JP3617385B2 - プレス金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板材に斜めの微小な穴をプレス加工するプレス金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常のプレス金型は、ダイプレート上面に対しパンチ及びダイスが垂直に設けられており、金属板材を直角方向から打抜く構成となっている。しかし、製品によっては金属板材に斜めの穴の加工を必要とするものがある。
このような斜めの穴をプレス加工するプレス金型として、従来、特開平10−166189号公報に開示された図6に示すようなプレス金型がある。このプレス金型は、固定型2と可動型7を有すると共に、この固定型上にはダイスを有するダイスユニット30(中間部本体)と、パンチ4を有しこのダイスユニットと対をなすパンチユニット3(中間部)とからなるプレス部を備えてなり、可動型7の下向きの移動によりパンチユニット3を下向きに移動させ、ダイスユニット30とで金属板材100を挟持した後、可動型の下向きの移動を、可動型の斜めのカム6の面に接触するパンチ頭で、パンチ4の移動方向である斜め下方向に変更させてパンチ4をパンチガイド31及びパンチ先端ガイド34に沿って移動させ、固定型上のダイスユニット30とパンチユニット3とで挟持された金属板材100にパンチ4でプレス加工するようになっている。
【0003】
しかしながらこの公知のプレス金型では、パンチ4となる摺動体はパンチガイド31に案内されているとともに、パンチの先端に設けたパンチ先端部は、パンチガイドに設けられたパンチ先端ガイド34により案内されている。しかも高精度のプレス加工するためにパンチ先端部は先端ガイドに小さな隙間で案内されている。この場合、カム6の傾斜面からの側方力(図4を参照)でパンチ先端に曲げ応力が発生し、プレス加工を継続するとパンチ先端が折れるという問題があった。また図4の従来で示すようにパンチの移動する方向に直角な方向に大きな荷重が掛かり、パンチガイド31の摩耗がはげしく、長時間の使用によりパンチが傾き、加工精度が低下するという問題があった。
更に、傾きは同じでも傾きの方向の違う穴をあける場合に金型を交換しなければならず時間がかかるという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、長時間使用によるパンチ先端の折れを防止し、微細な傾斜した穴を精度良くプレス加工できると共に、傾斜する方向の異なる穴を同じ金型を使用して容易にプレス加工可能なプレス金型を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載されたプレス金型を提供する。
請求項1に記載のプレス金型は、垂直方向のカムの移動をこの垂直に対して傾斜した方向に移動するパンチに伝達するために、中間部にパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に支持されたハンマーピンを設けたものであり、これにより、カムで押すハンマーピンの移動によりパンチを押して移動するため、ハンマーピンには移動する方向に直角な方向に大きな荷重が掛かるが、パンチには移動する方向の力しか掛からないようになり、パンチおよびガイド部の摩耗が無くなり、長時間使用してもパンチが傾き、パンチ先端に曲げモーメントが作用することが無く、パンチ先端の折れを防止できる。
【0006】
請求項2に記載のプレス金型は、請求項1の構成に加えて、カムが中間部に移動可能に支持される構成を付加したものであり、これにより請求項1のプレス金型が有している前記作用効果に加えて、カムが中間部と一緒に移動するので、固定型を回転させてパンチの傾きの方向を変えてプレスできるようになり、傾きの方向が異なる穴加工を同じ金型を使用して容易に段取りして加工できるようになる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態のプレス金型を説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。図2は、本発明の第2の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
本発明の第1の実施の形態のプレス金型1は、固定型2と可動型7とを備えており、この固定型2には中間部本体30が設置され、更にこの中間部本体30の上には中間部3が設置されている。固定型2と中間部本体30とは、2本の位置決めピン24で位置決めされて、4本のボルト25で固定されている。中間部3は、中間部本体30に4本の位置決めピン20で支持され、型開きと型締めが行えるように上下に摺動出来るようにされている。この位置決めピン20は、胴部と頭部の分割構造で、これらがボルト22で固定された構造となっており、圧縮バネ21で付勢されている。この圧縮バネ21は止めネジ23で固定型2内に封入される。また中間部本体30には、ダイス36が所定の角度で斜めに嵌め込まれている。
【0008】
一方可動型7には、リング71と円板72とが設置されている。このリング71は、ボルト73によって可動型7に移動可能に支持されると共に、リング71と可動型7との間には、リング71を付勢するスプリング74が介在している。また円板72はボルト75によって可動型7に固定されている。
【0009】
前述の中間部3には、4本の押え棒35がその周囲にボルトによって固定されており、可動型7の下降をリング71を介して押え棒35で受けて中間部3の型締めを行うようになっている。
更に中間部3の内部には、金属板材100に穴をプレスするパンチ4の移動をガイドするパンチガイド31と、パンチ先端部の移動をガイドするパンチ先端ガイド34とが所定の角度で斜めに固定されて設けられている。この傾斜角度は、ダイス36の傾きと一致している。なおパンチガイド31内には、パンチ4の下方の移動により圧縮されるスプリングが設けられている。
【0010】
更にまたこの中間部3には、本発明の特徴である可動型7の移動および荷重をハンマーピン5に伝えるカム6の移動をガイドするカムガイド33と、カム6の移動および荷重をパンチ4に伝えるハンマーピン5の移動をガイドするハンマーピンガイド32とが、ボルト等によって固定されている。パンチ4は先端が先細状になっており、後端はハンマーピン5からの力が中心軸上に掛かるように球形状になっている。カム6とパンチ4との間に配置されているハンマーピン4は、ハンマーピンガイド32からの飛び出しを防ぐためにその下部が段付き形状になっていて、上端部はカム6からの力が中心軸上に掛かるように球形状になっている。
カム6は、2つの部分がボルト38で連結された構造となっていて、カム6を付勢するようにカムガイド33と間にスプリング37が設けられている。
更にカム6の下端面は傾斜面となっており、可動型7の降下により可動型の円板72がカム6の頭部に当接し、更にこのカム6の傾斜面がハンマーピン5の球形状端部に当接して、パンチ4に力を伝達するようになっている。
【0011】
上記のように構成された本発明の第1の実施の形態のプレス金型の加工状態図が図3に示されており、これを参照してその作動について説明する。図3の(a)は、金属板材100を送り込む段階を示しており、可動型7は上方に待機し、中間部3と中間部本体30と間は、位置決めピン20を付勢している圧縮バネ21の力で中間部3が浮かされ、隙間があけられており、いわゆる型開きの状態になっている。この状態で金属板材100が図の左方から送り込まれる。
次いで図示されてないプレス機で可動型7を移動させ、固定型2に向って下降させると、まずリング71の端面が中間部3から上方に延びている押え棒35に当接し、中間部3を下降させる。中間部3と中間部本体30の間には、金属板材100が挿入されており、これを挟持する。この状態が図3の(b)に示されている型締め、板材挟持の段階である。
【0012】
更に可動型7が下降すると、リング71は該リングを押しているスプリング74を圧縮し、次いで円板72がカム6に当接するようになり、カム6を押圧し下降させる。カム6はその傾斜面でハンマーピン5を押して、ハンマーピンガイド32によって斜めにガイドされたハンマーピン5を斜め下方に下降させ、更にこのハンマーピン5はパンチ4を押して斜め下方に下降させ、固定型2の中間部本体30に固定されたダイス36とで協同して、金属板材100に斜めの穴をプレス加工する。この状態が、図3の(c)で示されるパンチの段階である。
穴明けが終ったら、可動型7は上昇し元の位置に戻り、中間部3も押圧が解除されて、中間部3と中間部本体30とが図3の(d)に示される型開きの状態となり、金属板材100が当初の送り可能な状態となる。
【0013】
次に図2に示される本発明の第2の実施の形態のプレス金型1の構造について、その変更している構造部分に関し説明する。第1の実施の形態のプレス金型1との主要な構造上の違いは、カムガイド33が設けられておらずに、カム6′が可動型7に固定されていることと、押え棒35が可動型7側に支持されていることである。即ち、可動型7は、図に示されるように3つの部分をボルト26で結合して形成されていて、この可動型7にはカム6′が固定されると共に、押え棒35′が移動可能に支持されている。カム6′は、一つの部材で形成されており、その先端に傾斜面を有し、この傾斜面がハンマーピン5の球形状端部に当接するようになっている。押え棒35′は、可動型7内に入れられたスプリングで下方に付勢されている。この第2の実施の形態では、中間部3上のカムガイド33が取り除かれている。
この第2の実施の形態のプレス金型1の作動は、第1の実施の形態のものと同じような図3に示された加工状態の作動を行うものである。
この第2の実施の形態のプレス金型は、図6に示された従来公知の構造のプレス金型に、ハンマーピン5とハンマーピンガイド32とを付加した構造のプレス金型であるともいえる。
【0014】
以上の説明から解るように、本発明のプレス金型1は、図4の右側に示されるようにカム6とパンチ4との間にハンマーピン5を配設したことにより、カム6の下向きの荷重がハンマーピン5では、斜め方向のハンマーピン5を移動させる荷重と、ハンマーピン5とハンマーピンガイド32との抗力に分けられ大きな抗力が働くが、ハンマーピン5からパンチ4に伝えられる荷重はパンチ4を移動させる荷重だけになり、パンチ4とパンチガイド31との間には小さな抗力しか作用せず、パンチ4とパンチガイド31の摩耗が小さくなり、パンチ4とパンチガイド31との間の隙間αが小さく維持でき、パンチ4のパンチガイド31内での傾き(振れβ)を防止できることから、パンチ先端に曲げモーメントが発生することが防止できるようになり、パンチ先端の折れが防止できる。
これに対して、従来は、図4の左側に示すようにカム6で直接パンチ4を押すために、パンチ4とパンチガイド31との摩耗が大きくなり、パンチ4とパンチガイド31との間の隙間αが大きくなり、パンチ先端部の振れβが大きくなり曲げモーメントが発生し、パンチ先端部の折れが防止できない。
このパンチ先端部の折れ防止効果は、カム6が中間部3に支持されている第1の実施の形態のプレス金型でも、カム6が可動型7に固定されている第2の実施の形態のプレス金型でも同様である。
【0015】
更に本発明の第1の実施の形態のプレス金型では、カム6が中間部3に移動可能に支持することで、可動型7が回転に対して対称な形の端面形状にすることができ、固定型2を回転することで、中間部本体30、中間部3、ハンマーピンガイド32及びカムガイド33も一緒に回転して傾斜抜きする部分も回転するので、図5に示されるように金属板材100の中心から等距離にある四角形を形成する4つの角部に傾斜角度が同じで、傾斜方向が90°ずれた穴を形成する場合でも、図5の(a)〜(d)に示すように固定型2を回転することで、同じ金型を使用してプレス加工できる。なお、固定型の回転角度を変えることにより、様々の数の傾斜穴明けに同じ金型で対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態のプレス金型を使用してプレス加工を行う場合のそれぞれの加工工程のプレス金型の状態を説明する工程図である。
【図4】本発明のプレス金型と従来のプレス金型を使用した場合のそれぞれのパンチの作用の状況を比較して説明する図である。
【図5】本発明のプレス金型を使用して、金属板材上に中心から等距離にあって四角形の角部に相当する位置に4つの傾斜穴を、同じ金型を使用してプレス加工する場合の固定型のそれぞれの回動位置(a)〜(d)を説明する図である。
【図6】従来のプレス金型の正面断面図である。
【符号の説明】
1…プレス金型
2…固定型
3…中間部
4…パンチ
5…ハンマーピン
6…カム
7…可動型
30…中間部本体
31…パンチガイド
32…ハンマーピンガイド
33…カムガイド
100…金属板材
Claims (2)
- 板材に斜めの穴をプレス加工するプレス金型において、
少なくともベースとなる固定型と、
該固定型に直線移動可能に支持された中間部と、
該中間部の移動方向に対し傾斜した方向に移動可能に支持されたパンチと、
該中間部に該パンチの移動方向と同じ方向に移動可能に支持されたハンマーピンと、
該中間部の移動方向と同じ方向に移動するカムと、
該カムおよび該中間部を移動させる可動型と、
から構成されることを特徴とするプレス金型。 - 該カムが該中間部に移動可能に支持されることを特徴とする請求項1に記載のプレス金型。
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