JP7452486B2 - プレス加工方法及び機械装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス機を用いて、被加工物であるワークにプレス加工を施す方法、及び、機械装置の製造方法に関する。

自動車や産業機械などの各種機械装置を構成する金属製部品の製造工程にプレス加工の工程を取り入れることで、該金属製部品の製造効率を高めることが行われている（例えば、特開２００８－２９６２４１号公報（特許文献１）参照）。なお、プレス加工には、剪断加工、絞り加工、曲げ加工、鍛造加工などの多くの種類がある。

プレス加工に用いられるプレス機は、基準軸を有するフレームと、第１金型と、第２金型とを備える。第１金型は、フレームに支持されている。第２金型は、基準軸の軸方向に関して第１金型に対する遠近動を可能にフレームに支持されている。そして、第１金型と第２金型との間にワークを配置した状態で、第２金型を第１金型に対して近づけることにより、第１金型と第２金型との間でワークにプレス加工を施す。

特開２００８－２９６２４１号公報

プレス機を用いたプレス加工において、ワークに対する加工精度を高める方法として、第１金型及び第２金型を高精度に製造したり、プレス機の組立状態における、フレームの基準軸に対する第１金型及び第２金型の同軸度を高めたりする方法が考えられる。

しかしながら、このような方法を採用したとしても、プレス加工を行う際には、ワークから第１金型及び第２金型に加わる加工反力によって、第１金型、第２金型、及びフレームに弾性変形が生じる。そして、このような弾性変形が生じることに基づいて、第１金型と第２金型との間に相対的な傾きが生じると、ワークに対する加工精度が低下したり、第２金型を第１金型に対して近づけるのに大きな力を要する、すなわち、エネルギーロスが大きくなるといった問題がある。

本発明は、上述のような事情に鑑み、ワークに対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さく抑えることができるプレス加工方法を実現することを目的とする。

本発明のプレス加工方法の第１の態様は、基準軸を有するフレームと、前記フレームに支持された第１金型と、前記基準軸の軸方向に関して前記第１金型に対する遠近動を可能に前記フレームに支持された第２金型と、前記第２金型を第１金型に対して近づける方向の力を発生させる油圧シリンダとを備える、プレス機を用い、ワーク中心軸を有し、かつ、該ワーク中心軸を中心とする回転対称な形状を有するワークを、前記第１金型と前記第２金型との間に配置した状態で、前記油圧シリンダにより、前記第２金型を前記第１金型に向け押圧して、前記第２金型を前記第１金型に対して近づけることにより、前記第１金型と前記第２金型との間で前記ワークにプレス加工を施す。
前記第１の態様では、前記フレームと前記第１金型と前記第２金型とのそれぞれの形状を、前記基準軸を中心とする回転対称な形状とする。そして、前記ワーク中心軸を前記基準軸に一致させた状態で、前記ワークに前記プレス加工を施す。
なお、回転対称とは、図形（形状）を特徴付ける対称性の１つであり、空間的な図形を１つの軸のまわりに回転させるとき、角度２π／ｎ（ｎ：２以上の正の整数）ごとに初めの図形と一致する場合、その図形には、ｎ回の回転対称（ｎ回対称）があるという。本発明では、ｎ＝１の場合は（３６０°回転して自らと重なるのは自明であり、対称性があるとは言えないので）、回転対称とは言わない。本明細書及び特許請求の範囲では、回転対称がある形状を、回転対称な形状と表現することがあり、回転対称がない形状を、非回転対称な形状と表現することがある。

本発明のプレス加工方法の第１の態様における、一態様では、前記フレームは、前記第１金型を支持する第１フレーム部と、前記第２金型を支持する第２フレーム部と、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する複数の柱部とを有する。この場合に、例えば、前記ワークの形状に関する回転対称の回数がｎ（ｎ：２以上の正の整数）である場合に、前記柱部の数をｎ×２^ｋ（ｋ：０又は正の整数）とし、かつ、該柱部を前記基準軸を中心とする円周方向に等間隔に配置する。

本発明のプレス加工方法の第２の態様は、基準軸を有するフレームと、前記フレームに支持された第１金型と、前記基準軸の軸方向に関して前記第１金型に対する遠近動を可能に前記フレームに支持された第２金型と、前記第２金型を第１金型に対して近づける方向の力を発生させる油圧シリンダとを備える、プレス機を用い、前記基準軸の軸方向から見て非回転対称な形状を有するワークを、前記第１金型と前記第２金型との間に配置した状態で、前記油圧シリンダにより、前記第２金型を前記第１金型に向け押圧して、前記第２金型を前記第１金型に対して近づけることにより、前記第１金型と前記第２金型との間で前記ワークにプレス加工を施す。
前記第２の態様は、径方向位置決定工程と、プレス加工工程とを備える。前記径方向位置決定工程では、前記ワークに前記プレス加工を施す際の、前記基準軸を中心とする前記第１金型及び前記第２金型の径方向位置と、前記ワークに前記プレス加工を施す際に生じる、前記第１金型と前記第２金型との間の相対的な傾き量との関係を求める試験を行い、該関係を利用して、前記傾き量が所定値以下となる、１つの前記径方向位置を決定する。
前記プレス加工工程では、前記第１金型及び前記第２金型を、前記径方向位置決定工程で決定した１つの前記径方向位置に配置した状態で、前記ワークに前記プレス加工を施す。

本発明のプレス加工方法の第３の態様は、基準軸を有するフレームと、前記フレームに支持された第１金型と、前記基準軸の軸方向に関して前記第１金型に対する遠近動を可能に前記フレームに支持された第２金型と、リンク機構とを備える、プレス機を用い、ワークを、前記第１金型と前記第２金型との間に配置した状態で、前記リンク機構により、前記第２金型を前記第１金型に向け押圧して、前記第２金型を前記第１金型に対して近づけることにより、前記第１金型と前記第２金型との間で前記ワークにプレス加工を施す。
ここで、前記リンク機構は、駆動源と、該駆動源により回転駆動される第１リンク部材と、一方の端部を、前記第１リンク部材のうちで該第１リンク部材の回転中心軸から径方向に外れた部分に回動可能に支持し、かつ、他方の端部を、前記第２金型に回動可能に支持した第２リンク部材とを有する。
前記第３の態様は、径方向位置決定工程と、プレス加工工程とを備える。
前記径方向位置決定工程では、前記ワークに前記プレス加工を施す際の、前記基準軸を中心とする前記第１金型及び前記第２金型の径方向位置と、前記ワークに前記プレス加工を施す際に生じる、前記第１金型と前記第２金型との間の相対的な傾き量との関係を求める試験を行い、該関係を利用して、前記傾き量が所定値以下となる、１つの前記径方向位置を決定する。
前記プレス加工工程では、前記第１金型及び前記第２金型を、前記径方向位置決定工程で決定した１つの前記径方向位置に配置した状態で、前記ワークに前記プレス加工を施す。

本発明のプレス加工方法の第２の態様及び第３の態様では、例えば、前記試験を行う際に、レーザ変位計を用いて前記傾き量を測定することができる。

本発明の製造方法の対象となる機械装置は、金属製部品を備える。
本発明の機械装置の製造方法は、前記金属製部品の製造工程に、本発明のプレス加工方法を実施する工程を含む。

本発明によれば、ワークに対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さく抑えることができる。

図１は、実施の形態の第１例のプレス機を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施の形態の第１例のプレス機を模式的に示す正面図である。 図３は、実施の形態の第１例のプレス機を模式的に示す平面図である。 図４（Ａ）～図４（Ｄ）は、プレス加工の種類の４つの例を模式的に示す、下型、上型、及びワークの断面図である。 図５は、実施の形態の第２例のプレス機を模式的に示す斜視図である。 図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、実施の形態の第２例に関して、ワークが、自身の中心軸を中心とする３回対称の形状を有する場合の、フレームを構成する柱部の配置構成の３つの例を模式的に示す平面図である。 図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、実施の形態の第２例に関して、ワークが、自身の中心軸を中心とする５回対称の形状を有する場合の、フレームを構成する柱部の配置構成の３つの例を模式的に示す平面図である。 図８は、実施の形態の第３例に関する、図２のＡ部に相当する拡大図である。 図９は、基準軸に対する下型及び上型の中心軸の径方向のずれ量（横軸）と、プレス加工時における、下型の中心軸と、上型の中心軸との傾き量（縦軸）の関係を示す線図である。 図１０は、実施の形態の第４例に関する、図８と同様の図である。 図１１は、実施の形態の第５例のプレス機を模式的に示す正面図である。 図１２は、図１１のＢ－Ｂ断面図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図４を用いて説明する。

本例は、自動車や産業機械などの各種機械装置を構成する金属製部品の製造工程において、油圧式のプレス機１を用いて金属製部品の初期素材又は中間素材であるワーク１１（図２、４参照）に対し、プレス加工を施す例である。特に、本例では、ワーク１１は、プレス加工を施される前後のそれぞれの状態において、自身の中心軸であるワーク中心軸、及び、ワーク中心軸を中心とする回転対称な形状を有する。

プレス機１は、プレス中心となる上下方向の基準軸Ｃと、フレーム２と、ボルスタ３と、スライド４と、油圧シリンダ５と、第１金型である下型６と、第２金型である上型７とを備える。

フレーム２は、第１フレーム部である下側フレーム部８と、下側フレーム部８の上方に配置された第２フレーム部である上側フレーム部９と、下側フレーム部８と上側フレーム部９とを連結する複数の柱部１０とを備える。柱部１０のそれぞれは、上下方向に伸長し、かつ、下端部が下側フレーム部８に結合され、上端部が上側フレーム部９に結合されている。

フレーム２は、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状を有しており、特に本例では、基準軸Ｃを中心とする４回対称の形状を有する。このために、本例では、下側フレーム部８及び上側フレーム部９のそれぞれは、平面視形状（図３に示した、上方から見た形状）が正方形である、直方体形状を有する。下側フレーム部８の平面視形状（正方形）と、上側フレーム部９の平面視形状（正方形）との、基準軸Ｃを中心とする（各辺が互いに交わる頂点の）円周方向の位相は、互いに一致している。柱部１０の数は、４本である。柱部１０のそれぞれは、円柱形状を有し、基準軸Ｃを中心とする円周方向等間隔の４箇所であって、平面視において下側フレーム部８及び上側フレーム部９の四隅に配置されている。

ボルスタ３は、下型６を固定するための部材であり、下側フレーム部８の上面に支持されている。本例では、ボルスタ３は、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状を有する。具体的には、ボルスタ３は、平面視形状が正方形である、平板形状を有する。ボルスタ３の平面視形状（正方形）と、下側フレーム部８及び上側フレーム部９の平面視形状（正方形）との、基準軸Ｃを中心とする（各辺が互いに交わる頂点の）円周方向の位相は、互いに一致している。

スライド４は、上型７を固定するための部材であり、ボルスタ３の上方に、上下方向（基準軸Ｃの軸方向）の移動を可能に配置されている。本例では、スライド４は、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状を有する。具体的には、スライド４は、平面視形状が円形である、平板形状を有する。

油圧シリンダ５は、ワーク１１にプレス加工を施すための力の発生源であり、自身の中心軸を基準軸Ｃに一致させた状態で、上側フレーム部９に支持されている。油圧シリンダ５は、その内部に、自身の中心軸と同軸に配置された図示しないピストンロッドを備えており、油圧の導入に伴って、この油圧に比例した軸方向の力をピストンロッドに付与する。スライド４は、ピストンロッドの下端部に取り付けられている。すなわち、スライド４は、油圧シリンダ５を介して、上側フレーム部９に支持されており、ピストンロッドと一体となって上下方向に移動する。

下型６は、自身の中心軸である第１中心軸を中心とする回転対称な形状を有する。下型６は、第１中心軸を基準軸Ｃに一致させた状態で、ボルスタ３の上面に固定されている。

上型７は、自身の中心軸である第２中心軸を中心とする回転対称な形状を有する。上型７は、第２中心軸を基準軸Ｃに一致させた状態で、スライド４の下面に固定されている。したがって、下型６と上型７とは、互いに同軸に配置されている。

以上のような構成を有するプレス機１を用いて、自身の中心軸であるワーク中心軸を中心とする回転対称な形状を有するワーク１１に対し、プレス加工を施す際には、図２に示すように、下型６と上型７との間にワーク１１を配置する。より具体的には、ワーク１１のワーク中心軸を基準軸Ｃに一致させた状態で、ワーク１１を下型６にセットする。そして、この状態で、油圧シリンダ５により、上型７を下方に移動させることで、基準軸Ｃの軸方向に関して上型７を下型６に近づける。これにより、下型６と上型７との間でワーク１１にプレス加工を施す。

なお、この際のプレス加工の種類は、特に問わない。すなわち、該プレス加工の種類は、例えば、図４（Ａ）に示すような据え込み加工、図４（Ｂ）に示すような後方押し出し加工、図４（Ｃ）に示すような前方押し出し加工、図４（Ｄ）に示すような打ち抜き加工の他、従来から知られた各種のプレス加工に適用可能である。何れにしても、下型６及び上型７の形状は、プレス加工の種類に応じた形状とする。

以上のような本例のプレス加工方法では、油圧シリンダ５を備えるプレス機１により、回転対称な形状を有するワーク１１にプレス加工を施す場合において、下型６の中心軸である第１中心軸と、上型７の中心軸である第２中心軸とのそれぞれを、基準軸Ｃと同軸に配置し、かつ、下型６、上型７、ボルスタ３、スライド４、及びフレーム２として、それぞれが基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状を有するものを使用するとともに、下型６と上型７との間でワーク１１にプレス加工を施す際に、ワーク１１の中心軸であるワーク中心軸を、基準軸Ｃと同軸に配置する。したがって、ワーク１１にプレス加工を施す際に、下型６、上型７、ボルスタ３、スライド４、及びフレーム２のそれぞれの弾性変形によって生じる、下型６（第１中心軸）と、上型７（第２中心軸）との相対的な傾き量を、小さく抑えられる。換言すれば、この傾き量を、予め決めておいた所定値以下にした状態で、ワーク１１にプレス加工を施すことができる。したがって、ワーク１１に対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さく抑えることができる。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図５～図７を用いて説明する。

本例では、プレス機１ａのフレーム２ａを構成する下側フレーム部８ａ及び上側フレーム部９ａのそれぞれは、基準軸Ｃを中心とする短円柱形状を有する。

また、フレーム２ａは、柱部１０の数、及び、柱部１０の円周方向の配置の位相を、それぞれ変更可能な構成を有する。このために、本例では、下側フレーム部８ａは、円周方向に関して等間隔となる複数箇所に、上端が開口し、かつ、柱部１０の下端部を着脱可能に内嵌保持可能な下側嵌合孔１２を有する。また、上側フレーム部９ａは、上下方向に関して下側嵌合孔１２のそれぞれと対向する円周方向に関して等間隔となる複数箇所に、下端が開口し、かつ、柱部１０の上端部を着脱可能に内嵌保持可能な、図示しない上側嵌合孔を有する。これにより、下側嵌合孔１２及び上側嵌合孔が存在する、円周方向に関して等間隔となる複数箇所のそれぞれにおいて、柱部１０を設置するか否かを選択できるようにすることで、フレーム２ａが備える柱部１０の数、及び、該柱部１０の円周方向の配置の位相を、それぞれ変更可能としている。

本例では、ワーク１１と複数の柱部１０とを一体的に見た場合に、ワーク１１と複数の柱部１０との集合体が、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状となるように、柱部１０を配置している。これにより、プレス加工時において、下型６（第１中心軸）と上型７（第２中心軸）との相対的な傾き量を、より効果的に抑えられるようにしている。

次に、ワーク１１と複数の柱部１０との集合体が、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状となるような、柱部１０の配置の具体例について、図６（Ａ）～図６（Ｃ）、及び、図７（Ａ）～図７（Ｃ）を参照しつつ説明する。

図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、ワーク１１の形状に関する回転対称の回数ｎ（ｎ：２以上の整数）が３（ｎ＝３）の場合の例である。なお、図６（Ａ）～図６（Ｃ）では、便宜上、このようなワーク１１の平面視形状を、正三角形で示している。ｎ＝３のワーク１１と複数の柱部１０との集合体が、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状となるような、柱部１０の配置を実現するための、柱部１０の最小の数は、３本になる。３本の柱部１０は、例えば、図６（Ａ）や図６（Ｂ）に示すように、基準軸Ｃを中心とする円周方向に等間隔に配置される。図６（Ａ）は、前記正三角形の各頂点と同じ円周方向位置に柱部１０を配置した例であり、図６（Ｂ）は、前記正三角形の各辺の中央部と同じ円周方向位置に柱部１０を配置した例である。ｎ＝３のワーク１１と複数の柱部１０との集合体が、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状となるような、柱部１０の配置を実現するための、柱部１０の次の数は、６本になる。６本の柱部１０は、例えば、図６（Ｃ）に示すように、基準軸Ｃを中心とする円周方向に等間隔に配置される。図６（Ｃ）は、前記正三角形の各頂点及び各辺の中央部と同じ円周方向位置に柱部１０を配置した例である。

同様に、ワーク１１の形状に関する回転対称の回数がｎである場合、このようなワーク１１と複数の柱部１０との集合体が、基準軸Ｃを中心とする回転対称な形状となるような、柱部１０の配置を実現するための、柱部１０の数は、ｎ×２^ｋ（ｋ：０又は正の整数（ｋ＝０、１、２、３、・・・））の関係で増えていく。ただし、柱部１０の数が多くなるほど、プレス加工位置に対するワーク１１の供給及び排出や、下型６及び上型７の交換が難しくなるため、通常は、最小の数（例えば、ｎ＝３の場合は、３本）を採用する。

図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、ワーク１１の形状に関する回転対称の回数ｎが５（ｎ＝３）の場合の例である。なお、図７（Ａ）～図７（Ｃ）では、便宜上、このようなワーク１１の平面視形状を、正五角形で示している。この場合も、図６（Ａ）～図６（Ｃ）に示した、ｎ＝３のワーク１１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。

また、本例では、プレス機１ａのボルスタ３ａは、基準軸αを中心とする円板形状を有する。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図８及び図９を用いて説明する。

本例は、油圧式のプレス機１ｂを用いて、自身の中心軸であるワーク中心軸を中心とする非回転対称な形状を有するワーク１１ａに対し、プレス加工を施す例である。

なお、ワーク１１ａが、その主要部として、中心軸を有する部位（軸部、筒部、環状部など）を備えている場合には、該主要部の中心軸を、ワーク中心軸と定義することができる。これに対して、ワーク１１ａが、その主要部として、中心軸を有する部位（軸部、筒部、環状部など）を備えていない場合には、例えば、ワーク１１ａの平面視形状の幾何中心を通る鉛直軸や、ワーク１１ａの重心を通る鉛直軸や、ワーク１１ａの平面視形状に外接する円又は四角形（長方形、正方形）の中心を通る鉛直軸などを、ワーク中心軸と定義することができる。すなわち、この場合には、ワーク中心軸の定義の仕方によって、ワーク１１ａ内でのワーク中心軸の位置が変わる。

いずれにしても、本例では、ワーク１１ａにプレス加工を施すべく、下型６ａと上型７ａとの間にワーク１１ａを配置した状態で、ワーク中心軸は、基準軸Ｃと平行に配置される（つまり、この状態で、ワーク１１ａは、基準軸Ｃの軸方向から見て非回転対称な形状を有する）。また、この状態で、下型６ａ及び上型７ａのうち、ワーク中心軸と同一直線上に位置する軸が、下型６ａ及び上型７ａのそれぞれの中心軸（第１中心軸、第２中心軸）となる。本例では、ワーク１１ａが、ワーク中心軸を中心とする非回転対称な形状を有するため、下型６ａ及び上型７ａも、それぞれの中心軸（第１中心軸、第２中心軸）を中心とする非回転対称な形状を有する。

以上の説明からも分かるように、本例では、ワーク中心軸の定義の仕方によって、ワーク１１ａ内でのワーク中心軸の位置が変わる場合があるため、下型６ａ内での第１中心軸の位置、及び、上型７ａ内での第２中心軸の位置も、ワーク中心軸の定義の仕方によって変わる場合がある。ただし、本例では、互いに同軸となる、下型６ａ内での第１中心軸の位置、及び、上型７ａ内での第２中心軸の位置が決まれば、その位置を利用して、後述する「径方向位置決定工程」及び「プレス加工工程」を行えるため、特に問題となることはない。

本例では、ワーク１１ａと下型６ａと上型７ａとのそれぞれが、自身の中心軸を中心とする非回転対称な形状を有するため、図８に示すように、下型６ａ及び上型７ａの中心軸（第１中心軸及び第２中心軸）を、基準軸Ｃと同軸に配置しても、ワーク１１ａにプレス加工を施す際には、下型６ａ（第１中心軸）と上型７ａ（第２中心軸）との間に、相対的な傾きが生じる傾向となる。

（径方向位置決定工程）
そこで、本例では、基準軸Ｃを中心とする下型６ａ及び上型７ａの径方向位置を種々変えて、具体的には、基準軸Ｃに対する、下型６ａ及び上型７ａの中心軸の径方向のずれ量を種々変えて、該ずれ量ごとに、ワーク１１ａにプレス加工を施す試験を行う。そして、この試験において、ワーク１１ａにプレス加工を施す際に生じる、下型６ａ（第１中心軸）と上型７ａ（第２中心軸）との間の相対的な傾き量（傾斜角度）を測定する。このために、具体的には、第１中心軸に直交する仮想平面内に存在するボルスタ３の上面のうち、基準軸Ｃを中心とする円周方向等間隔となる４箇所に、レーザ変位計１３を配置する。そして、これらのレーザ変位計１３により、第２中心軸に直交する仮想平面内に存在する上型７ａの下面（スライド４ａの下面でも良い）のうち、基準軸Ｃを中心とする円周方向等間隔となる４箇所の上下方向位置を測定することに基づいて、下型６ａと上型７ａとの間の相対的な傾き量を測定する。そして、この測定の結果に基づいて、図９に示すような、前記ずれ量（横軸）と前記傾き量（縦軸）との関係を求める。

なお、図９に示した関係における傾き量（縦軸）は、例えば、プレス加工の開始位置での傾き量でも、プレス加工の終了位置（上型７ａの下死点）での傾き量でも、プレス加工中の傾き量の平均値でも、どれでも良い。ただし、ワーク１１ａに対する加工精度は、プレス加工の終了位置での傾き量を小さく抑えるのが重要になるため、図９に示した関係における傾き量（縦軸）は、プレス加工の終了位置での傾き量とするのが好ましい。

いずれにしても、本例では、上述のように求めた図９の関係を利用して、前記傾き量が所定値以下となる、下型６ａ及び上型７ａの径方向位置（前記ずれ量）を１つ決定する。特に、本例では、前記傾き量に関する、前記所定値は、前記ずれ量が０の場合の傾き量Ｓ₀よりも小さい値に設定する。すなわち、本例では、図９の関係を利用して、前記ずれ量が０でない径方向位置で、かつ、前記ずれ量が０の場合よりも前記傾き量が小さくなる１つの径方向位置（好ましくは、前記傾き量が最小値Ｓ_minとなる径方向位置（ずれ量δ_min））を決定する。

（プレス加工工程）
そして、上述のように決定した１つの径方向位置に下型６ａ及び上型７ａを配置した状態（換言すれば、基準軸Ｃに対する下型６ａ及び上型７ａの中心軸の径方向のずれ量を、上述のように決定したずれ量に調整した状態）で、ワーク１１ａにプレス加工を施す。この結果、ワーク１１ａにプレス加工を施す際の前記傾き量を抑えることができるため、ワーク１１ａに対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さくできる。

なお、上述した試験を行う場合に、基準軸Ｃに対して下型６ａ及び上型７ａの中心軸をずらす方向（径方向）は、無数に選択し得るが、任意の方向を選択すれば良い。また、選択する方向は、１つに限らず、複数でも良い。選択する方向を複数とする場合には、選択した方向ごとに、図９の関係を求める。そして、これらの関係の中から、前記傾き量を最も小さくできる関係を採用すれば、ワーク１１に対する加工精度を、より効果的に向上させることができる。

なお、本例では、図９の関係におけるずれ量を、基準軸Ｃに対する下型６ａ及び上型７ａの中心軸のずれ量としたが、本発明を実施する場合には、図９の関係におけるずれ量を、基準軸Ｃに対する下型６ａ及び上型７ａの中心軸以外の箇所（例えば、下型６ａ及び上型７ａの外周面の周方向一部）のずれ量とすることもできる。

なお、レーザ変位計１３は、上述した試験が終了した後に撤去しても良いし、そのまま残しておいても良い。

本例では、既存のプレス機の前記ずれ量を変えるだけで、ワーク１１ａに対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さくできるため、ワーク１１ａの加工コストを抑えられる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１０を用いて説明する。本例は、実施の形態の第３例の変形例である。

本例では、油圧式のプレス機１ｃは、ガイドロッド１４と、ガイドブッシュ１５とを備える。ガイドロッド１４は、下型６ａの第１中心軸に直交する仮想平面内に存在するボルスタ３の上面のうち、基準軸Ｃを中心とする円周方向等間隔となる４箇所から上方に向けて伸長している。ガイドブッシュ１５は、上型７ａの第２中心軸に直交する仮想平面内に存在するスライド４ａの下面のうち、上下方向に関してガイドブッシュ１５と整合する４箇所から下方に向けて伸長している。そして、上下方向に関して互いに整合する位置に存在するガイドロッド１４とガイドブッシュ１５とを、がたつきなく、かつ、上下方向の相対変位を自在に嵌合させている。これにより、ワーク１１ａにプレス加工を施す際に生じる、下型６ａ（第１中心軸）と上型７ａ（第２中心軸）との間の相対的な傾き量を、より小さく抑えられるようにしている。

なお、ワーク１１ａにプレス加工を施す際に生じる、前記傾き量は、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の数を増やしたり、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の直径を大きくしたりすることによって、より小さく抑えることができる。ただし、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の数を増やしたり、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の直径を大きくしたりすると、その分、プレス機１ｃの製造コストが嵩む。この点に関して、本例では、図９の関係を利用して、基準軸Ｃに対する下型６ａ及び上型７ａの中心軸の径方向のずれ量を調整することにより、前記傾き量を小さく抑えることができる。このため、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の数を過度に増やしたり、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の直径を過度に大きくしたりする必要がない。したがって、その分、プレス機１ｃの製造コストを抑えられる。

なお、前記傾き量は、ガイドロッド１４及びガイドブッシュ１５の位置や、下型６ａの直径や、上型７ａの直径など、影響のありそうなパラメータを変えることによって、さらに小さく抑えることもできる。該パラメータが３つ以上の場合は、直交表を使って、前記傾き量がより小さくなる（好ましくは最小になる）組み合わせを採用することができる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第３例と同様である。

［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例について、図１１及び図１２を用いて説明する。

本例は、機械式のプレス機１ｄを用いて、ワークに対し、プレス加工を施す例である。加工対象となるワークは、自身の中心軸であるワーク中心軸を中心とする回転対称な形状を有するワーク１１であっても良いし、自身の中心軸であるワーク中心軸を中心とする非回転対称な形状を有するワーク１１ａであっても良い。

本例のプレス機１ｄでは、スライド４ｂは、その外周縁部が、フレーム２ｂに対し、上下方向（基準軸Ｃの軸方向）の移動を可能に案内されている。また、スライド４ｂは、図示しない電動モータが発生する動力を伝達するリンク機構１６により、上下方向に移動させることができるようになっている。

リンク機構１６は、スライド４ｂの上方に配置されており、第１リンク部材であるクランク軸１７と、第２リンク部材であるコンロッド１８とを備える。クランク軸１７は、軸方向両側部に互いに同軸に配置された１対の回転軸部１９と、軸方向中間部に１対の回転軸部１９と平行に配置されたオフセット軸部２０と、１対の回転軸部１９の互いに近い側の端部とオフセット軸部２０の両端部とをそれぞれ連結する１対の連結部２１を備える。このようなクランク軸１７は、１対の回転軸部１９及びオフセット軸部２０が水平に配置され、かつ、１対の回転軸部１９がフレーム２ｂに対して回転自在に支持されている。コンロッド１８は、その上端部が、オフセット軸部２０に対し、オフセット軸部２０を中心とする回動可能に支持され、かつ、その下端部が、スライド４ｂの上端部の中央部に対し、オフセット軸部２０と平行な軸２２を中心とする回動可能に支持されている。すなわち、リンク機構１６は、このようにスライド４ｂと組み合わされることにより、１対の回転軸部１９を中心とするクランク軸１７の回転に伴って、スライド４ｂを上下方向に往復移動させる、スライダ・クランク機構を構成している。なお、１対の回転軸部１９を中心とするクランク軸１７の回転は、図示しない電動モータを動力源として行われる。

本例のプレス機１ｄでは、図１２に示すように、基準軸Ｃに対するコンロッド１８の傾きに起因して、コンロッド１８からスライド４ｂに対し、基準軸Ｃに対して傾斜した力Ｆが作用する。力Ｆには、スライド４ｂの移動方向である上下方向（基準軸Ｃの軸方向）と直交する方向の成分が含まれている。このため、図１１に示すように、互いに同軸に配置された下型６（又は６ａ）及び上型７（又は７ａ）の中心軸（第１中心軸及び第２中心軸）のそれぞれを、基準軸Ｃと同軸に配置しても、ワーク１１（又は１１ａ）にプレス加工を施す際には、前記成分によってスライド４ｂが傾くことにより、下型６（又は６ａ）（第１中心軸）と上型７（又は７ａ）（第２中心軸）との間に、相対的な傾きが生じる傾向となる。

そこで、本例の場合も、実施の形態の第３例と同様の試験を行い、図９に示すような関係、すなわち、基準軸Ｃに対する下型６（又は６ａ）及び上型７（又は７ａ）の中心軸の径方向のずれ量と、ワーク１１（又は１１ａ）にプレス加工を施す際に生じる、下型６（又は６ａ）（第１中心軸）と上型７（又は７ａ）（第２中心軸）との間の相対的な傾き量との関係を求める。そして、この関係を利用して、前記ずれ量が０でない箇所で、かつ、前記ずれ量が０の場合よりも前記傾き量が小さくなる箇所（好ましくは、該傾き量が最小になる箇所）に、下型６（又は６ａ）及び上型７（又は７ａ）の中心軸を配置する。そして、この状態でワーク１１（又は１１ａ）にプレス加工を施すことで、ワーク１１（又は１１ａ）に対する加工精度を向上させつつ、エネルギーロスを小さくする。

なお、本例の場合、前記ずれ量を決定した後、プレス加工時のクランク軸１７の回転速度を小さい値に変更することで、前記傾き量をより小さくすることができる。その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第３例と同様である。

本発明は、上述した各実施の形態の構成を、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせて実施することができる。本発明は、例えば、転がり軸受を構成する金属製部品（転がり軸受を構成する内輪や外輪、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受を構成するハブ輪や内輪や外輪など）を製造する際に、実施することができる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ プレス機
２、２ａ、２ｂ フレーム
３、３ａ、３ｂ ボルスタ
４、４ａ、４ｂ スライド
５ 油圧シリンダ
６、６ａ 下型
７、７ａ 上型
８、８ａ 下側フレーム部
９、９ａ 上側フレーム部
１０ 柱部
１１、１１ａ ワーク
１２ 下側嵌合孔
１３ レーザ変位計
１４ ガイドロッド
１５ ガイドブッシュ
１６ リンク機構
１７ クランク軸
１８ コンロッド
１９ 回転軸部
２０ オフセット軸部
２１ 連結部
２２ 軸

Claims (3)

1. 下側フレーム部と、前記下側フレーム部の上方に配置された上側フレーム部と、前記下側フレーム部と前記上側フレーム部とを連結する複数の柱部とを備え、基準軸を有し、下側フレーム部と上側フレーム部は、上面視で同じ形状を有するフレームと、
   前記フレームの前記下側フレーム部に支持された第１金型と、
   前記基準軸の軸方向に関して前記第１金型に対する遠近動を可能に前記フレームの前記上側フレーム部に支持された第２金型と、
   前記第２金型を第１金型に対して近づける方向の力を発生させる油圧シリンダとを備える、プレス機を用い、
   ワーク中心軸を有するワークを、前記第１金型と前記第２金型との間に配置した状態で、前記油圧シリンダにより、前記第２金型を前記第１金型に向け押圧して、前記第２金型を前記第１金型に対して近づけることにより、前記第１金型と前記第２金型との間で前記ワークにプレス加工を施す方法であって、
   前記第１金型の中心軸である第１中心軸と、前記第２金型の中心軸である第２中心軸との両方を、前記基準軸と同軸に配置し、
   前記ワーク中心軸を前記基準軸と同軸に配置して、前記ワークに前記プレス加工を施し、
   前記ワークの形状に関する回転対称の回数がｎ（ｎ：２以上の正の整数）である場合に、前記柱部の数がｎ×２ ^ｋ （ｋ：０又は正の整数）であり、かつ、該柱部が前記基準軸を中心とする円周方向に等間隔に配置されている、
   プレス加工方法。
2. 前記下側フレーム部と前記上側フレーム部は、上面視で、正方形の直方体形状を有する、
   請求項１に記載のプレス加工方法。
3. 金属製部品を備えた機械装置の製造方法であって、
   前記金属製部品の製造工程に、請求項１又は２に記載のプレス加工方法を実施する工程を含む、
   機械装置の製造方法。

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