(57)【要約】【課題】プレス機械装置による成形において、ダイス芯出し調整を自動的にして従来の芯出し作業を不要ならしめる【解決手段】  互いに対合する、パンチホルダー３に嵌合された可動側雄ダイス１と、ダイブロック４に嵌合された固定側雌ダイス２の組み合わせからなり、パンチホルダー３後方から加圧することで、パンチホルダー３と共に雄ダイス１が雌ダイス２側へ移動し、両ダイス間に設置したワークを成形するプレス機械装置において、上記雄ダイス１と雌ダイス２の対合面に対となっているガイド１０，１０′を設けると共に、雄ダイス１とパンチホルダー３の嵌合部又は雌ダイス２とダイブロック４の嵌合部の少なくとも一方に隙間Ｓを持たせ、ワークを成形するときダイスを移動させ上記ガイド１０，１０′に沿って芯出しが行なわれるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対合する、パンチホルダーに嵌合された可動側雄ダイスと、ダイブロックに嵌合された固定側雌ダイスの組み合わせよりなり、パンチホルダー後方から加圧することで、パンチホルダーと共に雄ダイスが雌ダイス側へ移動し、両ダイス間に設置したワークを成形するプレス機械装置において、上記雄ダイスと雌ダイスの対合面に対となっているガイドを設けると共に、雄ダイスとパンチホルダーの嵌合部又は雌ダイスとダイブロックの嵌合部の少なくとも一方に隙間を持たせ、ワークを成形するときダイスを移動させ上記ガイドに沿って芯出しが行なわれることを特徴とするプレス機械装置。
【請求項２】
雄またはは雌ダイスに、ガイドとして先端がテーパ状の面取りが施された円柱状のピンを少なくとも２本以上圧入し、反対側のダイスに入り口がテーパ状の面取りが施された同数の穴を設けた請求項１記載のプレス機械装置。
【請求項３】
雄ダイス及び雌ダイスそれぞれにガイドとして少なくとも２個以上の穴を設け、利用時、それら各ダイスに設けた穴にガイド用ロッドを通す請求項１記載のプレス機械装置。
【請求項４】
雄または雌ダイスに、ガイドとしてダイス外周に沿ってテーパ状の面取りを設け、反対側のダイスに該面取りに嵌合する形状を持つ突起部を設けた請求項１記載のプレス機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機を用いた部品成形におけるダイスの構造に係り、特にダイスにワーク設置時のダイスの芯出し調整を簡易ならしめたプレス機械装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属球の成形を行う部品成形用プレス機械装置は従来より公知であり、実用に供されている。図９，図１０は上記従来用いられている公知のプレス機械装置の１例であり、可動側に雄ダイス１と、固定側に雌ダイス２の組み合わせからなっており、それぞれのダイスはパンチホルダー３，タイブロック４に固定されている。
【０００３】
パンチホルダー３は位置調整が可能なブロック５にスライド可能な状態で収まっており、図９に示す如くパンチホルダー３の後方からスライドハンマー６にて加圧することでパンチホルダー３と共に雄ダイス１が雌ダイス２側へ移動し、最終的にダイス間に設置したワーク７を成形する。なお、雄ダイス１，雌ダイス２は全体がダイス鋼であるが、成形部分に超硬を用いることもある。そして、可動前の準備段階において、雄ダイス１の位置を調整するため、図９，図１０に示すようにパンチホルダー３が収まっているブロック５を位置調整ボルト8ａ，８ｂ、及び８ｃにて上下左右に動かし、雌ダイス２に対する芯出し調整を行う構造となっていた。
【０００４】
即ち、上記プレス機を用いた部品成形においては、稼働前の準備段階において、図１１，図１２に示す如く対になっている雄ダイス１，雌ダイス２をそれぞれパンチホルダー３，ダイブロック４へ取り付け後、実際のワーク７を投入し試し打ちを行い、芯ズレを確認した上でパンチホルダー３を前記位置決め用のボルト（８ａ），（８ｂ），（８ｃ）等によって上下左右に移動させることにより調整を行っていた。芯ズレが所定の値以内に入るまでこの作業を繰り返す必要があるため、作業性が悪かった。特にセット替えを頻繁に行う場合は、プレス機稼働時間よりも芯出し作業時間の方が長いということもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように従来のプレス成形では、ダイスの芯出し調整によるプレス機の休止時間のために生産性が低下する問題が避けられなかった。さらに調整が不充分である場合には成形された部品の精度が悪化するという問題もあった。
【０００６】
本発明は上述の如き実状に鑑み、これに対処すべく、ダイスの嵌合に余裕を与えると共に、プレス成形時にダイスが嵌合するガイドを設けることによって、自動的に芯出し調整が行なわれ、芯出し作業を不要ならしめることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、上記目的を達成する本発明は、互いに対合する、パンチホルダーに嵌合された可動側雄ダイスと、ダイブロックに嵌合された固定側雌ダイスの組み合わせよりなり、パンチホルダー後方から加圧することで、パンチホルダーと共に雄ダイスが雌ダイス側へ移動し、両ダイス間に設置したワークを成形するプレス機械装置において、上記雄ダイスと雌ダイスの対合面に対となっているガイドを設けると共に、雄ダイスとパンチホルダーの嵌合部又は雌ダイスとダイブロックの嵌合部の少なくとも一方に隙間を持たせ、ワークを成形するとき上記ガイドに沿って芯出しが行なわれるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２〜４は上記ガイドの具体的な構造例に関し、請求項２はガイドとして先端がテーパ状の面取りが施された円柱状のピンを少なくとも２本以上圧入し、反対側のダイスに入り口がテーパ状の面取りが施された同数の穴を設けること、請求項３は雄ダイス及び雌ダイスの夫々に少なくとも２個以上の穴を設け、それら各ダイスに設けた穴にガイド用ロッドを通すこと、請求項４は雄又は雌ダイスのダイス外周に沿ってテーパ状の面取りを設けると共に、反対側のダイスに該面取りに嵌合する形状の突き出し部を設けることの各構造よりなる。勿論、これら各態様に限らず、同効のガイド効果をもつ他の態様も可能であり、本発明に包含されることは云うまでもない。
【０００９】
上記本発明により、対になったダイスに芯が出るようにガイドを設けることによってプレス成形時にそのガイドに沿ってダイスが移動することで、毎回所定の位置にて嵌合状態となり芯出し調整作業の必要がなく成形が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記の如く、対となったダイスの嵌合に隙間を持たせ、互いに対合するガイドを設置することで、ダイス自らが芯出しを行うことにより、作業者か芯出し調整を行う必要がなくなることで作業性の向上を図ることができる。その結果、プレス機の休止時間の短縮に繋がり、生産性が向上する。また、同時に芯出し調整作業における作業者間ま技術差による成形品の精度のバラツキをなくし、常に良好な精度の成形品を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、更に、添付図面に基づき本発明の具体的形態について金属球の成形を例として説明する。図１は本発明に係るプレス機械装置の１例を示し、図において１は雄ダイス、２は雌ダイスで、両ダイス１，２は夫々、パンチホルダー３，ダイブロック４に嵌合されており、このうち、雄ダイス１とパンチホルダー３の嵌合部には隙間Ｓが持たされている。この隙間Ｓは図示例では雄ダイス１とパンチホルダー３の間であるが、雌ダイス２とダイブロック４との嵌合部であってもよい。
【００１２】
そして、上記パンチホルダー３は位置調整が可能なブロック５にスライド可能な状態で収められており、後方からスライドハンマー６で加圧することによりパンチホルダー３と共に雄ダイス１が雌ダイス２側へ移動し、最終的に両ダイス間で設置されるワークを成形し得るようになっている。
【００１３】
しかして、上記構成において、本発明は更にその特徴として雄ダイス１と雌ダイス２には互いに対となるガイド１０，１０′が設けられている。即ち、図ではガイドとして対となったダイスの一方１に先端にテーパを有するガイドピン１０、もう一方に入口にテーパを有するガイド穴１０′といったガイドが設けられている。その際、ガイドピン１０は少なくとも２本、又はそれ以上設けることが好ましい。
【００１４】
図２は例として３本のガイドピン１０を設けたダイスを示す。この、ガイドピン１０及びガイド穴１０′は図示のように先端がテーパ状の面取り１０ａが施された円柱状のピン１０と入口がテーパ状の面取り１０′ａが施された穴１０′で構成され、ダイス間に搬送されるワークのトランスファーに干渉する位置（図２の場合は塗り潰し部９）を避けて設置されている。ここで、雄ダイス1のプレス機への固定は、ボルト等で固定せず、パンチホルダー３からの外れ止めのみとし、雄ダイス１の外径とパンチホルダー３の内径には前述の如く多少の隙間ｓを設けることで、雄ダイス１はパンチホルダー３内でガイドに沿って随時、動くことができるように形成している。そのため雄ダイス１が雌ダイス２に接近する際にピンと穴がガイドの役割を果たし、プレス機に装着するだけで準備作業は完了し、芯出しは成形を行う際に自動的に行なわれる。
【００１５】
図３は上記雄ダイス１が雌ダイス２に接近し芯出し成形が行なわれる状況を示し、（イ）は雄ダイス１のガイドピン１０が雌ダイス２のガイド穴１０′に接触している段階、（ロ）はガイドピン１０がガイド穴１０′に入ることで自動的に芯出しを開始した段階、（ハ）は嵌合することで芯出しが行なわれ同時に成形が完了した段階を示している。なお、この時、（イ）の段階では図４に示すようにずれがあり、雄ダイス１の外径とパンチホルダー３の内径との間の隙間Ｓが図の上方に存在するが、（ロ），（ハ）の芯出しが進行しガイドピン１０がガイド穴１０′に入ってゆく段階では上下に平均的に隙間が存在して上記ずれがなくなり、芯出しが良好に行なわれていることが理解される。その結果、準備段階におけるダイスの芯出し調整の必要が無くなり、作業者の技量を問わない為、準備作業に要する時間を表１のように大幅に短縮することができる。また、成形品の精度として図４に示すように、成形品の直径Ｄに対する芯のずれ量もδの割合をひずみと定義すること、従来のダイスでは作業者によってバラツキが生じるが、本発明を用いた場合、常に一定の精度で成形を行うことが可能である。
【００１６】
【表１】
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上記説明は雄ダイス１をパンチホルダー３に完全に固定せず、両者の間に隙間（クリアランス）Ｓを設け、雌ダイス２はダイブロック４に固定していたが、逆に雄ダイス１を完全にパンチホルダー３へ固定し、雌ダイス２をダイブロック４に完全に固定しない構造でも差し支えない。さらに、どちらも完全に固定しない状態でも可能である。
【００１７】
なお、雄ダイス１にガイドピン１０、雌ダイス２にガイド穴１０′の組み合わせだけでなく、逆に雄ダイスにガイド穴、雌ダイスにガイドピンとすることも可能である。また、ガイド１０，１０′はガイドピン、及びガイド穴の組み合わせの外に図５に示すように両ダイスともガイド用の穴１１′を設け、ガイド用のロッド１１で連結することでも可能である。つまり対となったダイス１，２共にガイド穴１１′があり、両方の穴をロッド１１で結ぶことでも実現することができる。
【００１８】
更に他の手段として、ダイスそのものを嵌合形状とすることも可能である。即ち、図６に示すように、雄ダイス１に先端にテーパを有する突き出し部分１２を設け、雌ダイスは先端をテーパ状に面取りを行い、雄ダイス突き出し部１２内側と一致する嵌合形状部１２′を設ける。この場合、突き出し部１２はトランスファーに干渉する部分（塗り潰し部１３）を避けて設ける必要がある。その他は前記のガイドピン方式と同様である。上記構造により、図７（イ）〜（ニ）のように、成形が行なわれる際にダイス同士が嵌合し、自動的に芯が出ることになる。この方式においてもガイドピン方式と同様に、突き出し部を持たせるのは雄ダイス１，雌ダイス２の何れの側でも良い。
【００１９】
なお、以上において本発明は金属球の成形を例として説明したが、金属球だけでなく図８に示す如く円錐コロ１４，円筒コロ１５，球面コロ１６，その他ボルト１７等のプレス成形においても同様であり、利用可能である。又、セラミックス粉体を球又は円錐コロ，円筒コロ，球面コロにプレス成形する場合も利用可能である。
【００２０】
かくして本発明によれば、対となったダイスにガイドを設置することで、ダイス自らが芯出しを行うことにより、作業者が芯出し調整を行う必要がなくなることで作業性の向上を図ることができることから、プレス機の休止時間の短縮に繋がり、生産性が向上し、また同時に、芯出し調整作業における作業者間の技術差による成形品の精度のばらつきを無くし、常に良好な精度の成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るプレス機械装置の１例を示す要部側面図である。
【図２】（イ），（ロ）はガイドピンを用いたダイス例を示す分割側面図及び対合面図で、（イ）は雄ダイス例、（ロ）は雌ダイス例である。
【図３】（イ），（ロ），（ハ）はガイドピンを用いたプレス成形過程を示し、（イ）はガイドピン接触時、（ロ）は芯出し開始時、（ハ）は芯出し完了時である。
【図４】成形品における芯のずれ状況を示す説明図である。
【図５】（イ），（ロ）はガイドロッドを用いたダイスの例で、（イ）はロッド挿入開始時、（ロ）は芯出し完了時を示す斜視図である。
【図６】（イ），（ロ）は嵌合形状ダイスの例の分割側面図及び対合面図で、（イ）は雄ダイス側、（ロ）は雌ダイス側である。
【図７】（イ）〜（ニ）は嵌合形状ダイスを用いた成形過程で、（イ）は雄ダイス稼働開始時、（ロ）は雄ダイスの突き出し部が雌ダイスの面取り部に接触した状態、（ハ）は芯出し開始時、（ニ）は芯出しが行なわれ、成形が完了した状態を示す説明図である。
【図８】（イ）〜（ニ）は金属球以外の成形用ダイスの各例を示し、（イ）は円錐コロ成形用、（ロ）は円筒コロ成形用、（ハ）は球面コロ成形用、（ニ）はボルト成形用である。
【図９】プレス機の一般的な構造を示す側面図である。
【図１０】図９におけるＺ−Ｚ断面の正面図である。
【図１１】（イ），（ロ）はプレス機による成形過程を示し、（イ）は成形時、（ロ）は成形品取り出し時の状態図である。
【図１２】従来のプレス機における芯出し調整を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：雄ダイス
２：雌ダイス
３：パンチホルダー
４：ダイブロック
５：ブロック
６：スライドハンマー
７：ワーク
８ａ：上下方向位置調整ボルト
８ｂ：左右方向位置調整ボルト
８ｃ：上下方向位置調整ボルト
９：トランスファー干渉部
１０：ガイド（ガイドピン）
１０′：ガイド（ガイド用穴）
１１：ガイドロッド
１１′：ガイド用穴
１２：嵌合用突き出し部
１２′：突き出し部に対応した嵌合形状部
１３：トランスファー干渉部
１４：円錐コロ成形部
１５：円筒コロ成形部
１６：球面コロ成形部
１７：ボルト成形部
【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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【図１１】
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【図１２】
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