(57)【要約】【課題】  スクラップを、シュータ上で滞留させることなく、確実に排除できるようにする。【解決手段】  ピアスポンチ１とダイ３とによりワークＷに対して孔加工する際に、ピアスポンチ１のワークＷに対向する端面に凹部１ａを形成するとともに、ダイ３側には、凹部１ａとの間で、孔加工で発生したスクラップＳをカップ状に加工するスクラップ加工用ポンチ７を設置する。【選択図】      図１
2007021540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピアスポンチとダイとによりワークに対して孔加工する際に、前記ピアスポンチの前記ワークに対向する端面に凹部を形成し、前記孔加工後に、前記凹部と前記ダイ側に形成した凸部との間で、前記孔加工後に発生するスクラップをカップ状に加工することを特徴とするスクラップ排除方法。
【請求項２】
前記ダイ側に形成した凸部に設けたスプリングエジェクタにより、前記カップ状に加工した後のスクラップを、前記凸部から離反させることを特徴とする請求項１に記載のスクラップ排除方法。
【請求項３】
前記スクラップのカップ状に加工する部位が、前記ピアスポンチの中心からずれていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクラップ排除方法。
【請求項４】
ダイとの間でワークに対して孔加工するピアスポンチの前記ワークに対向する端面に、凹部を形成するとともに、前記ダイ側には凸部を形成し、前記凹部と凸部との間で、前記孔加工後に発生するスクラップをカップ状に加工することを特徴とするスクラップ排除装置。
【請求項５】
前記凸部を、前記凹部に入り込むスクラップ加工用ポンチとし、このスクラップ加工用ポンチに、前記カップ状に加工後のスクラップをスクラップ加工用ポンチから離反させるスプリングエジェクタを設けたことを特徴とする請求項４に記載のスクラップ排除装置。
【請求項６】
前記ピアスポンチに形成した凹部および前記スクラップ加工用ポンチを、前記ピアスポンチの中心からずれた位置に配置したことを特徴とする請求項５に記載のスクラップ排除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピアスポンチを用いた孔加工時に発生するスクラップを排除するスクラップ排除方法におよびスクラップ排除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パネル状のワークを、ピアスポンチを用いて孔加工する際には、例えば下記特許文献１に記載されているように、孔加工時に発生するスクラップが、金型の下側に設置したシュータ上に落下した後滑り落ちるようにしている。
【特許文献１】特開平６−１１４４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、パネル状のワークに対する孔加工後に落下したスクラップは、平板状であるためシュータ上に密着して滞留することがあり、特に連続した孔加工を行う場合には、シュータ上に大量に詰まってしまうことがあり、生産を停止させざるを得ない状況が発生する。
【０００４】
この傾向は、鉄系金属材料に比較して軽量のアルミ板や、成形油を塗布したパネル材を用いた場合に顕著に現れる。アルミ板は、スクラップ自体の重量が軽いことが滞留の原因であり、成形油を塗布したパネル材の場合は、スクラップの表面とシュータの表面とが成形油で密着してしまうことが滞留の原因である。
【０００５】
その対策としては、シュータの表面を滑りやすくすることや、シュータの傾斜を大きくすることなどが挙げられるが、充分に改善できないのが実状である。
【０００６】
そこで、本発明は、スクラップを、シュータ上で滞留させることなく、確実に排除できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ピアスポンチとダイとによりワークに対して孔加工する際に、前記ピアスポンチの前記ワークに対向する端面に凹部を形成し、前記孔加工後に、前記凹部と前記ダイ側に形成した凸部との間で、前記孔加工後に発生するスクラップをカップ状に加工することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、孔加工後にシュータ上に落下するスクラップは、カップ状に加工してあるので、スクラップのシュータ表面への密着を防止してシュータ上での滞留を防止でき、スクラップを確実に排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態を示すスクラップ排除装置によるスクラップ排除方法を示しており、パネル状のワークＷを、ピアスポンチ１とダイ３とで孔加工を行っている。図１（ａ）は、ダイ３上にセットしたワークＷをパッド５で加圧支持した状態で、ピアスポンチ１が下降してワークＷに対して孔加工し、これにより円板状のスクラップＳが発生した状態を示す。
【００１１】
上記したピアスポンチ１のワークＷに対向する端面には、断面ほぼ半円弧状の凹部１ａを形成している。一方、ダイ３側には、ピアスポンチ１の凹部１ａに対応する凸部としてのスクラップ加工用ポンチ７を設置する。スクラップ加工用ポンチ７の先端は、凹部１ａの形状に対応してほぼ半球状に形成している。これら凹部１ａおよびスクラップ加工用ポンチ７は、ピアスポンチ１の中心に対し、図１中で左方向にずれた位置に設定している。
【００１２】
スクラップ加工用ポンチ７の先端中央に軸方向に沿って形成したエジェクタ収容孔７ａには、スプリングエジェクタ９を収容している。スプリングエジェクタ９は、エジェクタ収容孔７ａの底部に一端を固定したコイルスプリング１１の先端に押圧片１２を備え、この押圧片１２は、コイルスプリング１１が自然長状態でスクラップ加工用ポンチ７の先端から突出している。
【００１３】
図１（ｂ）は、ピアスポンチ１が図１（ａ）の状態からさらに下降し、ピアスポンチ１の凹部１ａとスクラップ加工用ポンチ７との間で、スクラップＳをカップ状に加工している状態を示す。このときコイルスプリング１１が撓み、押圧片１２がエジェクタ収容孔７ａ内に入り込んだ状態となる。
【００１４】
また、凹部１ａおよびスクラップ加工用ポンチ７を、ピアスポンチ１の中心から図１中で左側にずれた位置に設定しているので、カップ状に加工後のスクラップＳは、スクラップ加工用ポンチ７の中心に対して左右非対称となっている。
【００１５】
なお、上記の例では、スクラップ加工用ポンチ７は、ピアスポンチ１が図１（ａ）から図１（ｂ）に移行した状態で、ダイ３に対して下方に移動するようにしている。
【００１６】
図１（ｃ）は、ピアスポンチ１が図１（ｂ）の状態から上昇した状態を示し、ピアスポンチ１の上昇に合わせてスプリングエジェクタ９を、コイルスプリング１１の弾性力によって押圧片１２を上昇させるようにし、これによりスクラップＳをスクラップ加工用ポンチ７から離反させるべく上方に跳ね上げている。
【００１７】
なお、ここでのピアスポンチ１による成形速度は１００ｍｍ／ｓ前後であり、コイルスプリング１１の弾性力を、ピアスポンチ１の上昇に対して押圧片１２の上昇移動が僅かにずれる（遅れる）程度に設定することで、スクラップＳを跳ね上げることができる。
【００１８】
このときスクラップＳは、スクラップ加工用ポンチ７の中心に対して左右非対称となっているので、上記のようにして跳ね上げたスクラップＳは、重心がスクラップ加工用ポンチ７の中心より図１中で右側に寄っていることから、スクラップ加工用ポンチ７上に残ることなく、バランスを崩して図１中で右側に確実に落下する。
【００１９】
ダイ３の下方には、図１中で右下がりのシュータ１３を設置してあり、このシュータ１３上に上記のスクラップＳが落下する。シュータ１３上に落下したスクラップＳは、カップ状に加工しているので、シュータ１３の傾斜が特に急でなくても、またワークＷが軽量のアルミ材であっても、さらには成形油を塗布したワークＷであっても、途中で滞留することなく、確実に下方に滑り落ち、スクラップＳの排除を確実に行うことができる。
【００２０】
また、ピアスポンチン１による成形速度が極端に遅い場合には、ピアスポンチ１の上昇に対し、カップ状に加工したスクラップＳの跳ね上げタイミングが悪くなり、スクラップＳが、上方に向けて充分に跳ね上げられなくなり、スクラップ加工用ポンチ７に残ってしまう恐れがある。
【００２１】
その場合には、スプリングエジェクタ９の跳ね上げタイミングを、ピアスポンチ１が充分に上昇してから、コイルスプリング１１が解除されるように、ピアスポンチ１の上昇移動とリンクさせるように制御する必要がある。
【００２２】
図２（ａ）は、上記のようにピアスポンチ１が充分に上昇してからコイルスプリング１１が解除されるように制御可能な構成を示すスクラップ加工用ポンチ７の断面図である。
【００２３】
スプリングエジェクタ９の押圧片１２の下端には、ロッド１４の上端を連結し、ロッド１４の下端には、断面菱形形状の係止ブロック１５を設けている。係止ブロック１５の図２中で左右両側には、スプリング１７，１９によって互いに接近する方向に押圧される押圧ブロック２１，２３をそれぞれ配置する。
【００２４】
係止ブロック１５は、ロッド１４側に先端側（図２中で下部側）ほど直径が大きくなる基端円錐面１５ａを備え、先端側に先端側ほど直径が小さくなる先端円錐面１５ｂを備えている。
【００２５】
一方、押圧ブロック２１，２３は、互いに対向する面に、上部テーパ面２１ａ，２３ａおよび下部テーパ面２１ｂ，２３ｂをそれぞれ備えている。
【００２６】
スクラップ加工用ポンチ７の上端部に形成したエジェクタ収容孔７ａの底部には、ロッド１４を移動可能に挿入するロッド挿入孔７ｂを形成し、ロッド挿入孔７ｂの下部は下方ほど徐々に拡大するテーパ孔７ｃに連続し、さらにその下端は円筒孔７ｄに連続している。
【００２７】
円筒孔７ｄの下部は、スプリング１７，１９および押圧ブロック２１，２３を収容する水平孔７ｅ，７ｆを形成し、水平孔７ｅ，７ｆの上下各面と押圧ブロック２１，２３の上下各面との摺動面２５，２７，２９，３１には、潤滑油を塗布している。さらに、水平孔７ｅ，７ｆに対し、上記した円筒孔７ｄと反対側の下部には、下部円筒孔７ｇを形成している。
【００２８】
図２（ａ）は、前記した図１（ａ）の状態に対応しており、押圧片１２はコイルスプリング１１に押されて上方に突出している。このとき、ロッド１４下部の係止ブロック１５は、テーパ孔７ｃ内の上部に位置している。
【００２９】
そして、図１（ｂ）のように、孔加工後のピアスポンチ１の凹部１ａとスクラップ加工用ポンチ７とでスクラップＳをカップ状に加工する際には、図１（ｂ）に対応する図２（ｂ）のように、押圧片１２が凹部１ａに押されてコイルスプリング１１を撓ませつつエジェクタ収容孔７ａ内に入り込む。このとき、ロッド１４下部の係止ブロック１５は、先端円錐面１５ｂが上部テーパ面２１ａ，２３ａを押圧しつつ下方に移動し、左右両側の押圧ブロック２１，２３をスプリング１７，１９を撓ませつつ互いに離反する方向に移動させる。
【００３０】
この移動の過程で、先端円錐面１５ｂが、上部テーパ面２１ａ，２３ａと下部テーパ面２１ｂ，２３ｂとの境界部分を下方に向けて乗り越えると、基端円錐面１５ａが下部テーパ面２１ｂ，２３ｂに接触する状態となる。また、この時点で押圧片１２はエジェクタ収容孔７ａ内に入り込んだ状態となる。
【００３１】
ここで、コイルスプリング１１の弾性力による押圧片１２を上方に向けて押し付ける力は、左右のスプリング１７，１９の弾性力による係止ブロック１５を挟持する押し付け力より僅かに強く設定している。
【００３２】
このため、スクラップＳをカップ状に加工した図１（ｂ）に対応する図２（ｂ）の状態から、ピアスポンチ１が図１（ｃ）のように上昇すると、押圧片１２は、スプリング１７，１８による挟持力によってピアスポンチ１の上昇後すぐには上昇せずに、ピアスポンチ１の上昇に対して適度に遅れるようにして、図２（ｃ）のように基端円錐面１５ａが下部テーパ面２１ｂ，２３ｂに接触している間はゆっくり上昇する。
【００３３】
その後、基端円錐面１５ａが、上部テーパ面２１ａ，２３ａと下部テーパ面２１ｂ，２３ｂとの境界部分を上方に向けて乗り越えると、左右の押圧ブロック２１，２３による挟持力から係止ブロック１５が解放されるので、係止ブロック１５と一体の押圧片１２は、コイルスプリング１１の作用により上方に向けて移動してスクラップＳを跳ね上げる。
【００３４】
このように、スプリングエジェクタ９の押圧片１２は、係止ブロック１５が左右の押圧ブロック２１，２３から挟持力を受けている間に、ピアスポンチ１の上昇に遅れるようにしてゆっくり上昇するのであり、ピアスポンチン１による成形速度が極端に遅い場合であっても、ピアスポンチ１の上昇に対するスクラップＳの跳ね上げタイミングを、コイルスプリング１１とスプリング１７，１９の反発力のバランスによって良好に保つことができる。これにより、スクラップＳを上方に向けて充分に跳ね上げることができ、スクラップＳがスクラップ加工用ポンチ７に残る不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を示すスクラップ排除装置によるスクラップ排除方法を示す動作説明図である。
【図２】図１のスクラップ排除装置のピアスポンチが充分に上昇してからコイルスプリングが解除されるように制御可能な構成を示すスクラップ加工用ポンチの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ  ワーク
Ｓ  スクラップ
１  ピアスポンチ
１ａ  ピアスポンチの凹部
３  ダイ
７  スクラップ加工用ポンチ（凸部）
９  スプリングエジェクタ  
【図１】
2007021540.tif 000003
【図２】
2007021540.tif 000004