JP2021142535A - パンチ金型 - Google Patents

Abstract

【課題】刃先部の交換コストを抑制できるパンチ金型を提供する【解決手段】本発明のパンチ金型の一つの態様は、刃先部と、刃先部を保持するホルダとを備える。ホルダは、刃先部が延びる方向の一方側に上側部を有し、他方側に下側部を有する。刃先部の他方側の端部と、下側部の一方側の端部とは接触する。上側部は、下側部に他方側から引っ掛かる第１鍔部を有する。刃先部は、上側部に他方側から引っ掛かる第２鍔部を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、パンチ金型に関する。

従来、プレス金型において、形状抜き（総抜き）のパンチ金型を製作する場合には、例えば、プロファイルグラインダーを用いて一体型のパンチ金型を製作する方法が採られている。一体型のパンチ金型を製作する場合、加工コストが多くなってしまう。加工を容易にするためにワイヤーカット放電加工（以下、ワイヤー加工と称する）を用いた場合、平面部分の加工は容易であるが、軸方向で異なる幅を有する段付きパンチ金型を製作することは困難である。

そこで、ワイヤー加工で製作した複数の部材をロックタイトで固定する方法も採られている。ところが、ロックタイトで固定する方法では、引っ張り荷重が強い製品の場合、ロックタイトが外れてしまい量産性に難がある。パンチ金型は、量産時に刃先部が摩耗した際には交換する必要があるが、ロックタイトで固定する方法では刃先部を交換することが困難である。

特許文献１には、パンチボディの下端部およびパンチチップの上端部に、軸方向に係合離脱不能で軸方向に対し直交する方向へ係合離脱可能の係止部をそれぞれ形成するパンチ金型が開示されている。特許文献１に開示されたパンチ金型では、軸方向のプレス加工時にはパンチボディとパンチチップが離脱せず、刃先部を有するパンチチップを軸方向に対し直交する方向へ離脱させることにより交換可能となっている。

実開平４−０９０１２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたパンチ金型では、交換対象となるパンチチップの形状が複雑で製作コストが多くなってしまう。パンチチップの形状が複雑であり、刃先部以外に応力集中しやすい箇所および断面積が小さい箇所があるため、パンチボディとの連結部が破損することも懸念され、結果として交換コストが多くなるという問題が生じる。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、刃先部の交換コストを抑制できるパンチ金型を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、刃先部と、前記刃先部を保持するホルダとを備え、前記ホルダは、前記刃先部が延びる方向の一方側に上側部を有し、他方側に下側部を有し、前記刃先部の前記他方側の端部と、前記下側部の前記一方側の端部とは接触し、前記上側部は、前記下側部に前記他方側から引っ掛かる第１鍔部を有し、前記刃先部は、前記上側部に前記他方側から引っ掛かる第２鍔部を有するパンチ金型が提供される。

本発明の一つの態様によれば、刃先部の交換コストを抑制できるパンチ金型を提供できる。

図１は、本実施形態のパンチ金型１を有するプレス型ＰＲの一部を正面側から視た断面図である。 図２は、パンチ金型１を上側から視た平面図である。 図３は、刃先部１０厚さ方向に視た正面図である。 図４は、刃先部１０を上側から視た平面図である。 図５は、上側部３０を厚さ方向に視た断面図である。 図６は、上側部３０を上側から視た平面図である。 図７は、下側部４０を厚さ方向に視た断面図である。 図８は、下側部４０を上側から視た平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るパンチ金型について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

図１は、パンチ金型１を有するプレス型ＰＲの一部を正面側から視た断面図である。図２は、パンチ金型１を一方側（図１中、上側）から視た平面図である。
図１および図２に示すように、プレス型ＰＲは、パンチ金型１、パンチプレート１００およびバッキングプレート１１０を有する。

パンチ金型１は、刃先部１０とホルダ２０とを備えている。パンチ金型１は、刃先部１０が延びる方向（図１中、上下方向）に沿う四角柱状である。以下の説明では、刃先部１０の延びる方向を上下方向とし、上記一方側（図１中、上側）を上側とし、一方側と逆側の他方側（図１中、下側）を下側として適宜説明する。また、上下方向と直交する方向であって、図１における紙面と平行な方向を幅方向とし、図１における紙面と垂直な方向を厚さ方向として適宜説明する。但し、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明のパンチ金型が実際のプレス型ＰＲに搭載されたときの設置姿勢を限定するものではない。

図３は、刃先部１０を厚さ方向に視た正面図である。図４は、刃先部１０を上側から視た平面図である。図３および図４に示すように、刃先部１０は、刃先部本体１１と第２鍔部１２と端面１０ａとを有している。刃先部本体１１は上下方向と直交する方向の断面形状が矩形の角柱状である。刃先部本体１１の断面形状が角柱状であるため、応力集中しやすい箇所および断面積が小さい箇所がなく、プレス荷重が加わった際の破損を抑制できる。本実施形態で示す刃先部本体１１の断面形状は一例であり、プレス金型ＰＲを用いて成型する製品の応じて、矩形以外の多角形や円形、楕円状、長円状等、任意に選択可能である。

第２鍔部１２が設けられた箇所を除いて、刃先部本体１１の断面形状は上下方向で同一である。刃先部本体１１の断面形状を上下方向で同一とすることにより、例えば、ワイヤー加工、研磨加工等の平面的な加工が容易な製作方法を選択できる。

第２鍔部１２は、四角柱状である。第２鍔部１２は、刃先部本体１１の下側端部に位置する。第２鍔部１２の上下方向の長さは、刃先部本体１１の上下方向の長さよりも短い。第２鍔部１２は、刃先部本体１１の幅方向一方側（図３では左側、以下、幅方向左側と称する）に位置する。第２鍔部１２は、刃先部本体１１の幅方向左側の面の厚さよりも短い。第２鍔部１２の下側端部と刃先部本体１１の下側端部とは面一であり、刃先部１０の下側の端面１０ａを構成する。

ホルダ２０は、上側部３０と下側部４０とを有している。
図５は、上側部３０を厚さ方向に視た断面図である。図６は、上側部３０を上側から視た平面図である。
図５および図６に示すように、上側部３０は、上下方向に延びる四角柱状である。上側部３０の上下方向の最大長さは、刃先部１０の上下方向の最大長さよりも短い。上側部３０は、孔部３１、窪み３２、窪み３３、窪み３４および第１鍔部３５を有している。

孔部３１は、上側部３０を上下方向に貫通している。孔部３１の断面形状は矩形である。孔部３１には、刃先部１０の刃先部本体１１が挿し通される。孔部３１の内周面は、刃先部本体１１の外周面に接して保持する。上側部３０は、下側の端部に端面３０ａを有する。端面３０ａは、窪み３２を有する。

窪み３２は、孔部３１の幅方向左側に位置する。窪み３２は、上側から視たときに長円形状を有する。窪み３２の深さは、第２鍔部１２の上下方向の長さと同一である。図１に示すように、孔部３１に刃先部本体１１を挿し通したときに、第２鍔部１２の上側の端面は、窪み３２の底面に引っ掛かる。すなわち、刃先部１０は、第２鍔部１２において上側部３０に下側から引っ掛かる。第２鍔部１２は、窪み３２の底面に引っ掛かったときに、刃先部１０の端面１０ａは、上側部３０端面３０ａと面一である。第２鍔部１２窪み３２の底面に引っ掛かったときに、刃先部本体１１は、上側部３０の上側に突出する。

上側部３０は、窪み３３および窪み３４を有する。窪み３３および窪み３４は、上側部３０における幅方向右側の側面３０ｂから幅方向左側にそれぞれ窪んでいる。窪み３３および窪み３４は、厚さ方向に延びている。窪み３３は、上側部３０の下側の端部に位置する。窪み３４は、窪み３３の上側に位置する。窪み３４の窪み量は、窪み３３の窪み量よりも大きい。窪み３４の下側には、窪み３４の底部よりも幅方向右側に突出する第１鍔部３５が設けられている。第１鍔部３５は、厚さ方向に延びている。

図７は、下側部４０を厚さ方向に視た断面図である。図８は、下側部４０を上側から視た平面図である。
図７および図８に示すように、下側部４０は、上下方向に延びる四角柱状である。下側部４０は、窪み４１、窪み４２、第３鍔部４３およびネジ穴４４を有する。

窪み４１および窪み４２は、下側部４０における幅方向左側の側面４０ａから幅方向右側にそれぞれ窪んでいる。窪み４１および窪み４２は、厚さ方向に延びている。窪み４１は、下側部４０の上側の端部に位置する。窪み４２は、窪み４１の下側に位置する。窪み４２の窪み量は、窪み４１の窪み量よりも大きい。

窪み４２の上側には、窪み４２の底部よりも幅方向左側に突出する第３鍔部４３が設けられている。第３鍔部４３は、厚さ方向に延びている。下側部４０は、窪み４２の下側に上側に向く端面４０ｂを有している。ネジ穴４４は、下側部４０の下側の端面４０ｃに設けられている。ネジ穴４４は、上下方向に延びている。

窪み３４の窪み量は、第３鍔部４３の幅方向の最大長さと同一である。窪み４２の窪み量は、第１鍔部３５の幅方向の最大長さと同一である。窪み３４の上下方向の長さは、第３鍔部４３の上下方向の長さと同一である。窪み４２の上下方向の長さは、第１鍔部３５の上下方向の長さと同一である。

従って、図１に示すように、第１鍔部３５が窪み４２に挿入され、第３鍔部４３が窪み３４に挿入されたときに、第１鍔部３５は第３鍔部４３に下側から引っ掛かる。すなわち、上側部３０は、第１鍔部３５において下側部４０に下側から引っ掛かる。上側部３０が下側部４０に下側から引っ掛かることにより、上側部３０と下側部４０とは、ホルダ２０として上下方向に一体化されて離脱不能となる。

上側部３０および下側部４０は、上下方向に視たときに同一径を有している。上側部３０および下側部４０は、同一幅および同一厚さである。図１に示すように、上側部３０および下側部４０は、それぞれ幅を構成する側面が同士が面一で上下方向に延びている。上側部３０および下側部４０は、それぞれ厚さを構成する側面が同士が面一で上下方向に延びている。上側部３０および下側部４０は、上下方向に視たときに同一径であるため、パンチプレート１００の一つの孔部１０１に上側部３０および下側部４０の両方を保持させることができる。

刃先部１０、上側部３０および下側部４０は、それぞれ周知の型素材で製作されている。型素材は、例えば、鋼材である。

パンチプレート１００は、上下方向に貫通する孔部１０１を有している。孔部１０１には、パンチ金型１が貫通している。孔部１０１の内周面は、パンチ金型１の外周面に接して保持する。パンチプレート１００の上下方向の長さは、パンチ金型１よりも短い。パンチ金型１の上側の一部は、パンチプレート１００よりも上側に突出している。

バッキングプレート１１０の上面は、パンチプレート１００の下面およびパンチ金型１の下面（下側部４０の端面４０ｃ）に接する。バッキングプレート１１０の下面側から取付ネジ（図示せず）をネジ穴４４にネジ込むことにより、パンチ金型１（下側部４０）をバッキングプレート１１０に固定できる。

上記のパンチ金型１を組み立てる際には、まず、上側部３０の孔部３１に刃先部１０の刃先部本体１１を下側から挿し通し、第２鍔部１２の上側の端面を窪み３２の底面に引っ掛ける。これにより、刃先部１０と上側部３０とは一体化される。

次に、刃先部１０と一体化された上側部３０と下側部４０とを幅方向に接近させて、第１鍔部３５を窪み４２に挿入し、第３鍔部４３を窪み３４に挿入する。なお、第１鍔部３５、第３鍔部４３、窪み４２および窪み３４は、厚さ方向に延びているため、刃先部１０と一体化された上側部３０と下側部４０とを厚さ方向に接近させて、第１鍔部３５を窪み４２に挿入し、第３鍔部４３を窪み３４に挿入することもできる。

これにより、刃先部１０、上側部３０および下側部４０は、一体化される。このとき、刃先部１０の下側の端面１０ａと、上側部３０の下側の端面３０ａとは、下側部４０の同一面（端面４０ｂ）に接する。

刃先部１０の端面１０ａが端面４０ｂに接することにより、刃先部１０は上側部３０に対して離脱不能となる。上側部３０の端面３０ａが端面４０ｂに接することにより、刃先部１０および上側部３０が下側部４０に対して離脱不能となる。刃先部１０、上側部３０、下側部４０は、パンチ金型１として一体化される。

次に、一体化されたパンチ金型１をパンチプレート１００の孔部１０１に挿入して保持させる。パンチプレート１００に孔部１０１に挿入したパンチ金型１に対しては、バッキングプレート１１０の下面側から取付ネジをネジ穴４４にネジ込むことにより、パンチ金型１をバッキングプレート１１０に固定できる。

バッキングプレート１１０に固定されたパンチ金型１の刃先部１０を交換する際には、まず、取付ネジをネジ穴４４から外して、パンチ金型１のバッキングプレート１１０への固定を解除する。続いて、パンチ金型１をパンチプレート１００の孔部１０１から上側に取り出す。

パンチ金型１をパンチプレート１００から取り出すと、下側部４０に対して上側部３０を幅方向または厚さ方向に離すことにより、刃先部１０と一体化された上側部３０を下側部４０から分離できる。分離した上側部３０に対して刃先部１０を下側に引き抜くことにより、刃先部１０を取り出して交換できる。

この後、上述したように、パンチ金型１を組み立て、パンチプレート１００の孔部１０１に挿入したパンチ金型１を取付ネジによりバッキングプレート１１０に固定することにより、刃先部１０の交換が完了する。

以上説明したように、本実施形態のパンチ金型１では、刃先部１０が角柱状の刃先部本体１１と第２鍔部１２とを有するため、刃先部１０の加工が容易であるとともに、応力集中しやすい箇所や断面積が小さく強度が小さい箇所が少ない。そのため、本実施形態のパンチ金型１では、刃先部１０の交換コストを抑制できる。

また、本実施形態のパンチ金型１では、上側部３０から突出した領域の刃先部１０を成型する形状に応じて加工することにより、任意の形状を容易に製作することが可能になる。本実施形態のパンチ金型１では、上側部３０と下側部４０との取り付けおよび取り外しが、幅方向と厚さ方向のいずれの方向でも可能であり、作業性の向上を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１…パンチ金型、 １０…刃先部、１０ａ、３０ａ…端面、 １１…刃先部本体、 １２…第２鍔部、 ２０…ホルダ、 ３０…上側部、 ３１…孔部、 ３４…窪み、 ３５…第１鍔部、 ４０…下側部、 ４０ｂ…端面（同一面）、 ４３…第３鍔部、 ４４…ネジ穴

Claims (7)

1. 刃先部と、前記刃先部を保持するホルダとを備え、
   前記ホルダは、前記刃先部が延びる方向の一方側に上側部を有し、他方側に下側部を有し、
   前記刃先部の前記他方側の端部と、前記下側部の前記一方側の端部とは接触し、
   前記上側部は、前記下側部に前記他方側から引っ掛かる第１鍔部を有し、
   前記刃先部は、前記上側部に前記他方側から引っ掛かる第２鍔部を有するパンチ金型。
2. 前記刃先部の前記他方側の端面と、前記上側部の前記他方側の端面とは、前記下側部の同一面に接する、
   請求項１に記載のパンチ金型。
3. 前記刃先部は、前記一方側に位置する刃先部本体と、前記刃先部本体の前記他方側の端部に位置する前記第２鍔部とを有し、
   前記上側部は、前記刃先部が延びる方向に貫通する孔部を有し、
   前記刃先部本体は、前記孔部に保持されている、
   請求項１または２に記載のパンチ金型。
4. 前記上側部は、前記第１鍔部の前記一方側に窪みを有し、
   前記下側部は、前記窪みに挿入される第３鍔部を有し、
   前記第１鍔部は、前記第３鍔部の前記他方側の端部に引っ掛かる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のパンチ金型。
5. 前記第１鍔部、前記第３鍔部および前記窪みは、前記刃先部が延びる方向と直交する方向に延びている、
   請求項４に記載のパンチ金型。
6. 前記上側部と前記下側部とは、前記刃先部が延びる方向に視たときに、同一径を有している、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のパンチ金型。
7. 前記下側部は、前記他方側にネジ穴を有する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のパンチ金型。

Images