JP4953844B2 - 回転カッター装置を備えたプレス剪断金型 - Google Patents

Description

本発明は、プレス剪断金型、特に、垂直部や急傾斜部からなる縦壁部分を有するワーク端縁部を剪断する金型に関するものである。

従来、ワーク端縁部の縦壁部分を切断する場合には、水平部分の切断と同様に、上刃（上部ダイセットの上側固定刃）を垂直に切り下ろす「縦切り法」が採用されている。
しかし、この方法で水平部分と縦壁部分を同時に剪断する場合、該縦壁部分の垂線に対する傾斜角度を、一般鋼板では最小でも約５゜、高張力鋼板では１０゜〜２０゜にする必要がある。
而して、傾斜角を約５゜〜１０゜付けた場合、切断長は板厚の４〜５倍になるため、この部位を切断する上刃の損傷は、水平部を切断する上刃より激しくなる。このために、縦壁部を切断する上刃は、耐久性等を向上させるために表面処理を施す必要があると共に、途上での補修も頻繁に行う必要も有った。
また、切断面にバリが多く発生するために、製品の品質が低下すると共に、バリにより怪我をする惧れが有り、製品を取扱う上で安全性に問題があった。
また、縦壁部分の傾斜角が設計上、垂直若しくは５゜以下に設定されている場合には、切断する前に製品形状を崩して傾斜付けを行い、切断後に改めてリストライク＆フランジ型等で正規形状に復元させているが、製品形状のスプリングバック等のため、試行錯誤を繰り返すことが多く、大変な手間を要する等の問題点があった。

そこで、以上のような問題点を回避するために、ワーク端縁部の縦壁部分ｂを剪断するために、図１８に示すような、上型カム５０の下降により下型スライドカム５１を前進させ、 該下型スライドカム５１の先端部に設けた垂直状のカム切刃５２と下型切刃５３でワークＷの縦壁部分ｂを切断する、寄せカム型の剪断装置を用いて行っており、ワークＷの水平部分ａの剪断は別のプレス工程で更に行う方法が採用されている。
しかし、この方法では、装置の構造が複雑であると共に型サイズも大きくなるためコスト高の要因となると共に、作業工数及び時間が増えるために効率的な作業ができない等の難点があった。

本発明は、従来の上記難点を解決するためになされたものであって、ワークに対する角度付け等の前処理や正規形状への復元といった後処理が不要であり、ワーク端縁部を短時間に極めて効率よく剪断できるようにすると共に、切断面に発生するバリが微小で且つ極めて少なくして、加工製品が優れた品質を維持するようにしたものである。

上記目的を達成するために、本発明におけるプレス剪断金型では、下端部に上側固定刃を具えた上部ダイセットと、上端部に下側固定刃を形成した下部ダイセットとを備えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、上記回転カッター装置は、上部ダイセットの下側適所に本体プレートを固着し、内側に支持カラーを設けた回転カムを上記本体プレートに回動可能に装着して、上部ダイセットの下降切断工程時に、前記回転カムの回転刃が工作物の縦壁部分を剪断できるように構成してある。

また、本発明におけるプレス剪断金型は、上側固定刃を形成した上部ダイブロックを具えた上部ダイセットと、下側固定刃を形成した下部ダイブロックを具えた下部ダイセットを具えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、上記回転カッター装置は、先端部外周に回転刃を形成した回転カムを本体プレートの内側部に回動可能に装着してなり、前記本体プレートを上部ダイブロックの左右両側に並設すると共に、両回転刃と上側固定刃の各内側先端部が同一線上に位置するように固定して、上部ダイセットの下降切断工程時に、両回転刃が所要間隔を置いて併設した工作物の縦壁部分を同時に剪断できるように構成する場合もある。

また、本発明におけるプレス剪断金型は、上側固定刃を形成した上部ダイブロックを具えた上部ダイセットと、下側固定刃を形成した下部ダイブロックを具えた下部ダイセットを具えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、前記回転カッター装置は、外周面部に回転刃を並設した円盤状の回転カムを本体プレートの前側部に回動可能に装着してなり、前記下部ダイブロックを前記回転カムの幅と略同一間隔を置いて対設すると共に、前記本体プレートを回転カムの先端部が下部ダイブロック間に位置し得るように固定して、上部ダイセットの下降切断工程時に、回転刃の先端部で工作物の縦壁部分を回転カムの幅で剪断できるように構成する場合もある。

本発明においては、請求項１記載の構成により、ワーク端縁部の略垂直をなす縦壁部分の剪断を、別途複雑なカム工程を追加しないで、水平部分の剪断加工と同時にすることができるので、作業工程が簡単になり作業効率が向上できる。
従って、作業工数が大幅に節減できると共に、工程遅延を防止できる利点がある。
又、切断部分には破断面が発生せず切断面のみであるため、破断時に発生する破断音がなく無音切断を行うことができると共に、切断面に発生するバリも極めて少ないので、製品の品質が向上すると共に作業上の安全性にも優れている。
又、縦壁部分を回転カムの先端部外周の切断刃で切断するようにしてあるので、従来の上型固定刃のように連続して同じ部位により切断することがない。従って、極めて耐久性が向上すると共に、プレス生産途上での補修も回転カムを円筒研削すればよいので非常に簡単である。

又、請求項２のように構成したことにより、水平部分の両側に縦壁部分を有するハットチャンネル型等のワーク（自動車のメンバー類）の端縁部の縦壁部分の剪断を、別途複雑なプレス工程を追加しないで、水平部分の剪断加工と同時に極めて効率的に行うことが出来る。

又、請求項３のように構成したことにより、ワーク端縁部の略垂直をなす縦壁部分を、所要幅をおいて、別途複雑なプレス工程を追加しないで、水平部分の剪断加工と同時に行うことができる。従って、左右製品を中央部で連設して一体成形してなるワーク（自動車のプレス製品等）を、その連結部から確実且つ容易に分離剪断することが出来る。

以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳説する。
図１乃至図６において、１は上部ダイセット、２はワーク押えパッド、３はダイホルダー、４はダイホルダー３の下端部に固着した上側ダイブロックであって、内側下端部に上側固定刃５を設けてある。
また、６は下部ダイセット、７は下側ダイブロックであって、内側上端部に下側固定刃８を設けてあり、両固定刃５、８で、ワークＷの水平部分ａを剪断し得るようになっている。

１０は上部ダイセット１の下側部適所に、本体プレート１１を設けて固定した回転カッター装置であって、先端部外周に回転刃１３を形成した円錐形状の回転カム１２を、固定ボルト１４により前記本体プレート１１の内側部に回転可能に装着してある。
１５は、固定ボルト１４と回転カム１２間に嵌装した支持カラー、１６は本体プレート１１と回転カム１２間のスペーサー、２０はガイドポスト、２１は吊下げ用フットを夫々示す

而して、図６に示すように、前記本体プレート１１は、前記回転カムの回転刃１３の先端部を上側固定刃５の先端部より所定距離下方に位置するように固定すると共に、回転刃１３の先端部と上側固定刃５の先端部とを凡そ２ｍｍ位オーバーラップするようにして、ボルト１７及び固定ピン１８で上部ダイセット１に固定してある。なお、１２′は作動前の回転カムを示す。

次に、本金型を用いてワークＷの端縁部を切断する方法を説明する。
上部ダイセット１が下降して、その下側に固着した回転カム１２の回転刃１３が、略垂直をなすワークの縦壁部分ｂ上端面に接すると、前記回転カム１２は、剪断抵抗により自然に回転しながら、その回転刃１３で縦壁部分ｂを縦方向に剪断する。
而して、回転カム１２の下降時より、やや遅れて、回転カムに近設した上側固定刃が下降し、縦壁部分ｂに連続している水平部分ａを剪断し、縦壁部分ｂの剪断が完了すると同時に、その水平部分ａの剪断も完了する。
従って、ワーク端縁部の縦壁部分ｂと水平部分ａの剪断加工を一工程で行うことができる。

本実施例は、図１１に示したような、水平部ａの両端部に両縦壁部ｂ、ｂを有するハットチャンネル型のワークＷを剪断する場合である。
以下、添付図面に従って本実施例を詳説する。なお、実施例１と同じ部位には同一符号を付してある。
図７乃至図１０において、１は上部ダイセット、２はワーク押えパッドであって、水平板３０と該水平板の下側部に所要間隔をおいて垂設した垂直板３１、３１とからなり、前記上部ダイセット１の下側中央部に、スプリング材（図示省略）を介して昇降可能に装着してある。
３は前記ワーク押えパッドと対向するするように設けた上側ダイホルダー、４は該上側ダイホルダー３の下端部に固定した上側ダイブロックであって、その内側下端部に上側固定刃５を設けてある。
６は下部ダイセット、７はワークＷを載置する下側ダイブロックであって、その内側先端部には下側固定刃８を設けてあり、前記上側固定刃５と噛み合わせてワークＷの水平部分ａを剪断し得るようになっている。

１０、１０は一対の回転カッター装置であって、夫々の構成は上記実施例１のものと同一であるので、詳しい説明は省略する。
而して、回転カッター装置１０、１０は、本体プレート１１、１１が上部ダイブロック４を挟むようにして並設し、各回転カム１２、１２の回転刃１３、１３は上側固定刃５と同一面上に位置するように配置してある。
３２はガイドプレートであって、ワークＷが高張力鋼板や厚板の場合、回転カッター装置１０にスラスト力が発生するのを防止する為に、下側ダイブロック７より所定の間隔を置いて下部ダイセット上に立設してあり、上側ダイブロック及び後述する回転カッターの本体プレートの各外側面が当接しながらスライドし得るように形成してある。
なお、３３、３３は本体プレート１１、１１を上部ダイセット１に接続するための取付プレート、３４、３４は上部ダイセット１の昇降動作を案内するガイドポストを示す。

而して、本実施例においても、図１０に示すように、各本体プレート１１、１１は、前記回転カムの回転刃１３、１３の先端部を上側固定刃５の先端部より所定距離下方に位置するように固定すると共に、回転刃１３、１３の先端部と上側固定刃５の先端部とを凡そ２ｍｍ位オーバーラップするようにして、上部ダイセット１に固定してある。

次に、本金型を用いてワークＷの端縁部を切断する方法を説明する。
上部ダイセット１が下降して、ワーク押えパッド２の水平板部３０でワークＷの水平部ａを押圧保持すると共に、両垂直板部３１、３１でワークＷの両縦壁部ｂ、ｂを押圧保持する。
更に上部ダイセット１が下降して、該上部ダイセット１の下側に固着した回転カム１２、１２の回転刃１３、１３が、略垂直をなすワークＷの両縦壁部分ｂ、ｂの上端面に接すると、回転カム１２、１２は、剪断抵抗により自然に回転しながら、その回転刃１３、１３で縦壁部分ｂ、ｂを縦方向に剪断する。
而して、両回転カム１２の下降時より、やや遅れて、両回転カム１２に挟設された上側固定刃５が下降して、両縦壁部分ｂ、ｂ間の水平部分ａを剪断し、両縦壁部分ｂ、ｂの剪断が完了すると同時に、その水平部分ａの剪断も完了する。
従って、ワークＷの端縁部の両縦壁部分ｂ、ｂと水平部分ａの剪断加工を一工程で行うことができる。

本実施例は、特に、図１７に示すような、Ｒ／Ｌ部品を連設部４０を介して一体成形（ドロー型等）したワークＷを端縁部で剪断分離する金型である。
以下、添付図面に従って本実施例を詳説する。なお、実施例１と同じ部位には同一符号を付してある。
図１２乃至図１６において、１は上部ダイセット、２、２は上部ダイセット１にワーク連結部４０の間隔Ｓよりやや広めの間隔をおいて対設したワーク押えパッド、３はダイホルダー、４はダイホルダーの下端部に固着した上側ダイブロックであり、下端部に上側固定刃５を設けてある。
また、６は下部ダイセット、７、７は下部ダイセットに設けた一対の下側ダイブロックであって、内側上端部に下側固定刃８を設けてある。
上記ワーク押えパッド２は夫々、水平板部４１の下側一側端部に押え板部４２を垂設して、該押え板部４２の外側面部はワークＷの連結部４０の側面部に係合し得るようにしてある。なお、４４は支持杆、４５はバネ部材を示す。
また、前記上側ダイブロック４は、下端部に上側固定刃５を設けてなり、上側ダイセット１の下側中央部にダイホルダー３を介して垂設してある。而して、上側ダイブロック４は、ワーク押えパッド２の押え板部４２、４２間を昇降するようにしてある。
また、上記下部ダイブロック７、７は各々、その内側上端部に下側固定刃８を設けてあり、下側ダイセット６上に間隔Ｓを置いて対向配置させて、両下側固定刃８、８と上側固定刃５とが夫々互いに噛み合うようにしてある。

また、回転カッター装置１０は、前記間隔Ｓと同一の厚さを有し、その外周面両端側に回転刃１３、１３を夫々周設した円盤状の回転カム１２と、前側部に所定深さの取付溝４６を形成して、対向する取付板４７、４７間に、回転カム１２の一側部を収容し得るようにした矩形状の本体プレート１１とからなる。
而して、回転カム１２は、支持ピン４８を用いて、その前側部が本体プレート１１の先端部より所定幅突出ように軸着してある。
なお、図１４に示すように、前記本体プレート１１は、回転刃１３の先端部を上側固定刃５の先端部より所定距離下方に位置するようにすると共に、回転刃１３の先端部と上側固定刃５の先端部とが凡そ２ｍｍ位オーバーラップするようにして、上側ダイブロックの下側部に固定してある。

次に、本実施例において、Ｒ／Ｌ部品を一体加工されたワークＷを分離剪断する方法を説明する。
前工程で、端縁部を除く水平部を打抜き加工により除去されたワークＷを、連設部が下側ダイブロック間に位置するようにして、下側ダイブロック上に固定する。
上部ダイセット１が下降すると、両ワーク押えパッド２、２が先に下降して、垂直板部４２、４２がワーク連設部４０の側面部を押圧保持する。
而して、上部ダイセット１の下側に固着した回転カム１２の回転刃１３、１３が、略垂直をなす連設部両側の縦壁部分ｂ、ｂの上端面に接すると、前記回転カム１２は、剪断抵抗により自然に回転しながら、その回転刃１３、１３で縦壁部分ｂ、ｂを同時に縦方向に剪断する。
而して、回転カム１２の下降時より、やや遅れて、上側ダイブロック４が両上側固定刃５，５で両縦壁部分ｂ、ｂに続く水平部分ａ、ａを剪断し、両縦壁部分ｂ、ｂの剪断が完了すると同時に、その水平部分ａ、ａの剪断も完了する。
従って、Ｒ／Ｌ部品を一体加工されたワーク製品Ｗの分離剪断を極めて効率的に行うことができる。

本発明に係るプレス剪断金型の上部ダイセットを下方から見た平面図である。 図１におけるＡ−Ａ線方向の概略図である。 図１におけるＢ−Ｂ線方向の概略図である。 回転カッター装置の側面一部断面図である。 同上平面図である。 ワーク端縁部をせん断する状態を示す説明図である。 別実施例におけるプレス剪断金型の上部ダイセットを下方から見た平面図である。 下部ダイセットの平面図である。 剪断状態を示す正面図である。 同上背面図である。 ワークの斜視図である。 別実施例におけるプレス剪断金型の剪断前の状態を示す説明図である。 別実施例におけるプレス剪断金型の一部断面平面図である ワーク端縁部を剪断状態を示す断面図である 回転カッター装置の斜視図である。 同上底面図である。 ワークの斜視図である。 従来の寄せカム式剪断装置の概略図である。

１ 上部ダイセット
２ ワーク押えパッド
３ ダイホルダー
４ 上側ダイブロック
５ 上側固定刃
６ 下部ダイセット
７ 下側ダイブロック
８ 下側固定刃
１０ 回転カッター装置
１１ 本体プレート
１２ 回転カム
１３ 回転刃
１４ 固定ボルト
１５ 支持カラー
３０ 水平板
３１ 垂直板
３２ ガイドプレート
３３ 取付プレート
３４ ガイドプレート
４０ 連結部
４１ 水平板部
４２ 押え板部
４６ 取付溝
４７ 取付板
４８ 支持ピン

Claims (3)

1. 下端部に上側固定刃を具えた上部ダイセットと、上端部に下側固定刃を形成した下部ダイセットとを具えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、上記回転カッター装置は、上部ダイセットの下側適所に本体プレートを固着し、内側に支持カラーを設けた回転カムを上記本体プレートに回動可能に装着して、上部ダイセットの下降切断工程時に、前記回転カムの回転刃が工作物の縦壁部分を剪断できるように構成してなることを特徴とするプレス剪断金型。
2. 上側固定刃を形成した上部ダイブロックを具えた上部ダイセットと、下側固定刃を形成した下部ダイブロックを具えた下部ダイセットとを具えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、上記回転カッター装置は、先端部外周に回転刃を形成した回転カムを本体プレートの内側部に回動可能に装着してなり、前記本体プレートを上部ダイブロックの左右両側に並設すると共に、両回転刃と上側固定刃の各先端が同一面上に位置するように固定して、上部ダイセットの下降切断工程時に、両回転刃が所要間隔を置いて併設した工作物の縦壁部分を同時に剪断できるように構成してなることを特徴とするプレス剪断金型。
3. 上側固定刃を形成した上部ダイブロックを具えた上部ダイセットと、下側固定刃を形成した下部ダイブロックを具えた下部ダイセットとを具えたプレス金型に、工作物の縦壁部分を剪断する回転カッター装置を結合したものであって、前記回転カッター装置は、外周両側に回転刃を並設した円盤状の回転カムを本体プレートの前側部に回動可能に装着してなり、前記下部ダイブロックを前記回転カムの幅と略同一間隔を置いて対設すると共に、前記本体プレートを回転カムの先端部が下部ダイブロック間に位置するように固定して、上部ダイセットの下降切断工程時に、回転刃の先端で工作物の縦壁部分を回転カムの幅をもって剪断できるように構成してなることを特徴とするプレス剪断金型。

Images