JP2015174113A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス工程で被加工材のトリム加工及びピアス加工を行なう場合に、切断時に発生するバリの処理工程を削除することが可能となり、バリ処理工程短縮による費用削減を図れるプレス装置を提供する。【解決手段】被加工材ｗを支持する支持面１０１及び第１曲げ刃１１０を有する下型１と、下型に設けられ支持面より離れて段状に形成された固定加圧面１０２に連続して設けられた第１切り刃１２０と、下型に対設され被加工材を押圧する可動加圧面２０１と該面に連続して設けられ被加工材を曲げた上で切断する第２曲げ刃兼切り刃２６とを有する上型２と、上型に設けられ第２曲げ刃兼切り刃２６よりプレス方向後方に所定量ｈ１離れ段状を成して突き出すと共に第１曲げ刃１１０に対して被加工材の厚さｔ以上離れて形成される突状部２０２と、突状部に形成され切断後の被加工材を固定加圧面１０２と協働して加圧する可動加圧面２０１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス装置に関し、詳しくは板金材を抜き切断並びにフランジ曲げ加工を行なうプレス装置に関する。

従来からサイクルタイムを短縮するため、１台のプレス機で被加工材（ワーク）に対して抜き切断並びにフランジ曲げ加工を行うプレス機が知られている。
このプレス機は、下型に固定した下型曲刃とこの下型曲刃と離れた位置でスプリングにより上昇移動方向に付勢して下型上に支持され下型切刃を有した可動クッションとを備える。しかも、上型に下型曲刃と下型切刃との離間した隙間に進入し下型切刃とによって板金を切断する切刃と下型曲刃とによってフランジ曲げする曲刃とを一体形成する曲刃兼切刃を設けた構造を採っている（例えば特許文献１）。

このようなプレス機では、下型切刃を支持する可動クッションはスプリングにより下型上に支持され、可動クッションの下型切刃がフローチング変位しやすく、定位置での板金の切断ができない場合がある。そこで、可動クッションを下型より突き出し支持されるガイドピンに上下動可能に支持するようにして、下型切刃の揺動を抑え、一定位置での板金の切断を可能とした装置が提案されている（例えば特許文献２）。

実公昭６１−９７３２０号公報 実公平３−９８５８号公報

ところで、特許文献１、２では、１プレス工程の間に、板金パネルの一部を切断し、更に、切断端末のトリム加工でフランジを成型することができ、特に、特許文献２では、一定位置での板金の切断を可能としている。
ところが、このトリム加工時にフランジの先端の切断加工部にバリが発生する場合がある。このようなバリはそのままだと手で触った時に、指を切創するなどの問題が生じる。

本発明は上述の課題を解決するもので目的とするのは、プレス装置での１プレス工程で板金パネルの切断とトリム加工及びピアス加工を行なう場合に、切断時に発生するバリの処理工程を削除することが可能となり、バリ処理工程短縮による費用削減を図れるプレス装置を提供することにある。

本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
請求項１記載の発明であるプレス装置は、被加工材を支持する支持面及び該支持面に連続面を成すよう設けられた曲げ刃を有する下型と、前記下型に設けられ前記支持面よりプレス方向前方に所定量離れて該プレス方向と直交する方向に段状に形成された固定加圧面に連続して設けられた切り刃と、前記下型に対してプレス方向に相対移動可能に対設され前記支持面に支持される被加工材を押圧する可動加圧面と該可動加圧面に連続して設けられ前記曲げ刃と協働して被加工材を曲げた上で前記切り刃と協働して切断する曲げ刃兼切り刃とを有する上型と、前記上型に設けられ前記可動加圧面よりプレス方向後方に所定量離れ該プレス方向と直交する方向に段状を成して突き出すと共に前記曲げ刃に対して前記被加工材の厚さ以上離れて形成される突状部と、前記突状部に形成され切断後の被加工材を前記固定加圧面と協働して加圧する可動加圧面と、を備える。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のプレス装置であって、前記曲げ刃と前記切り刃と前記曲げ刃兼切り刃と前記可動加圧面と前記固定加圧面とはそれぞれ直状を成し、互いに平行に対向配備されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載のプレス装置であって、前記曲げ刃と前記切り刃と前記曲げ刃兼切り刃とはそれぞれ円形状を成し、前記突状部と前記可動加圧面と前記固定加圧面とはそれぞれ円環状を成し、それぞれ互いが同心的に対向配備されることを特徴とする。

請求項１の発明は、プレス方向に移動する第２曲げ刃兼切り刃が曲げ刃と協働して曲げた被加工材を切り刃と協働して切断した後、切断後の被加工材を可動加圧面と固定加圧面とが協働して加圧する工程において、切断後の被加工材にバリ発生があっても、このバリの端末を摩擦して圧縮することで除去できる。

請求項２の発明は、プレス方向に移動する曲げ刃兼切り刃が曲げ刃と協働して被加工材を直状に曲げた上で切り刃と協働して直状に切断し、ついで、切断済みの被加工材を曲げ刃と協働して直状の屈曲部を成すよう屈曲し、該屈曲部の延出側を可動加圧面と固定加圧面とが協働して屈曲加圧することで直状の屈曲部を形成できる。

請求項３の発明は、プレス方向に移動する曲げ刃兼切り刃が曲げ刃と協働して被加工材を円形状に曲げた上で切り刃と協働して貫通穴を切断開口し、ついで、貫通穴を開口済みの被加工材を突状部と曲げ刃とが協働して環状の屈曲部を成すよう拡径方向に屈曲形成し、該環状の屈曲部の延出側を可動加圧面と固定加圧面とが協働して屈曲加圧することで環状の屈曲部を形成することができる。

本発明の一実施形態のプレス装置の型開き時の要部構成断面図である。 図１のプレス装置の型締め時の要部構成断面図である。 図１のプレス装置の作動説明図で、（ａ）は挟持位置を、（ｂ）は折り曲げ位置を、（ｃ）型締め位置を示す。 図１のプレス装置のＡ−Ａ線概略断面図を（ａ）に示し、（ｂ）は成型された矩形鋼材の側断面図である。 図１のプレス装置の挟持位置における上下型の部分拡大断面図である。 図１のプレス装置の作動説明図で、（ａ）は折り曲げ位置における上下型の部分拡大断面図、（ｂ）は型締め位置における上下型の部分拡大断面図である。 図１のプレス装置の作動説明図で、（ａ）は挟持位置での要部拡大斜視図で、（ｂ）は被加工材の折り曲げ切断状態での斜視図で、（ｃ）は切断箇所の拡大拡大斜視図である。 図１のプレス装置の作動説明図で、（ａ）は切断後の加圧開始状態の要部拡大斜視図で、（ｂ）は切断箇所の拡大斜視図で、（ｃ）は切断後の加圧完了状態の要部拡大斜視図で、（ｄ）は加圧完了での切断箇所の拡大部分斜視図である。 本発明の他の実施形態のプレス装置の要部概略平面図を（ａ）に示し、（ｂ）にはプレス装置の機能説明のための要部側断面図を示す。

本発明を適用したプレス装置について解説する。
本発明を適用したプレス装置は、要するに、１プレス工程で被加工材のトリム加工及びピアス加工を行なう際にフランジ成型に先立つ切断で切断端部に発生するバリを加圧工程中に下型の加圧面に圧接摩擦と圧縮とにより削除する。これにより、バリ削除を図るということが特徴となっている。
本発明の特徴を主にトリム加工の場合について、以下の実施形態及び変形例等を用いて説明する。なお、実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより、以後の説明を省略する。

ここでは、本発明のプレス位置を実施形態１として説明する。
実施形態１のプレス装置Ｍは、図１に示すように、被加工材（ワーク）である鋼板ｗにトリム加工を行うものである。このプレス装置Ｍは、鋼板ｗの下側に配置された下型１を有する下型機構１０と、鋼板ｗの上側に配置された上型２を有する上型機構２０とを有する。更に、これら下型機構１０及び上型機構２０を中心線Ｌｃに沿ってプレス方向Ｘに相対移動する昇降機構３０と、この昇降機構３０を不図示の油圧回路を介して制御する制御装置４０と、を有する。

制御装置４０はプレス指令に応じて、上型機構２０の上型ホルダ２１が支持する上型２を型開き位置Ｐ０より対向配備の下型機構１０の下型ホルダ１１が支持する下型１に対して進退制御することで、鋼板ｗの外側部をトリム加工する。
プレス装置１はこれが設置されるフロア上に基台Ｅを配備する。この基台Ｅには下側ホルダ１１を介して下型１が設置され、下型１の上部には鋼板ｗの下面に当接する支持面１０１及び該支持面１０１に連続面を成すよう設けられた曲げ刃である第１曲げ刃１１０を備える。

この下型１は支持面１０１よりプレス方向Ｘに沿って進行方向前方（図１において下方向）に所定量ｈ１離れて、即ち、プレス方向前方に所定量ｈ１離れてプレス方向Ｘと直交する方向（図１において水平方向）に段状に固定加圧面１０２が形成される。その固定加圧面１０２に連続して切り刃である第１切り刃１２０が設けられる。

上型機構２０は不図示の支持枠に支持される昇降機構３０に支持される。この上型機構２０は、昇降機構３０と同一中心線Ｌｃに沿って配備され、この昇降機構３０により昇降される上側ホルダ２１と、上側ホルダ２１に一体的に支持された上型２を備える。更に、上型機構２０は上型ホルダ２１に支持され、コイルばね２４で下方に突き出し付勢されると共に上型２とは相対移動可能に可動ピン２３で連結されたパッド２５を備える。

パッド２５は下型１の支持面１０１と協働して鋼板ｗをずれなく挟持できる。可動ピン２３は上側ホルダ２１及び上型２に連続して設けた貫通穴２１１に遊嵌され、端部に設けた抜け止め２３１で離脱不可に連結される。
上型２は左右２列（紙面垂直方向）で並列配備され、その下面が被加工材である鋼板ｗの上面に当接して鋼板ｗを下方に押圧する可動加圧面２０１が形成される。更に、可動加圧面２０１は段差を有して連続して設けられ、第１曲げ刃１１０と協働して鋼板ｗ（被加工材）を曲げた上で第１切り刃１２０と協働して鋼板ｗを切断する単一の曲げ刃兼切り刃である第２曲げ刃兼切り刃２６が一体形成されている。
なお、第１曲げ刃１１０と第１切り刃１２０と第２曲げ刃兼切り刃２６と可動加圧面２０１と固定加圧面１０２とはそれぞれ直状を成し、互いに平行に対向配備される。

このようなプレス装置Ｍの作動を説明する。まず、プレス工程前段階で、矩形の鋼板ｗが図１に示すような型開き状態のプレス装置Ｍの下型１の上に載置される。この際、下側ホルダ１１側に支持された不図示の位置決め部材に当接して矩形の鋼板ｗの位置決めが成される。
次いで、駆動指令を受けた制御装置４０が昇降機構３０をプレス作動制御する。まず、可動型である上型２は型開き位置（待機位置）Ｐ１より降下して、パッド２５が下型１の支持面１０１と協働して鋼板ｗを挟持し（図２参照）、上型２が鋼板ｗと当接する挟持位置Ｐ１に達する（図３（ａ）、図７（ａ）参照）。

次いで、図２に示すように、上型２は挟持位置Ｐ１より降下し、鋼板ｗの左右端部を第１曲げ刃１１０と協働して曲げ変位させ（図３（ｂ）、図６（ａ）参照）、続いて、鋼板ｗの左右端部が第１切り刃１２０と当接し切断する（図７（ｂ）、（ｃ）参照）。この際、図６（ａ）に示すように、第１切り刃１２０は支持面１０１よりプレス方向Ｘの前方に所定量ｈ１離れて位置し、この所定量ｈ１の曲げ変位時に傾斜幅ｆ１でフランジ部ｆｗが切断される（図８（ａ）、（ｂ）参照）。このフランジ部ｆｗは、図６（ｂ）に示すように、更に、上型２の可動加圧面２０１を有する突状部２０２により下方に加圧される。ここで突状部２０２は、上型２に設けられ、第２曲げ刃兼切り刃２６よりプレス方向後方に所定量ｈ１離れ、段状を成して突き出すと共に第１曲げ刃１１０に対して被加工材である鋼板ｗの厚さ以上離れて形成される。

ここで、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、端部が切断後のフランジ部ｆｗは第１曲げ刃１１０の側壁面と突状部２０２の側壁面の隙間ｔ１（被加工物の厚さｔ以上の隙間）に加圧移動される。なお、突状部２０２は第１曲げ刃１１０の側壁に対して鋼板ｗ（被加工材）の厚さｔ以上離れてプレス作動するようプレス作動位置が設定されている。
このため、フランジ部ｆｗは隙間ｔに進入するのに応じて、先端部が傾斜状態で固定加圧面１０２に圧接状態で摩擦し、第１曲げ刃１１０の側壁側に移動する。この際、フランジ部ｆｗの先端の切断面は固定加圧面１０２と可動加圧面２０１により屈曲加圧され、鍔部ｗｆ１が成型される（図８（ｃ）、（ｄ）参照）。同時に、フランジ部ｆｗの切断端である先端部にバリｖ（図８（ｂ）参照）が発生していても、加圧初期には先端部が傾斜状態で固定加圧面１０２に圧接状態で摩擦して、バリｖが排除され、あるいは加圧により潰されて、鍔部ｗｆ１の突端縁のバリｖは除去される。

この後、昇降機構３０がプレス方向Ｘを後退に切換え、型開き位置（退却位置）Ｐ１に戻される。さらに、左右端がトリム加工により鍔部ｗｆ１付のフランジｗを成型された鋼板ｗは、図４（ｂ）に示すように、加工済みの製品として機外に取り出され、トリム処理で生じた切片やバリは排除される。
このようなプレス装置Ｍは、プレス方向Ｘに上型２がプレス移動する際に、第２曲げ刃兼切り刃２６が第１曲げ刃１１０と協働して被加工材である鋼板ｗを所定量ｈ１曲げ加工し、次いで、第１切り刃１２０と協働して切断する。その後、切断後の鋼板ｗを可動加圧面２０１と固定加圧面１０２とが協働して加圧する工程に入る。ここにおいて、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、切断後の鋼板ｗのフランジ部ｆｗの切断端にバリ発生があっても、このバリの端末を固定加圧面１０２に押し付け摩擦して圧縮することで除去できる。

特に、図１のプレス装置Ｍでは、プレス方向Ｘに移動する上型２の左右端の各第２曲げ刃兼切り刃２６が第１曲げ刃１１０と協働して矩形の鋼板ｗ（図４参照）の左右端を直状に曲げた上で、第１切り刃１２０と協働して矩形の鋼板ｗの左右端を直状に切断している。更に、切断済みの鋼板ｗの左右端に直状の鍔部ｗｆ１（第２屈曲部）付のフランジ部ｆｗ（第１屈曲部）を屈曲できる。しかも、左右端に直状の鍔部ｗｆ１がバリを排除でき、バリ取り工程を短縮し、あるいは排除でき、製品のコスト低減効果が得られる。

上述のところで、図１のプレス装置Ｍでは、矩形の鋼板ｗの左右端を直状に切断し、、図４（ｂ）に示すように、その左右端に直状の鍔部ｆｗ１（第２屈曲部）付のフランジ部ｆｗ（第１屈曲部）を適性形状にトリム加工している。これに代えて、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形の鋼板ｗａより円盤状のプレス製品ｗａｃをトリム加工して成型してもよい。この場合、その他の構成部分は同様の機能部を有し、重複する説明は略す。ここでは、特に、周縁部に鍔部ｆｗ１ａ（第２屈曲部）付のフランジ部ｆｗａ（第１屈曲部）を適性形状にトリム加工する第２実施形態としてのプレス装置Ｍａを構成してもよい。

この場合のプレス装置Ｍａは、第１実施形態のプレス装置Ｍと比較して、第１曲げ刃１１０ａと第１切り刃１２０ａと第２曲げ刃兼切り刃２６ａとがそれぞれ円形状を成すように形成される。しかも、突状部２０２ａと可動加圧面２０１ａと第１加圧面１０２ａとは、それぞれ円環状を成すよう形成され、これら各部材は、プレス方向Ｘに延びる中心線Ｌｃを中心に互いが同心的に対向配備される構成を採る。この場合、円盤状のプレス製品ｗａ１の周縁部に環状を成す鍔部ｆｗ１ａ（第２屈曲部）付のフランジ部ｆｗａ（第１屈曲部）を適性形状にトリム加工できる。しかも、第２実施形態としてのプレス装置Ｍａは第１実施形態のプレス装置と同様に、環状の鍔部ｆｗ１ａの突端よりバリを排除でき、製品外周のバリ取り工程を短縮し、あるいは排除でき、製品のコスト低減効果が得られる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本発明を適用するプレス装置の成形品は、上述のタイプに限らず、他のタイプ、例えば、４角形以外の多角形の鋼板成型品にも適用でき、成型品縁から内側の面に対するトリム加工及びピアス加工に適用されてもよい。本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じるもっとも好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されるものに限定されるものではない。

１ 下型
２ 上型
１０１ 支持面
１０２ 固定加圧面
１１０ 第１曲げ刃
１２０ 第１切り刃
２０１ 可動加圧面
２０２ 突状部
２６ 第２曲げ刃兼切り刃
ｈ１ 所定量
ｆ１ 傾斜幅
ｆｗ、ｆｗａ 鍔部（第１屈曲部）
ｆｗ１、ｆｗ１ａ フランジ部（第２屈曲部）
ｔ 被加工材の厚さ
ｔ１ 隙間
ｖ バリ
ｗ 鋼板（被加工材）
ｆｗ フランジ部
ｆｗ１ 鍔部
Ｍ、Ｍａ プレス装置
Ｘ プレス方向

Claims (3)

1. 被加工材を支持する支持面及び該支持面に連続面を成すよう設けられた第１曲げ刃を有する下型と、
   前記下型に設けられ前記支持面よりプレス方向前方に所定量離れて段状に形成された固定加圧面に連続して設けられた第１切り刃と、
   前記下型に対してプレス方向に相対移動可能に対設され前記被加工材を押圧する可動加圧面と該可動加圧面に連続して設けられ前記第１曲げ刃と協働して被加工材を曲げた上で前記第１切り刃と協働して切断する第２曲げ刃兼切り刃とを有する上型と、
   前記上型に設けられ前記第２曲げ刃兼切り刃よりプレス方向後方に所定量離れ段状を成して突き出すと共に前記第１曲げ刃に対して前記被加工材の厚さ以上離れて形成される突状部と、
   前記突状部に形成され切断後の被加工材を前記固定加圧面と協働して加圧する可動加圧面と、を備えるプレス装置。
2. 請求項１記載のプレス装置であって、
   前記第１曲げ刃と前記第１切り刃と前記第２曲げ刃兼切り刃と前記可動加圧面と前記固定加圧面とはそれぞれ直状を成し、互いに平行に対向配備されることを特徴とするプレス装置。
3. 請求項１に記載のプレス装置であって、
   前記第１曲げ刃と前記第１切り刃と前記第２曲げ刃兼切り刃とはそれぞれ円形状を成し、前記突状部と前記可動加圧面と前記固定加圧面とはそれぞれ円環状を成し、それぞれ互いが同心的に対向配備されることを特徴とするプレス装置。

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