JP4804809B2 - 成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、例えばバーリング加工などのごとくワークの一部に凸部又は凹部の成形加工を行う成形金型に係り、さらに詳細には、成形金型に移動可能に備えたワーク押えの移動を、流体圧機構を介してパンチホルダに伝達して、上記パンチホルダを前記ワーク押えの移動方向に対して逆方向へ移動する構成の成形金型に関する。

板状のワークに、例えばバーリング加工等の成形加工を行う場合、ワークに小径孔の穿孔加工を行った後、上記小径孔の部分をパンチにより押圧して、ワーク面から筒状に突出するように凸部の成形加工を行うものである。この場合、プレス機械に往復動自在に備えたラム（ストライカ）側からワークの反対側面（例えば下面側）へ突出するようにバーリング加工（成形加工）を行う場合は、定位置のワークに対してパンチを下降すればよく、比較的容易に行うことができる。

しかし、前記ワークのラム側の面（例えば上面）へ突出するようにバーリング加工を行う場合、下部金型に固定して備えたパンチに対して、ワークのパスラインからワークを大きく下降させる必要がある。したがって、ワークの成形金型を行う箇所によっては、ワークを必要以上に下降せしめることにより悪影響を生じることがある。

そこで、上述のごとき問題を解消すべく、ワークを押さえるワーク押えの移動を流体圧機構を介して、パンチを備えたパンチホルダに伝達する構成を採用した成形金型が提案されている（例えば特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の金型の構成は、図２に示す構成である。すなわち、成形金型は、パンチプレス（図示省略）における金型ホルダ１に着脱自在な円筒形状の金型ブロック３を備えており、この金型ブロック３の同一円上の複数箇所には小径のピストン５が上下動自在に嵌合してある。そして、前記金型ブロック３の上面には前記ピストン５の抜け止め用のピストン押えプレート７がボルト等によって固定してある。前記ピストン押えプレート７を貫通して上方向へ突出したピストンロッド９には、中央部に貫通孔１１Ｈを備えた板押えプレート１１がボルト１３によって一体的に取付てある。

前記金型ブロック３の中央部にはパンチホルダ１５が上下動可能に嵌入してあり、このパンチホルダ１５の上部には、前記板押えプレート１１の前記貫通孔１１Ｈから上方向へ突出自在なパンチ１７が着脱交換可能に取付けてある。そして、前記金型ブロック３の下端面に取付けたエンドプレート１９と前記パンチホルダ１５の下端部に取付けたナット２１との間には、ストリッパースプリング２３が弾装してある。

前記ピストン５の動作を前記パンチホルダ１５に伝達するために、前記パンチホルダ１５の長手方向のほぼ中央部にはピストン１５Ｐが形成してあり、このピストン１５Ｐを嵌入した流体圧室２５Ａと前記各ピストン５を嵌入した各流体圧室２５Ｂは、流体通路２７を介して連通してある。したがって、前記ピストン５を下降すると、流体圧室２５Ａ，２５Ｂ内の流体を介して前記パンチホルダ１５は相対的に上昇されるものである。

前記構成において、小孔ＷＨを形成したワークＷを前記板押えプレート１１上に載置位置決めした状態において、成形穴２９Ｈを下面に備えた上型２９を前記ワークＷの上面に接触し、その後に上型２９をラム等によって強制的に下降すると、ワークＷ，板押えプレート１１およびピストン５が一体的に下降されるので、流体圧室２５Ａ，２５Ｂ内の作動流体を介してパンチホルダ１５が相対的に上昇される。そして、パンチホルダ１５の上部に備えたパンチ１７がワークＷの小孔ＷＨの部分を前記上型２９の成形穴２９Ｈ内へ突出成形することとなり、ワークＷに上向きのバーリング加工が行われるものである。
特許第２９３４１８８号公報

前記説明より理解されるように、前記構成においては、金型ブロック３の複数箇所に流体圧室２５Ｂを穿孔加工し、かつ複数のピストン５，ピストン押えプレート７，板押えプレート１１をピストン５に固定する複数のボルト１３等を必要とするものであって、加工工数が多いと共に構成部品点数が多く構成が複雑であり、かつ組立作業が厄介であるという問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに成形加工を行うための成形金型であって、パンチプレスにおける金型ホルダ（１）に支持される筒状の金型本体（４３）の下部に、流体圧室（６７）を備えたシリンダ本体（５１）を備え、中央部に上下方向の貫通孔（４９Ｈ）を備えたエンドプレート（４９）を上部に備えた筒状のワーク押え（４７）を、前記金型本体（４３）に上下動自在に備えると共に当該ワーク押え（４７）の下部を前記流体圧室（６７）に下降可能に備え、前記シリンダ本体（５１）の底部（５１Ｂ）を上下動自在に貫通したパンチホルダ（５３）の上端部を前記ワーク押え（４７）内に摺動自在に嵌入すると共に当該パンチホルダ（５３）の上端部に前記貫通孔（４９Ｈ）から上方向へ突出自在なパンチ（５５）を備え、前記パンチホルダ（５３）を下方向へ付勢して設けると共に当該パンチホルダ（５３）に、前記流体圧室（６７）内において上方向への圧力を受ける受圧面（５３Ｆ）を備えていることを特徴とするものである。

また、前記成形金型において、前記ワーク押えにおいて前記貫通孔を備えたエンドプレートを着脱交換可能に備えていることを特徴とするものである。

また、前記成形金型において、前記ワーク押えの周面に、前記金型本体に形成した係止段部に係止自在な係止部を備えていることを特徴とするものである。

前記構成のごとき本発明によれば、成形金型の構成部品点数が少なくなって構成の簡素化を図ることができ、かつ組立作業がより容易になるものである。

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る成形金型の構成について詳細に説明するに、前述した従来の構成要素と同一効果を奏する構成要素には同一符号を付して重複した説明は省略する。

図１を参照するに、本実施形態に係る成形金型４１は、金型ホルダ１に着脱自在に支持される筒状の金型本体４３を備えており、この金型本体４３の嵌合孔４５内にはピストンを兼ねた筒状のワーク押え４７が出入する方向（図１において上下方向）に往復動自在に嵌入してある。そして、このワーク押え４７の外周面には、当該ワーク押え４７の抜け出しを防止すべく、前記金型本体４３における前記嵌合孔４５の内周面に形成した係止段部４５Ａに係止自在な係止部４７Ａが形成してある。

さらに、前記ワーク押え４７の端部には、貫通孔４９Ｈを中央部に備えたエンドプレート４９が、例えばＯリングなどのごとき係止具５２を介して着脱交換可能に備えられている。なお、前記ワーク押え４７とエンドプレート４９は一体に設けることも可能である。しかし、後述するパンチの径に対応した径の貫通孔４９Ｈを備えた構成とするには、前記ワーク押え４７に対してエンドプレート４９を着脱交換可能に備えることが望ましいものである。

前記エンドプレート４９の端面（図１においての上面）は、前記金型本体４３における端面（上面）から常に突出した状態にあるものである。

前記金型本体４３の他端面側、すなわち下部側には筒状のシリンダ本体５１が螺着してある。このシリンダ本体５１の内径は、前記ワーク押え４７の外形よりも大きく形成してあり、このシリンダ本体５１内に前記ワーク押え４７の下部側の一部が出入可能に設けてある。上記シリンダ本体５１の底部５１Ｂを上下動自在に貫通した筒状のパンチホルダ５３の上端部は前記ワーク押え４７の内孔に摺動可能に嵌入してあり、かつ前記パンチホルダ５３の上端部には、前記エンドプレート４９の貫通孔４９Ｈから先端部５５Ｅが上方向へ突出自在なパンチ５５が従来の構成とほぼ同様の構成によって着脱交換可能に備えられている。

すなわち、筒状の前記パンチホルダ５３内へ前記パンチ５５，ロッド５７を順次挿入した後、セットスクリュー５９によって固定してある。そして、前記パンチホルダ５３の下端部にはボルト６１によってスプリング座６３が取付けてあり、このスプリング座６３と前記シリンダ本体５１との間にはストリッパスプリング６５が弾装してある。したがって、前記パンチホルダ５３はストリッパスプリング６５によって常に下方向へ付勢されているものである。

前記構成において、前記シリンダ本体５１の内周面と前記ワーク押え４７の下面と前記パンチホルダ５３の外周面によって区画された空間部（流体圧室）６７は流体圧機構を構成するものであって、前記流体圧室６７内には作動油などのごとき作動流体が充填してある。なお、図１において符号６９はそれぞれシール部材である。

以上のごとき構成において、エンドプレート４９の上面にワークＷを載置した後、上型２９によってワークＷを押圧下降すると、ワーク押え４７が下降されるので、前記流体圧室６７内の作動流体が加圧される。したがって、流体圧室６７内の流体圧が、前記パンチホルダ５３の外周面に形成した大径の受圧面５３Ｆに作用することとなり、パンチホルダ５３はストリッパスプリング６５の付勢力に抗して上昇される。よって、従来と同様に、ワークＷに上向きのバーリング加工（成形加工）を行うことができるものである。

以上のごとき説明より既に理解されるように、前記金型本体４３，ワーク押え４７，エンドプレート４９，シリンダ本体５１，パンチホルダ５３及びパンチ５５等は旋削加工によって加工することができるものであって、その加工が容易である。そして、シリンダ本体５１に対して、予めパンチ５５等を組合わせてユニット化したパンチホルダ５３を組合せ、かつパンチホルダ５３の上部をワーク押え４７に嵌入した状態において、前記シリンダ本体５１を金型本体４３に螺合することにより、成形金型４１の組立てを行うことができるものである。

すなわち、前記構成によれば、成形金型４１における構成部品点数を少なくして構成の簡素化を図ることができると共に、組立作業も比較的容易に行うことができ、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。

また、前記構成においては、ワーク押え４７は筒状であってピストンを兼ねるものであり、下端部の全面が流体圧室６７の作動流体から均等に圧力を受けるものである。したがって、金型本体４３に対してワーク押え４７が上下動するとき、かじり現象等を生じることなく円滑に上下動するものである。

さらに、パンチホルダ５３の上端部が前記ワーク押え４７内に摺動自在に嵌入してあり、この上端部にパンチ５５を備えた構成であるから、ワークＷの成形加工時に、パンチ５５に水平方向の分力が作用するような場合、パンチホルダ５３等の微小撓みを抑制できることとなり、精度のよい成形加工を行うことができるものである。

本発明の実施形態に係る成形金型の断面説明図である。 従来の成形金型の断面説明図である。

符号の説明

４１ 成形金型
４３ 金型本体
４７ ワーク押え
４９ エンドプレート
４９Ｈ 貫通孔
５１ シリンダ本体
５３ パンチホルダ
５５ パンチ
５５Ｅ 先端部
６３ スプリング座
６５ ストリッパスプリング
６７ 流体圧室

Claims (3)

1. 板状のワークに成形加工を行うための成形金型であって、パンチプレスにおける金型ホルダ（１）に支持される筒状の金型本体（４３）の下部に、流体圧室（６７）を備えたシリンダ本体（５１）を備え、中央部に上下方向の貫通孔（４９Ｈ）を備えたエンドプレート（４９）を上部に備えた筒状のワーク押え（４７）を、前記金型本体（４３）に上下動自在に備えると共に当該ワーク押え（４７）の下部を前記流体圧室（６７）に下降可能に備え、前記シリンダ本体（５１）の底部（５１Ｂ）を上下動自在に貫通したパンチホルダ（５３）の上端部を前記ワーク押え（４７）内に摺動自在に嵌入すると共に当該パンチホルダ（５３）の上端部に前記貫通孔（４９Ｈ）から上方向へ突出自在なパンチ（５５）を備え、前記パンチホルダ（５３）を下方向へ付勢して設けると共に当該パンチホルダ（５３）に、前記流体圧室（６７）内において上方向への圧力を受ける受圧面（５３Ｆ）を備えていることを特徴とする成形金型。
2. 請求項１に記載の成形金型において、前記ワーク押えにおいて前記貫通孔を備えたエンドプレートを着脱交換可能に備えていることを特徴とする成形金型。
3. 請求項１又は２に記載の成形金型において、前記ワーク押えの周面に、前記金型本体に形成した係止段部に係止自在な係止部を備えていることを特徴とする成形金型。

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