JP6749036B1

JP6749036B1 - 板材の加工を行う加工装置、及び加工方法

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Publication number: JP6749036B1
Application number: JP2020513671A
Authority: JP
Inventors: 竹内　忍; 忍竹内
Original assignee: 竹内　忍; 忍竹内
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-09-02
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Abstract

【課題】打ち抜かれた板材の板厚面における破断面を極力小さくでき、バリの発生も防止できる加工装置及び加工方法を提供する。【解決手段】第１部分抜き工程で下パンチ５を金属板２０の厚さの２０〜７０％分だけ上昇させ、下パンチ５を金属板２０の中に押し込む。上パンチ２は金属板２０の表面に当接しない位置で保持される。次に下パンチ５を下方に移動させ、第１部分抜き工程が終了する。第２部分抜き工程では、図３（Ａ）のように上パンチ２を下方に移動させ、図３（Ｂ）のように金属板２０の厚さの２０〜７０％分だけ下降させ、上パンチ２を金属板２０の中に押し込む。下パンチ５は打抜部２１の下面よりも下方の位置に移動している。次に、図３（Ｃ）のように上パンチ２を引き上げ、第２部分抜き工程を終了させる。打抜部２１は打抜孔２２に嵌合した状態であり、打抜孔２２から落下せずに金属板２０に保持される。【選択図】図３

Description

本発明は、金属板等の板材を加工するための加工装置及び加工方法に関し、特に、金属板の両面抜き加工及び板材の切断加工が可能な加工装置及び加工方法に関する。

精密機器に使用される金属部品等の加工は、プレス装置及び金型を含む加工装置を用いて行われる。また、近年においては、精密機器に使用される金属部品の加工には高い精度が要求されている。例えば、携帯端末等に用いられるコネクタ用の金属製端子は、携帯端末の小型化の要請によりコネクタ及びその端子についても小型化が求められている。このように加工対象物であるワークが小型化すると、加工装置には非常に高い加工精度が求められる。

従来において、本願発明者は、装置の小型化が可能であり、高い精度を有するプレス装置及び金型についての提案を行っている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載のプレス装置は、比較的簡易な構造であるいわゆるＣ型プレス装置であっても、高い加工精度を持ったプレス装置である。

特許第５６３６５７２号公報

ところで、近年では、スマートフォン等の電子機器に用いられているマイクロコネクタのコンタクトや、ＬＳＩ等の半導体デバイスに用いられているリードフレーム等、金属の薄板を加工した金属製部品が大量に生産され、多くの製品に用いられている。

このような金属部品は、板状の金属を加工装置により打ち抜いて製造されるため、打ち抜かれた金属板の板厚面には、加工装置のパンチ及びダイスによって生じるダレの部分と、金属組織が破断した破断面が存在する。また、パンチ及びダイス同士のクリアランス等の諸条件によっては、板厚面を含む破断箇所においてバリが発生することがある。

近年では、電子機器の処理速度の高速化により、コネクタ等を流れる信号が高速化及び高周波化している。このような電子機器において、コネクタ等にバリがあると、当該バリがアンテナとなり、高周波ノイズが生じるおそれがある。このような高周波ノイズは、電子機器では作動エラーの原因となるため、近年の電子機器におけるコネクタ等にはバリのない平坦な面粗度が求められている。

また、板材を切断する加工装置としては、シャーリングと呼ばれる装置がある。このシャーリングは、上刃と下刃によって板材を挟むことにより切断する装置であり、これらの刃にはシャー角と呼ばれる角度が設けられている。シャーリングでは、この角度のついた上刃と下刃で板材を挟むことにより、ハサミのように板材を切断している。

このシャーリングによって板材を切断した場合、切断面には破断面やバリが発生し、また、板材の反り返りやねじれが発生する。これらは、上刃と下刃のクリアランスの調整や、シャー角の見直し等である程度は軽減できるが、完全には解消することはできない。

本発明は、上記不都合を解消するために、打ち抜かれ、又は切断された板材の板厚面における破断面を極力小さくすることができ、バリの発生も防止することができる加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。

本発明の板材の加工装置は、板材の打ち抜き加工を行う加工装置であって、打ち抜き形状と同一形状のパンチ孔を有し、前記板材を表裏から挟持可能な一対のダイスと、前記パンチ孔内を進退自在であり、前記板材を表裏から押圧可能な一対のパンチと、前記一対のパンチとは別個に設けられた押出パンチと、前記ダイス、前記パンチ及び前記押出パンチを駆動する駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、前記ダイスによって前記板材を初期位置で挟持し、前記ダイスに対して一方のパンチで前記板材を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させて打抜部を形成し、他方のパンチで前記打抜部を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の逆方向に２０〜７０％分移動させ、前記板材及び前記打抜部を前記初期位置から移動させて前記押出パンチによって前記打抜部を前記板材から打ち抜くことを特徴とする。

本発明の加工装置によれば、一方のパンチで板材を押圧して初期位置から板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させて打抜部を形成するため、板材の打抜部となる部分の他方側にダレを生じさせることができる。また、他方のパンチで打抜部を押圧して初期位置から板材の板厚方向の逆方向に２０〜７０％分移動させることにより、打抜部の一方側にもダレを生じさせることができる。また、一対のパンチとは別個の押出パンチにより、打抜部を板材から取り外すことができる。なお、他方のパンチで打抜部を押圧する際には、一方のパンチを駆動装置からフリーにしてパンチ同士が干渉することを防止するか、一方のパンチを駆動装置により逆方向に戻してもよい。

また、一方のパンチの上昇分を板材の厚さの２０〜７０％にすると共に、他方のパンチの下降分を板材の厚さの２０〜７０％とすることにより、打抜部及び打抜部が打ち抜かれた跡の打抜孔の側面の破断面の発生を極力小さくすることができる。また、打抜部及び打抜孔の表裏にダレを生じさせることにより、バリの発生も防止することができる。

また、本発明の加工装置では、一方のパンチは他方のパンチ孔（ダイス）には挿入されないため、パンチとダイスが干渉することがない。また、他方のパンチと一方のダイスも同様に干渉することがない。従って、各パンチ、及び各ダイスの損傷が小さくなり、一対のパンチの再研磨等のメンテナンスのライフを大幅に向上させることができる。なお、本発明における加工装置は、パンチプレスのような装置であってもよく、パンチ及びダイスを金型部品とした金型装置であってもよい。

また、本発明の加工装置においては、前記押出パンチによる打抜きの前に、前記一方のパンチで前記打抜部を前記初期位置に戻してもよい。当該構成により、打抜部を板材に保持した状態で板材を移動させることができる。

また、本発明の加工装置において、前記押出パンチは、前記一対のダイスの一方に設けられた第２パンチ孔に進退自在に設けられ、前記一対のダイスの他方には、前記第２パンチ孔に対向して前記打抜部よりも大きく開口した打抜開口が形成されていてもよい。或いは、前記押出パンチは、前記一対のダイスとは別個に設けられた一対の第２ダイスの一方に設けられた第２パンチ孔に進退自在に設けられ、前記第２ダイスの他方には、前記第２パンチ孔に対向して前記打抜部よりも大きく開口した打抜開口が形成されていてもよい。このように、押出パンチ、第２パンチ孔及び打抜開口は、一対のダイスに設けられていてもよく、一対のダイスとは別の一対の第２ダイスに設けられていてもよい。

また、本発明の板材の打ち抜き加工を行う加工方法は、板材の打ち抜き加工を行う加工方法であって、打ち抜き形状と同一形状のパンチ孔を有し、前記板材を表裏から挟持可能な一対のダイスと、前記パンチ孔内を進退自在であり、前記板材を表裏から押圧可能な一対のパンチと、前記一対のパンチとは別個に設けられた押出パンチと、前記ダイス、前記パンチ、及び前記押出パンチを駆動する駆動装置を備えた加工装置を使用し、前記駆動装置で前記ダイスを駆動して前記板材を初期位置で挟持し、前記ダイスに対して一方のパンチで前記板材を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させて打抜部を形成し、他方のパンチで前記打抜部を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の逆方向に２０〜７０％分移動させ、前記板材及び前記打抜部を前記初期位置から移動させて前記押出パンチによって前記打抜部を前記板材から打ち抜くことを特徴とする。

また、本発明の板材の切断加工を行う加工装置は、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第１刃体と、前記第１刃体と切断予定線を挟んで設けられ、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第２刃体と、前記第１刃体及び前記第２刃体を駆動する駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、前記板材を前記第１刃体と前記第２刃体によって初期位置で挟持し、前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させ、次に前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板厚方向の逆方向に２０〜７０％分相対的に移動させて前記板材を切断することを特徴とする。

本発明の板材の切断加工を行う加工装置によれば、板材の切断時に、第１刃体と第２刃体で順方向及び逆方向に板厚の２０〜７０％分移動させて板材の切断を行うので、切断された板材の縁部は、表裏両面にダレが発生するため、バリの発生が防止される。また、打ち抜かれた板材の板厚面における破断面を極力小さくすることができる。

また、本発明の板材の切断加工を行う加工方法は、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第１刃体と、前記第１刃体と切断予定線を挟んで設けられ、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第２刃体と、前記第１刃体及び前記第２刃体を駆動する駆動装置と、を備えた加工装置を使用し、前記駆動装置で前記第１刃体と前記第２刃体を駆動して前記板材を初期位置で挟持し、前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させ、次に前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板厚方向の逆方向に２０〜７０％分相対的に移動させて前記板材を切断することを特徴とする。

本発明によれば、打ち抜かれ、又は切断された板材の板厚面における破断面を極力小さくすることができ、バリの発生も防止することができる加工装置及び加工方法を提供することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態である加工装置による加工方法で、保持工程を示す説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の加工方法の内、第１部分抜き工程を示す説明図。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施形態の加工方法の内、第２部分抜き工程を示す説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の加工方法の内、押し戻し工程を示す説明図。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施形態の加工方法の内、押出工程を示す説明図。本実施形態の加工装置による加工方法で加工された板材を示す写真であり、（Ａ）は表面、（Ｂ）は裏面の状態を示す。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施形態の切断加工の加工方法の内、初期位置保持工程と第１部分切断工程を示す説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の切断加工の加工方法の内、第２部分切断工程及び復帰工程を示す説明図。

次に、本発明の加工装置及び加工方法について、図１〜図８を参照して説明する。本実施形態の加工装置１は、図１（Ａ）に示すように、加工される板材である金属板２０の上方に配置される上パンチ２及び上ダイス３と、金属板２０の下方に配置される下パンチ５及び下ダイス６を備えている。これら上パンチ２及び下パンチ５が本発明における一対のパンチであり、上ダイス３及び下ダイス６が本発明における一対のダイスに相当する。

本実施形態においては、これらのパンチ及びダイスは、モータ等の駆動装置を含む金型装置１Ａの一部となっている。図１（Ａ）に示すように、金型装置１Ａは、上型３ａ及び上側プッシュピン２ｂと、下型６ａ及び下側プッシュピン５ｂとを備えている（いずれも一点鎖線で表示）。なお、本願において、上型３ａ等の金型装置１Ａは、図１（Ｂ）以降では図示を省略している。

上ダイス３には、上パンチ２を案内する上パンチ孔４が設けられ、上パンチ２は上パンチ孔４の内部を進退自在に保持されている。下ダイス６には、下パンチ５を案内する下パンチ孔７が設けられ、下パンチ５は下パンチ孔７の内部を進退自在に保持されている。

上パンチ２及び下パンチ５は、金属板に当接する当接面２ａ及び５ａの形状が、同一となるように形成されている。この当接面２ａ及び５ａの形状は、本実施形態の加工装置１により形成される製品（打抜部）の形状に応じて決定される。例えば、図６に示すような基板間コネクタの端子３０であれば、端子３０の外形形状を抜き取るパンチと、端子３０の内部に設けられた打抜孔２２の平面形状を抜き取る形状に形成される。

上ダイス３、上パンチ２及び下パンチ５は、金型装置１Ａに設けられている駆動装置によって、上下方向に駆動される。具体的には、上ダイス３は、上型３ａを介して駆動装置により上下動され、上パンチ２は上側プッシュピン２ｂによって順方向（上から下）へ押圧され、したパンチ５は下側プッシュピン５ｂによって逆方向（下から上）へ押圧される。本実施形態では、上から下への動きが順方向であり、下から上への動きが逆方向となる。

下ダイス６は、下型６ａを介して図示しないプレス装置に固定されている。駆動装置においては、上ダイス３、上パンチ２及び下パンチ５を駆動する際に、タイミングベルト等の同期手段によってそれぞれの動きを同期させている。なお、駆動装置の構成としては、一例として本願発明者による特許文献１の公報に記載された構成を採用することができる。

本実施形態においては、上パンチ２と上パンチ孔４との間のクリアランスは、金属板２０の板厚に関係なく３．０μｍとしている。下パンチ５と下パンチ孔７との間のクリアランスも同様の値となっている。通常は、パンチとパンチ孔との間のクリアランスは、加工する金属板２０の板厚の５％前後と言われており、例えば、０．０８ｍｍ（８０μｍ）の板厚の金属板の場合、クリアランスは４．０μｍとなるが、これでは切り取った板厚面に破断面が生じるため好ましくない。なお、本願におけるクリアランスは、特に説明がない限り片側クリアランスを示す。

次に、本実施形態の加工装置１を用いて金属板２０を加工する場合の加工方法について説明する。本実施形態では、金属板２０の素材がバネ用りん青銅であり、板厚が０．０８ｍｍのものを使用した場合を例にして説明する。

本実施形態の加工方法は、上ダイス３及び下ダイス６で金属板２０を保持する保持工程と、下パンチ５を用いて金属板２０の下側からその厚さの一部の位置まで部分抜きを行う第１部分抜き工程と、上パンチ２を用いて上側から金属板２０の部分抜きを行う第２部分抜き工程と、下パンチ５を用いて金属板２０から切り抜かれた打抜部２１を打抜孔２２に押し戻す押し戻し工程と、金属板２０の打抜孔２２から打抜部２１を押し出す押出工程とを備えている。

まず、保持工程は、図１（Ａ）のように、上ダイス３及び下ダイス６の間に図示しない搬送装置によって金属板を搬送した上で、図１（Ｂ）に示すように、上ダイス３を下方に押し下げて、所定の圧力で金属板２０を上ダイス３と下ダイス６で挟持する。金属板２０のこの状態の位置を初期位置とする。このとき、金属板２０は、図示しない搬送装置によって、一定のピッチで１工程毎に正確に搬送が行われる。

次に、第１部分抜き工程では、図２（Ａ）に示すように、下パンチ５を金属板２０の厚さの２０〜７０％分上昇させ、下パンチ５を金属板２０の中に押し込んで打抜部２１を形成する。このとき、上パンチ２は下パンチ５の上昇により盛り上がった打抜部２１の表面に当接しないように、上方位置で保持されている。この状態から、図２（Ｂ）に示すように、下パンチ５を下方に移動させ、第１部分抜き工程が終了する。

次に、第２部分抜き工程では、図３（Ａ）に示すように、上パンチ２を下方に移動させ、図３（Ｂ）に示すように金属板２０の厚さの２０〜７０％分下降させ、上パンチ２で打抜部２１を金属板２０の中に押し込む。このとき、下パンチ５は、上パンチ２の下降により下降した打抜部２１の下面よりも下方の位置に移動している。

次に、図３（Ｃ）に示すように、上パンチ２を上方に引き上げ、第２部分抜き工程を終了させる。このとき、打抜部２１は、打抜孔２２に嵌合した状態となっており、打抜孔２２から落下せずに金属板２０に保持された状態となっている。

次に、押し戻し工程では、図４（Ａ）に示すように、下パンチ５を上方に押し上げる。この下パンチ５の押し上げは、図４（Ｂ）に示すように、打抜部２１が打抜孔２２に入り込み、打抜孔２２に保持される位置（初期位置）まで行う。このとき、打抜部２１の下辺を下ダイス６の上面の高さに合わせてもよく、打抜部２１の上辺を上ダイス３の下面の高さに合わせてもよい。

次に、押出工程では、図５（Ａ）に示すように、打抜孔２２に打抜部２１が嵌合された状態の金属板２０を押出工程用の押出装置８の所定箇所に移動させる。押出装置８は、押出上ダイス９、押出パンチ１０、及び押出下ダイス１２を備えている。押出上ダイス９及び押出下ダイス１２は、本発明における一対の第２ダイスに相当する。押出上ダイス９には、押出パンチ１０を上下方向に案内する押出パンチ孔１１（第２パンチ孔）が設けられている。また、押出下ダイス１２には、上下方向に貫通して開口する打抜開口１３が設けられている。

押出パンチ１０は、当接面１０ａの面積が、打抜部２１の表面の面積よりも小さく形成されている。一方、押出下ダイス１２に設けられた打抜開口１３は、打抜部２１の表面の面積よりも大きく形成されている。この押出装置８は、上述の加工装置１の下流側に設けられており、加工装置１とは別個に形成されている。

押出工程では、図５（Ａ）に示すように、押し戻し工程後の打抜孔２２に打抜部２１が嵌合された状態の金属板２０を、下流側の押出工程用の押出装置８の所定箇所に移動させ、図５（Ｂ）に示すように、押出上ダイス９を下降させて、押出上ダイス９と押出下ダイス１２によって金属板２０を所定位置に保持する。

次に、図５（Ｃ）に示すように、押出パンチ１０を下降させ、押出パンチ１０によって、打抜孔２２に嵌合されている打抜部２１を打抜開口１３に向けて押し出す。その後、押出パンチ１０を上方に戻すと共に、押出上ダイス９を上昇させて、金属板２０の保持を解除する。

以上の工程により打抜孔２２が形成された金属板２０は、打抜孔２２の側面が図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のような状態となる。図６（Ａ）は金属板２０から形成されたコネクタ用の端子３０を表面から見た写真であり、図６（Ｂ）は裏面から見た写真である。

なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において現れている端子３０の側面３１は、上記工程で加工されたものではなく、図６（Ａ）の表面側から図示しない側面加工用パンチ及び側面加工用ダイスで一方向に打ち抜いた結果の断面となっている。

図６（Ａ）に示すように、端子３０の表面側を見ると、打抜孔２２の表面側の上縁部は、上パンチ２の第２部分抜き工程によって加工された表面ダレ２２ａとなっている。端子３０の側面３１の表面側の上縁部も同様に、側面加工用パンチで打ち抜かれた表面ダレ３１Ｂとなっている。

一方で、図６（Ｂ）に示すように、端子３０の裏面側を見ると、打抜孔２２の裏面側の下縁部は、下パンチ５の第１部分抜き工程によって加工された表面ダレ２２ｂとなっている。一方で、端子３０の側面３１の裏面側の下縁部は、側面加工用パンチによって打ち抜かれた側面加工用ダイス側の面であり、こちらは破断面となっている。

このように、本実施形態の加工装置１及び加工方法によって加工された打抜孔２２は、表面側の上縁部及び裏面側の下縁部が、共に表面ダレ２２ａ，２２ｂとなっている。また、打抜孔２２の内周面には、破断面がなく、表面ダレ２２ａ，２２ｂの間の部分は切断面２２ｃとなっている。

従って、本実施形態の加工装置１及び加工方法を、コネクタ用の端子３０の加工に用いた場合、打抜孔２２に相手側の端子を挿入することにより、相手側の端子との接触面に破断面が生じていないため、コネクタの接続状態を良好なものとすることができる。

また、本実施形態の加工装置１及び加工方法では、加工箇所でのバリの発生が抑制される。これにより、本実施形態の加工装置１及び加工方法を、例えば半導体に用いられるリードフレームの加工に用いた場合は、バリがなく信頼性が高いリードフレームを提供することができる。

なお、上記実施形態においては、第１部分抜き工程において下パンチ５を上昇させ、第２部分抜き工程において上パンチ２を下降させているが、これとは逆に、第１部分抜き工程において上パンチ２を下降させ、第２部分抜き工程において下パンチ５を上昇させるようにしても良い。その際、押し戻し工程では下パンチ５を金属板２０に当たらないように下降させると共に、上パンチ２を下降させて第２部分抜き工程によって発生した打抜部２１を打抜孔２２に戻すようにすればよい。

また、上記実施形態においては、上ダイス３を駆動装置によって上下動させ、下ダイス６をプレス装置に固定しているが、これに限らず、上ダイス３をプレス装置に固定し、下ダイス６を駆動装置によって上下動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、第１部分抜き工程において、下パンチ５を金属板２０の板圧の２０〜７０％分上昇させているが、その割合は金属板２０の材質や厚さによって適宜決定される。第２部分抜き工程における上パンチ２についても同様である。

また、上記実施形態では、押出装置８は、押出上ダイス９、押出パンチ１０、及び押出下ダイス１２で構成されているが、これに限らず、押出上ダイス９を上ダイス３と一体の構成とすることもできる。その際、下ダイス６と押出下ダイス１２とを一体の構成とすることができる。

また、上記実施形態においては、板材として金属板２０を例にして説明しているが、これに限らず、紙の板材、雲母板、合成樹脂板等の他の素材の板材であってもよい。また、本発明は、板材の厚さが０．３ｍｍ以下の板材に特に有効となる。また、上パンチ孔４と上パンチ２とのクリアランス、及び下パンチ孔７と下パンチ５とのクリアランスを３．０μｍとしているが、１．５〜３．０μｍの間であればよい。

次に、本発明における板材の切断加工を行う加工装置及び加工方法について、図７〜図８を参照して説明する。金属板２０の切断加工を行う加工装置である切断装置１Ｂは、金属板２０を表裏から挟持可能な一対の第１刃体４０と、この第１刃体４０と切断予定線Ｌを挟んで設けられた一対の第２刃体５０と、第１刃体４０及び第２刃体５０を駆動する駆動装置６０を備えている。

第１刃体４０は、下方が設置場所に固定されたテーブル４１であり、上方が駆動装置６０によって上下動される板材押さえ具４２となっている。第２刃体５０は、下方が下刃５１、上方が上刃５２となっている。切断予定線Ｌは、金属板２０の切断後の縁部を表す線であり（図８（Ｂ）参照）、実際には金属板２０の表面現れていない仮想線である。

駆動装置６０は、図７（ａ）に示すように、板材押さえ具４２を上下動させる第１駆動部６１と、下刃５１を上下動させる第２駆動部６２と、上刃５２を上下動させる第３駆動部６３とを備えている。本願では、これらの駆動部を模式的に表しているが、具体的にはこの種の切断装置として一般に広く用いられているシリンダやカム機構等で構成される。これらの構成からなる駆動装置６０は、各駆動部が同期されて駆動される。なお、図７（Ｂ）〜図８においては、駆動装置６０の図示を省略している。

本実施形態の切断装置１Ｂは、第１刃体４０と第２刃体５０との間のクリアランスが、０から金属板２０の板厚の５％前後となるように調整されている。このクリアランスは、金属板２０がバリ等を生じることなく切断できるよう、金属板２０の厚さや素材によって適宜調整を行う。

次に、本実施形態の切断装置１Ｂを用いて金属板２０を切断する方法について、図７を参照して説明する。本実施形態の切断方法（加工方法）は、第１刃体４０及び第２刃体５０によって金属板２０を初期位置で保持する初期位置保持工程と、第１刃体４０及び第２刃体５０を相対的に順方向に移動させる第１部分切断工程と、第１刃体４０及び第２刃体５０を相対的に逆方向に移動させる第２部分切断工程と、第１刃体４０及び第２刃体５０を初期位置に戻す復帰工程から構成される。

図７（Ａ）は、第１刃体４０のテーブル４１の表面に金属板２０が移動されてきた状態を示している。このとき、第１刃体４０の板材押さえ具４２はテーブル４１から上方に離れて保持されており、上刃５２と下刃５１も金属板２０から上下に離れた位置に保持されている。

次に、図７（Ｂ）に示すように、第１刃体４０の板材押さえ具４２を下降させて、板材押さえ具４２で金属板２０をテーブル４１に押さえつけて、金属板２０を保持する。また、第２刃体５０においても、上刃５２を下降させて金属板２０に当接させ、下刃５１を上昇させて金属板２０に当接させる。本実施形態においては、この図７（Ｂ）における当該第１刃体４０及び第２刃体５０の位置を初期位置とする。

次に、図７（Ｃ）に示すように、第１刃体４０であるテーブル４１及び板材押さえ具４２の位置を保持した状態で、第２刃体５０である第１刃体４０及び第２刃体５０を上方（板厚方向の順方向）に押圧して押し上げる（第１部分切断工程）。このときの上昇高さは、初期位置から金属板２０の板厚の２０〜７０％分の高さとする。この割合は、金属板２０の板厚、及び金属板２０の材質によって、金属板２０がきれいに切断される割合が異なるため、実際の切断作業に当たって適切な割合を求める。

次に、図７（Ｄ）に示すように、第１刃体４０であるテーブル４１及び板材押さえ具４２の位置を保持した状態で、第２刃体５０である第１刃体４０及び第２刃体５０を下方（板厚方向の逆方向）に押し下げる（第２部分切断工程）。このときの下降高さも、初期位置から金属板２０の板厚の２０〜７０％分の高さとする。その際、図７（Ｃ）における上昇割合と、図７（Ｄ）における下降割合とは、同一の割合にしてもよく、別個の割合としてもよい。

次に、図７（Ｅ）に示すように、第１刃体４０であるテーブル４１及び板材押さえ具４２の位置を保持した状態で、第２刃体５０である第１刃体４０及び第２刃体５０を初期位置に戻す（復帰工程）。これら一連の工程により、金属板２０の切断を行う。

ここで、金属板２０の板厚又は材質によっては、図７（Ｄ）の第２部分切断工程により金属板２０が切断される場合があるが、この場合は、後の復帰工程を行ってもよく、復帰工程を行わなくてもよい。

なお、本実施形態の切断装置１Ｂを用いて金属板２０を切断する方法においても、第１刃体４０及び第２刃体５０の移動方向は、第１部分切断工程で下方に、第２部分切断工程で上方に移動させてもよい。また、金属板２０の厚さ及び材質によっては、第１刃体４０及び第２刃体５０の移動を複数回行ってもよい。

１…加工装置
１Ｂ…切断装置（加工装置）
２…上パンチ
２ａ…当接面（上パンチ）
３…上ダイス
４…上パンチ孔
５…下パンチ
５ａ…当接面（下パンチ）
６…下ダイス
７…下パンチ孔
８…押出装置
９…押出上ダイス
１０…押出パンチ
１０ａ…当接面（押出パンチ）
１１…押出パンチ孔
１２…押出下ダイス
１３…打抜開口
２０…金属板（板材）
２１…打抜部
２２…打抜孔
２２ａ…表面ダレ
２２ｂ…表面ダレ
２２ｃ…切断面
３０…端子
３１…側面
３１Ｂ…表面ダレ
４０…第１刃体
４１…テーブル
４２…板材押さえ具
５０…第２刃体
５１…下刃
５２…上刃
Ｌ…切断予定線

Claims

板材の打ち抜き加工を行う加工装置であって、
打ち抜き形状と同一形状のパンチ孔を有し、前記板材を表裏から挟持可能な一対のダイスと、
前記パンチ孔内を進退自在であり、前記板材を表裏から押圧可能な一対のパンチと、
前記一対のパンチとは別個に設けられた押出パンチと、
前記ダイス、前記パンチ及び前記押出パンチを駆動する駆動装置と、を備え、
前記駆動装置は、前記ダイスによって前記板材を初期位置で挟持し、
前記ダイスに対して一方のパンチで前記板材を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させて打抜部を形成し、
他方のパンチで前記打抜部を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の逆方向に２０〜７０％分移動させ、
前記板材及び前記打抜部を前記初期位置から移動させて前記押出パンチによって前記打抜部を前記板材から打ち抜くことを特徴とする板材の加工装置。
請求項１に記載の加工装置であって、
前記押出パンチによる打抜きの前に、前記一方のパンチで前記打抜部を前記初期位置に戻してなることを特徴とする板材の加工装置。
請求項２に記載の加工装置であって、
前記押出パンチは、前記一対のダイスの一方に設けられた第２パンチ孔に進退自在に設けられ、
前記一対のダイスの他方には、前記第２パンチ孔に対向して前記打抜部よりも大きく開口した打抜開口が形成されていることを特徴とする板材の加工装置。
請求項２に記載の加工装置であって、
前記押出パンチは、前記一対のダイスとは別個に設けられた一対の第２ダイスの一方に設けられた第２パンチ孔に進退自在に設けられ、
前記第２ダイスの他方には、前記第２パンチ孔に対向して前記打抜部よりも大きく開口した打抜開口が形成されていることを特徴とする板材の加工装置。
板材の打ち抜き加工を行う加工方法であって、
打ち抜き形状と同一形状のパンチ孔を有し、前記板材を表裏から挟持可能な一対のダイスと、
前記パンチ孔内を進退自在であり、前記板材を表裏から押圧可能な一対のパンチと、
前記一対のパンチとは別個に設けられた押出パンチと、
前記ダイス、前記パンチ、及び前記押出パンチを駆動する駆動装置を備えた加工装置を使用し、
前記駆動装置で前記ダイスを駆動して前記板材を初期位置で挟持し、
前記ダイスに対して一方のパンチで前記板材を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させて打抜部を形成し、
他方のパンチで前記打抜部を押圧して前記初期位置から前記板材の板厚方向の逆方向に２０〜７０％分移動させ、
前記板材及び前記打抜部を前記初期位置から移動させて前記押出パンチによって前記打抜部を前記板材から打ち抜くことを特徴とする板材の加工方法。
板材の切断加工を行う加工装置であって、
前記板材を表裏から挟持可能な一対の第１刃体と、
前記第１刃体と切断予定線を挟んで設けられ、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第２刃体と、
前記第１刃体及び前記第２刃体を駆動する駆動装置と、を備え、
前記駆動装置は、前記板材を前記第１刃体と前記第２刃体によって初期位置で挟持し、
前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させ、次に前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板厚方向の逆方向に２０〜７０％分相対的に移動させて前記板材を切断することを特徴とする加工装置。
板材の切断加工を行う加工方法であって、
前記板材を表裏から挟持可能な一対の第１刃体と、
前記第１刃体と切断予定線を挟んで設けられ、前記板材を表裏から挟持可能な一対の第２刃体と、
前記第１刃体及び前記第２刃体を駆動する駆動装置と、を備えた加工装置を使用し、
前記駆動装置で前記第１刃体と前記第２刃体を駆動して前記板材を初期位置で挟持し、
前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板材の板厚方向の順方向に２０〜７０％分移動させ、次に前記第１刃体と前記第２刃体のいずれか一方を他方に対し、前記初期位置から前記板厚方向の逆方向に２０〜７０％分相対的に移動させて前記板材を切断することを特徴とする加工方法。