JP2012110962A

JP2012110962A - 金属材の抜き加工におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイ

Info

Publication number: JP2012110962A
Application number: JP2010277447A
Authority: JP
Inventors: Masato Ochiai; 政人落合
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】あらゆる材質、あらゆる厚さの金属材を、大小任意の形状において抜き加工した際に発生する、カス上がりとカス詰まりを防止し、また、ダイの製作が容易である構成を図る。
【解決手段】金属材３ａをパンチ１とダイ２によって抜き加工する際、前記ダイ２は、ダイ上面１０にダイ刃先５を有し、前記ダイ刃先５からダイ下面１１に向かって、前記パンチ１へ向かう方向の傾斜角度１２を有するダイ刃先側面１３を形成させることで、抜きカス１８のカス上がりを防止させる。また、前記ダイ刃先側面１３より前記ダイ下面１１に向かって、前記パンチ１から離れる方向の傾斜角度１７を有する抜きカス排出部１９を形成させることで、前記抜きカス１８のカス詰まりを防止させる。
【選択図】図１ｂ

Description

発明の詳細な説明

本発明は、パンチとダイによって金属材を抜く、抜き加工に関するものである。

従来、抜き加工に関するカス上がり防止のために発明された構成がある。

特開平８−２４３６５３号公報

特開２００１−１２１４８７号公報

特開平９−３１４２４９号公報

特許文献１における、カス上がり防止の構成を図２に示す。

この構成は、金属材３ａをパンチ１とダイ２によって穴形状に抜き加工した際に発生する抜きカス１８を、ダイ２のダイ上面１０のダイ刃先５よりダイ下面１１に向かって、パンチ１へ向かう方向の傾斜角度１２を有するテーパー付きダイ穴２０を形成させることで、抜きカス１８とテーパー付きダイ穴２０との摩擦抵抗を増大させ、抜きカス１８のカス上がりを防止させる構成である。

また、ダイ２のテーパー付きダイ穴２０を、ダイ上面１０とダイ下面１１の双方に対照の構成で形成させることで、ダイ２の上下反転使いを可能とすることができる構成である。

特許文献２における、カス上がり防止の構成を図３に示す。

この構成は、ＡＰＳフィルム３ｂをパンチ１とダイ２によって抜き加工した際に発生する抜きカス１８を、ダイ２のダイ上面１０のダイ刃先５よりダイ下面１１に向かって、パンチ１へ向かう方向の傾斜角度１２を有する内壁面２３を形成させることで、抜きカス１８と内壁面２３との摩擦抵抗を増大させ、抜きカス１８のカス上がりを防止させる構成である。

特許文献３における、カス上がり防止の構成を図４ａ及び図４ｂに示す。

この構成は、金属材３ａをパンチ１とダイ２によって抜き加工した際に発生する抜きカス１８を、ダイ２のダイ上面１０のダイ刃先５よりダイ下面１１に向かって、パンチ１へ向かう方向のテーパー角度２６を有するテーパー部２７と、テーパー部２７よりダイ下面１１に向かって、パンチ１より離れる方向の逆テーパー角度２８を有する逆テーパー部２９を、貫通孔３０の一部、あるいは数箇所に形成させることで、抜きカス１８とテーパー部２７との摩擦抵抗を増大させ、抜きカス１８のカス上がりを防止させる構成である。

ところが、図２に示す特許文献１では、金属材３ａを任意の微細な形状や、極めて小径の穴形状に抜き加工する際、ダイ２のテーパー付きダイ穴２０と平行穴２１の距離に比例して増減する、パンチ１によって抜きカス１８をダイ２に押し込む際の力がパンチ１の座屈限界強度を超え、パンチ１を破損２２させる場合がある。

また、平行穴２１の距離によっては、平行穴２１と抜きカス１８の摩擦抵抗が増大し、その結果カス詰まりを発生させ、パンチ１、あるいはダイ２を破損２２させる場合がある。

図３に示す特許文献２では、金属材以外の抜き加工に関する構成であるため、金属材３ａを抜き加工する際、テーパー部下端側２４から大きく広げられて形成された開口部２５に、金属材３ａを任意の微細な形状や、極めて小径の丸穴形状に抜き加工した際に発生した抜きカス１８が飛散してしまい、併せて、金属材３ａを抜き加工する際、パンチ刃先４とダイ刃先５のそれぞれの磨耗を軽減させる目的等で用いられる、金属材３ａに塗布される加工油等によって、飛散した抜きカス１８が油着し堆積してしまうことでカス詰まりを発生させ、パンチ１、あるいはダイ２を破損２２させる場合がある。

図４ａ及び図４ｂに示す特許文献３では、ダイ２の貫通孔３０では抜きカス１８を拘束させることが出来ない構成であり、テーパー部２７の範囲でのみしか抜きカス１８を拘束することが出来ないため、金属材３ａの厚さ８が極めて薄い場合、その拘束出来る範囲の抜きカス１８の断面から、抜きカス１８に掛けられるダイ２への拘束力が軽微なものとなり、カス上がりを起こしてしまう場合がある。

また、任意の微細な形状や、極めて小径の丸穴形状に抜き加工する際、切刃角度３１を有するダイ刃先５並びに貫通孔３０を形成させると共に、テーパー角度２６を有するテーパー部２７と、逆テーパー角度２８を有する逆テーパー部２９とを形成させる範囲を確保することが困難であり、カス上がり防止の構成を図ることが困難であることと併せて、ダイ２の製作が容易ではない。

更に、図４ｃに示すパンチ１とダイ２によって抜き加工された、生産物３２の厚さ８が極めて薄い場合、その切断面３３に、図４ｂに示す抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８から考慮した適正な抜きクリアランス９ａより大きい、テーパー部２７を含んだ抜きクリアランス９ｂで抜き加工されたことから生じる抜きバリ３４が発生する場合があり、前記抜きバリ３４を嫌う、厚さ８が極めて薄い生産物３２では取り入れられない場合がある。

そこで本発明は、あらゆる材質、あらゆる厚さの金属材を、大小任意の形状において抜き加工した際に発生する、カス上がりとカス詰まりを防止し、また、ダイの製作が容易である構成を図る。

上記課題を解決するために、請求項１に記載のものは、金属材をパンチとダイによって抜き加工する際、前記ダイは、ダイ上面にダイ刃先を有し、前記ダイ刃先からダイ下面に向かって、前記パンチへ向かう方向の傾斜角度を有するダイ刃先側面を形成させる。

従って、請求項１に記載の発明によれば、前記金属材を前記パンチと前記ダイによって抜き加工した際に発生する抜きカスは、前記ダイに形成された前記パンチへ向かう方向の傾斜角度を有する前記ダイ刃先側面に、前記パンチの圧縮作用によって拘束され、これにより前記抜きカスのカス上がりを防止させる。

請求項２に記載のものは、前記ダイ刃先側面より前記ダイ下面に向かって、前記パンチから離れる方向の傾斜角度を有する抜きカス排出部を形成させる。

従って、請求項２に記載の発明によれば、前記金属材を前記パンチと前記ダイによって抜き加工した際に発生した前記抜きカスは、前記ダイに形成された前記パンチから離れる方向の傾斜角度を有する前記抜きカス排出部に、前記パンチの圧縮作用によって押し出された際、前記抜きカス排出部が有する傾斜角度によって、不要な摩擦抵抗を受けることなく、且つ、飛散等を生じることなく、前記抜きカスを適切な状態で排出することを可能とし、これにより前記抜きカスのカス詰まりを防止させる。

請求項１に記載の発明によれば、金属材をパンチとダイによって抜き加工した際に発生する抜きカスは、ダイに形成されたパンチへ向かう方向の傾斜角度を有するダイ刃先側面に、パンチの圧縮作用によって拘束され、これにより抜きカスのカス上がりを、容易な構成で防止させることを可能とする。

請求項２に記載の発明によれば、金属材をパンチとダイによって抜き加工した際に発生した抜きカスは、ダイに形成されたパンチから離れる方向の傾斜角度を有する抜きカス排出部に、パンチの圧縮作用によって押し出された際、抜きカス排出部が有する傾斜角度によって、不要な摩擦抵抗を受けることなく、且つ、飛散等を生じることなく、抜きカスを適切な状態で排出することを可能とし、これにより抜きカスのカス詰まりを、容易な構成で防止させることを可能とする。

本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の斜視図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の断面図特許文献１（特開平８−２４３６５３号公報）におけるカス上がり防止構成を示す断面図特許文献２（特開２００１−１２１４８７号公報）におけるカス上がり防止構成を示す断面図特許文献３（特開平９−３１４２４９号公報）におけるカス上がり防止構成を示す斜視図特許文献３（特開平９−３１４２４９号公報）におけるカス上がり防止構成を示す断面図特許文献３（特開平９−３１４２４９号公報）における生産物の斜視図と断面図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の一実施形態の斜視図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の一実施形態における抜きカスと生産物の斜視図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の一実施形態の斜視図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の一実施形態の斜視図本発明におけるカス上がり、カス詰まり防止ダイにおける抜き加工構成の一実施形態の斜視図

以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１ａ及び図１ｂは、金属材３ａがパンチ１とダイ２によって抜き加工される状態を示す。

パンチ１とダイ２には、それぞれ金属材３ａを抜き加工するためのパンチ刃先４とダイ刃先５を有し、ダイ刃先寸法６はパンチ刃先寸法７より、抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８から考慮した抜きクリアランス９ａを足した値で形成させる。

また、ダイ上面１０のダイ刃先５よりダイ下面１１に向かって、パンチ１へ向かう方向の傾斜角度１２を有するダイ刃先側面１３を形成させる。

金属材３ａをパンチ１とダイ２によって抜き加工した際に発生する抜きカス１８は、ダイ２に形成された傾斜角度１２を有するダイ刃先側面１３に、パンチ１の圧縮作用によって拘束され、これにより抜きカス１８のカス上がりを防止させる。

本実施形態において、ダイ刃先側面１３の傾斜角度１２は、０度５分から０度３０分と設定するが、抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８、パンチ１の座屈強度などから考慮されればよく、これに限定されることはない。

また、ダイ刃先側面寸法１４は、パンチ刃先寸法７に対し、パンチ１の破損防止を考慮し、ダイ刃先側面寸法１４≧パンチ刃先寸法７となる様形成させる。

本実施形態において、ダイ刃先側面寸法１４は、パンチ刃先寸法７に０．００２ｍｍから０．１ｍｍを足した値と設定するが、抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８、パンチ１の座屈強度などから考慮されればよく、これに限定されることはない。

また、本実施形態において、ダイ刃先側面１３のダイ上面１０からの有効範囲寸法１５は、０．３ｍｍから４ｍｍと設定するが、抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８、パンチ１の座屈強度と併せて、ダイ刃先５の磨耗時のダイ上面１０の再研削量、並びにパンチ１がダイ２に入り込むパンチ食込み量１６などから考慮されればよく、これに限定されることはない。

また、ダイ刃先側面１３よりダイ下面１１に向かって、パンチ１から離れる方向の傾斜角度１７を有する抜きカス１８を排出するための抜きカス排出部１９を形成させる。

金属材３ａをパンチ１とダイ２によって抜き加工した際に発生した抜きカス１８は、ダイ２に形成された傾斜角度１７を有する抜きカス排出部１９に、パンチ１の圧縮作用によって押し出された際、抜きカス排出部１９が有する傾斜角度１７によって、不要な摩擦抵抗を受けることなく、且つ、飛散等を生じることなく、抜きカス１８を適切な状態で排出することを可能とし、これにより抜きカス１８のカス詰まりを防止させる。

本実施形態において、抜きカス排出部１９の傾斜角度１７は、０度１０分から２度０分と設定するが、抜き加工する金属材３ａの材質、厚さ８、パンチ１の座屈強度などから考慮されればよく、これに限定されることはない。

なお、抜き加工の工程によっては、図５ａ及び図５ｂに示す金属材３ａをパンチ１とダイ２によって抜き加工した際に発生する抜きカス１８と生産物３２が、反対に入れ替わる場合がある。

また、抜き加工の工程によっては、図６に示すダイ２を、請求項１及び請求項２に記載の発明を有する構成で、分割３５構成とする場合がある。

また、抜き加工の工程によっては、図７に示すダイ２を、請求項１及び請求項２に記載の発明を有する構成で、外形形状３６を円柱形状とする場合があるが、これに限定されることはなく、任意の外形形状３６としてよい。

また、抜き加工の工程によっては、図８に示す抜き加工装置上側３７にパンチ１が備えられ、ダイ２を、請求項１及び請求項２に記載の発明を有する構成で、抜き加工装置下側３８と一体構成とする場合がある。

１…パンチ、２…ダイ、３ａ…金属材、３ｂ…ＡＰＳフィルム、４…パンチ刃先、５…ダイ刃先、６…ダイ刃先寸法、７…パンチ刃先寸法、８…厚さ、９ａ…抜きクリアランス、９ｂ…テーパー部２７を含んだ抜きクリアランス、１０…ダイ上面、１１…ダイ下面、１２…傾斜角度、１３…ダイ刃先側面、１４…ダイ刃先側面寸法、１５…有効範囲寸法、１６…パンチ食込み量、１７…抜きカス排出部１９の傾斜角度、１８…抜きカス、１９…抜きカス排出部、２０…テーパー付きダイ穴、２１…平行穴、２２…破損、２３…内壁面、２４…テーパー部下端側、２５…開口部、２６…テーパー角度、２７…テーパー部、２８…逆テーパー角度、２９…逆テーパー部、３０…貫通孔、３１…切刃角度、３２…生産物、３３…切断面、３４…抜きバリ、３５…分割、３６…外形形状、３７…抜き加工装置上側、３８…抜き加工装置下側

Claims

金属材をパンチとダイによって抜き加工する際、前記ダイは、ダイ上面にダイ刃先を有し、前記ダイ刃先からダイ下面に向かって、前記パンチへ向かう方向の傾斜角度を有するダイ刃先側面を形成させたことを特徴とするカス上がり防止ダイ。
請求項１記載の前記ダイ刃先側面より前記ダイ下面に向かって、前記パンチから離れる方向の傾斜角度を有する抜きカス排出部を形成させたことを特徴とするカス詰まり防止ダイ。