(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスベッドと該プレスベッドに立設された支柱に沿って昇降するクラウンフレームとの間にバルジ加工用上下金型を取り付けるバルジ加工用プレス装置において、
前記クラウンフレームを昇降させる昇降シリンダと、前記プレスベッド側に設けた短ストロークの加圧シリンダとを備え、
また、前記支柱に段部を形成すると共に、前記クラウンフレームの上面に配置され前記段部に向かって移動可能な係止片を備え、該係止片を前記段部に向かって移動して前記段部に係合させ前記クラウンフレームの上昇を規制する係止機構を有することを特徴とするバルジ加工用プレス装置。
【請求項２】
前記係止機構は、直線摺動する係止片を前記段部に当接させることを特徴とする請求項１記載のバルジ加工用プレス装置。
【請求項３】
前記係止機構は、揺動する係止片を前記段部に当接させることを特徴とする請求項１記載のバルジ加工用プレス装置。
【請求項４】
前記昇降シリンダは、前記支柱をシリンダロッドとして形成されると共に、前記クラウンフレームにシリンダチューブを一体的に設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバルジ加工用プレス装置。
【請求項５】
前記昇降シリンダは、上昇側受圧面積と下降側受圧面積とが異なることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバルジ加工用プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルジ加工用上下金型を取り付けるバルジ加工用プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、バルジ加工では、素材を上下金型で挟持し、素材に流体圧による内部圧力を加えている。その際、上下金型をプレス装置のプレスベッドとクラウンフレームとの間に取り付けて、上下金型を強固に押圧しながらバルジ加工を行っている。
【０００３】
このような、プレス装置としては、液圧プレス等が用いられ、素材を上下金型に装着する際には、プレスベッドとクラウンフレームとを大きく離間できる必要がある。また、装着した後は、クラウンフレームを移動して、上下金型を密着させ、流体圧を供給して素材をバルジ加工する際には、上下金型を離間する方向の大きな作用力に抗して上下金型を強固に押圧できる能力が必要とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、プレスベッドとクラウンフレームとを大きく離間させる必要があることから、大きなストロークを必要とし、また、流体圧による大きな作用力に抗して上下金型を強固に押圧させる必要から、大きな加圧力を必要とするので、大型の装置が必要となるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、小型であってもバルジ加工用上下金型を保持できるバルジ加工用プレス装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
プレスベッドと該プレスベッドに立設された支柱に沿って昇降するクラウンフレームとの間にバルジ加工用上下金型を取り付けるバルジ加工用プレス装置において、
前記クラウンフレームを昇降させる昇降シリンダと、前記プレスベッド側に設けた短ストロークの加圧シリンダとを備え、
また、前記支柱に段部を形成すると共に、前記クラウンフレームの上面に配置され前記段部に向かって移動可能な係止片を備え、該係止片を前記段部に向かって移動して前記段部に係合させ前記クラウンフレームの上昇を規制する係止機構を有することを特徴とするバルジ加工用プレス装置がそれである。
【０００７】
前記係止機構は、直線摺動する係止片を前記段部に当接させる構成でもよい。あるいは、前記係止機構は、揺動する係止片を前記段部に当接させる構成でもよい。また、前記昇降シリンダは、前記支柱をシリンダロッドとして形成されると共に、前記クラウンフレームにシリンダチューブを一体的に形成した構成でもよい。更に、前記昇降シリンダは、上昇側受圧面積と下降側受圧面積とが異なる構成でもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
１はプレスベッドで、プレスベッド１には、その四隅に４本の支柱２（一部のみ図示する）が立設されている。支柱２にはクラウンフレーム４が昇降可能に支持されている。
【０００９】
プレスベッド１には、その上面に下取付盤６が設けられており、クラウンフレーム４の下面には、下取付盤６に対向して上取付盤８が取り付けられている。下取付盤６には、下金型７が取り付けられると共に、上取付盤８には上金型９が取り付けられている。下金型７と上金型９とを組み合わせて、その内部にキャビティが形成され、キャビティに加工する素材を装着して、高圧流体を供給することにより、素材がバルジ加工される。
【００１０】
バルジ加工としては、管材を用いた素材の外形を外側に膨らませる加工や、平板状の素材を窪ませてカップ状にかる加工等がある。このバルジ加工中に、下金型７と上金型９十には、供給される高圧圧液により下金型７と上金型９とを離間させる方向の大きな作用力が働く。
【００１１】
また、クラウンフレーム４を昇降させる昇降シリンダ１０が各支柱２毎に設けられている。昇降シリンダ１０は、本実施形態では、図２に示すように、支柱２を昇降シリンダ１０のシリンダロッドとして形成されており、支柱２に大径のピストン部１２が形成されている。ピストン部１２はシリンダチューブ１４の摺動孔１６に摺動可能に挿入されており、シリンダチューブ１４はクラウンフレーム４に一体的に固定されている。
【００１２】
シリンダチューブ１４の両端にはそれぞれ上下キャップ１８，２０が取り付けられており、支柱２は、この上下キャップ１８，２０を摺動可能に貫通してシリンダチューブ１４の両側に突き出されている。支柱２、ピストン部１２、摺動孔１６、下キャップ２０により、下降側作用室２２が形成されており、支柱２、ピストン部１２、摺動孔１６、上キャップ１８により、上昇側作用室２４が形成されている。
【００１３】
本実施形態では、下降側作用室２２内の支柱２の直径Ｄd が上昇側作用室２４内の支柱２の直径Ｄu よりも太く形成されている。従って、下降側作用室２２に圧力流体が供給されて、直径Ｄp のピストン部１２と直径Ｄd の支柱２との差に応じた下降側受圧面積Ａd に流体圧が作用して、シリンダチューブ１４に下降側の作用力が働く。また、上昇側作用室２４に圧力流体が供給されて、直径Ｄp のピストン部１２と直径Ｄu の支柱２との差に応じた上昇側受圧面積Ａu に流体圧が作用して、シリンダチューブ１４に上昇側の作用力が働く。
【００１４】
上昇時には、クラウンフレーム４と上金型９とを、その重量に抗して持ち上げなければならず、大きな作用力を必要とする。一方、下降時には、クラウンフレーム４と上金型９との重量で下降するので、大きな作用力は必要ない。そこで、上昇側受圧面積Ａu が下降側受圧面積Ａd よりも大きくなるように、上昇側作用室２４内の支柱２の直径Ｄu を細く形成している。上昇側受圧面積Ａu と下降側受圧面積Ａd とが異なる構成とすることにより、圧液を効率よく使用できる。
【００１５】
昇降シリンダ１０のストロークが、下金型７と上金型９との取付や交換等に十分な間隔が上取付盤８と下取付盤６との間に得られるように、また、下金型７に図示しない素材を投入するのに十分な間隔が得られるように、シリンダチューブ１４の長さ等が決められている。
【００１６】
また、図１に示すように、プレスベッド１には、下取付盤６を昇降させる加圧シリンダ２６が複数設けられており、本実施形態では、加圧シリンダ２６は、例えば、２列に設けられている。加圧シリンダ２６は短ストロークであり、クラウンフレーム４と共に下降した上金型９に下金型７を合わせることができる程度で十分である。一方、複数の加圧シリンダ２６による作用力は、キャビティに供給される高圧圧液による液圧の作用力に抗する大きな力が必要である。
【００１７】
クラウンフレーム４の上面側には、各支柱２毎に係止機構３０が設けられている。各支柱２の上端には、支柱２の直径よりも大径のストッパ部材３２が取り付けられて、支柱２の上端に段部３４が形成されている。また、支柱２と直交する方向から支柱２に向かって直線摺動可能に一対の係止片３６，３８が配置されており、一対の係止片３６，３８はそれぞれシリンダ４０，４２により駆動されて、係止片３６，３８がストッパ部材３２の下側に入り込んで、係止片３６，３８が段部３４に当接するように構成されている。段部３４は、大径のストッパ部材３２を取り付ける場合に限らず、支柱２に溝を形成して段部を設けてもよく、あるいは、支柱２に筒体を被せて、段部を形成してもよい。
【００１８】
次に、前述した本実施形態のバルジ加工用プレス装置の作動について説明する。
まず、下取付盤６に下金型７を取り付けると共に、上取付盤８に上金型９を取り付ける。取り付ける際には、昇降シリンダ１０の上昇側作用室２４に高圧作動油を供給して、クラウンフレーム４を上昇させ、下取付盤６と上取付盤８との間隔を大きく開ける。
【００１９】
そして、下金型７に図示しない素材を投入してから、昇降シリンダ１０の下降側作用室２２に高圧作動油を供給する。これにより、クラウンフレーム４が支柱２に沿って下降し、下金型７に上金型９が合わされる。両金型７，９が合った後、係止機構３０のシリンダ４０，４２を駆動して、係止片３６，３８を直線摺動させて、段部３４に当接させる。また、各加圧シリンダ２６に高圧作動油を供給して、下取付盤６を介して下金型７を上金型９に大きな作用力で押し付ける。
【００２０】
次に、下金型７と上金型９とのキャビティに高圧圧液を供給してバルジ加工を開始する。その際、高圧圧液の圧力により、下金型７と上金型９とを引き離す作用力が働く。下金型７は複数の加圧シリンダ２６の作用力により保持される。また、上金型９への作用力により、クラウンフレーム４を上昇させようとする作用力が働く。クラウンフレーム４は、係止片３６，３８が段部３４に当接して、クラウンフレーム４の上昇を規制するので、昇降シリンダ１０の作用力が小さくても、クラウンフレーム４はバルジ加工中に上昇しない。
【００２１】
バルジ加工が終了した後、加圧シリンダ２６による下金型７の加圧を停止すると共に、係止機構３０のシリンダ４０，４２を駆動して、係止片３６，３８を段部３４から退避させる。よって、クラウンフレーム４の上昇規制は解除され、昇降シリンダ１０の上昇側作用室２４に高圧作動油を供給して、クラウンフレーム４を上昇させる。上昇側作用室２４の上昇側受圧面積Ａu は大きく形成されているので、クラウンフレーム４や上金型９の重量が重くても、速やかに上昇し、タクトタイムを短縮できる。
【００２２】
よって、下金型７と上金型９との間隔が大きく開き、バルジ加工を施した素材を取り出すと共に、新たな素材を下金型７に投入する。そして、再び、昇降シリンダ１０の下降側作用室２２に高圧作動油を供給して、前述した動作を繰り返し、素材をバルジ加工する。クラウンフレーム４や上金型９の重量は、下降方法に作用するので、下降時には昇降シリンダ１０の作用力はほとんど必要としない。下降側作用室２２の下降側受圧面積Ａd は小さく形成されているので、作動油の消費量は少なく、効率よく運転できる。
【００２３】
次に、前述した係止機構３０と異なる構成の係止機構について、図４によって説明する。
この係止機構５０は、支柱２と平行な揺動軸５５の廻りに揺動可能に支持された一対の係止片５２，５４を備えている。各係止片５２，５４は、半円板状に形成されており、一対の係止片５２，５４を揺動させて突き合わせたときに、一対の係止片５２，５４の中心に支柱２の外径とほぼ同じ孔が形成される半円状溝５６，５８が設けられている。一対の係止片５２，５４は、一対のシリンダ６０，６２により、一対の係止片５２，５４を突き合わせる位置と、一対の係止片５２，５４との間が開いてストッパ部材３２が通過できる位置との間で揺動されるように構成されている。
【００２４】
昇降シリンダ１０の上昇側作用室２４、下降側作用室２２に高圧作動油を供給して、クラウンフレーム４を上昇あるいは下降させる際には、一対のシリンダ６０，６２により一対の係止片５２，５４を開いた位置に揺動させる。これにより、ストッパ部材３２が一対の係止片５２，５４の間を通過できる。
【００２５】
そして、バルジ加工を行う際には、一対のシリンダ６０，６２により、一対の係止片５２，５４を揺動させて突き合わせる。これにより、半円状溝５６，５８に支柱２が挿入された状態となり、バルジ加工の際に、クラウンフレーム４を上昇させる作用力が働いても、一対の係止片５２，５４が前述したと同様の段部３４に当接して、クラウンフレーム４の上昇を規制する。
【００２６】
尚、昇降シリンダ１０は、前述した構成のものに限らず、図５に示すように、各支柱２の先端に上部フレーム７０を取り付け、クラウンフレーム４と上部フレーム７０との間に、昇降シリンダ７２を配置した構成としてもよい。以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のバルジ加工用プレス装置は、係止機構によりクラウンフレームの上昇を規制できるので、加圧シリンダは短ストロークでよく、装置が小型化されるという効果を奏する。
【００２８】
また、昇降シリンダが支柱をシリンダロッドとして構成することにより、更に装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのバルジ加工用プレス装置の正面図である。
【図２】本実施形態の係止機構、昇降シリンダの下降時の状態を示す拡大断面図である。
【図３】本実施形態の係止機構、昇降シリンダの上昇時の状態を示す拡大断面図である。
【図４】別の実施形態としての係止機構の平面図である。
【図５】他の実施形態としてのバルジ加工用プレス装置の側面図である。
【符号の説明】
１…プレスベッド      ２…支柱
４…クラウンフレーム  ６…下取付盤
７…下金型            ８…上取付盤
９…上金型
１０，７２…昇降シリンダ
２２…下降側作用室    ２４…上昇側作用室
２６…加圧シリンダ    ３０，５０…係止機構
３２…ストッパ部材    ３４…段部
３６，５２…係止片    ５５…揺動軸
７０…上部フレーム
【図１】
0004319296.tif 000002
【図２】
0004319296.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004319296.tif 000005
【図５】
0004319296.tif 000006