JP3724230B2 - ブランキングプレス加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺のコイル材を所定サイズのシート状のブランク材に切断するためのブランキングプレス加工装置に関し、さらに詳しくは、T字状の切断線をもって切断(せん断)することにより略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11に示すように、一回の切断加工をもって幅方向切断線L1および長手方向切断線L2から切断することにより長尺なコイル材1から矩形状の二つのブランク材B1,B2を同時に得るにあたっては、上刃および下刃ともにT字状の切刃をもつブランキングプレス型が使用される。そして、下刃31についてみた場合、その下刃31を形成している一方のブレード32と他方のブレード33とが直交するようなかたちとなるため、上刃との干渉を避けるべく図12に示すように一方のブレード32と他方のブレード33との間には高さの差(切刃32aと33aとの高さの差)Gをもたせてあり、したがって、T字状の切断線L1,L2をもって同時にせん断するとは言うものの、切断線L1によるせん断タイミングよりももう一方の切断線L2によるせん断タイミングの方が上記高さの差G分だけわずかに遅れるかたちで切断されることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の技術では、切断線L1,L2による切断タイミングに若干のずれがあるために、その切断線L1,L2をもって二つのブランク材B1,B2に切断する際に、切断線L1,L2同士の交差部近傍に対応するところの双方のブランク材B1,B2のコーナー部同士が互いに引きちぎられるような現象が発生し、結果として各ブランク材B1,B2の角部に図13に示すような「まくれ」あるいは「ばり」等の切断不良Qが発生することとなって好ましくない。
【0004】
そして、切断されたブランク材B1,B2を後工程においてそのまま絞り加工等に供する場合には上記の切断不良は実用上それほど問題とならないものの、板厚と材質が同じか、あるいはともに異なる複数板のブランク材を突き合わせた上でレーザ溶接にて一体化して一枚のテーラードブランク材を製作する場合には、上記の切断不良Qがあるとブランク材同士の突き合わせ精度が低下してテーラードブランク材としての溶接品質を確保できなくなる。
【0005】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、ブランキング加工時における「まくれ」や「ばり」等の切断不良の発生を未然に防止したブランキングプレス加工装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、予め捨穴が形成された長尺なコイル材に対し、コイル材の幅方向に延びる幅方向切断線と該幅方向切断線と捨穴位置にて交差する長手方向切断線とからなるT字状切断線をもってせん断加工を施すことにより、略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置であって、前記せん断加工を司る下刃および上刃は互いに噛み合うようにいずれも略T字状のものとして形成されているとともに、下刃は、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴に相当する位置でその捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔てて突き合わせてT字状に配置したものであることを特徴としている。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明における捨穴は長手方向切断線に沿って形成された長円形のものであることを特徴としている。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明における捨穴は左右非対称形状の異形状のものであることを特徴としている。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明の下刃を形成している各ブレードがそれぞれに位置調整可能となっていることを特徴としている。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明のブランキングプレス加工装置において、ブランキングプレス工程の上流側に捨穴を加工するためのピアス加工工程が設定されていて、このピアス加工工程では、異なった形状の捨穴を形成するためにピアス加工用の複数のダイセットを備えていて、これらダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるようになっていることを特徴としている。
【0013】
したがって、請求項1〜4に記載の発明では、ブランキングに先立ってコイル材に予め捨穴が形成されるため、コイル材のうち捨穴に相当する部分では切断の必要がなく、結果としてその部分では切刃も不要となる。そして、上記の捨穴を通り且つその捨穴内で仮想延長線が交差するような幅方向切断線と長手方向切断線とをもってブランキングを行えば、少なくとも捨穴部分ではブランキングの必要がなく、しかも幅方向切断線による切断と長手方向切断線とによる切断とを同じタイミングで行うことができ、結果として切断されたブランク材には「まくれ」,「ばり」等の不具合は発生しなくなる。
【0014】
ここで、特に請求項3に記載の発明のように、捨穴を左右非対称形状の異形状ものとすれば、同時に得られる二枚のブランク材の形状が相互に異なったものとなる。
【0015】
また、請求項4に記載の発明では、下刃を形成している各ブレードの位置を調整することで上刃側の切刃との間のクリアランスを任意に調整し、あわせてコイル材の板厚や幅寸法さらにはコイル材の送り量を調整する。これにより、複数種類のブランク材の生産に1台のブランキングプレス加工装置を共通して使用することができるようになる。
【0016】
さらに、捨穴の加工方法としては、ピアス加工、レーザ加工等の種々の加工方法が採用可能であるが、特に請求項5に記載の発明のように、順送りプレス加工法を前提とした上で、ブランキング工程の前段のピアス加工工程で先ず捨穴を打抜形成し、次いでそのピアス加工後のコイル材を次工程のブランキング工程でブランキングするようにすると、サイクルタイムの短縮化ひいては加工能率の上で最も有利となる。
【0018】
そして、複数備えられているピアス加工用のダイセットを必要に応じて選択的に切り換えることで、打ち抜き加工されるべき捨穴の形状が切り換えられる。
【0019】
【発明の効果】
請求項1,2に記載の発明によれば、コイル材のうち幅方向切断線と長手方向切断線との交差部に相当する部分に予め捨穴を形成することを前提とした上で、下刃の具体的構成として、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔ててT字状に配置したため、ブランキング時には少なくとも上記捨穴に相当する部分では切断の必要がなく切刃も不要で、その結果、上下の切刃同士の干渉の問題がなくなって、幅方向切断線による切断と長手方向切断線による切断とを同じタイミングで行えることから、ブランク材のうち上記切断線同士の交差部に相当する部分での「かえり」や「ばり」の発生を防止できる効果がある。
【0020】
そして、請求項3に記載の発明によれば、捨穴を左右非対称の異形状のものとすることにより、請求項1に記載の発明と同様の効果のほかに、同時に得られる二枚のブランク材の形状を相互に異ならせることができる効果がある。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、上記三本のブレードの位置を調整することで上下の切刃間のクリアランスを任意に調整可能であることから、コイル板の板厚や幅寸法のほか上記のクリアランスやコイル材の送り量を調整することで多種類のブランク材の生産に対応することができ、ブランキングプレス設備としての汎用性が高くなる。
【0024】
さらに、請求項5に記載の発明によれば、順送りプレス加工法を前提として、ブランキングプレス工程の前段のピアス加工工程にて捨穴を打抜形成し、次いでそのピアス加工後のコイル材にブランキングを施すようにしたことにより、請求項1〜3に記載の発明と同様の効果のほかに、ピアス加工分の工程増加を伴いながらもそのサイクルタイムを短縮化でき、また複数備えられているダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるため、捨穴形状の変更を迅速に行える効果がある。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1〜4は本発明の好ましい第1の実施の形態を示す図で、特に図1,2はブランキングプレス工程の概略を示している。
【0026】
図1,2に示すように、所定の板厚と幅寸法を有するコイル材1は図示外のレベラーにより曲きぐせ等が修正されたのちにブランキングプレス型2に定量ずつ送り込まれた上、幅方向切断線L1と長手方向切断線L2とからなるT字状切断線Lをもって切断(せん断)され、結果として所定幅寸法のコイル材1から同時に同じサイズの略矩形状の二枚のブランク材2a,2bが得られることになる。
【0027】
そして、上記ブランキングプレス工程の上流側にピアス加工工程が設定されていて、そのピアス加工工程では、コイル材1のうち幅方向切断線L1と長手方向切断線L2との交差部に相当する部分に長円形の捨穴3がピアス加工される。なお、捨穴3の長径はコイル材1の長手方向と一致させてある。また、図1,2に示すSは捨穴3のピアス加工に伴って発生するスクラップを示す。
【0028】
ブランキングプレス型2の下刃4は、図3に示すように切刃5a〜7aを有する同一高さの三本のブレード5,6,7をもって形成され、これら三本のブレード5〜7は互いに直接接触することがないように所定の間隔を保ちながらT字状に突き合わされる。すなわち、下刃4を形成している三本のブレード5〜7はそれぞれに捨穴3の大きさの範囲内におさまり得る大きさの間隙を隔ててその端部同士がT字状に交差するように突き合わされている。
【0029】
一方、下刃4と噛み合う上刃8は、図3に示すように、切刃9a,9bを有するL字状のブレード9と同じく切刃10aを有する真直状のブレード10とによりT字状のものとして形成されていて、上刃8側の切刃10aと下刃4側の切刃5aとが、同じく切刃9aと切刃6aとが、さらに同じく切刃9bが切刃7aとがそれぞれに噛み合うようになっている。そして、それぞれの対応する切刃間にはコイル材1の板厚に応じたクリアランスが設定されているとともに、上刃8側の切刃9a,9b,10aにはそれぞれにθなるシャー角を予めもたせてある。
【0030】
このシャー角θは、上刃8と下刃4との最大噛み合い時において、例えば幅方向切断線L1の両端部での両者の噛み合い量C1が6mm程度、幅方向切断線L1の中央部すなわち捨穴3付近での噛み合い量C2が3mm程度となるように設定されているとともに、長手方向切断線L2のうち反捨穴3側の端部での噛み合い量C3が6mm程度でその長手方向切断線L2の捨穴3側の端部での噛み合い量C4が3mm程度となるようにそれぞれ設定されている。これにより、上刃8と下刃4との噛み合い時においては、幅方向切断線L1に沿う切断と長手方向切断線L2に沿う切断とが同時になされるものの、幅方向切断線L1の両端部から捨穴3側に向けてせん断が進行するとともに、長手方向切断線L2の反捨穴3側の端部から捨穴3側に向けてせん断が進行することになる。
【0031】
ここで、下刃4および上刃8を形成している各ブレード5,6,7および9,10はボルト等の手段により母体となる図示外の上ホルダもしくは下ホルダに位置調整可能に取り付けられており、特に上刃8と下刃4との間のクリアランスを可変調整することで、板厚の異なるブランク材のブランキングにも適用可能となっている。
【0032】
したがって、本実施の形態によれば、図1,2に示すように、コイル材1は所定量ずつ間欠的にブランキングプレス型2に送り込まれてブランキングされることになるのであるが、ブランキング工程の前段にピアス加工工程が設けられているため、このピアス工程において周知のピアスポンチとピアスダイとからなるダイセットを用いて長円形の捨穴3がピアス加工すなわち打抜加工される。この捨穴3の位置は、コイル材1を次工程のブランキングプレス型2に投入したときに幅方向切断線L1と長手方向切断線L2との交差部に一致するように予め設定されている。また、捨穴3自体の大きさは、コイル材1の送り誤差やセンタリング誤差を吸収できる大きさに予め設定されている。
【0033】
ピアス加工を終えたコイル材1は一ピッチ分だけ前送り(順送り)されてブランキングプレス型2に投入されてブランキングされる。すなわち、ピアス加工後のコイル材1がブランキングプレス型2に投入されて位置決めされると、先に加工された捨穴3は、ブレード5,6の切刃5a,6aの延長線と同じくブレード7の切刃7aの延長線との交差部に一致する。そして、上刃8の下降に伴ってその上刃8側の切刃9a,9b,10aと下刃4側の切刃5a,6a,7aとが噛み合うことにより、コイル材1は捨穴3を短径方向に横切る幅方向切断線L1と同じく捨穴3を長径方向に横切る長手方向切断線L2とからなるT字状切断線Lをもって切断され、結果として同じサイズの略矩形状の二枚のブランク材2a,2bが同時に得られることになる。
【0034】
この時、前工程であるピアス工程でコイル材1に捨穴3が形成されることから、ブランキング時には少なくとも捨穴3部分を切断する必要がなく、その捨穴3に相当する部分では下刃4を形成している各ブレード5〜7が相互に切り離されて所定の隙間を有している。それがために、幅方向切断線L1と長手方向切断線L2との交差部で上刃8と下刃4の切刃同士が干渉することがなく、しかも下刃4を形成している各ブレード5〜7が全て同じ高さとなっているために、幅方向切断線L1に沿う切断と長手方向切断線L2に沿う切断とが同じタイミングでなされることになる。
【0035】
その上、上記のように各ブレード5〜7が全て同じ高さとなっているために図示外のパッドの押圧力がブランク材2a,2bに均等に作用し、結果として図4に示すように切断されたブランク材2a,2bのコーナー部に相当する部分すなわち捨穴跡3aとなる部分には「まくれ」や「ばり」等の不具合は発生しない。
【0036】
したがって、図5に示すように、同じ寸法で切断されたブランク材2a,2a同士もしくは2a,2bを突き合わせた上でレーザ溶接を施してテーラードブランク材Bを製作する場合には、各ブランク材2a,2bのコーナー部に残る捨穴跡3a,3a同士もしくは捨穴跡3aとコーナーエッジ部とを一致させるべく両者を互いに揃えることにより、そのコーナー部同士の接合部での溶接欠陥が発生しにくくなる。
【0037】
また、幅寸法や板厚が異なるコイル材を用いて別の種類のブランク材を得たい場合には、上刃8および下刃4を形成している各ブレードの位置を調整して、上刃8と下刃4との間のクリアランスをコイル材1の板厚に応じて可変設定する。これにより、一台のブランキングプレス型で多種類のブランク材の生産に対応可能であり、各ブランク材ごとに専用のブランキングプレス型を製作する必要がなく、プレス設備の汎用性が高いものとなる。
【0038】
このように本実施の形態によれば、前工程で捨穴3を形成するだけで切断後のブランク材のコーナー部での「まくれ」や「ばり」等の不具合を確実に防止できるようになる。
【0039】
図6,7は本発明の第2,第3の実施の形態をそれぞれ示す図で、図6では捨穴3Aを異形形状として、より形状が複雑なブランク材12a,12bを二枚同時に得るようにしたものである。また、図7は捨穴3Bを略三角形状のものとするとともに、捨穴3Bの加工と同時にコイル材1の両側部に切欠部14を打抜形成して、上記と同様により形状が複雑なブランク材13a,13bを二枚同時に得るようにしたものである。
【0040】
さらに、図8は本発明の第4の実施の形態を示し、この実施の形態では、捨穴3Cを左右非対称な異形形状のものとして、より形状が複雑でかつ相互に形状が異なる二枚のブランク材15a,15bを同時に得るようにしたものである。
【0041】
これら第2〜第4の実施の形態では、複数枚のブランク材をレーザ溶接して一枚のテーラードブランク材を作製する場合に、そのテーラードブランク材のプレス成形性を考慮した複雑形状のテーラードブランク材を作製する上で特に有利となる。
【0042】
図9,10は本発明の第5の実施の形態を示し、この実施の形態では、ピアス加工工程のプレス機に、正方形の捨穴3Dを成形するためのダイセット17aと台形状の捨穴3Eを成形するためのダイセット17bとを予め付帯させておき、これらのダイセット17a,17bのシフト動作等による選択切り換えにより、図9に示す正方形の捨穴3Dと図10に示す台形状の捨穴3Eとを打ち分け、その結果としてブランク材16a,16bを得る場合(図9)と形状の異なる別のブランク材18a,18bを得る場合(図10)とに使い分けるようにしたものである。なお、ここにいうダイセットとは、先の場合と同様にピアスポンチとピアスダイとがセットになったものをいう。この実施の形態では、加工すべきブランク材16a,16bまたは18a,18bの切り換えをより迅速に行える利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブランキングプレス加工方法の第1の実施の形態を示す平面説明図。
【図2】図1の要部斜視図。
【図3】図1,2における上刃と下刃との関係を示す斜視図。
【図4】切断されたブランク材のコーナー部の要部拡大図。
【図5】ブランク材同士を突き合わせて溶接する場合の説明図。
【図6】本発明の第2の実施の形態をを示す平面説明図。
【図7】本発明の第3の実施の形態を示す平面説明図。
【図8】本発明の第4の実施の形態を示す平面説明図。
【図9】本発明の第5の実施の形態を示す平面説明図。
【図10】図9の作動説明図。
【図11】従来のブランキングプレス加工方法の一例を示す要部斜視図。
【図12】図11のa方向矢視図。
【図13】図11の加工法で得られたブランク材の要部拡大図。
【符号の説明】
1…コイル材
2…ブランキングプレス型
2a,2b…ブランク材
3,3A,3B,3C,3D,3E…捨穴
3a…捨穴跡
4…下型
5,6,7…ブレード
5a,6a,7a…切刃
12a,12b…ブランク材
13a,13b…ブランク材
15a,15b…ブランク材
16a,16b…ブランク材
18a,18b…ブランク材
L1…幅方向切断線
L2…長手方向切断線
L…T字状切断線
Claims (5)
- 予め捨穴が形成された長尺なコイル材に対し、コイル材の幅方向に延びる幅方向切断線と該幅方向切断線と捨穴位置にて交差する長手方向切断線とからなるT字状切断線をもってせん断加工を施すことにより、略矩形状の二枚のブランク材を同時に得るようにしたブランキングプレス加工装置であって、
前記せん断加工を司る下刃および上刃は互いに噛み合うようにいずれも略T字状のものとして形成されているとともに、
下刃は、同一平面上に切刃を有する三本のブレードを互いに接触することがないように捨穴に相当する位置でその捨穴の大きさの範囲内の隙間を隔てて突き合わせてT字状に配置したものであることを特徴とするブランキングプレス加工装置。 - 前記捨穴は長手方向切断線に沿って形成された長円形のものであることを特徴とする請求項1に記載のブランキングプレス加工装置。
- 前記捨穴は左右非対称形状の異形状のものであることを特徴とする請求項1に記載のブランキングプレス加工装置。
- 下刃を形成している各ブレードがそれぞれに位置調整可能となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のブランキングプレス加工装置。
- ブランキングプレス工程の上流側に捨穴を加工するためのピアス加工工程が設定されていて、
このピアス加工工程では、異なった形状の捨穴を形成するためにピアス加工用の複数のダイセットを備えていて、これらダイセットの選択切換により加工すべき捨穴の形状が切り換えられるようになっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のブランキングプレス加工装置。
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