(57)【要約】【課題】板状の被プレス加工物を熱間プレス加工する際にプレス金型に対して高精度に位置決めできるようにして、精度の高いプレス加工を行う。【解決手段】被プレス加工物の位置決め構造Ｙは、加熱された板状の被プレス加工物を熱間プレス用のプレス金型２０に位置決めするためのものである。被プレス加工物の位置決め構造Ｙは、プレス金型２０に設けられ、被プレス加工物に形成された位置決め穴に挿通する位置決めピン２２と、プレス金型２０の成形面２０ａの周囲に設けられ、被プレス加工物Ｗの周縁部に接触して被プレス加工物Ｗの振れを抑制するとともに、プレス加工前の位置決めを行うための振れ抑制部材２３，２４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された板状の被プレス加工物を熱間プレス用のプレス金型に位置決めするための被プレス加工物の位置決め構造において、
上記プレス金型に設けられ、上記被プレス加工物に形成された位置決め穴に挿通する位置決めピンと、
上記プレス金型の成形面の周囲に設けられ、上記被プレス加工物の周縁部に接触して該被プレス加工物の振れを抑制するとともに、該被プレス加工物のプレス加工前の位置決めを行うための振れ抑制部とを備えていることを特徴とする被プレス加工物の位置決め構造。
【請求項２】
請求項１に記載の被プレス加工物の位置決め構造において、
第１及び第２振れ抑制部が、プレス金型に載置された被プレス加工物を平面視で挟むように配置されていることを特徴とする被プレス加工物の位置決め構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の被プレス加工物の位置決め構造において、
振れ抑制部は、プレス金型の上面に設けられた成形面の周囲から上方へ突出し、
上記振れ抑制部の上側には、被プレス加工物を上記成形面に載置する際に該被プレス加工物を該成形面に案内するための案内部が設けられ、該振れ抑制部の案内部よりも下部が被プレス加工物に接触することを特徴とする被プレス加工物の位置決め構造。
【請求項４】
加熱された板状の被プレス加工物を熱間プレスするためのプレス加工装置において、
成形面を有するプレス金型と、
上記プレス金型に設けられ、上記被プレス加工物に形成された位置決め穴に挿通する位置決めピンと、
上記プレス金型の成形面の周囲に設けられ、上記被プレス加工物の周縁部に接触して該被プレス加工物の振れを抑制するとともに、該被プレス加工物のプレス加工前の位置決めを行うための振れ抑制部とを備えていることを特徴とするプレス加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋼板等の被プレス加工物を位置決めするための位置決め構造及びプレス加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被プレス加工物を加熱してプレス加工を行う、いわゆる熱間プレス用のプレス加工装置として、プレス金型に第１及び第２位置決めピンが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。第１位置決めピンは、被プレス加工物の中央部近傍に対応するように配置されており、第２位置決めピンは、被プレス加工物の中央部よりも端に近い部位に対応するように位置している。一方、被プレス加工物には、第１位置決めピンが挿通する第１位置決め穴と、第２位置決めピンが挿通する第２位置決め穴とが形成されている。
【０００３】
そして、加熱した被プレス加工物をプレス金型にセットする際に、第１及び第２位置決め穴に第１及び第２位置決めピンを挿入して被プレス加工物をプレス金型に対し位置決めする。これにより、プレス加工中に被プレス加工物がプレス金型に対して位置ずれしにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５５５８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、精度の高いプレス加工を行うためには被プレス加工物の位置決め精度を向上させる必要がある。これを実現するために、例えばプレス金型の位置決めピンの外径と被プレス加工物の位置決め穴の内径との差を小さくしていく方法がある。
【０００６】
しかしながら、熱間プレス加工においては、時間の経過に従って被プレス加工物の温度が低下して被プレス加工物が収縮していく。従って、位置決めピンの外径と位置決め穴の内径との差が極めて小さいと、被プレス加工物をプレス金型にセットする際の高温時には熱膨張によって位置決め穴の大きさが大きくなっているので位置決めピンの挿通が可能であっても、プレス加工後に温度が低下して位置決め穴が小さくなると、被プレス加工物が位置決めピンに食い込むようになることが考えられる。従って、熱間プレスの場合には、位置決めピンの外径と位置決め穴の内径との差を小さくするのは限界があり、特にセットする際にはその後の収縮を見込んで位置決めピンと位置決め穴との間に隙間を確保しておかなければならず、初期における高精度な位置決めが行えないことがある。
【０００７】
また、板状の被プレス加工物の場合には、加熱炉から出た後にプレス金型に載置した際、その時の衝撃によってプレス金型上で振れてしまい、高精度な位置決めが行えないことがある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板状の被プレス加工物を熱間プレス加工する際に、プレス金型に対して高精度に位置決めできるようにして、精度の高いプレス加工を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、プレス金型の成形面の周囲に振れ抑制部を設けて、被プレス加工物の振れを抑制するとともに、プレス加工前の位置決めを行えるようにした。
【００１０】
第１の発明は、加熱された板状の被プレス加工物を熱間プレス用のプレス金型に位置決めするための被プレス加工物の位置決め構造において、上記プレス金型に設けられ、上記被プレス加工物に形成された位置決め穴に挿通する位置決めピンと、上記プレス金型の成形面の周囲に設けられ、上記被プレス加工物の周縁部に接触して該被プレス加工物の振れを抑制するとともに、該被プレス加工物のプレス加工前の位置決めを行うための振れ抑制部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、被プレス加工物をプレス金型にセットすると、被プレス加工物の位置決め穴にプレス金型の位置決めピンが挿通する。この状態で、被プレス加工物の周縁部には振れ抑制部が接触するので、被プレス加工物の振れが抑制される。さらに、プレス加工部の周縁部に接触した振れ抑制部によって被プレス加工物のプレス加工前の位置決めが行われる。このとき、振れ抑制部は被プレス加工物の周縁部に接触しているので、加熱後の熱膨張した被プレス加工物の寸法に合うように振れ抑制部を配置して高精度な位置決めを可能にしても、その後、被プレス加工物はプレス成形されて振れ抑制部から逃げていくので、被プレス加工物と振れ抑制部とが強干渉することはない。
【００１２】
また、プレス加工中には、被プレス加工物が位置決めピンによって位置決めされるので、プレス加工中における位置ずれも抑制される。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、第１及び第２振れ抑制部が、プレス金型に載置された被プレス加工物を平面視で挟むように配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、第１及び第２振れ抑制部の間に被プレス加工物が位置することになるので、被プレス加工物の位置決めがより一層高精度に行える。さらに、被プレス加工物の互いに離れた複数箇所の振れ止めを同時に行うことが可能になる。
【００１５】
第３の発明は、第１または２の発明において、振れ抑制部は、プレス金型の上面に設けられた成形面の周囲から上方へ突出し、上記振れ抑制部の上側には、被プレス加工物を上記成形面に載置する際に該被プレス加工物を該成形面に案内するための案内部が設けられ、該振れ抑制部の案内部よりも下部が被プレス加工物に接触することを特徴とするものである。
【００１６】
この構成によれば、被プレス加工物をプレス金型の成形面に載置する際に、被プレス加工物が振れ抑制部の案内部によって成形面に案内される。その後、振れ抑制部が被プレス加工物に接触して被プレス加工物の振れが抑制されるとともに、被プレス加工物が位置決めされる。
【００１７】
第４の発明は、加熱された板状の被プレス加工物を熱間プレスするためのプレス加工装置において、成形面を有するプレス金型と、上記プレス金型に設けられ、上記被プレス加工物に形成された位置決め穴に挿通する位置決めピンと、上記プレス金型の成形面の周囲に設けられ、上記被プレス加工物の周縁部に接触して該被プレス加工物の振れを抑制するとともに、該被プレス加工物のプレス加工前の位置決めを行うための振れ抑制部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、第１の発明と同様に、位置決めピン及び振れ抑制部を備えているので、プレス加工前の被プレス加工物の振れを抑制しながら位置決めも行え、また、プレス加工中における被プレス加工物の位置ずれも抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によれば、プレス金型の成形面の周囲に被プレス加工物の周縁部に接触する振れ抑制部を設けてプレス加工前の位置決めを行うようにしているので、プレス加工前の被プレス加工物の振れを抑制するとともに、高精度な位置決めを行うことができる。そして、プレス加工中には位置決めピンによる位置決めを行うことができる。よって、精度の高いプレス加工を行うことができる。
【００２０】
第２の発明によれば、第１及び第２振れ抑制部を、被プレス加工物を挟むように配置したので、より一層高精度なプレス加工を行うことができる。
【００２１】
第３の発明によれば、振れ抑制部の上側に、被プレス加工物をプレス金型の成形面に案内するための案内部を設けたので、被プレス加工物のプレス金型へのセットをスムーズに行うことができる。
【００２２】
第４の発明によれば、第１の発明と同様に精度の高いプレス加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】プレス加工装置の側面図である。
【図２】下型の正面図である。
【図３】下型の平面図である。
【図４】被プレス加工物をセットした状態の図１相当図である。
【図５】被プレス加工物をセットした状態の図２相当図である。
【図６】被プレス加工物をセットした状態の図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態にかかるプレス加工装置１を示すものである。プレス加工装置１は、板状の被プレス加工物Ｗ（図４〜図６に示す）に熱間プレス加工を施すための装置であり、例えば、自動車部品の製造現場等に設置される。
【００２６】
プレス加工装置１は、上型１０と、下型（プレス金型）２０と、上型１０を駆動する型駆動装置３０とを備えている。下型２０は、地面に固定盤（図示せず）を介して固定されている。上型１０は、下型２０の直上方に対向するように配置されて上下方向（下型２０に接離する方向）に移動可能になっている。
【００２７】
下型２０の上面には、被プレス加工物Ｗを成形するための成形面２０ａが形成されている。本実施形態では、細長い平坦な被プレス加工物Ｗをハット状断面を有する最終製品となるようにプレス成形する場合について説明する。従って、成形面２０ａは、ハット状断面の成形が可能となるように下型２０の上面から上方へ膨出する凸形状となっている。また、図２に示すように、成形面２０ａの高さは、被プレス加工物Ｗの長手方向の中央部に対応する部位が最も高くなり、かつ、長手方向の端に対応する部位に近づくほど低くなるように設定されている。これは、最終製品の形状に対応して設定されたものである。
【００２８】
下型２０の成形面２０ａの長手方向中央部には、中央位置決めピン２１が上方へ突出するように設けられ、成形面２０ａの長手方向両端近傍には、端部位置決めピン２２，２２がそれぞれ上方へ突出するように設けられている。中央位置決めピン２１及び端部位置決めピン２２，２２は、円柱状をなし、略鉛直に延びている。また、中央及び端部位置決めピン２１，２２の上部には、上端へ向かって縮径する先細部２１ａ，２２ａがそれぞれ形成されている。端部位置決めピン２２の長さは、中央位置決めピン２１よりも長く設定されており、中央及び端部位置決めピン２１，２２の上端部は互いに略同じ高さに位置している。
【００２９】
図３に示すように、下型２０の上面における成形面２０ａの周囲には、被プレス加工物Ｗの周縁部に接触して該被プレス加工物Ｗの振れを抑制するとともに、被プレス加工物Ｗのプレス加工前の位置決めを行うための第１〜第４振れ抑制部材（振れ抑制部）２３〜２６が設けられている。
【００３０】
第１振れ抑制部材２３は、成形面２０ａの長手方向一側（図３の右側）において該成形面２０ａの幅方向一側（図３の下側）に位置している。また、第２振れ抑制部材２４は、成形面２０ａの長手方向一側において該成形面２０ａの幅方向他側（図３の上側）に位置している。また、第３振れ抑制部材２５は、成形面２０ａの長手方向他側（図３の左側）において該成形面２０ａの幅方向一側に位置している。また、第４振れ抑制部材２６は、成形面２０ａの長手方向他側において該成形面２０ａの幅方向他側に位置している。
【００３１】
つまり、図６に示すように、成形面２０ａに載置された被プレス加工物Ｗの平面視で、第１振れ抑制部材２３と第２振れ抑制部材２４とは、被プレス加工物Ｗを幅方向に挟むように配置され、また、第３振れ抑制部材２５と第４振れ抑制部材２６とも被プレス加工物Ｗを挟むように配置されている。
【００３２】
第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６は、それぞれ、下型２０の上面から上方へ突出する部材で構成されている。各振れ抑制部材２３〜２６の下型２０の上面からの突出高さは互いに同じであり、図１や図２に示すように、各振れ抑制部材２３〜２６の上端が上記位置決めピン２１，２２の上端よりも上方に位置するように設定されている。
【００３３】
第１振れ抑制部材２３には、被プレス加工物Ｗを成形面２０ａに載置する際に成形面２０ａに案内するための案内面（案内部）２３ａが設けられている。すなわち、第１振れ抑制部材２３における成形面２０ａと対向する側面２３ｂの上側は、上端に近づくほど成形面２０ａから離れる方向に傾斜して延びる傾斜面で構成されており、この傾斜面が案内面２３ａである。案内面２３ａの上部は、位置決めピン２１，２２よりも上に位置している。
【００３４】
図１に示すように、第１振れ抑制部材２３の側面２３ｂにおける案内面２３ａよりも下側は、被プレス加工物Ｗの周縁部に接触する接触面２３ｃとされている。この接触面２３ｃの上縁部は、案内面２３ａの下縁部に連続している。接触面２３ｃは、略鉛直に下方へ延びている。そして、接触面２３ｃは、熱間プレスに適した温度まで加熱されて膨張した状態にある被プレス加工物Ｗの周縁部に接触した際に、被プレス加工物Ｗを、成形面２０ａ上で予め定められた所定の位置とするように形成されている。
【００３５】
また、第２振れ抑制部材２４における成形面２０ａと対向する側面２４ｂには、同様に、上端に近づくほど成形面２０ａから離れる方向に傾斜して延びる案内面２４ａと、案内面２４ａの下縁部に連続して略鉛直に下方へ延びて被プレス加工物Ｗを成形面２０ａ上で所定の位置とするための接触面２４ｃとが形成されている。
【００３６】
また、図３に示すように、第３振れ抑制部材２５における成形面２０ａと対向する側面２５ｂには、同様に、案内面２５ａと接触面２５ｃとが形成されている。
【００３７】
さらに、第４振れ抑制部材２６における成形面２０ａと対向する側面２６ｂには、同様に、案内面２６ａと接触面２６ｃとが形成されている。
【００３８】
本発明にかかる被プレス加工物Ｗの位置決め構造Ｙは、上記中央及び端部位置決めピン２１，２２及び第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６で構成されている。
【００３９】
図１に示すように、上型１０の下面には、下型２０の成形面２０ａに対応した凹状の成形面１０ａが形成されている。この成形面１０ａには、中央及び端部位置決めピン２１，２２の逃げ穴１０ｂが形成されている（図１及び図４にのみ示す）。
【００４０】
型駆動装置３０は、上型１０が取り付けられる可動盤３１と可動盤３１に連結された油圧シリンダ３２とを備えており、図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００４１】
被プレス加工物Ｗは、具体的には鋼板であり、図６に示すように、長手方向中央部には、中央位置決めピン２１が挿通する中央位置決め穴Ｗ１が形成され、長手方向両端部近傍には、端部位置決めピン２２，２２がそれぞれ挿通する端部位置決め穴Ｗ２，Ｗ２が形成されている。中央位置決め穴Ｗ１は中央位置決めピン２１の断面形状と略相似な円形とされている。中央位置決め穴Ｗ１の内径は、熱間プレスに適した温度まで加熱された状態で、中央位置決めピン２１の外径よりも大きくなるように設定されている。これは、成形中に被プレス加工物Ｗが冷却されて熱収縮によって中央位置決め穴Ｗ１の内径が小さくなっても中央位置決めピン２１に被プレス加工物Ｗが食い込まないようにするためである。
【００４２】
端部位置決め穴Ｗ２は、被プレス加工物Ｗの長手方向に長い長円形とされている。端部位置決め穴Ｗ２の短径方向の寸法は、端部位置決めピン２２の外径よりも長く設定されている。これは上述した中央位置決め穴Ｗ１を大きくする理由と同じ理由に基づくものである。端部位置決め穴Ｗ２の長径方向の寸法は、短径方向の寸法よりも大幅に長く設定されている。これは、被プレス加工物Ｗは熱収縮によって長手方向の収縮寸法が幅方向の収縮寸法よりも大きくなるからである。
【００４３】
次に、上記のように構成されたプレス加工装置１を用いて被プレス加工物Ｗを加工する場合について説明する。被プレス加工物Ｗは、プレス加工装置１にセットする前に加熱炉等により熱間プレスに適した温度まで加熱しておく。
【００４４】
そして、被プレス加工物Ｗを搬送装置（図示せず）等により下型２０の上方まで搬送した後、下型２０の成形面２０ａ上に載置する。このとき、平面視で被プレス加工物Ｗの位置が成形面２０ａに対し幅方向に多少ずれていた場合には、被プレス加工物Ｗの周縁部が第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６のいずれかの案内面２３ａ〜２６ａに接触し、この案内面により、被プレス加工物Ｗが所定の位置に案内されていく。すると、図４及び図５に示すように、下型２０の中央位置決めピン２１が被プレス加工物Ｗの中央位置決め穴Ｗ１に挿入されるとともに、下型２０の端部位置決めピン２２，２２が被プレス加工物Ｗの端部位置決め穴Ｗ２，Ｗ２に挿入される。
【００４５】
このとき、被プレス加工物Ｗが成形面２０ａに載置された状態では、第１及び第２振れ抑制部材２３，２４で被プレス加工物Ｗを挟み、かつ、第３及び第４振れ抑制部材２５，２６で被プレス加工物Ｗを挟むことになるので、被プレス加工物Ｗの位置決めが高精度に行われる。
【００４６】
被プレス加工物Ｗが加熱状態であるため、被プレス加工物Ｗの周縁部が第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６の接触面２３ｃ〜２６ｃに接触する。これにより、成形面２０ａに載置された衝撃等によって加振された被プレス加工物Ｗの振動が抑制される。このとき、第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６が被プレス加工物Ｗの周方向に離れて配置されているので、被プレス加工物Ｗの互いに離れた複数箇所の振れ止めを略同時に行うことが可能になる。
【００４７】
その後、型駆動装置３０により上型１０を下降させて被プレス加工物Ｗをプレスする。被プレス加工物Ｗは、プレスされる直前まで第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６により位置決めされており、しかも、プレス加工中は中央及び端部位置決めピン２１，２２により位置決めされるので、高精度なプレス加工が行える。
【００４８】
尚、被プレス加工物Ｗはハット断面を有するように加工されるので、被プレス加工物Ｗの周縁部は加工が進むにつれて第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６から逃げていくことなり、被プレス加工物Ｗが第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６に強干渉することはない。
【００４９】
以上説明したように、この実施形態によれば、下型２０の成形面２０ａの周囲に被プレス加工物Ｗの周縁部に接触する振れ抑制部材２３〜２６を設けているので、プレス加工前の位置決めを高精度に行うことができるとともに、プレス加工前の被プレス加工物Ｗの振れを抑制できる。そして、プレス加工中には位置決めピン２１，２２により位置決めできる。よって、精度の高いプレス加工を行うことができる。
【００５０】
また、第１及び第２振れ抑制部材２３，２４と、第３及び第４振れ抑制部材２５，２６を、それぞれ被プレス加工物Ｗを挟むように配置したので、より一層高精度なプレス加工を行うことができる。
【００５１】
また、第１〜第４振れ抑制部材２３〜２６の上側に、被プレス加工物Ｗを下型２０の成形面２０ａに案内するための案内面２３ａ〜２６ａを設けたので、被プレス加工物Ｗの下型２０へのセットをスムーズに行うことができる。
【００５２】
尚、本発明は、自動車部品以外にも、建築用部材のプレス加工や電気製品用部材のプレス加工を行う場合にも適用できる。
【００５３】
また、被プレス加工物Ｗの形状は細長い形状に限られるものではなく、本プレス加工装置１では様々な形状の被プレス加工物Ｗを加工できる。
【００５４】
また、プレス加工としては、曲げ加工や絞り加工を単独で行ってもよいし、孔開け加工、トリミング加工、切断加工等を曲げ加工や絞り加工と同時に行ってもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、振れ抑制部材を４つ設けているが、これに限らず、少なくとも１つ設けるようにすればよく、好ましくは、２つである。振れ抑制部材を２つ設ける場合には、被プレス加工物Ｗを挟むように位置する第１及び第２振れ抑制部材２３，２４を設けて他を省略するか、第３及び第４振れ抑制部材２５，２６を設けて他を省略するのが好ましい。
【００５６】
また、位置決めピンの本数は上記した数に限られるものはなく任意の数にすることができ、また、位置決めピンの配設位置についても被プレス加工物Ｗの形状等に応じて任意に設定できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明にかかる被プレス加工物の位置決め構造及びプレス加工装置は、例えば、自動車部品を熱間プレス成形する場合に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１          プレス加工装置
１０        上型
２０        下型（プレス金型）
３０        型駆動装置
２１        中央位置決めピン
２２        端部位置決めピン
２３〜２６  第１〜第４振れ抑制部材
Ｙ          被プレス加工物の位置決め構造
Ｗ          被プレス加工物
Ｗ１        中央位置決め穴
Ｗ２        端部位置決め穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012236199.tif 000005
【図４】
2012236199.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012236199.tif 000008