JP2796228B2 - ポンチの研磨装置及び研磨方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば熱交換器のフィ
ンに切り起こし加工を設ける為に用いられる加工用のポ
ンチの研磨装置と研磨方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱交換器は、その性能向上の方法
としては、フィンに切り起こしを設けることで温度境界
層を薄くするいわゆる境界層前縁効果を狙った方法が主
流となっている。

【０００３】このフィンの切り起こしは、ポンチとダイ
スを用いて加工される。このとき、ポンチやダイスはフ
ィン加工を行っていくうちに磨耗していく。この磨耗し
た金型でフィン加工を行うと、切り起こしの切断面にカ
エリが出たり、所定の形状に加工できず、熱交換器の性
能が低下する。この為、ある段階において、これらの金
型は研磨し、再度使用するという方法がとられている。
特に最近の切り起こしは形状が複雑であり、隣会う切り
起こし片の間隔も１〜２ｍｍと狭い。この為、狭い間隔
で並べられたポンチのコーナー部の再研磨が特に難しく
なってきている。

【０００４】以下、図面を参照しながら従来のポンチの
研磨装置と研磨方法について図６〜図９を用いて説明す
る。１は、放電加工装置（図示せず）の電極である。ポ
ンチ２の間隔Ｌは１〜２ｍｍであり、コーナー部３のＲ
は、１〜３ｍｍである。電極１の内面４はポンチ２の外
面と同形状に形成されている。所定の位置にポンチ２が
セットされ、電極１がポンチ２の位置に移動し、電極１
に電圧がかけられ放電加工が行われ、電極１の内面４に
合わせた形状にポンチ２が成形される。

【０００５】このポンチ２で加工される熱交換器用フィ
ン５を図８〜図９に示す。図のように、フィン５には切
り起こし６が成形されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、放電加工した際、電極１が劣化し電極１
の内面４の形状がくずれてくる。このため、ポンチ２の
研磨代にも０．５ｍｍ程度の大きなバラツキが生じる。
これを正規の形状に仕上げるためには、ヤスリで最終仕
上げの工程が必要であり、再研磨に多大な労力を要す
る。

【０００７】また、ポンチ２は、加工の際表面の劣化が
大きい。この為、これでフィン５の加工を行うと切り起
こし６の加工性が悪い。また、ポンチ２自体の耐久性も
悪く、次期再研磨までの加工可能時間も短い。

【０００８】また、ポンチ２は、再研磨をすることで何
度も使用できるはずである。しかし、このように研磨代
が大きいため、１セット当たり１０００万円〜２０００
万円もする高価なポンチ２の寿命が通常使用で約１年間
と非常に短い。このため、この高価なポンチ２を１年毎
に新規に更新しなければならない。

【０００９】また、再研磨に放電加工装置という非常に
高価な設備が必要であるという課題を有していた。

【００１０】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、安価な研磨装置で、ポンチの劣化や研磨代が少な
く、ポンチ寿命が飛躍的に長い研磨装置及び研磨方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
課題を解決するために、先端面が２つの短辺と互いに平
行な２つの長辺とからなる四角形で、前記２つの短辺の
角がなめらかに曲面で面取りされており、前記長辺に垂
直な方向に複数列並べられ、少なくとも１列に前記長辺
の延びる方向に複数個配列されているポンチの、前記面
取りされた各コーナー部を再研磨するための装置であっ
て、略円錐台状の研磨部と、この研磨部を高速回転させ
るとともに前記ポンチの前記コーナー部に接触させ前記
ポンチの前記コーナー部の並び方に沿って移動させるこ
とにより複数の前記ポンチの前記コーナー部を前記研磨
部により連続的に再研磨する研磨部移動手段とからな
り、前記研磨部の先端の外径を、前記長辺の延びる方向
の前記ポンチの間隔よりも小さくしたのである。

【００１２】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、先端面が２つの短辺と互いに平行な２つの長辺とか
らなる四角形で、前記２つの短辺の角がなめらかに曲面
で面取りされており、前記長辺に垂直な方向に複数列並
べられ、少なくとも１列に前記長辺の延びる方向に複数
個配列されているポンチの、前記面取りされた各コーナ
ー部を再研磨するための方法であって、先端の外径が前
記長辺の延びる方向の前記ポンチの間隔よりも小さく且
つ略円錐台状の研磨部を、高速回転させるとともに、前
記ポンチの前記コーナー部に接触させ、前記ポンチの前
記コーナー部の並び方に沿って移動させることにより、
複数の前記ポンチの前記コーナー部を前記研磨部により
連続的に再研磨するのである。

【００１３】

【作用】上記の構成により、本発明のポンチの研磨装置
は、ポンチの加工部の狭い隙間にも自由自在に研磨部が
入り込め、ポンチの精密な研磨加工ができる。また、加
工が放電加工でなく研磨加工であるため、加工表面の粗
さが微細でなめらかであり、加工表面の劣化やバラツキ
が少ない。このため、フィンの加工性とポンチ自体の耐
久性が従来に対して著しく向上し、次期再研磨までの加
工可能時間が約２倍に大幅に伸びる。その上、最終ヤス
リ仕上げ工程が不要となり、再研磨の労力が著しく削減
でき、工数の大幅な合理化が図れる。また、研磨代が
０．１ｍｍ程度と少なくて済み高価なポンチの寿命が飛
躍的に伸びる。また、高速回転した研磨部により形成さ
れる加工表面は、従来に対して飛躍的になめらかなもの
となり、劣化やバラツキはほとんどない。

【００１４】また、ポンチのコーナー部のうち熱交換器
のフィンと当接する部分は研磨の仕上げをなめらかにす
る必要があり、ポンチのコーナー部のうち熱交換器のフ
ィンと当接しない部分は研磨の仕上げをなめらかにする
必要はないが、研磨の仕上げをなめらかにする必要があ
る部分には、研磨対象との相対速度が早くなる回転軸か
ら離れた略円錐台状の研磨部の根元部分が当接し、研磨
の仕上げをなめらかにする必要はない部分には、研磨対
象との相対速度が遅くなる回転軸に近い略円錐台状の研
磨部の先端部分が当接するため、ポンチのコーナー部の
各部のそれぞれの研磨の仕上げの要求に合った研磨を同
時にすることができる。

【００１５】また、研磨対象との相対速度が遅くなる回
転軸に近い略円錐台状の研磨部の先端部分が当接する部
分は熱交換器のフィンと当接せず研磨の仕上げをなめら
かにする必要はないため、ポンチのコーナー部の狭い隙
間にも自由自在に研磨部が入り込めるよう略円錐台状の
研磨部の先端を細くしても問題はない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照に
しながら説明する。

【００１７】図１〜図５は、本発明の実施例のポンチの
研磨装置及び研磨方法を示す。本発明の実施例のポンチ
の研磨装置は、熱交換器のフィンに切り起こし加工を設
ける為に用いられる加工用のポンチ１６の各コーナー部
１７を再研磨するための装置である。ポンチ１６の先端
面は２つの短辺と互いに平行な２つの長辺とからなる四
角形であり、コーナー部１７は２つの短辺の角がなめら
かに曲面で面取りされた部分である。そして、ポンチ１
６は先端面の四角形の長辺に垂直な方向に複数列並べら
れ、少なくとも１列に長辺の延びる方向に複数個配列さ
れている。

【００１８】また、本実施例のポンチの研磨装置は、略
円錐台状のφ３〜φ７の小径の砥石１４から構成される
研磨部１２と、この研磨部１２を高速回転させるととも
にポンチ１６のコーナー部１７に接触させポンチ１６の
コーナー部１７の並び方に沿って移動させることにより
複数のポンチ１６のコーナー部１７を研磨部１２により
連続的に再研磨する研磨部移動手段１３とからなり、研
磨部１２の砥石１４の先端の外径は、ポンチ１６の長辺
の延びる方向のポンチ１６の間隔Ｓよりも小さくなって
いる。

【００１９】また、研磨部移動手段１３は、研磨部１２
を高速回転させるリューター１５と研磨部１２の移動パ
ターンを記憶した記憶手段とこの記憶手段からの出力信
号により研磨部１２に移動を命令し移動パターン通りの
動作をさせる研磨部動作手段とからなっている。研磨部
移動手段１３は、ＮＣ軌道ラインでコントロールされて
いる。

【００２０】以上のように構成された研磨装置で、ポン
チ１６を再研磨する方法を以下に説明する。

【００２１】まず、はじめにポンチ１６をポンチ１６の
セット台（図示せず）に固定する。ポンチ１６のコーナ
ー部１７のＲは１〜３ｍｍ程度であり、ポンチ１６の長
辺の延びる方向の隣会う隙間Ｓは、１〜２ｍｍ程度であ
る。次に、リューター１５を１３〜２０万回／分の高速
で回転させることで、研磨部１２をＡ方向に高速回転さ
せ、砥石１４をＢ方向に移動し、ポンチ１６のコーナー
部１７に接触させ、ポンチ１６のコーナー部１７を研磨
する。研磨部１２は、ＮＣ軌道ラインでコントロールさ
れており、ポンチ１６のコーナー部１７の並び方に沿っ
て移動させ、順次砥石１４により、ポンチ１６のコーナ
ー部１７が図５に示した矢印の順に研磨される。

【００２２】上記のように、本実施例のポンチの研磨装
置は、ポンチ１６のコーナー部１７の狭い隙間にも自由
自在に研磨部１２が入り込め、ポンチ１６の精密な研磨
加工ができる。また、加工が放電加工でなく研磨加工で
あるため、加工表面の粗さが微細でなめらかであり、加
工表面の劣化やバラツキが少ない。このため、フィン加
工性とポンチ１６自体の耐久性が従来に対して著しく向
上し、次期再研磨までの加工可能時間が約２倍に大幅に
伸びる。その上、最終ヤスリ仕上げ工程が不要となり、
再研磨の労力が著しく削減でき、工数の大幅な合理化が
図れる。また、研磨代が０．１ｍｍ程度と少なくて済み
１０００万円〜２０００万円の高価なポンチ１６の寿命
が５年と５倍に飛躍的に伸びる。また、高速回転した研
磨部１２により研磨加工を行うため、劣化やバラツキの
ない飛躍的になめらかな表面を形成する研磨加工が可能
となる。

【００２３】また、ポンチ１６のコーナー部１７のうち
熱交換器のフィンと当接する部分は研磨の仕上げをなめ
らかにする必要があり、ポンチ１６のコーナー部１７の
うち熱交換器のフィンと当接しない部分は研磨の仕上げ
をなめらかにする必要はないが、研磨の仕上げをなめら
かにする必要がある部分には、研磨対象との相対速度が
早くなる回転軸から離れた略円錐台状の研磨部１２の砥
石１４の根元部分が当接し、研磨の仕上げをなめらかに
する必要はない部分には、研磨対象との相対速度が遅く
なる回転軸に近い略円錐台状の研磨部１２の砥石１４の
先端部分が当接するため、ポンチ１６のコーナー部１７
の各部のそれぞれの研磨の仕上げの要求に合った研磨を
同時にすることができる。

【００２４】また、研磨対象との相対速度が遅くなる回
転軸に近い略円錐台状の研磨部１２の砥石１４の先端部
分が当接する部分は熱交換器のフィンと当接せず研磨の
仕上げをなめらかにする必要はないため、ポンチ１６の
コーナー部１７の狭い隙間にも自由自在に研磨部が入り
込めるよう略円錐台状の研磨部１２の砥石１４の先端を
細くしても問題はない。

【００２５】また、本実施例のポンチの研磨装置は、あ
らかじめインプットした通りのポンチ１６の加工が自動
的にできる。

【００２６】また、本実施例のポンチの研磨方法は、研
磨部１２が、ポンチ１６のコーナー部１７の狭い隙間に
も自由自在に入り込め、ポンチ１６の精密な研磨加工が
可能となる。また、高速回転した研磨部１２により研磨
加工を行うため、劣化やバラツキのない飛躍的になめら
かな表面を形成する研磨加工が可能となる。

【００２７】また、本実施例のポンチの研磨方法は、あ
らかじめインプットした通りのポンチ１６の加工が自動
的にできる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、先端面が２つの
短辺と互いに平行な２つの長辺とからなる四角形で、前
記２つの短辺の角がなめらかに曲面で面取りされてお
り、前記長辺に垂直な方向に複数列並べられ、少なくと
も１列に前記長辺の延びる方向に複数個配列されている
ポンチの、前記面取りされた各コーナー部を再研磨する
ための装置であって、略円錐台状の研磨部と、この研磨
部を高速回転させるとともに前記ポンチの前記コーナー
部に接触させ前記ポンチの前記コーナー部の並び方に沿
って移動させることにより複数の前記ポンチの前記コー
ナー部を前記研磨部により連続的に再研磨する研磨部移
動手段とからなり、前記研磨部の先端の外径を、前記長
辺の延びる方向の前記ポンチの間隔よりも小さくしたの
である。

【００２９】また、本発明は、先端面が２つの短辺と互
いに平行な２つの長辺とからなる四角形で、前記２つの
短辺の角がなめらかに曲面で面取りされており、前記長
辺に垂直な方向に複数列並べられ、少なくとも１列に前
記長辺の延びる方向に複数個配列されているポンチの、
前記面取りされた各コーナー部を再研磨するための方法
であって、先端の外径が前記長辺の延びる方向の前記ポ
ンチの間隔よりも小さく且つ略円錐台状の研磨部を、高
速回転させるとともに、前記ポンチの前記コーナー部に
接触させ、前記ポンチの前記コーナー部の並び方に沿っ
て移動させることにより、複数の前記ポンチの前記コー
ナー部を前記研磨部により連続的に再研磨するのであ
る。

【００３０】これにより、ポンチのコーナー部の狭い隙
間にも自由自在に研磨部が入り込め、ポンチの精密な研
磨加工ができる。また、加工が放電加工でなく研磨加工
であるため、加工表面の粗さが微細でなめらかであり、
加工表面の劣化やバラツキが少ない。このため、フィン
加工性とポンチ自体の耐久性が従来に対して著しく向上
し、次期再研磨までの加工可能時間が約２倍に大幅に伸
びる。その上、最終ヤスリ仕上げ工程が不要となり、再
研磨の労力が著しく削減でき、工数の大幅な合理化が図
れる。また、研磨代が０．１ｍｍ程度と少なくて済み１
０００万円〜２０００万円の高価なポンチの寿命が５年
と５倍に飛躍的に伸びる。また、高速回転した研磨部に
より形成される加工表面は、従来に対して飛躍的になめ
らかなものとなり、劣化やバラツキはほとんどない。

【００３１】また、ポンチのコーナー部のうち熱交換器
のフィンと当接する部分は研磨の仕上げをなめらかにす
る必要があり、ポンチのコーナー部のうち熱交換器のフ
ィンと当接しない部分は研磨の仕上げをなめらかにする
必要はないが、研磨の仕上げをなめらかにする必要があ
る部分には、研磨対象との相対速度が早くなる回転軸か
ら離れた略円錐台状の研磨部の根元部分が当接し、研磨
の仕上げをなめらかにする必要はない部分には、研磨対
象との相対速度が遅くなる回転軸に近い略円錐台状の研
磨部の先端部分が当接するため、ポンチのコーナー部の
各部のそれぞれの研磨の仕上げの要求に合った研磨を同
時にすることができる。

【００３２】また、研磨対象との相対速度が遅くなる回
転軸に近い略円錐台状の研磨部の先端部分が当接する部
分は熱交換器のフィンと当接せず研磨の仕上げをなめら
かにする必要はないため、ポンチのコーナー部の狭い隙
間にも自由自在に研磨部が入り込めるよう略円錐台状の
研磨部の先端を細くしても問題はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の研磨装置と研磨方法の説明
図

【図２】本発明の一実施例の研磨装置の小径の砥石の拡
大斜視図

【図３】本発明の一実施例の研磨装置を説明するブロッ
ク図

【図４】本発明の一実施例の研磨方法を説明するフロー
チャート

【図５】本発明の一実施例の研磨方法の説明図

【図６】従来の研磨装置の拡大斜視図

【図７】従来の研磨方法で研磨されるポンチの拡大斜視
図

【図８】従来の研磨方法で研磨されたポンチで成形され
た熱交換器用フィンの平面図

【図９】同フィンのＣ−Ｃ断面図

【符号の説明】

１２ 研磨部 １３ 研磨部移動手段 １４ 砥石 １５ リューター １６ ポンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−127317（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−42858（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端面が２つの短辺と互いに平行な２つ
   の長辺とからなる四角形で、前記２つの短辺の角がなめ
   らかに曲面で面取りされており、前記長辺に垂直な方向
   に複数列並べられ、少なくとも１列に前記長辺の延びる
   方向に複数個配列されているポンチの、前記面取りされ
   た各コーナー部を再研磨するための装置であって、 略円錐台状の研磨部と、この研磨部を高速回転させると
   ともに前記ポンチの前記コーナー部に接触させ前記ポン
   チの前記コーナー部の並び方に沿って移動させることに
   より複数の前記ポンチの前記コーナー部を前記研磨部に
   より連続的に再研磨する研磨部移動手段とからなり、 前記研磨部の先端の外径が、前記長辺の延びる方向の前
   記ポンチの間隔よりも小さくなっていることを特徴とす
   るポンチの研磨装置。
2. 【請求項２】 先端面が２つの短辺と互いに平行な２つ
   の長辺とからなる四角形で、前記２つの短辺の角がなめ
   らかに曲面で面取りされており、前記長辺に垂直な方向
   に複数列並べられ、少なくとも１列に前記長辺の延びる
   方向に複数個配列されているポンチの、前記面取りされ
   た各コーナー部を再研磨するための方法であって、 先端の外径が前記長辺の延びる方向の前記ポンチの間隔
   よりも小さく且つ略円錐台状の研磨部を、高速回転させ
   るとともに、前記ポンチの前記コーナー部に接触させ、
   前記ポンチの前記コーナー部の並び方に沿って移動させ
   ることにより、複数の前記ポンチの前記コーナー部を前
   記研磨部により連続的に再研磨することを特徴とするポ
   ンチの研磨方法。