JP2021154381A - パンチプレス用金型、パンチプレス装置、および加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バリの発生を抑制することが可能なパンチプレス用金型を提供すること。【解決手段】金型１７は、板状のワークＷに対してＡ１方向に沿って加工を行うためのパンチプレス用金型であって、パンチ４１と、ダイ４２と、ストリッパ４３と、を備える。パンチ４１は、ワークＷに対して加工を行うためのパンチチップ５４を有し、パンチチップ５４の先端面５４ａのＡ１方向側の端５４ｂに面取り形状が形成されている。ダイ４２は、パンチチップ５４に対向する凹部６３２ｂと、凹部６３２ｂのＡ２方向側に配置され、ワークＷの加工された半抜き部分Ｗ１の少なくとも一部分Ｗ１１に当接可能な上面６２２ａと、を有する。ストリッパ４３は、上面６２２ａに対向し、一部分Ｗ１１に当接可能な下面４３３ａを有し、パンチ４１の周囲に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、パンチプレス用金型、パンチプレス装置、および加工方法に関する。

鉄板などの板状のワークから複数の製品を切り取ることが行われている。例えば、各打ち抜き部分が連続するように打ち抜き加工を繰り返し行う加工方法によって所望形状の製品を切り取ることができる（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示す加工方法では、ストリッパとダイによってワークを挟み込むことでワークがダイの突出部によって押圧されてストリッパ側に突出するように変形し、半抜き加工が実施される。その後、ワークの半抜き加工が実施された部分がパンチによって打ち抜かれる。このような動作を繰り返すことによって、打ち抜き部分が連続した加工が行われる。

特開２０１５−３９７０６号公報

しかしながら、特許文献１に示す加工方法では、十分にバリを抑制することができないため、後にバリ取り加工を追加で行う必要があり、工程が増えるという問題が生じる。

本発明は、バリの発生を抑制することが可能なパンチプレス用金型、パンチプレス装置、および加工方法を提供することを目的とする。

発明にかかるパンチプレス用金型は、板状のワークに対して第１方向に沿って加工を行うためのパンチプレス用金型であって、パンチと、ダイと、ストリッパと、を備える。パンチは、ワークに対して加工を行うための加工部を有し、加工部の第１方向側の端に面取り形状が形成されている。ダイは、加工部に対向する凹部と、凹部の第２方向側に配置され、ワークの加工された部分の少なくとも一部分に当接可能な第１当接面と、を有する。ストリッパは、第１当接面に対向し、一部分に当接可能な第２当接面を有し、パンチの周囲に配置されている。

発明にかかるパンチプレス装置は、第１駆動部材と、第２駆動部材と、制御部と、を備える。第１駆動部材はパンチを駆動する。第２駆動部材は、パンチの周囲に配置されたストリッパをパンチと独立して駆動する。制御部は、ストリッパに対向して配置されたダイとストリッパによって板状のワークを挟み込んだ状態でパンチを駆動して、ワークにダイ側に突出変形させた半抜き部分を形成する半抜き加工を行い、半抜き部分の少なくとも一部分を、ストリッパとダイによって挟み込むことによって半抜き工程前の位置に戻すように移動させる戻し加工を行うように第１駆動部材と第２駆動部材を制御する。

発明に係る加工方法は、板状のワークに対して第１方向に沿って加工を行うための加工方法であって、半抜き工程と、戻し工程と、を備える。半抜き工程は、ダイとストリッパによって板状のワークを挟み込んだ状態で、パンチによってワークにダイ側に突出変形させた半抜き部分を形成する。戻し工程は、半抜き部分の少なくとも一部分を、ストリッパとダイによって挟み込むことによって半抜き工程前の位置に戻すように移動させる。戻し工程後に行われる半抜き工程では、戻し工程が行われた部分の第１方向側に半抜き部が形成される。

本発明によれば、バリの発生を抑制することが可能なパンチプレス用金型、パンチプレス装置、および加工方法を提供することができる。

本発明にかかる実施の形態のパンチプレス装置の外観を示す斜視図。 図１に示すパンチプレス装置の正面図。 図１のパンチプレス機で用いる金型を示す正面断面図。 （ａ）図３のパンチ本体の正面図、（ｂ）図４（ａ）のパンチ本体の平面図、（ｃ）図４（ａ）のパンチ本体の底面図、（ｄ）図４（ａ）のパンチ本体の右側面図、（ｅ）図４（ａ）のパンチチップの先端を示す図。 （ａ）図３の支持リングの平面図、（ｂ）図５（ａ）の支持リングのＢＢ´間の矢視断面図。 （ａ）図３のダイ本体の平面図、（ｂ）図６（ａ）のダイ本体のＣＣ´間の矢視断面図、（ｃ）図６（ａ）のダイ本体のＤＤ´間の矢視断面図。 （ａ）図３のダイプレートの平面図、（ｂ）図７（ａ）のダイプレートの正面図、（ｃ）図７（ａ）のダイプレートの左側面図。 （ａ）図３のダイチップの平面図、（ｂ）図８（ａ）のダイチップのＥＥ´間の矢視断面図、（ｃ）図８（ａ）のダイチップの左側面図、（ｄ）図８（ａ）のダイチップのＦ部拡大図、 （ａ）図３のイジェクタプレートの平面図、（ｂ）図９（ａ）のイジェクタプレートの正面図。 （ａ）図８（ｂ）のダイチップへの図９（ｂ）のイジェクタプレートの挿入を示す図、（ｂ）図８（ｂ）のダイチップに図９（ｂ）のイジェクタプレートを挿入した状態を示す図。 （ａ）図３のストリッパを示す平面図、（ｂ）図１１（ａ）のストリッパのＨＨ´間の矢視断面図、（ｃ）図１１（ａ）のストリッパのＩＩ´間の矢視断面図。 図１のパンチプレス装置のパンチプレス部を示す正面断面図。 図１のパンチプレス装置の制御構成を示すブロック図。 板状のワークの加工を行う部分を示す平面図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を説明する図。 図１のパンチプレス装置の動作を示すフロー図。 （ａ）板状のワークの加工済みの状態を示す平面図、（ｂ）図２５（ａ）のワークのＭ部拡大図、（ｃ）図２５（ｂ）のワークのＮＮ´間の矢視断面図。

以下、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス装置について図面を参照しながら説明する。

＜構成＞
（パンチプレス装置の概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス装置１の全体概要を示す斜視図である。図２は、本発明にかかる実施の形態のパンチプレス装置１の全体概要を示す正面図である。

本実施の形態のパンチプレス装置１は、メインフレーム１１と、ベッド１２と、ワーク搬送部１３と、パンチプレス部１４と、金型収納部１５と、金型搬送部１６と、コントローラ１８（図１３参照）と、を備える。

メインフレーム１１は、ベッド１２上に配置されている。ワーク搬送部１３は、水平面上においてワークを移動させる。パンチプレス部１４は、後述する金型１７が装着可能であり、装着された金型を用いてワークにパンチプレス加工を行う。パンチプレス部１４は、メインフレーム１１の下側に配置されている。金型収納部１５は、メインフレーム１１に設けられており、金型１７や他の種類の金型を収納する。金型搬送部１６は、金型収納部１５とパンチプレス部１４の間で金型１７の受け渡しを行う。

なお、水平方向のうちメインフレーム１１に沿った方向をＸ方向とし、鉛直方向をＹ方向とし、水平方向のうちＸ方向に垂直な方向をＺ方向とする。なお、本明細書における「水平」、「垂直」、「鉛直」、および「平行」などの記載はいずれも厳密な意味ではなく、誤差等も含む。

メインフレーム１１は、門型構造であり、ベッド１２上に立設している。メインフレーム１１は、２枚の板状のフレーム部材２１、２２を有している。フレーム部材２１、２２は、門型であり、主面が鉛直方向に沿うように配置されている。また、フレーム部材２１とフレーム部材２２は、互いに対向して配置されている。

フレーム部材２１、２２のうち一方のフレーム部材２１の外側向きの主面２１ａには、金型収納部１５が設けられている。主面２１ａの上端部と下端部には、レール２３、２４が配置されている。レール２３、２４は、Ｘ方向に沿って配置されている。このレール２３、２４に沿って、後述する金型搬送部１６が移動する。

ワーク搬送部１３は、メインフレーム１１の下方にメインフレーム１１と交差するように配置されている。ワーク搬送部１３は、ワーク移動部３１と、キャリッジ３２と、複数のクランプ部３３と、を有する。

ワーク移動部３１は、細長い角柱状であって、メインフレーム１１の下方においてメインフレーム１１と交差するようにＺ軸方向に沿って配置されている。ワーク移動部３１は、図示しないモータの駆動力によってＸ方向に沿って移動可能である。ワーク移動部３１は、そのパンチプレス部１４側の側面の上下に２本のレール３４、３５を有している。レール３４、３５は、Ｚ方向に沿って配置されている。レール３４とレール３５は、互いに平行に配置されている。

キャリッジ３２は、Ｚ方向に移動可能にワーク移動部３１に設けられている。キャリッジ３２は、ワーク移動部３１側の側面にスライダ３６、３７を有している（図２参照）。スライダ３６はレール３４と嵌合し、スライダ３７はレール３５と嵌合する。これによって、キャリッジ３２は、ワーク移動部３１に沿ってＺ方向に移動できる。

複数のクランプ部３３は、ワークを挟んで保持する。複数のクランプ部３３は、キャリッジ３２に固定されている。複数のクランプ部３３は、Ｚ方向に並んで配置されている。

これにより、複数のクランプ部３３が固定されたキャリッジ３２が、Ｚ方向に移動し、キャリッジ３２が支持されたワーク移動部３１がＸ方向に移動できる。

このようなワーク搬送部１３によって、複数のクランプ部３３によって保持されたワークをパンチプレス部１４に対してＺＸ平面に移動させることができる。

なお、ワーク搬送部１３の下側には、搬送時にワークを支えるテーブル１９が配置されている。

（金型）
次に、パンチプレス部１４で使用される金型１７（パンチプレス用金型の一例）について説明する。

図３は、金型１７の正断面構成図である。図３に示すように、金型１７は、パンチ４１と、ダイ４２と、ストリッパ４３と、を有する。各部材の配置関係は、パンチ４１とダイ４２の間にストリッパ４３が配置されていれば特に限定されるものではないが、通常、上からパンチ４１、ストリッパ４３、ダイ４２の順に配置されている。

（パンチ）
パンチ４１は、図３に示すように、パンチ本体５０と、支持リング５１と、を有する。

図４（ａ）は、パンチ本体５０の正面図である。図４（ｂ）は、パンチ本体５０の平面図である。図４（ｃ）は、パンチ本体５０の底面図である。図４（ｄ）は、パンチ本体５０の左側面図である。図４（ｅ）は、パンチチップ５４の先端近傍を示す斜視図である。

パンチ本体５０は、円板部５２と、クランプシャフト５３と、パンチチップ５４（加工部の一例）と、を有する。

円板部５２は、円板状に形成されている。

クランプシャフト５３は、略円柱状であって、円板部５２の略中央から上方に伸びるように形成されている。クランプシャフト５３の外周部には、全周にわたって周方向の断面がＶ字形状の係止溝５３ａが形成されている。係止溝５３ａは、円柱がくびれて形成されている。クランプシャフト５３は、係止溝５３ａでパンチプレス部１４に係止保持される。

パンチチップ５４は、円板部５２の下面から下方に伸びるように形成されている。パンチチップ５４は、水平断面が矩形状である。パンチチップ５４は、図４（ａ）における左右方向に長手方向を有する。長手方向を矢印Ａで示し、矢印Ａのうち一方をＡ１とし他方をＡ２とする。また、水平であってＡ方向に垂直な方向をＢ方向とする。

パンチチップ５４は、その長手方向が円板部５２の直径に沿うように配置されている。パンチチップ５４は、円板部５２の直径において矢印Ａ１方向寄りに設けられている。パンチチップ５４の矢印Ａ１方向側の端面５４ｆは、円板部５２の矢印Ａ１側の端よりも矢印Ａ１側に位置している。パンチチップ５４の矢印Ａ２方向側の端面５４ｇは、円板部５２の中心と矢印Ａ２方向側の端の間に位置している。

パンチチップ５４は、その下方の先端に先端面５４ａを有する。先端面５４ａは、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、矩形状である。先端面５４ａの長手方向Ａにおける両端５４ｂ、５４ｃは、面取り形状に形成されている。本実施の形態では、端５４ｂ、５４ｃともにＲ面取り形状に形成されているが、端５４ｂのみでもよい。また、本実施の形態では、端５４ｂ、５４ｃともにＲ面取り形状に形成されている。なお、本実施の形態では、端５４ｂの面取り形状と端５４ｃの面取り形状は異なっているが、同じであってもよい。

また、図４（ｃ）および図４（ｅ）に示すように、先端面５４ａのＢ方向の両端５４ｄ、５４ｅのうち一方の端５４ｄには、非加工部分形成部５５が設けられている。非加工部分形成部５５は、端５４ｄに形成された切り欠き部５５ａを有する。切り欠き部５５ａは、先端面５４ａから上方向に伸びて形成されている。切り欠き部５５ａは、先端面５４ａに形成された矩形状の空間から上方向に伸びて形成されているが、矩形状に限らなくてもよい。

図５（ａ）は、支持リング５１の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢＢ´間の矢視断面図である。

支持リング５１は、クランプシャフト５３の基部の外周に配置されている。支持リング５１は、クランプシャフト５３に固定されている。支持リング５１は、パンチ４１を金型収納部１５とパンチプレス部１４の間で搬送する際に、金型搬送部１６によって把持される。

支持リング５１の内側にパンチ本体５０が配置されている。

支持リング５１の外周部には、図５（ａ）に示すように、周方向の全周に沿って係止溝５１ａが形成されている。金型搬送部１６は、支持リング５１を係止溝５１ａで係止して金型収納部１５とパンチプレス部１４の間で搬送する。支持リング５１の上面には、支持リング５１の軸線と平行に配置された位置決めピン５１ｂが設けられている。

（ダイ）
ダイ４２は、図３に示すように、ダイ本体６１と、ダイプレート６２と、ダイチップ６３と、イジェクタプレート６４と、バネ部材６５と、を有している。

（ダイ本体）
図６（ａ）は、ダイ本体６１の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＣＣ´間の矢視断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）のＤＤ´間の矢視断面図である。

ダイ本体６１は、略円板状に形成されている。ダイ本体６１は、ダイプレート６２およびダイチップ６３を載置する載置部６１１を有している。載置部６１１は、ダイ本体６１の上面６１ｓに凹状に形成されている。載置部６１１は、平面視において、Ａ方向の辺が長い矩形状に形成されている。

ダイ本体６１は、後述するバネ部材６５を収納する収納部６１２を有している。収納部６１２は、載置部６１１の底面６１１ａに凹状に形成されている。収納部６１２は、Ｂ方向において載置部６１１の幅の中央に形成されている。収納部６１２は、載置部６１１のＡ方向における中央からＡ１方向に向かって形成されている。

図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、ダイ本体６１の外周部には、全周にわたって周方向の断面がＶ字形状の係止溝６１ａが形成されている。金型搬送部１６は、ダイ４２を係止溝６１ａで係止して金型収納部１５とパンチプレス部１４の間で搬送する。

（ダイプレート）
図７（ａ）は、ダイプレート６２の平面図である。図７（ｂ）はダイプレート６２の正面図である。図７（ｃ）は、ダイプレート６２の左側面図（Ａ２方向に沿って視た図）である。

ダイプレート６２は、側面視において逆Ｔ字形状である。ダイプレート６２は、図３に示すように、載置部６１１に配置される。ダイプレート６２は、載置部６１１において、Ａ２方向側寄りに配置されている。ダイプレート６２は、台座６２１と、当接部６２２とを有する。

台座６２１は、板状である。台座６２１は、図７（ａ）に示すように、平面視において矩形状であり、４つの角のうちＡ２方向の２つの角がＣ面取り形状に形成されている。ダイプレート６２が載置部６１１に配置された際に、台座６２１の底面６２１ａが載置部６１１の底面６１１ａと接触する。台座６２１の四角には、ボルト４４を挿入するボルト孔６２１ｃが形成されており、図３に示すように、ボルト４４によってダイ本体６１に固定される。

当接部６２２は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように直方体形状であり、台座６２１の上面６２１ｂから上方に向かって設けられている。当接部６２２は、平面視においてＢ方向における台座６２１の中央に配置されている。当接部６２２は、Ａ方向において台座６２１の端から端まで形成されている。当接部６２２の上面６２２ａは、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように平面に形成されている。当接部６２２は、ワークに当接可能である。

図７（ｂ）に示すように、当接部６２２の上面６２２ａのＡ１方向側における端６２２ｂには、面取り形状が形成されている。本実施の形態では、端６２２ｂには、Ｒ面取り形状が形成されている。

（ダイチップ）
図８（ａ）は、ダイチップ６３の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ｂ）のＥＥ´間の矢視断面図である。図８（ｃ）は、左側面図である。図８（ｄ）は、図８（ａ）のＱ部拡大図である。

ダイチップ６３は、図３に示すように、載置部６１１に配置される。ダイチップ６３は、載置部６１１において、Ａ１方向側寄りに配置されている。ダイチップ６３は、ダイプレート６２と並んで載置部６１１に配置されている。ダイチップ６３は、ダイプレート６２のＡ１方向側に配置されている。

ダイチップ６３は、台座６３１と、突出部６３２と、を有する。台座６３１は、板状であり、図８（ａ）に示すように、平面視において矩形状であり、４つの角のうちＡ１方向の２つの角がＣ面取り形状に形成されている。ダイチップ６３が載置部６１１に配置された際に、台座６３１の底面６３１ａが載置部６１１の底面６１１ａと接触する。台座６３１の四角には、ボルト４５を挿入するボルト孔６３１ｃが形成されており、図３に示すように、ボルト４５によってダイ本体６１に固定される。

突出部６３２は、略直方体形状であり、台座６３１の上面６３１ｂから上方に向かって設けられている。突出部６３２は、図８（ａ）に示すように平面視においてＢ方向における台座６３１の中央に配置されている。突出部６３２は、Ａ方向において台座６３１の端から端まで形成されている。突出部６３２の上面６３２ａには、図８（ｃ）に示すようにＡ方向に沿って凹部６３２ｂが形成されている。凹部６３２ｂは、突出部６３２のＡ方向に全体に亘って形成されている。

図８（ａ）および図８（ｄ）に示すように、凹部６３２ｂのＢ方向における幅は、Ａ２方向側の端からＡ１方向側の端に向かう途中で狭くなっている。狭くなる点がＦで示されている。すなわち、凹部６３２ｂは、図８（ｄ）に示すように、幅が広い第１部分６３２ｂ１と、幅が狭い第２部分６３２ｂ２と、を有する。第１部分６３２ｂ１の幅Ｇ１は、パンチチップ５４のＢ方向における幅Ｇ３（図４（ｃ）参照）よりも若干大きく形成されている。第２部分６３２ｂ２の幅Ｇ２は、パンチチップ５４のＢ方向における幅Ｇ３よりも若干小さく形成されている。

凹部６３２ｂの底面６３２ｃには、図８（ｃ）に示すように突出部６３２および載置部６１１の全体を貫通する貫通孔６３３が形成されている。貫通孔６３３は、上下方向に沿って底面６３１ａに対して垂直に形成されている。貫通孔６３３は、平面視においてＡ方向に沿って長手方向を有する長孔に形成されている。

（イジェクタプレート）
図９（ａ）は、イジェクタプレート６４の平面図である。図９（ｂ）は、イジェクタプレート６４の正面図である。

イジェクタプレート６４は、被押圧部６４１と、挿入部６４２と、を有する。被押圧部６４１は、板状であって、水平に配置されている。被押圧部６４１は、ダイ本体６１の収納部６１２の底面と平行に配置されており、収納部６１２の内側に収納されている。被押圧部６４１は、収納部６１２に収納されているバネ部材６５によって上方（ストリッパ４３側）に向かって付勢されている。

挿入部６４２は、被押圧部６４１の上面６４１ａに対して垂直に設けられた板状の部分である。挿入部６４２は、被押圧部６４１のＢ方向における中央に設けられている。挿入部６４２は、Ａ方向に沿って配置されている。挿入部６４２は、ダイチップ６３の貫通孔６３３に下方（台座６３１側）から挿入されている。

図１０（ａ）は、ダイチップ６３へのイジェクタプレート６４の挿入を示す図であり、図１０（ｂ）は、ダイチップ６３にイジェクタプレート６４を挿入した状態を示す図である。

挿入部６４２の高さは、ダイチップ６３の高さと概ね同じ高さに形成されており、挿入部６４２の上面６４２ａと、突出部６３２の上面６３２ａの位置は概ね同じ高さとなっている。なお、台座６３１の底面６３１ａと被押圧部６４１の上面６４１ａの間にスペーサを設けることによって、突出部６３２の上面６３２ａに対する挿入部６４２の上面６４２ａの高さ位置を調整することができる。

（バネ部材）
バネ部材６５は、図３に示すように収納部６１２に収納されている。本実施の形態では、バネ部材６５は、収納部６１２にＡ方向に沿って３つ並んで配置されている。バネ部材６５は、イジェクタプレート６４をダイチップ６３に押し付けるように上方に向かって付勢している。図１０（ｂ）には、バネ部材６５によってダイチップ６３が下方から付勢されている状態が示されている。

イジェクタプレート６４の挿入部６４２の上面６４２ａは、パンチチップ５４の先端面５４ａに対向している。このバネ部材６５によって、突出部６３２の上面６３２ａおよび挿入部６４２の上面６４２ａによってワークを下方から支持し、パンチチップ５４の先端面５４ａによってワークが下方に押されると、その分、イジェクタプレート６４の上面６４２ａが下方に下げられ、ワークの加工を行うことができる。

（ストリッパ）
図１１（ａ）は、ストリッパ４３の平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＨＨ´間の矢視断面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＩＩ´間の矢視断面図である。

ストリッパ４３は、ワークを押さえるための部材であって、パンチ４１とダイ４２の間に配置される。

ストリッパ４３は円板状の部材である。ストリッパ４３の外周部には、全周にわたって断面視Ｖ字形状の係止溝４３ａが形成されている。金型搬送部１６は、ストリッパ４３を係止溝４３ａで係止して金型収納部１５とパンチプレス部１４の間で搬送する。

ストリッパ４３の上面４３ｃには、円柱状の空間である凹部４３ｄが形成されている。凹部４３ｄには、パンチ４１の支持リング５１が挿入可能である。ストリッパ４３は、上下方向に形成された貫通孔４３１を有している。貫通孔４３１は、凹部４３ｄの底面４３ｅに形成されている。貫通孔４３１は、パンチチップ５４に対応する位置に設けられている。貫通孔４３１は、Ａ方向に沿って長く形成されている。貫通孔４３１には、パンチ４１のパンチチップ５４が挿入可能である。パンチチップ５４は、貫通孔４３１を介してワークに加工を行う。

ストリッパ４３の下面４３ｆでは、Ｂ方向における中央部分４３２が、Ａ方向に沿って凸条に形成されている。図１１（ｂ）に示すように、中央部分４３２は、貫通孔４３１のＡ２方向側に当接部４３３を有している。当接部４３３は、ダイ４２の当接部６２２に対向するように配置されている。当接部４３３の下面４３３ａ（第２当接面の一例）は平面状に形成されている。ストリッパ４３の下面４３３ａとダイ４２の上面６２２ａ（第１当接面の一例）によってワークが挟まれて、ワークの半抜き加工（後述する）された部分が元の位置に戻すように移動される。

（パンチプレス部）
図１２は、パンチプレス装置１のパンチプレス部１４を示す正面断面図である。図１３は、本実施の形態のパンチプレス装置１の制御構成を示すブロック図である。

パンチプレス部１４は、図１２に示すように第１駆動部材１４１と、第２駆動部材１４２と、第３駆動部材１４３と、を有する。

第１駆動部材１４１は、パンチ４１が上下方向に移動するようにパンチ４１を駆動する。第１駆動部材１４１の駆動源１４４としては、油圧シリンダまたは電動モータなどを挙げることができる。第１駆動部材１４１は、その下端部においてパンチ４１のクランプシャフト５３の上端部を把持している。

第２駆動部材１４２は、ストリッパ４３が上下方向に移動するように、ストリッパを駆動する。第２駆動部材１４２の駆動源１４５としては、油圧シリンダまたは電動モータ等を挙げることができる。第２駆動部材１４２は、その下端部において、ストリッパ４３の外周部を把持している。

第３駆動部材１４３は、ダイ４２が上下方向に移動するようにダイ４２を駆動する。第３駆動部材１４３の駆動源１４６としては、油圧シリンダまたは電動モータ等を挙げることができる。第３駆動部材１４３は、その上端部においてダイ本体６１の外周部を把持している。

また、パンチプレス部１４は、図１３に示すようにパンチ４１、ダイ４２およびストリッパ４３の位置を検知する第１位置センサ１４７、第２位置センサ１４８および第３位置センサ１４９を備えている。第１位置センサ１４７はパンチ４１の上下方向の位置を検知し、第２位置センサ１４８はストリッパ４３の上下方向の位置を検知し、第３位置センサ１４９はダイ４２の上下方向の位置を検知する。

（コントローラ）
コントローラ１８は、ＣＰＵあるいはＧＰＵ等のプロセッサと、記憶装置と、を含む。プロセッサは、パンチプレス装置１の自動制御のための処理を行う。記憶装置は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、およびＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）或いはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの補助記憶装置を含む。記憶装置は、自動制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。データおよびプログラムは、作業者によって設定することもできる。このプログラムとして、後述する図２４に示すフローを実行するプログラムが含まれていてもよい。

コントローラ１８には、第１位置センサ１４７、第２位置センサ１４８、第３位置センサ１４９の検出信号が入力される。コントローラ１８は、各検出信号に基づいて、駆動源１４４、１４５、１４６を駆動することによって第１駆動部材１４１と、第２駆動部材１４２と、第３駆動部材１４３を駆動する。

このように各センサによって各部材の位置が検知され、その検知信号がコントローラに入力され、コントローラ１８によってワークＷに対して半抜き加工や戻し加工を行うことができる。

また、コントローラ１８は、ワーク搬送部１３および金型搬送部１６の制御も行う。

（加工方法）
次に、本実施の形態のパンチプレス装置１の動作について説明するとともに、加工方法の一例についても同時に述べる。

図１４は、板状のワークＷの加工を行う部分を示す平面図である。ワークＷから二点鎖線で示す製品７０を切り取る際に辺７０ａを形成するようにワークＷを加工する際の加工方法について説明する。なお、辺７０ａを形成するためにワークＷの部分７１（ハッチング部分）について加工が行われる。

なお、部分７１の両端には、予め貫通孔７２ａ、７２ｂが形成されている。この貫通孔７２ａ、７２ｂの形成は、従来から使用されている金型を用いてよい。なお、貫通孔７２ａから貫通孔７２ｂに向かって加工が行われ、貫通孔７２ａから貫通孔７２ｂに向かう方向が方向Ａ１と一致する。

図１５〜図２３は、加工の際のパンチプレス部１４および金型１７の動作を示す図である。図２４は、本実施の形態の加工方法を示すフロー図である。

はじめに、図１２に示すように、ワークＷがダイ４２とストリッパ４３の間に配置される（ステップＳ１０）。なお、パンチ４１およびストリッパ４３と、ダイ４２とは、上下方向において離れるように位置している。

また、ワークＷは、貫通孔７２ａのＡ１方向側の縁７２ａｅが、上下方向においてパンチチップ５４の先端面５４ａに対向する位置に配置される。ワークＷは、ワーク搬送部１３によって移動される。

次に、図１５に示すように、第２駆動部材１４２がストリッパ４３を下方に移動させるとともに、第３駆動部材１４３がダイ４２を上方に移動させることによって、ダイ４２とストリッパ４３でワークＷが挟み込まれる（ステップＳ２０）。

次に、図１６に示すように、第１駆動部材１４１がパンチ４１を下方に移動させることによって、ワークＷはパンチチップ５４によって下方に押圧される。そして、ワークＷは、パンチチップ５４によって押圧された部分が下方に突出するように変形する（ステップＳ３０）。このようにワークＷを抜き切らない範囲で突出変形させる加工が、半抜き加工である。これによって、ワークＷに半抜き部分Ｗ１が形成される。このとき、イジェクタプレート６４がパンチ４１のパンチチップ５４によって下方に押されて沈み込む。

次に、図１７に示すように、第２駆動部材１４２がストリッパ４３を上方へ移動させるとともに、第３駆動部材１４３がダイ４２を下方へと移動させることによって、ダイ４２とストリッパ４３によるワークＷの挟み込みが解除される。このとき、イジェクタプレート６４は、パンチ４１のパンチチップ５４による押圧から解除されるため、バネ部材６５の付勢力によって上方へと移動してダイチップ６３に押圧される。これにより、イジェクタプレート６４の上面６４２ａがダイチップ６３の上面６３２ａと同じ高さになるため、イジェクタプレート６４はワークＷを上方に押圧するように作用する。この結果、ワークＷがダイチップ６３の凹部６３２ｂ（図８（ｂ）参照）に食い込んでいる場合であっても、凹部６３２ｂからワークＷを容易に外すことができる。

次に、図１８に示すように、ワーク搬送部１３がワークＷをＡ２方向へと直線状に移動させる。なお、ワークＷがＡ２方向に移動することは、Ａ１方向に向かって加工が進むことになる（ステップＳ４０）。

また、このときのワークＷの移動量Ｌ１は、パンチチップ５４の長手方向（Ａ方向）における長さＬ２よりも小さい。すなわち、ワークＷの移動後は、半抜き部分Ｗ１の左端部Ｗ１Ｌがパンチチップ５４の下方に位置している。これにより、次に、半抜き部分Ｗ２が形成されるときに、Ｌ３の長さ分、半抜き部分Ｗ１とオーバーラップして半抜き加工が行われる
次に、図１９に示すように、第２駆動部材１４２がストリッパ４３を下方に移動させるとともに、第３駆動部材１４３がダイ４２を上方に移動させることによって、ダイ４２とストリッパ４３でワークＷが挟み込まれる。ここで、半抜き部分Ｗ１の一部分Ｗ１１が、ダイプレート６２の当接部６２２の上面６２２ａと、ストリッパ４３の当接部４３３の下面４３３ａによって挟み込まれて、半抜き加工前の位置に戻すように移動される戻し加工が行われる（ステップＳ５０）。この戻し加工によって、部分Ｗ１１のＢ方向における両端は、非加工部分形成部５５による接続部分７１ｃ（後述する）を除いて、ワークＷから切り離される。

なお、上述したように凹部６３２ｂの第１部分６３２ｂ１の幅Ｇ１がパンチチップ５４のＢ方向における幅Ｇ３よりも若干大きく形成され、第２部分６３２ｂ２の幅Ｇ２がパンチチップ５４のＢ方向における幅Ｇ３よりも若干小さく形成されている。これによって、ステップＳ５０において、半抜き部分Ｗ１の一部分Ｗ１１以外の部分がダイ刃先に当たり、２度切りになって切カスが発生することを抑制できる。

次に、ステップＳ６０において、コントローラ１８によって戻し加工が貫通孔７２ａまで到達しているか否かを判定し、到達していない場合には、制御はステップＳ７０に進む。

そして、図２０に示すように、第１駆動部材１４１がパンチ４１を下方に移動させることによって、ワークＷはパンチチップ５４によって下方に押圧される。そして、ワークＷのうち、パンチチップ５４によって押圧された部分が下方に突出して半抜き部分Ｗ２が形成される（ステップＳ７０）。ここで、図１８に示したように、半抜き部分Ｗ１の左端部Ｗ１Ｌがパンチチップ５４の下方に位置していることによって、半抜き部分Ｗ２は、Ｌ３の長さ分、半抜き部分Ｗ１とオーバーラップして半抜き加工される。図２０において、オーバーラップしている部分がＷ１２として示されている。ダイチップ５４の凹部６３２ｂの第１部分６３２ｂ１のＡ方向長さは、少なくとも前記オーバーラップ部分１２よりは大きく、かつ、Ａ方向と直角方向幅は、パンチチップ５４の幅より広くすることにより、オーバーラップすることによって、半抜き部分Ｗ１と半抜き部分Ｗ２の継目である部分Ｗ１２のＢ方向における両端のバリの発生を抑制することができる。

次に、制御はステップＳ４０に戻り、上述した図１７および図１８の動作と同様に、図２１に示すように、第１駆動部材１４１がパンチプレス用金型４１を上方へ移動させるとともに、第２駆動部材１４２がストリッパ４３を上方へ移動させ、第３駆動部材１４３がダイ４２を下方へと移動させることによって、ダイ４２とストリッパ４３によるワークＷの挟み込みが解除され、ワーク搬送部１３がワークＷをＡ２方向へと直線状に移動量Ｌ１分移動される。

次に、上述した図１９および図２０の動作と同様に、図２２に示すように、第２駆動部材１４２がストリッパ４３を下方に移動させるとともに、第３駆動部材１４３がダイ４２を上方に移動させることによって、ダイ４２とストリッパ４３でワークＷが挟み込まれる。これによって、半抜き部分Ｗ２の一部分がダイプレート６２の当接部６２２の上面６２２ａと、ストリッパ４３の当接部４３３の下面４３３ａによって挟み込まれて、半抜き加工前の位置に戻すように移動される（ステップＳ５０）。

次に、ステップＳ６０において、コントローラ１８によって戻し加工が貫通孔７２ｂまで到達しているか否かを判定し、到達していない場合には、制御はステップＳ７０に進む。

そして、第１駆動部材１４１がパンチ４１を下方に移動させることによって、ワークＷはパンチチップ５４によって下方に押圧され、半抜き部分が形成される（ステップＳ７０）。

戻し加工が貫通孔７２ｂに到達するまで、ステップＳ４０〜Ｓ７０が繰り返され、ワークＷのＡ１方向に沿って半抜き加工および戻し加工が進む。

そして、図２３に示すように、ワークＷの戻し加工が貫通孔７２ｂまで到達すると、コントローラ１８によって制御が終了し、図１４で示した部分７１の加工が終了する（ステップＳ６０）。

図２５（ａ）は、部分７１の加工が終了した状態を示すワークＷの平面図である。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＭ部拡大図である。図２５（ｃ）は、図２５（ｂ）のＮＮ´間の矢視断面図である。

図２５（ａ）において、Ａ１方向に沿って視て部分７１の左側の端を７１Ｌとし、Ａ１方向に沿って視て部分７１の右側の端を７１Ｒとする。

製品７０の辺７０ａを形成する端７１Ｌは、製品７０との間が切り離されている。

一方、パンチチップ５４の端７１Ｒ側には、非加工部分形成部５５の切り欠き部５５ａが形成されているため、図２５（ｂ）に示すように、端７１Ｒには、所定間隔を空けてワークＷと接続された接続部分７１ｃが形成されている。

これによって、部分７１がワークＷに接続された状態となっているため、部分７１を加工した際のカスの発生を抑制することができる。

また、図２５（ｃ）に示すように、半抜き加工を行った後に戻し加工を行うことによって、部分７１の端７１Ｌの厚み方向の角７１ｍ、７１ｎには、ダレが形成されている。また、製品７０の辺７０ａの厚み方向の角７０ｍ、７０ｎにもダレが形成されている。このようにダレを形成することによって、バリの発生を抑制することができる。

＜特徴等＞
（１）
本実施の形態の金型１７（パンチプレス用金型の一例）は、図３に示すように、板状のワークＷに対してＡ１方向（第１方向の一例）に沿って加工を行うためのパンチプレス用金型であって、パンチ４１と、ダイ４２と、ストリッパ４３と、を備える。パンチ４１は、ワークＷに対して加工を行うためのパンチチップ５４（加工部の一例）を有し、パンチチップ５４の先端面５４ａのＡ１方向側の端５４ｂに面取り形状が形成されている。ダイ４２は、パンチチップ５４に対向する凹部６３２ｂと、凹部６３２ｂのＡ２方向側に配置され、ワークＷの加工された半抜き部分Ｗ１の少なくとも一部分Ｗ１１に当接可能な上面６２２ａ（第１当接面の一例）と、を有する。ストリッパ４３は、上面６２２ａに対向し、一部分Ｗ１１に当接可能な下面４３３ａ（第２当接面の一例）を有し、パンチ４１の周囲に配置されている。

このような構成のパンチプレス用の金型１７を用いることによって、ワークＷにダイ４２方向に突出変形させた半抜き部分Ｗ１を形成する半抜き加工を行った後に、半抜き部分Ｗ１の一部分Ｗ１１を加工前の位置に戻すように移動させる戻し加工を連続してＡ１方向に沿って行うことができる。

半抜き加工を行った後に打ち抜かずに加工前の位置に戻すように移動することによって、加工を行った部分の厚み方向における角７１ｍ、７１ｎ、７０ｍ、７０ｎにダレが発生するため、バリの発生を抑制することができる。

パンチチップ５４の先端面５４ａの端５４ｂを面取り形状に形成することによって、連続した加工の継目におけるニブリング跡の発生を抑制できるため、バリの発生を抑制することが可能となる。

なお、面取り形状は、湾曲したＲ面取り、傾斜面であるＣ面取りを、含み、角が形成されていなければよい。

ここで、継目とは、例えば、図２０に示す半抜き部分Ｗ１と半抜き部分Ｗ２の重なり部分Ｗ１２である。

（２）
本実施の形態の金型１７では、図３に示すように、パンチチップ５４の先端面５４ａのＡ１方向と反対のＡ２方向（第２方向の一例）側の端５４ｃに面取り形状が形成されている。

また、先端面５４ａの端５４ｃの面取り形状によって逃げ形状を形成することができ、ダイ４２の凹部６３２ｂの形状がワークＷに発生することを低減し、バリの発生を抑制することが可能となる。なお、面取り形状は、上記と同様に湾曲したＲ面取り、傾斜面であるＣ面取りを、含み、角が形成されていなければよい。

（３）
本実施の形態の金型１７では、図３に示すように、上面６２２ａ（第１当接面の一例）のＡ１方向側の端６２２ｂは、面取り形状に形成されている。

また、上面６２２ａの端６２２ｂの面取り形状によって逃げ形状を形成することができ、ダイ４２の凹部６３２ｂの形状がワークＷに発生するバリを抑制することが可能となる。

なお、面取り形状は、湾曲したＲ面取り、傾斜面であるＣ面取りを、含み、角が形成されていなければよい。

（４）
本実施の形態の金型１７では、パンチ４１は、ワークＷに半抜き加工が行われない部分を形成する非加工部分形成部５５を更に有する。非加工部分形成部５５は、パンチチップ５４のＡ１方向に垂直なＢ方向（幅方向の一例）における両端５４ｄ、５４ｅのうち一方の端５４ｄに設けられている。

これによって、図２５に示すように、半抜き加工を行った部分である部分７１がワークＷから外れることを防止することができ、抜きカスの散乱を防止することができる。

（５）
本実施の形態の金型１７では、非加工部分形成部５５は、パンチ４１の移動方向に沿って形成された切り欠き部５５ａを有する。

これによって、ワークＷの半抜き加工を行った部分７１を、接続部分７１ｃで、それ以外の部分と接続した状態で保持できるため、抜きカスの散乱を防止することができる。

（６）
本実施の形態の金型１７では、凹部６３２ｂは、パンチチップ５４のＡ１方向（第１方向の一例）に垂直なＢ方向の幅Ｇ２が、パンチ４１の幅Ｇ３より狭い第２部分６３２ｂ２を有する、
これによって、適切に半抜き加工を行うことができる。

（７）
本実施の形態の金型１７では、凹部６３２ｂは、Ａ２方向（第２方向の一例）側の端部付近の幅Ｇ１が、パンチ４１の幅Ｇ３より広い第１部分６３２ｂ１を有する。

これによって、オーバーラップすることによって、半抜き部分Ｗ１と半抜き部分Ｗ２の継目である部分Ｗ１２のＢ方向における両端のバリの発生を抑制することができる。

（８）
本実施の形態のパンチプレス装置１は、第１駆動部材１４１と、第２駆動部材１４２と、コントローラ１８（制御部の一例）と、を備える。第１駆動部材１４１はパンチ４１を駆動する。第２駆動部材１４２は、パンチ４１の周囲に配置されたストリッパ４３をパンチ４１と独立して駆動する。コントローラ１８は、ストリッパ４３に対向して配置されたダイ４２とストリッパ４３によって板状のワークＷを挟み込んだ状態でパンチ４１を駆動して、ワークＷにダイ４２側に突出変形させた半抜き部分Ｗ１を形成する半抜き加工を行い、半抜き部分Ｗ１の少なくとも一部分Ｗ１１を、ストリッパ４３とダイ４２によって挟み込むことによって半抜き工程前の位置に戻すように移動させる戻し加工を行うように第１駆動部材１４１と第２駆動部材１４２を制御する。

これにより、第２駆動部材１４２によってストリッパ４３が独立して駆動されるため、ストリッパ４３とダイ４２によってワークＷを確実に挟み込むことができる。

また、ワークＷにダイ４２方向に突出変形させた半抜き部分Ｗ１を形成する半抜き加工を行った後に、半抜き部分Ｗ１の一部分Ｗ１１を加工前の位置に戻すように移動させる戻し加工を連続してＡ１方向に沿って行うことができる。

半抜き加工を行った後に打ち抜かずに加工前の位置に戻すように移動することによって、加工を行った部分の厚み方向における角７１ｍ、７１ｎ、７０ｍ、７０ｎにダレが発生するため、バリの発生を抑制することができる。

（９）
本実施の形態の加工方法は、図２４に示すように、板状のワークＷに対してＡ１方向（第１方向の一例）に沿って加工を行うための加工方法であって、ステップＳ３０、Ｓ７０（半抜き工程の一例）と、ステップＳ５０（戻し工程の一例）と、を備える。ステップＳ３０、Ｓ７０は、ダイ４２とストリッパ４３によって板状のワークＷを挟み込んだ状態で、パンチ４１によってワークＷにダイ４２側に突出変形させた半抜き部分Ｗ１を形成する。ステップＳ５０は、半抜き部分Ｗ１の少なくとも一部分Ｗ１１を、ストリッパ４３とダイ４２によって挟み込むことによってステップＳ３０、Ｓ７０前の位置に戻すように移動させる。ステップＳ５０後に行われるステップＳ７０では、ステップＳ５０が行われた部分Ｗ１１のＡ１方向側に半抜き部分Ｗ２が形成される。

このようにワークＷに半抜き加工を行った後に、半抜き加工を行った半抜き部分Ｗ１を加工前の位置に戻す戻し加工を連続してＡ１方向に沿って行うことができる。

半抜き加工を行った後に打ち抜かずに加工前の位置に戻すことによって、加工を行った部分の厚み方向における角７１ｍ、７１ｎ、７０ｍ、７０ｎにダレが発生するため、バリの発生を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施の形態では、半抜き加工されたワークＷがダイ４２から離間しやすくするために、イジェクタプレート６４およびバネ部材６５が設けられているが、これらが設けられておらず、ダイチップ６３のみが設けられていてもよい。

（Ｂ）
本実施の形態では、ダイ本体６１とダイプレート６２が別部材で構成されているが、これに限らなくてもよく、ダイプレート６２がダイ本体６１に一体的に形成されていてもよい。

（Ｃ）
本実施の形態では、ダイ本体６１とダイチップ６３が別部材で構成されているが、これに限らなくてもよく、ダイチップ６３がダイ本体６１に一体的に形成されていてもよい。

（Ｄ）
上記実施の形態では、端５４ｂ、５４ｃともにＲ面取り形状に形成されているが、これに限らなくてもよく、Ｃ面取りであってもよく、端５４ｂ、５４ｃに角が形成されていなければよい。

本実施の形態では、端６２２ｂには、Ｒ面取り形状が形成されているが、Ｃ面取りであってもよく、要するに端６２２ｂに角が形成されなければよい。

（Ｅ）
上記実施の形態では、ダイ４２も駆動させているが、ダイは固定されていてもよい。

本発明のパンチプレス用金型によれば、バリの発生を抑制する効果を有し、パンチプレス機などとして有用である。

１７ ：金型
４１ ：パンチ
４２ ：ダイ
４３ ：ストリッパ
５４ ：パンチチップ
５４ａ ：先端面
５４ｂ ：端
５４ｃ ：端
４３３ａ ：下面
６２２ａ ：上面

Claims (9)

1. 板状のワークに対して第１方向に沿って加工を行うためのパンチプレス用金型であって、
   前記ワークに対して加工を行うための加工部を有し、前記加工部の先端面の前記第１方向側の端に面取り形状が形成されているパンチと、
   前記加工部に対向する凹部と、前記凹部の前記第２方向側に配置され、前記ワークの加工された部分の少なくとも一部分に当接可能な第１当接面と、を有するダイと、
   前記第１当接面に対向し、前記一部分に当接可能な第２当接面を有し、前記パンチの周囲に配置されたストリッパと、を備えた、
   パンチプレス用金型。
2. 前記加工部の先端面の前記第1方向と反対側の第２方向側の端に面取り形状が形成されている、請求項１に記載のパンチプレス用金型。
3. 前記第１当接面の前記第１方向側の端は、面取り形状に形成されている、
   請求項１に記載のパンチプレス用金型。
4. 前記パンチは、前記ワークに前記加工が行われない部分を形成する非加工部分形成部を更に有し、
   前記被加工部分形成部は、前記加工部の前記第１方向に垂直な幅方向における両端のうち一方の端に設けられている、
   請求項１に記載のパンチプレス用金型。
5. 前記被加工部分形成部は、前記パンチの移動方向に沿って形成された切り欠き部を有する、請求項４項に記載のパンチプレス用金型。
6. 前記凹部は、前記第１方向に垂直な方向の幅が、前記パンチの幅より狭い部分を有する、請求項１に記載のパンチプレス用金型。
7. 前記凹部は、前記第２方向側の端部付近の幅が、前記パンチの幅より広い部分を有する、請求項６に記載のパンチプレス用金型。
8. パンチを駆動する第１駆動部材と、
   前記パンチの周囲に配置されたストリッパを前記パンチと独立して駆動する第２駆動部材と、
   前記ストリッパに対向して配置されたダイと前記ストリッパによって板状のワークを挟み込んだ状態で前記パンチを駆動して、前記ワークに前記ダイ側に突出変形させた半抜き部分を形成する半抜き加工を行い、前記半抜き部分の少なくとも一部分を、前記ストリッパと前記ダイによって挟み込むことによって前記半抜き工程前の位置に戻すように移動させる戻し加工を行うように前記第１駆動部材と前記第２駆動部材を制御する制御部と、を備えた、
   パンチプレス装置。
9. 板状のワークに対して第１方向に沿って加工を行うための加工方法であって、
   ダイとストリッパによって板状のワークを挟み込んだ状態で、パンチによって前記ワークに前記ダイ側に突出変形させた半抜き部分を形成する半抜き工程と、
   前記半抜き部分の少なくとも一部分を、前記ストリッパと前記ダイによって挟み込むことによって前記半抜き工程前の位置に戻すように移動させる戻し工程と、を備え、
   前記戻し工程後に行われる前記半抜き工程では、前記戻し工程が行われた部分の前記第１方向側に前記半抜き部が形成される、
   加工方法。

Images