JP6000628B2 - 金型ツール・ホルダー及びその一対の調整ブロックの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工用の冶具を金型に対して位置決め保持する金型ツール・ホルダー及びその一対の調整ブロックの製造方法に関する。

板材の曲げや切断等のプレス加工を担う治具は、従来より金型ツール・ホルダーによって上型等の金型に位置決め保持されている。

一般的な金型ツール・ホルダーは、コ字形状の保持部を有し、その保持部が相互に対向する位置決め面を備えている（例えば特許文献１参照）。この金型ツール・ホルダーでは、保持部の位置決め面間に治具を嵌合させて位置決め、更にねじ等の締結具で治具を保持部側に締結固定する。

これにより、治具を正確に位置決めてプレス加工を行わせることができる。

しかし、例えば磁気ディスク装置のヘッド・サスペンションの材料のように、薄く固い微小な板材を高精度にプレス加工するには、極めて高精度で治具の位置決めを行う必要がある。

この場合、従来の構造では、位置決め面と治具との間の寸法管理が高精度で要求され、その調整作業に手間がかかるという問題があった。

また、調整作業は、治具のメンテナンスの際に毎回必要になることから、ヘッド・サスペンション等の製造ラインにおいてダウン・タイムを増大させ、製造効率を低下させる問題もあった。

特開２００２-１５３９２０号公報

解決しようとする問題点は、治具の高精度の位置決めに手間がかかる点である。

本発明は、冶具の高精度の位置決めを容易に行わせるために、プレス加工用の治具を挟んで相互に対向する一対の位置決め面を備え金型に対して位置決め保持する保持部と、少なくとも前記位置決め面の一方及び前記治具間に介設され、前記位置決め面に対して傾斜した傾斜面をスライド自在に合わせて保持された一対の調整ブロックと、前記一対の調整ブロックの一方を前記保持部側に締結して前記保持部に対する出没方向に移動させる締結部材とを備え、前記一対の調整ブロックの一方が前記締結部材の締結調整によって前記一対の調整ブロックの他方に対し相対的に前記出没方向に移動すると前記傾斜面のスライドによって前記一対の調整ブロックの他方が幅方向移動して前記一対の調整ブロックは前記位置決め面及び前記治具間で伸縮し前記保持部及び前記治具間のクリアランスを埋める金型ツール・ホルダーであって、前記伸縮の方向に沿ったキー溝と前記キー溝にスライド自在に係合するキーとを前記一対の調整ブロック間に備え、前記キー溝及びキーは前記伸縮による前記一対の調整ブロックの他方の前記幅方向移動を案内し、前記キーと前記キー溝との間に前記出没方向の隙間を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、調整ブロックを伸縮させるだけで、保持部及び治具間のクリアランスを埋めて治具の高精度の位置決めを容易に行わせることができる。

金型ツール・ホルダーを示す平面図である（実施例１）。 図１の金型ツール・ホルダーを示す正面図である（実施例１）。 図１の金型ツール・ホルダーに用いられる調整ブロックを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である（実施例１）。 図１の金型ツール・ホルダーに用いられる調整ブロックを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である（実施例１）。 パンチの位置決め保持手順を示すフローチャートである（実施例１）。 位置決め保持手順を示す説明図である（実施例１）。 位置決め保持手順を示す説明図である（実施例１）。 金型ツール・ホルダーを示す平面図である（実施例２）。

治具の高精度の位置決めを容易に行わせるという目的を、傾斜面をスライド自在に合わせた一対の調整ブロックにより実現した。

具体的には、治具を挟んで相互に対向する一対の位置決め面を備えた保持部を有し、少なくとも位置決め面の一方及び治具間に一対の調整ブロックを介設する。一対の調整ブロックは、傾斜面のスライドによって位置決め面及び治具間で伸縮し、保持部及び治具間のクリアランスを埋める。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

［金型ツール・ホルダーの構成］
図１は、本発明の実施例１に係る金型ツール・ホルダーを示す平面図、図２は、同正面図である。

図１及び図２のように、金型ツール・ホルダー１は、例えばプレス加工機の上型（金型）３に取り付けられて、プレス加工用の治具であるパンチ５を位置決め保持するようになっている。

パンチ５は、板材の曲げや切断等のプレス加工を担うものであり、例えば磁気ディスク装置のヘッド・サスペンションの材料である薄く固い微小な金属箔（薄板）の曲げ加工等を行う。

このパンチ５は、矩形角柱状に形成され、先端に加工用の凸部１１が設けられている。凸部１１の幅方向の寸法は、最大でも例えば５ｍｍ程度に設定されている。

このパンチ５は、プレス方向となる上下方向に沿った状態で、基端側が金型ツール・ホルダー１に対して位置決められると共に締結ボルト１３，１５による締結固定で保持される。なお、締結ボルト１３，１５を挿通させるパンチ５側の挿通孔１７，１９は、上下方向の長孔となっている。また、パンチ５の表面２１と締結ボルト１３，１５との間にはワッシャー２３，２５が介在している。

金型ツール・ホルダー１は、ホルダー本体２７と、保持部２９と、一対の調整ブロック３１，３３とを備えている。

ホルダー本体２７は、全体としてプレート状に形成され、上型３に対して固定される。このホルダー本体２７の縁部３５には、保持部２９が設けられている。

保持部２９は、ホルダー本体２７の縁部３５に対して凹状に形成されている。この保持部２９は、平面矩形状になっており、凹状の底部側となる底壁面３７及び幅方向で相互に対向する位置決め面３９，４１によって区画されている。位置決め面３９，４１と底壁面３７との各間には、後述する調整ブロック３１及びパンチ５に対する逃げ部３６，３８が設けられている。

保持部２９内には、パンチ５の基端側が収容されている。パンチ５の背面４９及び側面４５は、保持部２９の底壁面３７及び一方の位置決め面３９に突き当てられている。なお、パンチ５の基端面４３は、保持部２９の上側の開口上で上型３に突き当てられている。

なお、位置決め面３９，４１は、パンチ５の側面４５，４７と略平行になっており、上下方向の中間部に凹面部４０，４２が形成されている。また、底壁面３７は、パンチ５の背面４９と略並行になっている。この底壁面３７には、パンチ５の締結ボルト１３，１５に対応して締結用のねじ穴５１，５３が設けられ、パンチ５を貫通した締結ボルト１３，１５がねじ穴５１，５３に螺合している。

保持部２９の凹状の奥行は、パンチ５よりも小さく設定されており、パンチ５は、ホルダー本体２７の縁部３５に対して若干突出するようになっている。保持部２９の幅は、パンチ５よりも大きく設定され、他方の位置決め面４１とパンチ５の側面４７との間が離間している。この他方の位置決め面４１とパンチ５の側面４７との間に、一対の調整ブロック３１，３３が介設されている。

図３及び図４は、調整ブロックを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

一対の調整ブロック３１，３３は、図１〜図４のように、例えば合金工具鋼鋼材の台形くさび状ブロックからなっている。本実施例の調整ブロック３１，３３には、ＳＫＳ３のようなＨＲＣ５８〜６０程度の硬度を有する合金工具鋼鋼材が用いられている。

調整ブロック３１，３３は、相互に逆向きに配置された状態で幅方向に隣接配置されている。これらの調整ブロック３１，３３は、位置決め面３９，４１に対して傾斜した傾斜面５５，５７をスライド自在に合わせて保持されている。

従って、調整ブロック３１，３３は、傾斜面５５，５７のスライドによって他方の位置決め面４１とパンチ５と間の幅方向で伸縮するようになっている。具体的には、一方の調整ブロック３１が保持部２９に対して出没方向に移動すると、傾斜面５５，５７の傾斜に応じて他方の調整ブロック３３を幅方向に移動させる。この幅方向移動は、他方の調整ブロック３３が保持部２９の底壁面３７に当接した状態で行われる。

なお、本実施例では、一方の調整ブロック３１の出没移動量が６μｍ程度に設定され、これによる他方の調整ブロック３３の幅方向移動量が１μｍ程度となっている。幅方向移動量は、傾斜面５５，５７の傾斜角設定に応じたものとなり、本実施例の傾斜面５５，５７の傾斜角は、位置決め面３９，４１に対して１０度程度となっている。

調整ブロック３１，３３の幅方向両側には、位置決め面３９，４１に略平行な当接面５９，６１が形成されている。当接面５９，６１は、それぞれ調整ブロック３１，３３の伸縮に応じて他方の位置決め面４１とパンチ５の側面４７とに当接する。

これにより、調整ブロック３１，３３は、保持部２９及びパンチ５間のクリアランスを埋めてパンチ５の位置決めを行うようになっている。なお、当接面５９，６１の表面粗度は、最大で０．３Ｓ（Ｒｚ０．３）程度に設定される。

これらの調整ブロック３１，３３は、斜面状の加工面を有する単一の台形ブロック体を分割して形成され（図１の二点差線参照）、傾斜面５５，５７は、分割された加工面からなっている。従って、調整ブロック３１，３３は、傾斜面５５，５７を合わせることで、当接面５９，６１の誤差を吸収して平行度が向上している。

調整ブロック３１，３３の伸縮駆動、つまり一方の調整ブロック３１の出没駆動は、締結部材としての調整ボルト６３によって行われる。

調整ボルト６３は、一方の調整ブロック３１を保持部２９側に締結しており、その調整ブロック３１を挿通して保持部２９の底壁面３７のねじ穴６５に螺合している。一方の調整ブロック３１は、保持部２９の底壁面３７との間に隙間を有して配置されているので、調整ボルト６３の締結調整によって出没移動する。

調整ブロック３１，３３間は、キー６９及びキー溝７１によって上下方向に位置決められており、幅方向の伸縮が案内される。

具体的には、調整ブロック３１，３３は、ホルダー本体２７の縁部３５に対して略面一の端面７３，７５を備えている。一方の調整ブロック３１の端面７３には、幅方向に沿って溝部７７が設けられ、矩形板状のキー６９が溝部７７に係合している。このキー６９は、調整ボルト６３を利用して、一方の調整ブロック３１に締結固定されている。

キー６９は、他方の調整ブロック３３側に突出している。このキー６９の突出部分が、キー溝７１に係合している。キー溝７１は、他方の調整ブロック３３の端面７５に幅方向に沿って設けられている。
［金型ツール・ホルダーによる位置決め保持］
図５は、パンチの位置決め保持手順を示すフローチャートである。図６及び図７は、位置決め保持手順を示す説明図である。

本実施例の金型ツール・ホルダー１では、まず図５のステップＳ１のように、パンチ５の取り付け前の状態で、パンチ５の取付空間Ｓの幅Ａを拡げておく（図６（ａ）参照）。

具体的には、調整ボルト６３を緩めて一方の調整ブロック３１を保持部２９から突出移動させる。これに応じて、他方の調整ブロック３３を幅方向移動させて、調整ブロック３１，３３を収縮させる。

次いで、ステップＳ２のように、パンチ５の基端側を保持部２９の取付空間Ｓ内に収容させてセットする（図６（ｂ）参照）。セットの際には、パンチ５の基端側の背面４９及び側面４５を、保持部２９の底壁面３７及び一方の位置決め面３９に突き当てておく。

次いで、ステップＳ３のようにパンチ５の位置決めを行う（図６（ｂ）参照）。具体的には、調整ボルト６３を締め付けて一方の調整ブロック３１を保持部２９に没入移動させる。これにより、他方の調整ブロック３３を幅方向移動させて調整ブロック３１，３３を伸張させる。

この結果、調整ブロック３１，３３の当接面５９，６１が他方の位置決め面４１及びパンチ５の側面４７に当接して、保持部２９及びパンチ５間のクリアランスが埋められる。

こうして、金型ツール・ホルダー１では、調整ブロック３１，３３により、保持部２９及びパンチ５間をゼロ・クリアランスとしてパンチ５を位置決めることができる。

ゼロ・クリアランスの状態では、パンチ５が金型ツール・ホルダー１に対して摩擦力で保持され、パンチ５の脱落が防止されている。本実施例では、パンチ５の自重が摩擦力と釣り合って、パンチ５を変形させる応力が生じないようになっている。

このゼロ・クリアランスは、調整ブロック３１，３３の傾斜面５５，５７の傾斜角が１０度に設定されていることで容易に実現できる。

すなわち、一般的な固定用の台形くさび等においては、それ自体で締結力を出すために傾斜角が５度程度に浅く設定されており、出没移動量が大きいため調整ブロックの微調整が可能なように思われる。

しかし、実際は、手作業で絞め込む場合に、調整ブロックがパンチに当接したときの節度感（当接したという手ごたえ、手感、或いは感触）を薄くする。

このため、調整ブロックがパンチに対して、どこから接触が始まり、どこから弱持（ゼロ・クリアランス）、どこから強持かの境目が分かりづらい。

結果として、傾斜角が５度程度の場合は、ゼロ・クリアランスを超える強持になっている事態が生じやすく、ゼロ・クリアランスの実現ができない。

一方、本実施例のように傾斜角が１０度程度あると、調整ブロック３３がパンチ５に当接（接触）した節度を感じやすくでき、且つその節度を感じたあたりで、ちょうどゼロ・クリアランスにすることができる。

次いで、ステップＳ４のように、パンチ５の仮止めを行う（図７（ａ）及び（ｂ）参照）。仮止めは、締結ボルト１３，１５によってパンチ５を保持部２９側に仮締め（締結）することで行われる。

仮止めの際には、締結ボルト１３，１５の位置と保持部２９側のねじ穴５１，５３の位置とが、パンチ５の位置決めによって幅方向で僅かにずれている。しかし、このずれは、他方の調整ブロック３３の移動量に応じた最大で１μｍ程度の極めて微小なものであり、締結ボルト１３，１５とねじ穴５１，５３とのバックラッシュの範囲内に収まる。従って、仮止めは、締結ボルト１３，１５及びねじ穴５１，５３の位置ずれの影響を受けることはない。

かかる仮止め状態で、パンチ５の基端面４３を上型３に突き当てて上下方向の位置決めを行う。この突き当て動作は、パンチ５側の挿通孔１７，１９によって許容されるようになっている。

次いで、ステップＳ５のように、締結ボルト１３，１５を本締めしてパンチ５の固定を行う。この結果、金型ツール・ホルダー１では、パンチ５を位置決め保持することができる。

パンチ５の位置決め状態の調整が必要な場合は、調整ブロック３１の調整ボルト６３及びパンチ５の締結ボルト１３，１５を緩めて、調整ブロック３１，３３を収縮させる。その後、一方の位置決め面３９とパンチ５の側面４５との間にスペーサ等を介在させて、上記ステップＳ３以降と同様の手順を行えばよい。

また、上記のように位置決め状態の調整が必要となる場合は、ステップＳ２において、一方の位置決め面３９とパンチ５の側面４５との間に予めスペーサ等を介在させておいてもよい。この場合は、その後のステップＳ３以降の手順を行うことで、パンチ５を当初より調整状態で位置決め保持することができる。
［実施例１の効果］
本実施例の金型ツール・ホルダー１では、プレス加工用のパンチ５を挟んで相互に対向する一対の位置決め面３９，４１を備えた保持部２９と、他方の位置決め面４１及びパンチ５間に介設され、位置決め面３９，４１に対して傾斜した傾斜面５５，５７をスライド自在に合わせて保持された一対の調整ブロック３１，３３とを備えている。

一対の調整ブロック３１，３３は、傾斜面５５，５７のスライドによって他方の位置決め面４１及びパンチ５間で伸縮し、保持部２９及びパンチ５間のクリアランスを埋める。

従って、本実施例では、調整ブロック３１，３３を伸縮させるだけで、保持部２９及びパンチ５間のクリアランスを埋めてパンチ５の位置決めを容易且つ確実に行わせることができる。

位置決め状態を調整する場合にも、調整ブロック３１，３３を伸縮させるだけで、スペーサ等を挿入するためのクリアランスを確保したり、或いはスペーサ等を取り除いた後のクリアランスを埋めることを容易且つ確実に行うことができる。

このように、本実施例では、調整ブロック３１，３３を伸縮させるだけで、パンチ５の高精度の位置決めを容易に行わせることができる。

また、本実施例では、一方の調整ブロック３１，３３を保持部２９側に締結する調整ボルト６３を備え、一方の調整ブロック３１が調整ボルト６３の締結調整によって他方の調整ブロック３３に対して相対的に移動し傾斜面５５，５７のスライドを行う。

従って、本実施例では、調整ボルト６３の締結調整だけで、容易且つ確実に調整ブロック３１，３３の伸縮を行わせることができる。

また、一方の調整ブロック３１は、幅方向のキー溝７１を備え、他方の調整ブロック３３は、キー溝７１にスライド自在に係合する幅方向のキー６９を備えている。

従って、本実施例では、一対の調整ブロック３１，３３の伸縮移動をキー６９及びキー溝７１によって案内することができ、位置決め動作を安定して確実に行わせることができる。

しかも、他方の調整ブロック３３がキー６９及びキー溝７１を介して一方の調整ブロック３１に対して支持されるので、一対の調整ブロック３１，３３を調整ボルト６３のみで保持部２９側に保持することができる。このため、本実施例では、構造の簡素化も図ることができる。

一対の調整ブロック３１，３３は、位置決め面３９，４１に沿って形成され他方の位置決め面４１及びパンチ５の側面４７に接する当接面５９，６１を有する。

従って、本実施例では、面接触によってパンチ５を安定して位置決めながら、その精度を向上できる。

また、当接面５９，６１は、その面粗度が最大で０．３Ｓに設定されるので、耐摩耗性を向上して調整ブロック３１，３３の変寸を抑制できる。従って、繰り返しパンチ５の位置決め及び調整を行ったとしても、その精度を維持することができる。

しかも、一対の調整ブロック３１，３３は、斜面状の加工面を有する単一のブロック体を分割して形成され、傾斜面５５，５７は、分割された加工面からなっている。

従って、調整ブロック３１，３３は、傾斜面５５，５７を合わせることで、当接面５９，６１の誤差を吸収して平行度を向上することができる。結果として、更にパンチ５の位置決め精度を向上できる。

本実施例の調整ブロック３１，３３の傾斜面５５，５７は、位置決め面３９，４１に対する傾斜角が１０度に設定されている。

従って、本実施例では、一方の調整ブロック３１の相対移動量に対して他方の調整ブロック３３の幅方向移動量を小さくでき、調整ブロック３１，３３の伸縮に対する微調整が可能となる。

結果として、本実施例では、パンチ５を変形させる応力が生じないように位置決めを行うことができ、変形のないパンチ５を高精度で位置決めることができる。

図８は、本発明の実施例２に係る金型ツール・ホルダーを示す平面図である。なお、本実施例では、上記実施例１と基本構成が共通するため、対応する部分に同符号又は同符号にＡを付したものを用いて重複した説明を省略する。

図８のように、本実施例の金型ツール・ホルダー１Ａは、一対の調整ブロック３１，３３を、一対の位置決め面３９，４１及びパンチ５の各間に設けたものである。

本実施例では、各対の調整ブロック３１，３３の調整ボルト６３を連動動作させて、パンチ５の位置決め状態を容易に調整することができる。

すなわち、調整ボルト６３の一方を緩めて一方の対の調整ブロック３１，３３を収縮させ、同時に調整ボルト６３の他方を締め付けて他方の対の調整ブロック３１，３３を伸張させることができる。

結果として、パンチ５を微小移動させてパンチ５の位置決め状態を容易に調整することができる。

その他、本実施例では、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

１ 金型ツール・ホルダー
３ 上型（金型）
５ パンチ（治具）
２９ 保持部
３１，３３ 調整ブロック
３９，４１ 位置決め面
５５，５７ 傾斜面
６３ 調整ボルト（締結部材）
６９ キー
７１ キー溝

Claims (6)

1. プレス加工用の治具を挟んで相互に対向する一対の位置決め面を備え金型に対して位置決め保持する保持部と、
   少なくとも前記位置決め面の一方及び前記治具間に介設され、前記位置決め面に対して傾斜した傾斜面をスライド自在に合わせて保持された一対の調整ブロックと、
   前記一対の調整ブロックの一方を前記保持部側に締結して前記保持部に対する出没方向に移動させる締結部材とを備え、
   前記一対の調整ブロックの一方が前記締結部材の締結調整によって前記一対の調整ブロックの他方に対し相対的に前記出没方向に移動すると前記傾斜面のスライドによって前記一対の調整ブロックの他方が幅方向移動して前記一対の調整ブロックは前記位置決め面及び前記治具間で伸縮し前記保持部及び前記治具間のクリアランスを埋める金型ツール・ホルダーであって、
   前記伸縮の方向に沿ったキー溝と前記キー溝にスライド自在に係合するキーとを前記一対の調整ブロック間に備え、
   前記キー溝及びキーは前記伸縮による前記一対の調整ブロックの他方の前記幅方向移動を案内し、
   前記キーと前記キー溝との間に前記出没方向の隙間を備えた、
   ことを特徴とする金型ツール・ホルダー。
2. 請求項１記載の金型ツール・ホルダーであって、
   前記傾斜面は、前記位置決め面に対する傾斜角が１０度に設定された、
   ことを特徴とする金型ツール・ホルダー。
3. 請求項１又は２記載の金型ツール・ホルダーであって、
   前記一対の調整ブロックは、前記位置決め面に沿って形成され前記位置決め面の一方及び前記治具に接する当接面を有する、
   を備えたことを特徴とする金型ツール・ホルダー。
4. 請求項３に記載の金型ツール・ホルダーであって、
   前記当接面は、その面粗度を最大０．３Ｓ（Ｒｚ０．３）に設定される、
   ことを特徴とする金型ツール・ホルダー。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の金型ツール・ホルダーであって、
   前記一対の調整ブロックは、前記一対の位置決め面及び前記治具の各間に設けられた、
   ことを特徴とする金型ツール・ホルダー。
6. 金型ツール・ホルダーの位置決め面に対して傾斜した傾斜面をスライド自在に合わせて保持され冶具と前記位置決め面との間に配置された一対の調整ブロックの製造方法であって、
   前記一対の調整ブロックは、斜面状の加工面を有する単一のブロック体を分割して形成され、
   前記傾斜面は、分割された前記加工面からなる、
   ことを特徴とする金型ツール・ホルダーの一対の調整ブロックの製造方法。

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