JPH07232299A - プレス金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潰し加工部（又はしぼり，曲げ加工部等）と
トリム加工部（又は穴明け，分断，曲げ加工部等）間に
おける、被加工材の伸びに伴う弊害（切断加工パンチ等
の損傷，被加工材の変形等）を防止することができ、金
型寿命が長く、かつ、安定した生産を継続することがで
きるプレス金型を提供する。 【構成】 本発明のプレス金型は、１回のプレスストロ
ークで、１体の被加工材に、二箇所の加工を施すための
プレス金型である。第一加工（潰し加工等）パンチ１１
とダイ１３とからなる第一加工部１４と、第二加工（切
断加工等）パンチ１５とダイ１７とからなる第二加工部
１８と、第一加工部又は第二加工部を、両加工部が離れ
る方向又は近付く方向に移動可能に支持する手段６１、
５１と、第一加工部と第二加工部との間隔を弾性的に調
整する弾性間隔調整部材７１と、を有することを特徴と
する。プレス時に、この調整部材７１がたわんで、両加
工部の間隔がやや広がる。その結果、被加工材の伸びに
起因する力を逃してやることができ、上述の諸問題を解
決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１回のプレスストロー
クで、１体の被加工材に、二箇所の加工（例えば潰し加
工とトリム加工）を施すプレス金型に関する。特には、
いわゆるマルチフォーミングマシンの予備加工プレス
等、連続する線材・条材を順送り加工するプレスに用い
られて好適なプレス金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】条材（ストリップ）のマルチフォーミン
グマシンを例にとって従来の技術を説明する。図２は、
代表的なマルチフォーミングマシンのツール部分を示す
側面図である。このマルチフォーミングマシン１には、
上下方向中央線のストリップ送りライン２に沿って、図
の右からストリップ（図示されず）が送り込まれる。ス
トリップは、まずストリップ送り装置３に入り、１加工
サイクル毎に、所定の長さのストリップが、図の左のマ
シン中心方向に送られる。

【０００３】ストリップ送り装置３から左に進んだスト
リップは、次に予備加工プレス５に入る。予備加工プレ
ス５は、クランクによって駆動される、上下動のプレス
である。予備加工プレス５では、ストリップは、穴開け
や潰し、サイドへのスリット入れなどの予備加工を受け
る。

【０００４】予備加工プレス５から左に進んだストリッ
プは、いよいよ、中央加工ステーション７に入る。中央
加工ステーション７では、ストリップは、円周上に配置
された多数の加工ユニット８の加工工具９（中央加工ス
テーション７の中心部に向かってストロークする）によ
って、曲げ・切断・穴開け・溶接等のさまざまな加工を
受ける。全ての加工の終了した後、ストリップは三次元
形状の製品（加工片）となって、マルチフォーミングマ
シン１外に放出（中央加工ステーション７の中心部から
図２の手前方向へ押出）される。マルチフォーミングマ
シン１は、このようなサイクルを、かなり高速（数十〜
数百サイクル／分）で行い、比較的小形の部品を量産す
るのに適している。

【０００５】本発明の本題となるのは、マルチフォーミ
ングマシン１中の予備加工プレス５である。今、図３に
示されているようなストリップの加工を行っているとす
る。図３は、１本の連続したストリップ１０に対して、
順送りで、潰し加工と切断加工（トリム）を行っている
状況を示す図である。(A) は加工の様子を表す側面図、
(B) は加工されたストリップの状態を示す平面図であ
る。

【０００６】図中の潰し加工部１４において、潰し加工
用パンチ１１は上下動し、その下面と潰し加工用ダイ１
３の上面との間で、ストリップ１０を圧縮して、ストリ
ップ１０を潰し加工する。(B) に示されているストリッ
プ１０の潰れ部２１は、潰し加工されて、広がった部分
である。広がった端の部分はバリ２３となっている。こ
の潰れ部２１は、次の加工サイクルまでに、左に進み、
トリム部１８に至る。

【０００７】トリム部１８においては、トリム用パンチ
１５も上下動し、その下面の切刃で、トリム用ダイ１７
の上に位置するストリップ１０の側面をトリムする。
(B) に示されているストリップ１０のトリム部２５は、
前サイクルにおいて、潰れ部２１となった部分である。
トリム加工されて、バリ２３に相当するトリムくず２７
が切り離され、両側がＶ字状に切り込まれたトリム部２
５が形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、潰し加工部
１４とトリム加工部１８との間のストリップは、上に湾
曲している。この部分を湾曲部２９と言う。こうなるの
は、潰し加工部１４で、ストリップ１０が潰される際
に、両側にバリ２３が出るのと同様に、ストリップ１０
の長手方向にストリップ材の塑性流動を生じ、ストリッ
プ１０が少し伸びるためである。

【０００９】この材料の伸びは、なかなか、くせ者で、
以下のような問題を起こす。 伸びる際に、ストリップ１０の長手方向にかなり大
きな力が生じ、この力はパンチやダイに対し、横方向に
かかる。この力（長手力）のため、特にトリム用のパン
チまたはダイの切り刃部分が欠けるなどの損傷を受けや
すい。そのため、型の寿命が短くなる。

【００１０】 ストリップが湾曲して、座屈すると、
ストリップに変な曲げくせがついて、その後の中央加工
ステーションにおける加工位置のずれや、セット不良等
の本加工上の不具合が生じる。 ストリップの湾曲により、ストリップの横方向送り
が詰まってしまうこともある。図３では示されていない
が、ストリップ１０の上下には、ガイドが存在する。 このような問題は、上述の潰し加工とトリム加工とを組
合わせた場合に特有の問題というわけではない。潰し加
工のかわりにしぼり加工又は曲げ加工を、また前記トリ
ム加工のかわりに穴明け，分断又は曲げ加工を採用した
場合にも生じる。二箇所の加工部の間の距離が変化する
ような被加工材の変形、を伴う加工の組合せにおいて
は、程度の差こそあれ必ず起こる。

【００１１】本発明は、上述の、潰し加工部（又はしぼ
り，曲げ加工部等）とトリム加工部（又は穴明け，分
断，曲げ加工部等）間における、被加工材の伸びに伴う
弊害（切断加工パンチ等の損傷，被加工材の変形等）を
防止することができ、金型寿命が長く、かつ、安定した
生産を継続することができるプレス金型を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のプレス金型は、１回のプレスストローク
で、１体の被加工材に、二箇所の加工を施すためのプレ
ス金型であって；第一加工パンチとダイとからなる第一
加工部と、第二加工パンチとダイとからなる第二加工部
と、第一加工部又は第二加工部を、両加工部が離れる方
向又は近付く方向に移動可能に支持する手段と、第一加
工部と第二加工部との間隔を弾性的に調整する弾性間隔
調整部材と、を有することを特徴とする。

【００１３】本発明に言う加工には、潰し加工、しぼり
加工，曲げ加工、切断加工、トリム（縁どり）加工、穴
明け加工，分断（剪断）加工，曲げ加工等を含む。特
に、二箇所の加工部の間の距離が変化するような被加工
材の変形、を伴う加工の組合せにおいて、本発明は有効
である。なお、本明細書に言う潰し加工は、被加工材の
断面減少を伴う塑材加工を意味する。また、弾性間隔調
整部材の具体例としては、コイルバネ、板バネ、油・空
圧シリンダー、ゴム板等が含まれる。

【００１４】

【作用】第一加工としての潰し加工と、第二加工として
の切断加工との組合せ、を例にとって説明する。潰し加
工に伴う被加工材の伸びによって、潰し加工部と切断加
工部との間の被加工材が、両加工部が離れる方向の力
を、金型に及ぼす。このとき、切断加工部を、両加工部
が離れる方向に移動可能に支持する手段と、潰し加工部
と切断加工部との間隔を弾性調整する弾性間隔調整部材
が存在していれば、切断加工部のみが移動でき、この調
整部材をたわませて、潰し加工部と切断加工部との間隔
がやや広がる。その結果、被加工材の伸びに起因する力
を逃してやることができ、上述の諸問題を解決できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の一実施例に係るプレス金型の側面断面図であ
る。上下方向中央部の水平線であるストリップ送りライ
ンを、右から左へストリップ１０が通る。このプレス金
型は、図２のマルチフォーミングマシンの予備加工プレ
ス５中に設置されている。図の上部の上ダイセット３１
が、図２の中央加工ステーション７と同期連動するクラ
ンクによって上下に駆動される。プレス金型は、上ダイ
セット３１と下ダイセット３２との間において、ストリ
ップ送りラインの上下に設置されている。また、プレス
金型は、入側の潰し加工部１４と、出側の切断加工部１
８（トリム部）とに分かれている。

【００１６】潰し加工部１４は、その中心部に、潰し加
工部用パンチ１１と、これと上下方向に対向する潰し加
工部用ダイ１３とを具備する。両者の間に、上下にスト
リップ１０をはさんで圧縮し、図３の潰れ部２１で示さ
れているような潰し加工を行う。切断加工部１８も、そ
の中心部に切断加工用パンチ（トリムパンチ）１５と、
これと上下方向に対向する切断加工用ダイ１７とを具備
する。両者の間に、上下にストリップ２をはさんで、ス
トリップの両サイド部に対して、図３のトリム部２５で
示されているようなトリム加工を行う。

【００１７】潰し加工部１４は、一般的金型構造であ
る。潰し加工部１４の下型は、下ダイセット３２から上
方へ、バッキングプレート３３，ダイプレート４１及び
潰し加工部用ダイ１３を有している。また、潰し加工部
１４の上型は、上ダイセット３１から下方へ、バッキン
グプレート３４，パンチプレート４２，固定ストリッパ
３５及び潰し加工用パンチ１１を有している。上型下降
時には、潰し加工用パンチ１１が固定ストリッパ３５に
ガイドされる。

【００１８】次に、本発明の特徴部分のひとつである切
断加工部１８の金型構造について説明する。まず、切断
加工部１８の下型は、下ダイセット３２から上方へバッ
キングプレート３３，下コロ６１，第２バッキングプレ
ート６２，ダイプレート６０及びトリム加工用ダイ１７
を有している。下コロ６１は、針状円柱形のコロを複数
個保持しており、第２バッキングプレート６２から上を
移動可能にしている。下コロ６１の設置数は、支持する
切断加工部１８を安定的に支持可能であれば数の多少を
問題としない。なお、針状円柱形のコロに限定されるこ
となく、球形のコロを用いても良く、保持方式も循環式
・非循環式等の各種の方式を採用できる。

【００１９】また、切断加工部１８の上型は、上ダイセ
ット３１から下方へ、上コロ５１，トリム加工用パンチ
１５，戻しばね５２及び固定ストリッパ５３を有してい
る。上型下降時には、トリム加工用パンチ１５が固定ス
トリッパ５３にガイドされ、トリム後に戻しばね５２に
よって上昇させられる。上コロ５１は一つの大径コロで
あり、上ダイセット３１に軸支されており、パンチ１５
から下を移動可能にしている。なお、上コロ５１の設置
数は、１つに限定されることなく、下コロ６１と同様に
複数でもよく、また、大径でなく小径でもよい。上述し
た下コロ６１及び上コロ５１は、切断加工部１８の可動
部（移動手段）を構成し、下コロ６１及び上コロ５１に
よって、切断加工部１８全体のみが図の左右方向（スト
リップ送り方向）に移動可能となっている。なお、前記
可動部は上述した上，下コロ５１，６１によるころがり
案内に限定されることなく、油膜形成等によるすべり案
内の機構を採用することもできる。

【００２０】切断部１８の下型の第２バッキングプレー
ト６２の左側（ストリップ出側）には、間隔調整バネ７
１，側板７２よりなる弾性間隔調整機構が設けられてい
る。この機構の、間隔調整バネ７１はコイルバネであ
り、第２バッキングプレート６２を図１の右方向へ常時
押し付けている。押しつけのエンドを決めるため、第２
バッキングプレート６２の左下端には、ストッパ６３が
設けられている。側板７２は、下ダイセット３２の左側
面にボルト等（図示されず）で固定され、間隔調整バネ
７１を保持している。なお、間隔調整バネ７１はコイル
バネに限定されず、他の緩衝手段である板バネ、油・空
圧シリンダー、各種ダンパ、ゴム板等を採用することも
できる。また、間隔調整バネ７１のバネ定数は、被加工
材の種類・形状・厚さ・径等に対応して適宜選択され、
被加工材の伸び量に適切に対応できる。その結果、被加
工材としては、各種鋼材はもちろんのこと、非鉄金属も
採用可能となる。

【００２１】次に、上述した可動部及び弾性間隔調整機
構の作用を説明する。間隔調整バネ７１は、押し勝手に
なっており、側板７２と第２バッキングプレート６２間
を引き離すように突張っている。そのため、普段は、切
断加工部１８の右側端面は、潰し加工部１４の左側端面
に近接している。

【００２２】ところが、ストリップをプレスする際、図
３を用いて説明したようなストリップを伸ばす方向の力
が、潰し加工部１４と切断加工部１８との間に働いた時
に間隔調整バネ７１が縮んで、切断加工部１８全体のみ
が、図の左方向へ逃げる。すなわち、切断加工部１８の
上型は、上コロ５１の作用により左右方向に移動可能な
構造なので、下コロ６１によって同じく移動可能な下型
と一緒に移動する。なお、図１の状態は、間隔調整バネ
７１が縮んで、被加工材であるストリップの伸び量Ｓ分
だけ、切断加工部１８が移動した状態を示しており、伸
び量Ｓはストッパ６３と第２バッキングプレート６２の
左側端との間に生じている。予備加工プレス５を出たス
トリップは、左へ進み図２の中央加工ステーション７へ
と進む。

【００２３】上述した切断加工部１８の間隔調整バネ７
及び上，下コロ５１，６１によって、潰し加工部１４と
切断加工部１８でのプレス時のストリップ伸びは、切断
加工部１８を左方向へ移動させることで吸収される。そ
のため、ストリップ伸びに起因するストリップ長手方向
の力は逃げる。また、図３に示されているようなストリ
ップの湾曲は生じない。したがって、切断加工部１８や
潰し加工部１４のパンチ１１，１５やダイ１３，１７に
無理な横方向の力が係ることがなくなり、金型の損傷が
防止される。また、ストリップの湾曲に伴うトラブルも
無くなる。

【００２４】他の実施例としては、切断加工部１８を上
記トリム加工に限定することなく、穴明け加工，分断加
工及び曲げ加工を採用することもできる。これらの場
合、パンチとダイが穴明け加工用等に変更するだけであ
り、可動部及び弾性間隔調整部材は上述の実施例と基本
的に同じであるために説明を省略する。また、上述した
実施例における潰し加工部１４も、これに限定されるこ
となく、１回のプレスストロークで動作する両加工部の
ピッチを変化させるプレス加工、例えばしぼり加工又は
曲げ加工等にも応用できる。そして、同時に行う他の加
工も上記トリム加工だけでなく穴明け加工等との各種の
組み合わせが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の金型においては、被加工材の伸びに起因する金型の損
傷や、材料送り及び被加工材の変形に伴うトラブルは解
消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るプレス金型の側面断面
図である。

【図２】代表的なマルチフォーミングマシン型の加工装
置を示す側面図である。

【図３】１本の連続したストリップに対して、順送りで
潰し加工と切断加工（トリム）を行っている状況を示す
図である。(A) は加工の様子を表す側面図、(B) は加工
されたストリップの状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ マルチフォーミングマシン ２ ストリップ送
りライン ３ ストリップ送り装置 ５ 予備加工プレ
ス ７ 中央加工ステーション ８ 加工ユニット ９ 加工工具 １０ ストリップ １１ 潰し加工用パンチ １３ 潰し加工用
ダイ １４ 潰し加工部 １５ トリム用パ
ンチ １７ トリム用ダイ １８ トリム加工
部 ２１ 潰れ部 ２３ バリ ２５ トリム部 ２７ トリムくず ２９ 湾曲部 ３１ 上ダイセッ
ト ３２ 下ダイセット ３３，３４ バッ
キングプレート ３５，５３ 固定ストリッパ ４１ ダイプレー
ト ４２ パンチプレート ５１ 上コロ ５２ 戻しバネ ６１ 下コロ ６２ 第２バッキングプレート ６３ ストッパ ７１ 間隔調整バネ ７２ 側板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回のプレスストロークで、１体の被加
   工材に、二箇所の加工を施すためのプレス金型であっ
   て；第一加工パンチとダイとからなる第一加工部と、 第二加工パンチとダイとからなる第二加工部と、 第一加工部又は第二加工部を、両加工部が離れる方向又
   は近付く方向に移動可能に支持する手段と、 第一加工部と第二加工部との間隔を弾性的に調整する弾
   性間隔調整部材と、 を有することを特徴とするプレス金型。