(57)【要約】【課題】閉曲線に沿って成形加工を行うときに、大きな歪みによる痕跡が残らないようにした成形加工方法及びそのパンチプレスを提供する。【解決手段】パンチＰ，ダイＤ及びワーク移動位置決め装置２５を備えたパンチプレスによってワークの成形加工を行う成形加工方法であって、前記ワーク移動位置決め装置２５によって前記パンチ，ダイに対してワークの位置決めを行い、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うに当たり、上記閉曲線の成形加工開始位置付近においての前記パンチＰとダイＤとの係合関係を少なくして成形加工を開始し、前記閉曲線に沿って前記パンチ，ダイを相対的に移動して成形加工を行うとき、前記パンチ，ダイの係合関係を徐々に又は段階的に大きくしてワークの成形加工を行い、前記パンチ，ダイの大きな係合関係を保持して前記成形加工開始位置付近の成形加工を再度行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークに対して成形加工を行うためのパンチ，ダイを備えると共に、このパンチ，ダイに対してワークをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備えたパンチプレスによってワークの成形加工を行う成形加工方法であって、前記ワーク移動位置決め装置によって前記パンチ，ダイに対してワークの位置決めを行い、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うに当たり、上記閉曲線の成形加工開始位置付近においての前記パンチとダイとの係合関係を少なくして成形加工を開始し、前記閉曲線に沿って前記パンチ，ダイを相対的に移動して成形加工を行うとき、前記パンチ，ダイの係合関係を徐々に又は段階的に大きくしてワークの成形加工を行い、前記パンチ，ダイの大きな係合関係を保持して前記成形加工開始位置付近の成形加工を再度行うことを特徴とする成形加工方法。
【請求項２】
板状のワークに対して成形加工を行うためのパンチ，ダイを備えると共に、このパンチ，ダイに対してワークをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備え、前記ダイに対する前記パンチの係合関係位置を調節可能なラム駆動手段を備えると共に、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うときに閉曲線の成形加工開始位置付近においての前記パンチとダイとの係合関係を少なく制御し、その後の前記パンチとダイとの係合関係を徐々に又は段階的に大きく制御するための動作パターンメモリを備えた制御装置を備えていることを特徴とするパンチプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタレットパンチプレス等のごときパンチプレスによって板状のワークに成形加工を行う成形加工方法及びパンチプレスに係り、さらに詳細には、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うとき、成形加工の開始位置と加工終了位置との継目部分に大きな歪みを生じることのない成形加工方法及びパンチプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タレットパンチプレス等のごときパンチプレスによって板状のワークに成形加工が行われている。上記成形加工としては、例えばワークにピアシング加工を行った後、ねじ孔を形成するためにバーリング加工を行うことが行われている。また、成形加工の一例としては、ワークに形成した大きな穴の内側縁を立上げて環状のフランジを成形することも行われている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１５７７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、図４に示すように、板状のワークＷに形成した例えば大きな穴Ｈの周縁を立上げて環状のフランジＦを成形加工するように、閉曲線に沿って成形加工を複数回繰り返すことによって環状の立上り部等の成形加工が行われている。前記立上り部を成形加工する場合、パンチプレスに備えた成形加工用のパンチ，ダイの係合によって立上り部の成形加工が行われるものである。この場合、最初から立上り部を成形すべくワークＷに大きな変形を与えるものであるから、成形加工の開始位置に大きな歪みを生じ、成形加工の開始位置と加工終了位置との継目部分に、前記歪みの跡が残り、製品価値の向上を図る上において改善が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに対して成形加工を行うためのパンチ，ダイを備えると共に、このパンチ，ダイに対してワークをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備えたパンチプレスによってワークの成形加工を行う成形加工方法であって、前記ワーク移動位置決め装置によって前記パンチ，ダイに対してワークの位置決めを行い、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うに当たり、上記閉曲線の成形加工開始位置付近においての前記パンチとダイとの係合関係を少なくして成形加工を開始し、前記閉曲線に沿って前記パンチ，ダイを相対的に移動して成形加工を行うとき、前記パンチ，ダイの係合関係を徐々に又は段階的に大きくしてワークの成形加工を行い、前記パンチ，ダイの大きな係合関係を保持して前記成形加工開始位置付近の成形加工を再度行うことを特徴とするものである。
【０００５】
また、板状のワークに対して成形加工を行うためのパンチ，ダイを備えると共に、このパンチ，ダイに対してワークをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備え、前記ダイに対する前記パンチの係合関係位置を調節可能なラム駆動手段を備えると共に、閉曲線に沿ってワークの成形加工を行うときに閉曲線の成形加工開始位置付近においての前記パンチとダイとの係合関係を少なく制御し、その後の前記パンチとダイとの係合関係を徐々に又は段階的に大きく制御するための動作パターンメモリを備えた制御装置を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、板状のワークに閉曲線に沿って成形加工を行うとき、成形加工の開始位置付近においてはパンチとダイとの係合関係を小さく（浅く）して成形加工が開始さるので、成形加工開始位置付近に大きな歪みを生じるようなことがないものである。したがって、成形加工開始位置と加工終了位置との継目部分に歪みが残るようなことがなく、製品価値の向上を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るパンチプレスについて説明するに、本発明の実施に使用するパンチプレス及びパンチ，ダイの機械的構成は、前述した特許文献１に記載されているパンチプレス及びパンチ，ダイの構成とほとんど同一である。したがって、パンチプレス及びパンチ，ダイの構成については概念的、概略的に説明することとする。
【０００８】
図１に概念的に示すように、例えばタレットパンチプレス等のごときパンチプレス１は、一般的なパンチプレスと同様にパンチＰを支持するパンチホルダ（上部タレット）３を備えると共に、ダイＤを支持するダイホルダ（下部タレット）５を備えている。前記パンチホルダ３とダイホルダ５は上下に対向してあって、パンチホルダ３には前記パンチＰを上下動自在に支持する筒状の回転パンチホルダ７が水平に回転自在に備えられている。そして、前記ダイホルダ５には、前記ダイＤを支持する回転ダイホルダ９が前記回転パンチホルダ７と上下に対向して水平に回転自在に支持されている。
【０００９】
前記回転パンチホルダ７にはリフタースプリング１１を介して前記パンチＰが上下動自在に支持されている。このパンチＰは、キー１３を介することによって前記回転パンチホルダ７と一体的に回転するものである。そして、前記パンチＰの下部には、ワークＷに、例えばフランジ等の立上り部を成形加工するための成形加工部の一例として加工段部１５が形成してある。
【００１０】
前記回転ダイホルダ９に支持された前記ダイＤには、前記パンチＰの加工段部１５と対応してワークＷに立上り部を成形加工するための成形加工部の一例としての加工段部１７が形成してある。そして、この加工段部１７に隣接してストリッパプレート１９が上下動自在に備えられている。このストリッパプレート１９はダイＤに備えたスプリング２１によって常に上方向へ付勢されていると共に、ストッパーピン２３によって上方向への移動が規制されている。
【００１１】
前記回転パンチホルダ７と回転ダイホルダ９は、例えばサーボモータ（図示省略）によって常に同期して同方向へ回転されるものであって、前記パンチＰとダイＤの方向性を常に等しい関係に保持している。さらに、前記パンチプレス１には、前記パンチＰ，ダイＤによる加工位置に対してワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置２５が備えられていると共に、前記パンチＰを下降するラム（ストライカ）２７を上下動するための、例えば油圧シリンダ，クランク軸，リンク機構などのごとき適宜のラム駆動手段２９が備えられている。
【００１２】
上記構成により、ワーク移動位置決め装置２５によってワークＷの穴Ｈの周縁をパンチＰ，ダイＤの加工位置（成形加工部）に対応するように位置決めし、前記ラム駆動手段２９によりラム２７を駆動して、パンチＰをダイＤ方向へ移動してパンチＰとダイＤを係合することにより、パンチＰとダイＤとの間に位置決めされたワークＷの穴Ｈの周縁部に立上り部が成形加工される。したがって、ワークＷの穴Ｈの周縁が前記パンチＰ，ダイＤの加工位置に対応するように順次位置決めを行って立上り部の成形加工を繰り返すことにより、図４に示すように、穴Ｈの周縁に環状のフランジＦが成形加工されることになる。
【００１３】
ところで、従来は、前記フランジＦを成形加工するに当り、前記パンチＰとダイＤとの係合関係を最初から大きく（深く）して成形加工を開始するものであるから、成形加工の開始位置に大きな歪みを生じることとなる。したがって、穴Ｈの周縁である閉曲線に沿って成形加工を行い、開始位置に再び成形加工が到達したとき、最終加工位置と前記開始位置との継目部分に、大きな前記歪みの痕跡が残るものであり、製品形状の向上を図る上において改善が望まれていた。
【００１４】
そこで、本実施形態に係るパンチプレス１の制御を行うためのＣＮＣのごとき制御装置３１に、前記ラム２７の動作を制御するための動作パターンを格納した動作パターンメモリ３３を備えている。
【００１５】
この動作パターンメモリ３３に格納されている動作パターンは、例えば前記フランジＦを加工するごとくワークＷの成形加工を開始するときの動作パターンであって、図２に示すように、上昇位置Ａから急速に下降し、パンチＰの下面がワークＷの上面に近接した位置Ｂにおいて減速してワークＷの成形加工を開始する。そして、パンチＰの下面がワークＷの上面より僅かに下降した位置、例えばワークＷの下面からパンチＰの下部（下面）が僅かに下降した下降位置ＣからワークＷの上面より僅かに上側の戻り位置Ｄに戻り、その後、下降位置Ｃ１，Ｃ２，……と、下降位置が次第に低く（大きく）なるように成形加工を繰り返し、ｎ回目後に通常の最終下降位置ＣＥとなる動作パターンである。以後は通常の成形加工と同様に前記戻り位置Ｄと最終下降位置ＣＥとの間を、パンチＰが往復動することによってワークＷの成形加工が繰り返されるものである。
【００１６】
なお、前記位置ＢからパンチＰの下降と上昇を複数繰り返し、下降位置ＣｎとなるときまでのワークＷの水平方向への相対的な移動距離（位置Ｂから位置Ｃｎまでの水平方向の距離）は、ワークＷの材質、板厚やパンチＰ，ダイＤの成形加工部の形状，寸法等によって設定されるものである。また、前記下降位置Ｃ１〜Ｃｎ、ＣＥの位置は、ワークＷの下面より下側になる必要はなく、例えばビーディング、段曲げなど、成形加工の内容やワークＷの板厚、材質等によって下降位置Ｃ１〜Ｃｎ、ＣＥは設定されるものである。
【００１７】
以上のごとき構成において、入力手段３５からワークＷの加工プログラムを入力して前述したごとき成形加工を行う場合、演算手段３７によって前記動作パターン３３を検索して、ワークＷの材質，板厚や使用するパンチＰ，ダイＤの形状，寸法に適正な動作パターンが検索される。そして、検索した動作パターンに基づいて、駆動制御手段３９の制御の下にパンチプレスの制御が行われる。
【００１８】
この場合、ワーク移動位置決め装置２５によってワークＷの加工位置がパンチＰ，ダイＤに対して位置決めされると、最初の成形加工が開始される。この最初の成形加工時におけるパンチＰの下降位置は位置Ｃであって、パンチＰとダイＤとの係合関係を少なくして（浅くして）成形加工が開始されるものである。したがって、ワークＷの成形加工開始位置におけるワークＷの変形量は小さなものである。
【００１９】
その後、パンチＰを戻り位置Ｄに戻してワークＷから離した後に、前記ワーク移動位置決め装置２５によってワークＷを閉曲線に沿って僅かに移動して位置決めし、パンチＰを下降位置Ｃ１まで下降することにより、次の成形加工が行われる。そして、パンチＰを再び戻り位置Ｄに戻してワークＷを閉曲線に沿って僅かに移動し位置決めした後にパンチＰを次の下降位置Ｃ２…Ｃｎまで下降することを繰り返すことにより、ワークＷには閉曲線に沿って次第に大きな変形が付与されて成形加工が行われる。
【００２０】
そして、成形加工に適した通常のストロークによるパンチＰの上下動によっての成形加工に移行し、閉曲線に沿っての成形加工が繰り返される。なお、パンチＰ，ダイＤは、パンチＰ，ダイＤがワークＷの閉曲線に沿うように、適正に回転制御されるものである。ワークＷの成形加工が進行し、最初の成形加工位置に達すると、そのまま通常のストロークでパンチＰを上下動してして成形加工することが下降位置Ｃｎの位置付近まで繰り返される。したがって、下降位置Ｃの位置から下降位置Ｃｎまでに到る水平方向の領域は、初期の成形加工と終期の成形加工との２度の成形加工を受けることになる。
【００２１】
既に理解されるように、閉曲線に沿ってワークＷの成形加工を行うとき、初期においてはワークＷに大きな変形を与えることなく成形加工を浅く（小さく）行い、次第に成形加工を深く（大きく）するものであり、そして、成形加工の浅い領域は終期において成形加工を深く行うものであるから、ワークＷの成形加工の開始時に、ワークＷに大きな歪みを与えるようなことがなく、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【００２２】
なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限ることなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能である。例えば、動作パターンメモリ３３に格納する動作パターンとしては、図３に示すように、パンチＰの上下動の振幅が小さな第１パターンＰＡと、次に振幅の大きな第２パターンＰＢと、さらに振幅の大きな第３パターンＰＣのように、パンチＰの上下動の振幅の異なる複数の動作パターンＰＡ，ＰＢ，ＰＣを予め備え、この動作パターンＰＡ，ＰＢ，ＰＣを順に並べた動作パターンとすることも可能である。
【００２３】
この場合、動作パターンＰＡと動作パターンＰＢの一部が重なったり、動作パターンＰＢと動作パターンＰＣの一部が重なった動作パターンとすることも可能である。上記動作パターンが重なった部分は、ワークＷの送りを一時的に戻すことにより形成されるものであり、成形加工が重複して行われるものである。
【００２４】
既に理解されるように、動作パターンは種々の動作パターンとすることが可能なものである。また動作パターンメモリ３３に格納する動作パターンを一つの動作パターンとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るパンチプレスの概略的な説明図である。
【図２】動作パターンの説明図である。
【図３】動作パターンの説明図である。
【図４】成形加工製品の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    パンチプレス
３    パンチホルダ
５    ダイホルダ
７    回転パンチホルダ
９    回転ダイホルダ
１５，１７    加工段部（成形加工部）
２５    ワーク移動位置決め装置
２７    ラム（ストライカ）
２９    ラム駆動手段
３１    制御装置
３３    動作パターンメモリ
３５    入力手段
３７    演算手段
３９    駆動制御手段
Ｐ    パンチ
Ｄ    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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