(57)【要約】【課題】複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工の品質を向上させる。【解決手段】複数の層を有する加工対象物（２）を搬送して打ち抜き加工を行う順送金型（１）であって、第１パンチ（１１）によって、前記加工対象物（２）に第１打ち抜き部（４）を形成する第１加工ステージ（６）と、第２パンチ（１９）によって、前記第１打ち抜き部（４）が形成された前記加工対象物（２）に第２打ち抜き部（１４）を形成する第２加工ステージ（１３）と、を備え、前記第１加工ステージ（６）は、前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域（３１）内で前記加工対象物と接触する電極（９，１０）と、前記電極の周囲に配置される絶縁体（２６，２７）と、前記電極に電流を供給する電源（２９）と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う順送金型であって、
第１パンチによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１加工ステージと、
第２パンチによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２加工ステージと、
を備え、
前記第１加工ステージは、
前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域内で前記加工対象物と接触する電極と、
前記電極の周囲に配置される絶縁体と、
前記電極に電流を供給する電源と、
を有する、順送金型。
【請求項２】
前記第２加工ステージは、前記第１打ち抜き部に挿入される位置決め部材（１６）を有する、請求項１に記載の順送金型。
【請求項３】
前記加工対象物は、金属帯条が少なくとも３層積層されて成る、請求項１または２に記載の順送金型。
【請求項４】
更に、
第３パンチによって、前記加工対象物から前記第２打ち抜き部を有する部品を打ち抜く第３加工ステージを含み、
前記第１加工ステージは、前記加工対象物において前記部品が打ち抜かれる領域の外側で、前記加工対象物と接触する電極を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の順送金型。
【請求項５】
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う打ち抜き方法であって、
第１加工ステージによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１工程と、
第２加工ステージによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２工程と、
を含み、
前記第１工程は、前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域内に抵抗溶接を施す第１抵抗溶接工程を有する、打ち抜き方法。
【請求項６】
前記第２工程は、前記第１打ち抜き部に位置決め部材を挿入する位置決め工程を含む、請求項５に記載の打ち抜き方法。
【請求項７】
前記加工対象物は、金属帯条が少なくとも３層積層されて成る、請求項５または６に記載の打ち抜き方法。
【請求項８】
更に、
第３加工ステージによって、前記加工対象物から前記第２打ち抜き部を有する部品を打ち抜く第３工程を含み、
前記第１工程は、前記加工対象物において前記部品が打ち抜き加工される領域の外側に抵抗溶接を施す第２抵抗溶接工程を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の打ち抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う順送金型および打ち抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工対象物の打ち抜き方法としては、特許文献１に記載された方法が知られている。特許文献１に記載の打ち抜き方法において、加工対象物は第１工程部において、位置決め用の孔が穿孔される。位置決め用の孔は、次の工程に搬送される加工対象物の位置決めに使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６１５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の打ち抜き方法では、複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工の品質を向上させるといった点で未だ改善の余地がある。
【０００５】
したがって、本開示は前記問題点に鑑み、複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工の品質を向上させる順送金型および打ち抜き方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本開示の一態様に係る順送金型は、
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う順送金型であって、
第１パンチによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１加工ステージと、
第２パンチによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２加工ステージと、
を備え、
前記第１加工ステージは、
前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域内で前記加工対象物と接触する電極と、
前記電極の周囲に配置される絶縁体と、
前記電極に電流を供給する電源と、
を有する。
【０００７】
本開示の一態様に係る打ち抜き方法は、
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う打ち抜き方法であって、
第１加工ステージによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１工程と、
第２加工ステージによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２工程と、
を含み、
前記第１工程は、前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域内に抵抗溶接を施す第１抵抗溶接工程を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る順送金型および打ち抜き方法によれば、複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示に係る実施の形態１の順送金型の一例の概略構成図である。
【図２】図２は、本開示に係る実施の形態１の順送金型の構成の一例の概略ブロック図である。
【図３】図３は、本開示に係る実施の形態１の順送金型によって加工対象物を加工して得られる部品の一例の平面図である。
【図４】図４は、本開示に係る実施の形態１の打ち抜き方法の一例のフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、第１加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、第１加工ステージで加工された加工対象物の一例の平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図８】図８は、第２加工ステージで加工された加工対象物の一例の平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第３加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第３加工ステージの動作の一例を示す概略図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、加工対象物において抵抗溶接を行っていない箇所のＸＲＤ解析結果を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、加工対象物において抵抗溶接を行った箇所のＸＲＤ解析結果を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、加熱処理を行っていない加工対象物の破断強度の解析結果を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、抵抗溶接を行った加工対象物での破断強度の解析結果を示す図である。
【図１２】図１２は、特許文献１に記載の打ち抜き方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
特許文献１に記載の打ち抜き方法では、加工対象物に対して、図１２に示すフローチャートに沿って打ち抜き加工が実施される。具体的には、パイロット孔形成工程１０１において、位置決めおよび搬送の基準となるパイロットピンを挿入するためのパイロット孔が形成される。貴金属細線の固定工程１０４において、貴金属細線が固定されたのち、再度孔形成工程１０６において、サイド孔が打抜き形成される。スリット形成工程１０８において、スリットが形成されたのち、成型工程１１１においてプレス成形が行われる。熱処理工程１１２を経たのち、仕上げ工程１１５により加工対象物は所望の形状に形成される。
【００１１】
以上の工程において、加工対象物は、パイロット孔にパイロットピンを挿入することによって位置決めされている。即ち、各工程において加工対象物の位置決めの基準は、パイロット孔形成工程１０１により形成されるパイロット孔となっている。このため、パイロット孔の寸法及び精度が、加工対象物を加工することによって得られる部品の精度を決定している。
【００１２】
しかしながら、上述した特許文献１の打ち抜き方法では、加工される加工対象物が複数の層からなる場合、パイロット孔形成工程１０１により形成される各層のパイロット孔の位置がずれるという課題がある。
【００１３】
具体的には、パイロット孔を形成するためのパンチとダイブシュとの間にはクリアランスと呼ばれる隙間があるため、穿孔時に発生するパンチによる材料引き込みが生じる。これによって、加工対象物の上部の層に比べて下部の層に形成されるパイロット孔の寸法が大きくなる。その結果、それぞれの層において、パイロット孔の寸法が変化するため、位置決め精度が悪化する。このため、それぞれの層においてパイロット孔を基準として打抜き加工すると、最終製品である部品の寸法精度が異なるという問題点がある。
【００１４】
本発明者らは、鋭意研究したところ、複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工において、電極を用いて複数の層を抵抗溶接することによって、各層のパイロット孔の寸法精度を向上させることができることを見出し、以下の発明に至った。
【００１５】
本開示の第１態様の順送金型は、
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う順送金型であって、
第１パンチによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１加工ステージと、
第２パンチによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２加工ステージと、
を備え、
前記第１加工ステージは、
前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域内で前記加工対象物と接触する電極と、
前記電極の周囲に配置される絶縁体と、
前記電極に電流を供給する電源と、
を有する。
【００１６】
本開示の第２態様の順送金型においては、前記第２加工ステージは、前記第１打ち抜き部に挿入される位置決め部材を有していてもよい。
【００１７】
本開示の第３態様の順送金型においては、前記加工対象物は、金属帯条が少なくとも３層積層されて成っていてもよい。
【００１８】
本開示の第４態様の順送金型においては、更に、
第３パンチによって、前記加工対象物から前記第２打ち抜き部を有する部品を打ち抜く第３加工ステージを含み、
前記第１加工ステージは、前記加工対象物において前記部品が打ち抜かれる領域の外側で、前記加工対象物と接触する電極を有していてもよい。
【００１９】
本開示の第５態様の打ち抜き方法は、
複数の層を有する加工対象物を搬送して打ち抜き加工を行う打ち抜き方法であって、
第１加工ステージによって、前記加工対象物に第１打ち抜き部を形成する第１工程と、
第２加工ステージによって、前記第１打ち抜き部が形成された前記加工対象物に第２打ち抜き部を形成する第２工程と、
を含み、
前記第１工程は、前記加工対象物において前記第２打ち抜き部が形成される領域の内側に抵抗溶接を施す第１抵抗溶接工程を有する。
【００２０】
本開示の第６態様の打ち抜き方法においては、前記第２工程は、前記第１打ち抜き部に位置決め部材を挿入する位置決め工程を含んでいてもよい。
【００２１】
本開示の第７態様の打ち抜き方法においては、前記加工対象物は、金属帯条が少なくとも３層積層されて成っていてもよい。
【００２２】
本開示の第８態様の打ち抜き方法においては、更に、
第３加工ステージによって、前記加工対象物から前記第２打ち抜き部を有する部品を打ち抜く第３工程を含み、
前記第１工程は、前記加工対象物において前記部品が打ち抜かれる領域の外側に抵抗溶接を施す第２抵抗溶接工程を有していてもよい。
【００２３】
以下、本開示の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
【００２４】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について、図１乃至図１１を参照して説明する。
【００２５】
［全体構成］
図１は、本開示に係る実施の形態１の順送金型１の一例の概略構成図を示す。図２は、本開示に係る実施の形態１の順送金型１の構成の一例の概略ブロック図を示す。図３は、本開示に係る実施の形態１の順送金型１によって加工対象物２を加工して得られる部品３の一例の平面図を示す。
【００２６】
図１及び図２に示すように、順送金型１は、第１加工ステージ６、第２加工ステージ１３、第３加工ステージ２１、及び制御部３３を備える。また、順送金型１には、送り装置５によって加工対象物２が搬送される。実施の形態１では、第１加工ステージ６、第２加工ステージ１３、第３加工ステージ２１、及び送り装置５は、制御部３３によって制御される。
【００２７】
図１−３に示すように、順送金型１は、複数の層からなる加工対象物２を、第１加工ステージ６、第２加工ステージ１３、及び第３加工ステージ２１に順送する。順送金型１では、各加工ステージにて加工対象物２を加工することによって、最終製品である部品３を得る。
【００２８】
加工対象物２は、複数の層を有する平板状の部材である。具体的には、加工対象物２は、複数の層が積層されて成る積層体である。実施の形態１では、加工対象物２は、送り装置５から送り出される合金を、３層積層することによって形成した合金帯条である。例えば、加工対象物２は、鉄（Ｆｅ）を主成分とする合金で形成されている。
【００２９】
一例として、加工対象物２は、鉄（Ｆｅ）を主成分とし、薄帯厚みは２７〜３０μｍのフープ状の材料で形成されている。加工対象物２の硬度は、ビッカース硬度で９００Ｈｖ程となっている。引張試験機での破断強度は、約１．４〜１．６ＧＰａである。
【００３０】
部品３は、順送金型１によって加工対象物２を加工して得られる最終製品である。部品３は、本体部１５を有する。本体部１５は、部品３の外形を形成する部分である。実施の形態１では、本体部１５は、上面視において略矩形状の平板である。例えば、本体部１５の両側は、上面視において、円弧状に湾曲して形成されている。
【００３１】
部品３の上面視において、本体部１５の内側には、複数の打ち抜き孔１４が形成されている。第２加工ステージ１３が加工対象物２を打ち抜き加工することによって、加工対象物２から不要部分が分離し、複数の打ち抜き孔１４が形成される。実施の形態１では、本体部１５の中央に、３つの打ち抜き孔１４が形成されている。各打ち抜き孔１４は、上面視において、凸状に形成されている。
【００３２】
［打ち抜き方法］
図４は、本開示に係る実施の形態１の打ち抜き方法の一例のフローチャートを示す。図４に示すように、打ち抜き方法は、第１打ち抜き部を形成する第１工程ＳＴ１０、第２打ち抜き部を形成する第２工程ＳＴ２０、及び加工対象物２から最終製品となる部品３を打ち抜く第３工程ＳＴ３０を含む。
【００３３】
＜第１工程＞
第１工程ＳＴ１０は、第１加工ステージ６によって、加工対象物２を抵抗溶接し、且つ第１打ち抜き部を形成する。本明細書では、第１打ち抜き部は、パイロット孔とも称する。
【００３４】
図５Ａ、図５Ｂ及び図６を用いて、第１加工ステージ６によって実施される第１工程ＳＴ１０について詳細に説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、第１加工ステージ６の動作の一例を示す概略図である。図６は、第１加工ステージ６で加工された加工対象物２の一例の平面図を示す。
【００３５】
まず、第１加工ステージ６について説明する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１加工ステージ６は、第１可動部６ａ及び第１固定部６ｂを備える。第１可動部６ａは、第１固定部６ｂの上方に配置され、第１固定部６ｂに向かって移動可能である。第１固定部６ｂは、第１可動部６ａの下方に配置され、第１可動部６ａに対して静的である。第１可動部６ａと第１固定部６ｂは、互いに対向して配置されている。
【００３６】
第１可動部６ａについて説明する。第１可動部６ａは、第１押圧部７、複数の加圧スプリング８、複数の第１電極９、複数の第１絶縁体２６、及び複数の第１パンチ１１を有する。
【００３７】
第１押圧部７は、第１固定部６ｂの上面に載置された加工対象物２を押圧し、加工対象物２を第１固定部６ｂに対して押し当てる。具体的には、第１可動部６ａが第１固定部６ｂに向かって移動することによって、第１押圧部７が加工対象物２を第１固定部６ｂに対して押圧する。
【００３８】
複数の加圧スプリング８は、第１固定部６ｂの上面に載置される加工対象物２に向かって第１押圧部７を付勢する。複数の加圧スプリング８は、例えば、１．５ｋＮの圧力で第１押圧部７を付勢する。
【００３９】
複数の第１電極９は、第１可動部６ａの内部に配置されている。複数の第１電極９は、例えば、円柱形状を有する。
【００４０】
複数の第１電極９は、後述する第２工程ＳＴ２０で形成される第２打ち抜き部が形成される複数の第１領域３１（図６参照）内側で、加工対象物２と接触する。具体的には、図６に示す第１領域３１内の第１抵抗溶接部３０ａが形成される位置で、第１電極９は加工対象物２と接触する。
【００４１】
また、複数の第１電極９は、後述する第３工程ＳＴ３０で部品３が打ち抜かれる第２領域３２（図６参照）の外側で、加工対象物２と接触する。具体的には、図６に示す第２領域３２の外側の第２抵抗溶接部３０ｂが形成される位置で、第１電極９は加工対象物２と接触する。
【００４２】
第１抵抗溶接部３０ａ及び第２抵抗溶接部３０ｂは、加工対象物２を構成する複数の層が抵抗溶接される部分を意味する。
【００４３】
複数の第１電極９は、第１可動部６ａが第１固定部６ｂに向かって移動することによって、加工対象物２と接触する。
【００４４】
複数の第１電極９は、例えば、タングステンで形成される。
【００４５】
複数の第１絶縁体２６は、それぞれ、複数の第１電極９の周囲に配置される。複数の第１絶縁体２６は、例えば、セラミックで形成されており、複数の第１電極９と第１可動部６ａの他の部分とを絶縁している。
【００４６】
複数の第１パンチ１１は、後述する第３工程ＳＴ３０で打ち抜きされる部品３に相当する第２領域３２の外側に複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を形成する。図６に示すように、複数の第１打ち抜き部４は、加工対象物２の上面視において、加工対象物２の短手方向の両端側に形成される。
【００４７】
第１パンチ１１は、例えば、円柱形状を有する。
【００４８】
複数の第１パンチ１１は、第１可動部６ａが第１固定部６ｂに向かって移動することによって、加工対象物２を打ち抜き、第１打ち抜き部４を形成する。
【００４９】
第１固定部６ｂについて説明する。第１固定部６ｂは、複数の第２電極１０、複数の第２絶縁体２７、及び第１ダイブシュ１２を有する。
【００５０】
複数の第２電極１０は、第１固定部６ｂの内部に配置されている。複数の第２電極１０は、それぞれ、複数の第１電極９と対向する位置に配置されている。
【００５１】
複数の第２電極１０は、後述する第２工程ＳＴ２０で形成される第２打ち抜き部が形成される複数の第１領域３１（図６参照）内で、加工対象物２と接触する。具体的には、図６に示す第１領域３１内の第１抵抗溶接部３０ａが形成される位置で、第２電極１０は加工対象物２と接触する。
【００５２】
また、複数の第２電極１０は、後述する第３工程ＳＴ３０で部品３が打ち抜かれる第２領域３２の外側で、加工対象物２と接触する。具体的には、図６に示す第２領域３２の外側の第２抵抗溶接部３０ｂが形成される位置で、第２電極１０は加工対象物２と接触する。
【００５３】
複数の第１電極９と複数の第２電極１０は、加工対象物２を挟み込んで、抵抗溶接を行う。具体的には、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とは、電源２９と接続されている。加工対象物２は、第１押圧部７によって押圧され、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに挟まれる。この状態で、電源２９が複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに電流を供給する。これにより、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに挟まれた部分では、加工対象物２の接触抵抗にジュール熱が発生し、複数の層が溶融接着される。このようにして、第１抵抗溶接部３０ａ及び第２抵抗溶接部３０ｂが形成される。
【００５４】
複数の第２絶縁体２７は、それぞれ、複数の第２電極１０の周囲に配置される。複数の第２絶縁体２７は、例えば、セラミックで形成されており、複数の第２電極１０と第１固定部６ｂの他の部分とを絶縁している。
【００５５】
第１ダイブシュ１２は、第１固定部６ｂにおいて、加工対象物２が載置される部分であり、複数の第１パンチ１１と交差する部分である。第１ダイブシュ１２は、第１加工ステージ６での加工対象物２の打ち抜き加工が終了すると、第２加工ステージ１３へ加工対象物２を搬送する。
【００５６】
第１ダイブシュ１２は、複数の第１ダイ穴１２ａを有する。複数の第１ダイ穴１２ａは、それぞれ、複数の第１パンチ１１の配置される位置に設けられている。具体的には、複数の第１パンチ１１は、それぞれ、複数の第１ダイ穴１２ａに挿入される。これにより、複数の第１パンチ１１によって、加工対象物２を打ち抜き加工し、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を形成する。
【００５７】
次に、第１工程ＳＴ１０における第１加工ステージ６の動作の一例について説明する。
【００５８】
図３に示すように、第１工程ＳＴ１０は、抵抗溶接工程ＳＴ１１及び第１打ち抜き工程ＳＴ１２を含む。
【００５９】
抵抗溶接工程ＳＴ１１は、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とによって、加工対象物２の複数の層を抵抗溶接する。具体的には、抵抗溶接工程ＳＴ１１は、加工対象物２において第２打ち抜き部が形成される第１領域３１の内側に抵抗溶接を施す第１抵抗溶接工程と、加工対象物２において部品３が打ち抜き加工される第２領域３２の外側に抵抗溶接を施す第２抵抗溶接工程と、を有する。
【００６０】
抵抗溶接工程ＳＴ１１では、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とによって、加工対象物２を挟んだ状態で、電源２９から複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに電流を供給する。これにより、加工対象物２の複数の層を抵抗溶接する。
【００６１】
具体的には、図５Ａに示すように、送り装置５により加工対象物２が第１加工ステージ６に搬送され、第１固定部６ｂに載置される。次に、第１可動部６ａが第１固定部６ｂに向かって移動する。図５Ｂに示すように、第１押圧部７が加工対象物２を第１固定部６ｂに対して押圧する。また、加工対象物２が複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに挟まれる。
【００６２】
第１抵抗溶接工程では、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とは、後述する第２工程ＳＴ２０で形成される第２打ち抜き部が形成される複数の第１領域３１（図６参照）の内側で、加工対象物２を挟み込む。この状態で、電源２９が複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに電流を供給することによって、加工対象物２の複数の層を抵抗溶接する。これにより、複数の第１領域３１の内側に複数の第１抵抗溶接部３０ａを形成する。
【００６３】
第２抵抗溶接工程では、複数の第１電極９と複数の第２電極１０とは、後述する第３工程ＳＴ３０で部品３が打ち抜きされる第２領域３２（図６参照）の外側で、加工対象物２を挟み込む。この状態で、電源２９が複数の第１電極９と複数の第２電極１０とに電流を供給することによって、加工対象物２の複数の層を抵抗溶接する。これにより、第２領域３２の外側に複数の第２抵抗溶接部３０ｂを形成する。
【００６４】
なお、本実施例での抵抗溶接では、溶接個所である第２抵抗溶接部３０ｂの周辺数ｍｍが加熱溶融及び凝固による変質部分となり材料特性が変化する。このため、実施の形態１では、部品３に溶接による変質部分が含まれないように、第２抵抗溶接部３０ｂを形成している。具体的には、加工対象物２において部品３が打ち抜かれる第２領域３２の端部から５ｍｍ以下の外側の領域に第２抵抗溶接部３０ｂを形成する場合、変質部分が部品３に内包され、製品品質が悪化する可能性がある。このため、一例として、第２領域３２の端部から６ｍｍ以上外側に離れた位置で第２抵抗溶接部３０ｂを形成している。ただし、第２抵抗溶接部３０ｂを第２領域３２の端部から１０ｍｍ以上外側に離れた位置に形成する場合、パイロット孔４の各層での寸法バラつきが大きくなる可能性がある。このため、第２抵抗溶接部３０ｂは、第２領域３２の端部から１０ｍｍ未満の外側の領域に形成することが好ましい。言い換えると、第２抵抗溶接部３０ｂは、第２領域３２の端部から６ｍｍ以上１０ｍｍ未満の外側の領域に形成することが好ましい。
【００６５】
第１打ち抜き工程ＳＴ１２は、複数の第１パンチ１１によって加工対象物２を打ち抜き加工し、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を形成する。
【００６６】
具体的には、加工対象物２の複数の層を抵抗溶接した後、第１可動部６ａが第１固定部６ｂに向かって更に移動することによって、複数の第１パンチ１１が降下し、第１ダイブシュ１２と交差する。即ち、複数の第１パンチ１１が加工対象物２を穿孔し、複数の第１ダイ穴１２ａに挿入される。これにより、図６に示すように、加工対象物２において、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４が形成される。複数の第１パンチ１１によって加工対象物２を穿孔する際に、加工対象物２の複数の層は、既に抵抗溶接により固着されているため、層間での引き込みが発生し難い。このため、加工対象物２における複数の層は、高精度に位置決めされたままで複数の第１パンチ１１によって穿孔される。その結果、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４の寸法誤差を小さくすることができる。
【００６７】
複数の第１打ち抜き部４を形成した後、第１可動部６ａが第１固定部６ｂから離れる方向に移動する。具体的には、第１可動部６ａが上昇する。これにより、複数の第１パンチ１１が上昇し、加工対象物２から離れる。その後、複数の第１電極９が上昇し、加工対象物２から離れる。
【００６８】
次に、第１押圧部７が上昇し、加工対象物２の固定を解除する。以上で第１工程ＳＴ１０が終了し、送り装置５により、第２加工ステージ１３に第１打ち抜き部４が形成された加工対象物２が搬送される。
【００６９】
＜第２工程＞
第２工程ＳＴ２０は、第２加工ステージ１３によって、第１打ち抜き部４が形成された加工対象物２に第２打ち抜き部１４を形成する。
【００７０】
図７Ａ、図７Ｂ及び図８を用いて、第２加工ステージ１３によって実施される第２工程ＳＴ２０について詳細に説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第２加工ステージ１３の動作の一例を示す概略図である。図８は、第２加工ステージ１３で加工された加工対象物２の一例の平面図を示す。
【００７１】
まず、第２加工ステージ１３について説明する。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第２加工ステージ１３は、第２可動部１３ａ及び第２固定部１３ｂを備える。第２可動部１３ａは、第２固定部１３ｂの上方に配置され、第２固定部１３ｂに向かって移動可能である。第２固定部１３ｂは、第２可動部１３ａの下方に配置され、第２可動部１３ａに対して静的である。第２可動部１３ａと第２固定部１３ｂは、互いに対向して配置されている。
【００７２】
第２可動部１３ａについて説明する。第２可動部１３ａは、第２押圧部１７、複数の加圧スプリング１８、複数の位置決め部材１６、及び複数の第２パンチ１９を有する。本明細書では、位置決め部材１６をパイロットピン１６とも称する。
【００７３】
第２押圧部１７は、第２固定部１３ｂの上面に載置された加工対象物２を押圧し、加工対象物２を第２固定部１３ｂに対して押し当てる。具体的には、第２可動部１３ａが第２固定部１３ｂに向かって移動することによって、第２押圧部１７が加工対象物２を第２固定部１３ｂに対して押圧する。
【００７４】
複数の加圧スプリング１８は、第２固定部１３ｂの上面に載置される加工対象物２に向かって第２押圧部１７を付勢する。複数の加圧スプリング１８は、例えば、１．５ｋＮの圧力で第２押圧部１７を付勢する。
【００７５】
複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される部材である。第２可動部１３ａが第２固定部１３ｂに向かって移動することによって、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、加工対象物２の複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される。これにより、加工対象物２の位置決めを行う。
【００７６】
複数の第２パンチ１９は、複数の第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４を形成する。具体的には、複数の第２パンチ１９は、加工対象物２の複数の第１領域３１（図６参照）を打ち抜いて、複数の第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４を形成する。複数の第２パンチ１９のそれぞれは、複数の第２打ち抜き部１４の形状に応じた形状を有する。
【００７７】
図８に示すように、複数の第２打ち抜き部１４は、加工対象物２の上面視において、等間隔で円状に設けられている。また、複数の第２打ち抜き部１４のそれぞれは、加工対象物２の上面視において、凸状に形成されている。
【００７８】
第２固定部１３ｂについて説明する。第２固定部１３ｂは、第２ダイブシュ２０を有する。
【００７９】
第２ダイブシュ２０は、第２固定部１３ｂにおいて、加工対象物２が載置される部分であり、複数の第２パンチ１９と交差する部分である。第２ダイブシュ２０は、第２加工ステージ１３での加工対象物２の打ち抜き加工が終了すると、第３加工ステージ２１へ加工対象物２を搬送する。
【００８０】
第２ダイブシュ２０には、複数の位置決め穴２０ａ及び複数の第２ダイ穴２０ｂが設けられている。
【００８１】
複数の位置決め穴２０ａは、それぞれ、複数の位置決め部材１６の配置される位置に設けられている。複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、それぞれ、加工対象物２に設けられた複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）を通って、複数の位置決め穴２０ａに挿入される。これにより、加工対象物２が位置決めされる。
【００８２】
複数の第２ダイ穴２０ｂは、それぞれ、複数の第２パンチ１９の配置される位置に設けられている。複数の第２パンチ１９は、それぞれ、複数の第２ダイ穴２０ｂに挿入される。これにより、複数の第２パンチ１９によって、加工対象物２を打ち抜き加工し、複数の第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４を形成する。
【００８３】
次に、第２工程ＳＴ２０における第２加工ステージ１３の動作の一例について説明する。
【００８４】
図３に示すように、第２工程ＳＴ２０は、第１位置決め工程ＳＴ２１及び第２打ち抜き工程ＳＴ２２を含む。
【００８５】
第１位置決め工程ＳＴ２１は、第１工程ＳＴ１０で形成された複数の第１打ち抜き部４に複数の位置決め部材１６を挿入する。複数の第１打ち抜き部４に複数の位置決め部材１６を挿入することによって、加工対象物２を位置決めすることができる。
【００８６】
具体的には、図７Ａに示すように、第２加工ステージ１３において、加工対象物２は、第１工程ＳＴ１０で形成された複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４と第２ダイブシュ２０の複数の位置決め穴２０ａとが重なる位置に配置される。
【００８７】
図７Ｂに示すように、第２可動部１３ａが第２固定部１３ｂに向かって移動することによって、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６が下降する。これにより、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、加工対象物２に設けられた複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される。そして、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を通って、複数の位置決め穴２０ａに挿入される。これにより、加工対象物２が位置決めされる。
【００８８】
また、第２押圧部１７が加工対象物２を第２固定部１３ｂに対して押圧する。
【００８９】
第２打ち抜き工程ＳＴ２２は、複数の第２パンチ１９によって加工対象物２を打ち抜き加工し、複数の第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４を形成する。
【００９０】
具体的には、加工対象物２が位置決めされた後、第２可動部１３ａが第２固定部１３ｂに向かって更に移動することによって、複数の第２パンチ１９が降下し、第２ダイブシュ２０と交差する。即ち、複数の第２パンチ１９が加工対象物２を穿孔し、複数の第２ダイ穴２０ｂに挿入される。これにより、図８に示すように、加工対象物２において、複数の第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４が形成される。
【００９１】
複数の第２打ち抜き部１４を形成した後、第２可動部１３ａが第２固定部１３ｂから離れる方向に移動する。具体的には、第２可動部１３ａが上昇する。これにより、複数の第２パンチ１９が上昇し、加工対象物２から離れる。その後、第２押圧部１７が上昇し、加工対象物２の固定を解除すると共に、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６が上昇し、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４から抜ける。
【００９２】
以上で第２工程ＳＴ２０が終了し、送り装置５により、第３加工ステージ２１に加工対象物２が搬送される。
【００９３】
＜第３工程＞
第３工程ＳＴ３０は、第３加工ステージ２１によって、加工対象物２から第２打ち抜き部１４を有する部品３を打ち抜かれる。
【００９４】
図９Ａ及び図９Ｂを用いて、第３加工ステージ２１によって実施される第３工程ＳＴ３０について詳細に説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第３加工ステージ２１の動作の一例を示す概略図である。
【００９５】
まず、第３加工ステージ２１について説明する。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第３加工ステージ２１は、第３可動部２１ａ及び第３固定部２１ｂを備える。第３可動部２１ａは、第３固定部２１ｂの上方に配置され、第３固定部２１ｂに向かって移動可能である。第３固定部２１ｂは、第３可動部２１ａの下方に配置され、第３可動部２１ａに対して静的である。第３可動部２１ａと第３固定部２１ｂは、互いに対向して配置されている。
【００９６】
第３可動部２１ａについて説明する。第３可動部２１ａは、第３押圧部２２、複数の加圧スプリング２３、複数の位置決め部材１６、及び第３パンチ２４を有する。
【００９７】
第３押圧部２２は、第３固定部２１ｂの上面に載置された加工対象物２を押圧し、加工対象物２を第３固定部２１ｂに対して押し当てる。具体的には、第３可動部２１ａが第３固定部２１ｂに向かって移動することによって、第３押圧部２２が加工対象物２を第３固定部２１ｂに対して押圧する。
【００９８】
複数の加圧スプリング２３は、第３固定部２１ｂの上面に載置される加工対象物２に向かって第３押圧部２２を付勢する。複数の加圧スプリング２３は、例えば、１．５ｋＮの圧力で第３押圧部２２を付勢する。
【００９９】
複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される。第３可動部２１ａが第３固定部２１ｂに向かって移動することによって、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、加工対象物２の複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される。これにより、加工対象物２の位置決めを行う。
【０１００】
第３パンチ２４は、加工対象物２から第２打ち抜き部１４を有する部品３を打ち抜く。具体的には、第３パンチ２４は、加工対象物２の第２領域３２（図８参照）を打ち抜いて、複数の打ち抜き孔１４を有する部品３（図３参照）を形成する。第３パンチ２４は、部品３の外形に応じた形状を有する。
【０１０１】
第３固定部２１ｂについて説明する。第３固定部２１ｂは、第３ダイブシュ２５を有する。
【０１０２】
第３ダイブシュ２５は、第３固定部２１ｂにおいて、加工対象物２が載置される部分であり、第３パンチ２４と交差する部分である。第３ダイブシュ２５には、複数の位置決め穴２５ａ及び回収孔２８が設けられている。
【０１０３】
複数の位置決め穴２５ａは、それぞれ、複数の位置決め部材１６の配置される位置に設けられている。複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、それぞれ、加工対象物２に設けられた複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を通って、複数の位置決め穴２５ａに挿入される。これにより、加工対象物２が位置決めされる。
【０１０４】
回収孔２８は、第３パンチ２４の配置される位置に設けられている。第３パンチ２４は、回収孔２８に挿入される。これにより、第３パンチ２４によって、加工対象物２を打ち抜き加工し、部品３を形成する。部品３は、回収孔２８から回収される。
【０１０５】
次に、第３工程ＳＴ３０における第３加工ステージ２１の動作の一例について説明する。
【０１０６】
図３に示すように、第３工程ＳＴ３０は、第２位置決め工程ＳＴ３１、第３打ち抜き工程ＳＴ３２、及び回収工程ＳＴ３３を含む。
【０１０７】
第２位置決め工程ＳＴ３１は、第１工程ＳＴ１０で形成された複数の第１打ち抜き部４に複数の位置決め部材１６を挿入する。複数の第１打ち抜き部４に複数の位置決め部材１６を挿入することによって、加工対象物２を位置決めすることができる。
【０１０８】
具体的には、図９Ａに示すように、第３加工ステージ２１において、加工対象物２は、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４と第３ダイブシュ２５の複数の位置決め穴２５ａとが重なる位置に配置される。
【０１０９】
図９Ｂに示すように、第３可動部２１ａが第３固定部２１ｂに向かって移動することによって、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６が下降する。これにより、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、加工対象物２に設けられた複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４に挿入される。そして、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６は、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４を通って、複数の位置決め穴２５ａに挿入される。これにより、加工対象物２が位置決めされる。
【０１１０】
また、第３押圧部２２が加工対象物２を第３固定部２１ｂに対して押圧する。
【０１１１】
第３打ち抜き工程ＳＴ３２は、第３パンチ２４によって加工対象物２から部品３を打ち抜く。
【０１１２】
具体的には、加工対象物２が位置決めされた後、第３可動部２１ａが第３固定部２１ｂに向かって更に移動することによって、第３パンチ２４が降下し、第３ダイブシュ２５と交差する。第３パンチ２４が回収孔２８に挿入されることによって、加工対象物２から部品３を打ち抜く。これにより、部品３が回収孔２８に移動する。
【０１１３】
第３パンチ２４は、部品３の外形形状に沿って、即ち図８に示す第２領域３２に沿って加工対象物２を打ち抜き加工することによって、部品３を形成する。これにより、部品
【０１１４】
回収工程ＳＴ３３は、第３打ち抜き工程ＳＴ３２によって打ち抜かれた部品３を回収孔２８から回収する。
【０１１５】
部品３を打ち抜いた後、第３可動部２１ａが第３固定部２１ｂから離れる方向に移動する。具体的には、第３可動部２１ａが上昇する。これにより、第３パンチ２４が上昇し、加工対象物２から離れる。その後、第３押圧部２２が上昇し、加工対象物２の固定を解除すると共に、複数の位置決め部材（パイロットピン）１６が上昇し、複数の第１打ち抜き部（パイロット孔）４から抜ける。
【０１１６】
第３工程ＳＴ３０が終了すると、順送金型１の外部に、部品３が打ち抜かれた加工対象物２が排出される。
【０１１７】
実施の形態１では、送り装置５、第１加工ステージ６、第２加工ステージ１３、及び第３加工ステージ２１は、制御部３３によって制御される。制御部３３は、例えば、順送金型１を構成する要素を機能させるプログラムを記憶したメモリ（図示せず）と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサに対応する処理回路（図示せず）を備える。制御部３３は、プロセッサによってプログラムを実行することで順送金型１の構成要素を制御してもよい。
【０１１８】
図１０Ａは、加工対象物２において抵抗溶接を行っていない箇所のＸＲＤ解析結果を示す。図１０Ｂは、加工対象物２において抵抗溶接を行った箇所のＸＲＤ解析結果を示す。
【０１１９】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すＸＲＤ解析結果によれば、抵抗溶接を行った箇所およびその近傍は、抵抗溶接を行っていない箇所に比べて、結晶化を示すピーク強度が変化している。これは、抵抗溶接を行った箇所およびその近傍において、アモルファス状態時のピークの無いブロードな状態から、抵抗溶接での加熱溶融と冷却凝固により組織の再構成が行われて再結晶化が発生しているためと考えられる。
【０１２０】
次に、アモルファス薄帯の引張強度について実験を行った。抵抗溶接を行った場合、少なくとも２枚以上のアモルファス薄帯が接合された状態で得られることとなり、１枚のアモルファス薄帯ずつの強度を測定することができない。そのため、本試験では、１枚のアモルファス薄帯に対して熱処理を行うことで、疑似的に抵抗溶接状態を再現したうえで、引張試験を行った。熱処理は、加熱温度２５０℃、加熱時間２時間の熱処理条件のもと行った。
【０１２１】
図１１Ａは熱処理を行っていない加工対象物２の破断強度の解析結果を示す。熱処理を行っていない加工対象物２の破断強度は、３回測定を行った。図１１Ｂは熱処理を行った加工対象物２での破断強度の解析結果を示す。熱処理を行った加工対象物２の破断強度は、６回測定を行った。
【０１２２】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、抵抗溶接と同様に熱処理を加えたアモルファス薄帯の引張試験での破断強度がおよそ３分の１以下まで低下していることが分かった。これは、抵抗溶接の実施時にアモルファス薄帯が溶融し再結晶化が行われ、その結果としてアモルファス薄帯の内部構造が疎となり、脆化が進展していることを示している。この作用により、打ち抜きするときの工具に掛かる負荷が減少し、工具寿命が延びるという特別な効果が得られる。
【０１２３】
以上のように、本開示の順送金型１および打ち抜き方法によれば、複数の層を有する加工対象物の打ち抜き加工の品質を向上させることができる。例えば、３枚以上の合金帯条を複数の接着された層からなる積層材料の層間の剥離を減少させた高品質な打ち抜き加工を実現できる。
【０１２４】
なお、実施の形態１では、順送金型１は、３つの加工ステージを備える例について説明したが、これに限定されない。順送金型１は、２つ以上の加工ステージを備えていればよい。例えば、順送金型１は、第１加工ステージ６と第２加工ステージ１３とを備えているが、第３加工ステージ２１を備えていなくてもよい。
【０１２５】
実施の形態１では、打ち抜き加工される最終製品の一例をとして図３に示す部品３を説明したが、これに限定されない。部品３は、打ち抜き加工が可能な任意の形状であってもよい。例えば、第２打ち抜き部（打ち抜き孔）１４は、凸状に形成される例について説明したが、これに限定されない。また、部品３は、略矩形状を有し、両端が円弧状に湾曲させている例について説明したが、これに限定されない。
【０１２６】
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本開示は、たとえば複数の接着された層からなる積層材料の高品質な打ち抜き加工に適用できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１  順送金型
２  加工対象物
３  部品
４  第１打ち抜き部（パイロット孔）
５  送り装置
６  第１加工ステージ
６ａ  第１可動部
６ｂ  第１固定部
７  第１押圧部
８  加圧スプリング
９  第１電極
１０  第２電極
１１  第１パンチ
１２  第１ダイブシュ
１２ａ  第１ダイ穴
１３  第２加工ステージ
１３ａ  第２可動部
１３ｂ  第２固定部
１４  第２打ち抜き部（打ち抜き孔）
１５  本体部
１６  位置決め部材（パイロットピン）
１７  第２押圧部
１８  加圧スプリング
１９  第２パンチ
２０  第２ダイブシュ
２０ａ  位置決め穴
２０ｂ  第２ダイ穴
２１  第３加工ステージ
２１ａ  第３可動部
２１ｂ  第３固定部
２２  第３押圧部
２３  加圧スプリング
２４  第３パンチ
２５  第３ダイブシュ
２５ａ  位置決め穴  ２６  第１絶縁体
２７  第２絶縁体
２８  回収孔
２９  電源
３０ａ  第１抵抗溶接部
３０ｂ  第２抵抗溶接部
３１  第１領域
３２  第２領域
３３  制御部
【図１】
2020138205.tif 000003
【図２】
2020138205.tif 000004
【図３】
2020138205.tif 000005
【図４】
2020138205.tif 000006
【図５Ａ】
2020138205.tif 000007
【図５Ｂ】
2020138205.tif 000008
【図６】
2020138205.tif 000009
【図７Ａ】
2020138205.tif 000010
【図７Ｂ】
2020138205.tif 000011
【図８】
2020138205.tif 000012
【図９Ａ】
2020138205.tif 000013
【図９Ｂ】
2020138205.tif 000014
【図１０Ａ】
2020138205.tif 000015
【図１０Ｂ】
2020138205.tif 000016
【図１１Ａ】
2020138205.tif 000017
【図１１Ｂ】
2020138205.tif 000018
【図１２】
2020138205.tif 000019