WO2018092499A1 - 順送プレス成型方法 - Google Patents

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WO2018092499A1
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processing
processed
base material
molding method
region
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Inventor
幸一 生島
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シロキ工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08Dies with different parts for several steps in a process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B13/00Methods of pressing not special to the use of presses of any one of the preceding main groups

Definitions

  • the present invention relates to a progressive press molding method.
  • a progressive press molding method is known from Patent Document 1 and the like.
  • a desired shape is obtained by processing a plurality of locations to be processed in the base material in a single press process while intermittently feeding the base material in the transport direction.
  • the press device when a plurality of workpieces are processed in one press process, the press device outputs the total force required to process each workpiece. For this reason, when the number of parts to be processed increases, the press device becomes large.
  • an object of the present invention is to provide a progressive press molding method for processing a large number of parts to be processed in a single pressing step while suppressing an increase in the size of the press device.
  • the progressive press molding method according to the present invention is: In the progressive press molding method of processing a plurality of processed parts of the base material in a single press step while intermittently feeding the base material in the transport direction, A plurality of the processed parts are divided into a plurality of process groups and processed, In the one press process, the processes of the divided process groups are performed with a time difference.
  • the progressive press molding method in a single press process, a plurality of processed parts are divided into a plurality of process groups and processed, and the plurality of processed parts are not processed at a time. For this reason, the press device only needs to apply a force necessary for processing in each process group step by step in one press process, and does not need to apply a large force at a time. For this reason, a large number of parts to be processed can be processed in a single pressing step while suppressing an increase in the size of the press device.
  • the next processing of the process group may be started after the previous processing of the process group is completed.
  • the processing of the next process group is started after the completion of the process of the previous process group, so that the force required for the processing of each process group is required at one time.
  • an increase in the size of the press device can be suppressed.
  • the mold has a plurality of processed portions that respectively process the processed portion of the base material, Among the plurality of processing portions, the processing portion located on the most upstream side in the transport direction is referred to as the most upstream processing portion, the processing portion located on the most downstream side in the transport direction is referred to as the most downstream processing portion, When the mold is divided into two in an upstream region and a downstream region between the most upstream processing portion and the most downstream processing portion in the transport direction, In at least one of the process groups, at least one of the processed portions may be included in the upstream region and the downstream region.
  • the progressive press molding method when processing each process group with a time difference, at least one processed portion is included in each of the upstream region and the downstream region. For this reason, since force acts on the upstream side and the downstream side of the base material, the base material is unlikely to tilt upstream or downstream.
  • the processing portion included in the upstream region requires a force Fu required to process the base material
  • the processing portion included in the downstream region requires the processing of the base material.
  • Fu / Fd may be not less than 0.1 and not more than 10.0.
  • the mold has a plurality of processed portions that respectively process the processed portion of the base material, Among the plurality of processing parts, when viewed from upstream to downstream in the transport direction, the processing part located on the rightmost side is called a right end processing part, and the processing part located on the leftmost side in the transport direction is left end processing. Called the part, When the mold is divided into a right region and a left region between the right end processing portion and the left end processing portion with respect to the transport direction, In at least one of the process groups, at least one of the processed portions may be included in the right region and the left region.
  • each process group is processed with a time difference
  • at least one processed portion is included in each of the right region and the left region. For this reason, since force acts on the right and left sides of the base material, the base material is unlikely to tilt to the right or left side.
  • Fr / Fl may be 0.1 or more and 10.0 or less.
  • Fr / Fl is 0.1 or more and 10.0 or less, when processing each process group, it acts on the right side and the left side of the base material. It is easy to balance the force, and the base material is less inclined to the right or left side.
  • the variation in the force required to process the portion to be processed may be within 50% of the maximum force.
  • the force required for processing in each process group becomes substantially equal, so that the maximum output required for the press device can be reduced, and the press device can be enlarged. Can be suppressed.
  • the variation in the force required to process the portion to be processed in each process group performed with a time difference is preferably within 45% of the maximum force, and more preferably within 40%. More preferably, it is within 30%.
  • the mold has a plurality of processed portions that respectively process the processed portion of the base material,
  • the protrusion amount of the cutting edge from the reference surface of the mold of the processed part may be different for each process group.
  • tip differs means that the difference in the length from the reference plane of a metal mold
  • FIG. 1 is a schematic side view showing a progressive press apparatus 10 used in the progressive press molding method according to the present embodiment.
  • a metal base material (also called strip material) M of a long plate material is intermittently sent at a predetermined pitch P (see FIG. 4) in a predetermined transport direction A.
  • This is a molding method in which the base material M is processed a plurality of times such as punching, bending, and squeezing.
  • the progressive press apparatus 10 used for the progressive press molding method of this embodiment includes an upper support base 11, a lower support base 12, an upper mold 13, a lower mold 14, It has a drive cylinder 15, a guide 16, and a transport unit (not shown).
  • the upper mold 13 is supported by the upper support base 11, and the lower mold 14 is supported by the lower support base 12.
  • the upper mold 13 and the lower mold 14 are arranged at positions facing each other.
  • the upper mold 13 and the lower mold 14 are integrally provided with processing portions 20 and 30 that contact the base material M and process the base material M.
  • the upper support 11 is moved up and down by the drive cylinder 15, whereby the upper mold 13 is moved closer to and away from the lower mold 14.
  • the upper mold 13 approaching and separating from the lower mold 14 is guided by the guide 16 in the moving direction.
  • a base material M is disposed between the upper mold 13 and the lower mold 14.
  • the base material M is made of a flat plate-like long metal plate, and is intermittently sent at a predetermined pitch P in the transport direction A by the transport unit.
  • the machining portion 30 will be described separately for each of the four process groups.
  • a plurality of machining parts 30A belonging to the first process group a plurality of machining parts 30B belonging to the second process group, a plurality of machining parts 30C belonging to the third process group, and a plurality of machining parts 30D belonging to the fourth process group.
  • This will be explained separately. Since the upper mold 13 has a shape corresponding to the lower mold 14, only the lower mold 14 will be described below.
  • the most upstream machining portion 30u, the most downstream machining portion 30d, the right end machining portion 30r, and the left end machining portion 30l are defined as follows.
  • the processing portion 30 that is located on the most upstream side in the conveying direction A of the base material M is referred to as the most upstream processing portion 30u.
  • the processed portion 30 that is located on the most downstream side in the conveyance direction A of the base material M is referred to as a most downstream processed portion 30d.
  • the processed portion 30 that is located on the rightmost side is referred to as a right end processed portion 30r.
  • the leftmost processed portion 30l is referred to as the leftmost processed portion 30l.
  • FIG. 3 is a schematic view of the upper part of the lower mold 14 of the progressive press apparatus 10 as viewed from the side.
  • a total of four processed parts are schematically shown.
  • the amount of protrusion of the cutting edge from the reference surface O of the mold is different in the processed portion 30 for each process group.
  • the protrusion amount of the cutting edge from the reference plane O is, in order from the largest, the machining part 30A of the first process group, the machining part 30B of the second process group, the machining part 30C of the third process group, and the fourth process.
  • This is a group processed portion 30D. Therefore, in one press process, the base material M is in the order of the processing part 30A of the first process group, the processing part 30B of the second process group, the processing part 30C of the third process group, and the processing part 30D of the fourth process group. To touch.
  • the protrusion amounts of the cutting edge from the reference surface O of the mold of the machining part 30 included in each process group are made equal.
  • the protrusion amount of the blade edge from the reference surface O of the mold is different from the difference in the length D from the reference surface O of the mold to the blade edge is equal to or greater than the thickness of the base material M.
  • the projection amount of the blade edge from the reference surface O of the mold being equal means that the length difference D from the reference surface O of the mold to the blade edge is less than the thickness of the base material M.
  • the processed portion 20 of the upper mold 13 and the processed portion 30 of the lower mold 14 are brought into contact with the base material M in a single pressing process, so that the metal of the long plate material is obtained.
  • a plurality of processed portions are processed on a base material M made of a plate.
  • the progressive press apparatus 10 sequentially performs the pressing process while the base material M is intermittently sent in the transport direction A at a predetermined pitch P by the transport unit.
  • the workpiece W is formed from the base material M by sequentially performing processing such as punching, bending, and squeezing on the base material M with the upper die 13 and the lower die 14.
  • FIG. 4 is a plan view of the base material M, and is a view showing a part to be processed that is processed in the first process group.
  • the part which contacts the base material M of the processed part 30A of the first process group is indicated by hatching with reference numeral 30A.
  • the upper support 11 is lowered by the drive cylinder 15 and the upper die 13 is lowered toward the lower die 14. Then, as shown in FIG. 4, the processed portion 30 ⁇ / b> A included in the first process group contacts the base material M to process the base material M.
  • the force required for processing in the first process group is approximately 28 tons.
  • the first process group includes a first processed part 30A1, a second processed part 30A2, a third processed part 30A3, a fourth processed part 30A4, a fifth processed part 30A5, and a sixth processed part 30A6.
  • the force required for processing the first processed portion 30A1 is approximately 2.2 tons
  • the force required for processing the second processed portion 30A2 is approximately 2.2 tons
  • the force required for processing the third processed portion 30A3 is approximately 17.3 tons
  • the force required for processing the fourth processed portion 30A4 is approximately 2.8 tons
  • the force required for processing the fifth processed portion 30A5 is approximately 2.6 tons
  • the sixth processed portion 30A6 The force required for processing is about 0.8 tons.
  • the lower die 14 is virtually divided into two parts, the right region Ar and the left region Al, between the right end processed portion 30Dr and the left end processed portion 30Al in the direction orthogonal to the transport direction A.
  • a boundary line that is equally divided into left and right is shown as a left and right dividing line CLrl.
  • at least one processed part 30A of the first process group is included in the right region Ar on the right side of the left and right dividing line CLrl and the left region Al on the left side of the left and right dividing line CLrl.
  • the upper support base 11 is further lowered by the drive cylinder 15 and the upper die 13 is lowered toward the lower die 14. Then, as shown in FIG. 5, the processed portion 30 ⁇ / b> B included in the second process group contacts the base material M to process the base material M.
  • the force required for processing in the second process group is approximately 32 tons.
  • the processed portion 30B includes an upstream area Au upstream of the upper and lower dividing line CLud and a downstream area Ad downstream of the upper and lower dividing line CLud. Each is provided with at least one. Further, at least one processed portion 30B is provided in each of the right region Ar on the right side of the left and right dividing line CLrl and the left region Al on the left side of the left and right dividing line CLrl.
  • FIG. 6 is a plan view of the base material M, and is a view showing a part to be processed that is processed in the third process group.
  • the part which contacts the base material M of the process part 30C of a 3rd process group was shown by hatching with the code
  • the upper support base 11 is further lowered by the drive cylinder 15 and the upper die 13 is lowered toward the lower die 14. Then, as illustrated in FIG. 6, the processed portion 30 ⁇ / b> C included in the third process group contacts the base material M to process the base material M.
  • the force required for processing in the third process group is approximately 23 tons.
  • the processed portion 30 ⁇ / b> C includes an upstream region Au upstream of the vertical dividing line CLud and a downstream side of the vertical dividing line CLud. At least one downstream region Ad is provided. Further, at least one processed portion 30C is provided in each of the right region Ar on the right side of the left and right dividing line CLrl and the left region Al on the left side of the left and right dividing line CLrl.
  • FIG. 7 is a plan view of the base material M, and is a view showing a part to be processed that is processed in the fourth process group.
  • the part which contacts the base material M of the process part 30D of the 4th process group was shown by hatching with the code
  • the upper support 11 is further lowered by the drive cylinder 15 and the upper die 13 is lowered toward the lower die 14. Then, as illustrated in FIG. 7, the processing portion 30 ⁇ / b> D included in the fourth process group contacts the base material M to process the base material M.
  • the force required for processing in the fourth process group is approximately 25 tons.
  • the processed portion 30D includes an upstream region Au upstream of the vertical dividing line CLud and a downstream side downstream of the vertical dividing line CLud. At least one is provided in each region Ad. Further, at least one processed portion 30D is provided in each of the right region Ar on the right side of the left and right dividing line CLrl and the left region Al on the left side of the left and right dividing line CLrl.
  • the upper support 13 is lifted by the drive cylinder 15 to separate the upper mold 13 from the lower mold 14. Then, all the processed parts 30A, 30B, 30C, 30D are separated from the base material M. In this state, the base material M is transported by a feed length of a predetermined pitch P by the transport unit. In this way, after the upper mold 13 is lowered toward the lower mold 14 and the processing from the first process group to the fourth process group is performed, the upper mold 13 is raised from the lower mold 14 and a predetermined process is performed. A series of processes for conveying in the conveying direction A by the feed pitch P is called a single press process. When this pressing process is repeated a predetermined number of times, the workpiece W is obtained from the base material M.
  • each divided process group is processed with a time difference in one press process.
  • a plurality of parts to be processed are divided into a plurality of process groups and processed, and the plurality of parts to be processed are not processed at once.
  • the press apparatus 10 should just apply the force required for a process in each process group in steps in one press process, and does not need to apply a big force at once. For this reason, it is possible to process a large number of parts to be processed in one press process while suppressing an increase in the size of the press device 10.
  • the press device when processing from the first process group to the fourth process group is performed at the same time, the press device is 108 (28 + 32 + 23 + 25) at the moment when the respective processed parts simultaneously contact the base material M. ) It is necessary to output tons of force. For this reason, the big press apparatus 10 is needed.
  • each process group is performed with a time difference.
  • the force required for processing in the first process group is approximately 28 tons
  • the force required for processing in the second process group is approximately 32 tons
  • the force required for processing in the third process group is approximately 23 tons.
  • the force required for processing in the fourth process group is approximately 25 tons.
  • the press device 10 outputs forces of 28 tons, 32 tons, 23 tons, and 25 tons with a time difference. For this reason, since the largest output instantaneously calculated
  • each force variation required for processing the processed portion of the base material M is maximized. Within 50%.
  • the maximum force required to process the processed portion of the base material M among the first to fourth process groups is 32 tons.
  • the difference in the force required to process the processed portion of the base material M is the largest difference between the force required for processing in the second process group and the force required for processing in the third process group.
  • the difference between the force required for processing in the second step group and the force required for processing in the third step group is 9 (32-23) tons.
  • the difference (9 tons) between the force required for processing the second process group and the force required for processing the third process group (9 tons) is approximately the maximum force (32 tons) required to process the processed portion of the base material M. 28%.
  • the force required for processing of a total of 108 tons is distributed in a balanced manner to each process group, and the maximum output required for the press apparatus 10 is more effectively reduced.
  • the variation of each force required for processing the processing portion of the base material M is within 45% of the maximum force, more preferably within 40%. Yes, more preferably within 30%.
  • the processing in one process group, is performed in a state where at least one processing portion is included in each of the upstream region Au and the downstream region Ad. For this reason, in one process group, since the processing part simultaneously contacts the upstream region Au and the downstream region Ad in the conveyance direction A of the base material M, the base material M does not tilt upstream or downstream. Processing can be performed with high accuracy.
  • processing is performed with Fu / Fd being 0.1 or more and 10.0 or less.
  • the first processed portion 30A1 to the fourth processed portion 30A4 are included in the upstream region Au.
  • the force Fu is 24.5 (2.2 + 2.2 + 17.3 + 2.8) tons.
  • the fifth processed portion 30A5 and the sixth processed portion 30A6 are included in the downstream region Ad.
  • the force acts on the upstream region Au and the downstream region Ad of the base material M in a well-balanced manner, so that the base material M does not tilt upstream or downstream, and processing is performed. It can be performed with high accuracy.
  • the processing in one process group, is performed in a state where at least one processing part is included in the right region Ar and the left region Al. For this reason, in one process group, since the processing part simultaneously contacts the right side area Ar and the left side area Al in the conveyance direction A of the base material M, the base material M does not tilt to the right or left side, and the processing is accurate. Can be done well.
  • Fr / Fl is set to 0.1 to 10.0.
  • the second processed portion 30A2, the third processed portion 30A3, and the fifth processed portion 30A5 are included in the right region Ar.
  • the force Fr is 5.8 (2.2 + 2.8 + 0.8) tons.
  • the first processed portion 30A1, the fourth processed portion 30A4, and the sixth processed portion 30A6 are included in the left region Al.
  • the force acts on the right side area Ar and the left side area Al of the base material M in a balanced manner, so that the base material M does not tilt to the right or left side, and processing is performed with high accuracy. Can do.
  • the force Fl required when the processing portion included in the left region Al processes the base material M is performed with Fr / Fl being 0.1 or more and 10.0 or less.
  • next process group after completion of the previous process group. Since the processing of each process group is performed independently, the force required for the processing is not required at once, and an increase in the size of the press device can be suppressed. Unlike this example, the processing of the next process group may be started before the completion of the processing of the previous process group.
  • the force required for the press device is the greatest force at the beginning of the processing (when the processed portion 30 starts to contact the base material M), and then The required force decreases as the thickness of the base material M is reduced. For this reason, the next process group may be processed immediately after the punching process of the previous process group is started.
  • the force required for the pressing device is always relatively large during plastic deformation of the base material M.
  • the greatest force is required for the largest plastic deformation.
  • the next process group may be started immediately after the greatest force is required in the bending process or the squeezing process in the previous process group.
  • the protruding amount of the blade edge from the reference surface O of the die of the processed portion is different for each process group. For this reason, a time difference can be produced between processing of each process group with a simple configuration.

Abstract

間欠的に母材Mを搬送方向Aへ送りながら、一回のプレス工程で母材Mに複数の被加工箇所を加工する順送プレス成型方法において、複数の被加工箇所が複数の工程群に分割されて加工され、一回のプレス工程において、分割された各々の工程群の加工が互いに時間差で行われる。

Description

順送プレス成型方法
 本発明は、順送プレス成型方法に関する。
 特許文献1などにより、順送プレス成型方法が知られている。この順送プレス成型方法は、間欠的に母材を搬送方向へ送りながら、一回のプレス工程で母材に複数個所の被加工箇所を加工して、所望の形状を得る。
日本国特開2006-205240号公報
 このような順送プレス成型方法において、一回のプレス工程で複数の被加工箇所を加工する場合、プレス装置は、各々の被加工箇所を加工するために要する力の合計の力を出力する。このため、被加工箇所が多くなるとプレス装置が大型化してしまう。
 そこで本発明は、プレス装置の大型化を抑制しつつ多数の被加工箇所を一回のプレス工程で加工する順送プレス成型方法を提供することを目的とする。
 本発明にかかる順送プレス成型方法は、
 間欠的に母材を搬送方向へ送りながら、一回のプレス工程で前記母材の複数の被加工箇所を加工する順送プレス成型方法において、
 複数の前記被加工箇所が複数の工程群に分割されて加工され、
 一回の前記プレス工程において、分割された各々の前記工程群の加工が互いに時間差で行われる。
 本発明に係る順送プレス成型方法によれば、一回のプレス工程において複数の被加工箇所が複数の工程群に分割されて加工され、複数の被加工箇所が一度に加工されない。このため、プレス装置は一回のプレス工程において段階的にそれぞれの工程群において加工に必要となる力を作用させればよく、一度に大きな力を作用させる必要がない。このため、プレス装置の大型化を抑制しつつ、多数の被加工箇所を一回のプレス工程で加工できる。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 次回の前記工程群の加工を、その前回の前記工程群の加工の完了後に開始してもよい。
 本発明に係る順送プレス成型方法によれば、次回の工程群の加工を、その前回の工程群の加工の完了後に開始するので、それぞれの工程群の加工のために要する力が一度に必要にならず、プレス装置の大型化を抑制できる。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
 複数の前記加工部分のうち、前記搬送方向の最も上流側に位置する前記加工部分を最上流加工部分と呼び、前記搬送方向の最も下流側に位置する前記加工部分を最下流加工部分と呼び、
 前記金型を前記搬送方向について前記最上流加工部分と前記最下流加工部分との間で上流側領域と下流側領域とに2分割したときに、
 少なくとも一つの前記工程群において、前記加工部分は、前記上流側領域と前記下流側領域とに少なくとも一つずつ含まれていてもよい。
 本発明に係る順送プレス成形方法によれば、時間差で各々の工程群の加工を行う際に、上流側領域と下流側領域とにそれぞれ少なくとも一つの加工部分が含まれている。このため、母材の上流側と下流側とに力が作用するので、母材が上流側や下流側に傾きにくい。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 少なくとも一つの前記工程群において、前記上流側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Fuと、前記下流側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Fdとについて、Fu/Fdが0.1以上10.0以下であってもよい。
 本発明に係る順送プレス成形方法によれば、Fu/Fdが0.1以上10.0以下であるため、各々の工程群の加工を行う際に、母材の上流側と下流側とに作用する力をバランスさせやすく、母材が上流側や下流側により傾きにくい。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 前記金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
 複数の前記加工部分のうち、前記搬送方向の上流から下流を見た時に、最も右側に位置する前記加工部分を右端加工部分と呼び、前記搬送方向の最も左側に位置する前記加工部分を左端加工部分と呼び、
 前記金型を前記搬送方向に対して前記右端加工部分と前記左端加工部分との間で右側領域と左側領域とに2分割したときに、
 少なくとも一つの前記工程群において、前記加工部分は、前記右側領域と前記左側領域とに少なくとも一つずつ含まれていてもよい。
 本発明に係る順送プレス成形方法によれば、時間差で各々の工程群の加工を行う際に、右側領域と左側領域とにそれぞれ少なくとも一つの加工部分が含まれている。このため、母材の右側と左側とに力が作用するので、母材が右側や左側に傾きにくい。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 少なくとも一つの前記工程群において、前記右側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Frと、前記左側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Flとについて、Fr/Flが0.1以上10.0以下であってもよい。
 本発明に係る順送プレス成形方法によれば、Fr/Flが0.1以上10.0以下であるため、各々の工程群の加工を行う際に、母材の右側と左側とに作用する力をバランスさせやすく、母材が右側や左側により傾きにくい。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 時間差で行われる各々の前記工程群において前記被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力のばらつきは、最も大きな力の50%以内であってもよい。
 本発明に係る順送プレス成型方法によれば、各々の工程群の加工で要する力が略均等になるため、プレス装置に要求される最大出力を低減することができ、プレス装置の大型化を抑制できる。
 なお、時間差で行われる各々の工程群において被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力のばらつきは、最も大きな力の好ましくは45%以内であり、より好ましくは40%以内である。さらに好ましくは30%以内である。
 本発明の順送プレス成型方法において、
 前記金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
 前記工程群ごとに前記加工部分の前記金型の基準面からの刃先の突出量が異なっていてもよい。
 本発明に係る順送プレス成型方法によれば、簡単な構成で各々の工程群の加工の間に時間差を生じさせることができる。
 なお、刃先の突出量が異なっているとは、金型の基準面から刃先までの長さの差異が、母材の厚み以上であることを言う。刃先の突出量が等しいとは、金型の基準面から刃先までの長さの差異が、母材の厚み未満であることを言う。
 本発明によれば、プレス装置の大型化を抑制しつつ多数の被加工箇所を一回のプレス工程で加工する順送プレス成型方法を提供することができる。
本実施形態に係る順送プレス成型方法に用いられる順送プレス装置を示す概略側面図である。 順送プレス装置の下金型の平面図である。 順送プレス装置の下金型の上部を側方から見た模式図である。 母材の平面図であり、第一工程群で加工される被加工箇所を示す図である。 母材の平面図であり、第二工程群で加工される被加工箇所を示す図である。 母材の平面図であり、第三工程群で加工される被加工箇所を示す図である。 母材の平面図であり、第四工程群で加工される被加工箇所を示す図である。
 以下、本発明に係る順送プレス成型方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 図1は、本実施形態に係る順送プレス成型方法に用いられる順送プレス装置10を示す概略側面図である。
 本実施形態に係る順送プレス成型方法は、長尺板材の金属の母材(条材とも呼ぶ)Mを所定の搬送方向Aに所定のピッチP(図4参照)で間欠的に送りながら、母材Mに複数回の打ち抜き、折り曲げ、しぼりなどの加工を施す成型方法である。
 図1に示すように、本実施形態の順送プレス成型方法に用いられる順送プレス装置10は、上支持台11と、下支持台12と、上金型13と、下金型14と、駆動シリンダ15と、ガイド16と、搬送部(図示略)とを有する。
 上金型13は、上支持台11に支持され、下金型14は、下支持台12に支持されている。上金型13及び下金型14は、互いに対向位置に配置されている。上金型13と下金型14には、母材Mに接触して母材Mを加工する加工部分20,30が一体に設けられている。
 上支持台11は、駆動シリンダ15によって昇降され、これにより、上金型13は、下金型14に対して近接及び離間される。下金型14に対して近接及び離間される上金型13は、ガイド16によって移動方向に案内される。上金型13と下金型14との間に、母材Mが配置される。母材Mは、平板状の長尺金属板材からなるもので、搬送部によって搬送方向Aに所定のピッチPで間欠的に送られる。
 次に、母材Mに接触して加工する下金型14の加工部分30について説明する。図2は、順送プレス装置10の下金型14の平面図である。図2に示すように、下金型14には、複数の加工部分30が設けられている。母材Mは、複数の被加工箇所が複数の工程群(本実施形態では4つの工程群)に分割されて加工される。これらの複数の被加工箇所は、上金型13が下金型14に対して一回下降する間(一回のプレス工程)に、時間差で加工される。このため、下金型14に設けられる複数の加工部分30は、4つの工程群に分けて加工が行われるように設計されている。
 なお、工程群とは、複数の加工部分30が複数のグループに分けられていることを表したものであり、一つの工程群が単一の加工部分のみからなっていてもよい。
 そこで、加工部分30を、4つの工程群ごとに分けて説明する。以下では、第一工程群に属する複数の加工部分30A、第二工程群に属する複数の加工部分30B、第三工程群に属する複数の加工部分30C及び第四工程群に属する複数の加工部分30Dとに分けて説明する。なお、上金型13は下金型14に対応する形状を有しているため、以降では下金型14についてのみ説明する。
 以降の説明の便宜のために、最上流加工部分30u、最下流加工部分30d、右端加工部分30r、左端加工部分30lを以下のように定義する。
 複数の加工部分30A,30B,30C,30Dのうちの、母材Mの搬送方向Aの最も上流側に位置する加工部分30を最上流加工部分30uと呼ぶ。
 複数の加工部分30A,30B,30C,30Dのうちの、母材Mの搬送方向Aの最も下流側に位置する加工部分30を最下流加工部分30dと呼ぶ。
 複数の加工部分30A,30B,30C,30Dのうちの、母材Mの搬送方向Aの上流側から下流側を見た時に、最も右側に位置する加工部分30を右端加工部分30rと呼ぶ。
 複数の加工部分30A,30B,30C,30Dのうちの、母材Mの搬送方向Aの上流側から下流側を見た時に、最も左側に位置する加工部分30を左端加工部分30lと呼ぶ。
 図3は、順送プレス装置10の下金型14の上部を側方から見た模式図である。図3においては、第一工程群の加工部分30Aの一つ、第二工程群の加工部分30Bの一つ、第三工程群の加工部分30Cの二つ、第四工程群の加工部分30Dの一つ、合計四つの加工部分を模式的に示している。
 図3に示すように、加工部分30は、工程群ごとに金型の基準面Oからの刃先の突出量が異なっている。本例では、基準面Oからの刃先の突出量は、大きい方から順に、第一工程群の加工部分30A、第二工程群の加工部分30B、第三工程群の加工部分30C、第四工程群の加工部分30Dとなっている。このため、一回のプレス工程において、第一工程群の加工部分30A、第二工程群の加工部分30B、第三工程群の加工部分30C、第四工程群の加工部分30Dの順に母材Mに接触する。
 また、第三工程群の加工部分30Cに見られるように、各々の工程群に含まれる加工部分30の金型の基準面Oからの刃先の突出量は、それぞれ等しくされている。
 なお、金型の基準面Oからの刃先の突出量が異なっているとは、金型の基準面Oから刃先までの長さの差異Dが、母材Mの厚み以上であることをいう。また、金型の基準面Oからの刃先の突出量が等しいとは、金型の基準面Oから刃先までの長さの差異Dが、母材Mの厚み未満であることをいう。
 上記の順送プレス装置10では、一回のプレス工程で母材Mに対して、上金型13の加工部分20と下金型14の加工部分30が接触することで、長尺板材の金属板からなる母材Mに対して複数の被加工箇所を加工する。順送プレス装置10は、搬送部によって母材Mを所定のピッチPで間欠的に搬送方向Aへ送りながら、順次プレス工程を行う。これにより、母材Mに対して、上金型13と下金型14とで、打ち抜き、折り曲げ、しぼりなどの加工を順次施し、母材MからワークWを形成する。
 次に、上記の順送プレス装置10によって、母材Mにプレス成型を行う場合について説明する。
(第一工程群の加工)
 図4は、母材Mの平面図であり、第一工程群で加工される被加工箇所を示す図である。図4において、第一工程群の加工部分30Aの母材Mに接触する部位を符号30Aでハッチングで示した。
 駆動シリンダ15によって上支持台11を下降させ、上金型13を下金型14に向かって下降させる。すると、図4に示すように、第一工程群に含まれる加工部分30Aが母材Mに接触して母材Mを加工する。第一工程群の加工に要する力はおよそ28トンである。
 図4に示したように、第一工程群は、第一加工部分30A1、第二加工部分30A2、第三加工部分30A3、第四加工部分30A4、第五加工部分30A5、第六加工部分30A6を含んでいる。
 第一加工部分30A1の加工に要する力はおよそ2.2トンであり、第二加工部分30A2の加工に要する力はおよそ2.2トンであり、第三加工部分30A3の加工に要する力はおよそ17.3トンであり、第四加工部分30A4の加工に要する力はおよそ2.8トンであり、第五加工部分30A5の加工に要する力はおよそ2.6トンであり、第六加工部分30A6の加工に要する力はおよそ0.8トンである。
 図2,4に示したように、下金型14を、搬送方向Aについて最上流加工部分30Auと最下流加工部分30Adとの間で、上流側領域Auと下流側領域Adとに仮想的に2等分する。図に、上流側と下流側とに2等分する境界線を上下分割線CLudとして示した。すると、第一工程群の加工部分30Aは、上下分割線CLudよりも上流側の上流側領域Auと、上下分割線CLudよりも下流側の下流側領域Adとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。
 また、下金型14を、搬送方向Aに直交する方向について右端加工部分30Drと左端加工部分30Alとの間で、右側領域Arと左側領域Alとに仮想的に2等分する。図4に、左右に2等分する境界線を左右分割線CLrlとして示した。すると、第一工程群の加工部分30Aは、左右分割線CLrlよりも右側の右側領域Arと、左右分割線CLrlよりも左側の左側領域Alとに少なくとも一つずつ含まれている。
(第二工程群の加工)
 図5は、母材Mの平面図であり、第二工程群で加工される被加工箇所を示す図である。図5において、第二工程群の加工部分30Bの母材Mに接触する部位を符号30Bでハッチングで示した。
 第一工程群の加工を開始した後、駆動シリンダ15によって上支持台11をさらに下降させ、上金型13を下金型14に向かって下降させる。すると、図5に示すように、第二工程群に含まれる加工部分30Bが母材Mに接触して母材Mを加工する。第二工程群の加工に要する力はおよそ32トンである。
 第一工程群と同様に、図5に示したように、加工部分30Bは、上下分割線CLudよりも上流側の上流側領域Auと、上下分割線CLudよりも下流側の下流側領域Adとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。また、加工部分30Bは、左右分割線CLrlよりも右側の右側領域Arと、左右分割線CLrlよりも左側の左側領域Alとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。
(第三工程群の加工)
 図6は、母材Mの平面図であり、第三工程群で加工される被加工箇所を示す図である。図6において、第三工程群の加工部分30Cの母材Mに接触する部位を符号30Cでハッチングで示した。
 第二工程群の加工を開始した後、駆動シリンダ15によって上支持台11をさらに下降させ、上金型13を下金型14に向かって下降させる。すると、図6に示すように、第三工程群に含まれる加工部分30Cが母材Mに接触して母材Mを加工する。第三工程群の加工に要する力はおよそ23トンである。
 第一工程群と第二工程群と同様に、図6に示したように、加工部分30Cは、上下分割線CLudよりも上流側の上流側領域Auと、上下分割線CLudよりも下流側の下流側領域Adとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。また、加工部分30Cは、左右分割線CLrlよりも右側の右側領域Arと、左右分割線CLrlよりも左側の左側領域Alとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。
(第四工程群の加工)
 図7は、母材Mの平面図であり、第四工程群で加工される被加工箇所を示す図である。図7において、第四工程群の加工部分30Dの母材Mに接触する部位を符号30Dでハッチングで示した。
 第三工程群の加工を開始した後、駆動シリンダ15によって上支持台11をさらに下降させ、上金型13を下金型14に向かって下降させる。すると、図7に示すように、第四工程群に含まれる加工部分30Dが母材Mに接触して母材Mを加工する。第四工程群の加工に要する力はおよそ25トンである。
 第一~第三工程群と同様に、図6に示したように、加工部分30Dは、上下分割線CLudよりも上流側の上流側領域Auと、上下分割線CLudよりも下流側の下流側領域Adとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。また、加工部分30Dは、左右分割線CLrlよりも右側の右側領域Arと、左右分割線CLrlよりも左側の左側領域Alとに、それぞれ少なくとも一つ設けられている。
(脱型及び送り)
 第四工程群の加工の完了後、駆動シリンダ15によって上支持台11を上昇させることで上金型13を下金型14から離間させる。すると、全ての加工部分30A,30B,30C,30Dが母材Mから離れる。この状態で、搬送部によって母材Mを所定のピッチPの送り長さだけ搬送する。このように、上金型13を下金型14に向かって下降させ、第一工程群から第四工程群の加工を行った後に、上金型13を下金型14から上昇させ、所定の送りピッチPだけ搬送方向Aに搬送する一連の工程を、一回のプレス工程と呼ぶ。このプレス工程を所定の回数繰り返すと、母材MからワークWが得られる。
 以上、説明したように、本実施形態に係る順送プレス成型方法によれば、一回のプレス工程において、分割された各々の工程群の加工が互いに時間差で行われる。つまり、一回のプレス工程において複数の被加工箇所が複数の工程群に分割されて加工され、複数の被加工箇所が一度に加工されない。このため、プレス装置10は一回のプレス工程において段階的にそれぞれの工程群において加工に必要となる力を作用させればよく、一度に大きな力を作用させる必要がない。このため、プレス装置10の大型化を抑制しつつ、多数の被加工箇所を一回のプレス工程で加工できる。
 例えば、本実施形態とは異なり、第一工程群から第四工程群の加工を同時に行う場合には、プレス装置は、それぞれの加工部分が一斉に母材Mに接触する瞬間に、108(28+32+23+25)トンの力を出力する必要がある。このため、大きなプレス装置10が必要になる。
 しかし、本実施形態に係る順送プレス成型方法によれば、各工程群が時間差で行われる。本実施形態においては、第一工程群の加工に要する力はおよそ28トンであり、第二工程群の加工に要する力はおよそ32トンであり、第三工程群の加工に要する力はおよそ23トンであり、第四工程群の加工に要する力はおよそ25トンである。つまり、プレス装置10は、時間差で、28トン、32トン、23トン、25トンの力を出力する。このため、プレス装置10に瞬間的に求められる最も大きな出力は第二工程群を加工する際の32トンで済むため、プレス装置10の大型化を抑制できる。
 また、本実施形態に係る順送プレス成型方法によれば、時間差で行われる各々の工程群において、母材Mの被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力のばらつきを、最も大きな力の50%以内としている。
 本実施形態に係る順送プレス成型方法においては、第一工程群から第四工程群のうち、母材Mの被加工箇所を加工するために要する最も大きな力は32トンである。また、母材Mの被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力の差は、第二工程群の加工に要する力と第三工程群の加工に要する力の差が最も大きくなる。この第二工程群の加工に要する力と第三工程群の加工に要する力の差は、9(32-23)トンである。この第二工程群の加工に要する力と第三工程群の加工に要する力の差(9トン)は、母材Mの被加工箇所を加工するために要する最も大きな力(32トン)のおよそ28%である。
 このように、合計108トンの加工に要する力が各工程群にバランスよく分配されており、プレス装置10に要求される最大出力がより効果的に低減されている。時間差で行われる各々の工程群において、母材Mの被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力のばらつきは、最も大きな力の45%以内であることが好ましく、より好ましくは40%以内であり、さらに好ましくは30%以内である。
 また、本実施形態に係る順送プレス成型方法では、一つの工程群において、加工部分が上流側領域Auと下流側領域Adとに少なくとも一つずつ含まれた状態で、加工が行われる。
 このため、一つの工程群において、母材Mの搬送方向Aの上流側領域Auと下流側領域Adとに同時に加工部分が接触するため、母材Mが上流側または下流側に傾くことがなく、加工を精度よく行うことができる。
 また、一つの工程群において、上流側領域Auに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Fuと、下流側領域Adに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Fdとについて、Fu/Fdを0.1以上10.0以下として加工が行われる。
 本実施形態に係る順送プレス成型方法において、図4に示した第一工程群においては、第一加工部分30A1~第四加工部分30A4が上流側領域Auに含まれる。力Fuは24.5(2.2+2.2+17.3+2.8)トンである。第五加工部分30A5および第六加工部分30A6が下流側領域Adに含まれる。力Fdは3.4(2.6+0.8)トンである。したがって、Fu/Fd=7.2である。
 このように、一つの工程群において、母材Mの上流側領域Auと下流側領域Adとにバランス良く力が作用するため、母材Mが上流側または下流側に傾くことがなく、加工を精度よく行うことができる。
 なお、第二~第四工程群については詳述しなかったが、本実施形態において、各々の工程群においても、上流側領域Auに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Fuと、下流側領域Adに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Fdとについて、Fu/Fdを0.1以上10.0以下として加工が行われる。
 また、本実施形態に係る順送プレス成型方法では、一つの工程群において、加工部分が右側領域Arと左側領域Alとに少なくとも一つずつ含まれた状態で、加工が行われる。
 このため、一つの工程群において、母材Mの搬送方向Aの右側領域Arと左側領域Alとに同時に加工部分が接触するため、母材Mが右側または左側に傾くことがなく、加工を精度よく行うことができる。
 また、一つの工程群において、右側領域Arに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Frと、左側領域Alに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Flとについて、Fr/Flを0.1以上10.0以下として加工が行われる。
 本実施形態において、図4に示した第一工程においては、第二加工部分30A2、第三加工部分30A3、第五加工部分30A5が右側領域Arに含まれる。力Frは、5.8(2.2+2.8+0.8)トンである。第一加工部分30A1、第四加工部分30A4、第六加工部分30A6が左側領域Alに含まれる。力Flは、22.1(2.2+17.3+2.6)トンである。したがって、Fr/Fl=0.26である。
 このように、一つの工程群において、母材Mの右側領域Arと左側領域Alとにバランス良く力が作用するため、母材Mが右側または左側に傾くことがなく、加工を精度よく行うことができる。
 なお、第二~第四工程群については詳述しなかったが、本実施形態において、各々の工程群においても、右側領域Arに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Frと、左側領域Alに含まれる加工部分が母材Mを加工する時に要する力Flとについて、Fr/Flを0.1以上10.0以下として加工が行われる。
 また、次回の工程群の加工を、その前回の工程群の加工の完了後に開始するのが好ましい。それぞれの工程群の加工が独立して行われるため、その加工のために要する力が一度に必要にならず、プレス装置の大型化を抑制できる。なお、この例とは異なり、次回の工程群の加工をその前回の工程群の加工の完了前に開始してもよい。
 例えば金型で打ち抜き加工を行う場合には、プレス装置に必要とされる力は、加工の最初(加工部分30が母材Mに接触し始めるとき)に最も大きな力が必要とされ、その後、母材Mの切り抜く厚みが減少するにしたがってその必要とされる力は減少していく。このため、前回の工程群の打ち抜き加工が開始された後に直ちに、次回の工程群の加工を行ってもよい。
 また、例えば金型で折り曲げ加工やしぼり加工を行う場合には、プレス装置に必要とされる力は、母材Mを塑性変形させる間中常に比較的大きな力が必要とされ、母材Mを最も大きく塑性変形させる際に最も大きな力が必要とされる。このため、前回の工程群において折り曲げ加工やしぼり加工で最も大きな力が必要とされた直後に、次回の工程群の加工を開始してもよい。
 いずれの加工の種類によっても、次回の工程群の加工を行う際に前回の工程群における最も大きな力が必要にならないので、それぞれの工程群の加工のために要する力が一度に必要にならず、プレス装置の大型化を抑制できる。
 また、本実施形態に係る順送プレス成型方法によれば、工程群ごとに加工部分の金型の基準面Oからの刃先の突出量が異なっている。このため、簡単な構成で各々の工程群の加工の間に時間差を生じさせることができる。
 本出願は、2016年11月15日出願の日本特許出願(特願2016-222646)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明によれば、プレス装置の大型化を抑制しつつ多数の被加工箇所を一回のプレス工程で加工する順送プレス成型方法を提供することができる。
10:順送プレス装置、30,30A,30B,30C,30D:加工部分、30u:最上流加工部分、30d:最下流加工部分、30r:右端加工部分、30l:左端加工部分、A:搬送方向、Au:上流側領域、Ad:下流側領域、Ar:右側領域、Al:左側領域、Fu,Fd,Fr,Fl:力、M:母材、O:基準面

Claims (8)

  1.  間欠的に母材を搬送方向へ送りながら、一回のプレス工程で前記母材の複数の被加工箇所を加工する順送プレス成型方法において、
     複数の前記被加工箇所が複数の工程群に分割されて加工され、
     一回の前記プレス工程において、分割された各々の前記工程群の加工が互いに時間差で行われる、順送プレス成型方法。
  2.  次回の前記工程群の加工を、その前回の前記工程群の加工の完了後に開始する、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
  3.  金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
      複数の前記加工部分のうち、前記搬送方向の最も上流側に位置する前記加工部分を最上流加工部分と呼び、前記搬送方向の最も下流側に位置する前記加工部分を最下流加工部分と呼び、
      前記金型を前記搬送方向について前記最上流加工部分と前記最下流加工部分との間で上流側領域と下流側領域とに均等に2分割したときに、
     少なくとも一つの前記工程群において、前記加工部分は、前記上流側領域と前記下流側領域とに少なくとも一つずつ含まれている、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
  4.  少なくとも一つの前記工程群において、前記上流側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Fuと、前記下流側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Fdとについて、Fu/Fdが0.1以上10.0以下である、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
  5.  前記金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
     複数の前記加工部分のうち、前記搬送方向の上流から下流を見た時に、最も右側に位置する前記加工部分を右端加工部分と呼び、前記搬送方向の最も左側に位置する前記加工部分を左端加工部分と呼び、
     前記金型を前記搬送方向に直交する方向について前記右端加工部分と前記左端加工部分との間で右側領域と左側領域とに均等に2分割したときに、
     少なくとも一つの前記工程群において、前記加工部分は、前記右側領域と前記左側領域とに少なくとも一つずつ含まれている、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
  6.  少なくとも一つの前記工程群において、前記右側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Frと、前記左側領域に含まれる前記加工部分が前記母材を加工する時に要する力Flとについて、Fr/Flが0.1以上10.0以下である、請求項5に記載の順送プレス成型方法。
  7.  時間差で行われる各々の前記工程群において前記被加工箇所を加工するために要するそれぞれの力の差は、最も大きな力の50%以内である、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
  8.  前記金型は前記母材の前記被加工箇所をそれぞれ加工する複数の加工部分を有し、
     前記工程群ごとに前記加工部分の前記金型の基準面からの刃先の突出量が異なっており、かつ、各々の前記工程群に含まれる前記加工部分の前記金型の基準面からの刃先の突出量が等しくされている、請求項1に記載の順送プレス成型方法。
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