JP4985174B2 - 薄板金属の孔開け装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、薄板金属の孔開け装置及びその方法に関する。

特開２００５−２６２２６３号公報 特開２００２−１５３９２０号公報

金属板に対する孔開け装置においては、ダイスの貫通孔の径よりも小さい外径を有したパンチを金属板に押し付け、更にパンチをダイスの貫通孔に挿入してパンチとダイスとの協働により金属板に剪断を生じさせてダイスの貫通孔の形状に一致する形状の貫通孔を金属板に形成するようにしている。

ところで、金属板に対する円形の貫通孔の孔開けのためには、外形がそれに相似の円形のパンチは、標準品として市販されたりしてたやすく入手することができるが、円形以外の特殊形状の貫通孔の孔開けには、外形がそれに相似のパンチを標準品として入手することが困難であって、多くは特殊形状の貫通孔に合わせたパンチを特注により製作しているのが現状であり、斯かるパンチは高額なものとならざるを得なく、しかも、孔開け加工業者は、高額の特殊形状のパンチを予備品として常に準備していなければならないという問題がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、円形以外の特殊形状の貫通孔の孔開けを、外形がそれに相似の形状のパンチを用いないで行い得て、而して、孔開け加工費の削減を図り得る薄板金属の孔開け装置及びその方法を提供することにある。

本発明による薄板金属の孔開け装置は、薄板金属に孔開けすべき貫通孔の形状に一致する形状の貫通孔を有するダイスと、このダイスの貫通孔の外縁の形状に非相似の外形をもつと共にダイスと協働して薄板金属に貫通孔を形成するパンチ本体手段及びこのパンチ本体手段のダイスの貫通孔に面する一方の端面に一体的に設けられていると共に薄板金属に突き破り孔を形成する突き破り孔形成手段を有したパンチ手段とを具備しており、突き破り孔形成手段により薄板金属に突き破り孔を開け、突き破り孔に挿入された突き破り孔形成手段で薄板金属の移動を規制した状態でパンチ本体手段をダイスの貫通孔に挿入し、ダイスとパンチ本体手段との協働によりダイスの貫通孔の外縁で薄板金属を引っ張り破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている。

斯かる孔開け装置によれば、突き破り孔形成手段により薄板金属に突き破り孔を開け、突き破り孔に挿入された突き破り孔形成手段で薄板金属の移動を規制した状態でダイスの貫通孔の外縁の形状に非相似の外形をもったパンチ本体手段をダイスの貫通孔に挿入し、ダイスとパンチ本体手段との協働によりダイスの貫通孔の外縁で薄板金属を引っ張り破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっているために、外形が孔開けすべき貫通孔に相似の形状のパンチを用いないで、外形が円形又は四角形の形状のパンチを用いて孔開けを行い得て、而して、孔開け加工費の削減を図り得る。

本発明の孔開け装置において、パンチ本体手段は、ダイスの貫通孔の外縁の形状に非相似の外形をもった少なくとも一個のパンチ本体を有していてもよく、この場合、突き破り孔形成手段は、少なくとも一個のパンチ本体のダイスの貫通孔に面する一方の端面に一体的に設けられた錐状の突起を有しているとよい。

ダイスの貫通孔は、本発明では、三角形を含む多角形、楕円形、長円形又は閉曲線形の形状を有していてもよく、この場合には、パンチ本体手段は、円形又は四角形の外形をもった少なくとも一個のパンチ本体を有しているとよい。

上記のいずれかの態様の薄板金属の孔開け装置により薄板金属に貫通孔を形成する本発明に係る方法は、突き破り孔形成手段により薄板金属に突き破り孔を開け、突き破り孔に挿入された突き破り孔形成手段で薄板金属の移動を規制した状態でパンチ本体手段をダイスの貫通孔に挿入し、ダイスとパンチ本体手段との協働によりダイスの貫通孔の外縁で薄板金属を引っ張り破断させることを特徴とする。

本発明によれば、円形以外の特殊形状の貫通孔の孔開けを、外形がそれに相似の形状のパンチを用いないで行い得て、而して、孔開け加工費の削減を図り得る薄板金属の孔開け装置及びその方法を提供することができる。

次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図４において、本例の薄板金属の孔開け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されていると共にパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔開け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されていると共に薄板金属８に孔開けすべき貫通孔の形状、本例では長円形の形状に一致する長円形の形状の貫通孔１０を有するダイス１１とを具備している。

パンチホルダ７は、押圧パッド５にボルト６等を介して固着された円筒状のケース１２と、ケース１２に上下方向に摺動自在に装着された円筒状のスライダ１３と、スライダ１３内に上下方向に摺動自在に装着されたパンチ手段１４と、スライダ１３内に配されていると共にパンチ手段１４及びパンチ手段１４を介してスライダ１３を上方向に弾性的に付勢してパンチ手段１４及びスライダ１３を初期位置に復帰させるコイルばね１５を具備した復帰手段１６と、パンチ手段１４の上下方向の移動を案内するようにケース１２に設けられた滑り案内部材１７とを具備している。

ダイス１１は、貫通孔１０に加えて、貫通孔１０よりも一回り大きく貫通孔１０と相似な形状をもって貫通孔１０と連続していると共にパンチ屑１８（図６参照）を排出する長円形状の貫通孔１９を有している。

スライダ１３は、その円周面に凹所２１を具備しており、コイルばね１５の弾性力によってケース１２から抜け出さないように、ケース１２に固着された抜け止めピン２２に凹所２１において係合するようになっており、上型ホルダ２の下降において押圧板３により下方に押圧されるようになっている。

薄板金属８に対する孔開け用のパンチ手段１４は、円柱状の基部２５と、基部２５の円形の下端面２６に設けられていると共にダイス１１の長円形の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の外形をもってダイス１１と協働して薄板金属８に貫通孔を形成するパンチ本体手段２８と、パンチ本体手段２８のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられていると共にダイス１１と協働して薄板金属８に突き破り孔３０（図５参照）を形成する突き破り孔形成手段３１と、基部２５の円形の上端面３２に一体的に設けられた鍔部３３とを具備している。

パンチ本体手段２８は、ダイス１１の長円形の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の円形の外形をもっていると共に貫通孔１０に挿入される少なくとも一個、本例では三個の円柱状のパンチ本体４１を有しており、同一に形成されているパンチ本体４１の夫々は、その上端で基部２５の円形の下端面２６に一体的に又は好ましくはボルト又は嵌合を介して交換可能に取外し自在に固着されている。

三個のパンチ本体４１の夫々は、薄板金属８の厚みをｔとすると、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７との間に０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下の最小の隙間４２が生じる外径を有して形成されていると共に孔開けに際してパンチ本体４１の相互間においても外縁２７に沿う引っ張り破断が薄板金属８に生じる程度の間隔４０をもって貫通孔１０の長手方向に一列に配列されている。

突き破り孔形成手段３１は、パンチ本体４１の夫々のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の円形の端面２９に一体的に設けられた錐状、本例では円錐状の突起４３を有しており、突起４３でもってダイス１１と協働して薄板金属８に突き破り孔３０を形成するようになっている。

コイルばね１５は、一端では鍔部３３に他端では滑り案内部材１７のフランジ部４５に当接しており、滑り案内部材１７は、フランジ部４５に加えて、フランジ部４５と一体であると共にケース１２の各孔４６において当該ケース１２に嵌装されている円筒部４７を有しており、各円筒部４７の円筒状の内周面において各円筒部４７に挿入されたパンチ本体手段２８のパンチ本体４１の夫々を摺動自在に案内支持している。

以上の孔開け装置１では、上型ホルダ２の下降と共に押圧板３、押圧パッド５及びパンチホルダ７が下降されると、下型９に載置された薄板金属８が押圧パッド５により押圧されて下型９と押圧パッド５との間に挟まれて固定されると共にスライダ１３が押圧板３に押され、スライダ１３の押下と共にパンチ手段１４が下降され、パンチ手段１４の下降で、図５に示すように突き破り孔形成手段３１の突起４３により薄板金属８に突き破り孔３０が開けられ、突き破り孔３０に挿入された突き破り孔形成手段３１の突起４３で薄板金属８の移動が規制された状態でパンチ手段１４が下降されてダイス１１の貫通孔１０にパンチ本体手段２８のパンチ本体４１が挿入されると、図６に示すようにダイス１１とパンチ本体手段２８のパンチ本体４１との協働によりダイス１１の貫通孔１０の外縁２７で薄板金属８が引っ張り破断されて薄板金属８に長円形の貫通孔４８が形成される。

ところで、孔開け装置１によれば、突き破り孔形成手段３１により薄板金属８に突き破り孔３０を開け、突き破り孔３０に挿入された突き破り孔形成手段３１で薄板金属８の移動を規制した状態で、ダイス１１の長円形の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の円形の外形をもったパンチ本体手段２８をダイス１１の貫通孔１０に挿入し、ダイス１１とパンチ本体手段２８との協働によりダイス１１の貫通孔１０の外縁２７で薄板金属８を引っ張り破断させて薄板金属８に貫通孔１０に一致する形状の貫通孔４８を形成するようになっているために、外形が孔開けすべき貫通孔４８に相似の形状のパンチを用いないで外形が円形の形状のパンチ本体４１を用いて孔開けを行い得て、而して、孔開け加工費の削減を図り得る。

孔開け装置１では、パンチ手段１４を上下動させて貫通孔４８を形成したが、パンチ手段１４を斜めに移動させて薄板金属８の傾斜部に貫通孔４８を形成するようにしてもよい。

以上の孔開け装置１は、ダイス１１の長円形の貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を薄板金属８に形成するために、ダイス１１の長円形の形状の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の円形の外形をもった三個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８を用いた例であるが、これに代えて、図７に示すように、ダイス１１の略八角形の貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を薄板金属８に形成するために、ダイス１１の略八角形の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の円形の外形をもった一個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８と、一個のパンチ本体４１のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられた円錐状の突起４３を有した突き破り孔形成手段３１とを用いてもよく、また、図８に示すように、ダイス１１の楕円形とこの楕円形に連接した四角形との結合した形状の貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を薄板金属８に形成するために、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の大小の円形の外形をもった二個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８と、パンチ本体４１の夫々のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられた円錐状の突起４３を有した突き破り孔形成手段３１とを用いてもよく、更に、図９に示すように、ダイス１１の閉曲線形の形状の貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を薄板金属８に形成するために、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の円形の外形をもった一個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８と、パンチ本体４１のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられた円錐状の突起４３を有した突き破り孔形成手段３１とを用いてもよく、更にまた、図１０に示すように、ダイス１１の閉曲線形の形状の貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を薄板金属８に形成するために、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７の形状に非相似の四角形の外形をもった一個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８と、パンチ本体４１のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられた円錐状の突起４３を有した突き破り孔形成手段３１とを用いてもよい。

加えて上記では、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７の全領域で薄板金属８を引っ張り破断して薄板金属８に貫通孔４８を形成したが、図１１に示すように、ダイス１１の閉曲線形の形状の貫通孔１０の外縁２７において領域５１では剪断させ領域５１を除く領域５２では引っ張り破断させて薄板金属８に貫通孔１０の外縁２７の形状に一致する貫通孔４８を形成するために、ダイス１１の貫通孔１０の外縁２７の形状に部分的に相似の外形と部分的に非相似の外形とをもった一個のパンチ本体４１を有したパンチ本体手段２８と、パンチ本体４１のダイス１１の貫通孔１０に面する一方の端面２９に一体的に設けられた円錐状の突起４３を有した突き破り孔形成手段３１とを用いてもよい。

更にまた上記では、円錐状の突起４３を用いたが、これに代えて、三角錐状を含む多角錐状の突起４３を用いてもよく、加えて、ダイス１１が埋設された下型９を用いないで、ダイス１１自体を下型としてもよい。

本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。 図１に示す例に用いたパンチ本体及び突起の拡大側面説明図である。 図１に示す例に用いた基部、パンチ本体及び突起の正面説明図である。 図１に示す例に用いたパンチ本体及び突起とダイスとの説明図である。 図１に示す例の動作説明図である。 図１に示す例の動作説明図である。 本発明の実施の形態の好ましい他の例の一部の断面説明図である。 本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の一部の断面説明図である。 本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の一部の断面説明図である。 本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の一部の断面説明図である。 本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の一部の断面説明図である。

符号の説明

１ 孔開け装置
２ 上型ホルダ
３ 押圧板
４ 弾性部材
５ 押圧パッド
７ パンチホルダ
８ 薄板金属
９ 下型
１０ 貫通孔
１１ ダイス
１４ パンチ手段
２８ パンチ本体手段
３０ 突き破り孔
３１ 突き破り孔形成手段
４１ パンチ本体
４３ 突起

Claims (3)

1. 薄板金属に孔開けすべき貫通孔の形状に一致する形状の貫通孔を有するダイスと、このダイスの貫通孔の外縁の形状に非相似の外形をもつと共にダイスと協働して薄板金属に貫通孔を形成するパンチ本体手段及びこのパンチ本体手段のダイスの貫通孔に面する一方の端面に一体的に設けられていると共に薄板金属に突き破り孔を形成する突き破り孔形成手段を有したパンチ手段とを具備しており、パンチ本体手段は、ダイスの貫通孔の外縁の形状に非相似の外形をもった複数個のパンチ本体を有しており、突き破り孔形成手段は、該複数個のパンチ本体の夫々におけるダイスの貫通孔に面する一方の端面に一体的に設けられた錐状の突起を有しており、突き破り孔形成手段の錐状の各突起により薄板金属に突き破り孔を開け、突き破り孔に挿入された突き破り孔形成手段の錐状の各突起で薄板金属の移動を規制した状態でパンチ本体手段の複数のパンチ本体の夫々をダイスの貫通孔に挿入し、ダイスとパンチ本体手段の複数のパンチ本体との協働によりダイスの貫通孔の外縁で薄板金属を引っ張り破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている薄板金属の孔開け装置。
2. ダイスの貫通孔は、三角形を含む多角形、楕円形、長円形又は閉曲線形の形状を有しており、パンチ本体手段は、円形又は四角形の外形をもった少なくとも一個のパンチ本体を有している請求項１に記載の薄板金属の孔開け装置。
3. 請求項１又は２に記載の薄板金属の孔開け装置により薄板金属に貫通孔を形成する方法であって、突き破り孔形成手段の複数個の錐状の突起により薄板金属に突き破り孔を開け、突き破り孔に挿入された突き破り孔形成手段の錐状の各突起で薄板金属の移動を規制した状態でパンチ本体手段の複数個のパンチ本体の夫々をダイスの貫通孔に挿入し、ダイスとパンチ本体手段の複数個のパンチ本体との協働によりダイスの貫通孔の外縁で薄板金属を引っ張り破断させて薄板金属に貫通孔を形成する方法。

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