JPH10128700A - プレス加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工材の局部的仕様変更に対しても、加工
金型の新規製作が不要であり、容易かつ迅速に対応でき
るプレス加工装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも、１対のパンチとダイとを対
向して設けてなるＵ型パンチ・ダイセットを架台上に設
けられたゲージプレートにパイロットピンを介してフー
プ状の被加工材の送り方向に複数個を配設すると共に、
前記Ｕ型パンチ・ダイセットの開口部を被加工材の端縁
部から内方に進入させた状態に配設し、前記Ｕ型パンチ
・ダイセットの上方に上下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Ｕ型パンチ・ダイセットを選択的に作動可能とするよ
うにストライカを設け、前記被加工材を長手方向に間欠
的に制御送り可能に構成し、前記Ｕ型パンチ・ダイセッ
トの選択的作動により被加工材に所定の加工を行うよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板材その他の構造
用の被加工材に穴あけ加工および／または凹部加工を行
うプレス加工装置に関するものであり、被加工材の局部
的加工仕様変更に対しても、加工金型の新規製作を必要
とせず、仕様変更に容易かつ迅速に対応できるプレス加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は板金製品の一例を示す斜視図であ
り、箱状体１の底部に、角穴２，３、異形穴４，４個の
丸穴５および２個の丸穴６を設けたものである。このよ
うな箱状体１を製作するには、まず板材に上記の穴２〜
６を例えばダイセットに一体に組込まれたパンチ・ダイ
によって打抜いた後に、外形抜きを行い４個の縁辺部を
折曲げ加工し、四隅を溶接接合するのが通常の手段であ
る。

【０００３】図２は図１に示す箱状体１の展開平面図で
あり、同一部分は前記図１と同一の参照符号にて示す。
図２において、７は切欠きであり、素材１ａの四隅に形
成され、鎖線で示される折曲部８の折曲げ加工により、
箱状体１を形成するのを容易にするためのものである。
このような素材１ａを製作するためには、例えば上記の
穴２〜６および切欠き７に対応するパンチおよびダイを
備えた加工金型を準備して、プレスのラムとテーブルと
に各々装着し、例えばフープ材を所定寸法宛送り出すこ
とによって打抜き加工することが多い。長尺のフープ材
を使用する場合には、上記加工金型と一体若しくは別体
に、定尺切断用の切断型を設ける必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の加
工金型を使用するものにおいては、大量生産の場合には
極めて効率的であるが、素材の製作数量が比較的小であ
る場合には、素材に対する加工金型の費用が割高にな
る。また１個の金型内に複数のパンチ・ダイを備えてい
る専用金型であるため、例えば加工すべき穴の直径寸法
が変更された場合、または加工穴の位置が変更された場
合等においては、専用金型の大幅改造または別個の専用
金型を再製作しなければならず、金型製作コストの高騰
を招来するという問題点がある。

【０００５】また加工すべき穴の位置が接近している場
合には、同一金型内にパンチ・ダイを設けることができ
ず、別個の金型に分散して設ける必要があり、金型製作
コストの高騰に更に拍車をかけることになる。

【０００６】更に従来の加工金型は、複数のパンチ・ダ
イを備えているのが通常であるため、例えばダイホルダ
ーとパンチホルダーとをガイドポストを介して対向して
相対移動可能に形成したダイセットに取付ける構成とし
てある。従って全体の構成が大型となり、取付取外しが
煩雑であるという問題点もある。

【０００７】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、加工対象のワークに局部的な仕様変更があっ
ても、加工金型の再製作を必要とせず、容易かつ迅速に
対応できるプレス加工装置を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、側面の輪郭形状を略Ｕ字状に
形成し少なくとも１対のパンチとダイとを対向して設け
てなるＵ型パンチ・ダイセットを架台上に設けられたゲ
ージプレートにパイロットピンを介してフープ状の被加
工材の送り方向に複数個を配設すると共に、前記Ｕ型パ
ンチ・ダイセットの開口部を被加工材の端縁部から内方
に進入させた状態に配設し、前記Ｕ型パンチ・ダイセッ
トの上方に上下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Ｕ型パン
チ・ダイセットを選択的に作動可能とするようにストラ
イカを設け、前記被加工材を長手方向に間欠的に制御送
り可能に構成し、前記Ｕ型パンチ・ダイセットの選択的
作動により被加工材に所定の加工を行うように構成す
る、という技術的手段を採用した。

【０００９】本発明において、ゲージプレートを被加工
材の端縁部に沿ってその送り方向と平行に２個設けると
共に、これらのゲージプレートを被加工材の送り方向と
直角方向に移動調整可能に構成することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図３は本発明の実施の形態におけ
るパンチ・ダイセットの配置の例を示す要部平面図であ
り、前記図２に示す素材１ａを加工するためのものであ
る。図３において、１１〜１６は夫々パンチ・ダイセッ
トであり、夫々前記図２に示す丸穴５、異形穴４、角穴
３、切欠き７、角穴２および丸穴６を加工すべきパンチ
およびダイを備えている。１７は切断型であり、所定の
切断刃を備えている。上記パンチ・ダイセット１１〜１
６は、フープ状の被加工材１９の送り方向に所定の間隔
で配設されている。なお切断型１７は、切欠き７を加工
するパンチ・ダイセット１４と、図２に示す素材１ａの
長手方向の寸法と対応する距離に設けられる。１８はワ
ークガイドであり、被加工材１９の縁辺部をガイドする
ように設けられている。

【００１１】図４は本発明の実施の形態におけるパンチ
・ダイセットの設置例を示す要部側面図である。図４に
おいて、２０はＵ型パンチ・ダイセットであり、側面の
輪郭形状を略Ｕ字状に形成し、架台２１上に設けられた
取付台２２およびゲージプレート２３を介して設けられ
る。なおＵ型パンチ・ダイセット２０は、前記図３にお
けるパンチ・ダイセット１１〜１６と対応するものであ
る。そしてＵ型パンチ・ダイセット２０は、その開口部
を被加工材１９の端縁部から内方に進入させた状態に配
設する。

【００１２】次に２４はセットプレートであり、取付台
２２を調整プレート２５を介して架台２１に取り付ける
ためのものである。２６はベルトコンベアであり、架台
２１内のＵ型パンチ・ダイセット２０の下方に設けら
れ、被加工材１９の穴明け加工等に伴って発生する打抜
きかすを載置搬送するためのものである。

【００１３】図５および図６は各々図４に示すＵ型パン
チ・ダイセット２０の例を示す要部断面側面図および要
部平面図である。図５および図６において、３１はフレ
ームであり、例えば鉄鋼材料により、側面の輪郭形状若
しくは縦断面形状を略Ｕ字状に形成し、フレーム３１の
開放端部に少なくとも１対のパンチ・ダイを同軸的にか
つ係脱可能に設ける。

【００１４】すなわち３２はダイであり、例えば工具鋼
により、中心部に貫通穴３３を有する短円柱状に形成し
て、フレーム３１の開放端部の下方に嵌着する。次に３
４はストリッパーであり、中空円筒状に形成し、フレー
ム３１の開放端部の上方に嵌着したブッシュ３５内に上
下方向摺動可能に嵌挿する。３６はばねであり、ストリ
ッパー３４に設けたスナップリング３７を介してストリ
ッパー３４を上方に付勢させるためのものである。

【００１５】３８はパンチであり、例えば工具鋼により
中実円柱状に形成し、ストリッパー３４内に上下方向相
対移動自在に嵌挿する。なおパンチ３８はその上端部に
固着したパンチヘッド３９と、ストリッパー３４の上端
部に設けたシートリング４０との間に介装したゴム緩衝
材４１により、上方に付勢されている。またパンチ３８
の下端部は、被加工材１９に加工すべき穴の直径と対応
して形成されている。

【００１６】４２はキーストッパーであり、フレーム３
１の開放端部の上面に止ねじ４３を介して固着され、ス
トリッパー３４およびパンチ３８の回り止めの機能を有
する。４４はパイロットピンであり、フレーム３１の位
置決めのためのものであり、前記図４におけるゲージプ
レート２３に穿設されたパイロット穴（図示せず）と係
合する。４５は取付ボルト穴である。

【００１７】上記の構成により、フレーム３１を図４に
示すようにゲージプレート２３を介して取付台２２に取
付け、ダイ３２上に被加工材１９を載置した状態で、後
述するようにストライカを介してパンチ３８を下降させ
れば、被加工材１９に穴あけ加工を行うことができる。
この場合、ストリッパー３４はパンチ３８が下降して穴
あけ加工を行った後上昇するまで被加工材１９を押圧し
ており、穴あけ加工に伴う被加工材１９の位置ずれおよ
び跳躍を防止するのである。

【００１８】図７および図８は各々図３に示すワークガ
イド１８の例を示す一部断面要部側面図および要部平面
図である。図７および図８において、５１は基台であ
り、パイロットピン５２および取付ボルト５３を介して
前記図４に示すゲージプレート２３に取付けられる。次
に５４は支持部材であり、略Ｕ字状に形成されると共
に、シャフト５５およびローラ５６を備え、取付ボルト
５７を介して前記基台５１上に取付けられる。５８はセ
ットプレートであり、基台５１に取り付けられると共
に、調整プレート５９を介して支持部材５４の水平方向
の位置調整を行うためのものである。６０は取付ボルト
である。

【００１９】図９は本発明の実施の形態におけるパンチ
・ダイセットの取付例を示す要部斜視図であり、同一部
分は前記図４と同一の参照符号で示す。図９において、
取付台２２は、例えば被加工材（図示せず）の進行方向
に沿って長尺状に形成され、被加工材の両縁辺部に設け
られる。この場合、取付台２２には被加工材の進行方向
と直交する方向にキー６１が設けられており、このキー
６１を架台２１に設けられたキー溝６２に係合させて位
置決めを行う。またＵ型パンチ・ダイセット２０の被加
工材の進行方向の位置決めは、ゲージプレート２３に設
けられたパイロット穴６３にパイロットピン４４を係合
させることによって行う。６４はＴ溝であり、取付台２
２にその長手方向に沿って設けられ、Ｕ型パンチ・ダイ
セット２０を取付ける取付ボルト用のものである。６
５，６６は各々かす穴であり、各々取付台２２および架
台２１に、Ｕ型パンチ・ダイセット２０のパンチ３８の
位置に対応させて設けられ、被加工材の打抜きかすを排
出するためのものである。

【００２０】図１０および図１１は各々本発明の実施の
形態におけるストライカを示す要部構成説明図であり、
各々（ａ）は側面、（ｂ）は正面を示す。図１０および
図１１において、７１はストライキングプレートであ
り、Ｕ型パンチ・ダイセット２０および切断型１７の上
方に設け、例えばプレスラム７２により上下動可能に形
成する。次に７３はストライカであり、ストライキング
プレート７１に例えば横断面Ｌ字形に形成したガイド７
４を介して、被加工材（図示せず）の送り方向と直角方
向に進退可能に設ける。７５はエアシリンダであり、ス
トライキングプレート７１の縁辺部に設けられ、ピスト
ンロッド７６を連結部材７７を介して前記ストライカ７
３と連結する。

【００２１】上記の構成により、図１０および図１１に
示す状態でプレスラム７２を下降させれば、ストライカ
７３が各々Ｕ型パンチ・ダイセット２０および切断型１
７を作動させることができる。一方エアシリンダ７５の
作動により、ストライカ７３を例えば左方に移動させれ
ば、ストライカ７３はＵ型パンチ・ダイセット２０およ
び切断型１７と係合しない位置に移動するから、プレス
ラム７２およびストライカ７３が下降しても、Ｕ型パン
チ・ダイセット２０および切断型１７は作動しないよう
になる。上記のようにしてＵ型パンチ・ダイセット２０
および切断型１７を被加工材（図示せず）の送り位置と
対応させて選択的に作動させることができるのである。

【００２２】図３において、パンチ・ダイセット１１〜
１６、切断型１７およびワークガイド１８を夫々前記の
ように構成し、パンチ・ダイセット１１〜１６および切
断型１７の上方に前記のようなストライカを設けて夫々
選択的作動可能に形成し、被加工材１９を間欠的に制御
送りして加工することにより、図２に示すような素材１
ａを打抜成形することができるのである。この場合、パ
ンチ・ダイセット１１〜１６の配設順序は任意である
が、作動荷重の大なるものがストライキングプレート
（図示せず）の中央部に位置するように配設することが
好ましい。

【００２３】この場合において、図２に示す素材１ａに
局部的仕様変更があったとき、例えば異形穴４の位置が
変更されたときには、図３におけるパンチ・ダイセット
１２の配設位置を変更すればよい。また例えば角穴２の
形状寸法に変更があったときには、図３におけるパンチ
・ダイセット１５のみを交換すればよい。なお図２にお
ける複数個の穴の何れかを欠如する変更があるときに
は、前記ストライカ７３を不作動位置に移動し、当該穴
の加工を行うパンチ・ダイセットの作動を停止させれば
よい。更に図２における各穴の例えば長手方向の位置変
更に対しては、図３におけるパンチ・ダイセット１１〜
１６の位置を変更することなく、被加工材１９の制御送
りと夫々のパンチ・ダイセット１１〜１６の作動タイミ
ングの変更のみで対応させることができる。

【００２４】図１２は本発明の実施の形態における他の
パンチ・ダイセットの取付例を示す要部断面側面図、図
１３は図１２におけるＥ−Ｅ線矢視図であり、同一部分
は前記図５および図６ならびに図９と同一の参照符号で
示す。図１２および図１３において、ゲージプレート２
３は、例えば厚さ寸法１０mm程度の鋼板によって形成
し、Ｕ型パンチ・ダイセット２０の加工穴中心から定ま
った位置に、Ｕ型パンチ・ダイセット２０のパイロット
ピン４４に嵌合するパイロット穴６３が設けられてい
る。

【００２５】すなわち、Ｕ型パンチ・ダイセット２０の
加工位置は、ゲージプレート２３によって位置決めされ
る。６７は取付ボルトであり、Ｕ型パンチ・ダイセット
２０をゲージプレート２３に固定するためのものであ
る。なお図１２および図１３に示すＵ型パンチ・ダイセ
ット２０は、前記図５および図６に示すものとパイロッ
トピン４４および取付ボルト６７を設ける位置が相違す
るが、他の構成は同様であり、作用もまた同様である。

【００２６】図１４は板金製品の他の例を示す平面図で
ある。図１４において（ａ）〜（ｄ）に示される素材Ａ
〜Ｄは、夫々丸穴８１，８２，８３，８４、長円穴８
５、異形穴８６および切欠き８７を有する点において共
通する。そして丸穴８４および異形穴８６は各々等ピッ
チおよび等相対位置で配設されているが、他の丸穴８１
〜８３、長円穴８５、および切欠き８７は長手方向の位
置が不規則に配設されている。

【００２７】上記のような素材Ａ〜Ｄを共通する加工金
型で加工することは困難であり、従来のダイセット型の
加工金型による場合においても、共通する加工部位に対
応する複数個のパンチ・ダイセットを備えた加工金型を
数種類準備しなければならず、プレス加工装置が大型化
することとなる。

【００２８】図１５は本発明の他の実施の形態における
パンチ・ダイセットの配置の例を示す要部平面図であ
る。図１５において、９１〜９７は夫々パンチ・ダイセ
ットであり、夫々図１４における丸穴８１〜８４、長円
穴８５、異形穴８６および切欠き８７を打抜き加工する
ためのものである。なお図１４における丸穴８４および
異形穴８６は等ピッチで多数存在するため、図１５にお
けるパンチ・ダイセット９４および９６も各々４個宛設
けられると共に、被加工材１９の送り方向の配設ピッチ
Ｐを、図１４における配設ピッチｐのｎ倍、すなわちＰ
＝ｎｐとする。この場合、ｎは正の整数とするのが好ま
しい。１７は切断型、１８はワークガイドである。

【００２９】上記のようなパンチ・ダイセット９１〜９
７その他の構成部材は、ゲージプレート９０に設けられ
たパイロット穴および取付ボルト穴を介して取付けら
れ、被加工材１９の送り方向に沿って配設される。そし
て上記パンチ・ダイセット９１〜９７および切断型１７
の上方には、前記図１０および図１１に示すような構成
のストライカ７３を設け、パンチ・ダイセット９１〜９
７を被加工材１９の制御送りに対して選択的に作動可能
に構成する。なおパンチ・ダイセット９１〜９７は、夫
々前記図５および図６に示すような構成とすることが好
ましい。

【００３０】上記の構成により、図１５において被加工
材１９を例えばＮＣフィーダにより矢印方向に間欠的に
制御送りし、これと対応してパンチ・ダイセット９１〜
９７を選択的に作動させることにより、前記図１４に示
すような長さ寸法および穴のピッチの異なる素材Ａ〜Ｄ
を、同一のプレス加工装置にて加工することができる。

【００３１】図１６は板金製品の更に他の例を示す要部
斜視図であり、（ａ）は板金製品、（ｂ）は製造工程に
おけるフープの状態を示す。図１６において箱状体１０
０は、側面に丸穴１０１および長穴１０２を、端面に角
穴１０３を穴あけ加工されるものである。このような箱
状体１００を成形するには、フープ状の被加工材１９に
前記のようにして丸穴１０１、長穴１０２および角穴１
０３を加工すると共に、切欠き１０４を加工する。

【００３２】そして側縁部１０５を、例えばロールフォ
ーミング加工によって９０°上方に折曲げた後、鎖線１
０６において切断する。この場合鎖線１０６で切断する
切断型（図示せず）は、ロールフォーミング加工におけ
る移動速度と同期して移動するように形成し、いわゆる
走間切断形式とするのが好ましい。切断後の端面部の折
曲げ加工はオフラインによる端面曲げ装置によって行わ
れる。

【００３３】図１７は図１６に示す板金製品の加工装置
の例を示す説明図である。図１７において、２０１はア
ンコイラー、２０２はレベラーであり、フープ状の被加
工材１９をラインに供給するためのものである。２０３
は溶接機であり、異なるフープ間の被加工材１９，１９
間を接続するためのものである。

【００３４】２０４〜２０６はプレス加工装置であり、
夫々前記のように構成されて被加工材１９に所定の加工
を行うものであり、夫々のプレス加工装置間にはスレッ
ジングテーブル２０７が設けられ、被加工材１９を通板
するためのものである。２１１はＮＣロールフィーダで
あり、被加工材１９を所定ピッチで送り出すためのもの
である。２０８はロール成形機であり、例えば前記図１
６（ｂ）に示す側縁部１０５のロールフォーミングを行
うものである。２０９は切断機であり、ロール成形機の
成形速度に同期させて、被加工材１９を走行させながら
切断するものである。２１０は端面曲げ装置であり、切
断後の被加工材１９にオフラインで端面曲げ加工を行
い、図１６（ａ）に示す箱状体１００に仕上げるための
ものである。

【００３５】本発明の実施の形態においては、ストライ
カの移動手段としてエアシリンダを使用した例について
記述したが、他の流体圧シリンダとしてもよく、また流
体圧シリンダ以外のものでもよい。また本発明のプレス
加工装置においては、穴あけ、打抜き以外に曲げ、絞り
等の加工も行い得ることは勿論である。

【００３６】

【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、下記のような効果を奏し得る。

【００３７】（１）加工部位毎にパンチ・ダイセットを
設定できるため、プレス加工装置を小型化できる。 （２）加工対象の被加工材に局部的な加工仕様変更があ
っても、パンチ・ダイセットの最小限の変更若しくは交
換で対応できる。

【００３８】（３）加工仕様変更があっても、従来のよ
うに加工金型全体を新製する必要がないため、金型製作
コストを大幅に低減させ得る。 （４）加工仕様変更後の装置の立上りが迅速であり、生
産性を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】板金製品の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す箱状体１の展開平面図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるパンチ・ダイセッ
トの配置の例を示す要部平面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるパンチ・ダイセッ
トの設置例を示す要部側面図である。

【図５】図４に示すＵ型パンチ・ダイセット２０の例を
示す要部断面側面図である。

【図６】図４に示すＵ型パンチ・ダイセット２０の例を
示す要部平面図である。

【図７】図３に示すワークガイド１８の例を示す一部断
面要部側面図である。

【図８】図３に示すワークガイド１８の例を示す要部平
面図である。

【図９】本発明の実施の形態におけるパンチ・ダイセッ
トの取付例を示す要部斜視図である。

【図１０】本発明の実施の形態におけるストライカを示
す要部構成説明図であり、（ａ）は側面、（ｂ）は正面
を示す。

【図１１】本発明の実施の形態におけるストライカを示
す要部構成説明図であり、（ａ）は側面、（ｂ）は正面
を示す。

【図１２】本発明の実施の形態における他のパンチ・ダ
イセットの取付例を示す要部断面側面図である。

【図１３】図１２におけるＥ−Ｅ線矢視図である。

【図１４】板金製品の他の例を示す平面図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態におけるパンチ・ダ
イセットの配置の例を示す要部平面図である。

【図１６】板金製品の更に他の例を示す要部斜視図であ
り、（ａ）は板金製品、（ｂ）は製造工程におけるフー
プの状態を示す。

【図１７】図１６に示す板金製品の加工装置の例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１９ 被加工材 ２０ Ｕ型パンチ・ダイセット ２３ ゲージプレート ７１ ストライキングプレート ７３ ストライカ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面の輪郭形状を略Ｕ字状に形成し少な
   くとも１対のパンチとダイとを対向して設けてなるＵ型
   パンチ・ダイセットを架台上に設けられたゲージプレー
   トにパイロットピンを介してフープ状の被加工材の送り
   方向に複数個を配設すると共に、前記Ｕ型パンチ・ダイ
   セットの開口部を被加工材の端縁部から内方に進入させ
   た状態に配設し、前記Ｕ型パンチ・ダイセットの上方に
   上下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Ｕ型パンチ・ダイセ
   ットを選択的に作動可能とするようにストライカを設
   け、前記被加工材を長手方向に間欠的に制御送り可能に
   構成し、前記Ｕ型パンチ・ダイセットの選択的作動によ
   り被加工材に所定の加工を行うように構成したことを特
   徴とするプレス加工装置。
2. 【請求項２】 ゲージプレートを被加工材の端縁部に沿
   ってその送り方向と平行に２個設けると共に、これらの
   ゲージプレートを被加工材の送り方向と直角方向に移動
   調整可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のプ
   レス加工装置。