JP3491640B2 - 板金プレス打抜きによる異種形状積層品の製造方法、及びリブ成形用のプレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばドットラインプ
リンタの機構部品であるフロントヨーク、コムヨーク等
のように細いリブを有する部品の製造に好適な板金プレ
ス打抜きによる異種形状積層品の製造方法、及びこの製
造方法に用いるリブ成形用のプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットラインプリンタのハンマ駆動部
は、例えば図１０に示すように、フロントヨーク２１、
コムヨーク２２、ヨークベース２３、ハンマースプリン
グ２４、コイル２５等で構成してある。

【０００３】このうち、フロントヨーク２１は、図１１
に示すように、複雑で細いリブ３０が間にスリット３１
をおいて複数配設してあり、且つ高精度品であることか
ら、主にＮＣフライス盤や放電加工機などによる精密機
械加工によって成形されていた。板金プレスで成形した
としても外周形状しか成形できず、その他は上記精密機
械加工に頼っていた。また、板金プレスで細いリブを成
形する場合には、図１２に示すようにストリッパ３に突
起３ａを設けるか、部分的にストリッパの突当てを強く
して打ち抜くことが考えられるが、精度確保上は問題が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来
は、細いリブを付ける被加工材を成形加工する場合に
は、ＮＣフライス盤等の精密機械加工によって行なわれ
るために、多くの加工設備の投資を必要とする。また、
切削用刃具等の消耗が激しく、且つ切削におけるバリが
発生することから、これらの除去も必要となる。

【０００５】したがって、品質的にも安定性に欠けると
同時に全体の加工工数増及び生産低下となり原価高とな
っている。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、リブ付き成形品を製造する場合に設備投資を抑制
して、品質の安定した製品を効率良く製造して原価低減
を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のような課題解決手段を提
案する。以下、発明の内容の理解を容易にするため、実
施例の説明に用いる図面の符号を引用して説明する。

【０００８】第１の発明は、複数配列のリブを有する薄
板金属板４と、このリブ付き薄板金属板と異なる形状の
薄板金属板４′とをプレス成形し、これらの薄板金属品
４、４′を積層して異種形状積層品を製造する方法にお
いて、図７に示すように、前記プレス成形対象の薄板金
属板４、４′を順送り型の多工程プレス成形、積層のラ
イン７に載せ、前記リブを成形すべき薄板金属板４に対
しては、前記ライン７に組み込まれたリブ成形用の第
１、第２の板金プレス打抜き工程によりリブ間のスリッ
ト３１（３１−１、３１−２）を交互に打抜き、このう
ち第２のプレス打抜き工程では、図１（ｂ）に示すよう
に昇降可能な突起２ａ付き下型ダイ２をその突起２ａが
前記第１の板金プレス打抜き工程〔図１（ａ）に示す〕
で既に打抜かれたスリット３１−１に挿入するよう上昇
させ、この突起２ａと下型ダイ２及び上型ストリッパ３
を用いて該薄板金属板４を横及び上下の３方向から拘束
した状態で残りのスリット３１−２を打ち抜いて前記リ
ブ３０を成形し、前記ライン７に載る各薄板金属板４、
４′を次工程へ順送りする場合には、前記突起２ａが前
記ライン７上で障害とならないように該突起付き下型ダ
イ２を下降させて、一連の順送りプレス成形、積層工程
を実行することを特徴とする。

【０００９】第２の発明は、上記第１の発明に用いるリ
ブ成形用の打抜きプレス装置として、被加工材料の薄板
金属板に複数配列の細いリブを成形するプレス装置にお
いて、図１（ａ）に示すように、前記リブ間のスリット
を一つ置き（この一つ置きのスリットを符号３１−１で
示す）に打ち抜くためのパンチ１、上型ストリッパ３、
下型ダイ２′を構成要素とする第１の板金プレス打抜き
機構と、図１（ｂ）に示すように、パンチ１、上型スト
リッパ３、前記打抜かれたスリット３１−１に適合可能
で被加工材料４の厚みｔと同等の高さの突起２ａを有す
る突起付き下型ダイ２、該突起付き下型ダイ２を昇降可
能に挿入セットするダイプレート６（図３）、前記突起
付き下型ダイ２を前記突起２ａの分だけ前記ダイプレー
ト６の面よりも出したりダイプレート６面よりも出ない
ように該突起付き下型ダイ２を昇降させる昇降機構５
（図３）を構成要素として残りのスリット３１−２を打
ち抜く第２の板金プレス打抜き機構とを備えて成ること
を特徴とする。

【００１０】

【作用】第１の発明の作用…本発明では、従来のような
ＮＣフライス盤、放電加工機などの精密機械加工を行な
わず、複数の薄板金属板のうち一部に板金プレス打抜き
といった簡易な手法より複数配列の細いリブを成形し、
このリブ成形された薄板金属板とリブ成形を不要とする
プレス成形品である薄板金属板とを積層させて異種形状
積層品を得る。

【００１１】ところで、板金プレス打抜きで隣り合った
細いリブを成形する場合、金型強度上、リブ間のスリッ
トを一度に全部打ち抜かずに最初の工程では一つ置きに
打ち抜き、次の工程で残りのスリットを打ち抜く、いわ
ゆる交互打抜き工程を行なうのが一般的である。

【００１２】そこで、本発明では、リブを成形すべき対
象の薄板金属板４に対して、最初は第１の板金プレス打
抜き工程によりリブ間のスリット３１−１を一つ置きに
打ち抜く〔図１（ａ）〕。この第１の板金プレス打抜き
工程は、汎用打抜きで対応でき、図１（ａ）において、
１がパンチ、２′が汎用の下型ダイ、３が上型ストリッ
パである。次に、被加工材料４がライン７上で第２のプ
レス打抜き工程に順送りされると、図１（ｂ）に示すよ
うに、突起付き下型ダイ２を上昇させてその突起２ａを
前記打抜かれたスリット３１−１に挿入して、この突起
２ａと下型ダイ２及び上型ストリッパ３を用いて該薄板
金属板４を上下及び横の３方向から拘束して、残りのス
リット３１−２を打ち抜いてリブ３０を成形する。

【００１３】このようなリブ成形によれば、スリットを
２工程で交互に打抜き、しかも、後のスリット打抜きで
は、スリット３１−１に挿入される突起２ａと、上型ス
トリッパ３及び下型ダイ２により、被加工材料を上下及
び横方向から拘束することにより、プレス時の横方向の
材料の逃げを防止し、高精度で変形の非常に少ない（倒
れ、捩じれとも２０μｍ以下）のリブ成形が可能にな
る。また、型加工上もダイ２のスリット成形穴と突起２
ａとの関係寸法を正確に出すことにより精度が決定され
るため、精度管理も容易である。すなわち品質の安定が
図れる。

【００１４】また、本発明では、この第１、第２のプレ
ス打抜き機構を多工程のプレス成形を順送りに行なう一
つのライン７０の中に配置し、リブを成形すべき対象の
薄板金属板４と前記リブを不要とする薄板金属板４′と
をライン７０に乗せて順送りに各プレス工程に搬送する
が、この場合、これらの薄板金属板４、４′をそれぞれ
次工程に順送りする場合には、突起付き下型ダイ２を下
降させてその突起２ａをライン７０面より出ないように
する。これにより、薄板金属板４、４′の通過に際して
突起２ａが障害とはならず、一連の順送りの自動プレス
成形、積層工程が実行され、種々の異種形状積層品を一
ラインで製造することができる。

【００１５】第２の発明の作用…本発明によれば、第
１、第２の板金プレス打抜き機構によりリブ間の交互ス
リット打抜きを行なうことで、しかも、第２の板金プレ
ス打抜き機構の突起２ａ、下型ダイ２、上型ストリッパ
３により既述したような被加工材４の３方向拘束を行な
うことで、高精度のリブ成形が可能になる。また、下型
ダイ２を昇降させる機構５により、突起２ａをダイプレ
ート６面より出したり引っ込めたりすることで、上記高
精度のリブ成形とライン上の順送り工程を保証する。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。

【００１７】本実施例では、既述した図１０のドットラ
インプリンタのハンマ駆動部に用いるフロントヨーク２
１を異種形状の薄板金属板同士を積層させて製造する例
を説明するが、対象品はこれに限定されるものではな
い。

【００１８】まず、本実施例の完成品であるフロントヨ
ーク２１を図８（ａ）に示す。このフロントヨーク２１
は、リブ付きプレス成形品２１ａ（ここでは２枚の薄板
金属板を使用）とリブの無いプレス成形品２１ｂ（ここ
では４枚の薄板金属板を使用）とを図８（ｂ）に示すよ
うに積層・接合させて、上記完成品を得る。

【００１９】リブ付きプレス成形品２１ａを得る場合に
は、薄板金属板４を図２（ａ）に示すようにリブ間のス
リットを一つ置き（実線のスリット３１−１で示す）に
プレスにより打抜き、次の工程で残りのスリット（一点
鎖線のスリット３１−２で示す）を打抜く。なお、この
交互打抜きを図２（ｂ）のように打抜き箇所に斜線を施
して表わす。

【００２０】このうち、薄板金属板４に対してリブ間の
一つ置きのスリット３１−１を打ち抜くための第１のプ
レス打抜き機構は、図１（ａ）に示すようにパンチ１、
上型ストリッパ３、下型ダイ２′を構成要素とする。

【００２１】次に、残りのスリット３１−２を打ち抜く
ための第２のプレス打抜き機構は、図１（ｂ）に示すよ
うに、パンチ１、上型ストリッパ３、前記打抜かれたス
リット３１−１に適合可能で被加工材料４の厚みｔ或い
は厚みｔと同等の高さの突起２ａを有する突起付き下型
ダイ２のほかに、図３に示すような突起付き下型ダイ２
を昇降可能に挿入セットするダイプレート６、前記突起
付き下型ダイ２を前記突起２ａの分だけ前記ダイプレー
ト６の面よりも出したりダイプレート面よりも出ないよ
うに該突起付き下型ダイ２を昇降させる昇降機構５を構
成要素とする。

【００２２】この昇降機構５は、上面に凹凸状のカム面
５Ａ′を有して横方向のスライド動作を行なうカムスラ
イダ５Ａと、下面に凹凸状のカム面５Ｂ′を有し上部に
前記突起付きダイ２を固定支持するカム従動要素５Ｂと
を有し、カムスライダ５Ａの往復スライド動作によりカ
ムスライド５Ａのカム面５Ａ′にカム従動要素５Ｂのカ
ム面５Ｂ′が乗り上げたり噛み合い動作するように設定
して、この乗り上げ、噛み合い動作により突起付き下型
ダイ２の昇降動作する構成としてある。カム面５Ａ′、
５Ｂ′のカム角度は３０度前後に設定してある。７はダ
イセットである。

【００２３】図４（ａ）、（ｂ）に昇降機構５により突
起付き下型ダイ２が昇降動作したときの図を示す。

【００２４】図５、図６に本実施例に用いるパンチ駆動
機構の一例を示す。本実施例のパンチ駆動機構は、カム
スライダ９の横方向の往復動作をパンチ１の上下方向の
往復運動に変換するものである。

【００２５】図７に本実施例に適用する順送り型の自動
プレス成形、組立（積層）ラインを示す。

【００２６】この自動組立ライン７０は、リブ３０付き
プレス成形品２１ａとなるべき２枚の薄板金属板４と、
リブ３０の無いプレス成形品２１ｂとなるべき４枚の薄
板金属板４′とを同一ラインに載せて順送りに多工程の
プレス成形を行ない、最後に図９に示すように、型９０
内にプレス成形品２１ａ、２１ｂを順次積層していく。

【００２７】上記自動プレス成形・積層を実行するため
に、自動組立ライン７０の中には、プレス成形品２１ｂ
を得るための板金プレス打抜き機構の他に上記リブ付き
プレス成形品２１ａを得るための図１（ａ）、（ｂ）に
示すような第１、第２の板金プレス打抜き機構を配置す
る。

【００２８】そして、自動組立ライン７０を通過する被
加工材料のうちリブ３０を成形すべき対象の薄板金属板
４が第１、第２のプレス打抜き機構（工程）を通過する
過程において、最初は前記第１のプレス打抜き機構（工
程）によりリブ間のスリット３１−１を一つ置きに打ち
抜く。また、その後に、第２のプレス打抜き機構（工
程）により突起付き下型ダイ２を上昇させてその突起２
ａを前記打抜かれたスリット３１−１に挿入して、この
突起２ａと第２のプレス打抜き機構の下型ダイ２及び上
型ストリッパ３を用いて該薄板金属板４を上下及び横の
３方向から拘束して、残りのスリット３１（３１−２に
相当するもの）を打ち抜いてリブ３１を成形する。

【００２９】このようなリブ成形によれば、スリットを
２工程で交互に打抜き、しかも、後のスリット打抜きで
は、スリット３１−１に挿入される突起２ａと、上型ス
トリッパ３及び下型ダイ２により、被加工材料を上下及
び横方向から拘束することにより、プレス時の横方向の
材料の逃げを防止し、高精度で非常に変形の少ない（倒
れ、捩じれとも２０μｍ以下）リブ成形が可能になる。

【００３０】また、薄板金属板４、４′を次工程に順送
りする場合には、突起付き下型ダイ２を下降させてその
突起２ａをダイプレート６面より出ないようにする。こ
れにより、薄板金属板４′の通過に際して突起２ａがラ
イン上で障害とはならず、一連の順送りのプレス成形、
積層工程が実行される。薄板金属板４′については、図
７に示すように上記第１、第２のプレス打抜き機構を通
過後にプレス成形品２１ｂに必要なプレス成形が施され
る。

【００３１】そして、リブ付き薄板金属板４とこれと異
なる形状の薄板金属板４′とが順送りに搬送され、ライ
ンの最終工程でこれらを順番に自動積層させて異種形状
積層品が得られる。この場合、リブ付き薄板金属板４
は、図８（ａ）に示すように、最終的に他のプレス成形
品２１ｂに対して段差のあるプレス成形品２１ａとなる
ように不要となる部品４ａ（ダミー）が切り落とされる
が、このダミー４ａ、プレス成形品２１ａ、２１ｂが図
９に示す積層用型９０で移動しないように、型９０の内
壁面とプレス成形品２１ａ、２１ｂ、ダミー４ａの外周
面とに位置決め係合用の凹部Ｐ１、Ｐ２及び凸部Ｐ
１′、Ｐ２′とが形成され、これによって積層品のずれ
による不良を防ぐ。

【００３２】本実施例によれば、従来、ＮＣフライス
盤、放電加工等の精密機械加工でしかできなかった細い
リブや段差形状を有する部品が簡易なプレス打抜き自動
積層により塑性加工成形が可能になった。特に、リブが
積層品の片面もしくは両面、さらには中央等に位置する
形状など様々な形状の製品を自動成形することが可能で
ある。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明により従来は精密機
械加工でしかできなかった細いリブ等を有する部品を簡
易なプレス打抜き自動積層により製造可能になったため
に、機械設備投資のコスト低減を図り得る。また、機械
加工上で必要な刃具（消耗工具）が不要となる。プレス
成形上は機械加工によるバリ発生に比較すると遥かに少
なく、このバリを削除する工程を削減でき、効率よい自
動プレス成形・組立（積層）により生産性の向上が図れ
る。原価、工数上も約８０％〜９０％以上の低減が可能
である。

【００３４】精度上は汎用打抜きに比較するとダイヒー
ル（突起）構造により１／３〜１／５以下の高精度成形
が可能である。

【００３５】また、このようにして製造された製品の性
能上の利点は、例えば、ラインプリンタのフロントヨー
ク、コムヨークに適用した場合、従来の非積層品では、
磁気回路上、磁束が激しく変化するため渦電流が鉄心中
を流れ、立上り、立下がり時の磁束の発生を妨げられる
傾向がみられるが、本発明の製造品によれば、積層成形
品を採用することにより渦電流の対策ができ約１０％以
上の磁気回路改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のリブ付きプレス成形品を製造する場
合の第１、第２の板金プレス打抜き機構の一例を示す断
面図

【図２】 上記リブを成形する場合のスリット打抜きの
過程を示す説明図

【図３】 上記第２の板金プレス打抜き機構の構成を示
す断面図

【図４】 上記第２の板金プレス打抜き機構の動作状態
を示す説明図

【図５】 上記第２の板金プレス打抜き機構のパンチ駆
動機構を示す断面図

【図６】 上記第１の板金プレス打抜き機構のパンチ駆
動機構を示す断面図

【図７】 本発明の自動プレス成形・組立（積層）ライ
ンの一例を示す概略図

【図８】 上記自動プレス成形・組立ラインを経て得ら
れた製品の一例としてドットラインプリンタのフロント
ヨークを示す斜視図及びその分解斜視図

【図９】 上記自動プレス成形・組立ラインにおける積
層工程を示す斜視図

【図１０】 ドットラインプリンタのハンマ駆動部の一
例を示す説明図

【図１１】 従来のフロントヨーク成形品を示す斜視図

【図１２】 ストリッパに突起をつけてスリットを打抜
く状態の断面図

【符号の説明】

１…パンチ、２…突起付き下型ダイ、２′…下型ダイ、
２ａ…突起、３…上型ストリッパ、４…リブ成形品とな
る薄板金属板、４′…リブ無し成形品となる薄板金属
板、５（５Ａ、５Ｂ）…昇降機構（カムスライダ、カム
従動要素）、６…ダイプレート、７…ダイセット、２１
…フロントヨーク、２１ａ…リブ成形品、２１ｂ…リブ
無し成形品、３０…リブ、３１−１、３１−２…スリッ
ト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元木 康喜 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−77500（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−160125（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−57372（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−285553（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−81228（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−129519（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 28/00 - 28/36 B21D 22/20 B30B 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数配列のリブを有する薄板金属板と、
   このリブ付き薄板金属板と異なる形状の薄板金属板とを
   プレス成形し、これらの薄板金属板を積層して異種形状
   積層品を製造する方法において、 前記プレス成形対象の薄板金属板を順送り型の多工程プ
   レス成形、積層のラインに載せ、前記リブを成形すべき
   薄板金属板に対しては、前記ラインに組み込まれたリブ
   成形用の第１、第２の板金プレス打抜き工程によりリブ
   間のスリットを交互に打抜き、このうち第２の板金プレ
   ス打抜き工程では、昇降可能な突起付き下型ダイをその
   突起が前記第１の板金プレス打抜き工程で既に打抜かれ
   たスリットに挿入するよう上昇させ、この突起と下型ダ
   イ及び上型ストリッパを用いて該薄板金属板を横及び上
   下の３方向から拘束した状態で残りのスリットを打ち抜
   いて前記リブを成形し、前記ラインに載る各薄板金属板
   を次工程へ順送りする場合には、前記突起が前記ライン
   上で障害とならないように該突起付き下型ダイを下降さ
   せて、一連の順送りプレス成形、積層工程を実行するこ
   とを特徴とする板金プレス打抜きによる異種形状積層品
   の製造方法。
2. 【請求項２】 被加工材料の薄板金属板に複数配列の細
   いリブを成形するプレス装置において、 前記リブ間のスリットを一つ置きに打ち抜くためのパン
   チ、上型ストリッパ、下型ダイを構成要素とする第１の
   板金プレス打抜き機構と、 パンチ、上型ストリッパ、前記打抜かれたスリットに適
   合可能で被加工材料の厚みｔと同等の高さの突起を有す
   る突起付き下型ダイ、該突起付き下型ダイを昇降可能に
   挿入セットするダイプレート、前記突起付き下型ダイを
   前記突起の分だけ前記ダイプレートの面よりも出したり
   ダイプレート面よりも出ないように該突起付き下型ダイ
   を昇降させる昇降機構を構成要素として残りのスリット
   を打ち抜く第２の板金プレス打抜き機構とを備えてなる
   ことを特徴とするリブ成形用のプレス装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記昇降機構は、上
   面に凹凸状のカム面を有して横方向のスライド動作を行
   なうカムスライダと、下面に凹凸状のカム面を有し上部
   に前記突起付き下型ダイを固定支持するカム従動要素と
   を有し、前記カムスライダの往復スライド動作により該
   カムスライドのカム面に前記カム従動要素のカム面が乗
   り上げたり噛み合い動作するように設定して、この乗り
   上げ、噛み合い動作により前記突起付き下型ダイが昇降
   動作するように構成したことを特徴とするリブ成形用の
   プレス装置。