JP2000218324A

JP2000218324A - 穴抜き型

Info

Publication number: JP2000218324A
Application number: JP11023971A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Horaguchi; 武士洞口; Shiyougo Ootani; 鉦五大谷
Original assignee: TECHNO SHINEI KK
Current assignee: TECHNO SHINEI KK
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】耐摩耗性に優れたパンチを使用しながらも、
簡素な構造でパンチの折損を防止することのできる穴抜
き型を提供する。【解決手段】下型２上にセットしたワーク１に対する
パンチ４の打ち抜き動作と引き抜き動作とにより加工穴
１ａを穴抜き加工する。パンチ４と一体的に動作する部
材３にワーク蹴りだし用クッション５を備える。ワーク
蹴りだし用クッション５は、パンチ４の打ち抜き動作時
には圧縮変形によりワーク１を下型２上に固定しまたパ
ンチ４の引き抜き動作時には弾性復元によりワーク１を
蹴りだす弾性部材からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに加工穴を
穴抜き加工する穴抜き型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の穴抜き型には、例えば超硬合金製
のパンチを備えた穴抜き型（超鋼パンチ型ともいう）
と、工具鋼のパンチを備えた穴抜き型（工具鋼パンチ型
ともいう）がある。

【０００３】超鋼パンチ型について、図７〜図１１の略
体断面図を参照して述べる。超鋼パンチ型は、下型１２
と上型１７と超硬合金製のパンチ１４とを備えている。

【０００４】超鋼パンチ型において、穴抜き加工すると
きには、まず、図７に示すように下型１２上にワーク１
をセットした後、プレス機械を運転する。そして、上型
１７をパンチ１４とともに下動すなわち打ち抜き動作さ
せることにより、図８に示すように上型１７によりワー
ク１を下型１２上に押圧して保持する。続いて、図９に
示すようにパンチ１４を下動させることにより、ワーク
１に加工穴１ａを打ち抜く。その後、図１０に示すよう
にパンチ１４を上動すなわち引き抜き動作させるととも
に、図１１に示すように上型１７を上動させて型開きす
ることにより、ワーク１に対する穴抜き加工が完了す
る。

【０００５】次に、工具鋼パンチ型について、図１２〜
図１４の略体断面図を参照して述べる。工具鋼パンチ型
は、下型２２と工具鋼製のパンチ２４と固定案内板２８
とを備えている。下型２２と固定案内板２８との間に
は、下型２２の上面にワーク１の厚み、うねり等を考慮
した隙間Ｃ２が設けられている。

【０００６】工具鋼パンチ型において、穴抜き加工する
ときには、まず、図１２に示すように、隙間Ｃ２を通し
て下型２２上にワーク１をセットした後、プレス機械を
運転する。そして、図１３に示すようにパンチ２４を下
動すなわち打ち抜き動作させることにより、ワーク１に
加工穴１ａを打ち抜く。その後、図１４に示すようにパ
ンチ２４を上動すなわち引き抜き動作させることによ
り、ワーク１に対する穴抜き加工が完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した工具鋼パンチ
型（図１２〜図１４参照）によると、パンチ２４が工具
鋼製であり、その性質上、靱性が大きい。このため、ワ
ーク１のうねりや捻れ、パンチの引き抜きにともなうワ
ークのがたつき等のワークの位置ずれが発生して、穴抜
き加工の際にパンチ２４に曲げ応力が加わったとして
も、パンチ２４に折損はほとんど生じない。したがっ
て、工具鋼パンチ型では、ワーク１を固定した状態で穴
抜き加工する必要がないため、構造が簡素であり、コス
トを安価にすることができる。

【０００８】しかしながら、上記工具鋼パンチ型では、
パンチ２４が工具鋼製であり、耐摩耗性が劣ることか
ら、ワーク１との摩擦が大きく、切刃が摩耗しやすい。
このため、加工穴１ａの穴径が増大したり、加工面が粗
くなるなど、加工精度が悪い。

【０００９】また、ワーク１との摩擦が大きいことか
ら、図１５に断面図で示すように、加工穴１ａの下型側
の口縁部（符号、１ｂを付す）が先広がりの断面形状に
なってしまう。このため、ワーク１の厚みをＨ、加工穴
１ａの先広がりの断面形状とならないストレートな部分
の長さをＬとすると、工具鋼パンチ型の場合、Ｌ＝Ｈ×
０．７と、加工精度が悪い。

【００１０】また、仮に、工具鋼パンチ型に、超硬合金
製のパンチを使用すると、パンチの靱性が小さくて折損
しやすいため好ましくない。この点について詳述する
と、図１６に断面図で示すように、下型２２と固定案内
板２８との間に、ワーク１の厚み、うねり等を考慮した
隙間Ｃ２があるために、例えば、パンチ２４を引き抜く
時にはワーク１が連れられて上に動く。しかし、ワーク
１のうねりや捻れ等で、ワーク１が固定案内板２８によ
って全面で受けずに部分的に受け止められることによ
り、図１６に示すようにワーク１が傾きを生じ、ひいて
は加工穴１ａも傾いてしまう。この結果、パンチ２４に
無理な曲げ応力が加わり、靱性の小さい超硬合金製のパ
ンチは容易に折損してしまう。

【００１１】したがって、超硬合金製のパンチを使用す
る場合には、パンチの折損を防止するために、前述の超
鋼パンチ型（図７〜図１１参照）を採用し、ワーク１を
下型１２と上型１７とにより固定した状態で穴抜き加工
する必要がある。しかしながら、超鋼パンチ型では、型
構造が複雑化してコストが高くなってしまう。

【００１２】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、耐摩耗性に優れたパンチを使用しながらも、簡素な
構造でパンチの折損を防止することのできる穴抜き型を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、下型上にセットしたワークに対するパン
チの打ち抜き動作と引き抜き動作とにより加工穴を穴抜
き加工する穴抜き型であって、前記パンチと一体的に動
作する部材には、前記パンチの打ち抜き動作時には圧縮
変形により前記ワークを下型上に固定しまた前記パンチ
の引き抜き動作時には弾性復元により前記ワークを蹴り
だす弾性部材からなるワーク蹴りだし用クッションを備
えた穴抜き型である。

【００１４】上記した穴抜き型において、穴抜き加工す
るときには、下型上にセットしたワークに対しパンチを
打ち抜き動作させる。すると、ワーク蹴りだし用クッシ
ョンの圧縮変形により前記ワークが下型上に固定された
状態で、ワークに加工穴が打ち抜かれる。その後、打ち
抜き動作を完了したパンチを引き抜き動作させる。する
と、ワーク蹴りだし用クッションの弾性復元により前記
ワークが蹴りだされ、前記引き抜き動作が完了すると同
時に、前記ワークに対する穴抜き加工が完了する。

【００１５】上記した穴抜き型によると、ワークに対し
パンチが作用している間は、ワーク蹴りだし用クッショ
ンによりワークが下型上に押圧されて固定された状態を
維持する。このため、ワークのうねりや捻れ、パンチの
引き抜きにともなうワークのがたつき等のワークの位置
ずれを防止することができ、穴抜き加工の際にパンチに
無理な曲げ応力が加わることを回避することができる。
したがって、耐摩耗性に優れたパンチを使用しても、パ
ンチの折損を防止することができる。また、パンチと一
体的に動作する部材にワーク蹴りだし用クッションを備
えるといった単純な構造であるため、構造を簡素化し、
ひいてはコストを低減することができる。

【００１６】請求項２の発明は、ワーク蹴りだし用クッ
ションをクッションゴム製とした請求項１記載の穴抜き
型である。このように構成すると、ワーク蹴りだし用ク
ッションが、金属ばね製の場合と比べてワークの形状に
なじみやすい。このため、ワークに対するワーク蹴りだ
し用クッションのワーク押圧面の形状を単純化すること
ができる。また、ワーク蹴りだし用クッションをワーク
とほぼ全面的に面接触させる形状とすると、ワークと部
分的に接触する場合と比べて、ワークを下型上に一層効
果的に固定することができる。

【００１７】請求項３の発明は、パンチをセラミック製
とした請求項１または２記載の穴抜き型である。このよ
うに構成すると、超硬合金製のパンチよりも耐摩耗性に
優れているため、加工穴を精度良くかつより多い耐用回
数をもって穴抜き加工することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を説明す
る。穴抜き型を断面図で示した図１において、穴抜き型
は、ワーク１をセット可能な下型２と、その下型２に対
し上下動するパンチ固定具３と、そのパンチ固定具３に
吊下状に設けられたパンチ４と、前記パンチ固定具３の
下側に一体的に取り付けられたワーク蹴りだし用クッシ
ョン５とを備えている。以下、下型２、パンチ固定具
３、パンチ４、ワーク蹴りだし用クッション５の順に詳
述する。なおワーク１は、鋼板材料、例えばＳＢＣ７０
からなる。

【００１９】まず、下型２は、ほぼブロック形状をなし
ており、その上面をワーク載置面２ａとしている。下型
２の中央部には、鉛直方向に貫通する下型穴２ｂが形成
されている。上記下型２は、図示しないプレス機械のボ
ルスタに対し固定される。なお下型２は、工具鋼、例え
ばＳＫＨ−１０からなる。

【００２０】次に、パンチ固定具３は、ほぼ四角形板状
をなしており、その中央部に前記下型穴２ｂと同一軸線
をなすパンチ取り付け穴３ａが形成されている。パンチ
取り付け穴３ａは、下半部を小径とし、上半部を大径と
する段付き穴形状をなしている。また、パンチ固定具３
の下面には、断面チャンネル型のクッション取り付け溝
３ｂが形成されている。上記パンチ固定具３は、図示し
ない前記プレス機械のラムに対し固定される。なおパン
チ固定具３は、工具鋼、例えばＳＫＨ−１０からなる。
またパンチ固定具３は、本発明でいう「パンチと一体的
に動作する部材」に相当する。

【００２１】次に、パンチ４は、頭付きピン形状をなし
ており、耐摩耗性に優れたセラミック製、例えばＺｒＯ
₂、Ｓｉ₃Ｎ₄等からなる。なお、セラミック製のパンチ
４は、その性質上、工具鋼よりも靱性が小さくて折損し
やすい。

【００２２】前記パンチ４は、前記パンチ取り付け穴３
ａに上方から挿入されることによって、前記パンチ固定
具３に吊下状に設けられている。パンチ４の頭部（符
号、４ａを付す）は、前記パンチ取り付け穴３ａの上段
大径穴部に係合されている。パンチ４は、前記下型２の
下型穴２ｂに挿入可能でかつ下型穴２ｂと協動して前記
ワーク１に加工穴を打ち抜き可能である。上記パンチ４
は、前記したようにプレス機械のラムにパンチ固定具３
を固定することにより、抜け止めされた状態でパンチ固
定具３と一体化される。

【００２３】次に、ワーク蹴りだし用クッション５は、
ほぼブロック形状をなしており、クッションゴム、例え
ばウレタンゴムからなる。ワーク蹴りだし用クッション
５の下面は、前記下型２のワーク載置面２ａと対面する
ワーク押圧面５ａとなっている。ワーク押圧面５ａは、
ワーク１とほぼ全面的に面接触可能な大きさとなってい
る。また、ワーク蹴りだし用クッション５は、前記パン
チ固定具３のクッション取り付け溝３ｂに嵌着されてい
る。ワーク蹴りだし用クッション５の中央部には鉛直方
向に貫通するパンチ挿通穴５ｂが形成されており、その
パンチ挿通穴５ｂに前記パンチ固定具３の下面に突出す
るパンチ４が挿通されている。なお、図１のＩＩ−ＩＩ
線断面図が図２に示されている。

【００２４】しかして、図１において、前記パンチ固定
具３の上昇位置において、前記下型２のワーク載置面２
ａと前記ワーク蹴りだし用クッション５のワーク押圧面
５ａとの間には、ワーク１の厚み、うねり等を考慮した
隙間Ｃが設けられている。また、前記パンチ４の下端
は、前記ワーク蹴りだし用クッション５のワーク押圧面
５ａより奥方すなわち上方に所定量Ａ、例えば２ｍｍ程
度後退している。

【００２５】上記した穴抜き型において、穴抜き加工す
るときには、まず、図３に示すように下型２上すなわち
ワーク載置面２ａ上に隙間Ｃ（図１参照）を通してワー
ク１をセットした後、プレス機械を運転する。そして、
ワーク１に対しパンチ４がパンチ固定具３とともに打ち
抜き動作すなわち下動させられると、まず、図４に示す
ようにワーク蹴りだし用クッション５がワーク１と面接
触する。このとき、パンチ４は未だワーク１と当接して
いない。

【００２６】さらに、打ち抜き動作が進行すると、ワー
ク蹴りだし用クッション５が圧縮変形していき、その圧
縮変形によりワーク１が下型２上に固定される。また、
パンチ４は、ワーク蹴りだし用クッション５と相対的に
所定量Ａ（図１参照）分下動すると、ワーク１と当接し
た後、図５に示すようにワーク１に加工穴１ａを打ち抜
くこちにより、打ち抜き動作を完了する。

【００２７】その後、パンチ４を引き抜き動作すなわち
上動させられると、ワーク蹴りだし用クッション５が弾
性復元していき、その弾性復元により前記ワーク１が下
方へ蹴りだされる。なおパンチ４は、ワーク蹴りだし用
クッション５の弾性復元を完了する前にワーク１から引
き抜かれる。

【００２８】さらに、前記引き抜き動作が進行すると、
図６に示すようにワーク蹴りだし用クッション５が弾性
復元を完了しワーク１から離れることにより、引き抜き
動作が完了し、１サイクルの穴抜き加工が完了する。

【００２９】上記した穴抜き型によると、ワーク１に対
しパンチ４が作用している間は、ワーク蹴りだし用クッ
ション５によりワーク１が下型２上に押圧されて固定さ
れた状態を維持する。このため、ワーク１のうねりや捻
れ、パンチ４の引き抜きにともなうワーク１のがたつき
等のワーク１の位置ずれを防止することができ、穴抜き
加工の際にパンチ４に無理な曲げ応力が加わることを回
避することができる。したがって、耐摩耗性に優れたパ
ンチ４を使用しても、パンチ４の折損を防止することが
できる。

【００３０】また、パンチ４と一体的に動作する部材に
ワーク蹴りだし用クッション５を備えるといった単純な
構造であるため、構造を簡素化し、ひいてはコストを低
減することができる。

【００３１】また、ワーク蹴りだし用クッション５をク
ッションゴム製としたことにより、ワーク蹴りだし用ク
ッション５が、金属ばね製の場合と比べてワーク１の形
状になじみやすい。このため、ワーク１に対するワーク
蹴りだし用クッション５のワーク押圧面５ａの形状を単
純化することができる。また、ワーク蹴りだし用クッシ
ョン５をワーク１とほぼ全面的に面接触させる形状とし
たことにより、ワーク１と部分的に接触する場合と比べ
て、ワーク１を下型２上に一層効果的に固定することが
できる。

【００３２】また、パンチ４をセラミック製としたこと
により、超硬合金製のパンチよりも耐摩耗性に優れてい
るため、加工穴１ａを精度良くかつより多い耐用回数を
もって穴抜き加工することができる。

【００３３】なお、上記穴抜き型を使用し、種々の耐用
回数について実験を実施したところ、上記実施の形態の
パンチ４がＺｒＯ₂のセラミック製のもので、工具鋼製
のパンチと比べて約６．８倍の耐用回数、また、超硬合
金製のパンチと比べて約２．７倍の耐用回数が得られ
た。また、上記実施の形態のパンチ４がＳｉ₃Ｎ₄のセラ
ミック製のもので、工具鋼製のパンチと比べて約１０倍
の耐用回数、また、超硬合金製のパンチと比べて約４倍
の耐用回数が得られた。

【００３４】また、上記穴抜き型により、ＺｒＯ₂ある
いはＳｉ₃Ｎ₄のセラミック製のパンチ４を使用して打ち
抜き加工した加工穴１ａにおいて、ワーク１の厚みを
Ｈ、加工穴１ａのストレートな部分の長さをＬとすると
（図１５参照）、Ｌ＝Ｈ×０．９となった。したがっ
て、従来の工具鋼パンチ型の長さＬ（Ｈ×０．７）と比
べて、加工穴１ａの下型２側の口縁部が先広がりの断面
形状になりにくく、加工精度の良いものが得られた。

【００３５】また、上記実施の形態のパンチ４は、工具
鋼よりも耐摩耗性に優れた超硬合金製のパンチに代える
ことができる。超硬合金、例えばＷＣ−Ｃｏ系からなる
パンチは、その性質上、工具鋼よりも靱性が小さくて折
損しやすいが、セラミック製のパンチ４よりは僅かに靱
性が大きくて折損しにくいものの耐摩耗性が劣る。この
場合、上記と同様に、耐用回数について実験を実施した
ところ、工具鋼製のパンチと比べて約２．５倍の耐用回
数が得られた。

【００３６】以上、説明したものは本発明の一実施の形
態であり、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
はない。例えば、ワーク蹴りだし用クッション５は、ワ
ーク１に対し全面的に面接触することが望ましいが、適
数ヶ所と部分的に接触するものとしてもよい。また、ワ
ーク蹴りだし用クッション５には、クッションゴムに代
え、ばね材を使用してもよい。また、ワーク１は、平板
材に限らず、凹凸面を有するワーク１であってもよい。
この場合、ワーク蹴りだし用クッション５のワーク押圧
面５ａがワーク１の凹凸面に馴染みやすいため、ワーク
押圧面５ａの形状を単純化することができて好都合であ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明の穴抜き型によれば、耐摩耗性に
優れたパンチを使用しながらも、簡素な構造でパンチの
折損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】穴抜き型の断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】穴抜き型の初期状態を示す略体断面図である。

【図４】穴抜き型のワーク固定状態を示す略体断面図で
ある。

【図５】穴抜き型の穴抜き状態を示す略体断面図であ
る。

【図６】穴抜き型の加工終了状態を示す略体断面図であ
る。

【図７】従来の超鋼パンチ型の初期状態を示す略体断面
図である。

【図８】超鋼パンチ型のワーク固定状態を示す略体断面
図である。

【図９】超鋼パンチ型の穴抜き状態を示す略体断面図で
ある。

【図１０】超鋼パンチ型のパンチ引き抜き状態を示す略
体断面図である。

【図１１】超鋼パンチ型の加工終了状態を示す略体断面
図である。

【図１２】従来の工具鋼パンチ型の初期状態を示す略体
断面図である。

【図１３】工具鋼パンチ型の穴抜き状態を示す略体断面
図である。

【図１４】工具鋼パンチ型の加工終了状態を示す略体断
面図である。

【図１５】ワークの加工穴の断面図である。

【図１６】工具鋼パンチ型の穴抜き状態におけるワーク
を示す略体断面図である。

【符号の説明】

１ワーク１ａ加工穴２下型３パンチ固定具（パンチと一体的に動作する部材）４パンチ５ワーク蹴りだし用クッション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C060 AA16 BA01 BB12 BB20 BD01 BE07 BG04 BG08 4E048 AC03 AC04 LA01 LA07 LA10 LA14 LA16 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下型上にセットしたワークに対するパン
チの打ち抜き動作と引き抜き動作とにより加工穴を穴抜
き加工する穴抜き型であって、前記パンチと一体的に動作する部材には、前記パンチの
打ち抜き動作時には圧縮変形により前記ワークを下型上
に固定しまた前記パンチの引き抜き動作時には弾性復元
により前記ワークを蹴りだす弾性部材からなるワーク蹴
りだし用クッションを備えた穴抜き型。
【請求項２】ワーク蹴りだし用クッションをクッショ
ンゴム製とした請求項１記載の穴抜き型。
【請求項３】パンチをセラミック製とした請求項１ま
たは２記載の穴抜き型。