JP7475159B2

JP7475159B2 - 固定治具及び金型の固定方法

Info

Publication number: JP7475159B2
Application number: JP2020027473A
Authority: JP
Inventors: 幸雄角野; 恵史渡辺
Original assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Current assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2024-04-26
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: JP2021130128A

Description

本発明は、固定治具及び固定治具を用いた金型の固定方法に関する。

街灯や信号等の支柱として用いられる鋼管柱が知られている（例えば、特許文献１参照）。
鋼管柱は、金型により鋼板をプレス成形して鋼板を円筒状に湾曲させ、向かい合った端部同士を溶接等によって接合することにより形成される。鋼管柱のプレス成形ラインにおいては、製造する鋼管柱の径に応じてプレス機の金型を交換する。

特開２０１３－０７９５６７号公報

しかし、プレス成形ラインのレイアウト変更等により、プレス機の近くに他の装置が設置されたりすることでプレス機の金型を交換していた作業スペースが十分に確保できなくなることもある。この場合、プレス機の近くの他の場所に作業スペースがあるにもかかわらず、作業スペースが十分ではない不安定な当初の場所で交換作業を行わなければならないという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業スペースが十分に確保できない場所での作業を減らして、他の空いたスペースを作業スペースとして有効に活用することができる固定治具及び固定治具を用いた金型の固定方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、本体部と、前記本体部とで金型を挟む押さえ部とを備えるプレス機に金型を固定する固定治具であって、前記本体部及び前記押さえ部に挿通される軸部と、前記押さえ部に係合して前記軸部の軸線回りの前記金型の回転を規制する回転規制部と、前記回転規制部とで前記本体部と前記押さえ部と前記金型とを挟み込んで締結する締結部と、を備えることを特徴とする。

また、前記回転規制部は、前記軸部の一端に設けられていることが好ましい。

また、前記回転規制部は、前記軸部の一端側から他端側に向けて延びる延在部を有していることが好ましい。

また、前記軸部の他端には、前記締結部に螺合するネジ溝が形成されていることが好ましい。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、上記の固定治具を用いたプレス機への金型の固定方法であって、前記固定治具の前記軸部を前記押さえ部に挿通する工程と、前記固定治具の前記回転規制部を前記押さえ部に係合させる工程と、前記プレス機に対して一方の側から前記固定治具の前記軸部を前記本体部に挿通する工程と、前記プレス機に対して他方の側から前記回転規制部と前記締結部とで前記本体部と前記押さえ部と前記金型とを挟み込んで締結する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の態様によれば、作業スペースが十分に確保できない不安定な場所での作業を減らして、他の空いたスペースを作業スペースとして有効に活用することができる。

固定治具の斜視図である。固定治具の正面図である。固定治具を用いてプレス機に金型を固定する方法を説明する図である。固定治具を用いてプレス機に金型を固定した状態を示す図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとりうる。

＜固定治具の構成＞
最初に、固定治具の構成について説明する。
図１～図４に示すように、固定治具１は、例えば、鋼板をプレス成形して鋼管柱を製造する製造ラインのプレス機１０において、金型１１をプレス機１０の本体部１２に押さえ部１３を用いて固定する治具である。すなわち、金型１１は、本体部１２と押さえ部１３とで挟み込むことにより、プレス機１０に固定される。
図１、図２に示すように、固定治具１は、軸部２と、回転規制部３と、締結部４と、を備えている。

（軸部）
軸部２は、プレス機１０の本体部１２及び押さえ部１３に挿通される部材である。軸部２は、例えば、ボルトから構成されている。軸部２の軸線方向（長手方向）一端側には、締結用工具を嵌め込む六角柱形状の頭部２１が形成されている。頭部２１は、本体部１２及び押さえ部１３に形成された軸部２の挿通孔よりも大きくなるように形成されており、本体部１２及び押さえ部１３に挿通した際に、頭部２１が本体部１２及び押さえ部１３を通り抜けないようにするストッパとなっている。
軸部２の軸線方向他端側の外周面には、ネジ溝２２が形成されている。ネジ溝２２は、締結部４に螺合するように形成されており、軸部２の軸線方向に沿って螺旋状に形成されている。

（回転規制部）
回転規制部３は、軸部２を押さえ部１３に挿通した際に、押さえ部１３に係合して軸部２の軸線回りの金型１１及び押さえ部１３の回転を規制する部材である。回転規制部３は、例えば、Ｌ字状に屈曲形成された板材から構成されている。回転規制部３は、軸部２の一端側に設けられている。具体的には、回転規制部３の一端は、軸部２の頭部２１に溶接等によって接合され、軸部２と一体に形成されている。
回転規制部３は、第１の延在部３１と、第２の延在部３２とを有している。
第１の延在部３１は、軸部２の頭部２１から軸部２の径方向（軸線方向に直交する方向）に沿って延びるように形成されている。
第２の延在部３２は、第１の延在部３１の先端部から軸部２の他端側に向けて、軸部２の軸線方向に沿ってほぼ平行に延びるように形成されている。第２の延在部３２は、回転規制部３を押さえ部１３に係合した際に、押さえ部１３よりも突出しないような長さに形成されている。
第１の延在部３１と第２の延在部３２は、その延在方向が直交していることから、側面視Ｌ字状に形成されている。
ここで、第１の延在部３１の長さは、軸部２と第２の延在部３２との間隔に相当するので、プレス機１０の押さえ部１３の大きさに合わせて、第１の延在部３１の長さを調整すればよい。
なお、第１の延在部３１と第２の延在部３２は、一枚の板材を屈曲形成してもよいし、二枚の板材を溶接等によって接合して形成してもよい。

（締結部）
締結部４は、軸部２のネジ溝２２に螺合することにより、回転規制部３とで本体部１２と押さえ部１３と金型１１とを挟み込んで締結する部材である。締結部４は、例えば、ナットから構成されている。締結部４は、締結用工具を嵌め込むことができるように六角柱形状に形成されている。締結部４は、本体部１２及び押さえ部１３に形成された軸部２の挿通孔よりも大きくなるように形成されている。
締結部４の内周面には、ネジ溝４１が形成されている。ネジ溝４１は、軸部２のネジ溝２２に螺合するように形成されており、締結部４の軸線方向に沿って螺旋状に形成されている。

＜金型の固定方法＞
次に、固定治具１を用いたプレス機１０への金型１１の固定方法について説明する。
図３に示すように、鋼管柱のプレス成形ラインにおいて、プレス機１０の延在方向に沿った一方の側（図３における紙面に対して左側で、本来、プレス機１０の金型１１を交換する作業をしていた側）に、プレス成形後の鋼管柱を搬送する搬送台５０が設けられたとする。
このような場合、作業者は、固定治具１の軸部２を押さえ部１３に挿通し、固定治具１の回転規制部３を押さえ部１３に密着させて係合させる。
次に、作業者は、本体部１２と押さえ部１３とで金型１１を挟みつつ、プレス機１０に対して一方の側から固定治具１の軸部２を本体部１２に挿通する。これにより、軸部２の軸線方向に沿って、本体部１２、金型１１、押さえ部１３、及び回転規制部３が並んだ状態となり、軸部２は本体部１２及び押さえ部１３に挿通された状態となる。
次に、作業者は、プレス機１０に対して他方の側（図３における紙面に対して右側で、搬送台５０が設置されていない側）に移動し、プレス機１０に対して他方の側から締結部４を軸部２のネジ溝２２に螺合させて、回転規制部３と締結部４とで本体部１２と押さえ部１３と金型１１とを挟み込んで締結する。
以上の工程により、図４に示すように、金型１１がプレス機１０に固定される。

以上のように、金型１１を固定する際には、固定治具１を用いることで、作業者は、固定治具１を押さえ部１３と本体部１２に挿通する作業のみをプレス機１０の一方側で行い、締結部４による締結等の他の作業を障害物のないプレス機１０の他方側で的確に行うことができる。よって、金型１１を交換する作業スペースが十分に確保できない不安定な場所（プレス機１０の一方側）での作業を大幅に減らして、他の空いたスペースを作業スペースとして有効に活用することができ、作業効率の向上、安全性の向上を図ることができる。また、金型１１を１セット交換する際には、一度に複数個（例えば、１６個）の金型１１を交換することが多いので、固定治具１を用いることで作業効率の向上効果をさらに高めることができる。
すなわち、従来であれば、金型１１を交換する作業者は、搬送台５０の存在により、プレス機１０の傍に立って金型１１の交換作業をすることができず、不安定な搬送台５０の上で金型１１の締結等の交換作業を行う必要があった。
しかし、固定治具１を用いることで、搬送台５０への昇降、搬送台５０上での横移動、搬送台５０のローラやベアリングの踏みつけをなくすことができるので、既存設備を改造することなく、作業効率、安全性を大幅に向上させることができる。また、搬送台５０への昇降回数が減少することで、作業負荷を減らすことができる。
また、従来は搬送台５０上での作業負荷を減らすため、金型１１を固定するボルト（軸部２の代わり）をプレス機１０の本体部１２に溶接することが多かったが、固定治具１を用いることで、ボルトを本体部１２に溶接しておく必要もないので、プレス機１０のメンテナンス作業を軽減することができる。
また、固定治具１は、回転規制部３を備えているので、プレス機１０の他方側で締結部４を締結する際でも押さえ部１３の共回りを防止することができる。

＜その他＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更することができる。
例えば、軸部２と締結部４は、ネジ溝２２，４１同士の螺合によって締結されるものに限らず、軸部２に孔を形成し、この孔にピンを挿入して押さえ部１３と本体部１２と金型１１とを挟み込んで固定するようにしてもよい。
また、回転規制部３は、押さえ部１３の形状に合わせて形成することが好ましく、回転規制部３と押さえ部１３のがたつきを防ぐためにも、互いに相補的形状とすることが好ましい。

１固定治具
２軸部
３回転規制部
４締結部
１０プレス機
１１金型
１２本体部
１３押さえ部
２１頭部
２２ネジ溝
３１第１の延在部
３２第２の延在部
４１ネジ溝

Claims

本体部と、前記本体部とで金型を挟む押さえ部とを備えるプレス機に金型を固定する固定治具であって、
前記本体部及び前記押さえ部に挿通される軸部と、
前記押さえ部に係合して前記軸部の軸線回りの前記金型の回転を規制する回転規制部と、
前記回転規制部とで前記本体部と前記押さえ部と前記金型とを挟み込んで締結する締結部と、
を備え、
前記回転規制部は、前記軸部の一端に設けられた頭部の端面と一体に接合され、前記軸部の一端側から他端側に向けて延びる側面視Ｌ字状の延在部を有し、
前記延在部は、前記軸部の前記頭部から前記軸部の径方向に沿って延びる第１の延在部と、前記第１の延在部の先端部から前記軸部の他端側に向けて前記軸部と平行に延びる第２の延在部と、を有しており、
前記第２の延在部は、前記回転規制部を前記押さえ部に係合した際に、前記押さえ部よりも突出しないような長さに形成されており、
前記回転規制部は、前記本体部と前記押さえ部との間に前記金型を挟み込んだ状態で前記締結部により締結する場合の前記本体部および前記押さえ部の回転を規制することを特徴とする固定治具。
前記軸部の他端には、前記締結部に螺合するネジ溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定治具。
請求項１から２までのいずれか一項に記載の固定治具を用いたプレス機への金型の固定方法であって、
前記固定治具の前記軸部を前記押さえ部に挿通する工程と、
前記固定治具の前記回転規制部を前記押さえ部に係合させる工程と、
前記プレス機に対して一方の側から前記固定治具の前記軸部を前記本体部に挿通する工程と、
前記プレス機に対して他方の側から前記回転規制部と前記締結部とで前記本体部と前記押さえ部と前記金型とを挟み込んで締結する工程と、
を有することを特徴とするプレス機への金型の固定方法。