(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドのプレス本体に対する相対運動を、スライドに設けた案内面と、コラムに取付けられたスライドギブに設けた案内面でガイドする熱膨張補償型のスライドガイドと、
上ダイホルダと下ダイホルダ間の相対運動を、上ダイホルダと下ダイホルダの間に放射方向に設けられた少なくとも３ヵ所以上の案内面で互いにガイドする熱膨張補償型のダイホルダガイドと、
バリ抜き用抜き型の上金型と下金型間の相対運動を、上金型に取付けられたガイドピンと、下金型に設けられたガイド孔でガイドする金型ガイドと、
前記抜き型の前記下金型を前記下ダイホルダ上で、幅方向と奥行き方向に移動させる隙間を与えて保持するフローティング機構とを有し、
前記フローティング機構が、前記下ダイホルダに形成された前記下金型を収容する収容凹部からなり、前記収容凹部の幅と奧行きは、前記下金型の幅と奧行きより大きく、幅方向と奥行き方向に前記下金型を移動させる隙間が設けられている
ことを特徴とする鍛造プレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造プレスに関する。さらに詳しくは、多工程金型を用い、素材を数工程で成形し、最後の工程でバリ抜きを行うクランク式の鍛造プレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造プレスの精度は、上下金型の正確な相対運動に依存し、この正確さは、プレス加工された製品の精度や金型の寿命に直接影響を与える。
このため、従来より上下金型の相対運動を正確にするために、スライドのガイド構造やダイホルダのガイド構造が検討されてきた。
【０００３】
スライドのガイド構造としては、スライドの４ヵ所のコーナー部をコラムに取付けたスライドギブでガイドし、かつ各コーナー部を直交する２面ずつガイドする８面ガイド式がある。
また、ダイホルダのガイド構造としては、上下いずれか一方のダイホルダの４隅に丸柱状のガイドポストを立設し、他方のダイホルダの４隅に前記ガイドポストが挿入されるガイド孔を形成した丸型ガイドポスト式がある。
さらに、バリ抜き用の金型である抜き型そのものにも、上型と下型の間にガイドポストとガイド孔を設けたガイドポスト式がある。
従来は前記のスライドやダイホルダ、抜き型のガイド構造をそれぞれ単独で用いたり、あるいは組合わせて用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来例のガイド構造は、いずれもプレス型打ち時の熱の影響を回避し得る熱膨張補償型でないため、ガイド隙間を余り小さくできなかった。そのため、抜き型のガイドポストとガイド孔間に芯ズレが生じ、かじりが発生したり、バリ抜き精度の向上に限界があった。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑み、バリ抜き用抜き型の上下刃物のクリアランスを最少にし、鍛造品のバリ抜き精度の向上とカエリバリの発生を防止できる鍛造プレスを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１鍛造プレスは、スライドのプレス本体に対する相対運動を、スライドに設けた案内面と、コラムに取付けられたスライドギブに設けた案内面でガイドする熱膨張補償型のスライドガイドと、上ダイホルダと下ダイホルダ間の相対運動を、上ダイホルダと下ダイホルダの間に放射方向に設けられた少なくとも３ヵ所以上の案内面で互いにガイドする熱膨張補償型のダイホルダガイドと、バリ抜き用抜き型の上金型と下金型間の相対運動を、上金型に取付けられたガイドピンと、下金型に設けられたガイド孔でガイドする金型ガイドと、前記抜き型の前記下金型を前記下ダイホルダ上で、幅方向と奥行き方向に移動させる隙間を与えて保持するフローティング機構とを有し、前記フローティング機構が、前記下ダイホルダに形成された前記下金型を収容する収容凹部からなり、前記収容凹部の幅と奧行きは、前記下金型の幅と奧行きより大きく、幅方向と奥行き方向に前記下金型を移動させる隙間が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、スライドのガイド構造が熱膨張補償型であるので、スライドとスライドギブ間の隙間を極少にでき、上ダイホルダのガイド構造も熱膨張補償型であるので、ガイドポストとガイド孔間の隙間を極少にでき、この組合わせにより、上下金型間の相対運動を極めて正確にできる。
また、抜き型の上金型と下金型は熱膨張補償型でないガイド構造を用いても、下金型が下ダイホルダ上で前後左右に少し動く余裕を与えられているためガイドポストにかじりが生じず、上下刃物間のクリアランスをミニマムにできる。よってカエリバリの発生を防止でき、バリ抜き精度を向上できる。
さらに、下金型が下ダイホルダに形成された収容凹部に嵌められているので、付与した隙間以上に下金型が動くことなく、付与した隙間内でのみ幅方向と奥行き方向に動く。このため、下金型が安定して金型ガイドで案内される領域内に保持されるので、金型ガイドのガイド作用を確実にできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る鍛造プレスにおける下金型のフローティング機構の側面図、図２は同下金型のフローティング機構の正面図、図３は本発明が適用されるクランク式の鍛造プレスの概略正面図、図４はスライドガイドを示す図３のIV線矢視図、図５はダイホルダガイドの一例を示す図３のＶ線矢視図、図６はダイホルダガイドの他の例と下ダイホルダ上の下金型を示す平面図、図７は図６のダイホルダガイドと多工程金型を示す断面正面図である。
【０００９】
まず、図３に基づき本発明が適用される鍛造プレスの基本構造を説明する。
１はベッド、２はクラウン、３はコラムである。ベッド１の四隅とクラウン２の四隅は４本のコラム３内に通したタイロッド３Ａで連結されている。クラウン２には、偏心軸１２が回転自在に軸支されており、フライホイール１３と図示しない駆動源が連結されている。スライド４は、コンロッド１４とリストピン１５を介して前記偏心軸１２に連結されており、偏心軸１２を回転させると、スライド４が昇降するようになっている。スライド４の下面には上ボルスタ５が取付けられ、前記ベッド１の上面には下ボルスタ６が取付けられている。また、上ボルスタ５に多工程金型の各上金型を保持する上ダイホルダ７が取付けられ、下ボルスタ６に多工程金型の各下金型を保持する下ダイホルダ８が取付けられるようになっている。
【００１０】
前記スライド４の四隅に対向する４本のコラム３には４個のスライドギブ１１が取付けられている。このスライド４とスライドギブ１１との間には、つぎのような熱膨張補償型のスライドガイドが設けられている。
図４に示すように、スライド４の四隅の案内面４ａとスライドギブ１１の四隅の案内面11a は、横断面で見て、互いにＸ字線上の位置に配置されており、各案内面を通る直線は、スライド４の中心０を通るようになっている。このスライドガイドによれば、プレス型打ち時の熱によってスライド４やスライドギブ１１が膨張しても、Ｘ字線方向、すなわち放射方向へ影響し、案内面に直角な方向には影響しないので、スライド４の中心が変位することはない。したがって、案内面４ａ，11a 間の隙間を極少にでき、ガイド精度が高いという特徴がある。このような熱膨張補償型のスライドガイド構造は、Ｘガイドとも称され、特開昭６０−５６５００号公報に詳細が記載されている。
【００１１】
また、前記上ダイホルダ７と前記下ダイホルダ８との間には、図５に示すような熱膨張補償型のダイホルダガイドが設けられている。
このダイホルダガイドは、下ダイホルダ８および上ダイホルダ７の四隅に設けられた４組のガイド、すなわち１組の基準ガイド２０と３組の一方向性ガイド２５とから構成されている。
【００１２】
基準ガイド２０は、下ガイドホルダ８の四隅のうち後方であって、多工程金型の出側の隅に、１本の円柱状の基準ガイドロッド２１が取り付けられている。また、前記上ダイホルダ７の四隅のうち、前記基準ガイドロッド２１に対応する一隅には、円形孔の基準ガイド孔２２が形成されている。
【００１３】
前記下ガイドホルダ１の四隅のうち残りの三隅には、３本の一方向性ガイドロッド２６が、それぞれ取り付けられている。これらの一方向性ガイドロッド２６は、断面略長方形のガイドロッドである。各一方向性ガイドロッド２１の長軸方向は、いずれも基準ガイド２０に向かう方向に沿って配設されている。つまり、図５において、右下の一方向性ガイドロッド２６の長軸方向は縦方向、左上の一方向性ガイドロッド２６の長軸方向は横方向、左下の一方向性ガイドロッド２６の長軸方向は右上斜め方向に配設されている。
前記上ダイホルダ７の四隅のうち残りの三隅には、３ヶ所の一方向性ガイド孔２７が形成されている。一方向性ガイド孔２７は、断面略長方形である。各一方向性ガイド孔２７の長軸方向は、いずれも基準ガイド２０に向かう方向、すなわち基準ガイド２０を中心とする放射方向に沿って配設されている。
一方向性ガイド孔２７の長軸寸法は、一方向性ガイドロッド２６の長軸寸法より長く形成されている。また、一方向性ガイド孔２７の短軸寸法は、一方向性ガイドロッド２６の短軸寸法と同一寸法である。
【００１４】
上記のダイホルダガイドによれば、３本の一方向性ガイド２５が、一方向性ガイド孔２７と一方向性ガイドロッド２６の間で長軸方向の余裕を有しているので熱膨張の差による上下ダイホルダ７，８間のズレを吸収でき、ガイドロッドのコジリも防止できる。
一方で３本の一方向性ガイド２５は短軸方向には、上下ダイホルダ７，８間の変位を拘束しており、かつ１本の基準ガイド２０によって、上下ダイホルダ７，８間で変位が生じない基準点を設けているので、上下ダイホルダ７，８間で芯ズレは生じない。よって、精度の高い鍛造が可能であるという効果を奏する。
【００１５】
つぎに、熱膨張補償型のダイホルダガイドにおける他の例を図６〜７に基づき説明する。
上ダイホルダ７の四隅のそれぞれに上ガイドポスト３１が垂設され、下ダイホルダ８の四隅のそれぞれに下ガイドポスト３２が立設されている。これら４ヵ所の上下ガイドポスト３１，３２は、いずれも断面半円柱状であり、互いの平坦面同士が案内面として摺接している。そして、各案内面は、いずれもＸ字線上、すなわち平面視におけるプレス中心０を中心とする放射方向に配置されている。また、各案内面を通る直線は上下ダイホルダ７，８の中心で交差する。このため、このダイホルダガイドにおいても、プレス型打ち時の熱を受けても、上下ダイホルダ７，８は案内面がズレる方向に膨張するだけで、案内面に対し直角には膨張せず、上下ダイホルダ７，８の中心がズレることはない。ゆえに、図６〜７のダイホルダガイドも熱膨張補償型であって、ガイド精度が高いものである。
【００１６】
図６〜７に示すように、本発明が適用される鍛造プレスには、各工程金型を構成する１工程金型Ｄ１、２工程金型Ｄ２、３工程金型Ｄ３、４工程金型Ｄ４が順に配置されている。このうち、４工程金型Ｄ４がバリ抜き用の抜き型Ｄ４である。
前記抜き型Ｄ４の詳細は後述するが、上型と下型の上下位置を拘束するガイドピン５１とガイド孔５２からなる金型ガイドが設けられている。また、下金型はフローティング機構により保持されている。
【００１７】
つぎに、上記抜き型２４の詳細を図１〜２に基づき説明する。
上金型は、上ダイベース４１と、この上ダイベース４１の下面に固定されたバリ抜きパンチ４２と、バリ押え４３とからなり、図３に示す上ダイホルダ７に取付けられている。また、下金型は下ダイベース４５とこの下ダイベース４５の上面に固定されたバリ抜きダイ４６とから構成されており、図３示す下ダイホルダ８上に支持されている。
【００１８】
前記フローティング機構は、つぎのように構成されている。
前記下ダイホルダ８には、前記下ダイベース４５を収容する部分に収容凹部８Ａが形成されている。この収容凹部８Ａの幅および奥行きは、前記下ダイベース４５の幅および奥行きより若干大きく、隙間ｄが設けられている。この隙間ｄの寸法は、一般的には0.5 〜1.0 mmに設定されている。
このように、下ダイベース４５は収容凹部８Ａの内部で、幅方向と奥行き方向に隙間ｄがあることから、幅方向と奥行き方向の移動が可能である。
【００１９】
そして、金型ガイドは、つぎのように構成されている。前記上ダイベース４１にはガイドピン５１が垂設され、前記下ダイベース４５にはガイド孔５２が形成されている。このガイドピン５１とガイド孔５２からなる金型ガイドは熱膨張補償型である必要はない。よって、ガイドピン５１とガイド孔５２間の隙間は極少に設定されている。
また、この金型ガイドによって、下ダイベース４５は収容凹部８Ａ内で幅方向と奥行き方向に動いて上ダイベース４１に追随して芯合せされる。
【００２０】
本実施形態では、スライド４のスライドガイドが熱膨張補償型であるので、スライド４とスライドギブ１１間の隙間を極少にでき、ダイホルダガイドも熱膨張補償型であるので、ガイドの隙間を極少にでき、この組合わせにより、抜き型の上下金型間の相対運動を極めて正確にできる。そして、抜き型の上金型と下金型は設定スペースが少なくてすむ熱膨張補償型でないガイド構造を用いても、下ダイベース４５が下ダイホルダ８の収容凹部８Ａ内で前後左右に少し動く余裕を与えられているため、上下ガイド間にかじりが生じず、バリ抜きパンチ４２とバリ抜きダイ４６間のクリアランスをミニマムにできる。よってカエリバリの発生を防止でき、バリ抜き精度を向上できる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、上下金型間の相対運動を極めて正確にできる。また、ガイドポストにかじりが生じず、上下刃物間のクリアランスをミニマムにできる。よってカエリバリの発生を防止でき、バリ抜き精度を向上できる。さらに、下金型が安定して金型ガイドで案内される領域内に保持されるので、金型ガイドのガイド作用を確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の一実施形態に係る鍛造プレスにおける下金型のフローティング機構の側面図である。
【図２】    本発明の一実施形態に係る鍛造プレスにおける下金型のフローティング機構の正面図である。
【図３】    本発明が適用される鍛造プレスの概略正面図である。
【図４】    スライドガイドを示す図３のIV線矢視図である。
【図５】    ダイホルダガイドの一例を示す図３のＶ線矢視図である。
【図６】    ダイホルダガイドの他の例と下ダイホルダ上の下金型を示す平面図である。
【図７】    図６のダイホルダガイドと多工程金型を示す断面正面図である。
【符号の説明】
４    スライド
７    上ダイホルダ
８    下ダイホルダ
８Ａ  収容凹部
１１    スライドギブ
４２    バリ抜きパンチ
４５    下ダイベース
４６    バリ抜きダイ
【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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