(57)【要約】【課題】厚さ方向に押し出し加工された板状のワークの所定の部位に、パンチとダイとの協働によってシェービング加工を施し、前記押し出し加工された部位から所定の厚さを備えた所定の形状の製品を分離する製品の製造方法において、製品への傷付きを従来よりも低減する。【解決手段】板状のワークの所定の部位を、前記ワークの厚さ方向に押し出し加工する押し出し加工工程と、前記押し出し加工工程で押し出された部位を、パンチと正のすくい角を備えたダイとの協働によって、シェービング加工し、製品を前記所定の部位から分離するシェービング加工工程とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークの所定の部位を、前記ワークの厚さ方向に押し出し加工する押し出し加工工程と；
前記押し出し加工工程で押し出された部位を、パンチと正のすくい角を備えたダイとの協働によって、シェービング加工し、製品を前記所定の部位から分離するシェービング加工工程と；
を有することを特徴とする製品の製造方法。
【請求項２】
厚さ方向に押し出し加工された板状のワークの所定の部位に、パンチとの協働によってシェービング加工を施し、前記押し出し加工された部位から所定の厚さを備えた所定の形状の製品を分離するためのダイにおいて、
前記製品の形状とほぼ同形状の開口部と；
前記開口部の周縁に正のすくい角を備えて形成された切刃と；
を有することを特徴とするダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の製造方法およびこの製造方法に使用されるダイに係り、特に、シェービングによって製品を製造するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機による抜き加工において、精密な切断面を得る方法として、ファインブランキング加工やシェービング加工が知られている。
【０００３】
また、被削材（ワーク）から所定の形状の製品を得るためのシェービングダイスとして、正のすくい角を備えたものが知られている。（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２２８７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記ファインブランキング加工では、高度な金型製作技術を必要とし、生産性が悪く、金型の寿命が短いという欠点がある。
【０００５】
また、従来のシェービング加工では、生産性は高いが、切り粉（切削屑）による打痕が発生しやすく、また、より高品質な切断面が要求される場合には、１回の切削量（取り代）を少なくして多数回のシェービングを行う必要がある。また、シェービングの取り代が微細になるにしたがって、高度な金型加工技術が必要とされる。さらに、僅かな金型の磨耗が加工面に悪影響をおよぼし、僅かな磨耗の発生で金型を交換等しなければならず、金型の寿命が短くなる。また、ワークの材質によってはシェービング加工が困難になる。特に、硬い材料では、シェービング加工が難しい。
【０００６】
加工面の悪化についてより詳しく説明すると、すくい角が「０°」であるパンチを用いた加工では、たとえば、取り代が大きすぎると、加工を行うパンチの下面につもるスクラップ量（切削屑の量）が大きくなって抵抗が大きくなる。そして、切削屑がパンチの面に沿って動かなくなり、やがては、切削屑がパンチの面からめくれるように回転し、この回転によって、製品の切断面にクラック等の傷がつくのである。このような現象は、すくい角が「０°」であるダイを用いてシェービング加工を行った場合にも同様に発生する。
【０００７】
そこで、前記特許文献１に記載の方法のように、正のすくい角を備えたダイス用いて、シェービング加工を行う方法が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の加工では、ダイスを用いてワークを削り製品を得ているので、換言すれば、ワークを切り粉と製品とにダイスを用いて分離しているので、細かくなった切り粉が、たとえば、製品の切削面に貼りつきこの後に押圧される等して、製品に傷がつくおそれがあるという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、厚さ方向に押し出し加工された板状のワークの所定の部位に、パンチとダイとの協働によってシェービング加工を施し、前記押し出し加工された部位から所定の厚さを備えた所定の形状の製品を分離する製品の製造方法および前記ダイにおいて、製品への傷付きを従来よりも低減させることができるものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、板状のワークの所定の部位を、前記ワークの厚さ方向に押し出し加工する押し出し加工工程と、前記押し出し加工工程で押し出された部位を、パンチと正のすくい角を備えたダイとの協働によって、シェービング加工し、製品を前記所定の部位から分離するシェービング加工工程とを有する製品の製造方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、厚さ方向に押し出し加工された板状のワークの所定の部位に、パンチとの協働によってシェービング加工を施し、前記押し出し加工された部位から所定の厚さを備えた所定の形状の製品を分離するためのダイにおいて、前記製品の形状とほぼ同形状の開口部と、前記開口部の周縁に正のすくい角を備えて形成された切刃とを有するダイである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、厚さ方向に押し出し加工された板状のワークの所定の部位に、パンチとダイとの協働によってシェービング加工を施し、前記押し出し加工された部位から所定の厚さを備えた所定の形状の製品を分離する製品の製造方法および前記ダイにおいて、製品への傷付きを従来よりも低減させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１、図２は、本発明の実施形態に係る、製品の製造を行うための金型１００の要部の概略構成を示す図である。なお、図１は、押し出し加工後であってシェービング加工を行う前における金型１００等の状態を示し、図２は、シェービング加工後における金型１００等の状態を示す。
【００１４】
金型１００は、ワークＷの所定の部位Ｗ１に対して、シェービング加工を行って製品Ｗ７を得るためのものである。
【００１５】
また、金型１００は、パンチ１とダイ３とこのダイ３を保持するためのダイホルダ５とを備えて構成されている。金型１００を、たとえばサーボプレスに設置することで、パンチ１とワークＷとに対して、ダイ３が図１や図２の上下方向に相対的に、あるいはダイ３に対してパンチ１とワークＷが図１や図２の上下方向に移動し、シェービング加工がなされるようになっている。なお、シェービング加工を行う際ワークＷはワーク押さえ１５により保持されている。
【００１６】
前述したシェービング加工をする前になされる押し出し加工は、金型１００とは別の金型（図示せず）でなされるようになっているが、金型１００と前記別の金型とが順送り金型の中に組み込まれていてもよい。
【００１７】
ここで、押し出し加工について詳しく説明する。
【００１８】
前記シェービング加工の前になされる押し出し加工は、板状のワークＷの所定の部位を、ワークＷの厚さｔ１方向に押し出し加工（塑性加工）して、所定の部位Ｗ１を得るものである。
【００１９】
押し出し加工された所定の部位Ｗ１は、この厚さｔ３方向がワークＷの他の部位Ｗ３の厚さｔ１方向とほぼ一致するようにして、ワークＷの他の部位Ｗ３からこの厚さｔ１方向の一方の方向（図１の下方向）に突出している。また、押し出し加工された所定の部位Ｗ１は、ワークＷの他の部位Ｗ３に、押し出し加工された部位Ｗ１の周辺の全周で、薄い連結部Ｗ５を介してつながっている。
【００２０】
前記押し出し加工は、製品Ｗ７の大きさよりも僅かに大きい形状（製品Ｗ７を厚さ方向から眺めた場合の形状の全周に、所定のわずかな幅の縁を設けた形状）のパンチ（図示せず）とダイ（図示せず）とで（たとえばパンチとダイとでワークＷをこの厚さｔ１方向で挟み込んだ状態で）行われる。したがって、ワークＷの厚さｔ１方向から眺めると、前記押し出し加工された所定の部位Ｗ１は、製品Ｗ７の大きさよりも僅かに大きい形状（製品Ｗ７を厚さ方向から眺めた場合の形状のほぼ全周に、所定のわずかな幅ΔＣ１の縁を設けた形状）に形成されている。
【００２１】
次に、シェービング加工について詳しく説明する。
【００２２】
シェービング加工は、押し出し加工で押し出された部位Ｗ１を、パンチ１と正のすくい角αおよび「０°」の逃げ角を備えたダイ３との協働によって加工するものである。すなわち、図１に示す状態（部位Ｗ１の上面がパンチ１の下面７に当接し部位Ｗ１の下面がダイ３の切刃９の先端に当接している状態）において、パンチ１を下降させ、部位Ｗ１の厚さｔ３方向でシェービング加工し、製品Ｗ７を所定の部位Ｗ１から抜き加工して分離する。
【００２３】
なお、パンチ１はこの軸（シェービング加工するときにワークＷの厚さｔ１方向に延びている軸）ＣＬ１に垂直な平面による断面が、製品Ｗ７の大きさよりも僅かに小さい形状（製品Ｗ７を厚さ方向から眺めた場合の形状のほぼ全周で、所定のわずかな幅ΔＣ５の縁を削除した形状）に形成されている。また、パンチ１の端部（押し出し加工された所定の部位Ｗ１に当接する下面）７はパンチ１の前記断面と同一の平面形状に形成されている。
【００２４】
ダイ３の孔（開口部）１１は、このダイ３の軸（シェービング加工するときにワークＷの厚さｔ１方向に延びている軸）ＣＬ１の方向から眺めると、製品Ｗ７とほぼ同じ形状（製品Ｗ７を厚さ方向から眺めた場合の形状）に形成されている。また、ダイ３の孔１１の周縁であってダイ３の軸ＣＬ１方向の一方の側（図１の上側）には、正のすくい角αを備えた切刃９が形成されている。
【００２５】
切刃９の逃げ角は、「０°」になっている。逃げ角を「０°」にすることで、ダイ３の再研削での使用が容易になる。また、ダイ３の軸ＣＬ１方向の一方の側（図１の下側）には、孔１１よりも大きな孔（逃げ部）１３が形成されている。孔１３は、製品Ｗ７（孔１１）の大きさよりも僅かに大きい形状（軸ＣＬ１の方向から眺めた場合、孔１１の形状のほぼ全周に、所定のわずかな幅ΔＣ３の縁を設けた形状）に形成されている。
【００２６】
また、シェービング加工を行う場合には、押し出し加工された所定の部位Ｗ１の厚さｔ３方向（パンチ１やダイ３の軸ＣＬ１方向、ワークＷの厚さｔ１の方向）から眺めると、押し出し加工された所定の部位Ｗ１の内側にダイ３の孔１１が存在しており、ダイ３の孔１１の内側にパンチ１が存在している。
【００２７】
なお、図３（シェービング加工途中の状態を示す図）で示すように、ダイ３の切刃９に逃げ角βを設けてもよい。
【００２８】
ここで、理解を一層容易ならしめるために、製品Ｗ７の形状として円柱形状（厚さ方向から眺めた場合には円形状）のものを例に掲げて説明する。
【００２９】
前記押し出し加工は、部位Ｗ１の直径Ｄ１よりも僅かに大きい径を備えた円柱形状のパンチ（図示せず）とダイ（図示せず）との協働で行われ、押し出され形成された部位Ｗ１の直径Ｄ１は、製品Ｗ７の直径Ｄ７よりもシェービングによる取り代分だけ僅かに大きくなっている。前記押し出し加工で押し出され形成されたワークＷの凹部１７は、押し出し加工で使用されるパンチの径よりも僅かに大きく、また、凹部１７は、部位Ｗ１側（図１の下側）の径が小さい円錐台形状になっている。円錐台形状になる理由は、前記押し出し加工を行うときに余ったワークＷの一部が、凹部１７の外側にはみ出して流れていくからである。なお、図１や図２では、凹部１７の円錐台形状を誇張して描いてある。
【００３０】
前記シェービング加工は、製品Ｗ７の直径Ｄ７よりも僅かに小さい径Ｄ２のパンチ１と、孔１１の径Ｄ１１が製品Ｗ７の直径Ｄ７と同じであるダイ３との協働で行われる。なお、孔１１の下側には、径Ｄ１１よりも大きい径Ｄ１３を備えた孔１３が形成されている。
【００３１】
ところで、製品Ｗ７として、この製品Ｗ７の厚さ方向から眺めた形状が円形状以外のもの、たとえば、矩形状なものを加工してもよい。また、たとえば、製品が、図４（図１や図２をＶＩ方向から眺めた図）に示すような、円形状の部位２１と凹凸状の部位２３を含んだ形状である場合には、複雑な形状を呈している凹凸状の部位２３を、別のパンチ加工工程で前もって加工しておくこと（貫通孔ｈ１を設けておくこと）が望ましい。
【００３２】
製品のＷ７の製造方法によれば、押し出し加工後にシェービング加工を行って製品Ｗ７を得た状態において、製品Ｗ７が分離されたワークＷの部位（ワークＷの残存部位Ｗ３）に、シェービングにより生じた切り粉（連続した形状の切り粉）Ｗ９が一体的にくっついているので（図３参照）、切り粉Ｗ９が製品Ｗ７にくっつくことがなく、切り粉Ｗ９による製品Ｗ７への傷付きを従来よりも低減させることができる。また、切り粉Ｗ９がワークＷの残存部位Ｗ３に一体的にくっついているので、切り粉Ｗ９の処理が容易になっている。
【００３３】
また、製品のＷ７の製造方法によれば、ダイ３に正のすくい角αを設けてあるので、すくい角αを設けない場合に比べて、切り屑（切り粉）Ｗ９のせん断面における塑性変形量を小さくすることができ、したがって、シェービング加工（一種の切削加工）する際の切削抵抗を小さくすることができ、取り代が大きい場合においても、また、取り代の大きさがばらついても、また、難削材を加工する場合においても、切断面（製品Ｗ７の側面）での切り粉によるクラック等の発生を防止することができ、たとえば、１回のシェービング加工で、効率良く高品質な切断面を得ることができる。
【００３４】
また、高品質な切断面を得るべく、シェービング加工における取り代を正確な値に維持する必要がないので、ダイが設置される金型の精度やワークの位置決め精度を上げる必要がなくなり、金型の製作費等を低減することができる。
【００３５】
なお、正のすくい角αを設けたことによって、一般的には、ダイ３の切刃９の寿命が短くなるおそれが生じるが、ダイ３の材質として、靱性に富み、硬度を備え、耐磨耗性を備えたもの等を適宜選択し、または、切刃９の部位に適宜の材料をコーティングすることによって、さらに、シェービング加工する際の切削加工速度（ダイに対するパンチの相対速度）をサーボプレスを用いることによって適宜制御すれば、ダイ３の切刃の寿命が短くなることを防止することができる。
【００３６】
なお、正のすくい角αの値は、ワークの材質に合わせて、たとえば、０°よりも大きく３０°以下の範囲で適宜変えればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る、製品の製造を行うための金型の要部の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、製品の製造を行うための金型の要部の概略構成を示す図である。
【図３】シェービング加工途中の状態を示す図である。
【図４】図１や図２をＶＩ方向から眺めた図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  パンチ
３  ダイ
９  切刃
Ｗ  ワーク
Ｗ１  押し出し加工工程で押し出された部位
Ｗ７  製品
【図１】
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【図２】
2008012574.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008012574.tif 000006