(57)【要約】      （修正有）【課題】抜きダレ部は無く、切断面を鏡面に仕上げアラサは１．５Ｓ以下で生産性も高く安価な高精度製品の製造方法を提供する。【解決手段】熱間、温間、冷間の各鍛造プレス加工又は鋳物の荒素材を用い、メスダイス１を上面から奥に向かってテーパ角３度から４０度とし、テーパ部深さの２０％から７０％の位置に輪郭全周に渡って１０μから５０μの一箇所または複数のフラットなリング状段付面を設置する。【選択図】図１
2004276112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状素材の外周輪郭形状部及びプレート内の穴部をプレス機を用いて超精密に打抜く加工に於て、素材外周部の抜きダレ部の発生防止と、外周輪郭形状部の切断面及び穴部の切断面の鏡面仕上げ加工並びに精密な狙い寸法精度（寸法誤差１０μ以内）を確保する加工方法では、素材輪郭形状が貫通しているメスダイスは、上面部より奥へ向かって入口より片面テーパー角度を３度より４０度の間に設置し、テーパー部深さの２０％より７０％の位置にテーパー状輪郭部全周に１０μ〜５０μの１個所から複数のフラットなリング状の段付き面を設置しこれは素材外周部に発生する抜き時の食い付きショックラインを防止する。
ダイス上面とテーパーの間はＣ面部ないしＲ面部でつなぐ。
テーパー部の先は、ストレート部で下面迄伸ばすか、他にストレート部を素材厚さ以下に保ち、その先は直径０．１ミリより３ミリ迄の間で逃し部を設ける。
前素材は、熱間、温間、冷間各鍛造又は鋳物により荒素材を製作し、抜きダレ防止とし、素材フラット部のダレ発生個所に凸部を設け、フラット面より外周凸部には５度より５０度の斜平状部分テーパー土手部を設け、テーパーのスタート部と外周部との間で２段か３段の０．３ミリより１ミリの平坦部を設ける。
【請求項２】
素材は、必要とする仕上がり寸法より半径で０．１ミリより１．５ミリ大きく作り一方、穴径寸法は半径で０．１ミリより２ミリ小さく製作し、外周部と各穴は、精密打ち抜き時に必要な前記寸法予肉を設け、素材の厚さにより予肉打抜き量を決定する。
【請求項３】
メスダイスの輪郭形状のストレート部の寸法精度は、素材の厚さにより必要寸法精度より半径で０．０１ミリより０．１ミリマイナス寸法で製作する。ダイス内より加工物が排出された時の外周部の膨張は前記の数値に比例して発生する為、メスダイスストレート部の素材輪郭形状を小さく製作する。この部分のアラサ仕上げは鏡面仕上げとし、加工時に輪郭部へ強く接触させ鏡面転写させる。
【請求項４】
メスダイス内より製品を排出させるカウンターは、圧力調整式油圧力を調整して使用し、加工後の歪みの無いフラット面を有す製品製作。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は複雑な形状を有する荒素材を熱間、温間、冷間の各鍛造及び鋳物により安価に製作し、その後、超精密打抜き技術を利用して、超精密な製品製作を高能率に行うことである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の製造方法では、熱間、温間、冷間の各鍛造素形材と鋳物素形材を製作し、その後、全切削加工を用いて仕上げていた。精度を特別必要としている製品の部分的な箇所では、研磨加工や、バフ仕上げ加工を施して完成している。その為多くの工数を必要としていた。又、プレート素材内に有る各穴の仕上げにもエンドミルによる切削工程を加える為、素材の価格の３倍から４倍程度の加工費を必要とする。
【０００３】
他の製作方法として、ファインブランキングプレス機（以下ＦＢプレス機という）を用いて板材料を所要輪郭形状に精密に打抜いて製作する事が有る。ＦＢ加工は、専用ＦＢプレス機により板材料に、材料押さえと称する特殊なクサビを打ち込み、又、カウンターにも強力な圧力を与える事により、打抜き時に特殊な応力を材料へ与え、パンチとメスダイスのクリアランスを極めて小さくして打抜く方法である。これらの作動で剪断面を比較的綺麗に切削加工並みに仕上げる加工方法である。
【０００４】
又、ＦＢプレス機とは４動プレスと称して４個所の作動を行う為に生産性が各プレス機による生産性と比較して油圧プレス機の作動の為最も低いと言われている。最大の欠点は素材厚さに比例して抜きダレ部が厚さの２５〜３０％発生し、抜きダレの発生を嫌う製品では、ダレ部の削除を切削加工で取り除いている。
【０００５】
【特許文献１】
特願２０００−３４９９５  油圧式プレス機
特願２０００−４４１８９  圧力調整型プレス機
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熱間、温間、冷間鍛造素材と鋳物素材を製作し、その後、輪郭形状部及び各種穴明けに精密さを要求された場合、従来では全切削加工を用いて仕上げていた為、加工工数が多く、高額な製品の製作が行われていた。
又、ＦＢ加工機を用いても当技術と比較して２倍〜３倍生産性が低下していて、抜きダレ部の発生を防ぎ切れずにいると同時に切断面のアラサも１０Ｓ以下は困難。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、熱間、温間、冷間の各鍛造加工により素材を製作し、汎用プレス機を用いて１ストローク加工で瞬時に超精密製品の製作を行うことが出来る。熱間、温間、冷間の各鍛造素材で部分的に平面上の１部に凸部を設け、抜き加工時に抜きダレ部を発生させない為の処置がされている為、この超精密打ち抜き加工後では抜きダレ部は無く、超精密な外周部と各穴部の精度と、切断面を鏡面に仕上げアラサは１．５Ｓ以下で生産性も高く安価な高精度製品の製造が可能である。前記の荒素材精度は±０．３ミリにコイニング成形で打抜き前の精度出しが成されている。
【０００８】
【実施例】
実施例を図面を参照に説明する。図−１はプレート製作用打ち抜き金型の正面図である。メスダイス１は上側に設置し、パンチ３は下側へ設置する。厚さ１０ミリの素材はパンチ上に置き、パンチ上面より５ミリ高い位置に、その外周部には素材位置決めプレート７が有り、プレート７の凹部７−１へ素材凸部図２−２を上に向けセットする。ダイス１が下降し、ダイス中心部には上下移動可能なカウンター２が内蔵されている。カウンター２には、常時上より下方向へ一定の圧力を掛けている。ダイス１の下面より２ミリ以上付き出てい為、メスダイスより先に素材に接触するのはカウンター下面部２−０で、パンチ上で素材１０を挟み込む事になる。
【０００９】
カウンター内には上下移動式の穴明けパンチ類３が有り、メスダイス下面部１−０より小径パンチ下面３−０は８ミリ高い位置にセットされている。
ダイスはプレート輪郭形状でくり抜かれていて、下面部より片面角度２０度の段付きテーパー図３−１が有りテーパー深さは５ミリで、その上はストレート部図３−２が長さが３ミリ有り、その先には直径で０．５ミリの逃がし部図３−３や図３−４又は図３−５が構成されているがいずれも０．１Ｓ以下のアラサにラップ仕上げを施す。今回の逃がし部は図３−３で実施した。
【００１０】
素材は、位置決めプレート凹部７−１へ正確に置かれる。上部メスダイス１の中心部には圧力調整可能なカウンター２が設置され、プレスが下降を始めて最初に素材１０に接触するのはカウンター下面部２−０で、素材位置決めプレート７の中の所定位置にセットされている素材を、ダイス中央内に位置するカウンター下面部２−０が最初に当り、素材はこの時点で５トンの圧力で押さえられ、パンチ上の素材１０は上部よりカウンター下面部２−１に押さえられ、その圧力は、上部圧力体５より、カウンターノックアウトピン４を介して力を受け、素材は挟み込まれてパンチ上で左右前後に移動できない静止状態でいる。メスダイス１は下降し、ダイス入口段付きテーパー部３−１より素材外周部は打ち抜き作業を開始し加工域に入る。
【００１１】
メスダイスは下降し続け、ストレート部図３−２、逃げ部図３−３迄一挙に下降し、小径パンチ類はカウンター下面部２−０より３ミリ上がった位置で待機している。小径パンチ３が素材内径穴類図２−１に当たり、小径穴サラエ抜き加工が開始される。素材１０は加工時、左右前後の動きが完全に静止状態でメスダイス１が最下点に達するまで進む。
この時、上部油圧式圧力体は今までより強い３０トンの圧力に切り替える。
逃がし部図３−３より逆にストレート部図３−２を素材排出通過させる時に逃がし部に入った素材は打ち抜かれた外周部は逃げ部の外周部に解放され、ストレート部図３−２の寸法より直径０．０４ミリ〜０．０６ミリテーパー状図４で膨張している。逃がし部図３−３よりストレート部図３−２を逆通過させる時に圧力体による３０トンの圧力が必要となり、ダイス上昇時に、素材外周部のテーパー膨張部を逃がし部図３−３とストレート部図３−２の段差で逆行して抜き取る加工が入る。
【００１２】
プレス上昇時の追加工でメスダイス１より排出された素材の寸法は、プレス下降時の仕事により発生した直径０．０４ミリ〜０．０６ミリのテーパー状図４−１０膨張分を取り除く手法により、メスダイス１より排出された時点で、素材の膨張分は直径で０．０２〜０．０２５ミリとなり、メスダイスの精度決めであるストレート部図３−２の製作寸法は、膨張率をみこして製作している為、必要寸法より直径で０．０２ミリ小さく製作してあり、加工後の素材外周寸法誤差は直径で０．００５ミリ以内の極めて精密な製作が可能となる。
【００１３】
小径パンチ３の加工時の上下移動の役目は、先端部３−０がメスダイスストレート部図３−２に達した以降で素材外周部の加工より遅れて加工を開始し、加圧トン数は外周抜きと小径穴抜きの時間差加工の為、２分割による加圧トン数を落とす。上昇時には小径パンチ先端部３−０が素材外周部と小径穴部の加工後ではパンチ上下固定であれば、素材がメスダイス内より排出された時、小径パンチは素材の穴明け加工後の時点でメスダイスのストレート部図３−２の位置にあり、この時点で小径パンチが素材の穴部より外れた場合、メスダイスが上昇している途上では、加工後の小径穴部図２−１はメスダイスのストレート部図３−２の外周部より圧力を受け加工後の穴の変形及び縮小が起き、その段階では、まだ素材１０の穴部に小径パンチが刺さった状態でメスダイスを上昇させ、段付きテーパー部図３−１の上部より段付きテーパー図３−１内に１ミリ以上通過した時点で素材穴がら小径パンチを外す事で、素材の穴加工後、排出完了まで穴径を精密に保つことが可能である。
【００１４】
小径パンチ類３の上下移動は、小径パンチ類の上部ツバ部３−２は、スプリングホルダー１３内に小径パンチ類３のツバ部より小さい縦穴を用意し、小径パンチ類のツバ部上部にスプリング１９又はウレタンを挿入し、上ダイセット１５にも同径穴を明けてスプリングのたわみ量は、素材厚さにより異なるが、小径パンチ類の上下必要運動量に応じてスプリング用穴の深さを決定する。スプリングは２個の虫ネジ２０により上部よりの締め付けでスプリング１９の強弱を調整する。
【００１５】
スプリングの役目は小径パンチ類を常時下方向へ常圧を掛け、プレス最下点通過後素材は、パンチ上６−０に有りダイス１とカウンター２は上昇を始めるが小径パンチ類は、素材穴に填まったの状態が続きメスダイス段付きテーパー部図３−１が素材から離れる時点で小径パンチ類３も素材穴加工後の小径穴図２−１より外れる。この作動で素材穴図２−１はメスダイスのストレート部図３−３を逆通過する時にも変形収縮させる事成しに精密に仕上げることが出来る。
【００１６】
パンチ６の外周部には、メスダイス１が最下点を通過する時に素材位置決めプレート７を押し下げると同時に素材外周部の抜きカスも発生し、パンチ上面部６−０より下方向へパンチ外周状に填まったの状態で押し下げられ、素材位置決めホルダー７は、下部圧力ピン８により伝達され上下運動が可能な下部圧力ピン８よりタイミングを見ながら素材位置決めホルダー７は上昇に転じ、パンチ外周部より抜きカスをパンチ上方へ勢い良く押し出しエアブローで金型外部へ排出させる。
【００１７】
パンチ上面部６−０には単独ないし複数のエジェクターピン６−３が配置されていて素材外周部に発生する可能性がある素材の抜きバリがパンチ上面部６−０の外周部に食い付く事も有るのお考慮し、素材をパンチ上面より安定して取り外す事を目的に、エジェクターピン６−３を配置している。トランスファ装置や他の素材自動搬入搬出を高速で行うことがこれにより可能で、ここで製作されたプレートは、外周部にショックラインが付かず、アラサは１．２Ｓを確保し、精度誤差は１０ミクロンの範囲に入り、トランスファ装置により１分間に３０個生産を実施出来た。
【００１８】
【発明の効果】
上記に述べた通り、従来の切削加工やＦＢプレス工法と比較して、凹凸のある素材製作では熱間、温間、冷間の各鍛造加工又は鋳物による安価に製作し、その後汎用プレス機を用いて生産性の高い加工を行う複合技術により安価な商品群の生産し、市場に提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレートの精密プレス打ち抜き型の正面図である。
【図２】熱間鍛造ないし温間鍛造、冷間鍛造、鋳物により製作されたプレートの素材図である。
【図３】メスダイス内部構成を示す図である。
【図４】プレス下降時までで打ち抜かれたテーパー付き素材図
【符号の説明】
１．．メスダイス    ２．．．カウンター    ３．．．小径パンチ類    ４．．カウンターノックアウトピン    ５．．上部圧力体    ６．．パンチス    ７．．．素材位置決めププレート    ８．．．下部圧力ピン    ９．．パンチ内小径穴用メスダイス    １０．．．プレート素材    １１．．．カウンターホルダー１２．．小径パンチホルダー    １３．．．スプリングホルダー    １４．．．スプリング又はウレタン    １５．．．上ダイセット．．  １６．．．パンチホルダー．．．１７．．．パンチプレート    １８．．．下ダイセット    １９．．．スプリング又はウレタン    ２０．．．．虫ネジ
１−０．．．／メスダイス下面部  ２−０．．．カウンター下面部  ３−０．．．小径パパンチ下面部  ３−２．小径パンチツバ部    ６−０．．．パンチ上面部    ７−１．．．素材位置決めプレートの凹部
【図１】
2004276112.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004276112.tif 000006