JP4567431B2 - プレス加工装置及びプレス加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークのリストライク成形(部分成形)を行うと共に、リストライク成形されたワークの部分にピアス加工を行うプレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法に関する。

従来、この種のプレス加工装置は、下型と上下動する上型とを備えるプレス機で構成されている。下型には、リストライク成形用のスライドカムが配置され、スライドカムに、ピアス加工用のパンチが挿通されると共に、パンチに連結される副スライドカムが支持されている。そして、上型の下降により、先ず、上型に垂設したドライブカムを介してスライドカムをワーク側に前進させて予備的なリストライク成形を行い、引き続く上型の下降により、上型に垂設した副ドライブカムを介して副スライドカム、即ち、パンチをワーク側に前進させてピアス加工を行うと共に、ドライブカムによりスライドカムを更に前進させて最終的なリストライク成形を行うようにしている(例えば、特許文献１参照)。

このように上記従来のプレス加工装置では、ピアス加工と最終的なリストライク成形とが同時に行われるため、成形負荷が大きくなる。このような大きな成形負荷に耐えるには、大型の加圧装置で上下動される上型を備えるプレス機を用いざるを得ず、装置が大掛かりなものになって、設備費が嵩む不具合がある。
特開昭５８−１３８５２７号公報(第２頁、第３，４図)

本発明は、以上の点に鑑み、プレス機を用いずにリストライク成形とピアス加工とを行うことができるようにした小型簡易なプレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明のプレス加工装置は、リストライク成形及びピアス加工に際してのワークの加圧方向をＸ軸方向として、駆動源によりＸ軸方向に進退される駆動板と、駆動板にワーク側たるＸ軸方向先方に付勢した状態で支持されるリストライク成形用の押え板と、駆動板に固定され、押え板に形成したＸ軸方向の貫通孔に挿通されるピアス加工用のパンチと、駆動板と押え板との間に進入自在とされ、駆動板と押え板との間に進入させたとき駆動板からの押圧力を押え板に伝達するスペーサとを備え、スペーサを駆動板と押え板との間から退避させて、押え板に対し駆動板をＸ軸方向先方に相対移動させたとき、パンチが貫通孔を通して押え板からＸ軸方向先方に突出するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明のプレス加工方法は、上記本発明のプレス加工装置を用いて、ワークのリストライク成形を行うと共に、リストライク成形されたワークの部分にピアス加工を行うプレス加工方法であって、前記駆動板と前記押え板との間に前記スペーサを進入させた状態で駆動板をＸ軸方向先方に前進させ、スペーサを介して駆動板からの押圧力が伝達された押え板をワークに押し当ててリストライク成形を行う工程と、駆動板と押え板との間からスペーサを退避させた状態で駆動板をＸ軸方向先方に前進させ、前記パンチを押え板からＸ軸方向先方に突出させてピアス加工を行う工程とを順に実行することを特徴とする。

本発明によれば、駆動板と押え板との間にスペーサを進入させることで、駆動板からの押圧力がスペーサを介して押え板に伝達されるようになり、また、押え板に対する駆動板のＸ軸方向先方への相対移動が規制されるため、パンチは押え板から突出しない。従って、駆動板と押え板との間にスペーサを進入させた状態で駆動板をＸ軸方向先方に前進させるリストライク成形工程では、駆動板からの押圧力により押え板がワークに押し当てられて、リストライク成形のみが行われる。次のピアス加工工程では、駆動板と押え板との間からスペーサが退避されるため、押え板がワークに当接すると、押え板に対し駆動板がＸ軸方向先方に相対移動し、パンチが押え板からＸ軸方向先方に突出して、ピアス加工が行われる。

このように、リストライク成形とピアス加工とが順に行われるため、ピアス加工に必要な押圧力にリストライク成形に必要な押圧力を更に加えた押圧力を駆動板に付与する必要がなく、駆動板用の駆動源は小型のもので足りる。そして、従来の上型を備えるプレス機を用いるものに比し、プレス加工装置が小型簡素化され、設備費の大幅な削減を図ることができる。更に、プレス加工装置が小型であるため、場所をとらず、既存の生産ラインへの組み込みが容易になり、汎用性が高くなる。

以下、図１に示すワークＷ、即ち、アルミニウム合金等の金属で形成された閉断面形状のフレーム部材であって、下面部にバルジ成形等で上方への凹入部Ｗａを形成したワークＷに、凹入部Ｗａの側壁部Ｗｂにおいてリストライク成形とピアス加工とを施すプレス加工装置に本発明を適用した実施形態について説明する。尚、側壁部Ｗｂは、図３(ａ)に示す如く、内外２重板構造で、内板と外板との間に隙間が空いているため、側壁部Ｗｂに単純にピアス加工を行うと、側壁部Ｗｂ内に異物が侵入する可能性があり、また、ピアス加工時に外板が撓んでうまく孔を明けられなくなる。そこで、ピアス加工の前に側壁部Ｗｂをその内板と外板との間の隙間が無くなるように押し潰すリストライク成形を行う必要がある。

プレス加工装置は、図２に示す如く、ベース板１を備えており、ベース板１上に、凹入部Ｗａに嵌合してワークＷを支持する支持ブロック２が固定されている。以下、支持ブロック２に支持されるワークＷの側壁部Ｗｂに対するリストライク成形及びピアス加工に際してのワークＷの加圧方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向としてプレス加工装置について更に説明する。

ベース板１上には、駆動源たる油圧シリンダ３のピストンロッド３ａに連結されてＸ軸方向に進退される駆動板４が配置されると共に、支持ブロック２と駆動板４との間に位置させてリストライク成形用の押え板５が配置されている。押え板５は、駆動板４に、四隅のガイドバー６を介してＸ軸方向に移動自在に、且つ、ガイドバー６に外挿したばね７により支持ブロック２側(ワーク側)たるＸ軸方向先方に付勢した状態で支持されている。各ガイドバー６は、押え板５に固定されており、駆動板４を貫通してその背面側に突出するガイドバー６の部分に、図３に示す如くストッパ６ａが固定されている。そして、押え板５がばね７の付勢力で駆動板４からＸ軸方向先方に所定距離離れたとき、ストッパ６ａが駆動板４の背面に当接して、押え板５がそれ以上駆動板４から離れないようにしている。ここで、上記所定距離は、後述するスペーサ９を駆動板４と押え板５との間にＹ軸方向から進入し得るような値に設定されている。尚、図２では、支持ブロック２に対しＸ軸方向片側に位置する駆動板４及び押え板５が示されているが、支持ブロック２に対しＸ軸方向反対側に位置する部分にも同様に駆動板及び押え板が配置され、ワークＷの凹入部Ｗａの両側の側壁部Ｗｂに対しリストライク成形とピアス加工とが行われるようになっている。

押え板５のＸ軸方向先方を向く前面には、リストライク成形用の型部５ａが固設され、また、押え板５には、図３に示す如く、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔５ｂが型部５ａに亘って形成されている。そして、駆動板４に、貫通孔５ｂに挿通されるピアス加工用のパンチ８を固設している。尚、支持ブロック２には、パンチ８と同一軸線上に位置する打抜き用の孔２ａが形成されている。

また、駆動板４と押え板５との間にはスペーサ９が配置されている。スペーサ９は、駆動板４からＹ軸方向外方に張り出すブラケット１０の外端部に取付けたシリンダ１１によりＹ軸方向に進退される。スペーサ９には、パンチ８に対する逃げ溝９ａが形成され、また、押え板５のＹ軸方向の側部には、スペーサ９をＸ軸方向から受け入れ可能な凹欠部５ｃが形成されている。そして、スペーサ９を、逃げ溝９ａにパンチ８が入り込むＹ軸方向内方の進入位置と、凹欠部５ｃにスペーサ９が臨むＹ軸方向外方の退避位置との間で進退自在としている。そして、スペーサ９が進入位置に存するときは、駆動板４と押え板５との間にスペーサ９が挟まれて、押え板５に対する駆動板４のＸ軸方向先方への相対移動が規制され、パンチ８は押え板５から突出しないが、スペーサ９が退避位置に存するときは、押え板５に対する駆動板４のＸ軸方向先方への相対移動が許容され、この相対移動でパンチ８が貫通孔５ｂを通して押え板５からＸ軸方向先方に突出される。

尚、押え板５に凹欠部５ｃを形成しなくても、スペーサ９を押え板５のＹ軸方向の外側縁より外方に移動させれば、押え板５に対する駆動板４のＸ軸方向先方への相対移動を許容できる。然し、これではスペーサ９の進退ストロークを長くする必要があり、装置の大型化を招く。これに対し、本実施形態の如く押え板５に凹欠部５ｃを形成すれば、スペーサ９の進退ストロークを短くすることができ、装置の小型化を図る上で有利である。また、本実施形態では、スペーサ９をシリンダ１１で進退させているが、シリンダ１１以外の手段でスペーサ９を進退させるようにしても良い。

ワークＷの凹入部Ｗａの側壁部Ｗｂに対する加工に際しては、先ず、図３(ａ)に示す如く、支持ブロック２にワークＷをセットし、次に、スペーサ９を進入位置にシフトさせた状態で、駆動板４を油圧シリンダ３によりＸ軸方向先方に前進させる。これによれば、駆動板４からの押圧力がスペーサ９を介して押え板５に伝達され、図３(ｂ)に示す如く、押え板５の前面の型部５ａがワークＷの側壁部Ｗｂに押し付けられ、側壁部Ｗｂのリストライク成形が行われる。

次に、駆動板４及び押え板５を一旦最初の位置に戻し、スペーサ９を退避位置にシフトさせた状態で駆動板４を油圧シリンダ３により再度Ｘ軸方向先方に前進させる。この場合、押え板３が図３(ｃ)に示す如くワークＷの側壁部Ｗｂに当接すると、以後、駆動板４のみがばね７を圧縮しつつ前進する。即ち、押え板５に対し駆動板４がＸ軸方向先方に相対移動し、この相対移動で図３(ｄ)に示す如くパンチ８が押え板５からＸ軸方向先方に突出して、リストライク成形された側壁部Ｗｂの部分のピアス加工(孔明け加工)が行われる。

このようにしてリストライク成形とピアス加工とが順に行われるため、ピアス加工に必要な押圧力にリストライク成形に必要な押圧力を更に加えた押圧力を駆動板４に付与する必要がなく、駆動板４用の駆動源たる油圧シリンダ３は小型のもので足りる。そして、従来の上型を備えるプレス機を用いるものに比し、プレス加工装置が小型簡素化され、設備費の大幅な削減を図ることができる。更に、プレス加工装置が小型であるため、場所をとらず、既存の生産ラインへの組み込みが容易になり、汎用性が高くなる。

尚、リストライク成形後、駆動板４を最初の位置に戻さなくても、油圧シリンダ３による駆動板４の押圧を解除すれば、スペーサ９を進入位置から退避位置にシフトできる。従って、駆動板４を最初の位置に戻さずにスペーサ９を退避位置にシフトし、その後油圧シリンダ３による駆動板４の押圧を再開して、ピアス加工を行うことも可能である。但し、駆動板４を一旦最初の位置に戻してから前進させた方がパンチ８に勢いを付けることができ、有利である。

以上、閉断面形状のフレーム部材から成るワークＷの下面部に形成した上方への凹入部Ｗａの側壁部Ｗｂに対するリストライク成形とピアス加工とを行うプレス加工装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、このようなフレーム部材以外のワーク、例えば、折返し部を有するフランジ部が形成された板状のワークに、フランジ部と折返し部との間の隙間を無くすようにリストライク成形し、その後ピアス加工を行う場合にも、同様に本発明を適用できる。

ワークの一例を示す斜視図。 本発明の実施形態のプレス加工装置を示す斜視図。 図２のプレス加工装置を用いたプレス加工の手順を示す説明図。

符号の説明

Ｗ…ワーク、３…油圧シリンダ(駆動源)、４…駆動板、５…押え板、５ｂ…貫通孔、８…パンチ、９…スペーサ。

Claims (2)

1. ワークのリストライク成形を行うと共に、リストライク成形されたワークの部分にピアス加工を行うプレス加工装置であって、
   リストライク成形及びピアス加工に際してのワークの加圧方向をＸ軸方向として、
   駆動源によりＸ軸方向に進退される駆動板と、
   駆動板にワーク側たるＸ軸方向先方に付勢した状態で支持されるリストライク成形用の押え板と、
   駆動板に固定され、押え板に形成したＸ軸方向の貫通孔に挿通されるピアス加工用のパンチと、
   駆動板と押え板との間に進入自在とされ、駆動板と押え板との間に進入させたとき駆動板からの押圧力を押え板に伝達するスペーサとを備え、
   スペーサを駆動板と押え板との間から退避させて、押え板に対し駆動板をＸ軸方向先方に相対移動させたとき、パンチが貫通孔を通して押え板からＸ軸方向先方に突出するように構成されていることを特徴とするプレス加工装置。
2. 請求項１記載のプレス加工装置を用いて、ワークのリストライク成形を行うと共に、リストライク成形されたワークの部分にピアス加工を行うプレス加工方法であって、
   前記駆動板と前記押え板との間に前記スペーサを進入させた状態で駆動板をＸ軸方向先方に前進させ、スペーサを介して駆動板からの押圧力が伝達された押え板をワークに押し当ててリストライク成形を行う工程と、
   駆動板と押え板との間からスペーサを退避させた状態で駆動板をＸ軸方向先方に前進させ、前記パンチを押え板からＸ軸方向先方に突出させてピアス加工を行う工程とを順に実行することを特徴とするプレス加工方法。

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