JP4512418B2 - ダイス及びトランスファプレス機 - Google Patents

Description

本発明は、楕円振動モードの超音波振動が付加された状態で絞り及び／又はしごき加工を行うダイス及びトランスファプレス機に関する。

本願出願人が開発した従来のダイスは、全体として直方体形状をなし、その一側面に固定した超音波振動子から楕円振動モードの超音波振動が付与されるようになっていた。そして、ダイスをトランスファプレス機に組み付ける場合には、ダイスのうち振動振幅が最も弱いノード位置を上下方向から固定具で挟み、それら固定具を貫通したボルトをトランスファプレス機の基台の螺子孔に締め付けて固定していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３００４２３号公報（段落［０００９］〜［００１４］、第１図）

上記した従来のダイスでは、固定具がダイスのノード位置から外れた位置に取り付けられ得る構造であったので、固定具とダイスとの位置合わせ作業が必要であると共に、固定具を貫通したボルトの締め付けトルクの如何によりダイスの振動状態が変わるので、締め付けトルクの管理が必要であった。このためダイスを基台に取り付ける作業に手間がかかっていた。また、固定具がダイスのノード位置から外れて振動エネルギーのロスが発生し得るため、そのロス分を考慮して超音波振動子の出力を比較的大きく設定する必要があり、エネルギー効率が悪かった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来よりも容易に基台に固定可能なダイス及びそのダイスを備えたトランスファプレス機の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るダイスにおいて、楕円振動モードの超音波振動が付加された状態で絞り及び／又はしごき加工を行うためのダイスであって、直方体状のダイス主体部材と、ダイス主体部材に形成されてパンチが突入する加工孔と、ダイス主体部材のうち加工孔の半径方向を向いた法線を有し、その法線方向に振動する超音波振動子が取り付けられる振動子固定面と、ダイス主体部材のうち振動子固定面の両隣の１対の側面にそれぞれスリットを挟んで隣接配置されかつスリットの両端又は途中部分に残された架橋部を介してダイス主体部材に連続形成された１対の側部支持部材と、各側部支持部材をダイス固定用の基台に固定するための取付孔とを備え、架橋部は、ダイス主体部材のうち振動振幅が最も弱いノード位置に配置され、取付孔は、側部支持部材のうち振動振幅が最も弱いノード位置に配置されたところに特徴を有する。

なお、本発明において「基台」とは、ダイセットの下型、ボルスタ、ホルダーなど、ダイスを配置固定する剛体を含む概念である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のダイスにおいて、架橋部は、ダイス主体部材と各側部支持部材との間にそれぞれ１対ずつ設けられたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のダイスにおいて、取付孔は、各側部支持部材にそれぞれ１対ずつ設けられたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のダイスにおいて、側部支持部材の両端に架橋部を備え、ダイス主体部材の両端を架橋部の両端より超音波振動子の振動方向に突出させたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のダイスにおいて、全体が超硬材料で構成されたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のダイスにおいて、ダイス主体部材に形成された下孔に超硬材料で形成された筒状のダイス本体を焼嵌し、そのダイス本体の軸心に貫通した孔を加工孔としたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載のダイスにおいて、加工孔の開口縁及び／又は内面にダイヤモンドコーティングを施したところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載のダイスにおいて、スリットの端部にはそのスリットの幅より直径が大きい円形孔が形成されたところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項８に記載のダイスにおいて、円形孔は、スリットを形成するためのワイヤカッタの端部を挿通可能な大きさであるところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載のダイスにおいて、スリットの端部を円弧状に折り返したところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れかに記載のダイスにおいて、側部支持部材には、ダイス固定用の基台との間で互いに当接して、ダイス主体部材全体を基台から浮かせた状態に保持する部分当接部が設けられたところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載のダイスにおいて、加工孔は、ダイス主体部材のうち加工孔の軸方向を法線とした平面の中心部に配置され、ダイス主体部材を超音波振動子の振動方向で長さＬ２，Ｌ１，Ｌ２の３つのブロックに区分した場合に、加工孔を中心に有した長さＬ１のブロックの固有振動数をｆ１、音速をＣ１、とすると、長さＬ２は、Ｌ２＝Ｃ１／ｆ１／２、となるように設定されたところに特徴を有する。

請求項１３の発明に係るトランスファプレス機は、請求項１乃至１２の何れかに記載のダイスを少なくとも１つ以上備えたところに特徴を有する。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載のトランスファプレス機において、加工孔を１つずつ備えた複数のダイス主体部材が、超音波振動子の振動方向に連続形成されかつ、それら複数のダイス主体部材がトランスファプレス機のワーク搬送方向に並べられたところに特徴を有する。

請求項１５の発明は、請求項１３又は１４に記載のトランスファプレス機において、ダイス主体部材のうち振動振幅が最も弱くなる複数のノード位置に複数の加工孔が設けられ、それら複数の加工孔がトランスファプレス機のワーク搬送方向に並べられたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１のダイスでは、加工孔を備えたダイス主体部材と、基台に固定される側部支持部材とがスリットによって分離されかつ架橋部によって部分的に連続形成されているので、ダイス主体部材と側部支持部材との位置関係に気を遣わずに、即ち、従来のように固定具とノード位置との位置決め作業を行うことなく、側部支持部材を基台に固定することができる。しかも、側部支持部材の取付孔は、側部支持部材のノード位置に配置されているので、側部支持部材自体の振動も許容され、固定用のボルトの締め付け強度によるダイス主体部材の振動状態への影響も緩和される。これらにより、本発明の構成によれば、従来よりも容易にダイスを基台に取り付けることが可能になる。また、従来では起こり得た固定具の位置ずれによる振動エネルギーのロスが生じ得ないので、振動エネルギーを効率よくプレス加工に利用することができる。

［請求項２の発明］
請求項２のダイスでは、架橋部をダイス主体部材と各側部支持部材との間にそれぞれ１対ずつ設けたので、１つだけ設けた場合に比べて各架橋部の肉厚を薄くすることができ、架橋部によるダイス主体部材への振動の影響を低減させることが可能になる。

［請求項３の発明］
請求項３のダイスでは、取付孔を各側部支持部材にそれぞれ１対ずつ設けたので、側部支持部材が基台に安定して取り付けられる。

［請求項４の発明］
請求項４のダイスでは、架橋部を配置するためにノード位置は、ダイス主体部材の両端部より約四分の１波長分、ダイス主体部材の中央側に位置することになる。そして、架橋部を側部支持部材の両端部に配置すると、ダイス主体部材の両端が架橋部の両端より超音波振動子の振動方向に突出した構造になる。即ち、側部支持部材をダイス主体部材と同じ長さにした場合に比べて、側部支持部材を短くすることができ、ダイスの小型軽量化が図られる。

［請求項５、６及び７の発明］
本発明のダイスは、全体を超硬材料で構成してもよいし（請求項５の発明）、加工孔の近傍のみを超硬材料で構成して、他の部分を超硬材料以外の材料で構成してもよい（請求項６の発明）。また、加工孔の開口縁及び／又は内面にダイヤモンドコーティングを施した構成にすれば、ダイスの寿命を長くすることができる（請求項７の発明）。ここで、全体を超硬材料で構成した場合には、設計が容易になる。また、加工孔の近傍のみを超硬材料で構成し、他の部分を超硬材料以外の材料で構成した場合には、母材からダイスを削りだす際の加工が容易になる。

［請求項８、９及び１０の発明］
請求項８のダイスでは、スリットの端部に円形孔を形成したことにより、スリットの端部における応力集中を防ぐことができる。また、請求項９の構成によれば、その円形孔を、スリットを形成するためのワイヤカッタを挿通させるために利用することができる。さらに、請求項１０のダイスのように、スリットの端部を円弧状に折り返して、応力集中を防いでもよい。

［請求項１１の発明］
請求項１１のダイスを基台に固定すると、側部支持部材に設けられた部分当接部のみが基台に当接してダイス主体部材全体が基台から浮いた状態になる。これにより、ダイス主体部材が容易に振動できるようになる。また、側部支持部材のうち部分当接部のみが基台に当接し、残りの部分が基台から浮いているので、側部支持部材も振動し易い状態に保持される。

［請求項１２の発明］
請求項１２のダイスの構成により、ダイス主体部材に３つのノード位置を設けることができる。そして、その真中のノード位置に加工孔を配置し、両側のノード位置に架橋部を配置することができる。

［請求項１３の発明］
請求項１３の発明に係るトランスファプレス機は、請求項１乃至１２の何れかに記載のダイスを備えたことにより、ダイス主体部材が振動し易い構造となり、ダイス主体部材に超音波振動を効率よく付与することが可能となると共に、ダイスを容易に基台に固定すること可能になる。

［請求項１４及び１５の発明］
請求項１４及び１５の発明に係るトランスファプレス機によれば、ワーク搬送方向に並んだ複数の加工孔に、１つの超音波振動子で楕円モードの超音波振動を付与することができ、コストダウンが可能になる。しかも、請求項１５のトランスファプレス機によればトランスファプレス機の小型化も図られる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
本実施形態に係るトランスファプレス機１０は、上型１１と下型１２とを上下に対向配置して備える。上型１１の下面からは、複数のパンチ１３が下方に向かって突出しており、それらパンチ１３は水平方向に１列に並べられている。

下型１２は、基台１４の中央部上面に複数のダイス１５〜２０を固定してなる。これらダイス１５〜２０は、パンチ１３に対応して水平方向に１列に並べられると共に上面に開口した加工孔１５Ａ〜２０Ａ（図２参照）を有する。そして、上型１１が図示しないプレスラムによって昇降されることで、各パンチ１３が各加工孔１５Ａ〜２０Ａに突入し、これにより、ワークが各加工孔１５Ａ〜２０Ａに押し込まれて所定のプレス加工が施される。

なお、基台１４は、図３に示すように、ボルスタ１４Ａと、所定のダイス用にボルスタ１４Ａに固定されたダイホルダー６０等とからなる。また、加工孔１５Ａ〜２０Ａ内で成形されたワークは、加工孔１５Ａ〜２０Ａの奥部に備えられたノックアウト２２（図３参照）によって加工孔１５Ａ〜２０Ａから押し出される。

これら各パンチ１３及び各ダイス１５〜２０からなる各加工ステージ（加工工程）の間でワークを搬送するために、下型１２におけるダイス１５〜２０の上面にはトランスファ装置２１（図３参照）が設けられている。トランスファ装置２１は、上型１１が上下動する度に、図１及び図２における左側から右側のダイス１５〜２０に順次ワークを搬送する。これにより、ワークに複数回のプレス加工が施される。

詳細には、上記したダイス１５〜２０は、例えば、ワーク搬送方向の上流側から順番に、打抜きダイス１５、深絞りダイス１６、再絞り第１ダイス１７、再絞り第２ダイス１８、しごき加工ダイス１９、トリミングダイス２０になっている。そして、打抜きダイス１５において板金から打ち抜かれたワークが、深絞りダイス１６、再絞り第１ダイス１７、再絞り第２ダイス１８を経て筒状に成形され、本発明に係るしごき加工ダイス１９においてしごき加工が施される。また、最後に、トリミングダイス２０においてトリミングされる。

さて、しごき加工ダイス１９は、図４に示すように、ダイス主体部材４０の両側部に１対の側部支持部材５０，５０を備えた構造になっている。また、しごき加工ダイス１９は、超硬材料又は、ダイス鋼（例えば、ＳＫＤ鋼）等の同一材質で全体が構成されている。ダイス主体部材４０は、全体として水平方向に延びた直方体形状（詳細には、角柱状）をなし、その上面及び底面の中心を加工孔１９Ａが上下に貫通している。加工孔１９Ａは、図６に示すように、ダイス主体部材４０の上下方向（厚さ方向）の中間部分がしごき加工部４６になっている。そして、そのしごき加工部４６からダイス主体部材４０の上面の開口までの間が、しごき加工部４６に向かうに従って内径がテーパー状に窄んだアプローチ部４５となり、しごき加工部４６からダイス主体部材４０の下面の開口までの間が、ダイス主体部材４０の下面の開口に向かうに従って内径がテーパー状に拡がったリリーフ部４７になっている。

図４に示すように、ダイス主体部材４０の長手方向の一端面は、本発明に係る振動子固定面４１になっている。振動子固定面４１の中心には、超音波振動子２３（図５参照）を取り付けるための螺子孔４１Ａが形成されている。ここで、振動子固定面４１の法線は、加工孔１９Ａの半径方向を向いており、螺子孔４１Ａの軸方向が、その法線と一致又は平行になっている。

超音波振動子２３は、図５に示すように、振動子本体２４の一端にホーン２５（ブースター）を備えてなる。振動子本体２４は、発振器を含む超音波振動用回路（図示せず）に接続されており、例えば、１０〜１２０ＫＨｚ、振幅３〜２０μｍの超音波を出力する。また、ホーン２５の先端面からは雄螺子２５Ａが突出している。そして、この雄螺子２５Ａを前記した螺子孔４１Ａにねじ込み、ホーン２５の先端面を振動子固定面４１に密接させた状態にして超音波振動子２３がダイス主体部材４０に固定されている。なお、上記したホーン２５は、必ずしも必要ではない。

図４に示すように、１対の側部支持部材５０，５０は、ダイス主体部材４０のうち振動子固定面４１の両隣の１対の側面４２，４２にそれぞれスリット４３を挟んで隣接配置されている。そして、スリット４３の両端に残された架橋部４８を介してこれら側部支持部材５０，５０とダイス主体部材４０とが連続形成されている。具体的には、スリット４３を形成する前の状態では、略角柱状の側部支持部材５０の一側面の全体が、ダイス主体部材４０の両側面４２，４２に連続した構造になっている。そして、図７に示すように、その側部支持部材５０の長手方向の両端面５５とダイス主体部材４０の側面４２とがなす角部５５Ａから僅かに離れた位置にそれぞれ円形孔４４を形成し、一方の円形孔４４に図示しないワイヤカッタの端部を挿入する。この状態でワイヤカッタを往復動させながら他方の円形孔４４に向け移動する。これにより、スリット４３が形成されると共に、上述の如く各スリット４３の両端部に架橋部４８が残された構造になる。そして、この円形孔４４によってスリット４３の端部における応力集中が防がれる。また、角部５５Ａは、コーナーＲを備えた構造とされて、応力集中が防がれている。

各側部支持部材５０には、長手方向に２つの取付孔５１，５１が形成されている。各取付孔５１にはボルトが貫通され、そのボルトの先端が、基台１４の一部を構成するダイホルダー６０の螺子孔６５に締め付けられている。

側部支持部材５０のうちダイス主体部材４０と反対側の側面には、下縁部に沿って段差部が設けられている。そして、その段差部より下側の下端側面５２には、図６及び図７に示すように、各取付孔５１，５１の側方部分を帯状に残し、残り全体を薄く切除することで、下端側面５２から側方に僅かに突出した側方当接部５３（本発明に係る「部分当接部」に相当する）が形成されている。これと同様に、側部支持部材５０の下面は、下端側面５２の幅方向の略中央部分より外側が、取付孔５１の開口部の近傍を除き、全体的に薄く切除され、これにより取付孔５１の近傍には、側方当接部５３と連続しかつ側方当接部５３と同じ幅の下面当接部５４（本発明に係る「部分当接部」に相当する）が形成されている。

上記しごき加工ダイス１９は、基台１４の一部を構成するダイホルダー６０に固定されている（図３参照）。このダイホルダー６０は、図４に示すように直方体の上面から支持部６１を突出させた構造になっている。支持部６１の上面には、その両側縁部から上方に向けて１対の側部突壁６２，６２が起立している。また、支持部６１の上面における幅方向の中央部分には、溝部６３が形成され、その溝部６３と各側部突壁６２，６２との間が、ダイス載置部６４，６４になっている。

ダイホルダー６０のうち溝部６３の中央部分には、前記したノックアウトが収容されるノックアウト孔６６が形成されている。そして、図３に示すように、このノックアウト孔６６とパンチ１３とが同軸上に配置されるように位置合わせされてボルスタ１４Ａにダイホルダー６０がボルト固定されている。

図５に示すように、しごき加工ダイス１９は、側部突壁６２，６２の間に配置されて、ダイス載置部６４，６４上に載置される。ここで、溝部６３の幅は、ダイス主体部材４０の幅より大きくなっているので、ダイス主体部材４０全体がダイホルダー６０から浮いた状態に保持される。そして、ダイス載置部６４に対しては、側部支持部材５０の下面のうち取付孔５１の近傍の下面当接部５４（図６参照）のみが当接する。また、側部突壁６２の内側面に対しては、下端側面５２における側方当接部５３（図６参照）のみが当接し得る状態になっている。この状態で、しごき加工ダイス１９の各取付孔５１に通されたボルトが、ダイス載置部６４に形成された螺子孔６５に締め付けられている。

上記した構成のしごき加工ダイス１９のダイス主体部材４０は、図８に示すように、３個のノード位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を持つように形成されている。そして、ブロック部材ＢＬ１の中央（ノード位置Ｎ２）には、ワークの加工に応じて加工孔１９Ａが設けられている。ダイス主体部材４０を超音波振動子２３の振動方向（図８の左右方向）で、隣り合った２つのノード位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の各中間の最大振幅部を境に、長さＬ２，Ｌ１，Ｌ２の３つのブロックＢＬ２，ＢＬ１，ＢＬ２に区分した場合に、ブロックＢＬ１の長さＬ１は、ダイス主体部材４０の材質、幅、厚み、加工孔径等を基に、有限要素法による解析で最適な振動が得られるよう求められている。また、ブロックＢＬ２の長さＬ２は、ブロックＢＬ１の固有振動数をｆ１、音速をＣ１とすると、
Ｌ２＝Ｃ１／ｆ１／２
で求められている。この結果、超音波振動子２３で与えられた超音波振動が、ダイス主体部材４０内で往復伝搬されて増幅され、ダイス主体部材４０は高効率で振動可能となっている。

次に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。
超音波振動子２３が作動し、しごき加工ダイス１９に超音波振動が付与されると、しごき加工ダイス１９の長手方向の伸縮と幅方向の伸縮とが交番状に発生し、楕円振動モードの超音波振動がしごき加工ダイス１９に伝達する。そして、トランスファプレス機１０を稼動すると、打抜きダイス１５、深絞りダイス１６、再絞り第１ダイス１７、再絞り第２ダイス１８を経て筒形に成形されたワークが、しごき加工ダイス１９の加工孔１９Ａに押し込まれ、しごき加工が施される。これにより、ワークの筒壁が薄肉にされかつ表面が滑らかになる。ここで、しごき加工ダイス１９には、楕円振動モードの超音波振動が付与されているので潤滑性が向上し、低粘度加工油を使用しても高精度なしごき加工を行うことができる。そして、しごき加工が施されたワークはトリミングダイス２０でトリミングされ、トランスファプレス機１０がワークに施す全ての工程が終了する。

ここで、本実施形態のしごき加工ダイス１９は、上記したように従来よりも容易に基台１４に取り付けられるので、不慣れな作業者がしごき加工ダイス１９を基台１４に固定しても、加工孔１９Ａとパンチ１３とが容易に芯出しされ、高いプレス品質を得ることができる。また、このしごき加工ダイス１９には、ダイス主体部材４０と各側部支持部材５０との間にそれぞれ１対ずつの架橋部４８を設けたので、架橋部４８を１つだけ設けた場合に比べて架橋部４８を薄肉にすることができる。これにより、架橋部４８によるダイス主体部材４０への振動の影響を低減させることが可能になり、プレス品質が向上する。

このように、本実施形態のしごき加工ダイス１９では、加工孔１９Ａを備えたダイス主体部材４０と、基台１４に固定される側部支持部材５０とがスリット４３によって分離されかつ架橋部４８によって部分的に連続形成されているので、ダイス主体部材４０と側部支持部材５０との位置関係に気を遣わずに、即ち、従来のように固定具とノード位置との位置決め作業を行うことなく、側部支持部材５０を基台１４に固定することできる。しかも、側部支持部材５０の取付孔５１は、側部支持部材５０のノード位置に配置されているので、側部支持部材５０自体の振動も許容され、固定用のボルトの締め付け強度によるダイス主体部材４０の振動状態への影響も緩和される。これらにより、従来よりも容易にしごき加工ダイス１９を基台１４に取り付けることが可能になる。また、側部支持部材５０は、ダイス主体部材４０に一体形成されているので、従来のように固定具がノード位置からずれることによる振動エネルギーのロスが起こらないので、超音波振動子２３の振動エネルギーを効率よくプレス加工に利用することができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態のしごき加工ダイス１９は、超硬材料又はダイス鋼（例えばＳＫＤ鋼）等の同一材料で全体が構成されていたが、ダイス主体部材４０に加工孔１９Ａより大きな下孔を加工しておき、そこに超硬材料で形成された筒状のダイス本体を焼嵌して、そのダイス本体の軸心に貫通した孔を加工孔１９Ａとしてもよい。このような構成にすれば、ダイス全体を超硬材料とした場合に比べて、母材から容易にダイスを削り出すことができる。一方、ダイス全体を超硬材料とした場合には、ダイスの設計が容易になる。

（２）また、加工孔１９Ａの開口縁及び／又は内面にダイヤモンドコーティングを施してもよい。

（３）また、本発明に係るダイスは、トランスファプレス機以外のプレス機に取り付けられるものであってもよい。

（４）前記実施形態では、しごき加工ダイス１９に形成されたスリット４３の両端部に円形孔４４を設けたことにより応力集中を防いでいたが、図９に示すようにスリット４３の端部を円弧状に折り返してなる湾曲スリット４３Ａを設けて、応力集中を防いでもよい。

（５）前記実施形態のしごき加工ダイス１９は、ダイス主体部材４０より側部支持部材５０が短くなっていたが、側部支持部材５０をダイス主体部材４０と同じ長さにしてもよい。但し、前記実施形態のように、ダイス主体部材４０より側部支持部材５０を短くすることで小型軽量化が図られる。

（６）前記実施形態のトランスファプレス機１０には、楕円振動モードの超音波振動が付与されるダイス１９が１つしか設けられていなかったが、そのようなダイスを複数備えた構成にしてもよい。

（７）また、図１０に示すように前記実施形態におけるダイス主体部材４０を長手方向に延ばし、ダイス主体部材４０に４つ以上のノード位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・・を備えた構成とし、そのダイス主体部材４０の複数のノード位置Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４に加工孔１９Ａを設けた構成にしてもよい。また、これら複数の加工孔１９Ａをトランスファ装置のワーク搬送方向に並べた構成にしてもよい。

（８）また、加工孔を１つずつ備えた複数のダイス主体部材を、超音波振動子の振動方向に連続形成し、それら複数のダイス主体部材をトランスファプレス機のワーク搬送方向に並べてもよい。

（９）さらには、図１１に示すように、ダイス主体部材４０に４つ以上のノード位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・・を備えた構成とすると共に、そのうちの３つ以上のノード位置に架橋部４８を設けて、スリット４３を長手方向に分断した構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係るトランスファプレス機の正面図 下型の平面図 トランスファプレス機の側断面図 ダイス及びダイホルダーの分解斜視図 ダイス及びダイホルダーを組み付けた状態の斜視図 ダイスの正断面図 ダイスにおける側部支持部材の平面図 ダイスが振動した状態の概念図 ダイスの変形例を示した斜視図 ダイスの変形例を示した平面図 ダイスの変形例を示した平面図

符号の説明

１０ トランスファプレス機
１３ パンチ
１４ 基台
１９ 加工ダイス
１９Ａ 加工孔
２３ 超音波振動子
４０ ダイス主体部材
４１ 振動子固定面
４３ スリット
４８ 架橋部
５０ 側部支持部材
５１ 取付孔
５３ 側方当接部（部分当接部）
５４ 下面当接部（部分当接部）

Claims (15)

1. 楕円振動モードの超音波振動が付加された状態で絞り及び／又はしごき加工を行うためのダイスであって、
   直方体状のダイス主体部材と、
   前記ダイス主体部材に形成されてパンチが突入する加工孔と、
   前記ダイス主体部材のうち前記加工孔の半径方向を向いた法線を有し、その法線方向に振動する超音波振動子が取り付けられる振動子固定面と、
   前記ダイス主体部材のうち前記振動子固定面の両隣の１対の側面にそれぞれスリットを挟んで隣接配置されかつ前記スリットの両端又は途中部分に残された架橋部を介して前記ダイス主体部材に連続形成された１対の側部支持部材と、
   前記各側部支持部材をダイス固定用の基台に固定するための取付孔とを備え、
   前記架橋部は、前記ダイス主体部材のうち振動振幅が最も弱いノード位置に配置され、 前記取付孔は、前記側部支持部材のうち振動振幅が最も弱いノード位置に配置されたことを特徴とするダイス。
2. 前記架橋部は、前記ダイス主体部材と前記各側部支持部材との間にそれぞれ１対ずつ設けられたことを特徴とする請求項１に記載のダイス。
3. 前記取付孔は、前記各側部支持部材にそれぞれ１対ずつ設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイス。
4. 前記側部支持部材の両端に前記架橋部を備え、前記ダイス主体部材の両端を前記架橋部の両端より前記超音波振動子の振動方向に突出させたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のダイス。
5. 全体が超硬材料で構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のダイス。
6. 前記ダイス主体部材に形成された下孔に超硬材料で形成された筒状のダイス本体を焼嵌し、そのダイス本体の軸心に貫通した孔を前記加工孔としたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のダイス。
7. 前記加工孔の開口縁及び／又は内面にダイヤモンドコーティングを施したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のダイス。
8. 前記スリットの端部にはそのスリットの幅より直径が大きい円形孔が形成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のダイス。
9. 前記円形孔は、前記スリットを形成するためのワイヤカッタの端部を挿通可能な大きさであることを特徴とする請求項８に記載のダイス。
10. 前記スリットの端部を円弧状に折り返したことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のダイス。
11. 前記側部支持部材には、前記ダイス固定用の基台との間で互いに当接して、前記ダイス主体部材全体を前記基台から浮かせた状態に保持する部分当接部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のダイス。
12. 前記加工孔は、前記ダイス主体部材のうち前記加工孔の軸方向を法線とした平面の中心部に配置され、前記ダイス主体部材を前記超音波振動子の振動方向で長さＬ２，Ｌ１，Ｌ２の３つのブロックに区分した場合に、前記加工孔を中心に有した前記長さＬ１のブロックの固有振動数をｆ１、音速をＣ１、とすると、前記長さＬ２は、
    Ｌ２＝Ｃ１／ｆ１／２
    、となるように設定されたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載のダイス。
13. 請求項１乃至１２の何れかに記載のダイスを少なくとも１つ以上備えたことを特徴とするトランスファプレス機。
14. 前記加工孔を１つずつ備えた複数の前記ダイス主体部材が、前記超音波振動子の振動方向に連続形成されかつ、それら複数のダイス主体部材がトランスファプレス機のワーク搬送方向に並べられたことを特徴とする請求項１３に記載のトランスファプレス機。
15. 前記ダイス主体部材のうち振動振幅が最も弱くなる複数のノード位置に複数の前記加工孔が設けられ、それら複数の加工孔がトランスファプレス機のワーク搬送方向に並べられたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のトランスファプレス機。
    

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