JP5210365B2 - プレス成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などのパネル縁部を曲げ加工等する金型において、複雑な形状を回動体によって負角成形するプレス成形用金型に関するものである。

従来、プレス金型も成型方法において負角になる部分の成形を行う金型構造は、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、回動体４ｃがエアシリンダ６等によって下型１０本体にセットされる。上型にセットされているワークの押さえの役目である圧力源を有装したパッド２が、前記回動体４ｃと固定ポンチ５を押さえる。そして、加工カム３が前進して、ワークの縁部を加工する。このような、略Ｌ字状の回動体４ｃが図９に示すように、ａ点を中心に回動移動するもののほか、図１０に示すように、円柱体の回動カム４ｄが回動する構造のもの（特許文献１，２参照）が知られている。

特開２００２−２６３７５２号公報 特開２００２−２６３７５３号公報

しかし、従来のプレス成形用金型１ａ，１ｂにおいては、前記パッドが押さえつける圧力が何十トンと非常に大きいので、その回動方向の力に対して構造的に弱くなる。そこで、前記加工カムの押さえをパッドの接触より早くするということで、回動体の回転を防いでいる。それでも、前記加工カムではパッドの力に対抗することはできない。よって、高品質の製品を加工するには構造的に無理がある。

そこで、図１１（Ａ）に示すように、回動体４ｃの前方に、スライドプレート４ｅを設け、その下方にスライドブロック１４と、該スライドブロック１４を作動させるエアシリンダ６を設ける。前記スライドブロック１４の先端テーパ部において、スライドプレート４ｅの角部のＲ部を押しつけながら回動体４ｃを回転させ、その回動体４ｃをセットし、更に、当該回動体４ｃを前方にスライドブロック１４をストロークさせる構造にする。

前記構造によって、前記パッド２の力を回動体４ｃで受けることができるようになる。更に、加工のスラストも受けることができて、製品の品質が向上する。しかしながら、この構造においては、回動体４ｃのセットはエアシリンダ６でできるが、回動体４ｃの戻しができないのである。図１１（Ｂ）に示すように、回動した回動体４ｃを戻すために、スプリングとロラーベアリングとをセットしたスライドピン１５で持ち上げる方法が採用されているが、これには、
１）スプリングの与圧で回動体を保持しなければならないので、スプリングの強さの設
定が難しくなり、該スプリングを強くするとスライドブロックが入りにくくなる。
２）コストが嵩むようになり、設置用のスペースも必要となる。
３）確実に回動体を回動させるか否かの判定が設計段階で見極めが困難である。
４）回動体の戻し用の駆動手段（エアシリンダなど）を別に設けると、部品点数が増
加する。
等の解決すべき課題がある。本発明に係るプレス成形用金型は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るプレス成形用金型の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
上型に固着されて上下に昇降自在でワークを押さえるパッドと、
前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有する加工用スライドカムと、
ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が下型に支持され回動自在に支持され外力で回動する回動カムと、
前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動装置とを少なくとも有してなる負角成形用のプレス金型において、
前記回動装置を構成するスライドブロックは、前進する前部分に前記回動カムを所定方向に回転させるカム面を有するとともに後退する後部面に前記回動カムを元の位置に戻すように回転させる回転作用面が設けられてなり、
前記回動カムは、前記スライドブロックが後退するときに当該スライドブロックの回転作用面に当接してこの回動カムを加工前の元の位置に復帰させる復帰用作動ブロックが設けられてなり、
前記復帰用作動ブロックは、後退するスライドブロックの回転作用面と当接する部位に、この衝突時の衝撃を緩和させる、付勢力でピンを前記復帰用作動ブロック側の当接面から突出させた衝撃吸収手段が設けられていることである。

また、前記復帰用作動ブロックは、回動カムの下面に垂設され、回動装置のロッドを跨ぐように門型に形成されていて、この門型の柱部分に衝撃吸収手段が設けられていること、；
前記スライドブロックには、所定の停止位置において壁面に当接した際の衝撃を緩和させる、衝撃吸収部材が当該スライドブロックの先端面から突出させるとともに嵌装される前記衝撃吸収部材の外径よりも大きな径の奥部を有した凹部に設けられていること、；
前記回動装置を構成する直線移動駆動装置とスライドブロックとは、このスライドブロックの長手方向の軸心に直交する横方向から当該スライドブロックに嵌装されるジョイントブロックと、該ジョイントブロックにＬ字形ブロックの一端側が固着され他端側の門形支柱でエアシリンダーのロッドの回止めをする回止めブロックとを介して連結されていること、；
を含むものである。

本発明のプレス成形用金型によれば、回動カムを負角成形時に所定の位置に回転させてセットする回動装置により、前記回動カムを成形前の元の位置に戻すことができるようになり、回動カムをパッドの押圧力で回転しないように前記回動装置で受けるとともに、回動カムを復帰させるのに必要な部品点数が少なく押さえられて、コストダウンを図ることができる。
また、回動装置のスライドブロックにおいて、負角成形時に回動カム用支持面が前記パッドの加工押圧力に対して直交する方向で受けるように配設されることで、回動カムの回転を完全に防止できる。そして、直線移動駆動装置である例えばエアシリンダをスライドブロックとジョイント部材を介して連結することで、エアシリンダのセンターに平行に力を掛けられるようになり、各種のエアシリンダを使用することができる。

更に、復帰用作動ブロックには、後退するスライドブロックの回転作用面と当接する部位に、この衝突時の衝撃を緩和させる衝撃吸収手段が設けられているので、回動装置のエアシリンダなどを保護することができる。そして、この衝撃吸収手段によって、回動装置における駆動手段としてのエアシリンダ等における押圧・引張作用手段のセンターに力が掛かるように保護することができる。また、スライドブロックの先端側にも衝撃吸収部材を設けることで、衝撃音を防止してスライドブロックと金型の保護となる。このように数々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係るプレス成形用金型１の負角成形時の一部拡大側面図である。 同本発明のプレス成形用金型１の成形前における一部拡大側面図である。 同本発明のプレス成形用金型１におけるスライドブロック７の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）である。 同本発明のプレス成形用金型１におけるジョイントブロック８の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）である。 同本発明のプレス成形用金型１における回止めブロック１２のが側面図（Ａ）、平面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）である。 同本発明のプレス成形用金型１におけるジョイントブロック８とエアシリンダのロッド６との継手構造を説明する一部拡大側面図である。 同本発明のプレス成形用金型１における復帰用作動ブロック９の側面図（Ａ）、平面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）である。 同本発明のプレス成形用金型１において、回動カム４をセットした状態の側面図（Ａ）と、セットする前の状態の側面図（Ｂ）である。 同本発明のプレス成形用金型１の一部を下から見た状態の斜視図である。 従来例に係るプレス成形用金型１ａにおいて、回動カム４ｃをセットした状態の側面図（Ａ）と、セットする前の状態の側面図（Ｂ）である。 同従来例に係るプレス成形用金型１ｂにおいて、円柱型の回動カム４ｄをセットした状態の側面図（Ａ）と、セットする前の状態の側面図（Ｂ）である。 同従来例に係るプレス成形用金型１ａにおいて、回動カム４ｃをセットした状態の側面図（Ａ）と、セットする前に戻す様子を示す側面図（Ｂ）である。

本発明に係るプレス成形用金型１は、図１乃至図２に示すように、上金型によってワークＷを押さえるパッド２の力を回動カム４で受けられるようにして、且つ、回動カム４をセットする回動装置６によって前記回動カム４を成形前の位置に戻すようにしたものである。

前記プレス成形用金型１は、図１乃至図２に示すように、上型に固着されて上下に昇降自在でワークＷを押さえるパッド２と、前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面３ａに沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃３ｂを有する加工用スライドカム３と、ワークＷの負角部を形成する寄曲げ部４ａを有するとともに前記スライドカム用のカム面４ｂを有して全体が下型１０に回動自在に支持され外力で回動する回動カム４と、前記回動カム４をワーク加工位置に回動させる回動装置６とを少なくとも有してなる負角成形用のプレス金型１である。

前記回動装置６の構成は、図１と図３乃至図６に示すように、エアシリンダ６ａと、ロッド６ｂと、支持台６ｃと、スライドブロック７と、ジョイントブロック８とで構成されている。

前記エアシリンダ６ａは、そのシリンダ両側から突出するピボットを支持台６ｃで揺動自在に支持されるトラニオン形であり、回動装置６においてはスラストの力がロッド６ｂに付加されないように、ジョイント部材を連結部に採用し介してあるので、このほか、フート形、クレビス形などを採用することができる。ロッド６ｂの先端部にはネジ部である連結部８ａが形成されている。更に、前記ロッド６ｂの前端側には、回止め用に円筒外周面を面取りした平坦部６ｄが形成されている。前記連結部８ａは、スライドブロック７に嵌装されるジョイントブロック８（図４及び図６参照）のネジ部８ｄに螺着される。

前記スライドブロック７は、図１及び図３に示すように、前進する前部分に前記回動カム４を所定方向（図１の矢印方向）に回転させるカム面７ａを有するとともに、後退する後部面に前記回動カム４を元の位置に戻すように回転させる回転作用面７ｂが設けられている。

また、矩形状のジョイントブロック８を長手方向の軸心に直交する横方向から挿入するようにしたジョイントブロック用空間部７ｃが後部に設けられている。更に、前部の前端面中心には、凹部７ｄが形成され、その凹部７ｄにウレタン樹脂１１がその一端を当該凹部７ｄから前方向に突出させた状態にして、圧入されている。符号７ｅは、前記空間部７ｃの後方側への開口部を示しており、符号７ｆは、下型等に設けられるガイド溝によって、前後方向へガイドされるガイド部を示している。

また、前記回動装置６のスライドブロック７は、負角成形時に回動カム用支持面７ｇが、前記パッド２の加工押圧力に対して直交する方向で受けるように配設されている。

前記ジョイントブロック８は、図４に示すように、矩形状の頭部８ｂと、これよりも細い本体部があって、その本体部に前後方向の連結部８ａを螺着させるネジ部８ｄが貫通して設けられ、上下方向に取付け面８ｅから中心に貫通させてネジ部８ｃが設けられている。前記取付け面８ｅは、図６に示す回止めブロック１２をボルト１３で固定するための取付け面である。このジョイントブロック８が、図６に示すように、前記スライドブロック７の後部の空間部７ｃに横方向から挿入して装着されるものである。

前記回止めブロック１２は、図５に示すように、全体がＬ字形の鋼製ブロックであり、取付け用ようボルトを挿通させる穴１２ａが設けられるとともに、図５（Ｃ）に示すように、門形支柱１２ｂ，１２ｃがあって、図６に示すように、ロッド６ｂを支柱１２ｂ，１２ｃ間に貫挿させて、ロッド６ｂを跨ぐようになっている。また、この支柱１２ｂ，１２ｃの側壁面により、ロッド６ｂの平坦部６ｄに適宜クリアランスをおいて両側に側壁面が近接配置されるので、当該ロッド６ｂの回り止めとなっている。

前記回動カム４には、図１に示すように、前記スライドブロック７が後退するときに当該スライドブロック７の回転作用面７ｂに当接してこの回動カム４を加工前の元の位置に復帰させる復帰用作動ブロック９が設けられてなる。

前記復帰用作動ブロック９は、図１及び図７に示すように、後退するスライドブロック７の回転作用面７ｂと当接する部位に、この衝突時の衝撃を緩和させる、付勢力となるコイルスプリング９ａでピン９ｂを前記復帰用作動ブロック側の当接面９ｃから突出させ、前記コイルスプリング９ａの抜け止めとしてスクリュープラグ９ｇが固設されてなる衝撃吸収手段が設けられている。

前記復帰用作動ブロック９は、回動カム４の下面にボルトをボルト穴９ｄから挿通させて締結・固定されて垂設される。また、図８−Ｂに示すように、回動装置６のロッド６ｂを跨ぐように門型に形成されていて、この門型の柱部分９ｅ，９ｆに前記衝撃吸収手段が設けられている。

以上の様に形成された本発明に係る発明のプレス成形用金型１を使用すると、このプレス成形用金型１を上下の金型に装着する。そして、図２の回動カム４のセット前の状態から始まる。ワークＷを金型にセットして、回動装置６のエアシリンダ６ａを駆動させる。

前記エアシリンダ６ａのロッド６ｂが前進する。すると、ロッド６ｂ先端部のジョイントブロック８が前進して、適宜クリアランスを有して嵌合されている空間部７ｃから押圧して、スライドブロック７をスライドプレート１０ａ上で前進させる。

前記スライドブロック７は、下型のガイド溝等のガイド手段によってガイド部７ｆがガイドされて前進する。それにより、スライドブロック７のカム面７ａがスライドプレート４ｅに当接してこれを押し上げ、回動カム４がａ点を中心にして反時計方向に回転する。

前記回動カム４が反時計方向に回転して図１に示す状態になると、スライドブロック７は、先端部が固定ポンチ５の縦壁面に当接して、ウレタン樹脂１１によって当接の際の衝撃が緩和される。また、回動カム４の上部の寄曲げ部４ｂと加工用スライドカム３の寄曲げ刃３ｂおよびパッド２により、ワークＷの縁部が曲げ加工される。パッド２の大きな加工力が、回動カム４直下の前記スライドブロック７によって受けられる。

次に、図１の状態から図２の状態に戻す。前記投げ加工されたワークＷを離型させるために、前記パッド２が上型とともに上昇し、加工用スライドカム３もカム面３ａに沿って後退する。そして、回動装置６のエアシリンダ６ａが駆動して、ロッド６ｂが後退する。それにより前記ロッド６ｂの先端のジョイントブロック８が後退し、空間部７ｃの内壁に頭部８ｂが係合してスライドブロック７が後退させられる。

前記スライドブロック７が下型のガイド溝などでガイド部７ｆがガイドされて後退すると、図２に示すように、スライドプレート４ｅが平坦な水平面からカム面７ａへと移動してａ点を中心に時計方向へ回転する。また、スライドブロック７の後部の回転作用面７ｂが、復帰用作動ブロック９のピン９ｂに当接して、このピンをコイルスプリング９ａの付勢力に抗して後方に押し込む。

前記ピン９ｂを後方へ押し込んだ後に、前記回転作用面７ｂが前記復帰用作動ブロック９の当接面９ｃに当接する。そして、そのまま、スライドブロック７が復帰用作動ブロック９を後方に押し込むことで、復帰用作動ブロック９と一体になっている回動カム４がａ点を中心に時計方向に回転する。

図２に示すように、スライドブロック７がロッド６ｂによって所定の位置まで引き戻され、復帰用作動ブロック９が回動カム４とともに時計方向に回転して元の位置に戻り、上型は上死点に戻る。

こうして、最初の状態となり、図８−Ａ（Ａ）と同図８−Ａ（Ｂ）の状態を繰り返すのである。前記スライドブロック７においては、回動カム４のスライドプレート４ｅに当接する上部平坦面の幅を、回転作用面７ｂと復帰用作動ブロック９の当接面９ｃまでの距離幅よりも狭くしておいて、スムーズに前記スライドプレート４ｅがカム面７ａに滑り落ちるようにするものである。

また、エアシリンダ６ａのロッド６ｂに、前後方向の力のみが作用するように、スライドブロック７の空間部７ｃには、ジョイントブロック８が横方向から嵌装させる（横抜き）ようにしてある。

また、図８−Ｂに示すように、前記復帰用作動ブロック９は、門型に形成してあるので、前記ロッド６ｂを跨ぐように装着され、エアシリンダ６ａとの干渉が防止されている。

本発明に係るプレス成形用金型は、負角成型用の略Ｌ字形タイプの回動カムの場合に限らず、円柱タイプの回動カムにも適用することができるものである。

１ プレス成形用金型、 １ａ プレス成形用金型、
１ｂ プレス成形用金型、
２ パッド、
３ 加工用スライドカム、 ３ａ カム面、
３ｂ 寄曲げ刃、
４ 回動カム、 ４ａ 寄曲げ部、
４ｂ カム面、 ４ｃ 従来の回動カム、
４ｄ 従来における円柱型の回動カム、
４ｅ，４ｆ スライドプレート、
５ 固定ポンチ、
６ 回動装置（エアシリンダ）、 ６ａ シリンダ、
６ｂ ロッド、 ６ｃ 支持台、
６ｄ 平坦部、
７ スライドブロック、 ７ａ カム面、
７ｂ 回転作用面、 ７ｃ 空間部、
７ｄ 凹部、 ７ｅ 開口部、
７ｆ ガイド部、
８ ジョイントブロック、
８ａ 連結部、 ８ｂ 頭部、
８ｃ ネジ部、 ８ｄ ネジ部、
８ｅ 取付け面、
９ 復帰用作動ブロック、 ９ａ コイルスプリング、
９ｂ ピン、 ９ｃ 当接面、
９ｄ ボルト穴、 ９ｅ，９ｆ 柱部分、
９ｇ スクリュープラグ、
１０ 下型、 １０ａ スライドプレート、
１１ ウレタン樹脂、
１２ 回止めブロック、
１３ ボルト、
１４ スライドブロック、
１５ スライドピン。

Claims (4)

1. 上型に固着されて上下に昇降自在でワークを押さえるパッドと、
   前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有する加工用スライドカムと、
   ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が下型に支持され回動自在に支持され外力で回動する回動カムと、
   前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動装置とを少なくとも有してなる負角成形用のプレス金型において、
   前記回動装置を構成するスライドブロックは、前進する前部分に前記回動カムを所定方向に回転させるカム面を有するとともに後退する後部面に前記回動カムを元の位置に戻すように回転させる回転作用面が設けられてなり、
   前記回動カムは、前記スライドブロックが後退するときに当該スライドブロックの回転作用面に当接してこの回動カムを加工前の元の位置に復帰させる復帰用作動ブロックが設けられてなり、
   前記復帰用作動ブロックは、後退するスライドブロックの回転作用面と当接する部位に、この衝突時の衝撃を緩和させる、付勢力でピンを前記復帰用作動ブロック側の当接面から突出させた衝撃吸収手段が設けられていること、
   を特徴とするプレス成形用金型。
2. 復帰用作動ブロックは、回動カムの下面に垂設され、回動装置のロッドを跨ぐように門型に形成されていて、この門型の柱部分に衝撃吸収手段が設けられていること、
   を特徴とする請求項１に記載のプレス成形用金型。
3. スライドブロックには、所定の停止位置において壁面に当接した際の衝撃を緩和させる、衝撃吸収部材が当該スライドブロックの先端面から突出させるとともに嵌装される前記衝撃吸収部材の外径よりも大きな径の奥部を有した凹部に設けられていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載のプレス成形用金型。
4. 回動装置を構成する直線移動駆動装置とスライドブロックとは、このスライドブロックの長手方向の軸心に直交する横方向から当該スライドブロックに嵌装されるジョイントブロックと、該ジョイントブロックにＬ字形ブロックの一端側が固着され他端側の門形支柱でエアシリンダーのロッドの回止めをする回止めブロックとを介して連結されていること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプレス成形用金型。

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