JP6422607B1 - インサート加工方法およびインサート加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に示すように、従来、かしめ台6、このかしめ台6に内設した突出しピン7を有する固定型と、この固定型の上方に可動形態で設けられた可動側パンチ穴を有する切断ダイ4(第2の可動型)と、この切断ダイ4(第2の可動型)の上部に設けられた切断かしめポンチ1(パンチ)を有する可動形態で設けられた材料押さえ2(第1の可動型)とからなるかしめ加工装置であって、
切断ダイ4(第2の可動型)と材料押さえ2(第1の可動型)の間にかしめ加工用フープ材料3(第1の材料)を位置させ、
固定型と切断ダイ4(第2の可動型)の間に、かしめ加工用フープ材料3(第1の材料)よりも厚みの薄い(図では半分ほど)別フープ材料5(第2の材料)を位置させ、
材料押さえ2(可動型)が下降して、材料押さえ2(第1の可動型)と切断ダイ4(第2の可動型)でかしめ加工用フープ材料3(第1の材料)を挟み状態とし(図4の状態)、
かしめ加工用フープ材料3(第1の材料)を挟み状態でさらに下降して、固定型と切断ダイ4(第2の可動型)で別フープ材料5(第2の材料)を挟み状態とし(図5の状態)、
切断かしめポンチ1(パンチ)が下降してかしめ加工用フープ材料3(第1の材料)を打抜いて打抜片を形成し、
切断かしめポンチ1(パンチ)をさらに下降させて前記打抜片を可動側パンチ穴内を押し下降移動させて、別フープ材料5(第2の材料)の予め形成済みのかしめ穴に該打抜片を挿入し、さらに前記打抜片の上部と下部ともに押しつぶし広げるかしめ加工がされたカシメ状態とする、
というかしめ加工装置およびかしめ加工方法が知られている。
パンチを有する可動形態の第1の可動型と、
この第1の可動型との間に第1の材料通し隙間を形成して設けられた、可動側パンチ穴を有する可動形態の第2の可動型と、
この第2の可動型との間に第2の材料通し隙間を形成して設けられた、固定側パンチ穴を有する固定型と、とを備えるとともに、
前記パンチの打抜動作は該パンチのエッジが前記固定側パンチ穴に届かない打抜動作であるインサート加工装置によるインサート加工方法であって、
前記第1の材料通し隙間に第1の材料を位置させ、
前記第2の材料通し隙間に第2の材料を位置させ、
前記パンチを打抜き動作させ、
前記第1の材料の一部を前記パンチのエッジと前記可動側パンチ穴のエッジによって打抜いて第1の打抜片を形成し、
そのまま前記パンチで前記第1の打抜片を前記可動側パンチ穴内を押し移動させ、
前記第1の打抜片による前記第2の材料の一部の押し込み動作と前記固定側パンチ穴のエッジによって前記第2の材料の第2の打抜片を抜き形成するとともに、その抜き穴である第2の抜き穴を前記第2の材料に形成し、
前記第2の抜き穴の形成時に前記第1の打抜片が該第2の抜き穴に押し込まれ保持されたインサート保持状態を形成することを特徴とするインサート加工方法である。
前記インサート保持状態の前記第2の材料を前記第2の材料通し隙間解放後に前記固定型から離す材料離し操作を行うことを特徴とする請求項1記載のインサート加工方法である。
前記インサート保持状態にある前記第1の打抜片を、次の打抜動作時に前記固定型と前記第2の可動型とのプレス動作によって、前記第1の打抜片の前記第2の抜き穴へのインサート状態を矯正するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載のインサート加工方法である。
前記第1の材料および前記第2の材料がプラスチック製部材、紙製部材、植物製部材、ゴム製部材、金属製部材、無機物製部材のいずれか又はこれらの組合せ部材であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインサート加工方法である。
打抜動作をするパンチを有する可動形態の第1の可動型と、
この第1の可動型との間に第1の材料を通す第1の材料通し隙間を形成して設けられた、可動側パンチ穴を有する可動形態の第2の可動型と、
この第2の可動型との間に第2の材料を通す第2の材料通し隙間を形成して設けられた、固定側パンチ穴を有する固定型と、とを備えるとともに、
前記パンチの打抜動作は、前記第1の材料の打抜後に打抜形成された第1の打抜片を押ながら前記可動側パンチ穴を通るとともに、前記固定側パンチ穴には前記パンチのエッジは届かない位置で停止する打抜動作であり、
インサート動作は、前記可動側パンチ穴から前記パンチによって押し出される前記第1の打抜片の押し作用と前記固定側パンチ穴のエッジによって、前記第2の材料の一部が抜かれて第2の抜き穴が形成されると同時に該第2の抜き穴に前記第1の打抜片が押し込まれ保持されたインサート保持状態を実現するインサート動作であることを特徴とするインサート加工装置である。
第1の可動型、固定型の配置はいずれか一方が上に位置する、または左右いずれかに位置する等であればよいものであり、その配置関係は多様な形態がある。
前記固定型側から前記第2の材料を離すための材料離し部を設け、前記インサート保持状態後の前記第2の材料通し隙間解放後に、前記材料離し部の離し動作にっよって前記第2の材料を前記固定型面から離すことを可能としたことを特徴とする請求項5記載のインサート加工装置である。
「材料離し部の離し動作」は、固定型側からエアー噴出のエアー加圧によって離す動作形態、第2の可動型側から吸引によるエアー減圧によって吸い付け離す動作形態、固定型側の外縁側から第2の材料と固定型との間にエアーを吹き入れてのエアー加圧によって離す動作形態、固定型側に突き出でる突出し手段を設けて該突出し手段によって押し離す動作形態など、多様な動作形態がある。
前記インサート保持状態にある前記第1の打抜片を、次の打抜動作時に前記固定型と前記第2の可動型とのプレス動作によって、前記第1の打抜片の前記第2の抜き穴へのインサート保持状態を矯正する構成としたことを特徴とする請求項5又は6記載のインサート加工装置である。
前記第1の材料および前記第2の材料がプラスチック製部材、紙製部材、植物製部材、ゴム製部材、金属製部材、無機物製部材のいずれか又はこれらの組合せ部材であることを特徴とする請求項5、6又は7記載のインサート加工装置である。
また例えば、実施例1の図2に示すように、同時に多数のパンチ(実施例1では8本)により同時に多数の第1の打抜片(実施例1では8個)を同時に、正確で綺麗にインサート保持形態とするので、不良の発生を無くしかつ生産効率を大幅に向上させるという効果を奏する。
固定側パンチ穴に第1の打抜片の一部分が入っている一部分嵌り状態を解消して、かかる第2の材料の移動・搬送を円滑に行えるよにするととともに、第1の打抜片の破損等を生じなくする、第2の打抜穴からの離脱を防止するという作用効果を奏する。
第1の打抜片の一部分が第2の抜き穴から出ている状態を矯正して、正常なインサート保持状態(例えば、第1の材料と第2の材料が同じ厚みであるならはみ出しや凹みの無い綺麗な保持状態)を実現するという作用効果を奏する。
金型2と、
第1の材料A(ここではプラスチック製(合成樹脂製)のプレート部材(シート部材含む)を、金型2内を通し搬送する第1の材料搬送部3と、
第1の材料Aと同じ厚み(異なる厚みでもよい)で、表面(ここでは上面)に表記Sが横4列×縦7列で規則正しく印刷された第2の材料B(ここではプラスチック製(合成樹脂製)のプレート部材(「シート部材」を含む。)を、第1の材料Aの搬送方向と直行する方向に金型1内を通し搬送する第2の材料搬送部4と、
搬送前の第1の材料Aを集積ないし巻状態で配置しておく第1の材料配置部5と、
搬送前の第2の材料Bを集積ないし巻状態で配置しておく第2の材料配置部6と、
非巻物である場合の第2の材料Bを第2の材料搬送部4で搬送できる状態にセットする材料セット部7と、
金型2を打ち抜き動作させる打抜き駆動部8と、とからなっている。
この第1の可動型11との間に第1の材料Aを通す第1の材料通し隙間12を形成して設けられた、可動側パンチ穴13を有する可動形態の第2の可動型14と、
この第2の可動型14との間に第2の材料Bを通す第2の材料通し隙間15を形成して設けられた、固定側パンチ穴16、第2の材料Bと対抗する対抗面に離し動作をするエアーEを吹出す複数の材料離し部17とを有する固定型18と、
固定型18から立設された、第2の可動型14と第1の可動型11を可動可能に支持する4本の支柱20と、
第1の可動型11と第2の可動型14とを、第1の材料通し隙間12が形成されるように離間状態に付勢支持する、圧縮コイルバネ、高反発ゴム製部材などの4箇所以上の反発付勢部材21と、
固定型18と第2の可動型14との間に第2の材料通し隙間15が形成されるように、離間状態に付勢支持する圧縮コイルバネ、高反発ゴム製部材などの4箇所以上の反発付勢部材22と、
支柱の最上部側に設けられた、第1の可動型11の上死点を規定するwボルトからなる上死点規定部23と、
以上のごとく構成されている。
wボルトからなる上死点規定部23を設けず、打抜き駆動部8が常に第1の可動型11に当接して上死点規定部として機能する打ち叩き音の小さい形態とするうのもよい。
第1の材料通し隙間12に厚み0.75mmの第1の材料A(ここでは、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂)を位置させ(図4参照)、
第2の材料通し隙間15に厚み0.75mmの第2の材料B(ここでは、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂)を位置させ(図4参照)、
打抜き駆動部8を作動させて第1の可動型11の下降可動させでパンチ10を打抜き動作させ(図4参照)、
第1の材料Aの一部をパンチ10のエッジと可動側パンチ穴13の上部エッジによって打抜いて第1の打抜片ahを形成し、(第1の打抜片ahの抜跡後は第1の打抜穴akとなるう)(図4参照)、
そのままパンチ10で第1の打抜片ahを可動側パンチ穴13内を押し移動させ(図5参照)、
第1の可動型11の可動直後に可動した第2の可動型14が下降移動して、第2の材料Bを第1の可動型11と固定型18とによる挟み押さえ状態にし(図5参照)、
第1の打抜片ahによる第2の材料Bの一部の押し込み動作と固定側パンチ穴16の上部エッジによって第2の打抜片bhを抜き形成して固定側パンチ穴16に押し込み移動させるとともに、その抜き穴である第2の抜き穴bkを第2の材料Bに形成し(図6参照)、
第2の打抜き穴bkの形成の進行とともに第1の打抜片ahが該第2の打抜穴bkに押し込まれ進行して該第2の打抜穴bk内に保持されたインサート保持状態を形成し(図6、図7参照)、
パンチ10の最下部部位であるパンチエッジは可動側パンチ穴13の下部口と同じ位置を下死点として止められ(固定側パンチ穴16にはパンチ10のパンチエッジは届かない位置(下死点)で停止する打抜動作である。)(図7参照)、
インサートが完了後、打抜き駆動部8の打抜駆動が解除(上昇)されて第1の可動型11は反発付勢部材21の反発付勢力により上昇可動し(図8参照)、
反発付勢部材22の反発付勢力によって第2の可動型14は上昇し、
パンチ10は可動側パンチ穴13から抜け、
第1の材料通し隙間12と第2の材料通し隙間15が第1の材料Aと第2の材料Bを移動可能とする隙間幅状態となり(図8参照)、
材料離し部17からエアーEを吹出して材料離し操作状態にして、第2の材料Bと固定型18の間にエアーE層を形成して、固定型18面から第2の材料Bを離した材料離し状態にし(図8参照)、
エアーEを止め(図9参照)、
第1の材料Aと第2の材料Bを次の打抜位置まで移動させる(図10参照)。
打ち抜き形成された第1の打抜片ahは図で底部側(第2の材料当たり側)は上部側(パンチ当たり側)より狭い形態となる。また、第2の抜き穴bkも図で底部側は上部側より狭い形態となる。
また、第1の打抜片ahは打抜時に圧力により収縮した状態で打抜かれるので解放後は、可動側パンチ穴13および固定側パンチ穴16よりもわずかに幅広形態となる。
パンチ10に押されて第2の材料Bに第2の抜き穴bkを形成し該第2の抜き穴bkにインサートされた第1の打抜片ahの下部側の一部分は、パンチ10の打抜速度や第2の材料Bの収縮などの作用によって、第2の抜き穴bk下部から下方に一部分が突出した状態(第2の材料Bの底部面から一部分が突き出した状態)となり、その突き出した一部分は固定側パンチ穴16に入り込んだ一部分入り込み状態となる(図11下図参照)。
この一部分入り込み状態のまま第2の材料Bを移動させようとすると、正常な送り量ができない事態が生じたり、第1の打抜片ahや第2の抜き穴bkが損傷してしまう等の不具合が生じる。
かかる不具合を、材料離し部17からエアーEによる材料離し操作によって、第2の材料Bの固定型18からの離しおよび固定側パンチ穴16からの第1の打抜片ahの入っている一部分をお完全に出された抜け解放状態とする。
次の打抜時に、かかるインサート保持状態にある第1の打抜片ahは型内に位置していて、該次の打抜動作による固定型18と第2の可動型14とのプレス動作(挟持抑え動作)によってインサート保持状態が矯正されるようになっている。
また、同時に多数のパンチ(ここでは8本)により同時に多数の第1の打抜片ah(ここでは8個)を同時にインサート保持状態(インサート保持形態)とすることを実現するので、不良があ生じない生産効率の高い方法および装置を実現する。
また、第1の材料Aと第2の材料Bは性質や材質等の異なるものとするのもよい。
例えば、第2の材料Bを絶縁性のものとし、第1の材料Aを導電性のものとする、又はその逆にする。
例えば、第2の材料Bを透明部材とし、第1の材料Aを非透明部材ないしカラー透明部材のものとする、又はその逆にする。
また、第1の材料Aおよび第2の材料Bはパンチ等が打抜可能な硬さのものであれば、硬度60HV以上の金属、無機物であってもよい。例えば、ステンレス鋼(200HV以上)であるSUS201では硬度253HVである。
この場合でも打抜動作は、固定側パンチ穴16にはパンチ10の下部エッジは届かない位置(下死点)で停止する打抜動作である。それには、パンチ10の下部エッジが可動側パンチ穴13の下開口より内側に位置する形態も含まれる。
また、材料離し部を固定型18側に設けた該固定型18上面から突出して第2の材料を押上離す動作の棒部材からなる材料離し部33を複数個所設けた構成としている。
図12の下図に示すように、第1の可動型11の上昇すなわちパンチ10の上昇の上昇時に、パンチ10が第1の打抜穴akに貫通した形態であるので、第1の材料Aがパンチ10に保持された状態となってしまう危険がある。分離ピン27が第1の材料Aに当たり、その自重によりパンチ10により引き上げられる第1の材料Aの上昇を抑え、パンチ10のみが上昇するようにして該パンチ10が第1の打抜穴akから抜外れるようにしている。
分離ピン27の長さは、第1の可動型11が上死点に位置する状態で、パンチ10の下部先端より0.5mm〜5mm程度下方にピン下部先端が位置する長さである。
また、材料離し部を吸引離し操作をする第2の可動型14側に設けた吸引穴からなる材料離し部34としている。
以後の工程動作は実施例1と略同様である。
第1の材料A1と第1の材料A2は第1の打抜穴ak1と第1の打抜穴ak2が形成される。
第2の材料B2が打つ抜かれて第2の重ね打抜片bh2が形成される。
また、異なる第2の材料を複数枚重ね、第1の材料を1枚とする形態もある。
産業で利用される。
ah:第1の打抜片、
ak:第1の打抜穴、
B:第2の材料、
bh:第2の打抜片、
bk:第2の抜き穴、
E:エアー、
S:表記、
1:インサート加工装置、
2:金型、
3:第1の材料搬送部、
4:第2の材料搬送部、
5:第1の材料配置部、
6:第2の材料配置部、
7:材料セット部、
8:打抜き駆動部、
10:パンチ、
11:第1の可動型、
12:第1の材料通し隙間、
13:可動側パンチ穴、
14:第2の可動型、
15:第2の材料通し隙間、
16:固定側パンチ穴、
17:材料離し部、
18:固定型、
20:支柱、
21:反発付勢部材、
22:反発付勢部材、
23:上死点規定部、
27:分離ピン、
30:押さえ型、
31:パンチ通し孔、
32:反発付勢部材、
33:材料離し部、
34:材料離し部。
Claims (8)
- パンチを有する可動形態の第1の可動型と、
この第1の可動型との間に第1の材料通し隙間を形成して設けられた、可動側パンチ穴を有する可動形態の第2の可動型と、
この第2の可動型との間に第2の材料通し隙間を形成して設けられた、固定側パンチ穴を有する固定型と、とを備えるとともに、
前記パンチの打抜動作は該パンチのエッジが前記固定側パンチ穴に届かない打抜動作であるインサート加工装置によるインサート加工方法であって、
前記第1の材料通し隙間に第1の材料を位置させ、
前記第2の材料通し隙間に第2の材料を位置させ、
前記パンチを打抜き動作させ、
前記第1の材料の一部を前記パンチのエッジと前記可動側パンチ穴のエッジによって打抜いて第1の打抜片を形成し、
そのまま前記パンチで前記第1の打抜片を前記可動側パンチ穴内を押し移動させ、
前記第1の打抜片による前記第2の材料の一部の押し込み動作と前記固定側パンチ穴のエッジによって前記第2の材料の第2の打抜片を抜き形成するとともに、その抜き穴である第2の抜き穴を前記第2の材料に形成し、
前記第2の抜き穴の形成時に前記第1の打抜片が該第2の抜き穴に押し込まれ保持されたインサート保持状態を形成することを特徴とするインサート加工方法。 - 前記インサート保持状態の前記第2の材料を前記第2の材料通し隙間解放後に前記固定型から離す材料離し操作を行うことを特徴とする請求項1記載のインサート加工方法。
- 前記インサート保持状態にある前記第1の打抜片を、次の打抜動作時に前記固定型と前記第2の可動型とのプレス動作によって、前記第1の打抜片の前記第2の抜き穴へのインサート状態を矯正するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載のインサート加工方法。
- 前記第1の材料および前記第2の材料がプラスチック製部材、紙製部材、植物製部材、ゴム製部材、金属製部材、無機物製部材のいずれか又はこれらの組合せ部材であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインサート加工方法。
- 打抜動作をするパンチを有する可動形態の第1の可動型と、
この第1の可動型との間に第1の材料を通す第1の材料通し隙間を形成して設けられた、可動側パンチ穴を有する可動形態の第2の可動型と、
この第2の可動型との間に第2の材料を通す第2の材料通し隙間を形成して設けられた、固定側パンチ穴を有する固定型と、とを備えるとともに、
前記パンチの打抜動作は、前記第1の材料の打抜後に打抜形成された第1の打抜片を押ながら前記可動側パンチ穴を通るとともに、前記固定側パンチ穴には前記パンチのエッジは届かない位置で停止する打抜動作であり、
インサート動作は、前記可動側パンチ穴から前記パンチによって押し出される前記第1の打抜片の押し作用と前記固定側パンチ穴のエッジによって、前記第2の材料の一部が抜かれて第2の抜き穴が形成されると同時に該第2の抜き穴に前記第1の打抜片が押し込まれ保持されたインサート保持状態を実現するインサート動作であることを特徴とするインサート加工装置。 - 前記固定型側から前記第2の材料を離すための材料離し部を設け、前記インサート保持状態後の前記第2の材料通し隙間解放後に、前記材料離し部の離し動作によって前記第2の材料を前記固定型面から離すことを可能としたことを特徴とする請求項5記載のインサート加工装置。
- 前記インサート保持状態にある前記第1の打抜片を、次の打抜動作時に前記固定型と前記第2の可動型とのプレス動作によって、前記第1の打抜片の前記第2の抜き穴へのインサート保持状態を矯正する構成としたことを特徴とする請求項5又は6記載のインサート加工装置。
- 前記第1の材料および前記第2の材料がプラスチック製部材、紙製部材、植物製部材、ゴム製部材、金属製部材、無機物製部材のいずれか又はこれらの組合せ部材であることを特徴とする請求項5、6又は7記載のインサート加工装置。
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