JPH06182461A - 対向ダイス剪断加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 汎用プレス機械を使用でき、簡素な型構造で
あって、高速でプレスしても安定して破断面のない良好
な切断面が得られる対向ダイス剪断加工装置を提供す
る。 【構成】 下型１０に平ダイス３とエジェクタ４を有
し、上型９に突起付きダイス１と該突起付きダイス１に
付勢手段５と規制手段６を設けて、ブレイクアウトポン
チ２を上下動自在に、かつ該突起付きダイス１を下端へ
開口して上型９に設けられた作動油７Ａ入り中空室７に
嵌合させてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚綱板を精度よく破断
面なく打ち抜く対向ダイス剪断加工装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から厚綱板に対して、精度よく、破断
面のない美しい切断面を得るプレス加工法には、ファイ
ンブランキング法，シェービング法，及び対向ダイス剪
断加工法等があるが、特に小モジュールの歯形を有する
歯車をプレス打ち抜き加工する場合には、抜きダレや破
断を抑制する効果が大きい対向ダイス剪断加工法が多く
用いられている。ここで、対向ダイス剪断加工法は図６
に示すように、材料１１を突起付きダイス１と平ダイス
３とにより狭圧し（図６（Ａ）参照）、材料１１にかか
る静水圧を高めることにより材料１１自体の延性を向上
させつつ、当該平ダイス角３Ａによる材料１１の切削
（図６（Ｂ），（Ｃ）参照）と、上記静水圧を一定に保
持しながら、ブレイクアウトポンチ２単独での当該平ダ
イス３内への進入による材料１１の分離・切断（図６
（Ｄ）参照）とを、１回のプレス工程の中で連続して行
なう方法である。

【０００３】かかる２種類の加工を１回のプレス工程の
中で可能とするため、一般には図７に示すように、複数
の油圧シリンダ１３〜１５を内蔵する対向ダイス専用プ
レス機械及び図示していない専用油圧発生装置を用いて
いる。しかし、上記対向ダイス専用プレス機械及び専用
油圧発生装置は、いずれも専用設備であるため、設備費
が高額となるという問題点がある。

【０００４】そこで、図８に示すように上記対向ダイス
専用プレス機械が内蔵する油圧シリンダ機構を型内に設
け、対向ダイス専用プレス機械を使用せず、汎用プレス
機械にて、対向ダイス剪断加工できる装置を実願昭６２
−１０５１２７号にて提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】ところが、上記提案
した対向ダイス剪断加工装置においては、平ダイス３に
対向する突起付きダイス１を上下駆動する油圧シリンダ
１９、及びエジェクタ４を上下駆動する油圧シリンダ１
８をそれぞれ型内に設けているため、型構造が複雑にな
るという問題点がある。さらに、当該装置においては、
加工途中に、上記突起付きダイス１を駆動する油圧シリ
ンダ１９の油圧を高圧から低圧に切替えて、材料１１の
圧縮されたスクラップ部分を平ダイス３と突起付きダイ
ス１とで狭圧しつつ、ブレイクアウトポンチ２を相対的
に上昇させ、材料１１の製品部分とスクラップ部分とを
分離・切断する加工がなされるが、当該油圧の切替え
は、プレス機械のラム１６の下降に基づく上下型の相対
位置をリミットスイッチ２０によって検出し、油圧バル
ブを作動させる方法で行なっているため、プレススピー
ドを速くすると、その検出タイミングのズレやバルブの
作動遅れ等の理由から、切替え時期にバラツキが生じ、
厚綱板に対して精度よく、破断面のない美しい切断面を
得るという目的を達成できない場合が生じるという問題
点がある。

【０００６】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたもので、汎用プレス機械を使用でき、かつ型内
の油圧シリンダを廃止して簡素な型構造とし、高速でプ
レスしても安定して破断面のない良好な切断面が得られ
る対向ダイス剪断加工装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めの手段として、下型１０と、当該下型１０の上面に設
けた平ダイス３と、当該平ダイス３の孔３Ｂに挿入した
エジェクタ４と、内部に下端が開口する中空室７を形成
した上型９と、上記平ダイス３と対向して当該上型９に
設けられ、当該上型９の中空室７に液密にかつ上下動自
在に嵌合した突起付きダイス１と、先端が当該突起付き
ダイス１の孔１Ｂに上下動自在に嵌合するとともに、基
端２Ｇが上記上型９の中空室７内に突出したブレイクア
ウトポンチ２と、上記突起付きダイス１に設けられ、当
該ブレイクアウトポンチ２の上記突起付きダイス１に設
けられ、当該ブレイクアウトポンチ２の上記上型９の中
空室７内への突出量を規制するストッパ６と、上記ブレ
イクアウトポンチ２が当該ストッパ６で規制される位置
に付勢する付勢手段５と、上記上型９の中空室７内に封
入した作動油７Ａとを具備する構成としたものである。

【０００８】

【作用】下型１０を図示してない汎用プレス機械のボル
スタに固着する。なお、上記ボルスタ内には、エジェク
タ４の上面４Ａが上記平ダイス３の上面３Ｃと略同一に
なるようエジェクタ４を押し上げているダイクッション
ピン８が挿入されている。一方、上型９を図示していな
い上記汎用プレス機械のラムに固着する（図１参照）。

【０００９】次に、上記汎用プレス機械のラムの下降に
ともない、突起付きダイス１が下型１０に設けた平ダイ
ス３上に載置した所定の材料１１を押圧すると、上記上
型９の中空室７に封入された作動油７Ａの圧力が上昇
し、当該突起付きダイス１と平ダイス３とにより狭圧さ
れた材料１１は圧縮される。かかる圧縮により材料１１
は板厚が減少するとともに、突起付きダイス１の突起形
状１Ｅに沿って一部外側へ押し出される（図２参照）。

【００１０】このとき、ブレイクアウトポンチ２は、上
記突起付きダイス１に設けられたストッパ６に規制さ
れ、上昇できない構造となっているため、当該突起付き
ダイス１と一体的に下降する。これによって、材料１１
の中心部は、上記平ダイス３の孔３Ｂ内へ当該平ダイス
３の角３Ａで切削されながら押し込まれる。ここで、材
料１１には、上記突起付きダイス１と上記平ダイス３と
により狭圧された部分に静水圧がかかり、当該材料１１
の延性が高まっているため、上記切削的加工において材
料破断は生じない。

【００１１】次に、さらに上型９が下降すると、材料１
１の上記突起付きダイス１と上記平ダイス３とで狭圧さ
れた部分の板厚は、ますます減少し、上記ブレイクアウ
トポンチ２による材料押し込み力２Ｄがその減少した板
厚部分の剪断力に到達する。この段階では、材料１１の
上記突起付きダイス１と上記平ダイス３とで狭圧された
部分の変形抵抗が大きくなり、当該突起付きダイス１は
下降しにくくなる。一方、上記ブレイクアウトポンチ２
に対する材料１１の剪断抵抗は、板厚減少とともにさら
に小さくなる。すなわち、上記上型９の中空室７内の作
動油７Ａは、抵抗の小さくなった上記ブレイクアウトポ
ンチ２を押し下げようと作用し、当該ブレイクアウトポ
ンチ２単独での下降を促すことになる。そのため、上記
突起付きダイス１と上記平ダイス３とにより材料１１を
狭圧する静水圧を一定に保持しながら、上記ブレイクア
ウトポンチ２が単独で下降し、材料１１の分離・切断を
完了する（図３参照）。このときも、材料１１には静水
圧が充分かかっており、当該材料１１の延性は高まって
いるため、上記切断において材料破断は生じない。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１〜図４はそれぞれ本発明の構成を示す
断面図でる。図１に示すように、下型１０には打抜くべ
き製品形状の孔３Ｂを有する平ダイス３が固着されてい
る。また当該平ダイス３の孔３Ｂには、上面が当該平ダ
イス３の上面３Ｃと略同一面となるようプレス機械のダ
イクッションピン８により一定力で押圧されているエジ
ェクタ４が、上下動自在に挿入されている。材料１１は
上記平ダイス３の上面３Ｃに載置する。一方、上型９に
は、下端が開口する中空室７が形成されている。また、
当該中空室７には、突起付きダイス１の台部１Ｃが、液
密にかつ上下動自在に嵌合され、上記上型９の下端に固
着した落下止め２１により係止されている。

【００１４】また、上記突起付きダイス１の台部１Ｃに
は、上記平ダイス３と対向して、当該平ダイス３の孔３
Ｂと同一形状の孔１Ｂを有する突起付きダイス１の型部
１Ａが固着されている。

【００１５】また、上記突起付きダイス１の型部１Ａの
孔１Ｂには、ブレイクアウトポンチ２が上下動自在に嵌
合されている。上記ブレイクアウトポンチ２は、型部２
Ａと台部２Ｆとからなり、当該台部２Ｆは、上記突起付
きダイス１の台部１Ｃに液密にかつ上下動自在に嵌合さ
れ、かつその基端２Ｇが上記上型９の中空室７内に突出
している。

【００１６】さらに、上記ブレイクアウトポンチ２は、
上記突起付きダイス１の台部１Ｃの基端１Ｆに設けら
れ、当該ブレイクアウトポンチ２の上記上型９の中空室
７内への突出量を規制するストッパ６と、当該ブレイク
アウトポンチ２が、上記ストッパ６で規制される位置に
付勢する付勢手段たる発条５とにより支持されている。

【００１７】本実施例では、図１に示すように、上記ブ
レイクアウトポンチ２の型部２Ａの先端２Ｃが、上記突
起付きダイス１の突起部１Ｅの先端より上昇できないよ
う規制されているが、両者の位置関係は、上記ストッパ
６のねじ込み量で容易に調整できる。また、上記上型９
の中空室７には、図示していない注入口より作動油７Ａ
が注入され、かつ密封されている。なお、内部にエア等
の気体が残留若しくは発生した場合には、これを抜き去
っておく必要がある。

【００１８】また、本実施例では、上記突起付きダイス
１の台部１Ｃの基端１Ｆに作用する油圧力が、少なくと
も上記ブレイクアウトポンチ２の台部２Ｆの基端２Ｇに
作用する油圧力より大きくなるよう、両者の基端寸法を
設定している。

【００１９】次に、上記構成の対向ダイス剪断加工装置
を用いて材料１１を切断する過程を図１〜図４に基づい
て説明する。図１は、図示していないプレス機械のラム
に取り付けられた上型９が上死点にあり、平ダイス３の
上面３Ｃに材料１１を載置した状態であり、図２は、上
記上型９が下降して突起付きダイス１とブレイクアウト
ポンチ２とにより材料１１を押圧した状態である。図２
に記載の太矢印１Ｄ，２Ｄ，４Ｄ，は、それぞれ材料１
１に作用する力の大きさ及び方向を示すが、ブレイクア
ウトポンチ２の先端２Ｃが突起付きダイス１の突起部１
Ｅの先端より上昇できないよう規制されているため、突
起付きダイス１により材料１１に作用する力１Ｄと、ブ
レイクアウトポンチ２により材料１１に作用する力２Ｄ
とは、大きさ、方向とも等しく突起付きダイス１の突起
部１Ｅの先端とブレイクアウトポンチ２の先端２Ｃとが
同一面となって一体的に材料１１を押圧する。なお、エ
ジェクタ４には、プレス機械のダイクッションピン８に
より所定の押し上げ力４Ｄが前記作用力２Ｄと逆方向に
作用しているため、前記作用力２Ｄが当該作用力４Ｄの
大きさに等しくなるまで、上記上型９の中空室７内の油
圧は上昇する。

【００２０】さらに、上型９を下降させると、上記油圧
はいっそう上昇し、材料１１の平ダイス３と突起付きダ
イス１とで狭圧された部分は圧縮変形され、板厚が減少
する。また、同時に、平ダイス３の孔３Ｂ内へ材料１１
が当該平ダイスの角３Ａにより切削されながら押し込ま
れる。

【００２１】ここで、材料１１の突起付きダイス１と平
ダイス３とで狭圧された部分には、十分な静水圧がかか
っており、当該材料１１の延性は非常に増大されている
ため上記切削的加工において材料破断を生じない。

【００２２】このように突起付きダイス１による材料押
圧力１Ｄは次第に増大するが、当該押圧力１Ｄが材料１
１の上記減少した板厚部分の剪断力に達すると、これ以
上には増大しなくなる。すなわち、突起付きダイス１の
下降は停止し上記上型９の中空室７内に密封された作動
油７Ａの圧力増加分は、ブレイクアウトポンチ２を単独
で下降せしめるよう作用する。かかるブレイクアウトポ
ンチ２の下降により、材料１１の製品部１１Ｂの分離切
断が完了する（図３参照）。この切断加工においても、
前記切削的加工と同様に材料破断を生じない。材料１１
のスクラップ部１１Ａに十分な静水圧がかかっているか
らである。

【００２３】次に、切断が完了し、上型９が上昇する
と、プレス機械のダイクッションピン８から常時所定の
押し上げ力を受けているエジェクタ４も上昇するため、
切断された製品部１１Ｂはスクラップ部１１Ａに再度挿
入される（図４参照）。

【００２４】さらに上型９が上昇し上死点に戻ったとき
には、切断された製品部１１Ｂはスクラップ部１１Ａに
挿入されたまま下型１０に設けられた上記平ダイス３の
上に残置される。なお、記載していないが、上記スクラ
ップ部１１Ａと製品部１１Ｂとは次工程で容易に分離で
きる。

【００２５】また、突起付きダイス１の突起部１Ｅ部分
を除く下面１Ｇと平ダイス３の上面３Ｃとの間に図示し
ないウレタン等の弾性部材を材料１１と干渉しない位置
に配設すれば、当該突起付きダイス１による材料押圧力
１Ｄを制限することができ、材料１１の過大な圧縮を防
止できるとともに型破損を防ぐことができる。

【００２６】さらに、上記ブレイクアウトポンチ２の基
端２Ｇの寸法と上記突起付きダイス１の基端１Ｆの寸法
とを変更することにより、上記ブレイクアウトポンチ２
が単独で下降するタイミングを容易に変更できる。本実
施例では図１のように突起付きダイス１とブレイクアウ
トポンチ２とがそれぞれ台部１Ｃ及び２Ｆと型部１Ａ及
び２Ａに分割されているため、容易にこれを行なうこと
ができる。なお上記突起付きダイス１及びブレイクアウ
トポンチ２は、そえぞれ一体で製作することも可能であ
る。

【００２７】また、以上説明した対向ダイス剪断加工装
置において、図５に示すようにエジクタ４を平ダイス３
より若干突出させ、かつブレイクアウトポンチ２を突起
付きダイス１より若干陥没させ、当該エジェクタ４の先
端角４Ｅに丸味を設けて材料１１を押圧すると、加工初
期に当該エジェクタ４の先端角４Ｅの丸味形状に材料１
１がなじむため、最終的に分離・切断された製品端面１
１Ｃに生じるダレやバリが少なくなる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
対向ダイス剪断加工装置によれば、対向ダイス専用プレ
ス機械を使用することなく、汎用のプレス機械で対向ダ
イス剪断加工が可能であり、専用油圧発生装置も不要で
ある。また、上下型双方に油圧シリンダ機構を設ける従
来の複雑な型構造に代えて、上型にのみ作動油を封入し
た中空室を設けるだけの簡素な型構造にすることができ
る。

【００２９】また、突起付きダイスとブレイクアウトポ
ンチとの一体的な下降による切削的加工からブレイクア
ウトポンチ単独の下降による切断加工への切替えを、圧
縮され板厚減少した材料の剪断力にブレイクアウトポン
チの押圧力が到達した時に自動的に行なえる型構造であ
るため、上記切替えにプレススピードの影響を受けるこ
とがなく、高速でプレスしても安定してその切替えがで
き、その結果破断面のない良好な切断面が得られる。そ
のうえ、上記切替えのタイミングは突起付きダイス基端
とブレイクアウトポンチ基端との寸法を変更するだけで
容易に調整可能である。

【００３０】また、突起付きダイスと平ダイスとの間に
弾性部材を追加することにより容易に材料の過大な圧縮
を制限できるし、型破損を防止できる。

【００３１】さらに、エジェクタ４を平ダイスより突出
させかつブレイクアウトポンチを突起付きダイスより陥
没させ、当該エジェクタの先端角に丸味を設ければ、分
離・切断された製品端面に生じるダレやバリを容易に少
なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す断面図であり、
上型９が上死点の位置にある状態を示す。

【図２】本発明の一実施例の構成を示す断面図であり、
突起付きダイス１とブレイクアウトポンチ２とが、材料
１１を一体的に押圧している状態を示す。

【図３】本発明の一実施例の構成を示す断面図であり、
分離・切断完了した状態を示す。

【図４】本発明の一実施例の構成を示す断面図であり、
分離・切断完了後、上型９が上死点に戻った状態を示
す。

【図５】本発明の一実施例の構成を示す断面図の部分拡
大図であって、エジェクタ４の先端角４Ｅに丸みを設け
て加工する状態を示す。

【図６】対向ダイス剪断加工法の切断過程を示す断面図
である。

【図７】対向ダイス専用プレス機械に対向ダイス型を取
付けた従来装置の断面図である。

【図８】従来の他の対向ダイス剪断加工装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１…突起付きダイス，２…ブレイクアウトポンチ，３…
平ダイス，４…エジェクタ，５…付勢手段，６…ストッ
パ，７…中空室，８…ダイクッションピン，９…上型，
１０…下型，１１…材料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下型（１０）と、当該下型（１０）の上
   面に設けた平ダイス（３）と、当該平ダイス（３）の孔
   （３Ｂ）に挿入したエジェクタ（４）と、内部に下端が
   開口する中空室（７）を形成した上型（９）と、上記平
   ダイス（３）と対向して当該上型（９）に設けられ、当
   該上型（９）の中空室（７）に液密にかつ上下動自在に
   嵌合した突起付きダイス（１）と、先端が当該突起付き
   ダイス（１）の孔（１Ｂ）に上下動自在に嵌合するとと
   もに、基端（２Ｇ）が上記上型（９）の中空室（７）内
   に突出したブレイクアウトポンチ（２）と、上記突起付
   きダイス（１）に設けられ、当該ブレイクアウトポンチ
   （２）の上記上型（９）の中空室（７）内への突出量を
   規制するストッパ（６）と上記ブレイクアウトポンチ
   （２）が当該ストッパ（６）で規制される位置に付勢す
   る付勢手段（５）と、上記上型（９）の中空室（７）内
   に封入した作動油（７Ａ）とを具備する対向ダイス剪断
   加工装置。