JP2001121220A - ワークの打ち抜き成形装置 - Google Patents

ワークの打ち抜き成形装置

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JP2001121220A
JP2001121220A JP30360399A JP30360399A JP2001121220A JP 2001121220 A JP2001121220 A JP 2001121220A JP 30360399 A JP30360399 A JP 30360399A JP 30360399 A JP30360399 A JP 30360399A JP 2001121220 A JP2001121220 A JP 2001121220A
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Tetsuo Suzuki
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哲男 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークを精度よく打ち抜くことが可能なワーク
の打ち抜き成形装置を提供することを解決課題とする。 【解決手段】カウンターパンチ6とカウンターパンチ付
勢手段7との間に、上側にフォロワ80が形成されたプ
ッシャー部材8を設ける。プッシャー部材8の上側で水
平駆動され、下側にフォロワ80と噛合可能なカム90
が形成されたスライダ9を設ける。スライダ9の移動が
制御されることにより、ワークw2 の打ち抜き後、成形
パンチ1が所定位置に上昇する前はカム90とフォロワ
80とが非噛合状態に維持され、カウンターパンチ6の
上昇が規制される。そして、成形パンチ1が所定位置に
上昇した後でカム90とフォロワ80とが非噛合状態か
ら噛合状態とされ、カウンターパンチ6が上昇してワー
クw2 をダイ5の上面位置に押し上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製板材から所
定形状のワークを打ち抜いて成形するワークの打ち抜き
成形装置に関する。

【0002】

【従来の技術】かかるワークの打ち抜き成形装置とし
て、昇降自在の上型に対して相対的に昇降自在であっ
て、ワークの打ち抜き形状に対応する成形パンチと、下
型に固定されたダイとが備えられたものが知られてい
る。かかる装置によれば、成形パンチがダイに載置され
た金属製板材に向けて下降することで、所定形状のワー
クが打ち抜かれる。

【0003】より詳細には、上型の成形パンチの外周に
付勢手段により下方に付勢されたパッドが設けられてい
る。パッドの下端面は、上型の上昇位置において、成形
パンチの下端面と同じ高さ又は成形パンチの下端面より
わずかに下方に突出するようにされている。パッドは、
上型の下降により成形パンチとともに下降し、成形パン
チと同時又は成形パンチよりもわずかに早くダイの上に
設置された金属製板材に当接し、金属製板材をダイに弾
発的に押さえつける。続いて、成形パンチがさらに下降
し、金属製板材から所定形状のワークを押し下げる。

【0004】一方、下型のダイには成形パンチに対向し
て昇降自在で、且つ上方に付勢されたカウンターパンチ
が設けられている。カウンターパンチの上端面は、上型
が上昇位置にあるワークの打ち抜き前にはダイの上面と
同じ高さにある。そして、カウンターパンチは成形パン
チによるワークの押し下げに追従して、ワークの下面側
に圧接した状態で下方に移動する。ワークの打ち抜き成
形後、成形パンチが上昇して所定位置(例えば、ダイの
上方に脱出した位置)まで上昇したとき、パッドが下方
への付勢から解放されて金属製板材から離反する。

【0005】しかし、カウンターパンチが上方に付勢さ
れているため、成形パンチの上昇に伴ってワークがカウ
ンターパンチによりダイの上面位置まで押し上げられ
る。このため、パッドが金属製板材から離反する前に、
打ち抜き後の金属製板材にワークが押し戻されてしま
い、ワークの外周端縁が金属製板材の切断端縁と接触し
てワークが変形等し、ワークの打ち抜き精度が低下する
場合がある。

【0006】

【発明が解決しようとする課題】かかる背景に鑑みて、
本発明はワークを精度よく打ち抜くことが可能なワーク
の打ち抜き成形装置を提供することを解決課題とする。

【0007】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダイに載置さ
れた金属製板材を該ダイの上面位置より押し下げて所定
形状のワークを打ち抜く成形パンチと、該成形パンチに
打ち抜かれたワークとともに下降するカウンターパンチ
と、該カウンターパンチを上方に付勢するカウンターパ
ンチ付勢手段とが備えられたワークの打ち抜き成形装置
に関する。

【0008】前記解決課題を解決するための本発明のワ
ークの打ち抜き成形装置は、前記カウンターパンチと前
記カウンターパンチ付勢手段との間に介在して昇降し、
断面略波形状のフォロワが上側に形成されたプッシャー
部材と、該プッシャー部材の上で水平移動可能で、該フ
ォロワと噛合可能な断面略波形状のカムが下側に形成さ
れたスライダと、該スライダの駆動を制御することによ
り、ワークの打ち抜き後、該成形パンチが所定位置に上
昇するまでは、該カムと該フォロワとを非噛合状態とし
て該カウンターパンチの上昇を規制し、該成形パンチが
該所定位置に上昇した後、該カムと該フォロワとが噛合
状態とされて該カウンターパンチを上昇させて該ワーク
を該ダイの上面位置に押し上げさせるスライダ駆動手段
とが備えられていることを特徴とする。

【0009】前記構成の装置によれば、ワークの打ち抜
き後、成形パンチが所定位置に上昇するまではカムとフ
ォロワとが非噛合状態に維持され、プッシャー部材及び
これに連動するカウンターパンチの上昇が規制される。
そして、成形パンチが所定位置に上昇した後でカムとフ
ォロワとが非噛合状態から噛合状態とされ、カウンター
パンチが上昇してワークをダイの上面位置に押し上げ
る。従って、ワークが尚早に押し上げられて金属製板材
に向かって押し戻され、ワークの打ち抜き精度が低下す
る事態が防止される。

【0010】前記装置において、前記フォロワには、水
平な頂面に対して傾斜角をなして下降し、その後で水平
に延びる底面に連続するとともに、噛合状態及び非噛合
状態の遷移に際して前記カムの頂部が摺動する第1傾斜
面と、該底面に対して傾斜角を徐々に増大させながら上
昇するとともに、該底面から続く該頂部の摺動を規制す
る第2傾斜面とが形成されているのが好ましい。

【0011】フォロワの第1傾斜面は水平な頂面に対し
て傾斜角をなして下降し、その後で水平に延びる底面に
連続して形成されている。従って、カムとフォロワとを
非噛合状態から噛合状態へと遷移させるべくスライダが
スライダ駆動手段により水平方向に駆動されたとき、カ
ムの頂部がフォロワの第1傾斜面の全長にわたって摺動
する。これによりスライダがプッシャー部材から動摩擦
力を受け、プッシャー部材に対するスライダの速度上昇
が抑制される。

【0012】また、フォロワの底面は水平に延びて形成
されているため、カムの頂部はフォロワの底面の全長に
わたって摺動する。これによりスライダがプッシャー部
材から動摩擦力を受け、徐々に減速する。

【0013】さらに、フォロワの第2傾斜面は水平な底
面に対して傾斜角を徐々に増大させながら上昇して形成
されている。従って、カムの頂部がフォロワの第2傾斜
面に摺動しながら、フォロワの底面に対して徐々に上昇
し、しかる後に摺動が規制される。これによりプッシャ
ー部材がカウンターパンチ付勢手段の抗力に抗じてスラ
イダに対して徐々に下降するとともに、スライダが徐々
に減速して水平方向への移動が規制される。

【0014】以上のように、カムの頂部がフォロワの第
1傾斜面、底面、第2傾斜面の順に摺動することで、プ
ッシャー部材に対するスライダの速度上昇が抑えられる
とともにスライダが減速する。また、カムの頂部がフォ
ロワの第2傾斜面に摺動して底面から上昇することで、
プッシャー部材がカウンター付勢手段の付勢力に抗じて
一旦下降する。換言すると、スライダの運動エネルギー
は、スライダがプッシャー部材から動摩擦力を受け、ま
た、カウンターパンチ付勢手段の付勢力に抗じてプッシ
ャー部材を下降させることで徐々に消費される。従っ
て、カムとフォロワとが非噛合状態から噛合状態へと遷
移するとき、スライダとプッシャー部材との間の生じる
衝撃が緩和される。これにより装置に与えられるストレ
スが軽減され、耐久性を長期にわたり維持することがで
きる。

【0015】

【発明の実施の形態】本発明のワークの打ち抜き成形装
置の実施形態について図面を用いながら説明する。図1
から図4は本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の構
成・作動説明図であり、図5は当該装置の要部の構成・
作動説明図である。

【0016】図1に示す本実施形態の装置は、昇降シリ
ンダ(図示せず)により昇降駆動される上型A1 と、基
台(図示せず)上に固定された下型A2 とに大別され
る。

【0017】上型A1 には、図2に示すように金属製板
材w1 を押し下げて所定形状のワークw2 を打ち抜く成
形パンチ1と、ワークw2 の輪郭に沿って金属製板材w
1 を押し下げて境界線w3 を形成する補助パンチ2と、
ワークw2 の打ち抜きに際して金属製板材w1 を上方か
ら押さえつけるパッド3とが備えられている。

【0018】下型A2 には金属製板材w1 を昇降自在に
支持するガイドリフタ4と、ワークw2 の打ち抜きに際
して金属製板材w1 が載置されるダイ5と、打ち抜かれ
たワークw2 とともに下降するカウンターパンチ6と、
カウンターパンチ6を上方に付勢するカウンターパンチ
付勢手段7と、カウンターパンチ付勢手段7の付勢力を
カウンターパンチに伝達するプッシャー部材8と、プッ
シャー部材8の上で水平移動可能なスライダ9とが備え
られている。カウンターパンチ6は、プッシャー部材8
の下面に当接する昇降自在の2本の第1プレッシャーピ
ン10と、プッシャー部材8と、プッシャー部材8の上
面に摺動可能に当接する昇降自在の第2プレッシャーピ
ン11とを順に介してカウンターパンチ付勢手段7によ
り上方に付勢されている。また、詳しい形状は後述する
が、プッシャー部材8の上側には断面略波形状のフォロ
ワ80が形成され、スライダ9の下側にはフォロワ80
と噛合可能で断面略波形状のカム90が形成されてい
る。

【0019】上型A1 において成形パンチ1及び補助パ
ンチ2は、上型ダイセット12の下にパッキングプレー
ト13を介して固定されたパンチプレート14に固設さ
れている。パッド3は、リテーナ15を介して上型ダイ
セット12に昇降自在に連結され、バネ部材16により
下方に付勢されている。上型ダイセット12にはドライ
バ17が垂下して設けられ、ドライバ17の下端部には
カムローラ18が回動自在に支持されている。上型A1
が下型A2 に対して正確に下降されるよう、上型A1
ら下型A2 に至るまでガイドポスト19が設けられてい
る。

【0020】下型A2 においてガイドリフタ4は、下型
ダイセット20の上にパッキングプレート21を介して
固定されたダイプレート22に設けられ、下型ダイセッ
ト20との間に介在するバネ部材23により上方に付勢
されている。ダイ5は上面位置を揃えてダイプレート2
2に固設されている。カウンターパンチ6はダイ5及び
パッキングプレート21を貫通して設けられている。プ
ッシャー部材8は下型ダイセット20の下にスペーサプ
レート24を介して固定されているセットプレート25
の内部において昇降自在に設けられている。スライダ9
はスペーサプレート24及びセットプレート25の中間
に位置し、その左端部に当接するプッシャーピン26を
介してバネ部材27により右方向に付勢されている。ス
ライダ9の右端部には傾斜部28が形成されている。

【0021】ドライバ17は、下型ダイセット20、ス
ペーサプレート24、及びセットプレート25を貫通す
るスペース内に挿入された状態で昇降自在とされてい
る。ドライバ17の下端部のカムローラ18は、傾斜部
28が形成されたスライダ9の右端部に当接してスライ
ダ9を左方向に押圧する。スライダ9を右方向に付勢す
るバネ部材27及び左方向に押圧するカムローラ18
は、本発明のスライダ駆動手段を構成する。

【0022】フォロワ80には、水平方向に延びる頂面
81と、頂面81に対して傾斜角を徐々に増大させた後
で減少させながら下降する第1傾斜面82と、第1傾斜
面82から滑らかに連続し頂面81より下方で水平方向
に延びる底面83と、底面83に対して傾斜角を徐々に
増大させながら上昇する第2傾斜面84とが形成されて
いる。カム90の頂部91は、角が丸められた非対称の
略台形状となって、スライダ9の下面から下方に突出し
ている。

【0023】ここで、前記構成の装置によるワークの打
ち抜き成形について図1から図5を用いて説明する。図
中、白矢印は各部材の移動方向を表している。まず、図
1に示すように金属製板材w1 が成形パンチ1とダイ5
との間に投入されてガイドリフタ4に支持されると、上
型A1 が下型A2 に向かって下降し始める。このとき、
カム90の頂部91がフォロワ80の底面83に静止し
て当接しており、カム90及びフォロワ80は噛合状態
にある(図5(a)参照)。

【0024】上型A1 がさらに下降すると、パッド3が
ガイドリフタ4を押し下げ、図2に示すようにバネ部材
16の付勢力により弾発的に金属製板材w1 をダイ5の
上面に押し付ける。そして、パッド3の下面から成形パ
ンチ1及び補助パンチ2が突出して金属製板材w1 を押
し下げ、所定形状のワークw2 が打ち抜かれ、ワークw
2 の輪郭に沿って境界線w3 が形成される。また、上型
1 に連動してドライバ17が下降し、カムローラ18
から離反したスライダ9がバネ部材27の付勢力により
右方向に駆動されるとともに、プッシャー部材8がカウ
ンターパンチ付勢手段7の付勢力に抗じて下降する。こ
れによりカウンターパンチ6が打ち抜かれたワークw2
とともに下降する。このとき、カム90の頂部91がフ
ォロワ80の底面83から第1傾斜面82に摺動して頂
面81に至って静止し、カム90及びフォロワ80が非
噛合状態となる(図5(b)参照)。

【0025】続いて、上型A1 が上昇し始め、図3に示
すように成形パンチ1が補助パンチ2とともに上昇して
ワークw2 から離反することで、カウンターパンチ6は
下方への押圧から解放される。しかし、パッド3が金属
製板材w1 から離反した位置(本発明の「所定位置」)
まで成形パンチ1が上昇するまでは、スライダ9はバネ
部材27により右方向に付勢されているだけで静止した
ままである。従って、カム90及びフォロワ80が非噛
合状態に維持され(図5(b)参照)、プッシャー部材
8及びカウンターパンチ6の上昇が規制される。

【0026】そして、成形パンチ1が前記所定位置まで
上昇した後、図4に示すように成形パンチ1に連動して
上昇するカムローラ18によりスライダ9が左方向に押
圧駆動される。これにより、カウンターパンチ6がプッ
シャー部材8を介してカウンターパンチ付勢手段7の付
勢力を受けて上昇し、ワークw2 をダイ5の上面位置に
押し上げる。このとき、カム90の頂部91がフォロワ
80の頂面81から底面83に向かって第1傾斜面に摺
動し(図5(c)参照)、カム90及びフォロワ80が
非噛合状態から噛合状態へと遷移する(図5(d)参
照)。

【0027】カム90の頂部91がフォロワ80の第1
傾斜面82及び底面83に摺動することで、スライダ9
はプッシャー部材8から右方向へ動摩擦力を受けて減速
するものの、なおも左方向に移動する。カム90の頂部
91がフォロワ80の第2傾斜面84に摺動しながら上
昇することでスライダ9の左方向への移動が規制され
(図5(e)参照)、再びフォロワ80の底面83へと
至って静止することでスライダ9が静止する(図5
(a)参照)。これに伴い、プッシャー部材8及びカウ
ンターパンチ6はワークw2 をダイ5の上面位置まで押
し上げたときよりやや下降した後、上昇して元の位置に
復帰する。

【0028】なお、この段階でワークw2 は境界線w3
を介して金属製板材w1 に一部連結されており、いわゆ
る半打ち抜き成形された状態にある。図示しないが、こ
れに続く工程で、補助パンチ2により押し下げられて比
較的脆弱とされている境界線w3 に沿って、ワークw2
が金属製板材w1 から切り離される。

【0029】前記装置によれば、成形パンチ1が所定位
置に上昇した後にワークw2 がカウンターパンチ6によ
りダイ5の上面位置まで押し上げられる。このため、金
属製板材w1 がパッド3によりダイ5に押さえつけられ
た状態でワークw2 が押し上げられ、打ち抜き精度が低
下する事態が防止される。

【0030】フォロワ80の第1傾斜面82は水平な頂
面81に対して傾斜角を徐々に増大させ、続いて徐々に
減少させながら下降し、その後で水平に延びる底面82
に連続して形成されている。従って、カム90とフォロ
ワ80とを非噛合状態から噛合状態へと遷移させるべく
スライダ9がカムローラ18により左方向に駆動された
とき、カム90の頂部91がフォロワ80の第1傾斜面
82の全長にわたって摺動する。これによりスライダ9
がプッシャー部材8から右方向に動摩擦力を受け、プッ
シャー部材8に対するスライダ9の速度上昇が抑制され
る。

【0031】また、フォロワ80の底面82は水平に延
びて形成されているため、カム90の頂部91はフォロ
ワ80の底面82の全長にわたって摺動する。これによ
りスライダ9がプッシャー部材8から右方向に動摩擦力
を受け、徐々に減速する。

【0032】さらに、フォロワ80の第2傾斜面84は
水平な底面82に対して傾斜角を徐々に増大させながら
上昇して形成されている。従って、カム90の頂部91
がフォロワ80の第2傾斜面84に摺動しながら、フォ
ロワ80の底面82に対して徐々に上昇し、しかる後に
摺動が規制される。これによりプッシャー部材8がカウ
ンターパンチ付勢手段7の抗力に抗じてスライダ9に対
して徐々に下降するとともに、スライダ9が徐々に減速
して左方向への移動が規制される。

【0033】以上のように、カム90の頂部91がフォ
ロワ80の第1傾斜面82、底面83、第2傾斜面84
の順に摺動することで、プッシャー部材8に対するスラ
イダ9の速度上昇が抑えられるとともに徐々に低減され
る。また、カム90の頂部91がフォロワ80の第2傾
斜面84に摺動して底面から上昇することで、プッシャ
ー部材8がカウンター付勢手段7の付勢力に抗じて下降
する。換言すると、スライダ9の右方向への運動エネル
ギーは、スライダ9がプッシャー部材8から右方向に動
摩擦力を受け、また、カウンターパンチ付勢手段7の付
勢力に抗じてプッシャー部材8を下降させることで徐々
に消費される。従って、カム90とフォロワ80とが非
噛合状態から噛合状態へと遷移することときに、スライ
ダ9とプッシャー部材8との間の生じる衝撃が緩和さ
れ、これにより装置に与えられるストレスが軽減され、
耐久性を長期にわたり維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の構成
・作動説明図

【図2】本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の構成
・作動説明図

【図3】本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の構成
・作動説明図

【図4】本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の構成
・作動説明図

【図5】本実施形態のワークの打ち抜き成形装置の要部
の構成・作動説明図

【符号の説明】

1‥成形パンチ、5‥ダイ、6‥カウンターパンチ、7
‥カウンターパンチ付勢手段、8‥プッシャー部材、9
‥スライダ、18、27‥カムローラ、バネ部材(スラ
イダ駆動手段)、80‥フォロワ、81‥頂面、82‥
第1傾斜面、83‥底面、84‥第2傾斜面、90‥カ
ム、91‥頂部、w1 ‥金属製板材、w2‥ワーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ダイに載置された金属製板材を該ダイの上
    面位置より押し下げて所定形状のワークを打ち抜く成形
    パンチと、該成形パンチに打ち抜かれたワークとともに
    下降するカウンターパンチと、該カウンターパンチを上
    方に付勢するカウンターパンチ付勢手段とが備えられた
    ワークの打ち抜き成形装置であって、 前記カウンターパンチと前記カウンターパンチ付勢手段
    との間に介在して昇降し、断面略波形状のフォロワが上
    側に形成されたプッシャー部材と、該プッシャー部材の
    上で水平移動可能で、該フォロワと噛合可能な断面略波
    形状のカムが下側に形成されたスライダと、該スライダ
    の駆動を制御することにより、ワークの打ち抜き後、該
    成形パンチが所定位置に上昇するまでは、該カムと該フ
    ォロワとを非噛合状態として該カウンターパンチの上昇
    を規制し、該成形パンチが該所定位置に上昇した後、該
    カムと該フォロワとが噛合状態とされて該カウンターパ
    ンチを上昇させて該ワークを該ダイの上面位置に押し上
    げさせるスライダ駆動手段とが備えられていることを特
    徴とするワークの打ち抜き成形装置。
  2. 【請求項2】前記フォロワには、水平な頂面に対して傾
    斜角をなして下降し、その後で水平に延びる底面に連続
    するとともに、噛合状態及び非噛合状態の遷移に際して
    前記カムの頂部が摺動する第1傾斜面と、該底面に対し
    て傾斜角を徐々に増大させながら上昇するとともに、該
    底面から続く該頂部の摺動を規制する第2傾斜面とが形
    成されていることを特徴とする請求項1記載のワークの
    打ち抜き成形装置。
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