(57)【要約】【課題】プレス加工時にワークを押圧する力が強くても、ロータリーカムが回動することのないプレス加工方法、及びプレス機を提供すること。  【解決手段】ロータリーカム１１が所定の回動位置に達したときに、ロータリーカム１１の回動軸２０の外周形状に対応した内周面に、切欠部２１ａ、スリット２１ｂが形成された回動軸挟み込み部である軸孔２１ｅを備える締め付け部材２１を有し、軸孔２１ｅに回動軸２０を通した状態で、切欠部２１ａの間隔を縮める方向に押圧することにより、回動軸２０を締め付ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーカムを備えるプレス機を用いるプレス加工方法において、
前記ロータリーカムが所定の回動位置に達したときに、前記ロータリーカムの回動軸の外周を締め付けて、前記ロータリーカムの回動を抑制することを特徴とするプレス加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載するプレス加工方法において、
前記ロータリーカムの前記回動軸の外周形状に対応した内周面に、切り欠きが形成された回動軸挟み込み部を備える締め付け部材を有し、前記内周面に前記回動軸を通した状態で、前記切り欠きの間隔を縮める方向に押圧することにより、前記回動軸を締め付けることを特徴とするプレス加工方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記回動軸の外周表面のうちの締め付けられる部分に、摩擦係数を高める表面処理が施されていることを特徴とするプレス加工方法。
【請求項４】
ロータリーカムを有するプレス機において、
前記ロータリーカムが所定の回動位置に達したときに、前記ロータリーカムの回動軸の外周を締め付ける締め付け部材を有することを特徴とするプレス機。
【請求項５】
請求項４に記載するプレス機において、
前記締め付け部材が、前記ロータリーカムの前記回動軸の外周形状に対応した内周面に、切り欠きが形成された回動軸挟み込み部を備え、
前記内周面に前記回動軸を通した状態で、前記切り欠きの間隔を縮める方向に押圧することにより、前記回動軸を締め付けることを特徴とするプレス機。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
前記回動軸の外周表面のうちの締め付けられる部分に、摩擦係数を高める表面処理が施されていることを特徴とするプレス機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータリーカムを備えるプレス機、及びそれを用いるプレス加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄い鋼板を材料として、自動車ボディ等、パネル状のワークの端縁を大きな角度で折り曲げ成形するプレス加工方法がある。その場合成形後に、固定型からワークを取り出しやすくするために、ロータリーカムが用いられる。すなわち、成形時には、ロータリーカムを成形位置に回動させ、成形後には、ワークを取り出しやすい位置にロータリーカムを回動させている。
特許文献１のプレス機の構造を図１０に示す。固定型である下型１０６には、加工カム１０７が左右方向に摺動可能に保持されている。また、下型１０６には、案内カム１０９、半円状のロータリーカム１０３が、各々回動可能に保持されている。案内カム１０９の右側には、ストッパ１０８が下型１０６に固設されている。ロータリーカム１０３の直線部には、バックアップ１０４の傾斜面が当接している。バックアップ１０４は、シリンダ１０５により上下方向に摺動される。
【０００３】
図１０に示す状態は、プレス加工を行っているタイミングである。すなわち、上型１０１の一部であるパッド１０１ａが、窒素ガスシリンダ１０２の力によりワークＷを押さえている。この状態で、ワークＷの端縁を、案内カム１０９と加工カム１０７により挟み込んで、折り曲げプレス成形している。案内カム１０９は、ストッパ１０８と当接して位置決めされる。
ここで、プレス加工中にワークＷが動くと、プレス成形加工による折り曲げ線がきれいにできず、見た目が悪くなり品質が低下する。それを回避するため、窒素ガスシリンダ１０２の力を強くして、パッド１０１ａがしっかりとワークＷを押えるようにしている。
成形後では、加工カム１０７は、左方向に退避する。また、シリンダ１０５がバックアップ１０４を下方向に摺動させ、ロータリーカム１０３、案内カム１０９が回動して、ワークＷが上方向に搬出できる状態とする。
【０００４】
【特許文献１】実開平06-054420号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、次のような問題があった。
すなわち、パッド１０１ａがワークＷを押圧したときに、窒素ガスシリンダ１０２の力がシリンダ１０５、及びバックアップ１０４のくさびの力より強いので、ロータリーカム１０３が案内カム１０９を支えきれないため、案内カム１０９が反時計回りに、わずかに回動する問題があった。
案内カム１０９がわずかに回動すると、プレス成形加工による折り曲げ線が二重になり、自動車ボディにおいては、見た目が悪くなり品質が低下する問題があった。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためのものであって、プレス加工時にワークを押圧する力が強くても、ロータリーカムが回動することのないプレス加工方法、及びプレス機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のプレス加工方法は、次の構成を有している。
（１）ロータリーカムを備えるプレス機を用いるプレス加工方法であって、ロータリーカムが所定の回動位置に達したときに、ロータリーカムの回動軸の外周を締め付けて、ロータリーカムの回動を抑制する。
（２）（１）に記載するプレス加工方法において、前記ロータリーカムの前記回動軸の外周形状に対応した内周面に、切り欠きが形成された回動軸挟み込み部を備える締め付け部材を有し、前記内周面に前記回動軸を通した状態で、前記切り欠きの間隔を縮める方向に押圧することにより、前記回動軸を締め付けることを特徴とする。
（３）（１）または（２）において、前記回動軸の外周表面のうちの締め付けられる部分に、摩擦係数を高める表面処理が施されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプレス機は、次の構成を有している。
（４）ロータリーカムを有するプレス機であって、ロータリーカムが所定の回動位置に達したときに、ロータリーカムの回動軸の外周を締め付ける締め付け部材を有する。
（５）（４）に記載するプレス機において、前記締め付け部材が、前記ロータリーカムの前記回動軸の外周形状に対応した内周面に、切り欠きが形成された回動軸挟み込み部を備え、
前記内周面に前記回動軸を通した状態で、前記切り欠きの間隔を縮める方向に押圧することにより、前記回動軸を締め付けることを特徴とする。
（６）（４）または（５）において、前記回動軸の外周表面のうちの締め付けられる部分に、摩擦係数を高める表面処理が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
次に、上記構成を有する本発明のプレス加工方法、及びプレス機の作用・効果について説明する。
本発明のプレス加工方法、及びプレス機は、ロータリーカムが所定の回動位置に達したときに、ロータリーカムの回動軸の外周を締め付けて、ロータリーカムの回動を抑制するので、ワーク押えのためのパッドがワークを強く押圧しても、ロータリーカムが回動しないため、ワークが動くことがなく、プレス加工による折り曲げ線が二重になることがなく、見栄えの良い折り曲げ線を形成することができる。
【００１０】
具体的には、ロータリーカムの回動軸の外周形状に対応した内周面に、切り欠きが形成された回動軸挟み込み部を備える締め付け部材を有し、内周面に回動軸を通した状態で、切り欠きの間隔を縮める方向に押圧することにより、回動軸を締め付けるので、ロータリーカムの回動軸を全周で摩擦力により保持するため、プレス加工時に、ロータリーカムを安定して確実に保持することができる。
さらに、回動軸の外周表面を例えば、サンドブラスト処理、溶射処理することにより、摩擦係数を大きくすることができるため、プレス加工時にロータリーカムの回動軸を保持する、摩擦力をより大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明におけるプレス加工方法、及びプレス機を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明のプレス機の主要部の構成を図３に示す。また、ロータリーカム１１の斜視図を図１に示す。固定型である下型１２のロータリーカム保持面１２ａには、ロータリーカム１１が図中矢印Ａの方向に回動可能に、外周面で保持されている。ロータリーカム１１の外周には、リンク１９を介して、エアシリンダ１８のロッド１８ａが接続されている。
ロータリーカム１１には、図１に示すように、４箇所の凹部１１ｄに、加工カム１５をスライドさせるための４個のスライド板１６が付設されている。スライド板１６の上面は、ロータリーカムの面と同じ高さの面を形成している。ロータリーカム１１は、外周面が回動ガイド面である半円部１１ｃにワークＷを保持するためのワーク保持部１１ｂが突出して構成されている。ワーク保持部１１ｂの外周面は、ワークＷの形状に合わせて階段状になっている。ワーク保持部１１ｂの内周面は、プレス加工面１１ａを形成している。
【００１２】
図３において、可動型である上型１３には、加工カム１５が図中Ｂの矢印方向に摺動可能に保持されている。上型１３には、加工カム１５を原点に戻すための窒素ガスシリンダ１４が付設されている。加工カム１５の下面には、スライド面１５ｂが形成されている。また、図４に示すように、加工カム１５の上面には、上型１３の力を受けて摺動する受圧面１５ｃが形成されている。また、加工カム１５の右下端には、プレス加工部１５ａが形成されている。
上型１３には、プレス加工時にワークＷを動かないように固定するためのパッド１７が付設されている。パッド１７は、図示しない窒素ガスシリンダにより、所定の力でワークＷを押圧できるように付設されている。本実施例では、パッド１７がワークＷを押圧するのに、５ｔｏｎタイプの窒素ガスシリンダを３個使用している。
パッド１７の下面には、ワークＷ、及びワーク保持部１１ｂの外周面に対応して階段状に形成されたワーク押え面１７ａが形成されている。
【００１３】
図１において、ロータリーカム１１の片面から回動軸２０が突出している。本実施例のプレス機では、回動軸の直径は、８０ｍｍである。ロータリーカム１１と回動軸２０とは一体である。図２に、ロータリーカム１１の回動を抑制する機構を示す。
回動軸２０は、図２に示すように、締め付け部材２１に形成された軸孔２１ｅに回動可能に嵌合されている。
締め付け部材２１の軸孔２１ｅには、２箇所にスリット２１ｂが形成されている。本実施例では、スリット２１ｂは、幅２ｍｍ、深さ１５ｍｍである。軸孔２１ｅには、外部まで連通する切欠部２１ａが形成されている。切欠部２１ａの幅は、本実施例では２ｍｍである。締め付け部材２１の上面には、上型１３に付設された窒素ガスシリンダ２２のロッド２２ａが、上型１３が下降したときに当接する受圧面２１ｆが形成されている。また、締め付け部材２１には、ネジ用の孔２１ｃ、内面に雌ネジが形成された雌ネジ孔２１ｄが形成されている。窒素ガスシリンダ２２が締め付け部材２１の受圧面２１ｆに当接しない状態では、回動軸２０は、軸孔２１ｅ内で自由に回動可能である。
【００１４】
次に、プレス加工方法について説明する。
図４は、上型１３が上死点近傍にあり、ロータリーカム１１のワーク保持部１１ｂに、図示しないロボットによりワークＷを供給した状態を示す。ロータリーカム１１は、プレス加工の定位置にあり、加工カム１５、パッド１７は、上型１３と共にあり、下型１２から離れて位置している。スライド板１６の上面は、下型１２の上面に形成されたガイド面１２ｂと同じ高さに位置している。
次に、図５に示すように、上型１３が下死点から８０ｍｍの位置まで下降して、パッド１７がワークＷの上面と当接する。このときに上型１３に付設された窒素ガスシリンダ（図示せず。）がパッド１７をワークＷに対して押圧する。また、加工カム１５のスライド面１５ｂが、下型１２のガイド面１２ｂと当接する。
【００１５】
図５に示すタイミングよりも少し早いタイミング、すなわち下死点から８５ｍｍの位置で、図１及び図２に示す窒素ガスシリンダ２２のロッド２２ａが、締め付け部材２１の受圧面２１ｆに当接する。窒素ガスシリンダ２２は、ストローク８５ｍｍ、２．２ｔｏｎの機能を備えており、下死点から８５ｍｍの位置で、ロッド２２ａが締め付け部材２１の受圧面２１ｆに当接して、締め付け部材２１に２．２ｔｏｎの荷重を与える。これにより、切欠部２１ａの幅は小さくなるが、この程度の力では接触することはないように設計されている。
切欠部２１ａの幅が小さくなると共に、２箇所のスリット２１ｂの幅も変化して、軸孔２１ｅの直径がわずかに小さくなり、軸孔２１ｅの内周面が全周に渡って、回動軸２０の外周面と当接する。
回動軸２０の外周面と軸孔２１ｅの内周面との面圧は、６００Ｋｇ／ｃｍ２であり、受圧面積、すなわち回動軸２０の外周面軸孔２１ｅとの接触面積は、全体の６０％程度であり、回動軸の外周面の摩擦係数は、なにも処理していない状態で、０．２５であるから、直径８０ｍｍの回動軸２０に対して、所定の摩擦力から生じるトルクを与えることができる。
【００１６】
このトルクをパッド１７がワークＷを押圧することによりロータリーカム１１を回動させようとするトルクより、十分大きく採ることにより、パッド１７がワークＷを介してロータリーカム１１を押圧したときに、回動軸２０及びロータリーカム１１が回動することはない。
本実施例では、パッド１７がワークＷを押圧するのに、５ｔｏｎタイプの窒素ガスシリンダを３個使用している。これがロータリーカム１１を時計回りに回転させるトルクとして働く。一方、図３に示す窒素ガスシリンダ１４は、加工カム１５を介して、ロータリーカム１１を反時計回りに回動させるトルクを発生させる。
これらの回転トルクを加減算して、締め付け部材２１により発生させる摩擦トルクを決定している。
【００１７】
摩擦力は、締め付け部材２１の軸孔２１ｅの幅を増やせば増加するが、金型内のスペースが限られていて、幅をふやすことができない場合には、回動軸２０の外周面をサンドブラスト処理することにより、摩擦係数を０．２６〜０．３４に上げれば、締め付け部材２１の大きさを変えずに摩擦力を大きくしてロータリーカム１１の保持力を大きくすることができる。
さらに、回動軸２０の外周面にタングステンカーバイト系の粒子を溶射処理すれば、摩擦係数を０．３８〜０．３９に上げることができ、締め付け部材２１の大きさを変えずに、摩擦力を大きくしてロータリーカム１１の保持力を大きくすることができる。
【００１８】
次に、図６に示すように、下死点から７５ｍｍの位置で、加工カム１５の受圧面１５ｃが上型１３に押圧されて、加工カム１５は、スライド面１５ｂがスライド板１６の上面をスライドして、プレス加工部１５ａがワークＷに当接してプレス加工を開始する。
そして、図７に示す下死点の位置で、加工カム１５のプレス加工部１５ａと、ロータリーカム１１のプレス加工面１１ａとが、ワークＷを挟み込んでプレス加工を行う。このとき、パッド１７が強い力でワークＷを押圧しているので、ワークＷが移動することがなく、プレス成形加工された折り曲げ部を見栄え良く形成することができる。
このとき、ワークＷが強く押されると、ロータリーカム１１も、時計回りに大きなトルクを受けるが、締め付け部材２１が回動軸２０をしっかり固定しているので、ロータリーカム１１が回動することもなく、プレス加工された折り曲げ部を見栄え良く形成することができる。
【００１９】
次に、下死点を通過した後は、上型１３が上昇して、加工カム１５が図５に示す位置に戻り、その後、上型１３がさらに上昇すると、加工カム１５とパッド１７とは、図５の２点鎖線の位置まで上昇する。
次に、エアシリンダ１８が駆動されて、ロータリーカム１１はリンク１９を介して、図８に示す位置まで回動される。これにより、ワークＷをロータリーカム１１のワーク保持部１１ｂに対して、図示しないロボットハンドにより真上方向に移動させ、金型の外に取り出すことができる。
【００２０】
図９に、ロータリーカム１１の加工途中の形状を示す。図１に示すように、ロータリーカム１１は、複雑な形状をしており、ロータリーカム１１の右端には、左端にある回動軸２０と同じ形状の軸２４が突出している。そして、回動軸２０と軸２４の外側に、ロータリーカム１１を加工するときに、位置決め固定するための位置決め駒２３が形成されている。
ロータリーカム１１は、両端にある一対の位置決め駒２３により位置決め保持された状態で、加工される。
ロータリーカム１１を図１に示す形状に加工した後、従来は、回動軸２０と軸２４とを切断して、ロータリーカム１１を完成させていたのであるが、本実施例では、軸２４を切断し、回動軸２０に接続した位置決め駒２３を切断することにより、回動軸２０をそのまま残している。すなわち、回動軸２０は、特別に製造しなくても、従来の製造方法をすこし変更するだけで、図１に示すロータリーカム１１が形成できるため、余分なコストをかけることなく、本実施例を実施することができる。
【００２１】
本実施例の締め付け部材２１の上部材には、ネジ用孔２１ｃが形成され、下部材には雌ネジ孔２１ｄが形成されている。これは、上型１３が上にある型が開いた状態で、ネジ用孔２１ｃにネジを通して雌ネジ孔２１ｄにネジ締めすることにより、切欠部２１ａを小さくして、上型１３が下降して状態を再現して、確認することができる。これにより、いつでも容易に回動軸２０に負荷されている摩擦力を計測して確認することができる。
【００２２】
以上詳細に説明したように、本実施例のプレス加工方法、及びプレス機によれば、ロータリーカム１１が所定の回動位置に達したときに、ロータリーカム１１の回動軸２０の外周を締め付けて、ロータリーカム１１の回動を抑制するので、ワーク押えのためのパッド１７がワークＷを強く押圧しても、ロータリーカム１１が回動しないため、ワークＷが動くことがなく、折り曲げ線が二重になることがなく、見栄えの良い折り曲げ線を形成することができる。
【００２３】
具体的には、ロータリーカム１１の回動軸２０の外周形状に対応した内周面に、切欠部２１ａ、スリット２１ｂが形成された回動軸挟み込み部である軸孔２１ｅを備える締め付け部材２１を有し、軸孔２１ｅに回動軸２０を通した状態で、切欠部２１ａの間隔を縮める方向に押圧することにより、回動軸２０を締め付けるので、ロータリーカム１１の回動軸２０を全周で摩擦力により保持するため、ロータリーカム１１を安定して確実に保持することができる。
さらに、回動軸２０の外周表面のうちの締め付けられる部分に、摩擦係数を高める表面処理（例えば、サンドブラスト処理、または溶射処理）が施すことにより、摩擦係数を大きくすることができるため、ロータリーカム１１の回動軸を保持する摩擦力をより大きくすることができる。
【００２４】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
例えば、本実施例では、ロータリーカム１１の一端部に形成された回動軸２０に対して、摩擦力を作用させたが、より大きな摩擦力を必要とするときは、両端に回動軸２０と締め付け部材２１を設けると良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ロータリーカム１１、回動軸２０、及び締め付け部材２１の構成を示す斜視図である。
【図２】締め付け部材２１の構成を示す断面図である。
【図３】プレス装置の構成を示す図である。
【図４】プレス加工方法の第１工程図である。
【図５】プレス加工方法の第２工程図である。
【図６】プレス加工方法の第３工程図である。
【図７】プレス加工方法の第４工程図である。
【図８】プレス加工方法の第５工程図である。
【図９】ロータリーカム１１を加工するときの状態を示す図である。
【図１０】従来のプレス機の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  ロータリーカム
１２  下型
１３  上型
１５  加工カム
１７  パッド
１８  エアシリンダ
２０  回動軸
２１  締め付け部材
２２  窒素ガスシリンダ
Ｗ    ワーク
【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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【図９】
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【図１０】
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