(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部成形型及びこの上部成形型を吊り下げる上部ベースとからなる上型と、ブランク材を支える下部成形型及びこの下部成形型を支える下部ベースとならなる下型とからなり、この下型に前記上型を合わせることで前記ブランク材にプレス加工を施すことができる複合プレス金型において、
この複合プレス金型は、前記上部ベースに設けられ形状加工に続いて実施するピアス加工又はトリム加工に供する工具と、
前記上部ベースに水平軸を介して回転自在に設けられ円弧面を含んでいる回転カムと、
前記上部成形型に設けられ前記円弧面に摺接し前記回転カムが一方向へ回るよう押すカム押し部材と、
前記回転カムに、前記水平軸を挟んで前記円弧面と逆側に設けられる直線面と、
前記上部ベースに、鉛直方向に移動自在に設けられ、下端が前記水平軸中心より下位にあるときには前記直線面に接触して前記回転カムの回転を阻止する昇降式ストッパと、
前記下部ベースから上に延ばされ形状加工の末期に前記昇降式ストッパの下面に当接し、形状加工終了点から下死点まで前記昇降式ストッパを上昇させ、この間、前記後加工の開始時点で昇降式ストッパの下端が前記水平軸中心を通過させるストッパドライバと、
を備えていることを特徴とする複合プレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状加工（絞り成形、フォーム成形）と、後加工（ピアス加工など）と、からなる複数の工程を実施することができる複合プレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体をプレス成形する場合、一般に、絞り成形金型、ピアス金型、曲げ金型を各々準備する。作業時間の短縮や装置の設置面積を減らすことや金型制作費の削減を目的に金型の集約化が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３４９６４５７号公報（図４、図６）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本原理を説明する図であり、（ａ）に示されるように、下型１０１にブランク材１０２が載せられ、ラム１０３の下降により、しわ抑え１０４及び上型１０５が下がり、ブランク材１０２に絞り加工が施される。
次に、しわ抑え１０４と共に上抜き刃１０８を下げる。すると、上抜き刃１０８は下抜き刃１０６と協同してブランク材１０２の縁を切断する。
続いて、下刃１０６の下降を制限しているストッパ１０７を外す（図右へ移動）。
【０００４】
引き続いて、（ｂ）に示すようにしわ抑え１０４、上抜き刃１０８と共に曲げ刃１０９を下げて、ブランク材１０２の縁に曲げを施す。
すなわち、上刃ブロック１１０に、しわ抑え１０４、上抜き刃１０８及び曲げ刃１０９が一括して設けられていて、ラム１０３が上死点から下死点まで移動する間に、絞り工程、切断工程や曲げ工程が行われる。
【０００５】
ただし、絞り工程と切断工程との間でストッパ１０７の移動工程が必須となる。すなわち、ストッパ１０７の移動が完了するまでは、次の工程（曲げ工程）に進むことができない。
さらには、成形荷重がかかっているため、ストッパ１０７をすぐに移動することはできない。絞り工程後、ラム１０３を上昇させ、成形荷重がかかっていない状態にしてから、ストッパ１０７を移動させる。いわゆる、２モーション作動が必須となる。
そのため、上死点から下死点までの時間が長くなり、生産性が低くなる。
【０００６】
生産性を高める上では、上死点から下死点まで、１モーション動作（上型を連続に１回往復させるだけで複合加工が実施できること。）で、上型を移動させることができる技術が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上死点から下死点まで、１モーション動作で、上型を移動させることができる複合プレス金型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】
請求項１に係る発明は、上部成形型及びこの上部成形型を吊り下げる上部ベースとからなる上型と、ブランク材を支える下部成形型及びこの下部成形型を支える下部ベースとならなる下型とからなり、この下型に前記上型を合わせることで前記ブランク材にプレス加工を施すことができる複合プレス金型において、
この複合プレス金型は、前記上部ベースに設けられ形状加工に続いて実施するピアス加工又はトリム加工に供する工具と、
前記上部ベースに水平軸を介して回転自在に設けられ円弧面を含んでいる回転カムと、
前記上部成形型に設けられ前記円弧面に摺接し前記回転カムが一方向へ回るよう押すカム押し部材と、
前記回転カムに、前記水平軸を挟んで前記円弧面と逆側に設けられる直線面と、
前記上部ベースに、鉛直方向に移動自在に設けられ、下端が前記水平軸中心より下位にあるときには前記直線面に接触して前記回転カムの回転を阻止する昇降式ストッパと、
前記下部ベースから上に延ばされ形状加工の末期に前記昇降式ストッパの下面に当接し、形状加工終了点から下死点まで前記昇降式ストッパを上昇させ、この間、前記後加工の開始時点で昇降式ストッパの下端が前記水平軸中心を通過させるストッパドライバと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、回転カムとカム押し部材とで、上部ベースと上型とを連結し、昇降式ストッパとストッパドライバとで、上死点から後加工の開始時点までは、回転カムの回転を拘束し、後加工の開始時点以降は回転カムの回転を許容する。
この一連の動作は、上型の下降動作を中断することなく連続的に行うことができる。
【００１０】
すなわち、上死点から下死点まで、１モーションで上型を移動させることができる。この結果、生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、形状加工は、絞り加工を例に説明する。しかし、形状加工は、フォーム成形を含むため、絞り加工に限定されるものではない。
図１は本発明に係る複合プレス金型の要部を示す図であり、複合プレス金型１０は、上型１４と下型２５とで構成される。上型１４及び下型２５の詳細構造を以下に説明する。
【００１２】
上型１４は、上部ベース１１と、この上部ペースに吊り下げられパッド１２を備えている上部成形型１３と、上部ベース１１に設けられ絞り加工に続いて実施するピアスやトリムなどの後加工工具としてのピアスパンチ１６と、上部ベース１１に水平軸１７を介して回転自在に設けられ円弧面１８を含んでいる回転カム２０（詳細は後述）と、上部成形型１３側のパッド１２の上面に設けられ円弧面１８に摺接し回転カム２０が一方向（図反時計方向）へ回るよう押すカム押し部材１９と、回転カム２０に、水平軸１７を挟んで円弧面１８と逆側（図では右側）に設けられる直線面２１と、上部ベース１１に、鉛直方向に移動自在に設けられ、下端が水平軸１７の中心より下位にあるときには直線面２１に接触して回転カム２０の回転を阻止する昇降式ストッパ２２とからなる。
【００１３】
下型２５は、ブランク材Ｗを支える下部成形型１５と、この下部成形型１５を支える下部ベース２３と、この下部ベース２３から上に延ばされているストッパドライバ２４と、下部成形型１５を囲うようブランクホルダ２６と、このブランクホルダ２６を昇降可能に支持させるために下部ベース２３から上へ延ばされたクッションピン２７とからなる。なお、ブランクホルダ２６は、ブランクホルダ２６の下面に設けられている下向き突起２８が、下部ベース２３の上面に設けられている上向き突起２９に当たるまで下降が可能である。
【００１４】
また、上部成形型１３は、上部ベース１１に頭付きロッド３１で吊り下げられ、下方へはウレタンパッド３２で付勢される。ウレタンパッド３２は、ブランクホルダ２６の力より強くすることで、上部成形型１３が上がらないようにする役割を果たす。
【００１５】
回転カム２０は、カムホルダ３３を介して上部ベース１１に回転可能に設けられている。カムホルダ３３の一端に鉛直面３４を有する支持部３５が形成されており、この支持部３５の鉛直面３４に沿って昇降式ストッパ２２が移動可能となる。
このような昇降式ストッパ２２は、上部ベース１１から下向きに延ばされているガススプリング３６で支持されている。
【００１６】
図２は回転カムの構造図であり、回転カム２０は、略中央の点３７を中心として半径Ｒで描いた円弧面１８と、水平軸１７を挟んで円弧面１８の反対側に設けられている直線面２１と、を含む多角形の板カムである。このような回転カム２０は、水平軸１７を介してカムホルダ３３で支持されている。
【００１７】
カム押し部材１９は、例えば、水平軸１７に平行に配置されている円柱であり、この円柱はブラケット４１で上部成形型（図１、符号１３）に取り付けられている。
カム押し部材１９は、回転軸が好ましいが、非回転軸（非回転部材）であってもよい。
【００１８】
図３はストッパドライバの作用説明図であり、（ａ）〜（ｃ）において、ストッパドライバ２４の上端レベルは変化しない。そのため、昇降式ストッパ２２の上下位置も変化しない。反面、回転カム２０のみが徐々に下がる。
すなわち、（ａ）では、点Ｏより昇降式ストッパの下端４２がｈだけ下位にある。このときには、回転カム２０は非回転状態にあり、図１にて上型１４は絞り作用を発揮する。
【００１９】
次に、（ｂ）は絞り終了点を示し、点Ｏに昇降式ストッパの下端４２が合致している。この時点からピアス加工に移行する。
さらに、回転カム２０が下がると、（ｃ）に示すように、点Ｏより昇降式ストッパの下端４２がＨだけ上位になり、回転カム２０が反時計方向に回転する。
【００２０】
図２において、カム押し部材１９と水平軸１７との間隔がＤ１であったとする。回転カム２０が反時計方向に回ると、この間隔はより小さなＤ２に変化する。この変化が、ピアス加工に代表される、後加工を可能にした要因といえる。後加工までの工程を次図で説明する。
【００２１】
図４は本発明に係る上死点から絞り加工の途中までの作用を説明する図である。
（ａ）は上死点を示す。すなわち、下部成形型１５にブランク材Ｗが載せられ、上部成形型１３や上部ベース１１は上方の待機位置に保持されている。次に、上部ベース１１を下げると、パッド１２はブランク材Ｗに当接し、ブランクホルダ２６とでブランク材Ｗの周囲を抑える。
【００２２】
そして、（ｂ）に示すように、絞り加工が進行する途中で、昇降式ストッパ２２の下端４２がストッパドライバ２４に接触する。さらに、上部ベース１１及び上部成形型１３が下がって絞り加工が進められる。
【００２３】
図５は本発明に係る絞り終了点から下死点までの作用を説明する図である。
（ａ）は絞り終了点を示す。この時点では回転カム２０と昇降式ストッパ２２との関係は、図３（ｂ）に示される通りである。
図５（ａ）で上向き凸部２９に下向き凸部２８が当たり、上部成形型１３の下降は止まる。ここまでの図４（ａ）〜図５（ａ）では、上部ベース１１の下降力が回転カム２０及びカム押し部材１９を介して上部成形型１３に伝えられるため、上部成形型１３は強い力でブランク材Ｗに絞り加工を施すことができた。
【００２４】
次に、図５（ａ）から、上部ベース１１を下げると、図３（ｂ）、（ｃ）のように回転カム２０が反時計方向に回る。すると、図５（ｂ）に示すように、上部ベース１１の下降が可能となり、ブランク材Ｗにピアスパンチ１６で穴を開けることができる。ピアスパンチ１６をトリム刃に代えればトリム加工が実施できる。
【００２５】
本発明によれば、図４（ａ）〜図５（ｂ）に示す、ブランク材の絞り加工とトリム加工とを、上部ベース１１の下降動作を中断することなく連続して実施することができる。この結果、加工時間の短縮化が図れ、生産性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ブランク材に絞り加工とピアス加工とを１モーションで行う技術に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る複合プレス金型の要部を示す図である。
【図２】回転カムの構造図である。
【図３】ストッパドライバの作用説明図である。
【図４】本発明に係る上死点から絞り加工の途中までの作用を説明する図である。
【図５】本発明に係る絞り終了点から下死点までの作用を説明する図である。
【図６】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…複合プレス金型、１１…上部ベース、１２…パッド、１３…上部成形型、１４…上型、１５…下部成形型、１６…後加工に供する工具（ピアスパンチ）、１７…水平軸、１８…円弧面、１９…カム押し部材、２０…回転カム、２１…直線面、２２…昇降式ストッパ、２３…下部ベース、２４…ストッパドラバー、２５…下型、２６…ブランクホルダ、Ｗ…ブランク材。
【図１】
0005080351.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005080351.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005080351.tif 000006
【図６】
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