JP3159448U

JP3159448U - 位置決め突起成形用金型装置

Info

Publication number: JP3159448U
Application number: JP2010001298U
Authority: JP
Inventors: 中村　正; 正中村
Original assignee: 中村　正; 正中村
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2020-03-02

Abstract

【課題】裏当て金本体の曲面に位置決め突起を成形することができる位置決め突起成形用金型装置を提供する。【解決手段】コラムに対し溶接用裏当て金の取り付け位置を位置決めする位置決め突起を成形するための位置決め突起成形用金型装置であって、コラムの内周面に密着するよう曲げ加工された裏当て金本体１０の曲げ加工部分の内周面に当接する頂部３ｄを有するほぼ山形に形成されたワーク支持部３ｃ及び垂直方向に対し所定角度傾斜させた状態で裏当て金本体を下方から支持する基盤部３ｂとからなる下型３と、下型の上方に位置し、ワーク支持部の頂部に内周面が当接された裏当て金本体の外周面を下方へ押圧して、裏当て金本体の一部を肉寄せすることにより、裏当て金本体の一方の端面から一定の距離に基準面が形成された位置決め突起を成形するパンチ４ｂを有する上型４とから構成した。【選択図】図２

Description

本考案はビル等の鉄骨構造物を構成するコラムとダイヤフラムを溶接する際に使用する溶接用裏当て金に位置決め突起を成形する位置決め突起成形用金型装置に関する。

従来ビル等の鉄骨構造物を構成するコラムには、丸型鋼管（丸コラム）や角型鋼管（角コラム）が使用されており、これらコラムの多くは、各階毎にコラムと梁接合部材とに分割して、コラムとダイヤフラムを突合せ溶接し、ダイヤフラムに梁接合部材を突合せ溶接する方法が一般に採用されている。
また工場や建築現場でコラムとダイヤフラムを溶接する場合、突合せ部の内側に裏当て金を当接して、コラムとダイヤフラムの溶接を行っている。

コラムとダイヤフラムを溶接する際に使用する裏当て金は、丸コラムの場合予め円形や半円形に曲げ加工され、角コラムの場合予め角形やコ字形、もしくはＬ字形に曲げ加工されていて、コラムの内周面と裏当て金の外周面との間に隙間が生じないようにコラムに仮付けを行うが、裏当て金をコラムに仮付けする際コラムの端部とダイヤフラムの間に適正なルートギャップが形成されるよう、コラムに対し裏当て金を正確に位置決めすることが重要である。
ルートギャップは、コラムの端部より突出させる裏当て金の突出量で決まるため、従来では裏当て金の突出量をスケールで測定したり、特殊な治具を使用して突出量を決定しているが、コラムの全周に亘って突出量を一定にする作業は熟練を要する上、熟練者であっても裏当て金を正確に位置決めするためには多くの時間を必要とするため、作業能率が悪い等の問題がある。

かかる問題を改善するため例えば特許文献１で、裏当て金の位置決めが容易な裏当て金の加工装置が提案されている。
前記特許文献１に記載の裏当て金の加工装置は、Ｌ字形に成形した裏当て金の外周面を工具で押圧して、裏当て金の外周面に複数の突起を成形するようにしたもので、裏当て金をコラムに仮付けする際突起がコラムの端面に当接して、コラムに対し裏当て金が位置決めされるため、スケールや特殊な治具を使用せずに裏当て金をコラムに正確かつ短時間で仮付けできる効果を有している。

実開平２−５３８３０号公報

コラムとダイヤフラムを溶接する際に使用する溶接用裏当て金は、コラムの断面形状に合わせて曲げ加工されているが、丸コラムに使用する円形または半円形に曲げ加工された裏当て金は、外周面全体が曲面に形成されている。
また角形に成形された裏当て金は、角コラムのコーナ部に内側から当接する部分はＲ形状に成形されている。
しかし前記特許文献１に記載の裏当て金の加工装置では、Ｌ字形に成形した裏当て金の直線部分にしか突起を成形することができないため、丸コラムに使用する裏当て金のように外周面全体が曲面で形成された裏当て金には突起を成形できない問題がある。

一方角コラムに使用する裏当て金の場合は、コラムのコーナ部に内側から当接する部分以外は直線部で形成されているため、特許文献１に記載の裏当て金の加工装置では、直線部に突起を成形している。
しかし角コラムの溶接に使用する裏当て金の場合、コラムのコーナ部に内側から当接するＲ部の外周面に突起を形成した方が裏当て金をコラムに取り付けた際に安定してガタつくことが少ないことが判明した。
その理由としては、例えばＬ字形に折り曲げた裏当て金本体の直線辺に各２個所突起を形成して、この裏当て金を角コラムに取り付けた場合、各辺２個所、計４個所の突起を同時に各コラムの端面に当接させる必要があるが、突起の成形精度が悪かったり、裏当て金本体の曲げ精度が悪いと、４個所の突起が角コラムの端面に同時に当接されないことがある。

その結果裏当て金がガタついて仮付けの際の取り付け精度が低下することになり、前記特許文献１に記載された裏当て金の加工装置のように、直線部に突起を成形するものでは、コラムに取り付けた際にガタつくことがない裏当て金を得ることができない問題がある。
本考案はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、裏当て金本体の曲面に位置決め突起を成形することができる位置決め突起成形用金型装置を提供することを目的とするものである。

本考案の位置決め突起成形用金型装置は、鋼管よりなるコラムの端部とダイヤフラムとを溶接する際に使用する溶接用裏当て金に、コラムに対し溶接用裏当て金の取り付け位置を位置決めする位置決め突起を成形するための位置決め突起成形用金型装置であって、コラムの内周面に密着するよう曲げ加工された裏当て金本体の曲げ加工部分の内周面に当接する頂部を有するほぼ山形に形成されたワーク支持部及び垂直方向に対し所定角度傾斜させた状態で裏当て金本体を下方から支持する基盤部とからなる下型と、下型の上方に位置し、ワーク支持部の頂部に内周面が当接された裏当て金本体の外周面を下方へ押圧して、裏当て金本体の一部を肉寄せすることにより、裏当て金本体の一方の端面から一定の距離に基準面が形成された位置決め突起を成形するパンチを有する上型とから構成したものである。

前記構成により、コラムの断面形状に合わせて曲げ加工された裏当て金本体の曲面の任意な位置に位置決め突起を成形することができるため、丸コラムに使用する円形または半円形に曲げ加工された裏当て金本体の外周面や、角コラムのコーナ部に内側から当接するようＲ形状に曲げ加工された裏当て金本体のＲ部分の外周面に、コラムに対し裏当て金を位置決めする位置決め突起が精度よく成形することができる。
これによって裏当て金本体をコラムに取り付けた際、全ての位置決め突起の基準面がコラムの端面に当接されることにより、裏当て金本体がガタ付くことがない上、コラムの端面から突出する裏当て金本体の突出量がコラム端部の全周に亘って一定となるため、コラムの端部とダイヤフラムとの間に幅が一定のルートギャップを形成することができ、このルートギャップに肉盛り溶接を行うことにより、溶接欠陥のない品質の高い溶接線が得られるようになる。

本考案の位置決め突起成形用金型装置は、基盤部にワーク支持部の頂部と対向するよう段部を形成して、段部に裏当て金本体の曲げ加工部分の外周面が当接するようになすと共に、基盤部に対しワーク支持部を移動自在とすることにより、裏当て金本体の板厚に応じて段部と頂部との間隔を調整できるようにしたものである。

前記構成により、裏当て金本体の曲面に位置決め突起を成形する際、裏当て金本体に下方向のプレス荷重が作用しても、加工部分が基盤部の上面及び段部と、ワーク支持部の頂部により３方から支持されるため、位置決め突起を成形する面が曲面であっても位置決め突起の成形中に裏当て金本体１０が微妙に動くことがないため、精度の高い成形が可能になる。
また裏当て金本体の板厚が変わっても、板厚に応じて段部と頂部の間隔を簡単に調整することができるため、汎用性が高い。

本考案の位置決め突起成形用金型装置は、下型を前後方向へ移動調整することにより、裏当て金本体の曲げ加工部分にパンチが当たる位置を調整する調整手段を下型の近傍に設けたものである。

前記構成により、裏当て金本体に成形する位置決め突起の位置を容易かつ正確に設定することができる。

本考案の位置決め突起成形用金型装置は、裏当て金本体を下方から支持するワーク支持部材が下型の両側に設けられたワーク支持手段と、上型の近傍に設けられ、かつ上型の下降とともにワーク支持手段との間で裏当て金本体を挟着固定するワーク押え部材を有するワーク押え手段とを設けたものである。

前記構成により、加工部分の両側をワーク押え手段のワーク押え部材とワーク支持手段のワーク支持部材との間で固定することができるため、位置決め突起を成形する面が曲面であっても位置決め突起の成形中に裏当て金本体が微妙に動いたり、両端側が跳ね上がる等の挙動を起こすことがない。

本考案の位置決め突起成形用金型装置によれば、コラムの断面形状に合わせて曲げ加工された裏当て金本体の曲面の任意な位置に位置決め突起を成形することができるため、丸コラムに使用する円形または半円形に曲げ加工された裏当て金本体の外周面や、角コラムのコーナ部に内側から当接するようＲ形状に曲げ加工された裏当て金本体のＲ部分の外周面に、コラムに対し裏当て金を位置決めする位置決め突起を精度よく成形することができる。

本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置をプレスに装着した状態の側面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置の拡大側面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置の下型側を示す平面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置の下型を示す拡大平面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置により成形された位置決め突起を示す斜視図である。図５のＡ−Ａに沿う断面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置により位置決め突起が成形された溶接用裏当て金をコラムに仮付けした状態の断面図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置を使用して裏当て金本体のコーナＲに位置決め突起を成形する際の説明図である。本考案の実施の形態になる位置決め突起成形用金型装置を使用して裏当て金本体の直線辺に位置決め突起を成形する際の説明図である。

本考案の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は位置決め突起成形用金型装置をプレス１に装着した状態を示すもので、Ｃ型フレームを有するプレス１のベッド１ａ上に、金型２を構成する下型３が設置され、ベッド１ａの上方に昇降自在に設けられたスライド１ｂの下面に、金型２を構成する上型４が取り付けられている。
金型２の下型３は、図２に示すように上面が手前側へ順次低くなるよう傾斜する傾斜面３ａを有するブロック状の基盤部３ｂと、基盤部３ｂの傾斜面３ａ上に載置された板状のワーク支持部３ｃとからなる。
基盤部３ｂの上面に形成された傾斜面３ａの傾斜角θ１はほぼ５°となっていて、傾斜面３ａの最上部には、裏当て金本体（ワーク）１０の外側面に当接する段部３ｅが幅方向に形成されており、山形に形成されたワーク支持部３ｃの頂部３ｄが裏当て金本体１０の板厚ｔと同じ間隔を存して対向されている。

ワーク支持部３ｃは図４に示すように、先端側の頂部３ｄが裏当て金本体１０の内側面に当接するようになっていて、頂部３ｄは例えばＲ８程度の小Ｒに形成されており、頂部３ｄに連続する２辺の角度θ２はほぼ８７°となっている。
ワーク支持部３ｃの底面は、基盤部３ｂ上面の傾斜面３ａの傾斜角θ１と同一のほぼ５°となっていて、基盤部３ｂ上面の傾斜面３ａに摺動自在に密着されており、ワーク支持部３ｃ及び基盤部３ｂには、上下方向に貫通する取り付け孔３ｆが例えば２個所穿設されている。
取り付け孔３ｆは前後方向に細長い長孔より形成されていて、これら取り付け孔３ｆの上方より挿入された固着具５によりベッド１ａ上に基盤部３ｂ及びワーク支持部３ｃが同時に固定できるようになっており、ワーク支持部３ｃの上面に開口する取り付け孔３ｆの開口部は、固着具５の頭部５ａがワーク支持部３ｃの上面に突出しないように長孔状の凹部３ｇとなっている。

金型２の上型４は、図２に示すようにスライド１ｂの下面に取り付けられたバッキングプレート６に固着具７により取り付けられたパンチホルダ４ａを有しており、パンチホルダ４ａにパンチ４ｂが垂直に取り付けられている。
パンチ４ｂは、超硬合金や工具鋼等のような硬度が高く、かつ耐摩耗性に優れた金属により円柱状に形成されていて、上端部にフランジ状の頭部４ｃを有しており、裏当て金本体１０を加工する下端部（先端部）が摩耗したり欠損した場合に、固着具７を緩めた状態で任意な方向へ回転させることにより、先端部の加工部分を摩耗や欠損のない新たな加工部分に変更して、引き続き裏当て金本体１０の加工が行えるようになっている。

パンチ４ｂの背後には反力受け４ｄが、そして反力受け４ｄの両側にガイド手段８が設けられている。
反力受け４ｄは、パンチホルダ４ａの一部を構成するもので、パンチ４ｂのほぼ全長に亘って設けられた板体よりなり、パンチ４ｂにより裏当て金本体に１０に位置決め突起１０ａを成形する際、加工反力によりパンチ４ｂが裏当て金本体１０より逃げる方向へ変形するのを防止するようになっている。

ガイド手段８は上型４が上下動する際、上型４のパンチ４ｂが下型３に支持された裏当て金本体１０の加工位置に正確に当接するようガイドするもので、図１に示すように上端部がバッキングプレート６に固着された複数、例えば２本のガイドポスト８ａと、ベッド１ａに固定されたブロック状のブッシュホルダ８ｂとからなる。
ブッシュホルダ８ｂには、各ガイドポスト８ａの中心と合致する位置に、ガイドポスト８ａが上方より摺動自在に挿入されるガイド孔８ｃが穿設されており、各ガイド孔８ｃの内周面には、ガイドポスト８ａの外周面と摺接することによりガイドポスト８ａをガイドするガイドブッシュ８ｄが圧入されている。

一方プレス１のベッド１ａ上に設けられたワーク支持手段１２は、パンチ４ｂにより裏当て金本体１０を加工する際、スライド１ａ側に取り付けられたワーク押え手段１５との間で裏当て金本体１０が動かないよう固定するもので、図３に示すようにベッド１ａの上面に固定された左右方向へ細長い長方形状の枠体１２ａを有しており、枠体１２ａのほぼ中央には、ベッド１ａの上面に固定された下型２が位置している。
枠体１２ａの手前側の長辺部には、下型２の前後方向の位置を微調整する調整手段１４が設けられている。

調整手段１４は、図４に示すように枠体１２ａの手前側の長辺部に螺挿された一対の調整ねじ１４ａからなり、これら調整ねじ１４ａの先端は下型２の手前側の端部に当接されていて、下型２をベッド１ａに固定する固着具５を緩めた状態でこれら調整ねじ１４ａを正逆回転させることにより、下型２の前後方向の位置を微調整できるようになっている。
ワーク支持手段１２を構成する枠体１２ａの内側には、枠体１２ａの長辺部と平行するようねじ軸１２ｂが設けられており、ねじ軸１２ｂの両端側は枠体１２ａの両端部に回転自在に支承されている。
ねじ軸１２ｂの中間部は、下型２のほぼ中心部を左右方向へ貫通するよう穿設された長孔状の挿通孔３ｈに挿通されており、下型２より露出する部分のねじ軸１２ｂには、下型２を境に左右が逆ねじとなるねじ部１２ｃが形成されていて、これらねじ部１２ｃに一対のワーク支持部材１２ｄのほぼ中間部が螺挿されている。

各ワーク支持部材１２ｄは、上面が基盤部３ｂ上面の傾斜面３ａとほぼ同じ角度で順次手前側に低くなるよう傾斜された長方体状のブロック体により形成されていて、前後端が枠体１２ａの内側面に摺動自在に支持されており、枠体１２ａの一方の端部より突出されたねじ軸１２ｂの端部に設けられたハンドル１２ｆを回転することにより、下型２を中心に互いに接離方向へ移動できるようになっている。
ねじ軸１２ｂが突出された側の枠体１２ａ端部には、ねじ軸１２ｂの回転をロックするロック手段１３が設けられている。

ロック手段１３は、ロックレバ１３ａを有していて、このロックレバ１３ａを締め付けることによりねじ軸１２ｂの回転をロックできるようになっている。
またスライド１ａ側に設けられたワーク押さえ手段１５は、バッキングプレート６の左右方向の幅とほぼ同じ長さのワーク押え部材１５ａが水平方向に設けられていて、上端側がバッキングプレート６に摺動自在に支承された複数のガイド杆（図示せず）の下端部に固着されおり、
バッキングプレート６とワーク押え部材１５ａの間には、ワーク押え部材１５ａを下方向へ付勢する付勢手段１５ｂが介在されている。
付勢手段１５ｂは、下端部がワーク押え部材１５ａに固着され、上端側がバッキングプレート６に摺動自在に支承されたばね杆１５ｄを有していて、ばね杆１５ｄの中間部にばね受け１５ｃが上下摺動自在に嵌装されており、ばね受け１５ｃとバッキングプレート６の間及びばね受け１５ｃとワーク押え部材１５ａの間には、コイルばねよりなる圧縮ばね１５ｆがそれぞれ介在されている。

次に前記構成の位置決め突起成形用金型装置を使用して、丸コラム用の溶接用裏当て金に位置決め突起を成形する際の作用を説明する。
裏当て金の外側面に突設された位置決め突起は、成形精度が悪いと裏当て金をコラムに取り付ける際にガタついて仮付けの際の取り付け精度が低下することになる。
また位置決め突起のコラム端面と当接する面は、ルートギャップを決定する際の基準面となり、図６に示すように裏当て金本体１０の端面から位置決め突起１０ａの基準面１０ｂまでの距離Ｌ１がルートギャップの幅になるため、位置決め突起１０ａを成形する際プレス１のスライド下死点位置が重要となる。
すなわちプレスのダイハイト量を、プレス１のスライド下死点の位置が裏当て金本体１０の端面から位置決め突起１０ａの基準面１０ｂまでの距離Ｌ１となるように設定することにより、裏当て金本体１０の端面から位置決め突起１０ａの基準面１０ｂまでの距離Ｌ１を正確に決定することができるようになる。

次に作業開始に当たって、まず裏当て金本体１０の板厚ｔに応じて下型３のワーク支持部３ｃの位置を調整する。
ワーク支持部３ｃの位置調整は、下型３をバッド１ａに固定している固着具５を緩めた状態で基盤部３ｂに対しワーク支持部３ｃを前後方向へ移動し、基盤部３ｂの段部３ｅとワーク支持部３ｃの頂部３ｄとの間の隙間が裏当て金本体１０の板厚ｔとなるよう調整する。
裏当て金本体１０の板厚ｔに応じた隙間の調整が終了したら、次に調整手段１４の調整ねじ１４ａを回転して、裏当て金本体１０外周面の位置決め突起１０ａ成形位置が上型４を構成するパンチ４ｂの加工位置に合致するよう下型３の位置を調整し、調整が終了したら固着具５を締め付けて、下型３をベッド１ａに強固に固定する。

丸コラム用の溶接用裏当て金となる裏当て金本体１０は、予め円形または半円形に曲げ加工されたものを使用するため、位置決め突起１０ａを成形する外周面は全て曲面となっている。
この曲面となった裏当て金本体１０の外周面に位置決め突起１０ａを成形するに当たって、まず図３に示すように位置決め突起１０ａを成形する部分の裏当て金本体１０内周面を下型３を構成するワーク支持部３ｃの頂部３ｄに当接させ、外周面を基盤部３ｂの段部３ｅに当接させる。
次にこの状態でワーク支持手段１２のハンドル１２ｆを回転して、ねじ軸１２ｂに螺挿されたワーク支持部材１２ｄを左右方向へ移動調整し、下型３の両側に延出する裏当て金本体１０を図３に示すようにワーク支持部材１２ｄ上面で支持したら、ロック手段１３のロックレバ１３ａを締め付けてねじ軸１２ｂの回転をロックすることにより、作業中ワーク支持部材１２ｄが動かないよう固定する。

以上のようにして裏当て金本体１０を下型３にセットした後プレス１の運転を開始すると、上型４が取り付けられたスライド１ｂが下降して、まずスライド１ｂ側に設けられたワーク押え手段１５のワーク押え部材１５ａの下面が裏当て金本体１０に当接し、ワーク支持部材１２ｄの上面との間で裏当て金本体１０を挟着することにより、裏当て金本体１０が動かないように固定する。
このとき裏当て金本体１０は、水平に対しほぼ５°の角度で傾斜する基盤部３ｂの傾斜面３ａに下方から支持された状態にあるため、位置決め突起１０ａを成形する裏当て金本体１０の外周面は、垂直方向に対しほぼ５°の角度に傾斜された状態で固定される。

その後上型４のパンチ４ｂが裏当て金本体１０の外周面に達して、パンチ４ｂの先端側角部が外周面の一部を下方へ肉寄せすることにより、パンチ４ｂにより外周面の所定位置に位置決め突起１０ａを成形する。
また裏当て金本体１０の外周面の一部を下方へ肉寄せする際、裏当て金本体１０に下方向のプレス荷重が作用するが、加工部分が基盤部３ｂの傾斜面３ｂ及び段部３ｅと、ワーク支持部３ｃの頂部３ｄにより３方から支持されている上、加工部分の両側は、ワーク押え手段１５のワーク押え部材１５ａとワーク支持手段１２のワーク支持部材１２ｄとの間で固定されているため、位置決め突起１０ａを成形する面が曲面であっても位置決め突起１０ａの成形中に裏当て金本体１０が微妙に動いたり、両端側が跳ね上がる等の挙動を起こすことがない。

パンチ４ｂが裏当て金本体１０の所定位置に位置決め突起１０ａを成形した後スライド１ｂが上昇して上死点に停止したら、ワーク支持部３ｃの頂部３ｄと基盤部３ｂの段部３ｅとの間から裏当て金本体１０を取り外した状態で裏当て金本体１０を所定ピッチ回転し、次に位置決め突起１０を成形する部分をワーク支持部３ｃの頂部３ｄと基盤部３ｂの段部３ｅとの間に位置決めする。
その後再びスライド１ｂを下降させて、初めに成形した位置決め突起１０ａより所定ピッチ離れた位置に次の位置決め突起１０ａを成形し、以下前記動作を繰り返すことにより裏当て金本体１０の外周面に所定のピッチで複数の位置決め突起１０ａを成形するもので、裏当て金本体１０の外周面に成形された複数の位置決め突起１０ａは、図５及び図６に示すように裏当て金本体１０の一方の端面から位置決め突起１０ａの基準面１０ｂまでの距離Ｌ１が全て一定となる。

以上のようにして裏当て金本体１０の外周面に所定のピッチで複数の位置決め突起１０ａが形成された丸コラム用裏当て金の使用方法を図７を参照して説明する。
ダイヤフラム２１を溶接するコラム２０の端部には予め開先２０ａが形成されており、この開先２０ａの形成されたコラム２０の端部に、位置決め突起１０ａの基準面１０ｂを下向きにして裏当て金本体１０を上方から嵌合する。
裏当て金本体１０は、予めコラム２０の内周面に密着するよう曲げ加工されているため、裏当て金本体１０の外周面に突設された複数の位置決め突起１０ａの基準面１０ｂがコラム２０の端面に確実に当接し、コラム２０に対し裏当て金本体１０が精度よく位置決めされる。

また全ての位置決め突起１０ａの基準面１０ｂがコラム２０の端面に当接されることにより、裏当て金本体１０がガタ付くことがなく、そしてコラム２０の端面から突出する裏当て金本体１０の突出部分の端面から位置決め突起１０ａの基準面１０ｂまでの距離Ｌ１は、位置決め突起１０ａを成形する際に精度が確保されているため、コラム２０の端面から突出する裏当て金本体１０の突出量は、コラム２０端部の全周に亘って一定となる。
この状態で裏当て金本体１０をコラム２０に仮付けしたら、コラム２０より突出した裏当て金本体１０の端面にダイヤフラム２１を図７に示すように当接することにより、コラム２０の端部とダイヤフラム２１との間に幅が一定のルートギャップが形成されるので、このルートギャップに肉盛り溶接を行うことにより、溶接欠陥のない品質の高い溶接線が得られるようになる。

以上は丸コラムとダイヤフラムとの溶接に使用する溶接用裏当て金について説明したが、角コラムとダイヤフラムとを溶接する際に使用する裏当て金についても適用できる。
角コラムの溶接に使用する裏当て金は、予め角形やコ字形、もしくはＬ字形に曲げ加工されているが、何れの場合も角コラムのコーナＲに内側から当接する部分は曲面に曲げ加工されており、曲面に曲げ加工された部分の外周面に位置決め突起を成形したほうが、裏当て金をコラムに取り付けた際に安定してガタつくことが少ない。

図８は、予めＬ字形に曲げ加工された裏当て金本体１０の曲げ加工部分の外周面に位置決め突起１０ａを成形する状態を示すもので、裏当て金本体１０の曲げ角度はほぼ９０°となっており、ワーク支持部３ｃの頂部３ｄに連接する２辺の角度８７°よりやや大きいことから、曲げ加工部分の内周面をワーク支持部３ｃの頂部３ｄに確実に当接させることができる。
この状態でプレスの運転を開始すると、円形または半円形に曲げ加工された裏当て金本体１０に位置決め突起１０ａを形成するときと同様に、上型４が取り付けられたスライド１ｂが下降して、まずスライド１ｂ側に設けられたワーク押え手段１５のワーク押え部材１５ａの下面が裏当て金本体１０に当接し、ワーク支持部材１２ｄの上面との間で裏当て金本体１０を挟着することにより、裏当て金本体１０が動かないように固定する。

パンチ４ｂが裏当て金本体１０の所定位置に位置決め突起１０ａを成形した後スライド１ｂが上昇して上死点に停止したら、ワーク支持部３ｃの頂部３ｄと基盤部３ｂの段部３ｅとの間から裏当て金本体１０を取り外した状態で、次に位置決め突起１０を成形する部分をワーク支持部３ｃの頂部３ｄと基盤部３ｂの段部３ｅとの間に位置決めする。
その後再びスライド１ｂを下降させて、裏当て金本体１０の曲げ加工部分の外周面に位置決め突起１０ａをそれぞれ成形するもので、曲げ加工部分の外周面に成形された位置決め突起１０ａは、裏当て金本体１０の一方の端面から基準面１０ｂまでの距離Ｌ１が全て一定となるため、コラム２０より突出した裏当て金本体１０の端面にダイヤフラム２１を当接することにより、コラム２０の端部とダイヤフラム２１との間に幅が一定のルートギャップを形成することができ、このルートギャップに肉盛り溶接を行うことにより、丸コラムに使用する溶接用裏当て金と同様に、溶接欠陥のない品質の高い溶接線が得られるようになる。

なお図９は、曲げ加工する前の裏当て金本体１０の一方の側面に位置決め突起１０ａを成形する場合の実施例を示したもので、予め角形やコ字形、Ｌ字形に曲げ加工した角コラム用の裏金本体１０の直線部外周面にも位置決め突起１０ａを成形することも可能である。
また前記実施の形態では、基盤部３ｂの上面に形成された傾斜面３ａの傾斜角θ１をほぼ５°としたが、５°〜１０°の範囲であればよく、ワーク支持部３ｃの頂部３ｄに連続する２辺の角度θ２も、９０°〜８０°の範囲であればよい。

１プレス
３下型
３ａ傾斜面
３ｂ基盤部
３ｃワーク支持部
３ｄ頂部
３ｅ段部
４上型
４ｂパンチ
１０ワーク
１０ａ位置決め突起
１０ｂ基準面
１２ワーク支持手段
１２ｄワーク支持部材
１４調整手段
１５ワーク押え手段
１５ａワーク押え部材

Claims

鋼管よりなるコラムの端部とダイヤフラムとを溶接する際に使用する溶接用裏当て金に、前記コラムに対し前記溶接用裏当て金の取り付け位置を位置決めする位置決め突起を成形するための位置決め突起成形用金型装置であって、前記コラムの内周面に密着するよう曲げ加工された裏当て金本体の曲げ加工部分の内周面に当接する頂部を有するほぼ山形に形成されたワーク支持部及び垂直方向に対し所定角度傾斜させた状態で前記裏当て金本体を下方から支持する基盤部とからなる下型と、前記下型の上方に位置し、前記ワーク支持部の前記頂部に内周面が当接された前記裏当て金本体の外周面を下方へ押圧して、前記裏当て金本体の一部を肉寄せすることにより、前記裏当て金本体の一方の端面から一定の距離に基準面が形成された位置決め突起を成形するパンチを有する上型とを具備したことを特徴とする位置決め突起成形用金型装置。
前記基盤部に前記ワーク支持部の前記頂部と対向するよう段部を形成して、前記段部に前記裏当て金本体の曲げ加工部分の外周面が当接するようになすと共に、前記基盤部に対し前記ワーク支持部を移動自在とすることにより、前記裏当て金本体の板厚に応じて前記段部と前記頂部との間隔を調整できるようにしてなる請求項１に記載の位置決め突起成形用金型装置。
前記下型を前後方向へ移動調整することにより、前記裏当て金本体の曲げ加工部分に前記パンチが当たる位置を調整する調整手段を前記下型の近傍に設けてなる請求項１または２に記載の位置決め突起成形用金型装置。
前記裏当て金本体を下方から支持するワーク支持部材が前記下型の両側に設けられたワーク支持手段と、前記上型の近傍に設けられ、かつ前記上型の下降とともに前記ワーク支持手段との間で前記裏当て金本体を挟着固定するワーク押え部材を有するワーク押え手段とを設けてなる請求項１ないし３の何れかに記載の位置決め突起成形用金型装置