JP2006297466A - パンチ金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 パンチボディに対してパンチチップの組付けを高精度に行うことのできるパンチ金型を提供する。
【解決手段】 パンチボディ２３の先端部に設けた装着孔２５に対してパンチチップ５を着脱可能に備えたパンチ金型であって、前記パンチボディ２３の先端側に、当該パンチボディ２３の軸心に対して交差する方向の係合孔２７を設け、この係合孔２７に摺動可能に嵌入したロック片２９に、前記装着孔２５に装着されたパンチチップ５に形成してある係合凹部５Ｃに係合可能な係止部２３を備え、前記パンチチップ５の頭部端面５Ｆと当接してパンチチップ５の位置決めを行う当接面３９Ｆが、前記装着孔２５に交差して前記ボディ２３に形成した当接面形成孔３９に形成してあり、前記係合孔２７と前記当接面形成孔３９とが同方向又は交差する方向に形成してある。そして、前記当接面形成孔３９に、パンチチップ５に形成した方向決め用のキー溝４１と係合可能な方向決め面４３が形成してあり、前記当接面３９Ｆは平面である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば板状，シート状のワークに打抜き加工を行うためのパンチ金型に係り、さらに詳細には、パンチ刃部を先端部に備えたパンチチップを、パンチボディに着脱可能に備えたパンチ金型に関する。

本発明に係る先行例として特許文献１がある。上記先行例においては、図５に示すように、円筒形状のパンチガイド１内に上下動自在に備えたパンチボディ３の下端部に、先端部にパンチ刃部５Ａを備えたパンチチップ５を着脱可能に備えた構成である。前記パンチボディ３に対してパンチチップ５の着脱を行う構成としては次のように構成してある。

すなわち、図６に示すように、前記パンチボディ３の先端部には、当該パンチボディ３の先端面側及び周面側の三方向に開口した溝７が形成してある。そして、前記パンチボディ３の先端部側の外周面には、パンチボディ３の軸心に対して直交する方向の係合溝９Ａ，９Ｂが左右対称に形成してある。

前記係合溝９Ａ，９Ｂには、前記溝７に係合した前記パンチチップ５を係止するための左右のロック片１１Ａ，１１Ｂが係合離脱自在に備えられている。すなわち、前記ロック片１１Ａ，１１Ｂの内面には、前記パンチチップ５の頭部に備えた係合凸部５Ｂを係止自在の係止突起１３がそれぞれ設けられている。

上記構成において、前記パンチボディ３の先端側からパンチチップ５を前記溝７の中央部に挿入した後、左右のロック片１１Ａ，１１Ｂを前記係合溝９Ａ，９Ｂに係合して、当該ロック片１１Ａ，１１Ｂに備えた係止突起１３によって前記パンチチップ５を左右両側から挾持することにより、パンチチップ５に備えた係合凸部５Ｂが前記係止突起１３に係止されるものである。したがって、前記ロック片１１Ａ，１１Ｂを前記係合溝９Ａ，９Ｂから離脱しない限り、前記パンチチップ５は前記パンチボディ３から取り外すことができないものである。

前述のごとく、パンチボディ３に対してパンチチップ５を取付けた後、パンチボディ３をパンチガイド１内に挿入することにより、図５に示すように、パンチ金型が構成されるものである。
特開２００３−２９０８４８号公報

前述のごとき従来の構成においては、パンチボディ３に対してパンチチップ５の着脱交換を行うようなとき、工具を用いることなしにパンチチップ５の着脱を行うことができ、有益な構成である。しかし、パンチチップ５を係止するための左右一対のロック片１１Ａ，１１Ｂは係合溝９Ａ，９Ｂに単に係合してあるに過ぎないものであるから、パンチガイド１に対してパンチボディ３の挿入，抜き出しを行うときに、パンチボディ３からロック片１１Ａ，１１Ｂが脱落することがあるなど、さらなる改良が求められている。

さらに、前述したごとき構成においては、パンチチップ５は、断面形状がほぼ四角形を呈するように加工する必要があり、またロック片１１Ａ，１１Ｂは、半月状に形成して内面に係止突起１３を備えた構成であるから、前記パンチチップやロック片の加工が中々厄介であるという問題がある。

さらに従来の構成においては、前記係合溝９Ａ，９Ｂを形成したことにより、パンチボディ３の先端部には、片持式のフランジ部３Ｆが形成されることとなるので、ワークの打抜き加工を行うことによる繰り返し荷重（ワークからパンチチップを引き抜くときの荷重）に対する強度向上を図ることが望まれている。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、パンチボディの先端部に設けた装着孔に対してパンチチップを着脱可能に備えたパンチ金型であって、前記パンチボディの先端側に、当該パンチボディの軸心に対して交差する方向の係合孔を設け、この係合孔に摺動可能に嵌入したロック片に、前記装着孔に装着されたパンチチップに形成してある係合凹部に係合可能な係止部を備え、前記パンチチップの頭部端面と当接してパンチチップの位置決めを行う当接面が、前記装着孔に交差して前記ボディに形成した当接面形成孔に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記パンチ金型において、前記係合孔と前記当接面形成孔とが同方向又は交差する方向に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記パンチ金型において、前記当接面形成孔に、パンチチップに形成した方向決め用のキー溝と係合可能な方向決め面が形成してあることを特徴とするものである。

また、前記パンチ金型において、前記当接面は平面であることを特徴とするものである。

本発明によれば、パンチボディに対してパンチチップの着脱を行うとき、工具を用いることなくパンチチップの着脱を行うことができることは勿論のこと、パンチチップを係止するためのロック片の脱落をも防止できるものである。また、前記パンチチップ及びロック片の加工が容易であると共に、パンチボディの先端部の強度向上を図ることができるものである。

また、本発明によれば、パンチチップの頭部端面と当接してパンチチップの位置決めを行う当接面が、パンチチップを装着する装着孔に対して交差する方向に形成した当該面形成孔に形成してあるので、係合孔との位置関係が正確な位置に当接面が形成されるものである。したがって、パンチボディに対するパンチチップの組付けを精度よく行うことができるものである。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、前述した従来の構成要素と同一機能を奏する構成要素には、同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係るパンチ金型２１は、従来のパンチ金型と同様に、円筒形状のパンチガイド１内にパンチボディ２３が上下動自在に嵌入してある。上記パンチボディ２３の先端部（図１においての下端部）には、先端部にパンチ刃部５Ａを備えたパンチチップ５を着脱可能な装着孔２５が先端側に開口して形成してある。上記装着孔２５は、前記パンチボディ２３の軸心と軸心が一致した円形状の穴であり、この装着孔２５に嵌入係合されたパンチチップ５の本体部分は円柱形状に形成してある。そして、上記パンチチップ５の本体部分の外周面には径方向の係合凹部５Ｃが形成してある。

前記パンチチップ５を前記装着孔２５に嵌入し、パンチチップ５の頭部端面５Ｆを装着孔２５の奥壁部に当接した状態のときにおける前記係合凹部５Ｃに対応する位置であって、前記パンチボディ２３の先端部側には、前記装着孔２５の軸心に対して交差する方向の係合孔２７が貫通して形成してある。この係合孔２７の上下方向の高さ寸法は、前記パンチチップ５に形成した前記係合凹部５Ｃの高さ寸法にほぼ等しく形成してある。さらに、前記係合孔２７の幅寸法は、前記装着孔２５の直径よりも大きな寸法に形成してある。

前記係合孔２７内には、当該係合孔２７の一端側から他端側に亘る長さのロック片２９が移動可能に嵌合（嵌入）してある。このロック片２９の長手方向の中央部には、非円形状の係止孔３１が貫通して形成してあり、この係止孔３１の内縁部に、前記パンチチップ５に形成した前記係合凹部５Ｃと係合離脱自在な係止部３３が形成してある。より詳細には、前記係止孔３１はロック片２９の長手方向に僅かに長い長円形状に形成してあり、この係止孔３１の長手方向の一端側に前記係止部３３が形成してある。前記係止部３３の端面は、ロック片２９の長手方向に対して直交する幅方向の直線にて図示してあるが、前記係合凹部５Ｃの形状に対応して円弧状に形成することも可能である。

前記パンチボディ２３に対する前記ロック片２９の移動を規制するために、前記ロック片２９の両端面及びパンチボディ２３の外周面には、互いに連続する周溝３５Ａ，３５Ｂが形成してあり、この周溝３５Ａ，３５Ｂには、例えばＯリング等のごときリング状の弾性部材３７が係合してある。したがって、常態においては、パンチボディ２３に対するロック片２９の径方向への移動は規制された状態にあり、ロック片２９の係止部３３は、パンチボディ２３の装着孔２５に嵌合装着したパンチチップ５の係合凹部５Ｃに係合した状態に保持されているものである。

以上のごとき構成において、例えばパンチチップ５のパンチ刃部５Ａを再研磨するために、又はパンチチップ５の交換を行うために、パンチボディ２３の装着孔２５に対してパンチチップ５の着脱を行うには、従来の一般的なパンチ金型と同様に、パンチボディ２３をパンチガイド１内から抜き出す。その後、弾性部材３７の付勢力に抗して、ロック片２９の一端側を押圧し移動して、パンチチップ５の係合凹部５Ｃからロック片２９の係止部３３を離脱する。

又はパンチチップ５のパンチ刃部５Ａ側を保持して、当該パンチチップ５を軸心回りに回動すると、パンチチップ５の係合凹部５Ｃがロック片２９の係止部３３を押圧し、弾性部材３７の付勢力に抗してロック片２９を押圧することになる。すなわち、パンチチップ５の係合凹部５Ｃからロック片２９の係止部３３が相対的に周方向に外れることになる。

上述のように、パンチチップ５の係合凹部５Ｃからロック片２９の係止部３３を離脱すると、上記係止部３３は装着孔２５の内面に対して没入することになる。このように、係止部３３が装着孔２５の内面に対して没入した状態にあるときに、装着孔２５に対するパンチチップ５の着脱，交換を行うものである。なお、前記係止部３３が装着孔２５の内面に対して没入するとは、装着孔２５に対してパンチチップ５の着脱交換が可能な位置に係止部３３が位置することを意味するものである。

前述のごとく、パンチボディ２３の装着孔２５に対するパンチチップ５の着脱を行った後、前記ロック片２９の押圧移動を解除すると、弾性部材３７の付勢力によってロック片２９が元の位置へ復帰され、装着孔２５に嵌入装着してあるパンチチップ５の係合凹部５Ｃに、ロック片２９の係止部３３が係合して、パンチチップ５をパンチボディ２３に固定する。このように、パンチボディ２３にパンチチップ５を装着した後、パンチボディ２３をパンチガイド１内に嵌合（嵌入）することにより、初期のパンチ金型と同様のパンチ金型となるものである。

前記構成のパンチ金型によって板状のワークの打抜き加工を行うとき、通常のパンチ金型と同様に、ダイ（図示省略）上のワークを、パンチガイド１によって前記ダイに押圧固定した後に、パンチチップ５におけるパンチ刃部５Ａでもって打抜き加工を行うものである。ワークの打抜き加工を行った後、ワークからパンチ刃部５Ａを引き抜くとき、パンチチップ５に作用する引抜力は、パンチチップ５の係合凹部５Ｃ，ロック片２９の係止部３３を介して、パンチボディ２３においての、ロック片２９より下側の部分２３Ｌで受けることになる。

この際、ロック片２９に作用する引き抜力は、ロック片２９の全長に亘って受けることとなり、前記下側部分２３Ｌに対しては分散して引抜き力を伝達することになる。また、前記下側部分２３Ｌは、中央部に装着孔２５を備えた構成であって、前記係合孔２７の部分のみを除いてパンチボディ２３の上側部分と一体化してあって剛性が大きなものであるから、ワークの打抜き加工を行う毎に、前記下側部分２３Ｌに繰り返し荷重が作用する場合であっても、何等の問題を生じるようなことがないものであり、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。

ところで、前記装着孔２５に対するパンチチップの挿入装着時に装着がより容易に行い得るように、前記ロック片２９における前記係止部３３の部分に傾斜面３３Ａを設け、またパンチチップ５の頭部にテーパ部５Ｔを設けることが望ましい。このように、傾斜面３３Ａ又はテーパ部５Ｔの少なくとも一方を設けることにより、装着孔２５に対してパンチチップ５の挿入時に、ロック片２９を外方向へ移動させる分力が生起されることになる。

したがって、装着孔２５に対するパンチチップ５の挿入時に、外方分力発生面としての前記傾斜面３３Ａとテーパ部５Ｔが当接すると、外方向への分力により弾性部材３７に抗してロック片２９を外方向へ移動する。そして、パンチチップ５の係合凹部５Ｃとロック片２９の係止部３３が対応すると、前記弾性部材３７の蓄勢力によりロック片２９が内方向へ移動して、前記係合凹部５Ｃに係止部３３が係合して、パンチチップ５の回動を規制して方向性を正確に保持すると共に、装着孔２５からのパンチチップ５の抜け出しを防止することになるものである。

ところで、パンチチップ５に形成した係合凹部５Ｃにロック片の係止部３３が正確に係合するには、前記係合凹部５Ｃの上面から頭部端面５Ｆまでの寸法ＨＡと前記係合孔２７の上面から前記装着孔２５の端面（奧の当接面）までの寸法ＨＢとが許容範囲内において等しい必要がある。ところが、前記装着孔２５の加工は、フライス等による切削加工が普通であるから、前記寸法ＨＢを高精度に加工すること、及び前記パンチチップ５の頭部端面５Ｆが当接する当接面の面精度を高精度に加工することが中々難しいものであった。

そこで、本実施形態においては、前記装着孔２５に対して直交するように交差する方向の当接面形成孔３９を、前記係合孔２７より上側において係合孔２７と平行に、パンチボディ２３に形成して、この当接面形成孔３９に当接面３９Ｆが形成してある。この当接面形成孔３９は、例えばワイヤカット放電加工機或いは形彫放電加工機等を用いることにより、前記装着孔２５に対して直交するように加工されたものである。

この際、前記係合孔２７の断面形状と前記当接面形成孔３９の断面形状とを同一形状とすることにより、また前記係合孔２７と当接面形成孔３９とを平行な構成とすることにより、ワイヤカット放電加工機による加工時には、ワーククランプによる固定を解除することなく、加工位置を変更するのみで、同一の加工プログラム及び同一条件において加工することができるものであり、加工が容易である。また、形彫放電加工機による放電加工の場合には、同一の型を用いての放電加工が可能であり、能率良く加工を行うことができるものである。

上記説明より理解されるように、パンチチップ５の頭部端面５Ｆを当接する当接面３９Ｆは、パンチチップ５を装着する装着孔２５に対して交差するように、当接面形成孔３９をパンチボディ２３に形成することによって形成されるものであるから、係合孔２７の上面から当接面３９Ｆまでの寸法ＨＢを、パンチチップ５における係合凹部５Ｃの上面から頭部端面５Ｆまでの寸法ＨＡに高精度で一致させることができるものである。

したがって、パンチボディ２３に対するパンチチップ５の組付けをより高精度に行うことができ、ワークの打抜き加工時におけるパンチボディ２３とパンチチップ５との組付部の微少間隙による衝撃を減少することができ、工具寿命の向上を図ることができるものである。

なお、前記当接面３９Ｆは平面であることが望ましいが、パンチチップ５の頭部端面５Ｆの断面形状が台形状あるいは円弧状を呈する場合には、上記頭部端面５Ｆの断面形状に対応して、当接面３９Ｆの断面形状が台形状あるいは円弧状を呈する形状とすることも可能である。

図４は第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態においては、当接面形成孔３９を、前記係合孔２７に対して直交する方向に形成し、かつパンチチップ５の上部に形成した方向決め用のキー溝４１と係合可能な方向決め面４３を前記当接面形成孔３９に形成した構成である。

上記構成によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏すると共に、パンチチップ５の方向決め用のキー溝４１を方向決め面４３に係合することにより、パンチチップ５の方向性の位置決めが正確に行われるものである。したがって、パンチ刃部５Ａの断面形状が例えば三角形状のごとく方向性のある場合に、方向性の位置決めを高精度に行うことができるものである。換言すれば、パンチチップ５の軸心回りの微小回動を阻止してパンチチップ５の方向性を高精度に維持することができるものである。

本発明の実施形態に係るパンチ金型の主要部分の構成を示す断面説明図である。 同上のパンチボディの断面説明図である。 ロック片の説明図である。 第２の実施形態に係るパンチ金型の主要部分の構成を示す断面説明図である。 従来のパンチ金型の主要部分を示す断面説明図である。 従来のパンチ金型の主要部分の分解斜視説明図である。

符号の説明

１ パンチガイド
３，２３ パンチボディ
５ パンチチップ
５Ａ パンチ刃部
５Ｃ 係合凹部
５Ｆ 頭部端面
２１ パンチ金型
２５ 装着孔
２７ 係合孔
２９ ロック片
３１ 係止孔
３３ 係止部
３５Ａ，３５Ｂ 周溝
３７ 弾性部材
３９ 当接面形成孔
３９Ｆ 当接面
４３ 方向決め面

Claims (4)

1. パンチボディの先端部に設けた装着孔に対してパンチチップを着脱可能に備えたパンチ金型であって、前記パンチボディの先端側に、当該パンチボディの軸心に対して交差する方向の係合孔を設け、この係合孔に摺動可能に嵌入したロック片に、前記装着孔に装着されたパンチチップに形成してある係合凹部に係合可能な係止部を備え、前記パンチチップの頭部端面と当接してパンチチップの位置決めを行う当接面が、前記装着孔に交差して前記ボディに形成した当接面形成孔に形成してあることを特徴とするパンチ金型。
2. 請求項１に記載のパンチ金型において、前記係合孔と前記当接面形成孔とが同方向又は交差する方向に形成してあることを特徴とするパンチ金型。
3. 請求項１又は２に記載のパンチ金型において、前記当接面形成孔に、パンチチップに形成した方向決め用のキー溝と係合可能な方向決め面が形成してあることを特徴とするパンチ金型。
4. 請求項１，２又は３に記載のパンチ金型において、前記当接面は平面であることを特徴とするパンチ金型。

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