JP6088285B2 - プレス型のスクラップ排出装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス型によりワークから剪断されたスクラップをプレス型の外部に排出するためのプレス型のスクラップ排出装置に関する。

プレス型を用いたパネル材つまり板材等をワークとするプレス加工には、剪断加工、曲げ加工、絞り加工、張出し加工等がある。剪断加工には、穴あけ加工、外形抜き加工およびシェービング加工等があり、絞り加工、張出し加工等の各種の成形が複合された成形は複合加工ないし複合成形とも言われている。プレス型は固定側の下型と可動側の上型とを有し、上型と下型とにより板材がプレス加工される。

例えば、自動車車体を構成するドアパネル等の板材のプレス加工ラインは、１台のダブルアクションのプレス型と複数台のシングルアクションのプレス型とをタンデムに配置して形成され、板材を各プレス型に向けて順次搬送しながら製品形状に成形している。板材の搬送方式としては、トランスファ加工とプログレッシブ加工とがあり、トランスファ加工用のプレスラインには、専用の板材用クランプ具とクランプ具が装着されるフィードバーとが設けられ、自動的に全加工工程に板材を搬送するようにしている。プログレッシブ加工用のプレスラインにおいては、帯状の板材を各工程で残しながら各工程に順次送ってプレス加工を行い、最終工程で製品とスクラップとが剪断加工される。

剪断加工のうち穴あけ加工を行うためのプレス型は、下型に設けられたダイと、上型により駆動されるポンチとを有しており、ポンチが上型に設けられる形態と、ポンチが下型に設けられポンチを駆動する駆動カムが上型に設けられる形態とがある。いずれの形態のプレス型においても、それぞれ切刃としてのダイとポンチによる穴あけ加工により板材から分離切断されたスクラップをプレス型の外部に排出するために、下型にはスクラップ排出装置が設けられている。剪断加工のうち外形抜き加工やシェービング加工を行うためのプレス型には、下型に設けられた固定側の切刃と、上型により駆動されて固定側の切刃とによって板材を剪断する可動側の切刃とを有しており、スクラップをプレス型から外部に排出するために、下型にはスクラップ排出装置が設けられている。

下型に設けられた固定側の切刃と上型に設けられた可動側の切刃とを有するプレス型が特許文献１に記載され、このプレス型においては、スクラップを外部に排出するようにした波形のスクラップシュートが下型に設けられている。特許文献２には、下型にスクラップを搬送するための移動ガイドを設け、移動ガイドに設けられた従動側のカムを上型に設けられた駆動側のカムにより駆動してスクラップを排出するようにしたスクラップ排出装置が記載されている。

実開昭６３−１４５５２９号公報 実公昭６１−２１１３３号公報

スクラップをプレス型の外部に排出するために、下型には下型の下部にまでスクラップを案内するスクラップ排出路が設けられており、スクラップ排出路の下部にまで落下したスクラップを下型の外部に案内するスクラップシュートが下型に取り付けられている。スクラップシュートにより案内されたスクラップは、下型外部に設けられたスクラップピットに向けて排出される。

従来のスクラップシュートは、底壁部とこれの左右両側に設けられた側壁とを有し、断面コの字形状となっており、下型のスクラップ排出経路に傾斜して装着される。しかしながら、下型の鋳造時に成形されたスクラップ排出経路の幅寸法の誤差やスクラップシュートの製造誤差により、スクラップシュートの幅寸法と、スクラップ排出経路の幅寸法とが必ずしも一致した状態とならない。このため、スクラップシュートの側壁外面とスクラップ排出経路の内面との間に隙間が発生すると、その隙間に小型のスクラップが入り込むことがある。特に、板材に穴あけ加工を行うプレス型においては、小型のスクラップが発生するので、そのような小型のスクラップは、隙間に入り込むことが多い。隙間にスクラップが入り込むと、スクラップ排出路の内面が、下型鋳造時の凹凸を有する鋳肌面となっているので、スクラップは隙間から排出され難い。そのため、隙間にスクラップが入り込むと、ラインの作業者が手作業によりスクラップを撤去する必要があり、スクラップが発生するプレス型における作業性が悪いという問題点がある。

本発明の目的は、プレス加工において発生するスクラップの排出作業効率を向上させることにある。

本発明のプレス型のスクラップ排出装置は、固定側の下型とこれに向けて上下動自在の可動側の上型とを有し、ワークを剪断加工する剪断工具が設けられたプレス型のスクラップ排出装置であって、前記下型に設けられ、前記剪断工具により剪断されたスクラップを前記下型の下部に案内する落下通路と、前記落下通路に連通して前記下型に下向きに傾斜して形成された傾斜通路と、鋳造された前記下型の前記傾斜通路に装着され、スクラップを前記下型の開口部に案内するスクラップシュートと、を有し、前記スクラップシュートを両側部に向けて上向きに湾曲形成し、前記傾斜通路の内面に設けられた当接部に前記両側部を当接するように装着した。

下型の傾斜通路に装着されるスクラップシュートは、両側部に向けて上向きに湾曲し、その両側部は傾斜通路の内面に設けられた当接部に当接するようになっている。したがって、傾斜通路の幅寸法とスクラップシュートの幅寸法に加工誤差が発生しても、スクラップシュートの両側部は当接部に接触してこれらの間に隙間が発生することが防止される。これにより、剪断加工により発生したスクラップがスクラップシュートと傾斜通路との間に入り込むことが防止され、スクラップはスクラップシュートによりプレス型の外部に確実に排出され、プレス型からスクラップを排出するための手作業によるスクラップ撤去作業が不要となり、スクラップの排出作業効率が向上する。

スクラップ排出装置が設けられたプレス型の一例を示す斜視図である。 図１の平面図である。 図１および図２に示されたプレス型のクラップ排出装置を示す斜視図である。 図３における４−４線拡大断面図である。 図４における５−５線断面図である。 図５の一部拡大断面図である。 スクラップシュートの正面図である。 変形例であるスクラップ排出装置を示す正面図である。 比較例としてのスクラップ排出装置を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、自動車車体を構成するドアパネルとしてワークつまり板材Ｗをプレス加工するために適用される固定側の下型１１を示す。この下型１１の上方には、図５に示されるように、可動側の上型１２が上下動自在に配置されており、固定側の下型１１と可動側の上型１２とによりプレス型１３が構成される。上型１２は図示しないプレスラムに取り付けられて図５において矢印Ａで示すように上下方向に移動自在となっている。下型１１は、図１に示されるように、基部型１４とその上面に取り付けられる成形型１５とを有しており、このプレス型１３には、同時に２枚の板材Ｗを加工するように、２つの成形型１５が設けられている。下型１１の基部型１４の四隅には、上型１２を案内するためのガイドロッド１６が設けられており、ガイドロッド１６に対応させて上型１２にはガイドロッド１６が嵌合する図示しないガイド孔が設けられている。

図１および図２に示すプレス型１３は、板材Ｗに穴あけ加工するために適用されており、成形型１５には、図５に示されるように、貫通孔１７が形成され、貫通孔１７には切刃としてのダイ１８が組み込まれている。このダイ１８の加工孔に挿入して板材Ｗに穴あけ加工を行うピアスポンチ２１がカムユニット２２に設けられている。それぞれ切刃としてのダイ１８とピアスポンチ２１とにより剪断工具が構成され、板材Ｗには穴あけ加工つまり剪断加工が施される。カムユニット２２は、図５に示されるように、上型１２に締結部材２０により取り付けられる支持ブロック２３を有し、支持ブロック２３に設けられたロッド２４にはカムスライド２５が移動自在に装着され、このカムスライド２５にピアスポンチ２１が取り付けられている。カムスライド２５の内部には図示しないばね部材が組み込まれており、このばね部材によりカムスライド２５には成形型１５から離れる方向のばね力が加えられている。下型１１の基部型１４には、カム駆動ブロック２６が取り付けられている。このカム駆動ブロック２６には、カムスライド２５の下面に設けられた従動側のカム面２７に接触する駆動側のカム面２８が設けられている。

プレス型１３はトランスファ加工用のプレスラインに配置されており、板材Ｗは図示しないクランプ具とそのクランプ具が装着されるフィードバーにより下型１１の成形型１５に搬送される。

図１および図２に示すプレス型１３は、それぞれの板材Ｗの側辺に２つずつ穴あけ加工を行うようになっており、図１および図２には、４つのカムユニット２２が下型１１の駆動側のカム面２８に接触した状態として示されている。ただし、プレス型１３に設けられるカムユニット２２の数は、図示する場合に限定されることはない。なお、図１および図２においては、上型１２は図示省略されている。

プレス型１３により板材Ｗに穴あけ加工を行うには、板材Ｗが図示しないクランプ具により成形型１５の上に搬送されて配置され、その状態の下で上型１２が下型１１に向けて下降移動される。上型１２には下型１１との間で板材Ｗを固定するための図示しないパッドが設けられている。上型１２の下降移動により、それぞれのカムユニット２２のカムスライド２５の従動側のカム面２７が下型側の駆動側のカム面２８に接触する。引き続く上型１２の下降移動により、矢印Ｂで示すように、カムスライド２５が板材Ｗに向けて接近移動し、ピアスポンチ２１がダイ１８の加工孔に挿入される。これにより、板材Ｗに穴あけ加工が行われる。図５はピアスポンチ２１がダイ１８の加工孔に挿入されて、板材Ｗに穴あけ加工が行われた状態を示す。穴あけ加工が終了した後に、上型１２を下型１１から離す方向に上昇移動させると、カムスライド２５に組み込まれたばね部材のばね力により、ピアスポンチ２１はダイ１８から離れる方向に駆動される。ピアスポンチ２１がダイ１８から離れた後には、カムユニット２２は上型１２により下型１１の上方に移動する。

上述したカムユニット２２は、図５に示されるように、支持ブロック２３とこれに対して軸方向に装着されたカムスライド２５とが上型１２に取り付けられる形態となっている。カムユニット２２の形態には、支持ブロック２３のみを上型１２に取り付けて、カムスライド２５を下型１１のカム駆動ブロック２６に矢印Ｂで示すように移動自在に装着した形態がある。このように支持ブロック２３とカムスライド２５とが分離された形態のカムユニット２２をプレス型１３に設けるようにしても良い。

図４および図５に示されるように、下型１１には剪断工具としてのピアスポンチ２１により剪断されたスクラップＳを下型１１の下部に案内するための落下通路３１が貫通孔１７に連通して形成されている。この落下通路３１に連通して下型１１には下向きに傾斜して傾斜通路３２が形成されており、傾斜通路３２の底面は図５および図６に示されるように平坦となっている。このように、落下通路３１と傾斜通路３２とからなるスクラップ排出路３３が下型１１に形成されており、下型１１にはスクラップ排出路３３の開口部３４が設けられている。スクラップ排出路３３は、下型１１に設けられた４つのダイ１８に対応させて４つ設けられている。

落下通路３１は、図１に示されるように、カバー３５により覆われており、図３および図４はカバー３５が取り外された状態を示す。傾斜通路３２には、板金等のように弾性変形する部材により形成されるスクラップシュート３６が装着される。スクラップシュート３６は、図６および図７に示されるように、幅方向中央部から両側部に向けて上向きに湾曲形成されており、スクラップシュート３６の両側部と傾斜通路３２の底面との間には隙間３７が設けられている。図４に示されるように、スクラップシュート３６は、傾斜通路３２の全長にほぼ対応する長さを有している。さらに、スクラップシュート３６の幅寸法は、予め、傾斜通路３２の幅寸法Ｄよりも大きい寸法に設定されている。

傾斜通路３２の内面には、図４〜図６に示されるように、傾斜通路３２の底面に沿って平行となって突起３８が当接部として設けられている。スクラップシュート３６を傾斜通路３２に装着すると、当接部としての突起３８にスクラップシュート３６の左右の両側部が当接する。上述のように、傾斜通路３２の底面が平坦となっているのに対し、スクラップシュート３６は幅方向中央部から両側部に向けて湾曲形成されている。これにより、下型１１の鋳造時に傾斜通路３２の幅寸法Ｄに成形誤差があり、スクラップシュート３６の幅寸法に加工誤差が発生しても、スクラップシュート３６は、弾性変形する材料により傾斜通路３２の幅寸法Ｄよりも大きい寸法で製造されて湾曲形状となっているので、スクラップシュート３６を傾斜通路３２に装着すると、当接部としての突起３８にスクラップシュート３６の左右の両側部が当接することになり、突起３８とスクラップシュート３６の両側部との間に隙間が発生することを防止できる。

しかも、スクラップシュート３６は両側部が中央部よりも上向きに湾曲した凹面となっているので、スクラップＳが落下してスクラップシュート３６の幅方向両側に衝突すると、スクラップＳは図７に示されるようにスクラップシュート３６の幅方向中央部側に跳ね返されることになる。これにより、スクラップＳが突起３８とスクラップシュート３６との間に挟み込まれることが防止される。

スクラップシュート３６の先端部には、舌部４１が設けられており、この舌部４１に取り付けられて下型１１にねじ結合されるねじ部材４２により、スクラップシュート３６は下型１１に締結される。スクラップシュート３６は両側部が突起３８に当接するので、スクラップシュート３６が下型１１から外れることを防止できることになる。ただし、スクラップシュート３６をねじ部材４２により下型１１に締結すると、プレス型１３により穴あけ加工を行ったときに、下型１１が振動しても、スクラップシュート３６がズレ移動することを確実に防止することができる。

図８は変形例であるスクラップ排出装置を示す正面図である。このスクラップ排出装置においては、傾斜通路３２の内面には当接部として凹溝３９が形成されており、スクラップシュート３６を傾斜通路３２に装着すると、スクラップシュート３６の両側部は、凹溝３９に入り込んで凹溝３９に当接する。このように、当接部を凹溝３９としても、スクラップＳが凹溝３９とスクラップシュート３６との間に入り込むことを確実に防止できる。

スクラップシュート３６の内側端部は、図４に示されるように、平坦となって落下通路３１の下端部の内面に突き当てられているが、内側端部に湾曲部を形成するとともに、落下通路３１の下端部内面にも突起３８や凹溝３９を設けるようにしても良い。

下型１１には、図３および図４に示されるように、スクラップシュート３６により下型１１の開口部３４にまで案内されたスクラップＳを下型１１の外部に案内するために、外部シュート４３が装着される。図２に示されるように、外部シュート４３は、それぞれの傾斜通路３２の開口部３４に対応させて、下型１１には４つ設けられている。外部シュート４３は、図３に示されるように、底壁部４３ａとその両側に一体となった側壁部４３ｂとを有し、横断面がコの字形状となっている。側壁部４３ｂには外方に向けてロッド４４が突出しており、下型１１には、両方のロッド４４に対応してブラケット４５が一体に設けられ、ブラケット４５にはロッド４４が入り込む凹部４６が設けられている。このように、外部シュート４３は下型１１に対して着脱自在に装着される。さらに、下型１１には、図３に示されるように、開口部３４の左右に位置させてガイドフィン４７が配置されており、ガイドフィン４７は下型１１にねじ結合されるねじ部材４８により下型１１に締結されている。

図４に示されるように、穴あけ加工により発生したスクラップＳは、貫通孔１７から落下通路３１に入り込み、傾斜通路３２に装着されたスクラップシュート３６に落下する。落下したスクラップＳはスクラップシュート３６に案内されて、スクラップシュート３６と傾斜通路３２の内面との間に入り込むことなく、外部シュート４３からプレス型１３の外部のスクラップピット４９に確実に供給される。

図９は比較例としてのスクラップ排出装置を示す正面図である。図９には下型１１のうち図７と同様の部位が示されており、図９においては、図７に示された部材と共通性を有する部材には同一の符号が付されている。

図９に示すように、スクラップシュート３６の断面形状を傾斜通路３２の断面形状に対応させて、底壁部３６ａとこれに対して直角となった両側壁３６ｂとを有する断面コの字形状とすると、傾斜通路３２の幅寸法Ｄとスクラップシュート３６の幅寸法Ｅの誤差により、傾斜通路３２の内面とスクラップシュート３６との間に隙間３７が発生し、突起３８を傾斜通路３２の内面に設けたとしても、スクラップＳが隙間内に入り込むことが避けられなかった。

これに対し、図７および図８に示されるように、スクラップシュート３６を湾曲させると、傾斜通路３２とスクラップシュート３６の幅寸法に誤差が発生しても、スクラップシュート３６の両側部を、当接部としての突起３８や凹溝３９に当接させることができ、スクラップシュート３６と傾斜通路３２との間に隙間が発生することを確実に防止できる。図９に示すように、隙間３７にスクラップＳが入り込むと、ラインの作業者が手作業によりスクラップを撤去する必要があり、スクラップが発生するプレス型における作業性が悪いという問題点があったが、本発明のスクラップ排出装置においては、スクラップＳが隙間３７に入り込むことが防止されるので、スクラップの撤去作業がなくなり、プレス型の作業性を向上させることができる。しかも、下型１１の傾斜通路３２の鋳肌面を後加工により鏡面に仕上げ加工する必要がなく、プレス型１３の製造コストも低減することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。図示するプレス型１３は、板材Ｗに剪断加工として穴あけ加工を行うために適用されているが、スクラップＳが発生することになるプレス型であれば、穴あけ加工に限られず、シェービング加工等の他の剪断加工を行うためのプレス型にも本発明を適用することができる。

１１ 下型
１２ 上型
１３ プレス型
１４ 基部型
１５ 成形型
１６ ガイドロッド
１７ 貫通孔
１８ ダイ
２１ ピアスポンチ
２２ カムユニット
２３ 支持ブロック
２５ カムスライド
２６ カム駆動ブロック
３１ 落下通路
３２ 傾斜通路
３３ スクラップ排出路
３４ 開口部
３６ スクラップシュート
３８ 突起
４３ 外部シュート
Ｓ スクラップ
Ｗ 板材（ワーク）

Claims (5)

1. 固定側の下型とこれに向けて上下動自在の可動側の上型とを有し、ワークを剪断加工する剪断工具が設けられたプレス型のスクラップ排出装置であって、
   前記下型に設けられ、前記剪断工具により剪断されたスクラップを前記下型の下部に案内する落下通路と、
   前記落下通路に連通して前記下型に下向きに傾斜して形成された傾斜通路と、
   鋳造された前記下型の前記傾斜通路に装着され、スクラップを前記下型の開口部に案内するスクラップシュートと、を有し、
   前記スクラップシュートを両側部に向けて上向きに湾曲形成し、前記傾斜通路の内面に設けられた当接部に前記両側部を当接するように装着した、プレス型のスクラップ排出装置。
2. 請求項１記載のプレス型のスクラップ排出装置において、前記当接部は前記スクラップシュートの側部が当接する突起または、前記スクラップシュートが入り込んで当接する凹溝である、プレス型のスクラップ排出装置。
3. 請求項１または２記載のプレス型のスクラップ排出装置において、前記スクラップシュートにより前記下型の開口部に案内されたスクラップを前記下型の外部に案内する外部シュートを前記下型に設けた、プレス型のスクラップ排出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス型のスクラップ排出装置において、前記剪断工具は、前記下型に設けられたダイと、前記上型の上下動により前記ダイに向けて移動してワークに穴あけ加工するピアスポンチとにより構成される、プレス型のスクラップ排出装置。
5. 請求項４記載のプレス型のスクラップ排出装置において、前記上型に設けられた支持ブロックに移動自在に装着されたカムスライドに前記ピアスポンチを設け、前記上型が前記下型に向けて接近移動したときに前記カムスライドを前記ダイに向けて案内するカム駆動ブロックを前記下型に設けた、プレス型のスクラップ排出装置。

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