JP7131895B2

JP7131895B2 - プレス加工装置およびプレス加工方法

Info

Publication number: JP7131895B2
Application number: JP2017174427A
Authority: JP
Inventors: 和徳行武
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: JP2019048325A

Description

本発明は、プレス加工装置およびプレス加工方法に関するものである。

従来から、上型と下型とを有する金型により被加工材を挟持してせん断することで所望の形状の成型品を得るプレス加工装置およびプレス加工方法が知られている。例えば、下記の特許文献１には、金型が配置されるダイ穴の中において、上型に備わるポンチと下型に備わるパッドとで被加工材を挟持した状態で加圧してせん断するプレス剪断加工方法が開示されている。

特開平７－８０５６５号公報

しかしながら、上掲の特許文献１に記載のプレス剪断加工方法では、せん断された被加工材のせん断部分がダイ穴に詰まってしまう可能性があるという課題があった。したがって、せん断された被加工材のせん断部分を適切に除去することができるプレス加工装置およびプレス加工方法の実現が望まれていた。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、被加工材を適切にせん断することができるとともに、せん断した被加工材のせん断部分を容易に除去することができるプレス加工装置およびプレス加工方法を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係るプレス加工装置（１００）は、上型（１０）と下型（２０）とを有する金型により被加工材（Ｗ）を挟持してせん断することで所望の形状の成形品を得るものであって、前記上型（１０）が備える上刃（１１）および前記下型（２０）が備える受座（２１）のうち、少なくとも一方は、曲面形状を有し、前記下型（２０）は、昇降可能な昇降受座（２１）と、前記昇降受座（２１）を支持するホルダー（３１）と、を備え、前記昇降受座（２１）は、前記ホルダー（３１）の外周に嵌められており、さらに前記昇降受座（２１）は、前記被加工材（Ｗ）の下方に隙間を有して配置されることを特徴とするものである。

本発明に係るプレス加工方法は、上型（１０）と下型（２０）とを有する金型により被加工材（Ｗ）を挟持してせん断することで所望の形状の成形品を得るものであって、前記上型（１０）が備える上刃（１１）および前記下型（２０）が備える受座（２１）のうち、少なくとも一方は、曲面形状を有して形成され、前記下型（２０）は、昇降可能な昇降受座（２１）と、前記昇降受座（２１）を支持するホルダー（３１）と、を備え、前記昇降受座（２１）は、前記ホルダー（３１）の外周に嵌められており、さらに前記昇降受座（２１）は、前記被加工材（Ｗ）の下方に隙間を有して配置され、前記上刃（１１）が下降して当該上刃（１１）と前記受座（２１）とが協働して前記被加工材（Ｗ）を挟持し、前記上刃（１１）と前記受座（２１）とが前記被加工材（Ｗ）を挟持しながらさらに下降して前記被加工材（Ｗ）をせん断することで所望の形状の成形品を得ることを特徴とするものである。

本発明によれば、被加工材を適切にせん断することができるとともに、せん断した被加工材のせん断部分を容易に除去することができるプレス加工装置およびプレス加工方法を提供することができる。

本実施形態に係るプレス加工装置の構成例を示す縦断面図である。本実施形態に係るプレス加工装置が被加工材を挟持してせん断した状態を示す縦断面図である。本実施形態に係るプレス加工装置がせん断した被加工材を挟持しながら下降した状態を示す縦断面図である。本実施形態に係るプレス加工装置が被加工材をせん断した後、図１に示される初期状態に戻った状態を示す縦断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、本実施形態に係るプレス加工装置１００の構成例について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るプレス加工装置の構成例を示す縦断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るプレス加工装置１００は、被加工材Ｗをせん断するための上型１０と下型２０とを有する金型を備えて構成される。なお、本実施形態では、被加工材Ｗの黒色で塗りつぶされた部分（せん断部Ｓ）を金型で挟持してせん断することとなる。

上型１０は、曲面形状を有する上刃１１を備える。本実施形態に係る上刃１１は、刃先がお椀のようにすぼんで形成されている。上刃１１が曲面形状を有することにより、本実施形態に係るプレス加工装置１００は、被加工材Ｗを適切にせん断することが可能となるとともに、破断効率を向上させることが可能となっている。

下型２０は、昇降可能な昇降受座２１と、昇降受座２１を支持するホルダー３１と、を備えて構成される。

昇降受座２１は、略円柱形状を有して形成され、被加工材Ｗのせん断部Ｓの位置から下方に隙間を有して配置される。本実施形態では、上型１０の上刃１１を受ける昇降受座２１の上面２１ａが、すぼんで形成される上刃１１の形状に対応して中高の形状を有して形成されている。ただし、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａの形状は、両者が被加工材を挟持することができるように対応した形状を有していれば良く、上刃１１が中高の形状を有して形成されるとともに、上刃１１を受ける昇降受座２１の上面２１ａが上刃１１の形状に対応してすぼんで形成されていても良い。このように、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａとがそれぞれ対応した曲面形状を有することにより、被加工材Ｗのせん断部Ｓが湾曲して小径化し、せん断されたせん断部Ｓが装置内で詰まることを防ぐことができる。

昇降受座２１は、ホルダー３１の外周と嵌合するホルダー嵌合孔２３と、ボルト２６を挿入するためのボルト挿入孔２５と、後述する弾性体４０を保持するための弾性体保持溝２７と、を備えて構成される。

ホルダー嵌合孔２３は、昇降受座２１の中央下部に形成される。ホルダー嵌合孔２３が、後述するホルダー３１の昇降受座嵌合部３３の外周に嵌められることにより、例えば、せん断部Ｓの破片や塵芥などの下型２０の内部への侵入を防止することができるようになっている。

ボルト挿入孔２５は、昇降受座２１の中央に形成される。このボルト挿入孔２５は、ボルト２６の頭部を係止する段差部２５ａを有して形成される。段差部２５ａがボルト２６の頭部と当接することで、昇降受座２１が被加工材Ｗのせん断部Ｓの位置から下方に所定の隙間を有して配置されることになる。

弾性体保持溝２７は、ホルダー嵌合孔２３の上面に形成され、当該弾性体保持溝２７で弾性体４０の弾性力を受けることができるようになっている。

ホルダー３１は、昇降受座２１のホルダー嵌合孔２３の内周と嵌合する昇降受座嵌合部３３と、昇降受座嵌合部３３よりも大きい径を有する大円柱形状部３５と、大円柱形状部３５に形成されるボルト孔３７と、弾性体４０を保持するための弾性体保持孔３９と、ボルト２６を挿入するためのボルト孔４１と、を備えて構成される。

ホルダー３１は、大円柱形状部３５に形成されるボルト孔３７にボルト３８を挿入することによりベース２０ａに固定される。本実施形態では、２つのボルト３８，３８をボルト孔３７，３７に挿入することによりホルダー３１がベース２０ａに固定されている。

ホルダー３１の中央上部には、弾性体保持孔３９が形成される。この弾性体保持孔３９内に弾性体４０が設置される。弾性体４０の弾性力は、常には弾性体保持溝２７に作用しており、昇降受座２１が外力を受けない限り、昇降受座２１が被加工材Ｗのせん断部Ｓの位置から下方に所定の隙間を有して配置されるようになっている。

そして、弾性体保持孔３９の下には、昇降受座２１と被加工材Ｗのせん断部Ｓの位置との隙間の距離を決めるボルト２６が挿入されるボルト孔４１が形成される。

以上、本実施形態に係るプレス加工装置１００の構成例について説明した。次に、本実施形態に係るプレス加工装置１００の動作例について、図２ないし図４を参照図面に加えて説明する。ここで、図２は、本実施形態に係るプレス加工装置が被加工材を挟持してせん断した状態を示す縦断面図である。また、図３は、本実施形態に係るプレス加工装置がせん断した被加工材を挟持しながら下降した状態を示す縦断面図である。さらに、図４は、本実施形態に係るプレス加工装置が被加工材をせん断した後、図１に示される初期状態に戻った状態を示す縦断面図である。

図１に示すように、プレス加工装置１００の初期状態では、上型１０に備わる上刃１１は被加工材Ｗの上方に配置されるとともに、昇降受座２１は被加工材Ｗのせん断部Ｓの下方に隙間を有して配置される。

図１に示される初期状態から、上刃１１を備える上型１０が下降し、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａとが協働して被加工材Ｗのせん断部Ｓを挟持してせん断し、図２に示す状態となる。より詳しくは、上型１０が下降して上刃１１が被加工材Ｗを押圧すると、被加工材Ｗのせん断部Ｓは、上刃１１が有する曲面形状に対応して湾曲し、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａとに挟持されながらせん断される。このような構成により、本実施形態によれば、被加工材Ｗを適切にせん断することが可能となるとともに、破断効率を向上させることが可能となっている。また、本実施形態によれば、被加工材Ｗのせん断部Ｓが湾曲して小径化し、せん断されたせん断部Ｓが装置内などに詰まることを防ぐことができるようになっている。

そして、図３に示すように、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａとがせん断されたせん断部Ｓを挟持しながらさらに下降する。より詳しくは、上刃１１を備える上型１０が下降して、ホルダー３１の弾性体保持孔３９に設置されるとともに昇降受座２１の弾性体保持溝２７に当接する弾性体４０の弾性力を超える押圧力で下型２０を押圧することにより、昇降受座２１も下降することとなる。

さらに、本実施形態に係るプレス加工装置１００では、せん断したせん断部Ｓを挟持しながら下降した上刃１１を備える上型１０と昇降受座２１は、上昇して初期状態に戻り、図４に示す状態となる。より詳しくは、上型１０が上昇すると、昇降受座２１に対する上刃１１の押圧力が解除されて弾性体４０の弾性力を超える外力が掛からなくなるので、昇降受座２１は弾性体４０の弾性力により上昇することになる。このとき、昇降受座２１の上面２１ａには、せん断されたせん断部Ｓが載置されているので、このせん断部Ｓを除去することで本実施形態に係るプレス加工装置１００の加工工程は終了し、所望の形状の成形品を得ることができるようになっている。このとき、前述した通り、昇降受座２１は被加工材Ｗのせん断部Ｓの位置から下方に隙間を有して配置されているので、打ち抜かれたせん断部Ｓが被加工材Ｗの元の位置に戻ることがなく、確実にせん断部Ｓを除去することができる。

なお、昇降受座２１の上面２１ａに載置され残留したせん断部Ｓの除去方法としては、例えば、下型２０から被加工材Ｗを移動させた後に下型２０全体を傾動させることにより、重力によってせん断部Ｓを下方に落下させることで除去することができる。

以上、本実施形態に係るプレス加工装置１００の動作例について説明した。本実施形態に係るプレス加工装置１００は、上記の構成を有することにより、被加工材Ｗを適切にせん断することができるとともに、せん断した被加工材Ｗのせん断部Ｓを容易に除去することができるようになっている。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、上記実施形態では、上刃１１と昇降受座２１の上面２１ａの両方が曲面形状を有していたが、どちらか一方のみ曲面形状を有するようにしてもよい。この場合の曲面形状は上述のお椀のようにすぼんだ曲面形状として、せん断部Ｓの外周部を確実にせん断可能にするのがよい。

１００プレス加工装置、１０上型、１１上刃、２０下型、２０ａベース、２１昇降受座、２３ホルダー嵌合孔、２５ボルト挿入孔、２５ａ段差部、２６ボルト、２７弾性体保持溝、３１ホルダー、３３昇降受座嵌合部、３５大円柱形状部、３７ボルト孔、３８ボルト、３９弾性体保持孔、４０弾性体、４１ボルト孔、Ｗ被加工材、Ｓせん断部。

Claims

上型と下型とを有する金型により被加工材を挟持して除去されるべきせん断部分をせん断することで所望の形状の成形品を得るプレス加工装置において、前記上型が備える上刃および前記下型が備える受座のうち、少なくとも一方は、曲面形状を有し、前記下型は、昇降可能な昇降受座と、前記昇降受座を支持するホルダーと、を備え、前記昇降受座は、前記ホルダーの外周に嵌められており、さらに前記昇降受座は前記ホルダーに対して弾性体を介して上昇下降可能となっており、前記ホルダーに設けられたボルトと当接することにより、前記被加工材の下方に隙間を有して配置されることを特徴とするプレス加工装置。
上型と下型とを有する金型により被加工材を挟持して除去されるべきせん断部分をせん断することで所望の形状の成形品を得るプレス加工方法において、前記上型が備える上刃および前記下型が備える受座のうち、少なくとも一方は、曲面形状を有して形成され、前記下型は、昇降可能な昇降受座と、前記昇降受座を支持するホルダーと、を備え、前記昇降受座は、前記ホルダーの外周に嵌められており、さらに前記昇降受座は前記ホルダーに対して弾性体を介して上昇下降可能となっており、前記ホルダーに設けられたボルトと当接することにより、前記被加工材の下方に隙間を有して配置され、前記上刃が下降して当該上刃と前記昇降受座とが協働して前記被加工材を挟持し、前記上刃と前記昇降受座とが前記被加工材を挟持しながらさらに下降して前記被加工材をせん断することで所望の形状の成形品を得ることを特徴とするプレス加工方法。