JP5732230B2 - Punching method and mold - Google Patents
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Description
この発明はワークに開口をパンチ及びダイにより打抜きにより加工する方法に関し、打抜き加工時に開口縁に必然的に生ずるバリをそのままに放置しておいても後工程に影響しないようにすることができるものである。 The present invention relates to a method for punching a workpiece by punching with a punch and a die, and it is possible to prevent a subsequent process from being affected even if a burr that is inevitably generated at the opening edge is left as it is during punching. It is.
パンチ及びダイにより打抜きにより加工する方法(ピアス加工)においては、打抜きによるパンチの抜け側であるダイ側開口縁にバリが残される。バリはワーク一般面から突出し、そこが他部品との当たり面になる場合の如く平滑性が必要な場合はバリ取り作業のための工程が必須となり、そのため製造コストがバリ取りの分だけ嵩み、延いては製品コストが嵩むことになる。また、バリ取り作業はそれにより発生する切粉の付着による二次的な不具合があり、この点でもバリ取り作業は可能な限り省きたい要請がある。 In a method of piercing with a punch and a die (piercing), burrs are left on the die-side opening edge that is the punch removal side by punching. The burr protrudes from the general work surface, and if smoothness is required, such as when it comes into contact with other parts, a deburring process is essential, and the manufacturing cost is increased by the amount of deburring. As a result, the product cost increases. In addition, the deburring work has a secondary problem due to the adhesion of chips generated thereby, and there is a demand for eliminating the deburring work as much as possible.
そこでバリ取り工程の省略のため、ピアス加工を2段階で実施し、ピアス加工の前段の第1工程において第1のダイと第1のポンチによってワークのダイ側面に台形断面の環状凹部を形成し、第2段階の加工において第2のダイと第2のポンチによってピアス打抜きを行うが、この際、第2のポンチを、第1段階において形成される凹部の台形断面におけける下底の外縁より小径としている。ピアス打抜きのための第2のポンチが凹部の台形断面におけける下底の外縁より小径であるため、ピアス打抜きにより形成される穿孔部の内縁は台形の傾斜面部位に位置する。穿孔部におけるダイ側内周縁にはバリが形成されるが、バリは傾斜面部位から突出するためその突出先端部位は相対的に引っ込み、ワーク下面から突出することがない。そのため、バリはそのままに放置しても平滑性に影響することがないため、バリ取り作業を省略することができる(特許文献1)。
従来技術はピアス加工を環状凹部の形成のための第1段階とピアス打抜きのための第2段階との2工程で実施している。そのため、一つの孔の加工のためダイとポンチとからなる金型が2組必要であり、型コストが嵩むことになり、また、事実上ワークを凹部形成とピアス打抜きとで一つの孔の加工のため2箇所に移送させて行う必要があり、製造効率の面でも不利である。 The prior art performs piercing in two steps, a first stage for forming an annular recess and a second stage for piercing. Therefore, two sets of dies composed of a die and a punch are required for processing a single hole, which increases the cost of the mold. In fact, a single hole can be processed by forming a recess and punching a pierce. Therefore, it is necessary to carry out the transfer to two places, which is disadvantageous in terms of manufacturing efficiency.
この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、バリ取りを省略しつつ1回の工程で完了させることができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to be able to be completed in one step while omitting deburring.
この発明になる、パンチとダイ間に配置されたワークにパンチのダイに対する相対運動により打抜き加工する方法においては、打抜き加工のためのパンチのダイに対する1サイクルの相対移動開始後、打抜き完了前に、ダイに対向したワーク面に凹形状部を形成し、打抜き完了後のパンチによる打抜き縁は前記凹形状部に位置するようにしたことを特徴とする。 In the method of punching a workpiece disposed between a punch and a die by relative movement of the punch with respect to the die according to the present invention, after the start of relative movement of one cycle with respect to the die of the punch for punching, before the punching is completed. A concave shape portion is formed on the work surface facing the die, and a punching edge by the punch after the punching is completed is located in the concave shape portion.
パンチによる打抜き縁となるべきダイに対向したワークの部位を凹形状に形成するため、ダイはダイ孔の開口端面に環状突起部を備えることができる。そして、ダイの環状突起部はパンチと直接又はパッドを介して協働することでワークを上下に挟着し、前記凹形状部の形成を行う。 The die can be provided with an annular protrusion on the opening end face of the die hole in order to form the workpiece portion facing the die to be a punching edge by punching in a concave shape. Then, the annular projecting portion of the die cooperates with the punch directly or via a pad to sandwich the workpiece vertically, thereby forming the concave portion.
この方法実施のための金型は、穿孔のためのパンチ及びダイに加えて、パンチとダイとの相対移動開始後、打抜き完了前に、前記相対移動に連動してワークを上下に加圧挟着する加圧挟着手段を備え、ダイはダイ孔の開口端面に環状突起部を備え、加圧挟着手段による上下からのワークの挟着時に前記環状突起部によりワーク面に凹形状部を形成し、パンチによる打抜き縁は凹形状部に位置させる。 In addition to the punch and die for punching, the mold for carrying out this method is configured to press and hold the workpiece up and down in conjunction with the relative movement after the start of the relative movement between the punch and the die and before the punching is completed. The die is provided with an annular protrusion on the opening end surface of the die hole, and a concave portion is formed on the work surface by the annular protrusion when the work is sandwiched from above and below by the pressure sandwiching means. The punching edge is formed and positioned in the concave shape portion.
この発明によれば、打抜き完了前にダイに対向したワーク面に凹形状部を形成し、打抜き時のパンチによる打抜き縁を凹形状部に位置させているため、打抜き時にワークのダイ側打抜き開口縁に形成されるバリはワーク一般面より凹まされた部位より突出する。バリがワークの一般面から突出しないように凹部の深さを設定することができるため、バリを放置しておいてもワークのダイ側の平滑性に影響がなく、バリ取り作業を省略することができ、また、ピアス加工の1サイクル中にピアス穿孔に先立って凹部形成を済ませることができ、工程数は1サイクルのままで増やすことがなく、設備コスト及び操業コストを削減することができ、延いては製品コストを下げることができる。 According to the present invention, since the concave portion is formed on the work surface facing the die before the punching is completed, and the punching edge by the punch at the time of punching is located in the concave portion, the die side punching opening of the workpiece at the time of punching The burr formed on the edge protrudes from a portion recessed from the general work surface. Since the depth of the recess can be set so that the burr does not protrude from the general surface of the workpiece, leaving the burr does not affect the smoothness on the die side of the workpiece and omits the deburring operation In addition, the concave portion can be formed prior to piercing drilling during one cycle of piercing, and the number of steps does not increase as one cycle, and the equipment cost and operation cost can be reduced. As a result, the product cost can be reduced.
以下この発明を自動車自動変速機におけるクラッチドラムにおけるシール取付孔のピアス加工において実施した場合を説明する。 Hereinafter, the case where the present invention is implemented in the piercing process of the seal mounting hole in the clutch drum in the automobile automatic transmission will be described.
図1は板材からのプレス成形品であるそれ自体は周知のクラッチドラム10を示しており、変速機軸の挿通のための中央の内周筒状部10-1と、その外周におけるシール部品保持のための中間筒状部10-2と、クラッチ板の保持のための外周筒状部10-3を備えている。中間筒状部10-2と外周筒状部10-3との間は環状の空洞部12を形成し、周知のようにこの空洞部12にクラッチパックやピストン等のクラッチ部品が収容されるようになっている。周知のように外周筒状部10-3はクラッチ部品の収容のためスプラインを形成している。中間筒状部10-2はその内周に環状シール部品を保持し、環状シール部品のための組み付け孔14を備える。中間筒状部10-2に対する環状シール部品のための組み付け孔14の加工はピアス加工の場合、通常は後述のように専用機を使用して行うが、この場合パンチは外周側(図1の空洞部12の側)、ダイを内周側にして加工を行うが、パンチの抜け側である中間筒状部10-2の内周側(ダイ側)における開口縁にバリが発生する。中間筒状部10-2の内周側においてはシール部品が摺動するため、そのままではバリは放置できずバリ取りの必要があったが本発明はピアス加工工程の工夫でバリ取りを不要とするものである。尚、環状シール部品のための組み付け孔14の加工はドリル加工により行うことも可能であるが、この場合は開口縁の両側にバリが形成されるため、環状シール部品の組み付け側である内周面側のバリ取りは同様に必須である。
FIG. 1 shows a
図2はこの発明のピアス加工装置の実施形態を模式的に示しており、この実施形態はワークとしてのクラッチドラム10のピアス加工のための専用機による場合を説明するが、汎用のプレス機においても金型保持部の構造の工夫によりこの発明のアイディアは実施可能である。クラッチドラム用ピアス加工機は支持台20と昇降体22とを備え、クラッチドラム10の外周筒状部10-3はその外周端面において支持台20に載置支持される。支持台20上にワーク外周係合部材24が直径対立して配置され、クラッチドラム10の外周筒状部10-3を外側より保持する。昇降体22はその下面よりワーク内周保持部26が垂下形成され、ワーク内周保持部26はクラッチドラムの内周筒状部10-1及び中間筒状部10-2に嵌挿位置するべく段形状をなしている。昇降体22からはワーク押え28が垂下され、押えプレート29を介してクラッチドラム10を下方に幾分の弾性下で押圧しており、加工中におけるワークの上下の保持を行う。昇降体22は図示しない油圧機構により矢印F方向に昇降可能であり、他方、支持台20上の外周係合部材24はクラッチドラムの外周筒状部10-3の外面のスプライン溝に選択的に係合するべく半径方向(矢印G)に往復移動可能であるとともに、支持台20上の回転板25が回転することによりワークとしてのクラッチドラム10のインデックスが可能となっている。
FIG. 2 schematically shows an embodiment of the piercing apparatus according to the present invention. In this embodiment, a case of a dedicated machine for piercing the
ピアス加工のためのダイ30はワーク内周保持部26にクラッチドラムの中間筒状部10-2の内周に対向するように設けられ、パンチ32はクラッチドラム10の中間筒状部10-2を挟んで中間筒状部10-2の外周に対向するように配置される。図3はダイ及びパンチの拡大図を示し、ダイ30はダイ孔30Aを備え、ダイ孔30Aの開口端面に環状突起部30-1を形成する。即ち、環状突起部30-1はワークに面したダイ30の端面においてダイ孔30Aの開口縁から半径方向に所定距離の環状領域を占めている。環状突起部30-1はピアス打抜きに先立ってパンチ側と協働してワークを加圧挟着(ダイ30はパンチ32と直接協働することでこの発明の加圧挟着手段を構成)することで、ダイ30の側のクラッチドラム10対向面に適当な深さの凹形状部を形成するためのものである。後述のように環状突起部30-1の高さh(図4(イ)も参照)はダイ30に対向したワーク面に形成される凹形状部の深さd(図4(ニ)が適当な値となるように設定される。図3において、ダイ孔30Aはパンチから離間した部位30A-1においては抜きカスの排出性のためテーパ形状を呈している。パンチ32はこの実施形態においては駆動アーム34に直接取り付け構造となっており、先端32-1がダイ孔30Aと協働することによりワークの穿孔を行うものである。パンチ32を先端に取り付けた駆動アーム34は図2に示すように一旦は下方に延びるが途中でL状に曲折され、支持台20の半径方向の空洞を水平に延びており、図示しない他端に油圧シリンダ(図示せず)のピストンが取り付けられ、油圧シリンダへの油圧の供給方向の制御により駆動アーム34は矢印Bのように水平方向に往復駆動し、これに準じてパンチ32は図3の矢印Hのように往復される。これにより、ダイ30及びパンチ32によるピアス加工を行うことができる。
The die 30 for piercing is provided on the work inner
次に、この発明の実施形態としてのクラッチドラムの環状シール部品のための組み付け孔のピアス加工方法を説明すると、図4はダイ及びパンチによる1回の加工サイクル(パンチ32を取り付けたアーム34を駆動する油圧シリンダの1回の往復運動)におけるピアス打抜き加工動作を段階(イ)−(ヘ)を追って相当に模式化してかつ一部誇張して図示するものである。即ち、ダイ孔30Aの内径に対するパンチ32の外径差は実際の外径差より相当誇張して描かれている。また、加工の進行の過程でのワーク変形形状はあくまで模式的に表したものである。加工サイクルの開始時は(イ)に示し、ダイ30及びパンチ32はワークとしてのクラッチドラム10を介して離間して位置している。ダイ30はワークに対向した端面に高さhの環状突起部30-1を備える。パンチ32はワーク10に向け前進を開始し(ロ)に至るとパンチ32の先端32-1がワーク10に当接し、、次に(ハ)に示すようにワークはダイ30の環状突起部30-1にも押し付けられ、ワークはダイ30及びパンチ32間に挟着される。パンチ32の更なる前進により、(ニ)に示すようにパンチ32側ではパンチ先端32-1がワークに食い込み始め、同時にダイ30側では環状突起部30-1 がワークに食い込み、その結果、塑性変形により環状突起部30-1との当接部においてワーク10に凹部10Aが形成される。凹部10Aは環状突起部30-1の断面形状に準じて環状をなすが塑性塑性変形によりややダレた断面形状をなす。凹部10Aの深さdは環状突起部30-1の高さhに応じた値となる。パンチ32の前進は(ホ)のように更に継続し、ワークに対するパンチ先端32-1の食い込みは深くなってゆき、他方、ダイ側ではワークにおける凹部10Aの内側の肉がダイ孔30Aに次第に抜けて行く。最終段階(ヘ)においてはパンチ先端32-1がワークを突き抜け(抜きカスをWにて表す)、ピアス打抜きが完了し、ワーク10に環状シール部品のための組み付け孔14が打抜かれ、打抜により形成される孔14の縁部14´は凹部10Aに位置している。
Next, a method for piercing an assembly hole for an annular seal part of a clutch drum as an embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a single machining cycle by a die and a punch (an
環状シール部品のための組み付け孔14は図1に示すように円周方向にも軸方向にも位置を変えて複数設けられており、軸方向に整列し円周方向において異なった位置の組み付け孔14については、ワーク外周係合部材24を半径外方に後退させ、回転板25を回転させることで、ダイ30及びポンチ32による打抜き箇所にワーク10のインデックスを行うことで加工を行う。また、軸方向に異なった位置の組み付け孔14については隣接ステーションに設置される同様な構成であるがダイ30及びポンチ32の高さが幾分異なる加工機までワークを搬送して加工を行う。
As shown in FIG. 1, a plurality of assembly holes 14 for the annular seal part are provided in different positions in the circumferential direction and in the axial direction, and the assembly holes 14 are aligned in the axial direction and located at different positions in the circumferential direction. 14, the workpiece outer
図5はピアス加工完了後におけるクラッチドラム10(ワーク)の中間筒状部10-2にピアス打抜きされた環状シール部品用組み付け孔14を幾分模式的に拡大して示しており、パンチ32の導入側(図1の空洞12の側)である中間筒状部10-2の外周における打ち抜き開口縁はピアス加工に伴うダレ14-1が環状に形成される。パンチ30の抜け側における開口縁にはバリ50が形成される。しかしながら、バリ50の存在は環状シール部品が取り付けられるクラッチドラム10の中間筒状部10-2の内側一般面10Bの平滑性に影響を及ぼさない。即ち、ダイ30の抜き孔30Aへのパンチ32の先端32-1の抜けによる打抜き完了前に中間筒状部10-2(ワーク)の部位に環状突起部30-1の断面形状に準じた断面形状の凹部10Aが形成されている。環状突起部30-1は図3に示すようにパンチ孔30A-1の開口端面に形成されており、パンチ32による打抜き縁(図4(ヘ)の14´)は凹部10Aに位置し、打抜き縁に形成されるバリ50は凹部10Aの底面若しくは底面に連なる傾斜面から起立している。そして、凹部10Aの深さdはバリ50の高さを超えるように環状突起部30-1の高さh、換言すれば、図4(ニ)に示すワークとしてのクラッチドラム10のダイ側面への環状突起部30-1の食い込み量、を設定することが可能であり、バリ50の先端は環状シール部品が組み付くクラッチドラム10の中間筒状部10-2の一般面10Bより内側に後退位置しており、バリ50は一般面10Bの平滑性に影響しないようにでき、そのため、バリ取りの工程を省くことができる。
FIG. 5 schematically shows a somewhat enlarged view of the
図6は図3の幾分の変形である第2の実施形態を示しており、専用機のワーク内周保持部26に設けられたダイ30と、ダイ30にワークを挟んで対向するようにアーム34に設けられたパンチ32とによりクラックドラム10のピアス打抜きを行うことは第1の実施形態と同様である。相違点はアーム34の先端部分に環状パッド52がパンチの先端部分を包囲するように設けられ、環状パッド52は弾性部材54を介してアーム34に連結されることである。この実施形態においては、ダイ30がその環状突起部30-1が環状パッド52と協働することでこの発明の加圧挟着手段を構成する。
FIG. 6 shows a second embodiment which is a slight modification of FIG. 3, and the die 30 provided in the work inner
この第2の実施形態の動作をダイ30とパンチ32の先端部32-1及びパッド52を示す図7によって説明すると、加工サイクルの開始時は(イ)に示し、ダイ30に対してパンチ32及びパッド52とはワーク10を介して離間して位置している。パンチ32及びパッドは前進を開始し(ロ)に至るとパンチ32の先端32-1及びパッドがワーク10に当接し、以後はワーク10はダイ30に向けて変位され、(ハ)ではワークはダイ30の環状突起部30-1にも当接し、ワークはダイ30とパンチ32及びパッド間に挟着される。パンチ32の更なる前進により、(ニ)に示すようにパンチ32側ではパンチ先端32-1がワークに食い込み始め、パッド52はワークとの当接を維持し、他方弾性部材54の収縮によってパンチ32の更なる前進は許容され、同時にダイ30側では環状突起部30-1 がワークに食い込み、その結果、環状突起部30-1の対向面においてワークに凹部10Aが形成される。環状突起部30-1によりワーク10のダイ側面に凹部10Aを形成した状態でパンチ32の前進は(ホ)のように更に継続し、ワークに対するパンチ先端32-1の食い込みは深くなって行く。最終段階(ヘ)においてはパンチ先端32-1がワークを突き抜け、ピアス打抜きが完了する。この実施形態においても、ダイ30に対向してワーク10に凹形状部10Aを形成し、パンチ32による打抜時の打抜き縁を凹形状部10Aに位置させているため、打抜き時にワークのダイ側打抜き開口縁に形成されるバリは凹形状部10Aより起立する。そのため、ダイ30の環状突起部30-1の高さを適当に設定することで、ダイ側打抜き開口縁に形成されるバリがワークの一般面から突出しないようにすることができるため、バリがそのままでもワークのダイ側一般面の平滑性に影響がなく、バリ取り作業を省略することができる。そして、この実施形態においてはパッド52を備えていることから、凹部10Aの形成の際にパンチ外周部位でのワークの保持を確実に行うことができる利点がある。
The operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. 7 showing the
以上の実施形態はワークとしての自動車変速機用のクラッチドラムにおけるシール取付孔のピアス加工を専用機により行うものに向けられているが、本発明は専用機によらず汎用のプレス機において行う場合にも実施可能である。この場合、クラッチドラムの空洞部にダイ及びパンチを汎用プレス機のヘッド及びメインスライドに連結する連結具が必要となるが、アイディアとしては相違がなく本発明に包含される。また、ワークとしてもクラッチドラムに限定されず、様々なワークの加工のために利用できることは言うまでもない。 Although the above embodiment is directed to the piercing process of the seal mounting hole in the clutch drum for an automobile transmission as a work by a dedicated machine, the present invention is performed in a general-purpose press machine without using a dedicated machine. Can also be implemented. In this case, a connecting tool for connecting the die and the punch to the head and the main slide of the general-purpose press machine is required in the cavity of the clutch drum, but the idea is not different and is included in the present invention. Needless to say, the workpiece is not limited to the clutch drum and can be used for processing various workpieces.
10…クラッチドラム(ワーク)
10A…凹部
10-1…クラッチドラムの内周筒状部
10-2…クラッチドラムの中間筒状部
10-3…クラッチドラムの外周筒状部
14…環状シール部品用組み付け孔
20…支持台
22…昇降体
24…ワーク外周係合部材
26…ワーク内周保持部
30…ダイ
30-1…環状突起
32…パンチ
50…バリ
52…環状パッド
54…弾性部材
10 ... Clutch drum (work)
10A ... recess
10-1 ... Inner cylindrical part of clutch drum
10-2… Intermediate cylindrical part of clutch drum
10-3 ... outer peripheral
30-1 ...
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