JPH09225553A - 板状製品のプレス自動製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的厚板の原料板材でも、安価な汎用プレ
ス機を用いて寸法精度や見栄えのよい板状製品を得るこ
と。 【解決手段】 このプレス自動製造方法は、型穴２８を
有するダイス２３と、原料板材Ｍから型穴２８内に製品
外形に近い半製品ブランク６０Ｂを打ち抜く外形パンチ
１２と、型穴２８の内面に全周にわたり内向きに突出し
て設けられた内周突部を備え、内周突部の内向き突出寸
法を半製品ブランク６０Ｂが弾性変形して通過可能に設
定するとともに、内周突部の奥側面に奥向きに拡開する
テーパ面を形成して外形打抜き部４５を構成し、原料板
材Ｍから外形パンチ１２により型穴２８内に半製品ブラ
ンク６０Ｂを打ち抜き、内周突部４０を超える位置まで
更に圧入した後、ノックアウト３０により半製品ブラン
ク６０Ｂを反圧入方向に押し戻し、半製品ブランク６０
Ｂが内周突部を超える際にテーパ面と圧接して半製品ブ
ランク６０Ｂの外周面を再度塑性変形させ側断面略矩形
状のポールパーキングに整形するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば比較的厚板
の板材を原料とし、汎用プレス機を用いて寸法精度や見
栄えのよい板状製品を得ようとするプレス自動製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、トルクコンバータ等の自動変速機
を備えた自動車が汎用されている。かかる自動変速機付
き自動車を駐車させる際には、シフトレバーをパーキン
グレンジ（Ｐレンジ）にシフトさせることにより、図６
に示すように、車軸とギヤ軸６６で直結している歯車状
のギヤパーキング６５の谷部に、シフトレバーと連結し
ている板状のポールパーキング６０の突部５６を噛合さ
せて車輪とつながるギヤをロックするようになってい
る。これらの噛合動作を円滑に行うために、ギヤパーキ
ング６５の谷部はもとより、ポールパーキング６０の外
周面６１を寸法精度および面粗度精度よく、側断面視略
矩形状に成形することが望ましい。特に、ポールパーキ
ング６０の突部５６，軸穴５５，Ｃ面部５７は、より一
層高い寸法精度と、滑らかな仕上がり面が要求される。

【０００３】このようなポールパーキングを製造するに
あたって、一般的には、熱間鍛造により得た粗形材を原
料とし切削加工で目標形状の製品にする切削加工法や、
精密加工を行えるとされているファインブランキングプ
レス加工（以下、ＦＢプレス加工という）法が採用され
ている。このうち、切削加工法では、突部はブローチ加
工により形成された後、バフ研磨加工が施される。ま
た、Ｃ面部等はフライス加工により形成される。この切
削加工法によれば、原料板材の厚みによらず寸法精度の
よい製品が得られる。一方、ＦＢプレス加工法は、ダイ
ス型穴とパンチとのクリアランスを小さく設定してお
き、クサビ突起を有する板押さえで原料板材をダイス表
面に押し付けるとともに、ダイス側からは逆押さえを用
いて原料板材を挟圧した状態とし、パンチで製品を打ち
抜く方法である。このように原料板材を高圧で挟みつけ
た状態で打ち抜くと、打抜きが終わるまで切口に破断面
を生じにくく、全切口を剪断面状にできるといった利点
があるとされる。このＦＢプレス加工法では、専用のＦ
Ｂプレス機が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
切削加工法においては、高寸法精度で見栄えよく製作し
ようとすると、工程数が多くなり過ぎて多大な手間がか
かり、大量生産には不向きであった。他方、ＦＢプレス
加工法においては、元来、ＦＢプレス機の構成が複雑で
高価であり、加えて高価な金型も使用しなければならな
い。また、たとえＦＢプレス機を用いたとしても、精密
度の特に要求される突部についてはクラックや抜きだれ
部の発生が避けられず、ＦＢプレス加工後にブローチ盤
等による切削加工を加えてクラックや抜きだれ部の削除
作業をし、その後バフ研磨加工を施して仕上げる必要が
あった。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、比較的厚板の原料板材を処理す
る場合に、安価な汎用プレス機を用いて寸法精度や見栄
えのよい板状製品を得ることのできるプレス自動製造方
法の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による板状製品のプレス自動製造方法は、型
穴を有するダイスと、原料板材からダイスの型穴内に製
品外形に近い半製品ブランクを打ち抜く外形パンチと、
ダイスの型穴の内面に全周にわたり内向きに突出して設
けられた内周突部とを備え、内周突部の内向き突出寸法
を半製品ブランクが弾性変形して通過可能に設定すると
ともに、内周突部の奥側面に奥向きに拡開するテーパ面
を形成して外形打抜き部を構成し、原料板材から外形パ
ンチによりダイスの型穴内に半製品ブランクを打ち抜
き、打ち抜かれた半製品ブランクを内周突部を超える位
置まで更に圧入した後、ダイスの型穴内に摺動自在に配
備されたノックアウト等により半製品ブランクを反圧入
方向に押し戻し、押し戻される半製品ブランクが内周突
部を超える際に内周突部のテーパ面と圧接して半製品ブ
ランクの外周面を再度塑性変形させ側断面略矩形状の板
状製品に整形するものとして構成されている。

【０００７】また、上記構成において、原料板材を所定
ピッチで順送りに搬送するとともに、板状製品における
精密型抜き部分の相当位置周囲近傍の原料板材を、外形
打抜き部の原料板材搬送方向上流側に配置された荒抜き
パンチで予め打ち抜いておくものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を用いて詳しく説明する。図１は本発明方法に用い
られる順送り自動プレス機の金型要部を示す概略側断面
図である。図に示した順送り自動プレス機は、汎用のプ
レス機であって、固定側となる下型１と、下型１に対し
離間自在に上下駆動される上型２とから構成されてい
る。この順送り自動プレス機は、板状製品として例えば
前述のポールパーキング６０（図６）を製造するために
構成されたものである。上型２では、上から順に上ライ
ナ１７，上ダイセット５，上パッキングプレート６，上
パンチプレート７が積重して設けられている。上パンチ
プレート７には、原料板材Ｍの搬送方向（矢印Ｆ方向）
上流側から順に、捨穴パンチ９，荒抜きパンチ１０，押
圧パンチ１１，外形パンチ１２が配備され、それぞれ上
パッキングプレート６で一体的に固定されている。

【０００９】上パンチプレート７の下方には、ストリッ
パ８が例えばウレタンゴム等のゴム材１６を介して取り
付けられており、ストリッパ８が上下動したときのゴム
材１６の弾性変形によりストリッパ８の下面から捨穴パ
ンチ９，荒抜きパンチ１０，押圧パンチ１１，外形パン
チ１２が出没できるように構成されている。また、捨穴
パンチ９，荒抜きパンチ１０，外形パンチ１２の外周下
端は、製品外周面の寸法精度向上化や抜きだれ等の発生
を抑制するために、Ｒ面またはＣ面に面取りされてい
る。外形パンチ１２には、ポールパーキング６０に軸穴
５５を形成するための型穴１３が上下に貫通して設けら
れている。この型穴１３は上ダイセット５に設けられた
抜きかす排出孔１５と連通している。また、型穴１３下
端の穴縁部１４は、ポールパーキング６０の軸穴５５の
寸法精度向上化や抜きだれ等の発生抑制のために、Ｒ面
またはＣ面として面取りされている。

【００１０】一方、下型１では、下から順に下ライナ１
９，下ダイセット２０，下パッキングプレート２１，下
パンチプレート２２，ダイス２３が積重して設けられて
いる。ダイス２３には、原料板材Ｍの搬送方向上流側か
ら順に、捨穴パンチ９を出入可能の型穴２５，荒抜きパ
ンチ１０を出入可能の型穴２６，押圧パンチ１１を受け
とめる押圧受けピン２７，外形パンチ１２を収容可能の
型穴２８がそれぞれ設けられている。型穴２５は下パッ
キングプレート２１に設けられた抜きかす排出孔３３と
連通しており、型穴２６は下パッキングプレート２１に
設けられた抜きかす排出孔３４と連通して構成されてい
る。

【００１１】型穴２８内には、上下貫通した型穴２９を
有するノックアウト３０が摺動自在に配備されている。
ノックアウト３０の型穴２９内には、穴抜きパンチ３１
が挿通されている。この穴抜きパンチ３１は下パッキン
グプレート２１に支持され下ダイセット２０で固定され
ており、外形パンチ１２の型穴１３に対しても出入可能
に構成されている。ノックアウト３０の下面には、ノッ
クアウトピン３２が固設されている。ノックアウトピン
３２は図外の駆動源により外形パンチ１２に向けてノッ
クアウト３０を付勢する。また、ダイス２３の上面に
は、原料板材Ｍを弾性的に支持する板材支持ピン２４が
出没自在に設けられている。

【００１２】他方、この順送り自動プレス機に用いられ
る原料板材Ｍは、ＳＣＭ４２０，ＳＣＲ４２０，Ｓ４５
Ｃ等からなる厚さ１０ｍｍ前後の平板素材である。この
原料板材Ｍは、図外の自動搬送装置により下型１と上型
２の間を型穴２５側から型穴２８側に向けて所定ピッチ
Ｐで順送りに搬送されるようになっている。

【００１３】そして、ダイス２３の型穴２８の内面上部
には、図２に示すように、内向きに突出した内周突部４
０が全周にわたって設けられている。この内周突部４０
は、０．２〜０．３ｍｍ径程度のワイヤを用いたワイヤ
放電加工によって形成される。内周突部４０の内向き突
出寸法ｔは、外形パンチ１２と型穴２８により打ち抜か
れた半製品ブランク６０Ｂ（後述の図３参照）を、弾性
変形させて通過可能な程度に設定されており、この場合
０．０２〜０．３ｍｍ程度であるのが好ましい。また、
内周突部４０は、型穴２８奥側に下向きに拡開して形成
されたテーパ面４３，型穴２８入り口側に上向きに拡開
して形成されたテーパ面４１，これらテーパ面４３，４
１間に形成された先端面４２を有してなり断面略台形状
に設けられている。

【００１４】穴心方向に対しテーパ面４１のなすテーパ
角θａと、穴心方向に対しテーパ面４３のなすテーパ角
θｂは、原料板材の材質や厚さに応じて最適な値を設定
すればよいのであるが、厚さ１０ｍｍで例えばＳＣＭ４
２０製の原料板材Ｍを処理する場合は、テーパ角θａ，
θｂとも１０°〜６０°の範囲内で適宜の値を設定する
のが好ましい。また、先端面４２は穴心方向の幅が２〜
６ｍｍ程度に設定されている。これ以上幅を広くする
と、ワイヤ放電加工による一定以上のワイヤカット精度
が得られにくくなるからである。

【００１５】尚、ノックアウト３０の外径寸法は、型穴
２８の内周突部４０を通過できる寸法に設定されてい
る。すなわち、外形パンチ１２と、型穴２８を有するダ
イス２３と、テーパ面４３を有する内周突部４０を備え
て、外形打抜き部４５が構成されている。

【００１６】上記したように構成された順送り自動プレ
ス機を用いて自動変速機用のポールパーキング（板状製
品の一例）を製造する方法につき、図３を中心に図１お
よび図２も併用しつつ以下に説明する。まず、原料板材
Ｍが板材支持ピン２４に支持されつつ矢印Ｆ方向に搬送
される。そして、図示せぬパイロット穴パンチにより、
原料板材Ｍの両端近傍にパイロット穴ブランク５０Ｂが
打ち抜かれて、２つのパイロット穴５０が形成される。
同時に、捨穴パンチ９と型穴２５により捨穴ブランク５
１Ｂが打ち抜かれて捨穴５１となる（図３のＳ₁ ）。

【００１７】つぎに、原料板材Ｍは所定ピッチＰだけ搬
送されてパイロット穴５０と係合するパイロットピン
（図示省略）で位置決め停止され、荒抜きパンチ１０と
型穴２６により荒抜きブランク５２Ｂ，５３Ｂが打ち抜
かれて捨穴５２，５３となる（図３のＳ₂ ）。ここで、
原料板材Ｍにおける荒抜きブランク５２Ｂの位置は、目
標形状Ｔで示すポールパーキング６０の突部５６近傍外
方に相当する位置である。また、荒抜きブランク５３Ｂ
の位置は、ポールパーキング６０のＣ面部５７近傍外方
に相当する位置である。

【００１８】再び、原料板材Ｍが所定ピッチＰだけ搬送
されて位置決め停止され、押圧パンチ１１と押圧受けピ
ン２７の間で原料板材Ｍが圧潰されることにより、板材
表面に対し傾斜した圧潰部５４Ｃが形成される。このと
き、圧潰部５４Ｃの余肉は塑性変形して捨穴５３内に延
ばされる（図３のＳ₃ ）。

【００１９】また再び、原料板材Ｍが所定ピッチＰだけ
搬送されて位置決め停止され、外形パンチ１２と型穴２
８により、ほぼポールパーキング６０の外形をなす半製
品ブランク６０Ｂが打ち抜かれて型穴２８内に収容され
る（図３のＳ₄ ）。このとき生じた仕上げブランク５６
Ｂ，５７Ｂは、型穴２８の下方に設けられた抜きかす排
出孔（図示省略）を通して高圧エアー等により外部に排
出される。

【００２０】特に、この場合は、図４および図５も併用
しつつ詳説する。まず、外形パンチ１２が下降して原料
板材Ｍの上面に到達する（図４（ａ））。引き続き外形
パンチ１２が下降することにより、原料板材Ｍがノック
アウト３０との間で挟持され、挟持されたまま更に型穴
２８の上縁との間で半製品ブランク６０Ｂが打ち抜かれ
て型穴２８内に圧入され、穴抜きパンチ３１の上端面に
到達する（図４（ｂ））。このとき、半製品ブランク６
０Ｂの外周面６１ａには、打抜きによる抜きテーパ部や
抜きだれ部が生じている（図５の）。

【００２１】更に、外形パンチ１２はノックアウト３０
との間で半製品ブランク６０Ｂを挟持したまま下降する
が、穴抜きパンチ３１の上端位置は固定であるため、捨
穴５１周囲に相当する略リング状の仕上げブランク５５
Ｂが上方に打ち抜かれて型穴１３内に圧入される（図４
（ｃ））。これにより、半製品ブランク６０Ｂに軸穴５
５が形成される。このとき、仕上げブランク５５Ｂが塑
性変形し、そのとき生じた余肉が捨穴５１に向けて延び
ることにより剪断力が分散するため、軸穴５５縁部には
大きな剪断歪を生じない。これにより、軸穴５５の内周
面は、特段の仕上げ加工を施さなくてもすむ程度まで良
好な状態になる。尚、型穴１３内で押し上げられた仕上
げブランク５５Ｂは、後続するポールパーキング打抜き
の度に積み重ねられて抜きかす排出孔１５から外部に排
出される。

【００２２】一方、半製品ブランク６０Ｂは、外形パン
チ１２とノックアウト３０とに挟持された状態で、内周
突部４０を超えて下方の広径部分４４まで圧入される
（（図４（ｄ）および図５の）。半製品ブランク６０
Ｂは、内周突部４０を超える際に自身が弾性変形するう
え、打抜き時に外周面６１ａが下細り形状になっている
ため、比較的容易に内周突部４０を超えられる。こうし
て、上型２の下降動作が終了する。

【００２３】次に、ノックアウトピン３２の駆動により
ノックアウト３０が上昇する。半製品ブランク６０Ｂは
外形パンチ１２とノックアウト３０とに挟持されたまま
持ち上げられ、反圧入方向に押し戻される。そして、半
製品ブランク６０Ｂが内周突部４０のテーパ面４３を超
えるとき、半製品ブランク６０Ｂは外周面６１ａ上端部
の肉がテーパ面４３との圧接により再び塑性変形して下
部に向けて延ばされることにより、抜きテーパ部や抜き
だれ部が解消される。更に、半製品ブランク６０Ｂの外
周面６１ａは内周突部４０の先端面４２との圧接により
整えられる。これによって、側断面視略矩形状で滑らか
な外周面６１を有するポールパーキング６０が得られる
のである（図５の）。尚、製品によっては、ノックア
ウト３０に加えられる押上力を調整することによって、
抜きテーパ部や抜きだれ部をある程度解消できる。

【００２４】更に、ポールパーキング６０における突部
５６やＣ面部５７の外周面は、軸穴５５内周面の場合と
同様に、予め穿設された捨穴５２や捨穴５３の存在によ
り、半製品ブランク６０Ｂの打抜き時に大きな剪断歪を
生ずることなく形成されるので、打抜きだけでも外周面
の状態が比較的よい。それに加えて内周突部４０の通過
時に外周面形状が整えられるので、突部５６やＣ面部５
７の外周面は精密に成形される。

【００２５】上記したように、この順送り自動プレス機
を用いたポールパーキングのプレス自動製造方法であれ
ば、外周面６１の寸法精度や見栄えがよく、特に軸穴５
５，突部５６，Ｃ面部５７等の精密型抜き部分において
は極めて高寸法精度のポールパーキング６０を製造する
ことができる。また、パイロット穴５０の打抜きに始ま
り、板状製品であるポールパーキング６０の取り出しに
至るまでの一連の工程を、自動的に順次行うことができ
るのである。

【００２６】尚、上記実施形態におけるプレス機では、
ポールパーキング製造用となるパンチやダイス型穴を例
示したが、パンチやダイス型穴の形状，配置，構造等が
上記実施形態に限らないのはいうまでもない。

【００２７】また、上記では、ポールパーキングを製造
する形態を例示したが、本発明方法はそれに限定される
ものではなく、厚板であって精密型抜き部分を必要とす
る板状製品であれば、好適に適用できる。

【００２８】更に、上記では、原料板材として厚さ１０
ｍｍ前後の板材を用いた場合を示したが、本発明方法は
それ以外の厚さの原料板材を用いることも可能である。
但し、厚さが１６ｍｍ前後以上の原料板材を使用する場
合は、熱間鍛造や温間鍛造により得た板材を用いるのが
好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る板状製
品のプレス自動製造方法によれば、比較的厚板の原料板
材から、製品外周面に抜きテーパ部や抜きだれ部を残す
ことなく寸法精度や剪断面の見栄えのよい板状製品を、
安価な汎用プレス機を用いて製造することができる。し
かも、かかる板状製品を一連のプレス工程により自動的
に大量生産することができ、従来技術と比べて低価格の
板状製品を市場に提供できる利点を有する。

【００３０】また、精密型抜き部分に相当する位置周囲
近傍の原料板材を、前もって荒抜きパンチで打ち抜くよ
うにしたので、製品外形を打ち抜く際には荒抜き時の残
部を打ち抜くだけでよいため、精密型抜き部分に生じる
剪断歪が少なくてすみ、精密型抜き部分の寸法精度が極
めてよい板状製品を得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス自動製造方法に用いられる
順送り自動プレス機の金型要部を示す概略側断面図であ
る。

【図２】順送り自動プレス機のダイスの要部を示す概略
側断面図である。

【図３】順次プレスされる原料板材の板取り状態を示す
状態説明図である。

【図４】順送り自動プレス機のダイス，外形パンチ，穴
抜きパンチで型抜きする態様を、（ａ）乃至（ｄ）に順
次示した状態説明図である。

【図５】順送り自動プレス機のダイスの型穴内でポール
パーキングが仕上げられる態様を示す状態説明図であ
る。

【図６】板状製品としての一般的なポールパーキングを
示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図で
ある。

【符号の説明】

９ 捨穴パンチ １０ 荒抜きパンチ １２ 外形パンチ ２３ ダイス １３，２８，２９ 型穴 ３０ ノックアウト ３１ 穴抜きパンチ ４０ 内周突部 ４２ 先端面 ４３ テーパ面 ４５ 外形打抜き部 ５１，５２，５３ 捨穴 ５１Ｂ 捨穴ブランク ５２Ｂ，５３Ｂ 荒抜きブランク ５５ 軸穴 ５６ 突部 ５７ Ｃ面部 ６０ ポールパーキング ６０Ｂ 半製品ブランク ６１，６１ａ 外周面 Ｆ 矢印 Ｍ 原料板材 ｔ 内向き突出寸法

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型穴を有するダイスと、原料板材からダ
   イスの型穴内に製品外形に近い半製品ブランクを打ち抜
   く外形パンチと、ダイスの型穴の内面に全周にわたり内
   向きに突出して設けられた内周突部とを備え、内周突部
   の内向き突出寸法を半製品ブランクが弾性変形して通過
   可能に設定するとともに、内周突部の奥側面に奥向きに
   拡開するテーパ面を形成して外形打抜き部を構成し、 原料板材から外形パンチによりダイスの型穴内に半製品
   ブランクを打ち抜き、打ち抜かれた半製品ブランクを内
   周突部を超える位置まで更に圧入した後、ダイスの型穴
   内に摺動自在に配備されたノックアウト等により半製品
   ブランクを反圧入方向に押し戻し、押し戻される半製品
   ブランクが内周突部を超える際に内周突部のテーパ面と
   圧接して半製品ブランクの外周面を再度塑性変形させ側
   断面略矩形状の板状製品に整形することを特徴とする板
   状製品のプレス自動製造方法。
2. 【請求項２】 原料板材を所定ピッチで順送りに搬送す
   るとともに、板状製品における精密型抜き部分の相当位
   置周囲近傍の原料板材を、外形打抜き部の原料板材搬送
   方向上流側に配置された荒抜きパンチで予め打ち抜いて
   おくことを特徴とする請求項１に記載の板状製品のプレ
   ス自動製造方法。