JP2002346659A - ステンレス鋼板重合抜き金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの低いステンレス鋼板重合抜き金
型を提供するものである。 【解決手段】 上金型、下金型からなる重合抜き金型に
おいて、ダイ、パンチ等は、薄物ステンレス圧延鋼板と
し、金型の構成部材は、レーザーカット加工とワイヤー
カット加工を併用することによって加工されたものであ
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、抜き荷重の小さな
製品の打ち抜き金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されていた重合金型について図
面を用いて説明する。図３に示すように、従来の重合金
型は、上金型には、孔抜きパンチ６０，６１、外周抜き
パンチ６２が設けられ、これらを支持するパンチプレー
ト８０、バッキングプレート８５がダイセット２００を
基礎に重合、設置されている。下金型には、抜き型用の
ダイ５０、ノックアウトプレート７１がダイセット１０
０を基礎に重合、設置されている。かかる上金型、下金
型の間に抜き材料が設置され、パンチされることで、所
望の形状の製品が加工される。ここで金型の材料として
使用されるのは、所定の強度を保証するため、主として
ダイス鋼等であり（特開平１１-２２６６６８、特開平
１１-３３３７９５を参照）、その厚さは１６ｍｍ以上
（パンチは５０ｍｍ以上）であった。

【０００３】次に、従来の金型の加工順序について説明
する。一例として、外郭１００ｍｍｘ １００ｍｍの抜
き材を想定すると、当該製品を抜き出す金型を製作する
には、以下の順序によらなければならなかった。すなわ
ち、図４の工程図に示すように、材料手配、機械加工、
熱処理、研磨、ワイヤーカット、研磨、組立、トライの
順序で行われていた（なお、パンチプレート等の材料手
配、研磨が別途行われる）。これらの各工程に要する時
間は、図に記載した如く１／２〜３日であり、トータル
では、型図の製作を含めて１７日〜２０日程度の時間が
必要であった。また、金型の製作費用は、約３０万円程
度必要であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の金型
材料が上述のように厚いことが原因で、以下の諸問題を
無視できなくなっている。すなわち、材料費の向上、加
工費（段取り加工費、熱処理費、ワイヤーカット費、研
磨加工費）の向上、型仕上がり時間の向上、そして金型
自体の重量の向上といった問題である。特に、近年は、
製品の新しいアイディアにより製品のモデルチェンジが
頻繁に行われることから、新規に金型を製作する頻度が
多く、金型の使用期間も短いのが現状である。かかる現
状では、上記の諸問題はコストアップの大きな原因であ
り、適切な対応が求められている。

【０００５】その一方で、抜き荷重の大きくかかる製品
には、当該製品に見合った型材及び厚さが必要であるこ
とも事実である。この型材の厚さが金型の強度を保証す
るのであるが、抜くために必要な厚さは薄くてもよく、
現実的には、図３のダイ５０の厚さが例えば４０ｍｍで
あっても、刃先５０ａの厚さは、打ち抜き後の製品落と
しを良くするため、メンテナンス時の研磨量を見込んで
７〜８ｍｍしかなく、残りの４２〜４３ｍｍは段取り時
に機械加工で対処するか、ワイヤーカット時にテーパー
カットを施し対処せざるを得なかった。

【０００６】従って、上記と同じ従来の金型で、金型に
加わる荷重の少ない薄物の材料、例えばフィルム状のフ
レキシブルサーキットを打ち抜くとすれば、必要以上に
寿命の長い、重くて、値段の高い、そして製作時間のか
かる金型であって、様々な面からコストアップを誘起す
ると言わざるを得ない。

【０００７】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたものであって、重量の軽い型材を用い、ト
ータルの製作時間の短縮化を図ると共に薄物材料の打ち
抜きに合致した金型を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、上金型、下金型からなる重
合抜き金型において、当該上金型には、パンチ、パンチ
プレート、型材位置決め用部材が配設され、当該下金型
には、ダイ、ダイプレート、型材位置決め用部材が配設
され、当該パンチプレート、当該ダイプレート、当該ダ
イ、当該パンチは、薄物ステンレス圧延鋼板であって、
当該パンチ、当該ダイ、当該型材位置決め用部材の少な
くとも一部はレーザーカット加工によって加工され、そ
の他の部分はワイヤーカット加工によって加工されたも
のである。

【０００９】請求項２記載の発明は、前記パンチ、前記
ダイのうち少なくとも一方の底面の突き当て強度を増す
ためにステンレス鋼板製のバッキングプレートを設けた
ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板重合金
型である。

【００１０】請求項３記載の発明は、前記ダイプレート
は抜き型ダイの位置決めのために使用され、前記パンチ
と当該パンチプレートとは相互に位置決めのために使用
され、当該抜き型ダイは前記バッキンングプレートに固
定されたことを特徴とする請求項１乃至２記載のステン
レス鋼板重合金型である。

【００１１】請求項４記載の発明は、抜き材に対するク
ッションのために弾性部材を設けると共に製品押し出し
部材の代用としたことを特徴とする請求項１乃至３記載
のステンレス鋼板重合金型である。

【００１２】請求項５記載の発明は、順送りピッチ決め
用部材を有する順送抜き金型において、当該順送りピッ
チ決め用部材を前記パンチプレート及び前記バッキング
プレートを穿孔して設けられた保持孔に固定し、当該順
送ピッチ決め用部材の周囲には、当該順送ピッチ決め用
部材を抜き出すための抜き出し部材を具備し、当該抜き
出し部材の外側には、抜き材をパンチ刃面より離脱する
ための弾性部材を具備し、当該抜き出し部材は、当該弾
性部材よりも抜き材料方向へ突出して固着されたことを
特徴とする請求項１乃至４記載のステンレス鋼板重合順
送抜き金型である。

【００１３】請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至
５いずれか記載の金型を使用して製造された抜き材であ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を用
いて詳細に説明する。

【００１５】（第一の実施例）本発明の重合抜き金型の
構造断面図を図１に示す。図１に示すように、金型は、
上金型（パンチ側Ｐ）の土台となるパンチホルダー２
と、下金型（ダイ側Ｄ）の土台となるダイホルダー１と
から大きく構成され、両金型を上下に移動ならしめ、抜
き材料Ｓをパンチ加工するためのガイド部材として、ダ
イ側にガイドポスト１ａ、パンチ側にガイドプッシュ２
ａが設置されている。両金型には、プレートをホルダー
に位置決めするためのダウエルピン５及びダウエルピン
孔１ｂ，２ｂが設けられている。抜き材料Ｓから所望の
形状の抜き材をパンチするために用いられる抜き型のダ
イ１０、孔抜きパンチ２０，２１及び外周抜きパンチ２
２の材料は、ステンレス鋼板であって、硬度がＨｖ４０
０以上、厚さ３ｍｍ以下の条件であることが望ましいこ
とが経験的に認められる。なお、孔抜きパンチ２０，２
１及び外周抜きパンチ２２を共に硬度がＨｖ５５０程度
のステンレス鋼とし、抜き型のダイ１０を硬度がＨｖ４
６０程度のステンレス鋼とすることにより、パンチとダ
イの硬度差による金型の相性が良好となり、抜き精度が
向上し、型の寿命も長期化するという効果が得られた。
また、パンチ、ダイの波面にモリブデンコート等を施す
ことによっても同様の効果が得られる。

【００１６】上記の本発明にかかる金型は、薄物ステン
レス圧延板を使用していることから、適度な硬度が確保
できるため、従来の金型で必須とされていた熱処理が不
要であり、また、材料表面が綺麗で熱処理による歪もな
いため、従来の金型で必須であった表面研磨も不要であ
る。さらには、従来の金型材料に比べ薄い素材を使用し
ているため、ワイヤーカット加工の他に適宜レーザーカ
ット加工を併用して金型構成部を加工することができ
る。ワイヤーカット加工は、０．２ｍｍ程度のワイヤー
を用いて放電しながら切断する加工方法であるから、精
度が高いもののレーザーカット加工に比べ数百倍の時間
を要していた。そこで、金型の構成部材のすべてをワイ
ヤーカット加工で加工するのではなく、適宜レーザーカ
ット加工を用いて、工期の短縮化を図ることができる。
例えば、ダイ１０、パンチ２１，２２については、各孔
とワイヤーカット用下孔（ワイヤーカットの線を最初に
通り開始する孔）及び外周パンチ２２をレーザーカット
で作成し、バッキングプレート４０，４１、ダイプレー
ト１５、パンチプレート２５を全てレーザーカットで加
工することが可能である。なお、高精度を要しない部品
であれば、全てをレーザーカットで加工することも可能
である。図５に本案金型の製作工程の一例を示すが、材
料手配、機械加工、レーザーカット、ワイヤーカットの
各工程で従来よりも期間が短縮されており、金型の完成
までに要する時間は約７日〜１０日程度となり、従来の
２分の１程度まで工期が短縮できる。金型の製作費用も
約１０万円と、従来の３分の１程度までコストダウンが
はかられる。

【００１７】また、パンチもしくはダイのうちすくなく
とも一方の底面の突き当て強度を増すために、硬度Ｈｖ
４００以上、厚さ３ｍｍ以下のステンレス鋼板のバッキ
ングプレート４０をダイホルダー２とパンチの間に設け
た。ここで、外周抜きパンチ２２をダウエルピン５を介
してバッキングプレート４０に固着し、外周抜きパンチ
内径２２ａをガイドとしてパンチプレート２５をバッキ
ングプレート４０に固着している。パンチプレート２５
には、孔抜きパンチ２０，２１を差し込み、固着してい
る。ダイ側にも同様にして抜きダイ１０をバッキングプ
レート４１に固着している。

【００１８】さらに、外周抜きパンチ２２と重合してワ
イヤーカット加工をしたダイプレート１５を抜きダイ１
０の位置決めのために用いることにより、上下の金型の
相性が向上することも確認できた。

【００１９】さらにまた、各部材をホルダー等に固着す
る場合において、上金型の外周抜きパンチ２２にネジ部
を設け、バッキングプレート４０、パンチホルダー２を
ボルト締めすることも可能であり（下金型も同様）、こ
れにより固着性能の信頼性向上が期待される。

【００２０】さらにまた、上金型のパンチプレート２５
（パンチプレートを用いない場合にはバッキングプレー
ト４０）及び下金型のダイプレート１５（ダイプレート
を用いない場合にはバッキングプレート４１）に、抜き
材を押し出し、抜き材に対するクッションのために弾性
部材３０，３１を設けている。かかる弾性部材は、発泡
ゴムシート或いは、シリコンゴム、ウレタンゴムシート
等が抜き材の材質や製作条件に応じて適宜使用される。
従来は、ノックアウトプレートやストリッパープレート
を用いていたが、本発明の金型は薄いため、弾性部材で
代用が可能となっている。

【００２１】（第二の実施例）次に、第二の実施例につ
いて説明する。図６は、従来の順送抜き金型の断面図で
ある。順送抜きとは、周知の通り、各種のせん断作業で
多工程を要するときに、フープ材を使い各ステージに順
次材料を自動送りして各種のせん断作業を行うものであ
る。図６に示すように、従来の順送抜き金型の場合にお
いては、前工程においてパンチ９０ｐ，ダイ９０ｈによ
ってパンチ孔があけられた材料が、抜き材ガイド９５を
用いて当該材料が下金型のダイ１０に接触して傷がつか
ないように右方向へ順送される。ストリッパープレート
７０の孔にフランジ付きのスリーブ９０ａが差し込ま
れ、当該スリーブの内径にパイロットピン９０が設置さ
れている。これは、パイロットピン自体がストリッパー
プレート７０が抜き材全体を押さえる前に、孔にピンが
ピン周りだけを抜き材が移動できる範囲で押さえるた
め、及び、抜き工程後にパイロットピン９０から抜き材
を抜き出すためのものである。当該スリーブ９０ａの上
部には、専用スプリング９０ｓが設けられており、かか
る構成により、ストリッパープレート７０が、各パンチ
から抜き材を落とすと同時に稼働し、抜き材を押し出す
仕組みになっていた。

【００２２】本実施例は、従来にない薄物のステンレス
鋼板を使用した順送抜き金型であり、ストリッパープレ
ートやパンチプレート及び専用スプリングに代えて、新
たな構成を採用している。すなわち、図２に示すよう
に、パイロットピン９をパイロットピン保持孔９ｃに挿
入し、当該パイロットピン９を抜き出すための当該パイ
ロットピン抜き出し部材９ａを当該パイロットピン９の
外周に具備し、さらに当該パイロットピン抜き出し部材
９ａの外側には、抜き材を剥がすための弾性部材３０
を、当該抜き出し部材９ａが当該弾性部材３０よりも下
方向にやや突出するように固着している（抜き材料は図
面の左から右方向に流れるものとする）。なお、パイロ
ットピン抜き出し部材９ａは、スリーブ状のシリコンゴ
ム、ウレタンゴム等のゴム材が好ましく、弾性部材３０
は、発泡ゴム等が好ましい。このような構成を採用する
ことにより、弾性部材３０と抜き出し部材９ａとの硬度
差から、弾性部材３０が抜き材全体Ｓを押さえるより前
に、前工程においてパイロット孔パンチ９ｐで抜かれた
孔に当該パイロットピン９ａが挿入され、抜き材料が当
該パイロットピンにならい、当該抜き出し部材９ａが抜
き材料のピン周りを押圧する事で、ピンの微少な左右移
動が可能になる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、重合金型に薄物のステンレス鋼板を使用したこと
で、従来にない格別の効果が奏される。すなわち、金型
の材料費が低減され、そして、加工費（段取り加工費、
熱処理費、ワイヤーカット費、研磨加工費）が低減され
る。さらに、金型の製作工程時間が大幅に短縮されると
いう効果も有し、本発明により様々なコストダウンが達
成でき、特にライフサイクルの短い製品用の金型を製作
する上で優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例にかかるステンレス鋼板
重合抜き金型の断面図である。

【図２】本発明の第二の実施例にかかるステンレス鋼板
重合順送抜き金型の断面図である。

【図３】従来の重合抜き金型の断面図である。

【図４】従来の金型の製作工程を表す工程フロー図であ
る。

【図５】本発明の金型の製作工程を表す工程フロー図で
ある。

【図６】従来の重合順送抜き金型の断面図である。

【符号の説明】

１ ダイホルダー ２ パンチホルダー ５，６ ダウエルピン ８ ガイドピン ９ パイロットピン １０ 抜き型のダイ １２ 抜き材のガイド ２０，２１ 孔抜きパンチ ２２ 外周抜きパンチ ２５ パンチプレート ４０，４１ バッキングプレート ５０ ダイ ６０ 丸パンチ ６１ 孔抜きパンチ ６２ 外周抜きパンチ ７０ ストリッパープレート ７１ ノックアウトプレート ８５ バッキングプレート ９０ パイロットピン ９５ 抜き材のガイド １００，２００ ダイセット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上金型、下金型からなる重合抜き金型に
   おいて、当該上金型には、パンチ、パンチプレート、型
   材位置決め用部材が配設され、当該下金型には、ダイ、
   ダイプレート、型材位置決め用部材が配設され、当該パ
   ンチプレート、当該ダイプレート、当該ダイ、当該パン
   チは、薄物ステンレス圧延鋼板であって、当該パンチ、
   当該ダイ、当該型材位置決め用部材の少なくとも一部は
   レーザーカット加工によって加工され、その他の部分は
   ワイヤーカット加工によって加工されたものであること
   を特徴とするステンレス鋼板重合抜き金型。
2. 【請求項２】 前記パンチ、前記ダイのうち少なくとも
   一方の底面の突き当て強度を増すためにステンレス鋼板
   製のバッキングプレートを設けたことを特徴とする請求
   項１記載のステンレス鋼板重合金型。
3. 【請求項３】 前記ダイプレートは抜き型ダイの位置決
   めのために使用され、前記パンチと当該パンチプレート
   とは相互に位置決めのために使用され、当該抜き型ダイ
   は前記バッキンングプレートに固定されたことを特徴と
   する請求項１乃至２記載のステンレス鋼板重合金型。
4. 【請求項４】 抜き材に対するクッションのために弾性
   部材を設けると共に製品押し出し部材の代用としたこと
   を特徴とする請求項１乃至３記載のステンレス鋼板重合
   金型。
5. 【請求項５】 順送りピッチ決め用部材を有する順送抜
   き金型において、当該順送りピッチ決め用部材を前記パ
   ンチプレート及び前記バッキングプレートを穿孔して設
   けられた保持孔に固定し、当該順送ピッチ決め用部材の
   周囲には、当該順送ピッチ決め用部材を抜き出すための
   抜き出し部材を具備し、当該抜き出し部材の外側には、
   抜き材をパンチ刃面より離脱するための弾性部材を具備
   し、当該抜き出し部材は、当該弾性部材よりも抜き材料
   方向へ突出して固着されたことを特徴とする請求項１乃
   至４記載のステンレス鋼板重合順送抜き金型。
6. 【請求項６】 前記請求項１乃至５いずれか記載の金型
   を使用して製造された抜き材。