JP2016137516A

JP2016137516A - プレート加工装置

Info

Publication number: JP2016137516A
Application number: JP2015014974A
Authority: JP
Inventors: 喜三郎國分; Kisaburo Kokubun; 庵下　英樹; Hideki Anshita; 英樹庵下; 真吾土居; Shingo Doi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: JP6399941B2

Abstract

【課題】引張強さ７８０ＭＰａ以上、ビッカース硬さ２４８ＨＶ（２５．３Ｎ／ｍｍ²）以上、板厚４ｍｍ以上の厚板の高張力鋼板に対し穴の寸法公差が０．０１８ｍｍ以下の加工精度を備えるプレート鋼板を得る。
【解決手段】プレート加工装置を、プレートを穴加工するパンチとダイと、前記パンチはビッカース硬さが７２０ＨＶ（７３．４Ｎ／ｍｍ²）から８００ＨＶ（８１．６Ｎ／ｍｍ²）の工具鋼で構成されるとともに、後工程で圧入するピンの締め代を確保する為に必要な穴寸法及び穴抜き加工部のせん断面を前記ダイと、前記パンチとダイを保持するパンチプレート及びダイプレートと、前記パンチプレートとダイプレートを保持するパンチホルダ及びダイホルダと、前記プレートをプレス加工する位置に位置決めする位置決め機構から構成されるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、引張強さ及び硬さの大きい高張力鋼板のチェーン用プレート等をプレス成形する際、工具鋼で構成したパンチとダイをプレス金型に装着した、チェーン用プレートなどのプレート加工装置に関するものである。

プレス加工を用いて貫通穴が一つではなく複数形成された穴あき部材（例えばスプロケット用のチェーンリンク）の断面寸法を精度よく形成することにより、チェーンの耐久性および金型寿命を長くすることができる加工装置がある（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１１２１４号公報

上述の装置の構成においては、板厚が厚く硬い材料、例えばプレス加工する鋼材の板厚が４ｍｍの厚板で、引張強さが７８０ＭＰａ以上かつビッカース硬さが２４８ＨＶ以上ある材料、をプレス加工する際に、狙った穴寸法、あるいは穴のせん断面の長さ（サイズ）を確保することができず、工作装置が破損するという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、プレート加工装置の構成要素であるパンチの硬さを実験結果から求めた７２０ＨＶから８００ＨＶに加工することにより、引張強さが７８０ＭＰａ以上かつビッカース硬さが２４８ＨＶ以上ある厚板の高張力鋼板に対する穴などの抜き加工において、寸法公差が０．０１８ｍｍ以下の穴抜き加工、加工寸法及び穴抜き加工部の加工寸法精度を有するせん断面の長さを得ることができるプレート加工装置の提供を目的としている。上記せん断面はプレス加工により抜き加工された材料の加工面の表面粗さが小さく加工寸法精度を確保できる箇所を言う。また一般的に板厚に対し５０％以上の大きさを有する為、板厚４ｍｍの厚板の場合には、せん断面の長さ（サイズ）は２ｍｍ以上となる。なお、１ＨＶ（単位：ｋｇｆ／ｍｍ²）≒０．１０２（単位：Ｎ／ｍｍ²）であるので、２４８ＨＶ≒２５．３Ｎ／ｍｍ²、７２０ＨＶ≒７３．４Ｎ／ｍｍ²、８００ＨＶ≒８１．６Ｎ／ｍｍ²と表せる（以下同様）。

本発明にかかるプレート加工装置は、
鋼材を複数回プレス加工し、被圧入材を挿入するための複数の貫通穴を有するプレートを形成するプレート加工装置であって、
前記鋼材を加工する位置に位置決めする位置決め機構と、
前記鋼材を抜き加工するため同時に使用される部品である、ダイ及びビッカース硬さが前記鋼材より大きい工具鋼で構成されたパンチと、
前記パンチを保持するパンチプレートと、
前記ダイを保持するダイプレートと、
前記パンチプレートと前記ダイプレートとを、前記鋼材をプレス加工する位置に位置決めする位置決め機構と、を備え、
初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記ダイのサイズを２回目のプレス加工に用いる前記ダイのサイズより小さく設定し、初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記パンチの外径を２回目のプレス加工に用いる前記パンチの外径より小さく設定し、かつ
初回の抜き加工の穴径を２回目の抜き加工の穴径より小さく設定したものである。

この発明によれば、予め、仕上げ穴に対し３．５％小さい穴（一般的な場合は１０％程度小さい穴とする）をプレス成形により穴抜き加工し、後工程において再度プレス加工により仕上げ抜き加工し、この小径の穴と仕上げ穴の抜き加工に使用するパンチのビッカース硬さが７２０ＨＶから８００ＨＶ（７２０、８００はビッカース硬さを表す数値又は
汎用鋼材との比較対象数値であって７２０から８００の範囲内で有利な効果を奏する範囲）の工具鋼で構成する為、後工程で圧入するピンの締め代（φ１７を基準とすると０．００６〜０．０１５ｍｍ）を確保する為に必要な加工精度の高い抜き穴加工ができる、といった従来にない顕著な効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置の構成の一例を説明するための正面図である。本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置を説明するための正面図である。本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置を構成するパンチの斜視図である。本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置で加工したチェーン用プレートの斜視図である。本発明の実施の形態２にかかるプレート加工装置のプレートの位置決め機構を説明するための位置決め機構の設置状態を示す正面図である。本発明の実施の形態２にかかるプレート加工装置のプレートの取り出し穴を説明するためのプレート取り出し穴の設置状態を示す斜視図である。パンチ寿命の一例を説明するための図である。

本発明にかかるプレート加工装置は、例えば、高速回転及び高荷重の下での回転運動が想定されるエスカレータで使用されることを想定したものである。しかし、必ずしもエスカレータでの使用に限定されるものではない。つまり、エスカレータ以外の他の用途に使用された場合でも本発明の作用効果を発揮することができる。また、チェーン用途以外でも、板に多数穴を形成するような用途においても同様の作用効果を期待できる。以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳しく説明する。

実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置、およびその加工装置で製造したチェーン用プレートについて説明するための図である。
図１は、プレート加工装置の構成の一例を説明するためのもので、リンクプレート用高張力鋼板からプレス成形により外形を抜き加工するブランク加工と、予め仕上げ穴に対し小径の穴をプレス成形により抜き加工するピアス加工する、機構の部材の設置状態を説明する正面図である。
図２は、図１で穴抜き加工した穴に対し図１よりも外径の大きいパンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し、穴の外径を仕上げるシェービング加工を説明するための機構の、部材の設置状態を説明する正面図である。
図３は、プレート加工装置を構成するパンチの斜視図である。
図４は、図１〜図３を使用したプレート加工装置で製造したチェーン用プレートを説明するためのプレートの図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は斜視図である。

図１（ａ）に示すように、本発明の実施の形態１にかかるプレート加工装置のチェーン用プレートの工作装置（Ａ）１０００には、リンクプレート用高張力鋼板に穴加工するパンチ１１０と、工作装置と、図示しないプレス加工機を位置決めするパンチホルダ１００、穴加工する際、パンチがパンチホルダに埋没することを防ぐバッキングプレート１０１、パンチを保持するパンチプレート１０２、穴加工及び外径抜き加工する際、リンクプレート用高張力鋼板を押さえ、反りなどの変形を避けること、及びパンチ１１０からプレートを外す為のストリッパプレート１０３、パンチとのクリアランスにより穴径を加工する為のダイ１３０、ダイ１３０を保持するダイプレート１２０、プレス機を使い穴加工する際、ダイがダイプレートに埋没することを防ぐダイホルダ１２１、工作装置（Ａ）上部１００１と工作装置（Ａ）下部１００２の同軸を確保する為のガイドブッシュ１４０、ガイドポスト１４１が設けられている。

このうち、パンチ１１０は、ビッカース硬さが７２０ＨＶから８００ＨＶ（７２０、８００はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって７２０から８００の範囲内で有利な効果を奏する）の工具鋼で構成した。また、ダイ１３０は、ビッカース硬さが６９７ＨＶから７７２ＨＶ（６９７、７７２はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって６９７から７７２の範囲内で有利な効果を奏する）の工具鋼で構成した。
ここでＨＶとは、ダイヤモンド材質の四角錐形状の圧子を被測定物に押し当てた後、圧痕の対角線から求めた表面積で荷重を除した商を硬さとして定義し、数値化したビッカース硬さの記号を示す。なお、１ＨＶ（単位：ｋｇｆ／ｍｍ²）≒０．１０２（単位：Ｎ／ｍｍ²）であるので、７２０ＨＶ≒７３．４Ｎ／ｍｍ²、８００ＨＶ≒８１．６Ｎ／ｍｍ²と表せる。

チェーン両側面に鎖状に連続するリンクプレートの成形に先立ち、一般的に高張力鋼板と呼ばれる鉄鋼材料としてＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）に比べ引張強さが７８０ＭＰａなどと高く、ビッカース硬さが２４８ＨＶ（≒２５．３Ｎ／ｍｍ²。以下同様）と硬く、板厚が４ｍｍなどの厚い材料を、板幅３０ｍｍ程度にあらかじめスリット加工しておく。また、図示しないプレス機に工作装置（Ａ）上部１００１および工作装置（Ａ）下部１００２から構成される工作装置（Ａ）１０００をパンチホルダ１００とダイホルダ１２１で取り付けておく。そして、図１（ｂ）に示すように、リンクプレート用高張力鋼板１５０をダイプレート１２０にセットする。続いて、図１（ａ）に示す工作装置（Ａ）上部１００１を図示しないプレス機で下降させ、リンクプレート用高張力鋼板１５０に複数の同径の穴をプレス加工する。

次に、成形したリンクプレートの穴を仕上げ加工する工作装置２０００（Ｂ）について説明する。工作装置（Ｂ）２０００には、図２（ａ）に示すように、前工程で加工したプレートの穴を再度プレス加工により仕上げ加工するパンチ２１０を保持するパンチホルダ２００、穴加工する際、パンチがパンチホルダに埋没することを防ぐバッキングプレート２０１、工作装置と図示しないプレス加工機とを位置決めするパンチプレート２０２、プレス機を使いプレートを穴加工する際、プレート用素材を押さえ、反りなどの変形を避けること及びパンチ２１０からプレートを外す為に必要なストリッパプレート２０３、パンチとのクリアランスにより目的の穴径を加工する為のダイ２３０、ダイ２３０を保持するダイプレート２２０、穴加工する際、ダイがダイプレートに埋没することを防ぐダイホルダ２２１、工作装置（Ｂ）上部２００１と工作装置（Ｂ）下部２００２の同軸を確保するためのガイドブッシュ２４０とガイドポスト２４１、が設けられている。

パンチ２１０は、ビッカース硬さが７２０ＨＶから８００ＨＶ（７２０、８００はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって７２０から８００の範囲内で有利な効果を奏する）の工具鋼で構成した。また、ダイ２３０は、ビッカース硬さが６９７ＨＶから７７２ＨＶ（６９７、７７２はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって６９７から７７２の範囲内で有利な効果を奏する）の工具鋼で構成した。

こちらも同様にリンクプレートの成形に先立ち、図示しないプレス機に工作装置（Ｂ）上部２００１および工作装置（Ｂ）下部２００２から構成される工作装置（Ｂ）２０００をパンチホルダ２００とダイホルダ２２１で取り付けておく。そして、図２（ｂ）に示すように、リンクプレート用高張力鋼板をダイプレート２２０にセットする。続いて、図２（ａ）に示す工作装置（Ｂ）２００１を図示しないプレス機でプレスし、リンクプレート用高張力鋼板２５０に複数の同径の穴をプレス加工する。

また、パンチの形状は、図３（ａ）および（ｂ）に示すようにその刃部が円柱形状あるいは、二面幅をもつ略円柱形状が好ましい。すなわち、パンチ（Ａ）３１０、パンチ（Ｂ）３１１に示すものである。このようなパンチを用いれば、断面が円形あるいは二面幅をもつ穴に対しても本加工装置は有効である。このようにして、上述したリンクプレートが成形できる。

図４は、図１〜図３を使用したプレート加工装置で製造したチェーン用プレートを説明するためのプレートの斜視図である。図４に示すように、例えば板厚４ｍｍ、引張強さが７８０ＭＰａ以上を有する高張力鋼板に対してφ１７〜φ１７．０１８ｍｍの高精度の貫通穴を成形する場合には図１で示した予め仕上げた穴に対し、小径の穴をプレス成形により抜き加工するピアス加工用金型のパンチ１１０の外径及びダイ１３０の穴径はそれぞれφ１６．４ｍｍ、φ１７．０ｍｍである。

図２で示したように、図１よりも外径の大きいパンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し穴の外径を仕上げる工作装置（Ｂ）２０００のパンチ２１０の外径及びダイ２３０の穴径は、それぞれφ１７．０ｍｍ、φ１７．０６ｍｍとする。

さらに前記したようにパンチ１１０、パンチ２１０はビッカース硬さが７２０ＨＶから８００ＨＶ（７２０、８００はビッカース硬さを表す数値又は汎用鋼材との比較対象であって７２０から８００の範囲内で有利な効果を奏する）の工具鋼で構成することにより、例えばパンチの材質を超硬で硬さが１２００ＨＶ（≒１２２Ｎ／ｍｍ²）以上（１２００はビッカース硬さを表す数値又は比較対象であって１２００以上の範囲内で有利な効果を奏する）のパンチを使った工作装置に比べ、パンチの硬さを低下させたことにより、パンチ回数５０回までの早期にパンチが破損することなくパンチの寿命を工具メーカ等で一般に使用される６５００回以上に改善することができる。

このようにして成形したリンクプレートの貫通穴に対して後工程においてピンまたはパイプを圧入しチェーンとして組み立てる必要がある。図４に示すように、例えば板厚４ｍｍ、引張強さが７８０ＭＰａ以上を有しビッカース硬さが２４８ＨＶ以上あるリンクプレート用高張力鋼板４５０にφ１７ｍｍの穴を、プレス成形した穴と圧入する相手部品が互いに同時に回転動作することが無いよう、嵌め合いにより締結するため、プレス成形による穴のせん断面の長さは２．４ｍｍ以上であり、また、表面粗さはＲｚ６．３以下である必要があることを実験により確認した。すなわち、穴の加工精度を確保する為、前記プレート用工作装置により加工寸法精度（２．４ｍｍ以上の長さにわたって面粗さＲｚ６．３以下の加工精度の意味。以下同様）で成形する必要がある。この条件で成形した場合、プレス成形したφ１７〜φ１７．０１８ｍｍの貫通穴の加工精度（「高精度」の程度）は、板材を機械加工であるリーマ加工した穴の寸法公差のＨ７に相当するが、表面粗さＲｚ６．３以下の意味する所は、この表面粗さの値が、一般的に機械加工の仕上げ加工であるリーマ加工により確保できる表面粗さであるということである。そして、この高精度をプレス加工によりプレートをせん断面加工した面において確保することができる。

Ｓ４５Ｃなどの機械構造用炭素鋼、ＳＫＤ１１などの金型用合金工具鋼は、熱処理を施すことにより、材料内部に存在する炭素を均一に拡散し、硬さ及び引張強さなどの機械的性質を向上する事ができる。

一般的に、生材と言われる熱処理を施していない材料の硬さは、例えばＳ４５Ｃの場合１６０ＨＶであり、今回プレス加工する高張力鋼板の硬さ２４８ＨＶに対し低いことがわかる。硬さが一般鋼材の１６０ＨＶ（≒１６．３Ｎ／ｍｍ²）より大きい高張力鋼板に対し、高張力鋼板の硬さ２４８ＨＶ以下に比べて、硬さがより小さいパンチを使い、穴抜き加工する際、パンチが高張力鋼板に接触すると、パンチには応力が負荷され、パンチは膨張し塑性変形する。パンチが塑性変形することによりパンチの寸法が変化し、穴抜き加工後に確保したい穴の寸法公差０〜０．０１８ｍｍを得ることは難しく、また、プレス加工の利点である繰り返し加工精度も確保することができない。

図７は、規定回数まで破損することのないパンチ寿命の実験結果を示す表である。機械構造用炭素鋼、例えばＳ４５Ｃなどは、一般的な焼入れ、焼き戻し手法を用いた熱処理により硬さを３８２ＨＶ（≒３９．０Ｎ／ｍｍ²）から４４６ＨＶ（≒４５．５Ｎ／ｍｍ²）程度に向上する事ができる。また、金型用合金工具鋼の例えばＳＫＤ１１も一般的な熱処理により、硬さを７２０ＨＶから８００ＨＶに高めることができる。また、熱処理の温度、時間を任意に変更することで、硬さは４６０ＨＶ（≒４６．９Ｎ／ｍｍ²）から７１０ＨＶ（≒７２．４Ｎ／ｍｍ²）に低く加工することができる。すなわち、Ｎｏ．３とＮｏ．４の試作サンプルは、熱処理の温度、時間を適宜、変更することで区別して作成可能である。

これらの材料をパンチとして使用した際、いずれもプレス加工する高張力鋼板の硬さ２４８ＨＶに対し硬さが高いが、機械構造用炭素鋼の場合、合金工具鋼に比べ靱性が低いことからパンチ寿命が短く、穴の寸法公差を繰り返し確保する事ができない。

熱処理していない硬さのパンチに比べ、パンチが高張力鋼板に接触した際にパンチに負荷される応力に変わりはないが、プレス加工を繰り返す度にパンチは膨張と収縮の塑性変形が繰り返され、次第に累積した塑性変形量が大きくなりパンチとダイに設定した適正なクリアランスが確保できなくなる。結果としてパンチの刃先が偏摩耗する、欠ける、ストリッパプレートと焼き付きかじりが生じるといったパンチの破損が発生し穴加工精度及びパンチ寿命は短い。

また、粉末ハイス鋼の例えばＳＫＨ４０などは、一般的な熱処理により硬さを８１０ＨＶ（≒８２．６Ｎ／ｍｍ²）から９００ＨＶ（≒９１．８Ｎ／ｍｍ²）に高めることができる。超鋼の例えばＶ２０なども、熱処理により硬さを１２００ＨＶ程度まで高めることができるが、パンチ材料として高張力鋼板をプレス加工するとパンチに残留した応力は弾性変形として開放されず蓄積し、結果としてパンチは加工数５０回以下で破損する。

したがって、硬さと靱性を兼ね備えた硬さであるビッカース硬さ７２０ＨＶから８００ＨＶの範囲に高めた合金工具鋼のパンチ寿命は６５００回以上確保でき、後工程で圧入するピンの締め代を確保する為に必要な抜き穴加工ができる。

以上のように、本実施の形態1にかかるプレート加工装置によれば、例えば板厚４ｍｍ、引張強さ７８０ＭＰａかつビッカース硬さが２４８ＨＶある高張力鋼板に対し、φ１７〜φ１７．０１８ｍｍ、穴のせん断面の長さおよび表面粗さは、それぞれ２．４ｍｍ以上、Ｒｚ６．３以下の高精度の穴加工ができる。

実施の形態２．
本実施の形態２にかかるプレート加工装置では、実施の形態１のプレート加工装置に対し、プレートを位置決めする際の位置決めピンと成形後のプレートがプレス用潤滑油で金型に張り付くことを抑制できる加工装置を説明するためのものである。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と同様の部分については、説明を省略し、図１〜４については援用する。

図５は、プレート加工装置に係るチェーン用プレートの工作装置（Ｂ）２０００のプレートの位置決め機構５００を説明するための位置決め機構の設置状態を示す正面図である。実施の形態１で説明した工作装置（Ｂ）上部２００１および工作装置（Ｂ）下部２００２から構成される工作装置（Ｂ）２０００をパンチホルダ２００とダイホルダ２２１で図示しないプレス機に取り付け、図示しないリンクプレート用高張力鋼板をダイプレート２２０にセットする際、プレート用鋼板を位置決めできる位置決め機構を設けたものである。つまり、ダイホルダ２２１の上面に圧縮ばね機構を備えプレートを位置決めピンに押し付けることができるＩ字型のプレートと点接触する位置決め機構５００を設けたものである。

リンクプレート用高張力鋼板は、前記のとおり板幅を例えば３０ｍｍにあらかじめスリット加工するが、スリット加工による加工寸法のばらつきを位置決め機構５００により位置決めピン５０１に対し予圧し位置決めすることができ、チェーン用プレートの穴ピッチを安定に加工できてプレートを歩留まり良く製造することができる。この機構は工作装置（Ａ）１０００に対して設定してもよいことは言うまでもない。また加工毎に、同じ予圧で位置決めしてもよいし、異なる予圧で位置決めしてもよい。

図６（ａ）は、プレート加工装置の一例であるチェーン用工作装置のプレートの取り出し穴を説明するためのリンクプレート用取り出し溝６００の設置状態を示す斜視図である。前記の通り、リンクプレート用高張力鋼板に対し外形を抜き加工するブランク加工し、かつ、あらかじめ仕上げ穴に対し、小径の穴をプレス成形により抜き加工したチェーン用プレートは、図示しないプレス用潤滑油によってダイホルダ２２１に張り付く。

図６（ｂ）に示すように、パンチ及びダイを用いて再度穴抜き加工し、穴の外径を仕上げ加工したプレートも、図示しないプレス用潤滑油によってストリッパプレート２０３に張り付く。ストリッパプレート２０３にプレートノックアウト用ばね機構６０１、ダイプレート２２０にリンクプレート用取り出し溝６００を設け、これらの機構により、加工毎にリンクプレート用高張力鋼板２５０がストリッパプレート２０３に張り付くことなく、リンクプレート用取り出し溝６００に図示しないプレート取り出し棒などの工具を使い、かき出すことにより、容易にリンクプレート用高張力鋼板を取り外すことができ、プレートの脱離作業を短時間に改善することができる。なお、この機構は工作装置（Ａ）１０００に対して設定してもよいことは言うまでもない。

以上のように、本実施の形態２にかかるプレート加工装置によれば、ストリッパプレートに張り付くチェーン用プレートを取り外す作業を改善することができ、生産タクトタイムを短縮することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、プレス回数は２回の場合を例に説明したが、これに限らず３回以上に分けて行ってもよい。

１００パンチホルダ、１０１バッキングプレート、１０２パンチプレート、１０３ストリッパプレート、１１０パンチ、１２０ダイプレート、１２１ダイホルダ、１３０ダイ、１４０ガイドブッシュ、１４１ガイドポスト、１５０リンクプレート用高張力鋼板、２００パンチホルダ、２０１バッキングプレート、２０２パンチプレート、２０３ストリッパプレート、２１０パンチ、２２０ダイプレート、２２１ダイホルダ、２３０ダイ、２４０ガイドブッシュ、２４１ガイドポスト、２５０リンクプレート用高張力鋼板、３１０パンチ（Ａ）、３１１パンチ（Ｂ）、４５０リンクプレート用高張力鋼板、５００位置決め機構、５０１位置決めピン、６００
リンクプレート用取り出し溝、６０１プレートノックアウト用ばね機構、１０００工作装置（Ａ）、１００１工作装置（Ａ）上部、１００２工作装置（Ａ）下部、２０００工作装置（Ｂ）、２００１工作装置（Ｂ）上部、２００２工作装置（Ｂ）下部

Claims

鋼材を複数回プレス加工し、被圧入材を挿入するための複数の貫通穴を有するプレートを形成するプレート加工装置であって、
前記鋼材を加工する位置に位置決めする位置決め機構と、
前記鋼材を抜き加工するため同時に使用される部品である、ダイ及びビッカース硬さが前記鋼材より大きい工具鋼で構成されたパンチと、
前記パンチを保持するパンチプレートと、
前記ダイを保持するダイプレートと、
前記パンチプレートと前記ダイプレートとを、前記鋼材をプレス加工する位置に位置決めする位置決め機構と、を備え、
初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記ダイのサイズを２回目のプレス加工に用いる前記ダイのサイズより小さく設定し、初回のプレス加工に用いる抜き加工のための前記パンチの外径を２回目のプレス加工に用いる前記パンチの外径より小さく設定し、かつ初回の抜き加工の穴径を２回目の抜き加工の穴径より小さく設定したことを特徴とするプレート加工装置。
前記鋼材は、板厚が４ｍｍ以上の高張力鋼板であることを特徴とする請求項１に記載のプレート加工装置。
前記鋼材は、引張強さが７８０ＭＰａ以上、ビッカース硬さが２５．３Ｎ／ｍｍ²以上、
かつ、板厚が４ｍｍ以上であり、
前記パンチのビッカース硬さは、７３．４から８１．６Ｎ／ｍｍ²であって、
前記初回の抜き加工の穴径を２回目の抜き加工の穴径より３．５％小さく設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレート加工装置。
前記鋼材に対し外形を抜き加工するブランク加工機構と、
予め仕上げた穴に対し小径の穴をプレス成形によりピアス穴あけ加工するピアス加工機構と、
前記ピアス穴あけ加工した穴より外径の大きいパンチを用いて再度ピアス穴あけ加工して穴の外径を仕上げるシェービング加工機構と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプレート加工装置。
プレス加工毎に、前記鋼材を加工する位置に取り付け、かつ取り外す機構を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプレート加工装置。
前記パンチの外形形状は、円柱状、あるいは一部、２面幅を有する略円柱状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプレート加工装置。