JP4222472B2 - パンチ金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はパンチ金型、特に細長い穴を開ける場合に、破損を防止するようにしたパンチ金型に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、パンチプレスで細長い穴を開ける場合には、その細長い穴の短辺の長さに応じて、パンチ金型の刃先の幅も狭い。
【0003】
そのため、打ち抜き加工時の振動や、切断応力に基づくスラスト荷重により、、パンチ金型の刃先は、変形したり、破損する場合が多い。
【0004】
従って、従来より、このようなパンチ金型の破損を防止するために、次のような手段が講じられている。
【0005】
例えば▲1▼ワークの材質に応じて、安全係数を板厚に乗じることにより、所定の安全値を設定し、その安全値以下のパンチ金型が破損しないワークだけを加工する。
【0006】
▲2▼刃先の長さ(高さ)、即ち刃高を必要最小限にとどめる。
【0007】
▲3▼刃先を他の部材で案内する先端ガイド方式を採用する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記▲1▼の場合には、これから加工しようするワークが、所定の安全値を越えるときには、そのワークに見合ったパンチ金型を製作できないことがある。
【0009】
また、▲2▼の場合には、刃高を必要最小限にとどめると、刃先の修正研磨代が少なくなったり、ダイ金型の中への刃先の突っ込み量が少なくなってカス上がりが発生することがあり、更には、打ち抜き時の切断応力や、微小な芯ズレに基づくスラスト荷重を直接刃先で受けるので、パンチ金型が破損することがある。
【0010】
更に▲3▼の場合には、前記▲1▼、▲2▼についての課題は無いが、刃先が、他の部材、例えばワーク押さえ部であるストリッパプレートにより、クリアランスがゼロに近い状態で案内されるため(例えば特開平9−103829に開示)、刃先とストリッパプレートとの間の隙間が極めて狭くなっている。
【0011】
このため、従来の先端ガイド方式においては、加工中の刃先への凝着物により、ストリッパプレート側が磨耗したり、また、加工後も、刃先がストリッパプレートに引っ掛かってしまい、パンチ金型が原点に復帰しないというストリップミスを起こし、パンチ金型が破損することがある。
【0012】
本発明の目的は、刃先への凝着物によっては、ワーク押さえ部が磨耗したり、ストリップミスを起こさないようにすることにより、パンチ金型の破損を防止する。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、図1に示すように、
パンチボディ31先端の刃先18の近傍であって少なくとも長手方向2面3、4に、該少なくとも長手方向2面3、4を横方向に突出させたスラスト荷重受け部7を設け、該パンチボディ31を支持するパンチガイド30先端のワーク押さえ部37に、上記スラスト荷重受け部7を案内する案内部8を設けると共に、前記刃先18が通過する開口部38を設け、上記スラスト荷重受け部7と、案内部8とのクリアランスを、前記刃先18と、開口部38とのクリアランスより小さくしたことを特徴とするパンチ金型Pという技術的手段を講じている。
【0014】
上記本発明の構成によれば、例えば刃先18の上部近傍に、スラスト荷重受け部7を設けたことにより、このスラスト荷重受け部7で刃先18を案内するので、該刃先18とワーク押さえ部37側とのクリアランスは、ある程度余裕があり、そのため、刃先18とワーク押さえ部37との間の隙間は、従来よりも広くなっている。
【0015】
従って、本発明によれば、刃先への凝着物によっては、ワーク押さえ部37が磨耗したり、ストリップミスを起こさないようになり、これにより、パンチ金型の破損を防止することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は本発明によるパンチ金型Pを示す全体正面図である。
【0017】
図1のパンチ金型Pは、例えば図示するタレットパンチプレスに適用され、上部タレット10には、パンチ金型Pが、下部タレット11には、該パンチ金型Pと協働するダイ金型Dがそれぞれ装着され、パンチセンタCにおけるパンチ金型Pの直上方であって上部フレーム1には、該パンチ金型Pを打圧するラム2が設置されている。
【0018】
上部タレット10には、リフトスプリング34とスプリング受け23を介して、パンチガイド30が支持されている。
【0019】
上記パンチガイド30の下端には、ワークWを押さえるワーク押さえ部37が設けられ、該ワーク押さえ部37は、例えばパンチガイド30に着脱自在なストリッパプレート37により構成されている。
【0020】
即ち、パンチガイド30(図2)の下端には、外側に環状の凸部20が形成され、該凸部20は、ストリッパプレート37の周縁に形成された対応凹部16に当接している。
【0021】
この状態で、ストリッパプレート37の下方から、ボルト44が前記パンチガイド30下端の凸部20の内側にねじ込まれることにより、該ストリッパプレート37は、パンチガイド30に装着されるようになっている。
【0022】
また、ストリッパプレート37の側面には、キー溝17、22が形成され、該キー溝17、22が上部タレット10側(図4)のキー19、21と係合することにより、前記パンチガイド30に装着されたストリッパプレート37が、上部タレット10に対して上下方向に案内されるようになっている。
【0023】
上記ストリッパプレート37(図2)には、加工時に(図5(C))後述するパンチ金型Pの刃先18が通過する開口部38が形成され、該開口部38の上方には、後述するスラスト荷重受け部7の案内部8が形成されている。
【0024】
このストリッパプレート37(図1)の直下には、ダイ金型Dが配置され、該ダイ金型Dは、既述したように、下部タレット11に装着されている。
【0025】
このダイ金型Dは(図2)、パンチ金型Pの刃先18と協働して打ち抜き加工を行うことにより、ワークWに例えば細長い穴aを開ける刃先28を有し、打ち抜き加工時に発生したカスW1が(図5(C))、抜け穴29を通過して下部タレット11の開口部36から外部に排出される。
【0026】
上記パンチ金型P(図1)を構成するパンチガイド30の上部には、ストリッパスプリング33を介して、パンチヘッド32が支持されている。
【0027】
上記パンチヘッド32には、パンチドライバ35が螺合し、該パンチドライバ35には、パンチボディ31が一体的に設けられ、該パンチボディ31は、パンチガイド30内に進入している。
【0028】
上記パンチボディ31の(図2)先端の刃先18の近傍、例えば上部近傍には、図示するように、少なくとも長手方向(Y軸方向)の2面3、4を横方向(X軸方向)に突出させることにより、スラスト荷重受け部7が設けられている。
【0029】
これにより、加工時に(図5(C))パンチヘッド32がラム2で打圧されパンチ金型P全体にスラスト荷重Tが加わっても、それを前記スラスト荷重受け部7で受け止め、ストリッパプレート37側の案内部8を通じて横方向の力Fとして逃がすようになっている。
【0030】
このような機能を有するスラスト荷重受け部7は(図2)、前記したように長手方向(Y軸方向)の2面3、4に設けられているが、これは、該スラスト荷重受け部7の加工を容易にするためである。
【0031】
即ち、本発明による刃先18は、細長い穴aをワークWに開けることから、該刃先18の外径は、細長い矩形bであり、このような刃先18をストリッパプレート37内で案内するスラスト荷重受け部7の外径も、全体としては細長い矩形cとなる。
【0032】
しかし、このような細長い矩形cのスラスト荷重受け部7を、全体にわたって精度良く研磨することは実際には困難であり、特に細長い矩形cのコーナ部分の精度を出すことは難しい。
【0033】
このため、前記したように、パンチ金型Pの刃先18の上部近傍であって、ストリッパプレート37の案内部8と接触する部分であり、しかも精度を出し易い直線状の長手方向2面3、4だけに、前記したスラスト荷重受け部7を設けたのである。
【0034】
上記スラスト荷重受け部7と、ストリッパプレート37側の案内部8とのクリアランスは、パンチボディ31とパンチガイド30とのクリアランスよりも小さい。
【0035】
これにより、本発明によれば、前記したように、スラスト荷重受け部7で刃先18を案内することができるので、該刃先18と、ワーク押さえ部であるストリッパプレート37側とのクリアランスは、ある程度余裕があり、そのため、刃先18とワーク押さえ部37との間の隙間は、従来よりも広くなっており、従って、加工中の刃先への凝着物によっては、ワーク押さえ部37が磨耗したり、ストリップミスを起こさないようになり、これにより、パンチ金型の破損を防止することが可能となる。
【0036】
一方、ストリッパプレート37には、既述したように、加工時にパンチ金型Pの刃先18が通過する開口部38が形成され、該開口部38の上方には、前記スラスト荷重受け部7の案内部8が設けられている。
【0037】
上記ストリッパプレート37には(図2)、その直径に沿って、前記スラスト荷重受け部7の幅(X軸方向)より若干大きい幅の溝が形成され、該溝のうちで前記スラスト荷重受け部7と接触する面5、6により、前記案内部8が構成されている。
【0038】
この場合、上記案内部8は、加工ごとに(図5(C))パンチボディ31側の前記スラスト荷重受け部7を案内するので、該スラスト荷重受け部7との間の摩擦作用により、磨耗が激しい。
【0039】
このため、案内部8を含む部分をチップ化することにより、この部分を案内チップ9として構成し、該案内チップ9をストリッパプレート37に対して着脱自在とすることが好ましく、これにより、該案内部8のメンテナンスを容易にしている。
【0040】
即ち、上記ストリッパプレート37(図3)の直径の両端には、前記キー溝22と整列した状態で、溝37B、37Cが形成され、該溝37B、37Cの内側には、空洞部37Aが形成されている。
【0041】
この空洞部37Aには、位置決め用のキー12、13が設けられ、該キー12、13には、前記案内チップ9に設けられたキー溝14、15が係合するようになっでいる。
【0042】
また、案内チップ9は、図示するように、断面がほぼコ字状であって、前記空洞部37Aの形状に対応し、その内側の2面5、6が、前記パンチボディ31側(図2)のスラスト荷重受け部7の長手方向2面3、4に対応しており、これにより、該スラスト荷重受け部7の案内部8が形成されている。
【0043】
更に、案内チップ9(図3)の外側には、既述したキー溝14、15が設けられている。
【0044】
この構成により、案内チップ9を、ストリッパプレート37の空洞部37Aに挿入し、該案内チップ9側のキー溝14、15を、ストリッパプレート37側のキー溝14、15に係合させれば、図2に示すように、案内チップ9をストリッパプレート37に適合させることができる。
【0045】
以下、本発明の動作を図5に基づいて説明する。
【0046】
この図5においては、パンチ金型Pの構造は、以後の説明を簡略化するために、原理図で示されている。
【0047】
(1)第1動作。
先ず、上部タレット10と下部タレット11を同期回転させて、図5(A)に示すように、所望のパンチ金型P、ダイ金型DをパンチセンタCにおいて選択し、ワークWをパンチセンタCに位置決めする。
【0048】
このとき、本発明によるスラスト荷重受け部7は、ストリッパプレート37側の案内部8内に若干入り込み、刃先18は、開口部38より上方に位置している。
【0049】
(2)第2動作。
この状態で、図5(B)に示すように、ラム2を作動しパンチヘッド32を打圧すると、該パンチヘッド32が押し下げられる。
【0050】
これにより、先ずリフトスプリング34が撓んでパンチ金型P全体が下降し、パンチガイド30下端のストリッパプレート37がワークWに当接してそれを押さえる。
【0051】
このとき、前記スラスト荷重受け部7と刃先18は、ストリッパプレート37と共にワークWに近付くが、該ストリッパプレート37に対するそれぞれの位置は、図5(A)と同じである。
【0052】
(3)第3動作。
上記図5(B)の状態から、更にパンチヘッド32を押し下げると、図5(C)に示すように、今度はストリッパスプリング33が撓んでパンチボディ31がパンチガイド30に沿って下降する。
【0053】
この間、本発明によるスラスト荷重受け部7が、案内部8に沿って下降するとともに、パンチ金型Pに加わるスラスト荷重Tは、該スラスト荷重受け部7により受け止められ、案内部8を介して横方向の力Fとして逃げる。
【0054】
また、前記スラスト荷重受け部7により案内されるパンチ金型Pの刃先18と、その直下のダイ金型D側の刃先28により、ワークWが打ち抜かれ、該ワークWには、細長い穴aが開けられ、残ったカスW1が、抜け穴29を通過し開口部36から外部に排出される。
【0055】
(4)第4動作。
前記ワークWに(図5(D))細長い穴aが開けられ、加工が終了すると、ラム2が上昇するので、パンチ金型Pは、ストリッパスプリング33、リフトスプリング34の復元力により上昇して原点に復帰し、パンチボディ31先端のスラスト荷重受け部7と刃先18も、ストリッパプレート37に対して元の位置に戻る。
【0056】
このように、図5(A)〜図5(D)の動作を繰り返し、ワークWに細長い穴aが開けられるが、本発明によれば、刃先18がスラスト荷重受け部7により案内されるために、該刃先18とワーク押さえ部37側の開口部38とのクリアランスは、ある程度余裕があり、そのため、刃先18とワーク押さえ部37との間の隙間は、従来よりも広くなっている。
【0057】
従って、本発明によれば、加工中における(図5(C))刃先18への凝着物によっては、ワーク押さえ部37が磨耗したり、ストリップミスを起こさないようになり、これにより、パンチ金型Pの破損を防止することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、パンチ金型を、パンチボディ先端の刃先の近傍であって少なくとも長手方向2面に、該少なくとも長手方向2面を突出させたスラスト荷重受け部を設け、該パンチボディを支持するパンチガイド先端のワーク押さえ部に、上記スラスト荷重受け部を案内する案内部を設けると共に、前記刃先が通過する開口部を設け、上記スラスト荷重受け部と、案内部とのクリアランスを、前記刃先と、開口部とのクリアランスより小さくするように構成したことにより、刃先がスラスト荷重受け部により案内されるようになったので、刃先とワーク押さえ部間の隙間が広くなり、そのため、刃先への凝着物によっては、ワーク押さえ部が磨耗したり、ストリップミスを起こさないようになり、パンチ金型の破損を防止するという効果を奏することとなった。
【0059】
また、前記長手方向2面に、スラスト荷重受け部を設けたことにより、長手方向2面の精度だけを向上させればよいので、該スラスト荷重受け部の加工が容易になり、更に、スラスト荷重受け部を設けたことにより、打ち抜き時の切断応力や、微小な芯ズレに基づくスラスト荷重により、パンチ金型が破損することが無くなるという効果もある。
【0060】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパンチ金型Pの全体正面図である。
【図2】本発明の分解斜視図である。
【図3】本発明による案内チップ9とストリッパプレート37との関係を示す図である。
【図4】本発明によるスラスト荷重受け部7とストリッパプレート37と上部タレット10との関係を示す図である。
【図5】本発明の動作説明図である。
【符号の説明】
1 上部フレーム
2 ラム
3、4 長手方向の2面
5、6 ストリッパプレート37の長手方向の2面
7 スラスト荷重受け部
8 案内部
9 案内チップ
10 上部タレット
11 下部タレット
12、13 ストリッパプレート37の空洞部37Aに形成されたキー
14、15 案内チップ9に形成されたキー溝
16 ストリッパプレート37の周縁に形成された凹部
17、22 ストリッパプレート37の側面に形成されたキー溝
18 パンチ金型Pの刃先
19、21 上部タレット10に形成されたキー
20 パンチガイド30下端に形成された凸部
23 スプリング受け
28 ダイ金型Dの刃先
29 抜け穴
30 パンチガイド
31 パンチボディ
32 パンチヘッド
33 ストリッパスプリング
34 リフトスプリング
35 パンチドライバ
36 ダイ金型D直下の開口部
37 ストリッパプレート
37A 空洞部
37B、37C 直径の両端の溝
38 ストリッパプレート37の開口部
44 ボルト
C パンチセンタ
D ダイ金型
P パンチ金型
W ワーク
Claims (2)
- パンチボディ先端の刃先の近傍であって少なくとも長手方向2面に、該少なくとも長手方向2面を横方向に突出させたスラスト荷重受け部を設け、該パンチボディを支持するパンチガイド先端のワーク押さえ部に、上記スラスト荷重受け部を案内する案内部を設けると共に、前記刃先が通過する開口部を設け、上記スラスト荷重受け部と、案内部とのクリアランスを、前記刃先と、開口部とのクリアランスより小さくしたことを特徴とするパンチ金型。
- 上記ワーク押さえ部がストリッパプレートにより構成され、該ストリッパプレートに設けた案内部を含む部分がチップ化されており、該案内チップがストリッパプレートに対して着脱自在となっている請求項1記載のパンチ金型。
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