JP4013742B2 - プレス加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺の薄板を上型と下型との間に供給し、上型を押下して薄板を所定形状に加工するためのプレス加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス加工の中で、金属や合成樹脂などの薄板に多数の微細な穴を連続的にあける一般的な方法に打ち抜き加工がある。被加工体である薄板は、ロールに巻かれた長尺のものであることが多く、薄板が順次に繰り出されて（大寸の薄板の場合は枚葉式に１枚づつ送られる）一対の上型下型間に供給されていく。上型が押下させると、これに取付けられているポンチが薄板に食い込み、下型のダイ開口に突入することによって薄板に穴が開けられる。
図３ａは従来のプレス加工装置を示す平面図である。送り出しロール１１から送りだされた薄板１０は下型７の上に送られ加工された後巻き取りロール１２に巻き取られる。上型は下型７に重なっており図３ａでは省略してある。
【０００３】
図３ｂは従来のプレス加工装置を示し、図３ａにおけるＡＡ断面図である。図３ｃは従来のプレス加工装置を示し、図３ａにおけるＢＢ断面図である。いずれにおいてもガイドポストの断面も加え金型とガイドポストの関係を理解しやすくしてある。
上型１にはポンチ２がポンチプレート３により取付けられており、上型１からガイドピン４によりガイドされたストリッパー５はスプリング６のバネ圧により押し下げられている。ガイドピン４は上型１に対しストリッパー５を上下移動可能な状態で位置決めしており、ストリッパー５はポンチ２の先端部の上下移動をガイドしている。下型７にはポンチ２の先端部を受け入れるダイ８が固定されている。上型１は下型７の４隅に固定されたガイドポスト９により上下移動可能な状態で組み立てられており、ポンチ２とダイ８が相対的にズレの無いように正確にガイドピン４に沿って移動できるようにフリーシャンクＦによって上型１は押下されて加工が行なわれる。また加工部の前後に備えた送り出しロール１１と巻き取りロール１２によりロール状の薄板１０をポンチ２とダイ８の間に供給し、定量搬送と加工を繰り返して薄板１０に連続的に穴加工を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
金型の幅は少なくとも加工する薄板１０の幅とガイドピン４の直径×２の和より大きくなくてはならない。加工精度を確保するために必要な精度は、金型自体の剛性、およびガイドポスト９の剛性および寸法精度によっても維持されているので、通常加工の最大幅は５００ｍｍ程度といわれている。
薄板幅がより広い場合には、特に図３ｃの金型断面内に生ずる歪を防止するために、金型の厚さを増加して剛性を上げることが必要になるが、薄板幅に対し外側に配置したガイドポストだけの支援では金型としての剛性は不足であり、結果としてポンチとダイとの間のクリアランスの必要な精度が確保できず、良質な加工はできないことになる。特に合成樹脂などの薄板にバリ等の発生の無い良質な小径穴（φ１ｍｍ程度）の加工をする場合には、ダイとポンチのクリアランスを５μｍ以下にする必要があることから、幅の広い薄板に対応した金型の開発は困難になっている。
【０００５】
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、幅の広い薄板に対しても金型としての剛性を有し、加工に最適なダイとポンチのクリアランスを確保できるプレス加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、ポンチが取付けられた上型と、ダイが取付けられ、上型を相対的にズレの無いように上下移動可能な状態で支持するためのガイドポストを有する下型とを有し、長尺の薄板を所定形状に連続的に加工するプレス加工装置において、下型は、長尺の薄板の搬送方向に対して、ダイの上流側に配置した３本以上の上流側ガイドポストと、ダイの下流側に配置した３本以上の下流側ガイドポストと、長尺の薄板の搬送方向に対して、上流側ガイドポスト及び下流側ガイドポストの内側であって、ダイの上流側に設けられた上流側穴と、ダイの下流側に設けられた下流側穴とを備え、長尺の薄板は、下型の下から上流側孔を通してダイの上に導かれ、下流側穴を通って再び下型の下に導かれるようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、共通の部分に同一の符号を付した各図を引用して、本発明の実施例について述べる。
実施例１
図1ａは本発明に係るプレス加工装置を示す平面図である。図１ｂは本発明に係るプレス加工装置の図1ａにおけるＡＡ断面図である。
上型１にはポンチ２がポンチプレート３により取付けられており、上型１からガイドピン４によりガイドされたストリッパー５はスプリング６のバネ圧により押し下げられている。ガイドピン４は上型１に対しストリッパー５を上下10mm移動可能な状態で位置決めしており、ストリッパー５はポンチ２の先端部に当たる薄板の上下動を抑えている。上型１はポンチ２とダイ８が相対的な位置ズレが2μｍ以下となるように下型７に固定されたガイドポスト９おび新たに加えられたガイドポスト９ａにより上下４０ｍｍ移動可能な状態で組み立てられている。
【０００８】
下型７にはポンチ２の先端部を受け入れるダイ８が固定されている。そして、ダイ８の列の両側には薄板が通過できるように細長い穴Ｈ１、Ｈ２が開けられている。長尺の薄板は下型７の下から穴Ｈ１を通してダイ８の上に導かれ穴Ｈ２を通って再び下型７の下のガイドロール１５ａ、１５ｄに導かれ５０Ｎ／ｍの張力が加えられている。
このように細長い穴Ｈ１、Ｈ２を通じて搬送することができ、薄板１０は新たに加えられたガイドポスト９ａに触れずに搬送され、加工することができる。
ダイとポンチのクリアランスが3μｍで、ポンチの硬度をHRC64〜66、ダイの硬度をHRC58〜60とし、間隔１２ｍｍ、直径１ｍｍの孔７６個のポンチとダイを有し、ガイドポスト間隔５５０ｍｍの金型を用い、ポンチの打ち抜き速度を２００ｍｍ／ｓｅｃとして、幅１０００ｍｍ、厚さ５０μｍのポリイミドシートに１０μｍ以下のダレ量でバリの無い孔を加工することができた。
実施例２
図２ａは本発明に係るプレス加工装置を示す平面図である。図２ｂは本発明に係るプレス加工装置の図２ａにおけるＡＡ断面図である。上型１にはポンチ２がポンチプレート３により取付けられており、上型１からガイドピン４によりガイドされたストリッパー５はスプリング６のバネ圧により押し下げられている。ガイドピン４は上型１に対しストリッパー５を上下１０ｍｍ移動可能な状態で位置決めしており、ストリッパー５はポンチ２の先端部に当たる薄板の上下動を抑えている。
【０００９】
下型７にはポンチ２の先端部を受け入れるダイ８が固定されている。上型１はポンチ２とダイ８が相対的な位置ズレが２μｍ以下となるように下型７に固定されたガイドポスト９により上下４０ｍｍ移動可能な状態で組み立てられており、フリーシャンクＦに装着された状態で加工を行なう。また、加工部の前段に備えられた送り出しロール１１から出た薄板１０はガイドポスト９ａの下側を通過した後、穴Ｈ１に取り付けられたガイドロール１５ｂにより上向に搬送方向を変え下型７を通過し穴Ｈ１に取り付けられたガイドロール１５ｃにより搬送方向を下型７の面に平行に（通常は水平）に変え、ポンチ２とダイ８の間に供給される。加工が終わった薄板１０はガイドロール１５ｃにより下向に搬送方向を変え下型７を通過しガイドロール１５ｄにより搬送方向を水平に変えガイドポスト９ｂの下側を通過した後、巻き取りロール１２に巻き取られる。この構成で、送り出しロール１１と巻き取りロール１２の間の張力を８０Ｎ／ｍにして、速度５０ｍｍ／ｓｅｃでの定量搬送と加工を繰り返して薄板１０に連続的に穴加工を行うことができる。
【００１０】
ダイとポンチのクリアランスが3μｍで、ポンチの硬度をＨＲＣ６４〜６６、ダイの硬度をＨＲＣ５８〜６０とし、間隔１２ｍｍ、直径１ｍｍの孔７６個のポンチとダイを有し、ガイドポスト間隔５５０ｍｍの金型を用い、ポンチの打ち抜き速度を２００ｍｍ／ｓｅｃとして、幅１０００ｍｍ、厚さ５０μｍの両面金属膜付ポリイミドシートを主体とする太陽電池基板に１０μｍ以下のダレ量でバリの無い孔開け加工を行うことができ、１００万回以上の金型寿命も確保できた。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンチが取付けられた上型と、ダイが取付けられ、上型を相対的にズレの無いように上下移動可能な状態で支持するためのガイドポストを有する下型とを有し、長尺の薄板を所定形状に連続的に加工するプレス加工装置において、下型は、長尺の薄板の搬送方向に対して、ダイの上流側に配置した３本以上の上流側ガイドポストと、ダイの下流側に配置した３本以上の下流側ガイドポストと、長尺の薄板の搬送方向に対して、上流側ガイドポスト及び下流側ガイドポストの内側であって、ダイの上流側に設けられた上流側穴と、ダイの下流側に設けられた下流側穴とを備え、長尺の薄板は、下型の下から上流側孔を通してダイの上に導かれ、下流側穴を通って再び下型の下の導かれるようにしたため、幅広の薄板加工において、片側３本以上のガイドポストが上型の剛性を増加させ、ポンチとダイの間の位置精度を確保することができる。
また、ダイの両側の穴に薄板を通すことができるので、長尺の薄板をガイドポストを回避して搬送でき連続加工ができるようになる。
【００１２】
また、ポンチとダイの間の位置精度の向上に伴い、ポンチとダイの磨耗が減少し、長尺の薄板へのプレス加工の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 本発明に係るプレス加工装置の断面図である。
【図１ｂ】 本発明に係るプレス加工装置の断面図である。
【図２ａ】 本発明に係るプレス加工装置の平面図である。
【図２ｂ】 本発明に係るプレス加工装置の図２ａにおけるＡＡ断面図である。
【図３ａ】 従来のプレス加工装置を示す平面図である。
【図３ｂ】 従来のプレス加工装置を示し、図３ａにおけるＡＡ断面図である。
【図３ｃ】 従来のプレス加工装置を示し、図３ａにおけるＢＢ断面図である。
【符号の説明】
１ 上型
２ ポンチ
３ ポンチプレート
４ ガイドピン
５ ストリッパー
６ スプリング
７ 下型
８ ダイ
９ ガイドポスト
９ａ ガイドポスト
９ｂ ガイドポスト
１０ 薄板
１１ 送り出しロール
１２ 巻き取りロール
１５ａ ガイドロール
１５ｂ ガイドロール
１５ｃ ガイドロール
１５ｄ ガイドロール
Ｆ フリーシャンク
Ｈ１ 穴
Ｈ２ 穴

Claims (1)

1. ポンチが取付けられた上型と、
   ダイが取付けられ、前記上型を相対的にズレの無いように上下移動可能な状態で支持するためのガイドポストを有する下型とを有し、長尺の薄板を所定形状に連続的に加工するプレス加工装置において、
   前記下型は、
   前記長尺の薄板の搬送方向に対して、ダイの上流側に配置した３本以上の上流側ガイドポストと、ダイの下流側に配置した３本以上の下流側ガイドポストと、
   前記長尺の薄板の搬送方向に対して、前記上流側ガイドポスト及び下流側ガイドポストの内側であって、ダイの上流側に設けられた上流側穴と、ダイの下流側に設けられた下流側穴とを備え、
   前記長尺の薄板は、下型の下から前記上流側孔を通してダイの上に導かれ、前記下流側穴を通って再び下型の下に導かれるようにしたことを特徴とするプレス加工装置。

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