JP2014097528A - パンチ・ダイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 確実に打ち抜きカスがパンチから落下させることができるパンチ・ダイ装置を提供する。
【解決手段】 パンチ・ダイ装置は、進退可能なピアス・パンチと、開口部内に内側に向けて突出する突起部を有するピアス・ダイとを備え、ピアス・パンチのピアス・ダイに向けての前進により、ピアス・ダイ上に載置した被加工部材をプレスして抜き加工を行う。突起部は被加工部材の打ち抜き加工される部分の内側まで伸び、ピアス・パンチは、突起部を貫通可能にする溝部を有して、ピアス・パンチの先端部が突起部を超えて前進し、被加工部材の打ち抜かれた部分が突起部の下流側面に当接可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピアス・ダイ上に載置した被加工材にピアス・パンチを押し付けてその一部を打ち抜いて孔あけを行うパンチ・ダイ装置に関する。

従来のパンチ・ダイ装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
この特許文献１の図５(a)に記載された従来のパンチ・ダイ装置は、２分割したダイの打ち抜き孔の内周面にそれぞれ放電により形成した突起を設けている。そして、パンチによる金属の薄板の抜き時に発生した抜きカスは、パンチととともに下降した際にダイの突起間に係止されて留まることでパンチから離れ、次の打ち抜きで発生した抜きカスに押されて落下するようにされている。
また、同文献の図１に記載されたパンチ・ダイ装置は、打ち抜き孔を有するダイ部が、このダイ部の打ち抜き孔より大きな打ち抜き孔を同軸に有するマウンティング・ブロック部の上に積層されて形成されてなるとともに、ダイ部の厚さがマウンティング・ブロック部の厚さに比べて薄く形成されている。

特開２００５−１７７７６７号公報

しかしながら、上記従来のパンチ・ダイ装置には以下に説明するような問題がある。
上記特許文献１の図５に記載された従来のパンチ・ダイ装置にあっては、突起部が抜きカスをこれら間に挟んで係止する構成となっているため、その寸法精度は厳しく、生産数の増加とともに突起部の先端部分がわずかでも摩耗してくると、金属薄板の抜きカスは突起間に係止されなくなったり、あるいは被加工部材したがって抜きカスに厚みがないと容易に変形して抜きカスが突起部に抜きカスが係止されなかったりして、抜きカスがパンチに付着したままとなることがある。その結果、それ以降の製品に傷や打痕等を残し、悪影響を及ぼすという問題がある。

また、同文献の図１に記載されたパンチ・ダイ装置にあっては、被加工部材をパンチで打ち抜く際、図５(b)に示されるようにパンチがダイ部の打ち抜き孔を貫通するようにして、パンチの先に付いた打ち抜きカスをマウンティング・ブロック部のダイ部の打ち抜き孔より大径の打ち抜き孔内を通じて落下させるようにしているが、パンチの先に付着した打ち抜きカスをパンチから積極的に離すものがないため、打ち抜きカスが付着したままパンチが上昇することがあり、その結果、その次の製品に傷や打痕等を残し、悪影響を及ぼすという問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、確実に打ち抜きカスがパンチから落下させることができるようにしたパンチ・ダイ装置を提供することにある。

この目的のため本発明によるパンチ・ダイ装置は、
進退可能なピアス・パンチと、
打ち抜き開口部を有し、開口部内に内側に向けて突出する突起部を有するピアス・ダイと、
を備え、
ピアス・パンチのピアス・ダイに向けての前進により、ピアス・ダイ上に載置した被加工部材をプレスして抜き加工を行うパンチ・ダイ装置において、
突起部が被加工部材の打ち抜き加工される部分の内側まで伸びており、
ピアス・パンチが突起部を貫通可能にする溝部を有して、ピアス・パンチの先端部が突起部を超えて前進し、被加工部材の打ち抜かれた部分が突起部の下流側面に当接可能になるようにした、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、ピアス・パンチとピアス・ダイとで被加工部材の打ち抜き加工される部分のせん断面が、平行な２面であり、
突起部が、せん断面と平行な方向に延ばされて、被加工部材の打ち抜き加工時に、打ち抜き加工される部分のせん断面と直交する非せん断面の端部に重複するようにした、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、突起部が、曲率を有して外側から内側に向かうほど厚さが薄くなり、下流側面がピアス・ダイの抜き打ち孔の軸方向に略直角となる断面を有する形状であることを特徴とする。

また、好ましくは、被加工部材が、0.3ｍｍ〜1.0ｍｍの厚さである板状部材であることを特徴とする。

また、好ましくは、被加工部材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする。

本発明のパンチ・ダイ装置にあっては、ピアス・パンチが被加工部材を打ち抜いてピアス・ダイの突起部を超えた位置まで前進させ、被加工部材の打ち抜かれた部分を突起部の下流側面に当接させることで抜きカスをピアス・パンチから確実に離すようにすることができる。この結果、それ以降の製品に傷や打痕等を残し、悪影響を及ぼすのを防止することができる。

また、打ち抜き加工される部分のせん断面が平行な２面となるようにし、突起部が、せん断面と平行な方向に延ばされて、被加工部材の打ち抜き加工時に上記せん断面と直交する打ち抜き加工される部分の非せん断面の端部に重複するようにしたので、打ち抜き時に

また、突起部の形状が、曲率を有して外側から内側に向かうほど厚さが薄くなり、下流側面がピアス・ダイの抜き打ち孔の軸方向に略直角となる断面を有するようにしたので、打ち抜き時に、打ち抜き加工する部分を容易に変形させていくことができ、打ち抜き部分が突起部間を容易に通過し、この通過後に弾性変形で戻ることで打ち抜き部分が確実に突起部の下流側面に当接するようにして、打ち抜きカスをピアス・パンチから確実に離すことができるようになる。

被加工部材を0.3ｍｍ〜1.0ｍｍの厚さである板状部材としたので、打ち抜き時に、被加工部材を容易に突起部で変形させて打ち抜きカスが突起部を容易かつ確実に通過し、その弾性変形で広がることで確実に突起部の下流側面に当接させることができる。

被加工部材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であるので、上記抜き加工を可能とし、最適である。

本発明の実施例１に係るパンチ・ダイ装置の、図２中S1-S1線に沿って切断してみた断面側面図である。 実施例１のパンチ・ダイ装置で用いるピアス・パンチの、図１中S2-S2線に沿って切断してみた横断面図である。 実施例１のパンチ・ダイ装置で用いるピアス・ダイと抜きカスを示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

まず、実施例１のパンチ・ダイ装置の全体構成を説明する。
この実施例１のパンチ・ダイ装置は、図１に示すように、固定設置されたピアス・ダイ1と、このピアス・ダイ1に対し上下方向（図１中の上下方向）に前進・後退可能なピアス・パンチ2と、を備え、被加工部材、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金などの金属の薄板からなるシート部材3の一部を打ち抜くようにしている。

なお、シート部材3は、本実施例では、まず一体的成形物、すなわちプレス加工により個々の成形プレートおよびインナ・フィン・プレートの成形操作と同時に、隣接する成形プレートとインナ・フィン・プレートとの相互間に所要長の連結片を残存させて制作した熱交換器用のシートである（特開昭６２−２０３６３２号公報を参照）。
このシート部材3は、この一部である連結片が本実施例のパンチ・ダイ装置で打ち抜かれて切り離された後、独立分離した部材が積層されて、内部に流通媒体を流通させる熱交換器用チューブ・シートとされる。

ピアス・ダイ１は、この中心部には、四角形の抜き孔1aが上下方向に向かって伸びるように設けられるとともに、抜き孔1aを形成する内周面の四角形短辺側（非せん断側の辺）の中央部には水平方向内側に向けて突出された一対の突起部1bが、それぞれ対向するようにして設けられる。

すなわち、四角形の抜き孔1aは、上端側が開口され、また下端側が開口されて、横断面が略四角形のピアス・パンチ2の外周より若干大き目の四角形とされ、ピアス・パンチ2の外周との間にクリアランスが確保されるように形成されている。このクリアランスは、突起部1bがある短辺側では大きくしてシート部材3の打ち抜きを行わず、突起部1bを設けない長辺側ではほぼ同じ程度に狭くしてシート部材3のせん断を行うことが可能にされている。
なお、四角形の抜き孔1aは突起部1aが設けられた短辺同士間の間隔は、シート部材3の同図中横長さより長くされ、長辺同士間の間隔はシート部材3の同図中縦長さと略同じ長さにしてあるが、後者の長さは突起部1bより下流側では広げるようにしてもよい。

一方、突起部1bは、図１に示すように、下面側部分（本発明の下流側面に相当）が水平方向にフラットな面とされて水平方向内側に伸び、この先端が略直角（略垂直方向）に上方へ立ち上がり、曲率を持つ上面側部分へとつながる断面を有している。この曲率は、外側から内側に向かうにしたがって高さ（上下方向）方向寸法が小さくなるように設定してある。
また、突起部1bの先端は、図３に車線を引いて示すように、打ち抜き時におけるシート部材1の打ち抜き部分の非せん断側の両端部に重複する位置まで延ばされている。

また、突起部1bは、ピアス・パンチ2が下降してシート部材3を最大限まで押し込んだとき、ピアス・パンチ2の先端部分が突起部1bを超えて、突起部1bにより変形させられたシート部材3の突起部1b側の先端部分が突起部1bの下面より低い位置に来るような、抜き孔1aの内周面の高さ位置に設けられる。

また、図示は省略するが、ピアス・ダイ１の上方には特許文献１の図２に記載のものと同様の押さえ部が配置されて、上下方向に進退することでシート部材３をピアス・ダイ１の上面との間に挟み込むことが可能とされている。

一方、ピアス・パンチ２は、この横断面が四角形状をしており、一対の長辺の端部がシート部材3のせん断部より長く設定されるとともに、その一対の短辺には図２に示すように上下方向に伸びる溝部2aがそれぞれ形成されている。これにより、ピアス・パンチ２が、下降する際、突起部1bをそれらの溝部2a内を溝部2aに沿って上下方向に相対移動することで互い干渉せずに前進することができるようにされている。

上記構成になる実施例１のパンチ・ダイ装置の作用について、以下に説明する。
まず、シート部材3をピアス・ダイ1の上面に載置する。このとき、ピアス・パンチ2および押さえ部は、図１の実線での位置より上方にあって、これらの先端部（下端部）とピアス・ダイ1の上面との間には、シート部材3を挿入・載置するためのクリアランスが確保されている。

シート部材3の設置が終了すると、押さえ部が下降してこれとピアス・ダイ1の上面とでシート部材3を挟み固定する。
この状態で、ピアス・パンチ2が下降すると、図３のシート部材3の上下２辺をピアス・パンチ2とピアス・ダイ１とでせん断し、さらにピアス・パンチ2が下降するとシート部材3の打ち抜き部分3aの図３の左右端がピアス・ダイ１の突起部1bの先端部分に当接され、さらなるピアス・パンチ2の押し込みで突起部1bの上流側面の曲率に応じて打ち抜き部分（抜きカス）3aの図３の左右端徐々に弾性変形していき、図１の実線で示す状態になる。

ピアス・パンチ2が突起部1bを超えると、両端部が弾性変形してこれらの間隔が狭くなった打ち抜き部分3aも突起部1b間を通過してこれらの下流側まで移動させられる。
そうすると、打ち抜き部分3aの両端部は、自身の弾性力で広がり図１の３a' で示すようになって、ピアス・パンチ2が上方へ後退するとき、突起部3aの下流側面に引っ掛かり、ピアス・パンチ2から確実に離される結果、落下していく。

ピアス・パンチ2および押さえ部が元の位置まで上昇したらそこで停止し、次のシート部材3を設置するようにする。
なお、上記打ち抜き加工においては、シート部材3は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いるが、この暑さは0.3ｍｍ〜1.0ｍｍのものが望ましい。

以上、説明したように、実施例１のパンチ・ダイ装置は、以下の効果を有する。
すなわち、ピアス・パンチ2がシート部材3を打ち抜いてピアス・ダイ1の突起部1bを超えた位置まで前進させ、弾性変形したシート部材3の打ち抜かれた部分3aの両端部を弾性力で広げて突起部1bの下流側面に当接させることで、抜きカスをピアス・パンチ2から確実に離すようにすることができる。この結果、それ以降の製品に傷や打痕等を残し、悪影響を及ぼすのを防止することができる。

せん断部分側を平行な２辺側とし、これと直角方向の２辺側に突起部1bを設けるようにしたので、ピアス・パンチ2のせん断部部分が突起部1bと干渉することなく、ピアス・パンチ2を、突起部1bを超えて加工させることが可能となる。

突起部は、上記のように曲率を有する上流側面と直角に伸びフラットな下流側面とを有する形状としたので、シート部材3の打ち抜き部分3aをピアス・パンチ2の前進に応じて徐々に変形させていくことができ、無理な力が集中することなく変形させていくことが可能となる。

以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、突起部1bの位置、個数、形状は、目的や使用条件に応じて適宜変更可能である。
また、ピアス・パンチ2の移動方向は、上下方向でなくてもよい。
また、シート部材3の素材は、アルミニウムやアルミニウム合金に限られない。

1 ピアス・ダイ
1a 抜き孔
1b 突起部
2、２' ピアス・パンチ
2a 溝部
3 シート部材（被加工部材）
3a 打ち抜き部分

Claims (5)

1. 進退可能なピアス・パンチと、
   打ち抜き開口部を有し、該開口部内に内側に向けて突出する突起部を有するピアス・ダイと、
   を備え、
   前記ピアス・ダイに向けて前記ピアス・パンチの前進により、前記ピアス・ダイ上に載置した被加工部材をプレスして抜き加工を行うパンチ・ダイ装置において、
   前記突起部は、前記被加工部材の打ち抜き加工される部分の内側まで伸びており、
   前記ピアス・パンチは、突起部を貫通可能にする溝部を有して、前記ピアス・パンチの先端部が前記突起部を超えて前進し、前記被加工部材の打ち抜かれた部分が前記突起部の下流側面に当接可能になるようにした、
   ことを特徴とするパンチ・ダイ装置。
2. 請求項１に記載のパンチ・ダイ装置において、
   前記ピアス・パンチと前記ピアス・ダイとで前記被加工部材の打ち抜き加工される部分のせん断面は、平行な２面であり、
   前記突起部は、前記せん断面と平行な方向に延ばされて、前記被加工部材の打ち抜き加工時に、前記打ち抜き加工される部分の前記せん断面と直交する非せん断面の端部に重複するようにした、
   ことを特徴とするパンチ・ダイ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のパンチ・ダイ装置において、
   前記突起部は、曲率を有して外側から内側に向かうほど厚さが薄くなり、下流側面が前記ピアス・ダイの抜き打ち孔の軸方向に略直角となる断面を有する形状である、
   ことを特徴とするパンチ・ダイ装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載のパンチ・ダイ装置において、
   前記被加工部材は、0.3ｍｍ〜1.0ｍｍの厚さである板状部材である、
   ことを特徴とするパンチ・ダイ装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載のパンチ・ダイ装置において、
   前記被加工部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である、
   ことを特徴とするパンチ・ダイ装置。

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