特許 7230289 ワーク側面成形装置

(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】

(24)【登録日】2023-02-20

(45)【発行日】2023-03-01

(54)【発明の名称】ワーク側面成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21J 13/02 20060101AFI20230221BHJP

   B21J 9/06 20060101ALI20230221BHJP

   B21J 13/14 20060101ALI20230221BHJP

【ＦＩ】

B21J13/02 K

B21J9/06 A

B21J13/14 B

B21J13/02 C

B21J13/14 Z

B21J13/02 N

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019073834

(22)【出願日】2019-04-08

(65)【公開番号】P2019181570

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2022-01-25

(31)【優先権主張番号】P 2018076453

(32)【優先日】2018-04-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000117009

【氏名又は名称】旭サナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081776

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 宏

(72)【発明者】

【氏名】山田 亮平

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】実開平０１－１３９９４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－２２４７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６１９８８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特許第６２４５６７５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００８－１００２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２１５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｊ １３／０２

Ｂ２１Ｊ ９／０６

Ｂ２１Ｊ １３／１４

Ｂ２１Ｄ ２８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの幅方向の側面の少なくとも一部を開放した状態で前記ワークを保持するダイスと、
保持された前記ワークの長さ方向に動作するパンチと、
前記パンチの動作によって前記ワークの幅方向に駆動され、前記ワークの開放された前記側面に成形加工を施す側面成形パンチと、
成形加工を施した後の前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に駆動する復帰駆動部材とを備えて、多工程圧造機のいずれかの一工程に組み込まれ、
前記側面成形パンチを保持するとともに、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜した第１被押面を有する幅方向動作部材をさらに備え、
前記パンチは、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜し前記幅方向動作部材の前記第１被押面を押動する第１押動面を有する、
ワーク側面成形装置。

【請求項2】

ワークの幅方向の側面の少なくとも一部を開放した状態で前記ワークを保持するダイスと、
保持された前記ワークの長さ方向に動作するパンチと、
前記パンチの動作によって前記ワークの幅方向に駆動され、前記ワークの開放された前記側面に成形加工を施す側面成形パンチと、
成形加工を施した後の前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に駆動する復帰駆動部材とを備えて、多工程圧造機のいずれかの一工程に組み込まれ、
前記ダイスから前記ワークを突き出すノックアウトピンと、
前記復帰駆動部材を先に駆動し、前記ノックアウトピンを後から駆動する駆動機構と、
をさらに備え、
前記駆動機構は、
前記復帰駆動部材を駆動する復帰駆動カム、および、前記ノックアウトピンを駆動するノックアウトカムを含み、
前記復帰駆動部材および前記ノックアウトピンの動作タイミングを個別に調整可能である、
ワーク側面成形装置。

【請求項3】

ワークの幅方向の側面の少なくとも一部を開放した状態で前記ワークを保持するダイスと、
保持された前記ワークの長さ方向に動作するパンチと、
前記パンチの動作によって前記ワークの幅方向に駆動され、前記ワークの開放された前記側面に成形加工を施す側面成形パンチと、
成形加工を施した後の前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に駆動する復帰駆動部材とを備えて、多工程圧造機のいずれかの一工程に組み込まれ、
前記ダイスから前記ワークを突き出すノックアウトピンと、
前記復帰駆動部材を先に駆動し、前記ノックアウトピンを後から駆動する駆動機構と、
をさらに備え
前記駆動機構は、
前記復帰駆動部材および前記ノックアウトピンの一方を駆動するカム、ならびに、前記復帰駆動部材および前記ノックアウトピンの他方を駆動する油圧駆動装置を含み、
前記復帰駆動部材および前記ノックアウトピンの動作タイミングを個別に調整可能である、
ワーク側面成形装置。

【請求項4】

ワークの幅方向の側面の少なくとも一部を開放した状態で前記ワークを保持するダイスと、
保持された前記ワークの長さ方向に動作するパンチと、
前記パンチの動作によって前記ワークの幅方向に駆動され、前記ワークの開放された前記側面に成形加工を施す側面成形パンチと、
成形加工を施した後の前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に駆動する復帰駆動部材とを備えて、多工程圧造機のいずれかの一工程に組み込まれ、
前記ワークは、前記長さ方向の少なくとも一部が筒形とされ、
前記ダイスは、前記ワークの外側を支持する外ダイス、および、前記ワークの前記筒形の内部に配置される芯金からなり、
前記芯金は、前記側面成形パンチが前記ワークの前記筒形に穴抜き加工を施したときに発生する廃材を収容する廃材収容部を有し、
前記芯金の前記廃材収容部から落下する前記廃材を通過させる排出スリットを有して、前記外ダイスおよび前記芯金から前記ワークを突き出すノックアウトピンをさらに備える、
ワーク側面成形装置。

【請求項5】

前記外ダイスに設けられて前記廃材を排出する排出孔、および、前記排出孔の内部を吸引して前記廃材を強制的に排出する吸引排出部をさらに備える、請求項４に記載のワーク側面成形装置。

【請求項6】

前記廃材収容部は、前記側面成形パンチに近い側の断面積よりも、前記側面成形パンチから離れた側の断面積が大きな貫通孔である、請求項４または５に記載のワーク側面成形装置。

【請求項7】

前記ダイスの内部に配置されて、前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に付勢する付勢部材を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のワーク側面成形装置。

【請求項8】

前記側面成形パンチを保持するとともに、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜した第２被押面を有する幅方向動作部材をさらに備え、
前記復帰駆動部材は、前記ワークの前記長さ方向に動作し、かつ、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜し前記幅方向動作部材の前記第２被押面を押動する第２押動面を有する、
請求項１～７のいずれか一項に記載のワーク側面成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの長さ方向からの駆動によってワークの側面に成形加工を施すワーク側面成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パンチおよびダイスをそれぞれ有する複数の成形工程によりワークに成形加工を順次施す多工程圧造機が知られている。一般的に、パンチは、ワークの長さ方向に動作し、ワークの長さ方向の端面に向かって荷重を作用させる。しかしながら、所望されるワークの最終形状によっては、ワークの側面への成形加工が必要となる。この必要性に対応した一技術例が特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１の部品製造装置は、ダイを備えたダイブロックと、パンチを備えたパンチブロックとを有してワークに成形加工を施す圧造機に関し、ワークに横穴を形成する横穴形成手段を設けたことを特徴とする。横穴形成手段は、パンチに叩打されて叩打方向に移動する第１移動体と、第１移動体に押圧されて直交方向に移動する第２移動体と、第２移動体に設けられてワークに横穴を形成する延出部と、を備える。この横穴形成手段は、ワークが保持された工程の隣の工程に取り付けられる。つまり、この部品製造装置は、圧造機の２工程分のスペースを必要とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２２１５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の部品製造装置において、横穴の形成に２工程を使用するため、実質的に圧造機の工程数が減少してしまい、成形加工できるワークの形状が制約される。また、特許文献１では、成形加工を施した後の延出部をワークから離脱させるために、戻し部材の斜面で第２移動体を押動している。しかしながら、延出部は、ワークから離脱しにくく、破損しやすいという問題点がある。

【0006】

本発明は、上述した背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、多工程圧造機の一工程の中でワークの側面への成形加工を可能としたワーク側面成形装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のワーク側面成形装置は、ワークの幅方向の側面の少なくとも一部を開放した状態で前記ワークを保持するダイスと、保持された前記ワークの長さ方向に動作するパンチと、前記パンチの動作によって前記ワークの幅方向に駆動され、前記ワークの開放された前記側面に成形加工を施す側面成形パンチと、成形加工を施した後の前記側面成形パンチを前記ワークの前記側面から遠ざける方向に駆動する復帰駆動部材とを備えて、多工程圧造機のいずれかの一工程に組み込まれ、前記側面成形パンチを保持するとともに、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜した第１被押面を有する幅方向動作部材をさらに備え、前記パンチは、前記ワークの前記長さ方向に対して傾斜し前記幅方向動作部材の前記第１被押面を押動する第１押動面を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のワーク側面成形装置では、多工程圧造機の一工程に配置されるダイスおよびパンチに側面成形パンチおよび復帰駆動部材が付加されて、ワークの側面への成形加工が可能となる。したがって、ワーク側面成形装置は、一工程の中でワークの側面への成形加工が可能であり、多工程圧造機の実質的な工程数を減らさない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態のワーク側面成形装置を組み込むことができる多工程圧造機の全体構成を模式的に示す平面図である。

【図2】ワーク側面成形装置が成形加工するワークの形状を示した図である。

【図3】実施形態のワーク側面成形装置の分解斜視図である。

【図4】ワーク側面成形装置の斜視図である。

【図5】ワーク側面成形装置の部分拡大斜視図である。

【図6】ダイスを構成する芯金に設けられた廃材収容部の側面断面図である。

【図7】ワークがダイスに挿入される直前の状態を示す側面断面図である。

【図8】ワークが挿入されて横穴が成形加工される瞬間の状態を示す側面断面図である。

【図9】復帰駆動部材が動作している途中の状態を示す側面断面図である。

【図10】ノックアウトピンにより、成形加工されたワークがダイスから突き出された状態を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

まず、実施形態のワーク側面成形装置１が組み込まれる多工程圧造機１０について説明する。図１は、実施形態のワーク側面成形装置１を組み込むことができる多工程圧造機１０の全体構成を模式的に示す平面図である。多工程圧造機１０は、フレーム２１、ラム２４、５組のパンチ２６およびダイス２３、トランスファー装置２７、ならびに駆動部９などで構成される。多工程圧造機１０は、５組のパンチ２６およびダイス２３により構成された第１～第５工程で、ワークに順次成形加工を施す。図１の紙面上下方向が多工程圧造機１０の幅方向となり、紙面左右方向が前後方向となる。この前後方向は、後述する軸線ＡＸが延びる方向と一致する。図１において、第１～第５工程は、幅方向の紙面上側から紙面下側へと並んでいる。

【0011】

フレーム２１は、各部を配設するための筐体であり、鉄製で堅牢に形成される。５個のダイスホルダ２２は、フレーム２１の幅方向に並んで設けられる。５組のダイス２３は、各ダイスホルダ２２の後側に交換可能に取り付けられる。各ダイス２３の図中の左方向を向いた後側に、所定の加工型が形成されている。

【0012】

ラム２４は、平面視で概ね矩形であり、前後方向に往復動作する。５個のパンチホルダ２５は、ラム２４の前側の幅方向に並んで設けられる。５個のパンチ２６は、各パンチホルダ２５の前側に交換可能に取り付けられる。各パンチ２６の図中の右方向を向いた前側に、所定の加工型が形成されている。各パンチ２６は、ラム２４とともに往復動作する。各工程において、パンチ２６とダイス２３は、軸線ＡＸを共通にして対向配置される。

【0013】

多工程圧造機１０は、環形の可動カッタ、線材送り機構、およびプッシャ機構を有した切断機構部（図略）を備える。可動カッタは、線材送り機構によって環形の内部に挿入された長尺線材を切断し、所定寸法の円柱状のワークを作成する。プッシャ機構は、可動カッタからワークをプッシュアウトする。ワークの材質として、アルミや鉄、各種の合金などを例示できる。

【0014】

トランスファー装置２７は、ダイスホルダ２２の上方からダイス２３の前方にかけて配設される。トランスファー装置２７は、ワークを把持する６対のフィンガ対を有する。最上流の第１のフィンガ対は、切断機構部でワークを把持して、第１工程まで搬送する。第２～第５のフィンガ対は、上流側の工程でワークを把持して、下流側の工程まで搬送する。最下流の第６のフィンガ対は、第５工程でワークを把持して、図略の搬出部まで搬送する。

【0015】

ラム２４を往復駆動するために駆動部９が設けられる。駆動部９は、主駆動源９１と各種の伝達機構およびカム機構などで構成される。主駆動源９１は、例えば、三相交流電源で動作する誘導モータまたは同期モータとすることができる。駆動部９は、トランスファー装置２７および切断機構部を併せて駆動する。主駆動源９１の駆動力は、フライホイール９２、ディスクブレーキ９３、および減速機構９４を介して、ラム２４を駆動するクランク軸９５に入力される。さらに、クランク軸９５から分岐歯車対９６を介してサイド軸９７へと、駆動力が分岐伝達される。

【0016】

サイド軸９７は、駆動力を上方に分岐伝達する。上方に分岐された駆動力は、トランスファカム９８を回転駆動する。トランスファカム９８は、トランスファー装置２７を駆動する。また、サイド軸９７からトランスファドライブ９９を経由した先に、６個のオープンクローズカム９Ａが回転駆動されるように連結される。オープンクローズカム９Ａは、幅方向に等間隔で配置される。オープンクローズカム９Ａは、それぞれフィンガ対を開閉駆動する。

【0017】

さらに、サイド軸９７には、カッタカム９Ｂが設けられるとともに、プッシャカム９Ｃ、フィードカム９Ｄ、フィードローラ９Ｅ、５個のノックアウトカム９Ｆ、および復帰駆動カム９Ｈが連結される。カッタカム９Ｂ、プッシャカム９Ｃ、フィードカム９Ｄ、およびフィードローラ９Ｅは、切断機構部を駆動する。ノックアウトカム９Ｆは、幅方向に等間隔で配置されており、第１～第５工程の位置にそれぞれ対応する。第５工程のノックアウトカム９Ｆは、後述するノックアウトピン６１を駆動する。さらに、第５工程のノックアウトカム９Ｆに並んで、復帰駆動カム９Ｈが配置される。復帰駆動カム９Ｈは、後述する復帰駆動部材６５を駆動する。

【0018】

実施形態のワーク側面成形装置１の説明に移る。ワーク側面成形装置１は、多工程圧造機１０の第１～第５工程のうちのどの一工程に組み込まれてもよい。本実施形態において、ワーク側面成形装置１は、第５工程に組み込まれる。図２は、ワーク側面成形装置１が成形加工するワークＷの形状を示した図である。

【0019】

ワークＷの外形は、外径Ｄ１、長さＬの円柱形状となっている。そして、円柱形状の一方の端面に、直径Ｄ２の有底穴が形成されている。つまり、ワークＷは、長さ方向の一部が円筒形ＷＣになっている。このワークＷは、第１～第４工程で形成される。第５工程に組み込まれたワーク側面成形装置１は、ワークＷの円筒形ＷＣの側面に、横方向から穴抜き加工を施して、横穴ＷＨを成形加工する。成形加工の際に、ワークＷの長さ方向と、多工程圧造機１０の前後方向（軸線ＡＸの延びる方向）とが一致する。

【0020】

図３は、実施形態のワーク側面成形装置１の分解斜視図である。また、図４は、ワーク側面成形装置１の斜視図であり、図５は、ワーク側面成形装置１の部分拡大斜視図である。図４および図５を見やすくするために、一部の部材は省略され、また、一部の部材は実際の組立状態と異なる配置に描かれている。図３、図４、および図５の紙面右側は前側に相当し、紙面左側は後側に相当する。

【0021】

ワーク側面成形装置１は、ダイス２３、付勢部材に相当するばね５、幅方向動作部材４、側面成形パンチ４５、ノックアウトピン６１、復帰駆動部材６５、パンチ２６に設けられた押動部材７１およびワーク挿入部材７５などで構成される。図６は、ダイス２３を構成する芯金３６に設けられた廃材収容部３７の側面断面図である。また、図７～図１０には、ワーク側面成形装置１の側面断面が示されている。

【0022】

ダイス２３は、後ダイス３１、中ダイス３２、前ダイス３３、下ダイス３４、上ダイス３５、および芯金３６からなる。後ダイス３１は、厚みを有する円板状の部材である。後ダイス３１の中心の軸線ＡＸ上に、円形断面のワーク挿入孔３１１が穿設される。ワーク挿入孔３１１は、挿入されたワークＷの外側を支持する。後ダイス３１の上部寄りに、矩形断面の駆動孔３１２が穿設される。後ダイス３１は、パンチ２６に近い後側に配置される。

【0023】

中ダイス３２は、後ダイス３１よりも厚めで略同径の円板状の部材である。中ダイス３２の軸線ＡＸ上には、丸棒状の芯金３６が後ろ向き水平方向に立設される。芯金３６の後部の先端形状は、ワークＷの円筒形ＷＣの内部形状に略一致する。芯金３６の後部寄りには、上下方向に貫通する貫通孔で形成された廃材収容部３７が設けられる。中ダイス３２の軸線ＡＸの下側、右側、および左側の位置であって、軸線ＡＸから等距離の３位置に、それぞれピン通過孔３２１が穿設される。中ダイス３２の軸線ＡＸの上側に、駆動孔３２２が穿設される。中ダイス３２は、後ダイス３１の前方に離隔しつつ、後ダイス３１に平行して配置される。

【0024】

前ダイス３３は、後ダイス３１および中ダイス３２よりも厚く略同径の円柱状の部材である。前ダイス３３は、中ダイス３２の３個のピン通過孔３２１と同じ位置に３個のピン通過孔３３１が穿設されている。さらに、前ダイス３３は、中ダイス３２の駆動孔３２２と同じ位置に駆動孔３３２が穿設されている。前ダイス３３は、中ダイス３２の前側に密着して配置される。

【0025】

下ダイス３４および上ダイス３５は、後ダイス３１と中ダイス３２の間に配置される。下ダイス３４および上ダイス３５は、横向きの円柱を上下に二つ割りした概ね半円柱形状の部材である。下ダイス３４の後寄りに、幅方向の溝断面が半円形でかつ軸線ＡＸに沿うワーク支持溝３４１（図４、図５参照）が形成される。ワーク支持溝３４１は、後ダイス３１のワーク挿入孔３１１から挿入されたワークＷの外側を支持する。ワーク支持溝３４１の途中には、下方に向かって貫通する排出孔３４２（図６参照）が穿設される。下ダイス３４の前寄りに、ワーク支持溝３４１よりも大きくかつ軸線ＡＸに沿うピン収容溝３４３が形成される。ピン収容溝３４３には、ノックアウトピン６１が収容される。

【0026】

ワーク支持溝３４１とピン収容溝３４３の間に、ガイド保持部３４４が設けられる。ガイド保持部３４４には、ガイド部材３４５が嵌め込まれる。ガイド部材３４５は、ノックアウトピン６１を保持して前後方向に案内するガイド孔を有する。下ダイス３４のワーク支持溝３４１の左右両側、およびピン収容溝３４３の左右両側に、有底のばね収容穴３４７が設けられる。合計４個のばね収容穴３４７には、ばね５がそれぞれ収容される。ばね５は、コイル形状であり、圧縮されて用いられる。

【0027】

上ダイス３５には、略直方体形状の内部空間３５１が形成されている。内部空間３５１は、後ダイス３１から中ダイス３２までの範囲に広がっている。上ダイス３５は、ワークＷを直接的には支持しない。これに対して、後ダイス３１および下ダイス３４は、ワークＷの外側を支持する外ダイスとなる。

【0028】

幅方向動作部材４は、上ダイス３５の内部空間３５１に配設される。幅方向動作部材４は、上下方向、換言するとワークＷの幅方向に動作する。幅方向動作部材４の上面の後寄りに、第１被押面４３が形成される。第１被押面４３は、軸線ＡＸに対して傾斜しており、前側ほど軸線ＡＸから離れている。幅方向動作部材４の下面の前寄りに、第２被押面４４（図７参照）が形成される。第２被押面４４は、軸線ＡＸに対して傾斜しており、前側ほど軸線ＡＸから離れている。

【0029】

幅方向動作部材４の後側寄りに、側面成形パンチ４５が下向きに埋め込まれている。側面成形パンチ４５は、幅方向動作部材４の下面から所定長さだけ下方に突出する。側面成形パンチ４５は、ワークＷの円筒形ＷＣの側面に打圧されて、横穴ＷＨの成形加工を行う。幅方向動作部材４は、４個のばね５の付勢力により、通常時に上方へ駆動される（図７参照）。

【0030】

ノックアウトピン６１は、上ダイス３５の内部空間３５１から下ダイス３４のピン収容溝３４３にかけて配設される。ノックアウトピン６１は、幅方向動作部材４の下側の軸線ＡＸ上に位置する。ノックアウトピン６１は、ガイド部材３４５のガイド孔によって前後方向に移動可能に保持される。

【0031】

ノックアウトピン６１は、ワークＷの外径Ｄ１に略等しい円筒形の部材から形成される。ノックアウトピン６１の内側には、芯金３６が配置される。ノックアウトピン６１の前側は、円筒形が維持されている。ノックアウトピン６１の後側は、左右に分離しており、挿入されたワークＷの前面に当接可能となっている。分離した左右のそれぞれの断面は、円弧形状を呈する。分離した左右の下側の間隙は、芯金３６の廃材収容部３７から廃材を落下させる排出スリット６２（図４、図５参照）となる。

【0032】

ノックアウトピン６１の前側に、３本の中間ピン６３が配置される。中間ピン６３は、中ダイス３２のピン通過孔３２１、および前ダイス３３のピン通過孔３３１を通過して、前方に延在する。３本の中間ピン６３の前端は、ノックアウトカム９Ｆにより、揃って前後方向に駆動される。これにより、ノックアウトピン６１は、中間ピン６３を介して後方に駆動され、ダイス２３からワークＷを後方に突き出すことができる。

【0033】

復帰駆動部材６５は、前後方向に移動可能な棒状の部材である。復帰駆動部材６５は、中ダイス３２の駆動孔３２２、および前ダイス３３の駆動孔３３２を通過して配置される。復帰駆動部材６５の上側の後寄りに、第２押動面６６が形成される。第２押動面６６は、軸線ＡＸに対して傾斜しており、前側ほど軸線ＡＸから離れている。復帰駆動部材６５の前端は、復帰駆動カム９Ｈにより前後方向に駆動される。復帰駆動部材６５が後方に駆動されたとき、第２押動面６６は、幅方向動作部材４の第２被押面４４を押動する。

【0034】

本実施形態において、先に復帰駆動部材６５が後方へ動作し、後からノックアウトピン６１が後方へ動作する。これを実現する駆動機構は、主駆動源９１によって駆動される復帰駆動カム９Ｈおよびノックアウトカム９Ｆを含んで構成される。復帰駆動カム９Ｈおよびノックアウトカム９Ｆは、互いに異なるカム形状に形成される。２つのカム形状を変形することにより、復帰駆動部材６５およびノックアウトピン６１の動作タイミングを個別にかつ自由に調整することができる。なお、駆動機構は、上述した２つのカムに限定されず、変形することが可能である。例えば、一方または両方のカムを油圧駆動装置に置き換えても、動作タイミングを個別にかつ自由に調整できる効果は変わらない。また、カムに代えて、主駆動源９１と異なるモータを用いることもできる。

【0035】

一方、パンチ２６には、押動部材７１およびワーク挿入部材７５が設けられる。押動部材７１は、角棒状の部材であり、パンチ２６の上部に固定されて前方に延在する。押動部材７１の下側の前寄りに、第１押動面７２が形成される。第１押動面７２は、軸線ＡＸに対して傾斜しており、前側ほど軸線ＡＸから離れている。押動部材７１は、前進して後ダイス３１の駆動孔３１２を通り抜ける。これにより、第１押動面７２は、幅方向動作部材４の第１被押面４３を押動することができる。

【0036】

ワーク挿入部材７５は、パンチ２６の軸線ＡＸに設けられる。ワーク挿入部材７５は、棒状の部材であり、前後方向に延在する。ワーク挿入部材７５の後部に、鍔付き拡径部７６が付設される。鍔付き拡径部７６は、パンチ２６の内部２６１に収容される（図３、図７参照）。さらに、パンチ２６の内部２６１には、鍔付き拡径部７６を周回するコイルばね７７が配設される。コイルばね７７は、ワーク挿入部材７５を前方に付勢する。これにより、ワーク挿入部材７５は、パンチホルダ２５に対して、前後方向に相対移動可能となっている。

【0037】

図６に示されるように、廃材収容部３７は、側面成形パンチ４５の真下に位置し、かつ、下ダイス３４の排出孔３４２の真上に位置する。廃材収容部３７の側面成形パンチ４５に近い入口３７１の形状および断面積は、側面成形パンチ４５の断面の形状および断面積に略一致している。一方、廃材収容部３７の側面成形パンチ４５から離れた内部３７２の断面積は、入口３７１の断面積よりも大きい。

【0038】

さらに、排出孔３４２と図略の回収箱の間に、吸引排出部３８が設けられる。吸引排出部３８は、排出孔３４２の内部を吸引して（図６の矢印Ｆ参照）、後述する廃材Ｚを強制的に排出する。吸引排出部３８として、吸引ポンプを例示できる。なお、吸引排出部３８は、省略することも可能である。

【0039】

次に、実施形態のワーク側面成形装置１の動作、作用、および効果について説明する。図７は、ワークＷがダイス２３に挿入される直前の状態を示す側面断面図である。図８は、ワークＷが挿入されて横穴ＷＨが成形加工される瞬間の状態を示す側面断面図である。図９は、復帰駆動部材６５が動作している途中の状態を示す側面断面図である。図１０は、ノックアウトピン６１により、成形加工されたワークＷがダイス２３から突き出された状態を示す側面断面図である。

【0040】

図７の状態において、幅方向動作部材４は、４個のばね５の付勢力によって上方に駆動されている。また、ノックアウトピン６１、中間ピン６３、および復帰駆動部材６５は、前側に移動している。一方、ワーク挿入部材７５の前側には、トランスファー装置２７のフィンガ対に挟持されたワークＷが第４工程から搬入されている。ラム２４およびパンチ２６は、ダイス２３に向かう前進動作を開始している。ワーク挿入部材７５は、パンチ２６と共に前進して、ワークＷを前方に押動する。

【0041】

ワークＷは、円筒形ＷＣを前にして前進し、後ダイス３１のワーク挿入孔３１１に挿入される。ワークＷがさらに前進すると、円筒形ＷＣの内部に芯金３６が嵌り、ワークＷのセットが終了する。ワークＷの外側は、後ダイス３１および下ダイス３４によって支持される。このとき、円筒形ＷＣの側面の上側半分は、開放した状態が維持される。ワークＷがセットされた後も、ラム２４およびパンチ２６は前進し続ける。このため、コイルばね７７が圧縮され、ワーク挿入部材７５は、パンチ２６に対して相対的に後退する。

【0042】

ワークＷのセットが終了すると、押動部材７１の第１押動面７２は、幅方向動作部材４の第１被押面４３を押動する。押動された幅方向動作部材４は、４個のばね５の付勢力に抗して下降し、図６および図８の状態に至る。すなわち、幅方向動作部材４の下降にしたがい、側面成形パンチ４５は、ワークＷの幅方向に駆動され、円筒形ＷＣの側面に穴抜き加工を施して、横穴ＷＨを成形加工する。

【0043】

このとき、廃材収容部３７の入口３７１が狭く形成されているので、芯金３６は十分に機能し、ワークＷの横穴ＷＨの周囲の形状が変歪しない。また、側面成形パンチ４５の先端は、入口３７１を通り抜けて内部３７２にまで到達する。このため、穴抜き加工を施したときに発生する廃材Ｚ（抜きかす）は、広い内部３７２に収容される。したがって、廃材Ｚが廃材収容部３７に詰まって排出されなくなる事態は生じない。

【0044】

成形加工が終了して押動部材７１およびワーク挿入部材７５が後退し始めると、４個のばね５の付勢力により、幅方向動作部材４は上方に押圧される。換言すると、４個のばね５は、側面成形パンチ４５をワークＷの側面から遠ざける方向に付勢する。このとき、側面成形パンチ４５が横穴ＷＨに嵌り込んでいて、幅方向動作部材４が上昇しないケースも生じ得る。

【0045】

それでも、押動部材７１の後退に合わせて、復帰駆動部材６５が後方に駆動される。復帰駆動部材６５の第２押動面６６は、幅方向動作部材４の第２被押面４４を押動する。これにより、ばね５の付勢力と復帰駆動部材６５の押動力とが重畳して、幅方向動作部材４を押し上げる。したがって、図９に示されるように、成形加工を施した後の側面成形パンチ４５を確実にワークＷから離脱させることができる。

【0046】

続いて、復帰駆動部材６５だけでなく、中間ピン６３も後方に駆動される。これにより、ノックアウトピン６１は、成形加工が施されたワークＷをダイス２３の後方まで突き出し、図１０に至る。突き出されたワークＷは、トランスファー装置２７によって搬出部まで搬送される。

【0047】

ワークＷが芯金３６よりも後退した時点で、廃材Ｚは、廃材収容部３７から落下する。廃材Ｚは、さらに、ノックアウトピン６１の排出スリット６２を通り、下ダイス３４の排出孔３４２を落下して回収箱に排出される。このとき、吸引排出部３８が動作するので、廃材Ｚは、飛散したりすることなく、確実に回収される。

【0048】

実施形態のワーク側面成形装置１では、多工程圧造機１０の一工程に配置されるダイス２３およびパンチ２６に側面成形パンチ４５および復帰駆動部材６５が付加されて、ワークＷの側面への成形加工が可能となる。また、ばね５は、ダイス２３の内部に配置され、復帰駆動部材６５は、工程内の前側から駆動される。加えて、押動部材７１および復帰駆動部材６５は、傾斜面を用いた押動力の方向変換機能を利用している。さらに、復帰駆動部材６５およびノックアウトピン６１は、駆動機構としての復帰駆動カム９Ｈおよびノックアウトカム９Ｆから駆動される。これらを組み合わせたことにより、ワーク側面成形装置１は、コンパクトな構成となり、多工程圧造機１０の一工程への組み込みが可能となる。したがって、ワーク側面成形装置１は、多工程圧造機１０の実質的な工程数を減らさない。

【0049】

また、幅方向動作部材４および側面成形パンチ４５は、成形加工を施した後に４個のばね５の付勢力によって上方に押圧される。このとき、４個のばね５の合力は、幅方向動作部材４を真上に押し上げる。したがって、側面成形パンチ４５は、せん断力が殆ど発生せず、折損などの破損が生じにくい。また、ばね５の付勢力だけで幅方向動作部材４が動作せずとも、復帰駆動部材６５が動作して押動力が加えられる。換言すると、側面成形パンチ４５は、復帰駆動部材６５およびばね５の両方によってワークＷの側面から遠ざかる方向に駆動される。したがって、復帰駆動部材６５の押動力とばね５の付勢力の重畳により、側面成形パンチ４５は、ワークＷから確実に離脱することができる。

【0050】

さらに、ワーク側面成形装置１は、パンチ２６に一体的に設けられた押動部材７１、幅方向動作部材４、および側面成形パンチ４５の３部材を用いて、横穴ＷＨを成形加工することができる。これによれば、ワーク側面成形装置１は、特許文献１の構成と比較して、構成部材の点数が削減される。

【0051】

また、ワークＷに横穴ＷＨの成形加工を行なったときに発生する廃材Ｚを、合理的に排出する構成を採用している。詳述すると、芯金３６に廃材収容部３７を設け、ノックアウトピン６１に排出スリット６２を設け、下ダイス３４に排出孔３４２を設けて、廃材Ｚが自動的に落下するように構成した。さらに、排出孔３４２と回収箱の間に、吸引排出部３８を設けた。これによれば、ワーク側面成形装置１は、廃材Ｚを自動的に確実に回収することができ、信頼性が高くかつ便利である。

【0052】

なお、実施形態では有底穴をもつワークＷを例示したが、貫通孔をもつワークであってもよい。また、本発明は、横穴ＷＨの穴抜き加工以外の用途、例えば、ワークの側面への刻印や凹み付けにも応用できる。本発明は、その他にも様々な変形や応用が可能である。

【符号の説明】

【0053】

１：ワーク側面成形装置 ２３：ダイス ２６：パンチ
３１：後ダイス ３２：中ダイス ３４：下ダイス ３４２：廃材排出孔
３５：上ダイス ３６：芯金
３７：廃材収容部 ３７１：入口 ３７２：内部 ３８：吸引排出部
４：幅方向動作部材 ４３：第１被押面 ４４：第２被押面
４５：側面成形パンチ ５：ばね
６１：ノックアウトピン ６２：排出スリット
６５：復帰駆動部材 ６６：第２押動面
７１：押動部材 ７２：第１押動面 ７５：ワーク挿入部材
９Ｆ：ノックアウトカム ９Ｈ：復帰駆動カム １０：多工程圧造機
Ｗ：ワーク ＷＣ：円筒形 ＷＨ：横穴 ＡＸ：軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】