JPH0666823U - プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熟練技術を必要とせず、少ない工数で歪や皺
のない成形品を成形できるように調整することができる
プレス成形装置を提供すること。 【構成】 ブランクホルダ１には、ビード部１０の上方
近傍位置に段差部１ｂが形成されている一方、ポンチ２
に、段差部１ｂと上下方向で重なるラップ部２ａが形成
され、これら段差部１ｂとラップ部２ａとの間に、ポン
チ２の下降途中から下死点までのストローク量に応じて
押圧力を発生するガススプリング４１が設けられ、この
ガススプリング４１にはストロークに応じて発生するバ
ネ力を調整するコントロールパネル４３が接続されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポンチとブランクホルダのダブルアクションでワークを所定形状に 成形するプレス成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

プレス成形装置には、図５に示すように、昇降可能に設けられているブランク ホルダ０１と、その下方に設けられているダイ０２とでワークＷの周縁部を把持 した後、このワークＷを前記ブランクホルダ０１の内側に昇降可能に設けられて いるポンチ０３と前記ダイ０２とで所定の形状に成形するダブルアクションタイ プで、しかも、ブランクホルダ０１およびダイ０２には、ワークＷの周縁部を把 持する部分に、ビード部０４が形成されているものがある（日刊工業新聞社から 昭和５３年に３版発行の『図解プレス型構造とその設計』太田哲著の１２０頁参 照）。なお、前記ビード部０４は、図示のように一方に形成された肉盛部分と他 方に形成された凹部とで構成されていて、ワークＷの成形時にポンチ０３からの 押圧力によってワークＷの周縁部が内側に引き込まれるのを適度に抑制するため のものであって、すなわち、ワークＷの引込量が多過ぎたり少過ぎたりすると成 形品に皺や歪みが発生するもので、このビード部０４の形状に基づいて成形品に 皺や歪みが生じないように調整している。

【０００３】 また、ブランクホルダ０１とこのブランクホルダ０１を昇降させるアウタスラ イド０５との間には、アウタライザ０６と呼ばれる枠状の部材が設けられ、この アウタライザ０６を介して広い面積でブランクホルダ０１を押圧することによっ て、アウタスライド０５の押圧力がブランクホルダ０１およびビード部０４に伝 わり易いようになっている。また、アウタライザ０６は、ブランクホルダ０１の 形状に応じて交換ができるように複数種類のものが予め用意されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、ワークＷの縦横の寸法が極端に異なるような特異な形状である場合 には、ブランクホルダ０１およびポンチ０３の縦横寸法もそれに対応した比率と なるため、予め用意しておいたアウタライザ０６では最適に対応しきれない場合 がある。すなわち、押圧力をブランクホルダ０１に与えるアウタライザ０６は、 ビード部０４の真上位置に配置するのが好ましいのであるが、アウタライザ０６ としてブランクホルダ０１の縦横の長い方の寸法に最適なものを選択すると、縦 横の短い側では、図示のようにビード部０４がアウタライザ０６の入力領域から 内側に大きく外れてしまうことがある。

【０００５】 このような場合、成形時にブランクホルダ０１が曲げモーメントにより変形し てしまい、その結果、アウタスライド０５の押圧力がビード部０４に十分に伝わ らなくなる（図５において、距離Ｌが、ビード部０４が入力領域から内側に外れ た距離であり、この距離が長いほどブランクホルダ０１の変形が大きくなる）。 そこで、従来の装置では、このような場合には、ビード部０４の形状を調整する ことによりブランクホルダ０１とダイ０２との間の把持力（ワークＷの引込量） を適正に調整していた。

【０００６】 すなわち、アウタライザ０６とビード部０４とが上下に重なっていない場合、 このビード部０４における把持力（ワークＷの引込量）は、ビード部０４の形状 に大きく依存することになる。そこで、このビード部０４の形状を調整する手順 を説明すると、まず、ビード部に肉盛り溶接し、この肉盛りを適当に削り取 った後、プレス成形してみて完成した成形品に歪や皺が生じていないかどうか を調べ、この結果に応じて、，の作業を繰り返し（肉盛りを削るほど把持力 が弱くなってワーク周縁部の引込量が増加する）、あるいは、再びの作業を行 った後に，を繰り返すといった作業を行う。このように、ビード部の形状調 整作業は、作業者の感覚に頼らざるをえない作業であるために熟練者が必要にな るし、また、殆どの場合においては、，あるいは，，の作業を繰り返 さなければならないために多大な工数を要する。

【０００７】 本考案は、上記のような問題に着目し、熟練者を必要とせず、少ない工数で歪 や皺のない成形品を成形できるように調整することができるプレス成形装置を提 供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、ダイの上方位置にブランクホルダとポ ンチが昇降手段により昇降可能に設けられ、ブランクホルダとダイとで板状のワ ークの周縁部を把持した上で、ポンチとダイとでワーク把持部分の内側を所定の 形状に成形するプレス成形装置であって、前記ブランクホルダとダイのワーク把 持部分には、成形時のワーク周縁部の引込量を抑制可能なビード部が形成され、 このビード部が、昇降手段からブランクホルダに把持力が入力される入力領域よ りも内側位置に設けられているプレス成形装置において、前記ブランクホルダに は、前記ビード部の上方近傍位置に押圧入力部が形成されている一方、前記ポン チに、前記押圧入力部と上下方向で重なるラップ部が形成され、これら押圧入力 部とラップ部との間に、ポンチの下降途中から下死点までのストローク量に応じ て押圧力を発生する押圧力発生手段が設けられている構成とした。

【０００９】 なお、前記押圧力発生手段は、押圧入力部とラップ部とのいずれか一方側に設 置されて内部に流体が充填されたシリンダと、このシリンダ内を摺動するピスト ンが先端に設けられ、他端面が他方側を向いたピストンロッドと、前記シリンダ 内の流体圧を調整可能な圧力調整手段とから構成してもよい。

【００１０】

【作用】

成形時には、昇降手段によりブランクホルダを下降させてブランクホルダとダ イとの間にワークの周縁部を把持させた後、同じく昇降手段によりポンチを下降 させる。このポンチの下降途中、ポンチのラップ部とダイの押圧部との間に設け た押圧力発生手段では、ポンチが下死点に至るまでのストローク量に応じて押圧 力が発生し、この押圧力が、ブランクホルダの押圧部から、その下方のビード部 へ入力される。したがって、ビード部では、押圧力発生手段の押圧力に応じた把 持力でワークの周縁を把持し、これにより、その後、ポンチを下降させてワーク を成形する際のワーク周縁部の引込量が所定量とされる。

【００１１】 次に、ワークを成形する前準備として、ビード部におけるワークの引込量を調 整する時には、ワークを所定の位置にセットして試しに成形を行う。そして、そ の成形結果を見て、ワーク周縁部の引込量を増加させた方がよい場合には、押圧 力発生手段における発生押圧力を低下させ、一方、ワーク周縁部の引込量を低下 させた方がよい場合には、押圧力発生手段の発生押圧力を増加させる。これを繰 り返して、歪みや皺といった不具合のない成形品が成形されるようになったら、 前準備を終える。

【００１２】 なお、この押圧力発生手段の発生押圧力を調整するにあたり、請求項２記載の プレス成形装置では圧力調整手段を操作して、シリンダにおける流体圧を調整す る。また、発生押圧力の異なる押圧力発生手段を複数種類用意しておいて、成形 結果を見ながら、所定のものに交換するようにしてもよい。

【００１３】

【実施例】

（実施例の構成） 本考案の実施例の構成を図面に基づいて詳述すると、図１および図２は本実施 例のプレス成形装置を示す断面図で、本実施例のプレス成形装置Ｐは、ブランク ホルダ１と、ポンチ２と、ダイ３と、圧力調整ユニット（押圧力発生手段）４を 備えている。

【００１４】 前記ブランクホルダ１は、前記ダイ３との間にワークＷの周縁部を把持するた めのもので、中央に貫通孔を有するリング形状に形成され、図示を省略した昇降 装置（昇降手段）の駆動により昇降するアウタスライド５の下端部にアウタライ ザ６を介して取り付けられている。また、このブランクホルダ１には、下面の内 縁寄りの位置にビード１ａが形成されているとともに、このビード１ａの上方位 置に上方から押圧可能な段差部（押圧入力部）１ｂが形成されている。なお、前 記ビード１ａは、ダイ３との間に把持したワークＷの周縁部に食い込んで、成形 時にその周縁部がポンチ２の押圧力によって内側へ引き込まれるのを抑制可能な 大きさ・形状のもので、周方向に形成されている。また、前記ビード１ａは、ア ウタスライド５からブランクホルダ１に押圧力が入力される入力領域Ｓ、つまり 、アウタスライド５とアウタライザ６との接触面よりも内側に設けられている。

【００１５】 前記ポンチ２は、前記ダイ３とともにワークＷを成形するためのもので、下端 部が塞がれた中空軸状に形成され、前記アウタスライド５によって囲まれた空間 を昇降するインナスライド７の下端部にインナライザ８を介して取り付けられて いる。つまり、このポンチ２は、前記ブランクホルダ１の貫通孔内を昇降可能に 設けられている。また、このポンチ２の外周部には、前記ブランクホルダ１の段 差部１ｂと上下方向で重なるラップ部２ａが形成されており、このラップ部２ａ の下面には受け板２ｂが固定されている。

【００１６】 前記ダイ３は、前記ブランクホルダ１とポンチ２の下方に配設した基台９に載 置されており、その上面にはワークＷを載置可能なダイフェース３ａが形成され ている。また、このダイフェース３ａには、前記ブランクホルダ１のビード１ａ と対向する位置にビード１ａよりも僅かに大きい窪み３ｂが形成され、前記ポン チ２と対向する位置にポンチ２の下端部とともにワークＷを成形する凹部３ｃが 形成されている。前記ビード１ａおよび窪み３ｂにより、ビード部１０が構成さ れている。

【００１７】 なお、前記ブランクホルダ１ならびにダイ３は、材料費の節約ならびに軽量化 などを図るために、不要な部分は全て肉盗みされている。

【００１８】 前記圧力調整ユニット４は、図３に示すように、弾性を調整可能な複数のガス スプリング４１と、このガススプリング４１のガス室（図示省略）に連通された 高圧ホース４２と、この高圧ホース４２が接続されたコントロールパネル（圧力 調整手段）４３と、このコントロールパネル４３に図示を省略した一方弁を介し て接続され、前記ガス室へ窒素ガスを供給すべく窒素ボンベに接続可能な注入口 ４４とを備えている。そして、前記ガススプリング４１は、シリンダ４１ａとピ ストンロッド４１ｂを備え、このピストンロッド４１ｂのストローク量に基づい て、例えば、図４に示すような特性で圧力を発生するもので、このように、スト ローク量変化に対して圧力変化が少なく安定して圧力を発生する特性を有してい る。なお、ストローク０時の圧力は、コントロールパネル４３に設けた注入口４ ４からの窒素ガスの供給量およびコントロールパネル４３内に設けた図示を省略 したドレインバルブからの窒素ガスの排出量により調整する。

【００１９】 そして、図１および図２に示すように、前記ガススプリング４１は、ポンチ２ が下死点に達する前の下降途中にラップ部２ａがピストンロッド４１ｂの上端面 に当接するように、ブランクホルダ１の段差部１ｂに配設されていて、この段差 部１ｂに対して任意の押圧力を出力可能に構成されている。なお、ガススプリン グ４１を設置する数は適宜であるが、ガススプリング４１の数が多いほど、ブラ ンクホルダ１の段差部１ｂに出力する押圧力を高くすることができるとともに、 押圧力分布が均一になる。また、上述のポンチ２がピストンロッド４１ｂに当接 してストロークする量は、受け板２ｂの厚さによって調整されており、実施例で は、ポンチ２の下死点に達する前の１０〜２０mmの範囲に設定されている。

【００２０】 （実施例の作用） ワークＷを成形する場合には、まず、ダイ３にワークＷを載置し、それから、 図１に示すように、ブランクホルダ１とダイ３との間にワークＷの周縁部が把持 されるまでブランクホルダ１を下降させる。

【００２１】 次に、ワークＷよりも上方に配置されているポンチ２を、図２に示すように、 ワークＷが所定形状に成形されるまで下降させる。ポンチ２を下降させると、ま ず、ワークＷの成形が開始され、それから、ポンチ２のラップ部２ａがガススプ リング４１のピストンロッド４１ｂの上端面を押し下げ、これによりガススプリ ング４１に所定のバネ力が発生し、このバネ力がブランクホルダ１の段差部１ｂ に入力される。このブランクホルダ１の段差部１ｂはビード部１０の上方位置に 形成されているので、段差部１ｂに入力された押圧力はビード部１０に伝わり、 ブランクホルダ１とダイ３との間の把持力が所定の圧力となり、その後、ポンチ ２とダイ３によるワークＷの成形が完了する。

【００２２】 このように、コントロールパネル４３によりガススプリング４１のバネ力を調 整することにより、ブランクホルダ１の段差部１ｂにおける押圧力を調整するこ とができ、これによりワークＷの成形時のビード部１０における把持力を調整す ることができる。

【００２３】 そして、ワークＷの成形時にワークＷの周縁部が適正な強さで把持されていれ ば、ワークＷは、ポンチ２の押圧力によって周縁部が内側へ引き込まれるのを適 度に抑制されながら成形されるので、歪や皺のない成形品が完成する。なお、ビ ード部１０における把持力が弱すぎてワークＷの引込量が多過ぎると、成形後の 戻りが大きく所定の形状に仕上がらないもので、そのような場合にはガススプリ ング４１のバネ力を高くしてビード部１０における把持力を増加させ、逆に、ビ ード部１０における把持力が弱過ぎてワークＷの引込量が少な過ぎると、成形品 に歪みや皺あるいは亀裂が発生するもので、そのような場合にはガススプリング ４１のバネ力を低くしてビード部１０における把持力を弱める。

【００２４】 以上のように、本実施例のプレス成形装置Ｐでは、ビード部１０がアウタスラ イド５からブランクホルダ１に押圧力が入力される入力領域Ｓよりも内側に設け られてしまうような特異な形状のワークＷを成形しなければならない場合でも、 ビード部１０における把持力（ワークＷの引込量）の調整を行うにあたり、ビー ド部１０における肉盛や切削などの形状を整える作業を行う必要がなく、コント ロールパネル４３によりガススプリング４１のバネ力を調整するだけでよいため に、熟練技術が不要であり、しかも、調整作業に対する結果（成形品の形状の具 合）が容易に表れるとともに、結果（成形品の形状の具合）に対する調整操作が 明確であるから、試し成形の回数が少なくて済み、準備の工数を削減できる。

【００２５】 以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施 例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更 等があっても本考案に含まれる。例えば、実施例では、押圧力発生手段としての ガススプリング４１をブランクホルダ１側に取り付けた例を示したが、ポンチ２ 側に取り付けてもよい。

【００２６】 また、押圧力発生手段として、単なるコイルスプリングを用いてもよい。ただ し、この場合には、ポンチ２のストローク量に対する発生押圧力を調整する場合 には、必要な押圧力に応じバネ常数の異なるコイルスプリングに取り替えるとい った作業となる。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のプレス成形装置にあっては、ビード部の上方近 傍に形成した押圧入力部とその上方のラップ部との間に、ポンチのストローク量 に応じて押圧力を発生する押圧力発生手段を設けて、ワークの成形時のビード部 における把持力を、ビード部の形状ではなしに、押圧力発生手段によるビード部 に対する押圧力で調整するようにしたため、ビード部の真上位置に昇降手段から の入力領域を配置できない特異な形状のワークを成形しなければならない場合で も、熟練技術を必要とせず、少ない工数で歪や皺のない成形品を成形できるよう に調整することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例のプレス成形装置を示す断面図で
ある。

【図２】実施例装置を示す断面図である。

【図３】実施例装置の部品図である。

【図４】実施例装置のガススプリングの特性図である。

【図５】従来のプレス成形装置を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｐ プレス成形装置 Ｗ ワーク １ ブランクホルダ １ａ ビード １ｂ 段差部（押圧入力部） ２ ポンチ ２ａ ラップ部 ３ ダイ ４ 圧力調整ユニット（押圧力発生手段） ５ アウタスライド １０ ビード部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイの上方位置にブランクホルダとポン
   チが昇降手段により昇降可能に設けられ、ブランクホル
   ダとダイとで板状のワークの周縁部を把持した上で、ポ
   ンチとダイとでワーク把持部分の内側を所定の形状に成
   形するプレス成形装置であって、前記ブランクホルダと
   ダイのワーク把持部分には、成形時のワーク周縁部の引
   込量を抑制可能なビード部が形成され、このビード部
   が、昇降手段からブランクホルダに把持力が入力される
   入力領域よりも内側位置に設けられているプレス成形装
   置において、 前記ブランクホルダには、前記ビード部の上方近傍位置
   に押圧入力部が形成されている一方、前記ポンチに、前
   記押圧入力部と上下方向で重なるラップ部が形成され、 これら押圧入力部とラップ部との間に、ポンチの下降途
   中から下死点までのストローク量に応じて押圧力を発生
   する押圧力発生手段が設けられていることを特徴とする
   プレス成形装置。
2. 【請求項２】 前記押圧力発生手段が、押圧入力部とラ
   ップ部とのいずれか一方側に設置されて内部に流体が充
   填されたシリンダと、このシリンダ内を摺動するピスト
   ンが先端に設けられ、他端面が他方側を向いたピストン
   ロッドと、前記シリンダ内の流体圧を調整可能な圧力調
   整手段とから構成されていることを特徴とする請求項１
   記載のプレス成形装置。