(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降する上型と、この上型と対向して配置される下型と、前記上型の下位に弾性部材を介して支持されて下型との間で被加工材を挟持する押え板と、前記上型に支持されて前記押え板の側面と設定距離を保持して相対移動するダイとを備えてなるプレス金型において、
前記押え板の側面には、突起状のフェルト部材が設けられ、該フェルト部材は、前記押え板の側面から突起先端までの突起量が前記設定距離よりも大きく形成されてなり、
前記フェルト部材は、断面が略三角形に形成されるとともに、前記ダイの相対移動方向に応じて傾き変形するように配置され、前記フェルト部材が前記ダイに対して相対移動する領域には、前記ダイの下端よりも下方と前記ダイに形成される凹溝とを含み、前記凹溝は、前記フェルト部材を包囲する溝幅及び溝深を有することを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
前記フェルト部材は、断面が略三角形の突起の両側に断面Ｖ字の溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
【請求項３】
前記フェルト部材は、前記突起の先端角度が４０°乃至６０°に形成され、前記Ｖ字の溝角度が３０°乃至４０°に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス金型に係り、特にプレス加工時に金型に付着する異物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機を所定の時間間隔で昇降させ、上型として取り付けられたパンチやダイを突出状態と非突出状態とで選択的に繰り返すことにより、被加工材の所定の箇所に曲げや打ち抜きなどのプレス加工を施すプレス金型が知られている。
【０００３】
しかしながら、プレス加工を連続的に行う場合、パンチやダイとこれに隣接するプレートとの隙間に、加工時に発生した材料カスなどの異物が蓄積することがある。このような異物を除去する際は、プレス機からプレス金型を取り外した後、清掃しやすいように金型の一部を分解して作業することが行われている。
【０００４】
これに対し、プレス機に金型を取り付けた状態で、上型のストリッパープレートを上昇させ、パンチをストリッパープレートから突出させた状態で固定することにより、パンチの側面に付着する異物を清掃可能とする技術が開示されている（特許文献１参照。）。これによれば、清掃時間を短縮できるため、生産効率の低下を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０２８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、プレス加工用の被加工材の中には、例えば金属板の表面に予め塗装が施されているものがある。このような被加工材は、プレス時に塗膜が剥離しやすく、これが金型に付着して凝着すると、被加工材の塗装面に打痕などの傷を生じさせることになる。そして、この被加工材の塗装面はそのまま製品の意匠面となるから、プレス後の製品は外観不良品となる。
【０００７】
例えば、特許文献１の技術を用いる場合、生産を停止させてから金型内に所定量付着した異物を清掃することになるため、金型内に所定量の異物が凝着した状態で生産することは避けられず、製品の塗装面に傷を生じさせる可能性が高くなる。これを避けるためには、清掃頻度を上げる必要があるが、その場合、生産効率の低下を招くという問題がある。
【０００８】
本発明は、金型内に付着する異物を加工中に除去することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプレス金型は、上記課題を解決するため、昇降する上型と、この上型と対向して配置される下型と、上型の下位に弾性部材を介して支持されて下型との間で被加工材を挟持する押え板と、上型に支持されて押え板の側面と設定距離を保持して相対移動するダイとを備えてなるプレス金型において、押え板の側面には、突起状のフェルト部材が設けられ、フェルト部材は、押え板の側面から突起先端までの突起量が設定距離よりも大きく形成されてなるものとする。
【００１０】
このようにフェルト部材をダイとの隙間に介在させることにより、フェルト部材はダイが移動する際にダイの側面を摺動するため、ダイの側面に付着した異物はフェルト部材によってダイの側面から除去される。そして、この動作は１回の成形サイクルごとに行われるため、ダイに付着する異物を高い効率で除去することができ、しかも生産を停止させる必要がないため、生産効率の低下を防ぐことができる。
【００１１】
さらに、フェルト部材は、断面が略三角形に形成されるとともに、ダイの相対移動方向に応じて傾き変形するように配置され、フェルト部材がダイに対して相対移動する領域には、ダイの下端よりも下方とダイに形成される凹溝とを含み、凹溝はフェルト部材を包囲する溝幅及び溝深を有している。
【００１２】
すなわち、ダイが押え板、つまりフェルト部材に対して移動する際、フェルト部材はダイの対向面を摺動し、突起先端がダイに押圧されてダイの移動方向に傾き変形した状態となる。ここで、フェルト部材が摺動するダイの対向面に凹溝を形成することにより、フェルト部材が凹溝内に収納されたときフェルト部材にかかる押圧力を一時開放させることができる。これにより、フェルト部材に振動を生じさせ、フィルト部材に付着する異物を払い落とすことができる。
【００１３】
さらに、ダイの下端よりも下方と凹溝内との二箇所においてフェルト部材にかかる押圧力を開放させることにより、ダイが上下動する際、突起先端の傾く方向、つまりダイと接するフェルト面を交互に切り替えることができる。すなわち、例えば、フェルト面の一方からプレス油を含浸させることにより、１回の成形においてダイに対するプレス油の塗布と異物除去とを交互に行うことができるため、プレス成形性を向上させるとともに、異物除去を一層効果的に行うことができる。
【００１４】
ここで、フェルト部材は、断面が略三角形の突起の両側に断面Ｖ字の溝が形成されていることが好ましい。これによれば、フェルト部材の前後への変形能が大きくなるため、異物の除去性能を向上させることができる。またフェルト部材は、突起の先端角度が４０°乃至６０°に形成され、Ｖ字の溝角度が３０°乃至４０°に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金型内に付着する異物を加工中に除去することができるため、生産効率の向上と品質向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用してなるプレス金型の実施の形態について説明する。
【００１７】
本実施の形態において除去対象となる金型内に付着する異物とは、被加工材の塗膜に限らず、プレス加工時に発生する細かい金属片や生産工場内に浮遊する埃などが含まれているものとする。
【００１８】
図１は本発明を適用してなるプレス金型の全体を示す構成図である。図２は本発明を適用してなるプレス金型のフェルト部材の構成を示す拡大図である。図３は本発明を適用してなるプレス金型の上型が下降する際の動作を説明する図である。図４はダイが下降する際のフェルト部材の動作を説明する拡大図である。図５は本発明を適用してなるプレス金型の上型が下降端まで達したときの状態を示す図である。図６はフェルト部材が凹溝内に収納されたときの状態を示す拡大図である。図７は本発明を適用してなるプレス金型の上型が上昇する際の動作を説明する図である。図８はダイが上昇する際のフェルト部材の動作を説明する拡大図である。図９はフェルト部材の形状の詳細を説明する構成図である。
【００１９】
本実施形態のプレス金型は、図１に示すように、上金型５０と下金型６０とが対向するようにプレス機（図示せず）に取り付けられて構成され、下金型６０に対して上金型５０が上下動することにより、下金型６０の上に設置された被加工材をプレス加工するようになっている。なお、本実施の形態では、被加工材を曲げ加工する例について説明する。
【００２０】
上金型５０は、上型ベース１と、ダイベース２と、被加工材２０に成形加工を行うダイ３と、被加工材２０を下金型６０に押し付ける押え板４と、押え板４に固定されるフェルト部材５を備えて構成される。ダイベース２は上型ベース１の下面に取り付けられ、図２に示すように、ダイ３は押え板４の側面と設定間隔Δをあけてダイベース２の下面に取り付けられている。押え板４は、上型ベース１とダイベース２を貫通する孔１ａに挿入された摺動ボルト７によってダイベース２の下方に吊り下げられて支持され、この押え板４とダイベース２との間には、圧縮スプリング８が設けられている。一方、下金型６０は、ダイ１０、下型ベース１１を備えて構成され、ダイ１０の上には被加工材２０が設置されるようになっている。
【００２１】
また上型ベース１には、下型ベース１１に取り付けられたガイドポスト１３が嵌挿されるブッシュ１２が取り付けられており、上金型５０の上下動の精度を保つとともに挙動を抑制するようになっている。
【００２２】
次に、フェルト部材５の構成について説明する。フェルト部材５は、図２に示すように、ダイ３と対向する押え板４の側面に胴部が嵌め込まれた状態でネジ６によって固定されている。このフェルト部材５は、羊毛などを主原料とする繊維に所定の熱と圧力をかけることにより揉み固めて形成されるものであり、図９に示すように、断面矩形の一側面にＡ面とＢ面を有する断面略三角形の突起Ｍと、この突起Ｍの両側にＶ字状の溝Ｐを備えて構成される。ここで、突起Ｍの先端角度θ１は４０°〜６０°、溝Ｐの溝角度θ２は３０°〜４０°にそれぞれ設定されている。
【００２３】
押え板４の側面からフィルト部材５の突起先端までの突起量は、ダイ３の側面と押え板４の側面との間隔Δよりも大きく設定されている。これにより、フェルト部材５はダイ３との重なり量Δ´に応じた一定の押圧力をダイ３から常に受けることになる。重なり量Δ´は、フェルト部材５が少なくともダイ３の下端のＲ面を摺動できる長さに設定されている。これはダイ３のＲ面がプレス時に被加工材２０を押し付けて最も異物が付着しやすい箇所となるためである。
【００２４】
フェルト部材５は、押え板４が被加工材２０を押し付けて静止することにより高さ方向の位置が固定された状態で、その近傍を上下動するダイ３の側面と接しながら、ダイの側面を所定の範囲で相対移動する。ここで、フェルト部材５の移動範囲の下端は、ダイ３の下端面Ｃよりも下方となるように設定されている。この位置は例えば押え板４を支持する摺動ボルト７の長さによって調整することができる。一方、フェルト部材５の移動範囲の上端は、例えば、押え板４と対向するダイ３の側面に形成される断面矩形の凹溝３ａ内となるように設定されている。この凹溝３ａはダイ３の側面に水平方向で２本形成されており、溝深さは重なり量Δ´よりも大きく、溝幅はフェルト部材５が溝入口と干渉しないように余裕をもった大きさに設定されている。なお、凹溝３ａは必ずしもフェルト部材５の移動範囲の上端に設定されている必要はなく、要はフェルト部材５が摺動する範囲内の上方に形成されていればよい。
【００２５】
またフェルト部材５は、押え板４の水平方向に直線状で一体的に設けられていてもよいし、分割して設けられていてもよい。
【００２６】
次に、プレス金型の動作について図３〜図８を用いて説明する。
【００２７】
図３，４に示すように、上金型５０が下降してプレス成形が開始されると、押え板４がダイ１０の上に置かれた被加工材２０を押し付け、さらにダイ３が下降する。これにより、フェルト部材５は、そのＡ面が対向するダイ３の側面に押し付けられてダイ３の移動方向に変形する。そして、フェルト部材５には、Ａ面側からプレス油３０が自動または手動で給油されることによりＡ面と接触するダイ３にフェルト部材５が含浸するプレス油３０が塗布され、この状態で被加工材２０がプレス成形される。そしてダイ３は下端のＲ面を基点として被加工材２０を押し付けるが、このとき被加工材２０の塗装面が剥離し、これが異物４０となってダイ３に凝着する。
【００２８】
ダイ３が下端まで移動して型締めが完了すると、図５に示すように、フェルト部材５は、凹溝３ａ内に突起の先端部分が収納された状態となり、かかる押圧力は一時開放される。
【００２９】
次に、図７，８に示すように、型開動作が開始して上金型５０が上昇を始めると、ダイ３の上昇により被加工材２０が開放され始める。これにより、フェルト部材５は、変形方向が逆転し、これまでのＡ面に代わってＢ面がダイ３に押圧されて接するようになり、このＢ面がダイ３の側面を摺動するようになる。
【００３０】
その結果、ダイ３に凝着した異物４０はフェルト部材５のＢ面によって回収され、ダイ３の下方まで運ばれる。そしてダイ３の上昇によりフェルト部材５は、ダイ３の下端よりも下方に位置する状態となり、かかる押圧力は一時開放される。このとき、フェルト部材５のＢ面には、回収された異物が捕捉されている。
【００３１】
被加工材２０が再びダイ１０の上にセットされ、次のプレス加工が開始されると、これまでのＢ面に代わって再びＡ面がダイ３に押圧されながら摺動し、ダイ３の表面にプレス油３０が塗布される。そして、図５，６に示すように、フェルト部材５が凹溝３ａ内に収納されると、かかる押圧力が開放されて、突起Ｍの先端が振動する。これにより１回前の成形でフェルト部材５に付着した異物４０が凹溝３ａ内に払い落とされて着溜する。
【００３２】
本実施の形態では、フェルト部材５において、主としてＡ面によるプレス油の塗布とＢ面による異物の除去とを交互に行うようにするため、フェルト部材５がダイ３に対して相対移動する領域内に、ダイ３の下端となるＣ面よりも下方の所定位置と凹溝３ａとを設けている。すなわち、フェルト部材５はダイ３の側面から所定の押圧力を受けて摺動するため、フェルト部材５にかかる押圧力を一時開放させる箇所を２箇所設けることにより、プレス加工の前後で上金型５０が移動方向を切替える際、ダイ３によるフェルト部材５の摺動面（Ａ面，Ｂ面）の切り替えを可能としている。加えて、凹溝３ａ内にフェルト部材５の突起先端Ｍが収納されたときに発生する振動を利用することにより、回収した異物を効果的に払い落とすようにしている。
【００３３】
したがって、本実施の形態では、凹溝３ａの断面を矩形の形状としているが、フェルト部材５の押圧力を開放し、払い落とされた異物を溜めておく構造のものであれば、溝形状も矩形に限定されるものではなく、さらには、溝に限らず、段付きの構造であってもよい。
【００３４】
また本実施の形態では、フェルト部材５の構造において突起Ｍの両側にＶ溝Ｐを備える構造としているため、フェルト部材５の摺動面の切り替えを円滑にすることができる。さらに凹溝３ａを平行に複数設けているため、フェルト部材５から払い落とされた異物の着溜を確実に行うことができる。
【００３５】
以上述べたように、本実施の形態によれば、押え板に固定したフェルト部材をダイとの隙間に介在させて押え板と対向するダイの側面に沿ってフェルト部材を摺動させることにより、ダイの側面に付着した異物を１回の成形サイクルごとに除去することができる。これにより金型内に付着する異物を高い効率で除去することができ、常時品質の安定した製品を提供することができる。加えて、ダイに付着する異物の除去をプレス金型を稼動させたままの状態で行うことができるため、生産効率の低下を防止することができる。
【００３６】
また本実施の形態では、フェルト部材による摺動面の磨き効果を発揮できるとともに、フェルト部材にプレス油を含浸させることにより、摺動面にプレス油を塗布することができる。これにより、例えば、被加工材とダイとの滑り摩擦係数を低減することができ、プレス加工に伴う製品表面の疵の発生を防止することができる。また被加工材の展延性を向上させることができるため、成形によるしわや変形を抑制することができる。加えて、プレス油をダイの側面に塗布することにより、塗膜などの異物の凝着力を抑制し異物の除去を容易にすることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態のフェルト部材については、羊毛などを主原料として所定の形状を構成する例について説明したが、例えば、異物を除去する効果と所定の含浸性を有するものであれば、この例に限定されるものではない。
【００３８】
また本実施の形態のプレス金型は、曲げ加工用の金型を例に説明したが、これに限定されるものではなく、打ち抜き加工や深絞り加工などに用いる金型についても本発明の技術思想に基づいてフェルト部材を取り付けることにより、本発明と同様の技術的効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用してなるプレス金型の全体を示す構成図である。
【図２】本発明を適用してなるプレス金型のフェルト部材の構成を示す拡大図である。
【図３】本発明を適用してなるプレス金型の上型が下降する際の動作を説明する図である。
【図４】本発明を適用してなるプレス金型のダイが下降する際のフェルト部材の動作を説明する拡大図である。
【図５】本発明を適用してなるプレス金型の上型が下降端まで達したときの状態を示す図である。
【図６】本発明を適用してなるプレス金型のフェルト部材が凹溝内に収納されたときの状態を示す拡大図である。
【図７】本発明を適用してなるプレス金型の上型が上昇する際の動作を説明する図である。
【図８】本発明を適用してなるプレス金型のダイが上昇する際のフェルト部材の動作を説明する拡大図である。
【図９】本発明を適用してなるプレス金型のフェルト部材の形状の詳細を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
３  ダイ
３ａ  凹溝
４  押え板
５  フェルト部材
２０  被加工材
４０  異物
５０  上金型
６０  下金型
【図１】
0004901609.tif 000002
【図２】
0004901609.tif 000003
【図３】
0004901609.tif 000004
【図４】
0004901609.tif 000005
【図５】
0004901609.tif 000006
【図６】
0004901609.tif 000007
【図７】
0004901609.tif 000008
【図８】
0004901609.tif 000009
【図９】
0004901609.tif 000010