JP2019010659A - Hole-opening-processing device for square pipe - Google Patents

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Abstract

To provide a hole-opening-processing device for a pipe material without interference between a pilot metal mold and a scrap, by sufficiently securing a space of a storage part for the scrap generated when hole-opening-processing a pipe material large in plate thickness in the hole-opening-processing device for the pipe material.SOLUTION: A pilot metal mold used for a pipe material-processing hole-opening-processing device having an outer metal mold device arranged on the outside of a pipe material and an inner metal mold device inserted to the inside of this pipe material and applying processing to the pipe material by cooperating with a punch of the outer metal mold device, is constituted as follows. A pilot metal mold P is provided with a mechanism such that the pilot metal mold P does not deeply intrude into the inner metal mold device in hole-opening-processing time of the pipe material, and is constituted so that a scrap generated when hole-opening-processing the pipe material large in plate thickness can be easily blown out by air.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、パイプ材に加工を施すための穴開加工装置であって、特にパイプ材の内側に挿入配置する内金型装置及びパイプ材の外側に配置する外金型装置を使用し、穴開加工にて生じた打ち抜きカス（以下、スクラップと呼ぶ）の効率的な処理等ができる穴開加工装置に関するものである。   The present invention is a hole drilling device for processing a pipe material, in particular, using an inner mold device inserted and arranged inside the pipe material and an outer mold device arranged outside the pipe material, The present invention relates to a hole drilling apparatus capable of efficiently processing a punched dregs (hereinafter referred to as scrap) generated by the opening process.

従来、パイプ材に穴開等の加工を施す場合、パイプ材の外側に配置する外金型装置と、前記パイプ材の内側に挿入，配置する内金型装置との協働作用により加工を行っている。前記外金型装置には、前記内金型装置をその外金型装置とのパイプ材の幅方向の位置決めを行うパイロット用の金型を備えている。このパイロット金型は、打抜作用を行うパンチ金型とともに固定されて配置されている。更にパイロット金型は、打抜作用をする前に内金型装置を位置決めする必要があり、パンチ金型先端よりパイロット金型先端は内金型装置のダイの作用面に近くなるように設定配置されている。   Conventionally, when processing such as drilling a pipe material, the processing is performed by the cooperative action of an outer mold device arranged outside the pipe material and an inner mold device inserted and arranged inside the pipe material. ing. The outer mold apparatus includes a pilot mold for positioning the inner mold apparatus in the width direction of the pipe material with the outer mold apparatus. This pilot mold is fixedly disposed together with a punch mold for performing a punching action. Furthermore, the pilot mold needs to be positioned before the punching operation, and the pilot mold tip is positioned closer to the die working surface of the inner mold device than the punch die tip. Has been.

この方式の場合、パイロット金型先端部がパンチ刃先より下方に位置するため、パンチが下降を開始し下死点位置到達時近辺でスクラップをパイプ長手方向にエアーで吹き出す場合、スクラップの通路が狭くなっているので排出できないという問題点があった。更に板厚の厚いパイプ材を穴開加工する場合は、板厚が薄いパイプ材を穴開加工する場合に比較して、パンチ金型の先端よりパイロット金型の先端までの距離を長くする必要がありこのような問題が顕著になる。また板厚が厚いパイプ材を穴開加工する場合には、穴開加工により生じるスクラップの厚みも厚くなる。内金型装置内には、スクラップが溜まっており、穴開加工の際のパイロット金型の下降に伴い、その先端が内金型装置内に溜まったスクラップと干渉し穴開加工が正常になされないという問題も発生する。   In this method, the tip of the pilot mold is located below the punch edge, so if the punch begins to descend and the scrap is blown with air in the longitudinal direction of the pipe near the bottom dead center position, the scrap passage is narrow. As a result, there was a problem that it could not be discharged. Furthermore, when drilling a pipe material with a large plate thickness, it is necessary to increase the distance from the tip of the punch die to the tip of the pilot die compared to drilling a pipe material with a thin plate thickness. There is such a problem. Further, when a pipe material having a large plate thickness is drilled, the thickness of scrap generated by the drilling process is also increased. Scrap is accumulated in the inner mold unit, and as the pilot mold is lowered during drilling, the tip of the pilot mold interferes with the scrap accumulated in the inner mold unit and the drilling process becomes normal. The problem that it is not done also occurs.

本発明は、上述のような従来技術に鑑み、パイプ材の内側に挿入配置する内金型装置及びパイプ材の外側に配置する外金型装置を使用し、前記外金型装置に前記内金型装置をその外金型装置とのパイプ材の幅方向の位置決めを行うパイロット用の金型を備えた角パイプの穴開装置において、パイロット金型が内金型装置との位置決め行う際に内金型装置内に深く挿入されることが無く打ち抜きカス（スクラップ）のスクラップ収容部の空間を十分確保した角パイプの穴開加工装置を提供する。   In view of the prior art as described above, the present invention uses an inner mold device that is inserted and arranged inside the pipe material and an outer mold device that is arranged outside the pipe material, and the inner mold device is used as the inner mold device. In a square pipe drilling device equipped with a pilot mold for positioning the mold device with the outer mold device in the width direction of the pipe material, when the pilot mold is positioned with the inner mold device, Provided is a square pipe hole drilling apparatus that ensures a sufficient space for a scrap accommodating portion of a punched scrap (scrap) without being inserted deeply into a mold apparatus.

上記課題を解決することを目的としてなされた第１発明の穴開加工装置は、パイプ材の外側に配置する外金型装置と、このパイプ材の内部に挿入され前記外金型装置のパンチと協働してパイプ材に加工を施す内金型装置を備えたパイプ材加工用の穴開加工装置において、以下の特徴を有する。
前記内金型装置は、二つ以上に分割されており、前記内金型装置の分割された金型部材をパイプ材の開口している方向に往復移動させ、前記分割された金型部材をそのクサビ機能によりパイプ材の打ち抜き方向に昇降させる拡縮機構、及び前記分割された金型部材を昇降させる力を伝達する伝達部材を備え、
前記外金型装置は、その外金型装置と前記内金型装置との位置決めを行うパイロット用の金型を備え、
前記パイロット金型は、前記穴開加工時に、内金型装置内に一定寸法以上挿入されないような機構を備えた。 In order to solve the above-mentioned problems, a hole drilling device according to a first aspect of the present invention includes an outer mold device disposed outside a pipe material, and a punch of the outer mold device inserted into the pipe material. A drilling device for processing a pipe material provided with an inner mold device that processes the pipe material in cooperation has the following characteristics.
The inner mold apparatus is divided into two or more, and the divided mold member of the inner mold apparatus is reciprocated in the opening direction of the pipe material, and the divided mold member is moved. An expansion / contraction mechanism that raises and lowers the pipe material in the punching direction by the wedge function, and a transmission member that transmits a force to raise and lower the divided mold member,
The outer mold apparatus includes a pilot mold for positioning the outer mold apparatus and the inner mold apparatus,
The pilot mold includes a mechanism that prevents the pilot mold from being inserted more than a certain size into the inner mold apparatus during the drilling.

第１発明によれば以下の効果が発現する。
板厚が厚いパイプ材を穴開加工する場合でも、外金型装置のパイロット金型が作用して外金型装置と内金型装置とのパイプ材の幅方向の位置決めを行うために内金型装置内にパイロット金型が挿入されても一定寸法以上挿入されない。従来の構成のパイロット金型の構成では、板厚が厚いパイプ材を穴開加工する場合には、内金型装置内にパイロット金型が深く侵入する。その結果として内金型装置内のスクラップ収容部にパイロット金型が侵入し、スクラップをエアーで吹き出すことを阻害することになる。本発明によれば、パイロット金型が一定寸法以上スクラップ収容部に侵入することは無く、スクラップをエアーで吹き出すための空間が十分確保でき、エアーによるスクラップの吹き出しに支障をきたすことは皆無となる。またスクラップ収容部内に溜まったスクラップがパイロット金型の先端部と当たり正常な穴開加工が阻害されることも皆無となる。 According to the first invention, the following effects are exhibited.
Even when drilling a pipe material with a large plate thickness, the inner mold is used to position the pipe material in the width direction between the outer mold apparatus and the inner mold apparatus by the pilot mold of the outer mold apparatus acting. Even if the pilot mold is inserted into the mold apparatus, it is not inserted beyond a certain dimension. In the configuration of the conventional pilot mold, when a pipe material having a large plate thickness is drilled, the pilot mold penetrates deeply into the inner mold apparatus. As a result, the pilot mold enters the scrap accommodating portion in the inner mold apparatus and inhibits the scrap from being blown out with air. According to the present invention, the pilot mold does not enter the scrap accommodating portion with a certain size or more, a sufficient space for blowing out the scrap with air can be secured, and there is no problem in blowing out the scrap by air. . Further, there is no possibility that the scrap accumulated in the scrap accommodating portion hits the tip end portion of the pilot mold and the normal drilling process is obstructed.

第２発明の穴開加工装置は、第１発明において以下の特徴を有する。
前記機構は、前記パイロット金型に肩部を設け穴開装置が下降の際に前記肩部が前記外金型装置の部材等に接触することにより前記パイロット金型の先端が内金型装置内に一定寸法以上挿入されないような機構である。 The drilling device of the second invention has the following features in the first invention.
The mechanism is configured such that a shoulder portion is provided in the pilot mold, and when the drilling device is lowered, the shoulder portion comes into contact with a member or the like of the outer mold device, so that the tip of the pilot mold is in the inner mold device It is a mechanism that does not insert more than a certain dimension.

第２発明によれば、第１発明と同様の効果が発現する。   According to the 2nd invention, the same effect as the 1st invention is expressed.

本発明の穴開加工装置の全体図（正面図）。1 is an overall view (front view) of a drilling device of the present invention. 本発明の穴開加工装置の全体図（平面図）。1 is an overall view (plan view) of a drilling device of the present invention. 本発明のパイロット金型が内金型装置に一定寸法以上挿入されない機構の説明図。Explanatory drawing of the mechanism in which the pilot metal mold | die of this invention is not inserted more than a fixed dimension into an internal metal mold apparatus. 本発明の穴開加工装置に使用するパイロット金型を使用した外金型装置の説明図。Explanatory drawing of the outer metal mold | die apparatus which uses the pilot metal mold | die used for the drilling apparatus of this invention. 本発明の穴開加工装置に使用する内金型装置の拡縮機構の説明図。Explanatory drawing of the expansion / contraction mechanism of the inner metal mold apparatus used for the drilling apparatus of this invention.

次に、本発明の実施の形態例を図により説明する。
図１は、本発明の穴開加工装置の全体図（正面図）であり、図２は、本発明の穴開加工装置の全体図（平面図）である。図３は、本発明のパイロット金型が内金型装置に一定寸法以上挿入されない機構の説明図、図４は本発明の穴開加工装置に使用するパイロット金型を使用した外金型装置の説明図、図５は本発明の穴開加工装置に使用する内金型装置の拡縮機構の説明図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view (front view) of the drilling apparatus of the present invention, and FIG. 2 is an overall view (plan view) of the drilling apparatus of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view of a mechanism in which the pilot mold of the present invention is not inserted into the inner mold apparatus more than a certain size, and FIG. 4 is an outer mold apparatus using the pilot mold used in the drilling apparatus of the present invention. Explanatory drawing and FIG. 5 are explanatory drawings of the expansion / contraction mechanism of the inner mold apparatus used for the drilling apparatus of this invention.

＜１＞穴開加工装置の構成
本発明の穴開加工装置（以下、プレス機という）の構成を図１及び図２により説明する。図１において、１はプレス機本体、２は外金型装置３を昇降させるプレス装置、４は内金型装置、５はパイプ材を搭載し移動可能なテーブルである。プレス装置２はプレス機本体１に配置され、連結ブロック６によりプレス機本体１に配置したパンチプレ−ト７を介して外金型装置３と連結されている。２２はプレス機本体１のプレス基台８上に立設し前記パンチプレ−ト７を上下方向に摺動可能に案内するガイドポスト、２３はストリッパプレ−トで、パンチプレ−ト７に外金型装置３と共に取付けられている。プレス装置２の力は、連結ブロック６とパンチプレ−ト７を介して外金型装置３とストリッパプレ−ト２３を昇降させる。２４はストリッパプレ−ト２３とパンチプレ−ト７の間に介在させたストリップバネ、２５は外金型装置３のパンチ刃、Ｐはパイロット金型、２６は内金型装置４の切刃部、２７は抜孔であり、抜孔２７の上部の縁部が切刃部２６となっている。２８は前記切刃部２６から下部に位置する内金型装置４のスクラップ収容部である。尚パンチ刃２５の先端の形状は、本実施形態の説明図では上側に広がる方向に弱テーパを設けた形状としているが、通常のフラット形状でも良い。 <1> Configuration of Drilling Device The configuration of the drilling device (hereinafter referred to as a press machine) of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, 1 is a press machine main body, 2 is a press apparatus for raising and lowering an outer mold apparatus 3, 4 is an inner mold apparatus, and 5 is a movable table mounted with a pipe material. The press device 2 is disposed in the press machine main body 1 and is connected to the outer mold device 3 through a punch plate 7 disposed in the press machine main body 1 by a connecting block 6. Reference numeral 22 is a guide post which stands on the press base 8 of the press machine body 1 and guides the punch plate 7 so as to be slidable in the vertical direction. Reference numeral 23 is a stripper plate. It is attached together with the device 3. The force of the pressing device 2 moves the outer die device 3 and the stripper plate 23 up and down through the connecting block 6 and the punch plate 7. 24 is a strip spring interposed between the stripper plate 23 and the punch plate 7, 25 is a punch blade of the outer mold apparatus 3, P is a pilot mold, 26 is a cutting edge portion of the inner mold apparatus 4, Reference numeral 27 denotes a hole, and the upper edge of the hole 27 is a cutting edge part 26. Reference numeral 28 denotes a scrap accommodating portion of the inner die device 4 located below the cutting blade portion 26. In addition, although the shape of the front-end | tip of the punch blade 25 is made into the shape which provided the weak taper in the direction which spreads upwards in the explanatory drawing of this embodiment, a normal flat shape may be sufficient.

内金型装置４は、加工ワークであるパイプ材（以下、角パイプＷという）の内側に挿入された状態で使用する。角パイプＷは、テーブル５上にセット固定される。また内金型装置４は、フレ−ム９上に配置した摺動駆動装置１０に連結され、摺動駆動装置のシリンダー１０ａの伸縮により伝達部材４１を介して、内金型装置４を上下方向に拡縮動作を行う。尚内金型装置４の構成部材には、穴開加工により生じたスクラップＳを処理するためのエアー通路３１から３３が設けられている。外金型装置３はプレス機の上部に設けられ上下に昇降し、内金型装置４はフレーム９とプレス機１下部のプレス基台８上のテーブル５により支持されている。   The inner die device 4 is used in a state of being inserted inside a pipe material (hereinafter referred to as a square pipe W) which is a workpiece. The square pipe W is set and fixed on the table 5. The inner mold device 4 is connected to a sliding drive device 10 disposed on the frame 9, and the inner mold device 4 is moved in the vertical direction via the transmission member 41 by expansion and contraction of the cylinder 10 a of the sliding drive device. Perform the scaling operation. The components of the inner mold apparatus 4 are provided with air passages 31 to 33 for processing the scrap S generated by drilling. The outer mold apparatus 3 is provided at the upper part of the press machine and moves up and down. The inner mold apparatus 4 is supported by a frame 9 and a table 5 on a press base 8 at the lower part of the press machine 1.

＜２＞角パイプの穴開加工方法
図１及び図２により角パイプの穴開加工方法について説明する。上述したように、角パイプＷは、幅方向は仮位置決めされ長手方向に位置決め固定された状態でテーブル５に設置される。角パイプＷの長さは、２ｍから４ｍの長さを有している。テーブル５は、プレス基台８上に配置されたガイド１６に沿って移動可能となっている。またテーブル５は、移動ユニット１５を介して位置決め駆動装置１１と接続されている。位置決め駆動装置１１は、ボ−ルネジ１７とサ−ボモ−ター１８により構成されている。この位置決め駆動装置１１により角パイプＷを外金型装置３に対してその長手方向の加工位置に位置決めを行う。 <2> Square Pipe Drilling Method A square pipe drilling method will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As described above, the square pipe W is installed on the table 5 in a state where the width direction is temporarily positioned and the position is fixed in the longitudinal direction. The length of the square pipe W is 2 m to 4 m. The table 5 is movable along a guide 16 disposed on the press base 8. The table 5 is connected to the positioning drive device 11 via the moving unit 15. The positioning drive device 11 includes a ball screw 17 and a servo motor 18. The positioning pipe 11 positions the square pipe W at the processing position in the longitudinal direction with respect to the outer mold apparatus 3.

角パイプＷの幅方向の位置決めは、以下のように行う。図２のＸ矢視図に示すようにプレス基台８上にクランプ装置１４が設けられている。クランプ装置１４は、基準ブロック１９とクランプシリンダー２０により構成されている。テーブル５上に長手方向に位置決め固定した角パイプＷをクランプシリンダー２０により基準ブロック１９に押しつけることにより角パイプＷの幅方向の位置決めが行われる。このクランプ装置１４は、角パイプＷを搭載したテーブル５が移動中はアンクランプ状態であり、テーブル５の加工位置に移動完了した後に角パイプＷをクランプする。   Positioning of the square pipe W in the width direction is performed as follows. As shown in the X arrow view of FIG. 2, a clamp device 14 is provided on the press base 8. The clamp device 14 includes a reference block 19 and a clamp cylinder 20. By positioning the square pipe W positioned and fixed on the table 5 in the longitudinal direction against the reference block 19 by the clamp cylinder 20, the square pipe W is positioned in the width direction. The clamp device 14 is in an unclamped state while the table 5 on which the square pipe W is mounted is moved, and clamps the square pipe W after the movement to the processing position of the table 5 is completed.

角パイプＷの位置決め制御、プレス装置２の制御、内金型装置４の拡縮制御、摺動駆動装置１０の制御、位置決駆動装置１１、クランプ装置１４の制御は、図１及び図２の制御装置２１により行われる。またこの制御装置は、穴開加工により発生したスクラップ（抜きカス）Ｓの排出のためのエアーブロー制御も行う。   The positioning control of the square pipe W, the control of the press device 2, the expansion / contraction control of the inner mold device 4, the control of the sliding drive device 10, the control of the positioning drive device 11 and the clamp device 14 are the same as those shown in FIGS. This is done by the device 21. In addition, this control device also performs air blow control for discharging the scrap (punched waste) S generated by the drilling process.

テーブル上で長手方向に位置決め固定された角パイプＷを位置決駆動装置１１により外金型装置３に対して位置決めし、位置決め完了後プレス基台８上に設けられたクランプ装置１４により角パイプをクランプし幅方向の位置決めが行われる。その後図４（ｃ）に示すようにプレス装置２の作用により外金型装置３が下降して内金型装置４との協働作用により角パイプＷに穴開加工を行う。加工終了後クランプ装置１４は、アンクランプ状態となる。このような動作を連続的に行い、角パイプＷに指定したピッチで多数の穴開加工を行う。穴開加工終了後、角パイプＷを搭載したテ−ブル５は原位置に戻り、加工終了した角パイプをテーブル５から取り外す。これにより一連の穴開加工動作が終了する。後述するが、穴開加工により発生したスクラップは、角パイプの開口部４４付近に溜まっている。作業者は、加工終了した角パイプを取り外した時に、角パイプの開口部４４に溜まったスクラップをバケット等に廃棄する。   The square pipe W positioned and fixed in the longitudinal direction on the table is positioned with respect to the outer mold device 3 by the positioning drive device 11, and after the positioning is completed, the square pipe is fixed by the clamp device 14 provided on the press base 8. Clamping and positioning in the width direction are performed. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the outer die device 3 is lowered by the action of the press device 2, and the square pipe W is drilled by the cooperative action with the inner die device 4. After the completion of processing, the clamping device 14 is in an unclamped state. Such an operation is continuously performed, and a number of holes are drilled at a pitch designated for the square pipe W. After the drilling is finished, the table 5 on which the square pipe W is mounted returns to the original position, and the square pipe after the machining is removed from the table 5. This completes a series of drilling operations. As will be described later, scrap generated by drilling is accumulated in the vicinity of the opening 44 of the square pipe. When an operator removes a square pipe that has been processed, the operator discards scrap accumulated in the opening 44 of the square pipe into a bucket or the like.

このプレス機に設けられる本発明の穴開加工装置に使用される具体的な構成要素であるテーブル５、外金型装置３のパイロット金型Ｐ、及び内金型装置４の拡縮機構について図により説明する。
＜３＞テーブルの構成
テーブル５は、図１のＡ部に相当する部分である。上述のとおり、テーブル５は穴開加工する角パイプＷを搭載しその長手方向に位置決めセット固定し、加工する角パイプＷの長手方向に外金型装置３に対して位置決め駆動装置１１により位置決め移動する部分である。テーブル５には、位置決め移動する機能、テーブル上で角パイプＷを長手方向に位置決め固定する機能を備えている。図１及び図２では、角パイプのセットする本数は１本であるが、これに限定されるものではなく複数本セットする形態も可能である。このような構成により同種の角パイプの穴開加工を複数個行うことができる。 The table 5, the pilot mold P of the outer mold apparatus 3, and the expansion / contraction mechanism of the inner mold apparatus 4 as specific components used in the drilling apparatus of the present invention provided in this press machine are shown in the figure. explain.
<3> Structure of Table Table 5 is a part corresponding to part A in FIG. As described above, the table 5 is mounted with the square pipe W to be drilled, fixed in the longitudinal direction by the positioning set, and moved in the longitudinal direction of the square pipe W to be processed by the positioning drive device 11 with respect to the outer mold device 3. It is a part to do. The table 5 has a function of positioning and moving and a function of positioning and fixing the square pipe W in the longitudinal direction on the table. In FIGS. 1 and 2, the number of square pipes to be set is one, but the present invention is not limited to this, and a mode in which a plurality of square pipes are set is also possible. With such a configuration, it is possible to perform a plurality of holes of the same kind of square pipe.

テーブル５は、位置決め駆動装置１１と移動ユニット１５を介して接続されている。位置決駆動装置１１によりテーブル５は、ガイド１６に沿って移動し、外金型装置３に対する角パイプの穴開加工位置に位置決めされる。   The table 5 is connected to the positioning drive device 11 via the moving unit 15. The table 5 is moved along the guide 16 by the positioning drive device 11, and is positioned at a drilling position of the square pipe with respect to the outer mold device 3.

角パイプＷは、テーブル５上に長手方向のストッパー５１と長手クランプ装置５２によりその長手方向が位置決め固定されている。角パイプを穴開加工位置に移動させるためにテーブルが移動することになる。したがって角パイプはローラー等のワーク受け部材上を摺動することは無いので角パイプに摺動による傷が発生することはない。また上述のとおり角パイプＷの幅方向は、穴開加工の直前にプレス基台８上に設けられたクランプ装置１４によりクランプされた状態となり、穴開加工が終了するとアンクランプされた状態となる。   The square pipe W is positioned and fixed in the longitudinal direction on the table 5 by a stopper 51 and a longitudinal clamp device 52 in the longitudinal direction. The table moves to move the square pipe to the drilling position. Therefore, since the square pipe does not slide on a work receiving member such as a roller, the square pipe is not damaged by sliding. As described above, the width direction of the square pipe W is clamped by the clamping device 14 provided on the press base 8 immediately before the drilling process, and is in an unclamped state when the drilling process is completed. .

＜４＞外金型装置のパイロット金型Ｐの構成
パイロット金型Ｐとは、図１のＢ部に相当する部分に配置されている。パイロット金型Ｐについて図３及び図４により説明する。図３（ａ）は、プレス装置が上昇した状態におけるパイロット金型Ｐの構成の説明図であり、図３（ｂ）はプレス装置が下降した状態におけるパイロット金型Ｐの状態の説明図である。図４はパイロット金型Ｐの動作順序の説明図である。 <4> Configuration of Pilot Mold P of Outer Mold Device The pilot mold P is disposed in a portion corresponding to the portion B in FIG. The pilot mold P will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is an explanatory diagram of the configuration of the pilot mold P in a state where the press apparatus is raised, and FIG. 3B is an explanatory diagram of the state of the pilot mold P in a state where the press apparatus is lowered. . FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation sequence of the pilot mold P. FIG.

パイロット金型Ｐは、外金型装置３に、外金型装置３と内金型装置４の位置決め用に加工用金型（以下、パンチ刃２５という）と別に設けられている。パイロット金型Ｐの個数は１個以上設けておけばよい。図３ではパイロット金型Ｐは外金型装置３と内金型装置４との位置決めを行うためにパイプ材の幅方向に２個設けている。尚パイロット金型の配置の仕方は、これに限定されるものではない。図３に示されるように、パイロット金型Ｐはその先端が内金型装置４のパイロット金型のパイロット穴Ｈ（図２参照）に挿入しやすい形状となっている。パイロット金型Ｐとパイロット穴Ｈの寸法関係は、角パイプの長さ方向には隙間は大きく、パイプ材の幅方向にはほぼ隙間は極小である。また外金型装置のパイロット金型Ｐの長さ寸法は、加工用のパンチ刃２５の先端よりも５ｍｍ程度長い構成となっている。但し板厚が厚い角パイプではパンチ刃２５の先端とパイロット金型の先端の寸法差は５ｍｍよりも長くなる。この寸法差が長くなるとパイロット金型は内金型装置４のスクラップ収容部２８（図1参照）内に深く侵入することになる。パイロット金型Ｐがスクラップ収容部２８内に深く侵入すると、穴開加工で生じたスクラップをエアーで吹き出す際に邪魔になり、またパイロット金型Ｐがスクラップと当たり干渉するなどの問題が発生する。このような問題を解決するためにパイロット金型Ｐを以下の構成とした。   The pilot mold P is provided in the outer mold apparatus 3 separately from a processing mold (hereinafter referred to as a punch blade 25) for positioning the outer mold apparatus 3 and the inner mold apparatus 4. One or more pilot molds P may be provided. In FIG. 3, two pilot molds P are provided in the width direction of the pipe material in order to position the outer mold apparatus 3 and the inner mold apparatus 4. Note that the method of arranging the pilot mold is not limited to this. As shown in FIG. 3, the tip of the pilot mold P has a shape that can be easily inserted into the pilot hole H (see FIG. 2) of the pilot mold of the inner mold apparatus 4. Regarding the dimensional relationship between the pilot mold P and the pilot hole H, the gap is large in the length direction of the square pipe, and the gap is almost minimal in the width direction of the pipe material. Further, the length of the pilot mold P of the outer mold apparatus is longer than the tip of the punching blade 25 for processing by about 5 mm. However, in a square pipe with a large plate thickness, the dimensional difference between the tip of the punch blade 25 and the tip of the pilot mold is longer than 5 mm. If this dimensional difference becomes longer, the pilot mold will penetrate deeply into the scrap accommodating portion 28 (see FIG. 1) of the inner mold apparatus 4. When the pilot mold P penetrates deeply into the scrap accommodating portion 28, it becomes an obstacle when the scrap generated by the drilling process is blown out with air, and the pilot mold P hits and interferes with the scrap. In order to solve such a problem, the pilot mold P has the following configuration.

パイロット金型Ｐは、金型本体Ｐ１、スプリングＰ３、及びスタッドボルトＰ４により構成されている。金型本体Ｐ１は、ストリッパプレート２３に挿入された状態である。プレス装置１が下降すると金型本体Ｐ１は下降し、その先端部は内金型装置のパイロット穴Ｈ（図２参照）に挿入される。その後金型本体Ｐ１の先端部が内金型装置内に一定寸法挿入されると金型本体Ｐ１の肩部Ｐ２がストリッパプレート２３のＫ部に当たり、パイロット金型Ｐはそれ以上内金型装置４内に挿入されることはない。更にプレス装置が下降しパンチ刃２５が角パイプと接触した状態になってもパイロット金型の金型本体Ｐ１はその肩部Ｐ２はストリッパプレート２３のＫ部と当たったままである。プレス装置１の下降に伴いスプリングＰ３がたわみ、スタッドボルトＰ４はダイプレート２９のガイド穴Ｇに沿って上昇し、下死点位置で図３（ｂ）のとおりとなる。尚図３（ｂ）に、従来技術におけるパイロット金型先端の状況を二点鎖線で示した。板厚の厚い角パイプを穴開加工するときにパイロット金型が一定寸法以上侵入しない機構が無いと、パイロット金型の先端部がスクラップ収容部に深く侵入しその空間が狭くなることが分る。   The pilot mold P is composed of a mold body P1, a spring P3, and a stud bolt P4. The mold body P1 is inserted into the stripper plate 23. When the press device 1 is lowered, the die body P1 is lowered, and the tip portion thereof is inserted into the pilot hole H (see FIG. 2) of the inner die device. Thereafter, when the tip end of the mold body P1 is inserted into the inner mold apparatus with a certain size, the shoulder part P2 of the mold body P1 hits the K portion of the stripper plate 23, and the pilot mold P is more than the inner mold apparatus 4 It will not be inserted inside. Further, even when the pressing device is lowered and the punch blade 25 comes into contact with the square pipe, the mold body P1 of the pilot mold remains in contact with the K portion of the stripper plate 23. As the press device 1 descends, the spring P3 bends, and the stud bolt P4 rises along the guide hole G of the die plate 29, as shown in FIG. In FIG. 3B, the state of the tip of the pilot mold in the prior art is shown by a two-dot chain line. If there is no mechanism that does not allow the pilot mold to penetrate more than a certain size when drilling a thick square pipe, it can be seen that the tip of the pilot mold penetrates deeply into the scrap container and the space becomes narrower. .

パイロット金型Ｐは、以下のように動作する。加工する角パイプＷは、位置決駆動装置１１により加工する所定の位置に移動し位置決めされる。図４（ａ）の状態から外金型装置３のパイロット金型Ｐは、下降しパイロット穴Ｈに挿入される。この時、内金型装置４の拡縮上昇動作（詳細は＜５＞で説明する）が完了し上側拡縮ブロックが角パイプＷの内面に接した後パイロット金型Ｐは下降しパイロット穴Ｈに挿入され図４（ｂ）の状態となる。このときパイロット金型Ｐとパンチ刃２５は伴に下降した状態であるが、パイロット金型Ｐの方が長いため先に内金型装置４のパイロット穴Ｈに挿入される。これにより内金型装置４は外金型装置３と角パイプＷの幅方向に位置決めされる。その後、図４（ｂ）（パンチ刃２５が下降する前）の状態から、図４（ｃ）に示すようにパンチ刃２５が下降し穴開加工が終了する。
このようなパイロット金型Ｐを用いることにより、従来技術では必要であった外金型装置３と内金型装置４との同軸の位置決め調整は不要となる。パイロット金型Ｐは上述のように図３の構成となっており、パンチ刃２５が下降しても、その先端は一定寸法以上内金型装置４内に侵入することはない。更にスクラップ処理において、パイロット金型が内金型装置４のスクラップ収容部２８内に深く侵入しエアーによるスクラップ処理を阻害することはない。またスクラップとパイロット金型Ｐが干渉することもない。 The pilot mold P operates as follows. The square pipe W to be processed is moved and positioned at a predetermined position to be processed by the positioning drive device 11. From the state of FIG. 4A, the pilot mold P of the outer mold apparatus 3 is lowered and inserted into the pilot hole H. At this time, after the expansion / contraction raising operation (details will be described in <5>) of the inner mold apparatus 4 is completed and the upper expansion / contraction block comes into contact with the inner surface of the square pipe W, the pilot mold P is lowered and inserted into the pilot hole H. Then, the state shown in FIG. At this time, the pilot mold P and the punch blade 25 are in a lowered state. However, since the pilot mold P is longer, it is inserted into the pilot hole H of the inner mold apparatus 4 first. Thereby, the inner mold apparatus 4 is positioned in the width direction of the outer mold apparatus 3 and the square pipe W. Thereafter, from the state of FIG. 4B (before the punch blade 25 is lowered), the punch blade 25 is lowered as shown in FIG.
By using such a pilot mold P, the coaxial positioning adjustment between the outer mold apparatus 3 and the inner mold apparatus 4 which is necessary in the prior art becomes unnecessary. The pilot mold P has the configuration shown in FIG. 3 as described above, and even if the punch blade 25 is lowered, the tip of the pilot mold P does not enter the inner mold apparatus 4 beyond a certain size. Further, in the scrap processing, the pilot mold does not penetrate deeply into the scrap accommodating portion 28 of the inner mold apparatus 4 and does not hinder the scrap processing by air. Further, the scrap and the pilot mold P do not interfere with each other.

＜５＞内金型装置の拡縮機構
内金型装置４の拡縮機構は図１のＣ部に相当する部分である。図５により内金型装置の拡縮機構について説明する。 <5> Enlargement / Reduction Mechanism of Inner Die Device The enlargement / reduction mechanism of the inner mold device 4 is a portion corresponding to part C of FIG. The expansion / contraction mechanism of the inner mold apparatus will be described with reference to FIG.

内金型装置４は、上側拡縮ブロック４３と下側拡縮ブロック４２に分割されている。両者は、弱テーパ面で相互に接触摺動する構成となっている。上側拡縮ブロック４３は、プレス機１のプレス基台８に対して水平方向の位置が変化しないように上下方向に移動する。下側拡縮ブロック４２がシリンダー１０ａ又は摺動駆動装置１０の作用により水平方向に移動することにより、上側拡縮ブロック４３は、鉛直方向に上昇下降する。その際に上側拡縮ブロック４３の抜孔２７と、外金型装置のパイロット金型Ｐ及びパンチ刃２５の角パイプの長さ方向に対する相対位置が変化しないように上昇する機構となっている。   The inner mold apparatus 4 is divided into an upper expansion / contraction block 43 and a lower expansion / contraction block 42. Both are configured to slide in contact with each other on a weakly tapered surface. The upper expansion / contraction block 43 moves in the vertical direction so that the horizontal position does not change with respect to the press base 8 of the press machine 1. When the lower expansion / contraction block 42 moves in the horizontal direction by the action of the cylinder 10a or the sliding drive device 10, the upper expansion / contraction block 43 moves up and down in the vertical direction. At this time, the upper hole expansion / contraction block 43 is lifted so that the relative positions of the punch 27 and the pilot mold P and punch blade 25 in the lengthwise direction of the square pipe do not change.

内金型装置４は、加工ワークである角パイプＷの内側に挿入された形態で機能する。上側拡縮ブロック４３の上昇動作は以下のとおりである。図５（ａ）の状態から外金型装置３が下降し更にパイロット金型Ｐも下降し外金型装置３と内金型装置４の同軸位置決めが完了した状態となる。次に下側拡縮ブロック４２がシリンダー１０ａ（図１及び図２参照）により水平方向（図５（ａ）の矢印Ｙ方向）に動作すると上側拡縮ブロック４３は約０．５ｍｍ上昇し図５（ｂ）の状態となり図５（ａ）の隙間Ｔは無くなる。尚図５（ｂ）は、パンチ刃２５が下降する前（穴開加工前）の状態を示している。これにより上側拡縮ブロック４３の上面と下側拡縮ブロック４２の下面は角パイプＷの上下の内面と密着する。その後パンチ刃２５が下降し穴開加工が行われる。   The inner die device 4 functions in a form inserted inside the square pipe W that is a workpiece. The ascending operation of the upper expansion / contraction block 43 is as follows. The outer mold device 3 is lowered from the state of FIG. 5A, and the pilot mold P is also lowered, and the coaxial positioning of the outer mold device 3 and the inner mold device 4 is completed. Next, when the lower expansion / contraction block 42 is moved in the horizontal direction (arrow Y direction in FIG. 5 (a)) by the cylinder 10a (see FIGS. 1 and 2), the upper expansion / contraction block 43 is lifted by about 0.5 mm. ) And the gap T in FIG. FIG. 5B shows a state before the punch blade 25 is lowered (before drilling). As a result, the upper surface of the upper expansion / contraction block 43 and the lower surface of the lower expansion / contraction block 42 are in close contact with the upper and lower inner surfaces of the square pipe W. Thereafter, the punching blade 25 is lowered and drilling is performed.

上側拡縮ブロックの下降動作は以下のとおりである。図５（ｃ）は、穴開加工終了しパンチ刃２５が上昇した状態を示している。図５（ｃ）の状態からパイロット金型Ｐを含め外金型装置３が上昇しシリンダー１０ａが図５(ｃ)の水平方向の矢印Ｚ方向に動作し下側拡縮ブロックもＺ方向に移動する。これにより上側拡縮ブロック４３は下降し図５（ａ）の状態となり内金型装置４の上下方向のサイズは縮小し角パイプの内側寸法よりも小さくなり、長さが２ｍから４ｍある角パイプの内側に内金型装置４を容易に挿入することが可能となる。また穴開加工時は、この拡縮機能により角パイプの穴開部分と内金型装置４が密着しているので加工時の角パイプの被加工面の歪も少なく且つバリ発生は極小となり穴開加工の位置精度も従来の加工方法に比べて格段に向上する。   The lowering operation of the upper expansion / contraction block is as follows. FIG. 5C shows a state in which the punching blade 25 has been lifted after the drilling process has been completed. The outer mold apparatus 3 including the pilot mold P is lifted from the state of FIG. 5C, the cylinder 10a operates in the horizontal arrow Z direction of FIG. 5C, and the lower expansion / contraction block also moves in the Z direction. . As a result, the upper expansion / contraction block 43 is lowered to the state shown in FIG. 5A, and the size in the vertical direction of the inner mold apparatus 4 is reduced to be smaller than the inner dimension of the square pipe. The inner mold device 4 can be easily inserted inside. In addition, when drilling, the expansion / contraction function brings the square pipe hole and the inner die device 4 into close contact with each other, so that there is less distortion on the work surface of the square pipe during machining and the occurrence of burrs is minimized. The processing position accuracy is also greatly improved as compared with the conventional processing method.

本実施形態の穴開加工装置の説明は、＜３＞で説明した角パイプＷを搭載する移動テーブル５、＜４＞で説明したパイロット金型Ｐ、及び＜５＞で説明した内金型装置４の拡縮機構を備えた形態の装置として説明したが、更に本発明の穴開加工装置として以下の形態も可能である。
本実施例で説明した＜３＞で説明した角パイプＷを搭載する移動テーブル５を使用せず角パイプを位置決め移動装置にて固定し位置決め移動して穴開加工を行う装置にも本発明内容は適用可能である。 The description of the drilling device of the present embodiment will be made with respect to the moving table 5 on which the square pipe W described in <3> is mounted, the pilot mold P described in <4>, and the inner mold device described in <5>. Although described as an apparatus having a form having four expansion / contraction mechanisms, the following form is also possible as a drilling apparatus of the present invention.
The present invention also relates to an apparatus for performing drilling by fixing and moving a square pipe with a positioning moving device without using the moving table 5 on which the square pipe W described in <3> described in the present embodiment is mounted. Is applicable.

１ プレス機本体
２ プレス装置
３ 外金型装置
４ 内金型装置
５ テーブル
６ 連結ブロック
７ パンチプレート
８ プレス基台
９ フレーム
１０ 摺動駆動装置
１１ 位置決め駆動装置
１４ クランプ装置
１５ 移動ユニット
１６ ガイド
１７ ボールネジ
１８ サーボモーター
１９ 基準ブロック
２０ クランプシリンダー
２１ 制御装置
２２ ガイドポスト
２３ ストリッパプレート
２４ ストリップバネ
２５ パンチ刃（加工用パンチ）
２６ 切刃部
２７ 抜孔
２８ スクラップ収容部
２９ ダイプレート
４１ 伝達部材
４２ 下側拡縮ブロック
４３ 上側拡縮ブロック
４４ 開口部（内金型装置）
５１ ストッパー
５２ 長手クランプ装置
Ａ 角パイプ搭載部（移動テーブル）
Ｂ 金型位置決め部
Ｃ 内金型装置の拡縮部
Ｇ ガイド穴（ダイプレート）
Ｈ パイロット穴
Ｋ 当たり部（ストリッパプレートとパイロット金型本体の肩部との接触部）
Ｐ パイロット金型
Ｐ１ 金型本体
Ｐ２ 肩部
Ｐ３ スプリング
Ｐ４ スタッドボルト
Ｓ スクラップ
Ｔ 隙間
Ｗ 角パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press machine body 2 Press apparatus 3 Outer mold apparatus 4 Inner mold apparatus 5 Table 6 Connection block 7 Punch plate 8 Press base 9 Frame 10 Sliding drive apparatus 11 Positioning drive apparatus 14 Clamp apparatus 15 Moving unit 16 Guide 17 Ball screw 18 Servo Motor 19 Reference Block 20 Clamp Cylinder 21 Controller 22 Guide Post 23 Stripper Plate 24 Strip Spring 25 Punch Blade (Punch for Processing)
26 Cutting edge portion 27 Hole 28 Scrap storage portion 29 Die plate 41 Transmission member 42 Lower expansion block 43 Upper expansion block 44 Opening (inner mold device)
51 Stopper 52 Longitudinal clamping device A Square pipe mounting part (moving table)
B Mold positioning part C Inner mold device expansion / contraction part G Guide hole (die plate)
H Pilot hole K Contact part (contact part between stripper plate and pilot mold body shoulder)
P Pilot mold P1 Mold body P2 Shoulder part P3 Spring P4 Stud bolt S Scrap T Clearance W Square pipe

Claims (2)

パイプ材の外側に配置する外金型装置と、このパイプ材の内部に挿入され前記外金型装置のパンチと協働してパイプ材に加工を施す内金型装置を備えたパイプ材加工用の穴開加工装置において、
前記内金型装置は、二つ以上に分割されており、前記内金型装置の分割された金型部材をパイプ材の開口している方向に往復移動させ、前記分割された金型部材をそのクサビ機能によりパイプ材の打ち抜き方向に昇降させる拡縮機構、及び前記分割された金型部材を昇降させる力を伝達する伝達部材を備え、
前記外金型装置は、その外金型装置と前記内金型装置との位置決めを行うパイロット金型を備え、
前記パイロット金型は、前記穴開加工時に、内金型装置内に一定寸法以上挿入されないような機構を備え
たことを特徴とするパイプ材の穴開加工装置。 For pipe material processing provided with an outer mold device arranged outside the pipe material and an inner mold device inserted into the pipe material and working on the pipe material in cooperation with the punch of the outer mold device In the drilling device of
The inner mold apparatus is divided into two or more, and the divided mold member of the inner mold apparatus is reciprocated in the opening direction of the pipe material, and the divided mold member is moved. An expansion / contraction mechanism that raises and lowers the pipe material in the punching direction by the wedge function, and a transmission member that transmits a force to raise and lower the divided mold member,
The outer mold apparatus includes a pilot mold for positioning the outer mold apparatus and the inner mold apparatus,
A pipe material drilling device, wherein the pilot mold is provided with a mechanism that prevents the pilot die from being inserted into the inner mold device more than a certain size during the drilling. 前記機構は、前記パイロット金型に肩部を設け穴開装置が下降の際に前記肩部が前記外金型装置の部材等に接触することにより前記パイロット金型の先端が内金型装置内に一定寸法以上挿入されないような機構であることを特徴とする請求項１に記載の穴開加工装置。   The mechanism is configured such that a shoulder portion is provided in the pilot mold, and when the drilling device is lowered, the shoulder portion comes into contact with a member or the like of the outer mold device, so that the tip of the pilot mold is in the inner mold device. The hole drilling apparatus according to claim 1, wherein the mechanism is such that a predetermined dimension is not inserted into the hole.
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