JPH10180694A - Perforator, perforating method and hollow punch - Google Patents

Perforator, perforating method and hollow punch

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JPH10180694A
JPH10180694A JP34974996A JP34974996A JPH10180694A JP H10180694 A JPH10180694 A JP H10180694A JP 34974996 A JP34974996 A JP 34974996A JP 34974996 A JP34974996 A JP 34974996A JP H10180694 A JPH10180694 A JP H10180694A
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JP
Japan
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punch
hole
die
back plate
processing material
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JP34974996A
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Taketoshi Nojima
武敏 野島
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To practically perforate Aramid fiber-reinforced composite material with no use of a larger-sized device. SOLUTION: A perforator comprises a die 8 formed with a die bore 8a, a pressure plate 9 formed with a punch bore 3a of the substantially same diameter as the die bore 8a and used for holding a workpiece S between it and the die 8, a hollow punch 11 having a cylindrical blade-like tip edge 12a held inside the punch bore 3a, and a pressure device for relatively moving the hollow punch 11 and the die 8 toward each other such that the tip edge 12a of the hollow punch 11 is inserted into the die bore 8a for perforation. A perforating method is applied to the perforator, and a hollow punch like that is manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アラミド繊維強化
複合材料のような高強度、高靭性を有する高分子複合材
料に孔空け加工を行う方法、装置およびそれに使用する
ポンチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for punching a high-strength, high-toughness polymer composite material such as aramid fiber reinforced composite material, and a punch used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】アラミド繊維強化複合材料は、現状では
他の工業材料に比べて高価にあるが、高強度でエネルギ
ー吸収能力に優れ、且つ軽量であるために、軽量化が必
要な種々の部材の材料に使用され始めている。前記アラ
ミド繊維強化複合材料は、防弾用に使用されていること
からも分かるように、高強度、高靭性であるが故に、加
工が困難である。前記アラミド繊維強化複合材料の加工
技術として、従来、ウオータージェットや振動孔空け等
の大型の加工装置を用いて加工する技術が知られてい
る。
2. Description of the Related Art At present, aramid fiber reinforced composite materials are more expensive than other industrial materials, but because of their high strength, excellent energy absorption capability, and light weight, various materials that require weight reduction are required. The material has begun to be used. As can be seen from the fact that the aramid fiber reinforced composite material is used for bulletproofing, it is difficult to process because of its high strength and high toughness. As a processing technique of the aramid fiber reinforced composite material, a technique of processing using a large-sized processing apparatus such as a water jet or a vibrating hole is conventionally known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記大型のウオーター
ジェットまたは振動孔空け等の加工機を用いて、アラミ
ド繊維強化複合材料の加工を行う方法は、装置が大型か
つ高価であるため、手軽に利用することはできない。し
かも、前記従来の加工技術は、繊維の含有率Vfが大き
い場合(約、Vf>80%の場合)、振動孔空けはもち
ろんウオータージェットによっても加工面の不整やケバ
のない良好な加工は困難である。
The method of processing an aramid fiber reinforced composite material using a processing machine such as a large water jet or a vibrating hole is easy to use because the apparatus is large and expensive. I can't. Moreover, in the conventional processing technique, when the fiber content Vf is large (approximately, when Vf> 80%), it is difficult to perform good processing without irregularities and burrs on the processing surface not only by vibrating holes but also by water jet. It is.

【0004】また、従来のダイスおよびポンチを用いた
孔空け加工による孔空けを行おうとしても、切断部にお
いてアラミド繊維がきれいに切断できず、アラミド繊維
の切断部の端部が不揃いに露出した状態となる。このた
め、アラミド繊維強化複合材料の孔空け加工による孔空
けは、従来の方法では実用化できなかった。すなわち、
従来の平ポンチや円錐ポンチを用いてアラミド繊維強化
複合材料に孔空け加工を行うと、前記アラミド繊維強化
複合材料にどのような強い拘束を与えても、繊維の擦り
抜けや孔周りの損傷、剥離の発生が不可避であるととも
に、極めて柔軟で高強度のアラミド繊維がポンチとダイ
ス間に逃げ、ケバとして残留することが避けられなかっ
た。
[0004] Further, even if an attempt is made to pierce by a piercing process using a conventional die and punch, the aramid fibers cannot be cut cleanly at the cut portion, and the ends of the cut portions of the aramid fibers are irregularly exposed. Becomes For this reason, the piercing of the aramid fiber reinforced composite material by the piercing process cannot be put to practical use by the conventional method. That is,
When a punching process is performed on the aramid fiber reinforced composite material using a conventional flat punch or conical punch, no matter what strong restraint is given to the aramid fiber reinforced composite material, abrasion of the fiber or damage around the hole, The occurrence of peeling was inevitable, and the extremely flexible and high-strength aramid fiber escaped between the punch and the die, and inevitably remained as fluff.

【0005】本発明は前述の事情及び検討結果に鑑み、
下記(O01)の記載内容を課題とする。 (O01) 大型の装置を用いることなく、アラミド繊維
強化複合材料の孔空け加工を実用化すること。
[0005] The present invention has been made in view of the above-described circumstances and the results of the study.
The contents described in (O01) below are the subject. (O01) Practical drilling of aramid fiber reinforced composite materials without using large equipment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本出願の発明を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を明か
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符
号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易に
するためであり、本発明の範囲を実施例に限定するため
ではない。
Next, the invention of the present application devised to solve the above-mentioned problem will be described. The components of the present invention correspond to the components of the embodiments described later. For clarity, the reference numerals of the components of the embodiment are enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described below is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.

【0007】(第1発明)前記課題を解決するために、
本出願の第1発明の孔空け加工装置は、下記の要件を備
えたことを特徴とする、(A01)ダイス孔(8a)を有
するダイス(8)、(A02)前記ダイス孔(8a)と略
同径のポンチ孔(9a)が形成され、前記ダイス(8)
との間に加工材料(S)を挟持する押え板(9)、(A
03)前記ポンチ孔(9a)に収容された材料打抜き用の
筒状の刃物状先端縁(12a)を有し、前記材料打抜き
用の筒状の刃物状先端縁(12a)の内側の空間と基端
面との間に設けられたロッド挿入孔(13a)を有する
中空ポンチ(11)、(A04)前記押え板(9)および
前記ダイス(8)を相対的に接近させて前記ダイス
(8)上に載置されたバックプレート(B)および加工
材料(S)を挟持して固定するための予圧縮装置
(P)、(A05)前記中空ポンチ(11)の筒状の刃物
状先端縁(12a)がダイス孔(8a)に挿入される方向
に前記中空ポンチ(11)および前記ダイス(8)を相
対的に接近させて前記ダイス(8)上に配置されたバッ
クプレート(B)上の加工材料(S)に孔空け加工を行
う加圧装置。
(1st invention) In order to solve the aforementioned problem,
The drilling apparatus according to the first invention of the present application has the following requirements: (A01) a die (8) having a die hole (8a); and (A02) the die hole (8a). A punch hole (9a) having substantially the same diameter is formed, and the die (8) is formed.
Presser plate (9), which holds the work material (S) between
03) a cylindrical blade-shaped leading edge (12a) for punching material accommodated in the punch hole (9a), and a space inside the cylindrical blade-shaped leading edge (12a) for punching material; A hollow punch (11) having a rod insertion hole (13a) provided between the die and a base end face; (A04) the pressing plate (9) and the die (8) are relatively approached to each other to form the die (8); A pre-compression device (P) for holding and fixing the back plate (B) and the work material (S) placed thereon, (A05) a cylindrical blade-like tip edge of the hollow punch (11) ( The hollow punch (11) and the die (8) are relatively close to each other in the direction in which 12a) is inserted into the die hole (8a), on the back plate (B) arranged on the die (8). A pressurizing device for making a hole in the processing material (S).

【0008】なお、前記「中空ポンチ(11)」は、
「材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁(12a)を有
し、前記材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁(12a)
の内側の空間と基端面との間に設けられたロッド挿入孔
(13a)を有するポンチ」を意味する用語である。ま
た、「前記中空ポンチ(11)および前記ダイス(8)
を相対的に接近させて前記ダイス(8)上に配置された
バックプレート(B)上の加工材料(S)に孔空け加工
を行う加圧装置」は、固定したダイス(8)に対して中
空ポンチ(11)を接近させる構成、または固定した中
空ポンチ(11)に対してダイス(8)を接近させる構
成を採用することができる。
The "hollow punch (11)"
"A cylindrical blade-shaped leading edge (12a) for material punching, and a cylindrical blade-shaped leading edge (12a) for material punching.
And a punch having a rod insertion hole (13a) provided between the space inside the base and the base end face. In addition, "the hollow punch (11) and the die (8)
Is relatively close to each other, and a pressurizing device for making a hole in the processing material (S) on the back plate (B) arranged on the die (8) is a device for pressing the fixed die (8) A configuration in which the hollow punch (11) is made to approach or a configuration in which the die (8) is made to approach the fixed hollow punch (11) can be adopted.

【0009】(第1発明の作用)前述の特徴を備えた第
1発明の孔空け加工装置では、前記ダイス孔(8a)が
形成されたダイス(8)と前記ダイス孔(8a)と略同
径のポンチ孔(9a)が形成された押え板(9)との間
に、バックプレート(B)および加工材料(S)を前記
加工材料(S)がポンチ孔(9a)側に配置されるよう
に挟持する。前記予圧縮装置(P)は、前記押え板
(9)および前記ダイス(8)を相対的に接近させて前
記ダイス(8)上に載置されたバックプレート(B)お
よび加工材料(S)を挟持して固定する。前記ポンチ孔
(9a)に収容された材料打抜き用の筒状の刃物状先端
縁(12a)を有する中空ポンチ(11)および前記ダ
イス(8)は、前記加圧装置により、前記筒状の刃物状
先端縁(12a)がダイス孔(8a)に挿入される方向に
相対的に接近させられる。このとき、前記加工材料
(S)は前記中空ポンチ(11)の筒状の刃物状先端縁
(12a)により打ち抜かれて、前記筒状の刃物状先端
縁(12a)の形状(円筒形状、楕円筒形状、角筒形状
等)に応じた形状の孔が空けられる。前記加工材料
(S)の打ち抜かれた部分(すなわち、抜きカス)は、
前記筒状の刃物状先端縁(12a)内側に残り、取り除
くのは容易でない。前記筒状の刃物状先端縁(12a)
内側に残った前記抜きカスは、前記ロッド挿入孔(13
a)に挿入したロッドにより押し出して取り除くことが
できる。
(Operation of the First Invention) In the drilling apparatus of the first invention having the above-mentioned features, the die (8) having the die hole (8a) formed therein is substantially the same as the die hole (8a). The back plate (B) and the processing material (S) are arranged on the side of the punch hole (9a) between the back plate (B) and the processing material (S) between the pressing plate (9) having the punch hole (9a) having the diameter. So as to pinch it. The pre-compression device (P) relatively closes the presser plate (9) and the die (8) and places a back plate (B) and a work material (S) placed on the die (8). And fix it. The hollow punch (11) having a cylindrical blade-like tip edge (12a) for punching material accommodated in the punch hole (9a) and the die (8) are formed by the pressing device by the cylindrical cutter. The leading edge (12a) is relatively approached in the direction of insertion into the die hole (8a). At this time, the processing material (S) is punched out by the cylindrical blade-shaped leading edge (12a) of the hollow punch (11), and the shape (cylindrical shape, ellipse) of the cylindrical blade-shaped leading edge (12a) is obtained. A hole having a shape corresponding to a cylindrical shape, a rectangular cylindrical shape, or the like) is formed. The punched portion of the processing material (S) (that is, the scrap) is
It remains on the inside of the cylindrical cutting edge (12a) and is not easy to remove. The cylindrical cutting edge (12a)
The scum remaining on the inside is inserted into the rod insertion hole (13).
It can be pushed out and removed by the rod inserted in a).

【0010】(第2発明)また、本出願の第2発明の孔
空け加工装置は、下記の要件を備えたことを特徴とす
る、(B01)バックプレート支持台(8)、(B02)ポ
ンチ孔(9a)が形成され、前記バックプレート支持台
(8)との間に加工材料(S)を挟持する押え板
(9)、(B03)前記ポンチ孔(9a)に収容された材
料打抜き用の刃物状先端縁(12a)を有するポンチ
(11)、(B04)前記押え板(9)および前記バック
プレート支持台(8)を相対的に接近させて前記バック
プレート支持台(8)上に載置されたバックプレート
(B)および加工材料(S)を挟持して固定するための
予圧縮装置(P)、(B05)前記ポンチ(11)の刃物
状先端縁(12a)がバックプレート支持台(8)に接
近される方向に前記ポンチ(11)および前記バックプ
レート支持台(8)を相対的に接近させて前記バックプ
レート(B)上の加工材料(S)に孔空け加工を行う加
圧装置。
(Second Invention) A boring apparatus according to a second invention of the present application has the following requirements: (B01) back plate support (8), (B02) punch. A hole (9a) is formed, and a holding plate (9) for holding a processing material (S) between the back plate supporting stand (8) and (B03) for punching a material housed in the punch hole (9a). (B04) The presser plate (9) and the back plate support (8) are relatively close to each other and are placed on the back plate support (8). A pre-compression device (P) for pinching and fixing the placed back plate (B) and the work material (S), (B05) The blade-like leading edge (12a) of the punch (11) supports the back plate. The punch (11) and the punch (11) are moved in a direction approaching the table (8). The back plate support table (8) a relatively approximated allowed by the back plate (B) on the workpiece (S) to the holes drilled working pressure device for performing.

【0011】(第2発明の作用)前記本出願の第2発明
の孔空け加工装置では、前記バックプレート支持台
(8)とポンチ孔(9a)が形成された押え板(9)と
の間に、バックプレート(B)および加工材料(S)を
前記加工材料(S)がポンチ孔(9a)側に配置される
ように挟持する。前記予圧縮装置(P)は、前記押え板
(9)および前記バックプレート支持台(8)を相対的
に接近させて前記バックプレート支持台(8)上に載置
されたバックプレート(B)および加工材料(S)を挟
持して固定する。前記ポンチ孔(9a)に収容された材
料打抜き用の刃物状先端縁(12a)を有するポンチ
(11)および前記バックプレート支持台(8)は、加
圧装置により、前記刃物状先端縁(12a)およびバッ
クプレート支持台(8)が接近する方向に相対的に接近
させられる。このとき、前記加工材料(S)は前記中空
ポンチ(11)の刃物状先端縁(12a)により打ち抜
かれて、前記刃物状先端縁(12a)の形状(直線状、
曲線状、円筒形状、楕円筒形状、角筒形状等)に応じた
形状の孔が空けられる。
(Operation of the Second Invention) In the drilling apparatus according to the second invention of the present application, the space between the back plate support (8) and the pressing plate (9) in which the punch hole (9a) is formed. Then, the back plate (B) and the processing material (S) are sandwiched so that the processing material (S) is arranged on the punch hole (9a) side. The pre-compression device (P) moves the back plate (9) and the back plate support (8) relatively close to each other and places the back plate (B) on the back plate support (8). And the work material (S) is clamped and fixed. A punch (11) having a blade-shaped leading edge (12a) for material punching and accommodated in the punch hole (9a) and the back plate support (8) are pressed by the pressing device into the blade-shaped leading edge (12a). ) And the back plate support (8) are relatively approached in the approaching direction. At this time, the processing material (S) is punched out by the blade-shaped leading edge (12a) of the hollow punch (11), and the shape (linear,
A hole having a shape corresponding to a curved shape, a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, a rectangular cylindrical shape, or the like is formed.

【0012】(第3発明)また、本出願の第3発明の孔
空け加工方法は、下記の要件を備えたことを特徴とす
る、(C01)ダイス孔(8a)が形成されたダイス
(8)と、前記ダイス孔(8a)と略同径のポンチ孔
(9a)が形成された押え板(9)との間に、重ね合わ
せたバックプレート(B)および加工材料(S)を前記
加工材料(S)がポンチ孔(9a)側に配置されるよう
に挟持して予圧縮する予圧縮工程、(C02)前記ポンチ
孔(9a)に収容された材料打抜き用の筒状の刃物状先
端縁(12a)を有する中空ポンチ(11)および前記
ダイス(8)を相対的に接近させる加圧工程。
(Third Invention) A method for boring a hole according to a third invention of the present application has the following requirements, and is characterized in that (C01) a die (8) having a die hole (8a) formed therein. ) And a press plate (9) having a punch hole (9a) having substantially the same diameter as the die hole (8a). A pre-compression step in which the material (S) is sandwiched and pre-compressed so as to be disposed on the side of the punch hole (9a); (C02) a cylindrical blade-shaped tip for punching the material stored in the punch hole (9a); A pressing step of relatively bringing the hollow punch (11) having the edge (12a) and the die (8) closer to each other.

【0013】(第3発明の作用)前記本出願の第3発明
の孔空け加工方法では、予圧縮工程において、前記ダイ
ス孔(8a)が形成されたダイス(8)と、前記ダイス
孔(8a)と略同径のポンチ孔(9a)が形成された押え
板(9)との間に、重ね合わせたバックプレート(B)
および加工材料(S)を前記加工材料(S)がポンチ孔
(9a)側に配置されるように挟持し、予圧縮して固定
する。次に加圧工程において、前記ポンチ孔(9a)に
収容された材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁(12
a)を有する中空ポンチ(11)および前記ダイス
(8)を相対的に接近させる。このとき、前記加工材料
(S)には前記中空ポンチ(11)の筒状の刃物状先端
縁(12a)の形状(円筒形状、楕円筒形状、角筒形状
等)に応じた形状の孔が空けられる。
(Operation of the Third Invention) In the hole forming method according to the third invention of the present application, in the pre-compression step, the die (8) having the die hole (8a) formed therein and the die hole (8a). ) And a press plate (9) having a punch hole (9a) having substantially the same diameter as the back plate (B) superimposed.
And the working material (S) is sandwiched so that the working material (S) is arranged on the punch hole (9a) side, and is pre-compressed and fixed. Next, in a pressurizing step, a cylindrical blade-shaped leading edge (12) for punching material accommodated in the punch hole (9a).
The hollow punch (11) having a) and the die (8) are relatively approached. At this time, a hole having a shape corresponding to the shape (cylindrical shape, elliptical cylindrical shape, rectangular cylindrical shape, etc.) of the cylindrical blade-like tip edge (12a) of the hollow punch (11) is formed in the processing material (S). Can be vacated.

【0014】(第4発明)また、本出願の第3発明の孔
空け加工方法は、下記の要件を備えたことを特徴とす
る、(D01)バックプレート支持台(8)と、ポンチ孔
(9a)が形成された押え板(9)との間に、重ね合わ
せたバックプレート(B)および加工材料(S)を前記
加工材料(S)がポンチ孔(9a)側に配置されるよう
に挟持して予圧縮する予圧縮工程、(D02)前記ポンチ
孔(9a)に収容された材料切断用の刃物状先端縁(1
3a)を有するポンチ(11)および前記バックプレー
ト支持台(8)を相対的に接近させて加工材料に孔空け
加工を行う加圧工程。
(Fourth Invention) A method for boring a hole according to a third invention of the present application has the following requirements. (D01) A back plate support (8) and a punch hole ( The back plate (B) and the processing material (S) are superimposed between the pressing plate (9) on which the processing material (9a) is formed so that the processing material (S) is arranged on the punch hole (9a) side. A pre-compression step of clamping and pre-compressing, (D02) a blade-like tip edge (1) for cutting material stored in the punch hole (9a);
A pressurizing step of punching a working material by relatively approaching the punch (11) having 3a) and the back plate support (8);

【0015】前記「バックプレート支持台(8)」は、
ダイス孔(8a)を有するダイス(8)以外に、ダイス
孔の無い構成であってバックプレート(B)を支持する
ことが可能な構成を含む。
The “back plate support (8)”
In addition to the dice (8) having the dice holes (8a), the dice (8) include a configuration having no dice holes and capable of supporting the back plate (B).

【0016】(第4発明の作用)前記第4発明の孔空け
加工装置では、予圧縮工程において、バックプレート支
持台(8)と、ポンチ孔(9a)が形成された押え板
(9)との間に、重ね合わせたバックプレート(B)お
よび加工材料(S)を前記加工材料(S)がポンチ孔
(9a)側に配置されるように挟持し、予圧縮して固定
する。次に加圧工程において、前記ポンチ孔(9a)に
収容された材料切断用の刃物状先端縁(13a)を有す
るポンチ(11)および前記バックプレート支持台
(8)を相対的に接近させて加工材料に孔空け加工を行
う。このとき、前記バックプレート(B)および押え板
(9)により挟持され且つ固定された加工材料(S)
は、ポンチ(11)の刃物状先端縁(12a)の形状に
応じた形状の孔が空けられる。すなわち、刃物先端縁
(12a)の形状が直線状、曲線状、円筒形状、楕円筒
形状、角筒形状等であれば、その形状の孔が空けられ
る。
(Operation of the Fourth Invention) In the drilling apparatus according to the fourth invention, in the pre-compression step, the back plate support (8) and the presser plate (9) having the punch holes (9a) are formed. During this time, the back plate (B) and the working material (S) which are overlapped are sandwiched so that the working material (S) is arranged on the punch hole (9a) side, and pre-compressed and fixed. Next, in the pressurizing step, the punch (11) having the blade-shaped leading edge (13a) for cutting the material accommodated in the punch hole (9a) and the back plate support (8) are relatively approached. Drilling is performed on the processing material. At this time, the processing material (S) sandwiched and fixed by the back plate (B) and the holding plate (9).
A hole having a shape corresponding to the shape of the blade-like tip edge (12a) of the punch (11) is formed. That is, if the shape of the blade tip edge (12a) is linear, curved, cylindrical, elliptical, square, or the like, a hole having that shape is formed.

【0017】(第5発明)また、本出願の第5発明の孔
空け加工で使用する中空ポンチ(11)は、下記の要件
を備えたことを特徴とする、(E01)材料打抜き用の筒
状の刃物状先端縁(12a)を有し、前記材料打抜き用
の筒状の刃物状先端縁(12a)の内側の空間と基端面
との間に設けられたロッド挿入孔(13a)を有する中
空ポンチ(11)。
(Embodiment 5) The hollow punch (11) used in the boring according to the invention 5 of the present application has the following requirements: (E01) A cylinder for punching a material. And a rod insertion hole (13a) provided between a space inside the cylindrical blade-shaped leading edge (12a) for punching the material and a base end face. Hollow punch (11).

【0018】前記中空ポンチ(11)は、炭素鋼、超硬
合金、セラミックス等の強靭な材料により構成される。
また、刃物状先端縁(12a)は、先端が尖った形状お
よび先端に小さな丸みを有する形状を含む。
The hollow punch (11) is made of a tough material such as carbon steel, cemented carbide and ceramics.
The blade-shaped tip edge (12a) includes a shape with a sharp tip and a shape with a small roundness at the tip.

【0019】(第5発明の作用)前述の特徴を備えた本
出願の第5発明の孔空け加工で使用する中空ポンチ(1
1)は、材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁(12a)
を有する。前記材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁(1
2a)を有する中空ポンチ(11)を使用することによ
り、高強度、高靭性の加工材料(S)に孔空けを行うこ
とができる。加工材料(S)の打ち抜かれた部分(すな
わち、抜きカス)は筒状の刃物状先端縁(12a)の内
側に残る。前記筒状の刃物状先端縁(12a)の内側に
残った抜きカスは前記ロッド挿入孔(13a)に挿入し
たロッドにより押し出して取り出すことができる。
(Effect of the Fifth Invention) The hollow punch (1) having the above-mentioned features and used for drilling according to the fifth invention of the present application.
1) is a cylindrical cutting edge for punching material (12a).
Having. The cylindrical cutting edge for cutting the material (1)
By using the hollow punch (11) having 2a), a hole can be formed in the high-strength and high-toughness working material (S). The punched portion of the processing material (S) (that is, the scrap) remains inside the cylindrical cutting edge (12a). The cutting waste remaining inside the cylindrical cutting edge (12a) can be pushed out and taken out by the rod inserted into the rod insertion hole (13a).

【0020】[0020]

【実施の形態】次に図面を参照しながら、本発明の孔空
け加工装置、孔空け加工方法、および中空ポンチの実施
の形態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, with reference to the drawings, an embodiment (embodiment) of a boring apparatus, a boring method and a hollow punch according to the present invention will be described. It is not limited to the example.

【0021】(実施例1)図1は本発明の孔空け加工装
置、孔空け加工方法、および中空ポンチの実施例1の説
明図である。図2は前記図1に示す中空ポンチの説明図
である。図1において、下側基板1、この下側基板1の
上面に支持された複数の鉛直な支柱2、および前記各支
柱2上端に支持された上側基板3は、ボルト4により一
体的に結合されている。前記上側基板3にはポンチ孔3
aが形成されている。下側基板1の上面には固定台6が
固定されている。この固定台6に対して油圧又は空気圧
等の流体圧により上下動可能な可動台7が支持されてい
る。なお、前記可動台7は、前記流体圧により上下動さ
せる代わりに、電気的、機械的に上下動させる構成を採
用することが可能である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 of a drilling apparatus, a drilling method, and a hollow punch of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of the hollow punch shown in FIG. In FIG. 1, a lower substrate 1, a plurality of vertical columns 2 supported on the upper surface of the lower substrate 1, and an upper substrate 3 supported on the upper end of each column 2 are integrally connected by bolts 4. ing. The upper substrate 3 has a punch hole 3
a is formed. A fixing base 6 is fixed to the upper surface of the lower substrate 1. A movable base 7 that can move up and down by fluid pressure such as hydraulic pressure or air pressure is supported on the fixed base 6. Note that the movable table 7 may employ a configuration in which the movable table 7 is electrically and mechanically moved up and down instead of being vertically moved by the fluid pressure.

【0022】前記可動台7の上面にはダイス孔8aを有
するダイス8が載置されている。前記ダイス8上面には
鉄板製のバックプレートB、被加工材料(アラミド繊維
強化複合材料)S、ポンチ孔9aを形成された押え板
9、およびポンチ孔10aを形成された高弾性高分子材
料製のスペーサ10が順次載置されている。前記ポンチ
孔3a,9a,10a内には上方から挿入された中空ポン
チ11が収容されている。中空ポンチ11は図示しない
上下位置調節装置により上下位置が調節される。中空ポ
ンチ11は、中空ポンチ先端部(下端部)12とその上
側の中空ポンチロッド部分13を有している。中空ポン
チロッド部分13は、ポンチ孔3a,9a,10a内で中
空ポンチ11が上下動するときの摩擦抵抗を減少させる
ために、前記中空ポンチ先端部12よりも僅かに径が小
さく形成されている。前記中空ポンチ先端部12は、先
端面の中央部が凹んで形成され、外側縁が材料打抜き用
の筒状の刃物として形成されている。すなわち、中空ポ
ンチ先端部12は、材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁
12aを有している。前記中空ポンチロッド部分13に
は、前記中空ポンチ先端部12の材料打抜き用の筒状の
刃物状先端縁12a内側の空間と中空ポンチロッド部分
13の上端(基端)面との間を貫通するロッド挿入孔1
3aが形成されている。
A die 8 having a die hole 8a is placed on the upper surface of the movable base 7. On the upper surface of the die 8, a back plate B made of an iron plate, a material to be processed (aramid fiber reinforced composite material) S, a holding plate 9 having a punch hole 9a, and a high elastic polymer material having a punch hole 10a are formed. Are sequentially placed. A hollow punch 11 inserted from above is accommodated in the punch holes 3a, 9a, 10a. The vertical position of the hollow punch 11 is adjusted by a vertical position adjusting device (not shown). The hollow punch 11 has a hollow punch tip (lower end) 12 and a hollow punch rod portion 13 above the hollow punch tip. The hollow punch rod portion 13 is formed slightly smaller in diameter than the hollow punch tip 12 in order to reduce frictional resistance when the hollow punch 11 moves up and down in the punch holes 3a, 9a and 10a. . The hollow punch tip portion 12 is formed such that the center portion of the tip surface is depressed, and the outer edge is formed as a cylindrical cutting tool for punching material. That is, the hollow punch tip 12 has a cylindrical blade-shaped tip edge 12a for punching a material. The hollow punch rod portion 13 penetrates between the space inside the cylindrical blade-shaped distal edge 12a for punching the material of the hollow punch distal end portion 12 and the upper end (base end) surface of the hollow punch rod portion 13. Rod insertion hole 1
3a are formed.

【0023】前記固定台6および可動台7間に図示しな
い流体圧駆動装置により、圧力流体を充填したとき、前
記可動台7が上方に移動して、ダイス8が上昇する。こ
のとき、ダイス8はダイス孔8aが前記中空ポンチ先端
部12に接近するように移動(上昇)する。したがっ
て、前記固定台6、可動台7および図示しない流体圧駆
動装置により、前記押え板9および前記ダイス8を相対
的に接近させて前記ダイス8上に載置されたバックプレ
ートBおよび加工材料Sを挟持して固定する予圧縮装置
Pが構成されている。前記図1に示す状態は前記予圧縮
装置Pの可動台7が上昇し、可動台7と上側基板3とに
よってダイス8、バックプレートB、加工材料S、押え
板9、及びスペーサ10が予圧縮された状態(挟持され
た状態)である。この挟持状態では、ダイス8および押
え板9によりバックプレートBおよび加工材料Sが固定
される。前記図1の予圧縮状態において、前記ポンチ8
を図示しない加圧装置により、下方に押圧すると、前記
中空ポンチ11の筒状の刃物状先端縁12aがダイス孔
8aに挿入される方向に移動する。このとき、中空ポン
チ11の材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁12aに加
工材料Sを押し付けて孔空け加工を行うことができる。
When a fluid pressure driving device (not shown) fills the space between the fixed table 6 and the movable table 7, the movable table 7 moves upward and the die 8 rises. At this time, the die 8 moves (rises) such that the die hole 8a approaches the hollow punch tip 12. Therefore, the holding plate 6, the movable table 7, and the fluid pressure driving device (not shown) make the pressing plate 9 and the die 8 relatively close to each other, and the back plate B and the processing material S placed on the die 8 A pre-compression device P for holding and fixing the pre-compression device is constituted. In the state shown in FIG. 1, the movable table 7 of the precompression device P is raised, and the die 8, the back plate B, the processing material S, the holding plate 9, and the spacer 10 are precompressed by the movable table 7 and the upper substrate 3. (A pinched state). In this sandwiching state, the back plate B and the work material S are fixed by the die 8 and the holding plate 9. In the pre-compressed state shown in FIG.
When pressed downward by a pressure device (not shown), the cylindrical blade-shaped leading edge 12a of the hollow punch 11 moves in a direction to be inserted into the die hole 8a. At this time, the processing material S can be pressed against the cylindrical blade-like tip edge 12a for punching the material of the hollow punch 11 to perform the punching process.

【0024】(実施例1の作用)前述の構成を備えた実
施例1では、加工材料Sに孔空け加工を行う際、下記の
挟持工程および加圧工程を順次実行する。 (1)挟持工程 挟持工程では、前記ダイス孔8aが形成されたダイス8
と、前記ダイス孔8aと略同径のポンチ孔9aが形成され
た押え板9との間に、重ね合わせたバックプレートBお
よび加工材料Sを前記加工材料Sがポンチ孔9a側にな
るように配置する。その状態で前記予圧縮装置Pの可動
台7を上昇させて、可動台7と上側基板3とによってダ
イス8、バックプレートB、加工材料S、押え板9、及
びスペーサ10が予圧縮された状態(挟持された状態)
とする。
(Operation of the First Embodiment) In the first embodiment having the above-described configuration, when a hole is formed in the work material S, the following sandwiching step and pressurizing step are sequentially performed. (1) Nipping Step In the nipping step, the die 8 having the die holes 8a formed therein is formed.
The back plate B and the processing material S are overlapped between the die hole 8a and the pressing plate 9 having a punch hole 9a of substantially the same diameter so that the processing material S is on the punch hole 9a side. Deploy. In this state, the movable table 7 of the pre-compression device P is raised, and the die 8, the back plate B, the processing material S, the holding plate 9, and the spacer 10 are pre-compressed by the movable table 7 and the upper substrate 3. (In a pinched state)
And

【0025】(2)加圧工程 加圧工程では、中空ポンチ11上端を図示しない加圧装
置により下方に押圧して、前記ポンチ孔9aに収容され
た材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁12aを前記ダイ
ス8に接近させる。このとき、前記加工材料Sには前記
中空ポンチ11の筒状の刃物状先端縁12aの形状(円
筒形状)に応じた形状の孔が空けられる。この孔空けが
行われたときの状態は図3に示されている。図3は加工
材料Sに孔空けが行われたときの状態を示す図で、図3
AはバックプレートBとして厚さt=2mmのにZrセラ
ミック板を使用した場合を示す図、図3Bは厚さt=1
mmのスチール板を使用した場合を示す図、図3Cは厚さ
t=10mmのPMMA(ポリメチル・メタクリレート)
板を使用した場合を示す図である。バックプレートBの
材料としては、図3A〜図3Cに示すように種々の材料
を使用することが可能である。
(2) Pressing Step In the pressing step, the upper end of the hollow punch 11 is pressed downward by a pressing device (not shown), and a cylindrical blade-shaped tip edge for punching material stored in the punch hole 9a. 12a is brought close to the die 8. At this time, a hole having a shape corresponding to the shape (cylindrical shape) of the cylindrical blade-like tip edge 12a of the hollow punch 11 is formed in the processing material S. FIG. 3 shows the state when the holes are made. FIG. 3 is a diagram showing a state in which a hole is made in the processing material S.
FIG. 3A shows a case where a Zr ceramic plate is used as the back plate B with a thickness t = 2 mm, and FIG. 3B shows a case where the thickness t = 1.
FIG. 3C shows a case where a steel plate having a thickness of 10 mm is used, and FIG. 3C shows a PMMA (polymethyl methacrylate) having a thickness t = 10 mm.
It is a figure showing the case where a board is used. As a material of the back plate B, various materials can be used as shown in FIGS. 3A to 3C.

【0026】前述の中空ポンチ11およびバックプレー
トBを使用することにより、アラミド繊維強化複合材料
のような高強度、高靭性の加工材料Sに対して、ケバの
残らないきれいな孔空け加工を容易に行うことができ
る。
By using the hollow punch 11 and the back plate B described above, it is possible to easily perform a clean hole-forming process with no fluff on a high-strength and high-toughness processing material S such as an aramid fiber reinforced composite material. It can be carried out.

【0027】(実験例1)図4は加工材料Sが、アラミ
ド繊維層を4層積層したアラミド繊維強化複合材料(厚
みが1.65mm)により構成されている場合に、直径D
=10mmの円形の孔空けを行った際の加圧装置(中空ポ
ンチ11上端を押し下げる加圧装置)の荷重の変化を示
す図で、図4AはバックプレートBとして厚さ2mmのZ
rセラミック板を使用した場合を示す図、図4Bはバッ
クプレートBとして厚さ1mmのスチール板を使用した場
合を示す図、図4CはバックプレートBとして厚さ10
mmのPMMA板を使用した場合を示す図、である。図4
A〜図4Cにおいて、横軸は加圧装置(図示せず)によ
り下方に押し下げられるポンチ11の移動距離、縦軸は
荷重を示している。荷重のピーク値P1〜P4は4層のア
ラミド繊維層を有する加工材料Sの1層目〜4層目のそ
れぞれの孔空け時の最大荷重である。図4A〜図4Cに
おいて、4層目の加工材料Sの孔空けが完了した時点か
らさらに加圧装置(図示せず)により中空ポンチ11上
端を押圧して中空ポンチ11を加工させた場合、荷重
は、P4から一旦下降してQ1(白丸○参照)に達した
後、再度上昇する。この白丸○で付加を止めるとケバが
残留する。そこで、本実験例1においては、荷重がQ2
(黒丸●参照)に達したときに前記加圧装置(図示せ
ず)による中空ポンチ11の加工を停止させている。前
記図4A〜図4Cから分かるように、中空ポンチ11上
端の負荷荷重Q2を適当に設定することにより、複数の
アラミド繊維層が積層された加工材料Sを確実に孔空け
加工することができる。なお、バックプレートBとして
薄いスチール板を使用した場合には点Q3(図4B参
照)まで負荷し、打ち抜いて加工を完了することも可能
である。本実験例1により加工材料Sに空けられた孔は
ケバの無いきれいな孔であった。
(Experimental Example 1) FIG. 4 shows a case where the processing material S is made of an aramid fiber reinforced composite material (having a thickness of 1.65 mm) in which four aramid fiber layers are laminated, and the diameter D
FIG. 4A is a diagram showing a change in load of a pressing device (a pressing device that pushes down the upper end of the hollow punch 11) when a circular hole of 10 mm is made. FIG.
4C shows a case where a ceramic plate is used, FIG. 4B shows a case where a steel plate having a thickness of 1 mm is used as the back plate B, and FIG.
It is a figure showing the case where PMMA board of mm is used. FIG.
4A to 4C, the horizontal axis represents the moving distance of the punch 11 pushed down by the pressing device (not shown), and the vertical axis represents the load. The peak values P1 to P4 of the loads are the maximum loads when the first to fourth layers of the processing material S having the four aramid fiber layers are opened. 4A to 4C, when the upper end of the hollow punch 11 is further pressed by a pressing device (not shown) from the time when the piercing of the processing material S of the fourth layer is completed, the hollow punch 11 is subjected to a load. Once descends from P4 and reaches Q1 (see white circles) and then rises again. When the addition is stopped at this white circle ○, the fluff remains. Therefore, in this experimental example 1, the load was Q2
(See black circles.) The processing of the hollow punch 11 by the pressurizing device (not shown) is stopped when the hollow punch 11 is reached. As can be seen from FIGS. 4A to 4C, by appropriately setting the applied load Q2 at the upper end of the hollow punch 11, the processing material S on which a plurality of aramid fiber layers are laminated can be reliably punched. When a thin steel plate is used as the back plate B, it is also possible to apply the load to the point Q3 (see FIG. 4B) and complete the processing by punching. The holes formed in the processing material S according to the first experimental example were clean holes without fluff.

【0028】(実験例2)図5は加工材料Sが、アラミ
ド繊維層を8層積層したアラミド繊維強化複合材料(厚
みが3.3mm)により構成されている場合に、直径D=
10mmの円形の孔空けを行った際の加圧装置(中空ポン
チ11上端を押し下げる加圧装置)の荷重の変化を示す
図で、図5AはバックプレートBとして厚さ2mmのZr
セラミック板を使用した場合を示す図、図5Bはバック
プレートBとして厚さ1mmのスチール板を使用した場合
を示す図、図5CはバックプレートBとして厚さ10mm
のPMMA板を使用した場合を示す図、である。図5A
〜図5Cにおいて、横軸はポンチ11の移動距離、縦軸
は荷重を示している。荷重のピーク値P1〜P8は8層の
アラミド繊維層を有する加工材料Sの1層目〜8層目の
それぞれの孔空け時の最大荷重である。図5A〜図5C
において、8層目の加工材料Sの孔空けが完了した時点
からさらに加圧装置(図示せず)により中空ポンチ11
上端を押圧して中空ポンチ11を下降させた場合、荷重
は、P8から一旦下降してQ1(白丸○参照)に達した
後、再度上昇する。そこで、本実験例2においては前記
実験例1と同様に、荷重がQ2(黒丸●参照)に達した
ときに孔空け加工作業を終了している。前記図5A〜図
5Cから分かるように、中空ポンチ11の負荷荷重Q2
を荷重ピーク値P1〜P8の大略10%高く設定すること
により、複数層のアラミド繊維層を有する加工材料Sを
確実に孔空け加工することができる。なお、バックプレ
ートBとして薄いスチール板を使用した場合には点Q3
(図5B参照)まで負荷し、打ち抜いて加工を完了する
ことも可能である。本実験例2により加工材料Sに空け
られた孔はケバの無いきれいな孔であった。
(Experimental Example 2) FIG. 5 shows a case where the processing material S is composed of an aramid fiber reinforced composite material (thickness 3.3 mm) in which eight aramid fiber layers are laminated, and the diameter D =
FIG. 5A is a diagram showing a change in load of a pressing device (a pressing device that pushes down the upper end of the hollow punch 11) when a circular hole of 10 mm is formed. FIG.
FIG. 5B is a diagram showing a case where a ceramic plate is used, FIG. 5B is a diagram showing a case where a steel plate having a thickness of 1 mm is used as a back plate B, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a case where the PMMA plate of FIG. FIG. 5A
5C, the horizontal axis indicates the moving distance of the punch 11, and the vertical axis indicates the load. The peak values P1 to P8 of the loads are the maximum loads when the first to eighth layers of the processing material S having eight aramid fiber layers are opened. 5A to 5C
In the above, from the time when the piercing of the processing material S of the eighth layer is completed, the hollow punch 11 is further pressed by a pressing device (not shown).
When the hollow punch 11 is lowered by pressing the upper end, the load once drops from P8, reaches Q1 (see a white circle), and then rises again. Therefore, in the second experimental example, as in the first experimental example, when the load reaches Q2 (see a black circle), the boring operation is completed. 5A to 5C, the load Q2 of the hollow punch 11
Is set to be approximately 10% higher than the load peak values P1 to P8, it is possible to surely form a hole in the processing material S having a plurality of aramid fiber layers. When a thin steel plate is used as the back plate B, the point Q3
(See FIG. 5B), it is also possible to complete the machining by punching. The holes formed in the processing material S according to Experimental Example 2 were clean holes without fluff.

【0029】(その他の実験例)図6はダイス孔8aお
よび中空ポンチ11の先端部12の形状を円形、楕円
形、および六角形とした場合の孔空け加工の実験例で加
工材料Sに形成された孔の状態の写真の図であり、図6
Aは円形孔が形成された加工材料Sを示す図、図6Bは
楕円形孔が形成された加工材料Sを示す図、図6Cは六
角形孔が形成された加工材料Sを示す図、である。図6
から分かるように、前記ポンチ11の先端部12(図2
参照)に材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁12aを有
する中空ポンチ11を使用することによって、高強度、
高靭性の加工材料Sに容易に孔空け加工や切断加工を行
うことができる。
(Other Experimental Examples) FIG. 6 shows an experimental example of drilling when the shape of the die hole 8a and the tip 12 of the hollow punch 11 is circular, elliptical, or hexagonal. FIG. 6 is a diagram of a photograph showing the state of a hole that has been removed.
FIG. 6A is a diagram illustrating a processing material S having a circular hole, FIG. 6B is a diagram illustrating a processing material S having an elliptical hole, and FIG. 6C is a diagram illustrating a processing material S having a hexagonal hole. is there. FIG.
As can be seen from FIG.
The use of a hollow punch 11 having a cylindrical blade-shaped leading edge 12a for material punching for high strength,
Drilling and cutting can be easily performed on the processing material S having high toughness.

【0030】(実施例2)図7は本発明の孔空け加工装
置、孔空け加工方法の実施例2の説明図で、前記実施例
1の図1に相当する図である。なお、この実施例2の説
明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要
素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。この実施例2は、ダイス8がその上面のダイス孔8
aの外周部に上方突出部8bを有している。上方突出部8
bは、リング状に形成されており、内周縁から外周縁に
向けて緩やかに傾斜する曲面を有している。なお、この
実施例2場合、バックプレートBとしては塑性変形が可
能なスチール板や薄いPMMA板を使用している。その
他の構成は前記実施例1と同様である。
(Embodiment 2) FIG. 7 is an explanatory view of Embodiment 2 of a drilling apparatus and a drilling method according to the present invention, and corresponds to FIG. 1 of Embodiment 1 described above. In the description of the second embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the second embodiment, the die 8 has a die hole 8 on the upper surface thereof.
An upper part 8a has an upper protruding part 8b on the outer peripheral part. Upward projection 8
b is formed in a ring shape and has a curved surface that is gently inclined from the inner peripheral edge toward the outer peripheral edge. In the second embodiment, a plastic plate capable of plastic deformation or a thin PMMA plate is used as the back plate B. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0031】(実施例2の作用)前述の構成を備えた本
発明の実施例2は、前記ダイス8の上方突出部8b上に
バックプレートBおよび加工材料Sが載置され、その上
から押え板9で押さえられている。この状態では、バッ
クプレートBおよび加工材料Sの中央部が上に凸に曲が
って加工材料Sの上面に引っ張り応力が生じる。この状
態で、前記材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁12aを
加工材料S上面に押し付けると、加工材料S上面に形成
される切れ目が拡大して、容易に孔空け加工が行われ
る。
(Effect of Embodiment 2) In Embodiment 2 of the present invention having the above-described configuration, the back plate B and the work material S are placed on the upper protruding portion 8b of the die 8, and the pressing is performed from above. It is held by the plate 9. In this state, the central portions of the back plate B and the processing material S are bent upward and a tensile stress is generated on the upper surface of the processing material S. In this state, when the cylindrical cutting edge 12a for punching the material is pressed against the upper surface of the processing material S, the cut formed on the upper surface of the processing material S is enlarged, so that the boring process is easily performed.

【0032】(実施例3)図8は本発明の孔空け加工装
置、孔空け加工方法の実施例3の説明図で、前記実施例
1の図1に相当する図である。この実施例3は、中空ポ
ンチ11上端は前記上側基板3に固定されたポンチ上端
位置規制部材14により上昇不可能である。前記ポンチ
上端位置規制部材14には前記中空ポンチ11のロッド
挿入孔13aと同径のロッド貫通孔14aが形成されてい
る。またこの実施例3ではダイス孔8aが形成されてい
ないバックプレート支持台8を使用している。この実施
例3では、前記押え板9および前記バックプレート8を
相対的に接近させて前記バックプレート8上に載置され
たバックプレートBおよび加工材料Sを挟持して固定す
る予圧縮装置Pは、加工部材Sに孔空け加工を行う加圧
装置としても使用される。すなわち、前記中空ポンチ1
1を前記バックプレート8に接近させるように移動させ
る代わりに、中空ポンチ11を図8の状態に保持して、
前記予圧縮装置Pと兼用の加圧装置によりバックプレー
ト8を上昇させて、加工材料Sに孔空け加工を行う。な
お、その際、前記スペーサ10は、予圧縮された状態か
らさらに5mm程度圧縮される。
(Embodiment 3) FIG. 8 is an explanatory view of Embodiment 3 of a hole making apparatus and a hole making method according to the present invention, and corresponds to FIG. 1 of Embodiment 1 described above. In the third embodiment, the upper end of the hollow punch 11 cannot be raised by the upper end position regulating member 14 fixed to the upper substrate 3. The punch upper end position regulating member 14 is formed with a rod through hole 14a having the same diameter as the rod insertion hole 13a of the hollow punch 11. In the third embodiment, the back plate support 8 having no die hole 8a is used. In the third embodiment, a pre-compression device P for holding the holding plate 9 and the back plate 8 relatively close to each other and holding and fixing the back plate B and the work material S placed on the back plate 8 is provided. It is also used as a pressurizing device for making a hole in the processing member S. That is, the hollow punch 1
Instead of moving 1 to approach the back plate 8, the hollow punch 11 is held in the state of FIG.
The back plate 8 is raised by a pressurizing device that also serves as the pre-compression device P, and a hole is formed in the processing material S. At this time, the spacer 10 is further compressed by about 5 mm from the pre-compressed state.

【0033】(実施例4)図9は本発明の孔空け加工装
置、孔空け加工方法の実施例4の説明図で、前記実施例
3の図8に相当する図である。図10は同実施例4で使
用されるポンチの説明図である。この実施例4は、ポン
チ11の構成が前記実施例3と相違しているが他の点で
は実施例3と同一である。図10に示すように、ポンチ
11は直線状の刃物状先端縁を有している。このポンチ
11を使用してバックプレートB上のアラミド繊維強化
複合材料に直線状の穴空け加工を凹面状被支持部(6
a;24a)内端側断熱部材28Aことができる。
(Embodiment 4) FIG. 9 is an explanatory view of Embodiment 4 of a hole making apparatus and a hole making method according to the present invention, and corresponds to FIG. 8 of Embodiment 3 described above. FIG. 10 is an explanatory diagram of a punch used in the fourth embodiment. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the configuration of the punch 11, but is otherwise the same as the third embodiment. As shown in FIG. 10, the punch 11 has a straight blade-like leading edge. Using this punch 11, a straight hole drilling process is performed on the aramid fiber reinforced composite material on the back plate B to form the concave supported portion (6).
a; 24a) The inner end side heat insulating member 28A can be provided.

【0034】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の小設計変更を行うことが可能である。本発明
の変更実施例を下記に例示する。 (H01)本発明はアラミド繊維複合強化材料以外の強靭
な高分子材料等の孔空けに使用することができる。 (H02)アラミド繊維層の積層数が4層、8層以外の数
の加工材料を穴空け加工することが可能である。 (H03)中空ポンチの材料打抜き用の筒状の刃物状先端
縁の形状は円筒形、楕円筒形、角筒形以外の種々の筒型
の形状を採用することが可能である。 (H04)刃物状先端縁を有するポンチとしては、前記筒
状の刃物状先端縁を有する中空ポンチ11以外に、直線
状または曲線状に形成された刃物状先端縁を有するポン
チを使用することが可能である。 (H05)また、バックプレートBの材料としては、例示
した材料以外の種々の材料を使用することが可能であ
る。また、バックプレートを複数枚重ねて使用すること
が可能である。 (H06)バックプレート支持台8としては、前記ダイス
孔8aを有するダイス8を使用する以外に種々の構成の
支持台を使用することが可能である。
(Modifications) Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but falls within the scope of the present invention described in the appended claims. Thus, various small design changes can be made. Modified embodiments of the present invention will be exemplified below. (H01) The present invention can be used for piercing a tough polymer material other than the aramid fiber composite reinforced material. (H02) It is possible to drill a processing material having a number of layers other than four or eight aramid fiber layers. (H03) As the shape of the cylindrical cutting edge for punching the material of the hollow punch, various cylindrical shapes other than a cylindrical shape, an elliptic cylindrical shape, and a square cylindrical shape can be adopted. (H04) In addition to the hollow punch 11 having the cylindrical blade-shaped leading edge, a punch having a linear or curved blade-shaped leading edge may be used as the punch having the blade-shaped leading edge. It is possible. (H05) Further, as the material of the back plate B, various materials other than the exemplified materials can be used. Further, it is possible to use a plurality of back plates in a stacked manner. (H06) As the back plate support 8, it is possible to use various types of supports other than using the dice 8 having the die holes 8 a.

【0035】[0035]

【発明の効果】【The invention's effect】

(E01) 大型の装置を用いることなく、アラミド繊維
強化複合材料の孔空け加工を行うことができる。
(E01) Drilling of aramid fiber reinforced composite material can be performed without using a large-sized device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は本発明の孔空け加工装置、孔空け加工
方法、および中空ポンチの実施例1の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of a perforating apparatus, a perforating method, and a hollow punch according to the present invention.

【図2】 図2は前記図1に示す中空ポンチの説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory view of the hollow punch shown in FIG.

【図3】 図3は加工材料Sに孔空けが行われたときの
状態を示す図で、図3AはバックプレートBとして厚さ
t=2mmのにZrセラミック板を使用した場合を示す
図、図3Bは厚さt=1mmのスチール板を使用した場合
を示す図、図3Cは厚さt=10mmのPMMA板を使用
した場合を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a hole is formed in a processing material S, FIG. 3A is a diagram showing a case where a Zr ceramic plate is used as a back plate B with a thickness t = 2 mm, FIG. 3B is a diagram showing a case where a steel plate with a thickness t = 1 mm is used, and FIG. 3C is a diagram showing a case where a PMMA plate with a thickness t = 10 mm is used.

【図4】 図4は加工材料Sを4枚重ねて合計の厚みが
1.65mmのものに直径D=10mmの円形の孔空けを行
った際の加圧装置の荷重の変化を示す図で、図4Aはバ
ックプレートBとして厚さ2mmのZrセラミック板を使
用した場合を示す図、図4BはバックプレートBとして
厚さ1mmのスチール板を使用した場合を示す図、図4C
はバックプレートBとして厚さ10mmのPMMA板を使
用した場合を示す図、である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in the load of the pressurizing device when a circular hole having a diameter D = 10 mm is formed on four workpieces S having a total thickness of 1.65 mm by stacking four workpieces S; FIG. 4A is a diagram showing a case where a Zr ceramic plate having a thickness of 2 mm is used as a back plate B, FIG. 4B is a diagram showing a case where a steel plate having a thickness of 1 mm is used as a back plate B, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a case where a PMMA plate having a thickness of 10 mm is used as a back plate B.

【図5】 図5は加工材料Sを8枚重ねて合計の厚みが
3.3mmのものに直径D=10mmの円形の孔空けを行っ
た際の加圧装置の荷重の変化を示す図で、図5Aはバッ
クプレートBとして厚さ2mmのZrセラミック板を使用
した場合を示す図、図5BはバックプレートBとして厚
さ1mmのスチール板を使用した場合を示す図、図5Cは
バックプレートBとして厚さ10mmのPMMA板を使用
した場合を示す図、である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in load of a pressurizing device when a circular hole having a diameter D = 10 mm is formed on a workpiece having a total thickness of 3.3 mm and a total thickness of 3.3 mm by stacking eight processing materials S; FIG. 5A is a diagram showing a case where a Zr ceramic plate having a thickness of 2 mm is used as the back plate B, FIG. 5B is a diagram showing a case where a steel plate having a thickness of 1 mm is used as the back plate B, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a case where a 10 mm thick PMMA plate is used as a substrate.

【図6】 図6はダイス孔8aおよび中空ポンチ11の
先端部12の形状を円形、楕円形、および六角形とした
場合の孔空け加工の実験例で加工材料Sに形成された孔
の状態の写真の図であり、図6Aは円形孔が形成された
加工材料Sを示す図、図6Bは楕円形孔が形成された加
工材料Sを示す図、図6Cは六角形孔が形成された加工
材料Sを示す図、である。
FIG. 6 is a diagram showing a state of holes formed in a processing material S in an experimental example of a hole forming process in a case where the shape of a die hole 8a and a tip portion 12 of a hollow punch 11 is circular, elliptical, and hexagonal. 6A is a diagram showing a processing material S having a circular hole, FIG. 6B is a diagram showing a processing material S having an elliptical hole, and FIG. 6C is a diagram showing a hexagonal hole. FIG. 3 is a view showing a processing material S.

【図7】 図7は本発明の孔空け加工装置、孔空け加工
方法の実施例2の説明図で、前記実施例1の図1に相当
する図である。
FIG. 7 is an explanatory view of a second embodiment of a perforating apparatus and a perforating method according to the present invention, and is a view corresponding to FIG. 1 of the first embodiment.

【図8】 図8は本発明の孔空け加工装置、孔空け加工
方法の実施例3の説明図で、前記実施例1の図1に相当
する図である。
FIG. 8 is an explanatory view of a third embodiment of a perforating apparatus and a perforating method according to the present invention, and is a view corresponding to FIG. 1 of the first embodiment.

【図9】 図9は本発明の孔空け加工装置、孔空け加工
方法の実施例4の説明図で、前記実施例3の図8に相当
する図である。
FIG. 9 is an explanatory view of a fourth embodiment of a perforating apparatus and a perforating method according to the present invention, and is a view corresponding to FIG. 8 of the third embodiment.

【図10】 図10は同実施例4で使用されるポンチの
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a punch used in the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

B…バックプレート、P…予圧縮装置、S…加工材料、
8…ダイス、8a…ダイス孔、9…押え板、9a…ポンチ
孔、11…ポンチ(中空ポンチ)、12a…刃物状先端
縁、13a…ロッド挿入孔、
B: Back plate, P: Precompression device, S: Processing material,
8: die, 8a: die hole, 9: holding plate, 9a: punch hole, 11: punch (hollow punch), 12a: blade edge, 13a: rod insertion hole,

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の要件を備えた孔空け加工装置、
(A01)ダイス孔を有するダイス、(A02)前記ダイス
孔と略同径のポンチ孔が形成され、前記ダイスとの間に
加工材料を挟持する押え板、(A03)前記ポンチ孔に収
容された材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁を有し、前
記材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁の内側の空間と基
端面との間に設けられたロッド挿入孔を有する中空ポン
チ、(A04)前記押え板および前記ダイスを相対的に接
近させて前記ダイス上に載置されたバックプレートおよ
び加工材料を挟持して固定するための予圧縮装置、(A
05)前記中空ポンチの筒状の刃物状先端縁がダイス孔に
挿入される方向に前記中空ポンチおよび前記ダイスを相
対的に接近させて前記ダイス上に配置されたバックプレ
ート上の加工材料に孔空け加工を行う加圧装置。
1. A drilling machine having the following requirements:
(A01) a die having a die hole, (A02) a presser plate having a punch hole having substantially the same diameter as the die hole, and holding a working material between the die and the die, (A03) being accommodated in the punch hole. A hollow punch having a cylindrical blade-shaped leading edge for material punching and having a rod insertion hole provided between a space inside the cylindrical blade-shaped leading edge for material punching and a base end surface; A04) A pre-compression device for holding the back plate and the work material placed on the die by relatively bringing the presser plate and the die closer to each other,
05) The hollow punch and the die are relatively close to each other in a direction in which the cylindrical cutting edge of the hollow punch is inserted into the die hole, and a hole is formed in a processing material on a back plate arranged on the die. A pressurizing device for blanking.
【請求項2】 下記の要件を備えた孔空け加工装置、
(B01)バックプレート支持台、(B02)ポンチ孔が形
成され、前記バックプレート支持台との間に加工材料を
挟持する押え板、(B03)前記ポンチ孔に収容された材
料打抜き用の刃物状先端縁を有するポンチ、(B04)前
記押え板および前記バックプレート支持台を相対的に接
近させて前記バックプレート支持台上に載置されたバッ
クプレートおよび加工材料を挟持して固定するための予
圧縮装置、(B05)前記ポンチの刃物状先端縁がバック
プレート支持台に接近される方向に前記ポンチおよび前
記バックプレート支持台を相対的に接近させて前記バッ
クプレート上の加工材料に孔空け加工を行う加圧装置。
2. A drilling machine having the following requirements:
(B01) a back plate support, (B02) a holding plate formed with a punch hole and holding a processing material between the back plate support, and (B03) a cutting tool for punching a material stored in the punch hole. A punch having a leading edge, (B04) a pre-holding plate and a back plate supporting base which are relatively close to each other to hold and fix a back plate and a processing material placed on the back plate supporting base; (B05) The punch and the back plate support are relatively close to each other in a direction in which the blade-like leading edge of the punch approaches the back plate support, and a hole is formed in a processing material on the back plate. Pressurizing device.
【請求項3】 下記の要件を備えた孔空け加工方法、
(C01)ダイス孔が形成されたダイスと、前記ダイス孔
と略同径のポンチ孔が形成された押え板との間に、重ね
合わせたバックプレートおよび加工材料を前記加工材料
がポンチ孔側に配置されるように挟持して予圧縮する予
圧縮工程、(C02)前記ポンチ孔に収容された材料打抜
き用の筒状の刃物状先端縁を有する中空ポンチおよび前
記ダイスを相対的に接近させて加工材料に孔空け加工を
行う加圧工程。
3. A drilling method having the following requirements:
(C01) A back plate and a processing material overlapped between a die in which a die hole is formed and a pressing plate in which a punch hole having substantially the same diameter as the die hole is formed. A pre-compression step of clamping and pre-compressing so as to be arranged; (C02) bringing the hollow punch having a cylindrical blade-shaped tip edge for material punching and housed in the punch hole and the die relatively close to each other; A pressurizing step for making a hole in the processing material.
【請求項4】 下記の要件を備えた孔空け加工方法、
(D01)前記バックプレート支持台と、ポンチ孔が形成
された押え板との間に、重ね合わせたバックプレートお
よび加工材料を前記加工材料がポンチ孔側に配置される
ように挟持して予圧縮する予圧縮工程、(D02)前記ポ
ンチ孔に収容された材料切断用の刃物状先端縁を有する
ポンチおよび前記バックプレート支持台を相対的に接近
させて加工材料に孔空け加工を行う加圧工程。
4. A drilling method having the following requirements:
(D01) Pre-compression is performed by sandwiching the back plate and the processing material overlapped between the back plate support base and the holding plate having the punch hole formed therein so that the processing material is disposed on the punch hole side. (D02) a pressurizing step in which a punch having a blade-shaped tip edge for cutting material accommodated in the punch hole and the back plate support are relatively close to each other to form a hole in a processing material. .
【請求項5】 下記の要件を備えた孔空け加工で使用す
る中空ポンチ、(E01)材料打抜き用の筒状の刃物状先
端縁を有し、前記材料打抜き用の筒状の刃物状先端縁の
内側の空間と基端面との間に設けられたロッド挿入孔を
有する中空ポンチ。
5. A hollow punch for use in boring having the following requirements: (E01) a cylindrical blade-shaped leading edge for material punching, and a cylindrical blade-shaped leading edge for material punching. A hollow punch having a rod insertion hole provided between a space inside the base and a base end surface.
JP34974996A 1996-12-27 1996-12-27 Perforator, perforating method and hollow punch Pending JPH10180694A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103331777A (en) * 2013-06-21 2013-10-02 苏州速腾电子科技有限公司 Punching die
CN110370371A (en) * 2019-06-21 2019-10-25 繁昌县日昇服饰有限公司 A kind of luggage manufacture positional punch device

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