JPS6340611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複数の板材を一種のプレス成形によつ
て接合する板材の接合装置に関する。

（従来の技術） 複数の板材を一種のプレス成形によつて接合す
る方法の一例として、例えば特公昭52−21758号
公報に示されたものがある。これは第１４図及び
第１５図に示すように、接合すべき二枚の金属板
１，２を上下に重ね合わせて、まずその所定部位
に両側が切断された略台形の膨出部３を形成し
（第１４図参照）、次に膨出部３をすえ込んで横方
向に張出させ（第１５図参照）、この張出し部４，
４によつて膨出部３が金属板１，２に形成された
孔５から抜出ないようにして両金属板１，２を接
合するというものである。このようにして金属板
を接合する接合装置は第１６図に示されており、
この第１６図において、６は接合すべき金属板を
支持する受台、７は打抜き成形ポンチ、８は切断
成形ダイス、９は平打ちポンチであり、その動作
を説明すると、まず切断成形ダイス８を下降させ
て接合すべき金属板１，２を受台６上に押圧し
（第１６図ａ参照）、次に打抜き成形ポンチ７を上
昇させて切断成形ダイス８との協働作用により膨
出部３を形成し（第１６図ｂ参照）、最後に膨出
部３を横方向に張出させるために、切断成形ダイ
ス８を上昇させ（第１６図ｃ参照）、この状態で
平打ちポンチ９を下降させて膨出部３をすえ込む
ものである（第１６図ｄ参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の接合装置では、膨出
部３のすえ込み前に切断成形ダイス８を上昇させ
て膨出部３を切断成形ダイス８から抜出し、該膨
出部３が横方向に展延し得る状態にせねばなら
ず、型の動きが複雑となる。このため、型を作動
させるプレスとしては複動プレス等の特殊なプレ
スを使用せねばならず、設備費が高くなると共
に、膨出部３の形成とそのすえ込みとを一連のポ
ンチ作動によつて行うことができず、生産性が悪
いという問題がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、普通一般の単能プレスに取付けて使
用することができて設備費を低減できると共に、
膨出部の形成とすえ込みとを一連のポンチ作動に
よつて行うことができて生産性を向上することが
できる板材の接合装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の板材の接合装置は、ポンチとダイスの
協働作用により重ねられた板材に膨出部を形成
し、更に続く一連のポンチ作動によりすえ込み加
工することによつて板材を接合するものにあつ
て、すえ込み時に前記ダイスが板材の横方向の展
延を許容すべく複数の拡開可能な分壁部を有し、
且つこの拡開した分壁部を元位置に復帰させる復
元機構を装備して成ることを特徴とするものであ
る。

（作用） 上記手段の本発明によれば、ダイスが板材の横
方向の展延を許容すべく複数の拡開可能な分壁部
を有しているので、膨出部をすえ込む際にこの膨
出部をダイスから抜出さなくとも済む。このた
め、膨出部の形成とそのすえ込みとを一連のポン
チ作動によつて行うことができ、それ故に生産性
が向上するとともに型の動きが単純となるから、
普通一般のプレスに取付けて使用することができ
る。

また、拡開した分壁部を元位置に復帰させる復
元機構が装備されているので、分壁部の拡開開始
力を長期にわたつて一定に維持できると共に、そ
の拡開開始力を復元機構の交換等によつて調節す
ることが可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図乃至第１２図に
基づいて説明する。１１はプレスのラム１２に取
付けたポンチホルダ、１３はこのポンチホルダ１
１の下部に固定したポンチプレートであり、この
ポンチプレート１３の中央にはポンチ１４が固定
されている。１５はポンチプレート１３の下方に
ガイドピン１６を介して上下動可能に支持した押
え板で、これは前記ポンチ１４に巻装するように
してポンチプレート１３との間に介在せしめた圧
縮スプリング１７により常には第１図に示す最下
降位置に押下げられている。一方、１８はプレス
のベツド１９に取付けられたボルスタで、これの
上部にはダイス２０が固定されている。このダイ
ス２０の中央には上下に貫通する孔２１を形成す
ると共に、この孔２１の周壁部の対応両側には上
端面において開口する溝２２，２２を形成してい
る。前記ポンチ１４はその下降によつて、後述す
るように接合すべき板材をダイス２０の孔２１内
に膨出させるようになつており、従つて孔２１は
ダイス穴としての作用を有する。耐して上記構成
の結果、ダイス穴たる孔２１の周壁部は、上端面
において開口する溝２２，２２により分割された
複数例えば二個の拡開可能な分壁部２０ａ，２０
ａによつて形成された形態となり、且つその各分
壁部２０ａ，２０ａの上端面における孔２１側の
端縁は中央部が円弧状に窪む切断エツジ２３，２
３として形成されている。尚、２２ａ，２２ａは
溝２２，２２の下半部の幅広部を示す。２４は復
元機構としての弾性材から成る拡開規制部材で、
これはダイス２０の分壁部２０ａの上端部外周に
巻装して装備されており、その弾性に基づく強い
締付力によつてダイス２０を復元状態に維持し、
ダイス２０が拡開すると弾性的に伸張するように
なつている。２５，２５は拡開規制部材２４の対
応両側に取着され一端部をダイス２０の溝２２に
挿入したピンで、これは拡開規制部材２４の強い
締付力によつてダイス２０が必要以上に縮径する
ことを阻止するためのものである。２６はダイス
２０の下端径大部２０ｂ上に載置した例えば比較
的硬質のゴム材から成る二分割形の弾性座板、２
７はダイス２０の下方部に形成した雄ねじ部、２
８はこの雄ねじ部２７に螺合するようにしてダイ
ス２０の外周に嵌合されたナツトであり、このナ
ツト２８は前記弾性座板２６上に締付けて固定し
てある。斯るナツト２８は螺進退操作により溝２
２の深さ方向即ち上下方向に移動可能であり、し
かも必要に応じて弾性座板２６をその厚さが異な
る他の弾性座板と交換することによつてナツト２
８の固定高さ位置を大きな範囲に亘つて調節でき
るようになつている。このようにしてナツト２８
の高さ位置を変えると、ダイス２０の拡開に寄与
する溝２２の長さ寸法が変化するので、ダイス２
０の拡開開始力をその下端側において調節するこ
とを可能としている。２９はダイス２０の孔２１
内に上下動可能に収納された軸棒で、これの下半
部は前記ボルスタ１８に形成した保持孔３０内に
挿入されている。３１はボルスタ１８の保持孔３
０の下端雌ねじ部３２に螺合した調整ねじ、３３
はこの調整ねじ３１と軸棒２９の鍔部２９ａとの
間に介在せしめた圧縮スプリングであり、軸棒２
９はこの圧縮スプリング３３の弾発力により常に
は上端がダイス２０の上端と面一になる位置まで
押上げられている。そて、軸棒２９は圧縮スプリ
ング３３の弾発力に抗して所定量押下げられると
前記調整ねじ３１に当接するようになつており、
その当接までの下降長さは調整ねじ３１を螺進退
することにより調整できるようになつている。

次に上記構成の作用を説明する。まず接合すべ
き例えば二枚の板材３４，３５を上下に重ね合わ
せてダイス２０上に載置し、この状態でプレスの
ラム１２を下降させる。そしてラム１２が所定量
下降すると、押え板１５が板材３４，３５に当接
してこれらをダイス２０上に押圧固定すると共に
押え板１５自身はそれ以上の下降を阻止される
（第３図参照）。このようにして押え板１５の下降
が停止されると、以後ラム１２によりポンチ１４
のみが下降を続けるようになるため、両板材３
４，３５はポンチ１４の圧下力によつてダイス２
０の孔２１及び溝２２内に膨み出す。そして、そ
の膨出部３６のうち溝２２に対応する部分は板材
３４，３５に連続したまま残り、切断エツジ２
３，２３に対応する両側はポンチ１４と切断エツ
ジ２３，２３との協働作用により切断される（第
４図及び第６図参照）。このようにして、板材３
４，３５が膨み出すと、これにより軸棒２９が圧
縮スプリング３３の弾発力に抗して押下げられ、
やがてその下端が調整ねじ３１に当接するように
なるが、ポンチ１４はその後も更に若干量下降す
るため、このポンチ１４の下降により、膨出部３
６が強くすえ込まれるようになる。即ち、ポンチ
１４は軸棒２９が調整ねじ３１に当接した時点の
位置からその後最下降位置に至るまでの下降行程
域をすえ込み域とするものであり、軸棒２９はポ
ンチ１４がこのすえ込み域に至つた時点で下降を
停止して膨出部３６を受け、該膨出部３６にポン
チ１４のすえ込み力を作用させるものである。而
して、ポンチ１４のすえ込み域における下降によ
り、膨出部３６は切断側方向に拡がり出るように
展延され、ダイス２０の分壁部２０ａ，２０ａに
矢印３７及び３８方向（第７図参照）の拡開力を
及ぼすようになる。そしてこの拡開力が所定値以
上になると、拡開規制部材２４の締付力に抗して
膨出部３６の両側の切断端がダイス２０の分壁部
２０ａ，２０ａを拡開させつつ横方向に張り出す
（第５図及び第６図参照）。而して、ラム１２が所
定の下降を終了して上昇すると、ポンチ１４は押
え板１５と共に上昇して元位置に復帰し、一方軸
棒２９は圧縮スプリング３３の弾発力により上昇
復帰してその復帰過程で両板材３４，３５の膨出
部３６を突上げて孔２１及び溝２２から抜き出
し、これによりダイス２０は拡開規制部材２４の
締付力により縮径して復元する。

尚、ポンチ１４の先端部の形状としては、膨出
部３６の展延のために費されるエネルギーをでき
るだけ小さくするため、第８図のように両側を鋭
角状に切欠いて膨出部３６との当接面積を小さく
することが好ましいが、このようにすると、接合
すべき板材が脆く伸び率の少ない材質であると、
切欠部のエツジ１４ａ，１４ａによつて亀裂を生
ずる場合がある。この場合には第９図のように両
側を緩やかに傾斜させて、その傾斜面との境界部
１４ｂ，１４ｂに適当な丸みをもたせるようにす
るとよい。第１０図は第８図のポンチにより成形
した膨出部を、第１１図は第９図のポンチにより
成形した膨出部を夫々示す。

このように本実施例では、膨出部３６をすえ込
んでこれを横方向に展延させ、これにより張出し
た部分３９，４０によつて両板材３４，３５を接
合する構成であるが（第１２図参照）、ダイス２
０は拡開可能な分壁部２０ａ，２０ａを有してい
るから、膨出部３６をダイス２０の孔２１内です
え込むと、該膨出部３６はダイス２０を拡開させ
ながら横方向に展延するようになり、従つて膨出
部３６をすえ込み前にダイス２０から抜出すとい
う動作が不要となる。このため、一組のポンチ１
４とダイス２０とで接合用の型を構成できると共
に、膨出部３６の成形と膨出部３６のすえ込みと
をポンチ１４の一下降動作即ち一連のポンチ作動
によつて連続的に行うことができるから、行程数
が大幅に減少して生産性が頗る向上し、しかも普
通一般の単能プレスに取付けて使用することが可
能で、設備費を低く抑えることができる。

また、特に本実施例では、ダイス２０に溝２２
を形成することによつて、複数の分壁部２０ａ，
２０ａを形成したので、ダイス２０自身の構造が
極めて簡単となり、製作費も安くなる。

ところで、膨出部３６を精度良く形成するに
は、その成形時にダイス２０が不用意に拡開する
ことを防止し、且つ所定の拡開力以上になつたと
き初めて拡開するように規制する必要がある。そ
の場合、その拡開開始力を分壁部２０ａ，２０ａ
のみの弾性復元力を利用して行おうとすると、ダ
イス２０の剛性と弾性変形性との兼合いが難し
く、拡開開始力を正確に設定することが困難であ
り、しかも拡開開始力はダイスを同一形状に形成
してもその材質によつて大きく異なるし、更に拡
縮の繰返しによりその拡開開始力が早期に変化す
るという憂いがある。

然るに、本実施例によれば、ダイス２０に拡開
規制部材２４を装備したので、この拡開規制部材
２４により所定の拡開力以上になつたとき、分壁
部２０ａ，２０ａが拡開し始めるように規制で
き、しかもその拡開開始力を長期にわたつて一定
に維持することができる。更に、分壁部２０ａ，
２０ａ自身の弾性復元力によつて拡開開始力を規
制するものでは、その経年変化によつて拡開開始
力が変化した場合には、ダイス２０全体を新たな
ものに交換せねばならないが、本実施例によれば
拡開規制部材２４を交換することによつて対処で
きる。また、接合すべき板材の板厚や材質等によ
つて拡開開始力を変える場合にも、ダイス２０は
そのままで、拡開規制部材２４を他のものと交換
することにより対処でき、総じて拡開開始力の調
整に安価に対処することができる。このように本
実施例によれば、ダイスの２０の拡開を分壁部２
０ａ，２０ａの弾性復元力を利用して規制するも
のとは異なり、拡開規制部材１４の弾性を利用し
てダイス２０の拡開開始力を広範囲に調節するこ
とができるという効果を奏するものである。この
場合、特に本実施例のように拡開規制部材１４を
ダイス２０の上端部に装備すれば分壁部２０ａ，
２０ａの拡開開始力をより正確に設定できる利点
がある。

また、特に本実施例では、ナツト２８をダイス
２０の下部外周に上下位置調節可能に設けたの
で、その位置調節によつてもダイス２０の拡開開
始力を調節することが可能になる。

尚、上記実施例では膨出部３６自身を横方向に
展延させるようにしたが、これは第１３図に示す
ように、膨出部３６内に別の材料から打ち抜いた
結合用素材４１を配置し、この結合用素材４１を
ポンチ１４によりすえ込んでこれを膨出部３６の
両側の切断部分から外方に張出させるようにして
もよい。またダイス２０の孔２１の周壁部は上記
実施例の如き二個の分壁部２０ａ，２０ａから構
成するものに限らず、溝により三分割あるいはそ
れ以上に分割された三個あるいはそれ以上の分壁
部で構成するようにしてもよいなど設計製作的に
求められるものである。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例
に限定されるものではなく、ダイスの分壁部の構
成及び復元機構の構成は上記実施例のものに限ら
れるものではなく、例えば復元機構はばね力を利
用した構成とすることもできる等、実施に際して
要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができ
る。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したように、ダイスが板材の
横方向の展延を許容すべく複数の拡開可能な分壁
部を有しているので、膨出部の形成とそのすえ込
みとを一連のポンチ作動によつて行うことがで
き、このため生産性が向上するとともに型の動き
が単純となるから、普通一般のプレスに取付けて
使用することができ設備費を低減することができ
る。しかも、拡開した分壁部を元位置に復帰させ
る復元機構を装備したので、分壁部の拡開開始力
を長期にわたつて一定に維持できると共に、その
拡開開始力を復元機構の交換等によつて広範囲に
調節でき、接合すべき板材の材質等に容易に対処
することのできる等の優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は全体の縦断側面図、第２図はダ
イス及び座板の分解斜視図、第３図乃至第５図は
板材の接合過程を順に示す縦断側面図、第６図は
第４図の−線に沿う縦断面図、第７図は第５
図の−線に沿う縦断面図、第８図及び第９図
は夫々異なる形態で示すポンチの斜視図、第１０
図及び第１１図は夫々第８図及び第９図のポンチ
で形成した膨出部の下面図、第１２図は接合状態
で示す膨出部の拡大断面図であり、第１３図は本
発明の他の実施例を示す第１２図相当図である。
また、第１４図乃至第１６図は従来の接合方法を
示すもので、第１４図ａ及びｂは膨出部を互いに
異なる方向で切断して示す断面図、第１５図は接
合状態で示す膨出部の断面図、第１６図ａ乃至ｄ
は接合過程を順に示す断面図である。 図中、１４はポンチ、１５は押え板、２０はダ
イス、２２は溝、２３は切断エツジ、２４は拡開
規制部材（復元機構）、２９は軸棒、３４，３５
は板材、３６は膨出部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンチとダイスの協働作用により重ねられた
   板材に膨出部を形成し、更に続く一連のポンチ作
   動によりすえ込み加工することによつて板材を接
   合するものにあつて、すえ込み時に前記ダイスが
   板材の横方向の展延を許容すべく複数の拡開可能
   な分壁部を有し、且つこの拡開した分壁部を元位
   置に復帰させる復元機構を装備して成ることを特
   徴とする板材の接合装置。