JP2015077625A - パンチ及びプレス成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも容易かつ確実に有底筒形ワークの気圧差変形を防止することが可能なパンチ及びプレス成形機の提供を目的とする。
【解決手段】本発明のパンチ１１は、有底筒形ワークＷをプレス成形するパンチ１１であって、パンチ１１の先端面に開放し、パンチ１１を有底筒形ワークＷから引き抜く際にガス供給源Ｇ１から供給されるガスを有底筒形ワークＷ内に放出するための強制給気流路１８Ａ，１８０Ａと、一端が大気開放しかつ、他端がパンチ１１の先端面に開放するか又は、強制給気流路１８０Ａと連通した補助開放流路１８Ｂ，１８０Ｂとを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、有底筒形ワークをプレス成形するパンチ及びプレス成形機に関する。

従来のこの種のプレス成形機としては、有底筒形ワークからパンチを引き抜く後退過程でパンチと有底筒形ワークとの間に形成される空間部に、強制的にガスを供給することで、有底筒形ワークの内外の気圧差による変形（以下、これを適宜「気圧差変形」という）を抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１５００４３号公報（段落［００３１］［００３２］、第１図）

ところが、上述した従来のプレス成形機では、空間部の体積に対してガスが過不足とならぬよう、空間部の体積とガスの供給量とを正確にマッチングさせることが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、従来よりも容易かつ確実に有底筒形ワークの気圧差変形を防止することが可能なパンチ及びプレス成形機の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るパンチは、有底筒形ワークをプレス成形するパンチであって、パンチの先端面に開放し、パンチを有底筒形ワークから引き抜く際にガス供給源から供給されるガスを有底筒形ワーク内に放出するための強制給気流路と、一端が大気開放しかつ、他端がパンチの先端面に開放するか又は、強制給気流路と連通した補助開放流路とを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のパンチにおいて、有底筒形ワークを扁平薄形に成形するためにパンチの先端は平板状をなしているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のパンチにおいて、パンチの先端には側方に突出した第１先端突部が備えられて、その第１先端突部を補助開放流路がパンチの直動方向に貫通しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のパンチにおいて、パンチの先端には側方に突出した第２先端突部が備えられて、その第２先端突部を強制給気流路がパンチの直動方向に貫通し、パンチの基端部に形成されて、パンチの直動方向で第２先端突部と対向した基端突部と、基端突部に形成されかつ第２先端突部との対向面に一端が開放し、他端がガス供給源に連絡された内部流路と、内部流路の一端と強制給気流路とを連絡した外付けパイプとを備えたところに特徴を有する。

請求項５の発明に係るプレス成形機は、請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のパンチを備えたところに特徴を有する。

請求項６の発明に係るプレス成形機は、請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のパンチをそれぞれ有した複数の加工ステージを備え、それら複数のパンチに対して共通のガス供給源からガスを供給するように構成され、ガス供給源と複数のパンチとの間にそれぞれ設けられて、ガスの供給量を調節するための複数の供給量調節部を備えたところに特徴を有する。

［請求項１，２，５及び６の発明］
請求項１，５及び６の発明によれば、有底筒形ワークからパンチを引き抜く後退過程において、有底筒形ワーク内に形成される空間部の体積に対してガス供給量が不足している場合は、空間部の内圧と外気圧との圧力差によって補助開放流路から外気が取り込まれる。一方、空間部の体積に対してガスの供給量が過剰である場合は、空間部の内圧と外気圧との圧力差によって空間部内のガスが補助開放流路を通じて外部に放出される。即ち、空間部の体積とガス供給量とがマッチングしていなくても、その過不足分は、補助開放流路を通じた給排気によって吸収（相殺）することができ、パンチの後退過程における空間部の内圧と外気圧との圧力差を小さく抑えることができる。これにより、パンチの後退過程における有底筒形ワークの気圧差変形を、従来よりも容易かつ確実に防止することができる。

ここで、本発明は、パンチの形状を特に限定するものではないが、平板状のパンチによって有底筒形ワークを扁平薄形に成形した場合、パンチの後退過程において、有底筒形ワークの扁平方向で対向した両側壁が気圧差変形し易くなる。従って、請求項２の発明のように、有底筒形ワークを扁平薄形に成形するためにパンチの先端が平板状をなしたパンチに対して本発明を適用すると、特に効果的である。

また、請求項６の発明によれば、複数の各加工ステージに備えられた複数の各パンチに、共通のガス供給源からガスを分配供給することができると共に、複数の各パンチに対するガスの供給量を個別に調節することができる。

［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、パンチの先端には側方に突出した第１先端突部が形成され、その第１先端突部を補助開放流路がパンチの直動方向に貫通しているから、補助開放流路の流路長を比較的短くすることができ、補助開放流路を通過する外気又はガスの流動抵抗を抑えることができる。これにより、補助開放流路を通じた給排気を十分かつ速やかに行うことができる。また、パンチの全長に亘って補助開放流路を貫通させた場合に比べて、容易に形成することができる。

［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、強制給気流路は第２先端突部に形成されているから、強制給気流路を、パンチの全長に亘って貫通させた場合に比べて、容易に形成することができる。また、外付けパイプの両端部が第２先端突部と基端突部とに固定されているから、パンチ周辺部品と外付けパイプとの干渉を回避することができる。

本発明の第１実施形態に係るパンチを備えたプレス成形機の側断面図 下死点から上死点への上昇途中におけるプレス成形機の側断面図 有底筒形ワークに対するパンチの後退過程におけるプレス成形機の側断面図 プレス成形金型部の正断面図 パンチ金型の基端部の側断面図 パンチ金型の基端部の正断面図 パンチの（Ａ）側面図、（Ｂ）正面図 ガス供給回路のブロック図 成形された有底筒形ワークの斜視図 パンチの後退過程におけるワークの断面図 第２実施形態に係るパンチ及びプレス成形金型部の側断面図 変形例に係るパンチの（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１には、本発明のプレス成形機に備えられたプレス成形金型部６０が示されている。プレス成形機は、複数の加工ステージを備えた「トランスファプレス機」であって、それら複数の加工ステージの間で有底筒形ワークＷを順次に搬送すると共に、各加工ステージで有底筒形ワークＷに対してプレス成形を行う。プレス成形機は、可動型６１（上型）と固定型６２（下型）とを上下に対向配置して備える。可動型６１からは、複数のパンチ金型１０（図１には、１つのパンチ金型１０のみが示されている）が下方に向かって突出しており、それらパンチ金型１０は、有底筒形ワークＷの搬送方向（図４の左右方向。以下、「ワーク搬送方向Ｈ２」という）に１列に並べられている。

固定型６２は、ダイホルダー６３の中央部上面に複数のダイ６６を固定してなる。これらダイ６６は、パンチ金型１０に対応してワーク搬送方向Ｈ２に１列に並べられると共に、上面に開口した成形孔６６Ａを有する。そして、可動型６１が図示しないプレスラムによって昇降されることで、各パンチ金型１０に備えられたパンチ１１の先端（パンチヘッド１２）が、各成形孔６６Ａに突入し、これにより、有底筒形ワークＷが各成形孔６６Ａに押し込まれて所定のプレス成形が施される。

ダイホルダー６３の上面には、隣接する加工ステージの間で有底筒形ワークＷを搬送するためのトランスファ５０が設けられている。トランスファ５０は、有底筒形ワークＷをワーク搬送方向Ｈ２と直交する前後方向Ｈ１（図１の左右方向）から把持可能な１対のフィンガ５１を各加工ステージ毎に備えており、それら対をなしたフィンガ５１が、ワーク搬送方向Ｈ２に所定のストロークでスライド移動する。そして、トランスファ５０は、可動型６１が上下動する度に、隣の加工ステージ（ダイ６６）に順次、有底筒形ワークＷを搬送する。これにより、有底筒形ワークＷに複数回のプレス成形が施されて、徐々に図９に示す扁平薄形の最終形状に成形されていく。

さて、図１に示すように、パンチ金型１０は、パンチ１１とパンチホルダ２０とマニホールド３０とから構成されている。パンチ１１は、パンチホルダ２０によって可動型６１に固定されており、パンチホルダ２０の上面にマニホールド３０が重ねて固定されている。

パンチ１１の先端であるパンチヘッド１２は、縦長の長方形平板状をなしており（図７（Ａ）参照）、パンチヘッド１２を含むパンチ１１全体が、パンチヘッド１２と同じ方向で扁平な平板状をなしている（図７（Ｂ）参照）。パンチヘッド１２は、パンチ１１の軸方向中間部に対して両幅方向に突出した１対の先端突部１３，１３を備えている。また、パンチ１１におけるパンチヘッド１２以外の部分は、パンチヘッド１２よりも肉厚な平板状をなしており、パンチ１１の基端部１４Ａには、その両幅方向に突出した１対の基端突部１４，１４が設けられている。即ち、基端突部１４と先端突部１３とが、成形孔６６Ａに対するパンチ１１の直動方向で対向している。

パンチホルダ２０は、ワーク搬送方向Ｈ２で扁平な金属ブロックで構成されている。また、パンチホルダ２０には、下面及び前後両面に開放した縦横位置決溝２１（図４参照）が形成されている。縦横位置決溝２１は断面矩形の角溝となっており、その縦横位置決溝２１にパンチ１１の基端部１４Ａが嵌合して、パンチ１１が板厚方向（ワーク搬送）と縦方向（上下方向）とで位置決めされている。

パンチホルダ２０の下端部前面には、幅方向位置決部材２２が取り付けられている。幅方向位置決部材２２は、横長の（ワーク搬送方向Ｈ２に長い）金属ブロックで構成されており、縦横位置決溝２１を跨いだ状態で、複数のボルトＢ４，Ｂ４によりパンチホルダ２０に固定されている（図４参照）。ここで、幅方向位置決部材２２の長手方向の中央部をガス導入孔２２Ａ（図５参照）が貫通しており、その開口端にはホースジョイント２２Ｊが取り付けられている。このホースジョイント２２Ｊを介してパンチ１１と、後述するガス供給回路５５（図８参照）とが接続されている。

幅方向位置決部材２２は、パンチ１１の基端部１４Ａに備えた一方の基端突部１４の側端面と面当接して、そのパンチ１１を幅方向で位置決めしている。また、基端突部１４と幅方向位置決部材２２は複数のボルトＢ５，Ｂ５（図４参照）によって固定されている。

つまり、パンチ１１は、縦横位置決溝２１及び幅方向位置決部材２２によって互いに直交する３軸方向（前後、左右、上下の各方向）でパンチホルダ２０に対して位置決めされている。

さらにパンチ１１は、３本のボルトＢ１によってパンチホルダ２０に固定されている。図５に示すように、これらボルトＢ１は、パンチホルダ２０を縦方向に貫通して縦横位置決溝２１の底面から突出しており、パンチ１１の基端部１４Ａに形成された３つの螺子孔Ｎ２にそれぞれ締め付けられている。

マニホールド３０は、前後方向Ｈ１に延びた略直方体形の金属ブロックで構成されており、図示しない複数のボルトによってパンチホルダ２０の上面に固定されている。

図７（Ａ）に示すように、パンチ１１の幅方向の両端寄りの２位置には、１対の冷却用縦孔１５，１５が設けられている。これら冷却用縦孔１５，１５は、パンチ１１の基端面から先端寄り位置まで延びており、その内側には、１対の冷媒パイプ１６，１６が遊嵌状態で挿入されている。そして、冷媒パイプ１６，１６と冷却用縦孔１５，１５の内面との間には、パイプ外冷媒流路１５Ａ，１５Ａが形成されている（図５参照）。ここで、１対の冷却用縦孔１５，１５は、パンチヘッド１２の幅方向の両端部からパンチ１１の幅のそれぞれ１／３以内の範囲に配置されている。

図５に示すように、パンチホルダ２０の内部には、１対の冷却用縦孔１５，１５の延長線上に貫通形成された１対の延長縦孔２３，２３と、１対の延長縦孔２３，２３のうちパンチ１１から離れた側の端部を拡径してなる１対の延長大径部２４，２４とが形成されている。また、図６に示すように、パンチホルダ２０の内部には、１対の延長縦孔２３，２３のうち、１対の延長大径部２４，２４の手前から側方に分岐してから屈曲して１対の延長大径部２４，２４と平行に延びた１対の第１分岐路２５，２５と、１対の延長大径部２４，２４から側方に分岐してから屈曲して１対の延長大径部２４，２４と平行に延びた１対の第２分岐路２６，２６とが形成されている（図６には、第１分岐路２５と第２分岐路２６が、それぞれ１つだけ示されている）。冷却用縦孔１５，１５と延長縦孔２３，２３との接続部分は、シール部材２７（例えば、Ｏリング）によってシールされている。なお、図６における符号２９は、閉止栓である。

１対の冷媒パイプ１６，１６は、パンチホルダ２０に形成された１対の延長大径部２４，２４から、パンチ１１内の冷却用縦孔１５，１５に挿入されている。また、１対の冷媒パイプ１６，１６の基端部には、それぞれ詰栓１７，１７が取り付けられている。これら詰栓１７，１７は延長大径部２４，２４の内側に嵌合して、冷媒パイプ１６，１６と延長大径部２４，２４の内面との間を閉塞している。また、詰栓１７，１７は中空構造をなしており、その中空部１７Ａ，１７Ａを介して、冷媒パイプ１６，１６内のパイプ内冷媒流路１６Ａ，１６Ａと第２分岐路２６，２６とが連通している。なお、図５及び図６における符号１９は、閉止栓である。

マニホールド３０の内部には、１対の第１分岐路２５，２５と連通した１対の第１流路３１，３１と、１対の第２分岐路２６，２６と連通した１対の第２流路３２，３２とが形成されている（図６参照）。第１流路３１，３１は、第１分岐路２５，２５の延長線上で上方に延びてから屈曲して、マニホールド３０の前面（図６の紙面手前側）に向かって水平に延びている。一方、第２流路３２，３２は、第２分岐路２６，２６の延長線上で上方に延びてから屈曲して、マニホールド３０の前面（図６の紙面手前側）に向かって水平に延びている。そして、これら第１流路３１，３１及び第２流路３２，３２の端部開口が、全て、マニホールド３０の前面に開放しており、これら４つの各端部開口には、それぞれホースジョイント３１Ｊ，３２Ｊが取り付けられている（図４参照）。ここで、第１流路３１，３１と第１分岐路２５，２５との接続部分及び、第２流路３２，３２と第２分岐路２６，２６との接続部分は、それぞれシール部材２８，２８（例えば、Ｏリング）によってシールされている。

各ホースジョイント３１Ｊ，３２Ｊには、それぞれ冷媒給排用のホース（図示せず）が接続される。例えば、第２流路３２，３２のホースジョイント３２Ｊ，３２Ｊには、冷媒供給用のホースが接続され、第１流路３１，３１のホースジョイント３１Ｊ，３１Ｊには、冷媒排出用のホースが接続される。この場合、冷媒は、以下のようにしてパンチ金型１０内を流れる。マニホールド３０の第２流路３２からパンチ金型１０内に流入した冷媒は、第２分岐路２６及び中空部１７Ａを経由してパイプ内冷媒流路１６Ａに進入する。パイプ内冷媒流路１６Ａを通過した冷媒は、冷媒パイプ１６の先端からパイプ外冷媒流路１５Ａに流出し、冷却用縦孔１５及び延長縦孔２３を経由して第１分岐路２５及び第１流路３１を通ってパンチ金型１０の外部に排出される。そして、パイプ内冷媒流路１６Ａ及びパイプ外冷媒流路１５Ａを流れる冷媒によってパンチヘッド１２が冷却される。これにより、パンチヘッド１２の全体、特にパンチヘッド１２の幅方向の両端寄り部分を効果的に冷却することができ、摩擦熱による有底筒形ワークＷの成形不良を抑えることができる。

さて、上述したように、パンチヘッド１２は、その両幅方向に突出した１対の先端突部１３，１３を有しており、一方の先端突部１３（本発明の「第１先端突部」に相当する）には、補助開放流路１８Ｂが貫通形成され、他方の先端突部１３（本発明の「第２先端突部」に相当する）には強制給気流路１８Ａが貫通形成されている（図７（Ａ）参照）。これら強制給気流路１８Ａと補助開放流路１８Ｂは、パンチ１１の直動方向（軸方向）に延びており、一端が先端突部１３の基端面１３Ａに開放し、他端が先端突部１３の先端面に開放している。強制給気流路１８Ａ及び補助開放流路１８Ｂの流路径は、同一径でありかつ冷却用縦孔１５よりも小さくなっている。なお、強制給気流路１８Ａと補助開放流路１８Ｂの流路径を互いに異ならせても（例えば、補助開放流路１８Ｂを強制給気流路１８Ａより若干大径にしても）よい。

強制給気流路１８Ａの一端には、外付けパイプ４０が接続されている。外付けパイプ４０は、例えば、耐圧ホースであって、その先端部が強制給気流路１８Ａに気密状態で挿入されている。外付けパイプ４０は、強制給気流路１８Ａの延長線上で、パンチ１１の直動方向と平行に延びている。そして、外付けパイプ４０の他端部が、パンチ１１に形成された内部流路４１に接続されている。ここで、外付けパイプ４０は、その両端部が先端突部１３と基端突部１４とに固定されているので、パンチ１１の上下動に伴って変形することはない。よって、ストリッパ６８やトランスファ５０（フィンガ５１）等のパンチ周辺部品と外付けパイプ４０との干渉を回避することができる。なお、外付けパイプ４０は、非可撓性のパイプでもよい。

内部流路４１は、１対の基端突部１４，１４のうち、強制給気流路１８Ａが貫通した先端突部１３と同じ側に突出した一方の基端突部１４だけに形成されている。また、内部流路４１は、パンチ１１の基端部１４Ａに形成された３つの螺子孔Ｎ２のうち、一方の基端突部１４に形成された螺子孔Ｎ２の先端と交差している。詳細には、内部流路４１は、螺子孔Ｎ２の延長線上で下方に延びて、先端突部１３との対向面に開放した縦孔４１Ａと、螺子孔Ｎ２の先端から幅方向に延びて基端突部１４の側端面に開放した横孔４１Ｂとを有している。横孔４１Ｂはガス導入孔２２Ａと連通しており、縦孔４１Ａには外付けパイプ４０の他端部が気密状態で挿入されている。

つまり、ガス導入孔２２Ａ、内部流路４１、外付けパイプ４０及び強制給気流路１８Ａが連通して、ガス供給源Ｇ１から供給されるガス（例えば、工場エア等の圧縮ガス）の流路となっている。

ここで、本実施形態では、プレス成形機に備えられた複数の加工ステージのうち、少なくとも最終の加工ステージＳ１とその１つ前の加工ステージＳ２において、上述したパンチ１１によるプレス成形が行われるように構成されている。そして、それら複数の各パンチ１１に対して、共通のガス供給源Ｇ１からガスが供給されるようになっている。

図８には、プレス成形機に備えられたガス供給回路５５が示されている。同図に示すように、ガス供給回路５５は、ガス供給源Ｇ１から供給されたガスを分配するジャンクション５６を備え、そのジャンクション５６から下流側に延びた複数のガス管５７が、加工ステージＳ１，Ｓ２のパンチ１１（詳細には、ホースジョイント２２Ｊ）にそれぞれ接続されている。ジャンクション５６より上流側には、開閉バルブ５８（具体的には、ソレノイドバルブ）が設けられており、複数のガス管５７の途中には、パンチ１１に対するガスの供給量を調整するための流量調整バルブ５９（本発明の「供給量調節部」に相当する）が設けられている。開閉バルブ５８によって複数の各パンチ１１へのガスの供給を一括してオンオフすることができ、流量調整バルブ５９によって複数の各パンチ１１に対するガスの供給量を個別に調節することができる。

本実施形態の構成は以上である。次に、本実施形態の動作を説明する。プレス成形機の各加工ステージに有底筒形ワークＷがセットされると、可動型６１が上死点から降下してパンチ１１の先端（パンチヘッド１２）が有底筒形ワークＷ内に挿入され、さらなる可動型６１の降下により、有底筒形ワークＷが成形孔６６Ａに押し込まれる（図１参照）。この過程で、有底筒形ワークＷに対してプレス成形（絞り加工又は絞りしごき加工）が施される。

下死点に到達した可動型６１（図１及び図２参照）は上昇に転じ、有底筒形ワークＷは、パンチヘッド１２と成形孔６６Ａの奥部に備えたノックアウト６７との間に挟持された状態で成形孔６６Ａ内をダイ６６上面まで上昇する。ノックアウト６７は、ダイ６６上面まで上昇して停止するが、プレス成形後の有底筒形ワークＷは、パンチヘッド１２の外面に密着しているため、成形孔６６Ａから完全に抜けた後も、パンチ１１と共に上昇する。パンチ１１と共に上昇した有底筒形ワークＷは、トランスファ５０の上方に固定配置されたストリッパ６８に突き当たり、それ以上の上昇が禁止される（図３の状態）。この状態で、さらに可動型６１が上昇すると、パンチヘッド１２が有底筒形ワークＷに対して後退し始め、パンチヘッド１２の先端と有底筒形ワークＷとの間に空間部ＳＰが形成される。そして、空間部ＳＰの体積は、パンチヘッド１２の後退（可動型６１の上昇）に伴って増加する。

プレス成形機は、パンチヘッド１２が有底筒形ワークＷに対して後退し始めるのとほぼ同時に、ガス供給を開始する。具体的には、有底筒形ワークＷがストリッパ６８に当接するタイミングで、ガス供給回路５５の開閉バルブ５８が開放して、各加工ステージＳ１，Ｓ２毎に予め定められた流量で一斉にガス供給が開始される。ガスは、ガス導入孔２２Ａ、内部流路４１、外付けパイプ４０及び強制給気流路１８Ａの順に通って空間部ＳＰに放出され、空間部ＳＰの体積増加に伴う圧力低下を抑制する。

ここで、パンチ１１の後退過程では、流量調整バルブ５９によって調整されたガス供給量と空間部ＳＰの体積とがマッチングせず、空間部ＳＰの体積に対してガスの供給量が過不足となる場合がある。これに対し、本実施形態の構成によれば、空間部ＳＰの体積に対してガスの供給量が不足している場合には、空間部ＳＰの内圧と外気圧との圧力差によって補助開放流路１８Ｂから外気が取り込まれる。一方、空間部ＳＰの体積に対してガスの供給量が過剰な場合には、空間部ＳＰ内のガスが補助開放流路１８Ｂを通じて放出される。即ち、空間部ＳＰの体積とガス供給量とがマッチングしていなくても、その過不足分は、補助開放流路１８Ｂを通じた給排気によって吸収（相殺）することができ、パンチ１１の後退過程における空間部ＳＰの内圧と大気圧との圧力差を小さく抑えることができる。これにより、有底筒形ワークＷの気圧差変形（圧潰や膨張）を従来よりも容易かつ確実に防止することができる。また、空間部ＳＰの内圧と外気圧との圧力差が小さく抑えられたことで、有底筒形ワークＷからのパンチ１１の引き抜きを比較的スムーズに行うことができる。さらに、作業者による流量調整バルブ５９の調整に厳密な正確さは必要ではなく、ある程度の大まかな調整で済むので、作業効率を向上させることができる。

より具体的には、有底筒形ワークＷが十分な肉厚を有したものであったり、気圧差変形し難い形状（例えば、円筒形）である場合には、空間部ＳＰの体積に対するガスの過不足量が多少大きくても、気圧差変形を免れることが可能であると考えられる。しかしながら、有底筒形ワークＷが、比較的薄肉である場合や、気圧差変形し易い形状（図９に示すような扁平薄形。図１０の二点鎖線は扁平方向における気圧差変形の一例である）である場合には、空間部ＳＰにおけるガスの過不足をなるべく小さく抑える必要がある。これに対し、本実施形態によれば、ガスの過不足分の全部又は一部を、補助開放流路１８Ｂを通じた給排気によって吸収（相殺）することができるから、有底筒形ワークＷの肉厚や形状に拘わらず、気圧差変形を確実に防止することができる。

また、本実施形態によれば、補助開放流路１８Ｂが、パンチ１１の幅方向に突出した先端突部１３を貫通しているから、補助開放流路１８Ｂの流路長を比較的短く抑えることができ、補助開放流路１８Ｂを通過する外気又はガスの流動抵抗を抑えることができる。これにより、補助開放流路１８Ｂを通じた給排気を十分かつ速やかに行うことができる。また、補助開放流路１８Ｂにプレス加工油が進入した場合でも、補助開放流路１８Ｂを通過する外気又はガスによって速やかに排出することができる。

また、本実施形態によれば、冷媒給排用のホースジョイント３１Ｊ，３２Ｊと、ガス供給用のホースジョイント２２Ｊとがパンチ金型１０における同一方向を向いた側面に配置されているので、それらに対する冷媒給排用のホース及びガス供給用のホースの接続を同一方向から行うことが可能になり、作業性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、強制給気流路１８Ａ及び補助開放流路１８Ｂが、それぞれ先端突部１３，１３をパンチ１１の直動方向に貫通しているから、これらをパンチ１１の全長に亘って貫通させた場合に比べて、容易に形成することができる。

さらに、強制給気流路１８Ａ及び補助開放流路１８Ｂを通過するガス及び外気によってパンチヘッド１２の幅方向の両端寄り部分の冷却を行うことが可能になる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図１１に基づいて説明する。本実施形態のパンチ１１は、パンチ１１に形成されてパンチ１１の先端面に開放し、ガス供給源Ｇ１から供給されたガスを空間部ＳＰに放出する強制給気流路１８０Ａと、パンチ１１に形成されて一端が大気開放しかつ、他端が強制給気流路１８０Ａと連通した補助開放流路１８０Ｂとを備えている。強制給気流路１８０Ａは、パンチ１１の先端面から基端部１４Ａまでパンチ１１の直動方向に延び、パンチ１１の基端部１４Ａで屈曲して幅方向に延び、ガス導入孔２２Ａと連通している。また、補助開放流路１８０Ｂは、パンチヘッド１２より基端側位置に形成されて、パンチ１１の幅方向又は扁平方向の一側面に開放している。なお、本実施形態のパンチ１１は、１対の冷却用縦孔１５，１５の間に強制給気流路１８０Ａが設けられているが、冷却用縦孔１５の位置（パンチ１１の幅方向の一端寄り位置）に、強制給気流路１８０Ａを設けてもよい。その他の構成は、上記第１実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態によれば、ガス供給源Ｇ１から供給されたガスは、ガス導入孔２２Ａから強制給気流路１８０Ａを通って空間部ＳＰに放出され、空間部ＳＰの体積増加に伴う圧力低下を抑制する。ここで、空間部ＳＰの体積に対してガスの供給量が不足している場合には、補助開放流路１８０Ｂから外気が取り込まれて、ガスと共に空間部ＳＰに放出される。一方、空間部ＳＰの体積に対してガスの供給量が過剰な場合は、ガスは空間部ＳＰに到達せずに補助開放流路１８０Ｂから放出される。即ち、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記第１及び第２実施形態では、パンチ１１の先端が平板状をなしていたが、パンチの先端は円柱形や角柱形でもよい。また、先端突部１３，１３を有しない構成でもよい。

（２）上記第１実施形態では、パンチ１１の先端が平板状をなし、その両幅方向に突出した１対の先端突部１３，１３の一方を強制給気流路１８Ａが貫通し、他方を補助開放流路１８Ｂが貫通していたが、図１２（Ａ）に示すようにパンチ１１０の先端部全体を側方に突出させた先端突部１３０を設け、その先端突部１３０を強制給気流路１８Ａ及び補助開放流路１８Ｂが貫通した構成にしてもよい。このとき、強制給気流路１８Ａ及び補助開放流路１８Ｂの何れか一方又は両方を複数備えていてもよい。

（３）上記第１及び第２実施形態では、強制給気流路１８Ａ，１８０Ａと補助開放流路１８Ｂ，１８０Ｂとを１つずつ備えていたが、何れか一方又は両方を複数備えていてもよい。

（４）上記第２実施形態では、補助開放流路１８０Ｂがパンチヘッド１２より基端側位置に設けられていたが、図１２（Ｂ）に示すように、先端突部１３の基端面１３Ａで大気開放した補助開放流路１８０Ｂが、パンチヘッド１２内を斜めに延びて強制給気流路１８０Ａと連通した構成にしてもよい。

（５）上記実施形態では、パンチ金型１０の内部にパンチ１１を内側から冷却するための冷媒回路を備えていたが、冷媒回路を有しない構成でもよい。

（６）上記第１実施形態のパンチ１１に形成された補助開放流路１８Ｂ（一端が大気開放しかつ他端がパンチの先端面に開放した補助開放流路）と、第２実施形態のパンチ１１に形成された補助開放流路１８０Ｂ（一端が大気開放しかつ他端が強制給気流路に連通した補助開放流路）との両方を１つのパンチに備えていてもよい。

（７）上記第１及び第２実施形態では、複数の加工ステージのうち、最終の加工ステージＳ１とその１つ前の加工ステージＳ２とで、本発明を適用したパンチ１１によるプレス成形を行うように構成されていたが、任意の複数の加工ステージで、本発明を適用したパンチ１１によるプレス成形を行うようにしてもよい。

（８）上記第１及び第２実施形態では、複数の加工ステージを備えたプレス成形機（トランスファプレス機）に本発明を適用していたが、加工ステージを１つだけ備えた単発型のプレス成形機に本発明を適用してもよい。

（９）プレス成形機は、上記第１実施形態のパンチ１１と、上記第２実施形態のパンチ１１とを別々の加工ステージに備えた構成でもよい。

１１ パンチ
１２ パンチヘッド
１３ 先端突部
１４ 基端突部
１８Ａ 強制給気流路
１８Ｂ 補助開放流路
４０ 外付けパイプ
４１ 内部流路
５５ ガス供給回路
５９ 流量調整バルブ（供給量調節部）
１８０Ａ 強制給気流路
１８０Ｂ 補助開放流路
Ｇ１ ガス供給源
Ｓ１，Ｓ２ 加工ステージ
ＳＰ 空間部
Ｗ 有底筒形ワーク

Claims (6)

1. 有底筒形ワークをプレス成形するパンチであって、
   前記パンチの先端面に開放し、前記パンチを前記有底筒形ワークから引き抜く際にガス供給源から供給されるガスを前記有底筒形ワーク内に放出するための強制給気流路と、
   一端が大気開放しかつ、他端が前記パンチの先端面に開放するか又は、前記強制給気流路と連通した補助開放流路とを備えたことを特徴とするパンチ。
2. 前記有底筒形ワークを扁平薄形に成形するために前記パンチの先端は平板状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のパンチ。
3. 前記パンチの先端には側方に突出した第１先端突部が備えられて、その第１先端突部を前記補助開放流路が前記パンチの直動方向に貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のパンチ。
4. 前記パンチの先端には側方に突出した第２先端突部が備えられて、その第２先端突部を前記強制給気流路が前記パンチの直動方向に貫通し、
   前記パンチの基端部に形成されて、前記パンチの直動方向で前記第２先端突部と対向した基端突部と、
   前記基端突部に形成されかつ前記第２先端突部との対向面に一端が開放し、他端が前記ガス供給源に連絡された内部流路と、
   前記内部流路の一端と前記強制給気流路とを連絡した外付けパイプとを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のパンチ。
5. 請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のパンチを備えたことを特徴とするプレス成形機。
6. 請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のパンチをそれぞれ有した複数の加工ステージを備え、それら複数のパンチに対して共通のガス供給源からガスを供給するように構成され、
   前記ガス供給源と前記複数のパンチとの間にそれぞれ設けられて、前記ガスの供給量を調節するための複数の供給量調節部を備えたことを特徴とするプレス成形機。

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