JP5761514B2 - プレス成形装置及びプレス成形方法 - Google Patents
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Description
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、請求可能発明と称する)の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、(1)〜(4)項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項1〜4の各々に相当する。
本項に記載のプレス成形装置では、パンチが下降端位置に到達すると、成形部内の一連の素材(例えば、軸線方向に重ねられた4個の素材)のうち、成形が完了した最下位値の素材は、成形部から脱離して(押し出されて)マンドレルに沿って(素材の中空部がマンドレルによって案内されて)落下し、受圧プレートによって受け止められる。
次のタイミング(例えば、パンチの上昇開始)で、ノックアウトピンを上昇させると、ノックアウトピンの上昇動作に連動して受圧プレートが受圧位置から待避位置へ向けて移動する。換言すると、連動機構によって、ノックアウトピンの運動(上昇動作)が受圧プレートの運動(待避動作)に変換される。この時、受圧プレート上の素材の中空部(軸孔)にはマンドレルが貫通されているので、受圧プレート上の素材は受圧プレートと共に移動しない。
マンドレルは、成形部内に残った素材の軸孔によって保持(吊持)され、成形が完了した素材は、このマンドレルの下方に現出したシュータ内へ落下して、シュータによってプレス金型の外へ搬出される。
本項に記載のプレス成形装置によれば、通常のプレス成形と同一のタイミングのノックアウトピンの動作に連動させて受圧プレートを移動させる、換言すると、ノックアウトピンが上昇する際の軸力によって受圧プレートが待避位置へ向けて駆動されるので、受圧プレートを駆動するための油圧シリンダ等のアクチュエータが不要であり、製造コストを低く抑えることができるとともに操作(段取り)性及びメンテナンス性の高い装置を提供することができる。また、通常のプレス成形と同一のタイミングでノックアウトピンを上昇/下降させるので、例えば、パンチの位置を検出する信号を得るための改造も必要がなく、汎用のプレス機をそのまま使用することが可能であり、実施が極めて容易である。
本項に記載のプレス成形装置によれば、例えば、鉛直方向へ上昇/下降されるノックアウトピンに対して、受圧プレートは、ノックアウトピンの軸線と交差する水平方向へ移動可能に構成される。ノックアウトピンが下降端位置に位置した状態では、付勢手段の付勢力(例えば、圧縮コイルばねのばね力)によって、受圧プレートのプレート側斜面は、ダイホルダの既定位置に形成された斜面(下降端位置に位置するノックアウトピンのピン側斜面に対して略面一に形成された斜面)に当接され、これにより、受圧プレートは受圧位置に位置決めされる。
この状態で、ノックアウトピンのピン側斜面と受圧プレートのプレート側斜面とを摺動させながらノックアウトピンを上昇させると、プレート側斜面には、受圧プレートを水平方向へ駆動する力が作用し、受圧プレートは、ノックアウトピンの上昇に伴い、付勢手段の付勢力に抗して受圧位置から待避位置へ向けて移動する。
逆に、ノックアウトピンを上昇端位置から下降させると、受圧プレートは、ノックアウトピンの下降に伴い、受圧プレートのプレート側斜面をノックアウトピンのピン側斜面に摺動させながら、付勢手段の付勢力によって待避位置から受圧位置へ向けて移動する。
なお、プレート側斜面及びピン側斜面を水平面に対して45°に傾斜させて、ノックアウトピンの鉛直方向への移動距離と受圧プレートの水平方向への移動距離とを同一に設定することが望ましい。
本項に記載のプレス成形方法における素材を押し込むステップでは、成形部内のマンドレルを貫通させた一連の素材(例えば、軸線方向に重ねられた4個の素材)をパンチによって押し込んで軸線方向へ移動させる。
そして、素材を受け止めるステップでは、パンチが下降端位置に到達することで、成形部から脱離して(押し出されて)マンドレルに沿って(素材の中空部がマンドレルによって案内されて)落下した素材(成形が完了した最下位値の素材)を、受圧プレートによって受け止める。
次のステップでは、例えば、パンチが上昇を開始するタイミングで、ノックアウトピンを上昇させることにより、ノックアウトピンの上昇動作に連動させて受圧プレートを受圧位置から待避位置へ向けて移動させる。この時、受圧プレート上の素材の中空部(軸孔)にはマンドレルが貫通されているので、受圧プレート上の素材は受圧プレートと共に移動しない。これにより、成形部内に残った素材の軸孔によって保持(吊持)されたマンドレルの下方にシュータを現出させ、このシュータ内へ成形が完了した素材を落下させてプレス金型の外へ搬出する。
本項に記載のプレス成形方法によれば、ノックアウトピンの動作に連動させて受圧プレートを移動させるので、受圧プレートを駆動するための油圧シリンダ等のアクチュエータが不要であり、製造コストを低く抑えることができるとともに操作(段取り)性及びメンテナンス性の高い装置を提供することができる。また、ノックアウトピンを通常のプレス成形と同一のタイミングで上昇/下降させるので、例えば、パンチの位置を検出する信号を得るための改造も必要がなく、汎用のプレス機をそのまま使用することが可能であり、実施が極めて容易である。
本項に記載のプレス成形方法によれば、成形が完了した素材を回収後、ノックアウトピンを上昇端位置から下降させることにより、受圧プレートを、ノックアウトピンの下降に伴い、付勢手段の付勢力によって待避位置から受圧位置へ向けて移動させる。これにより、油圧シリンダ等のアクチュエータを使用することなく、受圧プレートを待避位置から受圧位置へ復帰させて、次の素材を押し込むステップに備えることができる。
図1は、パンチ6が上端位置に復帰した後、既存設備であるロボット等の素材供給装置によって、ダイセット2の素材導入部31に素材3Dがセットされた状態を示す。ここで、素材導入部31の中空部を成形部32に含めると定義した場合、4つの素材3A〜3Dは、成形部32内で軸線方向(図1における上下方向)へ連なっている。なお、素材3A及び3Bは成形が完了した素材であり、素材3Cは成形途中の素材である。また、ノックアウトピン22は下降端位置に、受圧プレート18は受圧位置に各々位置している。
本実施形態によれば、ノックアウトピン22の動作に連動させて受圧プレート18を移動させるので、受圧プレート18を駆動するための油圧シリンダ等のアクチュエータが不要であり、製造コストを低く抑えることができるとともに操作(段取り)性及びメンテナンス性が高いプレス成形装置1を提供することができる。
また、ノックアウトピン22を通常のプレス成形時と同一のタイミングで上昇/下降させるので、例えば、パンチ6の位置を検出する信号を得るための改造を既存のプレス機に施す必要がなく、汎用のプレス機をそのまま使用することが可能であるため、実施が極めて容易である。
また、マンドレル29をダイス12(ダイホルダ8)側で支持(受圧)するように構成したので、マンドレル29をパンチ6(パンチホルダ5)側で支持するように構成した場合と比較して、高い精度のヘリカルギヤを得ることができる。これにより、機械加工により両端面を切削する工程を廃止することが可能になり、製造コストを削減することができる。
本実施形態では、円筒形の素材からヘリカルギヤを成形する場合を説明したが、本発明は、対象をヘリカルギヤに限定されるものではない。
また、素材は、筒形であれば円筒形に限定されるものではなく、例えば、多角形の筒体を対象とすることができる。
さらに、本実施形態では、筒形の素材の外周部に歯形を成形する場合を説明したが、筒形の素材の内周部又は外周部と内周部との両方に歯形等を成形する実施形態にも、本発明のプレス成形装置及びプレス成形方法を採用することができる。
Claims (4)
- ダイスとマンドレルとの間に形成される筒形の成形部と、前記マンドレルの下端部が当接し、成形時に前記マンドレルに作用する軸線方向の力を受圧する受圧プレートとを有するプレス金型を備え、前記成形部内で連なった状態の筒形の素材がパンチによって前記軸線方向へ押し込まれることにより、成形が完了して前記成形部から脱離した前記素材が前記受圧プレート上に落下するように構成されたプレス成形装置であって、
通常のプレス成形と同一のタイミングのノックアウトピンの上昇/下降動作に連動させて前記受圧プレートを待避/受圧位置へ向けて移動させる連動機構と、
前記連動機構によって前記受圧プレートを前記待避位置へ移動させることにより、前記成形部内の前記素材によって保持された前記マンドレルの下方に現出されるシュータと、
を含むことを特徴とするプレス成形装置。 - 前記連動機構は、
前記ノックアウトピンに形成されるピン側斜面と、前記受圧プレートに形成されて前記ピン側斜面に対して摺動可能に面接触されるプレート側斜面と、前記受圧プレートを前記受圧位置へ向けて付勢する付勢手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載のプレス成形装置。 - マンドレルの下端部を受圧プレートによって支持した状態で、ダイスと前記マンドレルとの間に形成される筒形の成形部内で連なった状態の筒形の素材をパンチによって軸線方向へ押し込むステップと、
前記パンチによって前記成形部から押し出されて前記マンドレルに沿って落下した前記素材を前記受圧プレートによって受け止めるステップと、
ノックアウトピンの上昇動作に連動させて前記受圧プレートを受圧位置から待避位置へ向けて移動させて、前記成形部内の前記素材によって保持された前記マンドレルの下方にシュータを現出させるステップと、
を含むことを特徴とするプレス成形方法。 - 前記受圧プレートを、前記ノックアウトピンの下降動作に連動させて付勢部材の付勢力によって前記待避位置から前記受圧位置へ向けて移動させることにより前記受圧位置に復帰させることを特徴とする請求項3に記載のプレス成形方法。
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