JPH0739960A - 成形パンチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重荷重にも適用可能であり、寿命が長くかつ
適用範囲の広い成形パンチング装置を提供する。 【構成】 成形パンチ内に穴パンチを貫通させて設ける
と共にこれらと対向させてダイを設けた成形パンチング
装置において、成形パンチと穴パンチの上方にこれらの
穴パンチおよび成形パンチの軸線と直角方向移動可能に
形成したストライキングプレートを設け、このストライ
キングプレートに前記軸線方向の高さ寸法が異なる２個
の当接部を形成し、これらの当接部の選択により前記成
形パンチと穴パンチとを協同移動および相対移動可能に
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、板材その他の被加工材
に穴明け加工と成形加工とを同一位置において行ない得
る成形パンチング装置に関するものであり、特に成形加
工を行なう成形パンチと穴明け加工を行なう穴明けパン
チとを協同移動および相対移動可能に構成した成形パン
チング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来板材その他の被加工材に、例えば図
９に示すような皿型の凹部７１および穴７２を加工する
場合には、まずドリルによって穴７２を穿設した後、凹
部７１を加工する必要がある。このため加工に２工程を
要し、被加工材７０の着脱を含めて加工時間が長くなる
という欠点があると共に、何れも切削加工であるため、
切屑を発生し、この切削の処理が煩雑であるという問題
点がある。一方板材の穴明け手段としてプレス加工手段
があり、このプレス加工手段によれば、加工時間の短縮
が可能であると共に、打抜屑の処理も前記切削加工によ
るものより容易であるという長所がある。

【０００３】図１２は従来の成形パンチング装置の例を
示す要部縦断面図である。図１２において、５１はフレ
ームであり、鉄鋼材料により略Ｕ字形に形成し、開放端
部に成形用のパンチ・ダイを対向させて設ける。すなわ
ち５２はダイであり、例えば工具鋼により中心部に貫通
穴５３を有する円柱状に形成して、フレーム５１の開放
端部下方に固着する。

【０００４】次に５４はストリッパーであり中空円筒状
に形成すると共に上端部にアジャスター５５を固着する
と共に、その内部に成形パンチ５６および穴パンチ５７
を各々摺動自在に収容する。なお成形パンチ５６および
穴パンチ５７は各々例えば工具鋼によって形成すると共
に、成形パンチ５６の下端部は成形すべき凹部と対応す
る例えば円錐台状に、穴パンチ５７は成形すべき穴寸法
と対応させかつ前記ダイ５２の貫通穴５３と係合可能に
形成する。

【０００５】成形パンチ５６の上方には、同軸的にかつ
対向面を凸円錐面状に形成したスペーサー５８，５９を
鋼球６０を介して穴パンチ５７と摺動自在に介装する。
次に６１はパンチヘッドであり、スペーサー５８の上端
部と密着させた状態でボルト６２を介して穴パンチ５７
の上端部に固着する。６３，６４は各々圧縮コイルばね
であり、フレーム５１とアジャスター５５との間および
パンチヘッド６１と、アジャスター５５上に固着したカ
ラー６５との間に介装させる。なお６６，６７は緩衝材
であり、ウレタン系ゴムその他の弾性材料によって円環
状に形成し、各々パンチヘッド６１とカラー６５との間
および鋼球６０とアジャスター５５との間に介装させ
る。

【０００６】以上の構成により、フレーム５１をプレス
テーブル（図示せず）に取り付け、ダイ５２上に板材６
８を載置した状態でパンチヘッド６１を下降させれば、
まずストリッパー５４によって板材６８を押圧し、次に
成形パンチ５６によって凹部の成形を行ない、更に穴パ
ンチ５７により中心部に穴を加工することができるので
ある。

【０００７】すなわち板材６８の押圧力は圧縮コイルば
ね６３により確保され、この状態から成形パンチ５６に
はパンチヘッド６１の打撃力がスペーサー５９、鋼球６
０およびスペーサー５８を介して伝達される。パンチヘ
ッド６１が更に下降すると、鋼球６０はスペーサー５
８，５９により軸と直角方向に押し出されるから、穴パ
ンチ５７は更に下降して所定の穴明けを行なうことがで
きる。パンチヘッド６１への荷重を解除すれば、圧縮コ
イルばね６３，６４および緩衝材６７の復原力により最
初の状態に復帰する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の成形パンチ
ング装置においては、成形パンチ５６と穴パンチ５７と
の軸方向相対移動を、鋼球６０が成形パンチ５６および
穴パンチ５７の軸と直角方向へ移動することによって行
なっているため、寿命が短いという問題点がある。すな
わちスペーサー５８，５９と鋼球６０とは点接触である
ため、接触部位が損傷し易く、滑りが悪くなることに起
因する。更に軽荷重の場合には対応できるが、重荷重お
よび／または成形パンチ５６と穴パンチ５７との間の相
対移動寸法が大である場合には使用できず、適用範囲が
制限されるという問題点がある。

【０００９】一方複数個の成形用パンチを備えた複数個
のステージを順送りして加工する方式があり、例えば第
１工程において穴明けを行ない、第２工程において前記
図９に示す皿型の凹部７１をプレス加工する方式があ
る。この方式においては比較的重荷重を要するプレス加
工ができる利点はあるが、穴明け後において凹部７１を
加工するため、塑性変形により、穴７２の内径寸法が縮
小されるため、予め穴７２の内径寸法を大に形成してお
く必要がある。

【００１０】しかしながら、凹部７１の形状寸法によ
り、穴７２の縮み代が変化するため、第１工程において
加工すべき穴７２の内径寸法を設定することが極めて煩
雑であるのみならず、被加工材の材質によっても上記縮
み代の変化量が異なるため、穴７２の第１工程における
最適内径寸法を設定することは殆ど不可能に近い。

【００１１】また凹部７１の形状寸法が同一であって
も、被加工材７０の厚さ寸法が変化した場合には別個の
成形用パンチを準備しておく必要があるため、順送り加
工用工具として多数種類のものが必要であり、工具維持
管理が煩雑であると共に、加工コストを高騰させる要因
ともなっている。

【００１２】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、重荷重にも充分に適用可能であり、寿命が長
く、かつ適用範囲の広い成形パンチング装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、まず第１の発明においては、成形パンチ内に穴パン
チを貫通させて設けると共に、前記穴パンチと対向させ
て設けてなるダイとを係脱可能に構成してなる成形パン
チング装置において、成形パンチの下端部を成形凹部と
対応する形状に形成すると共に、穴パンチの下端部が成
形パンチの下端部と実質的に同一面内に存在するように
形成し、穴パンチおよび成形パンチの上端部に各々パン
チヘッドおよび成形パンチヘッドを設けると共に、これ
らのパンチヘッドおよび成形パンチヘッドの上方に前記
穴パンチおよび成形パンチの軸線と直角方向移動可能に
形成したストライキングプレートを設け、このストライ
キングプレートに前記軸線方向の高さ寸法が異なる２個
の当接部を形成し、これらの当接部の選択により前記成
形パンチと穴パンチとを協同移動および相対移動可能に
構成する、という技術的手段を採用した。

【００１４】次に第２の発明においては、成形パンチ内
に穴パンチを貫通させて設けると共に、成形パンチおよ
び穴パンチと対応する成形部および穴を対向させて設け
てなるダイとを係脱可能に構成してなる成形パンチング
装置において、穴パンチおよび成形パンチの上端部に各
々パンチヘッドおよび成形パンチヘッドを設けると共
に、これらのパンチヘッドおよび成形パンチヘッドの上
方に前記穴パンチおよび成形パンチの軸線と直角方向移
動可能に形成したストライキングプレートを設け、この
ストライキングプレートに前記軸線方向の高さ寸法が異
なる２個の当接部を形成し、これらの当接部の選択によ
り前記成形パンチと穴パンチとを協同移動および相対移
動可能に構成する、という技術的手段を採用した。

【００１５】

【作用】上記の構成により、まずストライキングプレー
トの当接部がパンチヘッドのみを作動させるように選択
して、例えばプレスラムを下降させると穴パンチのみが
下降するから、被加工材に所定寸法の穴明け加工を行な
うことができる。

【００１６】次にストライキングプレートを移動させ
て、当接部がパンチヘッドおよび成形パンチヘッドの両
者を作動させるように選択し、プレスラムを下降させる
と穴パンチと成形パンチとは相対移動することなく協同
状態で下降するから、前記のようにして穿設した穴の近
傍に成形凹部を形成することができる。

【００１７】なお上記成形凹部の成形に起因する塑性流
動により、当初に穿設した穴の内径寸法が縮小される場
合があるが、この場合には前記のようにしてストライキ
ングプレートの当接部がパンチヘッドのみを作動させる
ように選択し、穴パンチにより再度穴明け加工をするこ
とにより、穴の内径を所定寸法に確保することができ
る。

【００１８】なお上記穴明け加工および成形加工は、被
加工材と穴パンチおよび成形パンチとが同一の位置にお
いて行なわれ、被加工材の移動を伴わないので、複数工
程の加工であっても、加工時間が大幅に増加することが
ないと共に、加工精度を向上させ得るのである。

【００１９】

【実施例】図１および図２は各々本発明の実施例を示す
要部縦断面図および要部平面図、図３は図２におけるＡ
−Ａ線要部断面図、図４ないし図７は夫々図１ないし図
３における構成部材を示す斜視図である。図１ないし図
７において、１はフレームであり、例えば鉄鋼材料によ
り略Ｕ字形に形成し、開放端部に成形および穴明け用の
パンチ・ダイを対向させて設ける。すなわち２はダイで
あり、例えば工具鋼により中心部に貫通穴３を有する短
円柱状に形成して、フレーム１の開放端部下方に固着す
る。

【００２０】次に４はストリッパーであり、中空円筒状
に形成すると共に、ブッシュ５を介してフレーム１の開
放端上方に軸方向摺動可能に設ける。６はストッパー、
７は圧縮コイルばねである。８，９は各々成形パンチお
よび穴パンチであり、例えば工具鋼によって形成すると
共に、軸方向相対移動可能とし、ストリッパー４と同軸
的に貫通させ、かつストリッパー４と摺動可能に介装さ
せる。

【００２１】成形パンチ８の下端部は、成形すべき凹部
と対応する例えば載頭円錐台状に形成し、一方穴パンチ
９の下端部は成形すべき穴寸法と対応させ、かつ前記ダ
イ２の貫通穴３と係合可能に形成する。なお穴パンチ９
の下端部は、成形パンチ８の下端部と同一面内に存在す
るか、少なくとも成形パンチ８の下端部から若干突出す
るように形成する。

【００２２】１０，１１は各々パンチヘッドおよび成形
パンチヘッドであり、後述するように形成し、穴パンチ
９の上端部にボルト１２を介して固着し、および成形パ
ンチ８の上端部と一体に形成する。なおパンチヘッド１
０と成形パンチヘッド１１の上面は同一平面となるよう
に形成する。１３はストリッパーヘッドであり、ストリ
ッパー４の上端部にボルト１４を介して固着する。１５
は作動環であり、中空円板状に形成し、圧縮コイルばね
１６を介して前記ストリッパーヘッド１３上に載置す
る。なお作動環１５上には、前記パンチヘッド１０およ
び成形パンチヘッド１１を載置保持する。

【００２３】パンチヘッド１０は図４に示すように横断
面四辺形状に形成し、延長部１７の上端面に段付部１８
を設ける。１２ａ，１９ｂは各々ボルト穴およびねじ穴
である。また成形パンチヘッド１１には、図５に示すよ
うに前記パンチヘッド１０の幅寸法より若干大なる幅寸
法の溝２０を直径方向に設け、前記パンチヘッド１０を
収容可能とすると共に、この溝２０は成形パンチ８内に
ｄ寸法（ｄは後述するｈより大）進入するように形成す
る。

【００２４】次に２１はストライキングプレートであ
り、図６に示すように平面への投影形状を略凸字状の平
板に形成し、前記パンチヘッド１０および成形パンチヘ
ッド１１の上面に載置し、前記穴パンチ９および成形パ
ンチ８の軸線と直角方向移動可能に形成する。２２，２
３は各々当接部であり、幅寸法を各々前記パンチヘッド
１０の幅寸法および成形パンチヘッド１１の直径寸法と
対応させて形成する。なお当接部２２の高さ寸法は、当
接部２３の高さ寸法よりｈだけ大に形成する。

【００２５】２４は取付板であり、図７に示すように略
四辺形の平板状に形成し、ボルト穴１９ａおよびねじ穴
２５ｂを設ける。なお取付板２４は、図１に示すように
ボルト１９を介してパンチヘッド１０に固着されて、上
面をパンチヘッド１０と同一平面となるように形成さ
れ、この取付板２４には横断面形状を略Ｌ字状に形成さ
れた取付金具２６がボルト２５を介して取付けられる。
２７はエアシリンダであり、取付金具２６に設けられ、
ロッド２８を前記ストライキングプレート２１と当接さ
せるか若しくは接続する。

【００２６】次に図２において２９はガイドバーであ
り、一端をストライキングプレート２１と接続し、他端
を取付金具２６に設けられたガイド３０と摺動可能に係
合させる。３１は引張コイルばねであり、ストライキン
グプレート２１と取付金具２６との間に介装する。

【００２７】上記の構成により、次にその作用について
説明する。図８は本発明の実施例における加工工程を簡
略化して説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は夫々第１
工程ないし第３工程を示し、同一部分は前記図１ないし
図６と同一の参照符号で示す。図８において（ａ）に示
す第１工程においては、被加工材７０に穴明け加工を行
なう。すなわち図１および図２に示すように、ストライ
キングプレート２１を右方に移動させた状態（実線で示
す位置）でプレスラム３２を下降させる。

【００２８】この状態においては、プレスラム３２はス
トライキングプレート２１の当接部２２のみと当接し、
ストライキングプレート２１はパンチヘッド１０を介し
て穴パンチ９のみを作動させ、被加工材７０に穴明け加
工を行なう。７０ａは打抜片である。すなわちパンチヘ
ッド１０が下降しても、パンチヘッド１０は前記図５に
示すように、成形パンチヘッド１１に設けられた深さｄ
（ｄ＞ｈ）の溝２０内に進入するのみであり、成形パン
チヘッド１１にはプレスラム３２の打撃力が作用しな
い。なおパンチヘッド１０の下降により、図１に示すよ
うに作動環１５、圧縮コイルばね１６およびストリッパ
ーヘッド１３を介してストリッパー４が下降するから、
図８（ａ）に示すように被加工材７０を押圧した状態で
前記穴明け加工を実施できる。

【００２９】次に図８（ｂ）に示す第２工程において
は、穴パンチ９と成形パンチ８とが協同移動して、被加
工材７０に皿型の凹部７１を成形する。すなわち図１お
よび図２においてエアシリンダ２７を作動させることに
より、ストライキングプレート２１を鎖線にて示す位置
に移動させ、プレスラム３２がストライキングプレート
２１の当接部２３と当接するようにする。

【００３０】この状態においては、ストライキングプレ
ート２１の底面はパンチヘッド１０および成形パンチヘ
ッド１１と当接して両者を作動可能の状態であるから、
上記皿型の凹部７１の成形を行なうことができる。この
場合、穴パンチ９の下端部は成形パンチ８の下端部内に
存在するから、成形パンチ８の芯金として作用し、成形
パンチ８のナイフエッジ状の下端部を補強し、円滑な成
形作業の遂行を可能とする。なお図８（ｂ）における穴
パンチ９および成形パンチ８の下止点は、図８（ａ）に
おける下止点よりｈだけ上昇した位置である。

【００３１】図８（ｃ）に示す第３工程においては、穴
パンチ９により被加工材７０の穴の整形作業を行なう。
すなわち前記図１および図２において、エアシリンダ２
７の作動を解除すると、引張コイルばね３１により、ス
トライキングプレート２１は鎖線の位置から実線の位置
に復帰し、当接部２２がプレスラム３２に臨むようにな
る。従って前記図８（ａ）に示す第１工程と同様に穴パ
ンチ９のみを作動させ得るから、図８（ｂ）に示すよう
に凹部７１の成形によって打抜穴内に塑性流動した余剰
部分７０ｂを打ち抜くことができ、穴の整形作業を行な
うことができる。

【００３２】上記の実施例においては、被加工材７０に
皿型の凹部７１と穴７２とを加工する例について記述し
たが、図１０および図１１に示すような成形加工および
穴明け加工を行なうこともできる。この場合には、図１
に示すダイ２に被加工材７０の凸部７３と対応する凹部
若しくは成形部を形成しておけばよい。また穴７２を複
数個同時に加工することもできることは勿論である。更
に皿型の凹部７１が円錐面である場合の例を示したが、
角錐面、楕円錐面等の曲面であってもよい。

【００３３】図１０および図１１に示すような成形加工
および穴明け加工を行なう場合、および図９に示す皿型
の凹部７１が小寸法の場合においては、図８（ａ）に示
す第１工程を省略し、図８（ｂ），（ｃ）の２工程のみ
で成形加工および穴明け加工を行なってもよい。

【００３４】また上記実施例におけるストライキングプ
レート２１の駆動手段は、エアシリンダ以外の流体圧シ
リンダでもよく、更に他の公知の機械的、電気的な駆動
手段を使用することができる。なおストライキングプレ
ートおよびその駆動手段をプレスラム側に設けることも
できる。

【００３５】

【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、下記の効果を期待できる。 (1) 厚板を対象とする重荷重を伴う成形穴明け加工であ
っても充分に適用可能であり、加工精度を向上させるこ
とができる。 (2) 複数の加工工程を同一位置において実施できるた
め、加工タクトの短縮が可能である。 (3) 皿型の凹部の形状寸法が同一であれば、被加工材の
厚さ寸法の如何を問わず、同一の穴パンチおよび成形パ
ンチによって対応できるから、段取替えの必要がなく、
工具管理が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す要部縦断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す要部平面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線要部断面図である。

【図４】図１ないし図３におけるパンチヘッド１０を示
す斜視図である。

【図５】図１ないし図３における成形パンチヘッド１１
およびその近傍を示す斜視図である。

【図６】図１ないし図３におけるストライキングプレー
ト２１を示す斜視図である。

【図７】図１および図２における取付板２４を示す斜視
図である。

【図８】本発明の実施例における加工工程を簡略化して
説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は夫々第１工程ない
し第３工程を示す。

【図９】被加工材の加工部位を示す要部拡大断面図であ
る。

【図１０】被加工材の加工部位の他の例を示す断面図で
ある。

【図１１】被加工材の加工部位の更に他の例を示す断面
図である。

【図１２】従来の成形パンチング装置の例を示す要部縦
断面図である。

【符号の説明】

８ 成形パンチ ９ 穴パンチ １０ パンチヘッド １１ 成形パンチヘッド ２１ ストライキングプレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形パンチ内に穴パンチを貫通させて設
   けると共に、前記穴パンチと対向させて設けてなるダイ
   とを係脱可能に構成してなる成形パンチング装置におい
   て、 成形パンチの下端部を成形凹部と対応する形状に形成す
   ると共に、穴パンチの下端部が成形パンチの下端部と実
   質的に同一面内に存在するように形成し、穴パンチおよ
   び成形パンチの上端部に各々パンチヘッドおよび成形パ
   ンチヘッドを設けると共に、これらのパンチヘッドおよ
   び成形パンチヘッドの上方に前記穴パンチおよび成形パ
   ンチの軸線と直角方向移動可能に形成したストライキン
   グプレートを設け、このストライキングプレートに前記
   軸線方向の高さ寸法が異なる２個の当接部を形成し、こ
   れらの当接部の選択により前記成形パンチと穴パンチと
   を協同移動および相対移動可能に構成したことを特徴と
   する成形パンチング装置。
2. 【請求項２】 成形パンチ内に穴パンチを貫通させて設
   けると共に、成形パンチおよび穴パンチと対応する成形
   部および穴を対向させて設けてなるダイとを係脱可能に
   構成してなる成形パンチング装置において、 穴パンチおよび成形パンチの上端部に各々パンチヘッド
   および成形パンチヘッドを設けると共に、これらのパン
   チヘッドおよび成形パンチヘッドの上方に前記穴パンチ
   および成形パンチの軸線と直角方向移動可能に形成した
   ストライキングプレートを設け、このストライキングプ
   レートに前記軸線方向の高さ寸法が異なる２個の当接部
   を形成し、これらの当接部の選択により前記成形パンチ
   と穴パンチとを協同移動および相対移動可能に構成した
   ことを特徴とする成形パンチング装置。