JP5237179B2 - プレス製ワークの部分増肉方法及びその増肉装置 - Google Patents

Description

本発明は，端壁と，この端壁の外周から一側方に湾曲状に屈曲する屈曲部と，この屈曲部に連設される円筒部とを備えるプレス製のワークの前記屈曲部の少なくとも一部を増肉する方法及びその増肉装置の改良に関する。

かゝるプレス製ワークの部分増肉方法は，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。

特許第３５９４８４５号公報

特許文献１に開示されるプレス製ワークの部分増肉方法では，端壁と，この端壁の外周から一側方に湾曲状に屈曲する屈曲部と，この屈曲部に連設される円筒部とを備えるプレス製のワークの，前記端壁外周部を増肉するに当たり，前記ワークの内面に適合するパンチと，前記端壁の外面に適合する内側ダイスと，この内側ダイスに一体的に結合していて前記屈曲部及び円筒部の外周面に適合する外側ダイスとで前記ワークをクランプすると共に，前記パンチには，前記端壁の外周部が臨む環状凹部を形成し，前記円筒部の先端側で前記円筒部に軸方向圧縮荷重を加えることで，前記円筒部の一部を前記凹部に充填して前記端壁の外周部分を増肉するようにしている。

しかしながら，上記従来の方法では，増肉パンチによりワークの円筒部に軸方向圧縮荷重を加えることで，ワークの屈曲部の一部をパンチ外周の凹部に充填するとき，その凹部に充填される材料の流れを規制するものが存在しないため，その充填により増肉される部分に，座屈による皺が発生し，製品の品質を損なう虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，前記プレス製ワークの屈曲部の少なくとも一部を，皺の発生を抑えながら増肉し得るようにして，高品質の製品の安定供給を可能にするプレス製ワークの部分増肉方法及びその増肉装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，端壁と，この端壁の外周から一側方に湾曲状に屈曲する屈曲部と，この屈曲部に連設される円筒部とを備えるプレス製のワークを用意し，このワークの前記屈曲部の少なくとも一部を増肉するに当たり，前記ワークの内面に適合するクランプパンチと，前記端壁の外面及びそれに連なる前記屈曲部の一部の外周面に適合するクランプダイと，このクランプダイの外周に軸方向摺動可能に嵌合して前記屈曲部の残余の部分及び前記円筒部の外周面に適合する増肉案内ダイとで前記ワークをクランプし，前記円筒部の先端側で前記クランプパンチ及び前記増肉案内ダイ間に形成されるスペースに増肉パンチを挿入し前記円筒部に軸方向圧縮荷重を加えて前記屈曲部を増肉すると共に，該屈曲部の増肉圧力の作用により，前記増肉案内ダイを前記クランプダイに対して後退させることを第１の特徴とする。

また，本発明は，第１の特徴のプレス製ワークの部分増肉方法を実施する増肉装置であって，相互に近接，離反可能に対設されるボルスタ及びラムの一方に第１ダイクッションを介して支持されて前記ワークの内面に適合するクランプパンチと，ボルスタ及びラムの他方に支持されて前記端壁の外面及びそれに連なる前記屈曲部の一部の外周面に適合するクランプダイと，ボルスタ及びラムの他方に第２ダイクッションを介して支持され，前記クランプダイの外周に軸方向摺動可能に嵌合して前記屈曲部の残余の部分及び前記円筒部の外周面に適合する増肉案内ダイと，ボルスタ及びラムの一方に固定的に支持され，前記円筒部の先端側で前記クランプパンチ及び前記増肉案内ダイ間に形成されるスペースに挿入され，前記円筒部の端面に当接し得る増肉パンチとを備え，前記ボルスタ及び前記ラムの相互近接により，前記クランプパンチと前記クランプダイ及び前記増肉案内ダイとで前記ワークをクランプした後，前記第１ダイクッションの圧縮変形に伴ない前記増肉パンチを前記円筒部に向かって押し込んで前記屈曲部を増肉すると共に，該屈曲部の増肉圧力の作用により，前記増肉案内ダイを前記第２ダイクッションの弾発力に抗して後退させるようにしたことを第２の特徴とする。

また，本発明は，第２の特徴に加えて，前記屈曲部は，前記端壁に連なる湾曲部とこの湾曲部に連なるテーパ部とで構成され，前記クランプダイの外周側の部分は，前記湾曲部に適合すべく下向きに傾斜していることを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，クランプパンチとクランプダイ及び増肉ダイとでワーク全体をクランプした状態で，増肉パンチによりワークの円筒部に軸方向圧縮荷重を加えて，ワークの屈曲部を増肉し，しかも，該屈曲部の増肉圧力の作用により，増肉案内ダイをクランプダイに対して後退させるので，屈曲部の増肉中，その増肉の流れは，増肉案内ダイの内周面に案内されることになり，皺の発生を防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，増肉パンチがワークの円筒部を突き上げ，圧縮荷重を加えることで，ワークの屈曲部に圧縮力が集中し，円筒部の一部の肉が屈曲部に移行して，その屈曲部を増肉していき，該屈曲部の増肉圧力が増肉案内ダイの内周面に作用することで，増肉案内ダイを第２ダイクッションの弾発力に抗して後退させる。したがって，屈曲部の増肉中，常に，第２ダイクッションの反発力が増肉案内ダイから屈曲部の増肉する部分に働くことになるから，その増肉の流れは，増肉案内ダイの内周面に案内されることになり，座屈を起こすことなく，皺の発生を防ぐことができる。

増肉前のワークの縦断面図。 上記ワークの屈曲部のテーパ部に，本発明の方法及び装置により増肉を施した状態を示す縦断面図。 本発明の増肉装置の縦断側面図で，ワークの取り付け時の状態を示す。 上記ワークのクランプ状態を示す，図３との対応図。 図５は図４の５拡大図。 上記ワークの部分増肉開始時の状態を示す，図５との対応図。 上記ワークの部分増肉終了状態を示す，図６との対応図。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

先ず，金属平板に絞り加工を加えて，図１に示すようなワークＷを成形しておく。そのワークＷは，端壁１と，この端壁１の外周から一側方に湾曲状に屈曲する屈曲部２と，この屈曲部２に連設される円筒部３とからなる椀状をなしており，さらに，上記屈曲部２は，端壁１側に連なる湾曲部２ａと，この湾曲部２ａを円筒部３に連結するテーパ部２ｂとで構成される。

本発明の実施例は，このワークＷの屈曲部２，特にテーパ部２ｂに，図２に示すような増肉を施すもので，その増肉装置５について，図３〜図７を参照しながら以下に説明する。

図３において，プレス機械のボルスタ６の上方には，図示しない動力源により昇降駆動されるラム７が配設される。ボルスタ６の上面には，下部ベース８及び下部ダイホルダ９が順次重ねて固着され，その下部ダイホルダ９にクランプパンチ１０が複数本の第１スプールリテーナ１１（図には１本のみを示す。）を介して一定距離昇降自在に連結され，このクランプパンチ１０は，第１ダイクッション１２の弾発力により上方に付勢される。このクランプパンチ１０は，前記ワークＷの内面全体に適合する形状を有しており，これに前記ワークＷが嵌合してセットされるようになっている。

また，下部ダイホルダ９には，クランプパンチ１０の外周に相対摺動可能に嵌合する増肉パンチ１３がボルト１４により固着され，この増肉パンチ１３の上端部は，増肉案内ダイ２９の下降時，それとクランプパンチ１０との間に形成される環状スペース１５（図５参照）に嵌合して，前記ワークＷの円筒部３の下端面に対向するようになっている。

一方，ラム７の下面には，上部ベース２０及びスライダ２１が順次重ねて固着され，そのスライダ２１は，下部ベース８から起立した複数本のガイドポスト２２（図には１本のみを示す。）に昇降自在に支持される。また，スライダ２１には，第１上部ダイホルダ２３が固着連結され，この第１上部ダイホルダ２３にクランプダイ２４がボルト２５により固着される。このクランプダイ２４は，前記ワークＷの端壁１の外面に適合する下面を持っていると共に，該下面の外周側の部分は，湾曲部２ａの外周面に適合すべく下向きに傾斜している。

さらに，スライダ２１には，第１上部ダイホルダ２３を囲繞する第２上部ダイホルダ２６が複数本の第２スプールリテーナ２７（図には１本のみを示す。）を介して一定距離昇降自在に連結され，この第２上部ダイホルダ２６は，第２ダイクッション２８の弾発力により下方に付勢される。この第２上部ダイホルダ２６に増肉案内ダイ２９がボルト３０により固着される。この増肉案内ダイ２９は，前記ワークＷのテーパ部２ｂ及び円筒部３の外周面に適合する内周面を有している。

次に，この第１実施例の作用について説明する。
〔ワークＷの取り付け〕図３参照
先ず，ラム７の上昇により，スライダ２１と共にクランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９をも上昇させ，クランプパンチ１０の外周に，図１に示すワークＷを被せる。このとき，クランプパンチ１０は，第１ダイクッション１２の弾発力により，第１スプールリテーナ１１で規制される所定の上昇位置まで押し上げられ，下部ダイホルダ９との間に所定の間隙Ｓ１ができている。
〔ワークのクランプ開始〕図３参照
次に，ラム７の下降により，スライダ２１と共にクランプダイ２４及び及び増肉案内ダイ２９を下降させていくと，クランプダイ２４がワークＷの端壁１から湾曲部２ａにかけてそれらの外面，外周面に密着，押圧し，同時に増肉案内ダイ２９がワークＷのテーパ部２ｂ及び円筒部３の外周面に嵌合し，これらクランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９とクランプパンチ１０との協働によりワークＷを，その内外全面に亙りクランプする。
〔ワークのクランプ強化〕図４及び図５参照
さらに，ラム７の下降が進むと，その下降力がクランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９からワークＷを介してクランプパンチ１０に伝達して，それを押圧するので，クランプパンチ１０は，第１ダイクッション１２を圧縮しつゝ下降し，第１ダイクッション１２の反発力により，ワークＷに対するクランプ力が強化される。この間に，増肉パンチ１３の上端部は，クランプパンチ１０の外周面と増肉案内ダイ２９の内周面との間に形成される環状スペース１５に嵌合していき，ワークＷの円筒部３下端面に対向する。
〔増肉開始〕図６参照
さらに，ラム７の下降が進むと，クランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９，ワークＷ及びクランプパンチ１０全体が第１ダイクッション１２をさらに圧縮して下がり，下部ダイホルダ９に固定された不動の増肉パンチ１３の上端がワークＷの円筒部３下端面に突き当たる。この段階では，増肉案内ダイ２９は，第２ダイクッション２８の弾発力により，第２スプールリテーナ２７で規制される下降位置へ付勢され，スライダ２１の下面との間に所定の間隙Ｓ２を形成している。一方，クランプパンチ１０と下部ダイホルダ９との間には，クランプパンチ１０の更なる下降を許容する間隙Ｓ１′が残存している。
〔増肉〕図７参照
さらに，ラム７の下降が進むと，クランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９，ワークＷ及びクランプパンチ１０全体が第１ダイクッション１２をさらに圧縮して下がり，それに伴ない，増肉パンチ１３が相対的にワークＷの円筒部３を突き上げ，圧縮荷重を加えることになる。このとき，ワークＷの円筒部３は，増肉案内ダイ２９の内周面の円筒面により拡径が規制される結果，ワークＷのテーパ部２ｂに圧縮力が集中し，円筒部３の一部の肉がテーパ部２ｂに移行して，そのテーパ部２ｂを増肉していき，該テーパ部２ｂの増肉圧力が増肉案内ダイ２９の内周面のテーパ面に作用することで，増肉案内ダイ２９を第２ダイクッション２８の弾発力に抗して後退させる。

したがって，テーパ部２ｂの増肉中，常に，第２ダイクッション２８の反発力が増肉案内ダイ２９からテーパ部２ｂの増肉する部分に働くことになるから，その増肉の流れは，増肉案内ダイ２９の内周面に案内されることになり，座屈を起こすことなく，皺の発生を防ぐことができる。
〔増肉終了〕図７参照
テーパ部２ｂの増肉は，図示例では，クランプパンチ１０が下部ダイホルダ９の上面に当接して，それ以上の下降が不能となることで終了するが，第２上部ダイホルダ２６がスライダ２１に当接して，増肉案内ダイ２９のそれ以上の後退が不能となることで増肉を終了させるようにすることもできる。
〔増肉後のワークＷの取り出し〕図３参照
増肉終了後，ラム７を原位置に上昇して，クランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９をクランプパンチ１０から遠く離し，クランプパンチ１０もしくは増肉案内ダイ２９に付着したワークＷを取り出す。その際，必要に応じてワークＷをクランプパンチ１０もしくは増肉案内ダイ２９から積極的に剥離させる公知のノックアウト機構を用いる。

かくして，図２に示すような，皺を生じることなく増肉されたテーパ部２ｂを持った高品質の製品を得ることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第１及び第２ダイクッション１２，２８は，ガス式，ばね式，油圧式，空気式等，その形式は自由である。また，クランプパンチ１０及び増肉パンチ１３をラム７側に，クランプダイ２４及び増肉案内ダイ２９をボルスタ６側に取り付けることもできる。また，増肉後のワークＷにおいては，必要に応じて端壁１，屈曲部２及び円筒部３等の各部に更なる加工を加えることもできる。

Ｗ・・・・・・ワーク
１・・・・・・端壁
２・・・・・・屈曲部
２ａ・・・・・湾曲部
２ｂ・・・・・テーパ部
３・・・・・・円筒部
６・・・・・・ボルスタ
７・・・・・・ラム
１０・・・・・クランプパンチ
１２・・・・・第１ダイクッション
１３・・・・・増肉パンチ
１５・・・・・スペース
２４・・・・・クランプダイ
２８・・・・・第２ダイクッション
２９・・・・・増肉案内ダイ

Claims (3)

1. 端壁（１）と，この端壁（１）の外周から一側方に湾曲状に屈曲する屈曲部（２）と，この屈曲部（２）に連設される円筒部（３）とを備えるプレス製のワーク（Ｗ）を用意し，このワーク（Ｗ）の前記屈曲部（２）の少なくとも一部を増肉するに当たり，
   前記ワーク（Ｗ）の内面に適合するクランプパンチ（１０）と，前記端壁（１）の外面及びそれに連なる前記屈曲部（２）の一部の外周面に適合するクランプダイ（２４）と，このクランプダイ（２４）の外周に軸方向摺動可能に嵌合して前記屈曲部（２）の残余の部分及び前記円筒部（３）の外周面に適合する増肉案内ダイ（２９）とで前記ワーク（Ｗ）をクランプし，前記円筒部（３）の先端側で前記クランプパンチ（１０）及び前記増肉案内ダイ（２９）間に形成されるスペース（１５）に増肉パンチ（１３）を挿入し前記円筒部（３）に軸方向圧縮荷重を加えて前記屈曲部（２）を増肉すると共に，該屈曲部の増肉圧力の作用により，前記増肉案内ダイ（２９）を前記クランプダイ（２４）に対して後退させることを特徴とする，プレス製ワークの部分増肉方法。
2. 請求項１記載のプレス製ワークの部分増肉方法を実施する増肉装置であって，
   相互に近接，離反可能に対設されるボルスタ（６）及びラム（７）の一方に第１ダイクッション（１２）を介して支持されて前記ワーク（Ｗ）の内面に適合するクランプパンチ（１０）と，ボルスタ（６）及びラム（７）の他方に支持されて前記端壁（１）の外面及びそれに連なる前記屈曲部（２）の一部の外周面に適合するクランプダイ（２４）と，ボルスタ（６）及びラム（７）の他方に第２ダイクッション（２８）を介して支持され，前記クランプダイ（２４）の外周に軸方向摺動可能に嵌合して前記屈曲部（２）の残余の部分及び前記円筒部（３）の外周面に適合する増肉案内ダイ（２９）と，ボルスタ（６）及びラム（７）の一方に固定的に支持され，前記円筒部（３）の先端側で前記クランプパンチ（１０）及び前記増肉案内ダイ（２９）間に形成されるスペース（１５）に挿入され，前記円筒部（３）の端面に当接し得る増肉パンチ（１３）とを備え，
   前記ボルスタ（６）及び前記ラム（７）の相互近接により，前記クランプパンチ（１０）と前記クランプダイ（２４）及び前記増肉案内ダイ（２９）とで前記ワーク（Ｗ）をクランプした後，前記第１ダイクッション（１２）の圧縮変形に伴ない前記増肉パンチ（１３）を前記円筒部（３）に向かって押し込んで前記屈曲部（２）を増肉すると共に，該屈曲部の増肉圧力の作用により，前記増肉案内ダイ（２９）を前記第２ダイクッション（２８）の弾発力に抗して後退させるようにしたことを特徴とする，プレス製ワークの増肉装置。
3. 前記屈曲部（２）は，前記端壁（１）に連なる湾曲部（２ａ）とこの湾曲部（２ａ）に連なるテーパ部（２ｂ）とで構成され，前記クランプダイ（２４）の外周側の部分は，前記湾曲部（２ａ）の外周面に適合すべく下向きに傾斜していることを特徴とする，請求項２に記載のプレス製ワークの増肉装置。

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