DE112006000245T5 - Stanzvorrichtung, Stanzverfahren und Stanzprodukt - Google Patents

Stanzvorrichtung, Stanzverfahren und Stanzprodukt Download PDF

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DE112006000245T5
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die
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punch
punching
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DE112006000245T
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Takao Anjo Taniguchi
Shigeharu Anjo Ikeda
Minoru Anjo Hidaka
Takuya Anjo Katoh
Mitsuo Anjo Ueno
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Aisin AW Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/16—Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung eines Blechs, mit:
einer ersten Arbeitseinheit mit einem ersten oberen Gesenk und einem ersten unteren Gesenk; wobei
das erste obere Gesenk und/oder das erste untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das erste obere Gesenk an einem gegenüberliegenden ersten Stempel und/oder einem ersten Gesenk starr befestigt ist und das erste untere Gesenk am anderen Element aus der Gruppe aus dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk starr befestigt ist; und
zwischen dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein negativer Abstand eingestellt ist, und wobei durch relatives Bewegen des ersten Stempels und des ersten Gesenks in die vertikale Richtung eine Vorstanzbearbeitung des Blechs ausgeführt wird; und
einer zweiten Arbeitseinheit mit einem zweiten oberen Gesenk und einem zweiten unteren Gesenk; wobei
das zweite obere Gesenk und/oder das zweite untere Gesenk...

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung bezüglich eines relativ dicken Blechs, das beispielsweise als Ausgangsmaterial für ein Pressformteil eines Automatikgetriebes, Riemenelement für ein stufenlos regelbares Getriebe, usw. dient, sowie ein Stanzverfahren und ein durch die Stanzvorrichtung hergestelltes Stanzprodukt.
  • Hintergrundtechnik
  • Ein Beispiel einer herkömmlichen Stanzvorrichtung dieses Typs ist eine im Patentdokument 1 vorgeschlagene und beschriebene Stanzvorrichtung (Stanzvorrichtung für Perforierungen). Eine derartige Stanzvorrichtung (die nachstehend als "erste herkömmliche Vorrichtung" bezeichnet wird) weist zwei Arbeitseinheiten (eine erste und eine zweite Arbeitseinheit) auf. Diese Arbeitseinheiten weisen jeweils einen Stempel und ein Gesenk auf. In der ersten Arbeitseinheit werden der Stempel und das Gesenk relativ zueinander bewegt, so dass in einem Bereich eines Blechs, in dem ein Loch mit einer vorgegebenen Form (z.B. einer Form mit einem im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt) ausgebildet werden soll, ein vorgestanzter Abschnitt mit einer Form ausgebildet wird, die zur Gesenkseite hin hervorsteht. D.h., in einem ersten Arbeitsschritt in der ersten Arbeitseinheit weist ein Bereich des Blechs, in dem ein Durchgangsloch ausgebildet werden soll, einen konkaven Abschnitt auf einer dem Stempel zugewandten Seite und außerdem einen vorgestanzten Abschnitt mit einem auf einer dem Gesenk zugewandten Seite ausgebildeten konvexen Abschnitt auf.
  • In der zweiten Arbeitseinheit ist für Fälle, in denen der vorgestanzte Abschnitt des Blechs zwischen dem Stempel und dem Gesenk angeordnet ist, der Stempel derart angeordnet, dass er dem konkaven Abschnitt (des vorgestanzten Abschnitts) des Blechs gegenüberliegt, und das Gesenk ist derart angeordnet, dass es dem konkaven Abschnitt (dem vorgestanzten Abschnitt) des Blechs gegenüberliegt. Außerdem ist der Durchmesser des Stempels der zweiten Arbeitseinheit kleiner ausgebildet als der Durchmesser des Durchgangslochs. In einem zweiten Arbeitsschritt in der zweiten Arbeitseinheit presst der Stempel der zweiten Arbeitseinheit den vorgestanzten Abschnitt des Blechs zur Gesenkseite hin, wodurch der vorgestanzte Abschnitt zu einem Stanzkörper wird und aus dem Blech ausgestanzt wird. Dadurch wird ein Durchgangsloch mit einer dem Stanzkörper entsprechenden Form im Blech ausgebildet.
  • In Fällen, in denen der vorgestanzte Abschnitt durch die erste herkömmliche Vorrichtung vom Blech ausgestanzt wird, so dass er ein Stanzkörper wird, werden jedoch die. Querschnitte des größten Teils einer Seitenwandfläche (einer Stanzoberfläche entlang der Stanzrichtung in einem Bereich, in dem der Stanzkörper vom Blech ausgestanzt wird) des Durchgangslochs im Blech bzw. des größten Teils einer Seitenwandfläche (einer Stanzoberfläche entlang der Stanzrichtung) des Stanzkörpers rauh. Daher sollten, wenn der Stanzkörper bzw. das Blech, in dem das Durchgangsloch ausgebildet ist, zu Stanzprodukten verarbeitet werden sollen, alle Seitenwandflächen, die derartige rauhe Querschnitte aufweisen, glatt gemacht werden. Daher muss eine separate Vorrichtung (z.B. eine Poliervorrichtung) bereitgestellt werden, um die Seitenwandfläche des Durchgangslochs bzw. die Seitenwandfläche des Stanzkörpers zu polieren. Daher sind in jüngster Zeit für Fälle, in denen ein Stanzkörper von einem Blech ausgestanzt wird, Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die dazu geeignet sind, die Ausbildung eines rauhen Querschnitts der Seitenwandfläche des Durchgangslochs im Blech zu verhindern. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist eine in Patentdokument 2 beschriebene Stanzvorrichtung (nachstehend als "zweite herkömmliche Vorrichtung" bezeichnet).
  • Die zweite herkömmliche Vorrichtung weist drei Arbeitseinheiten auf (eine erste, eine zweite und eine dritte Arbeitseinheit). Die Arbeitseinheiten weisen jeweils einen Stempel und ein Gesenk auf. In der ersten Arbeitseinheit, die mit der ersten Arbeitseinheit der ersten herkömmlichen Vorrichtung nahezu identisch ist, wird ein vorgestanzter Abschnitt in einem Bereich eines Blechs ausgebildet, in dem eine Stanzbearbeitung ausgeführt wird. In der zweiten Arbeitseinheit, die mit der zweiten Arbeitseinheit der ersten herkömmlichen Vorrichtung nahezu identisch ist, wird ein Loch (ein Stanzloch) im Blech ausgebildet, indem ein vorgestanzter Abschnitt, der zu einem Stanzkörper wird, vom Blech ausgestanzt wird. In diesem Fall wird das Stanzloch derart ausgebildet, dass sein Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des schließlich im Blech auszubildenden Durchgangslochs. In der dritten Arbeitseinheit wird ein Stempel, dessen Durchmesset dem Durchmesser des Durchgangslochs im Wesentlichen gleicht, in einen Bereich gepresst, in dem das Durchgangsloch ausgebildet werden soll (ein das Stanzloch umgebender Bereich), wodurch der Stempel eine Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche des Stanzlochs ausführt. Infolgedessen wird das Blech zu einem Stanzprodukt, indem ein Durchgangsloch mit einer Seitenwandfläche mit einer gescherten Oberflächenform ausgebildet ist.
  • In der zweiten herkömmlichen Vorrichtung werden die drei Arbeitsschritte zum Ausbilden eines vorgestanzten Abschnitts im Blech, Ausbilden eines Stanzlochs im Blech und Ausführen einer Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche des Stanzlochs nacheinander ausgeführt. Daher unterscheidet sich tatsächlich die Anzahl der Verarbeitungsschritte, die zum Ausbilden eines Durchgangslochs mit einer gescherten Oberflächenform in einem Blech erforderlich sind, nicht von einem Stanzverfahren, in dem die erste herkömmliche Vorrichtung zum Ausführen des ersten und des zweiten Arbeitsschritts verwendet wird und eine separate Vorrichtung zum zusätzlichen Ausführen des dritten Arbeitsschritts (Polierbearbeitung) verwendet wird. Außerdem tritt bei der zweiten herkömmlichen Vorrichtung ein weiteres Problem dahingehend auf, dass zusätzlich die dritte Arbeitseinheit zum Ausführen der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche des Stanzlochs (der dritte Arbeitsschritt) bereitgestellt werden muss, so dass die Größe der Vorrichtungsstruktur im Vergleich zur ersten herkömmlichen Vorrichtung um ein entsprechendes Maß zunimmt.
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Nr. JP-A-9-174492 (2 und 3);
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung Nr. JP-A-2004-176853 (Anspruch 1, 1),
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Sachverhalts entwickelt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stanzvorrichtung, die dazu geeignet ist, mindestens in einem Abschnitt von Stanzflächen entlang der Stanzrichtung in einem Bereich eines Blechs, von dem ein Stanzkörper ausgestanzt worden ist, und auf dem vom Blech ausgestanzten Stanzkörper eine gescherte Oberflächenform auszubilden, und dazu geeignet ist, die Erzeugung von Graten auf dem Blech zu unterdrücken, während gleichzeitig vermieden wird, dass die Größe der Vorrichtung und die Anzahl von Arbeitsschritten zum Ausführen der Stanzbearbeitung bezüglich des Blechs zunehmen, sowie ein Stanzverfahren und ein Stanzprodukt bereitzustellen.
  • Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird durch die vorliegende Erfindung eine Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung bezüglich eines Blechs bereitgestellt, mit: einer ersten Arbeitseinheit mit einem ersten oberen Gesenk und einem ersten unteren Gesenk, wobei das erste obere Gesenk und/oder das erste untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das erste obere Gesenk an einem gegenüberliegenden ersten Stempel und/oder einem ersten Gesenk starr befes tigt ist und das erste untere Gesenk am anderen Element unter dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk starr befestigt ist, wobei zwischen dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein negativer Abstand eingestellt ist, und wobei durch relatives Bewegen des ersten Stempels und des ersten Gesenks in die vertikale Richtung eine Vorstanzbearbeitung bezüglich des Blechs ausgeführt wird; und einer zweiten Arbeitseinheit mit einem zweiten oberen Gesenk und einem zweiten unteren Gesenk, wobei das zweite obere Gesenk und/oder das zweite untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das zweite obere Gesenk an einem zweiten Stempel und/oder einem zweiten Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, starr befestigt ist und das zweite untere Gesenk am anderen Element unter dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk starr befestigt ist, wobei zwischen dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein positiver Abstand eingestellt ist, und wobei, wenn ein vorgestanzter Abschnitt, der durch die durch die erste Arbeitseinheit ausgeführte Vorstanzbearbeitung im Blech ausgebildet wurde, durch den zweiten Stempel ausgestanzt wird, so dass er ein Stanzkörper wird, eine Stanzoberfläche entlang einer Stanzrichtung in einem Bereich ausgebildet wird, in dem der Stanzkörper vom Blech ausgestanzt wird, wobei mindestens ein Abschnitt der Stanzoberfläche einer durch den zweiten Stempel ausgeführten Scherbearbeitung unterzogen wird.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der zweite Stempel derart strukturiert, dass eine Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version einer Querschnittsform des ersten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der zweite Stempel derart strukturiert, dass, wenn die Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, ein Abstand von 0,01 mm bis 0,3 mm zwischen benachbarten Außenumfangsbereichen mit wechselseitig ähnlichen Formen erhalten wird.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung weist das erste Gesenk eine sich in der vertikalen Richtung durch das Gesenk erstreckende Durchgangsöffnung auf, und der zweite Stempel ist derart strukturiert, dass die Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version der Querschnittsform der Durchgangsöffnung des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der zweite Stempel derart strukturiert, dass, wenn die Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, ein Abstand von 0,01 mm bis 0,3 mm zwischen einem Außenumfangsabschnitt des Querschnitts des zweiten Stempels und einem Innenumfangsbereich des Querschnitts des ersten Gesenks, die eine wechselseitig ähnliche Beziehung haben, erhalten wird.
  • Die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung ist eine Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung bezüglich eines Blechs, mit: einer ersten Arbeitseinheit mit einem ersten oberen Gesenk und einem ersten unteren Gesenk, wobei das erste obere Gesenk und/oder das erste untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das erste obere Gesenk an einem gegenüberliegenden ersten Stempel und/oder einem ersten Gesenk starr befestigt ist und das erste untere Gesenk am anderen Element unter dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk starr befestigt ist, wobei zwischen dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein negativer Abstand eingestellt ist, und wobei durch relatives Bewegen des ersten Stempels und des ersten Gesenks in die vertikale Richtung eine Vorstanzbearbeitung bezüglich des Blechs ausgeführt wird; und einer zweiten Arbeitseinheit mit einem zweiten oberen Gesenk und einem zweiten unteren Ge senk, wobei das zweite obere Gesenk und/oder das zweite untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das zweite obere Gesenk an einem zweiten Stempel und/oder einem zweiten Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, starr befestigt ist und das zweite untere Gesenk am anderen Element unter dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk starr befestigt ist, wobei zwischen dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein positiver Abstand eingestellt ist, und wobei, wenn ein vorgestanzter Abschnitt, der durch die durch die erste Arbeitseinheit ausgeführte Vorstanzbearbeitung im Blech ausgebildet wurde, durch den zweiten Stempel ausgestanzt wird, so dass er ein Stanzkörper wird, eine Stanzoberfläche entlang einer Stanzrichtung auf dem Stanzkörper ausgebildet wird, wobei mindestens ein Abschnitt der Stanzoberfläche einer durch den zweiten Stempel ausgeführten Scherbearbeitung unterzogen wird.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung sind im ersten Gesenk und im zweiten jeweils sich in der vertikalen Richtung durch das Gesenk erstreckende Einführöffnungen ausgebildet, und das zweite Gesenk ist derart strukturiert, dass eine Querschnittsform der Einführöffnung des zweiten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und verkleinerte Version einer Querschnittsform der Einführöffnung des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist das zweite Gesenk derart strukturiert, dass, wenn die Querschnittsform des zweiten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, ein Abstand von 0,01 mm bis 0,3 mm zwischen einem Außenumfangsbereich eines Querschnitts des zweiten Gesenks und einem Innenumfangsbereich eines Querschnitts des ersten Gesenks, die eine wechselseitig ähnliche Beziehung haben, erhalten wird.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist die erste Arbeitseinheit derart strukturiert, dass, wenn der erste Stempel sich dem ersten Gesenk relativ nähert, veranlasst wird, dass der erste Stempel sich bis auf einen Abstand nähert, der 10% bis 50% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der erste Stempel derart strukturiert, dass eine Breitenabmessung des negativen Abstands 1% bis 15% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der zweite Stempel am zweiten unteren Gesenk starr befestigt, wenn der erste Stempel am ersten oberen Gesenk starr befestigt ist, und der zweite Stempel ist am zweiten oberen Gesenk starr befestigt, wenn der erste Stempel am ersten unteren Gesenk starr befestigt ist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist der zweite Stempel derart ausgebildet, dass eine Breitenabmessung des positiven Abstands 0,3% bis 8% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung wird ein Endrandabschnitt des ersten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite und/oder ein innenseitiger Randabschnitt des ersten Gesenks auf einer dem Blech zugewandten Seite einer Abrundungsbearbeitung unterzogen, so dass er eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist die am Endrandabschnitt des ersten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite und/oder am innenseitigen Randabschnitt des ersten Gesenks auf einer dem Blech zugewandten Seite ausgebildete gekrümmte Oberfläche, betrachtet in einem Querschnitt des ersten Stempels und des ersten Gesenks in der vertikalen Richtung, in der Form eines Bogens ausgebildet, dessen Krümmungsradius kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung des Blechs ist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung wird ein Endrandabschnitt des zweiten Stempels an einer dem Blech zugewandten Seite einer Abrundungsbearbeitung unterzogen, so dass er eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
  • In der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung ist die gekrümmte Oberfläche des Endrandabschnitts des zweiten Stempels an einer dem Blech zugewandten Seite, betrachtet in einem Querschnitt des zweiten Stempels in der vertikalen Richtung, in der Form eines Bogens ausgebildet, dessen Krümmungsradius kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung des Blechs ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Stanzprodukt wird durch Ausstanzen eines Stanzkörpers von einem Blech unter Verwendung einer Stanzvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Struktur hergestellt.
  • Ein erfindungsgemäßes Stanzverfahren ist ein Verfahren, durch das eine Stanzbearbeitung bezüglich eines Blechs ausgeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: einen ersten Arbeitsschritt, in dem ein erster Stempel und ein erstes Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um eine Vorstanzbearbeitung in einem Bereich auszuführen, in dem ein Stanzkörper aus dem Blech ausgestanzt werden soll; und einen zweiten Arbeitsschritt, in dem ein zweiter Stempel und ein zweites Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um den Stanzkörper von dem Bereich im Blech auszustanzen, der im ersten Arbeitsschritt der Vorstanzbearbeitung unterzogen wurde, wobei der zweite Stempel zu diesem Zeitpunkt eine Scherbearbeitung bezüglich mindestens eines Abschnitts einer Stanzfläche entlang einer Stanzrichtung in einem Bereich ausführt, in dem der Stanzkörper ausgestanzt wird.
  • Ein erfindungsgemäßes Stanzverfahren ist ein Verfahren, durch das eine Stanzbearbeitung bezüglich eines Blechs ausgeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: einen ersten Arbeitsschritt, in dem ein erster Stempel und ein erstes Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um eine Vorstanzbearbeitung in einem Bereich auszuführen, in dem ein Stanzkörper aus dem Blech ausgestanzt werden soll; und einen zweiten Arbeitsschritt, in dem ein zweiter Stempel und ein zweites Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um den Stanzkörper von dem Bereich im Blech auszustanzen, der im ersten Arbeitsschritt der Vorstanzbearbeitung unterzogen wurde, wobei das zweite Gesenk zu diesem Zeitpunkt eine Scherbearbeitung bezüglich mindestens eines Abschnitts einer Stanzfläche des Stanzkörpers entlang einer Stanzrichtung ausführt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Stanzvorrichtung;
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen eines Abschnitts einer ersten Arbeitseinheit der ersten Ausführungsform;
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen, wie ein erster Stempel in der ersten Arbeitseinheit mit einem Blech in Kontakt kommt;
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen, wie die erste Arbeitseinheit eine Vorstanzbearbeitung bezüglich des Blechs ausführt;
  • 5 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des ersten Stempels in seiner nächsten Annäherung an ein erstes Gesenk in der ersten Arbeitseinheit;
  • 6 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen eines Abschnitts einer zweiten Arbeitseinheit in der ersten Ausführungsform;
  • 7 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des Beginns einer Hubbewegung eines zweiten Stempels in der zweiten Arbeitseinheit zur Seite eines zweiten Gesenks hin;
  • 8 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen des zweiten Stempels in der zweiten Arbeitseinheit, der gegen einen vorgestanzten Abschnitt des Blechs drückt;
  • 9 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des Beginns einer Scherbearbeitung in der zweiten Arbeitseinheit bezüglich eines Bereichs, der als Seitenwandfläche eines Durchgangslochs dient;
  • 10 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen der Leistungsfähigkeit einer Scherbearbeitung in der zweiten Arbeitseinheit bezüglich des Bereichs, der als Seitenwandfläche eines Durchgangslochs dient;
  • 11 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des in der zweiten Arbeitseinheit vom Blech ausgestanzten Stanzkörpers;
  • 12 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des Endes des zweiten Arbeitsschritts in der zweiten Arbeitseinheit;
  • 13 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen eines Teils der ersten Arbeitseinheit in der zweiten Ausführungsform;
  • 14 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen eines Teils der zweiten Arbeitseinheit in der zweiten Ausführungsform;
  • 15 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des Beginns einer Hubbewegung des zweiten Stempels zur Seite des zweiten Gesenks in der zweiten Arbeitseinheit;
  • 16 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des zweiten Stempels in der zweiten Arbeitseinheit, der gegen den vorgestanzten Abschnitt des Blechs drückt;
  • 17 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des Beginns der Scherbearbeitung in der zweiten Arbeitseinheit bezüglich eines Bereichs, der als Seitenwandfläche des Stanzkörpers dienen soll;
  • 18 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen der Leistungsfähigkeit der Scherbearbeitung in der zweiten Arbeitseinheit bezüglich des Bereichs, der als Seitenwandfläche des Stanzkörpers dienen soll;
  • 19 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des in der zweiten Arbeitseinheit vom Blech ausgestanzten Stanzkörpers;
  • 20 zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des in der zweiten Arbeitseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform vom Blech ausgestanzten Stanzkörpers;
  • 21 zeigt eine Darstellung eines Rahmenformats eines anderen Beispiels einer Querschnittsform des ersten Stempels und einer Querschnittsform des zweiten Stempels, die sich überlappen;
  • 22 zeigt eine Draufsicht eines Trägers, der durch Weiterverarbeiten des durch die erste Ausführungsform der Stanzvorrichtung gestanzten Blechs erzeugt wird;
  • 23 zeigt einen Querschnittsansicht entlang einer Linie 23-23 in 22;
  • 24 zeigt eine Draufsicht einer Verstärkungsplatte, die durch Bearbeiten des Blechs nach der Stanzbearbeitung durch die zweite Ausführungsform der Stanzvorrichtung erhalten wird;
  • 25A zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen der Leistungsfähigkeit einer Vorstanzbearbeitung bezüglich eines Bereichs, in dem ein Nutenabschnitt auf dem Blech ausgebildet ist;
  • 25B zeigt eine schematische Querschnittansicht zum Darstellen des auf dem Blech ausgebildeten Nutenabschnitts; und
  • 25C zeigt eine schematische Draufsicht zum Darstellen des auf dem Blech ausgebildeten Nutenabschnitts.
  • Beste Techniken zum Implementieren der Erfindung
  • (Erste Ausführungsform)
  • Nachstehend wird unter Bezug auf die 1 bis 12 eine erste Ausführungsform erläutert, durch die die vorliegende Erfindung als Stanzvorrichtung und als Stanzverfahren implementiert wird, die verwendet werden, wenn ein Stanzkörper aus einem relativ dicken Blech ausgestanzt wird.
  • Wie in 1 dargestellt ist, weist eine erfindungsgemäße Stanzvorrichtung 11 eine erste Arbeitseinheit 13 und eine zweite Arbeitseinheit 14 auf, die auf einer Basisplatte 12 parallel angeordnet sind. Unter Verwendung der Arbeitseinheiten 13, 14 ist die Stanzvorrichtung 11 dazu geeignet, ein Durchgangsloch P (vergl. 12) mit einer vorgegebenen Form (deren Querschnitt in der vorliegenden Ausführungsform im Allgemeinen kreisförmig ist) in einem Blech W auszubilden, das aus einem Metallmaterial hergestellt ist (z.B. aus einem warmgewalzten Stahlblech (JIS SPH440) für Automobilstrukturen). D.h., in der ersten Arbeitseinheit 13 wird, wie in 5 dargestellt ist, ein Bereich, in dem das Durchgangsloch P ausgebildet werden soll, auf dem Blech W vorgestanzt, wodurch ein vorgestanzter Abschnitt 15 in einer Form ausgebildet wird, die vom Blech W nach oben hervorsteht. In der zweiten Arbeitseinheit 14 wird, wie in 12 dargestellt ist, der durch die erste Arbeitseinheit 13 vorgestanzte Abschnitt 15 ausgestanzt und wird ein Stanzkörper 15A (vergl. 11) Dadurch wird das Durchgangsloch P im Bereich ausgebildet, in dem der Stanzkörper 15A aus dem Blech W ausgestanzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird das Durchgangsloch P einer Scherbearbeitung unterzogen, so dass eine Seitenwandfläche (eine Stanzoberfläche entlang der Stanzrichtung) Pa davon anstatt einer groben brüchigen Oberflächenstruktur eine gescherte Oberflächenstruktur erhält. Daraufhin wird das Blech W, von dem der Stanzkörper 15A ausgestanzt wurde, weiterverarbeitet, so dass ein Stanzprodukt erhalten wird. Der Ausdruck "Vorstanzbearbeitung" bezieht sich auf den Zeitpunkt, zu dem ein Stanzkörper (Stanzkörper 15A) aus dem Blech W ausgestanzt werden soll. Ein derartiger Stanzprozess wird vorzeitig unterbrochen, um einen Vorsprungabschnitt (vorgestanzten Abschnitt 15) mit einer Vorsprungform im Blech W auszubilden.
  • Nachstehend wird die erste Arbeitseinheit 13 unter Bezug auf die 1 bis 5 erläutert.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist in der ersten Arbeitseinheit 13 ein unteres Gesenk (ein erstes unteres Gesenk) 16 auf der Basisplatte 12 angeordnet, und ein erster Stempel 17 ist am unteren Gesenk 16 starr befestigt. Außerdem sind mehrere (vier) zylindrische Säulen 18 aufrecht stehend auf der Basisplatte 12 angeordnet, so dass sie sich in die vertikale Richtung und durch die vier Ecken des unteren Gesenks 16 erstrecken. Das untere Gesenk 16 ist so konstruiert, dass es sich entlang den jeweiligen Säulen 18 nach oben und unten bewegt. Obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist, weist die erste Arbeitseinheit 13 außerdem eine Antriebsquelle (z.B. einen aus einem Hydraulikzylinder (einem Fluiddruckzylinder) und ähnlichen Elementen hergestellten Aktuator) auf, um das untere Gesenk 15 (und den ersten Stempel 17) in Hüben zwischen der unteren Totpunktposition und der oberen Totpunktposition zu bewegen.
  • Außerdem wird in der ersten Arbeitseinheit 13 ein oberes Gesenk (ein erstes oberes Gesenk) 19 durch die jeweiligen Säulen 18 in einem Bereich über dem unteren Gesenk 16 gehalten, und ein dem ersten Stempel 17 zugeordnetes erstes Gesenk 20 ist an einer Unterseite des oberen Gesenks 19 starr befestigt. Außerdem weist die erste Arbeitseinheit 13 einen (nicht dargestellten) Blechdrückabschnitt auf, der das Blech W nach oben drückt, so dass, wenn das Blech W zur ersten Arbeitseinheit 13 transportiert und der Stanzbearbeitung unterzogen wird, eine Oberseite Wa des Blechs W mit einer Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 in Kontakt kommt. Das erste Gesenk 20 weist, wie in 2 dargestellt ist, eine erste Gesenköffnung (Einführöffnung) 21 mit einer allgemein kreisförmigen Querschnittsform auf, die der Querschnittsform (Lochform) des Durchgangslochs P entspricht. Die erste Gesenköffnung 21 hat einen Durchmesser D1 (z.B. 29,9 mm), der etwas kleiner ist als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs P. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein innenseitiger Randabschnitt 20b auf der Unterseite 20a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des ersten Gesenks 20 keiner Bearbeitung unterzogen, durch die eine gekrümmte Oberfläche mit einem bestimmten Radius ausgebildet wird.
  • Der erste Stempel 17 ist derart ausgebildet, dass er eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweist, die der Querschnittsform (Lochform) des Durchgangslochs P entspricht. Ein Endrandabschnitt 17b auf der Oberseite 17a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des ersten Stempels 17 wird einer Verarbeitung unterzogen, so dass er eine gekrümm te Oberfläche 17c mit einem bestimmten Radius aufweist. Daher wird, wenn der erste Stempel 17 nach oben ausgerichtet ist und bewegt wird, das Blech W einer Vorstanzbearbeitung unterzogen. In diesem Fall entsteht, wie in 5 dargestellt ist, auf der Unterseite Wb des Blechs W eine Verformung Wc mit einer gekrümmten Oberflächenform. Die gekrümmte Oberfläche 17c des Endrandabschnitts 17b des ersten Stempels 17 ist in der vorliegenden Ausführungsform in einer Bogenform ausgebildet, deren Krümmungsradius (z.B. 0,2 mm) 5% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W beträgt.
  • Außerdem weist der erste Stempel 17, wie auch anhand von 2 ersichtlich ist, einen Durchmesser D2 (z.B. 30,1 mm) auf, der größer ist als der Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung (Einführöffnung) 21 des ersten Gesenks 20. D.h., der erste Stempel 17 und das erste Gesenk 20 (die erste Gesenköffnung 21) stehen wechselseitig miteinander in Beziehung, und ein Abstand (eine Breitenabmessung des Abstands) C1 dazwischen ist auf einen negativen Abstand (C1 = (D1 – D2)/2 < 0) eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Stempel 17 derart ausgebildet, dass der Abstand C1 eine Breitenabmessung (z.B. 0,1 mm) hat, die 2,5% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W beträgt. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform die Differenz zwischen dem Durchmesser D2 des ersten Stempels 17 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 dem doppelten Abstand C1 gleich (d.h., D1 – D2 = 2 × C1).
  • Der Ausdruck "Abstand" bezeichnet, betrachtet in der vertikalen Richtung, einen Abstand zwischen dem Stempel (dem ersten Stempel 17) und der Gesenköffnung (der ersten Gesenköffnung 21). Wenn der Abstand (C1) ein "negativer Abstand" ist, bedeutet dies, dass der Durchmesser (D2) des Stempels (des ersten Stempels 17) größer ist als der Durchmesser (D1) der Gesenköffnung (der ersten Gesenköffnung 21). D.h., der Ausdruck "Erzeugen eines negativen Abstands" bedeutet, dass der Stempel, betrachtet in der vertikalen Richtung, einen Bereich des Gesenks um die Gesenköffnung herum überlappt, und bedeutet nicht, dass, betrachtet in der vertikalen Rich tung, tatsächlich ein Zwischenraum zwischen dem Stempel und der Gesenköffnung erzeugt wird. Andererseits bedeutet der Ausdruck "positiver Abstand", dass der Durchmesser des Stempels kleiner ist als der Durchmesser der Gesenköffnung.
  • Nachstehend wird der durch die erste Arbeitseinheit 13 ausgeführte erste Arbeitsschritt S1 erläutert.
  • Ein auszustanzender Abschnitt (ein Bereich, in dem das Durchgangsloch P ausgebildet wird) auf dem Blech W ist in einem Bereich über dem ersten Stempel 17 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt drückt der Blechdrückabschnitt das Blech W nach oben (zur Seite des ersten Gesenks 20 hin) und bringt die Oberseite Wa des Blechs W mit der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 in Kontakt. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 von der unteren Totpunktposition durch den Antrieb des Hydraulikzylinders in einem Hub nach oben. Dadurch kommt, wie in 3 dargestellt ist, die Oberseite (eine dem Blech zugewandte Seite) 17a des ersten Stempels 17 mit der Unterseite Wb des Blechs W in Kontakt, und dieser Kontaktbereich wird durch den ersten Stempel 17 nach oben gedrückt. Infolgedessen wird im Blech W, wie in 4 dargestellt ist, ein vorgestanzter Abschnitt 15 mit einer Form ausgebildet, die zur Seite des ersten Gesenks 20 hin hervorsteht (nach oben). Daher werden in der ersten Arbeitseinheit 13 der erste Stempel 17 und das erste Gesenk 20 in der vertikalen Richtung relativ zueinander bewegt, wodurch ein im Blech W auszustanzender Bereich einer Vorstanzbearbeitung unterzogen wird.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, ist der Abstand C1 zwischen dem ersten Stempel 17 und dem ersten Gesenk 20 (der ersten Gesenköffnung 21) ein negativer Abstand. In der vorliegenden Erfindung ist der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 derart bearbeitet, dass er eine Bogenform aufweist. Daher wird die auf den ersten Stempel 17 ausgeübte Druckkraft, wenn der erste Stempel 17 das Blech W zum ersten Gesenk 20 hin drückt, kleiner als in dem Fall, dass der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 nicht bearbeitet ist. D.h., die auf den ersten Stempel 17 ausgeübte Kraft (insbesondere die auf den Schneidrand ausgeübte Kraft) wird in ausreichendem Maß reduziert.
  • Anschließend bewegt sich, wie in 5 dargestellt ist, der erste Stempel 17 in einem Aufwärtshub bis zur oberen Totpunktposition, wo eine weitere Aufwärtsbewegung gestoppt wird. Zu diesem Zeitpunkt nähert sich die Oberseite 17a des ersten Stempels 17 der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 bis auf einen Abstand d2, der 35% der Dickenabmessung d des Blechs W entspricht. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 zur unteren Totpunktposition (vergl. 2), woraufhin die Bewegung gestoppt wird. D.h., hier endet der erste Arbeitsschritt S1 in der ersten Arbeitseinheit 13. Daraufhin wird der Vorgang zum Drücken des Blechs W durch den Blechdrückabschnitt nach oben gestoppt, und das Blech W bewegt sich vom ersten Gesenk 20 weg. Das Blech W wird daraufhin von der ersten Arbeitseinheit 13 zur zweiten Arbeitseinheit 14 transportiert. Der während der Aufwärtshubbewegung zur oberen Totpunktposition mit dem Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 in Kontakt stehende Bereich (der als "erste Seitenwandfläche 15sh des vorgestanzten Abschnitts 15" bezeichnet wird) wird durch das erste Gesenk 20 geschert, so dass er eine gescherte Oberflächenform erhält.
  • Nachstehend wird die zweite Arbeitseinheit 14 unter Bezug auf die 1 und 6 bis 12 erläutert.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist in der zweiten Arbeitseinheit 14 ein unteres Gesenk (ein zweites unteres Gesenk) 22 auf der Basisplatte 12 angeordnet, und ein zweites Gesenk 23 ist am unteren Gesenk 22 starr befestigt. Das zweite Gesenk 23 weist, wie in 6 dargestellt ist, eine zweite Gesenköffnung (Einführöffnung) 24 auf, deren allgemein kreisförmige Querschnittsform der Querschnittsform (Lochform) des Durchgangslochs P entspricht. Die zweite Gesenköffnung 24 hat einen Durchmesser D4 (z.B. 30,9 mm), der etwas größer ist als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs P. Außerdem sind die zylindrischen Säulen 18 aufrecht stehend an den vier Ecken des unteren Gesenks 22 angeordnet. Ein oberes Gesenk (ein zweites oberes Gesenk) 25 wird in ei nem Bereich über dem unteren Gesenk 22 durch die Säulen 18 vertikal beweglich gehalten. Obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist, weist auch die zweite Arbeitseinheit 14 eine Antriebsquelle (z.B. einen aus einem Hydraulikzylinder (einem Fluiddruckzylinder) und ähnlichen Elementen hergestellten Aktuator) auf, um das obere Gesenk 25 (und einen zweiten Stempel 26) in Hüben zwischen der unteren Totpunktposition und der oberen Totpunktposition zu bewegen. Die Antriebsquelle hat eine ähnliche Konfiguration wie die erste Antriebsquelle 13.
  • Ein zweiter Stempel 26, der mit dem zweiten Gesenk 23 wechselseitig in Beziehung steht, ist an der Unterseite des oberen Gesenks 25 starr befestigt. D.h., in der vorliegenden Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 ist der erste Stempel 17 am unteren Gesenk 16 in der ersten Arbeitseinheit 13 starr befestigt, so dass der zweite Stempel 26 am oberen Gesenk 25 in der zweiten Arbeitseinheit 14 starr befestigt ist. Außerdem hat der zweite Stempel 26 eine im Allgemeinen zylindrische Form, die der Querschnittsform (Lochform) des Durchgangslochs P entspricht. Der zweite Stempel 26 hat einen Durchmesser D3 (z.B. 30,7 mm), der beispielsweise 0,6 mm größer ist als der Durchmesser D2 des ersten Stempels 17. D.h., der zweite Stempel 26 ist derart konstruiert, dass seine Querschnittsform senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version der Querschnittsform des ersten Stempels 17 senkrecht zur vertikalen Richtung ist. Außerdem wird, wenn die Querschnittsform des zweiten Stempels 26 senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Stempels 17 senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, ein Abstand von beispielsweise 0,3 mm zwischen benachbarten Außenumfangsbereichen mit wechselseitig ähnlichen Formen gebildet. Der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 wird derart festgelegt, dass der zweite Stempel 26 einen Bereich des Blechs W schneidet (oder in der vorliegenden Ausführungsform schert), in dem die Verformung Wc ausgebildet ist.
  • Außerdem ist der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26, wie auch anhand von 6 ersichtlich ist, kleiner als der Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24 im zweiten Gesenk 23 und entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser d1 des Durchgangslochs P. D.h., der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 stehen wechselseitig miteinander in Beziehung, und ein Abstand dazwischen (eine Breitenabmessung des Abstands) C2 ist so eingestellt, dass er ein positiver Abstand (C2 = (D4 – D3)/2 > 0) ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Gesenk 23 derart ausgebildet, dass der Abstand C2 eine Breitenabmessung (z.B. 0,1 mm) hat, die 2,5% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W beträgt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Endrandabschnitt 26b an einer Unterseite 26a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des zweiten Stempels 26 keiner Bearbeitung unterzogen, durch die eine gekrümmte Fläche mit einem bestimmten Radius ausgebildet würde.
  • Nachstehend wird ein durch die zweite Arbeitseinheit 14 ausgeführter zweiter Arbeitsschritt S2 erläutert.
  • Das Blech W, in dem die erste Arbeitseinheit 13 den vorgestanzten Abschnitt 15 ausgebildet hat, wird der zweiten Arbeitseinheit 14 zugeführt, und der vorgestanzte Abschnitt 15 wird unter dem zweiten Stempel 26 angeordnet. Daraufhin beginnt der zweite Arbeitsschritt S2. D.h., der zweite Stempel 26 wird, wie in 7 dargestellt ist, in einem Abwärtshub zum Blech W (zum vorgestanzten Abschnitt 16) hin bewegt und drückt den vorgestanzten Abschnitt 15 des Blechs W nach unten. Dadurch erhält ein unterer endseitiger Bereich (nachstehend als "zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15" bezeichnet) eine brüchige Oberflächenform an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem vorgestanzten Abschnitt 15 und dem Blech W. Wenn der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten drückt, wie in 8 dargestellt ist, werden die erste Seitenwandfläche 15sh und die zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15 verbunden, wodurch der vorgestanzte Abschnitt 15 vom Blech W ausgeschnitten wird.
  • Daraufhin drückt der zweite Stempel 26, wie in 9 dargestellt ist, den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten und beginnt das Blech W zu scheren. D.h., der zweite Stempel 26 stanzt den vorgestanzten Abschnitt 15 vom Blech W aus und beginnt außerdem eine Scherbearbeitung bezüglich einer Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P durch Ausstanzen des vorgestanzten Abschnitts 15. Wie in 10 dargestellt ist, wird durch eine weitere Bewegung des zweiten Stempels 26 in einem Abwärtshub die Scherbearbeitung bezüglich der Seitenfläche Pa des Durchgangslochs P fortgesetzt.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist der vorgestanzte Abschnitt 15 noch immer im Inneren des Durchgangslochs P des Blechs W eingepasst. Im weiteren Verlauf der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa durch den zweiten Stempel 26 wird jedoch, wie in 11 dargestellt ist, der vorgestanzte Abschnitt 15 durch den zweiten Stempel 26 aus dem Durchgangsloch P heraus gedrückt und wird zum Stanzkörper 15A. Bruchstücke oder Späne (Scherspäne), die durch die Scherbearbeitung des zweiten Stempels 26 bezüglich der Seitenwandfläche Pa erzeugt werden, haften am Stanzkörper 15A an, dadurch erhält die Seitenwandfläche 15a eine brüchige Oberflächenform.
  • Die Verformung Wc verbleibt auf der Unterseite Wb des Blechs W. Daher wird, auch wenn die Unterseite 26a des zweiten Stempels 26 sich nicht weiter nach unten bewegt als die Oberseite 23a des zweiten Gesenks 23, der Stanzkörper 15A trotzdem vom Blech W ausgestanzt. Daraufhin wird die Abwärtshubbewegung des zweiten Stempels 26 gestoppt, und anschließend beginnt eine Aufwärtshubbewegung, wodurch das Ausstanzen des Stanzkörpers 15a vom Blech W abgeschlossen wird. Die Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P wird, wie in 12 dargestellt ist, der Scherbearbeitung durch den zweiten Stempel 26 unterzogen und erhält eine gescherte Oberflächenform.
  • Hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Sachverhalts können in der vorliegenden Ausführungsform die nachstehend spezifizierten Wirkungen erzielt werden.
    • (1) Wenn beispielsweise der Abstand C1 zwischen dem ersten Stempel 17 und dem ersten Gesenk 20 (der ersten Gesenköffnung 21) ein positiver Abstand ist, wirkt eine Zugspannung auf einen Abschnitt des Blechs W, der zwischen dem ersten Stempel 17 und dem zweiten Gesenk 20 sandwichartig angeordnet ist. Daher kann, wenn der erste Stempel 17 das Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 nach oben drückt, der gedrückte Bereich brüchig werden, so dass eine brüchige Oberfläche auf dem Blech W entsteht. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand C1 jedoch ein negativer Abstand, so dass durch eine auf den Abschnitt des Blechs W, der zwischen dem ersten Stempel 17 und dem zweiten Gesenk 20 sandwichartig angeordnet ist, ausgeübte Kompressions- oder Druckbelastung Bruchbildung verhindert wird. Infolgedessen kann die Ausbildung einer brüchigen Oberfläche auf dem Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 unterdrückt werden. Außerdem führt der zweite Stempel 26 in der zweiten Arbeitseinheit 14 eine Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P aus, das erzeugt wird, wenn der vorgestanzte Abschnitt 15 vom Blech W ausgestanzt und zum Stanzkörper 15A wird. Außerdem kann, weil der Abstand C2 zwischen dem zweiten Stempel 26 und dem zweiten Gesenk 23 ein positiver Abstand ist, ein Kontakt zwischen dem zweiten Stempel 26 und dem zweiten Gesenk 23 vermieden werden. Dadurch können eine Zunahme der Größe der Vorrichtung selbst und eine Zunahme der Anzahl von Arbeitsschritten zum Ausführen der Stanzbearbeitung bezüglich des Blechs W vermieden werden. Gleichzeitig kann die Seitenwandfläche Pa des im Blech W ausgebildeten Durchgangslochs P eine gescherte Oberflächenform erhalten und kann die Erzeugung von Graten auf dem Blech W unterdrückt werden.
    • (2) In der ersten Arbeitseinheit 13 wird der vorgestanzte Abschnitt 15 in einem Bereich ausgebildet, in dem das Durchgangsloch P im Blech W ausgebildet werden soll (in einem auszustanzenden Bereich); und in der zweiten Arbeitseinheit 14 wird der Umfang des vorgestanzten Abschnitts 15 einer Stanzbearbeitung unterzogen. Dadurch können Scherspä ne, die erzeugt werden, wenn die Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P in der zweiten Arbeitseinheit 14 der Scherbearbeitung unterzogen wird, zusammen mit dem vorgestanzten Abschnitt 15 herabfallen, der den Stanzkörper 15A bildet, der nicht als Produkt verwendet wird. Außerdem kann ein Anhaften der Scherspäne am zweiten Stempel 26 verhindert werden.
    • (3) Im ersten Arbeitsschritt S1 kann, wenn der Abstand d2 zwischen der Oberseite 17a des ersten Stempels 17 und der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 beispielsweise derart eingestellt wird, dass er kleiner ist als 10% der Dickenabmessung d des Blechs W, das folgende Problem auftreten. D.h., in diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass der vorgestanzte Abschnitt 15 vom Blech W abgetrennt werden kann, wenn die Vorstanzbearbeitung bezüglich des Blechs W ausgeführt wird, indem der erste Stempel 17 in einem Hub bewegt wird. Andererseits kann, wenn beispielsweise der Abstand d2 derart eingestellt wird, dass er größer ist als 50% der Dickenabmessung d des Blechs W, das folgende Problem auftreten. D.h., in diesem Fall ist die Dicke des Verbindungsbereichs zwischen dem Blech W und dem vorgestanzten Abschnitt 15 größer als in der vorliegenden Ausführungsform. Infolgedessen wird, unabhängig davon, ob der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 des Blechs W im zweiten Arbeitsschritt S2 nach unten drückt, während des Ausstanzens des vorgestanzten Abschnitts 15 und während der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P eine erhöhte Last auf den zweiten Stempel ausgeübt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand d2 auf 35% der Dickenabmessung d des Blechs W eingestellt. Dadurch kann ein Abtrennen des vorgestanzten Abschnitts 15 im ersten Arbeitsschritt S1 vom Blech W unterdrückt werden, und die im zweiten Arbeitsschritt S2 auf den zweiten Stempel 26 ausgeübte Belastung kann vermindert werden.
    • (4) Wenn beispielsweise der Abstand (die Breitenabmessung des negativen Abstands) C1 derart eingestellt wird, dass er kleiner ist als 1% der Dickenabmessung d des Blechs W, besteht die Möglichkeit, dass die im ersten Arbeitsschritt S1 auf der Unterseite Wb des Blechs ausgebildete Verformung Wc übermäßig groß wird. D.h., wenn der vorgestanzte Abschnitt 15 im zweiten Arbeitsschritt S2 vom Blech W ausgestanzt wird, besteht die Gefahr, dass ein Teil der Verformung Wc auf dem Blech W verbleibt. Andererseits nimmt, wenn der Abstand C1 auf eine Breitenabmessung eingestellt wird, die größer ist als 15% der Dickenabmessung d des Blehcs W, wenn der erste Stempel 17 das Blech W nach oben drückt, die auf den ersten Stempel 17 und das erste Gesenk 20 ausgeübte Belastung aufgrund einer durch diese Druckbelastung erzeugten Kraft zu. Daher besteht die Gefahr, dass die Lebensdauern des ersten Stempels 17 und des ersten Gesenks 20 abnehmen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand C1 jedoch auf eine Breitenabmessung eingestellt, die 2,5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dadurch können die Lebensdauern des ersten Stempels 17 und des ersten Gesenks 20 ausreichend erhöht werden. Außerdem kann, wenn der Stanzkörper 15A im zweiten Arbeitsschritt S2 vom Blech W ausgestanzt wird, verhindert werden, dass ein Teil der Verformung Wc auf dem Blech W verbleibt.
    • (5) Wenn der erste Stempel 17 das Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 von unten nach oben drückt, kann das um den vorgestanzten Abschnitt 15 zentrierte Blech W nach oben zurückprallen. In der zweiten Arbeitseinheit 14 drückt jedoch der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 des Blechs W von oben nach unten. Dadurch kann eine Krümmung des Blechs W, die durch die Stanzbearbeitung in der ersten Arbeitseinheit 13 erzeugt wird, ausreichend korrigiert werden.
    • (6) wenn beispielsweise der Abstand (die Breitenabmessung des positiven Abstands) C2 auf eine Breitenabmessung eingestellt wird, die kleiner ist als 0,3% der Dickenabmessung d des Blechs W, besteht die Gefahr, dass eine erhöhte Belastung auf den zweiten Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 ausgeübt wird, wenn der vorgestanzte Abschnitt 15 durch den zweiten Stempel 26 vom Blech W ausgestanzt wird. D.h., es besteht die Möglichkeit, dass die Lebensdauern des zweiten Stempels 26 und des zweiten Gesenks 23 abnehmen. Andererseits können, wenn der Abstand C2 auf eine Breitenabmessung eingestellt wird, die größer ist als 8% der Dickenabmessung d des Blechs W, wenn der zweite Stempel 26 eine Stanzbearbeitung bezüglich des Blechs W ausführt, Grate auf dem Blech W erzeugt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand C2 jedoch auf eine Breitenabmessung eingestellt, die 2,5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dadurch können die Lebensdauern des zweiten Stempels 26 und des zweiten Gesenks 23 verlängert werden, und die Erzeugung von Graten auf dem Blech W, wenn der Stanzkörper 15A durch den zweiten Stempel 26 vom Blech W ausgestanzt wird, kann ausreichend unterdrückt werden.
    • (7) Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 und dem Durchmesser D2 des ersten Stempels 17 kleiner ist als 0,02 mm, kann das folgende Problem auftreten. D.h., die Breitenabmessung des Verbindungsbereichs, der den vorgestanzten Abschnitt 15 mit dem Blech W verbindet, wird im Vergleich zu der in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehenen Breitenabmessung übermäßig klein (die Breite eines bestimmten Schermaßes wird übermäßig schmal). Daher kann die Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P im zweiten Arbeitsschritt S2 schwierig werden. Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 und dem Durchmesser D2 des ersten Stempels 17 auf mehr als 0,6 mm eingestellt wird, kann dagegen das folgende Problem auftreten. D.h., wenn der zweite Stempel 26 den Stanzkörper 15A im zweiten Arbeitsschritt S2 vom Blech W ausstanzt, schert der Endrandabschnitt 26b des zweiten Stempels 26 einen Bereich, der vom im ersten Arbeitsschritt S1 ausgebildeten vorgestanzten Abschnitt 15 getrennt ist, so dass die auf den zweiten Stempel 26 ausgeübte Belastung im Vergleich zu der in der vorliegenden Ausführungsform auf den zweiten Stempel ausgeübten Belastung erhöht ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Stempel 26 jedoch derart ausgebildet, dass die Differenz zwischen seinem Durchmesser D3 und dem Durchmesser D2 des ersten Stempels 17 0,6 mm beträgt. Dadurch kann die Breite eines bestimmten Schermaßes im zweiten Arbeitsschritt S2 geeignet gewährleistet werden, und die Lebensdauer des zweiten Stempels 26 kann weiter erhöht werden.
    • (8) Der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 wird einer Abrundungsbearbeitung unterzogen, so dass er bogenförmig ausgebildet ist. Dadurch kann, wenn der erste Stempel 17 das Blech W in einem Hub (zur Seite des esrten Gesenks 20 hin) nach oben bewegt, die auf den ersten Stempel 17 ausgeübte Belastung ausreichend vermindert werden. Außerdem wird der erste Stempel 17 auch einer Abrundungsbearbeitung unterzogen, so dass er bogenförmig ausgebildet ist und damit eine bestimmte Konfiguration mit stumpfer Schneide erhält. Dadurch kann im ersten Arbeitsschritt S1 das Abtrennen eines durch den ersten Stempel 17 gedrückten Bereichs des Blechs W vermieden werden.
    • (9) Wenn beispielsweise der erste Stempel 17 in der vertikalen Richtung geschnitten wird, ist die gekrümmte Oberfläche 17c des Endrandabschnitts 17b des ersten Stempels 17 in der Form eines Bogens ausgebildet, wobei, wenn dessen Krümmungsradius größer ist als 7,5% der Dickenabmessung d des Blechs W, das folgende Problem auftreten kann. D.h., wenn das Blech W im ersten Arbeitsschritt S1 einer Stanzbearbeitung unterzogen wird, kann eine übermäßig große Verformung Wc auf dem Blech W ausgebildet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die gekrümmte Oberfläche 17c des Endrandabschnitts 17b des ersten Stempels 17 jedoch derart ausgebildet, dass ihr Krümmungsradius 5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dadurch kann die auf dem Blech W ausgebildete Verformung Wc ausreichend unterdrückt werden, so dass sie nicht übermäßig groß wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 13 bis 19 beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich der Arbeitseinheiten von der ersten Ausführungsform. Daher werden in der folgenden Beschreibung hauptsächlich die Abschnitte erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden; für Elemente und Strukturen, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind oder denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden ähnliche Symbole und Bezugszeichen verwendet, und diese werden nicht erneut beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 weist die erste Arbeitseinheit 13 und die zweite Arbeitseinheit 14 auf. In der ersten Arbeitseinheit 13 ist der erste Stempel 17 am unteren Gesenk 16 starr befestigt, und das dem ersten Stempel 17 zugeordnete erste Gesenk 20 ist an der Unterseite des oberen Gesenks 19 starr befestigt. Der erste Stempel 17 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist derart ausgebildet, dass sein Durchmesser D2 beispielsweise 30 mm beträgt.
  • Außerdem weist das erste Gesenk 20, wie in 13 dargestellt ist, die erste Gesenköffnung 21 mit einer im Allgemeinen kreisförmigen Querschnittsform auf. Der negative Abstand C1 zwischen dem ersten Gesenk 20 und dem ersten Stempel 17 ist derart eingestellt, dass er eine Breitenabmessung (z.B. 0,15 mm) hat, die 3,8% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W beträgt. D.h., die erste Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 ist derart dimensioniert, dass ihr Durchmesser D1 beispielsweise 29,7 mm beträgt. Außerdem wird der innenseitige Randabschnitt 20b auf der Unterseite 20a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des ersten Gesenks 20 einer Bearbeitung unterzogen, so dass er eine gekrümmte Oberfläche 20c mit einem bestimmten Radius aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist, wenn das erste Gesenk 20 in der vertikalen Richtung geschnitten wird, die gekrümmte Oberfläche 20c des innenseitigen Randabschnitts 20b des ersten Gesenks 20 derart ausgebildet, dass sie eine Bogenform mit einem Krümmungsradius (z.B. 0,3 mm) von 7,5% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W hat.
  • Nachstehend wird der durch die erste Arbeitseinheit 13 ausgeführte erste Arbeitsschritt S1 beschrieben.
  • Ein zu stanzender Bereich auf dem Blech W ist in einem Bereich über dem ersten Stempel 17 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt drückt der Blechdrückabschnitt das Blech W nach oben (zur Seite des ersten Gesenks 20 hin) und bringt die Oberseite Wa des Blechs W mit der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 in Kontakt. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 von der unteren Totpunktposition durch den Antrieb des Hydraulikzylinders in einem Hub nach oben. Dadurch kommt die Oberseite (eine dem Blech W zugewandte Seite) 17a des ersten Stempels 17 mit der Unterseite Wb des Blechs W in Kontakt, und dieser Kontaktbereich wird durch den ersten Stempel 17 nach oben gedrückt. Infolgedessen wird im Blech W ein vorgestanzter Abschnitt 15 mit einer Form ausgebildet, die zur Seite des ersten Gesenks 20 hin (nach oben) hervorsteht. Daher werden in der ersten Arbeitseinheit 13 der erste Stempel 17 und das erste Gesenk 20 in der vertikalen Richtung relativ zueinander bewegt, wodurch ein Bereich, in dem der Stanzkörper 15A im Blech W ausgestanzt werden soll, einer Vorstanzbearbeitung unterzogen wird.
  • Anschließend bewegt sich der erste Stempel 17 in einem Aufwärtshub zur oberen Totpunktposition, wo eine weitere Aufwärtsbewegung stoppt. Zu diesem Zeitpunkt nähert sich die Oberseite 17a des ersten Stempels 17 der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 bis auf einen Abstand, der 45% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 zur unteren Totpunktposition, woraufhin die Bewegung endet. D.h., hier endet der erste Arbeitsschritt S1 in der ersten Arbeitseinheit 13. Daraufhin wird der Vorgang zum Drücken des Blechs W durch den Blechdrückabschnitt nach oben gestoppt, und das Blech W bewegt sich vom ersten Gesenk 20 weg. Das Blech W wird daraufhin von der ersten Arbeitseinheit 13 zur zweiten Arbeitseinheit 14 transportiert. Der vorgestanzte Abschnitt 15 wird in der vorliegenden Ausführungsform durch den innenseitigen Randabschnitt 20b des ersten Gesenks 20 einer Bearbeitung unterzogen, um einen be stimmten Radius auszubilden, und wird daher derart ausgebildet, dass die Verformung 15b auf der seiner Oberseite Wa größer ist als bei der ersten Ausführungsform. Außerdem wird die durch die erste Arbeitseinheit ausgebildete erste Seitenwandfläche 15sh des vorgestanzten Abschnitts 15 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform durch das erste Gesenk 20 geschert, so dass sie eine gescherte Oberflächenform erhält.
  • Nachstehend wird die zweite Arbeitseinheit 14 unter Bezug auf die 14 bis 19 erläutert.
  • In der zweiten Arbeitseinheit 14 ist das zweite Gesenk 23 am unteren Gesenk 22 starr befestigt, und der zweite Stempel 26, der mit dem zweiten Gesenk 23 wechselseitig in Beziehung steht, ist an der Unterseite des oberen Gesenks 25 starr befestigt. Das zweite Gesenk 23 weist, wie in 14 dargestellt ist, die zweite Gesenköffnung 24 auf, die eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform hat. Die zweite Gesenköffnung 24 hat einen Durchmesser D4 (z.B. 29,3 mm), der etwas größer ist (z.B. 0,4 mm größer) als der Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 im ersten Gesenk 20. Außerdem ist der Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24 derart eingestellt, dass er etwas kleiner ist als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs P, und außerdem dem Durchmesser d3 des später beschriebenen Stanzkörpers 15A (vergl. 19) im Wesentlichen gleicht.
  • Der zweite Stempel 26 hat eine im Allgemeinen zylindrische Form. Der zweite Stempel 26 ist derart konfiguriert, dass seine Querschnittsform senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und verkleinerte Version der Querschnittsform des ersten Stempels 17 senkrecht zur vertikalen Richtung ist. Außerdem ist der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 derart eingestellt, dass ein Bereich geschnitten (oder in der vorliegenden Ausführungsform geschert) werden kann, in dem eine Verformung Wd auf dem Blech W ausgebildet ist, und außerdem derart, dass er beispielsweise 0,2 mm kleiner ist als der Durchmesser der zweiten Gesenköffnung 24. D.h., der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 stehen wechselseitig miteinander in Beziehung, und der Ab stand (eine Breitenabmessung des Abstands) C2 dazwischen ist derart eingestellt, dass er ein positiver Abstand ist (C2 = (D4 – D3)/2 > 0). In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Gesenk 23 derart ausgebildet, dass der Abstand C2 eine Breitenabmessung (z.B. 0,1 mm) hat, die 2,5% der Dickenabmessung d (z.B. 4 mm) des Blechs W beträgt.
  • Nachstehend wird der durch die zweite Arbeitseinheit 14 ausgeführte zweite Arbeitsschritt S2 beschrieben.
  • Das Blech W, in dem die erste Arbeitseinheit 13 den vorgestanzten Abschnitt 15 ausgebildet hat, wird zur zweiten Arbeitseinheit 14 transportiert, und der vorgestanzte Abschnitt 15 wird unter dem zweiten Stempel 26 angeordnet. Daraufhin wird der zweite Arbeitsschritt S2 gestartet. D.h., der zweite Stempel 26 bewegt sich, wie in 15 dargestellt ist, in einem Abwärtshub zum Blech W (zum vorgestanzten Abschnitt 15) hin und drückt den vorgestanzten Abschnitt 15 des Blechs W nach unten. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Position des Endrandabschnitts 26b des zweiten Stempels 26 derjenigen eines Randabschnitts (einer Verformung auf der Oberseite), der die bogenförmige Querschnittsform des vorgestanzten Abschnitts 15 des Blechs W bildet. Dadurch erhält die zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15 ähnlich wie in der ersten Ausführungsform eine brüchige Oberflächenform. Wenn der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten drückt, wie in 16 dargestellt ist, werden die erste Seitenwandfläche 15sh und die zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15 verbunden, wodurch der vorgestanzte Abschnitt 15 vom Blech W ausgeschnitten wird.
  • Dann drückt der zweite Stempel 26, wie in 17 dargestellt ist, den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten, und das zweite Gesenk 23 beginnt die Seitenwandfläche (die Stanzfläche) 15a des vorgestanzten Abschnitts 15 (einen Bereich, der der Stanzkörper 15A wird) zu scheren. D.h., das zweite Gesenk 23 stanzt den vorgestanzten Abschnitt 15, der durch den zweiten Stempel 26 nach unten gedrückt wird, aus dem Blech W aus und beginnt eine Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a des vorgestanzten Abschnitts 15. Wie in 18 dargestellt ist, führt eine weitere Bewegung des zweiten Stempels 26 im Abwärtshub zu einem Fortschreiten der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a des vorgestanzten Abschnitts 15.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist der vorgestanzte Abschnitt 15 noch immer im Inneren des Durchgangslochs P des Blechs W eingepasst. Im weiteren Verlauf der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a durch das zweite Gesenk 23 wird jedoch, wie in 19 dargestellt ist, der vorgestanzte Abschnitt 15 durch den zweiten Stempel 26 aus dem Durchgangsloch P heraus gedrückt und vom Blech W ausgestanzt, so dass er der Stanzkörper 15A wird. Der größte Teil der Seitenwandfläche 15a des Stanzkörpers 15A erhält aufgrund der durch das zweite Gesenk 23 ausgeführten Scherbearbeitung eine gescherte Oberflächenform. Ein Abschnitt der Seitenwandfläche 15a des Stanzkörpers 15A, der keine gescherte Oberflächenform hat, ist ein Bereich des vorgestanzten Abschnitts 15 (des Stanzkörpers 15A), der schließlich durch den Druck des zweiten Stempels 26 vom Blech W ausgeschnitten wird, und erhält eine brüchige Oberflächenform. Außerdem haften Späne (Scherspäne), die aufgrund der durch das zweite Gesenk 23 ausgeführten Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a erzeugt werden, am Blech W an. Dadurch erhält die Seitenwandfläche Pa eine brüchige Oberflächenform.
  • Außer den in der ersten Ausführungsform erzielten Wirkungen (3) bis (5), (8) und (9) können in der vorliegenden Ausführungsform folgende Wirkungen erzielt werden.
    • (10) Wenn beispielsweise der Abstand C1 zwischen dem ersten Stempel 17 und dem ersten Gesenk 20 (der ersten Durchgangsöffnung 21) als positiver Abstand eingestellt ist, wirkt eine Zugbelastung auf einen zwischen dem ersten Stempel 17 und dem zweiten Gesenk 20 sandwichartig angeordneten Abschnitt des Blechs W. Daher kann, wenn der erste Stempel 17 das Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 nach oben drückt, der gedrückte Bereich brüchig werden, so dass eine brüchige Oberfläche auf dem Blech W ausgebildet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand C1 jedoch ein negativer Abstand, so dass durch eine Kompressions- oder Druckkraft, die auf den zwischen dem ersten Stempel 17 und dem zweiten Gesenk 20 sandwichartig angeordneten Abschnitt des Blechs W wirkt, Bruchbildung unterdrückt wird. Infolgedessen kann die Ausbildung einer brüchigen Oberfläche auf dem Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 verhindert werden. Außerdem führt das zweite Gesenk 23 in der zweiten Arbeitseinheit 14, wenn das Blech W der Stanzbearbeitung untersogen wird, eine Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a des vorgestanzten Abschnitts 15 (des Stanzkörpers 15A) aus. Außerdem kann, weil der Abstand C2 zwischen dem zweiten Stempel 26 und dem zweiten Gesenk 23 ein positiver Abstand ist, ein Kontakt zwischen dem zweiten Stempel 26 und dem zweiten Gesenk 23 vermieden werden. Daher kann eine Zunahme der Größe der Vorrichtung selbst und eine Erhöhung der Anzahl von Arbeitsschritten zum Ausführen der Stanzbearbeitung bezüglich des Blechs W vermieden werden. Gleichzeitig kann die Seitenwandfläche 15a des vom Blech W ausgestanzten Stanzkörpers 15A eine gescherte Oberflächenform erhalten und kann die Erzeugung von Graten auf dem Stanzkörper 15A unterdrückt werden.
    • (11) In der ersten Arbeitseinheit 13 wird der vorgestanzte Abschnitt 15 in einem Bereich ausgebildet, in dem das Durchgangsloch P (in einem auszustanzenden Bereich) im Blech W ausgebildet werden soll; und in der zweiten Arbeitseinheit 14 wird der vorgestanzte Abschnitt 15 der Stanzbearbeitung unterzogen. Dadurch kann veranlasst werden, dass Scherspäne, die erzeugt werden, wenn die Seitenwandfläche 15a des Stanzkörpers 15A in der zweiten Arbeitseinheit 14 der Scherbearbeitung unterzogen wird, am Blech W anhaften, das nicht als Produkt verwendet wird. Außerdem kann ein Anhaften von Scherspänen am zweiten Stempel 26 unterdrückt werden.
    • (12) Wenn beispielsweise der Abstand (die Breitenabmessung des positiven Abstands) C2 auf eine Breitenabmessung eingestellt ist, die kleiner ist als 0,3% der Dickenabmes sung d des Blechs W, besteht die Gefahr, dass eine erhöhte Belastung auf den zweiten Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 wirkt, wenn der vorgestanzte Abschnitt 15 durch den zweiten Stempel 26 aus dem Blech W ausgestanzt wird. D.h., es besteht die Möglichkeit, dass die Lebensdauern des zweiten Stempels 26 und des zweiten Gesenks 23 abnehmen. Andererseits können, wenn der Abstand C2 auf eine Breitenabmessung eingestellt ist, die größer ist als 8,0% der Dickenabmessung d des Blechs W, wenn der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 den Stanzkörper 15A vom Blech W ausstanzen, Grate auf dem Stanzkörper 15A erzeugt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand C2 jedoch auf eine Breitenabmessung eingestellt, die 2,5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dadurch können die Lebensdauern des zweiten Stempels 26 und des zweiten Gesenks 23 erhöht werden, und die Erzeugung von Graten auf dem Stanzkörper 15A, wenn der Stanzkörper 15A durch den zweiten Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 vom Blech W ausgestanzt wird, kann ausreichend unterdrückt werden.
    • (13) Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24 des zweiten Gesenks 23 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 kleiner ist als 0,02 mm, kann beispielsweise das folgende Problem auftreten. D.h., die Breitenabmessung des Verbindungsabschnitts, der den vorgestanzten Abschnitt 15 mit dem Blech W verbindet, kann im Vergleich zur vorliegenden Ausführungsform übermäßig klein werden (die Breite eines bestimmten Schermaßes wird übermäßig schmal). Daher besteht eine Gefahr, dass die Ausführung der Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche 15a des Stanzkörpers 15A im zweiten Arbeitsschritt S2 schwierig wird. Andererseits kann, wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24 des zweiten Gesenks 23 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 größer ist als 0,6 mm, das folgende Problem auftreten. D.h., wenn der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 den Stanzkörper 15A im zweiten Arbeits schritt S2 vom Blech W ausstanzen, schert der innenseitige Randabschnitt des zweiten Gesenks 23 einen Bereich auf der Innenumfangsseite des im ersten Arbeitsschritt S1 ausgebildeten vorgestanzten Abschnitts 15, wodurch die auf das zweite Gesenk 23 ausgeübte Belastung im Vergleich zur vorliegenden Ausführungsform zunimmt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Gesenk 23 jedoch derart ausgebildet, dass die Differenz zwischen dem Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24 des zweiten Gesenks 23 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 0,4 mm beträgt. Dadurch kann die Breite eines bestimmten Schermaßes im zweiten Arbeitsschritt S2 geeignet gewährleistet werden, und die Lebensdauer des zweiten Gesenks 23 kann weiter erhöht werden.
    • (14) Wenn beispielsweise das erste Gesenk 20 in der vertikalen Richtung geschnitten wird, ist die gekrümmte Oberfläche 20c des innenseitigen Randabschnitts 20b des ersten Gesenks 20 in einer Bogenform ausgebildet, wobei, wenn deren Radius größer ist als 7,5% der Dickenabmessung d des Blechs W, das folgende Problem auftreten kann. D.h., wenn das Blech W im ersten Arbeitsschritt S1 einer Vorstanzbearbeitung unterzogen wird, besteht die Gefahr, dass eine übermäßig große Verformung auf der Oberseite des Blechs erzeugt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die gekrümmte Oberfläche 17c des Endrandabschnitts 17b des ersten Stempels 17 jedoch derart ausgebildet, dass ihr Krümmungsradius 7,5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dadurch kann die auf dem Blech W ausgebildete Verformung Wc ausreichend unterdrückt werden, so dass sie nicht übermäßig groß wird.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 20 beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich der Arbeitseinheiten von der ersten Ausführungsform. Daher werden in der folgenden Beschreibung hauptsächlich die Abschnitte erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden; für Elemente und Strukturen, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind oder denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden ähnliche Symbole und Bezugszeichen verwendet, und diese werden nicht erneut beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 weist die erste Arbeitseinheit 13 und die zweite Arbeitseinheit 14 auf. Die Stanzvorrichtung 11 ist derart konstruiert, dass das Durchgangsloch P mit einer vorgegebenen Form (deren Querschnittsform in der vorliegenden Ausführungsform im Allgemeinen kreisförmig ist) im Blech W ausgebildet wird, das aus einem Metallmaterial (z.B. aus warmgewalztem Stahl (JIS SAPH370) für Automobilstrukturen) mit einer vorgegebenen Dicke (z.B. 3 mm) hergestellt ist. In der ersten Arbeitseinheit 13 ist der erste Stempel 17 am unteren Gesenk 16 starr befestigt, und das dem ersten Stempel 17 zugeordnete erste Gesenk 20 ist an der Unterseite des oberen Gesenks 19 starr befestigt. Der erste Stempel 17 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form, und sein Durchmesser D2 beträgt beispielsweise 20,2 mm.
  • Außerdem weist das erste Gesenk 20 die erste Gesenköffnung 21 mit einer im Allgemeinen kreisförmigen Querschnittsform auf. Der negative Abstand C1 zwischen dem ersten Gesenk 20 und dem ersten Stempel 17 ist derart eingestellt, dass er eine Breitenabmessung (z.B. 0,3 mm) hat, die 10% der Dickenabmessung d (z.B. 3 mm) des Blechs W beträgt. D.h., die erste Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 ist derart dimensioniert, dass ihr Durchmesser D1 beispielsweise 19,6 mm beträgt. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Endrandabschnitt 17b auf der Oberseite 17a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des ersten Stempels 17 und der innenseitige Randabschnitt 20b auf der Unterseite 20a (einer dem Blech W zugewandten Seite) des ersten Gesenks 20 keiner Bearbeitung unterzogen, durch die darauf gekrümmte Oberflächen mit einem bestimmten Radius ausgebildet würden.
  • Nachstehend wird der durch die erste Arbeitseinheit 13 ausgeführte erste Arbeitsschritt S1 beschrieben.
  • Ein auszustanzender Bereich auf dem Blech W ist in einem Bereich über dem ersten Stempel 17 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt drückt der Blechdrückabschnitt das Blech W nach oben (zur Seite des ersten Gesenks 20 hin) und bringt die Oberseite Wa des Blechs W mit der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 in Kontakt. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 von der unteren Totpunktposition durch den Antrieb des Hydraulikzylinders in einem Hub nach oben. Dadurch wird im Blech W der vorgestanzte Abschnitt 15 ausgebildet, der eine Form aufweist, die zur Seite des ersten Gesenks 20 (nach oben) hin hervorsteht. Daher werden in der ersten Arbeitseinheit 13 der erste Stempel 17 und das erste Gesenk 20 in der vertikalen Richtung relativ bewegt, wodurch ein Bereich, in dem der Stanzkörper 15A im Blech W ausgestanzt werden soll, einer Vorstanzbearbeitung unterzogen wird. Außerdem erhält zu diesem Zeitpunkt ein Bereich des Blechs W, der mit dem Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 in Kontakt steht, als Ergebnis der durch den ersten Stempel 17 ausgeführten Scherbearbeitung eine gescherte Oberflächenform.
  • Anschließend bewegt sich der erste Stempel 17 in einem Aufwärtshub zur oberen Totpunktposition, wo eine weitere Aufwärtsbewegung stoppt. Zu diesem Zeitpunkt nähert sich die Oberseite 17a des ersten Stempels 17 der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 bis auf einen Abstand, der 33% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt. Dann bewegt sich der erste Stempel 17 zur unteren Totpunktposition, woraufhin die Bewegung gestoppt wird. D.h., hier endet der erste Arbeitsschritt S1 in der ersten Arbeitseinheit 13. Daraufhin wird der Vorgang zum Drücken des Blechs W durch den Blechdrückabschnitt nach oben gestoppt, und das Blech W bewegt sich vom ersten Gesenk 20 weg. Das Blech W wird daraufhin von der ersten Arbeitseinheit 13 zur zweiten Arbeitseinheit 14 transportiert.
  • Nachstehend wird die zweite Arbeitseinheit 14 erläutert.
  • In der zweiten Arbeitseinheit 14 ist das zweite Gesenk 23 am unteren Gesenk 22 starr befestigt, und der zweite Stempel 26, der mit dem zweiten Gesenk 23 wechselseitig in Beziehung steht, ist an der Unterseite des oberen Gesenks 25 starr befestigt. Das zweite Gesenk 23 weist die zweite Gesenköffnung 24 auf, die eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform hat. Die zweite Gesenköffnung 24 hat einen Durchmesser D4 (z.B. 20,5 mm), der etwas größer ist (z.B. 0,3 mm größer) als der Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 im ersten Gesenk 20.
  • Der zweite Stempel 26 hat eine im Allgemeinen zylindrische Form. Der zweite Stempel 26 ist derart konfiguriert, dass seine Querschnittsform senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version der Querschnittsform des ersten Stempels 17 senkrecht zur vertikalen Richtung ist. Außerdem ist der zweite Stempel 26 derart ausgebildet, dass sein Durchmesser D3 beispielsweise 0,5 mm größer ist als der Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20. D.h., der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 beträgt beispielsweise 20,1 mm. Daher ist der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 beispielsweise 0,4 mm kleiner als der Durchmesser D4 der zweiten Gesenköffnung 24. Daher stehen der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 wechselseitig miteinander in Beziehung, und der dazwischen gebildete Abstand (eine Breitenabmessung des Abstands) C2 ist derart eingestellt, dass er ein positiver Abstand ist (C2 = (D4 – D3)/2 > 0). In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Gesenk 23 derart ausgebildet, dass der Abstand C2 eine Breitenabmessung (z.B. 0,2 mm) hat, die 6,7% der Dickenabmessung d (z.B. 3 mm) des Blechs W beträgt.
  • Nachstehend wird der durch die zweite Arbeitseinheit 14 ausgeführte zweite Arbeitsschritt S2 erläutert.
  • Das Blech W, in dem die erste Arbeitseinheit 13 den vorgestanzten Abschnitt 15 ausgebildet hat, wird zur zweiten Arbeitseinheit 14 transportiert, und der vorgestanzte Abschnitt 15 wird unter dem zweiten Stempel 26 angeordnet. Daraufhin wird der zweite Arbeitsschritt S2 gestartet. D.h., der zweite Stempel 26 bewegt sich in einem Abwärtshub zum Blech W (zum vorgestanzten Abschnitt 15) hin und drückt den vorgestanzten Abschnitt 15 des Blechs W nach unten. Dadurch erhält die zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15 eine brüchige Oberflächenform. Wenn der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten drückt, werden die erste Seitenwandfläche 15sh und die zweite Seitenwandfläche 15sb des vorgestanzten Abschnitts 15 verbunden, wodurch der vorgestanzte Abschnitt 15 vom Blech W ausgeschnitten wird.
  • Dann drückt der zweite Stempel 26 den vorgestanzten Abschnitt 15 weiter nach unten, wodurch der zweite Stempel 26 eine Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa des Durchgangslochs P beginnt. In diesem Fall ist der Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 0,1 mm kleiner als der Durchmesser D2 des ersten Stempels 17. Daher wird, wie in 20 dargestellt ist, ein durch den zweiten Stempel 26 gescherter Bereich (ein oberer Bereich in 20) P1 derart ausgebildet, dass sein Durchmesser (z.B. 20,1 mm) kleiner ist als ein Durchmesser (z.B. 20,2 mm) eines durch den ersten Stempel 17 gescherten Bereichs (eines unteren Bereichs in 20) P2. Dadurch werden im durch die vorliegende Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 im Blech W ausgebildeten Durchgangsloch P der obere Bereich P1 und der untere Bereich P2 ausgebildet, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des oberen Bereichs P1.
  • Zusätzlich zu den Wirkungen (1) bis (5), (8) und (9) der ersten Ausführungsform kann in der vorliegenden Ausführungsform eine weitere, nachstehend spezifizierte Wirkung erzielt werden.
    • (15) Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 kleiner ist als 0,02 mm, kann das folgende Problem auftreten. D.h., die Breitenabmessung des Verbindungsabschnitts, der den vorgestanzten Abschnitt 15 und das Blech W verbindet, wird im Vergleich zur vorliegenden Ausführungsform übermäßig klein (die Breite eines bestimmten Schermaßes wird übermäßig schmal). Dadurch kann die Scherbearbeitung bezüglich der Seitenwandfläche Pa des oberen Bereichs P1 des Durchgangslochs P im zweiten Arbeitsschritt S2 schwierig werden. Andererseits kann, wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 größer ist als 0,6 mm, das folgende Problem auftreten. D.h., wenn der zweite Stempel 26 und das zweite Gesenk 23 den Stanzkörper 15A im zweiten Arbeitsschritt S2 vom Blech W ausstanzen, nimmt die auf den Endrandabschnitt 26b des zweiten Stempels 26 ausgeübte Belastung zu. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Stempel 26 jedoch derart ausgebildet, dass die Differenz zwischen seinem Durchmesser D4 und dem Durchmesser D1 der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20 0,5 mm beträgt. Dadurch kann die Breite eines bestimmten Schermaßes im zweiten Arbeitsschritt S2 geeignet gewährleistet werden, und die Lebensdauer des zweiten Stempels 26 kann weiter erhöht werden.
  • Die vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen können folgendermaßen modifiziert werden, um andere Ausführungsformen (andere Beispiele) zu implementieren.
    • – In der ersten Ausführungsform kann, vorausgesetzt, dass der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche 17c kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung d des Blechs W beträgt, der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 derart ausgebildet sein, dass die gekrümmte Oberfläche 17c einen beliebigen Krümmungsradius hat (z.B. einen Krümmungsradius, der 1,5% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der ersten Ausführungsform kann der innenseitige Randabschnitt 20b des ersten Gesenks 20 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 10% der Dickenabmessung d beträgt). Außerdem kann der Endrandabschnitt 26b des zweiten Stempels 26 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 5% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der zweiten Ausführungsform kann, vorausgesetzt, dass der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche 20c kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung d des Blechs W ist, der innenseitige Randabschnitt 20b des ersten Gesenks 20 derart ausgebildet sein, dass die gekrümmte Oberfläche 20c einen beliebigen Radius hat (z.B. einen Krümmungsradius, der 6% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der zweiten Ausführungsform kann der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 5% der Dickenabmessung d beträgt). Außerdem kann der Endrandabschnitt 26b des zweiten Stempels 26 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 5% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der dritten Ausführungsform kann der Endrandabschnitt 17b des ersten Stempels 17 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 5% der Dickenabmessung d beträgt). Außerdem kann der innenseitige Randabschnitt 20b des ersten Gesenks 20 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Dickenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 10% der Dickenabmessung d beträgt). Außerdem kann der Endrandabschnitt 26b des zweiten Stempels 26 derart ausgebildet sein, dass die Form seines vertikalen Querschnitts einen Teil einer Kreisform mit einem beliebigen Durchmesser bildet, der kleiner oder gleich 15,0% der Di ckenabmessung d des Blechs W ist (z.B. ein Durchmesser, der 5% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der ersten Ausführungsform kann, vorausgesetzt, dass die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 des zweiten Stempels 26 und dem Durchmesser D2 des ersten Stempels 17 in einem Bereich von 0,02 mm bis 0,6 mm liegt, der zweite Stempel 26 derart ausgebildet sein, dass die Differenz zwischen dem Durchmesser D3 und dem Durchmesser D2 beliebig ist (z.B. 0,1 mm beträgt).
    • – In der ersten Ausführungsform können der erste Stempel 17 und der zweite Stempel 26 jeweils derart strukturiert sein, dass die Formen ihrer jeweiligen Querschnitte senkrecht zur vertikalen Richtung beliebige Querschnittsformen sind, die der Querschnittsform (der Lochform) des im Blech W ausgebildeten Durchgangslochs P entsprechen. Die Querschnittsform des zweiten Stempels 26 ist jedoch vorzugsweise eine im Allgemeinen ähnliche und vergrößerte Version der Querschnittsform des ersten Stempels 17.
  • D.h., der erste Stempel 17 und der zweite Stempel 26 können jeweils eine im Wesentlichen quadratische Querschnittsform aufweisen. Hierbei ist, wie in 21 dargestellt ist, ein (nachstehend als "Querschnitt des ersten Stempels" bezeichneter) Querschnitt 17A des ersten Stempels 17 in einem Rahmenformat in der vertikalen Richtung einem (nachstehend als "Querschnitt des zweiten Stempels" bezeichneten) Querschnitt 26A des zweiten Stempels 26 überlagert. In diesem Fall kann ein Abstand da zwischen benachbarten Außenumfangsbereichen 17d, 26d, die wechselseitig ähnliche Formen haben, auf einen beliebigen Abstand (z.B. 0,15 mm) eingestellt werden, vorausgesetzt, dass der Abstand innerhalb eines Bereichs von 0,01 mm bis 0,3 mm liegt. In diesem Fall ist der Abstand da ein Abstand zwischen der Oberseite des Querschnitts 17A des ersten Stempels und der Oberseite des Querschnitts 26A des zweiten Stempels bzw. der Abstand zwischen der rechten Seite des Querschnitts 17A des ersten Stempels und der rechten Seite des Querschnitts 26A des zweiten Stempels. Ähnlicherweise ist der Abstand da der Ab stand zwischen der Unterseite des Querschnitts 17A des ersten Stempels und der Unterseite des Querschnitts 26A des zweiten Stempels bzw. der Abstand zwischen der linken Seite des Querschnitts 17A des ersten Stempels und der linken Seite des Querschnitts 26A des zweiten Stempels. Die Begriffe Oberseite, Unterseite, rechte Seite, linke Seite beziehen sich auf die Oberseite, Unterseite, rechte Seite und linke Seite in 21.
    • – Die erste Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 kann, wie in den 22 und 23 dargestellt ist, zusammen mit anderen Verarbeitungsvorrichtungen (z.B. mit einer Stanzvorrichtung mit einem Stempel und einem Gesenk, deren Form und Größe sich von denjenigen der Stempel 17, 26 und Gesenke 20, 23 unterscheiden) zum Herstellen eines Trägers 40 verwendet werden. Der Träger 40 ist ein Pressformteil für ein Automatikgetriebe.
    • – In der zweiten Ausführungsform können der erste Stempel 17 und der zweite Stempel 26 jeweils derart strukturiert sein, dass die Formen ihrer jeweiligen Querschnitte senkrecht zur vertikalen Richtung beliebige Querschnittsformen (z.B. polygonförmige Querschnitte) sind, die der Querschnittsform (der Lochform) des im Blech W ausgebildeten Durchgangslochs P entsprechen. D.h., die zweite Ausführungsform der Stanzvorrichtung 11 kann, wie in 24 dargestellt ist, zum Herstellen einer Verstärkungsplatte 36 verwendet werden, die mehrere Vorsprünge 35 auf einer Außenseite (einer Seitenwandfläche 15A) aufweist. In diesem Fall ist die Lochform des zweiten Gesenklochs 24 des zweiten Gesenks 23 vorzugsweise eine im Allgemeinen ähnliche und verkleinerte Version der Lochform der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20.
    • – Auch in der dritten Ausführungsform können der erste Stempel 17 und der zweite Stempel 26 jeweils derart strukturiert sein, dass die Formen ihrer jeweiligen Querschnitte senkrecht zur vertikalen Richtung beliebige Querschnittsformen (z.B. polygonförmige Querschnitte) sind, die der Querschnittsform (der Lochform) des im Blech W ausgebil deten Durchgangslochs P entsprechen. In diesem Fall ist die Querschnittsform des zweiten Stempels 26 vorzugsweise eine im Allgemeinen ähnliche und vergrößerte Version der Lochform der ersten Gesenköffnung 21 des ersten Gesenks 20.
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann, vorausgesetzt, dass die Breitenabmessung innerhalb eines Bereichs von 0,3% bis 8% der Dickenabmessung d des Blechs W liegt, der zweite Stempel 26 derart ausgebildet sein, dass der Abstand C2 eine beliebige Breitenabmessung hat (z.B. eine Breitenabmessung, die 1% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann, vorausgesetzt, dass die Breitenabmessung innerhalb eines Bereichs von 1% bis 15% der Dickenabmessung d des Blechs W liegt, der erste Stempel 17 derart ausgebildet sein, dass der Abstand C1 eine beliebige Breitenabmessung hat (z.B. eine Breitenabmessung, die 3,0% der Dickenabmessung d beträgt).
    • – In der zweiten Ausführungsform kann das zweite Gesenk 23 derart strukturiert sein, dass der Abstand zwischen einem Innenumfangsbereich des Querschnitts des zweiten Gesenks 23 und einem Innenumfangsbereich des Querschnitts des ersten Gesenks 20 ein beliebiger Abstand (z.B. 3 mm) innerhalb eines Bereichs von 0,01 mm bis 0,3 mm ist. Bei einer derartigen Struktur schert in der zweiten Arbeitseinheit 14 das zweite Gesenk 23 nur einen Abschnitt der Seitenwandfläche 15a des Stanzkörpers 15A. D.h., der Stanzkörper 15A weist einen Hauptdurchmesserabschnitt mit einem großen Durchmesser und einen Nebendurchmesserabschnitt auf, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige des Hauptdurchmesserabschnitts, wobei diese Abschnitte in der vertikalen Richtung verbunden sind.
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann, wenn das Blech W in der ersten Arbeitseinheit 13 vorgestanzt wird, der Abstand d2 in der vertikalen Richtung zwischen der Oberseite 17a des ersten Stempels 17 und der Unterseite 20a des ersten Gesenks 20 auf einen be liebigen Abstand eingestellt werden, vorausgesetzt, dass der Abstand innerhalb eines Bereichs von 10% bis 50% der Dickenabmessung d liegt. Beispielsweise kann der Abstand d2 auf 40% der Dickenabmessung d festgelegt werden.
    • – In der ersten Ausführungsform kann die Stanzvorrichtung 11, wie in den 25A, 25B und 25C dargestellt ist, durch eine Stanzvorrichtung realisiert werden, die einen Nutenabschnitt 31 auf einem Blech 30 ausbildet. D.h., im ersten Arbeitsschritt S1 wird ein vorgestanzter Abschnitt 32 in einem Bereich ausgebildet, in dem der Nutenabschnitt 31 im Blech 30 ausgebildet ist. Dann wird der vorgestanzte Abschnitt 32 des Blechs 30 im zweiten Arbeitsschritt S2 einer Stanzbearbeitung unterzogen, wobei eine Seitenwandfläche 31a des Nutenabschnitts 31 einer Scherbearbeitung unterzogen wird. Infolgedessen erhält der Nutenabschnitt 31 des Blechs 30 eine Seitenwandfläche 31a mit einer gescherten Oberflächenform.
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann die Stanzvorrichtung 11 eine Struktur haben, gemäß der der erste Stempel 17 an der Unterseite des oberen Gesenks 19 in der ersten Arbeitseinheit 13 starr befestigt ist, und der zweite Stempel 26 an der Oberseite des unteren Gesenks 22 in der zweiten Arbeitseinheit 14 starr befestigt ist. In diesem Fall wird im ersten Arbeitsschritt S1, wie in 25A dargestellt ist, der vorgestanzte Abschnitt 32 mit einer Form ausgebildet, die vom Blech 30 nach unten hervorsteht.
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann die Stanzvorrichtung 11 eine Struktur haben, gemäß der der erste Stempel 17 an der Unterseite des oberen Gesenks 19 in der ersten Arbeitseinheit 13 starr befestigt ist, und der zweite Stempel 26 an der Unterseite des oberen Gesenks 25 in der zweiten Arbeitseinheit 14 starr befestigt ist. Bei einer derartigen Struktur kann das Blech 30, in dem in der ersten Arbeitseinheit 13 im ersten Arbeitsschritt S1 der vorgestanzte Abschnitt 32 ausgebildet worden ist, umgedreht werden, so dass ein konkaver Abschnitt des vorgestanzten Abschnitts 32 nach oben weist, woraufhin das Blech 30 der zweiten Arbeitseinheit 14 zugeführt wird.
    • – In den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen kann die Stanzvorrichtung 11 als Vorrichtung realisiert werden, durch die ein beliebiges Pressformteil für ein Automatikgetriebe hergestellt wird. Außerdem kann die Stanzvorrichtung 11 als Vorrichtung realisiert werden, durch die ein Element eines Riemens für ein stufenlos regelbares Getriebe hergestellt wird. D.h., die Stanzvorrichtung 11 kann eine Vorrichtung sein, die ein beliebiges Pressformteil herstellt, vorausgesetzt, dass es ein Teil mit einer relativ großen Dicke und keine dünne Platte ist.
  • Zusammenfassung
  • Stanzvorrichtung, Stanzverfahren und Stanzprodukt
  • Durch die vorliegende Erfindung wird eine Stanzvorrichtung mit einer ersten Arbeitseinheit und einer zweiten Arbeitseinheit (14) bereitgestellt. In der ersten Arbeitseinheit wird ein erster Arbeitsschritt zum Ausbilden eines vorgestanzten Abschnitts (15) mit einer Vorsprungform in einem Bereich ausgebildet, in dem ein Durchgangsloch (P) in einem Blech (W) ausgebildet werden soll. In der zweiten Arbeitseinheit (14) wird ein zweiter Arbeitsschritt (S2) ausgeführt, in dem der vorgestanzte Abschnitt (15) durch einen zweiten Stempel (26) und ein zweites Gesenk (23) vom Blech (W) ausgestanzt wird. Außerdem wird im zweiten Arbeitsschritt (S2), wenn ein Stanzkörper vom Blech (W) ausgestanzt wird, eine Scherbearbeitung bezüglich einer Seitenwandfläche (Pa) in einem Bereich des Blechs (W) ausgeführt, in dem der Stanzkörper ausgestanzt worden ist. (6)

Claims (19)

  1. Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung eines Blechs, mit: einer ersten Arbeitseinheit mit einem ersten oberen Gesenk und einem ersten unteren Gesenk; wobei das erste obere Gesenk und/oder das erste untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das erste obere Gesenk an einem gegenüberliegenden ersten Stempel und/oder einem ersten Gesenk starr befestigt ist und das erste untere Gesenk am anderen Element aus der Gruppe aus dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk starr befestigt ist; und zwischen dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein negativer Abstand eingestellt ist, und wobei durch relatives Bewegen des ersten Stempels und des ersten Gesenks in die vertikale Richtung eine Vorstanzbearbeitung des Blechs ausgeführt wird; und einer zweiten Arbeitseinheit mit einem zweiten oberen Gesenk und einem zweiten unteren Gesenk; wobei das zweite obere Gesenk und/oder das zweite untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das zweite obere Gesenk an einem zweiten Stempel und/oder einem zweiten Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, starr befestigt ist und das zweite untere Gesenk am anderen Element aus der Gruppe aus dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk starr befestigt ist; wobei zwischen dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein positiver Abstand eingestellt ist, und wobei, wenn ein vorgestanzter Abschnitt, der durch die durch die erste Arbeitseinheit ausgeführte Vorstanzbearbeitung im Blech ausgebildet wurde, durch den zweiten Stempel ausgestanzt wird, so dass er ein Stanzkörper wird, eine Stanzoberfläche entlang einer Stanzrichtung in einem Bereich ausgebildet wird, in dem der Stanzkörper vom Blech ausgestanzt wird, und wobei mindestens ein Abschnitt der Stanzoberfläche durch den zweiten Stempel einer Scherbearbeitung unterzogen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Stempel derart strukturiert ist, dass seine Querschnittsform senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version einer Querschnittsform des ersten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Stempel derart strukturiert ist, dass, wenn die Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, der Abstand zwischen benachbarten Außenumfangsbereichen mit wechselseitig ähnlichen Formen 0,01 bis 0,3 mm beträgt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Gesenk eine sich in der vertikalen Richtung durch das Gesenk erstreckende Durchgangsöffnung aufweist, und wobei der zweite Stempel derart strukturiert ist, dass der Querschnitt des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und vergrößerte Version einer Querschnittsform der Durchgangsöffnung des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Stempel derart strukturiert ist, dass, wenn die Querschnittsform des zweiten Stempels senkrecht zur vertikalen Richtung die Querschnittsform des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, der Abstand zwischen einem Außenumfangsbereich des Querschnitts des zweiten Stempels und einem Innenumfangsbereich des Querschnitts des ersten Gesenks, die eine wechselseitig ähnliche Beziehung haben, 0,01 bis 0,3 mm beträgt.
  6. Stanzvorrichtung zum Ausführen einer Stanzbearbeitung eines Blechs, mit: einer ersten Arbeitseinheit mit einem ersten oberen Gesenk und einem ersten unteren Gesenk; wobei das erste obere Gesenk und/oder das erste untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das erste obere Gesenk an einem gegenüberliegenden ersten Stempel und/oder einem ersten Gesenk starr befestigt ist und das erste untere Gesenk am anderen Element aus der Gruppe aus dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk starr befestigt ist; und zwischen dem ersten Stempel und dem ersten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein negativer Abstand eingestellt ist, und wobei durch relatives Bewegen des ersten Stempels und des ersten Gesenks in die vertikale Richtung eine Vorstanzbearbeitung des Blechs ausgeführt wird; und einer zweiten Arbeitseinheit mit einem zweiten oberen Gesenk und einem zweiten unteren Gesenk; wobei das zweite obere Gesenk und/oder das zweite untere Gesenk bezüglich des anderen Gesenks in der vertikalen Richtung beweglich ist, wobei das zweite obere Gesenk an einem zweiten Stempel und/oder einem zweiten Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, starr befestigt ist, und das zweite untere Gesenk am anderen Element aus der Gruppe aus dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk starr befestigt ist; und zwischen dem zweiten Stempel und dem zweiten Gesenk, betrachtet in der vertikalen Richtung, ein positiver Abstand eingestellt ist, wobei, wenn ein vorgestanzter Abschnitt, der durch die durch die erste Arbeitseinheit ausgeführte Vorstanzbearbeitung im Blech ausgebildet wurde, durch den zweiten Stempel ausgestanzt wird, so dass er ein Stanzkörper wird, eine Stanzfläche entlang einer Stanzrichtung auf dem Stanzkörper ausgebildeter wird, wobei mindestens ein Abschnitt der Stanzfläche durch das zweite Gesenk einer Scherbearbeitung unterzogen wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei im ersten Gesenk und im zweiten Gesenk sich jeweils durch das Gesenk in der vertikalen Richtung erstreckende Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, und wobei das zweite Gesenk derart strukturiert ist, dass eine Querschnittsform der Durchgangs- oder Einführöffnung des zweiten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung eine ähnliche und verkleinerte Version einer Querschnittsform der Einführöffnung des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das zweite Gesenk derart strukturiert ist, dass, wenn eine Querschnittsform des zweiten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung eine Querschnittsform des ersten Gesenks senkrecht zur vertikalen Richtung in der vertikalen Richtung überlappt, der Abstand zwischen einem Außenumfangsbereich eines Querschnitts des zweiten Gesenks und einem Innenumfangsbereich eines Querschnitts des ersten Gesenks, die eine wechselseitig ähnliche Beziehung haben, 0,01 bis 0,3 mm beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Arbeitseinheit derart strukturiert ist, dass, wenn der erste Stempel sich dem ersten Gesenk relativ nähert, veranlasst wird, dass der erste Stempel sich dem ersten Gesenk bis zu einer Position nähert, die nur 10% bis 50% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der erste Stempel derart ausgebildet ist, dass eine Brei tenabmessung des negativen Abstands 1% bis 15% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der zweite Stempel am zweiten unteren Gesenk starr befestigt ist, wenn der erste Stempel am ersten oberen Gesenk starr befestigt ist, und der zweite Stempel am zweiten oberen Gesenk starr befestigt ist, wenn der erste Stempel am ersten unteren Gesenk starr befestigt ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der zweite Stempel derart ausgebildet ist, dass eine Breitenabmessung des positiven Abstands 0,3% bis 8% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Endrandabschnitt des ersten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite und/oder ein innenseitiger Randabschnitt des ersten Gesenks auf einer dem Blech zugewandten Seite einer Abrundungsverarbeitung unterzogen wird, so dass er eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die gekrümmte Oberfläche des Endrandabschnitts des ersten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite und/oder des innenseitigen Randabschnitts des ersten Gesenks auf einer dem Blech zugewandten Seite betrachtet in einem Querschnitt in der vertikalen Richtung in der Form eines Bogens ausgebildet ist, dessen Krümmungsradius kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Endrandabschnitt des zweiten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite einer Abrundungsverarbeitung unterzogen wird, so dass er eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die gekrümmte Oberfläche des Endrandabschnitts des zweiten Stempels auf einer dem Blech zugewandten Seite, betrachtet in einem Querschnitt in der vertikalen Richtung, die Form eines Bogens hat, dessen Krümmungsradius kleiner oder gleich 7,5% der Dickenabmessung des Blechs beträgt.
  17. Stanzprodukt, das durch Ausstanzen eines Stanzkörpers von einem Blech unter Verwendung einer Stanzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt wird.
  18. Stanzverfahren zum Ausführen einer Stanzbearbeitung eines Blechs, mit: einem ersten Arbeitsschritt, in dem ein erster Stempel und ein erstes Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um eine Vorstanzbearbeitung bezüglich eines Bereichs auszuführen, in dem ein Stanzkörper im Blech ausgestanzt werden soll; und einem zweiten Arbeitsschritt, in dem ein zweiter Stempel und ein zweites Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um den Stanzkörper von dem Bereich im Blech auszustanzen, der im ersten Arbeitsschritt der Vorstanzbearbeitung unterzogen worden ist, wobei der zweite Stempel eine Scherbearbeitung bezüglich mindestens eines Abschnitts der Stanzoberfläche entlang einer Stanzrichtung in einem Bereich ausführt, in dem der Stanzkörper ausgestanzt wird.
  19. Stanzverfahren zum Ausführen einer Stanzbearbeitung eines Blechs; mit: einem ersten Arbeitsschritt, in dem ein erster Stempel und ein erstes Gesenk, die wechselseitig mit einander in Beziehung stehen, verwendet werden, um eine Vorstanzbearbeitung bezüglich eines Bereichs auszuführen, in dem ein Stanzkörper im Blech ausgestanzt werden soll; und einem zweiten Arbeitsschritt, in dem ein zweiter Stempel und ein zweites Gesenk, die wechselseitig miteinander in Beziehung stehen, verwendet werden, um den Stanzkörper von dem Bereich im Blech auszustanzen, der im ersten Arbeitsschritt der Vorstanzbearbeitung unterzogen worden ist, wobei das zweite Gesenk eine Scherbearbeitung bezüglich mindestens eines Abschnitts einer Stanzoberfläche des Stanzkörpers entlang der Stanzrichtung ausführt.
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