JP3133169U

JP3133169U - 圧造成形機

Info

Publication number: JP3133169U
Application number: JP2007003052U
Authority: JP
Inventors: 芳一阪村; 則夫黒川
Original assignee: 株式会社阪村機械製作所
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2017-03-30

Abstract

【課題】ローラー部材を用い圧造域でのダイとパンチの左右及び上下の芯出しが行え、ローラー部材に磨耗が生じても密接状態を保つよう調整可能にする。
【解決手段】本体フレーム１の左右内側部におけるラム２と対向する複数個所に、本体フレーム１の左右内側面より内方に突出すると共に、ラム２の左右摺動面と密接して圧造成形を行う領域での左右のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材１３…１３を設ける。左右ローラー部材１３…１３の本体フレーム１の左右内側面に対する突出量を調整する調整機構１４を設ける。左右ローラー部材１３…１３の先端外周部が断面山形状に形成すると共に、ラム２の左右摺動面に左右ローラー部材１３…１３の先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝１１ａ…１１ａを摺動方向に形成した。
【選択図】図２

Description

本考案は、主としてパンチとそれに対応するダイとで金属素材を圧造成形し、粗から精へと連続多段式にボルトやナットその他の金属パーツ類などを圧造成形する圧造成形機に関する。

技術背景

従来、この種の圧造成形機は、基本的にダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されてクランク運動により往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形するように構成されている。そして、パンチとダイによる圧造成形時、パンチとダイの正確な芯出しを確保する手段として、例えばラムの左右摺動面となる両側面に耐摩耗性に優れた左右ライナーを設ける一方、本体フレームの左右摺動面となる左右内側部の上記左右ライナーと対向する複数個所に、本体フレームの左右内側面より内方に突出し、かつ上記左右ライナーと密接して圧造成形を行う領域での左右のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材を設け、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレームの左右内側面に対する突出量を調整する調整機構を設けたものが知られている。

そして、この構成によれば、ローラー部材を用いて本体フレーム側とラム側とを密接状態で摺動させることにより、圧造域での左右のクリアランスをゼロにしてダイとパンチの正確な芯出しを行い、これにより高精度の成形品を圧造成形できると共に、使用によりローラー部材に磨耗が生じても上記密接状態を保つように調整できるようになされている。
特開２００２−３６１３６２号

ところで、上記した圧造成形機にあっては、ローラー部材を用いて本体フレーム側とラム側とを密接状態で摺動させることにより、圧造成形を行う領域での左右のクリアランスをゼロにすることができるが、圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする構造ではないため、圧造域において偏荷重が生ずるとローラー部材とラムの左右摺動面との間において上下方向へのずれが発生するおそれあった。

そこで、本考案はローラー部材を用いて本体フレーム側とラム側とを密接状態で摺動させることにより圧造域での左右及び上下のクリアランスをゼロにし、ダイとパンチの正確な芯出しが行えるようにして、高精度の成形品を圧造成形でき、その上、使用によりローラー部材に磨耗が生じても上記密接状態を保つように調整できる圧造成形機の提供を課題とする。

上記課題を解決するため、本願の請求項１の考案は、ダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されて往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形する圧造成形機において、本体フレームの左右摺動面となる左右内側部の上記ラムの左右摺動面と対向する複数個所に、本体フレームの左右内側面より内方に突出すると共に、上記ラムの左右摺動面と密接して圧造成形を行う領域での左右のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材が設けられ、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレームの左右内側面に対する突出量を調整する調整機構が備えられる一方、上記左右ローラー部材の先端外周部が断面山形状に形成されると共に、上記ラムの左右摺動面に左右ローラー部材の先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝が摺動方向に形成されていることを特徴とする。
なお、ラム側規制溝及び左右ローラー部材側先端外周部における断面山形状とは、その傾斜両側面部が扁平面である他、緩やかな湾曲面をも含む概念である。

また、請求項２の考案は、ラムの左右摺動面となる両側面に耐摩耗性に優れた左右ライナーが設けられている一方、これら左右ライナーに左右ローラー部材の山形状先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝が摺動方向に形成されていることを特徴とする。

以上のように本考案によれば、本体フレーム側のローラー部材の先端外周部を断面山形状とする一方、ラム側にローラー部材の断面山形状先端外周部が密接状に嵌り込む断面山形状の規制溝を形成して、本体フレーム側ローラー部材における先端外周部とラム側の規制溝とを密接させて、左右及び上下がゼロクリアランスとなる状態で摺動させる構成としたから、圧造域でのダイとパンチの正確なサイド及び上下合わせを行うことができる。その結果、高精度の成形品を圧造成形できて、工具の寿命も延ばすことができ、その上、上記ローラー部材には、そのローラーの本体フレームの左右内側面に対する突出量を調整する調整機構が備えられているから、使用によりローラー部材が磨耗した場合には、調整機構によりローラー部材を本体フレームの内側面から内方に突出させることにより、上記密接状態を長期にわたって良好に保つことができる。

また、ラムの左右摺動面となる両側面に耐摩耗性に優れた左右ライナーを設ける一方、これら左右ライナーに左右ローラー部材の山形状先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝を摺動方向に形成するようにすれば、耐摩耗性に優れた左右ライナーにより圧造域でのダイとパンチの正確なサイド及び上下合わせを行うことができて高精度の成形品を圧造成形できながら、工具の寿命をより効果的に延ばすことができるので好ましい。

考案を実施するため最良の形態

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、金属素材を粗から精へと連続的に圧造成形する多段式圧造成形機における本体フレーム１とラム２を平面から視た図を示す。本体フレーム１の所定位置には、ダイブロック３が配設されており、該ダイブロック３には粗から精にいたる複数のダイ４…４が一定間隔で並設されている。また、本体フレーム１におけるダイ４…４の前方側には、ラム２が摺動自由に嵌合されている。ラム２の前面には、上記ダイ４…４と同数のパンチ５…５が各ダイとそれぞれ対向するように保持されていると共に、ラム２の後端が駆動用モータ（図示せず）により回転されるフライホイール（図示せず）と一体のクランク軸６に連結部材７を介して連結されることにより、該ラム２がクランク軸６の回転によるクランク運動によりダイブロック３に向かって往復動するようになされている。

なお、上記ダイブロック３の側部には、本体フレーム１の一側部後方より導入される線材Ａを供給するための供給用クイル８がダイ４…４と並設して設けられていると共に、該クイル８より供給された線材を一定長さに切断するカッター９が設けられている。

一方、図２に示すように上記本体フレーム１には凹溝１ａが形成されており、該凹溝１ａの左右内側面には、相対向する一対の超硬合金製ライナー１０，１０が設けられている。また、ラム２は上記凹溝１ａ内に嵌まり込む断面方形状に形成され、かつ該ラム２には、その左右摺動面となるの左右両側面における前後部の４個所に凹部２ａ…２ａが設けられ、これら各凹部２ａ…２ａにラム２の左右摺動面より若干突出する耐摩耗性に優れた超硬合金製の左右ライナー１１…１１が設けられている。ここで、これらの左右ライナー１１…１１は、本体フレーム側ライナー１０，１０に対してそれぞれ０．１ｍｍ以上のクリアランスを有して摺動可能に支持される。本体フレーム１とこれのライナー１０，１０とにおける上記左右ライナー１１…１１と対向する位置の４個所にローラー支持用凹部１２…１２が設けられ、かつ、これら各凹部１２…１２に本体フレーム１の左右内側面より若干突出して上記左右ライナー１１…１１と密接して圧造成形を行う領域での左右摺動面間のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材１３…１３が設けられている。

そして、上記左右ローラー部材１３…１３の先端外周部１３ａ…１３ａは図２に示すように断面山形状に形成されると共に、上記左右ライナー１１…１１の左右摺動面に左右ローラー部材１３…１３の先端外周部１３ａ…１３ａが密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝１１ａ…１１ａが摺動方向に形成されている。

さらに、上記各左右ローラー部材１３…１３には、本体フレーム１の上記ライナー１０，１０に対する内方への突出量を調整する調整機構１４がそれぞれ備えられている。

具体的には調整機構１４として、本体フレーム１とこれの上記ライナー１０，１０におけるラム側の左右ライナー１１…１１と対応する高さ位置に、図２，３に示すような上記ローラー支持用凹部１２…１２が設けられ、各凹部１２に偏心軸部１３ｂを有するローラーシャフト１３ｃと偏心軸部１３ｂの外周に回動自在に支持されるローラー１３ｄとでなるローラー部材１３が支持される。そして、ローラーシャフト１３ｃの上端部が本体フレーム１の上方に突出され、該シャフト１３ｃの上端部に水平アーム１５が突設されると共に、該アーム１５の遊端部に本体フレーム１に支持されたシリンダー部材１６が連結されている。そしてシリンダー部材１６の伸縮により水平アーム１５を介してローラーシャフト１３ｂを任意角度回転させ、この回転により偏心軸部１３ｂの突出方向を変更することにより、上記ローラー１３ｄの本体フレーム１におけるライナー１０，１０からの内方への突出量を変更するように構成されている。

斯くして、圧造域でのラム２と本体フレーム１との左右摺動面のクリアランスを積極的にゼロにするため、上記調整機構１４により上記ローラー部材１３…１３の各ローラー１３ｄ…１３ｄが上記ライナー１１…１１と密接するように突出調整される。

また、図１及び図２に示すように本体フレーム１に対するラム２の左右クリアランスＸ及び上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ_１，Ｚ_２とをそれぞれ検出する検出器１７ａ，１７ｂ，１７ｃと，その検出結果を表示する表示器１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを備えたラム蛇行監視測定器１９が備えられている。なお、上下クリアランスＹを検出する検出器１７ｂは図示していないが、本体フレーム１に支持部材（図示せず）を介して支持されている。

そして、上記測定器１９によるラム２の左右クリアランスＸの検出結果が一定の基準値を越えたとき、その検出結果に基づいて上記調整機構１４のシリンダー部材１６を自動的に作動して左右ローラー部材１３…１３の各ローラー１３ｄの本体フレーム１の摺動面に対する突出量を調整し、左右ローラー部材１３…１３と左右ライナー部材１１…１１との摺動面間のクリアランスをゼロに自動補正する自動制御装置２０が備えられている。

また、図２に示すように本体フレーム１の凹溝１ａにおける底面の左右両端部にはラム２の下面左右両端部に対面する超硬合金のライナー２１が設けられている。

次に以上のように構成した圧造成形機の作用について説明する。
ラム２が図４に示す後死点位置から図１に示す前死点位置に往動するに際し、本体フレーム側ローラー部材１３…１３の山形状先端外周部１３ａ…１３ａが、ラム側の左右ランナー１１…１１の断面山形状の規制溝１１ａ…１１ａに密接状に嵌り込んで、圧造成形を行う領域での左右及び上下のクリアランスがゼロの状態で移動することになる。これにより、パンチ５が金属部材をダイ４に打ち込む圧造域においてもパンチ５とダイ４の左右及び上下の芯合わせが正確に行われて、ダイ４表面に対するパンチ５の平行度が正確に確保されることになる。つまり、ラム２にラム側ライナー１１…１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３とで左右及び上下からの荷重を与えて左右及び上下のクリアランスをゼロに保ち、ラム２の軌道を確保したまま前死点位置まで前進して圧造成形を行うことになる。

その結果、圧造域におけるパンチ５とダイ４の左右の芯合わせが正確に行われて、ダイ４表面に対するパンチ５の平行度が正確に確保されることになり、例えば切断された金属素材の切断面に歪みなどがあっても高精度の成形品を圧造成形でき、かつ工具寿命を延ばすことができる。また、ラム側左右ライナー１１…１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３との組合せで左右及び上下のゼロクリアランスを保つガイド機構を構成するから、圧造域でのラム２の軌道を確保できながら、ラム２の移動時の移動抵抗も効果的に抑えることが可能となる。

また、たとえば長期の使用により、ラム側左右ライナー１１と本体フレーム側ローラー部材１３…１３との間クリアランスが生じた場合には、これをラム蛇行監視測定器１９が検出して、左右クリアランスＸの検出結果を表示器１８ａにより数値で表示される。その左右クリアランスＸの検出結果が一定の基準値を越えたときには、その検出結果に基づいて自動制御装置２０が作動して、上記調整機構１４のシリンダー部材１６を伸長するように作動する。このシリンダー部材１６の伸長により水平アーム１５を介してローラーシャフト１３ｃが任意角度回転されて偏心軸部１３ｂの突出端の方向を変更する。これにより、上記ローラー１３ｄの本体フレーム側ライナー１０に対する内方への突出量を大きくして、該ローラー部材１３とラム側左右ライナー１１との左右クリアランスＸをゼロに自動修正することができる。ここで、左右ローラー部材１３…１３の先端外周部１３ａ…１３ａが断面山形状に形成され、また、ラム側左右ライナー１１…１１に断面山形状の規制溝１１ａ…１１ａが形成されているので、左右のクリアランスＸと同時に上下のクリアランスＹも行われることになる。これにより、ラム２を交換しなくても左右及び上下のクリアランスＸ、Ｙを簡単容易にかつ迅速にゼロクリアランスに修正することができ、長期にわたる使用を可能にできる。

また、上記したラム蛇行監視測定器１９によれば、本体フレーム１に対するラム２の左右クリアランスＸのみならず、上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ_１，Ｚ_２とをそれぞれ検出する検出器１７ｂ，１７ｃとその表示器１８ｂ，１８ｃとが備えられているので、検出器１７ｂ，１７ｃによる上下クリアランスＹと、本体フレーム１に対するラム２の前死点の変位量Ｚ_１，Ｚ_２との検出結果から本体フレーム１の底面とラム２の下面との磨耗具合やパンチ５の磨耗具合を容易に監視することができ、これにより、その経時劣化に対して補修や交換を適正に行うことが可能となる。

なお、上記した実施の形態では、左右クリアランスＸの修正を行うに際し、自動制御装置２０によりシリンダー部材１６を自動的に作動させて修正するようにしたけれども、自動制御装置２０を用いることなく手動操作により行うようにしてもよいし、また、たとえばシリンダー部材１６に代えてねじ機構やサーボモータなどの作動手段により水平アーム１５を揺動させるようにしてもよいことは勿論である。また、左右クリアランスＸを検出するにあたって一つの検出器１７ａで一方側のみ検出するようにしたけれども、たとえば左右両側に設けてより正確に左右のクリアランスを検出するようにして、両検出器の検出結果を基に上記各ローラー１３ｃの突出量をより正確に変更するようにしてもよい。

また、上記した実施の形態では、ラム側左右ライナー１１…１１を左右両側面における前後部の４個所に設けたけれども、かかる構造に限定されるものではなく例えばラム２の左右両側面に２枚の左右ライナー１１ａ，１１ａを設けてもよい。

さらに、以上の実施の形態では、超硬合金製ライナー１０，１０と超硬合金製の左右ライナー１１…１１とを用いたものについて説明したけれども、図５に示すように超硬合金製ライナー１０，１０と超硬合金製の左右ライナー１１…１１とを用いずに、先端外周部１３ａ…１３ａが断面山形状に形成された左右ローラー部材１３…１３を本体フレーム１における４個所にローラー支持用凹部１２…１２を介して直接設ける一方、ラム２の左右摺動面に左右ローラー部材１３…１３の先端外周部１３ａ…１３ａが密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝１１ａ…１１ａを直接形成するようにしてもよいことは勿論である。

また、上記した規制溝１１ａ及び先端外周部１３ａの断面山形状とは、その傾斜両側面部が図２及び図５に示すように扁平面である他、緩やかな湾曲面であってもよいこと勿論である。

本考案の圧造成形機の要部の平面図である。同ガイド機構の拡大縦断面図である。同ガイド機構の拡大横断面図である。ラムが後死点位置に後退した状態を示す一部省略平面図である。ガイド機構の別の実施の形態を示す一部省略横断面図である。

符号の説明

１本体フレーム
２ラム
４ダイ
５パンチ
１０左右ライナー
１１左右ライナー
１１ａ規制溝
１３ローラー部材
１３ａ先端外周部
１４調整機構

Claims

ダイを有する本体フレームと、ダイに対応するパンチを有し、本体フレームに摺動自由に嵌合されて往復動するラムとを備え、上記パンチとダイにより金属素材を圧造成形する圧造成形機において、本体フレームの左右摺動面となる左右内側部の上記ラムの左右摺動面と対向する複数個所に、本体フレームの左右内側面より内方に突出すると共に、上記ラムの左右摺動面と密接して圧造成形を行う領域での左右のクリアランスをゼロにする耐摩耗性に優れた左右ローラー部材が設けられ、かつ、これら左右ローラー部材の本体フレームの左右内側面に対する突出量を調整する調整機構が備えられる一方、上記左右ローラー部材の先端外周部が断面山形状に形成されると共に、上記ラムの左右摺動面に左右ローラー部材の先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝が摺動方向に形成されていることを特徴とする圧造成形機。
ラムの左右摺動面となる両側面に耐摩耗性に優れた左右ライナーが設けられている一方、これら左右ライナーに左右ローラー部材の山形状先端外周部が密接状に嵌り込んで圧造成形を行う領域での上下のクリアランスをゼロにする断面山形状の規制溝が摺動方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機。