JP4464935B2 - 金型内ピッチ変動防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、金型内ピッチ変動防止装置に関し、特に薄板材料に形成された突起部を利用して帯状材料が引っ張られることを防止する金型内ピッチ変動防止装置に関するものである。

アルミ板等の薄板状の被加工薄板材料（帯状材料）をプレス加工にて形成する場合には、順送金型と呼ばれる金型が多く用いられている。

順送金型とは、複数の段階の工程を同一の金型内に所定のピッチで順番に配置し、送り装置でプレス機械の１ストローク毎に材料を所定のピッチずつ送り、次の工程へと帯状材料を順送りする装置のことをいう。帯状材料は、供給装置により連続供給され、連続自動運転により加工完了品が順送金型から順次排出される。

順送金型を用いることにより、複雑な形状のプレス加工を段階的に加工し、連続して製造することが可能となっている。

図４は、従来のプレスラインの構成を示す図である。図に示すように従来のプレスラインは、成形プレス（順送金型）機３と打ち抜きプレス（セパレート）機４により構成されている。

成形プレス機３による成型加工と打ち抜きプレス機４による打ち抜き加工とは、帯状材料１の加工のピッチが異なり、成形プレス機３による数回〜数十回のスタンピングによる帯状材料１の成型加工の後に、打ち抜きプレス機４による１回のスタンピングによる打ち抜き加工がなされることとなる。このように成型プレス機３と打ち抜きプレス機４とは、帯状材料１の加工のピッチが異なるため、成型プレス機３と打ち抜きプレス機４との間に、ループ１ａを設けることにより、両装置のタイミングをとる必要がある。

そして、成型プレス機３と打ち抜きプレス機４との間に、ループ１ａを設けることにより、成型プレス機３の成形数が製品の山数に足りると、打ち抜きプレス機４へ帯状材料１が所定のピッチで送られ、打ち抜かれることとなる。

上述したように順送金型は、予備曲げ、成形曲げ等、及び高さ・反り・ピッチ等の修正工程の順送り方式となっている。したがって、成型プレス機３と打ち抜きプレス機４との間のループ１ａの重量により成形された帯状材料１が引っ張られる（図中のＡ方向）と、順送金型内の所定の位置の加工が困難となる。

ここで、プレス加工位置のズレを修正する方法として、帯状材料に位置決め用のパイロット穴を設け、この穴に加工部に設けられた位置決めピンを挿入することによりワークの位置決めを行う装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平５−２４５５５７号公報

しかしながら、パイロット穴で位置決めを行う場合には、ワークのパイロット穴と金型の位置決めピンとの位置ズレが大きい場合には、位置決めピンが挿入できずに、ワークを傷つけるおそれがあった。特に、ワークの板厚が薄い場合には、位置決めピンの挿入時にワークに無理な負荷がかかり、ワークが損傷するおそれがある。

加えて、パイロット穴をワークに設ける場合には、ワーク上にプレス加工ができない部分が生じるために、材料に無駄が生じることとなる。そして、プレス加工によりワークが変形するため、パイロット穴とワーク上に形成された突起の形状との位置関係も、加工の段階に応じて変化してしまう。したがって、パイロット穴を加工位置の基準とした場合には、突起の形状との位置関係において加工位置にずれが生じてしまう。

そして、そもそもオフセットフィンの形成加工のようなワーク上にパイロット穴を設けることのできない製品も存在する。

本発明の目的は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、帯状材料に形成された突起形状を利用して位置決めを行うことにより、プレス加工する際に帯状材料が引っ張られることを防止することを可能とする金型内ピッチ変動防止装置を提供しようとするものである。

本発明は、部材の幅方向に一列に形成された複数の波形状が、部材搬送方向に渡って略一定のピッチで配列された帯状材料を一定方向に搬送して第１のプレス機と第２のプレス機とで順次プレス加工を行い、第１のプレス機と第２のプレス機との間には帯状材料のループが形成されるプレスラインに用いられ、第１のプレス機の帯状材料の搬送出口部に設けられた金型内ピッチ変動防止装置であって、帯状材料の隣接する波形状同士の隙間に挿入可能な先端部を備えた歯部を波形状のピッチに対応するピッチで外周に複数有し、帯状材料の搬送面に歯部が突出して水平状態の帯状材料に噛み合う歯車部と、歯車部と連結し、第１のプレス機の搬送動作及びプレス加工動作スタンピング動作と同期して回転動作と保持動作とを行うモータとを備え、搬送動作時には、モータが回転動作を行うことにより、歯車部に噛合する帯状材料を、第１のプレス機が備える金型外へ搬送し、プレス加工動作時には、モータが保持動作を行うことにより、歯車部に噛合する帯状材料を固定して、搬送動作時及びプレス加工動作時において、帯状材料のループ部分の質量により波形状が引かれ、そのバネ性により第１のプレス金型内で成形された帯状材料の波形状が伸びて、金型内の所定位置に設置されたパンチ・ダイとの位置関係に帯状材料の波形状とのズレが生じる原因となる引っ張り力を遮断することを目的とする。

本発明の金型内ピッチ変動防止装置によれば、プレス加工する際に帯状材料が引っ張られることを防止することにより、安定した成形加工が可能となる。

以下、本発明の実施形態である金型内ピッチ変動防止装置について、図を参照して詳細に説明する。本実施形態のプレスラインでは帯状材料に、順送金型によって波形状のオフセットフィン（突起部）の形成をし、外形を抜き取る加工を行い、最終的な製品を製造している。

図１は、オフセットフィン１０が形成された帯状材料１の一例を示す図である。ここで、オフセットフィンとは、波形状のフィンであって板幅方向の山谷が板の長手方向の所定のピッチごとに、板幅方向に半山ずれて千鳥状に形成されたフィンのことをいい、オイルクーラ等の熱交換器に多く用いられているものである。

図１からわかるように、帯状材料１に形成されるオフセットフィン１０は、所定のピッチＰで形成される。

図２は、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置を有するプレスラインの概略構成図である。

１は、リール等に巻き取られたアルミ板やステンレス板等の帯状材料である。２は、帯状材料１をストックしておく巻出装置である。

成形プレス機３は、帯状材料１にオフセットフィンを形成する加工を行う成形金型３ａを有する。打ち抜きプレス機４は、帯状材料１に打ち抜き加工を行う打ち抜き金型４ａを有する。成型プレス機３と打ち抜きプレス機４との間に、帯状材料１のループ１ａが設けられている。

また、成形プレス機３の帯状材料１の排出部と、ループ１ａと、の間には、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置５が設けられている。

図３は、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の構成図である。図３（ａ）は、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の平面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の正面図であり、図３（ｃ）は、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の側面図である。

本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置５は、一対の歯車５１とシャフト（回転軸）５４とモータ５２から構成されている。シャフト５４は、シャフト５４の中心軸が、帯状材料１の搬送方向に直交して設けられている。また、シャフト５４の両端付近には、ベアリング内蔵ホルダ５５が配置され、シャフト５４は、このベアリング内蔵ホルダ５５を介し回転可能に取り付けられている。

シャフト５４の中間部には、所定の間隔で、一対の歯車部５１が固定されている。

また、歯車５１は、外周部に複数の歯部５１ａを有し、歯部５１ａは、帯状材料１の搬送面から、ほぼ歯部５１ａの高さ分突出して、搬送面にある帯状材料１のオフセットフィンの隙間１ｃに嵌合する。歯部５１ａは、オフセットフィンの隙間１ｃに挿入可能であり、隙間１ｃに、ほぼ遊びなく当接する。

歯車５１の外周部における歯部５１ａの配置間隔は、図１に示すオフセットフィンの突起部のピッチＰと略同一である。

シャフト５４の一端には、カップリング５３を介してモータ５２が連結しており、モータ５２の駆動力及び保持力が歯車５１に伝達可能となっている。

また、シャフト５４の略中間部には中間部ベアリング内蔵ホルダ５７が設けられており、ループ１ａの負荷によりシャフト５４がたわむことを防止している。

帯状材料１を、歯車５１とにより挟持可能な位置にワーク押え板５６が設けられており、帯状材料１の搬送中、及び、固定中に、歯車５１の歯部５１ａと、搬送面にある帯状材料１のオフセットフィンの隙間１ｃとの嵌合が外れることを防止している。

ベアリング内蔵ホルダ５５と、中間部ベアリング内蔵ホルダ５７と、モータ５２とは、ベース５８に固定されている。

次に、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の動作について説明をする。帯状材料１は、所定のピッチで成形プレス機３により搬送される（図中のＡの方向）。このとき、帯状材料１に噛み合っている歯車部５１は、帯状材料１の搬送に同期して回転する（図中のＢの方向）。搬送時には、歯車部５１に連結するモータ５２は帯状材料１の搬送速度に同期して回転動作を行うため、帯状材料１には歯車部５１からの反力はほとんど生じず、帯状材料１に形成されたオフセットフィン１０が、歯車部５１からの負荷により変形することはない。

ピッチ送りが完了した場合には、モータ５２は回転動作を停止して保持動作を行い、歯車部５１が固定される。そして、帯状材料１を加工位置に固定する。なお、モータ５２は、停止時に保持力を有するモータ、例えば、ステッピングモータや、ブレーキ付きモータを使用すればよい。

以上説明したように、本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置によれば、上記のようにオフセットフィン成形後は、帯状材料１にばね性が生じるため、成形金型３ａとループ１ａの間の重量により引っ張られる力を、金型内ピッチ変動防止装置５により、分断するものである。

図２に示すように、成形プレス機３による成形後、モータ５０に連結された歯車５１を設け、オフセットフィン１０に歯部５１ａを引っ掛けて、モータ５０を回転させ、所定のタイミングで所定の位置へ帯状材料１を搬送させる。歯車５１は成形された帯状材料１を送るとともに、所定の位置で帯状材料１を固定させ、ループ１ａ側へ引っ張られる力を遮断するものである。

オフセットフィンが形成された製品は、オイルや排気ガス等の冷却フィンとして自動車などに多く使われており、冷却効率を上げるために、益々オフセットフィンのピッチも狭くなってきており、したがって、オフセットフィンが形成された帯状材料１の重量も大きくなり、ループ１ａ側に引かれる力も強く、成形加工が困難であったが、本実施形態により、安定した成形加工ができるものである。

また、パイロット穴で固定を行う場合には、帯状材料１の重量により、帯状材料１が変形するおそれがあるが、本実施形態ではオフセットフィン自体により、帯状材料１の固定を行っているため、帯状材料１の変形のおそれが少ない。

オフセットフィンが形成された帯状材料の一例を示す図である。 本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置を有するプレスラインの概略構成図である。 本実施形態の金型内ピッチ変動防止装置の構成図である。 従来のプレスラインの構成を示す図である。

符号の説明

１：帯状材料
３：成形プレス機
４：打ち抜きプレス機
５：金型内ピッチ変動防止装置
５１：歯車部
５２：モータ
５３：カップリング
５４：シャフト
５５：ベアリング内蔵ホルダ
５６：ワーク押え板

Claims (1)

1. 部材の幅方向に一列に形成された複数の波形状が、部材搬送方向に渡って略一定のピッチで配列された帯状材料を一定方向に搬送して第１のプレス機と第２のプレス機とで順次プレス加工を行い、前記第１のプレス機と前記第２のプレス機との間には前記帯状材料のループが形成されるプレスラインに用いられ、前記第１のプレス機の帯状材料の搬送出口部に設けられた金型内ピッチ変動防止装置であって、
   前記帯状材料の隣接する前記波形状同士の隙間に挿入可能な先端部を備えた歯部を前記波形状のピッチに対応するピッチで外周に複数有し、前記帯状材料の搬送面に前記歯部が突出して水平状態の前記帯状材料に噛み合う歯車部と、
   前記歯車部と連結し、前記第１のプレス機の搬送動作及びプレス加工動作と同期して回転動作と保持動作とを行うモータと、
   を備え、
   前記搬送動作時には、前記モータが回転動作を行うことにより、前記歯車部に噛合する前記帯状材料を、前記第１のプレス機が備える金型外へ搬送し、
   前記プレス加工動作時には、前記モータが保持動作を行うことにより、前記歯車部に噛合する前記帯状材料を固定して、
   前記搬送動作時及び前記プレス加工動作時において、前記第１のプレス機が備える金型内への前記帯状材料のループ部分の質量による波形状のバネ性の伸びによる引っ張り力を遮断する
   ことを特徴とする金型内ピッチ変動防止装置。
   
   

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