特許 7358056 プレス加工装置

(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】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】プレス加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 24/04 20060101AFI20231002BHJP

   B21D 22/22 20060101ALI20231002BHJP

【ＦＩ】

B21D24/04 Z

B21D22/22

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019028688

(22)【出願日】2019-02-20

(65)【公開番号】P2020131243

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】515086908

【氏名又は名称】株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100114306

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 史郎

(74)【代理人】

【識別番号】100148655

【弁理士】

【氏名又は名称】諏訪 淳一

(72)【発明者】

【氏名】江藤 友昭

(72)【発明者】

【氏名】鋤崎 哲也

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０３４７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１９３００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２７６７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ２４／０４

Ｂ２１Ｄ ２２／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上型金型とクッションリングとの間に配置される被加工パネルを前記上型金型と下型金型とによってプレス加工するプレス加工装置であって、
前記クッションリングのしわ押さえ面側に配置され、前記被加工パネル面に押圧し、前記被加工パネルの摺動に伴って、当接した該被加工パネル面に線画材を塗って線を描くマーカーを設け、
前記クッションリングの前記しわ押さえ面とは反対側から前記しわ押さえ面側に向かって形成され、雌ネジがネジ切りされた装着孔と、
前記装着孔の径よりも小さく、前記マーカーが突出可能なマーカー孔と、
前記しわ押さえ面の反対側から前記装着孔に螺合して前記マーカーの初期位置を位置決めする着脱可能な保持ネジと、
前記マーカーを固定するとともに、前記装着孔と前記マーカー孔との間に形成される段差部に当接して前記マーカーの前記しわ押さえ面側への抜け止めを行うストッパと、
前記ストッパと前記保持ネジとの間に設けられた伸長バネと
を備えたマーカー保持機構を有し、
前記マーカーを用いたプレス加工時に、前記マーカーは前記マーカー孔に案内され前記伸長バネによって前記被加工パネル面を押圧して前記線を描く
ことを特徴とするプレス加工装置。

【請求項2】

前記マーカーを用いない絞り加工時は、前記マーカーを前記しわ押さえ面の面下にしまうか、又は、少なくとも前記ストッパを含む前記マーカー及び前記伸張バネを外して前記マーカー孔に栓をすることを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。

【請求項3】

前記線画材は、液体状材料又は固体状材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工パネルに傷を付けず、プレス加工中における被加工パネルの流入状態を確実に知ることができるプレス加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

絞り加工などのプレス加工では、上型金型とクッションリングとの間に被加工パネルを配置し、この状態で上型金型と下型金型とで被加工パネルを挟み込んで加工する。プレス加工時に、上型金型とクッションリングとで挟み込んでいた被加工パネルは滑って上型金型と下型金型との間の型内に流入する。この被加工パネルの流入状態によっては、被加工パネルに、しわ、型歪み、ひび割れなどが発生してしまう。したがって、プレス加工時に被加工パネルの流入量を管理する必要がある。

【0003】

被加工パネルの流入量を簡易に把握する方法としては、例えば、予め被加工パネルに網目模様や直線をけがいておき、プレス加工後の網目模様や直線の歪み具合を観察して流入量を予測する方法がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－１９３００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の被加工パネルの流入量管理方法では、描かれた網目模様や直線と型との接触によって線のかすれが発生し、歪み具合の観察が困難になる場合があった。さらに、この方法では、プレス加工前後の差分データのみしか得られず、プレス加工中における被加工パネルの流入状態を知ることができないという課題があった。

【0006】

なお、特許文献１には、プレス型にけがき針を設置し、被加工パネルに、けがき線を描くものが記載されている。しかし、けがき針は、被加工パネルよりも硬い材質であり、被加工パネルに傷が付いてしまう。また、けがき針と被加工パネルとの接触状態によっては確実な接触とならず、けがき線がかすれてしまう場合がある。

【0007】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、被加工パネルに傷を付けず、プレス加工中における被加工パネルの流入状態を確実に知ることができるプレス加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、上型金型とクッションリングとの間に配置される被加工パネルを前記上型金型と下型金型とによってプレス加工するプレス加工装置であって、前記クッションリングのしわ押さえ面側に配置され、前記被加工パネル面に押圧し、前記被加工パネルの摺動に伴って、当接した該被加工パネル面に線画材を塗って線を描くマーカーを設け、前記クッションリングの前記しわ押さえ面とは反対側から前記しわ押さえ面側に向かって形成され、雌ネジがネジ切りされた装着孔と、前記装着孔の径よりも小さく、前記マーカーが突出可能なマーカー孔と、前記しわ押さえ面の反対側から前記装着孔に螺合して前記マーカーの初期位置を位置決めする着脱可能な保持ネジと、前記マーカーを固定するとともに、前記装着孔と前記マーカー孔との間に形成される段差部に当接して前記マーカーの前記しわ押さえ面側への抜け止めを行うストッパと、前記ストッパと前記保持ネジとの間に設けられた伸長バネとを備えたマーカー保持機構を有し、前記マーカーを用いたプレス加工時に、前記マーカーは前記マーカー孔に案内され前記伸長バネによって前記被加工パネル面を押圧して前記線を描くことを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、上記の発明において、前記マーカーを用いない絞り加工時は、前記マーカーを前記しわ押さえ面の面下にしまうか、又は、少なくとも前記ストッパを含む前記マーカー及び前記伸張バネを外して前記マーカー孔に栓をすることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、上記の発明において、前記線画材は、液体状材料又は固体状材料であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、被加工パネルに傷を付けず、プレス加工中における被加工パネルの流入状態を確実に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本実施の形態に係るプレス加工装置の概要構成を示す図である。

【図2】図２は、プレス加工前のプレス加工装置の状態を示す図である。

【図3】図３は、マーカー保持機構の一例を示すＡ部拡大図である。

【図4】図４は、マーカーによって被加工パネルの裏面に描かれた線軌跡の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るプレス加工装置について説明する。

【0014】

＜概要構成＞
図１は、本実施の形態に係るプレス加工装置１０の概要構成を示す図である。図１に示したプレス加工装置１０は、絞り加工を行う装置であり、プレス加工終了時の状態を示している。また、図２は、プレス加工前のプレス加工装置１０の状態を示す図である。

【0015】

図１及び図２に示すように、プレス加工装置１０は、下型金型１、上型金型２、クッションリング３及びマーカー８を有する。下型金型１及び上型金型２は、駆動部１１によって駆動制御される。図２に示すように、被加工パネル５を絞り加工する場合、クッションリング３上に被加工パネル５を配置し、上型金型２を下降させ、上型金型２とクッションリング３とで被加工パネル５を挟み込む。その後、図１に示すように、上型金型２、被加工パネル５及びクッションリング３が一体となって更に下降し、上型金型２と下型金型１とで被加工パネル５を絞り加工する。図１に示すように、絞り加工中、被加工パネル５は、上型金型２と下型金型１との間の型内に流入する。

【0016】

絞り加工では、絞り加工時に被加工パネル５の滑りによる絞り加工部分への流入量が適正となるクリアランスを形成するように、被加工パネル５の周囲であって、上型金型２とクッションリング３との間にディスタンスブロック６が複数配置される。このクリアランスが不均一の場合、被加工パネル５に、しわやひび割れが生じてしまう。ディスタンスブロックの高さ調整は、ディスタンスブロック６に調整用シム７を挿脱することによって行われる。なお、ディスタンスブロック６ではなく、ビードを用いて絞り加工時における被加工パネル５の流入量を制御し、しわや面歪みの発生を防止するようにしてもよい。

【0017】

マーカー８は、クッションリング３上に複数配置される。マーカー８は、クッションリング３の被加工パネル５側であるしわ押さえ面３ａから被加工パネル５を押圧し、被加工パネル５の摺動に伴って、当接した被加工パネル５の裏面に線画材を塗って線を描く。なお、マーカー８は、上型金型２に配置してもよい。この場合、マーカー８は、しわ押さえ面３ａに対応するしわ押さえ面２ａから被加工パネル５を押圧し、被加工パネル５の摺動に伴って、当接した被加工パネル５の表面に線画材を塗って線を描く。

【0018】

マーカー８は、マーカー保持機構９内に設けられた伸長バネによって被加工パネル５を押圧する。マーカー８は、少なくとも先端部が線画材で構成される。線画材は、液体状材料または固体状材料である。線画材が液体状材料の場合、液体状材料は例えばインクであり、具体的なマーカー８は例えばマジックペンなどの油性マーカーである。線画材が固体状材料の場合、マーカー８は例えば、ダーマトグラフ（登録商標）のようなグリースペンシル、クレヨン、チョークなどである。いずれにしろ、マーカー８は、被加工パネル５の面に線画材が塗られればよい。

【0019】

＜マーカー保持機構＞
次に、マーカー８を保持するマーカー保持機構９について説明する。図３は、マーカー保持機構９の一例を示すＡ部拡大図である。図３に示すように、マーカー保持機構９は、クッションリング３に装着孔３０及びマーカー孔３１が形成され、マーカー８を固定するストッパ２０、伸長バネ２１及び保持ネジ２２を有する。

【0020】

装着孔３０は、クッションリング３のしわ押さえ面３ａの反対側から、しわ押さえ面３ａに向かって形成され、雌ネジがネジ切りされている。マーカー孔３１は、装着孔３０の径よりも小さく、マーカー８が突出可能である。保持ネジ２２は、着脱可能であり、しわ押さえ面３ａの反対側から装着孔３０に螺合してマーカー８の初期位置を位置決めする。ストッパ２０は、マーカー８を固定するとともに、装着孔３０とマーカー孔３１との間に形成される段差部３２に当接してマーカー８のしわ押さえ面３ａ側への抜け止めを行うストッパ機能を有する。伸長バネ２１は、ストッパ２０と保持ネジ２２との間に設けられる。

【0021】

マーカー８を用いた絞り加工時に、マーカー８はマーカー孔３１に案内され、伸長バネ２１によって被加工パネル５の裏面を押圧して線を描く。マーカー８を用いない絞り加工時は、保持ネジ２２の位置を下降させて、マーカー８をしわ押さえ面３ａの面下に配置する。あるいは、ストッパ２０を含むマーカー８、伸長バネ２１、保持ネジ２２を取り出すとともに、マーカー孔３１を塞ぐ栓部材をマーカー孔３１に嵌める。または、ストッパ２０を含むマーカー８に対応する栓部材であって、しわ押さえ面３ａの面となる栓部材を、ストッパ２０を含むマーカー８と置き換える。

【0022】

＜マーカーによる線軌跡の一例＞
図４は、マーカー８によって被加工パネル５の裏面に描かれた線軌跡ＤＲの一例を示す図である。図４（ａ）は、線軌跡ＤＲが描かれた被加工パネル５を表面側からみた斜視図であり、図４（ｂ）は、線軌跡ＤＲが描かれた被加工パネル５を裏面側からみた斜視図である。

【0023】

図４に示すように、マーカー８による線軌跡ＤＲは、絞り加工開始から終了までの間の連続した線として被加工パネル５の裏面５ａに描かれる。しかも、被加工パネル５の周囲に複数描かれるので、被加工パネル５の全体的な流入量及び流入方向を把握することができる。

【0024】

本実施の形態の構成によれば、マーカー８は、けがき針のように被加工パネル５の面を傷付けることがない。このため、絞り加工された被加工パネル５をそのまま製品とすることができ、加工生産効率を向上させることができる。また、絞り加工による製品生産を行いつつ、マーカー８を用いた絞り加工を連続あるいは間欠的に行うことができるため、加工生産効率を低下させることなく被加工パネル５の流入状態の経時変化を観察することができる。この流入状態の経時変化を得ることによって型の摩耗状態を知ることができる。

【0025】

また、マーカー８は、絞り加工中に線を描画するため、流入量のみならず、絞り加工中における連続的な流入方向の変化を観察することができる。

【0026】

このような流入量及び流入方向の観察結果をもとに、流入量及び流入方向が適正な値とあるように、上記のディスタンスブロック６の高さ調整を行うことができる。流入量が大きい場合には、摩擦が小さく、しわがよりやすくなるため、ディスタンスブロック６の高さを低くし、流入量が小さい場合には、摩擦が大きく流入しにくくなるため、ディスタンスブロック６の高さを高くする調整を行う。また、流入量及び流入方向の観察結果をもとに、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析ツールの精度向上を行うことができる。

【0027】

なお、上記の伸長バネ２１は、伸長力が発揮できればよく、例えば、ゴムなどの弾性体であってもよい。

【0028】

また、上記のプレス加工は、絞り加工で説明したが、他の曲げ加工やせん断加工にも適用することができる。

【0029】

なお、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明のプレス加工装置は、被加工パネルに傷を付けず、プレス加工中における被加工パネルの流入状態を確実に知りたい場合に有用である。

【符号の説明】

【0031】

１ 下型金型
２ 上型金型
２ａ，３ａ しわ押さえ面
３ クッションリング
５ 被加工パネル
５ａ 裏面
６ ディスタンスブロック
７ 調整用シム
８ マーカー
９ マーカー保持機構
１０ プレス加工装置
１１ 駆動部
２０ ストッパ
２１ 伸長バネ
２２ 保持ネジ
３０ 装着孔
３１ マーカー孔
３２ 段差部
ＤＲ 線軌跡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】