(57)【要約】【課題】正確な位置に打抜き穴を形成することができると共に、パンチとそれに対応するダイ穴とのクリアランスの偏りを防止することができる打抜き金型を提供する。【解決手段】複数のダイ穴２１が形成されたダイプレート２０上に矩形状の被加工材料１００を載置し、その上からストリッパプレート１０を通して複数のパンチ３０ａ，３０ｂを同時に下降させて被加工材料１００を打抜く打抜き金型１において、ダイ穴２１は、被加工材料１００の幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔てて被加工材料１００の長手方向に沿って列状に設けられ、パンチ３０ａ，３０ｂは、対応するダイ穴２１に対して被加工材料１００の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のダイ穴が形成されたダイプレート上に矩形状の被加工材料を載置し、その上からストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて前記被加工材料を打抜く打抜き金型において、前記ダイ穴は、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔てて前記被加工材料の長手方向に沿って列状に設けられ、前記パンチは、対応する前記ダイ穴に対して前記被加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられていることを特徴とする打抜き金型。
【請求項２】
前記パンチは、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置からの距離に応じて、対応する前記ダイ穴に対して前記被加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられていることを特徴とする請求項１に記載の打抜き金型。
【請求項３】
複数のダイ穴が形成されたダイプレート上に矩形状の被加工材料を載置し、その上からストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて前記被加工材料に複数の打抜き穴を同時に形成する打抜き加工方法において、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔ててその長手方向に沿って列状に配置される複数のダイ穴に対して、前記被加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして配置された前記パンチをそれぞれ下降させて、前記被加工材料にその幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔ててその長手方向に沿って列状に配置される複数の打抜き穴を同時に形成する打抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のダイ穴が形成されたダイプレート上に矩形状の被加工材料を載置し、その上からストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて被加工材料を打抜く打抜き金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、打抜き加工は、極めて小さな部品からパンチングメタル等の大きなものまで、あらゆる産業分野における金属加工の一般的手法として広く用いられてきた。これらの打抜き加工時には打抜き金型が用いられる。
【０００３】
打抜き金型は、ダイ穴が形成されたダイプレートと、そのダイ穴に対応する貫通孔が形成されたストリッパプレートと、その貫通孔内に配置されたパンチとを具備しており、ダイプレートとストリッパプレートとの間に被加工材料を配置し、パンチをダイ穴に向けて下降させて被加工材料を打抜くことによって打抜き加工を行うことができるようになっている。
【０００４】
このような打抜き金型の１つとして、ストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて被加工材料を打抜く際に、被加工材料を押圧固定するストリッパプレートの上部に油圧シリンダを複数設け、それらの油圧シリンダでストリッパプレートを押圧することによって、ストリッパプレートで被加工材料を均一に押圧して、ダレを小さく抑制すると共にカエリの大きさを抑制することができるものなどが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７２４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５（ａ）に示すように、ストリッパプレート５１０の貫通穴５１１を貫通して配置されたパンチ５３０の中心軸と、ダイ穴５２１の中心軸とが一致する従来の打抜き金型５００を用いて、矩形状の被加工材料６００の所定の領域に微細な複数の打抜き穴６０１を同時に形成すると、複数のパンチ５３０を同時に下降させて被加工材料６００を打抜く際に、それらのパンチ５３０によって被加工材料６００が押圧されて伸展してしまい、この打抜き金型５００の形状が被加工材料６００に正確に（被加工材料６００の下面に形成された打抜き穴６０１の中心軸とダイ穴５２１の中心軸とが一致するように）転写されず、打抜き穴６０１の形成位置がずれてしまう（被加工材料６００の下面に形成された打抜き穴６０１の中心軸とダイ穴５２１の中心軸とが一致しない）という問題や、打抜き穴６０１が形成される際の打抜き穴６０１の下端部周縁の破断量が不均一になってしまうという問題があった。
【０００７】
すなわち、矩形状の被加工材料６００の幅方向端部に、その長手方向に沿って列状に配置されるように複数の打抜き穴６０１を同時に形成すると、図５（ｂ）に示すように、複数のパンチ５３０を同時に下降させて被加工材料６００を打抜く際に、それらのパンチ５３０によって被加工材料６００が押圧されてその幅方向端部側に伸展する。そして、その被加工材料６００の伸展に伴ってパンチ５３０の先端部が、被加工材料６００の幅方向端部側に向かって屈曲することになる。その結果、図６に示すように、屈曲したパンチ５３０によって形成される打抜き穴６０１は、ダイプレート５２０側に向かうにつれて被加工材料６００の幅方向端部側に傾斜し、ダイ穴５２１に対してずれて（被加工材料６００の下面に形成された打抜き穴６０１の中心軸とダイ穴５２１の中心軸とが一致しない）形成されることになる。また、このように屈曲して傾斜した状態（被加工材料６００の下面においてパンチ５３０の中心軸とダイ穴５２１の中心軸とが一致しない状態）のパンチ５３０とそれに対応するダイ穴５２１とによって打抜き穴６０１が打抜かれることになるので、パンチ５３０とダイ穴５２１との間のクリアランスの偏りによって打抜き穴６０１が形成される際の打抜き穴６０１の下端部周縁の破断量が不均一、すなわち、打抜き穴６０１の下端部周縁の破断量が方向依存性を有することになる。なお、図７に示すように、図６に示すＸ部分の打抜き穴６０１では、その打抜き穴６０１の下端部の幅方向端部側の破断量Ｗｏよりも幅方向中央側の破断量Ｗｃの方が大きくなっている。図７は、図６に示すＸ部分の拡大概略図である。
【０００８】
なお、上述したようなストリッパプレートの上部に油圧シリンダを複数設けた打抜き金型を用いても、このような問題を解決することはできない。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑み、正確な位置に打抜き穴を形成することができると共に、パンチとそれに対応するダイ穴とのクリアランスの偏りを防止することができる量産可能な打抜き金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様は、複数のダイ穴が形成されたダイプレート上に矩形状の被加工材料を載置し、その上からストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて前記被加工材料を打抜く打抜き金型において、前記ダイ穴は、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔てて前記被加工材料の長手方向に沿って列状に設けられ、前記パンチは、対応する前記ダイ穴に対して前記加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられていることを特徴とする打抜き金型にある。
かかる態様では、正確な位置に打抜き穴を形成することができると共に、パンチとそれに対応するダイ穴とのクリアランスの偏りを防止することができる。
【００１１】
また、前記パンチは、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置からの距離に応じて、対応する前記ダイ穴に対して前記加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられていることが好ましい。これによれば、より正確な位置に打抜き穴を形成することができると共に、パンチとそれに対応するダイ穴とのクリアランスの偏りを確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、複数のダイ穴が形成されたダイプレート上に矩形状の被加工材料を載置し、その上からストリッパプレートを通して複数のパンチを同時に下降させて前記被加工材料に複数の打抜き穴を同時に形成する打抜き加工方法において、前記被加工材料の幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔ててその長手方向に沿って列状に配置される複数のダイ穴に対して、前記加工材料の幅方向中央側に所定の距離をずらして配置された前記パンチをそれぞれ下降させて、前記被加工材料にその幅方向中央に対応する位置から所定の距離を隔ててその長手方向に沿って列状に配置される複数の打抜き穴を同時に形成する打抜き加工方法にある。
かかる態様では、正確な位置に打抜き穴を形成することができると共に、パンチとそれに対応するダイ穴とのクリアランスの偏りを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１（ａ）は打抜き加工前の被加工材料の概略図であり、図１（ｂ）は打抜き加工後の被加工材料の概略図である。これらの図に示すように、本実施形態に係る打抜き金型は、矩形状の被加工材料１００の幅方向中央から所定の距離を隔てて長手方向に沿って列状（本実施形態では４列）に微細な打抜き穴１０１を同時に複数形成するためのものである。なお、被加工材料はＳＵＳなどのように打抜き加工することができるものであれば特に限定されず、予め打抜き加工が施されたものであってもよい。
【００１４】
以下に、このような打抜き穴１０１を同時に形成するための打抜き金型を説明する。図２は本実施形態に係る打抜き金型を示す概略断面図であり、図３は本実施形態に係る打抜き金型を用いて打抜き加工をする際の概略断面図であり、図４は本実施形態に係る打抜き金型を用いて打抜き加工をした際の概略断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る打抜き金型１は、スペーサ（図示しない）などを介して被加工材料１００を挟んで、対向するように配置されたストリッパプレート１０とダイプレート２０とを具備する。
【００１５】
ダイプレート２０には、載置される被加工材料１００の幅方向中央に対応する位置Ｃから所定の距離を隔てた位置に、その被加工材料１００の長手方向に沿って列状に配置されたダイ穴２１が複数設けられている。本実施形態では、被加工材料１００の幅方向中央に対応する位置Ｃを中心として左右対称の４列を形成するようにダイ穴２１が設けられている。
【００１６】
一方、ストリッパプレート１０には、上述した各ダイ穴２１に対応した貫通穴１１が複数形成され、各貫通穴１１内にパンチ３０ａ，３０ｂがそれぞれ配置されている。すなわち、各ダイ穴２１上には、それらに対応するパンチ３０ａ，３０ｂが、ストリッパプレート１０に形成された貫通穴１１を通してそれぞれ設けられている。
【００１７】
ここで、本発明は、各パンチ３０ａ，３０ｂとそれらに対応するダイ穴２１との相対位置に特徴がある。本実施形態では、各パンチ３０ａ，３０ｂは、被加工材料１００の幅方向中央に対応する位置Ｃからの距離に応じて、対応するダイ穴２１に対して被加工材料１００の幅方向中央側に所定の距離をずらして設けられている。すなわち、各パンチ３０ａ，３０ｂは、その中心軸が対応するダイ穴２１の中心軸に対して被加工材料１００の幅方向中央側にずれるように設けられている。そして、各パンチ３０ａ，３０ｂの中心軸と対応するダイ穴２１の中心軸とのずれ幅は、位置Ｃから各パンチ３０ａ，３０ｂまでの距離に比例して大きくなるようになっている。本実施形態では、外側（被加工材料１００の幅方向端部側）に位置するパンチ３０ｂとそれに対応するダイ穴２１の中心軸とのずれ幅の方が、内側（被加工材料１００の幅方向中央側）に位置するパンチ３０ａの中心軸とそれに対応するダイ穴２１の中心軸とのずれ幅よりも大きくなっている。そして、これらのずれ幅は、複数のパンチ３０ａ，３０ｂを同時に下降させて被加工材料１００を打抜く際に、被加工材料１００が伸展する長さを考慮し、パンチ３０ａ，３０ｂによって被加工材料１００の下面に形成された打抜き穴１０１の中心軸とダイ穴２１の中心軸が一致するように予め設定されている。なお、これらのずれ幅は、実際に従来の打抜き金型などを用いた実験を行って求めてもよいし、数値シミュレーションなどを行って求めてもよい。
【００１８】
このように、打抜き金型１を構成することにより、図３に示すように、複数のパンチ３０ａ，３０ｂを同時に下降させて被加工材料１００を打抜く際に、それらのパンチ３０ａ，３０ｂによって被加工材料１００が押圧されてその幅方向端部側に伸展し、その伸展に伴ってパンチ３０ａ，３０ｂの先端部が被加工材料１００の幅方向端部側に向かって屈曲しても、各パンチ３０ａ，３０ｂは、その伸展の長さを考慮したずれ幅だけ、各対応するダイ穴２１に対して被加工材料１００の幅方向中央側にそれぞれずらして設けられているので、被加工材料１００の下面に形成された打抜き穴１０１の中心軸とダイ穴２１の中心軸とが一致するように打抜き穴１０１を形成することができる。その結果、この打抜き金型１の形状を被加工材料１００に正確に転写することができるので、図４に示すように、対応するダイ穴２１に対して正確な位置に（被加工材料１００の下面に形成された打抜き穴１０１の中心軸とダイ穴２１の中心軸とが一致するように）打抜き穴１０１を形成することができる。
【００１９】
また、上述したように打抜き金型１を構成することにより、被加工材料１００の下面において各パンチ３０ａ，３０ｂの中心軸とダイ穴２１の中心軸とが一致した状態のパンチ３０ａ，３０ｂとそれに対応するダイ穴２１とによって打抜き穴１０１を打抜くことができるので、各パンチ３０ａ，３０ｂとダイ穴２１との間のクリアランスの偏りを防止して、それらのクリアランスを均一化することができる。その結果、打抜き穴１０１を形成する際に発生するカエリの発生要因を抑制することができるので、打抜き穴１０１が形成された被加工材料を安定的に量産することができる。
【００２０】
さらに、この打抜き金型１は従来の打抜き金型に新たな構成要素を付加するものではないので、金型を作製する際の難易度が上がることはない。したがって、上述したように打抜き金型１を構成することにより、この打抜き金型１自体を安定的に量産することができる。
【００２１】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、被加工材料１００の幅方向中央に対応する位置Ｃからの距離に応じて（位置Ｃからの距離に比例して）、対応するダイ穴２１に対して被加工材料１００の幅方向中央側にずらして各パンチ３０ａ，３０ｂを設けたが、被加工材料１００に要求される加工精度によっては、これらのずれ幅が位置Ｃからの距離に比例していなくてもよい。
【００２２】
また、上述した実施形態では、矩形状の被加工材料１００の幅方向中央から所定の距離を隔てて長手方向に沿って列状（実施形態１では４列）に打抜き穴１０１を同時に複数形成するための打抜き金型１を例示して説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、矩形状の被加工材料１００の幅方向中央から所定の距離を隔てて長手方向に沿って列状に打抜き穴１０１を同時に複数形成するものであれば、１列や５列をなす打抜き穴１０１を同時に複数成形するための打抜き金型であってもよい。
【００２３】
さらに、上述した実施形態では被加工材料１００を特に限定していないが、パンチ３０ａ，３０ｂを同時に下降させた際に伸展する長さが大きくなる材料、すなわち比較的硬度が低く、破断した際の伸びの大きい金属材料を打抜き加工する際に、本発明に係る打抜き金型及び打抜き加工方法を好適に使用することができる。このような材料は、パンチ３０ａ，３０ｂを同時に下降させた際に伸展する長さが大きいので、上述したような問題が顕著に現れるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１に係る被加工材料の概略図である。
【図２】実施形態１に係る打抜き金型を示す概略断面図である。
【図３】実施形態１に係る打抜き金型を用いて打抜き加工をする際の概略断面図である。
【図４】実施形態１に係る打抜き金型を用いて打抜き加工をした際の概略断面図である。
【図５】従来の打抜き金型を用いて打抜き加工をする際の概略断面図である。
【図６】従来の打抜き金型を用いて打抜き加工をした際の概略断面図である。
【図７】図６に示すＸ部分の拡大概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  打抜き金型、  １０  ストリッパプレート、  １１  貫通穴、  ２０  ダイプレート、  ２１  ダイ穴、  ３０ａ，３０ｂ  パンチ
【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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