JP3131979U

JP3131979U - 圧造成形機のパンチ保持機構

Info

Publication number: JP3131979U
Application number: JP2007001827U
Authority: JP
Inventors: 博道草深; 正廣松井
Original assignee: 株式会社阪村エンジニアリング; 日本ファスナー工業株式会社
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2017-02-19

Abstract

【課題】コレットチャックによるパンチの保持力を向上させ、パンチの変形やクラック、折損を効果的に防止できるパンチ保持機構を得ること。
【解決手段】パンチ６と、パンチ６の後端部外周に挿嵌され、中間部に周溝１２ｂを有すると共に周溝両端部から先細まり状に傾斜する前後テーパ部１２ｃ，１２ｄを有しかつ弾性的に縮径可能となるように放射状分割溝１２ｅが形成されたコレットチャック１２と、コレットチャック１２の前側テーパ部１２ｃと対接するテーパ内面１４ｂをもつパンチ保持孔１３ａを備えたパンチホルダ１３と、コレットチャック１２の後側テーパ部１２ｄとパンチホルダ１３の保持孔１３ａとの間に介装されるテーパ内面１５ａ付きのチャック用スペーサ１５と、チャック用スペーサ１５の中心部に介装される受圧スペーサ１６と、パンチホルダ１３の保持孔１３ａの後部に螺合され、チャック用スペーサ１５と受圧スペーサ１６を押し出す締付ネジ１７とを備えた。
【選択図】図２

Description

本考案は、ダイとこれに対向して進退動するパンチとで素材を圧造成形して所定の形状の成形品を形成する圧造成形機のパンチ保持機構に関する。

技術背景

従来この種のパンチ保持機構としては、たとえば図１１〜図１３に示すように、パンチ２１と、弾性的に縮径可能な複数の放射状分割溝２２ａ…２２ａが形成された截頭円錐形のコレットチャック２２と、ラム（図示せず）に固定されたパンチケースに適宜固定手段を介して着脱可能に固定されるパンチホルダ２４と、パンチホルダ２４の先端側にテーパ内面２４ａをもつ保持孔２４ｂの後部に螺合され、コレットチャック２２を先端側に押し付ける超硬チップ２５と頭部２６ａとを備えた締付ネジ２６とから構成されている。

そして、パンチ２１のパンチホルダ２４への取付時には、締付ネジ２６の締め付けによりコレットチャック２２をパンチホルダ２４の先端側テーパ内面２４ａに押し付けて、コレットチャック２２を縮径させてパンチ２１を締め付け固定できるようになっており、また、パンチ２４をパンチホルダ２４から取り外して交換するときには、パンチホルダ２４をパンチケース２３から取り出した上で、締付ネジ２６を緩めることによりコレットチャック２２を拡径させてパンチ２１をコレットチャック２２から引き抜いて取り出せるようになっている。

ところが、上記した従来のパンチ保持機構にあっては、コレットチャック２２が截頭円錐形で片側テーパ形状を呈しているため、コレットチャック２２によるパンチ２１の保持力に限界があり、何回か使用するとパンチ２１の軸部全体を均等に保持できなくなり、そのためガタ付きや緩みが発生し易く、また偏摩耗する問題があった。その結果、短期間でパンチ２１のダイに対する軸芯にずれが生じ、パンチ２１の先端部に偏荷重がかかって変形やチッピング、クラックなどが生じたり、或いはパンチ２１が折れてしまうといった問題があった。

そこで、本考案は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、コレットチャックによるパンチの保持力を効果的に向上させて、パンチの変形やチッピング、クラック、折損などを長期にわたって防止できる圧造成形機のパンチ保持機構の提供を課題とする。

上記した問題を解決するために、本考案の請求項１に記載の考案は、ダイとこれに対向して進退動するパンチとで素材を圧造成形して所定の形状の成形品を形成する圧造成形機のパンチ保持機構において、パンチ保持機構が、パンチと、パンチの後端部外周に挿嵌され、中間部に周溝を有すると共に周溝の両端部から前後にそれぞれ先細まり状に傾斜する前後テーパ部を有しかつ弾性的に縮径可能となるように放射状の分割溝が齟齬状に複数本形成されたコレットチャックと、ラム側に着脱可能で先端部にコレットチャックの前側テーパ部と対接する先細まりテーパ内面をもつパンチ保持孔を備えたパンチホルダと、コレットチャックの後側テーパ部とパンチホルダの保持孔との間に介装されるテーパ内面付きのチャック用スペーサと、チャック用スペーサの中心部に介装される受圧スペーサと、パンチホルダの保持孔の後部側に螺合され、チャック用スペーサと受圧スペーサを前方側に押し出す締付ネジとを備え、締付ネジの締め付けによりチャック用スペーサと受圧スペーサを前方側に押し出して、コレットチャックを前後の両テーパ部分において圧縮させパンチを固定する一方、締付ネジを緩めることによりコレットチャックを拡径させてパンチをコレットチャックから取出し可能としたことを特徴とする。

また、本考案の請求項２に記載の考案は、請求項１の構成に加えてパンチホルダにおける締付ネジとチャック用スペーサとの当接部との対向位置に外部に開放する通孔を、また締付ネジとチャック用スペーサとの当接位置、チャック用スペーサと受圧スペーサとの嵌合位置及びコレットチャックの内周面に冷却液用の第１〜第３連通溝を形成して、パンチホルダ側からチャック用スペーサの内面とコレットチャックの内面とを通って外部に至る冷却液によるパンチ冷却用の連通路を設けたことを特徴とする。

本考案によれば、上記した構成により、パンチのパンチホルダーへの取付時、締付ネジの締め付けによりチャック用スペーサと受圧スペーサを前方側に押し出して、コレットチャックを前後の両テーパ部分において圧縮させパンチの軸部分全体を均等に保持して確実に締め付け固定することができる。これにより、コレットチャックによるパンチの保持力を著しく向上させて、長期使用によるコレクトチャックのガタ発生や偏摩耗を効果的に抑えることができ、その結果、パンチの先端部に偏荷重がかかって変形やチッピング、クラックなどが生じたり、或いはパンチが折れてしまうといったことを長期にわたって防止できる。

また、パンチホルダにおける締付ネジとチャック用スペーサとの当接部との対向位置に外部に開放する通孔を、また締付ネジとチャック用スペーサとの当接位置、チャック用スペーサと受圧スペーサとの嵌合位置及びコレットチャックの内周面に冷却液用の第１〜第３連通溝を形成して、パンチホルダ側からチャック用スペーサの内面とコレットチャックの内面とを通って外部に至る冷却液によるパンチ冷却用の連通路を設けるようにすれば、圧造成形時に昇温化するパンチ全体を冷却できると共に、その周辺に位置するコレットチャック、受圧スペーサ、チャック用スペーサなども効果的に冷却することができ、昇温化に伴うパンチの変形やクラック、或いはパンチの折損などを未然に防止することができるので好ましい。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本考案に係る圧造成形機の概要を示すもので、該成形機１は、機台２の所定位置に固定されたダイブロック３と、該ダイブロック３に向かって前進、後退するラム４とを有する。そして、上記ダイブロック３の前面には、複数のダイ５…５が一定間隔に並設固定されている。

一方、ラム４の前面には、パンチ６…６が各ダイ５…５にそれぞれ対向するようにパンチケース７…７を介して一定間隔に並設固定されており、これら相対向する各パンチ６…６とダイ５…５とにより複数の圧造ステーションが構成されている。

また、ダイブロック３の一側部には、機台２の前部側クイル８と機台２の後部より導入される棒状の線材Ａを供給する素材供給ロール９とが設けられていると共に、該クイル８の前面には、カッター１０が装備されており、このカッター１０は、適宜駆動機構（図示せず）を介して各ダイの並設方向に所定のストロークで往復駆動されて上記クイル８により前方に送り出された線材Ａを所定寸法に切断するようになっている。そして、カッター１０により所定寸法に切断されたブランクＢは、素材移送装置（図示せず）により各圧造ステーションにおいて順次段階的に圧造加工され、最終段の圧造ステーションにおいて所定形状とされた製品が形成されるようになっている。

そして、本考案は図２〜図４に示すように、上記パンチ６…６のいずれか又はすべてをラム４側のパンチケース７…７に固定保持するにあたって、そのパンチ保持機構１１を次のように構成したのである。

パンチ保持機構１１は、パンチ６と、パンチ６の後端部外周に挿嵌されるコレットチャック１２と、パンチホルダ１３と、ホルダ用インサート１４と、チャック用スペーサ１５と、チャック用スペーサの中心部に介装される受圧スペーサ１６と、パンチホルダの保持孔の後部側に螺合され、チャック用スペーサと受圧スペーサを先端側に押し出す締付ネジ１７とで構成されている。

パンチ６は、６角穴つきボルト用パンチで円柱のピン形状を呈している。コレットチャック１２は、図５〜図８に示すようにパンチ６の後端部外周に挿嵌可能な貫通孔１２ａを有すると共に長さ方向中間部に周溝１２ｂを有し、かつ周溝１２ｂの両端部から前後にそれぞれ先細まり状に傾斜する前側、後側テーパ部１２ｃ，１２ｄを有し、とかつ弾性的に縮径可能となるように放射状の分割溝１２ｅ…１２ｅ，１２ｆ…１２ｆが齟齬状に８本形成されている。パンチホルダ１３は、パンチ保持孔１３ａを有する円筒体からなり、ラム４側に固定ボルトなどの適宜着脱手段（図示せず）により着脱可能に取り付けられる一方、パンチ保持孔１３ａの先端部内面には先細まりテーパ内面１３ｂが形成され、中間部から後端にわたる内面にはネジ孔１３ｃが形成されている。ホルダ用インサート１４は、図２に示されているようにコレットチャック１２の前側テーパ部１２ｃに沿うテーパ内面１４ａと、パンチホルダ１３の先端側テーパ内面１３ｂに沿うテーパ外面１４ｂとを有し、コレットチャック１２の前側テーパ部１２ｃとパンチホルダ１３の先端側テーパ内面１３ｂとの間に介装される。チャック用スペーサ１５は、円筒状でコレットチャック１２の後側テーパ部１２ｄに沿うテーパ内面１５ａをもつ貫通孔１５ｂを有し、パンチホルダ１３の保持孔１３ａとコレットチャック１２の後側テーパ部１２ｄとの間に介装される。受圧スペーサ１６は、超硬合金製の円柱部材からなり、チャック用スペーサ１５の貫通孔１５ｂ内に介装されると共にパンチ６の後端部に当接され、圧造時にパンチ６からの衝撃荷重を受け止めるようになされている。締付ネジ１７は、パンチホルダ１３の保持孔１３ａのネジ孔１３ｃに螺合され、その先端部でチャック用スペーサ１５と受圧スペーサ１６を前方側に押し出すようになされている。また締付ネジ１７の後端部には操作用の頭部１７ａが一体に設けられている。

そして、締付ネジ１７の締め付けによりチャック用スペーサ１５と受圧スペーサ１６を前方側に押し出して、チャック用スペーサ１５とホルダ用インサート１４とでコレットチャック１２を前後テーパ部分において縮径させパンチ６の軸部全体を締め付け固定する一方、締付ネジ１７を緩めることによりコレットチャック１２を拡径させてパンチ６をコレットチャック１２から取り出せるように構成したのである。

次に、以上のように構成されるパンチ保持機構１１を備えた圧造成形機１の作用について説明する。

新たなパンチ６のパンチ保持機構１１への取付時には、まず、パンチケース７からパンチホルダ１３を取り出し、締付ネジ１７を緩めてコレットチャック１２を拡開した状態のもとで、新たなパンチ６をコレットチャック１２の先端開口部からその奥部の受圧スペーサ１６に突き当たるまで差し込む。次に、締付ネジ１７を締め付けることにより締付ネジ１７の先端面をチャック用スペーサ１５と受圧スペーサ１６に押し付けて、チャック用スペーサ１５と受圧スペーサ１６とコレットチャック１２を前進移動させる。これにより、ホルダ用スペーサ１４でコレットチャック１２の前側テーパ部１２ｃを縮径させてパンチ６の中間部から先端側外周にわたって密着固定すると同時に、チャック用スペーサ１５でコレットチャック１２の後側テーパ部１２ｄを縮径させてパンチ６の後端部外周に密着固定する。つまり、コレットチャック１２を前後の両テーパ部分において縮径させ、このコレットチャック１２によりパンチ６の軸部分全体を均等に保持して確実に締め付け固定することができる。したがって、コレットチャック１２によるパンチ６の保持力を著しく向上させることができると同時に、長期にわたってその保持力を維持してパンチ６のガタ付きや偏摩耗を防止することができる。その結果、パンチ６の先端部に偏荷重がかかってその先端部に変形やチッピング、クラックが生じたり、或いはパンチ６が折れてしまうといったことを長期にわたって防止できる。

また、図９及び図１０は上記した実施の形態のパンチ保持構造１１に冷却液によるパンチ冷却用の連通路を設けた別の実施の形態を示すもので、パンチホルダ１３における締付ネジ１７とチャック用スペーサ１５との当接部との対向位置に外部に開口する通孔１３ｄを設ける一方、チャック用スペーサ１５の締付ネジ１７との当接面に第１連通溝１５ｃを、受圧スペーサ１６のチャック用スペーサ１５と嵌合面に第２連通溝１６ａを、コレットチャック１２の内周面に複数の第３連通溝１２ｇ…１２ｇをそれぞれ形成して、パンチホルダ１３における通孔１３ｄ側からチャック用スペーサ１５の内面における第１連通溝１５ｃと、受圧スペーサ１６の外面における第２連通溝１６ａと、コレットチャック１２の内面における第３連通溝１２ｇ…１２ｇとを通って外部に至る冷却液によるパンチ冷却用の連通路Ｓを設けたものである。その場合、パンチケース７にパンチホルダ１３の通孔１３ｄに連通する連通孔７ａを設け、該連通孔７ａに図示していないが冷却液の噴射ポンプが連結管を介して連通連結される。

このように冷却液によるパンチ冷却用の連通路Ｓを設けた場合には、成形品を連続して圧造成形する際、連通路Ｓを通る冷却液によりパンチ６全体の冷却は勿論、パンチ周辺に位置するコレットチャック１２、受圧スペーサ１６、チャック用スペーサ１５などをも効果的に冷却することができる。その結果、圧造時に発生する熱でパンチ６やパンチ周辺に位置するコレットチャック１２、受圧スペーサ１６、チャック用スペーサ１５の昇温化を効果的に抑えて熱によるパンチ６の変形やクラック、或いはパンチ６の折損などの誘発を未然に防止することができる。

特に、コレットチャック１２の第３連通溝１２ｇ…１２ｇから外部に噴射される冷却液は、コレットチャック１２の第３連通溝１２ｇ…１２ｇからパンチ６外周に沿って外部に直線的に噴射されるので飛散することがない。したがって、冷却液はパンチ６などの工具の冷却効果は勿論、本当の目的はたとえば６角形状の穴形成用のパンチ（６角穴付きボルトを成形する場合に用いるパンチ）６が成形素材に６角穴を成形するときに、パンチ６と成形品の焼き付け防止及び摩耗低減の役目を果たしている。つまり、成形にあたって一番大切な成形部位に、第３連通溝１２ｇ…１２ｇから直線的に噴射した冷却液が的確に掛けられることで、パンチ６の寿命は大きく伸ばすことができる。

なお、コレットチャック１２の放射状の分割溝１２ｅ…１２ｅ，１２ｆ…１２ｆは、齟齬状に８本に設けたものに限られるものではなく、たとえば大きさなどにより４本或いは１０本など適宜本数であってもよい。

また、上記した実施の形態では、パンチホルダ１３の先端内面部分に、別部材からなるホルダ用インサート１４を設けるようにしたけれども、このホルダ用インサート１４をパンチホルダ１３の先端内面部分に一体形成するようにしてもよいことは勿論である。

本考案に係るパンチ保持機構を備えた圧造成形機の概略平面図である。パンチ保持機構の縦断面図である。同要部の正面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。コレットチャックの側面図である。コレットチャックの正面図である。図６のア−ア線断面図である。図６のイ−イ線断面図である。別の実施の形態の説明図である。同要部の正面図である。従来例の説明図である。同コレットチャックの側面図である。同コレットチャックの正面図である。

符号の説明

１圧造成形機
５ダイ
６パンチ
１１パンチ保持機構
１２コレットチャック
１２ｂ周溝
１２ｃ前側テーパ部
１２ｄ後側テーパ部
１２ｇ第３連通溝
１３パンチホルダ
１３ｄ通孔
１５チャック用スペーサ
１５第１連通溝
１６受圧スペーサ
１６ａ第２連通溝
１７締付ネジ

Claims

ダイとこれに対向して進退動するパンチとで素材を圧造成形して所定の形状の成形品を形成する圧造成形機のパンチ保持機構において、パンチ保持機構が、パンチと、パンチの後端部外周に挿嵌され、中間部に周溝を有すると共に周溝の両端部から前後にそれぞれ先細まり状に傾斜する前後テーパ部を有しかつ弾性的に縮径可能となるように放射状の分割溝が齟齬状に複数本形成されたコレットチャックと、ラム側に着脱可能で先端部にコレットチャックの前側テーパ部と対接する先細まりテーパ内面をもつパンチ保持孔を備えたパンチホルダと、コレットチャックの後側テーパ部とパンチホルダの保持孔との間に介装されるテーパ内面付きのチャック用スペーサと、チャック用スペーサの中心部に介装される受圧スペーサと、パンチホルダの保持孔の後部側に螺合され、チャック用スペーサと受圧スペーサを前方側に押し出す締付ネジとを備え、締付ネジの締め付けによりチャック用スペーサと受圧スペーサを前方側に押し出して、コレットチャックを前後の両テーパ部分において圧縮させパンチを固定する一方、締付ネジを緩めることによりコレットチャックを拡径させてパンチをコレットチャックから取出し可能としたことを特徴とする圧造成形機のパンチ保持機構。
パンチホルダにおける締付ネジとチャック用スペーサとの当接部との対向位置に外部に開放する通孔を、また締付ネジとチャック用スペーサとの当接位置、チャック用スペーサと受圧スペーサとの嵌合位置及びコレットチャックの内周面に冷却液用の第１〜第３連通溝を形成して、パンチホルダ側からチャック用スペーサの内面とコレットチャックの内面とを通って外部に至る冷却液によるパンチ冷却用の連通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧造成形機のパンチ保持機構。