(57)【要約】    【課題】  高品質なせん断面を得ることができ、かつ、歩留りを向上できる打ち抜き加工方法を提供すること。    【解決手段】  板材１の打ち抜き対象部２をプレス機１０で打ち抜くための打ち抜き加工方法であって、板材１のうち打ち抜き対象部２に隣接する縁部３をプレス機の打ち抜き圧力Ｆを用いて圧縮するダイス１１およびパンチ１３でプレス機の加圧方向Ｄ１に圧縮することによって、加圧方向Ｄ１にパンチ１３と圧接される桟４および加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２にパンチ１３と圧接される縦壁５を縁部３に成形する予備成形工程Ｐ１と、縦壁５を加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２に拘束した状態で板材１の打ち抜き対象部２をダイス２６およびパンチ２１で加圧方向Ｄ１に打ち抜く打ち抜き工程Ｐ２と、を備える構成としたこと。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の打ち抜き対象部に隣接する縁部を成形し、プレス機で打ち抜き圧力を加えて前記打ち抜き対象部を打ち抜くための打ち抜き加工方法であって、
前記縁部を圧縮する圧縮用ダイスおよび圧縮用パンチを用いて前記縁部に前記プレス機により加圧することで、前記圧縮用パンチにより前記縁部が前記プレス機の加圧方向に圧接されて前記縁部に桟を成形し、前記圧縮用パンチと前記縁部が前記加圧方向と直交する方向に圧接されて前記縁部に縦壁を成形する予備成形工程と、
前記縦壁を拘束して前記板材の前記打ち抜き対象部を打ち抜き用ダイス及び打ち抜き用パンチを用いて前記加圧方向に打ち抜く打ち抜き工程とを備えることを特徴とする打ち抜き加工方法。
【請求項２】
前記圧縮用パンチは前記加圧方向と直交する方向に延在し前記板材に当接する当接面および前記当接面と連続して形成され前記板材から離れる方向に傾斜する傾斜面を備え、前記予備成形工程は前記圧縮用パンチを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の打ち抜き加工方法。
【請求項３】
前記打ち抜き工程において前記板材は前記桟の設けられた側から前記加圧方向に打ち抜かれることを特徴とする請求項２に記載の打ち抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材をプレス機で打ち抜くための打ち抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料ガイドを介して下型に位置決めされた材料を上型の材料拘束板でプレス機の加圧方向と直交する方向に拘束した状態で、上型のダイスと下型のパンチで材料を打ち抜く打ち抜き加工方法がある（特許文献１）。
【０００３】
また、下型のダイスに設置された材料を上型のストリッパでプレス機の加圧方向に押圧するとともにストリッパの突起部で材料の縁部をプレス機の加圧方向に圧縮した状態で、上型のパンチと下型のダイスで材料を打ち抜く加工方法がある（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−３２１０２２号公報
【特許文献２】特開２００５−８８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の加工方法では、材料の正確な位置決めのため、材料ガイドはある程度の厚みが必要となる。しかし、材料ガイドの厚みを大きくすると、その分、材料拘束板の厚みを小さくせざるを得ない。したがって、材料拘束板の厚みが材料の厚みに対して小さくなり過ぎると、打ち抜き時の材料の流動を抑えるという材料拘束板の機能が十分に発揮されなくなり、打ち抜きによるせん断面の品質が低下するおそれがある。
【０００５】
特許文献２に記載の加工方法では、ストリッパの突起部で材料の縁部をプレス機の加圧方向に圧縮することによって、打ち抜き時の材料の流動を抑えている。しかし、ストリッパの突起部が材料に加える力はプレス機の加圧力に対して小さいため、ストリッパの突起部が材料を圧縮できる長さは限られる。このため、打ち抜き時において材料を拘束する長さ（拘束長さ）をプレス機の加圧方向に十分に取ることができず、打ち抜きによるせん断面の品質が低下するおそれがある。したがって、高品質なせん断面を得るためには、材料の縁部（桟）の幅を大きくすることになり、歩留りが悪化してしまう。
【０００６】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高品質なせん断面を得ることができ、かつ、歩留りを向上できる打ち抜き加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、板材の打ち抜き対象部に隣接する縁部を成形し、プレス機で打ち抜き圧力を加えて前記打ち抜き対象部を打ち抜くための打ち抜き加工方法であって、前記縁部を圧縮する圧縮用ダイスおよび圧縮用パンチを用いて前記縁部に前記プレス機の打ち抜き圧力を加え、前記圧縮用パンチにより前記縁部が前記プレス機の加圧方向に圧接されて前記縁部に桟を成形し、前記圧縮用パンチと前記縁部が前記加圧方向と直交する方向に圧接されて前記縁部に縦壁を成形する予備成形工程と、前記縦壁を拘束して前記板材の前記打ち抜き対象部を打ち抜き用ダイス及び打ち抜き用パンチを用いて前記加圧方向に打ち抜く打ち抜き工程とを備える構成としたことである。
【０００８】
好ましくは、請求項２に記載の様に、前記圧縮用パンチは前記加圧方向と直交する方向に延在し前記板材に当接する当接面および前記当接面と連続して形成され前記板材から離れる方向に傾斜する傾斜面を備え、前記予備成形工程は前記圧縮用パンチを用いて行われると良い。
【０００９】
好ましくは、請求項３に記載の様に、前記打ち抜き工程において前記板材は前記桟の設けられた側から前記加圧方向に打ち抜かれると良い。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、桟と縦壁がプレス機の打ち抜き圧力によって板材の縁部に成形されるので、縦壁の長さをプレス機の加圧方向に長くでき、打ち抜き工程において板材を拘束する長さ（拘束長さ）を加圧方向に多く取ることができる。これにより、打ち抜き工程における材料の流動が抑えられ、高品質なせん断面が得られる。また、桟と縦壁がプレス機の打ち抜き圧力によって成形されるので型部品で押す場合と異なり強い成形力を板材に加えることができ、桟の幅が小さくても（最小限でも）縦壁の長さを十分に確保でき、材料の歩留りを向上できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、予備成形工程において材料が傾斜面に沿って流動しやすいので、より小さな打ち抜き圧力で桟および縦壁を成形できる。つまり、打ち抜き圧力が一定の場合、縦壁の長さを加圧方向により長くできる。これにより、打ち抜き工程における材料の流動がより抑えられ、より高品質なせん断面が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、打ち抜き工程の終盤段階における材料の流動をより効果的に抑えることができ、より高品質なせん断面が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を基に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の打ち抜き加工方法の順送加工への適用例を示す図である。図中、太線で示される部位は、加工部位である。
【００１５】
本発明の打ち抜き加工方法は、板材１の打ち抜き対象部２をプレス機で打ち抜くための加工方法である。本発明の打ち抜き加工方法は、予備成形工程Ｐ１と、打ち抜き工程Ｐ２を備える。予備成形工程Ｐ１では、桟４および縦壁（後述）が、プレス機によって、板材１のうち打ち抜き対象部２に隣接する縁部３に成形される。打ち抜き工程Ｐ２は、予備成形工程Ｐ１の後に行われる。打ち抜き工程Ｐ２では、板材１の打ち抜き対象部２が、プレス機によって打ち抜かれる。板材１の位置決めに用いられるパイロット穴６は、予備成形工程の前に、プレス機によって成形される。
【００１６】
図２（ａ）〜（ｄ）は、予備成形工程Ｐ１の模式図で、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１７】
プレス機１０において、ダイス１１（圧縮用ダイス）は、ベース１２に固定されている。ベース１２は、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動される。パンチ１３（圧縮用パンチ）は、プレート１４を介してベース１５に固定されている。ストリッパ１６は、バネ１７を介してプレート１４に取り付けられている。ストリッパ１６は、パンチ１３に対し、上下方向に相対移動可能である。なお、図５に示す様に、ダイス１１とパンチ１３の位置関係が上下方向に逆であっても良い。
【００１８】
予備成形工程Ｐ１では、まず、板材１がパンチ１３に設置された後、ベース１２が下方に駆動され、板材１がダイス１１とパンチ１３との間で挟持される（図２（ａ）、（ｂ）参照）。次に、板材１の縁部３がダイス１１およびパンチ１３でプレス機の打ち抜き圧力Ｆを用いてプレス機の加圧方向Ｄ１に圧縮され（潰され）、加圧方向Ｄ１にパンチ１３と圧接される桟４および加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２にパンチ１３と圧接される縦壁５が、板材１の縁部３に成形される（図２（ｃ）参照）。例えば、桟３は板材１の厚みの１／２程度の巾に成形され、縦壁５は板材１の厚みの９／１０程度の長さに成形される。
【００１９】
そして、ベース１２が上方に駆動されると、ストリッパ１６がバネ１７の作用によって元の位置に復帰し、板材１がダイス１１およびパンチ１３から取り外される（図２（ｄ）参照）。
【００２０】
図３（ａ）〜（ｄ）は、打ち抜き工程Ｐ２の模式図で、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００２１】
プレス機１０において、パンチ２１（打ち抜き用パンチ）は、プレート２２を介してベース２３に固定されている。ベース２３は、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動される。ストリッパ２４は、バネ２５を介してプレート２２に取り付けられている。ストリッパ２４は、パンチ２１に対し、上下方向に相対移動可能である。ダイス２６（打ち抜き用ダイス）は、ベース２７に固定されている。ガイド２８は、ダイス２６に隣接して、ベース２７に固定されている。カウンター２９は、バネ３０を介してベース２７に取り付けられている。カウンター２９は、ダイス２６に対し、上下方向に相対移動可能である。
【００２２】
打ち抜き工程Ｐ２では、まず、上述の予備成形工程Ｐ１が行われた後の板材１がガイド２８を介してダイス２６に設置された後、ベース２３が下方に駆動され、板材１がダイス２６とパンチ２１との間で挟持される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。次に、予備成形工程Ｐ１において板材１の縁部３に成形された縦壁５をガイド２８によってプレス機の加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２に拘束した状態で、板材１の打ち抜き対象部２（図１参照）を、ダイス２６およびパンチ２１で、桟の設けられた側７から加圧方向Ｄ１に打ち抜く（図３（ｃ）参照）。そして、ベース２３が上方に駆動されると、ストリッパ２４がバネ２５の作用によって元の位置に復帰するとともにカウンター２９がバネ３０の作用によって元の位置に復帰し、板材１から打ち抜かれた製品８とスクラップ９がダイス２６およびパンチ２１から取り外される（図３（ｄ）参照）。
【００２３】
以上説明した様に、本発明の打ち抜き加工方法によれば、桟４と縦壁５がプレス機の打ち抜き圧力Ｆによって板材１の縁部３に成形されるので、縦壁５の長さｈ（図２（ｄ）参照）をプレス機の加圧方向Ｄ１に長くでき、打ち抜き工程Ｐ２において板材１を拘束する長さ（拘束長さ）を加圧方向Ｄ１に多く取ることができる。これにより、打ち抜き工程Ｐ２における材料の流動が抑えられ、高品質なせん断面が得られる。また、桟４と縦壁５がプレス機の打ち抜き圧力Ｆによって成形されるので、ストリッパ１６等の型部品で押す場合と異なり強い成形力を板材１の縁部３に加えることができ、桟４の幅が小さくても（最小限でも）縦壁５の長さｈを十分に確保でき、材料の歩留りを向上できる。また、本加工方法では、順送加工のパイロット穴６（図１参照）にて材料（板材１）の位置決めの再現性を確保できるため、自動化が可能であり量産性が確保できる。
【００２４】
さらに、予備成形工程Ｐ１で用いられるパンチ１３が、図４に示す様に、加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２に延在し板材１に当接する当接面１３ａおよび当接面１３ａと連続して形成され板材１から離れる方向に傾斜する傾斜面１３ｂを備える場合、予備成形工程Ｐ１において材料が傾斜面１３ｂに沿って流動しやすいので、より小さな打ち抜き圧力Ｆで桟４および縦壁５を成形できる。つまり、打ち抜き圧力Ｆが一定の場合、縦壁５の長さを加圧方向Ｄ１により長くできる。これにより、打ち抜き工程Ｐ２における材料の流動がより抑えられ、より高品質なせん断面が得られる。また、より小さな打ち抜き圧力Ｆで桟４および縦壁５を成形できるので、予備成形工程Ｐ１で用いられるダイス１１およびパンチ１３の強度がより小さくてすみ、ダイス１１およびパンチ１３の製作コストを下げることができる。
【００２５】
さらに、図３（ｃ）に示す様に、板材１が桟の設けられた側７から加圧方向Ｄ１に打ち抜かれる場合、打ち抜き工程Ｐ２の終盤段階における材料の流動をより効果的に抑えることができ、より高品質なせん断面が得られる。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｄ）は、トランスファー加工またはラインペーサー加工における工程Ｐ３の模式図である。
【００２７】
プレス機４０において、パンチ４１は、プレート４２を介してベース４３に固定されている。ベース４３は、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動される。ストリッパ４４は、バネ４５を介してプレート４２に取り付けられている。ストリッパ４４は、パンチ４１に対し、上下方向に相対移動可能である。ダイス４６は、ベース４７に固定されている。ガイド４８は、ダイス４６に隣接して、ベース４７に固定されている。カウンター４９は、バネ５０を介してベース４７に取り付けられている。カウンター４９は、ダイス４６に対し、上下方向に相対移動可能である。
【００２８】
工程Ｐ３では、ブランク材６０がプレス機の加圧方向Ｄ１に打ち抜かれる。ブランク材６０は、例えば、上述の順送加工の場合と同工程（予備成形工程Ｐ１および打ち抜き工程Ｐ２）によって成形される。
【００２９】
工程３では、まず、ブランク材６０がガイド４８を介してダイス４６に設置された後、ベース４３が下方に駆動され、ブランク材６０がダイス４６とパンチ４１との間で挟持される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。次に、ブランク材６０をガイド４８によってプレス機の加圧方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２に拘束した状態で、ブランク材６０をダイス４６およびパンチ４１で加圧方向Ｄ１に打ち抜く（図６（ｃ）参照）。そして、ベース４３が上方に駆動されると、ストリッパ４４がバネ４５の作用によって元の位置に復帰するとともにカウンター４９がバネ５０の作用によって元の位置に復帰し、ブランク材６０から打ち抜かれた製品６１とスクラップ６２がダイス４６およびパンチ４１から取り外される（図６（ｄ）参照）。工程Ｐ３では、ブランク材６０の位置決めを兼ねたガイド４８がダイス４６に隣接して設けられるので、ブランク材６０の位置決めが安定して行われ、自動化（量産）が可能である。
【００３０】
なお、図７に示す様に、ガイド４８の縁に面取り部４８ａを設けた場合、ブランク材６０の位置決めがより簡単になり、生産性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の打ち抜き加工方法の順送加工への適用例を示す図。
【図２】予備成形工程Ｐ１の模式図。
【図３】打ち抜き工程Ｐ２の模式図。
【図４】パンチ１３の当接面１３ａおよび傾斜面１３ｂを示す図。
【図５】ダイス１１とパンチ１３の位置関係を示す図（図２（ａ）に対応する図）。
【図６】トランスファー加工またはラインペーサー加工における工程Ｐ３の模式図。
【図７】ガイド４８の面取り部４８ａを示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１  板材
２  打ち抜き対象部
３  縁部
４  桟
５  縦壁
７  桟の設けられた側
１０  プレス機
１１  ダイス（圧縮用ダイス）
１３  パンチ（圧縮用パンチ）
１３ａ  当接面
１３ｂ  傾斜面
２１  パンチ（打ち抜き用パンチ）
２６  ダイス（打ち抜き用ダイス）
Ｄ１  プレス機の加圧方向
Ｄ２  プレス機の加圧方向と直交する方向
Ｆ  プレス機の打ち抜き圧力
Ｐ１  予備成形工程
Ｐ２  打ち抜き工程
【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】
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