JPS6261369B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絞り加工プレスに関し、特に平坦な
金属部片をコツプ状に絞り加工し、また板抜きお
よび絞り加工するための方法および装置に関す
る。

平坦な金属材料が、コツプ状に絞り加工される
とき、または同時に素材を打抜きかつ絞り加工さ
れるときには、その材料は、しわを防ぐために圧
力パツドと絞り型との間に閉じ込められなければ
ならない。圧力は、一般に空気圧力によつて加え
られ、素材の縁部に加えられる圧力の量は、しわ
を防ぐために十分でなければならない。もし、こ
の圧力が高すぎると、金属は、動くことができな
い。そして、絞りポンチは、金属素材を貫通する
孔を打抜くだけである。もし、圧力パツドと絞り
型との間の締付圧力が十分に大きいならば、絞り
加工動作の開始時にほとんど直ちにしわの発生が
起る。しわを防止するための直接圧力が確定され
て、絞り加工の深さが進行すると、絞られない金
属区域は、素材大きさの連続的減少のために始め
に確定した締付圧力のすべてに耐えなければなら
ない。

金属の絞り加工動作中には、一般に耳形成
（earing）現象が生じる。これは、素材が打抜か
れる材料の圧延方向に対して約45゜に耳を形成す
ることによつて示されている。この現象に対する
説明は、明らかでないが、一般的には、金属は圧
延方向の０゜および90゜においては圧延方向に対
して均等に絞られるけれども、45゜の点における
金属は、伸長した粒子に沿つて滑る。この滑りの
ために、０゜および90゜点における金属と同じよ
うな厚さにならないので、耳が45゜点に生じる。
これらの耳は、薄くされ、つまみ取られて、仕上
りの汚染を来たすので、除去されなければならな
い。

この耳形成およびしわ発生を避けるために種々
の試みが行なわれたが、いづれも成功しなかつ
た。

本発明によれば、絞りポンチ組立体を担持し、
絞り加工を行なうために往復するように装置され
たプレスのラムは、シリンダと、その内部のピス
トンとを備え、このピストンは、複数個の圧力ピ
ンを介して圧力パツドを押圧する。

プレスの基部は、絞り型を担持し、もし希望な
らばまた板抜き型および板抜きポンチを担持す
る。ラム内のピストンの上側に制御された空気圧
力が、加えられ、この空気圧力を一定値に保持さ
れる。従つて、ラムが下降し、圧力パツドが絞り
型の上に載つている素材に押し当たり、そして絞
りポンチが絞り型に進入してコツプ絞り動作を行
ない始めると、ピストンの下側に当圧する圧力ピ
ンを介して絞り型の上に載る圧力パツドは、ピス
トンを、制御された一定空気圧力に抗して上方に
押すので、素材の縁部には、一定の圧力が維持さ
れる。

基部はまた板抜き型と、板抜きポンチとを担持
し、圧力パツドは、それが絞られる金属に押し当
たるように板抜きポンチに進入するときに、板抜
きポンチに当圧するように装置されたフランジを
持つている。板抜きポンチに当圧する圧力パツド
のフランジは、板抜きポンチをして板抜き型と協
力して、絞り型の上に載つている材料を板抜きさ
せる。

板抜きポンチと型によつて剪断された金属は、
板抜きポンチと可動ストリツパとの間に挾持さ
れ、板抜きポンチに当圧している圧力パツドが、
予め決められた点より先に絞り型に接近すること
ができないで、圧力パツドと絞り型の間に予め決
められた間隙を保つように、可動ストリツパは、
スペーサを備えている。

圧力パツドと絞り型との間の予め決められた間
隙維持と、ラム内のピストン上面の予め決められ
た空気圧力とによつて、耳の押しつぶしおよび切
り取りと、しわ発生は防止される。

以下、図面を参照して本発明の絞り加工プレス
を例示的に説明する。

第１図をまず参照すると、ラムは全体を符号１
０で示されている。ラム１０中にシリンダ１１が
設けられ、シリンダ１１内でピストン１２は動作
する。ラム１０は、複数本の圧力ピン１３を担持
し、これらは圧力ピン１３は圧力パツド１４に当
圧するようになつている。加圧された空気は、取
付部１５を経てシリンダ１１に供給され、圧力ピ
ン１３と、ピストン１２の下側をピンが通る開孔
との間の間隙のために大気に排出される。複数本
のガイドボルト１６は、圧力パツド１４に固定さ
れ、これらのガイドボルト１６はラム内の穿孔１
８内を動く頭部１７を持つている。絞りポンチ組
立体は符号１９で示され、その詳細な説明は省略
する。何となれば、これは本発明の一部を構成し
ないからである。空気入口は２０に設けられ、穿
孔２１が金型を通つているので、空気は、絞り加
工を完了したときにポンチから完成コツプを取り
外す助けをするように入口２０に導入される。

プレスの基部は、全体的に符号２５で示され
る。プレスの加工部の一部２６は、環状部材２７
が配置された凹所を持つている。絞り型２８は、
板抜き金型２９と同様に部材２７の上に乗つてい
る。板抜き金型２９の上には、スペーサ３０およ
び可動ストリツパ３１が乗つている。

ブツシング３２ｂを含む装架板３２は、案内棒
３２ａに担持され、装架板３２は、板抜きポンチ
３４を担持している。ばね３３ａは、ボルト３３
の周囲にあつて、装架板３２をボルト３３の頭部
に当接するまで持上げる。ばね３５ａは、可動ス
トリツパ３１を案内する案内ボルト３５を包囲し
ている。絞り型は、ボルト２８ａによつて部材２
７に固着されている。また、圧力パツド１４のは
全体として剛性体よりなり、その上部外周には、
板抜きポンチ３４と当接する環状フランジ１４ａ
が形成されている。この圧力パツド１４の底面か
ら環状フランジ１４ａの下面までの長さは、板抜
きポンチ３４の深さよりも短くなつている。

絞り加工される金属片は、符号４０に示すよう
に組立体内に置かれる。もし、この片が、すでに
板抜きされているならば、絞られるだけであつ
て、板抜き金型と、ポンチ２９，３４とは何ら動
作しないことはもちろんである。ラム１０が圧力
パツド１４を下降させると、圧力パツド１４は板
抜きポンチ３４の中に入る。続いて、圧力パツド
１４の底面から環状フランジ１４ａの下面までの
長さが板抜きポンチ３４の深さよりも短くなつて
いるので、まず環状フランジ１４ａの下面が板抜
きポンチ３４の上面に当接する。さらに圧力パツ
ド１４の下降によつて板抜きポンチ３４は、板抜
き金型２９との間で金属片４０を打抜きながら、
可動ストリツパ３１およびスペーサ３０に向つて
下降する。板抜きポンチ３４および金属片の屑片
４０ａによつて下方へ押圧された可動ストリツパ
３１が、スペーサ３０に当接したとき、圧力パツ
ド１４の下降が停止する。

このように、圧力パツド１４が板抜きポンチ３
４、屑片４０ａ、可動ストリツパ３１、およびス
ペーサ３０を順次押圧して停止した場合、圧力パ
ツド１４と絞り型２９との間に予め決められた間
隔が形成されるようになつている。この間〓は屑
片４０ａを介在させて形成されるので、加工片４
０が厚いときは大きく、薄いときは小さく、加工
片４０の厚みに応じた間隙を得ることができる。

シリンダ１１内のピストン１２の上面には予め
決められた空気圧力が加えられているので、絞り
ポンチ１９は、絞り型に進入して、加工片４０を
絞り加工し始め、その絞り工程中は、圧力パツド
は加工片に対して一定圧力に維持される。何とな
れば、ピストン１２に当圧動作する圧力ピン１３
は、ピストンの上面に加わる制御空気圧力に抗し
てピストンをシリンダ１１の中に押し上げること
によつて、絞り型２８に対する圧力パツド１４の
一定圧力を維持する。

絞り加工が進行するにつれて、加工片は、コツ
プ状に形成され、加工片の縁部は、圧力パツトと
絞り型の上面との間から半径方向内方に次第に引
つ張られて、絞り加工が完了して、ラム１０が上
方に引込められたときに、空気が入口２０に導入
され、形成されたコツプ４１（第２図）を絞りポ
ンチ組立体１９から取外す。このように、入口２
０、穿孔２１を通過する空気によつてコツプ４１
を簡単に取外すことができる。もし、加工片４０
が、絞り加工時に板抜きされるのであれば、その
場合にはもちろん板抜きポンチ３４に当圧する圧
力パツドのフランジ１４ａは、板抜きポンチ３４
をして板抜き金型２９と協力して板を打ち抜くよ
うにさせ、その場合には、４０で示される打抜き
屑は、板抜きポンチと可動ストリツパ３１との間
に単に挾まれているだけである。絞り加工が終つ
たときに、ばね３５ａは可動ストリツパを押し上
げるので、屑は除去されることができる。

第２図は、絞り加工が終了して、ラムが、その
行程の底位置にある場合における各部状態を示
す。

以上の説明から分るように、下降行程が進行し
て、圧力パツド１４が板抜きポンチ３４に接触し
たときに、素材４０が作られる。ラムが進行する
と、可動ストリツパ３１が下に押しつぶされて、
スペーサ３０にしつかり接触する。この固定接触
は、圧力パツド１４が板抜き型２９にそれ以上接
近することを阻止する。ラムが、その下向運動を
続けると、圧力パツド１４は、ピストン１２に作
用している圧力ピン１３を介して押し止められ
る。素材の寸法は、部品が絞られるにつれて減少
し、圧力パツドと絞り型の間の間隙は、閉じられ
ていないので、この維持された間隙は、耳を押し
つまんで、上に述べた挾み切ることを防止する。

もし、0.25mm（0.10in）厚の材料が、絞り加工
されるときには、この間隙は、約0.18mm
（0.007in）に設定される。材料を締めつけて、し
わの発生を防止するが、また耳を挾み切らないよ
うに間隙を或る最小値に調整するのは、この間隙
空間と金属の厚さとの差である。

ラムの上昇行程が開始すると、空気は、完成し
たコツプをポンチから取外すことを助けるために
２０に示すように送入される。続いて、板抜きポ
ンチ３４と装架板３２とは、ばね３３ａによつて
持ち上げられ、組立体は、ボルト３３の頭部に当
るまで案内棒３２ａ上を上方に案内される。

しわを発生せずに絞り加工品を形成するために
必要とされる圧力の量は、一般には実際の加工試
験によつて決定される。板抜き動作のために必要
な力をあたえるために圧力室を使用することもで
き、これはもちろん若干の追加圧力を必要とす
る。例えば、もし絞り加工が49217Kg／m²（70ポ
ンド／in²）を必要とするならば、追加圧力は、板
抜き動作のために必要とされる。そして、シリン
ダ圧力は、約56248Kg／m²（80ポンド／in²）に調
整される。

板抜きポンチは、板抜き金型に接近して保持さ
れ、この装置は、板抜きポンチと板抜き型との間
に正確な整列をあたえる。これは、薄手の材料に
おいて特に重要であり、更に板抜きポンチ３４と
板抜き型２９の容易な保守と交換とを提供する。
これは、板抜きポンチが通常可動ラムに付着して
いて、板抜き型との整列が、可動ラムを案内する
摺動面の精度に依存するような通常のプレスに対
して著しい改良である。

本発明の精神から離れることなく多くの変形を
行なうことができ、従つて、特許請求の範囲に記
載のない制限は意図しないところであり、かかる
制限は包含されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の絞り加工プレスの中心線か
ら２本の異なる半径上における垂直断面図であつ
て、ラムは基部から離れた上昇位置にある図、第
２図は、絞り工程の完了時の状態を示す、第１図
同様の垂直断面図である。 １０…ラム、１１…シリンダ、１２…ピスト
ン、１３…圧力ピン、１４…圧力パツド、１４ａ
…環状フランジ、１５…圧力空気入口、１６…ガ
イドボルト、１７…ボルト頭部、１８…穿孔、１
９…ポンチ組立体、２０…空気入口、２５…基
部、２７…プレス環状部材、２８…絞り型、２９
…板抜き金型、３０…スペーサ、３１…可動スト
リツパ、３２…装架板、３２ａ…案内棒、３３…
ボルト、３３ａ…ばね、３４…板抜きポンチ、３
５…案内ボルト、３５ａ…ばね、４０…絞り加工
される金属片、４１…絞り加工された金属片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属素材をコツプ状に絞り加工するため、固
   定基部と往復運動できるラムとを持つた絞り加工
   プレスであつて、前記基部は、絞り型を担持し、
   前記ラムは、絞りポンチを担持し、前記ラムによ
   つて担持され、前記絞り加工中、前記素材の縁部
   を締付けるように前記絞り型に押圧されている圧
   力パツドと、前記ラムの運動時に前記圧力パツド
   の運動を制限するようにした、前記圧力パツドと
   絞り型との間に予め決められた間隔を設定する装
   置と、前記絞り加工中、前記圧力パツド上に一定
   圧力を維持する装置とを有する絞り加工プレスに
   おいて、 前記基部は、また板抜きポンチおよび前記絞り
   型の上方に位置する協動板抜き金型を担持し、前
   記圧力パツドは、前記圧力パツドが前記板抜きポ
   ンチに進入するときに、前記板抜きポンチに係合
   して、前記板抜きポンチをして前記板抜き金型と
   協力して素材を打抜かせるための環状フランジを
   持ち、 前記予め決められた間隔を設定する装置は、前
   記板抜きポンチと、前記板抜き金型を包囲し、か
   つ前記板抜きポンチおよび金型によつて打抜かれ
   た屑片を介して前記板抜きポンチによつて係合さ
   れる可動ストリツパと、前記ストリツパの下に配
   置されたスペーサとからなり、前記予め決められ
   た間〓は、介在される屑片厚に応じて素材が厚い
   ときは大きく、素材が薄いときは小さくなるよう
   形成され、前記絞りポンチには絞りポンチと完成
   コツプとの間に空気を導入する穿孔が形成された
   ことを特徴とする絞り加圧プレス。 ２ 前記間隔は、前記金属素材の厚さの約70％に
   設定されている特許請求の範囲に第１項記載に記
   載の絞り加工プレス。 ３ 前記圧力パツド上に一定圧力を維持する前記
   装置は、前記ラム内のシリンダと、前記シリンダ
   内のピストンと、前記ピストンを前記圧力パツド
   と連結する装置と、前記ピストンの上面に予め決
   められた一定圧力を維持する装置とを有し、前記
   ピストンの下側は、大気に通じている特許請求の
   範囲第１項に記載の絞り加工プレス。