JP4989425B2 - Punch punch - Google Patents

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Description

本発明は、多角形受孔を備えるダイス面に配置された板に対して、該多角形受孔に対応した多角形の孔を開ける孔開けパンチに関する。   The present invention relates to a punch for punching a polygonal hole corresponding to a polygonal receiving hole on a plate disposed on a die surface having the polygonal receiving hole.

板金からなる自動車のボディには、内装品を固定する等の目的で多数の小孔が設けられている。これらの小孔は、ダイス及びプレスを用い簡便に穿孔することができる。   The body of an automobile made of sheet metal is provided with a number of small holes for the purpose of fixing interior parts. These small holes can be easily drilled using a die and a press.

ダイス及びプレスを用いて板金に穿孔する場合、ばりの発生を抑制し、正確な形状にするためには、ダイスとプレスの相対的な位置決めが精度よくなされていることが必要とされているが、自動車のボディのような複雑な形状のワークに対しては、このような位置決めが難しい。   When punching a sheet metal using a die and a press, the relative positioning of the die and the press is required to be accurately performed in order to suppress the occurrence of flash and make an accurate shape. Such positioning is difficult for a workpiece having a complicated shape such as a car body.

そこで、特許文献1、特許文献2及び特許文献3記載のプレスでは、先端にワークを突き破るこのとできる1〜N個の鋭利な突起を設けるとともに、外周角部に丸みを付けたパンチを用いている。このようなパンチによれば、最初に鋭利な突起がワークに突き刺さってその位置は固定され、ワークのうちダイスの孔に対応する部分は、パンチの突起によって全周が引き込まれて、ばりが少なく、寸法精度の高い丸孔が得られる。   Therefore, in the presses described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3, 1 to N sharp protrusions that can break through the workpiece are provided at the tip, and a punch with a rounded outer peripheral corner is used. Yes. According to such a punch, the sharp protrusion first pierces the work and its position is fixed, and the part of the work corresponding to the hole of the die is pulled in all around by the protrusion of the punch, and there are few flashes. A round hole with high dimensional accuracy is obtained.

特開2002−153920号公報JP 2002-153920 A 特開2005−262263号公報JP 2005-262263 A 国際公開第2004/096464号パンフレットInternational Publication No. 2004/096464 Pamphlet

板金からなる自動車のボディには、部品の向きを規定することができるように、丸孔だけではなく多角形(例えば、四角形)を設けるとよい。前記の特許文献1〜3で用いているパンチは、丸孔を穿孔することを前提としており、多角形孔には適用されていない。   It is preferable to provide not only a round hole but also a polygon (for example, a quadrangle) on the body of an automobile made of sheet metal so that the orientation of parts can be defined. The punches used in Patent Documents 1 to 3 are premised on drilling a round hole, and are not applied to a polygonal hole.

本願発明者は、多角形受孔に対して特許文献1〜3のパンチが適用可能であるかシミュレーションを行った。つまり、ダイスに四角受孔を設けるとともに、パンチ側面は対応した四角柱とし、パンチ先端中央に突起を設けるとともに、先端周辺部に丸みを持たせて、板金に穿孔するという条件で、各部の応力や伸びを解析した。その結果、四角形の辺のうち、先端突起に近い箇所は応力が大きくなり、先端突起から遠い角部は応力が小さく、アンバランスな状態となり、実際に穿孔を行うと相当のばりが発生することが予想される。   This inventor performed simulation about whether the punch of patent documents 1-3 is applicable to a polygon receiving hole. In other words, a square receiving hole is provided in the die, the side of the punch is a corresponding square column, a protrusion is provided at the center of the punch tip, and the tip periphery is rounded, and the stress of each part is perforated. And the elongation was analyzed. As a result, of the square sides, the stress is greater at the point close to the tip projection, and the corner portion far from the tip projection is less stressed, resulting in an unbalanced state. Is expected.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ばりの発生を抑制し、寸法精度の高い多角形孔を簡便に穿孔することのできる孔開けパンチを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a punch that can suppress the occurrence of flash and can easily punch a polygonal hole with high dimensional accuracy. .

本発明に係る孔開けパンチは、多角形受孔を備えるダイスのダイス面に配置された板に対して、前記多角形受孔に対応した多角形孔を開ける孔開けパンチであって、断面が前記多角形受孔に対応した多角形で、各角部が円弧状の柱部と、先端面の略中央に設けられた錐状の鋭利な突起と、前記先端面の多角形の各角部に対応して設けられた曲面状の膨出部とを有し、前記孔開けパンチにより、前記ダイスの前記ダイス面に配置された前記板を押圧した際に、前記突起が前記板に突き刺さるとともに、前記膨出部が前記板を押圧し、引き伸ばすように構成されていることを特徴とする。 A punching punch according to the present invention is a punching punch that opens a polygonal hole corresponding to the polygonal receiving hole with respect to a plate disposed on a die surface of a die having a polygonal receiving hole, and has a cross section. A polygon corresponding to the polygonal receiving hole, each corner having an arc-shaped column, a cone-shaped sharp protrusion provided substantially at the center of the tip surface, and each polygon corner of the tip surface It possesses a curved bulging portion provided corresponding to, by the drilling punch, upon pressing the plate arranged on the die surface of the die, together with the projections pierce the plate The bulging portion is configured to press and stretch the plate .

このように、先端面の略中央に錐状の鋭利な突起を設けるとともに、前記先端面の多角形の各角部に対応して曲面状の膨出部を設けることにより、突起が板に突き刺さって固定され、周囲の板を引き込むように作用するが、やがて膨出部が板に当接することから、該膨出部に当接した箇所が優先的に押圧されることになる。したがって、多角形の角部も、辺の中央部とともにバランスよく引き込まれて、全周にわたって適切な破断が発生し、ばりが少なく、寸法精度の高い多角形孔が得られる。   In this way, a conical sharp protrusion is provided at the approximate center of the tip surface, and a curved bulge is provided corresponding to each polygon corner of the tip surface, so that the protrusion pierces the plate. However, since the bulging portion comes into contact with the plate, the portion that comes into contact with the bulging portion is preferentially pressed. Therefore, the polygonal corners are also drawn in a well-balanced manner together with the central part of the side, and appropriate breakage occurs over the entire circumference, resulting in a polygonal hole with less burrs and high dimensional accuracy.

この場合、前記膨出部は、前記突起よりも低いと、突起がより確実に板に突き刺さり、周辺の板を引き込むことができる。   In this case, if the bulging portion is lower than the protrusion, the protrusion can pierce the plate more reliably and the peripheral plate can be drawn.

前記柱部における角部の曲率半径は、前記ダイスにおける前記多角形受孔の角部の曲率半径から、柱部の側面と多角形受孔と面との隙間寸法を引いた値以上であると、柱部の角部に過大な集中応力が発生することを抑制できる。   The radius of curvature of the corner portion in the column portion is equal to or greater than the value obtained by subtracting the gap dimension between the side surface of the column portion, the polygon receiving hole, and the surface from the radius of curvature of the corner portion of the polygon receiving hole in the die. It is possible to suppress the occurrence of excessive concentrated stress at the corners of the column part.

前記多角形は、四角形としてもよい。   The polygon may be a quadrangle.

前記多角形が長方形である場合、短辺における2つの膨出部の間の谷部の深さを長辺における2つの膨出部の間の谷部の深さよりも浅くしてもよく、短辺側の側面における窪み量を長辺における側面の窪み量よりも小さくしてもよい。これにより、押圧タイミング差が調整されてバランスのよい加工が可能となる。   When the polygon is a rectangle, the depth of the valley between the two bulges on the short side may be shallower than the depth of the valley between the two bulges on the long side. The amount of depression on the side surface on the side may be smaller than the amount of depression on the side surface on the long side. As a result, the pressing timing difference is adjusted, and processing with a good balance becomes possible.

本発明に係る孔開けパンチによれば、先端面の略中央に錐状の鋭利な突起を設けるとともに、前記先端面の多角形の各角部に対応して曲面状の膨出部を設けることにより、突起が板に突き刺さって固定され、周囲の板を引き込むように作用するが、やがて膨出部が板に当接することから、該膨出部に当接した箇所が優先的に押圧されることになる。したがって、多角形の角部も、辺の中央部とともにバランスよく引き込まれて、全周にわたって適切な破断が発生し、ばりが少なく、寸法精度の高い多角形孔が得られる。   According to the punch for punching according to the present invention, a sharp conical protrusion is provided in the approximate center of the tip surface, and a curved bulge is provided corresponding to each polygonal corner of the tip surface. Due to the above, the protrusion is stuck and fixed to the plate and acts to pull in the surrounding plate, but since the bulging portion comes into contact with the plate before long, the portion in contact with the bulging portion is preferentially pressed. It will be. Therefore, the polygonal corners are also drawn in a well-balanced manner together with the central part of the side, and appropriate breakage occurs over the entire circumference, resulting in a polygonal hole with less burrs and high dimensional accuracy.

孔開けパンチはダイスの多角形受孔に対して、多少の芯ずれが許容され、簡便な穿孔が可能となる。   The punching punch allows a slight misalignment with respect to the polygonal receiving hole of the die, and enables simple punching.

以下、本発明に係る孔開けパンチについて実施の形態を挙げ、添付の図1〜図13を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the hole punch according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施の形態に係る孔開けパンチ10は、対応するダイス12とともに用いられ、板金14に四角孔(多角形孔)を穿孔するために用いられる。以下、説明の便宜上、図1のX1方向を下方、X2方向を上方とする。   As shown in FIG. 1, a punching punch 10 according to the present embodiment is used with a corresponding die 12 and used to punch a square hole (polygonal hole) in a sheet metal 14. Hereinafter, for convenience of explanation, the X1 direction in FIG. 1 is the lower side, and the X2 direction is the upper side.

ダイス12は四角受孔(多角形受孔)16を備えており、所定の厚みと強度を有し、ダイス面12aに板金14が配置される。板金14は、例えば、車両のボディを構成する薄い金属板である。図1では、理解を容易にするため、板金14はダイス面12aよりも小さくしているが、板金14の面積はダイス面12aに制限されない。板金14は、ダイス12に対して適当な固定手段で固定してもよい。   The die 12 includes a square receiving hole 16 (polygon receiving hole), has a predetermined thickness and strength, and a sheet metal 14 is disposed on the die surface 12a. The sheet metal 14 is, for example, a thin metal plate that constitutes a vehicle body. In FIG. 1, in order to facilitate understanding, the sheet metal 14 is made smaller than the die surface 12a, but the area of the sheet metal 14 is not limited to the die surface 12a. The sheet metal 14 may be fixed to the die 12 by appropriate fixing means.

四角受孔16は、少なくとも開口部が四角形(正方形、又は長方形)の孔である。四角受孔16の形状は幾何学的な厳密な意味で直角の四隅を有するのではなく、設計条件により該四隅は適度に小さい曲率半径R1(図4参照)の円弧状に形成されている。四辺は、厳密に直線である必要はなく、多少湾曲していてもよい。四角受孔16は、台形、平行四辺形、三角形又は六角形等の多角形孔であってもよい。四角受孔16は、設計条件により貫通孔にし、又は有底にすることができる。   The square receiving hole 16 is a hole having at least an opening of a quadrangle (a square or a rectangle). The shape of the square receiving hole 16 does not have right-angled four corners in a geometrically strict sense, but the four corners are formed in an arc shape having an appropriately small radius of curvature R1 (see FIG. 4) according to design conditions. The four sides do not have to be strictly straight lines, and may be slightly curved. The square receiving hole 16 may be a polygonal hole such as a trapezoid, a parallelogram, a triangle, or a hexagon. The square receiving hole 16 can be a through hole or a bottom depending on design conditions.

図2及び図3に示すように、孔開けパンチ10は、柱部22と、先端面24の略中央に設けられた錐状の鋭利な突起26と、先端面24の四角形の各角部20に対応して設けられた曲面状の4つの膨出部30とを有する。柱部22の四隅の角部20は曲率半径R2(図4参照)の円弧状となっている。4つの膨出部は30は突起26を中心とした対称形状である。各膨出部30の頂部30aは、下面視で、角部20に近い箇所に設けられており、突起26よりは低い。膨出部30はシャープな角がなく、滑らかな曲面形状であって、頂部30aの周辺は略球面で、外側は急な傾斜面であり、内側は緩やかな傾斜面となっている。4つの膨出部30はそれぞれ同じ高さである。   As shown in FIGS. 2 and 3, the punching punch 10 includes a pillar portion 22, a conical sharp protrusion 26 provided substantially at the center of the tip surface 24, and each square corner portion 20 of the tip surface 24. And four bulging portions 30 having a curved surface provided corresponding to the above. The corners 20 at the four corners of the column part 22 have an arc shape with a radius of curvature R2 (see FIG. 4). The four bulging portions 30 are symmetrical with respect to the protrusion 26. The top portion 30 a of each bulging portion 30 is provided at a location near the corner portion 20 in the bottom view and is lower than the protrusion 26. The bulging portion 30 does not have sharp corners and has a smooth curved surface. The periphery of the top portion 30a is a substantially spherical surface, the outside is a steeply inclined surface, and the inside is a gently inclined surface. The four bulging portions 30 have the same height.

隣接する膨出部30同士は滑らかな谷部34を形成する。突起26は、板金14に対して突き刺すことができる程度に十分鋭利である。孔開けパンチ10は、適度に硬い鋼材で形成されている。   Adjacent bulging portions 30 form a smooth trough 34. The protrusion 26 is sharp enough to pierce the sheet metal 14. The perforated punch 10 is made of a moderately hard steel material.

図4に示すように、断面形状では、孔開けパンチ10は、四角受孔16よりも多少小さく、該四角受孔16に挿入可能である。孔開けパンチ10と四角受孔16との四方の隙間(隙間寸法)tは、例えば、板金14の厚みと同じかそれよりも大きく設定され、0.3mm〜2.0mm程度である。   As shown in FIG. 4, in the cross-sectional shape, the punch 10 is slightly smaller than the square receiving hole 16 and can be inserted into the square receiving hole 16. The four-sided gap (gap size) t between the punch 10 and the square receiving hole 16 is set to be equal to or larger than the thickness of the sheet metal 14, for example, about 0.3 mm to 2.0 mm.

次に、このように構成される孔開けパンチ10及びダイス12を用いて板金14に四角孔14aを穿孔する作用について説明する。   Next, the operation of punching the square holes 14a in the sheet metal 14 using the hole punch 10 and the die 12 configured as described above will be described.

先ず、所定の手段により板金14をダイス12のダイス面12aに配置する。これは、板金14とダイス12との相対的な位置関係を規定するのであって、板金14を固定しておき、ダイス12を板金14の所定の位置合わせて配置してもよいことはもちろんである。この後、四角受孔16に対して軸心が略一致するように孔開けパンチ10の位置を設定する。   First, the sheet metal 14 is disposed on the die surface 12a of the die 12 by a predetermined means. This prescribes the relative positional relationship between the sheet metal 14 and the die 12, and it goes without saying that the sheet metal 14 may be fixed and the die 12 may be arranged in a predetermined position of the sheet metal 14. is there. Thereafter, the position of the punching punch 10 is set so that the axial center substantially coincides with the square receiving hole 16.

次に、図5に示すように、所定の押圧手段によって孔開けパンチ10を四角受孔16に向かって移動させる。このとき、先ず最初に突起26が板金14の表面に当接して突き刺ささり、板金14は少なくともこの箇所では突起26に対して相対的位置が固定される。突起26は、下方に向かって押し下げられることから、周囲の板金14を下方に向かって引き込むように作用するが、該突起26は鋭利であることから、この時点では突き刺さって形成された穿刺孔40が次第に広がるように作用し、板金14を引き込む力は比較的弱く、特に突起26から比較的遠い角部20に対しては板金14を引き込む力が相当に弱い。   Next, as shown in FIG. 5, the punching punch 10 is moved toward the square receiving hole 16 by a predetermined pressing means. At this time, first, the protrusion 26 comes into contact with and pierces the surface of the sheet metal 14, and the relative position of the sheet metal 14 with respect to the protrusion 26 is fixed at least in this portion. Since the protrusion 26 is pushed downward, it acts to pull the surrounding sheet metal 14 downward. However, since the protrusion 26 is sharp, the puncture hole 40 formed by being pierced at this point is used. The force for pulling the sheet metal 14 is relatively weak, and the force for pulling the sheet metal 14 is particularly weak for the corner 20 that is relatively far from the protrusion 26.

図6に示すように、さらに孔開けパンチ10を押圧すると、今度は4つの膨出部30の各頂部30aが板金14に当接して押圧する。膨出部30は滑らかな曲面形状であることから、板金14に突き刺さったり又は剪断することはなく、当接箇所を下方に向かって押し込むことになる。   As shown in FIG. 6, when the punch 10 is further pressed, the top portions 30 a of the four bulged portions 30 are in contact with and pressed against the sheet metal 14. Since the bulging portion 30 has a smooth curved surface shape, it does not pierce or shear the sheet metal 14, but pushes the contact portion downward.

この時点では、谷部34は板金14に当接してなく、4つの膨出部30が先行的に板金14を押圧する。膨出部30は角部20に近い箇所に設けられていることから、板金14における四角受孔16の角部17に適度な応力が発生する。   At this time, the valley portion 34 does not contact the sheet metal 14, and the four bulging portions 30 press the sheet metal 14 in advance. Since the bulging portion 30 is provided at a location close to the corner portion 20, an appropriate stress is generated at the corner portion 17 of the square receiving hole 16 in the sheet metal 14.

図7に示すように、孔開けパンチ10をさらに押し込むと、谷部34が板金14に当接して(図7は、谷部34が板金14に当接する直前の状態を示す。)、この部分を下方に押し下げる。これにより、板金14は、四角受孔16の全周にわたって略均等に引っ張り応力が発生することになる。つまり、応力が小さくなりやすい角部20の周辺に対して膨出部30が先行的に当接及び押圧しているので、応力が小さくなることを補償し、全周にわたって略等しい応力が発生するのである。   As shown in FIG. 7, when the perforating punch 10 is further pushed in, the trough 34 abuts on the sheet metal 14 (FIG. 7 shows a state immediately before the trough 34 abuts on the sheet metal 14). Press down. As a result, the sheet metal 14 is subjected to a tensile stress substantially uniformly over the entire circumference of the square receiving hole 16. That is, since the bulging portion 30 is in contact with and pressed in advance with respect to the periphery of the corner portion 20 where the stress is likely to be small, the stress is compensated for being small and substantially equal stress is generated over the entire circumference. It is.

図8に示すように、孔開けパンチ10の側面46と四角受孔16との間には適度な幅の隙間tが設けられており、しかも膨出部30(又は谷部34)は滑らかな曲面形状であることから、孔開けパンチ10を押し込むと、板金14は剪断するのではなく膨出部30(又は谷部34)の面に摺接しながら引き伸ばされる。板金14は引き伸ばされることにより、やがて四角受孔16の縁16aを基準として、破断部52で引きちぎられることになり、四角孔14a(図1参照)が形成される。四角孔14aは、四角受孔16の縁16aに沿って形成されることから寸法精度が高く、ばりも少ない。   As shown in FIG. 8, a gap t having an appropriate width is provided between the side surface 46 of the punching punch 10 and the square receiving hole 16, and the bulging portion 30 (or the valley portion 34) is smooth. Because of the curved surface shape, when the punching punch 10 is pushed in, the sheet metal 14 is not sheared but is stretched while sliding on the surface of the bulging portion 30 (or the valley portion 34). When the sheet metal 14 is stretched, the sheet metal 14 is eventually torn at the fracture portion 52 with reference to the edge 16a of the square receiving hole 16, and the square hole 14a (see FIG. 1) is formed. Since the square hole 14a is formed along the edge 16a of the square receiving hole 16, the dimensional accuracy is high and the flash is small.

図8から明らかなように、孔開けパンチ10は、板金14を剪断するのではなくて押し下げるように作用するのであり、板金14を引き伸ばすことができるのであれば、隙間tの寸法はある程度の誤差が許容される。したがって、孔開けパンチ10はダイス12の四角受孔16に対して、ある程度の芯ずれが許容され、簡便な穿孔が可能となる。   As is clear from FIG. 8, the punching punch 10 acts to push down the sheet metal 14 instead of shearing it. If the sheet metal 14 can be stretched, the dimension of the gap t has some error. Is acceptable. Therefore, the punching punch 10 allows a certain amount of misalignment with respect to the square receiving hole 16 of the die 12 and enables simple punching.

孔開けパンチ10がダイス12の四角受孔16に対して、多少の芯ずれを持っていても、板金14は、孔開けパンチ10の突起26が突き刺さっていることから、この穿刺孔40を基準として全周が引き伸ばされるので、芯ずれによる加工精度への影響は十分小さい。例えば、規定の隙間tが1mmの場合、孔開けパンチ10とダイス12との芯ずれがいずれかの方向に0.5mm程度発生しても加工精度への影響はほとんどないと考えられる。   Even if the punching punch 10 has a slight misalignment with respect to the square receiving hole 16 of the die 12, the sheet metal 14 has the protrusion 26 of the punching punch 10 pierced. As a result, the influence on the machining accuracy due to misalignment is sufficiently small. For example, when the prescribed gap t is 1 mm, it is considered that there is almost no influence on the machining accuracy even if the misalignment between the punching punch 10 and the die 12 occurs about 0.5 mm in either direction.

孔開けパンチ10を四角受孔16に対して十分押し込むと、板金14には、該四角受孔16に対応した寸法精度の高い四角孔14aが形成され、孔開けパンチ10によって押し出されたスクラップ片50(図5参照)は四角受孔16を下方に抜け出る。この後、孔開けパンチ10を四角受孔16及び四角孔14aから抜き出し、ダイス12を取り外すことにより穿孔加工が終了する。   When the perforating punch 10 is sufficiently pushed into the square receiving hole 16, a square hole 14 a having high dimensional accuracy corresponding to the square receiving hole 16 is formed in the sheet metal 14, and the scrap pieces extruded by the perforating punch 10 are formed. 50 (see FIG. 5) exits the square receiving hole 16 downward. Thereafter, the hole punching punch 10 is extracted from the square receiving hole 16 and the square hole 14a, and the die 12 is removed to complete the drilling process.

このように、本実施の形態に係る孔開けパンチ10によれば、先端面24の略中央に錐状の鋭利な突起26を設けるとともに、先端面24の多角形の各角部20に対応して曲面状の膨出部30を設けることにより、突起26が板金14に突き刺さって固定され、周囲の板を引き込むように作用するが、やがて膨出部30が板金14に当接することから、該膨出部30に当接した箇所が優先的に押圧されることになる。したがって、四角受孔16の角部17の近傍部も、辺の中央部とともにバランスよく引き込まれて、全周にわたって引き伸ばされて適切な破断が発生し、ばりが少なく、寸法精度の高い四角孔14aが得られる。このようにして得られた四角孔14aは、部品の向きを規定して取り付けることができ、自動車のボディ等に好適に適用できる。   As described above, according to the punching punch 10 according to the present embodiment, the conical sharp protrusion 26 is provided at the approximate center of the tip surface 24 and corresponds to each polygonal corner 20 of the tip surface 24. By providing the curved bulged portion 30, the protrusion 26 is stuck and fixed to the sheet metal 14 and acts to pull in the surrounding plate, but the bulged portion 30 eventually comes into contact with the sheet metal 14, The part that is in contact with the bulging portion 30 is preferentially pressed. Therefore, the vicinity of the corner portion 17 of the square receiving hole 16 is also drawn in a well-balanced manner together with the central portion of the side, and is stretched over the entire circumference to cause appropriate breakage, resulting in less burrs and high dimensional accuracy. Is obtained. The square holes 14a thus obtained can be attached with the orientations of the parts regulated, and can be suitably applied to automobile bodies and the like.

次に、曲率半径R1及びR2について説明する。四角受孔16の四隅は、直角になるように曲率半径R1は可及的に小さくすることが望ましいが、R1=0とすると隅に、スクラップ片50として抜け出されない抜け残り肉部が僅かに残留する。従って、曲率半径R1は、板金14が四角受孔16の四隅における縁16a(図8参照)に沿って抜け落ちるように適度に小さく設定する。   Next, the curvature radii R1 and R2 will be described. It is desirable to make the radius of curvature R1 as small as possible so that the four corners of the square receiving hole 16 are perpendicular to each other. To do. Accordingly, the radius of curvature R1 is set to be appropriately small so that the sheet metal 14 falls off along the edges 16a (see FIG. 8) at the four corners of the square receiving hole 16.

曲率半径R2については、設計検討段階では先ずは隙間tに基づいて設定される。隙間tは、基本的には、全周にわたって同一幅とするので、曲率半径R2は、曲率半径R1に基づいて求められる。   The curvature radius R2 is first set based on the gap t in the design study stage. Since the gap t basically has the same width over the entire circumference, the curvature radius R2 is obtained based on the curvature radius R1.

例えば、R1=2mm、R2=1mm、t=1mmと設定すると、図4に示すように、曲率半径R1及びR2の中心点が一致する。   For example, if R1 = 2 mm, R2 = 1 mm, and t = 1 mm, the center points of the curvature radii R1 and R2 coincide as shown in FIG.

一方、図9の仮想線で示すように、例えば、曲率半径R1及び隙間tが、R1=t=1mmの場合には、R2=R1−t=0mmとなってしまい、円弧形状が形成されなくなってこの部分に応力が集中的に発生することになり、穿孔時にこの部分で板金14がちぎれる懸念がある。したがって、曲率半径R2は曲率半径R1と比較してある程度大きくすることが求められる。   On the other hand, as shown by the phantom line in FIG. 9, for example, when the radius of curvature R1 and the gap t are R1 = t = 1 mm, R2 = R1-t = 0 mm, and the arc shape is not formed. Stress is generated intensively in the lever portion, and there is a concern that the sheet metal 14 may be broken at this portion during drilling. Therefore, the curvature radius R2 is required to be increased to some extent as compared with the curvature radius R1.

これらの条件を総合して勘案すると、(R1−t)≦R2を満たすように設定しておけば(つまり、曲率半径はR2を、曲率半径R1から隙間tを引いた値よりも大きくしておけば)、角部20に過大な集中応力の発生することを相当に抑制できることが理解されよう。この場合の隙間tとは設計値又は全周の平均値であり、パンチ加工時の実際の寸法ではないことはもちろんである。前記の通り、隙間tは、芯ずれによって多少変動するからである。また、後述する窪み量D1及びD2を無視した値である。   Considering these conditions in total, if it is set so as to satisfy (R1−t) ≦ R2 (that is, the radius of curvature is set to be larger than the value obtained by subtracting the gap t from the radius of curvature R1). If so, it will be understood that the generation of excessive concentrated stress at the corner 20 can be substantially suppressed. In this case, the gap t is a design value or an average value of the entire circumference, and is not an actual dimension at the time of punching. This is because the gap t varies somewhat due to misalignment as described above. Moreover, it is the value which disregarded the hollow amount D1 and D2 mentioned later.

孔開けパンチ10とダイス12とは、孔開けパンチ10が四角受孔16に挿入可能なように連結された一体構成であってもよい。   The perforated punch 10 and the die 12 may be integrated with each other so that the perforated punch 10 can be inserted into the square receiving hole 16.

次に、変形例に係る孔開けパンチ10aについて図10〜図13を参照しながら説明する。孔開けパンチ10aは、断面が長さL1の短辺と長さL2の長辺(L1<L2)を有する長方形である。この場合、膨出部30の高さは全て同じであることから、板金14の下に向かう押し下げ量も同一であり、そのままでは短辺の方が長辺よりも変形率が大きくなりアンバランスとなる。つまり、押し下げ量をZとすると、概念的には、短辺では短いL1を基準にしてZ/L1の変形率であるのに対して、長辺では長いL2を基準にしてZ/L2の変形率になるからである。   Next, a punching punch 10a according to a modification will be described with reference to FIGS. The perforated punch 10a is a rectangle whose cross section has a short side having a length L1 and a long side having a length L2 (L1 <L2). In this case, since the heights of the bulging portions 30 are all the same, the amount of pressing down toward the bottom of the sheet metal 14 is the same, and the deformation rate of the short side is larger than the long side, and the unbalance Become. In other words, if the amount of depression is Z, conceptually, the deformation rate of Z / L1 is based on the short L1 on the short side, while the deformation of Z / L2 is based on the long L2 on the long side. Because it becomes a rate.

孔開けパンチ10aでは、このようなアンバランスを補償するために、2つの対策を設けている。   In the punch 10a, two countermeasures are provided to compensate for such an imbalance.

図10に示すように、第1の対策としては、短辺における両端2つの膨出部30の間の谷部34aの深さH1を長辺における両端2つの膨出部30の間の谷部34bの深さH2よりも浅く設定している。深さH1は、短辺における谷部34aの最下部54aから頂部30aまでの高さであり、深さH2は、長辺における谷部34bの最下部54bから頂部30aまでの高さである。これにより、長辺の谷部34bにおける板金14に対する押し下げ量Z2に比べて短辺の谷部34aの押し下げ量Z1は小さくなる。したがって、概念的には、短辺の変形率Z1/L1と長辺の変形率Z2/L2が略等しくなる。したがって、押圧タイミング差が調整されてバランスのよい加工が可能となる。   As shown in FIG. 10, as a first countermeasure, the depth H1 of the valley 34a between the two bulging portions 30 at both ends on the short side is set to the valley between the two bulging portions 30 at both ends on the long side. It is set shallower than the depth H2 of 34b. The depth H1 is the height from the lowest part 54a of the valley part 34a to the top part 30a on the short side, and the depth H2 is the height from the lowest part 54b of the valley part 34b to the top part 30a on the long side. As a result, the pressing amount Z1 of the short side trough 34a is smaller than the pressing amount Z2 of the long side trough 34b with respect to the sheet metal 14. Therefore, conceptually, the deformation rate Z1 / L1 of the short side and the deformation rate Z2 / L2 of the long side are substantially equal. Therefore, the press timing difference is adjusted, and a well-balanced processing is possible.

図11に示すように、第2の対策としては、孔開けパンチ10aの断面上で、短辺側の側面46aにおける窪み量D1を長辺における側面46bの窪み量D2よりも小さく設定している。これにより、長辺側では四角受孔16の縁16aまでの距離も長くなって押し下げ量Z2も大きくなり、短辺側では縁16aまでの距離が短くなって押し下げ量Z1が小さくなる。したがって、第1の対策と同様に、概念的には、短辺の変形率Z1/L1と長辺の変形率Z2/L2が略等しくなる。したがって、押圧タイミング差が調整されてバランスのよい加工が可能となる。   As shown in FIG. 11, as a second countermeasure, on the cross section of the punching punch 10a, the amount of depression D1 on the short side 46a is set smaller than the amount of depression D2 on the long side 46b. . Thereby, on the long side, the distance to the edge 16a of the square receiving hole 16 becomes long and the push-down amount Z2 becomes large, and on the short side, the distance to the edge 16a becomes short and the push-down amount Z1 becomes small. Therefore, similarly to the first countermeasure, conceptually, the deformation rate Z1 / L1 of the short side is substantially equal to the deformation rate Z2 / L2 of the long side. Therefore, the press timing difference is adjusted, and a well-balanced processing is possible.

設計条件によっては、第1の対策と第2の対策のいずれか一方だけを適用してもよい。第1の対策と第2の対策の両方を適用する場合、図10に示すように、短辺の最下部54aから四角受孔16の縁16までの斜めの距離S1(≒√(D12+H12))と、長辺の最下部54bから縁16までの斜めの距離S2(≒√(D22+H22))とに基づいて設計検討をするとよい。 Depending on the design conditions, only one of the first countermeasure and the second countermeasure may be applied. When applying both the first countermeasure and the second countermeasure, as shown in FIG. 10, an oblique distance S1 (≈√ (D1 2 + H1) from the lowermost portion 54a of the short side to the edge 16 of the square receiving hole 16 2 )) and an oblique distance S2 (≈√ (D2 2 + H2 2 )) from the lowermost part 54b of the long side to the edge 16 should be considered.

図12及び図13には、変形例に係る孔開けパンチ10aで、膨出部30が板金14に当接して押圧する状態及び、谷部が板金14に当接する直前の状態を示すシミュレーション結果による斜視図を示す。   12 and 13 are simulation results showing a state in which the bulging portion 30 contacts and presses against the sheet metal 14 and a state immediately before the valley portion contacts the sheet metal 14 in the punching punch 10a according to the modification. A perspective view is shown.

本発明に係る孔開けパンチは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The perforated punch according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

本実施の形態に係る孔開けパンチと、板金及びダイスの斜視図である。It is a perspective view of a perforation punch, a sheet metal, and a die concerning this embodiment. 孔開けパンチを斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the punching punch from diagonally downward. 孔開けパンチの断面側面図である。It is a cross-sectional side view of a punch. 孔開けパンチ及びダイスの断面平面図である。It is a cross-sectional top view of a punch and a die. ダイスに対して孔開けパンチを下降させる様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a punch punch is lowered | hung with respect to die | dye. 膨出部が板金に当接して押圧する状態を示すシミュレーション結果による斜視図である。It is a perspective view by the simulation result which shows the state which a bulging part contact | abuts and presses a sheet metal. 谷部が板金に当接する直前の状態を示すシミュレーション結果による斜視図である。It is a perspective view by the simulation result which shows the state just before a trough contact | abuts a sheet metal. 四角受孔に孔開けパンチが挿入される際の、四角受孔の端部近傍における板金の変形状態を示す解析図である。It is an analysis figure which shows the deformation | transformation state of the sheet metal in the vicinity of the edge part of a square receiving hole when a perforation punch is inserted in a square receiving hole. ダイスの四角受孔及び孔開けパンチの角部の拡大断面平面図である。It is an expanded sectional top view of the corner | angular part of the square receiving hole and punching punch of die | dye. 変形例に係る孔開けパンチの斜視図である。It is a perspective view of the perforation punch concerning a modification. 変形例に係る孔開けパンチの断面平面図である。It is a cross-sectional top view of the punching punch concerning a modification. 変形例に係る孔開けパンチで、膨出部が板金に当接して押圧する状態を示すシミュレーション結果による斜視図である。It is a perspective view by the simulation result which shows the state which a bulging part contact | abuts and presses a sheet metal with the punching punch which concerns on a modification. 変形例に係る孔開けパンチで、谷部が板金に当接する直前の状態を示すシミュレーション結果による斜視図である。It is a perspective view by the simulation result which shows the state just before a trough contact | abuts a sheet metal with the punching punch which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a…孔開けパンチ 12…ダイス
12a…ダイス面 14…板金
14a…四角孔 16…四角受孔
16a…縁 17、20…角部
22…柱部 24…先端面
26…突起 30…膨出部
30a…頂部 34、34a、34b…谷部
40…穿刺孔 46、46a、46b…側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Hole punch 12 ... Die 12a ... Die surface 14 ... Sheet metal 14a ... Square hole 16 ... Square receiving hole 16a ... Edge 17, 20 ... Corner part 22 ... Column part 24 ... Tip surface 26 ... Protrusion 30 ... Swelling Portion 30a ... Top 34, 34a, 34b ... Valley 40 ... Puncture hole 46, 46a, 46b ... Side

Claims (6)

多角形受孔を備えるダイスのダイス面に配置された板に対して、前記多角形受孔に対応した多角形孔を開ける孔開けパンチであって、
断面が前記多角形受孔に対応した多角形で、各角部が円弧状の柱部と、
先端面の略中央に設けられた錐状の鋭利な突起と、
前記先端面の多角形の各角部に対応して設けられた曲面状の膨出部と、
を有し、
前記孔開けパンチにより、前記ダイスの前記ダイス面に配置された前記板を押圧した際に、前記突起が前記板に突き刺さるとともに、前記膨出部が前記板を押圧し、引き伸ばすように構成されていることを特徴とする孔開けパンチ。
A punch that opens a polygonal hole corresponding to the polygonal receiving hole with respect to a plate disposed on a die surface of a die having a polygonal receiving hole,
A polygon whose cross section corresponds to the polygon receiving hole, and each corner is a circular arc column,
A sharp cone-shaped protrusion provided substantially at the center of the tip surface;
A curved bulged portion provided corresponding to each polygonal corner of the tip surface;
I have a,
When the plate disposed on the die surface of the die is pressed by the punching punch, the protrusions pierce the plate, and the bulging portion presses and stretches the plate. A punch with a hole.
請求項1記載の孔開けパンチにおいて、
前記膨出部は、前記突起よりも低いことを特徴とする孔開けパンチ。
In the perforation punch according to claim 1,
The piercing punch, wherein the bulging portion is lower than the protrusion.
請求項1又は2記載の孔開けパンチにおいて、
前記柱部における角部の曲率半径は、前記ダイスにおける前記多角形受孔の角部の曲率半径から、柱部の側面と多角形受孔と面との隙間寸法を引いた値以上であることを特徴とする孔開けパンチ。
In the perforation punch according to claim 1 or 2,
The radius of curvature of the corner portion in the column portion is equal to or greater than the value obtained by subtracting the gap dimension between the side surface of the column portion and the polygonal receiving hole from the radius of curvature of the corner portion of the polygonal receiving hole in the die. Perforated punch characterized by
請求項1〜3のいずれか1項に記載の孔開けパンチにおいて、
前記多角形は、四角形であることを特徴とする孔開けパンチ。
In the hole punch according to any one of claims 1 to 3,
The perforated punch, wherein the polygon is a quadrangle.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の孔開けパンチにおいて、
前記多角形は長方形であって、
短辺における2つの膨出部の間の谷部の深さを長辺における2つの膨出部の間の谷部の深さよりも浅くすることを特徴とする孔開けパンチ。
In the perforation punch according to any one of claims 1 to 4,
The polygon is a rectangle,
A perforating punch, characterized in that a depth of a trough between two bulges on a short side is shallower than a depth of a trough between two bulges on a long side.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の孔開けパンチにおいて、
前記多角形は長方形であって、
短辺側の側面における窪み量を長辺における側面の窪み量よりも小さくすることを特徴とする孔開けパンチ。
In the hole punch according to any one of claims 1 to 5,
The polygon is a rectangle,
A perforating punch characterized in that the amount of depression on the side surface on the short side is made smaller than the amount of depression on the side surface on the long side.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10625325B2 (en) 2014-12-10 2020-04-21 Nippon Steel Corporation Blank, formed article, die assembly, and method for producing blank

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5982970B2 (en) 2011-06-28 2016-08-31 村田機械株式会社 Punch press overtaking mold and plate hole forming method
CN108067575B (en) * 2016-11-11 2020-07-17 辽宁五一八内燃机配件有限公司 Petal-shaped structure forging punch
CN109092974A (en) * 2018-07-05 2018-12-28 苏州广型模具有限公司 Mold and punching head
JP7335481B2 (en) * 2018-07-30 2023-08-30 日本製鉄株式会社 Shearing method and shearing device
CN110586759A (en) * 2019-10-12 2019-12-20 哈尔滨工业大学 Micro-bending and micro-punching composite forming device and forming method
CN113334497B (en) * 2021-05-31 2023-05-05 贵州航天电子科技有限公司 Plastic frame square hole forming device, manufacturing method and using method thereof
CN113751575B (en) * 2021-08-31 2024-06-21 重庆市耀城玻璃制品有限公司 Punching forming device for annular metal

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6016431Y2 (en) * 1981-04-17 1985-05-22 日立造船株式会社 Flexible punch for square holes
JP2909714B2 (en) * 1995-08-04 1999-06-23 純宏 後藤 Dies for drilling
JP3620329B2 (en) * 1998-03-04 2005-02-16 Jfeスチール株式会社 Punching method for high silicon steel sheet
KR101165391B1 (en) * 2003-04-30 2012-07-12 오일레스고교 가부시키가이샤 Punch for thin-plate metal and punch device for thin-plate metal with the punch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10625325B2 (en) 2014-12-10 2020-04-21 Nippon Steel Corporation Blank, formed article, die assembly, and method for producing blank
US11904374B2 (en) 2014-12-10 2024-02-20 Nippon Steel Corporation Blank, formed article, die assembly, and method for producing blank

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