JP4598297B2

JP4598297B2 - Press-type pressure intensifier and mold structure using the same

Info

Publication number: JP4598297B2
Application number: JP2001101901A
Authority: JP
Inventors: 英二竹内
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002292428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプレス型の増圧装置およびこれを用いた金型構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平板を成型する加工方法の１つとして、ロール成形がある。
このロール成形は、Ｃ形鋼の大量生産には有力な手段であり、一般に広く行われている。
例えば、トラックフレームなどのように、他の部材との締結を目的とした位置精度を必要とする穴を多く有するような部材を量産するときは、前記ロール成形後の部材に孔明け加工することになる。
この孔明け加工する手段としては、ドリル加工が一般的であるが、その生産性、位置精度の信頼性及び均一性に問題がある。
一方、平板の状態で、タレットパンチなどを使用して、穴位置精度と、孔明けの生産性を向上させる方法も想定されるが、孔明け後にロール成形を行うとすれば穴位置とＣ型の断面形状との相関精度を確保することは難しい。
【０００３】
上記問題を解決する他の手段として、プレス機を用いた加工法が考えられる。
この場合は、一般的に平板の状態での孔明け加工を行った後、フランジ型によりＣ型の形状加工を行う工程内容になる。
この際、予め明けられた孔の内、適当な穴を選定し、フランジ型に位置決めピンを設置し、材料となる平板の位置を拘束することによって、穴位置の精度及び、形状との相関精度を確保する事ができる。
【０００４】
しかし、Ｃ型断面の部材に対しては、従来工法では、まずフランジ型で外側に位置する一次フランジを加工し、次に別のフランジ型で内側の二次フランジを加工する必要があった。
【０００５】
また、金型におけるパッドの増圧装置として、従来のスプリング類はプレスストロークと共にその圧力を高め続けるため、その後の加工に必要なプレス機の加工能力の一部を大きく相殺するという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記事情に鑑みて創案したものであり、その第１の課題は、同一のプレス機を使用してその発生圧力を有効に用い、はるかに高荷重の仕事を行わせることができるプレス型の増圧装置を提供することにある。
この場合、プレス機のストロークの途中段階で高い圧力を発生させて圧力源としての機能を発揮させ、その後は、ストロークの進行に伴い増圧せず、逆に弱めてその後の加工に必要な荷重を与えることができる。
この発明の第２の課題は、比較的ストロークの短いプレス機を用いて、平板から一回のストロークで、Ｃ型鋼を成形しうる金型構造を提供することにある。
この場合、平板の状態で所要の孔明けなどを実施しておき、その内の適当なものを位置決め用の穴として使用することにより、穴位置精度の均一性、形状との相関精度を保ちつつ、その量産における生産性を向上させることができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、請求項１のプレス型の増圧装置の発明では、
プレス機の加圧側の上型又は下型に設けられるプレス型の増圧装置において、
加圧側の上型又は下型のパッド上に、水平姿勢から傾斜姿勢に変位可能に基端が枢着された伸縮可能なスプリング体と、
該スプリング体の伸縮端に設けられた継手部と、
該継手部と加圧側の上型又は下型の基部との間に枢着された第１リンクと、
前記継手部と前記パッドとの間に介設されて前記第１リンクと上下対称に設けられた第２リンクとからなり、
前記第１リンクと前記加圧側の上型又は下型の基部との枢着点と、前記第２リンクと前記パッドとの枢着点とが、プレス機のストローク方向となる同一直線上に配置されており、
前記スプリング体が伸張した際の継手部と前記第１及び第２リンクとの枢着点の位置が、前記同一直線よりスプリング体側に接近する位置に設定されており、
上記第１リンクと第２リンクが前記同一直線より僅かにスプリング体側に傾斜した角度に維持された状態で加圧側の上型又は下型が加圧されると該上型又は下型に固定したパンチに最大の圧力を発生し、
加圧側の上型又は下型の基部に力を加えて上記第１リンクと第２リンクが前記同一直線よりスプリング体側に大きく傾斜するように屈曲して前記スプリング体が圧縮されると共にスプリング体が水平方向に傾倒した状態で加圧側の上型又は下型が加圧されると該上型又は下型に固定したパンチの発生圧力が減少するように形成されてなる、という技術的手段を講じている。
【０００８】
また、請求項２の金型構造に係る発明では、
請求項１のプレス型の増圧装置を設けて、プレス機の１ストローク内で一次加工と二次加工を段階的に行ってＣ型鋼を成形する金型構造において、
上型が、上型ベース部に固着されて垂下するインナパンチと、
上型ベース部に対して接近乃至離間可能に取り付けられ下面にアウタパンチを突設し、上型ベース部に接近した際には前記インナパンチが下方へ突出するように配置された左右一対のパッドと、
該パッドと上型ベース部の間に介設されて、上型が下降してアウタパンチが一次加工を行う際に高い圧力を発生し、更に下降すると徐々に圧力を弱めてインナパンチによる二次加工を行わせるようにした増圧装置とからなっており、
下型が、略中央の凹部上段位置に設けられて前記アウタパンチを受ける一対のアウタダイと、凹部下段位置に設けられて前記インナパンチを受ける一対のインナダイを有しており、
上型および下型に設けられたガイド手段によって、上型が下降してアウタパンチをアウタダイに整合させて一次加工を行わせてから、更に上型が下降すると上記アウタパンチを通過させるようにアウタダイを後退させてインナパンチとインナダイによる二次加工を行わせうる、という技術的手段を講じている。
また、請求項３の発明では、
増圧装置が、上型のパッド上にスプリング体の基端を枢着し、
該スプリング体の先端に形成した継手部には、プレス機のストローク方向に対して漸次離れる方向に所定角度に傾斜して上記継手部を介して略対称に配置される一対の第１リンクおよび第２リンクのそれぞれの一方の端部を枢着し、
上記第１リンクの他方側の端部は上型ベース部に枢着し、
第２リンクの他端側は前記パッドに枢着してなり、
上記第１リンクと第２リンクが前記一定の角度に維持された状態で加圧されると最大の圧力を発生し、
上記第１リンクと第２リンクが更に同一方向に屈曲して前記スプリング体が圧縮されると共にスプリング体が傾倒すると発生圧力が減少するように形成されてなるという技術的手段を講じている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明のプレス型の増圧装置を用いた金型構造の好適一実施例について図面に基づいて説明する。
このプレス機の金型構造は、図３に示すように、上型１と下型１１とからなって、上型１を下降させる１ストローク内で一次加工と二次加工を段階的に行ってＣ型鋼を成形する。
【００１０】
上型１は、上型ベース部２の中央で垂下するインナパンチ３を固着している。
上型ベース部２には、これに対して接近乃至離間可能に左右一対のパッド４、４が取り付けられており、該パッド４、４の内側下面にはアウタパンチ５が突設されている。
そして、上記パッド４は、上型ベース部２から図示しないパッドリテーナによって上型ベース部２に接近乃至離間方向にストロークするようにつり下げられている。
【００１１】
上記パッド４、４が上型ベース部２に接近した際には、前記インナパンチ３が、パッド４、４間の空隙から下方へ突出するように配置されている。
また、上記各パッド４と上型ベース部２との間には増圧装置が介設されている。
【００１２】
この増圧装置は、パッド４上に設けられたスプリング体７と一対の第１リンク８、第２リンク９とからなっている。
即ち、図３に明瞭なように、各パッド４上に、ガスシリンダなどのスプリング体７の基端（図示例では固定端）をブラケットを介して枢軸Ｐ４で枢着している。
該スプリング体７の先端（伸縮端）には継手部７Ａが固設されている。
また、一対の第１リンク８の下端側および第２リンク９の上端側は、それぞれ前記継手部７ＡにピンＰ２で同軸上に枢着されている。
【００１３】
この一対の第１リンク８および第２リンク９はプレス機のストローク方向（図示例では垂直方向）に対して漸次離れる方向に所定角度θ０で傾斜しており、上記継手部７Ａを介して上下に対称に配置されている。
そして、上記第１リンク８の上端側は上型ベース部２にブラケットを介して枢軸Ｐ１により枢着されており、また第２リンク９の下端側は前記各パッド４にブラケットを介して枢軸Ｐ３により枢着されている。
【００１４】
図１に示す待機位置で、第１リンク８と第２リンク９とは、継手部７Ａを介してスプリング体７によって僅かな角度θ０を持って支持されている。
この時にスプリング体７は水平線に対して角度θで傾斜しており、僅かなストロークを持って初圧Ｐ０を与えているに過ぎない。
第１リンク８と第２リンク９の成す角度θ０によって、プレス機のストローク方向には、以下の反力Ｐｖが加わる。
【００１５】
ここで、スプリング体の初圧をＰ０とすると、
【数１】

即ち、
【数２】

で示されるプレス機のストローク方向の反力Ｐｖを得ることができる。
【００１６】
上記説明に用いたｘ、ｙの比率で判るように、その設定によってスプリング体７の本来の初圧Ｐ０に対し、例えば１０倍を越えるような反力Ｐｖを得ることができる。
この増圧装置を用いることによって、材料Ｇ１を曲げるのに必要な圧力源として、例えばスプリング体７として市販のガススプリングなどを用いることによって、数十トンの加工力を要する曲げ加工を実施することが可能となる。
【００１７】
また、この増圧リンク機構の特性として、θ０が、拡大するとＰｖとＰ０の比率が逆転し、僅かな反力Ｐｖで、前記スプリング体７を圧縮することが可能となる（図２参照）。
【００１８】
そこで、パッド４が上型ベース部２と離間するストローク量の最大値で、上記の第１リンク８、および第２リンク９が最小の角度θ０となるように設定する。
これにより、上記第１リンク８と第２リンク９とが上記最小の角度θ０に維持された状態で加圧されると最大の圧力を発生し、上記第１リンク８と第２リンク９が更に同一方向に屈曲して前記スプリング体７が圧縮されると共にスプリング体７が水平方向に傾倒すると発生圧力が減少するように形成されている。
なお、図示例では、パッド４の下面にはスライダ６がパッド下面に沿って摺動自在に取り付けられている。
【００１９】
次ぎに、下型１１は、略中央に凹部１１ａを有しており、その凹部上段位置には前記アウタパンチ５、５を受ける一対のアウタダイ１３、１３をアウタダイカムスライダ１４上に有しており、また凹部下段位置には下型ベース部１２上のインナダイホルダ１７上には前記インナパンチ３を受ける一対のインナダイ１６、１６が設けられている。
【００２０】
そして、前記アウタダイ１３、１３は上記インナダイ１６、１６上を摺動可能に取り付けられており、その外側にはアウタダイ１３、１３を中央に向かって付勢するスプリング１５、１５がそれぞれ設けられている。
また下型ベース部１２上で凹部１１ａの略中央位置のアウタダイ１３、１３間にはインナパンチ３に対向するリフタ１８が、上記インナパンチ３の昇降に連動して伸縮するように立設されている。
【００２１】
また前記上型１と下型１１には、公知のガイド手段となる一対の構成部がそれぞれ設けられているが本図では省略する。
上型１には、上型ベース部２にカムドライバ２０が垂設されている。
このカムドライバ２０の先端は、外側が短い垂直面２０ａに形成されてインナパンチ３より下に延びており、外側は側壁が漸次上向きに幅広方向に傾斜するガイド面（カム面）２０ｂが設定されている。
そして、パッド４の上面には、カムドライバ２０が長いために、その剛性を保持させるようにドライバガイド２３を設置し、カムドライバ２０を支持させる。
【００２２】
また、下型１１には、前記アウタダイカムスライダ１４が摺動自在に設けられ、且つスプリング１５によって中心方向、即ち、一対のアウタダイカムスライダ１４、１４が接近する方向に付勢されている。
そして、上記アウタダイカムスライダ１４には第１ガイド孔２１が貫通形成されており、また前記インナダイホルダ１７にもこれと連通する第２ガイド孔２２が穿設されている。
【００２３】
前記第１ガイド孔２１は、その上部開口の外側に、漸次下向きに開口を狭める方向に傾斜するガイド面（待ち受け面）２１ａを形成している。
従って、上型１が下降すると、最初にカムドライバ２０の先端が下型１１のアウタダイカムスライダ１４の第１ガイド孔２１に挿入し、カムドライバ２０の垂直面２０ａと第１ガイド孔２１のガイド面２１ａとが衝合する。
【００２４】
そして、上型１が下降しカムドライバ２０の先端が更に押し下げられると、前記垂直面２０ａを超えてガイド面２０ｂとガイド面２１ａの相互作用でスプリング１５の付勢力に抗してアウタダイカムスライダ１４を外側へ後退させ、上記第１ガイド孔２１を第２ガイド孔２２と整合する連通位置まで移動させうるようになっている。
【００２５】
上記構成からなっているので、次ぎにこの金型構造の作動過程について説明する。
まず、図３の第１ステップは、材料セットを示す。
図示しないピアスダイなどで孔明け加工を施された平板の材料Ｇ１を下型１１のアウタダイ１３の上の所定の位置にセットする。
【００２６】
次ぎに、図４の第２ステップは、アウタパンチによる一次フランジ加工の開始を示す。
即ち、上型１は、そのままの姿勢を維持して下降し、アウタパンチ５がアウタダイ１３上の材料Ｇ１に接触する。
そして、前述の増圧装置によって最大の圧力を発生させてアウタパンチ５により一次フランジ加工を行わせる。
【００２７】
次ぎに、図５の第３ステップは、一次フランジの加工終了を示す。
上型１の下降により前記増圧装置を用いた高い加圧力で一次フランジの加工を完了する。
この上型１の下降位置までアウタダイカムスライダ１４は後退しないが、加工完了後に更に引き続いて上型が下降すると、前記カムドライバ２０の先端は第１ガイド孔２１に僅かに挿入され、ガイド面２０ｂと２１ａが相互に接し、同時に前記カムドライバ２０の更なる挿入によってアウタダイカムスライダ１４が一次フランジが加工された材料Ｇ２から離れる水平方向に後退駆動し始める。
【００２８】
ここで、一次フランジ曲げの圧力源として用いた増圧機構の第１リンク８、第２リンク９は、パッド４が下型１１の前記カムスライダ１４に接触し、さらにプレス機のラムが加工を続けようとして、前記反力Ｐｖを越える力が加わると、パッド４内に設置されたスプリング体７を押し戻す形で座屈を始める。
そして、前述のように、第１リンク８と第２リンク９の構成する角度θ０が拡大すると、反力Ｐｖの値は急速に減少を始め、その後のプレス機の圧力発生能力を相殺する力は、僅かなものとなる。
【００２９】
また、アウタダイカムスライダ１４は、上型１のパッド４と、下型１１の間に挟みつけられた状態で、摺動させられるため、上型１のパッド４との摩擦抵抗を低減するためにスライダ６をパッド４とアウタダイカムスライダ１４の間に設置されている。
図示例では、スライダ６は、パッド４の下面に設けた構造となっているが、下型１１のカム前記スライダ１４の上面に設けてもよいことは勿論である。
【００３０】
次ぎに図６の第４ステップは、インナパンチ３による二次フランジ加工の開始を示す。
前記カムドライバ２０の下降が進行し、アウタダイカムスライダ１４に設けられた第１ガイド孔２１にカムドライバ２０が嵌合すると、カムスライダ１４の待避が完了し、その後のインナパンチ３の下降とともに前記材料Ｇ２は、下型１１に設置されたインナダイ１６、１６の間に挟み込まれ、二次フランジの曲げ加工が開始される。
【００３１】
なお、二次フランジの曲げ加工の圧力に耐えうる剛性を持つカムスライダ１４の厚み分の高低差が二次フランジ加工面と一次フランジの加工面の間に存在するが、下型１１のインナダイ１６の間に設置されたリフタ１８に支持されつつ、材料Ｇ２は、インナパンチ３に押されて、二次フランジの加工面に達する。
この時、インナパンチ３もしくは、リフタ１８に適当なロケートピン（図示せず）等を設置する事により、材料Ｇ２の位置を精度良く、一次フランジ面はもとより二次フランジ面まで制御することができる。
【００３２】
次ぎに、図７の第５ステップは二次フランジ加工完了を示す。
プレス機のラムが下死点に達すると、前記材料Ｇ３は、インナパンチ３とインナダイ１６との相互作用により、Ｃ型鋼の形状成形が一回のプレス機のストロークで達成される。
なお、本実施例では、アウタダイ１３及びインナダイ１６は共に市販の回転式のダイ構造を用いており、公知の通常使用するＵ曲げ型の板押さえパッドを使用することなく説明を行ってきたが、インナダイ１６については、この方式にこだわらず、プレス機のクッションを用いて、一般的な板押さえパッドを下型に設置するものでもよい。
この後、プレス機のラムを上昇に切り替え、二次加工された製品Ｇ２の取り出し段階に入る。
【００３３】
次ぎに、図８の第６ステップはインナダイ１６からの製品Ｇ３の抜き出しを示す。
本実施例の回転式のインナダイ１６の場合、復元機構を有しており、インナパンチ３の上昇に伴い、成形後の製品Ｇ３を持ち上げる働きをする。併せて、リフタの上昇により、製品も、上昇を始める。
また、前記製品Ｇ３がＣ形断面をしているため、インナパンチ３に製品Ｇ３の二次フランジが、掛かった状態での上昇となる。
【００３４】
次ぎに、図９の第７ステップは、増圧パッドの待機位置復帰を示す。
前述のように、上型１の上昇に伴い、第１リンク８及び第２リング９は、パッド４内に設置されたスプリング体７の戻り力により、所定のストロークに達するまで復元していき、初期のθ0まで戻り、そのあとは、パッドリテーナに吊られて上型と同期して上昇して行くことになる。
【００３５】
次ぎに、図１０の第８ステップは、アウタダイカムスライダの元位置復帰を示す。
上型１の上昇と共に、アウタダイカムスライダ１４も上昇し、下型１１のスプリング１５の復元力によって、上記カムスライダ１４は、待避位置から、初期設定の待機位置まで復元する。
ここでは、下型１１の第８ステップは、スプリング１５による戻りで説明したが、スプリングではなく、エアシリンダなどの駆動源を用いてもよい。
【００３６】
次ぎに、図１１は、上型の元位置復帰、製品抜き取りを示す。
上型１がプレス機の所要ストローク一杯に上がりきると、パッド４及びその増圧機構、下型１１のアウタダイカムスライダ１４、リフタ１８類が初期設定の待機位置に復元した状態になっている。
これに前後して、製品Ｇ３をインナパンチ３から抜き取り一回の成形作業が完了する。
また、新たな材料Ｇ１を投入することにより、連続的に、プレス加工を継続することができる。
【００３７】
この発明の増圧装置は、前記実施例で示したようなＣ型鋼の金型構造に限定されるものではなく、用途に沿って他の金型構造に任意に設計変更をすることができる。
また、増圧装置は、上型に限らず下型に設けるものであってもよい。
例えば、図１２に示すように、増圧装置は、一対の第１リンク８、第２リンク９の長さの設定、角度設定、圧力設定などを用途に合わせて設計することにより、初期に強い圧力を用い徐々にその圧力を減衰させたい場合の製品形状に対する絞り成形型３０のクッション圧力としての使用法も応用として可能である。
この場合、下型１１のパッド４上で、スプリング体７と一対の第１リンク８、第２リンク９は、前記実施例とは左右を逆にした外向きに配置されている。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
この発明の金型構造を用いることにより、比較的ラムストロークの少ないプレス機においても、Ｃ型鋼を平板からの一回のストロークで段階的に成形出来るようになり、成形型が一型で済む。
また、プレス工数がピアス孔明け、Ｃ形成形の２工程で行うことができ、コスト低減の効果が大きい。
増圧パッド構造は、Ｃ型鋼の成形だけでなく、下死点よりかなり手前の位置で、一旦高い圧力を必要とするような工程内容の金型の場合に同一のプレス機を使用して圧力発生能力を有効に用いるので、高荷重の仕事量が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】増圧装置の実施例の高圧力時の説明図である。
【図２】増圧装置の実施例の低圧力時の説明図である。
【図３】第１ステップの材料セットを示す側面図である。
【図４】第２ステップのアウタパンチによる一次フランジ加工の開始を示す側面図である。
【図５】第３ステップの一次フランジの加工終了を示す側面図である。
【図６】第４ステップのインナパンチによる二次フランジ加工の開始を示す側面図である。
【図７】第５ステップの二次フランジ加工完了を示す側面図である。
【図８】第６ステップのインナダイからの製品の抜き出しを示す側面図である。
【図９】第７ステップの増圧パッドの待機位置復帰を示す側面図である。
【図１０】第８ステップのアウタダイカムスライダの元位置復帰を示す側面図である。
【図１１】第９ステップの上型の元位置復帰、製品抜き取りを示す側面図である。
【図１２】増圧装置の別の実施例を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
１上型
２上型ベース部
３インナパンチ
４パッド
５アウタパンチ
６スライダ
７スプリング体
７Ａ継手部
８第１リンク
９第２リンク
１１下型
１２下型ベース部
１３アウタダイ
１４アウタダイカムスライダ
１５スプリング
１６インナダイ
１７インナダイホルダ
１８リフタ
２０カムドライバ
２１第１ガイド孔
２２第２ガイド孔
２３ドライバガイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a press-type pressure intensifier and improvement of a mold structure using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is roll forming as one of processing methods for forming a flat plate.
This roll forming is an effective means for mass production of C-shaped steel and is generally performed widely.
For example, when mass-producing a member having many holes that require positional accuracy for the purpose of fastening with other members, such as a track frame, punching the member after the roll forming is performed. become.
As a means for drilling, drilling is generally used, but there is a problem in productivity, reliability of position accuracy, and uniformity.
On the other hand, a method of improving hole position accuracy and drilling productivity using a turret punch or the like in a flat plate state is also assumed, but if roll forming is performed after drilling, the hole position and C type It is difficult to ensure the correlation accuracy with the cross-sectional shape.
[0003]
As another means for solving the above problem, a processing method using a press machine can be considered.
In this case, generally, after performing the drilling process in the state of a flat plate, it becomes the content of the process of performing the C-shaped process by the flange mold.
At this time, by selecting an appropriate hole from among the previously drilled holes, installing positioning pins on the flange mold, and constraining the position of the flat plate as the material, the accuracy of the hole position and the correlation accuracy with the shape Can be secured.
[0004]
However, for a member having a C-shaped cross section, in the conventional method, it is necessary to first process a primary flange positioned on the outside with a flange mold, and then process an inner secondary flange with another flange mold.
[0005]
Further, as a pressure increasing device for the pad in the mold, the conventional springs continue to increase the pressure with the press stroke, so there is a drawback that a part of the processing capacity of the press machine required for the subsequent processing is largely offset. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was devised in view of the above circumstances, and the first problem is that a press capable of effectively using the generated pressure using the same press machine and performing a much higher load work. The object is to provide a pressure booster of the mold.
In this case, a high pressure is generated in the middle of the stroke of the press machine so that it functions as a pressure source. After that, the pressure does not increase with the progress of the stroke, but it is weakened on the contrary and the load required for the subsequent processing Can be given.
A second object of the present invention is to provide a mold structure capable of forming C-shaped steel with a single stroke from a flat plate using a press machine having a relatively short stroke.
In this case, necessary drilling is performed in the state of a flat plate, and appropriate ones of them are used as positioning holes, while maintaining the uniformity of the hole position accuracy and the correlation accuracy with the shape. The productivity in mass production can be improved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention of the press-type pressure increasing device of claim 1,
In the press-type pressure increasing device provided in the upper die or lower die of the press side of the press machine,
An extendable spring body whose base end is pivotally attached to the pressure side upper die or lower die pad so as to be displaceable from a horizontal posture to an inclined posture ;
A joint portion provided on the telescopic end of the spring body,
A first link pivotally connected between the joint and the upper or lower mold base on the pressure side;
It consists of a second link provided vertically symmetrically with the first link interposed between the joint portion and the pad,
The pivot point between the first link and the base of the upper die or the lower die on the pressure side and the pivot point between the second link and the pad are arranged on the same straight line in the stroke direction of the press machine. Has been
The position of the pivot point between the joint portion and the first and second links when the spring body is extended is set to a position closer to the spring body side than the same straight line,
When the upper die or the lower die on the pressure side is pressed while the first link and the second link are maintained at an angle slightly inclined toward the spring body from the same straight line , the upper link or the lower die is fixed. Generates maximum pressure on the punch ,
A force is applied to the base of the upper die or the lower die on the pressure side so that the first link and the second link are bent so as to be greatly inclined toward the spring body side from the same straight line, the spring body is compressed and the spring body is compressed. Technical measures are taken such that the pressure generated by the punch fixed to the upper or lower mold is reduced when the upper or lower mold on the pressure side is pressed in a state of being tilted in the horizontal direction. ing.
[0008]
In the invention according to the mold structure of claim 2,
In the die structure for forming the C-shaped steel by providing the press-type pressure intensifier of claim 1 and performing the primary processing and the secondary processing step by step within one stroke of the press machine,
An inner punch that is fixed to the upper mold base and hangs down;
A pair of left and right pads that are attached to the upper mold base so as to be close to or separate from each other, project an outer punch on the lower surface, and are arranged so that the inner punch projects downward when approaching the upper mold base ,
It is interposed between the pad and the upper die base, and when the upper die is lowered and the outer punch performs primary processing, a high pressure is generated. When the outer punch is further lowered, the pressure is gradually reduced to perform secondary machining by the inner punch. It is composed of a pressure booster that allows
The lower mold has a pair of outer dies that are provided at an approximately upper position of the concave portion and receives the outer punch, and a pair of inner dies that are provided at the lower position of the concave portion and receive the inner punch,
The upper die is lowered by the guide means provided on the upper die and the lower die so that the outer punch is aligned with the outer die to perform primary processing, and when the upper die is lowered further, the outer die is retracted so that the outer punch passes through the upper die. Technical measures are taken to allow secondary machining with an inner punch and an inner die.
In the invention of claim 3,
The pressure booster pivots the base end of the spring body on the upper pad,
The joint portion formed at the tip of the spring body includes a pair of first links and a first link that are inclined substantially at a predetermined angle in a direction gradually separating from the stroke direction of the press machine and are arranged substantially symmetrically via the joint portion. Pivot one end of each of the two links,
The other end of the first link is pivotally attached to the upper mold base,
The other end of the second link is pivotally attached to the pad,
When the first link and the second link are pressurized with the constant angle maintained, a maximum pressure is generated,
The first link and the second link are further bent in the same direction so that the spring body is compressed and the generated pressure is reduced when the spring body is tilted .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a mold structure using a press-type pressure increasing device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 3, the die structure of this press machine is composed of an upper die 1 and a lower die 11, and performs primary processing and secondary processing step by step within one stroke for lowering the upper die 1. Form C-shaped steel.
[0010]
The upper die 1 is fixed with an inner punch 3 that hangs down at the center of the upper die base portion 2.
A pair of left and

right pads

4, 4 are attached to the upper mold base 2 so as to be close to or separate from the upper mold base 2, and an outer punch 5 projects from the inner lower surface of the

pads

4, 4.
The pad 4 is suspended from the upper mold base 2 by a pad retainer (not shown) so as to make a stroke in the direction toward or away from the upper mold base 2.
[0011]
When the

pads

4, 4 approach the upper mold base 2, the inner punch 3 is disposed so as to protrude downward from the gap between the

pads

4, 4.
Further, a pressure increasing device is interposed between each pad 4 and the upper mold base portion 2.
[0012]
This pressure booster includes a spring body 7 provided on the pad 4 and a pair of first links 8 and second links 9.
That is, as clearly shown in FIG. 3, the base end (fixed end in the illustrated example) of a spring body 7 such as a gas cylinder is pivotally mounted on each pad 4 with a pivot P4 via a bracket.
A joint portion 7 </ b> A is fixed to the distal end (expandable end) of the spring body 7.
Moreover, the lower end side of a pair of 1st link 8 and the upper end side of the 2nd link 9 are each pivotally connected to the said joint part 7A by the pin P2 coaxially.
[0013]
The pair of first links 8 and second links 9 are inclined at a predetermined angle θ0 in a direction gradually separating from the stroke direction (vertical direction in the illustrated example) of the press machine, and are moved up and down via the joint portion 7A. They are arranged symmetrically.
The upper end side of the first link 8 is pivotally attached to the upper mold base 2 by a pivot P1 via a bracket, and the lower end side of the second link 9 is pivot P3 to each pad 4 via a bracket. It is pivotally attached.
[0014]
In the standby position shown in FIG. 1, the first link 8 and the second link 9 are supported by the spring body 7 with a slight angle θ0 via the joint portion 7A.
At this time, the spring body 7 is inclined at an angle θ with respect to the horizontal line, and only gives the initial pressure P0 with a slight stroke.
Depending on the angle θ0 formed by the first link 8 and the second link 9, the following reaction force Pv is applied in the stroke direction of the press machine.
[0015]
Here, if the initial pressure of the spring body is P0,
[Expression 1]

That is,
[Expression 2]

The reaction force Pv in the stroke direction of the press shown by can be obtained.
[0016]
As can be seen from the ratio of x and y used in the above description, a reaction force Pv exceeding 10 times the original initial pressure P0 of the spring body 7 can be obtained by the setting.
By using this pressure increasing device, for example, a commercially available gas spring as the spring body 7 is used as a pressure source necessary to bend the material G1, thereby performing bending that requires a processing force of several tens of tons. Is possible.
[0017]
Further, as a characteristic of the pressure increasing link mechanism, when θ0 is enlarged, the ratio of Pv and P0 is reversed, and the spring body 7 can be compressed with a slight reaction force Pv (see FIG. 2).
[0018]
Therefore, the first link 8 and the second link 9 are set to have the minimum angle θ0 with the maximum stroke amount at which the pad 4 is separated from the upper mold base portion 2.
Accordingly, when the first link 8 and the second link 9 are pressurized while being maintained at the minimum angle θ0, a maximum pressure is generated, and the first link 8 and the second link 9 are further increased. The spring body 7 is compressed by bending in the same direction, and the generated pressure is reduced when the spring body 7 is tilted in the horizontal direction.
In the illustrated example, a slider 6 is slidably attached to the lower surface of the pad 4 along the lower surface of the pad.
[0019]
Next, the lower die 11 has a concave portion 11a at the substantially center, and a pair of outer dies 13 and 13 for receiving the

outer punches

5 and 5 are provided on the outer die cam slider 14 at the upper position of the concave portion. A pair of inner dies 16, 16 for receiving the inner punch 3 are provided on the inner die holder 17 on the lower mold base 12 at the lower position of the recess.
[0020]
The outer dies 13, 13 are slidably mounted on the inner dies 16, 16, and springs 15, 15 for urging the outer dies 13, 13 toward the center are provided on the outer sides thereof. .
Further, a lifter 18 facing the inner punch 3 is erected between the outer dies 13, 13 at a substantially central position of the recess 11 a on the lower mold base 12 so as to expand and contract in conjunction with the raising and lowering of the inner punch 3. Yes.
[0021]
The upper mold 1 and the lower mold 11 are each provided with a pair of components that serve as known guide means, but are not shown in the figure.
In the upper mold 1, a cam driver 20 is suspended from the upper mold base portion 2.
The distal end of the cam driver 20 is formed on a short vertical surface 20a on the outer side and extends below the inner punch 3, and on the outer side, a guide surface (cam surface) 20b whose side wall is gradually inclined upward is set. ing.
Since the cam driver 20 is long on the upper surface of the pad 4, a driver guide 23 is installed to support the cam driver 20 so as to maintain its rigidity.
[0022]
The lower die 11 is slidably provided with the outer die cam slider 14 and is urged by a spring 15 in the center direction, that is, in the direction in which the pair of outer

die cam sliders

14 and 14 approach. .
The outer die cam slider 14 has a first guide hole 21 formed therethrough, and the inner die holder 17 has a second guide hole 22 communicating therewith.
[0023]
The first guide hole 21 forms a guide surface (standby surface) 21a that is inclined in a direction of narrowing the opening gradually downward on the outside of the upper opening.
Therefore, when the upper die 1 is lowered, the tip of the cam driver 20 is first inserted into the first guide hole 21 of the outer die cam slider 14 of the lower die 11, and the vertical surface 20a of the cam driver 20 and the first guide hole 21 are The guide surface 21a abuts.
[0024]
When the upper die 1 is lowered and the tip of the cam driver 20 is further pushed down, the outer die cam slider resists the urging force of the spring 15 by the interaction between the guide surface 20b and the guide surface 21a beyond the vertical surface 20a. The first guide hole 21 can be moved to a communication position aligned with the second guide hole 22 by retracting 14 outward.
[0025]
Since it consists of the said structure, the operation | movement process of this metal mold | die structure is demonstrated next.
First, the first step of FIG. 3 shows a material set.
A flat plate material G1 that has been drilled with a piercing die (not shown) or the like is set at a predetermined position on the outer die 13 of the lower die 11.
[0026]
Next, the second step in FIG. 4 indicates the start of primary flange machining by the outer punch.
That is, the upper die 1 is lowered while maintaining the same posture, and the outer punch 5 comes into contact with the material G1 on the outer die 13.
Then, the maximum pressure is generated by the above-described pressure increasing device, and the primary flange processing is performed by the outer punch 5.
[0027]
Next, the third step in FIG. 5 indicates the end of processing of the primary flange.
When the upper mold 1 is lowered, the processing of the primary flange is completed with a high pressure using the pressure increasing device.
The outer die cam slider 14 does not retreat to the lower position of the upper die 1, but when the upper die is further lowered after the completion of machining, the tip of the cam driver 20 is slightly inserted into the first guide hole 21, and the

guide surface

20b and 21a are in contact with each other, and at the same time, further insertion of the cam driver 20 starts the outer die cam slider 14 to move backward in the horizontal direction away from the material G2 on which the primary flange is processed.
[0028]
Here, in the first link 8 and the second link 9 of the pressure increasing mechanism used as a pressure source for bending the primary flange, the pad 4 comes into contact with the cam slider 14 of the lower mold 11 and the ram of the press machine continues to process. As a result, when a force exceeding the reaction force Pv is applied, buckling starts by pushing back the spring body 7 installed in the pad 4.
As described above, when the angle θ0 formed by the first link 8 and the second link 9 increases, the value of the reaction force Pv starts to decrease rapidly, and the force that cancels the pressure generation capability of the subsequent press machine is , It will be slight.
[0029]
Further, since the outer die cam slider 14 is slid while being sandwiched between the pad 4 of the upper die 1 and the lower die 11, the friction resistance with the pad 4 of the upper die 1 is reduced. The slider 6 is disposed between the pad 4 and the outer die cam slider 14.
In the illustrated example, the slider 6 has a structure provided on the lower surface of the pad 4, but the cam of the lower mold 11 may of course be provided on the upper surface of the slider 14.
[0030]
Next, the fourth step in FIG. 6 indicates the start of the secondary flange processing by the inner punch 3.
When the cam driver 20 descends and the cam driver 20 is fitted into the first guide hole 21 provided in the outer die cam slider 14, the cam slider 14 is completely retracted, and the inner punch 3 subsequently descends as described above. The material G2 is sandwiched between the inner dies 16, 16 installed in the lower mold 11, and the bending process of the secondary flange is started.
[0031]
Note that a difference in height corresponding to the thickness of the cam slider 14 having rigidity capable of withstanding the pressure of the bending process of the secondary flange exists between the processed surface of the secondary flange and the processed surface of the primary flange. While being supported by the lifter 18 installed therebetween, the material G2 is pushed by the inner punch 3 and reaches the machining surface of the secondary flange.
At this time, by installing an appropriate locating pin (not shown) or the like on the inner punch 3 or the lifter 18, the position of the material G2 can be accurately controlled from the primary flange surface to the secondary flange surface.
[0032]
Next, the fifth step in FIG. 7 indicates the completion of the secondary flange processing.
When the ram of the press machine reaches the bottom dead center, the shape of the C-shaped steel is achieved in one stroke of the press machine by the interaction between the inner punch 3 and the inner die 16.
In the present embodiment, the outer die 13 and the inner die 16 both use a commercially available rotary die structure and have been described without using a commonly used U-bending plate pressing pad. As for the inner die 16, regardless of this method, a general plate pressing pad may be installed on the lower die using a cushion of a press machine.
After this, the ram of the press machine is switched to ascending and the secondary processed product G2 is taken out.
[0033]
Next, the sixth step of FIG. 8 shows the extraction of the product G3 from the inner die 16.
In the case of the rotary inner die 16 of this embodiment, it has a restoring mechanism and works to lift the molded product G3 as the inner punch 3 rises. At the same time, as the lifter rises, the product begins to rise.
Further, since the product G3 has a C-shaped cross section, the secondary punch of the product G3 is lifted in a state where the inner punch 3 is hooked.
[0034]
Next, the seventh step of FIG. 9 shows the return of the standby position of the pressure increasing pad.
As described above, as the upper mold 1 is raised, the first link 8 and the second ring 9 are restored by the return force of the spring body 7 installed in the pad 4 until a predetermined stroke is reached, It returns to the initial θ0, and after that, it is suspended by the pad retainer and rises in synchronization with the upper mold.
[0035]
Next, the eighth step of FIG. 10 shows the return of the original position of the outer die cam slider.
As the upper die 1 is raised, the outer die cam slider 14 is also raised, and the cam slider 14 is restored from the retracted position to the initial standby position by the restoring force of the spring 15 of the lower die 11.
Here, the eighth step of the lower mold 11 has been described by the return by the spring 15, but a drive source such as an air cylinder may be used instead of the spring.
[0036]
Next, FIG. 11 shows the return to the original position of the upper die and product extraction.
When the upper die 1 is fully raised in the required stroke of the press machine, the pad 4 and its pressure increasing mechanism, the outer die cam slider 14 and the lifter 18 of the lower die 11 are restored to the initial standby positions.
Before and after this, the product G3 is extracted from the inner punch 3, and one molding operation is completed.
Moreover, press work can be continued continuously by introducing new material G1.
[0037]
The pressure intensifying device of the present invention is not limited to the mold structure of C-shaped steel as shown in the above embodiment, and can be arbitrarily changed to other mold structures according to the application.
In addition, the pressure booster is not limited to the upper mold but may be provided in the lower mold.
For example, as shown in FIG. 12, the pressure booster is strong at the beginning by designing the length setting, angle setting, pressure setting, etc. of the pair of first link 8 and second link 9 according to the application. A method of using the drawing mold 30 as a cushion pressure for the product shape when it is desired to gradually attenuate the pressure is also possible as an application.
In this case, on the pad 4 of the lower mold 11, the spring body 7 and the pair of first links 8 and second links 9 are arranged outwardly with the left and right reversed from the above embodiment.
In addition, it goes without saying that various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
By using the mold structure of the present invention, even in a press machine having a relatively small ram stroke, C-shaped steel can be formed stepwise with a single stroke from a flat plate, and only one mold is required.
Moreover, the press man-hour can be performed in two steps of piercing and C-forming, and the effect of cost reduction is great.
The pressure-intensifying pad structure is not only used for forming C-shaped steel, but also for molds with process contents that require high pressure once at a position considerably before bottom dead center, using the same press machine. Since the generation capacity is used effectively, a heavy work load can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a pressure booster at high pressure.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the pressure booster at low pressure.
FIG. 3 is a side view showing a material set in a first step.
FIG. 4 is a side view showing the start of primary flange processing by an outer punch in a second step.
FIG. 5 is a side view showing the end of processing of the primary flange of the third step.
FIG. 6 is a side view showing the start of secondary flange processing by an inner punch in a fourth step.
FIG. 7 is a side view showing the completion of the secondary flange processing in the fifth step.
FIG. 8 is a side view showing extraction of a product from an inner die in a sixth step.
FIG. 9 is a side view showing return of the standby position of the pressure increasing pad in the seventh step.
FIG. 10 is a side view showing the return to the original position of the outer die cam slider in the eighth step.
FIG. 11 is a side view showing the return to the original position of the upper die and product removal in the ninth step.
FIG. 12 is a side view schematically showing another embodiment of the pressure booster.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper mold | type 2 Upper mold | type base part 3 Inner punch 4 Pad 5 Outer punch 6 Slider 7 Spring body 7A Joint part 8 1st link 9 2nd link 11 Lower mold | type 12 Lower mold | type base part 13 Outer die 14 Outer die cam slider 15 Spring 16 Inner die 17 Inner die holder 18 Lifter 20 Cam driver 21 First guide hole 22 Second guide hole 23 Driver guide

Claims

In the press-type pressure increasing device provided in the upper die or lower die of the press side of the press machine,
An extendable spring body whose base end is pivotally mounted on the upper or lower pad of the pressure side so as to be displaceable from a horizontal posture to an inclined posture ;
A joint portion provided on the telescopic end of the spring body,
A first link pivotally connected between the joint and the upper or lower mold base on the pressure side;
It consists of a second link provided vertically symmetrically with the first link interposed between the joint portion and the pad,
The pivot point between the first link and the base of the upper die or the lower die on the pressure side and the pivot point between the second link and the pad are arranged on the same straight line in the stroke direction of the press machine. Has been
The position of the pivot point between the joint portion and the first and second links when the spring body is extended is set to a position closer to the spring body side than the same straight line,
When the upper die or the lower die on the pressure side is pressed while the first link and the second link are maintained at an angle slightly inclined toward the spring body from the same straight line , the upper link or the lower die is fixed. Generates maximum pressure on the punch ,
A force is applied to the base of the upper die or the lower die on the pressure side so that the first link and the second link are bent so as to be greatly inclined toward the spring body side from the same straight line, the spring body is compressed and the spring body is compressed. A press die characterized in that the pressure generated by a punch fixed to the upper die or the lower die is reduced when the upper die or the lower die on the pressure side is pressed in a state of being tilted in the horizontal direction. Pressure booster.

In the mold structure for forming the C-shaped steel by providing the press-type pressure intensifier of claim 1 and performing the primary processing and the secondary processing step by step within one stroke of the press machine,
An inner punch that is fixed to the upper mold base and hangs down;
A pair of left and right pads that are attached to the upper mold base so as to be close to or separate from each other, project an outer punch on the lower surface, and are arranged so that the inner punch projects downward when approaching the upper mold base ,
It is interposed between the pad and the upper die base, and when the upper die is lowered and the outer punch performs primary processing, a high pressure is generated. When the outer punch is further lowered, the pressure is gradually reduced to perform secondary machining by the inner punch. It is composed of a pressure booster that allows
The lower mold has a pair of outer dies that are provided at an approximately upper position of the concave portion and receives the outer punch, and a pair of inner dies that are provided at the lower position of the concave portion and receive the inner punch,
The upper die is lowered by the guide means provided on the upper die and the lower die so that the outer punch is aligned with the outer die to perform primary processing, and when the upper die is lowered further, the outer die is retracted so as to pass the outer punch. A mold structure characterized in that secondary processing by an inner punch and an inner die can be performed.

Pressure boosting device, pivotally mounted to the proximal end of the spring member on the upper die pad,
The joint portion formed at the tip of the spring body includes a pair of first links and a first link that are inclined substantially at a predetermined angle in a direction gradually separating from the stroke direction of the press machine and are arranged substantially symmetrically via the joint portion. Pivot one end of each of the two links,
The other end of the first link is pivotally attached to the upper mold base,
The other end of the second link is pivotally attached to the pad,
When the first link and the second link are pressurized while being maintained at the constant angle, a maximum pressure is generated,
The said 1st link and a 2nd link are further bent in the same direction, the said spring body is compressed, and when a spring body tilts, it is formed so that generated pressure may decrease. Mold structure.