JP2008093693A - パンチ、ダイ、プレス方法、プレス機械の加工プログラム作成装置及びプレス機械の加工プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】かす上がりの発生を抑制して成形品の品質を向上させることができるパンチ、ダイ、プレス方法、プレス機械の加工プログラム作成装置及びプレス機械の加工プログラムを提供する。
【解決手段】パンチ１Ａは、加工対象物Ｗを切断予定線Ｌに沿って連続して打抜き、この加工対象物Ｗを所定の形状の成形品Ｗ₁に切断するためのプレス加工用工具である。パンチ１Ａは、加工対象物Ｗを切断する切刃部１ａを備えている。切刃部１ａは、成形品Ｗ₁の外形を凸状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するために、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₁₀よりも大きい曲率半径Ｒ₁₁の凹状の切刃形状を有する。切刃部１ａは、切刃形状が略長方形であり、一方の長辺が凹状の円弧である。このため、打抜き加工時に発生する抜きかすが下方に落下して、かす上がりの発生を抑制することができ、成形品Ｗ₁の品質を向上させることができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのパンチ、ダイ、プレス方法、プレス機械の加工プログラム作成装置及びプレス機械の加工プログラムに関する。

加工対象物を移動させながらプレス機械によって打抜き部分を部分的に重ねて連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するニブリング加工（追い抜き加工）が知られている。例えば、従来のプレス機械の打抜き加工方法は、成形品の最終形状よりも僅かにずらしてパンチとダイとによって打抜き加工する第１の打抜き加工工程と、この第１の打抜き加工工程後に最終形状のパンチとダイとによって仕上げの打抜き加工をする第２の打抜き加工工程とを含む（例えば、特許文献１参照）。このような従来のプレス機械の打抜き加工方法では、第１の打抜き加工工程によって最終形状の外側が切断されているため、第２の打抜き加工工程によって切断するときには打抜き荷重が減少し、通常のプレス機械の能力以上の大きさの形状を打ち抜くことができる。

図１４は、従来のパンチを概略的に示す外観図であり、図１４（Ａ）は正面図であり、図１４（Ｂ）は底面図である。図１５は、従来のダイを概略的に示す外観図であり、図１５（Ａ）は正面図であり、図１５（Ｂ）は平面図である。図１６は、従来のパンチ及びダイによるニブリング加工動作を概略的に示す断面図である。図１７は、従来のパンチ及びダイによるニブリング加工を模式的に示す平面図であり、図１７（Ａ）は直線部分をニブリング加工しているときの平面図であり、図１７（Ｂ）は曲線部分をニブリング加工しているときの平面図である。

図１４に示すパンチ１０１は、切刃部１０１ａの切刃形状が円形であり、内径が小さい穴抜き用の雄型である。図１５に示すダイ１０２は、切刃部１０２ａの切刃形状が円形であり、内径が小さい穴抜き用の雌型である。ニブリング加工では、図１７に示すように、加工対象物Ｗを送り量Δ₁₀，Δ₂₀だけ連続して送り出しながら、図１６に示すようにパンチ１０１とダイ１０２とによって、切断予定線Ｌに沿って連続して打抜く。その結果、図１７（Ａ）に示す直線部分Ｌ₁又は図１７（Ｂ）に示す曲線部分Ｌ₂がせん断加工されて、加工対象物Ｗを所定の最終形状の成形品Ｗ₁に打抜き加工されスクラップ（くず）Ｗ₂が排出される。

特開2001-79621号公報

このような従来のプレス機械の打抜き加工では、抜きかすがダイ１０２の下方に抜き落とされず、加工対象物Ｗの表面に乗り上がるかす上がりが発生することがある。このようなかす上がりが発生すると、加工対象物Ｗの表面にスクラップＷ₂が乗り上がった状態で打抜き加工されて、成形品Ｗ₁の表面に陥没痕が発生し、手直し作業や再加工などが必要になる問題点がある。特に、切断予定線Ｌの曲線部分Ｌ₂をニブリング加工するときに、かす上がりが発生しやすい問題点がある。

この発明の課題は、かす上がりの発生を抑制して成形品の品質を向上させることができるパンチ、ダイ、プレス方法、プレス機械の加工プログラム作成装置及びプレス機械の加工プログラムを提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２及び図４に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのパンチであって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₁₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₁₁）の凹状の切刃形状を有することを特徴とするパンチ（１Ａ）である。

請求項２の発明は、図５及び図７に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのパンチであって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₂₀）よりも小さい曲率半径（Ｒ₂₁）の凸状の切刃形状を有することを特徴とするパンチ（１Ｂ）である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパンチにおいて、図２及び図５に示すように、前記切刃形状は、略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧であることを特徴とするパンチである。

請求項４の発明は、図３及び図４に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのダイであって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₁₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₁₁）の凹状の切刃形状を有することを特徴とするダイ（２Ａ）である。

請求項５の発明は、図６及び図７に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのダイであって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₂₀）よりも小さい曲率半径（Ｒ₂₁）の凸状の切刃形状を有することを特徴とするダイ（２Ｂ）である。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のダイにおいて、図３及び図６に示すように、前記切刃形状は、略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧であることを特徴とするダイである。

請求項７の発明は、図４及び図１３に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するプレス方法であって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₁₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₁₁）の凹状の切刃形状を有するパンチ（１Ａ）とダイ（２Ａ）とによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工する曲線加工工程（Ｓ２４０）を含むことを特徴とするプレス方法である。

請求項８の発明は、図７及び図１３に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するプレス方法であって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₂₀）よりも小さい曲率半径（Ｒ₂₁）の凸状の切刃形状を有するパンチ（１Ｂ）とダイ（２Ｂ）とによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工する曲線加工工程（Ｓ２４０）を含むことを特徴とするプレス方法である。

請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載のプレス方法において、図２、図３、図５及び図６に示すように、前記曲線加工工程は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工する工程を含むことを特徴とするプレス方法である。

請求項１０の発明は、図４及び図１１に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するための加工プログラムを作成するプレス機械（３）の加工プログラム作成装置であって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₁₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₁₁）の凹状の切刃形状を有するパンチ（１Ａ）とダイ（２Ａ）とによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するための曲線加工プログラムを作成する曲線加工プログラム作成部（１８ｂ）を備えることを特徴としているプレス機械の加工プログラム作成装置（１８）である。

請求項１１の発明は、図７及び図１１に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するための加工プログラムを作成するプレス機械（３）の加工プログラム作成装置であって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₂₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₂₁）の凸状の切刃形状を有するパンチ（１Ｂ）とダイ（２Ｂ）とによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工するための曲線加工プログラムを作成する曲線加工プログラム作成部（１８ｂ）を備えることを特徴としているプレス機械の加工プログラム作成装置（１８）である。

請求項１２の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載のプレス機械の加工プログラム作成装置において、図２、図３、図５及び図６に示すように、前記曲線加工プログラム作成部は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工するための前記曲線加工プログラムを作成することを特徴としているプレス機械の加工プログラム作成装置である。

請求項１３の発明は、図４及び図１２に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのプレス機械（３）の加工プログラムであって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₁₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₁₁）の凹状の切刃形状を有するパンチ（１Ａ）とダイ（２Ａ）とによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工する曲線加工手順（Ｓ１２０）をコンピュータ（２１）に実行させることを特徴とするプレス機械の加工プログラムである。

請求項１４の発明は、図７及び図１２に示すように、加工対象物（Ｗ）を切断予定線（Ｌ）に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品（Ｗ₁）に切断するためのプレス機械（３）の加工プログラムであって、前記切断予定線の曲率半径（Ｒ₂₀）よりも大きい曲率半径（Ｒ₂₁）の凸状の切刃形状を有するパンチ（１Ｂ）とダイ（２Ｂ）とによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分（Ｌ₂）に打抜き加工する曲線加工手順（Ｓ１２０）をコンピュータ（２１）に実行させることを特徴とするプレス機械の加工プログラムである。

請求項１５の発明は、請求項１３又は請求項１４に記載のプレス機械の加工プログラムにおいて、図２、図３、図５及び図６に示すように、前記曲線加工手順は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工する手順を含むことを特徴とするプレス機械の加工プログラムである。

この発明によると、かす上がりの発生を抑制して成形品の品質を向上させることができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係るパンチ及びダイによって打抜き加工される加工対象物を一例として示す平面図である。
図１に示す加工対象物Ｗは、打抜き加工される素材（ワーク）であり、例えば四角形状のステンレス鋼板であり、このステンレス鋼板の表面には合成樹脂製の保護シートが貼り付けられている。成形品Ｗ₁は、打抜き加工後の製品であり、例えば鉄道車両の車体の端部（妻）の妻構えを構成する外板（妻板）である。スクラップＷ₂は、打抜き加工後に成形品Ｗ₁の外側の部分である。切断予定線Ｌは、加工対象物Ｗを打抜き加工して切断するときに成形品Ｗ₁の最終形状となる外形線である。切断予定線Ｌは、成形品Ｗ₁の最終形状となる直線部分Ｌ₁と曲線部分Ｌ₂とから構成されている。

図２は、この発明の実施形態に係るパンチ（凹状）を概略的に示す外観図であり、図２（Ａ）は正面図であり、図２（Ｂ）は側面図であり、図２（Ｃ）は底面図である。図３は、この発明の実施形態に係るダイ（凹状）を概略的に示す外観図であり、図３（Ａ）は正面図であり、図３（Ｂ）は側面図であり、図３（Ｃ）は平面図である。図４は、この発明の実施形態に係るパンチ（凹状）及びダイ（凹状）によるニブリング加工を模式的に示す平面図である。図５は、この発明の実施形態に係るパンチ（凸状）を概略的に示す外観図であり、図５（Ａ）は正面図であり、図５（Ｂ）は側面図であり、図５（Ｃ）は底面図である。図６は、この発明の実施形態に係るダイ（凸状）を概略的に示す外観図であり、図６（Ａ）は正面図であり、図６（Ｂ）は側面図であり、図６（Ｃ）は平面図である。図７は、この発明の実施形態に係るパンチ（凸状）及びダイ（凸状）によるニブリング加工を模式的に示す平面図である。

図２及び図４に示すパンチ（雄型）１Ａ，１Ｂは、加工対象物Ｗを切断予定線Ｌに沿って連続して打抜き、この加工対象物Ｗを所定の形状の成形品Ｗ₁に切断するためのプレス加工用工具（金型部品）である。パンチ１Ａ，１Ｂは、加工対象物Ｗを切断する切刃部１ａ，１ｂをそれぞれ備えている。パンチ１Ａ，１Ｂは、曲線部分Ｌ₂の曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀の大きさに応じて複数種類用意されている。

図２及び図４に示す切刃部１ａは、成形品Ｗ₁の外形を凸状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するために、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₁₀よりも大きい曲率半径Ｒ₁₁の凹状の切刃形状を有する。切刃部１ａは、図２（Ｃ）に示すように、切刃形状が略長方形であり、一方の長辺が凹状の円弧である。図５及び図７に示す切刃部１ｂは、成形品Ｗ₁の外形を凹状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するために、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₂₀よりも小さい曲率半径Ｒ₂₁の凸状の切刃形状を有する。切刃部１ｂは、図５（Ｃ）に示すように、切刃形状が略長方形であり、一方の長辺が凸状の円弧である。

図３及び図５に示すダイ（雌型）２Ａ，２Ｂは、加工対象物Ｗを切断予定線Ｌに沿って連続して打抜き、この加工対象物Ｗを所定の形状の成形品Ｗ₁に切断するためのプレス加工用工具（金型部品）であり、パンチ１Ａ，１Ｂとともに金型を構成する。ダイ２Ａ，２Ｂは、加工対象物Ｗを切断する切刃部２ａ，２ｂをそれぞれ備えている。ダイ２Ａ，２Ｂは、曲線部分Ｌ₂の曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀の大きさに応じて複数種類用意されている。

図３に示す切刃部２ａは、図４に示すように、成形品Ｗ₁の外形を凸状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するために、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₁₀よりも大きい曲率半径Ｒ₁₁の凹状の切刃形状を有する。切刃部２ａは、打抜き加工時にパンチ１Ａ側の切刃部１ａとの間に僅かに間隙部を形成するように適正なクリアランスが付与されている。切刃部２ａは、図３（Ｃ）に示すように、図２（Ｃ）に示す切刃部１ａと同様に切刃形状が略長方形（略長角形状）であり、一方の長辺が凹状の円弧である。図６に示す切刃部２ｂは、図７に示すように、成形品Ｗ₁の外形を凹状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するために、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₂₀よりも小さい曲率半径Ｒ₂₁の凸状の切刃形状を有する。切刃部２ｂは、打抜き加工時にパンチ１Ｂ側の切刃部１ｂとの間に僅かに間隙部を形成するように適正なクリアランスが付与されている。切刃部２ｂは、図５（Ｃ）に示すように、図３（Ｃ）に示す切刃部１ｂと同様に切刃形状が略長方形（略長角形状）であり、一方の長辺が凸状の円弧である。

図８は、この発明の実施形態に係るパンチ及びダイが使用されるプレス機械を概略的に示す平面図である。図９は、この発明の実施形態に係るパンチ及びダイが使用されるプレス機械を概略的に示す平面図である。図１０は、図９のＸ部分を拡大して示す断面図である。図１１は、この発明の実施形態に係るプレス機械のブロック図である。

図８〜図１１に示すプレス機械３は、加工対象物Ｗを切断予定線Ｌに沿って連続して打抜き、この加工対象物Ｗを所定の形状の成形品Ｗ₁に切断する装置である。プレス機械３は、図１０に示すパンチホルダ４と、ダイホルダ５と、ストリッパ６と、図１１に示すプレス駆動装置７と、図８、図９及び図１１に示す上タレット８と、図９及び図１１に示す下タレット９と、図１１に示すタレット駆動装置１０と、タレット回転位置検出装置１１と、加工テーブル１２と、テーブル駆動装置１３と、テーブル位置検出装置１４と、情報入力装置１５と、加工情報記憶装置１６と、金型情報記憶装置１７と、加工プログラム作成装置１８と、加工プログラム記憶装置１９と、操作装置２０と、制御装置２１などを備えている。図８〜図１１に示すプレス機械３は、上タレット８と下タレット９とをタレット駆動装置１０によって同期して回転させ、任意のパンチ１Ａ，１Ｂとダイ２Ａ，２Ｂとを打抜き加工位置に割り出し、加工対象物Ｗを加工テーブル１２によって移動させながら打抜き加工するタレットパンチプレスである。

図１０に示すパンチホルダ４は、パンチ１Ａ，１Ｂを固定する部材であり、ダイホルダ５はダイ２Ａ，２Ｂを固定する部材であり、ストリッパ６は加工対象物Ｗを打抜くときにこの加工対象物Ｗが変形しないようにこの加工対象物Ｗを抑える部材である。プレス駆動装置７は、パンチ１Ａ，１Ｂを駆動する装置である。プレス駆動装置７は、プレス機械３が機械プレスのときには、メインモータによってフライホイールを回転させ、このフライホイールの回転エネルギーをパンチ１Ａ，１Ｂに駆動機構を通じて伝達し、パンチ１Ａ，１Ｂを上下方向に往復運動させる。プレス駆動装置７は、プレス機械３が油圧プレスのときには、油圧ポンプによって油圧シリンダに作動油を供給し、ピストンロッドの往復運動に連動してパンチ１Ａ，１Ｂを上下方向に往復運動させる。

上タレット８は、形状の異なる複数のパンチ１Ａ，１Ｂを円周方向に所定の間隔をあけて着脱自在に装着する部材であり、下タレット９は複数のダイ２Ａ，２Ｂを円周方向に所定の間隔をあけて着脱自在に装着する部材である。タレット駆動装置１０は、上タレット８及び下タレット９を回転駆動する装置である。タレット回転位置検出装置１１は、上タレット８及び下タレット９の回転位置を検出する装置であり、これらの検出結果を回転位置信号（回転位置情報）として制御装置２１に出力する。

加工テーブル１２は、加工対象物Ｗを保持して移動する装置である。テーブル駆動装置１３は、加工テーブル１２を駆動する装置であり、加工テーブル１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に水平移動するとともに加工テーブル１２をＺ軸回りに回転させる。テーブル位置検出装置１４は、加工テーブル１２の位置を検出する装置であり、加工テーブル１２のＸ軸方向及びＹ軸方向の現在位置を検出するとともに加工テーブル１２のＺ軸回りの回転位置を検出し、これらの検出結果を位置検出信号（位置検出情報）として制御装置２１に出力する。

情報入力装置１５は、種々の情報を入力する装置である。情報入力装置１５は、例えば、電気通信回線を通じて提供される種々の情報を読み込んだり、情報記録媒体に記録された種々の情報を読み込んだりする。情報入力装置１５は、電気通信回線又は情報記録媒体などから読み取った情報を制御装置２１に出力する。

加工情報記憶装置１６は、加工対象物Ｗを打抜き加工するのに必要な加工情報を記憶する装置である。加工情報記憶装置１６は、例えば、切断予定線Ｌの直線部分Ｌ₁の長さ、曲線部分Ｌ₂の長さ及び曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀、加工精度、打抜き加工に要する加工時間、加工対象物Ｗの送り量Δ₁，Δ₂などに関する加工情報を記憶するメモリである。

金型情報記憶装置１７は、打抜き加工に使用する金型に関する金型情報を記憶する装置である。金型情報記憶装置１７は、例えば、加工対象物Ｗを打抜き加工する際に使用可能なパンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂの切刃形状、曲率半径Ｒ₁₁，Ｒ₂₁、切刃部２ａ，２ｂの寸法、パンチ１Ａ，１Ｂが装着されている上タレット８の位置及びダイ２Ａ，２Ｂが装着されている下タレット９の位置などに関する金型情報を記憶するメモリである。

加工プログラム作成装置１８は、加工対象物Ｗを切断予定線Ｌに沿って連続して打抜き、この加工対象物Ｗを所定の形状の成形品Ｗ₁に切断するための加工プログラムを作成する装置である。加工プログラム作成装置１８は、図１に示す切断予定線Ｌに沿って加工対象物Ｗを打抜き加工して成形品Ｗ₁を形成するための一連の加工プログラムを作成し、この加工プログラムを制御装置２１に出力する。加工プログラム作成装置１８は、図１１に示すように、直線加工プログラム作成部１８ａと、曲線加工プログラム作成部１８ｂと、プログラム合成部１８ｃなどを備えている。加工プログラム作成装置１８は、例えば、パンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂの選択と加工対象物Ｗの位置決めを数値制御するためのNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置である。

直線加工プログラム作成部１８ａは、成形品Ｗ₁の外形を直線部分Ｌ₁に打抜き加工するための直線加工プログラムを作成する手段である。直線加工プログラム作成部１８ａは、例えば、図１４及び図１５に示すような円形の切刃形状を有するパンチ１０１とダイ１０２とによって、図１に示す直線部分Ｌ₁を打抜き加工するための直線加工プログラムを加工情報及び金型情報に基づいて作成し、この直線加工プログラムをプログラム合成部１８ｃに出力する。

曲線加工プログラム作成部１８ｂは、成形品Ｗ₁の外形を凸状又は凹状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するための曲線加工プログラムを作成する手段である。曲線加工プログラム作成部１８ｂは、例えば、図２に示す凹状の切刃形状を有するパンチ１Ａと、図３に示す凹状の切刃形状を有するダイ２Ａとによって、図４に示す凸状の曲線部分Ｌ₂を打抜き加工するための曲線加工プログラムを加工情報及び金型情報に基づいて作成し、この曲線加工プログラムをプログラム合成部１８ｃに出力する。また、曲線加工プログラム作成部１８ｂは、例えば、図５に示す凸状の切刃形状を有するパンチ１Ｂと、図６に示す凸状の切刃形状を有するダイ２Ｂとによって、図７に示す凹状の曲線部分Ｌ₂を打抜き加工するための曲線加工プログラムを加工情報及び金型情報に基づいて作成し、この曲線加工プログラムをプログラム合成部１８ｃに出力する。

プログラム合成部１８ｃは、直線加工プログラム作成部１８ａが作成した直線加工プログラムと、曲線加工プログラム作成部１８ｂが作成した曲線加工プログラムとを連続した加工プログラムに合成する手段である。プログラム合成部１８ｃは、加工対象物Ｗを加工開始位置から加工終了位置まで打抜き加工して成形品Ｗ₁を形成するための一つの連続した加工プログラムに直線加工プログラムと曲線加工プログラムとを合成する。

加工プログラム記憶装置１９は、加工プログラムを記憶する装置である。加工プログラム記憶装置１９は、加工プログラム作成装置１８が作成した加工プログラムを記憶するメモリであり、例えば最終形状の異なる各成形品Ｗ₁に対応させて加工プログラムをそれぞれ記憶している。

操作装置２０は、プレス機械３を操作する装置である。操作装置２０は、例えば、プレス機械３に所定の動作をさせるときに作業者によって操作される操作スイッチなどであり、打抜き加工を開始するときに操作される動作開始スイッチや、打抜き加工を停止させるときに操作される動作停止スイッチを備えている。

次に、この発明の実施形態に係るプレス機械の加工プログラム作成装置による加工プログラムの作成処理を説明する。
図１２は、この発明の実施形態に係るプレス機械の加工プログラム作成装置による加工プログラムの作成処理を説明するためのフローチャートである。
図１２に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、加工プログラム作成装置１８が加工情報の読込処理を実行する。加工情報記憶装置１６から制御装置２１が加工情報を読み出してこの加工情報を加工プログラム作成装置１８に出力し、加工プログラム作成装置１８がこの加工情報を読み込む。

Ｓ１１０において、加工プログラム作成装置１８が金型情報の読込処理を実行する。金型情報記憶装置１７から制御装置２１が金型情報を読み出してこの金型情報を加工プログラム作成装置１８に出力し、加工プログラム作成装置１８がこの金型情報を読み込む。

Ｓ１２０において、直線加工プログラム作成部１８ａが直線加工プログラムの作成処理を実行する。直線加工プログラム作成部１８ａが加工情報を参照して、図１に示す直線部分Ｌ₁の長さ、加工時間、加工精度などを特定する。次に、直線加工プログラム作成部１８ａが金型情報を参照して、直線部分Ｌ₁を打ち抜き加工するのに最適な切刃形状の金型を選定する。例えば、図１７（Ａ）に示すように成形品Ｗ₁の外形を直線部分Ｌ₁に打抜き加工するときには、図１４及び図１５に示すようなパンチ１０１及びダイ１０２を直線加工プログラム作成部１８ａが選定する。その結果、直線部分Ｌ₁の長さ、送り量Δ₁₀、パンチ１０１が装着されている上タレット８の位置及びダイ１０２が装着されている下タレット９の位置などをプログラム化した直線加工プログラムを直線加工プログラム作成部１８ａが作成して、プログラム合成部１８ｃに出力する。

Ｓ１３０において、曲線加工プログラム作成部１８ｂが曲線加工プログラムの作成処理を実行する。曲線加工プログラム作成部１８ｂが加工情報を参照して、図１に示す曲線部分Ｌ₂の長さ、曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀、加工時間、加工精度などを特定する。次に、曲線加工プログラム作成部１８ｂが金型情報を参照して、曲線部分Ｌ₂を打ち抜き加工するのに最適な切刃形状の金型を選定する。例えば、図４に示すように、成形品Ｗ₁の外形を凸状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するときには、図２及び図３に示すようにこの曲線部分Ｌ₂の曲率半径Ｒ₁₀よりも僅かに大きい曲率半径Ｒ₁₁の凹状のパンチ１Ａ及びダイ２Ａを曲線加工プログラム作成部１８ｂが選定する。一方、図７に示すように、成形品Ｗ₁の外形を凹状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工するときには、図５及び図６に示すようにこの曲線部分Ｌ₂の曲率半径Ｒ₂₀よりも僅かに大きい曲率半径Ｒ₂₁の凸状のパンチ１Ｂ及びダイ２Ｂを曲線加工プログラム作成部１８ｂが選定する。その結果、曲線部分Ｌ₂の長さ、曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀、送り量Δ₁，Δ₂、パンチ１Ａ，１Ｂが装着されている上タレット８の位置及びダイ２Ａ，２Ｂが装着されている下タレット９の位置などをプログラム化した曲線加工プログラムを曲線加工プログラム作成部１８ｂが作成して、プログラム合成部１８ｃに出力する。

Ｓ１４０において、プログラム合成部１８ｃがプログラム合成処理を実行する。直線加工プログラムと曲線加工プログラムとをプログラム合成部１８ｃが合成して、加工対象物Ｗを加工開始地点から加工終了地点まで連続して打抜き加工するための一連の加工プログラムをプログラム合成部１８ｃが作成する。

Ｓ１５０において、加工プログラム作成装置１８が加工プログラムの送信処理を実行する。プログラム合成部１８ｃが加工プログラムを作成すると、加工プログラム作成装置１８がこの加工プログラムを制御装置２１に出力する。その結果、加工プログラム記憶装置１９に制御装置２１が加工プログラムを出力し、加工プログラム記憶装置１９にこの加工プログラムが記憶される。

次に、この発明の実施形態に係るプレス方法について説明する。
図１３は、この発明の実施形態に係るプレス方法を説明するためのフローチャートである。以下では、制御装置２１の動作を中心として説明する。
Ｓ２００において、加工プログラム記憶装置１９から制御装置２１が加工プログラムを読み込み、この加工プログラムに従って制御装置２１がプレス機械３に一連の打抜き加工（ニブリング加工）を指令する。テーブル駆動装置１３に制御装置２１が動作開始を指令すると、プレス機械３の打抜き加工位置に加工対象物Ｗの加工開始点が位置決めされるように、テーブル位置検出装置１４の出力信号に基づいてテーブル駆動装置１３を制御装置２１がフィードバック制御する。

Ｓ２１０において、直線加工であるか否かを制御装置２１が判断する。切断予定線Ｌが直線部分Ｌ₁であるか曲線部分Ｌ₂であるかを加工プログラムに基づいて制御装置２１が判断し、直線加工であるときにはＳ２２０に進み、直線加工ではないときにはＳ２３０に進む。

Ｓ２２０において、直線加工をプレス機械３が開始する。加工プログラムのうち直線加工プログラムに従って制御装置２１が直線加工処理を実行すると、プレス駆動装置７、タレット駆動装置１０及びテーブル駆動装置１３に制御装置２１が動作開始を指令する。その結果、図１４及び図１５に示すようなパンチ１０１及びダイ１０２がプレス機械３の打抜き加工位置に位置決めされるように、タレット回転位置検出装置１１の出力信号に基づいてタレット駆動装置１０を制御装置２１がフィードバック制御する。次に、プレス駆動装置７がパンチ１０１を往復駆動するとともに、テーブル駆動装置１３が加工テーブル１２を送り量Δ₁₀で移動すると、図１６及び図１７（Ａ）に示すようにパンチ１０１とダイ１０２との間で加工対象物Ｗが連続して打抜き加工されて、図１７（Ａ）に示すように成形品Ｗ₁の外形に所定の長さの直線部分Ｌ₁が形成される。

Ｓ２３０において、曲線加工であるか否かを制御装置２１が判断する。切断予定線Ｌが直線部分Ｌ₁であるか曲線部分Ｌ₂であるかを加工プログラムに基づいて制御装置２１が判断し、曲線加工であるときにはＳ２４０に進み、曲線加工ではないときにはＳ２５０に進む。

Ｓ２４０において、曲線加工をプレス機械３が開始する。加工プログラムのうち曲線加工プログラムに従って制御装置２１が曲線加工処理を実行すると、プレス駆動装置７、タレット駆動装置１０及びテーブル駆動装置１３に制御装置２１が動作開始を指令する。その結果、図２、図３、図５及び図６に示すパンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂがプレス機械３の打抜き加工位置に位置決めされるように、タレット回転位置検出装置１１の出力信号に基づいて、タレット駆動装置１０を制御装置２１がフィードバック制御する。次に、プレス駆動装置７がパンチ１Ａ，１Ｂを往復駆動するとともに、テーブル駆動装置１３が加工テーブル１２を送り量Δ₁，Δ₂で移動すると、図１０に示すようにパンチ１Ａ，１Ｂとダイ２Ａ，２Ｂとの間で加工対象物Ｗが連続して打抜き加工されて、図４及び図７に示すように成形品Ｗ₁の外形に所定の曲率半径Ｒ₁₀，Ｒ₂₀の曲線部分Ｌ₂が形成される。

Ｓ２５０において、加工終了であるか否かを制御装置２１が判断する。加工終了点まで打抜き加工を完了したか否かを加工プログラムに基づいて制御装置２１が判断する。その結果、全ての打抜き加工を完了したと制御装置２１が判断したときには、テーブル駆動装置１３に制御装置２１が動作終了を指令し、加工対象物Ｗを排出する排出位置まで加工テーブル１２が駆動するように制御装置２１がテーブル駆動装置１３を制御して一連の抜き打ち加工を終了する。一方、全ての打抜き加工を終了していないと制御装置２１が判断したときにはＳ２１０に戻り、全ての抜き打ち加工を終了するまでＳ２１０以降の処理が繰り返される。

この発明の実施形態に係るパンチ、ダイ、プレス方法、プレス機械の加工プログラム作成装置及びプレス機械の加工プログラムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₁₀よりも大きい曲率半径Ｒ₁₁の凹状の切刃形状を有するパンチ１Ａとダイ２Ａとによって、成形品Ｗ₁の外形を凸状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工する。また、この実施形態では、切断予定線Ｌの曲率半径Ｒ₂₀よりも小さい曲率半径Ｒ₂₁の凸状の切刃形状を有するパンチ１Ｂ及びダイ２Ｂによって、成形品Ｗ₁の外形を凹状の曲線部分Ｌ₂に打抜き加工する。このため、打抜き加工時に発生する抜きかすが下方に落下して、かす上がりの発生を抑制することができ、成形品Ｗ₁の品質を向上させることができる。

(2) この実施形態では、パンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂの切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である。このため、図１４及び図１５に示す従来のパンチ１０１及びダイ１０２のような切刃形状が円形の切刃部１０１ａ，１０２ａに比べて、切刃部１ａ，２ａの切刃形状の長さが長くなる。その結果、図１７に示す送り量Δ₁₀，Δ₂₀に比べて、図４及び図７に示すように送り量Δ₁，Δ₂が長くなり、打抜き加工に要する時間を短縮化することができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、成形品Ｗ₁が鉄道車両の妻板である場合を例に挙げて説明したが、妻板以外の他の形状の成形品を打抜き加工する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、パンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂの切刃部１ａ，２ａの一方の長辺を円弧状に形成した場合を例に挙げて説明したが、両方の長辺を円弧状に形成することもできる。

(2) この実施形態では、加工テーブル１２をＺ軸回りに回転させて加工対象物Ｗの姿勢を変化させ打抜き加工する場合を例に挙げて説明したが、加工テーブル１２をＺ軸回りに回転させずにパンチ１Ａ，１Ｂ及びダイ２Ａ，２Ｂを回転させて打抜き加工することもできる。また、この実施形態では、切断予定線Ｌが直線部分Ｌ₁と曲線部分Ｌ₂とによって構成される場合を例に挙げて説明したが、切断予定線Ｌが曲線部分Ｌ₂のみから構成される場合についてもこの発明を適用することができる。

この発明の実施形態に係るパンチ及びダイによって打抜き加工される加工対象物を一例として示す平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ（凹状）を概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。 この発明の実施形態に係るダイ（凹状）を概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ（凹状）及びダイ（凹状）によるニブリング加工を模式的に示す平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ（凸状）を概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。 この発明の実施形態に係るダイ（凸状）を概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ（凸状）及びダイ（凸状）によるニブリング加工を模式的に示す平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ及びダイが使用されるプレス機械を概略的に示す平面図である。 この発明の実施形態に係るパンチ及びダイが使用されるプレス機械を概略的に示す平面図である。 図９のＸ部分を拡大して示す断面図である。 この発明の実施形態に係るプレス機械のブロック図である。 この発明の実施形態に係るプレス機械の加工プログラム作成装置による加工プログラムの作成処理を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施形態に係るプレス方法を説明するためのフローチャートである。 従来のパンチを概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は底面図である。 従来のダイを概略的に示す外観図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図である。 従来のパンチ及びダイによるニブリング加工動作を概略的に示す断面図である。 従来のパンチ及びダイによるニブリング加工を模式的に示す平面図であり、（Ａ）は直線部分をニブリング加工しているときの平面図であり、（Ｂ）は曲線部分をニブリング加工しているときの平面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ パンチ
２Ａ，２Ｂ ダイ
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ 切刃部
３ プレス機械
４ パンチホルダ
５ ダイホルダ
６ ストリッパ
７ プレス駆動装置
８ 上タレット
９ 下タレット
１０ タレット駆動装置
１１ タレット回転位置検出装置
１２ 加工テーブル
１３ テーブル駆動装置
１４ テーブル位置検出装置
１５ 情報入力装置
１６ 加工情報記憶装置
１７ 金型情報記憶装置
１８ 加工プログラム作成装置
１８ａ 直線加工プログラム作成部
１８ｂ 曲線加工プログラム作成部
１８ｃ プログラム合成部
１９ 加工プログラム記憶装置
２０ 操作装置
２１ 制御装置
Ｗ 加工対象物
Ｗ₁ 成形品
Ｗ₂ スクラップ
Ｌ 切断予定線
Ｌ₁ 直線部分
Ｌ₂ 曲線部分
Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₂₀，Ｒ₂₁ 曲率半径
Δ₁，Δ₂ 送り量

Claims (15)

1. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのパンチであって、
   前記成形品の外形を凸状の曲線部分に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凹状の切刃形状を有すること、
   を特徴とするパンチ。
2. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのパンチであって、
   前記成形品の外形を凹状の曲線部分に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径よりも小さい曲率半径の凸状の切刃形状を有すること、
   を特徴とするパンチ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のパンチにおいて、
   前記切刃形状は、略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧であること、
   を特徴とするパンチ。
4. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのダイであって、
   前記成形品の外形を凸状の曲線部分に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凹状の切刃形状を有すること、
   を特徴とするダイ。
5. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのダイであって、
   前記成形品の外形を凹状の曲線部分に打抜き加工するために、前記切断予定線の曲率半径よりも小さい曲率半径の凸状の切刃形状を有すること、
   を特徴とするダイ。
6. 請求項４又は請求項５に記載のダイにおいて、
   前記切刃形状は、略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧であること、
   を特徴とするダイ。
7. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するプレス方法であって、
   前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凹状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分に打抜き加工する曲線加工工程を含むこと、
   を特徴とするプレス方法。
8. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するプレス方法であって、
   前記切断予定線の曲率半径よりも小さい曲率半径の凸状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分に打抜き加工する曲線加工工程を含むこと、
   を特徴とするプレス方法。
9. 請求項７又は請求項８に記載のプレス方法において、
   前記曲線加工工程は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工する工程を含むこと、
   を特徴とするプレス方法。
10. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するための加工プログラムを作成するプレス機械の加工プログラム作成装置であって、
    前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凹状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分に打抜き加工するための曲線加工プログラムを作成する曲線加工プログラム作成部を備えること、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム作成装置。
11. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するための加工プログラムを作成するプレス機械の加工プログラム作成装置であって、
    前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凸状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分に打抜き加工するための曲線加工プログラムを作成する曲線加工プログラム作成部を備えること、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム作成装置。
12. 請求項１０又は請求項１１に記載のプレス機械の加工プログラム作成装置において、
    前記曲線加工プログラム作成部は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工するための前記曲線加工プログラムを作成すること、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム作成装置。
13. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのプレス機械の加工プログラムであって、
    前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凹状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凸状の曲線部分に打抜き加工する曲線加工手順をコンピュータに実行させること、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム。
14. 加工対象物を切断予定線に沿って連続して打抜き、この加工対象物を所定の形状の成形品に切断するためのプレス機械の加工プログラムであって、
    前記切断予定線の曲率半径よりも大きい曲率半径の凸状の切刃形状を有するパンチとダイとによって、前記成形品の外形を凹状の曲線部分に打抜き加工する曲線加工手順をコンピュータに実行させること、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載のプレス機械の加工プログラムにおいて、
    前記曲線加工手順は、前記切刃形状が略長方形であり、少なくとも一つの長辺が円弧である前記パンチと前記ダイとによって打抜き加工する手順を含むこと、
    を特徴とするプレス機械の加工プログラム。

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