(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め捨穴が形成された長尺なコイル材に対し、コイル材の幅方向に延びる幅方向切断線と該幅方向切断線と捨穴位置にて交差する長手方向切断線とからなるＴ字状切断線をもってせん断加工を施すことにより、略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置であって、
前記せん断加工を司る下刃および上刃は互いに噛み合うようにいずれも略Ｔ字状のものとして形成されているとともに、
下刃は、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴に相当する位置でその捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔てて突き合わせてＴ字状に配置したものであることを特徴とするブランキングプレス加工装置。
【請求項２】
前記捨穴は長手方向切断線に沿って形成された長円形のものであることを特徴とする請求項１に記載のブランキングプレス加工装置。
【請求項３】
前記捨穴は左右非対称形状の異形状のものであることを特徴とする請求項１に記載のブランキングプレス加工装置。
【請求項４】
下刃を形成している各ブレードがそれぞれに位置調整可能となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブランキングプレス加工装置。
【請求項５】
ブランキングプレス工程の上流側に捨穴を加工するためのピアス加工工程が設定されていて、
このピアス加工工程では、異なった形状の捨穴を形成するためにピアス加工用の複数のダイセットを備えていて、これらダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブランキングプレス加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺のコイル材を所定サイズのシート状のブランク材に切断するためのブランキングプレス加工装置に関し、さらに詳しくは、Ｔ字状の切断線をもって切断（せん断）することにより略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示すように、一回の切断加工をもって幅方向切断線Ｌ1および長手方向切断線Ｌ2から切断することにより長尺なコイル材１から矩形状の二つのブランク材Ｂ1，Ｂ2を同時に得るにあたっては、上刃および下刃ともにＴ字状の切刃をもつブランキングプレス型が使用される。そして、下刃３１についてみた場合、その下刃３１を形成している一方のブレード３２と他方のブレード３３とが直交するようなかたちとなるため、上刃との干渉を避けるべく図１２に示すように一方のブレード３２と他方のブレード３３との間には高さの差（切刃３２ａと３３ａとの高さの差）Ｇをもたせてあり、したがって、Ｔ字状の切断線Ｌ1，Ｌ2をもって同時にせん断するとは言うものの、切断線Ｌ1によるせん断タイミングよりももう一方の切断線Ｌ2によるせん断タイミングの方が上記高さの差Ｇ分だけわずかに遅れるかたちで切断されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の技術では、切断線Ｌ1，Ｌ2による切断タイミングに若干のずれがあるために、その切断線Ｌ1，Ｌ2をもって二つのブランク材Ｂ1，Ｂ2に切断する際に、切断線Ｌ1，Ｌ2同士の交差部近傍に対応するところの双方のブランク材Ｂ1，Ｂ2のコーナー部同士が互いに引きちぎられるような現象が発生し、結果として各ブランク材Ｂ1，Ｂ2の角部に図１３に示すような「まくれ」あるいは「ばり」等の切断不良Ｑが発生することとなって好ましくない。
【０００４】
そして、切断されたブランク材Ｂ1，Ｂ2を後工程においてそのまま絞り加工等に供する場合には上記の切断不良は実用上それほど問題とならないものの、板厚と材質が同じか、あるいはともに異なる複数板のブランク材を突き合わせた上でレーザ溶接にて一体化して一枚のテーラードブランク材を製作する場合には、上記の切断不良Ｑがあるとブランク材同士の突き合わせ精度が低下してテーラードブランク材としての溶接品質を確保できなくなる。
【０００５】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、ブランキング加工時における「まくれ」や「ばり」等の切断不良の発生を未然に防止したブランキングプレス加工装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、予め捨穴が形成された長尺なコイル材に対し、コイル材の幅方向に延びる幅方向切断線と該幅方向切断線と捨穴位置にて交差する長手方向切断線とからなるＴ字状切断線をもってせん断加工を施すことにより、略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置であって、前記せん断加工を司る下刃および上刃は互いに噛み合うようにいずれも略Ｔ字状のものとして形成されているとともに、下刃は、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴に相当する位置でその捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔てて突き合わせてＴ字状に配置したものであることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における捨穴は長手方向切断線に沿って形成された長円形のものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明における捨穴は左右非対称形状の異形状のものであることを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の下刃を形成している各ブレードがそれぞれに位置調整可能となっていることを特徴としている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明のブランキングプレス加工装置において、ブランキングプレス工程の上流側に捨穴を加工するためのピアス加工工程が設定されていて、このピアス加工工程では、異なった形状の捨穴を形成するためにピアス加工用の複数のダイセットを備えていて、これらダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるようになっていることを特徴としている。
【００１３】
したがって、請求項１〜４に記載の発明では、ブランキングに先立ってコイル材に予め捨穴が形成されるため、コイル材のうち捨穴に相当する部分では切断の必要がなく、結果としてその部分では切刃も不要となる。そして、上記の捨穴を通り且つその捨穴内で仮想延長線が交差するような幅方向切断線と長手方向切断線とをもってブランキングを行えば、少なくとも捨穴部分ではブランキングの必要がなく、しかも幅方向切断線による切断と長手方向切断線とによる切断とを同じタイミングで行うことができ、結果として切断されたブランク材には「まくれ」，「ばり」等の不具合は発生しなくなる。
【００１４】
ここで、特に請求項３に記載の発明のように、捨穴を左右非対称形状の異形状ものとすれば、同時に得られる二枚のブランク材の形状が相互に異なったものとなる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明では、下刃を形成している各ブレードの位置を調整することで上刃側の切刃との間のクリアランスを任意に調整し、あわせてコイル材の板厚や幅寸法さらにはコイル材の送り量を調整する。これにより、複数種類のブランク材の生産に１台のブランキングプレス加工装置を共通して使用することができるようになる。
【００１６】
さらに、捨穴の加工方法としては、ピアス加工、レーザ加工等の種々の加工方法が採用可能であるが、特に請求項５に記載の発明のように、順送りプレス加工法を前提とした上で、ブランキング工程の前段のピアス加工工程で先ず捨穴を打抜形成し、次いでそのピアス加工後のコイル材を次工程のブランキング工程でブランキングするようにすると、サイクルタイムの短縮化ひいては加工能率の上で最も有利となる。
【００１８】
そして、複数備えられているピアス加工用のダイセットを必要に応じて選択的に切り換えることで、打ち抜き加工されるべき捨穴の形状が切り換えられる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の発明によれば、コイル材のうち幅方向切断線と長手方向切断線との交差部に相当する部分に予め捨穴を形成することを前提とした上で、下刃の具体的構成として、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔ててＴ字状に配置したため、ブランキング時には少なくとも上記捨穴に相当する部分では切断の必要がなく切刃も不要で、その結果、上下の切刃同士の干渉の問題がなくなって、幅方向切断線による切断と長手方向切断線による切断とを同じタイミングで行えることから、ブランク材のうち上記切断線同士の交差部に相当する部分での「かえり」や「ばり」の発生を防止できる効果がある。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明によれば、捨穴を左右非対称の異形状のものとすることにより、請求項１に記載の発明と同様の効果のほかに、同時に得られる二枚のブランク材の形状を相互に異ならせることができる効果がある。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、上記三本のブレードの位置を調整することで上下の切刃間のクリアランスを任意に調整可能であることから、コイル板の板厚や幅寸法のほか上記のクリアランスやコイル材の送り量を調整することで多種類のブランク材の生産に対応することができ、ブランキングプレス設備としての汎用性が高くなる。
【００２４】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、順送りプレス加工法を前提として、ブランキングプレス工程の前段のピアス加工工程にて捨穴を打抜形成し、次いでそのピアス加工後のコイル材にブランキングを施すようにしたことにより、請求項１〜３に記載の発明と同様の効果のほかに、ピアス加工分の工程増加を伴いながらもそのサイクルタイムを短縮化でき、また複数備えられているダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるため、捨穴形状の変更を迅速に行える効果がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜４は本発明の好ましい第１の実施の形態を示す図で、特に図１，２はブランキングプレス工程の概略を示している。
【００２６】
図１，２に示すように、所定の板厚と幅寸法を有するコイル材１は図示外のレベラーにより曲きぐせ等が修正されたのちにブランキングプレス型２に定量ずつ送り込まれた上、幅方向切断線Ｌ1と長手方向切断線Ｌ2とからなるＴ字状切断線Ｌをもって切断（せん断）され、結果として所定幅寸法のコイル材１から同時に同じサイズの略矩形状の二枚のブランク材２ａ，２ｂが得られることになる。
【００２７】
そして、上記ブランキングプレス工程の上流側にピアス加工工程が設定されていて、そのピアス加工工程では、コイル材１のうち幅方向切断線Ｌ1と長手方向切断線Ｌ2との交差部に相当する部分に長円形の捨穴３がピアス加工される。なお、捨穴３の長径はコイル材１の長手方向と一致させてある。また、図１，２に示すＳは捨穴３のピアス加工に伴って発生するスクラップを示す。
【００２８】
ブランキングプレス型２の下刃４は、図３に示すように切刃５ａ〜７ａを有する同一高さの三本のブレード５，６，７をもって形成され、これら三本のブレード５〜７は互いに直接接触することがないように所定の間隔を保ちながらＴ字状に突き合わされる。すなわち、下刃４を形成している三本のブレード５〜７はそれぞれに捨穴３の大きさの範囲内におさまり得る大きさの間隙を隔ててその端部同士がＴ字状に交差するように突き合わされている。
【００２９】
一方、下刃４と噛み合う上刃８は、図３に示すように、切刃９ａ，９ｂを有するＬ字状のブレード９と同じく切刃１０ａを有する真直状のブレード１０とによりＴ字状のものとして形成されていて、上刃８側の切刃１０ａと下刃４側の切刃５ａとが、同じく切刃９ａと切刃６ａとが、さらに同じく切刃９ｂが切刃７ａとがそれぞれに噛み合うようになっている。そして、それぞれの対応する切刃間にはコイル材１の板厚に応じたクリアランスが設定されているとともに、上刃８側の切刃９ａ，９ｂ，１０ａにはそれぞれにθなるシャー角を予めもたせてある。
【００３０】
このシャー角θは、上刃８と下刃４との最大噛み合い時において、例えば幅方向切断線Ｌ1の両端部での両者の噛み合い量Ｃ1が６ｍｍ程度、幅方向切断線Ｌ1の中央部すなわち捨穴３付近での噛み合い量Ｃ2が３ｍｍ程度となるように設定されているとともに、長手方向切断線Ｌ2のうち反捨穴３側の端部での噛み合い量Ｃ3が６ｍｍ程度でその長手方向切断線Ｌ2の捨穴３側の端部での噛み合い量Ｃ4が３ｍｍ程度となるようにそれぞれ設定されている。これにより、上刃８と下刃４との噛み合い時においては、幅方向切断線Ｌ1に沿う切断と長手方向切断線Ｌ2に沿う切断とが同時になされるものの、幅方向切断線Ｌ1の両端部から捨穴３側に向けてせん断が進行するとともに、長手方向切断線Ｌ2の反捨穴３側の端部から捨穴３側に向けてせん断が進行することになる。
【００３１】
ここで、下刃４および上刃８を形成している各ブレード５，６，７および９，１０はボルト等の手段により母体となる図示外の上ホルダもしくは下ホルダに位置調整可能に取り付けられており、特に上刃８と下刃４との間のクリアランスを可変調整することで、板厚の異なるブランク材のブランキングにも適用可能となっている。
【００３２】
したがって、本実施の形態によれば、図１，２に示すように、コイル材１は所定量ずつ間欠的にブランキングプレス型２に送り込まれてブランキングされることになるのであるが、ブランキング工程の前段にピアス加工工程が設けられているため、このピアス工程において周知のピアスポンチとピアスダイとからなるダイセットを用いて長円形の捨穴３がピアス加工すなわち打抜加工される。この捨穴３の位置は、コイル材１を次工程のブランキングプレス型２に投入したときに幅方向切断線Ｌ1と長手方向切断線Ｌ2との交差部に一致するように予め設定されている。また、捨穴３自体の大きさは、コイル材１の送り誤差やセンタリング誤差を吸収できる大きさに予め設定されている。
【００３３】
ピアス加工を終えたコイル材１は一ピッチ分だけ前送り（順送り）されてブランキングプレス型２に投入されてブランキングされる。すなわち、ピアス加工後のコイル材１がブランキングプレス型２に投入されて位置決めされると、先に加工された捨穴３は、ブレード５，６の切刃５ａ，６ａの延長線と同じくブレード７の切刃７ａの延長線との交差部に一致する。そして、上刃８の下降に伴ってその上刃８側の切刃９ａ，９ｂ，１０ａと下刃４側の切刃５ａ，６ａ，７ａとが噛み合うことにより、コイル材１は捨穴３を短径方向に横切る幅方向切断線Ｌ1と同じく捨穴３を長径方向に横切る長手方向切断線Ｌ2とからなるＴ字状切断線Ｌをもって切断され、結果として同じサイズの略矩形状の二枚のブランク材２ａ，２ｂが同時に得られることになる。
【００３４】
この時、前工程であるピアス工程でコイル材１に捨穴３が形成されることから、ブランキング時には少なくとも捨穴３部分を切断する必要がなく、その捨穴３に相当する部分では下刃４を形成している各ブレード５〜７が相互に切り離されて所定の隙間を有している。それがために、幅方向切断線Ｌ1と長手方向切断線Ｌ2との交差部で上刃８と下刃４の切刃同士が干渉することがなく、しかも下刃４を形成している各ブレード５〜７が全て同じ高さとなっているために、幅方向切断線Ｌ1に沿う切断と長手方向切断線Ｌ2に沿う切断とが同じタイミングでなされることになる。
【００３５】
その上、上記のように各ブレード５〜７が全て同じ高さとなっているために図示外のパッドの押圧力がブランク材２ａ，２ｂに均等に作用し、結果として図４に示すように切断されたブランク材２ａ，２ｂのコーナー部に相当する部分すなわち捨穴跡３ａとなる部分には「まくれ」や「ばり」等の不具合は発生しない。
【００３６】
したがって、図５に示すように、同じ寸法で切断されたブランク材２ａ，２ａ同士もしくは２ａ，２ｂを突き合わせた上でレーザ溶接を施してテーラードブランク材Ｂを製作する場合には、各ブランク材２ａ，２ｂのコーナー部に残る捨穴跡３ａ，３ａ同士もしくは捨穴跡３ａとコーナーエッジ部とを一致させるべく両者を互いに揃えることにより、そのコーナー部同士の接合部での溶接欠陥が発生しにくくなる。
【００３７】
また、幅寸法や板厚が異なるコイル材を用いて別の種類のブランク材を得たい場合には、上刃８および下刃４を形成している各ブレードの位置を調整して、上刃８と下刃４との間のクリアランスをコイル材１の板厚に応じて可変設定する。これにより、一台のブランキングプレス型で多種類のブランク材の生産に対応可能であり、各ブランク材ごとに専用のブランキングプレス型を製作する必要がなく、プレス設備の汎用性が高いものとなる。
【００３８】
このように本実施の形態によれば、前工程で捨穴３を形成するだけで切断後のブランク材のコーナー部での「まくれ」や「ばり」等の不具合を確実に防止できるようになる。
【００３９】
図６，７は本発明の第２，第３の実施の形態をそれぞれ示す図で、図６では捨穴３Ａを異形形状として、より形状が複雑なブランク材１２ａ，１２ｂを二枚同時に得るようにしたものである。また、図７は捨穴３Ｂを略三角形状のものとするとともに、捨穴３Ｂの加工と同時にコイル材１の両側部に切欠部１４を打抜形成して、上記と同様により形状が複雑なブランク材１３ａ，１３ｂを二枚同時に得るようにしたものである。
【００４０】
さらに、図８は本発明の第４の実施の形態を示し、この実施の形態では、捨穴３Ｃを左右非対称な異形形状のものとして、より形状が複雑でかつ相互に形状が異なる二枚のブランク材１５ａ，１５ｂを同時に得るようにしたものである。
【００４１】
これら第２〜第４の実施の形態では、複数枚のブランク材をレーザ溶接して一枚のテーラードブランク材を作製する場合に、そのテーラードブランク材のプレス成形性を考慮した複雑形状のテーラードブランク材を作製する上で特に有利となる。
【００４２】
図９，１０は本発明の第５の実施の形態を示し、この実施の形態では、ピアス加工工程のプレス機に、正方形の捨穴３Ｄを成形するためのダイセット１７ａと台形状の捨穴３Ｅを成形するためのダイセット１７ｂとを予め付帯させておき、これらのダイセット１７ａ，１７ｂのシフト動作等による選択切り換えにより、図９に示す正方形の捨穴３Ｄと図１０に示す台形状の捨穴３Ｅとを打ち分け、その結果としてブランク材１６ａ，１６ｂを得る場合（図９）と形状の異なる別のブランク材１８ａ，１８ｂを得る場合（図１０）とに使い分けるようにしたものである。なお、ここにいうダイセットとは、先の場合と同様にピアスポンチとピアスダイとがセットになったものをいう。この実施の形態では、加工すべきブランク材１６ａ，１６ｂまたは１８ａ，１８ｂの切り換えをより迅速に行える利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブランキングプレス加工方法の第１の実施の形態を示す平面説明図。
【図２】図１の要部斜視図。
【図３】図１，２における上刃と下刃との関係を示す斜視図。
【図４】切断されたブランク材のコーナー部の要部拡大図。
【図５】ブランク材同士を突き合わせて溶接する場合の説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態をを示す平面説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す平面説明図。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す平面説明図。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示す平面説明図。
【図１０】図９の作動説明図。
【図１１】従来のブランキングプレス加工方法の一例を示す要部斜視図。
【図１２】図１１のａ方向矢視図。
【図１３】図１１の加工法で得られたブランク材の要部拡大図。
【符号の説明】
１…コイル材
２…ブランキングプレス型
２ａ，２ｂ…ブランク材
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…捨穴
３ａ…捨穴跡
４…下型
５，６，７…ブレード
５ａ，６ａ，７ａ…切刃
１２ａ，１２ｂ…ブランク材
１３ａ，１３ｂ…ブランク材
１５ａ，１５ｂ…ブランク材
１６ａ，１６ｂ…ブランク材
１８ａ，１８ｂ…ブランク材
Ｌ1…幅方向切断線
Ｌ2…長手方向切断線
Ｌ…Ｔ字状切断線
【図１】
0003724230.tif 000002
【図２】
0003724230.tif 000003
【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】
0003724230.tif 000009
【図９】
0003724230.tif 000010
【図１０】
0003724230.tif 000011
【図１１】
0003724230.tif 000012
【図１２】
0003724230.tif 000013
【図１３】
0003724230.tif 000014