JP2002178047A - Die - Google Patents

Die

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JP2002178047A
JP2002178047A JP2000385921A JP2000385921A JP2002178047A JP 2002178047 A JP2002178047 A JP 2002178047A JP 2000385921 A JP2000385921 A JP 2000385921A JP 2000385921 A JP2000385921 A JP 2000385921A JP 2002178047 A JP2002178047 A JP 2002178047A
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JP
Japan
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die
punch
clearance
peripheral surface
side wall
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Application number
JP2000385921A
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Japanese (ja)
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Hiroyoshi Ishii
啓義 石井
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POWER ENGINEERING KK
Original Assignee
POWER ENGINEERING KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the yield of a vessel by integrating parts for performing drawing and ironing step by step with one die to minimize friction flaws generated in an outer circumferential surface of the vessel forced in the die. SOLUTION: In a deep-drawing die comprising a punch 10 of required shape and a die 12 with the punch 10 inserted therein, the die 12 comprises a first die 16 located on an upper part and a second die 18 located below the first die 16 and arranged in the axial direction. A second clearance B forming a minimum distance between an inner circumferential surface of the second die 18 and an outer circumferential surface of the punch 10 is set to be slightly smaller than a first clearance forming a minimum distance between an inner circumferential surface of the first die 16 and the outer circumferential surface of the punch 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイスに関し、
更に詳細には、電池用の有底筒状容器を絞り加工するダ
イスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die,
More particularly, the present invention relates to a die for drawing a bottomed cylindrical container for a battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば単三電池等に代表される円筒状の
有底容器を製造するものとして、金属シートをプレス機
による深絞り工程で押圧してカップ状に成形し、このカ
ップ状に成形された中間製品を所謂しごき加工によって
所定形状にまで成形するプレス機が一般的に知られてい
る。このしごき加工自体は、円筒状容器の側壁の厚さを
缶底部より薄くしたり、缶体の仕上がりを良好としたり
し得るものである。具体的な処理としては、1度の絞り
加工によって所要深さに成形したカップ状の中間製品
を、ポンチ押入時に該中間製品の側壁厚さよりも小さい
クリアランスが画成されるダイスに前記ポンチを介して
強制的に押込むことで行なわれる。
2. Description of the Related Art In order to manufacture a cylindrical bottomed container represented by, for example, an AA battery, a metal sheet is pressed in a deep drawing step by a press machine and formed into a cup shape. 2. Description of the Related Art A press machine for forming a finished intermediate product into a predetermined shape by so-called ironing is generally known. This ironing itself can make the thickness of the side wall of the cylindrical container thinner than the bottom of the can or improve the finish of the can. As a specific process, a cup-shaped intermediate product formed to a required depth by one drawing process is passed through the punch to a die in which a clearance smaller than a side wall thickness of the intermediate product is defined when the punch is inserted. It is performed by forcibly pushing it.

【0003】この場合のダイス20は、図3に示すよう
に、その開口部内周縁から内径方向に向かって所要角度
のテーパー状に成形されると共に、このテーパ部20a
から連続した所要内径の中空部20bが軸心方向に沿っ
て形成されている。しかるに前記テーパー部20aと中
空部20bとが連続する部位は、図4に拡大して示すよ
うに、所要曲率の絞り径に設定された断面円弧状部20
cに形成されている。更に前記ダイス20に挿通される
ポンチ22の外径は、該ダイス20の内径寸法が最小と
なる部位(すなわち円弧状部20cの内側終端部)との間
に画成されるクリアランスが、前記中間製品24の板厚
よりも所要分だけ減少する寸法に設定されている。
As shown in FIG. 3, the die 20 in this case is formed into a tapered shape at a required angle from the inner peripheral edge of the opening toward the inner diameter direction.
A hollow portion 20b having a required inner diameter is formed along the axial direction. However, a portion where the tapered portion 20a and the hollow portion 20b are continuous is, as shown in an enlarged view in FIG.
c. Further, the outer diameter of the punch 22 inserted into the die 20 is such that the clearance defined between the outer diameter of the die 20 and the portion where the inner diameter of the die 20 is minimized (that is, the inner end portion of the arc-shaped portion 20c) is the intermediate diameter. The dimension is set to be smaller than the thickness of the product 24 by a required amount.

【0004】従ってカップ状に成形された前記中間製品
24は、その底部をポンチ22で押圧されつつダイス2
0の内方へ強制的に押込まれることで、該製品24の側
壁部が前記テーパー部20aに押圧されて縮径される
(所謂絞り加工)と共に、この絞り径の内側終端部におい
て、該ポンチ22との間で製品24の側壁部の板厚を減
少させる所謂しごき加工が同時に実施される。なお絞り
径の異なる複数のダイスを、缶体を縮径させる順序で連
繋接続した多段式ダイスが実用化されており、このトラ
ンスファ絞り加工によれば夫々のダイスに対応するポン
チを通過させることで、カップ状の中間製品24を最終
製品としての有底筒状容器にまで一工程で成形すること
ができる。
Accordingly, the intermediate product 24 formed in a cup shape is pressed by the punch 22 at the bottom thereof, and the die 2 is pressed.
0, the side wall of the product 24 is pressed by the tapered portion 20a to reduce the diameter.
At the same time as the so-called drawing, the so-called ironing to reduce the thickness of the side wall of the product 24 is performed simultaneously with the punch 22 at the inner end portion of the drawing diameter. In addition, a multi-stage die in which a plurality of dies having different drawing diameters are connected in series in the order of reducing the diameter of the can body has been put into practical use, and according to this transfer drawing process, a die corresponding to each die is passed through. In addition, the cup-shaped intermediate product 24 can be formed into a bottomed cylindrical container as a final product in one step.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述した一例としての
電池容器では、近年に缶底部に対する容器側壁の板厚を
より薄くするよう納入先の電池メーカーからの要請がな
されている。これは板厚を薄くすることで電池材料の収
容量をアップし、電池としての高効率化を図るためであ
る。しかし前述した絞り加工としごき加工を一段の絞り
径で同時に行なう前記ダイス20およびポンチ22で
は、この缶底部と容器側壁との板圧差(板厚減少率)を増
大させるには限界があった。その理由は、絞り加工およ
びしごき加工がなされる際に、前記テーパー部20aと
円弧状部20cに対する側壁部の接触面積が広くなるこ
とから、該側壁部がこれらと摺動する間に外周面に相当
の摩擦傷を発生させてしまうことが挙げられる。この結
果、電池容器の表面における面粗度が高くなってしま
い、後工程での塗装による塗膜を大きく設定する必要が
あると共に、製品価値が低下して歩留まりも低くなる等
の難点がある。
In the above-mentioned battery container as an example, in recent years, there has been a request from a battery manufacturer of a delivery destination to make the plate thickness of the container side wall with respect to the bottom of the can smaller. The reason for this is to increase the capacity of the battery material by reducing the plate thickness, and to improve the efficiency of the battery. However, in the die 20 and the punch 22 in which the above-described drawing and ironing are simultaneously performed with a one-step drawing diameter, there is a limit in increasing the plate pressure difference (plate thickness reduction ratio) between the bottom of the can and the side wall of the container. The reason is that when drawing and ironing are performed, the contact area of the side wall with the tapered portion 20a and the arc-shaped portion 20c increases, so that the outer peripheral surface is formed while the side wall slides with these. This may cause considerable friction scratches. As a result, the surface roughness of the surface of the battery container is increased, and it is necessary to set a large coating film in a later process, and there are disadvantages such as a decrease in product value and a decrease in yield.

【0006】[0006]

【発明の目的】この発明は、前述した従来技術に内在し
ている前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案
されたものであって、1台のダイスに絞り加工およびし
ごき加工を段階的に施す部位を一体形成することで、該
ダイスに押込み成形された容器の外周面に発生する摩擦
傷を最小限に留めて該容器の歩留まりを向上させると共
に、容器の側壁部をより薄肉に成形して電池材料の収容
量を向上させ得るようにしたダイスを提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems inherent in the prior art, and has been proposed in order to solve the problem in a suitable manner. By integrally forming the part to be applied integrally, frictional scratches generated on the outer peripheral surface of the container formed by pressing the die are minimized, the yield of the container is improved, and the side wall of the container is made thinner. It is an object of the present invention to provide a die that can be formed to improve the capacity of a battery material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決し、
所期の目的を好適に達成するため本発明に係るダイス
は、所要形状のポンチと、該ポンチが挿通されるダイス
とからなる深絞り用のダイスであって、前記ダイスを、
上方に位置する第1ダイスと、この第1ダイスの下方に
位置して軸方向に整列する第2ダイスとで構成し、前記
第1ダイスの内周面と前記ポンチの外周面との間の最短
距離をなす第1クリアランスに対して、前記第2ダイス
の内周面と前記ポンチの外周面との間の最短距離をなす
第2クリアランスを僅かに小さく設定するよう構成した
ことを特徴とする。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
A die according to the present invention for suitably achieving the intended purpose is a punch having a required shape and a die for deep drawing composed of a die into which the punch is inserted.
The first die is located above and the second die is located below the first die and is axially aligned. The first die is located between the inner peripheral surface of the first die and the outer peripheral surface of the punch. The second clearance, which is the shortest distance between the inner peripheral surface of the second die and the outer peripheral surface of the punch, is set to be slightly smaller than the first clearance, which is the shortest distance. .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るダイスにつ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。実施例に係るダイスは、図1に示すよう
に、所要形状のポンチ10と、該ポンチ10が挿通され
るダイス12とからなり、一例として有底筒状の電池容
器を形成し得る深絞り用途に構成されている。このうち
ダイス12は、中空部14aを設けた円筒状の本体基部
14と、該基部14において軸方向に整列されて上方に
載置される第1ダイス16と、該第1ダイス16の下面
に配置される第2ダイス18とから基本的に構成されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the dice according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the die according to the embodiment includes a punch 10 having a required shape and a die 12 into which the punch 10 is inserted. As an example, a deep drawing application capable of forming a bottomed cylindrical battery container. Is configured. The die 12 includes a cylindrical main body base 14 having a hollow portion 14 a, a first die 16 which is axially aligned on the base 14, and is placed on the upper side, and a lower surface of the first die 16. It is basically composed of a second die 18 arranged.

【0009】すなわち本体基部14に載置される第1ダ
イス16は、図2に示すように、従来技術で述べたもの
と共通するテーパー部16aと、所要曲率の絞り径に設
定された円弧状部16bとを有する一体部材として構成
される。この第1ダイス16における円弧状部16bの
内周面とポンチ10の外周面との間の最短距離をなす部
分に、図2に示すように、第1クリアランスAが画成さ
れる。この第1クリアランスAは、中間製品24におけ
る側壁部の厚みと略同一の離間幅になるよう予め設定さ
れている。
That is, as shown in FIG. 2, the first die 16 mounted on the main body base 14 has a tapered portion 16a common to that described in the prior art, and an arc-like shape set to a stop diameter of a required curvature. It is configured as an integral member having a portion 16b. As shown in FIG. 2, a first clearance A is defined in a portion of the first die 16 which forms the shortest distance between the inner peripheral surface of the arcuate portion 16 b and the outer peripheral surface of the punch 10. The first clearance A is set in advance so as to be substantially the same as the thickness of the side wall portion of the intermediate product 24.

【0010】また第1ダイス16と別体をなす第2ダイ
ス18は、略リング状をなす部材であって、図1に示す
ように、本体基部14の上端部から前記中空部14aと
同心円状に切欠成形された所要深さのリング状段部14
bに密着的に嵌合収容されるようになっている。なお前
記リング状段部14bへの第2ダイス18の固定は、図
1に示す如く、この第2ダイス18の上に前記第1ダイ
ス16を載置した状態で該第1ダイス16の通孔16c
を介して挿通したボルト17を本体基部14の雌孔14
cへ螺入することで行なわれる。但し実施例では、第1
ダイス16と第2ダイス18とを別体のセパレート構造
としたが、これは製作が容易であるという理由によるも
ので、両ダイス16,18を一体的に製作してもよいこ
とは勿論である。
A second die 18 separate from the first die 16 is a substantially ring-shaped member. As shown in FIG. 1, the second die 18 is concentric with the hollow portion 14a from the upper end of the main body base 14. Notch-formed ring-shaped steps 14 of required depth
b so as to be closely fitted and accommodated. As shown in FIG. 1, the second die 18 is fixed to the ring-shaped stepped portion 14b while the first die 16 is placed on the second die 18 while the first die 16 is placed on the second die 18. 16c
The bolt 17 inserted through the female hole 14
This is done by screwing into c. However, in the embodiment, the first
The die 16 and the second die 18 have a separate structure. However, this is because the manufacture is easy, and it goes without saying that both the dies 16 and 18 may be manufactured integrally. .

【0011】前記第2ダイス18における軸方向中空部
18aの内側面は、前記リング状段部14bに配置され
た状態において、その下端部が中空部14aの内側面と
整列する内径に設定されると共に、該下端部から上端部
に掛けての部位が前記内径より極めて僅かな寸法だけ縮
径するよう成形されている。また第2ダイス18の上端
部内周縁には、中間製品24の側壁の板厚減少に寄与す
る所要曲率の円弧状部18b(図2に関して後述)が形成
されており、これが前記中空部18aの軸心に最も近接
する内側終端部から該軸心に沿って内周面の一部が形成
されている。この軸心に沿った内周面は一般にベアリン
グと呼ばれる部位であって、縮径される内周面の上端部
がこのベアリングと交差して連続するよう成形されてい
る。
The inner surface of the hollow portion 18a in the axial direction of the second die 18 is set to an inner diameter such that the lower end thereof is aligned with the inner surface of the hollow portion 14a when placed in the ring-shaped step portion 14b. At the same time, the portion extending from the lower end portion to the upper end portion is formed so as to have a diameter slightly smaller than the inner diameter. On the inner peripheral edge of the upper end of the second die 18, an arc-shaped portion 18b (described later with reference to FIG. 2) having a required curvature that contributes to a reduction in the thickness of the side wall of the intermediate product 24 is formed. A portion of the inner peripheral surface is formed along the axis from the inner end closest to the heart. The inner peripheral surface along this axis is a portion generally called a bearing, and the upper end of the inner peripheral surface whose diameter is reduced is formed so as to intersect and continue with the bearing.

【0012】すなわち前記円弧状部18bは、第1ダイ
ス16の円弧状部16bよりも充分小さい曲率で成形さ
れた部位であって、本体基部14における中空部14a
の軸心に最も近接する部位(前記ベアリングの上端部)
が、該第1ダイス16に形成した円弧状部16bの終端
部位よりも前記ポンチ10の外周面に対して僅かに近接
するよう設定されている。この場合、第2ダイス18の
内周面であるベアリングとポンチ10の外周面との間の
最短距離をなす部分に、図2に示すように、第2クリア
ランスBが画成される。第2クリアランスBは、第1ダ
イス16と該ポンチ10との間で画成される前記第1ク
リアランスAよりも僅かに小さく設定されている。
That is, the arc-shaped portion 18b is a portion formed with a sufficiently smaller curvature than the arc-shaped portion 16b of the first die 16, and is formed as a hollow portion 14a in the main body base 14.
(The upper end of the bearing)
However, it is set to be slightly closer to the outer peripheral surface of the punch 10 than to the end portion of the arcuate portion 16b formed on the first die 16. In this case, as shown in FIG. 2, a second clearance B is defined at a portion that forms the shortest distance between the bearing that is the inner peripheral surface of the second die 18 and the outer peripheral surface of the punch 10. The second clearance B is set slightly smaller than the first clearance A defined between the first die 16 and the punch 10.

【0013】[0013]

【実施例の作用】次に前述したダイスに係る作用につき
説明する。カップ状に成形された前記中間製品24は、
該ダイス12と一対で構成される前記ポンチ10を介し
て本体基部14に設けられた中空部14aに押込まれる
ことにより、その側壁部が第1ダイス16のテーパー部
16aに当接して絞り加工が施される。すなわち第1ダ
イス16に形成した前記テーパー部16aに沿って中空
部14aの軸心方向に押込まれた中間製品24の側壁部
は、図2に示すように、該テーパー部16aの所要位置
から円弧状部16bに亘って摺動することによりその内
径寸法が縮小される。この場合、円弧状部16bの終端
部とポンチ10との間で画成される前記第1クリアラン
スAは、前述したように、電池容器における側壁の厚み
と略同一の幅となるよう設定されている。従って該第1
クリアランスAを通過する際にはしごき加工は施されな
い。
Next, the operation of the above-described die will be described. The intermediate product 24 molded into a cup shape,
By being pushed into the hollow portion 14a provided in the main body base 14 via the punch 10 formed as a pair with the die 12, the side wall portion comes into contact with the tapered portion 16a of the first die 16 and drawing is performed. Is applied. That is, as shown in FIG. 2, the side wall of the intermediate product 24 pushed in the axial direction of the hollow portion 14a along the tapered portion 16a formed on the first die 16 is circular from a required position of the tapered portion 16a. Sliding across the arcuate portion 16b reduces its inner diameter dimension. In this case, the first clearance A defined between the end of the arcuate portion 16b and the punch 10 is set to have a width substantially equal to the thickness of the side wall of the battery container as described above. I have. Therefore the first
No ironing is performed when passing through the clearance A.

【0014】前記第1クリアランスAを通過して縮径さ
れた側壁部は、円弧状部16bの終端部から下流側に移
動する際に内側面から一旦離脱し、押込み方向の下流側
直下に形成された前記第2ダイス18の円弧状部18b
に極めて僅かの時間差で当接する。この円弧状部18b
は、前述したように、第1ダイス16の円弧状部16b
における内側終端部よりも更に中空部14aの軸心方向
に僅かに近接するよう突出している。このため該円弧状
部16bの終端部を通過した側壁部の外周面は、図2に
示すように、円弧状部18bに対して押込み方向上流側
から接触し、その周面上を摺動することで圧縮された
後、第2ダイス18とポンチ10との間で画成される第
2クリアランスBを通過する。
The side wall portion reduced in diameter after passing through the first clearance A temporarily separates from the inner side surface when moving downstream from the end portion of the arc-shaped portion 16b and is formed immediately below the downstream side in the pushing direction. Arc-shaped portion 18b of the second die 18
Contact with a very slight time difference. This arc-shaped portion 18b
As described above, the arc-shaped portion 16b of the first die 16
And projecting slightly closer to the axial center direction of the hollow portion 14a than the inner terminal end portion. For this reason, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the side wall portion that has passed through the end portion of the arc-shaped portion 16b contacts the arc-shaped portion 18b from the upstream side in the pushing direction and slides on the peripheral surface. After being compressed in this way, it passes through a second clearance B defined between the second die 18 and the punch 10.

【0015】第2クリアランスBが形成された部位は、
軸心方向に沿って延在する前記ベアリングに相当してお
り、この第2クリアランスBを通過した側壁部が、それ
より下流側に対して拡開している第2ダイス18の前記
中空部18aを通過することにより、容器側壁の厚みを
減少させる所謂しごき加工を完了する。なお第1ダイス
16と第2ダイス18が一体的に構成された場合も、こ
のセパレートタイプと同様に、絞りおよびしごき加工が
スムーズになされる。
The portion where the second clearance B is formed is:
The side wall portion that has passed through the second clearance B corresponds to the bearing extending along the axial direction, and the hollow portion 18a of the second die 18 that expands toward the downstream side thereof , The so-called ironing process for reducing the thickness of the container side wall is completed. Even when the first die 16 and the second die 18 are integrally formed, the drawing and the ironing are smoothly performed as in the case of the separate type.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るダイス
では、絞り加工としごき加工が1つのダイス内において
2段階に分けられている。これにより絞り加工において
は、第1ダイスの内側面に対して中間製品の側壁の接触
範囲が減少すると共に、この絞り加工の後に僅かの時間
差で施されるしごき加工においても、該側壁が第1ダイ
スから一旦離間した後に第2ダイスの内側面と接触する
ために、摩擦傷が極めて減少して面粗度を低く抑えるた
めに歩留まりが向上する。また容器の側壁部をより薄肉
に成形することが容易となるために電池材料の収容量向
上に寄与し得る、等の利点がある。
As described above, in the die according to the present invention, drawing and ironing are divided into two stages in one die. As a result, in the drawing, the contact area of the side wall of the intermediate product with the inner surface of the first die is reduced, and even in the ironing performed with a slight time lag after the drawing, the side wall is kept in the first state. Since the inner surface of the second die contacts the inner surface of the second die after being separated from the die, frictional scratches are extremely reduced, and the yield is improved because the surface roughness is kept low. Further, there is an advantage that the side wall portion of the container can be easily formed to be thinner, which can contribute to an improvement in the accommodation amount of the battery material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好適な実施例に係るダイスを、その中
空部に挿通されるポンチと共に示した縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a die according to a preferred embodiment of the present invention, together with a punch inserted into a hollow portion thereof.

【図2】図1の実施例に係るダイスにおいて、第1ダイ
スおよび第2ダイスに中間製品を挿通させた状態で示し
た要部縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of the dice according to the embodiment shown in FIG. 1, in which an intermediate product is inserted through a first die and a second die.

【図3】従来技術に係るダイスを、その中空部に挿通さ
れるポンチと共に示した縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a die according to the related art together with a punch inserted into a hollow portion thereof.

【図4】従来技術に係るダイスであって、中空部に中間
製品を挿通させた状態で示した要部縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part of a die according to the prior art, showing an intermediate product inserted into a hollow portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ポンチ 12 ダイス 16 第1ダイス 18 第2ダイス A 第1クリアランス B 第2クリアランス Reference Signs List 10 punch 12 dice 16 1st dice 18 2nd dice A 1st clearance B 2nd clearance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要形状のポンチ(10)と、該ポンチ(10)
が挿通されるダイス(12)とからなる深絞り用のダイスで
あって、 前記ダイス(12)を、上方に位置する第1ダイス(16)と、
この第1ダイス(16)の下方に位置して軸方向に整列する
第2ダイス(18)とで構成し、 前記第1ダイス(16)の内周面と前記ポンチ(10)の外周面
との間の最短距離をなす第1クリアランス(A)に対し
て、前記第2ダイス(18)の内周面と前記ポンチ(10)の外
周面との間の最短距離をなす第2クリアランス(B)を僅
かに小さく設定するよう構成したことを特徴とするダイ
ス。
1. A punch (10) having a required shape, and the punch (10)
Is a die for deep drawing consisting of a die (12) through which the die (12) is located, a first die (16) located above,
A second die (18) positioned below the first die (16) and aligned in the axial direction; and an inner peripheral surface of the first die (16) and an outer peripheral surface of the punch (10). The second clearance (B), which is the shortest distance between the inner peripheral surface of the second die (18) and the outer peripheral surface of the punch (10), with respect to the first clearance (A), which is the shortest distance between ) Is configured to be set slightly smaller.
【請求項2】 前記第1ダイス(16)および第2ダイス(1
8)は、夫々別体で構成される請求項1記載のダイス。
2. The first die (16) and the second die (1).
8. The dice according to claim 1, wherein each of the dies is formed separately.
【請求項3】 前記第1ダイス(16)および第2ダイス(1
8)は、一体的に構成される請求項1記載のダイス。
3. The first die (16) and the second die (1).
The die according to claim 1, wherein 8) is integrally formed.
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