JP2004181467A - ダイ、パンチガイド及びそれらを有する加工装置 - Google Patents
ダイ、パンチガイド及びそれらを有する加工装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】切断用金型を簡易かつ比較的低コストで製造することが可能なダイ及びパンチガイド及びこれらを有する加工装置を提供する。
【解決手段】ワークを切断加工するための金型に使用されるダイであって、前記ワークを切断する刃を有し、一定の厚さを有するプレート状の第１の材料から構成されるダイ本体と、当該ダイ本体に係合して当該ダイ本体と共に前記金型に固定され、前記第１の材料よりも硬度の低い第２の材料から構成されるダイブロックとを有することを特徴とするダイ及びそれを有する加工装置を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】ワークを切断加工するための金型に使用されるダイであって、前記ワークを切断する刃を有し、一定の厚さを有するプレート状の第１の材料から構成されるダイ本体と、当該ダイ本体に係合して当該ダイ本体と共に前記金型に固定され、前記第１の材料よりも硬度の低い第２の材料から構成されるダイブロックとを有することを特徴とするダイ及びそれを有する加工装置を提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、ワークを切断する金型に係り、特に、当該金型のダイ及びパンチガイドの構造に関する。本発明は、例えば、半導体樹脂封止後の外部リード間のダムバーを切断加工する加工装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高性能な電子機器をより低価格で提供する需要が高まるにつれて、当該電子機器を構成する電子部品の効率的かつ経済性に優れた製造方法が益々要求されている。例えば、電子部品の一つである半導体装置の製造方法は、典型的に、ダイシング、リードフレームの作成、ダイボンディング、ワイヤボンディングなどの各種工程から構成される。ワイヤボンディング後には、樹脂封止した短冊状のリードフレームの外部リードを、ダムバー切断、曲げ、個片化する加工装置が通常使用される。
【０００３】
以下、図１０及び図１１を参照して、従来のリードフレームの作成方法について説明する。ここで、図１０（ａ）は、従来のストリッパー１０とパンチガイド２０を示す概略透過側面図、図１０（ｂ）は、パンチガイド２０の平面図、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＳ線に沿った部分断面図である。図１０（ｂ）の領域Ｔ１及びＴ２の関係は図１０（ｃ）においても見ることができる。
【０００４】
ストリッパー１０及びパンチガイド２０は、図示しない金型の上型に設けられ、パンチガイド２０はストリッパー１０に固定される。ストリッパー１０は、図示しないパンチを収納して、プレス時に図示しない金型の下型又はその他の部材に当接し、その後はパンチを、パンチガイド２０を介して突出させる。この結果、パンチは図１１に示すダイ３０と係合し、その間にある短冊状リードフレームに対して所定の打ち抜き加工を行う。
【０００５】
パンチガイド２０は、図１１に示すダイ３０に嵌合する切断刃（例えば、クシ刃）を有するパンチを移動可能に収納し、図１１に示すダイ３０のクシ刃部３４に案内する機能を有する。
【０００６】
クシ刃部２２は、図１０（ａ）に示すように、先端からの所定の高さを有する先端部２３ａにおいてパンチのクシ刃を案内する。即ち、先端部２３ａはパンチを案内するためのガイド部である。
【０００７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、先端部２３ａの形状は山２２ａと谷２２ｂとの差Ｗ１によって形成されるクシ刃によって定義されている。一方、先端部２３ａの上にある上部２３ｂはクシ刃の山２２ａからより広い長さＷ２だけ離間している。上部２３ｂの形状は、図１０（ｂ）において、点線２５で定義されている。即ち、上部２３ｂは図１０（ｂ）に示す線２５及び角部で定義される略矩形状を有し、図１０（ｃ）に示すように、パンチの最外形に対してＷ２−Ｗ１の逃げ部を有する。パンチガイド２０はストリッパー１０にボルト等で固定する。
【０００８】
図１１（ａ）は、従来のダイ３０の平面図であり、図１１（ｂ）はそのＶＶ線に沿った部分断面図である。同図に示すように、ダイ３０は、図示しない下型に固定又は下型の一部として構成されるダイ枠４０に取り付けられる。
【０００９】
本体部３２はリードフレームの切断部としてのクシ刃部３４を有する。クシ刃部１４は、典型的に、磨耗に強い超硬合金で構成される。本体部３２は、リードフレーム毎に、そのパターンや必要な厚さ又は高さなどに応じて新たに加工される。また、クシ刃部３４も磨耗するので再研磨し、再研磨可能量に達した場合は、交換する必要があるので、その場合にも新たに製作される。
【００１０】
その他の従来技術としては、例えば、特許文献１乃至３がある。
【特許文献１】
特開平２−２５２２７号公報、
【特許文献２】
特開平３−２６８８２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−１６０２４９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の金型は各部品の加工性が悪く、金型の製造時間及びコストの増加を招きやすいという問題があった。
【００１２】
より具体的には、パンチガイド２０はパンチをその先端部２３ａのみでしか案内することができない。パンチの幅方向の最外形はクシ刃の谷２２ｂでガイドされているが、図１０（ｂ）のクシ刃部拡大図としての図１０（ｄ）に示されているように、上部２３ｂの外形線２５はクシ刃の谷２２ｂの外側に位置している。換言すれば、上部２３ｂは、パンチを、パンチの角部では部分的に支持及び案内するものの、破線２５で示す部分では支持しておらず、パンチの最外形からクシ刃の谷２２ｂと２５の距離Ｗ３だけ離間している。このように、従来のパンチガイド２０は、上部２３ｂにおいて、殆どパンチを支持していないため、上部２３ｂではパンチの姿勢は不安定になりやすい。この結果、上部２３ｂは先端部２３ａにパンチを安定して案内できず、導入時にパンチのクシ刃に部分的に負荷をかけてクシ刃の耐久性を悪化させたり、クシ刃を損傷させたりする原因になっていた。特に、近年、電子機器の配線幅が細かくなり、クシ刃が細くなるにつれて、上部２３ｂにおけるパンチの不安定な姿勢の影響は、無視できなくなってきた。
【００１３】
従来、上部２３ｂはパンチガイド２０の背面から放電加工又はフライス加工で形成していたが、一方の側から加工するこれらの加工方法の制約から、線２５をクシ刃の谷２２ｂに一致させるように上部２３ｂから逃げ幅（Ｗ２−Ｗ１）を除去することはできなかった。また、放電加工等は工期及び工数が大きく、パンチガイド２０の加工性を悪化させていた。更に、非常に細く長いクシ刃は折れたり反ったりするなどのクシ刃加工の限界から先端部２３ａの範囲をさらに延ばすことはできなかった。この結果、パンチは実質的に先端部２３ａのみで案内され、上部２３ｂでは案内されないため、耐久性の悪化や損傷などを招き、ひいては修理や交換による製造コストの増加や歩留りの低下の原因となっていた。
【００１４】
また、ダイ３０においては、本体部３２を硬度の高い超硬合金から構成しているために、加工性が悪く、多くの工期及び工数がかかっていた。また、超硬合金は高価であり、製造コストの増加を招いていた。更に、本体部３２のうち切断に使用されるのはクシ刃部３４のみであるため、高価な超硬合金の使用効率も悪かった。
【００１５】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、切断用金型を簡易かつ比較的低コストで製造することが可能なダイ及びパンチガイド及びこれらを有する加工装置を提供することを例示的な目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのダイは、ワークを切断加工するための金型に使用されるダイであって、前記ワークを切断する刃を有し、一定の厚さを有するプレート状の第１の材料から構成されるダイ本体と、当該ダイ本体に係合して当該ダイ本体と共に前記金型に固定され、前記第１の材料よりも硬度の低い第２の材料から構成されるダイブロックとを有することを特徴とする。かかるダイによれば、第１の材料として、例えば、超鋼などの超硬質材料を使用し、第２の材料として、例えば、スチールなどの加工性に優れた材料を使用し、切断用の刃の耐磨耗性を高めつつダイブロックの加工性を高めることができる。切断に使用されるダイ本体のみを超硬質材料で作成すれば、超硬質材料の使用効率も高い。また、ダイ本体の加工に市販のプレートを使用することができるので、外形加工が不要又は最小限に抑えて加工性を向上すると共にコストダウンも図ることができる。更に、切断用の刃が磨耗した場合にはダイ本体のみを交換してダイブロックを共通に使用することができるので、ダイブロック部分も加工していた従来の方法よりも加工が容易になる。ダイブロックに金型の一部又は金型に固定されるダイプレートとボルトを介して固定されるための係合部（例えば、ボルト孔）を設けるように構成すれば、ダイブロックはスチール製であるので、係合部は超硬合金を放電加工する従来の方法よりも容易で短時間で作成することができる。上述のダイは、前記ダイ本体と前記ダイブロックとを係合し、薄板形状を有する係合部材を更に有してもよい。薄板形状によりボルトやネジを使用するよりも取り付けスペースを小さくすることができる。もちろん、本発明は係合部材の種類や形状を限定するものではない。代替的に、ダイ本体とダイブロックの外形を両者が係合するように加工されてもよい（例えば、ダイブロックに断面凸状の一対のレール状突起を設け、ダイ本体に断面凹状の一対の溝を設けて両者を着脱可能に係合するなど）。
【００１７】
また、本発明の別の側面としてのパンチガイドは、ワークを切断加工するためのパンチを案内するパンチガイドであって、当該パンチガイドは、それぞれ一定の厚さのプレート形状を有する別体として構成された第１及び第２のガイド部を含み、前記第１のガイド部は、前記パンチの前記ワークを切断する刃を前記厚さに亘って案内し、前記第２のガイド部は、前記パンチの最外形をガイドすることによって前記パンチを前記第１のガイド部に案内することを特徴とする。かかるパンチガイドは、第２のガイド部はパンチの最外形をガイドするので、第１及び第２のガイド部の厚さ分だけパンチを案内することができる。第１のガイド部は独立の部材であるので両面加工が可能であり、仕上げ加工も容易である。第２のガイド部が独立した部材であるので両面加工が可能であり、従来のような放電加工やフライス加工を使用せずにワイヤーカットで高精度に加工することができ、また、従来のようにパンチガイドの背面から加工するのではないので加工も容易である。かかるパンチガイドにおいては、第２のガイド部は従来のように逃げ部を有しない。
【００１８】
上述のダイ及びパンチガイドのうち少なくとも一方を有する加工装置も本発明の別の側面を構成する。かかる加工装置は、金型や当該金型を有するプレス装置もカバーする概念である。また、かかる加工装置を利用した加工方法も本発明の別の側面を構成し得る。かかる加工方法は、製造方法としても機能し、その結果物もカバーする。
【００１９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の加工装置の一例としてのプレス装置１００について説明する。本実施形態の加工装置１００は、図１の紙面に垂直な方向に搬送されるワークＷとしての、樹脂封止後の短冊状リードフレームの外部リード間のダムバーを切断・加工する機能を有する。ここで、図１は、プレス装置１００の概略断面図であり、左側はプレス前の状態を示し、右側はプレス時の状態を示している。
【００２１】
加工装置１００は、図１に示すように、上型１１０と下型１５０とを有する金型と、上型１１０と下型１５０とを相対的に移動可能にする（本実施形態では、上型１１０を下型１５０に対して図１の上下方向に移動する）ガイド機構１０２と、ワークＷを支持及び搬送するためのフィードプレート１０８とを有する。
【００２２】
ガイド機構１０２は、（図１には２つのみを示しているが）本実施形態では４つのガイドポスト１０３とガイドブッシュ１０４からなる。各ガイドポスト１０３は、上型１１０を下型１５０に対して図１の上下方向に平行移動させる機能を有し、一例として、円柱形状を有する。また、本発明は、ガイドポスト１０３の数、形状、寸法などを制限するものではない。上型１１０は、ガイドポスト１０３に、後述する上型ダイセット１１１に固定されたガイドブッシュ１０４と図示しないベアリングやローラなどの移動円滑化手段を介して上下に移動可能に固定されている。ガイドポスト１０３は、基部１０５において下型１５０のベース１５２に固定されている。
【００２３】
フィードプレート１０８は、上型１１０と下型１５０との間に設けられ、ワークＷを図１の紙面の垂直方向に搬送及び支持する。フィードプレート１０８は、下型１５０に対して図１の上下方向に移動することができる。
【００２４】
本実施形態では短冊状ワークＷが順送され、外部リード間のダムバーを切断する。上型１１０は、ガイド機構１０２によって下型１５０に対して上下移動可能に構成され、上型ダイセット１１１と、パンチプレート１１４と、パンチ１２０と、ストリッパー１３０と、パンチガイド１４０などを有している。上型ダイセット１１１は、パンチプレート１１４などの部材を支持してそれらの剛性を維持している。
【００２５】
パンチ１２０は、図１左側に示すプレス前状態では、ストリッパー１３０及びパンチガイド１４０内に収納されているが、図１右側に示すプレス時状態では、ストリッパー１３０及びパンチガイド１４０から突出してワークＷに切断加工を施す。パンチ１２０は、クシ刃をその先端に有し、後述するダイ１６０と係合する。
【００２６】
本実施形態では、パンチ１２０は、図３に示すように、２対のパンチ１２２ａ及び１２２ｂと、パンチブロック１２４とを有する。ここで、図３は、パンチ１２０とパンチブロック１２４の概略平面図である。パンチ１２２ａは、後述する図２（ａ）に示すクシ刃部１４２ａの短手辺に対応し、パンチ１２２ｂはクシ刃部１４２ａの長手辺に対応する。なお、作図の便宜上、図３の寸法は図２（ａ）の寸法とは一致していない。パンチブロック１２４は、パンチ１２２ａ及び１２４ｂを内側から支持する機能を有する。この結果、パンチ１２０は、外側からはパンチガイド１４０によって支持され、内側からはパンチブロック１２４によって支持される。
【００２７】
ストリッパー１３０は、図示しないばねによってパンチプレート１１４から離間する方向（即ち、図１における下方向）に付勢されており、これにより、パンチ１２０の先端をパンチガイド１４０の下面よりも若干引き込んだ位置にセットしている。プレス時には、ストリッパー１３０でフィードプレート１０８を押さえ、パンチガイド１４０でワークＷを抑えてからパンチ１２０で切断加工を行う。加工後はパンチ１２０がワークＷから離れた後にストリッパー１３０が上昇する。
【００２８】
ストリッパー１３０は、パンチプレート１１４の下側にパンチプレート１１４に対して移動可能に設けられる。ストリッパー１３０は、切断加工の際に、フィードプレート１０８を押し下げると共にワークＷを押圧して切断を容易にする。
【００２９】
パンチガイド１４０は、図２のクシ刃ガイド部１４２と、図４のパンチ最外形ガイド部１４４とで構成されている。なお、装置によっては、パンチガイド１４０はストリッパー１３０の一部として構成されてパンチガイドという呼称でない場合もあるが、本発明のパンチガイドの構成は、パンチガイドがストリッパーの一部として構成される場合にも適用可能である。
【００３０】
クシ刃ガイド部１４２は、図２に示すように、パンチ１２０を図１のダイ１６０の後述する図６のクシ刃部１７２に案内するクシ刃部１４２ａと、一対のボルト孔１４２ｂとを含み、一定の厚さを有するプレート形状を有する。ここで、図２（ａ）はクシ刃ガイド部１４２の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ方向から見た側面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢＢ線に沿った部分断面図である。
【００３１】
クシ刃ガイド部１４２はワイヤーカットによって加工されるが、独立したプレート形状は、加工、例えば、仕上げ加工を容易にする。ここで、仕上げ加工とは、クシ刃部１４２ａを構成する複数のクシ刃の凹部コーナーに逃げ加工を施して、パンチ１２０のクシ刃がクシ刃部１４２ａを摺動する際に干渉しないようにして円滑な摺動を可能にする処理である。
【００３２】
クシ刃部１４２ａは、図２（ａ）に示すように、複数の矩形状のクシ刃を有し、かかる複数のクシ刃は矩形状に配列されている。クシ刃部１４２ａは、その内部にパンチを移動可能に収納する中空部１４２ｃを定義している。また、クシ刃部１４２ａは、図２（ｃ）に示すように、その厚さに亘って形成され、十分なガイド長を確保してパンチが安定して案内されることを可能にする。一対のボルト孔１４２ｂには、それぞれ、図示しないボルトがストリッパー１３０側から挿入及び締め付けされ、クシ刃ガイド部１４２をストリッパー１３０に固定する。
【００３３】
パンチ最外形ガイド部１４４は、図４に示すように、角穴１４４ａと、一対のボルト孔１４４ｂとを含み、プレート形状を有する。ここで、図４（ａ）はパンチ最外形ガイド部１４４の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）をＣ方向から見た側面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＤＤ線に沿った部分断面図である。
【００３４】
パンチ最外形ガイド部１４４においては、パンチ１２０を収納する角穴１４４ａを画定する各辺の線が、図２（ａ）に示すクシ刃部１４２ａのクシ刃の谷を結んだ線と一致している。かかる状態を図５（ｂ）に示す。このため、パンチ最外形ガイド部１４４には、従来の上部２３ｂのように、パンチ１２０の逃げ部が存在せず、パンチ１２０の最外形を支持してクシ刃部１４２ａに案内することができる。逃げ部が存在しないのは、図１０（ｃ）に見られるような張り出した線２５が図５（ｃ）においては存在せず、一直線であることから確認することができる。
【００３５】
この結果、パンチ１２０は、クシ刃ガイド部１４２のみならず、パンチ最外形ガイド部１４４においても支持及び案内され、安定した姿勢を維持することができる。これにより、本実施形態のパンチガイド１４０はパンチ１２０の耐久性の悪化やクシ刃の損傷を防止することができる。このように、従来はパンチ１２０を案内するガイド部は先端部２３ａのみであったが、本実施形態のパンチガイド１４０本体においてはクシ刃ガイド部１４２及びパンチ最外形ガイド部１４４であり、ガイド部の長さを延長している。これにより打ち抜き時の振れにも強くなる。
【００３６】
パンチ最外形ガイド部１４４から従来の上部２３ｂに存在する逃げ部をなくすことができたのは、パンチ最外形ガイド部１４４を独立した部材として構成することによって、ワイヤーカットによって高精度に加工することができたからである。即ち、従来は、パンチガイド２０の背面の一方向のみから上部２３ｂを放電加工又はフライス加工によって形成していたが、本実施形態のパンチガイド１４０はパンチ最外形ガイド部１４４を別体として構成して両面加工を可能にしたため、従来の線２５をクシ刃の谷２２ｂの位置に一致するような高精度の加工を行うことが可能になったのである。また、放電加工を使用する従来の加工方法よりも簡単、安価かつ短時間でパンチ最外形ガイド部１４４を製作することができる。
【００３７】
一対のボルト孔１４４ｂはボルト孔１４２ｂと連通し、クシ刃ガイド部１４２と一体的にストリッパー１３０に固定される。
【００３８】
パンチガイドプレート１４６は、クシ刃ガイド部１４２とパンチ最外形ガイド部１４４を位置決めする機能を有し、図５に示すように、パンチ最外形ガイド部１４４に隣接して設けられている。パンチガイドプレート１４６は、ストリッパー１３０に形成された略直方体形状の溝に嵌合し、中央に直方体形状の溝を有する。ここで、図５（ａ）は、パンチガイド１４０の概略断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の底面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の部分断面図である。パンチガイドプレート１４６は、ストリッパー１３０に図示しないボルトを介して固定されるかストリッパー１３０と一体的に形成されてストリッパー１３０一部とみなされてもよい。
【００３９】
本実施形態のパンチガイド１４０によれば、図５（ｃ）に示すように、その厚さＥに亘ってガイド部を形成することができ、パンチ１２０をガイド可能な範囲Ｅは、図１０に示す範囲２３ａよりも広い。この結果、パンチガイド１４０はパンチ１２０を従来よりも安定して案内することができる。また、クシ刃ガイド部１４２とパンチ最外形ガイド部１４４とを独立した部材として構成することにより、例えば、クシ刃ガイド部１４２の磨耗がより大きい場合にはクシ刃ガイド部１４２のみを交換してパンチ最外形ガイド部１４４を維持することができるので、材料の有効利用を図ることができる。又、高価な超硬金属より目的形状にするまでの加工量が多かったが、本発明はプレートよりの加工のため、加工量も少ない。
【００４０】
下型１５０は、図１に示すように、ベース１５２と、ダイ枠１５４と、ダイ１６０から構成される。ベース１５２には、ガイドポスト１０３が立設される。ダイ枠１５４は、ダイ１６０をベース１５２に固定する機能を有している。
【００４１】
ダイ１６０は、図６乃至図９に示すように、ダイプレート１６２と、ダイ本体１７０と、ダイブロック１８０と、ジョイント１９０Ａ及び１９０Ｂ（なお、参照番号１９０はこれらを総括するものとする。）とを有する。ここで、図６（ａ）は、ダイ１６０の側面図、図６（ｂ）は、ダイ本体１７０の上面図、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のｋ−ｋ線に沿ったダイ１６０の部分縦断面図である。
【００４２】
ダイプレート１６２は、図示しないボルトを介してダイ枠１５４に正確に位置決めされ、固定されるとダイ枠１５４と一体的に形成されてダイ枠１５４の一部とみなされてもよい。
【００４３】
ダイ本体１７０は、パンチ１２０と協同してワークＷを切断する機能を有し、図７に示すように、クシ刃部１７２と、固定用溝１７４Ａ及び１７４Ｂ（なお、参照番号１７４はこれらを総括するものとする。）とを有する。ここで、図７（ａ）は、ダイ本体１７０の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＦＦ線に沿った部分断面図、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＧ方向から見た側面図である。
【００４４】
ダイ本体１７０は、一定の厚さを有するプレート形状を有し、本実施形態においては超硬金属から構成されている。クシ刃部１７２は、矩形状に整列したクシ刃から構成され、中空部１７５は突出したパンチ１２０を収納する部位である。溝１７４Ａにはジョイント１９０Ａが係合し、溝１７４Ｂにはジョイント１９０Ｂが係合する。溝１７４Ａ及び１７４Ｂが非対称な位置にあるのは前後を明確にして回転非対称の確実を図るためである。溝１７４は、ダイ本体１７０に固定用のボルトやネジなどの孔を設けることを不要にし、ダイ１６０の小型薄型化に寄与する。
【００４５】
ダイブロック１８０は、ダイ本体１７０と係合して、ダイ本体１７０をダイ枠１５４に固定する機能を有する。ダイブロック１８０は、本実施形態では、スチールから構成されており、従来のように、超硬合金で構成されていないので加工性が向上している。
【００４６】
ダイブロック１８０は、図８に示すように、ボルト孔１８１、カス落とし孔１８２、テーパー部１８４、通し孔１８６、固定用溝１８８Ａ及び１８８Ｂ（なお、参照番号１８８はこれらを総括するものとする。）を有する。ここで、図８（ａ）は、ダイブロック１８０の平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＨ方向から見た側面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＩ方向から見た側面図である。
【００４７】
ボルト孔１８１はダイ枠１５４の図示しないボルト孔と連通し、図示しないボルトが挿入・固定される。ボルト孔１８１は、ダイブロック１８０の前後を明確にして回転非対称を図るために偏心している。ダイブロック１８０はスチール製であるので、短時間で製作することができる。もちろん、様々な厚さを有するダイブロック１８０を製造することも、超硬合金を利用する場合よりも容易である。
【００４８】
カス落とし孔１８２及び通し孔１８６は、ダイ本体１７０によるワークＷから切断された不要部分（即ち、カス）を下に落下させるためのものである。テーパー部１８４を含む周囲には、テーパー部１８４に隣接して通し孔１８６が設けられている。ダイ枠１５４及びベース１５２に孔１８２及び１８６に連通する穴をあけることによって切断時のカスを外部に排出することができる。
【００４９】
ジョイント１９０は、ダイ本体１７０とダイブロック１８０を結合し、厚さ又は高さ方向の位置決めを行っている。
【００５０】
また、本実施形態ではダイブロック１８０はダイ本体１７０にジョイント１９０を介して係合するが、本発明は、ダイブロック１８０がダイ本体１７０にジョイント１９０を介さずに係合する場合も含む趣旨である。例えば、ダイブロック１８０に断面凸状の一対のレール状の突起を設け、ダイ本体１７０に断面凹状の一対の溝を設けて両者を着脱可能に係合するなど、ダイ本体１７０とダイブロックの外形を両者が係合するように加工されてもよい。
【００５１】
ジョイント１９０は、図１０（ａ）に示すように、Ｉ字形状を有し、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、薄板形状を有する。ここで、図１０（ａ）はジョイント１９０の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）をＪ方向からみた側面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）をＫ方向から見た側面図である。ジョイント１９０は、薄板形状を有するので、例えば、ダイ本体１７０をネジやボルトを使用してダイブロック１８０に取り付ける場合に比べて取り付けスペースを小さくすることができる。
【００５２】
ジョイント１９０のＩ字形状は、４つの係止部１９２と係止部１９２の間に設けられた胴部１９４を有する。ジョイント１９０Ａの胴部１９４が溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合し、ジョイント１９０Ｂの胴部１９４が溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合する。図６（ａ）に示すように、一対の係止部１９２はダイ本体１７０に係合し、他方の係止部１９２はダイブロック１８０に係合する。
【００５３】
ダイ１６０の組み立てにおいては、ダイブロック１８０の上にダイ本体１７０を載せてジョイント１９０Ａ及び１９０Ｂを、それぞれ、溝１７４Ａ及び１８４Ａ、及び、溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合する。ダイブロック１８０の中央部は、図６（ｂ）に示すように、ダイ本体１７０の中空部１７５に挿入される。次に、ボルト孔１８１がダイプレート１６２の図示しないボルト孔に連通するように、ダイ１６０がダイプレート１６２に挿入される。最後に、図示しないボルトがボルト孔１８１に挿入され、ダイ１６０をダイプレート１６２に固定する。
【００５４】
本実施形態のダイ１６０は、ダイ本体１７０は超硬合金から構成され、ダイブロック１８０、ジョイント１９０は加工性に優れたスチールを使用している。このように、切断に使用されるダイ本体１７０のみを超硬質材料で製作するので、超硬質材料の使用効率も高い。また、ダイ本体１７０に市販の汎用の超硬合金プレートを使用することができるので、外形加工が不要又は最小限に抑えて加工性を向上すると共にコストダウンも図ることができる。更に、切断用の刃が磨耗した場合にはダイ本体１７０のみを交換してダイブロック１８０を共通に使用することができるので、ダイブロック１８０も加工していた従来の方法よりも加工が容易になる。しかも、従来のダイブロックもダイ本体と一体で消耗品とみなされていたが、本実施形態においては、ダイブロック１８０は半永久的に使用することができ、材料の有効利用とコストダウンを図ることができる。また、ダイブロック１８０は、必要な厚さが同じであれば、他の形状のクシ刃やその他の切断刃を有するダイ本体と組み合わせることができるので汎用性がある。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施形態のダイ本体１７０はクシ刃部１７２を使用しているが、本発明はクシ刃以外の刃を有するダイにも適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、切断用金型を簡易かつ比較的低コストで製造することが可能なダイ及びパンチガイド及びこれらを有する加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての加工装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す加工装置のパンチガイドを構成するクシ刃ガイド部の平面図、側面図及び部分断面図である。
【図３】図１に示す加工装置のパンチ及びパンチブロックの平面図である。
【図４】図１に示す加工装置のパンチガイドを構成するパンチ最外形ガイド部の平面図、側面図及び部分断面図である。
【図５】図１に示す加工装置のパンチガイドの断面図、平面図及び部分断面図である。
【図６】図１に示す加工装置のダイの側面図、平面図及び部分断面図である。
【図７】図６に示すダイを構成するダイ本体の平面図、部分断面図及び側面図である。
【図８】図６に示すダイを構成するダイブロックの平面図及び透過側面図である。
【図９】図６に示すダイを構成するジョイントの平面図及び側面図である。
【図１０】従来のパンチガイドの断面図、平面図及び部分断面図である。
【図１１】従来のダイの平面図及び部分断面図である。
【符号の説明】
１００ 加工装置
１１０ 上型
１２０ パンチ
１３０ ストリッパー
１４０ パンチガイド
１４２ クシ刃ガイド部
１４４ パンチ最外形ガイド部
１４６ パンチガイドプレート
１５０ 下型
１５４ ダイ枠
１６０ ダイ
１７０ ダイ本体
１８０ ダイブロック
１９０ ジョイント
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、ワークを切断する金型に係り、特に、当該金型のダイ及びパンチガイドの構造に関する。本発明は、例えば、半導体樹脂封止後の外部リード間のダムバーを切断加工する加工装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高性能な電子機器をより低価格で提供する需要が高まるにつれて、当該電子機器を構成する電子部品の効率的かつ経済性に優れた製造方法が益々要求されている。例えば、電子部品の一つである半導体装置の製造方法は、典型的に、ダイシング、リードフレームの作成、ダイボンディング、ワイヤボンディングなどの各種工程から構成される。ワイヤボンディング後には、樹脂封止した短冊状のリードフレームの外部リードを、ダムバー切断、曲げ、個片化する加工装置が通常使用される。
【０００３】
以下、図１０及び図１１を参照して、従来のリードフレームの作成方法について説明する。ここで、図１０（ａ）は、従来のストリッパー１０とパンチガイド２０を示す概略透過側面図、図１０（ｂ）は、パンチガイド２０の平面図、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＳ線に沿った部分断面図である。図１０（ｂ）の領域Ｔ１及びＴ２の関係は図１０（ｃ）においても見ることができる。
【０００４】
ストリッパー１０及びパンチガイド２０は、図示しない金型の上型に設けられ、パンチガイド２０はストリッパー１０に固定される。ストリッパー１０は、図示しないパンチを収納して、プレス時に図示しない金型の下型又はその他の部材に当接し、その後はパンチを、パンチガイド２０を介して突出させる。この結果、パンチは図１１に示すダイ３０と係合し、その間にある短冊状リードフレームに対して所定の打ち抜き加工を行う。
【０００５】
パンチガイド２０は、図１１に示すダイ３０に嵌合する切断刃（例えば、クシ刃）を有するパンチを移動可能に収納し、図１１に示すダイ３０のクシ刃部３４に案内する機能を有する。
【０００６】
クシ刃部２２は、図１０（ａ）に示すように、先端からの所定の高さを有する先端部２３ａにおいてパンチのクシ刃を案内する。即ち、先端部２３ａはパンチを案内するためのガイド部である。
【０００７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、先端部２３ａの形状は山２２ａと谷２２ｂとの差Ｗ１によって形成されるクシ刃によって定義されている。一方、先端部２３ａの上にある上部２３ｂはクシ刃の山２２ａからより広い長さＷ２だけ離間している。上部２３ｂの形状は、図１０（ｂ）において、点線２５で定義されている。即ち、上部２３ｂは図１０（ｂ）に示す線２５及び角部で定義される略矩形状を有し、図１０（ｃ）に示すように、パンチの最外形に対してＷ２−Ｗ１の逃げ部を有する。パンチガイド２０はストリッパー１０にボルト等で固定する。
【０００８】
図１１（ａ）は、従来のダイ３０の平面図であり、図１１（ｂ）はそのＶＶ線に沿った部分断面図である。同図に示すように、ダイ３０は、図示しない下型に固定又は下型の一部として構成されるダイ枠４０に取り付けられる。
【０００９】
本体部３２はリードフレームの切断部としてのクシ刃部３４を有する。クシ刃部１４は、典型的に、磨耗に強い超硬合金で構成される。本体部３２は、リードフレーム毎に、そのパターンや必要な厚さ又は高さなどに応じて新たに加工される。また、クシ刃部３４も磨耗するので再研磨し、再研磨可能量に達した場合は、交換する必要があるので、その場合にも新たに製作される。
【００１０】
その他の従来技術としては、例えば、特許文献１乃至３がある。
【特許文献１】
特開平２−２５２２７号公報、
【特許文献２】
特開平３−２６８８２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−１６０２４９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の金型は各部品の加工性が悪く、金型の製造時間及びコストの増加を招きやすいという問題があった。
【００１２】
より具体的には、パンチガイド２０はパンチをその先端部２３ａのみでしか案内することができない。パンチの幅方向の最外形はクシ刃の谷２２ｂでガイドされているが、図１０（ｂ）のクシ刃部拡大図としての図１０（ｄ）に示されているように、上部２３ｂの外形線２５はクシ刃の谷２２ｂの外側に位置している。換言すれば、上部２３ｂは、パンチを、パンチの角部では部分的に支持及び案内するものの、破線２５で示す部分では支持しておらず、パンチの最外形からクシ刃の谷２２ｂと２５の距離Ｗ３だけ離間している。このように、従来のパンチガイド２０は、上部２３ｂにおいて、殆どパンチを支持していないため、上部２３ｂではパンチの姿勢は不安定になりやすい。この結果、上部２３ｂは先端部２３ａにパンチを安定して案内できず、導入時にパンチのクシ刃に部分的に負荷をかけてクシ刃の耐久性を悪化させたり、クシ刃を損傷させたりする原因になっていた。特に、近年、電子機器の配線幅が細かくなり、クシ刃が細くなるにつれて、上部２３ｂにおけるパンチの不安定な姿勢の影響は、無視できなくなってきた。
【００１３】
従来、上部２３ｂはパンチガイド２０の背面から放電加工又はフライス加工で形成していたが、一方の側から加工するこれらの加工方法の制約から、線２５をクシ刃の谷２２ｂに一致させるように上部２３ｂから逃げ幅（Ｗ２−Ｗ１）を除去することはできなかった。また、放電加工等は工期及び工数が大きく、パンチガイド２０の加工性を悪化させていた。更に、非常に細く長いクシ刃は折れたり反ったりするなどのクシ刃加工の限界から先端部２３ａの範囲をさらに延ばすことはできなかった。この結果、パンチは実質的に先端部２３ａのみで案内され、上部２３ｂでは案内されないため、耐久性の悪化や損傷などを招き、ひいては修理や交換による製造コストの増加や歩留りの低下の原因となっていた。
【００１４】
また、ダイ３０においては、本体部３２を硬度の高い超硬合金から構成しているために、加工性が悪く、多くの工期及び工数がかかっていた。また、超硬合金は高価であり、製造コストの増加を招いていた。更に、本体部３２のうち切断に使用されるのはクシ刃部３４のみであるため、高価な超硬合金の使用効率も悪かった。
【００１５】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、切断用金型を簡易かつ比較的低コストで製造することが可能なダイ及びパンチガイド及びこれらを有する加工装置を提供することを例示的な目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのダイは、ワークを切断加工するための金型に使用されるダイであって、前記ワークを切断する刃を有し、一定の厚さを有するプレート状の第１の材料から構成されるダイ本体と、当該ダイ本体に係合して当該ダイ本体と共に前記金型に固定され、前記第１の材料よりも硬度の低い第２の材料から構成されるダイブロックとを有することを特徴とする。かかるダイによれば、第１の材料として、例えば、超鋼などの超硬質材料を使用し、第２の材料として、例えば、スチールなどの加工性に優れた材料を使用し、切断用の刃の耐磨耗性を高めつつダイブロックの加工性を高めることができる。切断に使用されるダイ本体のみを超硬質材料で作成すれば、超硬質材料の使用効率も高い。また、ダイ本体の加工に市販のプレートを使用することができるので、外形加工が不要又は最小限に抑えて加工性を向上すると共にコストダウンも図ることができる。更に、切断用の刃が磨耗した場合にはダイ本体のみを交換してダイブロックを共通に使用することができるので、ダイブロック部分も加工していた従来の方法よりも加工が容易になる。ダイブロックに金型の一部又は金型に固定されるダイプレートとボルトを介して固定されるための係合部（例えば、ボルト孔）を設けるように構成すれば、ダイブロックはスチール製であるので、係合部は超硬合金を放電加工する従来の方法よりも容易で短時間で作成することができる。上述のダイは、前記ダイ本体と前記ダイブロックとを係合し、薄板形状を有する係合部材を更に有してもよい。薄板形状によりボルトやネジを使用するよりも取り付けスペースを小さくすることができる。もちろん、本発明は係合部材の種類や形状を限定するものではない。代替的に、ダイ本体とダイブロックの外形を両者が係合するように加工されてもよい（例えば、ダイブロックに断面凸状の一対のレール状突起を設け、ダイ本体に断面凹状の一対の溝を設けて両者を着脱可能に係合するなど）。
【００１７】
また、本発明の別の側面としてのパンチガイドは、ワークを切断加工するためのパンチを案内するパンチガイドであって、当該パンチガイドは、それぞれ一定の厚さのプレート形状を有する別体として構成された第１及び第２のガイド部を含み、前記第１のガイド部は、前記パンチの前記ワークを切断する刃を前記厚さに亘って案内し、前記第２のガイド部は、前記パンチの最外形をガイドすることによって前記パンチを前記第１のガイド部に案内することを特徴とする。かかるパンチガイドは、第２のガイド部はパンチの最外形をガイドするので、第１及び第２のガイド部の厚さ分だけパンチを案内することができる。第１のガイド部は独立の部材であるので両面加工が可能であり、仕上げ加工も容易である。第２のガイド部が独立した部材であるので両面加工が可能であり、従来のような放電加工やフライス加工を使用せずにワイヤーカットで高精度に加工することができ、また、従来のようにパンチガイドの背面から加工するのではないので加工も容易である。かかるパンチガイドにおいては、第２のガイド部は従来のように逃げ部を有しない。
【００１８】
上述のダイ及びパンチガイドのうち少なくとも一方を有する加工装置も本発明の別の側面を構成する。かかる加工装置は、金型や当該金型を有するプレス装置もカバーする概念である。また、かかる加工装置を利用した加工方法も本発明の別の側面を構成し得る。かかる加工方法は、製造方法としても機能し、その結果物もカバーする。
【００１９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の加工装置の一例としてのプレス装置１００について説明する。本実施形態の加工装置１００は、図１の紙面に垂直な方向に搬送されるワークＷとしての、樹脂封止後の短冊状リードフレームの外部リード間のダムバーを切断・加工する機能を有する。ここで、図１は、プレス装置１００の概略断面図であり、左側はプレス前の状態を示し、右側はプレス時の状態を示している。
【００２１】
加工装置１００は、図１に示すように、上型１１０と下型１５０とを有する金型と、上型１１０と下型１５０とを相対的に移動可能にする（本実施形態では、上型１１０を下型１５０に対して図１の上下方向に移動する）ガイド機構１０２と、ワークＷを支持及び搬送するためのフィードプレート１０８とを有する。
【００２２】
ガイド機構１０２は、（図１には２つのみを示しているが）本実施形態では４つのガイドポスト１０３とガイドブッシュ１０４からなる。各ガイドポスト１０３は、上型１１０を下型１５０に対して図１の上下方向に平行移動させる機能を有し、一例として、円柱形状を有する。また、本発明は、ガイドポスト１０３の数、形状、寸法などを制限するものではない。上型１１０は、ガイドポスト１０３に、後述する上型ダイセット１１１に固定されたガイドブッシュ１０４と図示しないベアリングやローラなどの移動円滑化手段を介して上下に移動可能に固定されている。ガイドポスト１０３は、基部１０５において下型１５０のベース１５２に固定されている。
【００２３】
フィードプレート１０８は、上型１１０と下型１５０との間に設けられ、ワークＷを図１の紙面の垂直方向に搬送及び支持する。フィードプレート１０８は、下型１５０に対して図１の上下方向に移動することができる。
【００２４】
本実施形態では短冊状ワークＷが順送され、外部リード間のダムバーを切断する。上型１１０は、ガイド機構１０２によって下型１５０に対して上下移動可能に構成され、上型ダイセット１１１と、パンチプレート１１４と、パンチ１２０と、ストリッパー１３０と、パンチガイド１４０などを有している。上型ダイセット１１１は、パンチプレート１１４などの部材を支持してそれらの剛性を維持している。
【００２５】
パンチ１２０は、図１左側に示すプレス前状態では、ストリッパー１３０及びパンチガイド１４０内に収納されているが、図１右側に示すプレス時状態では、ストリッパー１３０及びパンチガイド１４０から突出してワークＷに切断加工を施す。パンチ１２０は、クシ刃をその先端に有し、後述するダイ１６０と係合する。
【００２６】
本実施形態では、パンチ１２０は、図３に示すように、２対のパンチ１２２ａ及び１２２ｂと、パンチブロック１２４とを有する。ここで、図３は、パンチ１２０とパンチブロック１２４の概略平面図である。パンチ１２２ａは、後述する図２（ａ）に示すクシ刃部１４２ａの短手辺に対応し、パンチ１２２ｂはクシ刃部１４２ａの長手辺に対応する。なお、作図の便宜上、図３の寸法は図２（ａ）の寸法とは一致していない。パンチブロック１２４は、パンチ１２２ａ及び１２４ｂを内側から支持する機能を有する。この結果、パンチ１２０は、外側からはパンチガイド１４０によって支持され、内側からはパンチブロック１２４によって支持される。
【００２７】
ストリッパー１３０は、図示しないばねによってパンチプレート１１４から離間する方向（即ち、図１における下方向）に付勢されており、これにより、パンチ１２０の先端をパンチガイド１４０の下面よりも若干引き込んだ位置にセットしている。プレス時には、ストリッパー１３０でフィードプレート１０８を押さえ、パンチガイド１４０でワークＷを抑えてからパンチ１２０で切断加工を行う。加工後はパンチ１２０がワークＷから離れた後にストリッパー１３０が上昇する。
【００２８】
ストリッパー１３０は、パンチプレート１１４の下側にパンチプレート１１４に対して移動可能に設けられる。ストリッパー１３０は、切断加工の際に、フィードプレート１０８を押し下げると共にワークＷを押圧して切断を容易にする。
【００２９】
パンチガイド１４０は、図２のクシ刃ガイド部１４２と、図４のパンチ最外形ガイド部１４４とで構成されている。なお、装置によっては、パンチガイド１４０はストリッパー１３０の一部として構成されてパンチガイドという呼称でない場合もあるが、本発明のパンチガイドの構成は、パンチガイドがストリッパーの一部として構成される場合にも適用可能である。
【００３０】
クシ刃ガイド部１４２は、図２に示すように、パンチ１２０を図１のダイ１６０の後述する図６のクシ刃部１７２に案内するクシ刃部１４２ａと、一対のボルト孔１４２ｂとを含み、一定の厚さを有するプレート形状を有する。ここで、図２（ａ）はクシ刃ガイド部１４２の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ方向から見た側面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢＢ線に沿った部分断面図である。
【００３１】
クシ刃ガイド部１４２はワイヤーカットによって加工されるが、独立したプレート形状は、加工、例えば、仕上げ加工を容易にする。ここで、仕上げ加工とは、クシ刃部１４２ａを構成する複数のクシ刃の凹部コーナーに逃げ加工を施して、パンチ１２０のクシ刃がクシ刃部１４２ａを摺動する際に干渉しないようにして円滑な摺動を可能にする処理である。
【００３２】
クシ刃部１４２ａは、図２（ａ）に示すように、複数の矩形状のクシ刃を有し、かかる複数のクシ刃は矩形状に配列されている。クシ刃部１４２ａは、その内部にパンチを移動可能に収納する中空部１４２ｃを定義している。また、クシ刃部１４２ａは、図２（ｃ）に示すように、その厚さに亘って形成され、十分なガイド長を確保してパンチが安定して案内されることを可能にする。一対のボルト孔１４２ｂには、それぞれ、図示しないボルトがストリッパー１３０側から挿入及び締め付けされ、クシ刃ガイド部１４２をストリッパー１３０に固定する。
【００３３】
パンチ最外形ガイド部１４４は、図４に示すように、角穴１４４ａと、一対のボルト孔１４４ｂとを含み、プレート形状を有する。ここで、図４（ａ）はパンチ最外形ガイド部１４４の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）をＣ方向から見た側面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＤＤ線に沿った部分断面図である。
【００３４】
パンチ最外形ガイド部１４４においては、パンチ１２０を収納する角穴１４４ａを画定する各辺の線が、図２（ａ）に示すクシ刃部１４２ａのクシ刃の谷を結んだ線と一致している。かかる状態を図５（ｂ）に示す。このため、パンチ最外形ガイド部１４４には、従来の上部２３ｂのように、パンチ１２０の逃げ部が存在せず、パンチ１２０の最外形を支持してクシ刃部１４２ａに案内することができる。逃げ部が存在しないのは、図１０（ｃ）に見られるような張り出した線２５が図５（ｃ）においては存在せず、一直線であることから確認することができる。
【００３５】
この結果、パンチ１２０は、クシ刃ガイド部１４２のみならず、パンチ最外形ガイド部１４４においても支持及び案内され、安定した姿勢を維持することができる。これにより、本実施形態のパンチガイド１４０はパンチ１２０の耐久性の悪化やクシ刃の損傷を防止することができる。このように、従来はパンチ１２０を案内するガイド部は先端部２３ａのみであったが、本実施形態のパンチガイド１４０本体においてはクシ刃ガイド部１４２及びパンチ最外形ガイド部１４４であり、ガイド部の長さを延長している。これにより打ち抜き時の振れにも強くなる。
【００３６】
パンチ最外形ガイド部１４４から従来の上部２３ｂに存在する逃げ部をなくすことができたのは、パンチ最外形ガイド部１４４を独立した部材として構成することによって、ワイヤーカットによって高精度に加工することができたからである。即ち、従来は、パンチガイド２０の背面の一方向のみから上部２３ｂを放電加工又はフライス加工によって形成していたが、本実施形態のパンチガイド１４０はパンチ最外形ガイド部１４４を別体として構成して両面加工を可能にしたため、従来の線２５をクシ刃の谷２２ｂの位置に一致するような高精度の加工を行うことが可能になったのである。また、放電加工を使用する従来の加工方法よりも簡単、安価かつ短時間でパンチ最外形ガイド部１４４を製作することができる。
【００３７】
一対のボルト孔１４４ｂはボルト孔１４２ｂと連通し、クシ刃ガイド部１４２と一体的にストリッパー１３０に固定される。
【００３８】
パンチガイドプレート１４６は、クシ刃ガイド部１４２とパンチ最外形ガイド部１４４を位置決めする機能を有し、図５に示すように、パンチ最外形ガイド部１４４に隣接して設けられている。パンチガイドプレート１４６は、ストリッパー１３０に形成された略直方体形状の溝に嵌合し、中央に直方体形状の溝を有する。ここで、図５（ａ）は、パンチガイド１４０の概略断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の底面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の部分断面図である。パンチガイドプレート１４６は、ストリッパー１３０に図示しないボルトを介して固定されるかストリッパー１３０と一体的に形成されてストリッパー１３０一部とみなされてもよい。
【００３９】
本実施形態のパンチガイド１４０によれば、図５（ｃ）に示すように、その厚さＥに亘ってガイド部を形成することができ、パンチ１２０をガイド可能な範囲Ｅは、図１０に示す範囲２３ａよりも広い。この結果、パンチガイド１４０はパンチ１２０を従来よりも安定して案内することができる。また、クシ刃ガイド部１４２とパンチ最外形ガイド部１４４とを独立した部材として構成することにより、例えば、クシ刃ガイド部１４２の磨耗がより大きい場合にはクシ刃ガイド部１４２のみを交換してパンチ最外形ガイド部１４４を維持することができるので、材料の有効利用を図ることができる。又、高価な超硬金属より目的形状にするまでの加工量が多かったが、本発明はプレートよりの加工のため、加工量も少ない。
【００４０】
下型１５０は、図１に示すように、ベース１５２と、ダイ枠１５４と、ダイ１６０から構成される。ベース１５２には、ガイドポスト１０３が立設される。ダイ枠１５４は、ダイ１６０をベース１５２に固定する機能を有している。
【００４１】
ダイ１６０は、図６乃至図９に示すように、ダイプレート１６２と、ダイ本体１７０と、ダイブロック１８０と、ジョイント１９０Ａ及び１９０Ｂ（なお、参照番号１９０はこれらを総括するものとする。）とを有する。ここで、図６（ａ）は、ダイ１６０の側面図、図６（ｂ）は、ダイ本体１７０の上面図、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のｋ−ｋ線に沿ったダイ１６０の部分縦断面図である。
【００４２】
ダイプレート１６２は、図示しないボルトを介してダイ枠１５４に正確に位置決めされ、固定されるとダイ枠１５４と一体的に形成されてダイ枠１５４の一部とみなされてもよい。
【００４３】
ダイ本体１７０は、パンチ１２０と協同してワークＷを切断する機能を有し、図７に示すように、クシ刃部１７２と、固定用溝１７４Ａ及び１７４Ｂ（なお、参照番号１７４はこれらを総括するものとする。）とを有する。ここで、図７（ａ）は、ダイ本体１７０の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＦＦ線に沿った部分断面図、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＧ方向から見た側面図である。
【００４４】
ダイ本体１７０は、一定の厚さを有するプレート形状を有し、本実施形態においては超硬金属から構成されている。クシ刃部１７２は、矩形状に整列したクシ刃から構成され、中空部１７５は突出したパンチ１２０を収納する部位である。溝１７４Ａにはジョイント１９０Ａが係合し、溝１７４Ｂにはジョイント１９０Ｂが係合する。溝１７４Ａ及び１７４Ｂが非対称な位置にあるのは前後を明確にして回転非対称の確実を図るためである。溝１７４は、ダイ本体１７０に固定用のボルトやネジなどの孔を設けることを不要にし、ダイ１６０の小型薄型化に寄与する。
【００４５】
ダイブロック１８０は、ダイ本体１７０と係合して、ダイ本体１７０をダイ枠１５４に固定する機能を有する。ダイブロック１８０は、本実施形態では、スチールから構成されており、従来のように、超硬合金で構成されていないので加工性が向上している。
【００４６】
ダイブロック１８０は、図８に示すように、ボルト孔１８１、カス落とし孔１８２、テーパー部１８４、通し孔１８６、固定用溝１８８Ａ及び１８８Ｂ（なお、参照番号１８８はこれらを総括するものとする。）を有する。ここで、図８（ａ）は、ダイブロック１８０の平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＨ方向から見た側面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＩ方向から見た側面図である。
【００４７】
ボルト孔１８１はダイ枠１５４の図示しないボルト孔と連通し、図示しないボルトが挿入・固定される。ボルト孔１８１は、ダイブロック１８０の前後を明確にして回転非対称を図るために偏心している。ダイブロック１８０はスチール製であるので、短時間で製作することができる。もちろん、様々な厚さを有するダイブロック１８０を製造することも、超硬合金を利用する場合よりも容易である。
【００４８】
カス落とし孔１８２及び通し孔１８６は、ダイ本体１７０によるワークＷから切断された不要部分（即ち、カス）を下に落下させるためのものである。テーパー部１８４を含む周囲には、テーパー部１８４に隣接して通し孔１８６が設けられている。ダイ枠１５４及びベース１５２に孔１８２及び１８６に連通する穴をあけることによって切断時のカスを外部に排出することができる。
【００４９】
ジョイント１９０は、ダイ本体１７０とダイブロック１８０を結合し、厚さ又は高さ方向の位置決めを行っている。
【００５０】
また、本実施形態ではダイブロック１８０はダイ本体１７０にジョイント１９０を介して係合するが、本発明は、ダイブロック１８０がダイ本体１７０にジョイント１９０を介さずに係合する場合も含む趣旨である。例えば、ダイブロック１８０に断面凸状の一対のレール状の突起を設け、ダイ本体１７０に断面凹状の一対の溝を設けて両者を着脱可能に係合するなど、ダイ本体１７０とダイブロックの外形を両者が係合するように加工されてもよい。
【００５１】
ジョイント１９０は、図１０（ａ）に示すように、Ｉ字形状を有し、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、薄板形状を有する。ここで、図１０（ａ）はジョイント１９０の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）をＪ方向からみた側面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）をＫ方向から見た側面図である。ジョイント１９０は、薄板形状を有するので、例えば、ダイ本体１７０をネジやボルトを使用してダイブロック１８０に取り付ける場合に比べて取り付けスペースを小さくすることができる。
【００５２】
ジョイント１９０のＩ字形状は、４つの係止部１９２と係止部１９２の間に設けられた胴部１９４を有する。ジョイント１９０Ａの胴部１９４が溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合し、ジョイント１９０Ｂの胴部１９４が溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合する。図６（ａ）に示すように、一対の係止部１９２はダイ本体１７０に係合し、他方の係止部１９２はダイブロック１８０に係合する。
【００５３】
ダイ１６０の組み立てにおいては、ダイブロック１８０の上にダイ本体１７０を載せてジョイント１９０Ａ及び１９０Ｂを、それぞれ、溝１７４Ａ及び１８４Ａ、及び、溝１７４Ａ及び１８４Ａに嵌合する。ダイブロック１８０の中央部は、図６（ｂ）に示すように、ダイ本体１７０の中空部１７５に挿入される。次に、ボルト孔１８１がダイプレート１６２の図示しないボルト孔に連通するように、ダイ１６０がダイプレート１６２に挿入される。最後に、図示しないボルトがボルト孔１８１に挿入され、ダイ１６０をダイプレート１６２に固定する。
【００５４】
本実施形態のダイ１６０は、ダイ本体１７０は超硬合金から構成され、ダイブロック１８０、ジョイント１９０は加工性に優れたスチールを使用している。このように、切断に使用されるダイ本体１７０のみを超硬質材料で製作するので、超硬質材料の使用効率も高い。また、ダイ本体１７０に市販の汎用の超硬合金プレートを使用することができるので、外形加工が不要又は最小限に抑えて加工性を向上すると共にコストダウンも図ることができる。更に、切断用の刃が磨耗した場合にはダイ本体１７０のみを交換してダイブロック１８０を共通に使用することができるので、ダイブロック１８０も加工していた従来の方法よりも加工が容易になる。しかも、従来のダイブロックもダイ本体と一体で消耗品とみなされていたが、本実施形態においては、ダイブロック１８０は半永久的に使用することができ、材料の有効利用とコストダウンを図ることができる。また、ダイブロック１８０は、必要な厚さが同じであれば、他の形状のクシ刃やその他の切断刃を有するダイ本体と組み合わせることができるので汎用性がある。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施形態のダイ本体１７０はクシ刃部１７２を使用しているが、本発明はクシ刃以外の刃を有するダイにも適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、切断用金型を簡易かつ比較的低コストで製造することが可能なダイ及びパンチガイド及びこれらを有する加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての加工装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す加工装置のパンチガイドを構成するクシ刃ガイド部の平面図、側面図及び部分断面図である。
【図３】図１に示す加工装置のパンチ及びパンチブロックの平面図である。
【図４】図１に示す加工装置のパンチガイドを構成するパンチ最外形ガイド部の平面図、側面図及び部分断面図である。
【図５】図１に示す加工装置のパンチガイドの断面図、平面図及び部分断面図である。
【図６】図１に示す加工装置のダイの側面図、平面図及び部分断面図である。
【図７】図６に示すダイを構成するダイ本体の平面図、部分断面図及び側面図である。
【図８】図６に示すダイを構成するダイブロックの平面図及び透過側面図である。
【図９】図６に示すダイを構成するジョイントの平面図及び側面図である。
【図１０】従来のパンチガイドの断面図、平面図及び部分断面図である。
【図１１】従来のダイの平面図及び部分断面図である。
【符号の説明】
１００ 加工装置
１１０ 上型
１２０ パンチ
１３０ ストリッパー
１４０ パンチガイド
１４２ クシ刃ガイド部
１４４ パンチ最外形ガイド部
１４６ パンチガイドプレート
１５０ 下型
１５４ ダイ枠
１６０ ダイ
１７０ ダイ本体
１８０ ダイブロック
１９０ ジョイント
Claims (4)
- ワークを切断加工するための金型に使用されるダイであって、
前記ワークを切断する刃を有し、一定の厚さを有するプレート状の第１の材料から構成されるダイ本体と、
当該ダイ本体に係合して当該ダイ本体と共に前記金型に固定され、前記第１の材料よりも硬度の低い第２の材料から構成されるダイブロックとを有することを特徴とするダイ。 - 前記ダイ本体と前記ダイブロックとを係合し、薄板形状を有する係合部材を更に有することを特徴とする請求項１記載のダイ。
- ワークを切断加工するためのパンチを案内するパンチガイドであって、
当該パンチガイドは、それぞれ一定の厚さのプレート形状を有する別体として構成された第１及び第２のガイド部を含み、
前記第１のガイド部は、前記パンチの前記ワークを切断する刃を前記厚さに亘って案内し、
前記第２のガイド部は、前記パンチの最外形をガイドすることによって前記パンチを前記第１のガイド部に案内することを特徴とするパンチガイド。 - 請求項１記載のダイ及び請求項３記載のパンチガイドのうち少なくとも一方を有することを特徴とする加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002348342A JP2004181467A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ダイ、パンチガイド及びそれらを有する加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002348342A JP2004181467A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ダイ、パンチガイド及びそれらを有する加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004181467A true JP2004181467A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32751283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002348342A Pending JP2004181467A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | ダイ、パンチガイド及びそれらを有する加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004181467A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103817198A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-05-28 | 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 | 车门上导槽等凹槽条专用冲切装置及其冲切刀 |
| CN107321852A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-07 | 中山市创智智能科技有限公司 | Usb卡扣加工模具 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348342A patent/JP2004181467A/ja active Pending
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| CN103817198B (zh) * | 2014-01-18 | 2016-02-10 | 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 | 车门上凹槽条专用冲切装置 |
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