JP2005095902A - 金型装置、ダイ金型及び打抜き加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークに多数の穴を打ち抜く場合に、該ワークを傷付けることなく反りを防止することにある。
【解決手段】 金型装置は、パンチ刃先１先端にワーク食い込み部２が設けられているパンチ金型Ｐと、ダイ刃先３周囲にバリ逃げ部４が設けられているダイ金型Ｄから成る。ダイ金型Ｄは、ダイ刃先３の周囲であって打ち抜かれるワークＷ上の複数の穴Ａの加工位置Ｘ₁ 、Ｘ₂ ・・・に対応する位置にバリ逃げ部４が設けられている。上記バリ逃げ部４が浅い溝により構成され、各穴Ａに対応した所定の形状・寸法を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークに多数の穴を打ち抜く場合に該ワークを傷付けることなく反りを防止するようにした金型装置、ダイ金型及び打抜き加工方法に関する。

従来より、例えば図６に示すように、タレットパンチプレスなどでワークＷに多数の穴Ａを打ち抜くと、該ワークＷ全体が反るので、この反りを減少させるために、加工後に、ワークＷをレベラーに掛けることにより、平坦状に矯正している。

ところが、この加工後に矯正する方法では、加工中に発生する反りのために、ワークＷが機械と干渉したり、ワークＷに絞りや切り起こし曲げ部分などの突起物があると、矯正できないことがあり、また、矯正するために時間がかかるなど種々の弊害がある。

この課題を解決するために、例えば特開２０００−３２６０２１公報に開示されているように、打ち抜き金型そのものに、ワークの反りを矯正する凹凸を設けることにより（具体的には、矯正プレート下面とパンチガイド下面との上段段差、又はダイ上面とダイスリーブ上面との下段段差のいずれか一方を調整可能とする）、ワークを矯正する手段が開発された。
特開２０００−３２６０２１公報

しかし、前記特開２０００−３２６０２１公報に開示された手段は、ワークの反りを矯正するためには、打ち抜かれる穴の形状や、その穴の間隔（加工ピッチ）、ワークの材質、板厚などにより、上記凹凸の寸法をその都度設定し直さなければならず、そのため、設定作業が面倒で時間がかかる。

また、せっかく凹凸の寸法を設定しても、その凹凸により、加工中にワークに傷が付くことがある。

更に、当該工程の前の先行する工程中に穴の周囲に発生したバリが、例えば下方を向いているとすると、今回の工程の打ち抜きと同時に、この下方を向いたバリが、下型であるダイの上面で押しつぶされ、そのため、ワーク下面が変形することにより、ワーク全体が反ってしまうことがあり、この課題は、前記特開２０００−３２６０２１公報に開示された手段では、解決できない。

本発明の目的は、ワークに多数の穴を打ち抜く場合に、該ワークを傷付けることなく反りを防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
パンチ刃先１先端にワーク食い込み部２が設けられているパンチ金型Ｐと、ダイ刃先３周囲にバリ逃げ部４が設けられているダイ金型Ｄから成ることを特徴とする金型装置と、
ダイ刃先３の周囲であって打ち抜かれるワークＷ上の複数の穴Ａの加工位置Ｘ₁ 、Ｘ₂ ・・・に対応する位置にバリ逃げ部４が設けられていることを特徴とするダイ金型と、
（１）当該工程のワークＷ上の加工位置を、パンチセンタＣに位置決めすると同時に、当該工程以外の工程のワークＷ上の加工位置であってダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４と重複する部分を、該ダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４の位置に位置決めし、
（２）その後、当該工程のワークＷ上の加工位置を打ち抜くと同時に、当該工程の前の先行する工程のワークＷ上の加工位置に打ち抜いた穴Ａに発生したバリＢを、該当するバリ逃げ部４に逃がすことを特徴とする打ち抜き加工方法という技術手段を講じている。

従って、本発明の構成によれば、例えばパンチ金型Ｐ側のワーク食い込み部２が（図２）擂鉢形状を有しているので、パンチ刃先１（図５（Ｄ）の左図）とダイ刃先３でワークＷを打ち抜くときに、パンチ刃先１が鋭利な刃物のようにワークＷに食い込んで行くことにより、ワークＷの伸びが抑えられ、また、ダイ金型Ｄ側のバリ逃げ部４（図３）が浅い溝で構成されているので、当該工程において（例えば図５（Ｄ））、ワークＷ上の加工位置Ｘ₂ を打ち抜くと同時に、当該工程の前の先行する工程のワークＷ上の加工位置Ｘ₁ に打ち抜いた穴Ａに発生したバリＢを、該当するバリ逃げ部４に逃がすことができることにより、該バリＢはダイ本体５上面で押しつぶされず、このため、ワークＷ下面の伸びが抑えられられ、従って、該ワークＷの反りを防止することができ、更に、この本発明に係るワーク反り矯正手段は、従来のように（例えば前記特開２０００−３２６０２１公報）、凹凸機能によるワーク反り矯正手段ではないので、凹凸によりワークＷを傷付けることが無い。

従って、本発明によれば、ワークに多数の穴を打ち抜く場合に、該ワークを傷付けることなく反りを防止することが可能となる。

以下、本発明を実施例により添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の全体図であり、本発明がタレットパンチプレスに適用された場合を示す図である。

図１に示すタレットパンチプレスは、上部タレット６と下部タレット７を有し、それぞれパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄが同心円状に配置され、よく知られているように、該上部タレット６と下部タレット７を同期回転することにより、パンチセンタＣにおいて、所望のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄを選択することができる。

パンチセンタＣにおけるパンチ金型Ｐの上方には、ラム３５が設けられ、該ラム３５によりパンチ金型Ｐを打圧すれば、ダイ金型Ｄと協働して、例えばワークＷを打ち抜くことができる（例えば図５（Ｂ））。

上記パンチ金型Ｐは、パンチガイド３０とパンチボディ３１とパンチヘッド３２により構成されてる。

上記パンチガイド３０は、リフトスプリング３４を介して上部タレット６に支持され、キー９、キー溝８により、上下方向が案内されていると共に、回転しないようになっている。

上記パンチガイド３０のフランジ上面に設けられたリテーナカラー３６と、パンチヘ
ッド３２のフランジ下面との間には、ストリッパスプリング３３が嵌挿され、該パンチ
ヘッド３２には、パンチボディ３１が螺合されている。

上記パンチボディ３１の下端は、パンチ刃先１が設けられ、該パンチ刃先１先端には、図示するように、ワーク食い込み部２が設けられている。

このワーク食い込み部２は、ワークＷ打ち抜き時に（図５（Ｄ））、該ワークＷを食い込ませることにより、該ワークＷの伸びを抑え、ワークＷの反りを防止する機能を有する。

この場合、上記ワーク食い込み部２の形状は、図２に示すように、擂鉢状にすることが好ましい。

即ち、従来は、ワーク打ち抜き時に、パンチ刃先先端がワークと接触する面積が大きく、いわば面接触であって、打ち抜き時には、極めて大きな力がワークに作用して伸びてしまい、既述したように（図６）ワークＷが上方に反ってしまう。

しかし、本発明によれば、ワーク食い込み部２を前記したように擂鉢形状とすることにより、ワークＷ打ち抜き時に（例えば図５（Ｄ））、パンチ刃先１がワークＷと接触する面積が極めて小さくなって、いわば線接触となり、鋭利な刃物のようにワークＷに食い込んで行くので、ワークＷの伸びを抑え、ワークＷの反りを防止できる。

この場合、パンチ刃先１の形状は（図２）、丸形、矩形など種々の形状がある
。

一方、ダイ金型Ｄは（図１）、下部タレット７に取り付けられ、該ダイ金型Ｄは、キー１２、キー溝１１により、回転しないようになっている。

このダイ金型Ｄのダイ本体５上には、その中心にダイ刃先３が設けられていると共に、該ダイ刃先３の周囲には、バリ逃げ部４が設けられている。

上記バリ逃げ部４は、当該工程において、ワークＷを打抜き加工した場合に（図５（Ｄ））、当該工程より前の先行する工程で打ち抜かれた穴Ａの周囲のバリＢを逃がす機能を有する。

このバリ逃げ部４は（図３の下図）、例えば浅い溝で構成されており、ダイ本体５上のダイ刃先３の周囲であって、打ち抜くべきワークＷ上（図３の上図）の複数の穴の加工位置Ｘ₁ 、Ｘ₂ ・・・に対応する位置に、図示するように（図３の中図）、蜂の巣状に設けられている。

即ち、ワークＷ上に打ち抜くべき複数の穴は、所定の形状・寸法を有しているが、その所定の形状・寸法に対応した複数の前記浅い溝のバリ逃げ部４が、ダイ刃先３の周囲であって上記ワークＷ上の各穴の位置Ｘ₁ 、Ｘ₂ ・・・に対応する位置に設けられている。

これにより、本発明によれば、当該工程の打ち抜き時に（図５（Ｄ））、先行する工程で発生したバリＢをバリ逃げ部４に逃がすことができるので、該バリＢはダイ本体５上面で押しつぶされず、このため、ワークＷ下面の伸びが抑えられ、該ワークＷの反りを防止する。

上記述べた構成により、上部タレット６（図１）と下部タレット７を同期回転して本発明による所望のパンチ金型Ｐとダイ金型ＤをパンチセンタＣに位置決めした後、ラム３５を作動すれば、パンチヘッド３２が打圧されて、先ずリフトスプリング３４が撓んでパンチガイド３０が下降することにより、板押さえ１０が（例えば図５（Ｄ））ワークＷを押さえ、この状態でパンチヘッド３２を（図１）更に押圧すれば、パンチボディ３１が下降することにより、パンチ刃先１、ダイ刃先３によりワークＷが打ち抜かれる。

この場合，既述したように、当該工程においては、打ち抜き時に、パンチ刃先１先端のワーク食い込み部２にワークＷを食い込ませると同時に、ダイ刃先３周囲のバリ逃げ部４に先行する工程で発生したバリＢを逃がすことができるので、本発明によれば、ワークＷの伸びを抑えることにより、該ワークＷの反りを防止することができる。

図４は、パンチ刃先１とダイ刃先３がそれぞれ複数ずつ設けられている金型Ｐ、Ｄ、即ちクラスタ金型を示す図であり、この金型によれば、ワークＷ上に多数の穴Ａを同時に打ち抜くことが可能であり、その場合に、各パンチ刃先１先端にはワーク食い込み部２が、各ダイ刃先３周囲にはバリ逃げ部４がそれぞれ設けられているので、該ワークＷの反りを防止できるという効果がある。

以下、上記構成を有する本発明の動作を図５に基づいて説明する。
この場合、上部タレット６（図１）と下部タレット７を同期回転して本発明による所望のパンチ金型Ｐとダイ金型ＤをパンチセンタＣに位置決めし予め選択してあり、また、打ち抜くべきワークＷ上（図５（Ａ））の穴の加工位置をＸ₁ 、Ｘ₂ ・・・とする。

（１）第１工程の動作。
（１）−Ａ 位置決め動作。
第１工程においては、図５（Ａ）の右図に示すように、クランプ（図示省略）などで把持されたワークＷを移動させ、該ワークＷ上の最初の加工位置Ｘ₁ を、ダイ刃先３の位置に、即ちパンチセンタＣに位置決めする。

それと同時に、第１工程以外の工程のワークＷ上の加工位置Ｘ₂ 、Ｘ₃ ・・・であってダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４と重複する部分を、該ダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４の位置に位置決めする。

（１）−Ｂ 打ち抜き動作。
次に、第１工程において、ラム３５を（図１）作動してパンチヘッド３２を打圧することにより、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図５（Ｂ）の左図に示すように、板押さえ１０で押さえられたワークＷの上方からパンチボディ３１が下降し、パンチ刃先１とダイ刃先３により、該ワークＷの最初の加工位置Ｘ₁ が（図５（Ｂ）の右図）打ち抜かれ、所定の穴Ａが加工され、そのとき発生したカスＫは（図５（Ｂ）の左図）、カス排出孔１３を介して排出される。

このワークＷ打ち抜き時には、既述したように、パンチ金型Ｐ側のパンチ刃先１先端に設けた擂鉢形状のワーク食い込み部２により、該パンチ刃先１が鋭利な刃物のようにワークＷに食い込んで行くので、ワークＷの伸びを抑え、そのため、ワークＷの反りが防止される。

そして、この場合、第１工程が最初の工程とすれば、その前の先行する工程の穴はなく、従ってバリをバリ逃げ部４に逃がす動作は行われずに、第１工程は、打ち抜き加工だけで終了する。

（２）第２工程の動作。
（２）−Ａ 位置決め動作。
前記第１工程の打ち抜き動作が終了した後は（図５（Ｂ））、ラム３５（図１）を上昇させることにより、ストリッパスプリング３３とリフトスプリング３４の復元力により、パンチ金型Ｐ全体を上死点に復帰させておく。

この状態で、第２工程においては、図５（Ｃ）の右図に示すように、同様に、クランプ（図示省略）などで把持されたワークＷを移動させ、該ワークＷ上の二番目の加工位置Ｘ₂ を、ダイ刃先３の位置に、即ちパンチセンタＣに位置決めする。

それと同時に、第２工程以外の工程のワークＷ上の加工位置、即ち先の第１工程で穴Ａが打ち抜かれた一番目の加工位置Ｘ₁ と、三番目以降の加工位置Ｘ₃ ・・・であってダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４と重複する部分を、該ダイ金型Ｄ上のバリ逃げ部４の位置に位置決めする。

（２）−Ｂ 打ち抜き動作とバリ逃がし動作。
次に、第２工程において、ラム３５を（図１）作動してパンチヘッド３２を打圧することにより、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図５（Ｄ）の左図に示すように、板押さえ１０で押さえられたワークＷの上方からパンチボディ３１が下降し、パンチ刃先１とダイ刃先３により、該ワークＷの二番目の加工位置Ｘ₂ が（図５（Ｄ）の右図）打ち抜かれ、所定の穴Ａが加工され、そのとき発生したカスＫは（図５（Ｄ）の左図）、カス排出孔１３を介して排出される。

このワークＷ打ち抜き時には、同様に、パンチ金型Ｐ側のパンチ刃先１先端に設けた擂鉢形状のワーク食い込み部２により、該パンチ刃先１が鋭利な刃物のようにワークＷに食い込んで行くので、ワークＷの伸びを抑え、そのため、ワークＷの反りが防止される。

また、第２工程より前の先行する工程、即ち前記第１工程（図５（Ｂ））のワークＷ上の加工位置Ｘ₁ に打ち抜いた穴ＡにはバリＢが発生しているので（図５（Ｄ）の左図）、このバリＢが、その下の該当するバリ逃げ部４に逃がされる。

このように打ち抜きと同時に（図５（Ｄ）の左図）、先行する工程で発生したバリＢをバリ逃げ部４に逃がすことができるので、該バリＢはダイ本体５上面で押しつぶされず、このため、ワークＷ下面の伸びが抑えられ、該ワークＷの反りが防止される。

上記のとおり、本発明は、ワークに多数の穴を打ち抜く場合に該ワークを傷付けることなく反りを防止するのに利用され、特にパンチ刃先とダイ刃先が複数ずつ設けられ同時に多数の穴加工が可能な金型に対して有用である。

本発明の全体図である。 本発明を構成するパンチ金型Ｐを示す図である。 本発明を構成するダイ金型Ｄを示す図である。 本発明が適用される金型を示す図である。 本発明の動作説明図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１ パンチ刃先
２ ワーク食い込み部
３ ダイ刃先
４ バリ逃げ部
５ ダイ本体
６ 上部タレット
７ 下部タレット
８、１１ キー溝
９、１２、キー
１０ 板押さえ
１３ カス排出孔
３２ パンチヘッド
３３ ストリッパスプリング
３４ リフトスプリング
３５ ラム
３６ リテーナカラー
Ｄ ダイ金型
Ｐ パンチ金型
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. パンチ刃先先端にワーク食い込み部が設けられているパンチ金型と、ダイ刃先周囲にバリ逃げ部が設けられているダイ金型から成ることを特徴とする金型装置。
2. ダイ刃先の周囲であって打ち抜かれるワーク上の複数の穴の加工位置に対応する位置にバリ逃げ部が設けられていることを特徴とするダイ金型。
3. 上記バリ逃げ部が浅い溝により構成され、各穴に対応した所定の形状・寸法を有している請求項２記載のダイ金型。
4. 上記パンチ刃先とダイ刃先が複数ずつ設けられている請求項１、又は２記載の金型装置、又はダイ金型。
5. （１）当該工程のワーク上の加工位置を、パンチセンタに位置決めすると同時に、当該工程以外の工程のワーク上の加工位置であってダイ金型上のバリ逃げ部と重複する部分を、該ダイ金型上のバリ逃げ部の位置に位置決めし、
   （２）その後、当該工程のワーク上の加工位置を打ち抜くと同時に、当該工程の前の先行する工程のワーク上の加工位置に打ち抜いた穴に発生したバリを、該当するバリ逃げ部に逃がすことを特徴とする打ち抜き加工方法。
6. 上記（２）において、当該工程が最初の工程の場合には、当該工程のワーク上の加工位置を打ち抜くだけで工程が終了する請求項５記載の打ち抜き加工方法。
7. 上記（２）において、当該工程のワーク上の加工位置を打ち抜くときに、該ワークをパンチ金型側のワーク食い込み部に食い込ませる請求項５、又は６記載の打ち抜き加工方法。

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