JPH09253765A - プレス加工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置全体を小型化し、設置面積を減少させ、
製造コストを下げると共に製品品質を向上させる。 【解決手段】 複数のポンチとダイス等によって、これ
らの間に挿入した所定面積の一枚の板状材料から多数の
製品を複数の工程を経て加工するプレス加工法である。
そして製品を抜き終えたスクラップ部分を含む最終加工
終了部分を分離除去して材料の外形寸法を減少させつつ
加工するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレス加工法及びそ
の装置に関し、スクラップ部分等最終工程を経た部分を
分離除去しつつ加工するようになしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の汎用プレス装置として代表的なも
のは、図１６に示した順送りプレス装置である。図１６
において１０１はプレス装置本体、１０２はスライダ
ー、１０３は各工程に応じたポンチ及びダイスからなる
ダイセット方式の専用金型である。また、１０４はアン
コイラー、１０５は材料の巻き取り装置、１０６，１０
７は材料を一定寸法宛プレス加工部に送り出す装置、１
０８は抜きかす用の排出シュート、１０９は製品用の排
出シュート、１１０は材料としてのフープ材である。

【０００３】そして、該プレス装置は、図１７に示す如
く、１ピッチＰ送り毎にＸ１（第１工程、小穴抜き）、
Ｘ２（第２工程、中心穴抜き）、Ｘ３（第３工程、外周
抜き）を並列して行う。

【０００４】しかし、該プレス装置は、材料としてフー
プ、スケッチ材等の専用形状の材料を用いる必要があ
る。このため装置全体が大型になり、その設置面積が大
きくなる。また材料及び特殊専用金型等の納期、価格等
の点で問題がある。従って、該プレス装置は少品種大量
生産向きであって、多品種小量生産が要求されている現
在のプレス業務に向いていない。

【０００５】また一方、多品種小量生産に向いているも
のとして数値制御タレットパンチプレス装置がある。図
１８乃至図２２には該タレットパンチプレス装置の代表
例が示してあり、フレーム１１１のギャップ部１１２
に、数値制御の材料移動位置決め装置１１３によって板
状材料１１４が図１９のＸ軸方向とＹ軸方向に移動位置
決め自在に保持されている。尚、１１３′は材料移動位
置決め装置のチャックである。

【０００６】また、１１５は上部タレット盤、１１６は
下部タレット盤、１１７はタレット盤駆動軸、１１８，
１１９は駆動チェーン、１２０は上部タレット盤１１５
に装着したポンチ、１２１は下部タレット盤１１６に装
着したダイスである。また、１２２はポンチ１２０の頭
部を打圧する打圧装置である。尚１２２′は打圧駒であ
る。

【０００７】斯かるタレットパンチプレス装置は、加工
ポイントが固定された一点である。そしてまた、加工能
率及び材料費低減を目的とした多工程一括加工方式であ
るため、被加工材料は加工開始時と終了時においてその
面積が不変である。したがって、材料の移動範囲は、図
２０に示す如く材料面積の４倍前後を必要とする。この
ため、プレス装置本体の剛性を強化する必要があり、装
置全体を大型にせざるを得ない。そしてこれにより価格
が高くなり且つ金型設置構造も複雑になる。

【０００８】また、被加工材料の奥行き寸法、即ちプレ
ス装置本体の懐寸法を確保するため、金型であるポンチ
とダイスを上部タレット盤１１５と下部タレット盤１１
６に夫々分けてセットし、個々に位置決めし、駆動させ
ている。このためポンチとダイスの相対位置精度が低下
し、高精度の加工ができないばかりか、金型の片当り等
によって金型寿命を低下させている。

【０００９】また、該タレットパンチプレス装置では、
図２１に示す如く、第１工程で小穴抜き加工、第２工程
で中心穴抜き加工を被加工材料の全体にわたって行い、
最後に第３工程として材料保持のために一部を残した外
周抜き加工を行う（ミクロジョイント加工）。図２２に
は加工終了状態の材料を示している。

【００１０】しかし、このように第１工程から第３工程
までを材料の全面にわたり一括して行うため（ミクロジ
ョイント加工）、加工の進行に伴い材料が徐々に欠如し
て行き、その強度が低下する。そしてこの材料強度の低
下により、移送動作等において加速度、移動摩擦抵抗等
による材料の歪みが増大し、加工位置再現制度を悪化さ
せ、製品の精度の低下や傷の発生等の原因を作り出す。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来の順
送りプレス装置は、装置全体が大型化すると共に材料、
金型等の問題で他品種少量生産向きではなく、またタレ
ットパンチプレス装置は、多品種少量生産向きではあっ
ても、被加工材料の原寸法を保持したままの加工である
から、装置が大型化すると共に装置の価格も高くならざ
るを得ない。加えて金型の寿命の低下や製品の精度や品
質の低下といった問題もある。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、装置全体を小型に構成でき、設置面積を縮小させ
ることができると共に価格を下げることができるように
したプレス加工法、及び装置全体を小型に構成すること
ができる上に、金型の寿命を延ばすことができ、更に製
品の精度や品質を向上させることができる、多品種小量
生産向きのプレス装置を提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】複数のポンチとダイスに
よって、これらの間に挿入した所定面積の一枚の板状材
料から多数の製品を複数の工程を経て加工するプレス加
工法にして、スクラップを含む最終工程を経た部分を分
離除去して材料の外形寸法を減少させつつ加工すること
を特徴とするプレス加工法。

【００１４】プレス装置本体に、各工程に応じた複数の
ポンチ及びダイスを装着し、これらポンチ及びダイスを
支持体をもって一体構造化すると共に各ポンチ及びダイ
スを交換自在とし、該ポンチとダイスとの協働によって
加工される所定面積の一枚の板状材料を少なくともＸ，
Ｙ軸方向へ移動位置決め自在の材料移動位置決め装置
と、前記ポンチの頭部を打圧する打圧駒を設けた打圧装
置とを備えてなるプレス装置にして、前記プレス装置本
体に、材料におけるスクラップ部を含む最終工程を経た
部分を分離除去するための切断機能を備えたことを特徴
とするプレス装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。先ず、プレス加工法について説明すると、複
数のポンチとダイスによって、これらの間に挿入した所
定面積の一枚の板状材料から多数の製品を加工するプレ
ス加工法であり、加工は複数の工程を経て行われる。

【００１６】例えば、（図１〜３）一枚の板状材料に第
１工程の小穴抜き加工、第２工程の中心穴抜き穴加工、
第３工程の外周抜き加工を、ポンチ及びダイスからなる
複数の金型で行う。そしてこの後、加工終了（スクラッ
プ部含む）を分離除去し、材料の外形寸法をＷ巾減少さ
せつつ加工するものである。

【００１７】尚、材料における製品を抜き終えたスクラ
ップ部分及びミクロジョイント加工された製品部分を分
離除去するには、製品を抜いた直後に、即ち一個宛切断
するようにしてもよいし、或いは列単位で、同時に切断
するようにしてもよい。

【００１８】このように加工（列単位）することによ
り、金型フトコロ寸法が少となり、かつ加工中に徐々に
材料の外形寸法が減少するから、材料の移動範囲を減少
させることができる。したがって、装置全体を小型に構
成することができる。またこれにより設置面積も縮小さ
れ、価格も低減される。尚、加工具は、金型に限定され
るものでなく、レーザ加工、タッピング加工等板金加工
に用いられる加工具を設置することが可能である。

【００１９】次に、実施例１のプレス装置について、図
４乃至図８を参照しつつ説明する。図示したプレス装置
は３工程加工及び切断一工程の例であり、ポンチ及びダ
イスは一直線上に配置されている。直線配置形式は各工
程同時加工が出来るので生産性に富んでいるが、工程数
（加工具数）が限られるので少工程加工向きである。本
例は１列が６個で、これを３列として合計１８個製品を
作るようにした例を示している。

【００２０】１はプレス装置本体、２は材料をＸ，Ｙ軸
方向へ移動位置決め自在の材料移動位置決め装置であ
り、２ａはチャックである。３，４，５は夫々ポンチと
ダイスをダイセット等の支持体をもって一体構造化した
金型、６はポンチとダイスを支持体をもって一体構造化
した材料におけるスクラップ部分の切断機能のある金型
であり、前記金型３，４，５と直線的に配置されてい
る。７は打圧装置におけるスライダー、８はポンチの頭
部を打圧する打圧駒である。９は材料のスクラップ部分
の排出シュートである。

【００２１】そして、必要に応じての加工休止動作は本
例においては前記各金型３，４，５と切断機能のある金
型６におけるポンチを打圧する打圧駒８を所定のタイミ
ングでポンチの上からずらすことにより作動を休止させ
るようにしている。該休止機構は、種々の手段が考えら
れるが、本例ではスライダー下死点位置の変更による下
死点変更方式としている。

【００２２】即ち、本例の場合は、図６に示す如くスラ
イダー７の下面に設けた前後方向のスライドガイド１０
と、スライダー７に固定したシリンダー１１と、該シリ
ンダー１１の作動を介して前記スライドガイド１０に沿
って移動する打圧駒支持台１２とからなる。そして前記
打圧駒８は該打圧駒支持台１２に一体的に設けられてい
る。また、図６上においてはプレスストローク長をＨ、
シリンダーストローク長をＳとしている。また打圧駒８
の打圧駒支持台１２との段差ｈはｈ＞Ｈであり、加圧駒
８の幅ＬはＬ／２＜Ｓである。

【００２３】そして、加工する場合は、スライダー７の
上下動を介して打圧駒８が各金型３，４，５及び切断用
金型６のポンチを打圧するものである。尚、図６上３ａ
はポンチ、３６はダイスを示す。また、作動を休止する
場合は、シリンダー１１により打圧駒支持台１２がＳの
分だけ移動し、打圧駒８の中心が休止位置Ｐに移るもの
である。これにより打圧駒８はポンチからずれ、加工が
休止されるものである。

【００２４】次に、本例による加工工程について説明す
る。 （１） 材料Ａは材料移動位置決め装置２のセット位置
（原点）にてチャックされ、第１加工点を金型３の位置
に移動する。（図７における加工位置Ｘ，Ｙ） （２） 第１工程（図８におけるＸ１）用の金型３によ
り小径穴が４個あけられる。 （３） Ｘ軸方向に１ピッチＰ材料を移動する。 （４） 第１工程用の金型３と第２工程（図８における
Ｘ２中心穴抜き）用の金型４とで同時に加工を行う。 （５） Ｘ軸方向に１ピッチＰ材料を移動する。 （６） 第１工程用の金型３、第２工程用の金型４、第
３工程（図８におけるＸ３、外周抜き）用の金型５とで
同時に加工を行う。第３工程が最終工程で、これにより
製品が１個完成し、排出される。 （７） Ｘ軸方向に１ピッチＰ材料を移動する。 （８） 切断用金型６により材料のスクラップ部分を分
断する。以下、順次同様にして第１列の加工及び分断を
完了させる。（第１列加工終了） （９） 第２列加工原点（第１加工原点よりＹ方向にＷ
前進させた位置）に材料を回帰させる。第２列用の加工
開始点となる。 （１０）以下、前記と同手順により第２列、第３列全て
の加工を終了させる。 （１１）第３列加工終了後、掴み代寸法Ａ′分Ｙ軸方向
へ前進させ、チャック２ａ，２ａを開いて掴み代寸法
Ａ′分を排出シュート９に落とす。 （１２）材料移動位置決め装置２を原点に回帰させて加
工を終了し、次の材料の供給を待つ。

【００２５】上記工程によると、図１に示す如く、３工
程を経て製品が作られ、そして材料における製品を抜き
終えたスクラップ部分は順次分断される。また、この他
の加工の仕方として、加工動作休止機構を用い、例えば
第１加工用の金型３による小径穴加工は、例えば４個同
時加工でなく、材料移動位置決め装置２の作動により４
回に分けて加工することも可能である。また、スクラッ
プ部分の切断排出工程は、図２に示す如く、１列を一括
して切断排出するようにしてもよい。また、加工工具
は、金型以外にタッピング、レーザ等の加工ツールに置
き換えることも可能である。更にまた、切断機能は本例
の如きポンチとダイスからなる金型以外の加工具に代え
ることも可能である。更に、材料移動位置決め装置は、
Ｘ，Ｙ軸方向にて軸方向（上下方向）を加えれば絞り加
工も可能となる。

【００２６】次に、実施例２のプレス装置について、図
９乃至図１１を参照しつつ説明する。本例は、ポンチと
ダイスを上下一体構造のタレット盤に装着したものであ
る。この構造はポンチとダイスを前記の例より多数保有
でき、単純構造で自由度の高いのが特色である。

【００２７】本例は前記の例と同様に抜き工程と切断を
含めた４工程とし、製作個数も同様である。１３はプレ
ス装置本体、１４はスライダー、１４ａは打圧駒、１５
は材料移動位置決め装置、１６はスクラップ部分排出シ
ュートである。１７は上部タレット盤と下部タレット盤
を一体構造としたタレット盤である。１８はタレット盤
用の割り出しユニット、１９ｎと１９ｎ′は一対のポン
チとダイスである。２０は製品用排出シュート、２１は
抜きかす用排出シュートである。

【００２８】図１１は加工位置と材料の移動範囲を示
す。加工位置は１点で、本例は図３に示す如く１列毎に
材料幅を減少させた例である。

【００２９】次に、本例の加工工程について説明する。 （１） 材料Ａは、セット位置にて材料移動位置決め装
置１５のチャックに保持され、第１加工点を加工原点
（Ｘ，Ｙ）に移動する。 （２） タレット盤１７の第１工程（小穴抜き）用ポン
チ及びダイス（図１１中Ｘ１）を加工位置に選択セット
し、第１工程を順次６か所、ピッチＰにて第１例を全て
加工する。終了後、材料Ａを加工原点（Ｘ，Ｙ）に戻
す。抜きかすは排出シュート２１に落とす。 （３） タレット盤の第２工程（中心穴抜き）用ポンチ
及びダイス（図１１中Ｘ２）を加工位置に選択セットす
る。第１工程と同様に、第２工程を順次６か所、ピッチ
Ｐにて第１列全て行う。抜きかすは排出シュート２１に
落とす。 （４） タレット盤の第３工程（外周抜き）用ポンチ及
びダイス（図１１中Ｘ３）を加工位置に選択セットす
る。前工程と同様に、第３工程を順次６か所、ピッチＰ
にて第１列全て行う。抜き落とされた製品は排出シュー
ト２０に落とす。尚、図２１の第３工程の如きミクロジ
ョイントの場合は、抜きかすであるため排出シュート２
１に落とす。そして材料Ａを加工原点（Ｘ，Ｙ）に戻
す。 （５） タレット盤の切断機能のあるポンチ及びダイス
（図１１中Ｘ４）を加工位置に選択セットする。切断を
連続順送りで行い、切断完了にてＷ幅のスクラップ部分
は排出シュート１６に落とす。ミクロジョイント加工さ
れている場合も同様。そして材料Ａを第２列の第１加工
点に移動させる。 （６） 第２列目、第３列目の加工を第１列と同様の工
程にて行う。 （７） 第３列加工終了後、掴み代寸法Ａ′分だけＹ軸
方向へ前進させ、チャックを開いて掴み代Ａ′を排出シ
ュート１６に落とす。 （８） 材料移動位置決め装置１５を材料チャック位置
（原点）に回帰させて加工を終了し、次の材料の供給を
待つ。

【００３０】次に、前記二つの例を混合した形態の実施
例３について、図１２乃至図１５を参照しつつ説明す
る。本例は最終加工工程とスクラップ部分の切除工程を
同時進行可能にし、生産能率の向上を図るものである。

【００３１】２２はプレス装置本体、２３はスライダ
ー、２３ａ，２３ｂは打圧駒、２４は材料移動位置決め
装置、２４ａはチャック、２５はスクラップ部分排出シ
ュートである。２６は上部タレット盤と下部タレット盤
を一体構造としたタレット盤である。２７はタレット盤
用の割り出しユニット、２８ｎと２８ｎ′は一対のポン
チとダイスである。２９は製品排出用シュート、３０は
抜きかす用排出シュートである。３１はポンチとダイス
を支持体をもって一体構造化した切断機能を有する金型
である。

【００３２】また、本例は前記の例と同様の作動休止機
構を設けている。尚、その構成は、前記と同様に、スラ
イドガイド３２、シリンダー３３、打圧駒支持台３４と
からなる。

【００３３】また、本例は前記の例と同様に３工程から
なる加工と切断とからなり、製作個数は各列６個、３列
の合計１８個である。図１５には、タレット盤（Ｘ１〜
Ｘ３、Ｘ０は空き）と切断機能のある金型との配置関係
を示しており、第３工程（Ｘ３）による外周抜きと切断
金型３１によるスクラップを含む最終加工部の分断を同
時に行う状態を示している。

【００３４】本例はタレット盤２６に取り付けられたポ
ンチとダイスによりＸ１〜Ｘ３の加工を行うものであ
り、工程は前記のタレットパンチプレス装置と同様であ
る。ただし、前記の如く最終工程Ｘ３の加工用ポンチ及
びダイスと切断金型３１を同一送り線上に設置（直線配
置）し、Ｘ３の加工と同時に材料の最終加工終了部分を
分断する点が異なる。これにより１工程の時間短縮がは
かられる。また、加工工程の過程は前記の例と同様であ
る。

【００３５】尚、切断装置として本例では切断に金型を
用いているが、その他の手段を用いてもよい。そして本
例は生産能率の向上をはかることのみならず、例えば切
断金型に代えてレーザーガン等を用いることにより、切
断以外に材料移動位置決め装置の変位動作により任意の
加工形状の加工が可能となる。したがって、最終加工終
了部分の切断排出形態は図１乃至図３のいずれの形をも
とることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明方法によれば、装置全体を小型に
構成することができ、且つまた設置面積を縮小すること
ができると共にコストを下げることができる。

【００３７】また、本発明に係るプレス装置によれば、
装置全体を小型に構成することができ機械価格が安価に
なる上に、ポンチとダイスを支持体を介して一体構造化
した金型を用いるから、ポンチとダイスの相互位置の精
度が向上する。したがって、金型の寿命を延ばすことが
できると共に精密加工が可能となり、製品の精度や品質
を向上させることができる。加えて、ポンチ及びダイス
の交換、変更等の作業も容易となり、品種に応じてポン
チ及びダイスを交換、変更するときに、それに要する時
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス加工法の第１例の説明図で
ある。

【図２】本発明に係るプレス加工法の第２例の説明図で
ある。

【図３】本発明に係るプレス加工法の第３例の説明図で
ある。

【図４】本発明に係るプレス装置の第１例の斜視図であ
る。

【図５】図４に示した例の要部の斜視図である。

【図６】図４に示した例の要部の側面図である。

【図７】図４に示した例における加工位置と材料の移動
範囲の説明図である。

【図８】図４に示した例における加工工程の説明図であ
る。

【図９】本発明に係るプレス装置の第２例の斜視図であ
る。

【図１０】図９に示した例の要部の側面図である。

【図１１】図９に示した例における加工位置と材料の移
動範囲の説明図である。

【図１２】本発明に係るプレス装置の第３例の斜視図で
ある。

【図１３】図１２に示した例の要部の斜視図である。

【図１４】図１２に示した例の要部の側面図である。

【図１５】図１２に示した例における加工位置と材料の
移動範囲の説明図である。

【図１６】従来の順送りプレス装置の斜視図である。

【図１７】図１６に示したプレス装置の加工工程の説明
図である。

【図１８】従来のタレットパンチプレス装置の斜視図で
ある。

【図１９】図１８に示したプレス装置の要部の斜視図で
ある。

【図２０】図１８に示したプレス装置における加工位置
と材料の移動範囲の説明図である。

【図２１】図１８に示したプレス装置における加工工程
の説明図である。

【図２２】図１８に示したプレス装置による加工終了時
の材料の平面図である。

【符号の説明】

１ プレス装置本体 ２ 材料移動位置決め装置 ３，４，５ ポンチとダイスを一体構造化した金型 ６ 切断装置 ７ スライダー ８ 打圧駒 ９ 材料のスクラップ部分の排出シュート １０ スライドガイド １１ シリンダー １２ 打圧駒支持台 １３ プレス装置本体 １４ スライダー １４ａ 打圧駒 １５ 材料移動位置決め装置 １６ スクラップ部分の排出シュート １７ タレット盤 １９ｎ，１９ｎ′ 一対のポンチとダイス ２０ 製品用排出シュート ２１ 抜きかす用排出シュート ２２ プレス装置本体 ２３ スライダー ２３ａ，２３ｂ′ 打圧駒 ２４ 材料移動位置決め装置 ２５ スクラップ部分の排出シュート ２６ タレット盤 ２８ｎ，２８ｎ′ 一対のポンチとダイス ２９ 製品用排出シュート ３０ 抜きかす用排出シュート ３１ 切断用金型 ３２ スライドガイド ３３ シリンダー ３４ 打圧駒支持台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のポンチとダイス等によって、これ
   らの間に挿入した所定面積の板状材料から多数の製品を
   複数の工程を経て加工するプレス加工法にして、スクラ
   ップ部を含む最終工程を経た部分を分離除去して材料の
   外形寸法を減少させつつ加工することを特徴とするプレ
   ス加工法。
2. 【請求項２】 プレス装置本体に、複数のポンチ及びダ
   イス等を装着し、これらポンチ及びダイスを支持体をも
   って一体構造化すると共に各ポンチ及びダイスを交換自
   在とし、該ポンチとダイスとの協働によって加工される
   所定面積の板状材料を少なくともＸ，Ｙ軸方向へ移動位
   置決め自在の材料移動位置決め装置と、前記ポンチの頭
   部を打圧する打圧駒を設けた打圧装置とを備えてなるプ
   レス装置にして、前記プレス装置本体に、材料における
   スクラップ部を含む最終工程を経た部分を分離除去する
   ための切断機能を備えたことを特徴とするプレス装置。