JP5173217B2 - Thin plate punching method and punching apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、薄板打抜き加工方法及び打抜き加工装置に係り、更に詳しくは、金属或いは樹脂材料からなる薄板、例えば板厚0.l5mm前後の薄板をバリが発生しないように打抜き加工する薄板打抜き加工方法及び打抜き加工装置に関するものである。 The present invention relates to a thin plate punching method and a punching processing apparatus. More specifically, the present invention relates to a thin plate made of a metal or a resin material, for example, a plate thickness of 0. The present invention relates to a thin plate punching method and a punching apparatus for punching a thin plate of about 15 mm so as not to generate burrs.
電池の外装缶や内蔵部品、例えば電極或いはセンターピンなどの部品は、金属或いは樹脂材料からなる薄板から打抜き、湾曲及びせん断などの加工工程を経て製造されている。そして、この加工工程に使用される各種の薄板打抜き加工装置が開発されている(例えば、下記特許文献1、2参照)。
Battery cans and built-in components such as electrodes and center pins are manufactured through punching, bending, and shearing processes from a thin plate made of a metal or a resin material. Various types of thin plate punching apparatuses used in this processing process have been developed (see, for example,
例えば下記特許文献1には薄板を打抜きせん断する加工装置が開示されている。なお、図9は下記特許文献1に開示されている加工装置を用いた薄板打抜きの概要を示したものである。
この薄板打抜き加工装置50は、図9に示すように、遊挿孔51Aが設けられた下型51と、食い込み孔52Aが設けられた上型52と、下型51の遊挿孔51A内で上下動される下パンチ54及び上型52の食い込み孔52A内で上下動される上パンチ53とを有し、これらの上下型51、52及び上下パンチ53、54は不図示の駆動機構に連結されて、これらの駆動機構によって上下動されるようになっている。
For example,
As shown in FIG. 9, the thin
ここで、上述の加工装置を用いて薄板のせん断を行う方法の一例を以下に説明する。
先ず、下型51上に薄板55が載置されて位置決め固定される。そして、この位置決め固定された薄板55の下方から下パンチ54が上昇して、薄板55の一部分が繋がった状態で半抜き加工される(図9(a)参照)。次いで、上パンチ53が下降して、半抜き加工された部分が他の薄板55と同一平面上に戻される(図9(b)参照)。その後、例えば下パンチ54が上昇することによって薄板55が打抜かれる。
Here, an example of a method for shearing a thin plate using the above-described processing apparatus will be described below.
First, the
また図10は下記特許文献2に記載された電池の電極板裁断加工用金型の加工プロセスを示したものである。この裁断加工用金型は、上型60と下型64とを有し、上型60には、切れ刃61、外側ストリッパ62及び内側ストリッパ63が設けられ、下型64にはアンビル65及びリフタ66が設けられた構成となっている。
FIG. 10 shows a process for processing a die for cutting an electrode plate of a battery described in Patent Document 2 below. This cutting die includes an
図10(a)〜図10(e)を参照して、この裁断加工用金型を用いた電極板の裁断を説明する。
先ず、上型60が上昇されて、下型64の上に帯状の正極板材料Pが送り込まれて位置決め固定される(図10(a)参照)。次いで、上型60が降下されて、外側ストリッパ62と内側ストリッパ63とにより下型64のアンビル65及びリフタ66の上面に正極板材料Pが押付けられて平面状に保持される。その後、鋭利な楔状の切れ刃61が降下されて正極板材料Pに当接し、この正極板材料Pに切れ刃61とアンビル65とで挟まれた状態で所定の力が加えられることで正極板P1が裁断される(図10(b)参照)。
With reference to Fig.10 (a)-FIG.10 (e), the cutting of the electrode plate using this cutting die is demonstrated.
First, the
その後、開孔された正極板材料Pは外側ストリッパ62と切れ刃61とでアンビル65に対して押さえ付けられた状態で保持され、裁断された正極板P1は内側ストリッパ63とリフタ66で挟まれて平らな状態に保持され、この状態から正極板P1がリフタ66の力で押し上げられて切れ刃61の内径部分に所定距離押し込まれる。この押し込み範囲は0.05〜3mmの範囲に設定されている(図10(c)参照)。その後、外側ストリッパ62は移動させないで切れ刃61のみが上昇され、この切れ刃61の上昇は正極板P1が切れ刃61の先端部に位置するまで行われる(図10(d)参照)。最後に、外側ストリッパ62、内側ストリッパ63及び切れ刃61の全てが上昇されて正極板P1が取出される(図10(e)参照)。
Thereafter, the positive electrode plate material P which is apertured is held in a state of being pressed against the
上述の裁断加工用金型を使用すると、裁断された正極板P1は、一旦切れ刃61の内径部分に押し込まれた後に切れ刃61を上昇させるので、切れ刃61の内側が正極板P1の切断面と平行な方向に所定距離一往復されるので、切れ刃61の内側表面と正極板P1の切断面に摩擦力が働き、切断面の付近に発生するバリが脱落され、あるいは小さく短縮される。
ところで、複雑な曲げを有する部品を製造するときには、通常、素材となる薄板を略一箇所に位置決めして集中して一連の加工を行うマルチフォーミング方式の加工方法が用いられている。この方法を用いると完成品にバリ等の引っ掛かりの要因が生じないため、特にセンターピン等の製造には好ましい。しかしながら、このマルチフォーミング加工は、所定形状の展開部材に対して、周囲から所定のパンチを打込み加工するので、加工スピードが遅く、例えば70spm前後となる。このため、近年の加工コストを考慮するとコスト高になり、また、装置自体も複雑・高価になる。 By the way, when manufacturing parts having complicated bends, a multi-forming processing method is generally used in which a thin plate as a material is positioned at approximately one place and concentrated to perform a series of processing. When this method is used, there is no cause of burrs or the like in the finished product, which is particularly preferable for the manufacture of center pins and the like. However, in this multi-forming process, since a predetermined punch is driven from the periphery into a development member having a predetermined shape, the processing speed is slow, for example, around 70 spm. For this reason, considering recent processing costs, the cost becomes high, and the apparatus itself becomes complicated and expensive.
これに対し、マルチフォーミング方式よりも短時間で大量の加工が可能な製造コストの低い加工方法として、順送り方式が知られている。この順送り方式とは、一連の製造ラインを直列配置してこの製造ライン中にフープ状の母材を搬送させて加工がなされるものである。しかしながら、この順送り方式を用いると、フープ状母材のキャリア部と加工製品部との間の接続部分を切断する際にバリが残ってしまう恐れがある。 On the other hand, a progressive feed method is known as a processing method with a low manufacturing cost that enables a large amount of processing in a shorter time than the multi-forming method. In this progressive feeding system, a series of production lines are arranged in series, and a hoop-shaped base material is conveyed into the production lines. However, when this progressive feeding method is used, there is a risk that burrs may remain when the connecting portion between the carrier portion of the hoop-shaped base material and the processed product portion is cut.
上記特許文献1に示されている打抜き加工装置によれば、薄板は半抜き加工された後に逆方向に戻されるので、角部のバリ発生が抑制される。しかしながら、この加工装置は薄板になると僅かな押込み量、例えば板厚0.15mmの薄板においてその押込み量が0.05mm程度でも内部割れが発生しまうことがある(図9(c)参照)。特に、硬材の薄板、例えばステンレス材からなる薄板は、このような内部割れが発生し易い。このような内部割れが発生すると、部品加工の不良率を高める恐れがある。
According to the punching apparatus shown in
そして、順送り方式における母材のキャリア部と加工製品部との結合部に上記特許文献1に開示された加工装置を使用すると、この加工装置の構造上、上下型の開孔の径が上下パンチの径よりも大きくなるので、下パンチと下型に設けられた孔との間に隙間ができて、バリの発生を回避することが困難になっている。また、上述した内部割れが生じることでこの結合部が工程の途中で切断されて加工製品部がキャリア部から離脱し易くなる。特に加工製品部を所定の形状に曲げ加工される工程が含まれる場合は、この工程で切断されてしまい、以後の工程を継続できなくなり、不良率の発生が多くなる。
When the processing device disclosed in
また、上記特許文献2に示されている電極板裁断用金型は、電極板が裁断された後も正極板がストリッパとリフタとで挟まれた状態で切れ刃の内側が上下に移動されるようになっており、その移動距離が所定の範囲、すなわち0.05〜3mmの範囲に設定されなければならないため、この移動距離の調節が面倒になる。 Further, the electrode plate cutting mold shown in Patent Document 2 moves up and down the inside of the cutting blade while the positive electrode plate is sandwiched between the stripper and the lifter even after the electrode plate is cut. Since the movement distance must be set within a predetermined range, that is, a range of 0.05 to 3 mm, the adjustment of the movement distance becomes troublesome.
例えば、その移動距離が増大されると裁断スピードが低下してしまい、また、移動距離が少なくなるとバリを押し潰す効果が減少してしまうので、薄板の肉厚及び材質などを考慮して最適な移動距離に設定する必要があるため、その調節が面倒になる。また、一方でその移動距離が0.05mmより小さくなると、電極板を切れ刃の内側で保持することが不安定になり、また、3mmより大きくなると、電極板の厚さに比べて不必要に大きくなって変形などの支障を招くことになる。 For example, if the movement distance is increased, the cutting speed is reduced, and if the movement distance is reduced, the effect of crushing burrs is reduced. Since it is necessary to set the moving distance, the adjustment becomes troublesome. On the other hand, if the moving distance is smaller than 0.05 mm, it becomes unstable to hold the electrode plate inside the cutting blade, and if it is larger than 3 mm, it is unnecessary compared with the thickness of the electrode plate. It becomes large and causes troubles such as deformation.
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、極薄板、例えば板厚0.l5mm前後の薄板をバリが発生しないようにして打抜き加工することができる薄板打抜き加工方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an ultrathin plate, for example, a plate thickness of 0. It is an object of the present invention to provide a thin plate punching method capable of punching a thin plate having a thickness of about 15 mm without causing burrs.
また、本発明の他の目的は、面倒な調節作業が不要であり且つ簡単な構成で極薄板をバリが発生しないように打抜くことができる薄板打抜き加工装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a thin plate punching apparatus that does not require troublesome adjustment work and can punch an extremely thin plate with a simple configuration so as not to generate burrs.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る薄板打抜き加工方法は、以下の(a)〜(c)に示す工程を有することを特徴とする薄板打抜き加工方法。
(a)ダイ22に被加工部材である薄板を位置決め固定する工程、
(b)互いに摺動可能に当接された可動パンチと加圧パンチであって、前記可動パンチは前記加圧パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記加圧パンチは前記可動パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備たものを用い、前記薄板を介して前記ダイと対向する面に前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部を打ち込んで前記ダイとの間で前記薄板を半抜きする工程、
(c)前記半抜きされた薄板に前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部を当接させた状態で前記可動パンチの一側面側から前記加圧パンチの前記鋭角に尖った刃先部を前記薄板の半抜き箇所に押し当てて打抜く工程。
In order to achieve the above object, a thin plate punching method according to the first aspect of the present invention includes the steps shown in the following (a) to (c).
(A) a step of positioning and fixing a thin plate as a workpiece to the die 22;
(B) A movable punch and a pressure punch that are slidably contacted with each other, wherein the movable punch includes a cutting edge portion sharpened at an acute angle from an edge of the surface on the pressure punch side, and the pressure punch Uses a blade having a sharp edge from the edge of the surface of the movable punch side, and drives the sharp edge of the movable punch into the surface facing the die through the thin plate. Half-punching the thin plate with the die;
(C) The cutting edge sharpened to the acute angle of the pressure punch from one side of the movable punch in a state where the sharp cutting edge of the movable punch is in contact with the half-cut thin plate The process of punching by pressing against a half-punched part of a thin plate.
前記第2の態様に係る薄板打抜き加工方法は、前記第1の態様に係る薄板打抜き加工方法において、前記(b)の工程前に前記薄板の前記可動パンチが打ち込まれる面に切欠き溝を形成し、前記(b)の工程において前記切欠き溝を設けた箇所に前記可動パンチを打ち込んで半抜きすることを特徴とする。 The thin plate punching method according to the second aspect is the thin plate punching method according to the first aspect, wherein a notch groove is formed on the surface of the thin plate into which the movable punch is driven before the step (b). In the step (b), the movable punch is driven into the portion where the notch groove is provided, and half cut out.
前記第3の態様に係る薄板打抜き加工方法は、前記第2の態様に係る薄板打抜き加工方法において、前記切欠き溝はV字状に形成され、その底部の角度が60°〜120°の範囲内であることを特徴とする。 The thin plate punching method according to the third aspect is the thin plate punching method according to the second aspect, wherein the notch groove is formed in a V shape and the angle of the bottom thereof is in the range of 60 ° to 120 °. It is characterized by being within.
また、本発明の第4の態様に係る薄板打抜き加工装置は、ダイが設けられた第1型と、前記ダイと協働して薄板を打抜く加圧パンチ及びストリッパが設けられた第2型とを有し、前記第1、第2型の少なくとも一方が駆動機構に連結されて前記ダイと前記加圧パンチとの間で被加工部材である前記薄板を打抜く薄板打抜き加工装置において、
前記第2型には前記ストリッパに前記薄板を半抜きする可動パンチが設けられ、前記可動パンチは前記加圧パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記加圧パンチは前記可動パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記可動パンチと前記加圧パンチとは互いに対向する面が摺動可能に当接されており、前記駆動機構により前記可動パンチを作動させて前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部と前記ダイとで前記薄板を半抜きした後に、前記加圧パンチを前記駆動機構で作動させて前記加圧パンチの前記鋭角に尖った刃先部を前記薄板の半抜き個所に押し当てて前記半抜き箇所を打抜くことを特徴とする。
A thin plate punching processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention includes a first die provided with a die, and a second die provided with a pressure punch and a stripper for punching the thin plate in cooperation with the die. In a thin plate punching apparatus in which at least one of the first and second molds is connected to a drive mechanism and punches the thin plate as a workpiece between the die and the pressure punch,
The second mold is provided with a movable punch for half-pulling the thin plate on the stripper, and the movable punch has a cutting edge pointed at an acute angle from an edge of the surface on the pressure punch side, The movable punch is provided with a blade edge pointed at an acute angle from the edge of the surface on the movable punch side. The movable punch and the pressure punch are slidably contacted with each other, and the movable mechanism moves the movable punch. After the punch is actuated and the thin plate is half-punched by the die with the sharp edge of the movable punch and the die, the pressure punch is actuated by the drive mechanism to sharpen the acute angle of the pressure punch. The blade edge is pressed against a half-punched portion of the thin plate to punch out the half-punched portion .
また、本発明の第5の態様に係る薄板打抜き加工装置は、前記第4の態様に係る薄板打抜き加工装置において、前記可動パンチの前記加圧パンチ側の面と前記ダイの外面とが同一直線上に位置されていることを特徴とする。 The thin plate punching apparatus according to the fifth aspect of the present invention is the thin plate punching apparatus according to the fourth aspect, wherein the surface of the movable punch on the side of the pressure punch and the outer surface of the die are identical. It is located on the line.
本発明は、上記構成を備えることにより、以下に示す優れた効果を奏する。すなわち、本発明の第1の態様に係る薄板打抜き加工方法によれば、薄板は、先ず可動パンチの鋭角に尖った刃先部で半抜きされるので、この半抜きにより、可動パンチが打ち込まれた箇所の上下角部に適度なダレが形成される。その後、この半抜きされた箇所が加圧パンチの鋭角に尖った刃先部で打抜かれるが、この時点では既に製品側に適度なダレが形成されており、このダレが形成された箇所が加圧パンチの鋭角に尖った刃先部により打ち抜かれるので、製品のせん断された断面にはバリが発生しなくなる。しかも、可動パンチと加圧パンチとは、互いに対向する面が摺動可能に当接されるので、いずれかのパンチに高負荷が掛っても互いに支持されて折曲することがなく、正確な半抜き加工あるいは打抜き加工ができるようになる。 By providing the above configuration, the present invention has the following excellent effects. That is, according to the method for punching a thin plate according to the first aspect of the present invention, the thin plate is first half-punched at the sharp edge of the movable punch, so that the movable punch is driven by this half-punch. Appropriate sagging is formed at the upper and lower corners of the location. After that, the half-punched part is punched with a sharp edge of the pressure punch , but at this point, an appropriate sag is already formed on the product side, and the part where this sag is formed is added. Since the punch is punched out by the sharp edge of the pressure punch , no burrs are generated in the sheared cross section of the product. In addition, since the movable punch and the pressure punch are slidably contacted with each other, even if a high load is applied to any one of the punches, the movable punch and the pressure punch are not supported and bent. Half punching or punching can be performed.
また、本発明の第2及び第3の態様に係る薄板打抜き加工方法によれば、薄板に予め切欠き溝を形成しておくことにより、この溝内に可動パンチを押し込んだときに、可動パンチに加わる押し退け抵抗負荷が軽減される。この負荷軽減により、半抜き及び抜き落とし加工が容易になる。また、可動パンチの負荷が軽減されるので可動パンチの刃先の刃毀れ等が低減される。さらに、薄板に切り溝を設けても、所定の機械的強度は維持できるので、従来技術のように加工の途中で製品がキャリア部から外れることがない。しかも、可動パンチと加圧パンチとは、互いに対向する面が摺動可能に当接されるので、いずれかのパンチに高負荷が掛っても互いに支持されて折曲することがなく、正確な半抜き加工あるいは打抜き加工ができるようになる。 Further, according to the sheet punching method according to the second and third aspects of the present invention, by forming a pre-notched groove in a thin plate, when pushed in the movable punch into this groove, the movable punch The pushing resistance load applied to the is reduced. This load reduction facilitates half-punching and punching. In addition, since the load on the movable punch is reduced, the cutting edge of the blade of the movable punch can be reduced. Furthermore, even if the kerf is provided in the thin plate, the predetermined mechanical strength can be maintained, so that the product does not come off the carrier part during the processing as in the prior art. In addition, since the movable punch and the pressure punch are slidably contacted with each other, even if a high load is applied to any one of the punches, the movable punch and the pressure punch are not supported and bent. Half punching or punching can be performed.
本発明の第4の態様に係る薄板打抜き加工装置によれば、可動パンチを設け、この可動パンチとダイとで薄板を半抜きすることにより、薄板に適度なダレをつけることが可能になり、その結果、加圧パンチによる打抜きの際にバリを発生させることを防止できる。また、複雑な機構を設ける必要もないので、装置自体も安価に製造することができる。 According to the thin plate punching processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention, by providing a movable punch, and by half-punching the thin plate with the movable punch and the die, it becomes possible to attach an appropriate sag to the thin plate, As a result, it is possible to prevent the generation of burrs when punching with a pressure punch. In addition, since it is not necessary to provide a complicated mechanism, the device itself can be manufactured at low cost.
また、本発明の第5の態様に係る薄板打抜き加工装置によれば、可動パンチの加圧パンチに対向する面とダイの外面とが同一直線上に位置しているので、正確な位置で薄板を打抜き加工することができる。 Further, according to the thin plate punching apparatus according to the fifth aspect of the present invention, since the surface of the movable punch facing the pressure punch and the outer surface of the die are located on the same straight line, the thin plate is accurately positioned. Can be stamped.
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための薄板打抜き加工方法及び打抜き加工装置を例示するものであって、本発明をこの薄板打抜き加工方法及び打抜き加工装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。 Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a thin plate punching method and a punching device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is specified to this thin plate punching method and punching device. And other embodiments within the scope of the claims are equally applicable.
先ず、図1及び図2を参照して本発明の一実施形態に係る薄板打抜き加工装置を説明する。なお、図1は薄板打抜き加工装置の一部縦断面図、図2は図1のX部分の拡大断面図である。なお、図1は打抜き加工装置を略中央部から左右に分断した左側の断面を示しており、不図示の右側には左側と同じ構造の部材が存在している。 First, a thin plate punching apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a partial longitudinal sectional view of the thin plate punching apparatus, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion X in FIG. FIG. 1 shows a left-side cross-section of the punching device divided from the substantially central portion to the left and right, and members having the same structure as the left side exist on the right side (not shown).
薄板打抜き加工装置10は、図1に示すように、第1型および第2型としての上型11と下型20とを有し、下型20は不図示の基台に固定され、上型11は不図示の駆動機構に連結されている。以下にはこれらの上下型の構成について詳述する。
As shown in FIG. 1, the thin
上型11は、上型ベースプレート12と、ストリッパ17とを有し、ストリッパ17はガイドボルト13とコイルスプリング16とによって支持されて、上型ベースプレート12に対して上下動自在に結合されている。この上下動自在な結合は、上型ベースプレート12にガイドボルト13が遊嵌される大きさの貫通孔12aが縦方向に形成されて、この貫通孔12aにガイドボルト13が挿通され、このガイドボルト13の端部にストリッパ17が固定されていることにより実現されている。また、ベースプレート12とストリッパ17とを繋ぐガイドボルト13には伸張したコイルスプリング16が挿通されている。この構成により、上型ベースプレート12が不図示の駆動機構により降下されると、ストリッパ17が降下して、下型20に押し当たり、更に上型ベースプレート12が降下されると、ストリッパ17がコイルスプリング16の付勢力に抗して上昇されることでストリッパ17に所定の弾性力が付与される。このストリッパ17への弾性付与によって、このストリッパ17に装着された可動パンチ19が所定の弾性力で被加工材となる薄板へ押し当てられる。
The
上型ベースプレート12は、その裏面側に加圧パンチ15が下方へ垂下した状態でパンチホルダ14によって固定されている。この加圧パンチ15は、上方に取付け部15A、下方に刃先部15Bを有する所定肉厚の鋼材からなる板状体で形成されている。
The upper
次に、図2を参照して加圧パンチ15を説明する。この加圧パンチ15は、垂下された状態において、内側に位置する平坦面、詳しくは第1垂直面151と、第1垂直面151に対向する外側の第2垂直面152とを有し、刃先部15Bは第1垂直面151の下方先端から第2垂直面152に向けて鋭角の傾斜面153が形成されて先端部が楔状をした刃先150となっている。この刃先150は角度が約60°であり、その幅長は被加工部材の切断部(例えば図5の結合部32)の幅長と同じあるいは僅かに長くなっている。第1垂直面151は、後述する可動パンチ19の第1垂直面191に当接するようにパンチホルダ14に位置決め固定されている。この加圧パンチ15は、ストリッパ17の底プレート18の遊嵌孔18aに挿通されて、ストリッパ17に設けた貫通孔17a内で第1垂直面151が可動パンチ19の第1垂直面191に摺動自在に接触される。
Next, the
可動パンチ19は、図2に示すように、上方に取付け部19A及び下方に刃先部19Bを有する所定肉厚の板状体からなり、鋼材で形成されている。すなわち、この可動パンチ19は、内側に位置する平坦面、詳しくは第1垂直面191と、第1垂直面191に対向する外側の第2垂直面192とを有し、刃先部19Bは、第1垂直面191の下方先端から第2垂直面192に向けて鋭角の傾斜面193を有する楔状をなし、先端部が刃先190となっている。この可動パンチ19は、先端部の刃先190がストリッパ17の下端面から所定長さHだけ下方へ突出させてストリッパ17の底プレート18に固定されている。
この可動パンチ19は、その刃先190の突出した長さHが被加工部材の薄板を半抜きする長さに設定され、また、刃先190の幅長は被加工部材の切断部(例えば図5の結合部32)の幅長と略同じ長さなっている。また、この可動パンチ19の第1垂直面191は、加圧パンチ15の第1垂直面151に当接されている。
The
下型20は、下型ベースプレート21の上面にダイ22がダイホルダ23によって固定されている。ダイ22は、取付け部22Aと、この取付け部22Aの上端に設けた刃先部22Bとを有し、鋼材で形成されている。このダイ22は、縦断面が長方形状をなした板状体からなり、取付け部22Aがダイホルダ23に設けた取付け孔23aに装着されている。また、このダイ22は、内側に位置する第1垂直面221と、外側に位置する第2垂直面222とを有し、刃先部22Bは、第1垂直面221の上方先端から第2垂直面222に向けて鋭角に切断された傾斜面223を有する楔状をなし、その先端部が刃先220となっている。刃先220の幅長は被加工部材の切断部(例えば図5の結合部32)の幅長と略同じ長さになっている。
In the
上下型11、20の組み立て時には、可動パンチ19の第1垂直面191が加圧パンチ15の第1垂直面151に摺動接触するように組み立てられる。このように可動パンチ19の第1垂直面191が加圧パンチ15の第1垂直面151に摺動接触することにより、薄板打抜き加工装置10使用時に可動パンチ19が降下して被加工部材に押し当てられることで可動パンチ19に高負荷がかかり、加圧パンチ15側へ押動されても、加圧パンチ15に接触して支持されているので、可動パンチ19が移動することがなく、正確に被加工部材を半抜きすることができる。また、可動パンチ19の刃先190の破損も防止できる。また、可動パンチ19とダイ22とは、可動パンチ19の第1垂直面191とダイ22の外面22Cとが同一直線上に位置するように組み立てられる。この組み立てにより、被加工部材がダイ22により位置決めされて可動パンチ19で半抜きされた後に、加圧パンチ15により打抜きがなされるので、加圧パンチ15による打抜きが正確に行えるようになる。この薄板打抜き加工装置10の使用方法は、以下の工程で説明する。
In assembly of the upper and
この薄板打抜き加工装置10は、被加工部材としての薄板を順送りして加工する方式、いわゆる順送り方式を採用した生産ラインに設置されて使用される。
以下、図1〜図8を参照して、加工部品の一例として電池の内蔵部品の1つであるセンターピンを製造する工程における薄板打抜き加工装置10の使用方法を説明する。なお、図3は図1の薄板打抜き加工装置が使用される加工工程を示すフローチャート、図4は電池にセンターピンを挿入する状態を示す概略斜視図、図5はフープ材の加工工程を示す図、図6〜図8は加工工程における薄板の加工状況を説明する説明図である。
このセンターピンPは、電池Cの正極板と負極板とがセパレータを介して巻き軸を用いて巻回された電極体Sの巻き軸を取り去った跡に配置されるものである。
The thin
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-8, the usage method of the thin
The center pin P is disposed at the trace where the positive electrode plate and the negative electrode plate of the battery C have been removed from the winding shaft of the electrode body S wound using the winding shaft via the separator.
センターピンPの加工工程は、図3に示すように、被加工部材となる薄板、詳しくはフープ材から所定の部品を形成する展開枠を打抜く展開枠打抜き工程I、フープ材(hoop material)30のキャリア部30A、30Bと展開枠31との結合部32に切欠き溝を形成する溝形成工程II、展開枠31を所定形状に湾曲加工する製品加工工程III、及び結合部32をせん断する打抜き工程IVを有している。この工程において、薄板打抜き加工装置10は打抜き工程IVで使用される。
As shown in FIG. 3, the processing process of the center pin P includes a thin plate to be processed, more specifically, a development frame punching process I for punching a development frame forming a predetermined part from the hoop material, a hoop material. A groove forming step II for forming a notch groove in the
以下、図5を参照してこの加工工程の詳細を説明する。先ず、展開枠の打抜き工程Iにおいて、不図示のプレス装置を使用して所定の幅長及び板厚(例えば0.15mm)を有するフープ材30からセンターピンPを形成する展開枠31が打抜かれる。この打抜きによって、フープ材30は、打抜き部30cと、上下のキャリア部30A、30Bと、展開枠31とを有し、各キャリア部30A、30Bと展開枠31とは結合部32で結合されたものとなる(図5(a)参照)。なお、図5では展開枠31がセンターピンPを形成する部分となっている。
The details of this processing step will be described below with reference to FIG. First, in the unfolding step I of the unfolded frame, the unfolded
次の溝形成工程IIでは、各結合部32、32の所定位置に切欠き溝32A、32Aが形成される。なお、各切欠き溝32A、32Aは、同じ構造を有しているので、以下では一方の切欠き溝32Aについてのみ説明する。また、この切欠き溝32Aは、図5(c)では結合部32の裏面(さらに詳しくは結合部32と展開枠31との連結部分)に形成される。
In the next groove forming step II, notched
図5(c)は、図5(b)の結合部の裏面を示し、図5(d)は図5(b)のA−A線の断面を示した断面図である。結合部32には、不図示のカッタ機構を使用して底部の角度が60〜120°となる逆三角形状の切欠き溝32Aが形成される。この角度は、加圧パンチ15及び可動パンチ19の刃先角度との関係で設定されるものであり、加圧パンチ15及び可動パンチ19のそれぞれの刃先角度を60°としたときは120°が好ましい。この角度に設定すると、それぞれのパンチ15、19の打ち込み時に、各パンチ15、19の刃先が容易に切欠き溝32Aの底部に突き当たり、しかも、刃先150及び190によって結合部32を押し退けるようにして凹部を形成する量、いわゆる押し退け量が軽減される。その結果、刃先150及び190の寿命及び耐久性の向上を図ることができる。また、この切欠き溝32Aの深さはフープ材30の機械的強度が低下しない程度の深さとすると好ましい。そして、切欠き溝32Aは結合部32の一面にのみ形成するので、結合部32の機械的強度が低下し、従来技術のように加工の途中でキャリア部30A、30Bから外れることがない。
FIG. 5C is a cross-sectional view illustrating a back surface of the coupling portion in FIG. 5B, and FIG. 5D is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along the line AA in FIG. The
製品加工工程IIIでは、不図示の加工装置によって、展開枠31が湾曲されてセンターピン形状に加工される(図5(b)参照)。
In the product processing step III, the developing
そして、打抜き工程IVでは、薄板打抜き加工装置10により結合部32が打抜きせん断される。詳しくは、先ず、展開枠31が打ち抜かれたフープ材30のキャリア部30A、30Bが下型20の上に位置決め固定される。この位置決め固定は、図6(a)に示すように、下型20のダイ22の刃先220が切欠き溝32Aの底部の真下に位置する個所に位置決め固定される。次いで、この位置決め固定後に、上型11が不図示の駆動機構によって作動されて降下する。この上型11の降下により、可動パンチ19の刃先190が切欠き溝32Aの底部へ突き刺さり、この可動パンチ19による結合部32の押圧力によってダイ22の刃先220も結合部32に突き刺さり、半抜きがなされる(図6(b)及び図6(c)参照)。このとき、ダイ22及び可動パンチ19の各刃先190、220が板厚の略2/3まで突き刺さる。この半抜きにより、展開枠31は上下の隅部に所定角度のダレが形成される(図8参照)。
In the punching process IV, the
結合部32に予め切欠き溝32Aを形成し、この箇所を半抜きすることにより、可動パンチ19に加わる負荷が軽減される。すなわち、切欠き溝32Aに可動パンチ19の刃先190が打ち込まれると、可動パンチ19の傾斜面193が切欠き溝32Aの側面に突き当たり、この側面を圧縮するが、この圧縮量が予め切欠き溝32Aを形成しておくことにより図6(c)の斜線に示すように少なくなる。なお、切欠き溝32Aを設けないと、図6(d)の斜線に示すように圧縮量が大きくなる。この斜線部の面積は、可動パンチ19の食い付き抵抗部となる。したがって、この食い付き抵抗が少なくなれば可動パンチ19による半抜きが容易になり、その耐久性が向上することになる。この半抜きがスムーズになることにより、バリの発生を抑制する効果が発揮される。また、加圧パンチ19への負荷も少なくなる。
Coupling
次いで、不図示の駆動機構が作動されて加圧パンチ15が下降する。この加圧パンチ15は、可動パンチ19の第1垂直面191を摺動しながら降下して、刃先150が展開枠31の上方のダレ部に当接される。この当接された状態から、加圧パンチ15が更に降下されると、可動パンチ19及びダイ22によって半抜きされた箇所がせん断される。したがってこのせん断された断面にはバリがない状態となる。
Next, a driving mechanism (not shown) is operated to lower the
このような構成の薄板打抜き加工装置10によると、外部及び内面側にもバリがないセンターピンPを作成することができる。したがって、このセンターピンPを電池の組み立て時に電極体Sへ挿入しても、電極体Sに引っ掛かってこの電極体Sが損傷する恐れもなくなる。勿論、この装置を使用することにより、従来技術で行われている2次加工、例えばバレル処理などは不要になる。さらには、本発明の薄板打抜き加工装置10を順送り方式の生産ラインに設置して使用することにより、マルチフォーミング方式を採用した加工装置に比べて安値な装置で生産性を向上させることが可能になる。
According to the thin
また、本発明の製造方法および装置は、円筒缶のような円形切り口のバリ抑制にも応用が可能である。すなわち、円筒缶を深絞り加工にて加工する際、円筒缶の円形状開口部において耳部ができるが、耳部と円筒缶本体の間を上記と同様の加工方法にて、耳部を切り取ることが可能である。このとき、耳部と円筒缶の間に切欠き溝をつけて切断することが好ましい。そして、加圧パンチ15、可動パンチ19、ダイ22等を、加工する円筒缶の円形の打抜き加工部分の形状にあわせた形状とした打抜き加工装置を用いる。
The manufacturing method and apparatus of the present invention can also be applied to burr suppression at a circular cut end such as a cylindrical can. That is, when the cylindrical can is processed by deep drawing, an ear is formed at the circular opening of the cylindrical can, but the ear is cut off between the ear and the cylindrical can body by the same processing method as described above. It is possible. At this time, it is preferable to cut with a notch groove between the ear portion and the cylindrical can. Then, a punching apparatus is used in which the
10 薄板打抜き加工装置
11 上型
12 上型ベースプレート
15 加圧パンチ
17 ストリッパ
18 (ストリッパ)底プレート
19 可動パンチ
20 下型
21 下型プレート
22 ダイ
23 ダイホルダ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(a)ダイ22に被加工部材である薄板を位置決め固定する工程、
(b)互いに摺動可能に当接された可動パンチと加圧パンチであって、前記可動パンチは前記加圧パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記加圧パンチは前記可動パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備たものを用い、前記薄板を介して前記ダイと対向する面に前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部を打ち込んで前記ダイとの間で前記薄板を半抜きする工程、
(c)前記半抜きされた薄板に前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部を当接させた状態で前記可動パンチの一側面側から前記加圧パンチの前記鋭角に尖った刃先部を前記薄板の半抜き箇所に押し当てて打抜く工程。 A thin plate punching method comprising the steps shown in the following (a) to (c).
(A) a step of positioning and fixing a thin plate as a workpiece to the die 22;
(B) A movable punch and a pressure punch that are slidably contacted with each other, wherein the movable punch includes a cutting edge portion sharpened at an acute angle from an edge of the surface on the pressure punch side, and the pressure punch Uses a blade having a sharp edge from the edge of the surface of the movable punch side, and drives the sharp edge of the movable punch into the surface facing the die through the thin plate. Half-punching the thin plate with the die;
(C) The cutting edge sharpened to the acute angle of the pressure punch from one side of the movable punch in a state where the sharp cutting edge of the movable punch is in contact with the half-cut thin plate The process of punching by pressing against a half-punched part of a thin plate.
前記第2型には前記ストリッパに前記薄板を半抜きする可動パンチが設けられ、前記可動パンチは前記加圧パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記加圧パンチは前記可動パンチ側の面の端縁から鋭角に尖った刃先部を備え、前記可動パンチと前記加圧パンチとは互いに対向する面が摺動可能に当接されており、前記駆動機構により前記可動パンチを作動させて前記可動パンチの前記鋭角に尖った刃先部と前記ダイとで前記薄板を半抜きした後に、前記加圧パンチを前記駆動機構で作動させて前記加圧パンチの前記鋭角に尖った刃先部を前記薄板の半抜き個所に押し当てて前記半抜き箇所を打抜くことを特徴とする薄板打抜き加工装置。 A first die provided with a die and a second die provided with a pressure punch and a stripper for punching a thin plate in cooperation with the die, and at least one of the first and second die is driven In a thin plate punching apparatus that is connected to a mechanism and punches the thin plate that is a workpiece between the die and the pressure punch,
The second mold is provided with a movable punch for half-pulling the thin plate on the stripper, and the movable punch has a cutting edge pointed at an acute angle from an edge of the surface on the pressure punch side, The movable punch is provided with a blade edge pointed at an acute angle from the edge of the surface on the movable punch side. The movable punch and the pressure punch are slidably contacted with each other, and the movable mechanism moves the movable punch. After the punch is actuated and the thin plate is half-punched by the die with the sharp edge of the movable punch and the die, the pressure punch is actuated by the drive mechanism to sharpen the acute angle of the pressure punch. An apparatus for punching a thin plate, wherein the cutting edge portion is pressed against a half punching portion of the thin plate to punch the half punching portion .
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