特許 6281918 プレス機及びプレス加工品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6281918

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】プレス機及びプレス加工品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/28 20060101AFI20180208BHJP

   B21D 28/24 20060101ALI20180208BHJP

   B21D 22/20 20060101ALI20180208BHJP

【ＦＩ】

   B21D22/28 E

   B21D28/24 A

   B21D22/20 B

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-17596(P2016-17596)

(22)【出願日】2016年2月2日

(65)【公開番号】特開2016-182640(P2016-182640A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2016年11月8日

(31)【優先権主張番号】特願2015-63286(P2015-63286)

(32)【優先日】2015年3月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000116976

【氏名又は名称】旭精機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100188226

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 俊達

(72)【発明者】

【氏名】北島 勲

(72)【発明者】

【氏名】加来 明徳

(72)【発明者】

【氏名】加藤 寿司

【審査官】 岩瀬 昌治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２１４３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１６２３５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−２２６６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４０９５５４４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１０６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２２／２８

Ｂ２１Ｄ ２２／２０

Ｂ２１Ｄ ２８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、
前記ダイ孔の奥部に配置され、前記筒形ワークの先端部が突き当てられるワーク当接部と、前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールと、を有し、
前記アシストツールは、前記筒形ワークの軸方向で前記筒形ワークに当接する第１ツール構成部と、前記第１ツール構成部を前記筒形ワークの軸方向に往復動可能に支持する第２ツール構成部と、前記第１ツール構成部と前記第２ツール構成部との間に設けられて、前記第１ツール構成部が前記筒形ワークから受ける押圧反力によって弾性変形する弾性部材とを備えてなり、
前記アシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んで前記筒形ワークの先端部を前記ワーク当接部に突き当ててから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させて前記筒形ワークの先端部に前記パンチを押し付けて前記プレス加工を行うプレス機。

【請求項2】

前記パンチ挿通孔は、前記第１ツール構成部と前記第２ツール構成部とを貫通し、
前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔における前記ダイ側に設けられて、前記筒形ワークの基端部が嵌合されるワーク嵌合部と、
前記第１ツール構成部に筒状に形成されて、内側が前記パンチ挿通孔をなしかつ、前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔に前記ダイと反対側から嵌合された状態で直動して、先端面で前記筒形ワークを押圧する押圧筒部と、を備える請求項１に記載のプレス機。

【請求項3】

前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔の端部又は中間部に、前記第１ツール構成部を直動可能に収容するツール収容部が設けられ、そのツール収容部の内面と前記第１ツール構成部との間に圧縮状態にして収容された圧縮コイルばねが前記弾性部材として備えられている請求項２に記載のプレス機。

【請求項4】

ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、
前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールを備え、そのアシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させるプレス機であって、
前記アシストツールには、前記パンチ挿通孔の端部を段付き状に拡径してなり、前記筒形ワークの基端部が嵌合されるワーク嵌合部が設けられて、前記ワーク嵌合部の段差面で前記筒形ワークを押圧して前記ダイ孔に押し込むプレス機。

【請求項5】

前記パンチが、前記パンチ挿通孔に案内されて前記筒形ワーク内に突入する請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のプレス機。

【請求項6】

ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、
前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールを備え、そのアシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させるプレス機であって、
前記筒形ワークを挟持して前記ダイ孔上に保持するクランパーが設けられると共に、前記クランパーに、前記筒形ワークの基端面に係止する基端係止部が備えられ、
前記筒形ワークのプレス加工後、前記アシストツールを、前記パンチ及び前記筒形ワークに対して相対的に後退させて前記アシストツールと前記筒形ワークとの間に隙間を形成してから、前記クランパーで前記筒形ワークを挟持しかつ前記基端係止部を前記筒形ワークの基端面に係止させて、前記パンチを前記筒形ワークから抜き取るプレス機。

【請求項7】

前記アシストツールにより、前記筒形ワークを、その全長の３０％以上前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記筒形ワーク内に突入させる請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載のプレス機。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載のプレス機を使用して、前記筒形ワークの先端部を前記パンチで内側からプレス加工し、前記筒形ワークからプレス加工品を製造するプレス加工品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側からプレス加工するプレス機及びプレス加工品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のプレス機では、パンチで筒形ワークをダイ孔に押し込んでプレス加工を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２６０７４０号公報（図２，図４参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記した従来のプレス機では、パンチが破損することがあった。その破損の原因として、筒形ワークがダイ孔に挿入される際に傾いて挿入抵抗が大きくなることや、パンチが筒形ワーク内に挿入されずに筒形ワークの基端部端面に当接することが挙げられる。特に、長細い筒形ワークでは、パンチの先端部が細くかつ長くなるので破損が頻繁に起こり得た。

【0005】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、パンチが破損し難いプレス機及びプレス加工品の製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、前記ダイ孔の奥部に配置され、前記筒形ワークの先端部が突き当てられるワーク当接部と、前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールと、を有し、前記アシストツールは、前記筒形ワークの軸方向で前記筒形ワークに当接する第１ツール構成部と、前記第１ツール構成部を前記筒形ワークの軸方向に往復動可能に支持する第２ツール構成部と、前記第１ツール構成部と前記第２ツール構成部との間に設けられて、前記第１ツール構成部が前記筒形ワークから受ける押圧反力によって弾性変形する弾性部材とを備えてなり、前記アシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んで前記筒形ワークの先端部を前記ワーク当接部に突き当ててから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させて前記筒形ワークの先端部に前記パンチを押し付けて前記プレス加工を行うプレス機である。

【0009】

請求項２の発明は、前記パンチ挿通孔は、前記第１ツール構成部と前記第２ツール構成部とを貫通し、前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔における前記ダイ側に設けられて、前記筒形ワークの基端部が嵌合されるワーク嵌合部と、前記第１ツール構成部に筒状に形成されて、内側が前記パンチ挿通孔をなしかつ、前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔に前記ダイと反対側から嵌合された状態で直動して、先端面で前記筒形ワークを押圧する押圧筒部と、を備える請求項１に記載のプレス機である。

【0010】

請求項３の発明は、前記第２ツール構成部の前記パンチ挿通孔の端部又は中間部に、前記第１ツール構成部を直動可能に収容するツール収容部が設けられ、そのツール収容部の内面と前記第１ツール構成部との間に圧縮状態にして収容された圧縮コイルばねが前記弾性部材として備えられている請求項２に記載のプレス機である。

【0011】

請求項４の発明は、
ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールを備え、そのアシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させるプレス機であって、前記アシストツールには、前記パンチ挿通孔の端部を段付き状に拡径してなり、前記筒形ワークの基端部が嵌合されるワーク嵌合部が設けられて、前記ワーク嵌合部の段差面で前記筒形ワークを押圧して前記ダイ孔に押し込むプレス機である。

【0012】

請求項５の発明は、前記パンチが、前記パンチ挿通孔に案内されて前記筒形ワーク内に突入する請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のプレス機である。

【0013】

請求項６の発明は、ダイに備えたダイ孔に筒形ワークが先端部側から押し込まれた状態で、その筒形ワークの先端部をパンチで内側から加圧してプレス加工するプレス機において、前記パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつ前記パンチに対して直動するアシストツールを備え、そのアシストツールにより前記筒形ワークを前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記パンチ挿通孔から前記筒形ワーク内に突入させるプレス機であって、前記筒形ワークを挟持して前記ダイ孔上に保持するクランパーが設けられると共に、前記クランパーに、前記筒形ワークの基端面に係止する基端係止部が備えられ、前記筒形ワークのプレス加工後、前記アシストツールを、前記パンチ及び前記筒形ワークに対して相対的に後退させて前記アシストツールと前記筒形ワークとの間に隙間を形成してから、前記クランパーで前記筒形ワークを挟持しかつ前記基端係止部を前記筒形ワークの基端面に係止させて、前記パンチを前記筒形ワークから抜き取るプレス機。

【0015】

請求項７の発明は、前記アシストツールにより、前記筒形ワークを、その全長の３０％以上前記ダイ孔に押し込んでから、前記パンチを前記筒形ワーク内に突入させる請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載のプレス機である。

【0016】

請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載のプレス機を使用して、前記筒形ワークの先端部を前記パンチで内側からプレス加工し、前記筒形ワークからプレス加工品を製造するプレス加工品の製造方法である。

【発明の効果】

【0017】

請求項１のプレス機及び請求項８のプレス加工品の製造方法では、パンチを挿通可能なパンチ挿通孔を有しかつパンチに対して直動するアシストツールで筒形ワークをダイ孔に押し込む。ここで、アシストツールは、パンチのように筒形ワーク内に挿入されないので、筒形ワークが細長い形状であってもパンチのようには細長くならず、破損しない強度にすることができる。そして、パンチは、ダイ孔に押し込まれた状態の筒形ワークに対して挿入されるので、従来に比べて負荷を受け難く、パンチの破損が防がれる。しかも、筒形ワークがダイ孔内で心だしされた状態でパンチが筒形ワーク内に挿入されるので、パンチが筒形ワークの基端部端面に突き当たる事態も防がれ、この点においても、パンチの破損が防がれる。即ち、本発明によれば、従来に比べて、パンチが破損し難くなる。

【0018】

また、アシストツールにより筒形ワークをダイ孔に押し込み、ワーク当接部に筒形ワークの先端部を突き当てた後に、筒形ワークの先端部にパンチを押し付けるので、筒形ワークの先端部におけるパンチの押し付け位置が安定し、加工品質が向上する。

【0019】

又、本発明によれば、筒形ワークの軸方向の長さ（即ち、軸長）のばらつきを、第２ツール構成部に対する第１ツール構成部の往復動で吸収して、筒形ワークに過度の力をかけずに筒形ワークの先端部をワーク当接部に当接させることができる。これにより、軸長が正規より長い側にばらついた筒形ワークが、アシストツールとワーク当接部との間で過度に加圧されて変形したり、軸長が正規より短い側にばらついた筒形ワークの先端部がワーク当接部に当接しなくなるような事態の発生を防ぐことができる。

【0020】

請求項２及び請求項４の構成によれば、筒形ワークは、アシストツールのワーク嵌合部に基端部を位置決めされた状態でダイ孔に押し込まれる。これにより、筒形ワークが傾いだ状態でダイ孔に押し込まれる事態の発生を防ぐことができると共に、パンチに対しても筒形ワークが位置決めされ、パンチが筒形ワークの基端部端面に突き当たる事態の発生を確実に防ぐことができる。また、請求項３の構成では、第２ツール構成部のパンチ挿通孔の中間部に備えたツール収容部に、第１ツール構成部を直動可能に収容されているので、第１と第２のツール部品の間に異物が挟まるような不具合を防ぐことができる。さらには、請求項５のプレス機によれば、パンチがパンチ挿通孔に案内されて筒形ワーク内に突入するので、パンチが筒形ワークの基端部端面に突き当たる事態の発生をより確実に防ぐことができる。

【0021】

請求項６のプレス機では、筒形ワークのプレス加工後、アシストツールを、パンチ及び筒形ワークに対して相対的に後退させてアシストツールと筒形ワークとの間に隙間を形成する。即ち、筒形ワークの基端部からアシストツールを抜く。そして、クランパーで筒形ワークを挟持しかつ基端係止部を筒形ワークの基端面に係止させて、パンチを筒形ワークから抜き取る。このようにして、本発明によれば、筒形ワークからパンチ及びアシストツールをスムーズに離脱させることができる。

【0023】

請求項７のプレス機では、パンチより高強度のアシストツールで筒形ワークをダイ孔に押し込むので、筒形ワークが傾いて挿入抵抗が大きくなっても、容易に筒形ワークをダイ孔に押し込むことが可能になり、従来ではあり得なかった筒形ワークの軸長の３０％以上をダイ孔に押し込むことが可能となる。しかも、アシストツールにより、筒形ワークを、その軸長の３０％以上ダイ孔に押し込んでから、パンチを筒形ワーク内に突入させるので、筒形ワークをより正確に心だししてから、パンチを突入させることができ、一層パンチが破損し難くなる。これらにより、安定したプレス加工が可能になり、加工品質が安定する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係るプレス機の正面図

【図2】プレス機の側断面図

【図3】プレス機の側断面図

【図4】プレス機の側断面図

【図5】プレス機の側断面図

【図6】プレス機の正断面図

【図7】アシストツールの平面図

【図8】アシストツールとワークの正断面図

【図9】アシストツールとワークの正断面図

【図10】アシストツールとワークの正断面図

【図11】プレス機の正断面図

【図12】プレス機の正断面図

【図13】プレス機の正断面図

【図14】第２実施形態のアシストツールとワークの正断面図

【図15】アシストツールとワークの正断面図

【図16】第３実施形態のアシストツールとワークの正断面図

【発明を実施するための形態】

【0025】

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１には、本発明に係るプレス機１０の全体が示されている。このプレス機１０は、左右１対のサイドフレーム１１，１１の間にラム１２とボルスター１３とを上下に対向配置して備え、ラム１２がボルスター１３に対して上方から接離するように直動する。ラム１２の下面には、複数のパンチ２０が横一列に並べて固定され、それらパンチ２０に対応させて複数のダイ３０（図２参照）がボルスター１３に固定されている。そして、それぞれ上下で対向した複数組のパンチ２０及びダイ３０により複数の加工ステージが構成され、図１の左端の加工ステージから右側の加工ステージに、順次、筒形ワーク９１（図３参照）が搬送されてプレス加工が施されて本発明に係る「プレス加工品」が製造される。

【0026】

具体的には、図１の左端の加工ステージでは、パンチ２０により帯状板金９０から円板が打ち抜かれてダイ３０が有するダイ孔３０Ａ（図３参照）に押し込まれ、一端有底の円筒状の筒形ワーク９１が成形される。そして、ラム１２が上方に移動する度に、筒形ワーク９１が、次述するトランスファ装置１４によって、順次、右隣の加工ステージに搬送され、中間の複数の加工ステージを経る間に徐々に細長くなるように絞られていく。そして、右端（以下、「終端」という）の加工ステージで、図４に示すように筒形ワーク９１の底部９２が打ち抜かれる。本実施形態では、この終端の加工ステージのパンチ２０の破損を防ぐために本発明が適用されている。

【0027】

トランスファ装置１４は、加工ステージ群の並び方向に延びかつ加工ステージ群を間に挟んで対向した１対のトランスファスライド１５，１５（図３参照）を有し、それらトランスファスライド１５，１５の対向面に複数組のフィンガー１６，１６（図３には、１組のフィンガー１６，１６のみが示されている）を備えている。

【0028】

フィンガー１６，１６は、トランスファスライド１５，１５の対向方向に直動可能に支持されかつコイルばね１７により加工ステージ側に付勢されている。また、トランスファスライド１５，１５における隣り合ったフィンガー１６，１６のピッチ（間隔）は、隣り合ったパンチ２０，２０のピッチ及びダイ３０，３０のピッチと同じになっている。そして、それらピッチと同じストロークでトランスファスライド１５，１５が長手方向（図３の紙面と直交する方向）に往復動する。

【0029】

以下の説明において、トランスファスライド１５，１５の対向方向を、適宜「前後方向」といい、トランスファスライド１５の長手方向を適宜「横方向」という。

【0030】

フィンガー１６，１６の先端形状は、加工ステージ毎に変化していく筒形ワーク９１の形状に応じて異なる。図３及び図４には、終端から２番目のフィンガー１６，１６の形状が示され、図５には、終端のフィンガー１６，１６の形状が示されている。終端以外のフィンガー１６，１６は、図３に示すように上方に向かって徐々に開いた上端ガイド面１６Ａ，１６Ａを備えると共に、横方向に向かって徐々に開いたサイドガイド面（図示せず）を備えている。一方、終端のフィンガー１６，１６においては、図５に示すように筒形ワーク９１を挟持する挟持面の上端部が段付き状に突出していて、その段差面が本発明に係る基端係止部１６Ｋになっている。また、終端のフィンガー１６，１６にも、他のフィンガー１６，１６と同様のサイドガイド面（図示せず）が備えられている。なお、終端の１対のフィンガー１６，１６によって本発明に係る「クランパー」が構成されている。

【0031】

トランスファ装置１４は、以下のように動作する。トランスファスライド１５，１５は、ラム１２が下死点の近傍に位置している間にストロークの始端側（図１の左側）に移動して待機する。そして、ラム１２の上昇に伴ってダイ孔３０Ａから抜き出される筒形ワーク９１がフィンガー１６，１６の間に割り込んで把持され、その状態でトランスファスライド１５，１５がストロークの終端側（図１の右側）に移動する。

【0032】

このとき、終端のフィンガー１６，１６は、トランスファスライド１５の移動先で待ち受けている図示しない待受ガイドにサイドガイド面を摺接させて開き、把持された筒形ワーク９１が放されて図示しないワーク収容ボックスに収容される。

【0033】

終端以外のフィンガー１６，１６に関しては、トランスファスライド１５，１５がストロークの終端側に移動することで、筒形ワーク９１を隣の加工ステージのダイ孔３０Ａ上に保持する。この状態でラム１２が降下し、筒形ワーク９１がダイ孔３０Ａに押し込まれてプレス加工される。そのラム１２の降下過程で、フィンガー１６，１６の上端ガイド面１６Ａ，１６Ａにパンチ２０に備えた図示しない後述するシンブル又は、図４に示した後述する本発明に係るアシストツール２３が摺接し、フィンガー１６，１６が開いて筒形ワーク９１を放す。そして、プレス加工中にトランスファスライド１５，１５が始端側（図１の左側）に移動して最初の状態に戻る。このようにして、図１の左端の加工ステージから右側の加工ステージに、順次、筒形ワーク９１が搬送されてプレス加工が施される。

【0034】

上記したシンブルは、終端以外の加工ステージに備えられ、パンチ２０の外側に直動可能に嵌合されかつ先端が先細り状の筒状をなし、フォークレバー２９と図示しないカム機構により原点位置に配置されている。そして、パンチ２０の先端が筒形ワーク９１に突入してからシンブルがフィンガー１６，１６の上端ガイド面１６Ａ，１６Ａに摺接してフィンガー１６，１６の間を押し拡げる。また、例えば、パンチ２０により筒形ワーク９１がダイ孔３０Ａに押し込まれるときにシンブルは、その下面と筒形ワーク９１の上面との隙間を保ちながら下降する。そして、パンチ２０が筒形ワーク９１をプレス加工した後、シンブルは、パンチ２０と同時かそれより早く上昇し、ストリップ位置で一旦停止して、下方から上昇してきたパンチ２０から、筒形ワーク９１をストリップする。筒形ワーク９１は、このストリップ開始時に、フィンガー１６により把持される。そして、パンチ２０が筒形ワーク９１から完全に抜け切りストリップが完了するとシンブルは上昇し原点位置で停止する。

【0035】

アシストツール２３は、終端の加工ステージに備えられている。図２〜図１３には、終端の加工ステージにおけるプレス機１０の断面が示されている。以下、終端の加工ステージのパンチ２０、ダイ３０及びアシストツール２３の詳説構造について説明する。

【0036】

図３に示すように、パンチ２０は、上端部に段付き状に拡径した基端大径部２０Ａを備え、下方に向かって段階的に縮径された形状をなしている。そして、パンチ２０の中間位置から下端までの間が、ダイ孔３０Ａに突入するパンチ本体２０Ｂになっている。また、パンチ２０の外側のうちパンチ本体２０Ｂの上端部から基端大径部２０Ａの下面までの範囲には、摺動メタルで構成された摺接スリーブ２１が嵌合されている。そして、摺接スリーブ２１の上側の略半分となる部分がパンチ２０と共にラム１２のパンチ支持孔１２Ａに嵌合された状態で固定され、摺接スリーブ２１の下側の略半分となる部分がラム１２の下方に突出し、さらにその摺接スリーブ２１の下端からパンチ本体２０Ｂが下方に延びている。

【0037】

図５に示すように、ダイ３０は、上側ダイ３１と下側ダイ３２とを上下に重ねてなり、上側ダイ３１の中心部を貫通する中心孔と下側ダイ３２の中心部を貫通する中心孔とが連通してダイ孔３０Ａが形成されている。また、下側ダイ３２の中心孔の方が上側ダイ３１の中心孔より小さくなっていて、上側ダイ３１と下側ダイ３２との間の段差部がワーク当接部３０Ｄになっている。そして、図１１（Ｂ）に示すように、筒形ワーク９１の軸長の３０〜４０％がダイ孔３０Ａに押し込まれたところで、筒形ワーク９１の下端部（本発明における筒形ワーク９１の「先端部」に相当する）がワーク当接部３０Ｄに当接し、その状態で図１２（Ａ）に示すようにパンチ２０が筒形ワーク９１の底部９２を打ち抜く。これにより、筒形ワーク９１が本発明に係る「プレス加工品」となる。なお、打ち抜かれた底部９２は、ダイ孔３０Ａの下方から連通した排出孔１３Ａを通ってプレス機１０の下方に備えた図示しない回収ボックスに収容される。

【0038】

アシストツール２３は、図３、図６及び図７に示すように、例えば、上端部に角柱状の基端ベース部２３Ｃを有し、その基端ベース部２３Ｃより下側部分は、図３に示すように、前後方向で基端ベース部２３Ｃより段付き状に薄くなったツール本体部２３Ｄになっている。また、ツール本体部２３Ｄの下端部には、前後の両角部を面取りして下端ガイド面２３Ｇが形成されている。

【0039】

図６に示すように、ツール本体部２３Ｄには、その中間部より下側部分を両側方に張り出させてなるサイド突部２６，２６が備えられている。また、図７に示すように、各サイド突部２６は、側方に向かうに従って先細りになるように面取りされてサイドガイド面２６Ｇ，２６Ｇを備えている。そして、フィンガー１６，１６の前記した図示しないサイドガイド面が、アシストツール２３のサイドガイド面２６Ｇ，２６Ｇに摺接してフィンガー１６，１６の間が開かれる。

【0040】

図６に示すように、アシストツール２３の中心部には、パンチ挿通孔２４が上下方向に貫通している。パンチ挿通孔２４のうち上端から下端寄り位置まで大径孔部２３Ａをなし、下端寄り位置より下方が大径孔部２３Ａの略半分程度の内径を有する小径孔部になっている。そして、前述した摺接スリーブ２１が、図６に示すように大径孔部２３Ａに直動可能に嵌合されている。なお、大径孔部２３Ａの軸方向の中間部より下側は、図８に示すように僅かに段付き状に拡径されている。

【0041】

パンチ挿通孔２４の小径孔部における中間位置より下側は、段付き状に拡径され、その段差面より上側部分は、パンチ本体２０Ｂが丁度嵌合可能な内径を有するパンチガイド部２４Ｇになっている。また、段差面より下側部分は、筒形ワーク９１が丁度嵌合可能な内径を有する本発明に係るワーク嵌合部２５になっている。そして、図９に示すように、ワーク嵌合部２５に筒形ワーク９１の上端部（本発明に係る筒形ワーク９１の「基端部」に相当する）が嵌合され、ワーク嵌合部２５の上端の段差面であるワーク突当部２５Ｄに、筒形ワーク９１の上面（即ち、基端部端面）が当接する。その状態で、図１０に示すように、パンチ本体２０Ｂがパンチガイド部２４Ｇに案内されて筒形ワーク９１内に挿入される。

【0042】

なお、図８に示すように、パンチガイド部２４Ｇには、その上端開口縁を面取りしてパンチ導入面２４Ａが形成されている。また、ワーク嵌合部２５には、下端部を徐々に拡径してワーク導入面２５Ａが形成されている。

【0043】

アシストツール２３をパンチ２０と別個に直動させるために、図２〜図４に示すようにフォークレバー２９がアシストツール２３に連結されている。詳細には、その連結のために基端ベース部２３Ｃのうち横方向を向いた両側面には、前端から後端まで通しの溝２３Ｂ，２３Ｂが形成されている。また、フォークレバー２９の先端は二股に分割されていると共に、そのフォークレバー２９の２つの先端部には互いに対向する円形孔が貫通形成され、その円形孔に有底円筒状のブッシュ２９Ａ，２９Ａ（図６参照）が圧入されている。ブッシュ２９Ａ，２９Ａには、ピン２３Ｐ，２３Ｐが回動自在に嵌合されていて、フォークレバー２９の２つの先端部から内側に突出している。ピン２３Ｐ，２３Ｐのうち、これら突出している内側先端部には、外周面の周方向の２箇所に互いに平行な平坦面が形成されている（所謂、２方取り）。この平坦面同士の間隔は、溝２３Ｂの幅と略同じになっていて、ピン２３Ｐ，２３Ｐの内側先端部は、前後方向へ摺動自在に溝２３Ｂ，２３Ｂに嵌合される。以上のようにして、フォークレバー２９は、その２つの先端部の間に基端ベース部２３Ｃを受容するようにして、アシストツール２３に連結される。これにより、フォークレバー２９の回動に応じてアシストツール２３がパンチ２０に対して相対的に直動する。そして、図６に示すように、アシストツール２３は、パンチ挿通孔２４のパンチガイド部２４Ｇがパンチ本体２０Ｂの先端より下方に位置したパンチ保護位置と、図１２（Ｂ）に示すように、パンチ挿通孔２４のパンチガイド部２４Ｇがパンチ本体２０Ｂの基端部に嵌合してアシストツール２３の先端からパンチ本体２０Ｂが突出したパンチフル突出位置との間を移動する。なお、フォークレバー２９は、例えば、ラム１２を上下動させる駆動源とは別個の駆動源である図示しないサーボモータから動力を受けて回動する。

【0044】

次に、終端の加工ステージにおける１サイクルの動作について説明する。図３には、トランスファスライド１５がストロークの終端側に移動し、終端より１つ前のフィンガー１６，１６が把持する筒形ワーク９１が、終端の加工ステージのダイ孔３０Ａ上に配置されたときに、プレス機１０を横方向から見た状態が示され、図６には同じ状態をプレス機１０の前方から見た状態が示されている。このとき、図３に示すように、筒形ワーク９１の上端部はフィンガー１６，１６より上側に位置し、アシストツール２３はパンチ保護位置に配置され、アシストツール２３の先端が筒形ワーク９１に上方から対向する。そして、アシストツール２３をパンチ保護位置に維持したままアシストツール２３及びパンチ２０が降下する。すると、図９及び図１１（Ａ）に示すように、筒形ワーク９１の上端部がアシストツール２３のワーク嵌合部２５に嵌合され、筒形ワーク９１の基端面がワーク嵌合部２５の上端のワーク突当部２５Ｄに当接する。そこから、アシストツール２３をパンチ保護位置に維持したままさらにアシストツール２３及びパンチ２０がさらに降下し、図１１（Ｂ）に示すようにアシストツール２３により筒形ワーク９１がダイ孔３０Ａに押し込まれ、ワーク当接部３０Ｄに筒形ワーク９１の下端部が押し付けられる。この間に、図４に示すように、アシストツール２３の先端部がフィンガー１６，１６の間に割り込み、フィンガー１６，１６による筒形ワーク９１の把持が解除される。

【0045】

筒形ワーク９１の下端部がダイ孔３０Ａのワーク当接部３０Ｄに当接すると、アシストツール２３は停止し、パンチ２０のみが降下を続けて、図１０に示すようにパンチ本体２０Ｂがパンチ挿通孔２４のパンチガイド部２４Ｇに案内されて筒形ワーク９１内に突入していく。そして、図１２（Ａ）に示すように、パンチフル突出位置の手前位置でパンチ２０の先端が筒形ワーク９１の底部９２を加圧して打ち抜く。また、この間に、トランスファ装置１４のトランスファスライド１５がストロークの始端側に移動して、トランスファ装置１４のうち終端のフィンガー１６，１６（図５参照）がアシストツール２３の下端部を間に挟んで開いた状態となって待機する。

【0046】

そして、図１２（Ｂ）に示すように、パンチ２０が停止したまま、アシストツール２３のみが上昇してパンチフル突出位置へと移動してから、そのパンチフル突出位置を維持したままアシストツール２３及びパンチ２０が上昇する。すると、筒形ワーク９１がパンチ２０との摩擦係合によりパンチ２０と共に上昇し、ダイ孔３０Ａから抜けたところでアシストツール２３の下端部がフィンガー１６，１６の間から抜ける。これにより、フィンガー１６，１６の間に筒形ワーク９１が把持され（図５参照）、図１３（Ａ）に示すように筒形ワーク９１の基端面がフィンガー１６の基端係止部１６Ｋに係止する。この状態で、アシストツール２３が上昇すると共にそれより速い速度でパンチ２０が上昇して、図１３（Ｂ）に示すように、パンチ本体２０Ｂが筒形ワーク９１から離脱する。そして、アシストツール２３が停止し、パンチ２０のみが上昇して図５に示すようにアシストツール２３がパンチ保護位置に配置された状態になる。そして、トランスファスライド１５がストロークの終端側に移動し、終端のフィンガー１６，１６が、トランスファスライド１５の移動先で待ち受けている図示しない待受ガイドに摺接して開き、把持していた筒形ワーク９１を図示しないワーク収容ボックスへと落下させると共に、終端より１つ前のフィンガー１６，１６が次の筒形ワーク９１を、終端の加工ステージのダイ孔３０Ａ上に配置して最初の状態に戻る。

【0047】

以上説明したように、本実施形態のプレス機１０及びプレス加工品の製造方法では、パンチ２０を挿通可能なパンチ挿通孔２４を有しかつパンチ２０に対して直動するアシストツール２３で筒形ワーク９１をダイ孔３０Ａに押し込む。ここで、アシストツール２３は、パンチ２０のように筒形ワーク９１内に挿入されないので、筒形ワーク９１が細長い形状であってもパンチ２０のようには細長くならず、破損し難い強度にすることができる。そして、パンチ２０は、ダイ孔３０Ａに押し込まれた状態の筒形ワーク９１に対して挿入されるので、従来に比べて負荷を受け難く、パンチ２０の破損が防がれる。しかも、筒形ワーク９１がダイ孔３０Ａ内で心だしされた状態でパンチ２０が筒形ワーク９１内に挿入されるので、パンチ２０が筒形ワーク９１の上面に突き当たる事態も防がれ、この点においてもパンチ２０の破損が防がれる。即ち、本実施形態のプレス機１０及びプレス加工品の製造方法によれば、パンチ２０が破損し難くなる。また、パンチ２０より高強度のアシストツール２３で筒形ワーク９１をダイ孔３０Ａに押し込むので、筒形ワーク９１が傾いて挿入抵抗が大きくなっても、容易に筒形ワーク９１をダイ孔３０Ａに押し込むことが可能になり、従来ではあり得なかった筒形ワーク９１の軸長の３０％以上をダイ孔３０Ａに押し込むことが可能になる。しかも、アシストツール２３によりパンチ２０をガイドするので、パンチ２０をより正確に筒形ワーク９１内に突入させることができる。これらにより、安定したプレス加工が可能になり、加工品質が安定する。なお、筒形ワーク９１が心だしされているので、パンチ２０との摩擦係合によりパンチ２０と共に筒形ワーク９１を引き抜く際、より小さな抵抗で引き抜くことができる。

【0048】

さらには、筒形ワーク９１は、上端部をアシストツール２３のワーク嵌合部２５に位置決めされた状態でダイ孔３０Ａに押し込まれるので、多大な負荷がアシストツール２３にかかる事態が防がれる。また、パンチ挿通孔２４のワーク嵌合部２５及びパンチガイド部２４Ｇにより、パンチ２０に対しても筒形ワーク９１が位置決めされるので、パンチ２０が筒形ワーク９１の上面に突き当たる事態の発生を確実に防ぐことができる。

【0049】

［第２実施形態］
本実施形態は、図１４及び図１５に示されており、アシストツール２３Ｖの構造のみが第１実施形態と異なる。図１４に示すように、本実施形態のアシストツール２３Ｖは、本発明の「第２ツール構成部」に相当するアシストツール本体４１と、「第１ツール構成部」に相当するフローチング押圧部材４５と、「弾性部材」に相当する圧縮コイルばね５０とを備えてなる。

【0050】

アシストツール本体４１は、前記第１実施形態のアシストツール２３の一部を変更した形状をなしている。以下、その変更点に関してのみ説明する。アシストツール本体４１は、サイド突部２６，２６における上端寄り位置に備えた分割面４１Ａで上下の２部品に分割され、それら２部品が図示しない螺子等で合体状態に固定されている。アシストツール本体４１のパンチ挿通孔２４Ｖは、大径孔部２３Ａより僅かに大きい内径の第１孔部４３と、筒形ワーク９１が丁度嵌合可能な第２孔部４４とを上下に連ねて備える。また、第１孔部４３のうち上下方向の中間位置より上側部分には、１８０度離れた２箇所を側方に拡張して１対の突片受容部４２，４２が形成されている。なお、本実施形態では、本発明に係る「ツール収容部」は、１対の突片受容部４２，４２と第１孔部４３と第２孔部４４の一部とから構成されている。

【0051】

フローチング押圧部材４５は、アシストツール本体４１の第１孔部４３より軸長が短い筒体４５Ａの内面下端部からインナーフランジ４５Ｂが内側に張り出しかつ、筒体４５Ａの外面中間部から１８０度離れた２方向に１対の突片４５Ｆ，４５Ｆが張り出した構造をなしている。また、フローチング押圧部材４５の内側全体は、パンチ挿通孔４７をなしている。そして、１対の突片４５Ｆ，４５Ｆがアシストツール本体４１の突片受容部４２，４２に受容された状態で、筒体４５Ａが第１孔部４３に嵌合されて上下に直動可能に支持されている。

【0052】

フローチング押圧部材４５の下面のうちパンチ挿通孔４７の開口縁からは、本発明に係る押圧筒部４６が突出して、第２孔部４４に嵌合されている。この押圧筒部４６は、フローチング押圧部材４５が可動ストロークＳ（図１４参照）の上端に移動しても第２孔部４４から抜けない大きさになっている。また、フローチング押圧部材４５の可動ストロークＳは、筒形ワーク９１の軸長のばらつき幅(ばらつきにより筒形ワーク９１がとり得る最大軸長と最小軸長との差分）より大きくなっている。そして、第２孔部４４のうち押圧筒部４６より下側部分が、本発明に係るワーク嵌合部２５になって、ここに筒形ワーク９１の上端部が嵌合される。また、パンチ挿通孔４７のうちインナーフランジ４５Ｂ及び押圧筒部４６の内側部分は、前記第１実施形態のパンチガイド部２４Ｇと同様のパンチガイド部４７Ａになっていて、このパンチガイド部４７Ａをパンチ２０が貫通して筒形ワーク９１内へと案内される。

【0053】

なお、第１実施形態と同様に、パンチガイド部４７Ａの上端縁にはパンチ導入面４７Ｃが形成され、ワーク嵌合部２５の下端縁にはワーク導入面２５Ａが形成されている。また、筒体４５Ａのインナーフランジ４５Ｂ及より上側部分の内径は、アシストツール本体４１の大径孔部２３Ａの内径と略同一になっている。

【0054】

圧縮コイルばね５０は、各突片４５Ｆとアシストツール本体４１の下面との間にそれぞれ突っ張り状態になって収容されて、フローチング押圧部材４５を下方に付勢している。ここで、筒形ワーク９１をダイ孔３０Ａ（図６）に挿入するために必要な押圧力を第１押圧力とし、筒形ワーク９１を座屈変形させ得る押圧力を第２押圧力とすると、圧縮コイルばね５０は、第１押圧力で僅かに撓み、第２押圧力より小さい押圧力、即ち、筒形ワーク９１を座屈変形させ得ない押圧力で最大限に（即ち、図１５に示すように可動ストロークＳの上端部に移動するまで）撓むようになっている。

【0055】

なお、上記した１対の突片４５Ｆ，４５Ｆの代わりに、筒体４５Ａから側方に張り出した環状のフランジを設け、筒体４５Ａの外側に挿通した圧縮コイルばねを、フランジとアシストツール本体４１の下面との間に突っ張り状態になって収容した構成としてもよい。

【0056】

アシストツール２３Ｖの構成に関する説明は以上である。筒形ワーク９１の上端部がワーク嵌合部２５に嵌合されアシストツール２３Ｖが降下していくと、筒形ワーク９１が押圧筒部４６の先端面４６Ａに押圧されてダイ孔３０Ａに押し込まれていく。その際、フローチング押圧部材４５は、可動ストロークＳの下端位置より僅かに上方に位置した状態で筒形ワーク９１を押圧していく。すると、やがて筒形ワーク９１の下端部がワーク当接部３０Ｄに当接して位置決めされる（図１１（Ｂ）参照）。

【0057】

ここで、その筒形ワーク９１の軸長が設計値通りであれば、フローチング押圧部材４５は可動ストロークＳの丁度中間位置に配置された状態になる。また、筒形ワーク９１の軸長が設計値より長い側にばらついてた場合には、フローチング押圧部材４５が可動ストロークＳの中間位置より上方に位置し、筒形ワーク９１の軸長が設計値より短い側にばらついてた場合には、フローチング押圧部材４５が可動ストロークＳの中間位置より下方に位置する。そして、その状態で第１実施形態と同様にパンチ２０が筒形ワーク９１に突入し、筒形ワーク９１の底部９２がパンチ２０によって打ち抜かれる（図１２（Ａ）参照）。このようにして、本実施形態の構成によれば、筒形ワーク９１の軸長のばらつきをフローチング押圧部材４５の上下動にて吸収し、筒形ワーク９１に過度の負荷をかけずに、筒形ワーク９１の下端部をワーク当接部３０Ｄに確実に当接させることができる。これにより、パンチ２０の押し付け位置が安定し、加工品質が向上する。また、本実施形態のアシストツール２３Ｖでは、アシストツール本体４１のパンチ挿通孔２４Ｖの中間部にフローチング押圧部材４５が収容されているので、アシストツール本体４１とフローチング押圧部材４５との間に異物が挟まるような不具合を防ぐことができる。

【0058】

［第３実施形態］
本実施形態は、図１６に示されており、アシストツール２３Ｗの構造のみが第１実施形態と異なる。図１６に示すように、本実施形態のアシストツール２３Ｗは、第１実施形態のアシストツール２３を下端寄り位置で上側ツール構成部５２（本発明の「第２ツール構成部」に相当する）と下側ツール構成部５３（本発明の「第１ツール構成部」に相当する）とに２分割し、上側ツール構成部５２の下面から嵌合突部５２Ａを突出せる一方、その嵌合突部５２Ａが嵌合する嵌合凹部５３Ａを上側ツール構成部５２の上面に形成した構造をなしている。そして、嵌合突部５２Ａの先端面と嵌合凹部５３Ａの底面との間に皿ばね５４（本発明の「弾性部材」に相当する）が受容され、その皿ばね５４が弾性変形する範囲で、下側ツール構成部５３が上側ツール構成部５２に対して直動可能となるように、複数の吊りボルト５５で上側ツール構成部５２と下側ツール構成部５３とが連結されている。本実施形態の構成によっても、第２実施形態と同様の効果を奏する。

【0059】

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

【0060】

（１）前記実施形態の筒形ワーク９１は、円筒状であったが、本発明に係る筒形ワークは、筒形状であれば円筒に限定されるものではなく、断面四角形や断面楕円形や断面長円形の筒状であってもよい。

【0061】

（２）また、前記実施形態の筒形ワーク９１は、一端有底の筒状であって、パンチ２０により底部９２が打ち抜かれていたが、本発明に係る筒形ワークは、両端開放の筒形状であってもよい。即ち、本発明を、両端開放の筒形ワークの底部をパンチでしごいて薄肉にするものに適用してもよい。

【0062】

（３）前記実施形態のアシストツール２３，２３Ｖ，２３Ｗは、筒形ワーク９１の上端部が嵌合するワーク嵌合部２５を備えていたが、ワーク嵌合孔を備えず、アシストツールの下端面におけるパンチ挿通孔の開口縁で筒形ワークを押圧してダイ孔に押し込む構成としてもよい。また、その場合、アシストツールがプレス加工された筒形ワークをパンチから抜き取るストリッパとして利用してもよい。

【0063】

（４）前記実施形態では、パンチ２０は、筒形ワーク９１の下端部がダイ孔３０Ａのワーク当接部３０Ｄに当接した後に筒形ワーク９１内に突入しているが、筒形ワーク９１の下端部がワーク当接部３０Ｄに当接する前に筒形ワーク９１内に突入してもよい。

【0064】

（５）前記第２及び第３の実施形態では、アシストツール２３Ｖ，２３Ｗの一部を可動状態に支持し、それら可動部分を圧縮コイルばね５０等で付勢して、筒形ワーク９１の軸長のばらつきを吸収していたが、例えば、アシストツール２３をサーボモータで駆動し、そのサーボモータのサーボ剛性により筒形ワーク９１の軸長のばらつきを吸収してもよい。

【符号の説明】

【0065】

１０ プレス機
１６ フィンガー（クランパー）
１６Ｋ 基端係止部
２０ パンチ
２３，２３Ｖ，２３Ｗ アシストツール
２４，２４Ｖ，４７ パンチ挿通孔
２５ ワーク嵌合部
３０ ダイ
３０Ａ ダイ孔
３０Ｄ ワーク当接部
４１ アシストツール本体（第２ツール構成部）
４２ 突片受容部（ツール収容部）
４３ 第１孔部（ツール収容部）
４４ 第２孔部（ツール収容部）
４５ フローチング押圧部材（第１ツール構成部）
４６ 押圧筒部
５０ 圧縮コイルばね（弾性部材）
５２ 上側ツール構成部（第２ツール構成部）
５３ 下側ツール構成部（第１ツール構成部）
５４ 皿ばね（弾性部材）
９１ 筒形ワーク
９２ 底部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】