(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの周縁部を打ち抜き刃によって打ち抜くにあたり、前記打ち抜き刃によって打ち抜かれるワークの周縁部を切断してスクラップにするカッタを有するスクラップカッタにおいて、
前記カッタにおける刃の刃長方向途中位置に溝が形成され、
前記溝より前記ワークから離れた後部に胴部が形成され、
前記溝より前記ワークに近い前部に稜線が凸型の曲線形状に形成された先端部が形成され、
前記スクラップの形成時に前記胴部の後端部が最初にワークの周縁部に当接して切断を開始し、次いで前記先端部が前記周縁部に当接して切断を開始し、次いで前記溝が前記周縁部に当接して前記周縁部を切断するように、前記カッタの刃長方向の稜線が形成されたことを特徴とするスクラップカッタ。
【請求項２】
前記カッタにおける先端部の頂点を通り、刃長方向に直交する方向の稜線が曲線形状とされていることを特徴とする請求項１に記載のスクラップカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクラップカッタに係り、特に、空中カッタの形状に特徴があり主に切粉の発生を防止するスクラップカッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
板材からワークをプレス成形するには、絞り工程で製品の凹凸形状を形成するが、ワークの周囲には不要な周縁部が生じている。この絞り工程に続く外抜工程において、製品の外形形状を打ち抜き刃により打ち抜き、周縁部と切り離している。切り離された周縁部は廃材として廃棄されるものであるが、周縁部は通常大きいため、そのままの状態で廃棄するのが困難である。そこで、打ち抜き工程においてワークを打ち抜くのと同時にワークの周縁部をスクラップカッタで切断している。
【０００３】
このスクラップカッタには、上刃と下刃によって被切断物を挟み込んで切断する方式と、空中カッタによる切断方式とがある。この両者を比較すると、切粉の発生を抑えたり、フランジアップ対策の観点から空中カッタによる切断方式の方が優れている。
【０００４】
従来における空中カッタによる切断方式では、図５に示す空中カッタ５１が用いられる。空中カッタ５１は上型５２における打ち抜き刃５３の下側に固定されている。打ち抜き刃５３におけるプロフィールライン５３Ａの延長線上には空中カッタ５１の先端辺５１Ａが配置されている。さらに、上型５２の下部であって打ち抜き刃５３の側方にはパット５４が配置されている。このパット５４は、打ち抜き時にワークＷを傷つけないように設けられているものであり、スプリング５５を介して上型５２の下面に取り付けられている。
【０００５】
また、上型５２の下方には、下型５６が配置されている。下型５６は、ワークＷを載置する載置部５６Ａを有している。この載置部５６ＡにワークＷが載置されているとともに、ワークＷの周囲に形成された周縁部Ｆは、載置部５６Ａの側方にはみ出している。この周縁部Ｆは、受け台５７に支えられている。
【０００６】
そして、上型５２を下降させると、打ち抜き刃５３のプロフィールライン５３Ａを境にワークＷが所定形状に打ち抜かれて周縁部と切り離される。この打ち抜きを行うのと同時に、空中カッタ５１によって周縁部が空中カットされてスクラップにされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の空中カッタによるスクラップカッタは、上刃と下刃によって被切断物を挟み込んで切断する方式のものと比較すると切粉の発生は少ないが、切粉を完全に発生させないようにすることはできず、特にハリ状の切粉が発生してしまう。このハリ状の切粉が、打ち抜き刃にはり付いてしまうと、次に打ち抜き作業を行う際に、ワークに傷を付ける原因となるものであった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ワークを所定の形状に打ち抜くにあたり、スクラップカッタで周縁部を切断する際に、切粉の発生を極力少なくなるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の請求項１に係る発明は、ワークの周縁部を打ち抜き刃によって打ち抜くにあたり、前記打ち抜き刃によって打ち抜かれるワークの周縁部を切断してスクラップにするカッタを有するスクラップカッタにおいて、
前記カッタにおける刃の刃長方向途中位置に溝が形成され、
前記溝より前記ワークから離れた後部に胴部が形成され、
前記溝より前記ワークに近い前部に稜線が凸型の曲線形状に形成された先端部が形成され、
前記スクラップの形成時に前記胴部の後端部が最初にワークの周縁部に当接して切断を開始し、次いで前記先端部が前記周縁部に当接して切断を開始し、次いで前記溝が前記周縁部に当接して前記周縁部を切断するように、前記カッタの刃長方向の稜線が形成されたことを特徴とするスクラップカッタである。
【００１０】
ワークの切断を行う際には、カッタの胴部からワークの周縁部が切断されていく。このとき、ワークの周縁部を切り進むことによって、切断されたワークの周縁部にシワが生じる。このシワがそのままワークまで到達すると、シワがワークにぶつかる衝撃でハリ状の切粉が発生する。
【００１１】
従来におけるスクラップカッタではワークの周縁部に生じるシワを抑制する手段を設けてなかったため、ハリ状の切粉が発生していた。この点、請求項１に係る発明では、カッタにおける刃の刃長方向途中位置に溝が形成されている。この溝の作用によってワークの周縁部に生じるシワの進行を止めているので、シワがワークに到達することがない。したがって、従来のスクラップカッタと比較して、ハリ状の切粉の発生を大幅に低減することができる。
【００１３】
また、請求項１に係る発明によれば、カッタの先端部における刃長方向の稜線が凸型の曲線形状とされている。このため、カッタでワーク周縁部を切断する際に、カッタの先端部がワークの周縁部に最初に接触する部分が凸型の曲線形状となっているので、カッタの先端部が刃欠けし難いようにすることができる。
【００１４】
さらに、請求項２に係る発明は、前記カッタにおける先端部の頂点を通り、刃長方向に直交する方向の稜線が曲線形状とされていることを特徴とする請求項１に記載のスクラップカッタである。
【００１５】
カッタにおける先端部の頂点は、カッタがスクラップを切断する際にカッタの先端部のうちで最初にスクラップにぶつかる部分である。この最初にぶつかる部分の面積が広いと、先端部における切断能力が低くなってしまう。さりとて、尖鋭状にして切断能力を高めようとすると、今度は先端部が欠けやすくなってしまう。
【００１６】
この点、請求項２に係る発明では、刃長方向の稜線および刃長方向に直交する方向の稜線のいずれもが曲線形状となっている。このため、スクラップに最初にぶつかる部分の面積は非常に小さいので、先端部がスクラップに食込む力を大きくすることができる。しかも、尖鋭状となっているわけではないので、先端部が欠けやすいということもない。なお、「刃長方向の稜線および刃長方向に直交する方向の稜線のいずれもが曲線形状」としては、たとえば半球状、球状、あるいはこれらの形状と近似するが、稜線が円形、半円形とは曲率が異なる曲線形状である立体形状などを例示することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明に係るスクラップカッタの斜視図、図２（ａ）は、本発明に係るスクラップカッタの側面図、（ｂ）は、その平面図、（ｃ）は（ｂ）のII−II線断面図である。
図１および図２に示すように、本発明に係るスクラップカッタＣは、カッタとしての空中カッタ１を備えている。空中カッタ１における刃１１の刃長方向途中位置には、切断時にワークＷの周縁部Ｆに生じるシワの進行を止めるための溝である溝部１２が形成されている。この溝部１２よりも後部（図２（ａ）における右側）には胴部１３が形成されており、前部には先端部１４が形成されている。胴部１３の側面は、図２（ａ）に示すように、緩やかに湾曲する曲線形状をなしており、先端部１４はほぼ半球状をなしており、刃長方向の稜線が半円形に近い曲線形状をなしている。また、先端部１４の頂点を通り、刃長方向に直交する方向の稜線も、図２（ｃ）に示すように、曲線形状である。さらに、先端部１４の先端辺１４Ａは、ほぼ垂直となるように形成されている。
【００１８】
この空中カッタ１は、上型２における打ち抜き刃２１の下側に固定されている。また、打ち抜き刃２１におけるプロフィールライン２１Ａの延長線上に空中カッタ１の先端辺１４Ａが配置されている。さらに、上型２の下部であって打ち抜き刃２１の側方にはパット２２が配置されている。このパット２２は、打ち抜き時に図２に示すワークＷを傷つけないように設けられているものであり、スプリング２３を介して上型２の下面に取り付けられている。
【００１９】
また、上型２の下方には、下型３が配置されている。下型３は、ワークＷを載置する載置部３１を有している。この載置部３１にワークＷが載置されているとともに、ワークＷの周囲に形成された周縁部Ｆは、載置部３１の側方にはみ出している。載置部３１の外側にはみ出した周縁部Ｆは、受け台３２によって支えられている。ここで、平面視したときの空中カッタ１の刃１１と受け台３２の距離は、３〜１０ｍｍの間に設定するのが好適である。
【００２０】
打ち抜かれるワークＷは、たとえば図３に示す形状を有しており、ワークＷが打ち抜き刃２１によって打ち抜かれる。打ち抜き刃２１のプロフィールライン２１Ａ（図２）は、ワークＷの外周に倣う形状とされている。また、ワークＷの周縁部Ｆは、空中カッタ１によってＸ１，Ｘ２，Ｘ３・・・，ＸＮ−１，ＸＮ部分を切断されてスクラップＳ，Ｓ…となる。
【００２１】
次に、本発明に係るスクラップカッタＣによってワークＷを打ち抜くとともに、空中カッタ１によってワークＷの周縁部Ｆを切断してスクラップＳにする手順について図４を参照して説明する。
まず、ワークＷを下型３における載置部３１上に載置する。このとき、ワークＷの周縁部Ｆは載置台３１からはみ出した状態となっており、図２に示す受け台３２上に載置されている。
【００２２】
ワークＷを下型３の載置台３１上に載置したら、上型２を下降させる。すると、図４（ａ）に示すように、空中カッタ１における胴部１３の後端部が最初にワークＷの周縁部Ｆにあたって、周縁部Ｆを切断し始める。この段階で、図示はしないが、周縁部Ｆには微小なシワが生じている。
【００２３】
続いて、さらに上型２を下降させると、図４（ｂ）に示すように、胴部１３が周縁部Ｆを切断し続けるが、溝部１２が周縁部Ｆに到達する前に先端部１４が周縁部Ｆに到達して、先端部１４方向から周縁部Ｆを切断し始める。このとき、先端部１３は、縦断面が球面形状を有しているので、先端部１３と周縁部Ｆを衝突することによる衝撃は小さい。そのため、先端部１３は破損（折損）し難くなっている。その一方で、先端部１４の頂点がぶつかるときの面積は非常に小さいので、先端部１４が食込む力を大きくすることができる。そして、先端部１４方向から周縁部Ｆを切断し始めると、先端部１４方向からも周縁部Ｆに対して微小なシワが生じる。
【００２４】
その後、さらに上型２を下降させ続けると、溝部１２が周縁部Ｆに到達する。溝部１２が周縁部Ｆに到達すると、周縁部Ｆでは、胴部１３方向から生じたシワと先端部１４方向から生じたシワが重なって、それぞれを打ち消し合う。そのため、シワがワークＷにぶつかることがないので、ハリ状の切粉の発生を効果的に防止することができる。
【００２５】
空中カッタ１の溝部１２が周縁部Ｆに到達して空中カッタ１が完全に周縁部Ｆを切断したら、図４（ｃ）に示すように、周縁部Ｆが切断されてスクラップＳとなって下方に落下する。一方、上型２に取り付けられたパット２２がワークＷの上面に当接してワークＷを保護する。そして、打ち抜き刃２１によってプロフィールライン２１Ａに沿ってワークＷを切断する。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。たとえば、前記実施形態では空中カッタを上型に設けたが、空中カッタを下型に設ける態様とすることができる。また、空中カッタは、片刃のものを用いているが、両刃のものとすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の請求項１に係る発明によれば、ハリ状の切粉の発生を大幅に低減することができる。そのため、ハリ状の切粉が打ち抜き刃にはり付いてワークを傷つけることを少なくすることができる。
また、空中カッタの先端部が刃欠けし難いようにすることが可能となる。
さらに、請求項２に係る発明によれば、先端部が欠けやすいような状態とすることなく、先端部がスクラップに食込む力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクラップカッタの斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るスクラップカッタの側面図、（ｂ）は本発明に係るスクラップカッタの平面図、（ｃ）は（ｂ）のII−II線断面図である。
【図３】本発明に係るスクラップカッタによって切断されるワークおよびその周縁部を示す平面図である。
【図４】本発明に係るスクラップカッタでワークを打ち抜く工程を示す工程図である。
【図５】従来のスクラップカッタの側面図である。
【符号の説明】
１    空中カッタ
２    上型
３    下型
１１  刃
１２  溝部
１３  胴部
１４  先端部
２１  打ち抜き刃
２１Ａ  プロフィールライン
２２  パット
３１  載置部
Ｃ    スクラップカッタ
Ｓ    スクラップ
Ｗ    ワーク
【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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