JP7230869B2 - 金型 - Google Patents

Description

本発明は、金型に関する。より詳細には、上刃が形成されたパンチを有する上型と、上刃と噛み合って被加工材を切断する下刃が形成されたダイを有する下型とを備えた金型に関するものである。

従来より、上型のパンチに形成された上刃と、下型のダイに形成された下刃とにより、被加工材を切断する金型がある。このような金型の概略構造としては、例えば、下記の特許文献１のようなものが一般的である。すなわち、一般的な金型の構造は、特許文献１に開示された金型のように、上型に固定されたガイドポストを、下型に固定されたガイドブッシュによりガイドするものである。

特開２００８－６２２８３号公報

しかしながら、上記の従来技術のような一般的な金型の構造では、パンチとダイとの位置関係の精度は、これらとは別に上型および下型にそれぞれ設けられたガイドポストおよびガイドブッシュに依存している。つまり、パンチの上刃とダイの下刃との位置精度は、上刃からガイドポストまでの上型の各部材、ガイドブッシュから下刃までの下型の各部材の加工精度および組付け精度、ガイドポストとガイドブッシュとのガイド精度による影響を受ける。このため、金型を最初に組み上げる際や、上刃が摩耗したパンチや下刃が摩耗したダイを交換する際に、上刃と下刃とを高い精度で位置合わせすることが困難であった。一方で、すべての部品を高精度で加工することは、金型のコストが増大してしまう。つまり、高い精度が要求されるほど部品の加工コストは増大する傾向にあり、例えば、上刃と下刃との抜きクリアランスがガイドの摺接クリアランスと拮抗するような領域においては、部品の加工コストが非常に高くなってしまうおそれがある。すなわち、上刃と下刃との適正な抜きクリアランスを、高い精度で安価に確保することが困難であった。

本発明は、前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは、上刃と下刃との適正な抜きクリアランスが安価に確保された金型を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の金型は、上刃が形成されたパンチを有する上型と、前記上刃と噛み合って被加工材を切断する下刃が形成されたダイを有する下型とを備えた金型であって、前記パンチには、前記上刃と連結または一体に形成されたパンチ側ガイド構成部を備え、前記ダイには、前記下刃と連結または一体に形成され、被加工材の切断加工より先行して前記パンチ側ガイド構成部と摺接し、前記パンチ側ガイド構成部のプレス方向と直交するすべての方向への移動を規制するダイ側ガイド構成部を備えたこと、前記パンチ側ガイド構成部に対する前記ダイ側ガイド構成部の摺接クリアランスは、前記上刃に対する前記下刃の抜きクリアランスより小さく形成されていることを特徴とする金型である。

本発明に係る金型では、パンチ側ガイド構成部が上刃と連結または一体に形成され、ダイ側ガイド構成部が下刃と連結または一体に形成されている。そして、これらパンチ側ガイド構成部とダイ側ガイド構成部とが摺接するガイド構成により、上刃が形成されたパンチのプレス方向と直交するすべての方向への移動を直接、規制できる。このため、パンチと上型、ダイと下型等の組付け誤差があっても、上刃と下刃との適正な抜きクリアランスを安価に確保できる。

また上記に記載の金型において、前記パンチ側ガイド構成部には、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成されたガイド構成面を、少なくとも３つ以上備えたことが好ましい。プレス方向と直交する面における３６０度の全方向に対するパンチ側ガイド構成部の規制を、簡素な構成で行うことができるからである。よって、例えば複雑な形状の切断加工に対しても、抜きクリアランスを適切に確保することができる。

また上記に記載の金型において、前記パンチには、前記上刃と前記上型に固定される固定部との間で、前記パンチの、プレス方向と直交する方向への撓みを誘起可能に形成された撓み誘起部を備えたことが好ましい。撓み誘起部にて上刃と下刃との位置ずれが吸収されることにより、上刃等に影響することなく、位置ずれを容易に修正させることができるからである。

また上記に記載の金型において、前記撓み誘起部は、前記パンチの側壁に対して面直方向へ形成された貫通孔により設けられていることが好ましい。貫通孔の大きさによって、パンチの断面二次モーメントや座屈応力を容易に調整することができるからである。また、被加工材のせん断力によるパンチの撓み量を、その貫通孔の位置、大きさ、貫通方向等によって調整することができるからである。

また上記に記載の金型において、前記パンチの熱膨張係数と前記パンチを前記上型に固定するリテーナの熱膨張係数とが、同一または近似していることが好ましい。プレス加工時の摩擦熱により、パンチとリテーナとの温度が上昇しても、これらの熱膨張係数が同一か近似であることで、間に隙間が形成されてしまうことを抑制できるからである。よって、連続したプレス加工においてもパンチの位置ずれが生じにくく、適正な抜きクリアランスを維持できるからである。

また上記に記載の金型において、所定の幅に形成された被加工材を所定のピッチで搬送しながらプレス加工する順送型であることが好ましい。順送型においては、複数の加工ステージが備えられており、その各ステージ毎に、パンチとダイとの組付け誤差が生じ得る。このような問題に対し、各ステージのそれぞれにおいて、上刃を有するパンチを、下刃を有するダイに対して直接、ガイドできるため、適切な抜きクリアランスを確保できるからである。

また上記に記載の金型において、被加工材の送り方向の上流側にある前ステージにて被加工材に所定の形状の前孔を抜き加工可能に形成された第１の上刃と、前記前ステージよりも下流側にある後ステージにて前記前ステージで形成された前孔の一部を抜き加工可能に形成された第２の上刃とを備え、前記前ステージでは、正規抜き形状とラフ抜き形状とからなる前孔を形成すること、前記第２の上刃は、前孔のラフ抜き形状を正規抜き形状に抜き直すこと、前記第２の上刃が形成された第２のパンチに連結または一体に形成された第２のパンチ側ガイド構成部は、前孔の正規抜き形状の位置で、前記第２の上刃が噛み合う第２の下刃が形成された第２のダイに連結または一体に形成された第２のダイ側ガイド構成部と摺接可能に形成されていることが好ましい。側方力が発生しやすい抜き直しにおいても、適正な抜きクリアランスを確保することができるからである。

また上記に記載の金型において、前記上刃は、被加工材の外縁より内方で前記下刃と噛み合い可能に形成され、前記パンチ側ガイド構成部は、被加工材の外縁より外方で前記ダイ側ガイド構成部と摺接可能に形成されていることが好ましい。ダイ側ガイド構成部とパンチ側ガイド構成部とによるガイドを、被加工材に邪魔されることなく行うことができるからである。すなわち、適正な抜きクリアランスの確保を、被加工材に邪魔されることなく行うことができるからである。

また上記に記載の金型において、板厚が０．２ｍｍ以下の薄鋼板を被加工材としてその切断加工を行うことが好ましい。抜きクリアランスを高い精度で確保できるため、従来の一般的なガイド構成では適正な抜きクリアランスを安定して確保できないほど小さい被加工材のプレス加工にも好ましく採用できるからである。

本発明によれば、上刃と下刃との適正な抜きクリアランスが安価に確保された金型が提供されている。

第１実施形態の第１金型の断面図である。 第１実施形態のパンチおよびダイの拡大断面図である。 第１実施形態のパンチおよびダイの平面図である。 第１実施形態の変形例のパンチの斜視図である。 第２実施形態の第２金型に係るパンチおよびダイの分解斜視図である。 第２実施形態に係るパンチおよびダイの断面図である。 第３実施形態の第３金型に係るパンチおよびダイの平面図である。 第３実施形態に係る第１ステージで形成される前孔を示す図である。 第３実施形態に係る第１ステージでのパンチおよびダイの断面図である。 第３実施形態に係る第２ステージでのパンチおよびダイの断面図である。 パンチ等の第１変形例を説明するための図である。 パンチ等の第２変形例を説明するための図である。 パンチ等の第３変形例を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した最良の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。はじめに、本実施形態のひとつである第１実施形態について説明し、その後、第２実施形態、第３実施形態、変形例について順に説明する。

［第１実施形態］
本形態に係る金型について、図１から図３により説明する。図１は、本形態に係る金型である第１金型１の概略断面図である。なお、本形態の第１金型１は、プレス動作により被加工材の抜き加工を行うプレス型である。図２は、第１金型１のパンチ１００とダイ１５０とを拡大して示す断面図である。なお、図１および図２は、第１金型１のスライド移動の下死点における断面図である。図３は、第１金型１の図２におけるＡ－Ａ断面における平面図である。各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をそれぞれ示している。Ｚ軸方向はプレス方向であり、Ｙ軸方向は被加工材の幅方向である。また、Ｘ軸方向は、被加工材の長手方向であり、送り方向（搬送方向）である。本形態の第１金型１は、上下方向をプレス方向とするものである。

図１に示すように、本形態の第１金型１は、プレス加工時にＺ軸方向にスライド移動する上型２０と、その下方に固定して設けられた下型３０とを有し、プレス加工によりシート状の被加工材１０に対して切断加工を行うものである。本形態における被加工材１０は、例えば、板厚が０．２ｍｍの鋼板である。上型２０は、シャンクに取り付けられるパンチホルダ２１と、パンチホルダ２１の下方に設けられたパンチ１００、ガイドポスト４０、パッド６０を備えている。下型３０は、ダイホルダ３１と、ダイホルダ３１に設けられたダイ１５０、ガイドブッシュ５０、搬送ガイド７０を備えている。

パンチ１００は、下方に位置する先端部１０１に上刃１１１が形成されている。また、パンチ１００は、上刃１１１とは反対側の固定部１３０にて、パンチリテーナ１４０によりパンチホルダ２１に固定されている。パンチ１００の固定部１３０は、パンチリテーナ１４０のパンチ保持孔１４１に挿入されており、その側面１３１がパンチ保持孔１４１に接触していることで、水平方向についての位置が保持されている。さらに、パンチ１００の固定部１３０は、水平方向に突出したフランジ１３２を有している。フランジ１３２は、パンチリテーナ１４０の上側に形成された凹部１４２の底面１４３とパンチホルダ２１との間に挟み込まれていることで、パンチホルダ２１に固定されている。これにより、パンチ１００は上型２０に固定されている。また、本形態では、パンチリテーナ１４０の材質として、パンチ１００と同じ材質を用いている。具体的には、例えば、パンチ１００およびパンチリテーナ１４０の材質としていずれも、超硬合金を用いることができる。

ガイドポスト４０は、下方側に被ガイド部４１を有し、被ガイド部４１とは反対側の固定部４２にて、ガイドリテーナ４５によりパンチホルダ２１に固定されている。ガイドポスト４０の被ガイド部４１は、下型３０に設けられたガイドブッシュ５０に挿入されている。ガイドポスト４０は、位置決めピン等により、パンチ１００に対する位置精度がある程度、定められている。

パッド６０は、下型３０に向かう付勢力を付勢部材により受けた状態で、パンチホルダ２１に設けられている。パッド６０は、上型２０がそのスライド移動の上死点にあるときには被加工材１０から離間した位置をとり、上型２０が上死点から下死点へ向けてスライド移動すると、被加工材１０を上側より押圧することができるものである。これにより、プレス加工時には被加工材１０を固定することができる。また、パッド６０は、上型２０が下死点から上死点へ向けてスライド移動する際には、被加工材１０を下型３０に向けて押し出すことで、被加工材１０がパンチ１００にくっついて移動してしまうことを抑制することができる。

ダイ１５０は、ダイホルダ３１に形成された凹部であるダイ収容穴３２に収容された状態で固定されている。ダイ１５０には、パンチ１００の先端部１０１が進入する進入穴１５１が形成されている。進入穴１５１は、ダイ１５０を貫通する貫通孔であり、その上側の開口１５２に、パンチ１００の上刃１１１と噛み合う下刃１６１が形成されている。なお、ダイホルダ３１には、ダイ１５０の進入穴１５１の下方に対応する位置に、被加工材１０から切断により切り離された部分が排出される貫通孔３３が設けられている。本形態においては、ダイ１５０の材質としても、パンチ１００と同じ材質を用いている。

ガイドブッシュ５０は、ダイホルダ３１に形成された凹部であるブッシュ固定穴３５に収容された状態で固定されている。ガイドブッシュ５０は、その内側にガイドポスト４０の被ガイド部４１が挿入されている。これにより、ガイドブッシュ５０は、ガイドポスト４０をガイドすることができる。ガイドブッシュ５０についても、ダイ１５０に対する位置精度がある程度、定められている。また、本形態では、ガイドポスト４０およびガイドブッシュ５０は、パンチ１００およびダイ１５０を挟んで２対、設けられている。そして、ガイドポスト４０がガイドブッシュ５０にガイドされていることで、上型２０は、下型３０に対する位置精度をある程度維持しつつ、スライド移動することができる。

搬送ガイド７０は、被加工材１０の幅方向（Ｙ軸方向）をガイドする部材である。本形態の搬送ガイド７０は、ダイホルダ３１に固定されている。なお、図１には、搬送ガイド７０として、被加工材１０の幅方向の一方のみをガイドするものを示しているが、被加工材１０の幅方向の他方をガイドするものも設けられている。この搬送ガイド７０により、搬送中の被加工材１０が幅方向に蛇行してしまうこと等が抑制されている。

図２の拡大図に示すように、パンチ１００は、先端部１０１に、下側のエッジに上刃１１１が形成されている上刃部１１０と、被ガイド部１２０とを有している。本形態のパンチ１００では、上刃１１１と被ガイド部１２０とがともに同じ部材に一体に形成されている。また、ダイ１５０は、進入穴１５１の内壁面として、上側のエッジに下刃１６１が形成されている下刃部１６０と、ガイド面１７１とを有している。本形態のダイ１５０では、下刃１６１とガイド面１７１とがともに同じ部材に一体に形成されている。つまり、進入穴１５１の開口は、その一部が下刃１６１であり、下刃１６１以外の部分は、ガイド面１７１の上端である。

図２には、切断加工がなされる抜きクリアランスＣ１と、パンチ１００をダイ１５０に対してガイドする摺接クリアランスＣ２とを示している。抜きクリアランスＣ１は、被加工材１０の切断加工の際にすれ違う上刃１１１と下刃１６１との隙間である。また、摺接クリアランスＣ２は、被ガイド部１２０の側面である被ガイド面１２１と、進入穴１５１へと進入した被ガイド部１２０の被ガイド面１２１と対向する内壁面であるガイド面１７１との隙間である。また、パンチ１００において、被ガイド部１２０は、上刃１１１よりも下方側、すなわちダイ１５０の側に突出している部分がある。そして図２には、パンチ１００の下死点における、上刃１１１のダイ１５０の進入穴１５１への進入深さＫ１と、被ガイド部１２０の進入穴１５１への進入深さＫ２とを示している。

図３には、パンチ１００およびダイ１５０の平面図を、図２に示すＡ－Ａ位置における断面により示している。図３には、パンチ１００の断面にはハッチングを施して示し、ダイ１５０に形成された進入穴１５１を実線によりしめし、被加工材１０を二点鎖線により示している。

図３に示すように、本形態のパンチ１００は、上刃部１１０が被加工材１０の幅方向における一方の端部に食い込むような凸形状をしており、上刃１１１は、上刃部１１０の外縁に形成されている。また、ダイ１５０の下刃１６１は、上刃１１１を囲うように、上刃１１１と抜きクリアランスＣ１を設けつつ形成されている。被加工材１０のパンチ１００よりも搬送方向の下流側の位置には、上刃１１１と下刃１６１とにより幅方向の端部の一部が切断加工により除去されてなる抜き部１１が形成されている。

また、図３に示すように、本形態のパンチ１００は、被加工材１０の幅方向について、上刃部１１０よりも外側に被ガイド部１２０を有している。これにより、被ガイド部１２０は、被加工材１０の幅方向の外縁より外方に位置している。被ガイド部１２０には、被ガイド面１２１（ガイド構成面）が５つ、設けられている。その５つの被ガイド面１２１のうち、Ｘ軸方向について上刃部１１０を挟んで設けられている右側の２つの被ガイド面１２１は、同一面内に加工されている。すなわち、本形態のパンチ１００は、水平方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面１２１を４面分、備えている。そのうちの２面は、Ｘ軸方向ついて互いに対向して設けられており、他の２面はＹ軸方向について互いに対向して設けられている。なお、隣り合う被ガイド面１２１同士の間の角度は直角にされている。

また、図３に示すように、ダイ１５０には、ガイド面１７１が、パンチ１００の被ガイド面１２１を囲うように設けられている。すなわち、ダイ１５０には、パンチ１００のすべての被ガイド面１２１に対して対向する配置で、ガイド面１７１が設けられている。そして、これらダイ１５０におけるガイド面１７１により、被ガイド部１２０をガイドするガイド部１７０が構成されている。これにより、本形態のダイ１５０のガイド部１７０は、プレス方向であるＺ軸方向と直交する水平方向のすべてについて、パンチ１００の被ガイド部１２０の移動を規制することができる。

ここで、図２において前述したように、被ガイド部１２０は、プレス方向について、上刃１１１よりも下方に突出している。つまり、下死点における被ガイド部１２０の進入深さＫ２は、上刃１１１の進入深さＫ１よりも長いものとされている。さらに、被ガイド部１２０の進入深さＫ２は、上刃１１１の進入深さＫ１と、被加工材１０の厚みｔとを合わせた長さよりも長いものとされている。よって、上型２０が上死点から下死点へ向けてスライド移動するプレス動作が行われる際には、上刃１１１が被加工材１０へと接触する前に、被ガイド部１２０を進入穴１５１内へと進入させることができる。すなわち、被加工材１０の切断加工より先行して、被ガイド部１２０の被ガイド面１２１を、ガイド部１７０のガイド面１７１と摺接させることができる。これにより、被ガイド部１２０がすでにガイド部１７０によってガイドされた状態で、被加工材１０の切断加工を開始することができる。また、摺接クリアランスＣ２は、抜きクリアランスＣ１よりも小さく形成されている。

このような構成であることで、上刃１１１と一体に形成された被ガイド部１２０の水平方向への移動を、下刃１６１と一体に形成されたガイド部１７０によって直接、規制することができる。よって、上刃１１１と下刃１６１との適切な抜きクリアランスＣ１を確実に維持することができる。例えば、上型２０におけるパンチ１００、下型３０におけるダイ１５０の組み付け精度誤差がある場合等には、組み上げられた状態の第１金型１において、パンチ１００の上刃１１１とダイ１５０の下刃１６１とに位置ずれが生じてしまうことがある。しかし、組み上げ状態で上刃１１１と下刃１６１とに位置ずれがあっても、プレス動作により切断加工が開始される前に、被ガイド部１２０を、抜きクリアランスＣ１よりも精度の高い摺接クリアランスＣ２で、ガイド部１７０によってガイドすることができる。すなわち、高い精度でパンチ１００をガイドし、適切な抜きクリアランスＣ１が確保された状態で、切断加工を行うことができる。すなわち、例えば、ガイドポスト４０とガイドブッシュ５０との位置精度やガイド精度が抜きクリアランスＣ１を維持できない程度であっても、抜きクリアランスＣ１を維持することができる。さらに、本形態では、上刃１１１および被ガイド部１２０を有するパンチ１００と、下刃１６１およびガイド部１７０を有するダイ１５０とを高い精度で加工することで、適切な抜きクリアランスＣ１を確保することができる。すなわち、高い精度での加工を要する部品を少なくすることで、安価に適切な抜きクリアランスＣ１を確保することができる。

また、パンチ１００の被ガイド部１２０には、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面１２１が４面分、備えられている。このように、水平方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面１２１を３つ以上、備えたことによって、水平断面における３６０度の全方向に対する被ガイド部１２０の規制を、簡素な構成で安価に行うことができている。

また、本形態では、パンチ１００の材質とパンチリテーナ１４０の材質と同じとしている。これにより、パンチ１００とパンチリテーナ１４０とは、熱膨張係数が同一となっている。パンチ１００は、被加工材１０の切断加工を連続して行うほど、温度が上昇する傾向にある。このため、パンチ１００には、被加工材１０の切断加工を連続して行うにつれ、温度上昇に伴う熱膨張が生じる。また、被加工材１０の切断加工に伴い熱膨張することについては、パンチ１００を固定する部材であるパンチリテーナ１４０についても同様である。そして、例えば、パンチリテーナ１４０の熱膨張係数がパンチ１００の熱膨張係数に対して大きすぎる場合には、温度上昇に伴い、パンチ１００とパンチリテーナ１４０との間に大きな隙間が形成されてしまうおそれがある。このような場合、パンチ１００が上型２０に適切に固定されず、ガタつきや傾きが生じてしまうこと等により、適切な抜きクリアランスＣ１が確保できないおそれがある。これに対し、本形態では、パンチ１００とパンチリテーナ１４０との熱膨張係数が同一であることで、そのような問題を抑制することができる。すなわち、切断加工を連続して行った場合にも、適切な抜きクリアランスＣ１を維持することができる。

また、パンチ１００の被ガイド部１２０は、Ｙ軸方向について、被加工材１０の幅方向の外縁より外方で、ダイ１５０のガイド部１７０と摺接する。よって、ガイド部１７０による被ガイド部１２０のガイドが被加工材１０によって邪魔されることがないようにされている。また、本形態の被加工材１０は、その厚みｔが０．２ｍｍ以下のものである。このように、板厚が０．２ｍｍ以下の薄鋼板であると、適正な抜きクリアランスＣ１は、一般的に、板厚の１０％程度であるので、０．０２ｍｍ以下となる。そして、上型２０にパンチ１００とは別に設けられたガイドポスト４０と、下型３０にダイ１５０とは別に設けられたガイドブッシュ５０とで構成されるような一般的なガイド構造は、ガイド対象とガイド構成との間に複数の部材が介在している。つまり、一般的なガイド構造は、パンチ１００をダイ１５０に対して間接的にガイドするものである。このような間接的なガイド構造では、０．０２ｍｍ以下の小さな抜きクリアランスＣ１を適切に確保することは困難である。これに対し、本形態では、上刃１１１が形成されたパンチ１００を、下刃１６１が形成されたダイ１５０により直接的にガイドすることができる。よって、適正な抜きクリアランスＣ１が小さい場合であっても、その抜きクリアランスＣ１を安定して確保することができる。

また図４に示すように、パンチ１００には、撓み誘起部１８５を設けておくこととしてもよい。図４の例に示す撓み誘起部１８５は、上刃１１１と固定部１３０との間の中間部１８０に、貫通孔１８６を形成することで設けられている。このような撓み誘起部１８５は、その他の部分よりも曲げ剛性が小さく、水平方向への撓みが生じやすくされている。そして、例えば、上死点における上刃１１１に下刃１６１に対して水平方向についての位置ずれがある場合、その位置ずれは、被ガイド部１２０がガイド部１７０によりガイドされることで解消される。このときの上刃１１１の水平方向への移動を、本形態においては、撓み誘起部１８５を撓ませることで適切に吸収させることができる。これにより、上刃１１１の付近に過度な曲げ応力が生じてしまうことを抑制し、適切な抜きクリアランスＣ１を確保することができる。

また、図４の例に示す撓み誘起部１８５は、パンチ１００の中間部１８０の側壁のうち、Ｙ軸方向の両端にそれぞれ位置する側壁１８１から側壁１８２まで貫通する貫通孔１８６により形成されている。このように、パンチ１００の側壁１８１に対して面直方向へ形成された貫通孔１８６により撓み誘起部１８５を設ける場合、貫通孔１８６の大きさにより、パンチ１００の撓み誘起部１８５における断面二次モーメントや座屈応力を、簡単に調整することができる。また、貫通孔１８６により撓み誘起部１８５を設ける構成においては、被加工材１０のせん断力によるパンチ１００の撓み量を、貫通孔１８６の位置、大きさ、貫通方向等によって調整することができる。また、本形態のパンチ１００は、Ｘ軸方向の厚みがＹ軸方向の厚みよりも厚いものである。つまり、パンチ１００は、貫通孔１８６が設けられていない場合、Ｘ軸方向における曲げ剛性が、Ｙ軸方向における曲げ剛性よりも高いものである。そこで、撓み誘起部１８５に係る貫通孔１８６は、Ｘ軸方向の曲げ剛性を低下させるため、Ｙ軸方向を深さ方向として設けられている。すなわち、厚みの薄い方向に延びる貫通孔１８６を設けることで、厚みの厚いＸ軸方向の曲げ剛性を適切に調整できる。

［第２実施形態］
次に、上記の実施形態とは異なるプレス型について説明する。本形態のプレス型は、切断加工の形状が上記の実施形態と異なる。このため、上記の実施形態とは異なるパンチおよびダイを有する。上型および下側のパンチおよびダイ以外の構成については、おおむね上記の実施形態のものと同様のものを用いることができる。よって、本形態のプレス型については、そのパンチおよびダイについて、図５および図６により説明する。

図５は、本形態に係る第２金型２のパンチ２００およびダイ２５０の分解斜視図である。図５は、パンチ２００、ダイ２５０を実際よりもＺ軸方向に離して示している。また図５には、被加工材８０についても示している。なお、被加工材８０は、実際には、図５の状態よりもダイ２５０の上面に近い位置を搬送されるものである。図６は、パンチ２００、ダイ２５０のＸ軸方向と直交する面における断面を示す図である。図６は、第２金型２のスライド移動の下死点における断面図である。

パンチ２００は、図５に示すように、先端部２０１に、下側のエッジに上刃２１１が形成されている上刃部２１０と、被ガイド部２２０とを有している。本形態の、被ガイド部２２０は、Ｙ軸方向について、上刃部１１０を挟んだ両外側の部分に設けられている。パンチ２００においても、上刃２１１と被ガイド部２２０とがともに同じ部材に一体に形成されている。図５に示すパンチ２００には、下死点にてダイ２５０の進入穴１５１の内部へと進入する範囲の上端を二点鎖線により示している。つまり、切断加工時には、パンチ２００の上刃部２１０と被ガイド部２２０とはともに、進入穴２５１の内部へと進入する。

上刃２１１は、上刃部２１０のＸ軸方向における両端に位置する下側のエッジにそれぞれ設けられている。このため、パンチ２００は、Ｘ軸方向について離れた２つの上刃２１１を有している。

被ガイド部２２０は、外側に位置する側面が被ガイド面２２１となっている。具体的には、被ガイド部２２０は、Ｘ軸方向における両端にそれぞれ位置する被ガイド面２２１、Ｙ軸方向における両端にそれぞれ位置する被ガイド面２２１を有している。これにより、パンチ２００の被ガイド部２２０にも、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面２２１が４面分、備えられている。

ダイ２５０には、パンチ２００の先端部２０１が進入する進入穴２５１が１つ、形成されており、その進入穴２５１の上側の開口２５２に、パンチ２００の上刃２１１と噛み合う下刃２６１が形成されている。図５には、進入穴２５１の開口２５２のうち、下刃２６１が形成されている範囲を、太い一点鎖線により示している。また、進入穴２５１について図５に太い二点鎖線により示している範囲は、被ガイド部２２０をガイドするガイド部２７０となっている。ガイド部２７０は、被ガイド部２２０の被ガイド面２２１とそれぞれ摺接するガイド面２７１を備えている。

そして、このようなパンチ２００とダイ２５０とのプレス動作が行われた際には、上刃２１１と下刃２６１とにより切断加工がなされることで、被加工材８０にスリット８１が形成される。本形態では、１度のプレス動作により、図５に示すように、被加工材８０にＸ軸方向について離れたスリット８１を２つ、形成することができる。なお、上刃２１１および下刃２６１は、Ｙ軸方向について被加工材８０の幅よりも狭く、幅方向の両端部については切断しない。また、プレス動作時には、上刃部２１０の下面２１５が、被加工材８０に形成される２つのスリット８１の間の部分を押圧する。これにより、被加工材８０には、上刃部２１０の下面２１５の形状に沿って曲げ加工がなされ、プレス方向に変形した凹部８２が形成される。すなわち、本形態では、パンチ２００およびダイ２５０により、切断加工とともに曲げ加工を行うことができ、被加工材８０に、１対のスリット８１およびその間の凹部８２を形成することができる。

図６に示すように、パンチ２００においても、上記の実施形態と同様に、被ガイド部２２０は、上刃２１１よりも下方側、すなわちダイ２５０の側に突出している。そして図６には、パンチ２００の下死点における、上刃２１１のダイ２５０の進入穴２５１への進入深さＫ１と、被ガイド部２２０の進入穴２５１への進入深さＫ２とを示している。本形態においても、下死点における被ガイド部２２０の進入深さＫ２は、上刃２１１の進入深さＫ１と、被加工材８０の厚みｔとを合わせた長さよりも長いものとされている。よって、プレス動作が行われる際には、上刃２１１が被加工材８０へと接触する前に、被ガイド部２２０を進入穴２５１内へと進入させることができる。すなわち、被加工材８０の切断加工より先行して、被ガイド部２２０の被ガイド面２２１を、ガイド部２７０のガイド面２７１と摺接させることができる。これにより、被ガイド部２２０がすでにガイド部２７０によってガイドされた状態で、被加工材８０の切断加工を開始することができる。また、本形態においても、被ガイド部２２０の被ガイド面２２１と、ガイド部２７０のガイド面２７１との摺接クリアランスＣ２は、上刃２１１と下刃２６１との抜きクリアランスＣ１よりも小さく形成されている。

このような構成であることで、本形態においても、上刃２１１と一体に形成された被ガイド部２２０の水平方向への移動を、下刃２６１と一体に形成されたガイド部２７０によって直接、規制することができる。よって、上刃２１１と下刃２６１との適切な抜きクリアランスＣ１を、安価に確保することができる。また、パンチ２００の被ガイド部２２０には、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面２２１が４面分、備えられている。すなわち、水平方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面２２１を３つ以上、備えたことによって、水平断面における３６０度の全方向に対する被ガイド部２２０の規制を、簡素な構成で安価に行うことができている。

また、パンチ２００の被ガイド部２２０は、Ｙ軸方向について、被加工材８０の幅方向の外縁より外方で、ダイ２５０のガイド部２７０と摺接する。よって、ガイド部２７０による被ガイド部２２０のガイドが被加工材８０によって邪魔されることがないようにされている。また、本形態の構成についても、被加工材８０として、その厚みｔが０．２ｍｍ以下のものに適用することが好ましい。パンチとダイとを間接的にガイドする一般的な構成においては、その精度を確保することが困難なほど小さな抜きクリアランスＣ１を、適切に安定して確保することができるからである。また、本形態においても、パンチ２００の材質と、パンチ２００を上型に固定するパンチリテーナの材質とは同じであることが好ましい。パンチ２００とパンチリテーナとの熱膨張係数を同一にすることができ、連続してプレス加工を行った場合にも、適切な抜きクリアランスＣ１を維持することができるからである。

さらに、本形態のパンチ２００についても、上刃２１１の付近に過度な曲げ応力を作用させることなく適切な抜きクリアランスＣ１を確保するため、上刃２１１と固定部との間に撓み誘起部を設けておくこととしてもよい。また、撓み誘起部は、パンチ２００の側壁に対して面直方向へ形成された貫通孔により設けることができる。また、パンチ２００は、Ｘ軸方向の厚みよりもＹ軸軸方向の厚みのほうが厚く、Ｙ軸方向における曲げ剛性が高くなりがちである。このため、パンチ２００においては、Ｘ軸方向に延びる貫通孔を少なくとも形成することにより、撓み誘起部を設けることが考えられる。Ｙ軸方向における曲げ剛性を低下させて適度に調整することができるからである。

［第３実施形態］
次に、上記の実施形態とは異なるプレス型について説明する。本形態のプレス型は、切断加工の形状が上記の実施形態と異なる。このため、上記の実施形態とは異なるパンチおよびダイを有する。本形態のプレス型は、被加工材を搬送方向に所定のピッチで搬送しながらプレス加工する順送型である。そして、搬送方向について所定のピッチで設けられた異なるステージにおいてそれぞれ異なる抜き形状の切断加工を行うことで、被加工材に目標とする抜き形状を形成する。本形態のプレス型においても、パンチおよびダイ以外の構成については、おおむね上記の実施形態のものと同様のものを用いることができる。よって、本形態のプレス型についても、主に、そのパンチおよびダイについて、図７～図９により説明する。

図７は、本形態に係る第３金型３のパンチ３００、４００およびダイ３５０の平面図である。図７において、上型側の構成については、その下死点におけるダイ３５０の上面における断面により示している。このため、図７では、上型側の構成については、斜線のハッチングを施して示している。また、第３金型３は、被加工材９０への抜き加工を行うステージとして、第１ステージＳ１（前ステージ）と、第２ステージＳ２（後ステージ）とを有する。第２ステージＳ２は、被加工材９０の搬送方向について、第１ステージＳ１の下流側に位置している。図８は、第１ステージＳ１にて抜き加工される前孔９３を示す図である。図９は、図７に示すＢ－Ｂ位置でのパンチ３００およびダイ３５０の下死点における断面図である。つまり、図９は、第１ステージＳ１における断面図である。図１０は、図７に示すＣ－Ｃ位置でのパンチ４００およびダイ３５０の下死点における断面図である。つまり、図１０は、第２ステージＳ２における断面図である。

本形態では、被加工材９０は、図７に示すように、幅方向についてガイドする搬送ガイド７５によって蛇行等が抑制された状態で所定のピッチずつ搬送され、第１ステージＳ１での抜き加工、第２ステージＳ２での抜き加工がこの順で行われる。これにより、正規抜き形状９１で形成された、最終目標とする完成孔９４が形成される。本形態の完成孔９４は、正方形である。また、第３金型３は、第１ステージＳ１ではパンチ３００による抜き加工を行い、第２ステージＳ２ではパンチ４００による抜き加工を行う。本形態では、パンチ３００およびパンチ４００はともに、同じ上型に設けられている。すなわち、パンチ３００とパンチ４００とは、同時にプレス動作を行うことができる。

まず第１ステージＳ１周辺の構成について詳細に説明し、その後、第２ステージＳ２周辺の構成について詳細に説明する。第１ステージＳ１に係るパンチ３００は、図９に示すように、その先端に上刃３１１が形成された上刃部材３１０と、上刃部材３１０に固定された被ガイド部材３３０とを有している。図７に示すように、パンチ３００は、上刃部材３１０の下方のエッジがすべて上刃３１１となっている。また、上刃３１１には、正規抜き形状９１に対応した位置に設けられた第１上刃３１１Ａと、正規抜き形状９１よりも内側の位置に設けられた第２上刃３１１Ｂとがある。第２上刃３１１Ｂは、平面図において、第１上刃３１１Ａよりも内側に引っ込んでいる。すなわち、第２上刃３１１Ｂは、正規抜き形状９１よりもパンチ３００における内方に位置している。水平断面にてほぼ正方形のパンチ３００において、第１上刃３１１Ａは、互いに対角の位置関係にあるコーナー対にそれぞれ設けられている。第２上刃３１１Ｂは、第１上刃３１１Ａが設けられているコーナー対とは異なる対角の位置関係にある他方のコーナー対にそれぞれ設けられている。

また、パンチ３００では、図９に示すように、被加工材９０を幅方向に跨いで設けられた被ガイド部３２０を有する被ガイド部材３３０が、上刃部材３１０に固定されている。被ガイド部材３３０には、Ｙ軸方向について、上刃部材３１０の一方（図９の右側）に設けられた被ガイド部材３３０Ａと、他方（図９の左側）に設けられた被ガイド部材３３０Ｂとがある。被ガイド部材３３０Ａ、３３０Ｂは、被ガイド部３２０とは反対の根本側にて、上刃部材３１０の側面に固定されている。被ガイド部材３３０Ａ、３３０Ｂの根元にはそれぞれ、上刃部材３１０側へと突出する嵌合凸部３３１が設けられており、嵌合凸部３３１は、上刃部材３１０の側面に形成された嵌合凹部３４０にはめ込まれている。これにより、被ガイド部材３３０Ａ、３３０Ｂは、上刃部材３１０に対する位置が定められている。つまり、本形態では、上刃６１１が設けられた上刃部材３１０と被ガイド部３２０が設けられた被ガイド部材３３０とが直接、連結されることでパンチ３００が構成されている。すなわち、本形態のパンチ３００は、上刃３１１と連結された被ガイド部３２０を備えている。被ガイド部３２０は、図７に示すように、外側に位置する側面が被ガイド面３２１となっている。具体的には、被ガイド部３２０は、Ｘ軸方向における両外側にそれぞれ位置する被ガイド面３２１、Ｙ軸方向における両外側にそれぞれ位置する被ガイド面３２１を有している。これにより、パンチ３００の被ガイド部３２０にも、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面２２１が４面分、備えられている。

ダイ３５０には、第１ステージＳ１の箇所に、パンチ３００の上刃３１１が進入する進入穴３６０が形成されている。また、図９に示すように、進入穴３６０の上側の開口には、パンチ３００の上刃３１１と噛み合う下刃３６１が形成されている。また、下刃３６１には、図７に示すように、正規抜き形状９１に対応した位置に設けられ、第１上刃３１１Ａと噛み合う第１下刃３６１Ａと、正規抜き形状９１よりも内側の位置に設けられ、第２上刃３１１Ｂと噛み合う第２下刃３６１Ｂとがある。本形態では、第１上刃３１１Ａと第１下刃３６１Ａとの抜きクリアランス、第２上刃３１１Ｂと第２下刃３６１Ｂとの抜きクリアランスはともに、同じ抜きクリアランスＣ１とされている。

また、ダイ３５０の第１ステージＳ１には、被加工材９０の幅方向の両外側に、ガイドブロック３８０が固定されている。ガイドブロック３８０には、被加工材９０の幅方向における一方（図７の上側）の外側に設けられたガイドブロック３８０Ａと、他方（図７の下側）の外側に設けられたガイドブロック３８０Ｂとがある。ガイドブロック３８０Ａ、３８０Ｂはそれぞれ２つの側面が、ダイ３５０の側面に接触することで、ダイ３５０に対する位置が定められている。また、ガイドブロック３８０Ａ、３８０Ｂはともに、被ガイド部３２０の被ガイド面３２１と摺接するガイド面３７１が形成されている。ガイドブロック３８０Ａ、３８０Ｂは、内壁面のうち、被ガイド部３２０の被ガイド面３２１と対向する内壁面がガイド面３７１となっている。このため、被ガイド部３２０は、ガイドブロック３８０Ａ、３８０Ｂの内側へと進入することで、被ガイド面３２１とガイド面３７１とが摺接することでガイドされる。よって、本形態では、ガイドブロック３８０Ａ、３８０Ｂにより、被ガイド部３２０をガイドするガイド部３７０が構成されている。そして、本形態では、下刃３６１が設けられたダイ３５０とガイド部３７０とが直接、連結されている。よって、本形態のダイ３５０は、下刃３６１と連結され、被ガイド部３２０のプレス方向と直交する水平方向のすべての方向への移動を規制するガイド部３７０を備えている。なお、被ガイド面３２１と対向していない内壁面３７２については、被ガイド部３２０と接触しないよう、被ガイド部３２０との隙間が摺接クリアランスＣ２よりも大きなものとされている。また、本形態の第１ステージＳ１についても、被ガイド面３２１とガイド面３７１との摺接クリアランスＣ２は、上刃３１１と下刃３６１との抜きクリアランスＣ１よりも小さく形成されている。

図８には、第１ステージＳ１にて、上刃３１１と下刃３６１とによる抜き加工により形成された前孔９３を示している。前孔９３は、第１上刃３１１Ａと第１下刃３６１Ａとによる抜き加工がなされた正規抜き形状９１と、第２上刃３１１Ｂと第２下刃３６１Ｂとによる抜き加工がなされ、正規抜き形状９１よりも内側に位置する非正規抜き形状９２とを有している。また図８には、正規抜き形状９１を二点鎖線で示している。図８に示すように、非正規抜き形状９２の外側には、まだ未加工の正規抜き形状９１との間に、ドットハッチングにより示す取り代９２Ａが存在している。

また、図９には、パンチ３００の下死点における、上刃３１１のダイ３５０の進入穴３６０への進入深さＫ１と、被ガイド部３２０のガイド部３７０への進入深さＫ２とを示している。本形態の第１ステージＳ１においても、下死点における被ガイド部３２０の進入深さＫ２は、上刃３１１の進入深さＫ１と、被加工材９０の厚みｔとを合わせた長さよりも長いものとされている。よって、プレス動作が行われる際には、上刃３１１が被加工材９０へと接触する前に、被ガイド部３２０を進入穴３６０内へと進入させることができる。すなわち、被加工材９０の切断加工より先行して、被ガイド部３２０の被ガイド面３２１を、ガイド部３７０のガイド面３７１と摺接させることができる。これにより、被ガイド部３２０がすでにガイド部３７０によってガイドされた状態で、被加工材９０の切断加工を開始することができる。

そして本形態の第１ステージＳ１においても、上刃３１１と連結して備えられた被ガイド部３２０の水平方向への移動を、下刃３６１と連結して備えられたガイド部３７０によって直接、規制することができる。よって、上刃３１１と下刃３６１との適切な抜きクリアランスＣ１を、安価に確保することができる。また、パンチ３００の被ガイド部３２０には、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面３２１が４面分、備えられている。すなわち、水平方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面３２１を３つ以上、備えたことによって、水平断面における３６０度の全方向に対する被ガイド部３２０の規制を、簡素な構成で安価に行うことができている。また、パンチ３００が備える被ガイド部３２０は、Ｙ軸方向について、被加工材９０の幅方向の外縁より外方で、ダイ３５０が備えるガイド部３７０と摺接する。よって、ガイド部３７０による被ガイド部３２０のガイドが被加工材９０によって邪魔されることがないようにされている。

続いて、第２ステージＳ２について説明する。第２ステージＳ２に係るパンチ４００は、図１０に示すように、その先端部に上刃部４１０と、被ガイド部４２０とを有している。上刃部４１０は、下側のエッジに上刃４１１が形成されている。パンチ４００においては、上刃４１１はすべて、正規抜き形状９１に対応した位置に設けられている。被ガイド部４２０は、側面に被ガイド面４２１を有している。これにより、パンチ４００は、上刃４１１と一体に形成された被ガイド部４２０を備えている。被ガイド面４２１は、図７に示すように、上刃４１１よりもパンチ４００における内方に位置している。水平断面にてほぼ正方形のパンチ４００において、上刃４１１は、互いに対角の位置関係にあるコーナー対にそれぞれ設けられている。被ガイド面４２１は、上刃４１１が設けられているコーナー対とは異なる対角の位置関係にある他方のコーナー対にそれぞれ設けられている。これにより、パンチ４００の被ガイド部４２０には、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面４２１が４面分、備えられている。

また、ダイ３５０には、第２ステージＳ２の箇所に、パンチ４００の先端部が進入する進入穴４６０が形成されている。進入穴４６０の上側の開口のうち、パンチ４００の上刃４１１に対応する範囲には、上刃４１１と噛み合う下刃４６１が、上刃４１１との抜きクリアランスＣ１にて形成されている。一方、進入穴４６０のうち、パンチ４００の被ガイド面４２１と対向する範囲については、被ガイド部４２０をガイドするガイド部４７０となっている。ガイド部４７０は、被ガイド部４２０の被ガイド面４２１のそれぞれと摺接クリアランスＣ２にて摺接するガイド面４７１を備えている。よって、ダイ３５０は、進入穴４６０に、下刃４６１と一体に形成され、被ガイド部４２０のプレス方向と直交する水平方向のすべての方向への移動を規制するガイド部４７０を備えている。また、本形態の第２ステージＳ２についても、被ガイド面４２１とガイド面４７１との摺接クリアランスＣ２は、上刃４１１と下刃４６１との抜きクリアランスＣ１よりも小さく形成されている。

そして、第２ステージＳ２に係るパンチ４００の上刃４１１が設けられているコーナー対は、第１ステージＳ１に係るパンチ３００においては第２上刃３１１Ｂが設けられているコーナー対に対応している。さらに、パンチ４００の上刃４１１が設けられている範囲は、第２上刃３１１Ｂが設けられている範囲よりも長くされている。よって、第２ステージＳ２においては、上刃４１１と下刃４６１とにより、第１ステージＳ１にて残されていた図８に示す非正規抜き形状９２の外側の取り代９２Ａを抜き直し、その部分に正規抜き形状９１を形成することができる。

一方、第２ステージＳ２に係るパンチ４００の被ガイド面４２１が設けられているコーナー対は、第１ステージＳ１に係るパンチ３００においては第１上刃３１１Ａが設けられているコーナー対に対応している。これにより、第２ステージＳ２においては、第１ステージＳ１にて正規抜き形状９１で抜き加工がされた箇所の内方にて、パンチ４００の被ガイド部４２０を、ダイ３５０のガイド部４７０によってガイドすることができる。すなわち、第２ステージＳ２では、第１ステージＳ１にて形成された前孔９３の正規抜き形状９１の位置で、被ガイド部４２０をガイド部４７０によってガイドしつつ、非正規抜き形状９２の抜き直しを行うことができる。なお、パンチ４００の被ガイド部４２０の形状を、正規抜き形状９１にできるだけ近づけておくことで、被加工材９０の第１ステージＳ１にて形成された正規抜き形状９１の部分を、被ガイド部４２０によってガイドすることができる。これにより、第１ステージＳ１で抜き加工される正規抜き形状９１と、第２ステージＳ２にて抜き加工される正規抜き形状９１との位置合わせを高精度で行うことができる。

また、図１０には、パンチ４００の下死点における、上刃４１１のダイ３５０の進入穴４６０への進入深さＫ１と、被ガイド部４２０の進入穴４６０への進入深さＫ２とを示している。本形態の第２ステージＳ２においても、下死点における被ガイド部４２０の進入深さＫ２は、上刃４１１の進入深さＫ１と、被加工材９０の厚みｔとを合わせた長さよりも長いものとされている。よって、プレス動作が行われる際には、上刃４１１が被加工材９０へと接触する前に、被ガイド部４２０を進入穴４６０内へと進入させることができる。すなわち、被加工材９０の切断加工より先行して、被ガイド部４２０の被ガイド面４２１を、ガイド部４７０のガイド面４７１と摺接させることができる。これにより、被ガイド部４２０がすでにガイド部４７０によってガイドされた状態で、被加工材９０の切断加工を開始することができる。

そして第２ステージＳ２においても、上刃４１１と一体に形成された被ガイド部４２０の水平方向への移動を、下刃４６１と一体に形成されたガイド部４７０によって直接、規制することができる。よって、上刃４１１と下刃４６１との適切な抜きクリアランスＣ１を、安価に確保することができる。また、パンチ４００の被ガイド部４２０には、プレス方向と直交する水平方向で、互いに異なる方向へ向いた被ガイド面４２１が、４面、備えられている。すなわち、水平方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面４２１を３つ以上、備えたことによって、水平断面における３６０度の全方向に対する被ガイド部４２０の規制を、簡素な構成で安価に行うことができている。なお、第２ステージＳ２においては、パンチ４００の被ガイド部４２０は、被加工材９０の幅方向における内方にて、ダイ３５０のガイド部４７０と摺接する。しかし、その摺接箇所は、第１ステージＳ１にて抜き加工がなされた内側であるため、ガイド部４７０による被ガイド部４２０のガイドが被加工材９０によって邪魔されることがないようにされている。

また、本形態に係る順送型の第３金型３では、第１ステージＳ１と第２ステージＳ２とで、それぞれ抜き加工を行う。このように、順送型では、その送り方向に所定ピッチで設けられた複数のステージにてそれぞれ抜き加工が行われ、各ステージ毎に、パンチ等の組付け誤差が生じ得る。しかし、本形態の第３金型３では、上記のように、第１ステージＳ１における上刃３１１と下刃３６１との適正な抜きクリアランスＣ１が確保される。第２ステージＳ２においても同様である。すなわち、複数のステージにてそれぞれプレス加工を行う順送型の第３金型３においては、いずれのステージにおいても、容易かつ安価に、適切な抜きクリアランスＣ１を確保することができる。

また、第３金型３では、第１ステージＳ１での抜き加工により被加工材９０に前孔９３を形成し、第２ステージＳ２での抜き加工により正規抜き形状９１を完成させる。このような場合、第２ステージＳ２では、前孔９３における非正規抜き形状９２に係る抜き加工を行うパンチ４００に、側方力が発生しやすい傾向にある。そして、側方力によりパンチ４００が変形してしまうと、上刃４１１と下刃４６１との適切な抜きクリアランスＣ１が維持できなくなってしまう。しかし、本形態では、上刃４１１と一体に形成された被ガイド部４２０の水平方向への移動を、下刃４６１と一体に形成されたガイド部４７０によって直接、規制することができることにより、適正な抜きクリアランスＣ１を維持することができる。なお、本形態においては、抜き形状が正方形であり、切断箇所が対角に設けてあるため、側方力が打ち消しあう傾向にあり、そもそもパンチ４００の変形は抑えられている。しかし、例えば長方形である場合など、パンチの中心軸に対して偏心荷重が発生するような抜き形状においては、特に効果が大きいと考えられる。偏心荷重によってパンチにねじりの変形が生じてしまうことを防止できるからである。

また、本形態の構成についても、被加工材９０として、その厚みｔが０．２ｍｍ以下のものに適用することが好ましい。パンチとダイとを間接的にガイドする一般的な構成においては、その精度を確保することが困難なほど小さな抜きクリアランスＣ１を、第１ステージＳ１および第２ステージＳ２において、適切に安定して確保することができるからである。また、本形態においても、パンチ３００，４００の材質はそれぞれ、これらを上型に固定するパンチリテーナの材質とは同じであることが好ましい。これらの熱膨張係数を同一にすることができ、連続してプレス加工を行った場合にも、適切な抜きクリアランスＣ１を維持することができるからである。さらに、本形態のパンチ３００、４００についても、上刃や、上型への固定部の付近に過度な曲げ応力を作用させることなく適切な抜きクリアランスＣ１を確保するため、上刃と固定部との間に撓み誘起部を設けておくこととしてもよい。

＜作用効果＞
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る第１金型１、第２金型２、第３金型３は、上型に、上刃１１１、２１１、３１１、４１１が形成されたパンチ１００、２００、３００、４００を有する。また下型には、それぞれ上刃１１１、２１１、３１１、４１１と噛み合って被加工材１０、８０、９０を切断する下刃１６１、２６１、３６１、４６１が形成されたダイ１５０、２５０、３５０を有する。パンチ１００、２００、３００、４００には、上刃１１１、２１１、３１１、４１１と連結または一体に形成された被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０（パンチ側ガイド構成部）を備えている。ダイ１５０、２５０、３５０には、下刃１６１、２６１、３６１、４６１と連結または一体に形成されたガイド部１７０、２７０、３７０、４７０（ダイ側ガイド構成部）を備えている。ガイド部１７０、２７０、３７０、４７０は、被加工材１０、８０、９０の切断加工より先行して被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０と摺接し、そのプレス方向と直交するすべての方向への移動を規制する。そして、摺接クリアランスＣ２は、抜きクリアランスＣ１より小さく形成されている。これにより、被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０の水平方向の移動は、ガイド部１７０、２７０、３７０、４７０により規制される。被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０は上刃１１１、２１１、３１１、４１１と連結または一体に形成されている。ガイド部１７０、２７０、３７０、４７０は下刃１６１、２６１、３６１、４６１と連結または一体に形成されている。すなわち、上刃１１１、２１１、３１１、４１１が形成されたパンチ１００、２００、３００、４００を直接、規制できる。このため、パンチ１００、２００、３００、４００と上型、ダイ１５０、２５０、３５０と下型等の組付け誤差があっても、上刃１１１、２１１、３１１、４１１と下刃１６１、２６１、３６１、４６１との適正な抜きクリアランスＣ１を安価かつ確実に確保できる。よって、上刃と下刃との適正な抜きクリアランスが安価に確保された金型が実現されている。

また、第１金型１、第２金型２、第３金型３の被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０には、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面１２１、２２１、３２１、４２１（ガイド構成面）が、３つ以上、備えられている。これにより、３６０度の全方向に対する被ガイド部１２０、２２０、３２０、４２０の規制を、簡素な構成で行うことができる。このため、例えば複雑な形状の切断加工に対しても、抜きクリアランスＣ１を適切に確保することができる。

また、第１金型１のパンチ１００には、上刃１１１と固定部１３０との間で、パンチ１００の、プレス方向と直交する方向への撓みを誘起可能に形成された撓み誘起部１８５が備えられている。これにより、パンチ１００が位置ずれしている場合、被ガイド部１２０がガイド部１７０によりガイドされる際には、その位置ずれ分、パンチ１００は撓むこととなる。そして、撓み誘起部１８５にて位置ずれが吸収されることにより、上刃１１１等に影響することなく、位置ずれを容易に修正させることができる。第２金型２、第３金型３のパンチ２００、３００、４００についても同様に、撓み誘起部を設けることができる。

また、撓み誘起部１８５は、パンチ１００の側壁１８１に対して面直方向へ形成された貫通孔１８６により設けられている。これにより、貫通孔１８６の大きさによって、パンチ１００の断面二次モーメントや座屈応力を容易に調整することができる。また、被加工材１０のせん断力によるパンチ１００の撓み量を、その貫通孔１８６の位置、大きさ、貫通方向等によって調整することができる。この点、第２金型２、第３金型３のパンチ２００、３００、４００に撓み誘起部を設ける場合においても同様に適用できる。

また、第１金型１では、パンチ１００とパンチリテーナ１４０（リテーナ）とが同じ材質であることで、これらの熱膨張係数が同一である。なお、パンチ１００の材質とパンチリテーナ１４０の材質とを、熱膨張係数が近似する組み合わせとしてもよい。プレス加工時の摩擦熱により、パンチ１００とパンチリテーナ１４０の温度上昇が生じたとしても、これらの熱膨張係数が同一か近似であることで、間に隙間が形成されてしまうことを抑制できる。よって、連続したプレス加工においてもパンチ１００の位置ずれが生じにくく、適正な抜きクリアランスを維持できる。この点、第２金型２、第３金型３のパンチ２００、３００、４００についても同様に適用できる。

また、第３金型３は、所定の幅に形成された被加工材９０を所定のピッチで搬送しながらプレス加工する順送型である。このような順送型においては、複数の加工ステージが備えられており、その各ステージ毎に、パンチとダイとの組付け誤差が生じ得る。これに対し、第１ステージＳ１、第２ステージＳ２のそれぞれにおいて、上刃３１１、４１１を有するパンチ３００、４００を下刃３６１、４６１を有するダイ３５０に対して直接、ガイドできるため、適切な抜きクリアランスＣ１を確保できる。

また、第３金型３は、被加工材９０の送り方向の上流側にある第１ステージＳ１（前ステージ）にて被加工材９０に前孔９３を抜き加工可能に形成された上刃３１１（第１の上刃）を備える。またその下流側にある第２ステージＳ２（後ステージ）にて前孔９３の一部の取り代９２Ａを抜き加工可能に形成された上刃４１１（第２の上刃）を備える。第１ステージＳ１では、正規抜き形状９１と非正規抜き形状９２（ラフ抜き形状）とからなる前孔９３を形成する。第２ステージＳ２に係る上刃４１１は、前孔９３の非正規抜き形状９２を正規抜き形状９１に抜き直す。そして、上刃４１１が形成されたパンチ４００（第２のパンチ）に一体に形成された被ガイド部４２０（第２のパンチ側ガイド構成部）は、前孔９３の正規抜き形状９１の位置で、下刃４６１（第２の下刃）が形成されたダイ３５０（第２のダイ）に一体に形成されたガイド部４７０（第２のダイ側ガイド構成部）と摺接可能に形成されている。これにより、側方力が発生しやすい抜き直しにおいても、適正な抜きクリアランスＣ１を確保することができる。なお、被ガイド部４２０の構成は上刃４１１を有するパンチに連結された部材に設けられていてもよい。また、ガイド部４７０の構成についても、下刃４６１を有するダイに連結された部材に設けられていてもよい。

また、第１金型１、第２金型２、第３金型３のパンチ１００、２００、３００の上刃１１１、２１１、３１１は、被加工材１０、８０，９０の外縁より内方で下刃１６１、２６１、３６１と噛み合い可能に形成されている。そして、被ガイド部１２０、２２０、３２０は、被加工材１０、８０、９０の外縁より外方でガイド部１７０、２７０、３７０と摺接可能に形成されている。これにより、ガイド部１７０、２７０、３７０による被ガイド部１２０、２２０、３２０のガイドを、被加工材１０、８０、９０に邪魔されることなく行うことができる。すなわち、適正な抜きクリアランスＣ１の確保を、被加工材１０、８０、９０に邪魔されることなく行うことができる。

また、第１金型１、第２金型２、第３金型３は、板厚が０．２ｍｍ以下の薄鋼板を被加工材１０、８０、９０としてその切断加工を行うものに適用するとよい。抜きクリアランスＣ１を高い精度で確保できるため、従来の一般的なガイド構成では適正な抜きクリアランスＣ１を安定して確保できないほど小さい被加工材１０、８０、９０のプレス加工にも好ましく採用できるからである。

［変形例］
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、プレス加工を行うプレス型の例について詳細に説明したが、例えば、ロータリー成形など、その他の金型にも適用することができる。また、上記の実施形態では、パンチ側ガイド構成部とダイ側ガイド構成との一方により他方をガイドするガイド構成について、パンチ側ガイド構成部として被ガイド部を、ダイ側ガイド構成部としてガイド部を設けた例について説明した。しかし、これとは逆に、パンチ側ガイド構成部としてガイド部を、ダイ側ガイド構成部として被ガイド部を設けたガイド構成としてもよい。

また、例えば、パンチとそのパンチリテーナとの熱膨張係数とが異なる場合には、パンチリテーナの熱膨張係数の方が、パンチの熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。パンチとパンチリテーナとの間に隙間が形成されてしまうことを抑制できる傾向にあるからである。また、パンチに撓み誘起部を設ける構成としては、必ずしも貫通孔によるものでなくてもよく、例えば、止まり穴や切り欠きを設けることとしてもよい。ただし、均一に安定した撓みを誘起させる観点から、貫通孔により撓み誘起部を設けることが好ましい。

また、上刃に一体に形成された被ガイド構成を備えることとして説明したパンチを、上刃と被ガイド部とをそれぞれ異なる部材に設け、これらを連結して構成してもよい。その逆も同様である。また、ダイ側についても同様に、下刃とガイド部とを同じ部材に設けてもよいし、異なる部材を連結することで構成してもよい。ただし、抜きクリアランス精度を高める観点からは、切断加工を行う刃とそのガイド構成とは、同じ部材に一体に形成することが好ましい。組付け誤差をなくすことができるからである。一方、刃とガイド構成との位置が遠い場合や、刃の形状が複雑である場合等には、これらをそれぞれ異なる部材に設け、連結して構成することで、安価な構造とすることができる。なお、刃とガイド構成とを別部材とする場合には、これらが設けられた部材間に介在する位置決めの数はできるだけ少なくすることが好ましい。間に介在する位置決めの数が増えるほど、組付け誤差が積み上がって大きな誤差になる傾向にあるからである。すなわち、パンチにおいては、上刃を有する部材と直接、連結された部材に被ガイド部を備える構成とすることが好ましい。また、ダイにおいても、下刃を有する部材と直接、連結された部材にガイド部を備える構成とすることが好ましい。

また、上記の実施形態で説明したパンチや上刃、その被ガイド部等の形状や構成は、単なる一例であり、他の形状や構造とすることもできる。その一例について、図１１～図１３により説明する。なお、図１１～図１３においては、プレス方向と直交する断面のみについて説明する。

図１１には、第１変形例に係るパンチ５００、ダイ５５０、被加工材９５を示している。第１変形例は、被ガイド部が上刃とは異なる部材に設けられており、被ガイド部に３つだけ被ガイド面を備えた例である。パンチ５００は、上刃５１１が形成された上刃部材５１０と、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面５２１を３つ備える被ガイド部材５２０とが連結されて構成されている。上刃部材５１０と被ガイド部材５２０とは、キー部材５３０によって位置決めがなされつつ連結されている。また、被ガイド部材５２０は、被ガイド面５２１を３つ、備えている。また、ダイ５５０は、進入穴５５１が形成されており、上刃５１１と抜きクリアランスＣ１にて下刃５６１を有し、被ガイド部材５２０の被ガイド面５２１と摺接クリアランスＣ２にて設けられた３つのガイド面５７１よりなるガイド部５７０を有する。この第１変形例においても、第１実施形態と同じような形状の抜き加工を被加工材９５に対して行うことができる。そして、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面５２１が３つあることで、被ガイド部材５２０のプレス方向と直交するすべての方向への移動を規制でき、適正な抜きクリアランスＣ１を確保できる。

図１２には、第２変形例に係るパンチ６００、ダイ６５０、被加工材９６を示している。第２変形例は、被ガイド面同士のなす角度が一定でない例である。パンチ６００は、上刃６１１を有する上刃部６１０と、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面６２１を４つ備える被ガイド部６２０とを有する。上刃６１１と被ガイド部６２０とは、同じ部材に一体に形成されている。そして、被ガイド部６２０は、被ガイド面６２１を４つ、備えている。ただし、隣り合う被ガイド面６２１同士の間の角度は、直角ではなく、鈍角、または鋭角である。また、ダイ６５０は、進入穴６５１が形成されており、上刃６１１と抜きクリアランスＣ１にて下刃６６１を有し、被ガイド部６２０の被ガイド面６２１と摺接クリアランスＣ２にて設けられた４つのガイド面６７１よりなるガイド部６７０を有する。この第２変形例においても、第１実施形態と同じような形状の抜き加工を被加工材９６に対して行うことができる。そして、被ガイド部６２０は、隣り合う被ガイド面６２１同士の間の角度が、鈍角、または、鋭角であるものの、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面５２１が３つ以上あることには変わりはない。よって、被ガイド部６２０のプレス方向と直交するすべての方向への移動を規制でき、適正な抜きクリアランスＣ１を確保できる。

図１３には、第３変形例に係るパンチ７００、ダイ７５０、被加工材９７を示している。第３変形例は、被ガイド部として円柱形状のものを用いた例である。パンチ７００は、上刃７１１が形成された上刃部材７１０が、側面に被ガイド面７２１を有する被ガイド部７２０に嵌め込みにより位置決めされつつ連結されてなるものである。被ガイド部７２０は、円柱状の円柱部材７２５と、円柱部材７２５における上刃部材７１０とは反対側の位置に嵌め込まれた回り止め部材７２６とにより構成されている。被ガイド部７２０においては、円柱部材７２５だけではその軸回りの回転位置が定まらないため、回り止め部材７２６は、その２つの側面７２７を回転方向の位置決めとして機能させるために設けられている。また、ダイ７５０は、進入穴７５１が形成されており、上刃７１１と抜きクリアランスＣ１にて下刃７６１を有する。さらに、ダイ７５０は、被ガイド面７２１と摺接クリアランスＣ２にて設けられたガイド面７７１、および、回り止め部材７２６の側面７２７と摺接クリアランスＣ２にて設けられた側面ガイド７５６を有する。これらガイド面７７１および側面ガイド７５６により、被ガイド部７２０のガイド部７７０が構成されている。なお、側面ガイド７５６を備える溝部７５５は、回り止め部材７２６の突出高さに対して摺接クリアランスＣ２よりも深めに形成されている。この第３変形例においても、第１実施形態と同じような形状の抜き加工を被加工材９７に行うことができる。そして、このような円柱状の被ガイド部についても、プレス方向と直交するすべての方向への移動を規制することができる。すなわち、被ガイド部は、互いに異なる方向へ向いて形成された被ガイド面が３つ以上ある構成に限らず、実現することも可能である。

１ 第１金型
２ 第２金型
３ 第３金型
１０、８０、９０ 被加工材
２０ 上型
３０ 下型
９１ 正規抜き形状
９２ 非正規抜き形状（ラフ抜き形状）
９３ 前孔
１００、２００、３００、４００ パンチ
４００ パンチ（第２のパンチ）
１１１、２１１、３１１、４１１ 上刃
３１１ 上刃（第１の上刃）
４１１ 上刃（第２の上刃）
１２０、２２０、３２０、４２０ 被ガイド部（パンチ側ガイド構成部）
４２０ 被ガイド部（第２のパンチ側ガイド構成部）
１２１、２２１、３２１、４２１ 被ガイド面（ガイド構成面）
１３０ 固定部
１４０ パンチリテーナ（リテーナ）
１５０、２５０、３５０ ダイ
３５０ ダイ（第２のダイ）
１６１、２６１、３６１、４６１ 下刃
４６１ 下刃（第２の下刃）
１７０、２７０、３７０、４７０ ガイド部（ダイ側ガイド構成部）
４７０ ガイド部（第２のダイ側ガイド構成部）
１８１ 側壁
１８５ 撓み誘起部
１８６ 貫通孔
Ｃ１ 抜きクリアランス
Ｃ２ 摺接クリアランス
Ｓ１ 第１ステージ（前ステージ）
Ｓ２ 第２ステージ（後ステージ）

Claims (9)

1. 上刃が形成されたパンチを有する上型と、前記上刃と噛み合って被加工材を切断する下刃が形成されたダイを有する下型とを備えた金型であって、
   前記パンチには、前記上刃と連結または一体に形成されたパンチ側ガイド構成部を備え、
   前記ダイには、前記下刃と連結または一体に形成され、被加工材の切断加工より先行して前記パンチ側ガイド構成部と摺接し、前記パンチ側ガイド構成部のプレス方向と直交するすべての方向への移動を規制するダイ側ガイド構成部を備えたこと、
   前記パンチ側ガイド構成部に対する前記ダイ側ガイド構成部の摺接クリアランスは、前記上刃に対する前記下刃の抜きクリアランスより小さく形成されていることを特徴とする金型。
2. 請求項１に記載された金型において、
   前記パンチ側ガイド構成部には、プレス方向と直交する方向で互いに異なる方向へ向いて形成されたガイド構成面を、少なくとも３つ以上備えたことを特徴とする金型。
3. 請求項１または請求項２に記載された金型において、
   前記パンチには、前記上刃と前記上型に固定される固定部との間で、前記パンチの、プレス方向と直交する方向への撓みを誘起可能に形成された撓み誘起部を備えたことを特徴とする金型。
4. 請求項３に記載された金型において、
   前記撓み誘起部は、前記パンチの側壁に対して面直方向へ形成された貫通孔により設けられていることを特徴とする金型。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載された金型において、
   前記パンチの熱膨張係数と前記パンチを前記上型に固定するリテーナの熱膨張係数とが、同一または近似していることを特徴とする金型。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の金型において、
   所定の幅に形成された被加工材を所定のピッチで搬送しながらプレス加工する順送型であることを特徴とする金型。
7. 請求項６に記載された金型において、
   被加工材の送り方向の上流側にある前ステージにて被加工材に所定の形状の前孔を抜き加工可能に形成された第１の上刃と、前記前ステージよりも下流側にある後ステージにて前記前ステージで形成された前孔の一部を抜き加工可能に形成された第２の上刃とを備え、
   前記前ステージでは、正規抜き形状とラフ抜き形状とからなる前孔を形成すること、
   前記第２の上刃は、前孔のラフ抜き形状を正規抜き形状に抜き直すこと、
   前記第２の上刃が形成された第２のパンチに連結または一体に形成された第２のパンチ側ガイド構成部は、前孔の正規抜き形状の位置で、前記第２の上刃が噛み合う第２の下刃が形成された第２のダイに連結または一体に形成された第２のダイ側ガイド構成部と摺接可能に形成されていることを特徴とする金型。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載された金型において、
   前記上刃は、被加工材の外縁より内方で前記下刃と噛み合い可能に形成され、
   前記パンチ側ガイド構成部は、被加工材の外縁より外方で前記ダイ側ガイド構成部と摺接可能に形成されていることを特徴とする金型。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載された金型において、
   板厚が０．２ｍｍ以下の薄鋼板を被加工材としてその切断加工を行うことを特徴とする金型。

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