(57)【要約】【課題】板状のワークに反りを生じることなく複数の穴を打抜く板状ワークの打抜き加工方法及びパンチを提供する。【解決手段】パンチＰＮとダイＤとを使用して、板状のワークＷに対して複数の穴Ｈを近接した状態に打抜く加工方法であって、前記ダイＤ上に載置したワークＷを板押えＷＰによって押圧固定して前記パンチＰＮによって打抜くとき、前記パンチＰＮの先端面ＰＦに備えた突出部ＰＪによってワークＷの打抜き加工部ＰＷを前記ダイＤにおけるダイ穴ＤＨ内へ押圧変形して、上記ダイ穴ＤＨの周縁に対応した部分のワークに前記ダイ穴ＤＨ内方向への引張り応力を付与し、この引張り応力を付与した状態にあるときに、前記パンチ先端面ＰＦの周縁に備えた鈍角の切刃ＣＢによって、前記ダイ穴の周縁に対応したワークＷの打抜き加工部ＰＷの周縁を前記ダイ穴ＤＨ内へ引張りつつ切断する。【選択図】図１
2015080808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチとダイとを使用して、板状のワークに対して複数の穴を近接した状態に打抜く加工方法であって、前記ダイ上に載置したワークを板押えによって押圧固定して前記パンチによって打抜くとき、前記パンチの先端面に備えた突出部によってワークの打抜き加工部を前記ダイにおけるダイ穴内へ押圧変形して、上記ダイ穴の周縁に対応した部分のワークに前記ダイ穴内方向への引張り応力を付与し、この引張り応力を付与した状態にあるときに、前記パンチ先端面の周縁に備えた鈍角の切刃によって、前記ダイ穴の周縁に対応したワークの打抜き加工部の周縁を前記ダイ穴内へ引張りつつ切断することを特徴とする板状ワークの打抜き加工方法。
【請求項２】
板状のワークに打抜き加工を行うパンチであって、当該パンチと協働するダイ上のワークにおける打抜き加工部を前記ダイにおけるダイ穴内へ押圧して、前記ダイ穴の周縁に対応した部分を前記ダイ穴内方向へ引張るための突出部を前記パンチの先端面に備え、前記突出部によって前記ダイ穴内へ引張られた状態にあるワークの前記ダイ穴周縁対応部を前記ダイ穴内へ引張りつつ切断するための鈍角の切刃を、前記パンチ先端面の周縁に備えていることを特徴とするパンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のワーク（金属板）に対して複数の穴を近接した状態に打抜く打抜き加工方法及びパンチに係り、さらに詳細には、複数の穴を近接して打抜く場合であっても、板状のワークに反りを生じることなく打抜き加工を行うことのできる板状ワークの打抜き加工方法及びパンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
パンチとダイによって板状のワークに打抜き加工を行うとき、ワークの打抜き加工部はダイにおけるダイ穴内へ押圧されて打抜き加工されるものである。したがって、ワークの打抜き加工部をダイ穴内へ押圧するとき、ワークの打抜き加工部の外周縁付近は、前記ダイ穴の周縁を支点として上方向への曲げモーメントが作用する。よって、ワークに打抜き加工を行うと、ワークに反りを生じる傾向にある。
【０００３】
上記反りの発生を抑制するために、パンチとダイ穴とのクリアランスを小さくして曲げモーメントを小さくすることや、パンチの周囲においてワークをダイ上面へ強固に押圧する板押え（ストリッパ）を備えることが行われている。上記構成により、ワークの打抜き穴周縁に作用する引張り応力を小さくすることができ、ダレの発生を抑制することができると共にワークの反りを小さく抑制することができる。
【０００４】
また、ワークの反りを抑制する構成として、ダイの上面をテーパ面に形成することなどが行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の構成は、ダイにおけるダイ穴の周縁における上面の面積を小さくして、板状のワークの打抜き加工時における板押えの押圧力を集中する構成である。すなわち、特許文献１に記載の構成は、ダイ上のワークをパンチによってダイ穴内へ押圧して打抜き加工を行うとき、前記ダイ穴の周縁を支点として外周縁側を上方向へ曲げるように作用する曲げモーメントに起因する反りの発生を抑制するものである。
【０００７】
ところで、板状のワークに打抜き加工を行うとき、打抜き穴が近接していて、打抜き穴間の棧が細い場合、上記棧が側方へ湾曲変形されることがある。すなわち、ワークに打抜き加工を行うと、打抜き穴の周囲には放射外方向への側圧が作用するものである。したがって、複数の穴を近接して、例えば複数列、複数行に打抜き加工を行う場合や、近接して同心円上に複数の穴を打抜き加工する場合、螺旋状に配置して打抜き加工を行う場合、各打抜き穴間の棧が細い場合には前記側圧の作用による棧の変形が累積されて、板状のワークに反りを生じることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、パンチとダイとを使用して、板状のワークに対して複数の穴を近接した状態に打抜く加工方法であって、前記ダイ上に載置したワークを板押えによって押圧固定して前記パンチによって打抜くとき、前記パンチの先端面に備えた突出部によってワークの打抜き加工部を前記ダイにおけるダイ穴内へ押圧変形して、上記ダイ穴の周縁に対応した部分のワークに前記ダイ穴内方向への引張り応力を付与し、この引張り応力を付与した状態にあるときに、前記パンチ先端面の周縁に備えた鈍角の切刃によって、前記ダイ穴の周縁に対応したワークの打抜き加工部の周縁を前記ダイ穴内へ引張りつつ切断することを特徴とするものである。
【０００９】
また、板状のワークに打抜き加工を行うパンチであって、当該パンチと協働するダイ上のワークにおける打抜き加工部を前記ダイにおけるダイ穴内へ押圧して、前記ダイ穴の周縁に対応した部分を前記ダイ穴内方向へ引張るための突出部を前記パンチの先端面に備え、前記突出部によって前記ダイ穴内へ引張られた状態にあるワークの前記ダイ穴周縁対応部を前記ダイ穴内へ引張りつつ切断するための鈍角の切刃を、前記パンチ先端面の周縁に備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、板状のワークの打抜き加工時にワークに作用する側圧を抑制して打抜き加工を行うことになる。したがって、複数の打抜き穴の間の棧が細い場合であっても、前記棧に対して側圧に起因する変形を付与するようなことがなく、ワークに反りを生じることなく、複数の穴を近接しての打抜き加工を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】板状のワークに反りが発生する原因の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパンチによるワークの打抜き加工の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、先ず、理解を容易にするために、板状のワークに複数の穴を近接して打抜き加工を行うと、ワークに反りを生じる要因について説明する。
【００１３】
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、板状のワークＷに複数の穴Ｈを近接した状態に打抜き加工するとき、例えば穴ＨＡの打抜き加工を行うときには、当該穴ＨＡの周囲には、矢印で示すように、放射方向の側圧が作用する。したがって、各穴Ｈ間の棧Ｃが細い（幅が小さい）場合には、前記側圧によって横方向に押圧される態様となり変形を生じることがある。よって、複数の穴Ｈを近接して打抜き加工を行うと、各棧の変形が累積されてワークＷに反りを生じるものである。
【００１４】
そこで、ワークＷに穴Ｈの打抜き加工を行う際に、前述した側圧に起因するワークＷの反りを防止するには、ワークＷの打抜き加工時に、打抜き加工を行う穴ＨＡの周縁部を中心方向に引張る作用を生じさせればよいことを見出した。したがって、本発明の実施形態に係る金型は次のように構成してある。すなわち、板状のワークＷの打抜き加工を行う金型は、図２に概念的、概略的に示すように、ワークＷを支持する下型（ダイ）Ｄと、当該ダイＤと協働する上型（パンチ金型）Ｐを備えた構成である。前記ダイＤの構成は、ダイ穴ＤＨを備えた構成であって、一般的なダイの構成と同一である。したがって、ダイＤの構成についての詳細な説明は省略する。
【００１５】
前記パンチ金型Ｐは、パンチプレス（図示省略）におけるパンチホルダに上下動自在に装着して使用されるものであって、一般的なパンチ金型と同様の構成である。すなわち、パンチ金型Ｐは、前記パンチホルダに上下動自在に支持される筒状のパンチガイドＰＧを備えており、このパンチガイドＰＧ内にはパンチボディＰＢが上下動自在に内装されている。このパンチボディＰＢの下部には、前記パンチガイドＰＧの下面である板押え部ＷＰを上下動自在に貫通したパンチＰＮが下方向へ突出して備えられている。そして、前記パンチＰＮの先端面（下端面）ＰＦには突出部ＰＪが形成してあり、上記先端面ＰＦの周縁には鈍角の切刃ＣＢが備えられている。
【００１６】
上記構成において、図２（ａ）に示すように、ダイＤ上にワークＷを載置位置決めした後、パンチ金型Ｐを下降すると、パンチＰＮの突出部ＰＪがワークＷの上面に当接すると共に、パンチガイドＰＧの下面である板押え部ＷＰでもってワークＷをダイＤの上面に強固に押圧固定する（図２（ｂ）参照）。その後、パンチボディＰＢを下降すると、前記パンチＰＮの下端面に備えた前記突出部ＰＪでもってワークＷの打抜き加工部ＰＷを前記ダイＤのダイ穴ＤＨ内へ押圧変形することになる（図２（ｃ）参照）。
【００１７】
上述のように、パンチＰＮの突出部ＰＪでもってワークＷの打抜き加工部ＰＷをダイ穴ＤＨ内へ押圧変形すると、ワークＷは板押え部ＷＰでもってダイＤの上面へ強固に押圧固定されているので、ワークＷの前記打抜き加工部ＰＷはダイ穴ＤＨに強固に挿入変形されることになる。したがって、ワークＷの打抜き加工部ＰＷの周縁部（ダイＤにおけるダイ穴ＤＨの上部周縁のダイ刃部ＤＢに対応した部分）は、図２（Ｃ）に矢印で示すように、ダイ穴ＤＨの内方向へ引張られた状態にあって、引張り応力を付与された状態にある。
【００１８】
換言すれば、ワークＷの打抜き加工部ＰＷの周縁部には、放射外方向へ作用する側圧が作用することなく、放射内方向への引張りが作用した状態にあり、かつ加工硬化を生じた状態にある。
【００１９】
上述のように、ワークＷにおける打抜き加工部ＰＷの周縁部が放射内方向へ引張られた状態にあるときに、前記パンチボディＰＢをさらに下降すると、パンチＰＮの先端面ＰＦの周縁に備えた鈍角の切刃ＣＢがワークＷの前記打抜き加工部ＰＷの周縁部に作用して切断されることになる（図２（ｃ），（ｄ）参照）。この際、切刃ＣＢが鈍角であることにより、前記ワークＷにおける打抜き加工部ＰＷの周縁部を下方向に押圧し、ワークＷの押圧固定されている部分を放射内方向へ引っ張るように作用する。このような状態において、ワークのダイ穴周縁対応部分を切断することになる。すなわち、打抜き加工部ＰＷの周縁部は、鈍角の切刃ＣＢによって下方向へ引張られるように切断されることになる。
【００２０】
すなわち、ワークＷの打抜き加工穴の周縁部は内方向へ引張り応力を付与しつつ切断される形態にある。したがって、板押えＷＰによる押圧を解除した後においても、放射外方向への側圧が作用するようなことがないものである。よって、例えば複数の穴Ｈを近接し棧Ｃを細くして複数列、複数行に打抜き加工を行う場合であっても、上記棧Ｃに側圧に起因する変形を生じるようなことがなく、棧Ｃの変形の累積に起因して、ワークＷに反りを生じるようなことがないものである。
【００２１】
ところで、ワークＷに対して複数の穴Ｈを複数列、複数行に打抜き加工を行うとき、各穴Ｈ間の棧Ｃが太い場合（ワークＷの板厚の５倍以上の場合）には、ワークＷの材質、穴Ｈの大きさにもよるが、ワークＷの反りが問題になることは少ないものである。しかし、棧Ｃの太さが板厚ｔの１／３ｔ〜５ｔの範囲（１／３ｔ以下の打抜き加工は一般的でない）においては、ワークＷの反りが問題になるものである。ところが、前述した打抜き加工方法によれば、ワークＷの反りを抑制することができるものである。すなわち、棧の太さが板厚の５倍以上になると、打抜き加工時の側圧によって棧が変形されることが少ないものである。したがって、棧の太さを、板厚ｔの１／３ｔ〜５ｔの範囲に保持して、近接した位置に複数の穴の打抜き加工を行う場合に有益なものである。
【符号の説明】
【００２２】
Ｐ  パンチ金型
Ｄ  ダイ金型
ＰＢ  パンチボディ
ＰＮ  パンチ
ＰＪ  突出部
ＰＦ  先端面
ＣＢ  切刃
ＤＨ  ダイ穴
Ｗ  ワーク
ＰＷ  ワークの打抜き加工部
【図１】
2015080808.tif 000003
【図２】
2015080808.tif 000004