WO2019189910A1

WO2019189910A1 - パンチ孔形成方法及びパンチ孔形成装置

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Publication number: WO2019189910A1
Application number: PCT/JP2019/014375
Authority: WO
Inventors: 神家規寿; 越後満秋; 津田裕司
Original assignee: 大阪瓦斯株式会社
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-10-03
Also published as: EP3785819A1; KR20200134303A; JP7129807B2; JP2019177417A; EP3785819A4; US20210154723A1; CN111902225A; CA3107619A1

Abstract

本発明は、被加工物を加工具により打ち抜いて孔を形成する際に、加工具により被加工物の温度が低下するのを抑制できるパンチ孔形成方法及びパンチ孔形成装置を提供することを目的とする。　パンチ孔形成方法では、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの板状部材である被加工物Ｏをダイス１０に載置し、パンチ２０により被加工物Ｏを厚み方向に打ち抜いて孔を形成する際に、少なくとも孔が形成されている間の被加工物Ｏの温度を、被加工物Ｏを打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する。

Description

パンチ孔形成方法及びパンチ孔形成装置

　本発明は、基板に対して穴を打ち抜くパンチ孔形成方法及びパンチ孔形成装置に関する。

　孔の打ち抜き対象である被加工材に孔を設ける場合には、一般的に、被加工物をダイスに載せ、パンチにより被加工材に孔を設ける。特許文献１では、被加工物を加熱し、被加工材の変形抵抗を小さくし、つまり変形能を高めて孔の打ち抜きを行う熱間鍛造の技術が開示されている。このように被加工物を加熱すると、加熱された被加工物自体の温度、孔の打ち抜きの際の摩擦等により、パンチの摩耗及び焼損等が生じ、パンチの寿命が低下する。そこで、特許文献１では、パンチ内部に常時、冷却媒体を流動させ、パンチ先端部に冷却媒体を集中的に噴射し、パンチ先端を冷却している。

特開平８－３０９４７３号公報

　比較的に薄い被加工物の場合、ダイスに載置してパンチをする際にダイス及びパンチにより被加工物の温度が低下し、変形能が低くなるために被加工物に孔を打ち抜くことが困難である。特許文献１では、上記の通り、大きな熱を有する被加工物によってパンチが加熱されて焼損等することを課題として、パンチを冷却している。つまり、ダイス及びパンチ等が被加工物の熱を奪わないようにして、被加工物に孔を打ち抜く方法は特許文献１には開示されていない。

　そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、被加工物を加工具により打ち抜いて孔を形成する際に、加工具により被加工物の温度が低下するのを抑制できるパンチ孔形成方法及びパンチ孔形成装置を提供することを目的とする。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の特徴構成は、
　０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの板状部材である被加工物をダイスに載置し、パンチにより前記被加工物を厚み方向に打ち抜いて孔を形成する際に、少なくとも孔が形成されている間の前記被加工物の温度を、前記被加工物の打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する点にある。

　厚みが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下と比較的に薄い被加工物がダイスに載置される場合、被加工物の温度はダイスとの接触により低下する可能性がある。一方で、被加工物が比較的に薄板であるため、被加工物は加熱の程度が大きすぎると、被加工物が板状を維持できず反るなど変形する可能性がある。

　これらの点を加味し、本特徴構成によれば、ダイスに比較的に薄板である被加工物が載置されている状態で、被加工物の温度を打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する。よって、被加工物の温度の低下を抑制し、変形抵抗（引張り強さ）を小さく維持できる。つまり、被加工物の変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、パンチにより容易に被加工物を打ち抜いて孔を形成できる。また、孔を形成する時の抵抗が小さいため、比較的に薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。さらに、温度ＴＯは、被加工物を打ち抜き可能な温度であり、被加工物そのものの形状を変形させる温度ではないことからも、被加工物そのものの形状の変形を抑制できる。
　また、被加工物の変形抵抗が小さいため、パンチの座屈の虞も回避可能である。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記パンチが、前記温度ＴＯの前記被加工物を打ち抜く際に前記被加工物に掛ける荷重は、所定値以下である点にある。

　本特徴構成によれば、被加工物が打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持されることで、被加工物の変形抵抗が低下される。そして、被加工物の変形抵抗が低下することで、パンチにより被加工物を打ち抜く際の荷重（パンチの打抜刃に作用する圧縮応力）が所定値以下となる。ここで、大きな荷重を掛けて被加工物を打ち抜くと、打ち抜きの際に、孔の形成位置及びその周囲も含めて、被加工物が打ち抜き方向に引っ張られ、被加工物が変形する可能性がある。被加工物を温度ＴＯに維持して孔を形成する際の荷重（圧縮応力）を所定値以下にできることで、比較的に薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　前記パンチが被加工物に孔を形成する際に前記温度ＴＯに維持された被加工物に掛ける荷重は、前記パンチが室温の被加工物に孔を形成する際に必要な荷重の１０％以上３０％以下である点にある。

　本特徴構成によれば、被加工物を温度ＴＯに維持した状態で、孔を形成する際に必要な荷重を、室温で被加工物に孔を形成する際に必要な荷重よりも十分に小さくできる。よって、比較的に薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記温度ＴＯは、３００℃以上９５０℃以下である点にある。

　本特徴構成によれば、３００℃以上９５０℃以下に被加工物の温度ＴＯを維持することで、薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、温度ＴＤに加熱されたダイスに前記被加工物が載置されることで前記被加工物が温度ＴＯに維持される点にある。

　従来から、ダイス及びパンチは、加熱により焼損等が生じ寿命が低下することが問題として挙げられている。そのため、ダイス等を加熱した上で被加工物を打ち抜くとの発想自体が取り挙げられてこなかった。本特徴構成によれば、被加工物の厚みが比較的に薄いため、予熱のされていないダイスに被加工物を載置すると即座に温度が低下してしまうことに着目し、これまでの手法とは全く異なる方法として、ダイスを温度ＴＤに加熱する。そして、この加熱されたダイスに被加工物を載置することで、この加熱されたダイスからの熱伝導及び輻射等による伝熱によって、被加工物が温度ＴＯに維持される。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、温度ＴＰに加熱されたパンチにより前記被加工物が打ち抜かれることで前記被加工物が温度ＴＯに維持される点にある。

　従来はパンチの寿命を考慮してパンチを加熱することはなかったが、本特徴構成によれば、被加工物の厚みが比較的に薄いことに着目し、パンチを温度ＴＰに加熱する。そして、この加熱されたパンチによって、ダイスに載置された被加工物が打ち抜かれる。被加工物は、ダイスからの伝熱だけでなく、打ち抜かれて孔が形成される際にパンチと接触し、加熱されたパンチからの熱伝導及び輻射等による伝熱によっても温度ＴＯに維持される。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、孔径に対する前記被加工物の厚みの比（厚み／孔径）であるアスペクト比を従来のパンチ孔形成方法の限界値よりも大きくする点にある。アスペクト比を大きくすることは、被加工物を例えばフィルタに使う場合、その強度が増すため使用範囲が広くなり有利となるためアスペクト比は、２以上が好ましく、３以上がより好ましく、５以上がさらに好ましい。なお、アスペクト比があまり大きいとパンチやダイスの強度や耐久性に課題が生じるため、３０以下が好ましく、２０以下であるとより好ましく、１５以下であるとさらに好ましい。

　比較的に薄板の被加工物は、打ち抜きの際に、パンチにより容易に被加工物を打ち抜くことが可能な温度ＴＯに維持されており、変形抵抗が小さく維持されている。よって、被加工物の変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、かつ、被加工物そのものの形状の変形を抑制しつつ、パンチにより容易に被加工物を打ち抜くことができる。そのため、本特徴構成のようにアスペクト比が２以上３０以下の孔を、比較的に薄板の被加工物の打ち抜きにより形成できる。前記薄板の厚みの範囲は、加工の経済性により、下限については０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましく、０．１ｍｍ以上が更に好ましい。なお、上限については１ｍｍ以下が好ましく、０．７５ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以下が更に好ましい。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記孔径の範囲が、上限については、従来のパンチ形成方法では困難となる１ｍｍ以下である点にある。なお、パンチやダイスの製造における難度とコストの観点から、下限については０．００５ｍｍ以上が好ましく、０．０１ｍｍ以上がより好ましく、０．０２ｍｍ以上が更に好ましい。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記被加工物に前記孔を複数形成する点にある。被加工物をフィルタなどの濾過目的で使用する場合などは、前記孔が多いほどフィルタの圧力損失が低減するため有利である。一方、パンチ孔形成の原理が、パンチによるせん断力によって被加工物に前記孔を形成するため、隣り合う前記孔の間隔が狭すぎる場合は被加工物の前記孔の間に著しい変形や割れなどの不具合が発生することがある。このことから、隣り合う前記孔の間隔はパンチ孔径の２倍以上であると好ましく、３倍以上であるとより好ましく、４倍以上であると更に好ましい。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記被加工物は、耐熱金属材料としてのフェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス及びマルテンサイト系ステンレスの中から選択されたいずれかの材料で形成され、一方、パンチやダイスの加工材料が加工温度にて被加工材料よりも１０倍以上の強度を有する材料によって形成されている点にある。

　被加工物が本特徴構成のような材料で形成されていることで、例えば、耐熱性、耐酸化性及び低コストの少なくともいずれかを満たす被加工物に所望の孔を容易に形成できる。よって、このような被加工物を、例えば燃料電池セルの各種電極及び電解質を積層するための基板及び複数の細孔を有するフィルタ等に好適に用いることができる。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記パンチ及び前記ダイスの少なくともいずれかは、セラミックス及びタングステンの少なくともいずれかを含む超硬材料から形成されている点にある。

　本特徴構成によれば、パンチ及びダイスの少なくともいずれかが、硬度が比較的に高い所定の材料で形成される。よって、被加工物を打ち抜いて孔が形成される際に、パンチ及びダイスが加熱されても、加熱により変形等せず、打ち抜きの際の荷重によっても変形等しないため好ましい。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記パンチにより前記被加工物を打ち抜いた後、前記パンチに冷却用気体を吹き付ける点にある。

　パンチにより被加工物を打ち抜くと摩擦によりパンチの温度が上昇する。本特徴構成によれば、パンチに冷却用気体を吹き付けることで、パンチの過度の温度上昇を抑制する。これにより、パンチの焼損や酸化による寿命の低下を抑制する。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、前記冷却用気体は、酸素を含まない炭酸ガス、窒素及びアルゴンの少なくともいずれかである点にある。

　本特徴構成によれば、冷却用気体が炭酸ガス、窒素及びアルゴンの少なくともいずれかであるので、パンチの腐食を抑制できる。

　本発明に係るパンチ孔形成方法の更なる特徴構成は、
　前記パンチは、
　所定の厚みを有する板状のパンチ本体と、
　前記パンチ本体の前記被加工物と対向する対向面から突出して延び、前記被加工物に孔をあける打抜刃と、
　前記パンチ本体の対向する二面のうち、前記打抜刃の突出方向とは反対側の面に位置する基部と、前記基部から前記打抜刃の突出方向に前記パンチ本体を貫通し、前記パンチ本体の厚みよりも長く延びるストリッパーピンとを有するストリッパー部材と、を含み、
　前記パンチにより前記被加工物を打ち抜く際には、前記ストリッパーピンが前記対向面から突出しないように退避されており、
　前記パンチにより前記被加工物を打ち抜いた後、前記ストリッパーピンの先端が前記対向面から突出して前記被加工物を押圧することにより、前記パンチ本体とともに前記打抜刃が前記被加工物から引き抜かれる点にある。

　本特徴構成によれば、薄板の被加工物を打ち抜いた場合、ストリッパーピンにより被加工物を押さえることで、被加工物から打抜刃を容易に引き抜くことができる。

　本発明に係るパンチ孔形成装置の特徴構成は、
　上記のパンチ孔形成方法を用いて、前記被加工物に孔を形成するパンチ孔形成装置であって、
　前記被加工物が載置されるダイスと、
　前記ダイスに載置された被加工物を、前記被加工物を厚み方向に打ち抜いて孔を形成するパンチと、
　孔が形成されている間の前記被加工物の温度を、前記被加工物の打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する制御を行う制御部と、を備える点にある。

　本特徴構成によれば、ダイスに比較的に薄板である被加工物が載置されている状態で、被加工物の温度を打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する。よって、被加工物の温度の低下を抑制し、変形抵抗（引張り強さ）を小さく維持できる。つまり、被加工物の変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、パンチにより容易に被加工物を打ち抜いて孔を形成できる。また、孔を形成する時の抵抗が小さいため、比較的に薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。さらに、温度ＴＯは、被加工物を打ち抜き可能な温度であり、被加工物そのものの形状を変形させる温度ではないことからも、被加工物そのものの形状の変形を抑制できる。
　また、被加工物の変形抵抗が小さいため、パンチの座屈の虞も回避可能である。

パンチ孔形成装置の全体構成を示す斜視図である。ダイスに載置された被加工物にパンチを適用している様子を示す模式図である。パンチ孔形成装置により被加工物に孔を形成する様子を示す一部の拡大模式図である。

　〔実施形態〕
　以下に、図１～図３を用いて、本実施形態に係るパンチ孔形成装置及びパンチ孔形成方法について説明する。
　（１）パンチ孔形成装置
　まずパンチ孔形成装置１００について以下に説明する。
　パンチ孔形成装置１００は、孔を形成する対象である被加工物Ｏが載置されるダイス１０と、ダイス１０に載置されている被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成するパンチ２０と、被加工物Ｏからの打抜刃２３の引き抜きを容易にするためのストリッパー部材５０と、パンチ２０の打抜刃２３を冷却するための冷却装置６０と、被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成する際の各種制御を行う制御部３０とを備えている。

　本実施形態の被加工物Ｏは、０．０１ｍｍ以上約１ｍｍ以下の厚みを有する、比較的に薄い板状部材である。そして、被加工物Ｏは、図２に示すように、パンチ孔形成装置１００にセットされて打ち抜かれることで、被加工物Ｏを貫通する複数の孔が一度に形成される。これらの複数の孔は、本実施形態では、アスペクト比が２以上と大きい。
　なお、アスペクト比は、孔径に対する被加工物Ｏの厚みの比（厚み／孔径）である。本実施形態では、孔径は例えば０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、孔のピッチはパンチ孔径の４倍以上である。

　また、被加工物Ｏは、これに限定されないが、例えば、耐熱金属材料としてのフェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス及びマルテンサイト系ステンレスの中から選択されたいずれかの材料で形成されている。被加工物Ｏがこのような材料で形成されていることで、例えば、耐熱性、耐酸化性及び低コストの少なくともいずれかを満たす被加工物Ｏに所望の孔を形成できる。よって、このような被加工物Ｏを、例えば燃料電池セルの各種電極及び電解質を積層するための基板及び複数の細孔を有するフィルタ等に好適に用いることができる。

　上述のようにアスペクト比が２以上と大きい複数の孔を被加工物Ｏに一度に形成するために、本実施形態では、制御部３０は、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持した状態で、ダイス１０に載置された被加工物Ｏをパンチ２０により打ち抜いて孔を形成するように制御する。この場合、制御部３０は、ダイス１０及びパンチ２０を加熱することで、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持するように制御する。

　なお、ダイス１０は所定位置に固定されており、移動可能なパンチ２０が、ダイス１０に載置された被加工物Ｏに向かって下降移動されることで、パンチ２０によりダイス１０上の被加工物Ｏに孔が形成される。

　パンチ２０は、概ね板状であるパンチ本体２１と、パンチ本体２１から突出する複数の打抜刃２３とを備えている。パンチ本体２１は、ダイス１０と対向する側に板状面であるパンチ下面（対向面）２１ａと、反対側のパンチ上面２１ｂとを有している。複数の打抜刃２３は、パンチ下面２１ａからダイス１０側の下方に突出するように形成されている。

　打抜刃２３は、図３に示すように、例えば円筒状の本体部分２３ａと、本体部分２３ａから先端に行くほど狭まる先端部分２３ｂとを有している。打抜刃２３の本体部分２３ａの径は、被加工物Ｏの０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の孔径に対応して、孔径と概ね同程度である。また、パンチ本体２１に形成されている複数の打抜刃２３のピッチは、孔のピッチであるパンチ孔径の4倍以上である。このような孔径及びピッチの複数の打抜刃２３が、例えば行及び列に沿って正方格子の格子点に配置されている。

　この複数の打抜刃２３は、パンチ２０がダイス１０に向かって近づけられると、図２、図３等に示されるようにダイス１０に設けられた挿入孔１３に挿入される。

　また、パンチ２０は、パンチ本体２１を所定の温度ＴＰに加熱するパンチ用ヒータ２５を備えている。パンチ用ヒータ２５は、例えばパンチ本体２１の内部に設けられており、パンチ本体２１及び打抜刃２３を温度ＴＰに加熱する。この場合、パンチ用ヒータ２５は、被加工物Ｏと接触するパンチ下面２１ａと打抜刃２３とを加熱してもよい。あるいは、パンチ用ヒータ２５は、少なくとも、被加工物Ｏを打ち抜く際に接触する打抜刃２３を温度ＴＰに加熱してもよい。
　以下では、パンチ２０において、パンチ本体２１全体、パンチ本体２１のうちパンチ下面２１ａ及び打抜刃２３のうち少なくともいずれかの加熱を、パンチ２０の加熱というものとする。

　ダイス１０は、被加工物Ｏが載置される概ね板状であるダイス本体１１を備えている。ダイス本体１１は、ダイス１０と対向する側に板状面であるダイス上面１１ａと、反対側のダイス下面１１ｂを有している。また、ダイス本体１１には、ダイス上面１１ａからダイス下面１１ｂをまで貫通する複数の挿入孔１３が形成されている。複数の挿入孔１３それぞれは、複数の打抜刃２３に対応した位置に形成されており、複数の打抜刃２３が挿入される。

　また、ダイス１０は、ダイス本体１１を所定の温度ＴＤに加熱するダイス用ヒータ１５を備えている。ダイス用ヒータ１５は、例えばダイス本体１１の内部に設けられており、ダイス本体１１を温度ＴＤに加熱する。この場合、ダイス本体１１の加熱により挿入孔１３の内部の内表面もまた温度ＴＤに加熱される。あるいは、ダイス用ヒータ１５は、被加工物Ｏが載置されるダイス上面１１ａ及び挿入孔１３の内表面の少なくともいずれかを加熱してもよい。
　以下では、ダイス１０において、ダイス本体１１全体、ダイス本体１１のうちダイス上面１１ａ及び挿入孔１３の内表面のうち少なくともいずれかの加熱を、ダイス１０の加熱というものとする。

　また、ダイス上面１１ａ上には、小突起１７（図３）が形成されている。小突起１７は、ダイス上面１１ａから上方に突出するように形成されている。その突出の程度は、ダイス上面１１ａに載置された被加工物Ｏが所定位置からずれないように、また被加工物Ｏに損傷を与えない程度の高さである。また、小突起１７の形状は、被加工物Ｏに損傷を与えない形状が好ましい。小突起１７の形成位置は、例えば、図１等に示すように、挿入孔１３に隣接する部位である。小突起１７は、被加工物Ｏをダイス上面１１ａの所定位置からずれない程度に設けられていればよく、挿入孔１３の全てに対応して設けられている必要はない。

　このようなダイス１０及びパンチ２０の少なくともいずれかは、これに限定されないが、セラミックス及びタングステンの少なくともいずれかを含む超硬材料から形成されている。パンチ２０及びダイス１０の少なくともいずれかが、硬度が比較的に高い所定の材料で形成される。よって、被加工物Ｏを打ち抜いて孔が形成される際に、パンチ２０及びダイス１０が加熱されても、加熱により変形等せず、打ち抜きの際の荷重によっても変形等しないため好ましい。
　また、被加工物Ｏの材料としてフェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレスなどの耐熱金属材料の材料が選択された場合においても、ダイス１０及びパンチ２０は、前述の材料で形成されることによって、被加工物Ｏを打ち抜くための適切な荷重を負荷できる強度がある。

　制御部３０は、被加工物Ｏの温度を、アスペクト比が２以上３０以下である孔の打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持するように制御する。より具体的には、制御部３０は、パンチ２０により被加工物Ｏを、板状部材の厚み方向に打ち抜いて孔を形成する際に、少なくとも孔が形成されている間、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持する。
　この場合、制御部３０は、被加工物Ｏを打ち抜く前に、ダイス用ヒータ１５をＯＮにし、ダイス１０を温度ＴＤに加熱する。ここで、温度ＴＤは、被加工物Ｏがダイス１０に載置された場合に、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持可能な温度である。温度ＴＯ＜温度ＴＤの関係にあると、より高温のダイス１０によって被加工物を温度ＴＯに維持し易く好ましい。

　また、制御部３０は、被加工物Ｏを打ち抜く前に、パンチ用ヒータ２５をＯＮにし、パンチ２０を温度ＴＰに加熱する。ここで、温度ＴＰは、ダイス１０に載置された被加工物Ｏをパンチ２０により打ち抜く場合に、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持可能な温度である。温度ＴＯ＜温度ＴＰの関係にあると、より高温のパンチ２０によって被加工物Ｏを温度ＴＯに維持し易く好ましい。

　なお、ダイス１０の温度ＴＤ、パンチ２０の温度ＴＰ及び被加工物Ｏの温度ＴＯは、ある一点の温度であってもよいし、幅を有していてもよい。また、温度ＴＤ、温度ＴＰ及び温度ＴＯは、これらの材料によるが、被加工物Ｏが例えば燃料電池を形成する際に用いる基板の場合等は、３００℃以上９５０℃以下の範囲内にある。この範囲内で各種温度を設定することで、薄板の被加工物Ｏそのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　以上のようにダイス１０及びパンチ２０の加熱により被加工物Ｏの温度が温度ＴＯに維持される。これにより、パンチ２０が被加工物Ｏを打ち抜く際に、パンチ２０が温度ＴＯの被加工物Ｏに掛ける荷重が所定値以下となる。パンチ２０が温度ＴＯの被加工物Ｏを打抜くのに必要な荷重は、パンチ２０が室温の被加工物Ｏを打抜くのに必要な荷重の例えば１０％以上３０％以下である。

　冷却装置６０は、ダイス１０に載置された被加工物Ｏが打抜刃２３により打ち抜かれて孔が形成された後、打抜刃２３が被加工物Ｏから引き抜かれると、打抜刃２３に冷却用気体を吹き付ける。冷却用気体は、これに限定されないが、例えば炭酸ガス、窒素及びアルゴン等が挙げられる。

　図３に示すように、ストリッパー部材５０は、パンチ本体２１のパンチ上面２１ｂ側に位置する基部５１と、基部５１から打抜刃２３の突出方向に延びてパンチ本体２１を貫通しており、パンチ本体２１の厚みよりも長く延びているストリッパーピン５３とを有する。なお、ストリッパーピン５３の長さは、パンチ本体２１の厚みと、打抜刃２３の突出方向の長さとを足した長さ程度であると好ましい。また、ストリッパーピン５３は、打抜刃２３を概ね中央に挟んで、一対のストリッパーピン５３ａとストリッパーピン５３ｂとを有する。ストリッパーピン５３は、それが延びる方向に沿って、パンチ本体２１内を摺動可能である。ストリッパー部材５０の使用例については後述する。

　（２）パンチ孔形成方法
　次に、上記パンチ孔形成装置１００を用いたパンチ孔形成方法について主に図３を用いて説明する。
　まず、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みを有する、比較的に薄い板状部材である被加工物Ｏを準備する。被加工物Ｏに形成される孔は、孔径が０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、ピッチがパンチ孔径の４倍以上である。そして、孔のアスペクト比は、２以上３０以下である。

　（２－１）図３の（ｉ）
　被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成するにあたって、制御部３０は、被加工物Ｏを打ち抜く前に、ダイス用ヒータ１５をＯＮにしダイス１０を温度ＴＤに加熱し、パンチ用ヒータ２５をＯＮにしパンチ２０を温度ＴＰに加熱する。

　例えば、制御部３０は、被加工物Ｏへの孔の打ち抜き作業を開始する旨の命令を作業者及び別途の装置から受け取ると、ダイス１０及びパンチ２０を加熱してもよい。

　そして、制御部３０は、ダイス１０及びパンチ２０が所定の温度に達すると、例えば音や映像等で報知して、作業者に被加工物Ｏをダイス１０に載せる準備ができたことを知らせる。報知を受けて、作業者はダイス１０に被加工物Ｏを載置する。
　あるいは、制御部３０は、ダイス１０及びパンチ２０が所定の温度に達すると、所定位置に準備されている被加工物Ｏをロボットアーム等でダイス１０に載置してもよい。

　図３の（ｉ）では、所定位置に固定されたダイス１０のダイス上面１１ａに、所定の孔の形成位置に応じて被加工物Ｏが載置されている。そして、ダイス上面１１ａに載置された被加工物Ｏに対向して、パンチ下面２１ａが対向するようにパンチ２０が配置されている。この場合、パンチ下面２１ａから突出する打抜刃２３と、ダイス１０の挿入孔１３とが対向するように配置されている。

　パンチ２０により被加工物Ｏの打ち抜きを開始する前の段階の図３の（ｉ）と、次に、パンチ２０により被加工物Ｏを打ち抜いている段階の図３（ｉｉ）では、ストリッパー部材５０は退避位置に位置付けられている。つまり、ストリッパー部材５０は、パンチ２０により被加工物Ｏを打ち抜く際には、一対のストリッパーピン５３ａとストリッパーピン５３ｂは、基部５１がパンチ上面２１ｂの上方に引き上げられるのに応じて、パンチ下面２１ａから突出しないようにパンチ本体２１内に退避されている。よって、パンチ下面２１ａからは、打抜刃２３のみが突出している。

　（２－２）図３の（ｉ）から（ｉｉ）
　図３の（ｉ）の状態において、固定位置のダイス１０に載置された被加工物Ｏにパンチ２０を近づけていき、図３の（ｉｉ）に示すように、打抜刃２３により被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成する。図１、図２に示すように、複数の打抜刃２３により被加工物Ｏには複数の孔が同時に形成される。孔の打ち抜きにより生じた打抜屑Ｏａはパンチ２０に押し出されて被加工物Ｏと分離される。

　この被加工物Ｏの打抜きの開始から打抜き終了までの間、ダイス１０が温度ＴＤに加熱されており、パンチ２０が温度ＴＰに加熱されていることから、被加工物Ｏが温度ＴＯに維持されている。なお、温度ＴＯは、被加工物Ｏの打ち抜きが可能又は容易な温度である。

　ここで、厚みが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下と比較的に薄い被加工物Ｏがダイス１０に載置される場合、被加工物Ｏの温度はダイス１０との接触により低下する可能性がある。一方で、被加工物Ｏが比較的に薄板であるため、被加工物Ｏは加熱の程度が大きすぎると、板状を維持できず反るなど変形する可能性がある。

　これらの点を加味し、上記の通り、ダイス１０に比較的に薄板である被加工物Ｏが載置されている状態で、被加工物Ｏの温度を打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する。よって、被加工物Ｏの温度の低下を抑制し、変形抵抗（引張り強さ）を小さく維持できる。つまり、被加工物Ｏの変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、パンチ２０により容易に被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成できる。また、孔を形成する時の抵抗が小さいため、比較的に薄板の被加工物Ｏそのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。さらに、温度ＴＯは、被加工物Ｏの打ち抜きに可能な温度であり、被加工物Ｏそのものの形状を変形させる温度ではないことからも、被加工物Ｏそのものの形状の変形を抑制できる。
　また、被加工物Ｏの変形抵抗が小さいため、パンチ２０の座屈の虞も回避可能である。

　なお、従来から、ダイス１０及びパンチ２０は、加熱により焼損等が生じ寿命が低下することが問題として挙げられている。そのため、ダイス１０等を加熱した上で被加工物Ｏを打ち抜くとの発想自体が取り挙げられてこなかった。上記構成によれば、被加工物Ｏの厚みが比較的に薄いため、予熱のされていないダイス１０に被加工物Ｏを載置すると即座に温度が低下してしまうことに着目し、これまでの手法とは全く異なる方法として、ダイス１０を温度ＴＤに加熱する。そして、この加熱されたダイス１０に被加工物Ｏを載置することで、この加熱されたダイス１０からの熱伝導及び輻射等による伝熱によって、被加工物Ｏが温度ＴＯに維持される。

　前述の通り、従来はパンチ２０の寿命を考慮してパンチ２０を加熱することはなかったが、上記構成によれば、被加工物Ｏの厚みが比較的に薄いことに着目し、パンチ２０を温度ＴＰに加熱する。そして、この加熱されたパンチ２０によって、ダイス１０に載置された被加工物Ｏが打ち抜かれる。被加工物Ｏは、ダイス１０からの伝熱だけでなく、打ち抜かれて孔が形成される際にパンチ２０と接触し、加熱されたパンチ２０からの熱伝導及び輻射等による伝熱によっても温度ＴＯに維持される。

　また、ドリル等の回転刃を用いた穿孔工法及びレーザー照射による溶融貫通等により被加工物Ｏに孔を形成する方法では、１つずつ孔を形成している。そのため、複数の孔を形成すると加工時間が長大となり、大量生産の弊害となる。しかし、上記構成によれば、被加工物Ｏの温度が打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持されるため、つまり、被加工物Ｏの概ね全体が打ち抜きの容易な状態に維持されるため、被加工物Ｏの所定範囲の加工領域に対して複数の孔を同時に形成可能である。よって、被加工物Ｏに短時間で複数の孔を形成できる。例えばダイス１０に載置された被加工物Ｏに、複数のパンチ２０により複数の孔を同時に打ち抜くことが可能である。よって、複数の孔を有する被加工物Ｏを短時間に大量生産することができ、処理後の被加工物Ｏの低コスト化を図ることができる。

　なお、レーザー照射による溶融貫通等で被加工物Ｏに孔を形成する方法では、被加工物Ｏの一部を溶融する必要があるため、溶融により生じる酸化物等のドロスが孔内に付着して閉塞する課題、また、付着したドロスの除去等の別途の処理が必要となる課題が生じる。しかし、上記構成によれば、被加工物Ｏをパンチ２０により打ち抜いて孔を形成するため、孔の打ち抜きにより生じた打抜屑Ｏａはパンチ２０に押し出されて被加工物Ｏと分離される。よって、レーザー照射等による孔の閉塞等の問題は生じ難い。

　なお、被加工物Ｏが温度ＴＯに維持されることで、パンチ２０が温度ＴＯの被加工物Ｏを打抜くのに必要な荷重（パンチ２０の打抜刃２３に作用する圧縮応力）が、パンチ２０が室温の被加工物Ｏを打抜くのに必要な荷重の例えば１０％以上３０％以下となる。
　ここで、大きな荷重を掛けて被加工物Ｏを打ち抜くと、打ち抜きの際に、孔の形成位置及びその周囲も含めて、被加工物Ｏが打ち抜き方向に引っ張られ、被加工物Ｏが変形する可能性がある。被加工物Ｏを温度ＴＯに維持して孔を形成する際の荷重を所定値以下にできることで、比較的に薄板の被加工物Ｏそのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　また、被加工物Ｏの打抜きにより形成される孔のアスペクト比は、２以上３０以下である。上記の通り、被加工物Ｏは、打ち抜きの際に、パンチ２０により容易に被加工物Ｏを打ち抜くことが可能な温度ＴＯに維持されており、変形抵抗（引張り強さ）が小さく維持されている。よって、被加工物Ｏの変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、かつ、被加工物Ｏそのものの形状の変形を抑制しつつ、パンチ２０により容易に被加工物Ｏを打ち抜くことができる。そのため、アスペクト比が２以上３０以下と大きい孔を、比較的に薄板の被加工物Ｏの打ち抜きにより形成できる。同様の理由により、アスペクト比が２以上３０以下と大きく、かつ、孔径が０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、ピッチがパンチ孔径の４倍以上である孔を、比較的に薄板の被加工物Ｏの打ち抜きにより形成できる。

　ここで、被加工物Ｏを加熱せず室温等で行われる冷間鍛造において、パンチ２０により被加工物Ｏにアスペクト比が２以上である孔を形成する場合、打ち抜き時にパンチ２０にかかる荷重（パンチ２０の打抜刃２３に作用する圧縮応力）が大きい。また、比較的に薄い被加工物Ｏを打ち抜く場合、被加工物Ｏを加熱した状態でダイス１０に載置しても、その厚みの薄さゆえに被加工物Ｏが冷却されてしまう。結果として、パンチ２０により被加工物Ｏにアスペクト比が２以上である孔を形成する際にパンチ２０にかかる圧縮応力が大きい。この場合、パンチ２０にかかる圧縮応力及び座屈応力が限界値を上回ってしまい、アスペクト比が２以上である孔を形成するのが困難である。
　しかし、上記構成によれば、ダイス１０及びパンチ２０を加熱することで被加工物Ｏを打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持する。よって、パンチ２０に係る圧縮応力が比較的に小さくなり、アスペクト比が２以上である孔を容易に形成することができる。

　（２－３）図３の（ｉｉ）から（ｉｉｉ）
　図３の（ｉｉ）に示すように、打抜刃２３により被加工物Ｏが打ち抜かれて孔が形成されると、図３の（ｉｉｉ）に示すように、被加工物Ｏから打抜刃２３が引き抜かれる。
　打抜刃２３の引き抜きのときに、ストリッパー部材５０が被加工物Ｏの側に移動するように押されるとともに、パンチ２０がダイス１０から離れる上方に移動される。これにより、一対のストリッパーピン５３ａとストリッパーピン５３ｂの先端がパンチ下面２１ａから突出し、被加工物Ｏの上面を押圧する。よって、パンチ本体２１とともに打抜刃２３が被加工物Ｏから容易に引き抜かれる。

　なお、ストリッパー部材５０の移動は、作業者の手作業によって行われてもよい。あるいは、制御部３０が、打抜刃２３により被加工物Ｏの打ち抜きが完了するまではストリッパー部材５０を退避位置に制御し、打ち抜きが完了した後にストリッパー部材５０を被加工物Ｏの側に移動させ、被加工物Ｏを押圧した上で打抜刃２３が引き抜かれるように制御してもよい。

　被加工物Ｏから打抜刃２３が引き抜かれると、例えば作業者による手作業、あるいは、制御部３０が制御して、冷却装置６０から冷却用気体を吹き出し、打抜刃２３に吹き付ける。パンチ２０により被加工物Ｏを打ち抜くと摩擦により打抜刃２３の温度が上昇する。上記のように打抜刃２３に冷却用気体を吹き付けることで、打抜刃２３の温度上昇を抑制する。これにより、パンチ２０の焼損による寿命の低下を抑制する。
　冷却用気体として、炭酸ガス及びアルゴンの少なくともいずれかを用いると、パンチ２０の腐食を抑制できる。なお、パンチ２０の腐食を抑制できるのであれば、冷却用気体はこれらの気体に限定されない。

　（３）被加工物に孔を形成する際のシミュレーション
　上記の通り、被加工物Ｏに孔を形成するあたり、制御部３０は、ダイス１０を温度ＴＤに加熱し、かつ、パンチ２０を温度ＴＰに加熱する。これにより、ダイス１０に載置され、打ち抜かれる被加工物Ｏを打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持する。
　このようなパンチ孔形成方法を用いて孔を形成する場合に、アスペクト比が２以上３０以下の孔を形成できるか否かについてのシミュレーションを以下に説明する。

　被加工物Ｏとして、ＳＵＳ４３０（フェライト系ステンレス）からなる、厚みが0.3ｍｍの板状部材を用いた。打ち抜きで形成される孔径は0.025ｍｍであり、アスペクト比は１２である。また、パンチ及びダイスは７００℃に維持される。また、パンチ２０には、円筒状の打抜刃２３が用いられる。

　ＳＵＳ４３０の７００℃における引張り強さσ_７００は、室温２０℃の引張り強さσ_２０の約１／５であり、約１００ＭＰａ（10.2ｋｇｆ／ｍｍ^２）である。なお、この値は、菊池正夫　論文　「ステンレス鋼の高温特性」を参照した。

　次に、パンチ２０による打ち抜きに必要な打抜き力Ｐ（ｋｇｆ）は、次式（１）で算出される。
　Ｐ=ＬＨ×ｔ×Ｓ×ｋ・・・（１）
　ここで、ＬＨは、パンチ２０により被加工物Ｏに形成される孔の全周長（ｍｍ）である。また、ｔは被加工物Ｏの厚み（ｍｍ）であり、Ｓはせん断応力（ｋｇｆ／ｍｍ^２）であり、ｋは安全率である。
　なお、Ｓは、一般的に引張り強さの0.8倍であるので、引張り強さσ_７００に0.8をかけて求めた。
　ｋは、一般的に1.2であるが、後述の圧壊安全率Ｋをより安全寄りに算出するために、ここではｋ＝1.0とした。

　式（１）に、ＬＨとして0.025ｍｍ×3.142を、ｔとして0.3ｍｍを、Ｓとして0.8×10.2ｋｇｆ／ｍｍ^２を、ｋとして1.0を入力し、以下の0.1923（ｋｇｆ）を得た。
　Ｐ＝（0.025×3.14）×（0.3）×（0.8×10.2）×（1.0）
　　＝0.1923（ｋｇｆ）＝1.886（Ｎ）
　よって、一つの孔を打ち抜くために必要な打抜き力Ｐは、0.1923（ｋｇｆ）＝1.886（Ｎ）である。

　一つの孔を打ち抜くパンチ２０の円筒状の打抜刃２３に作用する圧縮応力σｐは、円筒状の打抜刃２３の断面面積をＡ（ｍｍ^２）とすれば、次式（２）で求まる。
　　σｐ＝Ｐ÷Ａ・・・（２）
　ここで、円筒状の打抜刃２３の直径が、孔径と同一であるとすると、断面面積Ａは次の通り求まる。
　　Ａ＝（0.025/2）×（0.025/2）×3.142
　よって、式（２）に当てはめることで、圧縮応力σｐが以下の通り求まる。
　σｐ＝（0.1923）÷（（0.025／2）×（0.025／2）×3.142）
　　　＝391.7（ｋｇｆ／ｍｍ^２）

　ここで、パンチ２０の材料としてＭ７８（株式会社エヌ・ジェ－エス社製）を用いた。Ｍ７８の圧縮強さσｎは、７００℃において8.120ＭＰａ（828.0ｋｇｆ／ｍｍ^２）を有する。
　よって、円筒状の打抜刃２３の圧縮破壊に対する圧壊安全率Ｋは、Ｋ＝σ_ｎ／σ_ｐ＝2.1となる。この値から、打抜刃２３は、７００℃において圧縮破壊しないことが分かる。

　なお、孔のアスペクト比が１２であり大きいため、打抜刃２３の座屈についても検討が必要である。ここで、打抜刃２３の長さＬＰは、被加工物Ｏの厚み0.3ｍｍよりも長い0.35ｍｍとし、打抜刃２３の直径は孔径と同じ0.025ｍｍとした。
　この場合、打抜刃２３の細長比は14.0（0.35ｍｍ／0.025ｍｍ）である。一般的に、細長比１５以上では座屈の考慮が必要であるため、オイラーの座屈荷重Ｐｃｒ（Ｎ）と打抜き力Ｐとを比較する。オイラーの座屈荷重Ｐｃｒ（Ｎ）は次式（３）から求まる。
　座屈荷重Ｐｃｒ（Ｎ）＝ｍ×（（3.142）²×Ｅ×Ｉ）÷ＬＰ²・・・（３）
　ここで、ｍは片端固定の条件では0.25であり、ＬＰは0.35ｍｍである。
　Ｅはヤング率（Ｐａ）であり、Ｉは断面2次モーメント（ｍｍ^４）である。そして、Ｅ×Ｉは曲げモーメントであり、金型加工では通常、抗折力に該当する。Ｍ７８の抗折力は公称値1500（ＭＰａ）（1500（Ｎ／ｍｍ²））である。
　以上より、式（３）に数値を当てはめて座屈荷重Ｐｃｒ（Ｎ）が次のように求まる。
　座屈荷重Ｐｃｒ＝0.25×（3.142）²×1500÷（0.35）²＝3.022×10⁴（Ｎ）

　打抜き力Ｐ（ｋｇｆ）は1.886（Ｎ）であり、座屈荷重Ｐｃｒの3.022×10⁴（Ｎ）よりも小さい（Ｐｃｒ＞＞Ｐ）。よって、打抜き力Ｐは座屈荷重Ｐｃｒよりも十分に小さく、被加工物Ｏを打抜くためにパンチ２０に打抜き力Ｐを掛けても座屈しないことが分かる。

　例えば、一度に100万個の孔を一回の打抜きで形成する場合に必要な全荷重ＰＰは、次式（４）より求まる。
　全荷重ＰＰ＝打抜き力Ｐ×孔の個数・・・（４）
　よって、全荷重ＰＰは、0.1973（ｋｇｆ）×1000000（個）＝197300（ｋｇｆ）＝198（ｔｏｎ）と求まる。従来の方法で打ち抜く場合は、荷重能力が５倍必要であるため、1000tonクラスの大型のプレス機が必要となるが、本発明によれば200tonクラスの小型のプレス機を用いて、打抜きを行うことができることが分かる。

　〔他の実施形態〕
　なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

　（１）上記実施形態では、被加工物Ｏにアスペクト比が２以上と大きい複数の孔が形成される。そのため、制御部３０は、ダイス１０を温度ＴＤに加熱し、かつ、パンチ２０を温度ＴＰに加熱することで、被加工物Ｏを、打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持する。
　しかし、上記実施形態のように被加工物Ｏを打ち抜きの可能な温度ＴＯに維持するために、ダイス１０を加熱し、パンチ２０を加熱する制御は、被加工物Ｏにアスペクト比が２未満と小さい複数の孔を形成する場合においても適用可能である。
　アスペクト比が２未満と小さい複数の孔を形成する場合でも、被加工物Ｏが温度ＴＯに維持されることで、上記実施形態と同様に、被加工物の変形抵抗を小さく維持して変形能を高めたまま、パンチにより容易に被加工物を打ち抜いて孔を形成できる。また、孔を形成する時の抵抗が小さいため、比較的に薄板の被加工物そのものの変形を抑制しつつ、所望の孔径の孔を精度よく形成できる。

　（２）上記実施形態では、パンチ２０により被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成した後、ストリッパー部材５０を用いて、被加工物Ｏから打抜刃２３が引き抜かれている。しかし、ストリッパー部材５０は省略されてもよい。

　（３）上記実施形態では、被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成する際に、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持する。そして、被加工物Ｏの温度を温度ＴＯに維持するために、ダイス１０をダイス用ヒータ１５により加熱し、かつパンチ２０をパンチ用ヒータ２５により加熱している。しかし、被加工物Ｏの温度を温度ＴＯに維持するために、パンチ２０を加熱せず、ダイス１０をダイス用ヒータ１５により加熱するのみであってもよい。
　また、被加工物Ｏを予め加熱しておき、加熱されたダイス１０に載置してもよい。
　また、被加工物Ｏを打ち抜いて孔を形成する際に、被加工物Ｏを温度ＴＯに維持する方法は上記実施形態に限定されず、例えば、被加工物Ｏを打ち抜く雰囲気を温度ＴＯに維持することで被加工物Ｏを温度ＴＯに維持することもできる。また、被加工物Ｏに電圧をかける等して被加工物Ｏを温度ＴＯに維持することもできる。

　（４）上記実施形態では、パンチ２０の打抜刃２３は、円筒状の本体部分２３ａと、先細りする先端部分２３ｂとを有している。パンチ２０にかかる荷重圧力を考慮し、先端部分の先細り形状を適宜変更可能である。また、打抜刃２３は、先端部分２３ｂを有さず、本体部分２３ａから構成されていてもよい。

　（５）上記実施形態では、パンチ２０により被加工物Ｏを打ち抜いた後に、パンチ２０の打抜刃２３を冷却するために、冷却装置６０から冷却用気体を打抜刃２３に吹き付けている。しかし、打抜刃２３への冷却用気体の吹き付けは必須ではなく、冷却装置６０は省略されてもよい。

　（６）上記実施形態では、被加工物Ｏは、図２等に示すようにダイス１０の上部からダイス１０のダイス上面１１ａに載置されている。しかし、被加工物Ｏは、ダイス１０に設けられた溝状のガイド（図示せず）に沿ってダイス上面１１ａにスライドするように載置されてもよい。あるいは、パンチ孔形成装置１００には、ダイス上面１１ａに載置された被加工物Ｏを上部から押し付ける押し付け部材（図示せず）が設けられていてもよい。

　（７）上記実施形態では、ダイス１０が所定位置に固定されており、パンチ２０がダイス１０に向かって移動する。しかし、パンチ２０が所定位置に固定されており、ダイス１０がパンチ２０に向かって移動してもよい。

　（８）上記実施形態では、ダイス１０に載置された被加工物Ｏの位置ずれを防止するために小突起１７が形成されている。しかし、小突起１７は省略されてもよい。

１０　　　　：ダイス
２０　　　　：パンチ
２３　　　　：打抜刃
Ｏ　　　　　：被加工物

Claims

　０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの板状部材である被加工物をダイスに載置し、パンチにより前記被加工物を厚み方向に打ち抜いて孔を形成する際に、少なくとも孔が形成されている間の前記被加工物の温度を、前記被加工物の打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する、パンチ孔形成方法。
　前記パンチが、前記温度ＴＯの前記被加工物を打ち抜く際に前記被加工物に掛ける荷重は、所定値以下である、請求項１に記載のパンチ孔形成方法。
　前記パンチが被加工物に孔を形成する際に前記温度ＴＯに維持された被加工物に掛ける荷重は、前記パンチが室温の被加工物に孔を形成する際に必要な荷重の１０％以上３０％以下である、請求項２に記載のパンチ孔形成方法。
　前記温度ＴＯは、３００℃以上９５０℃以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　温度ＴＤに加熱されたダイスに前記被加工物が載置されることで前記被加工物が温度ＴＯに維持される、請求項１～４のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　温度ＴＰに加熱されたパンチにより前記被加工物が打ち抜かれることで前記被加工物が温度ＴＯに維持される、請求項５に記載のパンチ孔形成方法。
　孔径に対する前記被加工物の厚みの比（厚み／孔径）であるアスペクト比が２以上３０以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　前記孔径は１ｍｍ以下である、請求項７に記載のパンチ孔形成方法。
　前記被加工物に前記孔を複数形成する請求項１～８のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　前記被加工物は、耐熱金属材料としてのフェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス及びマルテンサイト系ステンレスの中から選択されたいずれかの材料で形成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　前記パンチ及び前記ダイスの少なくともいずれかは、セラミックス及びタングステンの少なくともいずれかを含む超硬材料から形成されている、請求項１～１０のいずれかに記載のパンチ孔形成方法。
　前記パンチにより前記被加工物を打ち抜いた後、前記パンチに冷却用気体を吹き付ける、請求項１～１１のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　前記冷却用気体は、炭酸ガス、窒素及びアルゴンの少なくともいずれかである、請求項１２に記載のパンチ孔形成方法。
　前記パンチは、
　所定の厚みを有する板状のパンチ本体と、
　前記パンチ本体の前記被加工物と対向する対向面から突出して延び、前記被加工物に孔をあける打抜刃と、
　前記パンチ本体の対向する二面のうち、前記打抜刃の突出方向とは反対側の面に位置する基部と、前記基部から前記打抜刃の突出方向に前記パンチ本体を貫通し、前記パンチ本体の厚みよりも長く延びるストリッパーピンとを有するストリッパー部材と、を含み、
　前記パンチにより前記被加工物を打ち抜く際には、前記ストリッパーピンが前記対向面から突出しないように退避されており、
　前記パンチにより前記被加工物を打ち抜いた後、前記ストリッパーピンの先端が前記対向面から突出して前記被加工物を押圧することにより、前記パンチ本体とともに前記打抜刃が前記被加工物から引き抜かれる、請求項１～１３のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法。
　請求項１～１４のいずれか１項に記載のパンチ孔形成方法を用いて、前記被加工物に孔を形成するパンチ孔形成装置であって、
　前記被加工物が載置されるダイスと、
　前記ダイスに載置された被加工物を、前記被加工物を厚み方向に打ち抜いて孔を形成するパンチと、
　孔が形成されている間の前記被加工物の温度を、前記被加工物の打ち抜きが可能な温度ＴＯに維持する制御を行う制御部と、を備える、パンチ孔形成装置。