JP2001191132A

JP2001191132A - 金型用ガイド

Info

Publication number: JP2001191132A
Application number: JP2000005947A
Authority: JP
Inventors: Kouki Minamoto; 鋼輝皆本; Makoto Kishimoto; 信岸本
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK; Nippon Tungsten Co Ltd
Current assignee: Nippon Tungsten Co Ltd; Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、貫通孔を有する部材の該貫通孔内に
配置された、貫通孔を有する環状体と、該環状体の貫通
孔に貫通したポストとを備えた金型用ガイドに関し、通
常加工時における弾性変形や摩耗を低減させることと、
被加工材の重ね打ち等に起因した異常な衝撃力による変
形および破損を防止することを両立させた金型用ガイド
を提供することを目的とする。【解決手段】ポスト１００が、セラミック材又は超硬合
金からなるものであって、環状体２００，３００の、部
材１５，１６側の外壁３０１部分が、環状体２００，３
００の、ポスト１００側の内壁２０１部分に比べて弾性
が高い材料からなり、環状体２００，３００の内壁２０
１部分が、環状体２００，３００の外壁３０１部分に比
べて剛性と耐摩耗性との双方が高い材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貫通孔を有する部
材の該貫通孔内に配置された、貫通孔を有する環状体
と、該環状体の貫通孔に貫通したポストとを備えた金型
用ガイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】金型用ガイドとして、ポストと環状体の
組み合わせが知られている。

【０００３】このポストと環状体の組み合わせとして、
特開平１１−１９７３６号公報や特開平１１−９０５５
９号公報には、パンチとダイとからなるプレス金型に用
いられる、ポストと、環状体であるブッシュの組み合わ
せが記載されている。これらの公報に記載されたポスト
とブッシュとの双方は、剛性が高く、耐摩耗性にも優れ
たセラミックや超硬合金で形成されたものである。した
がって、通常の加工時における弾性変形や摩耗が少ない
ことから、プレス金型のパンチとダイとの正確な位置決
めや、パンチのがたつきやぶれの発生を抑制してパンチ
の切れ刃の必要以上の摩耗を防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、金型による
加工時において、通常の加工では予想できない大きな衝
撃力が発生することがある。プレス加工を例にあげて言
えば、連続作業中において、プレス加工では避けること
が極めて困難な、被加工材と抜きかすとの重ね打ちや、
被加工材の送りミスによる被加工材どうしの重ね打ちが
１回でも生じると、ポストまたはブッシュに過大な衝撃
力がかかる。特に、ストリッパープレート方式のプレス
金型では、ストリッパープレートに回転力が生じ、ポス
トまたはブッシュに過大な衝撃力がかかる。この衝撃力
により、ポストまたはブッシュが変形すると、金型のパ
ンチとダイとの間に設けられた一定のクリアランスが変
位し、高精度なプレス製品を得ることができなくなると
ともに、パンチの切れ刃も必要以上に摩耗してしまうお
それがある。また場合によっては、過大な衝撃力によ
り、ポストまたはブッシュが破損してしまうおそれがあ
り、この破損による破片が飛び散ると、安全性の面でも
問題を生じる。さらに、この破片を金型本体がプレスし
てしまうと、金型本体が損傷し、最悪の場合、金型本体
が使用不可能になってしまうおそれもある。

【０００５】上記各公報記載の金型用ガイドも、剛性が
高いとはいえ、通常の加工時を想定して設計された金型
用ガイドであるため、異常発生した衝撃力に耐えられな
いおそれがある。また、異常発生した衝撃力を考慮して
金型用ガイドの剛性を上げることも考えられるが、発生
する衝撃力の大きさや、材料のコスト等の点から一定の
限界があり、金型用ガイドの剛性のみをもって解決を図
ることは困難である。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、通常加工時に
おける弾性変形や摩耗を低減させることと、被加工材の
重ね打ち等に起因した異常な衝撃力による変形および破
損を防止することを両立させた金型用ガイドを提供する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の金型用ガイドは、貫通孔を有する部材の該貫通孔内
に配置された、貫通孔を有する環状体と、該環状体の貫
通孔に貫通したポストとを備えた金型用ガイドにおい
て、上記ポストが、セラミック材又は超硬合金からなる
ものであって、上記環状体の、上記部材側の外壁部分
が、該環状体の、上記ポスト側の内壁部分に比べて弾性
が高い材料からなり、該環状体の内壁部分が、該環状体
の外壁部分に比べて剛性と耐摩耗性との双方が高い材料
からなることを特徴とする。

【０００８】本発明の金型用ガイドは、ポストが、セラ
ミック材又は超硬合金からなるものであり、環状体の内
壁部分が、環状体の外壁部分に比べて剛性と耐摩耗性と
の双方が高い材料からなることから、通常加工時におけ
る弾性変形や摩耗を低減させることができる。その結
果、金型の正確な位置決めを長期間実現できるととも
に、金型の必要以上の摩耗を防止することができる。ま
た、環状体の外壁部分が、環状体の内壁部分に比べて弾
性が高い材料からなることから、たとえ重ね打ち等によ
り異常な衝撃力がかかっても、この異常な衝撃力を吸収
することができるため、変形および破損を免れることが
できる。

【０００９】ここで、上記本発明の金型用ガイドにおい
て、上記ポストは、ヤング率が３２０ＧＰａ以上からな
るセラミック材又は超硬合金からなるものであって、上
記環状体の内壁部分は、ヤング率が２５０ＧＰａ以上で
あって、硬度が５０ＨＲＣ以上である硬質材料で形成さ
れ、該環状体の外壁部分は、ヤング率が２５０ＧＰａよ
り小さい材料で形成されたものであってもよい。

【００１０】また、上記各金型用ガイドにおいて、上記
環状体は、上記ポスト側の内壁面が最も硬度が高く、該
環状体内部に向かって硬度が低くなっていく傾斜組成層
と、上記部材側の外壁面が最もヤング率が低く、該外壁
面から該環状体内部に向かってヤング率が高くなってい
く傾斜組成層とのうち、少なくともいずれか１つの傾斜
組成層を有するものであってもよい。

【００１１】ここで、上記各金型用ガイドにおいて、上
記環状体が、上記ポスト側に配置された環状のブッシュ
と、該ブッシュの外周側に配置された、上記部材に固着
または係合する環状のブッシュカバーとからなるもので
あって、該ブッシュと該ブッシュカバーは、摩擦圧接、
焼きばめ、圧入、接着又は機械的結合で一体化されてな
るものであることが好ましい。

【００１２】機械的性質が異なる環状体の、内壁側の部
分と外壁側の部分とを、ブッシュとブッシュカバーとい
う別部材で形成するため、材料選択の余地が広がり好ま
しい。また本態様では、ブッシュカバーという別部材を
設けたことによる、部材に対するブッシュの軸心方向に
沿った経時的位置ずれを、ブッシュカバーの外周面を部
材に接した状態で固着または係合させ、ブッシュとブッ
シュカバーとを一体化させることによって防止してい
る。

【００１３】さらに、上記各金型用ガイドにおいて、上
記環状体が、軸心方向に複数個積み重なった状態にあ
り、上記ポストが、これら複数個の環状体を貫通してな
るものであることを特徴とするものであることが好まし
い。

【００１４】環状体が、軸心方向に複数個積み重なった
状態にあるため、それぞれの環状体は、圧縮応力や剪断
応力を、配置された位置に応じて別々に受け、他の環状
体へこれらの応力の伝搬を止めるため、全体として１つ
の環状体でそれらの応力を受けるよりも変形および破損
しにくい金型用ガイドを提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１６】まず、第１の実施形態につき、図１および
図２を用いて説明する。

【００１７】図１は、本発明の第１の実施形態の金型用
ガイドを用いたプレス金型の側面断面図を示し、図２
は、図１のII−II線から見た平面図を示す。

【００１８】本発明の第１の実施形態の金型用ガイド
は、ポストと、ブッシュと、ブッシュカバーとを有す
る。

【００１９】この金型用ガイドを用いたプレス金型１
は、ストリッパープレート方式のプレス金型であって、
メインとサブの金型用ガイド１０，１１をそれぞれ４つ
ずつ有し（図２参照）、上ダイセット１２、下ダイセッ
ト１３、パンチプレート１４、貫通孔をそれぞれ有する
ストリッパープレート１５とダイプレート１６、パンチ
１７、およびダイ１８とから構成され、プレス機械によ
って駆動される。このプレス金型１は、図１に示される
如く、上ダイセット１にはパンチプレート１４とその下
に位置するストリッパープレート１５が配置され、パン
チプレート１４に加工用のパンチ１７が固定されてい
る。また、下ダイセット１３には、ダイ１８を有するダ
イプレート１６が配置されている。このダイ１８が、パ
ンチ１７の径よりも若干大きな径で形成されることによ
って、パンチ１７とダイ１８とは一定のクリアランスを
有する。なお、図１および図２には、ダイプレート１６
上に載置されたワーク材２０が示されている。ワーク材
２０は、プレス機械の駆動によって、パンチ１７のダイ
１８への下降によって加工される。

【００２０】メインの金型用ガイド１０と、サブの金型
用ガイド１１それぞれは、このパンチ１７の下降に際し
て、パンチ１７をダイ１８へ案内するためのガイドとし
て設けられている。

【００２１】第１の実施形態の金型用ガイドのうち、メ
インの金型用ガイド１０は、上ダイセット１２と下ダイ
セット１３との間に配置され、サブの金型用ガイド１１
は、パンチプレート１４とダイプレート１６との間に配
置され、両金型用ガイドとも、同じ機械的性質を有する
構成部材からなる。

【００２２】以下、サブの金型用ガイド１１について、
図１を用いて説明する。

【００２３】サブの金型用ガイド１１は、ポスト１００
と、環状のブッシュ２００と、ブッシュ２００の外周側
に配置されたブッシュカバー３００とを有する。

【００２４】ポスト１００は、ピン１４−１によって、
パンチプレート１４に固定されている。

【００２５】また、ブッシュ２００は、ストリッパープ
レート１５とダイプレート１６それぞれの貫通孔内に設
けられ、ブッシュの内壁面２０１に沿ってポスト１００
が貫通している。なお、プレス機械の駆動によって、ダ
イプレート１６に設けられたブッシュの内壁面２０１を
ポスト１００は摺動し、ストリッパープレート１５に設
けられたブッシュの内壁面２０１とポスト１００とは相
対的に摺動するため、各ブッシュの内壁面２０１とポス
ト１００との間には所定のクリアランスが設けられてい
る。

【００２６】ブッシュカバー３００は、環状であって、
外壁面３０１の一部は、外方へ突出し、突出部３０３を
全周にわたって形成している。その突出部３０３は、ス
トリッパープレート１５またはダイプレ−ト１６に設け
られた段部１５−１，１６−１に係合している。さら
に、ブッシュカバーの外壁面３０１はストリッパープレ
ート１５またはダイプレ−ト１６に接した状態で固着さ
れている。

【００２７】ブッシュ２００とブッシュカバー３００と
は、ブッシュ２００の外周面２０２と、ブッシュカバー
の内周面３０２とが摩擦圧接された状態で固着されるこ
とによって一体的に設けられている。したがって、スト
リッパープレート１５またはダイプレ−ト１６に係合お
よび固着されたブッシュカバー３００によって、ストリ
ッパープレート１５またはダイプレ−ト１６に対するブ
ッシュ２００の軸心方向の経時的位置ずれを防止でき
る。この結果、ポスト１００が傾くことを防止し、パン
チ１７とダイ１８との間のクリアランスを一定に保持す
ることができるため、高精度なプレス製品を得ることが
できるとともに、パンチの切れ刃の損傷も防止すること
ができる。なお、ブッシュ２００とブッシュカバー３０
０との一体化は、焼きばめ、圧入、接着または機械的結
合で行ってもよい。

【００２８】以上の説明から、ストリッパープレート１
５またはダイプレート１６が、本発明にいう部材に相当
し、ブッシュ２００とブッシュカバー３００とを併せた
ものが、本発明にいう環状体に相当する。

【００２９】次に、ポスト１００、ブッシュ２００、お
よびブッシュカバー３００それぞれの機械的性質につい
て説明する。

【００３０】本実施形態のポスト１００は、ヤング率が
３２０ＧＰａ以上で、靭性が大きく、硬度も大きい超硬
合金からなるものである。ヤング率が３２０ＧＰａより
小さいと剛性が不十分であるが、ヤング率が３２０ＧＰ
ａ以上の場合には十分な剛性を有することができ、高速
プレス加工によるポスト１００の弾性変形を低減させ、
パンチ１７とダイ１８との間に一定のクリアランスを長
期間維持することができる。この結果、高精度なプレス
製品を長期間得ることができるとともに、パンチの切れ
刃の必要以上の摩耗を防止することができる。また、靱
性が大きいと、ポストの突然の欠損を防止することがで
き、長時間のプレス加工の連続運転によって生産効率を
向上させることができる。さらに、硬度も大きいため、
ポスト１００の摩耗を低減させることができる。

【００３１】なお、同様の機械的性質を有するセラミッ
ク材を用いてもよい。

【００３２】ブッシュ２００は、ヤング率が２５０ＧＰ
ａ以上であって、硬度が、ＪＩＳ規格Ｚ２２４５（１９
９８）に基づくロックウェル硬さ試験において５０ＨＲ
Ｃ（以下、単に５０ＨＲＣと称する）以上である超硬合
金からなるものである。ヤング率が２５０ＧＰａより小
さいと剛性が不十分になるが、ヤング率が２５０ＧＰａ
以上の場合には、十分な剛性を有することができ、上記
ポスト１００と同じく、高速プレス加工によるブッシュ
２００の弾性変形を上記ポスト１００の場合と同じく低
減させることができる。また、硬度が５０ＨＲＣより小
さいと、耐摩耗性に劣るが、硬度が５０ＨＲＣ以上の場
合には、十分な耐摩耗性を有することができ、ブッシュ
２００の摩耗を低減させることができる。その結果、パ
ンチ１７とダイ１８との間のクリアランスを長期にわた
って一定に維持でき、高精度なプレス加工を持続するこ
とができるとともに、パンチのがたつきやぶれの発生を
抑制して、パンチの切れ刃の必要以上の摩耗を防止する
ことができる。また、ブッシュ２００は、ポスト１００
側の内壁面２０１が最も硬度が高く、この内壁面２０１
からブッシュ内部に向かって、硬度が低くなっていく傾
斜組成層を有するものである。したがって、ブッシュ２
００は、ポスト１００との摺動面が最も耐摩耗性が高い
ため、ポスト１００の摺動による摩耗を低減することが
できる。

【００３３】なお、本実施形態では、ブッシュ２００は
超硬合金からなるものであったが、上記と同様の機械的
性質を有するセラミック材からなるものであってもよ
い。

【００３４】ブッシュカバー３００は、ヤング率が２５
０ＧＰａより小さい柔軟材料からなるものである。この
ため、被加工材と抜きかすとの重ね打ちや、被加工材の
送りミスによる被加工材どうしの重ね打ちによって、特
にストリッパープレート１５の回転力から過大な衝撃力
が発生しても、ブッシュカバー３００によって、この衝
撃力を吸収することができる。したがって、ヤング率が
２５０ＧＰａより小さい柔軟材料からなるブッシュカバ
ー３００によって、ポストまたはブッシュに異常な衝撃
力が生じても、ポストおよびブッシュの破損を防止でき
る。このため、ポストまたはブッシュの破損による破片
飛散という安全上の問題点を解消てきるとともに、この
破片を金型本体がプレスしてしまうおそれも解消するた
め、プレス金型本体の損傷を未然に防ぐことができる。
さらに、ポストおよびブッシュの変形も防止できるた
め、パンチ１７とダイ１８との間に一定のクリアランス
を維持することができる。この結果、高精度なプレス製
品を得ることができるとともに、パンチの切れ刃の必要
以上の摩耗を防止することができる。また、ブッシュカ
バー３００は、ストリッパープレート１５またはダイプ
レート１６側の外壁面３０１が最もヤング率が低く、こ
の外壁面３０１からブシュカバー内部に向かってヤング
率が高くなっていく傾斜組成層を有するものである。し
たがって、重ね打ちによって発生した衝撃力を吸収する
とともに、通常加工におけるブッシュカバー３００の弾
性変形を低減することができる。なお、ブッシュカバー
は、上述のごとく、外壁面３０１がストリッパープレー
ト１５またはダイプレート１６に係合および固着し、内
周面３０２がブッシュの外周面２０２と摩擦圧接されて
いるため、ポスト１００との摺動を考慮する必要がな
く、異常な衝撃力を吸収することを最大の目的にしてい
るため、ブッシュ２００よりも弾性は高いが、耐摩耗性
は劣る。

【００３５】このように、本実施形態では、本発明にい
う環状体をブッシュ２００とブッシュカバー３００とい
う２つの部材の組み合わせで構成するため、ブッシュ２
００またはブッシュカバー３００の材料選択の余地が広
がる利点を有する。

【００３６】次に、本発明の第２の実施形態の金型用ガ
イドを図３を用いて説明する。

【００３７】図３は、本発明の第２の実施形態の金型用
ガイドの断面図である。

【００３８】図３に示された金型用ガイド１９は、ポス
ト１００と２つのブッシュ２１０と２つのブッシュカバ
ー３１０とを有する。また、図３は、ブッシュ２１０と
ブッシュカバー３１０との双方が、上記第１の実施形態
のプレス金型のストリッパープレート１５に配置された
状態を示している。

【００３９】第２の実施形態の金型用ガイド１９は、１
つのブッシュ２１０と１つのブッシュカバー３１０とか
らなる環状体が、軸方向に積み重なった状態でストリッ
パープレート１５に設けられている点を除いて、上記第
１の実施形態と同じである。この積み重なった状態の２
つの環状体は、圧縮応力や剪断応力を、配置された位置
に応じて別々に受け、他方の環状体へこれらの応力の伝
搬を止めるため、全体として１つの環状体でそれらの応
力を受けるよりも、ポスト１００およびブッシュ２１０
の変形および破損を防止しやすい利点がある。

【００４０】なお、本実施形態では、環状体が、２個積
み重なったものであるが、２個以外の複数個積み重なっ
たものであってもよい。

【００４１】さらに、本発明は、第１、第２の実施形態
に限らず、ブッシュとブッシュカバーに代えて、１つの
材料で形成した環状体を用いてもよい。この場合、この
環状体に傾斜組成層を形成させて、外壁側と内壁側それ
ぞれを第１の実施形態のような機械的性質を満足させれ
ばよい。またさらに、ブッシュとブシュカバーそれぞれ
を複数の材料から形成して、異種材質による傾斜組成層
として第１の実施形態のような機械的性質を満足させて
もよい。なお、上記第１、第２の実施形態は、プレス金
型に用いられる金型用ガイドであったが、本発明は、他
の金型のガイドとしても適用可能である。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の金型用ガイドの実施例につい
て、プレス加工試験の結果を用いて説明する。

【００４３】まず、表１に各実施例および各比較例の材
質を示すが、各実施例は、本発明の金型用ガイドのう
ち、一体化されたブッシュとブッシュカバーとを備えた
タイプの金型用ガイドに関する実施例である。各実施例
のブッシュには、同じ実施例のブッシュカバーより剛性
と耐摩耗性との双方が高いものを採用し、ブッシュカバ
ーには、ブッシュより弾性が高いものを用いた。一方、
各比較例は、ブッシュカバーを備えない、機械的性質が
均一のブッシュを備えたタイプの金型用ガイドに関する
例である。なお、比較例１から比較例８までは、ヤング
率が２５０ＧＰａ以上であるブッシュを用い、比較例９
から比較例１１までは、ヤング率が２５０ＧＰａより小
さいブッシュを用いた。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１は、試料として準備された各実施例お
よび各比較例を、横１列ずつ表したものである。すなわ
ち、表１中の実施例１は、ポストにＺｒＯ₂（−ＷＣ）
からなるもの、ブッシュにＷからなるもの、ブッシュカ
バーにＣｕからなるものを組み合わせた試料であること
を表す。また、表１中の比較例１は、ポストとブッシュ
それぞれにＡｌ₂Ｏ₃（−ＴｉＣ）からなるものを用い、
ブッシュカバーは備えていない試料であることを表す。

【００４６】また、表１中に示された英字は、実施例６
のブッシュカバー、ならびに比較例９および比較例１０
のポストを除き、元素記号を表すものであるが、ＺｒＯ
₂（−ＷＣ）は、ジルコニア系セラミックス材からなる
ものを意味する。また、ＷＣ−ＣＯは、コバルトを加え
て焼結した一炭化一タングステンからなる超硬合金、Ａ
ｌ₂Ｏ₃（−ＴｉＣ）は、アルミナ系セラミック材からな
るもの、Ｃｕ−Ｆｅは、銅と鉄の合金、ＷＣ−５〜２０
％（Ｃｏ，Ｎｉ）は、一炭化一タングステンのうち、ニ
ッケルおよびコバルトそれぞれを５〜２０％の範囲で含
有するように調整されたもの、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ
は、一炭化一タングステンと炭化チタンと炭化タンタル
とからなる超硬合金をそれぞれ意味する。

【００４７】また、表中、実施例６のブッシュカバー、
および比較例１０のポストそれぞれには、ＳＵＪ２と示
され、比較例９のポストには、ＳＫＤ１１と示されてい
るが、前者は、ＪＩＳ規格Ｇ４８０５（１９９９）にい
うＳＵＪ２の高炭素クロム軸受鋼鋼材を意味し、後者
は、ＪＩＳ規格Ｇ４４０４（１９８３）にいうＳＫＤ１
１の合金工具鋼鋼材をそれぞれ意味する。

【００４８】さらに、表中、自己潤滑超硬材とあるの
は、一炭化一タングステンに自己潤滑物質として窒化ホ
ウ素とグラファイト、または二硫化モリブデン等を分散
させた超硬合金を意味し、メモワールとあるのは、日本
タングステン株式会社製、商品名「メモワール」である
チタン−ニッケル合金からなる形状記憶・超弾性合金を
意味し、黄銅−固体潤滑物とあるのは、黄銅に固体潤滑
物である二硫化モリブデンを埋設させたものを意味す
る。

【００４９】なお、各実施例において、ブッシュとブッ
シュカバーを一体化させたことから、説明の都合上、各
実施例におけるブッシュとブッシュカバーの一体化した
ものも、各比較例におけるブッシュも、環状体と称して
以下、試験条件および試験結果を説明する。

【００５０】以上、１０個の実施例および１１個の比較
例それぞれを図１および図２に示したプレス金型１のサ
ブの金型用ガイド１１に順次設置して、パンチの摩耗試
験と、ポストと環状体との径の拡がり試験それぞれを行
った。

【００５１】パンチの摩耗試験につき、図４（ａ）を用
いて詳述する。

【００５２】図４（ａ）は、パンチの摩耗量の測定個所
を図１に示すパンチとダイとの関係で表した図である。

【００５３】本試験は、表２に示す試験条件１のもと、
１００万回連続運転によるプレス加工を行い、その後
に、図４（ａ）におけるパンチ１７のパンチ面（水平方
向）ｘと、それに対応する側面ｙそれぞれの摩耗量を、
パンチ１７の先端角部（図中１点鎖線で囲んだ範囲）で
測定した。

【００５４】また、ポストと環状体との径の拡がり試験
では、表２に示す試験条件１のもと、１００万回連続運
転によるプレス加工を行った後、ポストおよび環状体を
充分に冷却して、その充分に冷却されたポストと環状体
との径方向のクリアランスの拡がりを測定した。なお、
ポストの外周径と環状体の内壁の径との試験前の差は、
一律３μｍにしたため、ポストと環状体との試験前のク
リアランスは１．５μｍになった。

【００５５】表２に試験条件１を示す。

【００５６】

【表２】

【００５７】表２に示された試験条件１を以下に補足す
る。

【００５８】被加工材は、ＪＩＳ規格Ｇ３１４１（１９
６９）にいうＳＰＣＣの冷間圧延綱のうち、引張強さが
４４１Ｎ／ｍｍ²〜５８８Ｎ／ｍｍ²の範囲に調整され
た、板厚０．３ｍｍのものを用いた。また、パンチとダ
イの材種は、ＪＩＳ規格Ｇ４４０４（１９８３）にいう
ＳＫＤ１１のうち、硬度が６０ＨＲＣから６２ＨＲＣの
範囲に調整されたものを用いた。なお、パンチとダイの
クリアランスは、軸心を一致させたときのパンチの外周
の半径と、ダイの内周の半径との差Ｃ（図４（ａ）参
照）である。

【００５９】また、１０個の実施例および１１個の比較
例それぞれを図１および図２に示したプレス金型１のサ
ブの金型用ガイド１１に順次設置して、ポストまたは環
状体の破損試験を行った。

【００６０】この破損試験には、図１および図２に示さ
れたプレス金型１に載置された状態のワーク材２０の上
に、さらに板厚が１ｍｍの冷間圧延鋼の板片３０（図２
中の２点鎖線参照）を載置し、ダイ１８上までワーク材
２０とともに送り、表３に示す試験条件２のもと行っ
た。本試験は、ワーク材２０と板片３０との重ね打ちを
意図的に行い、ストリッパープレート１５に回転力を発
生させ、ポストおよび環状体に過大な衝撃力を与える試
験である。なお、プレス回数は最大２０回までとし、プ
レスの運転条件を非連続、すなわち１工程ずつ区切って
運動することとした。２０回までのプレス加工でポスト
および環状体が破損しなかった場合は、破損無しとして
試験を終了し、２０回に達する前にポストまたは環状体
のいずれか一方でも破損してしまった場合には、その時
点で試験を終了し、破損有りとした。

【００６１】表３に試験条件２を示す。

【００６２】

【表３】

【００６３】なお、試験条件２における、プレス金型、
被加工材、パンチとダイの材種、パンチとダイのクリア
ランス、および室温は、表２に示された試験条件１と同
じである。

【００６４】以上３つの試験結果を各試料ごとに１列に
して、まとめて表４に示す。

【００６５】

【表４】

【００６６】表４において、パンチの摩耗試験の結果
は、「パンチの摩耗量」として図４（ａ）におけるパン
チ１７の先端角部のパンチ面（水平方向）ｘと、それに
対応する側面ｙそれぞれのパンチの摩耗量をｍｍ単位で
表した。また、ポストと環状体との径の拡がり試験の結
果は、「寿命」として、試験前のポストと環状体とのク
リアランスから拡がった量をｍｍ単位で表した。さら
に、ポストまたは環状体の破損試験の結果は、「破損有
無」として、破損した場合には「有」、破損しなかった
場合には「無」として表した。

【００６７】なお、試料によっては、ポストと環状体と
の摺動面にグリスを使用した場合もあるため、その場合
には、表４中に、「潤滑状態」として「グリス使用」と
明記した。

【００６８】表４に示された試験結果に基づき、「パン
チの摩耗量」からパンチの切れ刃の寿命評価と、「寿
命」からパンチと環状体との耐摩耗性評価と、「破損有
無」からポストおよび環状体の安全性評価それぞれを行
った。

【００６９】パンチの切れ刃の寿命評価においては、図
４（ｂ）を作成して評価した。

【００７０】図４（ｂ）は、実施例１のパンチ面（水平
方向）ｘとそれに対応する側面ｙそれぞれの摩耗量を、
同じく比較例９の場合と対比して表したグラフである。

【００７１】図４（ｂ）のグラフの横軸は、パンチ面
（水平方向）ｘの摩耗量をｍｍ単位で示し、縦軸は、パ
ンチ面（水平方向）ｘに対応する側面ｙの摩耗量をｍｍ
単位で示している。また、実線で表されたグラフは実施
例１を表すものであり、点線で表されたグラフは比較例
９を表すものである。

【００７２】表４に示された結果および図４（ｂ）に示
されたグラフから、以下のことが明らかになった。

【００７３】各実施例は、全て「破損無」の結果になっ
たことから、ポストおよび環状体の破損を防止でき、安
全性が高いという評価になった。

【００７４】また、各実施例と、「破損有」の結果にそ
れぞれなった比較例１から比較例８と、「破損無」の結
果にそれぞれなった比較例９から比較例１１それぞれの
「パンチの摩耗量」についての平均値を求め、３者を比
較すると、実施例の平均値は、比較例１から比較例８の
平均値に比し、約１５％増すが、比較例９から比較例１
１の平均値に対しては２／３程度の減少傾向にある。こ
れより各実施例は、ポストおよび環状体の破損を防止す
る一方で、パンチの切れ刃の摩耗を低減させることがで
きる評価になった。なお、パンチの切れ刃の摩耗を低減
することができたということは、ポストおよび環状体の
弾性変形と摩耗を低減させることができたと評価でき
る。

【００７５】さらに、実施例において、「寿命」の平均
は０．０００９１ｍｍであった。この実施例の「寿命」
の平均値は、「破損有」の結果にそれぞれなった比較例
１から比較例８の「寿命」の平均値に比べて０．０００
２１ｍｍ多かったが、「破損無」の結果にそれぞれなっ
た比較例９から比較例１１の「寿命」の平均値に比し、
１．３５倍以上向上している。すなわち、各実施例は、
ポストおよび環状体の破損を防止する一方で、ポストお
よび環状体の摩耗を低減させることができる評価になっ
た。

【００７６】以上の評価より、各実施例は、通常加工時
における弾性変形や摩耗を低減させることと、重ね打ち
による異常な衝撃力がかかっても破損しないことを両立
させた金型用ガイドであるという結論が得られた。

【００７７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、通常加工時における弾性変形や摩耗を低減させるこ
とと、被加工材の重ね打ち等に起因した異常な衝撃力に
よる変形および破損を防止することを両立させた金型用
ガイドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の金型用ガイドを用
いたプレス金型の側面断面図である。

【図２】図１のII−II線から見た平面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態の金型用ガイドの断面
図である。

【図４】（ａ）は、パンチの摩耗量の測定個所を図１
に示すパンチとダイとの関係で表した図、（ｂ）は、実
施例１のパンチ面（水平方向）ｘとそれに対応する側面
ｙそれぞれの摩耗量を、同じく比較例９の場合と対比し
て表したグラフ。

【符号の説明】１プレス金型１０メインの金型用ガイド１１サブの金型用ガイド１２上ダイセット１３下ダイセット１４パンチプレート１５ストリッパープレート１５−１段部１６ダイプレート１６−１段部１７パンチ１８ダイ２０ワーク材３０板片３０１００ポスト２００，２１０ブッシュ２０１内壁面２０２外周面３００，３１０ブッシュカバー３０１外壁面３０２内周面３０３突出部４００ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸本信神奈川県川崎市高津区久本３丁目５番８号日本エー・エム・ピー株式会社内Ｆターム(参考） 4E050 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通孔を有する部材の該貫通孔内に配置さ
れた、貫通孔を有する環状体と、該環状体の貫通孔に貫
通したポストとを備えた金型用ガイドにおいて、前記ポストが、セラミック材又は超硬合金からなるもの
であって、前記環状体の、前記部材側の外壁部分が、該環状体の、
前記ポスト側の内壁部分に比べて弾性が高い材料からな
り、該環状体の内壁部分が、該環状体の外壁部分に比べ
て剛性と耐摩耗性との双方が高い材料からなることを特
徴とする金型用ガイド。
【請求項２】前記ポストは、ヤング率が３２０ＧＰａ
以上からなるセラミック材又は超硬合金からなるもので
あって、前記環状体の内壁部分は、ヤング率が２５０Ｇ
Ｐａ以上であって、硬度が５０ＨＲＣ以上である硬質材
料で形成され、該環状体の外壁部分は、ヤング率が２５
０ＧＰａより小さい材料で形成されたものであることを
特徴とする請求項１記載の金型用ガイド。
【請求項３】前記環状体は、前記ポスト側の内壁面が
最も硬度が高く、該環状体内部に向かって硬度が低くな
っていく傾斜組成層と、前記部材側の外壁面が最もヤン
グ率が低く、該外壁面から該環状体内部に向かってヤン
グ率が高くなっていく傾斜組成層とのうち、少なくとも
いずれか１つの傾斜組成層を有するものであることを特
徴とする請求項１または請求項２記載の金型用ガイド。
【請求項４】前記環状体が、前記ポスト側に配置され
た環状のブッシュと、該ブッシュの外周側に配置され
た、前記部材に固着または係合する環状のブッシュカバ
ーとからなるものであって、該ブッシュと該ブッシュカ
バーは、摩擦圧接、焼きばめ、圧入、接着又は機械的結
合で一体化されてなるものであることを特徴とする請求
項１から３のうちのいずれか１項記載の金型用ガイド。
【請求項５】前記環状体が、軸心方向に複数個積み重
なった状態にあり、前記ポストが、これら複数個の環状
体を貫通してなるものであることを特徴とする請求項１
から４のうちいずれか１項記載の金型用ガイド。