JP5816460B2 - ダイ工具 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの打ち抜き加工に使用されるダイ工具に関するものである。

従来のダイ工具は、一般に、パンチと協働して板状ワークに打ち抜き加工を施すダイ孔と、このダイ孔の下方に連通して打ち抜き片を排出する排出孔を備えている。また、ダイ工具には、パンチと打ち抜き片が一体になってワークの上に上昇するのを防止するために、排出孔内に下向きのエア流を生じさせるエア流路が設けられている（下記特許文献１）。

図１は、従来のダイ工具を示した説明図であり、同図（ａ）が断面図、同図（ｂ）が平面図である。ダイ工具Ｊ１０は、ダイ孔Ｊ１とそれに連通する排出孔Ｊ２を備えており、ダイ工具Ｊ１０の外側面には周方向に沿ってエア導入用の溝Ｊ３が設けられている。そして、ダイ工具Ｊ１０には溝Ｊ３と排出孔Ｊ２とを連通するように下向きのエア流路Ｊ４が設けられている。

特開平５−５７６８７号公報

このような従来技術によると、ダイ工具Ｊ１０に形成されるエア流路Ｊ４は、通常、ダイ工具Ｊ１０の中心軸Ｊ１１に向かって形成されている。この場合、中心軸Ｊ１１の周りに複数形成されたエア流路Ｊ４から排出孔Ｊ２内に流入するエア流は、中心軸Ｊ１１付近で互いに干渉し合うことになる。この際、エア流路Ｊ４の方向と中心軸Ｊ１１との鋭角が大きいと、複数のエア流が互いに干渉し合うことで、パンチから打ち抜き片を引き離すのに有効な下向きの負圧を得難くなる。エア流路Ｊ４と中心軸Ｊ１１との鋭角をより小さくすることで、パンチから打ち抜き片を引き離すのに有効な下向きの負圧を得ることは可能になるが、その場合には、エア流路Ｊ４の加工が困難になる。

また、従来のダイ工具Ｊ１０は、エア流路Ｊ４から排出孔Ｊ２内に流入する複数のエア流が中心軸Ｊ１１付近に集中することになり、排出孔Ｊ２内の中心軸Ｊ１１から離れたところではエア流の淀みが生じ易くなる。これによって、パンチから離れた打ち抜き片が排出孔Ｊ２内に滞留し易くなる問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ダイ工具に打ち抜き片排出用のエア流路を設けるに際して、エア流路の加工が容易であること、また、パンチから打ち抜き片を引き離すのに有効なエア流をダイ工具の排出孔内に生じさせることができること、パンチから離れた打ち抜き片を円滑に排出孔から排出することができること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるダイ工具は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
打ち抜き方向の一軸に沿ってダイ孔と該ダイ孔に連通する排出孔を備えたダイ工具であって、当該ダイ工具の外側面に開口するエア流入口と、該エア流入口から前記排出孔に連通するエア流路を備え、前記エア流路は、前記打ち抜き方向の上からみて、前記エア流入口の中心軸を通る基準線に対して傾斜した軸線に沿って延設されており、前記基準軸と前記軸線との傾斜角度が１０°であることを特徴とするダイ工具。

このような特徴を有するダイ工具によると、エア流路から排出孔に流入するエア流が打ち抜き方向の一軸周りに旋回流を形成することになり、この旋回流により効果的にパンチから打ち抜き片を引き離すことができる。また、複数のエア流路を形成する場合に、各エア流路から排出孔内に流入するエア流が互いに干渉するのを抑止できるので、エア流路の延設方向を過剰に下向きに傾斜させる必要がない。これによって、ダイ工具にエア流路を形成する加工が比較的容易になる。

また、排出孔に流入するエア流が形成する旋回流によって、排出孔内にはエア流の淀みが生じ難くなる。これによって、パンチから離れた打ち抜き片を円滑に排出孔から排出することができる。

従来技術の説明図である。 本発明の実施形態に係るダイ工具を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るダイ工具の使用状態を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図２は本発明の一実施形態に係るダイ工具を示した説明図であり、同図（ａ）が断面図、同図（ｂ）が平面図を示している。

ダイ工具１は、打ち抜き方向の一軸（軸Ｏ１）に沿ってダイ孔２と、ダイ孔２に連通する排出孔３を備えている。排出孔３はダイ孔２からやや拡径した一次拡径部３ａとそこから更に大きく拡径した二次拡径部３ｂを備えている。図示の例におけるダイ工具１は、円柱状の本体を備え、上面１ｂにダイ孔２が開口し、内部には下面に開口する排出孔３が形成されている。また、ダイ工具１は、その外周面１ａに開口するエア流入口４ａと、このエア流入口４ａから排出孔３に連通するエア流路４を備えている。

このエア流路４は、図２（ｂ）に示すように、打ち抜き方向の上からみて、エア流入口４ａの中心と打ち抜き方向の一軸（軸Ｏ１）を通る基準軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対して傾斜した軸線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に沿って延設されている。図示の例では、図２（ｂ）に示すように、基準軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は平面視でそれぞれ１２０°の交差角度を有しており、基準軸Ｌ１と軸線Ｐ１，基準軸Ｌ２と軸線Ｐ２，基準軸Ｌ３と軸線Ｐ３は、角度θ１の傾斜角度を有している。この角度θ１は、１０°の傾斜角度に設定する。

エア流路４は、図示の例では３本設けているが、これに限らず、１本又は２本、或いは４本以上の複数本設けることができる。エア流路４を複数本設ける場合は、前述した基準軸とエア流路４の軸線の角度が各エア流路４で異なっていてもよい。また、一本又は複数本設けたエア流路４の少なくとも１本が、前述した基準線に対して傾斜した軸線に沿って延設されていればよい。

図示の例では、軸Ｏ１は、略円柱状のダイ工具１の中心軸であり、エア流路４は、中心軸（軸Ｏ１）に対して軸対称に複数配備されている。また、図示の例では、エア流路４が延設される軸線Ｐ１〜Ｐ３は下向きに傾斜しており、軸線Ｐ１（Ｐ２，Ｐ３）と中心軸（軸Ｏ１）とは、図２（ａ）に示すように、中心軸（軸Ｏ１）と基準軸Ｌ１を含む断面内で、角度θ２の鋭角で傾斜している。角度θ２は４５°以上の鋭角に設定することができる。ダイ工具１には、外周面１ａの周方向にエア導入用の溝５が設けられている。エア流入口４ａは溝５内に開口している。

図３は、本発明の実施形態に係るダイ工具の使用状態を示した説明図である。図示するように、このようなダイ工具１をダイホルダ１１に設置することで、ダイ工具１の上面１ｂに沿って配置された板状のワークＷに対して、パンチ１２と協働して打ち抜き加工を行うことができる。パンチ１２は、軸Ｏ１に沿って下降してダイ孔２及び排出孔３（一次拡径部３ａ）内に先端が進入する。この際、パンチ１２の先端にはワークＷの打ち抜き片Ｗ１が一体になっているが、エア流路４からエア流（空気流）を排出孔３内に流入させることで、排出孔３内の負圧で打ち抜き片Ｗ１をパンチ１２の先端から引き離すことができる。

図２（ｂ）に示すように、エア流路４は軸線Ｐ１（Ｐ２，Ｐ３）に沿って延設されている。軸線Ｐ１（Ｐ２，Ｐ３）が基準軸Ｌ１（Ｌ２，Ｌ３）に対して角度θ１だけ傾斜している。これにより、エア流路４から排出孔３内に流入するエア流によって、排出孔３内では軸Ｏ１の周りにエアの旋回流が生じる。エア流路４を複数本設け、複数のエア流路４を軸Ｏ１に対して軸対称に配備することで、排出孔３内にエアの旋回流をより効率的に生じさせることができる。

パンチ１２の先端がワークＷの打ち抜き片Ｗ１と一体に排出孔３（一次拡径部３ａ）内に進入して、その後パンチ１２の先端が引き上げられる際に、パンチ１２の先端と一体の打ち抜き片Ｗ１には、エア流路４から排出孔３内に流入したエア流によって生じる負圧に加えて、エア流の旋回流によって生じる旋回力（剪断力）が加わる。したがって、エア流の方向を過剰に下向きにして排出孔３内の負圧を大きくしなくても、旋回力が加わることで効果的にパンチ１２の先端と打ち抜き片Ｗ１との引き離しが可能になる。これによって、前述した角度θ２を比較的大きく設定できることになり、ダイ工具１の外側面１ａから穿孔加工によってエア流路４を形成する場合に、穿孔の角度をダイ工具１の外側面１ａに対してより立たせることができ、エア流路４の穿孔加工が比較的容易になる。

また、エア流路４から排出孔３内に流入するエア流によって、排出孔３内でエアの旋回流が生じると、排出孔３内におけるエア流の淀みが少なくなる。これによって、排出孔３内でパンチ１２から引き離された打ち抜き片Ｗ１は、旋回流の勢いで排出孔３からより下流の排出経路に導かれ、パンチ１２から離れた打ち抜き片Ｗ１を円滑に排出孔３から排出することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：ダイ工具，
２：ダイ孔，
３：排出孔，
４：エア流路，
４ａ：エア流入口，
Ｏ１：軸（一軸，中心軸），
Ｌ１〜Ｌ３：基準軸，
Ｐ１〜Ｐ３：軸線

Claims (4)

1. 打ち抜き方向の一軸に沿ってダイ孔と該ダイ孔に連通する排出孔を備えたダイ工具であって、
   当該ダイ工具の外側面に開口するエア流入口と、該エア流入口から前記排出孔に連通するエア流路を備え、
   前記エア流路は、前記打ち抜き方向の上からみて、前記エア流入口の中心軸を通る基準線に対して傾斜した軸線に沿って延設されており、
   前記基準軸と前記軸線との傾斜角度が１０°であることを特徴とするダイ工具。
2. 前記エア流路は、前記中心軸に対して軸対称に複数配備されていることを特徴とする請求項１記載のダイ工具。
3. 前記エア流路が延設される軸線と前記中心軸とは、前記中心軸と前記基準線を含む断面内で、４５°以上の鋭角で傾斜していることを特徴とする請求項１又は２記載のダイ工具。
4. 前記エア流入口は、前記外側面の周方向に沿って形成された溝内に開口していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたダイ工具。

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