JPH10146626A - パンチング用ダイにおけるカス上がり防止方法および同防止方法を用いたダイ並びに同ダイの製作方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径のパンチにも使用可能であると共に正確
な形状の打抜き加工が可能なパンチング用ダイにおける
カス上がり防止方法および同防止方法を用いたパンチン
グ用ダイ並びに同ダイの製作方法および装置の提供。 【解決手段】 １．ダイ１の表面７から下方の位置の抜
き穴３の内面に複数の溝９を設け該溝の縁部の突起部に
抜きカスを係合させてカス上がりを防止するパンチング
用ダイのカス上がり防止方法。２．レーザ−加工装置３
１のレーザー加工ヘッド３７から出射されるレーザービ
ームの光軸に対して、任意の角度に傾斜させることが可
能であると共に任意の角度に回転割出しすることができ
るワークテーブル３３とを設け、該ワークテーブル上に
載置したダイ１の抜き穴３の内面に溝９の縁部に突起部
を有する複数の溝を加工可能にしたことを特徴とするパ
ンチング用ダイのダイ製作装置３０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパンチング用ダイに
おけるカス上がり防止方法および同防止方法を用いたパ
ンチング用ダイ並びに同ダイの製作方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プレスまたはパンチプレス等によって板
金材料をパンチとダイとを使用して打抜き加工を行うと
き、板金材料の材質、板厚、抜きカスの大きさ、打抜き
加工によってって生じるダイの磁化、パンチとダイとの
クリアランス、パンチと板金材料との間の油膜の介在に
よる吸着現象等の様々の要因によって、抜きカスがダイ
の中から浮き上がる謂ゆるカス上がりが生じる。

【０００３】前記カス上がりの防止対策として、
（ａ）．パンチの先端から抜きカスに圧縮空気を噴射さ
せて抜きカスをダイの中に落下させる方法。（ｂ）．パ
ンチの先端にウレタンゴムの突起を設けて抜きカスをダ
イの中に突落とす方法。（ｃ）．パンチの先端から出没
自在のキッカーピンを設けて抜きカスをダイの中に突落
とす方法。（ｄ）．ダイの切り刃の壁面に溝を設けて抜
きカスがダイの中に固定される様にする方法。など様々
な方法の防止対策が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の様々なカス上が
り防止対策により一応の効果は得られるが、例えば前記
（ａ）の方法は、圧縮空気の噴出口をパンチの先端に設
けるので小径のパンチには適用が困難である。同様に
（ｃ）の方法も出没自在のキッカーピンをパンチの先端
に設けるため小径のパンチには適用が困難であり、パン
チのコストがかなり高くなるという問題もある。また、
（ｂ）の方法は、ウレタンゴムの取付けスペースが必要
であることから、この方法もある程度以上の大きさのパ
ンチにしか適用できない。（ｄ）の方法においては、切
り刃の壁面の溝は研磨またはヤスリによって製作してい
るのでダイ表面の切り刃部分にまで溝が及び、パンチン
グ加工された製品の形状に溝の形状が付加され、正確な
形状の打抜き加工ができないという問題がある。また、
ダイ表面の切り刃部分にまで溝が及ぶため「かえり」ま
たは「バリ」を生ずるという問題もある。

【０００５】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、小径のパンチに
も使用可能であると共に正確な形状の打抜き加工が可能
なパンチング用ダイにおけるカス上がり防止方法および
同防止方法を用いたパンチング用ダイ並びに同ダイの製
作方法および装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項１に記載のパンチング用ダイのカス上が
り防止方法は、ダイの表面から下方の位置の抜き穴の内
面に複数の溝を設け、該溝の縁部の突起部に抜きカスを
係止させることを要旨とするものである。

【０００７】したがって、パンチによって押し抜かれた
抜きカスは、ダイの切り刃の内面に設けた溝の縁部の突
起部に係合して係止（固定）され、抜きカスがダイの中
から浮き上がる謂ゆるカス上がりを防止することができ
る。また、ダイの切り刃の内面に設けた溝がダイの表面
に達していないので抜き穴の溝を原因とする、「かえ
り」または「バリ」を発生させることがない。

【０００８】請求項２に記載のダイのカス上がり防止方
法は、円形の抜き穴を有するパンチング用ダイにおい
て、ダイの表面から下方の位置の抜き穴の内面に複数の
螺旋状の溝を設け、該螺旋状の溝縁部の突起部に抜きカ
スを係止させることを要旨とするものである。

【０００９】したがって、パンチによって押し抜かれた
抜きカスは、ダイの複数の螺旋状の溝の突起に係合して
固定され、抜きカスがダイの中から浮き上がる謂ゆるカ
ス上がりを防止することができる。さらに、螺旋状の溝
に係合するときに、この螺旋状の溝によって回転力が作
用するので、抜きカスとパンチ先端とが強力に吸着して
いても、この回転力によってパンチと抜きカスの吸着状
態を容易に剥離させることができる。すなわち、抜きカ
スとパンチ先端との間に相対的運動を生じさせることに
よって抜きカスとパンチ先端とが剥がれやすくなり、カ
ス上がり防止効果を一層向上させることができる。

【００１０】請求項３に記載のパンチング用ダイは、ダ
イの表面から下方の位置の抜き穴の内面に複数の溝を設
け、該溝の縁部の突起部に抜きカスを係止させることに
よりカス上がりを防止することを要旨とするものであ
る。

【００１１】したがって、抜きカスは、ダイの切り刃の
内面に設けた溝の縁部の突起部に係合して係止（固定）
され、カス上がりを防止することができる。また、ま
た、ダイの切り刃の内面に設けた溝がダイの表面に達し
ていないので、抜き穴の形状に影響することがない。し
たがって、抜き穴の溝を原因とする、「かえり」または
「バリ」を発生させることがない。

【００１２】請求項４に記載のパンチング用ダイは、円
形の抜き穴を有するパンチング用ダイにおいて、ダイの
表面から下方の位置の抜き穴の内面に複数の螺旋状の溝
を設け、該螺旋状の溝縁部の突起部に抜きカスを係止さ
せることによりカス上がりを防止することを要旨とする
ものである。

【００１３】したがって、抜きカスは、ダイの複数の螺
旋状の溝の突起に係止（固定）され、抜きカスがダイの
中から浮き上がる謂ゆるカス上がりを防止することがで
きる。さらに、螺旋状の溝の係合するときに、この螺旋
状の溝によって回転力が作用するので、抜きカスとパン
チ先端とが強力に吸着していても、この回転力によって
パンチとの吸着状態を容易に剥離させることができる。
すなわち、抜きカスとパンチ先端との間に相対的運動を
生じさせることによって抜きカスとパンチ先端とが剥が
れやすくなり、カス上がり防止効果を一層向上させるこ
とができる。

【００１４】請求項５に記載のダイ製作方法は、レーザ
−加工装置と、該レーザ−加工装置のレーザー加工ヘッ
ドから出射されるレーザー光軸に対して、任意の角度に
相対的に傾斜させることが可能であると共に任意の角度
に回転割出しすることができるワークテーブルとを設
け、該ワークテーブル上にパンチング用ダイを載置し、
該パンチング用ダイの抜き穴の内面に、溝の縁部に突起
部を有する複数の溝を加工可能にしたことを要旨とする
ものである。

【００１５】したがって、ワークテーブルを光軸に対し
て適宜な角度に相対的に傾斜させ、前記レーザ−加工装
置のレーザー加工ヘッドを適宜に移動位置決め制御
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸の制御）をすることにより、前記
ワークテーブル上に固定されたダイの抜き穴の壁面にレ
ーザーを集光照射して、抜き穴の壁面に溝の縁部に突起
部を有する溝または傾斜溝を作ることができる。

【００１６】請求項６に記載のダイ製作装置は、レーザ
−加工装置のレーザー加工ヘッドから出射されるレーザ
ー光軸に対して、任意の角度に相対的に傾斜させること
が可能であると共に任意の角度に回転割出しすることが
できるワークテーブルとを設け、該ワークテーブル上に
載置したパンチング用ダイの抜き穴の内面に、溝の縁部
に突起部を有する複数の溝を加工可能にしたことを要旨
とするものである。

【００１７】したがって、ワークテーブルを光軸に対し
て相対的に適宜な角度に傾斜させ、前記レーザ−加工装
置のレーザー加工ヘッドを適宜に移動位置決め制御
（Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の制御）することにより、前記ワー
クテーブル上に固定されたダイの抜き穴の壁面にレーザ
ーを集光照射して抜き穴の壁面に溝の縁部に突起部を有
する溝または傾斜溝の加工を行うことがができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は本発明に係わるパンチング用
ダイにおけるカス上がり防止方法を用いたパンチング用
ダイの第一の実施の形態の斜視図である。また図２は図
１の平面図、図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面、
図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【００１９】図１に示したパンチング用ダイダイ１は長
方形の抜き穴３を備えており、このダイ１の長方形の抜
き穴３の長辺側の切り刃５の内面（側壁）には、ダイ１
の表面７に対して傾斜溝９Ａ，９Ｂが設けてある。ま
た、傾斜溝９Ａと傾斜溝９Ｂとは互いに交差する方向に
設けてある。

【００２０】図４に示す如く、前記傾斜溝９Ａ，９Ｂの
断面形状は、ほぼ半円弧状の断面をなしており、この傾
斜溝９Ａの両側に突起部１１を形成してなるものであ
る。また、ダイ１の表面７と傾斜溝９Ａの上端部とは、
ダイ１の再研磨代を見込んで再研磨代距離ｄだけ離隔し
て設けてある。なお、図１〜図３に示したダイ１は、傾
斜溝９Ａの下端部を逃げ穴１３に連通した例を示してあ
るが、傾斜溝９Ａの一端部を逃げ穴１３に連通させなく
ても構わない。なおまた、傾斜溝９Ｂの断面形状は前記
傾斜溝９Ａの断面形状とほぼ同一に形成されている。

【００２１】上記構成により、パンチ（図示省略）によ
って押し抜かれた抜きカスは、ダイ１の前記傾斜溝９
Ａ，９Ｂの突起部１１に係合して固定され、抜きカスが
ダイ１の中から浮き上がる謂ゆるカス上がりを防止する
ことができる。また傾斜溝９Ａ，９Ｂがダイ１の表面に
達していないので、抜き穴の形状に影響することがな
い。したがって、抜き穴の傾斜溝９Ａ、９Ｂを原因とす
る、「かえり」または「バリ」を発生させることがな
い。

【００２２】なお、前記傾斜溝９Ａ，９Ｂに代えて、抜
き穴に平行な垂直な溝を複数設けても同様なカス上がり
を防止効果を得ることができる。

【００２３】図５は本発明に係わるパンチング用ダイに
おけるカス上がり防止方法を用いたパンチング用ダイの
第二の実施の形態の斜視図である。また、図６は図５の
平面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図、図８は図
７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である。

【００２４】図５に示したダイパンチング用ダイ１５は
円形の抜き穴１７を備え、この抜き穴１７の内面（側
壁）には複数の螺旋状の溝１９が適宜な間隔をおいて設
けてある。この螺旋状の溝１９の断面形状は図８に示す
如く前述の第一の実施の形態における図４に示した形状
とほぼ同一に形成してある。また、第一の実施の形態と
同様にダイ１５の表面２１と螺旋状の溝１９の上端部と
は、ダイ１５の再研磨代を見込んで再研磨代距離ｄだけ
離隔して設けてある。螺旋状の溝１９の下端部は逃げ穴
２３に連通して設けても逃げ穴２３に連通しなくてもよ
い。

【００２５】上記構成により、パンチ（図示省略）によ
って押し抜かれた抜きカスは、ダイ１５の複数の螺旋状
の溝１９の突起部２５に係合して固定され、抜きカスが
ダイ１５の中から浮き上がる謂ゆるカス上がりを防止す
ることができる。さらに、螺旋状の溝１９に係合すると
きに、この螺旋状の溝１９によって抜きカスに回転力が
作用する。

【００２６】なお。前記螺旋状の溝１９を図５に示す如
く、溝１９の捩じれ方向をダイ１５の表面２１から見て
左回転方向、すなわち「左ねじれ」に設けた場合には、
パンチング時おいて抜きカスに左回転方向の回転力が作
用し、前記螺旋状の溝１９を「右捩じれ」に設けた場合
には、パンチング時おいて抜きカスに右回転方向の回転
力が作用する。

【００２７】したがって、抜きカスとパンチ先端とが強
力に吸着していても、この回転力によってパンチ先端と
抜きカスとの間に相対的なずれを生じ、パンチ先端と抜
きカスとの間の吸着状態を剥離させることが容易とな
り、カス上がり防止効果を一層向上させることができ
る。

【００２８】図９は被加工材としてのダイにカス上がり
防止加工を実施するためのダイ製作装置３０の構成を概
念的に示した図である。また、図１０は前記ダイ製作装
置３０によって加工したカス上がり防止溝の例である。
なお、図９の加工例としては前記図１に示したパンチン
グ用ダイの第一の実施の形態のダイ１を加工する場合を
示してあり符号も同一の符号を付してある。

【００２９】ダイ製作装置３０は、レーザ−加工装置３
１とレーザー光軸に対して任意の角度に相対的に傾斜さ
せることが可能なであると共に任意の角度に回転割出し
することができるワークテーブル３３とから構成してあ
る。

【００３０】被加工材であるダイ１は、例えば、三つ爪
チャック、コレットチャックなどその他の公知の固定手
段により前記ワークテーブル３３上に固定してある。前
記レーザ−加工装置３１は、公知であるのでその詳細な
説明は省略し、レーザ−加工装置３１の装置の構成を概
念的に示してある。なお、このレーザ−加工装置３１は
炭酸ガスレーザー加工装置を使用した例を上げてある
が、炭酸ガスレーザー加工装置に限定されるものではな
く、例えば、ＹＡＧレーザー加工装置を使用することも
可能である。

【００３１】前記レーザ−加工装置３１は、炭酸ガスレ
ーザー発振器３５と、このレーザー発振器から出射され
たレーザービームＬＢをレーザー加工ヘッド３７の集光
レンズ３９に前記レーザービームＬＢをを導くベンドミ
ラー４１などの光学系からなっている。なおまた、レー
ザー加工ヘッド３７は集光レンズの光軸方向、すなわち
Ｚ軸方向に移動位置決め自在に設けてあると共に、図１
の示すＸ軸方向と、このＸ軸に直交するＹ軸方向（図示
省略）に移動位置決め自在に設けてある。

【００３２】したがって、集光レンズ３９によって集光
されたレーザーを被加工材であるダイ１の表面７の任意
の位置または表面７の下方の位置に焦点を合わせること
ができる。したがって、前記ワークテーブル３３を光軸
に対して適宜な角度に傾斜させることにより、ダイ１の
前記抜き穴３の内部の内面（側壁）任意の位置に焦点を
合わせることができる。

【００３３】上記構成において、前記ワークテーブル３
３を適宜な角度に傾斜及び回転させ、前記レーザ−加工
装置３１のレーザー加工ヘッド３７を適宜に移動位置決
め制御（Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の制御）することにより、前
記ワークテーブル３３上に固定されたダイ１の長方形の
抜き穴３の内面（側壁）にレーザービームを集光照射し
て、図１０（ａ）または（ｂ）に示す如き抜き穴３の内
面（側壁）に前記図４の如き縁部に突起部１１を有する
傾斜溝９を作ることができる。なお、この図４に示す溝
９の断面形状は、レーザー加工を実際にダイの抜き穴３
に実施した結果の顕微鏡写真を模式図的に拡大して描い
たものである。

【００３４】前記図１０（ａ）の傾斜溝９は、ダイ１の
逃げ穴１３に傾斜溝９の端部を開放させて加工した例で
あり、謂ゆる「下切り通し」の例である。図１０（ｂ）
の傾斜溝９’はダイ１の逃げ穴１３に傾斜溝９の端部を
開放させないで加工した例であり、謂ゆる「下切り通し
無し」の例である。

【００３５】前記図９に示した前記ダイ製作装置３０に
よる加工例では、長方形の抜き穴３の内面（側壁）に溝
加工する例を示したが、長方形以外の抜き穴の内面（側
壁）にも溝加工を行うことができることは容易に理解す
ることができる。例えば、図５に示す如く円形の抜き穴
１７の内面（側壁）に螺旋形の溝を設けることもでき
る。

【００３６】また、前記ダイ製作装置３０においては、
被加工材であるダイ１を固定して、三次元レーザー加工
装置を使用してレーザービームをダイ１の抜き穴の内面
（内壁）に対して移動させて溝加工を行うことも可能で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上の如き実施の形態の説明から理解さ
れるように、請求項１に記載の発明によれば、パンチン
グ加工時の抜きカスは、ダイの切り刃の内面（側壁）に
設けた溝の縁部の突起部に係合して固定されカス上がり
を防止することができる。また、ダイの切り刃の内面
（側壁）に設けた溝がダイの表面に達していないので、
抜き穴の形状に影響することがなく、「かえり」または
「バリ」を発生させることがない。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、円形の抜
き穴を有するパンチング用ダイにおいて、パンチング加
工時の抜きカスは、ダイの切り刃の内面（側壁）に設け
た溝の縁部の突起部に係合して固定されカス上がりを防
止することができる。さらに、螺旋状の溝によって回転
力が作用するので、抜きカスとパンチ先端とが強力に吸
着していても、この回転力によってパンチとの吸着状態
を容易に剥離させ、カス上がり防止効果を一層向上させ
ることができる。

【００３９】請求項３に記載の発明によれば、パンチン
グ加工時の抜きカスは、ダイの切り刃の内面（側壁）に
設けた溝の縁部の突起部に係合して固定されカス上がり
を防止することができる。また、ダイの切り刃の内面に
設けた溝がダイの表面に達していないので、抜き穴の形
状に影響することがなく、「かえり」または「バリ」を
発生させることがない。したがって、パンチング加工時
の不良発生率が低下し生産能率が向上する。

【００４０】請求項４に記載の発明によれば、円形の抜
き穴を有するパンチング用ダイにおいて、パンチング加
工時の抜きカスは、ダイの切り刃の内面に設けた溝の縁
部の突起部に係合して固定されカス上がりを防止するこ
とができる。さらに、螺旋状の溝によって回転力が作用
するので、抜きカスとパンチ先端とが強力に吸着してい
ても、この回転力によってパンチとの吸着状態を容易に
剥離させ、カス上がり防止効果を一層向上させることが
できる。したがって、パンチング加工時の不良発生率が
低下し生産能率が向上する。

【００４１】請求項５または請求項６に記載に記載の発
明によれば、パンチング加工時の抜きカスが、ダイの切
り刃の内面（側壁）に設けた溝の縁部の突起部に係合し
て固定されカス上がりを防止するダイを容易に製作する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係わるパンチング用ダイにおけ
るカス上がり防止方法を用いたパンチング用ダイの第一
の実施の形態の斜視図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図。

【図５】本発明に係わるパンチング用ダイにおけるカス
上がり防止方法を用いたパンチング用ダイの第二の実施
の形態の斜視図。

【図６】図５の平面図。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。

【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面。

【図９】本発明に係わるカス上がり防止加工を実施する
ためのダイ製作装置の構成を概念的に示した図。

【図１０】図９の装置によって加工したカス上がり防止
溝の例である。

【符号の説明】

１、１５ ダイ ３ 長方形の抜き穴 ５ 切り刃 ７、２１、 ダイの表面 ９Ａ、９Ｂ 傾斜溝 １１、２５ 突起部 １３、２３ 逃げ穴 １７ 円形の抜き穴 １９ 螺旋状の溝 ３０ ダイ製作装置 ３１ レーザー加工装置 ３３ ワークテーブル ３５ 炭酸ガスレーザー発振器 ３７ レーザー加工ヘッド ３９ 集光レンズ ４１ ベンドミラー ＬＢ レーザービーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイの表面から下方の位置の抜き穴の内
   面に複数の溝を設け、該溝の縁部の突起部に抜きカスを
   係止させることを特徴とするパンチング用ダイのカス上
   がり防止方法。
2. 【請求項２】 円形の抜き穴を有するダイにおいて、ダ
   イの表面から下方の位置の抜き穴の内面に複数の螺旋状
   の溝を設け、該螺旋状の溝縁部の突起部に抜きカスを係
   止させることを特徴とするパンチング用ダイのカス上が
   り防止方法。
3. 【請求項３】 ダイの表面から下方の位置の抜き穴の内
   面に複数の溝を設け、該溝の縁部の突起部に抜きカスを
   係止させることを特徴とするパンチング用ダイ。
4. 【請求項４】 円形の抜き穴を有するダイにおいて、ダ
   イの表面から下方の位置の抜き穴の内面に複数の螺旋状
   の溝を設け、該螺旋状の溝縁部の突起部に抜きカスを係
   止させることを特徴とするパンチング用ダイ。
5. 【請求項５】 レーザ−加工装置と、該レーザ−加工装
   置のレーザー加工ヘッドから出射されるレーザー光軸に
   対して、任意の角度に相対的に傾斜させることが可能で
   あると共に任意の角度に回転割出しすることができるワ
   ークテーブルとを設け、該ワークテーブル上にパンチン
   グ用ダイを載置し、該パンチング用ダイの抜き穴の内面
   に、溝の縁部に突起部を有する複数の溝を加工可能にし
   たことを特徴とするダイ製作方法。
6. 【請求項６】 レーザ−加工装置のレーザー加工ヘッド
   から出射されるレーザー光軸に対して、任意の角度に相
   対的に傾斜させることが可能であると共に任意の角度に
   回転割出しすることができるワークテーブルとを設け、
   該ワークテーブル上に載置したパンチング用ダイの抜き
   穴の内面に、溝の縁部に突起部を有する複数の溝を加工
   可能にしたことを特徴とするダイ製作装置。