JP3843569B2

JP3843569B2 - 斜め穴加工装置

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Publication number: JP3843569B2
Application number: JP35616997A
Authority: JP
Inventors: 博之出來田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH11169966A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，板材に，その厚み方向から所定角度傾斜した斜め穴を設けるための，斜め穴加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
板材に穴を設ける場合には，その穴は，通常その厚み方向，即ち板材と直角方向に設けられることが多く，また，そのように設けるのが最も容易である。しかしながら，例えば流体通路用の穴を設ける場合などには，積極的に穴の方向を傾斜させて流体の進行方向を制御したいという場合もある。このような場合には，図１２に示すごとく，板材８に，その厚み方向から所定角度傾斜した斜め穴８１を設ける必要がある。
【０００３】
従来，板材に斜め穴を設ける装置としては，例えば特開平３−２０７６００号公報に示されたプレス抜き金型（斜め穴加工装置）がある。
この従来の穴加工装置９は，図１０に示すごとく，穴あけ用のパンチ９１と，これと対をなすパンチ穴９２を設けたダイ９３と，パンチ９１を進退可能に保持するパンチガイド９４とを有する。
【０００４】
パンチガイド９４は，図１０に示すごとく，鉛直方向に昇降し，水平方向に送り込まれた板材８をダイ９３との間に挟持するよう構成されている。
また，パンチ９１は，同図に示すごとく，パンチガイド９４内に所定角度傾斜させて配設してあり，挟持された板材に対して所定角度傾斜した方向に進退可能に保持されている。また，パンチ穴９２は，パンチ９１と同様の方向に傾斜した状態で設けられている。
【０００５】
そして，この斜め穴加工装置９を用いて斜め穴８１を設ける場合には，まず，パンチガイド９４とダイ９３との間に板材８を挟持する。次いで，上記のごとく傾斜して配置されたパンチ９１をパンチ穴９２にまで前進させることにより，板材８に貫通した斜め穴８１を設けることができる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の斜め穴加工装置９には，次の問題がある。
即ち，従来の斜め穴加工装置９においては，上記のごとく，パンチ９１の進退方向をパンチガイド９１の昇降方向から所定角度傾斜させることにより上記斜め穴を設ける。そのため，加工すべき板材８の厚みが一定でなければスムーズな斜め穴加工を行うことができない。
【０００７】
これを図１１を用いて説明する。
同図に示すごとく，パンチガイド９４は，その昇降方向Ａが板材８に対して垂直であり，昇降方向Ａと直角に設けた挟持面９４１により板材８を挟持するよう構成されている。一方，パンチ９１の進退方向Ｂは，同図に示すごとく，パンチガイド９４の昇降方向Ａと角度θだけ傾斜している。
【０００８】
そのため，厚みＴの板材８用に設計された斜め穴加工装置９において，板材８の厚みがｔだけ増加してＴ＋ｔとなった場合には，パンチガイド９４に設けたパンチ９１の進退方向の軸芯Ｓ１と，パンチ穴９２の軸芯Ｓ２との間にずれＬが生じてしまうという問題が発生する。
【０００９】
ずれＬの量が，パンチ９１とパンチ穴９２との間のクリアランス範囲内である場合には，切断面の状態が悪化する。また，ずれＬの量が上記クリアランスの範囲を超えた場合には，パンチ９１がパンチ穴９２の開口部周縁に衝突し，パンチ９１又はダイ９３に欠けが生じてしまう。
【００１０】
そのため，従来の斜め穴加工装置９を用いるに当たっては，加工すべき板材の厚みを，常に精度よく管理することが必要とされる。また，異なる厚みの板材を同一装置で加工することができないので，加工する板材の厚みの種類毎に斜め穴加工装置９を準備することが必要となる。
【００１１】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，板材の厚みに左右されることなく斜め穴を容易に精度よく設けることができる，斜め穴加工装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，穴空け用のパンチと，該パンチと対をなすパンチ穴を設けたダイと，上記パンチを進退可能に保持すると共に上記ダイに向けて昇降可能に設けられたパンチガイドとを有し，上記パンチガイドと上記ダイとの間に板材を挟持すると共に上記パンチを前進させて上記板材を貫通させることにより該板材に穴を空けるよう構成された穴加工装置において，
上記ダイと上記パンチガイドにおける板材挟持面は，上記パンチガイドの昇降方向と直角の面から所定角度傾斜させて設け，かつ，上記パンチの進退方向は，上記パンチガイドの昇降方向と同一方向に設けてあり，
さらに，上記板材に予め設けたパイロット穴に係合させて上記板材の位置決めを行うためのパイロットピンを有しており，上記パイロット穴は四角穴であり，かつ，上記パイロットピンの側面には，上記四角穴における対面する２辺に当接可能な平行面を設けてあることを特徴とする斜め穴加工装置にある。
【００１３】
本発明において最も注目すべきことは，上記ダイと上記パンチガイドにおける板材挟持面は，上記のごとく所定角度傾斜させて設け，かつ，上記パンチの進退方向とパンチガイドの昇降方向とは同一方向に設けたことである。
【００１４】
上記パンチガイドおよびダイの板材挟持面における上記所定の傾斜角度は，板材に設ける穴の傾斜角度と同じ角度に設定する。
また，上記パンチの進退方向は，上記のごとくパンチガイドの昇降方向と一致させる。ただし，パンチの進退方向及びパンチガイドの昇降方向を必ずしも鉛直方向に揃える必要はなく，板材の送り機構等との関係を考慮して自由に設定することができる。
【００１５】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明の斜め穴加工装置においては，上記ダイとパンチガイドにおける板材挟持面は上記のごとく所定角度傾斜させて設け，かつ，上記パンチの進退方向とパンチガイドの昇降方向を一致させている。即ち，板材を挟持する際の挟持方向とパンチによる穴あけ方向とを一致させている。
【００１６】
そのため，加工すべき板材の厚みに変動があった場合には，その変動量をパンチガイドの昇降方向，即ちパンチの進退方向において吸収することができる。
これにより，パンチガイドとパンチ穴との軸芯は，加工すべき板材の厚みに関わらず，常に同一軸線上に維持することができる。
それ故，本発明の斜め穴加工装置を用いれば，板材の厚みに変動がある場合にでも，また，異なる厚みの複数種類の板材を加工する場合でも，所定角度傾斜した斜め穴を容易かつスムーズに設けることができる。
【００１７】
したがって，本発明によれば，板材の厚みに左右されることなく斜め穴を容易に精度よく設けることができる，斜め穴加工装置を提供することができる。
【００１８】
次に，請求項２の発明のように，上記パンチガイドの昇降方向は鉛直方向であることが好ましい。これにより，パンチガイドの昇降及びパンチの進退の駆動装置の配置等を容易にすることができ，斜め穴加工装置全体の構造を簡単にすることができる。
【００１９】
また，上記斜め穴加工装置は，上記板材に予め設けたパイロット穴に係合させて上記板材の位置決めを行うためのパイロットピンを有しており，上記パイロット穴は四角穴であり，かつ，上記パイロットピンの側面には，上記四角穴における対面する２辺に当接可能な平行面を設けてある。
【００２０】
即ち，上記斜め穴加工装置は，帯状の板材を連続的に送り込み，これに順次斜め穴を設けるように構成することができる。この場合に，加工すべき板材には，予め位置決め用のパイロット穴を設けておき，斜め穴加工装置内に挿入された際にパイロット穴とパイロットピンとを係合させることにより板材の位置決めを行うということが従来より行われている。
本発明においては，この場合におけるパイロット穴とパイロットピンの形状を上記のごとき特殊形状にする。これにより，パイロット穴とパイロットピンとの接触状態が線状となり，板材の位置決め精度を更に向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる斜め穴加工装置につき，図１〜図７を用いて説明する。
本例の斜め穴加工装置１は，図１に示すごとく，穴空け用のパンチ１０と，パンチ１０と対をなすパンチ穴３０を設けたダイ３と，パンチ１０を進退可能に保持すると共にダイ３に向けて昇降可能に設けられたパンチガイド２とを有する。そして，パンチガイド２とダイ３との間に板材８を挟持すると共にパンチ１０を前進させて板材８を貫通させることにより板材８に斜め穴を空けるよう構成されている。
【００２２】
また，ダイ３とパンチガイド２における板材挟持面３１，２１は，パンチガイド２の昇降方向Ａと直角の面から所定角度θ傾斜させて設け，かつ，パンチ１０の進退方向Ｂは，パンチガイド２の昇降方向Ａと同一方向に設けてある。
以下，これを詳説する。
【００２３】
まず，斜め穴加工装置１における下型部分について説明する。
図１に示すごとく，ダイ３は，ダイプレート３８により下型台３９上に固定してある。また，ダイ３は，その上面に所定角度傾斜させた板材挟持面３１を有している。板材挟持面３１の傾斜角度θは，得ようとする斜め穴の傾斜角度θに合わせてある。
【００２４】
また板材挟持面３１の中央には，図１に示すごとく，鉛直方向に向けて開口させたパンチ穴３０を設けてある。ダイ３のパンチ穴形成部分３１０は，図２に示すごとく，高硬度材料を用いてある。
また，パンチ穴３０の下方には，ダイ３及び下型台３９を貫通して下方に抜ける切り屑８９（図２）を排出するための切り屑排出口３０９を設けてある。
【００２５】
また，図１に示すごとく，ダイ３の前後に位置するダイプレート３８には，板材を導くためのガイドプレート３７を設けてある。ガイドプレート３７は，ダイ３の板材挟持面３１に平行な板材通路３７０を有しており，斜め穴加工装置１内の板材８の通路が角度θを有する直線状態になるよう設けられている。
また，ガイドプレート３７には，後述するパイロットピン４１を収納する逃し穴４２を４つ設けてある。
【００２６】
次に，斜め穴加工装置１の上型部分について説明する。
図２に示すごとく，パンチ１０は，先端１０１を細めた形状に設けた。このパンチ１０を保持するパンチガイド２は，先端１０１との摺動部分２０に高硬度材料を適用させてある。
【００２７】
また，図１に示すごとく，パンチ１０を内蔵するパンチガイド２は，その周囲のパンチプレート２２等を介して上方の上型台２９に保持されている。また，上型台２９は，さらにその上方のスライダー（図示略）に固定されており，スライダーにより鉛直方向に昇降駆動されるよう構成されている。
また図１に示すごとく，パンチガイド２と上型台２９との間には，上から順に上部スペーサ２８，プッシュプレート２７，下部スペーサ２５を配設してある。
【００２８】
また，パンチガイド２の板材挟持面２１は，上記ダイ３の板材挟持面３１と平行となるように角度θだけ傾斜させて設けてある。そして，パンチガイド２の内部に設けたパンチ１０は，その板材挟持面２１から出没可能に配設されている。また，パンチ１０は，スプリングにより上方に付勢され，その上端１７を上記プッシュプレート２７の中央突起部２７０に当接させている。
また，パンチプレート２２には，後述するごとく，下方に向けて突設させた４本のパイロットピン４１を設けてある。
【００２９】
そして，これら上型部分は，図６（ａ）〜（ｄ）に示すごとく，３段階の状態で昇降するよう構成されている。
即ち，第１段階の状態は，図６（ａ）（ｄ）に示すごとく，上型台２９が最上段に位置した状態である。この状態においては，パンチプレート２２が下方にスライドして，上型台２９とパンチガイド２との間の間隙が最大限に拡大する。そして，プッシュプレート２７は，上方に付勢されたパンチ１０により上方に持ち上げられ，かつ，パンチ１０がパンチガイド２内に後退した状態となる。
【００３０】
第２段階の状態は，図６（ｂ）に示すごとく，上型部分の位置関係は第１段階と全く同様の状態であり，上型部分全体が下降して，パンチガイド２とダイ３とが当接する状態である。
第３段階の状態は，図６（ｃ）に示すごとく，第２段階の状態からさらに上型台２９を下降させた状態である。
【００３１】
この状態においては，パンチガイド２と上型台２９との間の間隙が最低限の間隔になり，上型台２９，上部スペーサ２８，プッシュプレート２７，下部スペーサ２５，パンチガイド２が互いに当接した状態となる。そして，プッシュプレート２７からの押圧によってパンチ１０が前進して対向するパンチ穴３０内に挿入された状態となる。
【００３２】
また，本例においては，帯状の板材８を用い，これを所定距離ずつ前進させて穴あけを行う。そのため，板材８の位置決めを行うために，図１に示すごとく，上型部分及び下型部分にそれぞれ４つのパイロットピン４１及び逃し穴４２を設けてある。パイロットピン４１は，図３，図６に示すごとく，パンチプレート２２の昇降に伴って昇降し，下降時に逃し穴４２に挿入されるよう構成されている。
【００３３】
また，板材８には，予め位置決め用のパイロット穴８４を４つ設ける。このパイロット穴８４は，図４，図５に示すごとく，四角穴に設定してある。
一方，パイロットピン４１の側面には，図３，図５に示すごとく，上記四角穴における対面する２辺８４０に当接可能な平行面４１０を設けてある。
これにより，図５に示すごとく，パイロットピン４１とパイロット穴８４との係合は，四角穴の２辺８４０において線状の当接部分をもって行われる。
【００３４】
次に，本例の作用につき説明する。
本例の斜め穴加工装置１において板材８に斜め穴を空ける場合には，図６（ａ）に示すごとく，まず，上型部分を最大限まで上昇させてパンチガイド２とダイ３との間に板材８を挿入する。
【００３５】
次いで，図６（ｂ）に示すごとく，上型部分全体を下降させパンチガイド２とダイ３により板材８を挟持すると共に，パイロットピン４１を板材８のパイロット穴４２に係合させて板材８の位置決めを正確に行う。
【００３６】
次いで，図６（ｃ）に示すごとく，上型台２９をさらに降下させてプッシュプレート２７を下方に押圧する。これにより，プッシュプレート２７の中央突起部２７０によりパンチ１０が前進し，図２に示すごとく，板材８を打ち抜いて斜め穴が形成される。
【００３７】
次いで，図６（ｄ）に示すごとく，上型部分を最大限上昇させることにより，板材８の拘束が解かれ，斜め穴空け作業が完了する。
次いで，新たに板材８を前進させて図６（ａ）〜（ｄ）を繰り返すことにより，帯状の板材８に順次所定角度の斜め穴が形成されていく。
【００３８】
そして，本例においては，板材８の厚みに変動がある場合においても，精度よくスムーズに斜め穴を形成することができる。
即ち，図７に示すごとく，本例においては，パンチガイド２の昇降方向Ａとパンチ１０の進退方向Ｂが同一である。そのため，板材８の基準厚みがＴである場合に，ｔだけ減少又は増加した場合には，その厚み変化分がパンチガイド２の昇降方向Ａ，即ちパンチ１０の進退方向において吸収される。
【００３９】
そのため，図７に示すごとく，パンチ１０の進退方向に軸芯Ｓ１とパンチ穴３０の軸芯Ｓ２とは，何ら板厚変動に影響されることなく同一軸線上に維持される。それ故，本例においては，板材８の厚みが変動した場合においても，パンチ１０等の破損等は確実に回避され，また，優れた品質の斜め穴を形成することができる。
【００４０】
したがって，本例によれば，板材８の厚みに左右されることなく斜め穴を容易に精度よく設けることができる，斜め穴加工装置１が得られる。
【００４１】
実施形態例２
本例は，図９に示すごとく，実施形態例１の斜め穴加工装置１（１０１〜１０４）を４つ組み合わせて，４つの斜め穴を帯状の板材８に連続して設ける装置の具体例である。
板材８は，図８に示すごとく，最終的にカップ形状の製品８０に加工され，インジョクション等のプレートノズルとして用いられるものである。そのため，板材８には，傾斜方向の異なる４つの斜め穴６１〜６４を設ける。斜め穴６１，６３は，いずれも図８（ｂ）矢印Ｅ方向，斜め穴６２，６４は矢印Ｆ方向に傾斜した穴である。
【００４２】
この板材８を加工するため，図９に示すごとく，斜め穴加工装置１０１〜１０４を直列に４つ並べ，それぞれの間にはループ制御を備えた板送り装置を設けた。各斜め穴加工装置１０１〜１０４は，パンチガイド２及びダイ３の板材挟持面２１，３１，及びこれに伴う傾斜部分の傾斜角度を，交互に反転させて配置した。各斜め穴加工装置１０１〜１０４におけるその他の構造については，実施形態例１と同様である。
【００４３】
そして，第１の斜め穴加工装置１０１において斜め穴６１を，第２の斜め穴加工装置１０２において斜め穴６２を，第３の斜め穴加工装置１０３において斜め穴６３を，第４の斜め穴加工装置１０４において斜め穴６４を，それぞれ設けるように構成してある。
【００４４】
そのため，本例の装置を用いれば，複数の斜め穴６１〜６４を加工する場合において，非常に効率よく加工作業を行うことができる。
また，個々の斜め穴加工装置１０１〜１０４の構成は実施形態例１と同様であるため，各斜め穴の加工精度等は，板材の厚み変動に左右されない。
それ故，実施形態例１と同様の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１にかかる斜め穴加工装置の構造を示す説明図。
【図２】図１における，Ｍ部の拡大説明図。
【図３】実施形態例１における，パイロットピンと板材との係合状態を示す説明図。
【図４】実施形態例１における，パイロットピンとパイロット穴との係合状態を底面から見た説明図。
【図５】実施形態例１における，パイロットピンとパイロット穴との係合状態を示す説明図。
【図６】実施形態例１にかかる斜め穴加工装置の動作状態を，（ａ）材料送り時，（ｂ）型締め時，（ｃ）パンチ動作時，（ｄ）型開き時，ごとに示した説明図。
【図７】実施形態例１における，作用効果を示す説明図。
【図８】実施形態例２における，斜め穴を設けた製品を示す，（ａ）平面図，（ｂ）Ｄ−Ｄ線矢視断面図。
【図９】実施形態例２における，斜め穴加工装置の配置状態を示す説明図。
【図１０】従来例にかかる斜め穴加工装置を示す説明図。
【図１１】従来例における不具合を示す説明図。
【図１２】板材に設けた斜め穴を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．斜め穴加工装置，
１０．．．パンチ，
２．．．パンチガイド，
３．．．ダイ，
３０．．．パンチ穴，
４１．．．パイロットピン，
４２．．．パイロット穴，
８．．．板材，
８０．．．斜め穴，

Claims

穴空け用のパンチと，該パンチと対をなすパンチ穴を設けたダイと，上記パンチを進退可能に保持すると共に上記ダイに向けて昇降可能に設けられたパンチガイドとを有し，上記パンチガイドと上記ダイとの間に板材を挟持すると共に上記パンチを前進させて上記板材を貫通させることにより該板材に穴を空けるよう構成された穴加工装置において，
上記ダイと上記パンチガイドにおける板材挟持面は，上記パンチガイドの昇降方向と直角の面から所定角度傾斜させて設け，かつ，上記パンチの進退方向は，上記パンチガイドの昇降方向と同一方向に設けてあり，
さらに，上記板材に予め設けたパイロット穴に係合させて上記板材の位置決めを行うためのパイロットピンを有しており，上記パイロット穴は四角穴であり，かつ，上記パイロットピンの側面には，上記四角穴における対面する２辺に当接可能な平行面を設けてあることを特徴とする斜め穴加工装置。
請求項１において，上記パンチガイドの昇降方向は鉛直方向であることを特徴とする斜め穴加工装置。
請求項１又は２に記載の斜め穴加工装置を直列に４つ並べ，それぞれの間にループ制御を備えた板送り装置を設けることを特徴とする斜め穴加工装置。
穴空け用のパンチと，該パンチと対をなすパンチ穴を設けたダイと，上記パンチを進退可能に保持すると共に上記ダイに向けて昇降可能に設けられたパンチガイドとを有し，上記パンチガイドと上記ダイとの間における板材挟持面は，上記パンチガイドの昇降方向と直角の面から所定角度傾斜させて設け，かつ，上記パンチの進退方向は，上記パンチガイドの昇降方向と同一方向に設けてあり，さらに，側面に平行面が設けられたパイロットピンを有する斜め穴加工装置を用いた穴加工方法であって，
板材に予め四角穴であるパイロット穴を設け，
上記四角穴の対面する２辺に上記パイロットピンの上記平行面を係合させて上記板材の位置決めを行い，
上記パンチガイドと上記ダイとの間に上記板材を挟持すると共に上記パンチを前進させて上記板材を貫通させることにより該板材に穴を空けることを特徴とする斜め穴加工装置。
請求項４において，上記斜め穴加工装置を直列に４つ並べ，それぞれの間にループ制御を備えた板送り装置を設けて，傾斜方向の異なる複数の斜め穴を空けることを特徴とする斜め穴加工装置。