JPH1133988A - 金型のクリアランス調整方法と打抜き金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型のクリアランス調整方法で、金型を分解
することなく短時間で正確に行なえる調整方法と、この
調整方法が可能な金型である。 【解決手段】 ポンチ１２とダイ１５とのクリアランス
Ｃａ，Ｃｂを調整する金型のクリアランスＣａ，Ｃｂ調
整方法において、前記ダイ１５の切刃１８の水平方向の
調整を前記ダイ１５を分解しないで切刃１８の裏面側に
係合した調整具を垂直方向に微動させることによって調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス金型のクリ
アランス調整方法に関し、電子部品、特に半導体用のリ
ードフレーム等を精密プレス加工するための金型のクリ
アランス調整方法とその金型に関する。詳しくは、クリ
アランスを調整する際に、型を分解することなく短時間
で容易にかつ正確に行なえる金型のクリアランス調整方
法とその金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、打抜き金型では、ポンチとダイ
の隙間であるクリアランスは大きくなれば打抜き圧力は
減少するが、それとともに被加工物に発生する「だれ」
が大きくなり切断面の直角度は悪くなる。そのため、ク
リアランスは打抜き目的に応じて適宜選定され使い分け
られている。特に、高度な寸法精度が要求される精密プ
レス金型ではクリアランスはミクロンオーダが必要であ
り、クリアランス調整の精度は打抜き部品の品質に極め
て重要な要因である。

【０００３】クリアランスはポンチとダイとの隙間であ
るから、その調整はポンチ側の調整でも、ダイ側で調整
でも、或いは、双方で調整でも可能であるが、構造上の
調整しやすさの点で実際上はほとんどの場合はダイ側で
調整している。

【０００４】この調整方法について、従来、電子部品等
の打抜きに使用されている精密プレス金型を例に図４、
図５、図６にもとずいて説明する。図４に示すように打
抜金型の構造は、上型１０と下型１１とで構成されてい
る。上型１０は可動側でポンチ１２がポンチプレート１
３にポンチホルダ１４で固定されている。下型１１はダ
イ１５が下型ダイホルダ１６にスペーサＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄを介して下型ダイプレート２５で位置決め固定
されている。ポンチ１２の中心とダイ１５の中心は一致
するように調整されているが、ポンチ１２の全周に亘っ
てクリアランスＣａ，Ｃｂの量をミクロンオーダで調整
することは極めて困難である。これは、ポンチ１２とダ
イ１５のクリアランスＣａ，Ｃｂを数値的に正確に測定
すること自体が困難であることが一因でもある。クリア
ランスＣａ，Ｃｂ量の測定は、例えば、シックネスゲー
ジ（隙見ゲージ）をクリアランスＣａ，Ｃｂに差し込ん
で測定する方法がある。クリアランスＣａ，Ｃｂの調整
はその結果に応じて図４に示す金型では、金型を分解し
てクリアランスの小さい一方のスペーサＳａを除去加工
し、クリアランスの大きい他方のスペーサＳｂにはシム
等の薄いスペーサを挿入することによって補正してバラ
ンスをとり、それをまた型に組み込んで行なっている。

【０００５】クリアランスＣａ，Ｃｂの量そのものを測
定しない方法では、実際にワークＷを打抜いてそのワー
クＷの断面から判断するもので、以下の５つのステップ
で行われている。

【０００６】第１ステップ …上型１０と下型１１の型
合せを行なった後、ワークＷを試し打抜きを行なう。図
６（ａ）（ｂ）に示すように打抜きによって打抜かれた
ワークＷを打抜き部の中央（Ａ―Ａ）で分割しその断面
を観察して、せん断面Ｄと破断面Ｅとの比率が分割した
同士で相互に均等かどうか確認する。 第２ステップ…せん断面Ｄと破断面Ｅとの比率が分割し
た同士が均等であれば調整は不要であれが、分割した同
士で異なる場合、例えば、Ａ側せん断面Ｄの面積がＢ側
せん断面Ｄの面積よりも大きい場合、図４におけるクリ
アランスＣａ，ＣｂはクリアランスＣａ＜クリアランス
Ｃｂになる。 第３ステップ…ステップ２の結果にもとずき、クリアラ
ンスＣａ，Ｃｂのアンバランスを調整するために、図４
のスペーサＳａを（クリアランスＣｂ―クリアランスＣ
ａ）／２の厚さ分だけ削り、逆にスペーサＳｂを（クリ
アランスＣｂ―クリアランスＣａ）／２の厚さ分のシム
等を挿入して調整する。その結果、修正されたクリアラ
ンスＣａ，Ｃｂが等しくなる。 第４ステップ…再度試し打抜きを行い、打抜かれたワー
クＷを中央で分割して、せん断面Ｄと破断面Ｅとの比率
を確認する。 第５ステップ…せん断面Ｄと破断面Ｅとの比率が分割し
たワークＷ同士で異なる場合は、ステップ１〜４を繰り
返す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような精密プレ
ス金型のクリアランス調整方法では、クリアランスの測
定・確認方法が異なっても、クリアランスの調整自体
は、下型のダイの位置をスペーサで調整することによっ
て行なわれている。

【０００８】従って、この調整では一対のスペーサの
内、クリアランスの小さい方のスペーサを削り、クリア
ランスの大きい方のスペーサにはシム等を付加する必要
がある。スペーサの削り加工のためにはその前段として
下型を解体してスペーサを取出すことが必要になるう
え、スペーサを所定の寸法に加工後、解体した下型を組
立て調整してクリアランスを調整しなければならない。
通常、これらのクリアランス調整は、１回で調整できる
ことは殆ど無く、数回を繰り返す場合が多い。このた
め、クリアランスの調整作業は型の分解、スペーサの追
加工、型の組立て・調整を繰り返すため多大の時間と労
力が費やされている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１によてば、ポン
チとダイとのクリアランスを調整する金型のクリアラン
ス調整方法において、前記ダイの前記ポンチに対して非
直角な面を当接させた調整具を前記ポンチの移動方向と
略平行方向に移動させることによって前記ダイを変位さ
せることを特徴とする金型のクリアランス調整方法であ
る。請求項２によれば、前記調整具の垂直方向への移動
は、ねじ機構によって行うことを特徴とする請求項１記
載の金型のクリアランス調整方法である。請求項３によ
れば、被加工物を打抜くポンチと、このポンチが通過す
る開口部を切刃によって構成するダイと、前記ダイを前
記ポンチの移動方向に支持するダイホルダと、前記ダイ
を前記ポンチの移動と直交する方向に支持するダイプレ
ートと、このダイプレートと前記ダイとの間に設けられ
前記ダイとは前記ポンチの移動方向に対して傾斜した面
において接しているスペーサと、前記ダイプレートに設
けられ前記スペーサを前記ダイプレートと当接する面に
沿って摺動させる調整具とを具備することを特徴とする
打抜き金型である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に実施形態について
図面を参照して説明する。図４〜６で示した従来の技術
と同一符号は、従来の技術と同一部品又は同一機能を有
する部品を示す。

【００１１】図１は、本発明の精密打抜き金型の主要部
を示す全体構成図で、通常のプレス金型で広く用いられ
ているように、上型１０側のポンチ１２が下型１１側の
ダイ１５と対向している。下型１１の上面には近接して
ストリッパ１７が配設されている。下型１１は構造用炭
素鋼で製造されたダイ１５が下型ダイホルダ１６の上面
に載置固定されている。ダイ１５は分割型で内周側に切
刃１８が形成され外周側には斜面２６が形成されてい
る。切刃１８の角度はダイ１５の板厚に応じて変化する
が、通常、０．５０〜１２度の範囲で適宜選択される。
また、ダイ１５の切刃１８部分の高さは３〜５ｍｍ程度
でその下部には抜きかす等が詰まらないようにテーパ状
の逃げ部が形成されている。一方、ダイ１５の外側の斜
面２６は５〜２０程度の傾斜範囲内で分割型のそれぞれ
が同じ角度になるように設定されている。ダイ１５の外
側斜面２６に対称位置に当接するようにポンチ１２とダ
イ１５とのクリアランスを調整するための調整具とし
て、ダイ１５の外側斜面２６と同角度の斜面２７が形成
された可動スペーサ１９ａ，１９ｂが密接して配設され
ている。この可動スペーサ１９ａ，１９ｂはダイ１５の
高さよりも高さ方向は小さくなるよう形成されていると
共に、斜面２７の反対側は下型ダイホルダ１６の上面に
載置固定された下型ダイプレート２５と垂直面同士で密
接している。また、可動スペーサ１９ａ，１９ｂの下部
には凹部２０が形成されこの凹部２０に連接棒２１ａ，
２１ｂの一端の頭部が係合している。この連接棒２１
ａ，２１ｂは可動スペーサ１９ａ、１９ｂを下型ダイプ
レート２５とと当接する面に沿って摺動・移動させる手
段で、中央の一部にねじが切られ下型ダイホルダ１６に
切られたねじ部と螺合している。連接棒２１ａ，２１ｂ
のねじ部はこの螺合部の下にスペーサロックねじ２３が
螺合し緩み止めのダブルナット構造を形成している。な
お、連接棒２１ａ、２１ｂの他端はクリアランス調整つ
まみ２２ａ、２２ｂが形成されている。また、下型ダイ
ホルダ１６の中央部は打抜き部品が落下できるように逃
げ穴が明けられている。

【００１２】これらの構造による作用を説明すると。ま
ず、従来の技術と同様に実際にワークＷを打抜いて図６
（ａ）で示すように打抜かれたワークＷを中央で分割し
てせん断面Ｄ同士を比較する。比較した相互のせん断面
Ｄの面積が均等であればクリアランスＣａ，Ｃｂは適切
に調整されているので、その後の調整は不要になり、所
定の打抜き加工を開始する。

【００１３】しかしながら、ワークＷのせん断面Ｄ同士
の比較で差が生じた場合、例えば、従来の技術で示した
ように図６（ａ）、（ｂ）のＡ側せん断面Ｄ積がＢ側せ
ん断面Ｄ積よりも大きい場合は、図４におけるクリアラ
ンスＣａはクリアランスＣｂよりも小さいことになるた
め、クリアランスＣａを広げる一方クリアランスＣｂを
狭める必要がある。この際の広げる量と狭める量は等量
である。

【００１４】この作業は、まず、連接棒２１ａ，２１ｂ
に螺合しているスペーサロックねじ２３をゆるめ、連接
棒２１ａ，２１ｂのダブルナット状態を開放し連接棒２
１ａ、２１ｂの回転を可能にする。クリアランスＣａを
広げるためにはクリアランスＣａ側の連接棒２１ａのク
リアランス調整つまみ２２ａを左回転させる。この回転
により連接棒２１ａは下降するので、可動スペーサ１９
ａを下方へ押圧すると可動スペーサ１９ａは下方へ移動
する。この可動スペーサ１９ａの下方への移動によりダ
イ１５と可動スペーサ１９ａの間には微少な空隙が生じ
る。ダイ１５を内側から可動スペーサ１９ａへ押し付け
ればダイ１５が可動スペーサ１９ａに密接すると共に、
クリアランスＣａが所定量広げられる。次に、クリアラ
ンスＣｂを狭めるために、連接棒２１ｂのクリアランス
調整つまみ２２ｂを、先のクリアランスＣａのクリアラ
ンス調整つまみ２２ａを回転させた回転量と同量を右回
転させる。この連接棒２１ｂの右回転によって連接棒２
１ｂは上昇し可動スペーサ１９ａ，１９ｂを押し上げ
る。その結果、可動スペーサ１９ｂの斜面２７が上昇し
ダイ１５を所定量だけ内側へ微動させる。これによりク
リアランスＣａ，Ｃｂは所定量に調整されたので、この
状態で、連接棒２１ａ，２１ｂに螺合しているスペーサ
ロックねじ２３を締めてダブルナット状態にして、可動
スペーサ１９ａ，１９ｂの位置を固定する。そして、再
度打抜きを行い、打抜かれたワークＷのせん断面Ｄを比
較して確認する。

【００１５】例えば、今回用いたワークＷは半導体リー
ドフレームであるので、材質はＣｕで板厚は０．１５ｍ
ｍのためクリアランスＣａ，Ｃｂは通常、板厚の０．５
％に調整するため、７．５μｍにとなる。この方法で調
整した結果略満足する結果が得たれた。なお、１回の調
整で満足なクリアランスＣａ，Ｃｂが得られなかった場
合は、調整を繰り返し行なうことで満足な結果を得るこ
とが出来る。

【００１６】これら調整の際の力学的関係は図２に示す
ように、可動スペーサ１９ａをＬ１だけ上昇させると、
可動スペーサ１９ａの斜面２７の角度をαとすると、ダ
イ１５をポンチ１２の方向へＬ１／tan αだけ移動させ
ることが出来る。また、打抜き加工時は、ポンチ１２が
下降してくるとワークＷを介してダイ１５には、垂直方
向の力と共に水平方向の力が加わる。ダイ１５に加わっ
た垂直方向の力は常に強度的にそれら受け止めるように
設計されている下型１１ダイ１５ホルダ１６で受け止め
られる。一方、ダイ１５に加わった水平方向の力は、可
動スペーサ１９ａ，１９ｂを介して強度的に十分な下型
ダイホルダ１６で受け止められる。従って、可動スペー
サ１９ａ，１９ｂの位置に拘わらずそれらの力は確実に
所定の構造で受け止められ、打抜き作業を安定して継続
することが出来る。なお、上記実施の形態では下型１１
のダイ１５に分割型を用いたが、一体型を用いれば連接
棒２１ａ，２１ｂのいずれか一方のみでよく。それを調
整することによってダイ１５全体を調整出来ることは言
うまでもない。

【００１７】また、上記実施の形態では可動スペーサ１
９ａ、１９ｂを摺動・移動させる手段として連接棒２１
ａ、２１ｂによるねじ機構を用いたが、同様の作用を有
するものであれ任意に選択して用いることが出来る。ま
た、上記実施の形態では左右対称形状の打ち抜きの場合
につい説明したが、、ワークＷのせん断面Ｄがが左右対
称にならない場合は、それらの適正な比率で調整するこ
とが必要である。それらは図３に示すように実際に打ち
抜いてその結果の曲がり具合ａを観察して、それに応じ
てクリアランスＣａ，Ｃｂを調整して対処すればよい。

【００１８】また、上記実施の形態では金型として打抜
き金型に適用した場合を説明したが、打抜き型だけでな
く絞り型その他の金型でも同様な効果が得られる。更
に、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
できることは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】請求項１から２の発明によれば、ダイの
切刃の裏面に斜面を設け、この斜面に調整具を係合させ
て、この調整具を垂直方向へ移動させることによってダ
イを水平方向に移動させてクリアランスを調整するよう
にしたので、従来のように調整の際にその都度、金型を
解体することなくクリアランスを調整することが可能に
なり、金型のクリアランス調整が飛躍的に短時間で容易
に行なうことが出来るようになった。

【００２０】請求項３の発明によれば、ポンチとダイの
クリアランスの調整を、ダイの切刃の裏面側の斜面と可
動スペーサの斜面を係合させて、可動スペーサを垂直方
向へ移動させる構造にした金型なので、クリアランスの
調整が短時間で確実に行なえる金型を提供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の金型の要部構造を示す
断面図。

【図２】本発明の一実施の形態の金型で調整する際の力
学的関係を示す説明図。

【図３】本発明の一実施の形態で打抜いた打抜片の一例
を示す図。

【図４】金型の一般構造を示す断面図。

【図５】ダイ１５の一般構造を示す平面図。

【図６】せん断面Ｄの比較を示す説明図。

【符号の説明】

１０…上型 １１…下型 １２…ポンチ １３…ポンチプレート １４…ポンチダイ １５…ダイ １６…ダイホルダ １８…切刃 １９ａ、１９ｂ…可動スペーサ ２５…下型ダイプレート Ｓａ、Ｓｂ…スペーサ Ｃａ、Ｃｂ…クリアランス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンチとダイとのクリアランスを調整す
   る金型のクリアランス調整方法において、 前記ダイの
   前記ポンチに対して非直角な面を当接させた調整具を前
   記ポンチの移動方向と略平行方向に移動させることによ
   って前記ダイを変位させることを特徴とする金型のクリ
   アランス調整方法。
2. 【請求項２】 前記調整具の垂直方向への移動は、ねじ
   機構によって行うことを特徴とする請求項１記載の金型
   のクリアランス調整方法。
3. 【請求項３】 被加工物を打抜くポンチと、このポンチ
   が通過する開口部を切刃によって構成するダイと、前記
   ダイを前記ポンチの移動方向に支持するダイホルダと、
   前記ダイを前記ポンチの移動と直交する方向に支持する
   ダイプレートと、このダイプレートと前記ダイとの間に
   設けられ前記ダイとは前記ポンチの移動方向に対して傾
   斜した面において接している調整具と、前記ダイプレー
   トに設けられ前記調整具を前記ダイプレートと当接する
   面に沿って摺動させる手段とを具備することを特徴とす
   る打抜き金型。