(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンチによる打ち抜き加工によりリング状形成部材を作成する装置として、複雑な機構を有さずに、簡便でかつ自動化が容易な装置構成を提供する。【解決手段】径の小さな、リング状の中抜きポンチ５１と、中抜きポンチより径の大きな外形抜きポンチ５２を有し、外形抜きポンチ５２の中心に、中抜きポンチ５１が貫通するポンチ貫通孔５２ｂを有し、外形抜きポンチ５２の内側に気体を噴射する気体噴射孔５１ｄを有するポンチ５とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径の異なるポンチを、それぞれの中心が同軸上になるように配置し、前記ポンチか被加工物の少なくともいずれかを前記ポンチの軸方向に移動して、リング状の打ち抜き加工を行うリング型抜き装置において、
径の小さな、前記リング状の中抜きポンチと、前記中抜きポンチより径の大きな外形抜きポンチを有し、
前記外形抜きポンチの中心に、前記中抜きポンチが貫通するポンチ貫通孔を有し、
前記外形抜きポンチの内側に気体を噴射する気体噴射孔を有するポンチを備えたことを特徴とするリング型抜き装置。
【請求項２】
前記中抜きポンチと、前記中抜きポンチが貫通するポンチ貫通孔とに間隙を設け、前記間隙から前記気体を噴出するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のリング型抜き装置。
【請求項３】
前記中抜きポンチが、前記外形抜きポンチに対して前記ポンチの軸方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のリング型抜き装置。
【請求項４】
前記中抜きポンチと前記外形抜きポンチが移動する位置にダイが形成された、前記被加工物を設置する平面を有し、
前記平面には、前記外形抜きポンチに対応するダイが形成され、
前記平面の前記被加工物を設置する位置とは反対側に、第二の平面をさらに有し、前記第二の平面には、前記中抜きポンチに対応するダイが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリング型抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は平板部材を打ち抜いて、リング状の部材を作成する打ち抜き加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板材からリング形状部材を成形する場合には、ポンチとダイによる打ち抜きプレス加工を行うことが一般的である。
例えば、従来の打ち抜きプレス加工機として、図６に示すように、ダイ３０と、上方位置に内輪郭ポンチ３１と外輪郭ポンチ３２を配置し、内輪郭ポンチ３１と外輪郭ポンチ３２を下降させることで、内外輪郭を１工程で打ち抜くように構成した連続打ち抜きプレス加工機１００がある（特許文献１）。
【０００３】
具体的には、図６（ａ）のように、ベース１０１には、ダイ３０と、板押さえ３３がバネ３３ａを介して設置されていて、板押さえ３３は、ダイ３０周囲に配置されている。そして、板押さえ３３は、バネ３３ａによりダイ３０の面よりも下方に移動可能に構成されていて、通常状態では、板押さえ３３の上面とダイ３０の刃の先端部が同一平面状に位置して設置されている。そして、先ず、この板押さえ３３とダイ３０上に被加工板材１０を供給配置する。被加工板材１０の上方に位置するポンチホルダー１０２には、その下方に内輪郭ポンチ３１と外輪郭ポンチ３２が取り付けられており、ポンチホルダー１０２と一緒に上下動作をするようになっている。また、内輪郭ポンチ３１と外輪郭ポンチ３２の間には、板押さえ３４がバネ３４ａを介して取り付けられており、ポンチホルダー１０２が下降すると、ダイ３０上の被加工板材１０を板押さえ３４で押さえるように構成している。
【０００４】
次に、図６（ｂ）に図示の矢印方向に、ポンチホルダー１０２を下降させると、外輪郭ポンチ３２で板押さえ３３が、その上に載置されている被加工板材１０と一緒に下方へ沈み込み、その時にダイ３０の刃先で被加工板材１０の一部がカットされて、板材本体（被加工板材１０）からリング形状成形品１０ａの外周が切り出されて分離する。これと同時に、内輪郭ポンチ３１でリング形状成形品１０ａの中央穴を打ち抜いて内輪郭抜屑１０ｃを分離する。これらの動作で、打ち抜きが完了し、リング形状成形品１０ａが被加工板材１０より切り出される。
【０００５】
そして、図６（ｃ）に図示の矢印方向に、ポンチホルダー１０２を上昇させることで、押さえられて沈み込んでいた板押さえ３３が、バネ３３ａ力で跳ね上がり、リング形状成形品１０ａが切り出された後の板材本体（被加工板材１０）が上方に押し戻され、それと同時に、板材本体（被加工板材１０）のリング形状成形品１０ａが打ち抜かれた穴の角に当たって、リング形状成形品１０ａも押し上げられ、ダイ３０上から離れる。その後、このリング形状成形品１０ａを、図示しないバキュームカップ等を用いて上方に回収するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７−１６０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の打ち抜きプレス加工機１００では、被加工板材１０を設置する板押さえ３３を、ダイ３０が配置されている位置を除いて、可動する複雑の構成が必要であり、バネ力を維持するためのメンテナンスも必要となる。
【０００８】
また、被加工板材１０からリング形状成形品１０ａの切り出しができたとしても、ポンチ３１，３２を上昇させることで、一旦沈み込んだ状態で押さえていた被加工板材１０の裏面が、ダイ３０面まで浮上する際に、リング形状成形品１０ａがダイ３０の刃先に貼りついた状態や、引っ掛かったりしていると、リング形状成形品１０ａを切り出した被加工板材１０の穴に、リング形状成形品１０ａが嵌まり込み、リング形状成形品１０ａの取り出しが困難になるという問題もある。
【０００９】
本発明は、従来技術の上記実状に鑑みて、数多くのドーナツ状のリング形状成形品を、簡便な打ち抜き加工装置で、同時に成形することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明は、径の異なるポンチ（ポンチＡ５１，ポンチＢ５２）を、それぞれの中心が同軸上になるように配置してポンチユニット５とし、ポンチ（ポンチユニット５）か被加工物（板材１０）の少なくともいずれかをポンチ（ポンチユニット５）の軸方向に移動して、リング状の打ち抜き加工を行うリング型抜き装置１において、径の小さな、リング状の中抜きポンチ（ポンチＡ５１）と、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）より径の大きな外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）を有し、外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）の中心に、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）が貫通するポンチ貫通孔（貫通孔５２ｂ）を有し、外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）の内側に気体６を噴射する気体噴射孔（貫通孔５１ｄ，隙間５３）を有するポンチ（ポンチユニット５）を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）と、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）が貫通するポンチ貫通孔（貫通孔５２ｂ）とに間隙５３を設け、間隙５３から気体６を噴出するよう構成するようにすることが好ましい。
【００１２】
そして、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）が、外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）に対してポンチ（ポンチユニット５）の軸方向に移動可能に構成（空間５４ａ，弾性部材５４）することがよく、この場合には、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）と外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）が移動する位置にダイ（ダイ孔２０ａ，ダイ孔２０ｃ）が形成された、被加工物（板材１０）を設置する平面（台座２０の平面）を有し、この平面には、外形抜きポンチ（ポンチＢ５２）に対応するダイ（ダイ孔２０ａ）が形成され、平面の被加工物を設置する位置とは反対側に、第二の平面（第一の空間２０ｂの底面）をさらに有し、この第二の平面には、中抜きポンチ（ポンチＡ５１）に対応するダイ（ダイ孔２０ｃ）が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る打ち抜き加工によれば、リング形状成形品１０ａと、リング形状成形品が打ち抜かれた被加工板状部材（１０）と、リング形状成形品の中央穴を打ち抜いた端材（内輪郭抜屑１０ｃ）とを、加工後に、自動的にそれぞれの場所に分けることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る打ち抜き加工装置では、簡便な装置構成で、同時の数多くのリング形状成形品１０ａを成形することができ、その成形品の回収も分別がなされているため、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るリング型抜き装置全体構成側面図である。
【図２】本発明の要部である打ち抜き加工ポンチ部品を示す断面図である。
【図３】本発明の要部である打ち抜き加工ポンチ部品の組み立て状態を示す断面図である。
【図４】本発明の要部である打ち抜き加工ポンチの構成を示す断面図である。
【図５】本発明による、打ち抜き加工を実施した時の動作状態説明図である。
【図６】従来の打ち抜きプレス加工装置の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、各実施形態に共通または対応する構成には、共通または対応する符号を付すことで説明を省略する。
【００１７】
図１に、本発明に係るリング型抜き装置全体構成側面図を示す。図１において、本発明に係るリング型抜き装置１は、ベース２上の両側に、ガイドポスト３を介して上下に移動可能にポンチプレート４が設置されている。ポンチプレート４の下面には、打ち抜き加工用のポンチユニット５を複数（図１では１列に８個を配置しているが、１列に１個から複数個の配置でも良く、また、複数列があっても良い。）配置している。
【００１８】
ポンチプレート４の上部には、ガス６の導入配管７を設け、導入配管７から分岐する柔軟性を有する連結管８を介して、ポンチプレート４上のガス導入部９に接続して、ガス導入部９にガス６を導入するよう構成している。
【００１９】
図１では、ガス導入部９が、各ポンチユニット５にそれぞれ対応するようになっているが、ガス導入部９は、ポンチプレート４に１箇所であっても、複数であっても良い。このガス導入部９より導入するガス６は、後に図２と図４で説明するように、各ポンチユニット５のそれぞれに流入するようにすることが必要であるので、ガス導入部９が、各ポンチユニット５のそれぞれに対応する数を用意しない構成の場合には、ポンチプレート４内部で各ポンチユニット５に分配する流路を設けるようにしても良い。
【００２０】
また、ガス６の種類は、特に限定しないが、空気や窒素などであれば良く、ボンベ供給でもコンプレッサーを用いても良い。ガス６の流入制御は、図示しない電磁バルブや制御系により行なうことができる。
【００２１】
連結管８は、金属性のジャバラ配管であって良いし、樹脂性チューブであっても良い。
図１においては、ベース２上に台座２０を配置する。そして、被加工物の板材（１０）を台座２０の上に設置し、ポンチプレート４の下面が、台座２０の上面と接触する位置までポンチプレート４を図示した矢印の方向へ移動させることで、被加工物の板材にポンチユニット５による打ち抜き加工がなされる構成となっている。
【００２２】
ポンチユニット５と台座２０の構造については、後に詳細い説明する。
また、本実施例においては、台座２０の上に被加工物の板材（１０）を載置し、ポンチプレート４が上下に動く構成を例とし、以降もこの動作を例として説明をするが、加工姿勢はこれに限定されるものではなく、被加工物の板材（１０）を縦方向に配置して台座２０に吸着固定し、ポンチプレート４が左右に動作して打ち抜きを行っても良く、本発明が実施できる構成であれば、どのような装置姿勢であっても良い。
【００２３】
先ず、図２により、ポンチユニット５の詳細な構造を説明する。ポンチユニット５は、被加工物の板材からドーナツ状のリング形状成形品１０ａを打ち抜き加工により切り出すためのポンチである。このリング形状成形品１０ａの中央に穴を開けるためのポンチが、ポンチＡ５１であり、リング形状成形品１０ａの外形を切り出すポンチが、ポンチＢ５２である。ポンチＡ５１に関しては、図２（ａ）に断面図を示し、図２（ｂ）に下部から見た正面図を示す。また、ポンチＢ５２に関しては、図２（ｃ）に断面図を示し、図２（ｄ）に下部から見た正面図を示す。
【００２４】
ポンチＡ５１は、円形板状の本体５１ａとその中心軸を同じとする円柱（円筒であっても良い）のポンチ部５１ｂとからなり、ポンチ部５１ｂの先端には、刃先５１ｃを有する。そして、ポンチ部５１ｂ根元の周囲である本体５１ａに、貫通孔５１ｄを設けている。本実施例の図２（ａ）と（ｂ）では、ポンチ部５１ｂの根元周囲には、対向する２箇所の貫通孔５１ｄが形成されているが、１つであっても良いし、複数であっても良く、その配置位置や位置関係は、特に限定されない。
【００２５】
次に、ポンチＢ５２について、図２（ｃ）と図２（ｄ）により説明する。ポンチＢ５２は、円筒の本体５２ａの中央に貫通孔５２ｂを有し、本体５２ａ外形方向の一面には、刃先５２ｃが形成されている。この貫通孔５２ｂは、ポンチＡ５１のポンチ部５１ｂの直径よりも大きくして、ポンチＡ５１のポンチ部５１ｂとポンチＢ５２の貫通孔５２ｂとの間に、隙間（５３）がある程度の大きさで形成されるようにする必要がある。この詳細は、図３により説明する。
【００２６】
図３は、ポンチＡ５１とポンチＢ５２を組み合わせて、ポンチユニット５とした時の説明図である。ポンチＡ５１のポンチ部５１ｂを、ポンチＢ５２の貫通孔５２ｂに図３（ａ）のように挿入して、図３（ｂ）に示すポンチユニット５とする。この時、ポンチＡ５１の本体５１ａのポンチ部５１ｂのある側の面と、ポンチＢ５２の刃先５２ｃと反対の面との間に、弾性部材５４（例えばバネ）を配置する。これにより、通常は弾性部材５４の力により、ポンチＡ５１の本体５１ａとポンチＢ５２の面とはある距離で離れており、ポンチＡ５１の刃先５１ｃが、ポンチＢ５２の内部に引っ込んでいるが、ポンチＡ５１の本体５１ａに空気圧力や機械的な力を加えて、ポンチＢ５２に対してポンチＡ５１の位置が移動可能になっている。
【００２７】
ポンチ部５１ｂと貫通孔５２ｂには、隙間５３が設けられており、この隙間５３は貫通孔５１ｄと空間（５４ａ）を介してつながっている。本実施例においては、ポンチＡ５１の貫通孔５１ｄを、ポンチ部５１ｂの周囲に近接して設けているので、ポンチユニット５としてポンチＡ５１とポンチＢ５２を組合せた時に、貫通孔５１ｄと隙間５３が、同一軸上に構成されるが、貫通孔５１ｄがポンチ部５１ｂ周囲の離れた位置に形成されている場合であっても、本体５１ａと本体５２ａの間には、弾性部材５４のある空間（５４ａ）が存在していることになるので、特にその貫通孔５１ｄの位置は、どのような位置でも良く、図１に記載したガス６が、導入配管７から連結管８とガス導入部９を通って、貫通孔５１ｄから隙間５３に流れて噴射されるようになっていれば、特にその構成は限定されない。
【００２８】
次に、ガス６がポンチユニット５において、どのように流れるかを、図４により詳しく説明する。図４は、ポンチプレート４にポンチユニット５とガス導入部９が取り付いている状態の断面図である。ガス導入部９は、ポンチプレート４の上部から開けた孔４ａに、例えばネジ部４ｂを設けて固定する。そして、例えば図４では、ポンチプレート４の下面に、ポンチユニット５が嵌合するザグリ孔が設けられていて、ポンチプレート４にポンチユニット５が取り付いている。ポンチユニット５の外周にネジ部を設け、ポンチプレート４とネジ固定しても良いし、接着部材を用いて接着構成することもでき、いずれかの方法や構造でポンチプレート４にポンチユニット５が固定されていれば、その方法や構造は、特に限定されない。
【００２９】
図４の断面図では、ガス６が、ガス導入部９の上部入口から流入すると、流路６ａのようにガス導入部９内部を通り、ポンチプレート４の孔４ａからポンチユニット５の貫通孔５１ｄを通って、弾性部材５４のある空間５４ａを介して、隙間５３に抜ける流路６ｂで流れる。このガス６を流すタイミングは、図１で説明した、被加工物の板材にポンチユニット５による打ち抜き加工がなされた後である。すなわち、被加工物の板材をポンチユニット５により打ち抜き加工を行うと、切出し部材１０ｂがポンチユニット５の刃先５２ｃ内側に嵌まり込んだまま、外れない状態となる。このため、刃先５２ｃ内側に嵌っている切出し部材１０ｂに対して、ガス６の注入を開始することで、最終的にガス６が隙間５３から噴出され、その勢いにより切出し部材１０ｂが刃先５２ｃの内側から離れ落ちるようにできる。
【００３０】
次に、被加工物の板材１０から、リング形状成形品１０ａを切り出す時の具体的な構成を、図５で説明する。図５は、図１のリング型抜き装置１における、ポンチユニット５とガス導入部９が取り付けられているポンチプレート４と、台座２０との構造の断面図であり、図５（ａ）は、被加工物の板材１０にポンチユニット５による打ち抜き加工を行う前の状態を示し、図５（ｂ）は、板材１０にポンチユニット５によって、打ち抜き加工が行なわれ、切出し部材１０ｂが作られた状態を示している。そして、図５（ｃ）は、切出し部材１０ｂの中央を切り取って、リング形状成形品１０ａが作られる状態を示している。
【００３１】
ポンチユニット５とガス導入部９と、それらが取り付けられているポンチプレート４の構成に関しては、図４で説明した通りである。
台座２０は、その上面が、被加工物の板材１０を設置する面を有しており、ポンチプレート４が下降した時に、ポンチプレート４に固定されているポンチユニット５の位置に対応し、そのポンチユニット５のポンチＢ５２による刃先５２ｃに対するダイとして機能するダイ孔２０ａが形成されている。そして、台座２０内部のダイ孔２０ａの下部には、台座の第一の空間２０ｂがあり、さらに第一の空間２０ｂの底面には、刃先５２ｃで切り出された切出し部材１０ｂの位置決めザグリ２０ｅが形成されており、その中心には、ポンチ部５１ｂに対応するダイ孔２０ｃを設け、さらに、ダイ孔２０ｃの下方にはダイ孔２０ｃにつながる第二の空間２０ｄが形成されている。
【００３２】
先ず、図５（ａ）のように、ポンチプレート４は、打ち抜き加工を行う前の位置に上がっており、この状態で、板材１０を台座２０に設置する。この時、ガス６の注入は無く、ポンチＡ５１は、弾性部材５４によりポンチ部５１ｂが引っ込んだ状態になっている。
【００３３】
次に、図５（ｂ）のように、ポンチプレート４の下面が板材１０と接触する位置まで下降させる。本実施例では、ポンチプレート４の下面が板材１０と接触する位置が、打ち抜き加工が行なわれた時の状態として示しているが、必ずしもポンチプレート４を板材１０に接触させる必要はない。
【００３４】
ポンチプレート４が下降すると、ポンチユニット５の刃先５２ｃが板材１０に接触し、切出し部材１０ｂが切り出される。ここで、刃先５２ｃが板材１０に接触して押し付けられて切り出しされる時には、板材１０が動くことが無いように、台座２０に吸引吸着固定をするか、機械的に板材１０が台座２０に押し付けられた状態とすることが必要である。このため、本実施例では、ポンチユニット５の刃先５２ｃが板材１０に接触する前から、ポンチユニット５の隙間５３からガス６を噴出させ、そのガス６によって、板材１０を台座２０に押し当てるようにしており、さらに、板材１０を台座２０表面に設けた図示しない吸引孔により吸着させている。しかし、刃先５２ｃが板材１０に接触してからもガス６を流すと、板材１０にガス供給装置の封止圧力が加わることになるので、板材１０が柔軟性を有する基板の場合には、ガス６を停止するか、最初からガス供給をしない方が良い。
【００３５】
次に、ポンチユニット５の刃先５２ｃにより、板材１０から切出し部材１０ｂが切り出されると、その時にガス６の供給が無い場合は、図４で説明したように、切出し部材１０ｂがポンチユニット５の刃先５２ｃ内側に嵌まった状態となるので、ここで、ガス６の注入を開始し、切出し部材１０ｂを刃先５２ｃの内側から離れ落とす。切出し部材１０ｂが、離れ落ちたら、ガス６の供給を停止してもよいが、そのままガス６を流すと、切出し部材１０ｂのその後の固定に効果があるので、ガス６は流したままでも良い。
【００３６】
そして、切出し部材１０ｂは、第一の空間２０ｂの底面の位置決めザグリ２０ｅに嵌まり込む。切出し部材１０ｂは、吸引などの方法により、位置決めザグリ２０ｅに固定することが望ましいが、上記のガス６供給で、押さえつけることも可能である。
【００３７】
最後に、図５（ｃ）に示すように、ポンチＡ５１のみを下方に移動させ、ポンチ部５１ｂの刃先５１ｃとダイ孔２０ｃにより、切出し部材１０ｂの中央を内輪郭抜屑１０ｃとして切り出し、リング形状成形品１０ａが完成する。この時、ガス６の供給を行うことで、内輪郭抜屑１０ｃの切り出し時に、切出し部材１０ｂをガス圧で押さえておくことができる。
【００３８】
リング形状成形品１０ａは、ダイ孔２０ｃの孔より大きいので、リング形状成形品１０ａは第一の空間２０ｂに集められる。また、切り出された内輪郭抜屑１０ｃは、ダイ孔２０ｃから第二の空間２０ｄに落下して集められる。
【００３９】
そして、ポンチプレート４を上昇させ、板材１０を次の加工を行うための位置に移動させ、上記の工程を繰り返し実施する。
形成したリング形状成形品１０ａの回収方法は、特に説明しないが、所定の箇所に集められているので、台座２０の側面に回収孔を設けて、第一の空間２０ｂ高さ方向に近い板を端部から回収孔に向けて移動させたり、風力などを用いて、リング形状成形品１０ａを回収孔に導いて回収すれば、自動化を実現できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  リング型抜き装置
４  ポンチプレート
５  ポンチユニット
５１  ポンチＡ
５１ｂ  ポンチ部
５１ｃ  刃先
５１ｄ貫通孔
５２  ポンチＢ
５２ｂ  貫通孔
５２ｃ  刃先
５３  隙間
５４  弾性部材
５４ａ  空間
６  ガス
６ａ，６ｂ  流路
９  ガス導入部
１０  板材
１０ａ  リング形状成形品
１０ｂ  切出し部材
１０ｃ  内輪郭抜屑
２０  台座
２０ａ  ダイ孔
２０ｂ  第一の空間
２０ｃ  ダイ孔
２０ｄ  第二の空間
２０ｅ  位置決めザグリ
【図１】
2013169593.tif 000003
【図２】
2013169593.tif 000004
【図３】
2013169593.tif 000005
【図４】
2013169593.tif 000006
【図５】
2013169593.tif 000007
【図６】
2013169593.tif 000008