JP4453994B2

JP4453994B2 - パンチ金型

Info

Publication number: JP4453994B2
Application number: JP2000237828A
Authority: JP
Inventors: 文隆杉崎
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP2002045930A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパンチ金型、特に加工時にワークを強固に押圧することにより該ワークの反りを無くし加工精度を向上させ、スペースを節約したパンチ金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパンチプレス、例えばタレットパンチプレスは図１０に示す構成を有し、パンチ金型Ｐが上部タレット６０に、ダイ金型Ｄが下部タレット７０にそれぞれ取り付けられ、その上方には、ラム６５が設置されている。
【０００３】
上部タレット６０には、リフトスプリング６２を介してパンチガイド６１が、該パンチガイド６１には、ストリッパスプリング６３を介してパンチボディ６４がそれぞれ支持されている。
【０００４】
この構成により、ラム６５を作動してパンチボディ６４を打圧すると、先ず、リフトスプリング６２が撓んで、パンチガイド６１先端のストリッパプレート６６が、ダイ金型Ｄ上のワークＷに当接する。
【０００５】
次に、パンチガイド６１はそのままでストリッパスプリング６３が撓み、パンチボディ６４の先端によりワークＷに打ち抜き加工が施されたり、下穴の周囲に傾斜をつけて絞り出し皿状の穴を加工する成形加工が施される（例えば図９（Ａ）や図９（Ｂ））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、既述した従来技術には（図１０）、次のような課題がある。
【０００８】
即ち、既述したように、従来のパンチ金型Ｐにおいては、加工時にはパンチガイド６１先端のストリッパプレート６６でワークＷを押さえている（図１０）。
【０００９】
しかし、この場合、ワークＷを押さえる力が弱く、ワークＷ全体にかかる荷重が小さい。
【００１０】
その結果、パンチボディ６４が下降してワークＷを打ち抜いたり、さら穴成形加工を行っても（図９）、上記したようにワークＷがストリッパプレート６６でしっかり押さえられていないので、下方に反れることがあり、加工精度が低下する。
【００１１】
また、加工後にパンチボディ６４が上昇する際にも、同様にワークＷがストリッパプレート６６でしっかり押さえられていないので、上昇するパンチボディ６４に引っ張られて上方に反れることがあり、この場合にも加工精度が低下する。
【００１２】
この課題を解決するために、ストリッパスプリング６３をもっと強くして加工時にストリッパプレート６６でワークＷを強固に押さえることが考えられる。
【００１３】
しかし、その場合には、ストリッパスプリング６３がいきおい大きくなり、それを設置するためにスペースを余分に確保する必要があり、それにより装置全体が大型になるので好ましくない。
【００１４】
本発明の目的は、加工時にワークを強固に押圧することにより該ワークの反りを無くし加工精度を向上させ、スペースを節約したパンチ金型を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、
ワークＷを押さえるストリッパプレート３７を備えたパンチガイド３０と、該パンチガイド３０に沿って上下動可能に取り付けられたパンチボディ３１を有し、該パンチボディ３１内であって上記ストリッパプレート３７に対向した位置に弾性機構５０を設け、該弾性機構５０がウレタン４７より構成されているパンチ金型において、
上記ウレタン４７がパンチボディ３１内に形成された第１室５２配置され、該第１室５２に連通しそれより小さい第２室５３が形成されていることを特徴とするパンチ金型という技術的手段を講じている。
【００１６】
従って、本発明のパンチ金型Ｐによれば、弾性機構５０を（図３（Ａ））ウレタン４７で構成してこのウレタン４７をピストン４８上に戴置しパンチボディ３１内に形成された第１室５２に配置すれば、パンチボディ３１が加工時に下降すると（図３（Ｂ））、ピストン４８がストリッパプレート３７の凹部５４に当接した後ウレタン４７を押し上げ、それによりウレタン４７は上方の小さな第２室５３内で僅かに膨張するだけで第１室５２内では大きく収縮するので、該ウレタン４７は下向きの大きな力Ｆ（例えば数ｔｏｎ）を発生しその大きな力Ｆをピストン４８を介してストリッパプレート３７に及ぼす。
【００１７】
このため、本発明によれば、加工時には、ストリッパプレート３７を介してワークＷが強固に押圧され、加工時や加工後のパンチボディ３１上昇時におけるワークＷの反りが無くなるので加工精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、パンチボディ３１内に上記弾性機構５０を設けたことにより、設置するために余分なスペースが不要となり、スペースが節約される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明によるパンチ金型Ｐの第１実施形態を示す全体図であり、加工時（例えば成形加工）の状態を示している。
【００２０】
図１のパンチ金型Ｐは、成形加工用の金型であって、例えばタレットパンチプレス（図８）に適用され、上部フレーム１にはラム２が、上部タレット６には該パンチ金型Ｐが、下部タレット７には該パンチ金型Ｐと協働するダイ金型Ｄがそれぞれ取り付けられている。
【００２１】
上部タレット６には、リフトスプリング３４を介して、パンチガイド３０が支持され、該パンチガイド３０の下端には、ワークＷを押さえるストリッパプレート３７がボルト４４を介して取り付けられ、該ストリッパプレート３７はピン４０で位置決めされている。
【００２２】
このパンチガイド３０のフランジ部分には、ストリッパスプリング３３を介してパンチヘッド３２が支持され、該パンチヘッド３２には、ボルト４１を介してパンチドライバ３５が取り付けられ、該パンチドライバ３５は下方に伸びてパンチガイド３０内に進入し、ボルト４２を介してパンチボディ３１を支持している。
【００２３】
上記パンチボディ３１とパンチドライバ３５の境界には、ボルト４３を介してキー４６が取り付けられ、該キー４６によりパンチ金型Ｐ全体がパンチガイド３０に沿って案内される。
【００２４】
このパンチボディ３１の下端には、ボルト４５を介してプレート３６が取り付けられ、該プレート３６はピン３９で位置決めされている。
【００２５】
そして、上記プレート３６には、その中央部に、図示するように、例えば成形加工用のパンチチップ３８が装着され、該パンチチップ３８に隣接して後述するピストン４８が貫通する開口部４９が形成されている。
【００２６】
そして、このパンチボディ３１内には、前記ストリッパプレート３７に対向する位置に弾性機構５０が設けられている。
【００２７】
この弾性機構５０は、例えばウレタン４７により構成され、後述するように（図３（Ｂ））加工時にパンチボディ３１が下降すると、第１室５２内で収縮したウレタン４７が大きな力Ｆを前記ストリッパプレート３７に及ぼし該ストリッパプレート３７によりワークＷが強固に押圧される。
【００２８】
即ち、図３（Ａ）に示すように、パンチボディ３１内には、第１室５２が形成され、この第１室５２にはウレタン４７が配置されている。
【００２９】
また、上記第１室５２の上方にはそれと連通する第２室５３が形成され、該第２室５３は、図示するように例えば円筒状に形成されていて徐々に細くなっておた、第１室５２より小さい。
【００３０】
そして、上記ウレタン４７は、ピストン４８上に戴置され、該ピストン４８は、通常時には、そのフランジ部分が前記プレート３６上に着座し胴体部分が既述した開口部４９を貫通して下方に伸び、ストリッパプレート３７に形成された凹部５４と対面している。
【００３１】
この場合、図示するように、上記ピストン４８が着座しているプレート３６に形成された前記開口部４９の下縁と、その直下のストリッパプレート３７との間の距離Ｈは、ピストン４８下端と、ストリッパプレート３７の凹部５４との間の距離ｈより大きい。
【００３２】
また、前記開口部４９下縁とストリッパプレート３７間の距離Ｈと、パンチチップ３８の移動量とは、ほぼ等しい。
【００３３】
この構成により、図３（Ｂ）に示すように、パンチガイド３０の前記ストリッパプレート３７がワークＷを押さえた状態で、加工時にパンチボディ３１が下降すると、先ず、ピストン４８がストリッパプレート３７の凹部５４に当接する。
【００３４】
次いで、更にパンチボディ３１が下降すると、それに伴ってプレート３６がその開口部４９を介しピストン４８に沿って下降し、ピストン４８側から見れば、上記凹部５４に当接したピストン４８はそのままでフランジ部分が図示するようにプレート３６から離れる。
【００３５】
その結果、パンチボディ３１と共に下降する第１室５２内のウレタン４７が、凹部５４に当接したピストン４８により押し上げられる。
【００３６】
これにより、ウレタン４７は、上方の小さな第２室５３内で僅かに膨張するだけで、第１室５２内では大きく収縮することにより、その反作用として下向きの大きな力Ｆを発生する。
【００３７】
即ち、図４（Ａ）に示すように、ウレタン４７（例えば直径が２０ｍｍで高さが３０ｍｍの円柱形状）を上だけ押さえておいてピストン４８で押し上げると、図４（Ｂ）に示すように、ウレタン４７は周囲に遮る物が無いので四方に大きく膨張し、下向きには高々１００ｋｇ程度の力しか発生しない。
【００３８】
しかし、図４（Ｃ）に示すように、密閉された部屋にウレタン４７を入れて上部に特殊な形状の（例えば円筒状）の小さな逃げ部を作っておく。
【００３９】
この状態で、図４（Ｄ）に示すように、ウレタン４７をピストン４８で押し上げると、周囲は逃げることができないので上方の小さな逃げ部内で僅かに膨張するだけで、密閉されて部屋の中では大きく収縮する。
【００４０】
このため、ウレタン４７は、反作用として下向きに数ｔｏｎの大きな力を発生する。
【００４１】
本発明は、このような原理を応用することにより、ウレタン４７に大きな力Ｆ例えば前記のような数ｔｏｎの力を発生させてそれをストリッパプレート３７に及ぼし、該ストリッパプレート３７によりワークＷを強固に押圧する。
【００４２】
この場合、前記前記ウレタン４７で構成された弾性機構５０は、前記パンチチップ３８の周囲に複数、例えば４つ設けられている（図２）。
【００４３】
図６は、本発明の第２実施形態を示す全体図であり、パンチボディ３１下端のプレート３６の中央部に装着されたパンチチップ３８が、打抜き加工用である点で、成形加工用の図１とは異なる。
【００４４】
また、図７は、本発明の第３実施形態を示す全体図であり、図１と図６のようなパンチチップ３８は設けられていず、パンチボディ３１の刃先が打抜き加工用となっている。
【００４５】
この場合、前記したようにパンチチップ３８が設けられていないので、それを装着するプレート３６（図１、図６）も設けられていず、従って、ピストン４８が貫通する開口部４９もパンチボディ３１に直接形成されている。
【００４６】
図８は、本発明をタレットパンチプレスに適用した場合の図であり、該タレットパンチプレスは、既述したように（図１）、上部タレット６と下部タレット７を有している。
【００４７】
この上部タレット６には、既述した弾性機構５０を内蔵するパンチ金型Ｐが、また下部タレット７には、そのパンチ金型Ｐに対応するダイ金型Ｄがそれぞれ同心円状に配置されている。
【００４８】
上部タレット６の回転軸８と下部タレット７の回転軸９には、チェーン４と５がそれぞれ巻回されていると共に、該チェーン４と５は、駆動軸３に巻回されている。
【００４９】
また、加工位置Ｋにおけるパンチ金型Ｐの直上方であっで、上部フレーム１には、既述したように（図１）、パンチヘッド３２を打圧して該パンチ金型Ｐ全体を押し下げるラム２が設けられている。
【００５０】
この構成により、モータＭにより駆動軸３を回転させることにより、チェーン４と５を循環させれば、上部タレット６と下部タレット７が同期回転し、既述した弾性機構５０を内蔵した本発明のパンチ金型Ｐ（図１、図６、図７）とそれに対応するダイ金型Ｄを加工位置Ｋにおいて選択することができる。
【００５１】
従って、後述するクランプ１３に把持されたワークＷを加工位置Ｋに位置決めし、ラム２によりパンチ金型Ｐを押し下げれば、該パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄの協働により、該ワークＷに対して前記成形加工や（図１）打抜き加工（図６、図７）を施すことができ、その際に大きく収縮したウレタン４７が発生する大きな力Ｆによりストリッパプレート３７を介してワークＷを強固に押圧することができる。
【００５２】
タレットパンチプレスの下部フレーム２１（図８（Ｂ））上には、Ｙ軸ＬＭガイドレール１７が敷設され、該Ｙ軸ＬＭガイドレール１７には、サポートブラケット１６が滑り結合しており、該サポートブラケット１６上には、キャリッジべース１１が戴置されている。
【００５３】
そして、キャリッジべース１１には、上部フレーム１に設けられたＹ軸モータＭｙのボールねじ１４が螺合している。
【００５４】
また、キャリッジべース１１には、クランプ１３が取り付けられているキャリッジ１２が、Ｘ軸ＬＭガイドレール（図示省略）に滑り結合しており、該キャリッジ１２には、Ｘ軸モータＭｘ（図８（Ａ））のボールねじ１５が螺合している。
【００５５】
更に、タレットパンチプレスの中央には、センタテーブル１０が固定され、該固定テーブル１０の両側には、サイドテーブル１０Ａ、１０Ｂが配置され、該サイドテーブル１０Ａ、１０Ｂは、前記サポートブラケット１６に取り付けられている。
【００５６】
この構成により、Ｘ軸モータＭｘを回転させると、キャリッジ１２が、キャリッジべース１１上をＸ軸方向に移動し、またＹ軸モータＭｙを回転させると、サポートブラケット１６に支持されたキャリッジべース１１が、サイドテーブル１０Ａ、１０Ｂと共にＹ軸方向に移動する（図８（Ａ））。
【００５７】
従って、キャリッジ１２に搭載されたクランプ１３に把持されたワークＷを、加工位置Ｋに位置決めすることができる。
【００５８】
以下、本発明の動作を図５に基づいて説明する。
【００５９】
この場合、本発明によるパンチ金型Ｐとしては、図１に示すように、パンチボディ３１の下端にプレート３６を介して成形加工用のパンチチップ３８を取り付けたものを使用するものとする。
【００６０】
（１）第１動作。
先ず、クランプ１３（図８）に把持されたワークＷを加工位置Ｋに位置決めし、上部タレット６と下部タレット７を同期回転させて、図５（Ａ）に示すように、弾性機構５０を内蔵した成形加工用パンチ金型Ｐとそれに対応するダイ金型Ｄを加工位置Ｋにおいて選択する。
【００６１】
この場合、第１室５２内のウレタン４７を戴置しているピストン４８は、図示するように、プレート３６上に着座しており、該ピストン４８の下端はストリッパプレート３７の凹部５４と対面している。
【００６２】
（２）第２動作。
この状態で、図５（Ｂ）に示すように、ラム２を作動しパンチ金型Ｐのパンチヘッド３２を打圧すると、該パンチヘッド３２が押し下げられる。
【００６３】
これにより、先ずリフトスプリング３４が撓んでパンチ金型Ｐ全体が下降し、パンチガイド３０下端のストリッパプレート３７がワークＷに当接してそれを押さえる。
【００６４】
（３）第３動作。
上記図５（Ｂ）の状態から、更にパンチヘッド３２を押し下げると、図５（Ｃ）に示すように、今度はストリッパスプリング３３が撓んでパンチボディ３１がパンチガイド３０に沿って下降する。
【００６５】
これにより、前記ウレタン４７を戴置したピストン４８も、パンチボディ３１と共に下降し、図示するように、その下端がストリッパプレート３７の凹部５４に当接する。
【００６６】
このとき、プレート３６に装着されたパンチチップ３８は、ストリッパプレート３７の内部を通過中であり、未だワークＷには到達せず成形加工は行われない。
【００６７】
（４）第４動作。
次いで、更にパンチヘッド３２を押し下げると、図５（Ｄ）に示すように、パンチチップ３８がワークＷに到達して成形加工が行われると同時に、パンチボディ３１と共に下降するウレタン４７が、ストリッパプレート３７の凹部５４に当接したピストン４８で押し上げられる。
【００６８】
これにより、押し上げられたウレタン４７は、上方の小さな第２室５３内で僅かに膨張するだけで、第１室５２内では大きく収縮することにより、下向きの大きな力Ｆを発生する。
【００６９】
従って、この大きな力Ｆがピストン４８を介してストリッパプレート３７に及び、該ストリッパプレート３７を介して加工中のワークＷが強固に押圧される。
【００７０】
尚、上記実施形態においては、弾性機構５０がウレタン４７で構成されている場合について詳述したが、本発明ではそれに限定されず、弾性機構５０を例えばコイルスプリングで構成しても、同様の作用・効果を奏する。
【００７１】
また、図５の動作説明においては、本発明によるパンチ金型Ｐは、既述したように、図１のパンチ金型Ｐを使用した場合を説明したが、図６、図７のパンチ金型Ｐを使用した場合でも、同様の作用・効果を奏する。
【００７２】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の構成によれば、加工時には、ストリッパプレートを介してワークＷが強固に押圧され、加工時や加工後のパンチボディ上昇時におけるワークの反りが無くなるので加工精度を向上させることができると共に、パンチボディ内に弾性機構を設けたことにより、設置するために余分なスペースが不要となり、スペースが節約される。
【００７３】
従って、本発明によれば、加工時にワークを強固に押圧することにより該ワークの反りを無くし加工精度を向上させ、スペースを節約したパンチ金型を提供するという技術的効果を奏することとなった。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパンチ金型Ｐの第１実施形態を示す全体図である。
【図２】図１の下面図である。
【図３】本発明を構成する弾性機構５０の詳細図である。
【図４】本発明を構成する弾性機構５０のウレタン４７の原理説明図である。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】本発明によるパンチ金型Ｐの第２実施形態を示す図である。
【図７】本発明によるパンチ金型Ｐの第３実施形態を示す図である。
【図８】本発明の適用例を示す図である。
【図９】さら穴成形加工の一般的説明図である。
【図１０】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１上部フレーム
２ラム
６上部タレット
７下部タレット
２１下部フレーム
３０パンチガイド
３１パンチボディ
３２パンチヘッド
３３ストリッパスプリング
３４リフトスプリング
３５パンチドライバ
３６プレート
３７ストリッパプレート
３８パンチチップ
４７ウレタン
４８ピストン
４９開口部
５０弾性機構
５２第１室
５３第２室
５４凹部
Ｄダイ金型
Ｐパンチ金型
Ｗワーク

Claims

ワークを押さえるストリッパプレートを備えたパンチガイドと、該パンチガイドに沿って上下動可能に取り付けられたパンチボディを有し、該パンチボディ内であって上記ストリッパプレートに対向した位置に弾性機構を設け、該弾性機構がウレタンにより構成されているパンチ金型において、
上記ウレタンがパンチボディ内に形成された第１室に配置され、該第１室に連通しそれより小さい第２室が形成されていることを特徴とするパンチ金型。
上記第１室に配置されたウレタンがピストン上に戴置され、該ピストンがパンチボディ下部の開口部内を貫通しストリッパプレートの凹部と対面している請求項１記載のパンチ金型。
上記開口部の下縁とストリッパプレートとの間の距離が、ピストンとストリッパプレートの凹部との間の距離より大きい請求項２記載のパンチ金型。
上記ピストンが加工時にストリッパプレートの凹部に当接した後ウレタンを押し上げて収縮させる請求項３記載のパンチ金型。