JPH11226665A - ピアスエンボス加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピアスエンボス加工においてスクラップをプ
レス型外に確実に排出することにある。 【解決手段】 先端切刃部1aと、その後方に位置するエ
ンボス成形部1bとを有するピアスエンボスポンチ１に、
その先端切刃部から突出させてその先端切刃部よりも小
径のエジェクタピン部1cを固設するとともに、ダイ５
の、ピアスエンボスポンチの先端切刃部およびエンボス
成形部に対応する形状のダイ孔5aの後方に、ピアスエン
ボスポンチ１の先端切刃部1aの太さより小さい隙間Ｓを
持つ弾性金属板８を配置し、ピアスエンボスポンチ１
の、ダイ５へ向かう移動時に、ピアスエンボスポンチ１
とダイ５とでワーク６に孔開けして形成されたスクラッ
プ７を、ピアスエンボスポンチ１のエジェクタピン部1c
の先端部に付着させて、弾性金属板８の弾性変形下でそ
の隙間Ｓに通してその弾性金属板８の後方へ押し出し、
ピアスエンボスポンチ１の、ダイ５から離間する移動時
に、エジェクタピン部1cの先端部からスクラップ７を弾
性金属板８によって剥ぎ取るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレス加工の一
種であるピアスエンボス加工を行うための加工方法およ
び加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のピアスエンボス加工装置として例
えば、図５に示す如きものが知られており、この装置
は、先端切刃部1aと、その先端切刃部1aの後方に位置す
るエンボス成形部1bとを有するとともに、エジェクタピ
ン２と、そのエジェクタピン２を先端切刃部1aから進出
する方向に常時附勢する弾性体３とを具えるピアスエン
ボスポンチ１を用い、そのピアスエンボスポンチ１を、
プレス型の図示しない下型基板上に水平方向へ進退移動
可能に設けた図示しないカムスライドに装着するととも
に、その下型基板上の、ピアスエンボスポンチ１と対向
する位置に固着したダイホルダ４に、そのピアスエンボ
スポンチ１の先端切刃部1aおよびエンボス成形部1bに対
応する形状のダイ孔5aと、そのダイ孔5aよりも大きい直
径でそのダイ孔5aの後方に位置する逃げ孔5bとを有する
ボタンダイ５を固定し、それらピアスエンボスポンチ１
とボタンダイ５との間に板状のワーク６を配置するもの
とし、上記プレス型の図示しない上型基板に、上記カム
スライドと係合する図示しないカムドライバを設けてな
る。

【０００３】かかるピアスエンボス加工装置は、その上
型をプレス装置で下型へ向けて下降させることにより、
上型のカムドライバで下型のカムスライドを駆動して、
ピアスエンボスポンチ１をボタンダイ５のダイ孔5aへ向
けて前進移動させ、それによってピアスエンボスポンチ
１の先端切刃部1aとボタンダイ５のダイ孔5aの周囲の切
刃部との共働でワーク６に孔を開けるとともに、ピアス
エンボスポンチ１のエンボス成形部1bとボタンダイ５の
ダイ孔5aの入り口部との共働でワーク６の上記孔開けし
た孔の周辺部をエンボス加工し、さらに、上記ワーク６
への孔開けの際に発生してピアスエンボスポンチ１の先
端切刃部1aに付着したスクラップ７を、ワーク６への当
接によって一旦引っ込められて弾性体３で附勢されたエ
ジェクタピン２の図中矢印で示す如き進出により、その
先端切刃部1aから剥がし、ボタンダイ５の逃げ孔5bを介
して下型の下方へ排出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のピアスエンボス加工装置およびそれによる加工方
法では、通常ピアスエンボスポンチ１の先端切刃部1aの
外径に概略等しい外径となるゆえボタンダイ５のダイ孔
5aよりも小径となるスクラップ７が、エジェクタピン２
によりキャップ状に変形されてエジェクタピン２の先端
部に付着し、それによってスクラップ７が、上型の上昇
によるピアスエンボスポンチ１の後退の際にボタンダイ
５のダイ孔5aおよびワーク６の孔開けした孔を通り、図
５に示すように、ボタンダイ５の手前側に戻されてプレ
ス型の内部に落下してしまう場合があり、このようにプ
レス型の内部に戻されたスクラップ７は、プレス型の可
動部分等に噛み込まれて型破損等の原因になる可能性が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】こ
の発明は、上記課題を有利に解決したピアスエンボス加
工方法および装置を提供することを目的とするものであ
り、この発明のピアスエンボス加工方法は、先端切刃部
と、その先端切刃部の後方に位置するエンボス成形部と
を有するピアスエンボスポンチと、そのピアスエンボス
ポンチの先端切刃部およびエンボス成形部に対応する形
状のダイ孔を有するダイとの共働により、ワークにピア
スエンボス加工を施すに際し、前記ピアスエンボスポン
チに、その先端切刃部から突出させてその先端切刃部よ
りも小径のエジェクタピンを固設するとともに、前記ダ
イのダイ孔の後方に、前記ピアスエンボスポンチの先端
切刃部の太さより小さい隙間を持つ弾性部材を配置し、
前記ピアスエンボスポンチもしくは前記ダイのそれら相
互の接近方向への移動時に、前記ピアスエンボスポンチ
と前記ダイとの共働でワークに孔開けすることにて形成
されたスクラップを、前記ピアスエンボスポンチに固設
したエジェクタピンの先端部に付着させて前記弾性部材
の弾性変形下でその弾性部材の前記隙間に通してその弾
性部材の後方へ押し出し、前記ピアスエンボスポンチも
しくは前記ダイのそれら相互の離間方向への移動時に、
前記ピアスエンボスポンチに固設したエジェクタピンの
先端部から前記スクラップを前記弾性部材によって剥ぎ
取ることを特徴としている。

【０００６】かかる方法によれば、ピアスエンボスポン
チに、その先端切刃部から突出させてその先端切刃部よ
りも小径のエジェクタピンを固設するとともに、ダイの
ダイ孔の後方に、ピアスエンボスポンチの先端切刃部の
太さより小さい隙間を持つ弾性部材を配置しておいて、
ピアスエンボスポンチもしくはダイのそれら相互の接近
方向への移動時に、ピアスエンボスポンチとダイとの共
働でワークに孔開けすることにて形成されたスクラップ
を、そのピアスエンボスポンチの先端切刃部から突出さ
せて固設したエジェクタピンの先端部に付着させ、その
状態でスクラップを、ダイ孔の後方に配置した弾性部材
の隙間に押し込んで、その弾性部材の弾性変形下でその
隙間に通してその弾性部材の後方へ押し出し、しかる
後、ピアスエンボスポンチもしくはダイのそれら相互の
離間方向への移動時に、ピアスエンボスポンチに固設し
たエジェクタピンの先端部からそのスクラップを、弾性
部材によって剥ぎ取るので、ダイ孔の後方に位置する弾
性部材の後方でスクラップをエジェクタピンの先端部か
ら確実に剥がして、スクラップをプレス型外に確実に排
出することができ、ひいては、プレス型の内部に戻され
たスクラップがプレス型の可動部分等に噛み込まれて型
破損等を引き起こすのを確実に防止することができる。

【０００７】またこの発明のピアスエンボス加工装置
は、先端切刃部と、その先端切刃部の後方に位置するエ
ンボス成形部とを有するピアスエンボスポンチと、前記
ピアスエンボスポンチの先端切刃部およびエンボス成形
部に対応する形状のダイ孔を有するダイと、を具え、前
記ピアスエンボスポンチと前記ダイとの共働により、ワ
ークにピアスエンボス加工を施すピアスエンボス加工装
置において、前記ピアスエンボスポンチに、その先端切
刃部から突出させてその先端切刃部よりも小径のエジェ
クタピンを固設するとともに、前記ダイのダイ孔の後方
に、前記ピアスエンボスポンチの先端切刃部の太さより
小さい隙間を持つ弾性部材を配置したことを特徴として
いる。

【０００８】かかる装置によれば、ピアスエンボスポン
チに、その先端切刃部から突出させてその先端切刃部よ
りも小径のエジェクタピンを固設するとともに、ダイの
ダイ孔の後方に、ピアスエンボスポンチの先端切刃部の
太さより小さい隙間を持つ弾性部材を配置したので、上
述したこの発明のピアスエンボス加工方法を実施し得
て、この発明のピアスエンボス加工方法の作用効果をも
たらすことができる。

【０００９】なお、この発明のピアスエンボス加工装置
においては、前記エジェクタピンの先端部の縦（突出方
向）断面形状を凸円弧状としても良く、かかる凸円弧状
断面形状の先端部によれば、ワークに孔開けすることに
て形成されたスクラップがその輪郭線長の長い凸円弧状
断面形状の先端部の表面に沿ってその先端部を包むよう
に変形し、それによってスクラップが広い表面積でエジ
ェクタピンの先端部に密着し、あるいはさらにスクラッ
プの中央部が環状に割れてその割れ面がエジェクタピン
の先端部を緊く締めつけるので、形成されたスクラップ
が弾性部材に接触するまでの間そのスクラップをエジェ
クタピンの先端部で確実に保持し得て、ピアスエンボス
ポンチもしくはダイのそれら相互の接近方向への移動を
水平方向とする場合でもスクラップを確実に弾性部材の
隙間に通すことができる。

【００１０】またこの発明のピアスエンボス加工装置に
おいては、前記エジェクタピンの長さを前記ピアスエン
ボスポンチの先端切刃部の太さ寸法に概略等しいかそれ
より長くしても良く、このようにすれば、例えばエジェ
クタピンの先端部の断面形状を凸円弧状とした場合で
も、ピアスエンボスポンチの先端切刃部の太さ寸法に概
略等しい大きさに打ち抜かれたスクラップを、ピアスエ
ンボスポンチの先端切刃部に妨げられることなく十分な
長さにわたってエジェクタピンの先端部に密着させ、あ
るいはさらにスクラップの中央部に環状の割れを生じさ
せてその割れ面でエジェクタピンの先端部を緊く締めつ
けさせ得て、形成されたスクラップが弾性部材に接触す
るまでの間、スクラップをエジェクタピンの先端部で確
実に保持することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここ
に、図１（ａ）〜（ｆ）は、この発明のピアスエンボス
加工方法の一実施例の各工程における、その方法に用い
るこの発明のピアスエンボス加工装置の一実施例の動作
状態を示す断面図であり、図中、図５に示す従来例と同
様の部分はそれと同一の符号にて示す。

【００１２】この実施例のピアスエンボス加工装置は、
図１（ａ）に板状のワーク６の加工前に状態について示
すように、円柱状の先端切刃部1aと、その先端切刃部1a
の後方に位置する裁頭円錐状のエンボス成形部1bとを有
するとともに、その先端切刃部1aから同軸に突出するよ
うにその先端切刃部1aに一体に設けられた、その先端切
刃部1aの外径Ｄよりも小径の外径ｄの円柱状のエジェク
タピン部1cを有するピアスエンボスポンチ１を用いてお
り、そのエジェクタピン部1cの先端部1dは、図２に拡大
して示すように、縦方向（突出方向）断面形状が凸円弧
状をなす半径ｒ（但しｒ＝ｄ／２）の半球状に形成され
ている。そしてそのエジェクタピン部1cの突出長さＬ
は、先端切刃部1aの外径Ｄに概略等しいかそれよりも大
きくされている。

【００１３】しかしてこの実施例のピアスエンボス加工
装置は、上記ピアスエンボスポンチ１を、プレス型の図
示しない下型基板上に水平方向へ進退移動可能に設けた
図示しないカムスライドに装着するとともに、その下型
基板上の、ピアスエンボスポンチ１と対向する位置に固
着したダイホルダ４に、そのピアスエンボスポンチ１の
先端切刃部1aおよびエンボス成形部1bに対応する形状の
ダイ孔5aと、そのダイ孔5aよりも大きい直径でそのダイ
孔5aの後方に位置する逃げ孔5bとを有するボタンダイ５
を固定し、さらにそのボタンダイ５の逃げ孔5bの後方ひ
いてはダイ孔5aの後方に弾性部材としての弾性金属板８
を配置して、ダイホルダ４とボタンダイ５とでその弾性
金属板８を挟持し、それらピアスエンボスポンチ１とボ
タンダイ５との間に板状のワーク６を配置するものと
し、上記プレス型の図示しない上型基板に、上記カムス
ライドと係合する図示しないカムドライバを設けて構成
されている。

【００１４】ここで、上記弾性金属板８は、ピアスエン
ボスポンチ１の先端切刃部1aの外径Ｄよりは小さくエジ
ェクタピン部1cの外径ｄよりは僅かに大きい寸法の隙間
Ｓを中央部に有しており、この実施例における隙間Ｓ
は、図３に示すように、弾性金属板８の中央部に円形孔
およびその内周縁部の互いに周方向に等間隔に離間した
複数位置から半径方向へ延びる複数の切欠き（図示例で
は四つの切欠き）を設けることにて形成され、これによ
り弾性金属板８の、隙間Ｓの近傍部分は、後述するスク
ラップ７の挿通の際に容易に弾性変形することができ
る。なお、弾性金属板８の隙間Ｓは、図４に示すよう
に、弾性金属板８の中央部に設けた円形孔の内周縁部の
互いに周方向に等間隔に離間した複数位置から半径方向
内方に突出する複数の舌状部によって形成しても良い。

【００１５】かかる実施例のピアスエンボス加工装置を
使用する、この実施例のピアスエンボス加工方法は、図
示しないプレス型のスライドおよびボルスタに上記上型
および下型をそれぞれ装着して、図１（ａ）に示すよう
に、ピアスエンボスポンチ１とボタンダイ５との間に板
状のワーク６を配置した後、そのプレス装置で上型を下
型へ向けて下降させることにより、上型のカムドライバ
で下型のカムスライドを駆動して、ピアスエンボスポン
チ１をボタンダイ５のダイ孔5aへ向けて前進移動させ
る。

【００１６】このピアスエンボスポンチ１の前進移動の
間、先ず図１（ｂ）に示すように、ピアスエンボスポン
チ１の先端切刃部1aから突出したエジェクタピン部1c
が、ワーク６の、ボタンダイ５のダイ孔5aに対向してい
る部分を変形させてそのダイ孔5a内に押し込んでゆき、
次いで図１（ｃ）に示すように、ピアスエンボスポンチ
１の先端切刃部1aが、ボタンダイ５のダイ孔5aの周囲の
切刃部との共働でワーク６の上記ダイ孔5aに対向してい
る部分に孔6aを開ける。この時、孔開けによって形成さ
れたスクラップ７は、ピアスエンボスポンチ１のエジェ
クタピン部1cの先端部1dによってそこを包み込むように
キャップ状に変形されていて、その先端部1dに付着す
る。

【００１７】次いで図１（ｄ）および（ｅ）に示すよう
に、ピアスエンボスポンチ１のエジェクタピン部1cが、
スクラップ７を、逃げ孔5bを通して、ダイ孔5aの後方に
配置した弾性金属板８の隙間Ｓに押し込み、その弾性金
属板８の弾性変形下でその隙間Ｓに通してその弾性金属
板８の後方へ押し出す。そしてその一方で、ピアスエン
ボスポンチ１のエンボス成形部1bが、ボタンダイ５のダ
イ孔5aの入り口部との共働でワーク６の上記孔開けした
孔6aの周辺部6bをエンボス加工する。なお、図１（ｅ）
は、上記上型が下死点に位置した状態を示している。

【００１８】しかる後ここでは、上記プレス装置で上型
を下型から離間するように上昇させることにより、ピア
スエンボスポンチ１をボタンダイ５のダイ孔5aから抜け
出てボタンダイ５から離間するように後退移動させる。
このピアスエンボスポンチ１の後退移動によって、図１
（ｆ）に示すように、弾性金属板８の隙間Ｓの周辺部
が、ピアスエンボスポンチ１に固設したエジェクタピン
部1cの先端部1dに付着しているスクラップ７に掛合して
そのスクラップ７をエジェクタピン部1cの先端部1dから
剥ぎ取り、これによりスクラップ７は、下型の下方へ排
出される。

【００１９】従って、上記実施例のピアスエンボス加工
方法およびピアスエンボス加工装置によれば、ボタンダ
イ５のダイ孔5aの後方に位置する弾性金属板８の後方で
スクラップ７をエジェクタピン部1cの先端部1dから確実
に剥がして、スクラップ７をプレス型外に確実に排出す
ることができるので、プレス型の内部に戻されたスクラ
ップ７がプレス型の可動部分等に噛み込まれて型破損等
を引き起こすのを確実に防止することができる。

【００２０】しかも上記実施例のピアスエンボス加工装
置によれば、エジェクタピン部1cの先端部1dを半球状と
してその縦断面形状を凸円弧状としたことから、ワーク
６に孔開けすることにて形成されたスクラップ７が、図
１（ｃ）に示すように、その輪郭線長の長い凸円弧状断
面形状の先端部1dの表面に沿ってその先端部1dを包むよ
うに変形し、それによってスクラップ７が、広い表面積
でエジェクタピン部1cの先端部1dに密着するので、形成
されたスクラップ７が弾性金属板８に接触するまでの間
そのスクラップ７をエジェクタピン部1cの先端部1dでよ
り確実に保持し得て、ピアスエンボスポンチ１を水平移
動させていてもスクラップ７を確実に弾性金属板８の隙
間Ｓに通すことができる。

【００２１】さらに上記実施例のピアスエンボス加工装
置によれば、ピアスエンボスポンチ１のエジェクタピン
部1cの突出長さＬが、先端切刃部1aの外径Ｄに概略等し
いかそれよりも大きくされているので、上記のようにエ
ジェクタピン部1cの先端部1dを半球状とした場合でも、
ピアスエンボスポンチ１の先端切刃部1aの外径寸法Ｄに
概略等しい大きさに打ち抜かれるスクラップ７を、その
先端切刃部1aに妨げられることなく十分な長さにわたっ
てエジェクタピン部1cの先端部1dに密着させ得て、形成
されたスクラップ７が弾性金属板８に接触するまでの間
そのスクラップ７をエジェクタピン部1cの先端部1dで確
実に保持することができる。

【００２２】なお、本願発明者が、エジェクタピン部1c
の先端部1dを半球状とするとともに先端切刃部1aの外径
Ｄ＝ 6.6mmに対しエジェクタピン部1cの長さＬ＝３mmと
してピアスエンボス加工試験を行った結果では、スクラ
ップ７の中央部に環状の割れが生じてその割れ面（エジ
ェクタピン部1cの先端部1dよりは小径）がエジェクタピ
ン部1cの先端部1dを緊く締めつけることにより、スクラ
ップ７がエジェクタピン部1cの先端部1dにしっかり保持
されており、エジェクタピン部1cの突出長さＬがさらに
長く、例えば先端切刃部外径Ｄに等しいかそれより大き
い場合にはさらに確実にスクラップ７を保持できるの
で、かかる作用によっても、形成されたスクラップ７が
弾性金属板８に接触するまでの間そのスクラップ７をエ
ジェクタピン部1cの先端部1dで確実に保持し得るととも
に、そのスクラップ７を確実に弾性金属板８の隙間Ｓに
通してその弾性金属板８の後方へ押し出すことができ
る。

【００２３】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、ピアス
エンボスポンチの先端切刃部やエジェクタピン部は、円
柱状に限られず、例えば長孔を持つエンボスを加工する
ように、長円形や長方形の横断面形状を有していても良
い。また例えば、エジェクタピンは、ピアスエンボスポ
ンチの先端切刃部にねじ込み固定されていても良い。さ
らに例えば、弾性部材は、例えばリング状に形成された
ゴム状弾性体でも良い。

【００２４】さらにこの発明においては、ダイ孔は、ボ
タンダイでなく大きなダイ構成部材の一部に形成されて
いても良く、またピアスエンボスポンチは、ダイに対し
て昇降移動されるものでも良い。そしてこの発明は、ピ
アスエンボスポンチに対してダイの方を進退移動させる
場合にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のピアスエンボス加工方法の一実施例
の各工程における、その方法に用いるこの発明のピアス
エンボス加工装置の一実施例の動作状態を示す断面図で
ある。

【図２】上記実施例の装置におけるエジェクタピン部を
拡大して示す断面図である。

【図３】上記実施例の装置における弾性金属板を示す正
面図である。

【図４】上記実施例の装置に用い得る、他の形状の弾性
金属板を示す正面図である。

【図５】従来のピアスエンボス加工方法および装置を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ ピアスエンボスポンチ 1a 先端切刃部 1b エンボス成形部 1c エジェクタピン部 1d 先端部 ５ ダイ 5a ダイ孔 ６ ワーク ７ スクラップ ８ 弾性金属板 Ｓ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｄ 45/08 Ｂ２１Ｄ 45/08 Ｚ (72)発明者 吉田 智行 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端切刃部と、その先端切刃部の後方に
   位置するエンボス成形部とを有するピアスエンボスポン
   チと、そのピアスエンボスポンチの先端切刃部およびエ
   ンボス成形部に対応する形状のダイ孔を有するダイとの
   共働により、ワークにピアスエンボス加工を施すに際
   し、 前記ピアスエンボスポンチに、その先端切刃部から突出
   させてその先端切刃部よりも小径のエジェクタピンを固
   設するとともに、前記ダイのダイ孔の後方に、前記ピア
   スエンボスポンチの先端切刃部の太さより小さい隙間を
   持つ弾性部材を配置し、 前記ピアスエンボスポンチもしくは前記ダイのそれら相
   互の接近方向への移動時に、前記ピアスエンボスポンチ
   と前記ダイとの共働でワークに孔開けすることにて形成
   されたスクラップを、前記ピアスエンボスポンチに固設
   したエジェクタピンの先端部に付着させて前記弾性部材
   の弾性変形下でその弾性部材の前記隙間に通してその弾
   性部材の後方へ押し出し、 前記ピアスエンボスポンチもしくは前記ダイのそれら相
   互の離間方向への移動時に、前記ピアスエンボスポンチ
   に固設したエジェクタピンの先端部から前記スクラップ
   を前記弾性部材によって剥ぎ取ることを特徴とする、ピ
   アスエンボス加工方法。
2. 【請求項２】 先端切刃部（1a）と、その先端切刃部の
   後方に位置するエンボス成形部（1b）とを有するピアス
   エンボスポンチ（１）と、 前記ピアスエンボスポンチの先端切刃部およびエンボス
   成形部に対応する形状のダイ孔（5a）を有するダイ
   （５）と、を具え、 前記ピアスエンボスポンチと前記ダイとの共働により、
   ワーク（６）にピアスエンボス加工を施すピアスエンボ
   ス加工装置において、 前記ピアスエンボスポンチに、その先端切刃部から突出
   させてその先端切刃部よりも小径のエジェクタピン（1
   c）を固設するとともに、 前記ダイのダイ孔の後方に、前記ピアスエンボスポンチ
   の先端切刃部の太さより小さい隙間（Ｓ）を持つ弾性部
   材（８）を配置したことを特徴とする、ピアスエンボス
   加工装置。
3. 【請求項３】 前記エジェクタピン（1c）の先端部の縦
   断面形状を凸円弧状としたことを特徴とする、請求項２
   記載のピアスエンボス加工装置。
4. 【請求項４】 前記エジェクタピン（1c）の長さを前記
   ピアスエンボスポンチの先端切刃部の太さ寸法に概略等
   しいかそれより長くしたことを特徴とする、請求項２ま
   たは３記載のピアスエンボス加工装置。