JP4978618B2 - バリ除去装置 - Google Patents
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Description
ただし、膜バリが孔の開口部があるバリよりも除去しやすくても、膜バリを適切に除去しておかないと、孔の開口部がないバリと同じように、膜バリの残存部が落下するなどして、最終機械製品に悪影響を与える恐れがある問題がある。そのため、ワークの膜バリを除去する技術として、下記の特許文献1に記載されるバリ除去装置がある。
バリ除去装置は、押圧部材に固定された支持部とパンチを備えたパンチロックの間にバネを介在させる構成を採る。
ワークには、アルミダイキャスト成形時に形成された孔の膜バリが形成される。バリ除去装置は、膜バリを除去するために用いられる。ワークの孔に対して、パンチを挿入する。パンチをワーク方向に付勢する。パンチが膜バリに当接してバネに蓄えられた弾性力が膜バリの付着力を上回ったところで、一気にパンチがバリを除去する。それにより、膜バリは除去される。
孔の高さや孔の径の異なるワークが同一設備に混在して流れてきた場合には、プレス型交換やダイストロークを変更しなければならなかった。例えば、同じ車種でありながら、シャーシにおいて、2輪駆動車用か4輪駆動車用かにより、シャーシの孔の位置は同じであるが、孔の径だけが異なる場合等がある。生産効率を高めコストダウンのため、2輪駆動車用の場合でも、4輪駆動車用の場合でも、シャーシは同じラインを流れる。そうした場合に、膜バリを除去するために、バリ除去装置のバリ除去装置部の型を交換すると、型交換には10分から20分の稼動ロスが発生するため生産効率が低下する問題が生じる。また、バリ除去装置部の型の交換のために自動型段替え装置などを用いることも考えられるが、設備投資が発生しコストアップとなる問題が生じる。
(1)ワークに対して進退する押圧部材の先端に、パンチをワーク方向に付勢する弾性部材を介してパンチを配設したバリ除去装置であって、ワークは、形状の異なる第1ワーク、及び、第2ワークがあること、パンチには、第1ワークに形成された第1内周バリを除去する第1外周パンチ部、及び、第2ワークに形成された第2内周バリを除去する第2外周パンチ部が設けられていること、ワークから遠い側の第2外周パンチ部の外周形状が、ワークに近い側の第1外周パンチ部の外周形状よりも大きく、かつ、第1外周パンチ部の外周形状を内包する外周形状とされるとともに、第2外周パンチ部の位置で進退方向に対して交差する方向に拡大されること、を特徴とすることにある。
(2)(1)に記載するバリ除去装置において、弾性部材は、押圧部材が前記ワークに近付くことにより圧縮されて、蓄えられた弾性力によりバリを除去可能な強さに設定されていること、を特徴とすることにある。
本発明は、ワークに対して進退する押圧部材の先端に、パンチをワーク方向に付勢する弾性部材を介してパンチ部を配設したバリ除去装置であって、パンチ部には、複数の異なるバリ形状にそれぞれ対応した外周形状を有する第1パンチ部、及び第2パンチ部が設けられており、ワークから遠い側の第2パンチ部の外周形状が、ワークから近い側の第1パンチ部の外周形状よりも大きく、かつ、第1パンチ部の外周形状を内包する構成を有するバリ除去装置である。
例えば、同じ車種でありながら、シャーシにおいて、2輪駆動車用か4輪駆動車用かにより、シャーシの孔の位置は同じであるが、孔の径だけが異なる場合に、上記バリ除去装置を用いる。
2輪駆動車用のシャーシについて、ダイキャスト成形時に形成された第1ワークの膜バリaを除去するため、バリ除去装置部の第1パンチ部を膜バリaが形成されている第1ワークに近付かせる下方向へ移動させる。第1パンチ部が膜バリaに当接したとき、バリ除去装置部がさらに下方向へ移動する。それにより、第1パンチ部が膜バリaをせん断し、第1ワークを貫通し、膜バリaを除去することができる。このとき、第1ワークを貫通した後にも、プレス機械のストロークは常に一定であるため、バリ除去装置部はさらに下方向へ移動するが、第2パンチ部の外周形状が、第1パンチ部の外周形状よりも大きいため、第2パンチ部が膜バリaの周辺の縁に係止される。また、第2パンチ部は、第1パンチ部の外周形状を内包する構成を有するため、バリ除去装置部の下降は内在するスプリングにより吸収される。バリ除去装置がワークに近付くことによりスプリングが収縮されることで、ワーク及びバリ除去装置に過大な負荷を掛けることがない。
また、4輪駆動車用のシャーシについて、ダイキャスト成形時に形成された膜バリaよりも面積の大きな膜バリbを除去するため、バリ除去装置部の第1パンチ部を膜バリbが形成されている第2ワークへ近接させる。第1パンチ部が膜バリbに当接させ、さらに下方向へ移動させる。それにより、第1パンチ部が膜バリbをせん断し、第2ワークを貫通する。しかし、膜バリbは第1パンチ部の外径よりも大きいため、膜バリbを完全に除去することができない。第1パンチ部が貫通した後にも、プレス機械のストロークは常に一定であるため、バリ除去装置部はさらに下方向へ移動する。第2パンチ部が、第1パンチ部が貫通した後に残った膜バリbの残存部に当接し、第2パンチ部が膜バリbの残存部をせん断し、第2ワークを貫通し、膜バリbを除去することができる。
(第1実施形態)
<バリ除去装置の全体構成>
図10に、バリ除去装置10の正面図を示す。図11に、バリ除去装置10の平面図を示す。
図10及び図11に示すように、バリ除去装置10は、バリ除去装置部1、プレス機械の可動型17、プレス打ち抜きをするときにワークを押さえるためのワーク押さえ18、ワーク押さえ18をガイドするガイド19、ワーク押さえ18に対してワーク方向に付勢するためのスプリング20、ガイド19に対して摺動可能にするためのボールスプライン21、から構成されている。その他、本発明の特徴部分でない、例えば可動型17を駆動させるプレス手段等は、周知技術を用いるため、図10及び図11においては、省略し、説明も割愛する。
ガイド19の一端が可動型17に固設されている。スプリング20の一端が可動型17に当接しており、他端は、ワーク押さえ18に当接している。ワーク押さえ18は、可動型17と平行な状態にある。ワーク押さえ18は、ガイド19によりガイドされるため、可動型17に対して平行に移動することができる。
図1に示すように、バリ除去装置部1は、パンチ部2と押圧部3とで構成されている。
パンチ部2の構成は、一体に形成された第1パンチ部11と第2パンチ部12からなる。第1パンチ部11と第2パンチ部12は、同じ中心軸を中心とした円筒形状をしている。第1パンチ部11及び第2パンチ部12の端面の最外周部にはパンチ刃11A、12Aが形成されている。
第1パンチ部11は、円筒形状をしており、その周壁には全く段差がない。第1パンチ部11の外径は、本実施例においては、50mmである。
第2パンチ部12は、円筒形状をしており、その周壁には全く段差がない。第1パンチ部11の外径は、本実施例においては、70mmである。第2パンチ部12は、第1パンチ部11の円筒部と比較して、外径が大きく、第1パンチ部11の外周形状を内包している。また、第2パンチ部12の外周形状は、その下端面において、ワークに対して進退する上下方向に対して交差をする左右方向に拡大された形状をしている。
押圧部3は、最上部に押圧部材15が位置し、押圧部材15は、可動型17に固設されている。押圧部材15は、バリ除去装置部1を全体として、可動型17に固定するために用いられている。押圧部材15には、ガススプリング13のロット13Aの先端が結合されている。また、押圧部材15には、ガイド14の一端が結合されている。ガススプリング13のシリンダ部13Bは、パンチ部2と結合されている。ガススプリング13は、長いストロークにわたりほぼ一定のバネ力を発生させることができ、また、減衰作用を持っているのでスピードのコントロールをすることができる。ガイド14は、パンチ部2内に形成されているガイド収容孔16に収容されている。
ワーク押さえ18には、貫通孔18Aが形成されている。貫通孔18Aは、バリ除去装置1が下方向へ移動したとき、バリ除去装置1で最も外径が大きい第2パンチ部12が内包できる大きさに形成されている。
第1パンチ部11が膜バリaと当接するパンチ刃11Aの形状は、例えばパンチ刃11a及びパンチ刃11bの形状が考えられる。図12に、パンチ刃11aの断面図を示す。図13にパンチ刃11bの断面図を示す。パンチ刃11Aは、高周波焼き入れがされている。
図12に示すように、パンチ刃11aは、パンチ刃端部11AXからパンチ刃端部11AYへと約2〜3度の傾斜部11AWを持たせた形状に形成されている。約2度〜3度の傾斜を形成させることにより、膜バリaをせん断加工する際に、初めにパンチ刃端部11AXがせん断し、次に、傾斜部11AWがせん断し、最後にパンチ刃端部11AYがせん断する順でせん断加工する。初めから、パンチ刃11aの全周にわたってせん断加工されず順次にせん断加工することにより、順次応力集中が起こり、少ないプレス力でせん断することができる。また、パンチ刃11aに係る負荷が軽減されるため、パンチ刃11aを長持ちさせることができる。
図13に示すように、パンチ刃11bは、パンチ刃端部11BXからパンチ刃中心部11BSへと傾斜部11BWが形成されている。パンチ刃端部11BXはパンチ刃11bの先端部の円周上にある。パンチ刃11bのパンチ刃中心部11BSには、凹部が形成されたような形状がある。膜バリaをせん断加工する際に、初めにパンチ刃端部11BXがせん断し、次に、傾斜部11BWがせん断し、最後にパンチ刃中心部11BSがせん断する順でせん断加工する。初めから、パンチ刃11bの全周にわたってせん断されず順次にせん断することにより、順次応力集中が起こり、少ないプレス力でせん断することができる。また、パンチ刃11bに係る負荷が軽減されるため、パンチ刃11bを長持ちさせることができる。
ここでは、第1パンチ部11のパンチ刃の形状について説明したが、当該形状は、第2パンチ部12のパンチ刃の形状に転用することもできる。
孔の高さや孔の径が異なることにより膜バリの除去方法は異なる。そのため、以下では、ワーク50の膜バリaの除去方法、及び、ワーク60の膜バリbの除去方法について説明する。ワーク60の膜バリbは、ワーク50の膜バリaよりも直径が大きい。
例えば、同じ車種でありながら、シャーシにおいて、2輪駆動車用か4輪駆動車用かにより、シャーシの孔の位置は同じであるが、孔の径だけが異なる場合について説明する。ここでは、2輪駆動車のシャーシはワーク50であり、膜バリaが形成されている。また、4輪駆動車のシャーシはワーク60であり、膜バリbが形成されている。
図2乃至図5には、ダイキャスト成形時に形成されたワーク50の膜バリaを除去する際のバリ除去装置部1の動作を示す図である。
図2に示すバリ除去装置部1が膜バリaに当接していない状態から、図示しないプレス手段により可動型17を膜バリaに近づかせる下方向へ、移動させる。それにより、図3に示すような、ワーク押さえ18が膜バリaの外周に位置する縁51に初めに当接する。そして、ワーク押さえ18がワーク50を押さえた後、第1パンチ部11が膜バリaに当接した状態へと移動させる。
図3に示す状態から、さらに図示しないプレス手段により可動型17を下方向へ移動させると、図4に示すように、第1パンチ部11が膜バリaをせん断し、ワーク50を貫通し、膜バリaを除去することができる。このとき、ワーク押さえ18がワーク50を押さえているため、ワーク50がぶれることなく、安定した状態で、第1パンチ部11が膜バリaをせん断し、貫通させることができる。
図4に示す第1パンチ部11がワーク50を貫通した後にも、図示しないプレス手段はさらに、バリ除去装置部1を下方向へ移動させる。図示しないプレス手段は、ワーク50の膜バリaを除去するときでも、また、後述するワーク60の膜バリbを除去するときでも、一定の下方移動をする。図示しないプレス手段がワーク50の膜バリaを除去した後にさらに下方移動するとき、図5に示すように、第2パンチ部12が縁51に当接される。第2パンチ部12が縁51に当接された後もさらに、バリ除去装置部1は下方向へ移動するが、バリ除去装置部1はガススプリング13を有するため、第2パンチ部12は縁51で係止されたときに、ガススプリング13が収縮し、第2パンチ部12に過大な荷重が掛からない。
図6乃至図9には、ダイキャスト成形時に形成されたワーク60の膜バリbを除去する際のバリ除去装置部1の動作を示す図である。
図6に示すバリ除去装置部1が膜バリbに当接していない状態から、図示しないプレス手段により可動型17を膜バリbに近づかせる下方向へ、移動させる。それにより、図7に示すような、ワーク押さえ18が膜バリbの外周に位置する縁61に初めに当接する。そして、ワーク押さえ18がワーク60を押さえた後、第1パンチ部11が膜バリbに当接させた状態へと移動させる。
図7に示す状態から、さらに図示しないプレス手段により可動型17を膜バリbに近づかせる下方向へさらに移動すると、図8に示すように、第1パンチ部11が膜バリbをせん断し、膜バリbを貫通する。しかし、第1パンチ部11と膜バリbとは、当接部分の面積が異なるため、膜バリbには、縁61に沿って膜バリbの残り部b2が残存する。バリ除去装置部1は第1パンチ部bを貫通した後にも、図示しないプレス手段により下方移動を止めないため、図8に示すように、膜バリbの残り部b2に第2パンチ部12が当接した状態となる。
図8に示す状態から、さらに図示しないプレス手段によりバリ除去装置1を下方向へ移動させると、図9に示すように、第2パンチ部12が膜バリbをせん断し、ワーク60を貫通し、膜バリbを除去することができる。一つのバリ除去装置部1によりワーク50とワーク60のように孔の高さや孔の径の異なるワークが同一設備に混在して流れてきても、プレス型交換やダイストローク変更無しに、連続して膜バリをパンチ除去することができる。このとき、ワーク押さえ18がワーク60を押さえているため、ワーク60がぶれることなく、安定して第2パンチ部12が膜バリbをせん断し、貫通させることができる。
第2パンチ部12が膜バリbを除去する際には、ガススプリング13が弱いと膜バリbを除去できなくなるので、膜バリbが除去できるように、膜バリbを除去する際には、ガススプリング13の初期バネ力を調整しておく必要がある。また、ガススプリング13は、ワーク50の膜バリaを除去するときには、収縮しなければならないため、ある程度収縮するようにも調整する必要がある。
(1)パンチには、異なるバリ形状にそれぞれ対応した外周形状を有する第1パンチ部11、及び第2パンチ部12が設けられていることを特徴とするバリ除去装置部10であるため、一つのバリ除去装置部10により膜バリの高さや径の異なるワーク50及び60等が同一設備に混在して流れてきても、プレス型交換やダイストローク変更無しに、連続して膜バリをパンチ除去することができる。そのため、型交換のための稼動ロスが発生することはなく、生産性を上げることができる。また、型交換のために自動型段替え装置などを用いる必要がないため、設備投資に対する費用が発生することはない。
また、バリを除去することができることにより、高精度な部品を製造することができる。
(2)ワークから遠い側の第2パンチ部12の外周形状が、ワークに近い側の第1パンチ部11の外周形状よりも大きく、かつ、第1パンチ部11の外周形状を内包する外周形状とされるとともに、第2パンチ部12の位置で進退方向に対して交差する方向に拡大されること特徴とするバリ除去装置部1であるため、一つのバリ除去装置部10により膜バリの高さや径の異なるワーク50及び60等が同一設備に混在して流れてきても、プレス型交換やダイストローク変更無しに、連続して膜バリをパンチ除去することができる。そのため、型交換のための稼動ロスが発生することはなく、生産性を上げることができる。また、型交換のために自動型段替え装置などを用いる必要がないため、設備投資に対する費用が発生することはない。
(3)弾性部材は、押圧部材が前記ワークに近付くことにより圧縮されて、蓄えられた弾性力によりバリを除去可能な強さに設定されていること、を特徴とするため、圧縮されて蓄えられた弾性力により膜バリを除去可能な強さに設定することを特徴とするため、膜バリbを第2パンチ部12により除去することができる。
例えば、本実施例におけるバリ除去装置部1は、2種類の大きさの孔の膜バリに対応した除去装置であるが、除去装置は、その構成によって、2種類以上の大きさの孔の膜バリに対応することができる。すなわち、本実施例では、第1パンチ部11及び第2パンチ部12を有するため、第1パンチ部11及び第2パンチ部12の形状の大きさの孔の膜バリを除去することができる。本実施例に対してさらに、第2パンチ部12よりも外径の大きな第3パンチ部を第2パンチ部12よりも可動型17に近い部分に設けることにより、第1及び第2パンチ部の大きさの孔だけでなく、第3パンチ部の大きさの孔の膜バリを除去することができる。第4パンチ部以降は第3パンチ部と同様の構成を採るため説明を割愛する。
また、パンチ部の構成については、図12及び図13において説明したが、パンチ部の形状は、パンチできる形状であれば、どのような形状であってもよい。
2 パンチ部
3 押圧部
10 バリ除去装置
11 第1パンチ部
12 第2パンチ部
13 ガススプリング
14 ガイド
15 押圧部材
16 ガイド収容孔
18 ワーク押さえ
Claims (2)
- ワークに対して進退する押圧部材の先端に、パンチをワーク方向に付勢する弾性部材を介してパンチを配設したバリ除去装置であって、
前記ワークは、形状の異なる第1ワーク、及び、第2ワークがあること、
前記パンチには、第1ワークに形成された第1内周バリを除去する第1外周パンチ部、及び、第2ワークに形成された第2内周バリを除去する第2外周パンチ部が設けられていること、
前記ワークから遠い側の前記第2外周パンチ部の外周形状が、前記ワークに近い側の前記第1外周パンチ部の外周形状よりも大きく、かつ、前記第1外周パンチ部の外周形状を内包する外周形状とされるとともに、前記第2外周パンチ部の位置で進退方向に対して交差する方向に拡大されること、
を特徴とするバリ除去装置。 - 請求項1に記載するバリ除去装置において、
前記弾性部材は、押圧部材が前記ワークに近付くことにより圧縮されて、蓄えられた弾性力によりバリを除去可能な強さに設定されていること、
を特徴とするバリ除去装置。
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