JP2017192947A - Mounting structure of punching punch to holder and punching punch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス装置に用いられる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造及び打抜き用パンチに関する。 The present invention relates to a structure for attaching a punch for use in a press device to a holder and a punch for punch.
この種の打抜き用パンチとしては、特許文献1に示すように、合金工具鋼、高速度工具鋼等の硬質材料で形成された鍔部とシャンク部と刃先部を有するものが知られている。打抜き用パンチは、プレス金型のパンチホルダーに取り付けられて、鋼製厚板等のワークに加工孔を形成するための打抜き加工に使用される。
As this type of punch for punching, as shown in
ところで、このような打抜き加工時においては、図9に示すように、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチ1に圧縮荷重が加わり、さらにその後のブレークスルー時にマイナスの大きな荷重が加わる。このような打抜き時に加わる荷重により、パンチ1のシャンク部3から頭部2にかけて応力集中が起こり、その結果、頭部2のシャンク部3との境界にクラックBsが発生しやすかった。また、ワークからの打抜き用パンチ1の引き抜きの際に、打抜き用パンチ1に引張荷重が加わり、引張の衝撃力により頭部2にクラックBhが発生しやすかった。その結果、打抜き用パンチ1の寿命が著しく低下するために、パンチ1のコストが高価になり、またパンチ1の頻繁な取り換えが必要になり、パンチ取り換えの手間も煩雑である。
By the way, in such a punching process, as shown in FIG. 9, a compressive load is applied to the
本発明は、上記問題を解決しようとするもので、鋼製厚板等の打抜き加工により打抜き用パンチにクラックが入り難く、長寿命が確保される打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造、及び打抜き用パンチを提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problem. A punching punch mounting structure in which a punching punch such as a thick steel plate is not easily cracked and a long life is ensured, and a punching The purpose is to provide a punch.
上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、大小の径を有する第1取付孔と第2取付孔が板面を貫通して同軸状に配置された取付板部と、取付板部の第1取付孔側の面に重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチが、刃先部及びシャンク部が第2取付孔に挿通されると共に、頭部が第1取付孔内に収容されて第1取付孔と第2取付孔との境界の段差部にて係止されてなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、シャンク部に環状の緩衝部材が巻装されて、第1取付孔内において頭部と段差部間に挟持されていることにある。 In order to achieve the above object, the structural features of the present invention include a first mounting hole having a large and a small diameter and a mounting plate portion in which the second mounting hole is disposed coaxially through the plate surface, A rod having a head portion made of a hard material, a shank portion and a blade edge portion which are coaxially arranged in order of increasing diameter on a holder having a base portion superimposed on the surface of the plate portion on the first mounting hole side In the punch for punching, the blade edge portion and the shank portion are inserted into the second mounting hole, and the head portion is accommodated in the first mounting hole so as to be at the stepped portion at the boundary between the first mounting hole and the second mounting hole. In the structure for attaching the punch for punching to the holder, the annular cushioning member is wound around the shank part and is sandwiched between the head part and the step part in the first attachment hole. .
なお、緩衝部材の材質としては、ウレタン、塩化ビニール、ポリエチレン、シリコーン等の弾性を有する樹脂材料があり、特に高荷重用のウレタンが好ましい。また、銅、アルミニウム、軟鉄等の軟質の金属とすることも可能である。さらには、鋼板を接着剤で貼り合わせた制振鋼板等を用いることも可能である。 In addition, as a material of the buffer member, there are resin materials having elasticity such as urethane, vinyl chloride, polyethylene, and silicone, and urethane for high load is particularly preferable. It is also possible to use a soft metal such as copper, aluminum, or soft iron. Furthermore, it is also possible to use a damping steel plate or the like in which steel plates are bonded with an adhesive.
上記のように構成した本発明においては、ホルダーの第1取付孔内において打抜き用パンチの頭部と段差部間に緩衝部材が挟持されていることにより、プレス装置による打抜き加工時においては、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチの頭部のシャンク部との境界において生じる圧縮荷重とブレークスルー時のマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重による応力集中が緩衝部材によって緩和される。そのため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際に、頭部のシャンク部との境界において生じる引張荷重による衝撃力の発生が緩衝部材によって抑えられ、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。 In the present invention configured as described above, the buffer member is sandwiched between the head of the punch for punching and the stepped portion in the first mounting hole of the holder. The buffer member relieves stress concentration due to the punching load including the compressive load generated at the boundary with the shank portion of the head of the punch for punching and the large negative load during breakthrough. Therefore, the generation of cracks due to stress concentration at this portion can be suppressed. Further, when the punch for punching is pulled out from the workpiece, the impact force due to the tensile load generated at the boundary with the shank portion of the head is suppressed by the buffer member, and the occurrence of cracks due to the impact force is also suppressed. As a result, in the present invention, the life of the punch for punching is increased, so that frequent replacement work of the punch for punching becomes unnecessary, the cost of the punch for punching is greatly reduced, and the labor for replacing the punch is greatly increased. Reduced.
本発明においては、緩衝部材がウレタン樹脂製であることが好ましい。これにより、打抜き用パンチへのクラックの発生を抑制する緩衝部材の作用が有効に発揮される。 In the present invention, the buffer member is preferably made of urethane resin. Thereby, the effect | action of the buffer member which suppresses generation | occurrence | production of the crack to the punch for punching is exhibited effectively.
また、本発明は、同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチであって、シャンク部の頭部との境界部分に環状の緩衝部材が巻装されていることを特徴としている。この場合において、緩衝部材がウレタン樹脂製であることが好ましい。 Further, the present invention is a rod-shaped punch for punching having a head made of a hard material coaxially arranged in order of increasing diameter, a shank part, and a blade edge part, and a boundary with the head part of the shank part An annular buffer member is wound around the portion. In this case, it is preferable that the buffer member is made of urethane resin.
また、本発明の他の特徴は、板面を貫通した取付孔を有する取付板部と、取付板部に一方の面を覆って重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、硬質材料製の棒状で一端側が刃先部となっている打抜き用パンチが他端側にて取付孔に挿嵌固定されて刃先部側が取付板部から突出してなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、打抜き用パンチの側面の少なくとも2箇所にて取付板部表面に続くスリット部を設け、取付板部表面に重ね合わせて固定されると共にスリット部内に延出する平板状の緩衝板材を設けたことにある。 Another feature of the present invention is that the holder has a mounting plate portion having a mounting hole penetrating the plate surface and a base portion that is overlapped with the mounting plate portion so as to cover one surface, and is made of a rod-like material made of a hard material. The punch for punching is a punching punch mounting structure in which a punching punch whose one end is a cutting edge is inserted into and fixed to a mounting hole at the other end and the cutting edge protrudes from the mounting plate. A slit portion following the surface of the mounting plate portion is provided at at least two positions on the side surface of the plate, and a flat buffer plate material extending in the slit portion is provided while being superposed and fixed on the surface of the mounting plate portion.
上記のように構成した他の特徴においては、取付板部表面に重ね合わせて固定された少なくとも2つの平板状の緩衝板材が、打抜き用パンチの側面の取付板部表面に続くスリット部内に延出されていることより、プレス装置による打抜き加工時において、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチの取付板部との境界において生じる打抜き時荷重による応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際に、打抜き用パンチの取付板部との境界において生じる引張荷重による衝撃力の発生が緩衝板材によって緩和され、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。 In another feature configured as described above, at least two flat cushioning plates fixed in an overlapping manner on the surface of the mounting plate portion extend into the slit portion following the surface of the mounting plate portion on the side surface of the punch for punching. Therefore, during punching with a press machine, stress concentration due to the punching load generated at the boundary with the punching punch mounting plate when the workpiece is punched is alleviated. The generation of cracks due to is suppressed. In addition, when the punch for punching is pulled out of the workpiece, the impact force due to the tensile load generated at the boundary with the mounting plate portion of the punch for punch is alleviated by the buffer plate material, and the generation of cracks due to the impact force is also suppressed. . As a result, in the present invention, the life of the punch for punching is increased, so that frequent replacement work of the punch for punching becomes unnecessary, the cost of the punch for punching is greatly reduced, and the labor for replacing the punch is greatly increased. Reduced.
他の特徴においては、緩衝板材が、2枚の金属板で樹脂板を挟んだ3層構造であることが好ましい。これにより、緩衝板材の強度が確保されるため、打抜き用パンチをホルダーに強固に固定することができる。 In another feature, the buffer plate material preferably has a three-layer structure in which a resin plate is sandwiched between two metal plates. Thereby, since the strength of the buffer plate material is ensured, the punch for punching can be firmly fixed to the holder.
また、樹脂板がウレタン樹脂製であることが好ましい。これにより、打抜き用パンチへのクラックの発生を抑制する緩衝部材の作用が有効に発揮される。 The resin plate is preferably made of urethane resin. Thereby, the effect | action of the buffer member which suppresses generation | occurrence | production of the crack to the punch for punching is exhibited effectively.
本発明においては、ホルダーの第1取付孔内において打抜き用パンチの頭部と段差部間に緩衝部材が挟持されていることにより、プレス装置による打抜き加工時におけるワークの打抜きの際の上記打抜き時荷重による応力集中や、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際の引張荷重による衝撃力の発生が抑えられ、それに伴うクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。 In the present invention, since the buffer member is sandwiched between the head of the punch for punching and the stepped portion in the first mounting hole of the holder, the above-described punching at the time of punching the workpiece at the time of punching by the press device The stress concentration due to the load and the generation of impact force due to the tensile load at the time of pulling the punch for punching from the workpiece can be suppressed, and the occurrence of cracks associated therewith can also be suppressed. As a result, in the present invention, the life of the punch for punching is increased, so that frequent replacement work of the punch for punching becomes unnecessary, the cost of the punch for punching is greatly reduced, and the labor for replacing the punch is greatly increased. Reduced.
また、本発明の他の特徴においては、取付板部表面に重ね合わせて固定された少なくとも2つの平板状の緩衝板材が、打抜き用パンチの側面の取付板部表面に続くスリット部内に延出されていることにより、プレス装置による打抜き加工時における打抜き用パンチに加えられる打抜き時荷重による応力集中や引張荷重による衝撃力の発生が抑えられ、それに伴うクラックの発生が抑えられる。その結果、他の特徴においても、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。 According to another feature of the present invention, at least two flat buffer plates fixed in an overlapping manner on the surface of the mounting plate are extended into a slit portion following the surface of the mounting plate on the side surface of the punch for punching. As a result, the stress concentration due to the punching load applied to the punch for punching during the punching process by the press device and the generation of impact force due to the tensile load can be suppressed, and the generation of cracks associated therewith can be suppressed. As a result, the life of the punch for punching is also increased in other features, eliminating the need for frequent replacement work for punching punches, greatly reducing the cost of punching punches and greatly reducing the need for punch replacement. Reduced to
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、実施例1に係る打抜き用パンチのホルダーへの取付構造を一部破断面図により示したものである。図2は、打抜き用パンチを全体図により示したものである。打抜き用パンチ10は、高速度工具鋼、合金工具鋼、炭窒化チタン焼結体などの高硬度の材質で形成されたものであり、円板状の頭部11と、頭部11より小径の長尺円柱状のシャンク部12と、シャンク部12より小径でシャンク部12と略同一長さの刃先部13とを同軸状に一体で設けている。刃先部13は、略円錐状に縮径した連結部13aを経てシャンク部12の径の1/3程度の小径の円柱状の打込部13bになっている。実施例1では、シャンク部12の頭部11との境界部分に、図3に示すような厚さの薄い断面四角形で円環形状の高荷重用ウレタン樹脂製の緩衝部材15が巻装されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken sectional view showing a structure for attaching a punch for punching to a holder according to the first embodiment. FIG. 2 shows an overall view of the punch for punching. The
打抜き用パンチ10は、図1に示すような打抜き用のプレス装置のホルダー17に取り付けられる。ホルダー17は、下側の取付板部18と上側の基盤部21とが重ね合わされており、取付板部18には上下に貫通する取付孔19を設けている。取付孔19は、パンチ10の頭部11が挿嵌される第1取付孔である上孔19aと、パンチ10のシャンク部12が挿通される第2取付孔である下孔19bが同軸状に配置されており、上孔19aと下孔19bとの境界が段差部19cになっている。上孔19aは、頭部11よりわずかに大径で頭部11の厚さよりわずかに深くなっている。下孔19bは、シャンク部12とほぼ同径で、長さはシャンク部12より短くなっている。
The
シャンク部12に緩衝部材15が巻装された状態で打抜き用パンチ10が、取付板部18の取付孔19に刃先部13側から嵌め合わされると、刃先部13とシャンク部12の先端側が取付孔19の下側から突出し、頭部11と取付孔19の段差部19cとの間に緩衝部材15が挟まれる。この状態で、取付板部18が基盤部21に重ね合わされて固定される。
When the punching
打抜き用パンチ10がセットされたホルダー17の下方には、打抜き台23が配置されている。打抜き台23は、刃先部13の下方に、上面から延びたガイド孔24を設けている。ガイド孔24は、刃先部13とほぼ同径の上側部24aと、上側部24aより大径の下側部24bを同軸状に設けており、刃先部13の下端側を導くと共に、打抜きにより生じた屑を下方に落下収容させるようになっている。打抜き台23上には、打抜き穴形成用のステンレス製の厚板であるワーク26が載置される。
A punching table 23 is disposed below the
上記のように構成した実施例1においては、図1に示すように、ホルダー17を矢印Pで示す下方に移動させることによりワーク26の円形孔打抜き作業が行われる。刃先部13がワーク26を打ち抜いてガイド孔24の上側部24a内に挿通され、その際に生じる打抜き屑が下側部24b内に落下収容される。ワーク打抜きの際に、打抜き用パンチ10の頭部11のシャンク部12との境界に加わる圧縮荷重とブレークスルー時に加わるマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重により応力集中が生じる。しかし、実施例1においては、ホルダー17の上孔19a内において打抜き用パンチ10の頭部11と段差部19c間に緩衝部材15が挟持されていることにより、頭部11のシャンク部12との境界における応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。
In the first embodiment configured as described above, as shown in FIG. 1, the circular hole punching work of the
また、ワーク26からの打抜き用パンチ10の引き抜きの際に、打抜き用パンチ10の頭部11のシャンク部12との境界において引張荷重による衝撃力が発生する。しかし、ホルダー17の上孔19a内において打抜き用パンチ10の頭部11と段差部19c間に緩衝部材15が挟持されていることにより衝撃力が緩和されるため、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、実施例1においては、打抜き用パンチ10の寿命が高められるため、打抜き用パンチ10の頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチ10のコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。特に、実施例1においては、緩衝部材15として高荷重用ウレタン樹脂を用いたことにより、上記クラック抑制効果が非常に良好に発揮される。
Further, when the punching
打抜き用パンチ10の例としては、図2に示す形状のものの他に、図4に示すように、刃先部33の径がシャンク部32よりわずかに小径である円柱状の打抜き用パンチ30も用いられ、シャンク部32の頭部31との境界部分には、円環形状の高荷重用ウレタン樹脂製の緩衝部材15が同様に巻装される。また、打抜き用パンチ35として、図5に示すようなテーパーヘッドパンチと呼ばれるものも同様に用いられる。打抜き用パンチ35は、頭部36、シャンク部37及び、刃先部38を有するが、頭部36が円柱部36aに続いて円錐面状に傾斜したテーパー部36bとなっている。テーパー部36bの外周には、円環形状のテーパリング39が嵌め合わされている。テーパリング39に続くシャンク部38にも同様に円環状の緩衝部材15が巻装される。なお、テーパリング39も緩衝部材と同様の材質とすることも可能である。
As an example of the
つぎに、実施例2について図7〜図9を用いて説明する。 Next, Example 2 will be described with reference to FIGS.
実施例2は、実施例1のような単純な丸孔ではない異形形状の孔を打ち抜くための打抜き用パンチ40に係るものである。打抜き用パンチ40は、図6、図7に示すように、縦長の真直な柱状で上下の両平面41,42が異型形状で互いに平行になっており、上端側が刃先部43になっており、左右両側の下平面42近傍にて前後に延びた一対のスリット部44を設けている。打抜き用パンチ40は、打抜き用のプレス装置のホルダー45の上側に垂直状態で取り付けられる。ホルダー45は、上側の取付板部47が下側の基盤部46に重ね合わされており、取付板部47には上下に貫通する取付孔48を設けている。取付孔48には、打抜き用パンチ40が下面42側から挿嵌される。この状態でスリット部44の下面が取付板部47の上面に面一になっている。
The second embodiment relates to a
一対のスリット部44には、それぞれ取付板部47に固定された緩衝板材51の一部が挿入される。緩衝板材51は、図7、図8に示すように、長方形の厚板であり、2枚のステンレス板52で高荷重用のウレタン板53を挟持した三層構造であり、長手方向両側に板面を貫通した一対の取付孔54を設けている。緩衝板材51は、取付板部47の上面に載置されてスリット部44に一側縁側が挿入され、取付孔54を介してボルト56により取付板部47の取付孔(図示しない)に螺着させることにより、取付板部47に固定される。これにより、打抜き用パンチ40がホルダー45に強固に取り付けられる。
A part of the
上記のように構成した実施例2においては、図6に示すように、ホルダー45を矢印Pで示す上方に移動させることによりワーク(図示しない)の異形孔打抜き作業が行われる。ここで、取付板部47表面に重ね合わせて固定された2つの平板状の緩衝板材51が、打抜き用パンチ40の側面の取付板部47表面に続くスリット部44内に延出されていることにより、プレス装置による打抜き加工時において、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチ40の取付板部47との境界において発生する圧縮荷重とブレークスルー時のマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重による応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチ40の引き抜きの際に、打抜き用パンチ40の取付板部47との境界における引張荷重による衝撃力の発生が緩和されるため、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。
In the second embodiment configured as described above, the workpiece 45 (not shown) is punched by moving the
その結果、実施例2においては、打抜き用パンチ40の寿命が高められるため、打抜き用パンチ40の頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチ40のコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。特に、実施例2においては、緩衝板材51がウレタン板53を含むことにより、非常に良好なクラック抑制効果が得られる。また、実施例2においては、緩衝板材51を2枚のステンレス板52でウレタン板53を挟持した三層構造としたことにより、その強度が確保されるため、打抜き用パンチ40をホルダー45に強固に固定することができる。
As a result, in the second embodiment, the life of the punching
なお、上記実施例1においては、打抜き用パンチは円柱状であるが、その他、楕円柱状、角柱状等であってもよい。また、上記実施例1,2においては、緩衝部材や緩衝板材の材質として高荷重用のウレタン樹脂が用いられているが、これに限らず他のウレタンや、塩化ビニール、ポリエチレン、シリコーン等の弾性を有する樹脂を用いることができ、その他、銅、アルミニウム、軟鉄等の軟質の金属や、鋼板を接着剤で貼り合わせた制振鋼板等を用いることも可能である。その他、上記実施例1,2で用いられる打抜き用パンチやホルダーの構造については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することができる。 In the first embodiment, the punch for punching has a cylindrical shape, but may have an elliptical column shape, a rectangular column shape, or the like. Further, in Examples 1 and 2, a high load urethane resin is used as the material of the buffer member and the buffer plate material, but not limited to this, other urethane, elastic materials such as vinyl chloride, polyethylene, and silicone are used. In addition, it is also possible to use soft metals such as copper, aluminum, and soft iron, and vibration-damping steel sheets obtained by bonding steel sheets with an adhesive. In addition, the punching punch and the structure of the holder used in the first and second embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10,30,35…打抜き用パンチ、11…頭部、12…シャンク部、13…刃先部、15…緩衝部材、17…ホルダー、18…取付板部、19…取付孔、19a…上孔、19b…下孔、19c…段差部、21…基盤部、23…打抜き台、40…打抜き用パンチ、43…刃先部、44…スリット部、45…ホルダー、46…基盤部、47…取付板部、48…取付孔、51…緩衝板材、53…ウレタン板。
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