JPH0773753B2 - 打抜き加工方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼板等の板状素材を所定の形状に打抜き加工
する方法及び該方法を実施する装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 板状の素材から加工物を得る方法として、プレス機械を
用いて、板状素材を打抜くことにより所定の形状の加工
物を得る方法が多く用いられている。例えば電気機器の
積層鉄心を構成する場合には、鋼板を所定の形状に打抜
いて打抜き鋼板（加工物）を形成し、この打抜き鋼板を
所定枚数積層することにより鉄心を構成している。

加工物の形状はその用途によって様々であるが、以下の
説明は、第３図に示すように、円形の内孔1aと円形の外
郭1bとを有する単純なリング状の加工物１を得るものと
する。

このような加工物を得る場合、第２図に示すような板状
素材２を用意し、順送り形の打抜き加工装置を用いて、
該加工装置の第１ステージＡで内孔1aを打抜く。次いで
内孔1aを打抜いた部分を第２テージＢに送り、該第２ス
テージで内孔1aを衝として外郭1bを打抜く。この場合板
状素材２は長い帯板状に形成されていて、等ピッチで間
欠的に移送されて各ステージで打抜き加工が連続的に行
われる。

この様な打抜き加工を行う場合に用いる従来の加工装置
の構成を第５図（Ａ）ないし（Ｃ）に示してある。第５
図（Ａ）は打抜き動作開始時の状態を示し、同図（Ｂ）
は打抜き直前の状態を示している。また第５図（Ｃ）は
打抜き動作完了時の状態を示している。

第５図において、５は上型ベッド、６は下型ベッド、７
はストリッパプレートであり、これらは図示しないガイ
ドポストにより位置決め支持されている。上型ベッド５
及び下型ベッド６は図示しない駆動源により駆動されて
互いに接近する方向及び離間する方向に（上下方向に）
相対的に変位させられる。ここでは下型ベッドが固定さ
れているものとし、上型ベッドが上下方向に駆動される
ものとする。

ストリッパプレート７は第５図（Ａ）に示すように上型
ベッド５から離れた第１の位置と、第５図（Ｃ）に示す
ように上型ベッド５に近接する第２の位置との間を上下
方向に変位するように設けられている。

この加工装置は第１ステージＡと第２のステージＢとを
有しており、第１ステージＡに位置する上型ベッド５の
下面には内孔1aを打抜く内孔打抜き用ポンチ８が、また
第２ステージＢに位置する上型ベッド５の下面には外郭
1bを抜き落すための外郭抜き落し用ポンチ９がそれぞれ
取付けられている。

ポンチ９を摺動自在に貫通させて内孔1aに嵌合するパイ
ロット10が設けられ、このパイロットは過負荷防止用の
バネ11により下方に付勢されている。

またポンチ９を摺動自在に貫通させてキッカピン12,12
が設けられ、これらのキッカピンはバネ13,13により下
方に付勢されている。

下型ベッド６の上には、ダイス15が固定され、このダイ
スには、ポンチ８が嵌入する孔部15aと、ポンチ９が嵌
入する孔部15bとが設けられている。

また下型ベッド６には、ダイス15の孔部15a及び15bにそ
れぞれ整合する孔6a及び6bが設けられている。

この加工装置により打抜き加工を行う場合には、上型ベ
ッド５が第５図（Ａ）に示す上死点にある状態でポンチ
８とダイス15との間に素材２を供給して該素材をダイス
15の上に載せる。この状態で上型ベッド５を第５図
（Ｃ）に示す下死点まで変位させてポンチ８により内孔
1aを打抜き、次いで上型ベッド５を上方に変位させてポ
ンチ８を内孔1aから引抜く。内孔1aを打抜くことにより
形成された打抜片16はダイスの孔部15a内に嵌合された
状態で摩擦力により保持される。

上型ベッド５を上死点まで移動させた後打抜いた内孔1a
パイロット10の下方に位置させるように素材２を図面上
右方向に移送し、第５図（Ａ）の状態にする。この状態
で再び上型ベッド５を下死点に向けて移動させる。この
過程で先ずパイロット10の先端が板状素材２の内孔1aに
嵌合して素材の内孔をポンチ９に対して位置決めする。
次いで第５図（Ｂ）に示すようにストリッパプレート７
が素材２に当接し、その後第５図（Ｃ）に示すようにポ
ンチ９が外郭1bを抜き落す。またこのとき第１ステージ
Ａではポンチ８が次に抜き落される加工物の内孔1aを打
抜く。加工物１か打抜かれると既に打抜かれて孔部15b
内に摩擦力により保持されていた加工物１が押されて落
下する。

次に上型ベッド５が上死点に向けて駆動されると、キッ
カピン12,12により加工物１が下方に押された状態でパ
イロット10が上方に変位するため、パイロット10が加工
物１から離脱する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、パイロット10を素材２の内孔1aに嵌合さ
せて、内孔1aをポンチ９に対して位置決めすることによ
り、加工物の外郭1bの内孔1aに対する位置精度を出すよ
うにした場合には、パイロット10を内孔1aから引抜くた
めにキッカピン12が必要になる。

この場合加工精度を高めるには、パイロット10と内孔1a
との間のクリアランスをできるだけ小さくする必要があ
るが、外郭1bを打抜く際に内孔1aの内径が縮小されるた
め、パイロット10と内孔1aとの間のクリアランスを小さ
くすると、外郭1bを打抜いた際に内孔1aがパイロット10
にきつく嵌合する状態になって、キッカピン12によりパ
イロット10を加工物１から離脱させることができなくな
ることであった。この様な状態が生じると、パイロット
が加工物を保持したままの状態で上型ベッドが上死点ま
で変位するため、次の打抜き加工を行うことができなく
なる。ポンチ８の外径が摩耗により小さくなって、第１
ステージで打抜かれる内孔1aの内径が小さくなった場合
にも同様の問題が生じる。

上記の様な問題が生じるのを避けるため、従来は、パイ
ロット10の外径を小さめに設定していた。そのためパイ
ロットと加工物の内孔との間のクリアランスが大きくな
って位置出し精度が低くなるのを避けられなかった。

尚キッカピン12を付勢するバネ13の付勢力を十分大きく
しておくことにより、パイロット10と加工物１との嵌合
がきつくなった場合でも、強制的にパイロットを加工物
から離脱させるようにすることも考えられるが、このよ
うにした場合には、キッカピン12により素材２が押え付
けられて自由に動くことができなくなる。そのためパイ
ロットによる素材２の位置決めを正確に行うことができ
なくなるだけでなく、パイロット10により内孔1aの内周
部が変形させられるおそれがある。また素材２がキッカ
ピンにより押されて損傷を受けるおそれもある。

本発明の目的は、位置決め精度を低下させることなく加
工物をパイロットから確実に離脱させることができるよ
うにした打抜き加工方法及び装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、外郭抜き落し用ポンチを貫通させて素材位置
決め用のパイロットを設け、ポンチとパイロットとを板
状素材側に変位させて板状素材に形成されている内孔に
パイロットを挿入することにより該素材を位置決めした
後、ポンチにより素材を打抜いて該素材から加工物を抜
き落す打抜き加工方法に係わるものである。

本発明の方法においては、パイロットにより素材を位置
決めした後ポンチにより素材を打抜く過程で該ポンチの
変位に連動させてパイロットを該ポンチに対して相対的
に該ポンチの変位の方向と反対の方向に変位させ、この
パイロットの相対的変位により該パイロットを加工物の
内孔から積極的に離脱させるようにした。

上記の方法を実施するために用いる打抜き加工装置は、
上下方向に相対的に変位し得るように設けられた上型ベ
ッド及び下型ベッドと、下型ベッドの上に配置されて板
状素材を支えるダイスと、ダイスと上型ベッドとの間に
あって、上型ベッドから離れた第１の位置と該上型ベッ
ドに接近または当接する第２の位置との間を変位し得る
ように設けられたストリッパプレートと、ストリッパプ
レートを貫通させて上型ベッドに支持された外郭抜き落
し用ポンチと、ポンチの上方に位置させて上型ベッドに
上下動自在に支持された可動部材と、可動部材とストリ
ッパプレートとの間に設けられて可動部材とストリッパ
プレートとの間で相互に変位を伝達する変位伝達部材
と、ポンチと可動部材とを貫通させて上下動自在に支持
され、該可動部材より上方に位置する部分にストッパ部
を有していて該ストッパ部と可動部材との当接により可
動部材に対する下方への変位が規制されたパイロット
と、パイロットのストッパ部を可動部材に当接させた状
態に保持するようにパイロットを下側に付勢するバネ手
段とにより構成される。

上記パイロットはストリッパプレートが第１の位置にあ
る状態で先端部がポンチ及びストリッパプレートの下端
より更に下方に突出するように設けられている。

［作 用］ 上記のように、ポンチの変位に連動させてパイロットを
該ポンチに対して相対的に該ポンチの変位の方向と反対
の方向に変位させて、このパイロットの相対的変位によ
り該パイロットを加工物の内孔から積極的に離脱させる
ようにすると、パイロットと加工物の内孔との間のクリ
アランスを十分に小さく設定して位置決め精度を高めつ
つ、パイロットを加工物から離脱させる動作を確実に行
わせることができる。この場合パイロットの外径は、加
工物の外郭の打抜きにより縮小された内孔の内径よりも
大きく設定することが可能であり、金型の精度をそのま
ま加工物に転写して、加工精度を高めることができる。
そのため、打抜き後の仕上げ加工を省略することも可能
になる。

またキッカピンを必要としないため、キッカピンにより
加工物が損傷を受けたり、キッカピンにより素材の変位
が妨げられてパイロットによる位置決め動作が妨げられ
たりするおそれを無くすことができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図（Ａ）ないし（Ｃ）は本発明の方法を実施する装
置の構成例を示したもので、この例でも、第２図の板状
素材２から第３図に示すような加工物１を打抜くものと
する。第１図（Ａ）は打抜き動作を開始する際の状態を
示し、同図（Ｂ）は打抜き直前の状態を示している。ま
た第１図（Ｃ）は打抜き動作完了時の状態を示してい
る。

第１図（Ａ）ないし（Ｃ）において、５は上型ベッド、
６は下型ベッド、７はストリッパプレートである。これ
らは従来のものと同様に図示しないガイドポストにより
位置決め支持され、上型ベッド５及び下型ベッド６は図
示しない駆動源により駆動されて互いに接近する方向及
び離間する方向に（上下方向に）相対的に変位させられ
る。

本実施例においても下型ベッドが固定されているものと
し、上型ベッドが上下方向に駆動されるものとする。

ストリッパプレート７は上型ベッド５から下方に離れた
第１の位置（第１図Ａに示す位置）と、上型ベッド５に
近接（第１図Ｃに示す状態）または当接する第２の位置
との間を上下方向に変位するように設けられている。ス
トリッパプレート７の下方への位置は図示しないストッ
パにより規制されている。

本実施例の装置においても、第１ステージＡと第２のス
テージＢとが設けられており、第１ステージＡに位置す
る上型ベッド５の下面には内孔打抜き用ポンチ８が取付
けられている。また第２ステージＢに位置する上型ベッ
ド５の下面には外郭1bを抜き落すための外郭抜き落し用
ポンチ９が取付けられている。

上型ベッド５には、ポンチ９の上方に位置させて有底の
穴5aが設けられ、この穴5aの上端は蓋板20により閉じら
れている。

穴5a内には板状の可動部材21が、上下方向に摺動自在に
嵌合され、この可動部材21と穴5aの底部とポンチ９の中
心部とを摺動自在に貫通させて、ほぼ円柱状のパイロッ
ト10が設けられている。パイロット10はストレート部10
aと該ストレート部の先端に連続するテーパ部10bとを有
し、ストレート部10aの後端部（パイロットの上端部）
には、フランジ状のストッパ部10cが周設されている。
パイロット10は、該パイロットの上端と蓋板20との間に
設けられたバネ11により下方に付勢され、これによりス
トッパ部10cが可動部材21に当接した状態に保持されて
いる。

穴5aの底部を摺動自在に貫通させてリフタピン22,22,…
が設けられている。これらのリフタピン22はポンチ９の
周囲に等角度間隔をあけて少なくとも３個設けられ、各
リフタピン22の上端及び下端がそれぞれ可動部材21の下
面及びストリッパプレート７の上面に当接されている。
上記リフタピン22はストリッパプレート７の上方への変
位を可動部材に伝達する変位伝達部材を構成するもの
で、ストリッパプレート７が素材２と当接した後、上型
ベッド５に対して相対的に上方に（上型ベッドに近付く
方向に）変位させられたときに、該ストリッパプレート
７の変位がリフタピン22を介して可動部材21に伝達され
て可動部材21が持上げられるようになっている。本実施
例においては、リフタピン22と可動部材21とにより、ス
トリッパプレート７とパイロット10と連動させる連動機
構が構成されている。下型ベッド６の上には、ダイス15
が固定され、このダイスには、ポンチ８が嵌入する孔部
15aと、ポンチ９が嵌入する孔部15bとが設けられてい
る。また下型ベッド６には、ダイス15の孔部15a及び15b
にそれぞれ整合する孔6a及び6bが設けられている。

本実施例においては、第１図（Ｂ）に示すようにポンチ
９が素材２を打抜く直前の状態にあるときに、パイロッ
ト10のストレート部とテーパ部との間の境界部（ストレ
ート肩部）Ｊが、素材２の下面位置Ｋと前回の打抜き動
作により既に打抜かれてダイス15の孔部15b内に嵌合さ
れた状態で摩擦力により保持されている加工物１の上面
位置Ｌとの間に位置するようにパイロット10の各部の寸
法及びリフタピン22の長さが設定されている。

次に上記実施例の装置により行う打抜き加工を説明す
る。先ず上型ベッド５が第１図（Ａ）に示す上死点にあ
る状態でポンチ８とダイス15との間に素材２を供給して
該素材２をダイス15の上に載せる。この状態で上型ベッ
ド５を第１図（Ｃ）に示す下死点まで変位させてポンチ
８により内孔1aを打抜く。次いで上型ベッド５を上方に
変位させてポンチ８を内孔1aから引抜き、上型ベット５
を上死点まで移動させる。内孔1aを打抜くことにより形
成された打抜片16は孔部15a内に嵌合した状態で摩擦力
により保持される。

その後打抜いた内孔1aをパイロット10の下方に位置させ
るように素材２を図面上右方向に移送し、第１図（Ａ）
の状態にする。この状態で再び上型ベッド５を下死点に
向けて移動させる。この過程で先ず第２ステージ側でパ
イロット10の先端を板状素材２の内孔1aに嵌合させ、素
材２の送出しピッチの精度（位置決め精度）と、加工物
の内外径振れ精度とを出す。次いで第１図（Ｂ）に示す
ようにストリッパプレート７を素材２に当接させ、更に
ポンチ９を下方に変位させて第１図（Ｃ）に示すように
外郭1bを抜き落す。またこのとき同時に第１ステージＡ
においてポンチ８により次に抜き落される加工物の内孔
1aを打抜く。

加工物１が打抜かれると既に打抜かれてダイスの孔部15
b内に摩擦力により保持されていた加工物１が押されて
落下する。同様に、内孔1aが打抜かれると、新たに打抜
かれた打抜片16により、既に打抜かれて孔部15a内に保
持されている打抜片16が押されて落下する。

上記の実施例では、第３図に示すようなリング状の加工
物を打抜く場合を例にとったが、本発明は任意の形状の
加工物を打抜く場合に適用することができる。例えば、
帯状の鋼板を間欠的に移送して所定の形状に打抜くこと
により、係止孔と該係止孔が嵌合し得る係止凸部とを有
する鉄心形成素板を形成し、順次打抜かれる鋼板を積層
して、各素板の係止孔に隣接する素板の係止凸部を嵌合
させることにより、積層された素子板を順次結合して電
気機器用の鉄心を製造する、いわゆる金型内積層鉄心製
造法に適用すると効果的である。

上記の実施例では、パイロットを嵌合させる加工物の内
孔1aが円形であるが、当然のことながら、この内孔の形
状は加工物の形状により異なってくる。例えば、第４図
に示すように、環状の継鉄部Ｙの内周部から内側に多数
の磁極部Ｐを突出させて、磁極部Ｐ間に巻線挿入用のス
ロットＳを形成する回転電機用鉄心を構成する鋼板100
を打抜く場合には、継鉄部Ｙの内側の空所が内孔100aと
なる。この場合には、磁極部P,P,…の先端部の内側にパ
イロットを嵌合させることになる。

上記の実施例では、加工装置内に第１ステージＡと第２
のステージＢとを設けたが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば外郭を打抜く単一のステージのみ
を設けて、他のプレス機械により打抜かれた内孔を衝と
して外郭を抜き落す場合にも本発明を適用できる。また
更に多くのステージを設けることもできる。

上記の実施例において、ストリッパプレート７と連動す
るパイロット10の外に、更に板状素材２の端部に設けた
パイロット孔に嵌合して該素材２を位置決めするパイロ
ットピンを設けることもできる。

上記の実施例では、上型ベッド５が第１図（Ａ）に示す
ように上死点にある状態でもリフタピン22の上端を可動
部材21に当接させているが、上型ベッド５が上死点にあ
る状態ではリフタピン22の上端と可動部材21との間に間
隙を形成しておき、ストリッパプレート７が素材２に当
接した後上型ベッド５側に一定距離変位した位置からリ
フタピン22の上端を可動部材21に当接させて該可動部材
を押し上げるようにしてもよい。

またリフタピン22の代りに、穴5aの底部を摺動自在に貫
通してストリッパプレート７と可動部材21とを連結する
連結ロッドを設けて、この連結ロッドと可動部材21とを
介してパイロット10をストリッパプレート７に連動させ
るようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ポンチの変位に連動さ
せてパイロットを該ポンチに対して相対的に該ポンチの
変位の方向と反対の方向に変位させて、このパイロット
の相対的変位により該パイロットを加工物の内孔から積
極的に離脱させるようにしたので、パイロットと該パイ
ロットが嵌合する内孔との間のクリアランスを十分に小
さく設定して加工精度を高めつつ、パイロットを加工物
から離脱させる動作を確実に行わせることができる利点
がある。

またキッカピンを必要としないため、キッカピンにより
加工物が損傷を受けたり、キッカピンにより素材の変位
が妨げられてパイロットによる位置決め動作が妨げられ
たりするおそれを無くすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないし（Ｃ）は本発明の加工装置の実施例
の要部を示すもので、同図（Ａ）は上型ベッドが上死点
にある状態を示す断面図、同図（Ｂ）は打抜き直前の状
態を示す断面図、同図（Ｃ）は上型ベッドが下死点にあ
る状態を示す断面図である。また第２図は板状素材と該
素材の打抜き方とを示す説明図、第３図は打抜かれた加
工物の例を示す正面図、第４図は加工物の他の例を示す
正面図である。第５図（Ａ）ないし（Ｃ）は従来の加工
装置を示したもので、同図（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞ
れ第１図の（Ａ）ないし（Ｃ）に対応する断面図であ
る。 １……加工物、２……板状素材、５……上型ベッド、６
……下型ベッド、７……ストリッパプレート、８……内
孔打抜き用ポンチ、９……外郭抜き落し用ポンチ、10…
…パイロット、15……ダイス、21……可動部材、22……
リフタピン（変位伝達部材）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外郭抜き落し用ポンチを貫通させて素材位
   置決め用のパイロットを設け、前記ポンチとパイロット
   とを板状素材側に変位させて前記板状素材に形成されて
   いる内孔に前記パイロットを挿入することにより該素材
   を位置決めした後、前記ポンチにより前記素材を打抜い
   て該素材から加工物を抜き落す打抜き加工方法におい
   て、 前記パイロットにより前記素材を位置決めした後前記ポ
   ンチにより素材を打抜く過程で該ポンチの変位に連動さ
   せて前記パイロットを該ポンチに対して相対的に該ポン
   チの変位の方向と反対の方向に変位させ、このパイロッ
   トの相対的変位により該パイロットを加工物の内孔から
   離脱させることを特徴とする打抜き加工方法。
2. 【請求項２】上下方向に相対的に変位し得るように設け
   られた上型ベッド及び下型ベッドと、 下型ベッドの上に配置されて板状素材を支えるダイス
   と、 前記ダイスと上型ベッドとの間にあって、前記上型ベッ
   ドから離れた第１の位置と該上型ベッドに接近または当
   接する第２の位置との間を変位し得るように設けられた
   られたストリッパプレートと、 前記ストリッパプレートを貫通させて前記上型ベッドに
   支持された外郭抜き落し用ポンチと、 前記ポンチの上方に位置させて前記上型ベッドに上下動
   自在に支持された可動部材と、 前記可動部材とストリッパプレートとの間に設けられて
   前記ストリッパプレートの上方への変位を可動部材に伝
   達する変位伝達部材と、 前記ポンチと可動部材とを貫通させて上下動自在に支持
   され、該可動部材より上方に位置する部分にストッパ部
   を有していて該ストッパ部と可動部材との当接により可
   動部材に対する下方への変位が規制されたパイロット
   と、 前記パイロットのストッパ部を可動部材に当接させた状
   態に保持するように前記パイロットを下側に付勢するバ
   ネ手段とを具備し、 前記パイロットは前記ストリッパプレートが前記第１の
   位置にある状態で先端部が前記ポンチ及びストリッパプ
   レートの下端より更に下方に突出するように設けられて
   いることを特徴とする打抜き加工装置。