JPS6150710A - 無歪抜き加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、雄型と雌型を用いた抜き加工に係り、特に、
抜き加工すべき部分の大きさより小さな抜き型による継
ぎ抜きにより抜き加工を行なうようＫした加工方法及び
加工装置に関する。

〔発明の背景〕

板材の抜き加工には、従来から良く知られているよ５に
、雄型と雌型の組合わせにより一定の大きさと形状の孔
あけ加工を行なうプレスなどの抜き加工が主流となって
いる。

しかしながら、この従来の方式では、加工すべき孔の型
状や大きさに合わせて必要な組合わせの抜き型を要する
ため、多（の抜き型を用意する必要があり、かつ、加工
すべき孔に応じてその都度、抜き型を交換しなければな
らないという問題点がある。

そこで、このような従来の方式における問題点の解決策
として、例えば特開昭５８−５９７２１号公報などで提
案されている様な、抜き加工すべき孔よりもかなり小型
の抜き型を用意し、抜き加工位置を順次、オーバーラツ
プさせながら移動させてゆくことにより、抜き型よりも
大きな孔を抜き加工するよ５［した、いわゆる継ぎ抜き
加工方式が従来から採用されている。

この継ぎ抜き加工方式について説明すると、第２図に示
すように被加工物（以下、ワークという）ＷＫ抜き加工
して方形の孔０（２点鎖線で表わしである）を形成する
場合、この孔０よりもかなり小さい抜きＷＰを用い、こ
の抜き型ＰＫよって第３図に示すよ５に抜き加工しなが
ら、その都度。

この抜きｆｉＰとワークＷの相対位置を孔０の輪郭−線
に沿って第２図及び第４図の矢印の方向に移動させてゆ
き、１回ごとの抜き加工を継ぎ合わせてゆき、ｆ＆終的
に大きな方形の孔Ｏの抜き加工を得るものである。なお
、第３図でＭは雄゛型、Ｆは雌型、Ｂは抜きカスを表わ
す。

従って、この継ぎ抜き加工によれば、１組の比較的小型
の抜き型を用意するだけで、それより大きな孔なら任意
の大きさの孔の抜き加工を行なうことができ、数多くの
抜き型を用意したり、抜き型の交換を行なったりする必
要をなくすことができる。

ところで、周知のように、このような抜き型による加工
では、その加工部分に第５図のａで示すような変形部、
いわゆるダレを生じる。

しかして１、上記した継ぎ抜き加工では、第４図から明
らかなように、孔Ｏの抜き加工が小型の抜き厘Ｐ（雄型
Ｍと雌型Ｆの組合わせ）［よる抜き孔の連続によって得
られるのであるから、このダレａも抜き型ＰＩｃよる各
ショットごとに第４図のａｌ、ａ２．ａ３で示すように
不連続に現われ、その間に境界ダレｂを生じ、意匠上極
めて好ましくないものとなってしまう。

そこで、従来は、このような継ぎ抜き加工によった場合
には、この境界ダレｂを消すために、抜き加工後、さら
に機械加工が必要になるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、継ぎ
抜き加工を行なってもダレに不連続部分を発止せず、孔
抜き加工後に境界ダレを除くための後加工工程を設けた
（ても意匠的に充分満足し得る仕上状態がそのまま得ら
れるよう圧した無歪抜き加工方法及び装置を提供するに
ある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、抜き型の雄型と雌
型の少くとも一方の塁の切刃にシャー角を設け、これに
よりシャー角をもった型の切刃方向での１ショットごと
の抜き加工が、一方では完全に打抜かれ、他方では全く
加工が与えられない、いわゆる半抜き加工となるように
し、この半抜き加工のもとで継ぎ抜き加工が行なわれる
よ５Ｋした点を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発ｕＡＫよる無歪抜き加工方法及び装置忙つい
て、図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明忙おいて使用される雄型の一実施例で、
図において、加は雄凰全体を現わし、２１はそのシャン
ク部、４はポンチ部、２３は弾性体リングである。

第６図を了第１図を紙面と平行に下側からみた図であり
、第７図は同じく右側からみた図である。

これら第１図及び第６図、嬉７図から明らかなように、
ポンチ部２２はその水平断面の形状が正方形に作られ、
その下面は水平面に対して角度θだけ傾いた面に形成し
である。

弾性体リング乙はボリクレタンゴムなどの硬質の弾性部
材からなり、被加工物を押え付ける働きをする周知のも
のである。

次に第８図及び第９図は上記の雄型２ＯＫ組合わされる
雌型の一実施例で、第９図は第８図のイーイ線からみた
断面図であり、これらの図において、２５は雌凰全体を
現わし、２６はダイス部、２７は弾性体ベースを表わす
。

ダイス部２６は雄型加のポンチ部２２に対応し、ワ−り
に加工力を作用させる働きをするが、このとき、第１図
に示す角度θのため、ポンチ部ηとダイス部２６の切刃
部分Ｋ（ω３４５°）×θというシャー角が与えられ、
この結果、ワークにはせん断力が作用するようになって
いる。

弾性体ペース２７は弾性体リングｎと同じ材質で作られ
、同じ働きをする。

次に、これらの雄型艶と雌型２５ＶＣよる、いわゆる半
抜き加工について第１０図を用いて説明する。

なお、この実施例では、雄型加のポンチ部屋の水平断面
形状が第６図に示すよ５に正方形をなしており、その垂
直面を了４面となっているが、切刃として働くのはＡ点
を挾む２面だけとなっている点を注意しなければならな
い。

さて、ｇｇｌｏ図に戻り、雌型δの上にワークＷをセッ
トし、雄型加を有効ストロークＳだけ動かしてやれば、
ワークＷは図のように、つまり雄型加のポンチ部屋に与
えられているシャー角のため、その頂点Ａ付近では最大
のせん断加工を受けるが、この頂点人から遠ざかるＫつ
れて加工量は少（なり、ポンチ部屋の寸法Ｄ（第６図参
照）Ｋ近くまで離れた部分では加工量はゼロになってい
る。

このよ５なシャー角による第１０図に示す加工状態を本
発明では半抜き加工といっているのである。

次に、本発明による無歪抜き加工について説明する。

いま、第１１図に示すように、ワークＷＫ対して長さが
Ｗｌで幅がＷ、の角孔０を抜き加工するものとする。な
お、角孔Ｏの各コーナーを（イ）、（ロ）、・（ハ）、
に）とする。

まず、角孔０のコーナー（イ）に雄型頷のポンチ部乙の
頂点人が一致するよ５にワークＷを位置決めする。なお
、このためには適当なりランプＣが用いられている。

このとき、雄型加のポンチ部ηと雌型δのダイス部３と
の係合方向は第１２図のように、すなわち。

ポンチ部ηの頂点人がダイス部あのコーナ一部Ｂに一致
するようにセットされている。なお、このために、雄盤
加と雌型５とは、それぞれ独立して回動可能忙保持され
ている。

ついで、雄型加を所定のストロークＳだけ動かし、第ｉ
ｏ図に示すよ５に半抜き加工する。このとき、ワークＷ
は、ポンチ部ηの頂点Ａを挾む２つの側面を切刃として
２辺が同時に半抜き加工される。

次に雄型加のストロークを戻し、この雄型２）は回動さ
すないで、雌ｍ２５だけを回動させ１両者の係合関係を
第１３図のようＫＬ、角孔Ｏのコーナー（イ）から仲）
に向う直線の輪郭部に沿った加工に入る。

この直線部の加工を了、雄型加のポンチ部乙の頂点Ａを
挾む２辺のうちの一辺を用い、これと雌型δのダイス部
２６の一辺との間で、順次、ワークＷをピッチ送りしな
がら半抜き加工を進めてゆくもので、このときのワーク
Ｗのピッチ送りの量、つまり１ショット毎のワークＷの
送り量をＬとすれば、このＬの最大値Ｇ丁一応、次のよ
うＫなる。

Ｌ≦Ｄ−Ｔ／ｌａｎθ愉ω３４５°　　　−−−（１）
ここで、Ｄ：ポンチ部の一辺の長さ、 Ｔ：ワークの厚さ この（１）式による送り量りの値は、第１Ｏ図から明ら
かなように、半抜き加工でワークＷから完全にせん断さ
れた部分の送り方向の長さに相当するものなので、一応
、この送り量りを（１）式が瀾足される状態にしておけ
ば、常に最良な抜き加工が保障されるものである。

しかしながら、実際には、第１Ｏ図にＬ′で示す送り量
以下なら実用上充分な結果が得られ、しかもＬ　（Ｌ／
なので加工時間が短かくて済むことＫなり、従って、実
際の送り量としては、第１０図のＬとＬ′の間の所定の
値を採用すればよい。

一方、１ショットごとの雄型２０に必要な有効ストロー
クＳとしては、以下の条件が必要である。

Ｓ≦Ｄ＠−θ・ωＳ４５°　　　　　・・・（２）実際
には、ストロークＳとしてはワークＷの板厚Ｔ以上にす
る必要があり、従って、板厚Ｔに応じてポンチ部の長さ
Ｄや角度θを決めるのが本来の形である。

とのよ５Ｋして順次、半抜き加工を繰り返し、角孔０の
コーナー（イ）から（ロ）までの直線部の抜き加工を行
ない、次のコーナー（ロ）に達したら、ここでストロー
クを止め、雄型加を右方向ＶＣ９０℃動させて第１１図
の状態にし、これにより雄型加と雌型δとの関係を第１
２図の状態に位置決めする。なお、このときＫは第１２
図から右Ｋ　９０°旋回させた状態になっている。

ついで、このコーナー（ロ）で１ショットの加工を行な
い、これによりコーナー（イ）から（ロ）までの直線部
の抜き加工が次のコーナー仲）から（ハ）までの直線部
に、このコーナー（ロ）での加工で継ぎ抜き結合された
ことになる。

次に、再び雌型５だけを右Ｋ　９０°回動させ、雄型田
との関係を第１３図（ただし、右Ｋ　９０°旋回した状
態）のよ５ＫＩ、、コーナー（イ）から（ロ）までの直
線部での加工と同じに、ワークＷを順次、所定量、　　
　づつピッチ送りしながらショットを行ない、半抜き加
工による継ぎ抜き加工を進め、コーナー（ロ）からＰ→
までの間の直線部の抜き加工を行ない、これを順次、繰
り返えすことＫより第１１図のコーナー（イ）からコー
ｆ−Ｃ口）→コーナー（ハ）情コーナーに）→コーナー
（イ）と加工を進めれば、角孔Ｏが抜き加工されること
になる。

このとき、雄型加の弾性体リングおと、雌型δの弾性体
ベースごとは、それぞれ加工のショットごとに弾性変形
を繰り返えし、ワークＷのせん断加工される部分の周辺
をクランプする働きをする。

そして、この実施例によれば、ワークＷの抜き孔Ｏの周
辺に発生するダレａ（第５図参照）は、抜き加工がシャ
ー角による半抜き加工の継ぎ抜きによって順次進行して
ゆくため、従来例のように各ショットととに完全に抜き
落した場合に発生するダレの不連続部（第４図の境界ダ
レｂ）は全く発生せず、連続して現われ、そのため、意
匠的に全く問題にならないものとすることができ、無歪
抜き加工を得ることができる。

次に、本発明による加工装置の一実施例を第１４図によ
って説明する。

この第１４図にお〜・て、１は装置全体を表わし、２を
１上ベース、３は下ベース、４はテーブルである。

テーブル４は下ベース３により矢印Ｘ方向に水平移動可
能に支持され、その移動はモータ９とネジ軸１０によっ
て行なわれるようになっている。

一方、７は移動ブロックで、テーブル４に取付けられて
いる支持ブロック６により矢印Ｙ方向に水平移動可能に
支持され、その移動はモータ５と図にはみえていないネ
ジ軸によって行なわれるようになっている。

従って、この移動ブロック７にクランプ８（第１１図の
Ｃに相当）ＶＣよって保持されているワーク（被加工物
）Ｗｆ了、下ベース３の上を、Ｘ方向にはテーブル４と
一諸に、そしてＹ方向にはテーブル４とを了独立に任意
の位置に移動でき、さらに、下ペース３の上を外れてス
クラップ箱１３の上面にまで移動可能に保持されること
になる。

上ベース２に設けであるショット用のシリンダ１２の下
には雄型２０（第１図、第６図、第７図）が取付けられ
、一方、これに対応して下ベース３の上面Ｋ（１雌Ｗ２
５（第８図、第９図）が増付けられ、これらの間にワー
クＷが位置するよ５になっている。

また、これらの雄聾加と雌型２５はそれぞれ第１１図な
いし第１３図で説明したように回動可能に取付けられて
おり、雄型２０は上ペース３に取付けられているモータ
１１と第１５図に示したギヤ１７．１８によって回動さ
れるようになっている。なお、雌型５の回動機構につい
ては図示を省略しである。

１５は抜きカス除去用のシリンダで、ブロック６にアー
ムｉ４で取付けてあり、スクラップ箱１３の上に位置す
るようＫなっている。

１６は数値制御装置で、予じめ設定しである各種のデー
タに基づいて演算処理を行ない、その結果に応じてモー
タ５　、９　、１１やシリンダ１２　、１５などの駆動
を行ない、ワークＷの位置決めや′ｊ！Ｍ型（イ）と雌
型δの回動位置決め、それに雄型２０による加ニジヨツ
トの制御を進め、第１１図ないし第１３図で説明した半
抜き加工による継ぎ抜きをワークＷに施こしてゆく。そ
して、継ぎ抜き加工を終了したらワークＷをスクラップ
箱１３の位置に移し、シリンダ１５の駆動により抜きカ
スをスクラップ箱１３の中に取り出し、孔抜き加工を完
了させる。そこで、この数値制御装［１６による制御の
内容をフローチャートで表わすとｉ１６図のようになる
。

なお、以上の実施例では、雄型加と雌型５とを回動可能
ＶＣ構成しているため、ワークＷの移動は第１１図の矢
印方向（第１４図でを了ＸとＹの矢印方向）だけで済み
、従って、クランプ８（又＋ｓ　Ｃ）　ＶＣよるワーク
Ｗのつかみ変えを行なうことなく孔抜、き加工を行なう
ことができる。

同様に、雄型加と雌型５を独立に回動可能にし、かつ、
雌型δを第８図に示すようにコーナ一部Ｂを一つだけ有
し、他のコーナーを欠いた構成にしているため、これら
の型の回動組合わせにより角孔のコーナ一部と直線部の
双方を、同じ型で、かつワークＷと抜きカスのいずれと
も干渉を生じることなく加工することができるが、しか
し、コーナ一部と直線部とを別の型の組合わせで行なう
ようにしてもよい。

また、以上の実施例では、雄型頭には弾性体リングおが
、そして雌型２５には弾性体ペースｎがそれぞれ設けで
あるため、加工時にはこれらの部材の弾性変形忙よる加
圧力がワークＷの加工部に集中的忙与えられ、ワークＷ
の無用な挙動が抑えられ、歪の少ない加工を得ることが
できる。

ところで、以上の説明では、抜き加工すべき孔が方形の
場合につい・てだけとなっているが、多角形の場合にも
、それに合わせた切刃角の型を用い、それらの回動角を
所定のものとすることにより全く同様な無歪抜き加工が
可能なことはいうまでもない。なお、円形の孔の加工に
際しては、その孔の円弧に合わせた切刃を有する型を用
い、１ショットごとに型の回動が必要になるが、それ以
外は全く同じよ５Ｋして適用することができる。

また、本発明による加工方法は、人手でワークＷを動か
す方式によっても実施可能なことｔ’ｚいうまでもない
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、半抜き加工の状
態で逐次、継ぎ抜きを行なう為、抜き加工の継ぎ目が連
続的な層性変形状態となり、均一なダレを伴なうだけで
ダレの不連続部分が現われる虞れをなくすことができる
から、従来技術の欠点を除き、抜き加工後の機械加工が
不要で、加工すべき孔の大きさに比して充分に小さく、
しかも孔の大きさを問わず共用が可能な、最小限唯１組
の抜き型だけで加工が可能になるという継ぎ抜き加工の
利点を充分に活かすことができ、効率的で応用範囲の広
い孔抜き加工を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する雄型の一実施′　　例
を示す正面図、第２図は従来の継ぎ抜き加工の説明図、
第３図は同じ〈従来の加工における抜き状態を示す断面
図、第４図を了従来例におけるダレの説明図、第５図は
ダレの断面図、第６図は第１図の平面図、第７図は第１
図を横からみた側面図、第８図゛ぼ本発明において使用
する雌型の一実施例を示す平面図、第９図は第８図のイ
ーイ線による断匍図、第１０図は本発明における手抜き
加工の説明図、第１１図は本発明における抜き順序の説
明図、第１２図及び第１３図は本発明の一実施例におけ
る雄型と雌をの組合わせの説明図、第１４図は本発明に
よる無歪抜き加工装置の一実施例を示す斜視図、第１５
図は雄型回動機構の一実施例を示す説明図、第１６図は
第１４図の“動作を示すフローチャートである。 １・・・・・・無歪抜き加工装置、２・・・・・・上ベ
ース、３・・・・・・下ベース、４・・・・・・テーブ
ル、５，９．１１・・・・・・モータ、６・・・・・・
支持ブロック、７・・・・・・移動ブロック、８・・・
・・・クランプ、１０・・・・・・ネジ軸、１２　、１
５・・・・・・シリンダ、１３・・・・・・スクラップ
箱、１４・・・・・・アーム、１６・・・・・・数値制
御装置、２０・・・・・・雄型、２１・・・・・・シャ
ンク部、η・・・・・・ポンチ部、お・・・・・・弾性
体リング、５・・・・・・雌型、あ・・・・・・ダイス
部、ｎ・・・・・・弾性体ベース、Ｗ・・・・・・被加
工物（ワーク）。 代理人　弁理士　武　順次部（ほか１名）第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１Ｉ図 第１２図 ２？ 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、雄型と雌型の少くとも一方の型の切刃にシャー角を
   もたせた抜き型を用い、１ショットごとに被加工物に与
   えられる上記抜き型による加工長さが上記シャー角をも
   たせた切刃の長さ以下となるようなショットストローク
   のもとで、上記抜き型と被加工物の相対位置を被加工物
   の打抜部分の輪郭線に沿つて１ショットごとに所定量づ
   つ送ることにより抜き加工を行なうように構成したこと
   を特徴とする無歪抜き加工方法。 ２、雄型と雌型の少くとも一方の切刃にシャー角をもた
   せた抜き型と、被加工物と抜き型との相対位置を変化さ
   せる移動機構と、抜き型に加工力を与える駆動機構と、
   少くともこれら移動機構と駆動機構を制御する制御装置
   とから構成されていることを特徴とする無歪抜き加工装
   置。 ３、特許請求の範囲第２項において、上記制御装置が数
   値制御装置であり、この数値制御装置は、被加工物の板
   厚、抜き型のシャー角、抜き型の大きさ等のデータが設
   定されることにより自動的に加工諸元を算出し、加工を
   行なうように構成されていることを特徴とする無歪抜き
   加工装置。