JPH05123776A - パンチ・ダイセツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パンチおよびダイの交換が容易であり、位置
決め精度および加工精度の向上が図れるパンチ・ダイセ
ットを提供する。 【構成】 有底中空円筒状に形成されかつホルダに対し
て上下摺動自在に構成されたストリッパと、このストリ
ッパ内に上下摺動自在に介装されたパンチボデーと、こ
のパンチボデーの下端部に前記ストリッパの底部を貫通
するように装着されたパンチおよびパイロットピンと、
被加工材挿入用の間隙を介して前記パンチおよびパイロ
ットピンと対向係合するように前記ホルダの下部に設け
られたダイとを少なくとも備えるように構成されたパン
チ・ダイセットにおいて、パンチボデー内に駆動手段を
内蔵させると共に、この駆動手段によりパイロットピン
をパンチおよびストリッパに対して軸方向に駆動するよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば被加工材に打ち
抜き、曲げ絞り等の加工を行う場合に、１組の装置の中
で各工程の加工を行い、順次次の工程に被加工材をピッ
チ送りして加工を追加して進め、最終工程で加工を完了
させる順送り加工装置における加工ユニットを構成する
パンチ・ダイセット、またはパンチングプレス等に装着
して抜材の穴明け加工、打抜き加工等に使用されるパン
チ・ダイセットに関するものであり、特に加工精度を向
上させ得るパンチ・ダイセットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼板等の構造材料からなる板材に
打ち抜き、曲げ絞り、圧縮等の成形加工をすることによ
って、所定の形状の板金製品を製作する場合には、数工
程を経由するのが通常である。このような板金製品の製
作数量が多い場合には、１個の加工用金型の中で各工程
若しくはステージの加工を個々に行い、順次に次のステ
ージへ被加工材を送って加工を追加して進め、最終ステ
ージで加工を完了させる手段が採用されている。このよ
うな加工用金型を順送り型と称しており、例えばプレス
の１スタンプ毎に１個の板金製品を得ることができるた
め、極めて高能率であるという利点がある。

【０００３】上記従来の順送り加工用金型においては、
生産速度が高く、被加工材を投入後加工完了までの納期
が短いと共に、プレス加工の途中工程における仕掛かり
が少なく、小人数による多量生産が可能であるという長
所を有する反面において、下記のような問題点がある。
すなわち１個の金型中に複数対のパンチ・ダイを組み込
む構造であるため、金型構造が極めて複雑となり、高精
度の金型製作技術を必要とすると共に、製作期間が長大
化し、製作費用が多額になる。

【０００４】また金型の部分的破損、修理、調整に際し
ても、金型全体を分解する必要があり、これらの作業が
煩雑であるため、多大の時間と工数を必要とする。更に
多品種少量生産において、被加工品の形状、寸法が若干
でも異なるときに、その都度専用の金型を製作する形態
を採用した場合には、金型費が割高になり、近年次第に
その要請が高まってきている所謂ＦＭＳ生産方式に応え
ることができないという問題点がある。

【０００５】このような問題点を解決するために、本出
願人は、すでに構造が簡単であり、かつ部分的調整その
他を容易に行い得る順送り加工装置についての出願を行
っている（例えば特願平２−１２１７６０号、同２−１
２１７６１号等）。本発明は、これらの改良発明を前提
として更に改良を加えたものである。

【０００６】図１は本発明の前提の一つである順送り加
工装置の例を示す要部斜視図である。図１において、１
００〜５００は夫々加工ユニットであり、ベース１上に
被加工材（図示せず）の送り方向に例えば２Ｐ（Ｐは被
加工材の送りピッチ）の間隔に配設する。これらの加工
ユニット１００〜５００には複数の加工工程に対応する
夫々１対のパンチおよびダイを設けてあるが、加工ユニ
ット１００を例にとってその構成を説明する。

【０００７】１０１は本体であり、略Ｕ字状に形成し、
下端部に鳩尾状のあり１０２を一体に設け、ベース１に
設けたあり溝１０３と係合させることによって被加工材
の送り方向に移動調整可能、かつ被加工材の送り方向と
直角方向の移動拘束可能に形成する。１０４は移動調整
装置、１０５はクランプ装置である。１０６は油圧シリ
ンダであり、本体１０１の上端部に設ける。１０７は位
置測定装置であり、油圧シリンダ１０６の側面部に設け
る。

【０００８】次に１０８はカセットであり、略Ｕ字状に
形成し、上部にパンチ若しくはダイ（何れも図示せず）
を上下動可能に設けると共に、下部に上記パンチ若しく
はダイと対をなすダイ若しくはパンチ（何れも図示せ
ず）を設け、本体１０１に着脱可能に設ける。カセット
１０８の位置決めは、加工ユニット３００において図示
するように、位置決め部材３０９，３１０との係合によ
って行う。

【０００９】１１１はクランプねじである。すなわちカ
セット１０８を位置決め部材（図示せず、加工ユニット
３００における符号３０９，３１０参照）を介して本体
１０１に装着することによって所定の位置決めを行い得
ると共に、クランプねじ１１１の緊締によってその位置
を固定し得る構成となっている。カセット１０８の固定
後、油圧シリンダ１０６の作動桿（図示せず）と前記上
下動可能に設けたパンチ若しくはダイとを連結する。

【００１０】図２は被加工材の加工状態を示す要部説明
図であり、（ａ）は平面を示し、（ｂ）は断面を示して
おり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図
２において２は被加工材であり、矢印方向にピッチＰで
間欠的にピッチ送りされる。すなわち前記図１におい
て、カセット１０８（他のカセットにおいても同様）に
設けた１対のパンチとダイとの間隙をピッチ送りされ
る。図１および図２においては、加工ユニット１００〜
５００は夫々パイロット孔３の加工工程、円弧状の切り
込み４の加工工程、第１ないし第３の絞り加工工程に対
応するように形成してある。

【００１１】まず加工ユニット１００には、パイロット
孔３を穿設するパンチおよびダイを備えると共に、被加
工材２の送り方向下流側Ｐの位置に前記パイロット孔３
に係合するガイド（図示せず）を備えてある。従って加
工ユニット１００が作動する毎にパイロット孔３が順次
穿設されると共に、穿設されたパイロット孔３にガイド
が係合し、被加工材２の非所望な位置ずれを防止し、精
度を保持することができる。

【００１２】次に加工ユニット２００においては、円弧
状の切り込み４が加工される。そして加工ユニット３０
０においては第１の絞り加工が行われ、被加工材２に椀
状の突起５が形成されると共に、前記円弧状の切り込み
４はその幅を拡げて円弧状の溝６に変化する。更に加工
ユニット４００においては、第２の絞り加工とフランジ
孔７の加工が行われ、突起５の高さが増大する。

【００１３】加工ユニット５００においては第３の絞り
加工が行われ、突起５の高さを所定の寸法に形成する。
以後図示省略したが縁切り加工その他の加工を行い、所
定の椀状の板金製品が得られるのである。なお加工ユニ
ット２００〜５００においても、パイロット孔３と係合
するガイドを設けることにより、所定の精度を確保する
ための位置決めが行われることは勿論である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の順送り加工
装置によれば、従来の順送り金型と比較して構造が簡単
であると共に、製作も容易であり、多品種少量生産にお
いても高能率の加工ができる利点を有するが、下記のよ
うな問題点がある。

【００１５】図６は図１および図２における加工ユニッ
トの例を示す要部断面正面図である。但し図６において
は被加工材２に穴明け加工を行うパンチ・ダイセットを
示しており、図１および図２に示す加工ユニット１００
により、被加工材２にパイロット孔３を加工した後の加
工工程において使用されるものである。

【００１６】図６において１１はパンチボデーであり、
有底中空円筒状に形成され、底部に接着若しくはカシメ
等の手段によりパンチ１２ａ，１２ｂおよびパイロット
ピン１２ｃを固着すると共に、パンチ１２ａ，１２ｂお
よびパイロットピン１２ｃのストローク調整用のパンチ
パッド１３および押圧部材１４を収容する。押圧部材１
４の上部にはパンチヘッド１５を設けると共に、中間部
におねじ１６を設け、このおねじ１６を前記パンチボデ
ー１１の上端部に設けためねじ１７と螺合させることに
より、パンチパッド１３ならびにパンチ１２ａ，１２ｂ
およびパイロットピン１２ｃを押圧するように形成す
る。

【００１７】次に１８はストリッパであり、有底中空円
筒状に形成され、前記パンチボデー１１を上下摺動可能
に嵌挿すると共に、底部に貫通孔１９ａ，１９ｂ，１９
ｃを設けて、夫々パンチ１２ａ，１２ｂおよびパイロッ
トピン１２ｃが貫通するように形成する。２０はスリー
ブであり、ホルダ３０（前記図１におけるカセット１０
８に相当）の上部に接着剤を介して固着され、前記スト
リッパ１８を上下摺動可能に保持する。２１，２２はば
ねであり、各々ストリッパ１８とホルダ３０との間およ
び押圧部材１４とストリッパ１８との間に介装し、スト
リッパ１８およびパンチボデー１１を上方に付勢するよ
うに形成する。

【００１８】またパンチボデー１１およびストリッパ１
８の外周面の一部を切削して平行基準面２３を形成し、
この平行基準面２３をホルダ３０の上端部に設けた平行
基準板２４の端面と摺動可能に当接させることにより、
パンチボデー１１の回動を拘束するように形成する。２
５はダイであり、前記パンチ１２ａ，１２ｂおよびパイ
ロットピン１２ｃが進入可能なパイロット孔２６ｃおよ
び貫通孔２６ａ，２６ｂを備えると共に、ホルダ３０の
下部にパンチ１２ａ，１２ｂおよびパイロットピン１２
ｃと対向して固着する。

【００１９】上記の構成により、例えば油圧シリンダに
より作動桿（何れも図示せず）を介してパンチヘッド１
５を下方に押圧し、パイロットピン１２ｃがパイロット
孔２６ｃに係合させて被加工材２の位置決めをしてか
ら、パンチ１２ａ，１２ｂを貫通孔２６ａ，２６ｂに進
入させることにより、被加工材２に所定の穴明け加工を
行うことができる。

【００２０】この場合ばね２１の弾性がばね２２の弾性
よりも小に形成してあるため、まずストリッパ１８の底
面が被加工材２の表面に当接してばね２１が撓み、その
後パンチボデー１１が下降することによりばね２２が撓
み、上記穴明け加工が行われる。パンチ１２ａ，１２ｂ
の所定のストローク下降後、前記油圧シリンダの作動を
解除するとばね２１，２２の弾性によってストリッパ１
８およびパンチボデー１１が上昇するが、この場合まず
パンチボデー１１が上昇し、パンチ１２ａ，１２ｂが被
加工材２から抜去される。パンチ１２ａ，１２ｂが完全
に抜去されるまでストリッパ１８は被加工材２を押圧し
ているから、パンチ１２ａ，１２ｂの抜去に伴う被加工
材２の非所望な移動若しくは跳ね上がりを防止すること
ができるのである。

【００２１】一般に上記のような構成のパンチ１２ａ，
１２ｂおよびダイ２５による孔あけ加工若しくは打ち抜
き加工等における加工形状は一定の形状ではなく、加工
仕様によって適宜に変更されるのが通常である。このよ
うな場合には上記の加工ユニットにおいて使用されるパ
ンチ１２ａ，１２ｂおよびダイ２５を、上記加工仕様に
対応させて交換する必要があることは勿論であるが、ス
トリッパ１８に設けられるべき貫通孔１９ａ，１９ｂの
形状も変更することが必要となる。

【００２２】図６に示す従来の構成のものにおいては、
上記加工仕様の変更に対応して、パンチ１２ａ，１２ｂ
およびダイ２５は勿論のこと、貫通孔１９ａ，１９ｂを
有するストリッパ１８も変換しなければならない。この
場合パンチ１２ａ，１２ｂおよびダイ２５の交換は困難
性は比較的小ではあるが、ストリッパ１８の交換は非常
に煩雑であり、交換に要する作業工数が大である。また
このストリッパ１８は、有底中空円筒状の構成であるこ
とと、貫通孔１９ａ，１９ｂをパンチ１２ａ，１２ｂの
位置および形状に対応させて形成する必要があるため、
製作に要する時間と工数が大であり、コスト高となると
いう問題点がある。

【００２３】また被加工材２の位置決めを行うパイロッ
トピン１２ｃは、一般に先端部が円錐状に形成され、被
加工材２に穿設されたパイロット孔（図示せず、前記図
２における符号３参照）と係合する等径部分は、パイロ
ット孔よりも直径寸法が若干小であり、かつストリッパ
１８から突出する長さは小であるのが通常である。従っ
てパイロットピン１２ｃが被加工材２のパイロット孔と
係合したとしても、両者の係合部位の接触面積が極めて
小であるにすぎない。このためパンチ１２ａ，１２ｂの
穴明け加工の際に、位置ずれを起し易く、加工精度が低
下するという問題点がある。

【００２４】一方パイロットピン１２ｃの等径部分の直
径を被加工材２のパイロット孔の直径と近似させ、若し
くは係合長さを大にすれば、被加工材２の位置ずれの防
止作用が大であり、加工精度を増大させることができ
る。しかしながら、このように形成すると、パンチ１２
ａ，１２ｂの加工ストロークが比較的小であることか
ら、パイロットピン１２ｃが被加工材２から抜去される
前にストリッパ１８の被加工材２に対する押圧作用が終
了してしまい、パイロットピン１２ｃの抜去に伴なう被
加工材２の移動若しくは跳ね上がりを招来するという問
題点がある。

【００２５】更に加工精度の向上を図るためには、パン
チ１２ａ，１２ｂ、貫通孔１９ａ，１９ｂおよびダイ２
５の貫通孔２６ａ，２６ｂおよびパイロット孔２６ｃの
軸線の一致および水平方向における角位置の一致を図ら
なければならない。しかしながら前記図６に示す従来の
構成のものにおいては、特にダイ２５は回り止めピン
（図示せず）によって水平方向の角位置の設定を行い、
固定用ねじ（図示せず）によって固定する態様である。
従って一見上記軸線および角位置の設定が正確に行われ
ているように見えるが、上記ダイ２５および固定用ねじ
とホルダ３０との間には、微小ではあるがギャップが存
在するため、単に固定用ねじによって緊締したのみで
は、上記軸線および角位置の設定を正確に行うことが困
難である。このためダイ２５をホルダ３０に装着後の微
調整が必要であり、むしろ交換作業よりも多大の工数と
時間を要するという問題点がある。

【００２６】本発明は、上記問題点を解決し、パンチお
よびダイの交換を容易に行い得ると共に、位置決め精度
および加工精度の向上が図れるパンチ・ダイセットを提
供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、有底中空円筒状に形成されかつ
ホルダに対して上下摺動自在に構成されたストリッパ
と、このストリッパ内に上下摺動自在に介装されたパン
チボデーと、このパンチボデーの下端部に前記ストリッ
パの底部を貫通するように装着されたパンチおよびパイ
ロットピンと、被加工材挿入用の間隙を介して前記パン
チおよびパイロットピンと対向係合するように前記ホル
ダの下部に設けられたダイとを少なくとも備えるように
構成されたパンチ・ダイセットにおいて、パンチボデー
内に駆動手段を内蔵させると共に、この駆動手段により
パイロットピンをパンチおよびストリッパに対して軸方
向に駆動するように構成する、という技術的手段を採用
した。

【００２８】

【作用】上記の構成により、パイロットピンを被加工材
のパイロット孔に確実に係合させることができ、被加工
材の非所望な位置ずれを防止することができ、加工精度
を向上させることができる。また加工終了後において
も、ストリッパの押圧状態のままパイロットピンを抜去
することができるため、被加工材の移動若しくは跳ね上
がりを防止することができる。

【００２９】

【実施例】図３は本発明の実施例を示す要部断面正面
図、図４は図３におけるＡ−Ａ線断面図であり、同一部
分は前記図６と同一の参照符号で示す。図３および図４
において、３１はストリッパボデーであり、中空円筒状
に形成すると共に、下端部にパンチ１２ａ，１２ｂおよ
びパイロットピン１２ｃの貫通を許容する貫通孔１９
ａ，１９ｂ，１９ｃを備えたストリッパプレート３２を
着脱可能に設ける。４７はストリッパカバーであり、ス
トリッパボデー３１の上端に固着する。

【００３０】次に３６はパンチボデーであり、中空円筒
状に形成し、内部に油圧シリンダ４８を設け、底部に作
動桿４９と連結した支持板５０によりパイロットピン１
２ｃを支持すると共に、パンチパッド３７およびパンチ
ホルダ３８によりパンチ１２ａ，１２ｂを保持する。な
おパイロットピン１２ｃはパンチパッド３７およびパン
チホルダ３８を貫通させ、その下端部をストリッパプレ
ート３２から突出させる。パンチボデー３６の上端部に
はパンチヘッド３９を螺着させると共に、ストローク調
整ねじ４０を螺合させる。ダイ２５はホルダ３０の下部
に埋設したダイホルダ４１上に、ダイプレート４２を介
在させて、前記パンチ１２ａ，１２ｂおよびパイロット
ピン１２ｃならびにストリッパプレート３２と対向さ
せ、着脱可能に設ける。

【００３１】次にストリッパボデー３１とストリッパプ
レート３２との接続態様について、特に図４および図５
を参照して説明する。なお図５はストリッパボデー３１
とストリッパプレート３２との接続部分を示す斜視図で
あり、同一部分は図４と同一の参照符号で示す。図４お
よび図５において、４３は位置決め用突起、４４は位置
決め用凹部であり、各々ストリッパプレート３２および
ストリッパボデー３１に対応させて設ける。４５は固定
用ねじ、４６はねじ用孔である。なお上記位置決め用突
起４３および位置決め用凹部４４は、前記平行基準面２
３と平行なＹ軸およびこのＹ軸と直交するＸ軸を基準と
して形成される。またストリッパプレート３２に設けら
れる貫通孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃも上記Ｙ軸およびＸ
軸を基準として加工される。そしてストリッパプレート
３２をストリッパボデー３１に取り付ける場合には、位
置決め用突起４３を位置決め用凹部４４に嵌入させた上
で固定用ねじ４５を締結すればよい。

【００３２】上記の構成により、貫通孔１９ａ，１９
ｂ，１９ｃ、位置決め用突起４３および位置決め用凹部
４４は、すべて上記Ｙ軸およびＸ軸を基準として加工さ
れているため、ストリッパプレート３２を交換する場合
において、パンチ１２ａ，１２ｂおよびパイロットピン
１２ｃに対応する貫通孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃの位置
決めが自動的にかつ高精度で行われ得るのである。なお
図４および図５においては、ストリッパプレート３２に
位置決め用突起４３を設け、ストリッパボデー３１に位
置決め用凹部４４を設けた例について説明したが、スト
リッパボデー３１に位置決め用突起を設け、ストリッパ
プレート３２に位置決め用凹部を設けるようにしてもよ
いことは勿論である。

【００３３】なお図示を省略したが、上記位置決め用突
起および位置決め用凹部との嵌合による位置決め手段
は、ダイ２５とダイホルダ４１との間、およびパンチボ
デー３６の下端面とパンチホルダ３８との間にも設けら
れている。従ってダイ２５およびパンチホルダ３８の交
換も、上記ストリッパプレート３２と同様の位置決めが
自動的にかつ高精度で行われ得る。

【００３４】次に図３においてスリーブ２０とダイホル
ダ４１のホルダ３０への固定方法について説明する。上
記スリーブ２０およびダイホルダ４１は接着剤を介して
ホルダ３０に固定されているが、これらの固定位置が正
確でなければ高精度の加工を行うことができない。本発
明においては、上記スリーブ２０およびダイホルダ４１
を高精度で固定するために、固定用治具（図示省略）を
使用して下記のようにして行う。

【００３５】上記の固定用治具は、例えばスリーブ２０
内に上下摺動嵌入自在である外径寸法を有する円柱状若
しくは円筒状に形成すると共に、下端面にダイホルダ４
１の上端面に設けられた位置決め用突起若しくは位置決
め用凹部に対応する凹部若しくは突起を設けて形成す
る。まずホルダ３０の下部にダイホルダ４１のみを嵌装
した状態において、上記固定用治具とスリーブ２０とを
嵌合させた状態で、ホルダ３０の上方から固定用治具を
ダイホルダ４１に到達するまで挿入し、位置決め用突起
と位置決め用凹部とを嵌合させる。この状態において、
上記スリーブ２０およびダイホルダ４１の外周面とホル
ダ３０との間に予め設けられている間隙に接着剤を充填
・固化させれば、スリーブ２０およびダイホルダ４１を
正確な位置に固定することができるのである。

【００３６】次に図３において、パンチボデー３６を下
方に作動させることにより、前記図６に示すものと同様
な作用によって被加工材２を加工することができる。こ
の場合、油圧シリンダ４８を下方に作動させ、作動桿４
９および支持板５０を介してパイロットピン１２ｃをス
トリッパプレート３２から充分に突出させることによ
り、被加工材２のパイロット孔（図示せず）を貫通して
ダイ２５に設けたパイロット孔２６ｃと係合するから、
被加工材２の位置決めが完全に行われる。上記パイロッ
トピン１２ｃがパイロット孔２６ｃと係合した後、スト
リッパプレート３２が被加工材２を押圧し、穴明け加工
が行われる。加工終了後は、まず油圧シリンダ４８の逆
方向作動によりパイロットピン１２ｃが上昇してストリ
ッパプレート３２内に入り、その後パンチ１２ａ，１２
ｂが被加工材２から抜去され、最後にストリッパプレー
ト３２が被加工材２から離脱するのである。従ってパイ
ロットピン１２ｃおよびパンチ１２ａ，１２ｂの被加工
材２から抜去される際の被加工材２の跳ね上がり現象を
皆無とすることができる。

【００３７】本実施例においては、パイロットピンの駆
動手段として油圧シリンダを使用した例について説明し
たが、駆動手段としては油圧シリンダの他に空圧シリン
ダを含む流体圧シリンダを使用することができる。また
電磁石とばねとの併用による駆動手段、すなわちパイロ
ットピンを常時上方に付勢しておき、加工時において電
磁石によってパイロットピンを下方に作動させるように
形成したものでもよい。更に本発明のパンチ・ダイセッ
トは順送り加工装置のみでなく、単独の加工装置として
も適用可能であることは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、被加工材の加工形状等の変更に伴うパン
チ、ダイ等の変換を容易に行い得ると共に、加工精度の
向上が図れる。またパイロットピンとパイロット孔との
係合が円滑かつ完全であるため、加工精度の向上のみな
らず被加工材の挙動を安定させることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提の一つである順送り加工装置の例
を示す要部斜視図である。

【図２】被加工材の加工状態を示す要部説明図であり、
（ａ）は平面を示し、（ｂ）は断面を示す。

【図３】本発明の実施例を示す要部断面正面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図５】ストリッパボデーとストリッパプレートとの接
続部分を示す斜視図である。

【図６】図１および図２における加工ユニットの例を示
す要部断面正面図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００，５００ 加工ユニッ
ト １２ａ，１２ｂ パンチ １２ｃ パイロットピン ３６ パンチボデー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底中空円筒状に形成されかつホルダに
   対して上下摺動自在に構成されたストリッパと、このス
   トリッパ内に上下摺動自在に介装されたパンチボデー
   と、このパンチボデーの下端部に前記ストリッパの底部
   を貫通するように装着されたパンチおよびパイロットピ
   ンと、被加工材挿入用の間隙を介して前記パンチおよび
   パイロットピンと対向係合するように前記ホルダの下部
   に設けられたダイとを少なくとも備えるように構成され
   たパンチ・ダイセットにおいて、 パンチボデー内に駆動手段を内蔵させると共に、この駆
   動手段によりパイロットピンをパンチおよびストリッパ
   に対して軸方向に駆動するように構成したことを特徴と
   するパンチ・ダイセット。