JP2001353535A

JP2001353535A - 透孔の形成方法

Info

Publication number: JP2001353535A
Application number: JP2000176441A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyahara; 英行宮原
Original assignee: Nakamura Seisakusho KK
Current assignee: Nakamura Seisakusho KK
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】金属板の板厚に対して、比較的小
径であっても、小さな加圧力により透孔を容易に形成す
る。【解決手段】所定の内径を有する穴４ａを形成
したダイ４に金属板１を載置すると共に、半抜きポンチ
５の押圧によって金属板１を半抜き加工する半抜き工程
と、打ち抜きポンチ５によって半抜き加工により形成さ
れた凹所７から押圧して打ち抜く打ち抜き工程とを備え
ている。半抜きポンチ５の外形寸法はダイ４の穴４ａよ
りも大きく形成し、金属板１の一方面から穴４ａの開口
端近傍まで半抜き加工したとき、半抜きポンチ５と穴４
ａの開口との間に挟まれた金属板１の挟持部６をほぼ加
工硬化状態とし、その後、打ち抜きポンチ８によって挟
持部６を打ち抜いて所定形状の透孔２を形成する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属板にポンチに
よって比較的小径の透孔を打ち抜き形成するための透孔
の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板に透孔を打ち抜き形成する方法と
しては、図５に示すように、プレスの可動側に固定した
棒状の打ち抜きポンチ１０２と、固定側に配設したダイ
１０３とにより形成する方法が一般に採用されている。
ダイ１０３には金属板１００に形成する透孔１０１とほ
ぼ等しい内径を有する穴１０３ａが形成され、このダイ
１０３に透孔１０１を形成する金属板１００を載置す
る。その後、プレスの可動側の下降に伴って上記打ち抜
きポンチ１０２を金属板１００の一方面から押圧するこ
とにより、金属板１００には透孔１０１が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の透
孔の形成方法は、簡便な方法として一般に多用されてい
るが、精密板金加工において、板厚が１ｍｍ前後の金属
板１００に対し、内径を１ｍｍ以下とした比較的小径な
透孔１０１を形成する場合には多くの問題を有してい
る。即ち、小径な透孔１０１を形成するためには、必然
的に小径の細い打ち抜きポンチ１０２を使用するが、透
孔１０１を一度で打ち抜くためには、打ち抜きポンチ１
０２に大きな荷重を加えることになり、打ち抜きポンチ
１０２に大きなストレスを与え、寿命を短くする問題が
あった。また、小径な透孔１０１でありながら、比較的
大きな加圧力を有するプレス機を使用しなければならな
い問題があった。

【０００４】また、打ち抜きポンチ１０２によって打ち
抜き形成したとき、図６に示すように、金属板１００の
他方面側にはバリ１０４が発生する問題がある。従っ
て、透孔１０１を打ち抜いた後に、バリ１０４を除去す
る工程が必要となり、必然的にコストが嵩む問題があっ
た。

【０００５】本発明は以上のような従来の形成方法の問
題点を解決するためになされたもので、金属板の板厚に
対して比較的小径な透孔であっても、小さな加圧力によ
り容易に形成することができる透孔の形成方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明にかかる透孔の形成方法は、所定の内径を
有する穴を形成したダイに金属板を載置すると共に、半
抜きポンチの押圧によって上記金属板を半抜き加工する
半抜き工程と、打ち抜きポンチによって上記半抜き加工
により形成された凹所から押圧して打ち抜く打ち抜き工
程とを具備し、上記半抜きポンチの外形寸法を上記ダイ
の穴よりも大きく形成し、上記金属板の一方面から上記
穴の開口端近傍まで半抜き加工したとき、上記半抜きポ
ンチと上記穴の開口との間に挟まれた上記金属板の挟圧
部をほぼ加工硬化状態とし、その後、上記打ち抜きポン
チによって上記挟圧部を打ち抜いて所定形状の透孔を形
成することを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に記載の透孔の形成方法
は、半抜きポンチは、先端側を略円錐台状や略平坦状ま
たは略球面状等に形成したことを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載の透孔の形成方法は、金属
板の板厚に対し、内径が０．１乃至２倍の透孔を形成し
たことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
かかる透孔の成方法について詳細に説明する。

【００１０】図２は、本発明による透孔の形成方法によ
って形成した透孔を示す部分断面斜視図である。即ち、
金属板１としては、鉄、銅、アルミニウム、或いは真鍮
等の板状金属材が選択される。図示上方のこの金属板１
の他方面側に、板厚にほぼ等しい内径を有する比較的小
径な透孔２が形成されている。また、図示下方の金属板
１の一方面側は、後に詳述する図１に示す形成方法によ
り、上記透孔２の内径よりも一方面側に至るに従って徐
々に大きくなる略擂り鉢状に形成されている。

【００１１】次に、本発明にかかる透孔の形成方法につ
いて説明する。図１は、透孔２の形成工程を示すもので
ある。先ず、第１の工程＃１において、ダイ４の上面
に、鉄、銅等々の金属素材からなる金属板１を載置す
る。ダイ４には、透孔２の内径とほぼ等しい内径を有す
る穴４ａが形成されている。そして、次の半抜き工程＃
２において、金属板１の図示上方の一方面側から半抜き
加工が施される。

【００１２】次の半抜き工程＃２において使用する半抜
きポンチ５は、基端側はダイ４の穴４ａの内径よりも大
きい外形を有する円柱状に形成され、先端側は、先端に
至るに従って小径とし、先端部分に小さな平坦面を形成
した略円錐状のテーパ部５ａが形成されている。そし
て、この半抜きポンチ５のテーパ部５ａを図示しないプ
レス機の可動部と共にダイ４の穴４ａと同心に下降して
金属板１の一方面を押圧する。

【００１３】その後、半抜きポンチ５のテーパ部５ａが
上記穴４の開口端近傍まで到達した地点を下死点として
半抜き加工を停止する。このとき、半抜きポンチ５のテ
ーパ部５ａと穴４ａの開口との間に金属板１が挟まれ、
テーパ部５ａの加圧力によってほぼ加工硬化の状態とな
った挟圧部６が形成される。一方、半抜きポンチ５のテ
ーパ部５ａの押圧により、金属板１の一方面側には、テ
ーパ部５ａの挿入によって略擂り鉢状の凹部７が形成さ
れると共に、この凹部７の肉がダイ４の穴４ａ内に移行
し、この穴４ａ内に突部３が突出する。

【００１４】半抜き工程＃２を経た金属板１は、その
後、打ち抜き工程＃３において、打ち抜きポンチ８によ
って透孔２が打ち抜き形成される。打ち抜きポンチ８
は、上記ダイ４の穴４ａに嵌合する外径を有する円柱状
に形成され、図示しないプレス機の可動部に取り付けら
れている。そして、打ち抜きポンチ８を下降して金属板
１の一方面側に形成された略擂り鉢状の凹部７から押圧
することにより、透孔２が打ち抜き形成される。

【００１５】このように、打ち抜き工程＃３において透
孔２を打ち抜き形成するとき、剪断する部分には挟圧部
６が形成されている。この挟圧部６は、加工硬化状態と
なって硬度が増していることから、小さな押圧力により
良好な破断面で剪断でき、しかも、バリの発生を大幅に
抑制することができる。また、半抜き加工を施すとき
に、半抜きポンチ５にテーパ部５ａを形成することによ
って、押圧力を小さくすることができる特徴がある。

【００１６】従って、金属板１の板厚に対し、透孔の内
径が０．１乃至２倍の比較的小径な透孔２を形成すると
き、小径な半抜きポンチ５および打ち抜きポンチ８に対
して大きなストレスが加えないので、小径な透孔２を容
易に形成することができる。

【００１７】図３は、本発明の透孔の形成方法における
他の方法を示している。即ち、図１において説明した形
成方法において、半抜き工程＃２と打ち抜き工程＃３と
の間に、挟圧部６の加工硬化状態を確実にするための加
工硬化工程＃２−１を加えている。加工硬化工程＃２−
１において使用する硬化用ポンチ９は、上記ダイ４の穴
４ａの内径よりも大きい外径を有する円柱状に形成さ
れ、図示しないプレス機の可動部に取り付けられてい
る。

【００１８】そして、硬化用ポンチ９を下降して金属板
１の一方面側に形成された略擂り鉢状の凹部７を押圧
し、硬化用ポンチ９の先端面が更に上記穴４ａの開口端
近傍まで到達した地点で押圧を停止する。この結果、硬
化用ポンチ９の先端面と穴４ａの開口の周囲との間に金
属板１が強圧され、更に加工硬化が強められた挟圧部６
が形成される。その後、図１において説明したように、
打ち抜き工程＃３において、打ち抜きポンチ８によって
透孔２が打ち抜き形成される。

【００１９】このように、打ち抜き形成された金属板１
の一方面には、上記硬化用ポンチ９の押圧によって形成
された凹部１０が形成される。

【００２０】図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、半抜きポンチ
の変形例を示すもので、図４（Ａ）は、円柱状に形成し
た半抜きポンチ１１の先端部１１ａを低い高さの略円錐
状に形成した例である。このような半抜きポンチ１１で
あっても、略円錐状の先端部１１ａにより押圧力が軽減
され、小さな押圧力を以て半抜き加工を施すことができ
る。また、半抜きポンチ１１の先端部１１ａと穴４ａの
開口の周囲との間に挟圧部６が形成されることは前述の
例と同様である。

【００２１】図４（Ｂ）は、円柱状に形成した半抜きポ
ンチ１２の先端部１２ａを略円錐台状に形成した例であ
る。この半抜きポンチ１２も、略円錐台状の先端部１２
ａにより押圧力が軽減されること、および、半抜きポン
チ１２の先端部１２ａと穴４ａの開口の周囲との間に挟
圧部６が形成されることは前述の例と同様である。

【００２２】図４（Ｃ）は、円柱状に形成した半抜きポ
ンチ１３の先端部１３ａを略半球状に形成した例であ
る。この半抜きポンチ１３も、略半球状の先端部１３ａ
により押圧力が軽減されること、および、半抜きポンチ
１３の先端部１３ａと穴４ａの開口の周囲との間に挟圧
部６が形成されることは前述の例と同様である。

【００２３】以上説明した各例は、ダイ４の穴４ａの内
径に対して半抜きポンチ５・・の外径を大きく形成し、
半抜き加工後に、上記穴４ａの内径よりもやや小さい打
ち抜きポンチ８によって透孔２を打ち抜き形成してい
る。このため、金属板１の一方面側には、上記半抜きポ
ンチ５・・によって形成される凹部７・・が残存する。
しかしながら、用途によっては、この凹部７・・を残存
させてはならない場合もある。このような場合には、図
５に示す方法によってこの凹部７・・を消滅させること
ができる。

【００２４】即ち、図１に示した半抜き工程＃２におい
て、半抜きポンチ５のテーパ部５ａにより、金属板１の
一方面側には開口端の寸法φ１を有する略擂り鉢状の凹
部７が形成される。そこで、次の打ち抜き工程＃３Ｂに
おいて、打ち抜きポンチ１４によって凹部７を消滅させ
ると共に、透孔１５を打ち抜き形成する。

【００２５】打ち抜きポンチ１４は、透孔１５として所
望の内径寸法とした外径寸法φ１に設定され、上記開口
端の寸法φ１と同じ寸法もしくはやや大きい寸法に設定
されている。一方、ダイ１６の穴１６ａは、打ち抜きポ
ンチ１４を嵌合する内径寸法に設定されている。このよ
うな寸法関係において、凹部７を消滅させるためには、
半抜きポンチ５により半抜き加工する際に、凹部７の開
口端の寸法φ１を透孔１５として所望の内径寸法と同じ
寸法、或いは、やや小さい寸法となるように設定するこ
とが必要となる。そして、打ち抜きポンチ１４を下降す
ることにより、凹部７が消滅すると共に所望の内径寸法
の透孔１５が打ち抜き形成される。

【００２６】この打ち抜き工程＃３Ｂにおいて、打ち抜
きポンチ１４により透孔１５を打ち抜き形成するとき、
打ち抜きポンチ１４の押圧によって凹部７の周囲の肉
は、抵抗の少ない空洞となった凹部７の方向に移行しよ
うとする。このため、打ち抜きポンチ１４に加える押圧
力を比較的軽微にすることができる。また、打ち抜きポ
ンチ１４によって剪断する部分には、前述のように加工
硬化状態となった挟圧部６が形成されている。このた
め、小さな押圧力により良好な破断面となるように剪断
でき、しかも、バリの発生を大幅に抑制することができ
ることは前述の方法例と同様である。

【００２７】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるこ
とは言うまでもない。例えば、透孔２を四角形等の多角
形、或いは楕円形に形成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による透孔の
形成方法によれば、半抜き加工したとき、半抜きポンチ
と上記穴の開口との間に挟まれた金属板の挟持部をほぼ
加工硬化状態とするので、透孔を打ち抜き形成すると
き、剪断する部分に硬度が増した挟圧部が形成され、小
さな押圧力により良好な透孔を打ち抜き形成することが
できると共に、バリの発生を抑制することができる。ま
た、半抜き加工と打ち抜き加工とを２工程によって透孔
を形成するので、小さなプレス機であっても容易に透孔
を形成することができる。しかも、小径な半抜きポンチ
および打ち抜きポンチに対して大きなストレスを加えな
いので、小径な透孔であっても容易に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる透孔の形成方法の工程を示す工
程図である。

【図２】本発明によって形成された透孔の一例を示す部
分断面斜視図である。

【図３】本発明にかかる他の形成方法の工程を示す工程
図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、半抜きポンチの変形例
を示す正面図である。

【図５】半抜き加工により形成された凹部を消滅する方
法を示す工程図である。

【図６】従来の透孔の形成方法を示す断面図である。

【図７】従来の透孔の形成方法によって形成された透孔
を示す断面図である。

【符号の説明】

１金属板２透孔４ダイ４ａ穴５半抜きポンチ５ａテーパ部６挟圧部８打ち抜きポンチ＃２半抜き工程＃３打ち抜き工程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の内径を有する穴を形成したダイに
金属板を載置すると共に、半抜きポンチの押圧によって
上記金属板を半抜き加工する半抜き工程と、打ち抜きポ
ンチによって上記半抜き加工により形成された凹所から
押圧して打ち抜く打ち抜き工程とを具備し、上記半抜き
ポンチの外形寸法を上記ダイの穴よりも大きく形成し、
上記金属板の一方面から上記穴の開口端近傍まで半抜き
加工したとき、上記半抜きポンチと上記穴の開口との間
に挟まれた上記金属板の挟圧部をほぼ加工硬化状態と
し、その後、上記打ち抜きポンチによって上記挟圧部を
打ち抜いて所定形状の透孔を形成することを特徴とする
透孔の形成方法。
【請求項２】半抜きポンチは、先端側を略円錐台状や
略平坦状または略球面状等に形成したことを特徴とする
請求項１に記載の透孔の形成方法。
【請求項３】金属板の板厚に対し、内径が０．１乃至
２倍の透孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載
の透孔の形成方法。