(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の保持部材と、前記保持部材の保持面に沿って配置されるストリッパと、前記保持部材に支持されているとともに前記保持面に対して平行な方向に前記ストリッパを挟持する一対の固定部材と、前記ストリッパおよび前記固定部材間に介装されて前記保持部材および前記ストリッパの相対位置を調整する位置決め部材とを有する金型構造であって、
前記固定部材は前記保持部材の端部を閉塞するようにその長さ方向両端部が該保持部材に締着され、前記位置決め部材が前記ストリッパに接当する側部が該ストリッパに対して弾性接触可能であることを特徴とする金型構造。
【請求項２】
板状の保持部材と、前記保持部材の保持面に沿って配置されるダイと、前記保持部材に支持されているとともに前記保持面に対して平行な方向に前記ダイを挟持する一対の固定部材と、前記ダイおよび前記固定部材間に介装されて前記保持部材および前記ダイの相対位置を調整する位置決め部材とを有する金型構造であって、
前記固定部材は前記保持部材の端部を閉塞するようにその長さ方向両端部が該保持部材に締着され、前記位置決め部材が前記ダイに接当する側部が該ダイに対して弾性接触可能であることを特徴とする金型構造。
【請求項３】
前記位置決め部材が、当該位置決め部材を貫通する中空部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した金型構造。
【請求項４】
前記位置決め部材が突出部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した金型構造。
【請求項５】
前記突出部が線接触可能であることを特徴とする請求項４に記載した金型構造。
【請求項６】
前記位置決め部材が前記突出部を複数有し、前記各突出部が前記位置決め部材の同一面に沿って離間配置されていることを特徴とする請求項４に記載した金型構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金型構造に係り、特にプレス機械を運転中に生ずる熱膨張の影響を緩和できる金型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来より広く多用されている金型構造60を示す。
金型構造60は、上型61および下型62間にワークＷを配置し、上型61および下型62を相対的に近接離反させることにより、ワークＷに対して例えば貫通孔を形成するプレス機械に用いられる。
【０００３】
上型61は、板状の保持部材63と、保持部材63の保持面64に沿って配置されるストリッパ65，65と、保持部材63に支持されているとともに保持面64に対して平行な方向に各ストリッパ65，65を挟持する一対の固定部材66，66と、ストリッパ65，65および固定部材66，66間に介装されて保持部材63およびストリッパ65，65の相対位置を調整する一対の位置決め部材67，67と、保持部材63およびストリッパ65，65を厚み方向に貫通する棒状のパンチ部材68，68と、パンチ部材68，68の基端部（図６中、上端部）を固定するとともに保持部材63の上方に離間配置された板状のパンチプレート69とを有している。
【０００４】
一方、下型62も基本的に上型61と略同様に構成され、保持部材73，ダイ75，75，固定部材76，76，位置決め部材77，77とを有している。
このようなプレス金型60は、上型61および下型62が相対的に近接すると、上型61のストリッパ65，65および下型62のダイ75，75が互いにワークＷを介して面当接し、次いで上型61のストリッパ65，65から突出したパンチ部材68，68がワークＷを突き抜けて下型62のダイ75，75に形成された凹部79に挿入され、これによりワークＷに貫通孔を形成する。
【０００５】
図７に上型61を示す。なお、基本的に下型62も上型61と同様であるため、上型61のみを説明する。
この図７に示すように、上型61の保持部材63は、厚み方向片面に一対の案内レール80，80が設けられた断面略コ字状とされ、各案内レール80，80に沿ってストリッパ65，65および位置決め部材67（一方のみ図示）を縦列案内して収容するとともに、案内方向両端部が固定部材66（一方のみ図示）により閉鎖されている。固定部材66は、一対の固定ボルト90，90により保持部材63に固定されている。
【０００６】
これらのストリッパ65，65および位置決め部材67は、案内方向寸法の合算値が保持部材63における案内方向寸法よりも若干、例えば10μｍ大きく設定されている。
すなわち、保持部材63の案内方向両端部には、それぞれ各位置決め部材67が締め代として５μｍ突出しているため、固定部材66の撓み変形および固定ボルト90の延び変形に基づいて、位置決め部材67を介してストリッパ65，65が案内方向に沿って強固に挟持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、プレス金型60は、主に用途の違いから保持部材63が工具鋼により形成されるとともに、ストリッパ65，65が超硬合金により形成されることが多い。ここで、それぞれ材質の違いから、保持部材63の熱膨張係数がストリッパ65，65の熱膨張係数よりも大きくなっている。
そして、このようなプレス金型60は、運転中、プレス機械から発生する熱や、あるいはワークＷとの摩擦等により保持部材63およびストリッパ65，65が加温されて熱膨張する。
【０００８】
ところが、図８に示すように、上型61を例にすると、保持部材63の熱膨張係数がストリッパ65，65の熱膨張係数よりも大きいため、保持部材63の案内方向両端部に締め代として設けられた各位置決め部材67，67の突出寸法を相殺するように、すなわち各位置決め部材67，67と各固定部材66，66との間に隙間G1が生じるように保持部材63が案内方向に沿って熱膨張する可能性がある（図８中、矢印参照）。
この場合、各位置決め部材67，67を介して各ストリッパ65，65を各固定部材66，66が挟持できないことになるため、保持部材63に対する各ストリッパ65，65の相対位置を維持できない虞れがある。
【０００９】
特に、保持部材63の熱膨張が著しい場合、ストリッパ65，65，固定部材66，66，位置決め部材67，67の間に生じた隙間G2，G3に塵や油等が入り込み、保持部材63およびストリッパ65，65が常温に復帰しても保持部材63に対する各ストリッパ65，65の位置ずれが解消できないという問題がある。
【００１０】
このような問題は、保持部材63および各ストリッパ65，65がそれぞれ同一材質であっても、互いの形状や体積が異なっていれば熱膨張量が異なるため、同様に生ずる問題である。
また、このような問題は、上型61にのみ生ずるものではなく、保持部材73がダイ75，75を保持する下型62にも同様に生ずるため、改善が望まれていた。
【００１１】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はプレス機械を運転中に生ずる熱膨張の影響を緩和できる金型構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載したように、板状の保持部材と、前記保持部材の保持面に沿って配置されるストリッパと、前記保持部材に支持されているとともに前記保持面に対して平行な方向に前記ストリッパを挟持する一対の固定部材と、前記ストリッパおよび前記固定部材間に介装されて前記保持部材および前記ストリッパの相対位置を調整する位置決め部材とを有する金型構造であって、前記固定部材は前記保持部材の端部を閉塞するようにその長さ方向両端部が該保持部材に締着され、前記位置決め部材が前記ストリッパに接当する側部が該ストリッパに対して弾性接触可能であることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、請求項２に記載したように、板状の保持部材と、前記保持部材の保持面に沿って配置されるダイと、前記保持部材に支持されているとともに前記保持面に対して平行な方向に前記ダイを挟持する一対の固定部材と、前記ダイおよび前記固定部材間に介装されて前記保持部材および前記ダイの相対位置を調整する位置決め部材とを有する金型構造であって、前記固定部材は前記保持部材の端部を閉塞するようにその長さ方向両端部が該保持部材に締着され、前記位置決め部材が前記ダイに接当する側部が該ダイに対して弾性接触可能であることを特徴としている。
【００１４】
ここで、位置決め部材としては、中空部を形成することにより当該位置決め部材に可撓部を設ける構造や、あるいはストリッパ，ダイおよび固定部材のうちの一方または双方に向かって突出する突出部を形成することにより当該位置決め部材，ストリッパ，ダイ，固定部材のいずれかまたはすべてを撓ませる構造等を採用できる。
【００１５】
これらのように構成された金型構造においては、位置決め部材がストリッパ，ダイおよび固定部材のうちのいずれかに対して弾性接触可能であるため、あらかじめ常温状態で位置決め部材をストリッパ，ダイおよび固定部材のうちのいずれかに対して弾性接触させておけば、加温されて熱膨張した保持部材およびストリッパ，ダイの熱膨張量が異なっていても、他の部材に対する位置決め部材の弾性接触を維持できる範囲であれば、一対の固定部材によるストリッパ，ダイの挟持状態を維持できることになる。
すなわち、これらの金型構造においては、換言すれば保持部材に対するストリッパ，ダイの相対位置を維持できるため、従来に比較してプレス機械を運転中に生ずる熱膨張の影響を緩和できることになり、これにより前述した目的を達成できることになる。
【００１６】
また、本発明は、請求項３に記載したように、前記位置決め部材が、当該位置決め部材を貫通する中空部を有していることを特徴としている。
このような金型構造においては、中空部の形状や位置を選択することにより位置決め部材の肉厚寸法を適宜設定しておけば、位置決め部材の表面に可撓部を形成できるため、ストリッパ，ダイ，固定部材として既存部材を流用できるとともに、既存の金型における位置決め部材と交換することにより従来の金型構造を改善できることになる。
【００１７】
さらに、本発明は、請求項４に記載したように、前記位置決め部材が突出部を有していることを特徴としている。
ここで、突出部としては、ストリッパ，ダイおよび固定部材のうちの一方あるいは双方に対して点接触，線接触，面接触可能であればよく、数や位置等も任意である。
【００１８】
このように構成された金型構造においては、位置決め部材が突出部を介してストリッパおよび固定部材のうちの一方あるいは双方に接触するため、応力が集中する突出部が撓んで弾性力が発生したり、あるいは位置決め部材，ストリッパ，ダイ，固定部材のうちのいずれか、またはすべての特定個所が撓んで弾性力が発生することになる。
すなわち、この金型構造においては、位置決め部材の所定位置に突出部を形成するという極めて簡単な構造により、所望の効果が得られることになる。
【００１９】
そして、本発明においては、請求項５に記載したように、突出部が線接触可能であるため、ストリッパ，ダイあるいは固定部材に対して点接触する場合に比較して、突出部の先端に応力が集中する虞れや、あるいは先端がストリッパ，ダイあるいは固定部材に食い込む虞れが少ないことになる。
【００２０】
また、本発明においては、請求項６に記載したように、前記位置決め部材が前記突出部を複数有し、前記各突出部が前記位置決め部材の同一面に沿って離間配置されているため、各突出部間に空隙が形成されることになる。
すなわち、この金型構造においては、各突出部間が可撓部となって確実な弾性力が得られることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、既に図６ないし図８において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２２】
また、以下に示す各実施形態では、プレス機械に用いられる金型構造を説明する。このような金型構造は、ワークを介して対向配置された上型と下型とを一対として構成され、基本的に上型の保持部材がストリッパを保持し、下型の保持部材がダイを保持する点が基本的な相違点であるため、以下、金型構造の上型のみ説明し、下型の説明を省略する。
【００２３】
図１には、第１実施形態である金型構造10が示されている。
金型構造10の上型11は、従来と同様に、工具鋼製の保持部材63，超硬合金製のストリッパ65，65，一対の固定部材66（一方のみ図示），一対の位置決め部材17（一方のみ図示）を有し、保持部材63の案内方向両端部にそれぞれ締め代として40μｍ〜75μｍ，合計80μｍ〜150μｍ突出した位置決め部材17を介してストリッパ65，65が案内方向に沿って強固に挟持されている。
【００２４】
ここで、位置決め部材17は工具鋼により形成され、本発明に基づいて当該位置決め部材17を貫通する中空部20と、ストリッパ65に向かって突出する複数の突出部21，21とを有している。
中空部20は略長円状の開口形状を有し、位置決め部材17の厚み方向に沿って貫通している。この中空部20は、位置決め部材17におけるストリッパ65側に可撓部22が形成されるように、位置，形状，寸法等が適宜選択されている。
【００２５】
一方、突出部21，21は、位置決め部材17におけるストリッパ65側の端面に形成されている。これらの突出部21，21は、中空部20に対応した位置において、位置決め部材17の厚み方向に沿って円弧状の断面形状が連続するように形成されている。従って、これらの突出部21，21は、ストリッパ65に対して線接触するようになっている。
【００２６】
図２に示すように、このような金型構造10は、位置決め部材17を介してストリッパ65，65を挟持するにあたって、常温下において、固定ボルト90により固定部材66を保持部材63に固定しておくことにより、あらかじめ位置決め部材17の可撓部22を撓ませておくとともに、固定部材66を撓ませて保持部材63の案内方向両端部に密着させておく。
【００２７】
そして、この金型構造10の上型11は、工具鋼により形成された保持部材63の熱膨張係数が超硬合金により形成されたストリッパ65，65の熱膨張係数よりも大きいため、運転中、プレス機械から発生する熱や、あるいはワークとの摩擦等により保持部材63およびストリッパ65，65が熱膨張する。
【００２８】
この際、図３に示すように、保持部材63が熱膨張して案内方向に沿って伸張しても、位置決め部材17の可撓部22がストリッパ65に対して付勢状態を維持できる範囲であれば、保持部材63に対するストリッパ65の相対位置を維持できる。
【００２９】
以上のような第１実施形態によれば、位置決め部材17がストリッパ65に対して弾性接触可能であるため、あらかじめ常温状態で位置決め部材17をストリッパ65に対して弾性接触させておけば、加温されて熱膨張した保持部材63およびストリッパ65の熱膨張量が異なっていても、ストリッパ65に対する位置決め部材17の弾性接触を維持できる範囲であれば、保持部材63に対するストリッパ65の相対位置を維持できる。
すなわち、このような第１実施形態によれば、従来に比較してプレス機械を運転中に生ずる熱膨張の影響を緩和できる。
【００３０】
また、この第１実施形態によれば、位置決め部材17に形成された中空部20により可撓部22が設けられているため、ストリッパ65に対する位置決め部材17の弾性接触が確実、かつ、容易に得られる。
特に、この金型構造10によれば、ストリッパ65や固定部材66として既存部材を流用できため、既存の金型構造に位置決め部材17を適用することにより、容易に従来の金型構造を改善できる。
【００３１】
さらに、前述した第１実施形態によれば、位置決め部材17に突出部21が形成するという極めて簡単な構造により、可撓部22に顕著な可撓性が得られる。
特に、この突出部21は、ストリッパ65に対して線接触可能であるため、ストリッパ65に対して点接触する場合に比較して、先端に応力が集中する虞れが少ない。
【００３２】
また、この第１実施形態によれば、一対の突出部21，21が位置決め部材17の同一面に沿って離間配置されているため、各突出部21，21間に形成された空隙により、可撓部22に確実な可撓性、換言すれば弾性力が得られる。
【００３３】
そして、前述した第１実施形態によれば、ストリッパ65に対して弾性接触する位置決め部材17を介して固定部材66，66がストリッパ65，65を挟持しているため、あらかじめ保持部材63の案内方向両端部から突出する各位置決め部材17，17の突出寸法を従来よりも大きくしても、この突出寸法が可撓部22の可撓量以下であれば固定部材66，66に生ずる撓み変形が増大しない。
すなわち、この第１実施形態によれば、固定部材66，66に生ずる撓み変形の増大を招くことなく、従来に比較して保持部材63およびストリッパ65の熱膨張に対する許容量を大きくできる。
【００３４】
図４には、本発明の第２実施形態である金型構造30の上型31が示されている。上型31は、ストリッパ65と固定部材66との間に第１位置決め部材41および第２位置決め部材42が介装されている。
【００３５】
第１位置決め部材41は、従来の位置決め部材と略同一構造を有し、案内方向長さが短縮されている。
一方、第２位置決め部材42は工具鋼により形成され、ストリッパ65側の端面に形成された一対の第１突出部51，51と、固定部材66側の端面に形成された一対の第２突出部52，52とを有している。
【００３６】
第１突出部51，51および第２突出部52，52は、第２位置決め部材42の厚み方向に沿って円弧状の断面形状が連続するように形成されている。従って、これらの第１突出部51，51および第２突出部52，52は、それぞれストリッパ65および第１位置決め部材41に対して線接触するようになっている。
このような第２位置決め部材42は、第１突出部51，51の離間寸法が第２突出部52，52の離間寸法よりも小さく設定されている。
【００３７】
このような金型構造30は、第１位置決め部材41および第２位置決め部材42を介してストリッパ65，65を挟持するにあたって、常温下において、固定ボルト90により固定部材66を保持部材63に固定しておくことにより、あらかじめ第１突出部51，51および第２突出部52，52の協働に基づいて第２位置決め部材42の中央部が第１位置決め部材41に向かって突出するように第２位置決め部材42を略弓状に撓ませておくとともに、保持部材63の案内方向両端部と固定部材66との間に僅かな隙間を形成しておく。
従って、第２位置決め部材42は、ストリッパ65および第１位置決め部材41に対してそれぞれ弾性接触する。
【００３８】
そして、図５に示すように、金型構造30の上型31は、運転中、保持部材63が熱膨張して案内方向に沿って伸張しても、第２位置決め部材42がストリッパ65および第１位置決め部材41に対して付勢状態を維持できる範囲であれば、保持部材63に対するストリッパ65の相対位置を維持できる。
従って、このような第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００３９】
そして、この第２実施形態によれば、第１突出部51，51および第２突出部52，52の協働に基づいて第２位置決め部材42を撓ませて弾性力を発生させているため、換言すれば第２位置決め部材42における案内方向長さが一定以下であることが好ましい。
すなわち、この第２実施形態によれば、前述した第１実施形態に比較して位置決め部材17を小さくでき、第１実施形態に比較して省スペース化に有利である。
【００４０】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能であり、前述した各実施形態において例示した保持部材，ストリッパ，固定部材，位置決め部材，中空部，突出部等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、請求項１あるいは請求項２に記載したように、位置決め部材がストリッパ，ダイおよび固定部材のうちの一方に対して弾性接触可能であるため、従来に比較してプレス機械を運転中に生ずる熱膨張の影響を緩和できる。
【００４２】
また、本発明によれば、請求項２に記載したように、位置決め部材が中空部を有しているため、位置決め部材の表面に可撓部を形成できるとともに、ストリッパや固定部材として既存部材を流用でき、かつ、既存の金型における位置決め部材と交換することにより従来の金型構造を改善できる。
【００４３】
さらに、本発明によれば、請求項３に記載したように、位置決め部材の所定位置に突出部を形成するという極めて簡単な構造により、応力が集中する突出部が撓んで弾性力が発生したり、あるいは位置決め部材，ストリッパ，固定部材のうちのいずれか、またはすべての特定個所が撓んで弾性力が発生する。
【００４４】
そして、本発明によれば、請求項４に記載したように、突出部がストリッパおよび固定部材のうちの少なくとも一方に対して線接触可能であるため、ストリッパあるいは固定部材に対して点接触する場合に比較して、突出部の先端に応力が集中する虞れや、あるいは先端がストリッパあるいは固定部材に食い込む虞れが少ない。
【００４５】
また、本発明によれば、請求項５に記載したように、位置決め部材が突出部を複数有し、各突出部が位置決め部材の同一面に沿って離間配置されているため、各突出部間に空隙が形成され、各突出部間が可撓部となって確実な弾性力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る第１実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】  第１実施形態の作用を示す要部平面図である。
【図３】  第１実施形態の作用を示す要部平面図である。
【図４】  本発明に係る第２実施形態を示す要部斜視図である。
【図５】  第２実施形態の作用を示す要部平面図である。
【図６】  従来の金型構造を示す模式断面図である。
【図７】  従来の金型構造を示す要部斜視図である。
【図８】  従来の金型構造の問題点を示す模式断面図である。
【符号の説明】
10，30  金型構造
17  位置決め部材
20  中空部
21  突出部
41  第１位置決め部材（位置決め部材）
42  第２位置決め部材（位置決め部材）
51  第１突出部（突出部）
52  第２突出部（突出部）
63  保持部材
65  ストリッパ
66  固定部材
【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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