JP4149158B2

JP4149158B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP4149158B2
Application number: JP2001324722A
Authority: JP
Inventors: 英夫森田; 勉大西
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP2003126924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属材や樹脂材などを抜き戻し加工するための金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における、抜き加工により形成される加工体のバリの抑制、あるいは加工体を搬送するために、板状材料を抜き戻し加工する金型装置について図面を用いて説明する。
【０００３】
図８は従来における抜き戻し加工するための金型装置の要部断面図、図９は同金型装置の加工部拡大断面図である。
【０００４】
すなわち、図８において、１は被加工材である帯板形状の金属材、２は超硬あるいは鋼材などでなる抜き戻しパンチであり、下端に所定形状に抜き加工するための加工部３を設けており、またその上部がパンチプレート４に固定されている。
【０００５】
５は抜き戻しパンチ２の加工部３が挿通する孔６を有し、金属材１を押圧し保持する材料押えプレート、７はパンチプレート４の上面に密着固定された上バッキングプレート、８は上バッキングプレート７の上面に密着固定され上下移動自在なパンチホルダーである。
【０００６】
９は下先端を材料押えプレート５の上面端部に固着した吊りボルトであり、吊りボルト９の本体部は、パンチプレート４および上バッキングプレート７を連通した挿通孔を挿通して上下移動自在であり、またその上端部はパンチホルダー８に設けられた孔内に突出している。そして、前記孔内に配設した圧縮バネ１０と止めネジ１１により、材料押えプレート５を下方向に付勢している。以上により上型部を構成している。
【０００７】
１２は抜き戻しパンチ２の加工部３に対向した加工孔部であり、超硬あるいは鋼材などでなるダイプレート１４の上面部に設けられている。１７は押し上げピンであり、金属材１を前記抜き戻しパンチ２と加工孔部１２で所定形状に抜き戻し加工した際、打ち抜き加工された加工体１３を上方向に押し上げながら保持するものである。
【０００８】
押し上げピン１７の上端部は加工孔部１２を挿通し、同下端部はダイホルダー１６に設けられた孔内に突出しており、前記孔内に配設された圧縮バネ１８と止めネジ１９により、押し上げピン１７を上方向に付勢している。そして、１５はダイプレート１４とダイホルダー１６の間に密着して設置された下バッキングプレートである。以上により下型部を構成している。
【０００９】
前記構成の金型装置において、帯板形状の金属材１を送り方向に定間隔（ピッチ）で移送し、パンチホルダー８の上下移動動作による抜き戻しパンチ２と加工孔部１２で抜き加工を行い、押し上げピン１７の動作により加工体１３を帯板形状の金属材１の打ち抜き孔に戻すことにより、所定の抜き戻し加工が行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型装置では図８および図９に示すように、上型部における抜き戻しパンチ２の加工部３と、下型部における押し上げピン１７の上面部により抜き戻し加工される加工体１３は、図９の矢印で示すように金属材１の厚み方向に圧縮しようとする力が印加されるのであり、抜き加工された加工体１３が元の金属材１の厚みより薄くなり、特に柔軟な被加工材では所定の形状や厚み寸法が得られないという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、抜き加工された加工体の厚み寸法が変化せず、所定の形状や厚み寸法の抜き戻し加工ができる金型装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、ダイプレートと、このダイプレートに設けた加工孔部内に駆動体を介して上方向に付勢された上下自在の押し上げピンとを有する下型部と、前記加工孔部に挿通して加工体を抜き戻し加工する抜き戻しパンチと、前記ダイプレートと加工体を挟持する材料押えプレートと、前記駆動体に当接させて前記押し上げピンを押し下げるピンとを有する上型部とからなる金型装置であって、加工体をダイプレートと材料押えプレートとで挟持した後、抜き戻しパンチの先端部の下端面を前記加工体に当接させ前記押し上げピンの上端面とで挟持するとともに、同時にピンを駆動体に当接させて前記抜き戻しパンチの下端面と押し上げピンの上端面を一定間隔に維持することで前記加工体を抜き戻し加工する金型装置であり、この金型装置を用いることで、抜き戻し加工時に、加工体に過剰な押圧力を印加することがなく、その結果、抜き戻し加工された加工体の厚み精度を向上することができるという作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、駆動体を２枚の金属プレートを積層して構成した金型装置であり、垂直取付けが容易で精度が良くかつ堅牢に押し上げピンを設置できるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、特に、押し上げピンが駆動体に固着され、当該駆動体と一体化して移動自在に構成した金型装置であり、加工体の規制や押し上げ動作をスムースかつ確実にできるという作用を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて、本発明における請求項１〜３に記載の発明について図面と共に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態における抜き戻し加工のための金型装置の要部断面図、図２および図３は同抜き戻し加工の動作工程における要部断面図、図４〜図７は同抜き戻し加工の動作説明のための要部拡大断面図である。
【００１８】
図１において、３２は前記従来の技術において説明したと同じく超硬あるいは鋼材などでなる抜き戻しパンチであり、下端部に被加工材である帯板形状の金属材１を所定形状に抜き加工するための加工部４１を設けており、そして上部がパンチプレート３４に固定されている。そして、パンチプレート３４の上面から加工部４１の下先端までによる全長寸法をｊとしている。３３は鋼材でなり同じくパンチプレート３４の上面から下先端までによる全長寸法をｈ（ｈ＞ｊ）としたピンであり、その下先端で後に説明する下型部内に配設された駆動体である押し上げプレート５０ａ，５０ｂを規制あるいは押し下げるものであり、その上端部はパンチプレート３４に固着されている。
【００１９】
３５はパンチプレート３４の上面に密着し固定された鋼材でなる上バッキングプレート、３６は上バッキングプレート３５の上面に密着し固定され、かつ上下移動自在で駆動機構（図示せず）により駆動されるパンチホルダーである。３７は抜き戻しパンチ３２およびピン３３が挿通する孔５１、および孔５２を有する鋼材でなる材料押えプレート、３８は下端部を材料押えプレート３７の上面に固着した吊りボルトである。
【００２０】
吊りボルト３８の本体部は、パンチプレート３４および上バッキングプレート３５を連通した挿通孔を挿通して上下移動自在であり、またその上端部はパンチホルダー３６に設けられた孔内に突出している。そして、前記孔内に配設した圧縮バネ３９と止めネジ４０により、吊りボルト３８の上端部は前記孔内に維持され、下先端が当接した材料押えプレート３７を下方向に付勢している。
【００２１】
そしてまた、パンチホルダー３６の下面位置で吊りボルト３８の上端部が規制されることにより、材料押えプレート３７を垂直方向における所定高さに保持する。以上により上型部を構成している。
【００２２】
４２は抜き戻しパンチ３２の下先端における加工部４１に対向した加工孔部であり、超硬あるいは鋼材などでなるダイプレート４５の上面部に設けられている。また、ダイプレート４５には、前記の抜き戻しパンチ３２の下先端に設けた加工部４１と対向した加工孔部４２に隣接して、ピン３３が挿通する孔５３が設けられている。
【００２３】
５０は駆動体であり、鋼材でなる押し上げプレート５０ａ，５０ｂで構成されており、押し上げピン４４の下端部は押し上げプレート５０ａを挿通し、かつ押し上げプレート５０ｂとの間に設けた凹部に嵌め込まれ、押し上げプレート５０ａと５０ｂを密着積層して、垂直度と押し上げピン４４の位置を堅持するように固着されている。また、駆動体５０すなわち押し上げプレート５０ａ，５０ｂは、鋼材でなるダイホルダー４７の上面に設けられた溝５４の内部に配設されており、溝５４の底面で連接した孔内に配設された圧縮バネ４８と止めネジ４９により、押し上げピン４４を上方向に付勢している。
【００２４】
４３は被加工材である帯板形状の金属材１を打ち抜き加工されてなる所定形状や厚み寸法の加工体である。４４は鋼材でなる移動自在な押し上げピンであり、前記加工体４３を保持あるいは上方向に押し上げるものであり、前記駆動体５０（押し上げプレート５０ａ）の上面から上先端までによる全長寸法をｋとしており、また上端部は加工孔部４２を挿通している。そして、４６は下バッキングプレートであり、ダイプレート４５とダイホルダー４７の間に密接して設置され、孔５３と連接する孔が設けられている。以上により下型部を構成している。
【００２５】
なお、前記で説明した全長寸法ｈ、ｊ、ｋは、加工体４３に過剰な押圧力を印加させないように設定される。すなわち、加工部４１の下端面と押し上げピン４４の上端面との間隙であるｇとの関係は、ｈ＝ｊ＋ｋ＋ｇに設定されている。
【００２６】
次に前記構成による金型装置の動作について、図２〜図７を用いて説明する。すなわち、被加工材である帯板形状の金属材１を所定方向（本実施の形態では手前から奥へ）に所定間隔（ピッチ）移送して、所定位置に供給し設定した後、パンチホルダー３６の上下駆動動作による抜き戻しパンチ３２の加工部４１と加工孔部４２により、所定の打ち抜き加工による加工体４３の作製を行う。
【００２７】
そして、同じくパンチホルダー３６の上下駆動動作による抜き戻しパンチ３２の下先端と、ピン３３で規制される駆動体５０を介した押し上げピン４４の上先端により、前記加工体４３に対する過剰な押圧を印加しない戻し加工と保持を行い、帯板形状の金属材１における打ち抜き孔に保持された加工体４３を形成する。
【００２８】
さて、前記抜き戻し加工工程における順序および動作は、まず図２および図４に示すように帯板形状の金属材１を所定箇所に移送し供給し保持した後、パンチホルダー３６を降下させて、帯板形状の金属材１を材料押えプレート３７とダイプレート４５により保持する。
【００２９】
そして、さらにパンチホルダー３６を降下させることにより、抜き戻しパンチ３２における加工部４１が帯板形状の金属材１の上面における加工箇所に当接すると共に、ピン３３の下先端が押し上げプレート５０ａの上面に当接する。
【００３０】
続いて、さらにパンチホルダー３６を降下させることにより、図５に示すように抜き戻しパンチ３２における加工部４１とダイプレート４５における加工孔部４２により、帯板形状の金属材１を抜き加工して加工体４３を作製する。
【００３１】
その際、パンチホルダー３６は最も降下した位置の状態であり、ピン３３の下先端が、下型部における押し上げプレート５０ａ，５０ｂすなわち押し上げピン４４を、ピン３３の全長寸法のｈで規制される位置以上にならないように規制あるいは押し下げている。
【００３２】
次にパンチホルダー３６を上昇させることにより、圧縮バネ３９と吊りボルト３８により下方向へ付勢された材料押えプレート３７とダイプレート４５により、まだ帯板形状の金属材１を押圧し保持したままであるが、抜き戻しパンチ３２の加工部４１とピン３３は上昇し、図３および図６に示すように、圧縮バネ４８の上方向への付勢（反力）による押し上げピン４４の動作により、加工体４３が帯板形状の金属材１の打ち抜き済みの孔へ戻されるのである。
【００３３】
続いて、さらにパンチホルダー３６を上昇させることにより、前記と同じくまだ材料押えプレート３７とダイプレート４５で帯板形状の金属材１を押圧し保持したままであるが、さらに抜き戻しパンチ３２における加工部４１とピン３３は上昇し、それぞれ加工体４３と押し上げプレート５０ａとの当接から離脱する。
【００３４】
しかし、圧縮バネ４８の付勢により押し上げピン４４の上先端は、まだ加工体４３の下面に当接して保持している。
【００３５】
そして、図１に示すように、さらにパンチホルダー３６を上昇させて元の位置に復帰させ、かつ被加工材である帯板形状の金属材１をダイプレート４５から離脱させることにより、抜き戻し加工の１工程が完了する。
【００３６】
以上の動作で、抜き戻しパンチ３２の加工部４１と対向する加工孔部４２により、帯板形状の金属材１の所定箇所を打ち抜き加工して所定形状および厚み寸法の加工体４３を作製し、抜き戻しパンチ３２の下先端とピン３３で規制される駆動体５０を介した押し上げピン４４の上先端により、前記加工体４３に対する過剰な押圧を印加しない戻し加工と保持を行い、帯板形状の金属材１における打ち抜き孔に保持された加工体４３を得る。
【００３７】
すなわち、本構成の金型装置は、抜き戻し加工を行う際、パンチプレート３４に固着されたピン３３の全長寸法ｈと抜き戻しパンチ３２の全長寸法ｊおよび押し上げピン４４の全長寸法ｋの設定により、抜き戻しパンチ３２の先端部における加工部４１と押し上げピン４４の上端面との間隙ｇを、過剰な押圧が印加されない一定すなわち最適値となるように維持する。従って、亜鉛や錫材あるいはアルミニウム材などの柔軟材においても、抜き戻し加工された加工体４３に過剰な押圧力（圧縮力）が印加されず、厚み寸法が変化することがなく、所定形状および厚み寸法など精度の良い抜き戻し加工ができる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態は被加工材として帯板形状の金属材１における抜き戻し加工について説明したが、形状については帯板形状でなく板状あるいは短冊状などでもよく、また材質として樹脂材や複合材などを使用することも可能である。
【００３９】
なおまた、押し上げピン４４と駆動体５０を別個とし、押し上げピン４４の端部と駆動体５０の一面が当接する構造としてもよく、さらに押し上げピン４４と駆動体５０を、ピン３３の先端が当接する部分を設けてなる一体構造で形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明による金型装置を用いることで、抜き戻し加工時に、加工体へ過剰な押圧力を印加することが無く、その結果、抜き戻し加工された加工体の厚みを変化させずに、厚み精度の良い加工ができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における抜き戻し加工のための金型装置の要部断面図
【図２】同抜き戻し加工の動作工程における要部断面図
【図３】同抜き戻し加工の他の動作工程における要部断面図
【図４】同抜き戻し加工の動作説明のための要部拡大断面図
【図５】同抜き戻し加工の動作説明のための要部拡大断面図
【図６】同抜き戻し加工の動作説明のための要部拡大断面図
【図７】同抜き戻し加工の動作説明のための要部拡大断面図
【図８】従来における抜き戻し加工するための金型装置の要部断面図
【図９】同金型装置の加工部の拡大断面図
【符号の説明】
１帯板形状の金属材（被加工材）
２，３２抜き戻しパンチ
３，４１加工部
４，３４パンチプレート
５，３７材料押えプレート
６，５１，５２，５３孔
７，３５上バッキングプレート
８，３６パンチホルダー
９，３８吊りボルト
１０，１８，３９，４８圧縮バネ
１１，１９，４０，４９止めネジ
１２，４２加工孔部
１３，４３加工体
１４，４５ダイプレート
１５，４６下バッキングプレート
１６，４７ダイホルダー
１７，４４押し上げピン
３３ピン
５０駆動体
５０ａ，５０ｂ押し上げプレート
５４溝

Claims

ダイプレートと、このダイプレートに設けた加工孔部内に駆動体を介して上方向に付勢された上下自在の押し上げピンとを有する下型部と、前記加工孔部に挿通して加工体を抜き戻し加工する抜き戻しパンチと、前記ダイプレートと加工体を挟持する材料押えプレートと、前記駆動体に当接させて前記押し上げピンを押し下げるピンとを有する上型部とからなる金型装置であって、加工体をダイプレートと材料押えプレートとで挟持した後、抜き戻しパンチの先端部の下端面を前記加工体に当接させ前記押し上げピンの上端面とで挟持するとともに、同時にピンを駆動体に当接させて前記抜き戻しパンチの下端面と押し上げピンの上端面を一定間隔に維持することで前記加工体を抜き戻し加工する金型装置。
駆動体を２枚の金属プレートを積層して構成した請求項１に記載の金型装置。
押し上げピンが駆動体に固着され、当該駆動体と一体化して移動自在に構成した請求項２に記載の金型装置。