JP2011041967A - Die for press working - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のパンチを備え、一度のプレス加工(打抜き加工)によって複数の製品(部品)を同時に成形可能とするプレス加工用金型の技術に関する。
より詳しくは、プレス加工用金型に具備される、複数のパンチを保持するパンチバックアッププレートに発生する撓みを安価で効果的に低減し、製品(部品)の品質と、プレス加工用金型の金型寿命と、の向上を図るための技術に関する。
The present invention relates to a technology of a press working die that includes a plurality of punches and that can simultaneously form a plurality of products (parts) by a single press working (punching).
More specifically, the bending generated in the punch back-up plate that holds a plurality of punches provided in the press working mold is effectively reduced at low cost, and the quality of the product (parts) and the press working mold are reduced. The present invention relates to a technique for improving mold life.
従来から、自動車や電気機器などの生産ラインでは、多数(例えば一日あたり数万個)の部品を供給し、組付ける作業が行われている。そのため、成形加工により製造される供給部品については、一度の加工でより多くの部品を精度よく成形する必要がある。
このようなことから、板状部材などを成形加工することにより製造される成形部品の加工には、生産性が高く、連続加工の自動化も容易であるなどの理由から、プレス加工装置が用いられることが多い。例えば、自動車の生産ラインにおいて、無段変速機(CVT)用ベルトの構成部品として用いられるエレメントを、プレス加工装置によってプレス加工(打抜き加工)するのはその一例である(例えば、「特許文献1」、または「特許文献2」を参照。)。
Conventionally, many production lines (for example, tens of thousands per day) have been supplied and assembled in production lines such as automobiles and electrical equipment. For this reason, it is necessary to form more parts with high accuracy with a single process for supply parts manufactured by molding.
For this reason, a press working apparatus is used for processing of a molded part manufactured by forming a plate-shaped member or the like because it is highly productive and automation of continuous processing is easy. There are many cases. For example, in an automobile production line, an element used as a component part of a continuously variable transmission (CVT) belt is pressed (punched) by a pressing device (for example, “
前記プレス加工装置は一般的に、上型に固定保持されるパンチと、下型に固定保持されるダイと、を有するプレス加工用金型を具備し、これら上型、および下型を上下方向に相対移動(昇降移動)することで、所定形状の部品をプレス加工(打抜き加工)するように構成されている。 The press working apparatus generally includes a press working die having a punch fixedly held on an upper die and a die fixedly held on a lower die, and the upper die and the lower die are arranged in the vertical direction. By moving relative to each other (moving up and down), a part having a predetermined shape is pressed (punched).
即ち、図12に示すように、プレス加工用金型101は上型部102と、該上型部102の直下に位置する下型部103と、これら上型部102と下型部103の間に配設されるストリッパープレート108と、により構成される。
そして、ストリッパープレート108を伴いながら上型部102が下降することで、該上型部102に備えられる複数のパンチ107・107・・・も下降し、該パンチ107・107・・・の下端部が下型部103に備えられるダイプレート111のダイ111a・111a・・・に挿入されることで、これらパンチ107・107・・・とダイ111a・111a・・・との間に設けられる被加工材12より、一度に複数の部品12a・12a・・・(図12(b)を参照)がプレス加工(打抜き加工)されるようになっている。
That is, as shown in FIG. 12, the
When the
ところで、複数のパンチによる一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材より複数の部品を同時に成形する場合には、これらパンチの上端面に当接されるパンチバックアッププレートに撓みが発生することが知られている。 By the way, when a plurality of parts are simultaneously formed from a workpiece by a single press working (punching) with a plurality of punches, the punch backup plate that is in contact with the upper end surfaces of these punches may bend. It has been known.
即ち、図13に示すように、複数のパンチ107・107・・・によって被加工材12をプレス加工(打抜き加工)する際には、これらパンチ107・107・・・の下端面にパンチ荷重(即ち、被加工材12より部品12a・12a・・・を打抜くために、パンチ107・107・・・の下端面に付加される、下方に向かう押圧力)に対する上向きの反力P1・P1・・・が各々作用する。前記反力P1・P1・・・はこれらパンチ107・107・・・を介して、パンチバックアッププレート105に各々作用し、これら前記反力P1・P1・・・によって、パンチバックアッププレート105は、上方に突出する円弧形状に撓むこととなる。
That is, as shown in FIG. 13, when the
このように、パンチバックアッププレート105に撓みが発生すると、該パンチバックアッププレート105の下面に設けられるパンチプレート106より、垂下するようにして固定保持される複数のパンチ107・107・・・は、前記撓みに沿って、各々軸心方向が傾くこととなる。
つまり、パンチプレート106の中央部付近に設けられるパンチ107については、軸心方向を略垂直方向に保つことができるものの、前記中央部付近より離れた位置に設けられるほど、パンチ107の軸心方向は傾くこととなる。
As described above, when the
That is, with respect to the
従って、図13に示すように、パンチプレート106の中央部付近より離れた位置に設けられるパンチ107については、被加工材12より部品12aをプレス加工(打抜き加工)する際に、パンチ107の下端部の一方(図13に示す寸法Y1)が、他方(図13に示す寸法Y2)に比べて、ダイ111aの内側面に接近することとなる。
Therefore, as shown in FIG. 13, the
その結果、例えばプレス加工(打抜き加工)される部品12aは厚みが不均一となり、製品品質(製品精度)の低下を引き起こす可能性があった。
また、上型部102を上昇、あるいは下降させる場合、軸心方向が傾くパンチ107については、該パンチ107の下端部がストリッパープレート108の貫通孔108aや、ダイ111aの内側面の一部分に擦れ、これら貫通孔108aや、ダイ111aなどに偏摩耗を発生させ、プレス加工用金型101の金型寿命の低下を引き起こす可能性があった。
As a result, for example, the
Further, when the
このような点を改善するための技術として、以下の「特許文献3」乃至「特許文献7」に示された様々な技術が提案されている。
例えば、「特許文献3」では、バッキングプレート(バックアッププレート)と、パンチリテーナ(パンチプレート)と、からなり、パンチをプレス加工用金型の上型ホルダ(パンチホルダー)に取付けるための保持装置であって、上型ホルダ(パンチホルダー)に加えられる面圧の受圧面積が、前記パンチによって高張力鋼板を打抜く際に生じる打抜き力(パンチ荷重)の大きさに応じて拡大するように、バッキングプレート(バックアッププレート)の厚みを変化させるように構成する技術が開示されている。
As techniques for improving such a point, various techniques shown in the following “Patent Document 3” to “
For example, in “Patent Document 3”, a holding device for attaching a punch to an upper die holder (punch holder) of a press working die, which includes a backing plate (backup plate) and a punch retainer (punch plate). The backing is so that the pressure receiving area of the surface pressure applied to the upper mold holder (punch holder) increases according to the punching force (punch load) generated when punching a high-tensile steel plate with the punch. A technique for changing the thickness of a plate (backup plate) is disclosed.
また、「特許文献4」では、塑性加工用プレス装置(プレス加工装置)において、荷重負荷用ボルスタ内、あるいは受圧板(加圧盤)内に一つ以上の圧力室を設け、該圧力室に前記ボルスタ、あるいは受圧板(加圧盤)に所定の弾性変形を付与するための圧力を負荷する技術が開示されている。 Further, in “Patent Document 4”, in a plastic working press device (press working device), one or more pressure chambers are provided in a load bolster or a pressure receiving plate (pressing plate), and the pressure chamber is provided with the above-described pressure chamber. A technique for applying a pressure for applying predetermined elastic deformation to a bolster or a pressure receiving plate (pressure platen) is disclosed.
また、「特許文献5」では、上ダイセット(パンチホルダー)に固定した球面プレートと、バッキングプレート(バックアッププレート)に固定した球面体と、により、上ダイセット(パンチホルダー)に対してバッキングプレート(バックアッププレート)が傾斜することで、上型部と下型部の平行度が保持される技術が開示されている。
Further, in “
また、「特許文献6」では、プレス加工装置における打抜用雄型(パンチ)において、打抜用雌型(ダイ)と、対応配置される打抜用雄型(パンチ)を有し、前記打抜用雌型(ダイ)との間に配置されたプレス材(被加工材)における複数箇所を打抜荷重(パンチ荷重)に基づき打抜可能な複数のパンチ部を備え、当該各パンチ部のうち少なくとも一部のパンチ部については、他のパンチ部との対比において、打抜方向に沿う平面で切った場合の断面形状が相違する技術が開示されている。
Further, in “
また、「特許文献7」では、上部テーブルの下端部に取付けられるパンチと、下部テーブルの上端部に取付けられるダイと、の協動により、ワークに曲げ加工を行うプレスブレーキのクラウニング装置であって、前記上部テーブルと下部テーブルの撓みを平行にするために、下部テーブルに設けられているスリットの下側と、該スリットの先端の丸穴より下部テーブル中央寄り部分と、を連結して下部テーブルの前後両面を補強する一対の補強板と、この一対の補強板を連結するための前記下部テーブルを貫通する連結材と、を備える技術が開示されている。
Further, in “
前記「特許文献3」乃至「特許文献7」により開示される技術を用いれば、被加工材より複数の部品をプレス加工(打抜き加工)する際に、パンチバックアッププレートに発生する撓みを極力低減することが可能となる。
When the techniques disclosed in the above-mentioned “Patent Document 3” to “
しかし、前記「特許文献3」による技術では、バックアップアッププレートに発生する撓みの低減を図るため、プレス加工(打抜き加工)する際に必要なパンチ荷重の値によってバックアッププレートの厚みを適切なものに交換する必要がある。
よって、被加工材の厚みに合わせて、その都度バックアッププレートを交換しなければならず、プレス加工用金型の組付け調整に時間がかかるため、プレス加工装置の生産性が低下し、製品のコストアップの原因となる。
However, in the technique disclosed in “Patent Document 3”, the thickness of the backup plate is made appropriate depending on the value of the punch load necessary for press working (punching) in order to reduce the bending generated in the backup up plate. It needs to be replaced.
Therefore, the backup plate must be replaced each time according to the thickness of the work material, and it takes time to adjust the assembly of the press mold, which reduces the productivity of the press processing equipment, It causes cost increase.
また、前記「特許文献4」による技術では、ボルスタ、あるいは受圧板(加圧盤)に所定の弾性変形を付与するべく圧力を負荷するための装置が別途必要となり、プレス下降装置全体として大掛かりなものとなり設備コストが嵩む。 Further, in the technique according to the “Patent Document 4”, a bolster or a device for applying pressure to apply a predetermined elastic deformation to the pressure receiving plate (pressing platen) is separately required, which is a large-scale press lowering device as a whole. This increases the equipment cost.
また、前記「特許文献5」による技術では、プレス加工用金型を構成する部品点数が増加し、該プレス加工用金型の構造が複雑になる。
よって、プレス加工用金型全体として、加工工数や組付け工数が増加し、経済的でない。
In the technique disclosed in “
Therefore, as a whole die for press working, processing man-hours and assembly man-hours increase, which is not economical.
また、前記「特許文献6」による技術では、パンチの本数が増えるに従って、上型部が昇降移動する距離(昇降ストローク)も長く設定する必要があり、必要な剛性を確保するべくプレス加工用金型の構造も大掛かりなものとなり、経済的でない。
加えて、被加工材よりプレス加工(打抜き加工)される複数の部品については、各々時間差を有して形成されるため、加工時間が長くなりプレス加工装置の生産性が低下し、製品のコストアップの原因となる。
Further, in the technique according to “
In addition, since multiple parts that are pressed (punched) from the workpiece are formed with a time difference, the processing time becomes longer, the productivity of the press processing device decreases, and the product cost Cause up.
また、前記「特許文献7」による技術を応用すれば、バックアップアッププレートに発生する撓みの低減を図るため、バックアップアッププレートにスリットを形成することが考えられるが、該スリットに関する具体的な形状や、形成する位置については不明であり、現実的に該スリットをバックアップアッププレートに形成してバックアップアッププレートに発生する撓みを低減することはできない。
In addition, if the technique according to the “
本発明は、以上のような様々な改善点に鑑みてなされたものであり、一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材より複数の製品(部品)を成形するプレス加工用金型において、パンチバックアッププレートに発生する撓みを安価で効果的に低減し、製品(部品)の品質と、プレス加工用金型の金型寿命の向上を図る技術の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the various improvements as described above, and in a press working mold for molding a plurality of products (parts) from a workpiece by a single press working (punching). An object of the present invention is to provide a technique for effectively reducing the bending generated in the punch backup plate at low cost and improving the quality of the product (parts) and the die life of the press working die.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、複数のパンチと、該複数のパンチの端面が一方の平面に当接するパンチバックアッププレートと、を有し、前記パンチにより被加工材を打ち抜き加工するプレス加工用金型であって、前記パンチバックアッププレートには切欠部が設けられ、前記パンチバックアッププレートは、前記打ち抜き加工時に前記各パンチからの受圧面を通じて伝達される応力の分布領域である複数の「応力分布領域」を有し、前記複数の「応力分布領域」のうちの少なくとも一つは、他の「応力分布領域」と部分的に重複する「応力重複領域」を有し、前記切欠部は、前記「応力重複領域」以外の領域であって、かつ互いに重複する前記「応力分布領域」におけるパンチからの受圧面の図心を中心とする、前記「応力重複領域」の図心の点対象位置に配置されるとともに、前記「応力重複領域」の長手方向と同等の長さに形成されるものである。
That is, in
請求項2においては、請求項1に記載のプレス加工用金型であって、前記複数のパンチは、前記受圧面の図心が同一直線上に位置するように、前記パンチバックアッププレートに配設されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the press working die according to the first aspect, the plurality of punches are arranged on the punch backup plate so that centroids of the pressure receiving surfaces are located on the same straight line. It is what is done.
請求項3においては、請求項1、または請求項2に記載のプレス加工用金型であって、前記パンチバックアッププレートにおいて、前記複数のパンチの端面が当接される側と対向する側の平面には、サブパンチバックアッププレートが密接され、前記切欠部は、これらパンチバックアッププレート、およびサブパンチバックアッププレートを共に貫通するように形成されるものである。
In Claim 3, It is a metal mold | die for press work of
請求項4においては、請求項1乃至請求項3のうちの何れか一項に記載のプレス加工用金型であって、前記複数のパンチは、任意の断面形状を有する柱形状のパンチ本体と、円形断面形状を有する短柱形状のサブパンチブロックと、により構成され、前記パンチ本体の上端面には、前記サブパンチブロックが同軸上に設けられ、前記サブパンチブロックの上端面が前記パンチバックアッププレートの一方の平面に当接されるものである。
In Claim 4, It is a metal mold | die for press work as described in any one of
請求項5においては、請求項4に記載のプレス加工用金型であって、前記パンチを構成するパンチ本体と、サブパンチブロックは、各々一体的に形成されるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the press working mold according to the fourth aspect, the punch main body and the sub punch block constituting the punch are each integrally formed.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に拠れば、一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材より複数の製品(部品)を成形するプレス加工用金型において、パンチバックアッププレートに発生する撓みを安価で効果的に低減し、製品(部品)の品質と、プレス加工用金型の金型寿命の向上を図ることができる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the present invention, in a press mold for forming a plurality of products (parts) from a workpiece by a single press process (punching process), the bending generated in the punch backup plate is inexpensive and effective. It is possible to improve the quality of the product (parts) and the mold life of the press working mold.
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
[プレス加工用金型1]
まず、本発明に係るパンチバックアッププレート5を具備するプレス加工用金型1の全体的な構成について、図1を用いて説明する。
なお、便宜上、図1の矢印Xの方向を前方と規定し、かつ矢印Yの方向を上方と規定して、以下説明する。
[Press mold 1]
First, the overall configuration of a
For convenience, the direction of the arrow X in FIG. 1 is defined as the forward direction, and the direction of the arrow Y is defined as the upward direction.
プレス加工用金型1は上型部2と、該上型部2の直下に位置する下型部3と、これら上型部2と下型部3の間に配設されるストリッパープレート8と、により構成される。
The
上型部2は、パンチホルダー4や、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)や、パンチプレート6や、被加工材12を打ち抜き加工する複数のパンチ7・7・・・などにより構成される。
パンチホルダー4は、上型部2をプレス加工装置の加圧盤(図示せず)に組付けるための部位である。
パンチホルダー4は幾分かの厚みを有する板状部材から形成され、その上面において前記加圧盤の下面と密接し、ボルトなどの締結部材によって前記加圧盤と着脱可能に組み付けられる。
The
The punch holder 4 is a part for assembling the
The punch holder 4 is formed of a plate-like member having a certain thickness, and the upper surface thereof is in close contact with the lower surface of the pressure plate, and is detachably assembled to the pressure plate with a fastening member such as a bolt.
なお、前記加圧盤には油圧シリンダーなどからなるアクチュエーターや、ガイド部材が具備され、上下方向に移動可能(昇降移動可能)に構成されるとともに、下方への移動(下降)に際しては、所定の負荷荷重を発揮することが可能な構成となっている。 The pressure plate is provided with an actuator such as a hydraulic cylinder and a guide member, and is configured to be movable in the vertical direction (movable up and down), and has a predetermined load when moved downward (lowered). It has a configuration capable of exerting a load.
パンチバックアッププレート5(25、35、または45)は、プレス加工(打抜き加工)時に発生するパンチ荷重(即ち、被加工材12より部品12a・12a・・・を打抜くためにパンチ7・7・・・の下端部に発生する、下方に向かう押圧力)に対する反力(即ち、被加工材12よりパンチ7・7・・・が受ける、上方へ働く反力)によって、パンチ7・7・・・の上端部がパンチホルダー4にめり込む現象を防止するための部位である。
The punch backup plate 5 (25, 35, or 45) is provided with a punch load generated during pressing (punching) (that is, punches 7, 7,... For punching
パンチバックアッププレート5(25、35、または45)は板状部材から形成され、その上面において前記パンチホルダー4の下面と密接し、ボルトなどの締結部材によって前記パンチホルダー4と着脱可能に組み付けられる。 The punch backup plate 5 (25, 35, or 45) is formed of a plate-like member, is in close contact with the lower surface of the punch holder 4 on the upper surface thereof, and is detachably assembled to the punch holder 4 with a fastening member such as a bolt.
パンチプレート6は、パンチ7・7・・・を所定の位置に固定し保持するための部位である。
パンチプレート6は板状部材から形成され、その平面中央の所定の位置には複数の貫通孔6a・6a・・・が形成される。前記貫通孔6a・6a・・・の断面形状はパンチ7・7・・・上端部の断面形状と略同等に形成され、パンチ7・7・・・の上端部を前記貫通孔6a・6a・・・に各々挿嵌することで、パンチ7・7・・・はパンチプレート6に固定保持される。
The
The
パンチ7・7・・・は一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材12より実際に複数の部品12a・12a・・・を打抜くための雄型となる部位である。
パンチ7・7・・・は、上下方向に延出する部材より形成され、その下端部の断面形状は、被加工材12より打抜かれる部品12a・12a・・・(図12を参照)の形状と同形状に形成される。そして、上述のように、パンチ7・7・・・の上端部を下方よりパンチプレート6の貫通孔6a・6a・・・に挿入することで、該パンチ7・7・・・の上端部が貫通孔6a・6a・・・に各々挿嵌され、複数のパンチ7・7・・・は、パンチプレート6より垂下するようにして固定保持される。
The
The
このように、上型部2は、上方から下方に向かって順に、パンチホルダー4、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)、パンチプレート6を配設して構成され、該パンチプレート6からは、複数のパンチ7・7・・・が垂下して配設される。
Thus, the
一方、下型部3は、ダイホルダー9や、ダイバックアッププレート10や、ダイプレート11などにより構成される。
ダイホルダー9は下型部3をプレス加工装置の定盤(図示せず)に組付けるための部位である。
ダイホルダー9は幾分かの厚みを有する板状部材から形成され、その下面において前記定盤の上面と密接し、ボルトなどの締結部材によって前記定盤と着脱可能に組み付けられる。
On the other hand, the lower mold part 3 includes a die holder 9, a
The die holder 9 is a part for assembling the lower mold part 3 to a surface plate (not shown) of the press working apparatus.
The die holder 9 is formed of a plate-like member having a certain thickness, is in close contact with the upper surface of the surface plate at the lower surface thereof, and is detachably assembled with the surface plate by a fastening member such as a bolt.
なお、前記定盤は上述の加圧盤(図示せず)の直下に設けられるとともに、プレス加工装置の固定フレーム(図示せず)に固設される。 The surface plate is provided directly below the pressure plate (not shown) and fixed to a fixed frame (not shown) of the press working apparatus.
ダイバックアッププレート10は、プレス加工(打抜き加工)時に発生するパンチ荷重によって、パンチ7・7・・・の下端部がダイホルダー9にめり込む現象を防止するための部位である。
ダイバックアッププレート10は板状部材から形成され、その下面において前記ダイホルダー9の上面と密接し、ボルトなどの締結部材によって前記ダイホルダー9と着脱可能に組み付けられる。
The
The
ダイプレート11は、被加工材12より実際に部品12a・12a・・・を打抜くための雌型となる、複数の貫通孔(以下、「ダイ」と記す。)11a・11a・・・を有する部位である。
ダイプレート11は板状部材から形成され、その平面中央には、複数のダイ11a・11a・・・が穿孔される。前記ダイ11a・11a・・・の断面形状はパンチ7・7・・・の下端部と同形状、かつ僅かに大きく形成されるとともに、これらダイ11a・11a・・・の配設箇所は、平面視にてパンチ7・7・・・の配設箇所と同じ位置となっている。
The die plate 11 has a plurality of through-holes (hereinafter referred to as “die”) 11a, 11a,... Which are female molds for actually punching the
The die plate 11 is formed of a plate-like member, and a plurality of dies 11a, 11a,. The cross-sectional shape of the dies 11a, 11a,... Is the same as that of the lower ends of the
そして、加圧盤の下降に連動してパンチ7・7・・・が下降すれば、該パンチ7・7・・・の下端部は、前記ダイ11a・11a・・・に挿入されるようになっている。
When the
なお、ダイプレート11はその下面において、前記ダイバックアッププレート10の上面と密接し、ボルトなどの締結部材によって前記ダイバックアッププレート10と着脱可能に組み付けられる。
Note that the lower surface of the die plate 11 is in close contact with the upper surface of the
このように、下型部3は、下方から上方に向かって順に、ダイホルダー9、ダイバックアッププレート10、ダイプレート11と配設して構成される。
Thus, the lower mold part 3 is configured by disposing the die holder 9, the
ストリッパープレート8は、パンチ7・7・・・の下端部に付着した製品粕や粉塵などを取り除くとともに、プレス加工(打抜き加工)時においては、被加工材12を下方に抑え付けることで該被加工材12の姿勢を保持し、かつ下降するパンチ7・7・・・の下端部をガイドする機能を有する部位である。
The stripper plate 8 removes product flaws and dust adhering to the lower ends of the
ストリッパープレート8は板状部材から形成され、その平面中央には、複数の貫通孔8a・8a・・・が穿孔される。前記貫通孔8a・8a・・・の断面形状はパンチ7・7・・・の上下方向中央部から上端部にかけての断面形状と略同等に形成されるとともに、これら貫通孔8a・8a・・・の配設箇所は、平面視にてパンチ7・7・・・の配設箇所と同じ位置となっている。
The stripper plate 8 is formed of a plate-like member, and a plurality of through
また、ストリッパープレート8と、パンチプレート6との間には、コイルバネなどからなる図示せぬ付勢手段が複数設けられ、該付勢手段によってストリッパープレート8は、パンチプレート6の下方に吊設される。
A plurality of urging means (not shown) made of a coil spring or the like is provided between the stripper plate 8 and the
そして、上型部2が下降すれば、ストリッパープレート8の下面が被加工材12の上面と接触し、その後さらに上型部2が下降すると、ストリッパープレート8と、パンチプレート6との間隙が狭くなることから、ストリッパープレート8は、前記付勢手段(図示せず)によって下方に付勢され、被加工材12を所定の位置からずれないように下方に抑え付けるのである。この状態では、ストリッパープレート8は相対的にパンチ7・7・・・の上部に位置している。
この、上型部2が下降してストリッパープレート8がパンチ7・7・・・の上部に位置している状態から、上型部2が上昇すると、ストリッパープレート8が付勢手段により下方に付勢されてパンチ7・7・・・の上部から下方へ移動する。これにより、パンチ7・7・・・の下端部に付着した製品粕や粉塵などが、ストリッパープレート8により掻き取られて取り除かれる。
When the
When the
なお、ストリッパープレート8を動作させる構成要素については、本実施例に示すようなコイルバネなどからなる付勢手段に限定されるものではない。
即ち、例えば、ストリッパープレート8には、油圧シリンダーなどからなるアクチュエーターが具備され、上下方向に移動可能(昇降移動可能)に構成されるとともに、下方への移動(下降)に際しては、所定の負荷荷重を発揮することが可能な構成としてもよい。
In addition, about the component which operates the stripper plate 8, it is not limited to the urging means which consists of a coil spring etc. as shown in a present Example.
That is, for example, the stripper plate 8 is provided with an actuator made of a hydraulic cylinder or the like, and is configured to be movable in the vertical direction (movable up and down). It is good also as a structure which can exhibit.
このような構成からなるプレス加工用金型1を具備するプレス加工装置を用いることで、一度のプレス加工(打抜き加工)によって複数の部品12a・12a・・・が、被加工材12より同時に成形されるようになっている。
A plurality of
即ち、上型部2、およびストリッパープレート8が予め定められた上方の位置に停止した状態において、帯板状の被加工材12が、ストリッパープレート8と、ダイプレート11と、の間に供給され停止する。
続いて、加圧盤の下降に連動して上型部2も下降し、被加工材12は、ストリッパープレート8と、ダイプレート11と、によって挟持される。
That is, in a state where the
Subsequently, the
その後、さらに上型部2が下降し、複数のパンチ7・7・・・の下端部は、ストリッパープレート8の貫通孔8a・8a・・・に各々挿入される。
そして、さらに加圧盤が下降することで、被加工材12はパンチ7・7・・・と、ダイ11a・11a・・・と、の間で発生する剪断力によって各々打抜かれ、これらパンチ7・7・・・(或いはダイ11a・11a・・・)の断面形状と同形状の部品12a・12a・・・が、複数同時にプレス加工(打抜き加工)されるのである。
After that, the
Further, when the pressure platen is further lowered, the
部品12a・12a・・・のプレス加工(打抜き加工)が終了すると、加圧盤の上昇に連動して上型部2は上昇し始める。この際、ストリッパープレート8は、未だダイプレート11との間において、被加工材12を挟持したままの状態であり、上型部2の上昇に伴って、パンチ7・7・・・の下端部がダイ11a・11a・・・より上方に抜けきった後、該パンチ7・7・・・の下端部は、ストリッパープレート8の貫通孔8a・8a・・・を各々通過するようになっている。
When the press working (punching) of the
従って、例えばプレス加工(打抜き加工)後の被加工材12がパンチ7・7・・・の下端部に嵌合しても、被加工材12はストリッパープレート8によって下方に抑え付けられ、上昇するパンチ7・7・・・に連なって、被加工材12が上方に引き上げられることもないのである。
Therefore, for example, even if the
その後、ストリッパープレート8が上昇し、被加工材12は、未だ部品12a・12a・・・のプレス加工(打抜き加工)が施されていない領域が、プレス加工用金型1に供給されるまで移動して停止し、再びプレス加工用金型1による部品12a・12a・・・のプレス加工(打抜き加工)が行われるのである。
After that, the stripper plate 8 is raised, and the
[パンチバックアッププレート5(第一実施例)]
次に、本発明の第一実施例に係るパンチバックアッププレート5の詳細について、図2乃至図6を用いて説明する。
なお、便宜上、図2乃至図6の矢印Xの方向を前方と規定し、かつ図3乃至図6の矢印Yの方向を上方と規定して以下説明する。
[Punch backup plate 5 (first embodiment)]
Next, details of the
For convenience, the direction of the arrow X in FIGS. 2 to 6 is defined as the forward direction, and the direction of the arrow Y in FIGS. 3 to 6 is defined as the upward direction.
図2に示すように、第一実施例におけるパンチバックアッププレート5は、一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材12より複数の部品12a・12a・・・(図12を参照)を成形するプレス加工用金型1に備えられ、前記パンチバックアッププレート5の下面には複数のパンチ7・7・・・が当接した状態で、同一直線上に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、以下の説明においては、プレス加工(打抜き加工)時に発生するパンチ荷重の反力によってパンチバックアッププレート5に発生する撓みを効果的に低減するべく、該パンチバックアッププレート5に形成される切欠部5a・5aに関する説明を、より明確なものするために、パンチバックアッププレート5近傍に関する構造の単純化(モデル化)を図ることとする。
即ち、本第一実施例においては、「一度のプレス加工(打抜き加工)による、円盤形状の部品12a・12a・・・の三個取り」を想定し、前記複数のパンチ7・7・・・を、「円柱形状からなる三本のパンチ7・7・7」とする。
Here, in the following description, the notch formed in the
That is, in the first embodiment, assuming that “three pieces of disk-shaped
従って、これらパンチ7・7・・・の個数は三本に限られず、二本以上であればよい。また、これらパンチ7・7・・・の形状についても、円柱形状に限られず、他の多角形状の断面形状を有する棒状部材などであってもよい。
Accordingly, the number of the
まず、比較の対象として、切欠部5a・5aを具備しないパンチバックアッププレート5について説明する。
図3に示すように、パンチバックアッププレート5は、例えば矩形状の板状部材からなり、幾分かの厚みを有して形成される。
パンチバックアッププレート5の下面には、該パンチバックアッププレート5と略同形状のパンチプレート6が密接され、該パンチプレート6の左右方向中央部には、円柱形状からなる三本のパンチ7・7・7が、幾分かの間隔を有して前後方向(図3における矢印Xの方向)に向かって一直線上に位置するように配設される。
First, as a comparison target, a
As shown in FIG. 3, the
A
ここで上述のとおり、これら三本のパンチ7・7・7は、その上端部をパンチプレート6の貫通孔6a・6a・6aに嵌設されることで、該パンチプレート6より下方に垂下するようにして配設され、かつこれらパンチ7・7・7の上端面は、パンチプレート6の上面と、同一平面上に位置するように配設されている。
Here, as described above, these three
よって、パンチプレート6をパンチバックアッププレート5の下面5に密接することで、これらパンチ7・7・7の上端面は、パンチバックアッププレート5の下面と当接することとなる。
Therefore, by bringing the
このような三本のパンチ7・7・7を用いて被加工材12(図1を参照)を打抜く場合、まず、各々のパンチ7・7・7の下端面に、パンチ荷重に対する反力(上方へ働く反力)P1・P1・P1が発生する。
When the workpiece 12 (see FIG. 1) is punched using such three
前記反力P1・P1・P1は、パンチ7・7・7の上端部へと伝わり、パンチバックアッププレート5の下面に付加される。即ち、パンチバックアッププレート5の下面において、パンチ7・7・7の上端面と当接される箇所は受圧面7a・7a・7aとなり、該受圧面7a・7a・7aを介して、前記反力P1・P1・P1は、パンチバックアッププレート5の下面に付加される。
そして、これらパンチ荷重に対する反力P1・P1・P1は、パンチバックアッププレート5の上面に向かって伝播されるのである。
このように、パンチバックアッププレート5には、パンチ7・7・7から受圧面7a・7a・7aを通じて応力(反力P1・P1・P1)が伝達される。
The reaction forces P1, P1, and P1 are transmitted to the upper ends of the
The reaction forces P1, P1, and P1 against the punch load are propagated toward the upper surface of the
Thus, stress (reaction force P1, P1, P1) is transmitted to the
ところで、幾分かの厚みを有する部材において、一方の平面に外力が附加された場合には、附加された外力は、付加された平面から平面方向外側へ徐々に拡張しながら部材の厚み方向に向かって該部材の内部を伝播し、他方の平面に到達することが知られている。
本説明においては、この附加された応力(外力)の部材内における分布領域を「応力分布領域」と称する。
By the way, in a member having some thickness, when an external force is applied to one plane, the applied external force is gradually expanded from the added plane to the outside in the plane direction in the thickness direction of the member. It is known to propagate through the interior of the member toward the other plane.
In this description, the distribution region in the member of the applied stress (external force) is referred to as “stress distribution region”.
また、「応力分布領域」の外縁は、受圧面から外力の伝播方向(部材の厚み方向)へ進むに従って受圧面の形状に沿って放射状に拡張するが、拡張する「応力分布領域」の外縁は前記受圧面に対して傾斜した傾斜面となる。そして、この拡張する「応力分布領域」の外縁の受圧面に対する傾斜角度(「応力分布領域」の外縁と受圧面とが成す角度)は40°となることが知られている(図3の下部に示す側面図を参照)。
なお、実際に部材にされる応力状態については、CAE解析や、理論上の計算値によって求められることとなる。
In addition, the outer edge of the “stress distribution region” expands radially along the shape of the pressure receiving surface as it proceeds from the pressure receiving surface in the direction of propagation of the external force (the thickness direction of the member). The inclined surface is inclined with respect to the pressure receiving surface. And it is known that the inclination angle of the outer edge of the expanding “stress distribution region” with respect to the pressure receiving surface (the angle formed by the outer edge of the “stress distribution region” and the pressure receiving surface) is 40 ° (lower part of FIG. 3). See side view).
In addition, about the stress state actually made to a member, it will be calculated | required by CAE analysis or a theoretical calculation value.
本実施例におけるパンチバックアッププレート5においては、その下面に円柱形状からなる三本のパンチ7・7・7の上端面が当接されるため、受圧面7a・7a・7aは各々パンチ7・7・7の上端面と同形状の円形となる。
In the
そして、図3に示すように、受圧面7a・7a・7aを介して附加された、複数のパンチ荷重に対する反力P1・P1・P1に関する「応力分布領域」は、上方(パンチバックアッププレート5の厚み方向)に向かって各々徐々に拡張し、パンチバックアッププレート5の上面に到達した時点で、前記受圧面7a・7a・7aの形状に沿って放射状に拡がった円形の「応力分布領域Qa・Qb・Qc」として作用される。
つまり、反力P1・P1・P1に関する「応力分布領域」は、パンチバックアッププレート5の上面においては、「応力分布領域Qa・Qb・Qc」の範囲に存在している。
As shown in FIG. 3, the “stress distribution region” regarding the reaction forces
That is, the “stress distribution region” regarding the reaction forces P1, P1, and P1 exists in the range of “stress distribution regions Qa, Qb, and Qc” on the upper surface of the
ここで、本実施例において、互いに隣り合うパンチ7・7間の距離(図3に示す寸法L1)は、パンチバックアッププレート5の上面における、同じく互いに隣り合う「応力分布領域Qa・Qb(Qb・Qc)」の各々の直径寸法(図3における寸法L2)に比べて短く設定されている。
Here, in the present embodiment, the distance between the
そのため、パンチバックアッププレート5の上面において、各「応力分布領域Qa(Qb、またはQc)」の一部は、隣り合う「応力分布領域Qb(Qa・Qc、またはQb)」の一部と重複し合うこととなる。
つまり、パンチバックアッププレート5の上面において、各受圧面7a・7a・7aより発生する「応力分布領域Qa・Qb・Qc」は、前後方向に向かって一直線上に配置され、前後方向中央部に位置する「応力分布領域Qb」は、その前後両部において、他の「応力分布領域Qa・Qc」と重複し、二箇所の「応力重複領域Q1・Q2」を形成する。
Therefore, a part of each “stress distribution region Qa (Qb or Qc)” overlaps a part of the adjacent “stress distribution region Qb (Qa · Qc or Qb)” on the upper surface of the
That is, on the upper surface of the
よって、このような他の「応力分布領域Qa・Qc」と部分的に重複する「応力重複領域Q1・Q2」では作用する応力が代数的に加算されることとなり、より大きな応力(上方へ突き上げる方向に働く応力)が作用されることとなる。 Therefore, in the “stress overlap regions Q1 and Q2” partially overlapping with such other “stress distribution regions Qa and Qc”, the acting stress is added algebraically, and a larger stress (push upward). Stress acting in the direction).
従って、図4に示すように、互いに隣り合うパンチ7・7の間では、他の領域と比べてより大きな応力が、「応力重複領域Q1・Q2」を介して上方に働くこととなり、その結果、パンチバックアッププレート5に対して何らの措置も取らないと、パンチバックアッププレート5は上方に突出する円弧形状に撓むこととなる。
Therefore, as shown in FIG. 4, between the
そこで、本第一実施例におけるパンチバックアッププレート5では、前後方向(三本のパンチ7・7・7が配設される方向)の両端部に切欠部5a・5a(図5を参照)を各々形成することで、パンチバックアッププレート5に発生する撓みを効果的に低減することを可能としている。切欠部5a・5aは、パンチ7・7・7の配設位置よりも外方に配置されている。
Therefore, in the
即ち、このような切欠部5a・5aをパンチバックアッププレート5に形成することで、該パンチバックアッププレート5は、外部からの力による曲げ応力に対する剛性について部分的に低減されることとなる。
That is, by forming
その結果、被加工材12のプレス加工(打抜き加工)時において、パンチ7・7・7を介してパンチバックアッププレート5に伝わる反力(パンチ荷重に対する反力)によって、該パンチバックアッププレート5に作用する撓みを誘発させるモーメントを極力低減させることができる。
つまり、本実施例におけるパンチバックアッププレート5では、部分的に剛性を低減させることで、パンチ荷重に対する反力をパンチバックアッププレート5自身により吸収することを可能としているのである。
As a result, when the
That is, in the
このような効果をもたらす切欠部5a・5aの詳細について、図5を用いて説明する。
切欠部5a・5aは、パンチバックアッププレート5の左右方向中央部において、受圧面7a・7a・7aを間に挟み、前後両側に各々対向して設けられる。
The details of the
The
即ち、切欠部5a・5aは、パンチバックアッププレート5の上面において、該パンチバックアッププレート5の前後両部に発生する受圧面7a・7aより各々拡散された「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に形成される。
That is, the
具体的には、パンチバックアッププレート5上面の前部に位置する「応力分布領域Qa」の前端部において、該「応力分布領域Qa」の後部に位置する「応力重複領域Q1」の図心G2から、該「応力分布領域Qa」の中心部に位置する受圧面7aの図心G1までの距離(図5に示す寸法Lb)と、該受圧面7aの図心G1から、切欠部5aまでの距離(図5に示す寸法La)と、がともに同じ値となるようにして切欠部5aは形成される。
また同様に、パンチバックアッププレート5上面の後部に位置する「応力分布領域Qc」の後端部において、該「応力分布領域Qc」の前部に位置する「応力重複領域Q2」の図心G2から、該「応力分布領域Qc」の中心部に位置する受圧面7aの図心G1までの距離(図5に示す寸法Lc)と、該受圧面7aの図心G1から、切欠部5aまでの距離(図5に示す寸法Ld)と、がともに同じ値となるようにして切欠部5aは形成される。
即ち、平面視において、これら切欠部5a・5aは、パンチバックアッププレート5上面の前後両部に位置する「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に、各々重なるように形成される。
Specifically, from the centroid G2 of the “stress overlap region Q1” located at the rear of the “stress distribution region Qa” at the front end of the “stress distribution region Qa” located at the front of the upper surface of the
Similarly, from the centroid G2 of the “stress overlap region Q2” located at the front of the “stress distribution region Qc” at the rear end of the “stress distribution region Qc” located at the rear of the upper surface of the
That is, in the plan view, the
換言すれば、バックアッププレート5の前後両部において、これら「応力重複領域Q1・Q2」を除き、かつ「応力重複領域Q1」の図心G2の位置に対して、互いに重複する前記「応力分布領域Qa・Qb」の受圧面7a・7aの図心G1・G1に関する点対称となる位置と、「応力重複領域Q2」の図心G2の位置に対して、互いに重複する前記「応力分布領域Qb・Qc」の受圧面7a・7aの図心G1・G1に関する点対称となる位置と、に切欠部5a・5aが設けられるのである。
In other words, in both the front and rear portions of the
そして、切欠部5a・5aは平面視にて左右方向に延出する長孔形状に形成され、その長手方向に関する長さ(図5に示す寸法a)は、「応力重複領域Q1・Q2」の長手方向に関する長さ(図5に示す寸法b)と、同じ値となるように形成される。
つまり、該切欠部5a・5aの左右両端部の形状を半円形状とすることで、該切欠部5a・5aの周囲に発生する応力の集中を効果的に回避可能な形状となっている。
The
That is, by making the shape of the left and right ends of the
なお、一般的にパンチバックアッププレート5の撓みによるパンチ7の傾きの最大値が約0.01mm程度と微小であることからすれば、パンチバックアッププレート5に切欠部5a・5aを形成するだけで、パンチバックアッププレート5の撓みを効果的に低減することができる。
このようなことから、切欠部5a・5aの形状については、本実施例のごとく長孔形状に限定する必要もなく、例えば単なる長方形状などであってもよい。
In general, if the maximum value of the inclination of the
For this reason, the shape of the
ここで、上述の通り、切欠部5a・5aは、平面視にてパンチバックアッププレート5上面の前後両部に位置する「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に、各々重なるように形成されるところ、図6に示すように、プレス加工用金型1のレイアウト上の理由などから、パンチバックアッププレート5に十分な厚みを確保できない場合がある。
Here, as described above, the
その結果、パンチバックアッププレート5の上面においては、切欠部5a・5aが「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に各々重ならず、該パンチバックアッププレート5の撓みを、効果的に低減できないこととなる。
As a result, on the upper surface of the
このような場合、パンチバックアッププレート5の上面に、該パンチバックアッププレート5と略同形状のサブパンチバックアッププレート13を更に密接させ、パンチバックアッププレート5と、サブパンチバックアッププレート13と、含み全体として十分な厚みを確保するようになっている。そして、これらパンチバックアッププレート5と、サブパンチバックアッププレート13とを同時に貫通するように、切欠部5a・5aは形成される。(なお、パンチバックアッププレート5の上面に、サブパンチバックアッププレート13を更に密接させることが困難な場合には、パンチバックアッププレート5が組み付けられるパンチホルダー4に渡り、切欠部5a・5aを形成するような構成でも構わない。)
In such a case, the
その結果、切欠部5a・5aを「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に、各々重なるように形成することができ、パンチバックアッププレート5の撓みを、効果的に低減することができるようになっている。
As a result, the
なお、サブパンチバックアッププレート13の利用については、本第一実施例に限られず、後述する第二乃至第四実施例においても、パンチバックアッププレート25(35、または45)の十分な厚みを確保することが困難な場合、用いられるものである。
The use of the sub
以上のような切欠部5a・5aをパンチバックアッププレート5に形成することで、該パンチバックアッププレート5に発生する撓みは効果的に低減されるとともに、該撓みに付随して発生するパンチ7・7・7の傾きも効果的に低減される。
By forming the
よって被加工材12よりプレス加工(打抜き加工)される複数の部品12a・12a・・・(図11を参照)の製品品質(製品精度)の低下や、パンチ7、或いはダイ11aなどの偏摩耗によるプレス加工用金型1の寿命低下を防止することができる。
従って、品質不良の部品12a・12a・・・の個数が減少することで、プレス加工装置の生産量が増加することから、該部品12a・12a・・・のコストや加工時間を低減することができ経済的である。
Therefore, the product quality (product accuracy) of a plurality of
Therefore, the number of
[パンチバックアッププレート25(第二実施例)]
次に、本発明の第二実施例に係るパンチバックアッププレート25の詳細について、図7、及び図8を用いて説明する。
なお、便宜上、図7、及び図8の矢印Xの方向を前方と規定して以下説明する。
[Punch backup plate 25 (second embodiment)]
Next, details of the
For convenience, the direction of the arrow X in FIGS. 7 and 8 is defined as the front and will be described below.
図7に示すように、第二実施例におけるパンチバックアッププレート25は、主な構成要素を上述の第一実施例におけるパンチバックアッププレート5と同じくするとともに、該パンチバックアッププレート25の下面において、複数のパンチ7・7・・・が任意の位置に作用するように配置されるものである。
As shown in FIG. 7, the
なお、以下の説明においては、上述の第一実施例と同様に、切欠部25a・25a・25b・25b・25c・25cに関する説明を、より明確なものするために、パンチバックアッププレート25近傍に関する構造の単純化(モデル化)を図ることとする。
即ち、本第二実施例においては、「一度のプレス加工(打抜き加工)による、円盤形状の部品12a・12a・・・の四個取り」を想定し、前記複数のパンチ7・7・・・を、「円柱形状からなる四本のパンチ7・7・7・7」とする。
In the following description, in the same manner as in the first embodiment described above, the structure related to the vicinity of the
That is, in the second embodiment, assuming that “four pieces of disk-shaped
従って、これらパンチ7・7・・・の個数は四本に限られず、二本以上であればよい。また、これらパンチ7・7・・・の形状についても、円柱形状に限られず、他の多角形状の断面形状を有する棒状部材などであってもよい。
Accordingly, the number of
本実施例におけるパンチバックアッププレート25の下面には、4本のパンチ7・7・7・7の上端面が各々当接され、受圧面7A・7B・7C・7Dが形成される。
即ち、パンチバックアッププレート25の前部には、受圧面7B・7C・7Dが、各々近接して形成され、これら受圧面7B・7C・7Dより幾分離れて該パンチバックアッププレート25の後部に受圧面7Aが形成される。
In this embodiment, the upper surfaces of the four
That is, the
また、上述の通り、パンチバックアッププレート25の上面においては、これら受圧面7A・7B・7C・7Dより伝わる「応力分布領域Qa・Qb・Qc・Qd」が各々作用されるとともに、該「応力分布領域Qa・Qb・Qc」については、部分的に重複する「応力重複領域Q1・Q2・Q3」が形成される。
つまり、受圧面7A・7B・7Cは、それぞれ応力分布領域Qa・Qb・Qcが部分的に重複する位置に配置されており、受圧面7Dは、応力分布領域Qdが他の応力分布領域Qa・Qb・Qcと重複しない位置に配置されている。
Further, as described above, the “stress distribution regions Qa, Qb, Qc, Qd” transmitted from the
That is, the
具体的には、受圧面7Bより伝わる「応力分布領域Qb」と、受圧面7Cより伝わる「応力分布領域Qc」と、が各々部分的に重複して「応力重複領域Q1」が形成され、受圧面7Bより伝わる「応力分布領域Qb」と、受圧面7Aより伝わる「応力分布領域Qa」と、が各々部分的に重複して「応力重複領域Q2」が形成され、受圧面7Aより伝わる「応力分布領域Qa」と、受圧面7Cより伝わる「応力分布領域Qc」と、が各々部分的に重複して「応力重複領域Q3」が形成される。
Specifically, the “stress distribution region Qb” transmitted from the
このような配置により「応力分布領域Qa・Qb・Qc・Qd」が作用されるパンチバックアッププレート25では、効果的に撓みを低減するべく、上述の第一実施例と同様の方法により、複数の切欠部25a・25a・25b・25b・25c・25cを形成することとしている。
In the
即ち、図8に示すように、各「応力重複領域Q1・Q2・Q3」を形成する「応力分布領域Qa・Qb・Qc」上に、各々切欠部25a・25a・25b・25b・25c・25cを形成するのである。
That is, as shown in FIG. 8,
具体的には、「応力重複領域Q1」を形成する「応力分布領域Qb・Qc」において、該「応力重複領域Q1」の図心G2の位置に関して、各々の受圧面7B・7Cの図心G1・G1に対する点対称となる位置に、長孔形状の切欠部25a・25aを形成し、かつ該切欠部25a・25aの長手方向に関する長さ(図8に示す寸法a1)は、「応力重複領域Q1」の長手方向に関する長さ(図8に示す寸法b1)と、同じ値となるように形成される。
Specifically, in the “stress distribution regions Qb and Qc” forming the “stress overlap region Q1,” the centroids G1 of the
また、「応力重複領域Q2」を形成する「応力分布領域Qa・Qb」において、該「応力重複領域Q2」の図心G2の位置に関して、各々の受圧面7A・7Bの図心G1・G1に対する点対称となる位置に、長孔形状の切欠部25b・25bを形成し、かつ該切欠部25b・25bの長手方向に関する長さ(図8に示す寸法a2)は、「応力重複領域Q2」の長手方向に関する長さ(図8に示す寸法b2)と、同じ値となるように形成される。
Further, in the “stress distribution regions Qa and Qb” forming the “stress overlap region Q2,” the position of the centroid G2 of the “stress overlap region Q2” with respect to the centroids G1 and G1 of the
また、「応力重複領域Q3」を形成する「応力分布領域Qa・Qc」において、該「応力重複領域Q3」の図心G2の位置に関して、各々の受圧面7A・7Cの図心G1・G1に対する点対称となる位置に、長孔形状の切欠部25c・25cを形成し、かつ該切欠部25c・25cの長手方向に関する長さ(図8に示す寸法a3)は、「応力重複領域Q3」の長手方向に関する長さ(図8に示す寸法a3)と、同じ値となるように形成される。
Further, in the “stress distribution regions Qa and Qc” forming the “stress overlap region Q3”, the position of the centroid G2 of the “stress overlap region Q3” with respect to the centroids G1 and G1 of the
なお、受圧面7Dより伝わる「応力分布領域Qd」については、他の「応力分布領域Qa・Qb・Qc」と部分的に重複することがないため、該「応力分布領域Qd」の近傍には切欠部を設ける必要はない。
The “stress distribution region Qd” transmitted from the
このように、複数のパンチ7・7・・・が任意の位置に作用するパンチバックアッププレート25においては、該パンチバックアッププレート25の上面に作用する複数の「応力分布領域Qa・Qb・Qc」に対して、各「応力重複領域Q1・Q2・Q3」ごとに各々切欠部25a・25a・25b・25b・25c・25cを形成することで、パンチバックアッププレート25の撓みを効果的に低減することができるのである。
As described above, in the
[パンチバックアッププレート35(第三実施例)]
次に、本発明の第三実施例に係るパンチバックアッププレート35の詳細について、図9を用いて説明する。
なお、便宜上、図9の矢印Xの方向を前方と規定して以下説明する。
[Punch backup plate 35 (third embodiment)]
Next, details of the
For convenience, the direction of the arrow X in FIG.
第三実施例におけるパンチバックアッププレート35は、主な構成要素を上述の第一実施例におけるパンチバックアッププレート5と同じくするとともに、該パンチバックアッププレート35下面の左右方向中央部において、複数の角柱形状からなるパンチ7・7・・・が同一直線状に配置されるものである。
The
なお、以下の説明においては、上述の第一実施例と同様に、切欠部35a・35aに関する説明を、より明確なものするために、パンチバックアッププレート35近傍に関する構造の単純化(モデル化)を図ることとする。
即ち、本第三実施例においては、「一度のプレス加工(打抜き加工)による、正方形状の部品12a・12a・・・の三個取り」を想定し、前記複数のパンチ7・7・・・を、「角柱形状からなる三本のパンチ7・7・7」とする。
従って、これらパンチ7・7・・・の個数は三本に限られず、二本以上であればよい。
In the following description, as in the first embodiment described above, in order to make the description of the
That is, in the third embodiment, assuming that “three pieces of
Accordingly, the number of the
本実施例におけるパンチバックアッププレート35下面の左右方向中央部には、角柱形状からなる三本のパンチ7・7・7が、幾分かの間隔を有して前後方向(図9における矢印Xの方向)に向かって一直線上に位置するように配設される。
そして、これらパンチ7・7・7の上端面はパンチバックアッププレート35の下面と各々当接し、受圧面7b・7b・7bが形成される。
In the central portion of the lower surface of the
The upper end surfaces of the
ここで、これら受圧面7b・7b・7bの形状は、角柱形状からなるパンチ7・7・7の上端面により形成されるため正方形状となる。
よって、これら受圧面7b・7b・7bよりパンチバックアッププレート35の上面に伝わる「応力分布領域Qa・Qb・Qc」は、各受圧面7b・7b・7bの形状に沿って放射状に拡張することから、各々略正方形状に形成される。
Here, the
Therefore, the “stress distribution regions Qa, Qb, Qc” transmitted from the
このように、非円形状の断面形状を有する角柱部材からなる「応力分布領域Qa・Qb・Qc」が作用されるパンチバックアッププレート35であっても、撓みを低減するために形成される切欠部35a・35aは、上述の第一実施例と同様の方法により求められる。
Thus, even in the
即ち、切欠部35a・35aは、パンチバックアッププレート35の左右方向中央部において、受圧面7b・7b・7bを間に挟み、前記パンチバックアッププレート35の前後両部に各々対向して設けられる。
That is, the
つまり、切欠部35a・35aは、パンチバックアッププレート35の上面において、該パンチバックアッププレート35の前後両部に発生する受圧面7b・7bより各々拡散された「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に形成される。
That is, the
具体的には、各々の「応力重複領域Q1・Q2」の図心G2・G2の位置に関して、各々の受圧面7b・7bの図心G1・G1に対する点対称となる位置に、切欠部35a・35aを形成し、かつ該切欠部35a・35aの長手方向に関する長さ(図9に示す寸法a)は、「応力重複領域Q2」の長手方向に関する長さ(図9に示す寸法b)と、同じ値となるように形成される。
Specifically, with respect to the positions of the centroids G2 and G2 of each of the “stress overlap regions Q1 and Q2,” the
このように、複数の角柱形状からなるパンチ7・7・・・が作用するパンチバックアッププレート35であっても、上述の第一実施例と同様の方法により、パンチバックアッププレート35の左右方向中央部の前後両部に切欠部35a・35aを形成することで、パンチバックアッププレート35の撓みを効果的に低減することができるのである。
As described above, even in the
[パンチバックアッププレート45(第四実施例)]
次に、本発明の第四実施例に係るパンチバックアッププレート45の詳細について、図10、及び図11を用いて説明する。
なお、便宜上、図10、及び図11の矢印Xの方向を前方と規定し、かつ図11の矢印Yの方向を上方と規定して以下説明する。
[Punch backup plate 45 (fourth embodiment)]
Next, details of the
For convenience, the direction of the arrow X in FIGS. 10 and 11 is defined as the forward direction, and the direction of the arrow Y in FIG. 11 is defined as the upward direction.
図10に示すように、第四実施例におけるパンチバックアッププレート45は、主な構成要素を上述の第一実施例におけるパンチバックアッププレート5と同じくするとともに、該パンチバックアッププレート45下面の左右方向中央部において、複雑な断面形状を有する複数のパンチ7・7・・・が、同一直線状に配置されるものである。
As shown in FIG. 10, the
なお、以下の説明においては、上述の第一実施例と同様に、切欠部45a・45aに関する説明を、より明確なものするために、パンチバックアッププレート45近傍に関する構造の単純化(モデル化)を図ることとする。
即ち、本第四実施例においては、「一度のプレス加工(打抜き加工)による、複雑な外形状を有した部品12a・12a・・・の三個取り」を想定し、前記複数のパンチ7・7・・・を、「複雑な断面形状を有する三本のパンチ7・7・7」とする。
従って、これらパンチ7・7・・・の個数は三本に限られず、二本以上であればよい。
In the following description, as in the first embodiment described above, the structure related to the vicinity of the
That is, in the fourth embodiment, assuming that “three pieces of
Accordingly, the number of the
図11に示すように、パンチバックアッププレート45下面の左右方向中央部には、複雑な断面形状を有する三本のパンチ7・7・7が、幾分かの間隔を有して前後方向(図11における矢印Xの方向)に向かって一直線上に位置するように配設される。
As shown in FIG. 11, three
ここで、各パンチ7はパンチ本体7Xと、サブパンチブロック7Yと、により構成される。
パンチ本体7Xは、ダイ11a(図1を参照)に挿入されることで、実際に被加工材12より部品12aをプレス加工(打抜き加工)する部位であり、前記部品12aの外形に則した複雑な任意の断面形状を有して、柱形状に形成される。
また、サブパンチブロック7Yは、円形断面形状を有した短柱部材からなり、前記パンチ本体7Xの上端面において、前記パンチ本体7Xと同軸上に配設される。
そして、サブパンチブロック7Yの上端面がパンチバックアッププレート45の下面と各々当接し、サブパンチブロック7Yが当接したパンチバックアッププレート45の下面が受圧面7dとして構成されるようになっている。
Here, each
The
The
The upper end surface of the
このように、本実施例においては、複数のパンチ7・7・7を、パンチ本体7X・7X・7Xと、サブパンチブロック7Y・7Y・7Yとの二つの部位により構成することで、受圧面7d・7d・7dの形状を単純な円形状とすることが可能となり、パンチバックアッププレート45に形成される切欠部45a・45aの配置位置や形状の決定を容易なものとしている。
As described above, in this embodiment, the plurality of
即ち、図10に示すように、サブパンチブロック7Y・7Y・7Yを形成することなく、パンチ本体7X・7X・7Xの上端面を直接パンチバックアッププレート45の下面に当接させる場合は、受圧面7c・7c・7cの形状もパンチ本体7X・7X・7Xの断面形状に従って複雑な形状となる。
That is, as shown in FIG. 10, when the upper end surfaces of the
よって、これら受圧面7c・7c・7cよりパンチバックアッププレート45の上面に伝わる「応力分布領域」(図10には示さず)は、各受圧面7c・7c・7cの形状に沿って放射状に拡張することから各々複雑な形状となって作用し、パンチバックアッププレート45に形成される切欠部45a・45aの配置位置や形状の決定も困難となる。
Therefore, the “stress distribution region” (not shown in FIG. 10) transmitted from the
そこで、図11に示すように、これらパンチ本体7X・7X・7Xの上端部に円柱形状のサブパンチブロック7Y・7Y・7Yが位置するようにパンチ7・7・7を各々構成し、該サブパンチブロック7Y・7Y・7Yの上端面をパンチバックアッププレート45の下面に当接させることで、各受圧面7d・7d・7dの形状は単純な円形状とすることができる。
すなわち、本例では、パンチバックアッププレート45とパンチ本体7X・7X・7Xとの間に円柱形状のサブパンチブロック7Y・7Y・7Yを介在させることで、各受圧面7d・7d・7dの形状を単純な円形状としている。
Therefore, as shown in FIG. 11, the
That is, in this example, the cylindrical sub punch blocks 7Y, 7Y, and 7Y are interposed between the
よって、これら受圧面7d・7d・7dよりパンチバックアッププレート45の上面に伝わる「応力分布領域Qa・Qb・Qc」は、各受圧面7d・7d・7dの形状に沿って放射状に拡張することから各々単純な円形状となって作用し、パンチバックアッププレート45の撓みを低減するために形成される切欠部45a・45aは、上述の第一実施例と同様の方法により容易に求められることとなる。
Therefore, the “stress distribution regions Qa, Qb, and Qc” transmitted from the
即ち、切欠部45a・45aは、パンチバックアッププレート45の左右方向中央部において、受圧面7d・7d・7dを間に挟み、前記パンチバックアッププレート45の前後両部に各々対向して設けられる。
In other words, the
つまり、切欠部45a・45aは、パンチバックアッププレート45の上面において、該パンチバックアッププレート45の前後両部に発生する受圧面7d・7dより各々拡散された「応力分布領域Qa・Qc」の前後両端部に形成される。
That is, the
具体的には、各々の「応力重複領域Q1・Q2」の図心G2・G2の位置に関して、各々の受圧面7d・7dの図心G1・G1に対する点対称となる位置に、切欠部45a・45aを形成し、かつ該切欠部45a・45aの長手方向に関する長さ(図11に示す寸法a)は、「応力重複領域Q2」の長手方向に関する長さ(図11に示す寸法b)と、同じ値となるように形成される。
Specifically, with respect to the positions of the centroids G2 and G2 of the respective “stress overlap regions Q1 and Q2,” the
なお、本実施例においては、各パンチ7を構成するパンチ本体7Xと、サブパンチブロック7Yと、を別構造としているが、経済性の向上などを図るために、これら各パンチ7と、サブパンチブロック47と、を一体的に形成してもよい。
In this embodiment, the punch
このように、第一乃至第四実施例におけるプレス加工用金型1は、複数のパンチ7・7・・・と、該複数のパンチ7・7・・・の端面が一方の平面に当接するパンチバックアッププレート5(25、35、または45)と、を有し、前記パンチ7・7・・・により被加工材12を打ち抜き加工するプレス加工用金型1であって、前記パンチバックアッププレート5(25、35、または45)には切欠部5a・5a(25a・25a、25b・25b、25c・25c、35a・35a、または45a・45a)が設けられ、前記パンチバックアッププレート5(25、35、または45)は、前記打ち抜き加工時に前記各パンチ7からの受圧面7a(7b、または7c、または・・・)を通じて伝達される応力の分布領域である複数の「応力分布領域Qa(Qb、またはQc、または・・・)」を有し、前記複数の「応力分布領域Qa・Qb・・・」のうちの少なくとも一つは、他の「応力分布領域Qa・Qb・・・」と部分的に重複する「応力重複領域Q1・Q2・・・」を有し、前記切欠部5a・5a(25a・25a、25b・25b、25c・25c、35a・35a、または45a・45a)は、前記「応力重複領域Q1・Q2・・・」以外の領域であって、かつ互いに重複する前記「応力分布領域Q1・Q2(Q2・Q3、またはQ3・Q4、または・・)」におけるパンチ7・7からの受圧面7a・7a(7b・7b、または7c・7c、または・・・)の図心G1・G1を中心とする、前記「応力重複領域Q1・Q2(Q2・Q3、またはQ3・Q4、または・・)」の図心G1・G1の点対象位置に配置されるとともに、前記「応力重複領域Q1・Q2(Q2・Q3、またはQ3・Q4、または・・)」の長手方向と同等の長さに形成されることとしている。
As described above, in the
このような構成を有することで、一度のプレス加工(打抜き加工)によって、被加工材12より複数の部品12a・12a・・・(図12を参照)を成形するプレス加工用金型1において、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)に発生する撓みを安価で効果的に低減することが可能となり、製品(部品12a・12a・・・)の品質と、プレス加工用金型1の金型寿命の向上を図ることができる。
By having such a configuration, in the
即ち、他に新たな部品を設けるなど、プレス加工用金型1の構造を複雑なものとすることもなく、単にこのような前記切欠部5a・5a(25a・25a、25b・25b、25c・25c、35a・35a、または45a・45a)をパンチバックアッププレート5(25、35、または45)に形成することだけで、該パンチバックアッププレート5は、外部からの力による曲げ応力に対する剛性について部分的に低減されることとなる。
In other words, the
その結果、プレス加工(打抜き加工)時に、パンチ7・7・・・を介してパンチバックアッププレート5(25、35、または45)に伝わる反力(パンチ荷重に対する反力)P1・P1・・・によって、該パンチバックアッププレート5(25、35、または45)に作用する撓みを誘発させるモーメントを安価に極力低減させることができる。
As a result, the reaction force (reaction force against the punch load) P1, P1,... Transmitted to the punch backup plate 5 (25, 35, or 45) through the
従って、部品12a・12a・・・の製作精度が保たれ、品質の向上が図れるとともに、パンチ7・7・・・とダイ11a・11a・・・との偏摩耗も低減されることから、プレス加工用金型1の金型寿命の向上を図ることができるのである。
Therefore, the manufacturing accuracy of the
また、第一、第三、および第四実施例におけるプレス加工用金型1では、前記複数のパンチ7・7・・・は、前記受圧面7a・7a・・・(7b・7b・・・、または47b・47b・・・)の図心G1・G1・・・が同一直線上に位置するように、前記パンチバックアッププレート5(35、または45)に配設されることとしている。
Further, in the
このような構成を有することで、パンチバックアッププレート5(35、または45)に形成される前記切欠部5a・5a(35a・35a、または45a・45a)は、パンチ7・7・・・の本数に係わらず、常に二箇所設ければよいこととなり、容易にパンチバックアッププレート5(35、または45)に発生する撓みを低減することができる。
By having such a configuration, the
即ち、前記切欠部5a・5a(35a・35a、または45a・45a)は、前記「応力重複領域Q1・Q2・・・」の図心G2・G2・・・の位置に関して、前記受圧面7a(7b、または47b)の図心G1・G1・・・に対する点対称となる位置に形成されるところ、同一直線上に位置される複数の「応力分布領域Qa・Qb・・・」において、前記切欠部5a・5a(35a・35a、または45a・45a)を形成するべく前記「応力重複領域Q1・Q2・・・」を避けた位置としては、これら「応力分布領域Qa・Qb・・・」の内、両端に位置するものに限られる。
That is, the
つまり、例えば、パンチバックアッププレート5(35、または45)に、三箇所の「応力分布領域Qa・Qb・Qc」が順に作用される場合には、両端に位置する「応力分布領域Qa・Qc」の端部に、二箇所の切欠部5a・5a(35a・35a、または45a・45a)が形成されることなる。
また、例えば、パンチバックアッププレート5(35、または45)に、四箇所の「応力分布領域Qa・Qb・Qc・Qd」が順に作用される場合も同様に、両端に位置する「応力分布領域Qa・Qd」の端部に、二箇所の切欠部5a・5a(35a・35a、または45a・45a)が形成されることなる。
That is, for example, when three “stress distribution regions Qa, Qb, Qc” are sequentially applied to the punch backup plate 5 (35 or 45), the “stress distribution regions Qa, Qc” located at both ends are used. The two
For example, when four “stress distribution regions Qa, Qb, Qc, and Qd” are sequentially applied to the punch backup plate 5 (35 or 45), the “stress distribution regions Qa located at both ends are also the same. Two
また、第一乃至第四実施例におけるプレス加工用金型1では、前記パンチバックアッププレート5(25、35、または45)において、前記複数のパンチ7・7・・・の端面が当接される側と対向する側の平面には、サブパンチバックアッププレート13が密接され、前記切欠部5a・5a(25a・25a、25b・25b、25c・25c、35a・35a、または45a・45a)は、これらパンチバックアッププレート5(25、35、または45)、およびサブパンチバックアッププレート13を共に貫通するように形成されることとしている。
Further, in the
このような構成を有することで、プレス加工用金型1のレイアウト上の理由などから、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)に十分な厚みを確保できない場合であっても、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)と、サブパンチバックアッププレート13と、含み全体として十分な厚みを確保することが可能となり、前記切欠部5a・5a(25a・25a、25b・25b、25c・25c、35a・35a、または45a・45a)を形成することで、パンチバックアッププレート5(25、35、または45)の撓みを、効果的に低減することができる。
Even if it is a case where sufficient thickness cannot be ensured for punch backup plate 5 (25, 35, or 45) by the reason on the layout of press-
また、第四実施例におけるプレス加工用金型1では、前記複数のパンチ7・7・・・は、任意の断面形状を有する柱形状のパンチ本体7X・7X・・・と、円形断面形状を有する短柱形状のサブパンチブロック7Y・7Y・・・と、により構成され、前記パンチ本体7X・7X・・・の上端面には、前記サブパンチブロック7Y・7Y・・・が同軸上に設けられ、前記サブパンチブロック7Y・7Y・・・の上端面が前記パンチバックアッププレート45の一方の平面に当接されることとしている。
In the
このような構成を有することで、パンチバックアッププレート45に作用される受圧面7b・7b・・・の形状を、パンチ7・7・・・を構成するパンチ本体7X・7X・・・の断面形状に係わらず、常に単純な円形状とすることができる。
よって、パンチバックアッププレート45上において、切欠部45a・45aの設けられる位置や形状を容易に求めることが可能となり、パンチバックアッププレート45の撓みを、容易に低減することができる。
By having such a configuration, the shape of the
Therefore, it is possible to easily obtain the positions and shapes of the
また、第四実施例におけるプレス加工用金型1では、前記パンチ7・7・・・を構成するパンチ本体7X・7X・・・と、サブパンチブロック7Y・7Y・・・は、各々一体的に形成されることとしている。
In the
このような構成を有することで、プレス加工用金型1における部品点数の低減が図られ、かつ複数のパンチ7・7・・・をパンチバックアッププレート45に組付ける際の組付け工数の低減を図ることができ、経済的である。
By having such a configuration, the number of parts in the press working die 1 can be reduced, and the number of assembling steps when assembling a plurality of
1 プレス加工用金型
5 パンチバックアッププレート
5a 切欠部
7 パンチ
7A 受圧面
7B 受圧面
7C 受圧面
7D 受圧面
7X パンチ本体
7Y サブパンチブロック
7a 受圧面
7b 受圧面
13 サブパンチバックアッププレート
25 パンチバックアッププレート
25a 切欠部
25b 切欠部
25c 切欠部
35 パンチバックアッププレート
35a 切欠部
45 パンチバックアッププレート
45a 切欠部
G1 図心
G2 図心
P1 反力
Q1 応力重複領域
Q2 応力重複領域
Qa 応力分布領域
Qb 応力分布領域
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該複数のパンチの端面が一方の平面に当接するパンチバックアッププレートと、
を有し、前記パンチにより被加工材を打ち抜き加工するプレス加工用金型であって、
前記パンチバックアッププレートには切欠部が設けられ、
前記パンチバックアッププレートは、前記打ち抜き加工時に前記各パンチからの受圧面を通じて伝達される応力の分布領域である複数の「応力分布領域」を有し、
前記複数の「応力分布領域」のうちの少なくとも一つは、他の「応力分布領域」と部分的に重複する「応力重複領域」を有し、
前記切欠部は、前記「応力重複領域」以外の領域であって、かつ互いに重複する前記「応力分布領域」におけるパンチからの受圧面の図心を中心とする、前記「応力重複領域」の図心の点対象位置に配置されるとともに、
前記「応力重複領域」の長手方向と同等の長さに形成される、
ことを特徴とするプレス加工用金型。 Multiple punches,
A punch backup plate in which end faces of the plurality of punches abut against one plane;
A stamping die for punching a workpiece with the punch,
The punch backup plate is provided with a notch,
The punch backup plate has a plurality of “stress distribution regions” which are distribution regions of stress transmitted through the pressure receiving surface from each punch during the punching process,
At least one of the plurality of “stress distribution regions” has a “stress overlap region” partially overlapping with another “stress distribution region”;
The notch portion is a region other than the “stress overlap region” and is a view of the “stress overlap region” centered on the centroid of the pressure receiving surface from the punch in the “stress distribution region” that overlaps each other. Placed at the target point of the heart,
It is formed to a length equivalent to the longitudinal direction of the “stress overlap region”.
A press working die characterized by the above.
ことを特徴とする、請求項1に記載のプレス加工用金型。 The plurality of punches are disposed on the punch backup plate so that centroids of the pressure receiving surfaces are located on the same straight line.
The press working die according to claim 1, characterized in that:
前記複数のパンチの端面が当接される側と対向する側の平面には、サブパンチバックアッププレートが密接され、
前記切欠部は、これらパンチバックアッププレート、およびサブパンチバックアッププレートを共に貫通するように形成される、
ことを特徴とする、請求項1、または請求項2に記載のプレス加工用金型。 In the punch backup plate,
A sub-punch backup plate is in intimate contact with the plane opposite to the side where the end faces of the plurality of punches are in contact,
The notch is formed so as to penetrate both the punch backup plate and the sub punch backup plate.
The press working die according to claim 1 or 2, wherein the press working die is characterized.
任意の断面形状を有する柱形状のパンチ本体と、
円形断面形状を有する短柱形状のサブパンチブロックと、
により構成され、
前記パンチ本体の上端面には、前記サブパンチブロックが同軸上に設けられ、
前記サブパンチブロックの上端面が前記パンチバックアッププレートの一方の平面に当接される、
ことを特徴とする、請求項1乃至請求項3のうちの何れか一項に記載のプレス加工用金型。 The plurality of punches are
A columnar punch body having an arbitrary cross-sectional shape;
A short column-shaped sub punch block having a circular cross-sectional shape;
Composed of
The upper end surface of the punch body is provided with the sub punch block coaxially,
An upper end surface of the sub punch block is brought into contact with one plane of the punch backup plate;
The press working die according to any one of claims 1 to 3, wherein the die is used for press working.
ことを特徴とする、請求項4に記載のプレス加工用金型。
The punch body constituting the punch and the sub punch block are each integrally formed.
The press working die according to claim 4, characterized in that:
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