(57)【要約】【課題】エアの流れに乱れを生じることなく打抜きカスを吸引排出することのできる打抜きカスの排出方法及び装置を提供する。【解決手段】パンチとダイ１との協働によって打ち抜かれたダイ１内の打抜きカスを排出する方法であって、前記ダイ１に備えた排出孔７Ｈに連通した排出穴３Ｈの内壁面に吸い寄せられる態様でもって流れる流体の流れを形成し、この流体の流れによって前記打抜きカスを吸引し排出する排出方法であり、その装置は、前記ダイ１に備えた排出孔７Ｈに連通した排出穴３Ｈの内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するために、最小内径が前記排出穴３Ｈの内径にほぼ一致した第１のリング部材１９と、この第１のリング部材１９の内面との間に流体流路２１を形成する外面を備えた第２のリング部材２３とを備え、上記流体流路２１の流体噴出口２５を、前記排出穴の内壁面に沿う方向に指向してある。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチとダイとの協働によって打ち抜かれたダイ内の打抜きカスを排出する打抜きカスの排出方法であって、前記ダイに備えた排出孔又は上記排出孔に連通した排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもって流れる流体の流れを形成し、この流体の流れによって前記打抜きカスを吸引し排出することを特徴とする打抜きカスの排出方法。
【請求項２】
パンチとダイとの協働によって打ち抜かれたダイ内の打抜きカスを排出するための打抜きカスの排出装置であって、前記ダイに備えた排出孔又はこの排出孔に連通した排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するために、最小内径が前記排出孔又は前記排出穴の内径にほぼ一致した第１のリング部材と、この第１のリング部材の内面との間に流体流路を形成する外面を備えた第２のリング部材とを備え、上記流体流路の流体噴出口を、前記排出孔又は前記排出穴の内壁面に沿う方向に指向してあることを特徴とする打抜きカスの排出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の打抜きカスの排出装置において、前記流体噴出口付近の一定範囲を、前記内壁面にほぼ平行に形成してあることを特徴とする打抜きカスの排出装置。
【請求項４】
パンチプレスにおいてダイを支持するダイホルダ又は金型装置を支持する支持構造体に、ダイに備えた排出孔に連通した排出穴を設け、この排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイホルダ又は支持構造体に備えたことを特徴とするパンチプレス。
【請求項５】
ダイを支持するダイホルダを備えてなる金型装置であって、前記ダイに備えた排出孔と連通した排出穴を前記ダイホルダに設け、この排出穴又はダイホルダを支持する支持構造体に備えた排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイホルダに備えたことを特徴とする金型装置。
【請求項６】
パンチとの協働によってワークの打抜き加工を行うダイ孔をダイ本体に備えてなるダイであって、前記ダイ孔に連通した排出孔を前記ダイ本体に設け、この排出孔又はダイ本体を支持するダイホルダに備えた排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイ本体に備えたことを特徴とするダイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレスにおいて、パンチとダイによって板状のワークに打抜き加工を行った際に、前記ダイ内の打抜きカスを排出する方法及び装置、パンチプレス並びに金型装置、ダイに係り、さらに詳細には、吸引作用を利用して打抜きカスの排出を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンチプレスに備えた上下動自在のラム（ストライカー）によってパンチを打圧し、このパンチとダイとの協働によって板状のワークに打抜き加工を行うと、打抜かれた打抜きカスはダイに備えた排出孔から落下し排出されるのが一般的である。しかし、前記パンチが元の位置へ上昇復帰するときに、パンチの上昇に追従して前記打抜きカスがワークの上面に吹き上るカス上りを生じることがある。
【０００３】
上述のごとく、カス上りを生じると、次の打抜き加工時に、パンチとダイとの間にワーク及び打抜きカスが挟まれて同時に打抜くことがある。このように、ワークと打抜きカスが重なった状態において、パンチ、ダイによって打抜き加工を行うと、パンチに作用する負荷が過大になり、パンチの損傷やパンチプレスの損傷を生じることがある。また、打抜きカスがワークに付着してワークに損傷を与えることがある。
【０００４】
そこで、前述のカス上りを防止するために、パンチ、ダイに種々の工夫を行って、カス上りを防止する対策が採られている。上記工夫の１つとして、打抜きカスの排出を行う排出部に負圧を発生させて、打抜きカスを吸引し排出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３３１３２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載の従来例においては、ダイブッシュに下方向に傾斜して設けた吹出孔からエアーを斜め下方向に吹き出して、負圧を発生させ、この負圧によってダイブッシュ内の打抜きカスを吸引排出しようとするものである。また、特許文献１に記載の実施の形態においては、ダイブッシュの排出孔を負圧発生装置に接続し、この負圧装置の負圧によってダイブッシュ内の打抜きカスを吸引排出しようとするものである。
【０００７】
前述のごとくダイブッシュに備えた吹出孔からエアーを斜め下方向に吹き出す構成においては、ダイブッシュ内に衝突や乱流が生じてエネルギーロスが生じ、吸引効果に限界があったので、薄板の精密打抜き加工時に生じる微細な打抜きカス（粉状の打抜きカス）は、その大きさから、より上昇し易いものであり、この粉状の打抜きカスの上昇を防止することまでは困難である。すなわち、パンチの急激な上昇時に発生する上向きの負圧や、圧縮エアーの衝突により生じた乱流によって粉状の打抜きカスが吹き上げられ、この粉状の打抜きカスは、ワーク表面やダイ上面に付着してワークを損傷したり、ダイブッシュの装着面等に付着し、ダイブッシュを傷付ける等の問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、パンチとダイとの協働によって打ち抜かれたダイ内の打抜きカスを排出する打抜きカスの排出方法であって、前記ダイに備えた排出孔又は上記排出孔に連通した排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもって流れる流体の流れを形成し、この流体の流れによって前記打抜きカスを吸引し排出する打抜きカスの排出方法である。
【０００９】
また、本発明は、パンチとダイとの協働によって打ち抜かれたダイ内の打抜きカスを排出するための打抜きカスの排出装置であって、前記ダイに備えた排出孔又はこの排出孔に連通した排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するために、最小内径が前記排出孔又は前記排出穴の内径にほぼ一致した第１のリング部材と、この第１のリング部材の内面との間に流体流路を形成する外面を備えた第２のリング部材とを備え、上記流体流路の流体噴出口を、前記排出孔又は前記排出穴の内壁面に沿う方向に指向してある構成である。
【００１０】
また、本発明は、上記打抜きカスの排出装置において、前記流体噴出口付近の一定範囲を、前記内壁面にほぼ平行に形成してある。
【００１１】
また、本発明は、パンチプレスにおいてダイを支持するダイホルダ又は金型装置を支持する支持構造体に、ダイに備えた排出孔に連通した排出穴を設け、この排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイホルダ又は支持構造体に備えた構成である。
【００１２】
また、本発明は、ダイを支持するダイホルダを備えてなる金型装置であって、前記ダイに備えた排出孔と連通した排出穴を前記ダイホルダに設け、この排出穴又はダイホルダを支持する支持構造体に備えた排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイホルダに備えた構成である。
【００１３】
また本発明は、パンチとの協働によってワークの打抜き加工を行うダイ孔をダイ本体に備えてなるダイであって、前記ダイ孔に連通した排出孔を前記ダイ本体に設け、この排出孔又はダイ本体を支持するダイホルダに備えた排出穴の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段を、前記ダイ本体に備えた構成である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、パンチプレスは公知であるから、パンチプレスの全体的構成は省略し、主要部のみを図示し説明することとする。
【００１５】
図１を参照するに、パンチプレス（全体的構成は図示省略）においてダイ１を支持するダイホルダ（タレットパンチプレスにおいては下部タレットが相当する）３上にはダイプレート５が着脱可能に設けてあり、このダイプレート５に備えたダイ装着孔５Ｈに前記ダイ１が着脱可能に装着してある。
【００１６】
前記ダイ１はダイ本体７を備えており、このダイ本体７の上部には、パンチ（図示省略）と協働して薄い板状のワーク（図示省略）の打抜き加工を行うダイ孔９Ｈを備えたダイチップ９を一体的に取付けてある。そして、上記ダイチップ９の下側には、ワークの打抜きカス（図示省略）を排出するための排出孔７Ｈが設けてある。
【００１７】
前記ダイチップ９はダイ本体７と一体的に設けてあるので、ダイ本体７の一部と見做なすことができる。このダイチップ９と前記ダイ本体７との間には、前記排出孔７Ｈに連通した複数のエアー通路１１が形成してある。このエアー通路１１は、ダイチップ９の外周面又はダイチップ９を嵌合固定したダイ本体７の嵌合孔の内周面の一方又は両方に溝を形成することによって設けられている。
【００１８】
また、前記ダイプレート５とダイ本体７との間には、ダイ装着孔５Ｈからのエアーの流入を防止するためのＯリング１３が設けられている。
【００１９】
前記ダイホルダ３は、このダイホルダ３を支持する支持構造体の一部としてのダイベース１３に支持されており、このダイベース１３はパンチプレスに備えた支持構造体の一部としてのダイブロック１５に支持されている。すなわち、前記ダイベース１３及びダイブロック１５は支持構造体を構成しているものである。そして、前記ダイホルダ３には前記排出孔７Ｈより大径で前記排出孔７Ｈに連通した排出穴３Ｈが設けられており、またダイベース１３には上記排出穴３Ｈに連通したほぼ同径の排出穴１３Ｈが設けてある。また、前記ダイブロック１５には、前記排出穴１３Ｈより僅かに大径の排出穴１５Ｈが前記排出穴１３Ｈに連通して設けてある。
【００２０】
そして、前記ダイチップ９に備えたダイ孔９Ｈ、ダイ本体７に備えた排出孔７Ｈ、ダイホルダ３に備えた排出穴３Ｈ、ダイベース１３に備えた排出穴１３Ｈ及びダイブロック１５に備えた排出穴１５Ｈの軸心はそれぞれ一直線上にほぼ一致して配置してある。したがって、パンチとダイ１との協働によって打ち抜かれた打抜きカスは、前記ダイ孔９Ｈから排出孔７Ｈ及び各排出穴３Ｈ，１３Ｈ，１５Ｈを経て落下排出されることになる。
【００２１】
前記ダイ１内の打抜きカスを吸引して下方向に排出するために、排出装置１７が前記ダイベース１３に設けられている。上記排出装置１７を設ける位置としては、前記ダイベース１３に限ることなく、ダイホルダ３に設けても良いものである。なお、ダイホルダ３が例えばタレットパンチプレスにおける下部タレットのごとくダイ１を加工位置に割出し位置決めする毎に移動する構成の場合には、常に定位置（加工位置）に位置するダイベース１３に排出装置１７を設けることが望ましいものである。
【００２２】
上記排出装置１７は、前記支持構造体の一部としての前記ダイブロック１５に備えた前記排出穴１５Ｈの内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体（空気）の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段よりなるものである。ここで、前記コアンダ効果とは、流体の流れの近くに壁面等があった場合、流体と固体壁面との間の圧力が低下して流体の流れが壁面に吸い寄せられ、壁面に沿って流れようとする現象をいうものである。
【００２３】
さらに言えば、壁面が途中から傾斜の強い曲面になっていたり、角部が生じていたりすると、流体の流れは壁面に沿い切れず、当該部分に乱流を生じることになる。したがって、流体の流れに乱れを生じさせないためには、流体の流れが初めから壁面に沿っていることや、壁面自体が流線形状の面にする等、流体が壁面等より剥離しないようにすることが必要である。
【００２４】
前記コアンダ効果を効率良く得るために、前記排出装置（コアンダ効果形成手段）１７は、最小内径が前記排出穴１５Ｈの径にはほぼ等しい第１のリング部材１９と、この第１のリング部材１９の内面（内周面）との間に流体流路２１を形成する外面（外周面）を備えた第２のリング部材２３とを備えている。そして、前記流体流路２１はダイベース１３に備えた流体供給路２７に接続してあり、かつ流体流路２１の環状の流体噴出口２５は、前記排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆに沿って流体を噴出するように指向してある。すなわち、流体噴出口２５は、前記内壁面１５Ｆに流体が吸い寄せられる態様でもって内壁面１５Ｆに平行に流れるように、内壁面１５Ｆに沿って流体を噴出するものである。
【００２５】
より詳細には、前記流体流路２１が前記流体供給路２７と接続した接続部付近には断面積が大きくバッファ機能を有し環状の空間を呈するノズル室２９（図２参照）が備えられており、このノズル室２９から前記流体噴出口２５側へ行くに従して前記流体流路２１の断面積が次第に小さくなるように形成してある。そして、前記流体噴出口２５付近は、断面積が等しくかつ前記排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆと平行な平行領域部３１が備えられている。
【００２６】
換言すれば、前記平行領域部３１は、前記第１のリング部材１９の最小径部分に形成された円筒形状の内周面１９Ａと前記第２のリング部材２３の先端外周の円形の外周面２３Ａとの間に円筒形状に形成された領域部であり、この平行領域部３１と前記ノズル室２９との間に前記第１のリング部材１９における内周面１９Ｂは、前記ノズル室２９内の流体が当該内周面１９Ｂに沿って流れて前記平行領域部３１に至るとき、前記平行領域部３１へ円滑に接続した流れとなるように、断面形状が凸状を呈する環状の曲面に形成してある。
【００２７】
そして、前記平行領域部３１と前記ノズル室２９との間の前記第２のリング部材２３における外周面２３Ｂは、前記第１のリング部材１９の前記内周面１９Ｂとの間隔が前記平行領域部３１側ほど狭くなるように、かつ当該内周面２３Ｂに沿って前記ノズル室２９内の流体が前記平行領域部３１に至るとき、前記平行領域部３１へ円滑に接続した流れとなるように、断面形状が凹状を呈する環状の曲面に形成してある。
【００２８】
以上のごとき構成において、流体供給路２７からコアンダ効果形成手段（排出装置）１７における流体流路２１へ圧縮エアを供給すると、圧縮エアは環状ノズル室２９に流入し、このノズル室２９内において流体供給路２７から供給された圧縮エアの流れは緩やかな角度で平行領域部３１側へ導かれる。
【００２９】
そして、前記平行領域部３１を経て流体噴出口２５から排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆに沿って環状のエアーカーテン状にエアが噴出される。この環状のエアの流れは前記排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆに沿っての平行な流れであり、コアンダ効果によって前記内壁面１５Ｆに吸い寄せられる態様の流れとなる。この流れは前記内壁面１５Ｆから簡単には剥離しない流れであって、乱れを生じさせない流れである。またコアンダ効果としては知られているように、内壁面１５Ｆと流体との間の圧力が低下し流体の流速はさらに加速されることになり、より大きな負圧を発生させ、吸引効果が大きくなるものである。
【００３０】
したがって、前記排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆに沿って乱れを生じることなく流れるエアによって前記ダイ本体７の排出孔７Ｈ、ダイホルダ３の排出穴３Ｈ、ダイベース１３の排出穴１３Ｈ内に強力な負圧が発生し、パンチとダイ１との協働によって打抜かれたダイ１内の打抜きカスを強力に吸引し排出することになる。この際、前記排出孔７Ｈ、排出穴３Ｈ、１３Ｈ内のエアの流れは乱れが少なく、かつコアンダ効果により流速も高まり、これらの相乗効果により強力な下向きの負圧が発生するので、打抜きカスが微細な場合であっても、前記排出孔７Ｈ、排出穴３Ｈ，１３Ｈの内周面等に付着することを抑制することができるものである。
【００３１】
すなわち、従来は、排出穴内にエアを斜め下方向に噴射するものであるから、負圧によってある程度の打抜きカスを吸引し排出することができるものの、前記排出穴内に噴射されたエアの一部が互いに衝突したり、また排出穴の内壁面に衝突して乱流となったりして、吸引エネルギーにロスが生じ、又衝突や乱流に巻き込まれたりして、微細な打抜きカスが排出穴の内壁面に付着したり、ダイ穴から吹き上ってワークに付着したり、ダイプレートやダイホルダのダイ装着面に付着するものである。
【００３２】
ところが、本実施形態によれば、前述したように排出穴内に乱流を生じることなく打抜きカスを強力に吸引排出することができ、ワークやダイ装着面に微細な打抜きカスが付着することを抑制でき、従来の問題を解消することができるものである。
【００３３】
なお、上記実施形態において、前記流体噴出口２５は環状であることが望ましいが、必ずしも全周に亘って環状に接続してある必要はなく、第１，第２のリング部材１９，２３の組合せ構造によっては一部非接続部分がある構成や複数の流体噴出口であってもよいし、パイプ状の導入路に導かれたエアーが、下向き壁面沿いに噴射される構成とすることでもよい。
【００３４】
また、ダイ１の構成としては、ダイ本体７の上部にダイ孔９Ｈを備えたダイチップ９を設け、このダイチップ９の周囲にエアー通路１１を設けた構成の場合について例示してある。しかし、ダイの構成としては、前述のごとき構成に限ることなく、ダイ本体にダイ孔を直接形成した構成としても良いものである。
【００３５】
図３は前記コアンダ効果形成手段１７の第２の実施形態を示すもので、前述した実施形態と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００３６】
このコアンダ効果形成手段１７においては、流体流路２１内のエアの流れがコアンダ効果によって内周面１９Ｂに沿って次第に垂直下方向に流れるように、第１のリング部材１９における内周面１９Ｂを、前記排出穴１５Ｈの内壁面１５Ｆに円滑に接続した曲面に形成した構成である。すなわち、流体が内周面１９Ｂから剥離しないように、内周面１９Ｂは緩やかな曲面に形成してある。そして、第２のリング部材２３における外周面２３Ｂは、流体流路２１内のエアの流れに十分なコアンダ効果を発揮させる部分までエアを導く補助をなすように、流体を流体噴出口２５方向へ導くように環状の曲面に形成してある。
【００３７】
上記構成においては、流体流路２１内のエアが流体噴出口２５から噴出されると、コアンダ効果によって第１のリング部材１９の内周面に沿ってエアの流れが形成されるものであって、前述同様の効果を奏し得るものである。
【００３８】
図４は第３の実施形態を示すもので、ダイを支持する金型装置に前記コアンダ効果形状手段を備えた場合を例示するもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００３９】
すなわち、上記金型装置の構成は、ダイ１を支持するダイホルダ３を備えてなる金型装置であって、前記ダイ１に備えた排出孔７Ｈと連通した排出穴３Ｈを前記ダイホルダ３に設け、この排出穴３Ｈ又はダイホルダ３を支持する支持構造体（１３，１５）に備えた排出穴（１３Ｈ，１５Ｈ）の内壁面に吸い寄せられる態様でもっての流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段１７を、前記ダイホルダ３に備えた構成である。この構成においても前述同様の効果を奏し得るものである。
【００４０】
図５は第４の実施形態を示すもので、ダイ自体にコアンダ効果形成手段を備えた場合を例示するもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００４１】
すなわち、この実施形態においては、パンチとの協働によってワークに打抜き加工を行うダイ孔９Ｈを備えてなるダイチップ９を一体に備えたダイ本体７に、前記ダイ孔９Ｈに連通した排出孔７Ｈを設け、この排出孔７Ｈ又はダイ本体７を支持するダイホルダ３に備えた排出穴３Ｈの内壁面に吸い寄せられる態様でもって流体の流れを形成するためのコアンダ効果形成手段１７Ａを、前記ダイ本体７に備えた構成である。
【００４２】
より詳細には、ダイ本体７には前記流体供給路２７に相当する流体供給路２７Ａが形成してあると共に、前記コアンダ効果形成手段１７Ａを嵌合固定するための嵌合穴３３が前記流体供給路２７Ａに接続してある。前記コアンダ効果形成手段１７Ａは、前記排出孔７Ｈに接続した排出孔７Ａを備えると共に前記流体供給路２７Ａとの間に形成された環状の流体供給路３５と接続した複数の垂直な接続孔３７を環状に配置して備えた環状の嵌合部材３９を前記嵌合穴３３に嵌合固定した構成である。そして、前記複数の接続孔３７の下部に、前記ダイホルダ３における排出穴３Ｈの内壁面に沿って平行にエアを噴出するための環状の流体噴出口２５Ａを備えた構成である。
【００４３】
上記構成によれば、流体供給路２７Ａに圧縮エアを供給すると、エアは流体供給路３５、複数の接続孔３７を経て環状の流体噴出口２５Ａからダイホルダ３における排出穴３Ｈの内壁面に沿う平行な流れとなるようにエアが噴出されるので、前述同様にコアンダ効果によって乱れのないエアの流れが形成されることとなり、前述同様の効果を奏し得るものである。
【００４４】
図５（Ｂ）に示す実施形態は前記排出孔７Ａを短くした構成であって、その他の構成は前述した構成と同一であるから、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００４５】
【発明の効果】
以上のごとき説明より明らかなように、本発明によれば、打抜きカスを排出する排出穴の内壁面に沿って平行にエアを噴出し、コアンダ効果を利用した乱れのない流体の流れによって発生した大きな負圧によって打抜きカスを強力に吸引排出するものであると共に、排出穴内の乱流の発生も抑制され、微細な打抜きカスがワークやダイ装着面、排出穴の内壁面に付着することを抑制でき、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】
【図１】本発明の実施形態に係るパンチプレスの主要部分の構成を示す説明図である。
【図２】図１における主要部分の拡大説明図である。
【図３】コアンダ効果形成手段の第２の実施形態を示す説明図である。
【図４】コアンダ効果形成手段を金型装置のダイホルダに適用した場合の説明図である。
【図５】コアンダ効果形成手段をダイに備えた場合の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１…ダイ
３…ダイホルダ
３Ｈ…排出穴
７…ダイ本体
７Ａ，７Ｈ…排出孔
１３…ダイベース
１３Ｈ…排出穴
１５…ダイブロック
１５Ｆ…内壁面
１５Ｈ…排出穴
１７…排出装置
１７Ａ…コアンダ効果形成手段（コアンダ効果形成手段）
１９…第１のリング部材
２１…流体流路
２３…第２のリング部材
２５，２５Ａ…流体噴出口
２７，２７Ａ…流体供給路
３３…嵌合穴
３５…流体供給路
３９…嵌合部材
【図１】
2005014034.tif 000003
【図２】
2005014034.tif 000004
【図３】
2005014034.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005014034.tif 000007