JP2545091B2 - Punch support member - Google Patents
Punch support memberInfo
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- punch
- mounting hole
- quenching
- support member
- peripheral surface
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- Punching Or Piercing (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス加工に使用されるパンチを支持する
パンチ支持部材に係り、さりに詳細には、パンチ支持部
材において、パンチを装着するパンチ装着孔の内周面に
レーザ焼入れによる焼入れ層を形成してなるパンチ支持
部材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a punch support member that supports a punch used in press working, and more specifically, a punch that mounts a punch in the punch support member. The present invention relates to a punch support member having a quenching layer formed by laser quenching on the inner peripheral surface of a mounting hole.
（従来の技術） プレス加工に使用されるパンチを支持するパンチ支持
部材としては、例えばタレットパンチプレスにおけるタ
レットディスクや、一般的なパンチプレスにおけるパン
チホルダ等があり、さらにパンチング加工用のパンチと
ダイとを対向して支持した金型等がある。(Prior Art) As a punch support member for supporting a punch used for press working, there are, for example, a turret disk in a turret punch press, a punch holder in a general punch press, and the like. There is a mold or the like that supports and are opposed to each other.
上述のごときパンチ支持部材として、例えばタレット
ディスクは、鋳鉄材が一般的に使用されている。上記タ
レットディスクにパンチを装着するために加工された装
着孔の内周面に焼入れを施すことなしに使用した場合、
耐摩耗性が小さいので、パンチの往復動が数10万回以上
も繰り返えされると、装着孔の摩耗が大きくなる。As the punch supporting member as described above, for example, a turret disk is generally made of cast iron material. When used without quenching the inner peripheral surface of the mounting hole processed to mount the punch on the turret disk,
Since the wear resistance is low, the wear of the mounting hole increases when the punch reciprocates repeatedly for several hundred thousand times or more.
したがって、装着孔の内周面に高周波焼入れ火炎焼入
れを施すことが提案されたが、局部的な焼入れが困難で
あり、かつ歪が大きく、特に焼き割れ等の問題がある。
そのため、従来はパンチ装着孔の内周面に焼入れを行な
うことなしに、そのまま使用したり、或は、焼入れを施
したスリーブを装着孔に嵌合して使用されている。Therefore, it has been proposed to apply induction hardening flame quenching to the inner peripheral surface of the mounting hole, but local quenching is difficult and distortion is large, and there are problems such as quenching cracks.
Therefore, conventionally, it is used as it is without quenching the inner peripheral surface of the punch mounting hole, or is used by fitting a quenched sleeve into the mounting hole.
（発明が解決しようとする問題点） 上述のごとく、従来においては、パンチ装着孔に焼入
れを行なうことなしに、或は焼入れしたスリーブを嵌合
して使用するものであるから、前者の場合には、パンチ
装着孔の対摩耗性に問題点がある。また、後者において
は、焼入れしたスリーブを別工程で製造してパンチ装着
孔に嵌合するものであるから、製造が厄介であるという
問題点がある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional case, since the punch mounting hole is not hardened or the hardened sleeve is fitted, the former case is used. Has a problem in wear resistance of the punch mounting hole. Further, in the latter case, since the quenched sleeve is manufactured in a separate step and fitted into the punch mounting hole, there is a problem that the manufacturing is troublesome.
（問題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、パンチ
を上下動自在に支持するパンチ支持部材において、上記
パンチを装着するパンチ装着孔の内周面の上部付近及び
下部付近に、レーザ焼入れによる焼入れ層を環状に形成
してなり、下部付近の焼入れ層の本数よりも上部付近の
焼入れ層の本数を多くしてなるものである。(Means for Solving the Problem) In view of the conventional problems as described above, the present invention relates to a punch support member that supports a punch so as to be vertically movable, and an upper portion of an inner peripheral surface of a punch mounting hole for mounting the punch. A quenching layer formed by laser quenching is formed in the vicinity and in the vicinity of the lower portion in an annular shape, and the number of quenching layers near the upper portion is larger than the number of quenching layers near the lower portion.
（実施例） 第１図を参照するに、第１図には、パンチを支持する
パン支持部材の１例として、タレットパンチプレスにお
ける上部のタレットディスク１が例示されている。上記
タレットディスク１は、軸３を介してパンチプレスのフ
レーム５に回転自在に支承されており、このタレットデ
ィスク１に穿設されたパンチ装着孔７にパンチ９が上下
動自在に嵌入されている。(Embodiment) Referring to FIG. 1, FIG. 1 illustrates an upper turret disc 1 in a turret punch press as an example of a pan support member that supports a punch. The turret disc 1 is rotatably supported by a frame 5 of a punch press via a shaft 3, and a punch 9 is fitted in a punch mounting hole 7 formed in the turret disc 1 so as to be vertically movable. .
より詳細には、前記パンチ装着孔７には円筒形状の板
押え11が上下動自在に嵌入してあり、この板押え11内に
前記パンチ９が相対的に上下動自在に嵌入支持されてい
る。上記板押え11の上部に形成されたフランジ部11Fと
タレットディスク１との間にはリフトスプリング13が弾
装してある。More specifically, a cylindrical plate retainer 11 is vertically movably fitted in the punch mounting hole 7, and the punch 9 is fitted and supported in the plate retainer 11 so as to be relatively vertically movable. . A lift spring 13 is elastically mounted between the turret disc 1 and the flange portion 11F formed on the upper portion of the plate retainer 11.
上記構成において、パンチプレスに備えられたストラ
イカー（図示省略）でもってパンチ９の上部を打圧する
ことにより、パンチ９および板押え11が下降され、ダイ
（図示省略）と協働して板材にパンチング加工を行なう
こととなる。In the above configuration, the punch 9 and the plate retainer 11 are lowered by pressing the upper part of the punch 9 with a striker (not shown) provided in the punch press, and punching is performed on the plate material in cooperation with the die (not shown). It will be processed.
上述のごとくパンチ９を打圧してパンチング加工を行
なうとき、特にニブリング加工を行なうようなときに
は、パンチ９に側方の大きな分力が作用するので、前記
パンチ装着孔７の上部付近および下部付近と板押え９の
上下部付近が強く押圧されて、摩耗が激しいものとな
る。When punching is performed by pressing the punch 9 as described above, particularly when nibbling is performed, a large lateral component force acts on the punch 9, so that the punch 9 is not located near the upper portion and the lower portion of the punch mounting hole 7. The upper and lower portions of the plate retainer 9 are strongly pressed, resulting in severe wear.
そこで本実施例においては、第２図に示すように、パ
ンチ装着孔７の上部付近と下部付近にそれぞれレーザ焼
入れを行ない、焼入れ層15をパンチ装着孔７の内周面に
直接形成してなるものである。この実施例においては、
パンチ装着孔７における内周面の上部付近に焼入れ層15
を環状に２本形成し、下部付近に１本の焼入れ層15を形
成して下部付近の焼入れ層の本数よりも上部付近の焼入
れ層の本数を多くし、トータルとして、下部付近の焼入
れ層の幅よりも上部付近の焼入れ層の幅を大きくしてあ
る。上記焼入れ層15の幅は数mmであり、組織的には、パ
ーライト基地に対し、熱影響部はトルスタイト、微細パ
ーライトになっている。Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, laser hardening is performed near the upper part and the lower part of the punch mounting hole 7 to form the quenching layer 15 directly on the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7. It is a thing. In this example,
Hardened layer 15 near the upper part of the inner peripheral surface of punch mounting hole 7
2 in a ring shape, and one quenching layer 15 is formed near the lower portion to increase the number of quenching layers near the upper portion than the number of quenching layers near the lower portion. The width of the quenching layer near the top is larger than the width. The width of the hardened layer 15 is several mm, and structurally, the heat-affected zone is torstite or fine pearlite with respect to the pearlite matrix.
上述のごとく、パンチ装着孔７の内周面にレーザ焼入
れを行なうに際しては、第３図に概略的に示す構成にお
いて実施した。すなわち、レーザ発振器（図示省略）か
ら発振されたレーザビームLBを、ベンドミラー17によっ
てセグメントミラー19方向へ反射した。そして、長焦点
のセグメントミラー19によって、焦点面におけるレーザ
ビームLBの断面形状がほぼ四角形状になるように形成
し、かつ断面形状内におけるビームの強度分布がほぼ均
一であるようにレーザビームLBを形成した。さらに、上
記セグメントミラー19から垂直に反射されたレーザビー
ムLBを、凹レンズ21によって平行光線化し、この平行光
線化されたレーザビームを、パンチ装着孔７内に進入自
在でかつ軸心回りに回転自在に構成された細径のパイプ
（図示省略）の先端部に備えられたベンドミラー23によ
ってパンチ装着孔７の内周面へ照射し、上記パイプを軸
心回りに回転しつつレーザ焼入れを行なった。As described above, the laser hardening of the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7 was performed in the configuration schematically shown in FIG. That is, the laser beam LB oscillated from the laser oscillator (not shown) was reflected by the bend mirror 17 toward the segment mirror 19. Then, by the long focus segment mirror 19, the laser beam LB is formed so that the cross-sectional shape of the laser beam LB on the focal plane is substantially rectangular, and the laser beam LB is formed so that the beam intensity distribution within the cross-sectional shape is substantially uniform. Formed. Further, the laser beam LB reflected vertically from the segment mirror 19 is converted into a parallel light beam by the concave lens 21, and the parallelized laser beam can freely enter the punch mounting hole 7 and rotate about the axis. The inner circumference of the punch mounting hole 7 is irradiated by the bend mirror 23 provided at the tip of the small-diameter pipe (not shown) configured as described above, and laser hardening is performed while rotating the pipe around the axis. .
上記レーザ焼入れは、レーザ出力1KW,レーザビームの
断面形状は８×8mmの四角形状、パンチ装着孔７の内周
面を周方向に焼入れする送り速度0.6m/minの条件で実施
したところ、深さ0.05〜0.1mmにかけて硬度Hv＝670以上
であり、その有効幅約5mmであった。そして、その歪量
は２〜４μｍであり、レーザ焼入れを行なった後の再研
磨加工が不要であった。The above laser hardening was carried out under the conditions of a laser output of 1 KW, a laser beam cross-sectional shape of 8 × 8 mm square, and a feed rate of 0.6 m / min for hardening the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7 in the circumferential direction. The hardness was Hv = 670 or more in the range of 0.05 to 0.1 mm, and the effective width was about 5 mm. The strain amount was 2 to 4 μm, and re-polishing after laser hardening was unnecessary.
パンチ装着孔７の内周面に上述のごとくレーザ焼入れ
を行なった後、前記板押え11の外周面に、10万回の打圧
毎に潤滑油の塗布を行なって、耐摩耗性の試験を行なっ
たところ、ストライカーによるパンチの打圧を20万回繰
り返したときの、パンチ装着孔７の内径変化量は２μｍ
であり、その後は20万回の打圧の繰り返し当り、0.5〜
1.0μｍとなった。After the laser hardening is performed on the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7 as described above, the outer peripheral surface of the plate retainer 11 is coated with lubricating oil every 100,000 times of pressing pressure to perform a wear resistance test. As a result, when the punching pressure of the striker was repeated 200,000 times, the change in inner diameter of the punch mounting hole 7 was 2 μm.
After that, 0.5 ~
It became 1.0 μm.
すなわち、パンチ装着孔７の内周面にレーザ焼入れを
実施した場合、歪量が極めて小さく再研磨加工が不要で
あり、かつ耐摩耗性の向上が著しいことが確認された。
また、レーザ焼入れであるため、焼入れ層15の幅が数mm
で、必要によっては所望の模様に焼入れを実施すること
ができ、内周面の所望の位置を焼入れしたパンチ装着孔
を得ることがてきる。That is, it was confirmed that when laser hardening was performed on the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7, the amount of strain was extremely small, re-polishing was unnecessary, and the wear resistance was significantly improved.
In addition, the width of the quenching layer 15 is several mm because it is laser quenching.
Then, if necessary, quenching can be performed in a desired pattern, and a punch mounting hole in which a desired position on the inner peripheral surface is quenched can be obtained.
ところで、上記実施例においては、パンチ装着孔７の
上部付近に２本の焼入れ層15を形成し、かつ下部付近に
１本の焼入れ層15を形成した場合について例示したけれ
ども、種々の変更が可能である。すなわち、レーザ焼入
れ時にベンドミラー23の上下位置を適宜に制御するこに
より、種々の模様にレーザ焼入れの層を形成することも
可能である。また例えば、焼入れ層15をパンチ装着孔７
の全長に亘って形成することも可能である。さらに、焼
入れ層15を適宜長さの螺旋状に形成すること、焼入れ層
15を波状に上下動したリング模様に形成すること、焼入
れ層15をパンチ装着孔７の内周面に軸心と平行に多数形
成することが可能である。さらには、右螺旋と左螺旋と
を組合わせるなど、種々の模様に形成することが可能で
ある。By the way, in the above-mentioned embodiment, the case where two quenching layers 15 are formed near the upper part of the punch mounting hole 7 and one quenching layer 15 is formed near the lower part is illustrated, but various modifications are possible. Is. That is, by appropriately controlling the vertical position of the bend mirror 23 during laser hardening, it is possible to form laser hardening layers in various patterns. Further, for example, the quenching layer 15 is provided with the punch mounting hole 7
It is also possible to form over the entire length of. Further, forming the quenching layer 15 in a spiral shape having an appropriate length, the quenching layer
It is possible to form 15 in a ring pattern that moves up and down in a wave shape, and to form a large number of quenching layers 15 on the inner peripheral surface of the punch mounting hole 7 in parallel with the axis. Furthermore, it is possible to form various patterns such as a combination of a right spiral and a left spiral.
［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、パンチを上下動自在に支持するパンチ
支持部材において、上記パンチを装着するパンチ装着孔
の内周面の上部付近及び下部付近に、レーザ焼入れによ
る焼入れ層を形成してなり、下部付近の焼入れ層の本数
よりも上部付近の焼入れ層の本数を多くしてなるもので
ある。[Effects of the Invention] As will be understood from the above description of the embodiments, in short, the present invention relates to a punch support member that supports a punch movably up and down, and the inner peripheral surface of the punch mounting hole for mounting the punch. A quenching layer is formed by laser hardening near the upper portion and the lower portion, and the number of quenching layers near the upper portion is larger than the number of quenching layers near the lower portion.
すなわち、パンチ装着孔の内周面に、レーザ焼入れに
よる焼入れ層を直接形成するものであるから、焼入れを
行ったスリーブ等が不要となると共に、耐摩耗性が向上
するものである。That is, since the quenching layer by laser quenching is directly formed on the inner peripheral surface of the punch mounting hole, the quenching sleeve or the like is not required and the wear resistance is improved.
また、レーザ焼入れによる焼入れ層であるから、歪量
が少なく、再研磨等の後加工が不要になるものである。Further, since the layer is a hardened layer by laser hardening, the amount of strain is small, and post-processing such as re-polishing is unnecessary.
さらに、パンチプレスにおけるストライカー等によっ
てパンチが打圧された瞬間における分力によってパンチ
がパンチ装着孔に対して僅かに傾斜する傾向にあると
き、パンチ装着孔の下部付近よりも上部付近の方が面圧
が大きくなって摩耗する傾向にあるが、本発明において
は、パンチ装着孔の下部付近の焼入れ層の本数よりも上
部付近の焼入れ層の本数を多くして幅広の範囲に焼入れ
層を形成してあるので、上部付近の耐摩耗性がより向上
するものである。Further, when the punch tends to be slightly inclined with respect to the punch mounting hole due to the component force at the moment when the punch is pressed by the striker in the punch press, the surface near the upper part of the punch mounting hole is more than that near the lower part. Although there is a tendency for the pressure to increase and wear, in the present invention, the number of quenching layers near the lower part of the punch mounting hole is made larger than the number of quenching layers near the upper part to form a quenching layer in a wide range. Therefore, the wear resistance near the upper part is further improved.
第１図はタレットディスクの説明図で１部断面して示し
てある。第２図はレーザ焼入れを施した部分の説明図で
ある。第３図はレーザ焼入れを行なうために使用した装
置の概略的な説明図である。 ９……パンチ、７……パンチ装着孔、15……焼入れ層FIG. 1 is an explanatory view of a turret disk and is shown in a partial cross section. FIG. 2 is an explanatory diagram of a portion that has been laser-quenched. FIG. 3 is a schematic explanatory view of an apparatus used for performing laser hardening. 9 ... Punch, 7 ... Punch mounting hole, 15 ... Hardened layer
Claims (1)
部材において、上記パンチを装着するパンチ装着孔の内
周面の上部付近及び下部付近に、レーザ焼入れによる焼
入れ層を環状に形成してなり、下部付近の焼入れ層の本
数よりも上部付近の焼入れ層の本数を多くしてなるこを
特徴とするパンチ支持部材。1. A punch support member for movably supporting a punch, wherein a quenching layer formed by laser quenching is annularly formed near the upper and lower portions of the inner peripheral surface of a punch mounting hole for mounting the punch. A punch support member characterized in that the number of hardened layers near the upper portion is larger than the number of hardened layers near the lower portion.
Priority Applications (1)
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| JP62173775A JP2545091B2 (en) | 1987-07-14 | 1987-07-14 | Punch support member |
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| JPS6418534A JPS6418534A (en) | 1989-01-23 |
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Families Citing this family (1)
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| JPS56105333U (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-17 |
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1987
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