JP5600187B2 - Work punching method and work punch forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、ワークの打抜き成形方法及びワークの打抜き成形装置に関する。   The present invention relates to a workpiece punching and forming method and a workpiece punching and forming apparatus.

従来、金属製板材から所定形状のワークを成形するときには、ダイに載置した板材の上方から、板材の打抜き位置を成形パンチにより押し下げて所定のワーク形状に打抜くことが行われる（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, when a workpiece having a predetermined shape is formed from a metal plate material, the punching position of the plate material is pushed down by a forming punch from above the plate material placed on a die (for example, patented). Reference 1).

成形パンチに対向する下方には下降自在のカウンタパンチが設けられている。カウンタパンチは、成形パンチが下降して板材からワークが打ち抜かれる際、ワークに接した状態でワークと共に下降する。このとき、ワークに対してカウンタパンチからカウンタ荷重を付与することにより、成形パンチとカウンタパンチとに挟まれたワークに潰し方向の押圧力を加えることができるので、このカウンタ荷重を適度に調節すれば、ワークを打ち抜く際に所望の肉厚のワークを成形することができる。   A counter punch which can be lowered is provided below the molding punch. When the forming punch descends and the workpiece is punched from the plate material, the counter punch descends together with the workpiece while being in contact with the workpiece. At this time, by applying a counter load from the counter punch to the workpiece, it is possible to apply a pressing force in the crushing direction to the workpiece sandwiched between the forming punch and the counter punch. For example, when a workpiece is punched, a workpiece having a desired thickness can be formed.

カウンタパンチの構成としては、圧油等の流体圧により加圧力を発生する加圧室を備えるものがあり、これによってカウンタ荷重を適宜変更することができるようになっている（例えば、特許文献２参照）。   As a configuration of the counter punch, there is one including a pressurizing chamber that generates a pressurizing force by a fluid pressure such as pressurized oil, and thereby the counter load can be appropriately changed (for example, Patent Document 2). reference).

特開２００１−２４６４２８号公報JP 2001-246428 A 特開２００１−１２９６２０号公報JP 2001-129620 A

ところで、例えば自動車部品等のワークを量産する場合、１年間のうちの時期（季節や月日等）によってワークの需要が変動することがある。そして、上記従来の装置を用いてワークの打抜き成形を行う場合、ワークの需要の低い時期には装置の打抜き速度を低くして生産量を抑え、ワークの需要の高い時期には装置の打抜き速度を高くしてワークの生産量を増加させることで、需要に応じてワークを効率良く製造することができる。   By the way, for example, when mass-producing workpieces such as automobile parts, the demand for workpieces may vary depending on the time of year (season, month, day, etc.). When punching a workpiece using the above-mentioned conventional device, the punching speed of the device is reduced to reduce the production rate when the workpiece demand is low, and the punching speed of the device is high when the workpiece demand is high. By increasing the production amount of workpieces, workpieces can be efficiently manufactured according to demand.

しかし、装置の打抜き速度を低くして生産量を抑えた時期に成形されたワークと、装置の打抜き速度を高くして生産量を増加させた時期に成形されたワークとを比較すると、後者の肉厚が前者の肉厚よりも僅かに薄くなるという不都合があった。   However, when comparing a workpiece formed at a time when the production rate was reduced by lowering the punching speed of the device with a work formed at a time when the production rate was increased by increasing the punching speed of the device, the latter There was an inconvenience that the wall thickness was slightly thinner than the former wall thickness.

また、上記従来の装置を用いてワークの打抜き成形を行った場合には、ワークの打抜きに際して所望の厚みのワークが得られるように前記カウンタ荷重を設定しても、成形パンチによる打抜き開始からの打抜き速度が次第に上昇（具体的には例えば、１分間当たりの打抜き回数が次第に増加）すると、それに伴ってワークが所望の厚みより薄くなるという不都合もあった。   In addition, when the workpiece is punched and formed using the above-described conventional apparatus, even if the counter load is set so that a workpiece having a desired thickness can be obtained when the workpiece is punched, the punching from the start of the punching by the forming punch can be performed. When the punching speed is gradually increased (specifically, for example, the number of punches per minute gradually increases), there is a disadvantage that the workpiece becomes thinner than a desired thickness.

上記の点に鑑み、本発明は、ワークの打抜き速度が変動しても、ワークを所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができるワークの打抜き成形方法及びワークの打抜き成形装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a workpiece punching molding method and a workpiece punching molding device that can punch a workpiece with a predetermined thickness with high accuracy even when the workpiece punching speed fluctuates. Objective.

本発明は、金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形方法において、ダイに載置した板材の打抜き位置を成形パンチにより押し下げて所定のワーク形状に打抜く打抜き工程を備え、該打抜き工程は、該成形パンチに対向して設けられた上下動自在のカウンタパンチを、所定のカウンタ荷重でワークに圧接させつつ成形パンチの打抜き動作に追従させるカウンタパンチ圧接工程と、カウンタパンチに流体圧を付与する流体圧付与手段により前記カウンタ荷重を発生させるカウンタ荷重設定工程と、カウンタパンチの下降位置に応じて該流体圧付与手段の流体圧を減圧手段により減圧する減圧工程とを備え、前記打抜き工程に先立ち、成形パンチの打抜き速度と該成形パンチの打抜き動作に対する前記減圧手段の減圧動作の遅れ時間との関係を示すデータを採取するデータ採取工程を設け、前記減圧工程においては、前記データ採取工程により採取したデータに基づく早いタイミングで前記減圧手段を動作させることを特徴とする。   The present invention provides a punching method for punching a workpiece having a predetermined shape from a metal plate material, and includes a punching step of pressing a punching position of a plate material placed on a die with a molding punch to punch the workpiece into a predetermined workpiece shape, The punching process includes a counter punch pressing process in which a vertically movable counter punch provided facing the molding punch is brought into pressure contact with a workpiece with a predetermined counter load while following the punching operation of the molding punch, and a fluid is applied to the counter punch. A counter load setting step for generating the counter load by a fluid pressure applying means for applying pressure, and a pressure reducing step for reducing the fluid pressure of the fluid pressure applying means by the pressure reducing means in accordance with the lowered position of the counter punch, Prior to the punching step, the pressure reduction operation of the pressure reducing means is delayed with respect to the punching speed and the punching operation of the molding punch. Provided data collection step of collecting data showing the relationship between time and, in the decompression process, characterized in that for operating the pressure reducing means at an early timing based on the data collected by the data collection process.

本発明の打抜き工程では、成形パンチが下降すると、前記カウンタパンチ圧接工程によりワークの下側から所定のカウンタ荷重でカウンタパンチが圧接し、金属製板材からワークを所定形状に打抜きつつ肉厚方向に押し潰すようにして、ワークを所定の肉厚に成形する。   In the punching process of the present invention, when the forming punch is lowered, the counter punch is pressed with a predetermined counter load from the lower side of the workpiece by the counter punch pressing process, and the workpiece is punched in a predetermined shape from the metal plate material in the thickness direction. The work is formed into a predetermined thickness by crushing.

下降するカウンタパンチには、前記カウンタ荷重設定工程により流体圧付与手段からの流体圧が付与され、このときのカウンタ荷重によりワークが下降しながら所定の肉厚に成形される。即ち、カウンタパンチは、打抜き時にワークが下降している間、前記流体圧付与手段の流体圧によってワークに対して一定のカウンタ荷重が維持される。   A fluid pressure from the fluid pressure applying means is applied to the descending counter punch by the counter load setting step, and the workpiece is formed into a predetermined thickness while being lowered by the counter load at this time. That is, the counter punch maintains a constant counter load on the workpiece by the fluid pressure of the fluid pressure applying means while the workpiece is lowered during punching.

その後、成形パンチは、最下位置となると上昇動に転じ、ワークから離反する。一方、成形パンチが最下位置となったときには、カウンタパンチからワークへのカウンタ荷重を解除する必要があるため、減圧工程を設けて減圧手段により流体圧付与手段の圧抜きを行う。   Thereafter, when the forming punch reaches the lowest position, the forming punch turns upward and separates from the workpiece. On the other hand, when the forming punch reaches the lowest position, it is necessary to release the counter load from the counter punch to the workpiece. Therefore, a pressure reducing step is provided, and the fluid pressure applying means is released by the pressure reducing means.

ところで、カウンタパンチによるカウンタ荷重の解除タイミングが、成形パンチが最下位置に到達したタイミングよりも遅れると、成形パンチが上昇動に転じた僅かな時間であってもワークにカウンタ荷重が付与されてしまい、所定の肉厚よりも薄いワークが形成される。そして、成形パンチによるワークの打抜き速度が高くなるほど、カウンタパンチによるカウンタ荷重の解除タイミングの遅れが大きくなることから、この遅れは、流体圧付与手段の圧抜きを開始してからその圧抜きが完了するまでの減圧手段の圧抜き動作の遅れが原因であると考えられる。   By the way, if the counter load release timing by the counter punch is later than the timing at which the forming punch reaches the lowest position, the counter load is applied to the workpiece even if the forming punch turns up. Thus, a workpiece thinner than a predetermined thickness is formed. The higher the workpiece punching speed with the molding punch, the greater the delay in the counter load release timing with the counter punch, and this delay is completed after the fluid pressure applying means begins to be released. It is thought that this is caused by a delay in the pressure releasing operation of the pressure reducing means until it is performed.

本発明においては、前記データ採取工程を設け、減圧工程においてはデータ採取工程により採取したデータを用いて減圧手段を動作させる。即ち、データ採取工程による採取データから成形パンチの打抜き速度毎の減圧手段の圧抜き動作の遅れ時間を把握し、現在の打抜き速度で打ち抜くときに生じる減圧手段の圧抜き動作の遅れ時間の分、早いタイミングで減圧手段の圧抜き動作を開始する。こうすることにより、減圧手段の圧抜き完了と成形パンチの最下位置到達とのタイミングを合致させることができ、カウンタパンチによるカウンタ荷重の解除の遅れを防止することができる。従って、打抜き速度が変更されても、ワークを所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができる。   In the present invention, the data collection step is provided, and the decompression means is operated using the data collected in the data collection step in the decompression step. That is, the delay time of the depressurization operation of the decompression means for each punching speed of the molding punch is grasped from the collected data by the data sampling process, and the delay time of the depressurization operation of the decompression means that occurs when punching at the current punching speed, The depressurization operation of the decompression means is started at an early timing. By doing so, it is possible to match the timing of completion of depressurization of the decompression means and the arrival of the lowermost position of the forming punch, and it is possible to prevent a delay in the release of the counter load due to the counter punch. Therefore, even if the punching speed is changed, the workpiece can be punched with a predetermined thickness with high accuracy.

また、本発明のワークの打抜き成形方法においては、前記打抜き工程に先立って、前記データ採取工程により採取したデータを記憶手段に記憶するデータ記憶工程を設け、前記減圧工程において前記減圧手段を動作させるとき、データ記憶工程により記憶された記憶手段のデータを用いることが好ましい。   Further, in the workpiece punching and forming method of the present invention, prior to the punching step, a data storage step of storing data collected in the data sampling step in a storage unit is provided, and the decompression unit is operated in the decompression step. At this time, it is preferable to use data stored in the storage means stored in the data storage step.

前記データ記憶工程を設けることにより、以降の打抜き工程における減圧工程では記憶手段に記憶されているデータを用いることができるので、打抜き工程を行う度にそれに先立ってデータ採取工程を行わなくてもよく、効率良く打抜き工程を行うことができる。   By providing the data storage step, the data stored in the storage means can be used in the decompression step in the subsequent punching step. Therefore, it is not necessary to perform the data collection step prior to each punching step. The punching process can be performed efficiently.

更に、本発明のワークの打抜き成形方法においては、前記カウンタ荷重設定工程が、前記成形パンチの打抜き速度を採取する打抜き速度採取工程と、該打抜き速度採取工程により採取された打抜き速度の上昇に対応して、成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節工程とを備えることが好ましい。   Further, in the workpiece punching and forming method of the present invention, the counter load setting step corresponds to a punching speed collecting step for collecting a punching speed of the forming punch and an increase in the punching speed collected by the punching speed collecting step. And it is preferable to provide a fluid pressure adjusting step of adjusting the fluid pressure of the fluid pressure applying means so that the fluid pressure applied to the counter punch following the punching operation of the forming punch is reduced.

これによれば、後述するように、成形パンチによる打抜き速度が次第に上昇しても、所定のカウンタ荷重を維持することができるので、所望の肉厚のワークを高精度に打抜き成形することができる。   According to this, as will be described later, even if the punching speed by the forming punch gradually increases, the predetermined counter load can be maintained, so that a workpiece having a desired thickness can be punched and formed with high accuracy. .

また、本発明は、金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形方法において、ダイに載置した板材の打抜き位置を成形パンチにより押し下げて所定のワーク形状に打抜く打抜き工程を備え、前記打抜き工程は、成形パンチに対向して設けられた上下動自在のカウンタパンチを、所定のカウンタ荷重でワークに圧接させつつ成形パンチの打抜き動作に追従させるカウンタパンチ圧接工程と、カウンタパンチに流体圧を付与する流体圧付与手段により前記カウンタ荷重を発生させるカウンタ荷重設定工程とを備え、前記カウンタ荷重設定工程は、成形パンチの打抜き速度を採取する打抜き速度採取工程と、該打抜き速度採取工程により採取された打抜き速度の上昇に対応して、該成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節工程とを備えることを特徴とする。   The present invention also provides a punching method for punching a workpiece having a predetermined shape from a metal plate material, and a punching step of punching the punching position of the plate material placed on the die into a predetermined workpiece shape by pressing the punching position of the plate material with a molding punch. The punching process includes a counter punch press-contacting process in which a vertically movable counter punch provided opposite to the forming punch is pressed against a work with a predetermined counter load, and the counter punch is followed by a punching operation. A counter load setting step of generating the counter load by a fluid pressure applying means for applying a fluid pressure, the counter load setting step including a punching speed sampling step of sampling a punching punch punching rate, and the punching speed sampling step The counter that follows the punching operation of the molding punch in response to an increase in the punching speed collected by Characterized in that it comprises a fluid pressure regulating step of the fluid pressure applied to the wrench to adjust the fluid pressure of the fluid pressure applying means so as to reduce.

本発明の打抜き工程においては、前記カウンタパンチ圧接工程によりカウンタパンチがワークに圧接した状態で下降し、このときカウンタ荷重設定工程により設定されるカウンタ荷重がカウンタパンチからワークに付与される。   In the punching process of the present invention, the counter punch is lowered in a state of being pressed against the workpiece by the counter punch pressing process, and at this time, the counter load set by the counter load setting process is applied from the counter punch to the workpiece.

そして、カウンタ荷重設定工程においては、先ず、打抜き速度採取工程により成形パンチの打抜き速度が採取される。これにより、成形パンチの打抜き開始からの打抜き速度の変化（主に上昇）が常に把握される。次いで、流体圧調節工程により打抜き速度の上昇に対応して、流体圧付与手段の流体圧が減少される。   In the counter load setting process, first, the punching speed of the forming punch is sampled by the punching speed sampling process. Thereby, the change (mainly rising) of the punching speed from the start of the punching of the forming punch is always grasped. Next, the fluid pressure of the fluid pressure applying means is decreased in response to the increase in the punching speed by the fluid pressure adjusting step.

前記流体圧調節工程は、本発明者が各種試験を行うことにより得られた知見に基づくものである。ワークの打抜きを行うと、成形パンチによる打抜きが開始された直後に打ち抜かれたワークの肉厚よりも、その後、成形パンチによる打抜き速度が上昇したときに打ち抜かれたワークの肉厚が僅かに薄い。そして、成形パンチによる打抜き速度が上昇するに従いワークの厚みが薄くなる度合いが大きくなる。   The fluid pressure adjusting step is based on knowledge obtained by the inventor performing various tests. When the workpiece is punched, the thickness of the workpiece punched when the punching speed by the molding punch is increased is slightly smaller than the thickness of the workpiece punched immediately after the punching by the molding punch is started. . And the degree to which the thickness of a workpiece | work becomes thin becomes large as the punching speed by a shaping | molding punch rises.

本発明者は、この現象について、成形パンチの打抜き動作と、流体圧付与手段がカウンタパンチに付与する流体圧との関係に着目して各種試験を行った。その結果、１分間当たりの打抜き回数（成形パンチの打抜き速度に相当）が多くなると、それが少ないときに比べ、流体圧付与手段の流体によるサージ圧（流体の流れ変化に伴う急激な圧力変動の最大値）が上昇してしまい、この影響により、所望するカウンタ荷重よりも大きなカウンタ荷重がカウンタパンチからワークに付与されることが明らかとなった。   The inventor conducted various tests on this phenomenon by paying attention to the relationship between the punching operation of the forming punch and the fluid pressure applied to the counter punch by the fluid pressure applying means. As a result, when the number of punches per minute (corresponding to the punching speed of the molding punch) increases, the surge pressure due to the fluid of the fluid pressure applying means (abrupt pressure fluctuations accompanying fluid flow changes), compared to when the number of punches is small. As a result, it became clear that a counter load larger than the desired counter load is applied to the workpiece from the counter punch.

上記知見に基づいて、前記成形パンチによる打抜き速度が次第に上昇するとき、その速度の上昇度合いに応じて流体圧付与手段の流体圧を前記流体圧調節工程により次第に減少させるので、前述したサージ圧によるカウンタ荷重への影響分を、流体圧調節工程による流体圧の減少分で相殺することができる。従って、成形パンチによる打抜き速度が次第に上昇しても、所定のカウンタ荷重を維持することができるので、所望の肉厚のワークを高精度に打抜き成形することができる。   Based on the above knowledge, when the punching speed by the molding punch gradually increases, the fluid pressure of the fluid pressure applying means is gradually decreased by the fluid pressure adjusting step according to the increasing degree of the speed. The influence on the counter load can be offset by the decrease in fluid pressure due to the fluid pressure adjustment process. Therefore, even if the punching speed by the forming punch gradually increases, a predetermined counter load can be maintained, so that a workpiece having a desired thickness can be punched and formed with high accuracy.

また、本発明は、金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形装置において、前記板材を載置するダイと、該ダイに載置した板材の打抜き位置を押し下げて所定のワーク形状に打抜く成形パンチと、該成形パンチに対向して上下動自在に設けられ、成形パンチの打抜き動作に追従して該ワークに所定のカウンタ荷重で圧接するカウンタパンチと、該カウンタパンチに流体圧を付与して、前記カウンタ荷重を発生させる流体圧付与手段と、該流体圧付与手段の流体圧を減圧する減圧手段と、予め採取した前記成形パンチの打抜き速度と該成形パンチの打抜き動作に対する前記減圧手段の減圧動作の遅れ時間との関係を示すデータを記憶する記憶手段と、該記憶手段のデータに基づいて、減圧動作の遅れ時間に応じた早いタイミングで前記減圧手段を動作させて流体圧付与手段の減圧を行う減圧動作制御手段とを備えることを特徴とする。   Further, the present invention provides a workpiece punching and forming apparatus for punching a workpiece having a predetermined shape from a metal plate material, and a die on which the plate material is placed, and a punching position of the plate material placed on the die is pushed down to obtain a predetermined workpiece shape. A punch that punches the workpiece, a counter punch that is provided so as to be movable up and down in opposition to the punch, and press-contacts the workpiece with a predetermined counter load following the punching operation of the molding punch, and a fluid pressure applied to the counter punch. A pressure applying means for generating the counter load, a pressure reducing means for reducing the fluid pressure of the fluid pressure applying means, the punching speed of the forming punch collected in advance, and the punching operation of the forming punch. Storage means for storing data indicating the relationship with the delay time of the decompression operation of the decompression means, and an early timing according to the delay time of the decompression operation based on the data of the storage means It operates said pressure reducing means grayed characterized in that it comprises a pressure reducing operation control means for pressure reduction of the fluid pressure imparting means.

本発明の打抜き装置は、成形パンチの下降に追従してカウンタパンチが下降するとき、ワークの下側に当接するカウンタパンチを介して前記流体圧付与手段によりワークに一定のカウンタ荷重が付与される。このカウンタ荷重により、ワークは、金属製板材から所定形状に打抜かれつつ所定の肉厚となる。   In the punching device of the present invention, when the counter punch descends following the lowering of the forming punch, a constant counter load is applied to the workpiece by the fluid pressure applying means via the counter punch that contacts the lower side of the workpiece. . With this counter load, the workpiece has a predetermined thickness while being punched into a predetermined shape from a metal plate.

その後、成形パンチは、最下位置となると上昇動に転じてワークから離反する。一方、成形パンチが最下位置となったときには、カウンタパンチからワークへのカウンタ荷重を解除する必要があり、このときのカウンタ荷重の解除は、前記流体圧制御手段が減圧手段を動作させて流体圧付与手段の流体圧を圧抜きすることによって行われる。   After that, when the forming punch reaches the lowest position, it moves upward and moves away from the workpiece. On the other hand, when the forming punch reaches the lowest position, it is necessary to release the counter load from the counter punch to the workpiece. At this time, the counter pressure is released by the fluid pressure control means operating the pressure reducing means. This is done by releasing the fluid pressure of the pressure applying means.

前記流体圧制御手段は、前記記憶手段及び前記減圧動作補正手段を備えていることにより、減圧動作補正手段が記憶手段のデータを用いて減圧手段の動作タイミングを早める補正を行なう。   The fluid pressure control means includes the storage means and the decompression operation correction means, so that the decompression operation correction means corrects the operation timing of the decompression means using the data of the storage means.

前記記憶手段に記憶されているデータは、前記成形パンチの打抜き速度と該成形パンチの打抜き動作に対する前記減圧手段の減圧動作の遅れ時間との関係を示すデータであり、予め採取したものである。減圧動作補正手段は、記憶手段に記憶されているデータから成形パンチの打抜き速度毎の減圧手段の減圧動作の遅れ時間を把握し、現在の打抜き速度で打ち抜くときに生じる減圧手段の減圧動作の遅れ時間の分、早いタイミングで減圧手段による圧抜きを開始し、減圧手段の圧抜きが完了したときに成形パンチが最下位置に到達するようにタイミングを合わせることができる。   The data stored in the storage means is data indicating the relationship between the punching speed of the forming punch and the delay time of the pressure reducing operation of the pressure reducing means with respect to the punching operation of the forming punch, and is collected in advance. The decompression operation correcting means grasps the delay time of the decompression operation of the decompression means for each punching speed of the molding punch from the data stored in the storage means, and delays in the decompression operation of the decompression means that occurs when punching at the current punching speed. It is possible to start depressurization by the depressurization means at an early timing by the amount of time, and to adjust the timing so that the molding punch reaches the lowest position when the depressurization of the depressurization means is completed.

これにより、成形パンチの上昇時にカウンタパンチによるカウンタ荷重の解除の遅れが防止され、打抜き速度が変更されても、ワークを所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができる。   This prevents a delay in releasing the counter load due to the counter punch when the forming punch is raised, and even if the punching speed is changed, the workpiece can be punched with a predetermined thickness with high accuracy.

また、本発明のワークの打抜き成形装置においては、前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に対応して、該成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節手段を備えることが好ましい。   Further, in the workpiece punching and forming apparatus of the present invention, the fluid pressure applied to the counter punch that follows the punching operation of the forming punch is reduced in response to an increase in the punching speed by the forming punch. It is preferable to provide fluid pressure adjusting means for adjusting the fluid pressure of the pressure applying means.

これによれば、後述するように、成形パンチによる打抜き速度が次第に上昇しても、所定のカウンタ荷重を維持することができるので、所望の肉厚のワークを高精度に打抜き成形することができる。   According to this, as will be described later, even if the punching speed by the forming punch gradually increases, the predetermined counter load can be maintained, so that a workpiece having a desired thickness can be punched and formed with high accuracy. .

また、本発明は、金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形装置において、前記板材を載置するダイと、該ダイに載置した板材の打抜き位置を押し下げて所定のワーク形状に打抜く成形パンチと、該成形パンチに対向して上下動自在に設けられ、成形パンチの打抜き動作に追従して該ワークに所定のカウンタ荷重で圧接するカウンタパンチと、該カウンタパンチに流体圧を付与して、前記カウンタ荷重を発生させる流体圧付与手段と、前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に対応して前記流体圧付与手段における流体圧が減少するように、該流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節手段とを備えることを特徴とする。   Further, the present invention provides a workpiece punching and forming apparatus for punching a workpiece having a predetermined shape from a metal plate material, and a die on which the plate material is placed, and a punching position of the plate material placed on the die is pushed down to obtain a predetermined workpiece shape. A punch that punches the workpiece, a counter punch that is provided so as to be movable up and down in opposition to the punch, and press-contacts the workpiece with a predetermined counter load following the punching operation of the molding punch, and a fluid pressure applied to the counter punch. Fluid pressure applying means for generating the counter load, and fluid of the fluid pressure applying means so that the fluid pressure in the fluid pressure applying means decreases in response to an increase in punching speed by the forming punch. Fluid pressure adjusting means for adjusting the pressure.

カウンタパンチは、流体圧付与手段により流体圧が付与されて所望のカウンタ荷重を発生させることができるようになっている。本発明においては更に、前記流体圧調節手段によって、前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に対応して、前記流体圧付与手段の流体圧を減少させる。   The counter punch can generate a desired counter load by applying a fluid pressure by a fluid pressure applying means. In the present invention, the fluid pressure adjusting means further reduces the fluid pressure of the fluid pressure applying means in response to an increase in the punching speed by the forming punch.

成形パンチの打抜き動作時の前記流体圧調節手段による前記流体圧付与手段の流体圧の制御は、前述の通り、本発明者が各種試験を行うことにより得られた知見に基づくものである。即ち、１分間当たりの打抜き回数（成形パンチの打抜き速度に相当）が多くなると、それが少ないときに比べ、流体圧付与手段の流体によるサージ圧（流体の流れ変化に伴う急激な圧力変動の最大値）が上昇してしまい、この影響により、所望するカウンタ荷重よりも大きなカウンタ荷重がカウンタパンチからワークに付与される。このときのサージ圧を緩和させるためには、アキュムレータ（蓄圧器）等を流体圧付与手段の直近に接続しておくことが考えられる。   Control of the fluid pressure of the fluid pressure applying means by the fluid pressure adjusting means during the punching operation of the forming punch is based on knowledge obtained by the inventor performing various tests as described above. That is, when the number of punches per minute (corresponding to the punching speed of the molding punch) increases, the surge pressure due to the fluid of the fluid pressure applying means (maximum of rapid pressure fluctuation accompanying fluid flow change) is smaller than when the number of punches is small. Value) increases, and due to this influence, a counter load larger than the desired counter load is applied from the counter punch to the workpiece. In order to relieve the surge pressure at this time, it is conceivable to connect an accumulator (accumulator) or the like in the immediate vicinity of the fluid pressure applying means.

しかし、カウンタパンチ及び流体圧付与手段の直近にアキュムレータを配設するスペースを確保しなければならないだけでなく、比較的大きなサージ圧を緩和するためには大型のアキュムレータが必要になるため、アキュムレータを採用することは好ましくない。   However, not only must a space for the accumulator be provided in the immediate vicinity of the counter punch and the fluid pressure applying means, but a large accumulator is required to relieve a relatively large surge pressure. It is not preferable to adopt it.

それに対して本発明では、上記知見に基づいて前記流体圧調節手段を設けたことにより、前記成形パンチによる打抜き速度が次第に上昇するとき、その速度の上昇度合いに応じて、流体圧付与手段の流体圧が調節されてカウンタパンチのカウンタ荷重を減少させるので、前述のサージ圧によるカウンタ荷重への影響分を、流体圧の減少により打ち消すことができる。   On the other hand, in the present invention, when the fluid pressure adjusting means is provided based on the above knowledge, when the punching speed by the molding punch gradually increases, the fluid of the fluid pressure applying means is determined according to the increase degree of the speed. Since the pressure is adjusted to reduce the counter load of the counter punch, the influence of the surge pressure on the counter load can be canceled out by the decrease of the fluid pressure.

これにより、前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に伴うカウンタ荷重の変動を防止して、所望の肉厚のワークを高精度に打抜き成形することができる。   Thereby, the fluctuation | variation of the counter load accompanying the raise of the punching speed by the said shaping | molding punch can be prevented, and the workpiece | work of desired thickness can be stamped and formed with high precision.

本発明の実施形態の打抜き成形装置の構成を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the structure of the punching shaping | molding apparatus of embodiment of this invention. ワークの打抜き動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows the punching operation | work of a workpiece | work. 打抜き速度と設定油圧との関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between punching speed and setting oil_pressure | hydraulic. 打抜き速度と圧抜き動作との関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between punching speed and pressure release operation | movement.

本実施形態の打抜き成形装置は、図１に模式的に示すように、金型機構１と油圧供給手段２とコントローラ３とを備えている。   As schematically shown in FIG. 1, the punch forming apparatus of the present embodiment includes a mold mechanism 1, a hydraulic pressure supply unit 2, and a controller 3.

金型機構１は、図２（ａ）〜図２（ｄ）に要部を示すように、材料となる金属製板材Ｘの下方に位置する下型４と、該板材Ｘを介して下型４の上方に位置する上型５とを備えている。下型４は、ダイ６とカウンタパンチ７とを備え、上型５は、成形パンチ８を備えている。   As shown in FIG. 2A to FIG. 2D, the mold mechanism 1 includes a lower mold 4 positioned below a metal plate X as a material, and a lower mold via the plate X. 4 is provided with an upper mold 5 located above 4. The lower mold 4 includes a die 6 and a counter punch 7, and the upper mold 5 includes a molding punch 8.

成形パンチ８は、前記板材Ｘの打抜き形状に対応する形状を備えており、図示しない昇降駆動手段の駆動により下降する。成形パンチ８は、ダイ６上に載置された前記板材Ｘの打抜き位置に当接して、更に下降され、ダイ６の下方に向かって板材Ｘを押し下げることにより、所定形状のワークＷを打抜き成形する。   The forming punch 8 has a shape corresponding to the punching shape of the plate material X, and is lowered by driving of an elevating drive means (not shown). The forming punch 8 is brought into contact with the punching position of the plate material X placed on the die 6, further lowered, and presses down the plate material X toward the lower side of the die 6, thereby punching and forming a workpiece W having a predetermined shape. To do.

カウンタパンチ７は、成形パンチ８に対向して昇降自在に設けられ、油圧シリンダ９（流体圧付与手段）によって上方に付勢される。即ち、カウンタパンチ７は、後述するように、油圧シリンダ９に供給される油圧により、ワークＷに対してカウンタ荷重を付与する。   The counter punch 7 is provided so as to be movable up and down facing the forming punch 8 and is urged upward by a hydraulic cylinder 9 (fluid pressure applying means). That is, the counter punch 7 applies a counter load to the workpiece W by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder 9 as will be described later.

成形パンチ８は、カウンタパンチ７の上方に向かうカウンタ荷重よりも大きな押圧力をもって下降する。これにより、成形パンチ８が板材Ｘを打抜くときには、カウンタパンチ７が板材Ｘの下方から圧接した状態で、成形パンチ８の下降に追従して下降する。   The molding punch 8 is lowered with a pressing force larger than the counter load directed upward of the counter punch 7. As a result, when the forming punch 8 punches the plate material X, the counter punch 7 descends following the lowering of the forming punch 8 while being pressed from below the plate material X.

油圧供給手段２は、カウンタパンチ７の油圧シリンダ９に油圧を供給するものであって、図１に示すように、油圧を生成する油圧ポンプ１０と、該油圧ポンプの下流に接続されて油圧シリンダ９に供給する油圧を調節する比例制御リリーフ弁１１と、油圧シリンダ９の圧抜きと油圧供給とを切換える切換弁１２（減圧手段）とを備えている。   The hydraulic pressure supply means 2 supplies hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 9 of the counter punch 7 and, as shown in FIG. 1, is connected to a hydraulic pump 10 for generating hydraulic pressure and downstream of the hydraulic pump. 9 is provided with a proportional control relief valve 11 for adjusting the hydraulic pressure supplied to 9, and a switching valve 12 (pressure reducing means) for switching between depressurization of the hydraulic cylinder 9 and hydraulic pressure supply.

比例制御リリーフ弁１１は、入力電流により所望のリリーフ圧を設定することができる電磁弁である。この比例制御リリーフ弁１１を介して油圧シリンダ９に油圧を供給することにより、カウンタパンチ７が下降するときの油圧シリンダ９の油圧が設定されたリリーフ圧で維持されるので、カウンタパンチ７のカウンタ荷重が一定に維持される。切換弁１２は電磁弁であり、制御信号の入力に応じて圧抜きと油圧供給とを選択作動する。   The proportional control relief valve 11 is an electromagnetic valve that can set a desired relief pressure by an input current. By supplying hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 9 via the proportional control relief valve 11, the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 9 when the counter punch 7 descends is maintained at the set relief pressure. The load is kept constant. The switching valve 12 is an electromagnetic valve, and selectively operates between pressure relief and hydraulic pressure supply according to the input of a control signal.

図１に示すように、コントローラ３は、金型機構１の作動を制御するものであり、その一部に、成形パンチ８の打抜き速度を採取する速度採取部１３と、油圧シリンダ９に付与する油圧を設定する油圧設定部１４と、油圧設定部１４が用いるデータを記憶する第１記憶部１５と、油圧設定部１４で設定された設定油圧により油圧供給手段２を制御する油圧制御部１６（流体圧調節手段）と、油圧制御部１６が用いるデータを記憶する第２記憶部１７とを機能として備えている。   As shown in FIG. 1, the controller 3 controls the operation of the mold mechanism 1, and a speed sampling unit 13 that collects the punching speed of the molding punch 8 and a hydraulic cylinder 9 are applied to a part thereof. A hydraulic pressure setting unit 14 that sets the hydraulic pressure, a first storage unit 15 that stores data used by the hydraulic pressure setting unit 14, and a hydraulic pressure control unit 16 that controls the hydraulic pressure supply means 2 by the set hydraulic pressure set by the hydraulic pressure setting unit 14 ( Fluid pressure adjusting means) and a second storage unit 17 for storing data used by the hydraulic control unit 16 as functions.

更に、油圧制御部１６は、その機能の一部として、第２記憶部１７に記憶されているデータに基づいて切換弁１２の切換えにより油圧シリンダ９を圧抜きする減圧動作制御部１８（減圧動作制御手段）を備えている。   Further, as part of its function, the hydraulic control unit 16 is a decompression operation control unit 18 (decompression operation) that depressurizes the hydraulic cylinder 9 by switching the switching valve 12 based on the data stored in the second storage unit 17. Control means).

速度採取部１３は、金型機構１が稼働しているときに成形パンチ８の打抜き速度（具体的には、例えば、成形パンチ８による１分間当たりの打抜き回数）を採取する。   The speed collecting unit 13 collects the punching speed of the molding punch 8 (specifically, for example, the number of punching per minute by the molding punch 8) when the mold mechanism 1 is operating.

第１記憶部１５は、成形パンチ８の１分間当たりの打抜き回数と、油圧シリンダ９の設定油圧（リリーフ圧）との関係がデータとして予め記憶している。このデータは、図３に示すように、成形パンチ８の１分間当たりの打抜き回数の増加（打抜き速度の上昇）に対応して減少する設定油圧を示すものである。   The first storage unit 15 stores in advance the relationship between the number of punches per minute of the forming punch 8 and the set hydraulic pressure (relief pressure) of the hydraulic cylinder 9 as data. As shown in FIG. 3, this data indicates a set hydraulic pressure that decreases in response to an increase in the number of punches per minute of the forming punch 8 (an increase in the punching speed).

油圧設定部１４は、第１記憶部１５のデータを参照して、速度採取部１３により採取された打抜き速度に対応する好適な油圧を設定する。そして、油圧制御部１６は、油圧供給手段２の比例制御リリーフ弁１１を制御することにより、油圧設定部１４により設定された油圧を油圧シリンダ９に付与する。また、油圧制御部１６は、油圧供給手段２の切換弁１２を制御することにより、所定のタイミングで油圧シリンダ９の油圧供給と排出（圧抜き）とを切換える。   The oil pressure setting unit 14 refers to the data in the first storage unit 15 and sets a suitable oil pressure corresponding to the punching speed collected by the speed collecting unit 13. The hydraulic pressure control unit 16 applies the hydraulic pressure set by the hydraulic pressure setting unit 14 to the hydraulic cylinder 9 by controlling the proportional control relief valve 11 of the hydraulic pressure supply unit 2. Further, the hydraulic control unit 16 controls the switching valve 12 of the hydraulic pressure supply means 2 to switch the hydraulic pressure supply and discharge (pressure release) of the hydraulic cylinder 9 at a predetermined timing.

第２記憶部１７は、成形パンチ８の１分間当たりの打抜き回数と、切換弁１２の切換え開始から切換え完了までの所要時間（圧抜き動作を指示する制御信号の入力から弁が圧抜き状態となるまでの遅れ時間）との相関関係を示す相関マップをデータとして予め記憶している。この相関マップは、図４に一例を示すように、成形パンチ８の１分間当たりの打抜き回数毎の成形パンチ８の１ストロークを回転角度３６０°に変換することにより、成形パンチ８の位置を示している。   The second storage unit 17 stores the number of punches punched per minute of the molding punch 8 and the required time from the start of switching of the switching valve 12 to the completion of switching (from the input of a control signal instructing the pressure release operation, The correlation map indicating the correlation with the delay time until the image is stored in advance as data. This correlation map shows the position of the forming punch 8 by converting one stroke of the forming punch 8 for each number of punches per minute of the forming punch 8 into a rotation angle of 360 ° as shown in FIG. ing.

即ち、図４の相関マップにおいて、成形パンチ８が下降を開始するときの上死点は０°であり、成形パンチ８の下降から上昇に転じるときの下死点は１８０°であり、成形パンチ８の上昇が完了した上死点は３６０°となっている。図４の相関マップにおいては、成形パンチ８が下死点（１８０°）となったときに切換弁１２の圧抜き状態への切換えが完了するように、圧抜き動作を指示する減圧動作制御部１８による制御信号の入力タイミングを上記の遅れ時間（本実施形態では０．０２秒の遅れ）の分早めて、切換弁１２に圧抜きを指示する制御信号の入力を成形パンチ８が１６１°となったときに行うことを示している。   That is, in the correlation map of FIG. 4, the top dead center when the molding punch 8 starts to descend is 0 °, and the bottom dead center when the molding punch 8 starts to descend is 180 °. The top dead center where the rise of 8 is completed is 360 °. In the correlation map of FIG. 4, the pressure reducing operation control unit that instructs the pressure releasing operation so that the switching of the switching valve 12 to the pressure releasing state is completed when the molding punch 8 reaches the bottom dead center (180 °). 18, the input timing of the control signal is advanced by the above delay time (in this embodiment, a delay of 0.02 seconds), and the control signal for instructing the pressure release to the switching valve 12 is input to the molding punch 8 at 161 °. Shows what to do when it becomes.

なお、図４においては、成形パンチ８による１分間当たりの打抜き回数が最大となるとき（１６０回）での切換弁１２への制御信号の入力タイミングを、成形パンチ８による１分間当たりの打抜き回数が最小となるとき（５０回）にも適用している場合を示しているが、第２記憶部１７に記憶するデータとしては、成形パンチ８による１分間当たりの打抜き回数毎に対応して異なる制御信号の入力タイミングが設定されていてもよい。   In FIG. 4, the input timing of the control signal to the switching valve 12 when the number of punches per minute by the molding punch 8 is maximized (160 times) is the number of punches per minute by the molding punch 8. Although the case where it is applied also when the value is minimum (50 times) is shown, the data stored in the second storage unit 17 differs depending on the number of punches per minute by the forming punch 8. The input timing of the control signal may be set.

そして、油圧制御部１６の減圧動作制御部１８は、第２記憶部１７に記憶する図４の相関マップを参照して油圧供給手段２の切換弁１２を制御することにより、油圧シリンダ９の圧抜き完了と成形パンチ８の最下位置到達とのタイミングを合致させることができ、カウンタパンチ７によるカウンタ荷重の解除の遅れを防止することができる。   Then, the pressure reduction operation control unit 18 of the hydraulic control unit 16 controls the switching valve 12 of the hydraulic pressure supply means 2 with reference to the correlation map of FIG. The timing of the completion of punching and the arrival of the lowermost position of the forming punch 8 can be matched, and a delay in the release of the counter load by the counter punch 7 can be prevented.

次に、以上の構成の打抜き成形装置によるワークＷの打抜き説明する。   Next, the punching of the workpiece W by the punching molding apparatus having the above configuration will be described.

なお、打抜き成形装置によるワークＷの打抜きに先立って、成形パンチ８の１分間当たりの打抜き回数と、油圧シリンダ９の設定油圧（リリーフ圧）との関係を示すデータを第１記憶部１５に記憶し、更に、成形パンチ８の打抜き速度と成形パンチ８の打抜き動作に対する切換弁１２の切換え動作の遅れ時間との関係を示すデータを採取し（データ採取工程）、この採取データを用いて上述した相関マップを算出して第２記憶部１７に記憶する（データ記憶工程）。   Prior to punching of the workpiece W by the punching and forming apparatus, data indicating the relationship between the number of punches per minute of the forming punch 8 and the set hydraulic pressure (relief pressure) of the hydraulic cylinder 9 is stored in the first storage unit 15. Further, data indicating the relationship between the punching speed of the forming punch 8 and the delay time of the switching operation of the switching valve 12 with respect to the punching operation of the forming punch 8 is collected (data collecting step), and this data is used to describe the above. A correlation map is calculated and stored in the second storage unit 17 (data storage step).

次いで、打抜き成形装置によるワークＷの打抜きを開始したとき、図２（ａ）に示すように、ダイ６上に板材Ｘを載置させる（板材投入工程）。このとき、カウンタパンチ７はその上面がダイ６の上面と同一平面上に位置し、油圧シリンダ９には油圧制御部１６の制御により油圧供給手段２からカウンタ荷重とする油圧が付与される。   Next, when the punching of the workpiece W by the punching molding apparatus is started, the plate material X is placed on the die 6 as shown in FIG. 2A (plate material feeding step). At this time, the upper surface of the counter punch 7 is located on the same plane as the upper surface of the die 6, and the hydraulic cylinder 9 is supplied with hydraulic pressure as a counter load from the hydraulic pressure supply means 2 under the control of the hydraulic pressure control unit 16.

次いで、図２（ｂ）に示すように、成形パンチ８が下降して、板材Ｘの打抜き位置を下方に押し下げる（打抜き工程）。このとき、カウンタパンチ７は、成形パンチ８の押し下げに追従してワークＷにカウンタ荷重をもって圧接した状態で下降する（カウンタパンチ圧接工程）。   Next, as shown in FIG. 2 (b), the forming punch 8 is lowered, and the punching position of the plate material X is pushed downward (punching step). At this time, the counter punch 7 descends in a state where the counter punch 7 is pressed against the workpiece W with a counter load following the pressing of the forming punch 8 (counter punch pressing process).

更に、下降時のカウンタパンチ７においてカウンタ荷重を発生させる油圧シリンダ９には、現在の成形パンチ８の打抜き速度に応じた油圧が、油圧制御部１６の制御により油圧供給手段２を介して付与される（カウンタ荷重設定工程）。   Further, a hydraulic pressure corresponding to the current punching speed of the forming punch 8 is applied to the hydraulic cylinder 9 that generates a counter load in the counter punch 7 at the time of lowering through the hydraulic pressure supply means 2 under the control of the hydraulic pressure control unit 16. (Counter load setting process).

ここで、成形パンチ８の打抜き速度が上昇すると、油圧シリンダ９内部の作動油に急激な変動が生じるため、油圧シリンダ９にサージ圧が発生してカウンタ荷重が瞬間的に大きくなことがある。このときのサージ圧により所定のカウンタ荷重を上回った場合、ワークＷが成形パンチ８とカウンタパンチ７との上下方向の押圧を過剰に受けて潰される方向に変形し、ワークＷが所定の厚みに成形されない。   Here, when the punching speed of the molding punch 8 is increased, the hydraulic oil inside the hydraulic cylinder 9 is suddenly changed, so that surge pressure is generated in the hydraulic cylinder 9 and the counter load may increase momentarily. When the predetermined counter load exceeds the predetermined counter load due to the surge pressure at this time, the workpiece W is deformed in a direction to be crushed due to excessive pressing of the forming punch 8 and the counter punch 7 in the vertical direction, so that the workpiece W has a predetermined thickness. Not molded.

そこで、コントローラ３の制御動作により、サージ圧によるワークＷへの影響を低減する。即ち、図１を参照してコントローラ３の制御動作を説明すれば、先ず、速度採取部１３が稼動中の金型機構１から出力される速度信号から成形パンチ８の打抜き速度（ここでは、成形パンチ８による１分間当たりの打抜き回数とする）を採取する（打抜き速度採取工程）。次いで、油圧設定部１４が前記第１記憶部１５の図３に示したデータを用いて、現在の打抜き回数に対応する設定油圧を抽出し、油圧制御部１６が油圧供給手段２の比例制御リリーフ弁のリリーフ圧を上記設定油圧に変更する。従って、油圧制御部１６は、打抜き回数（打抜き速度が上昇）が増加するにつれ、その上昇度合いに応じて油圧シリンダ９の油圧を減少させる（流体圧調節工程）。   Therefore, the control operation of the controller 3 reduces the influence of the surge pressure on the workpiece W. That is, the control operation of the controller 3 will be described with reference to FIG. 1. First, the punching speed of the forming punch 8 (here, the forming speed) is determined from the speed signal output from the mold mechanism 1 in which the speed sampling unit 13 is operating. The number of punches per minute by the punch 8 is collected (punching speed collecting step). Next, the hydraulic pressure setting unit 14 uses the data shown in FIG. 3 of the first storage unit 15 to extract the set hydraulic pressure corresponding to the current number of punches, and the hydraulic control unit 16 performs proportional control relief of the hydraulic pressure supply means 2. Change the relief pressure of the valve to the above set oil pressure. Therefore, as the number of punches (the punching speed increases), the hydraulic control unit 16 decreases the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 9 according to the increase degree (fluid pressure adjusting step).

これにより、サージ圧が発生する速度で打抜きが行われても、油圧シリンダ９の減少した油圧によりサージ圧が打ち消され、設定された所定のカウンタ荷重を維持することができるので、所望のカウンタ荷重をワークＷに付与して打ち抜くことができる。   As a result, even if punching is performed at a speed at which surge pressure is generated, the surge pressure is canceled out by the reduced hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 9, and the predetermined counter load set can be maintained. Can be applied to the workpiece W and punched out.

次いで、図２（ｃ）に示すように、成形パンチ８が下死点まで下降するが、この時点で既に、所定形状のワークＷが打抜かれると共に、ワークＷが成形パンチ８とカウンタパンチ７との上下方向の押圧を受けて潰される方向に変形して所定の厚みのワークＷが成形される。そして、下死点に到達した成形パンチ８は、上昇に転じ、同時にカウンタパンチ７は油圧シリンダ９が圧抜きされる（減圧工程）。   Next, as shown in FIG. 2C, the forming punch 8 is lowered to the bottom dead center. At this time, the workpiece W having a predetermined shape has already been punched, and the workpiece W has been formed into the forming punch 8 and the counter punch 7. The workpiece W having a predetermined thickness is formed by being deformed in a direction to be crushed upon receiving the vertical pressing. Then, the molding punch 8 that has reached the bottom dead center starts to rise, and at the same time, the hydraulic cylinder 9 is depressurized from the counter punch 7 (decompression step).

このとき、油圧シリンダ９の圧抜きは、前述した油圧供給手段２の切換弁１２に減圧動作制御部１８からの制御信号を入力することにより行われる。そして、このときの制御信号は、減圧動作制御部１８によって第２記憶部１７の相関マップに基づく早いタイミングで切換弁１２に入力されるので、油圧シリンダ９からの圧抜き完了時と成形パンチ８の最下位置到達時とのタイミングを合致させて、カウンタパンチ７によるカウンタ荷重の解除が最良のタイミングで行われ、成形パンチ８の打抜き速度が変更されても、ワークＷを所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができる。   At this time, the pressure release of the hydraulic cylinder 9 is performed by inputting a control signal from the pressure reducing operation control unit 18 to the switching valve 12 of the hydraulic pressure supply means 2 described above. The control signal at this time is input to the switching valve 12 at an early timing based on the correlation map of the second storage unit 17 by the pressure reducing operation control unit 18, so that when the pressure release from the hydraulic cylinder 9 is completed and the molding punch 8 Even when the counter load is released by the counter punch 7 at the best timing and the punching speed of the forming punch 8 is changed, the workpiece W is kept at a predetermined thickness. Can be punched with high accuracy.

そして、図２（ｄ）に示すように、成形パンチ８が上昇位置まで到達すると、油圧供給手段２の切換弁１２は減圧動作制御部１８により油圧の供給状態に切換えられ、カウンタパンチ７は油圧シリンダ９に供給される油圧により上昇してダイ６からワークＷを押し上げて１回の打抜き動作が完了する。続いて、以上の動作を繰り返すことにより、連続してワークＷの打抜き成形が行われる。   As shown in FIG. 2D, when the forming punch 8 reaches the ascending position, the switching valve 12 of the hydraulic pressure supply means 2 is switched to the hydraulic pressure supply state by the pressure reducing operation control unit 18, and the counter punch 7 is hydraulically operated. The workpiece is lifted by the hydraulic pressure supplied to the cylinder 9 and the workpiece W is pushed up from the die 6 to complete one punching operation. Subsequently, the workpiece W is continuously punched and formed by repeating the above operation.

上述したように、本実施形態によれば、成形パンチ８の打抜き速度が変更されても、カウンタパンチ７によるカウンタ荷重の解除が最良のタイミングで行われるので、ワークを所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができる。そして、油圧制御部１６が、打抜き回数（打抜き速度が上昇）が増加するにつれ、その上昇度合いに応じて油圧シリンダ９の油圧を減少させるので、サージ圧によるワークＷへの影響を抑えて精度の高いワークＷを打抜き成形することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the punching speed of the forming punch 8 is changed, the counter load is released by the counter punch 7 at the best timing. Can be punched. Then, as the number of times of punching (the punching speed increases), the hydraulic control unit 16 decreases the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 9 according to the degree of increase, so that the influence on the workpiece W due to the surge pressure is suppressed and the accuracy is increased. A high workpiece W can be punched and formed.

なお、図３に示した数値は、本実施形態における例として示すものであり、打抜き成形装置の規模、材料となる金属製板材Ｘ、ワークＷの形状等に応じて適宜設定されるものであることは言うまでもない。   The numerical values shown in FIG. 3 are shown as examples in the present embodiment, and are appropriately set according to the scale of the punching and forming apparatus, the metal plate material X as the material, the shape of the workpiece W, and the like. Needless to say.

また、本実施形態においては、成形パンチ８の打抜き速度として１分間当たりの打抜き回数を用いたが、打抜き回数の時間単位はこれに限るものではない。   In this embodiment, the number of punches per minute is used as the punching speed of the forming punch 8, but the time unit of the number of punches is not limited to this.

また、本実施形態においては、カウンタパンチ７が油圧シリンダ９の油圧によりカウンタ荷重を発生させる構成を挙げたが、油圧を用いる以外に、他の液体や圧縮気体を用いてもよい。   In the present embodiment, the counter punch 7 generates the counter load by the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 9, but other liquid or compressed gas may be used in addition to the hydraulic pressure.

本発明のワークの打抜き成形方法及びワークの打抜き成形装置によれば、ワークを、所定の肉厚で高精度に打ち抜くことができるので、自動車部品を高品質に製造する場合等に好適である。   According to the workpiece punching and forming method and the workpiece punching and forming apparatus of the present invention, the workpiece can be punched with high accuracy with a predetermined thickness, which is suitable for manufacturing automobile parts with high quality.

Ｘ…金属製板材、Ｗ…ワーク、６…ダイ、７…カウンタパンチ、８…成形パンチ、９…油圧シリンダ（流体圧付与手段）、１２…切換弁（減圧手段）、１６…油圧制御部（流体圧調節手段）、１７…第２記憶部（記憶手段）、１８…減圧動作制御部（減圧動作制御手段）。   X ... Metal plate material, W ... Workpiece, 6 ... Die, 7 ... Counter punch, 8 ... Molding punch, 9 ... Hydraulic cylinder (fluid pressure applying means), 12 ... Switching valve (pressure reducing means), 16 ... Hydraulic control section ( Fluid pressure adjusting means), 17 ... second storage section (storage means), 18 ... pressure reducing operation control section (pressure reducing operation control means).

Claims (7)

金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形方法において、
ダイに載置した板材の打抜き位置を成形パンチにより押し下げて所定のワーク形状に打抜く打抜き工程を備え、
該打抜き工程は、該成形パンチに対向して設けられた上下動自在のカウンタパンチを、所定のカウンタ荷重でワークに圧接させつつ成形パンチの打抜き動作に追従させるカウンタパンチ圧接工程と、カウンタパンチに流体圧を付与する流体圧付与手段により前記カウンタ荷重を発生させるカウンタ荷重設定工程と、カウンタパンチの下降位置に応じて該流体圧付与手段の流体圧を減圧手段により減圧する減圧工程とを備え、
前記打抜き工程に先立ち、成形パンチの打抜き速度と該成形パンチの打抜き動作に対する前記減圧手段の減圧動作の遅れ時間との関係を示すデータを採取するデータ採取工程を設け、
前記減圧工程においては、前記データ採取工程により採取したデータに基づく早いタイミングで前記減圧手段を動作させることを特徴とするワークの打抜き成形方法。In a punching and forming method of a workpiece that punches a workpiece of a predetermined shape from a metal plate material,
A punching process is provided in which a punching position of a plate material placed on a die is pushed down by a molding punch and punched into a predetermined workpiece shape,
The punching process includes a counter punch press-contacting process in which a vertically movable counter punch provided opposite to the forming punch is pressed against a workpiece with a predetermined counter load, and a counter punch press-contacting process is performed. A counter load setting step for generating the counter load by a fluid pressure applying means for applying a fluid pressure, and a pressure reducing step for reducing the fluid pressure of the fluid pressure applying means by the pressure reducing means in accordance with the lowered position of the counter punch,
Prior to the punching step, there is provided a data sampling step for collecting data indicating the relationship between the punching speed of the molding punch and the delay time of the decompression operation of the decompression means relative to the punching operation of the molding punch,
In the depressurization step, the punching and forming method for a workpiece, wherein the depressurization means is operated at an early timing based on the data collected in the data collection step. 前記打抜き工程に先立って、前記データ採取工程により採取したデータを記憶手段に記憶するデータ記憶工程を設け、
前記減圧工程において前記減圧手段を動作させるとき、データ記憶工程により記憶された記憶手段のデータを用いることを特徴とする請求項１記載のワークの打抜き成形方法。Prior to the punching step, a data storage step for storing the data collected in the data collection step in a storage means is provided,
2. The method of punching and forming a workpiece according to claim 1, wherein when the pressure reducing means is operated in the pressure reducing step, data stored in the storage means stored in the data storing step is used. 前記カウンタ荷重設定工程は、前記成形パンチの打抜き速度を採取する打抜き速度採取工程と、該打抜き速度採取工程により採取された打抜き速度の上昇に対応して、成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節工程とを備えることを特徴とする請求項１記載のワークの打抜き成形方法。   The counter load setting step includes a punching speed collecting step for collecting the punching speed of the forming punch, and the counter that follows the punching operation of the forming punch in response to an increase in the punching speed collected by the punching speed collecting step. 2. A method for punching and forming a workpiece according to claim 1, further comprising a fluid pressure adjusting step of adjusting a fluid pressure of the fluid pressure applying means so that a fluid pressure applied to the punch is reduced. 金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形方法において、
ダイに載置した板材の打抜き位置を成形パンチにより押し下げて所定のワーク形状に打抜く打抜き工程を備え、
前記打抜き工程は、成形パンチに対向して設けられた上下動自在のカウンタパンチを、所定のカウンタ荷重でワークに圧接させつつ成形パンチの打抜き動作に追従させるカウンタパンチ圧接工程と、カウンタパンチに流体圧を付与する流体圧付与手段により前記カウンタ荷重を発生させるカウンタ荷重設定工程とを備え、
前記カウンタ荷重設定工程は、成形パンチの打抜き速度を採取する打抜き速度採取工程と、該打抜き速度採取工程により採取された打抜き速度の上昇に対応して、該成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節工程とを備えることを特徴とするワークの打抜き成形方法。In a punching and forming method of a workpiece that punches a workpiece of a predetermined shape from a metal plate material,
A punching process is provided in which a punching position of a plate material placed on a die is pushed down by a molding punch and punched into a predetermined workpiece shape,
The punching process includes a counter punch press-contacting process in which a vertically movable counter punch provided opposite to the forming punch is pressed against a workpiece with a predetermined counter load, and a punching operation of the forming punch is followed. A counter load setting step of generating the counter load by a fluid pressure applying means for applying pressure,
The counter load setting step includes a punching speed collecting step for collecting the punching speed of the forming punch, and the counter that follows the punching operation of the forming punch in response to an increase in the punching speed collected by the punching speed collecting step. And a fluid pressure adjusting step of adjusting the fluid pressure of the fluid pressure applying means so that the fluid pressure applied to the punch is reduced. 金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形装置において、
前記板材を載置するダイと、
該ダイに載置した板材の打抜き位置を押し下げて所定のワーク形状に打抜く成形パンチと、
該成形パンチに対向して上下動自在に設けられ、成形パンチの打抜き動作に追従して該ワークに所定のカウンタ荷重で圧接するカウンタパンチと、
該カウンタパンチに流体圧を付与して、前記カウンタ荷重を発生させる流体圧付与手段と、
該流体圧付与手段の流体圧を減圧する減圧手段と、
予め採取した前記成形パンチの打抜き速度と該成形パンチの打抜き動作に対する前記減圧手段の減圧動作の遅れ時間との関係を示すデータを記憶する記憶手段と、
該記憶手段のデータに基づいて、減圧動作の遅れ時間に応じた早いタイミングで前記減圧手段を動作させて流体圧付与手段の減圧を行う減圧動作制御手段とを備えることを特徴とするワークの打抜き成形装置。In a workpiece punching and molding device that punches a workpiece of a predetermined shape from a metal plate,
A die for placing the plate material;
A molding punch for punching into a predetermined workpiece shape by pushing down the punching position of the plate placed on the die;
A counter punch which is provided so as to be movable up and down in opposition to the molding punch and presses the workpiece with a predetermined counter load following the punching operation of the molding punch;
Fluid pressure applying means for applying a fluid pressure to the counter punch to generate the counter load;
Pressure reducing means for reducing the fluid pressure of the fluid pressure applying means;
Storage means for storing data indicating a relationship between a punching speed of the molding punch collected in advance and a delay time of the decompression operation of the decompression means with respect to the punching operation of the molding punch;
And a depressurization operation control means for depressurizing the fluid pressure applying means by operating the depressurization means at an early timing according to the delay time of the depressurization operation based on the data of the storage means. Molding equipment. 前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に対応して、該成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節手段を備えることを特徴とする請求項５記載のワークの打抜き成形装置。   Fluid pressure adjusting means for adjusting the fluid pressure of the fluid pressure applying means so that the fluid pressure applied to the counter punch following the punching operation of the forming punch decreases in response to an increase in the punching speed by the forming punch. The workpiece punching and forming apparatus according to claim 5. 金属製板材から所定形状のワークを打抜くワークの打抜き成形装置において、
前記板材を載置するダイと、
該ダイに載置した板材の打抜き位置を押し下げて所定のワーク形状に打抜く成形パンチと、
該成形パンチに対向して上下動自在に設けられ、成形パンチの打抜き動作に追従して該ワークに所定のカウンタ荷重で圧接するカウンタパンチと、
該カウンタパンチに流体圧を付与して、前記カウンタ荷重を発生させる流体圧付与手段と、
前記成形パンチによる打抜き速度の上昇に対応して、該成形パンチの打抜き動作に追従する前記カウンタパンチに付与する流体圧が減少するように前記流体圧付与手段の流体圧を調節する流体圧調節手段を備えることを特徴とするワークの打抜き成形装置。In a workpiece punching and molding device that punches a workpiece of a predetermined shape from a metal plate,
A die for placing the plate material;
A molding punch for punching into a predetermined workpiece shape by pushing down the punching position of the plate placed on the die;
A counter punch which is provided so as to be movable up and down in opposition to the molding punch and presses the workpiece with a predetermined counter load following the punching operation of the molding punch;
Fluid pressure applying means for applying a fluid pressure to the counter punch to generate the counter load;
Fluid pressure adjusting means for adjusting the fluid pressure of the fluid pressure applying means so that the fluid pressure applied to the counter punch following the punching operation of the forming punch decreases in response to an increase in the punching speed by the forming punch. A workpiece punching and forming apparatus characterized by comprising:
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