JPH1128698A - パンチ基台成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙に円、角、星形などの孔を明けるパンチ器
具のダイ孔側、すなわち、パンチ基台はダイカスト成形
によって製造されるが、この成形によって得られるダイ
孔周縁の切り刃は鋭利なエッジにならず、切り刃を形成
するために、さらに機械加工が必要であった。これを金
型構造を改良することによって機械機構の必要性をなく
する。 【解決手段】 パンチ基台にはパンチ（雄型）をガイド
する孔と紙をせん断するパンチ孔が直線上に形成される
が、金型におけるガイド孔形成用コアとパンチ孔形成用
コアを別体として、金型が閉じた状態でその両先端が突
き合わされる構成とする。しかも、ガイド孔形成用コア
に通気孔を形成したもので、パンチ孔用ダイの先端周縁
に溜まるキャビティ内の空気を金型外に容易に排出し、
溶融金属のエッジまでの充填を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、紙片にファイリ
ング用或いは飾りのための孔を明けるパンチの基台の製
造方法に関する。そのパンチ孔の形状は円形のみならず
星形、楽譜形、ハート形など種々のものが対象となる。

【０００２】

【従来の技術】 パンチ基台には、穿孔される紙片が挿
通するためのスリットが形成され、それを挟む上方側の
ガイド板にはパンチ（穴明け用の雄型工具を称する。）
部材の摺動を案内するガイド孔が、スリットの下方側の
ダイ板にはパンチ孔（雌型）が開設された構造になって
いる。このガイド孔にパンチ部材がスプリングにより上
方に付勢された状態で挿通されており、このパンチ部材
の上端を下方に押圧することによってそのパンチ先端が
パンチ孔に突入してスリットに挿通された紙片にパンチ
孔を開口する構造になっている。

【０００３】 このようなパンチ基台は金属の鋳造（主
としてダイカスト成形）によって製造されるのが通例で
ある。このダカスト成形は金型内にキャビティ、すなわ
ち本発明においてはパンチ基台の形状と対称な空隙（キ
ャビティ）が形成され、金型の一端に開設されたゲート
から溶融金属が急速にキャビティ内に射出充填され、次
いで、冷却されて取り出されるものである。このように
急速な射出により充填される溶融金属はキャビティ内の
空気の大部分を巻き込んでポーラスな金属組織となり、
また、残余の空気はキャビティのエッジ部分に閉じ込め
られることになる。

【０００４】 この閉じ込められた空気によって、溶融
金属がエッジにまで充填することを阻まれる。したがっ
て、ダカスト成形品にはシャープなエッジが形成される
ことはほとんどない。通常のダカスト成形においては、
このようなエッジの形成は必要とされないが、パンチ基
台においては、そのパンチ孔の周縁が切り刃となるため
にシャープなエッジが必要とされる。

【０００５】 このパンチ孔のエッジをシャープにする
方法として特願昭６０−１２０１３３号がある。これ
は、ダイカスト成形用の金型において、「穿孔刃を案内
する孔（ガイド孔）のスリット部に交差するところを該
孔の回りに若干の肉厚部を残した形状に鋳造し、該鋳造
品の前記スリット部分を、前記肉厚部をとともに切削加
工して、該スリットと前記穿孔刃を案内する孔が交差す
るように加工する」ものである。この方法は、スリット
加工と同時に穿孔刃の部分をも切削することによって切
り刃部にシャープなエッジを形成することができる利点
を有している。

【０００６】 さらに、趣味的用途に使用するパンチは
パンチ孔の形状が星形、ハート形など複雑な形状が望ま
れる。このような、複雑な形状のパンチ孔を有するパン
チ基台において、スリットを形成するためにはスリット
形成する２枚のスライドコアのそれぞれの先端にパンチ
孔用コアピンを隙間なく取り囲むために、パンチ断面の
半周分の形状を模した凹刻面が必要であるが、孔の形状
によっては加工が困難なことがあり、あるいは不可能な
場合もある。したがって、前記の特願昭６０−１２０１
３３号のように、穿孔刃を案内する孔のまわりに若干の
肉厚部を形成することもやむを得ないことであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 前記の特願昭６０−
１２０１３３号のように金属を鋳造し製造されたパンチ
基台に、さらに切削加工を施すことによってスリット部
を形成することは該パンチ基台の製造工程、したがって
製造コストを増加せしめるという問題があった。ダイカ
スト成形によって鋳造生産されたパンチ基台が後加工な
しに誤差なくパンチと組合わされ、切り刃の性能のよい
製品を得ることが望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 本発明は、金属のダイ
カスト成形金型において、パンチをガイドするためのガ
イド孔を形成するコアピンと、パンチ孔を形成するコア
ピンを別体とし、鋳造のために金型を閉じた時点で、こ
の二体のコアピンのそれぞれの先端が下方側ダイ板の上
面すなわちスリット形成用スライドコアピンの下面近傍
において突合わせ状に密接し、かつ、ガイド孔成形用コ
アピンの断面を円形などの単純形状としてその外形をス
リット形成用の２枚のスライドコアで密接挟着する構造
とした。したがって、ダイカスト時に溶融金属がガイド
形成用コアピンの周囲に充填されることなく、したがっ
て、ダイカスト鋳造後に機械加工などによってスリット
加工をする必要性のない金型とした。しかも、ガイド孔
形成用コアピンにはその軸方向に間隙を形成して通気性
を付与し、このコアピンとパンチ孔形成用コアピンとの
接触部にできるエッジ部分に閉じ込められるキャビティ
内の空気が容易に金型外に排出される構造とし、したが
って、溶融金属の充填性を良くし、切り刃部のエッジ形
成を可能にした。

【０００９】 また、切り刃部はパンチ孔用コアピンの
先端周縁に閉じ込められる空気を素早く金型外に逃がす
ことによりシャープなエッジが得られるものであること
から、円形などの単純な断面形状のガイド孔形成用コア
ピンの軸内にパンチ孔と同形状の貫通孔を開設し、か
つ、その孔の下端周縁に面とりを施し、その貫通孔にパ
ンチ孔形成用コアピンを先端突出状に挿通したガイド孔
・パンチ孔一体形成用のコアピンを開発した。このコア
ピンを用いると、ガイド孔形成用コアピンとパンチ孔形
成用コアピンの嵌合部間隙からキャビティ内の空気は
（別に設けたエアベント溝を通じ）金型外に排出され、
溶融金属は前記の面とり部まで充填されて切り刃部のエ
ッジをシャープに形成することとなる。

【００１０】 このガイド孔・パンチ孔一体形成用コア
ピンにおける前記の面取りを、例えばＣを０．５〜２ｍ
ｍとしておけば、ダイカスト成形品、すなわちパンチ基
台における切り刃部はスリットの下側の面より直角三角
形状に盛り上がった状態となり、切り刃の形成が良好て
せあり、また、研磨、再研磨が容易になる。なお、面と
り記号ＣはＪＩＳ規格において４５度の面とりを意味す
るが、上記の面とり角度Ｃは２０〜８０度が良好なもの
として選らばれる。

【００１１】

【作用】 本発明によるパンチ基台においては、ガイド
孔（パンチ案内孔）の断面形状を常に円形またはその他
の単純な形状としたので、ダイカスト成形用金型の部品
としてのスリット形成用スライドコアの先端の加工が容
易で金型費用が安価になり、また、パンチ基台における
スリットの形成が確実で、当然、ダイカスト成形後の切
削加工の必要性がなくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】 本発明を図面にしたがって説明
する。図１（ａ）は本発明に係るパンチ基台１に、スプ
リング２の付勢に抗してパンチ部材３を装着したパンチ
具１０を示すものであり、パンチ部材３の頭部に図示し
ていないプッシュボタンを載置し、そのボタンの一部を
突出させるようにしてハウジングが該パンチ基台の上面
から側面にかけて被覆係合されるものである。図１
（ｂ）は実施例の一つである楽譜型のパンチ部材３を示
したもので、図示のように、パンチ基台１は中腹に刻設
したスリット１ｓを挟み、上方のガイド板１ａと下方の
ダイ板１ｃを形成したコの字型状である。そのガイド板
１ａにはスリット面に垂直にキー溝状の条溝１ｋを伴っ
たガイド孔１ｂが開設され（図２）、ダイ板１ｃにはパ
ンチ孔１ｄがスリット面に垂直に開口されている（図
３）。図３にはパンチ孔の形状として楽譜状の孔を示し
たが、後記の金型におけるコアピンの差し替えによって
種々の形状のパンチ孔を開設することができる。この発
明におけるガイド孔の断面形状は円形あるいは方形など
の単純なものが選ばれる。なお、前記のキー溝状条溝は
パンチ部材の廻り止め用で、該パンチ部材３のパンチ３
ｐとパンチ基台に形成したパンチ孔の方向性を維持する
ためのものであり、以下に説明するガイド孔にはすべて
必要であるが、図示、説明を省略することがある。

【００１３】 図４には、パンチ基台１の中央断面にな
る側面図を示している。ガイド孔１ｂの上端周辺に形成
したボス１ｅはスプリング２の着座として利用される。
パンチ孔１ｄはスリット面より若干突出した円周状（又
は四角形などの加工の容易な形状でもよい）ボス１ｆ内
に形成されており、その下端には座ぐり１ｈが施されて
いる。

【００１４】 図１（ｂ）に示したパンチ部材３は、そ
の頭部３ａの下面から、回動を防止するための凸条３ｂ
を軸方向に形成したガイド胴部３ｃが垂下され、さらに
その胴部下端面より、前記のパンチ孔１ｄに摺動嵌合す
るパンチ３ｐがダイ板１ｃの厚さにほぼ等しい長さに形
成されている。

【００１５】 図５は、上記のパンチ基台１をダイカス
ト成形するための金型の要部を示したもので、可動（又
は固定）側型板１１にはパンチ基台のガイド板１ａを形
成するキャビティ１１ｃが刻設されている。そのキャビ
ティ１１ｃにおいてガイド孔を形成すべき位置であっ
て、かつ、キャビティ面に直交して突設されているのが
ガイド孔形成用コアピン１２である。このコアピン１２
はその軸内に貫通穴が設けられており、そこに１〜数本
のパイプ及びロッド１２ａが挿通され、その先端面は図
６に示すように若干の周縁１２ｂを残して後退したとこ
ろに平面部１２ｆが形成されている。１２ｄは角柱状の
凸条である。１３は受け板、１４は突出しピンである。

【００１６】 また、固定（又は可動）側型板１５には
パンチ基台のダイ板１ｃを形成するキャビティ１５ｃが
刻設されており、パンチ孔の輪郭形状を模したコアピン
１６ｃを胴部１６ａの先端に形成し、かつ、フランジ１
６ｂを有するパンチ孔用コアピン１６がそのキャビティ
に直交状に、かつ、前記のガイド孔形成用コアピン１２
と対向して突設され、該金型を閉じた状態においてその
コア１６ｃの先端がガイド孔形成用コアピン１２の先端
の後退状平面部１２ｂに当接する構造になっている。１
７は受板である。

【００１７】 パンチ基台１のスリット（紙片を挿通す
るためのもの）を形成するために、一対のスライドコア
板１８、１８が可動側型板に設けられた溝に摺動自在に
挿通され、かつ、図示していないフィンガーピン（傾斜
ピンとも称せられる。また、ピニオン及びラック装置で
もよい。）に係合して金型の開閉に伴ってそれぞれの先
端を離間させてキャビティ面の外にまで後退し、あるい
は、当接せしめてキャビティ１１ｃと１５ｃ間の一部を
遮り（これによって遮られない部分が支持壁１ｗを形成
する。）スリットを形成するように装着されている。な
お、このスライドコア板のそれぞれの先端部には半円形
（ガイド孔形成用コアピンの断面形状。したがって、ガ
イド孔を方形とするときにはこの部分も方形となる。）
の切り欠き部があり、金型を閉じたときにガイド孔形成
用コアピン１２の先端外周面を隙間なく包囲し、ダイカ
スト成形時にその部分に溶融金属の充填付着を防止す
る。

【００１８】 図５に示したエアベント１３ａはガイド
孔形成用コアピン１２の上端のほぼ中心位置から金型外
にまで刻設した溝であり、溶融金属の射出充填によって
圧縮されたキャビティ内の空気が該コアピン１２の挿通
ロッド１２ａと貫通穴との間隙を経て金型外に排出する
作用をなすものである。図７に空気排出のためのガイド
孔形成用コアピン１２の構造の一例を示した。すなわ
ち、コアピン１２にその軸方向に貫通穴を穿孔し、そこ
に、その全長より１〜３ｍｍ短いパイプ１２ｐを挿通
し、さらにそのパイプの内径に挿通するロッド１２ｒを
挿通し、その下面に通気性を有する金属（例えば、ポー
ラスに焼結された合金や金属溶射になる金属ブロック）
板２０を付着したものである。

【００１９】 図８に示したものは請求項２に対応する
もので、ガイド孔形成用コアピン１２の軸内にパンチ孔
形状（図では星形）の貫通孔を開設し、その穴にパンチ
形状の輪郭を有するパンチ孔用コアピン１６ｄを挿通
し、その先端１６ｅをダイ板１ｃの厚さ、ないし、それ
より若干長く突出させたガイド孔・パンチ孔一体形成用
コアピン１９であり、金型閉じ時にはその先端（図では
下端。）はダイ板１ｃを形成するキャビティ面と同一平
面ないし該キャビティに挿着された埋込ピン（前記のパ
ンチ形成用コアピンにおいてコア１６ｃのないもの）２
１の表面に当接するように型板１５に装着されるもので
ある。前記のガイド孔形成用コアピン１２はパンチ基台
の上方から、パンチ孔成形用コアピン１６は下方側に引
き抜かれるに対して、このガイド孔・パンチ孔一体形成
用コアピン１９におけるコアピン１６ｄは成形されたパ
ンチ基台から上方側（ガイド孔側）に向かって引き抜か
れることになる。

【００２０】 図６は金型の本発明に係る要部を示した
もので、全容を示していないが、金型の取付板、ガイド
ピン、溶融金属の注入口としてのスプルー、ランナー、
ゲート等が所定の位置に設けられていることはもちろん
である。

【００２１】 以上に示した金型を使用し、ダイカスト
成形によりパンチ基台を成形する手順を説明する。ダイ
カスト成形機に図６に示した金型を取り付け、射出成形
を行うとスプルーからランナー、ゲートを経てキャビテ
ィ、すなわち支持壁、ガイド板１ａ及びダイ板１ｃに相
当するキャビティ部に溶融金属が充填され、パンチ基台
が成形される。このとき、キャビティ内にあった空気は
溶融金属内に取り込まれ、あるいは型板間の隙間から金
型外に排出され、さらには、キャビティのエッジ部に残
る。このエッジに残存する空気は成形品のエッジの形成
を妨げ、シャープな形状が得られないことは前記の通り
である。

【００２２】 しかし、本発明に係る金型においては、
ガイド孔形成用コアピン１２はその軸内に貫通穴を形成
し、そこに別体のロッド状芯金等が嵌合挿通されている
ために空気の通じる間隙が形成されていることになる。
したがって、パンチの切り刃を形成する部分、すなわ
ち、パンチ用コアピン１６の先端とガイド孔形成用コア
ピンの先端面１２ｆとの当接によって形成されるエッジ
（パンチ孔の輪郭）部分の空気はその嵌合部の間隙とベ
ント溝１３ａを通って金型外に排出され、溶融金属は支
障なくそのエッジまで充填され、シャープな切り刃を形
成することになる。

【００２３】 上記の金型に図７のガイド孔形成用コア
ピン１２を装着した場合、キャビティ内の空気は通気性
金属を経て前記の嵌合間隙、及びエアベントを通って排
出されることになり、前記と同様の良好なパンチ孔周縁
はシャープなエッジが得られる。

【００２４】 図８に示すガイド孔・パンチ孔一体形成
用コアピン１９を装着した金型においては、パンチ孔を
形成するコア１６ｃの全周にわたって嵌合間隙が存在す
るためにキャビティ内の空気の排出が容易であり、した
がって、パンチ孔周縁にはより良いシャープエッジが得
られる。なお、図８に示すように、ガイド孔用コアピン
の下端面の嵌合孔周縁を面とり１２ｃ（およそ、Ｃ＝
０．５〜２ｍｍ程度）しておけば、パンチ孔の切り刃部
がダイ板１Ｃの上面に突出することになり、切り刃の研
磨、再研磨が容易になる利点が得られる。

【００２５】

【発明の効果】 従来の製法においてはガイド孔及びパ
ンチ孔を連通する長寸のコアピンを必要としたが、本発
明に係るダイカスト成形用金型においては、コアピンを
二体構成とし、したがって、小部品であるパンチ用コア
ピン１６を各種作製し、それを差し替えることによって
多品種に対応できることになった。

【００２６】 上記のように、ガイド孔形成用コアピン
とパンチ孔形成用コアを突き合わせて、そのガイド形成
用コアピンに密着状に被覆するスライドコア板を装着し
た金型をもつてダイカスト成形をするために、成形後、
機械加工によってスリットを開削する必要がなくなっ
た。

【００２７】 パンチ孔形成部にエアが残留することの
ない金型としたので、シャープな切り刃が得られる。ま
た、切り刃をスロット上面より突出させて形成したの
で、パンチの切れ味が衰えたとき、その突出部を研磨す
ることによって切れ味を回復することが可能であり、そ
の研磨面積が小さいので非常に簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパンチ具のを示すもので（ａ）は
全体を示す斜視図、（ｂ）はパンチの斜視図である。

【図２】図１におけるパンチ基台の平面図である。

【図３】図１におけるパンチ基台の底面図である。

【図４】パンチ基台の中央断面になる側面図である。

【図５】パンチ基台をダイカスト成形するための金型要
部を示した中央断面になる正面図である。

【図６】金型に装着するガイド孔形成用コアとパンチ孔
形成用コアの実施例の一つを示した斜視図である。

【図７】金型に装着するガイド孔形成用コアとパンチ孔
形成用コアの実施例の二を型板に装着した状態を示す中
央断面になる正面図である。

【図８】金型に装着するガイド孔形成用コアとパンチ孔
形成用コアの実施例の三を型板に装着した状態を示す中
央断面になる正面図である。

【符号の説明】

１ パンチ基台 ２ スプリング ３ パンチ部材 １０ パンチ具 １１ 可動側型板 １２ ガイド孔用コア １３ａ エアベント溝 １４ エジェクターピン １５ 固定側型板 １６ パンチ孔形成用コア １８ スライドコア板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチ基台の製造のためのダイカスト成
   形用金型において、パンチ部材が挿通するガイド孔及び
   パンチ孔を形成するコアピンを、その軸内に通気間隙を
   設けたガイド孔形成用コアピンとパンチ孔形成用コアピ
   ンの二体として構成し、それを可動側型板と固定側型板
   に形成したキャビティの所定位置に突設装着し、かつ、
   型閉じ時にそのそれぞれの先端が対向当接すると同時
   に、そのガイド孔形成用コアピンの先端外周面を一対の
   スリット形成用スライドコア板により被覆したことに特
   徴を有するパンチ基台成形用金型。
2. 【請求項２】 ガイド孔形成用コアピンの軸内にパンチ
   孔形状の貫通穴を穿設し、かつ、そのガイド孔形成用コ
   アピンの先端面の貫通穴周縁に２０〜８０度の面とりを
   施し、その貫通穴にパンチ形状の輪郭を有するパンチ孔
   形成用コアピンをその先端がパンチ板の厚さとほぼ同程
   度の長さ突出するように挿通してガイド孔・パンチ孔一
   体形成用コアピンとして、これを型閉じ時にそのパンチ
   孔用コアピン先端がパンチ板形成用のキャビティ面に達
   するようにガイド板成形用型板に装着し、かつ、ガイド
   孔形成用コアピンの先端外周面を一対のスリット形成用
   スライドコア板により被覆する構造としたことに特徴を
   有するパンチ基台成形用金型。
3. 【請求項３】 ガイド孔形成用コアピンに通気用間隙を
   設け、その通気間隙と型板に形成した金型外に通じるエ
   アベント溝とを交差させたことに特徴を有する請求項１
   又は請求項２記載のパンチ基台成形用金型。