JP2007245165A - 打ち抜き加工用型および型の磨耗検出方法および型の研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイの切刃の高さが研磨限界高さに到達しているか否かを容易に確認できる打ち抜き加工用型を提供する。
【解決手段】下型３に備え付けられたダイ５は、上面５ａに開口するパンチ挿入孔１０と、切刃１１と、パンチ挿入孔１０に連通し且つ打ち抜き片を排除する排除孔１４とを有し、ダイ５の上面５ａに陥没部１６が形成され、陥没部１６の奥端に、上方から目視可能な基準面１７が形成され、基準面１７はダイ５の上面５ａに対して平行であり、基準面１７からダイ５の上面５ａまでの高さＨは切刃１１の高さＣ１と同一に設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、プレス成形金型等の打ち抜き加工用型および型の磨耗検出方法および型の研磨方法に関する。

従来、プレス成形金型としては、図９，図１０に示すように、昇降自在なパンチ６１を有する上型６２と、ダイ６３を有する下型６４とを備えたプレス成形金型６５がある。ダイ６３は、上面に開口するパンチ挿入孔６６と、高さＣ１の切刃６７と、パンチ６１によって打ち抜かれた被加工部材６８の打ち抜き片６９（打ち抜きカス）を排除する排除孔７０とを有している。尚、排除孔７０は、パンチ挿入孔６６の下部に連通しており、パンチ挿入孔６６よりも幅広に形成されている。

プレス回数を多数重ねていくと、図１０（ａ）に示すように、切刃６７の先端が磨耗したり欠落し、このような現象が発生した場合、ダイ６３を下型６４から取り外し、ダイ６３の上面を所定の研磨量Ａだけ研磨して、切刃６７の磨耗（又は欠落）部分Ｂを除去し、切刃６７が元の形状になるように修正し、その後、ダイ６３を下型６４に戻してセットしている。

これにより、図１０（ｂ）に示すように、上記研磨後のダイ６３の切刃６７の高さＣ２は、研磨前の元のダイ６３の切刃６７の高さＣ１よりも、上記研磨量Ａだけ短縮されることになる。このような研磨によって、切刃６７の高さＣ２が所定の研磨限界高さＤよりも短くなると、ダイ６３の切刃６７の部分の板厚Ｔが薄くなり過ぎて強度が不足し、ダイ６３の陥没を引き起こす虞れがあった。したがって、ダイ６３を研磨して切刃６７の高さＣ２が研磨限界高さＤに達した場合、これ以上、ダイ６３を研磨することは行っていない。

尚、上記研磨限界高さＤは、切刃６７の形状又は被加工部材６８の厚さや材質等に基いて、予め所定の値に設定されている。
従来、切刃６７の高さＣ２が所定の研磨限界高さＤに達しているか否かを確認するには、先ず、元のダイ６３の高さ（厚さ）と切刃６７の高さＣ１とを予め測定しておく。そして、切刃６７の先端が磨耗した場合、上記のようにダイ６３を下型６４から取り外し、ダイ６３の上面を研磨する。研磨後、ノギス等の測定器具を用いてダイ６３の高さを測定し、元のダイ６３の高さから研磨後のダイ６３の高さを減算して、研磨量Ａを求める。次に、元の切刃６７の高さＣ１から研磨量Ａを減算して、研磨後の切刃６７の高さＣ２を求める。求められた切刃６７の高さＣ２と研磨限界高さＤとを比較し、研磨が可能か否かを判断していた。その後、ダイ６３を下型６４に戻して備え付ける。

しかしながらこのような方法では、作業者が、研磨の度に、ダイ６３を下型６４から一旦取り外し、ノギス等を用いてダイ６３の高さを測定し、測定値に基いて切刃６７の高さが研磨限界深さＤに達しているか否かを確認し、その後、ダイ６３を下型６４に戻して備え付けるといった行程を実施する必要があり、非常に手間がかかるといった問題があった。

また、下記特許文献１では、ダイハイト用確認治具を用いてダイの研磨限界高さを確認する金型磨耗検査装置が記載されている。
図１１に示すように、上記金型磨耗検査装置８０は、ベース８１にダイハイト用確認治具８２が設けられている。このダイハイト用確認治具８２には、ベース８１の上面に上方から対向する下向きの第１のゲージ面８３ａと第２のゲージ面８３ｂとが形成されている。ベース８１の上面から第１のゲージ面８３ａまでの距離が正規のダイハイトに設定され、ベース８１の上面から第２のゲージ面８３ｂまでの距離が限界のダイハイトに設定されている。

これによると、切刃の先端が磨耗した場合、ダイ８４を下型から取り外し、ダイ８４の上面を研磨する。研磨後、ダイ８４をベース８１の上面に置いて横方向へスライドさせ、ベース８１の上面と第２のゲージ面８３ｂとの間にダイ８４が入れば、ダイ８４の先端が研磨限界に到達していると判断し、入らなければ、研磨限界に到達していないと判断して使用を続ける。
特開２０００−３３５３６

しかしながら上記図９〜図１１に示した各従来形式では、作業者は、切刃の高さが研磨限界高さに到達しているか否かを確認する場合、その都度、ダイを下型から取り外し、確認後、ダイを下型に戻して備え付ける必要があるため、非常に手間がかかり、能率が悪いといった問題があった。

また、ダイの切刃の先端が磨耗したり欠落した場合、作業者は、その都度、ダイを下型から取り外し、ダイの上面を研磨した後、ダイを下型に戻して備え付けているため、非常に手間がかかり、能率が悪いといった問題があった。

本発明は、切刃の高さが研磨限界高さに到達しているか否かを容易に確認することが可能な打ち抜き加工用型および型の磨耗検出方法を提供することを目的とし、さらに、ダイの研磨を容易に行うことが可能な型の研磨方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本第１発明は、パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型であって、
他方の型は打ち抜き方向において一方の型に対向する対向面を有し、
ダイは、対向面に開口するパンチ挿入孔と、切刃と、パンチ挿入孔に連通し且つ打ち抜き片を排除する排除空間部とを有し、
他方の型の対向面に陥没部が形成され、
陥没部内に、一方の型の方向から目視可能な基準面が形成され、
基準面は他方の型の対向面に対して平行であるものである。

これによると、ダイの切刃の先端が磨耗したり欠落した場合、ダイを備え付けたままの状態で他方の型の対向面を研磨し、上記切刃の磨耗部分や欠落部分を除去する。研磨後、基準面から研磨された他方の型の対向面までの高さを目視又はノギス等の測定器具を用いることによって認識する。この際、作業者は、基準面を一方の型の方向から目視することができるため、ダイを他方の型に備え付けたままの状態で、上記基準面から他方の型の対向面までの高さを認識することができる。これに基いて研磨後の切刃の高さを求めることができ、求めた切刃の高さが研磨限界高さに達している場合、これ以上の研磨を行わない。

このように、ダイを他方の型に備え付けたままの状態で、切刃の高さが研磨限界高さに達しているか否かを確認することができるため、ダイを他方の型から取り外したり他方の型へ戻す手間を省くことができ、上記確認作業が容易に行える。

本第２発明は、基準面から他方の型の対向面までの高さはダイの切刃の高さと同一に設定されているものである。
これによると、ダイを備え付けたままの状態で他方の型の対向面を研磨した後、測定器具を用いて、基準面から研磨後の他方の型の対向面までの高さを測定することにより、この測定値が研磨後のダイの切刃の高さと一致する。これにより、研磨後のダイの切刃の高さを迅速かつ正確に求めることができる。

本第３発明は、パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型の上記他方の型の磨耗を検出する磨耗検出方法であって、
打ち抜き方向において一方の型に対向する他方の型の対向面に、陥没部を形成し、
陥没部内に、一方の型の方向から目視可能な基準面を形成し、
ダイを備え付けた状態で他方の型の対向面を研磨した場合、基準面から研磨後の他方の型の対向面までの高さを目視又は測定器具を用いることによって認識し、
これに基いてダイの切刃の高さが研磨限界高さに達しているか否かを判断するものである。

これによると、ダイを他方の型に備え付けたままの状態で、切刃の高さが研磨限界高さに達しているか否かを確認することができるため、ダイを他方の型から取り外したり他方の型へ戻す手間を省くことができ、上記確認作業が容易に行える。

本第４発明は、パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型の上記他方の型の研磨方法であり、
ダイを他方の型に備え付けた状態で、打ち抜き方向において一方の型に対向する他方の型の対向面を全面にわたって研磨することにより、ダイの切刃の磨耗又は欠落部分を除去するものである。

これによると、ダイの切刃の先端が磨耗したり欠落した場合、ダイを他方の型に備え付けたままの状態で、他方の型の対向面をダイと共に研磨し、上記切刃の磨耗部分や欠落部分を除去するため、ダイを他方の型から取り外したり他方の型へ戻す手間を省くことができ、上記研磨作業が容易に行える。

本発明によると、ダイの切刃の高さが研磨限界高さに到達しているか否かを容易に確認することができ、また、ダイの研磨を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
（実施の形態１）
先ず、実施の形態１を図１〜図４に基いて説明する。

図１に示すように、１は打ち抜き加工用型の一例であるプレス成形金型であり、昇降自在な上型２（一方の型の一例）と、下型３（他方の型の一例）とで構成されている。上型２はパンチ４を有している。また、図２に示すように、下型３は、複数のダイ５と、これらダイ５の周囲を取り囲んでダイ５を固定するダイケース６およびバンド７とを有している。また、下型３の上面３ａ（対向面の一例）は打ち抜き方向において上型２に対向している。尚、下型３の上面３ａは、各ダイ５の上面５ａとダイケース６の上面６ａとバンド７の上面７ａとによって、面一に構成されている。

図１，図３に示すように、各ダイ５は、上面５ａに開口するパンチ挿入孔１０と、高さＣ１の切刃１１と、パンチ４によって打ち抜かれた被加工部材１２（例えば薄い金属板等）の打ち抜き片１３（打ち抜きカス）を排除する排除孔１４（排除空間部の一例）とを有している。尚、排除孔１４は、パンチ挿入孔１０の下部に連通しており、パンチ挿入孔１０よりも幅広に形成されている。

下型３の上面３ａとして少なくとも１個のダイ５のいずれかの角隅部の上面５ａには、陥没部１６が形成されている。この陥没部１６の奥端部には、上方（すなわち上型２の方向）から目視可能な基準面１７が形成されている。この基準面１７はダイ５の上面５ａ（すなわち下型３の上面３ａ）に対して平行である。また、基準面１７からダイ５の上面５ａ（すなわち下型３の上面３ａ）までの高さＨは上記切刃１１の高さＣ１と同一に設定されている。

以下に、上記構成における作用を説明する。
上型２を下降してパンチ４をパンチ挿入孔１０に挿入することによって、被加工部材１２が打ち抜かれ、打ち抜き片１３が排除孔１４に落下して排除される。

上記のようなプレスを多数回重ねていくと、切刃１１の先端が磨耗したり欠落し、このような現象が発生した場合、下型３を研磨する。この下型３の研磨方法としては、図４（ａ）に示すように、ダイ５を下型３に備え付けた状態で、研磨用ホイール２０を用いて、下型３の上面３ａを全面にわたってダイ５と共に研磨し、ダイ５の切刃１１の磨耗部分や欠落部分を除去する。

これにより、ダイ５を下型３から取り外したり下型３へ戻す手間を省くことができ、上記研磨作業が容易に行える。
次に、下型３の磨耗検出方法を説明する。

上記のようにして下型３の上面３ａを全面にわたって研磨した後、図４（ｂ）に示すように、ノギス２１（測定器具の一例）を用いて、基準面１７から研磨後のダイ５の上面５ａ（すなわち下型３の上面３ａ）までの高さを測定する。このときの測定値が研磨後のダイ５の切刃１１の高さＣ２に一致し、上記測定値（すなわち研磨後の切刃１１の高さＣ２）が研磨限界高さＤに達している場合は、これ以上の研磨を行わない。

上記のような磨耗検出方法では、ダイ５を下型３に備え付けたままの状態で、切刃１１の高さが研磨限界高さＤに達しているか否かを確認することができるため、ダイ５を下型３から取り外したり下型３へ戻す手間を省くことができ、上記確認作業が容易に行える。

尚、図３（ｂ）に示すように、基準面１７からダイ５の上面５ａまでの高さＨを切刃１１の高さＣ１と同一に設定しているため、上記のようにノギス２１を用いて、基準面１７から研磨後のダイ５の上面５ａまでの高さを測定することにより、この測定値が研磨後の切刃１１の高さと一致する。これにより、研磨後のダイ５の切刃１１の高さを迅速かつ正確に求めることができる。

上記実施の形態１では、測定器具の一例としてノギス２１を用いたが、ノギス２１に限定されるものではなく、例えばデプスメーター等を用いてもよい。
（実施の形態２）
先述した実施の形態１では、図４（ａ）に示すように、基準面１７からダイ５の上面５ａまでの高さＨを切刃１１の高さＣ１と同一に設定しているが、ここで説明する実施の形態２では、図５（ａ）に示すように、基準面１７の位置を研磨限界高さＤと同じ高さに設定している。

図５（ａ）は研磨していない下型３を示し、（ｂ）は所定の研磨量Ａだけ研磨した下型３を示し、（ｃ）はさらに研磨回数を重ねて上記研磨量Ａよりも深く研磨し研磨限界高さＤまで達した下型３を示す。

図５（ｂ）に示すように、下型３の上面３ａの研磨を重ねることにより、基準面１７からダイ５の上面５ａまでの高さが次第に減少し、図５（ｃ）に示すように、切刃１１の高さが研磨限界高さＤに達した場合、基準面１７からダイ５の上面５ａまでの高さが０になり、基準面１７とダイ５の上面５ａとが面一になる。

したがって、作業者は、基準面１７を上方（すなわち上型２の方向）から目視し、基準面１７とダイ５の上面５ａとが面一になった場合、切刃１１の高さが研磨限界高さＤに達したことを確認することができ、これ以上の研磨を行わない。

これにより、ダイ５を下型３に備え付けたままの状態で、切刃１１の高さが研磨限界高さＤに達しているか否かを確認することができるため、ダイ５を下型３から取り外したり下型３へ戻す手間を省くことができ、上記確認作業が容易に行える。また、ノギス２１等の測定器具が不要になるため、測定の手間も省くことができる。

（実施の形態３）
先述した実施の形態１，２では、陥没部１６をダイ５の角隅部の上面５ａに形成しているが、この位置に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態３として、図６に示すように、陥没部１６をダイ５の角隅部以外の上面５ａに形成してもよい。

（実施の形態４）
先述した実施の形態１〜３では、陥没部１６をダイ５に形成しているが、ダイ５に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態４として、図７に示すように、陥没部１６を下型３のダイケース６の角隅部（或いは角隅部以外）の上面に形成してもよい。

（実施の形態５）
先述した実施の形態１〜４では、下型３はダイ５とダイケース６とバンド７とを有しているが、本実施の形態５では、図８に示すように、下型３は、複数のダイ５と、これらダイ５を保持する枠状のダイパッド２５とを有している。陥没部１６はダイパッド２５の角隅部（或いは角隅部以外）の上面に形成されている。

上記各実施の形態では、図２，図８に示すように、複数個のダイ５を下型３に備え付けているが、単数個のダイ５を下型３に備え付けてもよい。
上記各実施の形態では、図２，図７，図８に示すように、陥没部１６を下型３の１箇所に形成しているが、複数箇所に形成してもよい。

上記各実施の形態では、抜き加工用型の一例として、プレス成形金型１を挙げたが、これ以外の抜き加工用型であってもよい。

本発明は、プレス成形金型以外の打ち抜き加工用型にも適用可能である。

本発明の実施の形態１におけるプレス成形金型の図である。 同、プレス成形金型の下型の斜視図である。 同、プレス成形金型の下型のダイの図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。 同、プレス成形金型の下型の研磨方法と磨耗検出方法を説明する断面図であり、（ａ）は研磨していない状態、（ｂ）は研磨後の状態を示す。 本発明の実施の形態２におけるプレス成形金型の下型の研磨方法と磨耗検出方法を説明する断面図であり、（ａ）は研磨していない状態、（ｂ）は研磨量Ａだけ研磨した状態、（ｃ）はさらに研磨して研磨限界高さまで達した状態を示す。 本発明の実施の形態３におけるプレス成形金型の下型のダイの図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。 本発明の実施の形態４におけるプレス成形金型の下型の斜視図である。 本発明の実施の形態５におけるプレス成形金型の下型の斜視図である。 従来のプレス成形金型の図である。 同、プレス成形金型のダイの切刃部分の拡大断面図であり、（ａ）は研磨していない状態、（ｂ）は研磨後の状態を示す。 従来のダイハイト用確認治具を用いた金型磨耗検査装置の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。

符号の説明

１ プレス成形金型（打ち抜き加工用型）
２ 上型（一方の型）
３ 下型（他方の型）
３ａ 下型の上面（対向面）
４ パンチ
５ ダイ
１０ パンチ挿入孔
１１ 切刃
１３ 打ち抜き片
１４ 排除孔（排除空間部）
１６ 陥没部
１７ 基準面
２１ ノギス（測定器具）
Ｃ１，Ｃ２ 切刃の高さ
Ｄ 研磨限界高さ
Ｈ 基準面からダイの上面までの高さ（基準面から他方の型の対向面までの高さ）

Claims (4)

1. パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型であって、
   他方の型は打ち抜き方向において一方の型に対向する対向面を有し、
   ダイは、対向面に開口するパンチ挿入孔と、切刃と、パンチ挿入孔に連通し且つ打ち抜き片を排除する排除空間部とを有し、
   他方の型の対向面に陥没部が形成され、
   陥没部内に、一方の型の方向から目視可能な基準面が形成され、
   基準面は他方の型の対向面に対して平行であることを特徴とする打ち抜き加工用型。
2. 基準面から他方の型の対向面までの高さはダイの切刃の高さと同一に設定されていることを特徴とする請求項１記載の打ち抜き加工用型。
3. パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型の上記他方の型の磨耗を検出する磨耗検出方法であって、
   打ち抜き方向において一方の型に対向する他方の型の対向面に、陥没部を形成し、
   陥没部内に、一方の型の方向から目視可能な基準面を形成し、
   ダイを備え付けた状態で他方の型の対向面を研磨した場合、基準面から研磨後の他方の型の対向面までの高さを目視又は測定器具を用いることによって認識し、
   これに基いてダイの切刃の高さが研磨限界高さに達しているか否かを判断することを特徴とする型の磨耗検出方法。
4. パンチを有する一方の型と、ダイを有する他方の型とを備えた打ち抜き加工用型の上記他方の型の研磨方法であり、
   ダイを他方の型に備え付けた状態で、打ち抜き方向において一方の型に対向する他方の型の対向面を全面にわたって研磨することにより、ダイの切刃の磨耗又は欠落部分を除去することを特徴とする型の研磨方法。

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