JP2003245737A - 薄板鋼板重合式抜き金型 - Google Patents

薄板鋼板重合式抜き金型

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JP2003245737A
JP2003245737A JP2002046796A JP2002046796A JP2003245737A JP 2003245737 A JP2003245737 A JP 2003245737A JP 2002046796 A JP2002046796 A JP 2002046796A JP 2002046796 A JP2002046796 A JP 2002046796A JP 2003245737 A JP2003245737 A JP 2003245737A
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punch
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punching
thin steel
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Nobuo Yoshino
展生 吉野
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Ket and Ket KK
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Ket and Ket KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 薄物材料の生産や少量生産に適した製造コス
トの低い薄板鋼板重合抜き金型を提供する。 【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10、孔抜きパンチ20,21等が配設さ
れ、ダイは所定の硬度及び厚さを有する薄板鋼板であっ
て、パンチは所定の硬度及び厚さを有し、且つ、ダイと
略同一の平面寸法を有する薄板鋼板であって、抜き材料
に対する各パンチのカット位置の中心線は、ダイの抜き
孔カット位置の中心線に合致するののであって、パンチ
をワイヤーカットしたときに発生する残材をダイ側のバ
ッキングプレートとして用いた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄物材料の生産や
少量生産に適した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1に示すように、従来の重合金
型は、上金型には、丸パンチ60,孔抜きパンチ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がダイセット100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100mm x 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、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、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、金型の製作費用も決して安価ではな
かった。
【0004】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】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かった。
【0006】上記課題を解決するために、本件出願人
は、特願2001−161075に係る特許出願におい
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適した抜き金型に
関する発明を提案したところである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一方、本出願人による
先の出願で前記のコスト的課題を相当程度解決したもの
の、更なる改良を加える必要が生じている。すなわち、
図1に示すように従来の厚い金型材料を用いた場合に
は、ダイの「抜き刃部」50aの深さを7〜8mm程度とし、
その下部に位置する「逃げ孔部」50bの深さは、それ以
上の20〜30mm程度が必要であり、また、当該逃げ孔部
50bの大きさも抜き刃部50aよりも一回り大きい事が必要
であった。これは、当該抜き金型を用いて抜き材(エン
ジンに用いられるガスケット材料等の製品)及びその抜
きかすを落とすためには、逃げ孔部には、所定の深さ及
び大きさが不可欠だからである。従前は、かかる逃げ孔
部の加工については、厚い材料を使用していたため、材
料の熱処理前に機械加工を施し、所定の大きさの逃げ部
を形成するか、若しくは、ワイヤーカットをする際に、
抜き刃部をストレートカットとする一方で、逃げ部のみ
をテーパーカット加工を施すといった手段が用いられて
いた。このため、逃げ孔部の加工のための工程は必要不
可欠なものであって、かかる工程が、金型作製、特に少
量生産若しくはライフサイクルの短い製品用の抜き金型
を製作する上での律速になっているとの問題があった。
【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
合式抜き金型において、当該上金型には、パンチ、パン
チホルダー、型材位置決め用部材が配設され、当該下金
型には、ダイ、ダイホルダー、バッキングプレート、型
材位置決め用部材が配設され、当該ダイは、所定の硬度
及び厚さを有するの薄板鋼板であって、当該パンチは、
所定の硬度及び厚さを有し、且つ、当該ダイと略同一の
平面寸法を有する薄板鋼板であって、抜き材料に対する
各パンチのカット位置の中心線は、当該ダイの抜き孔カ
ット位置の中心線に合致するものであって、当該パンチ
をワイヤーカット加工した後の残材を、当該ダイのバッ
キングプレートとして用いたことを特徴とする薄板鋼板
重合式抜き金型を提案するものである。
【0009】請求項2記載の発明は、前記上金型は、所
定の硬度及び厚さを有する、ストリッパープレートとパ
ンチプレートとを有し、前記ダイ、前記ストリッパープ
レート及び前記パンチプレートの加工用下孔は、レーザ
ーカットにより加工されたものであって、前記ダイ、前
記ストリッパープレート及び前記パンチプレートは、各
々を重合、固定し、同時にワイヤーカットにより加工さ
れたものであることを特徴とする請求項1記載の薄板鋼
板重合式抜き金型を提案するものである。
【0010】請求項3記載の発明は、前記請求項1乃至
2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。
【0011】
【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。
【0012】(第一の実施例)本発明の薄板鋼板重合式
抜き金型の構造断面図を図2に示す。図2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2a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は、ステンレス鋼板であって、硬度が
Hv300〜500、厚さ1mm〜3mm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(特に好ましく
は硬度Hv400、厚さ3mmであること)。孔抜きパンチ
20,21は、プレハードン鋼板であって、硬度Hv300
以上、厚さ10〜16mm程度の条件の材料が好ましい。プ
レハードン鋼板を使用したのは、熱処理が不要なためで
加工が容易な為であり、従前と同様の熱処理材(SKD)
を使用してもよいことは言うまでもない。なお、孔抜き
パンチ20,21を共に硬度がHv320程度のプレハ
ードン鋼板とし、抜き型のダイ10を硬度がHv460
〜550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
る。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。バッキング
プレート25は、ダイ10の下部にあって、当該ダイを
補強する機能を有する。本発明では、かかるバッキング
プレート25として、孔抜きパンチ20,21をワイヤ
ーカット加工により製作した後の残材を利用している。
即ち、抜き逃げ孔部50bの大きさは所定の大きさを有し
ている必要があるところ、この逃げ孔部の加工を独立し
た工程で行えばその分の時間的、費用的コストは嵩むば
かりであるため、ワイヤー径の分だけパンチ孔より大寸
法となっていて、且つ、必要最小限の厚さを有する残材
をバッキングプレートに利用することにより、かかる工
程を省略することが出来、コストダウンが達成できるこ
ととなる。残材を利用したバッキングプレート25は、
ダイ10と重ね合わされ、両者は、ボルトを介して、接
着・固定される。抜き材料Sに対する各パンチ20,2
1のカット位置の中心線は、所望の抜き孔を形成するた
め、ダイ10の抜き孔カット位置の中心線に合致してい
る。
【0013】次に、ストリッパープレート15とパンチ
プレート30の加工について説明する。ストリッパープ
レート15とパンチプレート30を重ね合わせ、固定
し、同時にワイヤーカット加工を施すことによって製作
する。これにより、加工時間が短縮されるのみならず、
ストリッパープレート15とパンチプレート30のワイ
ヤーカット時のカットラインに微少な傾き誤差を最小限
にくい止めることも可能になる。また、パンチプレート
30に設けたパンチ孔の寸法が、孔抜きパンチ20,2
1のガイドとして丁度合致するものであるから、孔抜き
パンチ20,21とダイ10との一ズレをなくすこと可
能となり、打ち抜き時のカット性能向上につながる。
【0014】ストリッパープレート15は、抜き材Sが
パンチ時に「ずれ」が生じないように押さえ込むもので
あり、パンチプレート30とストリッパープレート15
の間に挿入された弾性部材28の弾性力にが働き適切な
圧力で抜き材Sを押さえることが可能になる。孔抜きパ
ンチ20,21は、パンチ締め付けボルト31によって
パンチ側のバッキングプレート35に固定されている。
当該パンチ締め付けボルト31のボルト頭部は、レーザ
ーカット加工のボルト頭部逃げ板36によって逃げ部が
形成されているため、その分、バッキングプレート35
に対してボルト頭部の逃げ加工をする手間が省略され、
コストダウンに寄与する。
【0015】(第二の実施例)次に、第二の実施例につ
いて説明する。図3は、本発明に係る抜き金型の変形例
を示す断面図である。図2と同じ部材には、同じ記号を
付している。本実施例では、孔抜きパンチ20(外周抜
きパンチとしても使用可能)とパンチ側のバッキングプ
レート35との間に、ダイ10及びストリッパープレー
ト15のパンチ孔のワイヤーカット加工後に発生した残
材16,17を重ね合わせ接着させている。これによ
り、パンチの層厚さが増大し、かかる増大分、弾性部材
28を介してストリッパープレート15の上下方向の稼
働が可能になり、抜き厚さが大きな製品に対しては有効
である。また、コスト的にもパンチ側のバッキングプレ
ート35として厚い材料を使用する必要がなくなり、有
利な効果を奏する。特に、本実施例は、外周ブランク型
(パンチ孔1つ)にとっては最適である。
【0016】なお、上記の実施例はいずれも「単発ピア
ス型」でも「単発ブランク型」にも利用できる金型であ
り、さらには、「ピアス・ブランク順送型」にも利用で
きることは勿論である。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、重合金型に薄物鋼板を使用し、更に孔抜きパンチ加
工後の残材を用いることで、従来にない格別の効果が奏
される。すなわち、金型の材料費及び加工費が低減され
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】従来の重合抜き金型の断面図である。
【図2】本発明の第一の実施例にかかる薄板鋼板重合式
抜き金型の断面図である。
【図3】本発明の第二の実施例にかかる薄板鋼板重合式
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 ダウエルピン 10 ダイ 15 ストリッパープレート 16,17 外周ブランク孔の残材 20,21 孔抜きパンチ 25 パンチプレート 28 弾性部材 29 パンチ締め付けボルト 30 パンチプレート 35 パンチ側バッキングプレート 36 ボルト頭逃げ板 50 ダイ 60 丸パンチ 61 孔抜きパンチ 70 ストリッパープレート 80 パンチプレート 85 バッキングプレート 100,200 ダイセット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上金型、下金型からなる重合式抜き金型
    において、当該上金型には、パンチ、パンチホルダー、
    型材位置決め用部材が配設され、当該下金型には、ダ
    イ、ダイホルダー、バッキングプレート、型材位置決め
    用部材が配設され、当該ダイは、所定の硬度及び厚さを
    有するの薄板鋼板であって、当該パンチは、所定の硬度
    及び厚さを有し、且つ、当該ダイと略同一の平面寸法を
    有する薄板鋼板であって、抜き材料に対する各パンチの
    カット位置の中心線は、当該ダイの抜き孔カット位置の
    中心線に合致するものであって、当該パンチをワイヤー
    カット加工した後の残材を、当該ダイのバッキングプレ
    ートとして用いたことを特徴とする薄板鋼板重合式抜き
    金型。
  2. 【請求項2】 前記上金型は、所定の硬度及び厚さを有
    する、ストリッパープレートとパンチプレートとを有
    し、前記ダイ、前記ストリッパープレート及び前記パン
    チプレートの加工用下孔は、レーザーカットにより加工
    されたものであって、前記ダイ、前記ストリッパープレ
    ート及び前記パンチプレートは、各々を重合、固定し、
    同時にワイヤーカットにより加工されたものであること
    を特徴とする請求項1記載の薄板鋼板重合式抜き金型。
  3. 【請求項3】 前記請求項1乃至2いずれか記載の金型
    を使用して製造された抜き材。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006142337A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Amada Co Ltd パンチ金型
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CN115415804A (zh) * 2022-09-13 2022-12-02 重庆汇翔达电子有限公司 一种显示屏背板冲孔的加工工艺

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