JP6585501B2 - 金型装置及び打抜き方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被打抜き材の打抜き時に、上金型に設けたパンチと下金型に設けたダイのダイ孔との間の合口不良を防止し、メンテナンス時のガイドポストの位置ずれによる不具合を防止する金型装置及び打抜き方法に関する。

図8に示すように、金型装置80では、被打抜き材81をストリッパ85により下金型82に押付けて上金型83を下降させ、上金型83に設けたパンチ84によって打抜き加工する場合、ストリッパ85を保持すると共に、パンチ84を下金型82に設けたダイ86のダイ孔87にガイドするストリッパホルダ88を下金型82に対して進退自在に設けることにより、寸法精度と形状精度の厳しい製品の打抜き形成を行っている。
なお、上金型83は、パンチ84を保持するパンチプレート89と、パンチプレート89を支持するパンチバッキング90と、パンチバッキング90をプレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレート(プレスラム)93に取付けるパンチホルダ(上金型台)91とを有している。また、下金型82は、ダイ86を保持するダイバッキング92と、ダイバッキング92をプレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタ94に取付ける下金型台95とを有している。このような構成とすることにより、プレススライドプレート93とプレスボルスタ94が水平であれば、パンチ84はダイ86に対して垂直方向に沿って昇降(上下動)することになる。

ストリッパホルダ88は、ストリッパホルダ88の左右両側の前側及び後側の位置をそれぞれ貫通して上金型83と下金型82を連結する複数のガイドポスト96の長さ方向中間位置に固定されることにより、上金型83と下金型82の間に配置されている。なお、図8では左側に配置されたガイドポスト96のみ記載している。
各ガイドポスト96は、上金型83のパンチバッキング90に設けられた上ガイドブッシュ97に上ボールリテーナ98を介して嵌入して、ストリッパホルダ88と上金型83(パンチバッキング90)を連結する上ガイドポスト99と、下金型82のダイバッキング92に設けられた下ガイドブッシュ100に下ボールリテーナ101を介して嵌入して、ストリッパホルダ88と下金型82(ダイバッキング92)を連結する下ガイドポスト102とを有している。

そして、上ガイドポスト99の上方には、ガイドポスト96の上下動を抑えるために助動するバネ(図示せず)が配置され、下ガイドポスト102の下方には、ガイドポスト96を常態位置に復帰させるために助動するバネ103が配置されている。
なお、符号104は、ストリッパホルダ88を貫通しているガイドポスト96をストリッパホルダ88に固定する連結部材であり、符号105は、上ボールリテーナ98の上下移動範囲を制限するボールリテーナストッパである。符号106は、パンチホルダ91と下金型台95の対向する左右両側の前側及び後側の位置をそれぞれ連結して、下金型82に対する上金型83の昇降をガイドするプレスガイドポストである。
ここで、上ボールリテーナ98(下ボールリテーナ101も同様)は、嵌入した上ガイドポスト99(下ガイドポスト102)に接触する複数のボール107と、嵌入した上ガイドポスト99の外径に応じてボール107を半径方向外側に向けて移動可能、かつ上ガイドポスト99の上下動に伴ってボール107を回転可能に保持する筒体108とを有している。これによって、ストリッパホルダ88を、上金型83と下金型82に対してガイドポスト96を介して水平方向に位置決めして、プレス装置のプレススライドプレート93と共に昇降(上下運動)する上金型83に連動させて、上金型83と下金型82の間で昇降させることができる。

ここで、プレス装置の精度が良い場合、即ち、プレス装置のプレススライドプレート93が水平状態を保って昇降する場合、図9(A)に示すように、金型装置80では、パンチバッキング90、ストリッパホルダ88、及びダイ86が水平状態となるため(互いに平行になって)、パンチ84の軸心位置とダイ86に設けたダイ孔87の中心軸位置とを一致させた状態で、パンチ84をダイ孔87に挿入することができる。このため、ダイ孔87の中心軸を挟んで対向する位置におけるパンチ84の外周面とダイ孔87の内周面との間に形成される隙間幅a、bは等しくなって、合口良好の状態となる。

一方、プレス装置の精度が悪い場合、即ち、プレス装置のプレススライドプレート93が傾斜して昇降する場合、図9(B)に示すように、金型装置80では、ダイ86に対してパンチバッキング90及びストリッパホルダ88が傾斜するため、パンチ84は、パンチ84の軸心がダイ孔87の中心軸に対して傾斜した状態でダイ孔87に進入する(挿入される)。このため、パンチ84の軸とダイ孔87の中心軸が存在する平面上においては、ダイ孔87の中心軸を挟んで対向する位置におけるパンチ84の外周面とダイ孔87の内周面との間に形成される隙間幅a、bは異なり(図9(B)ではa>b)、合口不良の状態となり、刃物(パンチ84とダイ86)に偏摩耗が発生し、製品にはバリが発生して寸法精度と形状精度が低下するという問題が生じる。

そこで、図10(A)、(B)に示すように、ガイドポスト96aが、ストリッパホルダ88aと上金型83aのパンチバッキング90aを連結する上ガイドポスト99aと、ストリッパホルダ88aと下金型82aのダイバッキング92aを連結する下ガイドポスト102aとを有する場合、上ガイドポスト99aをストリッパホルダ88aに対して着脱可能な構成として、被打抜き材81の打抜き時においては、上ガイドポスト99aをストリッパホルダ88aから取り外し、被打抜き材81の非打抜き時においては、ストリッパホルダ88aに上ガイドポスト99aを取付け、上金型83aとストリッパホルダ88aとを連結状態とする金型装置80aが提案されている。

これによって、被打抜き材81の打抜き時にプレス装置のプレススライドプレート93が傾斜することにより上金型83aが傾斜しても、上ガイドポスト99aがストリッパホルダ88aから取り外されているので、上金型83aとストリッパホルダ88aは非連結状態のため、ストリッパホルダ88aは下ガイドポスト102aにより下金型82aに対して水平状態を維持して昇降することができる。その結果、上金型83aの傾斜によりパンチ84の基側(パンチバッキング90a側)の軸心が下金型82aに対して傾斜しても、パンチ84の先側の軸心は水平状態のストリッパホルダ88aにより矯正されることになって、合口変化を少なくすることができる(例えば、特許文献1参照)

特許第5070625号公報

特許文献1に記載された金型装置80aのメンテナンスを行う場合、先ず、ストリッパホルダ88aに上ガイドポスト99aを取付けて上金型83aとストリッパホルダ88aとを連結し、上金型83aがストリッパホルダ88aを保持した状態とする。次いで、プレス装置のプレススライドプレート93とパンチホルダ91との連結を解除した後、パンチホルダ91と下金型台95とを連結しているプレスガイドポスト106の下金型台95側の連結を解除し、上金型83aを下金型82aから分離し、図10(B)に示すように、メンテナンス作業台107に横置き(パンチホルダ91がメンテナンス作業台107に対して垂直となる状態)した後、パンチ84、ガイドポスト96a、プレスガイドポスト106の各先端が上方を向くようにパンチホルダ91をメンテナンス作業台107に載置(上下逆にして載置)して、メンテナンス作業を行う。

ここで、ストリッパホルダ88aは上ガイドポスト99aを介して上金型83aに保持されているが、上ガイドポスト99aが着脱式のためストリッパホルダ88aと上ガイドポスト99aとの間には微小な隙間が存在しており、上金型83aをメンテナンス作業台107に横置きした際にストリッパホルダ88aに重力が作用すると、ストリッパホルダ88aがパンチバッキング90aに対して下方に微小量移動して、上金型83aとストリッパホルダ88aとの間に軸ずれδが発生する。そして、一度軸ずれδが起きると、その後のメンテナンスにおいても軸ずれδを解消することは非常に困難となる。また、軸ずれδがメンテナンスにおいて解消されても、メンテナンス後の上金型83aはメンテナンス作業台107上に一度横置きされた後に下金型台95と連結されるので、横置き時に再び軸ずれδが生じることになる。

従って、下金型台95にメンテナンス後の上金型83aを組込み、上ガイドポスト99aを取り外して(上金型83aとストリッパホルダ88aとを非連結状態にして)、プレス装置のプレススライドプレート93が傾斜することにより上金型83aが傾斜しても、ストリッパホルダ88aを水平状態に維持することはできるが、ストリッパホルダ88aは上金型83aに対して軸ずれδしているので、ストリッパホルダ88aにガイドされたパンチ84の先側の軸心位置は、下金型82aに設けたダイ86のダイ孔87の中心軸位置と一致せず、パンチ84とダイ孔87の間で合口不良が発生するという問題が生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、打抜き加工時には、上金型に設けたパンチと下金型に設けたダイのダイ孔との間の合口不良を防止し、金型のメンテナンスに伴うストリッパホルダの組込み時や分離時には、ストリッパホルダの傾斜やストリッパホルダの上金型に対する軸ずれを防止して、パンチの先端部におけるチッピング発生やパンチとダイとの間の合口不良を防止することが可能な金型装置及び打抜き方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第1の発明に係る金型装置は、プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレートに取付けられる上金型と、前記プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタに取付けられる下金型と、前記上、下金型の間を連結する複数のガイドポストに支持されて該上金型と共に昇降し、該上金型に設けられたパンチを、該下金型に設けられたダイのダイ孔に案内するストリッパホルダとを有する金型装置において、
前記ガイドポストは、前記上金型に設けられた上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記上金型を連結する上ガイドポストと、前記下金型に設けられた下ガイドブッシュに下ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記下金型を連結する下ガイドポストとを有し、
前記上ガイドポストは、前記上金型側のポスト上部と、前記ストリッパホルダ側のポスト下部とを備え、該ポスト上部に対して該ポスト下部が縮径した段付き形状となっている。

前記目的に沿う第2の発明に係る打抜き方法は、プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレートに上金型を取付け、前記プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタに下金型を取付け、前記上、下金型の間を連結する複数のガイドポストに前記上金型と共に昇降するストリッパホルダを取付けて、前記上金型に設けられたパンチを前記下金型に設けられたダイのダイ孔に案内して行う打抜き方法において、
前記ガイドポストを、前記上金型に設けられた上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記上金型を連結する上ガイドポストと、前記下金型に設けられた下ガイドブッシュに下ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記下金型を連結する下ガイドポストで構成すると共に、前記上ガイドポストを、前記上金型側のポスト上部と、前記ストリッパホルダ側にあって該ポスト上部に対して縮径したポスト下部で構成し、
前記上ボールリテーナを、打抜き加工時は前記ポスト下部の位置に移動させて機能させ、前記ストリッパホルダの組込み時又は分離時は前記ポスト上部の位置に移動させて機能させる。

第1の発明に係る金型装置及び第2の発明に係る打抜き方法においては、打抜き加工時に、上ボールリテーナを、縮径したポスト下部の位置に移動させ、プレススライドプレートの傾斜により上ボールリテーナが傾斜すると、ポスト下部の外周面には上ボールリテーナのボールの一部のみが接触する。これにより、ポスト下部の外周面と接触したボールは上ボールリテーナの半径方向外側に移動して上ガイドブッシュの内面に当接するが、半径方向外側に移動しないボールと上ガイドブッシュの内面との間には隙間が生じ、上ボールリテーナが傾斜しても、ポスト下部の傾斜が防止される。そして、ポスト下部が傾斜しないとガイドポストも傾斜せず、ストリッパホルダの傾斜を防止する(ストリッパホルダの水平状態を維持する)ことができる。その結果、パンチをストリッパホルダによりダイのダイ孔に正確にガイドすることができ、パンチとダイのダイ孔との間の合口を良好にすることが可能になる。

また、第1の発明に係る金型装置及び第2の発明に係る打抜き方法においては、ストリッパホルダの組込み時又は分離時に、上ボールリテーナを、ポスト上部の位置に移動させ、上ボールリテーナのボールは、ポスト上部の上下移動に伴ってポスト上部に接触して回転しながら、ポスト上部の外径に応じて上ボールリテーナの半径方向外側に移動する(押出される)。ボールが半径方向外側に移動することにより、上ガイドブッシュの内面はボールを介して押圧され、その反作用としてポスト上部には上ガイドブッシュからの保持力が加わる。その結果、ポスト上部は上ガイドブッシュ内で上ガイドブッシュの軸心方向に沿って進退(上下移動)することができ、ストリッパホルダの傾斜やストリッパホルダの上金型に対する軸ずれを防止できる。その結果、パンチの先端部におけるチッピング発生やパンチとダイとの間の合口不良を防止することが可能になる。

(A)は垂直状態のボールリテーナに、ボールリテーナのボールを半径方向外側に大きく移動させるような外径を有するガイドポストを挿入した際の状態を示す模式図、(B)は傾いたボールリテーナに、ボールリテーナのボールを半径方向外側に大きく移動させるような外径を有するガイドポストを挿入した際の状態を示す模式図、(C)は傾いたボールリテーナに、ボールリテーナのボールを半径方向外側に小さく移動させるような外径を有するガイドポストを挿入した際の状態を示す模式図である。 (A)は垂直状態のブッシュ内にボールリテーナを介して挿入された、ボールリテーナのボールを半径方向外側に大きく移動させるような外径を有するガイドポストが上方に引き上げられる途中状態を示す説明図、(B)はブッシュ内からガイドポストを引き抜いた状態を示す説明図である。 (A)は垂直状態のブッシュ内にボールリテーナを介して挿入された、ボールリテーナのボールを半径方向外側に小さく移動させるような外径を有するガイドポストが上方に引き上げられる途中状態を示す説明図、(B)はブッシュ内のボールリテーナが下方に滑ってガイドポストに接触した状態を示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係る金型装置の打抜き加工時の状態を示す説明図である。 (A)は同金型装置において、打抜き加工時の上ガイドポストの説明図、(B)は上金型の上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入している上ガイドポストの説明図である。 (A)は本発明の一実施の形態に係る金型装置において、ストリッパホルダの組込み時又は分離時の上ガイドポストの状態を示す説明図、(B)は同金型装置の上金型の上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入している上ガイドポストの状態を示す説明図である。 (A)は上ボールリテーナのボールを半径方向外側に小さく移動させるような外径を有する上ガイドポストを上ボールリテーナを介して上ガイドブッシュ内に挿入する際の状態を示す説明図、(B)、(C)は上ガイドブッシュ内に上ボールリテーナを介して挿入された、上ボールリテーナのボールを半径方向外側に小さく移動させるような外径を有するガイドポストを引き抜く際の状態を示す説明図である。 従来例に係る金型装置の説明図である。 (A)はプレス装置の精度が良い場合における従来の金型装置の状態を示す説明図、(B)はプレス装置の精度が悪い場合における従来の金型装置の状態を示す説明図である。 (A)は別の従来例に係る金型装置の説明図、(B)は同金型装置のメンテナンス時の問題点の説明図である。

図1(A)に示すように、ガイドブッシュ37(図2参照)内に、ガイドブッシュ37の軸心方向に沿ってボールリテーナ33を介してガイドポスト34が挿入された場合、ボールリテーナ33のボール35は、ガイドポスト34と接触して回転しながら、ガイドポスト34の外径に応じてボールリテーナ33(ガイドポスト34)の半径方向外側に移動する(押出される)。ボール35が半径方向外側に移動することにより、ガイドブッシュ37の内面にはボール35を介して押圧力が加わり、その反作用としてガイドポスト34にはガイドブッシュ37からの保持力が加わる。その結果、ガイドポスト34はガイドブッシュ37内でガイドブッシュ37の軸心方向に沿ってスムーズに進退することができる。

このため、図2(A)に示すように、ガイドブッシュ37内をボールリテーナ33を介して挿通しているガイドポスト34を、ガイドブッシュ37に対して上方に引き上げる場合、ガイドポスト34にはガイドブッシュ37からの保持力がボールリテーナ33を介して加わっているので、図2(B)に示すように、ボールリテーナ33は、ガイドポスト34と共にガイドブッシュ37から引き抜かれながら、ガイドポスト34に対して下降する。その結果、ガイドポスト34がガイドブッシュ37から上方に引き抜かれた時点では、ガイドポスト34の下端に対するボールリテーナ33の高さ位置は、HからHに減少している。なお、符号38は、ガイドポスト34の下端からボールリテーナ33が脱落するのを防止するボールリテーナストッパである。

図1(B)に示すように、図示しないガイドブッシュの軸心方向が、挿入されるガイドポスト34の軸心方向に対して傾斜していると、ボールリテーナ33の軸心方向もガイドポスト34の軸心方向に対して傾斜している。そして、ボールリテーナ33内にガイドポスト34が挿入されると、ボールリテーナ33のボール35は回転しながらボールリテーナ33の半径方向外側に移動してガイドブッシュの内面を押圧し、その反作用としてガイドポスト34にはガイドブッシュからの保持力が加わる。ここで、ボールリテーナ33はガイドポスト34に対して傾斜しているので、ガイドブッシュからの保持力はガイドポスト34の外周面上の軸心方向に沿った同一位置には加わらない。このため、ガイドポスト34の挿入を開始すると、ガイドポスト34には軸心方向を変えるモーメントが作用することになって、ガイドポスト34の軸心方向はガイドブッシュの軸心方向と一致する。このため、ガイドブッシュ内に挿入されたガイドポスト34は、ガイドブッシュの軸心方向に沿って進退することになる。

図1(C)に示すように、図示しないガイドブッシュの軸心方向が、挿入されるガイドポスト36の軸心方向に対して傾斜して、ボールリテーナ33の軸心方向がガイドポスト36の挿入方向に対して傾斜している場合、ガイドポスト36の外径がガイドポスト34の外径より小さいと、ボールリテーナ33内にガイドポスト36が挿入された際、ボールリテーナ33の下端から同一高さ位置の周方向に沿って存在する複数のボール35の中で、一部のボール35のみがガイドポスト36の外周面と接触してボールリテーナ33の半径方向外側に移動する。このため、ボールリテーナ33の半径方向外側に移動しないボール35とガイドブッシュの内面との間には隙間が生じることになって、移動しないボール35からはガイドブッシュからの保持力が作用しない。このため、ガイドブッシュの軸心方向が、挿入されるガイドポスト36の軸心方向に対して傾斜していても、ガイドポスト36には軸心方向を変えるモーメントが作用せず、ボールリテーナ33内に挿入されたガイドポスト36は傾斜しない。

また、ガイドポスト36が、図3(A)に示すように、ガイドブッシュ37内にボールリテーナ33を介して挿入されている(ガイドポスト36、ガイドブッシュ37、ボールリテーナ33の軸心方向がそろっている)場合、ボール35はボールリテーナ33の半径方向外側へ移動するため、ガイドポスト36にはガイドブッシュ37からの保持力が加わる。これにより、図3(A)に示すように、ガイドブッシュ37内をボールリテーナ33を介して挿通しているガイドポスト36を、ガイドブッシュ37に対して上方に引き上げると、ガイドポスト36にはガイドブッシュ37からの保持力がボールリテーナ33を介して加わっているので、ボールリテーナ33は、ガイドポスト36と共にガイドブッシュ37から引き抜かれながら、ガイドポスト36に対して下降する。

ここで、ガイドポスト36挿入時のボール35のボールリテーナ33の半径方向外側への移動量は、ガイドポスト34をガイドブッシュ37内にボールリテーナ33を介して挿入した場合のボール35のボールリテーナ33の半径方向外側への移動量(図2(A))に比べて小さいため、ガイドポスト36に加わるガイドブッシュ37からの保持力は、ガイドポスト34に加わるガイドポスト34からの保持力より低下している。このため、ガイドポスト34を引き上げる際のボールリテーナ33の下降速度より、ガイドポスト36を引き上げる際のボールリテーナ33の下降速度が大きくなって、図3(B)に示すように、ガイドポスト36がガイドブッシュ37から引き抜かれる前に、ボールリテーナ33はボールリテーナストッパ38に接触して停止する。その結果、ガイドポスト36をガイドブッシュ37から引き抜くことができなくなる。

以上のように、ガイドブッシュ37内に、外径の異なるガイドポスト34、36をボールリテーナ33を介して挿入すると、ガイドポスト34、36とボールリテーナ33との間には、外径の違いに基づいた特徴的な挙動が生じることが判明した。
本発明は、ボールリテーナ内に挿入するガイドポストの外径の違いに基づいて、ガイドポストとボールリテーナとの間に特徴的な挙動が生じるという知見に基づいてなされたもので、以下、詳細に説明する。

図4、図5(A)に示すように本発明の一実施の形態に係る金型装置10は、プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレート(プレスラム)11に取付けられる上金型12と、プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタ13に取付けられる下金型14と、上、下金型12、14の間を連結する複数のガイドポスト15に支持されて上金型12と共に昇降し、上金型12に設けられたパンチ16を、下金型14に設けられたダイ17のダイ孔18に案内するストリッパホルダ19とを有する。

ここで、上金型12は、パンチ16を保持するパンチプレート20と、パンチプレート20を支持するパンチバッキング21と、パンチバッキング21をプレススライドプレート11に取付けるパンチホルダ(上金型台)22とを有している。下金型14は、ダイ17を保持するダイバッキング23と、ダイバッキング23をプレスボルスタ13に取付ける下金型台24とを有している。そして、ガイドポスト15は、ストリッパホルダ19の左右両側の前側及び後側の位置をそれぞれ貫通するように配置され、ストリッパホルダ19は各ガイドポスト15の長さ方向(軸方向)中間位置と固定手段(図示せず)を介して接続している。なお、図4では左側に配置されたガイドポスト15のみ記載している。更に、パンチホルダ22と下金型台24の対向する左右両側の前側及び後側の位置には、下金型14に対する上金型12の昇降をガイドするプレスガイドポスト25が設けられている。

図5(A)に示すように、各ガイドポスト15は、上金型12のパンチバッキング21に形成された貫通孔26内に設けられた上ガイドブッシュ27に上ボールリテーナ28を介して嵌入してストリッパホルダ19と上金型12のパンチバッキング21を連結する上ガイドポスト29と、下金型14のダイバッキング23に形成された貫通孔(図示せず)内設けられた下ガイドブッシュ(図示せず)に図示しない下ボールリテーナ(構成は上ボールリテーナ28と同じ)を介して嵌入してストリッパホルダ19と下金型14のダイバッキング23を連結する下ガイドポスト30とを有している。そして、各ガイドポスト15の上ガイドポスト29は、上金型12側のポスト上部31と、ストリッパホルダ19側のポスト下部32とを備え、ポスト上部31に対してポスト下部32が縮径した段付き形状となっている。

そして、ポスト下部32の軸方向の長さを、少なくとも上ボールリテーナ28と同等の長さとすることで、図4に示す金型装置10で被打抜き材42を打抜き加工する際に、図5(A)に示すように、上ボールリテーナ28を移動させて、縮径したポスト下部32の範囲に位置させることができる。なお、符号41は、上金型12側の端に設けられ、上ガイドポスト29の端から上ボールリテーナ28が脱落するのを防止するボールリテーナストッパであり、符号43は、上ボールリテーナ28とボールリテーナストッパ41の間に配置して、打抜き加工の際に上ボールリテーナ28の移動を防止するカラーである。

更に、上ガイドポスト29において、ポスト下部32をポスト上部31に対して縮径した段付き形状とすることで、図5(B)に示すように、金型装置10で被打抜き材42を打抜き加工する際、プレススライドプレート11の傾斜によりパンチバッキング21が傾斜し上ガイドブッシュ27を介して上ボールリテーナ28が傾斜した際、上ボールリテーナ28の複数のボール40はポスト下部32の外周面と接触して上ボールリテーナ28の半径方向外側に移動しても、移動したボール40の一部のみが上ガイドブッシュ27の内面に当接(内面を押圧)するようにすることができる。なお、ポスト上部31とポスト下部32との外径差は10〜100μm程度とする。

これにより、上ガイドブッシュ27の内面に当接したボール40からはポスト下部32に上ガイドブッシュ27からの保持力が作用するが、上ガイドブッシュ27の内面に当接していない(上ガイドブッシュ27の内面との間には隙間が生じている)ボール40からはポスト下部32に上ガイドブッシュ27からの保持力が作用しないので、上ボールリテーナ28が傾斜してもポスト下部32の傾斜が防止される。そして、ポスト下部32が傾斜しないと、ガイドポスト15も傾斜せず、図4に示すようにストリッパホルダ19の傾斜を防止する(ストリッパホルダ19の水平状態を維持する)ことができる。その結果、パンチ16をストリッパホルダ19によりダイ17のダイ孔18に正確にガイドすることができ、パンチ16とダイ17のダイ孔18との間の合口を良好にすることが可能になる。

ここで、打抜き加工を行う際、上ボールリテーナ28はポスト下部32の範囲に位置しているため、ポスト上部31とポスト下部32との外径差が10μm未満であると、上ボールリテーナ28を介した上ガイドブッシュ27からの保持力が強くなって、上ボールリテーナ28が傾斜した際にポスト下部32の傾斜を防止する効果が低下することになって好ましくない。一方、ポスト上部31とポスト下部32との外径差が100μmを超えると、上ボールリテーナ28を介した上ガイドブッシュ27からの保持力が弱まり、プレス装置による打抜き加工が高速で行われる場合、上ボールリテーナ28に振動が生じて、上ボールリテーナ28がポスト下部32の外周面に激しく衝突することになって、上ボールリテーナ28のボール40が破損する可能性が高まるため好ましくない。

また、図6(A)に示すように、上金型12に対してストリッパホルダ19を組込む場合、又は上金型12からストリッパホルダ19を分離する場合、上ボールリテーナ28を移動させて、ポスト上部31の範囲に位置させることができる。
これによって、図6(B)に示すように、上ボールリテーナ28において、ポスト上部31の外周面に接触する全てのボール40は、ポスト上部31の上下移動に伴ってポスト上部31に接触して回転しながら、ポスト上部31の外径に応じて上ボールリテーナ28の半径方向外側に移動する(押出される)。ボール40が半径方向外側に移動することにより、上ガイドブッシュ27の内面にはボール40を介して押圧力が加わり、その反作用としてポスト上部31には上ガイドブッシュ27からの保持力が加わる。

ポスト上部31に上ガイドブッシュ27からの保持力が加わるので、ポスト上部31は上ガイドブッシュ27内で上ガイドブッシュ27の軸心方向に沿って進退(上下移動)することができる。
一方、図7(A)に示すように、ポストの上下に段がなく、上ボールリテーナ28のボール40を半径方向外側に小さく移動させるような外径を有する上ガイドポスト39を上ガイドブッシュ27に挿入する際、上金型12の上ガイドブッシュ27に対して上ガイドポスト39及び上ボールリテーナ28が傾いた状態で挿入され、上ガイドポスト39が上金型12に対して傾斜することにより、ストリッパホルダ19が上金型12(パンチ16の軸心)に対して傾斜することになって、パンチ16の先側をストリッパホルダ19内に挿入する際、チッピングが発生するという問題が生じる。本実施の形態に係る金型装置10では、この問題を解消することができる。

また、本実施の形態において、上ボールリテーナ28では、ポスト上部31の外周面に当接(接触)するボール40の全てを介して、上ガイドブッシュ27からポスト上部31に保持力が加わるため、上ボールリテーナ28がポスト上部31と共に上方に移動する際、ポスト上部31に対する上ボールリテーナ28の下方への移動量を低減できる。
一方、図7(B)に示すように、上ボールリテーナ28を介して上ガイドブッシュ27内に挿入している上ガイドポスト39を上方に引き抜く場合、上ガイドポスト39の上昇量に対して上ボールリテーナ28の下降量が大きくなり、図7(C)に示すように、上ガイドポスト39が上ガイドブッシュ27から引き抜かれる前に上ボールリテーナ28がボールリテーナストッパ41に接触し、上ガイドポスト39の移動を停止させるという問題が生じる。
その結果、4本の上ガイドポスト39の一つに移動停止が生じたことを知らないで各上ガイドポスト39を引き上げることにより、移動停止が生じた上ガイドポスト39が傾斜して、ストリッパホルダ19が上金型12(パンチ16の軸心)に対して傾斜して、パンチ16の先側とストリッパホルダ19が接触し、パンチ16にチッピングが発生するという問題が生じる。本実施の形態に係る金型装置10においては、これらの問題を防止することができる。

図4、図5(A)に示すように、本発明の一実施の形態に係る金型装置10を用いた打抜き方法は、プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレート11に上金型12を取付け、プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタ13に下金型14を取付け、上、下金型12、14の間を連結する複数のガイドポスト15に上金型12と共に昇降するストリッパホルダ19を取付けて、上金型12に設けられたパンチ16を下金型14に設けられたダイ17のダイ孔18に案内して行っている。以下、詳細に説明する。

ここで、ガイドポスト15を、上金型12に設けられた上ガイドブッシュ27に上ボールリテーナ28を介して嵌入してストリッパホルダ19と上金型12を連結する上ガイドポスト29と、下金型14に設けられた下ガイドブッシュ(図示せず)に下ボールリテーナ(図示せず)を介して嵌入してストリッパホルダ19と下金型14を連結する下ガイドポスト30で構成すると共に、上ガイドポスト29を、上金型12側のポスト上部31と、ストリッパホルダ19側にあってポスト上部31に対して縮径したポスト下部32で構成し、上ボールリテーナ28を、打抜き加工時はポスト下部32の位置に移動させて機能させ、ストリッパホルダ19の組込み時又は分離時はポスト上部31の位置に移動させて機能させている。

打抜き加工時に、上ボールリテーナ28を、縮径したポスト下部32の位置に移動させるので、プレススライドプレート11の傾斜により上ボールリテーナ28が傾斜すると、ポスト下部32の外周面には上ボールリテーナ28のボール40の一部のみが接触する。これにより、ポスト下部32の外周面と接触したボール40は上ボールリテーナ28の半径方向外側に移動して上ガイドブッシュ27の内面に当接するが、半径方向外側に移動しないボール40と上ガイドブッシュ27の内面との間には隙間が生じ、上ボールリテーナ28が傾斜しても、ポスト下部32の傾斜が防止される。そして、ポスト下部32が傾斜しないとガイドポスト15も傾斜せず、ストリッパホルダ19の傾斜を防止する(ストリッパホルダ19の水平状態を維持する)ことができる。その結果、パンチ16をストリッパホルダ19によりダイ17のダイ孔18に正確にガイドすることができ、パンチ16とダイ17のダイ孔18との間の合口を良好にすることが可能になる。

また、ストリッパホルダ19の組込み時又は分離時は、上ボールリテーナ28を、ポスト上部31の位置に移動させるので、上ボールリテーナ28のボール40は、ポスト上部31の上下移動に伴ってポスト上部31に接触して回転しながら、ポスト上部31の外径に応じて上ボールリテーナ28の半径方向外側に移動する(押出される)。ボール40が半径方向外側に移動することにより、上ガイドブッシュ27の内面はボール40を介して押圧され、その反作用としてポスト上部31には上ガイドブッシュ27からの保持力が加わる。その結果、ポスト上部31は上ガイドブッシュ27内で上ガイドブッシュ27の軸心方向に沿って進退(上下移動)することができ、ストリッパホルダ19の傾斜やストリッパホルダ19の上金型12に対する軸ずれを防止できる。その結果、パンチ16の先端部におけるチッピング発生やパンチ16とダイ17との間の合口不良を防止することが可能になる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。

10:金型装置、11:プレススライドプレート、12:上金型、13:プレスボルスタ、14:下金型、15:ガイドポスト、16:パンチ、17:ダイ、18:ダイ孔、19:ストリッパホルダ、20:パンチプレート、21:パンチバッキング、22:パンチホルダ、23:ダイバッキング、24:下金型台、25:プレスガイドポスト、26:貫通孔、27:上ガイドブッシュ、28:上ボールリテーナ、29:上ガイドポスト、30:下ガイドポスト、31:ポスト上部、32:ポスト下部、33:ボールリテーナ、34:ガイドポスト、35:ボール、36:ガイドポスト、37:ガイドブッシュ、38:ボールリテーナストッパ、39:上ガイドポスト、40:ボール、41:ボールリテーナストッパ、42:被打抜き材、43:カラー

Claims (6)

  1. プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレートに取付けられる上金型と、前記プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタに取付けられる下金型と、前記上、下金型の間を連結する複数のガイドポストに支持されて該上金型と共に昇降し、該上金型に設けられたパンチを、該下金型に設けられたダイのダイ孔に案内するストリッパホルダとを有する金型装置において、
    前記ガイドポストは、前記上金型に設けられた上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記上金型を連結する上ガイドポストと、前記下金型に設けられた下ガイドブッシュに下ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記下金型を連結する下ガイドポストとを有し、
    前記上ガイドポストは、前記上金型側のポスト上部と、前記ストリッパホルダ側のポスト下部とを備え、該ポスト上部に対して該ポスト下部が縮径した段付き形状となっていることを特徴とする金型装置。
  2. 請求項1記載の金型装置において、前記ポスト下部の長さは、少なくとも前記上ボールリテーナと同等の長さを有することを特徴とする金型装置。
  3. 請求項1又は2記載の金型装置において、前記上ガイドポストは、前記上金型側の端に、前記上ボールリテーナの該上ガイドポストからの離脱を防止するボールリテーナストッパを有することを特徴とする金型装置。
  4. 請求項3記載の金型装置において、前記上ボールリテーナと前記ボールリテーナストッパとの間に、打抜き加工の際に該上ボールリテーナの移動を防止するカラーを有することを特徴とする金型装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の金型装置において、前記上ボールリテーナは、打抜き加工時に前記ポスト下部の位置にあり、前記ストリッパホルダの組込み時又は分離時には前記ポスト上部の位置にあることを特徴とする金型装置。
  6. プレス装置の上部側に配置されて昇降するプレススライドプレートに上金型を取付け、前記プレス装置の下部に固定配置されたプレスボルスタに下金型を取付け、前記上、下金型の間を連結する複数のガイドポストに前記上金型と共に昇降するストリッパホルダを取付けて、前記上金型に設けられたパンチを前記下金型に設けられたダイのダイ孔に案内して行う打抜き方法において、
    前記ガイドポストを、前記上金型に設けられた上ガイドブッシュに上ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記上金型を連結する上ガイドポストと、前記下金型に設けられた下ガイドブッシュに下ボールリテーナを介して嵌入して前記ストリッパホルダと前記下金型を連結する下ガイドポストで構成すると共に、前記上ガイドポストを、前記上金型側のポスト上部と、前記ストリッパホルダ側にあって該ポスト上部に対して縮径したポスト下部で構成し、
    前記上ボールリテーナを、打抜き加工時は前記ポスト下部の位置に移動させて機能させ、前記ストリッパホルダの組込み時又は分離時は前記ポスト上部の位置に移動させて機能させることを特徴とする打抜き方法。
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