WO2019112022A1 - 金型装置 - Google Patents

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WO2019112022A1
WO2019112022A1 PCT/JP2018/045001 JP2018045001W WO2019112022A1 WO 2019112022 A1 WO2019112022 A1 WO 2019112022A1 JP 2018045001 W JP2018045001 W JP 2018045001W WO 2019112022 A1 WO2019112022 A1 WO 2019112022A1
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WO
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mold
distance
holder
distance member
pad
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PCT/JP2018/045001
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English (en)
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数則 大岡
敏光 麻生
吉田　博司
大輔 安福
田中　康治
隆司 宮城
淳一郎 鈴木
山本　忍
Original Assignee
日本製鉄株式会社
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Publication date
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Priority to CA3084758A priority patent/CA3084758A1/en
Priority to JP2019531836A priority patent/JP6597941B1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D55/00—Safety devices protecting the machine or the operator, specially adapted for apparatus or machines dealt with in this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a mold apparatus.
  • Automotive structural members such as front side members, cross members, A-pillars, and B-pillars are manufactured by drawing a material (for example, a metal plate).
  • a material for example, a metal plate.
  • a mold apparatus having an upper mold consisting of a die and a lower mold consisting of a punch and a holder is used.
  • the central portion of the material is pushed toward the die by a punch while the outer edge of the material is pressed against the die by the holder. This produces a molded article of the desired shape.
  • inflow resistance is generated at the outer edge of the material due to the pressing force of the holder against the die. Therefore, the material can be formed in a state where tension is applied to the material, and the generation of wrinkles due to the excess of material at the time of formation is suppressed.
  • high tensile steel having a tensile strength of 590 MPa or more, further 980 MPa or more, is used as a material of a structural member for an automobile, in order to improve collision safety and reduce the weight of the vehicle body.
  • the formability of the material decreases with the increase in the strength of the material. Therefore, when draw forming on a material made of high tensile steel, if the inflow resistance generated at the outer edge of the material is too large, the thickness of each part of the formed product may be reduced, and the formed product may be cracked. .
  • Patent Document 1 discloses an apparatus for manufacturing a pressed part.
  • the manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a first mold provided to a press bolster and a second mold provided to a press slide.
  • the first mold includes a punch die fixed to a press bolster and a blank holder disposed outside the punch die.
  • the second mold includes a movable pad provided on the press slide, a bending blade disposed outside the movable pad, and a catcher disposed outside the bending blade so as to move in conjunction with the movable pad.
  • an outer cam disposed outside the catcher.
  • the center portion of the blank is bent by the punch die while the center portion of the blank is held by the movable pad and the punch die while the outer edge portion of the blank is held by the blank holder and the bending blade.
  • drawing is performed.
  • the portion sandwiched between the movable pad and the punch die deformation in the thickness direction is suppressed in the molding process. Therefore, even if the pressing force of the blank holder is not increased more than necessary, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the portion sandwiched by the movable pad and the punch die. This can suppress the occurrence of cracks and wrinkles in the molded article.
  • the manufacturing apparatus of Patent Document 1 is provided with a joint link that is swingably supported by the blank holder. Specifically, in the manufacturing apparatus of Patent Document 1, it is possible to prevent the movable pad and the blank holder from moving in the direction in which they approach each other by locking the joint link and the catcher at the forming bottom dead center. As a result, at the time of mold release, it is possible to prevent the molded article from being deformed by the pressure from the movable pad and the blank holder.
  • An object of the present invention is to provide a mold apparatus excellent in durability.
  • the present invention is summarized as a mold apparatus described below.
  • a first mold unit having a punch and a holder, and a second mold unit having a pad disposed facing the punch and a die disposed facing the holder, the first mold unit comprising: A plate-like member disposed between the first mold unit and the second mold unit by moving in the press direction so that the mold unit and the second mold unit relatively approach each other.
  • a mold apparatus for press forming a material A distance member pivotally supported by the holder; A moving device provided on the first mold unit and moving the distance member; The holder is provided movably in the pressing direction with respect to the punch.
  • the pad is provided movably in the press direction with respect to the die;
  • the distance member is swingable between an original position not in contact with the second mold and a prevention position preventing the distance between the pad and the holder in the pressing direction from becoming a predetermined distance or less.
  • the direction from the second mold unit toward the first mold unit is a first direction
  • the opposite direction is a second direction.
  • the swing device is configured to swing the distance member from the original position toward the prevention position as the holder moves relative to the punch in the first direction.
  • the distance member receives the load in the first direction directly or indirectly from the pad at the prevention position, whereby the distance between the pad and the holder in the pressing direction is less than the predetermined distance.
  • the rocking device transmits the force for rocking the distance member to the distance member at a position different from the position where the distance member receives the load directly or indirectly from the pad.
  • the distance between the position receiving the load and the rocking center is larger than the distance between the position to which the force is transmitted from the rocking device and the rocking center.
  • the distance between the position receiving the load and the rocking center is equal to or less than the distance between the position to which the force is transmitted from the rocking device and the rocking center.
  • the rocking device has a repulsive force generation unit and is fixed to the punch directly or indirectly,
  • the distance member presses the repulsive force generation unit in the first direction as the holder moves relative to the punch in the first direction,
  • the repulsive force generation unit generates a repulsive force in the second direction by being pressed in the first direction by the distance member,
  • the distance member according to any one of (1) to (5), wherein the distance member swings from the original position toward the prevention position by receiving a repulsive force in the second direction from the repulsive force generation unit. Mold device.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 3 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 5 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 6 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a specific configuration of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the internal structure of the mold apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 10 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 12 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 13 is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 14 is a view for explaining a modified example of the swinging portion.
  • FIG. 15 is a view for explaining a modification of the rocking device.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a mold apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the internal structure of the mold apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 18 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 19 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 20 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 21 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 22 is a view for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • FIG. 23 is a view showing an example of a press part.
  • FIG. 24 shows a donut shaped part.
  • FIG. 25 shows a cylindrical part.
  • FIG. 26 shows a spherical part.
  • FIG. 27 shows a ring-shaped part.
  • FIG. 28 shows a ring-shaped part.
  • FIG. 29 shows a ring-shaped part.
  • FIG. 30 shows a ring-shaped part.
  • FIG. 31 is a diagram showing a B-pillar.
  • FIG. 32 is a diagram showing an A-pillar lower.
  • FIG. 33 shows the front side member
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 6 are diagrams for explaining the operation of the mold apparatus of FIG.
  • arrows indicating X and Z directions orthogonal to each other are attached.
  • the X direction is taken as the width direction of the mold apparatus.
  • the Z direction is the vertical direction.
  • the X direction is described as the width direction X
  • the Z direction is described as the vertical direction Z.
  • the mold apparatus 100 includes a first mold (lower mold) unit 20, a second mold (upper mold) unit 22, a distance member 24, and a rocking device 26. There is. Although detailed description is omitted, the mold apparatus 100 is used by being attached to, for example, a known press (not shown).
  • die apparatus 100 for manufacturing the press part 200 (refer below-mentioned FIG. 6) which has cross-sectional hat shape from the plate-shaped raw material 300 below is demonstrated, it manufactures with the metal mold
  • the pressed parts to be used are not limited to the pressed parts 200 shown in FIG. Further, the configuration of the mold apparatus according to the present invention and the operation thereof are not limited to the following embodiments, and the configuration and the operation of the mold apparatus are appropriately changed depending on the shape of a press part to be manufactured.
  • the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are arranged to face each other in the vertical direction Z.
  • the mold apparatus 100 moves the first mold unit 20 and the second mold unit 22 by moving in the press direction so that the first mold unit 20 and the second mold unit 22 relatively approach each other.
  • This is an apparatus for press-forming a plate-like material 300 disposed between the die unit 22 and the die unit 22.
  • the vertical direction Z corresponds to the pressing direction. Further, in the present embodiment, in the press direction, the direction from the second mold unit 22 toward the first mold unit 20 is taken as a first direction Z1, and the direction from the first mold unit 20 toward the second mold unit 22. As a second direction Z2.
  • the first mold unit 20 includes a punch 32 and a holder 34.
  • the second mold unit 22 comprises a die 36 and a pad 38.
  • the die 36 is provided to face the holder 34, and the pad 38 is provided to face the punch 32.
  • the holder 34 is provided movably in the vertical direction Z with respect to the punch 32, and the pad 38 is provided movably in the vertical direction Z with respect to the die 36.
  • the distance member 24 is swingably supported by the holder 34.
  • the distance member 24 swings between an original position (the position shown in FIG. 1) not in contact with the second mold unit 22 and a prevention position described later (the positions shown in FIGS. 4 and 5). It is supported by the holder 34 so as to be able to. Although details will be described later, no load is applied to the distance member 24 from the second mold unit 22 in the original position.
  • the prevention position the load in the first direction Z1 is applied from the pad 38 of the second mold unit 22 to the distance member 24.
  • the rocking device 26 is provided to the first mold unit 20 so that the distance member 24 can be rocked.
  • the rocking device 26 prevents the distance member 24 from the original position (the position shown in FIG. 1) as the holder 34 moves relative to the punch 32 in the first direction Z1. 4 and the position shown in FIG. 5).
  • the swing device 26 is connected to the punch 32 in FIG. 1, the swing device 26 may be provided to any component of the first mold unit 20.
  • a plate-shaped material 300 is disposed on the punch 32 and the holder 34, as shown in FIG.
  • the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are separated in the vertical direction Z.
  • each component of the mold apparatus 100 is in the original position.
  • the distance member 24 is separated from the second mold unit 22 in the original position. In other words, in the original position, the distance member 24 receives no load from the second mold unit 22.
  • the first mold unit 20 and the second mold unit 22 move in a direction to approach each other in the vertical direction Z.
  • the die 36 of the second mold unit 22 moves relative to the first mold unit 20 in the first direction Z1.
  • the material 300 is sandwiched between the punch 32 and the holder 34, and the pad 38 and the die 36.
  • the distance member 24 is in the original position.
  • the holder 34 and the die 36 are relative to the punch 32 and the pad 38 by further moving the die 36 relative to the first mold unit 20 in the first direction Z1. To move in the first direction Z1. Thereby, the forming of the material 300 is started.
  • the holder 34 and the die 36 are further moved in the first direction Z1 to reach the forming bottom dead center (the forming completion position), whereby a predetermined forming height is obtained.
  • the pressed part 200 is obtained.
  • the rocking device 26 moves the distance member 24 from the original position toward the prevention position. Rock.
  • the distance member 24 prevents the distance between the holder 34 and the pad 38 in the vertical direction Z from becoming equal to or less than a predetermined distance.
  • the position (the position shown in FIG. 4) of the distance member 24 that prevents the distance between the holder 34 and the pad 38 in the vertical direction Z from becoming equal to or less than a predetermined distance is referred to as a prevention position.
  • the distance member 24 receives the load in the first direction Z1 from the pad 38 by being connected to the pad 38.
  • the distance member 24 may be indirectly connected to the pad 38 through another member. That is, the distance member 24 may receive the load in the first direction Z1 from the pad 38 directly from the pad 38 or indirectly via another member.
  • the holder 34 and the pad 38 move with the die 36 relative to the punch 32 in the second direction Z2.
  • the punch 32 moves relative to the pad 38 in the first direction Z1. In other words, the punch 32 moves away from the pad 38.
  • the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are further separated in the vertical direction Z, and the pressed part 200 is taken out.
  • the distance between the holder 34 and the pad 38 in the vertical direction Z is held by the distance member 24 at a predetermined molding height or more.
  • the pressure applied from the holder 34 in the second direction Z2 and the pressure applied from the pad 38 to the first direction Z1 are both received by the distance member 24. This can prevent the holder 34 and the pad 38 from applying a large pressure to the press part 200. As a result, deformation of the press part 200 can be prevented at the time of mold release.
  • both the distance member 24 and the rocking device 26 for rocking the distance member 24 are provided in the first mold unit 20. Therefore, the distance between the center of gravity of the distance member 24 and the center of gravity of the rocking device 26 in the vertical direction Z can be reduced as compared with the case where the rocking device 26 is provided in the second mold unit 22. Thereby, when providing the distance member 24 and the rocking device 26 in the first mold unit 20, the relative positional accuracy between the distance member 24 and the rocking device 26 can be improved. Therefore, when transmitting a force from the rocking device 26 to the distance member 24 (when rocking the distance member 24), a load in a direction not considered in the design of the distance member 24 and the rocking device 26. Can be sufficiently suppressed. As a result, damage to the distance member 24 and the rocking device 26 can be sufficiently suppressed. That is, the mold apparatus 100 according to the present embodiment is excellent in durability.
  • the distance member 24 can be rocked by a small operation of the rocking device 26. Therefore, rocking device 26 itself can be constituted small. In this case, the distance between the center of gravity of the rocking device 26 and the support position of the rocking device 26 in the first mold unit 20 can be reduced. Thereby, when transmitting the force from the rocking device 26 to the distance member 24, it is possible to reduce the moment of the force applied from the distance member 24 to the rocking device 26. As a result, damage to the rocking device 26 can be sufficiently suppressed.
  • the assembly accuracy of the rocking device 26 in the first mold unit 20 can be improved.
  • an unnecessary load based on the misalignment can be suppressed from being applied to the distance member 24 and the rocking device 26.
  • the distance member 24 can be rocked smoothly with a small power, and damage to the distance member 24 and the rocking device 26 can be sufficiently suppressed.
  • the degree of freedom in design of the mold device 100 itself is increased. This makes it possible to properly position the distance member 24 and the rocking device 26 even in a transfer-type press where the dimensions and configuration of the outer part of the mold apparatus are strict.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a specific configuration of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • arrows indicating X, Y, and Z directions orthogonal to each other are attached.
  • the X direction is the width direction of the mold apparatus
  • the Y direction is the length direction of the mold apparatus.
  • the Z direction is the vertical direction.
  • the X direction is described as the width direction X
  • the Y direction is described as the length direction Y
  • the Z direction is described as the vertical direction Z.
  • FIGS. 8 to 13 described later arrows indicating the width direction X and the vertical direction Z are shown.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the internal structure of the mold apparatus of FIG. In FIG. 8 and FIGS. 9 to 13 described later, a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the mold apparatus is shown.
  • the mold apparatus 100a for manufacturing the press components 200 (refer below-mentioned FIG. 13) which has a cross-sectional hat shape as an example is demonstrated.
  • the mold apparatus 100a includes a first mold (lower mold) unit 20, a second mold (upper mold) unit 22, a plurality of distance members 24, and a plurality of swing members.
  • a moving device 26, a plurality of return devices 28, and a plurality of stopper devices 30 are provided.
  • the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are arranged to face each other in the vertical direction Z.
  • the mold apparatus 100a moves the first mold unit 20 and the second mold unit 22 by moving in the press direction so that the first mold unit 20 and the second mold unit 22 relatively approach.
  • This is an apparatus for press-forming a plate-like material 300 disposed between the die unit 22 and the die unit 22.
  • the vertical direction Z corresponds to the pressing direction. Further, in the present embodiment, in the press direction, the direction from the second mold unit 22 toward the first mold unit 20 is taken as a first direction Z1, and the direction from the first mold unit 20 toward the second mold unit 22. As a second direction Z2.
  • the first mold unit 20 includes a punch 32 and a holder 34.
  • the punch 32 has a base 32a fixed to a bolster of a press machine not shown, and a punch main body 32b projecting from the base 32a in the second direction Z2 (upward).
  • a convex portion 32c having a rectangular shape in a plan view is formed at the central portion of the base portion 32a, and the punch main body portion 32b is provided so as to protrude from the convex portion 32c in the second direction Z2.
  • the holder 34 includes a holder main body 34a that is hollow and rectangular in a plan view, and a plurality of (four in the present embodiment) swing support parts 34b that protrude in the width direction X from both side surfaces of the holder main body 34a.
  • the holder body 34 a is supported by a plurality of support pins 35 extending in the vertical direction Z.
  • the punch main body 32 b of the punch 32 is provided to penetrate the holder main body 34 a of the holder 34 in the vertical direction Z.
  • the holder main body 34a is provided movably in the vertical direction Z with respect to the punch main body 32b.
  • four rocking supports 34 b are provided to correspond to the four distance members 24.
  • Each swing support portion 34 b is formed with a recess 34 d having a substantially arc-shaped cross section so as to open in the second direction Z 2.
  • the plurality of support pins 35 are provided to be movable in the vertical direction Z with respect to the punch 32 so as to penetrate the base 32 a of the punch 32 in the vertical direction Z.
  • a force F1 in the first direction Z1 is applied to the holder 34 from a die cushion device of a press machine (not shown) via the plurality of support pins 35.
  • the holder 34 is biased toward the second mold unit 22.
  • the holder 34 may be biased using another device such as a gas spring device or a coil spring built in the punch 32 instead of the support pin 35 and the die cushion device. .
  • the movement of the holder body 34a is restricted so that the holder body 34a does not protrude in the second direction Z2 more than the punch body 32b.
  • the upper surface of the punch main body 32b and the holder main body are provided so as to have the same height as the upper surface of the portion 34a.
  • the positional relationship between the punch and the holder can be appropriately changed in accordance with the shape or the like of the press part to be manufactured.
  • the distance member 24 is swingably supported by the holder 34. Specifically, the distance member 24 swings between an original position (position shown in FIG. 8) not in contact with the second mold unit 22 and a prevention position described later (position shown in FIGS. 11 and 12). It is supported by the holder 34 so as to be able to.
  • the distance member 24 has a rod-like swinging portion 24a, a pair of plate-like arm portions 24b, and a pair of cylindrical pressing portions 24c.
  • One end portion (lower end portion) of the swinging portion 24a is swingably fitted in the width direction X in the recess 34d of the swing support portion 34b.
  • the swinging portion 24 a is supported by the swing support portion 34 b so as to be able to swing in the width direction X with the lower end portion as a swing center.
  • the swinging portion 24 a may be swingably (rotatably) supported by the swing support portion 34 b via a support shaft extending in the length direction Y.
  • One end portion in the width direction X of the pair of arm portions 24 b is fixed to the lower end portion of the swinging portion 24 a.
  • the pressing part 24c is being fixed to the other end part in the width direction X of a pair of arm part 24b, respectively.
  • the rocking device 26 is provided to the first mold unit 20.
  • four rocking devices 26 are provided to correspond to the four distance members 24.
  • Each rocking device 26 has a pair of elastic members 26 a and a pair of transmission members 26 b.
  • the elastic member 26a is a coil spring.
  • the elastic member 26a will be described as a coil spring 26a.
  • the transmission member 26b has a shaft 6a extending in the vertical direction Z, a flange 6b provided on the upper end of the shaft 6a, and a flange 6c provided on the lower end of the shaft 6a.
  • the lower end side of the shaft 6a and the flange 6c are inserted into the punch 32 (base 32a) so as to be movable in the vertical direction Z.
  • a coil spring 26a is fitted to the outside of the shaft 6a so as to be sandwiched between the flange 6b and the base 32a.
  • the coil spring 26a is provided to push the flange portion 6b in the second direction Z2 (upward).
  • the swing device 26 is provided such that the pressing portion 24 c is positioned on the flange portion 6 b at the original position of the distance member 24. In the original position of the distance member 24, the flange portion 6b and the pressing portion 24c may be in contact with each other, or the flange portion 6b and the pressing portion 24c may be separated in the vertical direction Z. However, even when the flange portion 6 b and the pressing portion 24 c are separated, it is preferable that the distance between the flange portion 6 b and the pressing portion 24 c in the vertical direction Z be small.
  • each return device 28 is provided to the swing support portion 34 b of the holder 34.
  • the return device 28 includes a coil spring, is connected to the distance member 24, and biases the distance member 24 back to the original position.
  • the second mold unit 22 comprises a die 36 and a pad 38.
  • the die 36 has a base portion 36a fixed to a slide of a press machine not shown, and a die main body portion 36b projecting from the base portion 36a in the first direction Z1 (downward).
  • the die body 36 b is hollow and rectangular when viewed from below.
  • the die body 36 b is provided to face the holder body 34 a of the holder 34 in the vertical direction Z.
  • the pad 38 includes a pad body 38a extending in the length direction Y inside the die body 36b, and a plurality (4 in the present embodiment) projecting in the width direction X from the pad body 38a so as to penetrate the die body 36b. H) locking portions 38b and catcher portions 38c extending downward from the locking portions 38b.
  • the pad main body 38 a is provided to face the punch main body 32 b of the punch 32 in the vertical direction Z.
  • the locking portion 38 b is provided to face the swing support portion 34 b of the holder 34 in the vertical direction Z.
  • the locking portion 38 b and the catcher portion 38 c are provided outside the die main portion 36 b.
  • a plurality of biasing devices 40 are provided between the base 36 a of the die 36 and the pad body 38 a of the pad 38.
  • the biasing device 40 includes, for example, a gas spring, and applies a force F2 in the second direction Z2 to the pad main body 38a. Thereby, the pad 38 is biased toward the first mold unit 20.
  • the biasing device 40 another device such as a coil spring may be used instead of the gas spring.
  • the die 36 and the pad 38 are provided such that the lower surface of the die body 36b and the lower surface of the pad body 38a have the same height.
  • the positional relationship between the die and the pad can be appropriately changed in accordance with the shape or the like of the press part to be manufactured.
  • a stopper device 30 is provided at each locking portion 38b. Although detailed description is omitted, the stopper device 30 holds the stopper member 30a movably in the vertical direction Z between the stopper member 30a and the locking portion 38b relative to the holding member 30b. And an elastic member 30c that biases the stopper member 30a downward.
  • the stopper member 30a is provided to project in the first direction Z1 (downward) than the locking portion 38b at the original position.
  • FIG. 9 to 13 are views for explaining a method of manufacturing a pressed part by a mold apparatus.
  • a pressed part is manufactured from the material by performing the first to fifth steps described below.
  • Step 1 As shown in FIG. 8, first, the plate-like material 300 is disposed on the punch 32 and the holder 34. At this time, the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are separated in the vertical direction Z. In the first step, each component of the mold apparatus 100a is in the original position. The distance member 24 is separated from the second mold unit 22 in the original position. Further, in the original position, the upper end portion of the swinging portion 24 a of the distance member 24 is positioned outside the locking portion 38 b in the width direction X. Further, at the original position, the upper end portion of the swinging portion 24 a and the lower end portion of the stopper member 30 a are opposed in the vertical direction Z.
  • the material 300 for example, a high strength material having a tensile strength of 590 to 1600 MPa can be used.
  • Step 2 Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the first mold unit 20 and the second mold unit 22 move in the direction in which they approach each other in the vertical direction Z.
  • the second mold unit 22 die 36 moves relative to the first mold unit 20 in the first direction Z1 by a pressing machine (not shown).
  • the material 300 is sandwiched between the punch main body 32b and the holder main body 34a, and the pad main body 38a and the die main body 36b.
  • the stopper member 30a of each stopper device 30 moves in the second direction Z2 relative to the locking portion 38b by being pushed by the swinging portion 24a.
  • the distance member 24 is in the original position.
  • the holder 34 and the die 36 are relative to the punch 32 and the pad 38 by further moving the die 36 relative to the first mold unit 20 in the first direction Z1.
  • the forming of the material 300 is started. Specifically, with respect to both ends in the width direction X of the material 300 (portions sandwiched by the holder main body portion 34a and the die main body portion 36b), central portions in the width direction X (punch main body portion 32b and pads) The portion sandwiched by the main body portion 38a is pushed out in the second direction Z2.
  • the distance member 24 provided on the holder 34 is relative to the rocking device 26 provided on the punch 32. It moves in the first direction Z1.
  • the transmission member 26b is pushed in the first direction Z1 by the pressing portion 24c, and the coil spring 26a is compressed.
  • the coil spring 26a a repulsive force that pushes the transmission member 26b in the second direction Z2 is generated. That is, in this embodiment, the coil spring (elastic member) 26a generates a repulsive force generating a repulsive force in the second direction Z2 by being pressed by the distance member 24 in the first direction Z1 via the transmission member 26b. Act as a department.
  • the repulsive force in the second direction Z2 generated in the coil spring 26a is transmitted to the pressing portion 24c of the distance member 24 via the transmission member 26b.
  • a force that causes the distance member 24 to swing (rotate) toward the inside of the mold apparatus 100 a with the lower end portion of the swinging portion 24 a as the swing center moves the distance member 24 to the distance member 24.
  • the movement of the swinging portion 24a toward the inside of the mold apparatus 100a is restricted by the locking portion 38b. That is, the inward swing of the distance member 24 is restricted by the locking portion 38 b.
  • the holder 34 and the die 36 are further moved in the first direction Z1 with respect to the punch 32 and the pad 38 to reach the forming bottom dead center (the forming completion position), whereby a predetermined forming height is obtained.
  • the pressed part 200 is obtained.
  • the repulsive force in the second direction Z2 generated in the rocking device 26 is increased. That is, the force to swing the distance member 24 toward the inside of the mold apparatus 100a is increased.
  • the inward movement of the rocking portion 24a becomes possible, and the distance member 24 instantaneously moves toward the inside of the mold apparatus 100a. Swing to
  • the stopper member 30a moves in the first direction Z1 by being pushed by the elastic member 30c.
  • the swinging portion 24a is sandwiched between the catcher portion 38c and the stopper member 30a.
  • the swinging of the swinging portion 24a is restricted. That is, swinging of the distance member 24 is restricted.
  • the movement of the pad 38 relative to the holder 34 in the first direction Z1 is restricted by the swinging portion 24a of the distance member 24.
  • the distance between the holder main body 34a of the holder 34 and the pad main body 38a of the pad 38 in the vertical direction Z is held at a predetermined molding height or more.
  • the distance member 24 prevents the distance between the holder 34 and the pad 38 in the vertical direction Z from becoming equal to or less than a predetermined distance.
  • the position (the position shown in FIG. 11) of the distance member 24 that prevents the distance between the holder 34 and the pad 38 in the vertical direction Z from becoming equal to or less than a predetermined distance is referred to as a prevention position.
  • Step 4 Next, as shown in FIG. 12, the die 36 moves relative to the first mold unit 20 in the second direction Z2. Accordingly, the holder 34 and the pad 38 move with the die 36 relative to the punch 32 in the second direction Z2. As a result, the punch main body 32b of the punch 32 moves relative to the pad main body 38a of the pad 38 in the first direction Z1. In other words, the punch body 32b moves relatively in the direction away from the pad body 38a.
  • the distance between the holder body 34a and the pad body 38a in the vertical direction Z is held by the swinging portion 24a of the distance member 24 at a predetermined molding height or more.
  • the pressure applied from the holder 34 in the second direction Z2 and the pressure applied from the pad 38 in the first direction Z1 are both received by the swinging portion 24a of the distance member 24. This can prevent the holder 34 and the pad 38 from applying a large pressure to the press part 200. As a result, deformation of the press part 200 can be prevented at the time of mold release.
  • Step 5 Finally, as shown in FIG. 13, the first mold unit 20 and the second mold unit 22 are further separated in the vertical direction Z, and the pressed part 200 is taken out. At this time, the distance member 24 is returned to the original position by the return device 28.
  • both the distance member 24 and the rocking device 26 for rocking the distance member 24 are the first mold unit. It is provided at 20. Therefore, similarly to the above-described mold apparatus 100, in the mold apparatus 100a, damage to the distance member 24 and the rocking device 26 can be sufficiently suppressed. Further, similarly to the above-described mold apparatus 100, even when the mold apparatus 100a is used in a transfer-type press, it is possible to properly arrange the distance member 24 and the swing device 26.
  • the member for example, outer cam of patent document 1 which could cover the distance member 24 from the outer side needed to be provided.
  • the distance member 24 by pushing the distance member 24 in the second direction Z2 by the rocking device 26, the distance member 24 can be rocked to the prevention position.
  • the mold device 100a can be miniaturized.
  • the mold apparatus 100a according to the present embodiment is excellent in durability and can be miniaturized.
  • the rocking device 26 generates a force for rocking the distance member 24 by means of the coil spring 26a.
  • a sufficient force can be generated while configuring the rocking device 26 in a small size.
  • the molding cycle of the pressed part 200 can be shortened, and the productivity can be enhanced.
  • control of the rocking device 26 is unnecessary, the production cost can be reduced.
  • the swing device 26 swings the distance member 24 at a position where the distance member 24 receives a load from the pad 38 (in the present embodiment, swing) It transmits to the distance member 24 at a position different from the upper end of the portion 24a (in the present embodiment, the pressing portion 24c). In this case, damage to the distance member 24 can be sufficiently suppressed as compared with the case where the distance member 24 receives the load at the same position as the position to which the force for swinging is transmitted.
  • the angle of the swinging portion 24a at the original position may be changed. Specifically, in the original position, the position of the upper end of the swinging portion 24 a may be adjusted to a height substantially equal to the upper surfaces of the holder 34 and the punch 32. In this case, for example, when using the mold apparatus in a transfer-type press, the arrangement of the material 300 and the removal of the pressed part 200 become easy, and the manufacturing efficiency can be improved.
  • the distance between the position receiving the load and the swing center may be set larger than the distance between the position to which the force for swinging is transmitted and the swing center. In this case, the distance member 24 can be quickly moved from the original position to the prevention position.
  • the distance between the position receiving the load and the center of oscillation may be set equal to or less than the distance between the position to which the force for oscillating is transmitted and the center of oscillation. In this case, the distance member 24 can be rocked with a small force.
  • rocking device 26 may be attached to the component of the 1st metallic mold unit other than punch 32.
  • the rocking device may be attached to other components fixed to the bolster.
  • the configuration of the rocking device is not limited to the example described above, and the rocking device moves the distance member from the original position toward the prevention position as the holder moves relative to the punch in the first direction. It may be configured to swing. Therefore, for example, an actuator such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder or an electric motor may be used as the rocking device.
  • an actuator such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder or an electric motor may be used as the rocking device.
  • the rocking device is attached to the holder 34 of the first mold unit 20, and the rotation member connected to the distance member is rotated by the rocking device to rock the distance member. You may move it.
  • the actuator can be functioned as a return device.
  • the configuration of the mold apparatus can be further simplified.
  • the coil spring is used as the repulsive force generation unit of the rocking device
  • a tension spring, a torsion coil spring, a plate spring, rubber, an accumulator, and a gas spring And the like may be used alone or in combination.
  • a gas spring 60 embedded in the punch 32 may be used instead of the coil spring 26a (see FIG. 8).
  • the gas spring 60 generates a repulsive force in the second direction Z2 by being pressed by the distance member 24 in the first direction Z1 via the transmission member 26b.
  • the transmission member 26b is biased in the second direction Z2.
  • the four distance members 24 and the four rocking devices 26 are provided.
  • the number of distance members 24 and the rocking devices 26 may be three or less. There may be more than one.
  • the number and arrangement of the distance members 24 and the rocking devices 26 can be appropriately changed in consideration of the molding conditions such as the press load and the load distribution.
  • the shape of the swinging portion 24a is not limited to the above-described example. Specifically, the swinging portion 24 a may not be rod-shaped.
  • the distance member 24 prevents the distance between the pad 38 and the holder 34 in the vertical direction Z from becoming equal to or less than a predetermined distance by directly receiving the load from the pad 38 at the prevention position. ing. However, when the distance member 24 indirectly receives the load from the pad 38 via the other member in the prevention position, the distance between the pad 38 and the holder 34 in the vertical direction Z becomes equal to or less than the predetermined distance. You may prevent it.
  • the return apparatus 28 is used to return the distance member 24 to the original position, but, for example, as in the mold apparatus 100b shown in FIG. 16 and FIG.
  • the weight 50 may be attached to the distance member 24, and the distance member 24 may be returned to the original position by the weight of the distance member 24.
  • the return device may be configured using a torsion coil spring, or may be configured using an actuator such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder, or an electric motor.
  • the catcher portion 38c is formed on the pad 38 and the stopper device 30 is provided on the pad 38 in order to reliably restrict the swing of the distance member 24 at the prevention position.
  • the stopper device 30 may not be provided.
  • the material 300 can be obtained by performing the same process as the case of using the above-described mold apparatus 100a. Can be manufactured.
  • press part 10 has a hat-shaped cross-sectional shape.
  • the press part 10 includes a top plate 11, vertically extending vertical walls 12a and 12b, and flanges 13a and 13b.
  • the upper end portions of the vertical walls 12 a and 12 b are connected to the top plate 11 via ridge line portions 14 a and 14 b that are curved to be convex toward the outside of the press part 10.
  • lower end portions of the vertical walls 12 a and 12 b are connected to the flanges 13 a and 13 b via ridge line portions 15 a and 15 b which are recessed toward the inside of the press part 10.
  • the press part 10 has the bending parts 16 and 17 which curve in the height direction of vertical wall 12a, 12b, when it sees from the normal line direction of vertical wall 12a, 12b.
  • the shapes of the respective parts of the first mold unit and the second mold unit may be adjusted according to the shape of the press part 10.
  • the present invention is, for example, a donut shaped part shown in FIG. 24, a cylindrical shaped part shown in FIG. 25, a spherical part shown in FIG. Manufacture of ring-shaped parts shown in 27 to 30, A-pillars, B-pillars shown in FIG. 31, A-pillar lowers shown in FIG. 32, front side members shown in FIG. 33, rear side members, rear floor side members and roof rails shown in FIG. It can also be used when

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

金型装置は、ホルダに揺動可能に支持されるディスタンスメンバーと、第１金型ユニットに設けられ、かつディスタンスメンバーを揺動させる揺動装置と、を備える。ホルダは、パンチに対してプレス方向に移動可能に設けられ、パッドは、ダイに対してプレス方向に移動可能に設けられる。ディスタンスメンバーは、第２金型に接触しない原位置と、パッドとホルダとのプレス方向における距離が所定距離以下になることを防止する防止位置との間で揺動可能である。プレス方向において、第２金型ユニットから第１金型ユニットに向かう方向を第１方向とし、その反対方向を第２方向とした場合に、揺動装置は、ホルダがパンチに対して第１方向に相対的に移動するのに従って、ディスタンスメンバーを原位置から防止位置へ向かって揺動させる。

Description

金型装置
　本発明は、金型装置に関する。
　フロントサイドメンバ、クロスメンバ、Ａピラー、およびＢピラー等の自動車用構造部材は、素材（例えば、金属板）を絞り成形することによって製造される。絞り成形には、一般に、ダイからなる上金型と、パンチおよびホルダからなる下金型とを備える金型装置が用いられる。
　絞り成形では、例えば、素材の外縁部をホルダによってダイに押し付けながら、素材の中央部をパンチによってダイ側へ押し込む。これにより、所望の形状の成形品が製造される。
　絞り成形の過程では、ホルダのダイへの押し付け力によって、素材の外縁部に流入抵抗が発生する。このため、素材に張力を付加した状態で素材を成形することができ、成形時の材料余りによるしわの発生が抑制される。
　近年、衝突安全性の向上および車体軽量化を図るため、５９０ＭＰａ以上、さらには９８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高張力鋼が、自動車用構造部材の素材として用いられている。
　しかし、素材の成形性は素材の高強度化に伴って低下する。そのため、高張力鋼からなる素材に絞り成形を行う際に、素材の外縁部に生じる流入抵抗が大き過ぎると、成形品の各部の板厚が減少し、成形品に割れが発生する場合がある。
　上記のような割れの発生は、ホルダの押し付け力を小さくして素材の外縁部に生じる流入抵抗を小さくすることによって抑制することができる。しかしながら、素材の外縁部に生じる流入抵抗が小さくなると、素材を適切に伸ばすことができず、材料余りによるしわが発生する場合がある。
　そこで、従来、上記のような割れおよびしわの発生を抑制できる装置が提案されている。例えば、特許文献１には、プレス部品の製造装置が開示されている。特許文献１に開示された製造装置は、プレス機ボルスタに設けられる第１の金型と、プレス機スライドに設けられる第２の金型とを備えている。第１の金型は、プレス機ボルスタに固定されるパンチダイと、パンチダイの外側に配置されるブランクホルダとを備えている。第２の金型は、プレス機スライドに設けられる可動パッドと、可動パッドの外側に配置される曲げ刃と、可動パットに連動して移動するように曲げ刃の外側に配置されるキャッチャーと、キャッチャーの外側に配置されるアウターカムとを備えている。
　特許文献１の製造装置では、ブランクホルダと曲げ刃とによってブランクの外縁部を狭持しつつ、可動パッドとパンチダイとによってブランクの中心部を狭持した状態で、パンチダイによってブランクの中心部を曲げ刃側に押すことによって、絞り成形が行われる。この場合、可動パッドとパンチダイとによって狭持された部分では、成形過程において厚み方向に変形することが抑制される。このため、ブランクホルダの押し付け力を必要以上に大きくしなくても、可動パッドとパンチダイとによって狭持された部分にしわが発生することを抑制することができる。これにより、成形品において割れおよびしわが発生することを抑制することができる。
　ところで、上記の製造装置において絞り成形後に成形品を取り出す際には、第１の金型と第２の金型とを離型させる必要がある。しかしながら、プレス成形後も、可動パッドおよびブランクホルダに対しては、互いに近付く方向に力が付与されているため、第１の金型と第２の金型とを単に離型させると、可動パッドおよびブランクホルダからの加圧によって成形品が離型時に変形する。
　上記のような成形品の変形を防止するために、特許文献１の製造装置には、ブランクホルダに揺動可能に支持されたジョイントリンクが設けられている。具体的には、特許文献１の製造装置では、成形下死点においてジョイントリンクとキャッチャーとを係止させることによって、可動パッドおよびブランクホルダが互いに接近する方向に移動することを防止できる。その結果、離型時に、可動パッドおよびブランクホルダからの加圧によって成形品が変形することを防止できる。
特開２０１７－１７０４８２号公報
　ところで、特許文献１の製造装置では、ジョイントリンクとキャッチャーとを係止させるために、第２の金型のアウターカムを第１の金型に向かって移動させて、アウターカムとジョイントリンクとを接触させて、ジョイントリンクを金型の内側に向かって回動させる必要がある。
　本発明者らの詳細な検討の結果、特許文献１の製造装置では、ジョイントリンクおよびアウターカムが消耗しやすいことが分かった。具体的には、特許文献１の製造装置では、第１の金型にジョイントリンクが設けられ、第２の金型にアウターカムが設けられるので、ジョイントリンクの重心とアウターカムの重心との距離が大きくなる。このため、ジョイントリンクとアウターカムとの相対的な位置精度を向上させることが難しくなり、ジョイントリンクとアウターカムとが接触する際に、ジョイントリンクおよびアウターカムに対して、設計上考慮していない方向の荷重が負荷される場合がある。これにより、ジョイントリンクおよびアウターカムが損傷しやすくなる。その結果、製造装置のメインテナンスコストの低減が難しくなる。
　本発明の目的は、耐久性に優れた金型装置を提供することにある。
　本発明は、下記の金型装置を要旨とする。
（１）パンチおよびホルダを有する第１金型ユニットと、前記パンチに対向して配置されるパッドおよび前記ホルダに対向して配置されるダイを有する第２金型ユニットとを備え、前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットとが相対的に接近するようにプレス方向へ移動することによって、前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットとの間に配置された板状の素材をプレス成形する金型装置であって、
　前記ホルダに揺動可能に支持されるディスタンスメンバーと、
　前記第１金型ユニットに設けられ、かつ前記ディスタンスメンバーを揺動させる揺動装置（moving device）と、を備え、
　前記ホルダは、前記パンチに対して前記プレス方向に移動可能に設けられ、
　前記パッドは、前記ダイに対して前記プレス方向に移動可能に設けられ、
　前記ディスタンスメンバーは、前記第２金型に接触しない原位置と、前記パッドと前記ホルダとの前記プレス方向における距離が所定距離以下になることを防止する防止位置との間で揺動可能であり、
　前記プレス方向において、前記第２金型ユニットから前記第１金型ユニットに向かう方向を第１方向とし、その反対方向を第２方向とした場合に、
　前記揺動装置は、前記ホルダが前記パンチに対して前記第１方向に相対的に移動するのに従って、前記ディスタンスメンバーを前記原位置から前記防止位置へ向かって揺動させる、金型装置。
（２）前記ディスタンスメンバーは、前記防止位置において、前記パッドから前記第１方向の荷重を直接または間接的に受けることによって、前記パッドと前記ホルダとの前記プレス方向における距離が前記所定距離以下になることを防止する、上記（１）に記載の金型装置。
（３）前記揺動装置は、前記ディスタンスメンバーを揺動させるための力を、前記ディスタンスメンバーが前記パッドから前記荷重を直接または間接的に受ける位置とは異なる位置において、前記ディスタンスメンバーに伝達する、上記（２）に記載の金型装置。
（４）前記ディスタンスメンバーにおいて、前記荷重を受ける位置と揺動中心との距離は、前記揺動装置から前記力を伝達される位置と前記揺動中心との距離よりも大きい、上記（３）に記載の金型装置。
（５）前記ディスタンスメンバーにおいて、前記荷重を受ける位置と揺動中心との距離は、前記揺動装置から前記力を伝達される位置と前記揺動中心との距離以下である、上記（３）に記載の金型装置。
（６）前記揺動装置は、反発力生成部を有しかつ前記パンチに直接または間接的に固定され、
　前記ディスタンスメンバーは、前記ホルダが前記パンチに対して前記第１方向に相対的に移動するのに従って、前記反発力生成部を前記第１方向に押圧し、
　前記反発力生成部は、前記ディスタンスメンバーによって前記第１方向に押圧されることによって前記第２方向の反発力を生成し、
　前記ディスタンスメンバーは、前記反発力生成部から前記第２方向の反発力を受けて、前記原位置から前記防止位置へ向かって揺動する、上記（１）から（５）のいずれかに記載の金型装置。
　本発明によれば、耐久性に優れた金型装置が得られる。
図１は、本発明の一実施形態に係る金型装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。 図３は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。 図４は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。 図５は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。 図６は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る金型装置の具体的構成を示す斜視図である。 図８は、図７の金型装置の内部構造を示す断面図である。 図９は、図７の金型装置の動作を説明するための図である。 図１０は、図７の金型装置の動作を説明するための図である。 図１１は、図７の金型装置の動作を説明するための図である。 図１２は、図７の金型装置の動作を説明するための図である。 図１３は、図７の金型装置の動作を説明するための図である。 図１４は、揺動部の変形例を説明するための図である。 図１５は、揺動装置の変形例を説明するための図である。 図１６は、本発明の他の実施形態に係る金型装置を示す斜視図である。 図１７は、図１６の金型装置の内部構造を示す断面図である。 図１８は、図１６の金型装置の動作を説明するための図である。 図１９は、図１６の金型装置の動作を説明するための図である。 図２０は、図１６の金型装置の動作を説明するための図である。 図２１は、図１６の金型装置の動作を説明するための図である。 図２２は、図１６の金型装置の動作を説明するための図である。 図２３は、プレス部品の一例を示す図である。 図２４は、ドーナツ形状部品を示す図である。 図２５は、円筒部品を示す図である。 図２６は、球状部品を示す図である。 図２７は、リング形状部品を示す図である。 図２８は、リング形状部品を示す図である。 図２９は、リング形状部品を示す図である。 図３０は、リング形状部品を示す図である。 図３１は、Ｂピラーを示す図である。 図３２は、Ａピラーロアーを示す図である。 図３３は、フロントサイドメンバを示す図である。 図３４は、ルーフレールを示す図である。
（金型装置の概略）
　以下、本発明の一実施形態に係る金型装置について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る金型装置の概略構成を示す図である。また、図２～図６は、図１の金型装置の動作を説明するための図である。図１～図６には、互いに直交するＸ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。本明細書においては、Ｘ方向を金型装置の幅方向とする。Ｚ方向は上下方向である。以下においては、Ｘ方向を幅方向Ｘと記載し、Ｚ方向を上下方向Ｚと記載する。
　図１に示すように、金型装置１００は、第１金型（下型）ユニット２０と、第２金型（上型）ユニット２２と、ディスタンスメンバー２４と、揺動装置２６とを備えている。詳細な説明は省略するが、金型装置１００は、例えば、図示しない公知のプレス機に取り付けて利用される。なお、以下においては、板状の素材３００から断面ハット形状を有するプレス部品２００（後述の図６参照）を製造するための金型装置１００について説明するが、本発明に係る金型装置によって製造されるプレス部品は、図６に示すプレス部品２００に限定されない。また、本発明に係る金型装置の構成およびその動作も以下の実施形態に限定されず、金型装置の構成および動作は、製造されるプレス部品の形状によって適宜変更される。
　第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されている。本実施形態に係る金型装置１００は、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とが相対的に接近するようにプレス方向へ移動することによって、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２との間に配置された板状の素材３００をプレス成形する装置である。
　なお、本実施形態においては、上下方向Ｚがプレス方向に相当する。また、本実施形態では、プレス方向において、第２金型ユニット２２から第１金型ユニット２０に向かう方向を第１方向Ｚ１とし、第１金型ユニット２０から第２金型ユニット２２に向かう方向を第２方向Ｚ２とする。
　第１金型ユニット２０は、パンチ３２と、ホルダ３４とを備えている。第２金型ユニット２２は、ダイ３６と、パッド３８とを備えている。上下方向Ｚにおいて、ダイ３６はホルダ３４に対向するように設けられ、パッド３８はパンチ３２に対向するように設けられている。ホルダ３４は、パンチ３２に対して上下方向Ｚに移動可能に設けられ、パッド３８は、ダイ３６に対して上下方向Ｚに移動可能に設けられている。
　ディスタンスメンバー２４は、ホルダ３４に揺動可能に支持されている。本実施形態では、ディスタンスメンバー２４は、第２金型ユニット２２に接触しない原位置（図１に示す位置）と、後述する防止位置（図４および図５に示す位置）との間で揺動できるように、ホルダ３４に支持されている。詳細は後述するが、原位置では、第２金型ユニット２２からディスタンスメンバー２４に対して荷重は付与されない。一方、防止位置では、第２金型ユニット２２のパッド３８からディスタンスメンバー２４に対して、第１方向Ｚ１の荷重が付与される。
　揺動装置２６は、ディスタンスメンバー２４を揺動させることができるように、第１金型ユニット２０に設けられている。本実施形態では、揺動装置２６は、ホルダ３４がパンチ３２に対して第１方向Ｚ１に相対的に移動するのに従って、ディスタンスメンバー２４を原位置（図１に示す位置）から防止位置（図４および図５に示す位置）へ向かって揺動させる装置である。なお、図１においては、揺動装置２６がパンチ３２に接続されているが、揺動装置２６は、第１金型ユニット２０のいずれかの構成要素に設けられていればよい。
　以下、素材３００にプレス成形を行う場合の金型装置１００の動作の一例を簡単に説明する。金型装置１００を用いてプレス成形を行う場合には、図１に示すように、まず、パンチ３２およびホルダ３４上に板状の素材３００が配置される。このとき、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とは、上下方向Ｚにおいて離れている。図１においては、金型装置１００の各構成部材は、原位置の状態である。なお、ディスタンスメンバー２４は、原位置においては、第２金型ユニット２２から離れている。言い換えると、原位置においては、ディスタンスメンバー２４は、第２金型ユニット２２から荷重を受けない。
　次に、図２および図３に示すように、第１金型ユニット２０および第２金型ユニット２２が、上下方向Ｚにおいて互いに近付く方向へ移動する。具体的には、まず、図２に示すように、第１金型ユニット２０に対して第２金型ユニット２２のダイ３６が第１方向Ｚ１へ相対的に移動する。これにより、パンチ３２およびホルダ３４と、パッド３８およびダイ３６とによって素材３００が挟まれる。なお、図２においては、ディスタンスメンバー２４は、原位置の状態である。
　図３に示すように、第１金型ユニット２０に対してダイ３６がさらに第１方向Ｚ１に相対的に移動することによって、パンチ３２およびパッド３８に対して、ホルダ３４およびダイ３６が相対的に第１方向Ｚ１に移動する。これにより、素材３００に対して成形が開始される。
　図４に示すように、パンチ３２およびパッド３８に対して、ホルダ３４およびダイ３６がさらに第１方向Ｚ１に移動し、成形下死点（成形完了位置）に到達することによって、所定の成形高さのプレス部品２００が得られる。また、図３および図４に示すように、パンチ３２に対してホルダ３４が第１方向Ｚ１に相対的に移動するのに従って、揺動装置２６が、ディスタンスメンバー２４を原位置から防止位置に向かって揺動させる。
　なお、図４に示した状態では、パッド３８がホルダ３４に対して相対的に第１方向Ｚ１に移動することは、ディスタンスメンバー２４によって規制される。これにより、ホルダ３４とパッド３８との上下方向Ｚにおける距離が、所定の成形高さ以上に保持される。言い換えると、図４に示した状態では、上下方向Ｚにおけるホルダ３４とパッド３８との距離が所定距離以下になることが、ディスタンスメンバー２４によって防止される。本実施形態では、ホルダ３４とパッド３８との上下方向Ｚにおける距離が所定距離以下になることを防止するディスタンスメンバー２４の位置（図４に示す位置）を、防止位置という。防止位置では、ディスタンスメンバー２４は、パッド３８に連結されることによって、パッド３８からの第１方向Ｚ１の荷重を受ける。なお、図４においては、ディスタンスメンバー２４は、防止位置において、パッド３８に接触しているが、他の部材を介してパッド３８に間接的に連結されてもよい。すなわち、ディスタンスメンバー２４は、パッド３８からの第１方向Ｚ１の荷重を、パッド３８から直接受けてもよく、他の部材を介して間接的に受けてもよい。
　次に、図５に示すように、ダイ３６とともに、ホルダ３４およびパッド３８が、パンチ３２に対して第２方向Ｚ２に相対的に移動する。その結果、パンチ３２が、パッド３８に対して第１方向Ｚ１に相対的に移動する。言い換えると、パンチ３２が、パッド３８から離れる方向に移動する。
　最後に、図６に示すように、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とが上下方向Ｚにおいてさらに離れ、プレス部品２００が取り出される。ここで、上述したように、ホルダ３４とパッド３８との上下方向Ｚにおける距離は、ディスタンスメンバー２４によって所定の成形高さ以上に保持される。言い換えると、ホルダ３４から第２方向Ｚ２に加えられる圧力およびパッド３８から第１方向Ｚ１に加えられる圧力はともに、ディスタンスメンバー２４によって受けられる。これにより、ホルダ３４およびパッド３８からプレス部品２００に大きな圧力が加えられることを防止できる。その結果、離型時に、プレス部品２００が変形することを防止できる。
　以上のように、本実施形態に係る金型装置１００では、ディスタンスメンバー２４およびディスタンスメンバー２４を揺動させるための揺動装置２６がともに第１金型ユニット２０に設けられている。このため、揺動装置２６を第２金型ユニット２２に設ける場合に比べて、ディスタンスメンバー２４の重心と揺動装置２６の重心との上下方向Ｚにおける距離を小さくすることができる。これにより、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６を第１金型ユニット２０に設ける際に、ディスタンスメンバー２４と揺動装置２６との相対的な位置精度を向上させることができる。このため、揺動装置２６からディスタンスメンバー２４に力を伝達する際（ディスタンスメンバー２４を揺動させる際）に、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６に対して、設計上考慮していない方向の荷重が負荷されることを十分に抑制することができる。その結果、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６が損傷することを十分に抑制することができる。すなわち、本実施形態に係る金型装置１００は、耐久性に優れている。
　また、ディスタンスメンバー２４の重心と揺動装置２６の重心との距離が小さくなることによって、揺動装置２６の小さな動作によってディスタンスメンバー２４を揺動させることが可能になる。したがって、揺動装置２６自体を小型に構成することができる。この場合、揺動装置２６の重心と、第１金型ユニット２０における揺動装置２６の支持位置との距離を小さくできる。これにより、揺動装置２６からディスタンスメンバー２４に力を伝達する際に、ディスタンスメンバー２４から揺動装置２６に与えられる力のモーメントを低減することができる。その結果、揺動装置２６の損傷を十分に抑制することができる。
　また、揺動装置２６を小さくできることによって、第１金型ユニット２０における揺動装置２６の組み付け精度を向上させることができる。これにより、ディスタンスメンバー２４と揺動装置２６とが接触する際に、ミスアライメントに基づく不要な荷重がディスタンスメンバー２４および揺動装置２６に負荷されることを抑制することができる。その結果、小さな動力でディスタンスメンバー２４を円滑に揺動させることができるとともに、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６の損傷を十分に抑制することができる。
　また、揺動装置２６の動作範囲および構成を小さくできることによって、金型装置１００自体の設計自由度が高くなる。これにより、金型装置の外側部分の寸法および構成についての要求が厳しいトランスファー型のプレス機においても、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６を適切に配置することが可能になる。
（金型装置の具体的な構成）
　以下、本発明の一実施形態に係る金型装置の具体的な構成について図面を参照しつつ説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る金型装置の具体的構成を示す斜視図である。図７には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。本明細書においては、Ｘ方向を金型装置の幅方向とし、Ｙ方向を金型装置の長さ方向とする。また、Ｚ方向は上下方向である。以下においては、Ｘ方向を幅方向Ｘと記載し、Ｙ方向を長さ方向Ｙと記載し、Ｚ方向を上下方向Ｚと記載する。後述の図８～図１３においても、幅方向Ｘおよび上下方向Ｚを示す矢印を示している。
　図８は、図７の金型装置の内部構造を示す断面図である。なお、図８および後述の図９～図１３においては、金型装置の長さ方向に垂直な断面が示されている。
　なお、以下においては、一例として、断面ハット形状を有するプレス部品２００（後述の図１３参照）を製造するための金型装置１００ａについて説明する。
　図７および図８に示すように、金型装置１００ａは、第１金型（下型）ユニット２０と、第２金型（上型）ユニット２２と、複数のディスタンスメンバー２４と、複数の揺動装置２６と、複数の戻し装置２８と、複数のストッパ装置３０とを備えている。
　第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されている。本実施形態に係る金型装置１００ａは、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とが相対的に接近するようにプレス方向へ移動することによって、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２との間に配置された板状の素材３００をプレス成形する装置である。
　なお、本実施形態においては、上下方向Ｚがプレス方向に相当する。また、本実施形態では、プレス方向において、第２金型ユニット２２から第１金型ユニット２０に向かう方向を第１方向Ｚ１とし、第１金型ユニット２０から第２金型ユニット２２に向かう方向を第２方向Ｚ２とする。
　第１金型ユニット２０は、パンチ３２と、ホルダ３４とを備えている。パンチ３２は、図示しないプレス機のボルスタに固定される基部３２ａと、基部３２ａから第２方向Ｚ２（上方）に突出するパンチ本体部３２ｂとを有している。なお、本実施形態では、基部３２ａの中央部に平面視矩形状の凸部３２ｃが形成され、凸部３２ｃから第２方向Ｚ２に突出するようにパンチ本体部３２ｂが設けられている。
　ホルダ３４は、平面視において中空かつ矩形状を有するホルダ本体部３４ａと、ホルダ本体部３４ａの両側面から幅方向Ｘに突出する複数（本実施形態では４つ）の揺動支持部３４ｂとを有している。ホルダ本体部３４ａは、上下方向Ｚに延びる複数の支持ピン３５によって支持されている。パンチ３２のパンチ本体部３２ｂは、ホルダ３４のホルダ本体部３４ａを上下方向Ｚに貫通するように設けられている。本実施形態では、ホルダ本体部３４ａは、パンチ本体部３２ｂに対して上下方向Ｚに移動可能に設けられている。本実施形態では、４つのディスタンスメンバー２４に対応するように、４つの揺動支持部３４ｂが設けられている。各揺動支持部３４ｂには、第２方向Ｚ２に向かって開くように、断面略円弧状の凹部３４ｄが形成されている。
　複数の支持ピン３５は、パンチ３２の基部３２ａを上下方向Ｚに貫通するように、かつパンチ３２に対して上下方向Ｚに移動可能に設けられている。本実施形態では、ホルダ３４には、複数の支持ピン３５を介して、図示しないプレス機のダイクッション装置から、第１方向Ｚ１の力Ｆ１が付与されている。これにより、ホルダ３４は、第２金型ユニット２２に向かって付勢されている。なお、詳細な説明は省略するが、支持ピン３５およびダイクッション装置の代わりに、パンチ３２に内蔵したガススプリング装置またはコイルばね等の他の装置を用いて、ホルダ３４を付勢してもよい。
　本実施形態では、ホルダ本体部３４ａがパンチ本体部３２ｂよりも第２方向Ｚ２に突出しないように、ホルダ本体部３４ａの移動が規制されている。また、本実施形態では、第２金型ユニット２２からホルダ３４に第１方向Ｚ１の力が付与されていない状態（パンチ３２およびホルダ３４の原位置）では、パンチ本体部３２ｂの上面とホルダ本体部３４ａの上面とが等しい高さとなるように、パンチ３２およびホルダ３４が設けられている。ただし、パンチとホルダとの位置関係は、製造されるプレス部品の形状等に応じて適宜変更することができる。
　ディスタンスメンバー２４は、ホルダ３４に揺動可能に支持されている。具体的には、ディスタンスメンバー２４は、第２金型ユニット２２に接触しない原位置（図８に示す位置）と、後述する防止位置（図１１および図１２に示す位置）との間で揺動できるように、ホルダ３４に支持されている。
　本実施形態では、ディスタンスメンバー２４は、棒状の揺動部２４ａと、一対の板状のアーム部２４ｂと、一対の円柱状の押圧部２４ｃとを有している。揺動部２４ａの一端部（下端部）は、揺動支持部３４ｂの凹部３４ｄに、幅方向Ｘに揺動可能に嵌め込まれている。これにより、揺動部２４ａは、下端部を揺動中心として、幅方向Ｘに揺動可能に揺動支持部３４ｂに支持されている。なお、詳細な説明は省略するが、揺動部２４ａは、長さ方向Ｙに延びる支持軸を介して揺動支持部３４ｂに揺動可能（回動可能）に支持されてもよい。
　一対のアーム部２４ｂの幅方向Ｘにおける一端部は、揺動部２４ａの下端部に固定されている。一対のアーム部２４ｂの幅方向Ｘにおける他端部にそれぞれ、押圧部２４ｃが固定されている。
　揺動装置２６は、第１金型ユニット２０に設けられている。揺動装置２６は、詳細は後述するが、ホルダ３４がパンチ３２に対して第１方向Ｚ１に相対的に移動するのに従って、ディスタンスメンバー２４を原位置（図８に示す位置）から防止位置（図１１および図１２に示す位置）へ向かって揺動させる装置である。本実施形態では、４つのディスタンスメンバー２４に対応するように、４つの揺動装置２６が設けられている。各揺動装置２６は、一対の弾性部材２６ａと、一対の伝達部材２６ｂとを有している。本実施形態では、弾性部材２６ａは、コイルばねである。以下、弾性部材２６ａを、コイルばね２６ａと記載する。
　伝達部材２６ｂは、上下方向Ｚに延びる軸部６ａと、軸部６ａの上端部に設けられるフランジ部６ｂと、軸部６ａの下端部に設けられるフランジ部６ｃとを有している。軸部６ａの下端側およびフランジ部６ｃは、上下方向Ｚに移動可能にパンチ３２（基部３２ａ）に挿入されている。フランジ部６ｂと基部３２ａとに挟まれるように、軸部６ａの外側にコイルばね２６ａが嵌められている。コイルばね２６ａは、フランジ部６ｂを第２方向Ｚ２（上方）に向かって押すように設けられている。なお、本実施形態では、フランジ部６ｃが基部３２ａに係止されることによって、伝達部材２６ｂの第２方向Ｚ２への移動が規制される。本実施形態では、ディスタンスメンバー２４の原位置において、フランジ部６ｂ上に押圧部２４ｃが位置するように、揺動装置２６が設けられている。なお、ディスタンスメンバー２４の原位置において、フランジ部６ｂと押圧部２４ｃとが接触していてもよく、フランジ部６ｂと押圧部２４ｃとが上下方向Ｚに離れていてもよい。ただし、フランジ部６ｂと押圧部２４ｃとが離れている場合でも、フランジ部６ｂと押圧部２４ｃとの上下方向Ｚの距離は小さいことが好ましい。
　本実施形態では、４つのディスタンスメンバー２４に対応するように、４つの戻し装置２８が設けられている。本実施形態では、各戻し装置２８は、ホルダ３４の揺動支持部３４ｂに設けられている。詳細な説明は省略するが、戻し装置２８は、コイルばねを含み、ディスタンスメンバー２４に連結され、かつディスタンスメンバー２４を原位置に戻るように付勢している。
　第２金型ユニット２２は、ダイ３６と、パッド３８とを備えている。ダイ３６は、図示しないプレス機のスライドに固定される基部３６ａと、基部３６ａから第１方向Ｚ１（下方）に突出するダイ本体部３６ｂとを有している。ダイ本体部３６ｂは、下方から見て、中空かつ矩形状を有している。ダイ本体部３６ｂは、上下方向Ｚにおいて、ホルダ３４のホルダ本体部３４ａに対向するように設けられている。
　パッド３８は、ダイ本体部３６ｂの内側において長さ方向Ｙに延びるパッド本体部３８ａと、ダイ本体部３６ｂを貫通するようにパッド本体部３８ａから幅方向Ｘに突出する複数（本実施形態では４つ）の係止部３８ｂと、各係止部３８ｂから下方に延びるキャッチャー部３８ｃとを有している。パッド本体部３８ａは、上下方向Ｚにおいて、パンチ３２のパンチ本体部３２ｂに対向するように設けられている。係止部３８ｂは、上下方向Ｚにおいて、ホルダ３４の揺動支持部３４ｂに対向するように設けられている。本実施形態では、係止部３８ｂおよびキャッチャー部３８ｃは、ダイ本体部３６ｂの外側に設けられている。
　図８に示すように、ダイ３６の基部３６ａとパッド３８のパッド本体部３８ａとの間に、複数の付勢装置４０が設けられている。本実施形態では、付勢装置４０は、例えばガススプリングを含み、パッド本体部３８ａに対して第２方向Ｚ２の力Ｆ２を付与している。これにより、パッド３８は、第１金型ユニット２０に向かって付勢されている。なお、付勢装置４０として、ガススプリングの代わりに、コイルばね等の他の装置を用いてもよい。
　本実施形態では、ダイ３６およびパッド３８の原位置では、ダイ本体部３６ｂの下面とパッド本体部３８ａの下面とが等しい高さとなるように、ダイ３６およびパッド３８が設けられている。なお、ダイとパッドとの位置関係は、製造されるプレス部品の形状等に応じて適宜変更することができる。
　各係止部３８ｂに、ストッパ装置３０が設けられている。詳細な説明は省略するが、ストッパ装置３０は、ストッパ部材３０ａと、係止部３８ｂとの間でストッパ部材３０ａを上下方向Ｚに移動可能に保持する保持部材３０ｂと、保持部材３０ｂに対してストッパ部材３０ａを下方に付勢する弾性部材３０ｃとを有している。ストッパ部材３０ａは、原位置において係止部３８ｂよりも第１方向Ｚ１（下方）に突出するように設けられている。
（金型装置の動作）
　次に、金型装置１００ａの動作について説明する。図９～図１３は、金型装置によるプレス部品の製造方法を説明するための図である。本実施形態では、以下に説明する第１～第５工程を実施することによって、素材からプレス部品が製造される。
（第１工程）
　図８に示すように、まず、パンチ３２およびホルダ３４上に板状の素材３００が配置される。このとき、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とは、上下方向Ｚにおいて離れている。第１工程では、金型装置１００ａの各構成部材は、原位置の状態である。なお、ディスタンスメンバー２４は、原位置においては、第２金型ユニット２２から離れている。また、原位置においては、ディスタンスメンバー２４の揺動部２４ａの上端部は、幅方向Ｘにおいて係止部３８ｂよりも外側に位置している。また、原位置においては、揺動部２４ａの上端部とストッパ部材３０ａの下端部とが上下方向Ｚにおいて対向している。
　なお、素材３００としては、例えば、引張強さが５９０～１６００ＭＰａの高強度材を用いることができる。
（第２工程）
　次に、図９および図１０に示すように、第１金型ユニット２０および第２金型ユニット２２が、上下方向Ｚにおいて互いに近付く方向へ移動する。具体的には、まず、図９に示すように、図示しないプレス機によって、第１金型ユニット２０に対して第２金型ユニット２２（ダイ３６）が第１方向Ｚ１へ相対的に移動する。これにより、パンチ本体部３２ｂおよびホルダ本体部３４ａと、パッド本体部３８ａおよびダイ本体部３６ｂとによって素材３００が挟まれる。また、各ストッパ装置３０のストッパ部材３０ａは、揺動部２４ａに押されることによって、係止部３８ｂに対して相対的に第２方向Ｚ２に移動する。なお、図９においては、ディスタンスメンバー２４は、原位置の状態である。
　図１０に示すように、第１金型ユニット２０に対してダイ３６がさらに第１方向Ｚ１に相対的に移動することによって、パンチ３２およびパッド３８に対して、ホルダ３４およびダイ３６が相対的に第１方向Ｚ１に移動する。これにより、素材３００に対して成形が開始される。具体的には、素材３００のうち、幅方向Ｘにおける両端部（ホルダ本体部３４ａとダイ本体部３６ｂとによって挟まれた部分）に対して、幅方向Ｘにおける中央部（パンチ本体部３２ｂとパッド本体部３８ａとによって挟まれた部分）が第２方向Ｚ２に向かって押し出される。
　また、パンチ３２に対してホルダ３４が第１方向Ｚ１に相対的に移動することによって、ホルダ３４に設けられたディスタンスメンバー２４が、パンチ３２に設けられた揺動装置２６に対して相対的に第１方向Ｚ１に移動する。これにより、押圧部２４ｃによって伝達部材２６ｂが第１方向Ｚ１に押され、コイルばね２６ａが圧縮される。その結果、コイルばね２６ａにおいて、伝達部材２６ｂを第２方向Ｚ２に押す反発力が発生する。すなわち、本実施形態では、コイルばね（弾性部材）２６ａは、伝達部材２６ｂを介してディスタンスメンバー２４によって第１方向にＺ１に押圧されることによって第２方向Ｚ２の反発力を発生する反発力生成部として機能する。コイルばね２６ａにおいて発生した第２方向Ｚ２の反発力は、伝達部材２６ｂを介してディスタンスメンバー２４の押圧部２４ｃに伝達される。これにより、揺動部２４ａの下端部を揺動中心としてディスタンスメンバー２４を金型装置１００ａの内側に向かって揺動（回動）させようとする力が、揺動装置２６からディスタンスメンバー２４に与えられる。しかし、素材３００に対する成形開始直後は、金型装置１００ａの内側に向かう揺動部２４ａの移動は、係止部３８ｂによって規制される。すなわち、係止部３８ｂによってディスタンスメンバー２４の内側への揺動が規制される。
（第３工程）
　図１１に示すように、パンチ３２およびパッド３８に対して、ホルダ３４およびダイ３６がさらに第１方向Ｚ１に移動し、成形下死点（成形完了位置）に到達することによって、所定の成形高さのプレス部品２００が得られる。このとき、ホルダ３４とともにディスタンスメンバー２４が第１方向Ｚ１に移動することによって、揺動装置２６において発生する第２方向Ｚ２の反発力が大きくなる。すなわち、ディスタンスメンバー２４を金型装置１００ａの内側へ向かって揺動させようとする力が大きくなる。この状態で、ホルダ３４とパッド３８との上下方向Ｚにおける距離が大きくなることによって、揺動部２４ａの内側への移動が可能になり、ディスタンスメンバー２４が金型装置１００ａの内側に向かって瞬時に揺動する。
　揺動部２４ａがキャッチャー部３８ｃに接触する位置まで揺動すると、弾性部材３０ｃに押されることによってストッパ部材３０ａが第１方向Ｚ１に移動する。これにより、揺動部２４ａは、キャッチャー部３８ｃとストッパ部材３０ａとによって挟まれた状態となる。その結果、揺動部２４ａの揺動が規制される。すなわち、ディスタンスメンバー２４の揺動が規制される。
　また、図１１に示した状態では、パッド３８がホルダ３４に対して相対的に第１方向Ｚ１に移動することは、ディスタンスメンバー２４の揺動部２４ａによって規制される。これにより、ホルダ３４のホルダ本体部３４ａとパッド３８のパッド本体部３８ａとの上下方向Ｚにおける距離が、所定の成形高さ以上に保持される。言い換えると、図１１に示した状態では、上下方向Ｚにおけるホルダ３４とパッド３８との距離が所定距離以下になることが、ディスタンスメンバー２４によって防止される。本実施形態では、ホルダ３４とパッド３８との上下方向Ｚにおける距離が所定距離以下になることを防止するディスタンスメンバー２４の位置（図１１に示す位置）を、防止位置という。
（第４工程）
　次に、図１２に示すように、ダイ３６が第１金型ユニット２０に対して第２方向Ｚ２に相対的に移動する。これにより、ダイ３６とともに、ホルダ３４およびパッド３８が、パンチ３２に対して第２方向Ｚ２に相対的に移動する。その結果、パンチ３２のパンチ本体部３２ｂが、パッド３８のパッド本体部３８ａに対して第１方向Ｚ１に相対的に移動する。言い換えると、パンチ本体部３２ｂは、パッド本体部３８ａから離れる方向に相対的に移動する。
　ここで、上述したように、ホルダ本体部３４ａとパッド本体部３８ａとの上下方向Ｚにおける距離は、ディスタンスメンバー２４の揺動部２４ａによって所定の成形高さ以上に保持される。言い換えると、ホルダ３４から第２方向Ｚ２に加えられる圧力およびパッド３８から第１方向Ｚ１に加えられる圧力はともに、ディスタンスメンバー２４の揺動部２４ａによって受けられる。これにより、ホルダ３４およびパッド３８からプレス部品２００に大きな圧力が加えられることを防止できる。その結果、離型時に、プレス部品２００が変形することを防止できる。
（第５工程）
　最後に、図１３に示すように、第１金型ユニット２０と第２金型ユニット２２とが上下方向Ｚにおいてさらに離れ、プレス部品２００が取り出される。このとき、ディスタンスメンバー２４は戻し装置２８によって原位置に戻される。
（本実施形態の効果）
　以上のように、本実施形態に係る金型装置１００ａでは、上述の金型装置１００と同様に、ディスタンスメンバー２４およびディスタンスメンバー２４を揺動させるための揺動装置２６がともに第１金型ユニット２０に設けられている。このため、上述の金型装置１００と同様に、金型装置１００ａにおいても、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６の損傷を十分に抑制できる。また、上述の金型装置１００と同様に、トランスファー型のプレス機において金型装置１００ａを用いる場合でも、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６を適切に配置することが可能になる。
　また、揺動装置を第２金型ユニット２２に設ける場合には、ディスタンスメンバー２４を外側から覆うことができるような部材（例えば、特許文献１のアウターカム）を設ける必要があった。この点に関して、本実施形態では、揺動装置２６によってディスタンスメンバー２４を第２方向Ｚ２に押すことによってディスタンスメンバー２４を防止位置まで揺動させることができる。この場合、揺動装置２６の構成を簡略化できるので、金型装置１００ａの小型化が可能になる。
　以上のように、本実施形態に係る金型装置１００ａは、耐久性に優れかつ小型化が可能である。
　また、本実施形態では、揺動装置２６は、コイルばね２６ａによって、ディスタンスメンバー２４を揺動させるための力を発生する。この場合、揺動装置２６を小型に構成しつつ、十分な力を発生させることができる。また、コイルばね２６ａを用いることによって、プレス部品２００の成形サイクルを短くすることができ、生産性を高めることができる。また、揺動装置２６の制御が不要であるので、生産コストを低減できる。
　また、本実施形態に係る金型装置１００ａでは、揺動装置２６は、ディスタンスメンバー２４を揺動させるための力を、ディスタンスメンバー２４がパッド３８から荷重を受ける位置（本実施形態では、揺動部２４ａの上端部）とは異なる位置（本実施形態では押圧部２４ｃ）において、ディスタンスメンバー２４に伝達する。この場合、ディスタンスメンバー２４において上記荷重を受ける位置と、上記揺動させるための力が伝達される位置とが同じ位置である場合に比べて、ディスタンスメンバー２４の損傷を十分に抑制できる。
　また、本実施形態に係る金型装置では、例えば、図１４に示すように、原位置における揺動部２４ａの角度を変更してもよい。具体的には、原位置において、揺動部２４ａの上端の位置を、ホルダ３４およびパンチ３２の上面と略等しい高さに調整してもよい。この場合、例えば、トランスファー型のプレス機において金型装置を利用する際に、素材３００の配置およびプレス部品２００の取り出しが容易になり、製造効率を向上させることができる。
　なお、ディスタンスメンバー２４において、上記荷重を受ける位置と揺動中心との距離を、上記揺動させるための力を伝達される位置と揺動中心との距離よりも大きく設定してもよい。この場合、ディスタンスメンバー２４を原位置から防止位置に迅速に移動させることができる。一方、ディスタンスメンバー２４において、上記荷重を受ける位置と揺動中心との距離を、上記揺動させるための力を伝達される位置と揺動中心との距離以下に設定してもよい。この場合には、小さな力でディスタンスメンバー２４を揺動させることができる。
　上述の実施形態では、揺動装置２６がパンチ３２に取り付けられる場合について説明したが、揺動装置はパンチ３２以外の第１金型ユニットの構成要素に取り付けられていてもよい。例えば、ボルスタに固定された他の構成要素に、揺動装置が取り付けられていてもよい。
　なお、揺動装置の構成は上述の例に限定されず、揺動装置は、ホルダがパンチに対して第１方向に相対的に移動するのに従って、ディスタンスメンバーを原位置から防止位置へ向かって揺動させるように構成されていればよい。したがって、例えば、揺動装置として、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダまたは電動モータ等のアクチュエータを用いてもよい。揺動装置としてアクチュエータを用いる場合には、例えば、揺動装置を第１金型ユニット２０のホルダ３４に取り付け、ディスタンスメンバーに連結された回転軸を揺動装置によって回転させることによってディスタンスメンバーを揺動させてもよい。なお、上記のように揺動装置としてアクチュエータを用いる場合には、そのアクチュエータを戻し装置としても機能させることができる。この場合、金型装置の構成をさらに簡略化できる。また、上述の実施形態では、揺動装置の反発力生成部としてコイルばねを用いる場合について説明したが、反発力生成部として、引張ばね、捻りコイルばね、板ばね、ゴム、アキュームレータ、およびガススプリング等を単体または組み合せて用いてもよい。例えば、図１５に示す揺動装置２６のように、コイルばね２６ａ（図８参照）の代わりに、パンチ３２に埋め込まれたガススプリング６０を用いてもよい。この場合、ガススプリング６０は、伝達部材２６ｂを介してディスタンスメンバー２４によって第１方向Ｚ１に押圧されることによって、第２方向Ｚ２の反発力を発生する。これにより、伝達部材２６ｂが第２方向Ｚ２に付勢される。
　また、上述の実施形態では、４つのディスタンスメンバー２４および４つの揺動装置２６を設ける場合について説明したが、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６の数は、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。具体的には、プレス荷重および荷重分布等の成形条件を考慮して、ディスタンスメンバー２４および揺動装置２６の数および配置を適宜変更することができる。
　また、揺動部２４ａの形状は上述の例に限定されない。具体的には、揺動部２４ａが棒状でなくてもよい。
　また、上述の実施形態では、ディスタンスメンバー２４は、防止位置において、パッド３８からの荷重を直接受けることによって、パッド３８とホルダ３４との上下方向Ｚにおける距離が所定距離以下になることを防止している。しかしながら、ディスタンスメンバー２４が、防止位置において、パッド３８からの荷重を他の部材を介して間接的に受けることによって、パッド３８とホルダ３４との上下方向Ｚにおける距離が所定距離以下になることを防止してもよい。
　また、上述の金型装置１００ａでは、ディスタンスメンバー２４を原位置に戻すために戻し装置２８を用いていたが、例えば、図１６および図１７に示す金型装置１００ｂのように、戻し装置２８の代わりにディスタンスメンバー２４に錘部５０を取り付け、ディスタンスメンバー２４の自重によってディスタンスメンバー２４を原位置に戻してもよい。また、詳細な説明は省略するが、戻し装置を、捻りコイルばねを用いて構成してもよく、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダまたは電動モータ等のアクチュエータを用いて構成してもよい。
　また、上述の金型装置１００ａでは、防止位置においてディスタンスメンバー２４の揺動を確実に規制するために、パッド３８にキャッチャー部３８ｃを形成するとともに、パッド３８にストッパ装置３０を設けていた。しかしながら、防止位置においてホルダ３４とパッド３８とによってディスタンスメンバー２４を挟むことによってディスタンスメンバー２４の揺動を防止できる場合には、図１６および図１７に示す金型装置１００ｂのようにキャッチャー部３８ｃおよびストッパ装置３０は設けなくてもよい。
　なお、詳細な説明は省略するが、図１７～図２２に示すように、金型装置１００ｂを用いる場合も、上述の金型装置１００ａを用いる場合と同様の工程を実施することによって、素材３００からプレス部品２００を製造することができる。
　なお、本発明は、種々の形状のプレス部品、種々のプレス工法、および種々の材質の素材に対応できる。例えば、図２３に示すプレス部品１０を製造する際にも、本発明を利用できる。図２３を参照して、プレス部品１０は、ハット形の断面形状を有している。プレス部品１０は、天板１１、上下方向に延びる縦壁１２ａ，１２ｂ、およびフランジ１３ａ，１３ｂを有している。縦壁１２ａ，１２ｂの上端部は、プレス部品１０の外側に向かって凸となるように湾曲する稜線部１４ａ，１４ｂを介して天板１１に接続されている。また、縦壁１２ａ，１２ｂの下端部は、プレス部品１０の内側に向かって凹む稜線部１５ａ，１５ｂを介してフランジ１３ａ，１３ｂに接続されている。プレス部品１０は、縦壁１２ａ，１２ｂの法線方向から見た場合に、縦壁１２ａ，１２ｂの高さ方向へ湾曲する湾曲部１６，１７を有する。このようなプレス部品１０を製造する際には、プレス部品１０の形状に応じて、第１金型ユニットおよび第２金型ユニットの各部の形状を調整すればよい。
　また、詳細な説明は省略するが、本発明は、ハット形断面を有する部品以外にも、例えば、図２４に示すドーナツ形状部品、図２５に示す円筒形状部品、図２６に示す球状部品、図２７～図３０に示すリング形状部品、Ａピラー、図３１に示すＢピラー、図３２に示すＡピラーロアー、図３３に示すフロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、リアフロアサイドメンバ、および図３４に示すルーフレールを製造する際にも利用できる。
　１００，１００ａ，１００ｂ　金型装置
　２０　第１金型ユニット
　２２　第２金型ユニット
　２４　ディスタンスメンバー
　２６　揺動装置
　２８　戻し装置
　３０　ストッパ装置
　３２　パンチ
　３４　ホルダ
　３６　ダイ
　３８　パッド
　４０　付勢装置

 

Claims (6)

  1. 　パンチおよびホルダを有する第１金型ユニットと、前記パンチに対向して配置されるパッドおよび前記ホルダに対向して配置されるダイを有する第２金型ユニットとを備え、前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットとが相対的に接近するようにプレス方向へ移動することによって、前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットとの間に配置された板状の素材をプレス成形する金型装置であって、
    　前記ホルダに揺動可能に支持されるディスタンスメンバーと、
    　前記第１金型ユニットに設けられ、かつ前記ディスタンスメンバーを揺動させる揺動装置と、を備え、
    　前記ホルダは、前記パンチに対して前記プレス方向に移動可能に設けられ、
    　前記パッドは、前記ダイに対して前記プレス方向に移動可能に設けられ、
    　前記ディスタンスメンバーは、前記第２金型に接触しない原位置と、前記パッドと前記ホルダとの前記プレス方向における距離が所定距離以下になることを防止する防止位置との間で揺動可能であり、
    　前記プレス方向において、前記第２金型ユニットから前記第１金型ユニットに向かう方向を第１方向とし、その反対方向を第２方向とした場合に、
    　前記揺動装置は、前記ホルダが前記パンチに対して前記第１方向に相対的に移動するのに従って、前記ディスタンスメンバーを前記原位置から前記防止位置へ向かって揺動させる、金型装置。
  2. 　前記ディスタンスメンバーは、前記防止位置において、前記パッドから前記第１方向の荷重を直接または間接的に受けることによって、前記パッドと前記ホルダとの前記プレス方向における距離が前記所定距離以下になることを防止する、請求項１に記載の金型装置。
  3. 　前記揺動装置は、前記ディスタンスメンバーを揺動させるための力を、前記ディスタンスメンバーが前記パッドから前記荷重を直接または間接的に受ける位置とは異なる位置において、前記ディスタンスメンバーに伝達する、請求項２に記載の金型装置。
  4. 　前記ディスタンスメンバーにおいて、前記荷重を受ける位置と揺動中心との距離は、前記揺動装置から前記力を伝達される位置と前記揺動中心との距離よりも大きい、請求項３に記載の金型装置。
  5. 　前記ディスタンスメンバーにおいて、前記荷重を受ける位置と揺動中心との距離は、前記揺動装置から前記力を伝達される位置と前記揺動中心との距離以下である、請求項３に記載の金型装置。
  6. 　前記揺動装置は、反発力生成部を有しかつ前記パンチに直接または間接的に固定され、
    　前記ディスタンスメンバーは、前記ホルダが前記パンチに対して前記第１方向に相対的に移動するのに従って、前記反発力生成部を前記第１方向に押圧し、
    　前記反発力生成部は、前記ディスタンスメンバーによって前記第１方向に押圧されることによって前記第２方向の反発力を生成し、
    　前記ディスタンスメンバーは、前記反発力生成部から前記第２方向の反発力を受けて、前記原位置から前記防止位置へ向かって揺動する、請求項１から５のいずれかに記載の金型装置。

     
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