JP6399941B2 - Plate processing equipment - Google Patents
Plate processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6399941B2 JP6399941B2 JP2015014974A JP2015014974A JP6399941B2 JP 6399941 B2 JP6399941 B2 JP 6399941B2 JP 2015014974 A JP2015014974 A JP 2015014974A JP 2015014974 A JP2015014974 A JP 2015014974A JP 6399941 B2 JP6399941 B2 JP 6399941B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- punch
- die
- press
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Punching Or Piercing (AREA)
Description
この発明は、引張強さ及び硬さの大きい高張力鋼板のチェーン用プレート等をプレス成形する際、工具鋼で構成したパンチとダイをプレス金型に装着した、チェーン用プレートなどのプレート加工装置に関するものである。 The present invention relates to a plate processing apparatus such as a plate for a chain, in which a punch and a die made of tool steel are mounted on a press die when press forming a plate for a chain of a high strength steel plate having a high tensile strength and hardness. It is about.
プレス加工を用いて貫通穴が一つではなく複数形成された穴あき部材(例えばスプロケット用のチェーンリンク)の断面寸法を精度よく形成することにより、チェーンの耐久性および金型寿命を長くすることができる加工装置がある(例えば、特許文献1)。 To increase the durability of the chain and the life of the mold by accurately forming the cross-sectional dimensions of the perforated member (for example, chain link for sprockets) with multiple through-holes formed by pressing. There is a processing device that can do this (for example, Patent Document 1).
上述の装置の構成においては、板厚が厚く硬い材料、例えばプレス加工する鋼材の板厚が4mmの厚板で、引張強さが780MPa以上かつビッカース硬さが248HV以上ある材料、をプレス加工する際に、狙った穴寸法、あるいは穴のせん断面の長さ(サイズ)を確保することができず、工作装置が破損するという問題点があった。 In the configuration of the apparatus described above, a thick and hard material, for example, a material having a thickness of 4 mm and a tensile strength of 780 MPa or more and a Vickers hardness of 248 HV or more is pressed. At this time, the target hole size or the length (size) of the shearing surface of the hole cannot be ensured, resulting in a problem that the machine tool is damaged.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、プレート加工装置の構成要素であるパンチの硬さを実験結果から求めた720HVから800HVに加工することにより、引張強さが780MPa以上かつビッカース硬さが248HV以上ある厚板の高張力鋼板に対する穴などの抜き加工において、寸法公差が0.018mm以下の穴抜き加工、加工寸法及び穴抜き加工部の加工寸法精度を有するせん断面の長さを得ることができるプレート加工装置の提供を目的としている。上記せん断面はプレス加工により抜き加工された材料の加工面の表面粗さが小さく加工寸法精度を確保できる箇所を言う。また一般的に板厚に対し50%以上の大きさを有する為、板厚4mmの厚板の場合には、せん断面の長さ(サイズ)は2mm以上となる。なお、1HV(単位:kgf/mm2)≒0.102(単位:N/mm2)であるので、248HV≒25.3N/mm2、720HV≒73.4N/mm2、800HV≒81.6N/mm2と表せる(以下同様)。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By processing the hardness of the punch, which is a component of the plate processing apparatus, from 720 HV obtained from the experimental results to 800 HV, the tensile strength is increased. When punching holes in high-strength high-strength steel plates with a thickness of 780 MPa or more and a Vickers hardness of 248 HV or more, punching processing with a dimensional tolerance of 0.018 mm or less, processing dimensions, and processing dimensional accuracy of the punching section It aims at providing the plate processing apparatus which can obtain the length of the shearing surface to have. The shear surface refers to a portion where the surface roughness of the processed surface of the material punched by press processing is small and processing dimensional accuracy can be secured. In general, since it has a size of 50% or more with respect to the plate thickness, the length (size) of the shear plane is 2 mm or more in the case of a plate having a plate thickness of 4 mm. Since 1HV (unit: kgf / mm 2 ) ≈0.102 (unit: N / mm 2 ), 248HV≈25.3 N / mm 2 , 720HV≈73.4 N / mm 2 , 800HV≈81.6 N / Mm 2 (hereinafter the same).
本発明にかかるプレート加工装置は、
高張力鋼板である鋼材を複数回プレス加工し、被圧入材を挿入するための複数の貫通穴を有するプレートを形成するプレート加工装置であって、
前記鋼材を加工する位置に位置決めする位置決め機構と、
前記鋼材を抜き加工するため同時に使用される部品である、ビッカース硬さが前記鋼材より大きい工具鋼で構成されたダイ及びビッカース硬さが前記鋼材より大きい73.4から81.6N/mm 2 である金型用合金工具鋼で構成されたパンチと、
前記パンチを保持するパンチプレートと、
前記ダイを保持するダイプレートと、
前記パンチプレートと前記ダイプレートとを、前記鋼材をプレス加工する位置に位置決めする位置決め機構と、を備え、
初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記ダイのサイズを2回目のプレス加工に用いる前記ダイのサイズより小さく設定し、初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記パンチの外径を2回目のプレス加工に用いる前記パンチの外径より小さく設定し、かつ初回の抜き加工の穴径を2回目の抜き加工の穴径より小さく設定したものである。
The plate processing apparatus according to the present invention is:
A plate processing apparatus that presses a steel material that is a high-tensile steel plate a plurality of times and forms a plate having a plurality of through holes for inserting a press-fit material,
A positioning mechanism for positioning the steel material at a processing position;
A die that is made of a tool steel having a Vickers hardness larger than that of the steel material and a Vickers hardness of 73.4 to 81.6 N / mm 2 that is a component that is used at the same time for punching the steel material. A punch made of an alloy tool steel for a mold ,
A punch plate for holding the punch;
A die plate for holding the die;
A positioning mechanism for positioning the punch plate and the die plate at a position to press the steel material;
The size of the die for punching used for the first press work is set smaller than the size of the die used for the second press work, and the outer diameter of the punch for punching used for the first press work is set to 2 It is set smaller than the outer diameter of the punch used for the second press working, and the hole diameter of the first punching process is set smaller than the hole diameter of the second punching process.
この発明によれば、硬さ248HV以上の厚板の高張力鋼板にプレスにより穴抜き加工する際、予め、仕上げ穴に対し小径の穴をプレス成形により穴抜き加工し、後工程において再度プレス加工により仕上げ抜き加工し、この小径の穴と仕上げ穴の抜き加工に使用するパンチをビッカース硬さが720HVから800HV(720、800はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象数値であって720から800の範囲内で有利な効果を奏する範囲)の合金工具鋼で構成する為、このパンチの寿命を6500回以上確保でき、後工程で圧入するピンの締め代(φ17を基準とすると0.006〜0.015mm)を確保する為に必要な加工精度の高い(リーマ加工した穴の寸法公差でH7相当の)抜き穴加工ができる、といった従来にない顕著な効果を奏するものである。
According to this invention, when punching a high-strength steel plate having a hardness of 248 HV or higher by pressing, a small-diameter hole is punched by press forming in advance to the finished hole, and then pressed again in a subsequent process. finish and punching by, 800HV (720,800 punch Vickers hardness from 720HV used for punching of the small diameter hole and finishing the hole is a comparative value of the numerical or general purpose steel represents the Vickers hardness Since it is made of an alloy tool steel having a beneficial effect within the range of 720 to 800), the life of this punch can be secured 6500 times or more, and the tightening margin of a pin to be press-fitted in a subsequent process (0 on the basis of φ17) .006 to 0.015 mm), and high-precision machining (equivalent to H7 due to dimensional tolerance of reamed holes) can be performed. One in which a marked effect not to come.
本発明にかかるプレート加工装置は、例えば、高速回転及び高荷重の下での回転運動が想定されるエスカレータで使用されることを想定したものである。しかし、必ずしもエスカレータでの使用に限定されるものではない。つまり、エスカレータ以外の他の用途に使用された場合でも本発明の作用効果を発揮することができる。また、チェーン用途以外でも、板に多数穴を形成するような用途においても同様の作用効果を期待できる。以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳しく説明する。 The plate processing apparatus according to the present invention is assumed to be used in, for example, an escalator that is assumed to rotate at a high speed and under a high load. However, it is not necessarily limited to use with an escalator. In other words, the effects of the present invention can be exhibited even when used for applications other than escalators. In addition to the chain application, similar effects can be expected in applications where a large number of holes are formed in the plate. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1〜図4は、本発明の実施の形態1にかかるプレート加工装置、およびその加工装置で製造したチェーン用プレートについて説明するための図である。
図1は、プレート加工装置の構成の一例を説明するためのもので、リンクプレート用高張力鋼板からプレス成形により外形を抜き加工するブランク加工と、予め仕上げ穴に対し小径の穴をプレス成形により抜き加工するピアス加工する、機構の部材の設置状態を説明する正面図である。
図2は、図1で穴抜き加工した穴に対し図1よりも外径の大きいパンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し、穴の外径を仕上げるシェービング加工を説明するための機構の、部材の設置状態を説明する正面図である。
図3は、プレート加工装置を構成するパンチの斜視図である。
図4は、図1〜図3を使用したプレート加工装置で製造したチェーン用プレートを説明するためのプレートの図で、図4(a)は正面図、図4(b)は斜視図である。
1-4 is a figure for demonstrating the plate for chain processing manufactured with the plate processing
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plate processing apparatus. Blank processing is performed by punching an outer shape from a high-strength steel plate for a link plate by press forming, and a small-diameter hole is previously press-formed by press forming. It is a front view explaining the installation state of the member of the mechanism which carries out the piercing process which carries out a punching process.
FIG. 2 shows a mechanism for explaining a shaving process in which a hole punched in FIG. 1 is punched again using a punch and die having a larger outer diameter than that in FIG. 1 to finish the outer diameter of the hole. It is a front view explaining the installation state of a member.
FIG. 3 is a perspective view of a punch constituting the plate processing apparatus.
FIG. 4 is a view of a plate for explaining a chain plate manufactured by the plate processing apparatus using FIGS. 1 to 3, wherein FIG. 4 (a) is a front view and FIG. 4 (b) is a perspective view. .
図1(a)に示すように、本発明の実施の形態1にかかるプレート加工装置のチェーン用プレートの工作装置(A)1000には、リンクプレート用高張力鋼板に穴加工するパンチ110と、工作装置と、図示しないプレス加工機を位置決めするパンチホルダ100、穴加工する際、パンチがパンチホルダに埋没することを防ぐバッキングプレート101、パンチを保持するパンチプレート102、穴加工及び外径抜き加工する際、リンクプレート用高張力鋼板を押さえ、反りなどの変形を避けること、及びパンチ110からプレートを外す為のストリッパプレート103、パンチとのクリアランスにより穴径を加工する為のダイ130、ダイ130を保持するダイプレート120、プレス機を使い穴加工する際、ダイがダイプレートに埋没することを防ぐダイホルダ121、工作装置(A)上部1001と工作装置(A)下部1002の同軸を確保する為のガイドブッシュ140、ガイドポスト141が設けられている。
As shown in FIG. 1A, a chain plate machining apparatus (A) 1000 of the plate machining apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a
このうち、パンチ110は、ビッカース硬さが720HVから800HV(720、800はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって720から800の範囲内で有利な効果を奏する)の工具鋼で構成した。また、ダイ130は、ビッカース硬さが697HVから772HV(697、772はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって697から772の範囲内で有利な効果を奏する)の工具鋼で構成した。
ここでHVとは、ダイヤモンド材質の四角錐形状の圧子を被測定物に押し当てた後、圧痕の対角線から求めた表面積で荷重を除した商を硬さとして定義し、数値化したビッカース硬さの記号を示す。なお、1HV(単位:kgf/mm2)≒0.102(単位:N/mm2)であるので、720HV≒73.4N/mm2、800HV≒81.6N/mm2と表せる。
Among them, the
Here, HV is defined as the quotient obtained by pressing a diamond pyramid-shaped indenter against the object to be measured and then dividing the load by the surface area obtained from the diagonal line of the indentation, and the numerical value is Vickers hardness. The symbol is shown. Incidentally, 1HV (Unit: kgf / mm 2) ≒ 0.102 ( unit: N / mm 2) because it is, expressed as 720HV ≒ 73.4N / mm 2, 800HV ≒ 81.6N /
チェーン両側面に鎖状に連続するリンクプレートの成形に先立ち、一般的に高張力鋼板と呼ばれる鉄鋼材料としてS45C(機械構造用炭素鋼)に比べ引張強さが780MPaなどと高く、ビッカース硬さが248HV(≒25.3N/mm2。以下同様)と硬く、板厚が4mmなどの厚い材料を、板幅30mm程度にあらかじめスリット加工しておく。また、図示しないプレス機に工作装置(A)上部1001および工作装置(A)下部1002から構成される工作装置(A)1000をパンチホルダ100とダイホルダ121で取り付けておく。そして、図1(b)に示すように、リンクプレート用高張力鋼板150をダイプレート120にセットする。続いて、図1(a)に示す工作装置(A)上部1001を図示しないプレス機で下降させ、リンクプレート用高張力鋼板150に複数の同径の穴をプレス加工する。
Prior to forming link plates that are continuous in a chain on both sides of the chain, the steel material generally called high-strength steel plate has a tensile strength as high as 780 MPa compared to S45C (carbon steel for machine structural use) and has a Vickers hardness of A thick material such as 4 mm, which is hard and 248 HV (≈25.3 N / mm 2, hereinafter the same), is slit in advance to a plate width of about 30 mm. Further, a machine tool (A) 1000 composed of a machine tool (A)
次に、成形したリンクプレートの穴を仕上げ加工する工作装置2000(B)について説明する。工作装置(B)2000には、図2(a)に示すように、前工程で加工したプレートの穴を再度プレス加工により仕上げ加工するパンチ210を保持するパンチホルダ200、穴加工する際、パンチがパンチホルダに埋没することを防ぐバッキングプレート201、工作装置と図示しないプレス加工機とを位置決めするパンチプレート202、プレス機を使いプレートを穴加工する際、プレート用素材を押さえ、反りなどの変形を避けること及びパンチ210からプレートを外す為に必要なストリッパプレート203、パンチとのクリアランスにより目的の穴径を加工する為のダイ230、ダイ230を保持するダイプレート220、穴加工する際、ダイがダイプレートに埋没することを防ぐダイホルダ221、工作装置(B)上部2001と工作装置(B)下部2002の同軸を確保するためのガイドブッシュ240とガイドポスト241、が設けられている。
Next, the machine tool 2000 (B) that finishes the hole of the formed link plate will be described. As shown in FIG. 2 (a), the machine tool (B) 2000 includes a
パンチ210は、ビッカース硬さが720HVから800HV(720、800はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって720から800の範囲内で有利な効果を奏する)の工具鋼で構成した。また、ダイ230は、ビッカース硬さが697HVから772HV(697、772はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって697から772の範囲内で有利な効果を奏する)の工具鋼で構成した。
The
こちらも同様にリンクプレートの成形に先立ち、図示しないプレス機に工作装置(B)上部2001および工作装置(B)下部2002から構成される工作装置(B)2000をパンチホルダ200とダイホルダ221で取り付けておく。そして、図2(b)に示すように、リンクプレート用高張力鋼板をダイプレート220にセットする。続いて、図2(a)に示す工作装置(B)2001を図示しないプレス機でプレスし、リンクプレート用高張力鋼板250に複数の同径の穴をプレス加工する。
Similarly, prior to forming the link plate, a machine tool (B) 2000 composed of a machine tool (B)
また、パンチの形状は、図3(a)および(b)に示すようにその刃部が円柱形状あるいは、二面幅をもつ略円柱形状が好ましい。すなわち、パンチ(A)310、パンチ(B)311に示すものである。このようなパンチを用いれば、断面が円形あるいは二面幅をもつ穴に対しても本加工装置は有効である。このようにして、上述したリンクプレートが成形できる。 Moreover, as shown in FIGS. 3A and 3B, the shape of the punch is preferably a columnar shape or a substantially columnar shape having a two-sided width. That is, the punch (A) 310 and the punch (B) 311 are shown. If such a punch is used, this processing apparatus is effective even for a hole having a circular cross section or a two-sided width. In this way, the above-described link plate can be formed.
図4は、図1〜図3を使用したプレート加工装置で製造したチェーン用プレートを説明するためのプレートの斜視図である。図4に示すように、例えば板厚4mm、引張強さが780MPa以上を有する高張力鋼板に対してφ17〜φ17.018mmの高精度の貫通穴を成形する場合には図1で示した予め仕上げた穴に対し、小径の穴をプレス成形により抜き加工するピアス加工用金型のパンチ110の外径及びダイ130の穴径はそれぞれφ16.4mm、φ17.0mmである。
FIG. 4 is a perspective view of the plate for explaining the chain plate manufactured by the plate processing apparatus using FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 4, when forming a high-precision through hole of φ17 to φ17.018 mm on a high-tensile steel plate having a thickness of 4 mm and a tensile strength of 780 MPa or more, for example, the pre-finishing shown in FIG. The outer diameter of the
図2で示したように、図1よりも外径の大きいパンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し穴の外径を仕上げる工作装置(B)2000のパンチ210の外径及びダイ230の穴径は、それぞれφ17.0mm、φ17.06mmとする。
As shown in FIG. 2, the outer diameter of the
さらに前記したようにパンチ110、パンチ210はビッカース硬さが720HVから800HV(720、800はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって720から800の範囲内で有利な効果を奏する)の工具鋼で構成することにより、例えばパンチの材質を超硬で硬さが1200HV(≒122N/mm2)以上(1200はビッカース硬さを表す数値又は比較対象であって1200以上の範囲内で有利な効果を奏する)のパンチを使った工作装置に比べ、パンチの硬さを低下させたことにより、パンチ回数50回までの早期にパンチが破損することなくパンチの寿命を工具メーカ等で一般に使用される6500回以上に改善することができる。
Furthermore, as described above, the
このようにして成形したリンクプレートの貫通穴に対して後工程においてピンまたはパイプを圧入しチェーンとして組み立てる必要がある。図4に示すように、例えば板厚4mm、引張強さが780MPa以上を有しビッカース硬さが248HV以上あるリンクプレート用高張力鋼板450にφ17mmの穴を、プレス成形した穴と圧入する相手部品が互いに同時に回転動作することが無いよう、嵌め合いにより締結するため、プレス成形による穴のせん断面の長さは2.4mm以上であり、また、表面粗さはRz6.3以下である必要があることを実験により確認した。すなわち、穴の加工精度を確保する為、前記プレート用工作装置により加工寸法精度(2.4mm以上の長さにわたって面粗さRz6.3以下の加工精度の意味。以下同様)で成形する必要がある。この条件で成形した場合、プレス成形したφ17〜φ17.018mmの貫通穴の加工精度(「高精度」の程度)は、板材を機械加工であるリーマ加工した穴の寸法公差のH7に相当するが、表面粗さRz6.3以下の意味する所は、この表面粗さの値が、一般的に機械加工の仕上げ加工であるリーマ加工により確保できる表面粗さであるということである。そして、この高精度をプレス加工によりプレートをせん断面加工した面において確保することができる。
It is necessary to press-fit a pin or pipe into the through hole of the link plate formed in this way in a later process and assemble it as a chain. As shown in FIG. 4, for example, a counterpart component that press-fits a 17 mm hole into a press-formed hole in a high-
S45Cなどの機械構造用炭素鋼、SKD11などの金型用合金工具鋼は、熱処理を施すことにより、材料内部に存在する炭素を均一に拡散し、硬さ及び引張強さなどの機械的性質を向上する事ができる。 Carbon steel for mechanical structures such as S45C and alloy tool steel for molds such as SKD11, by heat treatment, uniformly diffuse the carbon present in the material, and have mechanical properties such as hardness and tensile strength. You can improve.
一般的に、生材と言われる熱処理を施していない材料の硬さは、例えばS45Cの場合160HVであり、今回プレス加工する高張力鋼板の硬さ248HVに対し低いことがわかる。硬さが一般鋼材の160HV(≒16.3N/mm2)より大きい高張力鋼板に対し、高張力鋼板の硬さ248HV以下に比べて、硬さがより小さいパンチを使い、穴抜き加工する際、パンチが高張力鋼板に接触すると、パンチには応力が負荷され、パンチは膨張し塑性変形する。パンチが塑性変形することによりパンチの寸法が変化し、穴抜き加工後に確保したい穴の寸法公差0〜0.018mmを得ることは難しく、また、プレス加工の利点である繰り返し加工精度も確保することができない。
In general, the hardness of a raw material not subjected to heat treatment is 160 HV in the case of S45C, for example, and is found to be lower than the
図7は、規定回数まで破損することのないパンチ寿命の実験結果を示す表である。機械構造用炭素鋼、例えばS45Cなどは、一般的な焼入れ、焼き戻し手法を用いた熱処理により硬さを382HV(≒39.0N/mm2)から446HV(≒45.5N/mm2)程度に向上する事ができる。また、金型用合金工具鋼の例えばSKD11も一般的な熱処理により、硬さを720HVから800HVに高めることができる。また、熱処理の温度、時間を任意に変更することで、硬さは460HV(≒46.9N/mm2)から710HV(≒72.4N/mm2)に低く加工することができる。すなわち、No.3とNo.4の試作サンプルは、熱処理の温度、時間を適宜、変更することで区別して作成可能である。 FIG. 7 is a table showing experimental results of punch life that does not break up to a specified number of times. Carbon steel for machine structures, such as S45C, has a hardness of about 382 HV (≈39.0 N / mm 2 ) to 446 HV (≈45.5 N / mm 2 ) by heat treatment using general quenching and tempering techniques. You can improve. Also, for example, SKD11, which is an alloy tool steel for molds, can be increased in hardness from 720 HV to 800 HV by a general heat treatment. Further, by arbitrarily changing the temperature and time of the heat treatment, the hardness can be reduced from 460 HV (≈46.9 N / mm 2 ) to 710 HV (≈72.4 N / mm 2 ). That is, no. 3 and no. The prototype sample No. 4 can be created by changing the temperature and time of the heat treatment appropriately.
これらの材料をパンチとして使用した際、いずれもプレス加工する高張力鋼板の硬さ248HVに対し硬さが高いが、機械構造用炭素鋼の場合、合金工具鋼に比べ靱性が低いことからパンチ寿命が短く、穴の寸法公差を繰り返し確保する事ができない。 When these materials are used as punches, they are both harder than the high-strength steel sheet 248HV, which is press-worked. However, in the case of carbon steel for mechanical structures, the punch life is lower than the alloy tool steel. Is short and the dimensional tolerance of the hole cannot be secured repeatedly.
熱処理していない硬さのパンチに比べ、パンチが高張力鋼板に接触した際にパンチに負荷される応力に変わりはないが、プレス加工を繰り返す度にパンチは膨張と収縮の塑性変形が繰り返され、次第に累積した塑性変形量が大きくなりパンチとダイに設定した適正なクリアランスが確保できなくなる。結果としてパンチの刃先が偏摩耗する、欠ける、ストリッパプレートと焼き付きかじりが生じるといったパンチの破損が発生し穴加工精度及びパンチ寿命は短い。 The stress applied to the punch when the punch comes into contact with the high-tensile steel plate does not change compared to a punch with hardness that is not heat-treated, but the punch repeatedly expands and contracts each time it is pressed. As a result, the accumulated amount of plastic deformation gradually increases, making it impossible to secure an appropriate clearance set for the punch and die. As a result, punch breakage such as uneven wear of the punch edge, chipping, stripping with the stripper plate, and punching accuracy and punch life are short.
また、粉末ハイス鋼の例えばSKH40などは、一般的な熱処理により硬さを810HV(≒82.6N/mm2)から900HV(≒91.8N/mm2)に高めることができる。超鋼の例えばV20なども、熱処理により硬さを1200HV程度まで高めることができるが、パンチ材料として高張力鋼板をプレス加工するとパンチに残留した応力は弾性変形として開放されず蓄積し、結果としてパンチは加工数50回以下で破損する。 In addition, the powdered high-speed steel such as SKH40 can be increased in hardness from 810 HV (≈82.6 N / mm 2 ) to 900 HV (≈91.8 N / mm 2 ) by a general heat treatment. The hardness of super steel such as V20 can also be increased to about 1200 HV by heat treatment, but when a high-strength steel plate is pressed as a punch material, the stress remaining in the punch is not released as elastic deformation and accumulates. Breaks after processing 50 times or less.
したがって、硬さと靱性を兼ね備えた硬さであるビッカース硬さ720HVから800HV の範囲に高めた合金工具鋼のパンチ寿命は6500回以上確保でき、後工程で圧入するピンの締め代を確保する為に必要な抜き穴加工ができる。 Therefore, the punch life of alloy tool steel increased from Vickers hardness 720HV to 800HV, which is the hardness that combines hardness and toughness, can be secured more than 6500 times, and to secure the allowance for the pin to be press-fitted in the subsequent process Necessary punch holes can be processed.
以上のように、本実施の形態1にかかるプレート加工装置によれば、例えば板厚4mm、引張強さ780MPaかつビッカース硬さが248HVある高張力鋼板に対し、φ17〜φ17.018mm、穴のせん断面の長さおよび表面粗さは、それぞれ2.4mm以上、Rz6.3以下の高精度の穴加工ができる。 As described above, according to the plate processing apparatus according to the first embodiment, for example, a high-strength steel plate having a plate thickness of 4 mm, a tensile strength of 780 MPa, and a Vickers hardness of 248 HV has a diameter of 17 to 177.018 mm. The length of the cross section and the surface roughness can be drilled with high accuracy of 2.4 mm or more and Rz 6.3 or less, respectively.
実施の形態2.
本実施の形態2にかかるプレート加工装置では、実施の形態1のプレート加工装置に対し、プレートを位置決めする際の位置決めピンと成形後のプレートがプレス用潤滑油で金型に張り付くことを抑制できる加工装置を説明するためのものである。なお、本実施の形態2において、実施の形態1と同様の部分については、説明を省略し、図1〜4については援用する。
In the plate processing apparatus according to the second embodiment, compared to the plate processing apparatus according to the first embodiment, a processing that can suppress the positioning pins when positioning the plate and the molded plate from sticking to the mold with the press lubricant. It is for demonstrating an apparatus. In the second embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted, and FIGS.
図5は、プレート加工装置に係るチェーン用プレートの工作装置(B)2000のプレートの位置決め機構500を説明するための位置決め機構の設置状態を示す正面図である。実施の形態1で説明した工作装置(B)上部2001および工作装置(B)下部2002から構成される工作装置(B)2000をパンチホルダ200とダイホルダ221で図示しないプレス機に取り付け、図示しないリンクプレート用高張力鋼板をダイプレート220にセットする際、プレート用鋼板を位置決めできる位置決め機構を設けたものである。つまり、ダイホルダ221の上面に圧縮ばね機構を備えプレートを位置決めピンに押し付けることができるI字型のプレートと点接触する位置決め機構500を設けたものである。
FIG. 5 is a front view showing an installation state of the positioning mechanism for explaining the
リンクプレート用高張力鋼板は、前記のとおり板幅を例えば30mmにあらかじめスリット加工するが、スリット加工による加工寸法のばらつきを位置決め機構500により位置決めピン501に対し予圧し位置決めすることができ、チェーン用プレートの穴ピッチを安定に加工できてプレートを歩留まり良く製造することができる。この機構は工作装置(A)1000に対して設定してもよいことは言うまでもない。また加工毎に、同じ予圧で位置決めしてもよいし、異なる予圧で位置決めしてもよい。
As described above, the high-strength steel plate for the link plate is slit in advance to have a plate width of, for example, 30 mm. However, variations in the processing dimensions due to the slit processing can be pre-loaded and positioned with respect to the
図6(a)は、プレート加工装置の一例であるチェーン用工作装置のプレートの取り出し穴を説明するためのリンクプレート用取り出し溝600の設置状態を示す斜視図である。前記の通り、リンクプレート用高張力鋼板に対し外形を抜き加工するブランク加工し、かつ、あらかじめ仕上げ穴に対し、小径の穴をプレス成形により抜き加工したチェーン用プレートは、図示しないプレス用潤滑油によってダイホルダ221に張り付く。
FIG. 6A is a perspective view showing an installation state of a link plate take-out
図6(b)に示すように、パンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し、穴の外径を仕上げ加工したプレートも、図示しないプレス用潤滑油によってストリッパプレート203に張り付く。ストリッパプレート203にプレートノックアウト用ばね機構601、ダイプレート220にリンクプレート用取り出し溝600を設け、これらの機構により、加工毎にリンクプレート用高張力鋼板250がストリッパプレート203に張り付くことなく、リンクプレート用取り出し溝600に図示しないプレート取り出し棒などの工具を使い、かき出すことにより、容易にリンクプレート用高張力鋼板を取り外すことができ、プレートの脱離作業を短時間に改善することができる。なお、この機構は工作装置(A)1000に対して設定してもよいことは言うまでもない。
As shown in FIG. 6 (b), a plate that has been punched again using a punch and a die and has finished the outer diameter of the hole is also stuck to the
以上のように、本実施の形態2にかかるプレート加工装置によれば、ストリッパプレートに張り付くチェーン用プレートを取り外す作業を改善することができ、生産タクトタイムを短縮することができる。 As described above, according to the plate processing apparatus of the second embodiment, it is possible to improve the operation of removing the chain plate that sticks to the stripper plate, and to shorten the production tact time.
なお、本発明は、その発明の範囲において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、プレス回数は2回の場合を例に説明したが、これに限らず3回以上に分けて行ってもよい。 In the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified and omitted. For example, the case where the number of presses is two has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the press may be divided into three or more times.
100 パンチホルダ、101 バッキングプレート、102 パンチプレート、103ストリッパプレート、110 パンチ、120 ダイプレート、121 ダイホルダ、130 ダイ、140 ガイドブッシュ、141 ガイドポスト、150 リンクプレート用高張力鋼板、200 パンチホルダ、201 バッキングプレート、202 パンチプレート、203 ストリッパプレート、210 パンチ、220 ダイプレート、221 ダイホルダ、230 ダイ、240 ガイドブッシュ、241 ガイドポスト、250 リンクプレート用高張力鋼板、310 パンチ(A)、311 パンチ(B)、450 リンクプレート用高張力鋼板、500 位置決め機構、501 位置決めピン、600
リンクプレート用取り出し溝、601 プレートノックアウト用ばね機構、1000 工作装置(A)、1001 工作装置(A)上部、1002 工作装置(A)下部、2000 工作装置(B)、2001 工作装置(B)上部、2002 工作装置(B)下部
100 punch holder, 101 backing plate, 102 punch plate, 103 stripper plate, 110 punch, 120 die plate, 121 die holder, 130 die, 140 guide bush, 141 guide post, 150 high strength steel plate for link plate, 200 punch holder, 201 Backing plate, 202 punch plate, 203 stripper plate, 210 punch, 220 die plate, 221 die holder, 230 die, 240 guide bush, 241 guide post, 250 high strength steel plate for link plate, 310 punch (A), 311 punch (B ), 450 high-tensile steel plate for link plate, 500 positioning mechanism, 501 positioning pin, 600
Link plate take-out groove, 601 plate knockout spring mechanism, 1000 machine tool (A), 1001 machine tool (A) upper part, 1002 machine tool (A) lower part, 2000 machine tool (B), 2001 machine tool (B) upper part , 2002 Machine tool (B) lower part
Claims (5)
前記鋼材を加工する位置に位置決めする位置決め機構と、
前記鋼材を抜き加工するため同時に使用される部品である、ビッカース硬さが前記鋼材より大きい工具鋼で構成されたダイ及びビッカース硬さが前記鋼材より大きい73.4から81.6N/mm 2 である金型用合金工具鋼で構成されたパンチと、
前記パンチを保持するパンチプレートと、
前記ダイを保持するダイプレートと、
前記パンチプレートと前記ダイプレートとを、前記鋼材をプレス加工する位置に位置決めする位置決め機構と、を備え、
初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記ダイのサイズを2回目のプレス加工に用いる前記ダイのサイズより小さく設定し、初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記パンチの外径を2回目のプレス加工に用いる前記パンチの外径より小さく設定し、かつ初回の抜き加工の穴径を2回目の抜き加工の穴径より小さく設定したことを特徴とするプレート加工装置。 A plate processing apparatus that presses a steel material that is a high-tensile steel plate a plurality of times and forms a plate having a plurality of through holes for inserting a press-fit material,
A positioning mechanism for positioning the steel material at a processing position;
A die that is made of a tool steel having a Vickers hardness larger than that of the steel material and a Vickers hardness of 73.4 to 81.6 N / mm 2 that is a component that is used at the same time for punching the steel material. A punch made of an alloy tool steel for a mold ,
A punch plate for holding the punch;
A die plate for holding the die;
A positioning mechanism for positioning the punch plate and the die plate at a position to press the steel material;
The size of the die for punching used for the first press work is set smaller than the size of the die used for the second press work, and the outer diameter of the punch for punching used for the first press work is set to 2 A plate processing apparatus, characterized in that it is set smaller than the outer diameter of the punch used for the second press working, and the hole diameter of the first punching process is set smaller than the hole diameter of the second punching process.
予め仕上げた穴に対し小径の穴をプレス成形によりピアス穴あけ加工するピアス加工機構と、
前記ピアス穴あけ加工した穴より外径の大きいパンチを用いて再度ピアス穴あけ加工して穴の外径を仕上げるシェービング加工機構と、
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプレート加工装置。 A blanking mechanism for punching out the outer shape of the steel material;
A piercing mechanism that drills a small-diameter hole into the hole that has been previously finished by press molding;
A shaving mechanism that finishes the outer diameter of the hole by piercing again using a punch having a larger outer diameter than the hole that has been pierced;
The plate processing apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015014974A JP6399941B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Plate processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015014974A JP6399941B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Plate processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016137516A JP2016137516A (en) | 2016-08-04 |
JP6399941B2 true JP6399941B2 (en) | 2018-10-03 |
Family
ID=56558686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015014974A Active JP6399941B2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Plate processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6399941B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003010932A (en) * | 2001-06-25 | 2003-01-15 | Alps Electric Co Ltd | Positioning device for processing member for press |
US6725756B2 (en) * | 2001-10-23 | 2004-04-27 | L.H. Carbide Corporation | Two-piece metal punch construction |
JP3735356B2 (en) * | 2003-06-30 | 2006-01-18 | 株式会社椿本チエイン | Manufacturing method of roller chain link plate |
JP2014223663A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 株式会社ムロコーポレーション | Smooth punching press working method for superhigh-hardness steel plate |
-
2015
- 2015-01-29 JP JP2015014974A patent/JP6399941B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016137516A (en) | 2016-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6809557B2 (en) | Shearing method | |
KR101669182B1 (en) | A Method and a Device for the Manufacturing of Washers for Locking and Washer for Locking | |
EP2782689B1 (en) | Method and forming tool for hot forming and press hardening work pieces made of sheet steel, in particular galvanized sheet steel | |
Aravind et al. | A review of fine blanking: influence of die design and process parameters on edge quality | |
JP6567292B2 (en) | Method for manufacturing metal plate having holes, method for manufacturing external gear with peripheral hole, and method for manufacturing metal plate | |
JP2010036195A (en) | Punching method using punch having recessed part | |
Murakawa et al. | Precision piercing and blanking of ultrahigh-strength steel sheets | |
Lubis et al. | Influence of clearance and punch velocity on the quality of pure thin copper sheets blanked parts | |
KR102092162B1 (en) | Shearing method | |
JP6399941B2 (en) | Plate processing equipment | |
CN202667410U (en) | Double-station continuous stamping progressive die | |
JP2008543568A (en) | Method and apparatus for progressive mold tool | |
US7578224B2 (en) | Punching device and punching die for it | |
JP2020104143A (en) | Punching method of punching workpiece, and punching die for punching workpiece | |
Rathod et al. | Study and analysis of press tool design | |
JP2016175105A (en) | Manufacturing method of press product | |
Rao et al. | Modelling, Analysis and Development of Progressive Die for Seat Rail | |
CN205042981U (en) | Cut -out press of P axle | |
RU2342445C1 (en) | Strengthening technique of shearing die | |
KR20120009281A (en) | Forging processing method of clutch for tractor | |
KR20120117516A (en) | Piercing punch structure for press | |
Umaras et al. | Research on the factors of influence in the dimensional and form precision of stamping processes | |
Kim et al. | The Influences of Process Parameters in Piercing with a High Aspect Ratio for Thick Aluminum Sheet | |
JP2011016137A (en) | Burr reduction press device | |
KR20150088666A (en) | Piercing punch structure for press |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170424 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180305 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180510 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180904 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6399941 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |