JP2904085B2 - 打ち抜きプレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短納期量産品に適
合した打ち抜きプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、打ち抜きプレス装置に対しては、
短い納期内に量産品を打ち抜き加工するという要望が高
まっている。

【０００３】従来の打ち抜きプレス装置の一例を図４に
示す。図４に示す打ち抜きプレス装置は、対をなす上型
ホルダー１と下型ホルダー７とから構成されていた。

【０００４】上型ホルダー１には、ポンチプレート２と
ダイ３とが上型締付ボルト１３により装着され、ダイ３
の凹陥部３ｂ内にシェッダー２０がシェッダー吊りボル
ト１８に吊架されて昇降可能に内装されていた。またシ
ェッダー２０の背面側にはプッシュピン１９と上型ノッ
クピン１２が設けられていた。プッシュピン１９とノッ
クピン１２は、ダイ３と外形ポンチ５との噛合いにより
打ち抜かれてシェッダー２０を押上げてダイ３の凹陥部
３ｂ内に収容された打抜製品をシェッダー２０を下方に
圧下することにより、ダイ３の凹陥部３ｂから抜き取る
役割を果たしている。

【０００５】一方、下型ホルダー７には、上型ホルダー
１のピン孔１ａ内に嵌入して上下型ホルダー１，７の位
置規制を行うライナーピン１０が植設されていた。また
ダイ３と対をなす外形ポンチ５が下型締付ボルト９によ
り下型ホルダー７に装着されており、外形ポンチ５はシ
ェルダー２０を押上げてダイ３の凹陥部３ａ内に嵌入す
ることにより、ダイ３との組合せで製品の外形を打抜く
ようになっていた。

【０００６】また外形ポンチ５の外周には、下型弾性体
６を介してストリッパー２１が設けられ、ストリッパー
２１及び下型弾性体６はストリッパー吊りボルト２２に
より下型ホルダー７に昇降可能に取付けられていた。

【０００７】図４に示す従来の打ち抜きプレス装置は、
上型ホルダー１と下型ホルダー７との間に打抜素材を介
装し、上型ホルダー１を下降させて打抜素材の外縁の内
側をシェルダー２０と外形ポンチ５により挟持するとと
もに、その外縁の外側をストリッパー２１とダイ３とに
より挟持して打抜素材を固定し、さらに上型ホルダー１
を下降させて外形ポンチ５によりシェッダー２０を押上
げて外形ポンチ５をダイ３の凹陥部３ｂ内に嵌入する
と、ダイ３と外形ポンチ５との切刃部により打抜素材の
外形縁が切断され、打抜素材から打抜製品が打ち抜き加
工される。

【０００８】打ち抜き加工時に打抜素材に加わる衝撃
は、ストリッパー２１を支えている下型弾性体６が撓む
ことにより吸収されるようになっている。

【０００９】次に従来の打ち抜きプレス装置において、
打抜製品を打ち抜く刃先となるダイ３及び外形ポンチ５
を製造する工程について説明する。例えば図８に示すよ
うな打抜素材としての製品ブランク２８から外形形状が
矩形の製品２７を打ち抜く場合には、まずダイ３を製造
するために、図５に示すように焼き入れ材料１５の中央
にワイヤーカット放電加工用のスタートポイント２４を
板面に対して直角に開口し、このスタートポイント２４
にワイヤー１７を挿通し、ワイヤー１７を通して放電を
行って焼き入れ材料１５の中央を矩形状に切り抜いてダ
イ３を製造していた。

【００１０】一方、外形ポンチ５を製造するには、図６
に示すように焼き入れ材料１５の中央より端縁側に偏寄
した位置にスタートポイント２４を板面に対して直角に
開口し、スタートポイント２４にワイヤー１７を挿通
し、ワイヤーカット放電加工を行って焼き入れ材料１５
の中央部を外形ポンチ５として打抜き、中央が打抜かれ
た焼き入れ材料１５をストリッパー２１として用いてい
た。

【００１１】またダイ３と外形ポンチ５の別の製造方法
を図７に示す（特開昭５７−１１８８３０号参照）。図
７の場合には、１枚の焼き入れ材料１５からダイ３と外
形ポンチ５とを同時に製造するものであって、焼き入れ
材料１５の中央部分をダイ３として用い、その周辺部を
外形ポンチ５として用いるものであり、ダイ３と外形ポ
ンチ５との接して刃の部分となる領域を斜めに焼入れ
し、その焼入れした部分に傾斜した開口を設けてテーパ
角度ワイヤー２６を斜めに挿通し、ワイヤーカット放電
加工により斜めに切断してダイ３と外形ポンチ５とに分
割していた。このものは切口が斜めに形成されることか
ら、ダイ３の下端切り口が刃先２５となり、外形ポンチ
５の上端切り口が刃先２５となり、刃先２５，２５同士
が噛合うことにより打抜き加工するようになっている。

【００１２】図５，６に示す製造方法では、スタートポ
イント２４側の材料は切削屑として廃棄されて材料の無
駄が生じるが、図７に示すものでは、材料の無駄が生じ
ないため、材料の有効利用が図れるという利点がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すダイ及びポ
ンチは、図５及び図６に示すダイ，ポンチの場合に比べ
て、材料の有効利用を図ることができるが、ダイとポン
チとの刃は、先端に向けて肉厚が薄くなっており、一番
肉厚が薄くなった部分が刃先として作用し、打抜素材を
打抜き加工するため、刃先が摩耗しやすく、しかも無理
な力が加わった場合に折れやすく、寿命が短いという問
題があった。

【００１４】また図４に示す打ち抜きプレス装置は、シ
ェッダー２０，ダイ３，ポンチプレート２，上型締付ボ
ルト１３，上型ノックピン１２，プッシュピン１９，シ
ェッダー吊りボルト１８が一体に上型ホルダー１に装着
され、一方外形ポンチ５，ストリッパー２１，下型弾性
体６，下型ノックピン８，下型締付ボルト９，ストリッ
パー吊りボルト２２が一体に下型ホルダー７に装着され
ているため、ダイ３と外形ホルダー５との寸法を変更す
るには、ダイ３及び外形ホルダー５のみを変更すること
によって対処することはできず、これらの周辺部品も併
せて新たに製造し直す必要があり、工作機械が進歩した
とは言え、ダイ及び外形ホルダーに加えて周辺部品を製
作するには、相当の日数がかかり、短い納期で量産品を
納入する打ち抜き装置には不向きのものであった。

【００１５】また上型ホルダー１及び下型ホルダー７に
一体に組込まれた部品は、ダイ及びポンチの寸法に合せ
て製作されているものであり、ダイ及びポンチの寸法が
変更されると、これらのものも併せて交換する必要があ
り、共用性に乏しく、しかも部品点数が多いという欠点
があった。また部品点数が多いということは、組立に長
時間を要するという欠点があった。

【００１６】本発明の目的は、コストダウンを図り、か
つ生産性を向上させた打ち抜きプレス装置を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る打ち抜きプレス装置は、対をなす上型
ホルダーと下型ホルダーとを有し、両型ホルダーを型合
せすることにより製品を打抜素材から打ち抜き加工する
打ち抜きプレス装置であって、上型ホルダーは、ダイ
と、該ダイの直角切刃面より内側に離して設置した上型
弾性体とを有し、下型ホルダーは、外形ポンチと、該外
形ポンチの直角切刃面より内側に離して設置した下型弾
性体とを有し、前記ダイと外形ポンチは、互いに接する
切刃領域に素材の板厚方向に対して傾斜した切断面が形
成され、該傾斜切断面のうち切刃をなす端縁を素材の板
厚方向に切削して厚肉の前記直角切刃面を形成した刃先
を有し、該刃先を噛み合せて製品の外形形状を打ち抜き
加工するものであり、前記上型弾性体は、外形ポンチに
当接して弾性変形し、その反発力によりダイから製品を
離脱させるものであって、上型ホルダーに組み込まれる
ポンチプレートにダイから切り離して取付けられたもの
であり、前記下型弾性体は、ダイに当接して弾性変形
し、その反発力により外形ポンチから打抜素材を離脱さ
せるものであって、下型ホルダーに外形ポンチから切り
離して取付けられたものである。

【００１８】また前記ダイと外形ポンチは、各弾性体か
ら切り離して、上型ホルダー，下型ホルダーに組み込ま
れるポンチプレートに交換可能に装着されたものであ
る。

【００１９】また、前記上型弾性体はダイの内側にダイ
から切り離し、前記下型弾性体は外形ポンチの外側に外
形ポンチから切り離してそれぞれ配置されたものであ
る。

【００２０】

【００２１】

【００２２】対をなすダイと外形ポンチの組のみを打抜
き加工する製品の外形寸法に合せて交換し、ダイ及び外
形ポンチの組以外の部品を共用化することにより、コス
トダウンを図る。

【００２３】さらにダイの内縁と外形ポンチの外縁が接
する切刃領域に、素材の板厚方向に傾斜した切断面を形
成して、１枚の素材からダイと外形ポンチを内外に切り
離し、次いでその傾斜切断面のうち切刃をなす端縁に厚
肉の直角刃先面を形成することにより、プレス刃の製作
加工に要する時間を短縮し、かつ短期納期の要望に対処
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図により説明す
る。図１は、本発明の一実施形態を示す一部断面した正
面図、図２は、本発明における切抜処理を示す断面図、
図３は、本発明における刃先処理を示す断面図である。

【００２５】図において本発明に係る打ち抜きプレス装
置は、対をなす上型ホルダー１と下型ホルダー７を有
し、両型ホルダー１と７を型合わせすることにより、製
品を打抜素材から打ち抜き加工するようにしたものであ
る。

【００２６】上型ホルダー１は、ダイ３と上型弾性体４
とを有しており、下型ホルダー７は、外形ポンチ５と下
型弾性体６とを有している。

【００２７】ダイ３と外形ポンチ５は、互いに噛み合う
刃先３ａ，５ａを有し、刃先３ａ，５ａを噛み合せて製
品の外形形状を打ち抜き加工するものである。具体的に
はダイ３は、外形ポンチ５が嵌入する凹陥部３ｂを有し
ており、内縁側すなわち凹陥部３ａの開口縁部に刃先３
ａが形成されている。一方、外形ポンチ５は、外縁側す
なわち凹陥部３ｂに嵌入する凸縁の外縁側に刃先５ａが
形成されている。

【００２８】ダイ３と外形ポンチ５は、ダイ３の凹陥部
３ｂ内にポンチ５の凸縁が所望のクリアランスをもって
嵌合して刃先３ａ及び５ａ同士が噛合し、打抜素材から
製品を打抜き加工するようになっている。またダイ３は
上型締付ボルト１３によりポンチプレート２を介して上
型ホルダー１に装着され、外形ポンチ５は下型締付ボル
ト１３により下型ホルダー７に装着されている。

【００２９】また下型ホルダー７にはライナーピン１０
が上向きに植設されており、上型ホルダー１，ポンチプ
レート２及びダイ３にはピン孔１ａが設けられ、ライナ
ーピン１０がピン孔１ａ内に嵌り合って上型ホルダー
１，７の位置合わせを行ってダイ３の切刃３ａと外形ポ
ンチ５の切刃５ａとが噛合うように制御している。８は
下型ホルダー７の外形ポンチ５に設けた下型ノックピン
である。

【００３０】上型弾性体４は、外形ポンチ５に当接して
弾性変形し、その反発力によりダイ３から製品を離脱さ
せるものであって、上型ホルダー１にダイ３から切り離
して取付けられている。１２は上型ノックである。

【００３１】下型弾性体６は、ダイ３に当接して弾性変
形し、その反発力により外形ポンチ５から打抜素材を離
脱させるものであって、下型ホルダー７に外形ポンチ５
から切り離して取付けられている。

【００３２】また上型弾性体４はダイ３の内側に、下型
弾性体６は外形ポンチ５の外側にそれぞれ配置されてい
る。またダイ３と外形ポンチ５は、各弾性体４，５から
切り離して、上型ホルダー１，下型ホルダー７に交換可
能に装着されている。

【００３３】次に本発明に係る打ち抜きプレス装置に用
いるプレス刃の製造方法を説明する。本発明に係るプレ
ス刃は、切抜処理と刃先処理を行い、１枚の素材からダ
イと外形ポンチとを内外に製品取りして製造される。

【００３４】切抜処理においては、ダイ３の内縁と外形
ポンチの外縁が接する切刃領域Ｃに、素材１５の板厚方
向に対して傾斜した切断面３ｃ，５ｂを形成して、１枚
の素材１５からダイ３と外形ポンチ５とを内外に切り離
す処理を行う。

【００３５】具体的には、ダイ３の内縁と外形ポンチ５
の外縁が接する切刃領域Ｃに焼き入れ処理を行う。焼き
入れ処理が行われた切刃領域Ｃは内側より外側に斜めに
形成してあり、しかも、ダイ３の切刃３ａと外形ポンチ
５の切刃５ａとが噛合う刃先２５のラインより、ダイ３
の傾斜切断面３ｃのうち切刃３ａをなす端縁３ｄを内側
（図２では右側）に張り出して設け、刃先２５のライン
より、外形ポンチ５の傾斜切断面５ｂのうち切刃５ａを
なす端縁５ｃを外側（図２では左側）に張り出して設
け、ダイ３の端縁３ｃと外形ポンチ５の端縁５ｃとが重
なり合う部分をもつように設定してある。

【００３６】そして焼き入れした切刃領域Ｃの中央部Ｃ
₁を焼き入れ素材１５の板厚方向に対して内側から外側
に傾斜した状態で傾斜姿勢の図７のテーパー角度ワイヤ
ー２ｂを用いてワイヤーカット放電加工を行い、１枚の
素材１５から外形ポンチ５とダイ３とを内側に切り離
す。

【００３７】刃先処理においては、切り離されたダイ３
と外形ポンチ５の傾斜切断面３ｃ，５ｂのうち切刃３
ａ，５ａをなす端縁３ｄ，５ｃを素材１５の板厚方向に
切削して、厚肉の刃先面１６ａ，１６ｂをダイ３の内縁
と外形ポンチ５の外縁にそれぞれ形成する処理を行う。

【００３８】具体的には、切り離されたダイ３と外形ポ
ンチ５の傾斜切断面３ｃ，５ｂは平行をなして焼き入れ
素材１５の内側から外側に傾斜しており、ダイ３の傾斜
切断面３ｂのうち切刃３ａをなす端縁３ｄ（図３では上
部の端縁）にワイヤーカット放電加工機の垂直姿勢のワ
イヤー１７をあてがい、端縁３ｄを焼き入れ素材１５の
板厚方向に切削して端縁３ｄに焼き入れ素材１５の板厚
方向に沿う厚肉の直角切刃面１６ａを形成する。ここ
に、直角切刃面１６ａの後方部３ｅは直角切刃面１６ａ
に対して斜めに後退している。

【００３９】一方、外形ポンチ５の傾斜切断面５ｂのう
ち切刃５ａをなす端縁５ｃ（図３では下部の端縁）にワ
イヤーカット放電加工機のワイヤー１７をあてがい、端
縁５ｃを焼き入れ素材の板厚方向に切削して端縁５ｃに
焼き入れ素材１５の板厚方向に沿う厚肉の直角切刃面１
６ｂを形成する。ここに、直角切刃面１６ｂの後方部５
ｄは直角切刃面１６ｂに対して斜めに後退している。

【００４０】また上型弾性体４と下型弾性体６に用いる
弾性体材料としては、ウレタンゴムの硬度ショアー９０
以下、反発性３７％以下のものを使用しており、上型及
び下型の弾性体４及び６の高さは、ダイ３及び外形ポン
チ５の製品と接触する面より０．５ｍｍ高くしてあり、
前記弾性体材料の圧縮率は１５％を越えないようにし、
各弾性体４，６が圧縮して反発力をもって、打抜素材，
製品をダイ３，外形ポンチ５から離脱させた後にプッシ
ュバック状態になるのを極力抑える構造になっている。

【００４１】さらに上型弾性体４，下型弾性体６は、円
柱形，角柱形，帯形等のものを用いており、上型弾性体
４はダイ３の直角刃先面１６ａより０．５ｍｍ内側に離
して設置しており、下型弾性体６は外形ポンチ５の直角
刃先面１６ｂより０．５ｍｍ外側に離して設置してお
り、打抜くべき製品の外形形状の内外をそれぞれ上型弾
性体４及び下型弾性体６で挟持し、打抜素材１５の横方
向へのずれを極力抑えるようになっている。

【００４２】またダイ３及び外形ポンチ５を製造する基
礎となる打抜素材１５は、ポンチプレート２と幅及び奥
行きが同じ寸法に加工し、上型ノックピン１２，上型締
め付けボルト１３，下型ノックピン８，下型締め付けボ
ルト９の孔及びネジ加工をした合金工具鋼に硬度ＨＲＣ
６１〜６３の焼き入れを行い、研削仕上げを行った材料
を用い、このものに上述したワイヤーカット放電加工を
用い、ダイ３と外形ポンチ５とを製造する。

【００４３】図１において下型ホルダー７と上型ホルダ
ー１とを型開きし、下型ホルダー７のパイロットピン１
１を使って焼き入れ素材１５を外形ポンチ５上に位置決
めして設置する。

【００４４】次に上型ホルダー１を下降させ、ランナー
ピン１０をビン孔１ａ内に嵌め込み、上型ホルダー１と
下型ホルダー７との位置決めを行い、上型ホルダー１と
下型ホルダー７との型締めを行う。

【００４５】型締めの際に、上型弾性体１及び下型弾性
体６が圧縮するとともに、焼き入れ素材１５から打抜く
べき製品の外形形状の内外を挟持する。

【００４６】上型ホルダー１と下型ホルダー７との型締
めが行われると、外形ポンチ５がダイ３の凹陥部３ｂ内
に嵌入し、ダイ３の切刃３ａと外形ポンチ５の切刃５ａ
とが噛み合って焼き入れ素材１５から製品を打ち抜く。

【００４７】上型ホルダー１が上昇すると、上型弾性体
４及び下型弾性体６が復元し、各弾性体４，７の反発力
をもって、製品がダイ３から離脱され、残りの焼き入れ
素材１５が外形ポンチ５から離脱される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来装置のシェッダー，ストリッパーを弾性体による跳ね
出し構造にすることにより、シェッダー及びストリッパ
ーの材料及びその加工が不要となり、コストダウンを図
ることができる。

【００４９】さらにダイ及び外形ポンチの組のみを交換
し、残りのものの共有化を図ったものであるため、短期
間での量産品の納入に迅速に対処することができる。

【００５０】さらにダイ及び外形ポンチは厚肉の直角刃
先面をもつため、摩耗時の再研磨により刃先を再生する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す一部断面した正面図
である。

【図２】本発明に係るプレス刃の製造方法における切抜
処理を示す断面図である。

【図３】本発明に係るプレス刃の製造方法における刃先
処理を示す断面図である。

【図４】従来例の打ち抜きプレス装置を示す一部断面し
た正面図である。

【図５】従来例におけるダイの製造工程を示す図であ
る。

【図６】従来例における外形ポンチの製造工程を示す図
である。

【図７】従来例におけるダイと外形ポンチの製造工程を
示す断面図である。

【図８】製品ブランクから製品を打ち抜く一例を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 上型ホルダー ３ ダイ ４ 上型弾性体 ５ 外形ポンチ ６ 下型弾性体 ７ 下型ホルダー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対をなす上型ホルダーと下型ホルダーと
   を有し、両型ホルダーを型合せすることにより製品を打
   抜素材から打ち抜き加工する打ち抜きプレス装置であっ
   て、 上型ホルダーは、ダイと、該ダイの直角切刃面より内側
   に離して設置した上型弾性体とを有し、 下型ホルダーは、外形ポンチと、該外形ポンチの直角切
   刃面より外側に離して設置した下型弾性体とを有し、前記 ダイと外形ポンチは、互いに接する切刃領域に素材
   の板厚方向に対して傾斜した切断面が形成され、該傾斜
   切断面のうち切刃をなす端縁を素材の板厚方向に切削し
   て厚肉の前記直角切刃面を形成した刃先を有し、該刃先
   を噛み合せて製品の外形形状を打ち抜き加工するもので
   あり、前記 上型弾性体は、外形ポンチに当接して弾性変形し、
   その反発力によりダイから製品を離脱させるものであっ
   て、上型ホルダーに組み込まれるポンチプレートにダイ
   から切り離して取付けられたものであり、前記 下型弾性体は、ダイに当接して弾性変形し、その反
   発力により外形ポンチから打抜素材を離脱させるもので
   あって、下型ホルダーに外形ポンチから切り離して取付
   けられたものであることを特徴とする打ち抜きプレス装
   置。
2. 【請求項２】 前記ダイと外形ポンチは、各弾性体から
   切り離して、上型ホルダー，下型ホルダーに組み込まれ
   るポンチプレートに交換可能に装着されたものであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の打ち抜きプレス装置。
3. 【請求項３】 前記上型弾性体はダイの内側にダイから
   切り離し、前記下型弾性体は外形ポンチの外側に外形ポ
   ンチから切り離してそれぞれ配置されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載の打ち抜きプレス装置。