JPH11342434A - プレス金型におけるダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス金型におけるカス上がりの少ないダイ
を提供することを課題としている。 【解決手段】 プレス金型のダイ２における内孔３の内
周面に、内側に突出して軸心方向に線上をなす凸部５を
複数本設け、凸部５の高さＨをパンチ１の外形とダイ２
の内孔３との径方向のクリアランスＣ１寸法の近傍とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はプレス金型におけ
るダイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレス金型において被作業物（ワーク）
の打抜き作業を行なうときには、雄型としてのパンチと
雌型としてのダイとが用いられる。この場合ダイにパン
チが挿入されることにより、パンチの外周形状つまりダ
イの内孔形状に応じた形状の開口がワークに形成される
が、一方形成された開口に応じた形状の打抜かれたカス
（スクラップ）が、パンチ先端面側に発生する。そして
パンチがダイから抜け出るときに、前述の打抜かれたカ
スが当該パンチの上昇に応じて上昇、つまりカス上がり
を生じると、次の打抜き作業において不良品発生の大き
な原因となる。

【０００３】一方上記カス上がりを防止するため、ダイ
の内周面にカス上がり防止用の溝を形成することが知ら
れており、このカス上がり防止用の溝は、ダイのパンチ
側開口端面に開口されるように形成されて、ダイの軸線
と平行な平行直線溝の形式とすること、またはダイの軸
線に対して傾斜した傾斜溝の形式で形成することがで
き、傾斜溝とした場合の方がカス上がり防止をより効果
的に行なえることや、カス上がり防止用の溝を１つのダ
イに複数形成することができる等が既に公知となってい
る。

【０００４】このようなカス上がり防止溝を形成するこ
とにより、打抜かれたカスの外周面には、カス上がり防
止溝に応じて小さな突起が形成されて、この小さな突起
がダイの内周面に対して強く圧接され、カスのダイ内周
面に対する摩擦係合力が強められて、パンチがダイから
抜け出るときにカスが上昇すること（つまりカス上が
り）が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このとき上記カス上が
り防止溝の深さは一般的にパンチとダイの内孔との直径
方向のクリアランス分のサイズをとるが、例えば回路が
形成されたシリコンチップを搭載支持するとともに、該
シリコンチップに電気を伝送する金属フレームであるリ
ードフレームの製造をプレスの打ち抜き作業で行う場合
（リードフレームをいわゆるスタンピング方法により成
形する場合）、カス上がり防止溝部分は上記クリアラン
スが増加することとなるため、ワーク（リードフレー
ム）の開口における上記カス上がり防止溝部分がむしれ
たような形状となり、ダレやバリが比較的多く発生する
という欠点があった。

【０００６】またリードフレーム（リードフレームの材
料）が比較的薄く硬質であるため、上記防止溝によって
もカス上がりやカス詰まりの発生が比較的多く発生する
という問題点もあり、さらに上記カス上がり防止溝はワ
イヤ放電加工により加工することが困難であるため、上
記カス上がり防止溝を備えたダイの製造が困難、又は加
工コストが高いという欠点もあった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明のプレス金型におけるダイは、第１に所定の
抜き型を有するパンチ１に相対する内孔３を備えたプレ
ス金型のダイ２において、上記内孔３の内周面に内孔３
の内側に突出し、軸心方向に線上をなす凸部５を複数本
設け、凸部５の高さＨをパンチ１の外形とダイ２の内孔
３との径方向のクリアランスＣ１の寸法近傍の寸法高さ
にしたことを特徴としている。

【０００８】第２に凸部５を内孔３の全長にわたって突
設せしめたことを特徴としている。

【０００９】第３にパンチ１の外径と凸部５の先端との
間に所定のクリアランスＣ２を設けたことを特徴として
いる。

【００１０】第４に凸部５のダイ２の開口端面２ａ部分
を面取りしたことを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態を添付し
た図面に基づいて説明する。図１において、１は例えば
上型に取付けられたパンチ、２は例えば下型に取付けら
れたダイであり、図１（ｂ）に示されるようにダイ２の
パンチ１側の開口端面２ａ上には、金属の薄板からなる
ワークＷが載置され、パンチ１を下降させてダイ２に形
成されたパンチ１の外形に対応する内孔３内に挿入する
ことにより、図２に示されるようにワークＷに所定形状
（パンチ１の外形）の開口６が形成される（ワークＷが
打ち抜かれる）と共に、この開口６の形状に応じたカス
４がダイ２（内孔３）内に発生する。つまりパンチ１の
外形がワークＷの抜き型となっている。

【００１２】なお図３，図４に示されるようにパンチ１
（パンチ１の外形）とダイ２（内孔３）との間には径方
向に所定のクリアランスＣ１が設定され（内孔３の方が
パンチ１より大きい）ており、パンチ１のダイ２への挿
入時は、パンチ１とダイ２がワークＷをはさみつけ、ワ
ークＷにせん断力が加わってワークＷからカス４が切断
分離し、開口６が形成せしめられる。

【００１３】すなわちワークＷにパンチ１とダイ２が食
い込み、更に進行すると切れ刃の先端付近でワークＷに
亀裂が発生し、この亀裂が拡大してワークＷのパンチ１
側とダイ２側の割れが合致して、ワークＷがせん断せし
められ、開口６が形成せしめられるが、一般的に開口６
はパンチ１の外形形状となり、カス４（打ち抜かれるま
ではワークＷの一部）は、ワークＷの打ち抜き作業（せ
ん断加工）時の破断現象にて内孔３の平面形状となる。

【００１４】一方図１〜図４に示されるように、ダイ２
（内孔３）の内周面には、内孔３の内側に突出する凸部
５が内孔３の軸心方向に直線状をなして突設されてお
り、該凸部５は内孔３の周方向に複数設けられている。
このとき各凸部５は内孔３の軸心方向全長にわたって設
けられている。さらに凸部５の高さＨは上記クリアラン
スＣ１の寸法の近傍の寸法で、且つクリアランスＣ１よ
り小さなもの（Ｃ１＞Ｈ）となっており、パンチ１の外
形と凸部５の先端との間には所定の微少クリアランスＣ
２（Ｃ２＝Ｃ１−Ｈ＞０）が設定され、上記ワークＷの
打ち抜き作業時にパンチ１と凸部５が当接しない構造と
なっている。

【００１５】これによりまずパンチ１が十分上昇された
図１及び図３の状態から、パンチ１を下降させてダイ２
の内孔３内に挿入することにより、前述のようにワーク
Ｗが打抜き加工されて、ワークＷに開口６が形成され、
この際カス４がダイ２（内孔３）内に発生する。このと
きカス４は前述のように内孔３の平面形状となり、カス
４の外周面には内孔３に設けられた凸部５に応じて凹部
７が形成される（図２参照）。

【００１６】このため上記凹部７の形成に伴ってカス４
のダイ２の内周面（内孔３）に対する摩擦係合力が向上
するとともに、上記凹部７と内孔３の凸部５との摩擦係
合力により、パンチ１がダイ２から抜け出るときにカス
４が上昇することが防止され、カス４はパンチ１の最下
降ストロ−ク端に対応した位置にとどまり、カス上がり
が防止されることになる。

【００１７】特に凸部５が内孔３の全長にわたって突設
せしめられているため、摩擦係合力がより向上すると共
に、凸部５をワイヤ放電加工等により容易に製造するこ
とができ、上記凸部５を備えたダイ２をより安価に製造
することができる。そして上述のような打抜き作業が繰
返し行なわれるに従って、新規の打抜きによって生じた
カス４が以前に打抜かれたカス４を下方へと押圧して、
下側にあるカス４から順に内孔３下方のカス４の抜け孔
８を通ってダイ２から落下される。

【００１８】このとき内孔３における凸部５部分はパン
チ１と内孔３とのクリアランスＣ１を減少させるため、
例えばワークが図５に示されるような比較的硬く薄い金
属板であるリードフレーム９であっても、リードフレー
ム９の開口９ａにおける縁部のダレやバリが必要以上に
発生することはなく、前述のリードフレーム９のスタン
ピング方法による成形時における、カス上がりによるリ
ードフレーム９の不良の他、ダレやバリ等による不良も
防止される。

【００１９】このとき上記凸部５は実際には図６に示さ
れるように平面視で先端が円弧状をなしており、凸部５
先端の半径Ｒが概ね０．３以下に設定されている。また
凸部５とダイ２との継ぎ目部分は、凸部５（内孔３）の
ワイヤ放電加工時にはＷＥＤＭ線径に因る微少なｒが形
成される。なお凸部５の平面視形状を図７に示すように
三角形としてもよく、この場合は上記凸部５（三角形）
の挟角θが概ね１５０゜の２等辺三角形をなすことが望
ましく、凸部５（内孔３）のワイヤ放電加工時には凸部
５とダイ２との継ぎ目部分にＷＥＤＭ線径に因る微少な
ｒが形成されることは上記形状の凸部と同様である。

【００２０】なお上記実施形態においてはパンチ１の外
形と凸部５の先端との間のクリアランスＣ２により、凸
部５のチッピングが防止され凸部５が打ち抜き作業の妨
げになることはなく、安定したワークＷの開口作業（打
ち抜き作業）を行うことができる。また図８に示される
ように凸部５におけるダイ２（内孔３）の開口端面２ａ
部分を面取りしてもよく、この場合は面取り部５ａによ
り上記パンチ１の内孔３への挿入時のチッピング防止が
更に効果的に行われる。

【００２１】例えばワークＷをＳＵＳ３０１−ＣＳＰ１
／２Ｈのステンレス材からなる厚さ０．２ｍｍの金属板
とし、ダイ２の材質を粉末ハイス，パンチ１の材質を超
硬合金，クリアランスＣ１をワークの厚さの６％（０．
０１２ｍｍ）とし、ワークＷに直径３．０ｍｍの丸孔を
空ける場合、ダイ２（内孔３）の形状は図９に示される
ようになり、１０００００回の打ち抜き作業においてカ
ス上がりは１度も発生することはなかった。

【００２２】またワークＷをＳＥＣＣの普通鋼材からな
る厚さ０．６ｍｍの金属板とし、ダイ及びパンチの材質
を粉末ハイス，クリアランスＣ１をワークの厚さの５％
とし、ワークＷに開口を空け、リードフレームを形成せ
しめる場合は、１００００回の打ち抜き作業においてダ
イ上がりが１度も発生することはなかった。

【００２３】なお凸部５の高さをクリアランスＣ１を超
える寸法としてもよく、この場合は１回目の打ち抜き作
業時にダイ２（凸部５）とパンチ１が接衝し、凸部５に
おけるダイ２の開口端面２ａ部分が面取りされ、２回目
以降の打ち抜き作業時には前述のように凸部５のダイ２
の開口端面２ａ部分が面取りされた状態と同様になるた
め、上記同様に打ち抜き作業を行うことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の構造に
よれば、打抜かれたカスの外周面には、ダイに設けられ
た凸部に応じて凹部が形成されるが、該凹部の形成に伴
ってカスのダイ内周面に対する摩擦係合力が向上するこ
と、及び上記凹部と凸部との摩擦力により、パンチがダ
イから抜け出るときにカスが上昇すること（つまりカス
上がり）が防止される。このとき特に凸部を内孔の全長
にわたって突設せしめることにより、摩擦係合力がより
向上すると共に、凸部をワイヤ放電加工等により容易に
製造することができ、上記凸部を備えたダイの製造コス
トを下げることができるという利点がある。

【００２５】特にパンチ外径とダイの内孔との径方向の
クリアランスが増大する部分が発生せず、被作業物（ワ
ーク）がリードフレーム等の比較的硬く薄い金属板であ
る場合でも、ワーク（リードフレーム）の開口における
縁部のダレやバリが必要以上に発生しないという利点も
ある。またパンチ外径と凸部の先端との間に微少なクリ
アランスを設けることにより、凸部のチッピングが防止
され、凸部が打ち抜き作業の妨げになることはなく、よ
り安定して被作業物（ワーク）の開口作業を行うことが
できるが、特に凸部におけるダイの開口端面部分上端部
分を面取りすることにより、さらに安定した打ち抜き作
業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワークの打ち抜き作業前のパンチ及びダイの斜
視図であり、（ａ）はワークが無い状態を、（ｂ）はワ
ークが配置された状態を示す。

【図２】ワークの打ち抜き作業後のワーク及びダイ及び
カスの状態を示す斜視図である。

【図３】打ち抜き作業時の側断面図を示す。

【図４】打ち抜き作業時のダイの平面図を示す。

【図５】リードフレームの平面図を示す。

【図６】凸部の平断面図を示す。

【図７】他の実施形態の凸部の平断面図を示す。

【図８】他の実施形態の打ち抜き作業時の側断面図を示
す。

【図９】（ａ）はステンレス材の打ち抜き作業時のダイ
の部分平面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部（凸部
分）の拡大図を示す。

【符号の説明】

１ パンチ ２ ダイ ２ａ ダイの開口端面 ３ 内孔 ５ 凸部 Ｃ１ クリアランス Ｃ２ クリアランス Ｈ 凸部の高さ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の抜き型を有するパンチ（１）に相
   対する内孔（３）を備えたプレス金型のダイ（２）にお
   いて、上記内孔（３）の内周面に内孔（３）の内側に突
   出し、軸心方向に線上をなす凸部（５）を複数本設け、
   凸部（５）の高さ（Ｈ）をパンチ（１）の外形とダイ
   （２）の内孔（３）との径方向のクリアランス（Ｃ１）
   寸法の近傍の寸法高さにしたプレス金型におけるダイ。
2. 【請求項２】 凸部（５）を内孔（３）の全長にわたっ
   て突設せしめた請求項１のプレス金型におけるダイ。
3. 【請求項３】 パンチ（１）の外径と凸部（５）の先端
   との間に所定のクリアランス（Ｃ２）を設けた請求項１
   又は２のプレス金型におけるダイ。
4. 【請求項４】 凸部（５）のダイ（２）の開口端面（２
   ａ）部分を面取りした請求項１又は２又は３のプレス金
   型におけるダイ。