JP3754148B2

JP3754148B2 - 板材打抜き加工方法及び同方法に使用するパンチ金型

Info

Publication number: JP3754148B2
Application number: JP26193996A
Authority: JP
Inventors: 正行関
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JPH10109118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材の打抜き加工方法および同方法に使用するパンチ金型に係り、さらに詳細には、板材の打抜き加工を行った打抜き孔の表裏両面にダレを生ぜしめて、打抜き加工時のバリの発生を防止した打抜き加工方法及び同方法に使用するパンチ金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンチとダイとによって板材の打抜き加工を行うと、ダイ側の下面（裏面）にバリが発生する。上記バリは、作業者や製品を傷付けることがあるので、バリ取り装置によってバリの除去を行うことがある。
【０００３】
また、前記バリの発生を抑制するために、ダイにおけるダイ孔の周縁部に上方向へ僅かに突出した突出部を形成した構成もある。この構成は、板材の打抜き加工時に環状の上記突出部を板材の下面に喰い込ませて、打抜き孔の下縁部のバリの発生を抑制するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
板材の打抜き加工を行った後に、バリ取り装置を用いてバリの除去を行う構成においてはバリ取り装置の設備が余分に必要であり、スペース的および費用的な問題がある。
【０００５】
また、ダイにおけるダイ孔の周縁部に僅かな突出部を形成する構成においては、上記突出部の摩耗が激しく、ダイの寿命に問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、パンチとダイによって板材の打抜き加工を行うに当って、板材の打抜き加工を行う打抜き加工孔の裏面に予めダレを形成すると共に表面にガイド孔を加工する第１工程と、上記ダレを周縁とすべく前記板材の表面側からパンチによって打抜きを行うとき、当該パンチに備えた突出部を前記ガイド孔に係合して打抜きを行う第２工程とにより、前記打抜き加工孔の周縁の表裏両面にダレを生ぜしめる板材の打抜き加工方法である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の板材の打抜き加工方法における前記第１工程に使用するパンチ金型であって、パンチヘッドと一体的に設けたパンチガイドにパンチボディを上下動可能に設け、このパンチボディの下端中央部に、板材の表面にガイド孔を加工するためのガイド孔加工部を突出して設け、前記パンチガイドの上部側の適宜位置と前記パンチボディとの間に弾性部材を介在してなるパンチ金型である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の板材の打抜き加工方法における前記第２工程に使用するパンチ金型であって、パンチガイドの下部側に上下動可能に支持された下部パンチボディに備えたパンチチップの下端部に、板材の打抜き加工を行うための切刃部を備えると共に板材の表面に予め形成されたガイド孔に係合可能の突出部を設け、前記パンチガイドの上部側に上下動可能に支持された上部パンチボディと前記下部パンチボディとを遊動連結してなるパンチ金型である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、パンチとダイとによって板材（ワーク）に打抜き加工を行うに当って、打抜き加工を行う打抜き加工孔の裏面（下面）に予めダレを発生せしめ（第１工程）、その後に、上記ダレが打抜き孔の周縁になるようにワークの表面側（上面側）から打抜き加工を行って（第２工程）、打抜き加工孔の周縁の表裏両面にダレを発生せしめる打抜き加工方法である。
【００１０】
上述のように、打抜き加工孔の周縁の表裏両面にダレを発生せしめることによって、打抜き加工時におけるバリの発生を防止することができるものである。
【００１１】
既に理解されるように、本発明の打抜き加工方法は２工程に亘る加工方法である。そこで、第１工程、第２工程に使用される金型の構成について説明する。
【００１２】
図１は、第１工程に使用されるパンチ金型１とダイ３とを示す。図１において、パンチ金型１は、パンチプレスにおけるパンチホルダ５に上下動可能に支持されており、ダイ３はダイホルダ７に支持されている。上記パンチホルダ５、ダイホルダ７は、例えばタレットパンチプレスにおける上下のタレットが相当する。
【００１３】
前記パンチ金型１は、複数のリフタスプリング９を介してパンチホルダ５に上下動可能に支持された筒状のパンチガイド１１を備えており、このパンチガイド１１内には、下端面の中央部にガイド孔加工部１３を突出して備えたパンチチップ１５を下部に備えたパンチボディ１６が上下動可能に内装されている。
【００１４】
上記ガイド孔加工部１３は、板材（ワークＷ）の裏面（下面）にダレを予め生ぜしめるときにワークＷの上面にガイド孔を加工するためのものであって、その形状は、図１に示すように、円錐形状であることが望ましい。しかし、例えば角錐形状、円柱形状など種々の形状とすることが可能である。
【００１５】
前記パンチガイド１１の上部側にはパンチヘッドホルダ１７が例えばボルト等のごとき適宜の固定具（図示省略）を介して一体的に固定されている。そして、このパンチヘッドホルダ１７の上端部にはパンチヘッド１９が上下に位置調節可能に螺着してある。
【００１６】
そして、前記パンチガイド１１の上部側の適宜位置、本実施例においては一体的に設けた上記パンチヘッドホルダ１７の下端部と前記パンチボディ１６の上端部との間には、例えばコイルスプリング、皿ばねやウレタンゴム等のごとき適宜の弾性部材２７が介在してある。
【００１７】
前記ダイ３は、前記パンチチップ１５に対向して上方向へ突出した突出部３１Ｐを備えたダイ本体３１を備えており、このダイ本体３１上には、前記突出部３１Ｐを囲繞したリング状のエジェクタ３３が上下動可能に設けられている。このエジェクタ３３とダイ本体３１との間の複数箇所には、エジェクタ３３を常に上方向へ付勢するためのスプリングのごとき弾性部材３５が弾装してあり、かつエジェクタ３３の複数箇所には、ダイ本体３１を貫通したストッパボルト３７が螺着してある。
【００１８】
ところで、図１においては、パンチチップ１５の下端部の直径（加工穴が円形の場合）又は幅（加工穴が非円形の場合）の寸法Ａとダイ本体３１の突出部３１Ｐの直径又は幅の寸法Ｂとの関係は、寸法Ａ＜寸法Ｂとしてある。なお、寸法Ａと寸法Ｂとを等しくしても良いものである。
【００１９】
図２は第２工程に使用されるパンチ金型４１である。なお、第２工程に使用されるダイは、ワークＷの打抜き加工に使用される一般的なダイと同一の構成であるから、ダイについての説明は省略する。さらに、図２に示すパンチ金型４１において、前記パンチ金型１と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００２０】
前記パンチ金型１と上記パンチ金型４１との相違は、パンチガイド１１に上下動可能に嵌合された上部パンチボディ２１Ｕと当該上部パンチボディ２１Ｕの上部に螺着したパンチヘッド２３との間にストリッパスプリング２５を弾装し、かつ上部パンチボディ２１Ｕの下端部と下部パンチボディ２１Ｌの上端部とを遊動連結し、さらにパンチガイド１１に対して下部パンチボディ２１Ｌが僅かに傾斜可能なように、パンチガイド１１の内周面との間に僅かの間隙を形成した構成である。
【００２１】
より詳細には、上記下部パンチボディ２１Ｌの下部に一体に備えたパンチチップ１５の直径又は幅の寸法Ｃは、前記パンチ金型１におけるパンチチップ１５の直径又は幅の寸法Ａよりは大きく、前記ダイ本体３１における突出部３１Ｐの寸法Ｂより僅かに小さく設けてある。このパンチチップ１５の下端面の中央部には、前記パンチ金型１のパンチチップ１５の突出部１３によってワークＷに形成されたガイド孔に係合可能の突出部１３Ａが設けてあると共に、下端面の周縁には切刃部１５Ｃが形成してある。前記下部パンチボディ２１Ｌの上端部には、前記上部パンチボディ２１Ｕとの連結部２１Ｔが突設してあり、この連結部２１Ｔの上端にはフランジ２１Ｆが形成してある。そして、上記下部パンチボディ２１Ｌの大径部とパンチガイド１１の内周面との間には僅かな間隙ＣＬが形成してある。
【００２２】
上記間隙ＣＬの範囲において、下部パンチボディ２１Ｌが径方向に移動可能、傾斜可能であるように、前記上部パンチボディ２１Ｕの下端部に形成した連結凹部２１Ｃ内に前記フランジ２１Ｆを係合してある。なお、連結部２１Ｔと連結凹部２１Ｃは相対的なものであって、上下のパンチボディのどちらに設けても良いものである。
【００２３】
上記構成により、下部パンチボディ２１Ｌは上部パンチボディ２１Ｕに対して径方向に僅かに移動可能、傾斜可能に連結してある。すなわち、下部パンチボディ２１Ｌと上部パンチボディ２１Ｕとは遊動連結してある。
【００２４】
なお、下部パンチボディ２１Ｌと上部パンチボディ２１Ｕとを遊動連結する構成としては、ワークＷの打抜き加工を行うための打抜き力が上部パンチボディ２１Ｕから下部パンチボディ２１Ｌへ伝達される構成であって、かつ上部パンチボディ２１Ｕに対して下部パンチボディ２１Ｌが移動可能，傾斜可能の構成であれば良く、図２に例示した構成に限るものではない。
【００２５】
以上のごとき構成において、前記ダイ本体３１におけるエジェクタ３３上にワークＷを配置した後、パンチプレスにおけるストライカ（図示省略）によってパンチ金型１におけるパンチヘッド１９を押圧すると、先ず、リフタスプリング９に抗してパンチ金型１全体が下降され、パンチガイド１１の下面がワークＷの上面に当接する。
【００２６】
その後、前記ストライカをさらに下降せしめると、ダイ３における弾性部材３５に抗してエジェクタ３３が下降されるので、ダイ本体３１の突出部３１Ｐが相対的に上方向へ突出する態様になり、パンチガイド１１がさらに強力に押圧されると、図３に示すように、ダイ本体３１における突出部３１Ｐがワークの下面に対して喰い込む態様となり、上記突出部３１Ｐの周囲においてワークＷの下面にダレＤＬが発生する。また、ワークＷの上面には、パンチチップ１５の下端面の中央部に備えたガイド孔加工部１３によってガイド孔ＧＨが加工される。
【００２７】
この際、ダイ本体３１の突出部３１ＰがワークＷの下面に喰い込むことによってワークＷの上面に押し出し部ＷＰが上方向へ突出しても突出しなくても良いものである。要は、第１工程においては、ワークＷの下面にダレＤＬが形成され、上面にガイド孔ＧＨが加工されれば良いものである。
【００２８】
上述のごとく、ワークの下面にダレＤＬを形成し上面にガイド孔ＧＨを加工した後、ワークＷの上記加工部を第２のパンチ金型４１に対応して相対的に位置決めする（タレットパンチプレスにおいては、ワークＷに対してタレットを旋回してパンチ金型４１の割出し位置決めを行う）。
【００２９】
その後、前記ストライカによってパンチ金型４１のパンチヘッド２３を押圧すると、パンチ金型４１全体が下降され、パンチガイド１１がダイ４５との間にワークＷを押圧固定し、上記ダイ４５とパンチチップ１５との協働によってワークＷに打抜き加工が行われる。この際、打抜き加工孔ＰＨの下端周縁には前記第１工程において加工されたダレＤＬが形成されており、打抜き加工孔ＰＨの上端周縁には打抜き加工によって新たな小さなダレＤＬが形成される。
【００３０】
すなわち、ワークＷの打抜き加工孔ＰＨの上下両面（表裏両面）にはダレＤＬが発生した状態にあって、打抜き加工時のバリの発生が防止される。
【００３１】
ところで、第２工程の加工時に、第１工程において加工されたガイド孔ＧＨの軸心とパンチ金型４１におけるパンチチップ１５の軸心とに僅かな心ずれがある場合には、第２工程の打抜き加工時に、前記ガイド孔ＧＨにパンチチップ１５の突出部１３Ａが係合してガイド孔ＧＨに倣うことにより前記僅かな心ずれが訂正される態様となり、ガイド孔ＧＨを中心とする打抜き加工が行われる。
【００３２】
ところで、第１工程の加工時に、ブランクを上方向へ突出するようにハフーブブランキング加工を行い、その後に、第２工程においてブランクを下方向へ押し出すように加工することもできる。この場合、ハーフフブランキング加工時にワークの上面にバリを生じる可能性があるので、第２工程におけるパンチ金型４１におけるパンチチップ１５の下端部の寸法Ｃは、第１工程のパンチ金型１におけるパンチチップ１５の下端部の寸法Ａより僅かに大きくすることが望ましい。このように、第１工程に使用するパンチ金型１のパンチチップ１５の下端部の寸法Ａよりも第２工程に使用する寸法Ｃを大きくすることにより、第１工程においてワーク上面にバリが発生した場合であっても、上記バリもを同時に打抜き加工することとなり、上面へのバリの発生を無くすることができるものである。
【００３３】
また、第２工程の金型として、図４に示すように、シェービング刃部４３Ｂを周囲に備えたシェービング金型４３を用いることも可能である。この場合は、打抜き加工を行うと共に打抜き加工穴のシェービング加工をも行うことになり、抜きカスＷＰおよびシェービング抜きカスＷＳを生じるが、打抜き加工穴の加工精度の向上を図ることができるものである。
【００３４】
ところで、本発明は前述のごとき実施形態に限ることなく、その他の態様でも実施可能である。すなわち、第１工程に使用するパンチ金型１において、パンチボディ１６を上下動不能に固定する構成とすることも可能である。また、パンチボディ１６を省略し、パンチガイド１１の下面を穴のない平面となし、その中央部にガイド孔加工部１３を設ける構成とすることも可能である。
【００３５】
さらに、パンチガイド１１をパンチヘッドホルダ１７と一体的なロッド状となし、パンチボディ１６を、上記ロッド状のパンチガイド１１を嵌入した底付きの筒状に形成する。すなわち、図１に示す構成においてはパンチガイド１１内にパンチボディ１６が位置するが、この内外の位置関係を逆にすることも可能である。そして、筒状に形成したパンチボディの下面中央にガイド孔加工部１３を設けた構成とすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、請求項１に記載の発明によれば、板材の両面にバリを生じることなく打抜き加工を行うことができる。したがって、バリ取り加工が不要となり、生産性が向上するものである。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、ワークの下面にダレを形成するとき、ワークの上面にガイド孔を加工することができ、次工程において打抜き加工を行うときのパンチチップの心出しに供することができる。この際ワークの板厚が種々変る場合であっても弾性部材が圧縮されることによって容易に対応することができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、突出部が予め形成されたガイド孔に係合することとなり、僅かに心ずれがある場合であってもガイド孔に倣って心ずれの修正が行われる態様となって打抜き加工が行われるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１工程の加工を行うパンチ金型及びダイの断面説明図である。
【図２】第２工程の加工を行うパンチ金型の断面説明図である。
【図３】板材の打抜き加工状態を示す説明図である。
【図４】板材の打抜き加工状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１，４１パンチ金型
３ダイ
１１パンチガイド
１３ガイド孔加工部
１５，１５Ａパンチチップ
１７，１７Ａパンチボディ
２７弾性部材
３１ダイ本体
３１Ｐ突出部
３１Ａ突出部
３３エジェクタ

Claims

パンチとダイによって板材の打抜き加工を行うに当って、板材の打抜き加工を行う打抜き加工孔の裏面に予めダレを形成すると共に表面にガイド孔を加工する第１工程と、上記ダレを周縁とすべく前記板材の表面側からパンチによって打抜きを行うとき、当該パンチに備えた突出部を前記ガイド孔に係合して打抜きを行う第２工程とにより、前記打抜き加工孔の周縁の表裏両面にダレを生ぜしめることを特徴とする板材の打抜き加工方法。
請求項１に記載の板材の打抜き加工方法における前記第１工程に使用するパンチ金型であって、パンチヘッドと一体的に設けたパンチガイドにパンチボディを上下動可能に設け、このパンチボディの下端中央部に、板材の表面にガイド孔を加工するためのガイド孔加工部を突出して設け、前記パンチガイドの上部側の適宜位置と前記パンチボディとの間に弾性部材を介在してなることを特徴とするパンチ金型。
請求項１に記載の板材の打抜き加工方法における前記第２工程に使用するパンチ金型であって、パンチガイドの下部側に上下動可能に支持された下部パンチボディに備えたパンチチップの下端部に、板材の打抜き加工を行うための切刃部を備えると共に板材の表面に予め形成されたガイド孔に係合可能の突出部を設け、前記パンチガイドの上部側に上下動可能に支持された上部パンチボディと前記下部パンチボディとを遊動連結してなることを特徴とするパンチ金型。