JPH07246532A - 金型切削加工における金型支持方法およびそれに用いる支持治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型の支持位置等の制約を受けることが無
く、金型の支持作業に要する時間を短縮することがで
き、しかも、金型の成形面とボルスタへの取付面の両方
を切削加工する場合に、１回の段取りで金型を固定して
作業効率を大幅に向上させることのできる金型切削加工
における金型支持方法およびそれに用いる支持治具を提
供すること。 【構成】 金型Ｗのボルスタへの取付面Ｗ₁ と成形面Ｗ
₂ を定盤１０の上面に対して垂直とするように、金型Ｗ
を定盤１０上に載置してから、定盤１０上の支持治具２
０，２０によって、金型Ｗの両側部を加圧挾持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金型の切削加工における
金型の支持方法およびそれに用いて好適な支持治具に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金型の切削加工に際しては、ま
ず、図１１に示すように、汎用定盤１０の上に鋳物素材
（金型）Ｗのボルスタへの取付面Ｗ₁ を上側にして載置
し、この鋳物素材Ｗの適宜箇所をスクリュウジャッキ１
１，スペーサ１２等を用いて持上げて水平を出した後、
Ｕ形クランプ１３、ステップクランプ１４，ステップブ
ロック１５等を用いてボルト１６により定盤１０の表面
側に締付固定するのである。

【０００３】そして、この汎用定盤１０をフライス盤へ
固定して取付面Ｗ₁ の切削加工を行うようにしている。
すなわち、高価な機械であるフライス盤の稼動率を上げ
るために、汎用定盤１０を外段取り治具としている。こ
の外段取り作業をするために上述のように金型を固定す
るのであるが、金型の成形面、つまり上下の金型の合わ
せ面は曲面の場合が多く、この曲面を下側（定盤側）に
して取付面Ｗ₁ の水平を出しながら固定する作業は面倒
で時間を多く取られているのが実情である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように金型Ｗの取付面Ｗ₁ を水平にして固定するために
は、スクリュウジャッキ１１，スペーサ１２等を金型Ｗ
の下に挿入してトースカン等を用いて水平をチェックし
た後、ステップブロック１５やスクリュウジャッキ１１
によりＵ形クランプ１３やステップクランプ１４を水平
に保持し、締付ボルト１６を用いて金型を上方から下方
側へ押付け固定するのであるが、このときステップクラ
ンプ１４等を押し当てるための適当な場所を鋳物素材２
０中に選んで固定する必要がある。しかし、この適当な
場所は簡単にはなく苦労する場合が多い。すなわち、取
付面Ｗ₁ 以外の部分には出張り部，凹部等があり、かつ
締付に耐える箇所は少ない場合が多いからである。

【０００５】また、このような箇所が全く無い場合には
わざわざそのための出張り部を鋳物素材へ付ける等して
対応せざるを得ず煩わしいものであった。

【０００６】さらに、金型Ｗの取付面Ｗ₁ を切削加工し
た後、その反対側の成形面を切削加工する場合には、金
型Ｗを１８０°反転させ裏返して再び定盤１０上に固定
しなければならない。このように、金型Ｗの取付面Ｗ₁
と成形面の両方を切削加工する場合には、２回の段取り
作業が必要となって、作業効率がきわめて悪く、また水
平面を加工することになるため切粉の排出性も悪かっ
た。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の問題に
鑑み、金型の支持位置等の制約を受けることが無く、金
型の支持作業に要する時間を短縮することができ、しか
も、金型の成形面とボルスタへの取付面の両方を切削加
工する場合に、１回の段取りで金型を固定して作業効率
を大幅に向上させることのできる金型切削加工における
金型支持方法およびそれに用いる支持治具を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の金型支持方法は、被切削金型を定盤上に載
置し、該被切削金型の切削加工の対象となる取付面が前
記定盤の上面に対して垂直となるように該被切削金型の
載置姿勢を調整し、その後、前記定盤上に保持された複
数個の支持治具を用い前記被切削金型の左右の側面を所
定の力で加圧挾持することにより前記被切削金型を前記
定盤に対して支持することを特徴とする。

【０００９】また、本発明による支持治具は、定盤上に
固定可能な基底部と該基底部に立設された立設部とを少
なくとも有する本体部材と、該本体部材の立設部に、前
記基底部の底面にほぼ直交する平面内にて位置調整可能
に設けられた移動部材と、該移動部材に設けられて前記
基底部の底面にほぼ平行な軸線に沿って延在するねじ孔
を有する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材に螺合され先端に
押子が装着された雄ねじ部材とを備えることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明によれば、金型のボルスタへの取付面を
定盤の上面に対して垂直とするように、金型を定盤に支
持することにより、金型のボルスタへの取付面と成形面
の両面を切削加工する場合に、それらの面の一方を切削
加工した後、定盤上において金型の段取りをし直すこと
なく、そのまま連続して他方の面を切削加工することを
可能として、作業効率を大幅に向上させる。

【００１１】支持治具の本体部材に、押子を備えた移動
部材を位置調整可能に備えることにより、金型の支持位
置に応じて移動部材の位置を調整可能として、その金型
の支持作業をきわめて容易なものとする。

【００１２】また、雌ねじ部材をその先端方向に付勢可
能な弾発部材を備えることにより、金型の切削時におけ
る衝撃を緩和する。

【００１３】また、油圧付与機構を有する締付装置によ
って雄ねじ部材を回動させることにより、金型を強度に
かつ容易支持する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。

【００１５】図１から図７は、本発明の第１の実施例を
説明するための図である。

【００１６】図１において１０は定盤であり、その上面
には、図３に示すようにＴ溝１０Ａ，１０Ａと、複数の
キー溝１０Ｂが形成されている。Ｗは被切削金型、２
０，２０は左右一対の支持治具である。また、図３にお
いて１１は、キー溝１０Ｂ内に嵌め込み固定されるキー
である。

【００１７】支持治具２０において、２１は定盤１０の
上面に対接する平坦底面を有する平面略矩形状の基底部
であり、その底面には、定盤１０のＴ溝１０Ａ，１０Ａ
内に摺動自在にガイドされるスライダ２２，２２が固着
されている。また、基底部２１には、キー１１が嵌合す
るキー溝２１Ａが形成されている。２３は基底部２１に
対しその前側寄り位置で直角に立設された立設部であ
り、この立設部２３の側縁と基底部２１の後側の側縁と
の間には補強用リブ２４が一体に形成されている。しか
して、基底部２１，立設部２３および補強用リブ２４で
もって支持治具２０の本体部材を構成している。

【００１８】立設部２３の前面部には、水平方向に延在
する複数のＴ溝２３Ａが上下方向に並んで形成されてい
る。また、互いに隣接する上下のガイド溝２３Ａ，２３
Ａの中間位置には、水平方向に延在する孔２３Ｂが貫通
して形成されている。また、立設部２３の上部および下
部には、左右の支持治具２０，２０同士を連結する上下
のタイボルト２５，２５を通すための溝部２３Ｃおよび
孔部２３Ｄが形成されている。さらに、立設部２３の側
面には、吊り上げ用のフック２６，２６（図２参照）
と、左右の支持治具２０，２０の間にて位置決めバー２
７を支持するための断面Ｌ字状のフック２８が取付けら
れている。フック２８は、金型Ｗの種類に応じて適宜取
付けられるものであり、例えば、図１，図３に示すよう
に２つ取付けたり、図２，図４中の実線および２点鎖線
で示すように４つ取付けられる。またバー２７は、図３
に示すように、フック２８に支持される両端部が断面長
方形とされ、中間部が断面凸形状とされている。

【００１９】図６および図７において、４１は移動体
（移動部材）であり、ボルト（雄ねじ部材）４２が貫通
する円筒状のリテーナ部４１Ａと、そのリテーナ部４１
Ａの一端側に位置する平面四角枠状のフランジ部４１Ｂ
とによって構成され、またフランジ部４１Ｂの内側に
は、ナット（雌ねじ部材）４３と皿ばね４４，４４の収
容空間が形成されている。さらに、フランジ部４１Ｂの
四隅のそれぞれにはボルト４５の通し孔４１Ｃが形成さ
れており、そのボルト４５によって、フランジ部４１Ｂ
の裏面側（図７中の右方面側）に平面円形のスライダ４
６が取付けられている。計４つのスライダ４６は、互い
に隣接する上下のガイド溝２３Ａ，２３Ａ内に摺動自在
に嵌合することによって、立設部２３に対して移動体４
１を移動自在に保持する。また、ボルト４５を締付ける
ことによって、移動体４１の位置が固定される。

【００２０】ナット４３は、一端側に平面リング状のフ
ランジ部４３Ａが形成され、また他端側の外周面は、対
向する２面が平坦面４３Ｂ，４３Ｂ（図６参照）とされ
て、孔２３Ｂ内に回り止めされている。ナット４３の軸
線は、基底部２１の底面に平行とされ、より好ましくは
２〜３°後上がりつまり図７中の右方が上がるように傾
斜する軸線とされている。皿ばね４４，４４は、ナット
４３のフランジ部４３Ａと、立設部２３との対向面間に
介在されている。ボルト４２は、ナット４３に螺合され
ており、その先端には押子４８が装着され、その後端に
は回転操作部が形成されている。本例の場合、その操作
部には、六角レンチと嵌合するレンチ穴４２Ａが形成さ
れている。

【００２１】押子４８はその先端が円錐形に形成され、
材質としては、例えばＳＫＳ３のような鋼を用い先端部
は焼入れ処理されている。かくて、この押子４８は後述
のように数トンの加圧力で押されたときに、鋳物素材の
金型Ｗの側面への多少の食い込みが可能であり、その上
下動を完全に防止し得る。なお、金型Ｗが軟材質の場合
には押子４８の先端に丸みを付けることが好ましい。

【００２２】また、２枚の皿ばね４４，４４は、１枚当
り約１．５トンの反力を発生させることができ、従って
本例では約３トンの反力を発生させることができる。

【００２３】次に、作用について説明する。

【００２４】まず、金型Ｗの長さに応じて、定盤１０上
における左右の支持治具２０，２０の対向間隔を調整
し、そしてキー１１をキー溝１０Ｂ，２１Ａ内に嵌合さ
せて、それらの支持治具２０，２０の基底部２１，２１
を定盤１０上に固定する。支持治具２０，２０の立設部
２３，２３の対向間隔は、図１に示すように、所定の間
隔をおいて金型Ｗの側面と対向し得る大きさとする。

【００２５】その後、支持治具２０，２０の間に位置す
るように、金型Ｗを定盤１０上に載置する。そして、そ
の載置姿勢を調整して、図２に示すように、金型Ｗの成
形面Ｗ₂ と、ボルスタへの取付面Ｗ₁ が定盤１０の上面
に対して垂直となる姿勢とする。その調整のために、金
型Ｗの下に傾き調整用のブロック４９（図１，図２参
照）を置く。また、その調整の際には、支持治具２０，
２０の間に位置決め用のバー２７，２７を架け渡してお
き、例えば、そのバー２７，２７に当てるようにして金
型Ｗの位置や姿勢を定める。

【００２６】また、定盤１０上への金型Ｗの載置に前後
して、支持治具２０，２０の溝部２３Ｃ，２３Ｃの相互
間、および孔部２３Ｄ，２３Ｄの相互間にタイボルト２
５，２５を架け渡し、それらのタイボルト２５，２５の
端部にナット５０を螺着して、支持治具２０，２０の対
向間隔を規制する。また、支持治具２０には、予め、金
型Ｗの固定に適した側面の部位と対向する高さに、所定
数の移動体４１を保持しておく。

【００２７】その後、ボルト４２の端部の六角レンチ穴
４２Ａ内に不図示の六角レンチを係合させて、そのボル
ト４２を回転させる。すると、押子４８が装着されたボ
ルト４２はねじ駆動され２〜３°の傾斜をもって前進
し、かくて、押子４８が金型Ｗの側面に当接する。この
押子４８の当接後もボルト４２は回転が可能であり、こ
の回転に伴いボルト４２が弾発部材としての皿ばね４
４，４４を撓ませつつ後退することになる。

【００２８】皿ばね４４には、その後退量に比例的に反
力が生じ、ボルト４２の後退により、ボルト４２および
押子４８は大きな設定加圧力（本実施例では３トン）で
もって金型Ｗの側面を押圧しそれを支持する。そして、
前述のようにボルト４２がナット４３の軸線に一致する
２〜３°後上がりに傾斜した軸線を有する場合には、金
型Ｗの浮上がり防止に一層効果的である。

【００２９】複数個の支持治具２０による上述の締付動
作をバランスよく行うことにより、金型Ｗは確実に固定
される。

【００３０】その後、このように金型Ｗが確実に支持さ
れた定盤１０をフライス盤に固定し、そのフライス盤に
よって金型Ｗの取付面Ｗ₁ と成形面Ｗ₂ を切削加工す
る。その際、金型Ｗの面Ｗ₁ ，Ｗ₂ の一方を切削加工し
た後、定盤１０上において金型Ｗの段取りをし直すこと
なく、そのまま連続して他方の面を切削加工することが
でき、その作業効率がきわめて高い。

【００３１】また、この切削加工の際に、フェースミル
の刃が金型Ｗに形成されたリブ等に衝撃的に当接して、
所定の値を越えた力が金型Ｗに作用した場合には、皿ば
ね４４，４４の反力により所定の設定加圧力で支持して
いるナット４３およびボルト４２が一体となってほぼ水
平方向にのみ移動するので、加工精度を低下することな
く上述の衝撃的当接が緩和される。

【００３２】なお、複数の支持治具２０の全てにボルト
４２等の可動部分を備えなくてもよく、例えば、対向配
置関係にある支持治具２０，２０の一方は、ボルト４２
等の可動部分を全く備えない単なる圧力受け治具として
もよい。

【００３３】図８から図１０は、本発明の第２の実施例
を説明するための図である。

【００３４】本実施例では、ボルト４２の後端に締付装
置３６を連結し、ボルト４２内を貫通して設けられた押
圧ロッド３６Ｂの先端に押子４８を装着している。

【００３５】すなわち、ボルト４２は、その後端がシリ
ンダ部材３６Ｄ内に嵌装されボルト３６Ｅ（図１０参
照）でもって固定されている。シリンダ部材３６Ｄには
その端部にエクステンションスリーブ３６Ｆがボルト３
６Ｇでもって固設され、エクステンションスリーブ３６
Ｆの端部には雌ねじ部材３６Ｈが回転不能に嵌装されて
いる。雌ねじ部材３６Ｈには一端にプランジャ３６Ｉが
設けられた雄ねじ部材３６Ｊが螺合し、該雄ねじ部材３
６Ｊの他端はセットスクリュウ３６Ｋでもってクランプ
スリーブ３６Ｌと連結されている。クランプスリーブ３
６Ｌは、その後端部に六角穴を有する伝達部材３６Ｍが
圧入され前端部には切欠３６ＬＡが形成されている。な
お、３６Ｎは雄ねじ部材３６Ｊの軸線方向にのみ移動可
能に設けられたドッグクラッチであり雌ねじ部材３６Ｈ
の歯と噛合うよう構成されている。

【００３６】さらに、シリンダ部材３６Ｄの中空部には
ピストン部材３６Ｐが摺動自在に装着されており、該ピ
ストン部材３６Ｐとシリンダ部材３６Ｄとで画成される
圧力室３６Ｑ内に前述のプランジャ３６Ｉが侵入可能と
されている。３６Ｒはこの圧力室３６Ｑをシールするた
めのパッキン、３６Ｓは雄ねじ部材３６Ａとピストン部
材３６Ｐとの間に介装された皿ばね、３６Ｔは押圧ロッ
ド３６Ｂとピストン部材３６Ｐとの間に介装された圧縮
ばねである。

【００３７】なお、３６Ｕはシリンダ部材３６Ｄに、キ
ー３６Ｖでもって軸線方向にのみ移動自在に嵌装された
ジョイントカラーであり、押子３６Ｃのねじ駆動および
油圧駆動の切換えを行うためのものである。さらに、３
６Ｗは伝達部材３６Ｍの六角穴に挿入されてそれを回転
するためのハンドルである。

【００３８】上記構成になる本実施例においては、ボル
ト４２の締付けに際して、締付装置３６を以下のように
操作する。

【００３９】まず、締付装置３６のジョイントカラー３
６Ｕをクランプスリーブ３６Ｌ側にスライドして、キー
３６Ｖとクランプスリーブ３６Ｌの切欠３０ＬＡを係合
させた状態でハンドル３６Ｗを回転させる。すると、ク
ランプスリーブ３６Ｈとボルト４２が固設されているシ
リンダ部材３６Ｄとは一体となって回転し、押子３６Ｃ
が装着された押圧ロッド３６Ｂは、ボルト４２と共にね
じ駆動され２〜３°の傾斜をもって前進し、かくて、押
子３６Ｃが金型Ｗの側面に当接する。この押子３６Ｃの
当接後もボルト４２はシリンダ部材３６Ｄと共に若干回
転が可能であり、このときは押圧ロッド３６Ｂが圧縮ば
ね３６Ｔを撓ませつつピストン部材３６Ｐに当接するこ
とになる。

【００４０】この状態で、ジョイントカラー３６Ｕをそ
のクランプスリーブ３６Ｈとの係合を解除すべく図示の
位置に戻し、かつ、ハンドル３６Ｗに軽く衝撃を与えド
ッグクラッチ３６Ｎの噛合いを解除した後、さらにハン
ドル３６Ｗを回転させる。すると、シリンダ部材３６Ｄ
およびボルト４２は回転することなく、クランプスリー
ブ３６Ｈと連結された雄ねじ部材３６Ｊが雌ねじ部材３
６Ｈとの関係から前進し、プランジャ３６Ｉを圧力室３
６Ｑ内に侵入させる。このプランジャ３６Ｉの侵入によ
り圧力室３６Ｑの圧力が上昇しピストン３６Ｐを摺動さ
せることにより、押圧ロッド３６Ｂおよび押子３６Ｃは
油圧駆動され、大きな加圧力でもって金型Ｗの側面を押
圧しそれを固定するのである。そして、前述のように締
付装置３６がナット４３の軸線に一致する２〜３°後上
がりに傾斜した軸線を有する場合には、金型Ｗの浮上が
り防止に一層効果的である。

【００４１】このようにして、複数個の支持治具２０の
上述の締付動作をバランスよく行うことにより、金型Ｗ
は確実に固定される。なお、複数の支持治具２０全てに
可動の締付装置３６を備えなくてもよく、例えば、対向
配置関係にある支持治具２０，２０においては、その一
方は締付装置３６等の可動部分を全く備えない、単なる
圧力受け治具としてもよいことはいうまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の支持方法によれば、金型の取付面を定盤の上面に対し
て垂直となるように、金型を定盤に支持するため、金型
の取付面と成形面の一方を切削加工した後、定盤上にお
いて金型の段取りをし直すことなく、そのまま連続して
他方の面を切削加工することができて、無人化加工等を
する際、その作業効率が大幅に向上し、また切粉を落下
させることができ、その排出性も向上させることができ
る。

【００４３】また、本発明の支持治具によれば、金型の
支持位置に応じて移動部材の位置を調整することによ
り、金型の支持位置等の制約を受けることなく、その金
型の支持作業をきわめて容易なものとして、その支持作
業に要する時間を短縮することができる。しかも、充分
な締付力を得ることができ、標準治具として多数準備し
ておけるので治具管理も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の支持治具の側面図であ
る。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図１に示す支持治具の斜視図である。

【図４】図１に示す支持治具の本体の正面図である。

【図５】図１に示す支持治具の本体の断面図である。

【図６】図１に示す移動体の正面図である。

【図７】図６のVII −VII 線に沿う断面図である。

【図８】本発明の第２の実施例の支持治具の要部の斜視
図である。

【図９】図８に示す締付装置の断面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図１１】従来の支持治具を説明するための斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 定盤 ２０ 支持治具 ２１ 基底部 ２３ 立設部 ４１ 移動体（移動部材） ４２ ボルト（雄ねじ部材） ４３ ナット（雌ねじ部材） ４４ 皿ばね（弾発部材） ４８ 押子 Ｗ 金型 Ｗ₁ ボルスタへの取付面 Ｗ₂ 成形面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 充 静岡県富士市五味島19−１ 山川工業株式 会社内 (72)発明者 前川 純弘 静岡県富士市五味島19−１ 山川工業株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被切削金型を定盤上に載置し、 該被切削金型の切削加工の対象となる取付面が前記定盤
   の上面に対して垂直となるように該被切削金型の載置姿
   勢を調整し、その後、 前記定盤上に保持された複数個の支持治具を用い前記被
   切削金型の左右の側面を所定の力で加圧挾持することに
   より前記被切削金型を前記定盤に対して支持することを
   特徴とする金型切削加工における金型支持方法。
2. 【請求項２】 定盤上に固定可能な基底部と該基底部に
   立設された立設部とを少なくとも有する本体部材と、 該本体部材の立設部に、前記基底部の底面にほぼ直交す
   る平面内にて位置調整可能に設けられた移動部材と、 該移動部材に設けられて前記基底部の底面にほぼ平行な
   軸線に沿って延在するねじ孔を有する雌ねじ部材と、 該雌ねじ部材に螺合され先端に押子が装着された雄ねじ
   部材と を備えることを特徴とする支持治具。
3. 【請求項３】 前記移動部材に、前記雌ねじ部材を前記
   ねじ孔の延在方向に沿って移動自在に設け、 前記移動部材に、前記雌ねじ部材をその先端方向に付勢
   可能な弾発部材を備えたことを特徴とする請求項２に記
   載の支持治具。
4. 【請求項４】 前記雄ねじ部材を貫通して設けられ先端
   に押子が装着された押圧ロッドと、 該押圧ロッドにその先端方向の油圧力を付与する油圧付
   与機構を有する締付装置とを備えてなることを特徴とす
   る請求項２に記載の支持治具。