JP6939619B2 - 金属板の打ち抜き加工方法 - Google Patents
金属板の打ち抜き加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6939619B2 JP6939619B2 JP2018020540A JP2018020540A JP6939619B2 JP 6939619 B2 JP6939619 B2 JP 6939619B2 JP 2018020540 A JP2018020540 A JP 2018020540A JP 2018020540 A JP2018020540 A JP 2018020540A JP 6939619 B2 JP6939619 B2 JP 6939619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- bridge portion
- protrusion
- punch
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Punching Or Piercing (AREA)
Description
特許文献1には、突起付きパンチとダイを用いて鋼板の外形を所定の形状に成形する際に、ダイ切刃部の曲率半径を所定の範囲とし、パンチ切刃から突起肩に引いた接線とパンチ移動方向と直角方向のなす角度が所定の角度になるようにした鋼板の打ち抜き方法が記載されている。
特許文献2には、突起付きパンチとダイを用いて鋼板の外形を所定の形状に成形する際に、パンチ移動方向の直角方向とパンチ切刃から突起に引いた接線とのなす角度が所定の角度であり、パンチ切刃から突起に引いた接線と突起の接点との距離が所定の範囲になるようにした鋼板打ち抜き方法が記載されている。
特許文献3は、外周面縁が切断刃となる底面と、外周縁から所定方向に平行な方向に伸びる外周面を有し、外周縁は平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、底面は、平面部とこの平面部から所定方向に凹みかつ平面視において湾曲部を含むように設けられる切り欠き部を有するパンチと、ダイとを用いて金属板をせん断加工する方法が記載されている。
特許文献4は、予め、被加工材のせん断加工面にて伸びフランジ割れが生じやすい部位を特定し、せん断加工の際、特定した部位を含む領域に対向するパンチの刃先に、側面部と底面部で形成され、かつ、底面部のパンチ底面からの深さが被加工材の板厚の10〜70%である凹部を設け、凹部を有するパンチを用いてせん断加工を行うせん断加工方法が記載されている。
特許文献5には、フランジ加工時に割れの危険性があるせん断加工端部の所定位置を伸びフランジ割れ危険部として特定し、せん断加工後に剪断加工端部を伸びフランジ加工するために凹状の湾曲形状に形成されるように、かつ、伸びフランジ割れ危険部となる部位に所定の引張応力が加わるように、金属板にビードを付与し、そのまま金属板をせん断するせん断加工成形方法が記載されている。
特許文献2に記載された方法では、パンチに特定形状の突起を付けて鋼板に張力を与えた上でせん断を行うことにより、打ち抜き端面の加工硬化とバリ発生を抑制するものであるが、この方法では、同文献の図7に示されるように、パンチに付けた突起によって材料が大きく撓んだ状態でせん断が行われるため、鋼板に与えられる張力が十分ではなく、打ち抜き端面の加工硬化の抑制が不十分であった。
特許文献3に記載された方法では、平面部によって切断された部分に比べて、切り欠き部によって切断された部分において破断面の板厚方向の長さを大きくすることで、伸びフランジ割れを防止しているが、パンチに平面部と切り欠け部を設ける際の設計上の制約から、破断面の板厚方向の長さを十分に大きくできない場合がある。また、打ち抜き形状が変更された場合には、パンチに設ける平面部と切り欠き部の形状の再設計が必要になり、設計変更に膨大な時間を要する場合がある。
特許文献4に記載された方法では、伸びフランジ割れが生じやすい部位に対して、パンチの刃先に凹部を設けてせん断加工することにより、せん断加工時の塑性変形を小さくして伸びフランジ割れを防止するが、パンチに凹部を設ける際の設計上の制約から、せん断加工時の塑性変形を十分に小さくできない場合がある。また、打ち抜き形状が変更された場合には、パンチに設ける凹部の形状の再設計が必要になり、設計変更に膨大な時間を要する場合がある。
特許文献5に記載された方法では、金属板にビードを付与してせん断加工を行うことでビード形成時にせん断加工方向と直交する方向に引張応力を発生させて、伸びフランジ割れ危険部となる部位の歪みを小さくして当該部位の変形能を増加させるが、十分な効果を発揮させるためには、ビードの位置、サイズ、形状を最適化する必要があり、必ずしも十分な効果が得られない場合があった。
底面部及び側面部を有し、前記底面部と前記側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に前記底面部に突起部が設けられてなるパンチと、
ダイとを用意し、
前記基板部を拘束し、前記パンチの突起部を前記ブリッジ部に押し当てつつ、前記パンチ刃と前記ダイによって前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、金属板の打ち抜き加工方法。
[2] 前記ブリッジ部の長手方向中央部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、[1]に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
[3] 前記ブリッジ部の長手方向中央部と前記両端部のうちの一方の端部との間に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、[1]に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
[4] 前記ブランクの前記開口部が、前記ブリッジ部によって分割された分割開口部である、[1]乃至[3]の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
[5] 前記ブリッジ部を除いた前記開口部の平面視形状が、円形、楕円形またはn角形(ただしnは3以上の自然数)である、[1]乃至[4]の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
[6] 前記ブランクを挟んで前記パンチと対向する位置に補助パッドを配置し、前記補助パッドには、前記突起部の押し当て箇所よりも前記基板部側で前記ブリッジ部に接する補助突起部が備えられ、前記突起部に押された前記ブリッジ部を前記補助突起部で支持しつつ、前記せん断加工を行う、[1]乃至[5]の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
これにより例えば、穴広げ加工において予め割れる位置が予測できる場合に、穴広げ加工のブランク材として本発明の金属板の打ち抜き加工方法によって得られた金属板を適用し、かつ、割れの予測位置に基板部のせん断箇所が位置させることで、穴広げ加工の成形不良を防止できる。
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部がその延在方向の両端において基板部に接続されているため、応力の集中箇所は1箇所乃至2箇所に限られる。これにより、せん断箇所に大きな応力を集中させることができ、せん断による加工硬化をより小さくすることができ、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工を施した場合に、端部の割れをより効果的に抑制できる。
また、本発明の金属板の打ち抜き加工方法は、開口部の形状及びブリッジ部の形状に特に制限がないため、設計変更を容易に行うことができる。
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、ブリッジ部の長手方向中央部と両端部のうちの一方の端部との間にパンチの突起部を押し当てつつ、基板部からブリッジ部をせん断加工により切り離すことで、ブリッジ部の一方の端部側の加工面の加工硬化を、他方の端部側の加工面の加工硬化よりも小さくすることができ、加工硬化が小さくなる領域を1箇所に集約させることができる。これにより、開口部の端部におけるせん断に伴う加工硬化を部分的に小さくできるので、開口部を囲む端部をその延長方向に伸ばす加工、例えば開口部に対して穴広げ加工を施した場合に、端部の割れを抑制することができる。
更に、本発明の金属板の打ち抜き加工方法では、開口部の形状を円形、楕円形または3角形以上の多角形にすることができ、設計変更等を容易に行うことができる。
パンチの突起部は、ブリッジ部の何れの部位に押し当ててもよい。例えば、ブリッジ部の長手方向中央部に突起部を押し当ててもよい。あるいは、ブリッジ部の長手方向中央部以外の部位、すなわち、ブリッジ部の両端部のうちの一方の端部と長手方向中央部との間の部位に押し当ててもよい。
ブランクの開口部は、ブリッジ部によって分割された分割開口部である。
また、ブリッジ部を除いた開口部の平面視形状は、円形、楕円形またはn角形(ただしnは3以上の自然数)の何れでもよい。
更に、ブランクを挟んでパンチと対向する位置に補助パッドを配置して、せん断加工を行ってもよい。補助パッドは、パンチの突起部の押し当て箇所よりも基板部側でブリッジ部に接する補助突起部を備えることが好ましい。そして、突起部に押されたブリッジ部を補助突起部で支持しつつ、せん断加工を行うとよい。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1〜図6を参照して、本発明の第1の実施形態である金属板の打ち抜き加工方法を説明する。図1(a)に示すように、本実施形態の金属板の打ち抜き加工方法は、基板部11及びブリッジ部12を有する金属板13からなるブランク1を用意し、ブリッジ部12と基板部11との接続箇所に引張応力を付与させながら、ブリッジ部12と基板部11を接続箇所においてせん断することにより、図1(b)に示すように、開口部2を有する金属板14を得る打ち抜き加工方法である。
パンチ3は、図3に示すように、円筒状のパンチ本体3aと、パンチ本体3aの一端側に設けられた突起部3bとを有している。パンチ本体3aは、底面部3c及び側面部3dを有しており、底面部3cに突起部3bが設けられている。パンチ本体3aの底面部3cの平面視形状は、ブランク1の分割開口部22及びブリッジ部12を合わせた形状とほぼ同じ形状とされている。また、底面部3cと側面部3dとが接する角部3eが、パンチ刃3fとされている。なお、パンチ本体3aの形状は円筒形に限定されるものではなく、突起部3bを有しており、かつ、ブリッジ部12と基板部11との接続箇所をせん断できるものであれば特に形状は問わない。
分割開口部22の形成が例えばせん断加工によってなされた場合は、端部11aの第1加工面11bのうち、せん断面Sの占める面積割合が比較的大きくなり、加工硬化が比較的高くなる。一方、第2加工面11cは本実施形態のせん断加工によって形成されたものだが、第2加工面11cのうちのせん断面Sが占める面積割合が比較的小さくなり、加工硬化が比較的小さくなる。このように、開口部2を囲む端部11aのうち、第2加工面11cの加工硬化が小さいため、例えば、開口部2の端部11aをその延在方向に沿って伸ばす「打ち抜き広げ成形」が加わった場合には第2加工面11cを起点とするき裂や破断は生じにくくなる。これにより例えば、穴広げ加工において予め割れる位置が予測できる場合に、穴広げ加工のブランク材として本実施形態の打ち抜き加工方法によって得られた金属板14を適用し、かつ、割れの予測位置に第2加工面11cを位置させることで、穴広げ加工の成形不良を防止できるようになる。
また、本実施形態の金属板の打ち抜き加工方法は、開口部22の形状及びブリッジ部11の形状に特に制限がないため、設計変更を容易に行うことができる。
次に、第2の実施形態について、図7及び図8を参照して説明する。図7及び図8に示す本実施形態では、打ち抜き加工時のブランク1の下側に、ブリッジ部12の塑性変形を防止するための補助パッド6を配置する。補助パッド6を用いること以外は、図1〜図6に示した第1実施形態の打ち抜き加工方法とほぼ同じであるので、図7及び図8に示す構成要素のうち、図1〜図6に示す構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
更に、補助パッド6を上昇させて、補助突起部6aの先端をブリッジ部12の下面に当接させる。補助突起部6aは、補助パッド6の上面部の周縁部6cに円環状に配置されているため、ブリッジ部12の基板部11寄りの位置に当接されるようになる。より詳細には、補助突起部6aは、ブリッジ部12の幅方向中央部12bと両端部12aとの間に当接されるようになる。図8(d)には、補助突起部6aの位置を一点鎖線で示している。
次に、第3の実施形態について、図10を参照して説明する。図10に示す本実施形態では、パンチの突起部の当接位置を、ブリッジ部の長手方向中央ではなく、長手方向中央から基板部側に寄った位置とする。パンチの突起部の当接位置を変更した以外は、図1〜図6に示した第1実施形態の打ち抜き加工方法とほぼ同じであるので、図10に示す構成要素のうち、図1〜図6に示す構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
また、図11(b)に、図11(a)のAA’線に対応する断面図を示し、図11(c)には、図11(b)の要部である開口部2を囲む基板部11の端部111aを示す。図11(b)及び図11(c)は、ブリッジ部12の一方の端部12a1側の端部111aを示している。
更に、図11(d)に、図11(a)のAA’線に対応する断面図を示し、図11(e)には、図11(d)の要部である開口部2を囲む基板部11の端部111aを示す。図11(d)及び図11(e)は、ブリッジ部12の他方の端部12a2側の端部111aを示している。
例えば、上記の実施形態ではブランクの開口部の平面視形状が円形の例を示したが、本発明はこれに限らず、図12(a)及び図12(b)に示すように、開口部122の平面視形状を楕円形にしてもよい。
また、図12(a)及び図12(b)に示すように、開口部122の平面視形状を楕円形にする場合は、図12(a)に示すように、ブリッジ部11を楕円の長径方向に沿って配置してもよいし、図12(b)に示すように、ブリッジ部11を楕円の短径方向に沿って配置してもよい。また、長径方向または短径方向以外の方向に沿って配置してもよい。また、ブリッジ部11は楕円の中心から外れた位置にあってもよい。
図12(c)及び図12(d)に示すように、開口部122の平面視形状を四角形にする場合は、図12(c)に示すように、四角形の開口部122を囲む端部のうち、相互に向き合う端部同士を結ぶようにブリッジ部11を配置してもよいし、図12(d)に示すように、四角形の開口部122の対角線に沿ってブリッジ部11を配置してもよい。また、開口部122の形状は四角形に限らず、n角形(ただしnは3以上の自然数)であってもよい。また、ブリッジ部11は四角形の重心から外れた位置にあってもよい。
また、ブリッジ部11については、図12(e)に示すように、開口部122を囲む一対の平行な直線部同士を結ぶように1つのブリッジ部11を配置してもよいし、図12(f)に示すように、開口部122を囲む一対の平行な直線部同士を結ぶように3つの(複数の)ブリッジ部11を配置してもよい。
Claims (6)
- 開口部を有する基板部、及び、前記開口部内に位置して両端部が前記基板部に接続された直線状のブリッジ部を備えた金属板からなるブランクと、
底面部及び側面部を有し、前記底面部と前記側面部とが接する角部がパンチ刃とされ、更に前記底面部に突起部が設けられてなるパンチと、
ダイとを用意し、
前記基板部を拘束し、前記パンチの突起部を前記ブリッジ部に押し当てつつ、前記パンチ刃と前記ダイによって前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、金属板の打ち抜き加工方法。 - 前記ブリッジ部の長手方向中央部に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、請求項1に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
- 前記ブリッジ部の長手方向中央と前記両端部のうちの一方の端部との間に前記パンチの突起部を押し当てつつ、前記基板部から前記ブリッジ部をせん断加工により切り離す、請求項1に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
- 前記ブランクの前記開口部が、前記ブリッジ部によって分割された分割開口部である、請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
- 前記ブリッジ部を除いた前記開口部の平面視形状が、円形、楕円形またはn角形(ただしnは3以上の自然数)である、請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
- 前記ブランクを挟んで前記パンチと対向する位置に補助パッドを配置し、前記補助パッドには、前記突起部の押し当て箇所よりも前記基板部側で前記ブリッジ部に接する補助突起部が備えられ、前記突起部に押された前記ブリッジ部を前記補助突起部で支持しつつ、前記せん断加工を行う、請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の金属板の打ち抜き加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018020540A JP6939619B2 (ja) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | 金属板の打ち抜き加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018020540A JP6939619B2 (ja) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | 金属板の打ち抜き加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019136721A JP2019136721A (ja) | 2019-08-22 |
JP6939619B2 true JP6939619B2 (ja) | 2021-09-22 |
Family
ID=67692796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018020540A Active JP6939619B2 (ja) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | 金属板の打ち抜き加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6939619B2 (ja) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4510572B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-07-28 | 新日本製鐵株式会社 | 疲労特性に優れた打ち抜き端面を有する自動車用部品の製造方法 |
JP2006224121A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Nippon Steel Corp | 鋼板打ち抜き用工具及びそれを用いた打ち抜き方法 |
US7308814B2 (en) * | 2005-10-13 | 2007-12-18 | Gassner Ges.M.B.H. & Co Kg | Method for perforating a sheet |
JP2008183692A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Nippon Steel Corp | 打抜き切断装置 |
JP5386991B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2014-01-15 | 新日鐵住金株式会社 | せん断加工成形方法 |
JP5794818B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2015-10-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 吊りピン切断方法および吊りピン切断装置 |
JP6046468B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2016-12-14 | 株式会社三井ハイテック | 打ち抜き製品のシェービング加工方法、製造方法および製造装置 |
JP5821898B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2015-11-24 | 新日鐵住金株式会社 | せん断加工方法 |
MX2016004682A (es) * | 2013-11-13 | 2016-07-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Herramienta de punzonado de placa de acero y metodo de punzonado. |
JP6418249B2 (ja) * | 2014-12-10 | 2018-11-07 | 新日鐵住金株式会社 | ブランク、成形品の製造方法、金型およびブランクの製造方法 |
-
2018
- 2018-02-07 JP JP2018020540A patent/JP6939619B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019136721A (ja) | 2019-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080098788A1 (en) | Pressing Machine, Pressing Method, and Punched Article | |
JP2010036195A (ja) | 凹部を有するパンチによる打ち抜き加工方法 | |
WO2019003333A1 (ja) | 金属板の切断方法,金属成形体の製造方法及び金属成形体 | |
JP6977595B2 (ja) | 金属板の打ち抜き加工方法 | |
CN113365752A (zh) | 冲压部件的制造方法以及坯料的制造方法 | |
JP6939619B2 (ja) | 金属板の打ち抜き加工方法 | |
JP2008229710A (ja) | プレス打ち抜き工法 | |
US20230147754A1 (en) | Metalworking apparatus and metalworking method | |
JP2007075888A (ja) | プレス打ち抜き方法およびプレス打ち抜き型およびばね | |
JPWO2020026356A1 (ja) | 伸びフランジ成形工具及びこれを用いた伸びフランジ成形方法、並びに伸びフランジ付き部材 | |
JP6977596B2 (ja) | 金属板の打ち抜き加工方法 | |
JP6977594B2 (ja) | 金属板の打ち抜き加工方法 | |
JP6130408B2 (ja) | 無段変速機用ベルトのエレメント形成方法及び装置 | |
JP2007098437A (ja) | バーリング加工型と加工方法 | |
EP4279192A1 (en) | Burring method, burring die, burring device, and burred article | |
JP6988533B2 (ja) | 金属板の打ち抜き加工方法 | |
US20180172061A1 (en) | Method of manufacturing washer and washer | |
JPH07214193A (ja) | プレス機械の精密せん断金型 | |
US10994323B2 (en) | Method of manufacturing washer and washer | |
JP7541235B2 (ja) | スクラップコイニング方法及びせん断加工装置 | |
WO2024106512A1 (ja) | 金属板の貫通孔の周辺構造、ブランクおよび自動車部品 | |
JPH06122028A (ja) | 異形穴抜き方法および装置 | |
JP6992631B2 (ja) | せん断加工方法およびせん断加工装置 | |
JP5042935B2 (ja) | シャー角付き打ち抜き装置 | |
JP7029487B2 (ja) | プレス金型のパンチ構造、プレス金型および、プレス成形品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210816 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6939619 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |