JP2004283868A - パンチ金型及びその金型を使用するパンチ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小さいパンチ金型にも適用可能で、寿命が長く、加工が容易であって、パンチ刃先下方の空間内にエアを供給することにより、該空間内の真空状態を無くし、カス上がりを防止するカス上がり防止手段を提供する。
【解決手段】パンチガイド２の先端に溝３を設け、該溝３を、パンチボディ１先端の刃先４が通過する刃先挿通孔５と、該刃先挿通孔５の反対側の外部とに連通させた。この場合、上記溝３は、ストリッパプレート６の底面６Ａに設けられている。このようなパンチ金型Ｐを使用するパンチ加工方法であって、（１）パンチガイド２先端でワークＷを押さえた状態で、該ワークＷを打ち抜いた後のパンチボディ１先端の刃先４を、刃先挿通孔５内で上昇させ、（２）該上昇した刃先４と、刃先挿通孔５と、ワークＷと、カスＷ１とにより真空状態の空間Ｓを形成し、（３）該真空状態の空間Ｓ内に、パンチガイド２先端の溝３を介して外部のエアＡを供給する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカス上がり防止手段を備えたパンチ金型及びその金型を使用するパンチ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パンチ加工機では（図８）、よく知られているように、パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄが使用され、両者の協働によりワークＷに対して打抜き加工などのパンチ加工が施される。
【０００３】
例えば、図８（Ａ）において、パンチ金型Ｐを構成するパンチガイド１０２でワークＷを押さえた状態で、パンチボディ１０１を下降させると、その先端の刃先１０６でワークＷが打ち抜かれる。
【０００４】
ワークＷが打ち抜かれると、カスＷ１がダイ金型Ｄの穴１０４を介して外部に排出されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、よく知られているように、パンチボディ１０１とパンチガイド１０２との間には潤滑油が供給されており、そのために、上記カスＷ１が、パンチボディ１０１の刃先１０６に油着することがある。
【０００６】
その結果、カスＷ１は（図８（Ｂ））、打ち抜き後に上昇するパンチボディ１０１に伴って、ダイ金型Ｄの穴１０４の上部まで上昇するが、ワークＷに引っ掛かってパンチボディ１０１から離脱すると同時に、該カスＷ１と、上昇するパンチボディ１０１の刃先１０６と、パンチガイド１０２と、ワークＷとにより、空間１０３が形成され、該空間１０３内が真空状態となる。
【０００７】
そのため、上記カスＷ１は、下方から押し上げられることにより、カス上がりが起こり、該カスＷ１は、例えば図示する位置に停止する。
【０００８】
このようなカス上がりが発生した状態で何度も打ち抜き加工を行った場合には、図８（Ｃ）に示すように、最も新しいカスＷ３が、その上の空間１０３内の真空状態のために押し上げられると、その前に発生したカスＷ２との間にも、空間１０５が形成されてその中も真空状態となり、該カスＷ２と最も古いカスＷ１が共に押し上げられて穴１０４の中に停止してしまう。
【０００９】
このようにカス上がりが起これば、カスＷ３、Ｗ２、Ｗ１などが、加工中に飛散することにより、ワークＷに傷を付けるなどの弊害があるため、従来よりカス上がり防止手段が開発され、例えば実開平５−７６６２２に開示されたものがある。
【００１０】
このカス上がり防止手段は、パンチボディ（同公報の図１に示すポンチ本体１）の先端１Ａに溝１Ｂを形成し、この溝１Ｂ内に空気を流入させることにより、本願の図８（Ｂ）に示すような空間１０３内の真空状態を無くし、カス上がりを防止しようとするものである。
【００１１】
しかし、この手段は、本願の図８に示すパンチボディ１０１の刃先１０６に、上記溝を形成することに相当するものであり、このため、小径などの小さいパンチ金型Ｐには、加工するのが困難な場合が多く、実現が難しい。
【００１２】
また、パンチボディ１０１（本願の図８）の刃先１０６が磨耗した場合には、それを研磨しなければならないが、このような溝は研磨により無くなるおそれがあり、その分寿命が短くなる。
【００１３】
更に、パンチボディ１０１の刃先１０１は、よく知られているように、高硬度を有し、そのために上記のような溝の加工は困難を極める。
【００１４】
本発明の目的は、小さいパンチ金型にも適用可能で、寿命が長く、加工が容易であって、パンチ刃先下方の空間内にエアを供給することにより、該空間内の真空状態を無くし、カス上がりを防止するカス上がり防止手段を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、図１〜図７に示すように、
パンチガイド２の先端に溝３を設け、該溝３を、パンチボディ１先端の刃先４が通過する刃先挿通孔５と、該刃先挿通孔５の反対側の外部とに連通させたことを特徴とするパンチ金型Ｐ（図１、図５）、
及び、上記パンチ金型Ｐを使用するパンチ加工方法であって、
（１）パンチガイド２先端でワークＷを押さえた状態で、該ワークＷを打ち抜いた後のパンチボディ１先端の刃先４を、刃先挿通孔５内で上昇させ、
（２）該上昇した刃先４と、刃先挿通孔５と、ワークＷと、カスＷ１とにより、真空状態の空間Ｓを形成し、
（３）該真空状態の空間Ｓ内に、パンチガイド２先端の溝３を介して外部のエアＡを供給することを特徴とするパンチ加工方法（図４（Ｃ）、図７（Ｃ））という技術的手段を講じている。
【００１６】
上記本発明の構成によれば、パンチガイド２（例えば図１）先端に溝３を設けるので、パンチ金型Ｐが小さくなって刃先４が細くなっても、該溝３の加工は簡単になって、実現することができるので、小さいパンチ金型Ｐにも適用可能であり、また、パンチボディ１の刃先４が磨耗して研磨した場合でも、溝３はパンチガイド２に設けられているので、刃先４の研磨によって無くなることはなく、その分寿命が長くなり、更に、溝３が設けられるパンチガイド２は刃先４よりも硬度が要求されないので、加工が容易であり、このようなカス上がり防止手段を備えたパンチ金型Ｐを用いてワークＷを打ち抜く際には（例えば図４）、該ワークＷを打ち抜いた後に（図４（Ｃ））、刃先挿通孔５内で上昇したパンチボディ１先端の刃先４と、刃先挿通孔５と、ワークＷと、カスＷ１とにより、真空状態の空間Ｓが形成されるが、該空間Ｓ内に前記溝３を介して外部からエアＡを供給することにより、該空間Ｓ内の真空状態を無くすことができるので、カスＷ１は下から押し上げられることがなくなり、カス上がりは防止される。
【００１７】
従って、本発明によれば、小さいパンチ金型にも適用可能で、寿命が長く、加工が容易であって、パンチ刃先下方の空間内にエアを供給することにより、該空間内の真空状態を無くし、カス上がりを防止するカス上がり防止手段を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明によるパンチ金型Ｐの第１実施形態を示す図である。
【００１９】
図１のパンチ金型Ｐは、後述するパンチプレス（図３）に適用され、ダイ金型Ｄと協働してワークＷに打ち抜き加工を施し、該パンチ金型Ｐは（図１）、パンチボディ１とパンチガイド２を有する。
【００２０】
このうち、パンチボディ１は、刃先４を有し、該刃先４には、後述するロック機構１７（図３）のチャック２１によりロックされるプルスタッド８が、ボルト９を介して、ベースプレート７と共に一体的に取り付けられている。
【００２１】
また、パンチガイド２は（図１）、前記パンチボディ１をガイドすると共に、ワークＷを押さえる機能を有し（図４（Ｂ））、後述する爪２４を（図１、図３）介して支持ブロック２２に支持され、昇降用シリンダ２３により、高さ位置が調整できるようになっている。
【００２２】
上記パンチガイド２（図１）先端には、前記したように、ワークＷを押さえる機能を有するストリッパプレート６が取り付けられ、該ストリッパプレート６の中央部には、前記パンチボディ１の刃先４が通過する刃先挿通孔５が設けられている。
【００２３】
また、パンチガイド２には、同芯状の凹部１０、１１が形成され、後述するラムシリンダ１５を（図３）作動してパンチボディ１を下降させると、ベースプレート７の底面が凹部１０に、刃先４のフランジ１２の底面が凹部１１にそれぞれ当接することにより、該パンチボディ１は下死点に到達する（図４（Ｂ））。
【００２４】
更に、パンチガイド２先端のストリッパプレート６には、その底面６Ａに、溝３が設けられ、該溝３は、前記刃先挿通孔５と、その反対側の外部とに連通している。
【００２５】
この場合、上記溝３は、図２に示すように、その外部側には、入口３Ｂを、刃先挿通孔５側には、出口３Ａを有し、入口３Ｂから出口３Ａに向かって徐々に絞られて小さくなっている。
【００２６】
即ち、上記溝３は、外部から刃先挿通孔５に向かって徐々に絞られて小さくなっている。
【００２７】
この構成により、外部からは、溝３を介して高速のエアＡが刃先挿通孔５を通って、後述する刃先４下方の空間Ｓ内に供給され（図４（Ｃ））、これにより、空間Ｓ内の真空状態が迅速に無くなり、カスＷ１が下から押し上げられるといったカス上がりは、より完全に防止される。
【００２８】
上記溝３は、図１に示すようにストリッパプレート６の底面６Ａに設ける代わりに、該ストリッパプレート６を貫通させることにより設けてもよく、また、単数でも複数でもよく、更に、断面形状は、コ字状でも、Ｖ字状でもよい。
【００２９】
図３は、図１のパンチ金型Ｐを、タレットを持たない一対の金型Ｐ、Ｄのみのパンチプレスに適用した例である。
【００３０】
図３において、上部フレーム１３には、支持フレーム１４が固定され、該支持フレーム１４には、ラムシリンダ１５が設置されている。
【００３１】
このラムシリンダ１５の下方ピストンロッド１６には、ロック機構１７が設けられ、上方ピストンロッド（図示省略）には、よく知られているように、インデックス用ギア（図示省略）とインデックス用モータから成る金型回転装置が結合され、パンチ金型Ｐの回転割り出しが行われるようになっている。
【００３２】
上記ロック機構１７は、スリープ１８を有し、該スリープ１８には、ロック用シリンダ１９が内蔵され、そのピストンロッド２０の下端には、前記チャック２１が取り付けられていてパンチボディ１のプルスタット８を挟持することにより、パンチボディ１をロックするようになっている。
【００３３】
前記支持フレーム１４の側方には、既述した昇降用シリンダ２３が設けられ、該昇降用シリンダ２３には、支持ブロック２２が取り付けられ、該支持ブロック２２には、爪２４を介して、前記パンチガイド２が支持されている。
【００３４】
上記パンチ金型Ｐの直下には、ダイ金型Ｄが設置され、該ダイ金型Ｄは、パンチ金型Ｐのパンチボディ１先端の刃先４に対応する刃先２５を有し、打ち抜き時には（図４（Ｂ））、両刃先４、２５により、ワークＷが打ち抜かれるようになっている。
【００３５】
また、ダイ金型Ｄ（図３）の前記刃先２５の直下には、穴３１が形成され、ワークＷを打ち抜いたときに発生するカスＷ１を外部に排出するようになっている。
【００３６】
このダイ金型Ｄは、爪２７を介して支持ブロック２６に支持され、該支持ブロック２６は、インデックス用ギア３２とインデックス用モータ２８から成る金型回転装置により回転し、該ダイ金型Ｄの回転割り出しが行われるようになっている
【００３７】
下部フレーム（図示省略）に固定された支持フレーム２９には、上下移動体３０がガイドされ、該上下移動体３０の上面にロックされたダイ金型Ｄが、パスラインＰＬに位置決め自在となっている。
【００３８】
以下、前記構成を有する本発明の第１実施形態の動作を図４に基づいて説明する。
【００３９】
先ず、ダイ金型Ｄ（図４（Ａ））の上面にワークＷを位置決めした状態で、ラムシリンダ１５と（図３）昇降用シリンダ２３を作動し、パンチ金型Ｐを構成するパンチボディ１とパンチガイド２とを一体となって下降させる。
【００４０】
この場合、図４（Ａ）に示すように、パンチボディ１先端の刃先４は、パンチガイド２を構成するストリッパプレート６の先端より若干上方に位置しているものとする。
【００４１】
パンチ金型Ｐを（図４（Ｂ））更に下降させると、パンチガイド２がワークＷに当接するので、そのときに昇降用シリンダ２３を（図３）停止させ、ラムシリンダ１５だけを継続して作動させると、図４（Ｂ）に示すように、ストリッパプレート６がワークＷを押さえた状態で、パンチボディ１先端の刃先４が、刃先挿通孔５を通過した後、その直下のダイ金型Ｄ側の刃先２５と協働してワークＷを打ち抜く。
【００４２】
このとき、図示するように、発生したカスＷ１は、刃先４の先端に油着している。
【００４３】
刃先４が下死点に到達した後、再度ラムシリンダ１５を（図３）作動させると、図４（Ｃ）に示すように、パンチボディ１が上昇するので、刃先４もカスＷ１を伴って上昇する。
【００４４】
しかし、刃先４と共に上昇するカスＷ１は、ワークＷに引っ掛かり、このため刃先４から離脱すると同時に、該カスＷ１と、ワークＷと、刃先挿通孔５と、該刃先挿通孔５内を上昇する刃先４とにより、空間Ｓが形成され、該空間Ｓ内が真空状態となる。
【００４５】
ところが、本発明においては、前記したように、ストリッパプレート６に溝３が設けられ、この溝３が刃先挿通孔５と外部とに連通しているので、この溝３を通って外部から刃先挿通孔５にエアＡが供給される。
【００４６】
このため、刃先挿通孔５を含む空間Ｓ内の真空位状態は無くなり、発生したカスＷ１は下から押し上げられなくなるので、ダイ金型Ｄの穴３１を介して外部に排出され、カス上がりは防止される。
【００４７】
図５は、本発明によるパンチ金型Ｐの第２実施形態を示す図である。
図５のパンチ金型Ｐは、後述するタレットパンチプレス（図６）に適用され、ダイ金型Ｄと協働してワークＷに打ち抜き加工を施し、該パンチ金型Ｐは（図５）、パンチボディ１とパンチガイド２を有する。
【００４８】
このうち、パンチボディ１は、先端に刃先４を有し、基端には、後述する小径部３５（図６）が設けられ、パンチガイド２にガイドされて上下動するようになっている。
【００４９】
また、パンチガイド２は（図５）、前記したように、パンチボディ１をガイドすると共に、ワークＷを押さえる機能を有し（図７（Ｂ））、後述する上部タレット４１（図６）にリフトスプリング４０を介して支持されている。
【００５０】
上記パンチガイド２（図５）先端には、前記したように、ワークＷを押さえる機能を有するストリッパプレート６が取り付けられ、該ストリッパプレート６の中央部には、前記パンチボディ１の刃先４が通過する刃先挿通孔５が設けられている。
【００５１】
更に、パンチガイド２先端の上記ストリッパプレート６には、その底面６Ａに、溝３が設けられ、該溝３は、前記刃先挿通孔５と、その反対側の外部とに連通している。
【００５２】
この場合、上記溝３は、同様に、その外部側には、入口３Ｂを（図２に相当）、刃先挿通孔５側には、出口３Ａを有し、入口３Ｂから出口３Ａに向かって徐々に絞られて小さくなっている。
【００５３】
即ち、上記溝３は、外部から刃先挿通孔５に向かって徐々に絞られて小さくなっている。
【００５４】
この構成により、同様に、外部からは、溝３を介して高速のエアＡが刃先挿通孔５を通って、後述する刃先４下方の空間Ｓ内に供給され（図７（Ｃ））、これにより、空間Ｓ内の真空状態が迅速に無くなり、カスＷ１が下から押し上げられるといったカス上がりは、より完全に防止される。
【００５５】
上記溝３は、図５に示すようにストリッパプレート６の底面６Ａに設ける代わりに、同様に、該ストリッパプレート６を貫通させることにより設けてもよく、また、単数でも複数でもよく、更に、断面形状は、コ字状でも、Ｖ字状でもよい。
【００５６】
図６は、図５のパンチ金型Ｐを、タレットパンチプレスに適用した例である。
【００５７】
上部タレット４１と下部タレット４２には、複数のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄがそれぞれ装着され、両タレット４１、４２を同期回転させることにより、所望のパンチ金型Ｐ、ダイ金型Ｄを、上部フレーム４３に設けられたラムシリンダ４４の直下に位置決めし、該ラムシリンダ４４を作動して、両金型Ｐ（図７（Ｂ））、Ｄの協働によりワークＷに例えば打ち抜き加工を施すようになっている。
【００５８】
上部タレット４１には（図６）、既述したように、リフトスプリング４０を介して、パンチ金型Ｐを構成するパンチガイド２が支持されている。
【００５９】
このパンチガイド２には、上下にリテーナカラー３７、３８を有するストリッパスプリング３９と、パンチヘッド３６と、パンチヘッド３６にねじ込まれたパンチボディ小径部３５を介して、既述したパンチボディ１が支持されている。
【００６０】
また、下部タレット４２上のダイ金型Ｄは、前記パンチ金型Ｐを構成するパンチボディ１先端の刃先４に対応する刃先２５を有し、打ち抜き時には（図７（Ｂ））、同様に、両刃先４、２５により、ワークＷが打ち抜かれるようになっている。
【００６１】
また、ダイ金型Ｄ（図６）の前記刃先２５の直下には、穴３１が形成され、ワークＷを打ち抜いたときに発生するカスＷ１を外部に排出するようになっている。
【００６２】
以下、前記構成を有する本発明の第２実施形態の動作を図７に基づいて説明する。
【００６３】
先ず、ダイ金型Ｄ（図７（Ａ））の上面にワークＷを位置決めした状態で、ラムシリンダ４４（図６）を作動し、パンチ金型Ｐ全体を下降させる。
【００６４】
この場合、図７（Ａ）に示すように、パンチボディ１先端の刃先４は、パンチガイド２を構成するストリッパプレート６の先端より若干上方に位置しているものとする。
【００６５】
そして、ラムシリンダ４４を（図６）作動してパンチヘッド３６を打圧すると、先にリフトスプリング４０が撓んで、図７（Ｂ）に示すように、パンチガイド２が下降してストリッパプレート６がワークＷを押さえ、次にストリッパスプリング３９（図６）が撓んで、パンチボディ１が（図７（Ｂ））下降し、刃先４が、刃先挿通孔５を通過した後、その直下のダイ金型Ｄ側の刃先２５と協働してワークＷを打ち抜く。
【００６６】
このとき、図示するように、発生したカスＷ１は、刃先４の先端に油着している。
【００６７】
刃先４が下死点に到達した後、再度ラムシリンダ４４を（図６）作動させると、ストリッパスプリング３９の復元力により、図７（Ｃ）に示すように、パンチボディ１が上昇するので、刃先４もカスＷ１を伴って上昇する。
【００６８】
しかし、刃先４と共に上昇するカスＷ１は、ワークＷに引っ掛かり、このため刃先４から離脱すると同時に、該カスＷ１と、ワークＷと、刃先挿通孔５と、該刃先挿通孔５内を上昇する刃先４とにより、空間Ｓが形成され、該空間Ｓ内が真空状態となる。
【００６９】
ところが、本発明においては、前記したように、ストリッパプレート６に溝３が設けられ、この溝３が刃先挿通孔５と外部とに連通しているので、この溝３を通って外部から刃先挿通孔５にエアＡが供給される。
【００７０】
このため、刃先挿通孔５を含む空間Ｓ内の真空位状態は無くなり、発生したカスＷ１は下から押し上げられなくなるので、ダイ金型Ｄの穴３１を介して外部に排出され、カス上がりは防止される。
【００７１】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の構成によれば、次の効果を奏することとなった。
（１）パンチガイド２（例えば図１）先端に溝３を設けたので、パンチ金型Ｐが小さくなって刃先４が細くなっても、該溝３の加工は簡単になって実現できるようになり、従って、本発明によるカス上がり防止手段は、小さいパンチ金型Ｐにも適用可能となった。
【００７２】
（２）パンチボディ１先端の刃先４が磨耗して研磨した場合でも、溝３は、パンチガイド２側に設けたことにより、研磨とは無関係で影響を受けず、従って、本発明によるカス上がり防止手段は、寿命が長くなった。
【００７３】
（３）溝３が設けられているパンチガイド２先端のストリッパプレート６は、パンチボディ１側の先端の刃先４よりも硬度が要求されず、従って、本発明によるカス上がり防止手段は、加工が容易になった。
【００７４】
（４）このようなカス上がり防止手段を備えたパンチ金型Ｐを用いてワークＷを打ち抜く際には（例えば図４）、該ワークＷを打ち抜いた後に（図４（Ｃ））、刃先挿通孔５内で上昇したパンチボディ１先端の刃先４の下方に、真空状態の空間Ｓが形成されるが、本発明によるカス上がり防止手段によれば、前記溝３を介して外部から該空間Ｓ内にエアＡを供給することにより、該空間Ｓ内の真空状態を無くすことができるので、カスＷ１は下から押し上げられることがなくなり、カス上がりは防止される。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパンチ金型Ｐの第１実施形態を示す図である。
【図２】図１の詳細図である。
【図３】図１の適用例を示す図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】本発明によるパンチ金型Ｐの第２実施形態を示す図である。
【図６】図５の適用例を示す図である。
【図７】図５の動作説明図である。
【図８】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ パンチボディ
２ パンチガイド
３ 溝
４ パンチ金型Ｐの刃先
５ 刃先挿通孔
６ ストリッパプレート
７ ベースプレート
８ プルスタット
９ ボルト
１０、１１ パンチガイド２の凹部
１２ 刃先４のフランジ
１３ パンチプレスの上部フレーム
１４ 支持フレーム
１５ ラムシリンダ
１６ ラムシリンダ１５の下方ピストンロッド
１７ ロック機構
１８ スリープ
１９ ロックシリンダ
２０ ピストンロッド
２１ チャック
２２ パンチ金型Ｐの支持ブロック
２３ 昇降用シリンダ
２４ 爪
２５ ダイ金型Ｄの刃先
２６ 支持ブロック
２７ 爪
２８ インデックス用モータ
２９ 支持フレーム
３０ 上下移動体
３１ 穴
３２ インデックス用ギア
３５ パンチボディ１の小径部
３６ パンチヘッド
３７、３８ リテーナカラー
３９ ストリッパスプリング
４０ リフトスプリング
４１ 上部タレット
４２ 下部タレット
４３ タレットパンチプレスの上部フレーム
４４ ラムシリンダ
Ｄ ダイ金型
Ｐ パンチ
ＰＬ パスライン
Ｗ ワーク
Ｗ１ カス

Claims (5)

1. パンチガイドの先端に溝を設け、該溝を、パンチボディ先端の刃先が通過する刃先挿通孔と、該刃先挿通孔の反対側の外部とに連通させたことを特徴とするパンチ金型。
2. 上記溝は、パンチガイド先端のストリッパプレートの底面に設けられている請求項１記載のパンチ金型。
3. 上記溝は、外部から刃先挿通孔に向かって徐々に絞られて小さくなっている請求項１、又は２記載のパンチ金型。
4. 上記請求項１記載のパンチ金型を使用するパンチ加工方法であって、
   （１）パンチガイド先端でワークを押さえた状態で、該ワークを打ち抜いた後のパンチボディ先端の刃先を、刃先挿通孔内で上昇させ、
   （２）該上昇した刃先と、刃先挿通孔と、ワークと、カスとにより、真空状態の空間を形成し、
   （３）該真空状態の空間内に、パンチガイド先端の溝を介して外部のエアを供給することを特徴とするパンチ加工方法。
5. 上記（３）において、外部から刃先挿通孔に向かって徐々に絞られて小さくなっている溝を介して、高速のエアを真空状態の空間内に供給する請求項４記載のパンチ加工方法。

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