JP4782556B2 - クリアランス指定ガイドセット - Google Patents

Description

本発明は、金型を構成するガイドポストとガイドブッシュの精度（クリアランス）に係り、特に、最適で均一な精度（クリアランス）のガイドポストとダイブッシュとのガイドセットを提供するクリアランス指定ガイドセットに関する。

ガイドポストとガイドブッシュは、金型を開く（または閉じる）際に上型と下型とがずれなくスムーズに移動するようにガイドするもので、上型にガイドブッシュ（又は、ガイドポスト）を取り付け、下型にガイドポスト（又は、ガイドブッシュ）を取り付けて使用する。金型は、上型と下型とにずれが生じると、成型品の出来上がりに影響するため、金型の開閉をスムーズに行うと共に、金型を開く際に上型と下型とにずれが生じることのないようにすることが重要となる。このため、金型を構成するガイドポストとガイドブッシュの精度（クリアランス）は、最小限に抑える必要がある。

ガイドポストとガイドブッシュの精度（クリアランス）は、ガイドポストの寸法にとガイドブッシュが誤差無く、正確な寸法に製造されたときのガイドポストとガイドブッシュとの隙間の距離である。ガイドポストとダイブッシュのクリアランスは、金型によって成形される成型品の出来上がりに影響するため、金型に取り付けるガイドポストとガイドブッシュのクリアランスは、業者が２μｍ、３μｍ、４μｍというように、成型品の精度に応じて予め指定している。このようにクリアランスを指定する場合は、ガイドポストとガイドブッシュとの隙間の距離を指定しており、ガイドポストとガイドブッシュの製造に寸法誤差が無く、正確な寸法に製造されたときのガイドポストとガイドブッシュとの隙間の距離を指定している。

このガイドポストとダイブッシュのクリアランスについては、第１及び第２金型が熱的に膨張及び収縮し、第１及び第２金型における熱的な膨張及び収縮の変位が異なるものとなっても、第１及び第２金型における熱的な膨張及び収縮の変位の差を吸収しながら、第１及び第２金型の位置決めの精度を適切に確保することができるようなガイドポストとガイドブッシュが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、この特許文献１においては、ガイドポストとガイドブッシュのクリアランスのバラツキを防止する方法は講じられていない。
特開２００４−４２２６９

このようなガイドポストとガイドブッシュのクリアランスは、金型によって成形される成型品の出来上がりに影響するため、金型に取り付けるガイドポストとガイドブッシュのクリアランスは、業者が２μｍ、３μｍ、４μｍというように、成型品の精度に応じて予め指定している。このように金型を開閉する際の金型の開閉ガタつきを無くしてスムーズに開閉できるようにするため、クリアランスを指定する場合は、ガイドポストとガイドブッシュとの隙間の距離を指定しており、ガイドポストとガイドブッシュが誤差無く、正確な寸法に製造されたときのガイドポストとガイドブッシュとの隙間の距離を指定している。そこで、従来は、ガイドポストとガイドブッシュの製造時の寸法精度を向上させて、指定クリアランスに適合させるようにしてバラツキの範囲を狭めることで対応している。

ところで、ガイドポストの製造に当たって、ガイドポストの外形寸法には、公差（例えば、±０．００５）が認められている。また、ガイドブッシュの製造に当たっても、ガイドブッシュの内径寸法には、公差（例えば、±０．００５）が認められている。

このため、ガイドポストとガイドブッシュのクリアランスが指定され、ガイドポストとガイドブッシュが寸法誤差無く正確に製造されれば問題はないが、ガイドポスト、ガイドブッシュのそれぞれに公差が許容され、その公差の範囲内で有ればガイドセット製品として適格性が認められている。そこで、ガイドポストとガイドブッシュのクリアランスを指定しても、ガイドポストの外形寸法の公差が例えば、−０．００５で、ガイドブッシュの内径寸法の公差が例えば、＋０．００５とすると、製品としての適格性が認められてもガイドポストとガイドブッシュのクリアランスが予定したクリアランスにならないという問題点を有している。

そこで、顧客の要求するクリアランスに合わせるには、使用されるガイドブッシュの内径を測定し、この内径から、指定するクリアランスになるようにガイドポストを製造するという方法が採られている。このため、製造コストが高くなるという問題点を有している。

本発明の目的は、顧客の要求するクリアランスに合ったガイドポストとガイドブッシュを製造コストが高くなるのを抑制して提供することのできるクリアランス指定ガイドセットを提供することにある。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のクリアランス指定ガイドセットは、金型の固定側と可動側の開閉をガイドするもので、ガイドポストとガイドブッシュとで構成するガイドセットであって，
外形寸法が予め許容された公差の範囲内で、許容される異なる公差のガイドポストを予め複数種類製造して備えておくとともに、許容される異なる公差のガイドブッシュを予め複数種類製造して備えておき，
金型の設計に当たって任意に設定したガイドポストとガイドブッシュとのクリアランスに対し，
前記予め製造され備えられている異なる公差の複数のガイドポスト中から任意に選定したガイドポストと、前記予め製造され備えられている異なる公差の複数のガイドブッシュの中から任意に選定したガイドブッシュとを組み合わせて前記金型の設計に当たって任意に設定したガイドポストとガイドブッシュとのクリアランスの許容される範囲内に収まるようにガイドセットを構成するすることを特徴としている。
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の本発明のクリアランス指定ガイドセットは、請求項１に記載のクリアランス指定ガイドセットにおいて、
前記ガイドセットは、１個のガイドポストに対して２個のガイドブッシュを備え、前記２個のガイドブッシュは、内径寸法の公差がそれぞれ同一の公差のガイドブッシュであることを特徴としている。

本発明によれば、顧客の要求するクリアランスに合ったガイドポストとガイドブッシュを製造コストが高くなるのを抑制することができる。

本発明は、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドポストと、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドブッシュとを予め備えておき，ユーザーによって任意に設定されたガイドポストとガイドブッシュとのクリアランスの範囲内に収まるように任意に選定し、ガイドポストとガイドブッシュとを組み合わせてガイドセットを構成することによって達成される。

図１には、本発明に係るクリアランス指定ガイドセットが適用されるプレス金型の全体を示す基本図が示されている。この本発明に係るクリアランス指定ガイドセットは、本実施例においては、プレス金型に用いられる例で説明する。

図１において、１はプレス金型で、上型２と下型３とによって構成されている。４はパンチホルダで、プレス機に取り付けるためのプレートである。５はパンチバッキングプレートで、パンチ底面の面圧が高い場合に、その力が直接パンチホルダ４に掛かるのを防ぐために取り付けるプレートである。６はパンチプレートで、パンチを取り付けるためのプレートである。７はストリッパープレートで、材料をポンチの周囲から取り除いたり、ポンチ強度の保護や、ポンチを抜くとき材料が変形を防ぐためのものである。８はダイホルダで、プレス機に取り付けるためのプレートである。

９はダイバッキングプレート、１０はダイプレートである。このダイプレート１０は製品を載置し製品の加圧を行うためのプレート、ダイバッキングプレート９は、ダイプレート１０をインサートタイプとした場合で、ダイ入れ子の面圧が高くなるときに使用するものである。１１はシャンクで、上型２のパンチホルダ４に取り付けられ、プレス機の動力を上型２に伝えるものである。１２はフックで、上型２のパンチホルダ４に取り付けられており、プレス金型１を吊り上げたり、プレス金型１を動かしたり、上型２と下型３を開くとき又は閉じるときに使用する取っ手である。

１３はブッシュで、上型２のパンチホルダ４に位置決めされておりパンチホルダ４に取り付けられている。１４は、ブッシュ１３に嵌合するボールリテーナで、１５はダイセットガイドポストで、このダイセットガイドポスト１５の先端にボールリテーナ１４が嵌合した状態になっている。１６はスプリングで、上型２と下型３を合わせるときにボールリテーナ１４を適正な位置に保持するためのものである。

１７は下型３のダイホルダ８に嵌合されている座金で、１８はダイセットガイドポスト１５を座金１７を用いてダイホルダ８に固定するための締付けボルトである。そして、このブッシュ１３、ボールリテーナ１４、ダイセットガイドポスト１５、スプリング１６、座金１７によってダイセットガイドポストセットが構成されている。１９はストロークエンドブロックで、上型２のパンチホルダに固定し、プレス下死点時に下型のストロークエンドブロック３６と胴付きさせて下死点位置を安定させるものである。２０はストロークエンドブロック１９を上型２のパンチホルダ４に固定するための締付けボルトである。

２１は、パンチプレート６及びストリッパープレート７を貫通し、パンチバッキングプレート５に固定されるサブガイドポストで、パンチプレート６に位置決めされていて、ストリッパープレート７、ダイプレート１０を位置決めするためのものである。２２は、サブガイドポスト２１をパンチバッキングプレート５に固定するための締付けボルトである。２３は、ストリッパープレート７に形成されるサブガイドポスト２１を挿入する穴に嵌め込まれたストリッパーブッシュで、サブガイドポスト２１によりストリッパープレート７の位置を規制するためのものである。２４は、ストリッパーブッシュ２３同様、ダイプレート１０及びダイバッキングプレート９に形成されるサブガイドポスト２１を挿入する穴に嵌め込まれたダイブッシュで、サブガイドポスト２１によりダイプレート１０の位置を規制するためのものである。このサブガイドポスト２１が本発明のガイドポストに相当するものである。また、ストリッパーブッシュ２３とダイブッシュ２４が本発明のガイドブッシュに相当するものである。このサブガイドポスト２１（ガイドポスト）とストリッパーブッシュ２３（ガイドブッシュ）とダイブッシュ２４（ガイドブッシュ）とによってガイドセットが構成されている。

このガイドポストとガイドブッシュは、図２〜図４に示す如き構成となっている。すなわち、図２に示すガイドポスト１００（サブガイドポスト２１）は、ツバ付ガイドポストの構成となっている。このガイドポスト１００には、ガイドブッシュ１１０（ストリッパーブッシュ２３）が摺動自在に嵌合されている。このガイドポスト１００の外周面と、ガイドブッシュ１１０の内周面との隙間がクリアランスＣとなっている。このガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０とによってガイドセット２００が構成されている。

図３には、ガイドポスト１００に２個のガイドブッシュ１１０、１２０が摺動自在に嵌合されているガイドセット２００が示されている。図３中、Ｃは、ガイドポスト１００の外周面と、ガイドブッシュ１１０、１２０の内周面との設定し得るクリアランスである。ガイドポスト１００は、図２に示されるガイドポスト１００と同様の構成を有している。また、ガイドブッシュ１１０、１２０は、図４に示す如く、円筒状に形成され、円筒内側にリング状に固体潤滑剤（例えば、グラファイト）が装着されている。本実施例においては、ガイドブッシュ１１０、１２０の内周面側に、固体潤滑剤（例えば、グラファイト）をリング状に設けたものが示されているが、ガイドブッシュ１１０、１２０の内周面にボールベアリングを装着しても、摺動させるということの目的は達成できる。しかし、ボールベアリングを装着する場合は、ガイドブッシュ１１０、１２０が大きくなるという点で、固体潤滑剤（例えば、グラファイト）をリング状に設けたものよりも劣る。また、このガイドセット２００を構成するガイドポスト１００と、ガイドブッシュ１１０、１２０の円筒度と表面粗さ同軸度は、向上されており、このガイドセット２００を構成するガイドポスト１００と、ガイドブッシュ１１０、１２０は、最低限必要な精度としての円筒度、表面粗さ同軸度をもって製造されている。

本実施例においては、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドポスト１００と、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドブッシュ１１０，１２０とを予め備えておき，任意に設定されたガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０，１２０とのクリアランスＣの範囲内に収まるように任意に選定し、ガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０，１２０とを組み合わせてガイドセット２００を構成することによって、クリアランスＣのバラツキをなくすことで、ガイドセット２００本来の目的である精度向上を図っている。ガイドポスト１００が１個に対し、ガイドブッシュ１１０，１２０と２個を組み合わせが可能で、それが図３に示してある。この場合、ストリッパープレート７に取り付けるガイドブッシュ１１０とダイプレート１０に取り付けるガイドブッシュ１２０とを同一にする。

プレス金型においては、通常ガイドセット２００は２本もしくは４本で使用し、ガイドセット２００間の寸法を定めることで図５に示されるＡの位置が決定される。しかしながら、ガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０，１２０の隙間（クリアランス）Ｃがバラつくことにより、ガイドポスト１００、ガイドブッシュ１１０，１２０の片当りが生じＡの位置がずれる。また、ガイドポスト１００、ガイドブッシュ１１０，１２０の片当りは、ガイドポスト１００、ガイドブッシュ１１０，１２０の摩耗、焼き付けを発生させる要因となる。本実施例においては、ガイドポスト１００と、ガイドブッシュ１１０，１２０の隙間（クリアランス）Ｃを均一にできることによって、これを解消している。

したがって、本実施例によると、ＮＣコントロールされた加工を実施しても実際にはクリアランスＣが影響し上型と下型の位置精度のずれを防止している。また、本実施例によると、上型と下型の位置精度を向上することができ、ガイドポスト１００と、ガイドブッシュ１１０，１２０の各々の精度を高める従来方法よりも安価に製造できる。

また、ダイホルダ８にもダイプレート１０及びダイバッキングプレート９に形成される穴に連通する貫通孔が形成されており、プレス機が作動したときには、この貫通孔にサブガイドポスト２１が挿入されるようになっている。

２５はノックピンで、パンチホルダ４とパンチプレート６の位置決めをするもので、メンテナンス等で各プレートをばらしたときの再現性・メンテナンス性を向上させる。２６はミスフィードピン、２７はスプリング、４３はスクリュープラグ、２８はマイクロスイッチ、２９はリレーションピンである。ミスフィードピン２６はパンチプレート６に嵌め込まれており、マイクロスイッチ２８はパンチホルダ４に固定されている。スプリング２７は、ミスフィードピン２６の先端が加工する製品に形成された穴に嵌合しない、すなわち送りミスが生じている場合に、プレス機が作動して上型が下がりプレス加工が行われる際に、ミスフィードピン２６が加工する製品に当接し、上型の下がりと共に移動できない場合に縮小するようにするためのものであり、スクリュープラグ４３は、パンチホルダ４に形成される穴内に嵌め込まれているスプリング２７がパンチホルダ４の穴から飛び出さないように押さえるものである。また、このマイクロスイッチ２８は、リレーションピン２９の移動によってスイッチングするようになっている。このリレーションピン２９の先端は、ミスフィードピン２６の周面適宜箇所に形成された凹みに嵌合された状態になっており、このミスフィードピン２６の凹みからリレーションピン２９の先端が外れると、リレーションピン２９が移動することになる。このリレーションピン２９が移動すると、マイクロスイッチ２８がスイッチングするようになっている。したがって、加工する製品に形成された穴にミスフィードピン２６の先端が嵌合すると送りミスが生じていないことを示すようになっており、加工する製品の送りミスがあった場合には、プレス機が作動して上型が下がりプレス加工が行われる際に、ミスフィードピン２６の先端が加工する製品の面に当たり、マイクロスイッチ２８、リレーションピン２９は上型の下降と共に移動するが、ミスフィードピン２６の下降が製品によって規制され、リレーションピン２９の先端がミスフィードピン２６の凹みから外れ、リレーションピン２９が移動し、マイクロスイッチ２８を作動することになる。

３０はストリッパーボルトで、３１はストリッパーボルト３０に嵌合するスプリングで、スプリング３１とパンチバッキングプレート５との間は、図７に示す如くスペーサリング３９が介在されている。このストリッパーボルト３０は、ストリッパープレート７がスプリング力によって飛び出さないようにすると共に、パンチプレート６とストリッパープレート７との隙間を一定に保持するためのものである。また、スプリング３１は、必要ストリッパー力を発生させるものである。３２は、リフターピンで、ダイプレート１０に形成される貫通穴に摺動自在に嵌合されており、加工する製品をプレス後に押し上げるためのピンである。このリフターピン３２は、ダイバッキングプレート９及びダイホルダ８に貫通する貫通孔に嵌合するスプリング３３によって支持されている。このスプリング３３は、スクリュープラグ３４によって止められている。

３５は逃げ穴で、プレス加工時に、ミスフィードピン２６の先端が加工する製品に予め形成されている穴を貫通したときに受ける穴である。３６はストロークエンドブロックで、下型３のダイホルダ８に固定し、プレス下死点時に上型のストロークエンドブロック１９と胴付きさせて下死点位置を安定させるものである。３７はストロークエンドブロック３６を下型３のダイホルダ８に固定するための締付けボルトである。３８はフックで、下型３のダイホルダ８に取り付けられており、プレス金型１を吊り上げたり、プレス金型１を動かしたりする取っ手である。４２はノックピンで、ダイホルダ８とダイプレート１０の位置決めをするものである。

この本発明に係るクリアランス指定ガイドセットは、プレス金型の他に、樹脂モールド金型、ダイカスト金型にも適用でき、ここでは、樹脂モールド金型に用いられる例を説明する。

図６において、５１は樹脂モールド金型及びダイカスト用金型のザグリ方式のモールドベースで、固定側５２と可動側５３とによって構成されている。このザグリ方式の主型は、エジェクタピン（図示していない）を取り付けるときに押しピンのヘッドを埋め込むザグリを形成する方式である。５４は固定側５２と可動側５３が分離するパーティングラインである。

５５はロケートリングで、５６はロケートリングを取り付ける締付ボルト、５７はスプールブッシュ、５８はスプールブッシュ５７を取り付ける締付ボルトである。５９はフック取付用タップ穴、６０は締付ボルト、６１はガイドブッシュ、６２はガイドピンである。また、６３はリターンピン、６４はリターンピン用スプリング、６５はエジェクタープレート締付ボルト、６６はエジェクタロッド、６７は締付ボルト、６８はショルダボルトである。

図７は、可動側５３のエジェクタープレートにスペーサーリング７０を設けたスペーサ方式のモールドベースで、このスペーサ方式のモールドベースは、エジェクタピン（図示していない）を取り付けるときにエジェクタピンのヘッドをスペース６９に収納し、エジェクタピンのヘッドを埋め込むためのザグリを形成する加工をしないで済む方式である。７１はエジェクタープレート、７２はエジェクタープレートである。

このガイドピン６２が本発明のガイドポストに相当するものである。また、ガイドブッシュ６１が本発明のガイドブッシュに相当するものである。このガイドピン６２とガイドブッシュ６１とによってガイドセットが構成されている。

このガイドポストとガイドブッシュは、図２に示す如き構成となっている。すなわち、図２に示すガイドポスト１００（ガイドピン６２）は、ツバ付ガイドポストの構成となっている。このガイドポスト１００には、ガイドブッシュ１１０（ガイドブッシュ６１）が摺動自在に嵌合されている。このガイドポスト１００の外周面と、ガイドブッシュ１１０の内周面との隙間がクリアランスＣとなっている。このガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０とによってガイドセット２００が構成されている。

本実施例においては、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドポスト１００と、許容された公差の範囲内で製造された複数のガイドブッシュ１１０とを予め備えておき，任意に設定されたガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０とのクリアランスＣの範囲内に収まるように任意に選定し、ガイドポスト１００とガイドブッシュ１１０とを組み合わせてガイドセット２００を構成することによって、クリアランスＣのバラツキをなくすことで、ガイドセット２００の本来の目的である精度向上を図っている。

したがって、本実施例によると、ＮＣコントロールされた加工を実施しても実際にはクリアランスＣが影響し上型と下型の位置精度のずれを防止している。また、本実施例によると、上型と下型の位置精度を向上することができ、ガイドポスト１００と、ガイドブッシュ１１０の各々の精度を高める従来方法よりも安価に製造できる。

本発明に係るクリアランス指定ガイドセットが適用されるプレス金型の全体を示す基本図。 図１に図示のプレス金型に用いられるガイドセットの一部断面全体構成図。 ガイドポストに２個のガイドブッシュが摺動自在に嵌合されているガイドセットを示す一部断面全体構成図。 図３に図示のガイドブッシュの半断面全体構成図。 ガイドセットの設置位置と中心位置との関係を示す図。 本発明に係るクリアランス指定ガイドセットが適用される樹脂モールド金型のザグリ方式のモールドベースの正面図。 本発明に係るクリアランス指定ガイドセットが適用されるスペーサ方式のモールドベースの側面図。

符号の説明

２１………………サブガイドポスト
２３………………ストリッパーブッシュ
２４………………ダイブッシュ
６１………………ガイドブッシュ
６２………………ガイドピン
１００……………ガイドポスト
１１０……………ガイドブッシュ
１２０……………ガイドブッシュ
２００……………ガイドセット
Ｃ…………………クリアランス

Claims (2)

1. 金型の固定側と可動側の開閉をガイドするもので、ガイドポストとガイドブッシュとで構成するガイドセットであって，
   外形寸法が予め許容された公差の範囲内で、許容される異なる公差のガイドポストを予め複数種類製造して備えておくとともに、許容される異なる公差のガイドブッシュを予め複数種類製造して備えておき，
   金型の設計に当たって任意に設定したガイドポストとガイドブッシュとのクリアランスに対し，
   前記予め製造され備えられている異なる公差の複数のガイドポスト中から任意に選定したガイドポストと、前記予め製造され備えられている異なる公差の複数のガイドブッシュの中から任意に選定したガイドブッシュとを組み合わせて前記金型の設計に当たって任意に設定したガイドポストとガイドブッシュとのクリアランスの許容される範囲内に収まるようにガイドセットを構成する
   ことを特徴とするクリアランス指定ガイドセット。
2. 請求項１に記載のクリアランス指定ガイドセットにおいて、
   前記ガイドセットは、１個のガイドポストに対して２個のガイドブッシュを備え、前記２個のガイドブッシュは、内径寸法の公差がそれぞれ同一の公差のガイドブッシュである
   ことを特徴とするクリアランス指定ガイドセット。

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