JPH03502430A - 高精度パンチおよびダイス装置 - 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】 高精度パンチおよびダイス装置 （技術分野） 本発明は、パンチ／ダイス装置に関し、特に高精度ならびに工具疲労の少ない特 質を併せ持つかかる装置に関する。

（背景技術） 従来技術は、運動部材の正確に制御された位置決めを達成することを意図した種 々の装置の開示に満ちている。例えば、Ｖｏｒｒｈｅｅｓ等の米国特許第３．９ ０３．９９３号は、プレス・フレームにおいて往復運動可能なブレス摺動子を開 示している。静油圧支持部が往復運動する摺動子を案内し、またこれら支持部は この摺動子の不均衡な負荷による側方の偏りに抵抗する。別の例としては、Ｙａ ａ＋ａｉ＋ｏｔｏの米国特許第４．４４８．４６０号は、摺動部材におけるより 大きな荷重支持能力および剛直度を達成することを意図した静油圧支持装置を開 示している。また、Ｔｈｏｍｐｓｏｎの米国特許第４．６０６．５８７号は、比 較的静止状態にある割りハウジング内部で空気ベアリングの助けにより運動自在 な摺動ラムを含む高精度空気摺動子を開示している。

このような公知の装置はそれぞれの目的を満たすものではあるが、パンチ／ダイ ス装置における高精度および無視し得る疲労の双方を達成する有効かつ実際的な 方法に対する一貫した需要が依然としである。

（発明の要約） 従って、本発明の主な目的は、このような装置における前記の需要を満たし、し かも完全に信頼し得るも実用的かつ経済的な方法でこの需要を満たすことである 。

本発明は、静止フレームと、一体の静空圧支持部と少なくとも１つの切削エツジ を有し前記フレームに対して運動するパンチと、フレームを介してパンチを収受 するようフレームに調整自在に取付けられた、前記パンチの切削エツジ（単数ま たは複数）と共働する少なくとも１つの切削エツジを有するダイスとを含む高精 度パンチ／ダイス装置において用途を有する。１対の静空圧支持部が、ダイスを 介してパンチの運動を制限しかつ案内するため設けられ、各支持部は静空圧支持 部が形成された複数の割りジャーナルを含む割りジャーナルを有し、この割りジ ャーナルはフレームに対しその間にパンチを収受するため調整自在に支持されて 各割りジャーナル上の支持面がパンチにおける支持面の対向するものと密に離間 された位置関係にある。また、各割りジャーナルにおける支持面に加圧されたガ スを制御自在に供給して、ダイス内のパンチの運動の制限および案内を容易にす る手段と、ダイスにおける切削エツジと共働関係になるようにパンチにおける切 削エツジ（単数または複数）を運動させるため、ダイス内のパンチのこのような 運動を生じる手段とが設けられている。

本発明、ならびにその目的および利点については、以下に述べる本発明の実施例 の詳細な記述において明らかになるであろう。

以下に述べる本発明の実施態様の詳細な記述においては、図面を２照するが、図 面では同じ参照番号が類似の要素を示す。

（図面の簡単な説明） 第１図は、本発明の一実施態様により構成された如きパンチの斜視図、 第２図は、本発明の一実施態様により構成された割りダイスと共に第１図に示さ れたパンチの斜視図、第３図は、本発明の一実施憇様により構成された１対の静 空圧支持部と共に第２図に示されたパンチおよびダイスの斜視図、 第４図は、支持部を加圧しかつパンチをその内部で運動させる各手段の概略図と 共に、ダイスおよび静空圧支持部を支持するための別の構造部を含む第３図と類 似の斜視図、第５図は、パンチおよびダイスにより切り欠きを形成した後依然と して所定位置にある例示的な工作物を示す第４図と類似の斜視図、 第６図は、第３図乃至第５図に示した支持部およびダイスの正確な寸法取りおよ び整合を行う際有効な設定バーの斜視図、および 第７図乃至第１０図は、本発明の別の実施態様を示す斜視図である。

（実施例） パンチ／ダイス装置のある部分は周知である故に、以降の記述は、特に本発明を 構成し、これと直接共働し、あるいは本発明と関連する要素に対して行う。本文 に特に示さすあるいは記述しない要素は、当業者の側から選択され得る。

第１図は、本発明の一実施態様により構成されたパンチ１０を示している。パン チェ口は、空気焼入れ工具鋼から作られ、略々矩形状の断面を有する長い形状の 一体の部材である。パンチ１０は、その上端部、に形成された切削エツジ１４の 有る切り抜き部１２を有する。切り抜き部１２の上下には、パンチの４つの全て の側面において一体の静空圧支持面があり、その内の４っ１６．１８．２０．２ ２のみが示される。パンチ１０の頂端部には、空圧作動シリンダの如き適当な駆 動手段と作用的に結合されるための１対の耳部２４がある。

次に第２図においては、パンチェ口は、それぞれ切削エツジ２８ａ、２８ｂ、２ ８ｃを持つ３つのダイス片２６ａ、２６ｂ、２６ｃからなる割りダイス２６と共 に示されている。このダイス片は、切削エツジ１４と適正に共働するようにその 切削エツジを位置決めすることによりダイス内のパンチの下方運動と同時に所要 の切削作用を生じるように、切り抜き部１２の中心部の周囲に房状に取付けられ る。略々Ｕ字形のダイス２６は、Ｕ字の各脚部がそれぞれ所要の精度に加工され 、鋭利に形成され、パンチェ口の対向面と「間隙はぼゼロ」の空隙を得るように 調整自在に設定できるように、図に示す如く分割されている。このダイス片も、 空気焼入れ工具鋼から作られる。

第３図は、上下の分割された静空圧支持部３０．３４と共に、第２図のパンチお よびダイスの組合わせを示している。上部の支持部３０は、それぞれ静空圧支持 面３２ａ　、　３２ｂ　、　３２ｃ　、　３２ｄが設けられた支持片３０ａ、３ ０ｂ、３０ｃ、３０ｄを有する。同様に、下部の支持部３４は、それぞれ静空圧 支持面３６ａ　、　３６ｂ　、　３６ｃ　。

３６ｄが設けられた支持片３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを有する。

両方の支持部３０．３４は、それらの支持面がパンチ１０の支持面の谷々に対し て面同士で密に接した位置関係で存在する。例えば、」二部支持面３２ｂは、パ ンチの支持面１６に対して密に対面する位置関係にあるが、上部支持面３２ｃは パンチの支持面１８に対して同様な位置関係にある。同様に、下部の支持面３６ ｂ、３６ｃは、それぞれパンチの支持面２０．２２に対してこのような位置関係 にある。

第４図は、運動しない剛直な支持フレーム構造部４０に対して取付けられた丁度 述べたばかりの組合わせを示している。同図においては、下部の支持片の内の３ つが、ダイス片に対する対応した一体の支持部を提供するようにＵ字形に延びた 状態で示されている。このため、このように延びた状態の支持片３４ａは、ダイ ス片２６ａを支持するための水平脚部３８ａを含んでいる。

同様に、延びた状態の支持片３４ｂは、ダイス片２６ｂを支持するための水平脚 部３８ｂを含み、延びた状態の支持片３４ｃはダイス片２６ｃを支持するための 水平脚部３８ｃを含む。ダイス片２６ａ１２６ｂ、２６ｃの各々は、大きめの寸 法の取付けねじ穴にねじ２６ｓを取付けることにより、各支持脚部に調整自在に 取付けられる。

支持フレーム構造部４０は、４つの相互に直角をなす壁部４０ａ１４０ｂ、４０ ｃ、４０ｄを有する矩形状断面の管状の鋼製構造を含む。

上部支持片３０ｄおよび下部支持片３４ｄは、壁部４０ｄに対して堅固に固定さ れている。同様に、上部支持片３０ｃおよび延びた下部支持片３４ｃは、壁部４ ０ｃに対して堅固に固定されている。

上部支持片３０ｃはまた上部支持片３０ｄの隣接端部に固定され、下部支持片３ ４ｃは下部支持片３４ｄの隣接端部に固定されている。

次いで上部支持片３０ａは、上部支持片３０ｃの隣接端部に調整自在に取付けら れた上部支持片３０ｂの隣接端部に調整自在に取付けられている。同様に、下部 の支持片３４ａおよび支持脚部３８ａは、それぞれ下部の支持片３４ｂおよび支 持脚部３８ｂの隣接端部に調整自在に取付けられている。第４図は、パンチ１０ が空気ベアリングおよびダイスにより提供される開口を介して挿入されてこのよ うに構造部４０に取付けられた前記各部材を示している。

また第４図に示されているのは、上部の支持ガス供給ポート３０ｇと下部の支持 ガス供給ボート３４ｇである。便宜上、これらのボートを介してその各々の支持 面に供給されたガスは空気であることが望ましい。ポート３０ｇ、３４ｇは、適 当な制御支持装置Ｃ３０およびＣ３４を介して加圧空気の供給源Ｇに接続された 状態で略図的に示されている。また、同図に略図的に示されているのは、パンチ １０の頂端部の耳部２４に作用的に結合されて、所要の切削作業のため必要な如 くダイスによるパンチの運動を生じるための空圧作動シリンダＰである。

第５図は、丁度述べたばかりのバンチ／ダイス装置の主要要素を示す点で第４図 と類似しているが、切り欠きＮがその１つのエツジで切削された後依然としてそ の作用位置にある矩形状の工作物Ｋをも示している。

第６図は、静空圧支持部およびダイスの所要の寸法法めおよび整合を行うため上 記装置を設定する際に使用される設定バーＢを示している。第１−図および第６ 図の比較から判るように、バーＢは切り抜き部１２および耳部２４がなければパ ンチ１０と類似している。バーＢは、パンチと支持部とダイス間に必要な空隙を 得るためパンチェ口より僅かに幅が広く厚さが厚く作られている。本装置の設定 に際して、バーＢは支持部およびダイスの開口内に定置され、次いで調整自在に 取付けられた支持部およびダイス片がバーの対向面と接触するように設定される 。これらの支持片およびダイス片の取付けねじが緊締され、バーが取外される。

このように、支持部およびダイスは相互に正確に整合され、またこれらはその間 およびパンチとの間に必要な加工空隙を提供する寸法となっている。

次にパンチが支持部およびダイスの開口を経て挿入され、前記の空圧作動シリン ダＰに作用的に結合される。

第７図は、本発明の別の実施態様を示している。同図には、パンチ１０と類似す るも、パンチ５０の切り抜き部５２が４つの直角をなす切削エツジ５６を有する 矩形状のパンチ・フィンガ５４を提供するような形態を有する点で異なるパンチ ５０が示されている。パンチ・フィンガ５４と整合するように調整自在に取付け られているのは、４つのダイス片５８ａ　、　５８ｂ　、　５８ｃ　、　５８ｄ からなる割りダイス５８である。これらのダイス片は、矩形状開口を切削スるた めパンチ・フィンガの切削エツジ５６と共働する切削エツジ６０ａ、６０ｂ、６ ０ｃ、６０ｄを有する。パンチ５０は、先に述べたものと類似する静空圧支持部 と共働するためダイス５８の上下の静空圧支持面が設けられている。

第８図は、本発明の別の実施態様を示し、これにおいては特表千３−５０２４３ ０　（４） パンチ７０が、その切り抜き部７２内で、円形の切削工・ンジ７４ｅを持つ下垂 する円筒状のパンチ・フィンガ７４を有する。便宜のため、フィンガ７４はパン チから取外し自在に作ることもできる。

本実施態様においては、共働するダイス７６は、円形の開口を切削スるパンチ・ フィンガの切削エツジ７４と共働する円形の切削エツジ７６ｅを持つ円筒状ダイ ス開口アロ０が設けられた割り型ではなく一体のダイスである。この場合もまた 、パンチはダイスの上下に配置された静空圧支持部により制限され案内第９図は 更に別の実施態様を示し、これは第３図に示したものと類似するが、第９図のダ イス２６′は両方の静空圧支持部３０°、３４°の下方に配置される点で異なっ ている。本実施態様においては、パンチ８０は、その切り抜き部８２および切削 エツジ８４がパンチの底端部に配置されて、下部の支持部３４°の下方でダイス ２６°と共働するようになっている。

第１０図は更に他の実施態様を示し、これは第９図のものと類似するが、第１０ 図のパンチ９０は、その底端部から下垂して、円筒状ダイス開口アロ０′および 円形の切削エツジ７６ｅ゛を持つ共働する一体のダイス７６°の上方に配置され た円形の切削エツジ９２ｅのある円筒状のパンチ・フィンガ９２を有する。

第８図の実施態様におけるように、フィンガ９２は、研ぎ出しおよび交換の際便 利なように、パンチ９０から取外し自在にすることもできる。

上記のことから、本発明はパンチおよびダイス装置における種々の必要を満たす ため色々な方法で使用に供し得る。本発明により改善された如き装置は、非常に 正確なノくンチ作業制限およびガイダンス、非常に僅かな工具疲労、および容易 な設定および交換能力を必要とする大量生産用途において成功を収めた。

本発明については、本文に示した特定の実施態様に関して詳細に記載した。しか し、本発明の趣旨および範囲内で種々の変更および修正が可能であることは理解 されよう。

国際調査報告 Ｓ＾　　　３２９５７

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．高精度パンチ／ダイス装置において、（ａ）静止フレーム（４０）と、 （ｂ）該フレーム（４０）に対して運動するようにされたパンチ（１０）とを設 け、該パンチ（１０）は、一体の静空圧支持面（１６、１８、２０、２２等）と 、少なくとも１つの切削エッジ（１４）とを有し、 （ｃ）前記パンチ（１０）を収受するように前記フレームに対して調整自在に取 付けられたダイス（２６）を設け、該ダイス（２６）は、前記パンチ（１０）の 前記の少なくとも１つの切削エッジ（１４）と共働するための少なくとも１つの 切削エッジ（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）を有し、 （ｄ）前記ダイス（２６）内の前記パンチ（１０）の運動を制限しかつ案内する ための１対の静空圧支持部（３０、３４）を設け、該静空圧支持部（３０、３４ ）は各々静空圧支持面（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、および３６ａ、３６ ｂ、３６ｃ、３６ｄ）が設けられた複数のジャーナル片（３０ａ、３０ｂ、３０ ｃ、３０ｄおよび３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）を含む割りジャーナルを有 し、該ジャーナル片（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄおよび３４ａ、３４ｂ、 ３４ｃ、３４ｄ）は、前記フレーム（４０）に対してその間に前記パンチ（１０ ）を収受するように調整自在に取付けられ、前記ジャーナル片（３０ａ、３０ｂ 、３０ｃ、３０ｄおよび３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）の各々の前記支持面 （３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、および３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ） が、パンチ（１０）の前記支持面（１６、１８、２０、２２等）の対向するもの に対して密な間隔をおいた位置関係にあるようにし、 （ｅ）前記各ジャーナル片（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄおよび３４ａ、３ ４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）の前記支持面（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、およ び３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）に加圧したガス（Ｇ）を制御自在に供給し て、前記ダイス（２６）内の前記パンチ（１０）の前記運動の前記制限および案 内を容易にする手段（３０ｇ、Ｃ３０、３４ｇ、Ｃ３４）と、 （ｆ）前記ダイス（２６）における前記少なくとも１つの切削エッジ（２８ａ、 ２８ｂ、２８ｃ）と共働する位置関係へ前記パンチ（１０）における前記少なく とも１つの切削エッジ（１４）を連動させるように、前記ダイス（２６）内のの 前記運動を生じる手段（Ｐ）とを設けることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
2. ２．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記静止フレーム（４０）が 単一の管状の金属製構造部をなすことを特徴とするパンチ／ダイス装置。
3. ３．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記パンチ（１０）における 前記少なくとも１つの切削エッジ（１４）が前記ダイス（２６）における前記少 なくとも１つの切削エッジ（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）と数において対応するこ とを特徴とするパンチ／ダイス装置。
4. ４．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記ダイス（２６）が、前記 フレーム（４０）に対して、その間に前記パンチ（１０）を収受するように調整 自在に取付けられた複数のダイス片（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）を含む割りダイ スであり、前記ダイス（２６）における前記少なくとも１つの切削エッジ（２８ ａ、２８ｂ、２８ｃ）が、前記ダイス片（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）の各々にお ける切削エッジを含むことを特徴とするパンチ／ダイス装置。
5. ５．請求項４記載のパンチ／ダイス装置において、前記パンチ（１０）が矩形状 の断面の長い形状の部材を含み、前記割りダイス（２６）がＵ字形であり、かつ 前記複数のダイス片（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）が３つのこのようなダイス片か らなることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
6. ６．請求項４記載のパンチ／ダイス装置において、前記パンチ（１０）が矩形状 断面の長い形状の部材であり、各支持部（３０、３４）の前記割りジャーナルが 矩形状であり、各ジャーナルの前記複数のジャーナル片（３０ａ、３０ｂ、３０ ｃ、３０ｄおよび３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）が４つのかかるジャーナル 片を含むことを特徴とするパンチ／ダイス装置。
7. ７．請求項５記載のパンチ／ダイス装置において、前記ダイス（２６）が前記支 持部（３０、３４）間に配置されることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
8. ８．請求項６記載のパンチ／ダイス装置において、前記ダイス（２６）が前記支 持部（３０、３４）間に配置されることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
9. ９．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記支持部（３０、３４）が 共に前記ダイス（２６′）の片側に配置されることを特徴とするパンチ／ダイス 装置。
10. １０．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記支持部（３０、３４） がそれぞれ前記ダイス（２６）の反対側に配置されることを特徴とするパンチ／ ダイス装置。
11. １１．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記支持部（３０、３４） および前記ダイス（２６）は、該支持部（３０、３４）の一方（３０）が前記ダ イス（２６）の上方に、また他方（３４）が下方に重ねられた位置関係に縦方向 に整合されることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
12. １２．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記ガス（Ｇ）が空気であ り、前記静空圧支持部（３０、３４）が空気ベアリングであり、前記静空圧支持 面（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、および３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ）が空気ベアリング面であることを特徴とするパンチ／ダイス装置。
13. １３．請求項１記載のパンチ／ダイス装置において、前記運動を生じる手段（Ｐ ）が、前記パンチ（１０）と作用的に結合された空圧作動シリンダを含むことを 特徴とするパンチ／ダイス装置。