(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークに曲げ加工を施し前記ワークに立ち上り部と立ち下り部を形成するための、パンチ金型とダイと金型とを備えて構成されたパンチ金型・ダイ金型において、
前記パンチ金型は、パンチガイドと、このパンチガイド内で前記パンチガイドに対して移動自在に設けられたパンチボディとを備えていると共に、前記ワークの曲げ線の一方側に第１の空所が形成されるように、下向きパンチが前記パンチボディに一体的に設けられて構成されており、
前記ダイ金型は、ダイホルダと、このダイホルダ内で前記ダイホルダに対して移動自在に設けられた昇降部材とを備えていると共に、前記ワークの曲げ線の一方の側に第２の空所が形成されるように、上向きパンチが前記昇降部材に一体的に設けられて構成されており、
前記ワークに曲げ加工をするために前記パンチ金型と前記ダイ金型とがパンチプレスマシンに設置された状態では、前記パンチ金型と前記ダイ金型とがお互いに対向しており、前記ワークに下向き加工を行うべく前記パンチボディを前記ダイ金型側に移動したときには、前記第２の空所に前記下向きパンチと前記ワークの立ち下がり部とが入り込み、前記ワークに上向き加工を行うべく前記昇降部材を前記パンチ金型側に移動したときには、前記第１の空所に前記上向きパンチと前記ワークの立ち上り部とが入り込むように構成されていることを特徴とするパンチ金型・ダイ金型。
【請求項２】
請求項１に記載のパンチ金型・ダイ金型において、
前記パンチボディは、前記パンチプレスマシンの、前記パンチ金型の上方に設けられたラムによって移動するようになっており、
前記昇降部材は、前記パンチプレスマシンの、前記ダイ金型の下方に設けられた昇降装置によって移動するようになっていることを特徴とするパンチ金型・ダイ金型。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のパンチ金型・ダイ金型を用いてなされる前記ワークの立ち上り部、立ち下り部の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチプレスに備えたパンチ金型およびダイ金型によって立ち上り部および立ち下り部を形成するパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法およびその方法に使用するパンチ金型並びにダイ金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークに成形加工を行うための成形用金型としては、例えば特許第２５４５１７６号公報に示されているようなものが知られている。すなわち、パンチボディの先端に装着されたパンチエジェクタとエジェクタプレートに装着されたダイチップとの協動によりワークに上向きの成形加工が行われるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の成形用金型は、ワークに上向きの成形加工を行うだけのものであって、１つの成形用金型ではワークに上向きと下向きの成形加工を交互に行うことができなかった。
【０００４】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ワークに上向きと下向きの成形加工を交互に行い得るようにしたパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法およびその方法に使用するパンチ金型並びにダイ金型を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法は、パンチプレスに備えたパンチ金型およびダイ金型によって立ち上り部および立ち下り部を形成するパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法において、（Ａ）、ワークの立ち下り部を加工する位置を、前記パンチ金型に備えた下向きパンチとダイ金型に備えた押さえ型に対応した位置へ位置決めする工程、（Ｂ）、上記パンチ金型に備えた下向きパンチとダイ金型に備えた押さえ型とによって立ち下り部を加工する工程、（Ｃ）、ワークの立ち上り部を加工する位置を、前記パンチ金型に備えた押さえ型とダイ金型に備えた上向きパンチに対応した位置へ位置決めする工程、（Ｄ）、前記パンチ金型に備えた押さえ型とダイ金型に備えた上向きパンチとによって立ち上り部を加工する工程、上記の工程に基づいてワークに立ち上げ、立ち下げの成形加工を行うことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明のパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法は、請求項１記載のパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法において、（Ｅ）、ワークの立ち下り部を成形加工する際、パンチ金型に備えた下向きパンチを、ダイ金型に備えた押さえ型方向へ僅かに接近移動する工程、（Ｆ）、ワークの立ち上り部を成形加工する際、ダイ金型に備えた上向きパンチを、パンチ金型に備えた押さえ型方向へ僅かに接近移動する工程、上記の工程に基づいてワークに立ち上げ、立ち下げの成形加工を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のパンチ金型は、ダイ金型と協動の下にワークの立ち上り部を成形加工する際の押さえ型と、ワークの立ち下り部を成形加工する際の下向きパンチとを隣接して備え、前記押さえ型に対応して立ち上り部が入り込み自在の空所を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のダイ金型は、パンチ金型と協動の下にワークの立ち下がり部を成形加工する際の押さえ型と、ワークの立ち上がり部を成形加工する際の上向きパンチとを隣接して備え、前記押さえ型に対応して立ち下がり部が入り込み自在の空所を備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、本発明のパンチプレスによる立ち上げ、立ち下げ加工方法およびその方法に使用するパンチ金型並びにダイ金型によれば、ワークに上向きと下向きの成形加工が交互に容易に行うことができると共に精度のよい上向きと下向きの成形加工品が得られる。
【００１７】
ワークがワーククランプで固定されているので、ワーククランプ近辺を曲げる場合に、パンチ金型とワーククランプでワークをはさみ込む状態となりワークが落下出来なくなる。
【００１８】
その時にパンチ金型の押さえ型が回転可能であれば落下が容易になる。
【００１９】
下向きパンチ、上向きパンチの先端付近は、曲げ線に対して直交する方向へ突出されているから、立ち下り部、立ち上り部がスプリングバックを考慮して所定の曲げ角度よりきつく曲げられて、成形加工された後は所定の曲げ角度正確に曲げられる。
【００２０】
ワークに上向き、下向きの鋭角曲げを行えるようにパンチ金型、ダイ金型における押さえ型に逃げ部５５Ａ、７７Ａが形成されているから、ワークに対して立ち下り部、立ち上り部に鋭角曲げが形成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１０にはパンチプレスマシンとしてのタレットパンチプレス１が示されている。このタレットパンチプレス１は立設されたベース３を備えており、このベース３の両側にはサイドフレーム５、７が立設され、さらに、これらサイドフレーム５、７の上側には上部フレーム９が備えられている。
【００２３】
そして、上部フレーム９の下面には、複数の上金型（ここでは成形用上金型である）としてのパンチ１１を着脱自在に装着した円盤状の上部タレット１３が、上部回転軸１５によって回転自在に支持されている。この上部タレット１３に対向して前記ベース３の上面には、前記パンチ１１と対をなす複数の下金型としてのダイ１７を着脱自在に装着した円盤状の下部タレット１９が、下部回転軸２１によって回転自在に支持されている。そして、前記上部フレーム９の下側には、パンチ１１を打撃する打撃子２３を装備したラム２５が設けられている。
【００２４】
したがって、上部タレット１３と下部タレット１９は、フレーム内に装備した図示省略のタレット用サーボモータにより同期して回転制御され、所望のパンチ１１とダイ１７の対が打撃子２３の真下である加工位置に選択的に位置決め制御されるようになっている。
【００２５】
さらに、前記ベース３の上面中央には図示省略の固定テーブルが設けられ、この固定テーブルを挟んで左右両側には図中Ｙ方向に沿って位置決め制御される一対の可動テーブル２７が移動自在に支承されている。そして、この可動テーブル２７には、固定テーブルを跨いだ状態で前後方向（図１０で紙面直角方向）に延びるキャレッジベース２９が一体的に装備されている。また、このキャレッジベース２９内には、前後方向に移動自在のキャレッジ３１が装備されている。このキャレッジ３１には、板状のワークＷの一端を把持するワーククランプ３３がＸ方向に移動自在に装備されている。
【００２６】
したがって、上部タレット１３と下部タレット１９の間へのワークＷの位置決めは、ワークＷの一端を把持するワーククランプ３３が装備されたキャレッジ３１がキャレッジベース２９上を前後方向（図１０で紙面直角方向）に移動制御され、かつ、キャレッジベース２９がＹ方向にに移動制御されることにより行われることになる。
【００２７】
このようにして位置決めされたワークＷは、上部タレット１３と下部タレット１９を回転位置決めして選択した所定のパンチ１１とダイ１７により成形加工が行われる。
【００２８】
次に、図１、図２および図３に基づいて成形用金型３５について説明する。成形用金型３５は上金型としてのパンチ１１と、下金型としてのダイ１７を備えていて、パンチ１１とダイ１７はそれぞれ上部タレット１３、下部タレット１９に装着されている。
【００２９】
前記パンチ１１としては、前記上部タレット１３に形成された装着穴１３Ｈ内に上下動可能に装着されたパンチガイド３７を備えており、このパンチガイド３７の上部に一体化されたフランジ３９と前記上部タレット１３の上面との間には前記パンチガイド３７を常時上方へ付勢しておくリフタスプリング４１が介在されている。前記パンチガイド３７内にはパンチボディ４３が設けられており、このパンチボディ４３の上部にはパンチヘッド４５が複数のボルト４７で取り付けられている。前記フランジ３９とパンチヘッド４５との間にはパンチボディ４３の外周に巻装されたストリッパスプリング４９が介在されていて、常時パンチボディ４３が上方へ付勢されている。
【００３０】
前記パンチボディ４３の左側半分の下方に、前記パンチガイド３７の内側へ突出した突出部３７Ｔが設けられていて、パンチボディ４３の左側半分の下面はストロークエンド時に前記突出部３７Ｔに当接されるものである。この突出部３７Ｔの下面における下方は切欠き部５１が形成されていて、この切欠き部５１には図２おいて上下方向へ延伸されたピン５３に押さえ型５５が回動可能に装着されている。押さえ型５５はパンチガイド３７の下部に図１において水平方向に装着されたスプリング５７の付勢力で常時右方向へ付勢されている。その結果、押さえ型５５の上面は前記突出部３７Ｔの下面に常に当接されている。前記パンチガイド３７の下面と押さえ型５５の下面との間には隙間Ｓ１が形成されている。また、前記突出部３７Ｔの内先端と押さえ型５５の先端面との間には隙間Ｓ２が形成されている。
【００３１】
前記パンチボディ４３の右側半分の下面には切欠き部５９が形成されていて、この切欠き部５９には図１においてピン６１でパンチブロック６３が左右方向へ移動可能に設けられている。このパンチブロック６３はパンチボディ４３の下部に図１において水平方向に装着されたスプリング６５の付勢力で押圧ピン６７により常時右方向へ付勢されている。前記パンチブロック６３の下面には下向きパンチ６９が図２おいて下側に一体化されていると共に上側は穴７１（空所）が形成されている。前記パンチガイド３７の図１において右側の内側には傾斜用ブロック７３が一体化されていると共に内側面が右斜めの傾斜面７３Ｋとなっている。この傾斜面７３Ｋには前記パンチブロック６３の図１において下部の外側に形成された右斜めの傾斜面６３Ｋが当接されている。前記下向きパンチ６９の先端付近は、曲げ線に対して直交する方向、すなわち、図１において上下方向へ突出されている。
【００３２】
前記ダイ１７としては、前記下部タレット１９の上面に係合されたダイホルダ７５を備えており、このダイホルダ７５における図１において上面の左側には前記押さえ型５５に対向した位置に押さえ型７７が係合されている。前記ダイホルダ７５の下部には中空形状のダイベース７９が係合されている。このダイベース７９内にはＴ字形状の昇降部材８１が設けられている。この昇降部材８１の下部にはフランジ８３が一体化されていると共にこのフランジ８３の上面と前記ダイベース７９の下面との間にはスプリング８５が巻装されていて、常時昇降部材８１が下方へ付勢されている。
【００３３】
前記昇降部材８１の図１において右側半分の上面には切欠き部８７が形成されていて、この切欠き部８７にはダイブロック８９が左右方向へ移動可能に設けられている。このダイブロック８９上には上向きパンチ９１が一体化されている。前記昇降部材８１の図１において左側上部には図１において水平方向に装着されたスプリング９３の付勢力で押圧ピン９５により前記ダイブロック８９が常時右方向へ付勢されている。
【００３４】
前記上向きパンチ９１は図３に示されているように、図３において下側のダイブロック８９上に設けられていると共に上側は穴９７（空所）が形成されている。前記ダイホルダ７５の図１において右側の内側下部には傾斜用ブロック９９が一体化されていると共に内側面が左斜めの傾斜面９９Ｋとなっている。この傾斜面９９Ｋには前記ダイブロック８９の図１において上部の外側に形成された左斜めの傾斜面８９Ｋが当接されている。前記上向きパンチ９１の先端付近は、曲げ線に対して直交する方向、すなわち、図１において上下方向へ突出されている。
【００３５】
図１において前記昇降部材８１の下方における左側には昇降部材８１を昇降せしめるための昇降装置１０１が設けられている。すなわち、前記ベース３上にはガイドレール１０３が敷設されていると共にこのガイドレール１０３により案内されて図１において左右方向へ移動可能な昇降用シリンダ１０５が設けられていると共にこの昇降用シリンダ１０５に装着されたピストンロッド１０７の先端には昇降台１０９が取り付けられている。前記昇降用シリンダ１０５を左右方向へ移動させるための移動用シリンダ１１１が前記ベース３上に設けられていると共にこの移動用シリンダ１１１に装着されたピストンロッド１１３の先端は前記昇降用シリンダ１０５に取り付けられている。
【００３６】
上記構成により、例えば図４に示されているようなワークＷに例えばＵ字形状の穴Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が空いている箇所に立ち下り部ＷＡ、立ち上り部ＷＢの成形部を加工する際の動作を説明すると、例えば図５（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、前記下向きパンチ６９の下方位置にワークＷにおける穴Ｈ１とＨ３との間および立ち下り部ＷＡと穴Ｈ２の部分が位置決めされるようにワークＷを位置決めする。すなわち、ワークＷの曲げ線Ｌ１の位置に押さえ型５５の先端が位置決めされる。そして、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、打撃子２３でパンチ１１のパンチヘッド４５を叩くと、パンチガイド３７がリフタスプリング４１の付勢力に抗して下降し、押さえ型５５と押さえ型７７とでワークＷをクランプせしめる。さらに、パンチ１１を下降させるとストリッパスプリング４９の付勢力に抗してパンチボディ４３が下降し、パンチブロック６３の傾斜面６３Ｋが傾斜用ブロック７３の傾斜面７３Ｋに沿って下降すると共にスプリング６５の付勢力に抗して図６において左側へ移動し下向きパンチ６９でワークＷの立ち下り部ＷＡをワークＷの曲げ線Ｌ１に沿って立ち下げられて成形加工される。このとき、下向きパンチ６９の先端付近は、曲げ線に対して直交する方向、すなわち、図１において上下方向へ突出されているから、立ち下り部ＷＡがスプリングバックを考慮して例えば９０度よりきつく曲げられて、成形加工された後は例えば９０度に正確に曲げることができる。
【００３７】
ついで、図７（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、前記上向きパンチ９１の上方位置にワークＷにおける穴Ｈ１とＨ３との間および立ち上り部ＷＢと穴Ｈ２の部分が位置決めされるようにワークＷを位置決めする。すなわち、ワークＷの曲げ線Ｌ２の位置に押さえ型５５の先端が位置決めされる。そして、図８（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、移動用シリンダ１１１を作動させてピストンロッド１１３を伸ばして昇降用シリンダ１０５を前記昇降部材８１のフランジ８３の下方位置に位置決めする。そして、昇降用シリンダ１０５を作動させてピストンロッド１０７を伸ばして昇降台１０９が上方向へ移動される。その結果、昇降部材８１が上方向へ移動するから、ダイブロック８９の傾斜面８９Ｋが傾斜用ブロック９９の傾斜面９９Ｋに沿って上昇すると共にスプリング９３の付勢力に抗して図８において左側へ移動し上向きパンチ９１でワークＷの立ち上り部ＷＢをワークＷの曲げ線Ｌ２に沿って立ち上げられて成形加工される。このとき、上向きパンチ９１の先端付近は、曲げ線に対して直交する方向、すなわち、図１において上下方向へ突出されているから、立ち上り部ＷＢがスプリングバックを考慮して例えば９０度よりきつく曲げられて、成形加工された後は例えば９０度に正確に曲げることができる。
【００３８】
このように、ワークＷに下向きと上向きの成形加工を交互に容易に行うことができると共に精度のよい上向きと下向きの成形加工品を得ることができる。また、図８（Ａ）に示されているようにワークＷにリブや切り越し部があっても、押さえ型５５の前面および下面に隙間Ｓ１、Ｓ２が形成されているので、干渉することなく、成形加工することができる。
【００３９】
また、押さえ型５５が上下に回動可能に設けられているから、成形加工時に突出部３７Ｔの下面に押さえ型５５の上面が当接し、しかも、押さえ型７７とでワークＷを強固にクランプせしめることができる。
【００４０】
図９には図１に代わる他の実施の形態が示されている。図９において、図１における部品と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４１】
図９において、押さえ型５５の前側上部に、また、押さえ型７７の前側下部に、ワークＷに上向き、下向きの鋭角曲げ例えばヘミング曲げを行えるように例えば曲面形状の逃げ部５５Ａ、７７Ａを形成せしめる。その結果、例えば図９に示してように、ワークＷに対して立ち下り部ＷＡ、立ち上り部ＷＢを鋭角曲げを形成せしめることができる。この鋭角曲げの角度は下向きパンチ６９、上向きパンチ７７の押し込み量により適宜決めることができる。
【００４２】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、ワークに上向きと下向きの成形加工を交互に容易に行うことができると共に精度のよい上向きと下向きの成形加工品を得ることができる。
【００４４】
ワークがワーククランプで固定されているので、ワーククランプ近辺を曲げる場合に、パンチ金型とワーククランプでワークをはさみ込む状態となりワークが落下出来なくなる。
【００４５】
その時にパンチ金型の押さえ型が回転可能であれば落下を容易にせしめることができる。
【００４６】
下向きパンチ、上向きパンチの先端付近は、曲げ線に対して直交する方向へ突出されているから、立ち下り部、立ち上り部がスプリングバックを考慮して所定の曲げ角度よりきつく曲げられて、成形加工された後は所定の曲げ角度正確に曲げることができる。
【００４７】
ワークに上向き、下向きの鋭角曲げを行えるようにパンチ金型、ダイ金型における押さえ型に逃げ部５５Ａ、７７Ａが形成されているから、ワークに対して立ち下り部、立ち上り部に鋭角曲げを形成せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の上、下タレットに装着された成形加工用のパンチとダイの拡大正面図である。
【図２】図１におけるるＩＩ矢視からみた図である。
【図３】図１におけるるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】  ワークに上向きと下向きの成形加工を行うためのワークの一例を示す平面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はワークに下向きの成形加工を行うためのワークの位置決めの説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はワークに下向きの成形加工を行うための説明図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はワークに上向きの成形加工を行うためのワークの位置決めの説明図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はワークに上向きの成形加工を行うための説明図である。
【図９】この発明の別の実施形態の成形加工用のパンチとダイの拡大正面図である。
【図１０】タレットパンチプレスの正面図である。
【符号の説明】
１  タレットパンチプレス（パンチプレスマシン）
１１  パンチ（上金型、成形用金型）
１３  上部タレット
１７  ダイ（下金型）
１９  下部タレット
２３  打撃子
３５  成形用金型
３７  パンチガイド
３７Ｔ  突出部
４３  パンチボディ
４５  パンチヘッド
５１、５９、８７  切欠き部
５３、６１  ピン
５５、７７  押さえ型
５５Ａ、７７Ａ  逃げ部
５７、６５、９３  スプリング
６３  パンチブロック
６７、９５  押圧ピン
６９  下向きパンチ
７１、９７  穴
７３、９９  傾斜用ブロック
７３Ｓ、９９Ｓ  傾斜面
７５  ダイホルダ
７９  ダイベース
８１  昇降部材
８９  ダイブロック
９１  上向きパンチ
１０１  昇降装置
１０５  昇降用シリンダ
１０９  昇降台
１１１  移動用シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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