JP3701537B2 - ワークの打抜き加工方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの打抜き加工方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製の板材から所定形状のワークを打ち抜き成形する場合には、帯状の板材を搬送路に沿って連続搬送して打ち抜き加工装置に供給することが行われる。一般に、この種の板材は所定の長さに巻回されたコイルとされており、該コイルから前記板材を引き出して前記搬送路に沿って搬送される。
【０００３】
前記加工装置においては、供給された板材の所定の位置を打ち抜いてワークを成形する。このため、前記搬送路においては、板材におけるワークの打ち抜き位置が、前記加工装置の加工位置を通過するように該板材を位置決めしつつ搬送する必要がある。この際の板材の位置決めについては、板材と加工装置の加工位置との位置合わせを容易とするために、前記搬送路の幅方向の中央と板材の幅方向の中央とが一致するようにセンタリングを行うことが好ましい。
【０００４】
従来、前記板材のセンタリングを行う場合には、前記搬送路の両側に、板材の幅方向の両端に当接して該板材を規制する一対のガイド部材（例えば、案内板や当接ピン等）を設け、両ガイド部材の対向間隔を前記板材の幅寸法に一致させておくことが行なわれる。
【０００５】
しかし、前記板材は、前述したコイル毎に幅寸法が異なる場合がある。この場合に、該コイルから引き出される板材の幅寸法が両ガイド部材の対向間隔よりも小さいときには、板材が幅方向に位置ズレを起こしてセンタリング精度が低下し、板材の幅寸法が両ガイド部材の対向間隔よりも大きいときには、板材が両ガイド部材の間を通過できず円滑な搬送が望めない。そのため、コイル毎に両ガイド部材の対向間隔を設定変更しなければならず作業効率が悪いといった不都合がある。
【０００６】
更に、一対のガイド部材によるセンタリングは、各ガイド部材と板材とのクリアランスによって精度の良し悪しが決定されるが、各ガイド部材と板材とのクリアランスを小とすると搬送抵抗が増加して高速搬送に支障が出るおそれがある。
【０００７】
また、例えば図４に断面示するように、幅方向の両端部に角部２２，２３を介して肉薄部２４，２５が設けられ、両肉薄部２４，２５の一部を含めた部分にワークを形成するワーク成形部２６，２７が設けられている板材３が知られている。この種の板材３においては、両角部２２，２３間の範囲ａの中央が前述したセンタリングの基準ｂとされる。
【０００８】
しかし、この種の板材３においては、一方の肉薄部２４の幅寸法と他方の肉薄部２５の幅寸法とが異なっている場合があり、この場合には板材３の全幅寸法の中央と、両角部２２，２３間の範囲ａの中央とが一致していないために、前述したガイド部材による規制では精度の高いセンタリングが行えない不都合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、板材の搬送速度等に影響を与えることなく板材を確実にセンタリングし、これによって高精度なワークの打抜き加工を効率良く行うことができるワークの打抜き加工方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、両側に角部を有する板材をダイ上に載置し、成形パンチの下降により該板材から所定形状のワークを打抜く際に、板材のセンタリングが行なえるワークの打抜き加工方法及びその装置である。
【００１１】
本発明の方法においては、前記成形パンチに対向して前記ダイに突没自在に設けられたカウンターパンチが、前記板材の両角部に対向して該板材の中央に向かって下降する方向に該板材の角部よりも小さな傾斜角を有して傾斜する一対の案内傾斜部を備えている。そして、前記成形パンチによるワークの打抜きに先立って前記板材を水平に押しつけ、前記案内傾斜部に前記板材の角部を摺接させて該板材のセンタリングを行なう工程を備えている。
【００１２】
また、本発明の方法を実現する本発明の装置は、両側に角部を有する板材をダイ上に押圧保持するパッドと、該ダイに突没自在に設けられて前記板材の打抜き位置の下方側に当接するカウンターパンチと、該カウンターパンチ上の板材の打抜き位置を押し下げて該板材から所定形状のワークを打ち抜く成形パンチとを備え、更に、前記カウンターパンチは、前記成形パンチによるワークの打抜きに先立って前記パッドによって板材が水平に押しつけられたとき、前記板材の角部を摺接させて該板材のセンタリングを行なうべく前記板材の両角部に対向して該板材の中央に向かって下降する方向に該板材の角部よりも小さな傾斜角を有して傾斜する一対の案内傾斜部を備える。
【００１３】
本発明によれば、前記カウンターパンチには、ワークの打抜きに先立って板材のセンタリングを行なう前記案内傾斜部が設けられているので、パッドによって板材がダイに向かって下降されたときには、該板材は、ダイ上に押圧保持されるに先立ってその角部が前記カウンターパンチの案内傾斜部に当接する。このとき、板材の両角部間の中央が、センタリング位置から左右の何れかにズレているときには、一方の角部がそれに対向する案内傾斜部に当接する。該板材は、パッドによって更に水平に下降されるので、角部が案内傾斜部に沿って下方に摺動し、板材は水平姿勢のままセンタリング方向に移動する。これによって、他方の角部がそれに対向する案内傾斜部に当接すると、両角部が両案内傾斜部の間に挟まれた状態となる。このとき、板材が水平姿勢でありその両角部が両案内傾斜部の同じ位置に当接されることから、板材の両角部間の中央がセンタリング位置に一致し、板材がセンタリングされる。このようにしてセンタリングされた板材は、その姿勢を維持して成形パンチにより打抜かれるので、高精度なワークの打抜き加工を行うことができる。
【００１４】
また、このように、カウンターパンチ上に位置する板材につて、成形パンチによる打抜きに先立って板材のセンタリングが行なえるので、例えば、板材が成形パンチとカウンターパンチとの間に搬送投入される際に、該板材の両端側を規制して該板材を案内するガイド部材等による高精度なセンタリングを不要とすることができる。これにより、ガイド部材と板材とのクリアランスを比較的広くすることができるので、ガイド部材への板材の接触を小として板材の搬送速度を高速とすることができ、ワークの製造効率を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施装置における板材の搬送状態を示す説明的平面図、図２は本実施装置の要部におけるセンタリング工程を示す説明図、図３は本実施装置の要部の拡大説明図、図４は板材の断面形状を示す説明図、図５は無段変速機用ベルトの一部の構成を示す説明図、図６は他の板材における本実施装置の作動を示す説明図である。
【００１６】
本実施形態の打抜き加工装置１は、図１に示すように、ワークであるエレメント２を板材３から打抜くものである。該エレメント２は、図５に示すように、環状に複数積層させることによって無段変速機用ベルト４を構成するものであり、図１に示すように、略三角形状のヘッド５と、該ヘッド５にネック６を介して連設されたボデー７とを備える。ネック６に対応するヘッド５とボデー７との間の凹部８には、図５に示すように、複数積層されたエレメント２の環状に結束された状態を維持するための無端リング９が装着される。なお、該無端リング９は複数の金属製板状リングを積層することによって形成されている。また、エレメント２のボデー７の一側面には、積層された各エレメント２が円周方向への曲りを円滑に案内するための傾斜面１０が形成されている。
【００１７】
先ず、本実施形態の打抜き加工装置１の構成を説明する。該加工装置１は、図１に示すように、帯状の金属製板材３を搬送する搬送路１１を備え、該搬送路１１に沿って第１加工ステーション１２と第２加工ステーション１３とを備えている。第１加工ステーション１２と第２加工ステーション１３とにおいては、板材３から同時に一対のエレメント２を打抜く工程が行なわれる。また、該搬送路１１に沿って搬送される板材３を搬送方向に案内する複数のガイド部材１４が設けられている。
【００１８】
前記第１加工ステーション１２と第２加工ステーション１３とは、共に同一の構成を備えている。即ち、両者は、図２（ａ）に示すように、ダイ１５と、該ダイ１５に突没自在に設けられたカウンターパンチ１６，１７とを備えている。該カウンターパンチ１６，１７は、図示しない付勢手段により上方に付勢されている。また、板材３の搬送路１１を介してその上方には、ダイ１５に向かって下降することによりダイ１５上に板材３を押しつけ保持するパッド１８と、カウンターパンチ１６，１７に対向して板材３からエレメント２を打抜く成形パンチ１９，２０とが設けられている。第１加工ステーション１２と第２加工ステーション１３との各成形パンチ１９，２０は同じ昇降手段（図示せず）によって一体に昇降され、前記パッド１８は両成形パンチ１９，２０に連動して昇降されるようになっている。
【００１９】
前記ガイド部材１４は、図示しない付勢手段によって上方に付勢されており、前記パッド１８に設けられたガイド部材押圧部２１によってパッド１８の下降に追従する。ガイド部材１４は、図２（ａ）に示すように、比較的大きなクリアランスを存して板材３を案内している。これによって、ガイド部材１４への板材３の接触を小として板材３の高速搬送を実現している。
【００２０】
ここで、板材３の形状について説明する。該板材３は、図１に示すように、左右側で一対ずつエレメント２が形成されるものであり、図４に示すように、幅方向の両端部に角部２２，２３を介して肉薄部２４，２５が設けられている。該肉薄部２４，２５は板材３の端縁に向かって次第に肉薄となるように傾斜して形成されている。両肉薄部２４，２５の一部を含めた両側部分にエレメント２を形成する一対のエレメント成形部２６，２７が設けられている。該肉薄部２４，２５は、打抜き時にプレスされることで、図５に示したボデー７の傾斜面１０が形成される部分である。このように、板材３に肉薄部２４，２５を予め設けておくことにより、ボデー７の傾斜面１０をプレス成形するための押圧成形量を小とすることができ、エレメント２の成形精度を向上させることができる。
【００２１】
また、本実施形態の加工装置１において、前記板材３から一対のエレメント２を同時に、しかも、板材３の肉薄部２４，２５とボデー７の傾斜面１０の形成位置とを合わせて打抜くためには、板材３のセンタリングを高精度に行なう必要がある。このため、該板材３においては、両角部２２，２３間の範囲ａの中央がセンタリングの基準ｂとされる。
【００２２】
前記カウンターパンチ１６，１７には、図２（ａ）に示すように、エレメント２の打抜きに先立って板材３のセンタリングを行なう案内傾斜部２８，２９が設けられている。該案内傾斜部２８，２９は、左右対称に各カウンターパンチ１６，１７に設けられている。図３に示すように、板材３の肉薄部２４（２５）を、仮想線で示すエレメント２のボデー７の傾斜部１０の輪郭にプレス成形する作用も有している。なお、図３においては、第１加工ステーション１２側のみを拡大して示すが、第２加工ステーション１３側も左右対称に同様であるので、第２加工ステーション１３側に対応するものはその符号を括弧内に示している。該案内傾斜部２８（２９）の傾斜角ｃは、板材３の角部２２（２３）の傾斜角ｄよりも小さく形成されている。これにより、前記パッド１８によって板材３がダイ１５に向かって下降されたときには、先ず、板材３の角部２２（２３）が案内傾斜部２８（２９）に接触する。
【００２３】
該板材３のセンタリング工程について更に詳細に説明すれば、図２（ａ）に示すように、搬送路１１に沿って搬送された板材３を前記パッド１８によって、ダイ１５に向かって下降させる。そして、板材３は、ダイ１５上に保持されるに先立ってその角部２２，２３が前記カウンターパンチ１６，１７の案内傾斜部２８，２９に当接する。このとき、例えば、図２（ｂ）に示すように、板材３のセンター位置ｂが、所定のセンター位置ｅから外れているときには、一方の角部２３がそれに対向する案内傾斜部２９に当接する。該板材３は、パッド１８によって更に水平に下降されるので、角部２３が案内傾斜部２９に沿って摺動し、板材３は水平方向に移動する。これによって、図２（ｃ）に示すように、他方の角部２２がそれに対向する案内傾斜部２８に当接すると、一方の角部２３の摺動が規制されて、両角部２２，２３が両案内傾斜部２８，２９の間に位置する。このようにして板材３のセンター位置ｂが所定のセンター位置ｅに一致し、板材３は両カウンターパンチ１６，１７上でセンタリングされた状態となる。
【００２４】
このようにしてセンタリングされた板材３は、その姿勢を維持しつつパッド１８の更なる下降によってダイ１５上に押しつけられ固定される。その後には、図示しないが、成形パンチ１９，２０が板材３をダイ１５より下方に押し下げ、図１に示すように、エレメント２が打抜かれる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、図４に示した形状の板材３を使用してエレメント２のセンタリング及び打抜きを説明したが、例えば、本実施形態の加工装置１において、図６に示す形状の板材３を使用した場合にも、同様にしてエレメント２のセンタリング及び打抜きを行なうことができる。図６に示す板材３０は、肉薄部３１，３２が傾斜によらず両角部３３，３４から段差を介して設けられているものである。このような板材３０であっても、前記パッド１８が水平姿勢で板材３０を下降させた際に両角部３３，３４が案内傾斜部２８，２９に摺動自在に当接するので、良好にセンタリングを行なうことができる。
【００２６】
また、本実施形態の加工装置１は、前記エレメント２を打抜くものであるが、本発明によれば、図示しないが、前記板材３，３０と同様な形状を有する板材から他のワークを打抜く場合にも、良好にセンタリングが行なえ精度の高いワークを打抜き加工することができることはいうまでもない。また、本実施形態に示した加工装置１は、一対のエレメント２を単一の板材３から同時に打抜くものであり、各カウンターパンチ１６，１７が板材３の左右端部の夫々に対応するため、前記案内傾斜部２８，２９の夫々が各カウンターパンチ１６，１７に設けられている例を示した。本発明においては、これに限るものではなく、例えば、図示しないが、他のワークを単一のカウンターパンチで打抜く加工装置の場合には、該カウンターパンチの両側に一体に前記案内傾斜部２８，２９を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の装置における板材の搬送状態を示す説明的平面図。
【図２】本実施装置の要部におけるセンタリング工程を示す説明図。
【図３】本実施装置の要部の拡大説明図。
【図４】板材の断面形状を示す説明図。
【図５】無段変速機用ベルトの一部の構成を示す説明図。
【図６】他の板材における本実施装置の作動を示す説明図。
【符号の説明】
１…打抜き加工装置、２…エレメント（ワーク）、３…板材、１５…ダイ、１６，１７…カウンターパンチ、１８…パッド、１９，２０…成形パンチ、２２，２３…角部、２８，１９…案内傾斜部。

Claims (2)

1. 両側に角部を有する板材をダイ上に載置し、成形パンチの下降により該板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き加工方法であって、
   前記成形パンチに対向して前記ダイに突没自在に設けられ、前記板材の両角部に対向して該板材の中央に向かって下降する方向に該板材の角部よりも小さな傾斜角を有して傾斜する一対の案内傾斜部を備えるカウンターパンチに、前記成形パンチによるワークの打抜きに先立って前記板材を水平に押しつけ、前記案内傾斜部に前記板材の角部を摺接させて該板材のセンタリングを行なう工程を備えることを特徴とするワークの打抜き加工方法。
2. 両側に角部を有する板材をダイ上に押圧保持するパッドと、該ダイに突没自在に設けられて前記板材の打抜き位置の下方側に当接するカウンターパンチと、該カウンターパンチ上の板材の打抜き位置を押し下げて該板材から所定形状のワークを打ち抜く成形パンチとを備えるワークの打抜き加工装置であって、
   前記カウンターパンチは、前記成形パンチによるワークの打抜きに先立って前記パッドによって板材が水平に押しつけられたとき、前記板材の角部を摺接させて該板材のセンタリングを行なうべく前記板材の両角部に対向して該板材の中央に向かって下降する方向に該板材の角部よりも小さな傾斜角を有して傾斜する一対の案内傾斜部を備えることを特徴とするワークの打抜き加工装置。

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