JP3849568B2 - ロータリーカム式プレス装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリーカム式プレス装置に関し、詳しくは、一体化したカムベースに複数のロータリーカムが装着され、複数のロータリーカムによって板状のワークの連続した端部に寄せ曲げ加工や穴抜き加工等の負角成形を行うロータリーカム式プレス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
板状のワークの端部に寄せ曲げ加工や穴抜き加工等の負角成形を行う場合には、ロータリーカムを備えたロータリーカム式プレス装置を用いる。ロータリーカム式プレス装置の例を図5を用いて説明する。図5は寄せ曲げ加工を行うロータリーカム式プレス装置の一例のプレス下死点での要部縦断面図である。ロータリーカム式プレス装置50では、ロータリーカム56はカムベース54に形成されたカム溝54aに回動自在に装着され、カムベース54は下型52に固定されている。カムベース54上にはポンチ58が固定され、ロータリーカム56と共にワークwの下面を支持する。ワークwの上面は図示しない上型ホルダに昇降可能に保持されたパッド66によって下方に押え付けられてワークwが位置決めされる。加工カム60は上型ホルダに昇降自在に保持されており、且つ、スライド可能に保持されており、加工時にはスライド板62によってロータリーカム側に案内される。加工カム60の加工刃60aがロータリーカム56に形成された加工面56aにワークwを介して当接することによってワークw端部に寄せ曲げ加工を行う。
【0003】
このロータリーカム式プレス装置50では、加工時にはロータリーカム56が図中右回りに回動することによってワークwを支持し、この状態でロータリーカム56に形成されている加工面56aにワークw端部を押付けて寄せ曲げする。このため、加工終了時にはロータリーカム56を加工時と逆方向の図中左回りに回動させればワークwに干渉することなく容易に型から外すことができる。このような利点から、ロータリーカムを用いたロータリーカム式プレス装置は寄せ曲げ加工等の負角成形を行う場合に多用されている。
【0004】
ロータリーカムを用いたロータリーカム式プレス装置では、加工面がロータリーカムの周面から半径方向内側に伸びる面に形成されているため、ワークの端部が加工方向に大きく屈曲していると、ワーク端部がロータリーカムの加工面の幅内に収まりきらない場合がある。この場合、特開平6−344030号公報等に開示されているように、ワークの端部が略直線状となり、ロータリーカムの加工面の幅内に収まる箇所でロータリーカムを分割し、ワーク端部の形状に沿うように個々のロータリーカムを折線状に配置することによって加工が可能となる。
【0005】
屈曲したワーク端部に負角成形を行うロータリーカム式プレス装置の一例を図6、図7を用いて説明する。図6(a)は従来のロータリーカム式プレス装置の一例のワーク受部の側面図であり、図6(b)は同平面図である。図7は同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図である。ここでいうロータリーカム式プレス装置のワーク受部とは、ワークを下方から支持する側の部分を示す。図6に示すように、ロータリーカム56は3つに分割されている。また図7に示すように、カムベース54も3つに分割されており、それぞれのカムベース54にカム溝54aが成形されている。それぞれのカム溝54aにロータリーカム56が1つずつ装着され、さらに各カムベース54にそれぞれポンチ58が固定されてユニット化されている。なお、各ユニットの構成や加工機構は先述と同様である(図5参照)。
【0006】
もし、上述のようにカムベースを分割せず、1つのカムベースに複数のロータリーカムを装着しようとするのであれば、カムベースに隣合うロータリーカムを所定の角度を持たせて折線状に配することとなる。即ち、カムベースに複数のロータリーカムを装着するための屈曲したカム溝を成形する必要がある。
【0007】
ここで、カムベースにカム溝を成形する従来の方法を図8を用いて説明する。図8は従来のカム溝の切削方法を模式化した図である。まずカムベース54にポンチ58となる部材を固定した後、図に示した加工刃具70によってカムベース54とポンチ58を同時に切削してカム溝54aを成形する。この加工刃具70は刃部70aが後に装着するロータリーカム(図5参照)と同軸に回転しながら軸方向に移動することによってロータリーカムの摺動面となるカム溝54aを切削加工する。
【0008】
なお、上述の加工刃具の移動方向は軸方向の1方向に限られており、直線状に伸びる形状のカム溝しか加工することはできず、折線状のカム溝を形成することはできない。従って、複数のロータリーカムを折線状に配するためには、図6、図7のように、ロータリーカムを装着するカムベースもロータリーカム毎に分割し、折線状に下型に配置しなければならない。このような理由から、屈曲したワーク端部に負角成形を行うロータリーカム式プレス装置では、カムベースとロータリーカムとポンチとを1ユニットとし、このユニットをワーク端部の形状に沿うように下型に並べて配設し、一度に加工できるようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カムベースとロータリーカムとポンチ等をユニット化し、複数組のユニットを下型に並べて個々に固定すると、それぞれのユニットが加工時に受ける力には差が生じる。すると、ユニット毎にカムベースの撓み量やずれ量が異なり、このカムベースに取付けられているポンチやロータリーカムの撓み量やずれ量にも差が生じる。ワークを支持するポンチやロータリーカムに撓みやずれが発生すれば、製品に撓みが生じたり、隣り合うユニットとの境目部分に段差ができたりし、品質を確保することが困難となる。
【0010】
本発明は、複数のロータリーカムによって屈曲したワーク端部に負角成形加工を行っても、ワーク端部に撓みや段差等の不具合を発生させることのないロータリーカム式プレス装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明のロータリーカム式プレス装置は、共通カムベースと複数のロータリーカムを有するワーク受部と、前記ワーク受部の上方に配置され、前記ワーク受部に接近することによってワーク受部との間でワークをプレス加工する加工カムとを備えている。共通カムベースは、複数のロータリーカムを下方から支持しており、断面が部分円弧状で直線的に伸びる部分溝が折線状に連続するロータリーカム溝が形成されており、各部分溝には、周面によって共通カムベースに回動するロータリーカムが装着されており、各ロータリーカムには、周面から半径方向内側に伸びる加工面が形成されており、各ロータリーカムが加工角度に回転したときに、長手方向に連続するロータリーカムの加工面同士が連続していることを特徴とする。
【0012】
従来の複数のロータリーカムを備えたロータリーカム式プレス装置では、カムベースとロータリーカムを有するワーク受部をユニット化し、下型にこのようなユニットを折線状に並べて配設していた。しかし、これらの各ユニットは独立しているため、加工時に力を受けるとユニット毎にずれたり撓んだりし、これによって、ワークに継目や段差ができてしまっていた。
上記の不具合を解消するため、本発明者は折線状のカム溝を成形する方法を創意工夫し、確立した。その結果、本発明のロータリーカム式プレス装置の実現に至った。
本発明のロータリーカム式プレス装置は、1つの共通カムベースに複数個のロータリーカムを連続して装着できるように折線状のカム溝が成形されている。これによれば、共通のカムベースに複数のロータリーカムが配されているため、安定して加工することができ、加工時に力を受けてもワークに継目や段差ができない。
【0013】
本発明のロータリーカム式プレス装置の共通カムベースには、各部分溝に対応して、各ロータリーカムの上方を覆うポンチが配置されていることが好ましい。ワークをより安定に支持することができる。
また、本発明では、共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面が、別々に切削加工されていることが好ましい。
共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面を別々に切削加工するようにすると、フライスカッター等の加工自由度の低い加工刃具で切削加工する必要がなくなり、ボールカッター等の加工自由度の高い加工刃具で切削加工することが可能となり、共通カムベースのロータリーカム溝を折線状に切削加工することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
(形態1) 複数のロータリーカムは共通カムベースに形成された1本の屈曲したカム溝に加工面同士が連続するように装着されている。
【0015】
本発明を具現化した第1実施例を図1〜図4を用いて説明する。図1は本実施例のロータリーカム式プレス装置のプレス下死点での縦断面図であり、図2は同ロータリーカム式プレス装置のワーク受部の側面図と平面図であり、図3は同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図であり、図4は同ロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図である。なお、本実施例のロータリーカム式プレス装置は2箇所で屈折した形状のワークの端部に一連の寄せ曲げ加工を行うプレス装置である。
【0016】
本実施例のロータリーカム式プレス装置の加工部の構成について説明する。本実施例のロータリーカム式プレス装置には3つのロータリーカムが備えられている(後に詳述する)。なお、これらの3つのロータリーカムをそれぞれ含む各機構の構成や動作は同様である。図1はロータリーカム式プレス装置を1つのロータリーカムの軸に垂直な面で縦断した図である。図1に示すロータリーカム式プレス装置10は下型12を備えており、この下型12にはカムベース14が固定されている。カムベース14には円弧面を有するカム溝14aが形成されており、このカム溝14aにロータリーカム16が回動自由に装着されている。カムベース14の上部にはロータリーカム16上に張出す状態でポンチ18が固定されており、このポンチ18は上面でワークwを支持する。ロータリーカム16にはポンチ18の上面と共にワークwの下面を支持する端面16bが形成されており、この端面16bと所定の角度をなして所定形状の加工面16aが形成されている。ロータリーカム16の端面16bに対抗する面には、加工刃20aを備えた加工カム20をロータリーカム16側へ案内するスライド板22が取付けられている。このスライド板22はロータリーカム16の図中右回りの回動のストッパーとしても作用する。ロータリーカム16は図示しないシリンダによって図中右回りに回動し、スライド板22がカムベース14の上面に面接触したとき、ロータリーカム16の端面16bとポンチ18の上面とが連続する。
【0017】
加工カム20は上型ホルダ24にスライド可能に保持されている。上型ホルダ24にはパッド26も昇降可能に保持され、上型ホルダ24とともに下降して、ポンチ18とともにワークwを挟んで位置決めする。また、上型ホルダ24とパッド26の下降とともに加工カム20も下降して加工カム20の下面がスライド板22に面接触する。加工カム20はスライド板22に案内され、加工刃20aがワークwを介してロータリーカム16の加工面16bに当接する。
【0018】
このロータリーカム式プレス装置10の動作について説明する。まず、ワークwをポンチ18の上面に載せる。上型ホルダ24が下降を開始するとともにロータリーカム16が図示しないシリンダによって図中右回りに回動を開始する。ロータリーカム16に取付けられたスライド板22の下面がカムベース14の上面に面接触するとロータリーカム16の回動が停止する。これとともにポンチ18の上面とロータリーカム16の端面16bが連続面をなし、この連続面によってワークwを下方から支持する。
下降する上型ホルダ24とともにパッド26が下降し、やがてパッド26の下面がワークwの上面に面接触する。これによってワークwは上下方向から挟まれて位置決めされる。また、上型ホルダ24とともに加工カム20も下降し、やがて加工カム20の下面がスライド板22の上面に面接触する。さらに上型ホルダ24が下降すると、加工カム20はスライド板22に案内されてロータリーカム側(図中左方向)へスライドし、加工刃20aがワークwを介してロータリーカム16の加工面16aに当接する。なおも上型ホルダ24が下降すると、加工刃20aはワークwを加工面16aに押付けて所定の形状に寄せ曲げする。
【0019】
このような加工機構を有するロータリーカム式プレス装置のワーク受部、即ち、ワークを下方から支持する側の部分の構成について説明する。図2(a)は本実施例のロータリーカム式プレス装置10のワーク受部の側面図であり、図2(b)は同平面図である。図2に示すように、ロータリーカム式プレス装置10は3つのロータリーカム16と、これらに対応するように3つのポンチ18を備えている。これらは共通のカムベース14に配されている。図3に示すように、このカムベース14には、途中2箇所において屈折したカム溝14aが形成されている。このカム溝14aは、3つのロータリーカム16を図示しないワークの端部の形状に沿う角度で装着できるように形成されている。なお、3つのロータリーカム16による各加工機構は互いに干渉しないよう調整されている。
【0020】
ところで、図8に示した従来のカム溝の成形方法では、直線状のカム溝しか成形することはできず、上述のように折線状のカム溝を成形することはできなかった。
本発明者は、上記の制約をなくし、本実施例のロータリーカム式プレス装置のように折線状のカム溝を成形することができる切削方法を開発した。この切削方法を図4に示す。図4は本実施例のカム溝の切削方法を模式化した図である。図4に示すように、加工刃具にはボールカッター30を使用する。図8に示した従来の切削方法とは異なり、カムベース14とポンチ(図1等参照)とを別々に切削する。このボールカッター30の球面部分の刃部30aをカムベース14やポンチの加工面に当て、ロータリーカム(図1等参照)の周面に倣って図中矢印のように円弧を描くように往復させながら切削していく。なお、加工面はロータリーカムとの摺動面となるため、高い加工精度を確保できるよう、刃部30aの形状や送り速度には工夫が施されている。
【0021】
従来のカム溝の成形は、カムベースとポンチとを組み付け、これらを同時に切削する方法でなされ、しかも加工刃具が一方向にしか移動できなかったため、直線状のカム溝しか成形することができなかった。しかし、このボールカッターを用いる切削方法によれば、加工自由度が飛躍的に向上し、どのような形状にも対応することが可能となる。このことによって、折線状のカム溝を成形することができ、本実施例のように複数のロータリーカムを折線状に配して装着することが可能となった。
【0022】
以上のように、本実施例のロータリーカム式プレス装置は、1つのカムベースに複数個のロータリーカムを折線状に装着されている。また、この1つのカムベースにそれぞれのロータリーカムに対応する各ポンチも固定されている。ワークを支持するロータリーカムやポンチが共通のカムベースに配されているため、別々のカムベースにロータリーカムやポンチが配されていた従来のロータリーカム式プレス装置のように、加工時のそれぞれの撓み量やずれ量に差が生じず、安定して加工することができる。
【0023】
次に、本実施例を具現化した第2実施例を説明する。本実施例のロータリーカム式プレス装置はカムベースとロータリーカムとポンチをユニット化した点においては従来のロータリーカム式プレス装置と同様である。しかし、本実施例では、このユニットを下型に固定する方法が異なっている。従来のロータリーカム式プレス装置ではこのユニットを下型に並べて固定するだけであった。本実施例のロータリーカム式プレス装置では、ユニット化された各カムベースを連結部材によって接続して一体化した後、下型に固定する。即ち、各カムベースは1つの共通カムベースとして下型に固定される。これによれば、各カムベースが一体化しているため、共通のカムベースに複数のカムベースやポンチを配した第1実施例と同様の作用効果が得られる。
【0024】
従来のロータリーカム式プレス装置のように、複数組のロータリーカムとポンチがそれぞれ別々のカムベースに配されてユニット化されていると、ユニット毎に加工時に受ける力に差が生じ、ユニット毎に撓み量やずれ量が異なってしまっていた。このため、ワークに撓みや段差が生じやすかった。本発明のロータリーカム式プレス装置は、複数組のロータリーカムとポンチは1つの共通カムベースに配されているため、カムベースの撓み量やずれ量の差が原因であるワークの撓みや段差の発生をなくすことができ、製品の品質を向上することができる。また、カムベースを一体化することによって装置の剛性が向上する。さらに、カムベースを一体化したことによって組付け等の作業効率も向上する。
【0025】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例のロータリーカム式プレス装置のプレス下死点での縦断面図。
【図2】 同ロータリーカム式プレス装置のワーク受部の平面図と側面図。
【図3】 同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図。
【図4】 同ロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図。
【図5】 ロータリーカム式プレス装置の一例のプレス下死点での要部縦断面図。
【図6】 従来のロータリーカム式プレス装置のワーク受部の側面図と平面図。
【図7】 同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図。
【図8】 従来のロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図。
【符号の説明】
10:ロータリーカム式プレス装置
12:下型
14:カムベース
14a:カム溝
16:ロータリーカム
16a:加工面
16b:端面
18:ポンチ
20:加工カム
20a:加工刃
22:スライド板
24:上型ホルダ
26:パッド
30:ボールカッター
30a:刃部
Claims (3)
- 共通カムベースと複数のロータリーカムを有するワーク受部と、前記ワーク受部の上方に配置され、前記ワーク受部に接近することによってワーク受部との間でワークをプレス加工する加工カムとを備え、
複数のロータリーカムを下方から支持する共通カムベースには、断面が部分円弧状で直線的に伸びる部分溝が折線状に連続するロータリーカム溝が形成されており、
各部分溝には、周面によって共通カムベースに回動するロータリーカムが装着されており、
各ロータリーカムには、周面から半径方向内側に伸びる加工面が形成されており、
各ロータリーカムが加工角度に回転したときに、長手方向に連続するロータリーカムの加工面同士が連続していることを特徴とするロータリーカム式プレス装置。 - 共通カムベースには、各部分溝に対応して、各ロータリーカムの上方を覆うポンチが配置されていることを特徴とする請求項1に記載のロータリーカム式プレス装置。
- 前記共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面が、別々に切削加工されていることを特徴とする請求項2に記載のロータリーカム式プレス装置。
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