(57)【要約】【課題】プレス機の偏心荷重によるスライドとボルスタとの間の平行度の変化量を相殺して、金型の平行度を保持し、金型の寿命を延ばすとともに、加工精度を向上させる金型の平行度保持機構を提供する。【解決手段】金型の平行度保持機構１を、上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分に、平面視における面積が大きく、かつ、縦弾性係数が大きい調節部材１５１を配設する。上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分には、平面視における面積が小さく、かつ、縦弾性係数が小さい調節部材１５２を配設する。【選択図】図２
2012130955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、該本体フレーム内を往複移動するスライドと、該スライドと駆動軸とを連結する連結部と、前記スライドに取り付けられる上型と、前記スライドに対向して配設され下型が取り付けられるボルスタと、を備えたプレス機、
に用いられる金型の平行度保持機構であって、
前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間には、前記上型と前記下型とからなる金型に対する単位面積あたりのプレス荷重が異なる複数の部分にそれぞれ上下方向の厚みが同一で弾性を有する調節部材が配設され、
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分には、平面視における面積が大きい前記調節部材が配設され、
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、前記平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分より、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分には、前記平面視における面積が大きい前記調節部材より、平面視における面積が小さい前記調節部材が配設されていることを特徴とする金型の平行度保持機構。
【請求項２】
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、前記平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分には、縦弾性係数（ヤング率）が大きい前記調節部材が配設され、
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、前記平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分より、前記平面視における単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分には、前記縦弾性係数（ヤング率）が大きい前記調節部材より、縦弾性係数（ヤング率）が小さい前記調節部材が配設されていることを特徴とする請求項１記載の金型の平行度保持機構。
【請求項３】
前記調節部材が、前記上型又は／及び前記下型の、平面視における所定値以上の単位面積あたりのプレス荷重の分布に対応した形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の金型の平行度保持機構。
【請求項４】
本体フレームと、該本体フレーム内を往複移動するスライドと、該スライドと駆動軸とを連結する連結部と、前記スライドに取り付けられる上型と、前記スライドに対向して配設され下型が取り付けられるボルスタと、を備えたプレス機、
に用いられる金型の平行度保持機構であって、
前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間には、金型における単位面積あたりのプレス荷重が異なる複数の部分にそれぞれ上下方向の厚みが同一で弾性を有する調節部材が配設され、
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、平面視における前記単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分には、縦弾性係数（ヤング率）が大きい前記調節部材が配設され、
各前記調節部材が配設される前記上型と前記スライドとの間、又は／及び、前記下型と前記ボルスタとの間の、前記上型又は／及び前記下型の、前記平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分より、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分には、前記縦弾性係数（ヤング率）が大きい前記調節部材より、縦弾性係数（ヤング率）が小さい前記調節部材が配設されていることを特徴とする金型の平行度保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機の偏心荷重によるスライド又は／及びボルスタの平行度の変化量を相殺する金型の平行度保持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機のいわゆるブレークスルー現象により発生する振動及び騒音に対して、特許文献１に記載されている打ち抜き加工方法があった。これによれば、スライドと上型との間にばね定数の小さい調節部材を介在させるとともに上型に下型に対向するストッパを立設し、打ち抜き加工においてせん断加工から破断加工に移行した直後にストッパを当接させていた。
【０００３】
また、特許文献２に記載されたプレス機は、ボルスタにトリミング型とカーリング型の各下型を搭載し、各型の上型をプレス機のスライドに取付ける。そして、トリミング型とカーリング型の型内にクッションシリンダ、クッションスプリング等からなるクッション機構を組み込んで構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１０００号公報
【特許文献２】特開平１０−１１３７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のプレス機の打ち抜き加工方法では、スライドと上型との間に全体又は部分的にばね定数の小さい調節部材を設けることにより、ブレークスルー現象を抑制する旨の記載があるものの、プレス機の偏心荷重による金型の平行度保持方法は何ら開示されていない。よって、プレス加工時に金型の平行度を保持することはできず、金型の寿命が短くなるとともに、加工精度の向上を図ることが出来ないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２のプレス機では、クッション機構にクッションシリンダ、クッションスプリング等を用いているので、プレス荷重による変位量が大きくなり、加工精度が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、プレス機の偏心荷重によるスライドとボルスタとの間の平行度の変化量を相殺して、金型の平行度を保持し、金型の寿命を延ばすとともに、加工精度を向上させる金型の平行度保持機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間に、金型に対する単位面積あたりのプレス荷重が異なる複数の部分にそれぞれ上下方向の厚みが同一で弾性を有する調節部材を配設している。そして、各調節部材が配設される上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間の、上型又は／及び下型の、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分に、平面視における面積が大きい調節部材を配設している。また、各調節部材が配設される上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間の、上型又は／及び下型の、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分より、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分に、平面視における面積が大きい前記調節部材より、平面視における面積が小さい調節部材を配設している。
【０００９】
これにより、単位面積あたりのプレス荷重にあわせて調節部材の変形量を調整し、プレス機の偏心荷重によるスライドとボルスタとの間の平行度の変化量を相殺して、金型の平行度を保持し、金型の寿命を延ばすとともに、加工精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明のように、各調節部材が配設される上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間の、上型又は／及び下型の、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分に、縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材を配設して、各調節部材が配設される上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間の、上型又は／及び下型の、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分より、平面視における単位面積あたりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分に、縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材より、縦弾性係数（ヤング率）が小さい調節部材を配設することによって、スライドとボルスタとの間の平行度の変化量に対し、より適切に対応させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明のように、調節部材を、調節部材が配設される上型又は／及び下型の、平面視における所定値以上のプレス荷重の分布に対応した形状に形成することによっても、スライドとボルスタとの間の平行度の変化量に対し、好適に対応させることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明のように、調節部材の平面視における面積を変更できない場合にも、縦弾性係数（ヤング率）の異なる部材を用いれば、スライドとボルスタとの間の平行度の変化量に対し、適切に対応させることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、平面視における面積、又は／及び、縦弾性係数（ヤング率）の異なる調節部材を、プレス機の加圧時における偏心荷重に応じて、上型とスライドとの間、又は／及び、下型とボルスタとの間に配設することによって、プレス機の加圧時における偏心荷重によるスライドとボルスタとの間の平行度の変化量を相殺して、金型の平行度を保持し、金型の寿命を延ばすとともに、加工精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における第１の実施形態の金型の平行度保持機構が取り付けられたプレス機の正面断面図である。
【図２】本発明における第１の実施形態の金型の平行度保持機構が取り付けられた状態の（ａ）は部分拡大図であり、（ｂ）は平面視における調節部材の配置図である。
【図３】プレス機の偏心荷重によるスライドの平行度のズレを示した状態図である。
【図４】本発明における第２の実施形態の金型の平行度保持機構の（ａ）は平面視における調節部材の配置に、平面視における所定値以上の単位面積あたりのプレス荷重の分布状態を重ねて現したものであり、（ｂ）は正面視におけるプレス単位面積あたりの荷重の値のグラフで現したものである。
【図５】本発明における第３の実施形態の金型の平行度保持機構の平面視における調節部材の配置図である。
【図６】本発明における第４の実施形態の金型の平行度保持機構の平面視における調節部材の配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明における金型の平行度保持機構の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、図１における上下を上下方向、右方向を搬送方向、奥行方向を前後方向とする。
【００１６】
図１に示すように、金型の平行度保持機構（以下、保持機構とする。）１は、プレス機１００に配設されている。
【００１７】
プレス機１００は、本体フレーム２と、クランク軸３（駆動軸に相当）とスライド４とを連結する連結部５と、を備えている。
【００１８】
本体フレーム２は、ベッド６と、ベッド６の上方に設けられたクラウン７と、ベッド６とクラウン７との間に設けられたコラム８と、を備えている。
【００１９】
クラウン７内部には、連結部５が配置されている。コラム８には、スライド４の動きをガイドする図示しないスライドガイドが配設されている。ベッド６の上面には、ボルスタ１０が装着されている。スライド４とボルスタ１０との間には、上型９と下型１１とからなる金型１７が配設されている。
【００２０】
スライド４の下面には、金型１７の上型９が装着されている。ボルスタ１０の上面には、金型１７の下型１１が装着されている。
【００２１】
クランク軸３は、フライホイール１２の回転を受けるように形成され、クラウン７の搬送方向へ伸びる軸線に沿って回動可能に支持されている。上型９を支持するスライド４は、クラウン７の下端部において上下方向へ移動可能に貫通する一対のロッド１３の下端に止着されている。
【００２２】
各ロッド１３は、スライド４の両端部から上方へ平行に伸びて、クランク軸３の回転運動を上下方向の往復運動に変換する連結部５に連結されている。
【００２３】
プレス機１００は、上型９及び下型１１で搬送方向に沿って上流から第一工程が行われる第一工程部Ｋ１、第二工程が行われる第二工程部Ｋ２、第三工程が行われる第三工程部Ｋ３、を経てワークが加工されるように構成されている。以下の説明において、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重の大きさは、第三工程部Ｋ３＜第一工程部Ｋ１＜第二工程部Ｋ２とする。
【００２４】
上型９とスライド４との間には、図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第一工程部Ｋ１、第二工程部Ｋ２、第三工程部Ｋ３にそれぞれ対応する部分に調節部材１５１、１５２、１５３(一括して言及するときは調節部材１５という。)が、配設されている。調節部材１５は、上下方向の厚みを同一に形成した鉄が用いられている。
【００２５】
上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が大きい第二工程部Ｋ２に対応する部分には、平面視における搬送方向の幅を大きくして面積が大きく、かつ、縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５１が配設されている。上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が小さい第三工程部Ｋ３に対応する部分には、平面視における搬送方向の幅を調節部材１５１より小さくして面積が小さく、かつ、調節部材１５１より縦弾性係数（ヤング率）が小さい調節部材１５２が配設されている。上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１に対応する部分には、調節部材１５１より平面視における面積が小さくて調節部材１５２より平面視における面積が大きく、かつ、調節部材１５１より縦弾性係数（ヤング率）が小さくて調節部材１５２より縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５３が配設されている。
【００２６】
保持機構１の作用について説明する。調節部材１５を配設しない状態で予め試験運転等を行い、図３に参照するようなスライド４とボルスタ１０との間の平行度の変位量Ｈと、図４（ａ）、（ｂ）に参照するような単位面積当たりのプレス荷重の分布データとを取っておく。そして、スライド４とボルスタ１０との間の平行度の変位量に対応することができる面積、縦弾性係数（ヤング率）を有した部材を、適切な調節部材１５として設定する。
【００２７】
平面視における面積が大きい調節部材１５ほど、単位面積当たりのプレス荷重が小さくなり、平面視における面積が小さい調節部材１５ほど、単位面積当たりのプレス荷重が大きくなるので、上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分に、平面視における面積が大きい調節部材１５を配設して、上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分に、平面視における面積が小さい調節部材１５を配設する。
【００２８】
また、縦弾性係数（ヤング率）が大きいほど調節部材１５の伸縮が小さくなり、縦弾性係数（ヤング率）が小さいほど調節部材１５の伸縮が大きくなるので、上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が大きい部分に対応する部分に、縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５を配設して、上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が小さい部分に対応する部分に縦弾性係数（ヤング率）が小さい調節部材１５を配設する。
【００２９】
上記の調節部材１５の設定、配置により、図２に示すように、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が大きい部分のスライド４とボルスタ１０との間の変位量と、上型９の単位面積当たりのプレス荷重が小さい部分のスライド４とボルスタ１０との間との変位量が相殺され、上型９と、下型１１との平行度が保持される。
【００３０】
保持機構１では、上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が大きい第二工程部Ｋ２に対応する部分に、平面視における搬送方向の幅を大きくして面積が大きい調節部材１５１を配設している。また、上型９とスライド４との間の、平面視における上型９の単位面積あたりのプレス荷重が小さい第三工程部Ｋ３に対応する部分に、平面視における搬送方向の幅を小さくして面積が小さい調節部材１５２を配設している。さらに、上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１に対応する部分には、第二工程部Ｋ２に対応する部分より平面視における面積が小さくて第三工程部Ｋ３に対応する部分より平面視における面積が大きい調節部材１５３を配設している。これにより、単位面積あたりのプレス荷重にあわせて調節部材１５１、１５２、１５３の変形量を調整し、プレス機１００の偏心荷重によるスライド４とボルスタ１０との間の平行度の変化量を相殺して、金型１７の平行度を保持し、金型１７の寿命を延ばすとともに、加工精度を向上させることができる。
【００３１】
また、上型９とスライド４との間の、単位面積あたりのプレス荷重が大きい第二工程部Ｋ２の部分に対応する部分に、プレス荷重方向の伸縮率の小さい縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５１を配設している。また、上型９とスライド４との間の、単位面積あたりのプレス荷重が小さい第三工程部Ｋ３の部分に対応する部分に、プレス荷重方向の伸縮率の大きい縦弾性係数（ヤング率）が小さい調節部材１５２を配設している。さらに、上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１には、第二工程部Ｋ２に対応する部分より縦弾性係数（ヤング率）が小さくて第三工程部Ｋ３より縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５３を配設している。これにより、スライド４の平行度の変化量に対し、より適切に対応させることができる。
【００３２】
本発明における第２の実施形態の金型の平行度保持機構を図面に基づいて説明する。以下の説明では、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００３３】
保持機構１Ａは、図４（ａ）に示すように、上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１に対応する部分に調節部材１５３Ａ、第二工程部Ｋ２に対応する部分に調節部材１５１Ａ、第三工程部Ｋ３に対応する部分に調節部材１５２Ａが、配設され、それぞれ上型９の平面視における所定値Ｓ以上の部分のプレス荷重の分布に対応した形状に形成されている。図４（ｂ）は、正面視における搬送方向の単位面積当たりのプレス荷重の分布を表している。搬送方向から見た搬送方向に直交する方向の単位面積当たりのプレス荷重の分布は省略してあるが、同様に考えるものとする。
【００３４】
保持機構１Ａによっても、スライド４とボルスタ１０との間の平行度の変位量に対し、好適に対応させることができる。
【００３５】
本発明における第３の実施形態の金型の平行度保持機構を図面に基づいて説明する。
【００３６】
保持機構１Ｂは、調節部材１５は、図５に示すように、調節部材１５１Ｂ、１５２Ｂ、１５３Ｂを幅、奥行き、高さを同一にした部材で縦弾性係数（ヤング率）のみをそれぞれ異ならせて配設されている。上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積あたりのプレス荷重が大きい第二工程部Ｋ２に対応する部分には、プレス荷重方向の伸縮率の小さい縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５１Ｂが配設されている。上型９とスライド４との間の、上型９の単位面積あたりのプレス荷重が小さい第三工程部Ｋ３に対応する部分には、プレス荷重方向の伸縮率の大きい縦弾性係数（ヤング率）が小さい調節部材１５２Ｂが配設されている。上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１に対応する部分には、第二工程部Ｋ２より縦弾性係数（ヤング率）が小さくて第三工程部Ｋ３より縦弾性係数（ヤング率）が大きい調節部材１５３Ｂが配設されている。
【００３７】
保持機構１Ｂは、調節部材１５１Ｂ、１５２Ｂ、１５３Ｂを、平面視における面積を異ならせて配設することが困難な場合に有効となる。
【００３８】
本発明における第４の実施形態の金型の平行度保持機構を図面に基づいて説明する。
【００３９】
保持機構１Ｃでは、図６に示すように、搬送方向に直交する方向の単位面積あたりのプレス荷重の分布によって、調節部材１５１Ｃの搬送方向の幅の大小を変えて、上型９とスライド４との間の、第一工程部Ｋ１に対応する部分に調節部材１５３Ｃ、第二工程部Ｋ２に対応する部分に調節部材１５１Ｃ、第三工程部Ｋ３に対応する部分に調節部材１５２Ｃが、配設されている。搬送方向に直交する方向のスライド４とボルスタ１０との間の平行度を保持する際に有効である。
【００４０】
上記実施形態では、上型９とスライド４との間に、調節部材１５を配設しているが、下型１１とボルスタ１０との間に調節部材１５を配設してもよい。さらに、上型９とスライド４との間と、下型１１とボルスタ１０との間と、の両方に調節部材１５を配設してもよい。
【００４１】
調節部材１５は、スライド４の平行度変位量に応じた縦弾性係数（ヤング率）を有する、ウレタン、アルミニウム等の部材を用いることもできる。
【００４２】
調節部材１５として、スライド４とボルスタ１０との間の平行度の変位量に対応する変位量を有したばねを用いることもできる。
【００４３】
調節部材１５は、第一工程部Ｋ１、第二工程部Ｋ２、第三工程部Ｋ３にそれぞれ対応する部分に配設しているが、単位面積あたりのプレス荷重が異なる部分であれば、ワークの加工をしない部分に配設してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  金型の平行度保持機構
２  本体フレーム
３  クランク軸
４  スライド
５  連結部
９  上型
１０  ボルスタ
１１  下型
１５  調節部材
１７  金型
１００  プレス機
Ｋ１  第一工程部
Ｋ２  第二工程部
Ｋ３  第三工程部
Ｓ  所定値
【図１】
2012130955.tif 000003
【図２】
2012130955.tif 000004
【図３】
2012130955.tif 000005
【図４】
2012130955.tif 000006
【図５】
2012130955.tif 000007
【図６】
2012130955.tif 000008