(57)【要約】【課題】簡易な構成で、金型の傾きを抑制可能な多段プレス装置、及びその制御方法を提供する。【解決手段】ワークにプレス加工を行うための第一加工部４０及び第二加工部５０が上下方向に沿って配置される多段プレス装置１であって、上下方向に沿って移動する上型１０と、所定の位置に固定される下型２０と、上型１０と下型２０との間に配置され、上型１０の成形面に対応する成形面と下型２０の成形面に対応する成形面とを有する中間型３０と、中間型３０の移動を規制する規制手段と、を具備し、前記規制手段は、上型１０及び中間型３０が成す第一加工部４０においてワークのプレス加工が完了するまで、下型２０及び中間型３０が成す第二加工部５０においてワークのプレス加工が行われないように、中間型３０の移動を規制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に沿って配置される複数の加工部を成す複数対の金型を具備する多段プレス装置であって、
前記複数対の金型は、所定の位置に固定される固定型、上下方向に沿って移動する可動型、及び前記固定型と前記可動型との間に配置され、上下面にそれぞれ成形面を有する、少なくとも一つの中間型から構成され、
前記複数の加工部の内の一つの加工部においてプレス加工が完了するまで、前記複数の加工部の内の他の各加工部においてプレス加工が行われないように、当該他の各加工部を成す一対の金型の移動を規制する規制手段が設けられる、
ことを特徴とする多段プレス装置。
【請求項２】
二つの加工部を成す二対の金型を具備し、
一方の加工部においては、ワークに対して、曲げ加工、又は抜き加工が行われ、
他方の加工部においては、ワークに対して、絞り加工が行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の多段プレス装置。
【請求項３】
前記可動型及び前記中間型が成す加工部においては、ワークに対して、曲げ加工、又は抜き加工が行われ、
前記固定型及び前記中間型が成す加工部においては、ワークに対して、絞り加工が行われ、
前記規制手段は、前記可動型及び前記中間型が成す加工部においてワークのプレス加工が完了するまで、前記固定型及び前記中間型が成す加工部においてワークのプレス加工が行われないように、前記中間型の移動を規制する、
ことを特徴とする請求項２に記載の多段プレス装置。
【請求項４】
前記固定型は、
前記固定型及び前記中間型が成す加工部に設置されたワークを前記中間型と共に挟み込んで拘束するクッションリングと、
前記クッションリングを前記中間型に向けて付勢する複数のクッションピンと、を具備し、
前記クッションリング及び前記複数のクッションピンは、前記規制手段として機能する、
ことを特徴とする請求項３に記載の多段プレス装置。
【請求項５】
前記中間型における二つの成形面が形成される部分は、一部材として構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の多段プレス装置。
【請求項６】
上下方向に沿って配置される複数の加工部を成す複数対の金型を具備する多段プレス装置の制御方法であって、
前記複数の加工部の内の一つの加工部においてプレス加工が完了するまで、前記複数の加工部の内の他の各加工部においてプレス加工が行われないように、当該他の各加工部を成す一対の金型を互いに離間させておく、
ことを特徴とする、多段プレス装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段プレス装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数対の金型が鉛直方向に沿って設けられ、複数のワークに対してプレス加工を行う多段プレス装置が広く知られている。
【０００３】
このような多段プレス装置によって、自動車部品等の大型部品をプレス加工する場合、成形荷重が大きくなるため、その反力により金型等に偏荷重が生じ、金型が傾くおそれがある。
金型の傾きは、加工精度の低下、又は多段プレス装置における摺動部分の損傷等の原因となるため、金型の傾きを抑制するための技術が種々提案されている。
【０００４】
特許文献１には、金型が固定されたスライドが傾いた場合に、その傾き方向とは逆方向の力を付与することにより、金型の傾きを抑制する技術が開示されている。
しかしながら、既存の設備に油圧ポンプ等を接続し、複雑な機構を構成する必要があり、コストの大幅な増加を招く点で不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０５１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、簡易な構成で、金型の傾きを抑制可能な多段プレス装置、及びその制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る多段プレス装置は、上下方向に沿って配置される複数の加工部を成す複数対の金型を具備する多段プレス装置であって、前記複数対の金型は、所定の位置に固定される固定型、上下方向に沿って移動する可動型、及び前記固定型と前記可動型との間に配置され、上下面にそれぞれ成形面を有する、少なくとも一つの中間型から構成され、前記複数の加工部の内の一つの加工部においてプレス加工が完了するまで、前記複数の加工部の内の他の各加工部においてプレス加工が行われないように、当該他の各加工部を成す一対の金型の移動を規制する規制手段が設けられる。
【０００８】
本発明に係る多段プレス装置において、二つの加工部を成す二対の金型を具備し、一方の加工部においては、ワークに対して、曲げ加工、又は抜き加工が行われ、他方の加工部においては、ワークに対して、絞り加工が行われることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る多段プレス装置において、前記可動型及び前記中間型が成す加工部においては、ワークに対して、曲げ加工、又は抜き加工が行われ、前記固定型及び前記中間型が成す加工部においては、ワークに対して、絞り加工が行われ、前記規制手段は、前記可動型及び前記中間型が成す加工部においてワークのプレス加工が完了するまで、前記固定型及び前記中間型が成す加工部においてワークのプレス加工が行われないように、前記中間型の移動を規制することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る多段プレス装置において、前記固定型は、前記固定型及び前記中間型が成す加工部に設置されたワークを前記中間型と共に挟み込んで拘束するクッションリングと、前記クッションリングを前記中間型に向けて付勢する複数のクッションピンと、を具備し、前記クッションリング及び前記複数のクッションピンは、前記規制手段として機能することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る多段プレス装置において、前記中間型における二つの成形面が形成される部分は、一部材として構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る多段プレス装置の制御方法は、上下方向に沿って配置される複数の加工部を成す複数対の金型を具備する多段プレス装置の制御方法であって、前記複数の加工部の内の一つの加工部においてプレス加工が完了するまで、前記複数の加工部の内の他の各加工部においてプレス加工が行われないように、当該他の各加工部を成す一対の金型を互いに離間させておく。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る多段プレス装置、及びその制御方法によれば、簡易な構成で、金型の傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る多段プレス装置を示す図。
【図２】第一加工部におけるワークのプレス加工を示す図。
【図３】第二加工部におけるワークのプレス加工を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、図１を参照して、本発明に係る多段プレス装置の一実施形態である多段プレス装置１について説明する。
多段プレス装置１は、複数のワークに対してプレス加工を行うプレス装置である。
なお、説明の便宜上、図１における上下方向を多段プレス装置１の上下方向と規定する。多段プレス装置１の上下方向は、鉛直方向に一致する。
【００１６】
図１に示すように、多段プレス装置１は、上下方向に沿って配置された二対の金型と、当該二対の金型を支持し、移動させるための構造体とを具備する。
【００１７】
前記二対の金型は、上型１０、下型２０、及び中間型３０から構成されている。
【００１８】
上型１０は、下面に成形面が形成された金型である。
【００１９】
下型２０は、上面に成形面が形成された金型である。下型２０は、上型１０と所定の距離を空けて、上型１０の下方に配置されている。下型２０には、下方に向けて窪んだ凹部が成形面を囲むように形成されており、当該凹部にクッションリング２１が設けられている。
【００２０】
クッションリング２１は、下型２０及び中間型３０によってワークに絞り加工が施される際に、当該ワークの外縁部分を中間型３０と共に挟み込んで拘束するための部材である。クッションリング２１は、複数のクッションピン２２・２２・・・を介して、ガスシリンダ等の付勢手段によって上方に向けて付勢されている。
【００２１】
クッションピン２２は、上下方向に延出する棒材である。クッションピン２２の上端部は、クッションリング２１に固定され、クッションピン２２の下端部は、前記付勢手段に固定されている。
クッションピン２２には、上下方向と直交する方向に沿って貫通孔（不図示）が形成されている。当該クッションピン２２に形成された貫通孔に棒状の規制ピン（不図示）が挿通されることによって、クッションピン２２が「固定状態」となり、前記貫通孔から前記規制ピンが引き抜かれることによって、クッションピン２２が「可動状態」となる。前記規制ピンは、カム等によって、所定のタイミングで前記貫通孔に挿通されるように構成されており、所定のタイミングでクッションピン２２の「固定状態」と「可動状態」とが切り替えられることとなる。
複数のクッションピン２２・２２・・・がそれぞれ「固定状態」に設定された場合には、複数のクッションピン２２・２２・・・によって下方から支持されたクッションリング２１は、下方への移動が規制される。
複数のクッションピン２２・２２・・・がそれぞれ「可動状態」に設定された場合には、複数のクッションピン２２・２２・・・によって下方から支持されたクッションリング２１は、前記付勢手段の付勢力に抗して下方に押圧されると下方へ移動する。
なお、クッションリング２１及びクッションピン２２の詳細な動作態様については後述する。
【００２２】
中間型３０は、その上面及び下面にそれぞれ成形面が形成された金型であり、上型１０と下型２０との間に配置されている。中間型３０の上面に形成された成形面は、上型１０の成形面に対応するように形成され、中間型３０の下面に形成された成形面は、下型２０の成形面に対応するように形成されている。中間型３０は、フルモールド鋳造法等により、一部材として作製されている。
このように、中間型３０は、一部材として構成され、その上面及び下面にそれぞれ成形面が形成されている。
そのため、板状のダイプレートの上面及び下面にそれぞれ固定された下型及び上型から成る従来の中間型と比較して、中間型３０の高さ（上下寸法）を小さくすることができ、延いては多段プレス装置１の高さを抑制することができる。
なお、本実施形態においては、中間型３０の全てを一部材として構成したが、少なくとも中間型３０における二つの成形面が形成される部分が一部材として構成されていればよい。
【００２３】
多段プレス装置１においては、前記二対の金型である、上型１０の成形面と中間型３０の上面に形成された成形面とが成す一対の金型と、下型２０の成形面と中間型３０の下面に形成された成形面とが成す一対の金型とによって、第一加工部４０、及び第二加工部５０が構成されている。
詳細には、上型１０及び中間型３０によって第一加工部４０が構成され、下型２０及び中間型３０によって第二加工部５０が構成されている。
つまり、多段プレス装置１においては、上方から、第一加工部４０、第二加工部５０の順に、二つの加工部が上下方向に沿って配置されている。
【００２４】
第一加工部４０、及び第二加工部５０は、それぞれ対応するワークに対してプレス加工を行えるように構成されている。
第一加工部４０においては、上型１０及び中間型３０によって、ワークに対して、曲げ加工、又は抜き加工が行われる。
第二加工部５０においては、下型２０及び中間型３０によって、ワークに対して、絞り加工が行われる。
【００２５】
多段プレス装置１の一部を成す前記構造体は、ボルスタ６０と、複数のガイドポスト７０・７０・・・と、スライド８０と、複数の支持部材９０・９０・・・とを具備する。
【００２６】
ボルスタ６０は、矩形状の板材であり、その上面には、下型２０が固定されている。
【００２７】
ガイドポスト７０は、上下方向に沿って延出する略円柱状の部材である。ガイドポスト７０の下端部は、ボルスタ６０に固定され、ガイドポスト７０の上端部は、スライド８０の上方に設けられた所定の部材（不図示）に固定されている。
なお、図示していないが、本実施形態においては、四つのガイドポスト７０・７０・７０・７０が設けられており、ボルスタ６０の上面の四隅に配置されている。
【００２８】
スライド８０は、矩形状の板材であり、その下面には、上型１０が固定されている。スライド８０には、複数のガイドポスト７０・７０・・・を挿通させるための複数の貫通孔が上下方向に沿って形成されている。本実施形態においては、スライド８０の板面の四隅に、四つのガイドポスト７０・７０・７０・７０を挿通させるための四つの貫通孔が上下方向に沿って形成されている。スライド８０は、油圧シリンダ等のアクチュエータ（不図示）によって、複数のガイドポスト７０・７０・・・の外周面上を上下方向に沿って摺動する。
スライド８０の移動に伴って、スライド８０の下面に固定された上型１０が上下方向に沿って移動することとなる。
つまり、本実施形態においては、上型１０が可動型として機能し、下型２０が固定型として機能する。
【００２９】
支持部材９０は、中間型３０を支持するガスシリンダである。
支持部材９０は、固定部９１と、可動部９２とを具備する。
固定部９１は、下型２０の外方に配置され、ボルスタ６０の上面に固定されている。固定部９１は、可動部９２を支持している。
可動部９２は、棒状に形成され、固定部９１の上端面から上方に突出している。可動部９２の上端部は、中間型３０の下面における外縁部近傍に固定されている。可動部９２は、所定の圧力で上方に付勢されており、当該圧力に抗して下方に押圧された場合には、下方に移動することとなる。
【００３０】
このように、複数の支持部材９０・９０・・・は、中間型３０を下方から支持する。複数の支持部材９０・９０・・・は、中間型３０が所定以上の圧力で上方から押圧されていない場合には、中間型３０を下型２０に対して所定の距離を空けた状態で支持する。中間型３０が所定以上の圧力で上方から押圧された場合には、中間型３０は、下型２０に近接するように下方に移動することとなる。
なお、図示していないが、本実施形態においては、四つの支持部材９０・９０・９０・９０が設けられており、四つの支持部材９０・９０・９０・９０は、それらの可動部９２・９２・９２・９２が中間型３０の下面の四隅に固定されるように配置されている。
【００３１】
以下では、図２及び図３を参照して、多段プレス装置１の動作態様について説明する。
【００３２】
図２に示すように、スライド８０が下降することによって、上型１０が中間型３０に接近し、第一加工部４０においてワークのプレス加工（曲げ加工、又は抜き加工）が行われる。
第一加工部４０においてワークのプレス加工が行われる際には、複数のクッションピン２２・２２・・・がそれぞれ「固定状態」に設定される。つまり、各クッションピン２２に形成された貫通孔に前記規制ピンが挿通され、複数のクッションピン２２・２２・・・によって下方から支持されたクッションリング２１の下方への移動が規制される。
そのため、中間型３０は、上型１０の下降に伴って下降するが、クッションリング２１によって更なる下降を規制される。そして、中間型３０とクッションリング２１とが接触した状態で、第一加工部４０におけるワークのプレス加工が行われる。
これにより、中間型３０を固定した状態で、第一加工部４０におけるワークのプレス加工を行うことが可能となる。
したがって、上型１０及び中間型３０によるワークのプレス加工を、一段構造のプレス装置に設けられた一対の金型によるプレス加工と略同様に行うことができ、上型１０及び中間型３０の傾きを抑制することができる。
このように、第一加工部４０におけるワークのプレス加工時には、クッションリング２１、及び複数のクッションピン２２・２２・・・が中間型３０の移動を規制する規制手段として機能し、上型１０及び中間型３０の傾きを抑制することができるのである。
【００３３】
図３に示すように、第一加工部４０においてワークのプレス加工（曲げ加工、又は抜き加工）が完了した後は、複数のクッションピン２２・２２・・・がそれぞれ「可動状態」に設定され、スライド８０が更に下降することとなる。
スライド８０が更に下降することによって、中間型３０がクッションリング２１及び支持部材９０の付勢力に抗して下型２０に接近し、第二加工部５０においてワークのプレス加工（絞り加工）が行われる。
この時、第一加工部４０におけるワークのプレス加工が完了しているため、上型１０と中間型３０とが一体の剛体として機能することとなる。
これにより、中間型３０を固定した状態で、第二加工部５０におけるワークのプレス加工を行うことが可能となる。
したがって、下型２０及び中間型３０によるワークのプレス加工を、一段構造のプレス装置に設けられた一対の金型によるプレス加工と略同様に行うことができ、下型２０及び中間型３０の傾きを抑制することができる。
このように、クッションリング２１、及び複数のクッションピン２２・２２・・・によって中間型３０の移動を規制し、先に第一加工部４０におけるワークのプレス加工を完了させておくことで、第二加工部５０におけるワークのプレス加工時に、下型２０及び中間型３０の傾きを抑制することができるのである。
【００３４】
以上のように、多段プレス装置１においては、既存の部材である複数のクッションピン２２・２２・・・が「固定状態」と「可動状態」とを前記規制ピンによって切り替え可能に構成されており、クッションリング２１、及び複数のクッションピン２２・２２・・・が中間型３０の移動を規制する規制手段として機能する。
つまり、既存の部材に対して、簡易な改良を行うだけで、低コストで多段プレス装置１における金型の傾きを抑制することができるのである。
なお、本実施形態においては、前記規制ピンを用いて、各クッションピン２２を「固定状態」と「可動状態」とを切り替え可能に構成したが、これに限定するものではない。
例えば、サーボモータを用いて、各クッションピン２２を「固定状態」と「可動状態」とを切り替え可能に構成してもよい。
また、サーボモータを用いて各クッションピン２２を制御する場合においては、各クッションピン２２を「固定状態」とするのではなく、第一加工部４０におけるワークのプレス加工時に、第一加工部４０での成形力よりも大きな力で中間型３０が上方に付勢されるようにサーボモータを制御してもよい。
また、クッションリング２１、及び複数のクッションピン２２・２２・・・を規制手段とするのではなく、下型２０と中間型３０との間に脱着可能な部材を規制手段とすることも可能である。
【００３５】
なお、本実施形態においては、中間型３０の移動を規制する規制手段として機能するクッションリング２１、及び複数のクッションピン２２・２２・・・を用いて、第一加工部４０、第二加工部５０の順で、ワークのプレス加工を行ったが、当該構成に限定するものではない。
例えば、上型１０と中間型３０との間に脱着可能な部材を規制手段として適用し、第二加工部５０、第一加工部４０の順で、ワークのプレス加工を行うことも可能である。
【００３６】
また、本実施形態における多段プレス装置１は、可動型としての上型１０、固定型としての下型２０、及び一つの中間型３０から成る二対の金型を具備しているが、金型対の数（加工部の数）は限定しない。
詳細には、本発明に係る多段プレス装置は、可動型、固定型、及び少なくとも一つの中間型を具備していればよい。
例えば、可動型と、固定型と、二つの中間型とを具備し、三つの加工部が構成された多段プレス装置においては、可動型と可動型に隣接する中間型とが成す加工部、可動型に隣接する中間型と固定型に隣接する中間型とが成す加工部、固定型に隣接する中間型と固定型とが成す加工部の順に、ワークのプレス加工を行えばよい。
【００３７】
また、本実施形態における中間型３０は、上下面に成形面を一有する部材として構成されているが、板状のダイプレートの上面及び下面にそれぞれ固定された下型及び上型から成る従来の中間型を適用することも可能である。
また、本実施形態においては、上型１０を可動型とし、下型２０を固定型としたが、上型１０を固定型とし、下型２０を可動型とすることも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１    多段プレス装置
１０  上型（可動型）
２０  下型（固定型）
２１  クッションリング
２２  クッションピン
３０  中間型
４０  第一加工部
５０  第二加工部
６０  ボルスタ
７０  ガイドポスト
８０  スライド
９０  支持部材
９１  固定部
９２  可動部
【図１】
2013193115.tif 000003
【図２】
2013193115.tif 000004
【図３】
2013193115.tif 000005