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JP2785513B2 - 穴抜き型 - Google Patents

穴抜き型

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Publication number
JP2785513B2
JP2785513B2 JP9593191A JP9593191A JP2785513B2 JP 2785513 B2 JP2785513 B2 JP 2785513B2 JP 9593191 A JP9593191 A JP 9593191A JP 9593191 A JP9593191 A JP 9593191A JP 2785513 B2 JP2785513 B2 JP 2785513B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
die
edge
curvature
punching
Prior art date
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Application number
JP9593191A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04327322A (ja
Inventor
和広 佐野
裕 鈴木
信吾 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP9593191A priority Critical patent/JP2785513B2/ja
Priority to US07/873,120 priority patent/US5235881A/en
Priority to GB9208858A priority patent/GB2255304B/en
Publication of JPH04327322A publication Critical patent/JPH04327322A/ja
Application granted granted Critical
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  • Punching Or Piercing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板の穴抜き加工に
用いられる穴抜き型に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、自動車部品であるドアパネル、フー
ドパネル等のプレス加工品を穴抜き加工する装置は、上
下動自在に配設されている上型と、この上型の下方に対
向して設置されている下型と、前記上型の下部に設けら
れたポンチと、このポンチに対応し、前記下型に設けら
れているダイスとで構成されている穴抜き型が利用され
ている。そして、プレス加工品を穴抜き加工する時に
は、下型にプレス加工品を載置した後、上型が下降し、
ポンチがプレス加工品の穴抜き加工部を押圧し、ポンチ
及びダイスのエッジ部(刃部)から生じる剪断応力によ
り、ポンチ側または、ダイス側の少なくとも一方から亀
裂を発生させ、プレス加工品に穴抜きを行う。しかしな
がら、前記穴抜き加工部に生じる亀裂が、製品側か残材
側か一定しないため残材側で破断が生じた際、製品側に
バリが発生する。そこで、それを解決するために、例え
ば、特開平1─293922号公報に示されるような装
置が用いられている。その従来技術を図5ないし図7に
基づいて以下に説明する。図5及び図6において、1は
ポンチであり、2はダイスである。そして、ポンチ1も
しくは、ダイス2の一方の先端周縁部に一様な面取りが
施され、他方の先端周縁部には、エッジ(刃部)が形成
されている。ポンチ1もしくは、ダイス2の一方に面取
りを施したことによって、常に、面取りしていない側の
エッジ部に応力を集中させ、エッジ部側から亀裂を発生
させ、面取りしていない側で破断させる。それにより、
バリを面取りしてある側に集中させることができ、面取
りしていない側でのバリの発生が抑制され、製品側での
バリ発生が低減される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、素材6
に角穴、楕円穴等の曲率の相違する輪郭の穴を、一様の
面取りを施したポンチ1で打ち抜くと、曲率の小さな部
位では、ポンチ1の押圧により素材6の板厚が減少し、
一定板厚以下になるとダイスエッジ5からの剪断応力に
よりダイスエッジ5近傍から亀裂が生じ破断する。これ
に対して、曲率の大きい部位では、素材6の抜き線方向
への縮みにより素材6の肉が寄り集まるため、ダイスエ
ッジ5近傍の板厚が曲率の小さい部位に比べて遅れて減
少する。この遅れの間に、素材6のポンチ1近傍での引
っ張り応力がネッキング発生値を越えてしまい、ダイス
エッジ5近傍からの亀裂の発生より先に、引っ張り応力
によるネッキングが素材6のポンチ1近傍で生じ、伸び
が集中して破断する。この素材6のポンチ1側の破断部
からダイスエッジ5近傍までがバリとして残る。よっ
て、曲率の相違する輪郭の穴抜き加工では、曲率の大き
い部位で製品側にバリが発生してしまう。そこで、本発
明は、角穴、楕円穴等の曲率の相違する輪郭の穴におい
て、素材の曲率の大きい部位のポンチ近傍にかかる引っ
張り応力を低減させることにより、常にダイスエッジ近
傍で破断させ、バリの発生を抑制することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上下動自在に配設されて
いる上型と、この上型の下方に対向して設置されている
下型と、前記上型の下部に設けられ、先端周縁部が曲率
の相違する閉曲線で形成され、かつ、面取りが施された
ポンチと、このポンチに対応し、前記下型に設けられた
ダイスとで構成される穴抜き型において、前記ポンチの
先端周縁部の曲率の大きい部位の面取り量が曲率の小さ
い部位に対して大きく形成されたものである。
【0005】
【作用】角穴、楕円穴等の、曲率の相違する輪郭の穴抜
きにあって、上型を下降させることによって、前記構成
のポンチが素材を押圧し、この際、曲率の小さい部位で
は、ダイスのエッジ近傍で亀裂が発生し、破断する。一
方、素材の曲率の大きい部位では、素材の抜き線方向へ
の縮みにより素材の肉が寄り集まるため、ダイスのエッ
ジ近傍での板厚が遅れて減少し、ダイスのエッジ近傍か
らの亀裂発生のタイミングが遅れる。それに対して、ポ
ンチの曲率の大きい部位の面取り量を大きくしたことに
より、素材が面取り部近傍に当接する量(なつき量)が
大きくなり、ポンチが一定距離下降する間の、板厚に対
して直角方向への素材の変形が小さくなるため、当接す
る部分の板厚の減少が遅れる。これは、素材のポンチ近
傍にかかる引っ張り応力の変化割合が小さくなることを
意味している。これにより、素材のポンチ近傍での伸び
集中のタイミングを遅らせることができ、先にダイスの
エッジ近傍に亀裂を発生させ、ダイスのエッジ近傍で破
断させることができる。よって、曲率の相違する輪郭の
穴において、一様にダイスのエッジ近傍で破断を発生さ
せることができる。
【0006】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図4に基づい
て以下に説明する。図1及び図2は、本発明の構成を表
すもので、7は上型であり、上下動自在なラム(図示し
ない)に固設されている。一方、この上型7の下方に対
向し、ボルスタ(図示しない)上に下型8が固設されて
いる。また、前記上型7の下部には、先端部形状が四角
形に形成された角穴抜き用のポンチ1が装着されると共
に、このポンチ1を取り囲むように、素材6の押圧固定
及び払いをするストリッパー9が設けられている。この
ストリッパー9は、ウレタン等のクッション材からな
り、その下端部は、前記ポンチ1の先端部よりわずか下
方に位置され、上型7の下降に伴い圧縮され素材6を押
圧固定し、加工終了時には、その弾性力により素材6の
払いを行う。2は前記ポンチ1に対応して下型8に設け
られたダイスで、その先端部には、ダイスエッジ5が形
成されている。そして、前記ポンチ1の先端部の形状
が、4つのポンチ角部3とその他のポンチ直線部4とか
らなる四角形で形成されていて、このポンチ1の先端周
縁部に面取りが施されている。この面取りというのは、
ポンチ角部3、ポンチ直線部4どちらにおいても、面取
り部とポンチ1の底面とがなす角は一定で、例えば45
度に設定され、前記ポンチ角部3の面取り量が前記ポン
チ直線部4の面取り量に比べて、ポンチ1の縦方向に大
きく、例えば2倍〜3倍に形成されている。
【0007】以上のように構成された穴抜き型におい
て、作用を説明する。角穴抜き加工の際、下型8上面に
素材6を載置した状態で、上型7が下降し、それに伴い
上型7に設けられたストリッパー9とポンチ1が下降
し、まずストリッパー9が素材6を押圧固定する。更
に、ポンチ1の下降にともない素材6を押圧加工し始め
る。その際、ポンチ角部3が押圧する素材6の部位で
は、抜き線方向への素材の縮みにより、ダイスエッジ5
近傍の素材の板厚減少が遅れ、ダイスエッジ5からの亀
裂の発生が遅れる。しかし、これに対して、図3に示す
ように、ポンチ1の面取り量を大きく取ったことによ
り、ポンチ角部3の面取り部近傍に当接する素材6の板
厚の減少が遅れ、素材6にかかる引っ張り応力が抑えら
れる。
【0008】よって、素材6にかかる引っ張り応力が抑
えられたことにより、素材6のポンチ1近傍での伸び集
中のタイミングが遅れ、先にダイスエッジ5近傍で亀裂
を発生させることができ、破断させることができる。こ
れにより、角穴を一様にダイスエッジ近傍で抜くことが
でき、バリの発生が低減できる。
【0009】このような穴抜き型を用いて実験を行っ
た。その結果を図4に示す。図4の実験結果に示すよう
に、ポンチ直線部の面取り量をA、ポンチ角部の面取り
量をBとして、B/A=1.0の時(ポンチ直線部とポ
ンチ角部の面取り量が同じ)と、B/A=2.0(ポン
チ角部の面取り量がポンチ直線部の2倍)、B/A=
3.0(ポンチ角部の面取り量がポンチ直線部の3倍)
とを比べて、ポンチ角部の面取り量をポンチ直線部より
大きく取ることにより、バリの高さは、クリアランスの
広い範囲に渡って(クリアランス/板厚 5%〜50%
までに使用可能)、 0.1mm以下の水準を確保できる
ことがわかる。
【0010】尚、本件は、ポンチの形状を四角形のもの
で説明したが、本件の技術思想は、四角形に限定される
ものではなく、曲率の相違するポンチ形状であれば、例
えば、楕円穴、多角形穴でも同様な効果が得られる。
【0011】
【発明の効果】以上に説明したように、角穴、楕円穴等
の曲率の相違する輪郭の穴抜きにおいて、曲率の大きい
部位での素材のポンチ近傍にかかる引っ張り応力が低減
されたので、ポンチ側の破断より先に、素材のダイスエ
ッジ近傍からの破断を発生させることができる。これに
より、曲率の相違する輪郭の穴を、一様に、ダイスエッ
ジ近傍で破断させ、抜くことができ、バリの発生が低減
できる。また、ポンチとダイスのクリアランスに鈍感な
ため、ダイス径に対するポンチ径の自由度が高く、一定
の穴公差寸法の許容限度においては、径の異なるポンチ
の使用が可能であり、クリアランスの管理に費やす手間
が低減され、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す正面図である。
【図2】 本発明の一実施例である角穴抜き用ポンチ
の斜視図である。
【図3】 本発明の作用を模式的に表す図である。
【図4】 ポンチ直線部とポンチ角部の面取り量の割
合によるバリ高さを示す本発明の実験結果のグラフであ
る。
【図5】 従来技術の構成を表す正面図である。
【図6】 従来技術の作用を模式的に表す図である。
【図7】 従来技術のポンチ先端周縁部の曲率の大き
い部位における作用を模式的に表す図である。
【符号の説明】
1・・・ポンチ 2・・・ダイス 3・・・ポンチ角部 4・・・ポンチ直線部 5・・・ダイスエッジ 6・・・素材 7・・・上型 8・・・下型 9・・・ストリッパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21D 28/16 B21D 28/34 B21D 28/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上下動自在に配設されている上型と、この
    上型の下方に対向して設置されている下型と、前記上型
    の下部に設けられ、先端周縁部が曲率の相違する閉曲線
    で形成され、かつ、面取りが施されたポンチと、このポ
    ンチに対応し、前記下型に設けられたダイスとで構成さ
    れる穴抜き型において、前記ポンチの先端周縁部の曲率
    の大きい部位の面取り量が曲率の小さい部位の面取り量
    に対して大きく形成されたことを特徴とする穴抜き型。
JP9593191A 1991-04-26 1991-04-26 穴抜き型 Expired - Fee Related JP2785513B2 (ja)

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US07/873,120 US5235881A (en) 1991-04-26 1992-04-24 Piercing die whose punch has different amounts of chamfer at different outer peripheral edge portions
GB9208858A GB2255304B (en) 1991-04-26 1992-04-24 Piercing die whose punch has different amounts of chamfer at different outer peripheral edge portions

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