(57)【要約】【課題】生産性を高めることができるプレス成形装置及びプレス成形方法を提供する。【解決手段】プレス成形装置１０は、ワーク２００が載置されるダイ２５と、ダイ２５に対して進退可能に設けられ、ワーク２００から製品を打ち抜くパンチ７０と、ダイ２５の内部に設けられる押圧部材３５を有し、押圧部材３５をパンチ７０に向けて付勢することでワーク２００に背圧を付与する背圧装置３０とを備える。また、プレス成形装置１０が、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、ワーク２００をダイ２５の上方に持ち上げるリフトアップ機構４０と、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作を遅延させる遅延装置１２０とを備える。【選択図】図１
2020146731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置されるダイと、
前記ダイに対して進退可能に設けられ、前記ワークから製品を打ち抜くパンチと、
前記ダイの内部に設けられる押圧部材を有し、当該押圧部材を前記パンチに向けて付勢することで前記ワークに背圧を付与する背圧装置と、
前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記ワークを前記ダイの上方に持ち上げるリフトアップ機構と、
前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記パンチの退避動作に対して前記押圧部材の上昇動作を遅延させる遅延装置と、を備える、
プレス成形装置。
【請求項２】
前記背圧装置は、前記押圧部材を上方に向けて付勢する付勢部と、前記押圧部材と前記付勢部との間に介在する介在部と、を備えており、
前記遅延装置は、前記パンチの退避動作が開始されてから所定期間にわたり、前記介在部の上方への変位を規制することで、前記パンチの退避動作に対して前記押圧部材の上昇動作を遅延させる、
請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項３】
前記付勢部は、ガスシリンダである、
請求項２に記載のプレス成形装置。
【請求項４】
前記遅延装置は、
前記介在部の前記上面に対向する下端を有し、前記パンチの進退方向に沿って変位可能に設けられた下側ピンと、
前記下側ピンの上端に接離可能な下端を有し、前記パンチの進退方向に沿って前記パンチと共に変位する上側ピンと、
前記上側ピンの上端に対向する対向面と、前記対向面の一部に設けられ、前記上側ピンの上端を収容可能な凹部とを有し、前記パンチの進退方向に沿って前記パンチと共に変位する一方、前記パンチが下死点よりも上方の所定位置と前記下死点との間に位置するときには昇降しない切替部材と、
前記上側ピンの上端が前記凹部に収容される収容位置と前記対向面に対向する対向位置との間で前記切替部材を変位させる駆動機構と、を備え、
前記パンチによる前記製品の打ち抜きが行われている間は、前記切替部材が前記収容位置に設定される一方、前記パンチが前記下死点から前記所定位置まで退避するまでの間は、前記切替部材が前記対向位置に設定されることで、前記上側ピン及び前記下側ピンが互いに接触した状態で前記対向面と前記介在部の上面との間に挟持される、
請求項２または請求項３に記載のプレス成形装置。
【請求項５】
前記切替部材は、前記パンチの前記進退方向に沿って延びる軸線を中心として回動可能に設けられており、
前記駆動機構は、前記軸線を中心に前記切替部材を前記収容位置と前記対向位置との間で回動させる、
請求項４に記載のプレス成形装置。
【請求項６】
前記押圧部材の内部には、前記パンチに向けて付勢され、前記押圧部材の上面よりも上方に前記製品を持ち上げるリフタが出没可能に設けられている、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプレス成形装置。
【請求項７】
前記パンチの内部には、前記リフタにより前記製品が持ち上げられる際に、前記製品の上面を押さえることで当該製品の姿勢を保持する保持ピンが出没可能に設けられている、
請求項６に記載のプレス成形装置。
【請求項８】
ワークが載置されるダイに対してパンチを進退させることで前記ワークから製品を打ち抜く際に、パンチとは反対側から押圧部材によって前記ワークに背圧を付与するプレス成形方法において、
前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記ワークを前記ダイの上方に持ち上げるとともに、前記パンチの退避動作に対して前記押圧部材の上昇動作を遅延させる、
プレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形装置及びプレス成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、外周に歯部を有する製品のプレス成形方法が開示されている。同文献１に記載のプレス成形方法では、まず、素材をプレスすることにより、外周が素材に繋がった状態の中間製品を半抜き加工する。これと同時に、中間製品の中央部分を加圧し、当該中央部分の肉を外周に向けて移動させる。次に、中間製品を素材側に押し戻して中間製品の外周と素材との繋がりを切断する。最後に、中間製品を素材から分離するとともに、中間製品の中央部分を打ち抜く。これにより、上記製品が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１７６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の方法のように、剪断面に精度が要求される製品の打ち抜きにおいては、当該精度を確保するために、加工工程が多く手間を要するものとなっている。
【０００５】
本発明の目的は、生産性を高めることができるプレス成形装置及びプレス成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためのプレス成形装置は、ワークが載置されるダイと、前記ダイに対して進退可能に設けられ、前記ワークから製品を打ち抜くパンチと、前記ダイの内部に設けられる押圧部材を有し、当該押圧部材を前記パンチに向けて付勢することで前記ワークに背圧を付与する背圧装置と、前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記ワークを前記ダイの上方に持ち上げるリフトアップ機構と、前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記パンチの退避動作に対して前記押圧部材の上昇動作を遅延させる遅延装置と、を備える。
【０００７】
ダイとパンチとによりワークから製品を打ち抜く際に、ダイの内部に設けられる押圧部材によってワークに背圧を付与することにより、製品の加工精度を高めることができる。
ただし、ワークから製品を一度に打ち抜く場合には、製品を打ち抜くことによって形成されたワークの打ち抜き孔に、背圧装置によって当該製品が押し戻される、所謂プッシュバックが生じるおそれがある。こうしたプッシュバックの発生は、特に、外周に多数のギア部を有する製品においては好ましくない。
【０００８】
この点、上記構成によれば、パンチがダイから退避する際に、リフトアップ機構によりワークがダイの上方に持ち上げられる一方、遅延装置によりパンチの退避動作に対して押圧部材の上昇動作が遅延される。これにより、ワークから打ち抜かれた製品をダイの内部の押圧部材上に残留させたままでワークが持ち上げられるようになる。このため、ワークから製品を一度に打ち抜く場合であっても、上述したプッシュバックの発生を抑制できる。したがって、プレス成形の生産性を向上させることができる。
【０００９】
また、上記目的を達成するためのプレス成形方法は、ワークが載置されるダイに対してパンチを進退させることで前記ワークから製品を打ち抜く際に、パンチとは反対側から押圧部材によって前記ワークに背圧を付与する。前記パンチが前記ダイから退避する際に、前記ワークを前記ダイの上方に持ち上げるとともに、前記パンチの退避動作に対して前記押圧部材の上昇動作を遅延させる。
【００１０】
同方法によれば、上記プレス成形装置による効果に準じた効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プレス成形における生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プレス成形装置及びプレス成形方法の一実施形態について、プレス成形装置の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態の背圧装置及び遅延装置を示す斜視図。
【図３】同実施形態の上型を示す図であって、Ａ部において図１とは異なる部分における断面を示す断面図。
【図４】同実施形態の切替部材を回動プレート側から視た図であって、（ａ）は、回動プレートが対向位置にあるときの状態を示す底面図、（ｂ）は、回動プレートが収容位置にあるときの状態を示す底面図。
【図５】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、上側ピンと下側ピンとが当接した状態を示す断面図。
【図６】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、上型ピンの上端が切替部材の凹部に収容された状態を示す断面図。
【図７】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、ワークの貫通孔に芯金が挿入された状態を示す断面図。
【図８】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、パンチによりワークから製品が打ち抜かれた状態を示す断面図。
【図９】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、回動プレートが収容位置から対向位置に切り替えられた状態を示す断面図。
【図１０】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、ワークの貫通孔から芯金が退避した状態を示す断面図。
【図１１】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、パンチがワークから退避した状態を示す断面図。
【図１２】同実施形態のプレス成形方法を示す図であって、リフタにより製品が持ち上げられた状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図１２を参照して、プレス成形装置及びプレス成形方法の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のプレス成形装置１０は、同図の右方から左方に向けて搬送される板状のワーク２００から製品Ｐを打ち抜くためのものである。本実施形態における製品Ｐは、外周にギア部を有するギア部品である。なお、以降において、ワーク２００の搬送方向（同図の左右方向）を搬送方向Ｘと称する。
【００１４】
プレス成形装置１０は、搬送されたワーク２００が載置されるダイ２５を有する下型２０と、ダイ２５に対して上下方向に沿って進退可能に設けられ、ワーク２００から製品Ｐを打ち抜くパンチ７０を有する上型５０とを備えている。上型５０は、上下方向に往復動するスライダ（図示略）に連結されており、下型２０に対して進退可能に設けられている。
【００１５】
まず、下型２０の構成について説明する。
＜下型２０＞
図１に示すように、下型２０は、基台２１上に配置されるダイホルダ２２と、ダイホルダ２２の上部に固定され、ダイ２５を収容するダイプレート２３とを備えている。ダイ２５の内周面には、ギア部が形成されている。
【００１６】
ダイホルダ２２の内部には、基台２１に固定された複数（本実施形態では５つ）のガスシリンダ３１が設けられている。各ガスシリンダ３１は、シリンダ３１ａと、シリンダ３１ａ内を往復動可能に設けられ、上方に向けて突出するピストンロッド３１ｂとを有している。シリンダ３１ａとピストンロッド３１ｂとの間には、窒素などのガスが充填されている。ピストンロッド３１ｂは、シリンダ３１ａ内のガスの圧力によって上方に向けて付勢されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、各ガスシリンダ３１のピストンロッド３１ｂの先端には、平面視略菱形状をなす板状の介在部３２が連結されている。介在部３２は、各ガスシリンダ３１により上方に向けて付勢されているとともに、ダイプレート２３の下面に当接している。
【００１８】
介在部３２の搬送方向Ｘにおける中央部には、複数（本実施形態では６つ）の支持ピン３３が突設されている。各支持ピン３３は、ダイプレート２３に形成された貫通孔２３ａに挿通されている。各支持ピン３３の上端は、ダイ２５の内部に位置している。
【００１９】
各支持ピン３３の上端にはダイ２５の内部に配置される円板状のベースプレート３４が連結されている。
ベースプレート３４の上面には、中心孔３５ａを有し、外周にギア部が形成された押圧部材３５が設けられている。中心孔３５ａは、上部の直径よりも下部の直径が大きい段付き孔である。
【００２０】
本実施形態では、ガスシリンダ３１、介在部３２、各支持ピン３３、ベースプレート３４、及び押圧部材３５により背圧装置３０が構成されている。背圧装置３０は、押圧部材３５をガスシリンダ３１によりパンチ７０に向けて付勢することで、ワーク２００に背圧を付与するための装置である。
【００２１】
図１に示すように、押圧部材３５の中心孔３５ａの内部には、圧縮ばね３６によりパンチ７０に向けて付勢されたリフタ３７が出没可能に設けられている。リフタ３７は、下方に開口した凹部３７ａを有する有底円筒状をなしている。圧縮ばね３６の上端及び下端はリフタ３７の凹部３７ａの底面及びベースプレート３４の上面にそれぞれ連結されている。リフタ３７の下端には外周側に向けて全周にわたって突出したフランジ部が形成されている。同フランジ部が押圧部材３５の中心孔３５ａの段付き部に当接することで、リフタ３７の押圧部材３５に対する抜け止めがなされている。
【００２２】
ダイプレート２３におけるダイ２５の搬送方向Ｘの両側には、ダイプレート２３を上下方向に貫通する一対の貫通孔２３ｂが形成されている。各貫通孔２３ｂには、下側ピン２４が挿通されている。各下側ピン２４の下端は、介在部３２の上面に対向している。より詳しくは、各下側ピン２４は、介在部３２における搬送方向Ｘの両側に位置している。（図２参照）。本実施形態では、各下側ピン２４は、介在部３２の上面に連結されている。したがって、各下側ピン２４は、ガスシリンダ３１のピストンロッド３１ｂの往復動に伴って上下方向に沿って変位可能に設けられている。なお、介在部３２がダイプレート２３の下面に当接している状態においては、各下側ピン２４の上端がダイプレート２３の上面から突出している。
【００２３】
下型２０における搬送方向Ｘの上流側（図１の右方）には、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、より詳しくは、上型５０が下型２０から退避する際に、ワーク２００をダイ２５の上方に持ち上げるリフトアップ機構４０が設けられている。リフトアップ機構４０は、下型２０に連結されたベース部４１と、ワーク２００を上下方向において挟持するクランプ部４３とを備えている。ベース部４１には、上方に開口した収容部４２が形成されている。収容部４２内には、圧縮ばね４４が設けられている。クランプ部４３は、収容部４２に設けられた圧縮ばね４４により上方に向けて付勢されている。
【００２４】
次に、上型５０の構成について説明する。
＜上型５０＞
上型５０は、天板５１と、天板５１の下面に固定され、ガスシリンダ６０を収容するハウジング５２と、パンチ７０を保持するパンチホルダ８０と、ワーク２００を下型２０に押さえつけるとともに、パンチ７０を上下方向に沿って案内するストリッパバッキング９０とを備えている。なお、ガスシリンダ６０は、ガスシリンダ３１と同様の構成を有している。
【００２５】
まず、パンチ７０の構成について詳細に説明する。
＜パンチ７０＞
パンチ７０は、押圧部材３５に対向して設けられている。パンチ７０の外周には、ギア部が形成されている。パンチ７０の中心部には、パンチ７０を上下方向に貫通する貫通孔７０ａが形成されている。貫通孔７０ａには、上下方向に延在する芯金７１が挿通されている。芯金７１の上端はパンチホルダ８０に固定されている。
【００２６】
なお、本実施形態では、プレス成形装置１０による製品Ｐの打ち抜き工程よりも前の工程において、ワーク２００のうちパンチ７０により打ち抜かれる予定の部分に貫通孔２０１が予め形成されている。製品Ｐの打ち抜き時に芯金７１が貫通孔２０１に挿通されることで、貫通孔２０１の変形が抑えられ、パンチ７０によりワーク２００から製品Ｐを安定して打ち抜くことができる。なお、貫通孔２０１の直径は、リフタ３７の直径よりも小さい。
【００２７】
パンチ７０の搬送方向Ｘにおける両側には、一対の保持ピン７２がパンチ７０の下面から出没可能に設けられている。各保持ピン７２は、パンチ７０の内部に設けられた圧縮ばね７３により下方に向けて付勢されている。なお、各保持ピン７２による付勢力の総和は、リフタ３７の付勢力よりも大きい。
【００２８】
＜パンチホルダ８０＞
パンチホルダ８０は、ハウジング５２の下部に連結されている。
パンチホルダ８０には、下方に向けて開口するとともにパンチ７０の上端が収容される収容凹部８０ａが形成されている。収容凹部８０ａの上面には、パンチホルダ８０を上下方向に貫通する複数（本実施形態では２つ）の貫通孔８０ｂが形成されている。
【００２９】
各貫通孔８０ｂには、押さえピン５３が挿通されている。各押さえピン５３の上端は、ハウジング５２の下部を貫通するとともにハウジング５２内のガスシリンダ６０に連結されている。各押さえピン５３の下端は、パンチ７０の上端に連結されている。
【００３０】
パンチホルダ８０は、パンチ７０に対して上下方向に相対変位可能に設けられている。このため、パンチ７０に対してパンチホルダ８０が上下方向に相対変位することで、パンチホルダ８０に固定された芯金７１がパンチ７０の下面から出没する。
【００３１】
パンチホルダ８０における搬送方向Ｘの両側には、パンチホルダ８０を上下方向に貫通する一対の貫通孔８０ｃが設けられている。各貫通孔８０ｃは、上部の直径より下部の直径が大きい段付き孔である。各貫通孔８０ｃには、一対の上側ピン８１が上下方向に変位可能に収容されている。各上側ピン８１は、下型２０の下側ピン２４と同一軸線上に設けられている。各上側ピン８１の上下方向における中央部には、その他の部分より外径が拡大された拡大部８１ａが形成されている。各上側ピン８１の拡大部８１ａよりも下方の部分は、ストリッパバッキング９０を貫通する貫通孔９０ｃに挿通されている。各上側ピン８１の拡大部８１ａの上端と各貫通孔８０ｃの段付き部との間には、圧縮ばね８２が設けられている。このため、各上側ピン８１は、圧縮ばね８２により下方に向けて付勢されており、ストリッパバッキング９０の下面に対して出没可能である。また、各上側ピン８１は、拡大部８１ａの下端がストリッパバッキング９０の上面に当接することで、下方への変位が規制されている。上型５０が上下方向に変位することで、各上側ピン８１の下端は、各下側ピン２４の上端に接離可能とされている。
【００３２】
なお、本実施形態では、プレス成形装置１０による製品Ｐの打ち抜き工程よりも前の工程において、ワーク２００のうち各下側ピン２４及び各上側ピン８１が対向する部分に、各下側ピン２４及び各上側ピン８１が挿通される挿通孔２０２が予め形成されている。
【００３３】
＜ストリッパバッキング９０＞
ストリッパバッキング９０の搬送方向Ｘにおける中央部には、パンチ７０を案内するパンチ案内孔９０ａが形成されている。ストリッパバッキング９０の下面には、パンチ案内孔９０ａに連通する収容凹部９０ｂが形成されている。
【００３４】
収容凹部９０ｂの内部には、ダイ２５に載置されたワーク２００を上方から押さえるストリッパプレート９１が収容されている。ストリッパプレート９１の下面は、ストリッパバッキング９０の下面と略面一である。
【００３５】
ストリッパプレート９１の搬送方向Ｘにおける中央部には、パンチ７０を案内するパンチ案内孔９１ａが形成されている。
ストリッパバッキング９０は、天板５１の下面における搬送方向Ｘの上流側に固定されたガスシリンダ６１に連結部材９２を介して連結されている。連結部材９２は、パンチホルダ８０を貫通している。なお、ガスシリンダ６１は、ガスシリンダ３１と同様の構成を有している。
【００３６】
ストリッパバッキング９０の下面における搬送方向Ｘの上流側の部分には、上型５０が降下する際に、リフトアップ機構４０のクランプ部４３の上側の部分を収容する逃げ部９３が形成されている。
【００３７】
＜切替部材１００＞
パンチホルダ８０の上方には、上下方向に沿って延びる軸線Ｃを中心として回動可能に設けられた円筒状の切替部材１００が設けられている。切替部材１００は、ベース部１０２と、ベース部１０２の下面にベース部１０２に対して回動可能に設けられ、上側ピン８１の上端に対向する対向面１０４を有する回動プレート１０３とを備えている。切替部材１００の中心部には、ベース部１０２と回動プレート１０３とを上下方向に貫通する中心孔１０１が形成されている。
【００３８】
切替部材１００の中心孔１０１の内部には、天板５１に固定されたハウジング５２の下部が位置している。なお、切替部材１００とハウジング５２とは、上下方向において相対変位可能に設けられている。
【００３９】
ベース部１０２の上面は、天板５１の下面に固定された複数（本実施形態では８つ）のガスシリンダ６２により下方に向けて付勢されている。各ガスシリンダ６２は、軸線Ｃを中心とした周方向に互いに間隔をおいて設けられている。なお、各ガスシリンダ６２は、ガスシリンダ３１と同様の構成を有している。
【００４０】
図１、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示すように、回動プレート１０３の対向面１０４の一部には、上側ピン８１の上端を収容可能な２つの凹部１０５が形成されている。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各凹部１０５は、軸線Ｃを中心とした径方向に沿って延びる長穴である。各凹部１０５は、回動プレート１０３を貫通している。
【００４１】
回動プレート１０３の対向面１０４には、軸線Ｃを中心とした周方向に沿って延びる長穴状の複数(本実施形態では４つ）の退避穴１０６が、同周方向において等間隔にて形成されている。各退避穴１０６は、回動プレート１０３を貫通している。
【００４２】
ここで、図３のＡ部に示すように、パンチホルダ８０における各退避穴１０６に対応する部分には、貫通孔８０ｄが形成されている。ストリッパバッキング９０の上面には、各貫通孔８０ｄに挿通される４つの支持柱９４が突設されている。各支持柱９４の上端は、各退避穴１０６内における、ベース部１０２の下面に連結されている。各支持柱９４により、ストリッパバッキング９０と切替部材１００との上下方向の間隔が一定に維持されている。なお、便宜上、図３のＡ部は、上型５０における１つの支持柱９４と退避穴１０６との断面を示すものであって、図１とは異なる部分における断面を示している。
【００４３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各退避穴１０６は周方向に沿って延びる長穴状をなしているため、各支持柱９４が各退避穴１０６に収容された状態において、回動プレート１０３を回動させることができる。
【００４４】
回動プレート１０３の周方向の一部には、ギア部１０７が形成されている。
＜駆動機構１１０＞
図２、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示すように、上型５０には、回動プレート１０３を軸線Ｃを中心に回動させる駆動機構１１０が設けられている。駆動機構１１０は、搬送方向Ｘに沿って延在する長尺状のスライドバー１１１と、スライドバー１１１を搬送方向Ｘに沿って往復動させるエアシリンダ１１３とを備えている。
【００４５】
スライドバー１１１の基端は、エアシリンダ１１３の出力軸１１４に連結されている。スライドバー１１１の先端部の回動プレート１０３に対向する部分には、回動プレート１０３のギア部１０７に噛合するギア部１１２が形成されている。このため、スライドバー１１１を搬送方向Ｘに沿って往復動させることで、回動プレート１０３が軸線Ｃを中心として回動される。
【００４６】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、回動プレート１０３の位置は、駆動機構１１０により、上側ピン８１の上端が対向面１０４に対向する対向位置と、同上端が凹部１０５内に収容される収容位置との間で切り替えられる。
【００４７】
なお、回動プレート１０３の位置は、上述したストリッパバッキング９０の各支持柱９４が回動プレート１０３の各退避穴１０６に収容された状態で、対向位置と収容位置との間で切り替え可能である。
【００４８】
本実施形態では、下型２０の各下側ピン２４、上型５０の各上側ピン８１、切替部材１００、及び駆動機構１１０により遅延装置１２０が構成されている。遅延装置１２０は、パンチ７０のダイ２５からの退避動作が開始されてから所定期間にわたり、介在部３２の上方への変位を規制することで、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作を遅延させるものである。
【００４９】
次に、プレス成形装置１０によりワーク２００から製品Ｐを打ち抜くプレス成形方法について説明する。
図１に示すように、まず、ワーク２００を搬送するとともに、下型２０と上型５０との間に配置する。このとき、ワーク２００は、リフトアップ機構４０のクランプ部４３により、下型２０から上方に離間した位置にて保持されている。なお、切替部材１００の回動プレート１０３の位置は、収容位置に設定されている。また、パンチ７０の上端とパンチホルダ８０の収容凹部８０ａの上面との間には隙間が設けられている。
【００５０】
次に、図示は省略するが、上型５０の天板５１をスライダにより押圧することで、上型５０を下型２０に向かって降下させ、ストリッパバッキング９０をワーク２００の上面に当接させる。
【００５１】
このとき、パンチ７０の各保持ピン７２は、ワーク２００の上面に当接することによりパンチ７０内に退避する。また、各上側ピン８１がワーク２００の各挿通孔２０２に挿入される。また、ストリッパバッキング９０の逃げ部９３にリフトアップ機構４０のクランプ部４３の上部が収容される。
【００５２】
図５に示すように、上型５０を更に降下させることで、各下側ピン２４の上端と各上側ピン８１の下端とが当接する。このとき、クランプ部４３が圧縮ばね４４の付勢力に抗して下方に変位する。
【００５３】
図６に示すように、上型５０を更に降下させると、ワーク２００の下面がダイ２５の上面に当接する。これにより、リフタ３７が下方に向けて押圧されることでリフタ３７全体が押圧部材３５の内部に収容される。
【００５４】
図５に示す状態において、パンチホルダ８０内に上下方向に変位可能に収容された各上側ピン８１は、各下側ピン２４に当接しているため、下方への変位が規制されている。この状態で上型５０が降下するため、上型５０のうち各上側ピン８１を除く部分は、各上側ピン８１に対して相対的に下方に変位する。そして、上述したように、切替部材１００の位置は収容位置に設定されているため、上型５０の降下に伴って、各上側ピン８１の上端が切替部材１００の凹部１０５に収容される（図６参照）。
【００５５】
この状態において、上型５０は下型２０と共にワーク２００を挟持しているため、ストリッパバッキング９０の下方への変位が規制されている。
以降において、このときのパンチ７０の上下方向における位置を準備位置と称する。なお、準備位置は、本発明に係る所定位置に相当する。パンチ７０が準備位置にあるとき、パンチホルダ８０の上面と回動プレート１０３の対向面１０４とが当接している。
【００５６】
ここで、図３に示すように、ガスシリンダ６１とストリッパバッキング９０との間には、連結部材９２が介在しており、各ガスシリンダ６２とストリッパバッキング９０との間には、切替部材１００及び各支持柱９４が介在している。また、上述したように、切替部材１００と、天板５１に固定されたハウジング５２とは上下方向において相対変位可能に設けられている。
【００５７】
このため、図７に示すように、天板５１がスライダにより押圧されると、ガスシリンダ６１及び各ガスシリンダ６２のピストンロッドが圧縮されながら、天板５１が下方に変位することとなる。これと同時に、ハウジング５２を介してパンチホルダ８０が下方に向けて押圧される。連結部材９２及び各支持柱９４は、パンチホルダ８０に挿通されているため、パンチホルダ８０は、天板５１及びハウジング５２と共に下方に変位する。
【００５８】
このように、ストリッパバッキング９０の下方への変位が規制された状態において、パンチホルダ８０が天板５１及びハウジング５２と共に下方に変位するとき、ガスシリンダ６１及び各ガスシリンダ６２のピストンロッドが圧縮可能なストローク範囲内においては、切替部材１００は下方に変位しない。
【００５９】
このようにして、天板５１と共にハウジング５２及びパンチホルダ８０が下方に変位するとき、パンチ７０は、ワーク２００に当接しているため、下方への変位が規制されている。また、パンチ７０の上端は、ハウジング５２内のガスシリンダ６０に各押さえピン５３を介して連結されている。このため、天板５１がスライダにより押圧されると、ガスシリンダ６０のピストンロッドが圧縮されながら、天板５１がハウジング５２及びパンチホルダ８０と共に下方に変位する。
【００６０】
これにより、パンチホルダ８０に固定された芯金７１がパンチ７０の下面から突出して、ワーク２００の貫通孔２０１に挿入される。なお、このとき、パンチ７０の上端とパンチホルダ８０の収容凹部８０ａの上面との間に設けられていた隙間は埋められている。
【００６１】
図８に示すように、次に、スライダにより天板５１を更に押圧することでパンチ７０を下死点に向かって降下させ、背圧装置３０によりワーク２００に背圧を付与しながら、ワーク２００から製品Ｐを打ち抜く。なお、パンチ７０の下死点は、パンチ７０の下面がダイ２５の上面、すなわち、ワーク２００の下面よりも僅かに下方になる位置である。このため、上下方向においてワーク２００と製品Ｐとの間には、僅かに隙間が生じる。
【００６２】
このとき、背圧装置３０は、パンチ７０により下方に向けて押圧されるため下方に変位する。これに伴い、各圧縮ばね８２により下方に向けて付勢されている各上側ピン８１の上端が、切替部材１００の凹部１０５から抜け出ることとなる。
【００６３】
図９に示すように、次に、駆動機構１１０を駆動させることで、切替部材１００の回動プレート１０３の位置を対向位置に設定する。これにより、各上側ピン８１及び各下側ピン２４が互いに接触した状態で回動プレート１０３の対向面１０４と介在部３２の上面との間に挟持されるようになる。
【００６４】
図１０に示すように、次に、製品Ｐから芯金７１を退避させるべく、天板５１を上昇させる。このとき、天板５１に固定されたガスシリンダ６１及び各ガスシリンダ６２は、天板５１と共に上昇する。ただし、ガスシリンダ６１及び各ガスシリンダ６２のピストンロッドは圧縮された状態である。このため、ガスシリンダ６１及び各ガスシリンダ６２は、圧縮状態が解消されるまでは、連結部材９２及び各支持柱９４を介してストリッパバッキング９０を押圧し続けることとなる。これにより、ストリッパバッキング９０がワーク２００を押さえた状態で、パンチホルダ８０がハウジング５２及び天板５１と共に上昇する。これにより、芯金７１が製品Ｐから退避する。
【００６５】
図１１に示すように、次に、パンチホルダ８０の上面と回動プレート１０３の対向面１０４とが当接するまで、すなわちパンチ７０が上記準備位置に復帰するまで天板５１を上昇させることで、パンチ７０を製品Ｐから退避させる。このとき、ストリッパバッキング９０は、ワーク２００を押さえている状態であり、ストリッパバッキング９０と切替部材１００との間には、各支持柱９４が介在しているため、切替部材１００は上方に変位しない。
【００６６】
ここで、パンチ７０の各保持ピン７２は、各圧縮ばね７３により下方に向けて付勢されているため、パンチ７０の製品Ｐからの退避動作に伴い、パンチ７０の下面から突出するとともに製品Ｐの上面を押圧する。
【００６７】
次に、図示は省略するが、プレス成形装置１０から製品Ｐを取り出すべく、天板５１を上昇させることで上型５０を下型２０から離間させる。これに伴い、ワーク２００は、リフトアップ機構４０によりストリッパバッキング９０の下面に当接したまま上方に持ち上げられる。
【００６８】
このとき、上型５０の上昇に伴い、各上側ピン８１が上方に変位する。このため、各上側ピン８１により各下側ピン２４を介して押圧されていた介在部３２が、ダイプレート２３の下面に当接するまで、各ガスシリンダ３１の付勢力により上方に変位する。これにより、押圧部材３５の上面がダイ２５の上面と面一となる位置まで上方に変位する。そして、上述したように、ワーク２００と製品Ｐとの間には、上下方向において僅かに隙間が生じているため、製品Ｐが押圧部材３５上に残留することとなる。
【００６９】
このように、パンチ７０が下死点から上記準備位置に退避するまでの所定期間にわたり、遅延装置１２０により、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作が遅延される。これにより、各上側ピン８１を含む上型５０、ワーク２００、及び製品Ｐは、互いの上下方向の位置を維持した状態で上方に変位する。
【００７０】
図１２に示すように、次に、上型５０を更に上昇させることで、パンチ７０と共に各保持ピン７２が上方に変位するため、製品Ｐは、リフタ３７により押圧部材３５の上面よりも上方に持ち上げられる。なお、リフタ３７により製品Ｐが持ち上げられているとき、製品Ｐの上面は各保持ピン７２により押さえられている。
【００７１】
最後に、上型５０を更に上昇させるとともに、押圧部材３５上の製品Ｐを外部に取り出す。
このようにして、プレス成形装置１０によりワーク２００から製品Ｐを打ち抜くことができる。
【００７２】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）プレス成形装置１０は、ワーク２００が載置されるダイ２５と、ダイ２５に対して進退可能に設けられ、ワーク２００から製品Ｐを打ち抜くパンチ７０と、ダイ２５の内部に設けられる押圧部材３５を有し、押圧部材３５をパンチ７０に向けて付勢することでワーク２００に背圧を付与する背圧装置３０とを備える。また、プレス成形装置１０が、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、ワーク２００をダイ２５の上方に持ち上げるリフトアップ機構４０と、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作を遅延させる遅延装置１２０とを備える。
【００７３】
ダイ２５とパンチ７０とによりワーク２００から製品Ｐを打ち抜く際に、ダイ２５の内部に設けられる押圧部材３５によってワーク２００に背圧を付与することにより、製品Ｐの加工精度を高めることができる。
【００７４】
ただし、ワーク２００から製品Ｐを一度に打ち抜く場合には、製品Ｐを打ち抜くことによって形成されたワーク２００の打ち抜き孔に、背圧装置３０によって当該製品Ｐが押し戻される、所謂プッシュバックが生じるおそれがある。こうしたプッシュバックの発生は、特に、外周に多数のギア部を有する製品Ｐにおいては好ましくない。
【００７５】
この点、上記構成によれば、パンチ７０がダイ２５から退避する際に、リフトアップ機構４０によりワーク２００がダイ２５の上方に持ち上げられる一方、遅延装置１２０によりパンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作が遅延される。これにより、ワーク２００から打ち抜かれた製品Ｐをダイ２５の内部の押圧部材３５上に残留させたままでワーク２００が持ち上げられるようになる。このため、ワーク２００から製品Ｐを一度に打ち抜く場合であっても、上述したプッシュバックの発生を抑制できる。したがって、プレス成形の生産性を向上させることができる。
【００７６】
（２）背圧装置３０は、押圧部材３５を上方に向けて付勢するガスシリンダ３１と、押圧部材３５とガスシリンダ３１との間に介在する介在部３２とを備えている。遅延装置１２０は、パンチ７０の退避動作が開始されてから所定期間にわたり、介在部３２の上方への変位を規制することで、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作を遅延させる。
【００７７】
こうした構成によれば、パンチ７０の退避動作が開始されてから所定期間にわたり、遅延装置１２０が、ガスシリンダ３１と押圧部材３５との間に介在する介在部３２の上方への変位を規制することで、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作が遅延されるようになる。これにより、遅延装置１２０が背圧装置３０とは独立して構成される。したがって、背圧装置３０の構成を簡単にできる。
【００７８】
また、背圧装置３０は、ガスシリンダ３１により押圧部材３５を付勢するものであるため、例えば油圧シリンダのような油圧制御が不要となる。
（３）遅延装置１２０は、介在部３２の上面に対向する下端を有し、上下方向に沿って変位可能に設けられた下側ピン２４と、下側ピン２４の上端に接離可能な下端を有し、上下方向に沿ってパンチ７０と共に変位する上側ピン８１とを備える。また、遅延装置１２０は、パンチ７０の進退方向に沿ってパンチ７０と共に変位する一方、パンチ７０が下死点よりも上方の準備位置と下死点との間に位置するときには昇降しない切替部材１００と、切替部材１００を変位させる駆動機構１１０とを備える。遅延装置１２０は、パンチ７０による製品Ｐの打ち抜きが行われている間は、切替部材１００が収容位置に設定される一方、パンチ７０が下死点から準備位置まで退避するまでの間は、切替部材１００が対向位置に設定されることで、上側ピン８１及び下側ピン２４が互いに接触した状態で回動プレート１０３の対向面１０４と介在部３２の上面との間に挟持される。
【００７９】
こうした構成によれば、切替部材１００は、上下方向に沿ってパンチ７０と共に昇降する一方、パンチ７０が下死点よりも上方の準備位置と下死点との間に位置するときには昇降しない。
【００８０】
ここで、パンチ７０による製品Ｐの打ち抜きが行われている間は、切替部材１００が収容位置に設定されるため、互いに接触した状態の上側ピン８１及び下側ピン２４によって介在部３２の上面が下方に押圧されることを抑制できる。これにより、ワーク２００に対して付与される背圧が不足することを抑制できる。
【００８１】
一方、パンチ７０が下死点から上記準備位置まで退避するまでの間は、切替部材１００が対向位置に設定されることで、上側ピン８１及び下側ピン２４が互いに接触した状態で回動プレート１０３の対向面１０４と介在部３２の上面との間に挟持される。これにより、下死点においてパンチ７０の退避動作が開始されてから、パンチ７０が上記準備位置まで退避するまでの間は、上側ピン８１及び下側ピン２４によって介在部３２が下方に向けて押圧し続けられるようになる。
【００８２】
（４）切替部材１００は、上下方向に沿って延びる軸線Ｃを中心として回動可能に設けられており、駆動機構１１０は、軸線Ｃを中心に切替部材１００を収容位置と対向位置との間で回動させる。
【００８３】
こうした構成によれば、例えば、上下方向と直交する方向にスライドすることで、収容位置と対向位置との間で変位可能な切替部材を備える構成と比較して、当該切替部材を変位させるためのスペースが少なくて済む。したがって、プレス成形装置１０の体格を小さくすることができる。
【００８４】
（５）押圧部材３５の内部には、パンチ７０に向けて付勢され、押圧部材３５の上面よりも上方に製品Ｐを持ち上げるリフタ３７が出没可能に設けられている。
こうした構成によれば、押圧部材３５の上面よりも上方に製品Ｐが持ち上げられるため、押圧部材３５に製品Ｐが密着することを抑制できる。このため、製品Ｐの排出を容易に行うことができる。
【００８５】
また、例えば製品Ｐにおける押圧部材に対向する面に凸部が形成される場合には、押圧部材の上面に、当該凸部を成形するため、あるいは当該凸部を逃がすための凹部が設けられることとなる。この場合、押圧部材の上面がダイ２５の上面まで上昇しても、製品Ｐの凸部が押圧部材の凹部に嵌まっているために製品Ｐの排出が難しい。
【００８６】
この点、上記構成によれば、押圧部材３５の内部に設けられたリフタ３７によって、ワーク２００から打ち抜かれた製品Ｐが押圧部材３５の上面よりも上方に持ち上げられる。これにより、製品Ｐの凸部を押圧部材３５の凹部から逃がすことができるようになる。したがって、製品Ｐの排出を容易に行うことができる。
【００８７】
（６）パンチ７０の内部には、リフタ３７により製品Ｐが持ち上げられる際に、製品Ｐの上面を押さえることで当該製品Ｐの姿勢を保持する保持ピン７２が出没可能に設けられている。
【００８８】
こうした構成によれば、リフタ３７により製品Ｐが持ち上げられる際に、パンチ７０に設けられた保持ピン７２によって製品Ｐの上面が押さえられることで当該製品Ｐの姿勢が保持されるようになる。これにより、リフタ３７による製品Ｐのプッシュバックの発生についても抑制することができる。
【００８９】
（７）パンチ７０がダイ２５から退避する際に、ワーク２００をダイ２５の上方に持ち上げるとともに、パンチ７０の退避動作に対して押圧部材３５の上昇動作を遅延させるようにした。
【００９０】
同方法によれば、上記効果（１）に準じた効果を奏することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００９１】
・芯金７１は省略することもできる。
・支持ピン３３及び押さえピン５３の数や配置は適宜変更することもできる。
・保持ピン７２の数や配置は適宜変更することもできる。
【００９２】
・保持ピン７２を省略することもできる。
・リフタ３７を省略することもできる。この場合、製品Ｐは押圧部材３５の上面に残留するようになる。
【００９３】
・駆動機構１１０のスライドバー１１１のギア部１１２は、スライドバー１１１と別体に構成されるものであってもよいし、回動プレート１０３のギア部１０７は、回動プレート１０３と別体に構成されるものであってもよい。
【００９４】
・駆動機構１１０は、サーボモータや電磁ソレノイドなどのエアシリンダ１１３以外のアクチュエータにより切替部材１００を回動させるものであってもよい。
・切替部材１００は、上下方向と直交する方向にスライドすることで、収容位置と対向位置との間で変位するものであってもよい。
【００９５】
・上側ピン８１及び下側ピン２４の数や配置は適宜変更することもできる。
・上側ピン８１は、圧縮ばね８２により付勢されていなくてもよい。
・遅延装置は、例えば、上側ピン８１と下側ピン２４とが一体に形成されたピンにより介在部３２の上方への変位を規制するものであってもよい。この場合、ワーク２００との干渉を避けるために、上下方向及び搬送方向Ｘの双方に直交するワーク２００の幅方向の両側に上記ピンを配置すればよい。またこの場合、ワーク２００の挿通孔２０２を省略することができる。
【００９６】
・各ガスシリンダ３１，６０，６１，６２は、油圧シリンダや空圧シリンダであってもよい。
・背圧装置３０は、ボールネジなどのアクチュエータにより押圧部材３５を上下方向に昇降駆動させることでワーク２００に背圧を付与するものであってもよい。
【００９７】
・プレス成形装置１０の適用範囲は、外周にギア部を有する製品Ｐに限定されない。板状のワークを打ち抜くことにより成形される製品であれば、種々の形状を有する製品に対して本実施形態のプレス成形装置１０を適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…プレス成形装置、２０…下型、２１…基台、２２…ダイホルダ、２３…ダイプレート、２３ａ…貫通孔、２３ｂ…貫通孔、２４…下側ピン、２５…ダイ、３０…背圧装置、３１…ガスシリンダ（付勢部）、３１ａ…シリンダ、３１ｂ…ピストンロッド、３２…介在部、３３…支持ピン、３４…ベースプレート、３５…押圧部材、３５ａ…中心孔、３６…圧縮ばね、３７…リフタ、３７ａ…凹部、４０…リフトアップ機構、４１…ベース部、４２…収容部、４３…クランプ部、４４…圧縮ばね、５０…上型、５１…天板、５２…ハウジング、５３…押さえピン、６０…ガスシリンダ、６１…ガスシリンダ、６２…ガスシリンダ、７０…パンチ、７０ａ…貫通孔、７１…芯金、７２…保持ピン、７３…圧縮ばね、８０…パンチホルダ、８０ａ…収容凹部、８０ｂ…貫通孔、８０ｃ…貫通孔、８０ｄ…貫通孔、８１…上側ピン、８１ａ…拡大部、８２…圧縮ばね、９０…ストリッパバッキング、９０ａ…パンチ案内孔、９０ｂ…収容凹部、９０ｃ…貫通孔、９１…ストリッパプレート、９１ａ…パンチ案内孔、９２…連結部材、９３…逃げ部、９４…支持柱、１００…切替部材、１０１…中心孔、１０２…ベース部、１０３…回動プレート、１０４…対向面、１０５…凹部、１０６…退避穴、１０７…ギア部、１１０…駆動機構、１１１…スライドバー、１１２…ギア部、１１３…エアシリンダ、１１４…出力軸、１２０…遅延装置、２００…ワーク、２０１…貫通孔、２０２…挿通孔。
【図１】
2020146731.tif 000003
【図２】
2020146731.tif 000004
【図３】
2020146731.tif 000005
【図４】
2020146731.tif 000006
【図５】
2020146731.tif 000007
【図６】
2020146731.tif 000008
【図７】
2020146731.tif 000009
【図８】
2020146731.tif 000010
【図９】
2020146731.tif 000011
【図１０】
2020146731.tif 000012
【図１１】
2020146731.tif 000013
【図１２】
2020146731.tif 000014