JP3975750B2

JP3975750B2 - プレス加工装置

Info

Publication number: JP3975750B2
Application number: JP2002006694A
Authority: JP
Inventors: 晋一郎大澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP2003205315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス加工装置に関し、詳しくは、回動カムを備え、板状のワークの端部に寄せ曲げ加工を行うプレス加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板状のワークの端部に寄せ曲げ加工を行う場合、回動カムを備えたプレス加工装置を用いる。回動カムを備えた従来のプレス加工装置の一例が特開平７−１５５８４７号公報に記載されており、それを図７を参照して説明する。
図７は、従来のプレス加工装置のプレス途中での要部側面図である。プレス加工装置５０は、カムホルダ５２を備えており、このカムホルダ５２の上部所定位置にワークｗを下方から支える支持面５２ａが形成されている。カムホルダ５２には円弧面を有するカム溝５２ｂが形成されており、このカム溝５２ｂには回動カム５６が回動自由に装着されている。回動カム５６には、カムホルダ５２の支持面５２ａとともにワークｗを支持する端面５６ａが形成されており、また、周面から半径方向内側に伸びる面に寄せ曲げ部５６ｂが形成されている。寄せ曲げ部５６ｂは回動カム５６の軸方向に伸びるＵ溝５６ｃの側壁面をなす。このＵ溝５６ｃのもう一方の側壁面５６ｄには、後述する上吊りカム５８を回動カム５６側へ案内するスライド板５６ｆが取付けられ、このスライド板５６ｆは回動カム５６の図中右回りの回動のストッパーとしての役割も果たす。回動カム５６はエアシリンダ６０によって図中右回りに回動し、スライド板５６ｆがカムホルダ５２の壁面５２ｃに当接したとき、回動カム５６の端面５６ａはカムホルダ５２の支持面５２ａと連続する形状となっている。
【０００３】
カムホルダ５２の支持面５２ａと回動カム５６の端面５６ａの上方には、上型ホルダ６２に昇降可能に保持されたパッド６４が配置される。このパッド６４が上型ホルダ６２とともに下降すると、カムホルダ５２の支持面５２ａおよび回動カム５６の端面５６ａの連続面と面接触する。板状のワークｗはカムホルダ５２の支持面５２ａおよび回動カム５６の端面５６ａの連続面とパッド６４との間に挟まれることによって位置決めされる。
【０００４】
また、上型ホルダ６２には上吊りカム５８がスライド可能に保持されている。上吊りカム５８の先端には、回動カム５６のＵ溝５６ｃ内に挿入される曲げ刃が形成されており、曲げ刃の下側にはスライド板５６ｆに面接触する下面５８ａが形成されている（図面では、まだ曲げ刃の下面５８ａがスライド板５６ｆに接触していない）。曲げ刃は、ワークｗの端部に上方から当接して下方へ押す押圧刃５８ｂと、そのワークｗ端部を垂直に曲げる垂直刃５８ｃと、回動カム５６の寄せ曲げ部５６ｂに対応してワークｗの端部を寄せ曲げする寄せ曲げ刃５８ｄが形成されている。
【０００５】
カムホルダ５２の側面にはヒールブロック５２ｄが固定されており、回動カム５６の側面にはヒールブロック５２ｄと対向する位置に案内ブロック５６ｅが固定されている。ヒールブロック５２ｄと案内ブロック５６ｅのそれぞれが対向する側には平面が形成されている。これらヒールブロック５２ｄと案内ブロック５６ｅとの間の両平面にはドライバカム６６の側面が当接する。このドライバカム６６は上型ホルダ６２の外側面に垂直に取付けられており、上型ホルダ６２とともに昇降する。ドライバカム６６が下降すると、ドライバカム６６の先端部６６ａがヒールブロック５２ｄと案内ブロック５６ｅとの間に挿入される。なお、ドライバカム６６の先端部６６ａの幅Ｌは、ヒールブロック５２ｄと案内ブロック５６ｅとの間に挿入されたとき、カムホルダ５２の支持面５２ａと回動カム５６の端面５６ａが連続面となるよう調整されている。
【０００６】
次に、上記のプレス加工装置５０の動作について説明する。プレス加工装置５０が上死点にあるとき、板状のワークｗをカムホルダ５２の支持面５２ａの上に載せる。上型ホルダ６２が下降を開始するとともに回動カム５６がエアシリンダ６０によって図中右回りに回動する。回動カム５６のスライド板５６ｆがカムホルダ５２の壁面５２ｃに当接すると回動カム５６の回動が停止し、このとき、カムホルダ５２の支持面５２ａと回動カム５６の端面５６ａが連続面を形成し、ともにワークｗを下方から支持する。このとき、ドライバカム６６は上型ホルダ６２とともに下降し、ドライバカム６６の先端部６６ａがカムホルダ５２のヒールブロック５２ｄと回動カム５６の案内ブロック５６ｅとの間に挿入される。ドライバカム６６がヒールブロック５２ｄと案内ブロック５６ｅとの間に挿入されている間は、回動カム５６の図中左回りの回動が規制され、カムホルダ５２の支持面５２ａと回動カム５６の端面５６ａが連続面を形成した状態が維持される。この状態でパッド６４が上方からワークｗに当接し、カムホルダ５２の支持面５２ａおよび回動カム５６の端面５６ａの連続面とパッド６４がワークｗを挟んで位置決めする。
【０００７】
上型ホルダ６２とともに上吊りカム５８が下降すると、上吊りカム５８に形成された曲げ刃の押圧刃５８ｂが上方からワークｗの端部に衝突して下方に曲げ、この曲げられたワークｗの端部を垂直刃５８ｃが押圧して垂直曲げを行う。さらに上吊りカム５８が下降すると、上吊りカム５８の下面５８ａがスライド板５６ｆに当接して案内され、回動カム５６側へスライドする。上吊りカム５８に形成された寄せ曲げ刃５８ｄが垂直曲げされたワークｗの端部に当接してＵ溝５６ｃ内に押圧し、回動カム５６の寄せ曲げ部５６ｂと協働してワークｗの端部を挟んで所定角度に寄せ曲げする。
上記のプレス加工装置では、ワークｗの端部が加工されている間は、カムホルダ５２のヒールブロック５２ｄと回動カム５６の案内ブロック５６ｅとドライバカム６６とからなるロック機構によって、カムホルダ５２に対する回動カム５６の回動が規制される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ワークの位置決め後に、回動カムがカムホルダに対して回動可能になっていると、曲げ刃がワークに衝突するときに、ワークを支持している回動カムの端面に下向きの衝撃が掛り、回動カムが回動（図７では左回り）する。回動カムが回動すると、ワークを下方から支持するカムホルダ５２の支持面５２ａと回動カム５６の端面５６ａの間に段差が生じ、この状態でワークを支持するとワークに段差部分の跡が残り、品質が低下する。従って、ワークが曲げ刃に接触する前に、回動カムをカムホルダに対して回動不能に規制するロック機構が不可欠である。
【０００９】
従来の加工装置では、カムホルダ５２のヒールブロック５２ｄと、回動カム５６の案内ブロック５６ｅと、上型ホルダのドライバカム６６によってロック機構を構成している。このロック機構は、回動カムの側面に位置しているために、２本の回動カムを連続して配置することができない。２本の回動カムの間に、カムホルダ５２のヒールブロック５２ｄと、回動カム５６の案内ブロック５６ｅと、上型ホルダのドライバカム６６からなるロック機構を配置しなければならないからである。
本発明は、回動カムをカムホルダに対して回動不能とするロック機構を回動カムの長さ内に配置して、２本の回動カムを連続して配置できるようにすることを目的にして創作された。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明のプレス加工装置は、カムホルダと、カムホルダに回動可能に装着されており、周面の一部に凹凸が設けられており、周面から半径方向内側に伸びる面に寄せ曲げ部が形成されている回動カムと、カムホルダに固定されて回動カム上に張出す張出し部を有し、その張出し部の上面にワークを支持する支持面が形成されており、その張出し部の下面に凹凸が形成されているポンチと、昇降可能であり、ポンチの支持面との間で板状のワークを挟むパッドと、昇降可能であるとともに下死点において回動カム側にスライド可能であり、回動カムの寄せ曲げ部と協働して板状のワークの端部に寄せ曲げ加工する寄せ曲げ刃を備える上吊りカムを備えており、パッドの下降によってポンチの張出し部が撓んで張出し部下面に設けられている凹凸が回動カム周面に設けられている凹凸に噛合って回動カムの回動が禁止されることを特徴とする。
【００１１】
本発明のプレス加工装置では、パッドが下降するとポンチの張出し部が撓み、ポンチと回動カムの両者に設けられた凹凸が噛合う。この結果、回動カムはポンチに回動不能とされ、ひいてはカムホルダに回動不能とされる。これによって寄せ曲げ加工の開始前に回動カムはカムホルダに回動不能とされ、回動カムがカムホルダに回動不能にロックされた状態で寄せ曲げ加工が実施される。
この場合、回動カムをカムホルダに回動不能とするロック機構は、回動カムの長さ内で形成され、２本の回動カムを極く近接させて連続して配置することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
最初に下記に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１）回動カムの凹凸と、ポンチの凹凸は、機械加工によって生じるカスプ目で形成されている。
（形態２）上吊りカムが回動カムの寄せ曲げ部を押して回動カムの外周を外側に変位させることによって、カムホルダまたはポンチの内面に形成されている凹凸と、回動カムの外周に形成されている凹凸が噛合って回動カムがカムホルダにロックされる。
【００１３】
【実施例】
本発明を具現化した一実施例を図１〜図６を用いて説明する。図１は本実施例に関わるプレス加工装置の縦断面図であり、プレス下死点の状態を示している。図２〜図６は同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図である。図1に示すプレス加工装置１０は、下型１２を備えており、この下型１２の上部にはカムホルダ１４が配されている。カムホルダ１４には円弧面を有するカム溝１４ｂが形成されており、カム溝１４ｂには回動カム１６が回動自由に装着されている。カムホルダ１４の上部所定位置にはワークｗを下方から支える支持面２８ａを有するポンチ２８が配されている。ポンチ２８の一部は回動カム１６上に張出しており、張出し部の上面はワークｗを下方から支える支持面２８ａとされ、下面には凹凸２８ｘが形成されている。
回動カム１６には、ポンチ２８の支持面２８ａとともに下方からワークｗを支持する端面１６ａが形成されており、この端面１６ａと所定の角度をなして所定形状の寄せ曲げ部１６ｂが形成されている。寄せ曲げ部１６ｂは、回動カム１６の外周から半径方向の内側に伸びる面に形成されている。寄せ曲げ部１６ｂは、回動カム１６の軸方向に伸びるＵ溝１６ｃの側壁の一部を構成している。Ｕ溝１６ｃの端面１６ａと対向する位置には、後述する上吊りカム１８を回動カム１６側へ案内するスライド板１６ｄが取付けられ、このスライド板１６ｄは回動カム１６の図中右回りの回動のストッパーとしての役割も果たす。回動カム１６はエアシリンダ２０によって図中右回りに回動し、スライド板１６ｄがカムホルダ１４の壁面１４ｃに当接したとき、回動カム１６の端面１６ａはポンチ２８の支持面２８ａと連続する形状となっている。
【００１４】
ポンチ２８の支持面２８ａと回動カム１６の端面１６ａの上方には、上型ホルダ２２に昇降可能に保持されたパッド２４が配置され、パッド２４が上型ホルダ２２とともに下降すると、ポンチ２８の支持面２８ａおよび回動カム１６の端面１６ａの連続面と面接触する。板状のワークｗはポンチ２８の支持面２８ａおよび回動カム１６の端面１６ａの連続面とパッド２４との間に挟まれることによって位置決めされる。
【００１５】
また、上型ホルダ２２には上吊りカム１８がスライド可能に保持されている。上吊りカム１８の先端には、回動カム１６の溝１６ｃ内に挿入される寄せ曲げ刃１８ｄが形成されており、その下側にはスライド板１６ｄに面接触する下面１８ａが形成されている。寄せ曲げ刃１８ｄは、回動カム１６の寄せ曲げ部１６ｂに対応し、ワークｗ端部を所定の形状に寄せ曲げ加工する。
【００１６】
回動カム１６の外周の一部であってポンチ２８と近接する周面には細かな凹凸１６ｘが形成されている（図１では凹凸を誇張して拡大して示している）。またポンチ２８の張出し部の下面であって回動カム１６に向い合う面にも、回動カム１６の凹凸１６ｘに噛合う凹凸２８ｘが形成されている。これらの凹凸１６ｘ，２８ｘは、回動カム１６の回動中には接触することがなく、回動カム１６の回動を妨げない。しかし、ポンチ２８がパッド２４によって上方から押圧されると、ポンチ２４の張出し部が下方に撓み、凹凸１６ｘ，２８ｘが噛合う。凹凸１６ｘ，２８ｘが噛合うと、ポンチ２８の支持面２８ａと回動カム１６の端面１６ａが連続面を形成した回動角度で、回動カム１６の回動が禁止される。
【００１７】
上記のプレス加工装置１０の動作について説明する。図２は、プレス加工装置１０が上死点にあるときを示している。板状のワークｗをポンチ２８の支持面２８ａの上に載せる。図示しない上型ホルダ（図１参照）が下降を開始するとともに回動カム１６がエアシリンダ２０によって図中右回りに回動し始める。やがて図３に示すように、回動カム１６のスライド板１６ｄがカムホルダ１４の壁面１４ｃに当接し、回動カム１６の回動が停止する。このとき、ポンチ２８の支持面２８ａと回動カム１６の端面１６ａが連続面を形成し、ともにワークｗを下方から支持する。このとき、回動カム１６の凹凸１６ｘとポンチ２８の凹凸２８ｘはまだ噛合っていない。
【００１８】
ポンチ２８の支持面２８ａと回動カム１６の端面１６ａが連続面を形成した状態でパッド２４が上方からワークｗに当接すると、図４に示すように、ポンチ２８の支持面２８ａおよび回動カム１６の端面１６ａの連続面とパッド２４とによってワークｗを挟んで位置決めする。パッド２４が下降してワークｗを押圧すると、パッド２４によってポンチ２８も上方から押圧される。このとき、ポンチ２８は下方に撓み、回動カム１６の凹凸１６ｘとポンチ２８の凹凸２８ｘが噛合う。それぞれの凹凸１６ｘ，２８ｘが噛合っている間、即ち、ポンチ２８の支持面２８ａおよび回動カム１６の端面１６ａの連続面とパッド２４がワークｗを支持している間は、回動カム１６の図中左回りの回動がロックされ、ポンチ２８の支持面２８ａと回動カム１６の端面１６ａが連続面を形成した状態が維持される。
【００１９】
上型ホルダ２２とともに上吊りカム１８がさらに下降すると、図５に示すように、上吊りカム１８の下面１８ａがスライド板１６ｄに当接して案内され、回動カム１６側へスライドする。さらに上吊りカム１８が下降すると、図６に示すように、上吊りカム１８に形成された寄せ曲げ刃１８ｄがワークｗの端部に当接してさらに押圧し、回動カム１６の寄せ曲げ部１６ｂとともにワークｗの端部を挟んで所定の形状に寄せ曲げ加工する。
【００２０】
もし、加工中に回動カムが回動してしまうと、ワークを下方から支持する面に段差が生じ、製品に段差の跡が残ったり、ワークを良好に支持できずに曲げ不良が発生したりすることがある。しかし、本実施例のプレス加工装置では、ポンチの支持面および回動カムの端面の連続面とパッドとによってワークが支持されている間は、パッドがポンチを押圧しているため、回動カムの凹凸とポンチの凹凸とが噛合っている。即ち、ワークの端部が加工されている間は回動カムの回動が規制され続けることとなる。これによって、パッドが回動カムの端部に当接する時やワークを加工している時に回動カムが押圧されて回動（図１等で左回り）してしまうことを防止することができる。
【００２１】
以上のことから、本発明のプレス加工装置は、ワークの端部が加工されている間は回動カムの回動をロックすることができ、寄せ曲げ加工を良好に行うことができ、製品の品質を安定させることができる。また、回動カムのロック機構はシンプルな構造であり、現行の型に若干改造を加えることによって使用することも可能である。さらに、構成部品の点数を増加させることがないため、型の制作費用の上昇を最小限に抑えることができ、装置の大型化を回避することができる。
【００２２】
なお、回動カムとポンチが係合するそれぞれの凹凸は、型の耐久性に応じてその形成方法を選択することができる。例えば、凹凸に焼入れ加工を施して耐久性を向上させたり、あるいは、回動カムやポンチの製作のための機械加工によって生じるカスプ目を利用したりしてもよい。また、凹凸部として別部品を取付けて対応することもできる。
【００２３】
本実施例においては、回動カムとポンチのそれぞれの凹凸を係合させるとき、押圧を受けて生じるポンチの撓みを利用したが、これ以外に、回動カムが寄せ曲げ刃によって回動カムの溝の壁面に受ける押圧力によって回動カムの周面が広がる力を利用することもできる。これによれば、ポンチが上方から押圧を受けない場合であっても、回動カムとポンチまたはカムホルダの凹凸を係合させることが可能である。さらに、ポンチの撓みと回動カムの回動面の広がりを併用することによって、より強固なロック力を得ることができる。
【００２４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に関わるプレス加工装置の縦断面図。
【図２】同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図。
【図３】同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図。
【図４】同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図。
【図５】同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図。
【図６】同プレス加工装置のプレス途中の要部縦断面図。
【図７】従来のプレス加工装置のプレス途中の要部側面図。
【符号の説明】
ｗ：ワーク
１０：プレス加工装置
１２：下型
１４：カムホルダ
１４ｂ：カム溝
１４ｃ：壁面
１６：回動カム
１６ａ：端面
１６ｂ：寄せ曲げ部
１６ｃ：溝
１６ｄ：スライド板
１６ｘ：凹凸
１８：上吊りカム
１８ａ：下面
１８ｄ：寄せ曲げ刃
２０：エアシリンダ
２２：上型ホルダ
２４：パッド
２８：ポンチ
２８ａ：支持面
２８ｘ：凹凸

Claims

カムホルダと、
周面によってカムホルダに回動可能に装着されており、周面の一部に凹凸が設けられており、周面から半径方向内側に伸びる面に寄せ曲げ部が形成されている回動カムと、
カムホルダに固定されて回動カム上に張出す張出し部を有し、その張出し部の上面にワークを支持する支持面が形成されており、その張出し部の下面に凹凸が形成されているポンチと、
昇降可能であり、ポンチの支持面との間で板状のワークを挟むパッドと、
昇降可能であるとともに下死点において回動カム側にスライド可能であり、回動カムの寄せ曲げ部と協働して板状のワークの端部に寄せ曲げ加工する寄せ曲げ刃を備える上吊りカムを備え、
パッドの下降によってポンチの張出し部が撓んで張出し部下面に設けられている凹凸が回動カム周面に設けられている凹凸に噛合って回動カムの回動が禁止されることを特徴とするプレス加工装置。