(57)【要約】【課題】中間型の傾きを抑制可能な多段プレス装置を提供する。【解決手段】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１であって、下面に成形面が形成された上型１０と、上面に成形面が形成された下型２０と、上下面にそれぞれ成形面が形成された中間型３０と、中間型３０を押し返す反力を中間型３０に付与する反力付与装置４０・５０と、を具備し、反力付与装置４０・５０は、それぞれ上型１０と中間型３０との間、及び下型２０と中間型３０との間に設けられ、プレス加工時に、反力付与装置４０が上型１０と中間型３０とによって押圧され、反力付与装置５０が下型２０と中間型３０とによって押圧されるように配置されると共に、中間型３０に生じる回転モーメントを打ち消し可能な位置に配置される。【選択図】図１
2013193125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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であって、
下面に成形面が形成される上型と、前記上型の下方に配置され、上面に成形面が形成される下型と、前記上型と前記下型との間に配置され、上下面にそれぞれ成形面が形成される、少なくとも一つの中間型と、から構成される複数対の金型と、
前記中間型を押し返す反力を前記中間型に付与する反力付与装置と、を具備し、
前記反力付与装置は、
前記複数対の金型の内の少なくとも一対の金型の間に設けられ、
プレス加工時に、前記一対の金型によって押圧されるように配置されると共に、
前記中間型に生じる回転モーメントを打ち消し可能な位置に配置される、
ことを特徴とする多段プレス装置。
【請求項２】
前記反力付与装置は、
プレス加工時に、前記一対の金型の成形面以外の部分によって押圧されるように配置される、
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】
前記反力付与装置は、
前記一対の金型の外縁部近傍に配置される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多段プレス装置。
【請求項４】
前記反力付与装置は、
板状に形成される固定部と、
板状に形成され、その一方の板面が前記固定部の一方の板面に対向する状態で、前記固定部に対して所定の間隔を空けて配置される当接部と、
プレス方向に沿って伸縮し、伸縮方向における両端部が、前記固定部の一方の板面、及び前記当接部の一方の板面に固定される圧縮コイルバネと、
前記固定部の一方の板面から前記圧縮コイルバネの伸縮方向に沿って突出し、前記圧縮コイルバネの内部に挿通される突出部と、を具備し、
前記突出部における、前記圧縮コイルバネの伸縮方向に沿った長さは、前記圧縮コイルバネの自然長よりも小さく、かつ、前記一対の金型同士が最も接近する直前に前記突出部が前記当接部に当接するような長さに設定される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の多段プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の金型である上型及び下型が鉛直方向に複数設けられ、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような多段プレス装置においては、上端に位置する上型と下端に位置する下型との間に配置された上型及び下型（以下、「中間上型」及び「中間下型」と記す）が、板状のダイプレートの下面及び上面にそれぞれ固定されているため、多段プレス装置の高さ（鉛直方向の長さ）が大きくなり、設備費用の増加等の問題が生じていた。
【０００４】
そこで、本発明者等は、多段プレス装置から上記のダイプレートを取り除くことで、多段プレス装置の高さを抑制することを発案し、ダイプレートに固定されていた中間上型及び中間下型が一部材として構成された中間型を具備する多段プレス装置を発明した。
【０００５】
しかしながら、図５に示すように、中間型は、前記ダイプレートを含まず、上下面に成形面が形成された一部材として構成されているため、構造上、プレス加工時における編荷重の影響を受け易く、傾く可能性が高い。
中間型が傾くと、加工精度の低下等を招くおそれがあるため、中間型の傾きを抑制することが大いに望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０１５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、中間型の傾きを抑制可能な多段プレス装置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】
【０００８】
本発明に係る多段プレス装置は、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であって、下面に成形面が形成される上型と、前記上型の下方に配置され、上面に成形面が形成される下型と、前記上型と前記下型との間に配置され、上下面にそれぞれ成形面が形成される、少なくとも一つの中間型と、から構成される複数対の金型と、前記中間型を押し返す反力を前記中間型に付与する反力付与装置と、を具備し、前記反力付与装置は、前記複数対の金型の内の少なくとも一対の金型の間に設けられ、プレス加工時に、前記一対の金型によって押圧されるように配置されると共に、前記中間型に生じる回転モーメントを打ち消し可能な位置に配置される。
【０００９】
本発明に係る多段プレス装置において、前記反力付与装置は、プレス加工時に、前記一対の金型の成形面以外の部分によって押圧されるように配置されることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る多段プレス装置において、前記反力付与装置は、前記一対の金型の外縁部近傍に配置されることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る多段プレス装置において、前記反力付与装置は、板状に形成される固定部と、板状に形成され、その一方の板面が前記固定部の一方の板面に対向する状態で、前記固定部に対して所定の間隔を空けて配置される当接部と、プレス方向に沿って伸縮し、伸縮方向における両端部が、前記固定部の一方の板面、及び前記当接部の一方の板面に固定される圧縮コイルバネと、前記固定部の一方の板面から前記圧縮コイルバネの伸縮方向に沿って突出し、前記圧縮コイルバネの内部に挿通される突出部と、を具備し、前記突出部における、前記圧縮コイルバネの伸縮方向に沿った長さは、前記圧縮コイルバネの自然長よりも小さく、かつ、前記一対の金型同士が最も接近する直前に前記突出部が前記当接部に当接するような長さに設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る多段プレス装置によれば、中間型の傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る多段プレス装置を示す図。
【図２】本発明に係る多段プレス装置によるプレス加工の様子を示す図。
【図３】反力付与装置の動作態様を示す図。
【図４】多段プレス装置のスライドのストローク位置と、反力付与装置から中間型に付与される反力の大きさとの関係を示す図。
【図５】従来の多段プレス装置において、中間型が傾く様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、図１及び図２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の上下方向と規定し、図１における左右方向を多段プレス装置１の左右方向と規定する。多段プレス装置１の上下方向は、プレス方向に一致する。
【００１５】
図１に示すように、多段プレス装置１は、上型１０と、下型２０と、中間型３０と、反力付与装置４０・５０を具備する。
【００１６】
上型１０、下型２０、及び中間型３０は、二対の金型として機能する。上型１０、下型２０、及び中間型３０は、上方から、上型１０、中間型３０、下型２０の順に、上下方向に沿って配置されている。
【００１７】
上型１０は、その下面の一部（左右方向における中央部近傍）に成形面が形成された金型である。上型１０は、多段プレス装置１の一部を成すスライド（不図示）に固定され、上下方向に沿って往復運動するように構成されている。
上型１０は、パッド１１を具備する。
パッド１１は、上型１０と中間型３０とによってワークに対するプレス加工（例えば、曲げ加工）が行われる際に、当該ワークの一部を中間型３０と共に挟み込んで、当該ワークを固定するための部材である。パッド１１は、複数の付勢手段１２・１２・・・によって下方に付勢されており、複数の付勢手段１２・１２・・・の付勢力に抗して押圧されると上方に移動する。
付勢手段１２は、ガスシリンダ等のアクチュエータである。なお、図１においては、二つの付勢手段１２・１２のみを図示している。
【００１８】
下型２０は、その上面の一部（左右方向における中央部近傍）に成形面が形成された金型である。下型２０は、上型１０に対して所定の間隔を空けて、上型１０の下方に配置されている。下型２０は、多段プレス装置１の一部を成すボルスタ（不図示）に固定され、多段プレス装置１において相対的な移動ができないように構成されている。
下型２０は、クッションリング２１を具備する。
クッションリング２１は、下型２０及び中間型３０によってワークに対するプレス加工（例えば、絞り加工）が行われる際に、当該ワークの外縁部を中間型３０と共に挟み込むことにより、しわ押さえとして機能する部材である。クッションリング２１は、複数の付勢手段２２・２２・・・によって上方に付勢されており、複数の付勢手段２２・２２・・・の付勢力に抗して押圧されると下方に移動する。
付勢手段２２は、ガスシリンダ等のアクチュエータである。なお、図１においては、二つの付勢手段２２・２２のみを図示している。
【００１９】
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、多段プレス装置１の一部を成す所定の部材に支持され、上型１０の動きに連動して上下方向に沿って往復運動するように構成されている。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。
【００２０】
反力付与装置４０・５０は、プレス加工時に中間型３０が傾いた場合に、中間型３０を正常な位置に押し返す反力を中間型３０に付与する装置である。反力付与装置４０・５０は、それぞれ上型１０と中間型３０との間、及び下型２０と中間型３０との間に設けられる。
【００２１】
反力付与装置４０は、上型１０の下面における右端部近傍の部分に固定されている。反力付与装置４０は、プレス加工時に、上型１０の下面における右端部近傍の部分と、中間型３０の上面における右端部近傍の部分とによって押圧されるように配置されている。
【００２２】
反力付与装置５０は、下型２０の上面における左端部近傍の部分に固定されている。反力付与装置５０は、プレス加工時に、下型２０の上面における左端部近傍の部分と、中間型３０の下面における左端部近傍の部分とによって押圧されるように配置されている。
【００２３】
ここで、本実施形態においては、中間型３０の右端部が上昇すると共に、中間型３０の左端部が下降するように、中間型３０が傾くこと（図５参照）を想定して、反力付与装置４０・５０の設置する位置を決定している。
中間型３０の傾き方向は、成形荷重に基づくシミュレーション等によって予め把握することができるため、中間型３０に生じる回転モーメントを打ち消すことができる位置に反力付与装置４０・５０を配置すればよい。
【００２４】
こうして、図２に示すように、反力付与装置４０は、プレス加工時に、上型１０の下面における右端部近傍の部分と、中間型３０の上面における右端部近傍の部分とによって押圧され、上昇する中間型３０の右端部を下方に向けて押し返す反力を中間型３０に付与する（図２における右側の白塗り矢印参照）。また、反力付与装置５０は、プレス加工時に、下型２０の上面における左端部近傍の部分と、中間型３０の下面における左端部近傍の部分とによって押圧され、下降する中間型３０の左端部を上方に向けて押し返す反力を中間型３０に付与する（図２における左側の白塗り矢印参照）。
これにより、プレス加工時に、中間型３０が傾くことを抑制できる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、反力付与装置４０は、プレス加工時に、上型１０の下面における右端部近傍の部分と、中間型３０の上面における右端部近傍の部分とによって押圧されるように配置されている。
前述のように、上型１０の成形面は、上型１０の下面の左右方向における中央部近傍に形成されているため、上型１０の下面における右端部近傍の部分は、上型１０の下面における成形面以外の部分である。また、中間型３０の上側の成形面は、中間型３０の上面の左右方向における中央部近傍に形成されているため、中間型３０の上面における右端部近傍の部分は、中間型３０の上面における成形面以外の部分である。
このように、反力付与装置４０は、金型の成形面以外の部分を利用して設置されているため、プレス加工に悪影響を及ぼすことがない。
また、中間型３０に生じる回転モーメントを効果的に打ち消すためには、中間型３０における外縁部に近い部分に対して反力を付与することが好ましい。
この点において、反力付与装置４０は、金型における外縁部近傍の部分を利用して設置されているため、中間型３０に生じる回転モーメントを効果的に打ち消すことができる。
なお、反力付与装置５０についても、反力付与装置４０と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２６】
以下では、図３を参照して、反力付与装置４０について詳細に説明する。
なお、反力付与装置５０は、反力付与装置４０と同様に構成されているため、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、反力付与装置４０は、固定部４１と、当接部４２と、バネ４３と、突出部４４とを具備する。
【００２８】
固定部４１は、平板状に形成され、その板面が上下方向に直交するように配置される。固定部４１は、上型１０の下面における右端部近傍の部分に固定される（図１参照）。
【００２９】
当接部４２は、平板状に形成され、その板面が上下方向に直交するように配置される。当接部４２は、その上面が固定部４１の下面に対向する状態で、固定部４１に対して所定の間隔を空けて配置される。
【００３０】
バネ４３は、プレス方向に沿って（上下方向に）伸縮する圧縮コイルバネである。バネ４３は、固定部４１と当接部４２との間に介装されており、バネ４３の上端部及び下端部は、それぞれ固定部４１の下面、及び当接部４２の上面に固定されている。バネ４３の外径は、固定部４１の外寸、及び当接部４２の外寸よりも小さい値に設定されている。
バネ４３は、プレス加工時に、上型１０と中間型３０とによって反力付与装置４０が押圧されることにより収縮する。
【００３１】
突出部４４は、上下方向に沿って、固定部４１の下面から当接部４２に向けて突出する円柱状の部材である。突出部４４は、高い剛性を有する素材から成る。突出部４４の下面は、当接部４２の上面に対して平行となるように形成されている。突出部４４は、バネ４３の内部に挿通されている。
突出部４４の上下寸法は、バネ４３の自然長（荷重が付与されていない状態のバネ４３の上下寸法）よりも小さい値に設定されている。更に、突出部４４の上下寸法は、プレス加工時において、上型１０と中間型３０とが最も接近する直前に、突出部４４の下面が当接部４２の上面に当接するような長さに設定されている。
【００３２】
プレス加工時において、上型１０が下降すると、まず反力付与装置４０の当接部４２が中間型３０の上面に当接する。更に上型１０が下降すると、図３（ｂ）に示すように、バネ４３が収縮する。更に上型１０が下降し、上型１０が下死点に到達する直前、つまり上型１０と中間型３０とが最も接近する直前においては、図３（ｃ）に示すように、更にバネ４３が収縮し、突出部４４の下面が当接部４２の上面に当接する。
【００３３】
図４は、多段プレス装置１における前記スライドのストローク位置と、反力付与装置４０から中間型に付与される反力の大きさとの関係を示す図である。
図４に示すように、上記のような反力付与装置４０の動作により、中間型３０に対して段階的に反力が付与されることとなる。
つまり、突出部４４の下面が当接部４２の上面に当接する前の段階においては、反力付与装置４０は、中間型３０に対して、バネ４３による比較的小さい反力を付与し、突出部４４の下面が当接部４２の上面に当接した以降は、反力付与装置４０は、中間型３０に対して、突出部４４による比較的大きい反力を付与する。
【００３４】
プレス加工時において、中間型３０の傾きは、徐々に大きくなる傾向がある。そのため、上型１０が下死点近傍に到達するまでに、中間型３０に対して、バネ４３による比較的小さい反力を付与し、プレス加工の初期の段階で中間型３０の位置を修正することで、効果的に中間型３０の傾きを抑制することができるのである。
なお、バネ４３は、収縮するため、プレス加工を阻害せずに、プレス加工の初期の段階から中間型３０に反力を付与できる点で有利である。
また、突出部４４は、高い剛性を有するため、その上下寸法が大きすぎると、プレス加工に悪影響を及ぼす。また、突出部４４の上下寸法が小さすぎると、良好に中間型３０に対して反力を付与することができない。そのため、中間型３０の傾きを抑制できる範囲で、突出部４４の上下寸法を適宜調整すればよい。
【００３５】
なお、本実施形態においては、反力付与装置４０を上型１０の下面における右端部近傍の部分に固定したが、反力付与装置４０を中間型３０の上面における右端部近傍の部分に固定することも可能である。
また、本実施形態においては、反力付与装置４０の固定部４１を上型１０の下面における右端部近傍の部分に固定したが、反力付与装置４０の当接部４２を上型１０の下面における右端部近傍の部分に固定することも可能である。
【００３６】
なお、本実施形態においては、上型１０と中間型３０との間に、一つの反力付与装置４０を設けたが、反力付与装置４０の数は限定しない。中間型３０に生じる回転モーメントを効果的に打ち消すように、複数の反力付与装置４０・４０・・・を適宜の位置に配置すればよい。
【００３７】
なお、本実施形態においては、上型１０と中間型３０との間に反力付与装置４０を設け、下型２０と中間型３０との間に反力付与装置５０を設けたが、反力付与装置４０及び反力付与装置５０の片方のみを設けることも可能である。
【００３８】
なお、本実施形態における多段プレス装置１は、一つの中間型３０を有するが、本発明に係る多段プレス装置の中間型の数は限定しない。
複数の中間型が設けられた多段プレス装置においては、各中間型に生じる回転モーメントを打ち消すことができる位置に適宜、反力付与装置を配置すればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１    多段プレス装置
１０  上型
２０  下型
３０  中間型
４０  反力付与装置
４１  固定部
４２  当接部
４３  バネ（圧縮コイルバネ）
４４  突出部
５０  反力付与装置
【図１】
2013193125.tif 000003
【図２】
2013193125.tif 000004
【図３】
2013193125.tif 000005
【図４】
2013193125.tif 000006
【図５】
2013193125.tif 000007