(57)【要約】【課題】板状のワークにおける貫通孔を皿穴に形成するとき、貫通孔の下端部に残るストレート部をほとんど零にすることのできる皿穴形成方法及びダイ金型を提供する。【解決手段】板状のワークＷに打抜き加工した貫通孔Ｈの一端側を、パンチ金型におけるパンチ先端に備えたテーパ部２３でもって押圧変形させて皿穴を形成する方法であって、前記パンチ金型３に対向したダイ金型５に備えた環状の突出部３５を前記貫通孔Ｈの他端側の周囲においてワークＷに食い込ませ、前記テーパ部２３に押圧されて流動する金属の一部を前記突出部によって前記貫通孔Ｈの他端部側方向へ誘導して前記貫通孔Ｈの他端側の径を縮小する皿穴形成方法である。そして、ワークＷを支持するダイ本体２５の上面に、皿穴成形時にワークＷに形成した貫通穴Ｈの周囲においてワーＷクに食い込む環状の突出部３５を備えているダイ金型である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークに打抜き加工した貫通孔の一端側を、パンチ金型におけるパンチ先端に備えたテーパ部でもって押圧変形させて皿穴を形成する方法であって、前記パンチ金型に対向したダイ金型に備えた環状の突出部を前記貫通孔の他端側の周囲においてワークに食い込ませ、前記テーパ部に押圧されて流動する金属の一部を前記突出部によって前記貫通孔の他端部側方向へ誘導して前記貫通孔の他端側の径を縮小することを特徴とする皿穴形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の皿穴形成方法に使用するダイ金型であって、ワークを支持するダイ本体の上面に、皿穴成形時にワークに形成した貫通穴の周囲においてワークに食い込む環状の突出部を備えていることを特徴とするダイ金型。
【請求項３】
請求項１に記載の皿穴形成方法に使用するパンチ金型であって、パンチ金型におけるパンチガイド内に上下動自在に備えたパンチドライバの下端部に、貫通孔の端部を皿穴に形成するためのテーパ部を備え、かつ前記パンチガイドの下端部に備えた板押え部に対して前記パンチドライバの押圧力を伝達するための押圧力伝達手段を備えていることを特徴とするパンチ金型。
【請求項４】
板状のワークに打抜き加工した貫通孔の一端側を、ダイ金型におけるダイ先端に備えたテーパ部でもって押圧変形させて皿穴を形成する方法であって、前記ダイ金型に対向したパンチ金型に備えた環状の突出部を前記貫通孔の他端側の周囲においてワークに食い込ませ、前記テーパ部に押圧されて流動する金属の一部を前記突出部によって前記貫通孔の他端部側方向へ誘導して前記貫通孔の他端側の径を縮小することを特徴とする皿穴形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の皿穴形成方法に使用するパンチ金型であって、パンチボディの下部に備えたパンチチップの下面に、皿穴成形時にワークに形成した貫通孔の周囲においてワークに食い込む環状の突出部を備えていることを特徴とするパンチ金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のワークに打抜き加工した貫通孔の一端側に皿穴を形成する方法及び同方法に使用するダイ金型、パンチ金型に係り、さらに詳細には、前記皿穴を形成した後に、前記貫通孔のストレート部をより少なくすることのできる皿穴形成方法及びダイ金型、パンチ金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状のワークに貫通孔を打抜き加工を行った後に、皿頭のボルトを用いる場合、前記貫通孔の一端側を皿穴に形成することが行われている。上記皿穴を形成する方法としては、例えば先端部が円錐形の切削工具を使用して切削加工する場合と、先端部が円錐形のパンチを使用して塑性変形させる場合とがある。しかし、板状のワークの打抜き加工は、例えばタレットパンチプレスなどのごときパンチプレスを用いて行われるのが一般的であるから、前記皿穴の形成は、パンチプレスに備えたパンチ，ダイによっての成形加工が一般的である（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１３７５２９号公報
【特許文献２】特開平５−２３７５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、板状のワークに打抜き加工を行った貫通孔の上部に皿穴を形成する場合、前記特許文献１に記載されているように、パンチ先端のテーパ部でもって貫通孔の上部を拡開するように押圧し、この押圧された部分の金属を下側へ流動し、前記貫通孔の径を縮径するものである。したがって、従来は、図６（Ａ）に示すように、パンチＰのテーパ部Ｔでもって板状のワークＷに打抜き加工された貫通孔Ｈの上端部を押圧すると、押圧された部分の金属は、矢印で示すように、放射外方向であって下方向へ流動されると共に、一部は前記貫通孔Ｈの径を縮径するように放射内方向へ移動する。
【０００５】
前述のごとく、パンチＰのテーパ部Ｔを貫通孔Ｈの上部に押圧して皿穴を形成するとき、前記貫通孔Ｈを縮径するように流動する金属量が少ないので、貫通孔Ｈの下側に、比較的長いストレート部Ｓが残るという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに打抜き加工した貫通孔の一端側を、パンチ金型におけるパンチ先端に備えたテーパ部でもって押圧変形させて皿穴を形成する方法であって、前記パンチ金型に対向したダイ金型に備えた環状の突出部を前記貫通孔の他端側の周囲においてワークに食い込ませ、前記テーパ部に押圧されて流動する金属の一部を前記突出部によって前記貫通孔の他端部側方向へ誘導して前記貫通孔の他端側の径を縮小することを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記皿穴形成方法に使用するダイ金型であって、ワークを支持するダイ本体の上面に、皿穴成形時にワークに形成した貫通穴の周囲においてワークに食い込む環状の突出部を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記皿穴形成方法に使用するパンチ金型であって、パンチ金型におけるパンチガイド内に上下動自在に備えたパンチドライバの下端部に、貫通孔の端部を皿穴に形成するためのテーパ部を備え、かつ前記パンチガイドの下端部に備えた板押え部に対して前記パンチドライバの押圧力を伝達するための押圧力伝達手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、板状のワークに打抜き加工した貫通孔の一端側を、ダイ金型におけるダイ先端に備えたテーパ部でもって押圧変形させて皿穴を形成する方法であって、前記ダイ金型に対向したパンチ金型に備えた環状の突出部を前記貫通孔の他端側の周囲においてワークに食い込ませ、前記テーパ部に押圧されて流動する金属の一部を前記突出部によって前記貫通孔の他端部側方向へ誘導して前記貫通孔の他端側の径を縮小することを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記皿穴形成方法に使用するパンチ金型であって、パンチボディの下部に備えたパンチチップの下面に、皿穴成形時にワークに形成した貫通孔の周囲においてワークに食い込む環状の突出部を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パンチ金型におけるパンチ先端のテーパ部でもって貫通孔の上端部を押圧したとき、前記貫通孔の下端部を縮径する方向へ流動する金属量をより多くすることができ、前記貫通孔の下端部のストレート部をより短く、すなわちほとんど零にすることができ、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態において、皿穴形成に使用する皿穴形成金型におけるパンチ金型、ダイ金型の断面説明図である。
【図２】ダイ金型の主要部分を示す断面説明図である。
【図３】皿穴形成時の作用説明図である。
【図４】パンチドライバの押圧力を板押え部に伝達するための押圧力伝達手段の第２の実施形態を示す説明図である。
【図５】皿穴形成に使用するパンチ金型、ダイ金型の第２の実施形態を示す断面説明図である。
【図６】従来の皿穴形成時の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係る皿穴形成方法に使用する皿穴形成金型１は、タレットパンチプレスなどのごときパンチプレスに装着して使用されるものであって、パンチ金型３とダイ金型５とを備えている。なお、図１は、パンチ金型３とダイ金型５によって板状のワークＷの貫通穴の上端部に皿穴を形成した状態を例示してある。したがって、常態においては、パンチ金型３とダイ金型５は上下に離れた状態にあるものである。
【００１４】
上記パンチ金型３は、パンチプレスにおけるパンチホルダ（図示省略）に上下動自在に支持される筒状のパンチガイド７を備えており、このパンチガイド７の下端部には板押え部９が一体に備えられている。そして、パンチガイド７の上部には、リテーナカラー１１が着脱可能に備えられている。
【００１５】
前記パンチガイド７内にはパンチボディ１３が上下動自在に嵌入してあり、このパンチボディ１３において前記リテーナカラー１１を貫通したパンチドライバ１４の上端部には、パンチヘッド１５が上下調節可能に螺着してある。そして、パンチヘッド１５のテーパ部に嵌合したスプリング座１７と前記リテーナカラー１１との間にはストリッパースプリング１９が弾装してある。前記パンチボディ１３の下部には、前記板押え部９を貫通自在なパンチ２１が一体に設けてあり、このパンチ２１の下端部（先端部）には、ワークＷに形成した貫通孔Ｈの上部を皿穴に形成するためのテーパ部２３（図３参照）が形成してある。
【００１６】
さらに、前記パンチガイド７内には、前記パンチ２１を囲繞した筒状のスペーサ２４が備えられている。このスペーサ２４は、前記パンチボディ１３が上昇された状態にあるときにはパンチボディ１３の下部と離れた状態にある。そして、前記パンチボディ１３が最下降位置付近に下降したときには、前記スペーサ２４の上端部は前記パンチボディ１３の下部に当接し、前記パンチボディ１３、パンチドライバ１４の下方向への押圧力を前記板押え部９へ伝達するための押圧力伝達手段を構成するものである。
【００１７】
前記ダイ金型５は、パンチプレスにおけるダイホルダ（図示省略）に装着されるダイ本体２５を備えており、このダイ本体２５の中央部には上方向へ突出したダイ２７が備えられている。このダイ２７の周囲にはエジェクタ２９が上下動自在に備えられている。そして、このエジェクタ２９と前記ダイ本体２５との間には、前記エジェクタ２９を上方向へ付勢するためのウレタンゴムなどのごとき適宜の弾性部材３１が弾装してある。
【００１８】
前記ダイ２７の上面には、前記パンチ２１の下端部が入り込み可能な凹部３３（図２参照）が形成してあり、この凹部３３の周囲には、断面形状が三角形状の環状の突出部３５が備えられている。この突出部３５の内周面の水平に対する傾斜角よりも外周面の水平に対する傾斜角の方が急傾斜に形成してあって、先端部（上端部）は、ワークＷに食い込み易いように、鋭角に形成してある。
【００１９】
以上のごとき構成において、パンチ金型３とダイ金型５とが上下に離反した状態にあるとき、ダイ金型５上にワークＷの皿穴を形成すべき貫通孔Ｈを位置決めした後、パンチ金型３におけるパンチヘッド１５を、パンチプレスに上下動自在に備えたストライカ（ラム：図示省略）によって打圧し下降すると、パンチプレスにおけるパンチホルダに対してパンチ金型３が下降されて、パンチ金型３におけるパンチガイド７の板押え部９がワークＷの上面に当接される。そして、ワークＷをダイ金型５へ押圧することになる。上述のように、ワークＷがパンチ金型３によって押圧されると、ダイ金型５に備えた環状の突出部３５が貫通孔Ｈの周囲においてワークＷの下面に食い込むことになる（図３（Ａ）参照）。
【００２０】
その後、ストライカをさらに下降すると、ストリッパースプリング１９が圧縮されて、下降を停止したパンチガイド７に対してパンチボディ１３、パンチドライバ１４が相対的に下降され、パンチガイド７の板押え部９によるワークＷの押圧力がさらに強力になると共に、パンチ２１のテーパ部２３が貫通孔Ｈの上部に入り込み、貫通孔Ｈの上部を押し広げるように押圧する。上述のように、パンチ２１のテーパ部２３が貫通孔Ｈの上部を拡開するように押圧すると、貫通孔Ｈの上端部周縁部の金属は、図３（Ｂ）に矢印で示すように、従来と同様に、放射外方向で下方向へ流動されることになる。
【００２１】
この際、ワークＷの下面における貫通孔Ｈの周囲には、ダイ金型５に備えた環状の突出部３５が食い込んだ状態にあるので、前記突出部３５の方向へ指向された金属の流動部の１部は、放射外方向への流動を阻害されて、突出部３５における内周面のテーパに沿って中心部方向へ誘導されて、貫通孔Ｈの径を縮小するように作用する。すなわち、前記突出部３５の存在によって、貫通孔Ｈの下側を縮径する方向へ指向され誘導される金属の流動量が、前記突出部３５が無い場合に比較してより多くなる。したがって、上部を皿穴に形成した貫通孔の下部に残るストレート部Ｓはほとんど零に近くなるものであり、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【００２２】
前述のごとく、金属の流動部の１部が前記突出部３５の内周面のテーパに誘導されて、貫通孔Ｈの下側が縮径され、かつ上部を皿穴を形成した貫通孔Ｈの下部に残るストレート部Ｓがほとんど零に近くなると、前記パンチボディ１３の下部がスペーサ（押圧力伝達手段）２４の上端部に当接する。したがって、パンチ金型３におけるパンチドライバ１４、パンチボディ１３の押圧力がスペーサ２４を介してパンチガイド７の板押え部９に付与されることになる。よって、ワークＷにおける貫通孔Ｈの周辺は、パンチ金型３におけるパンチガイド７の板押え部９とダイ金型５におけるダイ２７の上面との間で強力に挟圧されることになる。
【００２３】
ところで、前述したように、パンチ２１におけるテーパ部２３によって押圧されて下方向へ流動される金属の一部を、前記突出部３５によって貫通孔Ｈの下端部側方向へ誘導するとき、前記貫通孔Ｈと前記突出部３５との間においてワークＷの下面に盛り上がりを生じることがある。ところが、前述したように、パンチボディ１３、パンチドライバ１４の押圧力をスペーサ２４を介してパンチガイド７の板押え部９に伝達することにより、ワークＷにおける貫通孔Ｈの周辺が前記板押え部９とダイ２７の上面によって強力に挟圧されるので、前記盛り上がりの発生を効果的に抑制でき、ワークＷの上面及び下面を平滑面に形成できるものである。
【００２４】
図４は、パンチ金型３におけるパンチボディ１３、パンチドライバ１４の押圧力を板押え部１９へ伝達するための押圧力伝達手段の第２の実施形態を概略的に示すものである。すなわち、図４に示す構成は、パンチガイド７の下端部に、パンチガイド７とは別体の円板状の板押え部９をボルト等のごとき固定具でもって一体的に固定し、かつパンチ２１を備えたパンチボディ１３の下部を前記板押え部９に直接当接する構成としたものである。
【００２５】
上記構成においても、パンチボディ１３、パンチドライバ１４の押圧力を板押え部９へ直接伝達することができるので、前述した効果と同様の効果を奏し得るものである。
【００２６】
ところで、パンチ金型３においては、パンチボディ１３とパンチドライバ１４及びパンチ２１を一体に備えた構成でもって例示してあるが、それぞれ別個に製造して一体化した構成（一体的な構成）とすることができるものである。
【００２７】
図５は、第２の実施形態に係るパンチ金型及びダイ金型を示す説明図である。この第２実施形態に係る皿穴形成金型４１は、ワークＷにおける貫通孔の下部に皿穴を形成するためのものであって、ワークＷの下面に皿穴を形成した状態でもって例示してある。
【００２８】
前記皿穴形成金型４１は、パンチ金型４３とダイ金型４５を備えている。上記パンチ金型４３は、パンチプレスにおけるパンチホルダ（図示省略）に上下動自在に支持される筒状のパンチボディ４７を備えている。このパンチボディ４７の上部には、パンチヘッド４９を上下調節可能に螺合して備えたパンチドライバ５１がボルト等のごとき固定具を介して一体的に取付けてある。
【００２９】
また、前記パンチボディ４７の下部には、ボルト等のごとき固定具を介してパンチチップ５３が一体的に取付けてある。このパンチチップ５３は、円盤形状であって中央部には下面に開口した上下方向の穴５５が形成してある。そして、前記パンチチップ５３の下面であって前記穴５５の周囲には、前記突出部３５と同様の突出部５７が備えられている。
【００３０】
前記ダイ金型４５は、パンチプレスにおけるダイホルダに支持されるダイ本体５９を備えており、このダイ本体５９の上面中央部には、上方向へ突出したダイ６１が備えられている。このダイ６１の上部には、ワークＷにおける貫通孔の下部を皿穴に形成するためのテーパ部６３が備えられている。そして、前記ダイ本体５９の上面には、前記ダイ６１を囲繞したリングプレート状のエジェクタ６５が上下動自在に備えられている。
【００３１】
前記エジェクタ６５を常に上方向へ付勢するために、前記ダイ本体５９の下面に垂設したガイドボルト６７の下部に支持されたスプリング座６９と前記ガイドボルト６７に上下動自在に案内支持された昇降部材７１との間には、コイルスプリング等のごとき弾性部材７３が弾装してある。そして、前記ダイ本体５９を上下動自在に貫通して上端部を前記エジェクタ６５に螺着した複数のピン７５の下端部が前記昇降部材７１の上面に当接してある。
【００３２】
したがって、前記エジェクタ６５は、前記弾性部材７３の付勢力によって常に上方向へ付勢されているものである。なお、前記付勢力によってエジェクタ６５が上方向へ移動する位置を規制するために、前記ダイ本体５９を上下動自在に貫通したストッパボルト７７の上端部が前記エジェクタ６５に螺着固定してある。
【００３３】
上記構成において、パンチ金型４３とダイ金型４５とが上下に離反した状態にあり、かつダイ金型４５におけるダイ６１の上面とエジェクタ６５の上面がほぼ等しい高さ位置にあるとき、エジェクタ６５上に載置したワークＷの貫通孔の位置を前記ダイ６１に対応した位置に位置決めする。その後、パンチプレスにおけるストライカを下降して、パンチ金型４３におけるパンチヘッド４９を打圧し、パンチホルダに対してパンチ金型４３を下降すると、パンチ金型４３におけるパンチチップ５３がワークＷの上面に当接する。
【００３４】
そして、パンチチップ５３の下面に備えた環状の突出部５７がワークＷの貫通孔の周囲においてワーク上面に食い込むことになる。その後、前記ストライカをさらに下降すると、パンチチップ５３とエジェクタ６５によってワークＷを挟持した状態において、弾性部材７３の付勢力に抗して下降する。すなわち、ダイ６１のテーパ部６３はワークＷに対して相対的に上昇することとなり、ワークＷの貫通孔に次第に入り込むので、また、突出部５７が存在することにより、第１の実施形態と同様に金属の流動が生じ、ワークＷにおける貫通孔の上部のストレート部がほぼ零になるように、貫通孔の下部に皿穴が形成されることになる。
【００３５】
そして、前記エジェクタ６５がダイ本体５９の上面に当接して下降を停止した状態にあるときに前記ストライカをさらに下降すると、ワークＷはパンチチップ５３とエジェクタ６５とによって上下から強力に挟圧される。
【００３６】
したがって、第２の実施形態に係る皿穴形成金型４１においても、突出部５７の存在により、ワークＷにおける貫通穴の上部側への金属の流動が第１の実施形態と同様に行われ、かつワークＷが上下から強力に挟圧されることにより、上下の両面を平滑面に形成できるものである。
【符号の説明】
【００３７】
３    パンチ金型
５    ダイ金型
９    板押え部
１５    パンチヘッド
２１    パンチ
２３    テーパ部
２５    ダイ本体
２７    ダイ
３５    突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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