JP2020182962A - Spring back prevention jig - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス機により成形された成形品を金型から離型させるときにプレス機に装着されるスプリングバック防止治具に関する。 The present invention relates to a springback prevention jig that is attached to a press machine when a molded product molded by the press machine is released from the mold.
従来、粉体が充填される金型と駆動源により駆動されるプッシャとを備え、プッシャが上パンチを粉体に向けて押付けることにより粉体をプレス成形するプレス機が知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。
Conventionally, there is known a press machine provided with a mold filled with powder and a pusher driven by a drive source, and the pusher presses an upper punch toward the powder to press-form the powder. For example, see
特許文献1に記載のプレス機は、プッシャを油圧シリンダで駆動されるピストンで構成し、このピストンの先端に上パンチを設けている。この特許文献1に記載のプレス機は、上パンチにより加圧されて成形された成形品を金型から離型させるに際し、油圧シリンダからの圧力供給を電磁弁で遮断すると共に、上パンチにエア圧を供給するエアシリンダにより上パンチと下パンチとで成形品を挟持して金型を下降させている。これにより、スプリングバックによる成形品の割れ、反り等を防止するものである。
In the press machine described in
特許文献2に記載のプレス機は、プッシャを駆動装置に接続された上ラムで構成し、上ラムが上パンチを上下方向に移動させるように構成されている。この特許文献2に記載のプレス機は、上パンチにより加圧されて成形された成形品を金型から離型させるに際し、上パンチをゆっくり上昇させながら、成形品に加わる圧力が低下しすぎないうちに金型を下降させている。これにより、成形品の抜け出しが完了するまで成形品に加わる圧力を一定レベル以上に確保して、スプリングバックによる成形品の剥離割れを防止するものである。
In the press machine described in
しかしながら、特許文献1に記載のプレス機においては、スプリングバックを防止するために電磁弁やエアシリンダを別途設ける必要があり、装置構成が複雑化すると共に、装置コストの上昇を招いてしまう。また、特許文献2に記載のプレス機においては、上パンチの上昇速度及び金型の下降タイミングの制御が複雑であり、また、金型を下降させる機構を別途設ける必要あり、装置コストの上昇を招いてしまう。
However, in the press machine described in
そこで、既存のプレス機を用いながら、成形品を破損させずに安価に離型させることができるスプリングバック防止治具が望まれている。 Therefore, there is a demand for a springback prevention jig that can release a molded product at low cost without damaging the molded product while using an existing press machine.
本発明に係るスプリングバック防止治具の特徴構成は、粉体が充填される金型と駆動源により駆動されるプッシャと当該プッシャが当接する上パンチとを備えたプレス機により前記粉体がプレス成形された成形品を、前記金型から離型させるときに前記プレス機に装着されるスプリングバック防止治具であって、前記金型に当接する複数の脚部と、前記金型よりも前記上パンチの側で複数の前記脚部を連結する連結部と、を有する本体部と、前記上パンチを前記成形品に向けて付勢する付勢機構と、を備え、前記プッシャが前記連結部を押圧することにより、前記成形品を前記金型から離型させるように構成された点にある。 The characteristic configuration of the springback prevention jig according to the present invention is that the powder is pressed by a press machine provided with a die filled with the powder, a pusher driven by a drive source, and an upper punch with which the pusher abuts. A springback prevention jig that is attached to the press machine when the molded product is released from the die, and has a plurality of legs that come into contact with the die and the die. A main body having a connecting portion for connecting a plurality of the legs on the side of the upper punch, and an urging mechanism for urging the upper punch toward the molded product, and the pusher is the connecting portion. It is a point configured to separate the molded product from the mold by pressing.
本構成では、既存のプレス機に装備されているプッシャにより本体部の連結部を押圧して、成形品を金型から離型させている。このとき、上パンチを成形品に向けて付勢する付勢機構を設けているので、成形品に所望の圧力を加えた状態で離型させることができる。その結果、離型される成形品に急激な圧力減少が生じることがなく、スプリングバックによる破損を防止できる。 In this configuration, the connecting portion of the main body is pressed by the pusher equipped in the existing press machine to release the molded product from the mold. At this time, since the urging mechanism for urging the upper punch toward the molded product is provided, the molded product can be released from the mold while a desired pressure is applied to the molded product. As a result, the molded product to be released does not undergo a sudden pressure decrease, and damage due to springback can be prevented.
しかも、本構成では、金型に当接する本体部と上パンチを付勢する付勢機構とを備えたスプリングバック防止治具を、既存のプレス機に装着するだけで良く、安価に構成することができる。このように、既存のプレス機を用いながら、成形品を破損させずに安価に離型させることができるスプリングバック防止治具を提供できた。 Moreover, in this configuration, a springback prevention jig equipped with a main body that contacts the die and an urging mechanism that urges the upper punch only needs to be attached to an existing press machine, and is inexpensively configured. Can be done. As described above, it has been possible to provide a springback prevention jig capable of inexpensively releasing a molded product without damaging the molded product while using an existing press machine.
他の特徴構成は、前記付勢機構は、前記連結部に固定された基部と、前記基部に一端が支持された複数の支持脚部と複数の前記支持脚部の他端を接続し前記上パンチに当接する接続部とを含む当接部材と、複数の前記支持脚部の外周側に配置された複数のばね部材と、を有している点にある。 Another characteristic configuration is that the urging mechanism connects a base portion fixed to the connecting portion, a plurality of support legs having one end supported by the base, and the other ends of the support legs. It has a contact member including a connecting portion that contacts the punch, and a plurality of spring members arranged on the outer peripheral side of the plurality of support legs.
本構成のスプリングバック防止治具は、付勢機構を、本体部の連結部に固定される基部を含む当接部材と、基部に支持される支持脚部の外周側に配置されたばね部材とで構成しているので、本体部と付勢部材とがユニット化される。このため、既存のプレス機にスプリングバック防止治具を装着することが容易となる。また、付勢機構を、複数のばね部材が複数の支持脚部の外周側に配置された状態で、複数の支持脚部を接続する接続部を上パンチに当接させているので、上パンチに作用する付勢力を安定的に確保することができる。よって、成形品におけるスプリングバックによる破損を確実に防止できる。 In the springback prevention jig of this configuration, the urging mechanism is composed of a contact member including a base fixed to the connecting portion of the main body and a spring member arranged on the outer peripheral side of the support leg supported by the base. Since it is configured, the main body and the urging member are unitized. Therefore, it becomes easy to attach the springback prevention jig to the existing press machine. Further, since the urging mechanism is in contact with the upper punch at the connecting portion connecting the plurality of support legs in a state where the plurality of spring members are arranged on the outer peripheral side of the plurality of support legs, the upper punch is provided. It is possible to stably secure the urging force acting on the. Therefore, damage due to springback in the molded product can be reliably prevented.
他の特徴構成は、前記付勢機構は、前記支持脚部に螺合され、前記ばね部材の付勢力を調整する調整ねじをさらに有する点にある。 Another characteristic configuration is that the urging mechanism is screwed into the support leg portion and further has an adjusting screw for adjusting the urging force of the spring member.
本構成のように、ばね部材の付勢力を調整する調整ねじを設ければ、成形品の形状や特性に応じて、上パンチを介して成形品に作用させる付勢力を最適なものとすることができる。しかも調整ねじは支持脚部に螺合されているため、既存のプレス機にスプリングバック防止治具を装着した後に、ばね部材の付勢力の調整が可能であり、利便性が高い。 If an adjusting screw for adjusting the urging force of the spring member is provided as in this configuration, the urging force acting on the molded product via the upper punch should be optimized according to the shape and characteristics of the molded product. Can be done. Moreover, since the adjusting screw is screwed into the support leg, it is possible to adjust the urging force of the spring member after attaching the springback prevention jig to the existing press machine, which is highly convenient.
他の特徴構成は、前記付勢機構は、前記連結部と前記上パンチとの間で複数の前記脚部に亘って架設された架設部と、当該架設部と前記上パンチとの間に配置されたばね部材と、当該ばね部材の端部を支持する座部を含み、前記架設部に螺合された螺合部材と、を有する点にある。 Another characteristic configuration is that the urging mechanism is arranged between an erection portion erected over a plurality of the legs between the connecting portion and the upper punch, and between the erection portion and the upper punch. The point is that the spring member is included, and the seat portion that supports the end portion of the spring member is included, and the screw member that is screwed into the erection portion is provided.
本構成のように、付勢機構の一部を本体部の脚部に亘って架設された架設部で構成し、この架設部にばね部材の端部を支持する座部を含む螺合部材を螺合するといった簡便な構成であるため、スプリングバック防止治具を安価に製造することができる。また、連結部と上パンチとの間に、架設部,螺合部材及びばね部材を設けているため、付勢機構が連結部を押付けるプッシャの邪魔とならず、既存のプレス機にスプリングバック防止治具を装着することが容易である。しかも、螺合部材の架設部に対する螺合量を調整すれば、螺合部材の座部に支持されたばね部材の付勢力が調整可能となるため、成形品の形状や特性に応じて、上パンチを介して成形品に作用する付勢力を最適なものとすることができる。 As in this configuration, a part of the urging mechanism is composed of an erection portion erected over the legs of the main body portion, and the erection portion is provided with a screw member including a seat portion that supports the end portion of the spring member. Since it has a simple structure such as screwing, a springback prevention jig can be manufactured at low cost. In addition, since the erection part, screw member, and spring member are provided between the connecting part and the upper punch, the urging mechanism does not interfere with the pusher that presses the connecting part, and the existing press machine is spring-backed. It is easy to attach the prevention jig. Moreover, by adjusting the amount of screwing of the screwing member with respect to the erection portion, the urging force of the spring member supported by the seat portion of the screwing member can be adjusted, so that the upper punch can be adjusted according to the shape and characteristics of the molded product. The urging force acting on the molded product via the above can be optimized.
他の特徴構成は、前記付勢機構は、前記連結部と前記上パンチとの間に配置されたばね部材と、当該ばね部材の端部を支持する座部と当該座部が螺合されたねじ部とを含み、前記連結部に固定された支持部と、を有する点にある。 Another characteristic configuration is that the urging mechanism includes a spring member arranged between the connecting portion and the upper punch, a seat portion supporting the end portion of the spring member, and a screw in which the seat portion is screwed. It is a point that includes a portion and has a support portion fixed to the connecting portion.
本構成のように、連結部に支持部を固定し、支持部の座部にばね部材の端部を支持させるといった極めて簡便な構成であるため、スプリングバック防止治具を安価に製造することができる。しかも、座部のねじ部に対する螺合量を調整すれば座部に支持されたばね部材の付勢力が調整可能となるため、成形品の形状や特性に応じて、上パンチを介して成形品に作用する付勢力を最適なものとすることができる。 Since the support portion is fixed to the connecting portion and the end portion of the spring member is supported by the seat portion of the support portion as in this configuration, the springback prevention jig can be manufactured at low cost. it can. Moreover, since the urging force of the spring member supported by the seat can be adjusted by adjusting the screwing amount of the seat with respect to the screw portion, the molded product can be made into a molded product via an upper punch according to the shape and characteristics of the molded product. The acting urging force can be optimized.
他の特徴構成は、前記付勢機構は、前記連結部と前記上パンチとの間に配置された板部材と、前記板部材に螺合され、前記上パンチに当接する当接ねじと、前記板部材に一端が支持され前記当接ねじを前記上パンチに向けて付勢する引張ばねと、当該引張ばねの他端を支持し、前記引張ばねの付勢力を発揮させる拘束状態と前記引張ばねの付勢力を解除させる解除状態とに切換可能な切換部材と、を有する点にある。 Another characteristic configuration is that the urging mechanism includes a plate member arranged between the connecting portion and the upper punch, an abutting screw screwed into the plate member and abutting on the upper punch, and the above. A tension spring whose one end is supported by a plate member and urges the abutting screw toward the upper punch, a restrained state which supports the other end of the tension spring and exerts the urging force of the tension spring, and the tension spring. It has a switching member that can be switched to a released state for releasing the urging force of the above.
本構成のスプリングバック防止治具は、当接ねじが螺合された板部材と切換部材とで引張ばねを支持して構成されるので、成形品の形状や特性に応じて、当接ねじの螺合量を変更すれば、当接ねじ及び上パンチを介して成形品に作用させる引張ばねの付勢力を最適なものとすることができる。しかも、本構成のように切換部材を設ければ、成形品を離型させる際には、引張ばねの付勢力により成形品に所望の圧力を加えることによりスプリングバックによる破損が防止され、成形品が離型した後には、引張ばねの付勢力を解除することにより成形品の取出しが容易となる。 Since the springback prevention jig of this configuration is configured by supporting the tension spring by the plate member to which the contact screw is screwed and the switching member, the contact screw can be used according to the shape and characteristics of the molded product. By changing the screwing amount, the urging force of the tension spring acting on the molded product via the abutting screw and the upper punch can be optimized. Moreover, if a switching member is provided as in this configuration, when the molded product is released from the mold, damage due to springback is prevented by applying a desired pressure to the molded product by the urging force of the tension spring, and the molded product is prevented from being damaged. After the mold is released, the urging force of the tension spring is released, so that the molded product can be easily taken out.
以下に、本発明に係るスプリングバック防止治具の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、スプリングバック防止治具の一例として、可動フレーム式プレス機X(以下、「プレス機」と称する)に装着されるスプリングバック防止治具1について説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
Hereinafter, embodiments of the springback prevention jig according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as an example of the springback prevention jig, the
図1には、ニュートン力学の第三法則「作用,反作用の法則」を用いた手動式のプレス機Xが示されている。本実施形態に係るプレス機Xは、可動フレーム2と金型3とスペーサ4と固定フレーム5とシリンダ6と可動ロッド7(プッシャの一例)と上パンチ8と下パンチ9と駆動源Kとを備えている。以下の説明において、重力方向を下、重力方向とは反対方向を上として説明する。
FIG. 1 shows a manual press X using the third law of Newtonian mechanics, "the law of action and reaction". The press machine X according to the present embodiment includes a
可動フレーム2は、矩形状に構成されており、下台21と、上台22と、下台21及び上台22に亘って固定された複数(本実施形態では2つ)の円柱状支柱23と、下台21に固定され、下パンチ9を支持する下パンチ支持台24と、を有している。上台22の中央には、可動ロッド7が相対移動可能な状態で挿入された貫通孔部22aが形成されている。貫通孔部22aと可動ロッド7との間の摺動面には、潤滑材等が用いられており、摺動抵抗を低減させている。
The
金型3は、上パンチ8と下パンチ9とが夫々上下方向から隙間なく挿入される挿入孔31が中央に貫通形成された円筒状に構成されており、スペーサ4を介して固定フレーム5に支持されている。この挿入孔31には、下パンチ9が隙間なく挿入された状態で薬品やセラミック等の粉体が充填される。
The
固定フレーム5は、平板状の載置板51と、載置板51の四隅に固定されて載置板51を支持する複数(本実施形態では4つ)の支持脚52と、載置板51の側方に固定され、円柱状支柱23を摺動自在に支持する複数(本実施形態では2つ)の軸受53と、を有している。複数の支持脚52は、地面に安定的に載置されたテーブルTに固定されている。軸受53は、可動フレーム2が固定フレーム5に対して相対移動する際に円柱状支柱23との間で発生する摩擦抵抗を低減するものであり、例えば、すべり軸受やボールベアリングで構成されており、摺動面には潤滑材等が用いられている。
The fixed
可動ロッド7は、受圧面71aを有するピストン71と、上パンチ8を押圧する押圧部72とを有している。シリンダ6の内部に駆動源Kから空気やオイル等が供給されることにより、受圧面71aに圧力が作用して可動ロッド7を下側に移動させ、上パンチ8に所定の押圧力を作用させる。本実施形態における駆動源Kは、手動レバーKbを回動させることにより吸引された空気やオイル等の流体がシリンダ6の内部に供給され、シリンダ6内での流体圧が荷重計Kaの指針に応じた荷重として可動ロッド7を介して上パンチ8に作用するように構成されている。なお、駆動源Kは、手動ポンプ式に限定されず、電動ポンプ等による電動式で構成されても良いし、ハンドル操作によって可動ロッド7を上下させる構成であっても良い。
The
上パンチ8は、可動ロッド7の押圧部72が当接する平面視円形状の上底板81と、金型3の内部に充填される粉体を上側から押圧する上プレス部82と、を有している。下パンチ9は、可動フレーム2の下パンチ支持台24が当接する平面視円形状の下底板91と、金型3の内部に充填される粉体を下側から押圧する下プレス部92と、を有している。
The
図2には、本実施形態におけるプレス機Xを用いて粉体をプレス成形する説明概略図が示されている。図2の(a)に示すように、可動フレーム2の下パンチ支持台24に支持された下パンチ9を金型3の内部に挿入し、この金型3を固定フレーム5にスペーサ4を介して支持させる。そして、金型3の内部に粉体を充填し、この粉体の上に上パンチ8を載せる。
FIG. 2 shows an explanatory schematic view for press-molding powder using the press machine X in the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the
次いで、図2の(b)に示すように、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用し、可動ロッド7の押圧部72が上パンチ8に当接して、上パンチ8を金型3内部の粉体に向けて押付ける。これにより、粉体の圧縮成形が開始され、粉体が固まり始めると金型3内部の側壁との間に摩擦抵抗が生じて、上パンチ荷重が、下パンチ9に100%伝達しなくなる。そして、上パンチ荷重が下パンチ荷重よりも大きくなり、その荷重差が可動フレーム2の自重と、可動フレーム2と軸受53及び可動ロッド7との間の摺動抵抗との合計よりも大きくなると、可動ロッド7の押圧部72と上パンチ8の上底板81との接触面を支点として作用,反作用により、可動フレーム2が上昇し始める。
Next, as shown in FIG. 2B, by supplying air or oil from the drive source K to the
そして、図2の(c)に示すように、可動フレーム2が上昇して下パンチ荷重が増大し、粉体を上下から均等な圧縮荷重になるまで圧縮することとなる。その後は、上下パンチの荷重差が可動フレーム2の自重と僅かな摺動抵抗だけとなり、任意の設定荷重となるまで上下均一に粉体圧縮が継続される。この設計荷重と比較して、可動フレーム2の自重と僅かな摺動抵抗は無視できるほどの小さな数値であり、粉体の均等な両軸成形が実現することが可能である。このように、本実施形態におけるプレス機Xは、上パンチ8に加えて下パンチ9も駆動させて両軸からプレス成形する場合に比べ、精密な荷重制御が不要であり、装置構成も極めて簡便なものとなっている。
Then, as shown in FIG. 2C, the
粉体をプレス成形した後は、金型3から成形品を離型させる。このとき、成形品には金型3内部の側壁からの圧縮力が作用しているため、金型3から成形品が露出して該圧縮力が解放されると、成形品にはその体積が膨張するスプリングバックが発生する。その結果、成形品の内部に局所的な歪みが発生して、クラックが発生するおそれがある。
After the powder is press-molded, the molded product is released from the
[第一実施形態のスプリングバック防止治具]
そこで、本実施形態では、プレス成形された成形品を金型3から離型させるときに、図3〜図4に示すスプリングバック防止治具1をプレス機Xに装着することとした。このスプリングバック防止治具1は、金型3に当接する複数(本実施形態では2つ)の脚部10aと、金型3よりも上パンチ8の側で複数の脚部10aを連結する連結部10bと、を有する本体部10と、上パンチ8を成形品に向けて付勢する付勢機構Sと、を備えている。本体部10は、脚部10aと連結部10bとが一体で形成されており、側面視U字状に構成されている。
[Springback prevention jig of the first embodiment]
Therefore, in the present embodiment, when the press-molded molded product is released from the
本実施形態における付勢機構Sは、連結部10bに固定された基部11と、基部11に一端が支持された複数(本実施形態では2つ)の支持脚部12aと複数の支持脚部12aの他端を接続し上パンチ8に当接する接続部12bとを含む当接部材12と、複数の支持脚部12aの外周側に配置された複数(本実施形態では2つ)のばね部材13と、を有している。当接部材12は、支持脚部12aと接続部12bとが一体で形成されており、側面視U字状の棒状部材で構成されている。ばね部材13は、一端が基部11に支持されており、他端が支持脚部12aに螺合された調整ねじ14により支持されている。この調整ねじ14は、ばね部材13の付勢力を調整することが可能となっている。
The urging mechanism S in the present embodiment includes a base 11 fixed to the connecting
本体部10の複数の脚部10aは、夫々、板状に構成されており、上下方向に長い孔である長孔部10a1が形成されている。この長孔部10a1には、当接部材12の接続部12bが挿入されており、上パンチ8が上下方向に移動することにより、上パンチ8に当接した接続部12bが支持脚部12aと共に上下方向に移動可能な孔の長さとなっている。
The plurality of
基部11は、連結部10bにねじ固定されたU字状部11aと、U字状部11aから外方に延出した一対のフランジ部11bと、が一体で形成されている。一対のフランジ部11bには、夫々の支持脚部12aの一端が挿通することにより支持脚部12aを支持する支持孔11b1が形成されており、一対の支持脚部12aは、基部11に対して上下方向に移動可能な状態で支持されている。
The
支持脚部12aの支持孔11b1を貫通した側の端部(一端)には、ワッシャやナット等で構成される係止部材12a1が取付けられており、この係止部材12a1が基部11のフランジ部11bに当接することにより、支持脚部12aの下方向への移動が規制されている。また、一対の支持脚部12aの他端は、接続部12bと繋がっており、一対の支持脚部12aの他端側には、夫々調整ねじ14が螺合される雄ねじ部12a2が形成されている。ばね部材13は、圧縮されるほど付勢力が増大する圧縮コイルスプリングで構成されている。
A locking member 12a1 composed of a washer, a nut, or the like is attached to an end (one end) of the
スプリングバック防止治具1の組立てに際し、当接部材12の接続部12bを本体部10の長孔部10a1に挿入した状態で、当接部材12の支持脚部12aに調整ねじ14,ばね部材13をこの順に装着し、支持脚部12aの一端を基部11の支持孔11b1に挿入して係止部材12a1を固定する。そして、本体部10と基部11とをねじ固定すれば、スプリングバック防止治具1を一体ユニットとして取り扱うことができる。
When assembling the
このスプリングバック防止治具1をプレス機Xに装着し、成形品を金型3から離型させる手順について、図4〜図6を用いて説明する。スプリングバック防止治具1の装着にあたっては、図2(c)で示した状態から、シリンダ6の内部の圧力を解放しつつ可動ロッド7を上昇させる。
The procedure for mounting the
そして、図4に示すように、本体部10の脚部10aを金型3の上面に当接させた状態で、調整ねじ14を操作して当接部材12の接続部12bを上パンチ8の上底板81に当接させる。そして、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用して可動ロッド7が下降し、可動ロッド7の押圧部72を基部11のU字状部11aに当接させる。そして、調整ねじ14を操作して、ばね部材13の付勢力を調整し、スプリングバック防止治具1のプレス機Xへの装着が完了する。
Then, as shown in FIG. 4, with the
次いで、図5に示すように、駆動源Kからシリンダ6に更に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用し、可動ロッド7の押圧部72が基部11を下方に押圧するが、基部11が本体部10に固定され、本体部10は、金型3及びスペーサ4を介して固定フレーム5により下方への移動が規制されている。その結果、可動ロッド7の押圧力が上パンチ8に作用しない。一方、シリンダ6に供給された空気又はオイルにより可動フレーム2を上側に持ち上げる荷重が作用し、この荷重が、可動フレーム2の自重と、可動フレーム2と軸受53及び可動ロッド7との間の摺動抵抗と、金型3内部の側壁と成形品との間の摩擦抵抗と、ばね部材13の付勢力との合計よりも大きくなると、可動フレーム2が上昇し始める。そして、下パンチ9が可動フレーム2と共に上昇して、成形品が金型3から露出し始め、最終的に全体が露出して離型する。
Next, as shown in FIG. 5, by further supplying air or oil from the drive source K to the
このとき、図6に示すように、可動ロッド7により押圧されて移動が規制されている基部11により、ばね部材13の一端が支持されているため、ばね部材13の付勢力が当接部材12を介して上パンチ8に作用し、この上パンチ8が成形品を下側に押付ける。つまり、金型3から露出した成形品には、上パンチ8と下パンチ9に挟まれた状態で、ばね部材13の付勢力が作用しており、成形品には金型3内部の側壁と成形品との間の摩擦抵抗が作用していない状態且つ上下方向から圧縮力が作用した状態にある。その結果、金型3から露出した成形品に対して上下方向からほぼ均等な圧縮力を作用させることが可能となり、スプリングバックを確実に防止することができる。しかも、成形品の金型3からの露出量が大きくなるほど、成形品に作用する圧縮力が大きくなる。このため、成形品の露出量に比例して大きくなる成形品の膨張力に対抗して、成形品に対して所望の圧縮力を作用させることが可能となり、スプリングバックを確実に防止することができる。その結果、成形品の内部に局所的な歪みが発生して、クラックが発生するといった不都合を防止することができる。
At this time, as shown in FIG. 6, since one end of the
[第二実施形態のスプリングバック防止治具]
第一実施形態に係るスプリングバック防止治具1に代えて、図7に示すようなスプリングバック防止治具1Aをプレス機Xに装着しても良い。
[Springback prevention jig of the second embodiment]
Instead of the
本実施形態におけるスプリングバック防止治具1Aは、金型3に当接する複数(本実施形態では2つ)の脚部10Aaと、金型3よりも上パンチ8の側で複数の脚部10Aaを連結する連結部10Abと、を有する本体部10Aと、上パンチ8を成形品に向けて付勢する付勢機構SAと、を備えている。本体部10Aは、脚部10Aaと連結部10Abとが一体で形成されており、側面視U字状に構成されている。
The
付勢機構SAは、連結部10Abと上パンチ8との間で複数の脚部10Aaに亘って架設された架設部15と、架設部15と上パンチ8との間に配置されたばね部材13Aと、ばね部材13Aの端部を支持する座部16aを含み、架設部15に螺合された螺合部材16と、を有している。ばね部材13Aは、圧縮されるほど付勢力が増大する圧縮コイルスプリングで構成されている。
The urging mechanism SA includes an
本体部10Aの複数の脚部10Aaは、夫々、板状に構成されている。架設部15は、複数の脚部10Aaと一体で形成されており、中央部分に雌ねじ孔15aを有する板状部材で構成されている。なお、架設部15を複数の脚部10Aaと別部材で構成して、ねじ等で固定しても良い。
The plurality of leg portions 10Aa of the
螺合部材16は、ばね部材13Aの端部を支持する座部16aと、一端が座部16aに接続され、雌ねじ孔15aに螺合する雄ねじが外周に形成された棒状の雄ねじ棒16bと、雄ねじ棒16bの他端が接続され、作業者が把持して回転させるための把持部16cとを有している。
The screwing
座部16aは、ばね部材13Aの一端が外嵌する凸部16a1と、ばね部材13Aの一端に当接してばね部材13Aの移動を規制する規制板16a2とが一体に形成されている。この座部16aは、雄ねじ棒16bに螺合又は圧入等により固定されている。把持部16cを回転させることにより雄ねじ棒16b及び座部16aが一体で回転し、ばね部材13Aの初期位置及び付勢力を調整することができる。
The
スプリングバック防止治具1Aの組立てに際し、架設部15の雌ねじ孔15aに、把持部16cが一体化された雄ねじ棒16bを螺合し、雄ねじ棒16bの一端に座部16aを固定し、座部16aの凸部16a1にばね部材13Aの一端を外嵌させる。これにより、スプリングバック防止治具1Aを一体ユニットとして取り扱うことができる。
When assembling the
そして、本体部10Aの脚部10Aaを金型3の上面に当接させた状態で、把持部16cを回転操作して、ばね部材13Aの他端を上パンチ8の上底板81に当接させる。そして、把持部16cを回転操作して、ばね部材13Aの付勢力を調整する。次いで、第一実施形態と同様に、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用して可動ロッド7が下降し、可動ロッド7の押圧部72を本体部10Aの連結部10Abに当接させる。これにより、スプリングバック防止治具1Aのプレス機Xへの装着が完了する。以降、成形品を金型3から離型させるためのプレス機Xの操作方法や作用効果は、上述した第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
Then, with the leg portion 10Aa of the
[第三実施形態のスプリングバック防止治具]
第一実施形態〜第二実施形態に係るスプリングバック防止治具1,1Aに代えて、図8に示すようなスプリングバック防止治具1Bをプレス機Xに装着しても良い。
[Springback prevention jig of the third embodiment]
Instead of the springback prevention jigs 1 and 1A according to the first to second embodiments, the
本実施形態におけるスプリングバック防止治具1Bは、金型3に当接する複数(本実施形態では2つ)の脚部10Baと、金型3よりも上パンチ8の側で複数の脚部10Baを連結する連結部10Bbと、を有する本体部10Bと、上パンチ8を成形品に向けて付勢する付勢機構SBと、を備えている。本体部10Bは、脚部10Baと連結部10Bbとが一体で形成されており、側面視U字状に構成されている。
The
付勢機構SBは、連結部10Bbと上パンチ8との間に配置されたばね部材13Bと、ばね部材13Bの端部を支持する座部17と座部17が螺合された雄ねじ棒18a(ねじ部の一例)とを含み、連結部10Bbに固定された支持部18と、を有している。ばね部材13Bは、圧縮されるほど付勢力が増大する圧縮コイルスプリングで構成されている。
The urging mechanism SB is a
本体部10Bの連結部10Bbは、中央部分に雌ねじ孔10Bb1を有する板状部材で構成されている。支持部18は、雌ねじ孔10Bb1に螺合する雄ねじが外周に形成された棒状の雄ねじ棒18aと、雄ねじ棒18aの一端に螺合された座部17と、雄ねじ棒18aの他端に固定され、作業者が把持して回転させるための把持部18bと、を有している。座部17は、ばね部材13Bの一端が外嵌すると共に内面に雄ねじ棒18aに螺合する雌ねじを含む凸部17aと、ばね部材13Bの一端に当接してばね部材13Bの移動を規制する規制板17bとが一体に形成されている。また、ばね部材13Bの他端は、上パンチ8に載置される支持具19に外嵌している。支持具19は、ばね部材13Bの他端が外嵌する凸部19aと、上パンチ8に当接する当接板19bと、を有している。なお、支持具19を省略しても良い。
The connecting portion 10Bb of the
スプリングバック防止治具1Bの組立てに際し、把持部18bを回転させることにより連結部10Bbの雌ねじ孔10Bb1に雄ねじ棒18aを螺合し、雄ねじ棒18aの一端に座部17を螺合し、座部17の凸部17aにばね部材13Aの一端を外嵌させ、支持具19の凸部19aにばね部材13Aの他端を外嵌させる。これにより、スプリングバック防止治具1Bを一体ユニットとして取り扱うことができる。
When assembling the
そして、本体部10Bの脚部10Baを金型3の上面に当接させた状態で、規制板17bを回転操作して、ばね部材13Bの他端が外嵌された支持具19を上パンチ8の上底板81に当接させる。そして、規制板17bを回転操作して、ばね部材13Bの付勢力を調整する。次いで、第一実施形態及び第二実施形態と同様に、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用して可動ロッド7が下降し、可動ロッド7の押圧部72を支持部18の把持部18bに当接させる。これにより、スプリングバック防止治具1Bのプレス機Xへの装着が完了する。以降、成形品を金型3から離型させるためのプレス機Xの操作方法や作用効果は、上述した第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
Then, with the leg portion 10Ba of the
[第四実施形態のスプリングバック防止治具]
第一実施形態〜第三実施形態に係るスプリングバック防止治具1,1A,1Bに代えて、図9に示すようなスプリングバック防止治具1Cをプレス機Xaに装着しても良い。本実施形態におけるプレス機Xaは、上述したプレス機Xにおける固定フレーム5を省略すると共に可動フレーム2及びスペーサ4の形状が異なっており、その他の構成は同様であるため詳細な説明を省略する。
[Springback prevention jig of the fourth embodiment]
Instead of the springback prevention jigs 1, 1A and 1B according to the first to third embodiments, the
図10に示すように、本実施形態に用いられるプレス機Xaは、可動フレーム2Aと金型3とスペーサ4Aとシリンダ6と可動ロッド7(プッシャの一例)と上パンチ8と下パンチ9と駆動源Kと可動部材20とを備えている。
As shown in FIG. 10, the press machine Xa used in the present embodiment is driven by a
可動フレーム2Aは、矩形状に構成されており、下台21Aと、上台22Aと、下台21A及び上台22Aに亘って固定された複数(本実施形態では2つ)の棒状支柱23Aと、を有している。上台22Aの中央には、可動ロッド7が相対移動可能な状態で挿入された貫通孔部22Aaが形成されている。貫通孔部22Aaと可動ロッド7との間の摺動面には、潤滑材等が用いられており、摺動抵抗を低減させている。また、棒状支柱23Aの金型3よりも上側の外周には、後述する位置固定ねじ25が螺合される雌ねじ部23Aaが形成されている。
The
下台21Aは、下パンチ9を支持する板状部材で構成されている。スペーサ4Aには、下台21Aが上下移動可能な切欠き部4Aaが形成されている(図9参照)。可動部材20は、一対の棒状支柱23Aに亘って上下移動可能に挿入された板状部材で構成されており、上パンチ8の上底板81に当接可能な位置に配置されている。
The
図9に示すように、本実施形態におけるスプリングバック防止治具1Cは、金型3に当接する複数(本実施形態では4つ)の脚部10Caと、金型3よりも上パンチ8の側で複数の脚部10Caを連結する連結部10Cbと、を有する本体部10Cと、上パンチ8を成形品に向けて付勢する付勢機構SCと、を備えている。本体部10Cは、脚部10Caと連結部10Cbとが一体で形成されており、側面視U字状に構成されている。
As shown in FIG. 9, the
付勢機構SCは、プレス機Xaの一対の棒状支柱23Aに亘って上下移動可能に挿入された可動部材20と、可動フレーム2Aの下台21Aと可動部材20との相対位置(間隔)を固定する位置固定ねじ25とを有している。つまり、下台21Aに支持された下パンチ9と可動部材20が当接する上パンチ8とで成形品を圧縮するように、可動部材20及び位置固定ねじ25により上パンチ8を成形品に向けて付勢している。可動部材20は、一対の脚部10Caの間で、上下方向に移動可能に構成されている。
The urging mechanism SC fixes the relative position (interval) between the
図10には、本実施形態におけるプレス機Xaを用いて粉体がプレス成形された成形品を金型3から離型させる手順についての説明概略図が示されている。図10の(a)に示すように、可動フレーム2Aの下台21Aに支持された下パンチ9を金型3の内部に挿入し、この金型3をスペーサ4Aを介してテーブルTに支持させる。そして、金型3の内部に粉体を充填し、この粉体の上に上パンチ8を載せ、上パンチ8の上底板81に可動部材20を当接させる。
FIG. 10 shows an explanatory schematic view of a procedure for releasing a molded product in which powder is press-molded from the
次いで、図10の(b)に示すように、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用し、可動ロッド7の押圧部72が可動部材20に当接して、可動部材20を介して上パンチ8を金型3内部の粉体に向けて押付ける。これにより、粉体の圧縮成形が開始され、粉体が固まり始めると金型3内部の側壁に圧力が生じて、上パンチ荷重が、下パンチ9に100%伝達しなくなる。そして、上パンチ荷重が下パンチ荷重よりも大きくなり、その荷重差が可動フレーム2Aの自重と、可動フレーム2Aと可動ロッド7との間の摺動抵抗との合計よりも大きくなると、可動ロッド7の押圧部72と可動部材20との接触面を支点として作用,反作用により、可動フレーム2Aが上昇し始める。そして、可動フレーム2が上昇して下パンチ荷重が増大し、粉体を上下から均等な圧縮荷重になるまで圧縮して成形品が完成する。
Next, as shown in FIG. 10B, by supplying air or oil from the drive source K to the
次いで、図10の(c)に示すように位置固定ねじ25を締付け、可動部材20を介して上パンチ8を成形品に向けて付勢する。そして、シリンダ6の内部の圧力を解放しつつ可動ロッド7を上昇させる。
Next, as shown in FIG. 10 (c), the
次いで、図10の(d)に示すように、本体部10Cを金型3と可動ロッド7との間に装着し、本体部10Cの脚部10Caを金型3の上面に当接させる。そして、本体部10Cの脚部10Caを金型3の上面に当接させた状態で、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用して可動ロッド7が下降し、可動ロッド7の押圧部72を本体部10Cの連結部10Cbに当接させる。
Next, as shown in FIG. 10D, the
次いで、図10の(e)に示すように、引き続き駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の受圧面71aに圧力が作用し、可動ロッド7の押圧部72が本体部10Cを下方に押圧するが、本体部10Cは、金型3及びスペーサ4Aを介してテーブルTにより下方への移動が規制されている。その結果、可動ロッド7の押圧力が上パンチ8に作用しない。一方、シリンダ6に供給された空気又はオイルにより可動フレーム2Aを上側に持ち上げる荷重が作用し、この荷重が、可動フレーム2Aの自重と、可動フレーム2Aと可動ロッド7との間の摺動抵抗と、金型3内部の側壁と成形品との間の摩擦抵抗との合計よりも大きくなると、可動フレーム2Aが上昇し始める。そして、下パンチ9が可動フレーム2Aと共に上昇して、成形品が金型3から露出し始め、最終的に全体が露出して離型する。
Next, as shown in FIG. 10 (e), by continuously supplying air or oil from the drive source K to the
このとき、下台21Aに支持された下パンチ9と可動部材20が当接する上パンチ8とで成形品を圧縮するように、可動部材20及び位置固定ねじ25により上パンチ8を成形品に向けて付勢しているので、成形品には上下方向からほぼ均等な圧縮力が作用する。その結果、金型3から露出した成形品に対して上下方向から圧縮力を作用させることが可能となり、スプリングバックを確実に防止することができる。
At this time, the
[第五実施形態のスプリングバック防止治具]
第一実施形態〜第四実施形態に係るスプリングバック防止治具1,1A,1B,1Cに代えて、図11に示すようなスプリングバック防止治具1Dを、第一実施形態〜第三実施形態に係るプレス機Xに装着しても良い。
[Springback prevention jig of the fifth embodiment]
Instead of the springback prevention jigs 1, 1A, 1B, and 1C according to the first to fourth embodiments, the
本実施形態におけるスプリングバック防止治具1Dは、金型3に当接する複数(本実施形態では2つ)の脚部10Daと、金型3よりも上パンチ8の側で複数の脚部10Daを連結する連結部10Dbと、を有する本体部10Dと、上パンチ8を成形品に向けて付勢する付勢機構SDと、を備えている。本体部10Dは、脚部10Daと連結部10Dbとが一体で形成されており、側面視U字状に構成されている。
The
付勢機構SDは、連結部10Dbと上パンチ8との間に配置された板部材26と、板部材26に螺合され、先端部が上パンチ8の中央に当接する当接ねじ27と、板部材26の両端部に一端が支持され、当接ねじ27を上パンチ8に向けて付勢する一対の引張ばね13Dと、一対の引張ばね13Dの他端を支持し、引張ばね13Dの付勢力を発揮させる拘束状態と引張ばね13Dの付勢力を解除させる解除状態とに切換可能な一対の切換部材28と、を有している。引張ばね13Dは、引っ張られるほど付勢力が増大する引張コイルスプリングで構成されている。なお、当接ねじ27の先端部に平板部材を固定して、該平板部材を上パンチ8に安定的に当接させても良い。
The urging mechanism SD includes a
本体部10Dの複数の脚部10Daは、夫々、板状に構成されており、上下方向に長い孔である長孔部10Da1が形成されている。この長孔部10Da1には、板部材26の両端部が挿入されており、上パンチ8が上下方向に移動することにより、上パンチ8に当接した当接ねじ27が板部材26と共に上下方向に移動可能な孔の長さとなっている。また、複数の脚部10Daの端部には、夫々外側に突出する一対の突出部10Da2が形成されている。
The plurality of leg portions 10Da of the
板部材26は、中央部分に当接ねじ27が螺合されており、両端部には、引張ばね13Dの一端が係止される丸孔を有した半円状の第一係止部26aが形成されている。この一対の第一係止部26aは、夫々脚部10Daの外側に配置されている。
A
切換部材28は、一対の突出部10Da2に回動自在に支持されるU字状の回動部28aと、回動部28aの突出部10Da2とは反対側の端部で、引張ばね13Dの他端を係止す第二係止部28bとが一体で形成されている。一対の切換部材28が上下方向に沿った姿勢にあるとき(図12(a)参照)が、引張ばね13Dの付勢力を発揮させる拘束状態であり、一対の切換部材28が開いた姿勢にあるとき(図12(c)参照)が、引張ばね13Dの付勢力を解除させる解除状態である。
The switching
スプリングバック防止治具1Dの組立てに際し、脚部10Daの一対の突出部10Da2に切換部材28を装着し、当接ねじ27が螺合された板部材26の第一係止部26aを脚部10Daの長孔部10Da1に挿入し、引張ばね13Dの一端を第一係止部26aに係止させつつ引張ばね13Dの他端を切換部材28の第二係止部28bに係止させる。これにより、スプリングバック防止治具1Dを一体ユニットとして取り扱うことができる。
When assembling the
図12には、本実施形態におけるプレス機Xを用いて粉体がプレス成形された成形品を金型3から離型させる手順についての説明概略図が示されている。スプリングバック防止治具1Dの装着にあたっては、図2(c)で示した状態から、シリンダ6の内部の圧力を解放しつつ可動ロッド7を上昇させる。
FIG. 12 shows an explanatory schematic view of a procedure for releasing a molded product in which powder is press-molded from the
そして、図12(a)に示すように、本体部10Dの脚部10Daを金型3の上面に当接させた状態で、駆動源Kからシリンダ6に空気又はオイルを供給することにより、可動ロッド7の押圧部72を連結部10Dbに当接させる。そして、上パンチ8に当接する当接ねじ27を操作して引張ばね13Dの付勢力を調整し、スプリングバック防止治具1Dのプレス機Xへの装着が完了する。
Then, as shown in FIG. 12A, the leg portion 10Da of the
次いで、図12(b)に示すように、シリンダ6に供給された空気又はオイルにより可動フレーム2を上側に持ち上げる荷重が作用し、下パンチ9が可動フレーム2と共に上昇して、成形品が金型3から露出し始め、最終的に全体が露出して離型する。このとき、可動ロッド7により押圧されて移動が規制されている本体部10Dの突出部10Da2に支持された切換部材28により引張ばね13Dの他端が支持されているため、引張ばね13Dの一端が支持された板部材26を介して引張ばね13Dの付勢力が当接ねじ27に伝達され、当接ねじ27に当接する上パンチ8に引張ばね13Dの付勢力が作用し、この上パンチ8が成形品を下側に押付ける。つまり、金型3から露出した成形品には、上パンチ8と下パンチ9に挟まれた状態で、引張ばね13Dの付勢力が作用しており、成形品には金型3内部の側壁と成形品との間の摩擦抵抗が作用していない状態且つ上下方向から圧縮力が作用した状態にある。その結果、金型3から露出した成形品に対して上下方向からほぼ均等な圧縮力を作用させることが可能となり、スプリングバックを確実に防止することができる。しかも、成形品の金型3からの露出量が大きくなるほど、成形品に作用する圧縮力が大きくなる。このため、成形品の露出量に比例して大きくなる成形品の膨張力に対抗して、成形品に対して所望の圧縮力を作用させることが可能となり、スプリングバックを確実に防止することができる。
Next, as shown in FIG. 12B, a load for lifting the
次いで、図12(c)に示すように、成形品が金型3から完全に露出して離型した後、切換部材28を開いた姿勢に回動させ、引張ばね13Dを縮ませることにより、引張ばね13Dの付勢力を解除させる。その結果、当接ねじ27の上パンチ8に対する当接が解除され、上パンチ8に作用する引張ばね13Dの付勢力が解除されるため、成形品の取出しが容易となる。
Next, as shown in FIG. 12 (c), after the molded product is completely exposed from the
[その他の実施形態]
(1)上述した実施形態におけるプレス機Xは、上パンチ8を押圧することで可動フレーム2を上昇させる両軸成形機で説明したが、下パンチ9を押圧することで金型3を上昇させる両軸成形機であっても良い。この場合でも、金型3から成形品を離型させる際に、上述した実施形態におけるスプリングバック防止治具1,1A,1B,1Dを用いることができる。
(2)ばね部材13,13A,13Bは、圧縮コイルスプリングに限定されず、ゴム等の他の弾性部材であっても良い。また、引張ばね13Dは、引張コイルスプリングに限定されず、ゴム等の他の弾性部材であっても良い。
(3)ばね部材13,13A,13Bの付勢力を調整する機構(調整ねじ14等)を省略して、ばね部材13,13A,13Bの初期付勢力を一定としても良い。
(4)本体部10,10A,10B,10C,10Dの形状は、側面視U字状の一体部品に限定されず、2部品以上で構成しても良いし、側面視T字状で構成しても良く、特に限定されない。
[Other Embodiments]
(1) The press machine X in the above-described embodiment has been described as a double-screw molding machine that raises the
(2) The
(3) The initial urging force of the
(4) The shapes of the
本発明は、プレス機により成形された成形品を金型から離型させるときにプレス機に装着されるスプリングバック防止治具に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a springback prevention jig attached to a press machine when a molded product molded by the press machine is released from the mold.
1,1A,1B,1C,1D:スプリングバック防止治具
3 :金型
7 :可動ロッド(プッシャ)
8 :上パンチ
10,10A,10B,10C,10D:本体部
10a,10Aa,10Ba,10Ca,10Da:脚部
10b,10Ab,10Bb,10Cb,10Db:連結部
11 :基部
12 :当接部材
12a :支持脚部
12b :接続部
13,13A,13B:ばね部材
13D :引張ばね
14 :調整ねじ
15 :架設部
16 :螺合部材
16a :座部
17 :座部
18 :支持部
18a :雄ねじ棒(ねじ部)
26 :板部材
27 :当接ねじ
28 :切換部材
S,SA,SB,SC,SD:付勢機構
X,Xa:プレス機
1,1A, 1B, 1C, 1D: Springback prevention jig 3: Mold 7: Movable rod (pusher)
8:
26: Plate member 27: Contact screw 28: Switching member S, SA, SB, SC, SD: Biasing mechanism X, Xa: Press machine
Claims (6)
前記金型に当接する複数の脚部と、前記金型よりも前記上パンチの側で複数の前記脚部を連結する連結部と、を有する本体部と、
前記上パンチを前記成形品に向けて付勢する付勢機構と、を備え、
前記プッシャが前記連結部を押圧することにより、前記成形品を前記金型から離型させるように構成されたスプリングバック防止治具。 A molded product in which the powder is press-molded by a press machine provided with a mold filled with powder, a pusher driven by a drive source, and an upper punch with which the pusher abuts is released from the mold. A springback prevention jig that is sometimes attached to the press machine.
A main body having a plurality of legs that come into contact with the mold and a connecting portion that connects the plurality of legs on the upper punch side of the mold.
A urging mechanism that urges the upper punch toward the molded product is provided.
A springback prevention jig configured so that the pusher presses the connecting portion to release the molded product from the mold.
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CN112810212A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 江苏纳鑫重工机械有限公司 | Anti-rebound horizontal household garbage dehydrator |
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2019
- 2019-05-07 JP JP2019087531A patent/JP2020182962A/en active Pending
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