(57)【要約】【課題】打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避可能な、金属板の打ち抜き加工方法を提供する。【解決手段】開口部を有する基板部１１、及び開口部内に位置して端部１２ａが基板部１１に接続された複数の枝部１２ｂを有するブリッジ部１２を備えた金属板１３からなるブランク１と、底面部及び側面部を有し、底面部と側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に底面部に突起部が設けられてなるパンチと、ダイと、を用意し、基板部１１を拘束し、パンチの突起部をブリッジ部１２に押し当てつつ、パンチ刃とダイによってブリッジ部１２を基板部１１からせん断加工により切り離す、金属板の打ち抜き加工方法を採用する。【選択図】図１
2019136722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する基板部、及び前記開口部内に位置して端部が前記基板部に接続された複数の枝部を有するブリッジ部を備えた金属板からなるブランクと、
底面部及び側面部を有し、前記底面部と前記側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に前記底面部に突起部が設けられてなるパンチと、
ダイと、を用意し、
前記基板部を拘束し、前記パンチの突起部を前記ブリッジ部に押し当てつつ、前記パンチ刃と前記ダイによって前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項２】
前記ブリッジ部には、前記複数の枝部同士を結合する結合部が設けられており、前記結合部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記ブリッジ部と前記基板部とをせん断する、請求項１に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項３】
前記ブリッジ部の中央に前記結合部が設けられており、前記結合部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、請求項２に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項４】
前記ブリッジ部に前記結合部が２つ以上設けられ、前記の各結合部に前記パンチの突起部を同時に押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、請求項２に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項５】
前記複数の枝部に前記パンチの突起部を同時に押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、請求項１に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項６】
前記ブリッジ部に、前記複数の枝部同士を結合する結合部が設けられている、請求項５に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項７】
前記ブリッジ部の中央に前記結合部が設けられている、請求項５に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項８】
前記ブリッジ部に前記結合部が２つ以上設けられている、請求項５に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項９】
前記複数の枝部は、幅及び長さが同一である、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項１０】
前記複数の枝部のうちの少なくとも１つの枝部の幅及び／または長さが、他の枝部の幅及び／または長さに対して異なっている、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項１１】
前記枝部の数が３以上である、請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項１２】
前記ブランクの前記開口部が、前記ブリッジ部によって分割された分割開口部である、請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項１３】
前記ブリッジ部を除いた前記開口部の平面視形状が、円形、楕円形またはｎ角形（ただしｎは３以上の自然数）である、請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【請求項１４】
前記ブランクを挟んで前記パンチと対向する位置に補助パッドを配置し、前記補助パッドには、前記突起部の押し当て箇所よりも前記基板部側で前記ブリッジ部に接する補助突起部が備えられ、前記突起部に押された前記ブリッジ部を前記補助突起部で支持しつつ、前記せん断を行う、請求項１乃至請求項１３の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の打ち抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品等に供される薄鋼板は、打ち抜きにより所定の形状に剪断された後、プレス成形等の工程を経て実部品として用いられる。例えば、打ち抜きにより薄鋼板に穴や凹部などを設けた場合に生じる打ち抜き端面は、打ち抜き工程の影響で加工硬化しており、端面の延性が低い。そのため、その後の成形工程で、打ち抜いた端面をその延長方向に伸ばす「打ち抜き広げ成形」が加わった場合に端面から破断を生じる場合がある。近年自動車軽量化のニーズにより高強度鋼板が用いられているが、高強度鋼板は延性が比較的低い特性を持つために、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良の問題が顕著になりつつある。
【０００３】
打ち抜いた端面の破断を防止する技術として、特許文献１〜５に記載の技術が知られている。
特許文献１には、突起付きパンチとダイを用いて鋼板の外形を所定の形状に成形する際に、ダイ切刃部の曲率半径を所定の範囲とし、パンチ切刃から突起肩に引いた接線とパンチ移動方向と直角方向のなす角度が所定の角度になるようにした鋼板の打ち抜き方法が記載されている。
特許文献２には、突起付きパンチとダイを用いて鋼板の外形を所定の形状に成形する際に、パンチ移動方向の直角方向とパンチ切刃から突起に引いた接線とのなす角度が所定の角度であり、パンチ切刃から突起に引いた接線と突起の接点との距離が所定の範囲になるようにした鋼板打ち抜き方法が記載されている。
特許文献３は、外周面縁が切断刃となる底面と、外周縁から所定方向に平行な方向に伸びる外周面を有し、外周縁は平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、底面は、平面部とこの平面部から所定方向に凹みかつ平面視において湾曲部を含むように設けられる切り欠き部を有するパンチと、ダイとを用いて金属板をせん断加工する方法が記載されている。
特許文献４は、予め、被加工材のせん断加工面にて伸びフランジ割れが生じやすい部位を特定し、せん断加工の際、特定した部位を含む領域に対向するパンチの刃先に、側面部と底面部で形成され、かつ、底面部のパンチ底面からの深さが被加工材の板厚の１０〜７０％である凹部を設け、凹部を有するパンチを用いてせん断加工を行うせん断加工方法が記載されている。
特許文献５には、フランジ加工時に割れの危険性があるせん断加工端部の所定位置を伸びフランジ割れ危険部として特定し、せん断加工後に剪断加工端部を伸びフランジ加工するために凹状の湾曲形状に形成されるように、かつ、伸びフランジ割れ危険部となる部位に所定の引張応力が加わるように、金属板にビードを付与し、そのまま金属板をせん断するせん断加工成形方法が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、ダイ切り刃部の曲率半径を所定の範囲とすることで、せん断中にダイ切刃で生じる塑性ひずみが分散されることで打ち抜き端面の塑性ひずみを低減し、打ち抜き穴広げ性を改善しているが、塑性ひずみの低減が打ち抜き端面全体に分散されるため、改善効果が小さい問題がある。
特許文献２に記載された方法では、パンチに特定形状の突起を付けて鋼板に張力を与えた上でせん断を行うことにより、打ち抜き端面の加工硬化とバリ発生を抑制するものであるが、この方法では、同文献の図７に示されるように、パンチに付けた突起によって材料が大きく撓んだ状態でせん断が行われるため、鋼板に与えられる張力が十分ではなく、打ち抜き端面の加工硬化の抑制が不十分であった。
特許文献３に記載された方法では、平面部によって切断された部分に比べて、切り欠き部によって切断された部分において破断面の板厚方向の長さを大きくすることで、伸びフランジ割れを防止しているが、パンチに平面部と切り欠け部を設ける際の設計上の制約から、破断面の板厚方向の長さを十分に大きくできない場合がある。また、打ち抜き形状が変更された場合には、パンチに設ける平面部と切り欠き部の形状の再設計が必要になり、設計変更に膨大な時間を要する場合がある。
特許文献４に記載された方法では、伸びフランジ割れが生じやすい部位に対して、パンチの刃先に凹部を設けてせん断加工することにより、せん断加工時の塑性変形を小さくして伸びフランジ割れを防止するが、パンチに凹部を設ける際の設計上の制約から、せん断加工時の塑性変形を十分に小さくできない場合がある。また、打ち抜き形状が変更された場合には、パンチに設ける凹部の形状の再設計が必要になり、設計変更に膨大な時間を要する場合がある。
特許文献５に記載された方法では、金属板にビードを付与してせん断加工を行うことでビード形成時にせん断加工方向と直交する方向に引張応力を発生させて、伸びフランジ割れ危険部となる部位の歪みを小さくして当該部位の変形能を増加させるが、十分な効果を発揮させるためには、ビードの位置、サイズ、形状を最適化する必要があり、必ずしも十分な効果が得られない場合があった。
【０００５】
更に、特許文献１〜５に記載された加工方法では、金属板、鋼板等の被加工材の板厚、強度等が変更されたり、せん断後の打ち抜き形状が変更されたりするなどの設計変更が生じると、複数のパラメータを再調整して最適な範囲に設定し直す必要があり、設計変更に膨大な手間と時間を要していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０７２４６５号
【特許文献２】特開２００６−２２４１２１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１６／０９２６５７号
【特許文献４】特許第５８２１８９８号公報
【特許文献５】特許第５３８６９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避可能な、金属板の打ち抜き加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］  開口部を有する基板部、及び前記開口部内に位置して端部が前記基板部に接続された複数の枝部を有するブリッジ部を備えた金属板からなるブランクと、
底面部及び側面部を有し、前記底面部と前記側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に前記底面部に突起部が設けられてなるパンチと、
ダイと、を用意し、
前記基板部を拘束し、前記パンチの突起部を前記ブリッジ部に押し当てつつ、前記パンチ刃と前記ダイによって前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、金属板の打ち抜き加工方法。
［２］  前記ブリッジ部には、前記複数の枝部同士を結合する結合部が設けられており、前記結合部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記ブリッジ部と前記基板部とをせん断する、［１］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［３］  前記ブリッジ部の中央に前記結合部が設けられており、前記結合部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、［２］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［４］  前記ブリッジ部に前記結合部が２つ以上設けられ、前記の各結合部に前記パンチの突起部を同時に押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、［２］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［５］  前記複数の枝部に前記パンチの突起部を同時に押し当てつつ、前記ブリッジ部を前記基板部からせん断加工により切り離す、［１］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［６］  前記ブリッジ部に、前記複数の枝部同士を結合する結合部が設けられている、［５］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［７］  前記ブリッジ部の中央に前記結合部が設けられている、［５］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［８］  前記ブリッジ部に前記結合部が２つ以上設けられている、［５］に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［９］  前記複数の枝部は、幅及び長さが同一である、［１］乃至［８］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［１０］  前記複数の枝部のうちの少なくとも１つの枝部の幅及び／または長さが、他の枝部の幅及び／または長さに対して異なっている、［１］乃至［８］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［１１］  前記枝部の数が３以上である、［１］乃至［１０］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［１２］  前記ブランクの前記開口部が、前記ブリッジ部によって分割された分割開口部である、［１］乃至［１１］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［１３］  前記ブリッジ部を除いた前記開口部の平面視形状が、円形、楕円形またはｎ角形（ただしｎは３以上の自然数）である、［１］乃至［１２］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
［１４］  前記ブランクを挟んで前記パンチと対向する位置に補助パッドを配置し、前記補助パッドには、前記突起部の押し当て箇所よりも前記基板部側で前記ブリッジ部に接する補助突起部が備えられ、前記突起部に押された前記ブリッジ部を前記補助突起部で支持しつつ、前記せん断を行う、［１］乃至［１３］の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の金属板の打ち抜き加工方法においては、ブリッジ部にパンチの突起部を押し当てることで、ブリッジ部を弾性変形させて突起部の押し当て箇所を基板部よりも沈ませる。このとき、ブリッジ部には引張応力が生じ、枝部と基板部との接続部分に引張応力が集中する。パンチとダイが更に相互に接近するに従ってブリッジ部の押し込み量が増大して応力が更に増し、ついにはパンチ刃とダイによって枝部と基板部との接続箇所がせん断され、ブランクからブリッジ部が除去される。せん断時の枝部と基板部との接続部分には引張応力が集中していたため、開口部の端部となる基板部側のせん断箇所では加工硬化が著しく小さくなる。このようにして、開口部の端部におけるせん断に伴う加工硬化が部分的に小さくなるため、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工、例えば開口部に対して穴広げ加工を施した場合に、端部の割れを抑制できる。
これにより例えば、穴広げ加工において予め割れる位置が予測できる場合に、穴広げ加工のブランク材として本発明の金属板の打ち抜き加工方法によって得られた金属板を適用し、かつ、割れの予測位置に基板部のせん断箇所が位置させることで、穴広げ加工の成形不良を防止できる。
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部が複数の枝部によって基板部に接続されているため、応力の集中箇所が複数になる。これにより、加工硬化が小さくなる箇所を複数箇所に形成することができる。これにより、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部の割れを複数箇所において効果的に抑制できる。
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法は、開口部の形状及びブリッジ部の形状に特に制限がないため、設計変更を容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法に用いるブランクのブリッジ部には、複数の枝部同士を結合する結合部が設けられており、この結合部にパンチの突起部を押し当てつつブリッジ部と基板部とをせん断することで、複数の枝部に対して同時に応力を付与しつつせん断できる。このように、結合部を押すことで、せん断時に全ての枝部に応力を印加することができる。
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部の中央に結合部を設けることで、複数の枝部に対してその長さに応じた応力を付与することができる。これにより、加工硬化の低減箇所を分散させることができ、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部の割れをより確実に抑制できる。
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部に結合部を２つ以上設け、各結合部にパンチの突起部を同時に押し当てつつ、ブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離すことで、比較的大きな開口部を形成しようとする場合に、各枝部に対して加工硬化を低減させるための十分な応力を与えることができる。これにより、比較的大きな開口部に対して加工硬化の低減箇所を分散して形成させることができ、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部の割れをより確実に抑制できる。比較的大きな開口部として、例えば、アスペクト比が比較的大きな開口部を例示できる。
更にまた、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、複数の枝部にパンチの突起部を同時に押し当てつつ、ブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離してもよい。この場合は、より基板部に近い位置でブリッジ部を押し込むことで枝部と基板部との接続部分により強い応力を付与させることができ、結合部に突起部を当てる場合に比べて、せん断箇所の加工硬化を更に小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、複数の枝部同士で幅及び長さを同一にすることで、各枝部に対して同程度の大きさの応力を付与することができる。
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、複数の枝部のうちの少なくとも１つの幅または長さを、他の枝部に対して異なるようにすることで、各枝部と基板部との接続部分に加わる引張応力が異なる大きさにすることができる。これにより、開口部を囲む端部に、加工硬化の低減量が相互に異なる箇所を設けることができる。そして例えば、せん断加工後の金属板に対して、開口部を囲む端部を全体的に伸ばし、更に特定の一部をより大きく伸ばす加工を施す場合に、この大きく伸ばす箇所に加工硬化の低減量が大きい箇所を配置させることで、端部の割れを確実に抑制できる。
更にまた、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、枝部の数が３以上であり、せん断箇所が３箇所以上になるので、加工硬化が小さくなる箇所を３箇所以上に形成することができ、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部の３箇所以上において効果的に抑制できる。
【００１２】
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブランクの開口部がブリッジ部によって分割されているので、ブリッジ部をせん断することで、容易に開口部を形成できる。
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、開口部の形状を円形、楕円形または４角形以上の多角形にすることができ、設計変更等を容易に行うことができる。
【００１３】
更にまた、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブランクを挟んでパンチと対向する位置に補助パッドを配置し、補助パッドには、突起部の押し当て箇所よりも基板部側でブリッジ部に接する補助突起部が備えられており、突起部に押されたブリッジ部を補助突起部で支持しつつ、せん断加工を行う。これにより、突起部をブリッジ部に押し込んだ際に、枝部と基板部との接続箇所が塑性変形して、引張張力が低減するおそれがあるところ、補助パッドによって突起部の押し当て箇所よりも基板部側でブリッジ部を支持することで、枝部と基板部との接続箇所における塑性変形が抑制され、当該接続箇所に十分な引張応力を印加することができるようになる。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する模式図。
【図２】図１に示すブランクを製造する際に用いるパンチの斜視図。
【図３】本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法において使用するパンチを示す斜視図。
【図４】本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する斜視図。
【図５】本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する模式図。
【図６】本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法によって製造された打ち抜き後の金属板を示す模式図。
【図７】本発明の第２の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する斜視図。
【図８】本発明の第２の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する模式図。
【図９】本発明の第２の実施形態に用いる補助パッドの別の例を示す斜視図。
【図１０】本発明の第３の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する模式図。
【図１１】本発明の第４の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する平面模式図。
【図１２】本発明の第４の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法に用いるブランクの変形例を示す平面模式図。
【図１３】本発明の第５の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する平面模式図。
【図１４】本発明の第５の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法の別の例を説明する平面模式図。
【図１５】本発明の第６の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法に用いるブランクを示す平面模式図。
【図１６】本発明の第５の実施形態及び第６の実施形態に用いるパンチを示す斜視図。
【図１７】本発明の第７の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する平面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
従前より、金属板に開口部を設ける手段として打ち抜き加工が知られている。打ち抜き加工は、パンチとダイと拘束パッドを用意し、ダイと拘束パッドによって金属板を拘束した状態で、金属板の厚み方向に沿ってパンチをダイに接近させて、パンチとダイによって金属板をせん断することで、開口部を設けている。金属板がせん断加工を受けることにより金属板にはせん断面が形成されるが、せん断面には加工硬化が生じる。すなわち、開口部を囲む端面全体に、加工硬化が生じた状態になる。この状態で、開口部に対して穴広げ加工などを行うと、加工硬化された端面においてき裂が発生するおそれがある。
【００１７】
そこで、本発明者らが鋭意検討したところ、金属板に開口部を設ける方法として、ブリッジ部を残した開口部を予め形成しておき、次いで、ブリッジ部を打ち抜くことで開口部を完成させる2段階の工程を基本とし、ブリッジ部を打ち抜く際にブリッジ部に引張応力を生じさせながら打ち抜くことで、ブリッジ部を除去した後のせん断面の加工硬化を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１８】
すなわち、本発明の金属板の打ち抜き加工方法においては、所定形状のブランクとパンチとダイを用意する。ブランクは、開口部を有する基板部、及び開口部内に位置して端部が基板部に接続された複数の枝部を有するブリッジ部とを備えた金属板からなるものを用いる。また、パンチは、底面部及び側面部を有し、底面部と側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に底面部に突起部が設けられてなるものを用いる。そして、ブランクの基板部を拘束した状態で、パンチの突起部をブリッジ部に押し当てつつ、パンチ刃とダイによってブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離すことにより、ブリッジ部が打ち抜かれた金属板を製造する。
【００１９】
ブリッジ部には、複数の枝部同士を結合する結合部が設けられてもよい。枝部は３つ以上であるとよい。結合部は、ブリッジ部の中央に結合部が設けられていてもよい。また、ブリッジ部に結合部が２つ以上設けられていてもよい。
これらの場合、結合部にパンチの突起部を押し当てつつ、ブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離せばよい。また、複数の枝部にパンチの突起部を同時に押し当てつつ、ブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離してもよい。更には、複数の枝部と結合部とにパンチの突起部を同時に押し当てつつ、ブリッジ部を基板部からせん断加工により切り離してもよい。
また、複数の枝部は、幅及び長さが同一であってもよいし、複数の枝部のうちの少なくとも１つの枝部の幅及び／または長さが、他の枝部の幅及び／または長さに対して異なっていてもよい。
ブランクの開口部は、ブリッジ部によって分割された分割開口部である。
また、ブリッジ部を除いた開口部の平面視形状は、円形、楕円形またはｎ角形（ただしｎは３以上の自然数）の何れでもよい。
更に、ブランクを挟んでパンチと対向する位置に補助パッドを配置して、せん断加工を行ってもよい。補助パッドは、パンチの突起部の押し当て箇所よりも基板部側でブリッジ部に接する補助突起部を備えることが好ましい。そして、突起部に押されたブリッジ部を補助突起部で支持しつつ、せん断加工を行うとよい。
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の金属板の打ち抜き加工方法は、基板部１１及びブリッジ部１２を有する金属板１３からなるブランク１を用意し、ブリッジ部１２と基板部１１との接続箇所に引張応力を付与させながら、ブリッジ部１２と基板部１１を接続箇所においてせん断することにより、図１（ｂ）に示すように、開口部２を有する金属板１４を得る打ち抜き加工方法である。
【００２２】
まず、本実施形態において用いるブランク１について説明する。図１（ａ）に示すように、ブランク１は、基板部１１及びブリッジ部１２を有する金属板１３からなる。基板部１１は金属材料から構成され、開口部が設けられている。開口部２２には、４つの枝部１２ｂを有するブリッジ部１２が設けられ、各枝部１２ｂによって開口部２２が４つに分割されている。以後、本明細書では、ブリッジ部１２によって分割された開口部２２を分割開口部２２と呼ぶ。４つの分割開口部２２は、平面視で円形が４等分された中心角９０°の略扇形状であり、ブリッジ部１２が除去されることによって一つの円形の開口部２になる。また、以上の説明からわかるように、基板部１１は、金属板１３のうちブリッジ部１２および分割開口部２２を除いた部分をいう。
【００２３】
ブリッジ部１２は、基板部１１を構成する材料と同様に、金属材料からなる。ブリッジ部１２の厚みは基板部１１と同じ厚みとなっている。このブリッジ部１２は、４つの枝部１２ｂと、枝部１２ｂを相互に結合する結合部１２ｃからなる。結合部１２ｃから基板部１１に向けて４方向に枝部１２ｂが伸びている。各枝部１２ｂは、所定の幅を持った直線状の部材であり、その長手方向の端部１２ａが基板部１１に接続されている。すなわち、ブリッジ部１２は４つの枝部１２ｂによって基板部１１に接続されている。また、結合部１２ｃは、せん断加工後の開口部２の中心となる位置に配置されている。
【００２４】
枝部１２ｂと結合部１２ｃの位置関係についてブリッジ部１２のみに着目して説明する。ブリッジ部１２には、その中央に結合部１２ｃがあり、結合部１２ｃから４方向に向けて、同じ長さ及び同じ幅を有する枝部１２ｂが伸びている。隣り合う枝部１２ｂ同士の長手方向の相対角度はほぼ９０°である。また、枝部１２ｂは、４つの分割開口部２２同士の間を通るように配置されている。各枝部１２ｂの幅は、枝部１２ｂの長手方向に沿ってほぼ一定である。ただし、本発明はこれに限られず、枝部１２ｂの幅はその長手方向に沿って変化してもよい。
【００２５】
図１に示すブランク１は、金属板１３に分割開口部２２を設けることにより製造される。分割開口部２２の形成方法としては、せん断加工、切削加工、レーザー加工などの加工方法を用いればよい。せん断加工方法によって分割開口部２２を形成すると、分割開口部２２の端面に加工硬化が生じるが、後述するようにブリッジ部１２のせん断箇所では加工硬化が小さくなり、穴広げ加工等においてき裂発生を抑制できるようになる。
【００２６】
図２には、ブランク１を製造する際に用いるパンチ３３の斜視図を示す。図１に示すような分割開口部２２をせん断加工によって形成する場合は、図２に示すようなパンチ３３を用いるとよい。
【００２７】
ブランク１を準備したら、ブランク１からブリッジ部１２をせん断加工により取り除くことにより、開口部２を形成する。このとき、ブリッジ部１２の枝部１２ｂに引張応力を印加しながらせん断を行う。
【００２８】
より具体的には、図３及び図４に示すような、パンチ３、ダイ４及び拘束パッド５を用意する。
パンチ３は、図３に示すように、円筒状のパンチ本体３ａと、パンチ本体３ａの一端側に設けられた突起部３ｂとを有している。パンチ本体３ａは、底面部３ｃ及び側面部３ｄを有しており、底面部３ｃに突起部３ｂが設けられている。パンチ本体３ａの底面部３ｃの平面視形状は、ブランク１の分割開口部２２及びブリッジ部１２を合わせた形状とほぼ同じ形状とされている。また、底面部３ｃと側面部３ｄとが接する角部３ｅが、パンチ刃３ｆとされている。なお、パンチ本体３ａの形状は円筒形に限定されるものではなく、突起部３ｂを有しており、かつ、ブリッジ部１２と基板部１１との接続箇所をせん断できるものであれば特に形状は問わない。
【００２９】
突起部３ｂは、底面部３ｃのほぼ中央に配置されている。突起部３ｂの外観は、パンチ本体３ａの軸方向に向かって突出する球面形状となっている。突起部３ｂの外観は球面状に限らず、断面視三角形状や、断面視台形状でもよい。ただし、ブリッジ部１２を拘束するような形状を採用すると、パンチ３によってブリッジ部１２の枝部１２ｂに引張張力を付与する際にブリッジ部１２を塑性変形させてしまい、その結果、引張応力が小さくなってしまうので、ブリッジ部１２を拘束しにくい形状がよく、その例としては図３に示す球面状がよい。
【００３０】
突起部３ｂの外周縁とパンチ刃３ｆとの間の領域は平坦面である底面部３ｃとなっている。突起部３ｂは、底面部３ｃのほぼ中央に配置することが好ましい。本実施形態では、突起部３ｂを底面部３ｃの中央に配置することで、ブリッジ部１２の結合部１２ｃに突起部３ｂが押し当てられるようになる。
【００３１】
底面部３ｃと突起部３ｂの先端との高低差である突起部高さｈは、本発明において重要なパラメータである。突起部高さｈを調整することで、ブリッジ部１２の枝部１２ｂに付与する引張応力の大きさを調整できる。突起部高さｈが高いほど、ブリッジ部１２に付与する引張応力を大きくできるが、突起部高さｈが高過ぎるとブリッジ部１２をせん断する前にブリッジ部１２を塑性変形させてしまい、ブリッジ部１２に十分な引張応力を付与できなくなる。従って突起部高さｈは、ブリッジ部１２の寸法、開口部２の大きさ、金属板１３の板厚、強度、ヤング率などを勘案して最適な値に設定するとよい。
【００３２】
図４に示すように、ダイ４及び拘束パッド５にはそれぞれ、パンチ３が挿入可能な貫通穴４ａ、５ａが設けられている。ダイ４においては、ダイ４の上面４ｂと、ダイ４の貫通穴４ａを区画する内周面４ｃとが接する角部４ｅが、ダイ側の刃４ｆとされている。
【００３３】
ブランク１のブリッジ部１２を打ち抜く際には、図４に示すように、例えば下側から順に、ダイ４、拘束パッド５及びパンチ３の順に配置する。ブランク１は、ダイ４と拘束パッド５との間に配置するようにする。
【００３４】
次に、図５を参照して、ブリッジ部１２に張力を与えながらブランク１からブリッジ部１２を打ち抜く方法について説明する。なお、図５（ａ）〜（ｃ）は、ブリッジ部１２の枝部１２ｂと結合部１２ｃの断面を見た図である。これらの図では、基板部１１及びブリッジ部１２が図示されるが、分割開口部２２は図示されていない。また、図５（ｄ）は、図５（ａ）における加工前のブランク１の平面図であり、図５（ｅ）は、図５（ｃ）における加工後の金属板の平面図である。
【００３５】
まず図５（ａ）に示すように、ダイ４と拘束パッド５との間にブランク１を挟んでブランク１を拘束する。より詳細には、ブランク１の基板部１１の厚み方向両側にダイ４と拘束パッド５を配置して基板部１１を拘束する。このとき、ブランク１の分割開口部２２及びブリッジ部１２は、ダイ４及び拘束パッド５の各貫通穴４ａ、５ａと重なるようにブランク１の位置を調整する。これにより、ブランク１の基板部１１がブランク１の厚み方向及び厚み方向と直交する方向に拘束され、ブリッジ部１２はブランク１の厚み方向には拘束されない状態となる。
【００３６】
次に、パンチ３をブランク１まで下降させて、突起部３ｂの先端をブリッジ部１２の結合部１２ｃに当接させる。突起部３ｂはパンチ３の底面部３ｃの中央に配置されているため、図５（ａ）及び図５（ｄ）に示すように、結合部１２ｃに突起部３ｂの先端が当接されるようになる。図５（ｄ）には、突起部３ｂの当接位置を符号Ｔで示している。
【００３７】
次に、図５（ｂ）に示すように、パンチ３を更に下降させて突起部３ｂをブリッジ部１２の結合部１２ｃに押し込み、ブリッジ部１２を弾性変形させる。結合部１２ｃは、枝部１２ｂを介して拘束状態の基板部１１に接続されている。このため、結合部１２ｃがパンチ３の突起部３ｂに押されると、結合部１２ｃが下方に突出するようにブリッジ部１２が弾性変形する。ブリッジ部１２の弾性変形量は、パンチ３のパンチ刃３ｆがブランク１に接触するまで増加し続ける。すなわち、突起部高さｈが高いほど、弾性変形量は大きくなる。ただし、上述したように、ブリッジ部１２が塑性変形しない程度に突起部高さｈを調整する必要がある。
【００３８】
パンチ３を下降させてブリッジ部１２を弾性変形させることで、枝部１２ｂにはその長手方向に沿って引張応力が付与される。引張応力は、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所に集中し、また、枝部１２ｂの幅方向全体に作用する。
【００３９】
そして、図５（ｃ）に示すように、更にパンチ３を下降させると、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所にパンチ刃３ｆが当たり、ブリッジ部１２が基板部１１からせん断されて切り離される。せん断直前までブリッジ部１２は突起部３ｂに押されて弾性変形しているため、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所に引張応力が付与された状態でせん断される。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。なお、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所以外の箇所では、せん断加工はされない。図５（ｅ）に示すように、ブリッジ部１２がせん断された金属板には、開口部２が形成される。
【００４０】
図６に、打ち抜き加工後の金属板１４の平面模式図を示す。また、図６（ｂ）に、図６（ａ）のＡＡ’線に対応する断面図を示す。更に、図６（ｃ）に、図６（ｂ）の要部を示す。図６（ｃ）には、開口部２を囲む基板部１１の端部１１ａのみを示している。また、図６（ａ）には、打ち抜き前のブリッジ部１２の位置を一点鎖線で示している。ブリッジ部１２が除去されることにより分割開口部２２が一体となり、基板部１１に平面視円形の開口部２が設けられる。開口部２は、基板部１１の任意の箇所に設けられた貫通穴であり、基板部１１の端部１１ａに囲まれている。開口部２を囲む端部１１ａには、分割開口部２２の形成時に設けられた加工面（以下、第１加工面１１ｂという）と、ブリッジ部１２及び基板部１１の間のせん断によって形成された加工面（以下、第２加工面１１ｃという）とが含まれる。なお、本実施形態においては、図６（ａ）のＢＢ’線に対応する断面図は、図６（ａ）のＡＡ’線に対応する断面図とほぼ同じであるため、図示及びその説明は省略する。
【００４１】
各加工面１１ｂ、１１ｃには、せん断面Ｓと、せん断面以外の領域Ｄが含まれる。領域Ｄは、せん断時に生じた「だれ」または破断面である。
【００４２】
分割開口部２２の形成が例えばせん断加工によってなされた場合は、端部１１ａの第１加工面１１ｂのうち、せん断面Ｓの占める面積割合が比較的大きくなり、加工硬化が比較的高くなっている。一方、第２加工面１１ｃは本実施形態のせん断加工によって形成されたものであり、第２加工面１１ｃのうちのせん断面Ｓが占める面積割合が比較的小さくなり、加工硬化が比較的小さくなっている。このように、開口部２を囲む端部１１ａのうち、第２加工面１１ｃの加工硬化が小さいため、例えば、開口部２の端部１１ａをその延在方向に沿って伸ばす「打ち抜き広げ成形」が加わる場合に、第２加工面１１ｃを起点とするき裂や破断が生じにくくなる。これにより例えば、穴広げ加工において予め割れる位置が予測できる場合に、穴広げ加工のブランク材として本実施形態の打ち抜き加工方法によって得られた金属板１４を適用し、かつ、割れの予測位置に第２加工面１１ｃを位置させることで、穴広げ加工の成形不良を防止できるようになる。
【００４３】
また、分割開口部２２の形成が例えばレーザー加工によってなされた場合は、端部１１ａの第１加工面１１ｂは加工硬化がほとんど生じない。また、第２加工面１１ｃも加工硬化が小さくなっている。このように、開口部２を囲む端部１１ａ全体の加工硬化が小さくなるため、「打ち抜き広げ成形」が加わった場合でも第２加工面１１ｃを起点とするき裂や破断が生じにくくなる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の金属板１３の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部１２にパンチ３の突起部３ｂが押し当てられると、ブリッジ部１２が弾性変形して突起部３ｂの押し当て箇所が基板部１１よりも沈み、枝部１２ｂに引張応力が生じ、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所に応力が集中する。その後、パンチ３とダイ４が更に相互に接近するにつれてブリッジ部１２の押し込み量が増大して引張応力が更に増し、ついにはパンチ刃３ｆとダイ４によって枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所がせん断され、ブランク１からブリッジ部１２が除去される。せん断時のブリッジ部１２と基板部１１との接続箇所には引張応力が集中していたため、開口部２を囲む端部１１ａの第２加工面１１ｃでは加工硬化が著しく小さくなる。このように、開口部２の端部１１ａにおけるせん断に伴う加工硬化を部分的に小さくできるので、開口部２を囲む端部１１ａをその延長方向に伸ばす加工、例えば開口部２に対して穴広げ加工を施した場合に、端部１１ａの割れを抑制することができる。
【００４５】
これにより例えば、穴広げ加工において予め割れる位置が予測できる場合に、穴広げ加工のブランク材として本発明の打ち抜き加工方法によって得られた金属板１４を適用し、かつ、割れの予測位置に基板部１１のせん断箇所（第２加工面１１ｃ）が位置させることで、穴広げ加工の成形不良を防止できる。
【００４６】
また、本実施形態の金属板１３の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部１２が複数の枝部１２ｂによって基板部１１に接続されているため、応力の集中箇所が複数になる。これにより、加工硬化を小さく出来る箇所が複数箇所に形成され、開口部２を囲む端部１１ａをその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部１１ａの割れをより効果的に抑制できる。
また、本実施形態の金属板の打ち抜き加工方法は、開口部２２の形状及びブリッジ部１１の形状に特に制限がないため、設計変更を容易に行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態の金属板１３の打ち抜き加工方法では、複数の枝部１２ｂ同士を結合する結合部１２ｃがブリッジ部１２に設けられており、結合部１２ｃにパンチ３の突起部３ｂを押し当てつつブリッジ部１２と基板部１１とをせん断するので、複数の枝部１２ｂに対して同時に応力を付与することができる。これにより、せん断時に全ての枝部１２ｂに応力を印加させることができる。
また、ブリッジ部１２の中央に結合部１２ｃを設けることで、複数の枝部１２ｂに対してその長さに応じた応力を付与することができる。これにより、加工硬化の低減箇所を分散させることができ、開口部２を囲む端部１１ａをその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部１１ａの割れをより確実に抑制できる。
また、各枝部１２ｂの幅及び長さが相互に同一にされているので、各枝部１２ｂに均等に応力を付与することができる。
【００４８】
更に、本実施形態の金属板１３の打ち抜き加工方法では、せん断加工前のブランク１の開口部がブリッジ部１２によって分割されており、ブリッジ部１２をせん断することで、容易に開口部２を形成できる。
【００４９】
更に、本実施形態の金属板１３の打ち抜き加工方法では、突起部高さｈを調整することにより打ち抜き加工が可能であり、他のパラメータは特に考慮する必要がないので、パンチ３やダイ４の設計を比較的自由に行うことができる。また、ブランク１の形状についても制約が少ない。このように、従来の加工方法に比べて制約が少ないため、ブランク１の材質や板厚が変更になってもパンチ３やダイ４を設計変更せずに使用できる可能性があり、金属板１３の打ち抜き加工の設計自由度を高めることができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態によれば、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８に示す本実施形態では、打ち抜き加工時のブランク１の下側に、ブリッジ部１２の塑性変形を防止するための補助パッド６を配置する。補助パッド６を用いること以外は、図１〜図６に示した第１実施形態の打ち抜き加工方法とほぼ同じであるので、図７及び図８に示す構成要素のうち、図１〜図６に示す構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図１〜図６に示した例においては、パンチ３によってブリッジ部１２を押し下げた際に、枝部１２ｂがダイ刃４ｆに強く押し当てられ、ダイ刃４ｆに当接した箇所において枝部１２ｂが塑性変形する場合がある。また、枝部１２ｂと結合部１２ｃとの接続箇所においても塑性変形が起きる場合がある。そこで、本実施形態では、ブランク１を挟んでパンチ３と対向する位置に補助パッド６を配置し、突起部３ｂに押されたブリッジ部１２を補助パッド６の補助突起部６ａで支持しつつ、せん断を行う。
【００５３】
図７及び図８に示すように、補助パッド６は、円筒状のパッド本体６ｂと、パッド本体６ｂの上面部６ｃに設けられた補助突起部６ａとを備えている。また、図８に示すように、補助パッド６の下部には、ばね等の弾性体７が取り付けられている。
【００５４】
パッド本体６ｂは、上面部６ｃ及び側面部６ｄを有しており、上面部６ｃに補助突起部６ａが設けられている。パッド本体６ｂの上面部６ｃの平面視形状は、パンチ本体３ａの底面部３ｃの平面視形状とほぼ同じ形状とされている。
【００５５】
補助突起部６ａは、平面視形状は円環状であり、断面視形状は半円状の突起である。補助突起部６ａの位置は、突起部３ｂによるブリッジ部１２の押し当て箇所よりも基板部１１側であるとよい。本実施形態では、突起部３ｂの押し当て箇所がブリッジ部１２の接合部１２ｃであるため、補助突起部６ａの位置は、枝部１２ｂに接する位置にするとよい。より具体的には、補助突起部６ａはパッド本体６ｂの上面部６ｃの中央を避けて、周縁部に形成するとよい。
【００５６】
次に、図７及び図８を参照して、ブリッジ部１２に張力を与えながらブリッジ部１２を打ち抜く方法について説明する。なお、図８（ａ）〜（ｃ）は、図５（ａ）〜（ｃ）と同様に、ブリッジ部１２の枝部１２ｂと結合部１２ｃの断面を見た図である。これらの図では、基板部１１及びブリッジ部１２が図示されるが、分割開口部２２は図示されていない。また、図８（ｄ）は、図８（ａ）における加工前のブランクの平面図であり、図８（ｅ）は、図８（ｃ）における加工後の金属板の平面図である。
【００５７】
図７に示すように、例えば下側から順に、補助パッド６、ダイ４、拘束パッド５及びパンチ３の順に配置する。図示略のブランク１は、ダイ４と拘束パッド５との間に配置する。
【００５８】
図８（ａ）に示すように、ブランク１の基板部１１の厚み方向両側にダイ４と拘束パッド５を配置して基板部１１を拘束する。このとき、ブランク１の分割開口部２２及びブリッジ部１２は、ダイ４及び拘束パッド５の各貫通穴４ａ、５ａと重なるようにブランク１の位置を調整する。これにより、ブランク１の基板部１１がブランク１の厚み方向及び厚み方向と直交する方向に拘束され、ブリッジ部１２はブランク１の厚み方向には拘束されない状態となる。
【００５９】
また、図８（ａ）および図８（ｄ）に示すように、パンチ３を下降させて、突起部３ｂの先端をブリッジ部１２の結合部１２ｃの上面に当接させる。図８（ｄ）には、突起部３ｂの当接位置を符号Ｔで示している。
更に、補助パッド６を上昇させて、補助突起部６ａの先端をブリッジ部１２の下面に当接させる。補助突起部６ａは、補助パッド６の上面部の周縁部６ｃに円環状に配置されているため、ブリッジ部１２の基板部１１寄りの位置に当接されるようになる。より詳細には、補助突起部６ａは、ブリッジ部１２の枝部１２ｂに当接されるようになる。図８（ｄ）には、補助突起部６ａの位置を一点鎖線で示している。
【００６０】
次に、図８（ｂ）に示すように、補助パッド６の上下方向の位置を固定したまま、パンチ３を下降させて突起部３ｂをブリッジ部１２に押し込み、ブリッジ部１２を弾性変形させる。ブリッジ部１２は、補助パッド６の補助突起部６ａによって下側から支持されているため、ブリッジ部１２が弾性変形する範囲は、補助突起部６ａを平面視した場合の内側の領域となる。一方、ブリッジ部１２の枝部１２ｂが補助突起部６ａに支持されるため、図８（ｂ）に示す段階では、枝部１２ｂの端部１２ａは弾性変形されない状態にある。ブリッジ部１２は、補助突起部６ａによって実質的に拘束されるため、補助突起部６ａの内側の領域においてブリッジ部１２の結合部１２ｃがパンチ３の突起部３ｂに押されて下方向に弾性変形する。
【００６１】
補助突起部６ａによって拘束されているブリッジ部１２に対して、パンチ３が更に下方に下降することで、ブリッジ部１２が弾性変形し、枝部１２ｂにはその長手方向に沿って引張応力が付与される。引張応力は、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所に集中し、かつ、枝部１２ｂの幅方向全部に作用する。枝部１２ｂの端部１２aは弾性変形されず、さらには塑性変形もされないので、ブリッジ部１２に付加される引張応力が低減されるおそれがない。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、更にパンチ３を下降させると、補助パッド７も下降し、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所にパンチ刃３ｆが当たり、ブリッジ部１２が基板部１１からせん断されて切り離される。せん断直前までブリッジ部１２は突起部３ｂに押されて弾性変形しているため、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所に引張応力が付与された状態でせん断される。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。図８（ｅ）に示すように、ブリッジ部１２がせん断された金属板には、開口部２が形成される。
【００６３】
本実施形態においては、ブランク１を挟んでパンチ３と対向する位置に補助パッド６を配置する。補助パッド６には、突起部３ｂの押し当て箇所よりも基板部１１側でブリッジ部１２に接する補助突起部６ａが備えられている。そして、突起部３ｂに押されたブリッジ部１２を補助突起部６ａで支持しつつ、せん断を行う。これにより、突起部３ｂをブリッジ部１２に押し込んだ際に、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所が塑性変形して、引張張力が低減するおそれがあるところ、突起部３ｂの押し当て箇所よりも基板部１１側にある枝部１２ｂを補助パッド６が支持することで、枝部１２ｂと基板部１１との接続箇所における塑性変形が抑制され、当該接続箇所に十分な引張応力を印加できるようになる。
【００６４】
また、補助パッド６は図７及び図８に示すものに限らず、図９に示すような補助パッド１６を用いてもよい。図９に示す補助パッド１６は、円筒状のパッド本体６ｂと、パッド本体６ｂの上面部６ｃに設けられた一対の補助突起部１６ａとを備えている。補助突起部１６ａは、平面視形状は直線状であり、断面視形状は半円状の突起である。一対の補助突起部１６ａは、パッド本体６ｂの上面部６ｃにおいて、相互に平行かつ離間して配置されている。補助突起部１６ａ同士の間に、パンチ３の突起部３ｂが位置するようになる。これにより、図９に示す補助突起部１６ａは、突起部３ｂによるブリッジ部１２の押し当て箇所よりも基板部１１側において枝部１２ｂに接するようになる。図９に示す補助パッド１６を用いた場合でも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図１０を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。図１０（ａ）は、本実施形態で用いるブランク１の平面模式図である。本実施形態では、ブリッジ部１２の結合部１２ｃではなく、ブリッジ部１２の枝部１２ｂにパンチの突起部を当接させてブリッジ部１２を押し込むことで、基板部１１と枝部１２ｂとの接続箇所に引張応力を印加させつつ、せん断を行う。
【００６６】
本実施形態において使用するブランク１の形状は、先に説明した第１の実施形態のブランク１の形状と同じである。図１０（ａ）に付した符号は、第１の実施形態において用いた符号と同一としている。
ブランク１を用意したならば、第１の実施形態と同様に、ダイ４と拘束パッド４を用いて、ブランク１の基板部１１を拘束する。次いで、拘束パッド４に設けた貫通穴４ａにパンチを挿入して、パンチをブランク１のブリッジ部１２に接近させる。本実施形態で使用するパンチは、図１０（ｂ）または図１０（ｃ）に示すものを例示できる。図１０（ｂ）に示すパンチ１３の底面部３ｃには、同じ高さの４つの突起部１３ｂが、底面部３ｃの外縁に沿って等間隔に設けられている。また、図１０（ｃ）に示すパンチ２３の底面部３ｃには、その外縁に沿って、高さが一定な円環状の突起部２３ｂが設けられている。
【００６７】
パンチ１３または２３をブランク１のブリッジ部１２に接近させることで、各パンチ１３または２３に設けられた突起部１３ｂまたは２３ｂは、図１０（ａ）に示した当接位置Ｔにおいて、ブランク１の枝部１２ｂにそれぞれ当接する。図１０（ａ）に示す当接位置Ｔは、ブリッジ部１２におけるパンチ１３、２３の突起部１３ｂ、２３ｂの当接位置である。図１０（ａ）に示す当接位置Ｔは、第１、第２実施形態における当接位置に比べて、基板部１１寄りに位置している。このため、パンチの押し込み量が第１、第２の実施形態と同じであったとしても、本実施形態の基板部１１と枝部１２ｂとの接続箇所には、第１、第２の実施形態の場合よりも大きな引張応力が加わるようになる。
【００６８】
そして、更にパンチ１３または２３を押し込むことで、ブランク１の基板部１１と枝部１２ｂとの接続箇所がパンチ１３または２３によってせん断されてブリッジ部１２が除去され、図１（ｂ）に示したような、開口部２を有する金属板が得られる。
【００６９】
本実施形態によれば、複数の枝部１２ｂにパンチ１３、２３の突起部１３ｂ、２３ｂを同時に押し当てつつ、ブリッジ部１２を基板部１１からせん断加工により切り離すので、結合部１２ｃに突起部を当てる場合に比べて、枝部１２ｂと基板部１１との接続部分により強い引張応力を付与させることができ、せん断箇所の加工硬化を更に小さくすることができる。
なお、本実施形態では、ブランク１のブリッジ部１２をせん断する際に、第２の実施形態で説明したような補助パッド６、１６を併用してもよい。補助パッド６、１６を併用することで、せん断箇所の加工硬化をより小さくすることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、複数の枝部１２ｂにパンチ１３、２３の突起部１３ｂ、２３ｂを同時に押し当てつつ、ブリッジ部１２を基板部１１からせん断加工により切り離す例を示したが、複数の枝部１２ｂとともに、結合部１２ｃにもパンチの突起部を押し当てつつ、せん断加工を行ってもよい。
【００７１】
（第４の実施形態）
図１１を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。図１１（ａ）は、本実施形態で用いるブランクの平面模式図であり、図１１（ｂ）はせん断加工後の金属板の平面模式図である。本実施形態と、先に説明した第１の実施形態とを対比すると、基板部とブリッジ部とをせん断してブランクからブリッジ部を除去する方法が共通するが、ブリッジ部の形状が異なっている。そこで以下の説明では、本実施形態に用いるブランクについて主に説明する。なお、本実施形態のブランクをせん断加工する際には、第２実施形態のように、補助パッドを用いてもよい。
【００７２】
図１１（ａ）に示すブランクの構成要素のうち、図１及び図５に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図１１（ａ）に示す本実施形態のブランク１０１は、基板部１１及びブリッジ部１１２を有する金属板１１３からなる。基板部１１には開口部が設けられている。開口部には、３つの枝部１１２ｂを有するブリッジ部１１２が設けられ、各枝部１１２ｂによって開口部が３つに分割されている。ブリッジ部１１２によって分割された３つの分割開口部１２２は、平面視で円形が３等分された中心角１２０°の略扇形状であり、ブリッジ部１１２が除去されることによって一つの円形の開口部１０２になる。
【００７３】
ブリッジ部１１２は、３つの枝部１１２ｂと、各枝部１１２ｂを相互に結合する結合部１１２ｃとからなる。枝部１１２ｂは、結合部１１２ｃから基板部１１に向けて３方向に伸びている。各枝部１１２ｂは、所定の幅を持った直線状の部材であり、その長手方向の端部１１２ａが基板部１１に接続されている。すなわち、ブリッジ部１１２は３つの枝部１１２ｂによって基板部１１に接続されている。
また、結合部１１２ｃは、せん断加工後の開口部１０２の中心となる位置に配置されている。
【００７４】
ブリッジ部１１２のみに着目すると、図１１（ａ）に示すブリッジ部１１２には、その中央に結合部１１２ｃがあり、結合部から３方向に向けて同じ長さ、同じ幅を有する枝部１１２ｂが伸びている。隣り合う枝部１１２ｂ同士の長手方向の相対角度はほぼ１２０°である。また、枝部１１２ｂは、３つの分割開口部１２２の間を通るように配置されている。
【００７５】
本実施形態のブランク１０１は、金属板１１３に分割開口部１２２を設けることにより製造される。分割開口部１２２の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【００７６】
ブランク１０１を準備したら、第１の実施形態の場合と同様に、パンチ、ダイ及び拘束パッドを用いて、ブランク１０１からブリッジ部１１２をせん断加工により取り除くことで、開口部１０２を形成する。このとき、パンチの突起部をブリッジ部１１２の結合部１１２ｃの当接位置Tに押し当てて結合部１１２ｃを押し下げることで、ブリッジ部１１２の枝部１１２ｂに引張応力を印加しながらせん断を行う。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。
【００７７】
図１１（ｂ）には、打ち抜き加工後の金属板１１４の平面模式図を示す。ブリッジ部１１２が除去されたことで分割開口部１２２が一体となり、基板部１１に平面視円形の開口部１０２が設けられる。開口部１０２は、基板部１１の任意の箇所に設けられた貫通穴であり、基板部１１の端部１１１ａに囲まれている。開口部１０２を囲む端部１１１ａには、分割開口部１２２の形成時に設けられた加工面（以下、第１加工面１１１ｂという。両矢印によって範囲を表示する。）と、ブリッジ部１１２のせん断箇所に対応する加工面（以下、第２加工面１１１ｃという。両矢印によって範囲を表示する。）とが含まれる。
【００７８】
分割開口部１２２が例えばせん断加工によって形成された場合は、端部１１１ａの第１加工面１１１ｂでは加工硬化が比較的大きく、一方、第２加工面１１１ｃは本実施形態の方法によって形成されたものであり、加工硬化は比較的小さくなる。
一方、分割開口部１２２の形成が例えばレーザー加工によってなされた場合は、端部１１１ａの第１加工面１１１ｂは加工硬化がほとんど生じず、また、第２加工面１１１ｃも加工硬化が小さくなる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
【００８０】
なお、図１１では、ブリッジ部の３つの枝部の幅が同一である場合について説明したが、本実施形態はこれに限らず、枝部の幅を相互に異なる幅にしても良い。
例えば、図１２に示すブリッジ１２３のように、３つある枝部のうち、１つの枝部１２３ａの幅を他の枝部１２３ｂよりも広くしてもよい。これにより、各枝部１２３ａ、１２３ｂと基板部１１との接続部分に加わる引張応力が異なる大きさとなる。図１２の場合、幅が広い枝部１２３ａにおける引張応力は、幅が狭い他の２つの枝部１２３ｂにおける引張応力よりも若干小さくなる。これにより、開口部を囲む端部に、加工硬化の低減量が相互に異なる箇所を設けることができる。そして例えば、せん断加工後の金属板に対して、開口部を囲む端部を全体的に伸ばし、更に特定の一部をより大きく伸ばす加工を施す場合に、この大きく伸ばす箇所に加工硬化の低減量が大きい箇所を配置させることで、端部の割れを確実に抑制できるようになる。
【００８１】
（第５の実施形態）
図１３を参照して、本発明の第５の実施形態を説明する。図１３（ａ）は、本実施形態で用いるブランクの平面模式図であり、図１３（ｂ）はせん断加工後の金属板の平面模式図である。本実施形態と、先に説明した第１の実施形態とを対比すると、基板部とブリッジ部とをせん断してブランクからブリッジ部を除去する方法が共通するが、ブリッジ部及び開口部の形状が異なっている。そこで以下の説明では、本実施形態に用いるブランクについて主に説明する。なお、本実施形態のブランクをせん断加工する際には、第２実施形態のように、補助パッドを用いてもよい。
【００８２】
図１３（ａ）に示すブランクの構成要素のうち、図１及び図５に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図１３（ａ）に示す本実施形態のブランク２０１は、基板部１１及びブリッジ部２１２を有する金属板２１３からなる。基板部１１には開口部が設けられている。開口部には、４つの枝部２１２ｂを有するブリッジ部２１２が設けられ、各枝部２１２ｂによって開口部が４つに分割されている。ブリッジ部２１２によって分割された４つの分割開口部２２２は、楕円を長径及び短径に沿って４等分されてなる楕円弧を有する扇形状であり、ブリッジ部２１２が除去されることで一つの略楕円形状の開口部２０２になる。
【００８３】
ブリッジ部２１２は、４つの枝部２１２ｂと、枝部２１２ｂを相互に結合する結合部２１２ｃからなる。枝部２１２ｂは、結合部２１２ｃから基板部１１に向けて４方向に伸びている。各枝部２１２ｂは、所定の幅を持った直線状の部材であり、その長手方向の端部２１２ａが基板部１１に接続されている。すなわち、ブリッジ部２１２は４つの枝部２１２ｂによって基板部１１に接続されている。また、結合部２１２ｃは、せん断加工後の開口部２０２の中心となる位置に配置されている。
【００８４】
枝部２１２ｂと結合部２１２ｃとの位置関係についてブリッジ部２１２のみに着目すると、ブリッジ部２１２には、その中央に結合部２１２ｃがあり、結合部２１２ｃから４方向に向けて同じ幅を有する枝部２１２ｂが伸びている。隣り合う枝部２１２ｂ同士の長手方向の相対角度はほぼ９０°である。また、枝部２１２ｂは、２つの長枝部２１２ｂ１と、長枝部２１２ｂ１よりも全長が短い２つの短枝部２１２ｂ２とからなる。２つの長枝部２１２ｂ１は、楕円の長径方向に沿って直線状に配列されている。２つの短枝部２１２ｂ２は、楕円の短径方向に沿って直線状に配列されている。長枝部２１２ｂ１及び短枝部２１２ｂ２は、４つの分割開口部２２２同士の間を通るように配置されている。
【００８５】
ブランク２０１は、金属板２１３に分割開口部２２２を設けることにより製造される。分割開口部２２２の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【００８６】
ブランク２０１をせん断加工するにあたり、本実施形態においては、図１６に示すパンチを用いるとよい。図１６（ａ）には、楕円柱形状のパンチ本体３０３ａの底面部３０３ｃに、３つの半球状の突起部３０３ｂが楕円の長径方向に沿って配置されたパンチ３０３を例示している。また、図１６（ｂ）には、楕円柱形状のパンチ本体４０３ａの底面部４０３ｃに、１つのビード状の突起部４０３ｂが楕円の長径方向に沿って延在するように配置されたパンチ４０３を例示している。各パンチ３０３、４０３の突起部３０３ｂ、４０３ｂは、ブランク２０１のブリッジ部２１２の結合部２１２ｃに押し当てられるように位置決めされている。また、各パンチ３０３、４０３のパンチ本体３０３ａ、４０３ａの底面部と側面部との間の角部には、パンチ刃３０３ｆ、４０３ｆが設けられている。
【００８７】
ブランク２０１及びパンチ３０３または４０３を準備したら、第１の実施形態の場合と同様に、パンチ、ダイ及び拘束パッドを用いて、ブランク２０１からブリッジ部２１２をせん断加工により取り除くことで、開口部２０２を形成する。このとき、パンチ３０３または４０３の突起部３０３ｂまたは４０３ｂによってブリッジ部２１２の結合部２１２ｃを押し下げることで、ブリッジ部２１２の枝部２１２ｂに引張応力を印加しながらせん断を行う。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。図１３には、図１６（ａ）に示すパンチ３０３を用いた場合の、突起部の当接位置Tを示している。
【００８８】
枝部２１２ｂにはその長手方向に沿って引張応力が付与される。ここで当接位置Tと基板部１１との距離に着目すると、長枝部２１２ｂ１上の当接位置Ｔと基板部１１の間の距離に対して、結合部２１２ｃ上の当接位置Ｔと基板部１１の間の距離が短いため、長枝部２１２ｂ１よりも短枝部２１２ｂ２に大きな応力が加わる。
【００８９】
図１３（ｂ）には、打ち抜き加工後の金属板２１４の平面模式図を示す。ブリッジ部２１２が除去されることにより分割開口部２２２が一体となって、基板部１１に平面視楕円形の開口部２０２が設けられる。開口部２０２は、基板部１１の任意の箇所に設けられた貫通穴であり、基板部１１の端部２１１ａに囲まれている。開口部２０２を囲む端部２１１ａには、分割開口部２２２の形成時に設けられた加工面（以下、第１加工面２１１ｂという）と、長枝部２１２ｂ１のせん断箇所に対応する加工面（以下、第２加工面２１１ｃという）と、短枝部２１２ｂ２のせん断箇所に対応する加工面（以下、第３加工面２１１ｄという）と、が含まれる。
【００９０】
分割開口部２２２が例えばせん断加工によって形成された場合は、端部２１１ａの第１加工面２１１ｂは加工硬化が比較的高く、一方、本実施形態によって形成された第２加工面２１１ｃ及び第３加工面２１１ｄは、加工硬化が比較的小さくなっている。第２加工面２１１ｃと第３加工面２１１ｄとを比べると、第３加工面２１１ｄの加工硬化がより小さくなる。これは、長枝部２１２ｂ１よりも短枝部２１２ｂ２に大きな引張応力が加わったためである。
【００９１】
一方、分割開口部１２２が例えばレーザー加工によって形成された場合は、端部２１１ａの第１加工面２１１ｂは加工硬化がほとんど生じず、また、第２加工面２１１ｃ及び第３加工面２１１ｄの加工硬化も小さくなる。この場合も、第３加工面２１１ｄの加工硬化がより小さくなる。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
また、本実施形態では、開口部２０２の平面視形状を略楕円形状とするために、結合部２１２ｃから４方向に突出する枝部２１２ｂによってブリッジ部２１２を構成し、更に各枝部２１２ｂの長さを異なる長さとするため、各枝部２１２ｂと基板部１１との接続箇所における引張応力が異なる大きさとなる。これにより、金属板２１４の開口部２０２を囲む端部１１ｃにおいて、加工硬化の低下量が場所毎に異なる部分を設けることができるようになる。
【００９３】
なお、図１３では、ブリッジ部の４つの枝部の幅が同一である場合について説明したが、本実施形態はこれに限らず、枝部の幅を相互に異なる幅にしても良い。
【００９４】
また、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示した例は、パンチの突起部をブリッジ部２１２の結合部２１２ｃ及び長枝部２１２ｂ１に押し当てながらせん断することで、各枝部２１２ｂに引張応力が付与する際に、長枝部２１２ｂ１よりも短枝部２１２ｂ２に大きな応力を加えながらせん断した例を示したが、本実施形態では、パンチの突起部の形状を工夫して、パンチの突起部を結合部２１２ｃと全ての枝部２１２ｂとに押し当てながらせん断してもよい。
【００９５】
すなわち、図１４に示すように、パンチの突起部を、符号Ｔで示した当接位置に押し当てながらせん断してもよい。当接位置Ｔは、ブリッジ部２１２の結合部２１２ｃと枝部２１２ｂとに位置している。また、枝部２１２ｂにおける当接位置Ｔは、長枝部２１２ｂ１、短枝部２１２ｂ２のいずれにおいても、枝部２１２ｂと基板部１１との接続箇所から同じ距離だけ離れている。これにより、長枝部２１２ｂ１と短枝部２１２ｂ２に対して、同程度の引張応力を付与しながらせん断を行うことができ、せん断加工によって形成された加工面における加工硬化を同程度の硬さにすることができる。
【００９６】
（第６の実施形態）
図１５を参照して、本発明の第６の実施形態を説明する。図１５は、本実施形態で用いるブランクの平面模式図である。本実施形態と、先に説明した第５の実施形態とを対比すると、基板部とブリッジ部とをせん断してブランクからブリッジ部を除去する方法が共通するが、ブリッジ部の形状が異なっている。そこで以下の説明では、本実施形態に用いるブランクについて主に説明する。なお、本実施形態のブランクをせん断加工する際には、第２実施形態のように、補助パッドを用いてもよい。
【００９７】
図１５に示す本実施形態のブランク３０１は、基板部１１及びブリッジ部３１２を有する金属板３１３からなる。基板部１１には開口部が設けられている。開口部には、６つの枝部３１２ｂを有するブリッジ部３１２が設けられ、各枝部３１２ｂによって開口部が６つに分割されている。ブリッジ部３１２によって分割された６つの分割開口部３２２は、楕円を長径に沿って分割し、かつ短径方向と平行な方向に沿って分割されてなる楕円弧を有する形状であり、ブリッジ部３１２が除去されることで一つの略楕円形状の開口部になる。
【００９８】
図１５に示すブリッジ部３１２は、６つの枝部３１２ｂと、枝部３１２ｂを相互に結合する２つの結合部３１２ｃと、２つの結合部３１２ｃを連結する連結部３１２ｄとからなる。２つの結合部２１２ｃから基板部１１に向けてそれぞれ、３方向に枝部３１２ｂが伸びている。各枝部２１２ｂは、所定の幅を持った直線状の部材であり、その長手方向の端部３１２ａが基板部１１に接続されている。すなわち、ブリッジ部３１２は６つの枝部３１２ｂによって基板部１１に接続されている。各枝部３１２ｂの長さは、楕円の長径方向に伸びる枝部に対して、楕円の短径方向と平行な方向に伸びる枝部の長さがわずかに短くなっている。また、結合部３１２ｃは、楕円の長径を通る直線上に配置されており、楕円の中心からみて対称の位置にある。
【００９９】
ブリッジ部３１２のみに着目すると、図１５に示すブリッジ部３１２には、２つの結合部３１２ｃがあり、結合部３１２ｃから３方向に向けて同じ幅を有する枝部３１２ｂが伸びている。隣り合う枝部３１２ｂ同士の長手方向はほぼ９０°で交わっている。各枝部３１２ｂは、分割開口部３２２の間を通るように配置されている。
また、結合部３１２ｃは、連結部３１２ｄによって連結されている。連結部３１２ｄは、楕円の長径を通る直線に沿うように配置されている。結合部３１２ｃを中心にみたとき、連結部３１２ｄの長手方向は、隣接する枝部３１２ｂの長手方向に対して直角に交わるようになっている。
【０１００】
ブランク３０１は、金属板３１３に分割開口部３２２を設けることにより製造される。分割開口部３２２の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【０１０１】
ブランク３０１を準備したら、第１の実施形態の場合と同様に、パンチ、ダイ及び拘束パッドを用いて、ブランク３０１からブリッジ部３１２をせん断加工により取り除くことで、平面視略楕円形状の開口部を形成する。
【０１０２】
本実施形態では、第５の実施形態と同様に、図１６に示したパンチ３０３または３０４を用いることができる。パンチ３０３または４０３の突起部３０３ｂまたは４０３ｂによってブリッジ部３１２の２つの結合部３１２ｃを同時に押し下げながらせん断加工を行う。突起部３０３ｂまたは４０３ｂは、結合部３１２ｃとともに連結部３１２ｄを押し下げてもよい。これにより、全ての枝部３１２ｂに引張応力を印加させながらせん断加工がなされる。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
また、本実施形態では、開口部の平面視形状を略楕円形状とするため、２つの結合部３１２ｃから３方向に突出する枝部３１２ｂによってブリッジ部３１２を構成し、更に各枝部３１２ｂの長さをほぼ同じ長さとするため、各枝部３１２ｂと基板部１１との接続箇所における引張応力を同程度の大きさにすることができる。これにより、金属板の開口部を囲む端部において、加工硬化の低下量が同程度の箇所を複数箇所に渡って設けることができるようになる。また、結合部３１２ｃを２つ設けることで、比較的大きな開口部を形成する場合であっても、十分な大きさの引張応力を各枝部３１２ｂに印加させることができる。
【０１０４】
なお、図１５では、ブリッジ部の３つの枝部の幅が同一である場合について説明したが、本実施形態はこれに限らず、枝部の幅を相互に異なる幅にしても良い。
【０１０５】
（第７の実施形態）
以下、図１７を参照して、本発明の第７の実施形態を説明する。図１７（ａ）は、本実施形態で用いるブランクの平面模式図であり、図１７（ｂ）はせん断加工後の金属板の平面模式図である。本実施形態と、先に説明した第１の実施形態とを対比すると、基板部とブリッジ部とをせん断してブランクからブリッジ部を除去する方法が共通するが、ブリッジ部及び開口部の形状が異なっている。そこで以下の説明では、本実施形態に用いるブランクについて主に説明する。なお、本実施形態のブランクをせん断加工する際には、第２実施形態のように、補助パッドを用いてもよい。
【０１０６】
図１７（ａ）に示す本実施形態のブランク４０１は、基板部１１及びブリッジ部４１２を有する金属板４１３からなる。基板部１１には開口部が設けられている。開口部には、４つの枝部４１２ｂを有するブリッジ部４１２が設けられ、各枝部４１２ｂによって開口部が４つに分割されている。ブリッジ部４１２によって分割された４つの分割開口部４２２は、ほぼ矩形であり、ブリッジ部４１２が除去されることで一つの略矩形形状の開口部になる。
【０１０７】
ブリッジ部４１２は、４つの枝部４１２ｂと、枝部４１２ｂを相互に結合する２つの結合部４１２ｃと、２つの結合部４１２ｃを連結する連結部４１２ｄとからなる。２つの結合部４１２ｃから基板部１１に向けてそれぞれ、２方向に枝部４１２ｂが伸びている。各枝部４１２ｂは、その長手方向の端部４１２ａを介して基板部１１に接続されている。すなわち、ブリッジ部４１２は４つの枝部４１２ｂによって基板部１１に接続されている。また、結合部４１２ｃは、開口部となる矩形の短辺の中点同士を結ぶ直線上に配置されており、矩形の中心からみて対称の位置にある。
【０１０８】
ブリッジ部４１２のみに着目すると、図１７（ａ）に示すブリッジ部４１２には、２つの結合部４１２ｃがあり、結合部４１２ｃから２方向に向けて枝部４１２ｂが伸びている。隣り合う枝部４１２ｂ同士の長手方向はほぼ９０°で交わっている。各枝部４１２ｂは、分割開口部４２２の間を通るように配置されている。
また、結合部４１２ｃは、連結部４１２ｄによって連結されている。連結部４１２ｄは、開口部となる矩形の短辺の中点同士を結ぶ直線に沿うように配置されている。
【０１０９】
ブランク４０１は、金属板４１３に分割開口部４２２を設けることにより製造される。分割開口部４２２の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【０１１０】
ブランク４０１を準備したら、第１の実施形態の場合と同様に、パンチ、ダイ及び拘束パッドを用いて、ブランク４０１からブリッジ部４１２をせん断加工により取り除くことで、平面視略矩形の開口部を形成する。このとき、パンチの突起部によってブリッジ部４１２の２つの結合部４１２ｃを同時に押し下げながらせん断加工を行う。これにより、全ての枝部４１２ｂに引張応力を印加させながらせん断加工がなされる。
【０１１１】
なお、第１の実施形態では、図４及び図５に示すように円柱状のパンチを用いたが、本実施形態では、開口部の形状に合わせて角柱状のパンチを用いるとよい。また、第１の実施形態と同様に、パンチの底面には突起部を設ける。突起部の位置及び形状は特に限定されないが、たとえば、ブリッジ部４１２の２つの結合部４１２ｃに対応する位置に２つの球面形状の突起部を設けても良い。また、ブリッジ部４１２の２つの結合部４１２ｃと連結部４１２ｄとを同時に押し込むために、矩形の短辺の中点同士を結ぶ直線に沿って延び、かつ、断面視半円形状または断面視台形状の突起部を設けてもよい。以下、本実施形態のせん断加工方法を説明する。
【０１１２】
第１の実施形態の場合と同様に、ダイと拘束パッドによってブランク４０１を固定してから、パンチをブランク４０１まで下降させて、パンチの突起部をブリッジ部４１２の２つの結合部４１２ｃに当接させる。次いで、パンチの突起部をブリッジ部４１２に押し込んでブリッジ部４１２を弾性変形させる。ブリッジ部４１２は、結合部４１２ｃから２方向に伸びる枝部４１２ｂを介して、拘束状態の基板部１１に接続されているため、パンチの突起部に押されて下方向に突出するように弾性変形する。このとき、各枝部４１２ｂにはその長手方向に沿って引張応力が付与される。
【０１１３】
更にパンチを下降させると、枝部４１２ｂと基板部１１との接続箇所にパンチ刃が当たり、パンチによるせん断応力によって当該接続箇所が塑性変形し、ついにはブリッジ部４１２が基板部１１からせん断されて切り離される。ブリッジ部４１２はせん断直前までパンチに押されて弾性変形しているため、ブリッジ部４１２は枝部４１２ｂと基板部１１との接続箇所に引張応力が付与された状態でせん断される。これにより、基板部１１側のせん断箇所では加工硬化しにくくなる。
【０１１４】
図１７（ｂ）には、打ち抜き加工後の金属板４１４の平面模式図を示す。ブリッジ部４１２が除去されることにより分割開口部４２２が一体となって、基板部１１に平面視矩形の開口部４０２が設けられる。開口部４０２は、基板部１１の任意の箇所に設けられた貫通穴であり、基板部１１の端部１１ａに囲まれている。開口部４０２を囲む端部１１ａには、分割開口部４２２の形成時に設けられた加工面（以下、第１加工面４１１ｂという）と、枝部４１２ｂのせん断箇所に対応する加工面（以下、第２加工面４１１ｃという）と、が含まれる。
【０１１５】
分割開口部４２２が例えばせん断加工によって形成された場合は、端部１１ａの第１加工面４１１ｂは加工硬化が比較的高く、一方、第２加工面４１１ｃは本実施形態の方法によって形成されたものであって加工硬化は比較的小さくなっている。
また、分割開口部４２２が例えばレーザー加工によって形成された場合は、端部１１ａの第１加工面４１１ｂは加工硬化がほとんど生じず、また、第２加工面４１１ｃの加工硬化も小さくなる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、打ち抜き端面の延性の劣化による破断等の成形不良を容易に回避することができる。
また、本実施形態では、結合部４１２ｃを２つ設けることで、比較的大きな開口部を形成する場合であっても、十分な大きさの引張応力を各枝部４１２ｂに印加させることができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１、１０１、２０１、３０１、４０１…ブランク、２、１０２、２０２、４０２…開口部、３…パンチ、３ｂ…突起部、３ｃ…底面部、３ｄ…側面部、３ｅ…角部、３ｆ…パンチ刃、４…ダイ、５…拘束パッド、６、１６…補助パッド、６ａ、１６ａ…補助突起部、１１…基板部、１２、１１２、２１２、３１２、４１２…ブリッジ部、１２ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ、４１２ａ…端部（枝部の端部）、１２ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ、４１２ｂ…枝部、１２ｃ、１１２ｃ、２１２ｃ、３１２ｃ、４１２ｃ…結合部、１３、１１３、２１３、３１３、４１３…金属板（打ち抜き加工前の金属板）、１４、１１４、２１４、４１４…金属板（打ち抜き加工後の金属板）、２２、１２２、２２２、３２２、４２２…分割開口部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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