(57)【要約】【課題】複数方向の位置決めを行える凸部を、ワークの表面に穴や凹部を発生させずにプレス加工でワークの裏面に形成可能となす。【解決手段】プレス成形するワークＷを、加圧面１２ａが平坦なパンチ１２と下部金型組立体１のエジェクタ３とで挟持し、この状態でワークＷと弾性部材４で所要の押圧力を付与したエジェクタ３をパンチ１２で押しさげてエジェクタ３上に突出する下部金型組立体のダイピン６でワークの一部を加圧変形させてワークの裏面に成形凹部９を生じさせるとともに、塑性変形したワークの一部をエジェクタ３に設けたダイピン先端のガイド穴８内に隆起させ、その隆起部をガイド穴８を成形型にして成形してワークの裏面に位置決め用として使用可能な凸部１０を生じさせるようにした。【選択図】図３
2005040832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形するワークを、加圧面が平坦な上部金型とこの上部金型に対向させた下部金型組立体のエジェクタとで挟持し、この状態で前記ワークと所要の押圧力を付与した前記エジェクタを下降させ、エジェクタのワーク挟持面から突出する下部金型組立体のダイピンでワークの一部を加圧変形させてワークの裏面に成形凹部を生じさせるとともに、塑性変形したワークの一部を前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴内に隆起させ、その隆起部を前記ガイド穴を成形型にして成形してワークの裏面に位置決め用として使用可能な凸部を生じさせることを特徴とするワークの凸部形成方法。
【請求項２】
平坦な加圧面を有する上部金型と協動してワークの裏面に凸部を形成する下部金型組立体であって、上部にワーク挟持部を有する下降可能なエジェクタと、ホルダで保持して前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴から先端をエジェクタ上に出没させるダイピンと、前記エジェクタに所要の上向き押圧力を付与する押圧手段とを有し、前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴が成形型を兼用し、前記ダイピン先端でワークの一部を加圧変形させてワークの裏面に成形凹部を生じさせ、このときに塑性変形したワークの一部が前記ガイド穴内に隆起し、その隆起部が前記ガイド穴によって成形されるようにした凸部形成用下部金型組立体。
【請求項３】
加工後のワークを押し上げてエジェクタから引き外すストリップ力付与手段を備えさせた請求項２に記載の凸部形成用下部金型組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パンチプレスでワークの裏面に位置決め用として使用可能な凸部を形成するための方法とその方法を実施するための下部金型（ダイ）組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの一部を表面から裏面に押し出してワークの裏面に位置決め用の凸部（打ち出しの突起やダボ）を形成する、いわゆる下向きハーフパンチや下向きダボによる加工方法が従来知られているが、この方法ではワークの表面に穴や凹部が生じる。その穴や凹部ができるとプレス加工品の表面が製品の表面となる場合や製品の表面に露出する場合には良好な体裁を保つための塗装工程前の穴埋め、磨き工程が不可欠となり、生産現場の負担が大きくなる。
【０００３】
また、塗装工程前の穴埋め、磨き工程を省くために専用の位置決め治具を使用し、ワークの位置決めをワークに位置決め用の凸部を設けずに行うこともなされているが、この方法は近年増加している小ロット生産、一物品対応の受注生産においては頻繁な治具の製作、管理が強いられ、現実的でない。
【０００４】
かかる問題の対応策として、ワークの表面に穴や凹部を生じさせずに裏面に位置決め用の凸部を形成することが望まれている。
【０００５】
この要求に応える技術として、例えば、下記特許文献１は、ワークの裏面に小突起を切り起こす突起形成金型装置を開示している。
【特許文献１】特開平９−１２２７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の金型装置を使用すればワークの表面に穴や凹部を生じさせずに裏面に切り起こし突起を付けることができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の金型装置は、切り起こし突起に対して位置決め用として使用できる面を一面だけしか形成できない弱点がある。図６（ａ）、図６（ｂ）に、特許文献１の金型装置で形成される切り起こし突起を示す。図中Ｗはワーク、２０は切り起こし突起であり、切り起こし突起２０には垂直に起立した面２１が一面しかない。従って、この切り起こし突起２０は、一方向の位置決めにしか使えない。
【０００８】
位置決め方向が一方向に限定されると、位置決め方向を変更する度に金型装置を所望の角度にセットし直すか、オートインデックスステーション（自動回転機構を備えたステーション）に金型装置を装着してここで金型装置を所望の角度回転させる方法を採用して位置決め方向に合った突起を切り起こす必要があるが、金型装置をセットし直す前者の方法では生産性の向上が図れない。
【０００９】
また、タレットパンチプレス機におけるオートインデックスステーションの数は限られており、加工制約面からオートインデックスステーションで位置決め用凸部の形成を行うことは極力避けることが望ましいため、後者の方法は実施において制約を受ける。
【００１０】
このような事情により、特許文献１の金型装置で形成される切り起こし突起は、ワークを一方向にのみ位置決めして加工する用途に限定して使用せざるを得ない。
【００１１】
この発明は、複数方向の位置決めを行える凸部をワークの表面に穴や凹部を発生させずにプレス加工でワークの裏面に形成可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明においては、プレス成形するワークを、加圧面が平坦な上部金型（パンチ）とこの上部金型に対向させた下部金型（ダイ）組立体のエジェクタとで挟持し、この状態で前記ワークと所要の押圧力を付与した前記エジェクタを下降させ、エジェクタのワーク挟持面から突出する下部金型組立体のダイピンでワークの一部を加圧変形させてワークの裏面に成形凹部を生じさせるとともに、塑性変形したワークの一部を前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴内に隆起させ、その隆起部を前記ガイド穴を成形型にして成形してワークの裏面に位置決め用として使用可能な凸部を生じさせるワークの凸部形成方法と、
平坦な加圧面を有する上部金型と協動してワークの裏面に凸部を形成する下部金型（ダイ）組立体であって、上部にワーク挟持部を有する下降可能なエジェクタと、ホルダで保持して前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴から先端をエジェクタ上に出没させるダイピンと、前記エジェクタに所要の上向き押圧力を付与する押圧手段とを有し、前記エジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴が成形型を兼用し、前記ダイピン先端でワークの一部を加圧変形させてワークの裏面に成形凹部を生じさせ、このときに塑性変形したワークの一部が前記ガイド穴内に隆起し、その隆起部が前記ガイド穴によって成形されるようにした凸部形成用下部金型組立体とを提供する。
【００１３】
下部金型組立体には、加工後のワークを押し上げてエジェクタから引き離すストリップ力付与手段を備えさせることができる。そのストリップ力付与手段は弾性部材を使用したものが簡単で好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の方法と下部金型組立体は、ワークを加圧面が平坦な上部金型で加圧してそのワークと下部金型組立体のエジェクタを下降させ、この下降に伴ってエジェクタ上に突出する下部金型組立体のダイピンでワークを加圧してワークの裏面の一部に成形凹部を生じさせ、このときに塑性変形したワークの一部をエジェクタに設けたダイピン先端のガイド穴内に隆起させ、この隆起部を前記ダイピン先端のガイド穴で成形してワークの一面に凸部を形成する。
【００１５】
この方法によれば、加圧面が平坦な上部金型でワーク表面を加圧するので、ワークの表面に穴や凹部ができない。
【００１６】
また、エジェクタに設けるダイピン先端のガイド穴の内面とダイピン先端の外面との間に、形成しようとする凸部の厚み相当分の隙間を設け、ダイピンによる加圧で塑性変形したワークの肉の一部をその隙間（ガイド穴の内部）に隆起して逃がし、これをガイド穴の内面によって成形するので、方向の異なる複数の平面または円筒面を有する複数方向の位置決めが可能な凸部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図１〜図５を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１、図２は、下部金型組立体の実施形態である。
【００１８】
図１の下部金型組立体１は、ホルダ２と、このホルダ２の上部に配置するエジェクタ３と、ホルダ２とエジェクタ３との間に設けるウレタンゴム等の弾性部材４と、ホルダ２とエジェクタ３を接近・離反可能に連結するガイドピンを兼用した連結ピン５と、ホルダ２で保持したダイピン６と、エジェクタ３に取り付けたボールプランジャ７とで構成されている。この下部金型組立体１は、エジェクタ３を後述する上部金型（パンチ）で押し下げ
て下降させ、エジェクタ３内に没入しているダイピン６をエジェクタ３上に突出させる。
【００１９】
図３に上部金型（パンチ）組立体の一例を示す。この上部金型組立体１１は、平坦な加圧面１２ａを有するパンチ１２を備えている。
【００２０】
図１のエジェクタ３は、弾性部材４の力で上方に押し上げられており、図３に示すように、このエジェクタ３と上部金型組立体のパンチ１２とでワークＷを挟持してワークＷの下面（裏面）を加工する。
【００２１】
なお、エジェクタ３に所要の上向き押圧力を加える弾性部材４は、ゴムに限定されず、バネなどの他の弾性体で代替してもよい。
【００２２】
また、弾性部材４と連結ピン５は周方向の等分位置に複数配置するのがよい。弾性部材４はダイピン６の外周を取り巻く環状弾性体を使用することもでき、連結ピン５をその環
状弾性体に貫通させれば、環状弾性体を用いても下部金型組立体１の外径増をなくせる。
【００２３】
エジェクタ３は、ダイピン６の先端をガイドするガイド穴８を有している。この発明ではそのガイド穴８の内径面とダイピン６の先端外周との間にワークＷに形成しようとする凸部１０（図４、図５参照）の厚み相当分の隙間を生じさせ、このガイド穴８を成形型として凸部１０の成形を行う。
【００２４】
図２の下部金型組立体１Ａも、弾性部材４（図のそれはコイルスプリング）をホルダ２の下部において金型の外部に設け、この弾性部材４の力をピン１３を介してエジェクタ３に伝達する点が図１とは異なるが、この発明を特徴付ける部分の構成は図１のものと変わるところがない。
【００２５】
図１、図２のボールプランジャ７は、成形加工後、ワークＷの凸部形成部がエジェクタ３のガイド穴８に喰い付いてストリップミスを起こすのを防止するためのストリップ力をワークＷに付与する弾性体であり、ダイピン６の周りに複数個設けるのが好ましい。エジェクタ３の上面（ワーク挟持面）上に突出しているこのボールプランジャ７のボール７ａ（図１参照）は、ワーク加工時にそのボール７ａを付勢しているスプリング７ｂを圧縮して内部に没入し、従って、ワークＷの裏面にボールによる凹み傷ができることはない。
【００２６】
以上の如く構成された下部金型組立体１と、これに対向させる図３の如き上部金型組立体１１をパンチプレス機に装着し、プレス機の上下動可能なストライカでパンチヘッド１２ｂを打圧すると、打圧の初期に先ず、上部金型組立体１１の全体が押し下げられてワークＷがエジェクタ３の上面に当接し、次いで、弾性部材４が圧縮されてパンチ１２の加圧面１２ａとエジェクタ３の上面との間に挟み込まれたワークＷに所要の挟持力が働く。その後、ストライカに打圧されたパンチ１２が弾性部材４を圧縮させながらさらに降下してワークＷとエジェクタ３を押し下げ、エジェクタ３の下降によりダイピン６の先端がガイド穴８から上方に突出してワークＷを加圧する。図３はこの時の状況を示しており、その加圧によってワークＷの下面にダイピン６によって成形される凹部９（図４、図５を同時参照）ができる。
【００２７】
このとき、凹部９の部分に位置していたワークの肉は、ダイピン６の先端外周とガイド穴８の内面との間に生じている隙間が唯一の逃げ場であるのでその隙間に隆起して入り込み、この隆起部がガイド穴８の内面に成形されてワークＷの下面に図４や図５に示すような凸部１０が形成される。
【００２８】
凸部１０形成後上部金型組立体１１が上昇し、弾性部材４の反発力でエジェクタ３がワークＷを支えて上昇してダイピン６がワークＷから離脱する。さらに、ボールプランジャ７のボールの押出し力でワークＷが強制的に押し上げられ、これにより下面に形成された凸部１０がガイド穴８に噛込んでいてもワークＷはエジェクタ３から確実に押し外され、ストリップミスが起こらない。
【００２９】
ワークに加工される凸部１０は、位置決め用として使用する外周面はワークＷの上面からほぼ垂直に起立している必要があるが、この凸部１０の上面は形が整った面でなくてもよい。
【００３０】
図４は、板厚ｔ＝０．６〜１．６ｍｍの薄板鋼板をワークＷとして、この鋼板の下面にこの発明の下部金型組立体を用いて、この発明の方法で外径φ４．０ｍｍ、内径φ３ｍｍ、筒厚み０．５ｍｍ、筒高さＡ＝０．３〜０．５ｍｍの円筒状凸部１０を形成した例を示している。この円筒状凸部１０は、３６０°全方向の位置決めに利用できる。なお、この発明の方法でワークの表面に形成する凸部１０は、図５に示すような角筒状であってもよい。角筒の断面形状は四角形が加工特性に優れるが四角形に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）この発明の下部金型組立体の平面図、（ｂ）同上の下部金型組立体の一例を示す断面図
【図２】この発明の下部金型組立体の他の例を示す断面図
【図３】図１の下部金型組立体と上部金型組立体による加工状態の断面図
【図４】（ａ）この発明の方法で形成される凸部の一例を示す平面図、（ｂ）同上の凸部の断面図
【図５】（ａ）この発明の方法で形成される凸部の他の例を示す平面図、（ｂ）同上の凸部の断面図
【図６】（ａ）従来の方向で形成される切り起こし突起を示す平面図、（ｂ）同上の切り起こし突起の断面図
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ  下部金型組立体
２        ホルダ
３        エジェクタ
４        弾性部材
５        連結ピン
６        ダイピン
７        ボールプランジャ
８        ガイド穴
９        凹部
１０      凸部
１１      上部金型組立体
１２      パンチ
１３      ピン
Ｗ        ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005040832.tif 000006
【図５】
2005040832.tif 000007
【図６】
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