JP2605376B2 - 複合プレス加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１つの被加工物に２種以上の異なるポンチ内
抜き加工を行うのに用いられる複合プレス加工装置、特
に等速ジョイントの保持器のような円筒状部品の周壁部
に、周方向に所定の間隔で異形状の複数個の打抜きポケ
ット孔を加工する複合プレス加工装置に関する。

（従来技術） 軸受用保持器の周壁にポケット孔をプレス加工で形成
する装置として、従来、被加工物素材の外周に、複数の
側孔をもつガイドリングを嵌合し、このガイドリングの
側孔をポンチのガイドとして位置合せし、ガイドリング
を付けたままポンチとダイスで打ち抜き加工するものが
知られている（特公昭61−13935号公報）。この装置で
穿けられるポケット孔はすべて同形状のポケット孔であ
って、異種の孔を穿けるようにはなっていない。１つの
保持器用素材の周壁に異種形状の複数子のポケット孔を
打抜き加工する装置としては、例えば実開昭59−110130
号公報に示される複合プレス加工装置がある。この装置
は複数の異種形状のポンチをもつ上型および前記ポンチ
に対向したダイスをもつ下型を直線方向に配列し、これ
らの上下型を配列方向に往復移動させる移動形複合型
と、該移動形複合型の側方に配置されかつ円筒状加工物
を保持してその軸芯のまわりに所定角度回転するととも
に前記複合型に向って前後進するワーク位置決め保持装
置とを有している。動作としてまず、加工物の内径部を
前記保持装置で保持して前進し、前記複合型の所定のポ
ンチ、ダイス間に挿入し、１つのポケット孔の加工後、
前記位置決め保持装置で取り出し（後退）、所定角度軸
芯まわりに回転させるとともに前記移動形複合型の上下
型を直線移動させて他のポンチ、ダイスを前記保持装置
に対向せしめ、前記保持装置を再度前進させて加工物を
ポンチ、ダイス間に受け渡して後退し、異種のポケット
孔加工を行う。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、従来、円筒状加工物（ワーク）に異種
形状のポケット孔を加工するにはワークに１種類目のプ
レス加工を施してからポンチおよびダイスを別のものと
入れかえて２種類目のプレス加工を行っているが、従来
の装置では１種類目のプレス加工が施されたワークをワ
ーク保持装置から取り外さなければならず、２種類目の
プレス加工を行うために再び保持装置で保持したときど
うしても１種類目のプレス加工を行うときに保持した位
置（この位置は２種類目のプレス加工を施す位置の基準
となる）を正確にとらえることができない。特に前述し
た実開昭59−110130号公報記載の複合プレス加工装置
は、複数のポンチおよびダイスが直線方向に並びしかも
これと直角方向にワーク保持装置が配置されているので
スペースをとり、また下型が移動台に固定され上下の位
置が調整されるようになっていないので、ワーク保持装
置から下型のダイスにワークを挿入するときの位置合せ
が困難であるという問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明による複合プレス加工装置は、旋回形複合型と
その側方に配置された位置決め用ワーク保護装置とを有
し、前記旋回形複合型は、円周方向に配列された２種以
上のポンチを備えかつプレス動作のために昇降駆動され
る上型と、前記各ポンチに対向するダイスを備えかつ垂
直軸線のまわりに旋回可能な下型と、前記下型に立設さ
れかつ前記上型を前記下型に対して回転不能にかつ上下
動可能に案内する案内部材と、前記下型を前記上型と一
体で旋回させる下型駆動装置とを有し、前記位置決め用
ワーク保持装置は、先端にワークを保持し該ワークを水
平軸線のまわりに回転、位置決めできるクランプ装置
と、前記クランプ装置を前記旋回形複合型に対して接
近、後退させる前後進駆動装置とを有する如く構成され
ている。

（作用） 本発明においては、上型を下型に対して回転不能にか
つ上下動可能に保持し上下型を垂直軸線のまわりに旋回
自在に保持し、これらの上下型を間にはさむように一対
のワーク保持装置を配置し、各々のワーク保持装置に対
して異種のポンチおよびダイスを上下型に取り付け、ワ
ークを保持装置に取り付けたままこれらのポンチおよび
ダイスで異種のポケット孔を打ち抜き加工する。即ち、
１つのワークについて種類ごとのプレス加工を行うたび
に位置決め用ワーク保持装置を後退させてワークを下型
から抜き取り、次の種類のポケット孔に対応したポンチ
とダイスをプレス加工位置へもたらすために上下型を回
転移動させ、同時にワーク保持装置をワーク軸芯のまわ
りに所定角度回転させ、ワーク保持装置を複合型に向け
て前進させてワークを下型ダイスに装着し、かつワーク
保持装置からワークを取りはずさずに次の種類のポケッ
ト孔加工が行われる。操作が簡単で、一対のワーク保持
装置により連続的にかつ速い速度で異種形状の側孔をも
つ円筒状部品のプレス加工ができる。

（実施例） 次に、本発明を実施例について図面を参照して実施例
につき説明する。

以下の実施例は、第４図（ａ），（ｂ）に示すような
円筒状加工物Ｗの周壁部に、互いに所定間隔離れた位置
関係で４個の楕円形孔Ａと２個の長方形孔Ｂの打ち抜き
加工を行う場合であるが、勿論本発明はこのような２種
孔の加工にのみ限定されるものではない。本実施例の複
合プレス加工装置は、第１図〜第３図に示すようにプレ
ス機械のボルスタＲとラムＳ間に配置された旋回形複合
型１とこの旋回形複合型１の左右に配置された一対の位
置決め用ワーク保持装置２とを備えている。

まず旋回形複合型１は、全体として矩形ブロック状の
上型３と、ボルスタＲ上に載置された基台４と、基台４
上の略中心部に回転可能に載置された円盤状の下型５
と、下型５を基台４上で垂直軸線のまわりに旋回させる
下型駆動用アクチュエータ６（第２図）と、下型５に立
設されかつ上型３に挿入され、上型３を下型５に対して
上下動自在に案内する２本の案内棒７とを有している。

上型３は、前記案内棒７が挿入される案内孔7aを有し
た矩形ブロック状の上部ホルダ34と、下型５の中心点Ｏ
に対して180゜対称位置で上部ホルダ34に固着された一
対のポンチホルダ33と、一方のポンチホルダに取り付け
られた楕円形孔打抜ポンチ31と、他方のポンチホルダに
取り付けられた長方形孔打抜ポンチ32とを有する。

下型５は、基台４に載置された円盤状のダイスホルダ
53と、上型３の楕円形孔打抜ポンチ31および長方形孔抜
打ポンチ32にそれぞれ対応するようにダイスホルダ53の
上面に保持された楕円形孔打抜ダイス51および長方形孔
打抜ダイス52と、ダイスホルダ53に立設されて各ダイス
51,52に挿入され、各ダイス51,52をダイスホルダ53に対
して上下動自在に案内する２本のダイス案内棒55と、両
ダイス51,52の側方に隣接してダイスホルダ53に一体的
に固定されたワークストッパ51b,52bと、両ダイス51,52
とダイスホルダ53の間にそれぞれはさまれた各々一組の
テーパウェッジ51a,54および52a,54（第２図、第３図）
とを有している。テーパウェッジ54は基台４に取り付け
られたダイス昇降用シリンダ57,56（第１図、第３図）
により水平方向に移動され、そのときのくさび作用でテ
ーパウェッジ51a,52aを介して各ダイス51,52を上昇、下
降させ得るようになっている。なおテーパウェッジ51a,
52aは各ダイス51,52の下面に一体的に形成されている。

楕円形孔打抜ダイス51および長方形孔打抜ダイス52
は、それぞれ上面にワークＷの外周部がちょうど接触す
る大きさの凹状球面51d,52dが形成され、この各凹状球
面51d,52dの底部には対応する各ポンチ31,32の先端部が
案内されるダイス孔51c,52cが穿けられている。ダイス
孔51c,52cは各ダイス51,52を貫通しており、打抜き屑の
排出路も兼ねている。楕円形孔打抜ポンチ31および楕円
形孔打抜ダイス51のダイス孔51cの横断面は楕円形であ
り、長方形孔打抜ポンチ32および長方形孔打抜ダイス52
のダイス孔52cの横断面は長方形であることは勿論であ
る。第２図を参照すれば、ダイスホルダ53の中央下部に
は丸軸53aが突出して基台４に軸受41を介して回転可能
に支承され、丸軸53aの下端はキー61を介して下型駆動
用アクチュエータ６に連結され、下型駆動用アクチュエ
ータ６は基台下部に取り付けられている。

第１図に明示される如く、基台４上面には、ダイスホ
ルダ53を加工位置に位置決めするための一対の位置決め
用シリンダ８がダイスホルダ53の直径方向両側に対向し
て取り付けられている。この位置決め用シリンダ８を設
置するため基台４にはその上面に位置決めシリンダ取付
用の枠体42aが形成され、この枠体42aの側壁にシリンダ
ロッド案内用貫通孔42bが形成されている。さらにダイ
スホルダ53の外周部には、該ダイスホルダが回転してそ
のダイス孔51c,52cが前記加工装置にきたときにそれぞ
れ前記シリンダロッド案内用貫通孔42bと整合する楕円
形孔打抜位置決め用および長方形孔打抜位置決め用の凹
部53b,53cが形成されている。この位置でシリンダ８の
ロッド8aが凹部53b,53cに嵌合してダイスホルダ53は周
方向位置が位置決め固定される。第２図および第３図を
参照すれば、上型３の上部ホルダ34と下型５のダイスホ
ルダ53との間に、各案内棒７の外周に保持された圧縮コ
イルばね71がはさまれており、この圧縮コイルばね71に
よって上型３は常時下型５に対して上方に付勢され、上
型３の上方の位置には調整可能なストッパ手段（図示省
略）により規制されている。

次に、位置決め用ワーク保持装置２について説明す
る。ワーク保持装置２は、上型３のポンチホルダ33に対
向した位置で上型３の両側の基台４上に載置されてお
り、ワークＷを保持しかつ該ワークをその軸芯のまわり
に所定角度回転し得るクランプ装置９と、基台４上に固
定され前記クランプ装置９を上述した旋回形複合型１に
対して接近（前進）、離間（後退）方向にスライドさせ
るクランプ装置駆動用シリンダ10とから構成されてい
る。クランプ装置９は基台４上に載置された摺動台99
と、この摺動台99上をスライドするクランプ装置本体部
91と、本体部91に取り付けられた軸挿通孔92aを有する
ダイレクトドライブモータ95と、本体部92に後端部が固
着され先端部でワークＷの内周面の外端近傍を弾性拡開
力で保持する全体として先細となった保持爪94と、本体
部91の後部に取り付けられたクランプ用シリンダ96と、
軸挿通孔92aに挿入されるクランプ用ロッド92bの先端に
固着され前記保持爪94の内面に当接して該爪の先端を拡
開させる円錐台形の爪拡開用可動部材97とを有してい
る。クランプ用ロッド92bの後端部は回転継手98を介し
てクランプ用シリンダ96のシリンダロッド96aに連結さ
れている。

ワーク保持爪94は、複数の板ばねによって構成され、
常時は先端部が内方へ収縮してワークＷの内径部に挿入
できるようになっている。ワーク保持爪94の後端部とダ
イレクトドライブモータ95の回転子95aとはボルトにて
固定的に連結され、該モータ95の動作でワーク保持爪94
は軸芯まわりに回転するようになっている。クランプロ
ッド先端の爪拡開用可動部材97は、先方すぼみの円錐台
形状となっており、ワーク保持爪94の内面はクランプ用
シリンダ96のロッド96aが最も後退した状態において爪
拡開用可動部材97の外側面に密着するような傾斜面に形
成されている。摺動台99上をスライドするクランプ装置
本体部91の下部には下方突出縁91aが形成されている。
クランプ装置駆動用シリンダ10は基台４上にかつ摺動台
99の後方位置に固定されており、そのシリンダロッド10
aの先端が本体部91の下方突出縁91aに固定されている。

次にワークＷの周壁部に楕円形孔Ａと長方形孔Ｂ（第
４図（ａ），（ｂ））を所定角度θ離れた位置に打ち抜
き加工する動作を説明する。実施例では左右のワーク保
持装置２にそれぞれワークＷを保持して同時に打ち抜き
加工するので、第２図の左側で一方のワークＷに楕円形
孔Ａが打ち抜かれているとき、同図右側の他方のワーク
には長方形孔Ｂが打ち抜かれる。以下の工程説明で左側
のワーク打抜き加工を中心に述べるが右側についてもほ
ぼ同様である。

．下型駆動用アクチュエータ６を駆動して下型５を旋
回させ、楕円形孔打抜ダイス51のダイス孔51cがほぼ位
置決め用ワーク保持装置２の前面に対応する位置にくる
ようにする。

．位置決め用シリンダ８のロッド8aを前進させ、楕円
形孔打抜用位置決め凹部53bにロッド8aを嵌入させて正
確に位置決め固定を行う。

．ワークＷを位置決め用ワーク保持装置２に取り付け
る。この取り付けはクランプ用シリンダ96のロッド96a
を進入させて回転接手98を介して爪拡開用可動部材97を
前進させて保持爪94を開かせ、ワークＷの内周面の爪94
の先端部の外面によって圧搾することにより行われる。

．クランプ装置駆動用シリンダ10のロッド10aを進出
させてクランプ装置９を前進させ、楕円形孔打抜ポンチ
31がポンチホルダ31とともにワークＷ内に入り込み、ワ
ークストッパ51bにワーク端面が当接するようにする。

．楕円形孔打抜ダイス51を上昇する。この上昇動作は
ダイス51とダイスホルダ53の間に存する一対のテーパウ
ェッジ51a,54のうち下方のテーパウェッジ54をダイス昇
降用シリンダ57を駆動して水平方向に移動させたときの
くさび作用で行われる。

．ラムＳを動作させて上形３を駆動し、楕円形孔Ａを
打ち抜く。このときワークＷは保持装置２に保持された
状態にある。

．楕円形孔打抜ダイス51を下降させる。この下降動作
は下方のテーパウェッジ54をダイス昇降用シリンダ56を
駆動させて水平移動させたときのくさび作用で行われ
る。

．クランプ装置駆動用シリンダ10を駆動してクランプ
装置全体を後退させ、ワークＷをポンチ31およびダイス
51から抜き出す。

．位置決め用シリンダ８のロッド8aを凹部53bから退
出させる。

．この後、同じワークＷの長方形孔Ｂの打ち抜き動作
に入る。まず上記と同様に下型駆動用アクチュエータ
６を駆動して長方形孔打抜ダイス52のダイス孔52cがほ
ぼ位置決め用ワーク保持装置２に対応する位置にくるよ
うに旋回形複合型１を回転移動させる。

．前記と同様に位置決め用シリンダ８のロッド8aを
進出させて長方形孔打抜用位置決め凹部53cにロッド8a
先端を嵌入させる。

．クランプ装置９のダイレクトドライブモータ95を駆
動してワーク保持爪94およびしたがってワークＷを軸芯
まわりに所定角度θ回転させる。

．さらに前記と同様にクランプ装置９を前進させ、
長方形孔打抜ポンチ32がそのポンチホルダ33とともにワ
ークＷの内径部内に入り込み、ワークストッパ52bにワ
ークＷが当るようにする。

．前記と同様に長方形孔打抜ダイス52を上昇させ
る。

．ワークＷをワーク保持装置２で保持したままラムＳ
の駆動で長方形孔Ｂを打ち抜く。

．前記と同様にダイス52を下降させる。

．クランプ装置９を後退させてワークＷの周壁部に必
要なすべてのポケット孔の打ち抜きが終っている場合
は、クランプ装置９からワークＷを取り外す。

上述の実施例で４個の楕円形孔Ａと２個の長方形孔Ｂ
を実際に２個のワークと同時に上記工程を経て打ち抜く
と、楕円形孔Ａの打ち抜き時間が長くなる。つまり長方
形孔Ｂは２回の打ち抜きで動作終了となるので、片側の
クランプ装置９は後退し、楕円形孔Ａの打ち抜きが完了
するまで待機し、手待ちになっている。したがってこの
時間を利用して他方のワークＷの着脱を行うようにする
と効率がさらに向上する。複合型のポンチおよびダイ
ス、および位置決め用ワーク保持装置は両側にそれぞれ
一組設けた例について示したが、複合型は回転式である
ためその中心まわりに３〜４セット設けることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ポンチおよびダ
イスを着脱交換せずに装置の中心まわりに旋回させて入
れ替えするだけで１台のプレス機械で２種以上の孔を打
ち抜き加工することができる。ワークは加工が完全に終
るまで保持装置から取り外さないので、ワークを保持し
た位置が狂わず、位置精度の高い打ち抜きができる。さ
らに連続的な生産が可能で、しかも生産速度が速い等、
すぐれた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る複合プレス加工装置の平
面図、第２図は第１図のII−II線に沿った要部正面断面
図、第３図は第１図のIII−III線に沿った側面断面図、
第４図（ａ），（ｂ）は本発明の実施例によって打ち抜
き加工されたワークの斜視図および横断面図である。 １……旋回形複合型、 ２……位置決め用ワーク保持装置、３……上型、 31,32……打抜ポンチ、５……下型、 51,52……打抜ダイス、 ６……下型駆動用アクチュエータ、 7,55……案内棒、９……クランプ装置、 33……ポンチホルダ、53……ダイスホルダ、 Ｗ……ワーク、Ａ……楕円形孔、Ｂ……長方形孔。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回形複合型とその側方に配置された位置
   決め用ワーク保持装置とを有し、前記旋回形複合型は、
   円周方向に配列された２種以上のポンチを備えかつプレ
   ス動作のために昇降駆動される上型と、前記各ポンチに
   対向するダイスを備えかつ垂直軸線のまわりに旋回可能
   な下型と、前記下型に立設されかつ前記上型を前記下型
   に対して回転不能にかつ上下動可能に案内する案内部材
   と、前記下型を前記上型と一体で旋回させる下型駆動装
   置とを有し、前記位置決め用ワーク保持装置は、先端に
   ワークを保持し該ワークを水平軸線のまわりに回転、位
   置決めできるクランプ装置と、前記クランプ装置を前記
   旋回形複合型に対して接近、後退させる前後駆動装置と
   を有することを特徴とする複合プレス加工装置。
2. 【請求項２】前記下型は前記ダイスを上下方向に移動さ
   せるダイス昇降装置を有することを特徴とする請求項第
   １項に記載した複合プレス加工装置。
3. 【請求項３】前記下型を前記位置決め用ワーク保持装置
   に対して位置固定するロック装置を有することを特徴と
   する請求項第１項記載の複合プレス加工装置。