JP2024037084A - 板材のポンチ装置と板材の打抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】抜きダイを使用することなく、抜きポンチで能率よく板材に貫通穴を打ち抜きする。抜きポンチの刃先の破損を防止しながら、厚い板材をスムーズに打ち抜きして貫通穴を設ける。【解決手段】板材のポンチ装置は、板材６をセットする載せ台２と、載せ台２にセットしてなる板材６を打ち抜きして貫通穴７を設ける抜きポンチ１と、抜きポンチ１を板材６の表面に押圧するプレス装置３と、板材６の下面と載せ台２の載せ面５０との間に、抜きポンチ１の刃先１０が板材６の下面から突出する突出隙間４０を設けるスペーサー４とを有している。抜きポンチ１は、先端縁を内刃の刃先１０としてなる筒状刃１Ａであって、プレス装置３で押圧された抜きポンチ１の刃先１０が板材６を貫通して、板材６の下面から突出隙間４０に突出して板材６に貫通穴７を打ち抜きする。【選択図】図５

Description

本発明は、板材に貫通穴を開けるポンチ装置と、抜きポンチで板材に貫通穴を開ける方法に関し、とくに厚い板材に貫通穴を開けるのに好適なポンチ装置と打抜き方法に関する。

板材を打ち抜きして貫通穴を設ける板材のポンチ装置は開発されている（特許文献１参照）。この公報に記載される装置の断面図を図１８に示している。この装置は、抜きポンチ７３１の外周にリング状のストリッパ７３２を嵌合配置して、ストリッパ７３２の下方をスプリング７３３で保持している。板材７３９の上には、抜きポンチ７３１に対応する外形のノックアウト７３４をスプリング７３５で保持して、その外周に、抜きダイ７３６を嵌合構造に配置して、抜きダイ７３６の内周には、下方に突出して突出刃部７３７を設けている。抜きダイ７３６の内径は、抜きポンチ７３１の外径寸法に比べてわずかな寸法（ｇ）だけ大きい寸法で、突出刃部７３７の高さ（Ｈ）は、板材７３９の板厚（Ｔ）の１／３～１／２の範囲の寸法としている。この装置は、上面が同一面上に配列された抜きポンチ７３１およびストリッパ７３２の上に板材７３９を配置している。この装置は、上方からノックアウト７３４を下降させて、これと抜きポンチ７３１との間に板材７３９を挟着する。この状態で、次に図１９に示すように、抜きダイ７３６を下降させて、その突出刃部７３７を板材７３９に喰い込ませる。この状態で下方のストリッパ７３２の上面はスプリング７３３により抜きポンチ７３１の上面に一致している。この状態で、抜きダイ７３６の突出刃部７３７の高さ（Ｈ）の寸法だけ板材７３９に喰い込ませる。抜きダイ７３６の外周平坦部７３８が板材７３９に当接した状態で、図２０に示すように、抜きダイ７３６の平坦部７３８とストリッパ７３２とで板材７３９を挾み拘束しながら、スプリング７３３の押圧力に抗してダイ７３６を矢印（Ｆ）の如く降下させる。そしてノックアウト７３４およびポンチ７３１を解除し、所定形状に打抜かれたホルダ７２５を得る。

以上のポンチ装置は、突出刃部７３７の内側に抜きポンチ７３１を挿入して、突出刃部７３７と抜きポンチ７３１で板材７３９を挟着して打ち抜きするので、突出刃部７３７の内側に、狭い隙間で抜きポンチ７３１を挿入するため、突出刃部７３７のある抜きダイ７３６と、抜きポンチ７３１を高い精度で製作する必要がある。また、抜きポンチ７３１と抜きダイ７３６を高い精度で定位置に配置てながら、突出刃部７３７の内側に抜きポンチ７３１を挿入して板材７３９を打ち抜きする必要がある。このため、突出刃部７３７のある抜きダイ７３６と抜きポンチ７３１の製造コストが高く、抜きダイ７３６と抜きポンチ７３１を定位置に配置して往復運動させる必要があるので、簡単に能率よく打ち抜きできない欠点がある。さらに、以上のポンチ装置は、貫通穴の内周面を正確な垂直面として打ち抜きできない。それは、突出刃部７３７が外周面に刃面を設けた刃先とするからである。

以上の欠点は、図２１に示すように、載せ台９２の上に板材９６を載せて、内周面に刃面９４を設けている片刃の筒状刃の抜きポンチ９１で打ち抜きして、すなわち抜きダイを使用することなく、抜きポンチ９１のみで板材９６を裁断して解消できる。しかしながら、このポンチ装置は、厚い板材を打ち抜きして、内周面を垂直面とする横断面形状が同一形状の貫通穴を開口できない。それは、抜きポンチ９１で裁断されて筒状刃の内側に圧入される裁断物９６ｃが次第に強い圧力で先端部に押し込まれるようになって裁断を阻害するからである。図２２は、板材９６を裁断して抜きポンチ９１の刃先部に、押し潰された板材９６がつっかえて裁断できない状態を示している。内周面に刃面９４を設けている片刃の抜きポンチ９１は、刃先９３が板材９６を切り込むに従って、裁断されて内部に押し込まれる裁断物９６ｃの摩擦抵抗が大きくなる。抜きポンチ９１の内側形状が、先端から上窄み状に細くなって、圧入される裁断物９６ｃが抜きポンチ９１の内面を強く圧迫するからである。抜きポンチ９１の内側に押し込まれた裁断物９６ｃは、降下する抜きポンチ９１で板材９６の底面を載せ台９２の表面に押し付けて板材９６を圧迫する。圧迫された板材９６は硬くなって抜きポンチ９１の刃先９３につっかえて、抜きポンチ９１の降下を阻害する。この状態で、抜きポンチ９１を無理に押し下げると、圧迫されて先端につっかえた板材９６が無理に抜きポンチ９１の内側に押し込まれて刃先９３を破損する。

特開昭６１－１４２６１５号公報

本発明は以上の欠点を解消することを目的として開発されたもので、本発明の一の目的は、抜きダイを使用することなく、抜きポンチで能率よく板材に貫通穴を打ち抜きできるポンチ装置と板材の打ち抜き方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、抜きポンチの刃先の破損を防止しながら、厚い板材をスムーズに打ち抜きして貫通穴を設けることができるポンチ装置と打抜き方法を提供することにある。

本発明のある態様に係る板材のポンチ装置は、板材に貫通穴を打ち抜きするポンチ装置であって、板材をセットする載せ台と、載せ台にセットしてなる板材を打ち抜きして貫通穴を設ける抜きポンチと、抜きポンチを板材の表面に押圧するプレス装置と、板材の下面と載せ台の載せ面との間に、抜きポンチの刃先が板材の下面から突出する突出隙間を設けるスペーサーとを有している。抜きポンチは、先端縁を内刃の刃先としてなる筒状刃であって、プレス装置で押圧された抜きポンチの刃先が板材を貫通して、板材の下面から突出隙間に突出して板材に貫通穴を打ち抜きしている。

本発明のある態様に係る板材の打抜き方法は、所定の厚さの板材を載せ台にセットして板材のポンチ装置で抜きポンチを板材に押圧して板材に貫通穴を設ける。抜きポンチには、筒状で刃先に内周面を刃面とする片刃の筒状刃であって、筒状刃の内側には打ち抜きされた板材が圧入される圧入穴を有する刃物を使用し、載せ台にセットされる板材は、載せ台との間に抜きポンチの刃先が突出する突出隙間を設けて載せ台にセットし、プレス装置で抜きポンチを板材に押圧して、抜きポンチの刃先を板材の下面から突出させて貫通穴を打ち抜きする。

以上のポンチ装置と打抜き方法は、抜きダイを使用することなく抜きポンチで能率よく板材に貫通穴を打ち抜きでき、しかも、抜きポンチの刃先の破損を防止しながら、厚い板材をスムーズに打ち抜きして貫通穴を設けることができる。

本発明の一実施形態に係る板材のポンチ装置の概略正面図である。 図１に示す板材のポンチ装置の概略側面図である。 本発明の一実施形態に係る板材のポンチ装置の概略分解斜視図である。 図３に示すポンチ装置に板材をセットした状態を示す斜視図である。 図４に示すポンチ装置の縦断面図である。 図５に示すポンチ装置の抜きポンチが板材を打ち抜いた状態を示す縦断面図である。 抜きポンチが板材を打ち抜く工程を示す概略拡大断面図である。 貫通穴が開口された板材を示す平面図である。 強制分離器を使用して貫通穴が開口された板材を抜きポンチから分離する工程を示す斜視図である 強制分離器を使用して貫通穴が開口された板材を抜きポンチから分離する工程を示す斜視図である 強制分離器を使用して貫通穴が開口された板材と裁断物を抜きポンチから分離する工程を示す断面図である 強制分離器を使用して貫通穴が開口された板材と裁断物を抜きポンチから分離する工程を示す断面図である 強制分離器を使用して貫通穴が開口された板材と裁断物を抜きポンチから分離する工程を示す断面図である 図８に示す板材の外周を外周打抜き刃物で打ち抜く一例を示す概略斜視図である。 図１４に示す外周打抜き刃物が板材を裁断する工程を示す概略断面図である。 図１４に示す外周打抜き刃物の薄肉裁断刃領域の刃先の要部拡大断面図である。 外周が打ち抜かれた裁断板を示す斜視図である。 従来のポンチ装置が板材を裁断する一工程を示す断面図である。 従来のポンチ装置が板材を裁断する次工程を示す断面図である。 従来のポンチ装置が板材を裁断する次工程を示す断面図である。 載せ台に載せた板材を抜きポンチで打ち抜く一例を示す拡大断面図である。 図２１に示す抜きポンチが板材を打ち抜く工程を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態にかかる板材のポンチ装置と板材の打抜き方法を具体的に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

本発明の一実施形態にかかる板材のポンチ装置は、板材に貫通穴を打ち抜きするポンチ装置であって、板材をセットする載せ台と、載せ台にセットしてなる板材を打ち抜きして貫通穴を設ける抜きポンチと、抜きポンチを板材の表面に押圧するプレス装置と、板材の下面と載せ台の載せ面との間に、抜きポンチの刃先が板材の下面から突出する突出隙間を設けるスペーサーとを有し、抜きポンチは、先端縁を内刃の刃先としてなる筒状刃であって、プレス装置で押圧された抜きポンチの刃先が板材を貫通して、板材の下面から突出隙間に突出して板材に貫通穴を打ち抜きする。

以上のポンチ装置は、簡単な構造で能率よく板材を打ち抜きして貫通穴を設けることができる。それは、従来の板材のポンチ装置のように、抜きダイと抜きポンチで板材を挟んで打ち抜きすることなく、載せ台に載せた板材の上に抜きポンチを押し付けて貫通穴を打ち抜きできるからである。従来のように、板材を抜きダイと抜きポンチで挟んで貫通穴を設ける装置は、抜きダイを切削加工して、抜きポンチの外径よりもわずかに大きい挿通穴を設ける必要がある。抜きダイの挿通穴の切削加工には高い加工精度が要求され、さらに板材の打ち抜き時には、抜きダイの挿入穴に正確に抜きポンチを挿入する必要がある。したがって、抜きダイと抜きポンチで板材を挟んで打ち抜きする装置は、抜きダイと抜きポンチの製造コストと打抜きコストの両方が高くなる。

さらに、以上のポンチ装置は、抜きダイを使用しない簡単な構造で板材を打ち抜きして貫通穴を設けながら、抜きポンチの破損を防止して厚い板材に貫通穴を設けることができる。それは、図７の概略断面図に示すように、板材６と載せ台２との間に、抜きポンチ１の刃先１０が突出する突出隙間４０を設けて、抜きポンチ１の刃先１０に圧迫された板材６がつっかえるのを防止しながら打ち抜きできるからである。板材６と載せ台２との間の突出隙間４０は、板材６の下面を載せ台２の表面から離して配置する。したがって、板材６を裁断しながら降下する抜きポンチ１が、裁断した裁断物６ｃを内側に押し込みながら降下しても、内側に押し込まれた裁断物６ｃが板材６の下面を載せ台２の表面に押し付けることがない。この構造は、板材６の下面に突出隙間４０を設けているので、貫通穴７の打ち抜き時に、下面に突出する板材６の押出突出部６ａが載せ台２の上面を押圧することがない。このため、板材６の裁断物６ｃが載せ台２の上面に押し上げられて、刃先１０の侵入を阻害することなく、抜きポンチ１は刃先１０で板材６を裁断しながら降下して、貫通穴７を開けることができる。したがって、刃先につっかえた板材が、抜きポンチの薄い刃先の内側に無理に押し込まれて、刃先を破損するのを防止しながら板材に貫通穴を設けることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、突出隙間を、板材の厚さの５％以上とすることができる。

以上のポンチ装置は、抜きポンチの刃先の破損を防止しながら、厚い板材をスムーズに打ち抜きして貫通穴を設けることができる。ポンチ装置は、抜きポンチが板材を深く裁断するにしたがって、抜きポンチの内側に圧入される裁断物の摩擦抵抗が大きくなる。以上のポンチ装置は、板材と載せ台との間の突出隙間を板材の５％以上として、板材の厚さに比例して突出隙間を広くできる。抜きポンチで板材を裁断するポンチ装置は、抜きポンチが裁断する板材が厚いほど、内部に圧入される裁断物が抜きポンチの内側に押し込まれ難くなって、板材下面からの突出量が大きくなる。板材下面からの突出量が大きくなって、載せ台の上面を押圧すると、載せ台が押出突出部を圧迫する。載せ台の押出突出部の圧迫は、抜きポンチの刃先における板材のつっかえの原因となって、抜きポンチの板材裁断を阻害する。突出隙間を広くして、押出突出部の下面が載せ台の上面に接触しない構造は、載せ台が板材の押出突出部を圧迫して、抜きポンチの刃先に板材をつっかえさせることがなく、抜きポンチが板材を打ち抜きして貫通穴を設けることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、スペーサーを載せ台の上面に設けることができる。

また、本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、スペーサーを板材の下面に設けることができる。さらに、スペーサーは、板材と一体構造とすることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、載せ台の上面が板材の下面に沿う平行面を備えて、板材の下面と平行面との間に突出隙間を設けることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、板材の下面を湾曲面として、平行面を板材の下面の湾曲面に沿う形状とすることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、突出隙間に複数のスペーサーを配置することができる。

以上のポンチ装置は、複数のスペーサーでもって、板材と載せ台との隙間を一定の間隔に保持できる。このため、抜きポンチの刃先が板材全体を打ち抜きして下面から突出して、板材に確実に貫通穴を設けることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材のポンチ装置は、複数の抜きポンチを平行姿勢で下面から突出して設けてなるベースプレートを備え、プレス装置が、ベースプレートを介して複数の抜きポンチを板材の表面にプレスして、複数の貫通穴を打ち抜きすることができる。

以上のポンチ装置は、ベースプレートを介して複数の抜きポンチで同時に複数の貫通穴をバランスよく設けることができる。

本発明の一実施形態に係る板材の打抜き方法は、所定の厚さの板材を載せ台にセットして板材のポンチ装置で抜きポンチを板材に押圧して板材に貫通穴を設ける板材の打抜き方法であって、抜きポンチには、筒状で刃先に内周面を刃面とする片刃の筒状刃であって、筒状刃の内側には打ち抜きされた板材が圧入される圧入穴を有する刃物を使用し、載せ台にセットされる板材は、載せ台との間に抜きポンチの刃先が突出する突出隙間を設けて載せ台にセットし、プレス装置で抜きポンチを板材に押圧して、抜きポンチの刃先を板材の下面から突出させて貫通穴を打ち抜きする。

以上の板材の打抜き方法は、簡単な構造で能率よく板材に打ち抜きして貫通穴を設けることができる。それは、従来の板材のように、抜きダイと抜きポンチで板材を挟んで打ち抜きすることなく、載せ台に載せた板材の上に抜きポンチを押し付けて貫通穴を打ち抜きできるからである。抜きダイと抜きポンチで板材を挟んで打ち抜きする装置は、抜きダイを切削加工して、抜きポンチの外径よりもわずかに大きい挿通穴を設ける必要があるので、挿通穴の切削加工には高い加工精度が要求され、さらに板材の打抜き時には、抜きダイの挿入穴に正確に抜きポンチを挿入する必要がある。したがって、抜きダイと抜きポンチで板材を打ち抜きする装置は、抜きダイと抜きポンチの製造コストと打抜きコストの両方が高くなる。

さらに、以上の板材の打抜き方法は、抜きダイを使用しない簡単な構造で板材を打ち抜きして貫通穴を設けながら、抜きポンチの刃先の破損を防止して厚い板材に貫通穴を設けることができる特長も実現する。それは、図７の断面図に示すように、板材６と載せ台２との間に、抜きポンチ１の刃先１０が突出する突出隙間４０を設けて、抜きポンチ１の刃先１０に圧迫された板材６がつっかえるのを防止しながら裁断できるからである。板材と載せ台との間の突出隙間は、板材の下面を載せ台の表面から離して配置する。したがって、板材を裁断しながら降下する抜きポンチに、裁断された裁断物が押し込まれ、この状態でさらに抜きポンチが降下しても、押し込まれた裁断物が板材の下面を載せ台表面に押し付けることがない。このため、板材が載せ台の表面に押されて、抜きポンチの内側に強制的に押し込まれてつっかえることがなく、抜きポンチはさらに板材を裁断しながら降下して、貫通穴を設けることができる。したがって、刃先につっかえた板材が、抜きポンチの薄い刃先の内側に無理に押し込まれて、刃先を破損するのを防止しながら板材に貫通穴を設けることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材の打抜き方法は、板材を軟質プラスチック板とすることができる。

本発明の他の実施形態に係る板材の打抜き方法は、以上のいずれかのポンチ装置で貫通穴を設けた板材の貫通穴を含む領域を、外周面に刃面を設けてなる筒状の外周打抜き刃物で所定の外形に打抜きして、貫通穴のある裁断板とすることができる。

以上の板材の打抜き方法は、板材から貫通穴のある裁断板を能率よく打ち抜きできる特長がある。それは、外周打抜き刃物で板材を裁断するときに、先に設けられた貫通穴が裁断板をスムーズに内側に案内して、板材を裁断できるからである。

（実施形態１）
以下、図面に基づいて本発明のポンチ装置の具体例を記載する。以下に記載のポンチ装置は、板材に円形の貫通穴を打ち抜きする具体例を開示するが、本発明は板材の貫通穴を円形に特定するものでなく、楕円形、多角形等の他の形状の貫通穴を開けるポンチ装置とすることができる。本発明のポンチ装置で貫通孔を設ける板材には、軟質プラスチック板を使用することができる。軟質プラスチック板には、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）等の樹脂を板状に成形したものが使用できる。図１～図６に示す板材のポンチ装置１００は、板材６をセットする載せ台２と、載せ台２にセットした板材６を打ち抜きして貫通穴７を開ける抜きポンチ１と、抜きポンチ１を板材６の表面に押圧するプレス装置３とを備える。

（プレス装置３）
プレス装置３は、載せ台２にセットした板材６に向かって抜きポンチ１を押し下げる上下台５５と、上下台５５を上下方向に往復運動させる駆動機構６０とを備える。

（載せ台２）
載せ台２は上面を載せ面５０としている。載せ台２の上面形状は、板材６の下面に沿う形状としている。平面状の板材の打ち抜きに使用する載せ台は載せ面を平面状とし、立体形状の板材６の打ち抜きに使用する載せ台２は、載せ面５０を立体形状の板材６に沿う形状とする。載せ台２は、抜きポンチ１が板材６を打ち抜きする状態で変形しない強度の金属プレートで製作できる。

載せ台２は、載せ面５０の上に直接に板材６を載せて貫通穴７を打ち抜きし、あるいは上面に保護層５２を設けて、保護層５２の上に板材６を載せて貫通穴７を打ち抜きすることもできる。上面を保護層５２とする載せ台２は、図５に示すように、本体プレート５１の上に保護層５２を載せた構造とする。保護層５２は、抜きポンチ１の刃先１０が接触して破損しない材質、例えば硬質のゴム、プラスチック、鉛や銅などの硬度の低い金属で製作される。保護層５２は、抜きポンチ１の刃先１０が接触して損傷させないゴムやプラスチックが使用できるが、板材６を打ち抜きする工程で、全体の形状は変形することなく、上に載せた板材６を抜きポンチ１で打ち抜きできる曲げ強度の板状の部材が使用される。本体プレート５１の上に保護層５２をセットしている載せ台２は、本体プレート５１の上面を平面状として、保護層５２の表面を、打ち抜きする板材６に沿う立体形状とすることができる。例えば、アーチ状に湾曲する板材６に貫通穴７を打ち抜きする載せ台２は、保護層５２の表面をアーチ状に湾曲する板状として、上面形状を板材６の下面に沿う形状とする。

載せ台２は、保護層５２と本体プレート５１を一体構造とすることもできる。この載せ台２は、全体を、抜きポンチ１の刃先１０が接触して損傷させないが、板材６を打ち抜きする状態で、全体の上面形状が変形しない強度のプラスチック、硬いゴム、鉛や銅などの金属等で製作できる。

図３及び図５のポンチ装置１００は、載せ台２の上面と板材６の下面の間に突出隙間４０を設けるスペーサー４を設けている。突出隙間４０はスペーサー４でもって板材６と載せ台２の載せ面５０との間に設けている。突出隙間４０は、板材６を打ち抜きして下面に突出した抜きポンチ１の刃先１０を案内するスペースである。突出隙間４０は、抜きポンチ１の外形よりも充分に広い面積として、板材６を突き抜ける抜きポンチ１の刃先部をスムーズに案内できる。

突出隙間４０は、図７の拡大断面図に示すように、板材６を打ち抜きする抜きポンチ１の刃先縁から突出する板材６の押出突出部６ａを案内する隙間で、たとえば１ｍｍ以上で１０ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以上で８ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以上で５ｍｍ以下としている。板材６の下面と載せ台２の上面との間に突出隙間４０を設けるためにスペーサー４を配置している。スペーサー４は載せ台２の上面に、あるいは板材６の下面に接合して設けることができ、また、板材６の表面に突出して一体構造に設けることができる。突出隙間４０は、載せ台２の上面を板材６の下面に沿う平行面として、板材６の下面と平行面との間に同一隙間の突出隙間４０を設けることができる。下面を湾曲面とする板材６を載せる載せ台２は、上面を板材６の湾曲面に沿う形状として、一定隙間の突出隙間４０を設けることができる。板材６と載せ台２の間に、複数のスペーサー４を配置して、一定隙間の突出隙間４０を設けることができる。

スペーサー４は、板材６と載せ面５０との間に挟着して突出隙間４０を設ける挟着スペーサー４Ａ、載せ台２の上面に突出して配置されてなる上面突出スペーサー、板材６の下面に突出して設けてなる下面突出スペーサー４Ｂで構成することができる。挟着スペーサー４Ａは、その厚さで突出隙間４０の隙間（ｄ）を特定できる。挟着スペーサー４Ａは、板材６の打ち抜き時に押し潰されない可撓性のシートが使用できる。挟着スペーサー４Ａは、例えば両面接着テープや接着剤等の接合材を使用して、板材６又は載せ面５０に脱着自在に付着できる。挟着スペーサー４Ａは、板材６と載せ面５０との複数カ所に配置して、抜きポンチ１に打ち抜きされる板材６と載せ面５０との間に一定の突出隙間４０を設けることができる。

載せ台２の上面突出スペーサーで構成されるスペーサー４は、載せ台２と一体構造に成形して設けることができ、また、載せ台２とは別部材で製作して載せ台２の定位置に固定して設けることもできる。スペーサー４は、載せ面５０に複数の上面突出スペーサーを配置して、抜きポンチ１で打ち抜きされる板材６の下面に一定の突出隙間４０を設けることができる。

板材６の下面突出スペーサー４Ｂで構成されるスペーサー４は、板材６と一体構造に成形して設けることができ、また、板材６とは別部材として板材６の下面の定位置に固定して設けることができる。このスペーサー４も、板材６に複数の下面突出スペーサーを配置して、抜きポンチ１で打ち抜きされる板材６の下面に一定の突出隙間４０を設けることができる。

スペーサー４は、抜きポンチ１が板材６を打ち抜きする状態で、載せ台２と板材６との対向面を平行姿勢に配置して、載せ台２と板材６との間に突出隙間４０を設ける位置に配置される。図３と図５のポンチ装置１００は、板材６の両端部と中央部とにスペーサー４を配置して突出隙間４０を設けている。さらに、図のポンチ装置１００は、図８に示すように、板材６の長手方向に離して一対の貫通穴７を、幅方向に離して一対の貫通穴７をそれぞれ設けて、幅方向の両側部に配置する貫通穴７を、長手方向の両端部に配置する貫通穴７の中央に配置して、全体で４つの貫通穴７を打ち抜きしている。これらの貫通穴７を打ち抜きする状態で、板材６と載せ面５０との間に突出隙間４０を設けるために、長方形の板材６の両端部に挟着スペーサー４Ａとしてシート状のスペーサー４を配置して、長手方向の中央部には幅方向に伸びる細長いスペーサー４を配置している。両端部のスペーサー４は載せ面５０に接合した挟着スペーサー４Ａで構成し、中央部に幅方向に伸びるスペーサー４は、板材６の下面に一体的に成形している下面突出スペーサー４Ｂの凸条６ｂで構成している。

さらに、図８の平面図に示すように、幅方向の両側部に打ち抜きされる一対の貫通穴７の内径（Ｄ）は、板材６の中央部に幅方向に伸びるスペーサー４を構成する下面突出スペーサー４Ｂの凸条６ｂの横幅（Ｗ）よりも大きい。したがって、板材６を打ち抜きする抜きポンチ１は、刃先１０の一部が板材６を貫通して突出隙間４０に突出して、貫通穴７を設ける。凸条６ｂであるスペーサー４の中間を切断して板材６を貫通する抜きポンチ１は、切断されるスペーサー４で板材６を定位置に配置して打ち抜きするので、突出隙間４０を一定の隙間に保持して貫通穴７を打ち抜きできる。この抜きポンチ１は、凸条６ｂのスペーサー４を切断する刃先１０の一部が、突出隙間４０には突出しないが、凸条６ｂのスペーサー４を切断しない領域の刃先１０が突出隙間４０に突出して、板材６にスムーズに貫通穴７を打ち抜きする。突出隙間４０は、板材６を打ち抜きした抜きポンチ１の刃先１０の全周又は一部を突出させることで、板材６をスムーズに裁断するので、スペーサー４で設けられる突出隙間４０は、少なくとも板材６を打ち抜きした抜きポンチ１の刃先１０の一部を突出させる位置に配置される。

ポンチ装置１００は、平面状や立体形状の板材６に貫通穴７を開けるので、載せ面５０は板材６の下面に沿う形状として、板材６との間に突出隙間４０を設けることができる。平面状の板材を打ち抜きする載せ面は平面状、アーチ状に湾曲する板材６を打ち抜きする載せ面５０は、板材６の下面に沿うアーチ状に湾曲する形状として、板材６との間に一定の突出隙間４０を設けることができる。保護層５２は、載せ台２と一体構造とすることができ、また、載せ台２の上に載せて使用することもできる。載せ台２の上に載せて使用する保護層５２は、載せ台２の定位置に連結し、あるいは連結することなく脱着自在にセットすることができる。保護層５２は、板材６を裁断して下面に突出した抜きポンチ１の刃先１０が接触して刃先１０の損傷を防止する硬度とする。保護層５２は、好ましくはプラスチックやゴム製で、抜きポンチ１が板材６を裁断する状態で、ほとんど変形しない曲げ強度のプレート状である。保護層５２は、厚さを３ｍｍないし２０ｍｍとする硬質のゴムやプラスチックである。保護層５２は、ゴムやプラスチックに代わって、刃先１０を損傷しない材質、例えば真鍮や鉛などの金属製とすることができる。また、載せ台２自体を柔らかい金属とすることができ、さらにまた、載せ台２に保護層５２を積層することなく、載せ台２の載せ面５０に抜きポンチ１を接近ないし接触させて、板材６を打ち抜き加工して裁断することもできる。

（駆動機構６０）
駆動機構６０は、抜きポンチ１を垂直姿勢に保持した状態で、上下台５５を垂直方向に往復運動させて、抜きポンチ１を載せ台２にセットしている板材６に押圧して板材６に貫通穴７を打ち抜きする。駆動機構６０は、抜きポンチ１を押し下げる上下台５５を上下に往復運動させるシリンダ５６を備える。抜きポンチ１１は、上下台５５に押し下げられて、載せ台２に載せている板材６を打ち抜きして貫通穴７を開ける。

図１の概略正面図と図２の概略側面図に示すポンチ装置１００の駆動機構６０は、ロッド５６ａが伸縮するシリンダ５６を、ロッド５６ａを下向きとする垂直姿勢で配置しており、ロッド５６ａの下端を上下台５５の中央部に連結している。さらに、駆動機構６０は、上下台５５の両端部に対向して、一対のガイド機構を備えることができる。一対のガイド機構は、例えば、ガイド筒部に挿通されたガイドロッドを垂直姿勢で配置して、ガイドロッドの下端を上下台の両端部に連結することで、上下台を水平姿勢に保持した状態で上下に往復運動できる。駆動機構６０は、シリンダ５６がロッド５６ａを伸縮する状態で、上下台５５を水平姿勢に保持しながら上下に往復運動させる。

（上下台５５）
上下台５５は、水平姿勢に保持された状態で載せ台２の上方に配置されている。上下台５５は、水平姿勢に保持した状態で駆動機構６０により押し下げられて、抜きポンチ１を板材６に向かって押圧する。上下台５５は、抜きポンチ１を所定の押圧力で押し下げでき、かつ均等に押圧できるように十分な剛性を有する金属プレートや鋼材が使用できる。

図１及び図２の上下台５５は、平面状の金属プレートで、下方に抜きポンチ１を垂直姿勢で配置している。図１及び図２の上下台５５は、ベースプレート３１を介して抜きポンチ１を押し下げて板材６に貫通穴７を設ける。ベースプレート３１は平面状の金属プレートで、複数の抜きポンチ１を互いに平行姿勢として、下面から突出して設けている。図のベースプレート３１は複数の抜きポンチ１を垂直姿勢に固定している。複数の抜きポンチ１は、ベースプレート３１が押し下げられて、板材６に複数の貫通穴７を開ける。図のポンチ装置１００は、抜きポンチ１を上下台５５に連結することなく、板材６の定位置に載せて、板材６の上に載せた抜きポンチ１を上下台５５で押圧して板材６を裁断する構造としている。ただ、抜きポンチ１は上下台５５に固定することも、連結具等を介して脱着自在に連結することもできる。

さらに、図３～図６のベースプレート３１は、板材６の上面を押圧するプッシャー３２を弾性体３３を介して連結している。このベースプレート３１は、プッシャー３２が板材６の表面を押圧する状態で、抜きポンチ１で貫通穴７を打ち抜きする。したがって、プッシャー３２は、抜きポンチ１を内側に案内しているガイド開口３４を設けている。ガイド開口３４は内形が抜きポンチ１の外形よりも大きく、抜きポンチ１を軸方向に往復運動できるように案内している。さらに、図３～図５に示すプッシャー３２は、板材６の上面の中央部に突出して幅方向に延びる凸条６ｂを案内するスリット３７を、中央部の幅方向に延長して開口している。プッシャー３２は、このスリット３７に凸条６ｂを案内する状態で板材６の上面に安定して載置されて、板材６の上面を押圧する。

さらに、プッシャー３２は、弾性体３３を介して、ベースプレート３１に平行姿勢で連結されている。弾性体３３は、プッシャー３２の両端部をベースプレート３１に連結している。図５のプッシャー３２は、下面を抜きポンチ１の刃先１０と同一平面ないしほぼ同一平面に配置して、弾性体３３を介してベースプレート３１に連結している。図５の弾性体３３は、ブロック状のゴム状弾性で、上端をベースプレート３１の下面に連結している。ただ、プッシャーは、図示しないが、コイルスプリングなどの弾性体を介してベースプレートに連結することもできる。

図１～図６に示すポンチ装置１００は、複数の抜きポンチ１が固定されたベースプレート３１に弾性体３３を介してプッシャー３２を連結して抜きポンチユニット３０を形成している。以上の抜きポンチユニット３０は、プッシャー３２が板材６の表面を押圧する状態で、ベースプレート３１が上下台５５で押し下げられて、抜きポンチ１が板材６を打ち抜きして貫通穴７を開ける構造としている。以上の構造は、プッシャー３２が板材６を押圧して、抜きポンチ１で板材６に貫通穴７を開けるので、板材６に位置ずれなく貫通穴７を開けることができる。ただ、本発明のポンチ装置は、必ずしもプッシャーを設けることなく、複数の抜きポンチが固定されたベースプレートを抜きポンチユニットとして板材６に貫通穴７を開けることができる。また、ベースプレートを使用することなく、上下台に直接に抜きポンチを固定して、板材に貫通穴を開けることもできる。

（抜きポンチ１）
抜きポンチ１は、載せ台２にセットされた板材６を打ち抜きして貫通穴７を開ける筒状の刃物である。抜きポンチ１は、貫通穴７の内形を外形とする筒状で、下端には内面に刃面１１を設けた片刃の刃先１０を設けている筒状刃１Ａである。筒状刃１Ａの内側には、打ち抜きされた板材６が圧入される圧入穴１ａを有する。円柱状の貫通穴７を打ち抜きする抜きポンチ１は、外周面を円柱状とし、多角形の貫通穴７の抜きポンチ１は、外形を多角柱状としている。刃面１１を内周面にのみ設けて外周面１２を垂直面とする片刃の抜きポンチ１は、寸法精度の高い貫通穴７を打ち抜きできる。貫通穴７の内面形状は、抜きポンチ１の外形で特定されるので、外形は貫通穴７の内形に等しい形状である。

抜きポンチ１は、刃先１０で裁断した裁断物６ｃを内側に案内しながら板材６を裁断する。内周面を刃面１１とする抜きポンチ１は、内形が上窄み状となるので、裁断された裁断物６ｃは、外形が小さくなるように圧縮されながら、筒状刃１Ａの内側の圧入穴１ａに押し込まれる。裁断物６ｃの外形が小さく圧縮されるほど、裁断物６ｃは筒状刃１Ａの内側に押し込まれ難くなる。抜きポンチ１は、肉厚を薄くして、裁断された裁断物６ｃの圧縮率を少なくして、内周面の挿入をスムーズにできる。しかしながら、抜きポンチ１は肉厚を薄くすると強度が低下するので、薄いと破損して貫通穴７を打ち抜きできなくなる。したがって、抜きポンチ１の肉厚は、裁断物６ｃを内側に案内して破損することなく板材６を打ち抜きできる肉厚に設定する。たとえば、プラスチック製の板材６に円形の貫通穴７を開けるを抜きポンチ１においては、肉厚を外径の５％以上であって５０％以下、好ましくは１０％以上であって３０％以下に設定して、貫通穴７を打ち抜きできる。

抜きポンチ１は、好ましくは、環状の刃先１０全体が板材６上面に一緒に接触して打ち抜きする形状としている。平面状の板材６に貫通穴７を設ける抜きポンチ１は、先端の刃先１０を抜きポンチ１の軸方向に直交する平面に配置する。湾曲する板材６に貫通穴７を打ち抜きする抜きポンチ１は、刃先１０が板材６の湾曲面に沿う形状として、刃先１０全体が同時に板材６を裁断できる。ただ、抜きポンチ１は、必ずしも刃先１０全体が一緒に板材６表面に接触することなく、貫通穴７を打ち抜きできる。したがって、刃先１０を平面状に配置する抜きポンチ１で湾曲する板材６に貫通穴７を打ち抜きすることができ、反対に刃先１０を湾曲面や傾斜面に配置する抜きポンチ１で平面状の板材６に貫通穴７を打ち抜きすることもてきる。

以上の抜きポンチ１は、図５～図７に示すように、板材６を裁断物６ｃに打ち抜きする筒状として、下端縁を刃先１０としている。抜きポンチ１は、焼き入れできる鋼材で製作され、加工性に優れた炭素鋼が適している。炭素鋼は、要求される硬さと脆さとを考慮して炭素の含有量を最適値に調整する。抜きポンチ１は、炭素の含有量を多くして硬くできる。ただ、炭素の含有量が多くなると脆くなるので、刃物に加工される鋼材の炭素の含有量は、例えば０．４％以上であって１．４％以下、好ましくは０．４５％以上であって０．７％以下とする。

図５と図６のポンチ装置１００は、複数の抜きポンチ１を平行姿勢でベースプレート３１に固定している。図５と図６に示すベースプレート３１は、筒状刃１Ａである抜きポンチ１を挿通する貫通孔３６を開口しており、この貫通孔３６に抜きポンチ１を挿通してベースプレート３１の下面から抜きポンチ１の下端部を突出させている。ベースプレート３１は、貫通孔３６に挿通された抜きポンチ１の上端面がベースプレート３１の上面と同一平面状となるように複数の抜きポンチ１を配置している。ベースプレート３１に挿通された複数の抜きポンチ１は、ベースプレート３１の下面に溶接されて固定されている。このベースプレート３１は、抜けポンチ１の上端開口を上面に表出しており、この上端開口から後述する押出ロッド７１が挿入されて、抜けポンチ１の刃先１０の内側に押し込まれた裁断物６ｃが押し出して除去される。この抜きポンチ１は、ベースプレート３１を介してプレス装置３で板材６の表面に押し付けられて、板材６に貫通穴７を打ち抜きする。板材６に４つの貫通穴７を打ち抜きするポンチ装置１００は、図３～図６に示すように、ベースプレート３１に４本の抜きポンチ１を垂直姿勢に溶接などの方法で固定して、ベースプレート３１をプレス装置３で押し下げて、板材６に４個の貫通穴７を打ち抜きする。

さらに、板材６を抜きポンチ１で打ち抜く前工程として、図５及び図６に鎖線で示すように、抜きポンチ１で打ち抜く板材６の打抜き領域にリード穴６ｄを設けることができる。図に示すリード穴６ｄは、抜きポンチ１で打ち抜かれる打抜き領域の中心部に開口された貫通孔であって、板材６に開口される貫通穴７よりも内径の小さな貫通孔としている。このように抜きポンチ１で打ち抜かれる領域の中心部にリード穴６ｄを設ける方法は、抜きポンチ１で打ち抜く際に、抜きポンチ１の内側の圧入穴１ａに圧入される裁断部６ｃを低抵抗な状態で侵入させてスムーズに打抜きできる特長がある。リード穴６ｄの内径は、貫通穴７の内径の１０～７０％、好ましくは２０～６０％とすることができる。さらに貫通孔であるリード穴６ｄは、上面側の内径よりも下面側の内径を大きくすることもでき、この構造によると抜きポンチ１による打抜きをよりスムーズにできる。以上のリード穴６ｄは、抜きポンチ１で打ち抜く際の位置決め部に兼用して、抜きポンチを正確な位置に配置できる特長がある。図に示すリード穴６ｄは貫通孔とするが、リード穴は板材を貫通することなく設けた穴部とすることもできる。穴部であるリード穴は、板材の上面にのみ設けることも、下面にのみ設けることも、両面に設けることもできる。

板材６を打ち抜きした抜きポンチ１は、裁断された板材６が抜きポンチ１の内側と外側に密着しているので、抜きポンチ１を板材６から強制的に分離する必要がある。抜きポンチ１の内側に密着する裁断物６ｃは、抜きポンチ１の内刃の筒状刃１Ａで圧縮された状態で内側に押し込まれている。抜きポンチ１の外側は打ち抜きした貫通穴７の内周面に密着している。抜きポンチ１の内側の圧入穴１ａに押し込まれた裁断物６ｃを押し出し、抜きポンチ１の外周面に密着する板材６を抜きポンチ１から分離するために、図９～図１３に示すポンチ装置１００は、強制分離器７０を備える。強制分離器７０は、抜きポンチ１の内側に押し込まれる押出ロッド７１と、プッシャー３２の上面を押圧する分離ロッド７２とを押出プレート７３に垂直姿勢に固定している。押出ロッド７１は、各々の抜きポンチ１の内側に押し込まれる外形で、抜きポンチ１の内形よりも細く、分離ロッド７２は板材６の上面を押圧して板材６を抜きポンチ１から分離できる太さ、図においては、押出ロッド７１とほぼ等しい太さの柱状としている。押出ロッド７１は、抜きポンチ１から確実に裁断物６ｃを押し出しできるように、分離ロッド７２よりも長くしている。分離ロッド７２は、プッシャー３２の複数カ所を押し下げて、貫通穴７が開口された板材６を抜きポンチ１から分離する。ベースプレート３１は、強制分離器７０の分離ロッド７２と対向する位置に分離ロッド７２を貫通させる貫通孔３５を開口して設けている。

以上の強制分離器７０は、図９～図１３に示すように、抜きポンチ１を固定しているベースプレート３１を支持脚７５で浮かせて水平姿勢に配置した状態で、押出ロッド７１の下端部を抜きポンチ１に案内すると共に、分離ロッド７２を貫通孔３５に挿通して、押出プレート７３をプレス装置３が押し下げて、押出ロッド７１で抜きポンチ１から裁断物６ｃを押し出し、分離ロッド７２でプッシャー３２を押し下げて板材６を抜きポンチ１から分離する。

さらに、以上のポンチ装置１００によって所定の位置に貫通穴７が開口された板材６は、次工程において、図１４～図１６に示すように、貫通穴７を含む領域を、外周面に刃面を設けてなる筒状の外周打抜き刃物２０で所定の外形に打抜きして貫通穴７のある裁断板８とすることができる。

（外周打抜き刃物２０）
外周打抜き刃物２０は、貫通穴７が開口された板材６の外周を所定の形状となるように打ち抜く刃物で、下端縁が刃先８３の裁断プレート８０を備える。裁断プレート８０は、互いに対向位置に垂直姿勢に配置している対向裁断プレート８０ａを有し、対向裁断プレート８０ａは、厚さが異なる薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２を備える。対向裁断プレート８０ａは、薄肉裁断刃領域２１を薄くして、補強筒部領域２２を厚くするために、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２との境界領域２３を凹部とするように切除された形状の切除凹部２４を外周面に設けている。対向裁断プレート８０ａは、１枚の金属板の外周面に切除凹部４０を設けて、薄肉裁断刃領域２１を補強筒部領域３２よりも薄くしている。薄肉裁断刃領域２１は、下端縁を外側刃面の片刃として板材６を裁断し、補強筒部領域２２は薄肉裁断刃領域２１よりも厚くして、薄肉裁断刃領域２１を補強している。

以上の外周打抜き刃物８０は、図１４に示すように、板材６を裁断板８に打ち抜きする筒状として、下端縁を刃先８３としている。外周打抜き刃物８０は、焼き入れできる鋼材で製作され、加工性に優れた炭素鋼が適している。炭素鋼は、要求される硬さと脆さとを考慮して炭素の含有量を最適値に調整する。外周打抜き刃物８０の金属プレートは、炭素の含有量を多くして硬くできる。ただ、炭素の含有量が多くなると脆くなるので、刃物に加工される鋼材の炭素の含有量は、例えば０．４％以上であって１．４％以下、好ましくは０．４５％以上であって０．７％以下とする。

筒状の裁断プレート８０は、互いに対向位置に垂直姿勢の対向裁断プレート８０を備えている。長方形の裁断板８を裁断する裁断プレート８０は、長辺側の対向裁断プレート８１と短辺側の対向裁断プレート８２を互いに直角姿勢に連結して四角筒状としている。長辺側の対向裁断プレート８１は、長方形の裁断板８の両側を裁断し、短辺側の対向裁断プレート８２は両端を裁断する。対向裁断プレート８０は、１枚の金属板の外周面を切削して切除凹部２４を設けて、一体構造の薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２を設けることができるので、長辺側と短辺側の対向裁断プレート８０は、金属板の外周面を切削して切除凹部２４を設けて、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２を設けることができるので、四角筒状の金属板の外周の４面に切除凹部２４を設けて、長辺側と短辺側の対向裁断プレート８０の両方に薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２を設けることができる。

（薄肉裁断刃領域２０）
薄肉裁断刃領域２１の上下幅（Ｈ）は、好ましくは裁断する板材６の厚さ（ｈ）より広くする。この薄肉裁断刃領域２１が、板材６をスムーズに裁断できるからである。図１６の横断面図は、長辺側の対向裁断プレート８１が板材６を裁断する状態を示している。この図に示すように、薄肉裁断刃領域２１の上下幅（Ｈ）が板材６の厚さ（ｈ）よりも広い対向裁断プレート８０ａは、薄肉裁断刃領域２１が板材６を打抜きする時に、厚い補強筒部領域２２の下端が板材６の上面に接触して押し潰さないからである。薄肉裁断刃領域２１が板材６を裁断する時に、補強筒部領域２２の下端部が板材６の表面に接触すると、板材６が補強筒部領域２２で強制的に変形される。変形した板材６は、復元力の作用で補強筒部領域２２を押し上げて、裁断プレート８０のスムーズな降下を阻害する。特に、硬くて弾性変形し難い被裁断素材は、押し潰された反作用で補強筒部領域を押し上げてスムーズな裁断を阻害する。また、補強筒部領域２２の下端が板材６の上面に接触して押し潰し変形させ、また板材６を加圧して物性に影響を与えることもある。したがって、柔軟で弾性変形し易い板材６を裁断する外周打抜き刃物２０は、必ずしも薄肉裁断刃領域２１の上下幅（Ｈ）を板材６の厚さ（ｈ）よりも広くする必要はないが、本発明の外周打抜き刃物２０は、好ましくは、弾性変形し易い板材６のみでなく、硬くて弾性変形し難い板材６をもスムーズに裁断できるように、薄肉裁断刃領域２１の上下幅（Ｈ）を板材６の厚さ（ｈ）よりも大きくする。

薄肉裁断刃領域２１は、最大厚さ（Ｔｍａｘ）を薄くして、好ましくは板材６を裁断する領域の最大厚さを薄くして、板材６をより高い寸法精度で裁断して裁断板８とすることができる。最大厚さ（Ｔｍａｘ）を薄くして、図１６に示すように、刃先８３の切り込み方向を垂直方向に近づけられるからである。図１６は、薄肉裁断刃領域２１が板材６を裁断する拡大断面図を示す。図の薄肉裁断刃領域２１は、刃物角（α１）を極めて小さくできることから、刃先８３が板材６を裁断する切り込み方向を、矢印Ａで示すように、垂直方向に接近できる。それは、刃先８３の切り込み方向が、刃物角（α１）の中心線となるからである。

図１６に示す薄肉裁断刃領域２１は、切り込み方向（矢印Ａ）をほぼ垂直方向として、裁断する板材６を幅方向に引き延ばすことなく、または裁断する板材６の幅方向への引き延ばしを小さくして、裁断する板材６を幅方向に実質的に引き延ばすことなく裁断できる。板材６を幅方向に実質的に引き延ばすことなく垂直方向に裁断できる刃物角（α１）の小さい薄肉裁断刃領域２１は、厚い板材６を裁断して、さらに横幅（ｗ）の広い裁断板８を高い寸法精度で裁断できる。図の薄肉裁断刃領域２１による裁断の寸法精度は、板材６の厚みが増すほど、また裁断板８の横幅（ｗ）が広くなるほど大きくなる。

薄肉裁断刃領域２１の刃物角（α１）を小さくするために、薄肉裁断刃領域２１の最大厚さ（Ｔｍａｘ）は、例えば、補強筒部領域２２の厚さ（Ｓ）の１０％以上であって７０％以下、好ましくは１５％以上であって６０％以下、さらに好ましくは２０％以上であって５０％以下、最適には２５％以上であって４０％以下とする。

（切除凹部２４）
対向裁断プレート８０ａは、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の境界領域２３を凹部とするように切除された形状の切除凹部２４を外周面に有する。切除凹部２４は、補強筒部領域２２の下端と刃先８３を結ぶ直線よりも内側に切除された凹形状となる。対向裁断プレート８０ａは、切除凹部２４を外周面に有することで、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の厚み差を大きくでき、薄い薄肉裁断刃領域２１で裁断板８の対向面の厚さ方向の寸法誤差を少なくし、厚い補強筒部領域２２で薄い薄肉裁断刃領域２１を補強できる。切除凹部２４は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の境界領域２３、連結する部分を含む領域の形状である。

境界領域２３は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の境界面を含んで上下方向に広がる領域である。薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の境界、または補強筒部領域２２の下端もしくは薄肉裁断刃領域２１の上端が、例えば段差などがなく外観上明らかでない場合は、補強筒部領域２２の最大厚さ（Ｓｍａｘ）の３０％の肉厚の領域を薄肉裁断刃領域２１の上端として境界または境界領域２３の下端を定める。

裁断板８の外形は、裁断プレート８０の刃先形状で特定できる。したがって、裁断プレート８０の刃先８３の形状は、裁断板８の外形としている。例えば、平面視四角形の裁断板８を裁断する裁断プレート８０は、刃先形状を四角形とし、平面視長方形の裁断板８を裁断する裁断プレート８０は、刃先形状を長方形とする。長方形の裁断プレート８０は、長辺側の対向裁断プレート８１と短辺側の対向裁断プレート８２を、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２を一体構造とする１枚の金属板で構成して、長方形の裁断板８の長辺と短辺を高い寸法精度で裁断できる。

貫通穴７が開口された板材６の外周を裁断して得られる長方形の裁断板８からなる試験片は、図１７に示すように、対向して配置される長辺の間隔、すなわち横幅（ｗ）に高い寸法精度が要求される。長方形の試験片を、長手方向の両端部に２つの貫通穴７を設けて、または、長手方向の両端部を挟んで長手方向に引っ張る試験において、横幅（ｗ）の寸法誤差が試験片の引張強度の誤差原因となるからである。したがって、長方形の試験片は、横幅（ｗ）には高い寸法精度が要求されるが、長手方向の寸法には、横幅（ｗ）程の高い精度が要求されない。長手方向の寸法誤差が、試験片の引張強度の誤差の原因とならないからである。したがって、長方形の裁断板８を裁断する外周打抜き刃物２０は、裁断板８の長辺側を裁断する長辺側の対向裁断プレート８１を薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２とで構成して長方形の横幅（ｗ）を高い寸法精度で裁断して、長手方向の両端である短辺を裁断する短辺側の対向裁断プレート８２は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２とで構成することなく、薄肉裁断刃領域２１のない刃物形状とすることができる。

外周打抜き刃物２０は、長辺側を裁断する両方の長辺側の対向裁断プレート８１と、短辺側を裁断する両方の短辺側の対向裁断プレート８２を、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２とで構成して、長方形の裁断板８の横幅（ｗ）と長さの両方を高い寸法精度で裁断できるので、本発明の外周打抜き刃物２０は、好ましくは、全ての対向裁断プレート８０ａを薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２とで構成する。ただ、必ずしも全ての対向裁断プレート８０ａを薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２で構成する必要はなく、高い寸法精度で裁断する対向裁断プレート８０ａのみを薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２で構成することもできる。外周打抜き刃物２０は、高い寸法精度が要求される領域を裁断する対向裁断プレート８０ａのみを薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２とで構成して、高い寸法精度が要求されない領域を裁断する対向裁断プレート８０ａは、薄肉裁断刃領域２１を設けない裁断プレート８０とすることができる。

（補強筒部領域２２）
補強筒部領域２２は、薄肉裁断刃領域２１よりも厚さが大きく、その厚さと高さ（上下幅）で薄肉裁断刃領域２１を補強する。補強筒部領域２２は、その下端に境界（境界面または境界領域２３）を介して、一体構造に薄肉裁断刃領域２１が連結されてなる。薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の内周面は同一平面とし、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の外周面に切除凹部２４を設けて、補強筒部領域２２と裁断刃領域２０との厚み差を設けている。補強筒部領域２２の厚さと高さは、薄肉裁断刃領域２１の上下幅（Ｈ）、板材６の素材、厚み、裁断時の衝撃、境界領域２３の厚み、高さ、形状などに合わせて、薄肉裁断刃領域２１を適切に補強できる範囲に定められる。外周打抜き刃物２０は、補強筒部領域２２で補強されて変形しない薄い薄肉裁断刃領域２１で板材６を裁断して、裁断板８の対向面の厚さ方向の寸法誤差を少なくして、対向面を正確な横幅（ｗ）に裁断できる。

以上の外周打抜き刃物２０は、例えば、以下の工程で製作できる。
（１）下半分を薄肉裁断刃領域２１とし上半分を補強筒部領域２２とする上下幅（Ｈ）のある金属板を筒状に曲げ加工した後、両端縁を溶着して四角筒状の素材に加工する。
（２）筒状外周面の下半分を研削して切除凹部２４を設けて薄肉裁断刃領域２１を補強筒部領域２２よりも薄くする。
（３）薄肉裁断刃領域２１の下端部の外周面を研磨して、外周面に刃面のある片刃の刃先８３を設ける。
（４）最後に焼き入れ処理して刃先８３を硬化した後、さらに刃先８３を仕上げ研磨して外周打抜き刃物２０とする。

以上の製造方法は、金属板を曲げ加工し、溶着して四角筒状の素材を製作するが、（１）の工程は、金属板を使用することなく、金属ブロックを放電加工して筒状に加工して素材を製作することもできる。

以上の方法で製作された外周打抜き刃物２０は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の内周面が同一平面の筒状とするので、刃先８３で板材６を打抜きすると、打抜きされた裁断板８が外周打抜き刃物２０の内側に案内される。内側に挿入された裁断板８は、薄肉裁断刃領域２１から押し出して取り出しできる。裁断板８は薄肉裁断刃領域２１の刃先８３に向かって下方に押し出して取り出しでき、また、上方に押し出して取り出しできる。外周打抜き刃物２０は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の内周面を同一平面として裁断板８を取り出しできるが、補強筒部領域２２の内形を薄肉裁断刃領域２１よりも大きくして、裁断板８をよりスムーズに取り出しできる。補強筒部領域２２は薄肉裁断刃領域２１よりも厚いので、内面を切削して薄く加工しても十分な強度に保持できる。したがって、外周打抜き刃物２０は、薄肉裁断刃領域２１と補強筒部領域２２の内周面を同一平面として簡単に製造できるが、補強筒部領域２２の内形を大きくすることもできる。

本発明は、ゴムやプラスチック等の板材を裁断して、引張試験や衝撃試験等に用いられる裁断板を裁断する板材のポンチ装置及び裁断方法として好適に使用できる。

１００…ポンチ装置
１…抜きポンチ
１Ａ…筒状刃
１ａ…圧入穴
２…載せ台
３…プレス装置
４…スペーサー
４Ａ…挟着スペーサー
４Ｂ…下面突出スペーサー
６…板材
６ａ…押出突出部
６ｂ…凸条
６ｃ…裁断物
６ｄ…リード孔
７…貫通穴
８…裁断板
１０…刃先
１１…刃面
１２…外周面
２０…外周打抜き刃物
２１…薄肉裁断刃領域
２２…補強筒部領域
２３…境界領域
２４…切除凹部
３０…抜きポンチユニット
３１…ベースプレート
３２…プッシャー
３３…弾性体
３４…ガイド開口
３５…貫通孔
３６…貫通孔
３７…スリット
４０…突出隙間
５０…載せ面
５１…本体プレート
５２…保護層
５５…上下台
５６…シリンダ
５６ａ…ロッド
６０…駆動機構
７０…強制分離器
７１…押出ロッド
７２…分離ロッド
７３…押出プレート
７５…支持脚
８０…裁断プレート
８０ａ…対向裁断プレート
８１…長辺側の対向裁断プレート
８２…短辺側の対向裁断プレート
８３…刃先
９１…抜きポンチ
９２…載せ台
９３…刃先
９４…刃面
９６…板材
９６ｃ…裁断物
７２５…ホルダ
７３１…抜きポンチ
７３２…ストリッパ
７３３…スプリング
７３４…ノックアウト
７３５…スプリング
７３６…抜きダイ
７３７…突出刃部
７３８…外周平坦部
７３９…板材

Claims (12)

1. 板材に貫通穴を打ち抜きするポンチ装置であって、
   板材をセットする載せ台と、
   前記載せ台にセットしてなる板材を打ち抜きして貫通穴を設ける抜きポンチと、
   前記抜きポンチを板材の表面に押圧するプレス装置と、
   板材の下面と前記載せ台の載せ面との間に、前記抜きポンチの刃先が板材の下面から突出する突出隙間を設けるスペーサーと、を有し、
   前記抜きポンチは、先端縁を内刃の刃先としてなる筒状刃であって、
   前記プレス装置で押圧された前記抜きポンチの刃先が板材を貫通して、板材の下面から前記突出隙間に突出して板材に貫通穴を打ち抜きする板材のポンチ装置。
2. 請求項１に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記突出隙間が、板材の厚さの５％以上である板材のポンチ装置。
3. 請求項１に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記スペーサーが前記載せ台の上面に設けられてなる板材のポンチ装置。
4. 請求項１に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記スペーサーが板材の下面に設けられてなる板材のポンチ装置。
5. 請求項１に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記スペーサーが板材と一体構造である板材のポンチ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記載せ台の上面が板材の下面に沿う平行面を有し、
   前記載せ台の上面と前記平行面との間に前記突出隙間を設けてなる板材のポンチ装置。
7. 請求項６に記載の板材のポンチ装置であって、
   板材の下面が湾曲面で、
   前記平行面が前記板材の下面の湾曲面に沿う形状である板材のポンチ装置。
8. 請求項１ない７のいずれか一に記載の板材のポンチ装置であって、
   前記突出隙間に複数の前記スペーサーが配置されてなる板材のポンチ装置。
9. 請求項１ない８のいずれか一に記載の板材のポンチ装置であって、
   複数の前記抜きポンチを平行姿勢で下面から突出して設けてなるベースプレートを備え、
   前記プレス装置が、前記ベースプレートを介して複数の前記抜きポンチを板材の表面にプレスして、複数の貫通穴を打ち抜きするポンチ装置。
10. 所定の厚さの板材を載せ台にセットして板材のポンチ装置で抜きポンチを板材に押圧して板材に貫通穴を設ける板材の打抜き方法であって、
    前記抜きポンチには、
    筒状であって刃先に内周面を刃面とする片刃の筒状刃であって、
    筒状刃の内側には打ち抜きされた板材が圧入される圧入穴を有する刃物を使用し、
    前記載せ台にセットされる板材は、
    前記載せ台との間に前記抜きポンチの刃先が突出する突出隙間を設けて該載せ台にセットし、
    プレス装置で前記抜きポンチを板材に押圧して、前記抜きポンチの刃先を板材の下面から突出させて貫通穴を打ち抜きする板材の打抜き方法。
11. 請求項１０に記載の板材の打抜き方法であって、
    板材が軟質プラスチック板である板材の打抜き方法。
12. 請求項１１に記載の板材の打抜き方法であって、
    請求項１ないし９のいずれか一に記載のポンチ装置で貫通穴を設けた板材を、
    前記貫通穴を含む領域を、外周面に刃面を設けてなる筒状の外周打抜き刃物で所定の外形に打抜きして、前記貫通穴のある裁断板とする板材の打抜き方法。

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