JP3519055B2 - プレス機の金型加締め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、板材を下金型に上金型で締め付けながら
曲げ加工等をするプレス機の金型加締め装置に関する。

背景技術 板材の曲げプレス機としては様々な形態があるが、上
下金型で板材を締め付けながらブレードで金型に沿って
曲げる場合には、ブレードによって大きな力が作用し板
材にずれが生じやすく、上金型を下金型に油圧シリンダ
ーの直進力やモーターの回転を単に変向した直進力にて
押さえるには非常に大きな動力を必要とするだけでな
く、それらの動力源を支持するプレス機本体に過負荷が
かかる技術課題があった。

そこで本出願人はクランク機構の死点近くの瞬発力を
アーチ形太ばねに蓄え、その弾発力により上金型を下に
押す金型加締め装置をこれまでに開発し、提案して来た
ところである。

本出願人は自らこれまで提案して来た金型加締め装置
に、内在する技術的課題を明確にし、新しい金型加締め
装置の発明に至ったものである。

まずはじめに、従来の金型加締め装置の技術的課題を
図５に示した従来例に基づいて説明する。

本体フレーム５０は、下金型５３を備える下部フレー
ム５１と上金型５４を備える上部フレーム５２とで構成
され、上金型が上下するように後端部に支点５５を設
け、上下フレームの間にわたってアーチ形太ばね５６を
介在させたので、構造が複雑であることは避けられ難
く、しかも、アーチ形太ばね５６が板材の曲げに支障が
ないように湾曲形状を取る必要から後方へ迂回させるた
めに上下長となるだけでなく、強力な弾発力を得る必要
性から太さが例えば断面で厚みが１５cm、幅２０cmとい
うように巨大な金属加工物となっていたので、コスト高
になるばかりか、上部フレームとアーチ形太ばねを動か
すための多大な駆動エネルギーを要し、かつ動力伝達の
応答性が悪いという問題があった。

また、アーチ形太ばね５６を駆動するクランク機構５
８は、上部フレームの上端に設けられ、アーチ形ふとば
ねの上端がそのクランクピン６０に連結され、下端が下
部フレームの下端に６１で軸支される。

この構造では、クランク機構によりアーチ形太ばねに
伸長する開きの力を付与し、開きの弾性変形に伴う反発
力としての閉めのばね力により押えラム６２を押し下げ
ることになるが、弓形では開の弾性変形の量的制約が大
きく、そのため加締め力の調整が難しかった。

従って、アーチ形太ばねの長さを長くせざるを得ず、
その作用点６０が、どうしても上部フレームの上方に位
置することになり、フレーム１の開閉構造とも相まって
押えラム６２には前方Ｐへ押し出される力が作用するの
で、上金型と下金型とのかみ合わせが不安定になる恐れ
があった。

また、加締め力の調整についても、アーチ形太ばねの
開の弾性変形量が少なく、つまりこれはクランクピン６
０の加締め力を使用する軌道範囲が小さいことを意味
し、そのため、例えば金型の変更や修正研磨により押え
ラムの高さの設定位置が変わったときの対応がしにくか
った。

さらに、板材の曲げ加工方法、形状等を変更するため
に、上金型を取り替える必要が生じ、上金型を取り替え
るのは大変な作業になるために上金型５４に例えばアー
ル曲型２１のような異形金型を履かせて着用することが
あるが、そのためには押えラム６２の高さを大幅に変更
しなければならないが押えラム６２自体が上下するので
はなく上部フレーム５２の開閉と一体的に上下する構造
のためにその対応が困難であった。しかも、押さえラム
６２に取り付けられた上金型は支点５５を中心とする円
軌道Ｒに沿って上下する関係で上金型５４に異形金型を
装着すると下金型５３とのかみ合わせにずれが生じやす
く極めて微妙な設計や調整が必要となるという問題もあ
った。

発明の開示 本発明は上記のような問題点を鑑みて簡単な構造で低
コスト、省エネルギー性に優れ、その加締めに正確性と
安定性が得られ、作業性が良い板材の曲げプレス機にお
ける金型加締め装置を提供することを目的とする。

本発明は本体フレームを上下一体構造とし、それに挿
入された板材を下金型で押圧して曲げ加工がなされる板
材の曲げプレス機において、上金型の押えラムを垂直動
可能に取り付け、本体フレームの上半部において少なく
とも左右一対のアーチ形太ばねを縦に設けるとともに、
その上端がクランクピンで連結されるクランク機構が設
けられ、当該クランク機構のクランクピンの死点近傍の
回転力で、アーチ形太ばねを圧縮した弾発力により、上
金型が下金型の対して押圧する構成にしたものである。

このような機構により、クランク機構を駆動してアー
チ形太ばねとともに押えラムを持ち上げ上金型が開いた
状態で板材を挿入してからクランク機構の駆動によりア
ーチ形太ばねとともに押えラムを押し下げることにより
上金型を閉じ、さらにクランクピンの死点近傍でアーチ
形太ばねを大きく圧縮するので板材を下金型に対して硬
直しない融通性のある適切な弾発力で加締めることがで
きる。しかも、押えラムが垂直移動することから上金型
がその高さ如何に係わらず下金型に正確に安定してかみ
合うことになる。

本体フレームをＣ型フレームにし、その開口部に上記
構成からなる上金型と下金型を有し、本体フレームの下
半部にブレードの駆動装置を設け、当該上下金型でクラ
ンプした板材をブレードにて折り曲げるプレス機におい
てはブレードが板材を曲げ加工する際にアーチ形太ばね
の弾発力により上金型が加締めされるので板材にずれが
生じにくく、安定して寸法精度の高い曲げ加工が出来
る。また、押さえラムから突出して設けたブラケット
に、アーチ形太ばねを押さえラムに連結するピンがクラ
ンクピンとする変位クランク機構を設けると、当該変位
クランク機構にて押さえラムの高さを上げた状態にて上
金型を装着し使用することが出来る。また、押さえラム
はガイドブロックを介して本体フレームに設けたガイド
レール上を上下方向にスライド保持される。

この発明によれば、本体フレームの上下一体構造にお
いて上部に比較的小さなアーチ形太ばねを設けたので構
造が簡単で安価で省エネルギー化がはかれる。また、ク
ランク機構がアーチ形太ばねを介して上金型の押さえラ
ムを垂直に駆動し、アーチ形太ばねを圧縮した弾発力を
金型の加締めに用いるために、その加締めに正確性と安
定性が得られ応答性が早く、アーチ形太ばねを押さえラ
ムに連結するピンをクランクピンとする変位クランク機
構を設けたので金型の変更や修正にも適切に対応でき作
業性も良いという優れた効果がある。なお、上記クラン
ク機構の構成においてアーチ形太ばねの下部に設けた変
位クランク機構を上金型の加締めに用い、上端のクラン
ク機構を、上金型に異形金型を取り付けるための変位用
にしても良い。

図面の簡単な説明 第１図は、この発明に係わる好ましい板材の曲げプレ
ス機の側面図であり、第２図は、この曲げプレス機の金
型加締め装置の要部を示す拡大側面説明図であり、第３
図は、この曲げプレス機の正面図であり、第４図は、こ
のプレス機に異形金型を装着した場合の要部を示す拡大
側面説明図であり、第５図は、従来例を説明するための
プレス機の側面図である。

発明を実施するための最良の形態 この発明を主に板材加工用として用いる場合について
添付の図面に従ってこれを説明する。

板材の曲げプレス機は、図１に示すように、本体フレ
ーム１が両側板３．３において上下一体であって、中間
部に板材Ｗの挿入口５が開口され、上半部に左右一対の
アーチ形太ばね６、６を内蔵した金型加締め装置Ａが装
備される。そして、下半部にブレード７の駆動装置Ｂが
設けられ、金型加締め装置Ａによって上金型８が板材Ｗ
を下金型９に締め付けると、それがブレード７によって
所定の形状に曲げられる。なお、ブレード７は、正曲げ
と逆曲げがしやすく上下二股形状となっている。

金型加締め装置Ａは、クランク機構１０によるもの
で、挿入口５の上方の位置において、本体フレーム１の
上端にクランク軸１１を架設し、その下方に押さえラム
１３からブラケット１５が突出している。そして、クラ
ンクピン１７とブラケット１５との間にアーチ形太ばね
６を介在させ、上端をクランクピン１７に連結し、下端
をピン１８を介してブラケット１５に連結される。ま
た、押えラム１３は、本体フレーム１に、謂ＬＭガイド
レール２０を設け、押えラム１３にガイドブロック２
２，２２を取り付けることにより、押えラムが垂直に上
下するように保持される。

クランクピン１７の軌道は一点鎖線で示す通りであっ
て、減速機付きサーボモータ１９によって、クランクピ
ン１７がアーチ形太ばね６を上下駆動すると、それと共
に押えラム１３が上下して上金型８が開閉する。そこ
で、上金型８が開いた状態で板板Ｗが挿入されると、ク
ランクピン１７が下へ回転して上金型８が閉じ、さらに
下端の死点近傍での加圧によりアーチ形太ばね６が圧縮
され、その圧縮に伴う弾発力により上金型８が安定した
強い力で板材Ｗを下金型９に締め付ける。

この時の押えラム１３の高さをＬとする。この実施例
ではさらに、異形金型２１を上金型８の下に装填するた
めに、上のＭの位置まで高さを変える変位クランク機構
２３がブラケット１５に装備され、２５がそれを駆動す
る減速機付きサーボモータである。これによる回転軸を
クランク軸２７とし、アーチ形太ばね６の前記連結ピン
１８をクランクピンとしてこの変位クランク機構２３が
構成される。そこで、このクランクピン１８の上死点の
位置またはその近傍の位置設定で異形金型２１が使用さ
れる。

異形金型２１の装着には自動装填装置２９が備えら
れ、これについては、上下方向のスライダー３１に、異
形金型２１の装着アーム３３，３３をエアーシリンダー
３５，３５の駆動により反転可能に取り付けられる。こ
の異形金型２１の形状については、アール加工面を有す
るもので、ブレード７によってアールに折り曲げられ
る。その形状はいずれにしても、押えラム１３が外へ出
っ張る変形がないことに加え、それが、垂直移動である
ことから、異形金型２１の上下面を設計の容易な単なる
平行加工にすることによって、下金型９に対して均等且
つ正確に圧接できる。

なお、ブレード７の駆動装置Ｂについては、ほぼＸ軸
方向の駆動リンク３７とＹ軸方向の駆動リンク３９との
結合によるリンク機構によるもので、それぞれについて
駆動のためのクランク機構が設けられている。また、４
０は自動制御盤ボックスを示す。

産業上の利用可能性 以上のように本発明に係わるプレス機における金型加
締め装置は下金型と上金型との間に板材を挿入し金型を
加締めながらブレードにて正曲げ、逆曲げ等の各種曲げ
加工する分野にて特に有効であるが、例えば、下金型を
Ｖ溝型にし上型をくさび型としてＶ字曲げをする場合の
ように上金型と下金型を用いて直接プレス曲げ加工をす
る分野にても加締めを行うことにより精度の高い曲げ加
工が可能である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体フレームが上下一体型であって下金型
   と上金型との間に板材を挿入し上金型で押圧して曲げ加
   工がなされる板材の曲げプレス機において、上金型の押
   さえラムを垂直動可能に取り付け、本体フレームの上半
   部において少なくとも左右一対のアーチ形太ばねを縦に
   設け、当該アーチ形太ばねの上部にクランクピンで連結
   したクランク機構を設け、当該クランク機構のクランク
   ピンの下端の回転力でアーチ形太ばねを圧縮した弾発力
   により上金型が下金型に対して押圧するように構成した
   ことを特徴とする板材の曲げプレス機の金型加締め装
   置。
2. 【請求項２】本体フレームが前面に板材を差し込む挿入
   口を開口したＣ型フレームであって当該フレームの下半
   部にブレードの駆動装置を設け、当該開口部に設けられ
   た下金型と上金型でクランプした板材を当該ブレードに
   より折り曲げるように構成したことを特徴とする請求項
   １に記載のプレス機の金型加締め装置。
3. 【請求項３】押さえラムから突出したブラケットにピン
   を用いてアーチ形太ばねを連結し、当該ピンがクランク
   ピンとされる変位クランク機構を設けたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載のプレス機の金型加締め
   装置。
4. 【請求項４】本体フレームにガイドレールを設け当該ガ
   イドレールにスライド可能に取り付けたガイドブロック
   を介して押さえラムを垂直動可能にしたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプレス機の
   金型加締め装置。