JP5881522B2 - ヒール・ガイド - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工時に例えばパンチをダイに対して摺動ガイドするヒール・ガイドに関する。

プレス加工機においては、上型及び下型にプレス加工を担うパンチ及びダイが支持され、上型及び下型間を金型ガイドでガイドしつつプレス加工を行うものがある（例えば特許文献１）。

このプレス加工機では、金型ガイドのガイドによりプレス加工精度を向上することができる。

これに対し、より高精度のプレス加工が要求される場合は、更にパンチをダイに対して摺動ガイドするヒール・ガイドを備えたものがある。

図７は、ヒール・ガイドを備えたプレス加工機の要部断面図である。

プレス加工機１０１は、パンチ１０３及びダイ１０５と、ヒール・ガイド１０７とを備えている。

パンチ１０３は、先端に凹状のパンチ加工面１０９を有し、ダイ１０５は、先端に凸状のダイ加工面１１１を有している。パンチ加工面１０９及びダイ加工面１１１は、パンチ１０３の下降によりワークとしての板材Ｗを挟み込んで曲げ加工を行う。

ヒール・ガイド１０７は、ダイ１０５に対する左右両側に設けられたガイド部１１３，１１５を備えている。ガイド部１１３，１１５は、ダイ１０５側の設置部１１７，１１９上に上下方向で載置固定されている。また、ガイド部１１３，１１５は、左右外側が下型１２１側に突き当てられて、両者間の位置ずれによる拡がりが抑制されている。

かかるヒール・ガイド１０７は、下降するパンチ１０３先端のヒール部１２３，１２５をガイド部１１３，１１５間で摺動ガイドし、パンチ加工面１０９をダイ加工面１１１に位置決めるようになっている。

また、曲げ加工時には、板材Ｗの挟み込みによってパンチ１０３のヒール部１２３，１２５が左右外側に撓もうとするが、これをヒール・ガイド１０７のガイド部１１３，１１５で抑制する。

こうした位置決め及び撓み抑制を通じて、ヒール・ガイド１０７を備えたプレス加工機１０１では高精度の曲げ加工を行うことができる。

ところで、例えば磁気ディスク装置のヘッド・サスペンションの材料のように、薄く固い微小な板材を高精度に曲げ加工するには、パンチ１０３及びダイ１０５の極めて高精度な位置決めが要求される。

この場合、プレス加工機１０１では、ヒール・ガイド１０７のガイド部１１３，１１５間の寸法管理を高精度で行う必要がある。

この寸法管理は、上記のようにガイド部１１３，１１５の左右外側を下型１２１側に突き当て、この状態でガイド部１１３，１１５間がパンチ１０３の寸法と一致するように調整すれば実現可能である。

しかし、かかる構造では、ガイド部１１３，１１５の左右方向の内外両側、つまりガイド部１１３，１１５間の寸法及びガイド部１１３，１１５自体の寸法を正確に調整する必要があり、寸法管理に手間がかかるという問題があった。

特開２０１０−１２０１２６号公報

解決しようとする問題点は、ガイド部間の高精度の寸法管理に手間がかかる点である。

本発明は、ガイド部間の高精度の寸法管理を容易に行わせるために、相対的な近接移動によりワークに対するプレス加工を行うパンチ及びダイ間において該パンチ及びダイの一方側に設けられ他方側の先端を摺動ガイドするヒール・ガイドであって、前記パンチ及びダイの一方に対して前記近接移動に対する交差方向の少なくとも一側に位置する設置部と、該設置部上に前記近接移動に沿った方向で設置固定される摺動ガイド用のガイド部とを備え、前記設置部は、前記交差方向の外側に向けて前記パンチ及びダイの他方側に漸次突出するように傾斜した設置面を備え、前記ガイド部は、前記設置面に沿って傾斜し該設置面に突き当てられる突当面を備えたことを最も主な特徴とする。

本発明によれば、ガイド部の突当面を設置面に突き当てることで、ガイド部を前記交差方向外側で他部材に突き当てることなく位置ずれを抑制できる。結果として、ガイド部間の高精度の寸法管理を、前記交差方向内側での寸法調整のみで容易に行わせることができる。

ヒール・ガイドを備えたプレス加工機の要部平面図である（実施例１）。 図１のプレス加工機のＩＩ―ＩＩ線矢視に係る断面図である（実施例１）。 ヒール・ガイドを備えたプレス加工機の断面図である（実施例２）。 図３のプレス加工機のパンチとワークとの関係を示す平面図である（実施例２）。 ヒール・ガイドを備えたプレス加工機の正面図である（実施例３）。 図５のプレス加工機のＶＩ−ＶＩ線矢視に係る断面図である（実施例３）。 ヒール・ガイドを備えたプレス加工機の要部断面図である（従来例）。

ガイド部間の高精度の寸法管理を容易に行わせるという目的を、ガイド部を設置する設置部の設置面及び該設置面に突き当てられるガイド部の突当面を傾斜させることで実現した。

設置面及び突当面は、パンチ及びダイの一方側に設けられ、それらの傾斜は、パンチ及びダイの近接移動に対する交差方向の外側に向けてパンチ及びダイの他方側に漸次突出するように設定する。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

［プレス加工機の構成］
図１は、本発明の実施例１に係るヒール・ガイドを備えたプレス加工機の要部断面図、図２は、同ＩＩ−ＩＩ線矢視に係る断面図である。

プレス加工機１は、図１及び図２のように、例えば磁気ディスク装置のヘッド・サスペンションの材料である金属箔のように、薄く固い微小な板材（ワーク）Ｗの曲げ加工（プレス加工）を行うものである。この本実施例のプレス加工機１は、加工を担うパンチ３及びダイ５と、ヒール・ガイド７とを備えている。

パンチ３は、図示しない上型側に支持され、上型と共に上下方向に移動可能となっている。本実施例のパンチ３は、ダイ５側に向けて下降することで、ダイ５に対し上下方向で相対的に近接移動することになる。

このパンチ３は、例えば矩形角柱状に形成され、左右方向（近接移動に対する交差方向）で分割形成された対称なパンチ部材９，１１の合わせ構造となっている。

パンチ３の下端（先端）には、凹部１３が形成され、その内周面により凹状の凹加工面としてパンチ加工面１５が形成されている。また、パンチ３の下端には、両側から一対のヒール部１７，１９が下方側に向けて突出している。

ヒール部１７，１９は、相互に対向する板状であり、その下端（先端）には、左右角部２１，２３が曲面状に形成されている。パンチ３の下方側には、ダイ５が対向配置されている。なお、ヒール部１７，１９は、凹部１３の左右両側に位置するパンチ３の下端からなり、下方側に向けて特別に延設したものでなくても良い。

ダイ５は、パンチ３側に向けて上方に突出する凸部からなっている。本実施例のダイ５は、その平面形状がヘッド・サスペンションに応じて台形形状となっている。

このダイ５は、その上端（先端）側がパンチ３の凹部１３によりも若干小さい断面形状となっている。ダイ５の上端は、その外周面からなる凸状の凸加工面としてダイ加工面２５を備えている。

ダイ加工面２５は、パンチ３の下降により、パンチ加工面１５との間で板材Ｗを挟み込んで曲げ加工を行う。かかるパンチ３の下降が、ヒール・ガイド７によってガイドされる。

本実施例のヒール・ガイド７は、パンチ３及びダイ５の一方側としてのダイ５側に設けられ、同他方側としてのパンチ３の先端を摺動ガイドするものである。このヒール・ガイド７は、一対の設置部２７，２９と、一対のガイド部３１，３３とからなっている。

設置部２７，２９は、ダイ５に一体の板状であり、ダイ５に対して左右方向の両側に位置する。設置部２７，２９の左右外縁部は下型３５側に支持され、ダイ５は設置部２７，２９を介して下型３５側に支持される。

設置部２７，２９の上面は、左右方向に対して傾斜した設置面３７，３９を構成している。設置面３７，３９の傾斜は、左右方向の外側に向けて漸次パンチ３側（パンチ３及びダイ５の他方側）である上方に突出するように設定されている。本実施例では、設置面３７，３９の傾斜角θが左右方向に対して３度程度となっている。これら設置面３７，３９上には、ガイド部３１，３３が上下方向で各別に載置固定されている。

ガイド部３１，３３は、例えば矩形ブロックからなっている。ガイド部３１，３３の下面は、設置面３７，３９に応じて傾斜した突当面４１，４３となっている。

ガイド部３１，３３は、その突当面４１，４３を設置面３７，３９に上下方向で突き当て、この状態で設置部２７，２９に対してボルト４７，４９により上下方向で締結固定されている。かかる突き当てにより、ガイド部３１，３３は左右方向外側への位置ずれによる拡がりが抑制されている。なお、ボルト４７，４９は、それぞれガイド部３１，３３の二点において締結を行い、ガイド部３１，３３の回り止めの機能も有する。ただし、ボルト４７，４９は、ガイド部３１，３３の一点において締結を行ってもよい。この場合でも、突当面４１，４３及び設置面３７，３９の傾斜によるガイド部３１，３３の回り止めを行うことができる。

これらのガイド部３１，３３は、左右方向で対向するガイド面５０，５１を備えている。ガイド面５０，５１間は、その寸法がパンチ３の左右方向の寸法と略同一であり、パンチ３の下降を摺動ガイドする。ガイド部３１，３３の左右外側には、下型３５との間に隙間Ｓが形成されている。

かかるガイド部３１，３３の取り付け時には、予めパンチ３を下降させ、ガイド面５０，５１をパンチ３の左右外面５３，５５に当接させる。この状態で、ガイド部３１，３３をボルト４７，４９によって設置部２７，２９に対して締結固定する。このため、ガイド部３１，３３間は、その寸法がパンチ３の左右の幅と一致した状態に調整され、高精度の寸法管理を容易に行わせることができる。

なお、ガイド部３１，３３は、その左右方向での固定位置が寸法調整に応じて僅かに変化することになるが、この変化量は、極めて微小でありボルト４７，４９のバックラッシュによって許容される。
［曲げ加工］
プレス加工機１では、予め板材Ｗをダイ５のダイ加工面２５上に配置し、この状態でパンチ３をダイ５側に向けて下降させる。パンチ３の下降時は、図示しない金型ガイド等により、パンチ３がダイ５に対して左右方向で概ね位置決められている。

パンチ３の下降が進むと、パンチ３がヒール・ガイド７に摺動ガイドされ、ダイ５に対して左右方向で正確に位置決められる。

すなわち、パンチ３は、その下端のヒール部１７，１９が、下降に応じてヒール・ガイド７のガイド部３１，３３間に入れ込まれる。なお、ヒール部１７，１９の入れ込みは、曲面状の角部２１，２３によるガイドで円滑に行わせることができる。

かかる入れ込みにより、パンチ３は、ヒール部１７，１９の左右外面５３，５５がガイド部３１，３３のガイド面５０，５１に摺動し、ダイ５に対して左右方向で正確に位置決められることになる。

このとき、ヒール部１７，１９側からガイド部３１，３３に左右外側への力が入力されても、その力が突当面４１，４３を介して設置面３７，３９で受けられる。

従って、ガイド部３１，３３は、左右方向外側への位置ずれによる拡がりが抑制されて、パンチ３のダイ５に対する位置決めを精度良く行わせることができる。

この位置決め状態でパンチ３の下降が進むと、パンチ３のパンチ加工面１５及びダイ５のダイ加工面２５間で板材Ｗを挟み込んで曲げ加工を高精度で行うことができる。

この曲げ加工時には、板材Ｗの挟み込みによってパンチ３のヒール部１７，１９が左右外側に撓もうとするが、これをヒール・ガイド７のガイド部３１，３３で抑制することができる。

つまり、ガイド部３１，３３は、左右方向外側への位置ずれによる拡がりが抑制されているので、ヒール部１７，１９に反力を付与して撓みを確実に抑制できる。

結果として、板材Ｗの高精度な曲げ加工を実現できる。
［実施例１の効果］
本実施例のヒール・ガイド７は、相対的な近接移動によりワークに対するプレス加工を行うパンチ３及びダイ５間において両者の一方側であるダイ５側に設けられ同他方であるパンチ３下端のヒール部１７，１９を摺動ガイドするヒール・ガイドであって、ダイ５に対して近接移動に対する交差方向（左右方向）の両側に位置する一対の設置部２７，２９と、設置部２７，２９上に近接移動に沿った方向（上下方向）で設置固定される摺動ガイド用のガイド部３１，３３とを備え、設置部２７，２９が、左右方向の外側に向けてパンチ３側に漸次突出するように傾斜した設置面３７，３９を備え、ガイド部３１，３３が、設置面３７，３９に沿って傾斜し該設置面３７，３９に突き当てられる突当面４１，４３を備えている。

従って、ヒール・ガイド７は、ガイド部３１，３３に左右外側への力が入力されても、これを突当面４１，４３を介して設置面３７，３９で受けることができる。

このため、本実施例では、ガイド部３１，３３を左右方向外側で下型３５等の他部材に突き当てることなく位置ずれ（拡がり）を抑制できる。

結果として、ガイド部３１，３３間の高精度の寸法管理を、ガイド部３１，３３自体の寸法調整を省略して、左右方向内側の寸法調整（ガイド部３１，３３間の寸法調整）のみで容易に行わせることができる。

特に、本実施例の傾斜した設置面３７，３９及び突当面４１，４３は、ガイド部３１，３３の設置部２７，２９上での左右方向の固定位置に拘わらず位置ずれを抑制可能とする。

このため、本実施例では、ガイド部３１，３３の固定位置を調整しながら、ガイド部３１，３３間の寸法調整及びそれによる高精度の寸法管理を極めて容易に行わせることができる。

また、固定位置の調整は、予め下降させたパンチ３にガイド部３１，３３を突き当てることで可能となる。従って、本実施例では、作業性の向上を図ることができると共に、ガイド部３１，３３間の寸法をパンチ３に確実に一致させて寸法管理の精度を向上することもできる。

また、本実施例においては、ダイ５の先端にパンチ３側に向けて突出する凸状のダイ加工面２５を備え、パンチ３の先端にダイ加工面２５との間に板材Ｗを挟み込む凹状のパンチ加工面１５を備えている。

このため、ダイ加工面２５及びパンチ加工面１５間での板材Ｗの挟み込みにより、パンチ３先端のヒール部１７，１９が左右外側に撓もうとするが、これをガイド部３１，３３によって確実に抑制することができる。結果として、高精度の曲げ加工を実現できる。

また、本実施例では、突当面４１，４３及び設置面３７，３９の傾斜角が左右方向に対して３度に設定されている。

このため、本実施例では、ガイド部３１，３３の左右方向外側への位置ずれを確実に抑制し、且つパンチ３のヒール部１７，１９の外側への撓みも確実に抑制することができる。

図３は、本発明の実施例２に係るヒール・ガイドを備えたプレス加工機の断面図、図４は、図３のプレス加工機のパンチとワークとの関係を示す平面図である。なお、本実施例では、基本構成が上記実施例１と共通するため、対応する部分に同符号又は同符号にＡを付加した符号を用いて重複した説明を省略する。

図３のように、本実施例では、パンチ３Ａ及びダイ５Ａの一方側としてのパンチ３Ａ側にヒール・ガイド７Ａを設けたものであり、基本的に実施例１のパンチ３とダイ５とを逆向きにした構成に対応する。

本実施例のパンチ３Ａは、下方に突出する凸部からなり、下端に凸加工面としてパンチ加工面１５Ａを備えている。このパンチ３Ａの左右両側には、ヒール・ガイド７Ａの一対の設置部２７Ａ，２９Ａが設けられている。

設置部２７Ａ，２９Ａは、その下面が設置面３７Ａ，３９Ａを構成する板状であり、設置面３７Ａ，３９Ａの傾斜は、左右方向外側に向けて漸次ダイ５Ａ側（パンチ３Ａ及びダイ５Ａの他方側）である下方に突出するように設定される。これら設置面３７Ａ，３９Ａに、ガイド部３１Ａ，３３Ａが上下方向で各別に設置固定されている。

ガイド部３１Ａ，３３Ａは、その上面が設置面３７Ａ，３９Ａに応じて傾斜した突当面４１Ａ，４３Ａを構成するブロック状となっている。これらガイド部３１Ａ，３３Ａは、突当面４１Ａ，４３Ａを設置面３７Ａ，３９Ａに上下方向で突き当て、この状態で設置部２７Ａ，２９Ａに対してボルト４７，４９により締結固定されている。

本実施例のガイド部３１Ａ，３３Ａは、図４のように、パンチ３Ａの長手方向（前後方向）一部に対応する両側に位置し、ワークＷとの干渉を避けるようになっている。

一方、ダイ５Ａは、その上端（先端）に凹部１３Ａ内周の凹加工面としてダイ加工面２５Ａが形成されている。また、ダイ５Ａの上端には、両側から一対のヒール部１７Ａ，１９Ａが上方側に向けて突出している。

ダイ５Ａの左右両側には、ワークＷを弾性支持する弾性支持部５７が設けられている。弾性支持部５７は、ダイ５Ａのベース５９上に付勢部材としてのスプリング６０が設けられている。スプリング６０上には、支持ブロック６１が設けられている。支持ブロック６１は、スプリング６０の付勢力によって上方への突出位置で保持され、付勢力に抗して下降可能となっている。

突出位置では、支持ブロック６１の上面６３がダイ５Ａよりも上方に突出する。これにより、両弾性支持部５７は、支持ブロック６１の上面６３間でワークＷを架け渡して支持する。

かかるプレス加工機１Ａでは、予め板材Ｗをダイ５Ａの弾性支持部５７の支持ブロック６１上に支持し、この状態でパンチ３Ａをダイ５Ａ側に向けて下降させる。

パンチ３Ａの下降が進むと、パンチ３Ａ側のガイド部３１Ａ，３３Ａ間にダイ５Ａ側のヒール部１７Ａ，１９Ａが入り込み、パンチ３Ａをダイ５Ａに対して正確に位置決めることができる。

従って、本実施例においても、上記実施例１と同様、パンチ３Ａのパンチ加工面１５Ａ及びダイ５Ａのダイ加工面２５Ａ間で板材Ｗを挟み込んで曲げ加工を高精度で行うことができる。

この曲げ加工時には、ワークＷを予め支持する弾性支持部５７の支持ブロック６１が、パンチ３Ａ側の壁部６５，６７に押圧されて下降退避する。このとき、パンチ３Ａは、弾性支持部５７側からの付勢力を受けるので、姿勢が安定してより高精度で曲げ加工を行わせることができる。

その他、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

図５は、本発明の実施例３に係るヒール・ガイドを備えたプレス加工機の正面図、図６は、図５のプレス加工機の断面図である。なお、本実施例では、基本構成が上記実施例１と共通するため、対応する部分に同符号又は同符号にＢを付加した符号を用いて重複した説明を省略する。また、図６においては、図面上に現れない対称な構成を括弧書きで示している。

本実施例のプレス加工機１Ｂは、図５及び図６のように、ヘッド・サスペンションの材料等の薄く固い微小なワークＷのせん断加工（プレス加工）を行うものである。この本実施例のプレス加工機１Ｂでは、ガイド部３１Ｂ，３３Ｂをダイ５Ｂの前後方向（図５の紙面直交方向）の一側にのみ設け、ガイド部３１Ｂ，３３Ｂとダイ５Ｂとの間でパンチ３Ｂを摺動ガイドする。

パンチ３Ｂは、板状に形成されており、下端の凹部１３Ｂ内周にせん断用の凹加工面としてパンチ加工面１５Ｂが形成されると共に下端両側から一対のヒール部１７Ｂ，１９Ｂが突出している。

ダイ５Ｂは、設置部２７Ｂに対して上方に突出するステップ状に形成され、その上面がせん断用の凸加工面としてダイ加工面２５Ｂとなっている。ダイ加工面２５Ｂは、前後方向でパンチ加工面１５Ｂとの間にワークＷを挟み込んでせん断加工するようになっている。

設置部２７Ｂは、ダイ５Ｂに沿って左右方向に延設され、上面が前後方向に対して傾斜した設置面３７Ｂを構成している。設置面３７Ｂの傾斜は、前後方向の外側に向けて漸次パンチ３Ｂ側（パンチ３Ｂ及びダイ５Ｂの他方側）である上方に突出するように設定される。

これら設置面３７Ｂ上には、ガイド部３１Ｂ，３３Ｂが左右方向で並設固定されている。ガイド部３１Ｂ，３３Ｂは、相互間に左右方向の隙間を有し且つダイ５Ｂとの間に前後方向の隙間を有して配置されている。ガイド部３１Ｂ，３３Ｂは、ダイ５Ｂとの隙間内でパンチ３Ｂを摺動ガイドするようになっている。

これらのガイド部３１Ｂ，３３Ｂは、突当面４１Ｂ，４３Ｂを設置面３７Ｂ，３９Ｂに上下方向で突き当て、この状態で設置部２７Ｂに対してボルト４７，４９により締結固定されている。

かかるプレス加工機１Ｂでは、予め板材Ｗをダイ５Ｂのダイ加工面２５Ｂ上に配置し、この状態でパンチ３Ｂをダイ５Ｂ側に向けて下降させる。

パンチ３Ｂの下降が進むと、ダイ５Ｂ側のヒール・ガイド７Ｂのガイド部３１Ｂ，３３Ｂとダイ５Ｂとの間にパンチ３Ｂ側のヒール部１７Ｂ，１９Ｂが入り込み、パンチ３Ｂをダイ５Ｂに対して正確に位置決めることができる。

この位置決め状態でパンチ３Ｂの下降が進むと、パンチ３Ｂのパンチ加工面１５Ｂ及びダイ５Ｂのダイ加工面２５Ｂ間で板材Ｗを高精度でせん断することができる。

なお、ワークＷのせん断時には、ガイド部３１Ｂ，３３Ｂの左右方向の隙間により、ワークＷがガイド部３１Ｂ，３３Ｂに干渉することを抑制でき、作業を円滑に行わせることができる。

このような本実施例においても、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

３ パンチ
５ ダイ
７ ヒール・ガイド
１５ パンチ加工面
１７，１９ ヒール部
２５ ダイ加工面
２７，２９ 設置部
３１，３３ ガイド部
３７，３９ 設置面
４１，４３ 突当面

Claims (6)

1. 相対的な近接移動によりワークに対するプレス加工を行うパンチ及びダイ間において該パンチ及びダイの一方側に設けられ他方側の先端を摺動ガイドするヒール・ガイドであって、
   前記パンチ及びダイの一方に対して前記近接移動に対する交差方向の少なくとも一側に位置する設置部と、
   該設置部上に前記近接移動に沿った方向で設置固定される摺動ガイド用のガイド部とを備え、
   前記設置部は、前記交差方向の外側に向けて前記パンチ及びダイの他方側に漸次突出するように傾斜した設置面を備え、
   前記ガイド部は、前記設置面に沿って傾斜し該設置面に突き当てられる突当面を備えた、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。
2. 請求項１記載のヒール・ガイドであって、
   前記設置部を、前記パンチ及びダイの一方に対して前記交差方向の両側に設け、
   前記ガイド部を、前記各設置部上に設置固定した、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。
3. 請求項１記載のヒール・ガイドであって、
   前記設置部を、前記パンチ及びダイの一方に対する前記交差方向の一側に設けて、前記ガイド部を、前記交差方向の一側で前記設置部上に設置固定し、
   前記ガイド部は、前記パンチ及びダイの一方との間で前記パンチ及びダイの他方を摺動ガイドする、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のヒール・ガイドであって、
   前記パンチ及びダイの他方の先端が、前記交差方向の両側から前記パンチ及びダイの一方側に突出し前記ガイド部に摺動ガイドされる板状のヒール部を備えた、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のヒール・ガイドであって、
   前記パンチ及びダイの一方の先端に、前記パンチ及びダイの一方側に向けて突出する凸状の凸加工面を備え、
   前記パンチ及びダイの他方の先端に、前記凸加工面との間に前記ワークを挟み込む凹状の凹加工面を備えた、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載のヒール・ガイドであって、
   前記設置面及び突当面の傾斜角は、前記交差方向に対して３度に設定された、
   ことを特徴とするヒール・ガイド。

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