JP2621148B2 - 筒部にスリツトを有するカツプ状製品の加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、筒部にスリットを有するカップ状製品の加
工方法に関し、特に、生産性が高く、カップ状製品の筒
部に高精度にスリット加工を行う筒部にスリットを有す
るカップ状製品の加工方法に係わる。

〔従来の技術〕

従来、筒部にスリットを有するカップ状製品の加工方
法としては、第８図（ａ）、（ｂ）に示すように、スリ
ットに相当する部分51Aを切り欠くようにして、全体を
円板状に打ち抜いた後、この展開形状の円板51の外側部
分を、第８図（ｃ）に示すように、直角に折り曲げてカ
ップ状に成形するか、あるいは、第９図に示すように、
カップ状に成形した後、このカップ状の半完成品52の筒
部52Aを挟んで、半完成品52の内側にダイス53を挿入し
て、外側よりダイス54を半径方向に移動させて、スリッ
ト部分を打ち抜いていた。

また、特に、スリットの寸法精度を必要とする場合、
カップ状に成形した後、筒部に機械加工、放電加工等に
よりスリット部分を削除してスリットを形成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記従来の第８図に示すようなスリットを打
ち抜いた後曲げ加工を行う方法は、生産性は高いが、曲
げ加工時に製品が変形してスリットの寸法精度が悪化す
るという欠点がある。

第９図に示すようにカップ状に成形した後、ダイス54
を半径方向に移動させてスリットを打ち抜く方法は、ス
リットを一つづつ打ち抜くため、打ち抜き時の力により
製品の筒部が変形し、スリットの寸法精度が確保できな
いという欠点がある。

また、スリットの数が多いと打ち抜き工程が多くなり
生産性が悪くなるという欠点がある。

カップ状に成形した後、筒部に機械加工によりスリッ
トを加工する方法は生産性が悪く製品が高価なものにな
る。

また、製品が薄肉の場合、機械加工時に変形が生じス
リットの寸法精度が悪化するという欠点がある。

カップ状に成形した後、放電加工によりスリットを加
工する方法は、製品に加工力が加わらないため薄肉の製
品においてもスリットの寸法精度は高精度に確保される
が、加工速度が遅く非常に生産性が悪いので、製品が大
変高価なものになるという欠点がある。

したがって、本発明の目的は、寸法精度が高くかつ生
産性の高い加工方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明の方法は、底部と、この底部の周縁か
らほぼ直角に立上がる筒部とを備え、前記筒部にスリッ
トを有するカップ状製品の加工方法において、板材をカ
ップ状の半完成品に成形した後、凸状の刃部および溝が
周面に軸線方向に向けて設けられかつカップの内面側の
底部に対向して前後動するパンチと、該パンチの周面と
の間に前記筒部を挟み込みかつ該周面に対向する面に前
記パンチの凸状の刃部に嵌合する溝および前記パンチの
溝に嵌合する凸状の刃部が設けられた第１のダイスと、
前記カップ状製品の筒部の周面のうち、底部が形成され
ていない側の周面の径に対応する径の刃部が周方向に向
けて設けられた第２のダイスとを用いて、前記カップ状
の半完成品を前記パンチと前記第１のダイスとの間に挟
むとともに、前記パンチと前記第１のダイスとを軸方向
に相対移動させて対向する刃部と溝部とを相互に嵌入さ
せつつ前記カップ状の半完成品の筒部のスリット部分を
前記第１のダイスの溝内へ押し込み、スリット間の部分
を前記パンチの溝内に押し込むことで軸方向に切れ目を
形成し、さらに前記スリット間の部分が溝内に押し込ま
れた前記パンチと前記第２のダイスとによって、半完成
品の前記スリット部分を周方向に切断し除去すること特
徴としている。

〔作用〕

したがって、本発明の方法によれば、予めカップ状に
成形した半完成品を、互いに嵌合する凸状の刃部と溝と
が周方向にそれぞれ形成されているパンチと第１のダイ
スとの間で挟むとともに、この挟んだ状態で前記パンチ
と第１のダイスとを軸方向に相対移動させると、半完成
品のスリットとなる部分が第１のダイスの溝内に嵌入す
ることによって軸方向に切れ目が形成され、ついで、前
記スリットとなる部分がパンチと第２のダイスとによっ
て、切断されて除去されるようにしたので、全スリット
を一度に打ち抜くことができ、製品の筒部の変形が防止
される。

〔実施例〕

次に、本発明の第１の実施例および第２の実施例に係
わる筒部にスリットを有するカップ状製品の加工方法
を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施例） 第１図乃至第５図は本発明の第１の実施例に係わる筒
部にスリットを有するカップ状製品の加工方法に使用す
るスリット加工装置の図面であり、第１図はスリット加
工装置の断面図でスリットを加工する前の状態を示す、
第２図は同じくスリット加工装置の断面図でスリットを
加工した後の状態を示す、第３図は第２図のスリット加
工装置のIII−III断面図を示す、第４図は同じくスリッ
ト加工装置の拡大断面図でスリットを加工している途中
の状態を示す、第５図は第４図のスリット加工装置のＶ
−Ｖ断面図である。

第１図において、符号１は、板材からプレス成形さ
れ、カップ状製品の外径に等しい内径を有するカップ状
の半完成品を示す。

符号２は、第２図に示す成形後のカップ状製品の外径
に略等しい外径を有する円柱状のパンチであり、このパ
ンチ２の外周には、カップ状製品の筒部のスリットを除
いた部分の幅と厚みに等しい幅と深さを有する溝2aが穿
設されている。

このパンチ２の外周の前記溝2aより高くなっている刃
部2bの幅がカップ状製品の筒部のスリットの幅に対応
し、溝2aはスリット間の幅に対応するように形成されて
いる。

このパンチ２の外周の刃部2bの第５図に示す肩部2c
が、刃先を形成している。

符号３は、カップ状製品の筒部の外径に略等しい内径
を有するリング状のダイス（第１のダイス）であり、こ
のダイス３の内側には、カップ状製品の筒部のスリット
の幅に等しい幅と筒部の厚みに等しい深さを有する溝3a
が穿設されている。

第５図に示すように、このダイス３の内側の突出して
いる刃部3bの両肩部3cが刃先を形成し、この刃部3bでカ
ップ状の半完成品の筒部を、前記パンチ２の溝2aに縮径
して打ち抜き、カップ状製品のスリットの部分が、パン
チ２の刃部2bに残るようになっている。

符号４は、前記ダイス３の内径と外径に等しい内径と
外径を有するリング状の抜きダイス（第２のダイス）で
あり、この抜きダイス４の内周の第１図にて上側の肩部
が刃先を形成し、前記パンチ２の刃部2bとで、このパン
チ２の刃部2b上に残っている第２図に示すカップ状製品
10の筒部10Aのスリットに相当するスクラップ部分10B
を、カップ状製品10より切り離すようになっている。

符号５は、第２図に示す加工完了後のカップ状製品10
が前記パンチ２にくっついた場合に、このカップ状製品
10をパンチ２より落とすリング状のエジェクタープレー
トで、その内側は前記パンチ２の外側に嵌合する形状と
なっている。

このエジェクタープレート５は、エジェクターロッド
６に脱着可能に固定されている。

符号７は製品のクランプ・押出し用の円柱状のノック
アウトであり、スリット加工装置に摺動自在に支持さ
れ、図示してないスプリングにより第１図にて上方に付
勢されていて、前記パンチ２と協動して製品をクランプ
したり、成形後、製品をダイス３の中より押し出すよう
にしている。

符号８は、スリット加工装置の上型で、図示してない
押圧シリンダにより、第１図にて上下方向に駆動される
ようになっており、この上型８に前記パンチ２が脱着可
能に固定されている。

符号９は、スリット加工装置の下型で、このスリット
加工装置に固定されており、この下型９に、前記ダイス
３が抜きダイス４と共に脱着可能に固定されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

板材より本製品を加工する場合、先ず、円板状に打ち
抜いた後、プレス成形により製品の外径に略等しい内径
を有するカップ状の半完成品を成形する。

その後、第１図に示すように、前記カップ状の半完成
品１をノックアウト７の上面にセットする。

そして、上型８を第１図にて下方向に下降させると、
パンチ２がカップ状の半完成品１の内側に入り、ノック
アウト６とでこの半完成品１をクランプしてそのまま下
降していく。

上型８が更に下降すると、ダイス３に前記半完成品１
が当たり、第４図および第５図に示すように、このダイ
ス３の刃部3bにより、パンチ２の溝2aに半完成品１の筒
部の肉が寄せられると共に、ダイス３の刃部3bの肩部3c
とパンチ２の刃部2bの肩部2cとで半径方向に打ち抜かれ
て、軸方向の切れ目が形成される。

この時の第５図に示す抜きクリアランスＣは、一般抜
きと同じ考え方で、破断面ができても良い場合は、製品
の筒部の肉厚の５〜15％程度に設定し、破断面を嫌う場
合は、前記抜きクリアランスＣを零に設定する。

また、製品の筒部の直径の寸法精度が要求される場合
は、第５図に示すダイス３とパンチ２の隙間Ｌは、製品
の筒部の肉厚の100〜90％に設定して、この筒部にシゴ
キを若干かけると良い。

さらに、成形が進行し、ダイス３の刃部3bにより打ち
抜かれて、パンチ２の刃部2b上に残されたスリットに相
当するスリット部分10Bは、抜きダイス４により軸方向
に剪断（周方向に切断）して打ち抜かれて、スリット抜
きが完了する。

この抜きダイス４の第４図に示す内径Ｄは、パンチ２
の外径ｄよりも若干大きくする必要があり、その差の半
分である抜きダイス４の内周とパンチ２の外周の半径方
向のクリアランスＸは、製品の筒部の肉厚の５〜15％程
度が望ましい。

スリット抜きが完了した後、上型８を上昇させると、
ノックアウト６がカップ状製品10を、打ち抜かれたスリ
ット部分に相当する第２図及び第３図に示すスクラップ
部分10Bと共に、初期の位置まで上昇させる。

この時、パンチ２に加工完了後のカップ状製品10がつ
いた場合は、エジェクタープレート５により、このカッ
プ状製品10を払い落とす。

以上のように、本実施例によれば、板材からカップ状
製品の外径に略等しい内径を有するカップ状の半完成品
１にプレス成形した後、外周の全周に刃を有するパンチ
２と内周の全周に刃を有するダイス３の間に前記カップ
状の半完成品１を挟み込んで、ダイス３の中にパンチ２
を嵌入させて全スリットを一度に打ち抜くようにしたの
で、スリットの幅の寸法精度が大幅に向上すると共に、
生産性も大幅に向上する。

また、最初にカップ状の半完成品１の直径をカップ状
製品の直径より大きく作っておいて、スリットの部分を
打ち抜く時にカップ状製品の筒部の壁になる部分にシゴ
キが加わるようにして縮径させて成形しているので、こ
の筒部の内径あるいは外径の寸法精度を高精度に保つこ
とができる。

（第２の実施例） 次に、第６図に示すように、筒部として外筒18および
内筒19の有するカップ状製品20の外筒18および内筒19の
双方にスリットを形成する本発明の第２の実施例に係わ
る筒部にスリットを有するカップ状製品の加工方法につ
いて説明する。

第７図は本実施例に係わる筒部にスリットを有するカ
ップ状製品の加工方法に使用するスリット加工装置の断
面図であって、スリットを形成する前の状態を示す。

第７図において、符号21は、板材からプレス成形され
た半完成品であり、第６図の製品20の外筒18の外径に等
しい内径の外筒21Aと製品20の内筒19の内径に等しい外
径の内筒21Bとを有している。

符号22は、第６図の製品20の外筒18の外径および内筒
19の内径に略等しい外径および内径を有するカップ状の
パンチであり、このパンチ22の外周には、製品20の外壁
18のスリットを除いた部分の幅と厚みに等しい幅と深さ
を有する溝22aが穿設され、このパンチ22の内周には、
製品20の内筒19のスリットを除いた部分の幅と厚みに等
しい幅と深さを有する溝22Aが穿設されている。

このパンチ22の外周の前記溝22aより高くなっている
刃部22bの幅が、第６図の製品20の外筒18のスリットの
幅に等しく、また、このパンチ22の内周の前記溝22Aよ
り高くなっている刃部22Bの幅が、前記製品20の内筒19
のスリットの幅に等しくなっている。

符号23は、第６図の製品20の外筒18の外径に略等しい
内径を有するリング状のアウターダイスであり、このア
ウターダイス23の内側には、製品20の外筒18のスリット
の幅に等しい幅と外筒18の厚みに等しい深さを有する溝
23aが穿設されている。

このアウターダイス23の内側の隣接する溝23a,23a間
に突出している刃部23b（第１のダイス）の両肩部が刃
先を形成し、この刃部23bでカップ状の半完成品21の外
筒21Aを、前記パンチ22の外側の溝22aに縮径して軸方向
に打ち抜くとともに、各刃部23bの下端間を円周方向に
継ぐ部分（第２のダイス）23cによって半径方向に打ち
抜き、第６図の製品20の外筒18のスリットの部分がパン
チ22の外側の刃部22bに残るようになっている。

符号24は、第６図の製品20の内筒19の内径に略等しい
外径を有するリング状のインナーダイスであり、このイ
ンナーダイス24の外側には、製品20の内筒19のスリット
の幅に等しい幅と内筒19の厚みに等しい深さを有する溝
24aが穿設されている。

このインナーダイス24の外側の突出している刃部24b
（第１のダイス）の両肩部が刃先を形成し、この刃部24
bでカップ状の半完成品21の内筒21Bを、前記パンチ22の
外側の溝22aに縮径して半径方向に打ち抜くとともに、
このインナーダイス24の隣接する刃部24bの下端間を継
ぐ部分（第２のダイス）24cとによって軸線方向に剪断
することによって、スリットに相当する部分を切り離
し、製品20の外筒18のスリットの部分がパンチ22の外側
の刃部22bに残るようになっている。

符号25は、前記パンチ22の内部を貫通してその下端面
より突出する棒状のエジェクターピンであり、パンチ22
に対して摺動自在とされている。

このエジェクターピン25は、３本で、エジェクターベ
ース26に固定され、図示してないエジェクターシリンダ
により下降して、前記パンチ22にくっついた加工完了後
のカップ状製品20を払い落とすようになっている。

符号27は、製品のクランプ・押出し用のリング状のノ
ックアウトであり、図示してないノックアウトシリンダ
のピストンロッド28により第７図にて上下方向に摺動さ
せられ、前記パンチ22と協動して半完成品21をクランプ
したり、成形後、製品をアウターダイス23とインナーダ
イス24の隙間より押し出すようにしている。

符号28は、スリット加工装置の上型で、図示してない
押圧シリンダにより第７図にて上下方向に駆動されるよ
うになっており、この上型28に前記パンチ22が脱着可能
に固定されている。

符号29は、スリット加工装置の下型で、このスリット
加工装置に固定されており、この下型29に、前記アウタ
ーダイス23とインナーダイス24が脱着可能に固定されて
いる。

次に、本実施例の作用について説明する。

板材より本製品を加工する場合、先ず、ドーナツ状に
打ち抜いた後、プレス成形により第６図の製品20の外筒
18の外径に略等しい内径の外筒21Aと製品20の内筒19の
内径に略等しい外径の内筒21Bを有するカップ状の半完
成品21を成形する。

その後、第７図に示すように、前記カップ状の半完成
品21をノックアウト27の上面にセットする。

そして、上型28を第７図にて下方向に下降させると、
パンチ22がカップ状の半完成品21の外筒21Aと内筒21Bの
間に入り、ノックアウト27とでこの半完成品21をクラン
プしてそのまま下降していく。

上型28が更に下降すると、アウターダイス23およびイ
ンナーダイス24に前記半完成品21が当たり、このアウタ
ーダイス23の刃部23b（第１のダイス）およびインナー
ダイス24の刃部24b（第１のダイス）によりパンチ22の
外周の溝22aおよび22Aに、半完成品21の外筒21Aおよび
内筒21Bの肉が寄せられると共に、アウターダイス23の
刃部23bの角とパンチ22の外周の刃部22bおよび内周の刃
部22Bの角とで半径方向に打ち抜きがなされる。

さらに、パンチ22が下降して成形が進行すると、パン
チ22の外周の刃部22bおよび内周の刃部22B上に残された
スリットの部分21aおよび21bは、軸方向に打ち抜かれ
て、スリット抜きが完了する。

スリット抜きが完了した後、上型28を上昇させると、
ノックアウト27がカップ状製品20を、打ち抜かれたスリ
ット部分に相当するスクラップ31と共に、初期の位置ま
で上昇させる。

この時、パンチ22に加工完了後のカップ状製品20がつ
いた場合は、エジェクターピン25により、このカップ状
製品20を払い落とす。

以上のように、本実施例によれば、板材から製品20の
外筒18の外径に略等しい内径と製品20の内筒19の内径に
略等しい外径を有するカップ状の半完成品21にプレス成
形した後、外周の全周および内周の全周に刃を有するカ
ップ状のパンチ22と内周の全周に刃を有するアウターダ
イス23および外周の全周に刃を有するインナーダイス24
との間に前記カップ状の半完成品21を挟み込んで、アウ
ターダイス23とインナーダイス24との間の隙間の中にパ
ンチ22を嵌入させて全スリットを一度に打ち抜くように
したので、一箇所に加工力が作用することによる変形が
無く、スリットの幅の寸法精度が大幅に向上すると共
に、生産性も大幅に向上する。

なお、第１の実施例のダイス３あるいは第２の実施例
のアウターダイス23およびインナーダイス24で、共に、
製品の筒部を絞って成形しているが、半完成品１の筒部
の外径を製品の筒部の外径と同一にして、あるいは、半
完成品21の外筒21Aの外径および内筒21Bの内径を製品20
の外筒18および内筒19のそれと同一にして、パンチ２あ
るいはパンチ22によりスリットにあたる部分を拡げて成
形するようにしても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、先ず、板材からカップ状製品の筒部
の直径に略等しい直径を有するカップ状の半完成品に成
形し、その後、カップ状製品の筒部のスリットの幅に等
しい幅の溝を有するパンチおよびダイスを用いて、これ
らを軸方向に移動・嵌合させてカップ状製品の筒部のス
リット部分または壁の部分を半径方向に剪断して軸方向
に切れ目を形成し、前記パンチまたはダイスの溝内に納
め、この状態で溝の外に残っているスリットとなる部分
を打ち抜くようにしたので、全スリットを一度に打ち抜
くことができ、製品の筒部の変形が防止されると共に、
生産性が大幅に向上すると云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例に使用するスリット加工装置の断
面図でスリットを加工する前の状態を示す、第４図は同
じくスリット加工装置の拡大断面図でスリットを加工し
ている途中の状態を示す、第２図は同じくスリット加工
装置の断面図でスリットを加工した後の状態を示す、第
３図は第２図のスリット加工装置のIII−III断面図を示
す、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図、第６図は筒部とし
て外筒および内筒を有するカップ状製品の斜視図、第７
図は第２の実施例に使用するスリット加工装置の断面図
であって、スリットを形成する前の状態を示す、第８図
は筒部にスリットを有するカップ状製品の加工方法の従
来例であり、（ａ）は円板状に打ち抜かれた半完成品の
平面図、（ｂ）は（ａ）の半完成品の断面図、（ｃ）は
成形後のカップ状製品の断面図を示し、第９図は筒部に
スリットを有するカップ状製品の加工方法の他の従来例
を示す。 １……カップ状の半完成品 ２……パンチ ３……ダイス（第１のダイス） ４……抜きダイス（第２のダイス） 2a……パンチの溝 2b……パンチの刃部 3a……ダイスの溝 3b……ダイスの刃部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部と、この底部の周縁からほぼ直角に立
   上がる筒部とを備え、前記筒部にスリットを有するカッ
   プ状製品の加工方法において、 板材をカップ状の半完成品に成形した後、凸状の刃部お
   よび溝が周面に軸線方向に向けて設けられかつカップの
   内面側の底部に対向して前後動するパンチと、該パンチ
   の周面との間に前記筒部を挟み込みかつ該周面に対向す
   る面に前記パンチの凸状の刃部に嵌合する溝および前記
   パンチの溝に嵌合する凸状の刃部が設けられた第１のダ
   イスと、前記カップ状製品の筒部の周面のうち、底部が
   形成されていない側の周面の径に対応する径の刃部が周
   方向に向けて設けられた第２のダイスとを用いて、 前記カップ状の半完成品を前記パンチと前記第１のダイ
   スとの間に挟むとともに、前記パンチと前記第１のダイ
   スとを軸方向に相対移動させて対向する刃部と溝部とを
   相互に嵌入させつつ前記カップ状の半完成品の筒部のス
   リット部分を前記第１のダイスの溝内へ押し込み、スリ
   ット間の部分を前記パンチの溝内に押し込むことで軸方
   向に切れ目を形成し、 さらに前記スリット間の部分が溝内に押し込まれた前記
   パンチと前記第２のダイスとによって、半完成品の前記
   スリット部分を周方向に切断し除去すること特徴とする
   筒部にスリットを有するカップ状製品の加工方法。