(57)【要約】【課題】キズやダレの発生を極力低減して、高精度製品の歩留まりを向上させることができる対向ダイスせん断加工装置及び対向ダイスせん断方法を提供する。【解決手段】被加工物を載置する下ダイス２１に対向するように上ダイス４１をスライド３５に取着する。下ダイス２１及び上ダイス４１には、それぞれ形状形成孔２３，４３が形成されており、これら形状形成孔２３，４３にはそれぞれブレイクアウトパンチ２４、ノックアウトパンチ４４が摺動可能に収容されている。スライド３５が下降すると、上ダイス４１が下降されて下ダイス２１に近接し、被加工物は上ダイス４１及び下ダイス２１により上側及び下側から切断される。これにより、被加工物の一部以外が切断されると、ブレイクアウトパンチ２４が上方に移動させられて、残った切断部の一部が切断されて、被加工物を所定の形状の製品に成形する。【選択図】      図２
2005014062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の形状と同じ形状の第１孔を有した第１ダイスと、
この第１ダイスの前記第１孔に設けられた第１パンチと、
前記製品の形状と同じ形状の第２孔を有し、前記第１ダイスに対向するように配設された第２ダイスと、
この第２ダイスの前記第２孔に設けられた第２パンチとを備え、
前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させて、前記第１ダイス及び前記第２ダイスにより被加工物の一部を残して切断する第１工程と、
この第１工程の後に前記第１ダイス及び第２ダイスに対して前記第１パンチ又は前記第２パンチを相対移動させて、前記被加工物の切断されていない前記一部を切断して前記製品を前記被加工物から分離する第２工程とによって、前記被加工物を所定の形状の前記製品に成形する対向ダイスせん断加工装置において、
前記第１工程において、前記第１パンチ及び前記第２パンチが、
前記第１孔及び前記第２孔に対して移動可能に前記被加工物に当接し、又は、所定間隔をおいて前記被加工物に対向していることを特徴とする対向ダイスせん断加工装置。
【請求項２】
前記第１ダイス及び前記第２ダイスは、突起付ダイスであることを特徴とする請求項１に記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項３】
前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させる第２ダイス駆動手段は、モータの駆動力により前記第２ダイスを相対移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項４】
前記第１パンチ又は前記第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段は、前記第２ダイス駆動手段とは別に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項５】
前記第１パンチ又は前記第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段は、前記第２ダイス駆動手段により移動させられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項６】
前記第１ダイスの上に前記被加工物が載置されており、
前記第１ダイス及び前記第１パンチの上方に、前記第２ダイス及び前記第２ダイスが配設されており、
第２ダイスが下降させられることにより前記被加工物の切断部の一部以外が切断され、前記第１パンチが上昇させられることにより前記被加工物の切断部がすべて切断されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項７】
前記第２ダイスが、前記第１ダイスに最も近くなったときに、前記第１パンチ又は前記第２パンチが移動させられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置。
【請求項８】
製品の形状と同じ形状の第１孔を有した第１ダイスと、
この第１ダイスの第１孔に設けられた第１パンチと、
前記第１孔とほぼ同じ形状の第２孔を有し、前記第１ダイスの上方に対向するように配設された第２ダイスと、
この第２ダイスの前記第２孔に設けられた第２パンチとを備え、
前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させて、前記第１ダイス及び前記第２ダイスにより被加工物の一部を残して切断する第１工程と、
この第１工程の後に前記第１ダイス及び第２ダイスに対して前記第１パンチ又は前記第２パンチを移動させて、前記被加工物の切断されていない前記一部を切断する第２工程とによって、前記被加工物を所定の形状の前記製品に成形する対向ダイスせん断加工方法において、
前記第１工程において、前記第１パンチ及び前記第２パンチが、
前記第１孔及び前記第２孔に対して移動可能に前記被加工物に当接している状態、又は、前記被加工物と所定間隔をおいて対向している状態となっていることを特徴とする対向ダイスせん断加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向ダイスせん断加工装置及び対向ダイスせん断加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品を所定の形状に切断して成形する方法として打ち抜き加工がある。近年、この打ち抜き加工により製造される製品をより精度よく製造する方法として種々の方法が案出されている。その１つの方法として、対向ダイスせん断加工方法がある（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
この対向ダイスせん断加工方法においては、図１４に示すように、製品形状の孔９１ａを有した平ダイス９１と、この平ダイス９１に対向し製品形状の孔９２ａを有する突起付ダイス９２とを用いる。なお、孔９１ａにはエジェクタ９３が、９２ａにはブレイクアウトパンチ９４が配置されている。
【０００４】
そして、図１４（ａ）に示すように平ダイス９１上に被加工物Ｗが載置されると、図１４（ｂ）に示すように、平ダイス９１が上昇されて、突起付ダイス９２及びブレイクアウトパンチ９４に被加工物Ｗが押し付けられ、被加工物Ｗの切断部Ｗａにせん断応力が発生する。続いて、図１４（ｃ）に示すように、ブレイクアウトパンチ９４が被加工物Ｗを下方に押圧し、これにより、製品Ｗ１が被加工物Ｗから分離されて成形される。すなわち、被加工物Ｗは、平ダイス９１の上昇及びブレイクアウトパンチ９４の下降により、切断部Ｗａに作用するせん断応力により製品Ｗ１を切断分離する。なお、製品Ｗ１が成形されると、図１４（ｄ）に示すようにエジェクタ９３が上昇して製品Ｗ１が孔９１ａから取り出される。
【０００５】
【非特許文献１】
古閑伸裕，青木勇著、「基礎から学ぶ実践プレス加工シリーズ  プレス打ち抜き加工」、初版、日刊工業新聞社、２００２年３月２１日，ｐ．１３４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の対向ダイスせん断加工装置を用いた対向ダイスせん断方法は、切断力となるせん断応力をより大きく得るために、突起付ダイス９２内に配設されたブレイクアウトパンチ９４を固定した状態で、平ダイス９１を上昇させていた。従って、平ダイス９１が上昇されて切断される際には、エジェクタ９３の端面上部の材料内部には、せん断応力とともに大きな引張り応力が作用し、この引張り応力によりダレが発生することがあった。また、被加工物Ｗから製品Ｗ１が分離されるときには、大きな圧縮応力を受けていた平ダイス９１の端面上部、突起付ダイス９２及びブレイクアウトパンチ９４の端面下部の材料内部が、引張り応力を受けることになる。従って、停止されている突起付ダイス９２側の切断部Ｗａは、急激に大きな引張り応力を受けることになり、粗雑な破断面が形成されることがあった。
【０００７】
また、この対向ダイスせん断加工方法は、突起付ダイス９２に対して、ブレイクアウトパンチ９４及びエジェクタ９３を所定のタイミングで可動させる必要があった。そのため、これらの可動タイミングを容易に設定できる油圧式のプレス機が用いられており、生産性を向上することができなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、破断面やダレの発生を極力低減することのできる対向ダイスせん断加工装置及び対向ダイスせん断方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、製品の形状と同じ形状の第１孔を有した第１ダイスと、この第１ダイスの前記第１孔に設けられた第１パンチと、前記製品の形状と同じ形状の第２孔を有し、前記第１ダイスに対向するように配設された第２ダイスと、この第２ダイスの前記第２孔に設けられた第２パンチとを備え、前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させて、前記第１ダイス及び前記第２ダイスにより被加工物の一部を残して切断する第１工程と、この第１工程の後に前記第１ダイス及び第２ダイスに対して前記第１パンチ又は前記第２パンチを相対移動させて、前記被加工物の切断されていない前記一部を切断して前記製品を前記被加工物から分離する第２工程とによって、前記被加工物を所定の形状の前記製品に成形する対向ダイスせん断加工装置において、前記第１工程において、前記第１パンチ及び前記第２パンチが、前記第１孔及び前記第２孔に対して移動可能に前記被加工物に当接し、又は、所定間隔をおいて前記被加工物に対向していることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第１ダイス及び前記第２ダイスは、突起付ダイスであることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させる第２ダイス駆動手段は、モータの駆動力により前記第２ダイスを相対移動させることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第１パンチ又は前記第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段は、前記第２ダイス駆動手段とは別に設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第１パンチ又は前記第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段は、前記第２ダイス駆動手段により移動させられることを要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第１ダイスの上に前記被加工物が載置されており、前記第１ダイス及び前記第１パンチの上方に、前記第２ダイス及び前記第２ダイスが配設されており、第２ダイスが下降させられることにより前記被加工物の切断部の一部以外が切断され、前記第１パンチが上昇させられることにより前記被加工物の切断部がすべて切断されることを要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の対向ダイスせん断加工装置において、前記第２ダイスが、前記第１ダイスに最も近くなったときに、前記第１パンチ又は前記第２パンチが移動させられることを要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、製品の形状と同じ形状の第１孔を有した第１ダイスと、この第１ダイスの第１孔に設けられた第１パンチと、前記第１孔とほぼ同じ形状の第２孔を有し、前記第１ダイスの上方に対向するように配設された第２ダイスと、この第２ダイスの前記第２孔に設けられた第２パンチとを備え、前記第２ダイスを前記第１ダイスに近接するように相対移動させて、前記第１ダイス及び前記第２ダイスにより被加工物の一部を残して切断する第１工程と、この第１工程の後に前記第１ダイス及び第２ダイスに対して前記第１パンチ又は前記第２パンチを移動させて、前記被加工物の切断されていない前記一部を切断する第２工程とによって、前記被加工物を所定の形状の前記製品に成形する対向ダイスせん断加工方法において、前記第１工程において、前記第１パンチ及び前記第２パンチが、前記第１孔及び前記第２孔に対して移動可能に前記被加工物に当接している状態、又は、前記被加工物と所定間隔をおいて対向している状態となっていることを要旨とする。
【００１７】
（作用）
請求項１又は８に記載の発明によれば、第１ダイス及び第２ダイスを近接させて切断する第１工程において、第１パンチ及び第２パンチは、第１孔及び第２孔に対して移動可能に被加工物に当接しているか又は所定間隔をおいて被加工物に対向している。そのため、第１ダイス及び第２ダイスにより圧縮応力を受ける被加工物は、その受けた圧縮応力が大きい場合、第１パンチや第２パンチを移動させて、又は第１パンチ及び第２パンチとの所定空間に、大きな圧縮応力を分散させることができる。このため、切断時に被加工物は引張り応力が生じる第１パンチや第２パンチ側で圧縮応力を受けるため、第１ダイス及び第２ダイスが被加工物に当接する際に、ダレが発生し難い。また、圧縮応力を受けているため、製品が分離される第２工程において急激に引張り応力が発生せず、破断面がほとんど発生しない。従って、従来よりも破断面やダレがほとんど発生しない製品を製造することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、第１ダイス及び第２ダイスの両方が、突起付ダイスであるので、被加工物が切断されるために作用される圧縮応力を受けた部分は、第１ダイス及び第２ダイスの外周に逃げることができる。このため、切断時に被加工物が受ける圧縮応力をすぐに逃すことができるので、圧縮応力の変動が非常に少ない。従って、破断面やダレがいっそう発生しない製品を製造することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、モータにより発生される駆動力により第２ダイスを第１ダイスに近接させる。すなわち生産性の高いモータ駆動（機械式）により発生する駆動力により行われるので、油圧式に比べてより高速に製品を成形することができ、生産性を向上させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、前記第１パンチ又は前記第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段は、第２ダイス駆動手段とは別に設けられているので、第２ダイスの移動とは無関係に、パンチを移動させることができる。従って、第２ダイスの移動により被加工物の切断部を適当な厚みの一部を残した状態で切断した後、連続して第１パンチ又は第２パンチにより残りの切断部をすべて切断することができる。すなわち、タイミングの制御が難しいモータ駆動（機械式）により第２ダイスを第１ダイスに近接させるようにしても、より最適な厚みやタイミングで、第１パンチ又は第２パンチによって切断部の残りを切断して製品を分離することができる。従って、より高速かつ効率よく製品を製造することができ、生産性をより向上させることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、第１パンチ又は第２パンチを駆動させるパンチ駆動手段が、前記第２ダイスを移動させる第２ダイス駆動手段により移動させられているので、第１パンチ又は第２パンチを駆動させる駆動源を別途設ける必要がない。従って、せん断加工装置の構成を簡素化することができ、ひいてはせん断加工装置の製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、第１パンチが上昇させられて、第１ダイスの上に載置された被加工物の切断部がすべて切断される。従って、第１パンチにより被加工物を成形されることと、製品を第１ダイスの第１孔から排出することを同時に行うことができる。そのため、より高速で製品を成形することができるので、生産性を向上させることができる。また、被加工物は、第１ダイスにより支持されているので、被加工物を把持する装置を設ける必要がなく、せん断加工装置の構成をより簡素化することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、第２ダイスが第１ダイスに最も近くなったとき、すなわち第２ダイスが第１ダイスに対して相対移動の方向を変更する際に、第１パンチ又は第２パンチが移動される。そのため、第１ダイス及び第２ダイスのせん断力（切断力）が最も小さくなった後、第１パンチ又は第２が移動させられるので、効率よく被加工物の切断を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した対向ダイスせん断加工装置の第１実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２５】
本実施形態の対向ダイスせん断加工装置としてのプレス機Ｐ１は、図１に示すように、地面に固定されたベッド１０、ボルスタ１１及びフレーム１２を有している。ボルスタ１１は、ベッド１０の上部に固定されている。また、フレーム１２は、ベッド１０に連結されており、ベッド１０及びボルスタ１１を取り囲むように配置されている。
【００２６】
ボルスタ１１には、図２に示すように、パンチ駆動手段を構成するダイクッション装置１３がその中央に内蔵されている。このダイクッション装置１３は、例えば空気又は油を利用したバネであって、上面１３ａが外部から加えられた付勢力に押圧されて下降した後、その付勢力が除去されると、その上面が元の位置に復元するという弾性作用を有している。また、ボルスタ１１の上面には、ダイセット１４が図示しないボルトにより固着されている。ダイセット１４には、その中心に貫通孔１４ａとこの貫通孔１４ａを取り囲む４つの貫通孔１４ｂとが形成されている。貫通孔１４ａ内にはパンチ上昇リフタ１５が貫通しており、各貫通孔１４ｂ内には付勢用リフタ１６が貫通している。また、同ダイセット１４には、複数の固定用ねじ部１４ｃがその上面に形成されている。
【００２７】
ダイセット１４の中央の上面には、第１ダイスとしての下ダイス２１が固着されている。詳述すると、下ダイス２１には、４つの角付近に貫通孔２１ａが設けられている。この貫通孔２１ａに位置決めボルト２２が、貫通して上記ダイセット１４の固定用ねじ部１４ｃと螺合することにより、下ダイス２１はダイセット１４に水平方向の位置調節可能に固着される。また、下ダイス２１は、製品の輪郭形状となっている第１孔としての形状形成孔２３を中央に有しているとともに、この形状形成孔２３の周囲が上方に突出した突起付ダイスとなっている。なお、形状形成孔２３は、例えば、製造される製品がスプロケットであれば、複数の歯が外部に形成された円形状の形状になっている。同形状形成孔２３は、下部が縮小した段付きの貫通孔であって、前記ダイセット１４の貫通孔１４ａに整合している。更に、この形状形成孔２３には、その上部に第１パンチとしてのブレイクアウトパンチ２４が摺動可能に配設されている。また、同ブレイクアウトパンチ２４の下部には、上記パンチ上昇リフタ１５の上端部が当接している。すなわち、パンチ上昇リフタ１５が上昇すると、ブレイクアウトパンチ２４が上昇させられる。
【００２８】
一方、フレーム１２には、図１及び図２に示すように、スライドギブ３１と、図示しない第２ダイス駆動手段としてのモータとが設けられている。このモータには、図示しないクラッチを介してフライホイール３２が設けられている。フライホイール３２には、クランク軸３３が連結されている。このクランク軸３３には、コネクティングロッド３４が回転可能に連結されている。また、このコネクティングロッド３４は、その下端部がスライド３５に回転可能に連結されている。従って、モータの回転力がクランク軸３３及びコネクティングロッド３４を介して、スライド３５に往復運動力として変換されて伝達される。
【００２９】
スライド３５の下面には、複数の固定用ねじ部３５ａが形成されており、その中央には、第２ダイスとしての上ダイス４１が、複数の位置決めボルト４２により固着されている。詳述すると、上ダイス４１には、４つの角付近に貫通孔４１ａが形成されている。この貫通孔４１ａに位置決めボルト４２が、貫通して、上記スライド３５の前記固定用ねじ部３５ａと螺合することにより、上ダイス４１はスライド３５に水平方向の位置調節可能に固着される。同上ダイス４１は、上述した下ダイス２１と同様な形状をして、下ダイス２１と対向するように配設されている。すなわち、上ダイス４１は、その中央に第２孔としての形状形成孔４３が形成されているとともに、その形状形成孔４３の周囲が下方に突出した突起付ダイスとなっている。この形状形成孔４３は、上記形状形成孔２３と同様にその形状が製品の輪郭形状となっており、上部が縮径された段付きの貫通孔である。また、同形状形成孔４３には、その下方の大径部に、第２パンチとしてのノックアウトパンチ４４が収容されている。同形状形成孔４３の縮径部には、比較的弱いバネ力のバネ４５が配設されており、このバネ４５は、ノックアウトパンチ４４に固着されている。そのため、図２に示すように、ノックアウトパンチ４４は、下方が空間であっても形状形成孔４３から落下しない。また、切断時に上ダイス４１が被加工物Ｗを押圧すると、形状形成孔２３内の被加工物Ｗは、ノックアウトパンチ４４及びバネ４５を押圧して上方に容易に移動できるようになっている。なお、上ダイス４１は、スライド３５が最下位置、すなわちクランク軸３３が下死点となった場合でも、下ダイス２１と隙間をおいて対向するように設定されている。
【００３０】
一方、ダイセット１４及びスライド３５の間には、前記下ダイス２１及び上ダイス４１を取り囲むように、パンチ駆動手段を構成する油圧シリンダ装置５０が４つ配設されている。油圧シリンダ装置５０は、図３に示すように、シリンダ部材５１，下部ピストン５２、上部ピストン５３及び図示しない油流通制御部から構成されている。シリンダ部材５１は、中央にシリンダ孔５１ａを有しており、このシリンダ孔５１ａが上記ダイセット１４の貫通孔１４ｂと同心的になるように、上記ダイセット１４に固着ボルト５４により位置決め可能に固着されている。シリンダ部材５１には、下部ピストン５２及び上部ピストン５３が摺動可能に設けられており、これら下部及び上部ピストン５２，５３間には、空間Ｓが形成可能となっている。すなわち、上記油流通制御部の信号により、下部及び上部ピストン５２，５３間に油が供給されて空間Ｓが形成され、この空間Ｓにある油が排出されて空間Ｓを消滅させることができる。下部ピストン５２の下面には、ダイセット１４の貫通孔１４ｂを貫通する上述した付勢用リフタ１６が当接している。また、上部ピストン５３には、その上面に、動作ピン５５が一体形成されている。この動作ピン５５は、前記スライド３５に、位置決めボルト５６により位置決めされて固定されている。
【００３１】
従って、油圧シリンダ装置５０は、スライド３５が下降されると、動作ピン５５、上部ピストン５３、空間Ｓの油、下部ピストン５２を介して付勢用リフタ１６を下降させる。下降した付勢用リフタ１６はダイクッション装置１３の上面１３ａを下方に押圧して、このダイクッション装置１３により上方に付勢されていたパンチ上昇リフタ１５が下降され、かつブレイクアウトパンチ２４が下降される。また、パンチ上昇リフタ１５が下降された後に、上記油流通制御部により空間Ｓに供給された油が排出されると、下部ピストン５２が上昇する。これにより、付勢用リフタ１６を介してダイクッション装置１３の上面１３ａが上昇するので、パンチ上昇リフタ１５を介してブレイクアウトパンチ２４が上昇する。すなわち、ブレイクアウトパンチ２４は、スライド３５の下降に連動して下降し、下降した後に空間Ｓの油が排出されると上昇する。なお、油流通制御部は、スライド３５が最下位置に至ったとき、すなわちクランク軸３３が下死点となったときに、一気に空間Ｓの油を排出するように制御される。
【００３２】
次に、本実施形態のプレス機Ｐ１の作用について、図３〜図８を参照して説明する。
図３に示すように、スライド３５が最上位置、すなわちクランク軸３３が上死点に位置しているとき、油圧シリンダ装置５０の空間Ｓには、油が最大に供給されている。そして、図４に示すように、下ダイス２１の上に、例えば、アルミニウム板や鉄板などの被加工物Ｗ（これは、例えば３．８〜４．３ｍｍの厚みを有する）が載置されて、徐々にスライド３５が下降される。このとき、油流通制御部は、スライド３５の下降に応じて、空間Ｓから油を徐々に排出する。
【００３３】
その後、図４に示すように、スライド３５が下降されて所定の位置に至ると、油流通制御部は、空間Ｓの油の排出を停止させて、空間Ｓの油を密閉状態に保持する。
【００３４】
そして、スライド３５が更に下降すると、図５に示すように、上ダイス４１は、被加工物Ｗに圧接し、被加工物Ｗを下方に押圧しながら、被加工物Ｗの切断部の上方を形状形成孔４３の外形形状となるように切る。このとき、スライド３５の下降とともにノックアウトパンチ４４も下降するが、ノックアウトパンチ４４にはバネ４５により弱い付勢力が作用しているだけであるので、ノックアウトパンチ４４は、被加工物Ｗの上面に当接するだけになっている。また、このとき、油流通制御部は、油の供給及び排出を停止しているので、スライド３５の下降に連動して、付勢用リフタ１６が下降する。これによりダイクッション装置１３の上面が下方に押圧されて、パンチ上昇リフタ１５が下降し、これに連動して、ブレイクアウトパンチ２４が下降する。
【００３５】
その後、図６に示すように、ブレイクアウトパンチ２４が下降して、形状形成孔２３の段部に係合すると、ブレイクアウトパンチ２４の下降は停止される。このとき、ブレイクアウトパンチ２４は、被加工物Ｗと極わずかな隙間をおいて対向している。すなわち、切断の第１工程が行われ、被加工物Ｗは、その切断部の厚み方向の一部Ｗｃ以外の部分が、下ダイス２１及び上ダイス４１により切断されている。なお、この切断されていない部分、すなわち下ダイス２１及び上ダイス４１に挟まれた被加工物Ｗの切断されていない一部Ｗｃの厚みｔは、０．３ｍｍ程度である。
【００３６】
そして、図６に示すように、スライド３５が最下位置になったところで、油流通制御部は、空間Ｓに供給されていた油を一気に排出する。これにより、図７に示すように、油圧シリンダ装置５０の下部ピストン５２が上昇する。上部ピストン５３が上昇すると、この上部ピストン５３に下方に押圧されていたダイクッション装置１３の上面１３ａも上昇する。これにより、パンチ上昇リフタ１５が上昇させられ、ブレイクアウトパンチ２４が上昇する。そのため、ブレイクアウトパンチ２４が上昇することにより、被加工物Ｗは、上ダイス４１に押圧されて、被加工物Ｗの切断部の残り部分である一部Ｗｃが切断され、所定の形状の製品Ｗ１が被加工物Ｗから分離されて成形され（すなわち第２工程が行われて）、かつ下ダイス２１から排出される。なお、このとき、ノックアウトパンチ４４は、バネ４５に抗して上昇する。
【００３７】
その後、図８に示すように、スライド３５が上昇すると、上ダイス４１及び上部ピストン５３が上昇する。このとき、油流通制御部は、空間Ｓが負圧とならないように油を供給する。そして、図５に示すように、スライド３５が再び最上位置に至ると、せん断加工された製品Ｗ１が取り出される。
【００３８】
以上のようにして、被加工物Ｗから製品Ｗ１が成形される。なお、上述した一連の動作が繰り返し行われることにより、被加工物Ｗから複数の製品Ｗ１が製造される。
【００３９】
以上、本実施形態のプレス機Ｐ１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、被加工物Ｗは、その上方が、弱いバネ力のバネ４５によって押圧されているノックアウトパンチ４４に当接されており、その下方が極わずかな隙間をおいてブレイクアウトパンチ２４と対向している。従って、切断時に、被加工物が受ける圧縮応力が、引張り応力が作用する部分に逃げるため、すなわち被加工物は圧縮応力を受けているため、被加工物Ｗは、上ダイス４１及び下ダイス２１により切断される第１工程時に、ダレが発生し難い。また、製品Ｗ１が分離される第２工程において急激に引張り応力が発生しないので、破断面がほとんど発生しない。すなわち、破断面やダレがほとんど発生しない形状のよりよい製品を製造することができる。
【００４０】
（２）本実施形態では、下ダイス２１及び上ダイス４１の両方が、突起付ダイスとなっている。そのため、被加工物Ｗが圧縮応力を受けて、その一部が逃げようとする場合には、下ダイス２１及び上ダイス４１の外周にほぼ均等に逃げることができる。従って、切断時に被加工物が受ける圧縮応力の変動が非常に少ない。従って、破断面やダレがいっそう発生しない製品を製造することができる。
【００４１】
（３）本実施形態では、図示しないモータによりフライホイール３２、クランク軸３３及びコネクティングロッド３４を介してスライド３５を可動させる。すなわち、図示しないモータ駆動（機械式）によりスライド３５を駆動するので、油圧式などに比べて、より高速にスライド３５を上下動させることができ、生産性をより向上させることができる。
【００４２】
（４）本実施形態では、油圧シリンダ装置５０の空間Ｓから油を排出することによりブレイクアウトパンチ２４を移動させる。すなわち、スライド３５の動きとは無関係に、すなわち任意のタイミングでブレイクアウトパンチ２４を移動させることができる。このため、タイミング制御が難しいモータ駆動（機械式）であっても、最も効率のよいタイミングで、迅速にノックアウトパンチ４４を上昇させることが容易に設定できる。従って、高速で製品Ｗ１を製造することができ、生産性をより向上させることができる。
【００４３】
（５）本実施形態では、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させることにより、被加工物Ｗの一部Ｗｃが切断されて製品Ｗ１の分離が行われる。従って、下ダイス２１により被加工物Ｗが成形されることと、製品Ｗ１を下ダイス２１の形状形成孔２３から排出することとを同時に行うことができる。そのため、より高速で製品Ｗ１を成形することができ、生産性をより向上させることができる。
【００４４】
（６）本実施形態では、上ダイス４１が下ダイス２１に最も近くなった最下位置に至ったときに、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させる。すなわち、下ダイス２１及び上ダイス４１のせん断応力（これが被加工物Ｗを切断する応力になる）が最も小さいときに、ブレイクアウトパンチ２４を移動させることになるので、効率よく被加工物の切断を行うことができる。
【００４５】
（７）本実施形態では、下ダイス２１が下降して、下ダイス２１と上ダイス４１とにより被加工物Ｗが切断されている際に、ブレイクアウトパンチ２４及びノックアウトパンチ４４が被加工物Ｗに当接している。従って、下ダイス２１と上ダイス４１とにより切断される際には、被加工物Ｗは、ブレイクアウトパンチ２４により支持される。従って、圧縮応力が被加工物Ｗにより均一に作用するので、局部的に大きな圧縮応力が被加工物Ｗに作用することが少なく、破断面やダレの発生をより抑えることができる。
【００４６】
（８）本実施形態では、製品Ｗ１となる部分の被加工物Ｗには、第１工程において上ダイス４１の下降による引張り応力が作用している状態から、ブレイクアウトパンチ２４が上昇する第２工程において圧縮応力が作用する。すなわち、製品Ｗ１は引張り応力を受けた後、圧縮応力を受けることにより、せん断加工が行なわれるので、破断面やダレの発生をより抑えることができる。
【００４７】
（９）本実施形態では、下ダイス２１の上に被加工物Ｗを載置して被加工物Ｗの切断を行った。そのため、被加工物Ｗを把持するチャック装置などを省略することができ、プレス機Ｐ１の構成をより簡素化することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した対向ダイスせん断加工装置の第２実施形態のプレス機Ｐ２を図９〜図１３に従って説明する。なお、第２実施形態は、上記第１実施形態と、パンチ駆動手段の構成のみが異なるだけであるので、同様な部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
本実施形態のプレス機Ｐ２には、図９に示すように、上記第１実施形態の油圧シリンダ装置５０と、ボルスタ１１内に配設されたダイクッション装置１３が設けられていない。その代わりに、本実施形態では、パンチ駆動手段としてカム機構７１が設けられている。このカム機構７１は、前記スライド３５に連結されたコネクティングロッド７２、このコネクティングロッド７２に連結されたカム軸７３を有している。詳述すると、カム軸７３には、図９の右方の外周縁部の一部に連結部７３ａが設けられ、この連結部７３ａに上記コネクティングロッド７２が回転可能に連結されている。従って、カム軸７３は、スライド３５の上下移動に連動して回転する。
【００５０】
また、カム軸７３には、図９の左方の外周縁部の一部に、突部７４が設けられている。そして、この突部７４を含むカム軸７３の外周面に、前記パンチ上昇リフタ１５が当接可能となっている。そのため、スライド３５が下降してカム軸７３が回転すると、カム軸７３の突部７４にパンチ上昇リフタ１５が当接し、パンチ上昇リフタ１５を上昇させる。なお、突部７４は、スライド３５が最下位置となったときに、パンチ上昇リフタ１５が突部７４の頂点に当接するように、カム軸７３に設けられている。
【００５１】
次に、本実施形態のプレス機Ｐ２の作用について、図１０〜図１３を参照して説明する。
図１０に示すように、上記実施形態と同様に、被加工物Ｗを下ダイス２１に載置し、スライド３５を降下させる。このとき、カム軸７３の突部７４は、横に位置しているので、カム軸７３に当接しているパンチ上昇リフタ１５は下降しており、ブレイクアウトパンチ２４は、形状形成孔２３の大径部の最下部に位置している。
【００５２】
そして、図１１に示すように、スライド３５が更に下降すると、上ダイス４１が下降し、下ダイス２１及び上ダイス４１によって被加工物Ｗが圧接されて切断が行われる。なお、スライド３５の下降とともに、カム軸７３は、図１０〜１３において左回りに回転する。
【００５３】
その後、図１２に示すように、スライド３５が最下位置に至り、被加工物Ｗの切断部の一部Ｗｃ以外がほとんど切断されると、突部７４がパンチ上昇リフタ１５のほぼ直下に至る。そのため、パンチ上昇リフタ１５は、その突部７４の高さ分上昇し、ブレイクアウトパンチ２４を上方に押し上げる。ブレイクアウトパンチ２４が押し上げられると、形状形成孔２３内の被加工物Ｗが押し上げられ、被加工物Ｗの切断部の残り部分である一部Ｗｃが切断されて製品Ｗ１の分離が行われる。従って、図１３に示すように、被加工物Ｗから一部が形状形成孔２３，４３の形状に抜き取られて、製品Ｗ１が成形される。
【００５４】
以上、本実施形態のプレス機Ｐ２によれば、上記第１実施形態の（１）〜（３）、（５）、（６）、（８）及び（９）に記載の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００５５】
（１０）本実施形態では、ブレイクアウトパンチ２４は、スライド３５の動きに従動するカム軸７３に当接するパンチ上昇リフタ１５によって上昇させた。すなわち、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させる駆動源は、スライド３５の駆動源と同一にすることができる。従って、プレス機Ｐ２の構成を簡素化することができ、プレス機Ｐ２の製造コストを低減することができる。
【００５６】
（変更例）
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、油圧シリンダ装置５０の空間Ｓの油を排出することにより、また上記第２実施形態では、カム軸７３が回転して突部７４にパンチ上昇リフタ１５が当接することにより、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させた。しかしながら、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させる構造であれば、どのようなものであってもよく、例えば、サーボ機構を用いてブレイクアウトパンチ２４を上昇させるようにしてもよい。
【００５７】
○上記第２実施形態では、スライド３５の動きに応じてカム軸７３が回転するようにしたが、これに代えてカム軸７３が回動するような構成としてもよい。
○上記各実施形態では、第２ダイス駆動手段としての油圧シリンダ装置５０やカム機構７１は、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させて、被加工物Ｗの切断部の一部Ｗｃを切断した。ブレイクアウトパンチ２４の代わりに、ノックアウトパンチ４４を下降させて、被加工物Ｗの切断部の一部Ｗｃを切断してもよい。
【００５８】
○上記各実施形態では、下ダイス２１及び上ダイス４１を突起付ダイスとして説明した。これに代えて、片方のダイスが平ダイスであっても第１ダイス及び第２ダイスにより、被加工物Ｗの切断部の一部Ｗｃ以外を切断し、第１パンチ又は第２パンチで、被加工物Ｗの切断部の一部Ｗｃを切断すればよい。
【００５９】
○上記各実施形態では、第２ダイスとしての上ダイス４１を下降させて第１ダイスに近接するように相対移動させた。これに代えて、第１ダイスを上昇させて、第２ダイスに近接するように相対移動させてもよい。
【００６０】
○上記各実施形態では、上ダイス４１が最下位置にあるときに、ブレイクアウトパンチ２４を上昇させた。これに代えて、被加工物Ｗの切断部の一部以外が下ダイス２１及び上ダイス４１によって切断された後に、ブレイクアウトパンチ２４が上昇するようにできれば、上ダイス４１が最下位置にない場合にブレイクアウトパンチ２４が上昇してもよい。
【００６１】
○上記各実施形態では、第１ダイスを被加工物Ｗの下方に配置し、第２ダイスを被加工物Ｗの上方に配置して、すなわち第１ダイス及び第２ダイスを上下に配置して切断を行った。これに代えて、第１ダイス及び第２ダイスを水平方向に配置して、第２ダイスを第１ダイスに水平方向に移動させて、せん断加工を行ってもよい。
【００６２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（Ａ）製品の形状と同じ形状の第１孔を有した第１ダイスと、この第１ダイスの前記第１孔に設けられた第１パンチと、前記第１孔とほぼ同じ形状の第２孔を有し、前記第１ダイスの上方に対向するように配設された第２ダイスと、この第２ダイスの前記第２孔に設けられた第２パンチとを備え、被加工物を第１ダイス及び前記第２ダイスにより切断して、所定の形状の前記製品に成形する対向ダイスせん断加工装置において、前記第１ダイス及び前記第２ダイスが、突起付ダイスであることを特徴とする対向ダイスせん断加工装置。
【００６３】
従って、この（Ａ）に記載の発明によれば、切断されるために圧縮応力を受けた部分は、第１ダイス及び第２ダイスの外周に均等に逃げることができる。そのため、被加工物の片側に、切断のための圧縮応力が高くなって作用することがほとんどなく、すなわち被加工物の片側が平ダイスの場合に比べて偏って圧縮されることがない。従って、キズやダレをより発生し難くすることができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、第１ダイス及び第２ダイスを近接させて被加工物の切断部の一部以外を切断する。そして、第１ダイス及び第２ダイスに相対的に、第１パンチ又は第２パンチを移動させることにより、被加工物の切断部の残りを切断して、所定の形状の製品に成形する。すなわち、第１ダイス及び第２ダイスによって被加工物の切断が両側から行われた後、第１パンチ又は第２パンチにより切断されていなかった切断部の一部が切断される。そのため、被加工物の切断は圧縮応力作用中に行われるので、ダレが発生し難いとともに、急激な引張り応力もほとんど発生することがないため破断面がほとんど発生しない。従って、従来よりも、破断面やダレがほとんど発生しない製品を製造することができ、高精度製品の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるプレス機の斜視図。
【図２】同プレス機の正面図。
【図３】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図４】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図５】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図６】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図７】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図８】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面図。
【図９】第２実施形態におけるプレス機の正面図。
【図１０】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面側面図。
【図１１】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面側面図。
【図１２】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面側面図。
【図１３】同プレス機の作用を説明する要部拡大断面側面図。
【図１４】従来の対向ダイスせん断加工を説明する要部拡大断面図であり（ａ）は被加工物を載置したとき、（ｂ）は平ダイスを上昇させたとき、（ｃ）はブレイクアウトパンチを下降させたとき、（ｄ）は製品が成形されたときを示す。
【符号の説明】
Ｗ…被加工物、Ｗ１…製品、Ｗｃ…一部、１３…パンチ駆動手段を構成するダイクッション、２１…第１ダイスとしての下ダイス、２３…第１孔としての形状形成孔、２４…第１パンチとしてのブレイクアウトパンチ、４１…第２ダイスとしての上ダイス、４３…第２孔としての形状形成孔、４４…第２パンチとしてのノックアウトパンチ、５０…パンチ駆動手段を構成する油圧シリンダ装置、７１…パンチ駆動手段としてのカム機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005014062.tif 000009
【図８】
2005014062.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005014062.tif 000012
【図１１】
2005014062.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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