(57)【要約】【課題】ワークの穴あけ加工部位の周辺における構造の複雑化を避けつつ、高精度な穴の打ち分けを可能とする穴あけ加工装置を提供する。【解決手段】穴あけ加工装置１０は、上型１に固定されるカムホルダ１１と、カムホルダ１１によりスライド可能に保持され、かつ、ワーク３に対して穴あけ加工を行うためのピアスポンチ１２を有するスライドカム１３と、下型２に固定され、スライドカム１３との摺接面１４を有するカムドライバ１５、および、上型１に対するカムホルダ１１の固定位置を調整するための固定位置調整手段１６を主に備える。固定位置調整手段１６により、カムホルダ１１の上型１に対する固定位置を調整することで、型締め状態でのピアスポンチ１２によるワーク３の貫通の可否の切替えが行えるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型に対して相対移動可能に設けられ、ピアスポンチを有するスライドカムと、下型に固定され、前記スライドカムとの摺接面を有するカムドライバとを備え、前記スライドカムを前記カムドライバの前記摺接面に当接させ、前記摺接面に沿ってスライドさせることで、前記ワークに対して前記ピアスポンチを貫通させ、穴あけ加工を行う穴あけ加工装置において、
前記上型にカムホルダが固定されると共に、該カムホルダにより前記スライドカムが相対移動可能に保持され、
該カムホルダの固定位置を変更することで、型締め状態での前記ピアスポンチによる前記ワークの貫通の可否を切替えるようにしたことを特徴とする穴あけ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの穴あけ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の穴あけ加工装置は、例えばドアパネル等、板状のワークを成形するためのプレス型に取り付けて使用されるものであり、例えば上記ワークに他の部品を取り付けるための穴や、金型に対する位置決め用の穴などがプレス成形と同時に形成される。
【０００３】
また、ワークの種類によっては、１台のプレス型で穴有りと穴無しの２種類のワークを形成する必要が生じる場合を受けて、穴の有無を選択可能な構成を有する穴あけ加工装置が例えば下記特許文献に開示されている。
【０００４】
すなわち、下記特許文献１には、プレス型の上型にドライバを設け、下型にワーカ（スライドカム）を設けたものにおいて、ドライバのワーカとの摺接面を凹凸形状としかつドライバを上型に対して移動可能とし、これによりドライバとワーカとの摺接位置をずらしてドライバとスライドとの摺接時期を変化させることで、スライダのワークに対するスライド量が変更されるように構成した穴あけ加工装置が開示されている。
【０００５】
また、同特許文献には、いわゆる吊りカム構造の穴あけ加工装置として、上型にワーカがスライド可能に設けられると共に、ワーカにパンチ交換ユニットが取り付けられ、かつ、このパンチ交換ユニットに設けられたピアスパンチがエアシリンダにより上記交換ユニット本体に対して出没可能に構成されたものが開示されている。
【特許文献１】実開平５−２４１１７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、ワークの中央部に穴あけ加工が必要な場合、吊りカム構造の穴あけ加工装置を用いるのが通常である。下型にワーカ（スライドカム）を設けた穴あけ加工装置で上記位置に穴あけ加工を行おうとすると、ワークの金型への取付け構造上、ピアス穴からワーク端までの距離が大きくなり、ピアスパンチを備えたカムスライダとワーク端とが接触するおそれがあるためである。
【０００７】
このため、吊りカム構造においてドライバを可動にすると、ドライバの位置変更に伴い生じる僅かなガタやズレが、ドライバに摺接するスライドカムの位置精度に影響を与え、正確な穴あけを行うことができないおそれがある。これは、カムスライダはドライバとの摺接面（傾斜面）に沿って移動するため、可動式に変更したことによる僅かなガタやズレがピアス穴の位置に影響して正確な穴あけが困難となることによる。
【０００８】
一方、上記特許文献１に開示の吊りカム構造の穴あけ加工装置においては、ピアスパンチの出没動作にエアシリンダを使用しているためにパンチ交換ユニットが大きくなり、隣接する複数のピアス穴相互の位置が接近している場合には、ワーカにユニット本体をセットすることができないという問題がある。また、この種のプレス金型では、工程数を少なくするため、プレス成形と同時に多くの部位の加工（穴あけ、切断、折曲げ等）を行っており、ワークに近い箇所では、加工時にワークを押えるパッドや切断のための刃具が集中して配置される。そのため、上記構成では、交換ユニットの取付けスペースが制限される。スペースがない場合には、交換ユニットを取り付けるためだけに金型を製作し直す必要が生じ、また、スペース確保のために金型やパッドの一部を薄肉化することで、これら加工設備の耐久性が低下する等の問題が生じる。
【０００９】
以上の事情に鑑み、本発明では、ワークの穴あけ加工部位の周辺における構造の複雑化を避けつつ、高精度な穴の打ち分けを可能とする穴あけ加工装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題の解決は、本発明の一の側面に係る穴あけ加工装置により達成される。すなわち、この穴あけ加工装置は、上型に対して相対移動可能に設けられ、ピアスポンチを有するスライドカムと、下型に固定され、スライドカムとの摺接面を有するカムドライバとを備え、スライドカムをカムドライバの摺接面に当接させ、摺接面に沿ってスライドさせることで、ワークに対してピアスポンチを貫通させ、穴あけ加工を行う穴あけ加工装置において、上型にカムホルダが固定されると共に、カムホルダによりスライドカムが相対移動可能に保持され、カムホルダの固定位置を変更することで、型締め状態でのピアスポンチによるワークの貫通の可否を切替えるようにした点をもって特徴付けられる。
【００１１】
上記構成に係る穴あけ加工装置であれば、型締め状態におけるスライドカムの位置、すなわちピアスポンチの先端位置が、スライドカムを相対移動可能に保持するカムホルダの上型に対する固定位置でもって設定される。そのため、カムドライバを移動させることなく、ピアス穴の打ち分けが可能となる。また、この種の金型においては、上型を可動型、下型を固定型とするのが通常であるから、カムドライバを下型に固定することで、ピアス穴の位置決め基準となる摺接面の位置決めが高精度になされ、これにより、正確なピアス穴加工が可能となる。
【００１２】
また、ピアス穴の貫通形成の可否に関する切替えを、ピアスポンチやスライドカムではなく、上型に対するカムホルダの固定位置を変更することで行うようにしたので、ワークの周辺を簡素かつコンパクトな構造にすることができる。故に、スペース確保のために金型形状を変更したり、この変更のために金型の強度が低下する事態を可及的に回避することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、ワークの穴あけ加工部位の周辺における構造の複雑化を避けつつ、高精度な穴の打ち分けを可能とする穴あけ加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る穴あけ加工装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る穴あけ加工装置１０を取付けたプレス型の要部断面図を示している。同図において、穴あけ加工装置１０は、上型１に固定されるカムホルダ１１と、カムホルダ１１によりスライド可能に保持され、かつ、ワーク３に対して穴あけ加工を行うためのピアスポンチ１２を有するスライドカム１３と、下型２に固定され、スライドカム１３との摺接面１４を有するカムドライバ１５、および、上型１に対するカムホルダ１１の固定位置を調整するための固定位置調整手段１６を主に備える。なお、この実施形態では、上型１の下面側に、下型２との間でワーク３を押圧挟持するためのプレッシャパッド４が設けられている。また、ワーク３の型締め時、ワーク３に対してトリミング加工を行うための刃具５，６，７が上型１と下型２にそれぞれ設けられている。ここで、下型２に設けられた下型側刃具７は、プレッシャパッド４との間でワーク３を挟持する面を有すると共に、その両側部に、上型１に設けられた上型側刃具５，６との交差によりワーク３を切断するための刃部を有する。以下、穴あけ加工装置１０の詳細を説明する。
【００１６】
カムホルダ１１は、上型１に対してその下面側に設けられたガイドレール８に沿ってスライド可能に取り付けられている。このカムホルダ１１は、後述する固定位置調整手段１６により上型１に対する固定位置を所定の範囲内で変更可能なように構成されている。
【００１７】
カムホルダ１１の下面側には、カムホルダ１１に対するスライドカム１３のスライド運動を可能とするためのガイドレール１７が形成されており、このガイドレール１７にスライドカム１３を嵌合させることで、スライドカム１３がガイドレール１７に沿った方向に所定量スライドできるようになっている。また、カムホルダ１１とスライドカム１３との間には附勢手段としてのスプリング１８が配設されており、このスプリング１８により、スライドカム１３がワーク３から離れる向きに常時附勢される。
【００１８】
スライドカム１３のプレッシャパッド４側の側面部には、ピアスポンチ１２が取り付けられている。ピアスポンチ１２はスライドカム１３に対して固定されているため、ピアスポンチ１２先端の位置は事実上スライドカム１３の位置によって決定される。なお、この実施形態では、ピアスポンチ１２の貫通に備えて、ワーク３を挟持するプレッシャパッド４と下型側刃具７とにそれぞれピアスポンチ１２が挿通可能な挿通孔が形成されている。
【００１９】
スライドカム１３の下面側には、型締めに伴い、カムドライバ１５の摺接面１４と当接し、かつ、摺接面１４に沿ってスライドカム１３をスライドさせるための傾斜面１９が形成されている。ここで、傾斜面１９の傾斜角度は、後述する基準平面を基準とした場合、傾斜面１９と対峙するカムドライバ１５の摺接面１４と同角度に設定されている。
【００２０】
固定位置調整手段１６は、この実施形態では、上型１とカムホルダ１１との間に配設されるスプリング２０と、カムホルダ１１のスライド方向後方側（ワーク３に対して遠方側）に配設される受け台２１と、受け台２１と同じくカムホルダ１１のスライド方向後方側に配設され、受け台２１と上型１との間に出し入れ可能なスライド部２２、および、スライド部２２を出し入れする向きに往復動させるためのシリンダ２３とで構成される。
【００２１】
詳細には、スプリング２０は、カムホルダ１１のスライド方向（ガイドレール８が伸びる方向）に沿って配設されており、カムホルダ１１をスライド方向後方側に向けて常時附勢するようになっている。また、図２に示すように、スライド部２２は、シリンダ２３によってカムホルダ１１のスライド方向に直交する向きに往復動可能に構成されている。よって、シリンダ２３を駆動させてそのピストンロッド先端に設けたスライド部２２を受け台２１と上型１（正確には、上型１のうち、受け台２１とカムホルダ１１のスライド方向に対峙する面）との間に介入させることで、附勢力に抗してカムホルダ１１がそのスライド方向前方側に向けて移動するようになっている。また、シリンダ２３によりスライド部２２を退避させて、受け台２１と上型１（の受け台２１との対峙面）との間からスライド部２２を抜き出すことにより、スプリング２０の附勢力でもってカムホルダ１１がそのスライド方向後方側に移動するようになっている（受け台２１を含むカムホルダ１１およびスライド部２２はそれぞれ図２中１点鎖線で示す位置に移動）。ここで、、図２中実線で示す位置でカムホルダ１１を固定することで、後述するワーク３の型締め時、スライドカム１３に取付けたピアスポンチ１２がワーク３の所定部位を貫通するようになっている。また、図２中１点鎖線で示す位置でカムホルダ１１を固定することで、ワーク３の型締め時、スライドカム１３に取付けたピアスポンチ１２はワーク３の所定部位まで到達しないようになっている。
【００２２】
ここで、上型１に対するカムホルダ１１のスライド角γは、例えば、カムドライバ１５に対するスライドカム１３のスライド角α、および、カムホルダ１１に対するスライドカム１３のスライド角βとの関係で以下のように規定される。すなわち、上型１と下型２によるワーク３の型締め方向を鉛直方向、および、この鉛直方向に伸びる線と直交する平面を基準平面とする場合、カムドライバ１５に対するスライドカム１３のスライド角αを、上記基準平面とスライドカム１３のカムドライバ１５に対するスライド方向線とのなす角（０°＞α＞−９０°）と規定する。また、カムホルダ１１に対するスライドカム１３のスライド角βを、上記基準平面とスライドカム１３のガイドレール１７の伸長方向に沿ったスライド方向線とのなす角（０°＜β＜９０°）と規定する。また、ここで、上型１に対するカムホルダ１１のスライド角γを、上記基準平面とカムホルダ１１のスライド方向線（ガイドレール８に沿った線）とのなす角とすると、当該スライド角γは、α＜γ＜βを満たす範囲で設定される。
【００２３】
なお、この実施形態では、カムホルダ１１に固定される受け台２１は、シリンダ２３の設置側に傾斜面２４を有しており、シリンダ２３によりスライド部２２を伸長させて受け台２１と当接させ、さらにカムホルダ１１をスライド方向前方側に押し出す際に案内面として機能する。もちろん、スライド部２２にも対応する傾斜面２５が形成されている。
【００２４】
以下、上記構成の穴あけ加工装置１０の使用態様の一例を説明する。
【００２５】
まず、図３に示すように、カムホルダ１１の上型１に対する固定位置を、ピアスポンチ１２がワーク３を貫通可能な位置とした場合の穴あけ加工装置１０の動作態様を説明する。まず、上記固定位置とするため、スライド部２２全体を受け台２１と上型１との間に介在させてカムホルダ１１をそのスライド方向前方側に最大量スライドさせ、当該位置で固定する。そして、この状態から上型１を下型２に接近させることで、上型１の下方に配設したスライドカム１３がカムドライバ１５の摺接面１４と当接し（図３中、１点鎖線で示す位置）、摺接面１４に沿ってワーク３に接近する向きにスライドカム１３を移動させる。そして、型締め状態に至ると、スライドカム１３に設けたピアスポンチ１２の先端がワーク３の穴あけ加工部位に到達し、当該部位を貫通する（図３中、２点鎖線で示す位置）。このように、カムホルダ１１の上型１に対する固定位置を、最大限ワーク３に接近する位置に変更することで、ワーク３の型締め時、スライドカム１３に取付けたピアスポンチ１２がワーク３の所定部位を貫通し、ワーク３のプレス成形やトリミング加工と同時にワーク３に対する穴あけ加工が実施される。
【００２６】
一方、図４に示すように、カムホルダ１１の上型１に対する固定位置を、ピアスポンチ１２がワーク３に到達しないような位置とした場合、穴あけ加工装置１０は以下のような動作態様を示す。まず、上記固定位置とするため、スライド部２２全体を受け台２１と上型１との間から抜き出し、スプリング２０の附勢力でカムホルダ１１をそのスライド方向後方側に最大量スライドさせ、当該位置で固定する。そして、この状態から上型１を下型２に接近させることで、図３に示す場合と同様、上型１の下方に配設したスライドカム１３がカムドライバ１５の摺接面１４と当接し（図４中、１点鎖線で示す位置）、摺接面１４に沿ってワーク３に接近する向きにスライドカム１３を移動させる。しかし、型締め状態においても、スライドカム１３に設けたピアスポンチ１２の先端がワーク３の穴あけ加工部位までは到達せず、当該部位を貫通することはない（図４中、２点鎖線で示す位置）。このように、カムホルダ１１の上型１に対する固定位置を、最大限ワーク３から離れる位置に変更することで、ワーク３の型締め時にワーク３に対して穴あけ加工を行わずに済む。以上のようにして、ワーク３に対するピアス穴の打ち分けが行われる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る穴あけ加工装置は、本発明の範囲内において任意に変更が可能である。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、スライドカム１３に１本のピアスポンチ１２を設け、このピアスポンチ１２によるワーク３の貫通の可否を選択可能なように、カムホルダ１１の固定位置を変更できるようにした場合を説明したが、特にこれに限る必要はない。すなわち、長さの異なる複数本のピアスポンチ１２をスライドカム１３に設けると共に、受け台２１とスライド部２２との係合面を、複数段の段差を有する面とし、各段にて係合した状態でカムホルダ１１を固定することで、ワーク３に対する複数個のピアス穴の打ち分けが可能となる。もちろん、シリンダ２３等適宜の駆動手段でスライド部２２を所定位置に保持し、カムホルダ１１の固定状態を維持できるのであれば、係合面全体をテーパ状とすることで、カムホルダ１１の固定位置を所定範囲内において連続的に変更することも可能である。
【００２９】
もちろん、カムホルダ１１の固定位置を変更可能な限りにおいて、固定位置調整手段１６の具体的構成は特に問わず、上記例示の他、例えばカムホルダ１１を駆動手段に連結して直接スライドさせるように構成することもできる。あるいはクランク機構やカム機構等を利用してカムホルダ１１に往復運動を付与する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る穴あけ加工装置を取付けたプレス型の要部断面図である。
【図２】図１における穴あけ加工装置のＡ−Ａ部断面図である。
【図３】穴あけ加工装置の使用態様の一例を概念的に示す図である。
【図４】穴あけ加工装置の使用態様の他の例を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      上型
２      下型
３      ワーク
４      プレッシャパッド
５，６  上型側刃具
７      下型側刃具
８      ガイドレール
１０    穴あけ加工装置
１１    カムホルダ
１２    ピアスポンチ
１３    スライドカム
１５    カムドライバ
１６    固定位置調整手段
１７    ガイドレール
２１    受け台
２２    スライド部
２３    シリンダ
α，β，γ  スライド角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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