(57)【要約】【課題】新たに駆動源を設けることなく打ち抜き屑を回収できるとともに、煩雑な制御を行なうことなく金型の上昇タイミングに精度よく合わせることができるプレス成形装置を提供する。【解決手段】ポンチ４により打ち抜かれた打ち抜き屑ａを吸引するための吸引通路２１と、該吸引通路２１に連通接続された吸引機構２２とを備え、該吸引機構２２は、シリンダ部材３０と、該シリンダ部材３０内に摺動可能に挿入され、可動側上型３の移動に伴って移動するピストン３１とを有し、可動側上型３の型開き動作に伴ってピストン３１が移動することによりシリンダ部材３０内に負圧を発生させ、該負圧により打ち抜き屑ａを吸引通路２１を介して吸引する。【選択図】図１
2012066293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側下型と、該固定側下型に対して型閉じ位置と型開き位置との間で移動可能に配設された可動側上型と、ピアス加工を施すためのポンチとを備え、前記固定側下型と可動側上型とにより鋼板にプレス加工を施すとともに、前記ポンチにより前記鋼板に打ち抜き孔加工を施すようにしたプレス成形装置において、
前記ポンチにより打ち抜かれた打ち抜き屑を吸引するための吸引通路と、
該吸引通路に連通接続された吸引機構とを備え、
該吸引機構は、シリンダ部材と、該シリンダ部材内に摺動可能に挿入され、前記可動側上型の移動に伴って相対移動するピストンとを有し、
前記可動側上型の型開き動作に伴って前記ピストンが相対移動することにより前記シリンダ部材内に負圧を発生させ、該負圧により前記打ち抜き屑を前記吸引通路を介して吸引する
ことを特徴とするプレス成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス成形装置において、
前記可動側上型は、前記型閉じ位置と型開き位置との間で移動する上型本体部と、該上型本体部に相対移動可能に弾性支持され、前記型閉じ時に前記鋼板を押圧する上型パッド部とを有し、
前記上型パッド部に前記シリンダ部材が配置され、前記上型本体部に前記ピストンが接続されている
ことを特徴とするプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側下型と、該固定側下型に対して移動可能に配設された可動側上型と、ピアス加工を施すためのポンチとを備えたプレス成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車体パネルを製造する場合、プレス成形装置により鋼板にプレス加工を施すとともに、部品を取付けるための打ち抜き孔加工を施す場合がある。この場合、打ち抜き孔加工によって発生する打ち抜き屑が成形精度に悪影響を及ぼすのを回避するために、この打ち抜き屑を回収するようにしている。例えば、特許文献１では、打ち抜き屑を吸引する吸引管と、該吸引管に接続されたエキゾースタと、該エキゾースタに圧縮空気を噴出する圧縮空気送出手段とを設け、圧縮空気を噴出させることにより吸引管に負圧を発生させることで、打ち抜き屑を吸引回収するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５０４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来公報の構造では、圧縮空気を噴出させるためのポンプ等の駆動源を新たに設ける必要があり、設備費が嵩むという問題がある。
【０００５】
また前記従来構造では、圧縮空気の噴出タイミングを、ポンチの打ち抜き直後にするために、金型の上昇タイミングに合うように精度よく制御する必要があり、制御が煩雑になるおそれがある。なお、圧縮空気の噴出を金型の動作に関係なく連続して行なうことも考えられるが、このようにすると運転コストが嵩むという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、新たに駆動源を設けることなく打ち抜き屑を回収できるとともに、煩雑な制御を行なうことなく金型の上昇タイミングに精度よく合わせることができるプレス成形装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、固定側下型と、該固定側下型に対して型閉じ位置と型開き位置との間で移動可能に配設された可動側上型と、ピアス加工を施すためのポンチとを備え、前記固定側下型と可動側上型とにより鋼板にプレス加工を施すとともに、前記ポンチにより前記鋼板に打ち抜き孔加工を施すようにしたプレス成形装置において、前記ポンチにより打ち抜かれた打ち抜き屑を吸引するための吸引通路と、該吸引通路に連通接続された吸引機構とを有し、該吸引機構は、シリンダ部材と、該シリンダ部材内に摺動可能に挿入され、前記可動側上型の移動に伴って相対移動するピストンとで形成され、前記可動側上型の型開き動作に伴って前記ピストンが相対移動することにより前記シリンダ部材内に負圧を発生させ、該負圧により前記打ち抜き屑を吸引通路を介して吸引することを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプレス成形装置において、前記可動側上型は、前記型閉じ位置と型開き位置との間で移動する上型本体部と、該上型本体部に相対移動可能に弾性支持され、前記型閉じ時に前記鋼板を押圧する上型パッド部とを有し、前記上型パッド部に前記シリンダ部材が配置され、前記上型本体部に前記ピストンが接続されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係るプレス成形装置によれば、吸引通路に接続した吸引機構を、シリンダ部材と、可動側上型の移動に伴って相対移動するピストンとで構成したので、可動側上型の型開き動作に伴ってピストンが相対移動することによりシリンダ部材内に負圧が発生し、該負圧により打ち抜き屑を吸引通路を介して吸引することができる。このように可動側上型の型開き動作を利用してシリンダ部材内に負圧を発生させることができ、新たに駆動源を設けることなく打ち抜き屑を除去することができ、従来のホンプ等の駆動源を設ける場合に比べて設備費を抑制できる。
【００１０】
また可動側上型の型開き動作に合わせて負圧を発生させるので、可動側上型の型開きタイミングと、打ち抜き屑の吸引タイミングとを精度よく一致させることができ、煩雑な制御を不要にでき、この点からも構造が簡単であり、設備費を抑制できる。
【００１１】
請求項２の発明では、可動側上型を、上型本体部と該上型本体部に弾性支持された上型パッド部とを有するものとし、上型パッド部にシリンダ部材を配置し、上型本体部にピストンを接続したので、吸引通路長を短縮でき、それだけ負圧を形成するためのエネルギーロスを削減でき、また吸引通路や吸引機構の配置スペースを小さくでき、装置の大型化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１によるプレス成形装置の型閉じ状態の概略構成図である。
【図２】前記プレス成形装置の型開き状態の概略構成図である。
【図３】前記プレス成形装置の切換えバルブの概略図である。
【図４】前記プレス成形装置による打ち抜き孔加工の説明図である。
【図５】本発明の実施例２によるプレス成形装置の型閉め時の概略構成図である。
【図６】前記プレス成形装置の吸引時の概略構成図である。
【図７】前記プレス成形装置の吸引回収装置の模式拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図４は、本発明の実施例１によるプレス成形装置を説明するための図である。本実施例では、自動車のエンジン室を開閉するフードのフードインナパネルをプレス成形により製造する場合を例にとって説明する。
【００１５】
図において、１はフードインナパネル１０を製造するプレス成形装置を示している。このプレス成形装置１は、固定側下型２と、該固定側下型２に対して型閉じ位置と型開き位置との間で昇降可能に配設された可動側上型３と、ピアス加工を施すための２つのポンチ４，４とを備えている。なお、このポンチ４の設置数は車種等に応じて設定されるものであり、１本でも３本以上でもよい。
【００１６】
前記固定側下型２は、プレス機５のボルスタ５ａに固定された下型本体部６と、該下型本体部６に支持された下型パッド部７とを有する。この下型パッド部７の上面にはプレス加工面７ａが形成されている。
【００１７】
前記可動側上型３は、前記プレス機５の昇降スライド５ｂに固定され、該プレス機５により前記型閉じ位置と型開き位置との間で昇降駆動される上型本体部８と、該上型本体部８に複数のばね１１を介して相対移動可能に弾性支持された上型パッド部９とを有する。この上型パッド部９の下面にはプレス加工面９ａが形成されている。
【００１８】
前記上型パッド部９には上下方向に延びる複数の係合溝９ｂが上下方向に長く形成されており、該係合溝９ｂには、前記上型本体部８に固定されたサイドピン１２が上下動可能に係合している。
【００１９】
プレス機５の昇降スライド５ｂが型開き位置から下降するに伴って、上型本体部８及び上型パッド部９が共に下降し、まず上型パッド部９がこれの自重により鋼板を押圧し、続いて上型本体部８がサイドピン１２及び係合溝９ｂの下面を介して上型パッド部９を型閉じ位置に加圧する。これによりフードインナパネル１０がプレス成形される。
【００２０】
また前記昇降スライド５ｂが型閉じ位置から上昇するに伴って、まず前記係合溝９ｂの長さ分、上型本体部８のみが上昇し、該上型本体部８がさらに上昇するとサイドピン１２が係合溝９ｂの上面に当接して上型パッド部９を型開き位置まで上昇させる。
【００２１】
前記下型本体部６には、カッター１５を備えたスライドカム１６が配置されている。このスライドカム１６のカッター１５及び上型パッド部９に配置されたカッター１７によりプレス成形時に余肉を切断するようになっている。
【００２２】
前記各ポンチ４は、前記下型本体部６に形成された載置部６ａ，６ａに上方に向けて配置固定されている。この各ポンチ４の先端部は下型パッド部７のプレス加工面７ａより板厚分だけ上方に突出している。
【００２３】
前記固定側下型２と可動側上型３とにより、鋼板にフードインナパネル形状に対応したプレス加工が施されると同時に、前記ポンチ４により所定孔の打ち抜き孔加工が施される。
【００２４】
ここで、本実施例では、材料歩留りの向上及び設備費の削減を図る観点から、フードインナパネル１０を、車両組み付け時にフードアウタパネルに対向する面１０ｃが上向きとなるように下型上に搭載する。この場合、ポンチを下方に向けて配置し、部品取付け用の孔を上から下方に向けて打ち抜くと、孔の周縁に形成されるバリが下向きに突出することとなる。このようにすると、フードを車体に取り付けた状態で開くと、フードインナパネルのバリが部品挿入側に露出することとなり、該バリに樹脂部品が引っ掛かって挿入不良が生じたり、バリに作業者が引っ掛かったりするおそれがある。
【００２５】
このため本実施例では、図４に示すように、ポンチ４を上方に向けて配置することにより、打ち抜き方向Ａを上向きとしている。これにより、打ち抜き方向Ａと樹脂部品の挿入方向が同じとなることから、打ち抜き孔１０ａの周縁のバリ１０ｂによる挿入不良の問題を解消できる。
【００２６】
前記プレス成形装置１は、前記各ポンチ４により打ち抜かれた打ち抜き屑ａを吸引除去する吸引回収装置２０を備えている。
【００２７】
この吸引回収装置２０は、前記ポンチ４により打ち抜かれた打ち抜き屑ａを吸引するための吸引通路２１と、該吸引通路２１の下流端に連通接続された吸引機構２２と、前記打ち抜き屑ａを回収する回収ボックス２５とを備えている。
【００２８】
前記吸引通路２１は、前記上型パッド部９に各ポンチ４の先端部に臨むように開口する上流側通路２１ａと、上型本体部８に形成され、伸縮可能な蛇腹ホース２３を介して前記上流側通路２１ａに連通接続された下流側通路２１ｂと、上型本体部８の外壁に配設され、前記下流側通路２１ｂに連通接続された吸引管２４とにより構成されている。
【００２９】
前記吸引管２４の中途部には伸縮可能な蛇腹ホース２６が介設されており、該吸引管２４の下流端は前記回収ボックス２５に接続されている。
【００３０】
前記吸引機構２２は、固定部２８に固定されたシリンダ部材３０と、該シリンダ部材３０内に摺動可能に挿入されたピストン３１と、該ピストン３１に接続されたピストンロッド３２とを有する。
【００３１】
前記ピストンロッド３２は、シリンダ部材３０から上方に延びて前記プレス機５の昇降スライド５ｂに接続固定されている。
【００３２】
前記シリンダ部材３０の負圧室３０ａには負圧ホース３３が接続されている。この負圧ホース３３の中途部には切換えバルブ３５が介設されており、該負圧ホース３３の上流端は前記回収ボックス２５に接続されている。
【００３３】
前記切換えバルブ３５は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、可動側上型３が型開き位置から下降する期間にはオンして負圧ホース３３を外部開口３５ａ側に切り換え、負圧室３０ａ内の空気を外部に逃がし、また型閉じ位置から上昇する期間にはオフして負圧ホース３３を連通口３５ｂ側に切り換え、負圧室３０ａ内で発生した負圧を吸引通路２１に作用させるようになっている。
【００３４】
前記プレス成形装置１の動作について説明する。
【００３５】
図１に示すように、昇降スライド５ｂが下降すると、上型パッド部９がこれの自重により鋼板を押圧し、続いて上型本体部８がサイドピン１２を介して上型パッド部９を加圧する。これにより上型パッド部９のプレス加工面９ａと下型パッド部７のプレス加工面７ａとで鋼板にプレス加工が施されるとともに、各ポンチ４により打ち抜き孔加工が施され、フードインナパネル１０が成形される。この打ち抜き孔加工により生じた打ち抜き屑ａはポンチ４の先端部に残留する。
【００３６】
前記昇降スライド５ｂが図１に示す型閉め位置から上昇すると、この上昇に伴って、ピストンロッド３２を介してピストン３１上昇し、これによりシリンダ部材３０内の負圧室３０ａ内に負圧が発生する。この負圧が負圧ホース３３，回収ボックス２５，吸引通路２１を介して打ち抜き屑ａに作用し、該打ち抜き屑ａは吸引通路２１を介して回収ボックス２５内に吸引回収される。
【００３７】
より詳細には、前記昇降スライド５ｂの上昇に伴って、まず上型パッド部９がフードインナパネル１０を押圧した状態で上型本体部８のみが上昇し、これによりピストン３１は図２に二点鎖線で示す位置付近まで上昇し、発生した負圧により打ち抜き屑ａは吸引通路２１の途中まで吸引される。そして前記昇降スライド５ｂが図２に示す位置までさらに上昇すると、上型本体部８と共に上型パッド部９も上昇し、ピストン３１は図２に実線で示す位置まで上昇し、さらに負圧を発生させ、この増大した負圧により打ち抜き屑ａは回収ボックス２５内に回収される。なお、前記昇降スライド５ｂは、図２の位置よりさらに高い、フードインナパネル１０の取り出しが可能の型開き位置まで上昇する。
【００３８】
このように本実施例によれば、可動側上型３に打ち抜き屑ａを吸引する吸引通路２１を形成するとともに、該吸引通路２１に吸引機構２２を接続し、該吸引機構２２をシリンダ部材３０と可動側上型３の昇降移動に伴って移動するピストン３１とで形成し、可動側上型３の型開き動作に伴ってピストン３１が上昇するようにした。そのため可動側上型３の型開き動作を利用してシリンダ部材３０内に負圧を発生させることができ、該負圧により打ち抜き屑ａを吸引通路２１を介して吸引回収でき、新たに駆動源を設ける必要がなく、従来のホンプ等の駆動源を設ける場合に比べて設備費を抑制できる。
【００３９】
本実施例では、可動側上型３の型開き動作に合わせて吸引機構２２に負圧を発生させるので、可動側上型３の型開きタイミングと、打ち抜き屑ａの吸引タイミングとを精度よく一致させることができ、煩雑な制御を不要にでき、簡単な構造でかつ低コストで実現できる。
【００４０】
本実施例では、プレス成形時に、フードインナパネル１０を、車両姿勢で見たときのアウタパネル側となる面１０ｃを上向きにして配置し、ポンチ４による打ち抜き方向Ａを下から上方に向くように設定したので、材料歩留りの向上及び設備費の削減を図りながら、部品の挿入不良等の問題を解消できる。
【実施例２】
【００４１】
図５ないし図７は、本発明の実施例２によるプレス成形装置を説明するための図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、図５はプレス成形装置の型閉め状態を示しており、図６は型開き状態を示している。
【００４２】
本実施例のプレス成形装置１′は、固定側下型２と、該固定側下型２に対して型閉じ位置と型開き位置との間で昇降可能に配設された可動側上型３と、ピアス加工を施すためのポンチ４と、該ポンチ４により打ち抜かれた打ち抜き屑ａを吸引する吸引回収装置２０′とを備えており、基本的な構成は実施例１と略同様である。
【００４３】
前記吸引回収装置２０′は、各ポンチ４により打ち抜かれた打ち抜き屑ａをそれぞれ独立して吸引するよう上型パッド部９に形成された２つの吸引通路４０，４０と、該各吸引通路４０の下流端に接続された２つの吸引機構４１，４１とを備えている。
【００４４】
前記各吸引機構４１のシリンダ部材４２，４２は、上型パッド部９内に設けられており、各ピストン４３，４３に接続されたピストンロッド４４，４４は、上型本体部８に接続固定されている。
【００４５】
前記上型パッド部９の各吸引通路４０の中途部には、打ち抜き屑ａを回収する回収部４５，４５が形成されている。この各回収部４５は、吸引通路４０の開口部４０ａの周辺部を囲むように凹設されている。
【００４６】
前記上型パッド部９には、各回収部４５と外部とを連通する連通路９ｄが形成されている。この各連通路９ｄの回収部４５に連通する開口部９ｅには、可動側上型３の型閉じ動作のときには開き、型開き動作のときには閉じる第１開閉弁４６，４６が配設されている。
【００４７】
また前記各吸引通路４０の回収部４５に連通する開口部４０ａには、可動側上型３の型閉じ動作のときには閉じ、型開き動作のときには開く第２開閉弁４７，４７が配設されている。
【００４８】
可動側上型３が型開き位置から下降すると、第１開閉弁４６が開くとともに、第２開閉弁４７が閉じ、負圧室４２ａ内の空気を回収部４５から連通路９ｄを通して外部に逃がす。
【００４９】
可動側上型３が型閉じ位置から上昇すると、第１開閉弁４６が閉じるとともに、第２開閉弁４７が開き、負圧室４２ａの負圧が吸引通路４０を介してとポンチ４部分に作用する。
【００５０】
前記型開き動作において、型開き初期は、上型本体部８のサイドピン１２が上型パッド部９の係合溝９ｂの上面に当接するまで、上型本体部８のみ上昇する。この上型本体部８の上昇と同時にピストンロッド４４を介してピストン４３が上昇し、負圧室４２ａに負圧が発生する。この負圧により打ち抜き屑ａが吸引され、回収部４５に回収される。このように上型本体部８のサイドピン１２のストロークＳ分だけの上昇でもって打ち抜き屑ａをすばやく回収することができる。
【００５１】
本実施例２によれば、可動側上型３の型開き動作を利用してシリンダ部材４２内に負圧を発生させることができ、新たに駆動源を設けることなく効率よく打ち抜き屑ａを除去することができ、前述の実施例１と同様の効果が得られる。
【００５２】
また本実施例２では、上型パッド部９内に回収部４５及び吸引機構４１を配設し、上型本体部８にピストン４３に接続されたピストンロッド４４を固定したので、吸引通路を短縮できると共に、吸引機構４１に必要なストロークを短縮でき、負圧を形成するためのエネルギーロスを抑制できる。また可動側上型３の上型本体部８と上型パッド部９との間にシリンダ部材４２，ピストンロッド４４を内蔵したので、成形装置全体の大型化を防止できる。
【００５３】
なお、前記実施例１，２では、プレス成形によりフードインナパネルを製造する場合を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ポンチにより打ち抜き孔加工を行なうようにしたものであれば何れにも適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１，１′  プレス成形装置
２  固定側下型
３  可動側上型
４  ポンチ
８  上型本体部
９  上型パッド部
１０  フードインナパネル（鋼板）
２１，４０  吸引通路
２２，４１  負圧室
３０，４２  シリンダ部材
３１，４３  ピストン
ａ  打ち抜き屑
【図１】
2012066293.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012066293.tif 000006
【図５】
2012066293.tif 000007
【図６】
2012066293.tif 000008
【図７】
2012066293.tif 000009