(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材に斜めの穴をプレス加工するプレス金型において、
少なくともベースとなる固定型と、
該固定型に直線移動可能に支持された中間部と、
該中間部の移動方向に対し傾斜した方向に移動可能に支持されたパンチと、
該中間部に該パンチの移動方向と同じ方向に移動可能に支持されたハンマーピンと、
該中間部の移動方向と同じ方向に移動するカムと、
該カムおよび該中間部を移動させる可動型と、
から構成されることを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
該カムが該中間部に移動可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板材に斜めの微小な穴をプレス加工するプレス金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常のプレス金型は、ダイプレート上面に対しパンチ及びダイスが垂直に設けられており、金属板材を直角方向から打抜く構成となっている。しかし、製品によっては金属板材に斜めの穴の加工を必要とするものがある。
このような斜めの穴をプレス加工するプレス金型として、従来、特開平１０−１６６１８９号公報に開示された図６に示すようなプレス金型がある。このプレス金型は、固定型２と可動型７を有すると共に、この固定型上にはダイスを有するダイスユニット３０（中間部本体）と、パンチ４を有しこのダイスユニットと対をなすパンチユニット３（中間部）とからなるプレス部を備えてなり、可動型７の下向きの移動によりパンチユニット３を下向きに移動させ、ダイスユニット３０とで金属板材１００を挟持した後、可動型の下向きの移動を、可動型の斜めのカム６の面に接触するパンチ頭で、パンチ４の移動方向である斜め下方向に変更させてパンチ４をパンチガイド３１及びパンチ先端ガイド３４に沿って移動させ、固定型上のダイスユニット３０とパンチユニット３とで挟持された金属板材１００にパンチ４でプレス加工するようになっている。
【０００３】
しかしながらこの公知のプレス金型では、パンチ４となる摺動体はパンチガイド３１に案内されているとともに、パンチの先端に設けたパンチ先端部は、パンチガイドに設けられたパンチ先端ガイド３４により案内されている。しかも高精度のプレス加工するためにパンチ先端部は先端ガイドに小さな隙間で案内されている。この場合、カム６の傾斜面からの側方力（図４を参照）でパンチ先端に曲げ応力が発生し、プレス加工を継続するとパンチ先端が折れるという問題があった。また図４の従来で示すようにパンチの移動する方向に直角な方向に大きな荷重が掛かり、パンチガイド３１の摩耗がはげしく、長時間の使用によりパンチが傾き、加工精度が低下するという問題があった。
更に、傾きは同じでも傾きの方向の違う穴をあける場合に金型を交換しなければならず時間がかかるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、長時間使用によるパンチ先端の折れを防止し、微細な傾斜した穴を精度良くプレス加工できると共に、傾斜する方向の異なる穴を同じ金型を使用して容易にプレス加工可能なプレス金型を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載されたプレス金型を提供する。
請求項１に記載のプレス金型は、垂直方向のカムの移動をこの垂直に対して傾斜した方向に移動するパンチに伝達するために、中間部にパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に支持されたハンマーピンを設けたものであり、これにより、カムで押すハンマーピンの移動によりパンチを押して移動するため、ハンマーピンには移動する方向に直角な方向に大きな荷重が掛かるが、パンチには移動する方向の力しか掛からないようになり、パンチおよびガイド部の摩耗が無くなり、長時間使用してもパンチが傾き、パンチ先端に曲げモーメントが作用することが無く、パンチ先端の折れを防止できる。
【０００６】
請求項２に記載のプレス金型は、請求項１の構成に加えて、カムが中間部に移動可能に支持される構成を付加したものであり、これにより請求項１のプレス金型が有している前記作用効果に加えて、カムが中間部と一緒に移動するので、固定型を回転させてパンチの傾きの方向を変えてプレスできるようになり、傾きの方向が異なる穴加工を同じ金型を使用して容易に段取りして加工できるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態のプレス金型を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。図２は、本発明の第２の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
本発明の第１の実施の形態のプレス金型１は、固定型２と可動型７とを備えており、この固定型２には中間部本体３０が設置され、更にこの中間部本体３０の上には中間部３が設置されている。固定型２と中間部本体３０とは、２本の位置決めピン２４で位置決めされて、４本のボルト２５で固定されている。中間部３は、中間部本体３０に４本の位置決めピン２０で支持され、型開きと型締めが行えるように上下に摺動出来るようにされている。この位置決めピン２０は、胴部と頭部の分割構造で、これらがボルト２２で固定された構造となっており、圧縮バネ２１で付勢されている。この圧縮バネ２１は止めネジ２３で固定型２内に封入される。また中間部本体３０には、ダイス３６が所定の角度で斜めに嵌め込まれている。
【０００８】
一方可動型７には、リング７１と円板７２とが設置されている。このリング７１は、ボルト７３によって可動型７に移動可能に支持されると共に、リング７１と可動型７との間には、リング７１を付勢するスプリング７４が介在している。また円板７２はボルト７５によって可動型７に固定されている。
【０００９】
前述の中間部３には、４本の押え棒３５がその周囲にボルトによって固定されており、可動型７の下降をリング７１を介して押え棒３５で受けて中間部３の型締めを行うようになっている。
更に中間部３の内部には、金属板材１００に穴をプレスするパンチ４の移動をガイドするパンチガイド３１と、パンチ先端部の移動をガイドするパンチ先端ガイド３４とが所定の角度で斜めに固定されて設けられている。この傾斜角度は、ダイス３６の傾きと一致している。なおパンチガイド３１内には、パンチ４の下方の移動により圧縮されるスプリングが設けられている。
【００１０】
更にまたこの中間部３には、本発明の特徴である可動型７の移動および荷重をハンマーピン５に伝えるカム６の移動をガイドするカムガイド３３と、カム６の移動および荷重をパンチ４に伝えるハンマーピン５の移動をガイドするハンマーピンガイド３２とが、ボルト等によって固定されている。パンチ４は先端が先細状になっており、後端はハンマーピン５からの力が中心軸上に掛かるように球形状になっている。カム６とパンチ４との間に配置されているハンマーピン４は、ハンマーピンガイド３２からの飛び出しを防ぐためにその下部が段付き形状になっていて、上端部はカム６からの力が中心軸上に掛かるように球形状になっている。
カム６は、２つの部分がボルト３８で連結された構造となっていて、カム６を付勢するようにカムガイド３３と間にスプリング３７が設けられている。
更にカム６の下端面は傾斜面となっており、可動型７の降下により可動型の円板７２がカム６の頭部に当接し、更にこのカム６の傾斜面がハンマーピン５の球形状端部に当接して、パンチ４に力を伝達するようになっている。
【００１１】
上記のように構成された本発明の第１の実施の形態のプレス金型の加工状態図が図３に示されており、これを参照してその作動について説明する。図３の（ａ）は、金属板材１００を送り込む段階を示しており、可動型７は上方に待機し、中間部３と中間部本体３０と間は、位置決めピン２０を付勢している圧縮バネ２１の力で中間部３が浮かされ、隙間があけられており、いわゆる型開きの状態になっている。この状態で金属板材１００が図の左方から送り込まれる。
次いで図示されてないプレス機で可動型７を移動させ、固定型２に向って下降させると、まずリング７１の端面が中間部３から上方に延びている押え棒３５に当接し、中間部３を下降させる。中間部３と中間部本体３０の間には、金属板材１００が挿入されており、これを挟持する。この状態が図３の（ｂ）に示されている型締め、板材挟持の段階である。
【００１２】
更に可動型７が下降すると、リング７１は該リングを押しているスプリング７４を圧縮し、次いで円板７２がカム６に当接するようになり、カム６を押圧し下降させる。カム６はその傾斜面でハンマーピン５を押して、ハンマーピンガイド３２によって斜めにガイドされたハンマーピン５を斜め下方に下降させ、更にこのハンマーピン５はパンチ４を押して斜め下方に下降させ、固定型２の中間部本体３０に固定されたダイス３６とで協同して、金属板材１００に斜めの穴をプレス加工する。この状態が、図３の（ｃ）で示されるパンチの段階である。
穴明けが終ったら、可動型７は上昇し元の位置に戻り、中間部３も押圧が解除されて、中間部３と中間部本体３０とが図３の（ｄ）に示される型開きの状態となり、金属板材１００が当初の送り可能な状態となる。
【００１３】
次に図２に示される本発明の第２の実施の形態のプレス金型１の構造について、その変更している構造部分に関し説明する。第１の実施の形態のプレス金型１との主要な構造上の違いは、カムガイド３３が設けられておらずに、カム６′が可動型７に固定されていることと、押え棒３５が可動型７側に支持されていることである。即ち、可動型７は、図に示されるように３つの部分をボルト２６で結合して形成されていて、この可動型７にはカム６′が固定されると共に、押え棒３５′が移動可能に支持されている。カム６′は、一つの部材で形成されており、その先端に傾斜面を有し、この傾斜面がハンマーピン５の球形状端部に当接するようになっている。押え棒３５′は、可動型７内に入れられたスプリングで下方に付勢されている。この第２の実施の形態では、中間部３上のカムガイド３３が取り除かれている。
この第２の実施の形態のプレス金型１の作動は、第１の実施の形態のものと同じような図３に示された加工状態の作動を行うものである。
この第２の実施の形態のプレス金型は、図６に示された従来公知の構造のプレス金型に、ハンマーピン５とハンマーピンガイド３２とを付加した構造のプレス金型であるともいえる。
【００１４】
以上の説明から解るように、本発明のプレス金型１は、図４の右側に示されるようにカム６とパンチ４との間にハンマーピン５を配設したことにより、カム６の下向きの荷重がハンマーピン５では、斜め方向のハンマーピン５を移動させる荷重と、ハンマーピン５とハンマーピンガイド３２との抗力に分けられ大きな抗力が働くが、ハンマーピン５からパンチ４に伝えられる荷重はパンチ４を移動させる荷重だけになり、パンチ４とパンチガイド３１との間には小さな抗力しか作用せず、パンチ４とパンチガイド３１の摩耗が小さくなり、パンチ４とパンチガイド３１との間の隙間αが小さく維持でき、パンチ４のパンチガイド３１内での傾き（振れβ）を防止できることから、パンチ先端に曲げモーメントが発生することが防止できるようになり、パンチ先端の折れが防止できる。
これに対して、従来は、図４の左側に示すようにカム６で直接パンチ４を押すために、パンチ４とパンチガイド３１との摩耗が大きくなり、パンチ４とパンチガイド３１との間の隙間αが大きくなり、パンチ先端部の振れβが大きくなり曲げモーメントが発生し、パンチ先端部の折れが防止できない。
このパンチ先端部の折れ防止効果は、カム６が中間部３に支持されている第１の実施の形態のプレス金型でも、カム６が可動型７に固定されている第２の実施の形態のプレス金型でも同様である。
【００１５】
更に本発明の第１の実施の形態のプレス金型では、カム６が中間部３に移動可能に支持することで、可動型７が回転に対して対称な形の端面形状にすることができ、固定型２を回転することで、中間部本体３０、中間部３、ハンマーピンガイド３２及びカムガイド３３も一緒に回転して傾斜抜きする部分も回転するので、図５に示されるように金属板材１００の中心から等距離にある四角形を形成する４つの角部に傾斜角度が同じで、傾斜方向が９０°ずれた穴を形成する場合でも、図５の（ａ）〜（ｄ）に示すように固定型２を回転することで、同じ金型を使用してプレス加工できる。なお、固定型の回転角度を変えることにより、様々の数の傾斜穴明けに同じ金型で対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態であるプレス金型の正面断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のプレス金型を使用してプレス加工を行う場合のそれぞれの加工工程のプレス金型の状態を説明する工程図である。
【図４】本発明のプレス金型と従来のプレス金型を使用した場合のそれぞれのパンチの作用の状況を比較して説明する図である。
【図５】本発明のプレス金型を使用して、金属板材上に中心から等距離にあって四角形の角部に相当する位置に４つの傾斜穴を、同じ金型を使用してプレス加工する場合の固定型のそれぞれの回動位置（ａ）〜（ｄ）を説明する図である。
【図６】従来のプレス金型の正面断面図である。
【符号の説明】
１…プレス金型
２…固定型
３…中間部
４…パンチ
５…ハンマーピン
６…カム
７…可動型
３０…中間部本体
３１…パンチガイド
３２…ハンマーピンガイド
３３…カムガイド
１００…金属板材
【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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