JP4129621B2

JP4129621B2 - Press mold

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Publication number: JP4129621B2
Application number: JP2002198690A
Authority: JP
Inventors: 安浩野畑
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004034145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、必要な製品形状を得るまでに、複数の加工工程を経る必要のあるプレス部品を、高精度かつ低コストで提供するための、金型構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オイルパン等、歪取押し工程、ドレン穴あけ工程、外形穴抜き工程、フランジ曲げ工程といった複数の加工工程を経て製品形状となるプレス成形品は、タンデムラインにより成形することが最も一般的であった。しかしながら、かかる手法によると、各工程毎に金型を製作する必要があり、金型コストの増大を来すと共に、金型数と加工工程数とが同じになるため、加工に要する時間の短縮が困難であるという課題を有していた。
また、前後する工程を配列型によってまとめるといった手法も用いられていたが、この場合にも、全工程数が多数に渡る場合には金型数がそれ相当に増加し、金型コストおよび加工に要する時間の大幅な改善を図るまでには至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、複動プレスマシンに油圧サーボを付加して、複数の加工工程を１つの金型で行うことを可能とする金型を用いた例もある。しかしながら、この場合には、製品形状毎に専用のプレスマシンを用いる必要があり、既存のプレスマシンを流用することができず、かつ、油圧サーボの制御プログラムの作成が不可避であることから、コストの増大を避けることが困難であった。また、上型、下型のそれぞれの複動部位が、設備仕様によって制限を受けることになり、結局のところその設備仕様に合った形状の製品に対してのみ、工程の複合化が可能となるに過ぎなかった。
【０００４】
また、複動部位の駆動手段として油圧シリンダやカム、リンク機構等を用いた場合には、型締めのストローク中に一回しか複動部位の作動タイミングを設定することができず、かつ、油圧シリンダを用いた場合には、その作動タイミングはリミットスイッチ又はクランク角を検出して作動信号を出力するものであり、カムを用いた場合には、カムの位置によって作動タイミングが決まってしまうことから、一度決めた作動タイミングを容易に変更することができないといった問題もあった。加えて、複動部位の数に応じて油圧シリンダ、角度検出スイッチ、カム等を設置する必要があることから、部品点数の増大を避けることができず、金型コストの削減が困難であるといった課題も抱えていた。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の加工工程の複合化を図りつつ、既存のプレスマシンを用いることを可能とするプレス金型を提供することで、設備コストの低減および加工に要する時間の短縮を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係るプレス金型は、プレスマシンのラムによって昇降する上型と、下型とを有し、前記上型の型台には、ダイスと、油圧シリンダによって前記ダイスに対し上型の開閉方向へと相対移動可能に支持されるホルダと、当該ホルダによって支持された上抜き刃とが設けられ、かつ、前記ダイスには、前記ダイスに先行して素材と当接し、素材を保持するための先行ピンと、当該先行ピンを下方へと付勢するためのバネとが設けられ、前記下型の型台には、油圧シリンダによって前記下型の型台に対し相対移動可能に支持されるパンチと、固定ブロックと、当該固定ブロックに固定された下抜き刃と、バネによって固定ブロックに対し上方へと付勢され、前記固定ブロックに対し前記上型の開閉方向へと相対移動可能に設けられた曲げ刃とが設けられ、前記ラムの加圧力と、前記上型の型台に設けられたホルダを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブの開放圧力と、前記下型の型台に設けられたパンチを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブの開放圧力との関係が、この順序で高い値から低い値となるように設定され、これら加圧力及び開放圧力に比して、前記上型のダイスに設けられた先行ピンに係るバネの付勢力、及び、前記下型の型台に設けられた曲げ刃に係るバネの付勢力が、遥かに小さい値に設定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、プレス金型が取付けられたプレスマシンのラムを下降させて、上型を下型へと接近させると、最初に先行ピンが素材に当接し、先行ピンとパンチとで素材を挟持する。さらに、上型を下降させると、先行ピンに係るバネの付勢力は、ラムの加圧力に比して遥かに小さい値であることから、先行ピンに係るバネを縮ませて先行ピンをダイスの内部へと押し込みながら、ダイスはパンチへと接近し、ダイスとパンチとで素材に絞り成形を行う。この際、上抜き刃もダイスと共に下降して、下抜き刃と共に、素材を外形抜きプロファイルに沿って挟持する。
さらにプレスマシンのラムを下降させると、プレスマシンのラムの加圧力と、上型の型台に設けられたホルダを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブの開放圧力と、下型の型台に設けられたパンチを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブの開放圧力とが、この順序で高い値から低い値となるように設定されていることから、最も開放圧力が小さい、下型の型台に設けられたパンチを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブが開放され、下型の型台に設けられたパンチを支持する油圧シリンダは短縮して、パンチを下降させて行く。一方、上型の型台に設けられたホルダを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブは、この時点では開放されず、かかる油圧シリンダは当初の伸長状態を維持し、上型のダイスと上抜き刃は一体的に下降してパンチを押し下げる。このとき、型の型台に設けられた曲げ刃に係るバネの付勢力は、前記加圧力及び開放圧力に比して遥かに小さい値となっていることから、曲げ刃も上抜き刃によって押し下げられる。
その結果として、上抜き刃の下端面は下抜き刃の上端面よりも下方へと移動することとなり、素材を、上抜き刃および下抜き刃によって外形抜きすることができる。さらにプレスマシンのラムを下降させると、パンチを支持する油圧シリンダの短縮によりパンチは下降を続ける。また、曲げ刃も上抜き刃に押されて下降し、曲げ刃の下端面が固定ブロックに当接して停止する。固定ブロックは、下型の型台に固定されているので、曲げ刃はこの位置が下死点となる。
さらにプレスマシンのラムを下降させると、パンチを支持する油圧シリンダの短縮によるパンチの下降は引き続き進行するが、曲げ刃については固定ブロックによって更なる下降が阻まれるので、上抜き刃の下降も同様に阻まれる。そして、前述の圧力関係から、上型の型台に設けられたホルダを支持する油圧シリンダの圧力レリーフバルブが開放され、かかる油圧シリンダが短縮を開始する。その結果、曲げ刃および上抜き刃の位置は不動のまま、パンチおよびダイスが、素材を挟持した状態で一体に下降する。この際、ダイスによって、外形抜きされた素材の端部を、曲げ刃の成形面へと押し込み、曲げ刃とダイスとで素材の端部に曲げ成形を施す。
かかる曲げ成形工程の完了時点で、プレス金型の型締めも完了し、一回の型締め工程で、素材に絞り成形、外形抜き成形および曲げ成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
以上のごとく、本発明によれば、前記可動部の作動に係る各油圧シリンダを、金型の型台に備えることから、プレスマシンの側に前記可動部の駆動手段を備える必要がなく、よって、形状・構造が異なる金型に対しても、既存のプレスマシンをそのまま用いることができる。また、金型の型締めの進行に応じて（上型の下降圧との関係で）、予め設定された各レリーフバルブの開放圧力に到達した時点で、開放圧力が低く設定されている各圧力レリーフバルブに係る油圧シリンダに支持される可動部から順に作動させることが可能であり、各可動部の作動開始の制御を特に行うことなく、必要な加工順序に沿って、必要な加工工程を、金型の一回の型締め工程に含ませて処理することができる。
さらに、前記各油圧シリンダへの油圧供給系統に設けた各油圧シリンダ毎の圧力レリーフバルブの開放圧力を変更することのみによって、各可動部の作動タイミングの変更を容易に行うことが可能である。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るプレス金型は、請求項１記載のプレス金型において、前記上型のホルダおよび先行ピンが共に、前記ダイスに対する可動範囲の下死点に位置し、前記下型の曲げ刃およびパンチが共に、前記下型の型台に対する可動範囲の上死点に位置し、前記パンチ上に板状の素材がセットされる型開き状態から、前記ラムが下降することで上型が下型へと接近し、前記先行ピンが素材に当接し、前記先行ピンに係るバネが縮み前記ダイスの内部へと前記先行ピンが押し込まれながら、前記ダイスが前記パンチへと接近し、前記ダイスと前記パンチとで、素材に絞り成形が行われ、さらに前記ラムが下降することで、前記上型のダイスと上抜き刃が一体に下降して、前記下型の型台に設けられたパンチを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブが開放され該油圧シリンダが短縮すると共に、前記曲げ刃に係るバネが縮み、前記パンチおよび前記曲刃が下降し、前記上抜き刃および前記固定ブロックに固定された下抜き刃によって、素材の外形抜き成形が行われ、さらに前記ラムが下降することで、前記パンチを支持する油圧シリンダの短縮によるパンチの下降が引き続き進行するが、前記曲げ刃及び前記上抜き刃の下降が前記固定ブロックによって阻まれ、前記上型の型台に設けられたホルダを支持する油圧シリンダに係る圧力レリーフバルブが開放され該油圧シリンダが短縮し、前記パンチおよび前記ダイスが、素材を挟持した状態で一体に下降し、前記曲げ刃と前記ダイスとで、素材の端部に曲げ成形が施される型締め完了状態となるものである。
本発明によれば、一回の型締め工程で、素材に絞り成形、外形抜き成形および素材端部に曲げ成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るプレス金型は、請求項１または２記載のプレス金型において、前記ダイスの外側端部に前記上抜き刃が配置され、前記パンチの外側端部に、前記上抜き刃と対向するようにして前記曲げ刃が配置され、該曲げ刃の外側に、前記下抜き刃が配置されているものである。
本発明によれば、一回の型締め工程で、素材に絞り成形、外形抜き成形および素材端部に曲げ成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４は、本発明の実施の形態に係るプレス金型１を、加工工程毎に断面図示したものである。プレス金型１は、上型２と下型３とを有し、上型２の型台４にはダイス５が固定されている。また、上抜き刃６を支持するホルダ７が、型台４に対し上型２の開閉方向へと、ダイス５に対し相対移動可能に設けられている。また、型台４には、ホルダ７を支持する油圧シリンダ８を設けている。さらに、ダイス５には、ダイス５に先行して素材Ｗと当接し、素材Ｗを保持するための先行ピン９と、先行ピン９を下方へと付勢するための、バネ等の付勢手段10を備えている。
【００１２】
一方、下型３の型台11には、固定ブロック13によって下抜き刃12が固定されている。また、固定ブロック13には、曲げ刃14が、上型２の開閉方向へと、固定ブロック13に対し相対移動可能に設けられている。この曲げ刃14は、バネ等の付勢手段15によって、固定ブロック13に対し上方へと付勢されている。さらに、下型３の型台11には油圧シリンダ16を備え、油圧シリンダ16によって、パンチ17（可動部）を、上型２の開閉方向へと、型台11に対し相対移動可能に支持している。
なお、下型３の型台11には、油圧シリンダ16の他に、製品形状に応じて複数箇所必要となる可動部を支持するための油圧シリンダ18を、必要に応じて設ける場合がある。また、パンチ17を複数の油圧シリンダで支持する場合もある。
【００１３】
また、各油圧シリンダ８、16（18）への油圧供給系統に、各油圧シリンダ毎の圧力レリーフバルブを設けている。そして、各圧力レリーフバルブの開放圧力を、プレス金型１が取付けられるプレスマシンのラムの加圧力に比して小さい範囲内で、型締めの際に各可動部７、17に求められる作動順序に応じて、低い値から高い値へと順に設定している。図示の例では、プレスマシンのラムの加圧力をＰと、油圧シリンダ８に係る圧力レリーフバルブの開放圧力をＰ_８、油圧シリンダ16に係る圧力レリーフバルブの開放圧力をＰ₁₆とすると、各圧力の関係は、後述する作動順序（プレス加工順序）を得るために、Ｐ＞Ｐ_８＞Ｐ₁₆となるように設定されている。一方、付勢手段10、15は、素材Ｗを変形させるために必要とされるものではなく、夫々、ダイス５に対する先行ピン９の位置と、固定ブロック13に対する曲げ刃14の位置とを決定するために必要とされるものであることから、付勢手段10、15の付勢力は、Ｐ、Ｐ_８、Ｐ₁₆に比して遥かに小さい値となっている。
【００１４】
ここで、プレス金型１により素材Ｗを必要な製品形状へとプレス成形する際の、プレス金型１各部の作動手順を、図１〜図４に基づき説明する。
まず、図１に示す型開き状態では、上型２のホルダ７、先行ピン９は共に、ダイス５に対する可動範囲の下死点に位置している。また、下型３の曲げ刃14、パンチ17は共に、下型３の型台11に対する可動範囲の上死点に位置している。かかる状態におけるプレス金型１のパンチ17上に、板状の素材Ｗをセットする。
【００１５】
図１の状態から、プレス金型１が取付けられたプレスマシンのラムを下降させて、上型２を下型３へと接近させる。このとき、最初に先行ピン９が素材Ｗに当接し、先行ピン９とパンチ17とで素材Ｗを挟持する。さらに、上型２を下降させると、付勢手段10の付勢力は、ラムの加圧力Ｐに比して遥かに小さい値であることから、付勢手段10を縮ませて先行ピン９をダイス５の内部へと押し込みながら、ダイス５はパンチ17へと接近し、図２に示すように、ダイス５とパンチ17とで素材Ｗに絞り成形（または曲げ成形）を行う。この際、上抜き刃６もダイス５と共に下降して、下抜き刃12と共に、素材Ｗを外形抜きプロファイルに沿って挟持する。
【００１６】
図２に示す絞り成形工程（または曲げ成形工程）から、さらにプレスマシンのラムを下降させる。すると、プレスマシンのラムの加圧力Ｐと、油圧シリンダ８に係る圧力レリーフバルブの開放圧力Ｐ_８と、油圧シリンダ16に係る圧力レリーフバルブの開放圧力Ｐ₁₆とが、Ｐ＞Ｐ_８＞Ｐ₁₆の大小関係を有することから、最も開放圧力が小さい油圧シリンダ16のレリーフバルブが開放され、油圧シリンダ16は短縮して、パンチ17を下降させて行く。一方、油圧シリンダ８のレリーフバルブは、この時点では開放されず、油圧シリンダ８は当初の伸長状態を維持し、上型２のダイス５と上抜き刃６は一体的に下降してパンチ17を押し下げる。このとき、付勢手段15の付勢力は、Ｐ、Ｐ_８、Ｐ₁₆に比して遥かに小さい値となっていることから、曲げ刃14も上抜き刃６によって押し下げられる。
【００１７】
その結果として、上抜き刃６の下端面は下抜き刃12の上端面よりも下方へと移動することとなり、素材Ｗを、上抜き刃６および下抜き刃12によって外形抜きすることができる。さらにプレスマシンのラムを下降させると、油圧シリンダ16の短縮によりパンチ17は下降を続ける。また、曲げ刃14も上抜き刃６に押されて下降し、図３に示すように、曲げ刃14の下端面が固定ブロック13に当接して停止する。固定ブロック13は、下型３の型台11に固定されているので、曲げ刃14は図３に示す位置以下に下降することはなく、よってこの位置が曲げ刃14の下死点となる。
なお、図３において符号Ｗａで示す部分は、外形抜きによって生じたスクラップである。
【００１８】
図３に示す抜き成形工程から、さらにプレスマシンのラムを下降させる。すると、油圧シリンダ16の短縮によるパンチ17の下降は引き続き進行するが、曲げ刃14については固定ブロック13によって更なる下降が阻まれるので、上抜き刃６の下降も同様に阻まれる。そして、前述の圧力関係Ｐ＞Ｐ_８から、油圧シリンダ８の圧力レリーフバルブが開放され、油圧シリンダ８が短縮を開始する。その結果、曲げ刃14および上抜き刃６の位置は図３の位置で不動のまま、パンチ17およびダイス５が、素材Ｗを挟持した状態で一体に下降する。この際、ダイス５によって、外形抜きされた素材Ｗの端部Ｗｂを、曲げ刃14の成形面へと押し込み、図４に示すように、曲げ刃14とダイス５とで素材Ｗの端部Ｗｂに曲げ成形を施す。
図４の曲げ成形工程の完了時点で、プレス金型１の型締めも完了し、一回の型締め工程で、素材Ｗに絞り成形、外形抜き成形および曲げ成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
【００１９】
なお、プレス金型１の型開きを行うと、油圧シリンダ８、16には、常時、油圧供給系統から各圧力レリーフバルブの開放圧力に応じた圧力が付与されているために、型開きと同時に油圧シリンダ８、16は伸長を開始する。そして、型開き完了時には、上型２のホルダ７は可動範囲の下死点へと復帰し、かつ、パンチ17は可動範囲の上死点へと復帰することとなる。また、上型２の先行ピン９は付勢手段10の弾性力によって可動範囲の下死点へと復帰し、下型３の曲げ刃14は付勢手段15の弾性力によって可動範囲の上死点に復帰する。
【００２０】
上記構成をなす、本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、プレス金型１の上型２には、型台４に対し金型の開閉方向へと相対移動する可動部であるホルダ７を設け、また、下型３には型台11に対し金型の開閉方向へと相対移動する可動部であるパンチ17を設け、これらの可動部７、17を型台４、11に設けた油圧シリンダ８、16で夫々支持している。また、各油圧シリンダ８、16への油圧供給系統に設けた各油圧シリンダ毎の圧力レリーフバルブの開放圧力Ｐ_８、Ｐ₁₆を、プレス金型１が取付けられるプレスマシンのラムの加圧力Ｐに比して小さい範囲内で、型締めの際に各可動部位に求められる作動順序に応じて、低い値から高い値へと順に設定している（Ｐ＞Ｐ_８＞Ｐ₁₆）。
【００２１】
すなわち、プレス金型１は、可動部７、17の作動に係る各油圧シリンダ８、16を、金型の型台４、11に備えることから、プレスマシンの側に可動部７、17の駆動手段を備える必要がない。よって、金型の形状・構造を製品形状に応じて変えても、プレス金型１を既存のプレスマシンに取付けて、そのまま用いることができる。
また、プレス金型１の型締めの進行に応じて（上型２の下降圧すなわちラムの加圧力Ｐとの関係で）、予め設定された各レリーフバルブの開放圧力Ｐ_８、Ｐ₁₆に到達した時点で、開放圧力が低く設定されている圧力レリーフバルブに係る油圧シリンダから油圧が開放され、各可動部７、17の作動開始の制御を特に行うことなく、先に開放された圧力レリーフバルブに係る油圧シリンダによって支持される可動部から、順に作動させることが可能である。このため、従来のごとく様々な制約を受けることもなくなり、必要な加工順序に沿って、必要な加工工程を、プレス金型の一回の型締め工程に含ませて処理することができる。
【００２２】
また、各油圧シリンダ８、16への油圧供給系統に設けた各油圧シリンダ毎の圧力レリーフバルブの開放圧力Ｐ_８、Ｐ₁₆を変更することのみによって、各可動部７、17の作動タイミングの変更を容易に行うことが可能であり、様々な種類のプレス加工を最適の順序で一回の型締め工程に含めることが容易となる。
よって、本発明の実施の形態によれば、複数の加工工程の複合化を図りつつ、既存のプレスマシンを用いることを可能とするプレス金型１を提供し、それによって、金型コストの低減および加工に要する時間の短縮を図ることが可能となる。
【００２３】
ところで、図１〜図４に示すプレス金型１は、前記可動部として、上型２の上抜き刃６を支持するホルダ７と、下型３のパンチ17とを備え、各可動部を支持する油圧シリンダ８、16（場合によっては油圧シリンダ18その他のシリンダを含む。）を備えるプレス金型とすることで、外形抜き工程および曲げ工程をプレス金型１の一回の型締め工程に含ませて処理することを可能としたものであるが、本発明を、他の構造を有する（即ち、他の加工工程をプレス金型の一回の型締め工程に含む）プレス金型に応用することも可能である。
【００２４】
その別例を、図５、図６に基づき以下に説明する。図５、図６に示すプレス金型19は、前記可動部として、上型２のダイス５と、下型３のパンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21とを備えるものである。そして、外形抜き、曲げおよび穴抜き工程をプレス金型19の一回の型締め工程に含ませて処理することを可能としたものである。
なお、図５、図６に示すプレス金型19において、図１〜図４に示すプレス金型１と同一部分若しくは相当する部分に付いては、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【００２５】
プレス金型19は、図５（ａ）に示すように、上型２の型台４に対し、金型の開閉方向へと相対移動する可動部として、ダイス５を有している。また、ダイス５には切刃22が一体的に固定されている。また、ダイス５の端部には、凸状の絞り成形部５ａを形成している。さらに、絞り成形部５ａを貫通する穿孔ピン23を型台４に固定して、ダイス５と穿孔ピン23とが、金型の開閉方向へと相対移動可能な構造を有している。さらに、ダイス５には、型台４との最接近時の距離を決定するスペーサ24を固定している。
一方、下型３の型台11に対し、金型の開閉方向へと相対移動する可動部として、パンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21を備えている。また、インナクッション20とアウタクッション21との間隙には、型台11に固定された抜曲刃25を配置し、インナクッション20およびアウタクッション21と、抜曲刃25とが金型の開閉方向へと相対移動可能な構造となっている。さらに、ダイス型台11には、パンチ17またはアウタクッション21との最接近時の距離を決定するスペーサ26を固定している。
【００２６】
また、ダイス５および切刃22を支持する油圧シリンダ27の、レリーフバルブの開放圧力をＰ_１とし、パンチ17を支持する油圧シリンダ28の、レリーフバルブの開放圧力をＰ_２とし、インナクッション20およびアウタクッション21を支持する油圧シリンダ29の開放圧力をＰ_３とする。また、プレス金型19が取付けられるプレスマシンのラムの加圧力をＰとすると、Ｐ＞Ｐ_１＞Ｐ_２＞Ｐ_３かつＰ＞Ｐ_１＞Ｐ_２＋Ｐ_３となるように、各圧力を設定する。
【００２７】
ここで、プレス金型19により素材Ｗを必要な製品形状へとプレス成形する際の、プレス金型19各部の作動手順を、図５、図６に基づき説明する。
【００２８】
まず、図５（ａ）に示されるように、プレス金型19の型締め開始時点では、上型２のダイス５および切刃22は、型台４に対する可動範囲の下死点に位置している。このとき、穿孔ピン23は、ダイス５の絞り成形部５ａ内に格納された状態となっている。また、下型３のパンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21は共に、下型３の型台11に対する可動範囲の上死点に位置している。かかる状態で、板状の素材Ｗを金型内にセットして、プレスマシンのラムを下降させて型締めを開始すると、図５（ａ）に示すように、最初にダイス５の絞り成形部５ａおよび切刃22と、インナクッション20およびアウタクッション21とで、素材Ｗを挟持する。
【００２９】
図５（ａ）の状態から、さらにプレスマシンのラムを下降させると、Ｐ＞Ｐ_１＞Ｐ_２＞Ｐ_３の関係から、最も開放圧力が小さいインナクッション20およびアウタクッション21を支持する油圧シリンダ29の圧力レリーフバルブが開放され、インナクッション20およびアウタクッション21を下降させて行く。一方、ダイス５および切刃22を支持する油圧シリンダ27のレリーフバルブと、パンチ17を支持する油圧シリンダ28の圧力レリーフバルブとは、この時点では開放されないことから、図５（ｂ）に示すように、パンチ17に対し相対的にインナクッション20およびアウタクッション21のみ下降して、ダイス５とパンチ17とで、素材Ｗに対し絞り成形（または曲げ成形）を施すことができる。
【００３０】
図５（ｂ）に示す絞り成形工程から、さらにプレスマシンのラムを下降させる。すると、Ｐ＞Ｐ_１＞Ｐ_２＋Ｐ_３の関係から、パンチ17を支持する油圧シリンダ28のレリーフバルブも開放圧力を超えて開放し、パンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21は、ダイス５および切刃22によって押し下げられる。このとき、図６（ａ）に示すように、下型３の型台11に固定された抜曲刃25が、インナクッション20およびアウタクッション21に対し相対的に高い位置へと突出することとなり、素材Ｗの端部Ｗｂを、切刃22と抜曲刃25で外形抜きし、かつ、抜曲刃25とダイス５の絞り成形部５ａとで、端部Ｗｂに絞り成形を施すことができる。なお、素材Ｗの端部Ｗｂに対する絞り成形の完了時点で、パンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21はスペーサ26と当接し、この位置がパンチ17、インナクッション20およびアウタクッション21の下死点となる。
【００３１】
図６（ａ）に示す抜き絞り曲げ工程から、さらにプレスマシンのラムを下降させると、Ｐ＞Ｐ_１の関係から、ダイス５および切刃22を支持する油圧シリンダ27のレリーフバルブも開放圧力を超えて開放し、上型２の型台４はダイスおよび切刃22へと接近する。すると、図６（ｂ）に示すように、型台４に固定された穿孔ピン23がダイス５に対し相対的に下降することとなり、絞り成形部５ａから穿孔ピン23が突出して、素材Ｗに穿孔を施す。かかる穿孔の完了時点で、上型２の型台４はスペーサ24に当接する。また、この時点でプレス金型19の型締めも完了し、一回の型締め工程で、素材Ｗに絞り、外形抜き、端部絞り、穿孔の各成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
【００３２】
さらに、図７に示す別例は、図５、図６で説明したプレス金型19から、穿孔工程のための構造を省略したプレス金型30を示している。このプレス金型30は、前記可動部として、下型３のパンチ17を備えるものである（すなわち、前記可動部を下型３にのみ備える。）。なお、ダイス５には切刃22が固定されており、抜曲刃25が下型の型台に固定されている点は、図５、図６の例と同じである。
【００３３】
図７の例では、図７（ａ）に示す絞り（曲げ）成形工程までは、パンチ17を支持する油圧シリンダのレリーフバルブは開放せず、よって、パンチ17は下降しないが、図７（ｂ）に示す抜き曲げ工程へと移行する時点で、パンチ17を支持する油圧シリンダのレリーフバルブは開放圧力を超えることとなり、パンチ17が下降を開始する。よって、抜曲刃25はパンチ17に対し相対的に上方へと突出することとなり、図７（ｃ）に示すように、素材Ｗの端部Ｗｂに対する外形抜きおよび絞り成形を施すことが可能となる。そして、図７（ｃ）に示す素材Ｗの端部Ｗｂへの絞り成形の完了時点で、プレス金型30の型締めも完了し、一回の型締め工程で、素材Ｗに絞り、外形抜き、端部絞りの各成形を施し、必要な製品形状を得ることができる。
【００３４】
なお、図示の例は全て、可動部を油圧シリンダで支持し、当該油圧シリンダのレリーフバルブの開放圧力を所定の圧力に設定することにより、必要なタイミングで各可動部を動かす場合を例示したものであるが、同様の機能を果たす可動部の支持手段として、例えば、ウレタンやタンカシリンダを用いることも可能である。
また、本発明の実施の形態に係るプレス金型に、従来の金型の如く別のアクチュエータを組み合わせて、複数の複動部位を駆動可能とすることで、更に複雑な加工を一回の型締め工程で行うことが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、複数の加工工程の複合化を図りつつ、既存のプレスマシンを用いることを可能とするプレス金型を提供し、設備コストの低減および加工に要する時間の短縮を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプレス金型を示す断面模式図であり、型開き状態を示している。
【図２】図１に示すプレス金型の絞り成形工程における状態を示す断面模式図である。
【図３】図１に示すプレス金型の抜き成形工程における状態を示す断面模式図である。
【図４】図１に示すプレス金型の型締め完了時の状態を示す断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るプレス金型の別例を示す断面模式図であり、加工工程の各段階を示すものである。
【図６】図５に続く加工工程を示す断面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るプレス金型の更なる別例を示す金型構造の断面模式図であり、加工工程の各段階を示すものである。
【符号の説明】
１、19、30 プレス金型
２上型
３下型
４、11 型台
５ダイス
６上抜き刃
７ホルダ
８、16、18、27、28、29 油圧シリンダ
９先行ピン
10、15 付勢手段
12 下抜き刃
13 固定ブロック
14 曲げ刃
17 パンチ
20 インナクッション
21 アウタクッション
22 切刃
23 穿孔ピン
24、26 スペーサ
25 抜曲刃
Ｗ素材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an improvement of a mold structure for providing a pressed part that needs to undergo a plurality of processing steps to obtain a required product shape with high accuracy and low cost.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, oil pan, etc.Process, Drain drillingProcess, Multiple drilling processes such as hole drilling process and flange bending processProcessIt is most common to form a press-formed product that becomes a product shape through a tandem line. However, according to such a method, it is necessary to manufacture a mold for each process, resulting in an increase in mold cost, and the number of molds and the number of processing steps are the same, so the time required for processing is shortened. Had the problem of being difficult.
  In addition, a method of summarizing the preceding and following processes according to the array type was also used.ProcessIn the case where the number is large, the number of molds increases correspondingly, and it has not been possible to significantly improve the mold cost and the time required for processing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  On the other hand, there is an example in which a hydraulic servo is added to a double-acting press machine to use a mold that enables a plurality of processing steps to be performed with a single mold. However, in this case, it is necessary to use a dedicated press machine for each product shape, the existing press machine cannot be diverted, and the creation of a hydraulic servo control program is unavoidable. It was difficult to avoid the increase. In addition, the double-acting parts of the upper and lower molds are limited by the equipment specifications, and as a result, it is possible to combine processes only for products with shapes that meet the equipment specifications. It was only.
[0004]
  In addition, when a hydraulic cylinder, cam, link mechanism, or the like is used as a driving means for a double-action part, the operation timing of the double-action part can be set only once during the mold clamping stroke, and the hydraulic pressure When a cylinder is used, its operation timing is to detect a limit switch or crank angle and output an operation signal. When a cam is used, the operation timing is determined by the position of the cam. There is also a problem that the operation timing once determined cannot be easily changed. In addition, since it is necessary to install hydraulic cylinders, angle detection switches, cams, etc. according to the number of double-acting parts, it is impossible to avoid an increase in the number of parts and it is difficult to reduce mold costs. I also had problems.
[0005]
  The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a press die capable of using an existing press machine while combining a plurality of processing steps. Therefore, it is to reduce the equipment cost and the time required for processing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, a press die according to claim 1 of the present invention has an upper die that is raised and lowered by a ram of a press machine, and a lower die, and the die base of the upper die includes a die and a die. A holder supported by the hydraulic cylinder so as to be relatively movable in the opening / closing direction of the upper die with respect to the die, and an upper cutting blade supported by the holder, and the die precedes the die. A leading pin for contacting the material and holding the material, and a spring for biasing the leading pin downward, and the lower mold base is provided with a hydraulic cylinder. A punch supported to be movable relative to the mold base, a fixed block, a lower cutting blade fixed to the fixed block, and a spring urged upward with respect to the fixed block. Mold opening and closing direction A bending blade provided so as to be relatively movable, a pressure applied to the ram, an opening pressure of a pressure relief valve associated with a hydraulic cylinder supporting a holder provided on the upper mold base, and the lower The relationship between the release pressure of the pressure relief valve for the hydraulic cylinder that supports the punch provided on the mold base is set from a high value to a low value in this order. Thus, the biasing force of the spring related to the leading pin provided in the upper die and the biasing force of the spring related to the bending blade provided in the lower die base are set to a much smaller value. It is characterized by that.
[0007]
  According to the present invention, when the ram of the press machine to which the press die is attached is lowered and the upper die is brought close to the lower die, the leading pin first comes into contact with the material, and the material is moved by the leading pin and the punch. Hold it. Further, when the upper die is lowered, the urging force of the spring related to the leading pin is much smaller than the ram pressure, so the spring related to the leading pin is shrunk and the leading pin is moved to the die. While pushing into the die, the die approaches the punch, and the die and the punch are used to draw the material. At this time, the upper punching blade is also lowered together with the die, and the material is held along the outer punching profile together with the lower punching blade.
  When the ram of the press machine is further lowered, the press force of the ram of the press machine, the opening pressure of the pressure relief valve for the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the upper mold base, and the lower mold base Since the opening pressure of the pressure relief valve related to the hydraulic cylinder that supports the provided punch is set so as to change from a high value to a low value in this order, the lower mold base having the smallest opening pressure is set. The pressure relief valve related to the hydraulic cylinder that supports the punch provided in is opened, and the hydraulic cylinder that supports the punch provided in the lower mold base is shortened to lower the punch. On the other hand, the pressure relief valve related to the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the upper mold base is not opened at this point, and the hydraulic cylinder maintains the original extended state, and the upper die and the upper die are removed. The blade is lowered integrally to push down the punch. At this time, the urging force of the spring related to the bending blade provided on the mold base is much smaller than the applied pressure and the opening pressure, so the bending blade is also pushed down by the upper cutting blade. It is done.
  As a result, the lower end surface of the upper punching blade moves downward relative to the upper end surface of the lower punching blade, and the material can be punched by the upper punching blade and the lower punching blade. When the ram of the press machine is further lowered, the punch continues to descend due to the shortening of the hydraulic cylinder that supports the punch. Also, the bending blade is pushed down by the upper punching blade, and the lower end surface of the bending blade comes into contact with the fixed block and stops. Since the fixed block is fixed to the lower mold base, the position of the bending blade is the bottom dead center.
  If the ram of the press machine is further lowered, the lowering of the punch continues due to the shortening of the hydraulic cylinder that supports the punch, but the bending blade is prevented from further lowering by the fixed block, so the lowering of the upper punching blade is the same It is blocked by. And from the aforementioned pressure relationship,UpThe pressure relief valve of the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the mold base is opened, and the hydraulic cylinder starts to shorten. As a result, while the positions of the bending blade and the top punching blade remain unchanged, the punch and the die are integrally lowered while sandwiching the material. At this time, the end portion of the material whose outer shape has been removed is pushed into the forming surface of the bending blade with a die, and the end portion of the material is bent with the bending blade and the die.
  When the bending process is completed, the press mold is also clamped, and the material can be drawn, contoured, and bent to obtain the required product shape in a single clamping process. .
  As described above, according to the present invention, since each hydraulic cylinder related to the operation of the movable part is provided in the mold base of the mold, it is not necessary to provide the drive means for the movable part on the press machine side. The existing press machine can be used as it is even for dies having different shapes and structures. In addition, as the mold clamping progresses (in relation to the lower pressure drop of the upper mold), when the preset opening pressure of each relief valve is reached, the pressure set to a lower opening pressure It is possible to operate in order from the movable part supported by the hydraulic cylinder related to the relief valve, and without performing the operation start control of each movable part in particular, in accordance with the necessary processing order, It can be processed by being included in a single mold clamping process.
  Furthermore, it is possible to easily change the operation timing of each movable portion only by changing the opening pressure of the pressure relief valve for each hydraulic cylinder provided in the hydraulic pressure supply system to each hydraulic cylinder.
[0008]
  The press die according to claim 2 of the present invention is the press die according to claim 1, wherein both the holder of the upper die and the leading pin are located at the bottom dead center of the movable range with respect to the die, The lower mold bending blade and punch are both located at the top dead center of the movable range with respect to the lower mold base, and the ram is lowered from a mold open state in which a plate-shaped material is set on the punch. The upper die approaches the lower die, the leading pin comes into contact with the material, the spring related to the leading pin contracts and the leading pin is pushed into the die, and the die approaches the punch. The die and the punch are drawn into the material, and the ram is further lowered, so that the upper die and the upper cutting blade are integrally lowered to form the lower die base. Provided The pressure relief valve for the hydraulic cylinder supporting the punch is opened to shorten the hydraulic cylinder, the spring for the bending blade is contracted, the punch and the curved blade are lowered, and the upper punching blade and the fixed block are With the fixed lower cutting blade, the outer shape of the material is punched out, and the ram is further lowered, so that the lowering of the punch continues due to the shortening of the hydraulic cylinder that supports the punch. The lowering of the upper punching blade is blocked by the fixed block, the pressure relief valve related to the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the upper mold base is opened, the hydraulic cylinder is shortened, and the punch and the die are The mold is lowered with the material sandwiched, and the end of the material is bent with the bending blade and the die. And it serves as a state.
  According to the present invention, it is possible to obtain a necessary product shape by performing drawing forming, outer shape punching, and bending forming on the end portion of the material in a single clamping step.
[0009]
  Moreover, the press die according to claim 3 of the present invention is the press die according to claim 1 or 2, wherein the upper cutting blade is disposed at the outer end portion of the die, and the outer end portion of the punch is The bending blade is disposed so as to face the upper cutting blade, and the lower cutting blade is disposed outside the bending blade.
  According to the present invention, it is possible to obtain a necessary product shape by performing drawing forming, outer shape punching, and bending forming on the end portion of the material in a single clamping step.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0011]
  1 to 4 are cross-sectional views of a press die 1 according to an embodiment of the present invention for each processing step. The press die 1 has an upper die 2 and a lower die 3, and a die 5 is fixed to a die base 4 of the upper die 2. A holder 7 that supports the upper punching blade 6 is provided so as to be movable relative to the die 5 in the opening / closing direction of the upper die 2 with respect to the die table 4. Further, the mold table 4 is provided with a hydraulic cylinder 8 that supports the holder 7. Further, the die 5 is in contact with the material W prior to the die 5 and has a leading pin 9 for holding the material W, and a biasing means such as a spring for biasing the leading pin 9 downward. Has ten.
[0012]
  On the other hand, a lower punching blade 12 is fixed to a mold base 11 of the lower mold 3 by a fixing block 13. The fixed block 13 is provided with a bending blade 14 so as to be movable relative to the fixed block 13 in the opening / closing direction of the upper mold 2. The bending blade 14 is biased upward with respect to the fixed block 13 by a biasing means 15 such as a spring. Further, the lower mold 3 is provided with a hydraulic cylinder 16, and the hydraulic cylinder 16 supports the punch 17 (movable part) so as to be movable relative to the mold 11 in the opening / closing direction of the upper mold 2. ing.
  In addition to the hydraulic cylinder 16, the mold base 11 of the lower mold 3 may be provided with a hydraulic cylinder 18 for supporting movable parts required at a plurality of locations depending on the product shape, if necessary. Further, the punch 17 may be supported by a plurality of hydraulic cylinders.
[0013]
  In addition, a pressure relief valve for each hydraulic cylinder is provided in the hydraulic pressure supply system to each hydraulic cylinder 8, 16 (18). The opening order of each pressure relief valve is within a range that is smaller than the pressing force of the ram of the press machine to which the press die 1 is attached. In accordance with the above, the values are set in order from a low value to a high value. In the illustrated example, the pressing force of the ram of the press machine is P, and the opening pressure of the pressure relief valve related to the hydraulic cylinder 8 is P.₈, Open the pressure relief valve pressure of the hydraulic cylinder 16 to P₁₆Then, the relationship between the pressures is expressed as P> P in order to obtain an operation sequence (pressing sequence) described later.₈> P₁₆It is set to become. On the other hand, the urging means 10 and 15 are not required for deforming the material W, and respectively determine the position of the leading pin 9 with respect to the die 5 and the position of the bending blade 14 with respect to the fixed block 13. Therefore, the urging forces of the urging means 10 and 15 are P, P₈, P₁₆It is a much smaller value than.
[0014]
  Here, the operation procedure of each part of the press mold 1 when the material W is press-molded into a necessary product shape by the press mold 1 will be described with reference to FIGS.
  First, in the mold open state shown in FIG. 1, the holder 7 and the leading pin 9 of the upper mold 2 are both located at the bottom dead center of the movable range with respect to the die 5. Further, both the bending blade 14 and the punch 17 of the lower mold 3 are located at the top dead center of the movable range with respect to the mold base 11 of the lower mold 3. A plate-shaped material W is set on the punch 17 of the press die 1 in such a state.
[0015]
  From the state shown in FIG. 1, the ram of the press machine to which the press die 1 is attached is lowered to bring the upper die 2 closer to the lower die 3. At this time, the preceding pin 9 first contacts the material W, and the material W is sandwiched between the preceding pin 9 and the punch 17. Further, when the upper die 2 is lowered, the urging force of the urging means 10 is far smaller than the ram pressing force P. Therefore, the urging means 10 is contracted and the leading pin 9 is dies. As shown in FIG. 2, the die 5 approaches the punch 17 while being pressed into the inside of the die 5, and the die 5 and the punch 17 perform drawing (or bending) on the material W. At this time, the upper punching blade 6 is also moved down together with the die 5, and the material W is held along the outer punching profile together with the lower punching blade 12.
[0016]
  From the drawing process (or bending process) shown in FIG. 2, the ram of the press machine is further lowered. Then, the pressing force P of the ram of the press machine and the opening pressure P of the pressure relief valve related to the hydraulic cylinder 8₈And the opening pressure P of the pressure relief valve for the hydraulic cylinder 16₁₆And P> P₈> P₁₆Therefore, the relief valve of the hydraulic cylinder 16 with the smallest opening pressure is opened, the hydraulic cylinder 16 is shortened, and the punch 17 is lowered. On the other hand, the relief valve of the hydraulic cylinder 8 is not opened at this time, and the hydraulic cylinder 8 maintains the original extended state, and the die 5 and the upper punching blade 6 of the upper die 2 are lowered integrally to punch the punch 17. Press down. At this time, the urging force of the urging means 15 is P, P₈, P₁₆Therefore, the bending blade 14 is also pushed down by the upper punching blade 6.
[0017]
  As a result, the lower end surface of the upper punching blade 6 moves downward relative to the upper end surface of the lower punching blade 12, and the material W can be extracted by the upper punching blade 6 and the lower punching blade 12. When the ram of the press machine is further lowered, the punch 17 continues to descend due to the shortening of the hydraulic cylinder 16. Further, the bending blade 14 is also lowered by being pushed by the upper punching blade 6, and the lower end surface of the bending blade 14 comes into contact with the fixed block 13 and stops as shown in FIG. Since the fixed block 13 is fixed to the mold base 11 of the lower mold 3, the bending blade 14 does not descend below the position shown in FIG. 3, and this position becomes the bottom dead center of the bending blade 14.
  In addition, the part shown with the code | symbol Wa in FIG. 3 is the scrap produced by the outline extraction.
[0018]
  From the punching process shown in FIG. 3, the ram of the press machine is further lowered. Then, the lowering of the punch 17 due to the shortening of the hydraulic cylinder 16 continues, but since the bending blade 14 is prevented from further descending by the fixed block 13, the lowering of the upper punching blade 6 is similarly prevented. And the aforementioned pressure relationship P> P₈Then, the pressure relief valve of the hydraulic cylinder 8 is opened, and the hydraulic cylinder 8 starts to shorten. As a result, the positions of the bending blade 14 and the upper punching blade 6 remain unchanged at the positions shown in FIG. 3, and the punch 17 and the die 5 are lowered integrally with the material W sandwiched therebetween. At this time, the end portion Wb of the material W that has been trimmed by the die 5 is pushed into the molding surface of the bending blade 14, and the end portion Wb of the material W is formed by the bending blade 14 and the die 5, as shown in FIG. Is bent.
  When the bending process of FIG. 4 is completed, the clamping of the press die 1 is also completed, and the material W is subjected to drawing, outer shape punching, and bending to form the necessary product shape in a single clamping process. Obtainable.
[0019]
  When the press mold 1 is opened, the hydraulic cylinders 8 and 16 are always supplied with pressure according to the opening pressure of each pressure relief valve from the hydraulic supply system. The hydraulic cylinders 8 and 16 start to expand. When the mold opening is completed, the holder 7 of the upper mold 2 returns to the bottom dead center of the movable range, and the punch 17 returns to the top dead center of the movable range. Further, the leading pin 9 of the upper die 2 returns to the bottom dead center of the movable range by the elastic force of the biasing means 10, and the bending blade 14 of the lower die 3 is top dead by the elastic force of the biasing means 15. Return to point.
[0020]
  The effects obtained by the embodiment of the present invention having the above-described configuration are as follows. First, the upper die 2 of the press die 1 is provided with a holder 7 which is a movable part that moves relative to the die base 4 in the opening and closing direction of the die, and the lower die 3 is provided with a die relative to the die base 11. A punch 17 is provided as a movable part that relatively moves in the mold opening and closing direction, and these movable parts 7 and 17 are supported by hydraulic cylinders 8 and 16 provided on the mold bases 4 and 11, respectively. Further, the pressure relief valve opening pressure P for each hydraulic cylinder provided in the hydraulic supply system to each hydraulic cylinder 8, 16.₈, P₁₆From a low value to a high value in a range smaller than the pressing force P of the ram of the press machine to which the press die 1 is attached, depending on the operation sequence required for each movable part at the time of clamping. Set in order (P> P₈> P₁₆).
[0021]
  That is, since the press die 1 includes the hydraulic cylinders 8 and 16 related to the operation of the movable parts 7 and 17 in the mold bases 4 and 11, the movable parts 7 and 17 are driven on the press machine side. There is no need to provide means. Therefore, even if the shape / structure of the mold is changed according to the product shape, the press mold 1 can be attached to an existing press machine and used as it is.
  Further, according to the progress of clamping of the press die 1 (in relation to the lower pressure drop of the upper die 2, that is, the pressure P of the ram), a preset opening pressure P of each relief valve is set.₈, P₁₆When the hydraulic pressure is reached, the hydraulic pressure is released from the hydraulic cylinder related to the pressure relief valve whose release pressure is set low, and the pressure released previously without particularly controlling the start of operation of the movable parts 7 and 17 It is possible to operate sequentially from a movable part supported by a hydraulic cylinder related to the relief valve. For this reason, it does not receive various restrictions like the past, and it can process by including a required processing process in the one mold clamping process of a press die along a required processing order.
[0022]
  Further, the pressure relief valve opening pressure P for each hydraulic cylinder provided in the hydraulic supply system to each hydraulic cylinder 8, 16.₈, P₁₆It is possible to easily change the operation timing of each of the movable parts 7 and 17 simply by changing the shape, and various types of press work can be easily included in a single clamping process in an optimal order. It becomes.
  Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a press die 1 that can use an existing press machine while combining a plurality of processing steps, thereby reducing the die cost. In addition, the time required for processing can be shortened.
[0023]
  By the way, the press die 1 shown in FIGS. 1 to 4 includes a holder 7 that supports the upper cutting blade 6 of the upper mold 2 and a punch 17 of the lower mold 3 as the movable parts, and supports each movable part. By forming a press die having hydraulic cylinders 8 and 16 (including hydraulic cylinder 18 and other cylinders in some cases), the outer shape punching process and the bending process are included in a single mold clamping process. However, the present invention is applied to a press mold having another structure (that is, including another processing step in a single clamping process of the press mold). It is also possible.
[0024]
  Another example will be described below with reference to FIGS. The press die 19 shown in FIGS. 5 and 6 includes the die 5 of the upper die 2, the punch 17 of the lower die 3, the inner cushion 20 and the outer cushion 21 as the movable part. Then, the outer shape punching, bending and punching steps can be included in a single clamping step of the press die 19 for processing.
  In the press mold 19 shown in FIGS. 5 and 6, the same or corresponding parts as those of the press mold 1 shown in FIGS.
[0025]
  As shown in FIG. 5A, the press die 19 has a die 5 as a movable portion that moves relative to the die base 4 of the upper die 2 in the opening and closing direction of the die. A cutting edge 22 is integrally fixed to the die 5. Further, at the end of the die 5, a convex drawn portion 5 a is formed. Further, the perforation pin 23 penetrating through the drawing portion 5a is fixed to the mold table 4, and the die 5 and the perforation pin 23 have a structure that can be relatively moved in the mold opening / closing direction. Furthermore, a spacer 24 that determines the distance at the time of the closest approach to the mold table 4 is fixed to the die 5.
  On the other hand, a punch 17, an inner cushion 20, and an outer cushion 21 are provided as movable parts that move relative to the mold base 11 of the lower mold 3 in the mold opening / closing direction. In addition, a bending blade 25 fixed to the mold base 11 is disposed in the gap between the inner cushion 20 and the outer cushion 21, and the inner cushion 20, the outer cushion 21, and the bending blade 25 are in the mold opening / closing direction. It has a structure that can move relative to each other. Further, a spacer 26 is fixed to the die base 11 for determining the distance when the punch 17 or the outer cushion 21 is closest.
[0026]
  Further, the relief valve opening pressure of the hydraulic cylinder 27 supporting the die 5 and the cutting edge 22 is set to P₁And the relief valve opening pressure of the hydraulic cylinder 28 supporting the punch 17 is P₂And the opening pressure of the hydraulic cylinder 29 that supports the inner cushion 20 and the outer cushion 21 is P₃And Further, when the pressing force of the ram of the press machine to which the press die 19 is attached is P, P> P₁> P₂> P₃And P> P₁> P₂+ P₃Set each pressure so that.
[0027]
  Here, an operation procedure of each part of the press die 19 when the material W is press-molded into a necessary product shape by the press die 19 will be described with reference to FIGS.
[0028]
  First, as shown in FIG. 5A, when the press mold 19 is started to be clamped, the die 5 and the cutting edge 22 of the upper mold 2 are located at the bottom dead center of the movable range with respect to the mold base 4. Yes. At this time, the perforation pin 23 is in a state of being housed in the drawing portion 5 a of the die 5. Further, the punch 17, the inner cushion 20, and the outer cushion 21 of the lower mold 3 are all located at the top dead center of the movable range with respect to the mold base 11 of the lower mold 3. In this state, when the plate-like material W is set in the mold and the ram of the press machine is lowered to start the mold clamping, first, as shown in FIG. The material W is sandwiched between 5a and the cutting edge 22, and the inner cushion 20 and the outer cushion 21.
[0029]
  When the ram of the press machine is further lowered from the state of FIG. 5 (a), P> P₁> P₂> P₃Therefore, the pressure relief valve of the hydraulic cylinder 29 that supports the inner cushion 20 and the outer cushion 21 with the smallest opening pressure is opened, and the inner cushion 20 and the outer cushion 21 are lowered. On the other hand, the relief valve of the hydraulic cylinder 27 that supports the die 5 and the cutting blade 22 and the pressure relief valve of the hydraulic cylinder 28 that supports the punch 17 are not opened at this time, and as shown in FIG. Further, only the inner cushion 20 and the outer cushion 21 are lowered relative to the punch 17, and the die 5 and the punch 17 can be drawn (or bent) to the material W.
[0030]
  From the drawing process shown in FIG. 5B, the ram of the press machine is further lowered. Then P> P₁> P₂+ P₃Therefore, the relief valve of the hydraulic cylinder 28 that supports the punch 17 is also opened exceeding the opening pressure, and the punch 17, the inner cushion 20, and the outer cushion 21 are pushed down by the die 5 and the cutting blade 22. At this time, as shown in FIG. 6A, the bending blade 25 fixed to the mold base 11 of the lower mold 3 protrudes to a relatively high position with respect to the inner cushion 20 and the outer cushion 21. The end portion Wb of the material W can be extracted with the cutting blade 22 and the bending blade 25, and the end portion Wb can be drawn with the bending blade 25 and the drawing portion 5a of the die 5. . The punch 17, the inner cushion 20 and the outer cushion 21 come into contact with the spacer 26 at the time of completion of the drawing with respect to the end Wb of the material W, and this position is the bottom dead center of the punch 17, the inner cushion 20 and the outer cushion 21. It becomes.
[0031]
  When the ram of the press machine is further lowered from the drawing and drawing bending process shown in FIG. 6 (a), P> P₁Therefore, the relief valve of the hydraulic cylinder 27 that supports the die 5 and the cutting edge 22 is also opened exceeding the opening pressure, and the mold table 4 of the upper die 2 approaches the die and the cutting edge 22. Then, as shown in FIG. 6 (b), the piercing pin 23 fixed to the mold table 4 is lowered relative to the die 5, and the piercing pin 23 protrudes from the draw forming portion 5a to form the material W. Perforate. When the drilling is completed, the mold table 4 of the upper mold 2 comes into contact with the spacer 24. At this point, the clamping of the press die 19 is completed, and the material W is subjected to drawing, outer shape drawing, end drawing, and perforation molding in a single clamping process to obtain a necessary product shape. Can do.
[0032]
  Further, another example shown in FIG. 7 shows a press die 30 in which the structure for the drilling step is omitted from the press die 19 described in FIGS. This press die 30 is provided with the punch 17 of the lower die 3 as the movable portion (that is, the movable portion is provided only in the lower die 3). Note that the cutting edge 22 is fixed to the die 5 and the bending blade 25 is fixed to the lower mold base as in the example of FIGS.
[0033]
  In the example of FIG. 7, the relief valve of the hydraulic cylinder that supports the punch 17 is not opened until the drawing (bending) forming step shown in FIG. 7A, and thus the punch 17 does not descend, but FIG. ), The relief valve of the hydraulic cylinder that supports the punch 17 exceeds the opening pressure, and the punch 17 starts to descend. Therefore, the bending blade 25 protrudes upward relative to the punch 17, and as shown in FIG. 7 (c), it is possible to carry out the outer shape drawing and the drawing to the end portion Wb of the material W. Become. When the drawing of the material W to the end Wb shown in FIG. 7C is completed, the clamping of the press die 30 is completed, and the material W is drawn and the outer shape is removed in a single clamping process. The required shape of the product can be obtained by forming each end drawing.
[0034]
  All examples shown in the drawings illustrate the case where each movable part is moved at a necessary timing by supporting the movable part with a hydraulic cylinder and setting the release pressure of the relief valve of the hydraulic cylinder to a predetermined pressure. However, it is also possible to use, for example, urethane or a tanker cylinder as the support means for the movable part that performs the same function.
  Further, by combining another actuator like the conventional mold with the press mold according to the embodiment of the present invention, it is possible to drive a plurality of double-acting parts so that more complicated processing can be performed once. It is possible to perform in the tightening process.
[0035]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, the present invention provides a press die that enables the use of an existing press machine while combining a plurality of processing steps, and reduces equipment costs and processing time. Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a press mold according to an embodiment of the present invention, showing a mold open state.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in the drawing process of the press die shown in FIG.
3 is a schematic cross-sectional view showing a state in a stamping process of the press die shown in FIG. 1. FIG.
4 is a schematic cross-sectional view showing a state when clamping of the press die shown in FIG. 1 is completed. FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the press die according to the embodiment of the present invention, showing each stage of the machining process.
6 is a schematic cross-sectional view showing a processing step subsequent to FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a mold structure showing still another example of the press mold according to the embodiment of the present invention, and shows each stage of the machining process.
[Explanation of symbols]
  1, 19, 30 Press dies
  2 Upper mold
  3 Lower mold
  4, 11 type stand
  5 dice
  6 Top cutting blade
  7 Holder
  8, 16, 18, 27, 28, 29 Hydraulic cylinder
  9 Leading pin
  10, 15 Energizing means
  12 Bottom cutting blade
  13 Fixed block
  14 Bending blade
  17 Punch
  20 Inner cushion
  21 Outer cushion
  22 Cutting blade
  23 Drill pin
  24, 26 Spacer
  25 Extraction blade
  W material

Claims

It has an upper die that is raised and lowered by a ram of a press machine, and a lower die, and is supported by the upper die base so as to be relatively movable in the opening and closing direction of the upper die by a die and a hydraulic cylinder. And a top cutting blade supported by the holder, and the die comes into contact with the material prior to the die and holds a leading pin for holding the material downward. And a spring for biasing
The lower mold base includes a punch supported by a hydraulic cylinder so as to be movable relative to the lower mold base, a fixed block, a lower cutting blade fixed to the fixed block, and a fixed block by a spring. And a bending blade provided so as to be movable relative to the fixed block in the opening / closing direction of the upper mold,
The pressure applied to the ram, the opening pressure of the pressure relief valve associated with the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the upper mold base, and the hydraulic cylinder that supports the punch provided on the lower mold base The relationship between the pressure relief valve opening pressure and the opening pressure of the upper die is set so that the relation between the pressure relief valve and the opening pressure becomes higher in this order. A pressing die characterized in that the urging force of the spring and the urging force of the spring related to the bending blade provided on the lower mold base are set to a much smaller value.

The upper mold holder and the leading pin are both located at the bottom dead center of the movable range with respect to the die, and the lower mold bending blade and punch are both located at the top dead center of the movable range with respect to the lower mold base. From the mold open state where a plate-like material is set on the punch,
As the ram descends, the upper die approaches the lower die, the leading pin comes into contact with the material, the spring related to the leading pin contracts, and the leading pin is pushed into the die. Close to the punch, the die and the punch, the material is drawn or bent,
Further, when the ram is lowered, the upper die and the upper punching blade are lowered integrally, and the pressure relief valve for the hydraulic cylinder supporting the punch provided on the lower die base is opened. While the hydraulic cylinder is shortened, the spring associated with the bending blade is contracted, the punch and the curved blade are lowered, and the material is punched out by the upper punching blade and the lower punching blade fixed to the fixed block. I,
Further, as the ram descends, the lowering of the punch continues due to the shortening of the hydraulic cylinder that supports the punch, but the lowering of the bending blade and the upper punching blade is blocked by the fixed block, and the upper die The pressure relief valve related to the hydraulic cylinder that supports the holder provided on the mold base is opened, the hydraulic cylinder is shortened, and the punch and the die are integrally lowered while holding the material, and the bending blade and the 2. The press die according to claim 1, wherein the die is brought into a state in which the end of the material is bent and molded by a die.

The upper punching blade is disposed at the outer end of the die, the bending blade is disposed at the outer end of the punch so as to face the upper punching blade, and the lower punching is disposed outside the bending blade. The press die according to claim 1 or 2, wherein a blade is disposed.