JP3594071B2 - プレス型用回転カム機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板の加工に用いるプレス型に係り、より詳しくはプレス型に組込まれ、ワークにプレス方向に対して負角をなす負角部の成形に用いて有用なプレス型用回転カム機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
プレス加工品には、図5に示すように、製品面1の内側に食い込むL字形フランジ2を両端部に有するものがある。このような加工品3をプレス成形しようとする場合、図6に示すようにそのフランジ2の縦面2aがプレス方向Pに対して負角となるため、寄せカム機構による成形が必要となる。しかし、プレス方向Pに交差する方向Tへ加工カム(図示略)を移動させる一般的な寄せカム機構を単に用いたのでは、成形後、加工品3の両端部のフランジ2が型に食い込んだ状態となるため、型内からの加工品の取出しは不可能となる。なお、この成形に際しては、予め端部に予備曲げ部4を形成した一次加工品(ワーク)が用意され、その予備曲げ部4に対して前記加工カムが作用するようになっている。
【0003】
そこで、例えば、特開昭60−166122号公報に記載の発明では、同じく図6に示すように、軸方向に縦溝5を有すると共に、該縦溝5の片側縁部に負角成形部6を有する回転カム7を備えた回転カム機構をプレス型に組込み、成形時には、図示のようにこの回転カム7を軸Oを中心に反時計方向Aに回転させて、その負角成形部6を加工位置に位置決めし、成形後は、図7に示すようにこの回転カム7を時計方向Bに回転させて、その負角成形部6を加工位置から退避させるようにしている。このような成形方式によれば、成形後、回転カム7を回転退避させることで、プレス方向Pと逆方向(反プレス方向)P′へ加工品3を取出すことができ、ワークの両端部に負角部となるフランジ2を同時成形することが可能になる。
【0004】
この場合、回転カム7の負角成形部6を加工位置から円滑に退避させるには、同じく図7に示すように、L字形フランジ2内の屈曲稜線2′からその縦面2aの方線方向に延ばしたラインL1 とフランジ2の先端エッジ2″からその横面2bの方線方向へ延ばしたラインL2 とで囲まれた領域(非干渉領域)S内に回転カム7の回転中心Oを設定する必要があり、これにより、回転カム7の負角成形部6の先端エッジ6′が、加工品3のフランジ2から離れた軌道C上を移動し、回転カム7が加工品3と干渉することはなくなる。なお、図8に示すように、回転カム7の回転中心Oを前記非干渉領域Sの外側に設定した場合は、回転カム7の負角成形部6の先端エッジ6´が、加工品3のフランジ2と干渉する軌道C′上を移動し、例えば、δなる量の食込みが生じて加工品3の変形が避けられないようになる。
【0005】
ところで、上記プレス加工品3のL字形フランジ2の形状は、幅方向(回転カム7の軸方向)に一様であるとは限らず、また、このL字形フランジ2の一部には、前出図5に示したように横面2bからほぼ垂直に起立する起立片2c(図5)が設けられる場合がある。このような加工品3を前記回転カム7と寄せカム機構とを用いてプレス成形しようとすると、例えば、図9に示すように、フランジ2の両側部位の断面線E,Fと前記起立片2cを含む部位の断面線Gのそれぞれに関して求められる非干渉領域S(図7)の合成としての非干渉領域S′は、特に起立片2cを含む部位の断面線Gからくる制約で、負角成形部位から遠く離れた極めて狭い範囲に限定されるようになる。
【0006】
この結果、前記非干渉領域S′に回転中心Oを設定した回転カム7は、図10に示すように、その負角成形面6の背面側に強度上、最小厚みt1 を確保しなければならないこともあって、著しく大径(D)となり、同じく図10に示すように、回転カム7を支持するカム台8の底部の厚みt2 はもとより、カム台8を支持する下型9の底部の厚みt3 がきわめて薄くなり、型設計上、大きな問題を生じることとなる。また、加工品3の負角部(フランジ)2の形状によっては、前記非干渉領域(S,S′)が収束せずに発散してしまい、回転カムの回転中心Oを幾何学的に求めることが不能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来は、上記したように非干渉領域が著しく狭くなる(S′)場合や非干渉領域が発散してしまう場合は、広い非干渉領域S(図7)が得られる範囲内で回転カムを分割するか、工程を分けて成形を行うかの対策を採っていた。しかしながら、前者の対策によれば、得られた加工品の、回転カムの分割部位に対応する部位に段差が生じて、その修正に多大な工数を要し、また、後者の対策によれば、設備の二重投資によるコスト負担の増大や生産性の低下が避けられず、何れも問題の多いとことろなっていた。
【0008】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、加工品の負角部の形状によらず回転カムの回転中心の設定可能範囲を可及的に拡大し、もって回転カムの分割や成形工程の分割を不要にするプレス型用回転カム機構を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、軸方向に縦溝を有すると共に該縦溝の片側縁部に負角成形部を有する回転カムと、該回転カムを回動可能に支持するカム台と、前記回転カムを回転させて前記負角成形部を加工位置と該加工位置から退避した退避位置とに選択的に位置決めする回転位置決め手段とを備えたプレス型用回転カム機構において、前記回転カムの回転中心の設定可能範囲を著しく狭くするか、無くする部位に対応する負角成形部を、位置固定の固定ダイに代替させる構成とした構成としたことを特徴とする。
この場合、上記固定ダイは、負角部であるL字形フランジの先端に形成された起立片の成形部を代替する構造とすることができる。
【0010】
このように構成したプレス型用回転カム機構においては、回転カムの回転中心の設定範囲を狭くする原因となる部位の成形を位置固定の固定ダイに分担させることで、回転カムの回転中心の設定領域が可及的に拡大する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【0012】
図1乃至図3は、本発明の一つの実施の形態としての回転カム機構を示したものである。なお、本実施の形態は、前出図5に示した加工品3の成形に用いるもので、加工品3については、図5に付した符号をそのまま用いて説明することとする。図1乃至図3において、10は、軸方向に縦溝11を有すると共に、該縦溝11の片側縁部に負角成形部12を有する柱状の回転カム、13は、前記回転カム10を、水平軸(回転中心)Oを中心に回動可能に支持するカム台、14はカム台13に対して回転カム10を押えるカム押え、15は回転カム10を回転させる駆動手段としてのシリンダ装置、16は、加工品3のL字形フランジ2内の起立片2c(図5)を成形するための傾斜成形面17を先端に有する固定ダイで、これらは一体のアセンブリ体として、下型18(図4)内の所定位置に組込まれるようになっている。
【0013】
より詳しくは、上記回転カム10の外周面にはその軸方向に離間して複数の周方向の凸面20が形成されており、回転カム10は、その凸面20をカム台13の内部に設けられた半円形の凸状支承面21に摺動可能に合せた状態で、該カム台13に回動可能に支持されている。カム台13の両端には取付台22が突設されており、この取付台22には、回転カム10の軸方向への移動を規制するストッパ部材(図示略)が取付けられるようになっている。一方、カム押え14の一側面には回転カム10の外周面に倣う湾曲面23が形成されており、カム押え14は、その湾曲面23を回転カム10の凸面20に斜め上方から摺接させる状態で、カム台13の上面にボルト24を用いて固定されている。すなわち、回転カム10は、軸方向移動並びに上方への浮き上がりを規制され、回転のみを許容された状態でカム台13に支持されている。なお、カム台13の内部の、複数の支承面21の相互間の凹部25は油溜りとして提供され、この油溜り(凹部)25内に溜められた潤滑油は、油溝26を通じて隣接する支承面21上に供給されるようになっている。
【0014】
上記シリンダ装置15は、シリンダ本体27と、このシリンダ本体27のピストンロッド27aの先端部に軸着された第1のブラケット28と、シリンダ本体27の基端部に軸着された第2のブラケット29とからなっている。シリンダ装置27は、その第2のブラケット29を前記下型19にボルト止めすることにより該下型19内に位置固定され、この状態でその第1のブラケット28が、カム台12の端面から突出する回転カム10の一端部にボルト止めされるようになる。シリンダ装置16は、例えばエアシリンダからなっており、そのシリンダ本体27内に圧縮エアが給排されることによりピストンロッド27aが伸長短縮し、これに応じて回転カム10が左回転または右回転するようになる。しかして、回転カム10の縦溝11内であって、負角成形部12と対向する側の立て壁には一対の係止板30が固定され、一方、カム台13の、カム押え14を固定した側と反対側の上部には、前記一対の係止板30の当接するストッパ面31aを片側に有する一対のストッパブロック31が突設されている。回転カム10に固定された係止板30は、図1に見て反時計方向へ回転カム10が回転することによりストッパブロック31のストッパ面31aに当接し、この状態で回転カム10の負角成形部12が所定の加工位置に位置決めされるようになる。
【0015】
上記固定ダイ16は、回転カム10の軸と直交するように配置され、その基端部がカム台13の上面にボルト32を用いて固定されている。固定ダイ16は、その中間部が回転カム10に形成した案内溝33内を挿通して延ばされており、したがって、回転カム10は、その案内溝33の底面を固定ダイ16に当接させた位置が、図1に見て時計方向への回転端となっている。ここで、回転カム10の案内溝33の底面は、図1に示すように回転カム10の負角成形部12が上記した加工位置に位置決めされた際、固定ダイ16の底面に対して所定の開き角度θだけ下がった位置に位置決めされるようになっており、この状態から回転カム10を時計方向へ回転させることで、その負角成形部12を、図1に示す加工位置から大きく退避させることができる。したがって、上記シリンダ装置15、係止板30、ストッパブロック31、固定ダイ16等は回転カム10を回転させかつ位置決めするための回転位置決め手段を構成するものとなっている。
【0016】
固定ダイ16はまた、その先端部が回転カム10の負角成形部12の回転範囲まで延ばされている。一方、回転カム10の負角成形部12は、その一部が切欠かれて切欠溝34となっており、負角成形部12が上記した加工位置に位置決めされた際、この切欠溝34内に固定ダイ16の先端の傾斜成形面18が位置決めされるようになっている。切欠溝34の後方(半径外方向)に残された回転カム10の負角成形部12と固定ダイ16の先端の傾斜成形面17とは、協働して前記加工品3の断面線G(図9)に沿う成形部を提供するもので、特にその傾斜成形面17は、前記加工品3のL字形フランジ2内の起立片2cの成形に用いられるようになっている。なお、回転カム10には、その負角成形部12が上記加工位置に位置決めされた際、固定ダイ16の底面に当接する段差面35(図1)が形成されており、回転カム10は固定ダイ16の補強手段としても機能している。また、回転カム10の案内溝33は固定ダイ16との間にはわずかのクリアランスを形成するようにその幅が設定されており、固定ダイ16は、回転カム10をカム台13に組付ける際の軸方向の位置決め手段としても機能している。
【0017】
以下、上記のように構成した回転カム機構の作用を説明する。
プレス型は、プレス上ラムと共に上下動し下型18に対して接近離間する上型(図示略)を備える他、該上型と下型18との間に配設され、上型の下降に応じて加工カムを斜め上方から加工位置に進入させる寄せカム機構(図示略)を備えている。前記寄せカム機構としては種々のタイプがあり、例えば、加工カムを上型に、該加工カムを移動させるカムドライバを下型にそれぞれ配したもの、あるいは加工カムを下型に、カムドライバを上型にそれぞれ配したものものを用いることができる。
【0018】
成形に際しては、予めシリンダ装置15の作動により回転カム10を水平軸Oを中心に、図1に見て反時計方向に回転させ、その負角成形部12を加工位置に位置決めする。そして、前出図6に示したごとき、端部に予備曲げ部4を形成した一次加工品(ワーク)を下型18上にセットした後、図示を略す上型を下降させる。すると、その下降途中から上型に配設したパッドがワークを下型18上に押え、続いて図示を略す寄せカム機構の加工カムが、プレス方向Pに交差する方向Tへ進入して、回転カム10の負角成形部12に対してワークの予備曲げ部4を押え、これにより、ワークの端縁部にはフランジ2が成形される。この時、前記加工カムが前記予備曲げ部4に予め形成された爪片(図示略)を固定ダイ16の傾斜成形面17に対して押え、これにより前記フランジ2の成形と同時にその中に起立片2c(図5)が一体成形される。上型は、前記成形終了と同時に下死点に達し、その後、上昇に転ずるが、この上型の上昇に合せてシリンダ装置15が再作動され、回転カム10が、図1に見て時計方向へ回転する。この結果、回転カム10の負角成形部12が加工位置から大きく退避し、したがって、上型が完全に上昇した後は、成形を終えた加工品3を反プレス方向P′へ簡単に取出すことができる。
【0019】
このように、本実施の形態においては、フランジ(負角部)2内に存在する起立片2c(図5)を、固定ダイ16の傾斜成形面17を利用して成形するので、回転カム10の回転中心(水平軸)Oは、この起立片2cを無視して設定すればよいことになる。この場合、図4に示すように、フランジ2の両側部位の断面線E,Fと前記起立片2cを含む部位の断面線Gのそれぞれに関して求められる非干渉領域S(図7)の合成としての非干渉領域S″は、起立片2cを含めた場合の非緩衝領域S′(図9)よりも極めて広くなり、回転カム10の設置の自由度が増す。すなわち、回転カム10を小径(D0 )に形成することができることとなり、その分、回転カム10を支持するカム台13の底部の厚みt2 はもとより、カム台13を支持する下型18の底部の厚みt3 を十分確保でき、無理のない型設計を行うことができる。
【0020】
なお、上記実施の形態において、固定ダイ16を回転カム10に直交する方向に延ばした状態でカム台13に固定するようにしたが、この固定ダイ16の設置態様は任意であり、例えば、回転カム10の縦溝11内を延ばした状態でカム台13に固定し、その先端部のみを回転カム10の負角成形部12の回転範囲内に臨ませるようにしてもよい。また、その固定箇所も、カム台13に代えて下型18の一部としてもよい。
【0021】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るプレス型用回転カム機構によれば、回転カムの回転中心の設定可能範囲を狭くする原因となる部位の成形を、位置固定の固定ダイに分担させるようにしたので、回転カムの回転中心の設定領域が可及的に拡大し、回転カムを分割したり、あるいは工程を分けて成形するなどの面倒さがなくなって、利用価値が著しく向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態としてのプレス型用回転カム機構の構造を示す断面図である。
【図2】本回転カム機構の斜視図である。
【図3】本回転カム機構の分解斜視図である。
【図4】本回転カム機構における回転カムの回転中心の設定要領を示す模式図である。
【図5】本回転カム機構の加工対象である加工品の形状の一例を示す斜視図である。
【図6】従来の回転カム機構による成形態様を示す断面図である。
【図7】回転カム機構における回転カムの回転中心の一般的な設定要領を示す模式図である。
【図8】回転カム機構における回転カムの回転中心の設定不備による不具合例を示す模式図である。
【図9】図5に示した加工品を対象とした場合における、従来の回転カムの回転中心の設定要領を示す模式図である。
【図10】図9に示す設定要領に従った場合の回転カムの設置態様を示す模式図である。
【符号の説明】
1 加工品
2 加工品のフランジ(負角部)
10 回転カム
11 縦溝
12 負角成形部
13 カム台
14 カム押え
15 シリンダ装置(回転位置決め手段)
16 固定ダイ
17 固定ダイ先端の傾斜成形面
30 係止片(回転位置決め手段)
31 ストッパブロック(回転位置決め手段)
34 負角成形部の切欠溝
O 回転カムの回転中心
P プレス方向
Claims (2)
- 軸方向に縦溝を有すると共に該縦溝の片側縁部に負角成形部を有する回転カムと、該回転カムを回動可能に支持するカム台と、前記回転カムを回転させて前記負角成形部を加工位置と該加工位置から退避した退避位置とに選択的に位置決めする回転位置決め手段とを備えたプレス型用回転カム機構において、前記回転カムの回転中心の設定可能範囲を著しく狭くするか、無くする部位に対応する負角成形部を、位置固定の固定ダイに代替させたことを特徴とするプレス型用回転カム機構。
- 固定ダイが、負角部であるL字形フランジの先端に形成された起立片の成形部を代替するものであることを特徴とする請求項1に記載のプレス型用回転カム機構。
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