JP2000233234A

JP2000233234A - エアークッション連動式金型装置

Info

Publication number: JP2000233234A
Application number: JP11074292A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nishimura; 康博西村
Original assignee: R KOGYO KK
Current assignee: R KOGYO KK
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】プレス金型上型のクッションストロークが大き
く必要な場合や、複数の加工処理を単一の金型で行う場
合、下からのエアークッションだけを利用することによ
り、スムーズかつコンパクトで大きな加工力を得られ、
ダイハイトの低い小型プレス装置の使用を可能とする。【解決手段】エアークッション連動式ドローイング＆ト
リミング＆ピアシング型の上型２は、トリムパンチ５
と、プレッサー兼用ドローダイ６を有し、トリムパンチ
には上下可動ブロックＡ９が、可動ブロックＡとドロー
ダイの間には左右可動ブロックＢ１０がはめこまれてい
る。そして、トリムパンチ同様上面プレート４に固定さ
れたピアスパンチ７を備えている。下型３は下面プレー
ト１１に固定されたドローパンチ１３を有し、その外周
には、下からのエアーの力のかかるクッションピン１５
に支えられたブランクホルダー１２が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工一般に
用いられるエアークッション連動式金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材等に対するプレス加工を行うに際し
て、従来の加工技術では、例として打ち抜きや折り曲げ
等の個々の加工の為の金型装置に、コイルスプリングや
ガススプリング等の部品を備え、加工力を得ている。そ
して、絞り等の大きな力を必要とする加工には、下型だ
けにエアークッションを利用している。また、単一の金
型で複数の加工処理を同時に行うというような場合で
も、同じようなことが言える。例えば、ドローイング加
工（絞り）とトリミング加工（縁切り）を単一の金型で
同時に行うような金型装置の場合も、従来では、上型に
コイルスプリング、下型にガススプリングを備え、下型
にはエアークッションの力も利用しながら、上型下型個
々の力により加工している。（例えば、特公平１０−１
９２９９８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
金型装置において、加工処理を施す加工部材の上下の動
きストロークが大きく必要な場合、長さの長いコイルス
プリングやガススプリングを要する。その為、金型ダイ
ハイト（プレス下死点での金型装置の高さ寸法）を高く
必要とし、大型のプレス装置が必要になり、その為のコ
ストがかかる。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決しようとして
成されたものであり、その目的は、従来では部品により
金型装置の上型下型個々にかけていた力を、プレス下の
エアークッションだけを利用し、その力を上型に伝える
ことにより、上型と下型相互の動きをスムーズにし、大
きな加工力を得、複数の加工処理を単一の金型装置で行
うことも可能にし、かつ小型のプレス装置を用いること
が可能な金型装置を提供することである。そして、これ
によりコストの削減にもつなげようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の金型装
置は、上型が下型に対して往復移動する際に、下型に戴
置された板材に加工を施すものである。コンプレッサー
からプレス下のエアータンクに送られているエアーの力
を、クッションピンを介して上型まで伝える。そして、
カムの原理に従い、上下の力を左右の力に一旦替え、も
う一度上下の力に替えるブロックを介して、上型プレッ
サー等に伝える。その伝えられた大きな力をクッション
圧として、加工部材にて加工する。そのような駆動機構
を備えることにより、前述の課題を解決し、よりスムー
ズな上型下型相互の動きを持った金型装置となり、複数
の加工処理を単一の金型で、よりスムーズに行うことも
可能となる。そして、小型プレス装置を用いることも可
能になり、コストの削減にもつながる。

【０００６】

【発明の実施の形態】前述したように、本発明の構成及
び作用効果は、プレス加工技術に関して汎用性を有して
おり、任意の材料に対する加工技術に適用が可能であ
り、また本発明が適用される加工工程も、打ち抜き、折
り曲げ、絞り等、実質的にほとんどの加工工程を対象と
することが可能である。

【０００７】そのような本発明の一つの実施の形態を、
一例としてエアークッション連動式ドローイング＆トリ
ミング＆ピアシング型をあげて、以下に説明する。以下
の説明は、単一の金型装置で、ドローイング加工（絞
り）とトリミング加工（縁切り）とピアシング加工（穴
明け）を行う金型装置の説明であり、本発明の主要な適
用例ではあっても、一例であり、本発明の技術的範囲を
限定するものではない。図１〜図５に本発明の実施の形
態実施例を示す。図１は実施の形態実施例に用いられる
金型装置１の断面図であり、図１〜図５は金型装置１の
上型２の、下型３に対する複数の進行段階を示す断面図
であり、図６〜図９には、一応この金型装置１のより具
体的な三面図を明示している。

【０００８】以下では、実施の形態において、前述した
駆動機構により、ドローイング加工（絞り）、トリミン
グ加工（縁切り）、ピアシング加工（穴明け）という３
つの加工工程を単一の金型装置で加工する例を説明する
が、本発明の金型装置はこの例に限定されるものではな
い。本発明は、任意の工程に実行可能な金型装置を実現
することを目的としている。その目的を達成する為の発
明の本質は、下からのエアークッションという一つの力
を伝える駆動機構を備えていることであり、それによっ
て様々な加工を単一の金型装置において実施することで
ある。本発明は、このような発明の本質から導かれる多
種な実施の形態を含むものであることは明らかである。
尚、以下の説明において、各部の名称は、従来技術にお
けるものを採用する。

【０００９】

【実施例】本実施例では、金型装置１の上型２が下型３
に対して往復移動する一行程を、５つの部分行程に区分
する。第１部分行程は、図１のように上型２が上死点に
ある状態から、図２のように可動ブロックＡ９が下型の
ブランクホルダー１２に接触するまでの期間である。第
２部分行程は、図２の状態から、図３のようにトリムパ
ンチ５がブランクホルダー１２に接触するまでの期間で
ある。第３部分行程は、図３の状態から、図４のように
ドローイング加工（絞り）が終了するまでの期間であ
る。第４部分行程は、図４の状態から、図５のようにト
リミング加工（縁切り）とピアシング加工（穴明け）が
終了するまでの期間である。第５部分行程は、図５の状
態から、上型２が上死点に復帰するまでの期間である。

【００１０】本実施例の金型装置１は、ドローイング工
程（絞り）とトリミング工程（縁切り）とピアシング工
程（穴明け）を単一の工程で実現するもので、上型２と
下型３とを備えている。上型２は、上面プレート４に固
定され、第４部分行程で用いられる加工部材であるトリ
ムパンチ５と、同じく上面プレート４にリテーナー８に
よって固定され、第４部分行程で用いられる加工部材で
あるピアスパンチ７と、第３部分行程で用いられる加工
部材であると同時にプレッサー（板材押え）の役目を兼
ね備えたドローダイ６、カム機構（上下の力を左右、左
右の力を上下に変更）を持つ可動ブロックＡ９、可動ブ
ロックＢ１０を備えている。

【００１１】ドローダイ６の下面には、３次元形状に対
応した凹面形状の加工面と、外周部のフランジ（つば）
を形成する為に、加工面の周囲に平坦面が形成されてい
る。また、前記トリムパンチ５の下面のドローダイ６側
の端部であるエッジ１７は、金属板などの加工材料を切
断可能に鋭利に形成された切刃となっていて、上型２が
上昇した状態では、ドローダイ６の下面の前記平坦面と
上下方向に関して同一位置か、同一位置よりも上方側に
あるように配置される。尚、前記ピアスパンチ７の下面
は、ドローダイ６の下面の前記加工面のピアスパンチ７
の周りの部分の面と上下方向に関して同一位置よりも上
方側にあるように配置される。

【００１２】下型３は、下面プレート１１に固定され、
前記第３部分行程で用いられる加工部材であるドローパ
ンチ１３を有する。ドローパンチ１３の中には前記第４
部分行程で用いられる加工部材であるボタンダイ１４が
はめこまれている。そのボタンダイ１４を含むドローパ
ンチ１３の上面には、前記ドローダイ６の加工面と対応
する形状の凸状加工面が形成され、また、それを囲んで
平坦面が形成されている。その平坦面の外周縁のエッジ
１８は切刃となり、前記トリムパンチ５のエッジ１７と
の間に加工材料である板材１６を挟んで、この板材を切
断する。ドローパンチ１３の外周には、プレス下のエア
ークッションからのクッションピン１５で支えられ、前
記第２部分行程で加工材料である板材１６を上型トリム
パンチ５との間に挟み込む為に用いられるブランクホル
ダー１２が設けられている。ブランクホルダー１２の上
面は、図１の状態ではドローパンチ１３の前記加工面の
一番高い部分と同一位置か、同一位置よりも上方側にあ
るように配置される。また、クッションピン１５は、上
型２が下降する時トリムパンチ５がブランクホルダー１
２に当接して、ブランクホルダー１２と共に下方へ押し
下げられる。

【００１３】以下、図１〜図５を併せて参照して、金型
装置１の動作について説明する。本実施例では、上型２
が下型３に対して往復移動する一行程を５つの部分行程
に区分する。第１部分行程は、図１のように上型２が上
死点にある状態から、図２のように可動ブロックＡ９が
下型のブランクホルダー１２に接触するまでの期間であ
る。第２部分行程は、図２の状態から、図３のようにト
リムパンチ５がブランクホルダー１２に接触するまでの
期間である。第３部分行程は、図３の状態から、図４の
ようにドローイング加工（絞り）が終了するまでの期間
である。第４部分行程は、図４の状態から、図５のよう
にトリミング加工（縁切り）とピアシング加工（穴明
け）が終了するまでの期間である。第５部分行程は、図
５の状態から、上型２が上死点に復帰するまでの期間で
ある。

【００１４】（第１部分行程）図１では、金型装置１の
上型２は上死点にある。下型３に平板状の材料１６を乗
せ、上型２が下型３に若干降下した図２の状態では、可
動ブロックＡ９が下型ブランクホルダー１２に当接して
いる。

【００１５】（第２部分行程）上型２が下型３に対して
更に降下すると、図３に示されるように、可動ブロック
Ａ９はブランクホルダー１２により下からの力で押し上
げられ、トリムパンチ５がブランクホルダー１２に当接
する。可動ブロックＡ９は可動ブロックＢ１０に当た
り、可動ブロックＢ１０は内側に移動し、ドローダイ６
に当接している。

【００１６】（第３部分行程）上型２が下型３に対して
更に降下すると、図４に示されるように、トリムパンチ
５がブランクホルダー１２をクッションピン１５と共に
押し下げ、更にドローダイ６とドローパンチ１３との間
で、前記板材１６を所定の三次元形状にプレスする。ド
ローダイ６には、クッションピン１５、ブランクホルダ
ー１２、可動ブロックＡ９，可動ブロックＢ１０を介し
て、下からのエアークッションの圧力がかかっている。
この時、製品のフランジ部分となる外周部分はドローダ
イ６の平坦面とドローパンチ１３の平坦面とで挟まれ、
上記外周部分より更に外側の部分は、トリムパンチ５の
下端面とブランクホルダー１２の上端面で挟まれてい
る。

【００１７】（第４部分行程）上型２が下型３に対して
更に降下すると、ドローダイ６は図４の状態からもうそ
れ以上下には下がれないので、図５に示されるように、
トリムパンチ５がドローダイ６より下に下がり、その切
刃（エッジ）１７とドローパンチ１３の切刃（エッジ）
１８との間で前記板材１６を切断する。と同時にピアス
パンチ７もトリムパンチ５と同じだけ下がり、ボタンダ
イ１４の切刃との間で前記板材１６に穴を明ける。この
切断加工が完了したタイミングが上型２の下死点であ
る。可動ブロックＢ１０はドローダイ６との摺動面を斜
めに下に下がり、もうこれ以上下がれないドローダイ６
のつばに当接する位置まで移動する。その時可動プロッ
クＢ１０は可動ブロックＡ９を下に移動させ、ブランク
ホルダー１２をクッションピン１５と共に更に押し下
げ、下からのエアークッションの圧力が、また、クッシ
ョンピン１５、ブランクホルダー１２、可動ブロックＡ
９、可動ブロックＢ１０を介して、ドローダイ６にかか
り、ドローダイ６はプレッサーとしての役目を果たすこ
とになる。

【００１８】（第５部分行程）前記トリミング加工（縁
切り）、ピアシング加工（穴明け）が完了すると、上型
２は上方へ移動し、図１の状態に復帰する。

【００１９】このようにして、本実施例において、ドロ
ーイング加工（絞り）、トリミング加工（縁切り）、ピ
アシング加工（穴明け）が、単一の金型装置において、
エアークッションの力だけを利用して成される。

【００２０】（実施の形態の作用効果）これにより、従
来技術において、コイルスプリングやガススプリング等
の部品を使用して、複雑に行っていた複数の加工工程
を、単一の装置に組み込んだ金型装置で、よりスムーズ
に、よりコンパクトに行うことができる。

【００２１】また、上型のクッションストロークが大き
く必要な場合でも、長さの長いコイルスプリングやガス
スプリングを使用しない為、金型ダイハイト（プレス下
死点での金型の高さ寸法）も低く抑えることができ、小
型のプレス装置を用いて製品を加工することができるの
で、大幅なコストダウンも図ることができる。

【００２２】また、上記各効果の説明で明らかなよう
に、本実施の形態で実現される各効果は、プレス加工一
般に関して実現可能な効果である。即ち、前記金型装置
１のドローダイ６の加工面の形状や、ドローパンチ１２
の加工面の形状等を他の形状に変更すれば、様々な製品
も製造可能である。更に、本発明は、前記実施例のよう
な加工工程に限らず、他の折り曲げ加工等にもこの方法
は利用でき、本発明の実施の形態として含むものであ
る。その場合も、上記各効果が実現可能であるのは明ら
かである。

【００２３】

【発明の効果】本発明の金型装置を用いることにより、
下記の効果を奏することができる。請求項１の発明の金
型装置は、上型が下型に対して往復移動する際に、下に
戴置された板材に加工を施すものである。この上型が下
型に対して往復移動する行程を、複数の部分行程に区分
する。この複数の部分行程の少なくとも一部の部分行程
において、この少なくとも一部分の部分行程の各部分行
程に、それぞれに対応する予め定める動作位置で、前記
板材に対してそれぞれ加工処理を施す複数の加工部材が
備えられる。金型装置に備えられる複数の駆動部材及
び、カム機構を持ちそれぞれが可動する駆動部材は、前
記各部分行程の開始時に対応する行程中の位置におい
て、板材または各加工部材を相対的に接近させて、各加
工部材に前記動作位置で板材に対する加工動作を行わせ
る。

【００２４】これにより、プレス下のエアークッション
の圧力だけを利用して、複数の加工工程を単一の金型の
一往復の行程中に組み込むことができる。従って従来の
方法に比べ、よりスムーズに、よりコンパクトに、加工
工程を成せ、製造に必要な金型数を削減、製造工数を削
減することができる。

【００２５】また、前記金型ダイハイトも低く抑えるこ
とができる為、小型のプレス装置を用いて製品を加工す
ることができることも、大幅なコストダウンにつなが
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に用いられる金型装置１の第１部分行程
開始時の断面図である。

【図２】実施例に用いられる金型装置１の第２部分行程
開始時の断面図である。

【図３】実施例に用いられる金型装置１の第３部分行程
開始時の断面図である。

【図４】実施例に用いられる金型装置１の第４部分行程
開始時の断面図である。

【図５】実施例に用いられる金型装置１の第５部分行程
開始時の断面図である。

【図６】実施例に用いられる金型装置１の具体的な金型
図面（三角法に基づく三面図）の下型平面図である。

【図７】実施例に用いられる金型装置１の具体的な金型
図面（三角法に基づく三面図）の上型平面図である。

【図８】実施例に用いられる金型装置１の具体的な金型
図面（三角法に基づく三面図）の断面図（断面Ａ−Ａ）
である。

【図９】実施例に用いられる金型装置１の具体的な金型
図面（三角法に基づく三面図）の断面図（断面Ｂ−Ｂ）
である。

【符号の説明】

１金型装置２上型３下型４上面プレート５トリムパンチ６ドローダイ（プレッサー兼用）７ビアスパンチ８リテーナー９可動ブロックＡ１０可動ブロックＢ１１下面プレート１２ブランクホルダー１３ドローパンチ１４ボタンダイ１５クッションピン１６板材１７トリムパンチの切刃（エッジ）１８ドローパンチ（トリムダイ兼用）の切刃（エッ
ジ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス加工において、上型が下型に対し
て往復移動する際、下型に戴置された板材に加工を施す
金型装置であって、スプリング等の力のかかる部品を使
用せず、エアークッションだけを使用し、そのプレス下
からのエアークッションの力を上型に伝える為の駆動部
材を備えるエアークッション連動式金型装置。