JP2000351023A - 高速ニブリング金型および同金型を用いた高速ニブリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの送りを停止する必要のない高速ニブ
リング方法および高速ニブリング金型の提供。 【解決手段】 １．パンチング金型１において、該金型
のパンチ２７の側面に上向きの切削歯と下向きの切削歯
とを設けたことを特徴とする高速ニブリング金型。２．
パンチング金型１において、該金型のパンチの側面に上
向きの切削歯と下向きの切削歯とを設け、前記パンチに
よりワークを打ち抜き後、該パンチを前記打ち抜き後の
抜き穴内において連続的に上下動させると同時に、前記
ワークを前記パンチの側面の切削歯に対して連続的に送
材してニブリング加工を行うことを特徴とする高速ニブ
リング方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高速ニブリング金型
および同金型を用いた高速ニブリング方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】通常、パンチング加工用の金型において
は、ワーク位置決め装置によりパンチとダイの間に板金
材のワークを位置決めした後に打ち抜き加工を実施す
る。また、ニブリング金型を（例えば、円形パンチ）使
用したニブリング加工においては、ワークの送り間隔を
打ち抜き直径より小さく設定して、ワークを小刻みに送
りながら追い抜き加工を行うものであり、打ち抜き工程
は位置決め後に行うと言う点では本質的にパンチング金
型の加工と同一である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のニブリン
グ金型においては、パンチング加工時にワークの送りを
一時停止する必要があるので、ヒットレートをむやみに
大きくすることはできない。

【０００４】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、ワークの送りを
停止する必要のない高速ニブリング方法および高速ニブ
リング金型を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として請求項１に記載の高速ニブリング金型は、パンチ
ング金型において、該金型のパンチの側面に上向きの切
削歯と下向きの切削歯とを設けたことを要旨とするもの
である。

【０００６】請求項２に記載の高速ニブリング方法は、
パンチング金型において、該金型のパンチの側面に上向
きの切削歯と下向きの切削歯とを設け、前記パンチによ
りワークを打ち抜き後、該パンチを前記打ち抜き後の抜
き穴内において連続的に上下動させると同時に、前記ワ
ークを前記パンチの側面の切削歯に対して連続的に送材
してニブリング加工を行うことを要旨とするものであ
る。

【０００７】請求項３に記載の高速ニブリング金型は、
パンチング金型において、該金型の先端のパンチ部から
上方に向けて広がる斜めの切削工具部を設け、該切削工
具部に上向きの切り刃と下向きの切り刃を備えた切削歯
を階段状に設けるとともに、該切削工具部の上方に切り
落としパンチを設けたことを要旨とするものである。

【０００８】請求項４に記載の高速ニブリング方法は、
パンチング金型において、該金型の先端のパンチ部から
上方に向けて広がる斜めの切削工具部を設け、該切削工
具部に上向きの切り刃と下向きの切り刃を備えた切削歯
を階段状に設けるとともに、該切削工具部の上方に切り
落としパンチを設け、前記先端のパンチ部によるワーク
の打ち抜きに続いて、前記切削工具部でワークを下方へ
切り起こしの後、該切断穴内において前記切削工具部を
連続的に上下動させると同時に、前記ワークを前記切削
工具部の切削歯に対して連続的に送材しながらニブリン
グ加工を行い、最後に前記切り落としパンチで最後の切
り屑を切断することを要旨とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。

【００１０】図１および図２は本発明に係る高速ニブリ
ング金型の実施例を説明する図であり、図１は高速ニブ
リング金型の下部を一部破断して示してあり、図２は図
１のII−II断面図である。

【００１１】図１、図２に示す如く高速ニブリング金型
１は、パンチボディ３、パンチガイド９、パンチヘッド
２１、ストリッパスプリング２５、パンチチップ２７ａ
そのほかで構成してある。

【００１２】上記パンチボディ３は胴部５と、胴部５よ
り細径に形成した細径部７からなり、胴部５は中空円筒
形のパンチガイド９に軸方向に摺動可能に嵌合してあ
る。

【００１３】また、前記パンチガイド９の上部の内径部
には、軸方向（図１、２において上下方向）に切ったキ
ー溝１１が設けてあり、このキー溝１１に前記パンチボ
ディ３に打ち込んだピン１３が摺動自在に係合してあ
る。従って、パンチボディ３はパンチガイドに対しての
回転を規制され軸方向にのみ摺動可能となる。

【００１４】また、前記パンチボディ３の胴部５から細
径部７に移行する部分には、外周部にフランジ１７を備
えたスリーブ１９が挿入してある。そして、このスリー
ブ１９の下部は、スリーブ１９のフランジ１７が前記パ
ンチガイド９のフランジ１５に当接する位置までパンチ
ガイド９内径部に挿入してある。また、スリーブ１９と
パンチガイド９とを適度の力で嵌合固定するために、上
述のスリーブ１９の下部とパンチガイド９との間にＯリ
ングが挿入してある。

【００１５】前記パンチボディ３の細径部７の上端部に
は雄ねじが切ってあり、この雄ねじ部にパンチヘッド２
１が螺合してある。このパンチヘッド２１のフランジ下
面に設けたリング状のスプリング座２３と前記スリーブ
１９のフランジ１７との間にストリッパスプリング２５
が弾装してある。また、パンチガイド９の下面には、パ
ンチガイド９とダイ５１との間に位置決めされた板金材
のワークＷを押さえるためのフリーベアリング４９が埋
設してある。

【００１６】前記パンチボディ３の下端部のパンチチッ
プ取付部２９には、パンチチップ２７ａがチップ押さえ
板３１に設けた取付穴４１を介してボルト３３により着
脱可能に取付てある。また、このパンチチップ２７ａ
は、パンチガイド９の下端部に開放する溝５３を経てパ
ンチガイド９の下端部まで延伸して設けてある。

【００１７】なお、上述のパンチチップ２７ａを交換す
るときに、取付けボルト３３を回すためのレンチ挿入穴
５７がパンチボディ３の側部に設けてある。

【００１８】図４〜図６に示すように、パンチチップ２
７ａの下端は、断面形状が長方形の打抜用のパンチ刃先
３５が形成してある。そして、長方形のパンチ刃先３５
の短辺をなす切り刃の上部（図４〜図６において左側）
には、切り刃の方向を上向きに設け、かつ歯高に段差を
付けた第一グループの切削歯（３７Ｌ、３７Ｈ）と、切
り刃の方向を下向きに設け、かつ歯高に段差を付けた第
二グループの切削歯（３９Ｌ、３９Ｈ）とが設けてあ
る。

【００１９】上述のパンチチップ２７ａの上端（図４、
図５において左端）には、前記パンチボディ３のパンチ
チップ取付部２９に設けた溝に嵌合するＬ字形の係止部
４３が設けてある。

【００２０】また、切削歯の高低は、切削歯の切削作動
順に１番歯（３７Ｌ、３９Ｌ）、２番歯（３７Ｈ、３９
Ｈ）とするとき、１番歯より２番歯の歯高を高く設けて
ある。

【００２１】なお、実施例では上向きの切削歯と下向き
の切削歯とを対向させて設けたが、逆向きに設けてもよ
い。また、１グループの歯数を２個にしたが、１グルー
プに２個以上の切削歯を設けてもよい。さらに、パンチ
の形状を長方形として説明してあるが、正方形、円形ま
たは長丸などの形状にすることもできる。

【００２２】前記パンチボディ３の軸心には、パンチボ
ディ３の上端部に開放し、上端部から下端部近傍まで挿
通する給油路４５が設けてある、この給油路４５からは
前記パンチガイド９内径の摺動面と、前記パンチチップ
２７ａの切削歯部とへ連通する複数の分岐油路４７が設
けてある。

【００２３】次に、本発明の高速ニブリング金型を用い
た高速ニブリング方法について、図７〜図９を参照しな
がら説明する。

【００２４】図７〜図９は、例えばプレスまたはパンチ
プレスなどのプレス機械を用いて、ニブリングを行った
ときの、高速ニブリング金型１の刃先の部分の作動状況
を示したものである。

【００２５】図７は、上述の如きプレス機械（図示省
略）のパンチホルダーに、リフタースプリングなどの金
型支持体に弾性的に支持された高速ニブリング金型１の
パンチヘッド２１がプレス機械のラムなどによって打撃
され、パンチガイド９が下降して、フリーベアリング４
９とダイ５１との間にワークＷを挟持し、そこから更に
ラムがストリッパスプリング２５の反発力に抗して下降
して、パンチボディ３に取り付けたパンチチップ２７ａ
のパンチ刃先３５とダイ５１とによって、ワークＷが打
抜かれた状態を示したものである。

【００２６】上述のように、パンチチップ２７ａの最初
の下降時には、通常のパンチング加工と同一の打ち抜き
動作によって、パンチチップ２７ａのパンチ刃先３５と
同一の形状の打ち抜き加工となる。なお、抜きかす５５
はダイ５１の抜き穴から、下方に設けたスクラップ受け
（図示省略）に落下する。

【００２７】図８は、図７の状態からさらに、パンチチ
ップ２７ａが下降した状態を示したものであり、図７の
打ち抜き加工の後に、ワークＷは右側から左側方向に連
続的に送材され、先に打ち抜かれた長方形の穴の右側短
辺が前記パンチチップの短辺に設けた下向きの切削歯３
９Ｌ、３９Ｈによって、高速度（打ち抜き速度と同一速
度）で切削される。

【００２８】図９は、前述のラムが下死点を過ぎて上昇
過程にある状態を示したものである。

【００２９】パンチチップ２７ａは、ラムの上昇に伴っ
て、前記ストリッパスプリング２５の弾発力によって上
方に戻され、上向きの切削歯３７Ｌおよび３７Ｈによっ
て、前述の長方形の穴の右側短辺が同様に高速度で切削
される。

【００３０】なお、ワークＷの送り速度は、パンチのヒ
ットレートに対応した適宜な送り速度に設定すると共
に、始めの打ち抜き以後のニブリング加工中のラムのス
トローク位置をパンチガイドとワークとの間の間隙ΔＨ
が０．５ｍｍ程度になるように設定するのが望ましい。
また、実施例ではパンチボディ３にパンチチップ２７ａ
を着脱可能に設けてあるが、パンチチップ２７ａはパン
チボディ３と一体的に形成することも可能である。

【００３１】図１０、図１１は高速ニブリング金型の第
二の実施形態で、前述のパンチチップ２７ａの刃先部の
形状が相違するパンチチップ２７ｂを高速ニブリング金
型１に装着してワークＷを切断している状態を示したも
のである。

【００３２】図１１によく示されているように、パンチ
チップ２７ｂには右上方から左下方に傾斜する切削工具
部５９が設けてある。この切削工具部５９には上向きの
切り刃６１と下向きの切り刃６３とを備えた切削歯６５
が階段状に複数個設けてある。

【００３３】また、上述の切削工具部５９の上方右側に
は、ヒール状の切り落としパンチ６９が形成してあり、
下方左側には打ち抜きパンチ６７が形成してある。な
お、パンチチップ２７ｂの横断面は実施例では、切削歯
側（図１１の右側）を長辺（底辺）とする台形に形成し
てあるが、長方形、円形、三角形、長丸、菱形などの断
面にしても構わない。

【００３４】次に、上記構成のパンチチップ２７ｂを装
着した前記ニブリング金型１による高速ニブリング方法
について、図１２ａ〜図１２ｄを参照しながら説明す
る。

【００３５】図１２ａは、打ち抜き開始位置に位置決め
されたワークＷに対し、パンチチップ２７ｂの先端がダ
イ５１の抜き穴７１の少し下方位置まで下降し、パンチ
チップ２７ｂのパンチ６７とダイ５１とによって、ワー
クＷの一部が打抜かれた状態を示したものである。

【００３６】上述の行程においては、通常のパンチング
加工と同一の打ち抜き動作による打ち抜き加工となる。
抜きかすＳ１はダイ５１の抜き穴７１の下方に設けたス
クラップ受け（図示省略）に落下する。

【００３７】図１２ｂは、図１２ａの状態からさらに、
パンチチップ２７ｂがニブリング加工における下降限ま
で下降した状態を示したものである。なお、下降限の位
置は、パンチチップ２７ｂの切り落としパンチ６９がワ
ークＷに接触しない直上の位置にあり、かつ切削工具部
５９の最上部とワークＷの上面とが一致する位置に設定
してある。

【００３８】図１２ａの打ち抜き加工の後に、ワークＷ
は右側から左側方向に連続的に送材され、先に打ち抜か
れた長方形穴の右側短辺がパンチチップ２７ｂの切削工
具部５９に設けた切削歯６５の下向きの切り刃６３によ
って、高速度（打ち抜き速度と同一速度）で次々に切断
される。

【００３９】なお、切り刃６３による切断過程は剪断加
工よりも切削加工に近いものとなる。また、発生する切
り屑は、抜きかすとは違い切削加工時の切粉に近く、短
くつながった切り屑Ｓ２となる。

【００４０】図１２ｃは、パンチチップ２７ｂが前記下
降限から図１２ａに示す位置、すなわち、ニブリング加
工中の上昇限まで上昇した状態を示したものである。パ
ンチチップ２７ｂが上昇する過程においてもワークＷの
送材は連続的に行われ、切削工具部部５９に設けた上向
きの切り刃６１により微少量の切削加工が行われる。

【００４１】なお、パンチチップ２７ｂの上昇速度はワ
ークＷの送材速度に較べて十分に大きいので、上昇限に
おいてはパンチチップ２７ｂとワークＷの切断面とは離
れている。また、ワークＷのバタツキは前述のパンチガ
イド９の下面に設けたフリーベアリング４９により押さ
えることができる。

【００４２】上述の如く、パンチチップ２７ｂを高速に
昇降させると同時にワークＷを連続的に送材し、パンチ
チップ２７ｂの横断面の短辺の長さを切断幅とする長い
溝を連続的に切断する。

【００４３】図１２ｄに示す如く、切断加工の最後は、
パンチチップ２７ｂを前述の下降限よりさらに下降させ
て、切り落としパンチ６９とダイ５１とで最後の切り屑
Ｓ３を切断分離する。

【００４４】なお、切り屑Ｓ３をダイ５１から確実に落
下させるためには、切り落としパンチ６９の下面がダイ
５１の切り刃７１より若干下方まで突っ込むことが必要
である。

【００４５】図１３は、本発明に係る高速ニブリング金
型を使用して自由曲線を切断する方法の説明図である。

【００４６】例えば、図１３に示す様に、ワークＷに切
断幅がＤ、曲率半径Ｒの溝を切断する場合は、前記パン
チチップ２７ｂの横断面を下底（長辺）７３の長さが
Ｄ、上底７５の長さがｄ（ｄ＜Ｄ）とする台形に形成
し、下底７３側に切削歯６５を形成したパンチチップ２
７ｂ’を高速ニブリング金型１に装着し、金型の角度を
切断方向に向かう様に連続的に変更すると同時に、ワー
クＷを円弧を描く様に送ることにより曲率半径Ｒの円弧
曲線の切断を行うことができる。

【００４７】なお、台形の上底（短辺）７５の幅は曲率
半径Ｒの大きさにより適当に設定する。また、金型の角
度を連続的に変更するには、例えば、本願出願人の発明
である特公平３−５８８８号公報に開示される如き金型
インデックス機構を備えたパンチプレスを使用すること
ができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１〜請求項４の発明によれば、ラ
ムを上死点で一時停止させることなく連続的に上下させ
ると同時に、ワークの送りを連続的に行いながらニブリ
ング加工を行えるので、高速度でニブリング加工ができ
る。また、ニブリング加工中にパンチボディの摺動部お
よびパンチ刃先部にパンチボディに設けた給油路を介し
て潤滑油を供給することが可能である。

【００４９】また、段差を有する複数個の上向き切削歯
と段差を有する複数個の下向き切削歯とを設けたので、
１ストローク当たりの切削抵抗を小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高速ニブリング金型の説明図。

【図２】図１のII−II線にそった断面図。

【図３】図１のIII−III線矢視図。

【図４】本発明に係る高速ニブリング金型に使用するパ
ンチチップの詳細正面図。

【図５】図４の下面図。

【図６】図５におけるＡ部詳細図。

【図７】本発明の高速ニブリング方法とニブリング動作
の説明図。

【図８】本発明の高速ニブリング方法とニブリング動作
の説明図。

【図９】本発明の高速ニブリング方法とニブリング動作
の説明図。

【図１０】本発明に係る高速ニブリング金型の第二の実
施形態の説明図。

【図１１】図１０のパンチチップ部分の拡大説明図。

【図１２】第二の実施形態の高速ニブリング金型の動作
説明図。

【図１３】本発明に係る高速ニブリング金型を使用して
自由曲線を切断する方法の説明図。

【符号の説明】

１ 高速ニブリング金型 ３ パンチボディ ５ 胴部 ７ 細径部 ９ パンチガイド １１ キー溝 １３ ピン １５，１７ フランジ １９ スリーブ ２１ パンチヘッド ２３ スプリング座 ２５ ストリッパスプリング ２７ａ，２７ｂ パンチチップ ２９ パンチチップ取付部 ３１ チップ押さえ板 ３３ ボルト ３５ パンチ刃先 ３７Ｌ，３７Ｈ 切削歯 ３９Ｌ，３９Ｈ 切削歯 ４１ 取付穴 ４３ 係止部 ４５ 給油路 ４７ 分岐油路 ４９ フリーベアリング ５１ ダイ ５３ 溝 ５５ 抜きかす ５７ レンチ挿入穴 ５９ 切削工具部 ６１ 上向きの切り刃 ６３ 下向きの切り刃 ６５ 切削歯 ６７ 打ち抜きパンチ ６９ 切り落としパンチ ７１ 抜き穴（ダイ） Ｓ１ 抜きかす Ｓ２，Ｓ３ 切り屑 Ｗ ワーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチング金型において、該金型のパン
   チの側面に上向きの切削歯と下向きの切削歯とを設けた
   ことを特徴とする高速ニブリング金型。
2. 【請求項２】 パンチング金型において、該金型のパン
   チの側面に上向きの切削歯と下向きの切削歯とを設け、
   前記パンチによりワークを打ち抜き後、該パンチを打ち
   抜き後の抜き穴内において連続的に上下動させると同時
   に、前記ワークを前記パンチの側面の切削歯に対して連
   続的に送材してニブリング加工を行うことを特徴とする
   高速ニブリング方法。
3. 【請求項３】 パンチング金型において、該金型の先端
   のパンチ部から上方に向けて広がる斜めの切削工具部を
   設け、該切削工具部に上向きの切り刃と下向きの切り刃
   を備えた切削歯を階段状に設けるとともに、該切削工具
   部の上方に切り落としパンチを設けたことを特徴とする
   高速ニブリング金型。
4. 【請求項４】 パンチング金型において、該金型の先端
   のパンチ部から上方に向けて広がる斜めの切削工具部を
   設け、該切削工具部に上向きの切り刃と下向きの切り刃
   を備えた切削歯を階段状に設けるとともに、該切削工具
   部の上方に切り落としパンチを設け、前記先端のパンチ
   部によるワークの打ち抜きに続いて、前記切削工具部で
   ワークを下方へ切り起こしの後、該切断穴内において前
   記切削工具部を連続的に上下動させると同時に、前記ワ
   ークを前記切削工具部の切削歯に対して連続的に送材し
   ながらニブリング加工を行い、最後に前記切り落としパ
   ンチで最後の切り屑を切断することを特徴とする高速ニ
   ブリング方法。