発明の名称 せん断加工装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平１１−２８５３０ 公開日 平成１１年（１９９９）２月２日 出願番号 特願平９−１９６４４１ 出願日 平成９年（１９９７）７月７日 代理人 発明者 松永 修一 / 河野 肇 要約 目的 構成 特許請求の範囲 【請求項１】一対の可動型と固定型とで構成される型を用いたせん断加工において、前記可動型をせん断加工時に付勢する弾性体を設け、せん断加工時の可動型の速度を大きくすることを特徴とするせん断加工装置。 【請求項２】請求項１において、前記弾性体を可動型部に設けたことを特徴とするせん断加工装置。 【請求項３】請求項１において、前記弾性体をプレス機械のスライド部に設けたことを特徴とするせん断加工装置。 【請求項４】請求項１において、前記弾性体はピンであることを特徴とするせん断加工装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、せん断加工装置に関するものである。少し詳しく言えば、プレス機械に一対の可動型と固定型とで構成される型を装着して、板材である素材をせん断加工することによってせん断面が良好、すなわちせん断面が滑らかなブランクを得る装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】せん断面の状態は、せん断速度、すなわち可動型の速度が大きい程、そしてプレス機械の剛性が低いほど良いとされている。 【０００３】他方、せん断加工における可動型の移動量、すなわち変移量とせん断抵抗との関係は、図５のようになる。可動型の移動量は、通常、プレス機械のスライドの下降量、すなわち変移量に相当する。 【０００４】図４において、スライドが下降して、可動型が板材である素材に接触してからせん断抵抗が増加し、最大せん断抵抗を過ぎて板材でのせん断部に割れが発生し、急激にせん断抵抗が減少してせん断加工が終わる。 【０００５】その後の抵抗は、せん断加工によって得られたブランク材を固定型に押し込むための押し込み力のみである。 【０００６】この一般的なせん断抵抗の変化を、説明を容易にするため直線で図式化したのが図５である。 【０００７】図５において、Ａは前記割れが発生する点、Ｂはせん断加工が終了した点を示す。図５の場合のプレス機械は、せん断加工に要する荷重によって０．５ｍｍ変形することを示している。このせん断加工に要する荷重を、以下、単にせん断荷重、このときの変形量を、以下、単に伸び量と呼ぶ。一方、プレス機械によっては、前記０．５ｍｍが２．５ｍｍになることもある。 【０００８】これらの場合のせん断加工における可動型の速度を、以下に算出して比較してみる。 【０００９】説明を解り易くするために、プレス機械を１本の棒と見做す。棒の長さを ｍｍ、縦弾性係数をＥｋｇ／ｍｍ2、重力の加速度を９８１０ｍｍ／ｓ2、単位体積の重量をγｋｇ／ｍｍ3とすると、棒の縦振動数ｆは、ｆ＝（１／２ ）×（Ｅｇ／γ）1/2 で示すことが出来る。 【００１０】上記の式に ＝２０００ｍｍ、Ｅ＝２１０００ｋｇ／ｍｍ2、γ＝７．８５×１０-6ｋｇ／ｍｍ3を代入すると、ｆ＝１２８０．７となる。ここで、棒の縦振動を大略サインカーブであるとすると、棒が縦振動して、棒の前記伸び量が無くなり、棒の長さが ＝２０００ｍｍになるまでの時間、すなわち復帰時間は、ｔ＝（１／１２８０．７）÷（９０°／３６０°）＝１．９５×１０-4ｓとなる。この場合の可動型の平均速度は、０．５／ｔ＝２５６１ｍｍ／ｓである。 【００１１】同様にして、伸び量が２．５ｍｍの場合、棒が２．５ｍｍ伸びた状態から０．５ｍｍだけ復帰し、伸びが２ｍｍの状態になるまでの時間は、ｔ＝（１／１２８０．７）×（３６．９°／３６０°）＝０．８×１０-4ｓとなるから、復帰時間は０．８×１０-4ｓで、平均速度は６２４７ｍｍ／ｓとなり、伸び量が大きい場合の方が速度が大きいことが判る。 【００１２】従来、せん断面の状態はプレス機械の毎分回転数、すなわちプレス機械のＳＰＭ及びプレス機械の剛性によって左右されていた。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可動型と固定型を用いてせん断加工をする場合、良好なせん断面を得ることである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明においては、可動型を弾性体で付勢することによって、せん断加工時の可動型の速度を積極的に大きくする。 【００１５】 【発明の実施の形態】図１と図２に、本発明の第１実施例を示す。図１において、上ダイセット２はプレス機械のスライドに装着され、下ダイセット３はプレス機械のボルスタに装着される。 【００１６】上ダイセット２に、パンチ４が昇降自在に設けられている。上ダイセット２にパンチガイド５が固定され、パンチ４はパンチガイド５で案内されている。 【００１７】上ダイセット２にブロック７が固定され、弾性体６がブロック７とパンチ４との間に伸縮自在に組み込まれている。 【００１８】下ダイセット３に、ダイ９が固定されている。ダイ９は、前記パンチ４に対向している。パンチ４に係合させてストリッパ８が設けられている。 【００１９】素材１は、上ダイセット２、下ダイセット３等で構成される型でスライドの運動に伴ってせん断加工され、ブランクが得られる。この実施例においては、パンチ４が可動型でダイ９が固定型に相当する。 【００２０】図１は、パンチ４が素材１に食い込み弾性体６が圧縮されている状態を示している。図２は、図１に続く状態を示している。すなわち、パンチ４は下降し、弾性体６は伸び、素材１のせん断加工は終了している。 【００２１】図１における各部材の、具体的仕様を以下に開示する。素材１は厚さ６ｍｍ、材質はＳＰＨＣ、パンチ４の直径は５０ｍｍ、最大荷重は５０ｔｆである。弾性体６は直径１８ｍｍ、長さ３０ｍｍで２本使用し、材質はＳＫＨ５１である。弾性体６は最大荷重時に０．５６ｍｍ圧縮変形され、縦振動数はｆ＝４２６９０、弾性体６の伸び量が０になるまでの平均速度は９５６２６ｍｍ／ｓであった。 【００２２】図３は、本発明の第２実施例を示す。この第２実施例においては、弾性体１２等がプレス機械のスライド１０に内装されている。スライド１０にスライド側受圧板１１が固定され、スライド１０下面に上ダイセット２が固定され、上ダイセット２にブロック３が昇降自在に内装されている。スライド側受圧板１１とブロック３との間に弾性体１２が伸縮自在に組み込まれている。 【００２３】上ダイセット２にパンチガイド５が固定され、パンチガイド５に案内されてパンチ４が昇降自在に設けられている。 【００２４】他方、プレス機械のボルスタに下ダイセット３が固定され、下ダイセット３にダイ９が固定され、ダイ９は前記パンチ４に対向している。パンチ４に係合させてストリッパ８が設けられている。 【００２５】前述のせん断荷重と伸び量は、素材の厚さ、材質によって相異するため、各種長さの弾性体１２を準備しておく。さらに、使用する弾性体１２の本数を決め、ブロック１３の高さ方向の寸法を調整して、弾性体１２の圧縮応力が２００ｋｇ／ｍｍ2以下になるようにする。 【００２６】以上の実施例においては、弾性体としてピンを使用したが、同様の弾性が得られるばね、ゴム等を使用しても良い。 【００２７】なお、部材の配置の都合で、上記実施例においては可動型を弾性体で直接付勢する構造としたが、可動型と弾性体との間に動力を伝達するためのカム、レバーなどの部材を介在させても良い。 【００２８】 【発明の効果】本発明によれば、せん断加工を行う際、プレス機械のＳＰＭや剛性に左右されることなく、良好なせん断面が得られる。