(57)【要約】【課題】ストリッパープレートの凹部付きのパンチガイド孔の縁部に、電着砥石を使用しなくても誘い込み部を形成可能な金型の製造方法を提供する。【解決手段】パンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートを備え、ストリッパープレートの主面に、パンチガイド孔よりも大きく開口した凹部を有する金型の製造方法であって、パンチガイド孔よりも大きく、かつ凹部の開口寸法よりも小さい放電加工用の電極をストリッパープレートの凹部に配置するとともに、電極を＋極、ストリッパープレートを−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔の形状を電極に転写する工程と、パンチガイド孔の形状を転写した電極を−極、ストリッパープレートを＋極とした正極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔の縁部に誘い込み部を形成する工程と、を含む。【選択図】図４
2018083250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を打ち抜くパンチと、
前記パンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートと、を備え、
前記ストリッパープレートのパンチ受け入れ側の主面に、前記パンチガイド孔よりも大きく開口し、前記パンチガイド孔に通じる凹部を有する金型の製造方法であって、
前記パンチガイド孔よりも大きく、かつ前記凹部の開口寸法よりも小さい放電加工用の電極を前記ストリッパープレートの前記凹部に配置するとともに、前記電極を＋極、前記ストリッパープレートを−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、前記パンチガイド孔の形状を前記電極に転写する工程と、
前記パンチガイド孔の形状を転写した前記電極を−極、前記ストリッパープレートを＋極とした正極性で放電加工を行うことにより、前記パンチガイド孔の縁部に誘い込み部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする金型の製造方法。
【請求項２】
前記誘い込み部を形成する工程では、放電加工の放電エネルギーを段階的に又は徐々に小さくしつつ、前記電極または前記ストリッパープレートを揺動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の金型の製造方法。
【請求項３】
被加工物を打ち抜くパンチと、
前記パンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートと、を備え、
前記ストリッパープレートのパンチ受け入れ側の主面に、前記パンチガイド孔よりも大きく開口し、前記パンチガイド孔に通じる凹部を有する金型であって、
前記パンチガイド孔の縁部に、放電加工面からなる誘い込み部が形成されている
ことを特徴とする金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の製造方法及び金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物を打ち抜き加工する金型は、パンチが設けられたパンチプレートと、ダイが設けられたダイプレートの他に、ストリッパープレートを備えている。ストリッパープレートは、パンチによる被加工物の打ち抜きに際して、被加工物をダイ側に押し付けるとともに、パンチをダイに導くようにガイドする。このガイド機能を持たせるためにストリッパープレートには、パンチの移動をガイドするパンチガイド孔が設けられている。
【０００３】
この種の金型を組み立てる場合は、パンチプレートに設けられたパンチにストリッパープレートを被せるように取り付ける。その際、パンチはストリッパープレートのパンチガイド孔に挿入される。また、パンチの先端（下端）は、ストリッパープレートの下面から突出しないようにパンチガイド孔内に配置される（図８参照）。この組み立て作業においては、パンチとパンチガイド孔とのクリアランスは数μｍと小さいため、パンチガイド孔の縁部に形成した誘い込み部によってパンチをパンチガイド孔に導くことにより、パンチ先端の刃が欠損しないようにしている。ストリッパープレートに誘い込み部を形成する加工方法には、放電加工（特許文献１を参照）あるいは研削加工が利用されている。
【０００４】
ところで、パンチが細い場合は、パンチガイド孔に挿入される部分をストリッパープレートの厚さ寸法以上に加工することが困難になる。この対策として、ストリッパープレートの上面にパンチガイド孔よりも大きな開口寸法で凹部（ザグリ部）を形成し、凹部の深さ分だけパンチガイド孔の深さ寸法を小さくする方法がある。
【０００５】
上記特許文献１に記載の方法では、上記凹部が形成されたストリッパープレートのパンチガイド孔に誘い込み部を形成する場合、凹部の底面に開口するパンチガイド孔の縁部に電極を近接させることができない。このため、凹部付きのパンチガイド孔に誘い込み部を形成する加工方法には、棒状の電着砥石を用いた研削加工が利用されている。
【０００６】
上記の研削加工では、表面にダイヤモンド粒子を電着した電着砥石（以下、「ダイヤ電着ブローチ」ともいう。）が用いられる。具体的には、図７に示すように、ストリッパープレート１１の凹部１２を通してパンチガイド孔１３の縁部に、回転する棒状の電着砥石１４を接触させる。このとき、凹部１２の中心軸に対して電着砥石１４を適宜傾けた状態でパンチガイド孔１３の縁部に電着砥石１４を接触させ、パンチガイド孔１３の縁部を削り取る。これにより、図８に示すように、パンチガイド孔１３の縁部に面取り形状の誘い込み部１５を形成することができる。そして、この誘い込み部１５を利用してパンチ１６の先端（下端）をパンチガイド孔１３に導くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の方法においては、凹部１２の深さが深くなると、電着砥石１４を傾けたときに、凹部１２の開口縁に電着砥石１４が接触（干渉）しやくなる。このため、パンチガイド孔１３の縁部に所望の面取り角度で誘い込み部１５を形成できないこと
がある。また、誘い込み部１５の面取り角度が不十分である場合は、パンチ１６の先端が誘い込み部１５のエッジに接触して欠損するおそれがある。さらに、電着砥石１４が小径であるために摩耗が早く、金型の製造に多くの電着砥石１４が必要になる。
【０００９】
本発明の目的は、ストリッパープレートの凹部付きのパンチガイド孔の縁部に、電着砥石を使用しなくても誘い込み部を形成することができる金型の製造方法及び金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
被加工物を打ち抜くパンチと、
前記パンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートと、を備え、
前記ストリッパープレートのパンチ受け入れ側の主面に、前記パンチガイド孔よりも大きく開口し、前記パンチガイド孔に通じる凹部を有する金型の製造方法であって、
前記パンチガイド孔よりも大きく、かつ前記凹部の開口寸法よりも小さい放電加工用の電極を前記ストリッパープレートの前記凹部に配置するとともに、前記電極を＋極、前記ストリッパープレートを−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、前記パンチガイド孔の形状を前記電極に転写する工程と、
前記パンチガイド孔の形状を転写した前記電極を−極、前記ストリッパープレートを＋極とした正極性で放電加工を行うことにより、前記パンチガイド孔の縁部に誘い込み部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする金型の製造方法である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
被加工物を打ち抜くパンチと、
前記パンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートと、を備え、
前記ストリッパープレートのパンチ受け入れ側の主面に、前記パンチガイド孔よりも大きく開口し、前記パンチガイド孔に通じる凹部を有する金型であって、
前記パンチガイド孔の縁部に、放電加工面からなる誘い込み部が形成されている
ことを特徴とする金型である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ストリッパープレートの凹部付きのパンチガイド孔の縁部に、電着砥石を使用しなくても誘い込み部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は放電加工前のストリッパープレートの構造を示す平面図であり、（Ｂ）は側断面図である。
【図２】（Ａ）は放電加工に用いる電極の構造を示す側面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は第１の放電加工工程を説明する図である（その１）である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は第１の放電加工工程を説明する図である（その２）である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は第２の放電加工工程を説明する図であるである。
【図６】円運動によって電極を揺動させる様子を示す概略図である。
【図７】電着砥石を用いた研削加工の様子を示す側断面図である。
【図８】ストリッパープレートのパンチガイド孔にパンチが挿入された様子を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る金型の製造方法は、被加工物を打ち抜くパンチと、このパンチの移動をガイドするパンチガイド孔を有するストリッパープレートと、を備え、ストリッパープレートのパンチ受け入れ側の主面（以下、「上面」ともいう。）に凹部（ザグリ部）を有する金型を製造するにあたって、特に、凹部付きのパンチガイド孔の縁部に放電加工を利用して誘い込み部を形成する方法に関するものである。以下、具体的に説明する。
【００１４】
図１（Ａ）は放電加工前のストリッパープレートの構造を示す平面図であり、（Ｂ）は側断面図である。
図示したストリッパープレート１は、例えば超硬合金によって構成されるものである。ストリッパープレート１には、パンチ（不図示）の移動をガイドするパンチガイド孔２と、このパンチガイド孔２に通じる凹部（ザグリ部）３とが形成されている。
【００１５】
パンチガイド孔２は、これに挿入されるパンチの形状に対応して開口している。パンチガイド孔２は、凹部３の底面３ａとストリッパープレート１の下面１ｂにそれぞれ開口している。本発明を適用するにあたって、パンチガイド孔２の開口形状には特に制限はない。
【００１６】
凹部３は、パンチガイド孔２の深さ寸法ｄ１を小さくするために、ストリッパープレート１の上面１ａに形成されている。パンチガイド孔２の深さ寸法ｄ１は、凹部３の深さ寸法ｄ２が大きくなるほど小さくなる。凹部３の深さ寸法ｄ２は、ストリッパープレート１の厚さにもよるが、例えば、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定される。
【００１７】
また、凹部３は、パンチガイド孔２よりも一回り大きな寸法で開口している。凹部３の開口形状は四角形（図例では長方形に近い形状）になっており、その開口縁よりも内側にパンチガイド孔２が配置されている。
【００１８】
図２（Ａ）は放電加工に用いる電極の構造を示す側面図であり、（Ｂ）は底面図である。
図示した電極５は、例えば、ＣｕＷ（銅タングステン）からなるもので、角棒形状に形成されている。電極５の底面（以下、「先端面」ともいう。）５ａは、上述した凹部３の開口形状に対応して四角形（図例では長方形に近い形状）になっている。また、電極５の先端面５ａはフラットな面になっている。電極５を底面側から見たときの外形寸法（以下、単に「電極５の外形寸法」ともいう。）は、パンチガイド孔２を電極５の先端面５ａで覆い隠すことができるよう、パンチガイド孔２よりも大きく設定されている。また、電極５の外径寸法は、電極５の先端部分をストリッパープレート１の凹部３に進出させて配置できるよう、凹部３の開口寸法よりも小さく設定されている。
【００１９】
上述したストリッパープレート１と電極５を用意したら、形彫放電加工機（以下、単に「放電加工機」ともいう。）を用いて、以下のような２つの工程に分けて放電加工（形彫放電加工）を行う。なお、放電加工は加工液の中で行うが、ここでは加工液の図示を省略する。
【００２０】
（第１の放電加工工程）
まず、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ストリッパープレート１の凹部３に電極５を配置する。このとき、電極５の先端面５ａを凹部３の底面３ａに対向させるとともに、電
極５の先端面５ａでパンチガイド孔２を覆うように、電極５の先端面５ａを凹部３の底面３ａに接近させる。また、電極５を＋極、ストリッパープレート１を−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔２の形状を電極５に転写する。
【００２１】
その際、逆極性で放電加工を行うと、ストリッパープレート１に比べて電極５の消耗量が多くなる。このため、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ストリッパープレート１のパンチガイド孔２の形状に合わせて電極５の先端部が部分的に除去される。これにより、電極５の先端部は、パンチガイド孔２の形状に合わせて凸形状に加工される。その結果、パンチガイド孔２の形状が電極５に転写される。なお、第１の放電加工工程において、放電加工による電極５の消耗量（加工量）は、好ましくは、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、より好ましくは、０．４ｍｍ程度とすればよい。
【００２２】
（第２の放電加工工程）
次に、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記第１の放電加工工程でパンチガイド孔２の形状が転写された電極５を−極、ストリッパープレート１を＋極とした正極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔２の縁部に誘い込み部６を形成する。
【００２３】
その際、正極性で放電加工を行うと、電極５に比べてストリッパープレート１の消耗量が多くなる。このため、電極５の先端部の形状に合わせてパンチガイド孔２の縁部が除去される。これにより、パンチガイド孔２の縁部の角を落として誘い込み部６を形成することができる。
【００２４】
また、第２の放電加工工程では、放電加工の放電エネルギーを段階的に又は徐々（連続的）に小さくしつつ、電極５を揺動させるとよい。放電加工においては、放電エネルギーを小さくすることを、一般に放電を微弱にしていくという。放電加工では、放電エネルギーを小さくして加工速度を遅くすると、加工面がきめ細かい良質な面となり、電極５の消耗も少なくなる。放電エネルギーは、例えば、放電加工機の電源電圧を調整することで制御することが可能である。具体的には、電源電圧を高くすると放電エネルギーが大きくなり、電源電圧を低くすると放電エネルギーが小さくなる。このため、放電加工の放電エネルギーを段階的に小さくする場合は、それに応じて電源電圧を段階的に小さくし、放電加工の放電エネルギーを徐々に小さくする場合は、それに応じて電源電圧を徐々に小さくする。
【００２５】
具体例として、例えば、電源電圧をパラメータとして放電エネルギーを制御するとともに、放電エネルギーを４段階で段階的に小さくする場合は、第２の放電加工工程における放電加工の開始時の電源電圧を１００％とし、この電源電圧を予め決められた放電加工追い込み量で、１００％→９０％→８０％→７０％のように変化させる。
【００２６】
なお、放電エネルギーを制御するためのパラメータとしては、上述した電源電圧の他に、例えば、放電加工機が備えるコンデンサの容量を変える方法もある。本発明を実施するにあたっては、どちらか一方のパラメータを変えてもよく、両方のパラメータを変えてもよい。また、ここで挙げたパラメータ以外のパラメータを変えてもよい。また、放電加工によって得られる加工面が滑らかな良質な面となるように、放電時間（実際に放電加工している時間）および放電休止時間のうち少なくとも一方を段階的に又は徐々に短くしてもよいし、ピーク電流値を段階的に又は徐々に低下させてもよい。
【００２７】
電極５の揺動は、凹部３内で電極５を円運動させて行う。円運動によって電極５を揺動させる様子を図６に示す。図６においては、円運動によって揺動させる前の電極５の先端面（孔形状が転写された凸部）５ａを平面視で投影したときの電極中心１０まわりに円運動の軌跡１１を設定している。そして、電極中心１０が軌跡１１に沿って円運動するよう
に電極５を揺動させている。この場合、電極５の揺動量Ｓは円運動の軌跡１１の半径相当となり、この揺動量Ｓに応じた寸法でパンチガイド孔２の縁部に誘い込み部６が形成される。なお、電極５を円運動させる方向は、右回り、左回りのどちらを適用してもよいし、右回りと左回りを１周ごとまたは複数周ごとに交互に切り替えてもよい。また、誘い込み部６を形成する場合は、ストリッパープレート１を支持する加工テーブル等を上方（電極５に近づく方向）に移動させて所望の加工深さを確保すればよい。
【００２８】
このように電極５を揺動させることにより、パンチガイド孔２の縁部をラウンド形状に丸めたかたちで誘い込み部６を形成することができる。また、放電エネルギーを段階的に又は徐々（連続的）に小さくすることにより、誘い込み部６の表面を平滑に仕上げることができる。なお、ここでは電極５を揺動させるとしたが、電極５に代えてストリッパープレート１を揺動させてもよい。その場合は、電極５を下方に移動させて所望の加工深さを確保すればよい。
【００２９】
以上の工程を経て製造される金型は、上述したとおり、パンチガイド孔２を有するストリッパープレート１を備えるとともに、ストリッパープレート１の上面（主面）１ａに、パンチガイド孔２に通じる凹部３を有し、かつ、パンチガイド孔２の縁部に、放電加工面からなる誘い込み部６が形成された構成となる。放電加工面とは、放電加工によって得られる面であって、電着砥石などを用いた研削加工によって得られる面（以下、「研削加工面」という。）とは異なる。具体的には、放電加工面は、放電ランダムな無数の微細なクレータで形成され、ストリッパープレート１の上面と平行な方向であるＸ方向およびＹ方向ともに同じ面粗さの面になる。一方、研削加工面（本書ではダイヤ電着ブローチ加工）は、ダイヤ電着ブローチ（砥石）の回転方向に沿う面が他の面よりも良質になる。したがって、パンチガイド孔２の縁部に形成された誘い込み部６が、放電加工面であるか研削加工面であるかは、それぞれの構造的（表面状態など）な違いによって判別することが可能である。ちなみに、パンチの誘い込み部６をダイヤ電着ブローチで加工した面は、砥石の回転方向の研磨面が良質になるが、この研磨面の研磨方向は、パンチが誘い込まれる方向とほぼ直角になるため、パンチの刃先への負担は大きくなる。これに対して、放電加工面は、面の方向による面粗さの差がないため、誘い込まれるパンチの刃先への負担は小さくなる。
【００３０】
なお、第２の放電加工工程を完了した後は、その電極５を用いて、同じ孔形状のパンチガイド孔２を対象に、再び第２の放電加工工程を行って誘い込み部６を形成してもよい。
【００３１】
また、これ以外にも、第２の放電加工工程を完了した後に、例えば、電極５の先端部の形状を元のフラットな形状に戻すべく、第３の放電加工工程を行ってもよい。
【００３２】
（第３の放電加工工程）
第３の放電加工工程では、第２の放電加工工程を終えた電極５の先端部を、図示しない金属等の導電性基板の平坦面に接近させる。このとき、電極５を＋極、導電性基板を−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、電極５の先端部（先端面）をフラットにする。
【００３３】
上記第３の放電加工工程を行った場合は、その後、上記第１の放電加工工程及び上記第２の放電加工工程を行うことにより、孔形状が異なる別のパンチガイド孔の縁部に誘い込み部を形成することができる。また、ストリッパープレート１に孔形状が異なる複数のパンチガイド孔が形成されている場合は、各々のパンチガイド孔に対し、上記第１の放電加工工程、上記第２の放電加工工程及び上記第３の放電加工工程を１つのサイクルとして放電加工を行うことにより、孔形状の異なる各々のパンチガイド孔の縁部に連続的に誘い込み部を形成することができる。さらに、ＮＣ加工（numerical control machining）を活
用した無人加工を実現することも可能となる。
【００３４】
（実施形態の効果）
本発明の実施形態においては、凹部３付きのパンチガイド孔２を有するストリッパープレート１を備える金型を製造するにあたって、まず、放電加工用の電極５を＋極、ストリッパープレート１を−極とした逆極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔２の形状を電極５に転写し、次いで、電極５を−極、ストリッパープレート１を＋極とした正極性で放電加工を行うことにより、パンチガイド孔２の縁部に誘い込み部６を形成する。これにより、凹部３付きのパンチガイド孔２の縁部に、電着砥石を使用しなくても誘い込み部６を形成することができる。また、逆極性の放電加工によってパンチガイド孔２の形状を精度よく電極５に転写することができるとともに、この電極５を用いた正極性の放電加工によって、パンチガイド孔２の縁部に均一かつ安定的に誘い込み部６を形成することができる。
【００３５】
また、本発明の実施形態においては、第２の放電加工工程でパンチガイド孔２の縁部に誘い込み部６を形成する場合に、放電加工の放電エネルギーを段階的に又は徐々に小さくしつつ、電極５を揺動させるようにしている。これにより、パンチガイド孔２の縁部にエッジのない滑らかなラウンド形状で誘い込み部６を形成することができる。
【００３６】
（他の実施形態）
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００３７】
たとえば、上記実施形態においては、凹部３の開口形状を四角形としたが、これに限らず、例えば円形であってもよい。また、電極５の形状及び寸法についても、凹部３内に配置可能な条件を満たせば、どのような形状及び寸法であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…ストリッパープレート
２…パンチガイド孔
３…凹部
５…電極
６…誘い込み部
【図１】
2018083250.tif 000003
【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】
2018083250.tif 000009
【図８】
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