(57)【要約】【課題】これまでだれも商業化に成功しなかった厚さ０．４ｍｍ以下の薄板を汎用のせん断加工機、特に汎用せん断加工機であるタレットパンチングプレス機によって、バリがなく、製品部に接着剤の残らない画期的な加工方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様のせん断加工方法は、薄板と捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と捨て板とを液体を介した密着状態でせん断加工を行うことを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004025285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板と捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、
前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、
前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行うことを特徴とするせん断加工方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の製品部以外の部分で固定されていることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記薄板と前記捨て板は金属であり、
前記薄板と前記捨て板の固定は、溶接であることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記せん断加工は、パンチとダイを用いて行う穴あけ加工であり、
前記薄板をダイ側に配置し、前記捨て板側からパンチでプレスして行うことを特徴とするせん断加工方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記液体は、油であることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板より前記捨て板の方が大きく、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の周縁部に沿って固定されていることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項７】
薄板の少なくともせん断加工する部分と捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行い、前記せん断加工後に前記捨て板から分離して得られたせん断加工された薄板。
【請求項８】
請求項８において、
前記薄板は、厚さ０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの金属板であり、前記捨て板は、０．４ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とするせん断加工された薄板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工技術における薄板のせん断加工に関し、特に０．４ｍｍ以下の肉厚の薄板を打ち抜き加工、穴あけ加工などを行う汎用のせん断加工機械を用いて加工する方法及びせん断加工された薄板に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来、せん断加工機械として、タレットパンチングプレス機、ユニットパンチングプレス機、シャーリング機、コーナーシャーリング機などの打ち抜き加工などを行う汎用せん断加工機械が広く用いられている。このタレットパンチングプレス機に代表されるせん断加工する機械は、上刃（パンチ）と下刃（ダイ）のクリアランスがあるために、０．４ｍｍ以下の薄板を加工することは、ほとんど不可能であり、小さいクリアランスを設定するためには、高精度の上下位置調整が必要で実用化できなかった。また、高価な最新加工機であっても０．１ｍｍ程度のせん断加工しかできないのが実情である。
【０００３】
汎用の打ち抜き機を用いて０．５ｍｍ以下の薄板を加工する方法が、特開２０００−３０１２５６（出願人：有限会社都製作所）号公報に開示され、実用化されている。この加工方法によれば、打ち抜き用の薄板を捨て板に仮接着した後、打ち抜き加工し、その後捨て板と分離するというものである。「接着」とは、ＪＩＳ接着剤・接着用語（Ｋ６８００−１９８５）によれば、７０番「接着剤を媒介とし、科学的もしくは物理的な力またはその両方によって二つの面が結合した状態」であり、前記公報の明細書中にも板の片面に「貼って剥がせる性質」を備えた接着剤を塗布し接着固定を行うことが開示されている。また加工後、接着剤はシンナーなどに浸漬し溶解させ、薄板を捨て板から分離させている。この出願人のウェッブサイトによれば、この方法で０．１ｍｍの薄板を加工できることが開示されている。
【０００４】
また、以前から０．１ｍｍ未満の薄板を打ち抜き加工もしくは穴あけ加工し、所望形状のシム板などを成形する要望はあったが、未だ実用化されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開２０００−３０１２５６の発明では、０．１ｍｍより肉厚の薄い薄板の加工は困難であり、厚さ０．５ｍｍの薄板でさえも明細書中に開示される通り下刃側にバリが発生していた。接着は、接着剤が固化することで板同士を接合するものであるので、この方法では、どうしても加工時に薄板と捨て板の間にある固化した接着剤の厚みがあり、薄板と捨て板は実質的に密着していないため、バリが発生するものと思われる。バリが製品である薄板に発生すると、バリ取りの加工工程が必要であった。特に０．１ｍｍ未満の薄板においては、バリ取りの加工が非常に困難であった。
【０００６】
また、この方法では、接着剤で板同士を固定するため、接着剤の可膠性のある間つまり接着剤が固まらず固定されていない間は加工することができず、さらに加工後に薄板と捨て板を分離するための接着剤を溶解する工程が必要であった。
【０００７】
しかし、この方法によらず、薄板と捨て板を単に重ね合わせても０．４ｍｍ以下、特に０．１ｍｍ未満の薄板は紙のように垂れ下がり、捨て板との間に大きな隙間が発生し、このままでは加工できない。
【０００８】
そこで、本発明者は、研究を重ねた結果、これまでだれも商業化に成功しなかった厚さ０．４ｍｍ以下の薄板を汎用のせん断加工機、特にタレットパンチングプレス機によって、バリがなく、製品部に接着剤の残らない画期的な加工方法及びそれによって得られる薄板を発明した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の一態様のせん断加工方法は、薄板と捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と捨て板とを液体を介した密着状態でせん断加工を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様によれば、薄板と捨て板とを液体を介して密着状態を維持したまません断加工することで、せん断加工された薄板をバリを発生させることなく得ることができる。本発明者によれば、せん断加工時にせん断加工する部分にある液体が押出され、薄板と捨て板がほとんど液体を介さずに完全に密着した状態となってせん断加工されるため、０．４ｍｍ以下の薄板であっても、バリの無い製品を得ることができるものと推察される。バリが発生しないので、バリ取り工程も必要ない。また、液体を用いているので、加工後は簡単にふき取ることができ、従来のように固化した接着剤を溶解させる工程が必要無い。さらに、薄板と捨て板は、液体だけでは密着するのみで一体化されておらず、加工途中に容易にずれてしまうが、せん断加工する部分を避けた場所で固定することで、加工に悪影響を与えることなくせん断加工できる。上刃と下刃の径方向のクリアランスは、通常のせん断加工のクリアランスでよく、高精度のクリアランスを設定できる高価な加工機でなくても容易に加工することができる。
【００１１】
ここで、前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の製品部以外の部分で固定されていることが望ましい。
【００１２】
このような構成とすることで、薄板の製品部は捨て板と固定されていないので、せん断加工後に捨て板から簡単に分離することができ、製品部以外の薄板は捨て板に固定されたまま処分してもよい。
【００１３】
さらに、前記薄板と前記捨て板は金属とすることもでき、前記薄板と前記捨て板の固定は、溶接であることが望ましい。
【００１４】
このような構成とすることで、薄板と捨て板が液体で密着された状態を溶接によって確実に維持することができ、加工途中に薄板と捨て板がズレることもない。
【００１５】
また、前記せん断加工は、パンチとダイを用いて行う穴あけ加工とし、前記薄板をダイ側に配置し、前記捨て板側からパンチでプレスして行うことが望ましい。
【００１６】
このような構成とすることで、捨て板には多少のバリが発生するものの、薄板にはバリを発生させることなく穴あけ加工を行うことができる。
【００１７】
さらに、前記液体は、油であることが望ましい。
【００１８】
このような構成とすることで、薄板と捨て板の間から液体が漏れても、油であるので、加工機械のメンテナンスも容易であり、加工現場には常時存在する液体であるので、特別に購入する必要もなくコストメリットも高い。
【００１９】
またさらに、前記薄板と前記捨て板は、前記薄板より前記捨て板の方が大きくすることができ、前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の周縁部に沿って固定されていることが望ましい。
【００２０】
このような構成とすることで、せん断加工する部分を避けると共に、薄板の周縁部に沿って固定するため、薄板のせん断加工可能な面積を大きくとることができる。
【００２１】
本発明の一態様のせん断加工された薄板は、薄板の少なくともせん断加工する部分と捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行い、前記せん断加工後に前記捨て板から分離して得られる。
【００２２】
このような加工によって得られた薄板は、バリがなく、捨て板から分離した後、付着した液体を簡単にふき取るだけで、製品とすることができる。
【００２３】
また、前記薄板は、厚さ０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの金属とすることもでき、前記捨て板は、０．４ｍｍ以上の厚さを有することが望ましい。
【００２４】
これまで、厚さ０．１ｍｍ未満の金属の薄板をせん断加工したものはなく、切望されていた薄板、特にシム板市場の要求に格安で加工時間も増大することなく対応することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係るせん断加工方法を示す図である。
【００２７】
本実施例においては、せん断加工を汎用のタレットパンチングプレス機を用いて、パンチングプレスして穴の残った方の部材を使用する穴あけ加工を説明する。
【００２８】
まず、図１では、図の下方には、下刃を形成するダイ３があり、図の上方には、ガイド２に案内された上刃を形成するパンチ１が配置されている。パンチ１とダイ３の径方向のクリアランスは通常の厚さ２．０ｍｍの板を加工する場合と同じ０．３ｍｍに設定されている。
【００２９】
パンチ１とダイ３の間には、被加工部材（材質は鉄）である捨て板４と薄板５が、薄板５をダイ３上に載置するように配置されている。タレットパンチングプレス機においては、被加工部材である捨て板４を図示せぬクランプによって保持し、あらかじめ設定したプログラムにしたがって被加工部材を移動し、所望位置の穴あけ加工が行われる。この際、薄板と捨て板がズレたり、密着状態が解除されたりすることのないようにする必要がある。
【００３０】
捨て板４と薄板５は、液体の油層７を介して密着し、薄板５の両端付近でスポット溶接６によって接合固定されている。スポット溶接６は、図中点線で示すせん断加工面を避けた位置であり、捨て板４と薄板５の密着状態を確実に維持できるように接合固定するものである。油層７は、多すぎず、捨て板４と薄板５が密着する程度であればよい。なお、薄板５は厚さ０．０１ｍｍであり、捨て板４は厚さ２ｍｍであるが、図では、説明しやすくするために捨て板４と薄板５の厚さを極端に厚くして示している。
【００３１】
次に、図２に示すように、パンチ１とガイド２が下降し、捨て板４と薄板５をガイド２が所定圧力で押圧すると、点線で示したせん断加工面の内側のせん断加工部分８及びガイド２の当接部分においては、液体である油層７の油が逃げ（流動し）て、捨て板４と薄板５がほぼ完全に密着（直接接触）した状態になると予想される。このとき、捨て板４と薄板５は、スポット溶接６によって固定されているので、ズレることなく所定の位置関係を保つことができる。
【００３２】
さらに、図３に示すように、パンチ１がさらに下降することで、せん断加工部分８を打ち抜き、捨て板４と薄板５に穴をあける。
【００３３】
せん断加工時には、せん断加工部分８の捨て板４と薄板５との間には油層７がほとんど存在しなくなると思われる。したがって、捨て板４と薄板５とは隙間なくほぼ完全に密着した状態になっているので、見かけ上一体物である被加工部材の特に薄板５は、バリの発生もなく、所望寸法で穴あけ加工が行われると考えられる。ちなみに、捨て板４には多少バリが発生していたが、製品とは無関係なので、問題はない。
【００３４】
このパンチングプレスを連続させて追い抜き加工を行うことで、例えば図４に示すような被加工部材を得ることができる。薄板５は捨て板４にスポット溶接６で薄板５の周縁部にそって複数箇所接合固定されたままの状態で、タレットパンチングプレス機から取出される。このように薄板５の周縁部に沿って固定することで、せん断加工できる部分すなわち製品部分を可能な限り大きくとることができる。このスポット溶接６による固定は、製品部分とせん断加工部分を避けて行い、加工中に捨て板４と薄板５が密着状態を維持したまま横方向にズレない程度に固定されていればよい。またスポット溶接６の間隔は、加工作業者が密着状態を確認しながら所要間隔で溶接すればよく、本実施の形態においては、約１５０ｍｍ間隔で溶接している。なお、図４において、打ち抜かれた穴１１はわかりやすくするため、斜線で示されている。
【００３５】
薄板５は、略矩形の打ちぬかれた穴１１の内側を製品９とし、外側を捨て板４と一緒に廃棄する不要部分１０に形成されている。製品９の角部は、ミクロジョイントで不要部分１０に接続されたままである。
【００３６】
このミクロジョイントをはずし、製品９を不要部分１０から抜き取ると共に、捨て板４から取り外すと、これまでほとんど不可能であった０．０１ｍｍのせん断加工されたバリのない薄板の製品９を得ることができた。このとき、製品９は、捨て板４とは油層を介して密着しているに過ぎず、容易に取り外すことができ、残った油をふき取るだけでよい。
【００３７】
本発明者が実験したところ、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの本発明の薄板は、接着して積層させた従来技術のようなバリも発生しなかった。さらに、従来技術では実施することができなかった０．１ｍｍ未満、例えば、０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの薄板においても、本発明ではバリのない寸法精度の高い製品を得ることができた。
【００３８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の形態に変形可能である。
【００３９】
例えば、前記実施の形態では、穴あけ加工を説明したが、元の被加工部材から分離した部材を使用する打ち抜き加工でもよい。その場合、打ち抜かれた製品部分には、溶接などの接合を行っていないので、捨て板から簡単に分離することができ、製品部の油層をふき取れば製品となる。
【００４０】
また、前記実施の形態では、タレットパンチングプレス機を用いたが、その他せん断加工を行うプレス加工機であってもよい。
【００４１】
さらに、前記実施の形態では、液体に油を用いたが、油に限らず、流動しやすい液体であって、薄板と捨て板をある程度密着させることができればよい。
【００４２】
また、前記実施の形態では被加工部材として鉄を用いたが、プレス加工に用いられる材質であれば、アルミその他の金属でもよいし、捨て板については、木材、紙などであってもよい。
【００４３】
またさらに、前記実施の形態では被加工部材として鉄を用いたので、薄板と捨て板の固定を圧接の一種であるスポット溶接によって行ったが、その他の接合手段、例えば融接に分類されるガス溶接や、ボルトやクリップなどによる機械的接合、ろう接、薄板の周囲を粘着テープで捨て板に固定する粘着、被加工部分から十分に離れている位置（せん断加工時に捨て板と薄板が密着状態を保てる位置）であれば接着を用いてもよい。要は、薄板と捨て板の間のせん断加工部分に液体以外の厚さを変化させるものがなく、プレス加工機内で搬送、加工されている間、一体化した状態を維持できればよい。薄板の外形が製品そのものであり、薄板の一部を穴あけ加工することで完成品とする場合、薄板を完全に固定してしまう溶接よりも、薄板の周囲を捨て板に仮固定する機械的接合、接着、粘着が有利である。特に、薄板の周縁部を上から粘着テープで捨て板に貼りつけて固定すると、薄板と捨て板の間に隙間が生じないので簡単で有利である。
【００４４】
また、薄板が小さく、薄板と捨て板の密着状態を維持可能であれば、薄板の四隅をスポット溶接等の固定手段で固定し、その固定部分の周辺の狭い範囲を捨て板とともに製品から切り離せるようにせん断加工してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るせん断加工工程を示す説明図である。
【図２】同実施の形態に係るをせん断加工工程示す説明図である。
【図３】同実施の形態に係るをせん断加工工程示す説明図である。
【図４】同実施の形態の係るせん断加工後の被加工部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　パンチ
２　　　ガイド
３　　　ダイ
４　　　捨て板
５　　　薄板
６　　　スポット溶接
７　　　油層
８　　　せん断加工部分
９　　　製品
１０　　不要部分
１１　　打ち抜かれた穴
【図１】
2004025285.tif 000003
【図２】
2004025285.tif 000004
【図３】
2004025285.tif 000005
【図４】
2004025285.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月15日(2002.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の１枚の薄板と金属製の１枚の捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、
前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、
前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行うことを特徴とするせん断加工方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の製品部以外の部分で固定されていることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記薄板と前記捨て板の固定は、溶接であることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記せん断加工は、パンチとダイを用いて行う穴あけ加工であり、
前記薄板をダイ側に配置し、前記捨て板側からパンチでプレスして行うことを特徴とするせん断加工方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記液体は、油であることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板より前記捨て板の方が大きく、
前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の周縁部に沿って固定されていることを特徴とするせん断加工方法。
【請求項７】
金属製の１枚の薄板の少なくともせん断加工する部分と金属製の１枚の捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行い、前記せん断加工後に前記捨て板から分離して得られたせん断加工された薄板。
【請求項８】
請求項８において、
前記薄板は、厚さ０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの金属板であり、前記捨て板は、０．４ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とするせん断加工された薄板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の一態様のせん断加工方法は、金属製の１枚の薄板と金属製の１枚の捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と捨て板とを液体を介した密着状態でせん断加工を行うことを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらに、前記薄板と前記捨て板の固定は、溶接であることが望ましい。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の一態様のせん断加工された薄板は、金属製の１枚の薄板の少なくともせん断加工する部分と金属製の１枚の捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行い、前記せん断加工後に前記捨て板から分離して得られる。