JP4672972B2 - ダイ工具 - Google Patents

Description

本発明は、板状のワークの打抜き加工を行う際に使用されるダイ工具に係り、さらに詳細には、ワークの打抜き加工によって生じた抜きカスを効果的に排出することのできるダイ工具に関する。

板状のワークの打抜き加工を行うパンチプレスに使用されるダイ工具は、ダイ孔を上部に備えた円筒形状のダイ本体内に前記ダイ孔より大径の排出孔を備えた構成が一般的である。タレットパンチプレス等のごときパンチプレスによって板状のワーク打抜き加工を行う場合、ダイ工具の上面にワークを位置決めし、前記ダイ工具と協働するパンチを、上下動自在のストライカー（ラム）によって打圧し、前記ダイ工具のダイ孔に前記パンチの下端部を係合することによってワークの打抜き加工が行われるものである。

前述のごとくワークの打抜き加工を行い、前記パンチが上昇復帰するとき、打抜きカスが前記パンチの下面に付着してワークの上面に浮上ることがあり、連続した次の打抜き加工時に、前記打抜きカスとワークとが重なった状態で打抜き加工を行うことがあり、パンチを損傷することがある。

そこで、ダイ工具の本体に斜め下方向へ指向したエアー噴出孔を複数設け、上記エアー噴出孔からダイ工具内へエアーを噴出して打抜きカスの排出が行われている（例えば特許文献１，２参照）
特許第３２４５９３５号公報 特開平５−５７６８７号公報

前記特許文献１，２に記載の構成においては、円筒形状のダイ工具の周面から排出孔に至る傾斜したエアー噴出孔は、前記ダイ工具の外周面であって、ダイ工具の軸心に沿った切断端面図で表現すると、ダイ工具の軸心と平行な直線で表わされる部分から加工してある。したがって、従来は、前記エアー噴出孔の加工が厄介であり、高価な構成である、という問題がある。また前記エアー噴出孔が深穴加工の場合には、細く長いドリルが必要であり、エアー噴出孔の加工開始時にドリル先端が加工位置から逃げ易く、ドリルが曲って折損し易いという問題がある。

また、エアー噴出孔の加工が難しいことにより、ダイ工具の軸心と前記エアー噴出口とのなす角度をより小さくすることが難しく、打抜きカスをより効果的に吸引排出する上において、さらなる改善が望まれている。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、本発明に係るダイ工具は、ダイ孔を上部に備えたダイ本体内に前記ダイ孔より大径の排出孔を備えたダイ工具であって、前記ダイ本体の外周面であって、当該ダイ本体の中間高さ以上の位置に、穿孔工具係止部を備え、この穿孔工具係止部に、前記排出孔の下方向へ指向してエアーを噴出するための複数のエアー噴出孔を斜めに、かつ当該エアー噴出孔の出口を、前記排出孔の中間高さ位置より下側に形成してあり、前記ダイ本体の軸心と前記各エアー噴出孔の軸心とのなす角度は４５°以下の鋭角であり、かつ前記エアー噴出孔の断面積は、前記ダイ本体の周囲に備えたエアー供給路の断面積より小さく形成してある構成である。

また、本発明は、上記ダイ工具において、前記穿孔工具係止部は、ダイ本体の外周面に形成した周溝の一部、又はダイ本体の外周面にザグリ加工によって形成された傾斜面である構成である。

また、本発明は、上記ダイ工具において、前記各エアー噴出孔の出口は、前記ダイ本体の中間高さ位置より下側に形成してある。

前述のごとき構成の本発明によれば、ダイ工具におけるダイ本体に対して傾斜したエアー噴出孔を、ダイ本体の軸心に対して鋭角に容易に加工することができるものであって、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。

図１を参照するに、本発明の第１の実施形態に係るダイ工具１は、例えばタレットパンチプレスにおける下部タレット等のごときダイホルダ又は下部タレット上に着脱可能に装着されるダイホルダ２に備えたダイ装着孔２Ｈに装着して使用されるものである。このダイ工具１は、ダイ孔３を上部に備えた円筒形状のダイ本体５内に前記ダイ孔３よりも大径の排出孔７を備えた構成であって、前記ダイ本体５の外周面の上部側には、エアー噴出孔１３を加工するときに、エアー噴出孔１３を加工する穿孔工具の先端部が滑らないように係止する穿孔工具係止部が形成してある。

すなわち、前記穿孔工具係止部の一例として、本例においては、前記ダイ本体５の外周面には、前記ダイ本体５の軸心側が高くなる傾斜面９が形成してある。上記傾斜面９を形成する構成として、図１においては、断面形状が円弧状（Ｃ形状）の周溝１１にて例示してある。しかし、周溝１１としては、断面形状がＶ形状を呈する構成でも良いものである。なお、上記周溝１１は、ダイ本体５の外周面の一部又は全周に形成しても良いものである。

そして、前記傾斜面９には、前記排出孔７の下方向へ指向してエアーを噴出するために形成した複数のエアー噴出孔１３の入口が周方向に等間隔に配置して設けられている。前記エアー噴出孔１３の軸心は、前記傾斜面９と直交する構成であることが望ましい。より正確には、前記傾斜面９は断面形状が円弧状の曲面にて例示してあるので、前記エアー噴出孔１３の軸心と断面形状が円弧状の曲面との交点における接線と前記エアー噴出孔１３の軸心とが直交する構成であることが望ましいものである。しかし、必ずしも前記接線と軸心とが直交する必要はなく、許容範囲においてある程度傾斜していても良いものである。

既に理解されるように、前記エアー噴出孔１３は、穿孔工具係止部としての傾斜面９の部分において、ダイ本体５の軸心５Ｓに対して傾斜するように穿孔加工されるものであるから、ドリルに推力を付与して加工を行うときに先端部に生じる分力は小さなものであり、穿孔加工を行う穿孔工具として細く長いドリルを使用した場合であっても、ドリルの先端部が傾斜面９に対して滑りを生じることなく係止した態様となり、穿孔加工時にドリル先端部に作用する分力によって加工位置からドリル先端部が逃げることを抑制できることとなり、ドリル等の穿孔工具を折損することなくエアー噴出孔１３の加工を容易に行うことができるものである。

また、周溝としては、断面形状がコ字形状（Ｕ字形状）の溝とすることができる。この場合、上記溝はダイ本体５の外周面の全周に亘って設ける必要はなく、必要な箇所にのみ設ければ足りるものであるが、全周に亘って設けても良いものである。なお、上記のごとき溝は、ダイ本体５の外周面の一部を例えばフライス工具等によって切削することによって形成することができるものである。

上述のごとく断面形状がコ字形状の溝をダイ本体５の外周面に形成した構成においては、平面が交差する角の部分にドリル等の穿孔工具の先端部を位置せしめて穿孔加工を行うことにより、上記ドリルの先端部は先端部に作用する分力によって滑りを生じることなく係止された態様となり、ダイ本体５に傾斜したエアー噴出孔１３を容易に加工することができるものである。

なお、エアー噴出孔１３を加工する場合、穿孔工具としては、ドリル等の切削工具に限ることなく、例えば細いパイプ材を電極として放電加工を行うことによってもエアー噴出孔１３の加工を行うことができるものであり、この場合には、電極が穿孔工具となるものである。

前記エアー噴出孔１３の出口すなわち前記排出孔７内への開口部１３Ａは、前記ダイ本体５の中間高さ位置より下側に形成してあり、かつ前記各エアー噴出孔１３の断面積は、前記ダイ本体５の周囲のエアー供給路の断面積よりも小さく形成してある。上記エアー供給路として、本例においては、エアー源（図示省略）に接続した接続路と接続した前記周溝１１にて例示してある。

したがって、エアー源からの高圧エアーは、接続路を介して前記周溝１１の部分に供給され、この周溝１１から各エアー噴出孔１３を経て前記排出孔７内の下方向へ指向してエアーが噴射されるものである。

既に理解されるように、前記構成によれば、ダイ本体５の外周面に形成した穿孔工具係止部（周溝１１の一部）でもって穿孔工具の滑りを防止してエアー噴出孔１３の穿孔加工を行うものであるから、前記ダイ本体５の軸心５Ｓと前記エアー噴出孔１３の軸心１３Ｓとのなす角度θを約４５°以下の鋭角に加工することができるものである。

したがって、エアー供給路の断面積よりも断面積の小さな前記エアー噴出孔１３から前記排出孔７内の下方向へ指向してエアーを噴射すると、下方向への指向性が大きいと共に、エアーの噴出速度が大きく、両方が相俟って前記ダイ孔３から外気を吸引する作用がより大きくなり、パンチ（図示省略）との協働によって打抜いたワーク（図示省略）の打抜きカスの吸引排出をより効果的に行うことができるものである。

ところで、前記構成において、前記ダイ装着孔２Ｈに連通した接続路をダイホルダ２に複数設け、上記各接続路をダイ本体５に設けた各エアー噴出孔１３に個別に直接的に接続する構成とすることも可能である。しかし、加工の容易性を考慮すると、ダイ本体５の外周面に周溝１１を設ける構成、又は前記ダイ装着孔２Ｈの内周面にエアー噴出孔１３に対応する周溝を設ける構成とすることが望ましいものである。

この場合、前記周溝１１をダイ本体５の全外周に亘って設けた場合、又は前記ダイ装着孔２Ｈの全内周面に亘って周溝を設けた場合には、前記ダイ本体５に設けた複数のエアー噴出孔１３の総断面積は、前記周溝の断面積よりも小さく形成することが望ましいものである。

図２は本発明の第２の実施形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。この第２の実施形態においては、ダイ本体５の外周面の複数箇所に、例えばエンドミル等のごとき回転切削工具によってザグリ加工を行うことにより、前記穿孔工具係止部を形成したものである。すなわち、ザグリ加工部１５の底の部分に前記傾斜面９に相当する傾斜面１７を形成した構成である。

上記構成においては、例えばエンドミル等のごときフライス工具の軸心をダイ本体５の軸心に対して適宜に傾斜した状態においてダイ本体５の外周面にザグリ加工部１５を加工するとき、前記傾斜面１７は平面に形成されるものである。したがって、エアー噴出孔１３を前記傾斜面１７に直交するように加工することができ、細く長いドリルであっても先端部に分力による滑りを生じるようなことがなく、折損を生じることなく容易に穿孔加工を行い得るものである。すなわち、穿孔工具としてのドリルの先端部を滑りを生じることなく係止した形態でもって穿孔加工を行うことができるものである。

図３は本発明に係る第３の実施形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。この第３の実施形態においては、ダイ工具１におけるダイ本体５の複数箇所に縦長の貫通穴１９を形成し、この貫通穴１９に、図４に示すように、予めエアー噴出孔２１を斜めに加工したゴム製又は樹脂製のアウターピース２３を嵌合した構成である。

上記構成によれば、予めエアー噴出孔２１を備えた樹脂製のアウターピース２３を、ダイ本体５に形成した貫通穴１９に嵌合固定する構成であるから、エアー噴出孔２１を備えたダイ工具１を容易に製作することができるものである。

なお、前記アウターピース２３が比較的軟く加工し易い樹脂製である場合には、ダイ本体５の前記貫通穴１９に前記アウターピース２３を嵌合固定した後にエアー噴出孔２１を穿孔加工することも可能である。

図５は本発明に係る第４の実施形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。この第４の実施形態においては、ダイ本体５における排出孔７の内周面に穿孔工具係止部を備えた場合を例示するもので、図５（Ａ）は上記穿孔工具係止部として前記周溝１１に相当する内周溝２５を形成し、この周溝２５の部分にエアー噴出孔１３を内側から加工した場合を示し、図５（Ｂ）は穿孔工具係止部として形成したテーパ面２７にエアー噴出孔１３を内側から加工した場合を例示するものである。そして、図５（Ｃ）は、前記ザグリ加工部１５と同様のザグリ加工部２９を穿孔工具係止部としてダイ本体５の内周面に形成し、このザグリ部２９にエアー噴出孔１３を内側から加工した場合を例示するものである。

上記構成においても、エアー噴出孔１３の穿孔加工時に、穿孔工具を折損するような分力が作用することなく、前述同様にエアー噴出孔１３の加工を容易に行い得るものである。

図６は本発明に係る第５の実施形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。この第５の実施形態においては、ダイ孔３を備えたダイチップ３１をダイ本体５に備えた構成であって、前記ダイチップ３１と干渉しない位置にエアー噴出孔１３を形成した構成である。

図６（Ａ）は穿孔工具係止部としての内側のテーパ面２７にエアー噴出孔１３を内側から加工し、図６（Ｂ）は穿孔工具係止部としての内側の周溝の段部（角部）３３にエアー噴出孔１３を内側から加工した場合を例示するものである。

上記構成においても、エアー噴出孔１３の加工時に穿孔工具を分力によって折損するようなことがなく、エアー噴出孔１３を容易に加工することができるものである。また、ダイチップ３１を備えた構成であっても、何等の問題なくエアー噴出孔１３を加工することができるものである。

図７は本発明に係る第６の実施形態を示すもので、図６（Ａ）に示した実施形態の変形形態を示すものである。この実施形態においては、エアー噴出孔１３を、ダイ本体５の外周面から形成した連絡孔３５と接続した構成である。

上記構成によれば、エアー噴出孔１３の径に比較して連絡孔３５の径を大きくできると共に、エアー噴出孔１３の長さを比較的短くでき、かつダイ本体５の軸心に対してエアー噴出孔１３の傾斜角を急傾斜に形成することが可能であり、エアー噴出孔１３から噴出するエアーによってダイ孔３内の打ち抜きカスを下方向へ吸引する効果をより効果的に行うことができるものである。

ところで、前記エアー噴出孔１３の構成としては、加工が容易な構成として、全長に亘って同径であることが望ましいものである。しかし、前記排出孔７内へのエアーの噴射速度を大きくすべく前記エアー噴出孔１３の出口１３Ａを小径とすることも可能である。すなわち、図８（Ａ）に示すように、エアー噴出孔１３をテーパー孔に形成することや、図８（Ｂ）に示すように、先端側に小孔１３Ｂを備えた段階的な孔に形成することも可能なものである。

本発明の第１の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 本発明の第３の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 アウターピースの説明図である。 本発明の第４の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 本発明の第５の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 本発明の第６の実施形態に係るダイ工具の説明図である。 エアー噴出孔の変更形態を示す断面説明図である。

符号の説明

１ ダイ工具
３ ダイ孔
５ ダイ本体
７ 排出孔
９，１７ 傾斜面
１３，２１ エアー噴出孔
１９ 貫通穴
２３ アウターピース

Claims (3)

1. ダイ孔を上部に備えたダイ本体内に前記ダイ孔より大径の排出孔を備えたダイ工具であって、前記ダイ本体の外周面であって、当該ダイ本体の中間高さ以上の位置に、穿孔工具係止部を備え、この穿孔工具係止部に、前記排出孔の下方向へ指向してエアーを噴出するための複数のエアー噴出孔を斜めに、かつ当該エアー噴出孔の出口を、前記排出孔の中間高さ位置より下側に形成してあり、前記ダイ本体の軸心と前記各エアー噴出孔の軸心とのなす角度は４５°以下の鋭角であり、かつ前記エアー噴出孔の断面積は、前記ダイ本体の周囲に備えたエアー供給路の断面積より小さく形成してあることを特徴とするダイ工具。
2. 請求項１に記載のダイ工具において、前記穿孔工具係止部は、ダイ本体の外周面に形成した周溝の一部、又はダイ本体の外周面にザグリ加工によって形成された傾斜面であることを特徴とするダイ工具。
3. ダイ孔を上部に備えたダイ本体内に前記ダイ孔より大径の排出孔を備えたダイ工具であって、前記排出孔に連通して前記ダイ本体に形成した貫通穴にアウターピースを嵌合して設け、このアウターピースに、前記排出孔の下方向へ指向してエアーを噴出するためのエアー噴出孔を斜めに備えたことを特徴とするダイ工具。

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