JP4863173B2

JP4863173B2 - プレス機械における曲げ金型

Info

Publication number: JP4863173B2
Application number: JP2006155147A
Authority: JP
Inventors: 守且松田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-06-02
Also published as: JP2007319913A

Description

本発明は、タレットパンチプレスのようなプレス機械における曲げ金型に関する。

従来のプレス機械における曲げ金型には、上向き曲げ用としては、例えば実用新案登録第2548763号公報や特開2004-50186号公報に開示されているものがあり、下向き曲げ用としては、例えば特開2004-122169号公報に開示されているものがあり、いずれも、移動可能な曲げ刃41（実用新案登録第2548763号公報の図1）、25（特開2004-50186号公報の図1）、25（特開2004-122169号公報の図1）を有する。

このうち、実用新案登録第2548763号公報に開示されている上向き曲げ用金型の曲げ刃41は（同公報の図1）、曲げ加工時には、ワークＷの下面に当接した状態で、垂直に上昇することにより（同図の2点鎖線）、該ワークＷを上向きに曲げ加工する。

また、特開2004-50186号公報に開示されている上向き曲げ用金型の曲げ刃25（同公報の図1）は、曲げ加工時には、ワークＷの下面に当接した状態で、該ワークＷに向かって斜めに上昇することにより（同公報の図2）、該ワークＷを上向きに曲げ加工する。

更に、特開2004-122169号公報に開示されている下向き曲げ用金型の曲げ刃25（同公報の図1）は、曲げ加工時には、ワークＷの上面に当接した状態で、垂直に下降することにより（同公報の図2）、該ワークＷを下向きに曲げ加工する。
実用新案登録第2548763号公報特開2004-50186号公報特開2004-122169号公報

しかし、上記いずれの従来技術においても、曲げ加工時に、曲げ刃とワークとが一体となって移動しないために、両者間に、滑りが発生する。

その結果、従来は、ワークの下面や（実用新案登録第254公報又は特開2004-50186号公報）、上面には（特開2004-122169号公報）、曲げ刃によるキズが付いてしまい、製品としての価値が低下する。

特に、ワークが表面処理鋼板、カラー鋼板、ビニール付鋼板などの場合には、キズが付いたときには、明らかに、製品としての価値が全く無くなる。

本発明の目的は、曲げ刃をワークに当接させた状態で移動させ、該ワークを曲げ加工する場合に、曲げ刃とワーク間の滑りを無くすことにより、該ワークにキズを付けず、製品としての価値を保持するプレス機械における曲げ金型を提供する。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載されているように、
ワークＷの内側曲げ中心Ｃを回転中心とする回転曲げ刃1を有するプレス機械における曲げ金型において、
上記回転曲げ刃１が、全体として略半円筒形状を有し、パンチ金型Ｐを構成するパンチガイド５下端の板押さえ６の近傍に設けられ、該回転曲げ刃１の板押さえ６側には、切欠き部２２が形成され、板押さえ６に連続して同じ高さ位置に設けられた取り付け板７には、回転曲げ刃１を案内するガイド３２が形成され、該回転曲げ刃１の両端は、パンチガイド５下端と取り付け板７に取り付けられた支持部８に、ワークWの内側曲げ中心Cを回転中心として回転自在に支持されていることを特徴とするプレス機械における曲げ金型という技術的手段を講じている。

上記本発明の構成によれば、ワークＷの内側曲げ中心Ｃ（図12）を回転中心とする回転曲げ刃1を設けたことにより、パンチ金型Ｐ側の板押さえ6により、ダイ金型Ｄ側の上面27に置かれたワークＷを固定した状態で（図12（A））、ワークＷの曲げ片Ｗ1の上面に当接した曲げ刃1を回転させれば（図12（B））、曲げ片W1はワークWの内側曲げ中心Cを回転中心として曲げ加工されるので、曲げ刃1と曲げ片W1の回転中心が同じとなり、このため、曲げ刃1と曲げ片Ｗ1とは一体となって回転し、従って、両者間に滑りは無くなって、ワークＷにキズが付かなくなり、製品としての価値は保持される。

上記のとおり、本発明の構成によれば、曲げ刃をワークに当接させた状態で移動させ、該ワークを曲げ加工する場合に、曲げ刃とワーク間の滑りを無くすことにより、該ワークにキズを付けず、製品としての価値を保持するプレス機械における曲げ金型を提供するという効果がある。

以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は、本発明による曲げ金型がタレットパンチプレスに適用された実施形態を示す図である。

タレットパンチプレスは、上部タレット３と下部タレット４を有し、それぞれパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄが配置され、よく知られているように、上部タレット３と下部タレット４を同期回転することにより、パンチセンタＳにおいて、所望のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄを選択することができる。

パンチセンタＳにおけるパンチ金型Ｐの上方には、ラム１０が設けられ、該ラム１０によりパンチ金型Ｐのパンチヘッド１１を打圧すれば、例えば、後述する回転曲げ刃１とダイ金型Ｄ側の固定曲げ刃２の協働により、ワークＷを曲げ加工することができる（図2）。

上記パンチ金型Ｐは（図1）、筒状のパンチガイド５を有し、該パンチガイド5は、当接ピン１５と上部タレット３間に挿嵌されたリフトスプリング１４を介して上部タレット３に支持され、上下方向が案内されている。

このパンチガイド５の下端には、曲げ加工時にワークＷを押さえる板押さえ６が設けられ、該板押さえ６の近傍には、回転曲げ刃1が設置されていると共に、該板押さえ６と連続して設けられている取り付け板７には、回転曲げ刃１（図3）の両端を回転自在に支持する支持部８が取り付けられている。

また、パンチガイド５（図1）の上端には、リテーナカラー１２が設けられ、該リテーナカラー１２の上面には、ストリッパスプリング１３の下端が当接し、該ストリッパスプリング１３の上端は、後述するパンチドライバ９にボルト２５で固定されたパンチヘッド１１の下面に当接している。

パンチドライバ９は、ストリッパスプリング１３を貫通して下方に伸びており、該パンチドライバ９には、パンチヘッド１１の操作用開口部１８を介して操作可能なボルト19により、パンチボディ２１が支持されている。

上記パンチボディ２１には、ボルト20により、後述する（図8）回転曲げ刃1の駆動機構を構成する上下動部材17が取り付けられ、該上下動部材17は（図1）、パンチボディ21下端から突出し、連結部材16を介して回転曲げ刃1に連結されている。

パンチドライバ９とパンチボディ２１の境界には、ボルト５９を介してキー５７が設けられ、該キー５７とパンチガイド５側のキー溝５５により、パンチボディ２１とパンチドライバ９の組立体が上下方向に案内されている。

また、パンチボディ２１の上部には、キー溝６５が形成され、前記キー５７と係合することにより、該パンチボディ２１と前記パンチドライバ９とが相対的に回転しないようになっており、両者の方向性が保持されている。

一方、パンチ金型Ｐの直下のダイ金型Ｄは、ダイ孔２８を有し、該ダイ孔２８の上縁であって板押さえ６の右側下端部に対応する位置、即ちワークＷの内側曲げ中心Ｃ（図12）が位置決めされる位置には、既述したパンチ金型Ｐ側の回転曲げ刃１と協働してワークＷを曲げ加工する固定曲げ刃２が設けられている。

上記固定曲げ刃2の下方のダイ孔28内側面は、図示するように、垂直ではなく、若干内側に傾斜しており、曲げ加工後のスプリングバックを考慮して、オーバーベンドを可能ならしめている（図13（Ｄ））。

上述した構成により、ラム10を下降してパンチヘッド11を打圧すると（図2）、先ず、リフトスプリング14が撓んでパンチガイド5が下降することにより、該パンチガイド5下端の板押さえ6がダイ金型Ｄ上面27上のワークＷを押さえて固定する。

この状態で、ラム10の下降を続行すると、次に、ストリッパスプリング１３が撓んでパンチボディ２１が下降することにより、該パンチボディ２１下端から突出した上下動部材１７も下降するので、該上下動部材１７に押圧された連結部材１６とそれと一体的に設けられた前記板押さえ６近傍の回転曲げ刃１が時計方向に回転し、ワークＷを曲げ加工する。

既述したパンチ金型Ｐ側の回転曲げ刃１の詳細は、図3〜図12に示されている。

この回転曲げ刃１は、図示するように、全体として略半円筒形状を有し、ワークＷの内側曲げ中心Ｃを回転中心とし、板押さえ６の近傍に設けられている。

回転曲げ刃1（図5）の長さ（Ｙ軸方向）は、ダイ金型Ｄに形成されているダイ孔28の幅（Ｙ軸方向）よりも若干小さく、曲げ加工の進行に伴って（図12（Ｂ）〜（Ｄ））、回転曲げ刃1は、ワークＷの曲げ片Ｗ1の上面を押圧しながらダイ孔28内に進入するようになっている。

そして、回転曲げ刃１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って切欠き部２２が形成され（図6）、該切欠き部２２には、板押さえ６の傾斜面6Ａが進入し（図7）、該傾斜面6Ａは、位置決めされたワークＷの前記内側曲げ中心Ｃの直上方まで伸びている（図2）。

即ち、曲げ加工時には（図12（Ａ））、ワークＷの内側曲げ中心Ｃをダイ金型Ｄ側の固定曲げ刃２の位置に位置決めし、該内側曲げ中心Ｃから左側のワークＷ部分を板押さえ６で押さえることにより、ダイ金型Ｄ側の上面27とパンチ金型Ｐ側の板押さえ６でワークＷを固定するようになっている。

しかし、回転曲げ刃１は、既述したように、全体として略半円筒形状であり、このため、何ら手段を講じない場合には、回転曲げ刃１の左半分が邪魔になって（図3〜図12）、板押さえ６がワークＷの内側曲げ中心Ｃの直上方まで到達できないため、ワークＷを固定できず、曲げ加工時にワークＷに位置ずれが発生する。

そこで、既述したように、略半円筒形状で構成される回転曲げ刃１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って切欠き部２２を形成し、この切欠き部２２に、板押さえ６の傾斜面６Ａを進入せしめ（図7）、該板押さえ６を内側曲げ中心Ｃの直上方まで到達可能とし（図2）、ワークＷを十分固定することにより、曲げ加工時のワークＷの位置ずれを阻止することとした。

上記切欠き部22は（図7）、傾斜面22Ａと垂直面22Ｂ、22Ｃにより構成され、傾斜面22Ａは、回転曲げ刃1の長手方向（Ｙ軸方向）に伸び且つ矩形状であって既述した板押さえ６の傾斜面６Ａに対応し、垂直面22Ｂ、22Ｃは、該傾斜面22Ａの両側に位置して扇形を有する。

そして、回転曲げ刃1の底部には、切欠き部22を構成する前記傾斜面22Ａの下端から後述する逃げ溝31を介在させて水平な当接面23が形成され、該当接面23は、既述した板押さえ６によるワークＷ固定時に、ワークＷの内側曲げ中心Ｃより外側の曲げ片Ｗ1に当接可能である。

回転曲げ刃１に形成された前記切欠き部２２（図6、図7）の両側は、略半円形に形成されていて、外側に開放された溝1Ａ、1Ｂが形成され、該溝1Ａ、1Ｂは、後述する支持部8の対応突起8Ａ、8Ｂに支持され（図6）、これにより、回転曲げ刃1は、ワークＷの内側曲げ中心Ｃを回転中心として回転自在に支持されている。

また、上記両溝1Ａ、1Ｂ（図7）の下部間には、逃げ溝31が形成され、この逃げ溝31は、既述した傾斜面22Aと当接面23の境界において、長手方向（Y軸方向）に亘って形成されている。

この構成により、ワークWを曲げ加工する場合に（図10）、内側曲げ中心Cの近傍の盛り上がり部分を前記逃げ溝３１に逃がすことができ、回転曲げ刃1により、ワークW上面にキズが付くのを阻止することができ、また、ワークWの前記盛り上がり部分からの反力による回転曲げ刃1の破損を防止できる。

支持部8は（図4）、前面がパンチガイド5下端に、上面がパンチガイド5下端と取り付け板7に、左右側面が取り付け板7に取り付けられている。

図4において、板押さえ6は、パンチガイド５の下端のほぼ半分の領域を占め、残りのほぼ半分の領域を、取り付け板７が占めている。

そして、取り付け板7の内部には、既述した回転曲げ刃1が配置され、該取り付け板7には（図11）、回転曲げ刃1の外表面33を案内するガイド３２が形成されている。

上記板押さえ6（図4）の前記傾斜面6Ａに対して、取り付け板7が密着し、該取り付け板7は、図示するように、傾斜面6Ａの両側の段差6Ｂ、6Ｃに食い込んでその段差6Ｂ、6Ｃに密着し、該段差6Ｂ、6Ｃの近傍において、既述したように、取り付け板7及びパンチガイド5下端には、支持部8が取り付けられている。

また、上記取り付け板7の前記回転曲げ刃1側には、挿通孔29が形成され、該挿通孔29には、回転曲げ刃1の駆動機構を構成する後述する連結部材16と上下動部材17が挿入され、曲げ加工時には、通過するようになっている（図12）。

上記取り付け板7に固定された支持部8の突起8Ａ、8Ｂと、回転曲げ刃1側の溝1Ａ、1Ｂの大きさは、図11に示すとおりである。

即ち、図11において、回転曲げ刃1側の前記溝1Ａ、1Ｂと、支持部8側の前記対応突起8Ａ、8Ｂは、両者共、完全な半円ではなく、ワークＷの内側曲げ中心Ｃを中心とする完全な半円と比べると、両端が、ほぼワークＷの板厚ｔ分だけそれぞれ欠けている不完全な略半円である。

図11において、ワークＷの内側曲げ中心Ｃを中心とする完全な半円の円弧ｃｄの長さをＱとすれば、溝1Ａ、1Ｂと突起8Ａ、8Ｂで構成される略半円の円弧ａｂの長さｑは、明らかに、ｑ≒Ｑ−2ｔである。

このことは、回転曲げ刃1の外表面33に関しても同様であり、外表面33は、完全な半円ではなく、ワークWの内側曲げ中心Cを中心とする完全な半円と比べると、両端が、ほぼワークＷの板厚ｔ分だけそれぞれ欠けている不完全な略半円である。

即ち、図11において、ワークＷの内側曲げ中心Ｃを中心とする完全な半円の円弧γδの長さをRとすれば、外表面33を構成する略半円の円弧αβの長さｒは、明らかに、ｒ≒R−2ｔである。

上記回転曲げ刃1（図1）の長手方向（Ｙ軸方向）のほぼ中央には、連結部材16が一体的に設けられ、該連結部材16を介して、回転曲げ刃1は、パンチ金型Ｐを構成するパンチボディ１下端から突出した上下動部材１７に連結され、この連結部材16と上下動部材17により、回転曲げ刃1の駆動機構が構成され、詳細は、図8に示されている。

図8において、連結部材16は、回転曲げ刃1の長手方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に配置され、長孔26と押圧面24を有する。

即ち、連結部材16は、全体として直方体形状の本体16Ａを有し、該本体16Ａの中央部には、ピン挿入部16Ｂが立設されている。

上記ピン挿入部16Ｂには、左右方向（Ｙ軸方向）が開放された長孔26が形成され、該長孔26には、ピン30が挿入され、該ピン30の両端には、上下動部材17の下部が穴17Ａ、17Bを介して固定されている。

上記ピン30の径は、長孔26の幅（上下方向）よりも若干小さく形成されている。

また、前記ピン挿入部16Ｂの両側であって、本体16Ａの上面には、水平面Hに対して上向きに傾斜した（例えば2°）押圧面24が設けられ、これにより、後述するように、オーバーベンドが可能となる（図10、図12（D））。

この構成により、パンチ金型Ｐが（図1）上限位置、従って、パンチボディ21が上限位置にあるときは、上下動部材17（図9）のピン30が連結部材16の長孔26の右側内側面26Ａに当接し、このとき、回転曲げ刃1は水平に保持されている。

しかし、既述したように、ラム10（図2）でパンチヘッド11を打圧すれば、先ず、リフトスプリング14が撓むことにより、パンチガイド5下端の板押さえ6でワークＷを固定後、次に、ストリッパスプリング13が撓むことにより、パンチボディ21が下降し、それに伴って、上下動部材１７が当初の位置（図9の一番上）から下降すると、該上下動部材１７の下端が既述した連結部材１６の押圧面２４を押圧する。

これにより、図9に示すように、押圧面24が斜めになるので（図9の二番目の位置）、ワークWの曲げ片W1も例えば45°だけ曲げ加工され、更に、上下動部材17が下降すると、押圧面24が、図示するように、ほぼ垂直下方を向く（図9の三番目の位置）。

即ち、押圧面24は鉛直面Vに対して例えば2°だけ外側に傾斜しているが、回転曲げ刃1は鉛直面Vに平行であって、垂直下方を向いており、ワークWの曲げ片W1は90°だけ曲げ加工されている。

更に、上下動部材17を下降させ、図10の一点鎖線で示すように、押圧面24を内側に2°だけ押し込めば、それに伴って、回転曲げ刃1も2°だけ回転し、このとき、ワークWの曲げ片W1は88°だけ曲げ加工されている。

即ち、押圧面24は鉛直面Vに平行であるが、回転曲げ刃1は鉛直面Vに対して内側に2°だけ傾斜しており、曲げ片W1の曲げ角度は88°であり、オーバーベンドが可能となる。

上記のとおり、上下動部材17が、上限位置Z1（図10）から下限位置Z2まで下降することにより（所定ストロークL）、既述した連結部材16の上向きに傾斜した押圧面24（図8、図9）の作用により、ワークWの曲げ片W1のオーバーベンドが可能となる。

その後、上下動部材１７を上昇させれば（図12（E））、ピン30が連結部材16の長孔26に引っ掛かって、連結部材16を上昇させるので、回転曲げ刃1は、反時計方向に回転し、それにより、オーバーベンドされた曲げ片W1が回転曲げ刃1から解放されて、よく知られているように、スプリングバックにより、曲げ片W1の曲げ角度は、図示するように、90°となり、所望の製品が加工される。

以下、上記構成を有する本発明の動作を図12に基づいて説明する。
即ち、ラム10（図2）でパンチヘッド11を打圧することにより、パンチ金型Pを下降させ、図12（A）に示すように、ワークＷの内側曲げ中心Cを、ダイ金型Ｄ側の固定曲げ刃2の位置に位置決めした状態で、該ワークＷを板押さえ6で固定する。

この状態で、パンチボディ21（図2）を介して上下動部材17を下降させれば、図12（Ｂ）に示すように、該上下動部材１７の下端が連結部材１６の押圧面２４を押圧するので、連結部材１６が時計方向に回転し、それに伴って、回転曲げ刃１も同方向に回転し、ワークＷの曲げ加工が開始される。

更に、上下動部材17を下降させれば、図12（Ｃ）に示すように、回転曲げ刃1が、鉛直面Ｖに平行となって垂直下方を向き、これにより、ワークWの曲げ片W1は90°だけ曲げ加工される。

次いで、上下動部材17を下限位置まで下降させれば、図12（Ｄ）に示すように、該上下動部材１７で押圧された押圧面24は、例えば内側に2°だけ押し込められ、回転曲げ刃1も内側に2°だけ回転し、ワークWの曲げ片W1はオーバーベンドされ、88°だけ曲げ加工される。

オーバーベンド後、上下動部材１７を上昇させれば、図12（E）に示すように、該上下動部材１７は、連結部材１６の長孔２６に引っ掛かったピン30を介して、連結部材16を反時計方向に回転させるので、回転曲げ刃1も同方向に回転し、オーバーベンドされた曲げ片W1が回転曲げ刃1から解放され、スプリングバックにより、曲げ片W1の曲げ角度は、90°となり、所望の製品が加工される。

上記のとおり、本発明は、曲げ刃をワークに当接させた状態で移動させ、該ワークを曲げ加工する場合に、曲げ刃とワーク間の滑りを無くすことにより、該ワークにキズを付けず、製品としての価値を保持するプレス機械における曲げ金型に利用され、また、タレットパンチプレスのみならず、シングルパンチプレス、その他一般のプレス機械に適用され、極めて有益である。

本発明に係るプレス機械における曲げ金型の適用例を示す側面図である（上限位置）。本発明に係るプレス機械における曲げ金型の適用例を示す側面図である（下限位置）。図1の斜視図である。本発明を構成する板押さえ6と取り付け板7との関係を示す斜視図である。本発明を構成する回転曲げ刃1とダイ金型Ｄ側のダイ孔28との関係を示す図である。本発明を構成する回転曲げ刃１と支持部８との関係を示す斜視図である。本発明を構成する回転曲げ刃1の下方斜視図である。本発明を構成する回転曲げ刃１の駆動機構を示す図である。図8の動作説明図である（ワークＷが90°曲げられたとき）。図8の動作説明図である（ワークＷが88°曲げられたとき）本発明を構成する回転曲げ刃１の両端溝1Ａ、1Ｂと支持部８の対応突起8Ａ、8Ｂの大きさ及び外表面33の大きさを示す図である。本発明の動作説明図である。

符号の説明

１回転曲げ刃
２固定曲げ刃
３上部タレット
４下部タレット
５パンチガイド
６板押さえ
７取り付け板
8 支持部
９パンチドライバ
１０ラム
11 パンチヘッド
１２リテーナカラー
１３ストリッパスプリング
１４リフトスプリング
１５当接ピン
１６連結部材
１７上下動部材
１８操作用開口部
１９、20、25、59 ボルト
２１パンチボディ
22 切欠き部
23 当接面
24 押圧面
26 長孔
27 ダイ金型Ｄの上面
28 ダイ孔
29 挿通孔
30 ピン
31 逃げ溝
32 ガイド
33 外表面
Ｄダイ金型
Ｐパンチ金型
Ｗワーク
Ｗ1 曲げ片

Claims

ワークの内側曲げ中心を回転中心とする回転曲げ刃を有するプレス機械における曲げ金型において、
上記回転曲げ刃が、全体として略半円筒形状を有し、パンチ金型を構成するパンチガイド下端の板押さえの近傍に設けられ、該回転曲げ刃の板押さえ側には、切欠き部が形成され、板押さえに連続して同じ高さ位置に設けられた取り付け板には、回転曲げ刃を案内するガイドが形成され、該回転曲げ刃の両端は、パンチガイド下端と取り付け板に取り付けられた支持部に、ワークの内側曲げ中心を回転中心として回転自在に支持されていることを特徴とするプレス機械における曲げ金型。
上記全体として略半円筒形状を有する回転曲げ刃の外表面において、該外表面を構成するワークの内側曲げ中心を中心とする略半円の円弧の長さｒは、ワークの板厚をtとした場合に、該外表面を含むワークの内側曲げ中心を中心とする完全半円の円弧の長さRに対して、ｒ≒R−2ｔの関係がある請求項１記載のプレス機械における曲げ金型。
上記回転曲げ刃の両端に設けられた略半円形の溝が、支持部に設けられた略半円形の対応突起に、回転自在に支持されている請求項１記載のプレス機械における曲げ金型。
上記回転曲げ刃の両端に設けられた略半円形の溝の下部間には、逃げ溝が形成されている請求項３記載のプレス機械における曲げ金型。
上記回転曲げ刃は、それと一体的に設けられた連結部材を介してパンチ金型を構成するパンチボディに設けられた上下動部材に連結され，
上記連結部材が、長孔と押圧面を有し、長孔には、上下動部材のピンが挿入し、押圧面は傾斜して設けられ、上下動部材の下端が押圧可能である請求項１記載のプレス機械における曲げ金型。