JP6100546B2 - Shear punching method and shear punching apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、剪断打ち抜き加工方法及び剪断打ち抜き加工装置に関する。 The present invention relates to a shear punching method and a shear punching apparatus.
金属製の板材(ワーク)から形成される加工部品が多くの分野で使用されており、その加工方法も様々なものが知られている。部品の外形形状の形成、穴開け、板材からの部品の分離といった工程で用いられる代表的な加工方法として、剪断打ち抜き加工がある。剪断打ち抜き加工は、板材に対してパンチとダイで挟圧して破壊限以上の外力を加え、パンチとダイのエッジ部分により板材を剪断させるものである。この剪断時に、部品の切断面ではダレやバリ(カエリ)が発生する。ダレは、パンチとダイのそれぞれのエッジ部分が板材に対して食い込む際に引っ張り込まれて形成される変形部分であり、ダレによって板材本来の肉厚よりも切断面の肉厚の方が小さくなる。切断面を整えるために、最初の剪断工程におけるパンチとは逆側から切削用の型を挿入してシェービングを行う場合があり、この際に剪断工程で生じたダレがある程度押し戻されるが、元々薄肉になっている部分に対する加工であるため、切断面部分の肉厚を復元させるものではない。 Processed parts formed from metal plate materials (workpieces) are used in many fields, and various processing methods are known. As a typical processing method used in processes such as forming the outer shape of a part, drilling, and separating the part from a plate material, there is a shear punching process. In the shear punching process, a plate material is sandwiched between a punch and a die to apply an external force exceeding the breaking limit, and the plate material is sheared by an edge portion of the punch and the die. During this shearing, sagging and burrs are generated on the cut surface of the component. The sagging is a deformed portion formed by pulling the edge portions of the punch and die into the plate material, and the thickness of the cut surface is smaller than the original thickness of the plate material due to sagging. . In order to adjust the cut surface, shaving may be performed by inserting a cutting die from the opposite side of the punch in the first shearing process. At this time, the sagging generated in the shearing process is pushed back to some extent, Since the processing is performed on the portion that is, the thickness of the cut surface portion is not restored.
剪断打ち抜き加工によって形成される部品の切断面部分におけるダレをできるだけ小さくしたいという要求がある。例えば、部品の切断面部分によってギヤを形成する場合、ギヤの強度を確保すると共に確実な噛合による動力伝達を実現するべく、剪断打ち抜き加工による肉厚の減少は最小限に抑えることが望ましい。剪断打ち抜き加工におけるダレやバリを抑制させる手法として、被加工時の板材の拘束性を高めたファインブランキング(精密剪断)が知られているが、より簡単かつ低コストに切断面部分の肉厚を確保できる加工方法や加工装置が望まれている。 There is a demand to minimize the sag in the cut surface portion of the part formed by shear punching. For example, when a gear is formed by a cut surface portion of a part, it is desirable to minimize the reduction in wall thickness due to shear punching in order to ensure the strength of the gear and to realize power transmission by reliable engagement. Fine blanking (precision shearing), which improves the restraint of the plate material during processing, is known as a technique for suppressing sag and burrs in shear punching, but the thickness of the cut surface is simpler and less expensive. A processing method and a processing apparatus capable of ensuring the above are desired.
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、金属板の被加工材に対する剪断打ち抜き加工で生じる切断部分の薄肉化を、簡単かつ安価に軽減することが可能な加工方法及び加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a processing method and a processing apparatus that can easily and inexpensively reduce the thinning of a cut portion caused by shear punching processing on a workpiece of a metal plate. The purpose is to provide.
本発明は、金属板である被加工材から剪断打ち抜きによって成形品を形成する加工方法及び加工装置に関するものである。加工方法の態様では、被加工材に対してパンチを貫通させて1次切断面を形成すると共に、該1次切断面に臨む被加工材の縁部に、パンチの進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部を形成するステップ;パンチと反対側から被加工材に当接する切削型によって、被加工材の1次切断面を切削加工すると共に、曲げを復元させる方向に曲げ縁部を変形させるステップ;及び、1次切断面に沿う2次切断面によって被加工材から成形品を打ち抜くステップ;を有し、被加工材を支持しパンチが挿入可能な凹部を有するダイを備え、ダイの凹部の開口部周縁に形成した傾斜面部に沿って曲げ縁部が形成され、傾斜面部は、パンチの進行方向への成分よりもパンチの進行方向と垂直な成分の方が大きいことを特徴とする。 The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for forming a molded product by shear punching from a workpiece that is a metal plate. In the aspect of the processing method, a primary cut surface is formed by penetrating the workpiece into the workpiece, and the workpiece is bent toward the edge of the workpiece facing the primary cut surface in the advancing direction of the punch. A step of forming a bent edge; a step of cutting a primary cut surface of the workpiece by a cutting die that contacts the workpiece from the side opposite to the punch, and a step of deforming the bent edge in a direction to restore the bending ; and, the step of punching out the molded article from the workpiece by a secondary cutting surface along the primary cutting surface; have a, it comprises a die punch supporting the workpiece has a insertable recess, the recess of the die A bent edge portion is formed along the inclined surface portion formed at the periphery of the opening, and the inclined surface portion has a component that is perpendicular to the direction in which the punch proceeds rather than a component in the direction in which the punch proceeds .
切削型は、被加工材を貫通しない半抜き位置で引き抜くとよい。 The cutting die may be pulled out at a half punching position that does not penetrate the workpiece.
加工装置の態様では、被加工材を支持するダイ;ダイに形成した凹部に対して挿入され、被加工材を貫通して1次切断面を形成するパンチ;ダイにおける凹部の開口部周縁に形成され、パンチとダイの間で被加工材を挟圧するときに、1次切断面に臨む被加工材の縁部にパンチの進行方向に向けて曲げられた曲げ縁部を形成させる傾斜面部;パンチと反対側から被加工材に当接し、被加工材の1次切断面を切削加工すると共に、曲げ縁部の曲げを復元させる方向に押圧する切削型;及び、1次切断面に沿う2次切断面によって被加工材から成形品を打ち抜く打ち抜き手段;を有し、傾斜面部は、パンチの進行方向への成分よりもパンチの進行方向と垂直な成分の方が大きいことを特徴とする。 In an aspect of the processing apparatus, a die that supports a workpiece; a punch that is inserted into a recess formed in the die and penetrates the workpiece to form a primary cut surface; formed at the periphery of the opening of the recess in the die An inclined surface portion that forms a bent edge bent toward the advancing direction of the punch at the edge of the workpiece facing the primary cutting surface when the workpiece is clamped between the punch and the die; A cutting die that abuts the workpiece from the opposite side, cuts the primary cut surface of the workpiece, and presses in a direction to restore the bending of the bending edge; and a secondary along the primary cut surface punching means for punching the molded product from the workpiece by the cutting surface; have a inclined surface portion, characterized in that the larger the traveling direction component perpendicular punch than components in the traveling direction of the punch.
本発明の剪断打ち抜き加工方法及び剪断打ち抜き加工装置によれば、1次切断面を形成するときに、パンチの進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部を被加工材に形成し、次に切削型による切削加工で被加工材の曲げ縁部を復元させる方向に押圧するため、被加工材の切断面部分の肉厚の減少を軽減できる。そして、1次切断面に沿う2次切断面によって被加工材から成形品を打ち抜くことで、ダレによる肉厚の減少を抑えた成形品が得られる。被加工材の曲げ縁部を形成するダイの傾斜面部は、パンチの進行方向への成分よりもパンチの進行方向と垂直な成分の方が大きく、切削型によって曲げ縁部を曲げの復元方向に変形させるときの加工性が向上する。 According to the shear punching processing method and the shear punching processing apparatus of the present invention, when the primary cut surface is formed, a bending edge that is bent toward the advancing direction of the punch is formed on the workpiece, and then the cutting die is formed. Since the pressing is performed in the direction of restoring the bent edge portion of the work material by the cutting process, the reduction in the thickness of the cut surface portion of the work material can be reduced. And the molded product which suppressed the reduction | decrease in the thickness by sagging is obtained by punching a molded product from a workpiece by the secondary cut surface along a primary cut surface. The inclined surface portion of the die that forms the bending edge of the workpiece has a component that is perpendicular to the direction of punch movement rather than the component in the direction of punch movement. Workability when deforming is improved.
図1に示すセクターギヤ10を加工対象とした実施形態に基づいて本発明を説明する。セクターギヤ10は、円形穴11を中心とする扇状をなすギヤ板部12の外縁部に複数の凹凸からなるギヤ歯13を有し、円形穴11とギヤ板部12の間に長穴14を有する。セクターギヤ10はさらに、円形穴11を中心とする径方向においてギヤ板部12よりも外径方向に突出する腕部15を有し、腕部15の先端付近に円形穴16が形成されている。セクターギヤ10は、自動車のシートの高さ位置を変化させるリフタ機構の構成要素であるが、リフタ機構の詳細は本発明と関係がないため説明を省略する。
The present invention will be described based on an embodiment in which the
セクターギヤ10の製造工程の一部を図2に概念的に示す。セクターギヤ10は、金属製の板材からなる被加工材20に対して、順送プレス装置を用いて剪断打ち抜き加工を行うことにより形成される。順送プレス装置では被加工材20が図2の矢印F方向に順送されて、第1工程S1、第2工程S2、第3工程S3を経てセクターギヤ10が形成される。第1工程S1では、被加工材20に対して、セクターギヤ10におけるギヤ歯13の原型部分となる下穴21が形成される。第2工程S2では、被加工材20の下穴21に対するシェービング加工が行われ、第3工程S3でセクターギヤ10の外形が打ち抜かれる。本実施形態の加工装置では同時に2つのセクターギヤ10が形成されるが、本発明はこれに限られるものではなく、セクターギヤ10を1つずつ形成する場合や、3つ以上のセクターギヤ10を同時に形成する場合にも適用が可能である。以下、図3から図5を参照して各工程の詳細を説明する。以下の説明では、図3から図5における上側を上方、下側を下方と定義する。
A part of the manufacturing process of the
図3に示すように、第1工程S1では、下穴用ダイ30、ホルダ31、下穴用パンチ32、パンチ受け33を用いて下穴21の打ち抜き(穴あけ)加工が行われる。下穴用ダイ30には、下穴21の形状に対応する断面形状の凹部30aが形成され、下穴用パンチ32の下端部には凹部30aに対応する断面形状の凸部32aが形成されている。ホルダ31には下穴用パンチ32を上下方向にスライド可能に挿入させるガイド穴31aが形成され、パンチ受け33は下穴用ダイ30の凹部30a内に上下方向にスライド可能に支持されている。下穴用ダイ30とホルダ31には互いに対向する挟持面30bと挟持面31bが形成され、下穴用パンチ32とパンチ受け33には互いに対向する挟持面32bと挟持面33aが形成されている。各挟持面30b、31b、32b及び33aはいずれも水平方向の平面である。下穴用ダイ30にはさらに、凹部30aと挟持面30bの境界部分に傾斜面部30cが形成されている。傾斜面部30cは、凹部30aに接近するにつれて徐々に下側に向かう傾斜形状を有している。図3に示すように、傾斜面部30cは、下穴用パンチ32の進行方向(図の上下方向)への成分よりも下穴用パンチ32の進行方向と垂直な方向(図の左右方向)の成分の方が大きい形状である。下穴用パンチ32は、凸部32aの下端における挟持面32bの周縁部分にエッジ部V1を有する。下穴用ダイ30は、凹部30aと傾斜面部30cの境界部分にエッジ部V2を有する。
As shown in FIG. 3, in the first step S <b> 1, punching of the prepared
下穴用ダイ30は下金型としてプレス装置内に固定される。ホルダ31はスプリングなどの付勢部材(不図示)によって下方に付勢されており、挟持面30bと挟持面31bの間に被加工材20を挟んで固定させる。下穴用パンチ32は上金型として、プレス装置内で上下方向に移動可能なスライダ(不図示)に取り付けられ、スライダに伴って上下方向に移動する。パンチ受け33はスプリングなどの付勢部材によって上方に付勢されており、挟持面33aが下側から被加工材20に当接する。
The pilot hole die 30 is fixed in the press device as a lower mold. The
第1工程S1では、下穴用ダイ30の挟持面30b上に支持した被加工材20をホルダ31の挟持面31bで挟んで固定した状態で、下穴用パンチ32が取り付けられたスライダを下方に移動させる。すると、下穴用パンチ32のエッジ部V1と下穴用ダイ30のエッジ部V2によって被加工材20が挟圧され、エッジ部V1が被加工材20の上面側に食い込み、エッジ部V2が被加工材20の下面側に食い込む。この食い込み時に被加工材20の一部が引き込まれて変形し、エッジ部V1が食い込む上面側にダレR1が発生し、エッジ部V2が食い込む下面側にダレR2が発生する。下穴用パンチ32の下降を継続して凸部32a(エッジ部V1)と凹部30a(エッジ部V2)による剪断荷重が増加すると、被加工材20のうちダレR1が形成されるブランク部分20aと、ダレR2が形成される打ち抜き部分20bとの境界部分に剪断面が形成され、クラックが発生する。下穴用パンチ32がさらに下降して、凸部32aがブランク部分20a側のクラックを貫通し、凹部30aが打ち抜き部分20b側のクラックを貫通すると、剪断面に続いて破断面が形成され、打ち抜き部分20bが打ち抜かれてブランク部分20aから分離する。ブランク部分20a側の剪断面と破断面が1次切断面K1として下穴21を形成する。パンチ受け33は、下穴用パンチ32の下降動作に追従して、下穴用パンチ32の挟持面32bとの間に打ち抜き部分20bを挟持しながら下方へ押圧移動される。打ち抜き部分20bを打ち抜いて下穴21の形成が完了したら、プレス装置のスライドを上昇させて下穴用パンチ32を引き上げ、下穴用ダイ30の凹部30a及び被加工材20のブランク部分20a(下穴21)から凸部32aを引き抜く。
In the first step S1, in the state where the
以上の第1工程S1では、被加工材20のブランク部分20aにおいて、ダレR1が形成される上面側と反対側の下面側に、下穴用ダイ30における傾斜面部30cの形状に沿う下方への逃し突出部T1が形成される。図3におけるブランク部分20aと打ち抜き部分20bの切断面部分の比較から分かるように、ブランク部分20aでは、逃し突出部T1を形成することによって、ダレR1の形成に伴う圧縮で肉厚が小さくならずに下穴21に臨む縁部まで概ね肉厚が均一に保たれている。つまり、被加工材20のブランク部分20aで下穴21に臨む縁部を、下穴用パンチ32の進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部として形成する型構成になっており、この曲げ縁部の形成によって、ブランク部分20aの1次切断面K1(下穴21)における肉厚の減少を防いでいる。逃し突出部T1は、被加工材20にダレR1を発生させる剪断時の挟圧力を用いて、ダレR1の裏面側に突出して薄肉化を防ぐ逃げ形状部として形成されるものであり、剪断打ち抜き加工でダレの反対側に形成される不定形のバリとは異なる。
In the first step S1 described above, in the
図4に示すように、第2工程S2では、下ホルダ40、上ホルダ41、切削型42を用いて、下穴21を形成する1次切断面K1に対するシェービング加工(潰し上げ加工)が行われる。下ホルダ40は下穴用ダイ30に似た断面形状を有しており、上下方向に向くガイド穴40aと、上方を向く挟持面40bと、挟持面40bからガイド穴40aに続く境界部分に位置し被加工材20の逃し突出部T1に沿う形状の傾斜面部40cを有している。上ホルダ41は下ホルダ40の挟持面40bに対向する挟持面41aを有する。挟持面40bと挟持面41aは、互いに平行な水平方向の平面である。下ホルダ40の挟持面40bと上ホルダ41の挟持面41aによって被加工材20のブランク部分20aを挟持した状態で、被加工材20の逃し突出部T1が傾斜面部40c上に支持される。
As shown in FIG. 4, in the second step S <b> 2, a shaving process (crushing process) is performed on the primary cut surface K <b> 1 that forms the
切削型42は下ホルダ40のガイド穴40a内に上下方向にスライド可能に支持されており、切削型42の上端部には下穴21に対応する断面形状の凸部42aが形成され、凸部42aの上端における上端面42bの周縁部分にエッジ部V3を有する。切削型42の凸部42aは、第1工程S1で形成された下穴21よりもわずかに大きい断面形状に設定されており、ガイド穴40a内で切削型42を上方にスライドさせると、エッジ部V3が被加工材20の下面側の下穴21の周縁部分、すなわち曲げ縁部を構成する逃し突出部T1に当接する。
The cutting die 42 is supported in the
下ホルダ40はプレス装置内に固定され、上ホルダ41はスプリングなどの付勢部材(不図示)によって下方に付勢されており、挟持面40bと挟持面41aの間に被加工材20を挟んで固定させる。切削型42は、プレス装置内で上下方向に移動可能なスライダ(不図示)に取り付けられ、スライダに伴って上下方向に移動する。
The
第2工程S2では、下ホルダ40と上ホルダ41によって被加工材20のブランク部分20aを挟持した状態で、切削型42が取り付けられたスライダを上方に移動させる。すると、第1工程S1で形成された下穴21の1次切断面K1を切削型42のエッジ部V3が薄く切削し、切削領域の上方に、下穴21の内周側に突出する切削余肉部P1が形成される。また、この切削加工に際して、下穴21周縁の曲げ縁部に対して上方への押し上げ力(切削型42と上ホルダ41の間での押し潰し力)が作用し、被加工材20の上面側では上方へ向けて押圧されることでダレR1の量が小さくなる。第1工程S1において、下穴用ダイ30の傾斜面部30cに応じた形状で下穴21周縁の曲げ縁部(逃し突出部T1)が形成されているため、曲げ縁部に対する切削型42の当接と押し上げを行いやすい。一方、被加工材20の下面側では、切削型42のエッジ部V3が食い込んで上方に押し上げる力が作用するが、エッジ部V3が食い込む箇所には下方へ突出する逃し突出部T1が予め形成されているため、切削型42による押し上げ力は逃し突出部T1の下方への突出量を小さくさせる力として作用し、被加工材20の下面側にはダレが生じない。その結果、被加工材20の下穴21に臨む曲げ縁部が、第1工程S1の打ち抜き加工を行う前の初期状態に近い断面形状に復元される。
In the second step S2, the slider to which the cutting die 42 is attached is moved upward in a state where the
図4に示すように、凸部42aの上端面42bが上ホルダ41の挟持面41aに当接するよりも手前の半抜き位置で、切削型42の上方への移動が停止される。半抜き位置まで達したら、プレス装置のスライドを下降させて切削型42を引き下げ、凸部42aを下穴21から引き抜く。
As shown in FIG. 4, the upward movement of the cutting die 42 is stopped at a half punching position before the
図5に示すように、第3工程S3では、外形用ダイ50、ホルダ51、外形用パンチ52、パンチ受け53を用いてセクターギヤ10の外形抜き加工が行われる。外形用ダイ50には、セクターギヤ10の外形形状に対応する断面形状の凹部50aが形成され、外形用パンチ52の下端部には凹部50aに対応する断面形状の凸部52aが形成されている。ホルダ51には外形用パンチ52を上下方向にスライド可能に挿入させるガイド穴51aが形成され、パンチ受け53は凹部50a内に上下方向にスライド可能に支持されている。外形用ダイ50とホルダ51には互いに対向する挟持面50bと挟持面51bが形成され、外形用パンチ52とパンチ受け53には互いに対向する挟持面52bと挟持面53aが形成されている。各挟持面50b、51b、52b及び53aはいずれも水平方向の平面である。外形用パンチ52は、凸部52aの下端における挟持面52bの周縁部分にエッジ部V4を有する。外形用ダイ50は、凹部50aと挟持面50bの境界部分にエッジ部V5を有する。
As shown in FIG. 5, in the third step S <b> 3, the
外形用ダイ50は下金型としてプレス装置内に固定される。ホルダ51はスプリングなどの付勢部材(不図示)によって下方に付勢されており、挟持面50bと挟持面51bの間に被加工材20のブランク部分20aを挟んで固定させる。図5の断面位置では、ブランク部分20aは下穴21の周縁の一部のみが示されているが、実際にはセクターギヤ10として打ち抜かれる打ち抜き部分20c以外の広い領域が外形用ダイ50とホルダ51に挟持される。外形用パンチ52は上金型として、プレス装置で上下方向に移動可能なスライダ(不図示)に取り付けられ、スライダに伴って上下方向に移動する。パンチ受け53はスプリングなどの付勢部材によって上方に付勢されており、挟持面53aが被加工材20に当接する。
The outer die 50 is fixed as a lower mold in the press apparatus. The
第3工程S3では、外形用ダイ50の挟持面50b上に支持した被加工材20をホルダ51の挟持面51bで挟んで固定した状態で、外形用パンチ52が取り付けられたスライダを下方に移動させる。すると、外形用パンチ52のエッジ部V4と外形用ダイ50のエッジ部V5によって被加工材20が挟圧されて剪断荷重が作用し、外形用パンチ52がさらに下降してエッジ部V4がエッジ部V5との対向位置を通過すると、被加工材20において、外形用ダイ50とホルダ51に挟持されたブランク部分20aから、外形用パンチ52とパンチ受け53に挟持された打ち抜き部分20cが2次切断面K2に沿って打ち抜かれて分離する(図5)。この分離された打ち抜き部分20cがセクターギヤ10になる。図5に示すように、第3工程S3では、切削余肉部P1や1次切断面K1を含む下穴21付近の薄肉部分がブランク部分20a側に残り、打ち抜き部分20cの周縁部である2次切断面K2によってギヤ歯13の外形が形成される。第1工程S1における下穴21の形成と異なり、第3工程S3におけるギヤ歯13の形成は、下穴21(1次切断面K1)と2次切断面K2の間の薄肉部分を打ち抜く態様で行われるため、打ち抜き部分20cで2次切断面K2に臨む周縁部分には、第1工程S1でのダレR1のような大きな変形は生じない。
In the third step S3, the
図2に示すように、第1工程S1と第2工程S2で形成される下穴21には、セクターギヤ10におけるギヤ歯13の原型部分が対称の位置関係で2つ分含まれており、第3工程S3では1つの下穴21を挟んで2つのセクターギヤ10が同時に打ち抜き形成される。各セクターギヤ10の外形打ち抜きが完了したら、プレス装置のスライドを上昇させて外形用パンチ52を引き上げ、外形用ダイ50の凹部50a及び被加工材20のブランク部分20aから凸部52aを引き抜く。
As shown in FIG. 2, the
各セクターギヤ10における円形穴11、長穴14、円形穴16は、順送プレス装置における所定の工程で形成される。その形成のタイミングは任意に設定可能であり、第3工程S3におけるセクターギヤ10の外形打ち抜きの前に形成してもよいし、外形打ち抜きの後に形成してもよい。
The
以上の各工程を経て形成されたセクターギヤ10におけるギヤ歯13の断面形状を図6に示す。ギヤ歯13の表面(第1工程S1から第3工程S3における被加工材20の上面側)は、加工前の形状を維持する平面部M1に続いて、歯底側から歯先側に向けて順に(歯底と歯先の定義については図1を参照)、第1の面N1、第2の面N2、第3の面N3を有する。第1の面N1は、ギヤ歯13の歯底側から歯先側に向かうにつれて下側に傾斜する面である。第2の面N2は、第1の面N1に連続して形成され、ギヤ歯13の歯底側から歯先側に向かうにつれて上側に傾斜する面である。第3の面N3は、第2の面N2に連続して形成され、ギヤ歯13の歯底側から歯先側に向かうにつれて下側に傾斜する面である。第1の面N1と第2の面N2によって、平面部M1の形成箇所よりもギヤ歯13を薄肉にさせる凹部G1が形成され、第2の面N2と第3の面N3の間に、平面部M1と略同じ高さ位置の凸部G2が形成される。一方、ギヤ歯13の裏面(第1工程S1から第3工程S3における被加工材20の下面側)は、平面部M1と略平行な平面部M2になっている。
FIG. 6 shows a cross-sectional shape of the
先に説明した第1工程S1で、被加工材20の表面(上面)側にダレR1を形成すると共に裏面(下面)側に逃し突出部T1を形成して、ギヤ歯13の歯先部分の原型になる下穴21の周縁部を下方への曲げ縁部とする。この曲げ縁部におけるダレR1は、図6における第1の面N1から二点鎖線U1にかけての領域として形成される。続く第2工程S2で、図6に二点鎖線U2で示すように曲げ縁部が上方に押し戻されて(潰し上げられて)切削余肉部P1が形成される。この段階で第2の面N2が形成される。第3工程S3での打ち抜き加工によって、第2の面N2よりも歯先側がさらに上方に押し上げられて凸部G2や第3の面N3が形成され、図6に実線で示す断面を有するギヤ歯13となる。完成状態のギヤ歯13は、凸部G2を有することで加工前の被加工材20と同程度の肉厚が歯先部分に確保されており、セクターギヤ10の噛合対象となるギヤに対する噛合率が高く(噛合量が大きく)、強度に優れた構造になっている。また、凸部G2よりも歯底側に凹部G1を有した形状にすることで、プレス加工によってギヤ歯13を形成することが可能となっており、セクターギヤ10の製造コストを抑えることができる。
In the first step S <b> 1 described above, the sagging R <b> 1 is formed on the front surface (upper surface) side of the
以上のように、本発明による剪断打ち抜きの加工方法と加工装置によれば、被加工材20に下穴21(1次切断面K1)を形成するときにパンチ32の進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部を形成し、次に切削型42による切削加工で被加工材20の曲げ縁部を復元させる方向に押圧し、最後に1次切断面K1に沿う2次切断面K2によって被加工材20から打ち抜き部分20cを打ち抜くことで、被加工材20から形成されるセクターギヤ10の切断面部分の肉厚の減少を軽減できる。加工装置としては、1次切断面K1を形成する際に用いる下穴用ダイ30に傾斜面部30cを形成し、該傾斜面部30cによって形成される逃し突出部T1に対応した形状の傾斜面部40cを下ホルダ40に形成するという簡単な構成で実現可能であり、加工装置のコスト的側面においても優れた効果が得られる。
As described above, according to the shear punching processing method and processing apparatus according to the present invention, when the prepared hole 21 (primary cutting surface K1) is formed in the
以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は図示した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて改良や改変が可能である。例えば、本発明は、図示実施形態のセクターギヤ10におけるギヤ歯13のようなギヤ部分の形成に好適であるが、セクターギヤ以外の加工物に広く適用することができる。
Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and can be improved or modified without departing from the gist of the invention. For example, the present invention is suitable for forming a gear portion such as the
また、各加工工程における金型の具体的構成を、図示実施形態と異ならせることもできる。例えば、第1工程S1におけるパンチ受け33や第2工程S3におけるパンチ受け53を省略した型構成にすることも可能である。 Moreover, the specific structure of the metal mold | die in each processing process can also be made different from illustration embodiment. For example, it is possible to adopt a mold configuration in which the punch receiver 33 in the first step S1 and the punch receiver 53 in the second step S3 are omitted.
10 セクターギヤ
11 16 円形穴
12 ギヤ板部
13 ギヤ歯
14 長穴
15 腕部
20 被加工材
20a ブランク部分
20b 打ち抜き部分
21 下穴
30 下穴用ダイ
30a 凹部
30b 挟持面
30c 傾斜面部
31 ホルダ
31a ガイド穴
31b 挟持面
32 下穴用パンチ
32a 凸部
32b 挟持面
33 パンチ受け
33a 挟持面
40 下ホルダ
40a ガイド穴
40b 挟持面
40c 傾斜面部
41 上ホルダ
41a 挟持面
42 切削型
42a 凸部
50 ダイ
50a 凹部
50b 挟持面
51 ホルダ
51a ガイド穴
51b 挟持面
52 パンチ
52a 凸部
52b 挟持面
53 パンチ受け
53a 挟持面
G1 凹部
G2 凸部
K1 1次切断面
K2 2次切断面
P1 切削余肉部
S1 第1工程
S2 第2工程
S3 第3工程
T1 逃し突出部
V1 V2 V3 V4 V5 エッジ部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記被加工材に対してパンチを貫通させて1次切断面を形成すると共に、該1次切断面に臨む上記被加工材の縁部に、上記パンチの進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部を形成するステップ;
上記パンチと反対側から上記被加工材に当接する切削型によって、上記1次切断面を切削加工すると共に、上記曲げを復元させる方向に上記曲げ縁部を変形させるステップ;及び
上記1次切断面に沿う2次切断面によって上記被加工材から成形品を打ち抜くステップ;
を有し、
上記被加工材を支持し上記パンチが挿入可能な凹部を有するダイを備え、上記ダイの上記凹部の開口部周縁に形成した傾斜面部に沿って上記曲げ縁部が形成され、
上記傾斜面部は、上記パンチの進行方向への成分よりも上記パンチの進行方向と垂直な成分の方が大きいことを特徴とする剪断打ち抜き加工方法。 In a processing method for forming a molded product by shear punching from a workpiece of a metal plate,
A bent edge that is formed by penetrating a punch through the workpiece to form a primary cut surface, and is bent toward an edge of the workpiece facing the primary cut surface in the advancing direction of the punch Forming a step;
Cutting the primary cut surface with a cutting die contacting the workpiece from the opposite side of the punch, and deforming the bent edge in a direction to restore the bending; and the primary cut surface Punching a molded product from the workpiece by a secondary cut surface along the line;
I have a,
A die having a concave portion that supports the workpiece and into which the punch can be inserted, and the bent edge portion is formed along an inclined surface portion formed at the periphery of the opening portion of the concave portion of the die;
The shear punching method according to claim 1, wherein the inclined surface portion has a component that is perpendicular to a direction in which the punch proceeds in a direction larger than a component in the direction in which the punch proceeds .
上記被加工材を支持し、凹部を有するダイ;
上記ダイの上記凹部に対して挿入され、上記被加工材を貫通して1次切断面を形成するパンチ;
上記ダイの上記凹部の開口部周縁に形成され、上記パンチと上記ダイの間で上記被加工材を挟圧するときに、上記1次切断面に臨む上記被加工材の縁部に上記パンチの進行方向に向けて曲げられる曲げ縁部を形成させる傾斜面部;
上記パンチと反対側から上記被加工材に当接し、上記1次切断面を切削加工すると共に、上記曲げ縁部の曲げを復元させる方向に押圧する切削型;及び
上記1次切断面に沿う2次切断面によって上記被加工材から成形品を打ち抜く打ち抜き手段;
を有し、
上記傾斜面部は、上記パンチの進行方向への成分よりも上記パンチの進行方向と垂直な成分の方が大きいことを特徴とする剪断打ち抜き加工装置。 In a processing apparatus for forming a molded product by shear punching from a workpiece of a metal plate,
A die that supports the workpiece and has a recess;
A punch that is inserted into the recess of the die and penetrates the workpiece to form a primary cut surface;
The punch proceeds to the edge of the workpiece facing the primary cutting surface when the workpiece is clamped between the punch and the die and formed at the periphery of the opening of the recess of the die. An inclined surface that forms a bent edge that is bent in a direction;
A cutting die that contacts the workpiece from the opposite side of the punch, cuts the primary cut surface, and presses in a direction to restore bending of the bending edge; and 2 along the primary cut surface Punching means for punching a molded product from the workpiece by the next cut surface;
I have a,
The shear punching apparatus according to claim 1, wherein the inclined surface portion has a component that is perpendicular to a direction in which the punch proceeds in a direction larger than a component in the direction in which the punch proceeds .
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