冲孔装置用合模套件及合模方法、冲压产品制造方法与流程

本发明涉及冲孔装置用合模套件、冲孔装置的合模方法以及冲压产品的制造方法。

背景技术：

以往的冲孔装置具有：模头，其具有阴模；冲头，其在前端具有与该阴模匹配的形状的阳模，通过使所述冲头向模头接近移动，从而利用阳模以及阴模对工件进行制孔。在这种冲孔装置中，在所述制孔之前进行所述阳模以及阴模的调心作业(参照专利第2888429号公报)。

在制孔的形状为非圆形的情况下，不仅需要进行与冲头的移动方向垂直的平面上的位置偏差的校正(调心)，还需要进行阳模以及阴模的角度偏差的校正。但是，在所述公报所记载的装置中，很难不仅调整冲头以及模头的相对位置来进行所述调心、也进行角度偏差的校正，存在准确的合模作业需要较长时间这一不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：参照日本专利第2888429号公报

技术实现要素：

本发明是基于这种情况而完成的，本发明的课题在于，提供一种即使基于冲孔装置的冲裁形状是非圆形、也能够准确并且容易地进行合模的冲孔装置用合模套件以及冲孔装置的合模方法，而且，还提供一种能够容易并且可靠地制造非圆形的冲裁形状的冲压产品的冲压产品的制造方法。

为了解决所述课题而完成的本发明的冲孔装置用合模套件具备：模头安装器具，其在一侧具有模头安装凹部；模头，其在一侧具有阴模；冲头，其在前端具有与所述阴模匹配的形状的阳模，通过向安装于所述模头安装凹部的所述模头相对地接近移动，由此对工件进行制孔；轴对合夹具，其设置为能够安装于所述模头安装凹部，并在上表面具有轴对合用凹部，所述轴对合用凹部在与所述冲头的移动方向垂直的虚拟垂直面上的位置，被配置于与所述阴模对应的位置，所述模头安装凹部被设为，以所述冲头10的移动方向为中心轴能够转动地安装所述模头20。

通过使用该冲孔装置用合模套件，能够容易并且可靠地对与所述冲头的移动方向垂直的方向上的阳模以及阴模的位置偏差、以所述冲头的移动方向为中心轴的旋转方向上的阳模以及阴模的角度偏差进行校正。换句话说，首先通过将轴对合夹具安装于模头安装凹部，使冲头接近该轴对合夹具，由于轴对合夹具的轴对合用凹部设于与阴模对应的位置，因此能够容易并且可靠地将与所述移动方向垂直的方向上的所述冲头的位置对准。之后，取代轴对合夹具而将模头安装于模头安装凹部，使冲头接近该模头，将安装于模头安装凹部的模头转动，由此能够校正所述阳模以及阴模的角度偏差。

在该冲孔装置用合模套件中，优选的是，所述冲头在所述阳模的一侧具有以所述移动方向为中心轴、并且直径比所述阳模大的圆柱状的基台部，所述轴对合用凹部为与所述基台部的外形对应的形状。由此，通过使用所述基台部与所述轴对合用凹部，能够更容易并且可靠地进行与所述移动方向垂直的方向上的冲头的对位。换句话说，通过对与所述移动方向垂直的方向上的所述冲头的相对位置进行校正，以使所述冲头的基台部与所述轴对合用凹部匹配，能够容易并且可靠地进行所述对位。

另外，本发明的冲孔装置的合模方法是使用该冲孔装置用对位套件的冲孔装置的合模方法，包括：在已将所述轴对合夹具安装于所述模头安装凹部的状态下，对所述冲头相对于所述模头安装器具在与所述移动方向垂直的方向上的相对的位置进行对准的对位工序；在所述对位工序之后，使所述轴对合夹具从所述模头安装凹部脱离，将所述模头安装于该模头安装凹部的安装工序；通过转动安装于该模头安装凹部的模头，对所述阳模以及阴模的角度偏差进行校正的校正工序。

该冲孔装置的合模方法能够容易并且可靠地对与所述冲头的移动方向垂直的方向上的阳模以及阴模的位置偏差、以所述冲头的移动方向为中心轴的旋转方向上的阳模以及阴模的角度偏差进行校正。

该冲压产品的制造方法具有通过该冲孔装置的合模方法进行合模的工序、在进行了该合模之后通过所述冲头以及模头对工件进行制孔的工序。

根据该冲压产品的制造方法，通过该冲孔装置的合模方法容易并且可靠地进行阳模以及阴模的合模，因此能够容易并且可靠地制造冲压产品。

如以上说明那样，本发明的冲孔装置用合模套件以及冲孔装置的合模方法，即使基于冲孔装置的冲裁形状是非圆形，也能够准确并且容易地进行合模。另外，本发明的冲压产品的制造方法能够容易并且可靠地制造非圆形的冲裁形状的冲压产品。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的冲孔装置用合模套件的概略的立体图。

图2是表示在使用了图1的冲孔装置用合模套件的冲孔装置的合模方法中将轴对合夹具安装于模头安装凹部的状态的、包含一部分剖面的概略的立体图。

图3是表示在使用了图1的冲孔装置用合模套件的冲孔装置的合模方法中将冲头的基台部插入于模头安装凹部的状态的、包含一部分剖面的概略的立体图(此外，由虚线示出了轴对合夹具)。

图4是表示在使用了图1的冲孔装置用合模套件的冲孔装置的合模方法中取代轴对合夹具而将模头安装于模头安装凹部状态的、包含一部分剖面的概略的立体图。

图5是表示在使用了图1的冲孔装置用合模套件的冲孔装置的合模方法中在模头安装凹部以能够转动的方式安装有模头的状态的、包含一部分剖面的概略的立体图。

附图标记说明

10冲头

11阳模

12基台部

20模头

21阴模

30轴对合夹具

31轴对合用凹部

40模头安装器具

41模头安装凹部

具体实施方式

＜冲孔装置用合模套件＞

图1的冲孔装置用合模套件(以下，有时简称为合模套件)具备冲头10、模头20、轴对合夹具30以及模头安装器具40。

(冲头)

冲头10是通过向安装于模头安装器具40的模头20接近移动而对工件(省略图示)进行制孔的部件。该冲头10在前端(下端)具有阳模11(不规则形状切刃部)，在比该阳模11靠上方具有基台部12。此外，在本实施方式中，将冲头10侧(权利要求书中的一侧)称为上方，将模头安装器具40侧称为下方。

所述冲头10为了进行制孔作业而被使冲头10上下移动的冲孔装置的冲头保持机构(省略图示)保持。该冲头保持机构具有为了进行制孔作业而使冲头10如所述那样上下移动的机构、对冲头10相对于模头安装器具40的相对的水平方向上的位置(与冲头10的移动方向垂直的虚拟垂直面上的冲头10的位置)进行校正的机构(省略图示)。换句话说，冲头10利用所述冲头保持机构的所述水平方向位置校正机构校正水平方向的位置，并且利用所述上下移动机构进行制孔作业所用的上下移动。另外，冲头10在后述的基台部12的上方保持于所述冲头保持机构。此外，在本实施方式中，冲头的移动方向指的是上下方向(铅垂方向)。另外，冲孔装置也能够具备通过使所述模头保持具40沿水平方向移动，由此对冲头10相对于模头安装器具40的相对位置进行校正的机构。此外，冲孔装置能够具有使冲头10以及模头安装器具40中的某一方或者双方移动的机构，作为所述那种对冲头10与模头安装器具40的相对位置进行校正的机构。

所述阳模11形成与后述的阴模21匹配的形状，在仰视时呈非圆形。换句话说，利用所述冲头10与模头20，在工件形成非圆形的穿孔。

所述冲头10在所述阳模11的一侧具有以铅垂方向(所述移动方向)为中心轴并且直径比所述阳模11的直径大的圆柱状的基台部12。这里，基台部12的直径大于阳模11的意思是，在仰视(从冲头10的前端观察时的状态)时，阳模11的外形被包含在基台部12的外形内。进一步来说，在本实施方式中，阳模11的质心轴与基台部12的中心轴一致，在仰视时，阳模11的外切圆的直径比基台部12的直径小。

(模头)

所述模头20是安装于所述模头安装器具40、并通过所述冲头10对工件进行制孔的部件。该模头20以铅垂方向为中心轴，能够转动地安装于所述模头安装器具40。具体而言，模头20的外形是以铅垂方向为中心轴的圆柱状。模头20的外形的中心轴与位于水平方向上的准确位置的所述冲头10的基台部12的中心轴、所述阳模11的质心轴一致。此外，冲头10在水平方向上的准确位置指的是，所述阳模11与后述的阴模21质心轴一致时的冲头10的位置。此外，质心轴一致不仅是完全一致的情况，也可以是因加工精度而存在些许的偏差。

所述模头20如所述那样，在上表面具有与阳模11匹配的形状的阴模21(不规则形状切削切刃部)。该阴模21具有在与阳模11之间确保剪切加工间隙、并且与阳模11匹配的形状。此外，阴模21由设于上表面的凹部构成，该上表面除了的阴模21之外的区域为平坦面。

(模头安装器具)

所述模头安装器具40在上表面具有如所述那样供模头20安装的模头安装凹部41。此外，该上表面的除了模头安装凹部41之外的区域为平坦面。

所述模头安装凹部41能够如所述那样供模头20安装，并且能够供所述轴对合夹具30安装。该模头安装凹部41被设为能够将所述模头20可转动地安装。具体而言，模头安装凹部41的内周壁被设为以铅垂方向为中心轴的圆柱状。该模头安装凹部41的内周壁的中心轴与模头20的外形的中心轴一致，模头安装凹部41的内周壁的直径比模头20的外形的直径稍大。该模头安装凹部41的内周壁的直径与模头20的外形的直径之差被设为如下范围：能够如所述那样使模头20转动，并且不会在模头20的水平方向上产生允许程度以上的位置偏差，该直径之差虽然因工件或穿孔的大小而不同，但例如使1μm以下。而且，模头安装凹部41的内周壁也可以并非完全的圆柱状，例如也能够在内周壁上沿铅垂方向设置排气等作用的槽。

此外，所述模头安装器具40也能够具备将安装于模头安装凹部41的模头20保持为不能转动的固定机构(省略图示)。换句话说，在将模头20安装于模头安装凹部41、并将模头20转动而如后述那样校正了阳模11与阴模21的角度偏差之后，也能够利用所述固定机构限制模头20的转动。

(轴对合夹具)

所述轴对合夹具30如所述那样可安装地设于模头安装凹部41，该轴对合夹具30的外形被设为与所述模头20相同的形状。

所述轴对合夹具30在上表面具有轴对合用凹部31。该轴对合用凹部31在水平方向上设于与所述模头20的阴模21对应的位置。具体而言，该轴对合用凹部31被设于允许位于水平方向上的准确位置的冲头10(的基台部12)的插入的位置。另外，轴对合用凹部31被设为，当在水平方向上的准确位置不存在冲头10的情况下，不允许该冲头10的插入。

所述轴对合用凹部31的内周壁被设为与所述冲头10的基台部12的外形对应的形状。具体而言，轴对合用凹部31的内周壁被设为以铅垂方向为中心轴的圆柱状。该轴对合用凹部31的内周壁的中心轴与位于水平方向上的准确位置的冲头10的基台部12的中心轴一致，轴对合用凹部31的内周壁的直径比基台部12的外形的直径稍大。因此，在轴对合夹具30已被安装于所述模头安装凹部41的状态下，通过向轴对合用凹部31中插入冲头10的基台部12，能够确认到冲头10在与移动方向垂直的虚拟垂直的面上的位置准确。此外，轴对合用凹部31的内周壁的直径与基台部12的外形的直径之差是根据工件的加工精度而确定的，虽然因工件或穿孔的大小而不同，但例如是1μm以下。

(冲孔装置)

所述冲孔装置除了具有所述冲头保持机构之外，还具有输送工件的输送机构(省略图示)。通过该输送机构在冲头10与模头20之间输送工件，该输送的工件被所述冲头10以及模头20进行制孔。另外，所述冲孔装置具备控制各种机构的动作的控制机构(省略图示)。

而且，所述冲孔装置具有对冲头10与其他部件的相对位置进行测定的测定机构(省略图示)。作为该测定机构，例如可列举显微镜。该测定机构在轴对合夹具30已被安装于所述模头安装凹部41的状态下对所述冲头10的基台部12与轴对合用凹部31的相对位置进行拍摄，而且在模头20已被安装于模头安装凹部41的状态下对所述阴模21与阳模11的相对位置进行拍摄。利用该测定机构测定出的数据被送至所述控制机构。

所述冲孔装置也可以具有使安装于所述模头安装凹部41的模头20转动的转动机构(高精度微细机构)，也能够基于来自所述测定机构的数据，通过该转动机构使模头20转动。此外，模头20也能够通过手动来转动。

＜冲压产品的制造方法＞

接下来，对本发明的一实施方式的冲压产品的制造方法进行说明。该制造方法具有使用所述的该合模套件进行合模的工序、在所述合模工序之后通过所述冲头10以及模头20对工件进行制孔的工序。

(合模工序)

合模工序具有使用所述的该合模套件对冲头10的中心轴进行调心的第1工序、更换模头安装凹部41的安装物的第2工序、对阳模11以及阴模21的角度偏差进行校正的第3工序。此外，该合模方法是本发明的冲孔装置的合模方法的一个实施方式。

第1工序是将所述轴对合夹具30安装于所述模头安装凹部41、并在该状态下将冲头10相对于模头安装器具40的水平方向上的相对位置对准的工序。在第1工序中，首先，如图2所示，将轴对合夹具30安装于模头安装凹部41，使冲头10接近该轴对合夹具30。然后，使冲头10在水平方向上移动，对水平方向的位置进行调整(调心)，以便冲头10的基台部12能够如图3所示那样插入到轴对合用凹部31。此外，在进行该水平方向的位置调整时，通过用所述测定机构测定冲头10的基台部12与轴对合用凹部31的相对位置，能够容易并且可靠地进行所述调心。

在第2工序中，首先使冲头10向上方移动。然后，使所述轴对合夹具30从所述模头安装凹部41脱离，将所述模头20安装于该模头安装凹部41(参照图4)。

第3工序是通过将安装于模头安装凹部41的模头20转动、从而如所述那样对阳模11以及阴模21的角度偏差进行校正的工序。在第3工序中，首先，使冲头10接近模头20，确认阳模11与阴模21的角度偏差，通过使模头20转动，从而对所述角度偏差进行校正(参照图5)。此外，在进行该角度偏差的校正时，通过用所述测定机构测定阳模11以及阴模21的相对位置，能够容易并且可靠地进行所述角度偏差的校正。

(制孔工序)

制孔工序是在所述合模方法之后使所述冲头10上下移动、由此对工件进行制孔的工序。

＜优点＞

通过使用该合模套件，首先在所述第1工序中利用轴对合夹具30对准阳模11与阴模21的质心轴，接着使模头20转动，由此能够校正阳模11以及阴模21的角度偏差(以所述质心轴为中心的角度偏差)。因此，能够容易并且可靠地校正阳模11以及阴模21在水平方向上的位置偏差和角度偏差。

另外，由于冲头10具有比阳模11靠上方并且大径的基台部12，且轴对合用凹部31被设为与所述基台部12匹配的形状，因此在校正所述位置偏差时(进行第1工序时)，通过使用该基台部12与轴对合用凹部31，能够更容易并且可靠地进行水平方向上的位置偏差。特别是，由于轴对合用凹部31被设于轴对合夹具30的上表面，因此易于从外部观察所述基台部12与轴对合用凹部31的相对位置。而且，与观察阳模21来进行轴对合的情况相比，能够通过观察所述基台部12与轴对合用凹部31的相对位置来进行轴对合，因此能够更容易并且可靠地进行所述水平方向的位置偏差。

[其他实施方式]

本实施方式由所述结构构成，并发挥所述的优点，但本发明并不限定于所述实施方式，能够在本发明所希望的范围内适当地进行设计变更。

换句话说，在所述实施方式中，说明了冲头10具有以铅垂方向为中心轴、且直径比阳模11大的圆柱状的基台部12的情况，但本发明并非必须限定于此。而且，即使在冲头10具有所述那样的基台部12的情况下，也并不限定于轴对合用凹部31的内周壁与基台部12的外形相同地呈圆柱状。但是，优选的是轴对合用凹部31为与基台部12的外形对应的形状。换句话说，优选的是轴对合用凹部31为与基台部12的外形对应的形状，以便将阳模11以及阴模21的质心轴对准。具体而言，也可以是，例如轴对合用凹部31在俯视时为正方形，轴对合用凹部31的直径(正方形的一边的长度)比基台部12的直径大一些，由此，通过观察轴对合凹部31与基台部12的相对位置，能够将阳模11以及阴模21的质心轴对准。

工业上的可利用性

如以上说明那样，能够准确并且容易地进行本发明冲孔装置的合模，因此能够适当地使用于冲裁形状为非圆形的冲压产品的加工。