JP2676986B2 - 斜め打抜き型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、プレス打抜き型で、特に高精度の斜め打
抜き加工を行うことのできる斜め打抜き型に関するもの
である。

従来の技術 例えば、傾斜した状態でダイ上に固定された板材に対
して、鉛直方向からポンチを当接させて打抜きを行なう
斜め打抜き加工の場合には、打抜き時に板材に当接する
ポンチの角度および抜き力の大きさに比例して、板材の
傾斜の低い方向への分力、即ち低い側への曲げ荷重がポ
ンチに作用し、この力によってポンチに撓みが生じて型
クリアランスを変化させる。このとき、板材のクリアラ
ンス減少側には、内部欠陥となる２次剪断面が発生し易
く、またクリアランス増加側では破断面割合が多くなっ
て製品精度を低下させるという不都合があり、またポン
チの撓み量が型クリアランス量より大きい場合には、ポ
ンチがダイと接触して型の破損を招くという問題があっ
た。

そのため従来においては、例えば実開昭57−3425号公
報（第６図参照）に記載されているように、斜め打抜き
型のポンチ１とダイ２との型クリアランスを、ポンチ１
が撓みを起す部分、即ち低い側の部分（第６図において
矢印Ａの部分）をポンチの先端部における撓み量だけ大
きく設定して、ポンチ１とダイ２との接触等が回避され
るように設計するのが一般的である。

しかし、前記した従来の斜め打抜き型の場合には、ポ
ンチの接触による型の破損等を防止することはできる
が、打抜き時にポンチに撓みが発生する分だけ加工精度
が低下するため、高精度の加工は行なうことができない
という問題があった。特に、加工誤差を板厚の0.1〜0.3
％程度に抑える必要のあるファインブランキング加工
は、前述の斜め打抜き型では不可能であった。

そこで本出願人等は、ファインブランキング加工が可
能な斜め打抜き型を開発し、先に提案している（実願平
１−117442号）。

この斜め打抜き型は、第７図に示すように、ポンチの
昇降をガイドする板押えブロック３の側面3aに近接させ
てガイドブロック４を設けるとともに、この横方向への
力を受けるガイドブロック４の側面4aと前記板押えブロ
ック３の側面3aとの間に、複数のニードルベアリング５
を組込むことによって、横方向の力を分散させる構造と
なっており、そのため、型の撓み量が非常に小さく、適
正な型クリアランスを保持したまま斜め打抜き加工がで
きる。

発明が解決しようとする課題 しかし、前述したファインブランキング加工を行なう
従来の斜め打抜き型の場合には、材質や板厚等が変わ
り、成形荷重が大きくなると、打抜き時に生じる低い方
向への荷重も増大するため、低い側のガイドブロック４
と板押えブロック３との間に配設されたニードルベアリ
ング５の変形が大きくなる（第７図参照）。その結果、
成形荷重が大きくなった分だけ型クリアランスが変化し
て、加工誤差が増加するという問題があった。

したがって、この装置の場合には、ニードルベアリン
グ５が荷重を受けて変形する分だけ型クリアランスが若
干変化するため、型クリアランスを10μｍ下に設定する
際の高精度な打抜き加工には適していなかった。

この発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、高精
度の加工を行なうことのできる斜め打抜き型を提供する
ことを目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としてこの発明におい
ては、傾斜部を有するダイ上に固定された板材に対し
て、ポンチを直角以外の一定の角度で作用させて打抜き
を行なう斜め打抜き型において、昇降して前記板材をダ
イとの間に挟持するとともにポンチの昇降作動を直線的
にガイドしかつ横移動を規制する板押えブロックと、こ
の板押えブロックの外側でかつダイの傾斜部の少なくと
も低い側となる面に、潤滑された状態で面接触して板押
えブロックの横移動を規制するガイド部材とを備えてい
ることを特徴としている。

作用 以上のように構成することによってこの発明の斜め打
抜き型は、打抜き作動時に、先ず板押えブロックが下降
して傾斜したダイ上の板材を挟圧して固定した後、この
板押えブロックにガイドされてポンチが下降し、ポンチ
先端が板材に当接する。このとき、傾斜している板材に
当接したポンチには低い側への曲げ荷重が加わって撓も
うとするが、このポンチが板押えブロックによって直線
的に摺動するようにガイドされるとともに、この板押え
ブロックの側面が、傾斜したダイの低い側のガイド部材
の側面に面接触して、低い側への移動を規制される。

そのため、ポンチは板押えブロックにガイドされてズ
レや変形が防止され、さらに低い側のガイド部材の側面
に面接触して、曲げ荷重による低い側への撓みも規制さ
れて直線的に下降する。また、互いに面接触する板押え
ブロックの側面とガイド部材の側面とのいずれかが潤滑
されているので、打抜き時に、ポンチと共に板押えブロ
ックが低い側に移動しようする際に、ガイド部材の側面
に全面において接触して際に、低い側への移動を確実に
規制されて直線方向への円滑な摺動のみが許容されると
ともに、広い面積に力を分散させることにより型の撓み
が最小限に抑えられる。したがって、ポンチおよび型の
変形量を極めて小さく抑えられるため、型クリアランス
を少なくして、極めて精度の高い斜め打抜き加工が可能
となる。

実 施 例 以下、この発明の高精度加工が可能な斜め打抜き型の
一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明する。

斜め打抜き型11は、水平に設けられた下プレート12
と、被加工物である板材Ｗを載置する傾斜面13aを備
え、かつ前記下プレート12の上面に設置されたダイブロ
ック13と、このダイブロック13の周縁側に垂直に立設さ
れた４本のガイドポスト14と、このガイドポスト14にガ
イドされて垂直方向昇降可能に設けられた板押えブロッ
ク15と、この板押えブロック15のほぼ中心に形成された
ガイド孔15aに挿通して垂直方向に昇降駆動されるポン
チ16と、下部をダイブロック13の外周に当接させて前記
下プレート12上に固定されるとともに、ダイブロック13
の傾斜面13aの高い側および低い側を除く両側面に作業
用開口を備えた枠状のガイドブロック17と、この枠状の
ガイドブロック17の上部を閉塞する上プレート18と、前
記各ガイドポスト14の上方への延長線上において上プレ
ート18を貫通させて垂直方向摺動可能に設けられたプッ
シュロッド19と、同様に上プレート18のほぼ中央を垂直
に貫通し、その下端を前記ポンチ16の上端に受圧板20を
介して接続されたセンターロッド21とを有している。

また、ダイブロック13の傾斜面13aは、水平に対して
角度θ_１の傾きに形成されており、この傾斜面13aのほ
ぼ中央には、板押えブロック15のガイド孔15aと対応す
る位置に打抜き形状孔13bを備えており、ダイブロック1
3の打抜き形状孔13bとポンチ16との間には、高精度打抜
き用の型クリアランス（加工する板材Ｗの板厚の約0.1
〜0.3％）が設定されている。この打抜き形状孔13b内に
は逆押えポンチ22が垂直方向へ摺動可能に設けられると
ともに、この逆押えポンチ22の下端には受圧板23を介し
てノックアウトピン24が接続され、また逆押えポンチ22
には、上向きの逆押え圧が常時加えられるとともに前記
受圧板23によって抜け止めされている。また、斜面13a
の低い側には、この傾斜面13a上にセットする際の板材
Ｗの滑落を防止するストッパ25が設けられている。

また、板押えブロック15は、その下面にダイブロック
13の傾斜面13aと平行な押え面15bを備えるとともに、こ
の押え面15bのほぼ中央に開口する前記ガイド孔15aの口
縁部には板押え突起15cが環状に形成されている。

そして、枠状のガイドブロック17は、傾斜面13aの高
い側の内側面17aは、これと対応する板押えブロック15
の垂直な外側面15dとの間に複数のニードルベアリング2
6が設けられて隙間のない状態で接している。また傾斜
面13aの低い側の垂直な側面17aは、この側面17aに対応
する板押えブロック15の垂直な側面15eとそのほぼ全面
で接触し、打抜き時に生じる低い側への荷重を広い面積
で受圧することにより、ガイドブロック17の撓みを防止
している。また、板押えブロック15の低い側の垂直な側
面15eに対応するガイドブロック17の垂直な側面17aには
多数の油溝30（第４図参照）が形成されている。

この油溝30は、任意の傾きθ_２で等間隔に形成されて
おり、溝深さはＤ≧0.5mmで、溝幅Ｙと接触面幅（溝と
溝との間の台形部分の幅）Ｘとの比が５≧X/Y≧２の範
囲が望ましい。

そして、この油溝30にグリース等の潤滑材を注入して
おくことによって、板押えブロック15を円滑に摺動させ
る。また、打抜き加工時には、板押えブロック15の低い
側の側面15eが力を受けながら摺動する際の型かじりを
抑え、摩擦抵抗を小さくするもので、ポンチ16にかかる
曲げ荷重により板押えブロック15が低い側へズレたり変
形したりするのを防ぐとともに、プッシュロッド19に駆
動された際の円滑な昇降が確保されるようになってい
る。

なお、第１図において符号27はプッシュロッド19の外
周に遊嵌されたリターンスプリング、28はニードルベア
リング26を支えるベアリング受け、29はベアリング受け
28を介してニードルベアリング26を移動可能に弾性支持
するスプリングである。

次に、上記のように構成されるこの実施例の作用を説
明する。

斜め打抜き型11のポンチ16が上死点に停止した状態
（第１図の左半分に示した状態）で、被加工物である板
材Ｗと、ダイブロック13の傾斜面13a上に、この板材Ｗ
の下辺をストッパ25に当接させて位置決めするとともに
滑落を防止して所定の位置にセットする。

次にプッシュロッド27を押し下げると、プッシュロッ
ド27の下端によって板押えブロック15が下方に押動さ
れ、ダイブロック13上の板材Ｗを傾斜面13aと押え面15b
との間に挟持する。このとき、板押えブロック15のガイ
ド孔15aの押え面15b側の口縁部に形成された板押え突起
15cが、板材Ｗの打抜き部分の周囲に食込んで、打抜き
時における打抜き部分の周囲の材料の塑性流れを規制す
るる。また、ダイブロック13の打抜き形状孔13b内に設
けられた逆押えポンチ22は、打圧板23を介してノックア
ウトピン24に押し上げられて、その上端を板材Ｗの裏面
に当接した状態となっている。

そして、プレス器のラムをストロークさせて、センタ
ーロッド21を下降させると、受圧板20を介してポンチ16
が押し下げられ、ダイブロック13と板押えブロック15と
により挟持されるとともに、逆押えポンチ22に下面を当
接させた板材Ｗの所定の部分の打抜く。

このとき、打抜き加工を施す板材Ｗが傾斜しているこ
とにより、ポンチ16に曲げ荷重が作用してポンチ16を低
い側に撓ませようとするが、このポンチ16をガイド孔15
aに挿通して直線的な下降をカードする板押えブロック1
5が、その低い側の垂直な側面15dをガイドブロック17の
垂直な側面17aに面接触しているため、曲げ荷重の分散
が図られ、低い側への変形等の発生が効果的に防止され
るため、型クリアランスの変化が小さく抑えられ、ダイ
ブロック13とポンチ16との間の型クリアランスを10μｍ
以下に設定でき、加工誤差を板厚の0.1〜0.3％程度の高
い精度に加工することができる。

また、加工される板材Ｗは、ダイブロック13の傾斜面
13aと板押えブロック15の押え面15bとに挟持されるとと
もに、押え面15bに形成された板押え突起15cによって、
打抜き部分の周囲の材料の塑性流れを規制するととも
に、板材Ｗの裏面に額押えポンチ22の上端を当接させ
て、打抜かれて下降する部分の板材が、ポンチ16の下端
と逆押えポンチ22の上端間に挟持された状態で下降して
打抜かれる。したがって、打抜き時に破断面の発生を抑
え、剪断面が板厚のほぼ100％得られるため、極めて精
度の高い打抜き加工が達成される。

また、この実施例においては、板押えブロック15とガ
イドブロック17の間に複数のニードルベアリング26を介
装して、斜め打抜き時にガイドブロック17に加わる曲げ
荷重を広い範囲に分散させるようにしたので、型の撓み
が最小限に抑えられ、したがって、ポンチおよびダイの
変形量も極めて小さく抑えられ、その結果、型クリアラ
ンスを少なくでき、高精度の加工が可能となる。

また、傾斜面13aの低い側のガイドブロック17の厚さ
をｘ軸に、打抜き加工時に発生するタワミ量をｙ軸にと
り、この実施例の面接触させて荷重を受ける場合と、従
来のニードルベアリングを介在させて荷重を受ける場合
とをグラフにして比較すると（第３図参照）、低い側の
重圧部に変形し易いニードルベアリング26を使用してい
ない分だけ加工精度が向上し、また荷重が分散されるた
め、ガイドブロック17の厚みを薄くできる。

なお、この実施例においては、受圧面となるガイドブ
ロック17の側面17aに、傾斜した複数の油溝30を平行に
形成した場合について説明したが、他に、例えば第５図
に示すように、ガイドブロック17の側面17aに、傾斜さ
せた複数の油溝40を互いに交差するように形成しても、
同様の効果が得られる。

発明の効果 以上説明したように、この発明の斜め打抜き型は、板
押えブロックの外側でかつダイの傾斜部の少なくとも低
い側となる面に、潤滑された状態で面接触して板押えブ
ロックの横移動を規制するガイド部材とを備えているの
で、板押えブロックによりポンチの昇降作動を二重にガ
イドするとともに、潤滑された側面を面接触させて力を
受けるため荷重が分散されて型の変形が減少する。その
結果、ポンチの撓みが防止されて型クリアランスの変化
を抑制されため、型クリアランスを小さく設定でき、高
精度の斜め打抜き加工を達成することができる。また、
成形荷重が大きい場合でも、高精度の加工が可能とな
り、斜め打抜き加工が適用できる製品のバリエーション
が増加する等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図は左半部に上死点の状態を、右半部に下死点
の状態を示した斜め打抜き型の断面正面図、第２図は上
プレートと板押えブロックとを除いた状態での第１図の
平面図、第３図は面接触式とニードルベアリング式とに
よる撓み量の違いを示したグラフ、第４図は油溝パター
ンを示す図、第５図は油溝パターンの別の例を示す図、
第６図および第７図は従来例を示すもので、第６図は従
来の斜め打抜き型を示す断面正面図、第７図はニードル
ベアリング式の場合の概略図である。 11……斜め打抜き型、13……ダイブロック、13a……傾
斜面、13b……打抜き形状孔、14……ガイドポスト、15
……板押えブロック、15a……挿通孔、15b……押え面、
15c……押え突起、15e……低い側の垂直な側面、16……
ポンチ、17……ガイドブロック、17a……垂直な側面、1
9……プッシュロッド、21……センターロッド、22……
逆押えポンチ、24……ノックアウトピン、25……ストッ
パ、26……ニードルベアリング、30,40……油溝、Ｗ…
…板材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】傾斜部を有するダイ上に固定された板材に
   対して、ポンチを直角以外の一定の角度で作用させて打
   抜きを行なう斜め打抜き型において、昇降して前記板材
   をダイとの間に挟持するとともにポンチの昇降作動を直
   線的にガイドしかつ横移動を規制する板押えブロック
   と、この板押えブロックの外側でかつダイの傾斜部の少
   なくとも低い側となる面に、潤滑された状態で面接触し
   て板押えブロックの横移動を規制するガイド部材とを備
   えていることを特徴とする斜め打抜き型。