(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台に設けられたダイと、該ダイに向って進退動するラムの前面に装備されたパンチとの間で素材を圧造加工することにより所定形状の製品を成形する圧造成形機であって、上記ラムに取り付けられ、ダイ側に向って該ラムの進退方向に突出するガイド部材と、該ガイド部材に対向するように機台に取り付けられ、ラムが前進した時に上記ガイド部材と嵌り合うガイド受け部材とが設けられており、かつ、該ガイド受け部材は、上記ガイド部材と嵌り合ったときにラムの前進方向に後退可能に保持されていると共に、該ガイド受け部材をガイド部材側に付勢する付勢手段が備えられており、さらに、上記ガイド部材と嵌り合って後退するガイド受け部材を所定位置で受け止めるストッパ部材が機台に設けられていることを特徴とする圧造成形機。
【請求項２】
ガイド部材とガイド受け部材の互いに嵌り合う部分はテーパ面とされていることを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機。
【請求項３】
ガイド受け部材は、機台に設けられた保持部材にベアリング部材を介して進退可能に保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧造成形機。
【請求項４】
ストッパ部材によるガイド受け部材の受け止め位置を調整する調整手段が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧造成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機台に設けられたダイと、該ダイと対向するようにラムの前面に取り付けられたパンチとの間で素材を圧造加工することにより所定形状の製品を成形する圧造成形機に関し、圧造加工技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧造成形機は、互いに対向するダイとパンチとにより構成された複数段の圧造ステーションを並設すると共に、素材を各圧造ステーションのダイとパンチとの間に順次供給して段階的に圧造成形するものであるが、上記パンチは、クランク機構を介して直線往復運動されるラムの先端に並設されるのが通例である。
【０００３】
このラムは機台に摺動自在に支持されるのが通例であるが、その摺動面は激しい摺接運動のため極めて摩耗し易いという問題がある。
【０００４】
そこで、従来においては、ラムと機台との摺動面に、平板状のライナを相対向させて装着し、このライナ同士を摺接させることにより、上記摺動面における摩耗を低減させることが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多段式圧造成形機においては、圧造成形時、複数の圧造ステーションの各ステーションに衝撃荷重は均等にかかっていないので、ラムに対して偏荷重の反力が作用することになる。そのために、ラムと機台との摺動面に装着したライナに偏摩耗が発生することによりラムが直線往復方向に対して直交する方向にガタついて、その結果、ダイとパンチとの芯ずれが生じる不具合があった。
【０００６】
また、クランク機構を介してラムを直線往復運動させる際に、直線往復方向に対して垂直方向に発生するラムのガタツキにより、ダイとパンチとの芯ずれが生じる不具合もあった。
【０００７】
これらの不具合に対して、ラムに直線往復方向に対して直交する方向から荷重を与えることにより、上記ラムのガタツキの抑制を図ることが考えられる。
【０００８】
これによれば、ラムの直線往復方向に対して直交する方向のガタツキについては解消されることになるが、垂直方向のガタツキについては解消されないという不具合が残る。また、上記クランク機構の各連結部分が摩耗して、ラムの動きに直線往復方向にもガタツキが発生するという不具合もある。
【０００９】
上記のような不具合により、パンチ及びダイの耐久性が低下したり、要求する精度の高い製品が成形されないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、ラムにガタツキが生じても、上記のような問題を抑制することが可能な圧造成形機の提供を課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、機台に設けられたダイと、該ダイに向って進退動するラムの前面に装備されたパンチとの間で素材を圧造加工することにより所定形状の製品を成形する圧造成形機において、上記ラムに取り付けられ、ダイ側に向って該ラムの進退方向に突出するガイド部材と、該ガイド部材に対向するように機台に取り付けられ、ラムが前進した時に上記ガイド部材と嵌り合うガイド受け部材とが設けられており、かつ、該ガイド受け部材は、ガイド部材と嵌り合ったときにラムの前進方向に後退可能に保持されていると共に、該ガイド受け部材を上記ガイド部材側に付勢する付勢手段が備えられており、さらに、上記ガイド部材と嵌り合って後退するガイド受け部材を所定位置で受け止めるストッパ部材が機台に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明の圧造成形機において、ガイド部材とガイド受け部材の互いに嵌り合う部分はテーパ面とされていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に係る発明（以下、第３発明という）は、上記第１発明または第２発明の圧造成形機において、ガイド受け部材は、機台に設けられた保持部材にベアリング部材を介して進退可能に保持されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に係る発明（以下、第４発明という）は、上記第１発明から第３発明のいずれかの圧造成形機において、ストッパ部材によるガイド受け部材の受け止め位置を調整する調整手段が備えられていることを特徴とする。
【００１６】
上記のように構成することにより、本願各発明によればそれぞれ次の作用が得られる。
【００１７】
まず、第１発明によれば、ラムに取り付けられ、ダイ側に向って該ラムの進退方向に突出するガイド部材と、該ガイド部材に対向するように機台に取り付けられ、ラムが前進した時に上記ガイド部材と嵌り合うガイド受け部材とが設けられているので、上記ラムが前進した時に、ガイド部材とガイド受け部材とが、パンチがダイに打ち込まれる前に互いに嵌り合うことになる。これにより、ラムの動きに進退方向に対して直交する方向や垂直方向にガタツキがあったとしても、そのガタツキが矯正されて正しい姿勢で前進することになり、ダイとパンチとの芯ずれが解消されるので、精度の高い成形品を得ることができる。また、ダイ及びパンチの耐久性が向上することにもなる。なお、ラムが前進してパンチをダイに打ち込むためにはガイド受け部材が後退する必要があるが、上記ガイド受け部材は、ガイド部材と嵌り合った状態でラムの前進方向に対して後退可能となっているので、上述した作用を確実に得ることができる。また、ガイド受け部材は、付勢手段によりガイド部材側に付勢されているので、上記ガイド受け部材は付勢手段により付勢された状態でガイド部材に当接することになる。また、ガイド部材と嵌り合って後退するガイド受け部材を所定位置で受け止めるストッパ部材が機台に設けられているので、クランク機構の各連結部分が摩耗して、ラムの動きに直線往復方向のガタツキが発生しても、該ラムのガタツキ分の前進方向を規制することができる。これにより、精度の高い成形品を得ることができると共に、ダイ及びパンチの耐久性が向上することになる。
【００１８】
また、第２発明によれば、ガイド部材とガイド受け部材の互いに嵌り合う部分はテーパ面とされているので、ガイド部材の軸線とガイド受け部材の軸線とがずれた状態で当接したとしても、上記ガイド受け部材は付勢手段により付勢された状態でガイド部材に当接することになり、上記ガイド部材がテーパ面に導かれてガイド受け部材と嵌り合うことになる。これにより、該ガイド部材とガイド受け部材とのセンターリングが簡単に行われる。
【００１９】
また、第３発明によれば、ガイド受け部材は、機台に設けられた保持部材にベアリング部材を介して進退可能に保持されているので、摩耗が抑制され、かつ滑らかな進退動が行われる。
【００２１】
さらに、第４発明のように、上記ストッパ部材によるガイド受け部材の受け止め位置を調整する調整手段を機台に備えるようにすれば、圧造成形機を止めることなく、該調整手段を操作するだけでガイド受け部材の受け止め位置を調整することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本願に係る横型多段式圧造成形機を示すもので、まず、該圧造成形機の概略構成を説明する。図１に示すように、この横型多段式圧造成形機１における機台２の所定位置にはダイブロック３が配設されており、該ダイブロック３には粗から精に至る複数個のダイ４…４が一定の間隔に並設されている。また、上記ダイブロック３の前方における機台２に装備されたラム５の前面には、上記ダイ４…４に対向するように同数個のパンチ６…６がそれぞれ配設されており、これら各対向するダイ４…４とパンチ６…６とにより複数の圧造ステーションがそれぞれ構成されている。そして、駆動モータ（図示せず）により回転されるフライホイール７を有すると共に、該フライホイール７が軸端に固設されたクランク軸８と一体のクランクアーム８ａに連結ロッド９が連結され、この連結ロッド９がクランクピン１０を介して上記ラム５の後端に連結されている。これにより、該ラム５がクランク軸８の回転に伴って上記ダイブロック３に向って進退動するようになっている。
【００２４】
そして、図２に示すように、機台１の中央部には凹部１１が設けられていると共に、該凹部１１の両側面上部に段部１２，１２が形成されている。ラム５は上記機台１の凹部１１に進退動自在に嵌合されていると共に、その両側面上部には鍔部５ａ，５ａが外側方へ突設され、かつ、これら鍔部５ａ，５ａが上記機台１の段部１２，１２にそれぞれ支持されている。上記機台１における両段部１２，１２の上面には、上記ラム５の進退方向に延びるライナ１３，１３が配設され、該ライナ１３，１３上をラム５が摺動するようになっている。
【００２５】
次に、複数ある圧造ステーションの一つを例にとって、該圧造ステーションの構成を説明する。
【００２６】
図３、４に示すように、ダイブロック３の前面には、ダイホルダ１４が取り付けられている。そして、ダイ４が該ダイホルダ１４に内嵌されて取付ボルト１５により固定されている。また、このダイ４には周知のノックアウトピン１６が備えられている。
【００２７】
さらに、ダイブロック３の前面には、後述するガイドユニット４０、４０に対向した状態で一対のガイド受けユニット５０，５０が設けられている。これらのガイド受けユニット５０，５０は、上記ダイ４の下方に位置すると共に、該ダイ４の並設方向の両端寄りにそれぞれ取り付けられている。そして、これらガイド受けユニット５０，５０は、上記ラム５が前進した時に上記のガイドユニット４０，４０とそれぞれ嵌り合うようになっている。
【００２８】
一方、ラム５の前面には、パンチブロック１７が固設されており、該パンチブロック１７にボルト１８…１８を用いてパンチホルダ１９が取り付けられている。そして、パンチ６が該パンチホルダ１９に内嵌されて取付ボルト２０により固定されている。
【００２９】
また、上記ラム５の前端部には、パンチ６の前後位置を調整する前後位置調整手段２１が設けられている。この前後位置調整手段２１は、パンチ６の背後におけるラム５内に形成されたテーパ溝２２と、該テーパ溝２２の上端開口部を閉鎖するようにラム５とパンチブロック１７との上面に跨がって固設されるベース部材２３と、上記テーパ溝２２内に上下動自在に内装された楔体２４と、該楔体２４の上端面に固設され、上記ベース部材２３を貫通して上方に突出するネジ軸２５と、該ネジ軸２５に螺合されるメネジ部２６が内周に形成された駆動部材２７とを有する。これにより、駆動部材２７をベース部材２３の上面に載置させた状態で、駆動部材２７を適当な適宜工具を係合させて回転させることにより、ベース部材２３の上面に載置されたネジ軸２５と共に上記楔体２４がテーパ溝２２に沿って上下動されることになる。これに伴い楔体２４を介して該パンチ６がその軸芯方向に前後動されるようになっている。
【００３０】
さらに、パンチブロック１７の前面には、ガイドユニット４０、４０が上記パンチ６の下方に位置し、かつ該パンチ６の並設方向の両端寄りにそれぞれ取り付けられている。
【００３１】
次に、本発明の特徴部であるガイドユニット４０及びガイド受けユニット５０の説明をする。
【００３２】
図４、５に示すように、上記ガイドユニット４０は、円筒形状で前端部４１ａが先細りのテーパ形状とされたガイド部材４１と、該ガイド部材４１を保持するガイドホルダ４２とを有する。そして、このガイドホルダ４２は、上記パンチブロック１７の前面に固着されており、ガイド部材４１の先端が、パンチ６の先端より前面に突出するように該ガイドホルダ４２に内嵌されて、取付ボルト４３により固定されている。
【００３３】
一方、ガイド受けユニット５０は、上記ガイド部材４１の前端部４１ａに嵌合可能な凹部５１ａが設けられたガイド受け部材５１と、該ガイド受け部材５１を保持する保持部材５２とを有する。この保持部材５２は、上記ダイブロック３の前面にボルト５３…５３を用いて固定されている。上記ガイド受け部材５１は該保持部材５２に内挿されると共に、上記ダイブロック３とガイド受け部材５１との間に該ガイド受け部材５１をガイドユニット４０方向に付勢するバネ５４が内装されている。また、ストッパボルト５５の頭部がガイド受け部材５１に当接し、かつ軸部が該ガイド受け部材５１を貫通してダイブロック３に螺着されている。このように、上記ガイド受け部材５１は、バネ５４の付勢力によりガイドユニット４０側に付勢されるので、保持部材５２から飛び出すことなく保持されるようになっている。
【００３４】
さらに、保持部材５２の構造を詳しく説明すると、図５、６に示すように、該保持部材５２の内周面にベアリング部材５６が設けられている。このベアリング部材５６は、複数のニードルローラ５７…５７とこれらニードルローラ５７…５７を連結するリテーナ５８とを有すると共に、このベアリング部材５６のニードルローラ５７…５７が、ガイド受け部材５１と保持部材５２との間に挟在した状態で摺接するようになっている。これにより、上記ガイド受け部材５１がベアリング部材５６を介して保持部材５２に進退可能に保持されることになる。
【００３５】
また、図４、５に示すように、上記保持部材５２の外周にはガイド受け部材５１に当接するストッパ部材５９が設けられている。このストッパ部材５９は、円筒形状でその内周面にメネジ部５９ａが設けられ、外周面下部にギア５９ｂが設けられている。そして、保持部材５２の外周面に設けられたオネジ部５２ａとストッパ部材５９のメネジ部５９ａとが螺合するようになっている。
【００３６】
さらに、ガイド受けユニット５０の下方には、サーボモータ６０が複数のボルト６１…６１を用いて機台２に取り付けられている。そして、このサーボモータ６０の駆動軸６２に取り付けられた歯車６３が、上記ストッパ部材５９のギア５９ｂと噛合するようになっている。サーボモータ６０が作動することにより、ストッパ部材５９が回転して保持部材５２のネジ部５２ａ上をラム５の進退方向に移動するようになっている。
【００３７】
したがって、横型多段式圧造成形機１によれば、ラム５が前進することによりパンチ６がダイ４に打ち込まれることになるが、その前に、図７に示すように、ガイドユニット４０のガイド部材４１がガイド受けユニット５０のガイド受け部材５１に突入する。この場合、上記ガイド部材４１の先端部４１ａは、先細りのテーパ形状とされており、この先端部４１ａが嵌合可能な凹部５１ａがガイド受け部材５１に設けられると共に、該ガイド受け部材５１がバネ５４により上記ガイド部材４１側に付勢されているので、該ガイド部材４１はテーパ面にガイドされてガイド受け部材５１に嵌り込むことになる。
【００３８】
これにより、ラム５の進退方向に対して直交する方向や垂直方向にガタツキが生じて、ダイ４とパンチ６との芯がずれた状態であっても、簡単にダイ４とパンチ６との芯を一致させて上記ラム５を前進させることができる。
【００３９】
そして、図８に示すように、上記ガイド受け部材５１は、機台２に設けられた保持部材５２にベアリング部材５６を介して進退可能に保持されているので、ガイド部材４１に嵌り合った状態でラム５の前進方向に後退するようになっている。
【００４０】
これにより、上述したようにガイド受け部材５１と保持部材５２との間に挟在するベアリング部材５６のニードルローラ５７…５７が両者に摺接するので、上記ガイド受け部材５１は保持部材５２によりラム５の進退方向に対して直交する方向への動きが規制されることになる。
【００４１】
したがって、上記ガイド受け部材５１と保持部材５２との位置関係が、いわゆるクリアランスゼロの状態で、かつダイ４とパンチ６との芯が一致した状態で該パンチ６がダイ４に打ち込まれることになるので、精度の高い製品を成形することが可能となり、しかもダイ４とパンチ６との芯ずれによるこじれ等も解消されて寿命の向上が図れる。さらに、ガイド受け部材５１と保持部材５２との摩耗が抑制され、かつ滑らかな進退動を行わせることができる。
【００４２】
また、ガイド部材４１と嵌り合って後退するガイド受け部材５１を所定位置で受け止めるストッパ部材５９が保持部材５２に螺合されているので、クランク軸８と連結ロッド９との連結部及びこの連結ロッド９とクランクピン１０との連結部に、摩耗によってラム５の進退方向にガタツキが発生して、該ラム５が所定量以上に前進することがあっても、上記ガイド受け部材５１がストッパ部材５９に当接して該ラム５の前進方向の動きを規制することになる。これにより、精度の高い製品を成形することが可能となり、しかもダイ４及びパンチ６を破損させることがない。
【００４３】
さらに、上記ストッパ部材５９は、サーボモータ６０の作動により保持部材５２の外周上をラム５の進退方向に移動するようになっているので、ガイド受け部材５１の受け止め位置を調整することが可能となる。しかも、上記サーボモータ６０は、機台２に設けられているので、圧造成形機１を止めることなくガイド受け部材５１の受け止め位置を調整することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、２組のガイドユニット４０及びガイド受けユニット５０が取り付けられているが、その数量に限定されるものではなく、圧造成形機の大きさによってはガイドユニット４０及びガイド受けユニット５０の取付位置及び数量を自由に変更しても良い。
【００４５】
また、図７、８に示すように、ガイド受け部材５１を２点鎖線の状態まで上方に延ばしてやれば、該ガイド受け部材５１とガイド部材４１とがテーパ面で嵌り合った状態より安定して嵌り合うことになるので、より精度の高い製品を成形するが可能となる。
【００４６】
さらに、ガイド受け部材５１をガイド部材４１側に付勢する付勢手段としてバネ５４が用いられているが、空気圧或は油圧を用いた付勢手段であっても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、まず、第１発明によれば、ラムに取り付けられ、ダイ側に向って該ラムの進退方向に突出するガイド部材と、該ガイド部材に対向するように機台に取り付けられ、ラムが前進した時に上記ガイド部材と嵌り合うガイド受け部材とが設けられているので、上記ラムが前進した時に、ガイド部材とガイド受け部材とが、パンチがダイに打ち込まれる前に嵌り合うことになる。これにより、ラムの動きに進退方向に対して直交する方向や垂直方向にガタ付きがあったとしても、そのガタツキが矯正されて正しい姿勢で前進することになり、ダイとパンチとの芯ずれが解消されるので、精度の高い成形品を得ることができる。また、ダイ及びパンチの耐久性が向上することにもなる。なお、ラムが前進してパンチをダイに打ち込むためにはガイド受け部材が後退する必要があるが、上記ガイド受け部材は、ガイド部材と嵌り合った状態でラムの前進方向に対して後退可能となっているので、上述した作用を確実に得ることができる。また、ガイド受け部材は、付勢手段によりガイド部材側に付勢されているので、上記ガイド受け部材は付勢手段により付勢された状態でガイド部材に当接することになる。また、ガイド部材と嵌り合って後退するガイド受け部材を所定位置で受け止めるストッパ部材が機台に設けられているので、クランク機構の各連結部分が摩耗して、ラムの動きに直線往復方向のガタツキが発生しても、該ラムのガタツキ分の前進方向を規制することができる。これにより、精度の高い成形品を得ることができると共に、ダイ及びパンチの耐久性が向上することになる。
【００４８】
また、第２発明によれば、ガイド部材とガイド受け部材の互いに嵌り合う部分はテーパ面とされているので、ガイド部材の軸線とガイド受け部材の軸線とがずれた状態で当接したしても、上記ガイド部材がテーパ面に導かれてガイド受け部材と嵌り合うことになる。これにより、該ガイド部材とガイド受け部材とのセンターリングが簡単に行われる。
【００４９】
また、第３発明によれば、ガイド受け部材は、機台に設けられた保持部材にベアリング部材を介して進退可能に保持されているので、摩耗が抑制され、かつ滑らかな進退動が行われる。
【００５１】
さらに、第４発明のように、上記ストッパ部材によるガイド受け部材の受け止め位置を調整する調整手段を機台に備えるようにすれば、圧造成形機を止めることなく、該調整手段を操作するだけでガイド受け部材の受け止め位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明に係る横型多段式圧造成形機の概略平面図である。
【図２】    図１のア−ア線断面図である。
【図３】    図１のイ−イ線拡大断面図である。
【図４】    図３のウ−ウ線断面図である。
【図５】    図４の要部の拡大断面図である。
【図６】    図５のエ−エ線拡大断面図である。
【図７】    ガイドユニット及びガイド受けユニットの動きを説明する図である。
【図８】    ガイドユニット及びガイド受けユニットの動きを説明する図である。
【符号の説明】
１                横型多段式圧造成形機（圧造成形機）
２                機台
４…４            ダイ
５                ラム
６…６            パンチ
４１              ガイド部材
５１              ガイド受け部材
５２              保持部材
５４              バネ（付勢手段）
５６              ベアリング部材
５９              ストッパ部材
６０              サーボモータ（調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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