JPH01306030A - 打ち抜きパンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば二輪車のトランスミッションに使用さ
れる、歯車の素材等として用いられる金属材に、円形の
中央孔と、その外周に配される複数の外周孔とを打ち抜
き形成する打ち抜きパンチに関する。

従来の技術 従来、金属材に円形の中央孔と複数の外周孔とを形成す
るに当たり、次の方法を用いていた。

まず第１４図に示す円盤状素材５０１ｂを鍛造成形して
、第１５図に示す如く、穿孔すべき外周孔５０７と同位
置に、その外周孔５０７と路間−形状の外周凹部５０７
Ｃを有する予備成形素材５０１Ｇを用意する。この鍛造
成形においては、外周凹部５０７Ｃを成形するパンチ（
図示せず）が鍛造の衝撃により破損するのを防止するた
め、予備成形素材５０１Ｃの裏面５０６Ｃ側の余肉５０
９Ｃを緩衝材として機能させる様に肉厚に設定している
。その後、中央部５０２Ｃを打ち抜き、次に余肉５０９
を切削加工により除去して第１６図に示す孔付き金属材
５０１に仕上げる方法がある。

その他の方法としては、予備成形素材に外周凹部を形成
せず、切削加工のみにより、孔付き金属材の外周孔を形
成する方法もある。

発明が解決しようとする課題 上記従来の方法のうち、第１５図に示す如く、予備成形
素材５０１Ｃに外周凹部５０７ｃを設ける方法は、余肉
５０９Ｃの切削加工後、製造された孔付き金属材５０１
の外周孔５０７内−に、この外周孔５０７の形状と路間
−形状のパリ５１０が残ってしまう。そのため、ベンチ
やロータリーバー等を用いて、手作業でパリ取りを行わ
なければならないという欠点がある。

また、予備成形素材５０１Ｃの鍛造成形においては、円
板状素材５０１ｂからの素材変形量が大きいため、熱間
鍛造においても、特に高温で行わなければならない。従
ってエネルギー消費量が大きい。また、金型寿命が短か
く、かつ細部の形状が正確に出ない等の問題がある。

その上、多くの余肉を切削加工により除去するため、材
料の歩留まりが悪いという問題もある。

この点、切削加工のみにより、外周孔を形成する方法は
、上記方法に比べて歩留まりは良いが、外周孔の形状が
複雑な場合や、外周孔の配置が均等でない場合等は、外
周孔の切削加工が非常に困難かあるいは不可能であった
。

課題を解決するための手段 外周パンチの先端部を複数本の分岐パンチに分割し、前
記中央パンチの最端部を被打ち抜き材に中央孔を形成し
得る打ち抜き部とし、また前記分岐パンチの最端部を、
前記中央孔の外周に複数の外周孔を形成し得る打ち抜き
部とし、か一つ、前記中央パンチと前記分岐パンチのう
ち少なくとも分岐パンチにおいては、前記打ち抜き部の
反パンチ進行方向側に、該打ち抜き部よりもわずかに外
径方向へ張り出したシェービング段差部を段設する。

作　　　　　用 被打ち抜き材における中央孔及び外周孔の打ち抜き形成
と、少なくとも外周孔の内壁のシェービングとを、打ち
抜きパンチの下降による一行程で行うことができる。従
って、 （１）外周孔を形成するための切削加工が不要となる。

（２）外周孔の形成後、その内壁にパリが残らない。

（３）被打ち抜き材に予備成形段階で、外周凹部を形成
しておかな（でも良いため、被打ち抜き材を薄くかつ単
純な形状にすることができる。

実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず本発明の第１番目の実施例の構成について説明する
。

第１図、第２図は中央パンチ２１の外周に外周パンチ３
０が密接的に嵌合した打ち抜き−パンチ２０を表わして
いる。本実施例においては、外周パンチの分岐パンチの
みならず、中央パンチにもシェービング段差部を段設し
ている。

中央パンチ２１の先端部２２においては、その最端部が
被打ち抜き材の中央部を打ち抜いて中央孔を形成するた
めの、打ち抜き部２４となっている。この打ち抜き部２
４の反パンチ進行方向側には、打ち抜き部２４よりもわ
ずかに大径で、打ち抜き部２４に後続して中央孔の内壁
をシェービングするシェービング段差部２３が段設され
ている。

すなわち、第２図に示す如く、打ち抜き部２４の端面２
５は円形で、シェービング段差部２３の端面２６はその
周囲を囲むドーナツ状である。

外周パンチ３０は、円筒部３１とその円筒部３１に連設
した先端部３２とより成る。先端部３２は６本の分岐パ
ンチ３７に分かれている。この分岐パンチ３７の根元部
３８は断面円形で、根元部３８よりも先端側の断面は、
打ち抜く孔の形状、すなわち本実施例では扇形である。

この分岐パンチ３７の最端部は、被打ち抜き材の中央孔
の外周に６個の外周孔を各々形成するための打ち抜き部
３４となっている。またこの打ち抜き部３４の反パンチ
進行方向側には打ち抜き部３４よりもわずかに外径方向
へ張り出し、打ち抜き部３４に後続して外周孔の内壁を
シェービングするシェービング段差部３３が段設されて
いる。シェービング段差部３３の幅は、例えば０．１ｍ
ｏ＋が適当である。

分岐パンチ３７の打ち抜き部３４は中央パンチ２１の打
ち抜き部２４よりもパンチ進行方向側へ突出している。

これは、被打ち抜き材を打ち抜く時、分岐パンチ３７を
中央パンチ２１よりも先んじて複数箇所で被打ち抜き材
に侵入させて、被打ち抜き材のパンチ２０に対する芯ず
れを防止したり回り止めを行うためである。

次に上記打ち抜きパンチ２０を用いて、被打ち抜き材に
中央孔及び外周孔を形成し、かつ各々の内壁のシェービ
ングを行う方法について説明する。

第７図は、被打ち抜き材である予備成形素材ＩＣに中央
孔２及び外周孔７を形成し、かつ各々の内壁６．８のシ
ェービングを行い、孔付き素材１を成形する打ち抜き工
程を表わしている。

図において、左半部は打ち抜き前の状態、右半部は打ち
抜き後の状態である。

全体の構造としては、上部をパンチプレート３９に取り
付けられた打ち抜きパンチ２０が中央に位置し、その下
にはグイプレート５９上に据え付けられたダイス４８が
設置され、また、打ち抜きパンチ２０は左右の端に位置
するガイドポストに支えられたストリッパー４４の中央
を貫−通している。この打ち抜きパンチ２０が下降する
ことにより、打ち抜き及びシェービングが行われること
になる。

次に個々の構成要素について説明する。

ダイス４８は第８図に拡大して示す如（略円筒形で、中
央には、中央パンチ２１が侵入するための中央パンチ孔
４９が形成され、その外周には、円周壁状の内周支持部
５０が形成されている。さらにその外周には、外周パン
チ３０の分岐パンチ３７が侵入するための外周パンチ孔
５１が６個形成されている。ダイス４８の最外周部分は
、外周支持部５２となっている。これら内周支持部５０
と外周支持部５２とによって予備成形素材ＩＣおよび打
ち抜き後の孔付き素材１が支持される。

次にストリッパー４４について説明する。第７図に示す
如くストリッパー４４は、中央に孔を有する四角い平板
状の本体４５と、その本体４５にボルト４７によって固
着された中子４６とによって構成されている。中子４６
のストリップ部６８は、その平面形状が孔付き素材１と
路間−である。

そのため、打ち抜き後、打ち抜きパンチ２０に付着して
上昇した孔付き素材１がストリップされる際、孔付き素
材１の略全面が均一にストリップ部６８に当接するので
、孔付き素材１がストリップの極部的打撃により変形す
ることはない。

この他、４０はパンチホルダー、４１はパンチセットリ
ング、４３．５６は押さえ金、５７はグイセットリング
、５９はグイホルダーである。

第１０図に示す前述の予備成形素材１ｃは、円柱状素材
を熱間鍛造して円盤状素材に成形した後、引き続きその
余熱でもって熱間鍛造成形したものである。

この予備成形素材ＩＣは円形で、その中央には所望の中
央孔２よりもわずかに小径で、同様に円形の中央凹部９
Ｃを設けた中央部２ｃを有する。

この中央部２Ｃの外周には、垂直方向に突出した周状凸
部３Ｃを有している。周状凸部３Ｃの外周には、周状凹
部７Ｃを有し、最外周部分は周状凸部３Ｃよりも垂直方
向に突出した外周縁部５Ｃとなっている。

本工程の実施にあたり、まず第７図左半部に示す如く、
予備成形素材ＩＣをダイス４８上にセットする。ダイス
４８の外周支持部５２の内周面は、第９図に拡大して示
す如（開口部に面取りを施した面取部６５と、面取り部
６５よりも傾斜の小さい傾斜部６６と、底部６４に垂直
な垂直部６７とより成る。この垂直部６７の内径Ａは、
予備成形素材ＩＣの外径Ｂよりもわずかに小さい。その
ため予備成形素材ＩＣは、セット時には第９図に二点鎖
線で示す如（、底部６４まで到達せず、傾斜部６６と垂
直部６７との交点付近で留まる。これにより、予備成形
素材ＩＣの中心軸とダイス４８の中心軸とを一致させた
状態で予備成形素材ＩＣがセットされることになる。

次に第７図右手部に示す如く、打ち抜きパンチ２０を下
降させて予備成形素材ＩＣを打ち抜くと共にシェービン
グを施す。詳細には、前述の如く外周パンチ３０の分岐
パンチ３７が中央パンチ２１よりも先に予備成形素材Ｉ
Ｃに侵入し、打ち抜き部３４で予備成形素材ＩＣの周状
凹部７Ｃを打ち抜くと共に後続するシェービング段差部
３３で、外周孔７の内壁８をシェービングする。一方、
中央パンチ２１も外周パンチ３０より遅れて予備成形素
材ＩＣに侵入し、打ち抜き部２４で予備成形素材ＩＣの
中央部２Ｃを打ち抜くと共に後続するシェービング段差
部２３で、中央孔２の内壁６をシェービングする。８０
．８１は打ち抜きスクラップで、ダイス４８の中央パン
チ孔４９．外周パンチ孔５１を各々通過して下へ落ちる
。

また、打ち抜き前のセット状態では、第９図において二
点鎖線で示す如く、予備成形素材ＩＣの底面６Ｃとダイ
ス４８の外周支持部５２の底部６４との隙間がＬｌであ
ったが、打ち抜き後は、その隙間が狭くなり、Ｌ２とな
る。

打ち抜き及びシェービング終了後、打ち抜きパンチ２０
が上昇する際、打ち抜かれた孔付き素材１は打ち抜きパ
ンチ２０に付着して上昇するが、ストリッパー４４の中
子４６に当接して突き落とされる。

以上の工程が、打ち抜き工程の１サイクルである。

この様にして一行程で打ち抜き形成された第１１図、第
１２図に示す孔付き素材１の外周孔７内にはパリが残ら
ない。また、本実施例においては、中央パンチにもシェ
ービング段差部を段設したので、中央孔２内にもパリが
残らない。

なお、この孔付き素材１は、その後例えば、第１３図に
示す如く外周にギアｌｉｄが形成され、二輪車のトラン
スミッション用歯車１ｄ等に仕上げられる。

次に別の実施例について説明する。　′上記第１番目の
実施例においては、外周パンチの分岐パンチのみならず
、中央パンチにもシェービング段差部を段設しているが
、第２番目の実施例として、第３図、第４図に示す如（
、シェービング段差部を段設するのは、外周パンチ１３
０のみにしても良い。

この場合、打ち抜きパンチ１２０は、中央パンチ１２１
と外周パンチ１３０とで構成され、外周パンチ１３０の
先端部１３２は６本の分岐パンチに分割され、その分岐
パンチ１３７には打ち抜き部１３４とシェービング段差
部１３３が形成されている。一方中央パンチ１２１の先
端部１２２は先端に向かって大径となるテーパ状で、シ
ェービング段差部は無く、その最端部が打ち抜き部１２
４とされている。

また、第１番目、第２番目の実施例においては、分岐パ
ンチは６本形成され、その端面形状は扇形であるが、第
３番目の実施例として第５図に示す如く、端面楕円形の
分岐パンチを５本形成しても良い。この場合の打ち抜き
パンチ２２０の構成は、第１番目の実施例における打ち
抜きパンチの構成と路間−で、中央パンチ２２１と先端
部が分岐パンチ２３７に分割された外周パンチ２３０と
より成り、中央パンチ２２１と分岐パンチ２３７が各々
シェービング段差部２２３，２２４を有する。

コノ他、外周パンチの形状としては、第一４番目。

第５番目の実施例として第６図左半部及び右半部に示す
如（、分岐パンチ３３７，４３７の数、端面形状、配置
等を全（自由に設定しても良い。

効　　　　　果 以上のように本発明によれば、被打ち抜き材における中
央孔及び外周孔の打ち抜き形成と、少な（とも外周孔の
内壁のシェービングとを、打ち抜きパンチの下降による
一行程で行うことができる。

従って、 （１）外周孔を形成するための切削加工が不要となるの
で、どの様な数、形状、配置の外周孔も自由に形成する
ことができる。

（２）外周孔の形成後、その内壁にパリが残らないので
、外周孔内のパリ取り工程が不要となる。

（３）被打ち抜き材に予備成形段階で、外周凹部を形成
しておかなくても良いため、被打ち抜き材を薄くかつ単
純な形状にすることができるので、材料の歩留まりが飛
躍的に向上すると共に、素材から予備成形段階への素材
変形量が少なくなり、その結果、抜打ち抜き材の予備成
形を容易に鍛造成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１番目の実施例による打ち抜きパン
チの断面平面図。第２図は第１図の打ち抜きパンチの正
面図。第３図は本発明の第２番目の実施例による打ち抜
きパンチの断面平面図。第４図は第３図の打ち抜きパン
チの正面図。第５図は本発明の第３番目の実施例による
打ち抜きパンチの正面図。第６図左半部、右半部は各々
本発明の第４番目、第５番目の実施例による打ち抜きパ
ンチの正面図。第７図は本発明による打ち抜きパンチを
用いた打ち抜き工程の断面平面図。第８図は第７図の部
分拡大図。第９図は第１図の要部拡大説明図。第１０図
及至第１２図は本発明の実施例による打ち抜きパンチを
用いて製造される抜打ち抜き材を段階的に表わすもので
、第１０図は予備成形素材の断面平面図。第１１図は孔
付き素材の断面平面図。第１２図は第１１図の正面図。 第１３図は歯車の斜視図。第１４図乃至第１６図は従来
方法によって製造された孔付き金属材の製造段階を表わ
すもので、第１４図は円盤状素材の断面平面図。第１５
図は予備成形素材の断面平面図。 第１６図は孔付き金属材の断面平面図である。 （記号の説明） ２０・・・打ち抜きパンチ。 ２１・・・中央パンチ。 ２４．３４・・・打ち抜き部。 ３０・・・外周パンチ。 ３３・・・シェービング段差部。 ３７・・・分岐パンチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円柱状の中央パンチ２１と、該中央パンチ２１の外周に
   密接的に嵌合する略円筒状の外周パンチ３０とより成る
   打ち抜きパンチ２０において、前記外周パンチ３０の先
   端部３２を複数本の分岐パンチ３７に分割し、前記中央
   パンチ２１の最端部を抜打ち抜き材に中央孔を形成し得
   る打ち抜き部２４とし、また前記分岐パンチ３７の最端
   部を前記中央孔の外周に複数の外周孔を形成し得る打ち
   抜き部３４とし、かつ、前記中央パンチ２１と前記分岐
   パンチ３７のうち少なくとも分岐パンチ３７においては
   、前記打ち抜き部３４の反パンチ進行方向側に、該打ち
   抜き部３４よりもわずかに外径方向へ張り出したシェー
   ビング段差部３３を段設したことを特徴とする打ち抜き
   パンチ。