JPH09271998A

JPH09271998A - プレス加工方法

Info

Publication number: JPH09271998A
Application number: JP8172896A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nishihata; 慎也西畑; Yoshitaka Kuroda; 吉孝黒田; Kazutoshi Shirai; 一利白井
Original assignee: Denso Corp; Denso Kiko Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Denso Kiko Co Ltd
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 1997-10-21
Also published as: GB2311742B; GB9706657D0; GB2311742A

Abstract

(57)【要約】【課題】曲げ加工を含む複数のプレス加工を順送り加
工するプレス加工方法において、送り桟を廃止して、材
料歩留りの向上を図る。【解決手段】製品単位を構成する金属素材１間の境界
面にスリット３を形成して、この境界面を分離するとと
もに、このスリット３に所定の大きさの隙間３ａを設定
し、しかるのちに、金属素材１に対する曲げ加工を行
う。これにより、スリット形成時に、その切り口面に破
断面が発生しても、その後に、曲げ加工を行う場合に、
前記破断面相互の間に確実に隙間３ａを存在させて、破
断面間の干渉（擦れ）を防止できる。その結果、曲げ加
工時に破断面間の干渉によるバリ、切り粉等の発生を確
実に防止できるので、送り桟を廃止することが可能とな
り、材料歩留りを格段と向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニュウム等
の薄板状の金属素材に、曲げ加工を含む複数のプレス加
工を順送り加工するプレス加工方法に関するもので、特
に、プレス順送り加工において通常必要とされるワーク
繋ぎ部（送り桟）を実質的に０として材料歩留りを向上
させるための加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレス順送り加工を行う場合、薄
板状の金属素材（ワーク）を順送りするための剛性保持
のために、製品単位を構成する金属素材間の繋ぎ部であ
る送り桟を必要としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の送り桟形成のた
めに、製品形状に関与しないスクラップ部分が必然的に
発生し、材料歩留りが悪化し、材料コストを上昇させる
という問題があった。このため、本発明者らは、送り桟
を廃止して、スリット（切り込み）により、隣接する金
属素材間の境界面を分離することを検討し、試作してみ
た。ところが、通常のスリットでは、その切り口面に破
断面が存在するため、後工程にて曲げ加工を行う場合に
は、この破断面が擦れて、バリ、切り粉等を発生し、製
品として成り立たないという問題を生じることが判明し
た。

【０００４】それ故、従来技術では、どうしても、送り
桟が必要となり、スクラップ部分が増大して、材料歩留
りを悪化させている。本発明は上記点に鑑み、曲げ加工
を含む複数のプレス加工を順送り加工するプレス加工方
法において、送り桟を廃止して、材料歩留りの向上を図
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請
求項１〜４記載の発明では、製品単位を構成する金属素
材（１）間の境界面にスリット（３）を形成して、この
境界面を分離するとともに、このスリット（３）に所定
の大きさの隙間（３ａ）を設定し、しかるのちに、金属
素材（１）に対する曲げ加工を行うことを特徴としてい
る。

【０００６】これにより、スリット形成時に、その切り
口面に破断面が発生しても、その後に、曲げ加工を行う
場合に、前記破断面相互の間に確実に隙間（３ａ）を存
在させて、破断面間の干渉（擦れ）を防止できる。その
結果、曲げ加工時に破断面間の干渉によるバリ、切り粉
等の発生を確実に防止できるので、送り桟を廃止するこ
とが可能となり、材料歩留りを格段と向上できる。

【０００７】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示すものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。（第１実施形態）図１、図２は本発明方法によるプレス
加工の順送りレイアウトを示すもので、図３は〜の
各行程による金属素材（ワーク）１の形状変化を示す図
である。金属素材１は例えば、板厚３ｍｍ程度のアルミ
ニュウムからなる金属薄板のコイル材であり、１つのプ
レス型内にて図１、２の左側から右側へ所定の送りピッ
チＰにて１ピッチづつ順次送られる。

【０００９】そして、金属素材１がこの１ピッチづつ順
次送られる間に、金属素材１に対して、曲げ加工を含む
複数のプレス工程〜を順次行い、最終の分断工程
にて製品形状が完成するようになっている。なお、本例
における製品形状は、図４（ａ）に示すように「略くの
字」形状に屈曲しており、この製品は自動車用空調装置
における凝縮器のヘッダータンクの外周部に接合され、
凝縮器を自動車の車体側へ取り付けるための取付ブラケ
ットとして使用されるものであって、円形の取付穴２ｂ
は車体側への取付用ねじを挿通するものであり、また、
円弧状部４は上記ヘッダータンクの外周部に接合される
部分である。

【００１０】図１に示すように、金属素材１は上下両側
で類似形状に成形され、最後の分断工程において、金
属素材１は上下２つに分断されて、製品を２個づつ同時
に取り出すことができるようになっている。図４は、円
形の取付穴２ｂが１つのみ形成される図１上側の製品を
示している。図１〜図３において、は穴抜き工程であ
り、この工程で微細幅の細穴２、中心部の菱形の穴２
ａおよび円形の取付穴２ｂが打ち抜き加工される。微細
幅の細穴２と中心部の菱形の穴２ａは後述するスリット
３の切り口面と分断加工の切り口面とをスムーズに連結
するためのものである。

【００１１】は上下抜き工程であり、製品単位を構成
する各金属素材間の境界面にスリット３を入れるための
前工程である。ここで、スリット３は後述の図７（ｂ）
に示す隙間３ａを持つものであって、このスリット３は
金属素材間の境界面を分離する切れ目であり、このスリ
ット３の形成により金属素材１への曲げ加工が可能とな
る。

【００１２】まず、この上下抜き工程を図５〜図７に
基づいて詳述すると、図５、６はプレス型における上下
抜き工程、およびその後の戻し工程を実施する部分の型
構造を示しており、図中、１０は上型のパンチ、１１は
パンチホルダー、１２はワーク押さえ用のストリッパ
ー、１３は下型のダイ、１４は下型のワーク払出し用プ
レート（クッション）で、金属素材（ワーク）１をプレ
ス加工後に持ち上げて、ダイ１３から払出すためのもの
である。１５はこのワーク払出し用プレート１４に押し
上げ力を作用させるコイルスプリングである。

【００１３】ここで、パンチ１０およびダイ１３におけ
る具体的寸法は、本発明による上下抜き工程を行うた
めに、図７に例示するように設定されている。すなわ
ち、パンチ１０の幅Ｗ１（例えば、３８．０８ｍｍ）よ
りも、ダイ１３側の凹部の幅（プレート１４の幅）Ｗ２
を若干量小さい値（例えば、３７．９２ｍｍ）に設定し
てある。

【００１４】そして、金属素材１の板厚Ｔ（例えば、３
ｍｍ）に対して、これより若干量小さい寸法Ｈ（例え
ば、２．２ｍｍ）だけ、パンチ１０を押し下げることに
より、金属素材１は、図７（ａ）に拡大図示するよう
に、元の板厚部分ａ、ｂに対して、幅Ｗ１で寸法Ｈだけ
押し下げられた凹部ｃと、幅Ｗ２で突出した凸部ｄと、
元の板厚部分ａ、ｂと凸部ｄとの連結部（Ｔ−Ｈの厚さ
を持った部分）ｅとからなる形状に加工される。ここ
で、凸部ｄ部分の板厚は、元の板厚部分ａ、ｂの板厚Ｔ
とほぼ同一となる。これは、凸部ｄ部分の幅Ｗ２が凹部
ｃの幅Ｗ１より小さくても、凸部ｄ部分の肉の一部が左
右両側へ逃げるからである。

【００１５】上記のように、本実施形態における上下抜
き工程とは、金属素材１の上側面に、幅Ｗ１、高さＨに
よる凹部ｃを形成するとともに、金属素材１の下側面
に、幅Ｗ２による凸部ｄを突出させる凹凸加工を言う。
ここで、重要なことは、後述の隙間３ａを形成するため
に、凹部ｃの幅Ｗ１を凸部ｄの幅Ｗ２より大（Ｗ１＞Ｗ
２）としていることである。上記凹部ｃの幅Ｗ１は、製
品単位を構成する金属素材相互の境界面間の寸法と同等
に設定してある。

【００１６】次に、上記の上下抜き工程の右隣部位に
て、上記凹凸部ｃ、ｄを素材１の元の板厚位置にもどす
ための戻し工程を行う。この戻し工程は、図５の右
端部および図７（ｂ）に示すように、上型のストリッパ
ー１２と下型のダイ１３との間に、素材１の板厚Ｔ相当
の隙間を設定して、この隙間の間に上記凹凸部ｃ、ｄを
挟み込むことにより行うことができる。

【００１７】この戻し工程において、凸部ｄが押し上
げられる過程で、前記連結部ｅが分断され、金属素材１
にスリット３が形成される。この際、本例では、Ｗ１−
Ｗ２＝０．１６ｍｍという寸法差を設定しておくことよ
り、このスリット３に積極的に隙間３ａ（図７（ｂ）参
照）を設けることができる。この隙間３ａは素材板厚方
向の中央部で大となり、素材板厚方向の両端で小とな
る。この隙間３ａが存在することによりスリット３の切
り口に破断面が生じても、この破断面の干渉が発生しな
い。従って、破断面の干渉によるバリ、切り粉が発生し
ない。

【００１８】次に、戻し工程の右隣部位にて、金属素
材１に対して第１曲げ工程を行う。この第１曲げ工程
は、金属素材１に円弧状部４を形成する工程であり、
図８に示す型構成で第１曲げ工程を実施する。図８に
おいて、図４、５と同一符号は同等部分であり、パンチ
１０とダイ１３との間の円弧状空間１６により、上記円
弧状部４の曲げ加工を行う。この曲げ加工においても隙
間３ａの存在により、スリット３の切り口の破断面の干
渉は発生しない。

【００１９】なお、図８において、１５ａはストリッパ
ー１２に押し下げ力を作用させるコイルスプリング、１
７はダイホルダー、１８はダイ１３に備えられたピン
で、円弧状部４の付け根部に菱形のリブ５（図１参照）
を形成するためのものである。次に、第１曲げ工程の
右隣部位にて、金属素材１に対して第２曲げ工程を行
う。この第２曲げ工程は、図９に示すパンチ１０とダ
イ１３とにより金属素材１を略くの字形状に曲げる工程
であり、この曲げ加工においても隙間３ａの存在によ
り、スリット３の切り口の破断面の干渉は発生しない。

【００２０】次に、第２曲げ工程の右隣部位にて分断
工程を行う。この分断工程では、金属素材１の幅方
向（図１の上下方向）の中心位置を分断して、金属素材
１を幅方向に分断すると同時に、微細幅の細穴２と金属
素材１の幅方向中心部の穴２ａとを接続するように側面
部を分断する。これにより、金属素材１は、図１の右端
部の斜線部に示すように、上下２つの製品に同時に分断
される。図１０はこの分断工程において、金属素材１の
幅方向中心位置の分断を行う型構成を示すもので、図１
０の左側は分断後の状態を、また、図１０の右側は分断
前の状態をそれぞれ示す。なお、金属素材１の側面部の
分断は、図１０の紙面垂直方向に位置する部分の型構成
（図示しない）にて行う。

【００２１】ところで、プレス型における通常のスリッ
ト工程（切れ目を入れるランシング加工）では、図１１
（ａ）に示すように、素材ｆ、ｇの切り口に剪断面ｈと
破断面ｉが発生するため、図１１（ｂ）に示すように、
素材ｆ、ｇの切り口面を成形、曲げ加工のために戻す
と、破断面ｉの部分で干渉が起こる。図１１（ｂ）のｊ
はこの破断面ｉによる干渉部分を示している。この干渉
部分ｊでは、破断面ｉのこすれにより大きなバリ、切り
粉が発生し、製品の成形不良となる。

【００２２】このバリ、切り粉の発生を防止するため
に、従来では、図１２に示すように、製品長さＬに対し
て、素材送りピッチＰが大（Ｐ＞Ｌ）となるようにして
いる。これにより、図１２に示すｋの部分に、材料スク
ラップが発生し、材料歩留りが悪化する。これに対し、
本実施形態によると、上記のように、上下抜き工程を
行った後に、戻し工程を行って、スリット３を形成す
るとともに、このスリット３部に、常に、隙間３ａを積
極的に設けるようにしている。この隙間３ａの存在によ
りスリット切り口面での破断面の干渉を防止できるた
め、通常のスリット加工の場合のような、バリ、切り粉
の発生を確実に防止できる。この結果、本実施形態によ
ると、図１３に示すように、製品長さＬと素材送りピッ
チＰとを同一（Ｐ＝Ｌ）にすることができ、材料スクラ
ップをほぼ零にすることができる。従来技術に比して、
材料歩留りを格段と向上できる。（第２実施形態）上記第１実施形態では、スリット３に
隙間３ａを設ける方法として、上下抜き工程を行った
後に、戻し工程を行うという手段を採用しているが、
第２実施形態では、この上下抜き工程を用いずに、隙
間３ａを設けるものである。

【００２３】すなわち、第２実施形態では、図１４
（ａ）に示すように、金属素材１の境界面にスリット３
を形成するに際して、プレス型のパンチ１０とダイ１３
に、互いに平行に形成された傾斜面１０ａ、１３ａを設
け、この傾斜面１０ａ、１３ａによりスリット３の切り
口面（打ち抜き分離面）ｍ、ｎに圧縮変形を与えて、材
料を切り口面ｍ、ｎから離れる方向に流動させる。ｑ、
ｒはこの材料の流動により形成された隆起部である。ま
た、ｈは打ち抜き時の剪断面で、ｉは破断面である。

【００２４】このように、切り口面ｍ、ｎに圧縮変形を
与えて、材料を切り口面ｍ、ｎから離れる方向に流動さ
せることにより、図１４（ｂ）に示すように、切り口面
ｍ、ｎを金属素材１の元の板厚位置に戻したとき、スリ
ット３に確実に隙間３ａを形成できる。この隙間３ａの
形成により、第１実施形態と同様に、材料スクラップを
ほぼ零にすることができる。

【００２５】図１５は、第２実施形態を実施するための
型構成を例示するものであり、θはパンチ１０とダイ１
３の傾斜面１０ａ、１３ａの傾斜角度で、例えば、３°
程度である。また、α、βは、金属素材１のうち、傾斜
面１０ａ、１３ａによって流動され、隆起部ｑ、ｒを形
成する材料部分を示す。また、Ｗ３はパンチ１０の傾斜
面１０ａのつけ根部の幅であり、例えば、３８．４６ｍ
ｍである。Ｗ４はパンチ１０の先端の幅であり、例え
ば、３７．８５ｍｍである。Ｗ５はダイ１３の傾斜面１
３ａの上端部の間隔であり、例えば、３８．１５ｍｍで
ある。このように、Ｗ３〜Ｗ５の寸法を設定することに
より、スリット形成時における材料の流動により隆起部
ｑ、ｒを形成して、隙間３ａを形成できる。（第３実施形態）第３実施形態は、スリット３に隙間３
ａを設ける方法として、さらに別の方法を提案するもの
であり、第３実施形態では、図１６（ａ）に示すよう
に、金属素材１の切り口面ｍ、ｎの一方、例えば、切り
口面ｍを切り口面ｎから離れる方向に傾斜させるため
に、この切り口面ｍに曲率半径Ｒの湾曲部ｓを形成し、
この湾曲部ｓの存在より、切り口面ｍ、ｎを金属素材１
の元の板厚位置に戻したとき、図１６（ｂ）に示すよう
に隙間３ａを形成できるようにしたものである。

【００２６】図１７はスリット３の形成時に曲率半径Ｒ
の湾曲部ｓを形成する型構成を例示するものであり、図
１７において、上型のパンチ１０および下型のワーク払
出し用プレート（クッション）１４の左側は、金属素材
１のスリット部に切れ目が入った（切断した）瞬間を示
し、右側は曲率半径Ｒの湾曲部ｓの成形が終了した状態
を示す。

【００２７】本例では、パンチ１０の幅Ｗ６は３７、７
ｍｍであり、プレート１４の幅Ｗ７は３８．３ｍｍであ
り、この幅Ｗ７−幅Ｗ６の隙間設定よりスリット部の切
れ目を形成する。また、パンチ１０の先端面に円弧状の
凹形状を形成するとともに、プレート１４の先端面に円
弧状の凸形状を形成することにより、曲率半径Ｒ（本例
では、６０ｍｍ）の湾曲部ｓを成形する。

【００２８】なお、第３実施形態において、湾曲部ｓの
形成は、切り口面ｍ、ｎのスリット（打ち抜き）加工と
同時に行うことも、あるいはスリット加工後に行うこと
も可能である。また、曲率半径Ｒを持った湾曲部ｓでな
く、直線的な傾斜面であってもよい。また、この湾曲部
ｓ或いは傾斜面が最終的に製品形状として残存すると、
支障がある場合は、スリット加工の後工程（曲げ加工
等）において、平坦な面に成形すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すプレス順送加工の
全体レイアウトを示す平面部である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の金属素材のプレス順送加工による形状変
化を示す側面図である。

【図４】（ａ）は本発明方法により成形された製品の形
状を例示する正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図
である。

【図５】第１実施形態において上下抜き工程におけるプ
レス型の断面図である。

【図６】図４のプレス型の断面図で、図４とは直交する
方向の断面を示す。

【図７】（ａ）は第１実施形態において上下抜き工程に
おけるプレス型の要部拡大断面図、（ｂ）は上下抜き工
程後の戻し工程を示す要部拡大断面図である。

【図８】第１実施形態において第１曲げ工程におけるプ
レス型の断面図である。

【図９】第１実施形態において第２曲げ工程におけるプ
レス型の断面図である。

【図１０】第１実施形態において分断工程におけるプレ
ス型の断面図である。

【図１１】通常のスリット工程の説明図である。

【図１２】通常のスリット工程を用いた場合における材
料スクラップの説明図である。

【図１３】本発明のスリット工程を用いた場合における
送りピッチと製品長さとの関係を示す説明図である。

【図１４】本発明の第２実施形態を示すスリット３部分
の断面図である。

【図１５】本発明の第２実施形態において用いる型構成
を示す断面図である。

【図１６】本発明の第３実施形態を示すスリット３部分
の断面図である。

【図１７】本発明の第３実施形態において用いる型構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…金属素材、３…スリット、３ａ…隙間、ｃ…凹部、
ｄ…凸部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白井一利愛知県高浜市新田町５丁目１番地５デンソー機工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板状の金属素材（１）に対して、曲げ
加工を含む複数のプレス加工を順送り加工するプレス加
工方法において、製品単位を構成する金属素材（１）間の境界面にスリッ
ト（３）を形成して、この境界面を分離するとともに、
このスリット（３）に所定の大きさの隙間（３ａ）を設
定し、しかるのちに、前記金属素材（１）に対する曲げ加工を
行うことを特徴とするプレス加工方法。
【請求項２】前記金属素材（１）間の境界面にスリッ
ト（３）を形成するに際して、まず、前記境界面間の寸
法と同等の幅（Ｗ１）を持った凹部（ｃ）とこの凹部
（ｃ）の幅（Ｗ１）より僅かに小さい幅（Ｗ２）を持っ
た凸部（ｄ）とを形成する上下抜き工程を実施し、その
後に、この凹部（ｃ）と凸部（ｄ）の部分を前記各金属
素材（１）の元の板厚位置に戻すことにより、前記隙間
（３ａ）を設定することを特徴とする請求項１に記載の
プレス加工方法。
【請求項３】前記金属素材（１）間の境界面にスリッ
ト（３）を形成するに際して、このスリット（３）の切
り口面（ｍ、ｎ）に圧縮変形を与えて、前記金属素材
（１）の材料を前記切り口面（ｍ、ｎ）から離れる方向
に流動させて、前記隙間（３ａ）を設定することを特徴
とする請求項１に記載のプレス加工方法。
【請求項４】前記金属素材（１）間の境界面にスリッ
ト（３）を形成するに際して、このスリット（３）の切
り口面（ｍ、ｎ）の少なくとも一方に、他方の切り口面
から離れる方向に湾曲もしくは傾斜した部分（ｓ）を形
成して、前記隙間（３ａ）を設定することを特徴とする
請求項１に記載のプレス加工方法。