JP3773692B2

JP3773692B2 - ワークの打ち抜き成形装置

Info

Publication number: JP3773692B2
Application number: JP09212799A
Authority: JP
Inventors: 誠小林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000280033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製板材から所定形状のワークを打ち抜いて形成するワークの打ち抜き成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のワークの打ち抜き成形装置としては、昇降自在の上型にワークの打ち抜き形状に対応する成形パンチを備え、下型に固定されたダイに向かって成形パンチを下降させることにより、ダイ上に載置された金属製板材から所定形状のワークを打ち抜いて形成するものが知られている。
【０００３】
この種の装置においては、前記上型の成形パンチの外周に上下動可能なパッドが設けられている。該パッドは付勢手段により下方に付勢されており、前記上型の上昇位置においては、成形パンチの下端面と同一平面或いは成形パンチの下端面より僅かに突出するように設けられている。該パッドは、上型の下降によって成形パンチと共に下降され、ダイ上の金属製板材に成形パンチと同時或いは成形パンチよりも僅かに早く当接され、該金属製板材をダイ上に弾発的に押さえつける。成形パンチはパッドと相対的に更に下方に突出され、パッドによってダイ上に固定された金属製板材から所定のワーク形状の打ち抜き部分を押し下げる。
【０００４】
一方、下型のダイには、前記成形パンチに対向して上下動自在に設けられたカウンターパンチが設けられている。該カウンターパンチは、上方に向かって付勢されており、その先端面がダイの上面と同一位置となるように設けられている。そして、該カウンターパンチは、成形パンチによるワークの押し下げによりワークの下面側に圧接した状態で下方に移動する。
【０００５】
以上の構成による打ち抜き成形装置によりワークの打ち抜き成形を行った場合には、前記成形パンチは、ワークを打ち抜いた後に上昇され、該成形パンチが所定の高さ（例えば、ダイの上方に脱出した位置）まで上昇したとき、前記パッドの付勢が開放されて該パッドが金属製板材から離反する。しかし、前記カウンターパンチが上方に付勢されていることによって、成形パンチの上昇に伴ってワークをダイの上面位置まで押し上げる。このため、パッドが金属製板材から離反する前に、打ち抜き後の金属製板材にワークが押し戻されてしまい、ワークの外周端縁が打ち抜き後の金属製板材の切断端縁と接触して該ワークの外周端縁が損傷し、ワークの成形精度が低下する不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、打ち抜き後の金属製板材に向かってワークが押し戻されることを防止して、精度の高いワークを打ち抜き成形することができるワークの打ち抜き成形装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、ダイと、該ダイ上に載置された金属製板材を該ダイの下方に向かって押し下げて所定のワーク形状に打ち抜く成形パンチと、該成形パンチに対向して前記ダイに上下移動自在に設けられ、該成形パンチによるワークの打ち抜き押圧に追従してダイの下方に向かって下降するカウンターパンチと、該カウンターパンチを上方に付勢するカウンターパンチ付勢手段とを備えるワークの打ち抜き成形装置において、前記成形パンチによってワークを打ち抜き押圧した後、該成形パンチがワークから離反して所定の位置に上昇するまで前記カウンターパンチを所定の下降位置に保持する保持手段と、前記成形パンチが前記所定位置に上昇したとき、前記保持手段による保持を解除して打ち抜かれたワークを前記カウンターパンチによりダイ上に脱出させる保持解除手段とを備え、前記保持手段は、前記ダイの下方位置に上下動自在に設けられて前記カウンターパンチ付勢手段の付勢力を前記カウンターパンチに伝達する伝達部材と、該伝達部材と前記ダイとの間に傾動自在に設けられ、起立状態とされたとき該伝達部材の上昇を規制し、傾倒状態とされたとき前記伝達部材の上昇の規制を解除するカム部材と、前記成形パンチの押圧に伴う前記カウンターパンチの下降に追従して前記伝達部材が下降したとき、前記カム部材を起立状態とし、前記保持解除手段に連動して前記カム部材を傾倒状態とするカム部材駆動手段とを備えている。
【０００８】
本発明の装置によれば、成形パンチを下降させてダイ上に載置された金属製板材を所定のワーク形状に打ち抜く。成形パンチに対向するダイ側には前記カウンターパンチが設けられており、該カウンターパンチは成形パンチの押し下げにより該成形パンチとの間にワークを挟んだ状態で下降される。成形パンチが下降位置に達し、ワークが打ち抜かれると、該成形パンチが上昇する。このとき、前記保持手段によって、カウンターパンチは下降位置に止まった状態とされる。
【０００９】
該保持手段は、成形パンチが下降位置に達したとき、カム部材駆動手段の駆動により、前記カム部材を起立状態とする。該カム部材が起立状態とされることで前記伝達部材の上昇が規制される。該伝達部材は前記カウンターパンチ付勢手段の付勢力を前記カウンターパンチに伝達するものであるため、該伝達部材の上昇が規制されることによって前記カウンターパンチの上昇が規制される。これにより、成形パンチが上昇しても、前記カウンターパンチは上昇せず、成形パンチのみを打ち抜かれたワークから離反させることができる。このように、打ち抜かれたワークはカウンターパンチによって押し上げられることがないので、打ち抜き後の金属製板材にワークが戻されることがなく、ワークの切断端縁が金属製板材に接触して当該端縁を損傷するといったことを防止することができる。
【００１０】
そして、前記成形パンチがワークから離反して所定の位置に上昇されると、前記保持解除手段によって保持手段による保持が解除される。即ち、前記カム部材駆動手段は保持解除手段に連動してカム部材を傾倒状態とする。これにより、伝達部材の上昇の規制が解除され、伝達部材はカウンターパンチ付勢手段の付勢力をもってカウンターパンチを上昇させる。その結果、打ち抜かれたワークはカウンターパンチによって押し上げられるので、該ワークの高精度な打ち抜き形状を維持したまま円滑に該ワークをダイの内部から脱出させることができる。
【００１１】
本発明において、前記カム部材駆動手段は、前記伝達部材と前記ダイとの間において水平方向に移動自在のスライダと、該スライダを一側方に付勢するスライダ付勢手段とを備え、前記カム部材は、該スライダと前記伝達部材との間において該カム部材の上半部と下半部とをそれぞれ前記スライダと前記伝達部材とに回動自在に係合させて前記スライダの移動に伴い傾動するように設けられている。
【００１２】
本構成によれば、前記カム部材を、前記スライダと前記伝達部材との間に設け、前記スライダ付勢手段により該スライダを水平移動させるだけで前記カム部材を傾倒状態から起立状態にすることができる。即ち、前記カム部材が傾倒状態にあって前記伝達部材の押圧を受けているときには、前記スライダ付勢手段の付勢に抗してカム部材の傾倒状態が維持され、前記カウンターパンチの下降によって伝達部材が下降されると、カム部材が開放されてスライダ付勢手段がスライダを水平移動させる。これにより、スライダの移動に伴ってカム部材を円滑に起立状態とすることができる。
【００１３】
そして、この場合に前記保持解除手段は、前記成形パンチの上昇に連動して、前記スライダを前記スライダ付勢手段による付勢方向と逆方向に移動させるべく該スライダの他端を押圧する押圧手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
スライダの移動に伴って起立状態とされたカム部材は、伝達部材の上昇を規制すると同時に、伝達部材からはカウンターパンチ付勢手段の付勢力による押圧を受ける。これによってカム部材の起立状態が維持される。そして、前記成形パンチがワークから離反して所定の位置に上昇された際に、前記保持解除手段の押圧手段によって前記スライダを前記スライダ付勢手段による付勢方向と逆方向に移動させる。こうすることによって、スライダの移動に伴ってカム部材を傾倒させることができ、伝達部材の上昇規制を円滑に解除して、カウンターパンチを上昇させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の打ち抜き成形装置を示す説明的縦断面図、図２乃至図４は図１の装置におけるワークの打ち抜き成形時の作動を示す説明的縦断面図である。
【００１６】
素材である金属製板材から所定形状のワークを成形する場合には、先ず、金属製板材に一部連結された状態でワークを打ち抜き、その後、連結部分を切断してワークを金属製板材から切り離すことが行われている。本実施形態のワークの打ち抜き成形装置は、金属製板材に一部連結された状態でワークを打ち抜く、所謂半打ち抜き成形を行うものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の装置１は、図示しない昇降シリンダによって昇降駆動される上型２と、図示しない基台上に固定された下型３とによって構成されている。前記上型２は、前記昇降シリンダに連結された上型ダイセット４と、該上型ダイセット４にバッキングプレート５を介して固定されたパンチプレート６とを備え、該パンチプレート６には、金属製板材Ｗ₁を所定のワーク形状に打ち抜く成形パンチ７と、該成形パンチ７による打ち抜き成形時にワークＷ₂（図４参照）を金属製板材Ｗ₁に連結状態とする連結部成形パンチ８とが固定して設けられている。また、上型ダイセット４には、リテーナ９を介してパッド１０が上下動自在に連結されており、該パッド１０は、バネ部材１１によって下方に付勢されている。更に、該パッド１０、前記パンチプレート６、及び前記バッキングプレート５を貫通して前記上型ダイセット４から下型３に向かって延びるガイドポスト１２が設けられている。
【００１８】
前記下型３は、下型ダイセット１３と、該下型ダイセット１３にバッキングプレート１４を介して固定されたダイプレート１５とを備え、該ダイプレート１５の前記成形パンチ７に対応する位置にはワークＷ₂を押し下げつつ成形パンチ７が挿入されるダイ１６が固定して設けられている。また、該下型ダイセット１３には、金属製板材Ｗ₁を昇降自在に支持する該ガイドリフタ１７が進退自在に突出して設けられている。該ガイドリフタ１７はバネ部材１８によって上方に付勢されている。該ガイドリフタ１７は、前記パッド１０に形成された押圧部１９によって下方に押圧されるようになっており、パッド１０の下降に伴って下方に後退して金属製板材Ｗ₁をダイ１６上に載置し、前記パッド１０の上昇に伴って上方に進出して金属製板材Ｗ₁をダイ１６上から離反させる。
【００１９】
また、前記成形パンチ７に対向する前記ダイ１６の内部には、上下方向に摺動自在のカウンターパンチ２０が設けられている。該カウンターパンチ２０は、その下端が下型ダイセット１３を貫通して下方に延びる第１プレッシャーピン２１に接続されている。該第１プレッシャーピン２１の下端には、セットプレート２２の内部に上下動自在に支持されたプレッシャープレート２３（伝達部材）が当接されている。該プレッシャープレート２３は、一対の第２プレッシャーピン２４を介して図示しないバネ部材或いはシリンダ等のカウンターパンチ付勢手段によって上方に付勢され、該カウンターパンチ付勢手段の付勢力を前記第１プレッシャーピン２１を介して前記カウンターパンチ２０に伝達する。
【００２０】
更に、前記下型３は、図３に示すように、前記成形パンチ７によってワークＷ₂を打ち抜き押圧した後、該成形パンチ７がワークＷ₂から離反して所定の位置に上昇するまで前記カウンターパンチ２０を所定の下降位置に保持する保持手段２５を備えている。該保持手段２５は、図１に示すように、前記下型ダイセット１３と前記セットプレート２２との間に固定されたスペーサプレート２６を備え、該スペーサプレート２６には、水平方向に移動自在のスライダ２７が支持されている。該スライダ２７と前記プレッシャープレート２３との間にはカムリテーナ２８及び該カムリテーナ２８に支持された一対のカム部材２９が設けられている。該カム部材２９は、略下半部が大径に形成されて前記プレッシャープレート２３に回動自在に係合され、略上半部が小径に形成されて前記スライダ２７に回動自在に係合されている。該カム部材２９は、スライダ２７の移動と連動して図１示の傾倒姿勢及び図２示の起立姿勢となることができる。
【００２１】
前記スライダ２７は、その一側（図中左側）に設けられたバネ部材３０（スライダ付勢手段）によってプッシャーピン３１を介して他側（図中右側）に向かって付勢されている。該スライダ２７とバネ部材３０及びプッシャーピン３１とは本発明のカム部材駆動手段を構成するものである。
【００２２】
また、前記上型２には、図４に示すように、前記成形パンチ７が上昇したとき、前記保持手段２５による保持を解除して打ち抜かれたワークＷ₂を前記カウンターパンチ２０によりダイ１６の上方に脱出させる保持解除手段３２が設けられている。該保持解除手段３２は、図１に示すように、前記上型ダイセット４の下方に延設されて該上型ダイセット４と一体に昇降されるドライバ３３と、該ドライバ３３の下端部に回転自在に支持されたカムローラ３４とによって構成されている。該カムローラ３４は、前記上型ダイセット４の上昇に伴って前記スライダ２７の図中右端部に形成された傾斜部３５に摺接し、該スライダ２７を図中左方に向かって強制的に移動させることができるようになっている。前記カムローラ３４は本発明の保持解除手段３２における押圧手段を構成するものである。
【００２３】
また、前記保持手段２５のカム部材２９は、所謂トグル機構を形成する。即ち、図１示の傾倒姿勢にあるときのカム部材２９は、前記カウンターパンチ付勢手段から第２プレッシャーピン２４を介してプレッシャープレート２３に付与される上方向への付勢によりスライダ２７に押しつけられ、傾倒姿勢を維持してスライダ２７の移動を規制する。また、詳しくは後述するが、プレッシャープレート２３が下方に移動されたときには、傾倒姿勢のカム部材２９のスライダ２７への押しつけが解除されてカム部材２９が傾動自在とされ、バネ部材３０及びプッシャーピン３１の押圧によるスライダ２７の移動に追従して起立姿勢となる。そして、起立姿勢となったカム部材２９にプレッシャープレート２３からの付勢力が付与されると、起立姿勢のまま（実際にはバネ部材３０及びプッシャーピン３１の押圧方向に沿って僅かに傾き）スライダ２７の移動を規制する。そして、前記カムローラ３４の上昇時に、該カムローラ３４がスライダ２７の傾斜部３５に摺接して該スライダ２７を前記バネ部材３０の付勢に対抗して移動させた際には、起立姿勢のカム部材２９がスライダ２７の移動方向に沿って傾倒し、図１示の傾倒姿勢を維持する。
【００２４】
次に、本実施形態の装置１の作動を説明する。図１に示すように、金属製板材Ｗ₁がダイ１６と成形パンチ７との間に投入され、該金属製板材Ｗ₁の一側がガイドリフタ１７に支持されると上型２下型３に向かって下降を開始する。このときには、前記カム部材２９が傾倒状態にあって、図示しないカウンターパンチ付勢手段の付勢力がプレッシャープレート２３を介してカウンターパンチ２０に付与されている。前記カム部材２９は傾倒状態とされているので、前述したトグル機構の作用により、スライダ付勢手段であるバネ部材３０の付勢に抗してスライダ２７の移動が規制されている。
【００２５】
次いで、上型２の下降によって、図２に示すように、パッド１０と成形パンチ７とが下降され、先ず、パッド１０がガイドリフタ１７を押し下げつつ金属製板材Ｗ₁に当接して、ダイプレート１５の上面に金属製板材Ｗ₁を押しつける。これにより、パッド１０は前記バネ部材１１の付勢によって弾発的に金属製板材Ｗ₁を押さえて下降が停止する。一方、パッド１０と共に下降した成形パンチ７は、下降が停止したパッド１０と相対的に下方に突出して、金属製板材Ｗ₁の打ち抜き部分を下方に押し下げ、ワークＷ₂を打ち抜く。このとき、成形パンチ７は、ワークＷ₂を介してカウンターパンチ２０を押し下げる。押し下げられたカウンターパンチ２０は、第１プレッシャーピン２１を介してプレッシャープレート２３を下降させる。プレッシャープレート２３が下降されたことによって、前記カム部材２９に対するプレッシャープレート２３の押圧が解除されるので、該カム部材２９によるスライダ２７の規制が解除される。そして、スライダ２７はスライダ付勢手段であるバネ部材３０の付勢によって図中右方向に移動しつつ、カム部材２９を起立方向に回動させる。
【００２６】
この時点で、ワークＷ₂は連結部成形パンチ７によって形成された連結部Ｗ₃を介して金属製板材Ｗ₁に繋がった状態で成形パンチ７によるワークＷ₂の打ち抜きが完了し、続いて、上型２が上昇を開始する。
【００２７】
図３に示すように、上型２が上昇すると、先ず、成形パンチ７が上昇し、カウンターパンチ２０の押し下げを解除する。これによって、カウンターパンチ付勢手段の付勢がプレッシャープレート２３を押し上げようとするが、前記カム部材２９が起立状態にあることによってカム部材２９に上昇が規制され、プレッシャープレート２３は下降位置に止まる。このため、カウンターパンチ２０にはカウンターパンチ付勢手段の付勢が伝達されず、カウンターパンチ２０が下降位置に保持される。
【００２８】
その結果、カウンターパンチ２０は、成形パンチ７に追従して上昇せず、ワークＷ₂を押し上げることのない状態とされる。この間に成形パンチ７は上昇されるので、成形パンチ７はワークＷ₂から離反する。このように、カウンターパンチ２０は、成形パンチ７に追従して上昇されないので、ワークＷ₂が金属製板材Ｗ₁に押し戻されることがなく、ワークＷ₂の切断端縁が金属製板材Ｗ₁に接触して損傷するといったことが防止されるので高精度に打ち抜かれた形状が維持される。
【００２９】
続いて、更に上型２が上昇すると、図４に示すように、パッド１０が金属製板材Ｗ₁から離反して金属製板材Ｗ₁の押さえを解除すると共に、ガイドリフタ１７から離反して該ガイドリフタ１７の付勢を開放する。これにより、ガイドリフタ１７が上昇して金属製板材Ｗ₁を持ち上げる。このとき同時にカウンターパンチ２０が上昇し、ダイ１６の内部からワークＷ₂を押し上げ脱出させる。このときのカウンターパンチ２０の作動は、前記ドライバ３３の上昇に連動する。即ち、該ドライバ３３が上昇することによって、前記カムローラ３４が前記スライダ２７の傾斜部３５を介して該スライダ２７を図中左方に押圧し、スライダ２７は強制的に移動される。それに伴い、カム部材２９が傾倒されてプレッシャープレート２３の規制が解除される。プレッシャープレート２３は、カム部材２９が傾倒姿勢となったことで、カウンターパンチ付勢手段の付勢力をカウンターパンチ２０に伝達する。これにより、カウンターパンチ２０が弾発的に上昇され、図４に示すようにワークＷ₂を押し上げる。
【００３０】
その後、該ワークＷ₂は切断端縁を損傷することなく金属製板材Ｗ₁に繋がった半打ち抜き状態で払い出され、図示しない切断手段等によって金属製板材Ｗ₁から切り離される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の打ち抜き成形装置を示す説明的縦断面図。
【図２】図１の装置の作動を示す説明的縦断面図。
【図３】図２に続く作動を示す説明的縦断面図。
【図４】図３に続く作動を示す説明的縦断面図。
【符号の説明】
Ｗ₁…金属製板材、Ｗ₂…ワーク、１…打ち抜き成形装置、７…成形パンチ、１６…ダイ、２０…カウンターパンチ、２３…プレッシャープレート（伝達部材）、２５…保持手段、２７…スライダ、２９…カム部材、３０…バネ部材（スライダ付勢手段）、３２…保持解除手段、３４…カムローラ（押圧手段）。

Claims

ダイと、該ダイ上に載置された金属製板材を該ダイの下方に向かって押し下げて所定のワーク形状に打ち抜く成形パンチと、該成形パンチに対向して前記ダイに上下移動自在に設けられ、該成形パンチによるワークの打ち抜き押圧に追従してダイの下方に向かって下降するカウンターパンチと、該カウンターパンチを上方に付勢するカウンターパンチ付勢手段とを備えるワークの打ち抜き成形装置において、
前記成形パンチによってワークを打ち抜き押圧した後、該成形パンチがワークから離反して所定の位置に上昇するまで前記カウンターパンチを所定の下降位置に保持する保持手段と、前記成形パンチが前記所定位置に上昇したとき、前記保持手段による保持を解除して打ち抜かれたワークを前記カウンターパンチによりダイ上に脱出させる保持解除手段とを備え、
前記保持手段は、前記ダイの下方位置に上下動自在に設けられて前記カウンターパンチ付勢手段の付勢力を前記カウンターパンチに伝達する伝達部材と、該伝達部材と前記ダイとの間に傾動自在に設けられ、起立状態とされたとき該伝達部材の上昇を規制し、傾倒状態とされたとき前記伝達部材の上昇の規制を解除するカム部材と、前記成形パンチの押圧に伴う前記カウンターパンチの下降に追従して前記伝達部材が下降したとき、前記カム部材を起立状態とし、前記保持解除手段に連動して前記カム部材を傾倒状態とするカム部材駆動手段とを備え、
前記カム部材駆動手段は、前記伝達部材と前記ダイとの間において水平方向に移動自在のスライダと、該スライダを一側方に付勢するスライダ付勢手段とを備え、前記カム部材は、該スライダと前記伝達部材との間において該カム部材の上半部と下半部とをそれぞれ前記スライダと前記伝達部材とに回動自在に係合させて前記スライダの移動に伴い傾動するように設けられ、
前記保持解除手段は、前記成形パンチの上昇に連動して、前記スライダを前記スライダ付勢手段による付勢方向と逆方向に移動させるべく該スライダの他端を押圧する押圧手段を備えていることを特徴とするワークの打ち抜き成形装置。