以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
以下、図1から図5を参照して、本発明の第1の実施形態に係るプレス装置100、及びプレス装置100を用いたプレス方法について説明する。
まず、図1を参照して、プレス装置100の全体構成について説明する。図1は、プレス装置100の構成図である。
プレス装置100は、駆動機構としてのサーボモータ(図示省略)によって駆動されるスライド1が昇降するサーボプレス装置である。プレス装置100は、金型2によって板材9をプレス成形する。プレス装置100は、一対の上部固定プレート10と、一対の上部可動プレート20,30と、一対の上部ロッド25,35と、を備える。
以下の各実施形態では、金型2が板材9をプレスする際に移動する方向(図1では上下方向)を「プレス方向」若しくは「上下方向」と称する。
まず、プレス装置100に装着して使用される金型2について説明する。
金型2は、上型4と、下型5と、上部可動金型6と、を有する。ここでは、金型2は、一度のプレス作業(ワンストローク)で、板材9に対して絞り加工、ピアス加工、及びトリム加工を行うものである。
上型4は、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられる。上型4は、板材9に対してプレス方向の上側に臨んで設けられる。上型4は、トリム型部4aを有する。上型4には、上部可動金型6が当該上型4に対してプレス方向に進退可能に設けられる。
トリム型部4aの内周は、成形される製品の外形と同じ形状に形成される。トリム型部4aは、後述する押さえ部6aによって押さえられた板材9の外周を打ち抜いて、製品の外形を成形する。
下型5は、上型4に対して板材9を挟んでプレス方向の下側に臨んで設けられる。下型5は、後述する基台41に支持される下部固定プレート42の上部に取り付けられる。下型5は、押さえ部5aと、絞りダイ5bと、一対のピアスダイ5cと、トリムダイ5dと、板材支持部5e,5fと、を有する。
押さえ部5aは、押さえ部6aとの間に板材9を挟んで保持する。
絞りダイ5bは、後述する絞りパンチ6bと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ5bの収容孔には、絞り加工の際に絞りパンチ6bが進入する。
ピアスダイ5cは、後述するピアスパンチ6cと共に板材9にピアス加工を行う。ピアスダイ5cの収容孔には、ピアス加工の際にピアスパンチ6cが進入する。
トリムダイ5dは、トリム型部4aと共に板材9にトリム加工を行う。トリムダイ5dは、成形される製品の形状と同じ外形のブロック状に形成される。トリムダイ5dの外周空間には、トリム加工の際にトリム型部4aが進入する。
板材支持部5eは、供給される板材9を下方から支持する。板材支持部5eは、ばね5gによって上方に向けて付勢される。板材支持部5eは、板材支持部6dとの間に板材9を挟んで保持する。
同様に、板材支持部5fは、供給される板材9を下方から支持する。板材支持部5fは、ばね5hによって上方に向けて付勢される。板材支持部5fは、押さえ部6aとの間に板材9を挟んで保持する。
上部可動金型6は、上型4に対して進退可能に設けられて板材9を成形する。上部可動金型6は、押さえ部6aと、絞りパンチ6bと、一対のピアスパンチ6cと、板材支持部6dと、を有する。
押さえ部6aは、板材9に対して絞り加工、ピアス加工、及びトリム加工を行う際に、板材9の上面を押さえる。押さえ部6aは、成形される製品の形状と同じ外形のブロック状に形成される。押さえ部6aは、上部ロッド35が当接した状態で板材9を成形するように押圧される。
押さえ部6aは、ばね6fによって下方に向けて付勢される。押さえ部6aは、上部固定プレート10がプレス方向に所定のストローク以上下降すると、上部ロッド35を介して上部可動プレート30によって板材9に押圧される。このように、押さえ部6aは、ばね6fによって付勢される状態と、上部可動プレート30によって押圧される状態との二段階に押圧力を変更可能である。
具体的には、押さえ部6aは、板材9に絞り加工を行う際には、ばね6fによってプレス方向に付勢される。一方、押さえ部6aは、板材9にピアス加工及びトリム加工を行う際には、上部ロッド35を介してばね6fによる付勢力よりも大きな付勢力でプレス方向に付勢される。
絞りパンチ6bは、上部ロッド25を介して上部可動プレート20によって板材9に押圧される。絞りパンチ6bは、上部ロッド25が当接した状態で板材9を成形するように押圧される。絞りパンチ6bは、絞りダイ5bと共に板材9に絞り加工を行う。
ピアスパンチ6cは、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられる。ピアスパンチ6cは、ピアスダイ5cと共に板材9にピアス加工を行う。
板材支持部6dは、供給される板材9を上方から支持する。板材支持部6dは、ばね6gによって下方に向けて付勢される。板材支持部6dは、板材支持部5eとの間に板材9を挟んで保持する。
なお、上型4は、上部固定プレート10に対して取り外し可能に設けられ、下型5は、下部固定プレート42に対して取り外し可能に設けられる。また、上部ロッド25,35と上部可動金型6とは、板材9を押圧する際にも当接しているだけである。金型2は、上型4が上部固定プレート10から取り外されると共に下型5が下部固定プレート42から取り外されて上部ロッド25,35が上部可動金型6から離間した状態で交換可能である。
このように、金型2に加工力を発生させる構成は、すべてケージ10A内に集約されているので、金型2を複雑な構造にする必要はなく、金型2の小型化、及びモジュール化が可能である。また、金型2の取り外しが容易であるので、金型2の交換を容易に行うことができる。よって、例えば、比較的少量の部品を生産する金型を容易に製作することができる。
次に、プレス装置100について説明する。
一対の上部固定プレート10は、プレス方向に互いに離間して平行に設けられる。上部固定プレート10は、スライド1を介してサーボモータによって駆動され、板材9に対して上型4を昇降させる。
一対の上部固定プレート10は、プレス方向に対して垂直な方向に互いに離間して平行に設けられる一対の垂直プレート11によって互いに固定される。一対の上部固定プレート10と一対の垂直プレート11とは、矩形のケージ10Aを形成する。ケージ10Aは、スライド1の下部に取り付けられる。ケージ10Aは、サーボモータによって駆動されたスライド1がプレス方向に移動する際には、スライド1と一体に移動する。
また、一対の上部固定プレート10の間には、ガイド12が設けられる。ガイド12は、プレス方向に沿って設けられ、一対の上部可動プレート20,30を挿通する。
上側の上部固定プレート10の下面には、ガスシリンダ23,33が取り付けられる。ガスシリンダ23,33は、上部固定プレート10と共にプレス方向に移動する。下側の上部固定プレート10は、上部ロッド25,35が各々挿通する挿通孔と、ガイド26が挿通するガイド孔13と、を有する。下側の上部固定プレート10の下面には、ストップブロック45と、板材支持部46aと、が設けられる。
ストップブロック45は、下部固定プレート42に取り付けられるストップブロック44と対向する。ストップブロック45は、ストップブロック44と当接したときにスライド1の下死点を規定する。
板材支持部46aは、下部固定プレート42に取り付けられる板材支持部46bと対向する。板材支持部46aは、供給される板材9を上方から支持する。板材支持部46aは、板材支持部46bとの間に板材9を挟んで保持する。
上部可動プレート20,30は、複数設けられ、一対の上部固定プレート10間、即ちケージ10Aの中にてプレス方向に積層して配置される。ここでは、上部可動プレート20,30は、一対設けられるが、プレス装置100が行うプレス作業に応じて三つ以上設けられてもよい。
上部可動プレート20,30は、上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能に設けられる。上部可動プレート20,30は、上部固定プレート10がプレス方向に移動する途中から上部固定プレート10によって押圧される。
上部可動プレート20は、ベースプレート21と、ロッド保持プレート22と、ガイド孔24と、を有する。上部可動プレート20には、ケージ10Aがプレス方向に下降するとガスシリンダ23が当接する。上部可動プレート20は、ガスシリンダ23を介してスライド1によって押圧されてプレス方向に移動する。この上部可動プレート20が、第1上部可動プレートに該当し、ガスシリンダ23が第1シリンダに該当する。
ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行に設けられる。ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行な状態を維持したまま上下に移動可能である。ベースプレート21の下面には、上部ロッド25の上端部が当接する。
ロッド保持プレート22は、ベースプレート21の下面に当接する。ロッド保持プレート22は、ベースプレート21に対して垂直になるように上部ロッド25とガイド26とを保持する。ロッド保持プレート22は、プレス方向と直交する水平方向の面積がベースプレート21と同一であるが、上部ロッド25を保持できればよいので、ベースプレート21よりも小さく形成されてもよい。
ガイド孔24は、挿通するガイド12によって上部可動プレート20をプレス方向にのみ移動可能にする。
ガイド26は、上部可動プレート30と下側の上部固定プレート10とを挿通する。ガイド26は、上部固定プレート10に対する上部可動プレート20,30のプレス方向への移動をガイドする。
上部可動プレート30は、上部可動プレート20の下側に積層されて配置される。上部可動プレート30は、ベースプレート31と、ロッド保持プレート32と、ガイド孔34と、貫通孔36と、貫通孔37と、を有する。上部可動プレート30には、ケージ10Aがプレス方向に下降するとガスシリンダ33が当接する。上部可動プレート30は、ガスシリンダ33を介してスライド1によって押圧されてプレス方向に移動する。この上部可動プレート30が、第2上部可動プレートに該当し、ガスシリンダ33が第2シリンダに該当する。
上部可動プレート30は、ケージ10Aを介してスライド1によって押圧されると、押さえ部6aの板材9に対する押圧力を変更可能なように、押さえ部6aをプレス方向に押圧する。
ベースプレート31は、上部固定プレート10と平行に設けられる。ベースプレート31は、上部固定プレート10と平行な状態を維持したまま上下に移動可能である。ベースプレート31の下面には、上部ロッド35の上端部が当接する。
ロッド保持プレート32は、ベースプレート31の下面に当接する。ロッド保持プレート32は、ベースプレート31に対して垂直になるように上部ロッド35を保持する。ロッド保持プレート32は、プレス方向と直交する水平方向の面積がベースプレート31と同一であるが、上部ロッド35を保持できればよいので、ベースプレート31よりも小さく形成されてもよい。
ガスシリンダ33は、ガスシリンダ23が上部可動プレート20を押圧して絞りパンチ6bで板材9を成形する際には、上部可動プレート30と離間している。
これにより、上部可動プレート20によって押圧される上部可動金型6と上部可動プレート30によって押圧される上部可動金型6とによる加工に時間差を設けることができる。よって、一度のプレス作業で複数の成形を順に行うことができる。
ガイド孔34は、挿通するガイド12によって上部可動プレート30をプレス方向にのみ移動可能にする。
貫通孔36には、上部ロッド25が挿通する。即ち、上方に配置される上部可動プレート20に接続される上部ロッド25は、下方に配置される上部可動プレート30を貫通するように配置される。また、貫通孔37には、ガイド26が挿通する。
上部ロッド25,35は、上部可動プレート20,30の押圧面の範囲内にて任意の位置に取り付けられる。上部ロッド25,35は、上部可動金型6の位置に応じて上部可動プレート20,30に対する取付位置を変更可能である。
これにより、金型2が交換された際にも上部可動金型6が設けられる位置に対応して上部ロッド25,35を配置することができる。
上部ロッド25は、上部可動プレート20に接続される。上部ロッド25は、上部可動金型6に対して進退可能に設けられ、板材9に対して絞りパンチ6bをプレス方向に押圧する。
上部ロッド35は、上部可動プレート30に接続される。上部ロッド35は、上部可動金型6に対して進退可能に設けられ、板材9に対して押さえ部6aをプレス方向に押圧する。
以上のように、プレス装置100では、上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能であり、上部固定プレート10によって押圧される上部可動プレート20,30が設けられる。また、上部可動プレート20,30は、上部固定プレート10によって押圧されると、板材9に対する上部可動金型6の押圧力を変更可能なようにプレス方向に押圧する。そのため、上部固定プレート10に設けられる金型2の上型4と、上部可動プレート20,30に接続される上部可動金型6とによって、複数の成形を行うことができる。よって、上部固定プレート10と上部可動プレート20,30とが設けられることで複数の成形を行うことができるので、金型2を複雑な構造にする必要はない。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業で複数の成形を行うことができる。
また、プレス装置100は、基台41と、下部固定プレート42と、を有する。
基台41は、平板状に形成され、床面に設置される。基台41は、プレス装置100を構成する各部品を支持する。
下部固定プレート42は、基台41と下型5との間にて基台41に対して離間して設けられる。下部固定プレート42の上面には、ストップブロック44と、板材支持部46bと、が設けられる。
ストップブロック44は、上部固定プレート10に取り付けられたストップブロック45と対向する。ストップブロック44は、ストップブロック45と当接したときにスライド1の下死点を規定する。
板材支持部46bは、上部固定プレート10に取り付けられた板材支持部46aと対向する。板材支持部46bは、供給される板材9を下方から支持する。板材支持部46bは、ばね46cによってプレス方向に付勢される。板材支持部46bは、板材支持部46aとの間に板材9を挟んで保持する。
基台41と下部固定プレート42とは、プレス方向に対して垂直な方向に互いに離間して平行に設けられる一対の垂直プレート43によって互いに固定される。基台41と下部固定プレート42と一対の垂直プレート43とは、矩形のケージ40Aを形成する。
次に、図2から図5を参照して、プレス装置100を用いたプレス方法について説明する。図2から図5は、プレス装置100を用いたプレス方法における第1から第4の工程をそれぞれ説明する図である。
図2に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に下降させると、押さえ部6aが板材9に接触し、そのまま板材9をプレス方向に押し下げる。同様に、板材支持部6dと板材支持部46aとが板材9に接触し、そのまま板材9をプレス方向に押し下げる。そして、押さえ部6aと押さえ部5aとの間、板材支持部6dと板材支持部5eとの間、及び板材支持部46aと板材支持部46bとの間に板材9を保持する。
このとき、板材支持部5eは、板材支持部6dによって押し下げられてばね5gを圧縮する。板材支持部5fは、押さえ部6aによって押し下げられてばね5hを圧縮する。板材支持部46bは、板材支持部46aによって押し下げられてばね46cを圧縮する。これにより、板材9の下面が押さえ部5aに当接する。
図3に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、ガスシリンダ23が上部可動プレート20に接触する。ガスシリンダ23は、上部可動プレート20をプレス方向に押圧する。ガスシリンダ23による押圧力は、上部可動プレート20から上部ロッド25を介して絞りパンチ6bに伝達される。これにより、絞りパンチ6bが絞りダイ5bに板材9を押圧して絞り加工が行われる。
このとき、押さえ部6aは、ばね6fによって付勢されており、板材9を押圧する力は、絞り加工に適した比較的小さな状態である。
図4に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、上部ロッド35に押し上げられて上部可動プレート30が上昇し、ガスシリンダ33に接触する。ガスシリンダ33は、上部可動プレート30をプレス方向に押圧する。ガスシリンダ33による押圧力は、上部可動プレート30から上部ロッド35を介して押さえ部6aに伝達される。
同時に、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられた一対のピアスパンチ6cがピアスダイ5cに進入して板材9に穴をあけるピアス加工が行われる。
このとき、押さえ部6aは、上部可動プレート30によって押圧されており、板材9を押圧する力は、ピアス加工及びトリム加工に適した比較的大きな状態になっている。即ち、押さえ部6aの板材9に対する押圧力が変更されている。
図5に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、上型4のトリム型部4aが下型5のトリムダイ5dとの間で板材9をせん断するトリム加工が行われる。
このときもまた、押さえ部6aは、上部可動プレート30によって押圧されており、板材9を押圧する力は、ピアス加工及びトリム加工に適した比較的大きな状態になっている。
以上のように、プレス作業中に押さえ部6aが板材9を押圧する力を変更することによって、一度のプレス作業(ワンストローク)で、板材9に対して絞り加工、ピアス加工、及びトリム加工を行うことができる。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業で複数の成形を行うことができる。
以上の第1の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
上型4と当該上型4に対して進退可能に設けられる上部可動金型6とを有する金型2によって板材9を成形するプレス装置100は、金型2が板材9をプレスするプレス方向に互いに離間して設けられ、サーボモータによって駆動されて板材9に対して上型4を昇降させる一対の上部固定プレート10と、一対の上部固定プレート10の間に当該上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能に設けられ、上部固定プレート10によって押圧されると板材9に対する上部可動金型6の押圧力を変更可能なようにプレス方向に押圧する上部可動プレート20,30と、を備える。
また、上型4と当該上型4に対して進退可能に設けられる上部可動金型6とを有する金型2によって板材9を成形するプレス方法は、金型2が板材9をプレスするプレス方向に移動する上部固定プレート10で上型4を押圧して板材9を成形する工程と、上部固定プレート10によって押圧される上部可動プレート20,30で上部可動金型6を押圧力変更可能に押圧して板材9を成形する工程と、を備える。
これらの構成では、上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能であり、上部固定プレート10によって押圧される上部可動プレート20,30が設けられる。また、上部可動プレート20,30は、上部固定プレート10によって押圧されると、板材9に対する上部可動金型6の押圧力を変更可能なようにプレス方向に押圧する。そのため、上部固定プレート10に設けられる金型2の上型4と、上部可動プレート20,30に接続される上部可動金型6とによって、複数の成形を行うことができる。よって、上部固定プレート10と上部可動プレート20,30とが設けられることで複数の成形を行うことができるので、金型2を複雑な構造にする必要はない。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業で複数の成形を行うことができる。
また、上部可動プレート20,30は複数設けられ、一対の上部固定プレート10間にてプレス方向に積層して配置される。
また、上部可動プレート20,30に接続され、上部可動金型6に対して進退可能に設けられて上部可動金型6を板材9に対しプレス方向に押圧する上部ロッド25,35を備え、上方に配置される上部可動プレート20に接続される上部ロッド25は、下方に配置される上部可動プレート30を貫通するように配置される。
また、上部ロッド25,35は、上部可動プレート20,30の押圧面の範囲内にて任意の位置に取り付けられ、上部可動金型6の位置に応じて上部可動プレート20,30に対する取付位置を変更可能である。
これらの構成では、プレス方向に積層して配置される上部可動プレート20,30に各々接続される上部ロッド25,35の取付位置を、上部可動プレート20,30の押圧面の範囲内にて変更可能である。そのため、金型2が交換された際にも上部可動金型6が設けられる位置に対応して上部ロッド25,35を配置することができる。
また、プレス装置100は、上部固定プレート10と共にプレス方向に移動して上部可動プレート20を押圧するガスシリンダ23と、上部固定プレート10と共にプレス方向に移動して上部可動プレート30を押圧するガスシリンダ33と、を更に備え、ガスシリンダ33は、ガスシリンダ23が上部可動プレート20を押圧して上部可動金型6で板材9を成形する際には、上部可動プレート30と離間している。
この構成によれば、上部可動プレート20によって押圧される上部可動金型6と上部可動プレート30によって押圧される上部可動金型6とによる加工に時間差を設けることができる。よって、一度のプレス作業で複数の成形を順に行うことができる。
また、上部可動金型6は、上部ロッド25,35が当接した状態で板材9を成形するように押圧される。
また、上型4は、上部固定プレート10に対して取り外し可能に設けられ、下型5は、下部固定プレート42に対して取り外し可能に設けられ、金型2は、上型4が上部固定プレート10から取り外されると共に下型5が下部固定プレート42から取り外されて、上部ロッド25,35が上部可動金型6から離間した状態で交換可能である。
これらの構成によれば、上部ロッド25,35と上部可動金型6とは、板材9を押圧する際にも当接しているだけである。よって、上型4及び下型5を上部固定プレート10及び下部固定プレート42から各々取り外して上部ロッド25,35を離間させるだけで、容易に金型2を交換することができる。
このように、金型2に加工力を発生させる構成は、すべてケージ10A内に集約されているので、金型2を複雑な構造にする必要はなく、金型2の小型化、及びモジュール化が可能である。また、金型2の取り外しが容易であるので、金型2の交換を容易に行うことができる。よって、例えば、比較的少量の部品を生産する金型を容易に製作することができる。
(第2の実施形態)
次に、図6から図14を参照して、本発明の第2の実施形態に係るプレス装置200、及びプレス装置200を用いたプレス方法について説明する。以下に示す各実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
まず、図6を参照して、プレス装置200の全体構成について説明する。図6は、プレス装置200の構成図である。
プレス装置200は、駆動機構としてのサーボモータ(図示省略)によって駆動されるスライド1が昇降するサーボプレス装置である。プレス装置200は、金型202によって板材9をプレス成形する。プレス装置200は、一対の上部固定プレート10と、上部可動プレート20と、上部ロッド25と、基台41と、下部固定プレート42と、下部可動プレート50と、を備える。
まず、プレス装置200に装着して使用される金型202について説明する。
金型202は、上型204と、下型205と、上部可動金型206と、下部可動金型207と、を有する。ここでは、金型202は、一度のプレス作業で、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、フランジ加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行うものである。
上型204は、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられる。上型204は、板材9に対してプレス方向の上側に臨んで設けられる。上型204には、上部可動金型206が当該上型204に対してプレス方向に進退可能に設けられる。上型204は、ピアスパンチ204cと、絞りパンチ204eと、を有する。
ピアスパンチ204cは、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられる。ピアスパンチ204cは、後述するピアスダイ207cと共に板材9にピアス加工を行う。ピアスパンチ204cは、奥行き方向(紙面垂直方向)に並べて複数設けられる。
絞りパンチ204eは、ピアスパンチ204cと一体に形成される。よって、絞りパンチ204eもまた、奥行き方向に並べて複数設けられる。絞りパンチ204eは、後述する絞りダイ207eと共に板材9に絞り加工を行う。
ピアスパンチ204cは、ロッドの先端に形成される。絞りパンチ204eは、同じロッドの先端から少し離間した位置の外周に形成される。このように、ピアスパンチ204cと絞りパンチ204eとが同じロッドに一体に形成されるので、プレス方向へロッドを下降させるだけで、一度のプレス作業(ワンストローク)でピアス加工と絞り加工とを連続して行うことができる。
下型205は、上型204に対して板材9を挟んでプレス方向の下側に臨んで設けられる。下型205は、基台41に支持される下部固定プレート42の上部に取り付けられる。下型205は、トリムダイ205dを有する。
トリムダイ205dは、後述するトリムパンチ206dと共に板材9にトリム加工を行う。トリムダイ205dは、トリム加工によって成形される中間部材の形状と同じ外形のブロック状に形成される。トリムダイ205dの内周空間には、トリム加工の際にトリムパンチ206dが進入する。トリムダイ205dは、ばね205fを介して下部固定プレート42に支持される。
上部可動金型206は、上型204に対して進退可能に設けられて板材9を成形する。上部可動金型206は、押さえ部206aと、絞りパンチ206bと、トリムパンチ206dと、絞りパンチ206gと、を有する。
押さえ部206aは、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、フランジ加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行う際に、板材9を押さえる。押さえ部206aは、成形される製品の形状と同じ外形のブロック状に形成される。押さえ部206aは、ばね206fを介して下側の上部固定プレート10によって押圧される。
絞りパンチ206bは、上部ロッド25を介して上部可動プレート20によって板材9に押圧される。絞りパンチ206bは、上部ロッド25が当接した状態で板材9を成形するように押圧される。絞りパンチ206bは、後述する絞りダイ207bと共に板材9に絞り加工を行う。
トリムパンチ206dの内周は、成形される中間部材の外形と同じ形状に形成される。トリムパンチ206dは、押さえ部206aによって押さえられた板材9の外周を打ち抜いて、トリム加工によって成形される中間部材の外形を成形する。
絞りパンチ206gは、トリムパンチ206dの内周にトリムパンチ206dと一体に形成される。絞りパンチ206gは、後述する絞りダイ207gと共に板材9に絞り加工を行う。
下部可動金型207は、下型205に対して進退可能に設けられて板材9を成形する。下部可動金型207は、押さえ部207aと、絞りダイ207bと、ピアスダイ207cと、絞りダイ207eと、絞りダイ207gと、板材支持部207hと、を有する。
押さえ部207aは、押さえ部206aとの間に板材9を挟んで保持する。
絞りダイ207bは、絞りパンチ206bと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ207bには、絞り加工の際に絞りパンチ206bが進入する。絞りダイ207bは、押さえ部207aの上端部に一体に形成される。
ピアスダイ207cは、ピアスパンチ204cと共に板材9にピアス加工を行う。ピアスダイ207cの収容孔には、ピアス加工の際にピアスパンチ204cが進入する。ピアスダイ207cは、奥行き方向(紙面垂直方向)に並べて複数設けられる。ピアスダイ207cは、押さえ部207aの上端部に一体に形成される。ピアスダイ207cは、絞りダイ207bの内周に形成される。
絞りダイ207eは、絞りパンチ204eと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ207eには、絞り加工の際に絞りパンチ204eが進入する。絞りダイ207eは、ピアスダイ207cと一体に形成される。よって、絞りダイ207eもまた、奥行き方向に並べて複数設けられる。
絞りダイ207gは、絞りパンチ206gと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ207gの外周とトリムダイ205dとの間の空間には、絞り加工の際に絞りパンチ206gが進入する。絞りダイ207gは、押さえ部207aの外周に形成される。
板材支持部207hは、トリムダイ205dとトリムパンチ206dとの間で板材9にトリム加工を行う際に、トリムパンチ206dとの間に板材9を保持する。
なお、上型204は、上部固定プレート10に対して取り外し可能に設けられ、下型205は、下部固定プレート42に対して取り外し可能に設けられる。また、上部ロッド25と上部可動金型206とは、板材9を押圧する際にも当接しているだけである。金型202は、上型204が上部固定プレート10から取り外されると共に下型205が下部固定プレート42から取り外されて上部ロッド25が上部可動金型206から離間した状態で交換可能である。
このように、金型202に加工力を発生させる構成は、すべてケージ10A及びケージ40A内に集約されているので、金型202を複雑な構造にする必要はなく、金型202の小型化、及びモジュール化が可能である。また、金型202の取り外しが容易であるので、金型202の交換を容易に行うことができる。よって、例えば、比較的少量の部品を生産する金型を容易に製作することができる。
次に、プレス装置200について説明する。
一対の上部固定プレート10は、プレス方向に互いに離間して平行に設けられる。一対の上部固定プレート10は、一対の垂直プレート11と共に矩形のケージ10Aを形成する。
上側の上部固定プレート10の下面には、一対のガスシリンダ23が取り付けられる。ガスシリンダ23は、上部固定プレート10と共にプレス方向に移動する。下側の上部固定プレート10は、上部ロッド25が挿通する挿通孔を有する。下側の上部固定プレート10の下面には、ストップブロック45が設けられる。
上部可動プレート20は、一対の上部固定プレート10間、即ちケージ10Aの中に配置される。ここでは、単一の上部可動プレート20が設けられる。
上部可動プレート20は、ベースプレート21と、ロッド保持プレート22と、を有する。上部可動プレート20の上面には、ガスシリンダ23が当接している。ケージ10Aがプレス方向に下降するとガスシリンダ23が収縮する。上部可動プレート20は、スライド1がケージ10Aを下降させると、ガスシリンダ23を収縮させながらケージ10A内を上昇する。
ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行に設けられる。ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行な状態を維持したまま上下に移動可能である。ベースプレート21の下面には、上部ロッド25の上端部が当接する。
ロッド保持プレート22は、ベースプレート21の下面に当接する。ロッド保持プレート22は、ベースプレート21に対して垂直になるように上部ロッド25とガイド26とを保持する。ロッド保持プレート22は、プレス方向と直交する水平方向の面積がベースプレート21と同一であるが、上部ロッド25を保持できればよいので、ベースプレート21よりも小さく形成されてもよい。
上部ロッド25は、上部可動プレート20に接続される。上部ロッド25は、上型204に対して進退可能に設けられ、板材9に対して絞りパンチ206bをプレス方向に押圧する。
基台41は、平板状に形成され、床面に設置される。基台41は、プレス装置200を構成する各部品を支持する。基台41には、下方からガスシリンダ63が挿入される。
下部固定プレート42は、基台41と下型205との間にて基台41に対して離間して設けられる。下部固定プレート42の上面には、ストップブロック44が設けられる。下部固定プレート42の下面には、ガイド65が設けられる。
基台41と下部固定プレート42とは、プレス方向に対して垂直な方向に互いに離間して平行に設けられる一対の垂直プレート43によって互いに固定される。基台41と下部固定プレート42と一対の垂直プレート43とは、矩形のケージ40Aを形成する。
ガイド65は、プレス方向に沿って設けられ、下部可動プレート50に形成されるガイド孔66を挿通する。ガイド65は、下部可動プレート50が平行な状態を維持したまま上下に移動できるようにガイドする。
下部可動プレート50は、基台41と下部固定プレート42との間、即ちケージ40Aの中に配置される。下部可動プレート50は、下部固定プレート42に対してプレス方向に変位可能に設けられる。下部可動プレート50は、後述する固定ブロック62が挿入されている状態では、固定ブロック62を介して基台41に支持される。下部可動プレート50は、固定ブロック62が挿入されていない状態では、ガスシリンダ63によって上方に向けて支持される。
下部可動プレート50の上面には、下部可動金型207の押さえ部207aが設けられる。下部可動プレート50は、ケージ10Aが下降すると、上部可動金型6によって押さえ部207aが押圧されることで、下部固定プレート42から離間するように下降する。
ガスシリンダ63は、基台41の下方から挿入されて、下部可動プレート50に対して進退する。ガスシリンダ63は、下部可動プレート50に当接可能である。ガスシリンダ63は、エアシリンダや電動モータ等のアクチュエータによって上下方向に移動するように駆動される。
上部可動プレート20の上面と上部固定プレート10の下面との間には、上部固定プレート10に対する上部可動プレート20のプレス方向の位置を固定する固定ブロック61が着脱可能に設けられる。
固定ブロック61は、奥行き方向(紙面垂直方向)に挿入される。固定ブロック61が挿入されていない状態では、上部可動プレート20は、ガスシリンダ23を収縮させながらケージ10A内を上昇することができる。一方、固定ブロック61が挿入された状態では、上部可動プレート20は、下側の上部固定プレート10に当接した位置(図6に示す位置)からプレス方向に移動できない。
同様に、下部可動プレート50の下面と基台41の上面との間には、基台41に対する下部可動プレート50のプレス方向の位置を固定する固定ブロック62が着脱可能に設けられる。
固定ブロック62は、奥行き方向(紙面垂直方向)に挿入される。固定ブロック62が挿入されていない状態では、下部可動プレート50は、ガスシリンダ63を収縮させながらケージ40A内を上昇することができる。一方、固定ブロック62が挿入された状態では、下部可動プレート50は、下部固定プレート42に当接した位置(図6に示す位置)からプレス方向に移動できない。
固定ブロック61及び固定ブロック62は、エアシリンダや電動モータ等のアクチュエータによって各々駆動される。
次に、図7から図13を参照して、プレス装置200を用いたプレス方法について説明する。図7から図13は、プレス装置200を用いたプレス方法における第1から第7の工程をそれぞれ説明する図である。
図7に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に下降させると、押さえ部206aが板材9に接触する。押さえ部206aは、ばね206fの付勢力によって板材9に押し付けられる。押さえ部206aは、押さえ部207aとの間に板材9を保持する。
このとき、上部固定プレート10と上部可動プレート20との間には、固定ブロック61が挿入されている。よって、上部可動プレート20は、上部固定プレート10に対してプレス方向に移動できない状態である。また、下部固定プレート42と下部可動プレート50との間には、固定ブロック62が挿入されている。よって、下部可動プレート50は、下部固定プレート42に対してプレス方向に移動できない状態である。
図8に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、絞りパンチ206bが板材9に接触する。上部可動プレート20はケージ10Aと共に下降するので、スライド1がケージ10Aを下降させる力が、上部ロッド25を介して絞りパンチ206bに伝達される。これにより、絞りパンチ206bが絞りダイ207bに板材9を押圧して一度目の第1絞り加工が行われる。
このとき、押さえ部6aは、ばね206fによって付勢されており、板材9を押圧する力は、絞り加工に適した比較的小さな状態である。
次に、図9に示すように、スライド1がケージ10Aを少しだけ上昇させて、固定ブロック61に力が伝達されないようにする。この状態で、固定ブロック61が取り外される。固定ブロック61が取り外されると、上部可動プレート20が上部固定プレート10に対してプレス方向に移動できるようになる。
同時に、ガスシリンダ63が下部可動プレート50を押し上げて、下部固定プレート42に押し付けるようにする。これにより、下部可動プレート50から固定ブロック62に力が伝達されなくなる。この状態で、固定ブロック62が取り外される。固定ブロック62が取り外されると、下部可動プレート50が下部固定プレート42に対してプレス方向に移動できるようになる。
図10に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、トリムパンチ206dが板材支持部207hとの間に板材9を保持した状態で下降する。これにより、トリムパンチ206dがトリムダイ205dとの間で板材9をせん断するトリム加工が行われる。これにより、板材9の外形が所定の形状に成形される。
このとき、上部ロッド25によって絞りパンチ206bがプレス方向に押圧されているが、この押圧力によって絞りダイ207bが下部可動プレート50を押し下げるように移動する。このように、絞りダイ207bが下降することにより、相対的にトリムダイ205dが上昇して、トリムパンチ206dとの間で板材9をトリム加工することができる。
次に、図11に示すように、スライド1がケージ10Aを上昇させると共に、ガスシリンダ63が下部可動プレート50を押し上げて、押し下げられていた下部可動プレート50を下部固定プレート42と当接する位置まで押し上げる。そして、下部固定プレート42と下部可動プレート50との間に、再び固定ブロック62が挿入される。これにより、下部可動プレート50が下部固定プレート42に対してプレス方向に移動できなくなる。
図12に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に再度下降させると、上部可動プレート20が上部ロッド25に押し上げられ、下側の上部固定プレート10から離間して上昇する。このとき、ガスシリンダ23は、上部可動プレート20から伝達される力によって圧縮されて収縮する。
同時に、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられたピアスパンチ204cがピアスダイ207cに進入して板材9に穴をあけるピアス加工が行われる。
このとき、絞りパンチ206bは、上部可動プレート30によって押圧されて押さえ部として機能している。絞りパンチ206bが板材9を押圧する力は、ピアス加工に適した比較的大きな状態になっている。
また、同時に、絞りパンチ206gが、押さえ部207aの外周の空間に進入する。これにより、絞りパンチ206gは、絞りダイ207gと共に板材9の外周を絞り加工する。
図13に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられたピアスパンチ204cが更に下降する。これにより、ピアスパンチ204cと一体に形成される絞りパンチ204eが板材9に接触する。これにより、絞りパンチ204eが絞りダイ207eに板材9を押圧してピアスパンチ204cによって形成された孔の周囲を絞る二度目の第2絞り加工が行われる。このように、ピアス加工を行うピアスパンチ204cが先に板材9に当接して成形を行った後、第2絞り加工を行う絞りパンチ206gが板材9に当接して成形を行う。
ここで、図14(a)から図14(e)を参照して、図12に示すピアス加工と図13に示す絞り加工とを詳細に説明する。
図14(a)に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に下降させると、ピアスパンチ204cの先端が板材9に接触する。そのままケージ10Aを更に下降させると、図14(b)に示すように、ピアスパンチ204cが板材9を押圧して、板材9の押圧された部分が下方に突出して突出部9aを形成すると共に、その周囲が下方に向けて膨らむように変形して膨出部9bを形成する。
図14(c)に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、ピアスパンチ204cの先端が板材9にピアス加工を行う。このとき、膨出部9bは下方から支持されていないので、ピアスパンチ204cが板材9にピアス加工を行うのと同時に、ピアス加工によって形成されたピアス穴の周囲の膨出部9bに予備絞り加工が行われる。
図14(d)に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、ピアスパンチ204cの外周にテーパ状に膨らむテーパ部204fが、ピアス穴を外周に向けて押し広げる。
図14(e)に示すように、そのままケージ10Aを更に下降させると、絞りパンチ204eが板材9に接触する。そして、絞りパンチ204eが絞りダイ207eとの間で板材9に絞り加工を行う。これにより、ピアス加工の際に予備絞り加工が行われて膨らんでいた膨出部9bを、狙った形状に成形することができる。同時に、ピアスパンチ204cのテーパ部204fと連続して形成される大径部204gがピアス穴に挿入されるので、ピアス穴の内径もまた、狙った内径に成形することができる。
通常、プレス加工においては、絞り加工を行った後にピアス加工を行うのが一般的である。しかしながら、プレス装置200では、図14(a)から図14(e)のように予備絞り加工、ピアス加工、及び絞り加工を連続して行うことで、ピアス加工を行った後に絞り加工を行うことができる。
以上のように、プレス装置200では、一度目の第1絞り加工の後でスライド1が上昇及び下降をし、二度目の第2絞り加工の前にトリム加工若しくはピアス加工を行う。具体的には、第1絞り加工とトリム加工とを行った後でピアス加工を行い、ピアス加工の後で第2絞り加工を行う。よって、一度のプレス作業で、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行うことができる。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業で複数の成形を行うことができる。
以上の第2の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
上型204と当該上型204に対して進退可能に設けられる上部可動金型206と下型205と当該下型205に対して進退可能に設けられる下部可動金型207とを有する金型202によって板材9を成形するプレス装置200は、金型202が板材9をプレスするプレス方向に互いに離間して設けられ、サーボモータによって駆動されて板材9に対して上型204を昇降させる一対の上部固定プレート10と、一対の上部固定プレート10の間に当該上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能に設けられ、上型204に対して上部可動金型206をプレス方向に移動させる上部可動プレート20と、基台41と、基台41と下型205との間にて基台41に対して離間して設けられる下部固定プレート42と、基台41と下部固定プレート42との間に当該下部固定プレート42に対してプレス方向に変位可能に設けられ、205下型に対して下部可動金型207をプレス方向に移動させる下部可動プレート50と、を備える。
この構成では、上部固定プレート10に対してプレス方向に変位可能な上部可動プレート20と、下部固定プレート42に対してプレス方向に変位可能な下部可動プレート50と、が設けられる。そのため、上部固定プレート10に設けられる上型204と、上部可動プレート20に接続される上部可動金型206と、下部固定プレート42に設けられる下型205と、下部可動プレート50と、に接続される下部可動金型207と、によって、複数の成形を行うことができる。よって、上部可動プレート20と下部可動プレート50とが設けられることで複数の成形を行うことができるので、金型202を複雑な構造にする必要はない。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業で複数の成形を行うことができる。
また、上型204と当該上型204に対して進退可能に設けられる上部可動金型206と下型205と当該下型205に対して進退可能に設けられる下部可動金型207とを有する金型202によって板材9を成形するプレス方法では、上型204は、サーボモータが駆動するスライド1によって金型202が板材9をプレスするプレス方向に移動し、プレス方法は、絞り加工、ピアス加工、及びトリム加工を含み、一度目の絞り加工である第1絞り加工の後でスライド1が上昇して下部可動金型207を可動不能な状態にしてから再び下降をし、二度目の絞り加工である第2絞り加工の前にトリム加工若しくはピアス加工を行う。
この構成では、一度目の第1絞り加工の後で下降したスライド1を上昇させて、下部可動金型207を可動不能な状態にしてから、スライド1を再び下降させてトリム加工若しくはピアス加工を行う。これにより、スライド1を上昇させた際に、固定ブロック62を確実に挿入して下部可動プレート50の基台41に対するプレス方向の位置を固定することができる。よって、下部可動金型207が板材9を押さえる力を、第1絞り加工に適した比較的小さな状態から、トリム加工及びピアス加工に適した比較的大きな状態に切り換えることができる。
また、上型204と当該上型204に対して進退可能に設けられる上部可動金型206とを有する金型202によって板材9を成形するプレス方法は、絞り加工及びピアス加工を含み、ピアス加工を行うピアスパンチ204cと絞り加工を行う絞りパンチ204eとは一体に形成されており、ピアス加工を行うピアスパンチ204cが先に板材9に接触し、その後絞り加工を行う絞りパンチ204eが板材9に当接して成形を行う。
この構成によれば、ピアス加工を行うピアスパンチ204cと絞り加工を行う絞りパンチ204eとは一体に形成されるので、スライド1によってケージ10Aを下降させて行くだけで、一度のプレス作業(ワンストローク)でピアス加工と絞り加工とを連続して行うことができる。
(第3の実施形態)
次に、図15から図20を参照して、本発明の第3の実施形態に係るプレス装置300、及びプレス装置300を用いたプレス方法について説明する。
まず、図15を参照して、プレス装置300の全体構成について説明する。図15は、プレス装置300の構成図である。
プレス装置300は、駆動機構としてのサーボモータ(図示省略)によって駆動されるスライド1が昇降するサーボプレス装置である。プレス装置300は、金型302によって板材9をプレス成形する。プレス装置300は、一対の上部固定プレート10と、上部可動プレート20と、一対の上部ロッド25と、基台41と、一対の下部可動プレート50,52と、を備える。
まず、プレス装置300に装着して使用される金型302について説明する。
金型302は、上型304と、下型305と、上部可動金型306と、下部可動金型307と、を有する。ここでは、金型302は、一度のプレス作業(ワンストローク)で、第2の実施形態と同様に、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、フランジ加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行うものである。
上型304は、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられる。上型304は、板材9に対してプレス方向の上側に臨んで設けられる。上型304には、上部可動金型306が当該上型304に対してプレス方向に進退可能に設けられる。上型304は、トリムパンチ304d(第1上型)と、絞りパンチ304g(第2上型)と、を有する。また、上型304は、ピアスパンチ204cと、絞りパンチ204eと、を有する。ピアスパンチ204c及び絞りパンチ204eは、第2の実施形態に係るプレス装置200と同様であるため、詳細な説明は省略する。
トリムパンチ304dの内周は、成形される中間部材の外形と同じ形状に形成される。トリムパンチ304dは、後述するトリムダイ307dと共に板材9にトリム加工を行う。トリムパンチ304dは、後述する押さえ部306aによって押さえられた板材9の外周を打ち抜いて、トリム加工によって成形される中間部材の外形を成形する。
絞りパンチ304gは、トリムパンチ304dの上部に重ねて設けられる。そのため、絞りパンチ304gは、ケージ10Aが下降すると、トリムパンチ304dが板材9にトリム加工を行った後に、続けて板材9に絞り加工を行う。絞りパンチ304gは、絞りダイ305gと共に板材9に絞り加工を行う。
下型305は、上型304に対して板材9を挟んでプレス方向の下側に臨んで設けられる。下型305は、基台41の上部に取り付けられる。下型305は、押さえ部305aと、絞りダイ305bと、ピアスダイ305cと、絞りダイ305eと、絞りダイ305gと、を有する。
押さえ部305aは、後述する押さえ部306aとの間に板材9を挟んで保持する。
絞りダイ305bは、後述する絞りパンチ306bと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ305bには、絞り加工の際に絞りパンチ306bが進入する。絞りダイ305bは、押さえ部305aの上端部に一体に形成される。
ピアスダイ305cは、ピアスパンチ204cと共に板材9にピアス加工を行う。ピアスダイ305cの収容孔には、ピアス加工の際にピアスパンチ204cが進入する。ピアスダイ305cは、奥行き方向(紙面垂直方向)に並べて複数設けられる。ピアスダイ305cは、押さえ部305aの上端部に一体に形成される。ピアスダイ305cは、絞りダイ305bの内周に形成される。
絞りダイ305eは、絞りパンチ204eと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ305eには、絞り加工の際に絞りパンチ204eが進入する。絞りダイ305eは、ピアスダイ305cと一体に形成される。よって、絞りダイ305eもまた、奥行き方向に並べて複数設けられる。
絞りダイ305gは、絞りパンチ304gと共に板材9に絞り加工を行う。絞りダイ305gの外周の空間には、絞り加工の際に絞りパンチ304gが進入する。絞りダイ305gは、押さえ部306aの外周に形成される。
上部可動金型306は、上型304に対して進退可能に設けられて板材9を成形する。上部可動金型306は、押さえ部306aと、絞りパンチ306bと、を有する。
押さえ部306aは、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、フランジ加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行う際に、板材9を押さえる。押さえ部306aは、成形される製品の形状と同じ外形のブロック状に形成される。押さえ部306aは、ばね306fを介して後述する押圧部材327によって押圧される。
絞りパンチ306bは、一対の上部ロッド25を介して上部可動プレート20によって板材9に押圧される。絞りパンチ306bは、上部ロッド25が当接した状態で板材9を成形するように押圧される。絞りパンチ306bは、絞りダイ305bと共に板材9に絞り加工を行う。絞りパンチ306bは、上部ロッド25の押圧力を受ける押圧部材327と一体に設けられる。
押圧部材327は、ばね306fを介して押さえ部306aを支持する。押圧部材327は、ケージ10Aが下降を開始していない状態(図14に示す状態)では、上部ロッド25によって押圧され、下面が絞りパンチ304gの上面と当接している。押圧部材327は、ケージ10Aがある程度下降すると、下面が絞りパンチ304gの上面から離間し、上部ロッド25を介して上部可動プレート20を押し上げる。
下部可動金型307は、下型305に対して進退可能に設けられて板材9を成形する。下部可動金型307は、トリムダイ307dを有する。
トリムダイ307dは、トリムパンチ304dと共に板材9にトリム加工を行う。トリムダイ307dは、トリム加工によって成形される中間部材の形状と同じ外形のブロック状に形成される。トリムダイ307dの内周空間には、トリム加工の際にトリムパンチ304dが進入する。
トリムダイ307dの上面は、トリムダイ307dとトリムパンチ304dとの間で板材9にトリム加工を行う際に、板材9を下方から支持する。
なお、上型304は、上部固定プレート10に対して取り外し可能に設けられ、下型305は、下部可動プレート50に対して取り外し可能に設けられる。また、上部ロッド25と上部可動金型306とは、板材9を押圧する際にも当接しているだけである。金型302は、上型304が上部固定プレート10から取り外されると共に下型305が下部可動プレート50から取り外されて上部ロッド25が上部可動金型306から離間した状態で交換可能である。
このように、金型302に加工力を発生させる構成は、すべてケージ10A内、及び基台41と下部可動プレート50,52との間に集約されているので、金型302を複雑な構造にする必要はなく、金型302の小型化、及びモジュール化が可能である。また、金型302の取り外しが容易であるので、金型302の交換を容易に行うことができる。よって、例えば、比較的少量の部品を生産する金型を容易に製作することができる。
次に、プレス装置300について説明する。
一対の上部固定プレート10は、プレス方向に互いに離間して平行に設けられる。一対の上部固定プレート10は、一対の垂直プレート11と共に矩形のケージ10Aを形成する。
上側の上部固定プレート10の下面には、一対のガスシリンダ23が取り付けられる。ガスシリンダ23は、上部固定プレート10と共にプレス方向に移動する。下側の上部固定プレート10は、上部ロッド25が挿通する挿通孔を有する。下側の上部固定プレート10の下面には、ストップブロック45とガスシリンダ46とが設けられる。
ガスシリンダ46は、下部可動プレート50に取り付けられるブロック54と対向する。ガスシリンダ46は、ケージ10Aが下降することによってブロック54と当接した後、ブロック54を介して下部可動プレート50を下方に向けて押圧する。
上部可動プレート20は、一対の上部固定プレート10間、即ちケージ10Aの中に配置される。ここでは、単一の上部可動プレート20が設けられる。
上部可動プレート20は、ベースプレート21と、ロッド保持プレート22と、を有する。上部可動プレート20の上面には、ガスシリンダ23が当接している。ケージ10Aがプレス方向に下降するとガスシリンダ23が収縮する。上部可動プレート20は、スライド1がケージ10Aを下降させると、ガスシリンダ23を収縮させながらケージ10A内を上昇する。
ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行に設けられる。ベースプレート21は、上部固定プレート10と平行な状態を維持したまま上下に移動可能である。ベースプレート21には、上部ロッド25の上端部が当接する。
ロッド保持プレート22は、ベースプレート21の下面に当接する。ロッド保持プレート22は、ベースプレート21に対して垂直になるように一対の上部ロッド25と一対のガイド26とを保持する。ロッド保持プレート22は、プレス方向と直交する水平方向の面積がベースプレート21と同一であるが、上部ロッド25を保持できればよいので、ベースプレート21よりも小さく形成されてもよい。
上部ロッド25は、上部可動プレート20に接続される。上部ロッド25は、上部可動金型306に対して進退可能に設けられ、板材9に対して絞りパンチ206bをプレス方向に押圧する。
基台41は、平板状に形成され、床面に設置される。基台41は、プレス装置300を構成する各部品を支持する。基台41には、押さえ部305aと、ストップブロック44と、ガスシリンダ47と、ガスシリンダ48と、ガイド49と、が上面から上方に向けて垂直に設けられる。また、基台41には、成形された製品を下型305から取り外すためのイジェクタ57が設けられる。
ガスシリンダ47は、ケージ10Aの下降に伴い下部可動プレート50が下降すると、下部可動プレート50の下面に当接し、下部可動プレート50を下方から支持する。
ガスシリンダ48は、下部可動プレート50の貫通孔を挿通する。ガスシリンダ48は、下部可動プレート50上に配置される下部可動プレート52の下面と当接し、下部可動プレート52を下方から支持している。
ガイド49は、下部可動プレート50を挿通する。ガイド49は、基台41に対する下部可動プレート50のプレス方向への移動をガイドする。
下部可動プレート50,52は、基台41と平行に設けられる。下部可動プレート50,52は、基台41に対してプレス方向に変位可能に設けられる。下部可動プレート50,52は、基台41と平行な状態を維持したまま上下に移動可能である。
下部可動プレート50は、下面に当接するばね51によって下方から支持される。下部可動プレート50は、ばね51を圧縮しながらプレス方向に下降すると、ガスシリンダ47に当接する。下部可動プレート50には、トリムダイ307dと、一対のブロック54と、が上面から上方に向けて垂直に設けられる。
下部可動プレート52は、下部可動プレート50の上側に積層されて配置される。下部可動プレート52の下面には、ガスシリンダ48が当接している。下部可動プレート52は、ガイド53を有する。
ガイド53は、下部可動プレート52から下方に向けて設けられる。ガイド53は、下部可動プレート50を挿通する。ガイド53は、下部可動プレート50に対する下部可動プレート52のプレス方向への移動をガイドする。
ブロック54は、下部可動プレート52を囲むように設けられる。ブロック54もまた、下部可動プレート50に対する下部可動プレート52のプレス方向への移動をガイドする。ブロック54には、ケージ10Aが下降すると、ガスシリンダ46が当接する。
板材支持部56は、下部可動プレート52の上方に浮いた状態で、ばね56aによって支持される。板材支持部56は、ばね56aによって上方に向けて付勢されている。板材支持部56は、外部から供給される板材9を、供給される高さにて下方から支持する。板材支持部56は、押さえ部306aとの間に板材9を挟んで支持する。
次に、図16から図20を参照して、プレス装置300を用いたプレス方法について説明する。図16から図20は、プレス装置300を用いたプレス方法における第1から第5の工程をそれぞれ説明する図である。
図16に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に下降させると、押さえ部306aが板材9に接触する。押さえ部306aは、ばね306fの付勢力によって板材9に押し付けられる。押さえ部306aは、板材支持部56との間に板材9を保持する。
図17に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、トリムパンチ304dの下面が板材9に接触する。そのままケージ10Aを下降させると、ガスシリンダ46がブロック54に当接して下方に押圧する。これにより、下部可動プレート50が下降してガスシリンダ47に当接する。このとき、ガスシリンダ48は、下部可動プレート52によって下方に押圧されて収縮する。
また、トリムパンチ304dが板材支持部56を下方に押圧する力が、板材支持部56を付勢するばね56aの付勢力に打ち勝って、板材支持部56を下方に移動させる。同時に、下部可動プレート52の下降によって、トリムダイ307dの上面が板材9の下面に接触する。
そして、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、絞りパンチ306bが板材9に接触する。上部可動プレート20はケージ10Aと共に下降するので、スライド1がケージ10Aを下降させる力が、上部ロッド25を介して絞りパンチ306bに伝達される。これにより、絞りパンチ306bが絞りダイ305bに板材9を押圧して一度目の第1絞り加工が行われる。
このとき、押さえ部306aは、ばね306fによって付勢されており、板材9を押圧する力は、絞り加工に適した比較的小さな状態である。
図18に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、トリムパンチ304dが下降する。これにより、トリムパンチ304dがトリムダイ307dとの間で板材9をせん断するトリム加工が行われる。これにより、板材9の外形が所定の形状に成形される。
このとき、上部ロッド25によって絞りパンチ306bがプレス方向に押圧されているが、この押圧力によって絞りパンチ306bが上部可動プレート20を押し上げるように移動させる。これにより、上部可動プレート20は下側の上部固定プレート10から離間して上昇する。このとき、ガスシリンダ23は、上部可動プレート20から伝達される力によって圧縮されて収縮する。
また、ガスシリンダ48は、下部可動プレート52によって下方に押圧されて収縮する。ガスシリンダ47及びばね51もまた、下部可動プレート50によって下方に押圧されて収縮する。
図19に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、上部可動プレート20が上部ロッド25に押し上げられ、下側の上部固定プレート10から更に離間するように上昇する。ガスシリンダ23は、上部可動プレート20から伝達される力によって圧縮されて更に収縮する。
同時に、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられたピアスパンチ204cがピアスダイ305cに進入して板材9に穴をあけるピアス加工が行われる。
このとき、絞りパンチ306bは、上部可動プレート20によって押圧されて押さえ部として機能している。絞りパンチ306bが板材9を押圧する力は、ピアス加工に適した比較的大きな状態になっている。
また、同時に、絞りパンチ304gが、押さえ部305aの外周との間の空間に進入する。これにより、絞りパンチ304gは、絞りダイ305gと共に板材9の外周を絞り加工する。
図20に示すように、スライド1がケージ10Aをプレス方向に更に下降させると、下側の上部固定プレート10の下部に取り付けられたピアスパンチ204cが更に下降する。これにより、ピアスパンチ204cと一体に形成される絞りパンチ204eが板材9に接触する。これにより、絞りパンチ204eが絞りダイ305eに板材9を押圧してピアスパンチ204cによって形成された孔の周囲を絞る二度目の第2絞り加工が行われる。このように、ピアス加工を行うピアスパンチ204cが先に板材9に当接して成形を行った後、第2絞り加工を行う絞りパンチ206gが板材9に当接して成形を行う。
なお、図19に示すピアス加工と図20に示す絞り加工との詳細は、図14(a)から図14(e)を参照して説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
以上の第3の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
プレス装置300では、一度目の第1絞り加工の後、二度目の第2絞り加工の前にトリム加工若しくはピアス加工を行う。具体的には、第1絞り加工とトリム加工とを行った後でピアス加工を行い、ピアス加工の後で第2絞り加工を行う。よって、一度のプレス作業で、板材9に対して第1絞り加工、トリム加工、ピアス加工、及び第2絞り加工を行うことができる。したがって、複雑な構造の金型を用いずに、一度のプレス作業(ワンストローク)で複数の成形を行うことができる。
また、上型204と当該上型204に対して進退可能に設けられる上部可動金型206とを有する金型202によって板材9を成形するプレス方法は、絞り加工及びピアス加工を含み、ピアス加工を行うピアスパンチ204cと絞り加工を行う絞りパンチ204eとは一体に形成されており、ピアス加工を行うピアスパンチ204cが先に板材9に接触し、その後絞り加工を行う絞りパンチ204eが板材9に当接して成形を行う。
この構成によれば、ピアス加工を行うピアスパンチ204cと絞り加工を行う絞りパンチ204eとは一体に形成されるので、スライド1によってケージ10Aを下降させて行くだけで、一度のプレス作業(ワンストローク)でピアス加工と絞り加工とを連続して行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。