(57)【要約】【課題】  筒部の周壁にバリを生じさせることなくプレスの打抜きによって貫通孔を開設する。 【解決する手段】  筒部71の外側から貫通孔開設予定位置に、プレス加工により該貫通孔70よりも少し大径で剪断による内周面75を有する円形の凹み部74を形成し、筒部の内側から、該凹み部との対応位置に凹み部よりも小径のパンチ53を打ち込んで貫通孔70を開設する。凹み部74の内周面は剪断面であり、パンチの打込みによって、該剪断面が外側に引っ張り出されることはなく、貫通孔内部において破断面と剪断面が一致する。即ち、孔縁にバリは生じない。【選択図】  図１
2006136892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部を有するワークの該筒部の周壁に、プレスの打抜きによってバリの生じない貫通孔を開設する方法であって、
筒部内に、貫通孔開設予定位置の筒部内面の内向き変形を防止する芯金を挿入した状態で、筒部の外側から貫通孔開設予定位置に、先端が円柱状で先端面が円柱軸芯に対して平坦な軸部を打ち込こんで、開設すべき貫通孔よりも少し大径で剪断による内周面とフラットな底面を有する円形の凹み部を形成し、筒部の内側から、該凹み部との対応位置に凹み部より少し小径のパンチを打ち込んで貫通孔を開設するワーク周壁への貫通孔開設方法。
【請求項２】
芯金は、貫通孔との対応位置に、該貫通孔より広い範囲で筒部内面に当たる押えパンチを短く突設している請求項１に記載の貫通孔開設方法。
【請求項３】
潰し工程、穴明け工程及び穿孔工程を含み、
潰し工程では、筒部内に芯金を嵌め、筒部の外側から貫通孔開設予定位置に潰しパンチを打ち込んで、周壁の外面に円形の凹み部を形成し、
穴明け工程では、穴明けパンチを前記凹み部との対応位置にて筒部の内側から外側へ打ち込んで周壁に凹み部よりも小さい底付き穴を開設し、
穿孔工程では、前記穴明けパンチよりも僅か小径の穿孔パンチを前記底付き穴との対応位置にて筒部の内側から打ち込んで底付き穴の底部を打ち抜いて貫通孔を開設する請求項１又は２に記載のワーク周壁への貫通孔開設方法。
【請求項４】
周壁外面には段部が形成され、該段部に掛かって貫通孔が開設され、凹み部は該段部の低部より低く施される請求項１乃至３の何れかに記載のワーク周壁への貫通孔開設方法。
【請求項５】
第１、第２、第３の３つのステーションを有し、筒部を有するワークを第１ステーションから第３ステーションへ順に移動させ、各ステーションで順次プレス加工を行って筒部周壁に貫通孔を開設する装置であって、
各ステーションは、ダイブロック及びダイブロックに接近離間可能に配備され筒部を挿脱可能に横向きに嵌めて支持する芯金を具え、
第１ステーションのダイブロックは、筒部の貫通孔開設予定位置に該貫通孔よりも少し大径で剪断による内周面を有する円形の凹み部を形成するための潰しパンチを有し、
第２ステーションの芯金は、該ステーションのダイブロック側に向けて穴明けパンチを突設し、該穴明けパンチは、前記凹み部より小径であり、筒部周壁の肉厚の途中まで突き込み可能且つ該芯金を含めて筒部内に収まる長さであり、
第３ステーションの芯金は、該ステーションのダイブロック側に向けて穿孔パンチを具え、該パンチは、前記第２ステーションの穴明けパンチの筒部周壁への打込みによって形成される底付き穴の径よりも僅か小径であり、底付き穴の底部を打抜き可能且つ該芯金を含めて筒部内に収まる長さであり、第３ステーションのダイブロックには、貫通孔抜きカスを排出する孔が開設されているワーク周壁への貫通孔開設装置。
【請求項６】
筒部を有するワークにおいて、請求項１乃至４の何れかに記載の方法で筒部周壁に貫通孔を開設したワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧バルブリフターのボティ等、筒部を有するワークの該筒部周壁に貫通孔を開設する方法、貫通孔開設装置及び貫通孔を開設したワークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板材に貫通孔を開設するには、ドリルによる切削加工、プレスの打抜き加工、放電加工等が実施できる。
しかし、ドリルやプレスによる孔加工では、孔縁にバリが生じるので、バリ取りの手間が掛かる。放電加工は加工時間が長く掛かり、生産性が悪い問題がある。
他方、図１３ａ、ｂに示す様に、板材(7b)にプレスの打抜きによって、バリを生じさせることなく貫通孔を開設する方法が提案されている(特許文献１)。
これはプレス又は切削による一次加工によって、板材(ワーク)(7b)の少なくとも裏面に、打ち抜くべき貫通孔(70a)の孔径に対応する周溝(74a)を形成し(図１３ａ参照)、図１３ｂに示す如く、プレスによる二次加工によって、板材(7b) の反対側面から周溝中心との対応位置に打抜きパンチ(51a)を打ち込んで貫通孔(70a)を開設するのである。
図１３に示す方法では、バイトによる切削にて周溝(74a)を形成する場合、加工能率が悪い。プレス加工によって周溝(74a)を開設する場合、板材(7b)が塑性変形して反り返り、二次加工時の精度を損って歩留まりが悪くなる。
【０００３】
又、バリを生じさせることなく貫通孔を開設する方法として、図１４ａ、ｂに示す方法も文献に示されている(特許文献２)。
これは、図１４ａに示す如く、押えパンチ(51c)とダイ(31a)の間に板材(7b)を位置させ、先ず一次工程によってダイ(31a)の下から突上げパンチ(31b)を上昇させて、板材(7b)の下面に上向きの半抜き部(73a)を形成する。次に二次加工によって、前記とは別の打抜きパンチ(51d)とダイ(31c)により、前記半抜きによって上向きに膨らんだ膨らみ部(73b)を上方から打ち抜くとされている。
しかし、半抜き部(73a)の内径と打抜きパンチ(51d)の径との関係について説明されていない。
膨らみ部(73b)の外径は、当然に半抜き部(73a)の内径よりも大となる。打抜きパンチ(51d)の径を半抜き部(73a)の内径よりも僅か小さくすれば、打抜き貫通孔(70a)の下端開口縁にバリが生じないと思われる、しかし、貫通孔(70a)の上端開口縁に、膨らみ部(73b)の外周縁が板材(7b)の上面より高く盛り上がったまま残る。即ち、板材(7b)の上面側にバリが生じたのと同様の結果となる。
打抜きパンチ(51d)の径を膨らみ部(73b)の外径よりも大きくすれば、打抜き孔縁にバリが生じるのは明らかである。
何れにせよ、図１４ｂに示す様に、貫通孔(70a)の上縁と下縁が角張ることはないのは確かである。
【０００４】
図１２は油圧バルブリフターの小径筒状のボディ(7a)を示しており、ボティ(7a)の周壁(72)にはエンジンオイル流入用の貫通孔(70)が開設されている。
上記貫通孔(70)をボティ外側からドリル加工やプレスの打抜き加工で開設すると、前記の如く、孔縁にバリが生じてバリ取りのための後加工に手間を要す。ボティ(7a)が筒状であるから板材の場合に比べてバリ取りの作業性も悪くなる。
又、筒状ボティ(7a)の外側から、プレスの打抜きによって貫通孔(70)を開設すると、抜きカス(78a)がボティ(7a)内に排出され、ボティ(7a)から抜きカスを取り出す手間も掛かる。
前記図１３に示す方法によって上記貫通孔(70)を開設しようとした場合、下記の問題がある。
先ず、図１３に示す方法は、ワークが平板であることを予定したものであって、ワークが小径円筒状ボティ(7a)の場合、ワーク裏側、即ち、筒状ボティ(7a)の内面に周溝を開設する手段に窮する。
筒状ボティ(7a)の外周面に周溝を施して、ボティ(7a)の内側から貫通孔(70)を打抜き開設するとしても、やはり、円筒外周面に如何にして貫通孔(70)に対応する周溝を開設するのか、又、どの様なパンチでどの様にして小径筒状のボティ(7a)の内側から外側に打ち抜くのか、その手段に窮する。
例えば、パンチ先端の外周縁に周溝に対応する環状の凸条を形成し、該パンチの打込みでボティ(7a)の周壁(72)に貫通孔(70)の孔径に対応する周溝を形成するとしても、筒状ボティ(7a)の周面に対しては、環状凸条に均等に荷重が作用せず、凸条が早期に損耗する。又、環状の凸条に対する研磨補正は困難であり、耐久性からは実用に耐えない。
【０００５】
図１４に示す方法で前記貫通孔(70)を開設しようとしても、前述の如く、その方法が定かではないので、実施できない。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−４２３３０号公報(［0005］、［0006］、［0009］、［0019］等)
【特許文献２】特開２０００−３０１２６１号公報(［0004］、［0005］)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
出願人は、鋭意努力の末、打抜きパンチに工夫を施し、小径筒状のボティ(7a)の内側から外側に貫通孔を打ち抜くことに成功した。しかし、バリの問題は残ったままである。
又、図１２に示す如く、貫通孔(70)がボティ(7a)外周の段部(73)、実施例では傾斜状段部に掛かる場合、パンチに偏荷重が作用して、パンチの寿命を縮める問題が残った。
本発明は、筒部を有するワークの筒部周壁にバリを生じることなく、又、該周壁外周に段部が生じていて該段部に掛かって貫通孔を開設する場合であっても、パンチの寿命を縮めることなく、且つバリを生じることなく貫通孔を開設できる方法、装置及び貫通孔を開設したワークを明らかにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の貫通孔開設方法は、筒部(71)内に、貫通孔開設予定位置の筒部内面の内向き変形を防止する芯金(５)を挿入した状態で、筒部(71)の外側から貫通孔開設予定位置に、先端が円柱状で先端面が円柱軸芯に対して平坦な軸部(31′)を打ち込こんで、開設すべき貫通孔(70)よりも少し大径で剪断による内周面(75)とフラットな底面を有する円形の凹み部(74)を形成し、筒部(71)の内側から、該凹み部(74)との対応位置に凹み部(74)より少し小径のパンチを打ち込んで貫通孔(70)を開設する。
【０００９】
請求項２は請求項１の貫通孔開設方法において、芯金(５)は開設すべき貫通孔(70)との対応位置に該貫通孔(70)のより広い範囲で筒部(71)内面に当たる押えパンチ(51)を短く突設してる請求項１に記載の貫通孔開設方法。
【００１０】
請求項３は、請求項１又は２の貫通孔開設方法において、潰し工程、穴明け工程及び穿孔工程を含み、潰し工程では、筒部(71)内に芯金(５)を嵌め、筒部(71)の外側から貫通孔開設予定位置に潰しパンチ(31)を打ち込んで、筒部周壁(72)の外面に円形の凹み部(74)を形成し、
穴明け工程では、穴明けパンチ(52)を前記凹み部(74)との対応位置にて筒部(71)の内側から打ち込んで周壁(72)に凹み部(74)よりも小径の底付き穴(76)を開設し、
穿孔工程では、前記穴明けパンチ(52)よりも僅か小径の穿孔パンチ(53)を前記底付き穴(76)との対応位置に筒部(71)の内側から打ち込み、底付き穴(76)の底部を打ち抜いて貫通孔(70)を開設する。
【００１１】
請求項４は、請求項１乃至３何れかの貫通孔開設方法において、周壁(72)の外面には、段部(73)が形成され、該段部(73)に掛かって貫通孔(70)が開設され、凹み部(74)は該段部(73)の低部より低く施される。
【００１２】
請求項５の貫通孔開設装置は、図２に示す如く、第１、第２、第３の３つのステーション(Ｓ1)(Ｓ2)(Ｓ3)を有し、筒部(71)を有するワーク(７)を第１ステーション(Ｓ1)から第３ステーション(Ｓ3)へ順に移動させ、各ステーション(Ｓ1)(Ｓ2)(Ｓ3)で順次プレス加工を行って筒部周壁(72)に該周壁(72)より小径の貫通孔(70)を開設する装置であって、
各ステーション(Ｓ1)(Ｓ2)(Ｓ3)は、ダイブロック(３)及びダイブロック(３)に接近離間可能に配備され筒部(71)を挿脱可能に横向きに嵌めて支持する芯金(５)を具え、
第１ステーション(Ｓ1)のダイブロック(３)は、筒部(71)の貫通孔開設予定位置に該貫通孔よりも少し大径で剪断による内周面を有する円形の凹み部(74)を形成するための潰しパンチ(31)を有し、
第２ステーション(Ｓ2)の芯金(５)は、該ステーション(Ｓ2)のダイブロック(３)側に向けて穴明けパンチ(52)を突設し、該パンチ(52)は、筒部(71)の前記凹み部(74)より小径であり、筒部周壁(72)の肉厚の途中まで突き込み可能且つ該芯金(５)を含めて筒部(71)内に収まる長さであり、
第３ステーション(Ｓ3)の芯金(５)は、該ステーション(Ｓ3)のダイブロック(３)側に向けて穿孔パンチ(53)を具え、該パンチ(53)は、前記第２ステーション(Ｓ2)の穴明けパンチ(52)の筒部周壁(72)への打込みによって形成される底付き穴(76)の径よりも僅か小径であり、底付き穴(76)の底部を打抜き可能且つ該芯金(５)を含めて筒部(71)内に収まる長さであり、第３ステーション(Ｓ3)のダイブロック(３)には、貫通孔抜きカス(78)を排出するための孔(32)が開設されている。
【００１３】
請求項６の筒部を有するワークは、請求項１乃至４の何れかの方法で筒部周壁(72)に貫通孔(70)が開設されている。                                                      
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の貫通孔開設方法は、筒部(71)の外側から貫通孔開設予定位置に、剪断による内周面(75)とフラットな底面を有し貫通孔(70)より少し大径の凹み部(74)を形成してから、ワーク(７)の内側から、該凹み部(74)との対応位置に凹み部(74)よりも小径のパンチを打ち込んで貫通孔(70)を開設するから、パンチの打抜き側では、打抜きによる肉の破断面が前記凹み部(74)の剪断による内周面(75)に連続するので、該周面(75)の肉が外側に引っ張り出されることはない。即ち、孔縁にバリは生じない。
又、パンチ打込み側とは反対側に予め凹み部(74)を形成したため、パンチ長さは凹み部の深さに対応して短く出来、パンチの折損を防止してパンチの寿命を延ばすことが出来る。
又、筒部(71)の内側からパンチを突き込んで貫通孔(70)を開設するから、抜きカス(78)は自動的に筒部(71)の外側に排出され、筒部(71)から抜きカス(78)を取り出す手間を省くことができる。
尚、筒部(71)外周面への凹み部(74)の形成は、筒部(71)内に、貫通孔開設予定位置の筒部内面の内向き変形を防止する芯金(５)を挿入した状態で、筒部(71)の外側から軸部(31′)を突き込んで行なうため、筒部(71)の内向き変形は防止され、筒部(71)の原形が損なわれることはない。
又、軸部(31′)は円柱状で先端が円柱軸芯と直交する平坦面に形成されているから、該軸部(31′)先端が損耗しても簡単に研磨ができ、繰り返し使用できる。
【００１５】
請求項２の貫通孔開設方法は、芯金(５)に突設した押えパンチ(51)によって、開設すべき貫通孔(70)との対応位置の筒部(71)内面を押さえて筒部(71)の内向き変形を防止できる。
【００１６】
請求項３の貫通孔開設方法は、上記凹み部(74)を形成する潰し工程に加えて、貫通孔開設予定位置に、穴明けパンチ(52)の打込みによって底付き穴(76)を形成してから、該底付き穴(76)に穿孔パンチ(53)を打ち込んで底付き穴(76)の底部を打ち抜くため、一度に周壁(72)を打ち抜く場合に比べてパンチ(52)(53)に掛かる荷重が軽減され、パンチの寿命を延ばすことができる。
【００１７】
請求項４の貫通孔形成方法は、筒部(71)の外側から貫通孔開設予定位置に、予め貫通孔(70)より少し大径の凹み部(74)を形成してフラットな底面を確保するから、貫通孔開設予定位置には、段部が存在しなくなる。このため、筒部(71)の内側から周壁(72)に打ち込まれるパンチに偏荷重が作用して、パンチの寿命を縮めることを防止できる。
【００１８】
請求項５の貫通孔開設装置は、第１ステーション(Ｓ1)の潰しパンチ(31)によって、筒部(71)の貫通孔開設予定位置に凹み部(74)を形成でき、第２ステーション(Ｓ2)の穴明けパンチ(52)によって、筒部(74)の内側から貫通孔開設予定位置に底付き穴(76)を開設でき、第３ステーション(Ｓ3)の穿孔パンチ(53)によって底付き穴(76)の底部を打ち抜いて貫通孔(70)を開設できる。
ワーク(７)を、その筒部(71)を各ステーションの芯金(５)に嵌めて支持せしめることができ、ワーク(７)を第１ステーション(Ｓ1)から第３ステーション(Ｓ3)へ順に送り込むことにより、能率的にワーク筒部(71)の周壁(72)に貫通孔(70)を開設することが出来る。
【００１９】
請求項６のワーク(７)は、請求項１乃至３の何れかの方法で貫通孔(70)が開設されているから、孔縁にバリは生じていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施例では、加工すべきワーク(７)は図１２に示す油圧バルブリフターのボティ(7a)であり、該ボディの筒部(71)の周壁(72)に貫通孔(70)を開設するものである。筒部(71)の前部は閉塞している。
貫通孔開設予定位置には、筒部(71)の外面を一周して軸方向に傾斜した段部(73)が形成されている。
筒部(71)の外径は１６mm程度、内径は１０mm程度、長さは４０〜５０mm程度、貫通孔(70)の直径は、筒部(71)の肉厚より少し小さい。
【００２１】
図１は、加工工程順を示しており、ａ図に示す潰し工程では、筒部周壁(72)の外側から潰しパンチ(31)を筒部(71)の軸芯に向けて打ち込んで(正確には、「ワーク(７)を潰しパンチ(31)に打ち込んで」)段部(73)の低部よりも低い凹み部(74)を形成する。凹み部(74)の直径Ｄは貫通孔(70)の直径よりも少し大である。
潰しパンチ(31)の先端部(上端部)は短い円柱状軸部(31′)に形成され、先端面は円柱軸芯と直交する平坦面となっている。
凹み部(74)の内周面は、潰しパンチ(31)の先端軸部(31′)が食い込んで剪断された剪断面(75)となっている。
潰しパンチ(31)の先端軸部(31′)が周壁(72)に食い込む際、周壁(72)の内面には周壁(72)の肉が内側に膨らむことを防止する押えパンチ(51)が当てられる。
ｂ図に示す穴明け工程では、筒部周壁(72)の内側から穴明けパンチ(52)を、筒部半径方向外側へ向けて、前記凹み部(74)との対応位置に打ち込んで底付き穴(76)を開設する。穴明けパンチ(52)を周壁(72)に打ち込む際、ワーク(７)をダイブロック(３)で受ける。
穴明けパンチ(52)の直径は、凹み部(74)の直径よりも少し小さい。
底付き穴(76)の内周面も、穴明けパンチ(52)が食い込んで剪断された剪断面である。
押し込まれた肉(78a)の底部(77)は、前記凹み部(74)に侵入し且つ傾斜段部(73)の低部側にて凹み部(74)の開口縁から少しはみ出る。
ｃ図に示す穿孔工程では、筒部周壁(72)内側から穿孔パンチ(53)を、筒部半径方向外側へ向けて、底付き穴(76)へ打ち込むことによって、底付き穴(76)の底部を外側へ打ち抜いて貫通孔(70)を開設する。
穿孔パンチ(53)を底付き穴(76)に打ち込む際、ワーク(７)をダイブロック(３)で受ける。
【００２２】
図２は、潰し工程を行なう第１ステーション(Ｓ1)、穴明け工程を行なう第２ステーション(Ｓ2)、穿孔工程を行なう第３ステーション(Ｓ3)の夫々に孔抜きユニット(11)(12)(13)を配備した状態を示している。
各孔抜きユニット(11)(12)(13)には、ダイブロック(３)(３)(３)と芯金(５)(５)(５)を含んでいる。各芯金(５)にパンチ(51)(52)(53)が下向きに突設されている。
ダイブロック(３)の上方に位置する芯金(５)にワーク筒部(71)を嵌め、芯金(５)を下降させてワーク(７)をダイブロック(３)に受けさせてパンチ(52)(53)をワーク(７)の筒部(71)の内側から周壁(72)に打ち込むのである。但し、潰し工程を行なう第１ステーション(Ｓ1)では押えパンチ(51)は、ワーク筒部(71)の内面に押し当たるだけで周壁(72)への打込みは行わず、押えパンチ(51)との対応外周面に潰しパンチ(31)によって凹み部(74)を形成する。
各孔抜きユニット(11)(12)(13)は、図３、図４、図５に示す如く、共通のベース(１)上に、取付台(２)を介してダイブロック(３)と芯金(５)を取り付けている。
取付台(２)は、底板(21)の後部に右壁板(22)と左壁板(23)を突設し、左右の壁板(22)(23)の後端間を後壁板(24)で閉じている。
【００２３】
ダイブロック(３)は、取付台(２)の底板(21)の前部に置いて、右壁板(22)と左壁板(23)に跨って該壁板(22)(23)にボルト止め固定される。
ダイブロック(３)の上面中央には、ワーク(７)を安定して受けることが可能な様に、ワーク(７)外周に対応する浅い溝部(30)が前後方向に開設されている。
又、ダイブロック(３)には溝部(30)でワーク(７)を受けるとき、ワーク(７)の貫通孔開設予定位置との対応位置に、上端が縮径している縦孔(32)が貫通開設されている。
【００２４】
図２ａに示す如く、第１ステーション(Ｓ1)のダイブロック(３)の縦孔(32)には、軸状潰しパンチ(31)が挿入され、該潰しパンチ(31)は上端周縁が角張って前記ワーク(７)の凹み部(74)の形状に対応し、該上端を該凹み部(74)の深さに対応して溝部(30)から上方へ突出させている。
前記の如く、潰しパンチ(31)の先端部(上端部)は短い円柱状軸部(31′)に形成され、先端面は円柱軸芯と直交する平坦面となっている。
潰しパンチ(31)は、取付台(２)の底板(21)に設けられた受け台(33)に支持されて下方への動きが阻止されている。
【００２５】
図３、図５に示す如く、取付台(２)の３つの壁板(22)(23)(24)とダイブロック(３)とによって囲まれる空間に昇降ブロック(４)が昇降可能に配備される。
該昇降ブロック(４)の上部には、前後方向に向けて芯金取付孔(41)が開設され、該芯金取付孔(41)に軸状の芯金(５)が前部を余して挿入される。芯金(５)の昇降ブロック(４)からの突出部分は、ダイブロック(３)の溝部(30)の真上に位置する。
昇降ブロック(４)は底側からバネ収容穴(42)が開設され、該バネ収容穴(42)に収容したバネ(44)によって上向き付勢される。上昇位置の昇降ブロック(４)は、該ブロックの底面と取付台(２)の底板(21)との隙間分だけ、下降可能である。昇降ブロック(４)の上昇端高さは、図示しない上昇端規制手段によって規制されている。
バネ(44)は、取付台(２)の底板(21)に螺合したバネ圧調整台(45)に支えられ、該調整台(45)の締付け或いは緩めによってバネ圧の調整が可能である。
昇降ブロック(４)は、ブロック側面に芯金取付孔(41)に達するクランプボルト(43)を有しており、該クランプボルト(43)の締付けによって芯金(５)を固定できる。
各芯金(５)に突設されたパンチ(51)(52)(53)は、ワーク(７)の筒部(71)を芯金(５)に嵌めて、筒部(71)の開口側端面を昇降ブロック(４)に当てた状態で、ワーク(７)の貫通孔開設予定位置に対応している。
【００２６】
ベース(１)は、プレス装置の基台(図示せず)に固定され、各昇降ブロック(４)(４)(４)はプレス装置のラム(図示せず)の下降により待機位置からバネ(44)に抗して一斉に下降し、ラムが上昇すればバネ力によって一斉に待機位置に復帰する。
【００２７】
第２ステーション(Ｓ2)と第３ステーション(Ｓ3)のダイブロック(３)には、ストリッパー(６)が設けられる。
ストリッパー(６)は、ダイブロック(３)の一端上面にボルト止め固定されたブロック体(61)から芯金(５)の上方に向けて当り板(62)を突設している。
【００２８】
図６に示す如く、各芯金(５)の先端側上部には前記ワーク(７)の筒部(71)に嵌まる部分Ｗに対応して芯金(５)を高さ方法に低くするカット部(50)が形成されている。図７、図８に示す如く、カット部(50)は、ワーク筒部(71)の内周面に沿う様に円弧状にカットされている。
第１ステーション(Ｓ1)の芯金(５)には押えパンチ(51)、第２ステーション(Ｓ2)の芯金(５)には穴明けパンチ(52)、第３ステーション(Ｓ3)の芯金(５)には穿孔パンチ(53)が下方のダイブロック(３)の孔(32)の真上位置にて下向きに突設されている。
各パンチの打込み側先端周縁は角張っている。
下記の如く、押えパンチ(51)、穴明けパンチ(52)、穿孔パンチ(53)の長さは異なるが、図６、図７に示す如く、各芯金(５)のカット部(50)からパンチ(51)(52)(53)の先端までの距離Ｈ1は、ワーク(７)の筒部(71)に挿脱可能な範囲でほぼ揃っており、パンチの突出長さが大きくなれば、芯金(５)のカット部(50)の深さＨ2が大きくなる。
【００２９】
第１ステーション(Ｓ1)の押えパンチ(51)は、前記の如く、ワーク(７)の筒部周壁(72)の外側から潰しパンチ(31)の先端軸部(31′)を打ち込んで凹み部(74)を形成する際に、該周壁(72)の内面に局部的に肉が膨らむことを防止するためのものである。
芯金(５)の周面が周壁(72)内面に接する様にすれば押えパンチ(51)を省略することも可能である。
実施例の場合、図１２に示す如く、ワーク(７)の筒部(71)内面に僅かな段差があり、貫通孔開設予定位置に芯金(５)の周面を当てることができないので、段差とほぼ同じ長さの押えパンチ(51)を芯金(５)周面から突出させている。
押えパンチ(51)の先端径は、周壁(72)内面において、凹み部(74)との対応範囲以上の範囲を押さえることができることが望ましく、押えパンチ(51)の先端径は、凹み部(74)の直径Ｄよりも大である。
【００３０】
第２ステーション(Ｓ2)の穴明けパンチ(52)の直径は、凹み部(74)の直径より少し小さく、長さは、筒部周壁(72)の肉厚の約１／２程度に打込み可能な長さである。
【００３１】
第３ステーション(Ｓ3)の穿孔パンチ(53)の直径は、第２ステーション(Ｓ2)の穴明けパンチ(52)の直径よりも僅か小さく、即ち、ワーク(７)の底付き穴(76)の直径よりも僅か小さく、長さは、底付き穴(76)の底部を打抜き可能な長さとする。穿孔パンチ(53)先端が前記ワーク(７)の凹み部(74)の底に達する必要はなく、凹み部(74)の底に接近する深さまで打ち込むと、貫通孔(70)が開設される。
【００３２】
凹み部(74)の直径Ｄは、穿孔パンチ(53)の直径より大きいことは必須であるが、どの程度大きくするかは、穿孔パンチ(53)の径、ワーク(７)の材質、肉厚、底付き穴(76)の深さ等の条件によって変わるが、経験的には下記の式で対応可能であることを把握している。
凹み部の直径Ｄ＝穿孔パンチ直径＋｛２×(板厚×５〜１２％)｝
凹み部(74)の直径が上記式から逸脱しすぎて、大き過ぎても、小さ過ぎてもバリを生じさせない効果は得られない。
【００３３】
然して、第１ステーション(Ｓ1)の芯金(５)にワーク(７)の筒部(71)を、筒部開口縁が昇降ブロック(４)に当たるまで嵌め込んだ状態で昇降ブロック(４)を下降させる。芯金(５)上の押えパンチ(51)が筒部周壁(72)を押さえる(図９ａ)と同時に、貫通孔開設予定位置に潰しパンチ(31)の先端軸部(31′)が打ち込まれて凹み部(74)が形成される(図１ａ)。
ここで重要なことは、潰しパンチ(31)の先端軸部(31′)周縁は角張っているから、上記凹み部(74)の内周面(75)は剪断面(75)となることである。又、該軸部(31′)の先端面は軸芯に直交する平坦面であるから、凹み部(74)の底面はフラットに形成されることである。
【００３４】
第１ステーション(Ｓ1)で凹み部(74)を形成したワーク(７)を芯金(５)から外し、凹み部(74)を真下に向けたまま、第２ステーション(Ｓ2)の芯金(５)にワーク(７)の筒部(71)を、筒部開口縁が昇降ブロック(４)に当たるまで嵌め込んだ状態で昇降ブロック(４)を下降させる。
芯金(５)上の穴明けパンチ(52)が、凹み部(74)との対応位置に筒部周壁(72)の内側から打ち込まれて(図９ｂ)、底付き穴(76)が開設される(図１ｂ)。
押し込まれた肉(78a)の底部(77)は前記凹み部(74)に侵入し且つ段部(73)の低部側にて凹み部(74)の開口縁から少しはみ出る。このはみ出し部(77)は、ダイブロック(３)の孔(32)に逃げる。
底付き穴(76)の内周面は剪断面となっている。
昇降ブロック(４)が待機位置へ上昇するとき、ワーク(７)がストリッパー(６)の当り板に(62)当たって、穴明けパンチ(52)が底付き穴(76)から抜けて、芯金(５)からワーク(７)を外すことが可能となる。
【００３５】
第２ステーション(Ｓ2)で底付き穴(76)を形成したワーク(７)を芯金(５)から外し、第３ステーション(Ｓ3)の芯金(５)にワーク(７)の筒部(71)を、筒部開口縁が昇降ブロック(４)に当たるまで嵌め込んだ状態で昇降ブロック(４)を底付き穴(76)の開口を真上に向けたまま下降させる(図９ｃ)。
芯金(５)上の穿孔パンチ(53)が底付き穴(76)の底部を打ち抜いて貫通孔(70)を開設する(図１ｃ)。
抜きカス(78)は、ダイブロック(３)の孔(32)から図２ｃに示す如く、取付台(２)の孔(28)及びベース(１)の孔(10)を通って外部に排出される。
昇降ブロック(４)が待機位置へ上昇するとき、ワーク(７)がストリッパー(６)の当り板(62)に当たって、穿孔パンチ(53)がワーク(７)から抜ける。
【００３６】
底付き穴(76)の底部が打ち抜かれる際に、パンチの打抜き側では、打抜きによる肉の破断面が前記凹み部(74)の剪断による内周面(75)に連続するので、該周面(75)の肉が外側に引っ張り出されることはない。即ち、孔縁にバリは生じない。
このため、従来のプレス打抜きや、ドリルによる貫通孔の開設の様に、バリ取りのための加工工程をなくすことができる。
又、放電加工による貫通孔の開設に比べて、プレスの打抜きは加工時間が短くて済み生産性を向上できる。
又、穿孔パンチ(53)の打込み側とは反対側に予め、打ち抜くべき貫通孔(70)の径よりも少し大径の凹み部(74)を形成したため、穿孔パンチ(53)の長さは凹み部(74)の深さに対応して短く出来、穿孔パンチ(53)の折損を防止して寿命を延ばすことができる。
【００３７】
筒部(71)の外周面の凹み部(74)の底面はフラットであるから、貫通孔開設予定位置には、段部が存在しなくなる。このため、筒部(71)の内側から周壁(72)に打ち込まれるパンチに偏荷重が作用して、パンチの寿命を縮めることを防止できる。
【００３８】
ステーション(Ｓ1)(Ｓ2)(Ｓ3)間のワーク(７)の移動及び各芯金(５)へのワーク筒部(71)の挿入は手作業でも可能であるが、トランスファー装置(図示せず)で自動的に行えば、作業能率を一層向上できるのは勿論である。
具体例１
【００３９】
筒部(71)の外径は１６mm、内径は１０mm、長さは４０mmである。
図１ａにおいて、筒部周壁(72)の外周面の段部(73)を境に、高部側の肉厚ｔ1は３mm、低部側の肉圧ｔ2は２.５mm、潰しパンチ(31)の打込みによって形成された凹み部(74)の直径Ｄは２.２mm、肉厚の薄い側にて凹み部(74)の深さＬ1は０.５mmである。
図２ｂにおいて、穴明けパンチ(52)の直径は１.７５mm、該穴明けパンチ(52)によって形成された底付き穴(76)の深さＬ2は０.９mmである。
図２ｃにおいて穿孔パンチ(53)の直径は１.７０mmである。
バリの生じていない貫通孔(70)を開設することができた。
【００４０】
尚、実施例では、各ステーション(Ｓ1)(Ｓ2)(Ｓ3)のダイブロック(３)は、互換性を持たせるために同じ形状とした。即ち、ダイブロック(３)の縦方向に貫通する孔(32)の形状は共通しているが、第２ステーション(Ｓ2)のダイブロック(３)は、貫通孔(32)でなくとも穴明けパンチ(52)の打ち込みによって、筒部周壁(72)の凹み部(74)の開口縁から少しはみ出した肉を逃がす凹みを形成するだけで済む。
第３ステーション(Ｓ3)のダイブロック(３)の孔(32)も、抜きカス(78)が排出する機能さえあれば形状は問わない。
【００４１】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００４２】
尚、本発明は、ワーク筒部(71)の外周面に凹み部(74)を開設した後、筒部(71)の内側から１工程で凹み部(74)との対応位置に一挙に貫通孔を打抜き開設することも含むのは勿論である。
この場合、加工工程が１つ減って生産性は向上するが、打抜く肉厚が大となって、荷重負担が増えるため、パンチの耐久性に不利となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】工程説明図である。
【図２】ステーション別のユニットの説明図である。
【図３】ユニットの斜面図である。
【図４】一部を破断したユニットの左側面図である
【図５】ユニットの平面図である。
【図６】芯金及びパンチの側面図である。
【図７】芯金及びパンチの正面図である。
【図８】ストリッパーにワークが当たる状態を示す説明図である。
【図９】ワーク筒部の肉厚にパンチが打ち込まれる状態のステーション別の説明図である。
【図１０】ダイブロックの平面図である。
【図１１】ダイブロックの孔上周辺の断面図である。
【図１２】ワークの断面図である。
【図１３】従来のバリ無し貫通孔の開設手順の説明図である。
【図１４】他の従来のバリ無し貫通孔の開設手順の説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
２  取付台
３  ダイブロック
31  潰しパンチ
32  孔
４  昇降ブロック
５  芯金
７  ワーク
70  貫通孔
71  筒部
72  周壁
73  傾斜段部
74  凹み部
75  内周面
76  底付き穴
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年11月15日(2004.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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