JP3723187B2 - 成形金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性部材よりなる弾性パンチの弾性変形を利用して金属板等のワークに任意の形状の絞り加工等の成形加工を施すことができる成形金型に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばパンチプレス等を用いて板状のワークに絞り加工等の成形加工を行う場合、その成形加工の形状に対応した凹部を備えた下型(雌型)と上記凹部に対応する上型(雄型)とをパンチプレスに装着し、上記下型と上型との間にワークを位置せしめた後、上型を下降せしめることにより、上下の金型によってワークに所望形状の成形加工を行っている。なお、上型を雌型とし、下型を雄型とする場合もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のごとくパンチプレス等に上下の金型を装着して板状のワークに成形加工を行う場合、その成形加工の形状に対応した専用の金型が必要であり、成形加工の形状が種々ある場合には各成形加工の形状に対応した多くの金型が必要であるという問題がある。
【0004】
さらに、例えば成形加工の形状が同一形状であっても、対象とするワークの板厚が異なる場合には上下の金型のクリアランスを板厚に対応して調節しなければならず、板厚が異なる場合の対応が厄介であるという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明は、所望の形状の凹部を備えた雌型に対してワークを相対的に押圧可能の筒状のホルダーを相対的に移動可能に内装したケーシングと、上記ホルダー内に備えられ、前記ホルダーの上面に等しい高さの端面を備えた弾性パンチを相対的に加圧可能に前記ケーシングの底部において前記ホルダー内に設けられた加圧部材とを備え、前記ホルダーの上部内面に、前記弾性パンチからの押圧力を受けるテーパ状の押圧力受部を設けた構成である。
【0006】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、ホルダー、弾性パンチ及び加圧部材をユニットとしてケーシングに対して着脱交換可能に設けた構成である。
【0007】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の発明において、ホルダーとケーシングの底部との間に弾性部材を備えた構成である。
【0008】
請求項4に係る発明は、請求項1,2又は3に記載の発明において、前記弾性パンチは、大径部と当該大径部から突出した小径部とを備え、前記大径部に、前記ホルダーに備えた押圧力受部へ押圧力を伝達する押圧力伝達部を備えた構成である。
【0009】
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の発明において、小径部の端面は非平面状の構成である。
【0010】
請求項6に係る発明は、請求項4又は5に記載の発明において、大径部の外周面に、端面から押圧力伝達部に至る適数本の溝を形成した構成である。
【0011】
請求項7に係る発明は、請求項4,5又は6に記載の発明において、大径部に潤滑剤を含有している構成である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面を用いて詳細に説明する。
【0013】
図1〜図4は本発明に係る成形加工方法をその工程順に示す断面図、図5は図2のA部拡大詳細図、図6は本発明に係る成形加工方法によって加工された製品の部分斜視図である。
【0014】
先ず、本発明に係る成形加工を行うための金型の基本構成を図1に基づいて説明する。
【0015】
図1において、符号1はプレスにおける定盤状のボルスター、タレットパンチプレスにおける下部タレット等に相当する下型ホルダであって、その上には金属プレート2がセットされ、この金属プレート2の上には雌型の1例としての積層型3が載置されてセットされている。この積層型3は複数枚(図示例では、4枚)の金属プレート3aを積層して構成されており、この金型3には所望の形状(本実施の形態では、逆円錐台状)の凹部3bが形成されている。
【0016】
そして、上記積層型3の上には被加工物(ワーク)である金属板4がセットされており、この金属板4の上には前記雌型と対応する雄型が設けられている。この雄型における略円筒状のホルダー5の中央部には上下に異径の2段孔5a,5bが穿設されている。ホルダー5は鋼製であり、このホルダー5の底面には開口する小径の円孔5bの高さhはホルダー5の全体の高さHに対して十分小さく(本実施例の形態では、h=2mm)設定されている。
【0017】
又、ホルダー5の大小異径の円孔5a,5bの繋ぎ部分には下方に向かって絞られた(縮径する)テーパ面5cが形成されており、図5に詳細に示すように、このテーパ面5cの傾斜角αは、α=3°〜45°(本実施の形態では、α=12°)に設定されている。上記テーパ面を備えた部分は、ホルダー5内に内装した弾性パンチ6からの押圧力を受ける押圧力受部5Fを形成しているものである。
【0018】
ところで、図1に示すセット状態においては、ホルダー5はその底面に開口する小径の円孔5bが前記積層型3の凹部3bの上方に位置するように位置決めされており、該ホルダー5の大径の円孔5a内にはウレタン、ゴム等の弾性体によって略円柱状に成型された前記弾性パンチ6が収納されている。そして、この弾性パンチ6の上面には、ホルダー5の大径の円孔5a内を相対的に上下動して前記弾性パンチ6を加圧する加圧部材の1例として円柱状のスライドパンチ7が当接している。
【0019】
ここで、図1に示すセット状態においては、上記弾性パンチ6はその外径dがホルダー5の円孔5aの内径Dよりも小さく(d<D)設定されており、両者の間にはリング状の所定の隙間δが形成されている。又、この弾性パンチ6の上下の端部外周にはそれぞれ上方向と下方向に向かって絞られた(縮径する)テーパ面6a,6bが形成されている。尚、前記スライドパンチ7は不図示の油圧プレス機構によってホルダー5内を上下動せしめられ、且つ、所望のプレスによって荷重を加えられる。
【0020】
而して、以上説明した、積層型(雌型)3,雄型のホルダー5、弾性パンチ6及び加圧部材としてのスライドパンチ7とによって本発明に係る成形加工用の金型が構成される。この金型を用いて行われる成形加工を図1〜図6に基づいて以下に説明する。
【0021】
図1に示すセット状態において、不図示の油圧プレスが駆動され、ラム等によってスライドパンチ7に所定のプレス荷重Pが加えられると、図2に示すようにホルダー5内に収納された弾性パンチ6がスライドパンチ7によって押圧(加圧)されて弾性変形(圧縮変形)し、この弾性パンチ6は拡径してその外周面がホルダー5の円孔5aの内周面に密着するとともに、その下端部外周に形成されたテーパ面6bがホルダー5のテーパ面5cに沿って小径の円孔5b側へスムーズに流れ込み、図示のように弾性パンチ6の下部がホルダー5の円孔5bに押し出されてワークである金属板4の上面に当接する。
【0022】
このとき、ホルダー5の押圧力受部5Fには所定の傾斜角αを有するテーパ面5cが形成されているため、図5に示すように、このテーパ面5cには弾性パンチ6から押圧力Fが作用し、従って、ホルダー5はその押圧力Fの鉛直成分F・cosαによって金属板4を押圧する。この結果、ホルダー5はしわ押さえ(ブランクホルダー)としても機能する。
【0023】
ここで、前記ホルダー5は、弾性パンチ6からの押圧力を押圧力受部5Fで受けることによってワーク4を雌型3との間に挾圧している。この挾圧力は、スライドパンチ7の加圧力が大きくなって弾性パンチ6が強力に圧縮されると大きくなるものであって、弾性パンチ6がスライドパンチ7によって押圧される押圧力が大きくなれば大きくなる関係にあるものである。
【0024】
尚、弾性パンチ6の上端外周に形成されたテーパ面6aの傾斜角を変えて弾性パンチ6の上面の面積(受圧面積)を変えれば、加工初期における弾性パンチ6の上面の面圧を調整することができ、例えば面圧を大きくする場合はテーパ面6aの傾斜角を大きくして弾性パンチ6の上面の面積(受圧面積)を小さくすれば良い。
【0025】
そして、その後もプレス荷重Pが継続して弾性パンチ6に加え続けられると、図3に示すように、弾性パンチ6は更に弾性変形してその一部が金属板4と共に積層型3の凹部3bに押し込まれるため、この弾性パンチ6は積層型3の凹部3bに対応する凸形状を有する上型(剛体)として機能し、金属板4の一部を積層型3の凹部3bの形状に沿って塑性変形させてこれを絞り加工する。尚、このときもホルダー5のテーパ面5cには弾性パンチ6から押圧力F(図5参照)が作用するため、前述と同様にホルダー5はしわ押さえ(ブランクホルダー)としても機能して金属板4にしわが発生するのを防いでいる。
【0026】
ところで、上述のように弾性パンチ6を圧縮すると、弾性パンチ6の1部がホルダー5の内周面とスライドパンチ7の外周面との間に入り込んでかじり現象を生じる傾向にあるが、本例においては、弾性パンチ6に適宜面取りのテーパ面6aが形成してあるので、前記ホルダー5とスライドパンチ7との間への入り込みを抑制でき、上述のごときかじり現象を防止することができる。
【0027】
以上のようにして、金属板4に所望の形状の絞り加工が施された後、プレス荷重Pを除去(除荷)すれば、図4に示すように、弾性体からなる弾性パンチ6は元の状態(図1に示すセット状態)に復帰するため、以後、同様の工程を繰り返せば、絞り加工によって金属板4に図6に示すような凹部4aを連続的に形成することができる。尚、本実施の形態に係る成形加工方法においては、金属板4に傷等は発生しないが、金属板4とホルダー5の間にフィルムやテープ等を介在させれば、ホルダー5の押圧力に伴う金属板4の損傷をより確実に防ぐことができる。
【0028】
以上のように、本実施の形態においては、積層型3と弾性パンチ6の間にワークである金属板4を介在させ、弾性パンチ6を押圧してこれを弾性変形せしめ、この弾性パンチ6の一部を金属板4と共に積層型3の凹部3bに押し込むことによって金属板4に積層型3の凹部3bの形状に沿った(倣った)絞り加工を施すようにしたため、弾性パンチ6はプレス加工における上型(雄型)として機能し、従って、少量多品種の製品の製造において、プレス加工における高価な金型を用いることなく任意の形状の絞り加工を安価に、容易且つ短時間に行うことができる。
【0029】
したがって、雄型としての上型が共通であっても雌型としての下型における凹部の形状を種々変更することにより、例えば、図7に示すように金属板8に矩形状の凸部8aや図8に示すように金属板9に矩形状の凹部9a及び小径のビス座9bを形成することができ、更には図9に示すように金属板10に半球状の凸部10aを形成することができる。すなわち、1つの上型(雄型)でもって複数の下型(雌型)に対応できるものである。
【0030】
又、本実施の形態では、ホルダー5の押圧力受部5Fには所定の傾斜角αを有するテーパ面5cを形成したため、このテーパ面5cに弾性パンチ6から作用する押圧力Fの鉛直成分F・cosαによってホルダー5が金属板4を雌型に押圧して挾圧するので、該ホルダー5がしわ押さえ(ブランクホルダー)としても機能するために専用のしわ押さえが不要となり、成形金型の構造がより単純化してそのコストダウンがより容易に図られる。
【0031】
図10は本実施の形態に係る成形金型の断面図であり、該成形金型は、雌型としての下型を構成するダイ13と、このダイ13の上方に配された雄型としての上型を備え、上記上型は、略円筒状のホルダー15と円柱状の弾性パンチ16及び加圧部材としてのスライドパンチ17を含んで構成されている。ここで、上記ダイ13の上面には所望の形状(本実施の形態では、逆円錐台状)の凹部13bが形成されている。
【0032】
而して、前記ホルダー15はスライドホルダー部15Aと円筒状のホルダー本体15B及びしわ押さえホルダー部15Cに3分割されており、ホルダー本体15Bの上部にスライドホルダー部15Aを、下部にしわ押さえホルダー部15Cをそれぞれ脱着可能に組み付けて構成されている。
【0033】
即ち、リング状に成形されたスライドホルダー部15Aは、その下面内周部に突設された凸部15aをホルダー本体15Bの上端内周部に嵌合して位置決めした状態で複数本のボルト21(図10には1本のみ図示)によってホルダー本体15Bの上部に取付けられている。又、前記しわ押さえホルダー部15Cは、その上面外周部に突設されたリング状の凸部15bをホルダー本体15Bの下面外周部に形成されたリング状の凹部15cに嵌合して位置決めした状態で複数本のボルト22(図10には1本のみ図示)によってホルダー本体15Bの下部に取付けられている。
【0034】
尚、ホルダー15のしわ押さえホルダー部15Cには下方に向かって絞られたテーパ面15dを備えた押圧力受部15Fが形成されている。
【0035】
又、前記弾性パンチ16は実施の形態1と同様にウレタン、ゴム等の弾性体によって構成されており、前記スライドパンチ17は大小異径の2段円柱状に成形され、その下半部の大径部17aはホルダー15内に嵌入されている。そして、このスライドパンチ17の下面は弾性パンチ16の上面に当接しており、段部17bはホルダー15の前記スライドホルダー部15Aに当接している。従って、スライドパンチ17とホルダー15及び弾性パンチ16は、しわ押さえホルダー部15Cがワーク4に当接するまでは一体的に上下動する。
【0036】
而して、上記スライドパンチ17はその上端部がシャンク23とボルト24によってプレス装置において上下動自在のラム25に取り付けられており、図示のように被加工物(ワーク)である金属板4を雌型としてのダイ13上に載置してセットした状態で、プレス装置のラム25を駆動して、雄型としての上型のスライドパンチ17とホルダー15及び弾性パンチ16を下動させれば、ホルダー15(しわ押さえホルダー部15C)の下端面が金属板4に当接して停止し、その後、スライドパンチ17が更に相対的に下動されると、弾性パンチ16がスライドパンチ17によって押圧(加圧)されて弾性変形(圧縮変形)し、前記実施の形態1と同様に弾性パンチ16はダイ13の凹部13bに対応する凸形状を有する上型(剛体)として機能し、金属板4の一部をダイ13の凹部13bの形状に沿って塑性変形させて絞り加工するため、金属板4には図6に示すような凹部4aが形成される。
【0037】
そして、上記圧縮加工工程において、ホルダー15のしわ押さえホルダー部15Cは、押圧力受部15Fにおいて所定の傾斜角αを有するテーパ面15dに弾性パンチ16から作用する力Fの鉛直成分F・cosα(図5参照)によって金属板4に押圧して該金属板4にしわが発生するのを防ぐ。
【0038】
ところで、ホルダー15のしわ押さえホルダー部15Cが金属板4を押さえる力(押圧力)は金属板4の板厚や材質によって異なるが、押圧力はしわ押さえホルダー部15Cのテーパ面15dの傾斜角αを変えることによって調整することができる。具体的には、テーパ面15dの傾斜角αを小さく設定する程、押圧力F・cosαを大きくすることができる。
【0039】
而して、本実施の形態ではホルダー15を分割してしわ押さえホルダー部15Cをホルダー本体15Bに対して脱着可能に取り付けたため、該しわ押さえホルダー部15Cを容易に着脱交換することができる。例えば、図11に示すようにテーパ面15dの傾斜角αが異なる3種類のしわ押さえホルダー部15C,15C’,15C”を準備しておき、これらの中から金属板4の板厚や材質に応じて最適なものを選択してこれをホルダー本体15Bに取り付ければ良い。
【0040】
ここで、図11(a)はテーパ面15dの傾斜角αをα=45°〜89°に設定した低圧用のしわ押さえホルダー部15Cを、同図(b)はテーパ面15dの傾斜角αをα=0°〜45°に設定した中圧用のしわ押さえホルダー部15C’を、同図(c)はテーパ面15dの傾斜角αをα=0°に設定した高圧用のしわ押さえホルダー部15C”をそれぞれ示している。尚、テーパ面15dの傾斜角αの他、幅寸法Aも調整することによって金属板4に対する押圧力を調整することができる。
【0041】
以上のように、本実施の形態に係る成形金型によれば、ホルダー15を分割してしわ押さえホルダー部15Cをホルダー本体15Bに対して脱着交換可能に取り付けたため、ホルダー15の全体を交換することなく、しわ押さえホルダー部15Cのみを交換することによって金属板4への押圧力を該金属板4の板厚や材質に適した値に調整することができるとともに、ホルダー15のしわ押さえホルダー部15Cを除くスライドホルダー部15Aとホルダー本体15Bを共用することができるためにコストダウンを図ることができる。
【0042】
尚、本実施の形態においても前述と同様の効果が得られることは勿論である。
【0043】
図12は本実施の形態に係る成形金型の断面図であり、本図においては図10に示した同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0044】
本実施の形態は成形金型をNCタレットパンチプレスに装着して成形加工を自動化した例を示し、成形金型の基本構成は前記構成と同一である。
【0045】
本実施の形態では、弾性パンチ16とスライドパンチ17を保持して成る雄型としての上型におけるホルダー15をNCタレットパンチプレスの上部タレット26に上下動可能に保持するとともに、ホルダー15のスライドホルダー部15Aの外周をホルダー本体15Bの外方へ延出して鍔部とし、この鍔部と上部タレット26との間にリフタースプリング27を縮装してホルダー15と弾性パンチ16及びスライドパンチ17を上方に付勢支持している。
【0046】
而して、図示のように被加工物(ワーク)である金属板4を雌型としてのダイ13上に載置してセットした状態で、NCタレットパンチプレスにおいて上下動自在のストライカ28で雄型としての上型におけるスライドパンチ17を押圧すれば、該スライドパンチ17がホルダー15及び弾性パンチ16と共にリフタースプリング27の付勢力に抗して下動し、ホルダー15(しわ押さえホルダー部15C)の下端面が金属板4に当接して停止する。
【0047】
その後、スライドパンチ17が更に押圧されて相対的に下動すると、弾性パンチ16がスライドパンチ17によって押圧加圧されて弾性変形(圧縮変形)し、前記実施の形態1と同様に弾性パンチ16はダイ13の凹部13bに対応する凸形状を有する上型(剛体)として機能し、金属板4の一部をダイ13の凹部13bの形状に沿って塑性変形させて絞り加工するため、金属板4には図6に示すような凹部4aが形成される。
【0048】
以上のようにして、金属板4に所望の形状の絞り加工が施された後、NCタレットパンチプレスのストライカ28を上動させて除荷すれば、ホルダー15と弾性パンチ16及びスライドパンチ17はリフタースプリング27の弾発力によって上動して、図12に示す元のセット状態に復帰し、以後同様に金属板4に対する絞り加工を自動的に行うことができる。
【0049】
而して、本実施形態によれば、前記と同様の効果が得られる他、成形加工を自動的に効率良く行うことができるという効果が得られる。
【0050】
図13は、成形金型の断面を示す説明図で、図12に示した構成と異なるところは、雄型としての上型においての加圧部材としてのスライドパンチ17の上部に一体的に備えたパンチヘッド29とホルダー15との間に、コイルスプリング、ウレタンゴムなどのごとき強力な弾性部材31を設けた構成である。
【0051】
上記構成においては、ストライカ28を下降せしめて加圧部材としてのスライドパンチ17を下降して弾性パンチ16を加圧するとき、弾性部材31も加圧されることとなる。したがって、ホルダー15でもってワーク4をダイ31に押圧(加圧)する力は、ホルダー15が弾性パンチ16から受ける押圧力と弾性部材31から受ける押圧力の和となり、より大きくなる。
【0052】
すなわち、前記構成においては、弾性パンチ16からホルダー15が受ける押圧力が小さい時に、弾性部材31が補助してホルダー15を押圧することとなるものである。よって、弾性パンチ16からホルダー15が受ける押圧力を大きくすることができない場合に有効である。
【0053】
図14は、成形金型の断面を示す説明図で、図13に示した構成と相違するところは、雄型としての上型においてのホルダー15におけるしわ押さえホルダー部15Cから押圧力受部15Fを省略し、弾性パンチ16の下面をしわ押さえホルダー部15Cの下面とほぼ同一高さに設けた構成である。
【0054】
上記構成においては、ホルダー15は弾性部材31から受ける押圧力でもってワーク4をダイ13へ押圧(加圧)するものであるから、弾性部材31の弾性係数をより大きくし、弾性部材31をより強力にすることによって容易に対応できるものである。
【0055】
この構成においては、押圧力受部15Fを省略した構成であるからホルダー15をストレートの筒状に形成することが可能であり、例えばパイプ材等を利用することができ、その製作をより容易に行うことができるものである。
【0056】
図15は、本発明に係る成形金型の断面を示す説明図で、この実施の形態において、所望の形状の凹部33bを備えた雌型33を上型に備え、上記雌型33と協働する雄型を下型に備えた態様である。すなわち下型は、例えばタレットパンチプレス(図示省略)における下部タレットLTに支持されるケーシング35を備えており、このケーシング35内には、前記雌型33に対してワーク4を相対的に押圧可能の筒状のホルダー37を相対的に上下動可能に内装している。
【0057】
上記ホルダー37内にはウレタンゴムまたはゴム等の弾性体よりなる弾性パンチ39が内装してあり、この弾性パンチ39の下面と前記ケーシング35の底部との間には、前記弾性パンチ39を相対的に加圧(押圧)可能の加圧部材41が設けてある。そして、上記ホルダー37,弾性パンチ39及び加圧部材41は、ユニットとして、ケーシング35に対して着脱交換可能に設けてある。したがって、ワーク4の板厚、材質、成形形状に対応して、例えば図16に示すように適正のホルダー37,弾性パンチ39及び加圧部材41に着脱交換することができる。
【0058】
前記弾性パンチ39は、ホルダー37の内径にほぼ等しい径の大径部39Dを備えると共に、前記ホルダー37に形成した押圧力受部37Fの内径にほぼ等しい小径部39dを前記大径部39Dから突出した態様に備えており、かつ前記大径部39Dには、ホルダー37の前記押圧力受部37Fのテーパ面37Tに面接触したテーパ面状の押圧力伝達部39Tを備えている。
【0059】
さらに、前記弾性パンチ39における大径部39Dの外周面には、端部から前記押圧力伝達部39Tに至る適数本の溝39Gが形成してある。この溝39Gは、ホルダー37のテーパ面37Tと弾性パンチ39の前記押圧力伝達部39Tとの接触部へ外気を導くことによって上記接触部の密着を防止するためのものである。
【0060】
ところで、前記弾性パンチ39における小径部39dの端面39Fは図15に示されているように、前記ホルダー37の上面に等しい高さの平面状に形成してあるが、前記雌型33の凹部33bの形状に沿ってワーク4が正確に変形するように、弾性パンチ39における小径部39dの端面39Fの形状は、凹部33bの形状に対応した形状であることが望ましいが、ある程度の汎用性を有する形状として、例えば図17(A),(B)に示すように凸球面形状又は凹球面形状などの非平面形状であることが望ましい。
【0061】
また、弾性パンチ39は、ホルダー37の内周面との摩擦を少なくするために、例えばモリブデン等のごとき潤滑剤を含有した構成であることが望ましい。この場合、弾性パンチ39の大径部39Dの外周面とホルダー37の内周面との接触面積が大きいので、この部分の摩擦を小さくするために、大径部39Dの外周部分のみに潤滑剤を含有した構成とすることが望ましい。さらに、弾性パンチ39における大径部39Dと小径部39dとの硬度を異にし、弾性パンチ39からホルダー37への押圧力の伝達が充分に行われ得ると共に小径部39dがホルダー37から突出しワーク4を雌型33の凹部33bに沿って充分に押圧するようにすることが望ましい。
【0062】
上述のごとき雄型としての下型と対応する上型は、例えばタレットパンチプレス(図示省略)における上部タレットUTにリフタースプリングSPを介して上下動自在に支持された雌型ホルダ43を備えており、この雌型ホルダ43の下面に前記雌型33が複数のボルト(図示省略)を介して着脱交換可能に取付けてある。なお、上記雌型33の凹部33bには小径のエア抜き孔33Hが適数設けてある。
【0063】
前記雌型ホルダ43にはパンチヘッド45を上端部に上下位置調節可能に螺着したシャンク47が相対的に上下動可能に設けてある。このシャンクの下端部は、雌型ホルダ43に形成した凹部43C内に臨んで設けてあり、シャンク部47の下端部にはシャープレート49が取付ボルト(図示省略)を介して着脱交換可能に取付けてある。そして、上記シャープレート49と前記凹部43Cの底部との間にはリング状のダイプレート51が設けてある。
【0064】
上記シャープレート49は、パンチヘッド45を下圧して過負荷が生じたときに、ダイプレート51とシャンク47によって打抜かれることによってより以上の過負荷の発生を防止するもので、上記シャープレート49やダイプレート51等は過負荷安全装置を構成するものである。
【0065】
なお、過負荷安全装置の構成としては、上記シャープレート49やダイプレート51等による構成に限ることなく、例えば凹部43Cを密封した構成とし、過負荷発生時に凹部43C内の流体がシャンク47により圧縮されて高圧となり、規定以上の高圧となったときにリリーフバルブを介して流体を外部に流出する構成としても良いものである。
【0066】
以上のごとき構成において、図18(A)に示すように、雄型としての下型におけるホルダー37の上面にワーク4を載置位置決めした後、パンチプレスにおけるラム又はストライカ(図示省略)を下降せしめ、このストライカによって雌型としての上型におけるパンチヘッド45を下降せしめると、シャンク47,ストリッパプレート49,ダイプレート51を介して雌型ホルダ43がリフタースプリングSPに抗して下降され、図18(B)に示すように、雌型33がワーク4に当接する。
【0067】
上型に備えた雌型33の下面がワーク4の上面に当接した後、ストライカによって前記パンチヘッド45をさらに下降せしめると、ワーク4はホルダー37の上面と雌型33との間に挾圧された状態において上記ホルダー37が弾性パンチ39を圧縮しつつ相対的に下降される。
【0068】
上述のようにホルダー37が弾性パンチ39を圧縮しながら相対的に下降すると、弾性パンチ39は加圧部材41によって相対的に圧縮されることとなり、図18(C)に示すようにホルダー37から相対的に上方向へ突出する態様となってワーク4を雌型33の凹部33b内へ押圧し、最終的には、図18(D)に示すように、上記凹部33bに沿って(倣って)ワーク4の成形加工を行うことになる。その後、前記ストライカを元の位置に上昇復帰すると、リフタースプリングSPの作用によって上型が元の位置に上昇復帰されると共に、下型における弾性パンチ39が基の状態に復帰することにより、下型は元の状態に復帰する。
【0069】
前述のごとくワーク4の成形加工を行う際、前記凹部33bには小径のエア抜き孔33Hが設けてあり、またケーシング35の底部にも小径のエア抜き孔35Hが形成してあるので、ホルダ37の下降が円滑に行われ得ると共に凹部33b内へのワーク4の移動変形も円滑に行われる。
【0070】
さらに、弾性パンチ39には潤滑剤が含有してあって、ホルダー37と弾性パンチ39との間の摩擦力が小さいので、ホルダー37内においての弾性パンチ39の移動が円滑に行われ、雌型33の凹部33b方向への弾性パンチ39の移動が円滑であってワーク4の成形加工に対して弾性パンチ39が効果的に作用するものである。
【0071】
この実施の形態によれば、ワーク4に対して上方向へ凸状の成形加工を容易に行うことができるものである。
【0072】
図19は、成形金型の断面を示す説明図で、図15に示した雄型としての雄型としての下型の構成と相違するところは、ホルダー37の下部とケーシング35の底部との間に、ウレタンゴム、皿バネ、コイルバネなどのごとき弾性部材55を設けた構成である。
【0073】
上記構成においては、ホルダー37が相対的にワーク4を押圧(加圧)する力は、ホルダー37が弾性パンチ39から受ける押圧力と弾性部材55から受ける押圧力の和となり、大きな押圧力となるものである。
【0074】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明より理解されるように、本発明によれば、弾性パンチによってワークを雌型の凹部に沿って成形加工を行う時、上記弾性パンチの1部によってホルダーを押圧し、このホルダーによってワークを雌型に挾圧するものであるから、弾性パンチはワークの成形加工とホルダーの押圧との両機能を有することとなり、簡単な構成でもってワークの成形加工を行い得るものである。
【0075】
また、1つの弾性パンチでもって複数の雌型に対応可能であり、成形金型の数を少なくすることができ、全体として安価に製造できることになる。
【0076】
さらに、ワークの成形加工に当り、成形加工の形状が同一であってワークの板厚が変化する場合であっても、ワークの板厚の変化に対応して雄型と雌型との間のクリアランスの調整が不要であり、ワークの板厚変化に容易に対応し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る成形金型と成型加工方法を示す断面図である。
【図2】本発明に係る成形金型と成型加工方法を示す断面図である。
【図3】本発明に係る成形金型と成型加工方法を示す断面図である。
【図4】本発明に係る成形金型と成型加工方法を示す断面図である。
【図5】図2のA部拡大詳細図である。
【図6】本発明に係る成形加工方法によって加工された製品の部分斜視図である。
【図7】本発明に係る成形加工方法によって加工された製品例を示す部分斜視図である。
【図8】本発明に係る成形加工方法によって加工された製品例を示す部分斜視図である。
【図9】本発明に係る成形加工方法によって加工された製品例を示す部分斜視図である。
【図10】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図11】ホルダーのしわ押さえホルダー部の種々の形態を示す断面図である。
【図12】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図13】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図14】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図15】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図16】本発明に係る成形金型の断面図である。
【図17】本発明に係る弾性パンチの断面説明図である。
【図18】本発明に係る成形金型による成形加工の工程説明図である。
【図19】本発明に係る成形金型の断面説明図である。
【符号の説明】
3 積層型(雌型,下型)
3a 金属プレート 3b 凹部
4 金属板(ワーク)
5 ホルダー
5a,5b 円孔(2段孔)
5c テーパ面
6 弾性パンチ
6a,6b テーパ面
7 スライドパンチ
13 ダイ(雌型,下型)
13b 凹部
15 ホルダー
15A スライドホルダー部
15B ホルダー本体
15C しわ押さえホルダー部
15d テーパ面
16 弾性パンチ
17 スライドパンチ
Claims (7)
- 所望の形状の凹部を備えた雌型に対してワークを相対的に押圧可能の筒状のホルダーを相対的に移動可能に内装したケーシングと、上記ホルダー内に備えられ、前記ホルダーの上面に等しい高さの端面を備えた弾性パンチを相対的に加圧可能に前記ケーシングの底部において前記ホルダー内に設けられた加圧部材とを備え、前記ホルダーの上部内面に、前記弾性パンチからの押圧力を受けるテーパ状の押圧力受部を設けたことを特徴とする成形金型。
- 請求項1に記載の発明において、ホルダー、弾性パンチ及び加圧部材をユニットとしてケーシングに対して着脱交換可能に設けたことを特徴とする成形金型。
- 請求項1又は2に記載の発明において、ホルダーとケーシングの底部との間に弾性部材を備えたことを特徴とする成形金型。
- 請求項1,2又は3に記載の発明において、前記弾性パンチは、大径部と当該大径部から突出した小径部とを備え、前記大径部に、前記ホルダーに備えた押圧力受部へ押圧力を伝達する押圧力伝達部を備えたことを特徴とする成形金型。
- 請求項4に記載の発明において、前記弾性パンチの小径部の端面は非平面状であることを特徴とする成形金型。
- 請求項4又は5に記載の発明において、前記弾性パンチの大径部の外周面に、端面から押圧力伝達部に至る適数本の溝を形成したことを特徴とする成形金型。
- 請求項4,5又は6に記載の発明において、前記弾性パンチの大径部に潤滑剤を含有していることを特徴とする成形金型。
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