JP4884712B2 - プレス金型 - Google Patents

Description

本発明は、プレス金型に関する。詳しくは、上型と下型との間に挟持された被加工材を上型に対して昇降可能とされたパンチによりプレス加工するプレス金型に関する。

従来、例えば板状の被加工材を厚さ方向に打ち抜くようなせん断加工に使用されるプレス金型では、プレス加工時にパンチやダイ等の部位にかかる摩擦抵抗や熱負荷を低減するために、同負荷の作用箇所に加工用油（潤滑油）を給油するようにしている。例えば、特許文献１には、上型内を昇降動するパンチの周囲を覆う内周面の全周に、加工用油を溜める油溜め部が形成された技術が開示されている。この開示技術によれば、油溜め部に溜められた加工用油がパンチの摺動抵抗を低減するために安定して給油されるため、パンチの磨耗を抑制することができる。

特開平１０−２７７６６１号公報

しかしながら、上記従来の技術は、油溜め部によってパンチの摺動抵抗自体を低減させる構成であり、せん断力作用時におけるパンチと被加工材との間に作用する摩擦や熱等の負荷を低減させる機能を有するものではない。したがって、上記せん断力作用時にパンチと被加工材との間に発生する負荷を低減させるためには、被加工材の表面に加工用油を給油する工程を別途に設定しなければならない。かかる場合、加工前に加工用油を給油することにより、工程数が増大するばかりではなく、被加工材の加工に必要のない部位にまで加工用油を給油してしまったり、加工時までに給油した加工用油が取れてしまったりといった問題がある。そして、加工用油がパンチと被加工材との間のせん断力作用部位に充分に行き渡らない場合には、パンチの使用耐久性を低下させることとなる。

本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、被加工材のプレス加工時に、パンチと被加工材との間のせん断力作用部位に加工用油を好適に給油することである。

上記課題を解決するために、本発明のプレス金型は次の手段をとる。
第１の発明は、上型と下型との間に挟持した被加工材を、上型に設けたパンチによってプレス加工するプレス金型である。パンチは、上型を構成するストリッパ部の許容部により全周が取り囲まれた状態となって設けられている。パンチの外周面を取り囲む許容部の内周面には、この内周面の一部を凹ませることでパンチの外周面との間の隙間を部分的に広げて油供給装置から供給される加工用油を溜められるようにする第１の油溜め部と第２の油溜め部とが形成されている。第１の油溜め部は、許容部の内周面における被加工材に臨む最下端位置に全周に亘って下方側に開口した形に形成されて、プレス加工時にパンチの外周縁と被加工材とが当接する箇所に加工用油を給油することのできる構成とされている。第２の油溜め部は、許容部の内周面における第１の油溜め部の上方位置に全周に亘ってパンチの外周面に向けて開口した形に形成されて、パンチの外周面に加工用油を供給することのできる構成とされている。第１及び第２の油溜め部は、互いに許容部の内周面とパンチの外周面との間の隙間により連通されていると共に、許容部の内周面上の円周方向の複数箇所に両油溜め部を互いに連通させるように内周面の一部を凹ませて形成した高さ方向に延びるスリットによっても互いに前記内周面から凹んだ領域内において連通されている。この連通により、第２の油溜め部に供給された加工用油が上記隙間とスリットとを通って第１の油溜め部に供給される構成とされていると共に、スリットの形成面よりも半径方向の内方側に位置する許容部の内周面によりパンチの外周面の昇降移動を案内できるようになっている。

この第１の発明によれば、被加工材をパンチによってプレス加工する際、上型の許容部の内周面に形成された第１の油溜め部と第２の油溜め部とにそれぞれ供給された加工用油が、パンチの外周縁と被加工材とが当接する箇所と、パンチの外周面と許容部の内周面との間と、にそれぞれ給油される。上記第１及び第２の油溜め部は、パンチの外周面と許容部の内周面との間の隙間と、許容部の内周面上に複数形成されたスリットと、によって互いに連通されており、これら隙間とスリットとを通って第２の油溜め部から第１の油溜め部へと加工用油が落下して供給される。

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
第１の発明によれば、プレス加工時に、加工用油が給油されることが好ましい、パンチの外周縁と被加工材とが当接する箇所と、パンチの外周面と許容部の内周面との間と、にそれぞれ加工用油を給油することができる。また、このように、被加工材のプレス加工時に、必要な部位にのみ加工用油を好適に給油することのできる構成としても、許容部の内周面によって、パンチの外周面の昇降移動を好適に案内することのできる構成とすることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について、図面を用いて説明する。

始めに、実施例１としてのプレス金型１について、図１〜図５を用いて説明する。図１はプレス金型１を概略的に表した正面図、図２はストリッパインサート１３の底面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４は図１のＡ部拡大図、図５は図２のＣ部拡大図である。

本実施例のプレス金型１は、図１に良く示されるように、パンチ１１を備えた上型１０と、ダイ２１を備えた下型２０と、を有する。このプレス金型１は、コイルフィーダー（図示省略）によって前工程から送られてくる板状の被加工材Ｗ（コイル材）を上型１０と下型２０との間に受け入れる。そして、受け入れた被加工材Ｗを、上型１０と下型２０とで挟持して、パンチ１１を上型１０内から降下させることによって、所定形状に打ち抜くせん断加工を行う。
また、本実施例のプレス金型１は、上記せん断加工時におけるパンチ１１と被加工材Ｗとの間の摩擦や熱等の負荷を低減するべく、せん断加工時に、パンチ１１の周縁と被加工材Ｗとが当接する箇所に加工用油Ｏが供給される構成となっている。更に、パンチ１１の昇降動作時におけるパンチ１１とその周囲を覆うストリッパインサート１３との間の摺動抵抗を低減するべく、パンチ１１の外周面１１ａとストリッパインサート１３の内周面１３ａとの間に加工用油Ｏが供給される構成となっている。ここで、ストリッパインサート１３が本発明の許容部に相当する。
以下、上記各構成部材について詳細に説明する。なお、以下の説明において、パンチ１１やダイ２１等の周知の構成については、符号を付して簡潔に説明することとする。

先ず、上型１０は、図１に良く示されるように、昇降動可能に組み付けられたパンチ１１と、パンチ１１を昇降可能に周囲（外周面１１ａ）を覆うストリッパ部たるストリッパプレート１２、ストリッパインサート１３及びストリッパバッキング１４と、を有する。詳しくは、ストリッパプレート１２、ストリッパインサート１３及びストリッパバッキング１４は、図示しないパンチプレートに固定設置されたガイドピン及びガイドブッシュに取り付けられており、水平方向への移動が規制された状態として組み付けられている。より詳しくは、ストリッパインサート１３はストリッパプレート１２の内周側に組み付けられており、ストリッパバッキング１４はストリッパプレート１２の上面側に組み付けられている。また、ストリッパインサート１３は、図４に良く示されるように、その内周面１３ａがパンチ１１の外周面１１ａを取り囲む形状に形成されており、この外周面１１ａとの間に僅かな隙間が設定されている。これにより、パンチ１１の水平方向への移動を規制しつつ、パンチ１１を昇降動可能に覆っている。
また、図４に良く示されるように、ストリッパインサート１３の内周面１３ａの最下端位置には、加工用油Ｏを溜めることの出来る第１の油溜め部Ｖ１が下方に向けて開口して形成されている。更に、ストリッパインサート１３の内周面１３ａに形成された第１の油溜め部Ｖ１の上方位置には、同じく加工用油Ｏを溜めることのできる第２の油溜め部Ｖ２がパンチ１１の外周面１１ａに向けて開口して形成されている。この第１の油溜め部Ｖ１及び第２の油溜め部Ｖ２は、図２に良く示されるように、内周面１３ａの全周に亘って形成されている。そして、同図に良く示されるように、内周面１３ａの円周方向の８箇所の位置には、内周面１３ａに対して半径方向に窪んだ形状のスリットＳが形成されている。すなわち、スリットＳは、図３及び図５に良く示されるように、ストリッパインサート１３の内周面１３ａとパンチ１１の外周面１１ａ（図４参照）との間に形成される隙間よりも隙間幅が広く形成されている。このスリットＳは、図４に良く示されるように、第１の油溜め部Ｖ１と第２の油溜め部Ｖ２とを連通させている。また、上記第２の油溜め部Ｖ２は、図１に良く示されるように、ストリッパインサート１３、ストリッパバッキング１４及びストリッパプレート１２の内部に形成された流路Ｐ１，Ｐ２に連通されている。この流路Ｐ１，Ｐ２は、図示しない油供給装置に連通しており、この流路Ｐ１，Ｐ２を通じて第２の油溜め部Ｖ２に加工用油Ｏが供給されるようになっている。これにより、第２の油溜め部Ｖ２に加工用油Ｏが溜められる。そして、図４に良く示されるように、第２の油溜め部Ｖ２に溜められた加工用油Ｏは、スリットＳ内を落下するため、加工用油ＯがこのスリットＳを通じて連通した第１の油溜め部Ｖ１に供給される。これにより、第１の油溜め部Ｖ１にも加工用油Ｏが溜められる。なお、例えば第１の油溜め部Ｖ１も流路Ｐ１，Ｐ２と連通させ、第１の油溜め部Ｖ１と第２の油溜め部Ｖ２とに加工用油Ｏを別個に供給するようにしてもよい。

より詳しくは、図４に良く示されるように、第１の油溜め部Ｖ１は、ストリッパインサート１３の内周面１３ａの最下端位置で、パンチ１１の外周面１１ａに向けて開口していると共に、下方にも開口して形成されている。したがって、第１の油溜め部Ｖ１は、パンチ１１が被加工材Ｗ（図１参照）と当接するせん断加工時には、ストリッパインサート１３が被加工材Ｗを挟持するべくこれに当接するため、パンチ１１の周縁と被加工材Ｗとが当接する箇所に臨んで配置される。これにより、第１の油溜め部Ｖ１に溜められた加工用油Ｏを、せん断加工時に、パンチ１１の周縁と被加工材Ｗとが当接する箇所に給油することができる。また、第１の油溜め部Ｖ１はパンチ１１の外周面１１ａに向けて開口しているため、パンチ１１の外周面１１ａとストリッパインサート１３の内周面１３ａとの間にも加工用油Ｏを給油することができる。
次いで、第２の油溜め部Ｖ２は、パンチ１１の外周面１１ａに向けて開口して形成されている。したがって、第２の油溜め部Ｖ２に溜められた加工用油Ｏを、昇降動するパンチ１１の外周面１１ａとストリッパインサート１３の内周面１３ａとの間に給油することができる。

なお、図１に良く示されるように、プレス金型１には、被加工材Ｗをせん断加工する前段階で、被加工材Ｗの下面に加工用油Ｏを給油することのできる下面用油溜め部Ｖ３が設けられている。この下面用油溜め部Ｖ３は、上方に向けて開口して形成されており、図示しない油供給装置によって加工用油Ｏが供給されるようになっている。これにより、下面用油溜め部Ｖ３に加工用油Ｏが溜められる。そして、コイルフィーダー（図示省略）によって前工程から送られてきた被加工材Ｗは、下面用油溜め部Ｖ３内に浸されるなどして下面加工用油Ｏが給油され、その後にパンチ１１によるせん断工程に送られる。

続いて、本実施例の使用方法について説明する。
すなわち、図１に良く示されるように、コイルフィーダー（図示省略）によってプレス金型１に送られてきた被加工材Ｗは、下面用油溜め部Ｖ３において下面に加工用油Ｏが給油された状態で、パンチ１１によるせん断工程に配置される。そして、この被加工材Ｗをダイ２１（ダイプレート）とストリッパプレート１２とで挟持した状態で、パンチ１１を上型１０内から降下させる。このとき、図４に良く示されるように、第２の油溜め部Ｖ２には、油供給装置から供給された加工用油Ｏが溜められている。また、第２の油溜め部Ｖ２に溜められた加工用油ＯはスリットＳを通じて第１の油溜め部Ｖ１に供給されるため、第１の油溜め部Ｖ１にも加工用油Ｏが溜められている。したがって、パンチ１１の外周面１１ａとストリッパインサート１３との間には、第１の油溜め部Ｖ１と第２の油溜め部Ｖ２とから加工用油Ｏが給油される。これにより、パンチ１１は、加工用油Ｏによってストリッパインサート１３との間の摺動抵抗が低減された状態で降下する。また、降下したパンチ１１の周縁と被加工材Ｗとが当接する箇所には、第１の油溜め部Ｖ１から加工用油Ｏが給油される。これにより、パンチ１１による被加工材Ｗのせん断加工時には、パンチ１１と被加工材Ｗとの間に発生する摩擦や熱等の負荷が低減された状態で加工処理を施すことができる。

このように、本実施例のプレス金型１によれば、被加工材Ｗのプレス加工時に、パンチ１１と被加工材Ｗとが当接する箇所に加工用油Ｏを好適に給油することができる。したがって、加工用油Ｏの給油を行うための工程を削減することができ、被加工材Ｗの加工に必要のない部位にまで加工用油Ｏを給油してしまったり、加工時までに給油した加工用油Ｏが取れてしまったりすることを抑止することができる。更に、パンチ１１の昇降動作時における摺動抵抗を低減することができる。また、油供給装置から第２の油溜め部Ｖ２にのみ加工用油Ｏを供給することにより、第１の油溜め部Ｖ１への加工用油Ｏの供給管理も一括して行うことができる。更に、ストリッパインサート１３の内周面１３ａに形成されたスリットＳによって、第２の油溜め部Ｖ２から第１の油溜め部Ｖ１への加工用油Ｏの供給を好適に行うことができる。
更に、ストリッパインサート１３とパンチ１１との間の隙間を狭隘に設定されているため、パンチ１１の水平方向移動を規制することができ、ダイ２１の上縁をかじるといった不具合を防ぐことができる。このような構成においては、加工用油Ｏを第２の油溜め部Ｖ２から第１の油溜め部Ｖ１に流通させるため、スリットＳを充分に大きく構成することが必要である。

以上、本発明の実施形態を１つの実施例により説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施ができるものである。
例えば、本実施例では、被加工材Ｗをせん断加工する例を挙げて説明したが、その他にも、曲げ、絞り、成形、鍛造、接合等の各種のプレス加工に適用可能である。
また、第１の油溜め部Ｖ１がストリッパインサート１３の内周面１３ａの全周に亘って形成されたものを示したが、例えばせん断加工がパンチの周方向の一部分によって行われる場合には、少なくともこのせん断加工の行われる部位に第１の油溜め部が形成されていれば足りる。
また、第１の油溜め部と第２の油溜め部とを連通させるスリットの設定数や形状は特に限定されるものではなく、加工用油の粘性等を考慮して適宜定めればよい。また、例えばパンチの外周面とストリッパプレートの内周面との間の隙間が比較的広く設定されており、この隙間から加工用油を流通させることのできる構成の場合には、必ずしもスリットを形成しなくともよい。また、第１の油溜め部と第２の油溜め部とを連通させることなく、加工用油を個別に供給するようにしてもよい。

本実施例のプレス金型を概略的に表した正面図である。 ストリッパインサートの底面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＡ部拡大図である。 図２のＣ部拡大図である。

符号の説明

１ プレス金型
１０ 上型
１１ パンチ
１１ａ 外周面
１２ ストリッパプレート
１３ ストリッパインサート（許容部）
１３ａ 内周面
１４ ストリッパバッキング
２０ 下型
２１ ダイ
Ｐ１ 流路
Ｐ２ 流路
Ｖ１ 第１の油溜め部
Ｖ２ 第２の油溜め部
Ｖ３ 下面用油溜め部
Ｓ スリット
Ｏ 加工用油
Ｗ 被加工材

Claims (1)

1. 上型と下型との間に挟持した被加工材を、前記上型に設けたパンチによってプレス加工するプレス金型であって、
   前記パンチは、前記上型を構成するストリッパ部の許容部により全周が取り囲まれた状態となって設けられ、
   前記パンチの外周面を取り囲む前記許容部の内周面には、当該内周面の一部を凹ませることで前記パンチの外周面との間の隙間を部分的に広げて油供給装置から供給される加工用油を溜められるようにする第１の油溜め部と第２の油溜め部とが形成され、
   前記第１の油溜め部は、前記許容部の内周面における前記被加工材に臨む最下端位置に全周に亘って下方側に開口した形に形成されてプレス加工時に前記パンチの外周縁と前記被加工材とが当接する箇所に加工用油を給油することのできる構成とされ、前記第２の油溜め部は、前記許容部の内周面における前記第１の油溜め部の上方位置に全周に亘って前記パンチの外周面に向けて開口した形に形成されて前記パンチの外周面に加工用油を供給することのできる構成とされ、
   前記第１及び第２の油溜め部は、互いに前記許容部の内周面と前記パンチの外周面との間の前記隙間により連通されていると共に、前記許容部の内周面上の円周方向の複数箇所に前記両油溜め部を互いに連通させるように前記内周面の一部を凹ませて形成した高さ方向に延びるスリットによっても互いに前記内周面から凹んだ領域内において連通されており、この連通により前記第２の油溜め部に供給された加工用油が前記隙間と前記スリットとを通って前記第１の油溜め部に落下して供給される構成とされていると共に、前記スリットの形成面よりも半径方向の内方側に位置する前記許容部の内周面により前記パンチの外周面の昇降移動を案内できるようになっていることを特徴とするプレス金型。
   

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