(57)【要約】【課題】ソリッドタイプのガイド手段の基本構造を維持しつつ、その円滑な摺動を保証し、段替え性の向上を図る。【解決手段】下型１に対して上型５をガイドするガイド装置１０を、相互に摺動可能に嵌合されるガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とから構成したプレス金型において、前記ガイドポスト１１の中間部に縮径部１３を、前記ガイドブッシュ１２の中間部に拡径部１４をそれぞれ設け、下型１に上型５を接近させる途中で、ガイドポスト１１の先端側の嵌合部１１ａをガイドブッシュ１２の拡径部１４に、ガイドブッシュ１２の先端側の嵌合部１２ａをガイドポスト１１の縮径部１３にそれぞれ対向させて、下型１と上型５とをラフガイドの状態とし、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との間の摩擦抵抗力を減じ、下型１に対して上型５を、その自重により簡単に組付けまたは解体できるようにする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型と上型とをガイドするガイド手段を、相互に摺動可能に嵌合されるガイドポストとガイドブッシュとから構成したプレス金型において、前記ガイドポストと前記ガイドブッシュとの少なくとも一方の、全嵌合い長さの中間部に、嵌合部から後退する逃げ部を設けたことを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
ガイドポスト側の逃げ部が縮径部の外周囲に、ガイドブッシュ側の逃げ部が拡径部の内周囲にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
【請求項３】
ガイドポスト側の逃げ部とガイドブッシュ側の逃げ部とが、下型と上型とをラフガイドする配置で設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプレス金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抜き、曲げ、絞り等に用いるプレス金型に係り、特に下型と上型とをガイドするガイド手段に改良を加えたプレス金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下型と上型とをガイドするガイド手段としては、下型または上型に設けられたガイドポストと上型または下型に設けられたガイドブッシュとの間にボールスライダを介在させたボールスライダタイプのものが多く用いられていた（例えば、特許文献１参照）。このボールスライダタイプのガイド手段によれば、ガイドポストとガイドブッシュとの間でボールが転動するため、両者の相対移動は円滑となり、上型をクレーンで吊って下型に対して簡単に組付けあるいは下型から取外す（分解する）ことができ、段替えを容易に行うことができる利点がある。
【０００３】
しかし、上記したボールスライダタイプのガイド手段によれば、そのボールスライダが、リテーナに多数のボールを保持させた複雑構造となっているため、高価であり、金型コストが上昇するという問題があった。また、リテーナによるボール保持は、リテーナに設けた小さなつば部を利用しているだけであるため、ボールの脱落が往々に発生し、安定性に欠けるという問題があった。さらには、寄カム機構を含んで大きなスラスト力が加わるような場合には、ボールに変形あるいは破損が生じ、適用範囲に制限を受けるという問題もあった。
【０００４】
一方、上記したガイド手段としては、ガイドポストとガイドブッシュとを摺動可能に嵌合させたソリッドタイプのものもある。このソリッドタイプのガイド手段によれば、構造簡単でコスト的に有利である上、大きなスラスト力にも耐え、上記ボールスライダタイプにおける問題点を解消できるものとなる。
なお、この種のガイド手段としては、ガイドポストに超伝導物質からなる外輪を、ガイドブッシュに永久磁石体からなる内輪をそれぞれ嵌着して、超伝導物質と永久磁石体との反発により非接触タイプとしたもの（特許文献２）もあるが、使用する超伝導物質および永久磁石体が著しく高価であるため、実用性に乏しい。
【０００５】
【特許文献１】
実開平１−１２８９１９号公報
【特許文献２】
特開平１−２１８７２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のソリッドタイプのガイド手段によれば、ガイドポストとガイドブッシュとの嵌合い交差がきわめて厳しい（両者共、０．０１ｍｍ程度）上、嵌合い長さが長いため、両者の間に働く摩擦抵抗力はかなりの大きさとなり、上型をクレーンに吊って下型に対して段替えしようとすると、上型のわずかの姿勢変化（傾き）で、両者の間に食い付きが発生し、ジャッキやハンマーを用いて上型の姿勢を修正する面倒な作業が必要になって、段替えに多大の労力と時間とを要するという問題があった。また、ジャッキやハンマーを用いて上型の姿勢を修正する際、ガイドポストやガイドブッシュあるいは金型本体に無理な力が加わり、これらの損傷を招く危険もあった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、ソリッドタイプのガイド手段の基本構造を維持しつつ、その円滑な摺動を保証し、もってコスト的並びに強度的に有利で、段替え性も良好なプレス金型を提供することにある。
【０００７】
【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、下型と上型とをガイドするガイド手段を、相互に摺動可能に嵌合されるガイドポストとガイドブッシュとから構成したプレス金型において、前記ガイドポストと前記ガイドブッシュとの少なくとも一方の、全嵌合い長さの中間部に、嵌合部から後退する逃げ部を設けたことを特徴とする。
このようなプレス型においては、ガイドポストとガイドブッシュとの全嵌合い長さの中間部が、逃げ部の存在により非接触状態となっているので、ガイドポストとガイドブッシュとの間の摩擦抵抗力が全体として低減し、両者の相対移動が円滑となる。
本発明は、ガイドポスト側の逃げ部が縮径部の外周囲に、ガイドブッシュ側の逃げ部が拡径部の内周囲にそれぞれ設定される構成とすることができ、この場合は、既存のガイドポストおよびガイドブッシュの簡単な形状変更で逃げ部を設けることができる。
本発明はまた、ガイドポスト側の逃げ部とガイドブッシュ側の逃げ部とが、下型と上型とをラフガイドする配置で設けられている構成としてもよく、この場合は、下型に対する上型の組込みあるいは分解の途中段階で、両者がラフガイドの状態となるので、この段階で上型の姿勢を簡単に修正することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
図１および図２は、本発明に係るプレス金型の一つの実施の形態を示したものである。本プレス金型は、ワークＷの端縁部にフランジ部Ｗａを寄曲げ加工するもので、下型１上には、中央部に成形ダイ２を、一端部に固定カム３をそれぞれ有する受動カム４がスライドプレート４´を介して、図２の左右方向へ摺動可能に搭載され、一方、プレスラムと一体に昇降する上型５には、前記成形ダイ２上にワークＷを押えるパッド６と、前記固定カム３の傾斜面３ａに摺接する加工カム７とが配設されている。
【０００９】
上記受動カム４は、上型５の下降に応じて図２の左方向へ摺動し、その固定カム３の背面に設けたストッパ部材８を下型１に当接させる加工位置に位置決めされるようになっている。前記固定カム３と加工カム７とは寄せカム機構を構成し、上型５の下降に応じて加工カム７が固定カム３の傾斜面３ａに摺接することで、該加工カム７が斜め下方へ移動し、その下端側に設けた曲げ刃部７ａを成形ダイ２の一端側に設けられた負角成形部２ａに作用させて、ワークＷの端縁部に、プレス方向に対して負角をなすフランジ部Ｗａを成形する。なお、成形後は、プレスラムの上昇に応じて、図示を略す付勢手段により受動カム４および加工カム７がそれぞれ元の位置に復帰する。
【００１０】
一方、下型１と上型５との間には、下型１に対して上型５をガイドする複数（通常、４つ）のガイド装置（ガイド手段）１０が配設されている。このガイド装置１０は、下型１に植立されたガイドポスト１１と上型５に圧入固定されたガイドブッシュ１２とから構成されており、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは、相互に摺動可能に嵌合するようになっている。
【００１１】
上記ガイドポスト１１は、図３にも示すように、ガイドブッシュ１２との全嵌合い長さＬ（ここでは、ガイドブッシュ１２の全長に相当）の中間部に縮径部１３を有し、一方、ガイドブッシュ１２は、同じく図３にも示すように、前記全嵌合い長さＬの中間部に拡径部１４を有している。前記縮径部１３および拡径部１４のそれぞれは、ガイドポスト１１の一般部１１ａ、ガイドブッシュ１２の一般部１２ａに対してテーパ部１５、１６により連接されている。テーパ部１５を含む縮径部１３の外周囲並びにテーパ部１６を含む拡径部１４の内周囲は、それぞれ嵌合部から後退する逃げ部１７、１８（図１）として構成されている。しかして、ガイドポスト１１側の逃げ部１７とガイドブッシュ１２側の逃げ部１８とは、同一大きさを有し、かつ嵌合いの始端から一定距離Ｓだけ入った部分に配置されている。これにより、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とが、相互に前記距離Ｓだけ嵌入された状態では、図１に示すように、ガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａがガイドブッシュ１２側の逃げ部１８に、ガイドブッシュ１２の先端側の一般部１２ａがガイドポスト１１側の逃げ部１７にそれぞれ対向する状態となる。すなわち、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは相互に非接触状態の状態で嵌合し、この結果、下型１と上型５とはラフガイドされるようになる。
【００１２】
本実施の形態において、上記ガイドポスト１１の一般部１１ａの直径ｄ１は、−０．０１＋０（ｍｍ）の交差に収まるように、ガイドブッシュ１２の一般部１２ａの直径Ｄ１は、−０＋０．０１（ｍｍ）の交差に収まるようにそれぞれの大きさが設定されており、両者は、わずか接する状態で嵌合するようになっている。また、ガイドポスト１１の縮径部１３の直径ｄ２は、一般部１１ａの直径ｄ１よりも１％程度小径となるように、ガイドブッシュ１２の拡径部１４の直径Ｄ２は、一般部１２ａの直径Ｄ１よりも１％程度大径となるようにそれぞれの大きさが設定されており、したがって、ガイドポスト１１の縮径部１３とガイドブッシュ１２の一般部１２ａとの間、並びにガイドブッシュ１２の拡径部１４とガイドポスト１１の一般部１１ａとの間には、前記交差に比べてかなり大きな隙間が形成されるようになっている。
【００１３】
以下、上記のように構成したプレス金型の作用を、図４も参照して説明する。
寄曲げ加工に際しては、プレスラムと一体に上型５が下降すると、先ずガイド装置１０を構成するガイドポスト１１の先端部がガイドブッシュ１２に次第に嵌入し、下型１に対して上型５が位置決めされる。そして、上型５がさらに下降すると、図示を略すカム機構により下型１上の受動カム４が加工位置に位置決めされ、続いて加工カム７が受動カム４上の固定カム３の傾斜面３ａに接触する。この段階では、図４▲１▼に示すように、ガイドブッシュ１２の先端側の一般部１２ａがガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａに摺動可能に嵌合された状態となる。
【００１４】
その後、さらに上型５が下降すると、加工カム７が固定カム３の傾斜面３ａに沿って斜め下方向へ移動する。一方、ガイド装置１０のガイドポスト１１はガイドブッシュ１２の奥側へさらに嵌入し、図４▲２▼に示すように、ガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａがガイドブッシュ１２側の逃げ部１８に、ガイドブッシュ１２の先端側の一般部１２ａがガイドポスト１１側の逃げ部１７にそれぞれ対向し、下型１と上型５とはラフガイドされた状態となる。この時、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは、相互にテーパ部１５、１６（図１３）を介して徐々にラフガイドの状態となるので、下型１と上型５との間にガタが生じることはない。本実施の形態においては特に、加工カム７と固定カム３とが摺接しているので、ガイド装置１０によりラフガイドされているにもかかわらず、下型１と上型５との位置決め精度は維持される。
【００１５】
その後、さらに上型５が下降すると、パッド６がワークＷに接触してこれを成形ダイ２に対して押える。また、これとほぼ同時に、図４▲３▼に示すように、ガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａがガイドブッシュ１２の奥側の一般部１２ａに嵌入し、ガイド装置１０は、その全嵌合い長さＬの上・下二箇所で下型１に対して上型５をガイド（精密ガイド）する。
【００１６】
一方、加工カム７は、上型５の下降に応じて斜め下方への移動を続けており、前記パッド６がワークＷを成形ダイ２に押えた時点よりわずか遅れて、その下端側の曲げ刃部７ａが成形ダイ２の負角成形部２ａに作用する。これにより、ワークＷの端縁部には、プレス方向に対して負角をなすフランジ部Ｗａが成形され、上型５は、この成形完了と同時に下死点に到達し、ガイド装置１０を構成するガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは、図４▲４▼に示すように全嵌合い長さＬにわたって嵌合する状態となる。しかして、この成形段階では、ガイド装置１０が、その全嵌合い長さＬの上・下二箇所で下型１に対して上型５を精密ガイドしているので、従来のガイド装置による場合と同様に下型１と上型５とは正確に位置決めされ、したがって、前記フランジ部Ｗａは高精度に成形される。また、このフランジ部Ｗａの成形に際しては、ガイド装置１０に大きなスラスト力が加わるが、本実施の形態においては、ガイドポスト１１の縮径部１３およびガイドブッシュ１２の拡径部１４が、それぞれテーパ部１５、１６を介して一般部１１ａ、１２ａに連接されているので、ガイドポスト１１、ガイドブッシュ１２には応力集中箇所が存在せず、これにより、ガイド装置１０は前記大きなスラスト力にも十分に耐えるものとなる。
なお、上型５は、上記下死点到達後、プレスラムと一体に上昇に転じ、ガイド装置１０のガイドポスト１１は、図４と逆の行程（▲４▼→▲１▼）でガイドブッシュ１２から抜け、さらに受動カム４および加工カム７がそれぞれを元の位置に復帰し、これにて一連の寄せ曲加工は終了する。
【００１７】
一方、段替えを行うべく、プレス機械から離れた補正場で下型１に対して上型５を組付けるには、上型５をクレーンで平行に吊上げ、これを下型１に対して接近させる。この時、上型５の重量バランス（重心）が容易に判明するので、簡単に吊りバランスをとることができる。そして、下型１に対して上型５を適宜位置決めし、ガイド装置１０のガイドブッシュ１２に下型１から延びるガイドポスト１１を嵌入させながら、上型５を自重で下降させる。すると、前記図４▲１▼に示したように、ガイドブッシュ１２に対するガイドポスト１１の嵌入深さが次第に増し、これに応じてガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との摩擦抵抗力が次第に増大する。そして、この摩擦抵抗力の増大により、上型５の、自重での下降が次第に困難になり、４箇所に設定されているガイド装置１０の相互間における摩擦抵抗力のバラツキもあって、上型５の、自重での下降が困難になる。
【００１８】
しかし、本実施の形態においては、前記したようにガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との双方に嵌合部から後退する逃げ部１７、１８を設けているので、図４▲１▼の行程を過ぎると、逆に摩擦抵抗力が次第に減少し、これにより、上型５の、自重での下降が可能になる。そして、この上型５の下降に応じて、ガイド装置１０は、前記図４▲２▼の状態、すなわち下型１に対して上型５をラフガイドする状態となり、これにより上型５は、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との間の摩擦抵抗力の影響をほとんど受けることなく自重で円滑に下降する。なお、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは、相互にテーパ部１５、１６（図１３）を介して徐々にラフガイドの状態となるので、下型１と上型５との間に急激にガタが生じることはない。その後は、前記図４▲３▼に示したように、ガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａがガイドブッシュ１２の奥側の一般部１２ａに嵌入する。この段階では、前記パッド６が下型１上（スライダ４上）の成形ダイ２に当接してその弾発力（パッド力）が上型５に付加されるので、上型５はこのパッド力により下型１から一定間隔だけ浮上する状態を維持する。本実施の形態においては、この状態を保管状態としており、この場合は、ガイドポスト１１の先端側の一般部１１ａがガイドブッシュ１２の奥側の一般部１２ａに部分的に嵌入した状態（図４▲３▼）となり、これにて下型１に対する上型５の組付けは完了する。なお、下型１から上型５を抜く（解体する）場合は、図４と逆の行程（▲３▼→▲１▼）となるが、▲３▼から▲２▼への行程は、上型５の平行度が十分であるので、抜きは円滑に進行し、また、▲２▼から▲１▼への行程は、ガイド装置１０によるラフガイドにより同様に抜きは円滑に進行する。
【００１９】
このようにして、下型１に対して上型５を円滑に組付けあるいは解体することができるので、従来のように組付け途中あるいは解体途中で、ジャッキやハンマー等を用いて上型５の姿勢を修正する面倒な作業が不要になり、段替えを簡単かつ短時間で行うことができる。しかも、ジャッキやハンマー等を用いて上型５の姿勢を修正する必要がないので、ガイドポスト１１やガイドブッシュ１２あるいは金型本体（１、５）に損傷を与えることもない。
本実施の形態においては特に、組付けまたは解体の途中で、下型１と上型５とがラフガイドされるので、上型１に若干の傾きが生じてガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との間の摩擦抵抗力が大きくなる場合でも、クレーンの調整だけで簡単に上型５の姿勢を修正することができる。
また、本実施の形態のようにパッド６を備えている場合は、このパッド６のパッド力により下型１と上型５との間隔が決めるので、従来のように、保管時に下型１と上型５との間にブロックを介在させる必要がなくなる。因みに、ブロックを用いた場合は、プレス機械内においてプレスラムが不用意に下降して、ブロックを破壊させてしまうことがあったが、前記したようにパッド６のパッド力により下型１と上型５との間隔を決める場合は、このような不具合の発生もなくなり、安全性は向上する。
【００２０】
なお、上記実施の形態においては、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との双方に逃げ部１７、１８を設けるようにしたが、本発明は、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との何れか一方のみに逃げ部を設けるようにしてもよいものである。ただし、一方のみに逃げ部を設けた場合は、ガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とは全体として非接触の状態になることはなく、したがって下型１と上型５とがラフガイドされることはなくなる。しかし、この場合でも、逃げ部の存在によりガイドポスト１１とガイドブッシュ１２との間の摩擦抵抗力は低減するので、上記したと同様に段替えは容易となる。
また、上記実施の形態においては、逃げ部１７、１８をガイドポスト１１とガイドブッシュ１２とに対して各１段だけ設けるようにしたが、この逃げ部の段数は任意であり、２段以上設けるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るプレス金型によれば、ソリッドタイプのガイド手段の基本構造を維持しつつ、段替え性の大幅な向上を図ることできるので、ガイド手段としてボールスライダタイプのものを用いる場合に比べて、コスト的並びに強度的に有利となり、その利用価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレス金型におけるガイド装置の設置構造を示す断面図である。
【図２】本プレス金型の全体的造を示す断面図である。
【図３】本プレス金型におけるガイド装置の基本仕様を示す断面図である。
【図４】本プレス金型におけるガイド装置の作動状態を行程順に示す断面図である。
【符号の説明】
１　下型
２　成形ダイ
３　固定カム
５　上型
６　パッド
７　加工カム
１０　ガイド装置（ガイド手段）
１１　ガイドポスト
１２　ガイドブッシュ
１３　ガイドポストの縮径部
１４　ガイドブッシュの拡径部
１７　ガイドポスト側の逃げ部
１８　ガイドブッシュ側の逃げ部
【図１】
2004098132.tif 000003
【図２】
2004098132.tif 000004
【図３】
2004098132.tif 000005
【図４】
2004098132.tif 000006