JP2008213026A - プレス金型 - Google Patents

Abstract

【課題】被打ち抜き材を打ち抜く打ち抜き加工において、打ち抜きカスを原因とするカス上がり及びカスづまりを防止するプレス金型を提供する。
【解決手段】ダイ１１に切刃部１１ａと切刃部１１ａに連続して延在するテーパ部１１ｂとを設け、テーパ部１１ｂに複数の突起部１１ｃを備え、突起部１１ｃがテーパ部１１ｂの上部開口縁部より突起部１１ｃの先端に向けて傾斜面をなしてテーパ部１１ｂの軸心に漸近することで、パンチの上昇に伴い打ち抜きカスが上動することを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス金型に関し、金属板状の打ち抜き加工を施すプレス金型においてカス上がり及びカスづまりを防止する技術に係るものである。

従来のプレス金型では、ダイにパンチを進入・退出させて被打抜き材の金属板材（ワーク）を打抜く際に、ダイに残る打抜きカス（抜きカスとも呼称される）がパンチに付着してダイの切刃部から上方に出るカス上がり現象を抑制する方法として、ダイと打抜きカスとの接触抵抗を増大し、カス上り現象を抑制しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

図３（ａ）は従来のプレス金型を示した断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のダイを示した斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）において、プレス金型１０１はパンチ１１０とダイ１１１を備え、ダイ１１１にパンチ１１０が進入・退出する貫通穴を設けている。このダイ１１１の貫通穴は、上下方向に延在するストレート状の貫通穴をなす切刃部１１１ａと、切刃部１１１ａに連続して下方に延在するテーパ状の貫通穴をなすテーパ部１１１ｂとからなり、テーパ部１１１ｂの内周面にパンチ１１０および打ち抜きカスの打ち抜き方向に延在する突起部１１１ｃを形成している。

この突起部１１１ｃの存在により、パンチ１１０によって被打ち抜き材１０５から打ち抜かれた打ち抜きカスとダイ１１１との接触抵抗が増大し、打ち抜きカスがパンチ１１０に連行されて上動することを防止している。
特開２００２−１６００２５号公報

しかしながら、上述した従来の構成では、打ち抜きカスのカス上がり現象を抑えることができるのは、被打ち抜き材１０５の板厚みが比較的薄いものに限られていた。一般的に、被打ち抜き材１０５の材厚が薄い程に材料の腰（剛性）が弱くなって、テーパ部１１１ｂの突起部１１１ｃと打ち抜きカスの縁部との摩擦面における接触面圧および接触抵抗（摩擦抵抗）が小さくなり、突起部１１１ｃに対する打ち抜きカスの食らいつき効果が小さくなる。このため、例えば被打ち抜き材１０５の板厚が０．１５ｍｍ以下のものでは、パンチ１１０の上昇に伴う打ち抜きカスの上動を抑えきることはできず、打ち抜きカスがダイ１１１から出てしまいカス上がりが発生する。

また、テーパ部１１１ｂの内部にある以前に打ち抜かれた打ち抜きカスがテーパ部１１１ｂに進入する新たに打ち抜かれた打ち抜きカスを吸着してパンチ１１０の下面より引き離すことで、打ち抜きカスの浮き上がり現象を防止できる場合にあっても、ダイ１１１に残される打ち抜きカスが重なり合って繰り返し積層されることにより、ダイ１１１の内部に残存する打ち抜きカスが増加するとともに、切刃部１１１ａ及びテーパ部１１１ｂと全打ち抜きカスの縁部との接触面積が増加し、その接触抵抗が増大することで次第に打ち抜きカスが固く詰まり、パンチ１１０の損傷や欠損あるいはダイ１１１の損傷の原因となり、結果として打ち抜き製品に疵等がつき不良品となる。

さらに、パンチ１１０やダイ１１１が損傷すると、それらを取り外して修理または交換を行うという非常に煩雑な作業が必要となるという課題を有していた。
本発明は上記の課題を解決するものであり、打ち抜き製品における材料の厚み又は材料の種類に関わらず、形状精度の低下を招くことなく、打ち抜きカスのカス上がりを防止し、打ち抜きカスがダイの内部に詰まらず、パンチやダイが損傷することがなく、良好な打ち抜き製品が生産性よく得られることを可能としたプレス金型を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のプレス金型は、パンチをダイに進入・退出させて被打ち抜き材を打ち抜くプレス金型において、前記ダイが上下方向に延在するストレート状の貫通穴をなす切刃部と、前記切刃部に連続して下方に延在するテーパ状の貫通穴をなすテーパ部とを備え、前記テーパ部が内面にテーパ部の上部開口縁部を基点として打ち抜き方向に延在する複数の突起部を有し、前記突起部が被打ち抜き材の打ち抜きにより発生した打ち抜きカスの縁部と面接触する接触面を有し、前記接触面が前記テーパ部の上部開口縁部から突起部先端に向かう程に前記テーパ部の軸心側に漸近することを特徴とする。

また、前記突起部の接触面が打ち抜き方向に対して傾斜する傾斜面をなし、前記切刃部の切刃と前記パンチの切刃とのクリアランス寸法内で前記接触面が前記テーパ部の上部開口縁部から突起部先端に向かう程に前記テーパ部の軸心側に漸近することを特徴とする。

また、前記テーパ部の突起部は、前記テーパ部の上部開口縁部から打ち抜き方向に所定距離だけ延在し、前記突起部の下端より下方においてテーパ部内を広く開放したことを特徴とする。

また、前記テーパ部の突起部は、相対する突起部の相互間に所定の差分を設けてなることを特徴とする。

以上のように、本発明のプレス金型によれば、テーパ部の突起部の接触面における接触抵抗が増大することで、被打ち抜き材の厚みが薄くてもパンチの上昇に伴い打ち抜きカスが上動することを防止する。また、相対する突起部の長さを異ならせることで、打ち抜きカスが突起部の先端より落下する際に傾動しながら落下し、さらに突起部の下端より下方においてテーパ部内を広く開放したことで、打ち抜きカスがダイの内部に残らず、ダイの内部に打ち抜きカスが詰まることを防止する。

よって、パンチをダイに進入・退出させて被打ち抜き材を打ち抜く際に、打ち抜きカスのカス上がり及びカスづまりを防止することができ、良好な打ち抜き製品を生産性よく得ることができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態におけるプレス金型を示した断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のダイを示した斜視図である。図１（ａ）、（ｂ）において、図３（ａ）、（ｂ）と同じ構成要素については同符号を付して説明を省略する。

図１（ａ）、（ｂ）において、プレス金型はパンチ１０をダイ１１に進入・退出させてリードフレーム等の金属板材の被打ち抜き材５を打ち抜き加工するものである。なお、打ち抜きの際にはパンチガイド（図示しない）で被打ち抜き材５をダイ１１に押えつけることで被打ち抜き材５の動きを規制している。

ダイ１１は貫通穴を有し、貫通穴は上下方向に延在するストレート状の貫通穴をなす切刃部１１ａと、切刃部１１ａの下端から連続して下方に延在するテーパ状の貫通穴をなすテーパ部１１ｂとからなる。ダイ１１の切刃部１１ａは上部開口縁部に切刃が形成されている。ダイ１１のテーパ部１１ｂは下方へ行くほど広がる形状を呈しており、その上部開口縁部は切刃部１１ａの下部開口縁部と合致している。

また、テーパ部１１ｂの内面にはパンチ１０の打ち抜き方向に延びる複数の突起部１１ｃが形成されており、各突起部１１ｃはテーパ部１１ｂの上部開口縁部から下方へ所定長さにわたって延びており、被打ち抜き材５の厚み、材質、打ち抜き形状にもよるが、最大５ｍｍ程度の長さを形成している。

さらに、各突起部１１ｃの長さは必ずしも全てが均等ではなく、相対する突起部１１ｃの相互間には所定の差分を設けており、何れか一方が他方に比べて短く形成してあり、被打ち抜き材５の厚み、材質、打ち抜き形状にもよるが、最大１ｍｍ程度の差分を形成している。

また、各突起部１１ｃはテーパ部１１ｂのテーパ形状とは逆テーパ状をなし、パンチ１０の下面縁部の切刃とダイ１１の上部開口縁部の切刃との間のクリアランス寸法内において、テーパ部１１ｂの上部開口縁部から下方に行く程にテーパ部１１ｂの軸心側に漸近する傾斜面をなす。

つぎに、図２（ａ）〜（ｃ）に示す動作フロー断面図において、本実施の形態によるプレス金型の動作を説明する。
図２（ａ）に示すように、パンチ１０が被打ち抜き材５をダイ１１に向けて打ち抜くことで、被打ち抜き材５から打ち抜かれた打ち抜きカス５ａがダイ１１の切刃部１１ａに切り出される。

図２（ｂ）に示すように、パンチ１０が被打ち抜き材５を打ち抜いてダイ１１の切刃部１１ａに進入し、パンチ１０の下死点に到達することによって、被打ち抜き材５から打ち抜かれた打ち抜きカス５ａは切刃部１１ａを通過してテーパ部１１ｂに押し込まれ、打ち抜きカス５ａの縁端面がテーパ部１１ｂの突起部１１ｃの接触面と面接触する。

このとき、突起部１１ｃがテーパ部１１ｂの上部開口縁部から下方に行く程にテーパ部１１ｂの軸心に漸近する形状をなすことで、相対する突起部１１ｃの間が狭くなるので、打ち抜きカス５ａが相対する突起部１１ｃの間に強制的に押し込まれるとともに、打ち抜きカス５ａの縁端面がテーパ部１１ｂの突起部１１ｃの接触面に強く押圧される。

このことにより、打ち抜きカス５ａの縁端面とテーパ部１１ｂの突起部１１ｃの接触面との間の摩擦力が大きくなり、打ち抜きカス５ａに対するテーパ部１１ｂの拘束力が強まることで、打ち抜きカス５ａはパンチ１０の上昇に伴って上動することなく、パンチ１０の下面より切り離される。

図２（ｃ）に示すように、打ち抜き動作を繰返すことにより、テーパ部１１ｂにおいて打ち抜きカス５ａが重なり合い、新たに打ち抜かれた打ち抜きカス５ａが既にテーパ部１１ｂに存在する打ち抜きカス５ａを打ち抜き方向へ押し下げ、最下端の打ち抜きカス５ａが突起部１１ｃから離脱する。

このとき、各突起部１１ｃの長さが均等でなく、相対する突起部１１ｃの相互間に最大１ｍｍ程度の差分を形成しているので、打ち抜きカス５ａは短い突起部１１ｃの側から先に突起部１１ｃの接触面から離脱し、傾動しながら突起部１１ｃの先端から落下する。さらに、テーパ部１１ｂの突起部１１ｃが、テーパ部１１ｂの上部開口縁部から打ち抜き方向に所定距離だけ延在し、突起部１１ｃの下端より下方においてテーパ部１１ｂの内部を広く開放しているので、打ち抜きカス５ａはダイ１１のテーパ部１１ｂの内面に拘束されることなく、テーパ部１１ｂの上部開口縁部より広く開放されている下部開口に向けて容易に落下し、打ち抜きカス５ａがダイ１１のテーパ部１１ｂの内部に残らない。

かかる構成によれば、ダイ１１の切刃部１１ａが内面に何らの突起物も設けられていないストレート穴であっても、打ち抜きカス５ａのカス上がり及びカスづまりを防止することができるので、ストレート穴の切刃部１１ａとパンチ１０との共同作用によって、被打ち抜き材５の厚みや打ち抜き形状に関係なく、極めて良好な形状精度で打ち抜き製品を打ち抜き形成できる。

本発明にかかるプレス金型は、プレス加工によるリードフレームの製造において、打ち抜き加工をする際、打ち抜きカスのカス上がり及びカスづまりを防止することができ、良好な打ち抜き製品を生産性よく得ることが可能であるので、リードフレームの製造方法におけるプレス金型に有用である。

（ａ）は本発明の実施の形態におけるプレス金型を示した断面図、（ｂ）は同実施の形態におけるプレス金型のダイを示した斜視図 同実施の形態におけるプレス金型の動作フローに沿った断面図 （ａ）は従来のプレス金型を示した断面図、（ｂ）は従来のプレス金型のダイを示した斜視図

符号の説明

５ 被打ち抜き材
５ａ 打ち抜きカス
１０ パンチ
１１ ダイ
１１ａ 切刃部
１１ｂ テーパ部
１１ｃ 突起部
１０１ プレス金型
１０５ 被打ち抜き材
１１０ パンチ
１１１ ダイ
１１１ａ 切刃部
１１１ｂ テーパ部
１１１ｃ 突状

Claims (4)

1. パンチをダイに進入・退出させて被打ち抜き材を打ち抜くプレス金型において、前記ダイが上下方向に延在するストレート状の貫通穴をなす切刃部と、前記切刃部に連続して下方に延在するテーパ状の貫通穴をなすテーパ部とを備え、前記テーパ部が内面にテーパ部の上部開口縁部を基点として打ち抜き方向に延在する複数の突起部を有し、前記突起部が被打ち抜き材の打ち抜きにより発生した打ち抜きカスの縁部と面接触する接触面を有し、前記接触面が前記テーパ部の上部開口縁部から突起部先端に向かう程に前記テーパ部の軸心側に漸近することを特徴とするプレス金型。
2. 前記突起部の接触面が打ち抜き方向に対して傾斜する傾斜面をなし、前記切刃部の切刃と前記パンチの切刃とのクリアランス寸法内で前記接触面が前記テーパ部の上部開口縁部から突起部先端に向かう程に前記テーパ部の軸心側に漸近することを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
3. 前記テーパ部の突起部は、前記テーパ部の上部開口縁部から打ち抜き方向に所定距離だけ延在し、前記突起部の下端より下方においてテーパ部内を広く開放したことを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
4. 前記テーパ部の突起部は、相対する突起部の相互間に所定の差分を設けてなることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。

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