JP2005246474A - バーリング加工用プレス金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 バーリング部の先端にカスが除去されずに未切断のまま残るのを確実に防止したバーリング加工用プレス金型を提供すること。
【解決手段】 上金型１に固定された雄型としてのバーリング加工用パンチ１１と、下金型２に固定されたメス型としてのダイ２１とを備え、前記パンチ１１は、バーリング加工用の大径パンチ部１６と、この大径パンチ部１６の下端に突出して形成された下穴加工用の小径パンチ部１７とを備え、ダイ２１は、上方開口に連続して形成された所定高さ寸法のバーリング加工用の大径穴部２５と、この大径穴部２５の下側に同心に連続して形成された、大径パンチ部１６と略同寸直径の小径穴部２６とを備えていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、板金材料に穴加工を施す所謂バーリング加工用プレス金型に係り、特に、バーリング加工を行ったときのカス（スクラップ）を確実に除去できるようにしたバーリング加工用プレス金型に関する。

従来の一般的なバーリング加工は、例えば特許文献１の段落番号０００２及び図５に記載されているものである。
この従来のバーリング加工の加工状態を図１０及び図１１に示す。図１０は従来例に係るバーリング加工用プレス金型のバーリング加工途中における要部断面図であり、図１１は同バーリング加工用プレス金型によりバーリング加工された後のバーリング部の状態を示すものである。
上金型に固定された雄型としてのバーリング加工用パンチ１０１は、１回のプレス工程で下穴加工とバーリング加工とを行うようにするために、バーリング加工用の大径パンチ部１０２と、この大径パンチ部１０２の下端に突出して形成された下穴加工用の小径パンチ部１０３とを備えている。また、下金型に固定されたメス型としてのダイ１０５は、バーリング加工用穴部１０６とこのバーリング加工用穴部に連続する排出孔１０７とを備えている。

板金材料（ワーク）１０８は、下穴加工用の小径パンチ部１０３により下穴が空けられ、その後大径パンチ部１０２によりバーリング加工が行われる。下穴が明けられたときのカス１０９は、本来排出孔１０７を通って下方に落下させるのであるが、図１１に示すように、カス１０９がバーリング部１１０から完全に切断されずに垂れ下がり状態で、バーリング部の先端に残ることが多かった。このようなカス１０９は、バーリング加工製品として完成させるために除去される必要があり、その処理に予想外の手間が係るという問題があった。なお、このようにカス１０９が残る原因としては、小径パンチ部１０３と大径パンチ部１０２との極僅かな芯ずれ、バーリング加工用パンチ１０１とダイ１０５との極僅かな芯ずれ、使用によるバーリング加工用パンチ１０１の切れ味低下、バーリング加工用パンチ１０１の各部に不均一な力が作用した場合などの使用状態における微妙な変化や調整不足が考えられる。このため、従来のバーリング加工においては、バーリング部１１０にカス１０９が切断されずに残るのを完全に避けることは困難であった。
なお、特許文献１に記載されているようなスクラップレスバーリング装置は、現在まで実用化されていない。
特開平０９−１０８７４５号公報

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであって、バーリング部の先端にカスが除去されずに未切断のまま残るのを確実に防止したバーリング加工用プレス金型を提供することを目的とする。

また、本発明に係るバーリング加工用プレス金型は、上金型に固定された雄型としてのバーリング加工用パンチと、下金型に固定されたメス型としてのダイとを備え、前記パンチは、バーリング加工用の大径パンチ部と、この大径パンチ部の下端に突出して形成された下穴加工用の小径パンチ部とを備え、ダイは、上方開口に連続して形成された所定高さ寸法のバーリング加工用の大径穴部と、この大径穴部の下側に同心に連続して形成された、大径パンチ部と略同寸直径の小径穴部と、下穴加工により生じるカスを排出するように小径穴部に連続して形成された排出孔とを備えていることを特徴とする。

また、本発明において、小径穴部は、大径パンチ部の直径より約０．１ｍｍ大きく形成されていることが好ましい。

また、バーリング加工用の大径穴部は、バーリング部の高さ寸法に略同寸の高さに形成されていることが好ましい。

また、小径パンチ部は、先端の切刃部の一部分に小さな溝が形成されてなることが好ましい。

本発明のバーリング加工用プレス金型では、バーリング加工用の大径パンチ部の下端に下穴加工用の小径パンチ部を突出して形成されているので、バーリング加工用パンチがダイの大径穴部内へ下降することにより下孔が開けられる。引き続き大径パンチ部がダイ内の大径穴部内に挿入されることにより、所定高さ寸法のバーリング部が形成される。下孔加工時のカスが完全に切断された場合は、このカスが排出孔から排出されるが、カスが完全に切断されずにバーリング部に残っている場合は、バーリング部が加工されることによりカスが小径穴部内に垂れ下がる状態となる。そこで、引き続きバーリング加工用パンチが小径穴部内に下降されることにより、バーリング加工用パンチによりカスがバーリング部の先端から確実に除去される。また、切断されたカスが小径穴部及び排出孔を介して下方に排出される。
このように本発明によるバーリング加工用プレス金型によれば、１回のプレス工程で下孔加工とバーリング部の加工とを行いながら、カスがバーリング部の先端から確実に除去される。したがって、従来のようなカス除去作用を不要とする。また、カスが手作業でなく金型により除去されるため、カス除去後のバリなどの発生が少なくなり、良好な仕上がりのバーリング加工製品を得ることができる。

また、本発明において、小径孔部を大径パンチ部の直径より約０．１ｍｍ大きく形成した場合は、バーリング部の先端におけるカス除去後の仕上がり品質がより良好となる。

また、本発明において、バーリング加工用の大径穴部の高さ寸法を、バーリング部の高さ寸法に略同寸の高さに形成することにより、バーリング部の先端におけるカス除去後の仕上がり品質がより良好となる。

また、本発明において、小径パンチ部の先端切刃部に部分的に小さな溝を形成すると、より確実に一定の状態でカスを残すことができ、一定品質のバーリング加工部を得ることが容易になる。

以下、各実施例について図面に基づき説明する。

図１〜図５に基づき本発明の実施例１を説明する。
図１は実施例１に係るバーリング加工用プレス金型の要部断面図であり、図２は板金材料（ワーク）を下金型に載置した状態におけるバーリング加工用パンチとダイ部の拡大図である。
これら図に示すように、同バーリング加工用プレス金型における上金型１は、バーリング加工用パンチ１１を取り付けたパンチプレート１２とストリッパプレート１３とがボルト締め等によりパンチホルダー１４に取り付けられている。なお、ストリッパプレート１３は、パンチプレート１２に対しコイルスプリング１５により所定の力で下方に付勢されている。また、バーリング加工用パンチ１１は工具鋼からなり、先端部にバーリング加工用の大径パンチ部１６が形成され、さらに、その先端に同心状に突出した下孔加工用の小径パンチ部１７が形成されている。
なお、大径パンチ部１６の先端角部及び小径パンチ部１７の先端角部は、それぞれ切刃部を形成している。
このように形成された上金型１は、従来のものと同一である。

下金型２は、雌型としてのダイ２１を取り付けたダイプレート２２、ダイプレート２２をボルト止めにより取り付けたダイホルダ２３などから構成されている。ダイ２１は、工具鋼からなる。また、ダイ２１は、この上端開口に連続してバーリング加工用の大径穴部２５が形成され、さらに、この大径穴部２５の下方に、この大径穴部２５に連続して同心状に小径穴部２６が形成され、さらにその下方にカス３２を排出する排出孔２７が連続して形成されている。

大径穴部２５は、バーリング部３１の高さより若干高い寸法の高さに形成されている。また、小径穴部２６は、大径穴部２５より小径の、略大径パンチ部１６と同径に形成されており、小径穴部２６の上端角部は、切刃部２６ａに形成されている。

次に、上記のように構成された本同バーリング加工用プレス金型の動作について、図２〜図５に基づいて説明する。図２は前述のように板金材料を下金型に載置した状態図であり、図３はバーリング加工工程を示す状態図であって、小径パンチ部により下穴加工した後に大径パンチ部によりバーリング加工が行われ始めた状態を示す。図４は同じくバーリング加工工程を示す状態図であって、バーリング加工完了状態を示す図である。図５は同じくバーリング加工工程を示す状態図であって、バーリング部の先端に残っていたカスを切断した直後の状態を示す。

図２に示すように、金属板や樹脂シート等のフープ状の材料（ワーク）３を上金型１と下金型２との間に通し、上金型１を下方に動かしてストリッパプレート１３で押さえた状態とする。次いで、バーリング加工用パンチ１１の先端部に形成された小径パンチ部１７をダイ２１上端の開口内に挿入することにより下穴加工をする。次いで、大径パンチ部１６が大径穴部２５内に挿入されることにより、バーリング部３１が形成される。さらに、大径パンチ部１６が大径穴部２５内より下方に降下されると、バーリング部３１の先端に未切断のまま残っていたカス３２が切刃部２６ａで切断され、カス３２が排出孔２７から下方に排出される。

本発明のバーリング加工用プレス金型によれば、１回のプレス加工で下孔加工とバーリング加工とを行うことができる。しかも、上金型１は従来のままとし、ダイを変更するだけで、カス３２がバーリング部３１の先端から確実に除去される。これにより、カス３２を手作業で除去する必要がなくなる。また手作業でカス３２を除去すると、カス３２を取った後にバリが形成され易く一定品質を得ることが困難となるが、本発明のようにパンチ１６でカス３２を除去するとバリの形成も少なくなり、かつ一定状態の仕上げを確保することができる。

また、小径穴部２６は、大径パンチ部１６の直径より約０．１ｍｍ大きくするのが好ましい。このような寸法にすると、カス切断後の仕上げ状態を良好なものとすることができることが実験上確認された。

また、バーリング加工用の大径穴部２５の高さは、バーリング部３１の所定高さ寸法が１．３ｍｍの場合０．７ｍｍ加えた約２ｍｍの寸法にすると、カス切断後の仕上げ状態を最も良好なものとすることができることが実験上確認された。

次ぎに実施例２について図６〜図９に基づき説明する。
実施例１はバーリング部３１の先端にカス３２が残っていた場合にこのカス３２を、大径パンチ部１６と小径穴部２６との間で切断するように形成していたが、実施例２では、バーリング部３１の先端にカス３２が一定状態で未切断のまま必ず残るようにしている。
図６は実施例２に係るバーリング加工用プレス金型におけるバーリング加工用パンチの側面図であり、図７は同バーリング加工用パンチの底面図である。また、図８は同バーリング加工用パンチの小径パンチ部１７における先端部の拡大側面図であり、図９は同小径パンチ部１７の平面図である。
これら図に示すように、実施例２では、小径パンチ部１７の先端の切刃部の一部分に断面３角形状の小さな溝１７ａが切刃部をコーナカットするように形成されている。この結果、溝１７ａ部ではカス３２が切断されなくなり、下孔加工後にカス３２がバーリング部３１の先端に必ず残るようになっている。このようにしてバーリング部３１の先端に未切断のまま残ったカス３２は、前記図３のように大径パンチ部１６が小径穴部２６に挿入されることにより切断されて除去される。

実施例２では，上記のように、下穴加工時にカス３２を一定状態で残存させることにより、カス切断後の切断部の状態の一定化が図られ、品質の向上及び均一化が図られる。

本発明の実施例１に係るバーリング加工用プレス金型の要部断面図である。 同バーリング加工用プレス金型において、板金材料（ワーク）を下金型に載置した状態におけるバーリング加工用パンチとダイ部の拡大図である。 同バーリング加工用プレス金型におけるバーリング加工工程を示す状態であって、小径パンチ部により下穴加工した後に大径パンチ部によりバーリング加工が行われ始めた状態を示す。 同じくバーリング加工工程を示す状態図であって、バーリング加工完了状態を示す図である。 同じくバーリング加工工程を示す状態図であって、バーリング部の先端に未切断のまま残ったカスを切断した直後の状態を示す。 本発明の実施例２に係るバーリング加工用プレス金型におけるバーリング加工用パンチの側面図である。 同バーリング加工用パンチの底面図である。 同バーリング加工用パンチの小径パンチ部における先端部の拡大側面図である。 同小径パンチ部における先端部の拡大平面図である。 従来例に係るバーリング加工用プレス金型のバーリング加工途中における要部断面図である。 同バーリング加工用プレス金型によりバーリング加工された後のバーリング部の状態を示すものである。

符号の説明

１ 上金型
２ 下金型
１１ バーリング加工用パンチ
１６ 大径パンチ部
１７ 小径パンチ部
２１ ダイ
２５ 大径穴部
２６ 小径穴部
２６ａ 切刃部
２７ 排出孔
３１ バーリング部
３２ カス

Claims (4)

1. 上金型に固定された雄型としてのバーリング加工用パンチと、下金型に固定されたメス型としてのダイとを備え、前記パンチは、バーリング加工用の大径パンチ部と、この大径パンチ部の下端に突出して形成された下穴加工用の小径パンチ部とを備え、ダイは、上方開口に連続して形成された所定高さ寸法のバーリング加工用の大径穴部と、この大径穴部の下側に同心に連続して形成された、大径パンチ部と略同寸直径の小径穴部と、下穴加工により生じるカスを排出するように小径穴部に連続して形成された排出孔とを備えていることを特徴とするバーリング加工用プレス金型。
2. 前記小径穴部は、大径パンチ部の直径より約０．１ｍｍ大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載のバーリング加工用プレス金型。
3. 前記バーリング加工用の大径穴部は、バーリング部の高さ寸法に略同寸の高さに形成されていることを特徴とする請求項１記載のバーリング加工用プレス金型。
4. 前記小径パンチ部は、先端の切刃部の一部分に小さな溝が形成されてなることを特徴とする請求項１記載のバーリング加工用プレス金型。

Images