(57)【要約】      （修正有）【課題】ミクロジョイント残部の発生を無くし、安全且つ機能的な部品を成形する方法を提供する。【解決手段】部品２と板材１を接続するミクロジョイント部３を圧接可能な切断段差だけ切断して適切な位置に適切な幅のミクロジョイントを成形する。この両側のミクロジョイントによる圧接力により、部品を保持する。このように圧接力により保持された部品を回転又は、プラスチックハンマー等で軽く叩けば、簡単に分離することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材と部品とを接続するミクロジョイント成形方法であって、
ＣＡＭ装置は板材から取れる部品に展開し、数値制御装置は展開した展開図を数値データに変換しＮＣプログラムを作成し、端末装置または制御部はこのＮＣプログラムに基づいて板材を保持するテーブルを移動すると共に対象となる金型を選択し、選択した金型によって板材と部品とを接続するミクロジョイントを成形し、更に、成形したミクロジョイントを切断及び圧接する工程を実行するミクロジョイント成形方法。
【請求項２】
板材と部品とを接続するミクロジョイント成形方法であって、
ＣＡＭ装置は板材から取れる部品に展開し、数値制御装置は展開した展開図を数値データに変換しＮＣプログラムを作成し、端末装置または制御部はこのＮＣプログラムに基づいて板材を保持するテーブルを移動すると共に対象となる金型を選択し、選択した金型によって板材と部品とを接続するミクロジョイントを成形し、更に、成形したミクロジョイントを板材と部品とに接続した状態で半抜きするミクロジョイント半抜き工程を実行するミクロジョイント成形方法。
【請求項３】
上記ミクロジョイントで、部品及び板材に接続又は圧接する接続面積において、板材側には部品側の接続面積を上回る量の接続面積となる様に成形する請求項１又は２記載のミクロジョイント成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレス等で加工される製品を板材に接続する為のミクロジョイント成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンチプレス等では、一枚の板材から複数の部品を抜き加工する場合、抜き加工する前の工程として板材と部品とをミクロジョイントなる成形を施し、抜き加工するときの切断を容易にする技術が知られている。例えば、特許文献１ではミクロジョイント形成方法を開示する。
【０００３】
例えば、図４（Ａ）のようにミクロジョイント３は、板材１をクランプ２１したテーブル装置２０をＸ、Ｙ方向に送りながらパンチプレスに常設されたパンチ金型で、部品２の外形を追い抜きする。この際、部品２がパンチプレス上に散乱しないように、適切な巾で適切な位置にミクロジョイント３を設けて板材１と部品２を接続した状態で加工している。このミクロジョイント３は板材１を搬出した後に、ニッパ等の工具を用いてミクロジョイント３を切断し部品１を分離している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−９９３２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４（Ｂ）のようにミクロジョイント３の切断に際して、部品２の端面４にニッパの刃先を押し付けて切断を行うが、ミクロジョイントの残部２７が残る。ミクロジョイントの残部２７は、端面４より出っ張っており、その先端は鋭利となっていることから部品の取扱い上等において安全面で問題となる。又、後工程である曲げ加工においてバックゲージに突き当ての際に障害となり、曲げ精度が確保できないといった問題がある。その為、ヤスリ等の工具を用いて、端面４と面一になるようミクロジョイントの残部２７を除去している。
【０００６】
本発明は、部品２の端面４にミクロジョイントの残部２７が残らないミクロジョイントの成形方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のミクロジョイント方法は、適切な位置に適切な巾の板材と部品をつなぐミクロジョイントを設けた後に、このミクロジョイントの上をタレットパンチプレスに常設した別の金型、（又は同時に成形する金型でもよい）を用いて、抜き加工の動作をさせる。この際、完全に打ち抜きをせず、部品側に接続したミクロジョイントを部品端面で切断させ同時に圧接させる。この圧接を行うために、板材側のミクロジョイントは塑性変形させる。又、このミクロジョイントを適切な位置に設けることで圧接により部品を保持することが可能となる。これにより板材を搬出後、部品を回転又は、プラスチックハンマー等で軽く叩くことにより、簡単に分離することができ、又、部品側のミクロジョイント部は切断された後に圧接されているだけなのでミクロジョイントの残部は生じない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施例を示し、板材１は材料にムダが生じないように多種および多数個の部品２が板取りされている。この部品２が、加工および搬出中にパンチプレスのテーブル上等への散乱を防ぐためにミクロジョイント３で板材１と部品２を接続している。このミクロジョイント３は次のように成形する。パンチプレス等には、複数のパンチ金型が常設されており、これらのパンチ金型は、形状や大きさや抜き順番などが予め決められている。このパンチ金型は、ＮＣプログラムに従い、部品２の外形に沿って位置をずらせながらミクロジョイント３を残して、部品の外形を切断する。
【００１０】
この図１（Ａ）のミクロジョイント３に対して、パンチプレスに取り付けられたパンチ金型とは別のパンチ金型と交換することによって、図１（Ｂ）左図に示すように部品２の端面４を基準としてパンチプレスのパンチ金型を打ち抜き動作を実行する。なお、図１（Ｂ）右図は図１（Ｂ）左図を側面から見た図示である。上記例では別のパンチ金型に交換するとあるが、ミクロジョイント３のみに対して打ち抜き動作をするミクロジョイント専用パンチ金型を予めパンチプレスに取り付けることで交換の手間を省ける。
【００１１】
図１（Ｂ）は部品２と板材１とを接合するミクロジョイント３に対して上記パンチ金型により打ち抜き動作を実行した拡大図を示す。本図の通り、部品２とミクロジョイント３とはその端面を基準に一部打ち抜かれた圧接ミクロジョイント５を成形する。この際、部品２の端面４と接している圧接ミクロジョイント５は切断させる。図１（Ｃ）にパンチ金型の一例を示すように、薄い刃の付いたパンチ金型を部品２の端面４に基準として打ち抜く。その際、板材１に対しては完全に打ち抜かず、打ち抜き段差６だけ圧接可能範囲で打ち抜きが終了するように、圧接ミクロジョイント５を成形する金型の長さ等を調整している。他方、部品２の端面では金型に付いた刃の長さ分だけ打ち抜かれるため切断される。
【００１２】
板材１側においては、圧接ミクロジョイント５が必ず板材１に残るように、又、圧接ミクロジョイント５で部品２を圧接７して保持するため、圧接力を上げるために塑性変形させた曲げ形状８を用いている。つまり、部品２と圧接ミクロジョイント５との接合は切断されているが、圧接ミクロジョイント５から部品２に対して圧接力があるため、板材１から部品２が落ちない構造となっている。また、部品２の外形は圧接ミクロジョイント５を除いて全て打ち抜かれているため、適切な位置に適切な幅の圧接ミクロジョイント５を単数又は複数設置して、この圧接ミクロジョイント５による圧接７によって部品２を保持する。このように切断された圧接ミクロジョイント５の圧接７により保持することで、部品２を回転又は、プラスチックハンマー等で軽く叩けば、簡単に分離することができる。又、部品２の圧接ミクロジョイント５で接続されていた部品端面４は切断された後に圧接７されているので圧接ミクロジョイント５の残部は生じない。
【００１３】
図２は他の実施形態にかかるミクロジョイントの成形方法を示す。上記と同様にＮＣプログラムに従い、部品２の外形に沿って位置をずらせながらミクロジョイント３を残して（図２（Ａ）参照）、部品２の外形を切断する。このミクロジョイント３の上を他のパンチ金型にて打ち抜き動作をさせる。この時、図２（Ｂ）に示す半抜きミクロジョイント９は、実施例１と異なり部品２と半抜きミクロジョイント９が接続されている。即ち、部品２の端面４においては、切断手前の段差１０だけ打ち抜きを行う。切断手前の段差１０は実施例１と同様に半抜きミクロジョイント９を成形する金型の長さ等を調整している。板材１においては、図１（Ｃ）とは異なる通常の角型を用いて部品２と同様の切断手前の段差１０を板材１に入り込み部１１を設けることにより半抜きミクロジョイント９が必ず板材１に残るようにしている。この半抜きミクロジョイント９は、部品２の外形を手で持ち上げることにより半抜きミクロジョイント９で接続された部品の端面４が加工硬化され、ニッパ等の工具を使用することなく簡単に部品２を分離できる。この方法では図２（Ｃ）に示す部品２の端面に若干量の半抜きミクロジョイントの残部１２が生じてしまうが、切断手前の段差１０だけ打ち抜きしているため、接続面積が従来の方法に比べ小さく、少ない時間で半抜きミクロジョイントの残部１２を仕上げることができる。
【００１４】
図３は前記のパンチ加工を行うパンチプレス装置とその制御系のブロック図を示す。
【００１５】
パンチプレス装置は、装置のユニットなど完成形に近い図面から展開図を作成する板金用ＣＡＭ装置１３と、ＣＡＭ装置１３などの各ユニットを制御する端末装置１４と、ＣＡＭ装置１３からのデータを板材１のどの場所にパンチするかなどのＮＣ（数値制御）プログラムに使用される数値データへ展開する数値制御装置１６とを有する。更に、板材１をクランプ２１にて保持し、数値制御装置１６からの数値に基づいてＸ，Ｙ方向に移動する板材送り用のテーブル装置２０を有し、このテーブル装置２０の上部にはフレーム８がある（図面は上から見た図）。このフレーム８に種々の大きさ、長さ等が異なる複数のパンチ金型を有したタレット１７が備えられており、数値制御装置１６からの数値に基づくパンチ金型を選択し、フレーム１８に設置された油圧式又は機械式のパンチ駆動装置により、パンチ位置１９でパンチ加工を行う。すなわちタレット１７は対象となるパンチ金型を選択するために回転、移動などを行い、板材１に対して所望の大きさのパンチを打ち抜く。なお、タレット１７の下方にはパンチを実行するパンチプレス１５を有するが、上述の全てのユニットをまとめてパンチプレス装置という。以上の制御、処理などは図示しない制御部または端末装置１４により各ユニットが動作され、この制御部はＣＰＵ、メモリから構成される。
【００１６】
上記パンチプレス装置、または端末装置１４における制御部によって、は図３（Ｂ）のａに示された正面図、側面図（他、三面図又は３次元モデル等もあり）から板金加工するための展開図ｂをＣＡＭ装置１３にて作成する。更にＣＡＭ装置１３はパンチプレスに常設している種々のパンチ金型を展開図ｃの部品の外形２５に沿って割付を行う。なお、展開図ｂにある曲げ部分は板材１から部品２を取り、別工程の曲げ工程を行うことを示す。
【００１７】
以上の割付工程を行った後、そのデータを数値データに置き換える、即ち、数値制御装置１６にてＮＣプログラムを作成する。その作成されたプログラムに従って板材１を保持するテーブル装置２０はＸ，Ｙ方向に移動するとともに、タレット１７に備わる種々のパンチ金型の中からＮＣプログラムに基づいて対象となるパンチ金型が選択され、例えば、図１，２に示すように部品２に沿って打ち抜かれ、最終的にミクロジョイント３の成形工程が完了する。
【００１８】
続いて上述した実施例１，２の通り、ミクロジョイント３を圧接ミクロジョイント５に変形するミクロジョイント圧接工程、または、半抜きミクロジョイント９に変形するミクロジョイント半抜き工程が実行される。なお、ミクロジョイント圧接工程の一例として上述の例では図１（Ｃ）のような特殊な金型を使用したが、部品２とミクロジョイント３とを一旦切断し、その後、一般的な金型を使用して半抜き工程を行っても良い。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のミクロジョイント成形方法は、適切な位置に適切な幅のミクロジョイントを設置して、切断したミクロジョイントの圧接力により、部品を保持する。このように切断されたミクロジョイントの圧接により保持することで、部品を回転又は、プラスチックハンマー等で軽く叩けば、簡単に分離することができ、ミクロジョイントの残部は生じない。よってミクロジョイント残部の仕上げ作業が廃止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミクロジョイント成形方法の説明図
【図２】他のミクロジョイント成形方法の説明図
【図３】パンチプレスおよびその制御系の構成と、ＣＡＭ装置によるＮＣデータ作成方法の説明図
【図４】従来のミクロジョイント成形方法の説明図とミクロジョイントの切断状態の説明図
【符号の説明】
１・・・板材、２・・・部品、３・・・ミクロジョイント、４・・・部品端面、５・・・圧接ミクロジョイント、６・・・打ち抜き段差、７・・・圧接、８曲げ形状、９・・・半抜きミクロジョイント、１０・・・切断手前の段差、１１・・・入り込み部、１２・・・半抜きミクロジョイントの残部、１３・・・板金用ＣＡＭ装置、１４・・・現場作業端末装置、１５・・・パンチプレス、１６・・・数値制御装置、１７・・・タレット、１８・・・フレーム、１９・・・パンチ位置、２０・・・テーブル装置、２１・・・クランプ、２２・・・三面図、２３・・・展開図、２４・・・パンチ金型割付、２５・・・パンチ金型、２６・・・圧接ミクロジョイント成形金型、２７・・・ミクロジョイントの残部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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