JPH1128530A - せん断加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動型と固定型を用いてせん断加工をする場
合、良好なせん断面を得る。 【解決手段】可動型を弾性体で付勢することによって、
せん断加工時の可動型の速度を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、せん断加工装置に
関するものである。少し詳しく言えば、プレス機械に一
対の可動型と固定型とで構成される型を装着して、板材
である素材をせん断加工することによってせん断面が良
好、すなわちせん断面が滑らかなブランクを得る装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】せん断面の状態は、せん断速度、すなわ
ち可動型の速度が大きい程、そしてプレス機械の剛性が
低いほど良いとされている。

【０００３】他方、せん断加工における可動型の移動
量、すなわち変移量とせん断抵抗との関係は、図５のよ
うになる。可動型の移動量は、通常、プレス機械のスラ
イドの下降量、すなわち変移量に相当する。

【０００４】図４において、スライドが下降して、可動
型が板材である素材に接触してからせん断抵抗が増加
し、最大せん断抵抗を過ぎて板材でのせん断部に割れが
発生し、急激にせん断抵抗が減少してせん断加工が終わ
る。

【０００５】その後の抵抗は、せん断加工によって得ら
れたブランク材を固定型に押し込むための押し込み力の
みである。

【０００６】この一般的なせん断抵抗の変化を、説明を
容易にするため直線で図式化したのが図５である。

【０００７】図５において、Ａは前記割れが発生する
点、Ｂはせん断加工が終了した点を示す。図５の場合の
プレス機械は、せん断加工に要する荷重によって０．５
ｍｍ変形することを示している。このせん断加工に要す
る荷重を、以下、単にせん断荷重、このときの変形量
を、以下、単に伸び量と呼ぶ。一方、プレス機械によっ
ては、前記０．５ｍｍが２．５ｍｍになることもある。

【０００８】これらの場合のせん断加工における可動型
の速度を、以下に算出して比較してみる。

【０００９】説明を解り易くするために、プレス機械を
１本の棒と見做す。棒の長さを ｍｍ、縦弾性係数をＥ
ｋｇ／ｍｍ2、重力の加速度を９８１０ｍｍ／ｓ2、単位
体積の重量をγｋｇ／ｍｍ3とすると、棒の縦振動数ｆ
は、ｆ＝（１／２ ）×（Ｅｇ／γ）1/2 で示すこと
が出来る。

【００１０】上記の式に ＝２０００ｍｍ、Ｅ＝２１０
００ｋｇ／ｍｍ2、γ＝７．８５×１０-6ｋｇ／ｍｍ3を
代入すると、ｆ＝１２８０．７となる。ここで、棒の縦
振動を大略サインカーブであるとすると、棒が縦振動し
て、棒の前記伸び量が無くなり、棒の長さが ＝２００
０ｍｍになるまでの時間、すなわち復帰時間は、 ｔ＝（１／１２８０．７）÷（９０°／３６０°）＝
１．９５×１０-4ｓ となる。この場合の可動型の平均速度は、０．５／ｔ＝
２５６１ｍｍ／ｓである。

【００１１】同様にして、伸び量が２．５ｍｍの場合、
棒が２．５ｍｍ伸びた状態から０．５ｍｍだけ復帰し、
伸びが２ｍｍの状態になるまでの時間は、 ｔ＝（１／１２８０．７）×（３６．９°／３６０°）
＝０．８×１０-4ｓ となるから、復帰時間は０．８×１０-4ｓで、平均速度
は６２４７ｍｍ／ｓとなり、伸び量が大きい場合の方が
速度が大きいことが判る。

【００１２】従来、せん断面の状態はプレス機械の毎分
回転数、すなわちプレス機械のＳＰＭ及びプレス機械の
剛性によって左右されていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可動
型と固定型を用いてせん断加工をする場合、良好なせん
断面を得ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、可動
型を弾性体で付勢することによって、せん断加工時の可
動型の速度を積極的に大きくする。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１と図２に、本発明の第１実施
例を示す。図１において、上ダイセット２はプレス機械
のスライドに装着され、下ダイセット３はプレス機械の
ボルスタに装着される。

【００１６】上ダイセット２に、パンチ４が昇降自在に
設けられている。上ダイセット２にパンチガイド５が固
定され、パンチ４はパンチガイド５で案内されている。

【００１７】上ダイセット２にブロック７が固定され、
弾性体６がブロック７とパンチ４との間に伸縮自在に組
み込まれている。

【００１８】下ダイセット３に、ダイ９が固定されてい
る。ダイ９は、前記パンチ４に対向している。パンチ４
に係合させてストリッパ８が設けられている。

【００１９】素材１は、上ダイセット２、下ダイセット
３等で構成される型でスライドの運動に伴ってせん断加
工され、ブランクが得られる。この実施例においては、
パンチ４が可動型でダイ９が固定型に相当する。

【００２０】図１は、パンチ４が素材１に食い込み弾性
体６が圧縮されている状態を示している。図２は、図１
に続く状態を示している。すなわち、パンチ４は下降
し、弾性体６は伸び、素材１のせん断加工は終了してい
る。

【００２１】図１における各部材の、具体的仕様を以下
に開示する。素材１は厚さ６ｍｍ、材質はＳＰＨＣ、パ
ンチ４の直径は５０ｍｍ、最大荷重は５０ｔｆである。
弾性体６は直径１８ｍｍ、長さ３０ｍｍで２本使用し、
材質はＳＫＨ５１である。弾性体６は最大荷重時に０．
５６ｍｍ圧縮変形され、縦振動数はｆ＝４２６９０、弾
性体６の伸び量が０になるまでの平均速度は９５６２６
ｍｍ／ｓであった。

【００２２】図３は、本発明の第２実施例を示す。この
第２実施例においては、弾性体１２等がプレス機械のス
ライド１０に内装されている。スライド１０にスライド
側受圧板１１が固定され、スライド１０下面に上ダイセ
ット２が固定され、上ダイセット２にブロック３が昇降
自在に内装されている。スライド側受圧板１１とブロッ
ク３との間に弾性体１２が伸縮自在に組み込まれてい
る。

【００２３】上ダイセット２にパンチガイド５が固定さ
れ、パンチガイド５に案内されてパンチ４が昇降自在に
設けられている。

【００２４】他方、プレス機械のボルスタに下ダイセッ
ト３が固定され、下ダイセット３にダイ９が固定され、
ダイ９は前記パンチ４に対向している。パンチ４に係合
させてストリッパ８が設けられている。

【００２５】前述のせん断荷重と伸び量は、素材の厚
さ、材質によって相異するため、各種長さの弾性体１２
を準備しておく。さらに、使用する弾性体１２の本数を
決め、ブロック１３の高さ方向の寸法を調整して、弾性
体１２の圧縮応力が２００ｋｇ／ｍｍ2以下になるよう
にする。

【００２６】以上の実施例においては、弾性体としてピ
ンを使用したが、同様の弾性が得られるばね、ゴム等を
使用しても良い。

【００２７】なお、部材の配置の都合で、上記実施例に
おいては可動型を弾性体で直接付勢する構造としたが、
可動型と弾性体との間に動力を伝達するためのカム、レ
バーなどの部材を介在させても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、せん断加工を行う際、
プレス機械のＳＰＭや剛性に左右されることなく、良好
なせん断面が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における型の縦断面図

【図２】同じく、型の作動説明図

【図３】本発明の第２実施例におけるスライド及び型の
縦断面図

【図４】せん断抵抗の説明図

【図５】せん断抵抗の説明図

【符号の説明】

１は素材、２は上ダイセット、３は下ダイセット、４は
パンチ、５はパンチガイド、６は弾性体、７はブロッ
ク、８はストリッパ、９はダイ、１０はスライド、１１
はスライド側受圧板、１２は弾性体、１３はブロック、
である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の可動型と固定型とで構成される型を
   用いたせん断加工において、前記可動型をせん断加工時
   に付勢する弾性体を設け、せん断加工時の可動型の速度
   を大きくすることを特徴とするせん断加工装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記弾性体を可動型部
   に設けたことを特徴とするせん断加工装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記弾性体をプレス機
   械のスライド部に設けたことを特徴とするせん断加工装
   置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記弾性体はピンであ
   ることを特徴とするせん断加工装置。