JP2015186820A - セミホロー材のプレス剪断加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工寸法精度が高く、生産性に優れたセミホロー材のプレス剪断加工装置及びそれを用いて加工されたセミホロー部材の提供を目的とする。
【解決手段】セミホロー材のプレス剪断加工装置であって、セミホロー断面形状からなるワークの外周面に位置するダイと、前記ワークの側面開口部を介してワークの内側に位置するパンチと、ワークの側壁を外側から支持するカムとを備え、前記カムにてワークの側壁を支持しながら前記パンチにてワークの開口部側面を内側から外側に向けて打ち抜くことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークの一部を打ち抜くプレス剪断加工装置に関し、特にセミホロー断面形状を有するセミホロー材のプレス剪断加工装置に係る。

プレス装置の下側のダイホルダーにダイを取り付け、上側のラムにパンチホルダー等を介してパンチを装着し、ラムの上下動によりワークの一部を打ち抜くプレス剪断加工装置が知られている。
しかし、このような装置は板材の打ち抜きには問題が少ないものの、側面の一部が開口したセミホロー材に適用するには次のような技術的課題があった。
例えば、図４にセミホロー材１に対する従来のプレス剪断加工の例を示す。
図４（ａ）に示すようにワーク１の内側にダイ１１１を配置し、上の外側から下の内側に向けてパンチ１１２を下降させる場合に、ワーク１をダイ１１１にセットするには図４（ｂ）に示すようにダイ１１１とワーク１の内面との間にどうしても所定のクリアランスｄ_１，ｄ_２が必要である。
このようなクリアランスｄ_１，ｄ_２があると、パンチ１１２がワーク１を打ち抜く際にダレやバリａが発生しやすい問題がある。
また、ワーク１の打ち抜き代が大きいとダイ１１１の厚みｔ_１を充分に取ることができず、ダイ１１１剪断部がピン角になりその部分が欠けやすく、ダイの寿命が短い。
さらには、打ち抜かれた破材２がワーク１の内部に落ち込み、排出が大変であった。
特許文献１には、パイプの外側にその外周面に沿うように固定金型を配置し、切刃を有する棒状の揺動金型をパイプの内外方向に揺動させる長孔加工方法を開示する。
しかし、同公報に開示するプレス剪断加工方法は、パイプの長孔加工に適してもセミホロー材の打ち抜きに適用できるものではない。

特開昭４８−２５９９１号公報

本発明は、加工寸法精度が高く、生産性に優れたセミホロー材のプレス剪断加工装置及びそれを用いて加工されたセミホロー部材の提供を目的とする。

本発明に係るプレス剪断加工装置は、セミホロー材のプレス剪断加工装置であって、セミホロー断面形状からなるワークの外周面に位置するダイと、前記ワークの側面開口部を介してワークの内側に位置するパンチと、ワークの側壁を外側から支持するカムとを備え、前記カムにてワークの側壁を支持しながら前記パンチにてワークの開口部側面を内側から外側に向けて打ち抜くことを特徴とする。
ここで、セミホロー材とは、例えば図１に示すようにワーク１の上側の側面１ｃに内側の左右幅よりも小さい幅の開口部１ｄを有する略中空断面形状からなるワーク材をいう。

本発明に係る加工装置にあっては、カムを外側から内側に向けてスライドさせるカムスライダーを有し、パンチでワークを剪断するタイミングに同期させて前記カムスライダーがカムを前進させるものであるのが好ましく、カムはワークの両側の側壁をそれぞれ外側から支持する一対のカムからなり、前記カムを内側から外側に向けて付勢する付勢手段を有するのが好ましい。
このようなプレス剪断加工装置を用いて打ち抜き加工されたセミホロー部材は加工精度に優れる。

セミホロー断面からなるワークの外側にダイを配置し、ワークの内側から外側に向けてパンチで打ち抜くと、ワークの外周面とダイの内側との間にクリアランスがあってもワークがパンチにて内側からダイの内面に押し付けられるように作用するので、返りバリの発生を抑える。
この際に本発明は、ワークの側壁を外側から支持するカムを有するのでワークの上側の側面の開口幅が一定になり、打ち抜き幅寸法精度が高い。
また、ダイをワークの外側に配置できるので、ダイの切断部の厚みを充分にとることができ、ダイの寿命が向上する。
打ち抜かれた破材は、パンチの移動（上昇）により、ワークの外側に排出されるので、破材処理が容易である。

プレス加工時のパンチの動きを説明し、（ａ），（ｂ）はダイにワークをセットする状態、（ｃ）はプレス剪断時、（ｄ）はプレス剪断直後の状態、（ｅ）は加工後に取り出したワークを示す。 （ａ）はプレス剪断時のワークとダイとの関係を示し、（ｂ）は破材の排出の動きを示し，（ｃ）はカムの動きを示す。 ワークの開口部を長手方向、徐変幅寸法に打ち抜く例を示す。 従来のプレス剪断加工例を示す。（ａ）は打ち抜きの状態、（ｂ）はダイとワークの寸法関係を示す。

本発明に係るプレス剪断加工装置の構造例を以下、図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
図１に断面図，図２に斜視図を模式的に示す。
図示を省略したプレス機のダイホルダーにダイ１１を固定し、図示を省略したプレス機のラムに支持部１２ａを介してパンチ１２を装着する。
ダイ１１の側部に沿って上下動する左右一対のカムスライダー１３を前記ラムに装着又は、前記支持部１２ａと一体的に設けてある。
パンチ１２は、ワーク１の打ち抜き形状に合せた切断刃１２ｂを有する断面略Ｔ字形状になっている。
ここでワーク形状，打ち抜き形状は、製品に応じて選定される。
カムスライダー１３の内側には、ダイ１１の側壁を貫通させて配置したカム１４を有する。
カムスライダー１３は、パンチ１２と同期させて上下動し、下降端ではカムスライダーの内側に設けた凹部１３ａ内にカム１４の後端が納まるようになっていて、カム１４は図示を省略したが、スプリング等にてカム１４の先端（ダイの内側）が没入する方向に付勢されている。
カムスライダーの凹部の下側は、テーパー傾斜部１３ｂとなっている。

ワーク１の形状は、底部１ａの幅方向両側から一対の側壁１ｂを立設し、上側の側面１ｃに沿って開口部１ｄを形成したセミホロー断面形状となっている。
ワーク１の形状は、セミホロー断面形状であればこれに限定されない。
図１のパンチ状態で図３（ａ）に示すようにワーク１を挿入する。
この場合にダイ１１の内側にワーク１を入れたり、内側からワーク１を取り出しやすいようにダイ１１の内側とワーク１の外周面との間にｄ_１，ｄ_２のクリアランスを設けてある。
次に図１（ｃ）に示すようにパンチ１２を上昇させると、部分拡大図を図２（ａ）に示すようにワーク１の上側の側辺（上辺）１ｃがパンチ１２の切断刃１２ｂにてダイ１１の切断部１１ａに押し付けられ、クリアランスｄ_０がほぼ０に近い状態になりながら剪断される。
この時にパンチ１２と同期してカムスライダー１３が上昇し、カム１４の後端部がカムスライダー１３の凹部の下側のテーパー傾斜部１３ｂに沿ってダイの内側突出方向に押圧され、カム１４の先端部がワーク１の側壁１ｂを外側から所定量矯正するように支持する。
この状態の拡大図を図２（ｃ）に示す。
カムの突出矯正によりワーク１をセットしたときのクリアランスｄ_２にバラツキがあっても一定のクリアランスｄ_３に矯正されるので、打ち抜き後のワーク１の開口部１ｅの幅寸法が安定する。
また、破材２は図１（ｄ），図２（ｂ）に示すようにパンチ１２により外側に排出される。
なお、図示を省略したがパンチ１２の切断刃１２ｂの内側１２ｃに上方に向けて付勢された排出ピンを設けてもよい。
本発明の対象となるセミホロー材は、自動車部品，機械部品等に展開でき、自動車部品としてはバンパーリインホースメントが例として挙げられる。

１ ワーク
１１ ダイ
１２ パンチ
１３ カムスライダー

Claims (4)

1. セミホロー材のプレス剪断加工装置であって、
   セミホロー断面形状からなるワークの外周面に位置するダイと、
   前記ワークの側面開口部を介してワークの内側に位置するパンチと、
   ワークの側壁を外側から支持するカムとを備え、
   前記カムにてワークの側壁を支持しながら前記パンチにてワークの開口部側面を内側から外側に向けて打ち抜くことを特徴とするプレス剪断加工装置。
2. 前記カムを外側から内側に向けてスライドさせるカムスライダーを有し、パンチでワークを剪断するタイミングに同期させて前記カムスライダーがカムを前進させるものであることを特徴とする請求項１記載のプレス剪断加工装置。
3. 前記カムはワークの両側の側壁をそれぞれ外側から支持する一対のカムからなり、前記カムを内側から外側に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項２記載のプレス剪断加工装置。
4. 請求項１〜３のいずれかのプレス剪断加工装置を用いて打ち抜き加工されたものであることを特徴とするセミホロー部材。

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