JPH0418930B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、薄い金属材料をバリを生じることな
く精密に切断打抜きするプレス加工法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、電子管等に用いられる小形金属部品
は、プレス加工により所定の形状に成形加工され
る場合がほとんどであるが、プレス加工時に生じ
るバリが製品の特性に悪影響を与えることがあ
る。例えば、カラーブラウン管内に設けられるイ
ンナーシールドも、この種部品の一種である。す
なわち、カラーブラウン管は年々きびしい耐圧特
性が要求され、特に大形管ほどこの傾向は著し
い。ここで、管内のゴミ量と、工程ストレート耐
電圧不良率との間には強い相関関係があり、特に
そのゴミの中の極く小さい金属質の落下物が一層
耐圧特性を悪化させている。前記インナーシール
ドは、管内の金属で構成されている部品としては
表面積的にもまた加工時における切断長さ的にみ
ても１番大きな比重をしめており、これから落下
する金属異物（バリ）を少なくする必要がある。

上記インナーシールドの製造は第１図ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅで示す工程によつている。すなわち、
ａのプレス加工による図示しない素材からのブラ
ンク１１および４つの角孔１２の打抜き工程、ｂ
の第１曲げおよびビート成形工程、ｃの第２曲げ
工程、ｄの第３曲げ工程、ｅのＵ字曲げ工程と、
図示しない洗浄（脱脂）工程および黒化処理工程
とを経て製造される。上記工程のうち、ａの素材
からなるブランクおよび角孔の打抜き工程におい
てバリが発生する。

ここで、従来のプレス機械による打抜き加工を
説明する。まず、前述したインナーシールド用の
素材としては、その用途上の必要性から、低炭素
含有鉄材で、厚さ0.15mmのごく薄いものが使用さ
れる。このため、打抜き用のポンチとダイとのク
リアランスは片側で0.01mm以下ときわめて小さい
値に設定される。

通常、インナーシールド用のブランク加工に使
用するプレス機械は、インナーシールドの面積が
大きいため、100tonから200tonクラスのものであ
る。このため、JIS1級相当以上のプレス機械を使
用しても、プレス機械のヘツドとラムとの平行度
精度は0.1mm程度と悪く、そのため、前述の如く、
抜き型のクリアランスを0.01mm程度の高精度にし
てもこれをプレス機械に取付けると、ある場所で
は0.03mmのクリアランスになり、またある場所で
は逆にマイナスクリアランスになつて、ポンチで
ダイをかじるようになる。

上記クリアランスは小さい程バリの発生が少な
く、クリアランスを前述した0.01mm以下にすると
良い結果が得られる。しかし、クリアランスが
0.03mm程度以上になると、バリが大きくなり、イ
ンナーシールドとして用いると問題が生じる。

そこで、従来は次のようにして、クリアランス
を0.01mm以下に調整していた。まず、ポンチは工
具鋼を焼入処理しHRC60〜63程度の硬度にする。
これに対し、ダイは工具鋼を調質し、HRC40〜
45程度の比較的軟らかな硬度にする。このような
抜型をプレス機械に取付け、インナーシールド用
の素材を試し打ちしてバリの有無を調べる。その
結果、バリの大きいところ、すなわち、前述した
ように、プレス機械の平行度精度等により、クリ
アランスが0.03mm程度以上に大きくなつてしまつ
た部分につき、その部分のダイの切刃部をハンマ
ーによりダイの内側にたたき出す。このたたき出
しは、ダイの硬度を比較的軟くしたので可能であ
る。次にプレス機械のラムを下降させ、ポンチに
よりたたき出した部分を削り取る（シービング）。
これを何回かくり返すことにより適切なクリアラ
ンス（0.01mm以下）調整と上下型のセンター合せ
を完了させ、良好な抜き状態を確認したうえでイ
ンナーシールドの抜き加工をスタートさせてい
た。

しかし、このようなプレス加工法には次のよう
な問題点があつた。すなわち、ポンチとダイとの
クリアランスが小さいため、ダイの内側面は、打
抜かれたブランクの外辺部によつてこすられ、ま
たポンチの外側面は打打き後の被加工材の内辺部
によつてこすられるので、これらの部分の摩耗が
大きく、金型寿命が短くなる。また、ダイは前述
したクリアランス調整のためのたたき出しが行わ
れるため、その硬度は比較的軟らかく（たたき出
しが出きる範囲で最も硬度の高い範囲）する必要
があり、焼入れを行うことができない。このほ
か、ダイを焼入れできない理由としては、クリア
ランスが小さいため、被加工材の２枚かましのよ
うな異状が生じ、上型に何らかの偏心荷重がかか
つてポンチの直角度が狂うと、ポンチとダイとの
かじりが生じる。この場合、双方共に焼入れをし
た高硬度のものであれば、共に損傷を受け、作業
が不可能になつてしまう。これらの理由によりダ
イを焼入れすることはできない。しかもこのた
め、すぐに切刃部が摩耗し、加工品に大きなバリ
が発生した。

このように、大きなバリが発生すると、これが
運搬中や組立工程でのハンドリング中に管内に落
下してしまう。また、このバリが、他のインナー
シールドの黒化膜をこすり落し、それがインナー
シールドに附着して管内に持ちこまれてしまう。
そして、これらは前述した如くブラウン管の耐圧
特性に悪影響を与える。

このような、不具合を防止するため、従来は、
金型を一度プレス機械に取付け、クリアランス調
整を完了したら、その時の生産が完了しても、プ
レス機械の都合のつくかぎり金型を取り外さずに
良好なクリアランスを維持したり、或いは打抜か
れたインナーシールドのバリ管理（通常バリ高さ
±0.1mmで管理）を徹底させ、かつ金型修理（刃
研ぎ、クリアランス管理）をひんぱんに行うこと
等により対処していた。しかし、これらでは、バ
リの発生を充分に防止することができず、改善が
望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、面倒なクリアランス調整等を
行うことなく、バリを生じずに所定形状の打抜き
を行うことができるプレス加工法を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明によるプレス加工法は、ポンチとダイと
のクリアランスを、被加工材料の厚さの100％以
上に設定すると共に、これらポンチおよびダイの
いずれか一方の切刃部を円弧状エツジとしかつ他
方の切刃部をシヤープエツジとし、プレスラムの
作動に伴つて被加工材をストリツパー、ノツクア
ウトおよびダイのそれぞれの対向面にて挾圧拘束
しながら前記シヤープエツジにて被加工材をひき
ちぎり分離するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して
詳細に説明する。

第２図は、本発明に用いるプレス機械の抜型部
を示す。図において、１５は下型シユーで、図示
しないプレスベツド上に取付けてあり、その上面
には、第１図で示したブランク１１の外形を抜く
ためのポンチ１６を固定取付けしている。このポ
ンチ１６は、第１図で示した角孔１２を抜くため
のダイ１７を有するもので、外形抜きポンチ１６
と角孔抜きダイ１７とを兼ねる。１８はストリツ
パーで、上記ポンチ１６の外周に上下動可能に嵌
合する。また、このストリツパー１８は、ばね１
９により下型シユー１５上に支持されており、こ
のばね１９によりその上面がポンチ１６の上面と
ほぼ同一面となるように位置決めされる。第３図
は、この下型の左半分の平面図である。また、こ
のポンチ１６に設けられた角孔用のダイ１７は、
第５図で示すように、たて方向の貫通孔状を成し
ており、その内部には、ノツクアウト２０が上下
動可能に嵌合している。このノツクアウト２０
は、ばね２１により、その先端（上端）がダイ１
７の上面とほぼ同一面になるように位置決めされ
る。

第２図に戻つて、２５は上型シユーで、図示し
ないプレスラムに取付けられており、プレスラム
の作動に伴つて上下動する。２６は外形抜きダイ
で、上型シユー２５の下面に取付けられており、
下降時、前記外形抜きポンチ１６の外周に所定の
クリアランスを保つて嵌合する。２７はノツクア
ウトで、第４図に示す如く、外形抜きダイ２６の
内周形状とほぼ相似の外周形状を成す。このノツ
クアウト２７は、ばね２８を介して上型シユー２
５の下面に上下動可能に設けられており、常時は
ばね２８の反発力により、その下面が外形抜きダ
イ２６の下面より僅かに突出する如く位置決めさ
れる。２９は角孔抜きポンチで、前記下型に設け
られた角孔抜きダイ１７と対向する如く、上型シ
ユー２５の下面に固定取付けされており、第５図
で示す如く、ノツクアウト２７を貫通してその下
面に突出する。

なお、第２図中、３０はインナーシールド用の
被加工材である。

ここで、外形抜きポンチ１６とダイ２６とのク
リアランスおよび、角孔抜きポンチ２９とダイ１
７とのクリアランスは被加工材３０の厚さの100
％以上に設定する。実施例では、被加工材３０の
厚さが0.15mmであり、上記各クリアランスは片側
で0.3〜0.5mmとした。また、外形抜ポンチ１６お
よび角孔抜きダイ１７の切刃部はシヤープエツジ
とし、外形抜きダイ２６および角孔抜きポンチ２
９の切刃部は円弧状エツジとした。この円弧状エ
ツジの半径は実験の結果1.0mm程度が良好であつ
た。

上記構成において、被加工材３０を下型のスト
リツパー１８と外形抜きポンチ１６の上面に位置
させた状態で、プレスラムを作動させ、上型シユ
ー２５を下降させると、まず、上型側のノツクア
ウト２７の下面が被加工材３０の上面と接触し、
外形抜きポンチ１６の上面とで、被加工材３０を
挾圧拘束する。次に、角孔抜きポンチ２９の先端
か被加工材３０の上面と当接し、その下面に位置
するノツクアウト２０の上面と共に被加工材３０
を挾圧拘束する。そして上型シユー２５の下降に
伴い、第５図で示す如く、被加工材３０を角孔抜
きダイ１７と共に打ち抜く。また、これと同時
に、外形抜きダイ２６の下面は被加工材３０の上
面と接触し、その下面に位置するストリツパー１
８の上面と共に被加工材３０を挾圧拘束する。そ
して上型シユー２５がさらに下降することによ
り、外形抜きポンチ１６と共に、被加工材３０を
打抜き、第１図で示したブランク１１を得る。

ここで、上記打抜き部の切断過程を第６図およ
び第７図で説明する。第６図は角孔１２の打抜過
程を拡大図示している。この場合、被加工材３０
は、前述したように、まず、ノツクアウト２７の
下面と角孔抜きダイ１７の上面（外形抜きポンチ
１６の上面でもある）とによつて挾圧拘束する。
この状態で角孔抜きポンチ２９が下降し、その先
端とノツクアウト２０との間で、被加工材３０を
挾圧しながら打抜く。図中Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはポン
チ２９の下降位置を表わす。図示から明らかな如
く、ポンチ２９の下降に伴い、被加工材３０は、
ポンチ２９の円弧状にエツジに沿つて押し曲げら
れ、ダイ１７のシヤープエツジ１７ａの部分でひ
きちぎられ、分離される。この場合、孔形状はシ
ヤープエツジを有するダイ１７の寸法にならつて
形成される。一方、打抜かれたブランク部は変形
しているのでスクラツプとなる。また、このと
き、ポンチ２９とダイ１７とのクリアランスが大
きいので、ひきちぎりの際、変形したスクラツプ
側の外辺部が、ダイ１７の内側面と接触せず、こ
の部分をこすつて摩耗させることはない。

第７図は、外形抜き過程を示す。この場合も、
被加工材３０は、前述の如く、ノツクアウト２７
の下面と、外形抜きポンチ１６の上面とで挾圧拘
束されている。この状態で外形抜きダイ２６が下
降し、その下面とストリツパー１８の上面との間
で被加工材３０を挾圧しながら、これを打抜く。
図中Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは外形抜きダイ２６の下降位
置を表わす。図示から明らかな如く、ダイ２６の
下降に伴い、被加工材３０はダイ２６の円弧状エ
ツジに沿つて押し曲げられ、ポンチ１６のシヤー
プエツジ１６ａの部分でひきちぎられ、分離され
る。この場合、打抜かれたブランクの形状はシヤ
ープエツジを有するポンチ１６の寸法にならつて
形成される。一方打抜かれた被加工材３０は変形
しているのでスクラツプとなる。また、この場合
も、ポンチ１６とダイ２６とのクリアランスが大
きいので、ひきちぎられた被加工材３０の内辺部
がポンチ１６の外側面と接触せず、この部分をこ
すつて摩耗させることはない。

第８図は、従来の打ち抜き部を示しており、図
示の如く、バリが打ち抜き方向（下方）に向つて
突出形成される。第９図は本発明方法により加工
した打抜き部を示す。図示から明らかなように、
円弧部は生じるが、従来のようにバリが生じるこ
とはない。

また、本発明では、ポンチとダイとのクリアラ
ンスを大きく設定したので、従来のように、ダイ
のたたき出しおよびシユービングを伴う面倒なク
リアランス調整が不要となる。また、その結果、
ポンチおよびダイ共に焼入れした高硬度のものを
用いることができる。またこれらポンチおよびダ
イに超硬合金を用いることも可能となつた。従つ
て、これらの摩耗等による加工上の不具合が生じ
ることはなく、長期間に渡つて高精度の加工を維
持できる。

なお、上記実施例では、被加工製品として、カ
ラーブラウン管のインナーシールドを例示した
が、もちろん、これの製法に限定されるものでは
なく、ひろく板金プレス加工全般に係わるもので
ある。特に薄板のバリレス加工に有効であり、上
記インナーシールドのほか、エレクトロンシール
ドやインサイドエレクトロンシールドの加工等に
好適である。

その場合、ポンチとダイの一方の切刃部を円弧
状エツジとし、他方の切刃部をシヤープエツジと
するが、プレス製品として残る方に対応する側の
ポンチまたはダイの切刃部をシヤープエツジとし
て、スクラツプとなる方に対応する側のポンチま
たはダイの切刃部を円弧状エツジとすればよく、
製品の形状及び金型構造によつて適宜に選定する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、面倒なクリア
ランス調整を要することなく、バリの生じない打
抜き加工が可能となつたので、電子管部品等の加
工に用いると、その効果きわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、インナーシール
ドの製造工程を示す図、第２図は本発明によるプ
レス加工法の一実施例に用いるプレス機械の要部
を示す図、第３図および第４図は第２図で示した
下型および上型の平面図、第５図は第２図で示し
た部分の動作状態を示す図、第６図および第７図
は本発明におけるひきちぎり分離過程を示す図、
第８図および第９図は従来法および本発明法によ
る打抜加工部の形状を示す図である。 １１……ブランク、１２……角孔、１６……外
形抜きポンチ、１７……角孔抜きダイ、１８……
ストリツパー、２０，２７……ノツクアウト、２
６……外形抜きダイ、２９……角孔抜きポンチ、
３０……被加工材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンチとダイとのクリアランスを、被加工材
   料の厚さの100％以上に設定すると共に、これら
   ポンチおよびダイのいずれか一方の切刃部を円弧
   状エツジとしかつ他方の切刃部をシヤープエツジ
   とし、プレスラムの作動に伴つて被加工材をスト
   リツパー、ノツクアウトおよびダイのそれぞれの
   対向面にて挾圧拘束しながら前記シヤープエツジ
   にて被加工材をひきちぎり分離することを特徴と
   するプレス加工法。