JP4955376B2

JP4955376B2 - パンチング金型

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Publication number: JP4955376B2
Application number: JP2006328187A
Authority: JP
Inventors: 慎二高橋
Original assignee: TY ASSOCIATES
Current assignee: TY ASSOCIATES
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2026-12-05
Also published as: JP2008137055A

Description

この発明は、タレットパンチプレス機に用いるパンチング金型に関する。詳しくは、パンチ組立て長さの調整機能を有する金型であり、パンチボディの回り止めを製造面、コスト面で有利な構造によって行えるようにしたパンチング金型に関する。

パンチ組立て長さの調整機能を有する首記のパンチング金型の従来技術として、例えば、下記特許文献１、２に開示されたものがある。
特許文献１が開示しているパンチング金型は、円筒状のパンチガイドとそのパンチガイド上に設ける筒状のリテーナと、パンチガイドにガイドされるパンチボディと、このパンチボディの上部外周に螺合させるパンチヘッドと、このパンチヘッドと前記リテーナとの間に縮設するスプリングとを備えている。パンチヘッドはリテーナに対して相対回転不可、かつ、軸方向相対移動可能に連結されており、このパンチヘッドのパンチボディに対するねじ込み量を変化させてパンチ組立て長さを調整するようになっている。

特許文献２が開示しているパンチング金型（ポンチ構体）は、パンチヘッドをパンチボディに相当するポンチ駆動子の上端のタップ孔に螺合させた点や、リテーナ(バネ支持リング)に対するパンチヘッドの連結（相対回転を不可、軸方向相対移動を可能とする連結）をスプリングの内側に配置したカラーで行った点などが特許文献１のパンチング金型と異なるが、ポンチ駆動子に螺合させたパンチヘッドを回転させてパンチ組立て長さを調整するところは特許文献１と共通している。
特開平６−３０４６７６号公報特開昭５６−１０５８３０号公報

パンチ組立て長さの調整機能を有するパンチング金型は、パンチガイドに対してパンチボディを回り止めすることが要求される。パンチヘッドを回転させたときにパンチボディが共回りしないようにする必要があり、また、パンチの刃先が方向性のある形状になっている場合はパンチヘッドとパンチボディの相対位置を保持する必要があり、その目的を達成するためにパンチガイドに対するパンチボディの回り止めが必要である。

その要求に応えるために、特許文献１が開示しているパンチング金型は、パンチボディの外周にキーを設け、そのキーをパンチガイドに設けた縦長のキー溝に係合させる構造を採用している。また、特許文献２が開示しているパンチング金型は、パンチガイド(ポンチ案内）の内周にキーを設け、そのキーをポンチ駆動子に設けた縦長のキー溝に係合させる構造を採用している。

特許文献１が開示しているパンチング金型は、パンチの刃先が摩耗したらパンチボディをパンチガイドから引き抜いて刃先を研磨し、次いで、パンチボディを回転させてパンチヘッドとの螺合を調整し、その後、パンチボディをパンチガイドに挿入する。従って、工具を使用せずにパンチ組立て長さを調整できる利点があるが、パンチガイドにキー溝を加工する必要があり、その加工が煩わしく、金型の生産性や製造コストに悪影響を及ぼす欠点があった。

特許文献２が開示しているパンチング金型もパンチボディ（ポンチ駆動子）にキー溝を設けているため、特許文献１と同様の欠点が生じる。

そこで、この発明は、工具を使用せずにパンチ組立て長さの調整ができるようにしたパンチング金型のパンチボディの回り止めを、加工が煩雑になって生産性低下やコストアップを招くキー溝を採用せずに行えるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、パンチガイドによって回り止めされるスペーサを設け、そのスペーサをパンチボディに相対回転不可に係合させてパンチボディを回り止めする構造を採用した。
具体的には、円筒状のパンチガイドと、そのパンチガイドの上部に着脱自在に連結するリング状のリテーナと、パンチガイドにガイドされるパンチボディと、このパンチボディの上部外周に螺合させるパンチヘッドと、このパンチヘッドと前記リテーナとの間に縮設するスプリングとを有し、前記パンチヘッドと前記リテーナを相対回転不可、かつ、軸方向相対移動可能に連結し、パンチボディに対するパンチヘッドのねじ込み量を変化させてパンチヘッドの上端からパンチボディの下端までの距離を調整するようにしたパンチング金型において、前記リテーナとパンチガイドとの間に、軸方向の貫通ピン孔を有するスペーサをリテーナで回転可能に保持して設け、さらに、前記貫通ピン孔とこのピン孔に対応させて前記リテーナに設けたピン穴に抜き差し自在に挿入するノックピンをパンチガイドで保持して設け、前記スペーサを、パンチボディの平面の面取りを外周に施した非円形軸部に相対回転不可に嵌合させた。

このパンチング金型は、前記リテーナに、前記ピン穴を、パンチボディの軸心と同心の円上に位置させて周方向に定ピッチで複数設けたものが好ましい。

また、パンチガイドに対するリテーナの連結状態を保持するロック機構を設けたもの、或いは、そのロック機構を、リテーナに揺動自在に取り付けたラッチと、そのラッチを係合方向に付勢するスプリングと、パンチガイドの上部外周に設ける溝とで構成し、前記ラッチの下部に設けた逆止爪を前記溝に係合させてパンチガイドに対するリテーナの連結状態を保持するものも好ましい。

この発明のパンチング金型は、リテーナとパンチガイドとの間にスペーサを設け、そのスペーサをパンチガイドで回り止めし、このスペーサをパンチボディの非円形軸部に相対回転不可に嵌合させてパンチボディを回り止めするので、パンチガイドやパンチボディにキー溝を加工する必要がなく(キー溝に比べて加工性に優れる平面の面取り部をパンチボディに加工すればよい)、加工の煩雑化による生産性の低下やコストアップの問題が起こらない。

また、リテーナに対するパンチガイドの連結を解いてノックピンをリテーナに設けたピン穴から外すと、手作業でパンチボディをパンチヘッドに対して回転させることが可能になるので、パンチ組立て長さの調整も工具なしで簡単に行える。

なお、ノックピンを係合させるピン穴を、リテーナに定ピッチで複数設けたものは、ピン穴が１個のものに比べてパンチ組立て長さの調整をきめ細かに行うことができる。１穴毎の調整量は、穴数を多くするほど小さくなっていくので穴数を多くするほどきめ細かな調整を行うことができる。

また、パンチガイドに対するリテーナの連結状態を、ロック機構を設けて保持するものは、連結が自然に解ける心配がない。

このほか、ロック機構を、ラッチとスプリングとパンチガイドの上部外周に設ける溝とで構成し、ラッチの下部に設けた逆止爪を前記溝に係合させてパンチガイドとリテーナの連結状態を保持するものは、ロック機構によるロックとロックの解除を容易に行える。

以下、添付図面の図１〜図６に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１〜図５に示すパンチング金型は、円筒状のパンチガイド１と、そのパンチガイド１の上部に着脱自在に連結するリング状のリテーナ２と、パンチガイド１に挿入して上下動をガイドするパンチボディ３と、このパンチボディの上部に設けた雄ねじ部３ａの外周に螺合させるパンチヘッド４と、このパンチヘッド４とリテーナ２との間に縮設するスプリング５と、この発明を特徴付けるスペーサ６及びノックピン７と、好ましい要素であるロック機構８と、スプリング５の周囲を囲うカバー９とで構成されている。

パンチガイド１は、上端付近に鍔１ａを有し、その鍔１ａ上にリテーナ２が着脱自在に連結される。なお、このパンチガイド１の上端の外周縁には、上すぼみのテーパガイド面１ｂが形成されている。

リテーナ２は、下面に開口した座穴２ａを有し、その座穴２ａの底にノックピン７を係合させるピン穴２ｂ（図４を同時参照）を周方向に定ピッチで複数設けたものになっている。ピン穴２ｂは１個でもよいが、その数が１個ではパンチ組立て長さの調整範囲が粗くなる（１穴毎の調整量は、雄ねじ部３ａのねじピッチをＰ、ピン穴の数をＮとするとＰ／Ｎの式で求まる）ので、きめ細かな調整のためには、ピン穴２ｂの数を可及的に増やすのがよい。

このリテーナ２の上側部分は、円筒状スリーブを周方向に偶数個に等分し（図は８等分）、その等分箇所を１個置きに切り欠いて、縦長の歯２ｃと、同様に縦長の切欠き２ｄを周方向に交互に生じさせた構造になっている。なお、各歯２ｃの上端内面には、径方向内側に突出した係合突起２ｅを設けている。

パンチボディ３は、刃先部をパンチガイド１の底に設けた穴から下方に突出させてワークに穴を加工する。このパンチボディ３は、リテーナ２の内側に挿入される部分が平面の面取りを外周に施した非円形軸部３ｂとして構成されている。非円形軸部３ｂは、ここでは、図２に示すように、外周の一箇所を面取りして軸直角断面がＤ字状をなす形状にしており、面取りが１回の加工で済むものになっているが、いわゆる二面幅の面取りを施した形状や平面の数をさらに増やして軸直角断面が多角形或いはそれに近似した形になるものにしても構わない。

パンチヘッド４は、円筒状スリーブ４ａの上端に鍔４ｂを連設したものを採用している。スリーブ４ａの下端は、リテーナ２に対して相対回転不可、軸方向相対移動可能に連結される。その連結は、ここでは、円筒状スリーブ４ａの下側部分をリテーナの上側部分と同様の構造、即ち、各々が縦長の歯４ｃと切欠き４ｄを周方向に交互配列にして設け、さらに、各歯４ｃ下端内面に径方向内側に突出した係合突起４ｅを設けた構造にし、この下側部分を連結リング１０を用いてリテーナ２の上側部分に接続する方法で行っている。

連結リング１０は、外径面を直径と同心円の球面にしたものであって、この連結リング１０を立てた状態（図１のは横に寝かせた状態から９０度回転した状態）で歯２ｃの係合突起２ｅよりも下側部分の内側（又は歯４ｃの係合突起４ｅよりも上側部分）に挿入しておき{図４（ｃ）参照}、この状態でパンチヘッド４の下部の歯４ｃをリテーナ２の上部の切欠き２ｄに、リテーナ２の上部の歯２ｃをパンチヘッド４の下部の切欠き４ｄにそれぞれ軸方向スライド自在に挿入する。次に、歯２ｃ、４ｃの差込量の合計が連結リング１０の直径よりも大きくなったところで連結リング１０を回転させて図１に示すように横向きにし、この連結リング１０を、歯２ｃの上端の係合突起２ｅと歯４ｃ下端の係合突起４ｅとの間にスプリング５の弾性復元力で挟みこんで連結状態を保持するようにしている。リテーナ２とパンチヘッド４は、この状態では相対回転することができないが、パンチヘッド４を押し下げてリテーナ２に対して相対的に接近させることはでき、パンチボディの駆動は支障なく行える。

スプリング５は、プレス機のストライカ（図示せず）に打突されて降下するパンチボディ３を復帰させるものであり、リテーナ２とパンチヘッドの鍔４ｂとの間に縮設される。

スペーサ６は、図３に示すように、パンチボディの非円形軸部３ｂに適合して嵌る形状の中心穴６ａを素材の円板に設け、その穴６ａの周囲にノックピン７を通す軸方向の貫通ピン孔６ｂをさらに設けたものであり、リテーナ２の座穴２ａ内に配置される。１１はリテーナ２に取り付けたＣ型止め輪であり、そのＣ型止め輪１１によってスペーサ６が座穴２ａ内に保持される。

ノックピン７は、パンチガイド１で保持してそのパンチガイド１の上端に起立させて設けられ、このノックピン７の上端側が、スペーサ６に設けた貫通ピン孔６ｂとリテーナ２に設けたピン穴２ｂに挿入される。

ロック機構８は、リテーナ２の外周に設けた切欠き部２ｆ（図４参照）内にラッチ８ａを揺動自在に取り付け、そのラッチ８ａとこのラッチを係合方向に付勢するスプリング８ｂと、パンチガイド１の上部外周に設けた溝（図のそれは環状溝）８ｃとで構成し、ラッチ８ａの下部に設けた逆止爪８ｄを溝８ｃに係合させてパンチガイド１とリテーナ２の連結状態を保持するものを設けている。

ロック機構８は、必要に応じて複数組設けることも考えられるが、図１に示すように、リテーナ２とパンチガイド１の上部外周を嵌合させる金型の場合、パンチガイド１が傾きながらリテーナ２から外れることはまず考えられないので、１組あれば足りる。

カバー９は、パンチヘッド４に固定して使用される。このカバー９は必要に応じて設けられる要素であり、省くこともあり得る。

パンチガイド１とリテーナ２は、図７に示すように、両者間にＯリング１２を介在して連結状態を保持することもできる。従って、ロック機構８は必須の要素とはならない。

以上のように構成した実施形態のパンチング金型は、スリーブ４ａの外周にスプリング５を嵌めた後に、リテーナ２にリング１０を用いてパンチヘッド４を連結する。次いで、スペーサ６をリテーナ２に取り付け、その後、パンチボディ３の上部をスリーブ４ａに挿入して雄ねじ部３ａをパンチヘッド４の鍔部４ｂの内側にねじ込む。そしてさらに、パンチボディ３の下側をパンチガイド１に挿入し、パンチガイド１の上部をリテーナ２の内側に差し込む。この際の押し込み力で、テーパガイド面１ｂに案内されたラッチ８ａが係合解除点に向けて揺動し、その後、スプリング８ｂの力でラッチ８ａが係合位置に復元して逆止爪８ｄが溝８ｃに係止してパンチガイド１とリテーナ２が連結され、構成要素の全体がひとつにまとまる。この状態では、スペーサ６に非円形嵌合したパンチボディ３は、スペーサ６とそのスペーサに係合したノックピン７を介してパンチガイド１によって回り止めされる。

このパンチング金型は、パンチホルダ（例えば、タレットパンチプレス機の上タレット）に設けられたパンチ保持孔に挿入して使用する。使用が繰り返されてパンチの刃先が摩耗したら、パンチボディ３をパンチガイドから抜き出して再研磨を行い、刃先を再生する。その再研磨により、パンチヘッド４の上端からパンチボディ３の下端までの距離、即ち、図１に示したパンチ組立て長さＬが短くなる。そこで、調整機能を活用して変化したパンチ組立て長さを元の長さに回復させる。

パンチ組立て長さの調整は以下のようにして行う。
（１）ラッチ８ａを指先で押してロック機構８による連結のロックを解く。
（２）ロック解除状態を維持して図６に示すように、パンチガイド１を、ノックピン７がピン穴２ｂから抜けるところまで例えば２ｍｍ程度リテーナ２から抜く。
（３)上記の(２)操作でスペーサ６がリテーナ２に対して回転可能となるので、パンチガイド１を必要量回転させてパンチ組立て長さＬを調整する。
（４）長さ調整後にノックピン７をリテーナ２のピン穴２ｂ(調整後に対応した位置にあるピン穴)に係合させ、パンチガイド１とリテーナ２を再度連結する。
以上の作業で、再研磨により変動したパンチ組立て長さを、工具を使用せずに容易に元の長さに回復させることができる。

なお、リテーナ２の下端からパンチヘッド４の上端までの長さはパンチ組立て長さの調整後も変化しない。そのために、スプリング５の長さは常に一定に保たれ、パンチ復帰力の変動が防止される。

この発明のパンチング金型の実施形態を示す断面図図１Ｘ−Ｘに沿った位置でのスペーサとパンチボディの嵌合状態を示す図スペーサの斜視図（ａ）：リテーナの底面図、(ｂ)：図４（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図、（ｃ）リテーナの平面図リテーナとパンチヘッドを連結するリングの断面図図１の金型の組立て長さ調整法を示す断面図パンチガイドとリテーナの連結状態保持の他の例を示す部分断面図

符号の説明

１パンチガイド
１ａ鍔
１ｂテーパガイド面
２リテーナ
２ａ座穴
２ｂピン穴
２ｃ歯
２ｄ切欠き
２ｅ係合突起
２ｆ切欠き部
３パンチボディ
３ａ雄ねじ部
３ｂ非円形軸部
４パンチヘッド
４ａスリーブ
４ｂ鍔
４ｃ歯
４ｄ切欠き
４ｅ係合突起
５スプリング
６スペーサ
６ａ中心穴
６ｂ貫通ピン孔
７ノックピン
８ロック機構
８ａラッチ
８ｂスプリング
８ｃ溝
８ｄ逆止爪
９カバー
１０連結リング
１１Ｃ型止め輪
１２Ｏリング
Ｌパンチ組立て長さ

Claims

円筒状のパンチガイドと、そのパンチガイドの上部に着脱自在に連結するリング状のリテーナと、パンチガイドにガイドされるパンチボディと、このパンチボディの上部外周に螺合させるパンチヘッドと、このパンチヘッドと前記リテーナとの間に縮設するスプリングとを有し、前記パンチヘッドと前記リテーナを相対回転不可、かつ、軸方向相対移動可能に連結し、パンチボディに対するパンチヘッドのねじ込み量を変化させてパンチヘッドの上端からパンチボディの下端までの距離を調整するようにしたパンチング金型において、
前記リテーナとパンチガイドとの間に、軸方向の貫通ピン孔を有するスペーサをリテーナで回転可能に保持して設け、
さらに、前記貫通ピン孔とこのピン孔に対応させて前記リテーナに設けたピン穴に抜き差し自在に挿入するノックピンを前記パンチガイドで保持して設け、
前記スペーサを、平面の面取りを外周に施したパンチボディの非円形軸部に相対回転不可に嵌合させたことを特徴とするパンチング金型。
前記リテーナに、前記ピン穴を、パンチボディの軸心と同心の円上に位置させて周方向に定ピッチで複数設けた請求項１に記載のパンチング金型。
パンチガイドに対するリテーナの連結状態を保持するロック機構を設けた請求項１又は２に記載のパンチング金型。
前記ロック機構を、前記リテーナに揺動自在に取り付けたラッチと、そのラッチを係合方向に付勢するスプリングと、前記パンチガイドの上部外周に設ける溝とで構成し、前記ラッチの下部に設けた逆止爪を前記溝に係合させて前記パンチガイドと前記リテーナの連結状態を保持するようにした請求項３に記載のパンチング金型。