(57)【要約】【課題】  湾曲面を有する被加工板に対して、バリや尖りの発生を抑制して滑らかな切断面の穴抜き加工を可能にする。【解決手段】  プレス加工装置１は、被加工板１０の第一面１０１に対応する第一の刃具６１と第二面１０２に対応する第二の刃具２１とを備える。先ず、被加工板１０に形成する穴のアウトラインのうち、少なくとも湾曲面１０３に位置するアウトラインに沿って溝を設ける。次いで、被加工板１０に第一の刃具６１と第二の刃具２１とを押し当て、アウトラインに沿った穴を打抜く。これにより、被加工板１０に、第一面１０１、湾曲面１０３および第二面１０２にまたがる形状の穴を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲面を介して第一面と第二面とが連続する形状の被加工板に、プレス加工装置を用いて前記第一面、前記湾曲面および前記第二面にまたがる穴を形成する穴抜き方法であって、
前記プレス加工装置は、前記第一面に対応する第一の刃具と前記第二面に対応する第二の刃具とを備え、
形成する穴のアウトラインの一部区間に分離を誘引する溝を設ける溝形成工程と、
前記被加工板に前記第一の刃具および第二の刃具を押し当てて前記アウトラインに沿った穴をあける工程とを含み、
前記溝形成工程では、前記溝を、少なくとも前記湾曲面に位置するアウトラインに沿って設けることを特徴とする穴抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板等の被加工板に穴を設ける穴抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工板に所定形状の穴を形成するには、中空部を有する下型に被加工板を載置して上型を下降させ、上型と下型とで協働させて穴を打ち抜くせん断加工が一般的な方法とされている。被加工板に長尺スリット状の穴抜き加工を行う場合には、複数のパンチ穴を連続して形成する方法がとられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、パンチとダイとによる打抜きを２段階で行う方法であって、一つの穴を複数の工程に分けて穴抜きすることが開示されている。また、被加工板が湾曲面を有する立体形状である場合に、湾曲面を介した２つの面にまたがる形状の穴を打抜くには、複数種類の切刃を被加工板に作用させて複数の穴抜き工程を実施しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７５９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の方法では、図５に示すように、２つの面にまたがって形成する抜き穴５０１を、湾曲面５０２により分割して２つの穴の複合体としてプレス加工している。すなわち、一方の面から湾曲面５０２にかけての範囲に、先ず、第一の抜き穴５０３をあける。次いで、湾曲面５０２から他方の面にかけての範囲に第二の抜き穴５０４をあける。前記従来の方法では、このような二段階の穴抜き工程を、個別のプレス加工装置を用いて行わなければならなかった。
【０００６】
この場合、上方から押し当てる第一の抜き穴５０３用の切刃５０５と、これに交差する方向から押し当てる第二の抜き穴５０４用の切刃５０６との抜き区間に重なり合いが生じる。つまり、既に開口された第一の抜き穴５０３に部分的に重なるようにして切刃５０６を押し当て、第二の抜き穴５０４を形成することとなる。
【０００７】
その結果、前記抜き区間の重なり部において、滑らかに湾曲した抜き穴が形成されず変形してしまったり、切断面にバリ（かえり）や尖りといった不具合が発生したりする問題点があった。発生した尖り等に接触すると危険であることから、切断面のエッジにプロテクターを覆い被せる必要性が生じ、手間とコストがかかるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、湾曲面を有する被加工板に対して、バリや尖りの発生を抑制して滑らかな切断面の穴抜き加工を可能にする穴抜き方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、湾曲面を介して第一面と第二面とが連続する形状の被加工板に、プレス加工装置を用いて前記第一面、前記湾曲面および前記第二面にまたがる穴を形成する穴抜き方法を対象としている。前記プレス加工装置には、前記第一面に対応する第一の刃具と前記第二面に対応する第二の刃具とを備えさせる。前記穴抜き方法として、形成する穴のアウトラインの一部区間に分離を誘引する溝を設ける溝形成工程と、前記被加工板に前記第一の刃具および第二の刃具を押し当てて前記アウトラインに沿った穴をあける工程とを具備させ、前記溝形成工程では、前記溝を、少なくとも前記湾曲面に位置するアウトラインに沿って設ける構成としている。
【００１０】
この特定事項により、第一の刃具を第一面に押し当て、第二の刃具を第二面に押し当てて打抜くことで、これらの面に連続する湾曲面では溝を介してせん断力が伝播し、溝に沿った分離が誘引される。したがって、被加工板の第一面、湾曲面および第二面にまたがる形状の穴を容易に穴抜きすることが可能となる。しかも第一の刃具と第二の刃具との抜き区間に重なり部を生じさせることなく穴抜きすることができ、バリや尖りの発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る穴抜き方法では、形成する穴のアウトライン上に、分離を誘引する溝を設ける溝形成工程と、被加工板に第一の刃具および第二の刃具を押し当てて前記アウトラインに沿った穴をあける工程とを備えさせている。このため、湾曲面を含む形状の被加工板であっても、切断面にバリや尖り等が発生するのを抑制しつつ滑らかに打抜くことができ、精度よく穴抜き加工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る穴抜き方法に用いるプレス加工装置を示す断面説明図である。
【図２】実施形態に係る穴抜き方法の一工程を示す説明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２の次工程を示す説明図である。
【図５】従来の穴抜き方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る穴抜き方法について、図面を参照しつつ説明する。図１は、前記穴抜き方法に用いられるプレス加工装置１の一つの実施形態を示す断面説明図である。
【００１４】
例示の形態に係る穴抜き方法に適用される被加工板１０は、アルミニウム板等の金属系板材であり、アール状の湾曲面１０３を介して第一面１０１と第二面１０２とが連続する形状を有している。被加工板１０は、プレス加工装置１によって所定形状の穴が打抜かれて、例えば自動車等の車体の一部を構成する部材となされる。第一面１０１と第二面１０２との鋏角は１７０度を下回るものであることが好ましいが、特に限定されるものではない。
【００１５】
（プレス加工装置）
プレス加工装置１は、上下に配置された上型２および下型３を備えている。上型２は、下型３に対向して配設され、図示しないプレスラムと一体に上下動するように構成されている。上型２の下側には、被加工板１０の一端部（第二面１０２）を上方から押さえ、下型３との間に支持するためのパッド４が取り付けられている。パッド４と上型２との間には、パッド４を下方に向けて付勢するスプリング５が備えられている。
【００１６】
下型３は、パッド４の下方に位置して、被加工板１０を下側から支持する支持面３１を備えている。また、下型３は、被加工板１０の他端部（第一面１０１）が収容される凹部３２を備えている。この凹部３２の上側は、一方向に傾斜した傾斜面３３とされており、この傾斜面３３に摺接する加工カム６が配設されている。
【００１７】
加工カム６は、傾斜面３３に沿って図１の左右方向に摺動可能に搭載されている。加工カム６には、被加工板１０に押し付けられる第一の刃具６１が設けられている。また、上型２には、下方に向けて延設された第二の刃具２１が備えられている。
【００１８】
これらに対応させて、下型３には、第一の刃具６１と第二の刃具２１とが嵌合状態に進入しうる打抜き用貫通部３４が凹設されている。打抜き用貫通部３４には、第一の刃具６１が側方（図１中矢印Ｘ方向）から進入し、第二の刃具２１が上方（図１中矢印Ｙ方向）から進入するものとなる。打抜き用貫通部３４、第一の刃具６１および第二の刃具２１は、設ける穴形状に合わせて形成されている。
【００１９】
（穴抜き方法）
次に、プレス加工装置１を用いた被加工板１０の穴抜き方法について説明する。図２は実施形態に係る穴抜き方法の一工程を示す説明図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２の次工程を示す説明図である。
【００２０】
図２に示すように、この穴抜き方法によって形成する穴を想定したアウトライン１０７は、被加工板１０の第一面１０１、湾曲面１０３および第二面１０２の三面にまたがる形状を有している。プレス加工装置１に被加工板１０を載置するのに先立ち、被加工板１０の湾曲面１０３に位置するアウトライン１０７に沿って、分離を誘引する溝としてのスコア１１を刻設する（溝形成工程）。
【００２１】
例示の形態では、スコア１１を、湾曲面１０３上に加えて、湾曲面１０３に隣接する第一面１０１との境界部１０４、およびその反対側に隣接する第二面１０２との境界部１０５まで延長して刻設している。これによって、被加工板１０の表面には、一対のスコア１１が形成される。
【００２２】
図３に示すように、スコア１１は断面形状が略Ｖ字形の溝状に形成されている。この場合、断面Ｖ字形の刃先を有する金型等を用いてプレス加工することによって、被加工板１０にスコア１１を成形する。図３において、符号Ｔ1はスコア１１の切込み深さ、符号Ｔ
2はスコア残厚を示している。
【００２３】
一対のスコア１１を、湾曲面１０３だけでなく、第一面１０１との境界部１０４および第二面１０２との境界部１０５まで延長して刻設することで、湾曲面１０３上のスコア１１の切込み深さＴ1を十分に確保することができる。湾曲面１０３上のアウトライン（１０７）は、このように形成するスコア１１によって縁取られている。
【００２４】
次いで、被加工板１０をプレス加工装置１に載置する。穴抜きに際しては、予め上型２を上昇させて型開きした状態で被加工板１０を下型３に載置する。図１に示すように、下型３の支持面３１とパッド４との間に被加工板１０の第二面１０２の端部（一端部）を挟み込み、第一面１０１の端部（他端部）を下型３の凹部３２に挿入する。これにより、被加工板１０をパッド４と支持面３１とで押さえて保持する。被加工板１０の湾曲面１０３は、打抜き用貫通部３４の上方に配置される。
【００２５】
被加工板１０を位置決めしたならば、プレスラムを駆動させて上型２を下降させる。上型２の下降に伴って、第二の刃具２１は被加工板１０の第二面１０２に接近する。また、加工カム６は下型３の傾斜面３３に沿って摺動し、打抜き用貫通部３４の方向へ移動する。第一の刃具６１は、被加工板１０の第一面１０１に接近する。続いて、第一の刃具６１と第二の刃具２１は、被加工板１０のアウトライン１０７に沿って押し当てられる（穴抜き工程）。
【００２６】
図４に示すように、第一の刃具６１および第二の刃具２１は、被加工板１０に押し込まれる。第一の刃具６１は、第一面１０１から湾曲面１０３にかけてのアウトライン１０７に対応する刃形状を有している。第二の刃具２１は、第二面１０２から湾曲面１０３にかけてのアウトライン１０７に対応する刃形状を有している。被加工板１０の湾曲面１０３には、アウトライン１０７上に、第一の刃具６１と第二の刃具２１とのどちらもが押し当てられない区間が存在する。
【００２７】
例示の形態では、湾曲面１０３には一対のスコア１１が設けられている。これにより、第一の刃具６１および第二の刃具２１が接触していない湾曲面１０３にも、被加工板１０に生じたせん断力が伝播する。湾曲面１０３では、一対のスコア１１に沿って被加工板１０の破断現象が誘引されて、分離を生じる。スコア１１は、図３に示す破断予定線１１ａに沿って破断し、穴抜きが円滑に進行する。
【００２８】
図１に示す矢印Ｘ、Ｙは、第一の刃具６１と第二の刃具２１との被加工板１０に対する作用方向を示している。第一の刃具６１と第二の刃具２１の先端部は打抜き用貫通部３４に入り込み、被加工板１０の打抜き片１０６が打抜き用貫通部３４に落下する。これにより、被加工板１０の穴抜きが完了する。
【００２９】
なお、第一の刃具６１と第二の刃具２１との抜き区間に重なり部を生じないものであれば、スコア１１上にも第一の刃具６１または第二の刃具２１が押し当てられてよい。
【００３０】
前記溝形成工程においては、図３に示すように、被加工板１０の板厚Ｔに対して、破断予定線１１ａの長さに相当するスコア残厚Ｔ2を０．４７ｍｍ以下とすることが好ましい。このようにスコア残厚Ｔ2を０．４７ｍｍ以下に制御することによって、被加工板１０におけるスコア１１の切込み深さＴ1を確保するとともに、次工程の穴抜き工程で、スコア１１の十分な破断性能を得ることができる。
【００３１】
図４に示すように、この穴抜き方法では、従来の方法とは異なり、第一の刃具６１と第二の刃具２１との抜き区間に重なり部を生じない。したがって、抜き区間の重なり部を有することによって誘発されていたバリや尖り等の発生の問題点が解消される。湾曲面１０３上で、第一の刃具６１も第二の刃具２１も押し当てられない区間には、スコア１１が設けられているので、湾曲面１０３にあっても変形等を生じずに良好に穴抜き加工を行うことが可能となり、第一の刃具６１および第二の刃具２１による打抜き容易性を確保することができる。
【００３２】
以上の工程を経て、第一面１０１、湾曲面１０３、および第二面１０２を有する被加工板１０に対して、バリや尖りの発生を抑制しつつ滑らかな切断面を有する穴を形成することができる。第一の刃具６１と第二の刃具２１との抜き区間に重なり部を生じないので、第一の刃具６１と第二の刃具２１とを被加工板１０に同時に作用させることも可能となる。したがって、プレス加工装置１を用いて、被加工板１０に対し、一体抜きによる穴を形成することができ、湾曲面１０３にまたがる形状の穴であっても、その穴抜き加工を短時間で効率よく行うことが可能となる。
【００３３】
なお、前記の実施形態に係る穴抜き方法は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲に基づくものとされる。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３４】
本実施形態では、第一面１０１、湾曲面１０３および第二面１０２にまたがる形状の穴を、加工カム６に第一の刃具６１を備えて上型２に第二の刃具２１を備えるプレス加工装置１を用いて打抜く構成を示したが、これに限定されるものではなく、第一の刃具６１と第二の刃具２１の抜き区間に重なり部を有しない構造であれば、どのような構成のプレス加工装置１を用いてもよい。また、第一の刃具６１と第二の刃具２１とは、被加工板１０に対して必ずしも同時に押し当てられずともよい。かかる穴抜き方法は、特に、打抜き角度、厚み、プレス速度等の打抜き条件が厳しく設定されるアルミニウム板の穴抜き加工に好適なものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、湾曲面を有する被加工板の穴抜き加工において好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１      プレス加工装置
２      上型
２１    第二の刃具
３      下型
３１    支持面
３２    凹部
３３    傾斜面
３４    打抜き用貫通部
４      パッド
５      スプリング
６      加工カム
６１    第一の刃具
１０    被加工板
１０１  第一面
１０２  第二面
１０３  湾曲面
１０６  打抜き片
１０７  アウトライン
１１    スコア（溝）
１１ａ  破断予定線
【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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