JP2010105033A - プレス加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平板状の被加工材を用い、パイロット穴を空ける工程及び金型を不要とすることで、コストの低減が可能となり、歩留まりを向上させ、さらに成形品の加工精度を向上させることが可能となる、プレス加工方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るプレス加工方法では、被加工板１１にＣＶＴエレメントＥの間隔ごとにスリットＳを加工するスリット加工工程Ｓ１と、被加工板１１の一部をプレスしスリットＳに余肉を逃がすことで、被加工板１１に板厚減少部分１１ｂを加工する板厚減少部分加工工程Ｓ２と、被加工板１１からＣＶＴエレメントＥを抜き打ち加工する抜き加工工程Ｓ３とを備え、スリット加工工程Ｓ１では、板厚減少部分１１ｂの範囲外に位置する内側端部を有するスリットＳを形成し、抜き成形工程Ｓ３では、スリットＳの、板厚減少部分１１ｂの範囲外に位置する内側端部を、被加工板１１の位置決め用のパイロット穴ｈとして使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス加工方法に関し、より詳しくは、板厚減少部分を有する成形品の、抜き打ち加工における生産性を向上させる技術に関する。

従来、自動車等のＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；無段変速機）において、多数のＣＶＴエレメントを隙間なく無端状のリングに係合してＣＶＴベルトを形成し、該ＣＶＴベルトをプーリ間の動力伝達に用いる技術が採用されている。そして、前記ＣＶＴベルトが円滑に各プーリの周りを廻ることができるように、各ＣＶＴエレメントのプーリ側（ＣＶＴベルトの内側）は、他部よりも板厚が薄い板厚減少部分として形成される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。

そして、例えばこのＣＶＴエレメントのような板厚減少部分を有する部品のプレス加工方法として、あらかじめ厚み方向を薄く形成した板厚減少部分が加工された異厚材を打ち抜いて形成する方法がある（例えば、特許文献１）。
また、平板状の被加工板をプレス加工して板厚減少部分を形成し、その後位置決め用のパイロット穴を開口し、ＣＶＴエレメントを打ち抜き加工する方法も知られている（例えば、特許文献２、特許文献３）。
特開２００１−２４６４２８号公報 特開２００４−１７４５８５号公報 特開平９−８５４９６号公報

しかし、前記特許文献１に記載の技術のように、あらかじめ厚み方向に板厚減少部分を設けて加工された異厚材を用いた場合は、異厚材が高価なことから材料の購入コストが高くなるという問題があった。
一方、前記特許文献２に記載の技術のように、被加工板をプレス加工して板厚減少部分を形成し、その後、被加工板の位置決めを行うためのパイロット穴の加工を行った場合は、廉価な平板状部材を使用するために材料コストを低減させることはできるものの、パイロット穴を空ける工程及び金型が必要となり、コスト増の原因となっていた。また、被加工板のうち、パイロット穴を開口する部分及びその周辺は成形品として用いることができないため、歩留まりの悪化に繋がっていた。
さらに、前記特許文献３に記載の技術のように、パイロット穴を成形品の包絡線内の凹部に設ける構成とした場合は、抜き打ち工程時に被加工板を押さえる面積が小さくなるため、適切な被加工板の保持が難しくなり、成形品の加工精度が低下する可能性があった。特に、前記ＣＶＴエレメントのように凹部に高い精度が求められる部品を成形する場合は、加工精度の低下によるデメリットは顕著であった。

そこで本発明では、上記現状に鑑み、平板状の被加工材を用い、パイロット穴を空ける工程及び金型を不要とすることで、コストの低減が可能となり、歩留まりを向上させ、さらに成形品の加工精度を向上させることが可能となる、プレス加工方法を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、被加工板に、該被加工板に形成される複数の成形品の間隔ごとにスリットを加工する、スリット加工工程と、前記被加工板の一部をプレスし、前記スリットに余肉を逃がすことで、前記被加工板に板厚減少部分を加工する、板厚減少部分加工工程と、前記被加工板から成形品を抜き打ち加工する、抜き加工工程と、を備えるプレス加工方法であって、前記スリット加工工程では、前記板厚減少部分加工工程にて形成される板厚減少部分の範囲外に位置する端部を有するスリットを形成し、前記抜き成形工程では、前記スリットの、前記板厚減少部分の範囲外に位置する端部を、前記被加工板の位置決め用のパイロット穴として使用するものである。

請求項２においては、前記スリットの、前記板厚減少部分の範囲外に位置する端部は、半円形状に形成されるものである。

請求項３においては、前記被加工板は対向する一対の短辺と対向する一対の長辺とを有する平板状部材であり、前記成形品はＣＶＴエレメントであって、前記スリット加工工程では、前記被加工板の各長辺側の端部から該被加工板の内側へ向かって延出する形状のスリットが略等間隔に形成され、一方の長辺側に形成されるスリットと他方の長辺側に形成されるスリットとは、長辺方向の位置をずらして千鳥状に配置され、前記板厚減少部分加工工程では、前記板厚減少部分を、前記被加工板の各長辺側端部に形成し、前記抜き加工工程では、前記ＣＶＴエレメントは、前記被加工板の各長辺に沿って抜き打ち加工されるとともに、一方の長辺側のＣＶＴエレメントと他方の長辺側のＣＶＴエレメントとは長辺方向の位置をずらして千鳥状に抜き打ち加工されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明により、プレス加工において、平板状の被加工材を用い、パイロット穴を空ける工程及び金型を不要とすることで、コストの低減が可能となり、歩留まりを向上させ、さらに成形品の加工精度を向上させることが可能となる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るプレス加工方法の各工程における被加工板を示した図である。
図２は本発明に係るプレス加工方法のフローチャートを示した図である。
図３は本発明による成形品であるＣＶＴエレメントを示した図である。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施形態に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる、本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
また、本明細書については、被加工板１１から成形する成形品として、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・を打ち抜き加工するものとして説明するが、本発明は歯車やセンサの端子など、板厚減少部分を有する部品であれば適用可能であり、本明細書における実施形態に限定されるものではない。
さらに、本実施形態における被加工板１１は耐摩耗性に優れた硬質鋼板であり、対向する一対の短辺と対向する一対の長辺とを有する平板状部材を用いるものとする。

本発明に係るプレス加工方法について、図１及び図２を用いて説明する。
図１（ａ）は、被加工板１１にスリットＳ・Ｓ・・・を加工した状態を示した図である。図１（ｂ−１）は、被加工板１１の被加工部１１ａ・１１ａ・・・に板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・を加工した状態を示した図である。図１（ｂ−２）は、被加工板１１の被加工部１１ａ・１１ａ・・・に板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・を別形態として加工した状態を示した図である。図１（ｃ）は、成形品であるＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・を打ち抜く際の被加工板１１を示した図である。

本発明に係るプレス加工方法は、被加工板１１をプレス機等の加工機によって順に加工するもの（順送りプレス加工）であり、図２に示す如く、被加工板１１に、該被加工板１１に形成される複数のＣＶＴエレメントＥの間隔ごとにスリットＳ・Ｓ・・・を加工する、スリット加工工程（ステップＳ１）と、前記被加工板１１の一部をプレスし、前記スリットＳ・Ｓ・・・に膨張部１１ｃ・１１ｃ・・・として余肉を逃がすことで、前記被加工板１１に板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・を加工する、板厚減少部分加工工程（ステップＳ２）と、前記被加工板１１からＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・を抜き打ち加工する、抜き加工工程（ステップＳ３）と、を備える。

詳細には、前記スリット加工工程（ステップＳ１）では、被加工板１１の対向する二つの長辺側に、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・の間隔ごとに、スリットＳ・Ｓ・・・を交互等間隔に加工するのである。換言すれば、図１（ａ）に示すように、スリットＳ・Ｓ・・・が、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・の幅を確保して、交互に対向して等間隔に形成されるのである。
具体的は、各スリットＳ・Ｓ・・・は、被加工板１１の各長辺側の端部から、被加工板１１の長辺と直交する方向の内側へ向かって延出する形状に形成されており、各スリットＳ・Ｓ・・・の長辺側端部は開放され、内側端部は有端となっている。また、各長辺側に形成される複数のスリットＳ・Ｓ・・・は等間隔に配置されており、一方の長辺側に形成されるスリットＳ・Ｓ・・・と他方の長辺側に形成されるスリットＳ・Ｓ・・・とは、長辺方向の位置をずらして千鳥状に配置されている。
そして、前記スリットＳ・Ｓ・・・の相互間は、ＣＶＴエレメントＥが打ち抜かれる部分である被加工部１１ａ・１１ａ・・・となるのである。また、前記スリットＳ・Ｓ・・・の、前記被加工板１１における内側端部は、半円形状に形成されている。

次に、板厚減少部分加工工程（ステップＳ２）では、前記被加工板１１の二つの長辺側の被加工部１１ａ・１１ａ・・・をプレス加工し、板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・を形成するのである。その際、図１（ｂ−１）に示すように、被加工部１１ａ・１１ａ・・・をプレス加工する応力によって発生する余肉を、被加工板１１の長辺側の外側、及び、前記スリットＳ・Ｓ・・・に、膨張部１１ｃ・１１ｃ・・・として逃がしているのである。

ここで、図１（ｂ−１）に示すように、前記板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の被加工板１１における長辺側の端部から内側方向への幅は、スリットＳ・Ｓ・・・の長さよりも長さｄだけ短くなるように形成される。換言すれば、前記スリットＳ・Ｓ・・・の長さは、被加工板１１の端部からの板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の幅よりも長さｄだけ長く形成されているのである。

これにより、スリットＳ・Ｓ・・・は、板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の範囲外に位置する端部（内側端部）を有することとなる。ここで、本明細書における板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の範囲とは、被加工板１１において、それぞれの長辺側の端部に位置する、板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の間の部分を含む、帯状の範囲を意味するものである。
即ち、図１（ｂ−２）に示すように、一辺の長辺側の板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・を、それぞれの被加工部１１ａ・１１ａ・・・に跨るように帯状に形成し、スリットＳ・Ｓ・・・を、板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の範囲外に位置する端部を有するように形成することも可能である。

上記のように形成することにより、前記のように膨張部１１ｃ・１１ｃ・・・によってスリットＳ・Ｓ・・・の一部が塞がれても、スリットＳ・Ｓ・・・の前記被加工板１１における内側端部は板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の範囲外に位置しているため余肉によって塞がれることがなく、開口状態を維持することが可能となるのである。

次に、抜き加工工程（ステップＳ３）では、図１（ｃ）に示すように、前記被加工板１１の二つの長辺に沿って、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・を交互に対向して抜き打ち加工する。
つまり、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・は、被加工板１１の各長辺に沿って抜き打ち加工されるとともに、一方の長辺側のＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・と他方の長辺側のＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・とは長辺方向の位置をずらして千鳥状に抜き打ち加工されるのである。

この際、前記スリットＳ・Ｓ・・・の、前記被加工板１１における内側端部を、治具による位置決めのためのパイロット穴ｈ・ｈ・・・として使用するのである。即ち、前記板厚減少部分加工工程（ステップＳ２）において被加工部１１ａ・１１ａ・・・をプレス加工しても、スリットＳ・Ｓ・・・の前記被加工板１１における内側端部は板厚減少部分１１ｂ・１１ｂ・・・の範囲外に位置しているため、余肉によって塞がれることがなく、パイロット穴ｈ・ｈ・・・として所定の大きさの空間を確保することができるのである。
そして、前記のように、前記スリットＳ・Ｓ・・・の前記被加工板１１における内側端部は、半円形状に形成されているため、パイロット穴ｈ・ｈ・・・として使用可能な程度に開口形状が保持されるのである。

上記のように、本発明に係るプレス加工方法においては、平板状の被加工板１１を用いるため、高価な異厚材を購入する必要がなく、材料の購入コストを低廉に抑えることが可能となる。
また、スリットＳ・Ｓ・・・の前記被加工板１１における内側端部を、位置決めのためのパイロット穴ｈ・ｈ・・・として使用するため、パイロット穴ｈ・ｈ・・・を空ける工程及び金型が不要となり、コストを抑えることができる。そして、被加工板１１において、パイロット穴ｈ・ｈ・・・を開口する部分を別に確保する必要がないため、図１（ｃ）に示すようにＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・を交互に対向して抜き打ち加工することにより、被加工板１１の加工効率を向上させることが可能となる。換言すれば、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・以外の廃却部分の面積が減少するため、歩留まりを向上させることができるのである。
さらに、パイロット穴ｈ・ｈ・・・をＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・の包絡線内の凹部に設ける構成としないため、抜き打ち工程時に被加工板１１を押さえる面積が小さくなることがなく、適切に被加工板１１を保持することができ、ＣＶＴエレメントＥ・Ｅ・・・の凹部を加工する際に高い精度を確保することができるのである。

本発明に係るプレス加工方法の各工程における被加工板を示した図。 本発明に係るプレス加工方法のフローチャートを示した図。 本発明による成形品であるＣＶＴエレメントを示した図。

符号の説明

１１ 被加工板
１１ａ 被加工部
１１ｂ 板厚減少部分
１１ｃ 膨出部
Ｓ スリット
ｈ パイロット穴
Ｅ ＣＶＴエレメント

Claims (3)

1. 被加工板に、該被加工板に形成される複数の成形品の間隔ごとにスリットを加工する、スリット加工工程と、
   前記被加工板の一部をプレスし、前記スリットに余肉を逃がすことで、前記被加工板に板厚減少部分を加工する、板厚減少部分加工工程と、
   前記被加工板から成形品を抜き打ち加工する、抜き加工工程と、を備えるプレス加工方法であって、
   前記スリット加工工程では、前記板厚減少部分加工工程にて形成される板厚減少部分の範囲外に位置する端部を有するスリットを形成し、
   前記抜き成形工程では、前記スリットの、前記板厚減少部分の範囲外に位置する端部を、前記被加工板の位置決め用のパイロット穴として使用する、
   ことを特徴とする、プレス加工方法。
2. 前記スリットの、前記板厚減少部分の範囲外に位置する端部は、半円形状に形成される、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のプレス加工方法。
3. 前記被加工板は対向する一対の短辺と対向する一対の長辺とを有する平板状部材であり、
   前記成形品はＣＶＴエレメントであって、
   前記スリット加工工程では、前記被加工板の各長辺側の端部から該被加工板の内側へ向かって延出する形状のスリットが略等間隔に形成され、
   一方の長辺側に形成されるスリットと他方の長辺側に形成されるスリットとは、長辺方向の位置をずらして千鳥状に配置され、
   前記板厚減少部分加工工程では、前記板厚減少部分を、前記被加工板の各長辺側端部に形成し、
   前記抜き加工工程では、前記ＣＶＴエレメントは、前記被加工板の各長辺に沿って抜き打ち加工されるとともに、一方の長辺側のＣＶＴエレメントと他方の長辺側のＣＶＴエレメントとは長辺方向の位置をずらして千鳥状に抜き打ち加工される、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のプレス加工方法。

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