JP2010120067A - Press-punching die having means for removing punching debris - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平板をパンチにより打ち抜き加工するためのプレス金型であって、打ち抜き加工後、パンチの下端部に付着してダイの上に上がってくる「かす上がり」等のない打ち抜きプレス金型に関する。 The present invention is a press die for punching a flat plate by a punch, and after punching, a punch press die having no “smoke” that sticks to the lower end of the punch and rises on the die About.
従来、たとえば金属板に孔を形成するために、打ち抜きプレス加工機が用いられている。この打ち抜きプレス加工機にあっては、図3に示すように、パンチ102でダイ104上のワーク106に孔を打ち抜いた後に発生する円板状のかす107aが、パンチ102の上昇の際、かす排出口105を落下するかす107cやダイ104に嵌ったかす107b以外にダイ104部分の負圧や油膜の存在に起因してパンチ102の下端部に付着してダイ104の上に上がってくことがある。ダイ104上に上がったかす107aは、孔あけ後の製品に打痕を与えたり、パンチ102に破損を招くなどの問題を惹起する。
Conventionally, for example, a punch press machine is used to form a hole in a metal plate. In this punching press machine, as shown in FIG. 3, the disk-shaped debris 107 a generated after punching a hole in the workpiece 106 on the
かかる問題を解決すべく、ダイの切り刃側面部に微小な溝を穿設し抵抗を大きくしてかす上がりを防ぐことや、ダイの切り刃にテーパを形成して抵抗を大きくする等の手段が採られている。また、パンチに空気孔を穿設して圧縮空気をかすに吹き付けて除去する等の手段も採られている。さらに、パンチを延長してかすをスクラップ排出口に深く押し下げることもなされている。 In order to solve this problem, means such as forming a minute groove on the side surface of the die cutting blade to increase the resistance to prevent scumming, or forming a taper on the die cutting blade to increase the resistance, etc. Has been adopted. In addition, means such as punching an air hole in the punch and blowing the compressed air on the dust to remove it are also employed. In addition, the punch is extended to push the scum deeply into the scrap outlet.
一方、かす排出口をエジェクタによって負圧とし、かすを吸引除去するようにしたプレス加工機も提案されている(特許文献1参照)。
上記従来技術は、ダイ側の摩擦係数を大きくする手段であり、打ち抜き状況や摩耗などによって効果の安定性が悪くなる問題がある。また、パンチに空気孔を形成し圧縮空気を通すかす取り手段は、0.5MPa以下の工場用圧縮空気を用いるのが一般的であり、かような低圧の空気を吹き付けてかすを除去しようとするときは、わけても銅板や鋼板といった金属板を打ち抜くときのかす上がりを完全に解決することは困難である。さらに、パンチを延長してかすをスクラップ排出口に深く押し下げる手段は、パンチ先端部を破損したりダイの摩耗を招くのみならず、ダイの再研磨可能回数を減少せしめ、ダイの寿命短縮を招く問題がある。 The above prior art is a means for increasing the friction coefficient on the die side, and there is a problem that the stability of the effect is deteriorated due to the punching situation or wear. In addition, it is common to use compressed air for factories of 0.5 MPa or less as a means for removing air by forming compressed air through the punch and trying to remove debris by blowing such low-pressure air. In particular, it is difficult to completely solve the scumming when punching a metal plate such as a copper plate or a steel plate. Furthermore, the means to extend the punch and push the debris deeply into the scrap outlet not only breaks the punch tip and causes die wear, but also reduces the number of dies that can be re-polished, leading to reduced die life. There's a problem.
また、特許文献1に開示の打ち抜きかす除去装置は、圧縮空気を用いるエギゾースタによってかす排出口(貫通孔)を負圧としてかすを吸引するものであるが、わけても銅板や鋼板等を打ち抜くときに、油膜等によるかすのパンチ下端部における付着を剥離させてかす排出口へ落下せしめるには不十分である。
Moreover, the punch debris removal device disclosed in
本発明は、上記従来技術における問題を解決し、確実に打ち抜きかすをかす排出口に落下せしめ、銅板や鋼板、ステンレス鋼板等を打ち抜くときにもかす上がりを惹起することが全くない打ち抜きプレス金型を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art and reliably drops the punching discharge outlet into a discharge outlet, and does not cause any scumming when punching a copper plate, steel plate, stainless steel plate, etc. The purpose is to provide.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、打ち抜きプレス金型であって、上型の昇降によってピストンが作動せしめられる空気圧縮機を前記プレス加工機に組み込み配設するとともに、蓄圧器を介して中空パンチの中空部へ圧縮空気を導く管路と、前記中空パンチのストロークに対応して中空パンチの中空部へ送気する「開」のタイミングが決定される圧縮空気用バルブと、圧縮空気用バルブを「開」とするタイミング設定手段とを有する打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型である。
The invention described in
請求項2に記載の発明は、圧縮空気用バルブを「開」とするタイミング設定手段が、上型の下降によって前記圧縮空気用バルブ開閉用ステムに当接して前記圧縮空気用バルブを「開」とする、その高さを調節可能なバルブ作動ロッドである請求項1に記載の打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型である。
According to the second aspect of the present invention, the timing setting means for opening the compressed air valve contacts the compressed air valve opening / closing stem by lowering the upper mold and opens the compressed air valve. The punch press die having punch debris removal means according to
請求項3に記載の発明は、蓄圧器が、空気圧縮機のシリンダと軸心を共有し、ピストンに設けられる逆止弁を介して圧縮空気が送り込まれるとともに円筒状ケーシングの下部がピストンに当接して上型の下降過程でピストンを押し下げ空気を圧縮するよう構成するとともに、その上部が管路に連通するものである請求項1又は請求項2に記載の打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型である。 According to a third aspect of the present invention, the accumulator shares an axial center with the cylinder of the air compressor, compressed air is fed through a check valve provided in the piston, and the lower portion of the cylindrical casing contacts the piston. 3. A punching press die having punching and removing means according to claim 1 or 2, wherein the piston is pushed down in the lowering process of the upper die so as to compress the air, and the upper part thereof communicates with the pipe line. It is a type.
本発明によれば、空気圧縮機は打ち抜きプレス金型の上型の下降によって空気を圧縮するものであってプレス金型に組み込み(built-in)されてものであるから、別途圧縮空気源を必要とすることなく2MPa以上の高圧空気を得られ、これをパンチのストロークと対応させて瞬時にパンチ下端部から打ち抜き抜き直後のかすに適用して、たとえば銅板や鋼板ステンレス鋼板等を打ち抜くときも、かすをかす排出口下部へ確実に落下させてかす上がりを完全に防ぐことができる。而して、打ち抜き状態やダイにおける切り刃の摩耗が、ダイ側の摩擦係数を大きくする手段によるように摩耗を大きくすることがなく、安定して確実にかすの除去を行うことができる。 According to the present invention, the air compressor compresses air by lowering the upper die of the punching press die and is built-in to the press die. Even when high pressure air of 2 MPa or more can be obtained without necessity, and this is applied to the scrap immediately after punching from the lower end of the punch corresponding to the stroke of the punch, for example, when punching a copper plate or a stainless steel plate The debris can be surely dropped to the bottom of the debris discharge port to completely prevent the debris from rising. Thus, it is possible to stably and surely remove the debris without increasing the wear of the cutting edge or the cutting edge of the die as in the means for increasing the friction coefficient on the die side.
請求項2に記載の発明によるときは、シンプルな構成によって圧縮空気用バルブを「開」とするタイミングを確実に設定することができるとともに、「開」である時間も調節可能である。 According to the second aspect of the present invention, the timing for opening the compressed air valve can be reliably set with a simple configuration, and the time for opening can be adjusted.
請求項3に記載の発明によるときは、プレス金型の上型と基台間に空気圧縮機と蓄圧器(accumulator)が鉛直方向に連続して組み込まれているものであるから、高圧空気供給源を有する打ち抜きプレス金型がコンパクトとなる。
According to the invention described in
本発明は、打ち抜きプレス金型の上型の昇降を利用した空気圧縮手段および蓄圧器をプレス加工機に組み込み(built-in)して2MPa以上の高圧空気を蓄圧器にチャージしておき、この高圧空気を、パンチの昇降ストロークに対応(同期)させて圧縮空気バルブを開閉し、ワークの打ち抜き直後に高圧空気をパンチ下端部から瞬時に衝撃的にかすに噴射することによって、かすを確実に排出口へ落下させるものである。 In the present invention, an air compressing means and a pressure accumulator utilizing raising and lowering of an upper die of a punching press mold are built-in in a press machine, and high pressure air of 2 MPa or more is charged in the accumulator. High pressure air is opened / closed in response to (synchronized with) the stroke of the punch, and the compressed air valve is opened and closed. Immediately after punching the workpiece, high pressure air is instantaneously injected into the dust from the bottom of the punch. It is to be dropped to the discharge port.
以下、本発明をその好ましい一実施例に則して詳細に説明する。図1および図2に、本発明の一実施例に係る打ち抜きプレス金型およびその動作を示す。図1は、本発明の打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型を示す縦断面図、図2(a)〜(d)は、本発明の打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型の動作を示す縦断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail in accordance with a preferred embodiment thereof. 1 and 2 show a punching press die and its operation according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a punching press mold having a punching debris removing means of the present invention, and FIGS. It is a longitudinal cross-sectional view shown.
図1において、1は打ち抜きプレス金型、2は中空パンチであって、その中空部9が高圧(圧縮)空気流路として機能する。3はワークであり、たとえば銅板、鋼板、ステンレス鋼板といった金属板である。4はダイであって、上部に切り刃部を有しパンチ2と相俟ってワーク3を打ち抜いて孔を形成すべく機能する。ダイ4の切り刃部の下方には、かす排出口5が形成されている。6はストリッパであって、ワーク3を挟圧してパンチ2とダイ4の切り刃部による打ち抜きを可能にする。
In FIG. 1, 1 is a punching press die, 2 is a hollow punch, and the
7はパンチバッキングプレート、8はパンチプレートであり、両者で上型10を構成している。11は圧縮空気用バルブであって、ばね12によって、かす落としを行うとき以外は「閉」の状態とされている。13はバルブ開閉用ステムであり、上型10の下降によってバルブ作動ロッド14の上端にその下端が当接して上型10のさらなる下降によって、バルブ作動ロッド14がばね12の圧縮力に勝る力でバルブ開閉用ステム13を押し上げ、圧縮空気用バルブ11を「開」の状態とする。バルブ作動ロッド14は、図示しないねじ機構によって、その高さを調節可能に構成されている。バルブ作動ロッド14の高さによって、圧縮空気用バルブ11の「開」のタイミングおよび「開」となっている時間が設定される。
7 is a punch backing plate, 8 is a punch plate, and both constitute an
圧縮空気用バルブ11を「開」とするタイミング設定手段として、カム機構を利用するものや圧縮空気用バルブ11を電磁弁とし、中空パンチ2のストロークに対応させて電気信号を入力して「開」とする手段等種々のタイミング設定手段を採ることができる。
As a timing setting means for opening the
圧縮空気用バルブ11が「開」の状態とされると、2MPa以上の高圧空気が中空パンチ2の中空部(圧縮空気流路)9を通って中空パンチ2の下端部から噴射され、図2(d)に示すように、ワーク3の打ち抜きかす24をかす排出口5に衝撃的に射出、落下せしめる。
When the
15は空気圧縮機であって、この実施例にあっては、蓄圧器20の円筒状ケーシング22の下端部に固定されているピストン16を有し、このピストン16がシリンダ17内を上型10の昇降によって昇降する。空気圧縮機15のシリンダ17下部には吸気弁19が設けてあり、この吸気弁19は、ピストン16の上昇の際は「開」となり、ピストン16の下降時には「閉」となる逆止弁である。
An
一方、ピストン16には逆止弁18が設けてあり、ピストン16の上昇時には「閉」の状態となり、蓄圧器からの高圧空気の流出を止める。上型10の下降によってピストン16が下降し、シリンダ17内の空気の圧力が上昇して所定の圧力となったときに「開」となり、2MPa以上の圧力の圧縮空気を蓄圧器(accumulator)20内に供給する。蓄圧器20は、打ち抜きプレス金型1の外に設けることもできる。
On the other hand, the
21は圧縮空気供給口であって、管路23を介して圧縮空気用バルブ11が「開」のときに、高圧空気を中空パンチ2の下端部から噴射すべく、圧縮空気を供給する。この実施例においては、パンチホルダ7とパンチパッド8に刻設される断面半円形或いはコ字状の溝を合わせて断面円形或いは方形状の管路23を形成している。高圧空気の気密性を高めるべく、パンチバッキングプレート7およびパンチプレート8間にゴム等のシール材を管路23に沿って延在せしめパンチバッキングプレート7およびパンチプレート8を緊締する。
次に、上記のように構成される本発明の打ち抜きかす除去手段を有する打ち抜きプレス金型の動作を、図2(a)〜(b)に則して説明する。図2(a)に、上型10が上死点にある状態を示す。このとき、圧縮空気用バルブ11は、ばね12によって「閉」の状態とされている。図2(b)に、上型10が下降している途次の状態を示す。この状態で、空気圧縮機15のピストン16が下降し、シリンダ17内の空気を圧縮していく。図2(c)に示す状態において、中空パンチ2によるワーク3の打ち抜き加工が開始される。
Next, the operation of the punching press die having the punching and removing means of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2A shows a state where the
この時点で、圧縮空気用バルブ11下部のバルブ開閉用ステム13の下端部がバルブ作動ロッド14の上端に当接し、上型10のさらなる下降によってバルブ作動ロッド14がバルブ開閉用ステム13をばね12の力に打ち勝って上昇せしめ、圧縮空気用バルブ11を「開」の状態とする。そうすると、中空パンチ2の下端部から2MPa以上の高圧空気が噴出され、図2(d)に示すように、打ち抜きかす24を衝撃的にかす排出口5に射出、落下せしめる。
At this point, the lower end of the valve opening /
図2(c)に示す状態で、空気圧縮機15におけるピストン16が最も下降した状態となり、空気の圧力が最も高くなる。ピストン16が下降してシリンダ17内が所定の圧力以上となった時点で、シリンダ17内から高圧空気が蓄圧器20内へ送り込まれる。
In the state shown in FIG. 2 (c), the
而して、蓄圧器20内には2MPaといった高圧空気が蓄えられ、この高圧空気によって図2(d)に示すように、打ち抜きかす24を衝撃的にかす排出口5に射出、落下せしめる。
Thus, high pressure air of 2 MPa is stored in the
1 打ち抜きプレス金型
2 中空パンチ
3 ワーク
4 ダイ
5 かす排出口
6 ストリッパ
7 パンチバッキングプレート
8 パンチプレート
9 中空部(圧縮空気流路)
10 上型
11 圧縮空気用バルブ
12 ばね
13 バルブ開閉用ステム
14 バルブ作動ロッド
15 空気圧縮機
16 ピストン
17 シリンダ
18 逆止弁
19 吸気弁
20 蓄圧器
21 圧縮空気供給口
22 円筒状ケーシング
23 管路
24 打ち抜きかす
102 パンチ
104 ダイ
105 かす排出口
106 ワーク
107 かす
107a パンチの上昇につれダイの上に上がったかす
107b ダイに嵌ったかす
107c 落とされたかす
1 punching die 2
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