JPH0947826A - 打抜き加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パンチ１８およびダイ８の強度の弱い部分への
負荷をなくす。 【解決手段】ダイ８は上面８ｂが平坦であり、内部孔８
ａがほぼ半周ずつの大径部８ａｂと小径部８ａａから成
っている。このダイ内で昇降するノックアウト１０は、
外面がダイの孔の内面と一致する大径部１０ｃｂと小径
部１０ｃａとを有し、上端のワーク支持面１０ａは、鉛
直方向に対して傾斜している。上方のパンチ１８は、下
側加工面１８ａがノックアウトとのワーク支持面と同一
の傾斜を有し、外周面の形状は、ダイの内面の形状に一
致している。ダイの小径部の上端は直角の刃先部８ｃを
構成し、パンチの小径部の下端は鈍角の刃先部１８ｂを
構成しており、これら両刃先部８ｃ，１８ｂでワーク１
２の剪断を行なう。ダイおよびパンチの鋭角の刃先部は
剪断加工に使用しないので、刃先部を破損したり傷つけ
るおそれがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は打抜き加工方法に係
り、特に、エキゾーストブレーキに用いられるバルブプ
レート等のように、その両面に対し外周面が傾斜した形
状を有するプレートを剪断により成形する打抜き加工方
法に関するものである。

【０００２】エキゾーストブレーキは、エンジンの排気
管内に回転可能に配置したバルブプレートを回転させる
ことにより排気管内の排気通路の開閉を行なうようにな
っており、上記バルブプレートは、排気管の軸線に対し
て傾斜した状態でその排気ガス通路を閉じるようになっ
ている。従って、上記バルブプレートは、実開平３−５
９４７、実開平３−２５８３１等に示すように、円形の
プレートの外周面が、このプレートの両面に対して傾斜
した形状を有している。

【０００３】

【従来の技術】図１０は、上記エキゾーストブレーキの
バルブプレートのように両面に対して傾斜した外周面を
有するプレートを打抜き加工により成形する従来の装置
を示すもので、この図により、従来のパンチ金型の構成
および打抜き加工方法について説明する。下型１０２
は、ダイホルダ１０４上にダイスペーサ１０６を介して
固定されたダイ１０８と、このダイ１０８の円形の孔１
０８ａ内に昇降可能に嵌合されたノックアウト１１０と
を備えている。ダイ１０８は、鉛直方向に対して、上述
のバルブプレートの両面と外周面とのなす角度に一致す
る傾斜を有する刃先部１０８ｃが、孔１０８ａの上端面
の全周に渡って設けられている。従って、この傾斜した
刃先部１０８ｃの上方に位置する部分１０８ｃａ（図の
右側）は鈍角であり、下方に位置する部分１０８ｃｂは
鋭角になっている。

【０００４】また、上記ノックアウト１１０は、上端の
ワーク１１２を支持する面１１０ａが、上記ダイ１０８
の刃先部１０８ｃの傾斜と等しい角度の傾斜を有してい
る。このノックアウト１１０は、底部側に固定されたロ
ッド１１４を介して図示しないエアシリンダに接続され
ており、エアシリンダに供給される弱いエア圧によって
常時上方に付勢されている。ノックアウト１１０の外周
には大径のストッパ部１１０ｂが設けられ、ダイ１０８
の下面に当たることにより上昇限を規制されており、こ
の最も上昇した位置で、上記ワーク支持面１１０ａがダ
イ１０８の刃先部１０８ｃと同一の平面内に位置するよ
うになっている。

【０００５】一方、上型１１５は、機械に連結されて上
下動するパンチホルダ１１６に固定されたパンチ１１８
と、このパンチ１１８の外周に嵌合され、ガイド１２０
を介して相対的に上下動可能なストリッパ１２２とを備
えている。パンチ１１８は、上記ダイ１０８の刃先部１
０８ｃおよびノックアウト１１０のワーク支持面１１０
ａの傾斜と一致する傾斜の加工面１１８ａを有してお
り、この加工面１１８ａの外周側の全周に渡って刃先部
１１８ｂが設けられている。この刃先部１１８ｂは、上
方に位置する部分１１８ｂａ（図１０の右側）が鈍角で
あり、下方に位置する部分１１８ｂｂ（図１０の左側）
が鋭角になっている。パンチ１１８の外径は、ダイ１０
８の孔１０８ａの内径よりも僅かに小さくなっており、
下降してワーク１１２を打抜く際に、ダイ１０８内に挿
入されると、ダイ１０８の孔１０８ａの内周面との間に
僅かなクリアランスが形成される。

【０００６】また、パンチ１１８の外周に嵌合されてい
るストリッパ１２２は、パンチ１１８の傾斜した加工面
１１８ａに対し、パンチ１１８の刃先部１１８ｂの鈍角
部１１８ｂａ（図１０の右側）の外側に位置する部分
と、鋭角部１１８ｂｂ（図１０の左側）の外側に位置す
る部分とがともに同一の傾斜面上にある。また、上記鈍
角部１１８ｂａ側に位置する部分には、ダイ１０８およ
びノックアウト１１０上に配置されたワーク１１２に干
渉しないように大径の凹部１２２ｂが形成されている。
このストリッパ１２２の内面に形成された凹部１２２ｂ
の上方の段部１２２ｃによって、打抜き加工の終了後パ
ンチ１１８が上昇する際に、パンチ１１８の外周に嵌着
しているスクラップを掻き落すようになっている。な
お、この従来の装置では、打抜き加工を行なう際にパン
チ１１８とダイ１０８とが芯ずれをおこすことを防止す
るために、パンチホルダ１１６の昇降はガイドポスト１
３０によって案内されるようになっている。

【０００７】上記構成に係る従来の打抜き装置により、
エキゾーストブレーキのバルブプレートのような傾斜し
た切り口を有するプレートを剪断加工する場合は、先
ず、上昇端にあるノックアウト１１０とダイ１０８との
上に、円形のプレート状のワーク１１２を配置する。こ
のワーク１１２は、プレートの両面と外周面とのなす角
度が直角の一般的な円形プレートである。ワーク１１２
は、中央部付近に小孔１１０ｄが形成されており、ノッ
クアウト１１０の支持面１１０ａ上に埋込まれた固定用
ピン１１３により位置決めされる。ワーク１１２はノッ
クアウト１１０のワーク支持面１１０ａの表面積よりも
大きい面積を有しており、ワーク支持面１１０ａ上に固
定された状態で全周が周囲のダイ１０８側にはみ出して
いる（図１０の２点鎖線を参照）。この状態でパンチホ
ルダ１１６とともにパンチ１１８を下降させる。パンチ
１１８が下降してワーク１１２に当たり、このワーク１
１２をダイ１０８内に押込みつつ、パンチ１１８の刃先
部１１８ｂとダイ１０８の刃先部１０８ｃとによってワ
ーク１１２の外周を全周に渡って剪断し所望の形状を得
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
ダイ１０８およびパンチ１１８とも全周に渡る刃先部１
０８ｃ，１１８ｂを有しており、しかも、これらの刃先
部１０８ｃ，１１８ｂがパンチ１１８の移動する方向
（鉛直方向）に対し傾斜しているので、両者ともに刃先
部１０８ｃ，１１８ｂに鋭角の部分１０８ｃｂ，１１８
ｂｂを有している。このような鋭角の刃先部１０８ｃ
ｂ，１１８ｂｂは鈍角ないし直角の刃先部よりも強度が
低いので、繰り返しの使用により、歯こぼれや破損を生
ずるおそれがあった。

【０００９】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、ダイおよびパンチの鈍角ないしは直角の部分に刃
先部を形成し、この部分だけを用いて打抜き加工を行な
い、鋭角の部分は、打抜き加工に使用しないようにし
て、刃先部の破損あるいは歯こぼれが起こることを防止
するようにした打抜き加工方法を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る打抜き加工
方法は、プレート状のワークの外周面を、このワークの
両面に対して傾斜させて打抜くものであって、ダイに設
けられた刃先部とパンチに設けられた刃先部の少なくと
もいずれか一方を傾斜させ、これらダイおよびパンチの
鋭角部以外の刃先部、すなわち直角あるいは鈍角の刃先
部を使用して打抜き加工を行ない、その後、ワークを回
転させ、さらに、ダイおよびパンチの鋭角部以外の直角
の刃先部あるいは鈍角の刃先部によって打抜き加工を繰
返すことにより、プレート状のワークの外周面全体を傾
斜させて打抜くようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明に係る打抜き
加工方法の実施に用いるプレス金型の実施の形態の一例
を示す縦断面図、図２はその構成部品を分離して示す斜
視図であり、先ず、図１により概略の構成を説明する。
この装置の下型（全体として符号２で示す）は、ダイホ
ルダ４上に配置されたダイスペーサ６を介して固定され
たダイ８と、このダイ８の内部の孔８ａ内に昇降自在に
嵌合されたノックアウト１０とを備えている。ノックア
ウト１０の上面（ワーク支持面）１０ａは、エキゾース
トブレーキのバルブプレート等に用いられる外周面が側
面に対して傾斜したプレートの、側面と外面とのなす角
度と等しい傾斜を有している。このノックアウト１０の
ワーク支持面１０ａ上には、複数の固定ピン１３が埋込
まれており、この支持面１０ａ上に載せられたワーク１
２が移動しないように固定して支持する。

【００１２】一方、上記ダイ８の上面８ｂは水平になっ
ており、ノックアウト１０が嵌合している内部孔８ａの
上端縁のうち、ノックアウト１０の上部側が位置してい
る半周（図１の右側）に渡って、半円弧状の刃先部８ｃ
が設けられている。ノックアウト１０は、上記従来の装
置と同様に、底部に固定されたロッド１４を介して図示
しないエアシリンダに連結されており、このシリンダ内
に導入される弱いエア圧力によって常時上方へ付勢さ
れ、下部外周に形成された大径のストッパ部１０ｂがダ
イ８の下面８ｄに当たって停止している。ノックアウト
１０は、このように停止している状態では、少なくとも
図１の右側半分はダイ８の上面８ｂよりも上方へ突出し
ている。

【００１３】上記装置の上型（全体として符号１５で示
す）は、図示しない駆動手段に連結されて上下動するパ
ンチホルダ１６に固定されたパンチ１８と、このパンチ
１８の外周に嵌合され、ロッド２０に案内されてパンチ
１８に対し相対的に昇降可能なストリッパ２２とを備え
ている。パンチ１８は、上記ノックアウト１０の外周面
の形状とほぼ一致する外形、すなわち、ダイ８の孔８ａ
の内周面の形状とほぼ一致する外形を有しており、下降
時には、ワーク１２を支持しているノックアウト１０を
押し下げつつダイ８の孔８ａの内部に嵌入するようにな
っている。パンチの下側加工面１８ａは、上記ノックア
ウト１０のワーク支持面１０ａと同一の傾斜を有してお
り、この加工面１８ａの上方側に位置している部分（図
の右側）約半周が、上記ダイ８の刃先部８ｃとともにワ
ーク１２の剪断を行なう刃先部１８ｂを構成している。
従って、パンチ１８の刃先部１８ｂは鈍角になってお
り、鋭角の部分１８ｅ（図の左側）では剪断加工を行な
わないようになっている。パンチ１８の加工面１８ａの
中央部寄りには、ノックアウト１０上にワーク１２を固
定する固定ピン１３の先端との干渉を避けるための穴１
８ｃが形成されている。

【００１４】パンチ１８の外周側に嵌合されているスト
リッパ２２は、下面２２ａがダイ８の上面８ｂと同様に
水平面になっており、下降した際には、上記ダイ８の上
面８ｂに当接する。このストリッパ２２は、パンチ１８
の刃先部１８ｂが設けられている部分の周囲に、凹部２
２ｂが形成されており、打抜き加工をした際に切離され
るスクラップ１２ａを収容するようになっている。ま
た、この凹部２２ｂの上方の段部２２ｃは、剪断加工終
了後にパンチ１８が上昇する際に、ワーク１２から切離
されてパンチ１８の外面に付着しているスクラップ１２
ａを掻き落とすようになっている。

【００１５】次に、図２により上記打抜き加工用プレス
金型の各構成部品の具体的な形状の一例について説明す
る。ダイ８の内部孔８ａは、図の右半分８ａａが小径の
半円弧状で、左半分８ａｂが大径の半円弧状をしてい
る。小径部８ａａ側が大径部８ａｂ側よりもやや長く、
この小径部８ａａ側の上端縁が上記刃先部８ｃを構成し
ている。

【００１６】ダイ８の内部孔８ａ内に昇降可能に嵌合し
ているノックアウト１０は、このダイ８の内部孔８ａの
内面の形状と一致する外面形状１０ｃを有しており、図
の右半分１０ｃａが小径の円弧状で、左半分１０ｃｂが
大径の円弧状になっている。このため、ワーク打抜き加
工時にノックアウト１０の回転が規制される。ノックア
ウト１０のワーク支持面１０ａは、上述のように、ノッ
クアウト１０の昇降する鉛直方向に対して、ワーク１２
の表面と切断された後の外周面とがなす角度に一致する
傾斜を有している。このノックアウト１０のワーク支持
面１０ａ内には、２個の固定ピン取付け孔１０ｄが設け
られており、これら孔１０ｄ内に取付けた固定ピン１３
によって、加工されるワーク１２の移動および回転を規
制するようになっている。

【００１７】この装置によって加工されるワーク１２
は、全体として円形をしており、その両面１２ｂと外周
面１２ｃとは直角になっている。このワーク１２には、
上記ノックアウト１０に取付けられた２本の固定ピン１
３の先端が挿入される２個の貫通穴１２ｄが形成されて
いる。なお、この貫通穴１２ｄは、エキゾーストブレー
キの回転軸に固定するために予め設けられている孔を利
用することができる（上記実開平３−５９４７号、実開
平３−２５８３１号等を参照）。円形のワーク１２の半
径は、図３に示すように、上記ノックアウト１０の小径
部１０ｃａ（ダイ８の小径部８ａａにほぼ一致してい
る）の半径よりも大きく、また、ノックアウト１０の大
径部１０ｃｂ（ダイ８の大径部８ａｂにほぼ一致してい
る）の半径よりも小さくなっており、このワーク１２
を、ノックアウト１０のワーク支持面１０ａ上に載せて
２本の固定ピン１３によって固定すると、ノックアウト
１０の小径部１０ｃａからは外側へはみ出し、大径部１
０ｃｂでは、外面よりも内側に位置するようになってい
る。

【００１８】上方のパンチ１８は、上記ノックアウト１
０の外面の形状１０ｃおよびダイ８の内面８ａの形状と
一致する外周面の形状１８ｄを有している。すなわち、
図の右側の半周をやや越える長さの小径の円弧状部１８
ｄａと、図の左側の半円よりもやや短かい大径の円弧状
部１８ｄｂとから成っている。このパンチ１８の加工面
１８ａは、上記ノックアウト１０のワーク支持面１０ａ
と同一の傾斜を有しており、上記小径の円弧状部１８ｄ
ａがその傾斜の上部側に位置している。この小径の円弧
状部１８ｄａの下端外周が、上記ダイ８の刃先部８ｃと
ともにワーク１２の剪断加工を行なう刃先部１８ｂを構
成している。従って、パンチ１８の刃先部１８ｂは傾斜
の上部側すなわち鈍角部であり、傾斜の下側の鋭角部１
８ｅは、剪断加工をしないガイド部を構成している。

【００１９】また、パンチ１８の外周に嵌合されて相対
的に昇降可能なストリッパ２２は、下面２２ａがダイ８
の上面８ｂと同じ水平面になっており、その中心部に
は、上記パンチ１８の大径側の部分１８ｄｂの半径と一
致する半径の円形の孔２２ｄが形成されている。従っ
て、ストリッパ２２の内面は、パンチ１８の外周面１８
ｄの小径部１８ｄａに対して間隙（図１の凹部２２ｂを
構成）を有している。

【００２０】以上の構成に係る打抜き加工用のプレス金
型を用いた剪断工程について説明する。上型１５を上昇
させて最も上方に位置させ、ノックアウト１０も図示し
ないエアシリンダにより上昇させる。この例では、ノッ
クアウト１０のワーク支持面１０ａは全体がダイ８の上
面８ｂ上に突出している。このノックアウト１０のワー
ク支持面１０ａ上にワーク１２をのせ、ワーク１２の貫
通穴１２ｄ内に固定ピン１３の頭部を挿通して固定する
（図４の状態）。この状態では、ワーク１２のノックア
ウト１０の小径部１０ｃａ側に重なる部分はこの小径の
部分１０ｃａから外方にはみ出し、大径部１０ｃｂ側に
重なる部分は大径の部分１０ｃｂの内部側に位置してい
る。

【００２１】ここで、パンチ１８およびストリッパ２２
を備えた上型１５を下降させる。下降してきたパンチ１
８の加工面１８ａは、上記ノックアウト１０およびこの
ノックアウト１０上に固定されているワーク１２の傾斜
と一致する傾斜を有しているので、ほぼ全面がワーク１
２の表面に密着し、下降に伴って、ワーク１２およびノ
ックアウト１０を押し下げる。この時点では、ワーク１
２はダイ８に押し付けられる前であり、ノックアウト１
０はエアシリンダのエアを排出しつつ下降していくの
で、パンチに対し横方向の分力はほとんど作用しない。

【００２２】このように大きな分力が発生しない状態で
下降している間に、パンチ８の大径部１８ｄｂ側の鋭角
部１８ｅは、そのままダイ８の孔８ａの大径部８ａｂ側
に入り込む。その後は、パンチ１８の大径の部分１８ｄ
ｂはダイ８の大径側の孔８ａｂの内面に案内されて下降
していく。パンチ１８の下降によって、ノックアウト１
０とともに押し下げられたワーク１２の、ノックアウト
１０の小径部１０ｃａ上から外周側にはみ出している部
分が、ダイ８の刃先部８ｃに押し当てられる（剪断開始
直前の状態を示す図５参照）。この時点から剪断が開始
され、パンチ１８の小径部１８ｄａ側の先端の刃先部１
８ｂとダイ８の内部孔８ａの小径部８ａａ側の上端に形
成された刃先部８ｃとによって打抜き加工が行なわれる
（図６は剪断の途中の状態を示し、図７は剪断終了後の
状態を示す）。なお、剪断は、図３のＳ₁ の位置から開
始され、次第に図３の右側へ移動し、Ｓ₂ の位置で終了
する。

【００２３】剪断の終了後、パンチ１８を上昇させ、こ
れと同時に図示しないエアシリンダに給気してノックア
ウト１０も上昇させる。パンチ１８の外周側に嵌合して
いるストリッパ２２は下降した位置に停止しており、剪
断時にパンチ１８の外面に付着していたスクラップ１２
ａが、上記スクラップ２２の内面の段部２２ｃによって
掻き落される（図８参照）。

【００２４】上記打抜き工程を行なうと、円形のワーク
素材１２（図９（ａ）参照）は、ほぼ半周が切断されて
図９（ｂ）に示す形状になる。次に、このワーク１２を
ノックアウト１０のワーク支持面１０ａから外して１８
０度回転させ、再びワーク支持面１０ａ上に固定する。
ここで、上記１回目の工程と同様に、図５から図９に至
る工程を行なう。この２回目の工程により、ワーク１２
は残りの半周の剪断加工が行なわれて、図９（ｃ）に示
す形状になる。このようにダイ８およびパンチ１８の直
角の刃先部８ｃおよび鈍角の刃先部１８ｂだけを利用し
て、２回に分割して切り抜き加工を行なうようにしたの
で、強度の弱い鋭角部には負荷がかからず、この部分が
破損してしまうおそれがない。

【００２５】なお、本装置を構成するパンチ１８、ダイ
８、ノックアウト１０等の形状は上記図２に示すものに
限らず、その他の構成とすることができる。いずれにし
てもダイ８およびパンチ１８の鈍角または直角の刃先部
だけを剪断加工に使用し、鋭角の部分は剪断加工に使用
しないようにすれば良い。例えば、ダイ８の上面が上記
実施例のように直角ではなく、鉛直方向に対し、パンチ
１８の加工面の傾斜よりも小さい傾斜を有するように構
成し、このダイの鈍角部に刃先部を形成して剪断加工を
行なうようにしても良い。また、上記実施例のように２
回の剪断工程によってワーク１２の全周を切断するもの
に限らず、３回以上の工程を繰返すことによってワーク
１２全周の加工を行なうようにすることもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プレ
ート状のワークの外周面を、このワークの両面に対して
傾斜させて打抜く打抜き加工方法において、ダイに設け
られた刃先部とパンチに設けられた刃先部の少なくとも
いずれか一方を傾斜させ、これらダイおよびパンチの鋭
角部以外の刃先部で打抜き加工を行ない、その後、ワー
クを回転させ、さらに、ダイおよびパンチの鋭角部以外
の部分による打抜き加工を行なって、プレート状のワー
クの外周面全体を傾斜させて打抜くようにしたので、鋭
角の部分は打抜き加工に使用しないため、刃先部の破損
あるいは歯こぶれが起こることを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る打抜き加工方法の実
施に使用する打抜き加工用プレス金型の縦断面図であ
る。

【図２】 上記打抜き加工用プレス金型の各部を分離し
て示す斜視図である。

【図３】 上記打抜き加工用プレス金型の横断面図であ
る。

【図４】 上記打抜き加工用プレス金型を使用した打抜
き加工の工程を示す図であり、その第１の段階を示す。

【図５】 上記打抜き加工用プレス金型を使用した打抜
き加工の工程を示す図であり、その第２の段階を示す。

【図６】 上記打抜き加工用プレス金型を使用した打抜
き加工の工程を示す図であり、その第３の段階を示す。

【図７】 上記打抜き加工用プレス金型を使用した打抜
き加工の工程を示す図であり、その第４の段階を示す。

【図８】 上記打抜き加工用プレス金型を使用した打抜
き加工の工程を示す図であり、その第５の段階を示す。

【図９】 上記打抜き加工方法によって剪断加工される
ワークの形状の変化を順次示す図である。

【図１０】 従来の打抜き加工方法の実施に使用される
打抜き加工用プレス金型を示す縦断面図である。

【符号の説明】

８ ダイ ８ｃ ダイの刃先部 １２ ワーク １２ｂ ワークの両面 １２ｃ ワークの外周面 １８ パンチ １８ｂ パンチの刃先部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレート状のワークの外周面を、このワ
   ークの両面に対して傾斜させて打抜く打抜き加工方法に
   おいて、ダイに設けられた刃先部とパンチに設けられた
   刃先部の少なくともいずれか一方を傾斜させ、これらダ
   イおよびパンチの鋭角部以外の刃先部で打抜き加工を行
   ない、その後、ワークを回転させ、さらに、ダイおよび
   パンチの鋭角部以外の部分による打抜き加工を行なうこ
   とにより、プレート状のワークの外周面全体を傾斜させ
   て打抜くことを特徴とする打抜き加工方法。
2. 【請求項２】 １回の打抜き加工工程により、ワーク外
   周の２分の１の加工を行ない、２回目の工程によりワー
   ク外周の残りの２分の１を打抜き加工することを特徴と
   する請求項１に記載の打抜き加工方法。
3. 【請求項３】 パンチの加工面が鉛直方向に対し傾斜
   し、この傾斜の上部側にだけ刃先部が形成され、この鈍
   角の刃先部により打抜き加工を行なうことを特徴とする
   請求項１または２に記載の打抜き加工方法。
4. 【請求項４】 ダイの上面は水平であり、上記パンチの
   刃先部と対向する部位に刃先部が形成され、これら両刃
   先部により打抜き加工を行なうことを特徴とする請求項
   ３に記載の打抜き加工方法。
5. 【請求項５】 ダイの上面は、鉛直方向に対し、パンチ
   の傾斜よりも小さい角度の傾斜を有し、上記パンチの刃
   先部と対向する部位に刃先部が形成され、これら両刃先
   部により打抜き加工を行なうことを特徴とする請求項３
   に記載の打抜き加工方法。