JP2013220467A - 打ち抜き加工装置および打ち抜き加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】打ち抜き製品の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができ、かつ、打ち抜き製品やスクラップ片の排出性を向上させること。
【解決手段】本発明の一態様は、打ち抜き加工装置において、下型１２に設けられる外径抜きパンチ３８と、上型１０に設けられる外径抜きダイ４０と、上型板押さえ部４２と、下型板押さえ部４４と、上型切り刃６４と下型切り刃６６とにより鋼材２０の打ち抜き穴９２の周辺のさんを切断するさん切断手段と、さん切断手段によりさんを切断する切断位置６７よりも鋼材２０の送り方向側にて、スクラップ片５６を落下させて排出するスクラップ片排出部６２と、ブランク材２２を排出方向に傾けて案内して排出するリフタ５８と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼材を間欠的に送りながら打ち抜きプレスにより鋼材から打ち抜き製品を得る打ち抜き加工装置および打ち抜き加工方法に関する。

送り装置により鋼材（コイル材）を繰り出し、その送り出された鋼材を、上型と下型とで構成された金型により所定形状に打ち抜く打ち抜き加工が広く行われている。この種の加工装置では、一般的に、下型に設けたダイの上に送り出された鋼材に対し、上型に設けたパンチを昇降させてパンチとダイの抜き穴との剪断作用により打ち抜き加工を行っている。すなわち、送り装置により鋼材がパンチの上下動に同調して所定量ずつ間欠送りされ、この間欠送り毎に金型により鋼材が打ち抜かれる。

このような加工装置に関して、特許文献１には、最初に第１の打抜き型（パンチ）により小形の形状を打抜くと共に、切れ目入れ装置により打抜き部分の周辺部に切れ目を入れ、次いで、第２の打抜き型（パンチ）により大型の形状を打抜くことにより、帯状材の不必要な部分が切れ目で分断される、とする技術が開示されている。

特開平０９−２７１８５８号公報

しかし、特許文献１の技術では、打抜きパンチが上型に設けられ打抜きダイが下型に設けられているので、帯状材の不必要な部分が切れ目で分断されて形成されたスクラップ片がダイの上に載ったままとなり、当該スクラップ片の排出が面倒となる。このように、スクラップ片の排出性が良くない。そして、特許文献１では、このスクラップ片の排出方法に関しては何ら開示されていない。

また、パンチ（打抜き型）の下側に相当するダイの内周面の内側には、何ら型が配置されておらず、空洞になっている。そのため、パンチにより帯状材から打ち抜き製品を打ち抜くときに、鋼材における打ち抜き部分の周囲のさんの部分の幅が小さく剛性がないと、さんの部分から材料が打ち抜き部分に向かって流れて打抜き製品が湾曲し易くなる。したがって、打ち抜き製品の平面度の精度が低下してしまう。

そこで、打ち抜き製品の湾曲を抑えるためには、図２３に示す送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙを、大きく（例えば、板厚以上）取り、さんの部分の剛性を上げる必要がある。しかしながら、送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙを大きくすると、材料コストが増大してしまう。ここで、送りさんとは、鋼材から製品を抜く場合に製品と製品との間に設けるスクラップとなる部分である。縁さんとは、鋼材から製品を抜く場合に鋼材の幅方向両端に残ってスクラップとなる部分である。このように、送りさん及び縁さんはスクラップとなる部分であるため、この部分が大きいと材料の歩留まりが悪くなる。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、打ち抜き製品の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができ、かつ、打ち抜き製品やスクラップ片の排出性を向上させることができる打ち抜き加工装置および打ち抜き加工方法を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、板状の鋼材を間欠的に送りながら、前記鋼材から打ち抜き製品を得る打ち抜き加工装置において、下型に設けられるパンチと、上型に設けられ、前記パンチとともに前記鋼材に対し打ち抜きプレスを行って前記打ち抜き製品を形成するダイと、前記上型にて前記ダイの内周面の内側に前記パンチに対向して設けられ、前記打ち抜きプレスを行うときに前記鋼材に接触する上型板押さえ部と、前記下型にて前記パンチの外周面の外側に前記ダイに対向して設けられ、前記打ち抜きプレスを行うときに前記鋼材に接触する下型板押さえ部と、前記上型に設けられた上型切断部と前記下型に設けられた下型切断部とにより、前記鋼材における打ち抜き穴周辺のさんを切断するさん切断手段と、前記さん切断手段により前記さんを切断する位置から前記鋼材の送り方向の下流側の部分にて、前記さんを切断して形成されたスクラップ片を落下させて排出するスクラップ片排出部と、前記下型に設けられ、前記打ち抜き製品を排出方向に傾けて排出する製品排出手段と、を有することを特徴とする。

この態様によれば、パンチとダイにより打ち抜きプレスを行うときに、上型板押さえ部と下型板押さえ部を鋼材に接触させるので、さんの部分から材料が打ち抜き部分に向かって流れ難くなって打ち抜き製品が湾曲し難くなる。そのため、前記の送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙ（図２３参照）を大きくしなくても、打ち抜き製品の平面度の精度を向上させることができる。したがって、送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙを出来るだけ小さくして、打ち抜き製品の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができる。

また、さんの部分を切断して形成されたスクラップ片を落下させて排出するので、スクラップ片の排出性が向上する。さらに、製品排出手段により打ち抜き製品を排出方向に傾けて排出するので、打ち抜き製品の排出性が向上する。このようにして、打ち抜き製品の生産性を向上させることができる。

上記の態様においては、帯板状の前記鋼材の幅方向について、前記ダイの内側の幅が前記鋼材の幅よりも小さく、前記上型切断部は、前記ダイに対して前記鋼材の送り方向の下流側に設けられた上型切り刃であり、前記下型切断部は、前記パンチに対して前記鋼材の送り方向の下流側に設けられた下型切り刃であること、が好ましい。

この態様によれば、鋼材の縁さんを残しつつパンチとダイにより打ち抜きプレスを行い、その後、上型切り刃と下型切り刃で縁さんを切断する。これにより、打ち抜きプレスを行うときに打ち抜き製品においてバリの発生を抑えることができる。そのため、打ち抜き製品のバリを除去する工程を削減でき、コストを低減できる。

上記の態様においては、前記さん切断手段に対して前記鋼材の送り方向の上流側に設けられ、前記鋼材の幅方向両端の縁さんに切り込み溝を形成するカッタを有すること、が好ましい。

この態様によれば、鋼材の縁さんに予め切り込み溝を形成するので、小さな荷重でさんの切断を行うことができる。そのため、さん切断手段の小型化を図ることができ、打ち抜き加工装置の小型化を図ることができる。

上記の態様においては、前記打ち抜き製品を前記打ち抜き穴に嵌合させて前記鋼材を送った後、前記さん切断手段により前記鋼材の幅方向両端の縁さんを切断するとともに前記製品排出手段にて前記打ち抜き製品を排出すること、が好ましい。

この態様によれば、打ち抜き製品を製品排出手段が設けられる位置まで送るための専用の搬送設備が不要になり、打ち抜き加工装置の簡易化を図ることができる。

上記の態様においては、帯板状の前記鋼材の幅方向について前記ダイの内側の幅が前記鋼材の幅以上であり、前記上型切断部は、前記ダイにおける前記鋼材の幅方向両端であり、前記下型切断部は、前記パンチにおける前記鋼材の幅方向両端であり、前記製品排出手段は、環状の前記パンチの内周面の内側に設けられ、前記下型板押さえ部は、前記パンチにおける前記鋼材の幅方向両端の位置から前記鋼材の送り方向の下流側には設けられていないこと、が好ましい。

この態様によれば、前記の縁さん幅Ｗｙ（図２３参照）を０以下として、鋼材の縁さんを無くすことができる。そのため、材料の歩留まりを効果的に向上させることができる。

また、パンチが下型に設けられダイが下型に設けられており、かつ、下型板押さえ部はパンチにおける鋼材の幅方向両端の位置から鋼材の送り方向の下流側には設けられていないので、打ち抜きプレスを行うときにパンチとダイにより鋼材のさんを切断して形成されたスクラップ片をそのまま落下させて排出することができる。そのため、スクラップ片の排出性が著しく向上する。さらに、ダイとパンチにより打ち抜きプレスを行った位置でそのまま製品排出手段により打ち抜き製品を排出することができるので、打ち抜き製品の排出性が著しく向上する。

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、板状の鋼材を間欠的に送りながら、前記鋼材から打ち抜き製品を得る打ち抜き加工方法において、パンチが下型に設けられ、ダイが上型に設けられており、前記上型にて前記ダイの内周面の内側に前記パンチに対向して設けられる上型板押さえ部と、前記下型にて前記パンチの外周面の外側に前記ダイに対向して設けられる下型板押さえ部とを前記鋼材に接触させながら、前記パンチと前記ダイにより前記鋼材に対し打ち抜きプレスを行い、前記鋼材における打ち抜き穴周辺のさんを切断し、前記さんを切断する位置から前記鋼材の送り方向の下流側にて、前記さんを切断して形成したスクラップ片を落下させて排出し、前記打ち抜き製品を排出方向に傾けて排出すること、を特徴とする。

この態様によれば、パンチとダイにより打ち抜きプレスを行うときに、上型板押さえ部と下型板押さえ部を鋼材に接触させるので、さんの部分から材料が打ち抜き部分に向かって流れ難くなって打ち抜き製品が湾曲し難くなる。そのため、前記の送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙ（図２３参照）を大きくしなくても、打ち抜き製品の平面度の精度を向上させることができる。したがって、送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙを出来るだけ小さくして、打ち抜き製品の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができる。

また、さんの部分を切断して形成されたスクラップ片を落下させて排出するので、スクラップ片の排出性が向上する。さらに、製品排出手段により打ち抜き製品を排出方向に傾けて排出するので、打ち抜き製品の排出性が向上する。このようにして、打ち抜き製品の生産性を向上させることができる。

本発明に係る打ち抜き加工装置および打ち抜き加工方法によれば、打ち抜き製品の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができ、かつ、打ち抜き製品やスクラップ片の排出性を向上させることができる。

実施例１の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 実施例１の上型の平面図（下型側から見た図）である。 実施例１の下型の平面図（上型側から見た図）である。 実施例１の打ち抜き加工装置の上型切り刃と下型切り刃の周辺の側面図（断面図）である。 実施例１においてブランク材を製造する工程を示す鋼材の上面図である。 図６のＢ−Ｂ断面において鋼材の剪断面と破断面を模式的に示した拡大図である。 切り込み溝を形成しているときのカッタの周辺の斜視図である。 切り込み溝を形成した後のカッタの周辺の斜視図である。 加工中の実施例１の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 加工中の実施例１の打ち抜き加工装置の上型切り刃と下型切り刃の周辺の側面図（断面図）である。 ブランク材を排出しているときの実施例１の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 縁さんを切断する前の上型切り刃と下型切り刃の周辺の斜視図である。 縁さんを切断した後の上型切り刃と下型切り刃の周辺の斜視図である。 実施例２の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 実施例２の上型の平面図（下型側から見た図）である。 実施例２の下型の平面図（上型側から見た図）である。 加工中の実施例２の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 ブランク材を排出しているときの実施例２の打ち抜き加工装置の側面図（一部断面図）である。 実施例２においてブランク材を製造する工程を示す鋼材の上面図である。 図２１のＤ−Ｄ断面図である。 さん幅の説明図である。

＜実施例１＞
〔打ち抜き加工装置〕
図１〜図５に示すように、本実施例の打ち抜き加工装置１は、上型１０と下型１２とを有し、この上型１０と下型１２との間にて帯板状の鋼材２０（コイル材）（図６参照）が不図示の送り装置によって送られる。この打ち抜き加工装置１は、詳しくは後述するように、鋼材２０を間欠的に送りながら、外径抜き工程において外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０による打ち抜きプレスを行って、鋼材２０からブランク材（打ち抜き製品）２２を得る。なお、鋼材２０の送り方向（図１の矢印Ｘ方向）を順送り方向という。

打ち抜き加工装置１は、図１に示すように、順送り方向に沿って順番に、内径抜き部２４、外径抜き部２６、排出部２８を有している。また、打ち抜き加工装置１は、その他、支持手段３０（図１や図４参照）、鋼材幅位置決めピン３２（図４参照）を備えている。

内径抜き部２４は、鋼材２０に穴８６（図６参照）を形成する部分である。この内径抜き部２４は、内径抜きパンチ３４と、内径抜きダイ３６などを備えている。内径抜きパンチ３４は下型１２に設けられており、内径抜きダイ３６は上型１０に設けられている。

外径抜き部２６は、打ち抜きプレスを行って、ブランク材２２を形成する部分である。この外径抜き部２６は、外径抜きパンチ３８と、外径抜きダイ４０と、上型板押さえ部４２と、下型板押さえ部４４と、ガスクッション４６と、位置決めパイロット４８と、カッタ５０（図２参照）などを備えている。外径抜きパンチ３８と下型板押さえ部４４とカッタ５０は下型１２に設けられており、外径抜きダイ４０と上型板押さえ部４２とガスクッション４６と位置決めパイロット４８は上型１０に設けられている。

外径抜きダイ４０は、図１〜図３に示すように、略円環状に設けられている。この外径抜きダイ４０は、外径抜きパンチ３８とともに鋼材２０に対し打ち抜きプレスを行ってブランク材２２を形成する。本実施例では、鋼材２０の幅方向について、外径抜きダイ４０の内径（内側の幅）を鋼材２０の幅よりも小さくしている。

外径抜きパンチ３８は、図１や図２や図４に示すように、環状に形成されており、外周が円形状に形成されている。そして、鋼材２０の幅方向（短手方向、図２の左右方向、図６の上下方向）について、外径抜きパンチ３８の外径（外側の幅）を鋼材２０の幅よりも小さくしている。そして、上型１０に設けられた外径抜きダイ４０の内径を、下型１２に設けられた外径抜きパンチ３８の外径よりも大きくしている。

ここで、鋼材２０は、平板状の鋼板を剪断加工して、図６に示すように帯板状に形成されたものである。すると、鋼材２０の幅方向の両端面には、図７に示すように、剪断面５２と破断面５４とが形成されている。そこで、例えば、鋼材２０の幅方向について、外径抜きダイ４０の内径を、鋼材２０の破断面５４における最小幅Ｌｂ（図７参照）と同じ寸法に設定し、鋼材２０の剪断面５２における幅Ｌａ（図７参照）よりも小さい寸法に設定する。

上型板押さえ部４２は、図１〜図３に示すように、外径抜きダイ４０の内周面の内側であって、かつ、位置決めパイロット４８の外周面の外側にて、外径抜きパンチ３８に対向して設けられている。そして、上型板押さえ部４２は、円環状に形成されている。この上型板押さえ部４２は、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに鋼材２０の打ち抜き部分の上側に接触する。そして、図１に示すように、上型板押さえ部４２は、上側に設けられたガスクッション４６に取り付けられている。

下型板押さえ部４４は、図１や図２や図４に示すように、外径抜きパンチ３８の外周面の外側にて外径抜きダイ４０に対向して設けられている。この下型板押さえ部４４は、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに鋼材２０の打ち抜き部分の外側の部分（さんとなる部分）の下側に接触する。

位置決めパイロット４８は、図１〜図３に示すように、上型板押さえ部４２の内周面の内側に設けられている。この位置決めパイロット４８は、後述するように、鋼材２０の穴８６に挿入される。

カッタ５０は、図２や図４に示すように、外径抜きパンチ３８の外周面の外側にて２つ設けられている。具体的には、カッタ５０は、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに鋼材２０の幅方向両端の縁さん８８（図６参照）が形成される位置に設けられている。このカッタ５０は、図８や図９に示すように、先端部が山型形状に形成されている。そして、このカッタ５０は、後述する上型切り刃６４と下型切り刃６６に対して順送り方向の上流側に設けられ、鋼材２０の幅方向両端の縁さん８８に切り込み溝９０（図９や図１３など参照）を形成する。

排出部２８は、ブランク材２２を排出させ、かつ、鋼材２０においてブランク材２２を打ち抜いた後の廃材となるスクラップ片５６（図６参照）を排出させる部分である。この排出部２８は、リフタ５８、リフタ押さえ部６０、スクラップ片排出部６２（図４や図５参照）、上型切り刃６４（図５参照）、下型切り刃６６（図５参照）、製品押さえ部６８、製品押さえ部７０、製品支持部７２などを備えている。リフタ押さえ部６０と上型切り刃６４と製品押さえ部６８と製品押さえ部７０は上型１０に設けられ、リフタ５８とスクラップ片排出部６２と下型切り刃６６と製品支持部７２は下型１２に設けられている。また、リフタ５８と上型切り刃６４と下型切り刃６６は、外径抜き部２６における外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０に対して順送り方向の下流側に設けられている。

リフタ５８は、ブランク材２２を排出方向に傾けて排出する製品排出手段の一例である。このリフタ５８は、スプリング７４により上型１０側に付勢されている。そして、リフタ５８は、水平部７６と傾斜部７８を備えている。傾斜部７８は、例えば、水平部７６に対して３２°〜３３°傾いている。水平部７６と傾斜部７８との境界部分８０の位置は、排出部２８に配置されたブランク材２２の中心軸よりも、順送り方向の上流側（図１の左側）の位置になるようにしている。これにより、ブランク材２２が境界部分８０を中心にして傾斜部７８に沿って傾くので、ブランク材２２を傾斜部７８に沿って排出方向に案内しながら排出させることができる。そのため、ブランク材２２の排出性が向上する。

スクラップ片排出部６２は、本実施例では、図４や図５に示すように、製品支持部７２の外周の外側における部分であり、型などが設けられておらず下側が解放されている。このスクラップ片排出部６２は、詳しくは、上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の縁さん８８（図６参照）を切断する切断位置６７よりも順送り方向の下流側に設けられた部分である。そして、このスクラップ片排出部６２は、上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の縁さん８８を切断して形成されたスクラップ片５６を落下させて排出する部分である。なお、このスクラップ片排出部６２にて、スクラップ片５６の排出を補助する不図示のスロープ（斜路）を設けておいてもよい。

上型切り刃６４と下型切り刃６６は、鋼材２０における打ち抜き穴９２（図６参照）周辺の縁さん８８を切断するさん切断手段の一例である。本実施例では、上型切り刃６４と下型切り刃６６は、図３や図４に示すように、外径抜き部２６における外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０に対して順送り方向の下流側に設けられている。ここで、下型切り刃６６は、製品支持部７２に固定されている。

製品押さえ部６８や製品押さえ部７０は、外径抜き部２６において外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに、製品支持部７２に支持されるブランク材２２を押さえて保持する。なお、製品支持部７２は、スプリング８２により上側に付勢されている。

支持手段３０は、鋼材２０を支持する手段であり、図１や図４に示すように、下型１２に設けられている。ここで、支持手段３０は、内径抜き部２４の手前側の位置に設けられており、スプリング８４により上型１０側に付勢されている。この支持手段３０は、上型１０により下型１２側へ押されていない自由な状態では、下型１２の上面よりも上型１０側に位置しており、鋼材２０を下型１２の上面から離間させた状態で支持している。

鋼材幅位置決めピン３２は、図４に示すように、下型１２に設けられ、鋼材２０の幅方向の位置決めを行う手段である。この鋼材幅位置決めピン３２は、鋼材２０の幅方向の両端の位置に対で設けられており、複数対設けられている。図４に示す例においては、鋼材幅位置決めピン３２は、一例として２対設けられている。なお、鋼材幅位置決めピン３２を逃がすための逃がし穴３３が上型１０に設けられている（図３参照）。

以上のような構成の打ち抜き加工装置１は、図１に示す加工前の状態から、上型１０が下降して下型１２に接近して図１０に示す状態になる。その後、上型１０が上昇して下型１２から退避して図１２に示す状態になり、このときブランク材２２を排出する。そして、その後、鋼材２０を順送り方向に所定量送ると、図１に示す状態へと戻る。

〔打ち抜き加工方法〕
次に、打ち抜き加工装置１を使用した打ち抜き加工方法について説明する。本実施例の打ち抜き加工方法は、内径抜き工程と外径抜き工程と排出工程を有している。そして、鋼材２０を間欠的に順送り方向に送りながら、内径抜き工程、外径抜き工程、排出工程の順に行う。

まず、内径抜き工程では、内径抜き部２４により、内径抜き加工を行う。具体的には、図１０に示すように上型１０を下型１２に接近させて鋼材２０を下降させながら、鋼材２０に対し内径抜きパンチ３４と内径抜きダイ３６とによる打ち抜きプレスを行って、図６や図１３に示すように、鋼材２０に穴８６を形成する。この穴８６は、ブランク材２２の内径側（中央部）の穴となる。

次に、外径抜き工程では、外径抜き部２６により打ち抜きプレスを行う。具体的には、図１０に示すように上型１０を下型１２に接近させて鋼材２０を下降させながら、鋼材２０に対し外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０とによる打ち抜きプレスを行って、図６や図１３に示すように、鋼材２０からブランク材２２を形成する。

さらに詳細に説明すると、以下のとおりである。まず、図１に示す状態から上型１０を下降させて下型１２に接近させていくと、鋼材２０の穴８６（図６や図１３を参照）に位置決めパイロット４８が嵌合し、上型１０と鋼材２０との位置決めが行われる。

次に、さらに上型１０を下降させていくと、上型板押さえ部４２が鋼材２０の打ち抜き部分（打ち抜き予定部分）の上側に接触し、鋼材２０を下側へ移動させる。このとき、支持手段３０や鋼材幅位置決めピン３２も、同様に下降する。

次に、さらに上型１０を下降させていくと、下型板押さえ部４４が鋼材２０に接触した後、外径抜きダイ４０がさらに下側に移動する。そして、外径抜きダイ４０が鋼材２０に接触した後、外径抜きダイ４０はさらに下側に移動する。すると、図１０に示すように、下型板押さえ部４４が外径抜きダイ４０に押されて下側に移動するとともに、鋼材２０に対して外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０とによる打ち抜きプレスを行って、ブランク材２２を形成する。

なお、前記のように、鋼材２０の幅方向について外径抜きダイ４０の内径を鋼材２０の幅よりも小さくしているので、図６に示すように、打ち抜き後の鋼材２０の幅方向両端に縁さん８８を形成する。また、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０とによる打ち抜きプレスを行うときには、図８に示すように鋼材２０の縁さん８８にカッタ５０が押し付けられて、図９や図１３に示すように縁さん８８に切り込み溝９０を形成する。一例として、鋼材２０の板厚が５ｍｍのとき、切り込み溝９０の深さを３ｍｍとする。

なお、排出部２８において、鋼材２０の縁さん８８が切断されるまでは、打ち抜き穴９２（図６や図１３参照）に嵌合させたブランク材２２に外径抜きダイ４０が接触しないようにする。そして、排出部２８において、鋼材２０の縁さん８８が切断された後に、打ち抜き穴９２から解放されたブランク材２２に外径抜きダイ４０を接触させた状態で、打ち抜きプレスを開始する。

前記のようにブランク材２２を形成した後、上型１０を上昇させると、外径抜きダイ４０と下型板押さえ部４４とともに鋼材２０も上側に移動する。このとき、支持手段３０や鋼材幅位置決めピン３２も、同様に、上昇する。

次に、さらに上型１０を上昇させると、外径抜きダイ４０が鋼材２０から離間し、上型板押さえ部４２がブランク材２２から離間する。このとき、ガスクッション４６により上型板押さえ部４２からブランク材２２に加える荷重を調整して、図６や図１３に示すように、ブランク材２２を鋼材２０の打ち抜き穴９２に嵌合させておく。そして、不図示の送り装置により鋼材２０を順送り方向の下流側に送って、ブランク材２２を排出部２８へ送る。

次に、排出工程では、排出部２８によりブランク材２２とスクラップ片５６の排出を行う。具体的には、図１０に示すように上型１０を下型１２に接近させて鋼材２０を下降させながら、図１４と図１５に示すように、上型切り刃６４と下型切り刃６６により切り込み溝９０に沿って鋼材２０の縁さん８８を切断し、形成されたスクラップ片５６をそのまま落下させて排出する。

さらに詳細に説明すると、以下のとおりである。まず、上型１０を下降させて下型１２に接近させていくと、前記のように鋼材２０の穴８６に位置決めパイロット４８が嵌合した後、リフタ押さえ部６０が穴８６を通ってリフタ５８と接触し、スプリング７４の付勢力に対向してリフタ５８を下降させる。なお、リフタ押さえ部６０がリフタ５８と接触する時機（タイミング）は、外径抜き部２６における上型板押さえ部４４が鋼材２０と接触するときよりも後であっても前であってもよく、また同時であってもよい。

次に、さらに上型１０を下降させていくと、鋼材２０のさんの一部が製品支持部７２に接触した後、リフタ押さえ部６０がさらに下降して、リフタ５８をさらに下降させる。

次に、上型切り刃６４と下型切り刃６６により切り込み溝９０に沿って鋼材２０の縁さん８８を切断し、形成されたスクラップ片５６をスクラップ片排出部６２にてそのまま落下させて排出する。ここで、外径抜き部２６のカッタ５０により鋼材２０の縁さん８８に予め切り込み溝９０を形成しているので、上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の縁さん８８を容易に切断できる。また、下型切り刃６６は製品支持部７２に固定されており、上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の縁さん８８を切断するときに製品支持部７２が僅かに下降するおそれがあるが、鋼材２０の縁さん幅Ｗｙが極めて小さいので問題とはならない。

そして、このようにして鋼材２０の縁さん８８を切断すると、前記の外径抜き工程において打ち抜き穴９２に嵌合させたブランク材２２は、鋼材２０から離れて、製品支持部７２により支持される。すなわち、ブランク材２２は、鋼材２０の縁さん８８を切断するまでは、製品支持部７２から離間している。そして、鋼材２０の縁さん８８を切断すると、ブランク材２２は、製品押さえ部６８と製品押さえ部７０と製品支持部７２により狭まれて保持される。なお、このとき、スクラップ片５６として排出されなかった鋼材２０のさんの一部が、製品押さえ部６８と製品支持部７２により狭まれて保持される。そして、このとき、打ち抜き加工装置１は図１０のように表わされる。

なお、鋼材２０の縁さん８８を切断する時機は、外径抜き部２６における外径抜きダイ４０がブランク材２２と接触する時機よりも前になるようにする。すなわち、排出部２８において上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の縁さん８８を切断するときには、外径抜き部２６における外径抜きダイ４０をブランク材２２から離間させておく。

このように、鋼材２０の縁さん８８を切断してスクラップ片５６を排出した後、ブランク材２２を製品支持部７２により支持した状態で上型１０を上昇させると、リフタ押さえ部６０が上昇してリフタ５８が上昇する。すると、ブランク材２２がリフタ５８に接触して上昇し、やがてリフタ押さえ部６０がリフタ５８から離間した後に、ブランク材２２とリフタ５８がさらに上昇する。すると、リフタ５８の水平部７６に載っているブランク材２２が自重により境界部分８０を中心にして傾斜部７８に沿って傾き、傾斜部７８により排出方向（傾斜部７８の下方向）に案内されて排出される。このようにして、ブランク材２２とスクラップ片５６を排出する。そして、その後、鋼材２０を順送り方向に所定量送ると、打ち抜き加工装置１は、図１に示す状態に戻る。

〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。本実施例の打ち抜き加工装置１は、下型１２に設けられる外径抜きパンチ３８と、上型１０に設けられる外径抜きダイ４０と、上型１０にて外径抜きダイ４０の内周面の内側にて外径抜きパンチ３８に対向して設けられる上型板押さえ部４２と、下型１２にて外径抜きパンチ３８の外周面の外側にて外径抜きダイ４０に対向して設けられる下型板押さえ部４４を有する。そして、打ち抜き加工装置１は、上型１０に設けられた上型切り刃６４と下型１２に設けられた下型切り刃６６とにより、鋼材２０における打ち抜き穴９２の周辺の縁さん８８を切断する。そして、打ち抜き加工装置１は、縁さん８８を切断する切断位置６７よりも順送り方向の下流側にてスクラップ片５６を落下させて排出するスクラップ片排出部６２と、下型１２に設けられブランク材２２を排出方向に傾けて案内して排出するリフタ５８と、を有する。

そして、打ち抜き加工装置１は、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに、上型板押さえ部４２と下型板押さえ部４４を鋼材２０に接触させるので、さんの部分から材料が打ち抜き部分に向かって流れ難くなってブランク材２２が湾曲し難くなる。そのため、前記の送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙ（図２３参照）を大きくしなくても、ブランク材２２の平面度の精度を向上させることができる。したがって、前記の送りさん幅Ｗｘ及び縁さん幅Ｗｙを出来るだけ小さくして、ブランク材２２の平面度を確保しながら材料の歩留まりを向上させることができる。

また、鋼材２０の縁さん８８を切断して形成されたスクラップ片５６をスクラップ片排出部６２にて落下させて排出するので、スクラップ片５６の排出性が向上する。さらに、リフタ５８によりブランク材２２を排出方向に傾けて排出するので、ブランク材２２の排出性が向上する。

また、帯板状の鋼材２０の幅方向について外径抜きダイ４０の内径は鋼材２０の幅よりも小さく、上型切り刃６４と下型切り刃６６は外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０に対して順送り方向の下流側に設けられている。これにより、鋼材２０の縁さん８８を残しつつ外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行い、その後、上型切り刃６４と下型切り刃６６で縁さん８８を切断する。これにより、ブランク材２２にてバリの発生を抑えることができる。そのため、ブランク材２２のバリを除去するための作業工数を削減でき、コストを低減できる。

また、打ち抜き加工装置１は、上型切り刃６４と下型切り刃６６に対して順送り方向の上流側に設けられ、鋼材２０の幅方向両端の縁さん８８に切り込み溝９０を形成するカッタ５０を有する。これにより、小さな荷重で鋼材２０の縁さん８８の切断を行うことができる。そのため、上型切り刃６４と下型切り刃６６の小型化を図ることができ、打ち抜き加工装置１の小型化を図ることができる。

また、打ち抜きプレスを行って形成したブランク材２２を鋼材２０の打ち抜き穴９２に嵌合させて不図示の送り装置により鋼材２０を順送り方向に送った後、上型切り刃６４と下型切り刃６６により鋼材２０の幅方向両端の縁さん８８を切断するとともにリフタ５８にてブランク材２２を排出する。これにより、ブランク材２２をリフタ５８が設けられる位置まで送るための専用の搬送設備が不要になり、打ち抜き加工装置１の簡易化を図ることができる。

また、打ち抜きプレスを行うときに、位置決めパイロット４８を穴８６に挿入している。これにより、鋼材２０の位置決めができるので、ブランク材２２の精度を向上させることができる。

なお、排出工程において、ブランク材２２を排出するときに、リフタ５８に載せたブランク材２２を押さえピン（不図示）により下側に押して傾けてもよい。これにより、ブランク材２２の排出性がさらに向上する。

＜実施例２＞
次に、実施例２について説明するが、実施例１と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。

〔打ち抜き加工装置〕
本実施例の打ち抜き加工装置２は、図１６に示すように、順送り方向に沿って順番に、内径抜き部２４、外径抜き部９４を有している。

外径抜き部９４は、実施例１の外径抜き部２６と同様に、ブランク材２２を形成する部分であるが、本実施例ではさらに、ブランク材２２を排出させ、かつ、スクラップ片５６を排出させる部分でもある。

打ち抜き加工装置２では、前記のリフタ５８が、図１６や図１８に示すように、外径抜きパンチ３８の内周面の内側に設けられている。また、打ち抜き加工装置２では、下型板押さえ部４４が、図１６や図１８に示すように、外径抜きパンチ３８における鋼材２０の幅方向両端の位置から、順送り方向の上流側（図１６の左側）の部分に設けられているが、順送り方向の下流側（図１６の右側）の部分には設けられていない。そして、このようにして、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により鋼材２０の縁さん８８を切断する切断位置９８（図１８参照）よりも順送り方向の下流側の部分にて、下側が解放されており、スクラップ片５６を落下させて排出するスクラップ片排出部６２が設けられている。なお、このスクラップ片排出部６２にて、スクラップ片５６の排出を補助する不図示のスロープ（斜路）を設けておいてもよい。

また、打ち抜き加工装置２では、鋼材２０の幅方向（短手方向、図２１の上下方向）について、外径抜きダイ４０の内径（内側の幅）を鋼材２０の幅以上としている。詳細には、外径抜きダイ４０の内径を、例えば、鋼材２０の剪断面５２における幅Ｌａ（図７参照）以上の大きさの寸法に設定する。

また、打ち抜き加工装置２は、図１６に示すように、リフタ５８に製品払いピン９６を備えている。

以上のような構成の打ち抜き加工装置２は、図１６に示す加工前の状態から、上型１０が下降して下型１２に接近して図１９に示す状態になり、このときブランク材２２を形成しつつ、スクラップ片５６を落下させて排出する。その後、上型１０が上昇して下型１２から退避して図２０に示す状態になり、このときブランク材２２を排出する。そして、その後、鋼材２０を順送り方向に所定量送ると、図１６に示す状態へと戻る。

〔打ち抜き加工方法〕
次に、打ち抜き加工装置２を使用した打ち抜き加工方法について説明する。本実施例の打ち抜き加工方法は、内径抜き工程と外径抜き工程を有している。そして、鋼材２０を間欠的に順送り方向に送りながら、内径抜き工程、外径抜き工程の順に行う。

内径抜き工程は、実施例１と同様なので、説明を省略する。そして、外径抜き工程では、外径抜き部９４により打ち抜きプレスを行うとともに、ブランク材２２の排出とスクラップ片５６の排出を行う。具体的には、図１９に示すように上型１０を下型１２に接近させて鋼材２０を下降させながら、鋼材２０に対し外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０とによる打ち抜きプレスを行って、図２１や図２２に示すように、鋼材２０からブランク材２２を形成する。なお、このとき、リフタ５８は位置決めパイロット４８に押されて下降する。

ここで、鋼材２０の幅方向について外径抜きダイ４０の内径を鋼材２０の幅以上としているので、ブランク材２２の外周について円形状の一部が欠けた形状となりうるが、ブランク材２２を加工して形成される最終製品の形状には影響を及ぼさない部分が欠けることになるので、問題ない。

また、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行うときに、外径抜きパンチ３８における鋼材２０の幅方向両端と外径抜きダイ４０における鋼材２０の幅方向両端により鋼材２０のさんを切断し、スクラップ片５６をそのまま落下させて排出する。すなわち、本実施例では、外径抜きパンチ３８における鋼材２０の幅方向両端を本発明の「上型切断部」の一例とし、外径抜きダイ４０における鋼材２０の幅方向両端を本発明の「下型切断部」の一例としている。

そして、このようにスクラップ片５６を排出した後、上型１０を上昇させて下型１２から退避させると、リフタ５８がスプリング７４の付勢力により上昇する。その後、リフタ５８の水平部７６に載っているブランク材２２が製品払いピン９６に押されて傾斜部７８に沿って傾き、傾斜部７８により排出方向に案内されて排出される。このようにして、外径抜き部９４にて、ブランク材２２とスクラップ片５６とを排出する。

〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例によれば、前記の実施例１の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。本実施例の打ち抜き加工装置２は、帯板状の鋼材２０の幅方向について外径抜きダイ４０の内径が鋼材２０の幅以上であり、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０における鋼材２０の幅方向両端により、鋼材２０における打ち抜き穴９２の周辺のさんを切断する。そして、リフタ５８は、環状の外径抜きパンチ３８の内周面の内側に設けられている。

そのため、前記の縁さん幅Ｗｙ（図２３参照）を０以下として、鋼材２０の縁さんを無くすことができる。そのため、材料の歩留まりを効果的に向上させることができる。なお、本実施例では、送りさんの有無は問わない。

また、外径抜きパンチ３８が下型１２に設けられ外径抜きダイ４０が上型１０に設けられており、かつ、下型板押さえ部４４は外径抜きパンチ３８における鋼材２０の幅方向両端の位置から順送り方向の下流側の部分には設けられていない。これにより、打ち抜きプレスを行うときに、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により鋼材２０のさんを切断して形成されたスクラップ片５６をそのまま落下させて排出することができる。そのため、スクラップ片５６の排出性が著しく向上する。さらに、外径抜きパンチ３８と外径抜きダイ４０により打ち抜きプレスを行った位置でそのままリフタ５８によりブランク材２２を排出することができるので、ブランク材２２の排出性が著しく向上する。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

例えば、上記した実施の形態では、打ち抜き形状が円環形状であるが、打ち抜き形状は円環形状に限られず、例えば中心部に穴がない円盤形状や四角形状などであってもよい。

１ 打ち抜き加工装置
１０ 上型
１２ 下型
２０ 鋼材
２２ ブランク材
２４ 内径抜き部
２６ 外径抜き部
２８ 排出部
３８ 外径抜きパンチ
４０ 外径抜きダイ
４２ 上型板押さえ部
４４ 下型板押さえ部
５０ カッタ
５６ スクラップ片
５８ リフタ
６０ リフタ押さえ部
６２ スクラップ片排出部
６４ 上型切り刃
６６ 下型切り刃
６７ 切断位置
７８ 傾斜部
８０ 境界部分
８８ 縁さん
９０ 切り込み溝
９２ 打ち抜き穴
９４ 外径抜き部
９８ 切断位置

Claims (6)

1. 板状の鋼材を間欠的に送りながら、前記鋼材から打ち抜き製品を得る打ち抜き加工装置において、
   下型に設けられるパンチと、
   上型に設けられ、前記パンチとともに前記鋼材に対し打ち抜きプレスを行って前記打ち抜き製品を形成するダイと、
   前記上型にて前記ダイの内周面の内側に前記パンチに対向して設けられ、前記打ち抜きプレスを行うときに前記鋼材に接触する上型板押さえ部と、
   前記下型にて前記パンチの外周面の外側に前記ダイに対向して設けられ、前記打ち抜きプレスを行うときに前記鋼材に接触する下型板押さえ部と、
   前記上型に設けられた上型切断部と前記下型に設けられた下型切断部とにより、前記鋼材における打ち抜き穴周辺のさんを切断するさん切断手段と、
   前記さん切断手段により前記さんを切断する位置から前記鋼材の送り方向の下流側の部分にて、前記さんを切断して形成されたスクラップ片を落下させて排出するスクラップ片排出部と、
   前記下型に設けられ、前記打ち抜き製品を排出方向に傾けて排出する製品排出手段と、
   を有することを特徴とする打ち抜き加工装置。
2. 請求項１の打ち抜き加工装置において、
   帯板状の前記鋼材の幅方向について、前記ダイの内側の幅が前記鋼材の幅よりも小さく、
   前記上型切断部は、前記ダイに対して前記鋼材の送り方向の下流側に設けられた上型切り刃であり、
   前記下型切断部は、前記パンチに対して前記鋼材の送り方向の下流側に設けられた下型切り刃であること、
   を特徴とする打ち抜き加工装置。
3. 請求項２の打ち抜き加工装置において、
   前記さん切断手段に対して前記鋼材の送り方向の上流側に設けられ、前記鋼材の幅方向両端の縁さんに切り込み溝を形成するカッタを有すること、
   を特徴とする打ち抜き加工装置。
4. 請求項２または３の打ち抜き加工装置において、
   前記打ち抜き製品を前記打ち抜き穴に嵌合させて前記鋼材を送った後、前記さん切断手段により前記鋼材の幅方向両端の縁さんを切断するとともに前記製品排出手段にて前記打ち抜き製品を排出すること、
   を特徴とする打ち抜き加工装置。
5. 請求項１の打ち抜き加工装置において、
   帯板状の前記鋼材の幅方向について前記ダイの内側の幅が前記鋼材の幅以上であり、
   前記上型切断部は、前記ダイにおける前記鋼材の幅方向両端であり、
   前記下型切断部は、前記パンチにおける前記鋼材の幅方向両端であり、
   前記製品排出手段は、環状の前記パンチの内周面の内側に設けられ、
   前記下型板押さえ部は、前記パンチにおける前記鋼材の幅方向両端の位置から前記鋼材の送り方向の下流側には設けられていないこと、
   を特徴とする打ち抜き加工装置。
6. 板状の鋼材を間欠的に送りながら、前記鋼材から打ち抜き製品を得る打ち抜き加工方法において、
   パンチが下型に設けられ、
   ダイが上型に設けられており、
   前記上型にて前記ダイの内周面の内側に前記パンチに対向して設けられる上型板押さえ部と、前記下型にて前記パンチの外周面の外側に前記ダイに対向して設けられる下型板押さえ部とを前記鋼材に接触させながら、前記パンチと前記ダイにより前記鋼材に対し打ち抜きプレスを行い、
   前記鋼材における打ち抜き穴周辺のさんを切断し、
   前記さんを切断する位置から前記鋼材の送り方向の下流側にて、前記さんを切断して形成したスクラップ片を落下させて排出し、
   前記打ち抜き製品を排出方向に傾けて案内して排出すること、
   を特徴とする打ち抜き加工方法。

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