JP4518539B2

JP4518539B2 - ワーク加工方法

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Publication number: JP4518539B2
Application number: JP2004055414A
Authority: JP
Inventors: 英幸守屋
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005238324A

Description

本発明は、簡単な構成により、完全な継目無し加工を実現し、また、その際にワークの板厚の大小にかかわらず、更に、オートインデックスステーションの径の大小にかわらず適用可能な金型装置を使用するワーク加工方法に関する。

従来より、例えば図１３（Ａ）（ワークｗを上面（Ｘ−Ｙ平面）から見た図）に示すように、一回の打ち抜き加工では、ワークｗに大きな穴ａを打ち抜くことができない場合には、次に示す追い抜き加工が行われる。

即ち、図１３（Ａ）において、上記穴ａよりも小さい矩形断面の刃先を有するパンチ金型とダイ金型を用い、前回の打ち抜き穴に対して今回の打ち抜き穴の位置を長手方向（Ｘ軸方向）の距離ｍだけオーバラップさせることにより、１ヒット目（１）、２ヒット目（２）、３ヒット目（３）、４ヒット目（４）といったように、追い抜き加工が行われる。

ところが、上記追い抜き加工を行うと、図１３（Ｂ）（ワークｗを断面（Ｘ−Ｙ平面（図１３（Ａ））に垂直なＸ−Ｚ平面）から見た図）に示すように、穴ａの上縁であって各ヒットごとのコーナ部ｃ１、ｃ２、ｃ３の位置には、追い抜き加工終了後も、ダレｄ１とｄ２、ｄ２とｄ３、ｄ３とｄ４の間のダレ無し状態が残り、図１３（Ｃ）のように、継目ｔ１、ｔ２、ｔ３ができてしまう。

この理由は、次に述べるとおりである。即ち、図１４（Ａ）に示すように、例えば１ヒット目（１）で打ち抜き加工した穴ａ１のコーナ部ｃ１近傍における切口面は、図１４（Ｂ）に示すように、互いに直交する直線状の上縁ｆ１、ｆ１′に沿って形成されたダレｄ１とｄ１′、その下の剪断面ｓ１とｓ１′、更にその下の破断面ｂ１とｂ１′により構成されている。

この場合、上記ダレｄ１とｄ１′は、図示するように、上縁ｆ１とｆ１′の外側（ワークｗの上面側）と内側（穴ａ１側）に形成される。

そして、このダレｄ１とｄ１′が形成される場合には、前記した直線状の上縁ｆ１とｆ１′即ち直線部（Ｘ軸方向とＹ軸方向）に働く応力は、コーナ部ｃ１に近くなるにつれて互いに反発し合うので、図示するように、該ダレｄ１とｄ１′は徐々に小さくなり、コーナ部ｃ１ではダレ無し状態となる。また、破断面も無い。

また、コーナ部ｃ１では、よく知られているように、クラック（亀裂）が他の直線部（Ｘ軸方向とＹ軸方向）よりも遅く発生し、そのため、このクラックの直前に形成される剪断面ｎ１が上下方向（Ｚ軸方向）に長くなり、この長い剪断面ｎ１は加工硬化している。

即ち、従来は、コーナ部ｃ１では、ダレ無し状態となっており、加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ₁が形成されている。

この状態で、次の２ヒット目（２）の打ち抜き加工を行うと（図１４（Ａ））、前記図１３（Ｂ）に示すように、前回の１ヒット目（１）のダレｄ１に対して一直線上に並んだ（Ｘ軸方向）新たなダレｄ２が形成されるが、この新たなダレｄ２は、１ヒット目（１）のコーナ部ｃ１から徐々に大きくなって上縁である直線部（Ｘ軸方向）に移り、１ヒット目（１）のコーナ部ｃ１のダレ無し状態は、そのまま残る。

これは、既述したように、１ヒット目（１）のコーナ部ｃ１においては、前記図１４（Ｂ）で述べたように、加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ１が形成されており、そのため、２ヒット目（２）に働く応力によっては、コーナ部ｃ１にはダレを発生しないからである。

また、この２ヒット目（２）（図１３（Ａ））で打ち抜き加工した穴ａ２のコーナ部ｃ２近傍の切口面と、３ヒット目（３）で打ち抜き加工した穴ａ３のコーナ部ｃ３近傍の切口面は、いずれも前記図１４（Ｂ）に示すコーナ部ｃ１近傍の切口面と同様になる。

従って、順次３ヒット目（３）（図１３（Ａ））、４ヒット目（４）の打ち抜き加工を行っても、それぞれの前の２ヒット目（２）の穴ａ２、３ヒット目（３）の穴ａ３のコーナ部ｃ２、ｃ３には、加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ２（図１３（Ｂ））、ｎ３が形成されており、３ヒット目（３）、４ヒット目（４）に働く応力によっては、ダレを発生しない。

このため、既述したように（図１３（Ｂ））、追い抜き加工終了後も、ダレｄ１とｄ２、ｄ２とｄ３、ｄ３とｄ４の間のダレ無し状態が残り、図１３（Ｃ）のように、継目ｔ１、ｔ２、ｔ３ができてしまう。

その結果、上記継目ｔ１、ｔ２、ｔ３をそのまま放置しておけば、この継目ｔ１、ｔ２、ｔ３ができている穴ａが製品の一部を構成する場合には、製品としての価値が低下し、美観も損なうなど種々の弊害がある。

換言すれば、従来は（図１３（Ａ））、各ヒットごとに、コーナ部ｃ１、ｃ２、ｃ３を形成した状態で追い抜き加工が行われ、その場合に、各コーナ部におけるダレの方向が極端に変化するので（例えばダレｄ１（図１４（Ｂ））とｄ１′はそれぞれの方向が９０°異なる）、追い抜き加工終了後も、打ち抜かれた穴ａの上縁であって各コーナ部の位置には、ダレ無し部分が継目ｔ１、ｔ２、ｔ３として残り（図１３（Ｂ））、その結果、穴ａの製品としての価値が低下するなどの種々の弊害がある。

この課題を解決するために、従来は、例えば特公昭６１−９８９５号公報に開示されているように、片側が特殊Ｒ形状の金型を用いて追い抜き加工を行うことにより、継目をぼかす手段が開発された。

この手段は、例えば本願の図１４で説明したように、１ヒット目（１）で打ち抜き加工された穴ａ１のコーナ部ｃ１が、直角ではなくてＲとなっている場合に相当し、コーナ部ｃ１でダレｄ１とｄ１′の方向が極端に変化しないので、直角の場合のようにダレｄ１とｄ１′が反発し合うことはなく、該コーナ部ｃ１のダレ無し状態も明確には表れない。

従って、上記片側特殊Ｒ形状の金型を用いて、１ヒット目（１）〜４ヒット目（４）まで追い抜き加工した場合には（本願の図１３（Ａ）に相当）、穴ａの上縁に残る継目ｔ１、ｔ２、ｔ３もぼかすことはできる（本願の図１３（Ｂ）に相当）。

しかし、この特公昭６１−９８９５号公報の手段も、継目を完全に無くすことはできず、従って、同様に、このような継目が残っている穴が製品の一部を構成する場合には、製品としての価値が低下する。

また、従来は、例えば特許第２５９９４０５号公報に開示されているように、輪郭線に近い近接線に沿って、予めダレを形成しておき（同公報第１図（Ｂ））、次に、このダレが形成された部分を、輪郭線に沿って追い抜き加工することにより（同公報第１図（Ｃ））、ダレが形成されない部分である継目を無くす手段が開発された。

しかし、この手段によっても、継目を完全に無くすことはできず、従って、同様に、このような継目が残っている穴が製品の一部を構成する場合には、製品としての価値が低下する。

そこで、前記特公昭６１−９８９５号公報や特許第２５９９４０５号公報に開示された手段の課題を解決し、継目を完全に無くすために、例えば特許第２６１１１２８号公報に開示されているように、パンチ金型にシャー角を設けると共に、ダイ金型に切り刃と上下動自在なカウンタを設けることにより、コーナ部（本願の前記図１４（Ｂ）に相当）を形成しない状態で追い抜き加工を行うことにより、継目無し加工を実現する手段が開発された。
特公昭６１−９８９５号公報特許第２５９９４０５号公報特許第２６１１１２８号公報

しかし、前記特許第２６１１１２８号公報に開示された手段は、パンチ金型の刃先先端が完全にワークに食い込まないようにし、ダイ金型側の切り刃及びカウンタと協働して該ワークを切断加工することにより（同公報の図４、図５）、前記したように、コーナ部を形成しない状態で追い抜き加工を行うものである。

従って、パンチ金型にシャー角を設けただけでなく、ダイ金型側には、切り刃と上下動自在なカウンタを設けたために、部品を含めると、金型全体の構成が複雑であり、それに伴って、値段も高価になる。

また、ワークの板厚がある程度大きくなると（例えば２．３ｍｍ）、上記切り刃とカウンタが、切断時に加わるワークからの反力に耐えられずに破損するおそれがあり、厚板には適用できない場合がある。

更に、回転自在な金型ホルダに金型を搭載することにより、該金型の刃先を所望の角度に設定できるオートインデックスステーションが、従来より使用されているが、既述したように、特許第２６１１１２８号公報の金型は、構成が複雑であり、そのため、径が小さい（例えば１．１／４インチ）金型は製造が困難であり、従って、径が小さいオートインデックスステーションには適用できない場合がある。

本発明の目的は、簡単な構成により、完全な継目無し加工を実現し、また、その際にワークの板厚の大小にかかわらず、更に、オートインデックスステーションの径の大小にかわらず適用可能な金型装置を使用するワーク加工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
請求項１に記載したように、パンチプレスに用いる金型装置であって、パンチ刃先１先端の前後に角度をつけたシャー角αが設けられているパンチ金型Ｐと、ダイ刃先３の前後に半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂが設けられているダイ金型Ｄから成る継目無し加工用金型装置を使用するワーク加工方法であって、
（１）上記パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄにより、ワークＷを所定の間隔Ｍで半抜きし、
（２）その後、同じパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄにより、隣接する一方の半抜き部分Ｈ1
（Ｈ2 又はＨ3 ）から他方の半抜き部分Ｈ2 （Ｈ3 又はＨ4 ）へ跨がる部分Ｊ12（Ｊ23又はＪ34）を打ち抜くことを特徴とするワーク加工方法という技術手段を講じている。

従って、本発明の構成によれば、半抜き工程において（図６（Ａ））、上記パンチ金型Ｐとダイ金型Ｄにより（図１）、ワークＷを（図６（Ａ））所定の間隔Ｍで半抜きし、例えば半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂を形成し、次の打ち抜き工程において（図６（Ｂ））、同じパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄで（図１）、例えば隣接する一方の半抜き部分Ｈ₁（図６（Ａ））から他方の半抜き部分Ｈ₂へ跨がる部分Ｊ₁₂を打ち抜いたとすれば、前記半抜き工程においては、半抜き部分Ｈ₁（図９の上図）、Ｈ₂の直線状の上縁Ｆ₁、Ｆ₂に沿って長手方向（Ｘ軸方向）のダレＤ₁、Ｄ₂が形成されるだけであって、従来のように（図１４（Ｂ））、例えば直交するダレｄ１、ｄ１′によるコーナ部ｃ１が形成されず、また、該コーナ部ｃ１における加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ₁も形成されないので、ダレ無し状態は発生せず、従って、後の打ち抜き工程において、新たに形成される長手方向（Ｘ軸方向）の中間のダレＤ₁₂は（図９の下図）、前の半抜き工程において形成された前後（Ｘ軸方向）のダレＤ₁、Ｄ₂の端部Ｅ₁、Ｅ₂から徐々に大きくなるのではなく、該端部Ｅ₁、Ｅ₂の大きさのまま半抜き工程時（図９の上図）の上縁Ｆ₁、Ｆ₂を含む新たな上縁Ｆ₁₂（図９の下図）の一部である直線部（Ｘ軸方向）に移るので、従来の（図１３）ダレ無し部分であるコーナ部ｃ１に相当する前記Ｅ₁、Ｅ₂（図９）にも、ダレを形成した状態となる。

そのため、半抜き工程で形成されたダレＤ₁、Ｄ₂と、打ち抜き工程で形成されたダレＤ₁₂は（図９の下図）、上記新たな上縁Ｆ₁₂に沿って一直線上に形成されて該上縁Ｆ₁₂全体に行き渡っており、従来のように（図１３（Ｂ））ダレ無し部分が継目ｔ１として残ることが無くなり、これにより、上記シャー角α（図１）を設けただけのパンチ金型Ｐと、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂを設けただけのダイ金型Ｄから成る簡単な構成の金型装置により、完全な継目無し加工が実現可能となる。

このことを従来技術と比較して言及すれば、次のようになる。即ち、本発明においては、半抜き工程で使用される金型と、打ち抜き工程で使用される金型が同一であり、この両工程で使用される金型が同一であることにより、それぞれの工程のダレが一直線上に均一に形成されるので、従来技術のように、形成されるダレの形状がそれぞれ異なる特殊Ｒと直線とを組み合わせて追い抜き加工するものや（特許文献１）、別の形状の金型で予めダレを形成した後矩形パンチで追い抜き加工するもの（特許文献２）に比べて、完全に継目を無くすことが可能となる。

また、本発明によれば、金型装置を前記したような簡単な構成としたことにより、従来のように切り刃やカウンタなどを備えていないので、加工時のワークＷ（図１）からの反力に対して抵抗が強くなり、例えば２．３ｍｍより厚いワークＷも加工可能となり、更には、簡単な構成としたので、例えば１．１／４インチといったような小さな径の金型Ｐ、Ｄも製造可能となり、径が小さいオートインデックスステーションにも搭載できる。

従って、本発明によれば、簡単な構成により、完全な継目無し加工を実現し、また、その際にワークの板厚の大小にかかわらず、更に、オートインデックスステーションの径の大小にかわらず適用可能な金型装置を使用するワーク加工方法を提供することができる。また、本発明によれば、半抜き工程（図６（Ａ））と打ち抜き工程（図６（Ｂ））から成り、打ち抜き工程においては、既に両側が半抜きされたワーク部分（例えば図８（Ａ）のＪ12）を打ち抜くので、平坦なワーク部分に対する打ち抜き工程のみから成る従来技術と比べて（図１３）、パンチ金型Ｐ側（図７、図８）からの加圧力が小さくて済む。

以下、本発明を実施例により添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の全体図であり、本発明がタレットパンチプレスに適用された場合を示す図である。

図１に示すタレットパンチプレスは、上部タレット６と下部タレット７を有し、それぞれパンチ金型とダイ金型が多数配置され、よく知られているように、該上部タレット６と下部タレット７を同期回転することにより、パンチセンタＣにおいて、例えば本発明のような所望のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄを選択することができる。

パンチセンタＣにおけるパンチ金型Ｐの上方には、油圧シリンダやサーボモータなどから構成されているラム３５が設けられ、該ラム３５によりパンチ金型Ｐを打圧すれば、ダイ金型Ｄと協働して、例えばワークＷを半抜きしたり（例えば図７（Ｂ））、打ち抜くことができる（例えば図８（Ｂ））。

この場合、ラム３５を駆動制御することより、パンチ金型Ｐの下死点は、自由に設定可能であり、例えば半抜き時には（図７（Ｂ））、後述するシャー角αが設けられているパンチ刃先１先端を、ワークＷに軽く（例えば０．５ｍｍ程度）めり込ませることができる。

上記パンチ金型Ｐは、パンチガイド３０とパンチボディ３１とパンチヘッド３２により構成されてる。

上記パンチガイド３０は、リフトスプリング３４を介して上部タレット６に支持され、キー９、キー溝８により、上下方向が案内されていると共に、回転しないようになっている。

上記パンチガイド３０のフランジ上面に設けられたリテーナカラー３６と、パンチヘッド３２のフランジ下面との間には、ストリッパスプリング３３が嵌挿され、該パンチヘッド３２には、パンチボディ３１が螺合されている。

上記パンチボディ３１の下端は、パンチ刃先１が設けられ、該パンチ刃先１先端の前後には（Ｘ軸方向）、図示するように、上方に傾斜した斜面２Ａ、２Ｂ（シャー角α）が形成されている。

この場合、上記パンチ刃先１の先端は、例えば図２に示すように、尖頭であり、この場合には、該尖頭のパンチ刃先１先端を有するパンチ金型Ｐと、後述する（図１、図４、図５）ダイ金型Ｄを用いてワークＷを（図２）半抜きすれば、図示するように、断面が二等辺三角形の半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃・・・が形成される。

また、パンチ刃先１の先端は、例えば図３に示すように、平坦であり、この場合には、該平坦なパンチ刃先１先端を有するパンチ金型Ｐと前記ダイ金型Ｄ（図１、図４、図５）を用いてワークＷを（図３）半抜きすれば、図示するように、断面が台形の半抜き部分Ｈ₁′、Ｈ₂′、Ｈ₃′・・・が形成される。

一方、ダイ金型Ｄは（図１）、下部タレット７に取り付けられ、該ダイ金型Ｄは、キー１２、キー溝１１により、回転しないようになっている。

このダイ金型Ｄのダイ本体５上には、前記パンチ刃先１に対応したダイ刃先３が設けられていると共に、該ダイ刃先３の前後（Ｘ軸方向）には、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂが設けられている。

上記半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂは、後述する打ち抜き工程において（図８）、例えば隣接する一方の半抜き部分Ｈ₁（図８（Ａ））から他方の半抜き部分Ｈ₂へ跨がる部分Ｊ₁₂を打ち抜く場合に、両半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂を逃がす機能を有する。

この半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂは（図４）、ダイ刃先３下方のダイ孔１３とダイ本体５の外側に連通する例えば浅い溝で構成されており、ダイ刃先３の前後であって、半抜きされるワークＷ上の（図５）例えば隣接する半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂の加工位置Ｘ₁、Ｘ₂に対応する位置に設けられている。

即ち、上記半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂は、ワークＷ上の加工位置Ｘ₁、Ｘ₂に形成されるが、該ワークＷが左方に移動すると仮定して、前方半抜き逃げ部４Ａの後縁（ダイ刃先３の前縁）は、前方半抜き部分Ｈ₁の加工位置Ｘ₁に対応し、後方半抜き逃げ部４Ｂの前縁（ダイ刃先３の後縁）は、後方半抜き部分Ｈ₂の加工位置Ｘ₂に対応している。

また、上記ワークＷ上の加工位置Ｘ₁、Ｘ₂の間隔Ｍは、パンチ刃先１（図９）、ダイ刃先３（図５）の断面形状の長さＭ（Ｘ軸方向）に等しい。

これにより、半抜き工程（図７）後の打ち抜き工程において（図８）、上記隣接する一方の半抜き部分Ｈ₁（図８（Ａ））から他方の半抜き部分Ｈ₂へ跨がる部分Ｊ₁₂を打ち抜くときに（図８（Ｂ））、半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂を半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂにそれぞれ逃がすことができるので、該半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂はダイ本体５上面で押しつぶされず、このため、完全な継目無し加工が可能となる（図９の下図）。

若し、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂが（図１、図４、図５）設けられていないとすれば、打ち抜き時に（図８（Ｂ））上記半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂が、板押さえ１０とダイ本体５の上面とでつぶされてしまう。

このように、上記シャー角α（図１）を設けただけのパンチ金型Ｐと、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂを設けただけのダイ金型Ｄから成る簡単な構成の金型装置により、以下のように、完全な継目無し加工が可能となる。

この場合、上記本発明のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄを用いた半抜き工程が（図９の上図）、隣接する半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂だけで終了したとすれば、本発明によるこの半抜き工程は、従来の１ヒット目（１）に（図１４（Ａ））相当すると共に、後の本発明による打ち抜き工程は（図９の下図）、従来の２ヒット目（２）に（図１４（Ａ））相当し、このため、本発明のパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄは、半抜き工程と打ち抜き工程において、次のように作用する。

即ち、従来の追い抜き加工では、既述したように（図１４（Ａ））、例えば１ヒット目（１）には、直交するダレｄ１（図１４（Ｂ））、ｄ１′によるコーナ部ｃ１が形成され、且つコーナ部ｃ１には、加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ₁が形成されて、この部分がダレ無し状態となる。

従って、前記１ヒット目（１）の長手方向（Ｘ軸方向）のダレｄ１に対して一直線上に形成された次の２ヒット目（２）の長手方向（Ｘ軸方向）のダレｄ２は（図１３（Ｂ））、このコーナ部ｃ１から徐々に大きくなって上縁である直線部（Ｘ軸方向）に移るが、該コーナ部ｃ１のダレ無し状態は、継目ｔ１として残る。

しかし、本発明によれば、半抜き工程においては、既述したように（図９上図）、例えば所定の間隔Ｍで形成された半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂の直線状の上縁Ｆ₁、Ｆ₂に沿って長手方向（Ｘ軸方向）のダレＤ₁、Ｄ₂が形成されるだけである。

そして、上記本発明の半抜き工程は、前記したように、従来の１ヒット目（１）（図１４（Ａ））に相当するが、従来のような（図１４（Ｂ））例えば直交するダレｄ１、ｄ１′によるコーナ部ｃ１が形成されず、また、該コーナ部ｃ１における加工硬化した上下方向（Ｚ軸方向）に長い剪断面ｎ₁も形成されないので、ダレ無し状態は発生しない。

このため、従来の２ヒット目（２）（図１４（Ａ））に相当する本発明の打ち抜き工程において、新たに形成される長手方向（Ｘ軸方向）の中間のダレＤ₁₂は（図９の下図）、前の半抜き工程において形成された前後（Ｘ軸方向）のダレＤ₁、Ｄ₂の端部Ｅ₁、Ｅ₂から徐々に大きくなるのではなく、該端部Ｅ₁、Ｅ₂の大きさのまま半抜き工程時（図９の上図）の上縁Ｆ₁、Ｆ₂を含む新たな上縁Ｆ₁₂（図９の下図）の一部である直線部（Ｘ軸方向）に移る。

その結果、本発明によれば、従来の（図１３）ダレ無し部分であるコーナ部ｃ１に相当する前記Ｅ₁、Ｅ₂（図９）にも、ダレを形成した状態となる。

これにより、半抜き工程時のダレＤ₁、Ｄ₂と、打ち抜き工程時のダレＤ₁₂は（図９の下図）、上記新たな上縁Ｆ₁₂に沿って一直線上に形成されて該上縁Ｆ₁₂全体に行き渡っており、従来のように（図１３（Ｂ））ダレ無し部分が継目ｔ１として残ることが無くなる。

よって、上記シャー角α（図１）を設けただけのパンチ金型Ｐと、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂを設けただけのダイ金型Ｄから成る簡単な構成の金型装置により、完全な継目無し加工が実現可能となる。

図６は、既述した本発明によるパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄを使用するワーク加工方法を示し、図示するように、半抜き工程と（図６（Ａ））打ち抜き工程（図６（Ｂ））により構成されている。

このうち半抜き工程では（図６（Ａ））、ワークＷを所定の間隔Ｍで半抜きする。

この場合、上記ワークＷを半抜きする場合の所定の間隔Ｍは、パンチ刃先１とダイ刃先３の断面形状の長さＭ（Ｘ軸方向）（図９の下図）にほぼ等しく、例えば両刃先の断面形状の長さ（Ｘ軸方向）が３０ｍｍ、幅（Ｙ軸方向）が１０ｍｍの金型Ｐ、Ｄを使用したとすれば、該所定の間隔Ｍはほぼ３０ｍｍである。

そして、既述したように、パンチ刃先１（図１）をワークＷに例えば０．５ｍｍ程度軽くめり込ませて半抜きすることにより、半抜き部分Ｈ₁（図６（Ａ））、Ｈ₂が形成された場合の両者Ｈ₁、Ｈ₂の長さ（Ｘ軸方向）をＬとすれば、両者Ｈ₁、Ｈ₂の間には、明らかに、距離Ｋ＝Ｍ−Ｌ（Ｌ＜Ｍ）の領域が形成されている。

この場合、上記半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂の各両側の長手方向（Ｘ軸方向）直線状の上縁Ｆ₁（図９の上図）、Ｆ₂に沿って、既述したダレＤ₁、Ｄ₂が形成され、該ダレＤ₁、Ｄ₂は、よく知られているように、上縁Ｆ₁、Ｆ₂の外側（ワークＷの上面側）と内側（半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂側）にそれぞれ形成されている。

また、上記ダレＤ₁、Ｄ₂の下方には、剪断面Ｓ₁Ｓ₂が形成されている。

この状態で、次の打ち抜き工程では（図６（Ｂ））、前記半抜き工程で（図６（Ａ））使用したのと同じパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄにより、例えば隣接する一方の半抜き部分Ｈ₁から他方の半抜き部分Ｈ₂へ跨がる部分Ｊ₁₂を打ち抜く。

この場合、上記跨がる部分Ｊ₁₂は、図９に示すように、一方と他方の半抜き部分の内側半分Ｈ_1n、Ｈ_2nと各内側半分Ｈ_1n、Ｈ_2nを連結する部分Ｈ_12nにより構成されている。

即ち、既述したように（図５）、前方半抜き逃げ部４Ａの後縁（ダイ刃先３の前縁）は、前方半抜き部分Ｈ₁の加工位置Ｘ₁に対応し、後方半抜き逃げ部４Ｂの前縁（ダイ刃先３の後縁）は、後方半抜き部分Ｈ₂の加工位置Ｘ₂に対応していると共に、加工位置Ｘ₁、Ｘ₂の間隔Ｍは、パンチ刃先１（図９）、ダイ刃先３（図５）の断面形状の長さＭ（Ｘ軸方向）に等しい。

従って、打ち抜き工程において（図８）、ワークＷ上（図８（Ａ））の前記加工位置Ｘ₁、Ｘ₂を、ダイ刃先３の前縁と、後縁にそれぞれ位置決めした後、本発明によるパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄで該ワークＷを打ち抜けば（図８（Ｂ））、前記したように（図９）、一方と他方の半抜き部分の内側半分Ｈ_1n、Ｈ_2nと各内側半分Ｈ_1n、Ｈ_2nを連結する部分Ｈ_12nにより構成されている跨がる部分Ｊ₁₂が打ち抜かれる。

このように、上記跨がる部分Ｊ₁₂が打ち抜かれると（図９の下図）、新たに長手方向（Ｘ軸方向）の中間のダレＤ₁₂が、半抜き工程時（図９の上図）の上縁Ｆ₁、Ｆ₂を含む新たな上縁Ｆ₁₂（図９の下図）に沿って形成されると共に、その下方には、剪断面Ｓ₁₂が形成され、該ダレＤ₁₂は、同様に、上縁Ｆ₁₂の外側（ワークＷの上面側）と内側（穴側）に形成される。

そして、この打ち抜き工程で形成されたダレＤ₁₂は、既述したように、半抜き工程で形成された前後（Ｘ軸方向）のダレＤ₁、Ｄ₂の端部Ｅ₁、Ｅ₂から徐々に大きくなるのではなく、該端部Ｅ₁、Ｅ₂の大きさのまま新たな上縁Ｆ₁₂（図９の下図）の一部である直線部（Ｘ軸方向）に移るので、従来の（図１３）ダレ無し部分であるコーナ部ｃ１に相当する前記端部Ｅ₁、Ｅ₂（図９）にも、ダレが形成された状態となる。

そのため、打ち抜き工程後は、ダレＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₁₂が（図９の下図）、上記新たな上縁Ｆ₁₂に沿って一直線上に形成されて該上縁Ｆ₁₂全体に行き渡り、従来のように（図１３（Ｂ））ダレ無し部分が継目ｔ１として残ることが無くなり、完全な継目無し加工が可能となる。

また、上記一直線上のダレＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₁₂の下方には、剪断面Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₁₂が、更にその下方には、破断面Ｂがそれぞれ形成されている。

一方、上記半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂について（図９の上図）、両者Ｈ₁、Ｈ₂に跨がる部分Ｊ₁₂を打ち抜けば（図９の下図）、この跨がる部分Ｊ₁₂は、後述するように（図８（Ｂ））、カスとなってカス排出孔１３を介して排出されるが、半抜き部分Ｈ₁の外側半分Ｈ_1tと、半抜き部分Ｈ₂の外側半分Ｈ_2tが残る。

従って、更に、隣接する半抜き部分Ｈ₂（図６（Ａ））からＨ₃へ跨がる部分Ｊ₂₃と、隣接する半抜き部分Ｈ₃からＨ₄へ跨がる部分Ｊ₃₄を打ち抜くといったように、最後まで打ち抜けば、最初の半抜き部分Ｈ₁の外側半分Ｈ_1tと、最後の半抜き部分Ｈ₄の外側半分Ｈ_4tが残り（図６（Ｂ））、これにより、図示するような矩形の穴Ａが打ち抜かれたことになる。

この穴Ａの切口面は、図１０（Ａ）に示すとおりであり、長手方向（Ｘ軸方向）両側の上縁Ｆ₁′に沿って一直線上に、前記半抜き工程（図６（Ａ）、図９の上図）と打ち抜き工程（図６（Ｂ）、図９の下図）のダレから成るダレＤ₁′が形成され、該ダレＤ₁′は、上縁Ｆ₁′全体に行き渡っている。

しかし、この穴Ａが製品の一部を構成し、一端に残った最初の半抜き部分Ｈ₁の外側半分Ｈ_1tと、他端に残った最後の半抜き部分Ｈ₄の外側半分Ｈ_4tを除去したい場合には、同じパンチ金型Ｐと（図１）ダイ金型Ｄを用いて、金型の半分をラップさせ、２つの外側半分Ｈ_1t、Ｈ_4tを打ち抜くことにより、図１０（Ｂ）に示すように、穴Ａを完全に継目無しで打ち抜くことができる。

以下、上記構成を有する本発明の動作を図７、図８に基づいて説明する。
この場合、上部タレット６（図１）と下部タレット７を同期回転して本発明による所望のパンチ金型Ｐとダイ金型ＤをパンチセンタＣに位置決めし予め選択してあり、また、半抜きすべきワークＷ上（図６（Ａ））の加工位置を、既述したＸ₁、Ｘ₂・・・とする。

（１）半抜き工程の動作（図７）
半抜き工程においては、先ず図７（Ａ）に示すように、クランプ（図示省略）などで把持されたワークＷを移動させ、該ワークＷ上の最初の加工位置Ｘ₁を、パンチ刃先１とダイ刃先３の位置に、即ちパンチセンタＣに位置決めする。

この状態で、ラム３５を（図１）作動してパンチヘッド３２を打圧することにより、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図７（Ｂ）に示すように、板押さえ１０で押さえられたワークＷの上方からパンチ刃先１が下降して該ワークＷに軽くめり込むことにより、半抜き部分Ｈ₁が形成される。

その後、ラム３５（図１）を作動させ、ストリッパスプリング３３（又はストリッパスプリング３３とリフトスプリング３４）の復元力により、パンチ金型Ｐ全体を上方に復帰させた状態で、図７（Ｃ）に示すように、ワークＷ上の次の加工位置Ｘ₂を、パンチセンタＣに位置決めする。そのとき、既に形成された前記半抜き部分Ｈ₁は、前方逃げ部４Ａと若干重なる位置に停止している。

この状態で、同様に、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図７（Ｄ）に示すように、パンチ刃先１が下降してワークＷに軽くめり込むことにより、前記半抜き部分Ｈ₁に隣接する次の半抜き部分Ｈ₂が形成される。

このように、位置決めと半抜きを繰り返すことにより、例えば半抜き部分Ｈ₄まで形成したときに（図６（Ａ））半抜き工程が終了したとすれば、その後は、パンチ金型Ｐ全体を上方に復帰させることにより（図８（Ａ））、次の打ち抜き工程（図６（Ｂ））に備える。

（２）打ち抜き工程の動作（図８）。
打ち抜き工程においては、先ず図８（Ａ）に示すように、ワークＷを移動させ、該ワークＷ上の隣接する半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂に跨がる部分Ｊ₁₂を、パンチセンタＣに位置決めする。

このとき、半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂は、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂの位置にそれぞれ位置決めされていると共に、既述したように、該半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂の加工位置Ｘ₁、Ｘ₂が、ダイ刃先３の前縁、後縁の位置に位置決めされている。

この状態で、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図８（Ｂ）に示すように、板押さえ１０で押さえられたワークＷの上方からパンチ刃先１が下降し、該パンチ刃先１とダイ刃先３により、上記半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂に跨がる部分Ｊ₁₂が打ち抜かれ、この跨がる部分Ｊ₁₂は、カスとなってカス排出孔１３を介して排出される。

このとき、既述したように、半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂の外側半分Ｈ_1t、Ｈ_2tは、打ち抜かれずに残るが、この残っている外側半分Ｈ_1t、Ｈ_2tは、図示するように、半抜き逃げ部４Ａ、４Ｂの位置に配置されている。

その後、ラム３５（図１）を作動させ、ストリッパスプリング３３とリフトスプリング３４の復元力により、パンチ金型Ｐ全体を上方に復帰させた状態で、図８（Ｃ）に示すように、ワークＷ上の隣接する半抜き部分Ｈ₂、Ｈ₃に跨がる部分Ｊ₂₃を、パンチセンタＣに位置決めする。

この場合、半抜き部分Ｈ₂の内側半分Ｈ_2nは（図９の下図）、既述したように、半抜き部分Ｈ₁、Ｈ₂に跨がる部分Ｊ₁₂の一部として既に打ち抜かれており、残った半抜き部分Ｈ₂の外側半分Ｈ_2tが（図８（Ｃ））、隣接する半抜き部分Ｈ₃に対しては、もう一方の内側半分Ｈ_2nとなる。

従って、上記パンチセンタＣに位置決めされた半抜き部分Ｈ₂、Ｈ₃に跨がる部分Ｊ₂₃は、図９の下図で説明したのと同様に、この半抜き部分Ｈ₂の内側半分Ｈ_2nと、半抜き部分Ｈ₃の内側半分Ｈ_3nと、各内側半分Ｈ_2n、Ｈ_3nを連結する部分Ｈ_23nにより構成されていることになる（図８（Ｃ））。

また、この場合、残った半抜き部分Ｈ₁の外側半分Ｈ_1tは、前方の半抜き逃げ部４Ａを通過した位置に停止している。

この状態で、同様に、パンチ金型Ｐ全体を下降させれば、図８（Ｄ）に示すように、下降するパンチ刃先１とダイ刃先３により、上記半抜き部分Ｈ₂、Ｈ₃に跨がる部分Ｊ₂₃が打ち抜かれ、跨がる部分Ｊ₂₃は、カスとなってカス排出孔１３を介して排出される。

このとき、同様に、半抜き部分Ｈ₃の外側半分Ｈ_3tは、打ち抜かれずに残るが、この残っている外側半分Ｈ_3tは、図示するように、後方の半抜き逃げ部４Ｂの位置に配置されている。

このように、位置決めと打ち抜きを繰り返すことにより、例えば半抜き部分Ｈ₃、Ｈ₄に跨がる部分Ｊ₃₄まで打ち抜いたときに（図６（Ａ））打ち抜き工程が終了したとすれば、既述したように、所定の穴Ａが（図６（Ｂ））打ち抜かれ、図示するように、該穴Ａの一端には、最初の半抜き部分Ｈ₁の外側半分Ｈ_1tが、他端には、最後の半抜き部分Ｈ₄の外側半分Ｈ_4tがそれぞれ残る。

若し、この穴Ａが製品の一部を構成し、上記残った外側半分Ｈ_1t、Ｈ_4tを除去したい場合には、図１０で説明したように、同じパンチ金型Ｐと（図８）ダイ金型Ｄを用いて、両外側半分Ｈ_1t、Ｈ_4tを打ち抜く。

図１１、図１２は、本発明によるワーク加工方法の他の実施例を示し、角窓の加工方法である。

即ち、本発明によるパンチ金型Ｐ（図１）とダイ金型Ｄを用いて既述した半抜き工程（図６（Ａ））と打ち抜き工程（図６（Ｂ））を実施し、図１１（Ａ）に示すように、角窓が形成されるべき領域Ｑの周囲を構成する穴Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄を打ち抜く。

これにより、図示するように、各穴Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄の一端には、最初の半抜き部分の外側半分Ｈ_11t、Ｈ_21t、Ｈ_31t、Ｈ_41tが、他端には、最後の半抜き部分の外側半分Ｈ_1kt、Ｈ_2kt、Ｈ_3kt、Ｈ_4ktがそれぞれ残る。

この状態で、隣接する穴、例えば穴Ａ₁とＡ₄のうちの一方の穴Ａ₁の一端に残った最初の半抜き部分の外側半分Ｈ_11tと、他方の穴Ａ₄の他端に残った最後の半抜き部分の外側半分Ｈ_4ktと、両外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktの直近のコーナ部Ｃ₁を含む領域Ｑ₁を、所定のパンチ金型とダイ金型で打ち抜く。

この場合、コーナ部Ｃ₁を例えばＲにしたいときには、上記領域Ｑ₁を、刃先の断面形状の四隅がＲであるＲ付きパンチ金型Ｐ′と（図１１（Ｂ））ダイ金型Ｄ′で打ち抜く。

そして、Ｒ付きパンチ金型Ｐ′とダイ金型Ｄ′を、両外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktに完全にかかるようにして打ち抜けば、該両外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktが同時に除去され、図１２（Ａ）に示すような切口面を有するコーナ部Ｃ₁が形成される。

図１２（Ａ）は、例えば、他の領域Ｑ₂（図１１（Ａ））、Ｑ₃、Ｑ₄についても、Ｒ付きパンチ金型Ｐ′と（図１１（Ｂ））ダイ金型Ｄ′で打ち抜き、ワークＷ（図１１（Ａ））のうちの角窓が形成されるべき領域Ｑを取り除いた場合の図である。

図１２（Ａ）においては、外側半分Ｈ_11t（図１１（Ａ））、Ｈ_4ktがそれぞれ除去された一方と他方の穴Ａ₁、Ａ₄の直線状の上縁Ｆ₁、Ｆ₄に沿ってダレＤ₁、Ｄ₄が形成され、既述したように（例えば図１０（Ｂ））、端部Ｅ₁、Ｅ₄にも、ダレが形成されている。

従って、コーナ部Ｃ₁を構成するダレＤ₁₄は、上記ダレＤ₁、Ｄ₄の端部Ｅ₁、Ｅ₄の大きさのまま円弧状の上縁Ｆ₁₄である円弧部に移ることにより形成され、ダレ無し状態は発生せず、ダレ無し部分が継目として残ることはない。

よって、図１１（Ａ）に示す角窓加工においては、全体としては、完全な継目無し加工が実現可能である。

図１１（Ｃ）は、例えばコーナ部Ｃ₁を、既述したＲ（図１１（Ｂ））とは異なり、直角にしたい場合であり、前記隣接する穴Ａ₁、Ａ₄の外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktを接近させ、図示するように、両外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktを整列させる。

この状態で、刃先の断面形状の四隅が直角である本発明によるパンチ金型Ｐとダイ金型Ｄにより、領域Ｑ₁（図１１（Ａ）に相当）を打ち抜けば、両外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktが同時に除去され、図１２（Ｂ）に示すような切口面を有するコーナ部Ｃ₁が形成される。

図１２（Ｂ）は、前記図１２（Ａ）に対応する図であり、この図１２（Ｂ）においては、既述したように（図１１（Ｃ））整列された外側半分Ｈ_11t、Ｈ_4ktがそれぞれ除去された一方と他方の穴Ａ₁、Ａ₄の直線状の上縁Ｆ₁、Ｆ₄に沿ってダレＤ₁、Ｄ₄、Ｄ₁₄′が形成されている。

上記のように、角窓加工及び矩形の領域Ｑを（図１１（Ａ））製品とする場合も、ダレ無し部分が継目として残ることは全く無く、完全な継目無し加工を実現することができる。

上記のとおり、本発明は、簡単な構成により、完全な継目無し加工を実現し、また、その際にワークの板厚の大小にかかわらず、更に、オートインデックスステーションの径の大小にかわらず適用可能な金型装置を使用するワーク加工方法に利用され、また、加圧力が小さいパンチプレスにも有用であり、更には、通常のパンチプレスのみならず、タレットパンチプレス、シングルパンチプレスなどにも有用である。

本発明の全体図である。本発明を構成するパンチ金型Ｐを示す図である。本発明を構成するパンチ金型Ｐの他の実施例を示す図である。本発明を構成するダイ金型Ｄを示す図である。図４におけるダイ金型ＤとワークＷとの関係を示す図である。本発明によるワーク加工方法の全体図である。図６における半抜き工程の動作説明図である。図６における打ち抜き工程の動作説明図である。図６における半抜き工程と打ち抜き工程の切口面を示す図である。図６における打ち抜き工程で形成された穴Ａの切口面を示す図である。本発明によるワーク加工方法の他の実施例を示す図である（角窓加工）。図１１における切口面を示す図である。従来技術の説明図である。図１３の理由を説明するための図である。

符号の説明

１パンチ刃先
２Ａ、２Ｂ傾斜面
３ダイ刃先
４Ａ、４Ｂ半抜き逃げ部
５ダイ本体
６上部タレット
７下部タレット
８、１１キー溝
９、１２、キー
１０板押さえ
１３カス排出孔
３２パンチヘッド
３３ストリッパスプリング
３４リフトスプリング
３５ラム
３６リテーナカラー
Ａ穴
Ｂ破断面
Ｄダイ金型
Ｄ₀、Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₁₂、Ｄ₃、Ｄ₄ ダレ
Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃、Ｈ₄半抜き部分
Ｊ₁₂、Ｊ₂₃、Ｊ₃₄ 隣接する半抜き部分に跨がった部分
Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₁₂ 剪断面
Ｐパンチ金型
Ｗワーク
Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃、Ｘ₄ 加工位置

Claims

パンチプレスに用いる金型装置であって、パンチ刃先先端の前後に角度をつけたシャー角が設けられているパンチ金型と、ダイ刃先の前後に半抜き逃げ部が設けられているダイ金型から成る継目無し加工用金型装置を使用するワーク加工方法であって、
（１）上記パンチ金型とダイ金型により、ワークを所定の間隔で半抜きし、
（２）その後、同じパンチ金型とダイ金型により、隣接する一方の半抜き部分から他方の半抜き部分へ跨がる部分を打ち抜くことを特徴とするワーク加工方法。
上記（１）において、ワークを半抜きする場合の所定の間隔は、パンチ刃先とダイ刃先の断面形状の長手方向の長さにほぼ等しい請求項１記載のワーク加工方法。
上記（２）において、隣接する一方の半抜き部分から他方の半抜き部分へ跨がる部分は、一方の半抜き部分の内側半分と各他方の半抜き部分の内側半分を連結する部分により構成されている請求項１記載のワーク加工方法。
上記（１）と（２）により、製品の一部を構成する穴を打ち抜いた場合には、該穴の一端に残った最初の半抜き部分の外側半分と、他端に残った最後の半抜き部分の外側半分を、同じパンチ金型とダイ金型で打ち抜く請求項１記載のワーク加工方法。
上記（１）と（２）により、角窓が形成されるべき領域の周囲を構成する穴を打ち抜いた場合には、隣接する穴のうちの一方の穴の一端に残った最初の半抜き部分の外側半分と、他方の穴の他端に残った最後の半抜き部分の外側半分と、両外側半分の直近のコーナ部を含む領域を、所定のパンチ金型とダイ金型で打ち抜く請求項１記載のワーク加工方法。