JPH0716727B2 - プレス成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプレス成形装置に係り、特に、被加工物の円錐
状テーパ面をプレス成形するに適したプレス成形装置に
関する。

（従来技術） 従来、この種のプレス成形装置においては、加工台上に
載置した被加工物に円錐状テーパ面をプレス成形するに
あたっては、被加工物のテーパ面をプレス成形すべき部
分にパンチを押圧して行うのが通常である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような構成においては、シール等に適し
た面精度が小さく真円度の高い円錐状テーパ面をプレス
成形により得ようとすると、高精度のプレス成形装置が
必要となる。しかし、プレス成形装置の本来の機能から
すれば精度を高める必然性に欠ける部位の精度まで高め
ることは高価になるだけで得策でない。また、このよう
な高価なプレス成形装置によったとしても、厳密には芯
の不一致が存在し真円度を高めるには限界がある。

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、プレ
ス成形装置において、そのプレス成形精度を不必要に高
めることなく、被加工物の円錐状テーパ面のプレス成形
精度を十分に高めるようにしようとするものである。

（課題を解決するための手段） かかる課題の解決にあたり、本発明の構成は被加工物を
載置した加工台の上方に静止部材により支持されて前記
被加工物に向け上下動可能に垂下する駆動軸を備えた加
圧シリンダと、前記駆動軸に横方向に傾動自在に連結さ
れて垂下する軸状傾動部材と、この傾動部材の下部をそ
の直下に空所を形成して覆蓋するように、同傾動部材に
下方から同軸的に嵌装固定された筒状ケーシングと、前
記空所内に前記傾動部材の下部に対し横方向に相対移動
可能に収容したパンチと、前記空所内に収容されて前記
パンチを上方に向け付勢する弾性部材とを備えて、前記
パンチの加圧ロッドを、その先端円錐部が前記被加工物
に対向し得るように、前記ケーシングの底壁中央穴に垂
下状に遊嵌させるようにしたことにある。

（作用） このように本発明を構成したことにより、前記加圧シリ
ンダがその駆動軸を下動させれば、前記ケーシングが前
記傾動部材と共に下動する。ついで、前記ケーシングの
下端面の一部が前記被加工物の上面に当接すると、前記
ケーシングが前記傾動部材と共に傾動しその下端面全体
を前記被加工物の上面に当接させる。然る後、前記傾動
部材がさらに下動すると、前記パンチが前記弾性部材に
抗して下動しその先端円錐部にて前記被加工物の被加工
部に部分的に当接し、ついで、横方向へ移動しつつ前記
先端円錐部を前記被加工部の全周に亘り当接させてテー
パ面を加圧成形する。

（発明の効果） このような作用に伴い、前記被加工物の被加工部のテー
パ面は、前記パンチの先端円錐部と同様の高精度のテー
パ面として加圧成形される。かかる場合、前記ケーシン
グ内にて前記パンチを前記弾性部材によりフローティン
グ状態に保持し、前記ケーシングの前記被加工物と上面
との部分的当接時に、前記パンチを、前記傾動部材の傾
動に応じた前記ケーシングの傾動に伴い横方向に移動さ
せて、前記先端円錐部を前記被加工部にならわせるよう
にしたので、この種のプレス成形装置の精度を特に高め
ることなく、前記パンチの先端円錐部と前記被加工物の
被加工部との間の芯合わせを高精度にて実現しつつ、前
記被加工部のテーパ面の高精度の成形を達成し得る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図は本発明に係るプレス成形装置の一例を示している。
このプレス成形装置は、加工台10を備えており、この加
工台10上には、Ｌ字状の基体20がその脚部20aにて立設
されてその頭部20bを第１図にて図示紙面の手前方向に
水平状に延出させている。基体20の頭部20bの中央部分
に鉛直状に穿設した貫通穴部21内には、円筒状の筒体20
cがその円筒部22にて同軸的に嵌着されており、この筒
体20cの環状フランジ部23は貫通穴部21の上端に着座し
ている。

逆Ｌ字状の枠体30は、その両脚30a,30bを筒体20cの軸に
対し第１図にて図示左右に対称的に基体20の頭部20bに
立設させて両ボルト31,32の締着により基体20上に組付
けられており、この枠体30の水平状の上壁30c中央に
は、貫通穴部33が筒体20cと同軸的に穿設されている。
円筒状加圧シリンダ40は、枠体30の上壁30c上に貫通穴
部33と同軸的に載置されており、この加圧シリンダ40の
環状フランジ部41は枠体30の上壁30c上に各ネジ42,43に
より締着されている。加圧シリンダ40は駆動軸44を有し
ており、この駆動軸44は枠体30内に貫通穴部33を通り同
軸的に垂下している。なお、加圧シリンダ40はその作動
に応じ駆動軸44を鉛直状に下動させる。

カップリング50は段付円錐状のもので、このカップリン
グ50の大径部51は、その上端部分に同心的に形成した雌
ねじ穴部51aにて、ナット51bと共に、加圧シリンダ40の
駆動軸44の雄ねじ部44aに共締めされて小径部52及び中
径部53を同軸的に垂下させている。また、中径部53の下
端面53aは球面状に形成されている。ロッド60は、その
上端に同軸的に形成した環状大径部60aにて、第１図に
示すごとく、カップリング50の中径部53に連結されてお
り、このロッド60の小径部60bは、筒体20cを通り垂下し
ている。かかる場合、カップリング50が、その小径部52
を、ロッド60の大径部60aの上壁中央に同軸的に穿設し
た貫通穴部61内に遊嵌し、かつその中径部53を、大径部
60a内に遊嵌して連結されている。また、カップリング5
0の中径部53の軸方向長さは、大径部60a内の軸方向上下
端面間の間隔よりも短くなっていて、ロッド60の大径部
60aを基準とする半径方向への傾動を十分に許容してい
る。また、小径部52の軸長は、大径部60aの上壁の板厚
よりも大きくしてある。

ロッド60の小径部60bの下方部には、雌ねじ穴部62が同
軸的に形成されており、この雌ねじ穴部62内には、ロッ
ド70がその先端雄ねじ部71にて下方から螺着されてい
る。円筒状筒体80は、筒体20c内にて、ロッド60の小径
部60bに外方から同軸的に嵌装されており、この筒体80
の大径穴部81は、その内周面に同軸的に圧入した直動ボ
ールベアリング90を介しロッド60の小径部60bの下方部
を周方向に相対回動自在にかつ軸方向に相対移動自在に
受承し、一方、筒体80の小径穴部82は、その内周面に
て、ロッド62の小径部60bの上方部に対し環状空隙を介
して対向している。また、筒体80の外径は筒体20cの内
径よりも所定長さだけ小さく設定されてロッド60の傾動
を許容する。

筒体80の上端面とロッド60の大径部60aの環状下面との
間には、コイルスプリング100が、ロッド60の小径部60b
に外方から同軸的に遊嵌されて介装されており、このコ
イルスプリング100は、筒体80の下端に形状した環状フ
ランジ83の環状内端部83aをロッド70のフランジ部72上
に当接させている。段付円筒状ケーシング110は、その
大径部110aにて、ロッド70のフランジ部72及び下端部73
を覆蓋するように、筒体80のフランジ83に下方から同軸
的に各ボルト111の締着により組付けられており、ケー
シング110内には、パンチ120が、そのフランジ部120a
を、大径部110内の残余の空所内にロッド70と略同軸的
に遊嵌し、そのボス部120bをケーシング110の小径部110
b内に略同軸的に遊嵌し、かつそのロッド120cを、小径
部110bの低壁中央に穿設した貫通穴112に挿通して収容
されている。但し、貫通穴112の内径は、ロッド120cの
外径よりも所定長だけ大きく設定されてロッド120cの小
径部110bに対する半径方への相対移動量を十分に確保す
るようにしてある。

パンチ120のフランジ部120aとロッド70のフランジ部72
との間には、スラストベアリング130が、ロッド70の下
端部73に遊嵌されて介装されており、このスラストベア
リング130は、両フランジ部120a,72間の半径方向への相
対移動を許容している。また、パンチ120のフランジ部1
20aとケーシング110の小径部110bの底壁との間には、コ
イルスプリング140が、小径部110b内にて、パンチ120の
筒部120bに略同軸的に遊嵌されて介装されており、この
コイルスプリング140が、フランジ部120aを上方に向け
付勢するとともに、同フランジ部120aの下面と大径部11
0aの環状段部上面との間に所定間隙ｈを付与する。但
し、コイルスプリング140のバネ定数はコイルスプリン
グ100のバネ定数に比べて大きくしてある。なお、加工
台10上の被加工物10aの上壁に荒加工により穿設した段
付穴11の円錐状テーパ面11aは、パンチ120のロッド120c
の先端に形成した円錐部120dによりプレス成形される面
に相当する。

以上のように構成した本実施例において、ケーシング11
0の小径部110b及びパンチ120のロッド120cが被加工物10
aの段付穴11に対し第２図に示す位置にあるものとす
る。かかる状態にて、加圧シリンダ40がその作動に応じ
駆動軸44を下動させれば、ロッド60及び筒体80が筒体20
c内を共に下動し、ケーシング110の小径部110bが第１図
にて図示右端下部にて被加工物10a上に当接する。然る
に、コイルスプリング100のバネ定数がコイルスプリン
グ40のバネ定数よりも小さく、かつ筒体80の外周面と筒
体20cの内周面との間には環状空隙が存在する。このた
め、筒体80がロッド60と共にカップリング50を基準にし
筒体20c内にて第１図にて図示右方へ傾動する。これに
より、ケーシング110の小径部110bが、その下端面全体
に亘り被加工物10a上に当接するように傾動すべくなら
い補正される。

然る後、加圧シリンダ40の駆動軸44が両コイルスプリン
グ100,140に抗しさらに下動すると、ロッド60が筒体80
内を直動ボールベアリング90に沿い下動し、パンチ120
がスラストベアリング130と共に下動してロッド120cの
円錐部120dを第３図にて点Ｐにより示すごとく段付穴11
のテーパ面11aの下端部に当接させる。このとき、上述
のような円錐部120dとテーパ面11aとの当接により、第
３図に示すような押力Ｓがベクトル量にて発生する。従
って、この押力Ｓの半径方向成分Srがロッド120cの円錐
部120dの第３図にて図示左方への移動に有効に作用す
る。

しかして、パンチ120が、加圧シリンダ40の作用のもと
に下動しつつ、押力Ｓの半径方向成分Srに応じスラスト
ベアリング130に沿い第１図にて図示左方へ移動して円
錐部120dを第３図にて図示２点鎖線により示すごとくテ
ーパ面11aの下端部全周に亘り当接させる。然る後、加
圧シリンダ40の駆動軸44が両コイルスプリング100,140
に抗しさらに下動すれば、パンチ120が、段付穴11のテ
ーパ面11aに、円錐部120dにより第４図に示すごとくテ
ーパ面11bを加圧成形する。このとき、所定間隙ｈはス
プリング140の圧縮により零となっている。

これにより、段付穴11のテーパ面11bは、パンチ120の円
錐部120dと同様の高精度のテーパ面として成形される。
かかる場合、ケーシング110内にてパンチ120をコイルス
プリング140によりフローティング状態に保持し、ケー
シング110の被加工物10aの上面との部分的当接時に、パ
ンチ120を、ロッド60の傾動及びコイルスプリング100の
圧縮に応じたケーシング110の傾動に伴いスラストベア
リング130に沿い移動させて、ロッド120cを段付穴11に
ならわせるようにしたので、この種のプレス成形装置の
精度を特に高めることなく、パンチ120のロッド120cと
被加工物10aの段付穴11との間の芯合わせを高精度にて
実現しつつ、テーパ面11bの高精度の成形を達成し得
る。また、コイルスプリング100のバネ定数が小さいの
で、パンチ120を被加工物10aにならわせるに必要な力
が、加工力の約（1/20）程度の弱い力で十分である。

なお、本発明の実施にあたっては、ロッド60及び筒体80
を、キーや回り止めビス等により、その回動を規制する
ようにしてもよい。

また、各コイルスプリング100,104は、弾性ゴムや板バ
ネ等でもって代用するように実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部破断正面図、及び
第２図〜第４図は本発明の作動過程を示す説明図であ
る。 符号の説明 10……加工台、10a……被加工物、11……段付穴、20…
…基体、30……枠体、40……加圧シリンダ、44……駆動
軸、50……カップリング、60,70……ロッド、80……筒
体、110……ケーシング、120……パンチ、120c……ロッ
ド、120d……円錐部、140……コイルスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を載置した加工台の上方に静止部
   材により支持されて前記被加工物に向け上下動可能に垂
   下する駆動軸を備えた加圧シリンダと、前記駆動軸に横
   方向に傾動自在に連結されて垂下する軸状傾動部材と、
   この傾動部材の下部をその直下に空所を形成して覆蓋す
   るように、同傾動部材に下方から同軸的に嵌装固定され
   た筒状ケーシングと、前記空所内に前記傾動部材の下部
   に対し横方向に相対移動可能に収容したパンチと、前記
   空所内に収容されて前記パンチを上方に向け付勢する弾
   性部材とを備えて、前記パンチの加圧ロッドを、その先
   端円錐部が前記被加工物に対向し得るように、前記ケー
   シングの底壁中央穴に垂下状に遊嵌させるようにしたプ
   レス成形装置。