(57)【要約】【課題】クリアランスを厳しく管理しなくても、カエリや割れ等を招くことなく金属板５を確実に打ち抜くことができるようにする。【解決手段】パンチ３は、パンチ本体１１の先端面に、金属板５に当接する凸曲面１６を有する凸部１２を備えている。凸部１２のまわりの環状平坦面１３とパンチ本体１１の側面１４とが、金属板５を打ち抜く角部１５を形成している。角部１５には半径が０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下のアールが付けられている。凸曲面１６によって金属板５をボタンダイ２のダイ穴６に押し込むことにより、金属板５に引張り応力を与える。その状態で上記アール付き角部１５をダイ穴６に進入させて、金属板５を打ち抜く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランクホルダによってダイに押えられた金属板に穴を明ける穴明け用パンチであって、
柱状のパンチ本体と、
上記パンチ本体の先端面に該パンチ本体と同心に設けられ、上記ブランクホルダによって押えられた上記金属板を上記ダイのダイ穴に押し込むことにより、該金属板に引張り応力を与える凸部とを備え、
上記パンチ本体の先端面の上記凸部まわりに環状の平坦面が形成され、
上記環状の平坦面と上記パンチ本体の側面とが、上記凸部によって引張り応力が与えられた上記金属板を打ち抜く角部を形成しており、
上記凸部は、上記金属板に当接する面が凸曲面に形成され、
上記金属板を打ち抜く角部に、半径が０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下のアールが付けられていることを特徴とする穴明け用パンチ。
【請求項２】
請求項１において、
上記凸部の上記平坦面からの突出高さが上記パンチ本体の径の１／４以上１／３以下であることを特徴とする穴明け用パンチ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記凸部の上記金属板に接触する面は、上記パンチ本体の中心軸と上記平坦面が存する平面との交点を中心とする球面に形成されていて、
上記パンチ本体の径をＤとし、上記ダイのダイ穴径をＤ１とし、上記パンチ本体の上記角部のアールをＲｓとし、上記金属板の上記押込みによる板厚減少率をηとし、上記パンチ本体の上記平坦面が上記ダイの端面と面一になったときの上記金属板が上記凸部に接触している円弧の中心角の１／２をθ（度）とするとき、上記凸部の上記球面の半径Ｒが式（１）及び式（２）で表わされる範囲にあり、且つ、θが２５度以上３５度以下であり、ηが０．７以上０．８以下であることを特徴とする穴明け用パンチ。
Ｒ＞{(Ｄ／２)×sinθ−Ｒｓ×sinθ＋Ｒｓ×(sinθ)２ }   ……（１）
Ｒ＜Ｄ１／{２×η×((θ／３６０)×２π＋１／tanθ)}  ……（２）
【請求項４】
金属板に穴を明ける穴明け用金型であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載された穴明け用パンチと、ダイと、ブランクホルダとを備えていることを特徴とする穴明け用金型。
【請求項５】
請求項４において、
上記穴明け用パンチと上記ダイの間隔であるクリアランスが上記金属板の板厚の１２．５％以上３６％以下であることを特徴とする穴開け用金型。
【請求項６】
金属板をブランクホルダによってダイの端面に押えた状態で、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載された穴明け用パンチを上記ダイのダイ穴に挿入することにより、上記金属板に穴を明けることを特徴とする穴明け方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記穴明け用パンチと上記ダイの間隔であるクリアランスを上記金属板の板厚の１２．５％以上３６％以下とすることを特徴とする穴明け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴明け用パンチ、該パンチを備えた穴明け用金型、及び該パンチを用いた穴明け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板の穴明けにはパンチとダイが使用されている。金属板をブランクホルダによってダイに押えた状態で、パンチをダイ穴に挿入することで、金属板に穴が明けられる。一般に、パンチとダイのクリアランスは、せん断によって金属板を打ち抜くべく、金属板の板厚の５％程度にされている。そのせん断においては、パンチ及びダイ各々の刃先から金属板の表側及び裏側にクラックが入り、表裏のクラックが繋がって、金属板の打ち抜きが完了する。
【０００３】
特許文献１には、金属板を圧縮することなく引張り状態でせん断して打ち抜く方法が記載されている。それは、ダイ及びパンチの刃先角を９０度以下に設定するとともに、パンチの先端面に突部（応力付与部）を設け、突部にて金属板に引張り応力を加え、その状態で、ダイ及びパンチの刃先間でせん断により金属板を打ち抜くというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の打ち抜き方法は、金属板に作用する引張り応力によってせん断力を助長するというものであるが、金属板をせん断で打ち抜くことを前提とする。従って、打ち抜き穴の周縁にカエリ（バリ）等を生じないように、パンチ全周にわたって均等な、せん断に適したクリアランスを設定することが求められ、厳しいクリアランス管理が必要になる。また、パンチ先端の突部によって金属板に引張り応力を加えたときに、金属板に割れを生ずると、正常な打ち抜きができなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、クリアランスを厳しく管理しなくても、カエリや割れ等を招くことなく金属板を確実に打ち抜くことができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、パンチ本体の先端面に凸部を設け、該凸部の金属板に当接する面を凸曲面にするとともに、パンチ本体の周縁に所定のアール付き角部を設けた。
【０００８】
すなわち、ここに開示する穴明け用パンチは、ブランクホルダ（板押え）によってダイに押えられた金属板に穴を明けるパンチであって、
柱状のパンチ本体と、
上記パンチ本体の先端面に該パンチ本体と同心に設けられ、上記ブランクホルダによって押えられた上記金属板を上記ダイのダイ穴に押し込むことにより、該金属板に引張り応力を与える凸部とを備え、
上記パンチ本体の先端面の上記凸部まわりに環状の平坦面が形成され、
上記環状の平坦面と上記パンチ本体の側面とが、上記凸部によって引張り応力が与えられた上記金属板を打ち抜く角部を形成しており、
上記凸部は、上記金属板に当接する面が凸曲面に形成され、
上記金属板を打ち抜く角部に、半径が０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下のアールが付けられていることを特徴とする。
【０００９】
この穴明け用パンチによれば、金属板のダイ穴に対応する部分は、パンチ本体より突出した凸部によってダイ穴に押し込まれていく。それに伴って、金属板の当該部分に引張り応力が加わる。また、ダイの刃先（ダイ穴周縁の角）が金属板に食い込んでいく。このとき、パンチの凸部は、金属板に当接する面が凸曲面に形成されているから、金属板の凸部が当接した部分は、等方性の高い均一な曲面形状に張出し成形されることになる。そのため、金属板の当該当接部分には割れを生じにくい。
【００１０】
パンチによる押し込むが進むにつれて、金属板におけるダイの刃先に掛かった部分は刃先が食い込んで板厚が減少していく。そうして、パンチ本体の環状平坦面と側面のなす角部がダイ穴に入り込むことにより、金属板はダイ穴に対応する部分が打ち抜かれる。パンチ本体の上記角部には、半径が０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下のアールが付けられているから、金属板には強いせん断力は加わらず、金属板はパンチによって引きちぎられるかっこうになる。
【００１１】
このように、本発明によれば、金属板がパンチによりせん断というよりは引きちぎりによって打ち抜かれるから、カエリを生じ難くなる。金属板に引張り応力が加わっているから、引きちぎりによる打ち抜きが可能になるものである。そうして、主としてせん断によって金属板を打ち抜く場合は、先に述べたようにパンチの全周にわたって均等な適正クリアランスを設けることが必要になるが、本発明によれば、主として引きちぎりによって金属板を打ち抜くから、厳しいクリアランス管理は不要になり、従って、打ち抜き加工前の段取りが容易になる。
【００１２】
ここに、上記パンチ本体のアール付き角部の半径は、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることがさらに好ましく、０．４ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００１３】
一実施形態では、上記凸部の上記平坦面からの突出高さが上記パンチ本体の径の１／４以上１／３以下である。当該突出高さが１／４未満になると、金属板に加わる引張り応力が弱くなるから、引きちぎり打ち抜きが難しくなる。一方、当該突出高さが１／３を越えると、金属板に割れを生じ易くなる不具合がある。
【００１４】
一実施形態では、上記凸部の上記金属板に接触する面は、上記パンチ本体の中心軸と上記平坦面が存する平面との交点を中心とする球面に形成されていて、
上記パンチ本体の径をＤとし、上記ダイのダイ穴径をＤ１とし、上記パンチ本体の上記角部のアールをＲｓとし、上記金属板の上記押込みによる板厚減少率をηとし、上記パンチ本体の上記平坦面が上記ダイの端面と面一になったときの上記金属板が上記凸部に接触している円弧の中心角の１／２をθ（度）とするとき、上記凸部の上記球面の半径Ｒが式（１）及び式（２）で表わされる範囲にあり、且つ、θが２５度以上３５度以下であり、ηが０．７以上０．８以下である。
【００１５】
Ｒ＞{(Ｄ／２)×sinθ−Ｒｓ×sinθ＋Ｒｓ×(sinθ)２ }   ……（１）
Ｒ＜Ｄ１／{２×η×((θ／３６０)×２π＋１／tanθ)}  ……（２）
パンチの凸部で金属板を最大限延ばしたい場合、金属板が伸びきるまで、金属板がパンチのアール付き角部に接触しないことが条件になる。後に詳述するが、式（１）は非接触に係る条件式であり、式（２）は非破断に係る条件式である。
【００１６】
凸部の金属板に対する接触面の半径Ｒが上記式（１）及び（２）を満たす範囲にあるとき、金属板を板厚減少率７０〜８０％まで引き伸ばし該金属板に大きな引張り応力を与えた状態で、アール付き角部による引きちぎり作用による金属板の打ち抜きを行なうことができる。
【００１７】
また、ここに開示する金属板に穴を明ける穴明け用金型は、
請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載された穴明け用パンチと、ダイと、ブランクホルダとを備えていることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、厳しいクリアランス管理を要することなく、金属板に引張り応力を与えた状態で、引きちぎりによって、カエリ等を招くことなく、当該金属板を確実に打ち抜くことができる。
【００１９】
一実施形態では、上記穴明け用パンチと上記ダイの間隔であるクリアランスが上記金属板の板厚の１２．５％以上３６％以下である。
【００２０】
また、ここに開示する金属板の穴明け方法は、金属板をブランクホルダによってダイの端面に押えた状態で、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載された穴明け用パンチによって上記金属板を上記ダイのダイ穴に押し込むことを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、厳しいクリアランス管理を要することなく、金属板に引張り応力を与えた状態で、引きちぎりによって、カエリ等を招くことなく、当該金属板を確実に打ち抜くことができる。
【００２２】
一実施形態では、上記穴明け用パンチと上記ダイの間隔であるクリアランスが上記金属板の板厚の１２．５％以上３６％以下である。
【００２３】
ここに、上記金属板が軟鋼板であるとき、クリアランスは、板厚の１２．５％以上２５％以下とすることが好ましい。例えば、金属板の板厚が０．６〜１．２ｍｍ程度であれば、クリアランスを一律に０．１５ｍｍ程度に設定しても、良好な打ち抜きを行なうことができる。
【００２４】
上記金属板がアルミ合金板であるとき、クリアランスは、板厚の２７％以上３３％以下とすることが好ましい。例えば、金属板の板厚が０．９〜１．１ｍｍ程度であれば、クリアランスを一律に０．３ｍｍ程度に設定しても、良好な打ち抜きを行なうことができる。
【００２５】
上記金属板が高張力鋼板であるとき、クリアランスは、板厚の２５％以上３６％以下とすることが好ましい。例えば、金属板の板厚が１．４〜２．０ｍｍ程度であれば、クリアランスを一律に０．５ｍｍ程度に設定しても、良好な打ち抜きを行なうことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、厳しいクリアランス管理を要することなく、金属板に引張り応力を与えた状態での引きちぎりによって、カエリ等を招くことなく、当該金属板を確実に打ち抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】穴明け用金型（パンチの凸部が金属板に当たる前）の断面図。
【図２】穴明け用金型（金属板に引張り応力が加わっていく状態）の断面図。
【図３】穴明け用金型（金属板が打ち抜かれた状態）の断面図。
【図４】パンチとボタンダイを示す断面図。
【図５】条件式（１）及び（２）を設定するための説明図。
【図６】図５のα部の拡大図。
【図７】角形ボタンダイとパンチを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２９】
＜穴明け用金型＞
図１に示すように、穴明け用金型は、下型１に固定されたボタンダイ２と、上型ホルダ（図示省略）に設けられた穴明け用パンチ（ピアスパンチ）３と、上型ホルダに設けられたブランクホルダ４を備えてなる。ブランクホルダ４は、金属板（ワーク）５をボタンダイ２に押えて保持するべくボタンダイ２に向かって付勢して設けられている。パンチ３は、ボタンダイ２のダイ穴６内に進出できるように設けられている。
【００３０】
本実施形態のボタンダイ２は、金属板５に円形の穴を明けるべく、ダイ穴６が円形に形成されている。
【００３１】
パンチ３は、円柱状のパンチ本体１１と、該パンチ本体１１の先端面に該パンチ本体と同心に設けられた凸部１２とを備えている。パンチ本体１１の先端面の凸部１２のまわりには平坦面１３が環状に形成されている。凸部１２は、環状平坦面１３よりパンチ進出方向の前方に突出している。環状平坦面１３はパンチ本体１１の側面１４に続いている。
【００３２】
図２に示すように、パンチ３の前進に伴って、該パンチ３の凸部１２が、ブランクホルダ４によって保持された金属板５をボタンダイ２のダイ穴６に押し込む。これにより、金属板５に引張り応力が加わる。図３に示すように、パンチ３のさらなる前進により、パンチ本体１１の環状平坦面１３と側面１４とがなす角部１５が、上記引張り応力が与えられた金属板５を打ち抜く。
【００３３】
パンチ３の凸部１２は、金属板５に当接する面が凸曲面１６に形成されている。凸部１２の環状平坦面からの突出高さはパンチ本体１１の直径Ｄの１／４以上１／３以下になっている。本実施形態では、凸曲面１６は、パンチ本体１１の中心軸と環状平坦面１３が存する平面との交点を中心とする球面に形成されている。
【００３４】
パンチ本体１１の角部１５には、半径Ｒｓが０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下のアールが付けられている。これに対して、ボタンダイ２のダイ穴６の周縁は、角張った刃先１７を形成している。
【００３５】
図４に示す、ボタンダイ２とパンチ３のクリアランス（ボタンダイ２のダイ穴６の内周面とパンチ本体１１の側面との隙間）Ｃは、金属板５の板厚ｔの１２．５％以上３６％以下に設定されている。
【００３６】
＜金属板の穴明け方法＞
次に上記穴明け用金型を用いる金属板５の穴明け方法を説明する。
【００３７】
図１に示すように、金属板５をボタンダイ２の上に載置する。その状態で上型ホルダを下降させる。スプリングによって下方に付勢されたブランクホルダ４が金属板５に当接する。これにより、金属板５は、ボタンダイ２のダイ穴６から外側に広がった部分がブランクホルダ４によって下型１及びボタンダイ２に押えられる（保持される）。
【００３８】
上型ホルダの下降が進むと、図２に示すように、パンチ３の凸部１２の凸曲面１６が金属板５に当たり、該金属板５のダイ穴６に対応する部分が凸部１２によってダイ穴６に押し込まれていく。これにより、金属板５のダイ穴６に対応する部分が伸びて板厚が減少していく。その結果、当該部分に引張り応力が加わった状態になる。また、金属板５のボタンダイ２の刃先１７に掛かった部分は、該刃先１７の食い込みにより板厚が減少していく。
【００３９】
パンチ３の凸部１２は、金属板５に当接する面が凸曲面１６に形成されているから、金属板５の凸部１２が当接した部分は、等方性の高い均一な球面形状に張出し成形されることになる。そのため、金属板５の当該当接部分に割れを生ずることが避けられる。
【００４０】
上型ホルダの下降がさらに進んで、図３に示すように、パンチ３のアール付き角部１５がボタンダイ２のダイ穴６に進入すると、金属板５のダイ穴６に対応する部分が引きちぎられる。すなわち、金属板５のボタンダイ２の刃先１６が食い込んだ部分は板厚が減少し、引張り応力が加わっているから、アール付き角部１５の上記進入によって、金属板５のダイ穴に対応する部分が、上記刃先が食い込んだ部分において一気に引きちぎられる。図３において、１７は金属板５から打ち抜かれたピアスカスである。
【００４１】
ここに、パンチ本体１１の角部１５にはアールが付けられ、且つクリアランスＣも金属板５の板厚ｔの１２．５％以上と大きくされているから、金属板５の上記打ち抜きにおいて、金属板５には強いせん断力は加わらない。すなわち、金属板５はパンチ３によって引きちぎられるかっこうになる。そのため、従前のせん断による打ち抜きで生じていたカエリ（バリ）は実質的に生じない。
【００４２】
＜パンチ凸部１２の凸曲面１６の半径Ｒについて＞
上述の如く、金属板５を引きちぎりによって打ち抜くためには、パンチ３の凸部１２によって、金属板５をその割れを生じない限界近くまで引き伸ばして大きな引張り応力が加わるようにすることが好ましい。そのための、凸部１２の凸曲面１６の半径（パンチ本体１１の中心軸と環状平坦面１３が存する平面との交点を中心とする球面の半径）Ｒの条件について以下説明する。
【００４３】
第１条件は、金属板５はパンチ本体１１のアール付き角部１５に当たるまで、凸部１２のみで引き伸ばされる、という条件である。
【００４４】
すなわち、図５に示すように、金属板５が凸部１２によって引き伸ばされるとき、ボタンダイ２の刃先１７に掛かった部位から延びる凸曲面１６に対する接線Ｌが、図６に示すパンチ本体１１のアール付き角部１５に当たらないという条件である。
【００４５】
上記接線Ｌとアール付き角部１５の接点は、パンチ本体１１の側面よりも図６における寸法ａだけ内側にある。この場合、図５に点線ハッチングを入れて示すところの、接線Ｌを底辺とし、接線Ｌと凸曲面１６の接点を通る凸曲面１６の半径Ｒを高さとする直角三角形を考えるとき、その斜辺の長さｘが、Ｄ／２から寸法ａを差し引いた長さよりも長ければ、接線Ｌはアール付き角部１５に当たらない。従って、当該第１条件は次のように表わされる。
【００４６】
ｘ＞（Ｄ／２）−ａ  ……  (i)
ここに、アール付き角部１５の半径をＲｓ、金属板５が凸部１２に接触している円弧の中心角（凸曲面１６に対する金属板５の接触角）の１／２をθとするとき、ａ＝Ｒｓ−Ｒｓsinθである。また、ｘ＝Ｒ／sinθである。従って、上記式(i)は次のように表わされる。
【００４７】
Ｒ／sinθ＞{（Ｄ／２）−（Ｒｓ−Ｒｓsinθ）}  ……  (ii)
これを整理することにより、第１条件は次式で表わすことができる。
【００４８】
Ｒ＞{(Ｄ／２)×sinθ−Ｒｓ×sinθ＋Ｒｓ×(sinθ)２ }   ……（１）
第２条件は、金属板５がパンチ本体１１のアール付き角部１５に当たるまで伸びたときに、破断しない（割れない）、という条件である。ここでは、金属板５のダイ穴６に対応する当該部分がパンチ３の凸曲面１６に押されて伸びるとき、当該部分は板厚が均一に減少すると仮定する。
【００４９】
図４に示すように、ボタンダイ２のダイ穴６の直径をＤ１とすると、金属板５の当該部分の当初の断面積はＤ１×ｔ（ｔは金属板５の当初の板厚）となる。金属板５の当該部分の直径Ｄ１に対応する伸び長さをＤ１'とし、金属板５の破断を生じない限界の板厚減少率をηとすると、当該部分の伸び時の断面積はＤ１'×η×ｔとなる。従って、第２条件は次式で表わされる。
【００５０】
Ｄ１'×η×ｔ＜Ｄ１×ｔ  ……  (iii)
その両辺をｔで割って整理すると、
Ｄ１'＜Ｄ１／η  ……  (iv)
Ｄ１'は、図５の凸曲面１６に接触したＡ部と、このＡ部からブランクホルダ４で押えられた際（きわ）までのＢ部を合わせたＡ＋Ｂの２倍の長さである。便宜上、Ａについてはその内周側の長さをとり、Ｂについては上述の直角三角形の底辺長さで代用すると、Ａ＝２πＲ×θ／３６０であり、Ｂ＝Ｒ／tanθである。従って、Ｄ１'は次のように表わされる。
【００５１】
Ｄ１'＝２×（Ａ＋Ｂ）
＝２×（２πＲ×θ／３６０＋Ｒ／tanθ）  ……  (v)
式(iv)と式(v)より、
２×（２πＲ×θ／３６０＋Ｒ／tanθ）＜Ｄ１／η  ……  (vi)
これを整理することにより、第２条件は次式で表わすことができる。
【００５２】
Ｒ＜Ｄ１／{２×η×((θ／３６０)×２π＋１／tanθ)}  ……（２）
ここに、凸部１２が柱状であってその先端面に小面積の凸曲面があるようなケース（金属板５に対する凸部１２の接触面積が小さいケース）では、パンチ３の前進に伴って、その小さな凸曲面によって金属板５に局部的に荷重が加わる。そのため、金属板５が打ち抜かれる前に破断し易くなる。従って、パンチ３の前進に伴って、凸曲面１６に対する金属板５の接触角２θが漸増する、つまり、金属板５の凸曲面１６に対する接触面積が漸次拡大していく方が、金属板５の破断防止に有利である。
【００５３】
実験によれば、パンチ３の前進に伴って上記接触角２θが漸次拡大し、パンチ３のアール付き角部１５が金属板５に接触する頃に、θが２５度以上３５度以下になるときに、金属板５の打ち抜きが良好であった。すなわち、θが３５度を越えることは好ましくない。
【００５４】
また、金属板５が伸びによって破断するときの板厚減少率ηは、金属板５の材質によって異なるが、０．７以上０．８以下程度である。すなわち、金属板５がアール付き角部１５によって打ち抜かれる前に破断することを避けるには、板厚減少率ηが０．８を越えないようにすることが好ましい。
【００５５】
以上から、θを３５度に固定し、ηを０．８に固定して、パンチ３の直径Ｄとボタンダイ２のダイ穴径Ｄ１から、上記（１）式及び（２）式を用いて、凸曲面１６の半径Ｒの好ましい範囲を求めることができる。例えば、Ｄ＝９．８ｍｍ、Ｄ１＝１０．１ｍｍであれば、アール付き角部１５の半径Ｒｓが０．５ｍｍであるとき、２．７ｍｍ＜Ｒ＜３．１ｍｍとなる。
【００５６】
もちろん、式（１）及び（２）の利用において、θ＝３５度及びη＝０．８に限定するものではなく、金属板５の材質等に応じたθ及びηを用いて半径Ｒの好ましい範囲を求めることができる。
【００５７】
また、上記実施形態の凸部１２は半球状になっているが、以上の説明から明らかなように、パンチ３のアール付き角部１５が金属板５に接触するまでは、上記接触角２θが漸次拡大することが好ましいが、その接触後は２θが拡大する必要はない。従って、凸部１２は、最大接触角（例えば、２θ＝７０度）の大きさの凸曲面１６を有することで足りる。例えば、凸部１２が、柱状のパンチ本体１１と平行な側面を有し、上記最大接触角の大きさの凸曲面１６の周縁が当該側面に続いているものであってもよい。
【００５８】
＜角形穴明け＞
図７は金属板に角形穴を明けるボタンダイ２及びパンチ３を示す。図７においては、パンチ３を２点鎖線で示している。
【００５９】
ボタンダイ２は、金属板に角形穴を明けるべく、ダイ穴６が角形に形成されている。パンチ２は、パンチ本体１１が角柱状であり、該パンチ本体１１の先端面に半球状の凸曲面を有する凸部１２及びこれを囲む環状平坦面１３が設けられている。パンチ本体１１の先端面周縁にアール付き角部が形成されている。
【００６０】
半球状の凸部１２が金属板をボタンダイ２の角形ダイ穴６に押し込むことにより、該金属板の角形ダイ穴６に対応する部分に引張り応力が加わる。そして、パンチ本体１１のアール付き角部がボタンダイ２のダイ穴６に進入することにより、金属板が打ち抜かれて角形穴が形成される。
【００６１】
＜クリアランスの具体例＞
金属板の材質及び板厚によってクリアランスの適切な大きさは相違する。実験によれば、金属板が板厚０．６〜１．２ｍｍの軟鋼板であるとき、クリアランスを一律に０．１５±０．０３ｍｍとしても、良好な打ち抜きを行なうことができた。この場合、クリアランスは板厚の１２．５％以上２５％以下となる。
【００６２】
金属板が板厚０．９〜１．１ｍｍのアルミ合金板であるとき、クリアランスを一律に０．３±０．０３ｍｍとしても、良好な打ち抜きを行なうことができた。この場合、クリアランスは板厚の２７％以上３３％以下となる。
【００６３】
金属板が板厚１．４〜２．０ｍｍの高張力鋼板であるとき、クリアランスを一律に０．５±０．０３ｍｍとしても、良好な打ち抜きを行なうことができた。この場合、クリアランスは板厚の２５％以上３６％以下となる。
【符号の説明】
【００６４】
１  下型
２  ボタンダイ
３  パンチ
４  ブランクホルダ
５  金属板
６  ダイ穴
１１  パンチ本体
１２  凸部
１３  環状平坦面
１４  パンチ本体の側面
１５  アール付き角部
１６  凸曲面
【図１】
2019034329.tif 000003
【図２】
2019034329.tif 000004
【図３】
2019034329.tif 000005
【図４】
2019034329.tif 000006
【図５】
2019034329.tif 000007
【図６】
2019034329.tif 000008
【図７】
2019034329.tif 000009