JP2022178039A

JP2022178039A - 芯抜きパンチ

Info

Publication number: JP2022178039A
Application number: JP2021084543A
Authority: JP
Inventors: 広一速水; Koichi Hayami
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-12-02
Also published as: US20220371135A1; CN115365434A

Abstract

【課題】ストリップ機構の簡素化に寄与可能な芯抜きパンチを実現する。【解決手段】本開示の一形態に係る芯抜きパンチ（１）は、鍛造品（２）に孔（２３）を形成するための芯抜きパンチであって、芯抜きパンチ（１）の先端部分（例えば、第１の部分１１）の直径が当該芯抜きパンチ（１）の他の部分（例えば、第２の部分１２）の直径に対して小さく、芯抜きパンチ（１）の先端部分と他の部分との間に段差部（１３）が形成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、芯抜きパンチに関し、例えば、鍛造品に孔を形成するための芯抜きパンチに関する。

鍛造品は、例えば、加熱した素材を上型と下型とで挟み込むことによって形成されるため、鍛造品における孔が形成される領域の内周面には、芯（例えば、バリ）が発生する。このようなバリを抜くために、特許文献１に開示されているように、芯抜きパンチが用いられる。このとき、芯抜きパンチにおける鍛造品に挿入される部分の全域は、等しい直径とされている。

特開２００３－２６６１３８号公報

本出願人は、以下の課題を見出した。特許文献１の芯抜きパンチを用いて鍛造品に孔を形成する場合、当該芯抜きパンチにおける鍛造品に挿入される部分の全域が等しい直径とされているため、芯抜きパンチと鍛造品との密着状態を解消するために当該芯抜きパンチを引き抜くストリップ工程において、芯抜きパンチのストローク量が長い課題を有する。

このとき、芯抜きパンチをストロークさせるための駆動機構にストリップ工程において鍛造品を押圧するストリップ機構も接続されている場合、芯抜きパンチのストローク量の分、スプリングなどの弾性部材を含む押し込み部によってストリップ機構の押圧部を芯抜きパンチの引き抜き方向に対して逆方向に押し込む必要がある。その結果、ストリップ機構のストローク量を長く確保する必要があり、ストリップ機構が大型化する課題を有する。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ストリップ機構の簡素化に寄与可能な芯抜きパンチを実現する。

本開示の一態様に係る芯抜きパンチは、鍛造品に孔を形成するための芯抜きパンチであって、
前記芯抜きパンチの先端部分の直径が当該芯抜きパンチの他の部分の直径に対して小さく、
前記芯抜きパンチの前記先端部分と前記他の部分との間に段差部が形成されている。

本開示によれば、ストリップ機構の簡素化に寄与可能な芯抜きパンチを実現することができる。

実施の形態の芯抜きパンチをＸ軸＋側から見た断面図である。実施の形態の芯抜きパンチをＺ軸－側から見た図である。図１のIII部分の拡大図である。実施の形態の芯抜きパンチを用いて鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜く様子を示す断面図である。実施の形態の芯抜きパンチを用いて鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜いた状態を示す断面図である。孔が形成された鍛造品を示す断面図である。図６のVII部分における鍛造品に形成された孔形状を示す断面図である。実施の形態の芯抜きパンチと鍛造品との密着状態が解消した状態を示す断面図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

先ず、本実施の形態の芯抜きパンチの構成を説明する。なお、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。図１は、本実施の形態の芯抜きパンチをＸ軸＋側から見た断面図である。図２は、本実施の形態の芯抜きパンチをＺ軸－側から見た図である。図３は、図１のIII部分の拡大図である。なお、図１乃至図３では、芯抜きパンチを簡略化して示している。

芯抜きパンチ１は、後述するように鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜くために好適である。芯抜きパンチ１は、図１及び図２に示すように、円柱形状を基本形態としており、第１の部分１１及び第２の部分１２を備えている。第１の部分１１は、第１の直径Ｒ１を有し、芯抜きパンチ１のＺ軸－側の端部を構成する。

第２の部分１２は、第１の部分１１に対してＺ軸＋側に配置されている。第２の部分１２は、第１の直径Ｒ１に対して大きい第２の直径Ｒ２を有する。このとき、第２の直径Ｒ２は、鍛造品２に形成される孔の所望の直径（例えば、製品直径）と略等しいとよい。

これらの第１の部分１１の中心軸と第２の部分１２の中心軸とは、略重なる。そのため、第１の部分１１と第２の部分１２との境界部分には、図１乃至図３に示すように、段差部１３が形成されている。

次に、本実施の形態の芯抜きパンチ１を用いて鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜いて、ストリップ工程が完了するまでの流れを説明する。図４は、本実施の形態の芯抜きパンチを用いて鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜く様子を示す断面図である。図５は、本実施の形態の芯抜きパンチを用いて鍛造品における孔が形成される領域の内部に存在するバリを抜いた状態を示す断面図である。図６は、孔が形成された鍛造品を示す断面図である。図７は、図６のVII部分における鍛造品に形成された孔形状を示す断面図である。図８は、本実施の形態の芯抜きパンチと鍛造品との密着状態が解消した状態を示す断面図である。

ここで、芯抜きパンチ１のＺ軸＋側の端部は、Ｚ軸方向に移動可能な駆動機構に接続されている。ダイ３は、鍛造品２を安定して載置可能な形状とされており、鍛造品２が載置された際に鍛造品２における孔が形成される領域Ａ１とＺ軸方向で重なる貫通孔３１を備えている。

ストリップ機構４は、鍛造品２を押圧する押圧部４１、及び当該押圧部４１をＺ軸－側に押し込むスプリングなどの弾性部材を含む押し込み部４２を備えており、押圧部４１が押し込み部４２を介して芯抜きパンチ１をＺ軸方向に移動させる駆動機構に接続されている。

先ず、図４に示すように、鍛造品２をダイ３に載置し、その後、芯抜きパンチ１の第１の部分１１を鍛造品２における孔が形成される領域Ａ１の凹み部２１に挿入し、芯抜きパンチ１をＺ軸－側に押し込む。

このとき、ストリップ機構４の押圧部４１が鍛造品２を押圧して安定させるとよい。ここで、本実施の形態の凹み部２１は、鍛造品２を形成する際の型が抜き易いように、Ｚ軸－側に向かうに従って縮径する円錐台形状に形成されている。

次に、図５に示すように、芯抜きパンチ１をさらにＺ軸－側に押し込んで当該芯抜きパンチ１のＺ軸－側の端部をダイ３の貫通孔３１に到達させる。これにより、芯抜きパンチ１によって鍛造品２における孔が形成される領域Ａ１の内部に存在するバリ２２が抜かれて孔２３が形成される。

このとき、図６及び図７に示すように、孔２３の周面には、芯抜きパンチ１の第１の部分１１及び第２の部分１２の周形状が転写される。そのため、孔２３は、第１の直径Ｒ１を有する第１の部分２４、第２の直径Ｒ２を有する第２の部分２５、及び段差部２６を備えることになる。

ここで、芯抜きパンチ１の第２の部分１２の第２の直径Ｒ２が鍛造品２に形成される孔２３の所望の直径とされている場合、孔２３の第２の部分２５も所望の直径に形成することができる。

次に、図８に示すように、ストリップ機構４の押圧部４１によって鍛造品２を押圧しつつ、芯抜きパンチ１をＺ軸＋側に移動させて、芯抜きパンチ１を鍛造品２の孔２３から引き抜く。

このとき、孔２３の第２の部分２５の第２の直径Ｒ２は、孔２３の第１の部分２４の第１の直径Ｒ１に対して大きいので、芯抜きパンチ１の第２の部分１２のＺ軸－側の端部、言い換えると、芯抜きパンチ１の第１の部分１１のＺ軸＋側の端部が孔２３の第２の部分２５のＺ軸＋側の端部に到達すると、芯抜きパンチ１と鍛造品２との密着状態は解消していることになる。

そのため、一般的な芯抜きパンチを用いて鍛造品のバリを抜く場合に比べて、芯抜きパンチ１と鍛造品２との密着状態を解消するために当該芯抜きパンチ１を引き抜くストリップ工程において、芯抜きパンチ１の第１の部分１１のＺ軸方向の長さの分、芯抜きパンチ１のストローク量を短くすることができる。

これにより、ストリップ工程においてストリップ機構４の押し込み部４２のストローク量も少なくて済み、ストリップ機構４を簡素化することができる。その後、切削部材によって孔２３の第１の部分２４を切削して、第１の部分２４の直径を第２の直径Ｒ２に形成すると、孔２３を所望の直径に形成することができる。

このように本実施の形態の芯抜きパンチ１は、第１の直径Ｒ１を有する第１の部分１１、及び第１の直径Ｒ１に対して大きい第２の直径Ｒ２を有する第２の部分１２を備えている。そして、芯抜きパンチ１を鍛造品２における孔が形成される領域Ａ１に挿入して押し込むと、芯抜きパンチ１の第１の部分１１及び第２の部分１２の周形状が鍛造品２に転写される。

そのため、一般的な芯抜きパンチを用いて鍛造品のバリを抜く場合に比べて、芯抜きパンチ１と鍛造品２との密着状態を解消するために当該芯抜きパンチ１を引き抜くストリップ工程において、芯抜きパンチ１のストローク量を短くすることができる。これにより、ストリップ工程においてストリップ機構４２の押し込み部４２のストローク量も少なくて済み、ストリップ機構４を簡素化することができる。

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１芯抜きパンチ、１１第１の部分、１２第２の部分、１３段差部
２鍛造品、２１凹み部、２２バリ、２３孔、２４第１の部分、２５第２の部分、２６段差部
３ダイ、３１貫通孔
４ストリップ機構、４１押圧部、４２押し込み部
Ａ１鍛造品における孔が形成される領域
Ｒ１第１の直径
Ｒ２第２の直径

Claims

鍛造品に孔を形成するための芯抜きパンチであって、
前記芯抜きパンチの先端部分の直径が当該芯抜きパンチの他の部分の直径に対して小さく、
前記芯抜きパンチの前記先端部分と前記他の部分との間に段差部が形成されている、芯抜きパンチ。