(57)【要約】【課題】金属厚板の打抜き加工時に打抜き用パンチにクラックが入り難く長寿命が確保される打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造、及び打抜き用パンチを提供する。【解決手段】打抜き用パンチ１０は、高速度工具鋼などの高硬度の材質で形成されたものであり、円板状の頭部１１と、頭部１１より小径の長尺円柱状のシャンク部１２と、シャンク部１２より小径でシャンク部１２と略同一長さの刃先部１３とを同軸状に一体で設けている。ホルダー１７は、下側の取付板部１８と上側の基盤部２１とが重ね合わされており、取付板部１８には上下に貫通する取付孔１９を設けている。シャンク部１２に緩衝部材１５が巻装された打抜き用パンチ１０が、取付板部１８の取付孔１９に刃先部１３側から嵌め合わされると、刃先部１３とシャンク部１２の先端側が取付孔１９の下側から突出し、頭部１１と取付孔１９の段差部１９ｃとの間に緩衝部材１５が挟まれる。取付板部１８が基盤部２１に重ね合わされて固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大小の径を有する第１取付孔と第２取付孔が板面を貫通して同軸状に配置された取付板部と、該取付板部の前記第１取付孔側の面に重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチが、前記刃先部及びシャンク部が前記第２取付孔に挿通されると共に、前記頭部が前記第１取付孔内に収容されて前記第１取付孔と前記第２取付孔との境界の段差部にて係止されてなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、前記シャンク部に環状の緩衝部材が巻装されて、前記第１取付孔内において前記頭部と前記段差部間に挟持されていることを特徴とする打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造。
【請求項２】
前記緩衝部材がウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造。
【請求項３】
同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチであって、前記シャンク部の前記頭部との境界部分に環状の緩衝部材が巻装されていることを特徴とする打抜き用パンチ。
【請求項４】
前記緩衝部材がウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項３に記載の打抜き用パンチ。
【請求項５】
板面を貫通した取付孔を有する取付板部と、該取付板部に一方の面を覆って重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、硬質材料製の棒状で一端側が刃先部となっている打抜き用パンチが他端側にて前記取付孔に挿嵌固定されて該刃先部側が前記取付板部から突出してなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、前記打抜き用パンチの側面の少なくとも２箇所にて前記取付板部表面に続くスリット部を設け、前記取付板部表面に重ね合わせて固定されると共に前記スリット部内に延出する平板状の緩衝板材を設けたことを特徴とする打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造。
【請求項６】
前記緩衝板材が、２枚の金属板で樹脂板を挟んだ３層構造であることを特徴とする請求項５に記載の打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造。
【請求項７】
前記樹脂板がウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項６に記載の打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に用いられる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造及び打抜き用パンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の打抜き用パンチとしては、特許文献１に示すように、合金工具鋼、高速度工具鋼等の硬質材料で形成された鍔部とシャンク部と刃先部を有するものが知られている。打抜き用パンチは、プレス金型のパンチホルダーに取り付けられて、鋼製厚板等のワークに加工孔を形成するための打抜き加工に使用される。
【０００３】
ところで、このような打抜き加工時においては、図９に示すように、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチ１に圧縮荷重が加わり、さらにその後のブレークスルー時にマイナスの大きな荷重が加わる。このような打抜き時に加わる荷重により、パンチ１のシャンク部３から頭部２にかけて応力集中が起こり、その結果、頭部２のシャンク部３との境界にクラックＢｓが発生しやすかった。また、ワークからの打抜き用パンチ１の引き抜きの際に、打抜き用パンチ１に引張荷重が加わり、引張の衝撃力により頭部２にクラックＢｈが発生しやすかった。その結果、打抜き用パンチ１の寿命が著しく低下するために、パンチ１のコストが高価になり、またパンチ１の頻繁な取り換えが必要になり、パンチ取り換えの手間も煩雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８８１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決しようとするもので、鋼製厚板等の打抜き加工により打抜き用パンチにクラックが入り難く、長寿命が確保される打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造、及び打抜き用パンチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、大小の径を有する第１取付孔と第２取付孔が板面を貫通して同軸状に配置された取付板部と、取付板部の第１取付孔側の面に重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチが、刃先部及びシャンク部が第２取付孔に挿通されると共に、頭部が第１取付孔内に収容されて第１取付孔と第２取付孔との境界の段差部にて係止されてなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、シャンク部に環状の緩衝部材が巻装されて、第１取付孔内において頭部と段差部間に挟持されていることにある。
【０００７】
なお、緩衝部材の材質としては、ウレタン、塩化ビニール、ポリエチレン、シリコーン等の弾性を有する樹脂材料があり、特に高荷重用のウレタンが好ましい。また、銅、アルミニウム、軟鉄等の軟質の金属とすることも可能である。さらには、鋼板を接着剤で貼り合わせた制振鋼板等を用いることも可能である。
【０００８】
上記のように構成した本発明においては、ホルダーの第１取付孔内において打抜き用パンチの頭部と段差部間に緩衝部材が挟持されていることにより、プレス装置による打抜き加工時においては、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチの頭部のシャンク部との境界において生じる圧縮荷重とブレークスルー時のマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重による応力集中が緩衝部材によって緩和される。そのため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際に、頭部のシャンク部との境界において生じる引張荷重による衝撃力の発生が緩衝部材によって抑えられ、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。
【０００９】
本発明においては、緩衝部材がウレタン樹脂製であることが好ましい。これにより、打抜き用パンチへのクラックの発生を抑制する緩衝部材の作用が有効に発揮される。
【００１０】
また、本発明は、同軸状にかつ径の大きい順に配列された硬質材料製の頭部、シャンク部及び刃先部を一体で有する棒状の打抜き用パンチであって、シャンク部の頭部との境界部分に環状の緩衝部材が巻装されていることを特徴としている。この場合において、緩衝部材がウレタン樹脂製であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、板面を貫通した取付孔を有する取付板部と、取付板部に一方の面を覆って重ね合わされる基盤部とを有するホルダーに、硬質材料製の棒状で一端側が刃先部となっている打抜き用パンチが他端側にて取付孔に挿嵌固定されて刃先部側が取付板部から突出してなる打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において、打抜き用パンチの側面の少なくとも２箇所にて取付板部表面に続くスリット部を設け、取付板部表面に重ね合わせて固定されると共にスリット部内に延出する平板状の緩衝板材を設けたことにある。
【００１２】
上記のように構成した他の特徴においては、取付板部表面に重ね合わせて固定された少なくとも２つの平板状の緩衝板材が、打抜き用パンチの側面の取付板部表面に続くスリット部内に延出されていることより、プレス装置による打抜き加工時において、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチの取付板部との境界において生じる打抜き時荷重による応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際に、打抜き用パンチの取付板部との境界において生じる引張荷重による衝撃力の発生が緩衝板材によって緩和され、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。
【００１３】
他の特徴においては、緩衝板材が、２枚の金属板で樹脂板を挟んだ３層構造であることが好ましい。これにより、緩衝板材の強度が確保されるため、打抜き用パンチをホルダーに強固に固定することができる。
【００１４】
また、樹脂板がウレタン樹脂製であることが好ましい。これにより、打抜き用パンチへのクラックの発生を抑制する緩衝部材の作用が有効に発揮される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、ホルダーの第１取付孔内において打抜き用パンチの頭部と段差部間に緩衝部材が挟持されていることにより、プレス装置による打抜き加工時におけるワークの打抜きの際の上記打抜き時荷重による応力集中や、ワークからの打抜き用パンチの引き抜きの際の引張荷重による衝撃力の発生が抑えられ、それに伴うクラックの発生も抑えられる。その結果、本発明においては、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。
【００１６】
また、本発明の他の特徴においては、取付板部表面に重ね合わせて固定された少なくとも２つの平板状の緩衝板材が、打抜き用パンチの側面の取付板部表面に続くスリット部内に延出されていることにより、プレス装置による打抜き加工時における打抜き用パンチに加えられる打抜き時荷重による応力集中や引張荷重による衝撃力の発生が抑えられ、それに伴うクラックの発生が抑えられる。その結果、他の特徴においても、打抜き用パンチの寿命が高められるため、打抜き用パンチの頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチのコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造を示す一部破断面図である。
【図２】同打抜き用パンチを示す全体図である。
【図３】同打抜き用パンチに取り付けられる緩衝部材を示す平面図及び側面図である。
【図４】他の打抜き用パンチを示す全体図である。
【図５】テーパヘッドタイプの打抜き用パンチを示す全体図である。
【図６】実施例２に係る打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造を示す一部破断面図である。
【図７】打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造を示す部分平面図である。
【図８】同打抜き用パンチのホルダーへの取付け構造において使用される緩衝板材を概略的に示す側面図である。
【図９】従来例である打抜き用パンチの一部を示す部分図である。
【図１０】従来例であるテーパヘッドタイプの打抜き用パンチの一部を示す部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施例１に係る打抜き用パンチのホルダーへの取付構造を一部破断面図により示したものである。図２は、打抜き用パンチを全体図により示したものである。打抜き用パンチ１０は、高速度工具鋼、合金工具鋼、炭窒化チタン焼結体などの高硬度の材質で形成されたものであり、円板状の頭部１１と、頭部１１より小径の長尺円柱状のシャンク部１２と、シャンク部１２より小径でシャンク部１２と略同一長さの刃先部１３とを同軸状に一体で設けている。刃先部１３は、略円錐状に縮径した連結部１３ａを経てシャンク部１２の径の１／３程度の小径の円柱状の打込部１３ｂになっている。実施例１では、シャンク部１２の頭部１１との境界部分に、図３に示すような厚さの薄い断面四角形で円環形状の高荷重用ウレタン樹脂製の緩衝部材１５が巻装されている。
【００１９】
打抜き用パンチ１０は、図１に示すような打抜き用のプレス装置のホルダー１７に取り付けられる。ホルダー１７は、下側の取付板部１８と上側の基盤部２１とが重ね合わされており、取付板部１８には上下に貫通する取付孔１９を設けている。取付孔１９は、パンチ１０の頭部１１が挿嵌される第１取付孔である上孔１９ａと、パンチ１０のシャンク部１２が挿通される第２取付孔である下孔１９ｂが同軸状に配置されており、上孔１９ａと下孔１９ｂとの境界が段差部１９ｃになっている。上孔１９ａは、頭部１１よりわずかに大径で頭部１１の厚さよりわずかに深くなっている。下孔１９ｂは、シャンク部１２とほぼ同径で、長さはシャンク部１２より短くなっている。
【００２０】
シャンク部１２に緩衝部材１５が巻装された状態で打抜き用パンチ１０が、取付板部１８の取付孔１９に刃先部１３側から嵌め合わされると、刃先部１３とシャンク部１２の先端側が取付孔１９の下側から突出し、頭部１１と取付孔１９の段差部１９ｃとの間に緩衝部材１５が挟まれる。この状態で、取付板部１８が基盤部２１に重ね合わされて固定される。
【００２１】
打抜き用パンチ１０がセットされたホルダー１７の下方には、打抜き台２３が配置されている。打抜き台２３は、刃先部１３の下方に、上面から延びたガイド孔２４を設けている。ガイド孔２４は、刃先部１３とほぼ同径の上側部２４ａと、上側部２４ａより大径の下側部２４ｂを同軸状に設けており、刃先部１３の下端側を導くと共に、打抜きにより生じた屑を下方に落下収容させるようになっている。打抜き台２３上には、打抜き穴形成用のステンレス製の厚板であるワーク２６が載置される。
【００２２】
上記のように構成した実施例１においては、図１に示すように、ホルダー１７を矢印Ｐで示す下方に移動させることによりワーク２６の円形孔打抜き作業が行われる。刃先部１３がワーク２６を打ち抜いてガイド孔２４の上側部２４ａ内に挿通され、その際に生じる打抜き屑が下側部２４ｂ内に落下収容される。ワーク打抜きの際に、打抜き用パンチ１０の頭部１１のシャンク部１２との境界に加わる圧縮荷重とブレークスルー時に加わるマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重により応力集中が生じる。しかし、実施例１においては、ホルダー１７の上孔１９ａ内において打抜き用パンチ１０の頭部１１と段差部１９ｃ間に緩衝部材１５が挟持されていることにより、頭部１１のシャンク部１２との境界における応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。
【００２３】
また、ワーク２６からの打抜き用パンチ１０の引き抜きの際に、打抜き用パンチ１０の頭部１１のシャンク部１２との境界において引張荷重による衝撃力が発生する。しかし、ホルダー１７の上孔１９ａ内において打抜き用パンチ１０の頭部１１と段差部１９ｃ間に緩衝部材１５が挟持されていることにより衝撃力が緩和されるため、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。その結果、実施例１においては、打抜き用パンチ１０の寿命が高められるため、打抜き用パンチ１０の頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチ１０のコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。特に、実施例１においては、緩衝部材１５として高荷重用ウレタン樹脂を用いたことにより、上記クラック抑制効果が非常に良好に発揮される。
【００２４】
打抜き用パンチ１０の例としては、図２に示す形状のものの他に、図４に示すように、刃先部３３の径がシャンク部３２よりわずかに小径である円柱状の打抜き用パンチ３０も用いられ、シャンク部３２の頭部３１との境界部分には、円環形状の高荷重用ウレタン樹脂製の緩衝部材１５が同様に巻装される。また、打抜き用パンチ３５として、図５に示すようなテーパーヘッドパンチと呼ばれるものも同様に用いられる。打抜き用パンチ３５は、頭部３６、シャンク部３７及び、刃先部３８を有するが、頭部３６が円柱部３６ａに続いて円錐面状に傾斜したテーパー部３６ｂとなっている。テーパー部３６ｂの外周には、円環形状のテーパリング３９が嵌め合わされている。テーパリング３９に続くシャンク部３８にも同様に円環状の緩衝部材１５が巻装される。なお、テーパリング３９も緩衝部材と同様の材質とすることも可能である。
【００２５】
つぎに、実施例２について図７〜図９を用いて説明する。
【００２６】
実施例２は、実施例１のような単純な丸孔ではない異形形状の孔を打ち抜くための打抜き用パンチ４０に係るものである。打抜き用パンチ４０は、図６、図７に示すように、縦長の真直な柱状で上下の両平面４１，４２が異型形状で互いに平行になっており、上端側が刃先部４３になっており、左右両側の下平面４２近傍にて前後に延びた一対のスリット部４４を設けている。打抜き用パンチ４０は、打抜き用のプレス装置のホルダー４５の上側に垂直状態で取り付けられる。ホルダー４５は、上側の取付板部４７が下側の基盤部４６に重ね合わされており、取付板部４７には上下に貫通する取付孔４８を設けている。取付孔４８には、打抜き用パンチ４０が下面４２側から挿嵌される。この状態でスリット部４４の下面が取付板部４７の上面に面一になっている。
【００２７】
一対のスリット部４４には、それぞれ取付板部４７に固定された緩衝板材５１の一部が挿入される。緩衝板材５１は、図７、図８に示すように、長方形の厚板であり、２枚のステンレス板５２で高荷重用のウレタン板５３を挟持した三層構造であり、長手方向両側に板面を貫通した一対の取付孔５４を設けている。緩衝板材５１は、取付板部４７の上面に載置されてスリット部４４に一側縁側が挿入され、取付孔５４を介してボルト５６により取付板部４７の取付孔（図示しない）に螺着させることにより、取付板部４７に固定される。これにより、打抜き用パンチ４０がホルダー４５に強固に取り付けられる。
【００２８】
上記のように構成した実施例２においては、図６に示すように、ホルダー４５を矢印Ｐで示す上方に移動させることによりワーク（図示しない）の異形孔打抜き作業が行われる。ここで、取付板部４７表面に重ね合わせて固定された２つの平板状の緩衝板材５１が、打抜き用パンチ４０の側面の取付板部４７表面に続くスリット部４４内に延出されていることにより、プレス装置による打抜き加工時において、ワークの打抜きの際に打抜き用パンチ４０の取付板部４７との境界において発生する圧縮荷重とブレークスルー時のマイナスの大きな荷重を含めた打抜き時荷重による応力集中が緩和されるため、この部分での応力集中によるクラックの発生が抑えられる。また、ワークからの打抜き用パンチ４０の引き抜きの際に、打抜き用パンチ４０の取付板部４７との境界における引張荷重による衝撃力の発生が緩和されるため、この衝撃力によるクラックの発生も抑えられる。
【００２９】
その結果、実施例２においては、打抜き用パンチ４０の寿命が高められるため、打抜き用パンチ４０の頻繁な取り換え作業も不要になり、打抜き用パンチ４０のコストが大幅に低減すると共に、パンチ取り換えの手間も大幅に削減される。特に、実施例２においては、緩衝板材５１がウレタン板５３を含むことにより、非常に良好なクラック抑制効果が得られる。また、実施例２においては、緩衝板材５１を２枚のステンレス板５２でウレタン板５３を挟持した三層構造としたことにより、その強度が確保されるため、打抜き用パンチ４０をホルダー４５に強固に固定することができる。
【００３０】
なお、上記実施例１においては、打抜き用パンチは円柱状であるが、その他、楕円柱状、角柱状等であってもよい。また、上記実施例１，２においては、緩衝部材や緩衝板材の材質として高荷重用のウレタン樹脂が用いられているが、これに限らず他のウレタンや、塩化ビニール、ポリエチレン、シリコーン等の弾性を有する樹脂を用いることができ、その他、銅、アルミニウム、軟鉄等の軟質の金属や、鋼板を接着剤で貼り合わせた制振鋼板等を用いることも可能である。その他、上記実施例１，２で用いられる打抜き用パンチやホルダーの構造については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０，３０，３５…打抜き用パンチ、１１…頭部、１２…シャンク部、１３…刃先部、１５…緩衝部材、１７…ホルダー、１８…取付板部、１９…取付孔、１９ａ…上孔、１９ｂ…下孔、１９ｃ…段差部、２１…基盤部、２３…打抜き台、４０…打抜き用パンチ、４３…刃先部、４４…スリット部、４５…ホルダー、４６…基盤部、４７…取付板部、４８…取付孔、５１…緩衝板材、５３…ウレタン板。
【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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