(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをプレスするパンチと、
前記ワークを支持すると共にパンチの先端側が進入するダイ孔が形成されたダイと、
前記パンチの移動をガイドすると共にワークへのプレスに先立って該ワークをダイに押し当てるパンチガイドと、
前記パンチに当接して設けられる潤滑剤を含浸させた摺接部材と、
前記摺接部材にパンチの移動孔に連通したポケット部を通じて潤滑剤を補給する注入孔が形成されており、
前記パンチが摺接部材に当接したまま摺動することによりパンチの表面に被膜が形成されてプレス加工が行われ、パンチの移動に伴うエアー圧をポケット部及び注入孔を通じて外部へ逃がすことを特徴とする金型装置。
【請求項２】
前記摺接部材は、硬質スポンジ、スポンジゴムなどの潤滑剤を含浸させることが可能な多孔質材が用いられていることを特徴とする請求項１記載の金型装置。
【請求項３】
前記パンチ先端面及びパンチガイドのワークへの当接面には、非粘着性の表面コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載の金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、ワークをパンチとダイとでプレス加工を施す金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金型装置の一例として図８に示す打ち抜き装置を参照して説明する。上型側にワーク５１を打ち抜くパンチ５２が上下動可能に設けられている。下型側には、ワーク５１を支持すると共にパンチ５２の先端側が進入するダイ孔５３が形成されたダイ５４が設けられている。ダイ孔５３の周縁部には切断刃が形成されており、パンチ５２との剪断力によりワーク５１を打ち抜くようになっている。
【０００３】
パンチ５２は、可動ストリッパ５５と共にガイドフレーム５６にガイドされて上下に移動可能に設けられている。可動ストリッパ５５は、パンチ５２より先にワーク５１に当接してダイ５４に押え、次いでパンチ５２がワーク５１を打ち抜くようになっている。ダイ孔５３には、打ち抜かれた抜きかすがパンチ５２の上動に伴って浮き上がらないように逃げ５７が形成されている。
また、可動ストリッパ５５にはパンチ５２の刃先を研磨するスペースとなる部屋５８が形成されている。この部屋５８には、パンチ５２の移動に伴うエアー圧を外部に逃すための孔５９が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記打ち抜き装置を用いて、ワーク５１として例えば圧さ０．２７ｍｍｍ程度のアルミ板を打ち抜いた場合、パンチ５２の周面に抜きかすが凝着（溶着）し易く、５００ショット程度打ち抜いた後で、パンチ５２の周面に発生した金属凝着によりワーク５１に逆バリ現象が生じたり、１０００ショット程度打ち抜いた後ではパンチ５２に食い付き現象が生じて作動不良が生ずる。
よって、５００ショット程度打ち抜いた後、金型を解体してメンテナンス清掃を行う必要があり、該メンテナンス作業が煩わしいうえに、メンテナンスを３回ぐらい繰り返すと、パンチ５２の摩耗が激しくなり、交換しなければならなくなり、パンチ５２の寿命が短いという課題があった。
また、可動ストリッパ５５の部屋５８に抜きかす（アルミ粉）が溜まり易く、該抜きかすが金属凝着を助長するという不具合もある。
また、ワーク５１に粘着剤が塗付されている場合には、パンチ５２の先端及び周面や可動ストリッパ５５のワーク当接面などに粘着剤が付着し易く、金属凝着や抜きかすの付着を助長し、ワーク５１の汚染や損傷を生ずるおそれがある。
更には、パンチ５２の周面にシリコン油等の潤滑剤を塗付しようとしても、該潤滑剤がワーク５１に滴下したり飛散したりして染みになり、不良品扱いとなるおそれもあった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、メンテナンスの作業負担を軽減しパンチの耐久性を向上させ、しかもワークを汚すことなくプレス加工可能な金型装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、ワークをプレスするパンチと、前記ワークを支持すると共にパンチの先端側が進入するダイ孔が形成されたダイと、前記パンチの移動をガイドすると共にワークへのプレスに先立って該ワークをダイに押し当てるパンチガイドと、前記パンチに当接して設けられる潤滑剤を含浸させた摺接部材と、前記摺接部材にパンチの移動孔に連通したポケット部を通じて潤滑剤を補給する注入孔が形成されており、前記パンチが摺接部材に当接したまま摺動することによりパンチの表面に被膜が形成されてプレス加工が行われ、パンチの移動に伴うエアー圧をポケット部及び注入孔を通じて外部へ逃がすことを特徴とする。
また、前記摺接部材は、硬質スポンジ、スポンジゴムなどの潤滑剤を含浸させることが可能な多孔質材が用いられていることを特徴とする。
また、前記パンチ先端面及びパンチガイドのワークへの当接面には、非粘着性の表面コーティング処理が施されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。本実施例では、プレス加工を行う金型装置の一例として打ち抜き装置について説明する。図１は打ち抜き装置の断面図、図２（ａ）〜（ｅ）は図１の打ち抜き装置の分解された部品説明図である。
【０００８】
先ず、図１を参照して打ち抜き装置の全体構成について説明する。
１はワークであり、本実施例では長尺状の金属材、例えば板厚０．２７ｍｍのアルミ板が用いられている。２は上型側に設けられたパンチであり、ワーク１をプレスして打ち抜く。３は下型側に設けられたダイであり、ワーク１を支持すると共にパンチ２の先端側が進入するダイ孔４が形成されている。ダイ孔４の周縁部には切断刃が形成されており、パンチ２の刃との剪断力によりワーク１を切断する。
【０００９】
５はパンチガイドであり、パンチ２の移動をガイドすると共にワーク１の打ち抜きに先立って該ワーク１をダイ３に押し当てる。パンチ２は、パンチガイド５と共に上下に移動可能に設けられている。パンチガイド５は、パンチ２より先にワーク１に当接してダイ３に押え、次いでパンチ２がワーク１を打ち抜くようになっている。ダイ孔４には、打ち抜かれた抜きかすがパンチ２の上動に伴って浮き上がらないように逃げ６が形成されている。
【００１０】
７は摺接部材であり、パンチガイド５の下端側凹部１２にパンチ２の表面に当接して嵌め込まれている。摺接部材７はパンチガイド５の下面を覆う固定ストリッパ８によりパンチガイド５に固定されている。摺接部材７は硬質スポンジ、スポンジゴム（ＮＢＲゴムなど）などの多孔質材が用いられており、シリコン油等の潤滑剤１２を含浸させてある。パンチ２は摺接部材７に常時当接しており、パンチ２が摺接部材７に当接したまま摺動することによりパンチ２の表面に被膜が形成されてプレス加工が行われる。このパンチ２の表面に形成された被膜により、金属凝着が生じないようになっている。
【００１１】
また、パンチガイド５には、摺接部材７に潤滑剤１２を補給する注入孔９が上下方法に形成されている。注入孔９は上下方向のみならずパンチガイド５の側面に斜めに設けられていても良い。パンチガイド５には、パンチ２の移動孔１０が形成されており、該移動孔１０に注入孔９が連通して形成されている。注入孔９の底部にはポケット部１１が形成されており、滴下した潤滑剤１２を貯留できると共に、移動孔１０に連通してパンチ２の移動に伴うエアー圧をポケット部１１及び注入孔９を通じて外部へ逃がすようになっている。このポケット部１１による空間部が形成されていないと、パンチ２の上下動により摺接部材７に対するエアー圧が瞬間的に高くなって、パンチ２側に潤滑剤１２を押し出したり、注入孔９側へ逆流させたりする現象が生ずるからである。
パンチ２の移動範囲のうち上限は、摺接部材７のシール性及び潤滑剤１２の塗付し易さを考慮すると、摺接部材７の下端面と面一若しくはそれより若干下位置に設計されているのが好ましい。
【００１２】
打ち抜き装置の組立構造について図２（ａ）〜（ｅ）に示す部品図を参照して説明する。パンチガイド５には、パンチ２の移動孔１０に連続して下端側凹部１２が形成されている。パンチガイド５の下面側凹部５ｃに摺接部材７が外径を微量圧縮して嵌め込まれる（図２（ｂ）参照）。また、摺接部材７には、パンチ２が摺動する摺動孔７ａが形成されている（図２（ｃ）参照）。固定ストリッパ８の底部にもパンチ２の移動孔８ａが形成されている（図２（ｅ）参照）。
摺接部材７は、パンチガイド５に嵌め込まれ、その外側から固定ストリッパ８をパンチガイド５に装着することにより固定される。尚、図２（ａ）に示すパンチ２はパンチガイド５の移動孔１０に挿入され、摺接部材７の摺動孔７ａを挿通して嵌め込まれる。パンチ２の表面２ａは摺接部材７の摺動孔７ａの内壁面７ｂに摺接するが、パンチ２の摺動抵抗が大きすぎる場合には、図２（ｄ）に示すように、摺動孔７ａの内壁面７ｂを内側に凸になるようなＲ面（曲面）に形成しても良い。
【００１３】
上記打ち抜き装置を用いて、ワーク１として例えば圧さ０．２７ｍｍｍ程度のアルミ板を打ち抜いた場合、５００００ショット程度打ち抜くまではメンテナンスフリーで使用できることが確認できた。また、摺接部材７に含浸させた潤滑剤１２が切れることからそれ以降の使用では逆バリ現象が生じるが、この時点で注入孔９より、潤滑剤１２を５、６滴ぐらい滴下すると、初期状態に復帰しパンチ２の刃先の摩耗することなく使用できることが確認された。
【００１４】
したがって、潤滑剤１２を所要のタイミングで補給するだけで、パンチ２の表面に被膜を形成したまま打ち抜きが行えるので、抜きかすの金属凝着は生ずることがなく、一旦付着しても摺接部材７により除去されるので切断性能が回復しパンチの寿命を伸ばして耐久性を向上させることができる。
特に、金型装置を分解してクリーニングしたり、パンチやダイなどの摩耗部品を交換したりするメンテナンス作業が省略できるので、メンテナンスに要する時間とコストを大幅に削減できる。
また、摺接部材７に含浸させる潤滑剤１２は僅かであり、パンチ２との間のシール性も維持されているので、ワーク１を汚すことなく打ち抜くことができる。
【００１５】
次に、打ち抜き装置の他例について図３を参照して説明する。前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。本実施例はワークとして母材１３ａに粘着剤１３ｂが塗付されたテープ材１３を打ち抜く場合について説明する。例えばダイボンディング用のテープ材を下方にある基板（図示せず）に貼着する場合、パンチ１４には吸引孔１４ａが形成されており、テープ材１３を打ち抜くと同時に吸着保持したまま基板上に貼り付け、吸引孔１４ａよりエアーを吹出してテープ材１３より離間するように構成されている。
このテープ材１３は、粘着面を上面にして搬送されることから、粘着剤１３ｂに当接するパンチ１４の先端面１４ｂ及び固定ストリッパ８のワーク１への当接面８ａ（パンチガイド５が直接当接する場合にはパンチガイド５の当接面）には、非粘着性の表面コーティング処理、例えばフッソ樹脂コーティング処理が施されている。
【００１６】
本実施例においても、パンチ１４が摺接部材７に摺接して表面に潤滑剤１２による被膜を形成したまま打ち抜きが行えるので、抜きかすの金属凝着は生ずることがなく、パンチ１４の寿命を伸ばして耐久性を向上させることができる。また、パンチ１４の先端面１４ｂ及び固定ストリッパ８のワーク１への当接面８ａ（パンチガイド５が直接当接する場合にはパンチガイド５の当接面）には、非粘着性の表面コーティング処理が施されているので、粘着剤１３ｂがパンチ１４や固定プラテン８（パンチガイド５）に付着することがなく、ワークを汚すことなく打ち抜くことができる。
【００１７】
次に、図４〜図７を参照して本発明に係る金型装置を用いた応用例について説明する。前述した打ち抜き装置と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。図４及び図５はスタンドアロン型のパンチプレス装置やＮＣターレット式パンチプレス装置として、パンチ２及びパンチガイド５をホルダー１５に組み付けた装置構成を示す。パンチガイド５はコイルスプリング１６により上型側に吊下げられており、リフタースプリング１７によりホルダー１５上に上方に向かって付勢されている。上型を下動させてパンチガイド５によりワークをダイ３に押えた後、パンチ２が更に下動してダイ孔４へ進入する際にワークを打ち抜くようになっている。
図５において、摺接部材７は移動孔１０の内壁面に形成された凹部５ａに嵌め込まれた多孔質材よりなるＯリング１８であっても良い。Ｏリング１８を用いた場合、パンチ２との接触面積は減らせるので、パンチ２の摺動抵抗は少なくすることができる。Ｏリング１８には、注入孔９より潤滑剤１２を滴下させてポケット部１１、更には移動孔１０とパンチ２との隙間５ｂを通じて潤滑剤１２を含浸させるようになっている。Ｏリング１８はパンチ２とのシール性を保持するため外径を圧縮して凹部５ａに嵌め込まれている。
【００１８】
また、図６に打ち抜き装置をダイセット金型装置に適用した応用例を示す。前述した実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。パンチ２は上型ダイセット１９に設けられたパンチプレート２０に複数本固定されている。ダイ３は下型ダイセット２１に固定されている。上型ダイセット１９はガイドポスト２２にガイドされて上下動するようになっている。パンチプレート２０には、ガイドプレート２３が吊下げ支持されている。ガイドプレート２３の下端側には摺動部材７が嵌め込まれており、ストリッパプレート２４によりガイドプレート２３に固定されている。各パンチ２はガイドプレート２３に設けられた移動孔１０に先端側が嵌め込まれている。ガイドプレート２３の各移動孔１０にはポケット部１１及び注入孔９が連通して形成されている。このように、複数のパンチ２を用いてワークに対して同時に打ち抜き加工を行う場合、パンチ２の寿命が短いと金型メンテナンスが煩わしく、作業性が低下し易いが、注入孔９より潤滑剤１２を滴下してポケット部１１を通じて摺動部材７に含浸させることで、各パンチ２の表面に被膜を形成しながら加工が行えるので、複雑な装置構成であってもメンテナンスが容易でしかも打ち抜き性能を長期に渡って維持したまま加工を行える。
【００１９】
また、図７にシヤーリング装置（切断装置）への応用例を示す。本実施例では打ち抜き用のパンチに替えて切断パンチ２５が設けられている。パンチガイド５の移動孔１０には、切断パンチ２５の刃先２５ａに隣接する側の凹部５ａに摺接部材７が圧縮して嵌め込まれている。また、摺接部材７には移動孔１０に連通するポケット部１１が隣接して形成されており、該ポケット部１１は注入孔９に連通している。注入孔９より潤滑剤１２を滴下させることで、ポケット部１１を通じて摺接部材７に潤滑剤１２を含浸させることができる。この場合にも摺接部材７から切断パンチ２５の刃先２５ａに潤滑剤１２による被膜が形成されているのでパンチの摩耗を防いで寿命を伸ばし、しかも潤滑剤１２のシール性も保持できるのでワークを汚すことなく切断できる。
【００２０】
以上、本発明の好適な実施例について述べてきたが、本発明は上述した各実施例に限定されるのものではなく、例えばワーク１は、アルミ板などの非鉄金属薄板に限らず樹脂材や、粘着剤付の樹脂テープ、紙テープなどの打ち抜きや切断に応用可能である。
また、金型装置としては、打ち抜き装置や切断装置に限らず、曲げ加工や穴あけ加工用の装置に応用しても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る金型装置を用いれば、パンチが潤滑剤を含浸させた摺接部材に当接したまま摺動することによりパンチの表面に被膜が形成されてプレス加工が行われるので、潤滑剤を所要のタイミングで補給するだけで、パンチの表面に被膜を形成したままプレス加工が行えるので、抜きかすなどの金属凝着は生ずることがなく、一旦付着しても摺接部材により除去されるので切断性能が回復しパンチの寿命を伸ばして耐久性を向上させることができる。
特に、金型装置を分解してクリーニングしたり、パンチやダイなどの摩耗部品を交換したりするメンテナンス作業が省略できるので、メンテナンスに要する時間とコストを大幅に削減できる。
また、摺接部材に含浸させる潤滑剤は僅かであり、パンチとの間のシール性も維持されているので、ワークを汚すことなく打ち抜くことができる。
また、注入孔より滴下した潤滑剤がポケット部に一時的に貯留しつつ含浸させるので液切れすることなく供給することができ、パンチの移動に伴うエアー圧をポケット部及び注入孔を通じて外部へ逃がすようになっているので、摺接部材より必要以上の潤滑剤がパンチに供給されたり、注入孔側への逆流は生ずることがなく、安定したプレス動作を行える。
また、ワークとしては非鉄金属薄板に限らず、樹脂材や粘着剤付の樹脂テープ、紙テープなどに適用可能であり汎用性の高い金型装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は打ち抜き装置の断面図である。
【図２】図１の打ち抜き装置の分解された部品説明図である。
【図３】他例に係る打ち抜き装置の断面図である。
【図４】他例に係る打ち抜き装置の断面図である。
【図５】他例に係る打ち抜き装置の断面図である。
【図６】他例に係る打ち抜き装置の断面図である。
【図７】他例に係る切断装置の断面図である。
【図８】従来の打ち抜き装置の断面図である。
【符号の説明】
１  ワーク
２、１４  パンチ
３  ダイ
４  ダイ孔
５  パンチガイド
６  逃げ
７  摺接部材
７ａ  摺動孔
７ｂ  内壁面
８  固定ストリッパ
９  注入孔
８ａ、１０  移動孔
１１  ポケット部
１２  潤滑剤
１３  テープ材
１３ａ  母材
１３ｂ  粘着剤
１４ａ  吸引孔
１５  ホルダー
１６  コイルスプリング
１７  リフタースプリング
１８  Ｏリング
１９  上型ダイセット
２０  パンチプレート
２１  下型ダイセット
２２  ガイドポスト
２３  ガイドプレート
２４  ストリッパプレート
２５  切断パンチ
２５ａ  刃先
【図１】
0003646088.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003646088.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003646088.tif 000008
【図８】
0003646088.tif 000009