JPS60223625A - プレス型の自動調芯構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プレス型の自動調芯構造に係り、特にプレス
加工用ポンチのダイスに対する自動的な調芯を行なわし
めるための構造に関するものである。

従来から、一方の型側に設けたダイスと他方の型側に設
けたポンチとを相対的に移動せしめて、かかるダイスと
ポンチとにより、所定の被加工材料に対してしごき、打
抜き、深絞り、曲げ等のプレス加工操作を施し、目的と
するプレス加工品を製造するようにしたプレス型におい
ては、前記ダイスとポンチとの芯合わせ、換言すれば調
芯が、均一な製品を得る上において重要な課題とされて
おり、特に精密なプレス加工品であればある程、厳密な
調芯を行なう必要があるのであって、例えば熱交換器用
フィンの如き硬質フィンや各種容器の如き加工にあって
は、その調芯の如何によって製品肉厚が著しく変化して
、その品質を左右する問題を内在しているのである。

このため、特公昭５７−９８８９号公報においては、ダ
イス内に同心的に案内杆を設ける一方、ポンチをその半
径方向に移動可能と為し、そしてか力するポンチの先端
部を前記案内杆に嵌合し得るようにして、加工時にそれ
らを相互に誘導、合致せしめるようにすることにより、
調芯を行なうようにした構造のものが明らかにされてい
る。

しかしながら、このようなポンチを移動可能と為して、
ダイスに調芯せしめる構造のものにあっては、該ポンチ
を支持する下型に設けられたポンチ受は部が、複数個の
ボールを同一平面内に転勤可能に配列したリテーナから
なるポールリテーナ（ベアリング）を介して、かかるポ
ンチを支持する構造を採用するものであるところから、
ががるポンチに作用する加工力は、該ベアリングを介し
てポンチ受は台に伝えられることとなり、それ故に点接
触方式の支持構造となって、ベアリングの精度、摩耗が
調芯精度に大きな影響をｉたらす問題があり、また長期
間の使用に基づくところの摩耗等によって、そのような
ベアリングは取り替える必要があり、更には、かかるベ
アリングやそれが当接するポンチ面、ポンチ受は台面等
が損傷する問題を内在している。

しかも、このようなベアリングを介して水平方向に自由
な移動を許容しつつ、その垂直方向の力をポンチ受は台
にて支持せしめる構造にあっては、かかるポンチの垂直
方向上方への動きを規制するために、他の何等かの手段
も採用する必要が生じ、このため、そのようなポンチの
支持構造が複雑となる問題も内在しているのである。

ここにおいて、本発明は、かくの如き従来の問題を解決
しようとするものであって、その特徴とするところは、
一方の型側に設けたダイスと他方の型側に設けたポンチ
とを相対的に移動せしめて、該ダイスとポンチとにより
所定の被加工材料をプレス加工するようにしたプレス型
において、前記ポンチの基部を、前記他方の型内に設け
られたポンチ保持手段にて、ポンチ半径方向に移動可能
に保持せしめると共に、該ポンチの基部及び該ポンチ保
持手段の対向面の少なくとも何れか一方に磁石を設けて
、かかる磁石の吸引乃至は反撥作用の下に、前記プレス
加工時の塑性加工力のポンチ半径方向の力に従って該ポ
ンチを移動せしめて、自動調芯させるようにしたことに
ある。

かくの如き本発明に従えば、ポンチは、その基部におい
て、ポンチ保持手段にて、それらの間に配された所定の
磁石を介して面接触的に支持されるものであるところか
ら、簡略な構造を採用しつつも、調芯精度がより一層向
上され、また長期間の使用による摩耗等の問題も効果的
に改善され得て、従来のベアリングによる支持構造にお
ける損傷等の問題は悉く解消され得たのである。

また、ポンチの基部は、介在される磁石の吸引乃至は反
撥作用によって、ポンチ保持手段に当接、保持せしめら
れるものであるところから、そのガタッキが効果的に阻
止されつつ、そのポンチ半径方向への移動が可能であっ
て、これによりプレス加工時における塑性加工力のポン
チ半径方向の力に従って、換言すればポンチのセルフ・
センターリング力を利用して、自動調芯が効果的に行な
われ得るのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明が好適に通用される硬質フィン製造用しごき金型の具
体例について、図面に基づいて詳細に説明する。ことと
する。

まず、第１図において、２は、しごき金型を構成する上
型であり、４はその下型である。そして、上型２は、上
型ダイセット６とグイプレート８が重ね合わされて、上
下方向に昇降可能な可動型構造とされている。また、円
筒状のしごきダイスｌＯが、ダイプレート８を貫通して
設けられており、そのフランジ部が上型ダイセット６と
グイプレート８にて挟持されることによって固定されて
いる。

さらに、このしごきダイス１ｏの内孔（ポンチ孔）内に
は、柱状のポンチガイド部材１２が同心的に嵌装せしめ
られて、その軸心方向に移動可能とされていると共に、
スプリング１４によって下方に付勢せしめられている。

なお、このポンチガイド部材１２の下部の中心には、下
方に突出する円筒部１６が設けられていると共に、その
中心に貫通孔１８が穿設されている。

一方、下型４は、下型ダイセラ１−２０の上に、順次、
ポンチプレート２２、押えプレート２４を積み重ねてな
り、更にその上に、上型２の下降によって下方に押し下
げられるストリッパプレート２６にて構成され、全体と
して位置固定の固定型とされている。　そして、この下
型４内にはポンチ受台２８が装置され、更にががるポン
チ受台２８の上面には、内部に凹所３ｏを設けたポンチ
保持手段としてのポンチ保持ケース（ポンチボルダ−）
３２が固定せしめられている。

また、しごきポンチ３４の先端部は細径の嵌合部３６と
され、かかる嵌合部３６が、前記しごきダイス１０内に
おいて軸心方向に移動可能に保持されるポンチガイド部
材１２の下部の円筒部１６の貫通孔１８内に嵌入せしめ
られるようになっている一方、かかるしごきポンチ３４
の基部には、半径方向外方に突出したフランジ部３８が
形成されており、このフランジ部３８を含むしごきポン
チ３４の基部部分が、ポンチ保持ケース３２の上部に設
けられた挿通孔４ｏを通じて、ポンチ保持ケース３２内
に収容、保持されている。

そして、このようにしごきポンチ３４が挿通せしめられ
た挿通孔４ｏは、該しごきポンチ３４の外径よりも大き
いが、フランジ部３８の外径よりは小さな径とされてお
り、これによってかかるしごきポンチ３４のフランジ部
３８が、ポンチ保持ケース３２の挿通孔４０の周縁部と
しての係止縁部４２に係止せしめられることによって、
該しごきポンチ３４の軸心方向ダイス１０側（上方への
移動）が規制されているのである。

さらに、かかるしごきポンチ３４の底面には、第一の磁
石４４が埋設、固定される一方、かかる第一の磁石４４
に対向するポンチ保持ケース３２の内面に、第二の磁石
４６が設けられている。なお、ここでは、かかる第−及
び第二の磁石４４及び４６としては同種の磁極のものが
使用されており、これによってそれら磁石４４．４６間
には、反撥作用が生じて、図示の如く、ポンチ保持ケー
ス３２内の凹所３０の底面（内面）との間に、所定の間
隙が形成された状態に浮上せしめられて、ポンチ３４は
、その半径方向に移動可能に保持されているのである。

従ちて、かかる構造の装置において、今、しごきダイス
１０の軸心としごきポンチ３４の軸心との間に、成る量
：Δ芙の偏心が存在する場合において、第２図に示され
る如く、下型４上に、具体的にはストリッパープレート
２６上に、予め所定位置に孔４８を設けたアルミニウム
板等の被加工材料５．０を供給した状態において、第３
図に示される如く、上型２を降下せしめ、ポンチガイド
部材１２の円筒部１６の貫通孔１８内にしごきポンチ３
４の先端嵌合部３６を嵌入せしめ、更にその後、第４図
に示される如く、上型２を降下させて、しごきダイス１
０としごきポンチ３４との間にお　″いて、しごき操作
を行なうようにすれば、かかるしごきポンチ３４は、こ
のしごき加工時の塑性加工力のポンチ半径方向の力に従
って、その半径方向に移動せしめられて、前記偏心量：
Δχは自動的に解消されて、同心的にしごきダイス１０
としごきポンチ３４とが位置せしめられるようになり、
以て被加工材料５０には精密なしごき加工が施されるこ
ととなって、目的とする円筒状つば付透孔部５２が均一
な肉厚において形成されることとなるのである。

すなわち、しごきポンチ３４は、相対向して設けられた
第−及び第二の磁石４４．４６によって浮上せしめられ
た状態において、ポンチ保持ケース３２内に収容され、
且つその半径方向に移動可能に保持されているところか
ら、しごき加工時のセルフ・センターリング力によって
、該しごきポンチ３４は、しごきダイス１０に対して同
心的に位置するように、効果的に移動せしめられること
となり、以て自動的な調芯が有効に行なわれるのである
。

このように、かかる調芯構造によれば、しごきポンチ３
４の基部が、ポンチ保持ケース３２内において、第−及
び第二の磁石４４．４６の反撥作用の下に保持された状
態において、しごき加工が行なわれ、その際自動調芯を
為すものであって、従来のベアリング支持方式とは異な
り、しごきポンチ３４は面接触にて支持される構造とな
るところから、調芯精度が向上され、１μｍ以内の精度
を有）すに達成し得ることとなったのであり、またかか
るしごきポンチ３４は、ポンチ保持ケース３２内に有効
に保持されていることによって何等のガタッキもなく、
例えば熱交換器用フィンの如き硬質フィンの製造に際し
て要求される、高速しごき加工にあっても、２５０ｓｐ
ｍ以上のしごき加工を可能ならしめたのである。

しかも、かかる構造によれば、しごきポンチ３４の支持
構造は、従来のベアリング方式に比して著しく簡略化さ
れ得る他、調芯精度を維持する上において必要なベアリ
ングの精度、摩耗等について考慮する必要が全くなくな
った他、ポンチ受台２８やしごきポンチ３４の当接面に
おける損傷等も全（考慮する必要がなくなったのである
。

なお、上例の調芯構造にあっては、しごきダイス１０内
に同心的に位置せしめられて、その軸心方向に移動可能
とされたポンチガイド部材１２が設けられ、これにしご
きポンチ３４の先端部が嵌合せしめられた状態において
、しごき加工が行なわれるようになっているが、このよ
うなポンチガイド部材１２の配設により、しごきポンチ
３４の半径方向の保持が容易となる効果があり、ポンチ
半径方向の粗調整の役目を為すものとして、好適に採用
される手段である。尤も、しごきポンチ３４の調芯のた
めの微調整は、塑性加工力の半径方向の力の分布に従う
ポンチ３４のセルフ・センターリング作用により行なわ
れることとなる。

また、上例の調芯構造の如く、しごきポンチ３４を磁石
の反撥作用を利用して浮上せしめた状態において、ポン
チ保持ケース３２に保持せしめるには、第−及び第二の
磁石４４．４６として、ポンチ重量相当を浮上させる反
撥力を発揮し得る磁石を選ぶ必要があり、特に本発明に
あっては、最大磁気エネルギー積の大きい希土類磁石、
例えばＮｅｏｍａｘ、Ｃｏｒｍａｘ　（何れも住友特殊
金属）等の商品名で市販されているものが好適に用゛い
られる。また、しごきポンチ３４の浮上量は、ポンチ保
持ケース３２の底面の表面粗さの数倍もあれば充分であ
り、例えば１０μｍ程度で可である。

とゝころで、上例の調芯構造にあってはミしごきポンチ
３４は、二つの磁石４４．４６の反撥力にて浮上せしめ
られた状態で保持されているが、またそれら磁石４４．
４６の吸引作用の下において、ポンチ保持ケース３２内
に保持されるようにしても、上記と同様な調芯作用は発
揮され得るのである。

すなわち、第５図に示されるように、しごきポンチ３４
の底面に埋設される第一の磁石４４とポンチ保持ケース
３２に設けられた第二の磁石４６とを、互いに異種の磁
極のものとすることにより、しごきポンチ３４は、磁石
の吸引作用によってポンチ保持ケース３２の内面に吸着
された状態下において保持されることとなるが、しごき
加工に際しては、その塑性加工力（求心力）と前′記磁
石の磁力とでは、前者の方が遥かに大きなものであると
ころから、しごきポンチ３４は、ポンチ保持ケース３２
に吸着されつつも、その半径方向に移動せしめられ得て
、前述の如き自動調芯が行なわれるのである。このよう
な磁石の吸引作用を利用する場合にあっても、その調芯
精度は１μｍ以内と為すことが可能であり、また高速加
工、例えば２５０ｓｐｍのしごき加工が可能である。

なお、このように、磁石４４及び４６を吸引作用を発揮
するものとして使用する場合においては、調芯精度は、
磁石の強さを示す最大磁気エネルギー積の大きさに直接
影響を受けることがなく、むしろポンチ３４の底面やポ
ンチ保持ケース３２の内面の表面性状、潤滑の有無等に
よって影響を受けるところから、かかるしごきポンチ３
４の底面やポンチ保持ケース３２の内面の表面仕上げを
向上させると共に、潤滑処理、例えば弗素樹脂コーティ
ング処理等を施して、その摩擦係数を０．０３〜０．０
５にしておくことが望ましい。

また、第５図においては、しごきポンチ３４は、前例と
は異なり、ポンチガイド部材１２を設けな・いで、しご
きダイス１０との間でしごき加工を行なうようした構造
のものが明らかにされているが、このようにポンチガイ
ド部材１２を設けない場合にあっては、ポンチ保持ケー
ス３２内におけるポンチ６４の動き得る範囲を小として
、該ポンチ保持ケース３２の内面の径＝Ｄとポンチ３４
のフランジ部３８の外径；ｄとの差（Ｄ−ｄ）が２０μ
ｍ程度以下とすることが望ましい。なお、前記ポンチガ
イド部材１２を設ける場合にあっては、Ｄ−ｄの値とし
ては１００μｍ程度まで許容されることとなる。

以上、本発明の具体例について図面を参照しつつ、詳細
に述べてきたが、本発明が、かかる記載によって限定的
に解釈されるものではないこと、言うまでもないところ
であり、本発明には、本発明の趣旨を逸脱しない限りに
おいて、種々なる改良、修正、変更等を加え得るもので
あり、本発明が、そのような実施形態のものをも含むも
のであることは、言うまでもないところである°。

例えば、前例では、ポンチ３４の基部とポンチ保持ケー
ス３２の何れにも磁石４４．４６が設けられたが、本発
明に従って吸引作用を利用する場合にあっては、ポンチ
３４及びポンチ保持ケース３２の何れか一方に磁石を設
け、他方には鉄などの磁性材料を配した構成を採用する
ことも可能である。

また、本発明は、前記例示の如く、熱交換器用フィン等
の硬質フィンを製造するためのしごき加工に特に好適に
適用されるものであるが、その他、打抜き、深絞り、曲
げ等のプレス加工にも通用することが可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明に従う自動調芯
は、ポンチをポンチ受台に固定することなく、磁石の吸
引乃至は反撥作用の下に保持して、所定のプレス加工を
施した際におけるセルフ・センターリング力を利用して
、自動調芯を行なうようにしたものであって、極めて簡
単な構造で、摩耗や損傷等の問題を何隻顧慮することな
く、調芯精度を向上せしめ得たものであって、そこに未
発　。

明の大きな工業的意義が存するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すしごき加工型の断面説
明図であり、第２図〜第４図はそれぞれしごき加工工程
の一つの状態を示す要部断面説明図で１す、第５図は本
発明の他の実施例を示すしごき加工型の要部断面説明図
である。 ２；上型　４；下型 １０：しごきダイス １２：ポンチガイド部材 １４ニスプリング　１６：円筒部 １８：貫通孔　２８：ポンチ受台 ３０：凹所　３２：ポンチ保持ケース ３４：しごきポンチ ３６：嵌合部　３８：フランジ部 ４０：挿通孔　４２：係止縁部 ４４：第一の磁石　４６：第二の磁石 ５０：被加工材料　５２：つば付透孔部出願人　住友軽
金属工業株式会社 第１図 −Ｎ−−−、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１一方の型側に設けたダイスと他方の型側に設けた
   ポンチとを相対的に移動せしめて、該ダイスとポンチと
   により所定の被加工材料をプレス加工するようにしたプ
   レス型において、前記ポンチの基部を、前記他方の型内
   に設けられたポンチ保持手段にて、ポンチ半径方向に移
   動可能に保持せしめると共に、該ポンチの基部及び該ポ
   ンチ保持手段の対向面の少なくとも何れか一方に磁石を
   設けて、かかる磁石の吸引乃至は反椿作用の下に、前記
   プレス加工時の塑性加工力のポンチ半径方向の力に従っ
   て該ポン。 チを移動せしめて、自動調芯させるようにしたことを特
   徴とするプレス型の自動調芯構造。 （２）前記ポンチがその基部に半径方向外方に突出した
   フランジ部を有する一方、前記ポンチ保持手段が該フラ
   ンジ部に係止し得る係止縁部を有し、該係止縁部に対す
   る該フランジ部の係止によって前記ポンチの軸心方向ダ
   イス側への移動が規制されている特許請求の範囲第１項
   記載の自動調芯構造。 （３）前記ダイスが、そのポンチ孔内に軸心方向に移動
   可能なポンチガイド部材を同心的に有し、前記プレス加
   工時に該ポンチガイド部材に対して前記ポンチの先端部
   が同心的に嵌合せしめられることにより、該ポンチが前
   記ダイスに対して同心的な位置に移動せしめられるよう
   にした特許請求の範囲第１項又は第２項記載の自動調芯
   構造。 （４）前記ポンチがその基部に第一の磁石を有する一方
   、該第−の磁石に対向するように第二の磁石を前記ポン
   チ保持手段が有している特許請求の範囲第１項乃至第３
   項の何れかに記載の自動調芯構造。