JP3392131B1 - 薄板のせん断加工方法及びせん断加工された薄板 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 これまでだれも商業化に成功しなかった厚さ
０．４ｍｍ以下の薄板を汎用のせん断加工機、特に汎用
せん断加工機であるタレットパンチングプレス機によっ
て、バリがなく、製品部に接着剤の残らない画期的な加
工方法を提供する。 【解決手段】 本発明の一態様のせん断加工方法は、薄
板と捨て板とを重ね合わせてせん断加工する方法におい
て、前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨
て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨
て板に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、
前記薄板と捨て板とを液体を介した密着状態でせん断加
工を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工技術に
おける薄板のせん断加工に関し、特に０．４ｍｍ以下の
肉厚の薄板を打ち抜き加工、穴あけ加工などを行う汎用
のせん断加工機械を用いて加工する方法及びせん断加工
された薄板に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来、せん断加工機械として、タレットパ
ンチングプレス機、ユニットパンチングプレス機、シャ
ーリング機、コーナーシャーリング機などの打ち抜き加
工などを行う汎用せん断加工機械が広く用いられてい
る。このタレットパンチングプレス機に代表されるせん
断加工する機械は、上刃（パンチ）と下刃（ダイ）のク
リアランスがあるために、０．４ｍｍ以下の薄板を加工
することは、ほとんど不可能であり、小さいクリアラン
スを設定するためには、高精度の上下位置調整が必要で
実用化できなかった。また、高価な最新加工機であって
も０．１ｍｍ程度のせん断加工しかできないのが実情で
ある。

【０００３】汎用の打ち抜き機を用いて０．５ｍｍ以下
の薄板を加工する方法が、特開２０００−３０１２５６
（出願人：有限会社都製作所）号公報に開示され、実用
化されている。この加工方法によれば、打ち抜き用の薄
板を捨て板に仮接着した後、打ち抜き加工し、その後捨
て板と分離するというものである。「接着」とは、ＪＩ
Ｓ接着剤・接着用語（Ｋ６８００−１９８５）によれ
ば、７０番「接着剤を媒介とし、科学的もしくは物理的
な力またはその両方によって二つの面が結合した状態」
であり、前記公報の明細書中にも板の片面に「貼って剥
がせる性質」を備えた接着剤を塗布し接着固定を行うこ
とが開示されている。また加工後、接着剤はシンナーな
どに浸漬し溶解させ、薄板を捨て板から分離させてい
る。この出願人のウェッブサイトによれば、この方法で
０．１ｍｍの薄板を加工できることが開示されている。

【０００４】また、以前から０．１ｍｍ未満の薄板を打
ち抜き加工もしくは穴あけ加工し、所望形状のシム板な
どを成形する要望はあったが、未だ実用化されていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開２００
０−３０１２５６の発明では、０．１ｍｍより肉厚の薄
い薄板の加工は困難であり、厚さ０．５ｍｍの薄板でさ
えも明細書中に開示される通り下刃側にバリが発生して
いた。接着は、接着剤が固化することで板同士を接合す
るものであるので、この方法では、どうしても加工時に
薄板と捨て板の間にある固化した接着剤の厚みがあり、
薄板と捨て板は実質的に密着していないため、バリが発
生するものと思われる。バリが製品である薄板に発生す
ると、バリ取りの加工工程が必要であった。特に０．１
mm未満の薄板においては、バリ取りの加工が非常に困難
であった。

【０００６】また、この方法では、接着剤で板同士を固
定するため、接着剤の可膠性のある間つまり接着剤が固
まらず固定されていない間は加工することができず、さ
らに加工後に薄板と捨て板を分離するための接着剤を溶
解する工程が必要であった。

【０００７】しかし、この方法によらず、薄板と捨て板
を単に重ね合わせても０．４ｍｍ以下、特に０．１ｍｍ
未満の薄板は紙のように垂れ下がり、捨て板との間に大
きな隙間が発生し、このままでは加工できない。

【０００８】そこで、本発明者は、研究を重ねた結果、
これまでだれも商業化に成功しなかった厚さ０．４ｍｍ
以下の薄板を汎用のせん断加工機、特にタレットパンチ
ングプレス機によって、バリがなく、製品部に接着剤の
残らない画期的な加工方法及びそれによって得られる薄
板を発明した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の一態様のせん断加工方法は、金属製の１枚の薄板と
金属製の１枚の捨て板とを重ね合わせてせん断加工する
方法において、前記薄板の少なくともせん断加工する部
分と前記捨て板とを液体を介して密着させ、かつ前記薄
板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する部分を避け
て固定し、前記薄板と捨て板とを液体を介した密着状態
でせん断加工を行うことを特徴とする。

【００１０】本発明の一態様によれば、薄板と捨て板と
を液体を介して密着状態を維持したまません断加工する
ことで、せん断加工された薄板をバリを発生させること
なく得ることができる。本発明者によれば、せん断加工
時にせん断加工する部分にある液体が押出され、薄板と
捨て板がほとんど液体を介さずに完全に密着した状態と
なってせん断加工されるため、０．４ｍｍ以下の薄板で
あっても、バリの無い製品を得ることができるものと推
察される。バリが発生しないので、バリ取り工程も必要
ない。また、液体を用いているので、加工後は簡単にふ
き取ることができ、従来のように固化した接着剤を溶解
させる工程が必要無い。さらに、薄板と捨て板は、液体
だけでは密着するのみで一体化されておらず、加工途中
に容易にずれてしまうが、せん断加工する部分を避けた
場所で固定することで、加工に悪影響を与えることなく
せん断加工できる。上刃と下刃の径方向のクリアランス
は、通常のせん断加工のクリアランスでよく、高精度の
クリアランスを設定できる高価な加工機でなくても容易
に加工することができる。

【００１１】ここで、前記薄板と前記捨て板は、前記薄
板の製品部以外の部分で固定されていることが望まし
い。

【００１２】このような構成とすることで、薄板の製品
部は捨て板と固定されていないので、せん断加工後に捨
て板から簡単に分離することができ、製品部以外の薄板
は捨て板に固定されたまま処分してもよい。

【００１３】さらに、前記薄板と前記捨て板の固定は、
溶接であることが望ましい。

【００１４】このような構成とすることで、薄板と捨て
板が液体で密着された状態を溶接によって確実に維持す
ることができ、加工途中に薄板と捨て板がズレることも
ない。

【００１５】また、前記せん断加工は、パンチとダイを
用いて行う穴あけ加工とし、前記薄板をダイ側に配置
し、前記捨て板側からパンチでプレスして行うことが望
ましい。

【００１６】このような構成とすることで、捨て板には
多少のバリが発生するものの、薄板にはバリを発生させ
ることなく穴あけ加工を行うことができる。

【００１７】さらに、前記液体は、油であることが望ま
しい。

【００１８】このような構成とすることで、薄板と捨て
板の間から液体が漏れても、油であるので、加工機械の
メンテナンスも容易であり、加工現場には常時存在する
液体であるので、特別に購入する必要もなくコストメリ
ットも高い。

【００１９】またさらに、前記薄板と前記捨て板は、前
記薄板より前記捨て板の方が大きくすることができ、前
記薄板と前記捨て板は、前記薄板の周縁部に沿って固定
されていることが望ましい。

【００２０】このような構成とすることで、せん断加工
する部分を避けると共に、薄板の周縁部に沿って固定す
るため、薄板のせん断加工可能な面積を大きくとること
ができる。

【００２１】本発明の一態様のせん断加工された薄板
は、金属製の１枚の薄板の少なくともせん断加工する部
分と金属製の１枚の捨て板とを液体を介して密着させ、
かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん断加工する
部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板とを前記液
体を介した密着状態でせん断加工を行い、前記せん断加
工後に前記捨て板から分離して得られる。

【００２２】このような加工によって得られた薄板は、
バリがなく、捨て板から分離した後、付着した液体を簡
単にふき取るだけで、製品とすることができる。

【００２３】また、前記薄板は、厚さ０．０１ｍｍ〜
０．０９ｍｍの金属とすることもでき、前記捨て板は、
０．４ｍｍ以上の厚さを有することが望ましい。

【００２４】これまで、厚さ０．１ｍｍ未満の金属の薄
板をせん断加工したものはなく、切望されていた薄板、
特にシム板市場の要求に格安で加工時間も増大すること
なく対応することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００２６】図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係
るせん断加工方法を示す図である。

【００２７】本実施例においては、せん断加工を汎用の
タレットパンチングプレス機を用いて、パンチングプレ
スして穴の残った方の部材を使用する穴あけ加工を説明
する。

【００２８】まず、図１では、図の下方には、下刃を形
成するダイ３があり、図の上方には、ガイド２に案内さ
れた上刃を形成するパンチ１が配置されている。パンチ
１とダイ３の径方向のクリアランスは通常の厚さ２．０
ｍｍの板を加工する場合と同じ０．３ｍｍに設定されて
いる。

【００２９】パンチ１とダイ３の間には、被加工部材
（材質は鉄）である捨て板４と薄板５が、薄板５をダイ
３上に載置するように配置されている。タレットパンチ
ングプレス機においては、被加工部材である捨て板４を
図示せぬクランプによって保持し、あらかじめ設定した
プログラムにしたがって被加工部材を移動し、所望位置
の穴あけ加工が行われる。この際、薄板と捨て板がズレ
たり、密着状態が解除されたりすることのないようにす
る必要がある。

【００３０】捨て板４と薄板５は、液体の油層７を介し
て密着し、薄板５の両端付近でスポット溶接６によって
接合固定されている。スポット溶接６は、図中点線で示
すせん断加工面を避けた位置であり、捨て板４と薄板５
の密着状態を確実に維持できるように接合固定するもの
である。油層７は、多すぎず、捨て板４と薄板５が密着
する程度であればよい。なお、薄板５は厚さ０．０１ｍ
ｍであり、捨て板４は厚さ２ｍｍであるが、図では、説
明しやすくするために捨て板４と薄板５の厚さを極端に
厚くして示している。

【００３１】次に、図２に示すように、パンチ１とガイ
ド２が下降し、捨て板４と薄板５をガイド２が所定圧力
で押圧すると、点線で示したせん断加工面の内側のせん
断加工部分８及びガイド２の当接部分においては、液体
である油層７の油が逃げ（流動し）て、捨て板４と薄板
５がほぼ完全に密着（直接接触）した状態になると予想
される。このとき、捨て板４と薄板５は、スポット溶接
６によって固定されているので、ズレることなく所定の
位置関係を保つことができる。

【００３２】さらに、図３に示すように、パンチ１がさ
らに下降することで、せん断加工部分８を打ち抜き、捨
て板４と薄板５に穴をあける。

【００３３】せん断加工時には、せん断加工部分８の捨
て板４と薄板５との間には油層７がほとんど存在しなく
なると思われる。したがって、捨て板４と薄板５とは隙
間なくほぼ完全に密着した状態になっているので、見か
け上一体物である被加工部材の特に薄板５は、バリの発
生もなく、所望寸法で穴あけ加工が行われると考えられ
る。ちなみに、捨て板４には多少バリが発生していた
が、製品とは無関係なので、問題はない。

【００３４】このパンチングプレスを連続させて追い抜
き加工を行うことで、例えば図４に示すような被加工部
材を得ることができる。薄板５は捨て板４にスポット溶
接６で薄板５の周縁部にそって複数箇所接合固定された
ままの状態で、タレットパンチングプレス機から取出さ
れる。このように薄板５の周縁部に沿って固定すること
で、せん断加工できる部分すなわち製品部分を可能な限
り大きくとることができる。このスポット溶接６による
固定は、製品部分とせん断加工部分を避けて行い、加工
中に捨て板４と薄板５が密着状態を維持したまま横方向
にズレない程度に固定されていればよい。またスポット
溶接６の間隔は、加工作業者が密着状態を確認しながら
所要間隔で溶接すればよく、本実施の形態においては、
約１５０ｍｍ間隔で溶接している。なお、図４におい
て、打ち抜かれた穴１１はわかりやすくするため、斜線
で示されている。

【００３５】薄板５は、略矩形の打ちぬかれた穴１１の
内側を製品９とし、外側を捨て板４と一緒に廃棄する不
要部分１０に形成されている。製品９の角部は、ミクロ
ジョイントで不要部分１０に接続されたままである。

【００３６】このミクロジョイントをはずし、製品９を
不要部分１０から抜き取ると共に、捨て板４から取り外
すと、これまでほとんど不可能であった０．０１ｍｍの
せん断加工されたバリのない薄板の製品９を得ることが
できた。このとき、製品９は、捨て板４とは油層を介し
て密着しているに過ぎず、容易に取り外すことができ、
残った油をふき取るだけでよい。

【００３７】本発明者が実験したところ、０．１ｍｍ〜
０．４ｍｍの本発明の薄板は、接着して積層させた従来
技術のようなバリも発生しなかった。さらに、従来技術
では実施することができなかった０．１ｍｍ未満、例え
ば、０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの薄板においても、本
発明ではバリのない寸法精度の高い製品を得ることがで
きた。

【００３８】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の形態に変形可
能である。

【００３９】例えば、前記実施の形態では、穴あけ加工
を説明したが、元の被加工部材から分離した部材を使用
する打ち抜き加工でもよい。その場合、打ち抜かれた製
品部分には、溶接などの接合を行っていないので、捨て
板から簡単に分離することができ、製品部の油層をふき
取れば製品となる。

【００４０】また、前記実施の形態では、タレットパン
チングプレス機を用いたが、その他せん断加工を行うプ
レス加工機であってもよい。

【００４１】さらに、前記実施の形態では、液体に油を
用いたが、油に限らず、流動しやすい液体であって、薄
板と捨て板をある程度密着させることができればよい。

【００４２】また、前記実施の形態では被加工部材とし
て鉄を用いたが、プレス加工に用いられる材質であれ
ば、アルミその他の金属でもよいし、捨て板について
は、木材、紙などであってもよい。

【００４３】またさらに、前記実施の形態では被加工部
材として鉄を用いたので、薄板と捨て板の固定を圧接の
一種であるスポット溶接によって行ったが、その他の接
合手段、例えば融接に分類されるガス溶接や、ボルトや
クリップなどによる機械的接合、ろう接、薄板の周囲を
粘着テープで捨て板に固定する粘着、被加工部分から十
分に離れている位置（せん断加工時に捨て板と薄板が密
着状態を保てる位置）であれば接着を用いてもよい。要
は、薄板と捨て板の間のせん断加工部分に液体以外の厚
さを変化させるものがなく、プレス加工機内で搬送、加
工されている間、一体化した状態を維持できればよい。
薄板の外形が製品そのものであり、薄板の一部を穴あけ
加工することで完成品とする場合、薄板を完全に固定し
てしまう溶接よりも、薄板の周囲を捨て板に仮固定する
機械的接合、接着、粘着が有利である。特に、薄板の周
縁部を上から粘着テープで捨て板に貼りつけて固定する
と、薄板と捨て板の間に隙間が生じないので簡単で有利
である。

【００４４】また、薄板が小さく、薄板と捨て板の密着
状態を維持可能であれば、薄板の四隅をスポット溶接等
の固定手段で固定し、その固定部分の周辺の狭い範囲を
捨て板とともに製品から切り離せるようにせん断加工し
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るせん断加工工程を
示す説明図である。

【図２】同実施の形態に係るをせん断加工工程示す説明
図である。

【図３】同実施の形態に係るをせん断加工工程示す説明
図である。

【図４】同実施の形態の係るせん断加工後の被加工部材
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ パンチ ２ ガイド ３ ダイ ４ 捨て板 ５ 薄板 ６ スポット溶接 ７ 油層 ８ せん断加工部分 ９ 製品 １０ 不要部分 １１ 打ち抜かれた穴

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 28/00 - 28/36 B21D 33/00 B26F 1/00 - 1/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の１枚の薄板と金属製の１枚の捨
   て板とを重ね合わせてせん断加工する方法において、 前記薄板の少なくともせん断加工する部分と前記捨て板
   とを液体を介して密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板
   に前記薄板のせん断加工する部分を避けて固定し、 前記薄板と前記捨て板とを前記液体を介した密着状態で
   せん断加工を行うことを特徴とするせん断加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の製品部以外の部分
   で固定されていることを特徴とするせん断加工方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前 記薄板と前記捨て板の固定は、溶接であることを特徴
   とするせん断加工方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記せん断加工は、パンチとダイを用いて行う穴あけ加
   工であり、 前記薄板をダイ側に配置し、前記捨て板側からパンチで
   プレスして行うことを特徴とするせん断加工方法。
5. 【請求項５】 請求項１において、 前記液体は、油であることを特徴とするせん断加工方
   法。
6. 【請求項６】 請求項１において、 前記薄板と前記捨て板は、前記薄板より前記捨て板の方
   が大きく、 前記薄板と前記捨て板は、前記薄板の周縁部に沿って固
   定されていることを特徴とするせん断加工方法。
7. 【請求項７】 金属製の１枚の薄板の少なくともせん断
   加工する部分と金属製の１枚の捨て板とを液体を介して
   密着させ、かつ前記薄板を前記捨て板に前記薄板のせん
   断加工する部分を避けて固定し、前記薄板と前記捨て板
   とを前記液体を介した密着状態でせん断加工を行い、前
   記せん断加工後に前記捨て板から分離して得られたせん
   断加工された薄板。
8. 【請求項８】 請求項８において、 前記薄板は、厚さ０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍの金属板
   であり、前記捨て板は、０．４ｍｍ以上の厚さを有する
   ことを特徴とするせん断加工された薄板。