JPS6252648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数枚の板材を一種のプレス成形によ
つて接合する板材の接合装置に関する。

複数枚の板材を一種のプレス成形によつて接合
する方法の一例として、従来第１図及び第２図に
示すようなものがある。この第１図及び第２図に
示された従来法は、接合すべき二枚の金属板Ａ，
Ｂを上下に重ね合わせて、まずその所定部位に両
側が切断された略台形の膨出部Ｃを形成し（第１
図参照）、次に膨出部Ｃをすえ込んで横方向に張
出させ（第２図参照）、この張出し部Ｄ，Ｄによ
つて膨出部Ｃが金属板Ａ，Ｂに形成された孔Ｅか
ら抜出ないようにして両金属板Ａ，Ｂを接合する
というものである。このようにして金属板を接合
する型装置は第３図に示されており、この第３図
において、Ｆは接合すべき金属板を支持する受
台、Ｇは打抜き成形ポンチ、Ｈは切断成形ダイ
ス、Ｉは平打ちポンチであり、その動作を説明す
ると、まず切断成形ダイスＨを下降させて接合す
べき金属板Ａ，Ｂを受台Ｆ上に押圧し（第３図ａ
参照）、次に打抜き成形ポンチＧを上昇させて切
断成形ダイスＨとの協働作用により膨出部Ｃを形
成し（第３図ｂ参照）、最後に膨出部Ｃを横方向
に張出させるために、切断成形ダイスＨを上昇さ
せ（第３図ｃ参照）、この状態で平打ちポンチＩ
を下降させて膨出部Ｃをすえ込むものである（第
３図ｄ参照）。

しかしながら上記従来構成のものでは、型構成
が複雑で、しかも膨出部Ｃをすえ込みによつて横
方向に張出させるものであるから、そのすえ込み
前に切断成形ダイスＨを上昇させて、膨出部Ｃが
張出し得る状態にせねばならず、総じて型の動き
が複雑となり、これがために型を作動させるプレ
スは専用機として特別に製作せねばならず、設備
費が高くなるという問題があつた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
従つてその目的は、型構成が比較的単純で、しか
も工程数が大幅に減少して生産性が向上すると共
に、普通一般の単能プレスに取付けて使用するこ
とができて設備費の低減化に寄与し得るといつた
実用に好適する板材の接合装置を提供するにあ
る。

以下本発明の一実施例を第４図乃至第１５図に
基づいて説明する。１はプレスのラム２に取付け
たポンチホルダ、３はこのポンチホルダ１の下部
に固定したポンチプレートであり、このポンチプ
レート３の中央にはポンチ４が固定されている。
５はポンチプレート３の下方にガイドピン６を介
して上下動可能に支持した押え板で、これは前記
ポンチ４に巻装するようにしてポンチプレート３
との間に介在せしめた圧縮スプリング７により常
には第４図に示す最下降位置に押下げられてい
る。一方、８はプレスのベツド９に取付けられた
ボルスタで、これの上部にはダイス１０が固定さ
れている。このダイス１０の中央には上下に貫通
する孔１１を形成すると共に、この孔１１の周壁
部の対応両側には上端面において開口する溝１
２，１２を形成している。前記ポンチ４はその下
降によつて、後述するように接合すべき板材をダ
イス１０の孔１１内に膨出させるようになつてお
り、従つて孔１１はダイス穴としての作用を有す
る。而して上記構成の結果、ダイス穴たる孔１１
の周壁部は、上端面において開口する溝１２，１
２により分割された複数例えば二個の拡開可能な
分壁部１０ａ，１０ａによつて形成された形態と
なり、且つその各分壁部１０ａ，１０ａの上端面
における孔１１側の端縁には中央部が円弧状に窪
む切断エツジ１３，１３が形成されている。尚、
１２ａ，１２ａは溝１２，１２の下半部の幅広部
を示す。１４はダイス１０の孔１１の周壁部の上
端部外周に巻装した弾性材から成る筒状の拡開規
制部材で、これはその弾性に基づく強い締付力に
よつてダイス１０を復元状態に維持し、ダイス１
０が拡開すると弾性的に伸張するようになつてい
る。１５，１５は拡開規制部材１４の対応両側に
取着され一端部をダイス１０の溝１２，１２に挿
入したピンで、これは拡開規制部材１４の強い締
付力によつてダイス１０が必要以上に縮径するこ
とを阻止するためのものである。１６はダイス１
０の下端径大部１０ｂ上に載置した例えば比較的
硬質のゴム材から成る二分割性の弾性座板、１７
はダイス１０の下方部に形成した雄ねじ部、１８
はこの雄ねじ部１７に螺合するようにしてダイス
１０の外周に嵌合された環状部材としてのナツト
であり、このナツト１８は前記弾性座板１６上に
締付けて固定してある。斯るナツト１８は螺進退
操作により溝１２，１２の深さ方向即ち上下方向
に移動可能であり、しかも必要に応じて弾性座板
１６をその厚さが異なる他の弾性座板と交換する
ことによつてナツト１８の固定高さ位置を大きな
範囲に亘つて調節できるようになつている。この
ようにしてナツト１８の高さ位置を変えると、ダ
イス１０の拡開に寄与する溝１２，１２の長さ寸
法が変化するので、ダイス１０の拡開開始力を調
節することができるものである。１９はダイス１
０の孔１１内に上下動可能に収納された受け部た
る軸棒で、これの下半部分は前記ボルスタ８に形
成した保持孔２０内に挿入されている。２１はボ
ルスタ８の保持孔２０の下端雌ねじ部２２に螺合
した調整ねじ、２３はこの調整ねじ２１と軸棒１
９の鍔部１９ａとの間に介在せしめた圧縮スプリ
ングであり、軸棒１９はこの圧縮スプリング２３
の弾発力により常には上端がダイス１０の上端と
面一になる位置まで押上げられている。そして、
軸棒１９は圧縮スプリング２３の弾発力に抗して
所定量押下げられると前記調整ねじ２１に当接す
るようになつており、その当接までの下降長さは
調整ねじ２１を螺進退することにより調整できる
ようになつている。

次に上記構成の作用を説明する。まず接合すべ
き例えば二枚の板材２４，２５を上下に重ね合わ
せてダイス１０上に載置し、この状態でプレスの
ラム２を下降させる。そしてラム２が所定量下降
すると、押え板５が板材２４，２５に当接してこ
れらをダイス１０上に押圧固定すると共に、押え
板５自身はそれ以上の下降を阻止される（第６図
参照）。このようにして押え板５の下降が停止さ
れると、以後ラム２によりポンチ４のみが下降を
続けるようになるため、両板材２４，２５はポン
チ４の圧下力によつてダイス１０の孔１１及び溝
１２，１２内に膨み出す。そして、その膨出部２
６のうち溝１２，１２に対応する部分は板材２
４，２５に連続したまま残り、切断エツジ１３，
１３に対応する両側はポンチ４と切断エツジ１
３，１３との協働作用により切断される（第７図
及び第９図参照）。このようにして、板材２４，
２５が膨み出すと、これにより軸棒１９が圧縮ス
プリング２３の弾発力に抗して押下げられ、やが
てその下端が調整ねじ２１に当接するようになる
が、ポンチ４はその後も更に若干量下降するた
め、このポンチ４の下降により、膨出部２６が強
くすえ込まれるようになる。即ち、ポンチ４は軸
棒１９が調整ねじ２１に当接した時点の位置から
その後最下降位置に至るまでの下降行程域をすえ
込み域とするものであり、軸棒１９はポンチ４が
このすえ込み域に至つた時点で下降を停止して膨
出部２６を受け、該膨出部２６にポンチ４のすえ
込み力を作用させるものである。而して、ポンチ
４のすえ込み域における下降により、膨出部２６
は切断側方向に拡がり出るように圧延され、ダイ
ス１０の分壁部１０ａ，１０ａに矢印２７及び２
８方向（第１０図参照）の拡開力を及ぼすように
なる。そしてこの拡開力が所定値以上になると、
拡開規制部材１４の締付力に抗して膨出部２６の
両側の切断端がダイス１０の分壁部１０ａ，１０
ａを拡開させつつ横方向に張り出す（第８図及び
第１０図参照）。而して、ラム２が所定の下降を
終了して上昇すると、ポンチ４は押え板５と共に
上昇して元位置に復帰し、一方軸棒１９は圧縮ス
プリング２３の弾発力により上昇復帰してその復
帰過程で両板材２４，２５の膨出部２６を突上げ
て孔１１及び溝１２，１２から抜き出し、これに
よりダイス１０は拡開規制部材１４の締付力によ
り縮径して復元する。

尚、ポンチ４の先端部の形状としては、膨出部
２６の圧延のために費されるエネルギーをできる
だけ小さくするため、第１１図のように両側を鋭
角状に切欠いて膨出部２６との当接面積を小さく
することが好ましいが、このようにすると、接合
すべき板材が脆く伸び率の少ない材質であると、
切欠部のエツジ４ａ，４ａによつて亀裂を生ずる
場合がある。この場合には第１２図のように両側
を緩やかに傾斜させて、その傾斜面との境界部４
ｂ，４ｂに適当な丸みをもたせるようにするとよ
い。第１３図は第１１図のポンチにより成形した
膨出部を、第１４図は第１２図のポンチにより成
形した膨出部を夫々示す。

このように本実施例では、膨出部２６をすえ込
んでこれを横方向に張出させ、この張出し部２
９，３０によつて両板材２４，２５を接合する構
成であるが（第１５図参照）、ダイス１０は拡開
機能を有しているから、膨出部２６をダイス１０
の孔１１内ですえ込むと、該膨出部２６はダイス
１０を拡開させながら横方向に張出るようにな
り、従つて膨出部２６をすえ込み前にダイス１０
から抜出すという動作が不要となる。このため、
一組のポンチ４とダイス１０とで接合用の型を構
成できると共に、膨出部２６の成形と膨出部２６
のすえ込みとをポンチ４の一下降動作によつて連
続的に行うことができるから、工程数が大幅に減
少して生産性が頗る向上し、しかも普通一般の単
能プレスに取付けて使用することが可能で、従来
のようにプレスを専用機として製作する必要性が
なく、設備費を低く抑えることができる。更に、
ダイス１０に溝１２，１２を形成することによつ
て、該ダイス１０に拡開機能を付与する構成であ
るから、ダイス１０自身の構造も極めて簡単で安
価になる。

ところで膨出部２６を精度良く形成するには、
その成形時にダイス１０が不用意に拡開すること
を抑制する必要があるが、本実施例では特にダイ
ス１０の上端部外周に弾性材より成る拡開規制部
材１４を巻装して、この拡開規制部材１４により
所定の拡開力以下ではダイス１０が復元状態を維
持するようにしたので、極めて単純な構成で且つ
安価に上記要請に対処することができる。

また本実施例では、ナツト１８をダイス１０の
外周に上下位置調節可能に設け、その位置を調節
することによつてダイス１０の拡開開始力を調節
できるようにしたので、ナツト１８の位置調整に
よつて、膨出部２６の横方向への張出し量を調整
できると共に、接合すべき板材の板厚や材質に応
じてダイス１０の拡開開始力を調節でき汎用性が
向上する。

尚、上記実施例では膨出部２６自身を横方向に
張出させるようにしたが、これは第１６図に示す
ように、膨出部２６内に別の材料から打ち抜いた
結合用素材３１を配置し、この結合用素材３１を
ポンチ４によりすえ込んでこれを膨出部２６の両
側の切断部分から外方に張出させるようにしても
よい。またダイス１０の孔１１の周壁部は上記実
施例の如き二個の分壁部１０ａ，１０ａから構成
するものに限らず、溝により三分割あるいはそれ
以上に分割された三個あるいはそれ以上の分壁部
で構成するようにしてもよい。

本発明は以上説明したように、ダイスに拡開機
能を付与したので、型構成が単純となり、しかも
工程数が大幅に減少して生産性が向上すると共
に、普通一般の単能プレスに取付けて使用するこ
とが可能で、またダイス穴の周壁部を溝により分
割された複数個の分壁部で形成するという極めて
簡単な構成でダイスに拡開機能を付与できるの
で、ダイス自身も安価に制作でき、総じて設備費
を大幅に低減し得るという実用的に優れた効果を
奏する板材の接合装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の接合方法を示すもの
で、第１図中ａ，ｂは膨出部を異なる方向で切断
して示す断面図、第２図は接合後の状態を示す膨
出部の断面図、第３図ａ乃至ｄは従来方法による
成形型の動作順を説明するための断面図であり、
また第４図乃至第１５図は本発明の一実施例を示
し、第４図は全体の縦断面図、第５図はダイス及
び座板分解斜視図、第６図乃至第８図は工程順を
説明するための概略的な縦断面図、第９図は第７
図中−線に沿う断面図、第１０図は第８図中
−線に沿う断面図、第１１図及び第１２図は
夫々異なる形態で示すポンチの拡大斜視図、第１
３図及び第１４図は夫々第１１図及び第１２図の
ポンチで形成した膨出部の下面図、第１５図は接
合後の状態で示す膨出部の拡大断面図であり、ま
た第１６図は他の実施例を示す第１５図相当図で
ある。 図中、４はポンチ、１０はダイス、１０ａは分
壁部、１１は孔（ダイス穴）、１２は溝、１３は
切断エツジ、１４は拡開規制部材、１８はナツト
（環状部材）、１９は軸棒（受け部）、２４，２５
は板材、２６は膨出部、３１は結合用素材であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンチと、ダイス穴を有し該ダイス穴の周壁
   部を端面で開口する溝により分割された複数の拡
   開可能な分壁部によつて形成し且つこれら各分壁
   部のダイス穴側の端縁に切断エツジを形成したダ
   イスと、このダイスに関し前記ポンチがすえ込み
   域に達したとき材料を受けてポンチのすえ込み力
   を作用させる受け部とを具備して成る板材の接合
   装置。 ２ ダイス穴の周壁部外周に、環状部材が溝の深
   さ方向に位置調整可能に嵌合されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の板材の接
   合装置。