JP3153880U

JP3153880U - 圧造成形機

Info

Publication number: JP3153880U
Application number: JP2009005115U
Authority: JP
Inventors: 阪村　芳一; 芳一阪村
Original assignee: 株式会社阪村機械製作所; 日本ファスナー工業株式会社
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: KR20110001836A; KR101101844B1

Abstract

【課題】パンチ先端部の全周にわたって均一に冷却や潤滑ができると共に、圧造時ブランク端面への冷却媒体の正確な供給が行える圧造成形機を得る。【解決手段】圧造成形機におけるパンチ６がパンチケース７内の前部側にテーパーブッシュ８を介して支持されていると共に、パンチケース７内の中間部に冷却媒体の流通路Ｒが形成される一方、テーパーブッシュ８の内面に、軸方向に延びかつ上記流通路Ｒに連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝８ｂが形成されて、各噴射溝８ｂから噴射される冷却媒体がパンチ６先端部の全周にわたるように供給されると共に、圧造時にはブランクにも供給されるようにした。【選択図】図２

Description

本考案は、機台に設けられたダイと、ダイに対向するラムの前面にパンチケースを介して取り付けられたパンチとの間でブランクを圧造加工することにより所定形状の成形品を成形する圧造成形機に関するものである。

この種の圧造成形機を用いて、たとえば柱状のブランクから頭部を有しその中央部に穴部が形成されたねじ部材などを圧造成形する場合、パンチがブランクをダイの成形孔へ圧入する際に摩擦熱が発生して、その摩擦熱によりパンチが高温となり、パンチの先端部と成形品とにおいて焼き付きが発生する。これを防止するため、従来では圧造成形機の上部からダイの開口部分にクーラントオイルを供給し、パンチとダイ側に冷却と潤滑とを行うようにしている。

ところが、上記した従来の冷却手段によれば、オイルクーラントを上部からの、つまり一方向からの偏った供給しかされておらず、そのため一部分のみにしか冷却や潤滑が行えず、パンチの先端全周の均一な冷却やブランク端面へのオイルクーラントの供給が正確に行えないものであった。その結果、パンチと成形品とにおいて焼き付きが発生し、高精度な成形品を製造できなかったり、パンチが短期間で損傷し、長期にわたる使用ができないといった問題を有していた。

そこで、本考案は、パンチ先端部の全周にわたって均一に冷却や潤滑ができると共に、圧造時にブランク端面への冷却媒体の正確な供給も行える圧造成形機の提供を課題とする。

上記した問題を解決するために、本願の請求項１記載の考案は、機台に設けられたダイと、ダイに対向するラムの前面にパンチケースを介して取り付けられたパンチとの間でブランクを圧造加工することにより所定形状の成形品を成形する圧造成形機において、パンチがパンチケース内の前部側に支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成される一方、パンチの外周部又はパンチケース側の内周部に、軸方向に延びかつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔が形成されて、噴射溝又は噴射孔から噴射される冷却媒体がパンチ先端部の全周にわたるように供給されると共に、圧造時にはブランク端面にも供給されることを特徴とする。
なお、冷却媒体とは、オイルクーラント、水、空気と潤滑剤を混入させたオイルミスト、水溶性潤滑剤のミストなどを含む概念である。

また、本願の請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成においてパンチがパンチケース内の前部側にテーパーブッシュを介して支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成される一方、テーパーブッシュの内周部分に軸方向に延び、かつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔が形成されていることを特徴とする。

また、本願の請求項３記載の考案は、請求項１記載の構成において、パンチケース内の前部側にパンチがテーパーブッシュを介して支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成され、かつ、パンチの外周面に軸方向に延び、かつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝が形成されていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項４記載の考案は、請求項１又は２又は３記載の構成における冷却媒体として、空気と潤滑剤を混入させたオイルミスト、又は水溶性潤滑剤のミストを用い、このミスト状冷却媒体をジェットミスト供給装置により供給通路から流通路内に強制注入可能にして、パンチがダイ側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングでミスト状冷却媒体を噴射溝又は噴射孔から瞬時に噴射するように構成したことを特徴とする。

本考案によれば、パンチがパンチケース内の前部側に支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成される一方、パンチの外周部又はパンチケース側の内周部に、軸方向に延びかつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔が形成されて、噴射溝又は噴射孔から噴射される冷却媒体がパンチ先端部の全周にわたるように供給されると共に、圧造時にはブランク端面にも供給されるように構成したから、上記噴射溝又は噴射孔から噴射される冷却媒体によりパンチ先端部の全面が均一状に冷却されると共に、その先端部に潤滑膜が形成され、かつ、圧造時にブランク端面にも冷却媒体が正確に供給されることになる。これにより冷却効果と潤滑性をより高めたうえで圧造成形が行われることになる。その結果、パンチと成形品の焼き付きを効果的に防止して、高精度な成形品を製造できると共に、パンチの長期にわたる使用を可能にできる。

また、パンチケース内の前部側にパンチを縮径により固定するテーパーブッシュの内周部分に、軸方向に延びかつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔を形成するようにすれば、上記した冷却及び潤滑効果に加えて、噴射溝又は噴射孔の加工が容易に行えると共に、必要に応じて噴射溝又は噴射孔をもたないテーパーブッシュに変更することができる。

また、パンチの外周面に、軸方向に延びかつパンチケース内の流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔を形成するようにすれば、上述した冷却及び潤滑効果に加えて、噴射溝の加工が容易に行えると共に、必要に応じて噴射溝をもたないパンチに変更することができる。

さらに、冷却媒体として、空気と潤滑剤を混入させたオイルミスト、又は水溶性潤滑剤のミストを用い、このミスト状冷却媒体をジェットミスト供給装置により供給通路から流通路内に強制注入可能にして、パンチがダイ側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングでミスト状冷却媒体を噴射溝又は噴射孔から瞬時に噴射するように構成すれば、ミスト状冷却媒体による均一な冷却や潤滑効果が得られながら、ミスト状冷却媒体の無駄をなくしかつオイルミストの外部への飛散も防止できるのでこのましい。

以下、本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本考案に係る圧造成形機の概略平面図を示し、この圧造成形機１には、機台２の所定位置に固設されたダイブロック３に複数のダイ４…４が備えられていると共に、このダイブロック３に対して前進、後退するラム５が備えられており、該ラム５の前面には、ダイ４と同数のパンチ６…６がそれぞれパンチケース７を介して対向配置されている。この場合、ダイ４…４とパンチ６…６とにより複数の圧造ステーションが構成されており、各ダイ４に対するパンチ６の進退動と、チャック移送手段による各圧造ステーション間の素材移送とに伴って各ダイ４とパンチ６との間で実行される圧造成形によって、供給されたブランクはチャック移送手段により順次各圧造ステーションに送られて、段階的に所望形状の成形品Ａへと成形されるようになっている。なお、圧造成形機１は図示したように多段式の他、単段式のものであってもよいことは勿論である。

また、図２に示すように、例えば最終段のパンチ６は、パンチケース７内の前部側にテーパーブッシュ８を介して支持される。パンチケース７内の後部側には、パンチ６とテーパーブッシュ８とを一緒に前方側に押し出してテーパーブッシュ８の縮径によりパンチ６をパンチケース７に固定する締結ねじ９が螺合されている。このようにパンチ６を支持するパンチケース７は、ラム５の取付孔部５ａに嵌入され、固定ボルト等の適宜固定手段（図示せず）により固定される。その際、締結ねじ９の端部はラム５側に設けられた受圧部材５ｂに当接支持される。また、テーパーブッシュ８として、縮径が容易なように割り溝８ａが形成された割りブッシュが用いられている。

そして、上記パンチケース７には、パンチ６に冷却媒体を供給してパンチ７への冷却と同時に潤滑を行う冷却手段１０が設けられている。

冷却手段１０としては、パンチケース７内の中間部に、空気と潤滑剤を混入させたオイルミストなどの冷却媒体（以下オイルミストという）を収容する収容凹部７ａが形成されると共に、収容凹部７ａには外部（図２では上方）に開口する通孔７ｂが形成され、かつ、通孔７ｂには冷却媒体を外部側から収容凹部７ａに送り込む供給通路１１が設けられて、この供給通路１１にジェットミスト供給装置１２が接続されている。一方、締結ねじ９の先端部に、図３に示すように収容凹部７ａに開口する連通穴９ａと、連通穴９ａからパンチ７の外周周りに対応するように等間隔をおいて放射状に配置され、前方に向かって貫通する複数の連通孔９ｂ…９ｂとが形成され、かつ、テーパーブッシュ８の内面には、図４に示すように軸方向に延びかつ上記連通孔９ｂ…９ｂと連通してオイルミストをパンチ６の先端側に向かって噴射する複数の噴射溝８ｂ…８ｂが形成されて、噴射溝８ｂ…８ｂから噴射されるオイルミストがパンチ６先端部の全周にわたって供給されると共に、圧造時にはブランクにも供給されるようになされている。

図２に示す実施の形態では、頭部と軸部とからなるブランクの頭部中央部に六つの円弧状角部からなる星形状凹部ａが形成された成形品（ねじ素体）Ａを圧造成形するもので、パンチ６の先端部の断面形状が、六つの円弧状角部からなる星形形状を呈している。

ジェットミスト供給装置１２は、図２に示すようにエアーコンプレッサー１３とフィルターレギュレータ１４と潤滑油を有するルプリゲータ１５とソレノイドバルブ１６とを備え、このジェットミスト供給装置１２により空気と潤滑油を混合させたオイルミストを供給通路１１を介して収容凹部７ａ内に強制注入するように構成され、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングでオイルミストが噴射溝８ｂ…８ｂから瞬時に噴射されるようになされている。

次に、上記した本考案の圧造成形機の作用について説明する。

図２に示すように、最終段のパンチ６により頭部と軸部とからなるブランクをダイ４内に打ち込むことにより、頭部中央部に六つの円弧状角部からなる星形状凹部ａが形成された成形品（ねじ素体）Ａを圧造成形する。

その際、ジェットミスト供給装置１２により、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングで、空気と潤滑油を混合させたオイルミストを供給通路１１を介して収容凹部７ａに内に強制注入される。収容凹部７ａ内に注入されたオイルミストは、締結ねじ９の連通穴９ａ及び連通孔９ｂ…９ｂを介してテーパーブッシュ８の後端面に形成された噴射溝８ａ…８ａに供給され、各噴射溝８ａ…８ａからパンチ６の軸方向前方へジェットスプレーされる。これにより、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングで、摩擦熱で高温化するパンチ６の先端部全面がオイルミストにより直接冷却されると共に、その先端部に潤滑膜が形成されることになる。また、パンチ６をブランクの頭部に打ち込んで凹部ａを成形する際、各噴射溝６ａからパンチ６の軸方向前方へジェットスプレーされたオイルミストがブランクの端面に予め噴射される。これにより潤滑性をより一層高めたうえで圧造成形が行われることになる。その結果、パンチ６と成形品Ａの焼き付きを効果的に防止して、高精度な成形品Ａを製造できると共に、パンチ６の長期にわたる使用を可能にできる。

上記した実施の形態ではテーパーブッシュ８の内面に複数の噴射溝８ｂ…８ｂを形成したものについて説明したけれども、噴射溝８ｂ…８ｂに代えてテーパーブッシュ８の内面近くに噴射孔（図示せず）を複数個貫通形成するようにしてもよい。

また、上記した実施の形態ではパンチケース７側からテーパーブッシュ８の噴射溝８ｂ…８ｂへの流通路Ｒを、パンチケース７に形成した収容凹部７ａ及び通孔７ｂと、締結ねじ９に形成した連通穴９ａ及び連通孔９ｂ…９ｂとの組合せにより構成したが、何らこの構成に限定されるものではなく、例えば図５に示すように締結ねじ９の前面に、直接収容凹部７ａと噴射溝８ｂ…８ｂとを連通させる連通凹所９ｃを形成したたり、或いは図６に示すように連通用環状溝９ｄなどを形成して流通路Ｒを構成したり、さらには、図７に示すように締結ねじ９には何も設けずテーパーブッシュ８の後面に、直接収容凹部７ａと噴射溝８ｂ…８ｂとを連通させる連通用環状溝部８ｃを形成して流通路Ｒを構成してもよい。

また、図８〜図１１は別の実施の形態を示すもので、噴射溝をテーパーブッシュ８の内面ではなく、パンチ６の外面に設けたものである。

その場合、上記した実施の形態と同様の構成において冷却手段１０として、パンチケース７内の中間部に、空気と潤滑剤を混入させたオイルミストなどの冷却媒体を収容する収容凹部７ａが形成されると共に、収容凹部７ａには外部（図８では上方）に延び開口する通孔７ｂが連通形成され、かつ、通孔７ｂには冷却液を外部側から収容凹部７ａに送り込む供給通路１１が設けられて、この供給通路１１にジェットミスト供給装置１２が接続される。そして、割りテーパーブッシュ８の後端面に、図９に示すように収容凹部７ａと内周部とを連通する連通用環状溝部８ｄが形成されると共に、図１０及び図１１に示すようにパンチ６の外周面に軸方向に延び、かつ上記連通用環状溝部８ｄと連通してオイルミストをブランクの端面に向かって噴射する複数の噴射溝６ａ…６ａが形成されて、噴射溝６ａ…６ａから噴射されるオイルミストがパンチ先端部の全周にわたって供給されると共に、圧造時にはブランク端面にも供給されるように構成したのである。

パンチ６は、図１０、１１に示すようにその先端部の断面形状が、六つの円弧状角部からなる星形形状を呈し、その隣り合う円弧状角部間に噴射溝６ａ…６ａがそれぞれ位置するように形成されている。

このように構成した場合にも、先の実施の形態と同様にジェットミスト供給装置１２により、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングで、オイルミストが収容凹部７ａに内に強制注入され、収容凹部７ａ内に注入されたオイルミストは、テーパーブッシュ８の後端面に形成された連通用環状溝部８ｃを介してパンチ６の外面に形成された噴射溝６ａ…６ａに供給され、各噴射溝６ａ…６ａからパンチ６の軸方向前方へジェットスプレーされる。これにより、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングで、摩擦熱で高温化するパンチ６の先端部全面がオイルミストにより直接冷却されると共に、その先端部に潤滑膜が形成されることになる。また、パンチ６をブランクの頭部に打ち込んで凹部ａを成形する際、各噴射溝６ａ…６ａからパンチ６の軸方向前方へジェットスプレーされたオイルミストがブランクの端面に予め噴射されるのである。これにより潤滑性をより一層高めたうえで圧造成形が行われることになる。その結果、先の実施の形態と同様にパンチ６と成形品Ａの焼き付きを効果的に防止して、高精度な成形品Ａを製造できると共に、パンチ６の長期にわたる使用を可能にできる。

なお、上記した実施の形態ではパンチケース７側からパンチ６の噴射溝６ａ…６ａへの流通路Ｒを、パンチケース７に形成した収容凹部７ａ及び通孔７ｂと、割りテーパーブッシュ８の後面に形成した連通用環状溝部８ｄとの組合せにより構成したが、先の実施の形態と同様何らこの構成に限定されるものではない。

上述した各実施の形態では、冷却媒体として、空気と潤滑剤を混入させたオイルミスト、又は水溶性潤滑剤のミストを用い、このミスト状冷却媒体をジェットミスト供給装置１２により供給通路１１から流通路Ｒ内に強制注入可能にして、パンチ６がダイ４側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングでミスト状冷却媒体を噴射溝又は噴射孔から瞬時に噴射するように構成しているので、ミスト状冷却媒体による均一な冷却や潤滑効果が得られながら、ミスト状冷却媒体の無駄をなくしかつオイルミストの外部への飛散も防止できる。

また、冷却媒体としては、空気と潤滑剤を混入させたオイルミストに限定されるものではなく、例えば水溶性潤滑剤のミストを用いて、この水溶性潤滑剤のミストをジェットミスト供給装置により流通路Ｒ内に強制注入して噴射溝或いは噴射孔からジェットスプレーするようにしてもよいし、さらには、ミスト状のものを用いることなく、例えば油や水等の液状のものであってもよい。

以上の実施の形態では、いずれもパンチ６をテーパーブッシュ８を介してパンチケース７に固定支持するようにしたものに本考案を適用した場合について説明したけれども、テーパーブッシュ８を用いず、パンチ６を直接パンチケース７に固定支持するものに本考案を適用してもよい。その場合、例えば図１２及び図１３に示すようにパンチケース７のパンチ支持部７ｃの支持面に軸方向に延びる複数の噴射孔７ｄ…７ｄ又は噴射溝を形成すればよい。なお、図１２及び図１３に示すものでは、パンチケース７のパンチ支持部７ｃを半割り式に形成して、その半割り式パンチ支持部７ｃに流通路Ｒを容易に形成できるようにしている。また、例えばパンチ６の先端部の形状が六角、四角、異形状の場合は、パンチケース７側ではなく、パンチ６に直接に噴射溝６ａ…６ａを図１０に示したように設けるのが好ましい。

また、パンチケース７へのパンチ固定手段として、割りテーパーブッシュ８に代え図１４に示すようなコレットチャック１７を用いる場合、このコレットチャック１７におけるチャック体１８の内周部に噴射溝１８ａ…１８ａ又は噴射孔を形成するようにしてもよい。

さらに、図１５に示すものは、パンチケース７へのパンチ固定手段として用いた割りテーパーブッシュ８に、軸方向に延びる複数の噴射孔８ｄ…８ｄを形成する一方、このテーパーブッシュ８の後端内周部に、両端に成形先端部６が形成されたパンチ６の抜け止め部が行える係合突部８ｅを内方に向かって突出形成したものである。

このように構成すれば、冷却媒体による均一な冷却や潤滑効果が得られながら、両端に成形先端部が形成されたパンチ６をテーパーブッシュ８で固定する際に、上記係合部８ｅのパンチ６の先端近くにおける首部への係合により両端に成形先端部が形成されたパンチ６であっても、パンチ６がテーパーブッシュ８から抜け出たりすることなく確実に保持することができる。

本考案に係る圧造成形機の概略説明図である。同圧造成形機の要部の縦断面図である。同締結ねじの要部の縦断面図である。同テーパーブッシュの縦断面図である。同別の締結ねじの正面図である。同別の締結ねじの正面図である。同別のテーパーブッシュの背面図である。別の圧造成形機の要部の縦断面図である。同別のテーパーブッシュの背面図である。パンチの側面図である。同パンチの正面図である。パンチケースに噴射溝を設けた要部の縦断面図である。同パンチケースの正面図である。コレットチャックに噴射溝を設けた要部の縦断面図である。さらに別のテーパーブッシュを用いた要部の縦断面図である。

２機台
４ダイ
５ラム
６パンチ
６ａ噴射溝
７パンチケース
７ｄ噴射孔
８テーパーブッシュ
８ｂ噴射溝
８ｄ噴射孔
１１供給通路
１２ジェットミスト供給装置
１８ａ噴射溝
Ｒ流通路

Claims

機台に設けられたダイと、ダイに対向するラムの前面にパンチケースを介して取り付けられたパンチとの間でブランクを圧造加工することにより所定形状の成形品を成形する圧造成形機において、パンチがパンチケース内の前部側に支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成される一方、パンチの外周部又はパンチケース側の内周部に、軸方向に延びかつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔が形成されて、噴射溝又は噴射孔から噴射される冷却媒体がパンチ先端部の全周にわたるように供給されると共に、圧造時にはブランク端面にも供給されることを特徴とする圧造成形機。
パンチがパンチケース内の前部側にテーパーブッシュを介して支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成される一方、テーパーブッシュの内周部分に軸方向に延び、かつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝又は噴射孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧造成形機。
パンチケース内の前部側にパンチがテーパーブッシュを介して支持されていると共に、パンチケース内の中間部に冷却媒体の流通路が形成され、かつ、パンチの外周面に軸方向に延び、かつ上記流通路に連通して冷却媒体をパンチの先端側に向かって噴射する複数の噴射溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧造成形機。
冷却媒体として、空気と潤滑剤を混入させたオイルミスト、又は水溶性潤滑剤のミストを用い、このミスト状冷却媒体をジェットミスト供給装置により供給通路から流通路内に強制注入可能にして、パンチがダイ側へ前進してブランクに当接する直前のタイミングでミスト状冷却媒体を噴射溝又は噴射孔から瞬時に噴射するように構成したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の圧造成形機。