(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁に複数のピアス穴を放射状にピアス加工するピアス加工装置において、
下型が、
上記中心軸線を中心にセットされた上記筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工ダイスを備え、後端面にダイス従動カム面が形成されたダイススライドと、
上記中心軸線を中心にセットされた上記筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工パンチを備え、後端面にパンチ従動カム面が形成され、かつパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、
上記各パンチスライドに形成された上記パンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、を備え、
上型が、
中心軸線に沿って下方に延在して先端外周にパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、
下方に延在して先端にダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバと、を備え、
上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が上記各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドが前進移動してピアス加工ダイスが筒状ワークの周壁の外周面を押圧し、
上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチスライドが前進移動して各ピアス加工パンチとピアス加工ダイスが協働して周壁にピアス穴をピアス加工し、
上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接して各パンチスライドを後進移動させることを特徴とする筒状ワークのピアス加工装置。
【請求項２】
下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁に複数のピアス穴を放射状にピアス加工するピアス加工装置において、
下型が、
上記中心軸線を中心にセットされた上記筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工ダイスを備え、後端面に上方から下方に移行するに従って上記中心軸線から離反するように傾斜するダイス従動カム面及び中心軸線と平行な平坦面が連続形成された複数のダイススライドと、
該ダイススライドを上記後進端に付勢するダイスリターン手段と、
上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に上記ダイススライドの前端面に対向する前端面にピアス加工パンチを備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線に接近するように傾斜するパンチ従動カム面が形成され、かつ下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反するパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、
本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、
該カムリターンを上方に付勢するアクチュエータと、を備え、
上型が、
中心軸線に沿って下方に延在して先端外周に先端側に移行するに従って次第に縮径する台形円錐面状のパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、
該パンチドライバと芯状に配置されて中心軸線に沿って下方に延在する円筒状で、真円筒状の内周面及び先端側に移行するに従って中心軸線から次第に離間するように傾斜する台形円錐面状のダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、
上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドがダイスリターン手段に抗して同時に前進移動してピアス加工ダイスが筒状ワークの周壁の外周面を押圧してダイスドライバの内周面が各ダイススライドの平坦面に摺接して各ダイスドライバを前進端位置に保持し、
上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチスライドが同時に前進移動して各ピアス加工パンチとピアス加工ダイスが協働して周壁の内周面側から外周面側に向かってピアス穴をピアス加工し、
上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させ、
上記ダイスドライバの内周面及びダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面と離れ、ダイスリターン手段の付勢により各ダイススライドが後進移動することを特徴とする筒状ワークのピアス加工装置。
【請求項３】
上記パンチスライドは、
下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反する上記パンチリターン従動カム面を備えたカムリターン挿入穴が形成され、
カムリターンは、
上記本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたカムリターン挿入穴に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面に摺接可能な上記パンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の筒状ワークのピアス加工装置。
【請求項４】
中央に上記カムリターンが配置される開口を有し、上記セットされた筒状ワークの周壁内方で上記中心軸線を中心に放射状に形成されて上記各ダイススライダを摺動可能に保持する複数のダイススライドガイド溝及び、上記セットされた筒状ワークの周壁内方で上記ダイススライドガイド溝に連続形成すると共に上記中心軸線を中心に放射状に形成されて各ダイススライドを摺動可能に保持する複数のパンチスライドガイド溝を備えたセットプレートを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の筒状ワークのピアス加工装置。
【請求項５】
下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁を成形する筒状ワークの成形装置において、
下型が、
上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第１押圧成形部材を備え、後端面にダイス従動カム面が形成された複数のダイススライドと、
上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第２押圧成形部材を備え、後端面にパンチ従動カム面が形成され、かつパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、
上記各パンチスライドに形成されたパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、を備え、
上型が、
中心軸線に沿って下方に延在して先端外周にパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、
下方に延在して先端にダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバとを備え、
上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドが前進移動して第１押圧成形部材が筒状ワークの周壁の外周面を押圧し、
上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチスライドが前進移動して第２押圧成形部材と第１押圧成形部材が協働して周壁を成形し、
上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることを特徴とする筒状ワークの成形装置。
【請求項６】
下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁を成形する筒状ワークの成形装置において、
下型が、
上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第１押圧成形部材を備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線から離反するように傾斜するダイス従動カム面及び中心軸線と平行な平坦面が連続形成された複数のダイススライドと、
該ダイススライドを上記後進端に付勢するダイスリターン手段と、
上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に上記ダイススライドの前端面に対向する前端面に第２押圧成形部材を備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線に接近するように傾斜するパンチ従動カム面が形成され、かつ下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反するパンチリターン従動カム面を備えたカムリターン挿入穴が形成された複数のパンチスライドと、
本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたカムリターン挿入穴に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、
該カムリターンを上方に付勢するアクチュエータと、を備え、
上型が、
中心軸線に沿って下方に延在して先端外周に先端側に移行するに従って次第に縮径する台形円錐面状のパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、
該パンチドライバと同芯状に配置されて中心軸線に沿って下方に延在する円筒状で、真円筒状の内周面及び先端側に移行するに従って中心軸線から次第に離間するように傾斜する台形円錐面状のダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、
上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドがダイスリターン手段に抗して同時に前進移動して第１押圧成形部材が筒状ワークの周壁の外周面を押圧してダイスドライバの内周面が各ダイススライドの平坦面に摺接して各ダイスドライバを前進端位置に保持し、
上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてカムリターン用ドライバをカムリターン挿入穴から抜き出してパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチスライドが同時に前進移動して第２押圧成形部材と第１押圧成形部材が協働して周壁を成形し、
上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバが各パンチスライドのカムリターン挿入穴内に進入してパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させ、
上記ダイスドライバの内周面及びダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面と離れ、ダイスリターン手段の付勢により各ダイススライドが後進移動することを特徴とする筒状ワークの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状ワークの周壁に複数のピアス穴を同時に施す筒状ワークのピアス加工装置及び筒状ワークの周壁を成形する筒状ワークの成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、筒状ワークの周壁に、内周面側から外周面に向かってピアス穴をピアス加工することにより、周壁の外周面側に加工バリが発生して内周面側に発生する加工バリが抑制される一方、外周面側から内周面に向かってピアス穴をピアス加工することにより周壁の内周面側に加工バリが発生して外周面側に発生する加工バリが抑制されることが知られている。一方、特に周壁の内周面側に発生した加工バリを除去するバリ取りは極めて厄介で多くの作業工数を要する。
【０００３】
そこで、筒状ワークの周壁に内周面側から外周面に向かって複数のピアス穴を同時にピアス加工することにより、周壁の内周面側に発生する加工バリを抑制する種々のピアス加工装置がある。
【０００４】
この種の筒状ワークの周壁に内周面側から外周面に向かって同時に複数のピアス穴をピアス加工するピアス加工装置として例えば特許文献１がある。この特許文献１に開示されるピアス加工装置について図２７を参照して説明する。
【０００５】
図２７は、ピアス加工装置の概要を示す一部断面図であり、プレス装置のボルスタ１２１に筒状ワーク１４０を保持する下ホルダ１２２を設け、下ホルダ１２２に複数のスライド１２３が筒状ワーク１４０の径方向に摺動可能に設ける。各スライド１２３は、下ホルダ１２２にセットされた筒状ワーク１４０の内周面側に対応してピアス加工用パンチ１２４が固定され、筒状ワーク１４０の外周面側に従動カム部１２５が形成される。各スライド１２３と下ホルダ１２２の外周に設けられたバネ受け１２７との間にリターンスプリング１２８が配置され、このリターンスプリング１２８によってスライド１２３を円筒ワーク１４０の中心方向に付勢する。
【０００６】
一方、プレス装置のスライドに設けられる上ホルダ１３０に、この上ホルダ１３０の下降に伴ってスライド１２３の従動カム部１２５に先端のカム傾斜面１３１ａが当接してスライド１２３を筒状ワーク１４０の径方向に駆動するスライドカム１３１を設ける。また、筒状ワーク１４０の外周面側でかつスライドカム１２３の内側に位置する下ホルダ１２２の部分に設けたブロック部１３５に、ピアス用加工パンチ１２４と対向するピアス用ダイ１３６を設ける。このブロック部１３５にピアス用加工パンチ１２４とピアス用ダイ１３６の協働によって筒状ワーク１４０から打ち抜かれたパンチカスを排出する排出孔１３７を設ける。
【０００７】
プレス機械のスライドが上死点において上ホルダ１３０が下ホルダ１２２から離反する。この上死点状態において下ホルダ１２２に筒状ワーク１４０をセットし、上ホルダ１３０の下降に伴って下降するスライドカム１３１のカム傾斜面１３１ａが従動カム部１２５に当接してスライド１２３がリターンスプリング１２８に抗して外周方向、即ちピアス加工方向に滑動し、ピアス加工用パンチ１２４がピアス用ダイ１３６と協働して筒状ワーク１４０の周壁１４１にピアス穴１４３をピアス加工する。打ち抜かれたパンチカスは排出孔１３７を介して装置外に排出される。
【０００８】
プレス機械のスライドが下死点でのピアス加工完了からスライドカム１３１が上昇に移行すると、スライドカム１３１の上昇に伴って、リターンスプリング１２８によりスライド１２３を介してピアス加工パンチ１２４を筒状ワーク１４０の周壁１４１に穿孔されたピアス穴１４３から引き離す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−９９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１によると、筒状ワークの周壁に内周面側から外周面に向かってピアス穴をピアス加工することにより、周壁の内周面側に発生する加工バリが抑制される。
【００１１】
しかし、特許文献１によると、局部的にブロック部とピアス加工パンチによって周壁を挟持してピアス加工することから、筒状ワークの周壁の変形を誘発することが懸念される。更に、下ホルダに径方向に摺動可能に設けたスライドに、その筒状ワークの周壁の内周面側にピアス加工用パンチを設け周壁の外周面側に従動カム部を形成し、プレス装置のスライドの下降に伴って下降するスライドカムのカム傾斜面を従動カム部に当接してスライドをワークの径方向に駆動してピアス加工用パンチとピアス用ダイの協働によって筒状ワークをピアス加工することから、下ホルダとスライドとの摺動面からピアス加工パンチ、即ちピアス加工位置までの離間距離が大きく、ピアス加工に伴いスライドに大きな回転応力が付与される。このためスライドの要求剛性が大きくなり、スライドの肉厚の増大や補強によりスライドの大型化が余儀なくされる。
【００１２】
このスライドの大型化に伴って、放射状に配列されるスライドの数が大きく制限され、特に比較的小径の筒状ワークの周壁にピアス加工するピアス穴の数が制限される。また、スライドの大型化に伴ってピアス加工終了後にスライドを筒状ワークから引き離すリターンスプリングの大型化が必要になり、更に多くのスライドの配置が困難になる。
【００１３】
従って、かかる点に鑑み、本発明の第１の目的は、加工精度に優れ、ワークの周壁に多数のピアス穴を同時に施し得る筒状ワークのピアス加工装置を提供することにある。
【００１４】
また、第２の目的は、加工精度に優れた筒状ワークの成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記第１の目的を達成する請求項１に記載の筒状ワークのピアス加工装置の発明は、下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁に複数のピアス穴を放射状にピアス加工するピアス加工装置において、下型が、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工ダイスを備え、後端面にダイス従動カム面が形成されたダイススライドと、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工パンチを備え、後端面にパンチ従動カム面が形成され、かつパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、上記各パンチスライドに形成された上記パンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、を備え、上型が、中心軸線に沿って下方に延在して先端外周にパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、下方に延在して先端にダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が上記各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドが前進移動してピアス加工ダイスが筒状ワークの周壁の外周面を押圧し、上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチスライドが前進移動して各ピアス加工パンチとピアス加工ダイスが協働して周壁にピアス穴をピアス加工し、上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接して各パンチスライドを後進移動させることを特徴とする。
【００１６】
これによると、ピアス加工パンチをパンチスライドの前端面に備え後端面にパンチドライバのパンチ駆動用カム面と摺接するパンチ従動カム面が形成されることから、パンチスライドの要求剛性が抑制できてパンチスライドの小型化が可能になる。更に、各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面が各パンチスライドのパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることから、従来のピアス加工後にパンチスライドを後進移動させるためのリターンスプリング等が不要になることと相俟って筒状ワークの周壁に同時にピアス加工するピアス穴の増加が可能になる。
【００１７】
また、パンチスライドの数の増加に伴って、パンチスライドと対向配置されるダイススライドの数が増加され、ピアス加工に伴い放射状に等間隔で配置された多数のピアス加工ダイスが周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【００１８】
請求項２に記載の筒状ワークのピアス加工装置の発明は、下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁に複数のピアス穴を放射状にピアス加工するピアス加工装置において、下型が、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面にピアス加工ダイスを備え、後端面に上方から下方に移行するに従って上記中心軸線から離反するように傾斜するダイス従動カム面及び中心軸線と平行な平坦面が連続形成された複数のダイススライドと、該ダイススライドを上記後進端に付勢するダイスリターン手段と、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に上記ダイススライドの前端面に対向する前端面にピアス加工パンチを備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線に接近するように傾斜するパンチ従動カム面が形成され、かつ下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反するパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、該カムリターンを上方に付勢するアクチュエータと、を備え、上型が、中心軸線に沿って下方に延在して先端外周に先端側に移行するに従って次第に縮径する台形円錐面状のパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、該パンチドライバを同芯状に配置されて中心軸線に沿って下方に延在する円筒状で、真円筒状の内周面及び先端側に移行するに従って中心軸線から次第に離間するように傾斜する台形円錐面状のダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドがダイスリターン手段に抗して同時に前進移動してピアス加工ダイスが筒状ワークの周壁の外周面を押圧してダイスドライバの内周面が各ダイススライドの平坦面に摺接して各ダイスドライバを前進端位置に保持し、上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチススライドが同時に前進移動して各ピアス加工パンチとピアス加工ダイスが協働して周壁の内周面側から外周面側に向かってピアス穴をピアス加工し、上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させ、上記ダイスドライバの内周面及びとダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面と離れ、ダイスリターン手段の付勢により各ダイススライドが後進移動することを特徴とする。
【００１９】
これによると、筒状ワークの周壁にその内周面側から外周面に向かってピアス加工するピアス加工パンチをパンチスライドの前端面に備え後端面にパンチドライバのパンチ駆動用カム面と摺接するパンチ従動カム面が形成されることから、ピアス加工に伴いパンチスライドに作用する回転モーメントが小さく、パンチスライドの要求剛性が抑制できてパンチスライドの小型化が可能になる。更に、各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面が各パンチスライドのパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることから、従来のピアス加工後にパンチスライドを後進移動させるためのリターンスプリング等が不要になることと相俟って放射状に配置するパンチスライドの数の制限が緩和され、筒状ワークの周壁に同時にピアス加工するピアス穴の増加が可能になる。
【００２０】
また、パンチスライドの数の増加に伴って、パンチスライドと対向配置されるダイススライドの数が増加され、ピアス加工に伴い放射状に等間隔で配置された多数のピアス加工ダイスが周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライドに設けられたピアス加工パンチが周壁の内周面を等間隔で均等に押圧して周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の筒状ワークのピアス加工装置において、上記パンチスライドは、下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反する上記パンチリターン従動カム面を備えたカムリターン挿入穴が形成され、カムリターンは、上記本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたカムリターン挿入穴に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面に摺接可能な上記パンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えることを特徴とする。
【００２２】
これは、パンチスライド及びカムリターンの具体的構成であって、パンチリターン従動カム面を備えたカムリターン挿入穴をパンチスライドに設け、カムリターンがカムリターン挿入穴に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面に摺接可能な上記パンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えることで、放射状に配置するパンチスライドの制限が緩和されて有効的に筒状ワークの周壁に同時にピアス加工するピアス穴の増加が可能になる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項のピアス加工装置において、中央に上記カムリターンが配置される開口を有し、上記セットされた筒状ワークの周壁内方で上記中心軸線を中心に放射状形成されて上記各ダイススライドを摺動可能に保持する複数のダイススライドガイド溝及び、上記セットされた筒状ワークの周壁内方で上記ダイススライドガイド溝に連続形成すると共に上記中心軸線を中心に放射状に形成されて各ダイススライドを摺動可能に保持する複数のパンチスライドガイド溝を備えたセットプレートを備えることを特徴とする。
【００２４】
これによると、中央部に開口を有し、放射状に複数のダイススライドガイド溝及びパンチスライドガイド溝を備えたセットプレートによる簡単な構成で、ダイススライド、パンチスライド及びカムリターンを移動可能に安定した状態に保持できる。
【００２５】
上記第２の目的を達成する請求項５に記載の筒状ワークの成形装置の発明は、下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁を成形する筒状ワークの成形装置において、下型が、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第１押圧成形部材を備え、後端面にダイス従動カム面が形成された複数のダイススライドと、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸腺から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第２押圧成形部材を備え、後端面にパンチ従動カム面が形成され、かつパンチリターン従動カム面を備えた複数のパンチスライドと、上記各パンチスライドに形成されたパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、を備え、上型が、中心軸線に沿って下方に延在して先端外周にパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、下方に延在して先端にダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドが前進移動して第１押圧成形部材が筒状ワークの周壁の外周面を押圧し、上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてパンチリターン駆動用カム面をパンチリターン従動カム面から離間させ、かつパンチ駆動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチススライドが前進移動して第２押圧成形部材と第１押圧成形部材が協働して周壁を成形し、上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることを特徴とする。
【００２６】
これによると、筒状ワークの周壁面の内周面に向ける第２押圧成形部材を前端面に備え後端面にパンチドライバのパンチ駆動用カム面と摺接するパンチ従動カム面が形成され、パンチスライドの要求剛性が抑制できてパンチスライドの小型化が可能になると共に、各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面が各パンチスライドのパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることから、パンチスライドの小型化に伴って放射状に配置するパンチスライドの制限が緩和され、また、パンチスライドの増加が可能になり、パンチスライドと対向配置される第１押圧部材を備えるダイススライドが増加されて、放射状に等間隔で配置された多数の第１押圧成形部材が周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライドに設けられた第２押圧成形部材が周壁の内周面を等間隔で均等に押圧して周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【００２７】
請求項６に記載の筒状ワークの成形装置の発明は、下型及び中心軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、筒状ワークの周壁を成形する筒状ワークの成形装置において、下型が、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁外方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線に接近する前進端と該中心軸線と離反する後進端との間で前進及び後進すると共に前端面に第１押圧成形部材を備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線から離反するように傾斜するダイス従動カム面及び中心軸線と平行な平坦面が連続形成された複数のダイススライドと、該ダイススライドを上記後進端に付勢するダイスリターン手段と、上記中心軸線を中心にセットされた筒状ワークの周壁内方で中心軸線を中心に放射状に配置され、中心軸線から離反する前進端と該中心軸線に接近する後進端との間で前進及び後進すると共に上記ダイススライドの前端面に対向する前端面に第２押圧成形部材を備え、後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線に接近するように傾斜するパンチ従動カム面が形成され、かつ下方から上方に移行するに従って中心軸線から次第に離反するパンチリターン従動カム面を備えたカムリターン挿入穴が形成された複数のパンチスライドと、本体及び該本体から放射状に突出して上記各パンチスライドに形成されたカムリターン挿入穴に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面に摺接可能なパンチリターン駆動用カム面を有するカムリターン用ドライバを備えるカムリターンと、該カムリターンを上方に付勢するアクチュエータと、を備え、上型が、中心軸線に沿って下方に延在して先端外周に先端側に移行するに従って次第に縮径する台形円錐面状のパンチ駆動用カム面を有するパンチドライバと、該パンチドライバを同芯状に配置されて中心軸線に沿って下方に延在る円筒状で、真円筒状の内周面及び先端側に移行するに従って中心軸線から次第に離間するように傾斜する台形円錐面状のダイス駆動用カム面が連続形成されたダイスドライバを備え、上記上型の下降に伴って順次下降するダイスドライバのダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面に摺接して各ダイススライドがダイスリターン手段に抗して同時に前進移動して第１押圧成形部材が筒状ワークの周壁の外周面を押圧してダイスドライバの内周面が各ダイススライドの平坦面に摺接して各ダイスドライバを前進端位置に保持し、上記パンチドライバの先端がカムリターンを押し下げてカムリターン用ドライバをカムリターン挿入穴から抜き出してパンチ駆
動用カム面が各パンチ従動カム面に摺接して各パンチススライドが同時に前進移動して第２押圧成形部材と第１押圧成形部材が協働して周壁を成形し、上記上型の上昇に伴って上昇するパンチドライバの先端によるカムリターンの押接が解除されてカムリターンの各カムリターン用ドライバが各パンチスライドのカムリターン挿入穴内に進入してパンチリターン駆動用カム面がパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させ、上記ダイスドライバの内周面及びダイス駆動用カム面が各ダイススライドのダイス従動カム面と離れ、ダイスリターン手段の付勢により各ダイススライドが後進移動することを特徴とする。
【００２８】
これによると、筒状ワークの周壁面の内周面に向ける第２押圧成形部材を前端面に備え後端面にパンチドライバのパンチ駆動用カム面と摺接するパンチ従動カム面が形成され、パンチスライドに作用する回転モーメントが極めて小さく、パンチスライドの要求剛性が抑制できてパンチスライドの小型化が可能になると共に、各カムリターン用ドライバのパンチリターン駆動用カム面が各パンチスライドのパンチリターン従動カム面に摺接してパンチスライドを後進移動させることから、パンチスライドの小型化に伴って放射状に配置するパンチスライドの制限が緩和され、また、パンチスライドの増加に伴って、パンチスライドと対向配置される第１押圧部材を備えるダイススライドが増加されて、放射状に等間隔で配置された多数の第１押圧成形部材が周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライドに設けられた第２押圧成形部材が周壁の内周面を等間隔で均等に押圧して周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による筒状ワークのパンチ加工装置によると、パンチスライドの小型化に伴って放射状に配置するパンチスライドの制限が緩和され、筒状ワークの周壁に同時にピアス加工するピアス穴の増加が可能になると共に、パンチスライドと対向配置されるダイススライドが増加され、パンチ加工に伴い放射状に等間隔で配置された多数のピアス加工ダイスが周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライドに設けられたピアス加工パンチが周壁の内周面を等間隔で均等に押圧して周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【００３０】
本発明による筒状ワークの成形装置によると、パンチスライドの小型化に伴って放射状に配置するパンチスライドの制限が緩和され、パンチスライドの増加に伴って、パンチスライドと対向配置される第１押圧部材を備えるダイススライドが増加されて放射状に等間隔で配置された多数の第１押圧成形部材が周壁の外周面を等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライドに設けられた第２押圧成形部材が周壁の内周面を等間隔で均等に押圧して周壁の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】成形素材となる筒状ワークの一例を示す説明図であり、（ａ）は筒状ワークの斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図２】成形品の一例を示す説明図であり、（ａ）は成形品の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。
【図３】実施の形態におけるピアス加工装置を示す要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ部拡大図である。
【図５】第１ギブプレート及び第２ギブプレートを省略した下型の要部平面図である。
【図６】図５のＶＩ部拡大図である。
【図７】セットプレートの平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＸ部拡大図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】ダイススライドの平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ矢視図である。
【図１６】パンチスライドの平面図である。
【図１７】パンチスライドの側面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ矢視図である。
【図１９】上昇位置における状態を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２０】下降状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２１】下降状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２２】加工完了状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２３】上昇状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２４】上昇状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２５】上昇状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２６】上昇状態の要部を示すピアス加工装置の作動工程図である。
【図２７】従来のピアス加工装置の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の筒状ワークの成形装置を兼備する筒状ワークのピアス加工装置の一実施の形態を図１乃至図２６を参照して説明する。
【００３３】
ピアス加工装置１の説明に先立って、成形素材及び成形加工後の成形品の一例を図１及び図２を参照して説明する。図１は成形素材となる筒状ワーク１００の一例を示す説明図であり、（ａ）は筒状ワーク１００の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。筒状ワーク１００は、予めフローフォーミング成形等によって成形され、中央部に中心軸線Ｌａ方向に貫通する円形の開口１０２が形成された円板状のフランジ１０３と、このフランジ１０３の外周に基端縁が連続する円筒状の筒部１０４によってボス部１０１が形成され、筒部１０４の先端縁から径方向に拡径する円板状の段部１０５、この段部１０５の外周に基端縁が連続すると共に先端側に移行するに従って次第に中心軸線Ｌａから離反するように拡径する円錐状のテーパ部１０６、このテーパ部１０６の外周に基端縁が連続する円筒状の周壁１０７が中心軸線Ｌａ方向に同軸上で連続形成され、周壁１０７の先端１０７ｃに沿ってリング状の肉厚部１０８が形成される。この筒状ワーク１００は、加工にあたり中心軸Ｌａがピアス加工装置１の中心軸線Ｌと同軸上でピアス加工装置１にセットされる。
【００３４】
図２は筒状ワーク１００をピアス加工装置１によって成形された成形品１１０の一例を示す説明図であり、（ａ）は成形品１１０の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。成形品１１０は、筒状ワーク１００と対応する部位に対応する符号を付して詳細な説明を省略するが、フローフォーミング成形等によって形成された筒状ワーク１００の周壁１０７に発生した歪み等を矯正して周壁１０７の形状寸法精度を確保すると共に、周壁１０７にその周方向に等間隔で放射状に内周面１０７ａから外周面１０７ｂに貫通する多数、本実施の形態では２４個のピアス穴１１１が形成される。
【００３５】
次にピアス加工装置１について説明する。図３は本実施の形態におけるピアス加工装置１を示す要部断面図、図４は図３のＩＶ部拡大図である。
【００３６】
ピアス加工装置１は、プレス装置のボルスタ２に固定されるセットプレート１０とこれに向けて上下方向に延在する中心軸線Ｌに沿って上下移動するプレス装置のスライドに固定されるホルダ５０を備え、筒状ワーク１００の加工にあたり筒状ワーク１００がワーク軸線Ｌと同軸上にセットされる。
【００３７】
ピアス加工装置１は、プレス装置のボルスタ２にセットプレート１０が固定され、セットされた筒状ワーク１００の周壁１０７の径方向外側でセットプレート１０に放射状に配置される２４個のダイススライド２０、周壁１０７の径方向内側で各ダイススライド２０に対向配置される各パンチスライド３０、カムリターン４０、第１ギブプレート４５、第２ギブプレート４６等を備える下型を有する一方、プレス装置のスライド３にホルダ５０が固定され、ホルダ５０の下面５１にパンチドライバ６０、ワーク押さえ７０、ダイスドライバ８０が配置されて中心軸線Ｌに沿って昇降する上型を備える。
【００３８】
これら、ボルスタ２に固定されるセットプレート１０、ダイススライド２０、パンチスライド３０、カムリターン４０、第１ギブプレート４５、第２ギブプレート４６、及び、スライド３に固定されるホルダ５０に配置されるパンチドライバ６０、ワーク押さえ７０、ダイスドライバ８０等を順に説明する。
【００３９】
セットプレート１０について図５乃至図１２を参照して説明する。図５は、第１ギブプレート４５及び第２ギブプレート４６を省略した下型平面図、図６は図５のＶＩ部拡大図、図７はセットプレート１０の平面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図、図９は図７のＩＸ部拡大図、図１０、図１１及び図１２はそれぞれ図９のＸ−Ｘ線断面図、ＸＩ−ＸＩ線断面図、ＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、図７及び図９にはカムリターン４０を破線で示してある。
【００４０】
セットプレート１０は、中央部に中心軸線Ｌ方向に沿って延在する円形の開口１１を有する平面視略円板状のベース部１２を有し、ベース部１２の周縁に沿って複数、本実施の形態では２４個の外側隔壁１３が等間隔で中心軸線Ｌを中心に放射状に立設し、隣接して対向する各外側隔壁１３の側面及びベース部１２の上面によって中心軸線Ｌ側から径方向に延在する一対のガイド側面１５ａ及びガイド底面１５ｂを有してセットされる筒状ワーク１００の周壁１０７の径方向外側で中心軸線Ｌを中心として放射状に延在する２４個のダイススライドガイド溝１５が形成される。この各ダイススライドガイド溝１５のガイド底面１５ｂに下方に連続するパンチカス排出穴１５ｃが開口する。また、外側隔壁１３の頂部１３ａは平坦で後述する第２ギブプレート４６の取付面となる。
【００４１】
また、ベース部１２の内縁、即ち開口１１に沿って２４個の内側隔壁１６が等間隔で立設し、対向する各内側隔壁１６の側面及びベース部１２の上面によって中心軸Ｌ側を中心に放射状に径方向に延在する一対のガイド側面１７ａ及びガイド底面１７ｂを有してセットされる筒状ワーク１００の周壁１０７の径方向内側で中心軸Ｌを中心に放射状に延在する２４個のパンチスライドガイド溝１７が形成される。各パンチスライドガイド溝１７のガイド底面１７ｂに開口１１側及び上下に開口するＵ字状のカムリターン挿入用スリット１７ｃが形成される。
【００４２】
このパンチスライドガイド溝１７は、その外方端がダイススライドガイド溝１５の内方端に連続して、各ダイススライドガイド溝１５とパンチスライドガイド溝１７は径方向に連続形成され、ダイススライドガイド溝１５のガイド底面１５ｂとパンチスライドガイド溝１７のガイド底面１７ｂとの間に中心軸線Ｌを中心とする平面視環状で連続する断面Ｕ字状のワーク挿入溝１８が形成される。このワーク挿入溝１８に、セットされる筒状ワーク１００の周壁１０７の先端１０７ｃが挿入される。
【００４３】
更に、ベース部１２の各外側隔壁１３と内側隔壁１６との間にギブプレート取付部１９が突設されている。これら内側隔壁１６及びギブプレート取付部１９の各頂部１６ａ及び１９ａは平坦に形成されて後述する第１ギブプレート４５の取付面となる。
【００４４】
ダイススライド２０について、図３、図４、図５、図１３、図１４及び図１５を参照して説明する。図１３はダイススライド２０の平面図、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図、図１５は図１４のＸＶ矢視図である。
【００４５】
ダイススライド２０は、セットされる筒状ワーク１００の周壁１０７の径方向外側でセットプレート１０のダイススライドガイド溝１５に中心軸線Ｌに接離方向に移動可能に嵌装して両ガイド側面１５ａ及びガイド底面１５ｂに摺接する両側面２１ａ、底面２１ｂ及び上面２１ｃ、中心軸線Ｌ側の前端面２２、ダイススライドガイド溝１５の外方端から突出して上方から下方に移行するに従って中心軸線Ｌから離反するように傾斜したダイス従動カム面２３ａ及び中心軸線Ｌと平行な平坦面２３ｂが連続形成された後端面２３を有する断面矩形のブロック状に形成される。
【００４６】
上面２１ｃに後述する第２ギブプレート４６の開口部４６ａの周縁によって形成される径止部４６ｄに当接してダイススライド２０の径方向外方側の移動端、即ち後進端を規制するストッパ部２４が突設され、かつセットプレート１０の外周とダイススライド２０の端部との間にダイススライド２０を中心軸線Ｌから離反して後端面２３をセットプレート１０の外周から突出する径方向外方側に付勢するスプリング等のダイスリターン手段２５が設けられる。
【００４７】
更に、前端面２２から後端面２３に亘って貫通する貫通孔２６ａが形成され、貫通孔２６ａの前端面２２側に円筒状のダイス取付部２７が拡径形成され、ダイス取付部２７に、第１押圧成形部材を兼ねる円筒状で長円形の切刃２８ａを備えたボタンダイタイプのピアス加工ダイス２８がその先端２８ｂが前端面２２から突出した状態で取り付けられる。この貫通孔２６ａと底面２１ｂとを連通して開口部２６ｃがパンチカス排出穴１５ｃに連通する連通孔２６ｂを有し、貫通孔２６ａの外方端側を栓部材２６ｄによって閉蓋してピアス加工ダイス２８からパンチカス排出穴１５ｃに連通するパンチカス排出穴２６が形成される。
【００４８】
パンチスライド３０について、図４、図５、図１６、図１７及び図１８を参照して説明する、図１６はパンチスライド３０の平面図、図１７は側面図、図１８は図１７のＸＶＩＩＩ矢視図である。
【００４９】
パンチスライド３０は、セットされる筒状ワーク１００の周壁１０７の径方向内側で、セットプレート１０のパンチスライドガイド溝１７に中心軸線Ｌから接離する方向に移動可能に嵌装して両ガイド側面１７ａ及びガイド底面１７ｂに摺接する両側面３１ａ、底面３１ｂ、上面３１ｃ、前端面３１ｄ、及び両側面３１ａの中心軸線Ｌ側の端部からテーパ状に次第に幅が狭くなって突出すると共にセットプレート１０の開口１１内に突出する後端面に上方から下方に移行するに従って中心軸線Ｌに接近するように傾斜したパンチ従動カム面３２が形成された断面矩形のブロック状に形成される。パンチスライド３０の前端面３１ｄにピアス加工ダイス２８と協働して円筒ワーク１００の周壁１０７にピアス加工を施すピアス加工パンチ３３が突設される。この第２押圧成形部材を兼ねるピアス加工パンチ３３にウレタン等の弾性部材によって筒状に形成されたウレタンストリッパ３５が装着される。このピアス加工パンチ３３の軸心軸と同軸上にパンチ従動カム面３２が形成される。
【００５０】
更に、パンチスライド３０には、底面３１ｂから上面３１ｃに亘って貫通し、下方から上方に移行するに従って中心軸線Ｌから次第に離反するパンチリターン従動カム面３４ａを備えたカムリターン挿入穴３４は形成されている。この下方から上方に移行するに従って中心軸線Ｌから次第に離反するパンチリターン従動カム面３４ａの傾斜角が下方から上方に移行するに従って中心軸線Ｌから次第に離反するパンチ従動カム面３２の傾斜角に対して大きく設定される。
【００５１】
カムリターン４０は、セットプレート１０の開口１１内に摺動可能に嵌合する円柱状の本体４１及び本体４１の上部から放射状に突出してカムリターン挿入用スリット１７ｃに移動可能に嵌合すると共に各パンチスライド３０に形成されたカムリターン挿入穴３４に下方からに挿入してパンチリターン従動カム面３４ａに摺接可能なパンチリターン駆動用カム面４２ａを備えた略三角形状のカムリターン用ドライバ４２を備える。このカムリターン４０は、カムリターン用ドライバ４２の各パンチリターン駆動用カム面４２ａがパンチリターンカム面３４ａに圧接する上昇位置とカムリターン挿入穴３４から退避する下降位置との間で昇降可能に保持されると共に上昇位置に付勢するガススプリングやタンカシリンダ等のアクチュエータ４４によって上昇位置側に付勢される。また本体４１の上部にパンチドライバ６０の先端６３によって押圧される突出部４３が設けられる。
【００５２】
第１ギブプレート４５は、パンチドライバ６０の挿入を可能にする開口部４５ａ及び各パンチスライド３０の上面３１ｃに当接可能な下面４５ｂ及び筒状ワーク１００の段部１０５及びテーパ部１０６に当接可能な上面４５ｃを有する円板状であって、内側隔壁１７の頂部１７ａ及びギブプレート取付部１９の頂部１９ａにネジ止め等によって固定されて下面４５ｂによってパンチスライドガイド溝１７に嵌装されるパンチスライド３０を移動可能に保持すると共に、上面４５ｃによって筒状ワーク１００のセット位置決めを果たす。
【００５３】
第２ギブプレート４６は、開口部４６ａ及び各ダイススライド２０の上面２１ｃに当接可能な下面４６ｂを有する円板状であって、外側隔壁１３の頂部１３ｂに固定されて、下面４６ｂによってダイススライドガイド溝１５に嵌装されるダイススライド２０を移動可能に保持すると共に、ダイススライド２０に突設するストッパ２４が開口部４６ａの周縁によって形成された係止部４６ｄに当接することでダイススライド２０が中心軸線Ｌから径方向外方側に離れた後進端に保持する。
【００５４】
プレス装置のスライドに取り付けられるホルダ５０には、中心軸線Ｌを中心にパンチドライバ６０、ワーク押さえ７０、ダイスドライバ８０が同心状に配設される。
【００５５】
パンチドライバ６０は、フランジ状の基部６１がホルダ５０の下面５１に取り付けられ、この基部６１から下方に延在して筒状ワーク１００の開口１０２及び第１ギブプレート４５の開口部４５ａに挿入可能な径を有する円柱状のパンチドライバ本体６２を有し、パンチドライバ本体６２の先端外周に、先端６３側に移行するに従って次第に縮径、即ち先端６３側に移行するに従って中心軸線Ｌに次第に接近するように傾斜する台形円錐面状のパンチ駆動用カム面６４を有する。
【００５６】
このパンチドライバ６０は、プレス装置のスライドが上死点位置においては、第１ギブプレート４５の開口部４５ａから抜け出しパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ従動カム面３２から離反すると共に、先端６３がカムリターン４０の突出部４３から離れる。一方、カムリターン４０がアクチュエータ４４によって上昇位置に押し上げられてカムリターン４０の各カムリターン用ドライバ４２のパンチリターン駆動用カム面４２ａがカムリターン挿入穴３４のパンチリターン従動カム面３４ａに圧接して各パンチスライド３０を後進端に保持する。
【００５７】
また、パンチドライバ６０の下降に伴って先端６３がカムリターン４０の突出部４３に当接してカムリターン４０をアクチュエータ４４に抗して押し下げ各カムリターン用ドライバ４２がカムリターン挿入穴３４から抜け出してパンチスライド３０の前進移動が許容され、かつパンチドライバ６０のパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ従動カム面３２に当接して各パンチドライバ６０が前進移動する。
【００５８】
ワーク押さえ７０は、パンチドライバ６０及び筒状ワーク１００のボス部１０１が貫通可能な開口部７２を有して上下方向に延在する円筒状であって、下面に筒状ワーク１００の段部１０５に当接可能な環状のワーク押さえ面７３が形成されたワーク押さえ本体７１を有し、ワーク押さえ本体７１はホルダ５０の下面５１に上面７４が当接する上昇位置とホルダ５０の下面５１から予め設定された下方に離間する下降位置との間で昇降可能に保持されると共に下降位置に付勢するガススプリングやタンカシリンダ等の複数のアクチュエータ７５によってホルダ５０に取り付けられる。
【００５９】
ダイスドライバ８０は、ホルダ５０の下面にリング状のカムホルダ８１を介して基端８２ａが取り付けられる円筒状のダイスドライバ本体８２を有し、ダイスドライバ本体８２の真円筒状の内周面８３の下端縁に沿って下方に移行するに従って次第に拡径、即ち先端８４側に移行するに従って中心軸線Ｌから次第に離間するように傾斜する台形円錐面状のダイス駆動用カム面８５を有する。
【００６０】
このダイスドライバ８０は、スライドが上死点位置において、各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａから離反し、かつダイスドライバ８０の下降に伴ってカム面８５が各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａに当接してダイスリターン手段２５に抗して各ダイススライド２０を中心軸線Ｌに接近する方向に前進移動し、しかる後、内周面８３が平坦面２３ｂに摺接してダイススライド２０の前進移動が停止してダイススライド２０を前進端に保持する。
【００６１】
次に、このように構成されたピアス加工装置１の作動を、図１９乃至図２６に要部を示す工程図を参照して説明する。なお、図１９は上昇位置における状態を示す、図２０及び図２１は下降状態を示し、図２２は加工完了状態を示し、図２３乃至図２６は上昇状態を示す。
【００６２】
作動に先立って、プレス装置のスライドが上死点、即ち図１９に示す上昇位置状態においてピアス加工装置１に筒状ワーク１００をセットする。この上昇位置状態においては、パンチドライバ６０が第１ギブプレート４５の開口部４５ａから抜け出しパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ従動カム面３２から離反すると共に、先端６３がカムリターン４０の突出部４３から離反し、カムリターン４０がアクチュエータ４４によって上昇位置に押し上げられてカムリターン４０の各カムリターン用ドライバ４２のリターン駆動用カム面４２ａがカムリターン挿入穴３４のパンチリターン従動カム面３４ａに圧接して各パンチスライド３０に設けられたピアス加工パンチ３３がセットされた筒状ワーク１００の周壁１０７の内周面１０７ａから離れた後進端に保持される。ワーク押さえ７０のワーク押さえ本体７１がアクチュエータ７５によって下降位置に保持される。
【００６３】
また、ダイスドライバ８０は、各ダイススライド２０の後端面２３から離れた状態に保持され、各ダイススライド２０はダイスリターン手段２５によってストッパ部２４が第２ギブプレート４６の係止部４６ｄに当接し、ピアス加工ダイス２８がセットされた筒状ワーク１００の周壁１０７の外周面１０７ｂから離れた後進端に保持される。このようにダイススライド２０及びパンチスライド３０が後進端に保持された状態では、各ピアス加工ダイス２８とピアス加工パンチ３３は非接触状態であって、ピアス加工ダイス２８の先端２８ｂとピアス加工パンチ３３の先端３３ａとの間に筒状ワーク１００の周壁１０７の挿入を許容する間隙が形成される。
【００６４】
この状態で筒状ワーク１００を、その段部１０５及びテーパ部１０６を第１ギブプレート４５の上面４５ｃ上に載置すると共に嵌合し、周壁１０７が各対向するピアス加工ダイス２８とピアス加工パンチ３３との間に位置し、かつ周壁１０７の先端１０７ｃがワーク挿入溝１８内に進入した状態にセットする。この筒状ワーク１００をセットした状態において周壁１０７と内周面１０７ａとワーク挿入溝１８とは非接触状態で若干、例えば１．１ｍｍの間隙が形成される。
【００６５】
筒状ワーク１００がセットされた状態で、プレス装置のスライドの下降を開始する。スライドの下降に伴ってホルダ５０にアクチュエータ７５を介して支持されたワーク押さえ本体７１のワーク押さえ面７３が筒状ワーク１００の段部１０５に圧接してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持する。
【００６６】
更にスライダを下降すると、アクチュエータ７５によってワーク押さえ本体７１を段部１０５に押圧してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持した状態を維持しつつ下降するダイスドライバ８０のダイス駆動用カム面８５が各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａに当接及び摺接して各ダイススライド２０がダイスリターン手段２５に抗して同時にダイススライドガイド溝１５に沿って中心軸線Ｌに接近、即ち筒状ワーク１００の周壁１０７の外周面１０７ｂに接近する前進移動し、各ダイススライド２０の前端面２２から突出するピアス加工ダイス２８の先端２８ｂが筒状ワーク１００の周壁１０７の外周面１０７ｂを等間隔で放射状に外周方向から押圧して周壁１０７を真円状に変形付与する。
【００６７】
更に下降するダイスドライバ８０のダイス駆動用カム面８５が各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａに当接及び摺接して各ダイススライド２０が前進端位置に達すると、図２０に示すように、ダイスドライバ８０のダイス駆動用カム面８５と各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａとの当接が終了してダイスドライバ８０の内周面８３が各ダイススライド２０の平坦面２３ｂに摺接して各ダイスドライバ８０を前進端に保持する。
【００６８】
更にスライダを下降すると、アクチュエータ７５によってワーク押さえ本体７１を段部１０５に押圧してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持した状態を維持し、ダイスドライバ８０の内周面８３が各ダイススライド２０の平坦面２３ｂに摺接して各ダイススライダ２０を前進端に保持しつつ、パンチドライバ６０の先端６３がカムリターン４０の突出部４３に当接してカムリターン４０を押し下げてカムリターン用ドライバ４２をカムリターン挿入穴３４から抜き出しつつパンチドライバ６０のパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ従動カム面３２に当接及び摺接して各パンチスライド３０が同時にパンチスライドガイド溝１７に沿って中心軸線Ｌから離反、即ち筒状ワーク１００の周壁１０７の内周面１０７ａに接近する方向に前進移動し、図２１に示すようにピアス加工パンチ３３の先端３３ａ及びウレタンストリッパ３５が各ピアス加工ダイス２８の先端２８ｂで安定した状態に保持された周壁１０７の内周面１０７ｂに圧接して周壁１０７の形状を整えると共にピアス加工を開始する。
【００６９】
更にスライダを下降すると、引き続きワーク押さえ本体７１を段部１０５に押圧してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持した状態を維持し、ダイスドライバ８０の内周面８３が各ダイススライド２０の平坦面２３ｂに摺接して各ダイスドライバ８０を前進端に保持すると共に、パンチドライバ６０の先端６３がカムリターン４０の突出部４３に押接してカムリターン４０を押し下げてカムリターン用ドライバ４２をカムリターン挿入穴３４から抜き出しつつパンチドライバ６０のパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ従動カム面３２に摺接して各パンチススライド３０が前進移動し、各ピアス加工ダイス２８とピアス加工パンチ３３の協働によって周壁１０７の内周面１０７ａ側から外周面１０７ｂ側に向かってピアス穴１１１をピアス加工し、図２２に示す下死点状態となる。ここで、ピアス加工ダイス２８とピアス加工パンチ３３によって打ち抜かれた各パンチカス１１２は、各ダイススライド２０に形成されたパンチカス排出穴２６及びセットプレート１０のパンチカス排出穴１５ｃを介して装置外に排出される。
【００７０】
下死点位置に達してピアス加工が完了すると、プレス装置のスライドが上昇を開始する。スライダが上昇すると、引き続きワーク押さえ本体７１が段部１０５に押圧してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持した状態を維持し、ダイスドライバ８０の内周面８３が各ダイススライド２０の平坦面２３ｂに摺接して各ダイスドライバ８０を前進端に保持した状態で、パンチドライバ６０の先端６３によるカムリターン４０の突出部４３の押接が解除されて、図２２に示すようにカムリターン４０がアクチュエータ４４によって上昇付勢されて各カムリターン用ドライバ４２が各パンチスライド３０のカムリターン挿入穴３４内に進入してパンチリターン駆動用カム面４２ａがパンチリターン従動カム面３４ａに当接する。
【００７１】
更に、スライダが上昇すると、引き続きワーク押さえ本体７１が段部１０５に押圧してワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５によって筒状ワーク１００の段部１０５を押圧保持した状態を維持し、ダイスドライバ８０の内周面８３が各ダイススライド２０の平坦面２３ｂに摺接して各ダイスドライバ８０を前進端位置に保持した状態で、パンチドライバ６０の先端６３によるカムリターン４０の突出部４３の押接が解除されて、カムリターン４０がアクチュエータ４４によって上昇付勢されて各カムリターン用ドライバ４２のパンチリターン駆動用カム面４２ａが各パンチスライド３０のカムリターン挿入穴３４内のパンチリターン従動カム面３４ａに摺接してパンチスライド３０を後進端まで後進移動させる。これにより、図２３に示すように各ピアス加工ダイス２８及び周壁１０７のピアス穴１１１から抜け出す。
【００７２】
更に、スライダが上昇すると、図２４に示すように、ダイスドライバ８０の内周面８３と各ダイススライド２０の平坦面２３ｂとの摺接が解除され、ダイスドライバ８０のダイス駆動用カム面８５と各ダイススライド２０のダイス従動カム面２３ａとが接触し、ダイスリターン手段２５の付勢により後進移動が開始し、かつワーク押さえ本体７１のワーク押さえ面７３が筒状ワーク１００の段部１０５から離れ、ワーク押さえ本体７１と第１ギブプレート４５による押圧保持が解除される。
【００７３】
更に、スライダが上昇して、ダイスドライバ８０のダイス駆動用カム面８５と各ダイススライド２０のダイス駆動カム面２３ａとの摺接に伴ってダイスリターン手段２５の付勢により図２５のように後進端に移動し、しかる後、プレス装置のスライドが図１９に示す上死点まで昇降し、パンチドライバ６０が第１ギブプレート４５の開口部４５ａから抜け出しパンチ駆動用カム面６４が各パンチスライド３０のパンチ駆動用カム面３２から離反する。また、先端６３がカムリターン４０の突出部４３から離反し、カムリターン４０がアクチュエータ４４によって上昇位置に押し上げられてカムリターン４０の各カムリターン用ドライバ４２のパンチリターン駆動用カム面４２ａがカムリターン挿入穴３４のパンチリターン従動カム面３４ａに圧接して各パンチスライド３０が後進端に保持される。
【００７４】
一方、ダイスドライバ８０は、各ダイススライド２０の後端面２３から離れた状態に保持され、各ダイススライド２０はダイスリターン手段２５によってストッパ部２４が第２ギブプレート４５の係止部４５ｄに当接して後進端に保持される。
【００７５】
この上死点位置において、筒状ワーク１００の周壁１０７にピアス穴１１１が形成された、即ち加工済みの成形品１１０が搬出される。これら、筒状ワーク１１０のセットから成形品１１０の搬出までの各工程が繰り返されて、順次筒状ワーク１００の周壁１０７の成形及びピアス穴１１１の加工が行われる。
【００７６】
本実施の形態におけるピアス加工装置１によると、筒状ワーク１００の周面１０７にその内周面１０７ｂ側から外周面１０７ａに向けってピアス加工するピアス加工パンチ３３を前端面３１ｄに備えたパンチスライド３０が、往復移動方向となるピアス加工パンチ３３の延在方向に、即ち往復移動方向に同軸上乃至略同軸上の後端面にパンチドライバ６０のパンチ駆動用カム面６４と当接及び摺接するパンチ従動カム面３２が形成され、ピアス加工に伴いパンチスライド３０に作用する回転モーメントが極めて小さく、パンチスライド３０に掛かる回転応力が小さく設定でき、パンチスライド３０の要求剛性が抑制できてパンチスライド３０の小型化が可能になると共に、各カムリターン用ドライバ４２のパンチリターン駆動用カム面４２ａが各パンチスライド３０のカムリターン挿入穴３４内のパンチリターン従動カム面３４ａに摺接してパンチスライド３０を後進移動させることから、従来のピアス加工後にパンチスライド３０を後進移動させるためのリターンスプリング等が不要になることと相俟ってパンチスライド３０の小型化に伴って放射状に配置するパンチスライド３０の制限が緩和され、筒状ワーク１００の周壁１０７に同時にピアス加工するピアス穴１１１の増加が可能になる。
【００７７】
また、パンチスライド３０の増加に伴って、パンチスライド３０と対向配置されるダイススライド２０が増加され、パンチ加工に伴い放射状に等間隔で配置された多数のピアス加工ダイス２８が周壁１０７の外周面１０７ｂを等間隔で均等に押圧し、かつパンチスライド３０に設けられたピアス加工パンチ３３が周壁１０７の内周面１０７ａを等間隔で均等に押圧してフローフォーミング成形に起因して発生する周壁１０７の歪み等の変形が矯正され、高精度の加工製品が得られる。
【００７８】
また、パンチ加工ダイス２８及びパンチ加工パンチ３３に代えて先端が平坦な第１押圧成形部材、第２押圧成形部材をパンチスライド２０及びパンチスライド３０に装着して筒状ワーク１００の周壁１０７にピアス加工を施すことなく、フローフォーミング成形等に起因する周壁１０７の歪み等を変形矯正して高精度の加工製品が得られる筒状ワークの成形装置が構成できる。
【００７９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では筒状ワークの周壁に２４個のピアス加工を施す場合を例に説明したが、他の複数個のピアス加工を施すように構成することもできる。また、全てのパンチスライド及びダイススライドにピアス用パンチ及びピアス用ダイスを設けることなく、ピアス穴を不要とする特定のパンチスライド及びダイススライドのピアス用パンチ及びピアス用ダイスを省略することもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１        ピアス加工装置
１０      セットプレート
１１      開口
１２      ベース部
１３      外側隔壁
１５      ダイススライドガイド溝
１５ｃ    パンチカス排出穴
１６      内側隔壁
１７      パンチスライドガイド溝
１８      ワーク挿入溝
１９      ギブプレート取付部
２０      ダイススライド
２２      前端面
２３      後端面
２３ａ    ダイス従動カム面
２３ｂ    平坦面
２５      ダイスリターン手段
２７      ダイス取付部
２８      ピアス加工ダイス（第１押圧成形部材）
３０      パンチスライド
３１      パンチスライド本体
３１ｄ    前端面
３２      パンチ従動カム面
３３      ピアス加工パンチ（第２押圧成形部材）
３４      カムリターン挿入穴
３４ａ    パンチリターン従動カム面
４０      カムリターン
４１      本体
４２      パンチリターン用ドライバ
４２ａ    パンチリターン駆動用カム面
４４      アクチュエータ
４５      第１ギブプレート
４６      第２ギブプレート
５０      ホルダ
６０      パンチドライバ
６１      基部
６２      パンチドライバ本体
６３      先端
６４      パンチ駆動用カム面
７０      ワーク押さえ
７１      ワーク押さえ本体
７３      ワーク押さえ面
７５      アクチュエータ
８０      ダイスドライバ
８１      カムホルダ
８２      ダイスドライバ本体
８２ａ    基端
８３      内周面
８４      先端
８５      ダイス駆動用カム面
１００    筒状ワーク（成形素材）
１０１    ボス部
１０２    開口
１０３    フランジ
１０４    筒部
１０５    平板部
１０６    テーパ部
１０７    周壁
１０７ａ  内周面
１０７ｂ  外周面
１０８    肉厚部
１１０    成形品
１１１    ピアス穴
Ｌ        中心軸線
【図１】
0005406650.tif 000002
【図２】
0005406650.tif 000003
【図３】
0005406650.tif 000004
【図４】
0005406650.tif 000005
【図５】
0005406650.tif 000006
【図６】
0005406650.tif 000007
【図７】
0005406650.tif 000008
【図８】
0005406650.tif 000009
【図９】
0005406650.tif 000010
【図１０】
0005406650.tif 000011
【図１１】
0005406650.tif 000012
【図１２】
0005406650.tif 000013
【図１３】
0005406650.tif 000014
【図１４】
0005406650.tif 000015
【図１５】
0005406650.tif 000016
【図１６】
0005406650.tif 000017
【図１７】
0005406650.tif 000018
【図１８】
0005406650.tif 000019
【図１９】
0005406650.tif 000020
【図２０】
0005406650.tif 000021
【図２１】
0005406650.tif 000022
【図２２】
0005406650.tif 000023
【図２３】
0005406650.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
0005406650.tif 000026
【図２６】
0005406650.tif 000027
【図２７】
0005406650.tif 000028