JPH0729151B2 - プレス機械の金型位置決め取付方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス機械で高精度加工を行うための金型位
置決め取付方法、およびその方法を実施するための装置
に関する。

〔背景技術〕

プレス機械の金型はスライドに取り付けられる上型とボ
ルスタに取り付けられる下型とからなり、スライドの上
下動により材料は転写加工等のプレス加工される。スラ
イドの上下動はスライドガイドで案内されながら行わ
れ、このスライドガイドは、一般的に、クリアランスを
有するものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

材料を高精度加工するためには、プレス時における上型
と下型との位置関係が所定通りの正確なものになってい
なければならない。

上型、下型はボルトまたはクランパ等の取付具によりス
ライド、ボルスタに取り付けられ、上型をスライドに取
付具で取り付けるための締付操作を行うと、前述の通り
スライドガイドはクリアランスを有するものとなってい
るため、スライドがこのクリアランス分だけ水平方向に
移動する可能性があり、スライドが片側に若干片寄った
状態となってしまうことがある。この片寄り状態のまま
スライドを上下動して材料をプレス加工すると、上型は
スライドと共に下型に対して若干片寄った状態になって
いるため、これが僅かな加工誤差となって高精度加工を
損ね、また金型寿命を低下させることになる。

本発明の目的は、材料をプレス加工する際における上型
と下型との位置関係を所定通りの正確なものにすること
ができ、高精度加工の達成、金型寿命の低下を防止でき
るようになるプレス機械の金型位置決め取付方法および
その装置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るプレス機械の金型位置決め取付方法は、ス
ライドがクリアランスを有するスライドガイドで案内さ
れて上下動するプレス機械において、スライドを下死点
まで下降させた後、このスライドの水平方向の位置決め
と、スライドに取り付けられる上型の水平方向の位置決
めとのうち、少なくとも一方の位置決めを行い、この
後、スライドに上型を取り付けることを特徴とするもの
である。

また、この方法を実施するための本発明に係る第１番目
の装置は、スライドとベッドを構成要素とする第１上下
構造体と、スライドに取り付られる上型とボルスタに取
り付けられる下型を構成要素とする第２上下構造体との
うち、少なくとも一方の上下構造体における一方の構成
要素に複数のガイドポストを設けるとともに、他方の構
成要素にこのガイドポストがクリアランスを開けて挿入
されるガイドブッシュを筒孔に固設したガイド筒を設
け、前記ガイドブッシュの外周面と前記ガイド筒の筒孔
内周面との間に圧油供給手段が接続された油圧室を設
け、この油圧室に前記スライドへの前記上型の取り付け
時に油圧を供給することにより前記ガイドブッシュを内
径方向へ膨出変形させて前記クリアランスを零とするこ
とを特徴とするものである。

さらに、前記方法を実施するための本発明に係る第２番
目の装置は、スライドと、このスライドに取り付けられ
る上型とのうち、少なくとも一方の周囲に複数のシリン
ダを不動部材に取り付けて配置し、これらのシリンダを
伸び挙動により前記一方に当接可能とするとともに、こ
の当接で前記一方を水平方向に位置決め可能とし、前記
スライドへの前記上型の取り付け時にそれぞれのシリン
ダを伸び挙動させて前記一方を水平方向に位置決めする
ことを特徴とするものである。

また、前記方法を実施するための本発明に係る第３番目
の装置は、第２番目の装置において、前記少なくとも一
方の周囲に配置されて水平方向に対向するシリンダのう
ち、一方の片側におけるシリンダのピストン受圧面積と
他方の片側におけるシリンダのピストン受圧面積とを異
ならせたことを特徴とするものである。

〔作用〕

第１番目の装置における油圧室に圧油に供給し、これに
よりガイドブッシュを内径方向に膨出変形させてガイド
ポストとの間のクリアランスを零とすると、スライドと
上型のうち少なくとも一方が水平方向に位置決めされ、
また、第２番目、第３番目の装置におけるそれぞれのシ
リンダを伸び挙動させると、スライドと上型のうち、少
なくとも一方が水平方向に位置決めされる。特に、第３
番目の装置では、ピストン受圧面積の小さいシリンダの
伸び量がピストン受圧面積の大きいシリンダによって制
限されることにより、この位置決めがなされる。

以上の位置決め作業後、スライドに上型を取り付ける。
この上型取付作業は前記位置決めされた状態で行われる
ため、下型に対する上型の位置は正確になり、この位置
関係を維持したまま材料のプレス加工が行われるため、
高精度加工が達成され、また、金型寿命の低下も防止さ
れる。

もちろん、スライドと上型の両方の位置決めを行ってか
らスライドへの上型の取付作業を行うことが好ましい。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図はプレス機械の一部断面正面図で、第２図は同一
部断面側面図である。ベッド１とクラウン２はコラム３
で結合され、このコラム３は４本ある。クラウン２上に
配置されたモータ４の駆動力はベルト５を介してフライ
ホイール６に伝達され、フライホイール６の回転はクラ
ッチ７を介してクラウン２内部に左右に挿通されたクラ
ンク軸８に伝達される。クランク軸８の偏心部8Aには、
コンロッド９を介してスライド10が連結され、従ってモ
ータ４によるクランク軸８の回転でスライド10が上下動
する。クラッチ７とは反対側のクランク軸８の軸端に設
けられているものは、ブレーキ11である。

スライド10の前後面における左右と対面するそれぞれの
コラム３の面にはガイド部材12が取り付けられ、スライ
ド10にはこれらのガイド部材12と対応する潤滑油供給溝
13A付きガイド部材13が取り付けられている。これらの
部材12,13によりスライド10の上部ガイド手段14が構成
される。スライド10の４つの隅部にはガイドポスト15が
下向きに固設され、これらのガイドポスト15と対応する
ベッド１の上面位置にはガイド筒16が設けられている。
ガイド筒16の筒孔16Aにはガイドブッシュ17が固設さ
れ、ガイドポスト15はこのガイドブッシュ17に摺動自在
に挿入される。これらのガイドポスト15、ガイド筒16、
ガイドブッシュ17によりスライド10の下部ガイド手段18
が構成される。

以上の上部ガイド手段14と下部ガイド手段18とで案内さ
れながらスライド10は上下動し、これらのガイド手段1
4,18によってスライドガイド19が構成される。

一方、スライド10には上型20が取り付けられ、ボルスタ
21には下型22が取り付けられる。上型20には下向きのガ
イドポスト23が固設されており、下型22にはこのガイド
ポスト23が摺動自在に挿入されるガイド筒24が設けられ
ている。スライド10が上下動したとき、上型20はこれら
のガイドポスト23とガイド筒24からなる金型ガイド25で
案内されながら上下動することになる。

第３図は下部ガイド手段18を示す（金型ガイド25はこれ
に準ずる。）。下部ガイド手段18には、ガイド筒16の筒
孔16Aに圧入固定されたガイドブッシュ17と、このガイ
ドブッシュ17に挿入されたガイドポスト15との間におい
てクリアランスＡが存在している。また、上部ガイド手
段14のガイド部材12とガイド部材13との間にもクリアラ
ンスが存在する。

以上において、ガイドポスト15が設けられたスライド10
とガイド筒16が設けられたベッド１とで第１上下構造体
26が構成され、また、ガイドポスト23が設けられた上型
20とガイド筒24が設けられた下型22とで第２上下構造体
27が構成される。

第３図で示した前記ガイドブッシュ17は若干弾性変形可
能な例えば合成樹脂、または金属材料等で形成されてお
り、またその上下部は厚肉部17A,17Bとなっているが、
これらの部分を除き外周面17Cを内径方向へ窪ますこと
により縦方向の長い範囲に亘って薄肉部17Dが設けられ
ている。このため、外周面17Cとガイド筒16の筒孔16Aの
内周面との間には油圧室28が形成され、この油圧室28は
厚肉部17A,17Bに設けたシール部材29でシールされてい
る。

油圧室28はガイドブッシュ17の全周に亘って設けられ、
この油圧室28にはガイド筒16に形成した油路30を介して
圧油供給手段31が接続されている。この圧油供給手段31
は、油タンク32内の油がポンプ33で圧油となって供給さ
れる圧油供給回路34と、圧油供給回路34から油路30を介
して油圧室28まで延びる分岐回路35と、圧油供給回路34
に接続されて油タンク32まで延び、切換弁36を備える油
戻り回路37とからなり、分岐回路35は前記ガイド筒16毎
に設けられている。

次に作用について説明する。

上型20、下型22をスライド10、ボルスタ21に取り付ける
ためには、上型20と下型22を上下に重ねた状態でボルス
タ21の上に載せ、スライド10を下死点まで下降させる。
次いで、切換弁36を位置36Aに切り換えた後、ポンプ33
を駆動させて油タンク32から油圧室28に圧油を供給す
る。油圧室28に圧油が供給されると、ガイドブッシュ18
の薄肉部17Dは内径方向へ弾性的に膨出変形し、これに
よりガイドブッシュ17とガイドポスト15との間に存在し
ていたクリアランスＡはなくなり、薄肉部17Dはガイド
ポスト15の外周面全周に亘って密着する。

このようにクリアランスＡがなくなることは、スライド
10の４つの隅部に対応して設けられたそれぞれのガイド
ポスト15、ガイド筒16において行われるため、前記上部
ガイド手段14のクリアランス、下部ガイド手段18のクリ
アランス分だけ前後、左右の水平方向に移動可能であっ
たスライド10は、水平方向の所定位置に位置決めされる
ことになる。

この後、下型22をボルスタ21にボルトまたクランパ等の
取付具で取り付ける作業を行うとともに、上型20をスラ
イド10に取付具で取り付ける作業を行う。このように上
型20をスライド10に取り付けるために取付具の締付操作
を行っても、スライド10は前述のように水平方向に位置
決めされた状態となっているため、スライド10は水平方
向に移動することはなく、ボルスタ21に対して正確な位
置関係を維持する。

以上の金型取付作業後、切換弁36を位置36Bに切り換
え、これにより油圧室28内の圧油を油タンク32に戻し、
ガイドブッシュ17の薄肉部17Dを元の形状に戻して前記
クリアランスＡを復活させる。

次いで、プレス加工を行うためにスライド10を上下動さ
せると、スライド10は水平方向の正確な位置にあり、ま
た、上型20は前記金型ガイド25の案内作用を受けながら
下型22に対して上下動するため、プレス時におけるスラ
イド10、上型20とボルスタ21、下型22との位置関係は正
確なものとなり、このため材料は高精度加工され、ま
た、雄型、雌型である上型20、下型22は正確に嵌合して
材料をプレス加工するため、金型寿命は長くなる。

以上説明した実施例では、前記第１上下構造体26の構成
要素となっているスライド10にガイドポスト15が設けら
れ、ベッド１にガイド筒16が設けられていたが、これら
を逆にしてもよい。

第４図は本発明の別実施例を示す。この実施例において
も、スライド40は前記実施例のスライドガイドと同様な
ガイドで案内されながら上下動するようになっており、
上型も前記実施例の金型ガイドと同様なガイドで案内さ
れて下型に対して上下動するようになっている。

スライド40の周囲には複数のシリンダ41がピストンロッ
ド41Aをスライド40側に向けて水平に配置され、これら
のシリンダ41はプレス機械の不動部材であるコラム42に
ブラケット43で取り付けられている。それぞれのシリン
ダ41にはシリンダ駆動手段44が接続され、このシリンダ
駆動手段44は、油タンク45内の油を圧油として送り出す
ポンプ46と、それぞれのシリンダ41にこの圧油を給排し
てシリンダ41を伸び挙動、縮み挙動させる切換弁47とを
含んで構成されている。それぞれのシリンダ41を伸び挙
動させ、突出したピストンロッド41Aをスライド40に当
接させた場合には、スライド40が水平方向の所定位置に
位置決めされるようになっている。

この実施例では、上型、下型のスライド、ボルスタへの
取り付け作業を行う時にそれぞれのシリンダ41を伸び挙
動させ、これによりスライド40を水平方向の所定位置に
位置決め状態とする。これによりスライド40はその位置
で水平方向に移動不能となるため、スライド40に上型を
取付具で取り付けるために、取付具の締付操作を行って
も、スライド40は前記スライドガイドのクリアランス分
だけ水平方向に移動することはない。この結果、それぞ
れのシリンダ41を縮み挙動させた後、材料をプレス加工
するためにスライド40を上下動させた場合、この実施例
でもスライド、上型はボルスタ、下型に対して正しい位
置関係となって材料をプレス加工することになり、高精
度加工が達成される。

第５図は本発明のさらなる別実施例に係る装置を示す。
この実施例でも前記スライドガイドと同様なガイドで案
内されながらスライド50が上下動するようになってお
り、上型も前記金型ガイドと同様なガイドで案内されな
がら下型に対して上下動するようになっている。

スライド50の周囲にはピストン51B,52Bの受圧面積が異
なる２種類のシリンダ51,52が水平に配置され、これら
のシリンダ51,52はピストンロッド51A,52Aをスライド50
側に向けてコラム53にブラケット54を介して取り付けら
れている。受圧面積が大きいピストン51Bを有するシリ
ンダ51はスライド50の前後方向および左右方向における
一方の片側に配置され、受圧面積が小さいピストン52B
を有するシリンダ52は他方の片側に配置され、これらは
水平方向に対向している。

この実施例によると、スライド50を水平方向に位置決め
するためにシリンダ51,52に同圧の圧油を供給してピス
トンロッド51A,52Aを伸び挙動させると、受圧面積の小
さいピストン52Bを有するシリンダ52のピストンロッド5
2Aの伸び量が受圧面積の大きいピストン51Bを有するシ
リンダ51のピストンロッド51Aで制限され、これにより
スライド50は水平方向に正確に位置決めされることにな
る。

以上説明した各実施例は前記第１上下構造体26の構成要
素であるスライド10,40,50を水平方向に位置決めするも
のとなっていたが、これらの実施例と同様な装置により
前記第２上下構造体27の構成要素となっている上型20の
水平方向の位置決めを行うようにしてもよい。

具体的に説明すれば、上型20は下型22に対して前記ガイ
ドポスト23、ガイド筒24からなる金型ガイド25で案内さ
れながら上下動するようになっており、これは第１上下
構造体26の構成要素であるスライド10、ベッド１と同じ
関係にあるため、第３図で示した位置決め装置と同様な
装置を金型ガイド25に設けることにより、上型20の水平
方向の位置決めを行うようにしてもよい。また、上型20
の水平方向の位置決めは、第４図、第５図で示した装置
と同様な装置によっても行える。

このように上型の水平方向の位置決めを行った後、上型
をスライドに取付具で取り付けるようにすれば、取付具
の締付操作でスライドがスライドガイドのクリアランス
分だけ水平方向に片寄っても、下型に対する上型の正確
な位置関係は確保されるため、プレス時に上型と下型は
高精度な位置関係を維持して材料を加工することにな
る。

以上において、スライドの水平方向の位置決めと、上型
の水平方向の位置決めとのうち、いずれか一方だけを行
ってもよいが、両方を行ってもよい。

第１図で示したプレス機械はクランク軸８にスライド10
が２本のコンロッド９で連結された２点プレス機械とな
っていたが、本発明は一点プレス機械にも適用できる。

また、スライドガイドは前記した実施例のものに限定さ
れず、他の構造になっているスライドガイドが付設され
ているプレス機械にも本発明は適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スライドに上型を取り付ける際、スラ
イド、上型のうちの少なくとも一方を水平方向に位置決
めし、この後、上型の取付作業を行うようにしたため、
下型に対する上型の所定通りの高精度な位置関係が得ら
れ、この位置関係で上型と下型は材料をプレス加工する
ため、高精度加工を行えるようになり、また、金型寿命
の低下も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレス機械の一部断面正面図、第２図は同一部
断面側面図、第３図はスライドを水平方向に位置決めす
るための装置を示す正断面図、第４図および第５図は他
の装置を示すプレス機械の平断面図である。 １……ベッド、3,42……コラム、８……クランク軸、1
0,40,50……スライド、14……上部ガイド手段、15,23…
…ガイドポスト、16,24……ガイド筒、17……ガイドブ
ッシュ、18……下部ガイド手段、19……スライドガイ
ド、20……上型、21……ボルスタ、22……下型、25……
金型ガイド、26……第１上下構造体、27……第２上下構
造体、28……油圧室、31……圧油供給手段、41,51,52…
…シリンダ、44……シリンダ駆動手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クリアランスを有するスライドガイドで上
   下動が案内されるスライドを下死点まで下降させ、この
   スライドの水平方向の位置決めと、前記スライドに取り
   付けられる上型の水平方向の位置決めとのうち、少なく
   とも一方の位置決めを行った後、前記上型を前記スライ
   ドに取り付けることを特徴とするプレス機械の金型位置
   決め取付方法。
2. 【請求項２】スライドとベッドを構成要素とする第１上
   下構造体と、スライドに取り付けられる上型とボルスタ
   に取り付けられる下型を構成要素とする第２上下構造体
   とのうち、少なくとも一方の上下構造体における一方の
   構成要素に複数のガイドポストを設けるとともに、他方
   の構成要素にこのガイドポストがクリアランスを開けて
   挿入されるガイドブッシュを筒孔に固設したガイド筒を
   設け、前記ガイドブッシュの外周面と前記ガイド筒の筒
   孔内周面との間に圧油供給手段が接続された油圧室を設
   け、この油圧室に前記スライドへの前記上型の取り付け
   時に油圧を供給することにより前記ガイドブッシュを内
   径方向へ膨出変形させて前記クリアランスを零とするこ
   とを特徴とするプレス機械の金型位置決め取付装置。
3. 【請求項３】スライドと、このスライドに取り付けられ
   る上型とのうち、少なくとも一方の周囲に複数のシリン
   ダを不動部材に取り付けて配置し、これらのシリンダを
   伸び挙動により前記一方に当接可能とするとともに、こ
   の当接で前記一方を水平方向に位置決め可能とし、前記
   スライドへの前記上型の取り付け時にそれぞれのシリン
   ダを伸び挙動させて前記一方を水平方向に位置決めする
   ことを特徴とするプレス機械の金型位置決め取付装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記少なくとも一方の
   周囲に配置されて水平方向に対向するシリンダのうち、
   一方の片側におけるシリンダのピストン受圧面積と他方
   の片側におけるシリンダのピストン受圧面積とを異なら
   せたことを特徴とするプレス機械の金型位置決め取付装
   置。