JP2891708B2 - プレス成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレス成形装置に係り、小型化の可能なプレ
ス成形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、プレス装置では、例えば、第３図に示した
ように、基台上のボルスター31の４隅に丸柱４本でなる
フレーム７を立設し、このフレーム７上部にシリンダ装
置32を連結し、シリンダ装置32とボルスター31との間に
金型（4a,4b）を常時セットしておき、金型（4a,4b）の
開閉をシリンダ装置32で行い、成形材料のセット、成形
品の取り出しを行っている。

そして、プレス成形装置では、プレス成形に必要なプ
レスストロークが設定されるが、従来の装置では、成形
品の取り出しの作業スペースとして、少なくとも成形品
の高さ以上、実際には作業性の向上のため成形品の高さ
の数十倍に金型（4a,4b）を大きく開かねばならいの
で、プレスストロークを大きく設定する必要がある。実
際、ブレーキパッドのバッキングプレートを製造する装
置であって、成形材料の厚さが2.3〜3.2mm、完成した成
形品の厚さが最大10mm程度のものを製造するプレス装置
において、プレスストロークは約400mm程度とかなり大
きなプレスストロークを要していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、プレスストロークを大きく取ると、その分プ
レス装置のフレーム剛性を下げることとなり、剛性確保
のために装置全体が大がかりになっていた。

本発明はこのような問題点に鑑み、プレスストローク
を小さくして、装置の小型化を図ることを課題とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記課題を解決するためつぎのような手段を
とった。

すなわち、本発明は、上型（4a）と下型（4b）とでな
る金型（4a,4b）を開閉駆動するシリンダ装置（５）を
備えたプレス機本体（１）と、前記金型（4a,4b）を載
置して前記プレス機本体（１）に向けて進退移動するこ
とにより前記シリンダ装置（５）に前記金型（4a,4b）
を着脱する型シャトル装置（２）と、前記上型（4a）を
前記シリンダ装置（５）に固定する上型ロック装置
（８）と、少なくとも一個の前記金型（4a、4b）を載置
して前記型シャトル装置（２）に向けてスライドさせる
ことにより前記金型（4a、4b）を前記型シャトル装置
（２）に供給する型シフト装置（３）とを備え、前記上
型（4a）を前記上型ロック装置（８）で前記シリンダ装
置（５）に固定し、前記下型（4b）だけを前記型シャト
ル装置（２）で移動させて前記上型（4a）の横にずらす
ことにより、前記下型（4b）内の成形品の取出を可能に
したことを特徴とするプレス成形装置である。

〔作用〕

型シフト装置３を設けた場合には、この型シフト装置
３に金型（4a,4b）を載せ、型シャトル装置２に金型（4
a,4b）を投入する。そこで、型シャトル装置２でその金
型（4a,4b）をプレス機本体１のシリンダ装置に装着す
る。

次に、プレス材料を金型（4a,4b）にセットするが、
その際の金型（4a,4b）開度は、プレス材料を装着する
のに必要最小限にすればよい。この場合、上型ロック装
置８で上型4aを固定し、下型4bを型シャトル装置２で移
動させて上型4aの横にずらすことにより成形材料のセッ
トを容易に行える。また、型シャトル装置２で金型（4
a,4b）をプレス機本体１のシリンダ装置（５）に装着す
る前に成形材料を金型（4a,4b）にセットしておくこと
も可能である。いずれにせよ、金型（4a,4b）の開度は
プレス材料の厚さ分で足りる。その後、シリンダ装置
（５）で型締めしてプレス成形し、下型（4b）を型シャ
トル装置（２）で移動させて上型（4a）の横にずらし
て、成形品を取り出す。

このように、金型（4a,4b）の開度幅はプレス材料の
セットに必要な幅l₁であれば足りるため、成形品取り出
しに必要な幅をl₂とすると、プレスストロークをl₂−l₁
だけ短くできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、プレス機本体１について説明する。上方に向け
てピストン６を突き出したラムシリンダ５が基台として
設けられている。このラムシリンダ５は油圧によりピス
トン６で下方から金型（4a,4b）を突き上げ、上型4a・
下型4b間の成形材料をプレス成形するものである。そし
て、このラムシリンダ５の上部両側から、上方に向けて
一対の角柱形のフレーム７が対向して立設されている。
この各フレーム７の中間部には上型ロック装置として、
上型ロックシリンダ８がそれぞれ設けられて、その各ピ
ストンロッド8aを互いに対向して突出させている。そし
て、これら上型ロックシリンダ８より上方の各フレーム
７間にブロック９が架設支持され、このブロック９の下
面にサブシリンダ10が埋設されてそのピストンロッド10
aを下方に向けて突出させている。そして、各上型ロッ
クシリンダ８のピストンロッド8aで上型4a両側を挟持し
て固定し、さらにサブシリンダ10のピストンロッド10a
で上型4aに上方から押圧力を加えるようになっている。
このサブシリンダ10は上型4aに上方から油圧をかけ成形
材料を押さえて材料にしわが寄るのを防止するためのも
のである。

次に、一対のフレーム７間を通過する方向をＸ方向と
した場合、このＸ方向に相当するラムシリンダ５の上部
一側にベース11が取り付けられ、また、ラムシリンダ５
上からベース11の反対側に至る作業プレート12が設けら
れ、この作業プレート12はラムシリンダ５のピストン６
を突出させているとともに両側に金型（4a,4b）位置決
め用のレール状ガイドゲート13が設けられている。そし
て、このベース11の端部に立設した支持フレーム14に２
本の第１の型シャトルシリンダ15が取り付けられ、それ
らのピストンロッド15aが前記Ｘ方向に沿い、かつ、ラ
ムシリンダ５側に向いて設けられている。そして、各ピ
ストンロッド15aの先端に架橋板17が架設されていて、
その架橋板17の中央に第２の型シャトルシリンダ16が設
けられている。従って、第２の型シャトルシリンダ16は
架橋板17とともにＸ方向に進退移動するようになってい
る。さらに、第２の型シャトルシリンダ16のピストンロ
ッド16aは金型（4a,4b）の下型4bに係合し金型（4a,4
b）をＸ方向に進退移動させるようになっている。

一方、ベース11上を前記Ｘ方向に直交したＹ方向に連
なる一対のレール21が敷かれ、このレール21上にスライ
ドベース22が摺動自在に設けられ、型シフトシリンダ23
でレール21上を駆動されるようになっている。そして、
このスライドベース22は金型（4a,4b）を複数組載置し
て前記Ｘ方向に案内できるよう上面にＸ方向に沿ったガ
イド22aを有している。そして、金型（4a,4b）を載置し
たスライドベース22が第１の型シャトルシリンダ15によ
って退行した位置にある第２の型シャトルシリンダ16と
ラムシリンダ５との間に位置している時に、第２の型シ
ャトルシリンダ16のピストンロッド16aをスライドベー
ス22上の金型（4a,4b）に係合し、第１の型シャトルシ
リンダ15で第２の型シャトルシリンダ16とともに金型
（4a,4b）をラムシリンダ５の上方へと押し込むように
なっている。

以上の構成は、本発明でいう型シャトル装置２と、型
シフト装置３とを構成するものであり、第1,第２の型シ
ャトルシリンダ15,16を中心とした部分が型シャトル装
置２に相当し、レール21、スライドベース22、型シフト
シリンダ23を中心とした部分が型シフト装置３に相当す
る。

なお、ベース11上にスライドベース22を固定し、第1,
第２の型シャトルシリンダ15,16のみを設ければ型シフ
ト装置３のないタイプの装置となる。

以下、この実施例の装置の動作を説明する。

初期において、第１の型シャトルシリンダ15によって
第２の型シャトルシリンダ16とラムシリンダ５は退行し
た位置にある。そして、スライドベース22上に型台車か
ら上型4aと下型4bからなる金型（4a,4b）を移載し、型
シフトシリンダ23でそのスライドベース22をラムシリン
ダ５の前面に移送する。そこで、第２の型シャフトシリ
ンダ16のピストンロッド16aをスライドベース22上の金
型（4a,4b）に係合し、第１の型シャトルシリンダ15で
第２の型シャトルシリンダ16とともに金型（4a,4b）を
作業プレート12上に移載し、ガイドゲート13で案内しラ
ムシリンダ５上に仮位置決めする。そこで、ラムシリン
ダ５を上昇させ、上型ロックシリンダ８で上型4aを挟持
して固定する。次に、ラムシリンダ５を下降させ、下型
4bを第２の型シャトルシリンダ16でスライドベース22と
反対側に押してプレス機本体１外の作業プレート12上に
突き出す。

そこで、下型4b上に成形材料を載置してから第２の型
シャトルシリンダ16でラムシリンダ５上に戻し、ラムシ
リンダ５とサブシリンダ10で上下の金型（4a,4b）を上
下方向から挟圧して製品成形をする。

製品成形後、第２の型シャトルシリンダ16で下型4bを
作業プレート12上に突き出し、成形品を取り出す。

製造が終了したら、第２の型シャトルシリンダ16で下
型4bをラムシリンダ５上に戻し、上型ロックシリンダ８
を解除して上型4aを下型4b上に戻し、第１のシャトルシ
リンダ15で金型（4a,4b）をスライドベース22上に戻
し、排出する。そして、必要に応じ他のスライドベース
22上に用意しておいた別の金型（4a,4b）を用い上記と
同様にプレス成形を行う。

以上のようにこのプレス装置において、プレスストロ
ークは、ラムシリンダ５を上昇させ、上型ロックシリン
ダ８で上型4aを挟持・固定してからラムシリンダ５を下
降させたときの金型（4a,4b）の開閉幅で規定される。
これは、金型（4a,4b）の下型4bに成形材料を載置した
のち、下型4bを再度上型4aの下に戻してプレス成形すの
に必要最小なストローク幅である。そして、この幅は成
形材料を載せた下型4bを上型4aの下に水平方向から戻す
際、成形材料が上型4aに衝突して下型4b上から落ちた
り、位置ずれしたりしなければよいのであるから、成形
材料の厚さよりやや大きい幅であれば足り、必要以上に
高くする必要はない。従って、論理的にはこの幅をプレ
スストロークの最小限に設定できる。

実際、この実施例の装置では、プレス成形に必要なプ
レス重量が4500kgf、金型重量が260kgfで、ラムシリン
ダ５の出力が500t、フレーム７はラムシリンダ５の500t
出力の反力を受ける強度部材で形成されている。そし
て、2.3〜3.2mm厚の成形材料をブレーキパッドのバッキ
ングプレートにプレス成形するのに、シリンダストロー
ク（プレスストローク）を約140mmとしてあり、ラムシ
リンダ５を載止している地面からフレーム７の上端まで
の高さは1650mmとなっている。

これに比べ、第３図に示したような、本実施例の装置
と同等のプレス成形を行う従来のプレス成形装置では、
シリンダストローク（プレスストローク）が約400mmと
本実施例の約2.9倍のストロークを要し、その分高さも4
000mmと高く全体的に大型にならざるを得ない。

また、このプレス装置は、型シフト装置３を有してお
り、この型シフト装置３に種類の異なる複数の金型を載
置して型シャトル装置２側にスライドさせることによ
り、金型の交換を手間をかけずに行うことができる。

なお、この実施例ではラムシリンダ５で下方から型締
めするようになっているが、上型4aを駆動して型締めす
るようなタイプのプレス成形装置にも本発明は具体化可
能である。また、下型4bを作業プレート12上に突き出し
て成形品を取り出すようにしているが、上型4aを移動し
て下型4bから成形品を取り出すようにしても、また、上
型4aと下型4b両者をプレス機本体１から取り外してから
金型を開いて成形品を取り出すようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、プレスストロークを小さくと
れるため、剛性の小さなフレームを使用して装置を形成
でき、装置全体が小型化、かつ、安価にできる。また、
小型化されたことから、工場での設置場所に窮すること
もない。

更に、金型の交換を手間をかけずに行うことが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び、第２図は本発明の装置の一実施例を示し
たもので、第１図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図、第２図
は装置の平面図である。第３図は従来の装置の正面図で
ある。 １……プレス機本体、２……型シャトル装置 ３……型シフト装置、 4a……上型、4b……下型。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型（4a）と下型（4b）とでなる金型（4
   a,4b）を開閉駆動するシリンダ装置（５）を備えたプレ
   ス機本体（１）と、 前記金型（4a,4b）を載置して前記プレス機本体（１）
   に向けて進退移動することにより前記シリンダ装置
   （５）に前記金型（4a,4b）を着脱する型シャトル装置
   （２）と、 前記上型（4a）を前記シリンダ装置（５）に固定する上
   型ロック装置（８）と、 少なくとも一個の前記金型（4a、4b）を載置して前記型
   シャトル装置（２）に向けてスライドさせることにより
   前記金型（4a、4b）を前記型シャトル装置（２）に供給
   する型シフト装置（３）とを備え、 前記上型（4a）を前記上型ロック装置（８）で前記シリ
   ンダ装置（５）に固定し、前記下型（4b）だけを前記型
   シャトル装置（２）で移動させて前記上型（4a）の横に
   ずらすことにより、前記下型（4b）内の成形品の取出を
   可能にしたことを特徴とするプレス成形装置。