JPH0337445B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被加工材料を案内板（押さえ板）と
ダイスとの間に締付け、ポンチとこれに抗して作
用してダイスの切欠きに案内される対向保持体を
兼ねる突出し棒とにより工作物を打抜き、場合に
よつてはさらに内側成形ポンチにより加工する、
工作物の精密打抜き方法に関する。

従来技術 この精密打抜きは、大体において工作物を打抜
き過程の前後においてしつかり締付けて狭い公差
で案内するという点で、従来の打抜き技術とは相
違している。この目的のため被加工材料（一般に
厚さ0.3ないし約15mmの鋼帯）が、工具中におい
て案内板または押さえ板とダイスとの間に締付け
られる。案内板および（または）ダイスは、工作
物の輪郭に合わされた環状歯をもち、この歯が被
加工材料へ押込まれる。環状歯は材料の側方流れ
を防止する。打抜き過程は、案内板に案内される
ポンチと同様に狭い公差でダイスに案内される突
出し棒とにより狭い公差で行なわれ、突出し棒は
打抜き力の約10ないし20％の反力でポンチへ押付
けられるので、ポンチと突出し棒は打抜きの始め
から被加工材料をそれらの間に締付けて、また後
では工作物をそれらの間に締付けて案内する。ポ
ンチおよび突出し棒内で、さらに工作物の内形成
形または内側穴抜きのために、場合によつては複
数の内側成形ポンチと逆向きに作用する突出し棒
を使用することができる。刊行物である“ドイツ
技術者協会（VDI）指針”のVDI3345“精密打抜
き”（1980年５月）は、精密打抜き技術について
の展望を与えている。一般の従来技術として刊行
物が参照される。

精密打抜き技術では通常狭い公差のためポンチ
はダイスの切欠きへ入り込むことができないの
で、ポンチに近い方にある工作物の周稜には薄い
ばりが残り、ポンチと突出し棒は、案内板および
ダイスに案内切欠きが類似であるのと同様に、基
本的にほぼ同じ周囲形状をもつている。

発明の目的 さて本発明の基礎になつている課題は、少なく
とも外側打抜き面の一部の範囲を円錐状またはく
さび状に形成されている精密打抜き工作物の製造
を簡単に可能にする工作物の精密打抜き方法を提
示することである。このような問題は、例えば歯
面が平行でなく互いに傾斜しているような平歯車
において生ずる。考えられる多くの応用の別の１
つは、歯先面および歯底面が回転軸線に対して傾
斜して設けられているような歯車である。

目的を達するための手段 この課題を解決する第１の本発明による方法
は、打抜き中に少なくとも一部の周囲範囲で先細
になるかまたは円錐状に狭くなるダイス切欠きへ
工作物を押込むことである。換言すればこれは、
ダイスの切欠き内で行なわれる圧印過程を打抜き
過程に時間的および局部的に重畳することを意味
している。打抜き過程中流れかつ打抜かれて工作
物に一致する被加工材料部分が、ポンチの運動方
向における軸線方向の送りを受けるだけでなく、
さらに同時に傾斜またはテーパに応じてポンチ軸
線の方向に少なくとも部分的に行なわれるすえ込
みを受ける。

この方法を実施する精密打抜き工具では、本発
明により特許請求の範囲第３項によれば、ダイス
の工作物輪郭の内周面が、圧印面を形成して、そ
の周囲の少なくとも一部および突出し棒の軸線の
方向における部分に、被加工材料の載置面に始ま
つて突出し棒軸線の方へ傾斜して延びるように設
けられている。

これまで普通の精密打抜き工具とは異なり、ダ
イスにある工作物輪郭の内周面の母線は、突出し
棒の軸線に対して完全に平行ではなく、工作物の
載置面から工作物の厚さにほほ等しい間隔だけ離
れて、工作物傾斜面の所望のテーパまは所望の傾
斜に応じて傾斜して設けられている。したがつて
被加工材料または工作物に近い方にあるダイスの
端部は、この端部にあつて内方へ向く圧印面をも
つ周囲圧印型を形成している。本発明の別の特徴
によれば、圧印面をもつ部分が、突出し棒の軸線
の方向に測つて、被加工材料の厚さよりわずか大
きい。なぜならばダイスにある圧印切欠きの断面
が先細になつているため、ここで押出される材料
が突出し棒の軸線方向へ流れねばならないからで
ある。

少なくとも一部円錐状または傾斜した縁面をも
つ工作物を製造する上述した方法の特別な長所
は、それ以上の加工段階を必要とせず、特に切削
のないことである。この方法を実施するのに必要
な装置も簡単な形状で、打抜きしか行なうことの
できない従来の精密打抜き工具より費用がかから
ない。

さて特に問題となる工作物、例えばそれ自体で
はあまり固有安定性がないほぼ薄肉の小さい断面
の環を打抜かねばならず、したがつて１段の複合
打抜き−圧印方法が複雑になつてしまうような工
作物がある。この場合本発明は特許請求の範囲第
２項により２段方法を提案する。この提案の特徴
は、第１の加工段階において工作物を貫通部のよ
うに被加工材料から打抜きかけ、第２の加工段階
で打抜き過程を完了して、少なくとも一部の周囲
範囲で先細になるかまたは円錐状に狭くなるダイ
ス切欠きへ工作物を押込むことである。

これらの両加工段階は、もちろん１つの機械に
おいて順送り工具で行なうことができ、またそう
するのがよい。第１の段階はいわゆる貫通部
（VDI指針７ページ、“3.6変形”例６）を形成す
る精密打抜き過程と実際上相違していない。相違
は大体において次の点だけ、すなわち貫通された
材料の外側輪郭が本発明による方法では完成した
工作物にほぼ一致していることだけである。工作
物はそれから第２の工具段における第２の加工段
階で外側打抜き面を圧印され、同時に完全に打抜
かれる。

この２段方法を実施するための精密打抜き工具
は、特許請求の範囲第５項によれば、第１の加工
段階の工具が貫通部を形成するために構成され、
第２の加工段階の工具に圧印ダイスが設けられ、
この圧印ダイスの工作物輪郭の内周面が圧印面を
形成して、その周囲の少なくとも一部および突出
し棒の軸線の方向における部分に、圧印ダイスの
面に始まつて突出し棒軸線の方へ傾斜して延びる
ように設けられている。

この場合も圧印面をもつ部分が、突出し棒の軸
線の方向に測つて、被加工材料の厚さによりわず
か大きい。

第２の加工段階の工具は、原理的には第１の方
法を実施する個別工具と変らない。ここではダイ
スが大体において圧印ダイスに機能を変えている
だけである。

実施例 本発明は、概略図に示されているような２つの
方法および工具の以下の説明から明らかになる。
別の図面には、本発明による方法と工具によつて
得られる工作物が示されている。

第１図による工具は、まず普通の構造で工作物
の輪郭に対応する圧印型を一部に形成されるダイ
ス１０をもち、このダイス１０に適当な輪郭の対
向保持体を兼ねる突出し棒１２がその軸線１３の
方向に移動可能に設けられている。この工具半体
より上には、突出し棒１２に対して同軸的に設け
られる適当な輪郭のポンチ１６用の対応する切欠
き１５をもつ案内板または押さえ板１４がある。
完全を期するためにのみ述べておくべきこととし
て、付加的な内側形状をもつ工作物のために、例
えばVDI指針3345の２ページ“2.1加工原理”に
述べられているように、突出し棒１２内にさらに
少なくとも１つの内形成形ポンチとそれに応じて
ポンチ１６内に少なくとも１つの突出し棒を設け
ることができる。

被加工材料１７（鋼帯）に近い方の側に案内板
１４はくさび状断面の環状歯１８をもち、この環
状歯１８が被加工材料１７へ食い込んで、材料の
外方への流れを防止する。

ダイス１０にある切欠き１１は本発明による次
のような特徴をもつている。すなわち切欠き１１
は、被加工材料面１９から始まつて、被加工材料
の厚さ２１よりわずか大きい軸線方向長さの部分
２０を越えて、圧印面としてその内周面２２にお
いて少なくとも一部傾斜して延びるかまたは円錐
状に形成されて、第１図に明らかにわかるよう
に、適当な個所で切欠き１１の断面が突出し棒１
２の方へ減少している。したがつてポンチ１６と
突出し棒１２は異なる断面Ｑ，ｑまたは直径をも
つている。図示した例では傾斜２４は約３〜4°で
あるが、もつと大きくてもよい。対応する傾斜角
が２４で示されている。

例として内周面２２が部分２０の全体にわたつ
て円錐状に形成されているものとすれば、第２図
に示す工作物２５として、周囲が均一に円錐状の
外側打抜き面２６をもつ円錐台状のものが得られ
る。

第１図の工具により行なわれる方法では、同時
にポンチ１６を前進させることによつて、流れる
被加工材料２７が突出し棒１２の反力に抗して第
１図において下方へ移動せしめられ、それにより
同時にダイス１０の内周面２２により区画される
圧印型内へ押込まれる。第１図は最終打抜き状態
を示し、この状態に続いて工具半体が再び開かれ
る。

工具部分の操作は、精密打抜きにおいて普通の
やり方および順序で、被加工材料１７がまだ変形
しないとき、まずダイス１０と案内板１４とを互
いに逆向きに動かして、それらの間に被加工材料
１７が挟まれるようにする。それからまず同様に
互いに逆向きにポンチ１６と突出し棒１２が近づ
けられて、被加工材料１７をそれらの間に締付け
るようにする。それからポンチ１６が第１図にお
いて下方へ動かされ、一方突出し棒１２は反対圧
力を及ぼしながらこの運動に追従して、第１図に
示す状態になる。

第３図は２段方法を実施する２段工具の第１段
を示している。この工具はダイス１１０、突出し
棒１１２、環状歯１１８をもつ案内板１１４、お
よび案内板１１４に案内されるポンチ１１６から
構成されている。この工具およびその機能は、貫
通部を生ずる普通の精密打抜き工具と同じであ
る。押出される中間工作物としての素材は１２７
で示され、第４図には被加工材料１１７にまだつ
ながつた状態で示されている。押出された素材１
２７は、ここではまだ比較的厚い材料橋１２８を
介して被加工材料１１７に結合されている。第４
図による立体形状で、被加工材料１１７が一部打
抜かれた素材１２７と共に第５図に示す第２の工
具段へ供給される。この工具段の個別部分にはそ
れぞれ100を加えた数字符号がつけられている。
相違は、ここではダイス２１０が圧印ダイスにな
つていることである。この圧印ダイス２１０は、
第１図に１０で示すダイスと同じように、少なく
とも一部円錐状または傾斜して延びる圧印面２２
２のある部分２２０をもつている。したがつて完
成した工作物２２５も第２図の工作物２５のよう
に、同じような形状寸法で円錐状外側打抜き面２
２６を周囲にもつ円錐台の形をもつている。こう
して２段方法でも、押出されるかまたは打抜きか
けられた工作物から出発して圧印過程が行なわれ
る。

第７図には、製造のために本発明による方法お
よび工具が特によく適している典型的な工作物が
概略的に示されている。この工作物は環状平歯車
３０であり、その歯が３１で示されている。第８
図に示すように歯面３２および３３は歯車３０の
回転軸線３４に関して角３５をなすテーパをもつ
ている。歯底３６と歯先３７はこれに反して軸線
３４に対して平行な母線をもつ面をなしている。
したがつてこの工作物３０は、精密打抜きされた
工作物の外側打抜き面の一部だけを簡単に円錐状
または傾斜して延びるように製造できる典型的な
例を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は１段方法を実施する１段精密打抜き工
具の軸線に沿う断面図、第２図はこの工具により
製造される工作物の立面図、第３図および第５図
は２段製造方法を実施する２段工具の２つの加工
段階における断面図、第４図および第６図はそれ
ぞれ第３図および第５図による方法段階の終了後
得られる製品の断面図、第７図は工作物の例とし
ての外歯環状歯車の平面図、第８図は第７図によ
る工作物の歯部分の正面図である。 １０，１１０，２１０……ダイス、１１，１１
１，２１１……切欠き、１２，１１２，２１２…
…対向保持体（突出し棒）、１４，１１４，２１
４……案内板、１６，１１６，２１６……ポン
チ、１７，１１７，２１７……被加工材料、２
２，２２２……傾斜周面、２５，２２５……工作
物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工材料１７を案内板１４とダイス１０と
   の間に締付け、ポンチ１６と軸線方向にこれに抗
   して作用するダイス１０の切欠き内１１に案内さ
   れる対向保持体１２とにより工作物２５を打抜く
   方法において、ダイス１０の切欠き１１の端部範
   囲にあつて周囲の少なくとも一部の範囲で軸線１
   ３の方へ傾斜する内周面２２と対向保持体１２の
   端面とにより区画されて周囲の少なくとも一部の
   範囲で先細になるかまたは円錐状に狭くなる圧印
   型を形成し、打抜き過程中に被加工材料２７をポ
   ンチ１６によりこの圧印型内へ押込み、それによ
   り打抜かれて周囲の少なくとも一部の範囲を先細
   にされるかまたは円錐状に狭くされた工作物２５
   を、対向保持体１２により押込み方向とは逆にダ
   イス１０の圧印型から突出すことを特徴とする、
   工作物の精密打抜き方法。 ２ ダイス１０が切欠き１１を有し、この切欠き
   内に対応する輪郭をもつ対向保持体１２が軸線方
   向移動可能に設けられ、ダイス１０の上方に設け
   られる案内板１４が、ポンチ１６を対向保持体１
   ２に対して同軸的に案内する切欠き１５をもつて
   いるものにおいて、ダイス１０の切欠き１１の端
   部範囲にある内周面２２が圧印面として、周囲の
   少なくとも一部の範囲で軸線方向に所定部分２０
   だけ、被加工材料１７の載置面１９から始まつて
   軸線１３の方へ傾斜して設けられ、対向保持体１
   ２の端面と共に、周囲の少なくとも一部の範囲で
   先細になるかまたは円錐状に狭くなる圧印型を形
   成し、対向保持体１２がポンチ１６の方へ移動可
   能に支持されていることを特徴とする、工作物用
   精密打抜き工具。 ３ ダイス１０にあつて圧印面２２をもつ切欠き
   １１の部分２０が対向保持体１２の軸線方向に測
   つて、被加工材料１７の厚さ２１よりわずか大き
   いことを特徴とする、特許請求の範囲第２項に記
   載の精密打抜き工具。 ４ 被加工材料１１７，２１７を案内板１１４，
   ２１４とダイス１１０，２１０との間に締付け、
   ポンチ１１６，２１６と軸線方向にこれに抗して
   作用してダイスの切欠き１１１，２１１内に案内
   される対向保持体１１２，２１２とにより工作物
   １２７，２２５を打抜く方法において、第１の加
   工段階で、被加工材料１１７からこれに材料橋１
   ２８を介してつながる押出し部として中間工作物
   １２７を打抜きかけ、圧印ダイス２１０の切欠き
   ２１１の端部範囲にあつて周囲の少なくとも一部
   の範囲で軸線１３の方へ傾斜する内周面２２２と
   対向保持体２１２の端面とにより区画されて周囲
   の少なくとも一部の範囲で先細になるかまたは円
   錐状に狭くなる圧印型を形成し、第２の加工段階
   でこの圧印型内へ中間工作物２２７を押込み、そ
   れにより打抜かれて周囲の少なくとも一部の範囲
   を先細にされるかまたは円錐状に狭くされた完成
   工作物２２５を、対向保持体２１２により押込み
   方向とは逆に圧印ダイス２１０の圧印型から突出
   すことを特徴とする、工作物の精密打抜き方法。 ５ 第１の加工段階用に、切欠き１１１をもつダ
   イス１１０、この切欠き内に軸線方向に案内され
   る対向保持体１１２、ダイス１１０の上方に設け
   られる案内板１１４、およびこの案内板の切欠き
   に案内されるポンチ１１６を有し、第２の加工段
   階用に、切欠き２１１に取巻き圧印面２２２をも
   つ圧印ダイス２１０、圧印ダイス２１０の切欠き
   ２１１内に案内される対向保持体２１２、圧印ダ
   イスの上方に設けられる案内板２１４、およびこ
   の案内板の切欠き内に対向保持体２１２に対して
   同軸的に案内される圧印ポンチ２１６を有するも
   のにおいて、第１の加工段階用のポンチ１１６
   が、被加工材料１１７の厚さより小さい移動行程
   により材料橋１２８を介して被加工材料１１７に
   つながる押出し部としての中間工作物１２７を形
   成するように構成され、第２の加工段階用の圧印
   ダイス２１０の切欠き２１１の端部範囲にある内
   周面２２２が、圧印面として、周囲の少なくとも
   一部の範囲で軸線方向に所定部分２２０だけ、被
   加工材料の載置面２１９から始まつて軸線２１３
   の方へ傾斜して設けられ、対向保持体２１２の端
   面と共に、周囲の少なくとも一部の範囲で先細に
   なるかまたは円錐状に狭くなる圧印型を形成し、
   対向保持体２１２がポンチ２１６の方へ移動可能
   に支持されていることを特徴とする、工作物用精
   密打抜き工具。 ６ 圧印ダイス２１０の圧印面２２２をもつ切欠
   き２１１の部分２２０が、対向保持体２１２の軸
   線方向２１３に測つて、被加工材料２１７の材料
   厚さよりわずか大きいことを特徴とする、特許請
   求の範囲第５項に記載の精密打抜き工具。