JPH1085860A - ポンチ及びダイによりシートブランクから部品を切り取る方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンチとダイとの間の空隙を極めて小さく保
ちつつ、切断力及び摩耗の効果を著しく小さくすること
により、ポンチの寿命を長くすることを可能にする、シ
ートから部品を切り取る方法を提供すること。 【解決手段】 本発明は、互いの方向に可動であり且つ
刃部分を有する２つの部材、即ち、ポンチ２及びダイ４
によりシートブランク１から部品を切り取る方法にし
て、所定の方向及び設定された向きに所定の深さｐのへ
こみ部分９を形成することと、該へこみ部分９を形成す
る前記方向及び前記設定された向きに前記シートブラン
ク１から部品を切り取ることとを含む、方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートブランクか
ら部品を切り取ることに関する。

【０００２】

【従来の技術】シートブランクから部品を切り取ること
は、主として、刃部分を有して、互いの方向に可動であ
る部材から成る切断装置、又はプレス工具によって行わ
れることが多い。通常、この切断装置は、シートブラン
クをダイとポンチとの間の位置に保持するブランクホル
ダを更に備えている。

【０００３】刃部分を有する部材は、一方にて、切り取
るべき外周に等しい形状を有し、その動きが可動スライ
ドの動きによって決まる、ポンチと、他方にて、固定ダ
イとによって形成される。このダイは、所望の切り取り
形状となるようにポンチの形状に対応した形状を有する
キャビティを備えている。

【０００４】これらのポンチ及びダイは、通常、金属で
出来ており、特に、金属薄板を切断する工具鋼（殆どの
場合、炭化物鋼）で出来ている。

【０００５】ポンチ及びダイから成る装置によって、シ
ートブランクから部品を切り取るこの方法は、例えば、
電気モータの固定子を構成する各種の構成要素、又は磁
石回路、又は、自動車の分野において、照明構造体用の
穴を形成するために、使用されることが極めて多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この切断方法の１つの
大きい欠点は、ポンチ及びダイが急速に摩耗し、そのた
め、これらの工具の寿命が著しく短くなる点である。

【０００７】この摩耗の原因は、その部品を切り取るの
に必要な大きい切断力、及びポンチが上下動するとき、
シートブランクに形成される切り取り端縁とポンチとの
間に発生する摩擦作用によるものである。

【０００８】この摩耗は、鋼を切り取ることの困難性と
共に増大し且つ加速される。

【０００９】このため、例えば、弾性限界値と破断荷重
との比Ｒｅ／Ｒｍが０．８以下であり、破断するまでの
伸び率Ａ％が３０％以上である鋼は、切ることが極めて
難しく、また、そのＲｅ／Ｒｍ比が０．９乃至１の範囲
で、その破断するまでの伸び率が２０％以下である鋼
は、より切断し易い。

【００１０】また、この摩耗は、切り取るべき部品の形
状にもよる。実際上、その形状が極めて複雑であり、例
えば、電気モータ固定子の型式のように、鋭利な隅部を
有する部品は、簡単な形状の部品よりも切り取ることが
より難しい。

【００１１】「レース」型式の複雑な形状を有する部品
を切り取ることを難しくする物理的性質を有する鋼から
部品を切り取る場合、切り取り端縁とポンチとの間に相
当な摩擦が生じ、最初にシートにポンチを通し、次に、
切り取った後に、ポンチをシートから引き抜くとき、相
当な力を加えることが必要となる。

【００１２】このため、シートに大きい応力が生じ、こ
うした応力は、除去したとき、製造した部品が変形し、
そのため、その部品をスクラップ処分することが必要と
なることが多い（特に、電気モータ固定子、又は磁石回
路のような精密部品の場合）。

【００１３】更に、その切り取り中の摩擦力の増大は、
ポンチ及びダイの摩耗を増大させる。

【００１４】切り取る金属とポンチ及びダイの作用部品
との間における摩擦が大きいというこの問題点を解決す
るため、ポンチとダイとの間の隙間を通常、増大させ
る。

【００１５】しかしながら、ポンチとダイとの間の隙間
が増大すると、２種類の問題点が生じる。

【００１６】第一に、工具の刃部分が僅かに摩耗し始め
ると、切り取り端縁にバリが形成され、このため、その
製造した部品をスクラップ処分しなければならなくな
る。

【００１７】第二に、ポンチとダイとの間の隙間が増す
ことは、シートに生じる応力の水平方向成分、即ち、引
っ張り応力を著しく増大させる。この引っ張り応力の増
大は、部品の形状に影響を与え、切り取り端縁領域に微
細な亀裂が生じる虞れを増大させる。

【００１８】また、切り取りが３つの段階にて行われ
る、シートブランクから部品を切り取る方法も公知であ
る。

【００１９】この従来技術の方法は、第一の段階にて、
一方向、例えば、下方向にへこみ部分を形成し、次に、
第二の段階にて、へこみ方向と反対の方向、例えば、上
方に逆へこみを形成し、最後に、第三の段階にて、逆へ
こみ方向に向けて完全に切り取ることから成る。

【００２０】この方法は、必要とされる切断力を小さく
せず、また工具の摩耗を少なくしないから欠点がある。

【００２１】実際には、従来技術の方法によって切り取
った後の金属の粒子方向を示す図１に図示するように、
こうした粒子は、最初に、へこみ方向に方向決めされ、
その金属は極めて硬く処理される。その後に、これらの
粒子の方向を逆にしなければならないが、その金属が硬
化処理されているため、このことはより困難なことであ
る。

【００２２】従って、逆へこみを形成するために採用さ
れる力は、大きく、このため、工具の摩耗が増大する。

【００２３】本発明の一つの目的は、ポンチとダイとの
間の隙間を極めて小さく保ちつつ、切断力及び摩耗の効
果を著しく小さくすることにより、ポンチの寿命を長く
することを可能にする切断方法を提供することにより、
こうした欠点を解決することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、互
いに向けて可動であり且つ刃部分を有する２つの部材、
即ち、ポンチ及びダイによって、シートブランクから部
品を切り取る方法であって、所定の方向及び設定された
向きに所定の深さｐのへこみを形成することと、そのへ
こみが形成される上記所定の方向及び設定された向きに
シートブランクから部品を切り取ることとを含むことを
特徴とする、方法を提供するものである。

【００２５】本発明のその他の特徴によれば、該方法
は、所定の方向及び設定した向きにへこみポンチにより
所定の深さｐのへこみを形成することと、切断ポンチに
よりへこみを形成する上記所定の方向及び上記設定され
た向きにシートブランクから部品を切り取ることとを含
み、該方法は、ポンチにより、上記所定の方向及び設定
された向きに所定の深さｐのへこみを形成することと、
該ポンチを持ち上げることと、上記ポンチによりへこみ
を形成する上記方向及び上記設定された向きにブランク
から部品を切り取ることとを含み、該方法は、第一のシ
ートブランクに所定の深さｐ１のへこみを形成すること
と、第二のシートブランクに所定の深さｐ２のへこみを
形成することと、そのへこみを重ね合わせることにより
シートブランクを一方がもう一方の頂部に乗るように位
置決めすることと、上記切断ポンチにより２つのシート
ブランクを同時に切り取ることとを含み、切断ポンチの
移動は、該ポンチに接触したシートブランクの切り取り
部分がダイと接触したシートブランクに形成された開口
部に嵌まるときに停止される。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の特徴及び有利な点は、添
付図面に関して単に一例として掲げた以下の詳細な説明
から明らかになるであろう。

【００２７】図１に示した切断装置又はプレス工具は、
シートブランク１を切り取るために使用される公知の型
式のものである。

【００２８】この装置は、刃部分を有し且つ互いに可動
である２つの部材を備えており、該部材は、一方で、そ
の動きが可動スライド３の動きにより制御され、切り取
るべき輪郭に対応する形状を有するポンチ２と、他方に
て、固定テーブル５に固定され且つ所望の切り取り部分
を形成すべくポンチ２の形状に対応する形状を有するダ
イ４とにより形成される。

【００２９】図示した実施の形態において、該切断装置
は、シートブランク１をダイ４の上に保持するブランク
ホルダ６を更に備えている。

【００３０】該ポンチ２及び該ダイ４の各々は、ダイが
シートブランク１を切り取るべく下降したとき、互いに
協働し得るようにされたそれぞれの刃部分７、８を有し
ている。

【００３１】この部品は、シートブランク１から切り取
った部品１ａにより形成し、シートブランクに残る部品
１ｂをスクラップとするか、又はシートブランク１に残
る部品１ｂにより形成し、切り取った部品１ａをスクラ
ップ処理することで形成することができる。

【００３２】本発明による方法は、シートブランク１を
ダイ４に対して平らの位置に配置することと、所定の方
向及び設定された向き（ｓｅｎｓｅ）に向けて所定の深
さｐのへこみ又はディッシュ９を形成することと、へこ
みを形成する上記所定の方向及び上記設定された向きに
上記シートブランク１から上記部品を切り取ることとを
含む。

【００３３】へこみ９を形成する方向は、シートブラン
ク１の主側部に対して垂直であり、このへこみ９の上記
形成方向は、第一の主要面の選択に関係なく第一の主要
面から別の主要面に向け、例えば、水平に配置されたシ
ートブランクの場合、上方又は下方に向ける。

【００３４】図２に図示するように、ブランクホルダ６
及びポンチ２は、スライドの作用により下降する。

【００３５】ブランクホルダは、シートブランク１をダ
イ４に対して保持し、ポンチ２は、シートブランク１と
接触状態となる。

【００３６】ポンチ２の移動は、シートブランクにへこ
み９のみを形成し、即ち、シートブランク１を切り取る
ことなくそのシートブランク１を変形させ得るように設
定する。

【００３７】へこみ９の深さｐは、シートブランク１の
厚さをＥをした場合、０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）−
０．０５Ｅ乃至０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）＋０．１
Ｅの範囲となる。

【００３８】図２から理解され得るように、へこみ９の
深さｐのグラフ図は、該図面をより明確にし得るよう適
宜に誇張したものである。

【００３９】シートブランク１にへこみ９を形成した後
に初めて、そのシートブランクは、へこみ９の方向及び
その向きと同一方向に向けて刃部分７、８により切断さ
れる。

【００４０】切り取り工程前に形成されたへこみ９は、
シートブランクの最終的な切り取りを向上させ得るよう
そのシートブランクを形成する金属の物理的性質を局部
的に修正することを可能にする。

【００４１】上記第一の方法によれば、２つの異なるポ
ンチを採用することができ、第一のものはシートブラン
ク１のへこみを形成する工程に専用的に使用され、第二
のものはへこみを形成した後に、シートブランク１を切
り取る工程に専用的に使用される。

【００４２】この場合、本発明による方法は、シートブ
ランク１をダイ４に対して保持することと、へこみポン
チにより、所定の方向及び設定された向きに所定の深さ
ｐのへこみ９を形成することと、切断ポンチにより、上
記へこみ９の方向及び向きにシート１から部品を切り取
ることとを含む。

【００４３】この加工方法は、２つの異なる装置、又は
プレス工具によりへこみ形成ステップ及び切り取りステ
ップが為されるとき、従来技術の方法（切り取りが単一
のステップにて行われる方法）の場合の切り取り速度に
等しい切り取り速度を保つことを可能にする。

【００４４】第二の加工方法によれば、シートブランク
１にへこみを形成する工程と、へこみを形成した後にシ
ートブランク１を切り取る工程に対して、同一のポンチ
を採用することが可能である。

【００４５】この場合、本発明による方法は、シートブ
ランク１をダイ４に対して平らに配置することと、ポン
チ２により、所定の方向及び設定した向きに向けて所定
の深さｐのへこみ９を形成することと、ポンチ２を持ち
上げることと、上記のポンチ２により、へこみ９を形成
する方向に向けてシート１から部品を切り取ることとを
含む。

【００４６】上記の方法は、より複雑な切断装置、又は
プレス工具を購入することなく、本発明の方法に従っ
て、切り取りを行うことを可能にする。

【００４７】上記において、シートブランク１は、平ら
にダイ４の上に配置される。この場合、ポンチ２がダイ
に関して動く。

【００４８】一つの変形例において、シートブランク１
は、ポンチ２に対して平らに配置することができ、この
場合、ダイ４がポンチに関して動く。

【００４９】試験を行い、本発明による切り取り方法が
切断工具の摩耗に与える影響を実証した。

【００５０】これらの試験は、切り取る前のへこみ９の
深さを変化させることにより、異なる型式の鋼から成る
シートブランクから切り取ることを含む。

【００５１】シートブランク１から切り取る段階におい
て、ポンチ２の横部品の摩擦により消費されるエネルギ
を測定した。この消費エネルギがポンチの摩耗傾向を表
現する。

【００５２】次表には、試験した異なる型式の鋼の重量
比による物理的性質（横断方向）への組成が掲げてあ
る。

【００５３】

【表１】

【００５４】型式Ａの鋼は電気鋼であり、そのシートに
は、最終的な焼き鈍し処理を行った。このシートは、１
乃至２μｍの厚さにて無機質ポリマーを含む１つ以上の
有機樹脂（ＡＳＴＭ Ａ ３４５等級に従った等級Ｃ５
のワニス）で形成された型式の被覆で被覆されている。

【００５５】型式Ｂの鋼は弾性限界平均値が２．２％の
鋼であり、この鋼もまた最終的な焼き鈍し処理を行っ
た。

【００５６】鋼Ｃもまた等級Ｃ５のワニスで被覆してあ
る。

【００５７】下記の表には、へこみ９の深さｐの関数と
して得られた実験結果が掲げてある。これらの試験は、
そのポンチ２がカーバイドで、直径１２ｍｍであり、ま
たそのダイ４もカーバイドで、直径１２．０５ｍｍであ
り、ポンチ２とダイ４との間に０．０５ｍｍの空隙ｊを
提供する装置又はプレス工具を使用して行った。

【００５８】

【表２】

【００５９】その他の試験も行い、それらの試験結果は
次表に掲げてある。これらの試験は、そのポンチ２が炭
化鋼で、直径５０ｍｍであり、そのダイ４も炭化鋼で直
径５０．０５ｍｍであり、ポンチ２とダイ４との間に
０．０５ｍｍの空隙ｊを提供する装置を使用して行っ
た。

【００６０】

【表３】

【００６１】本発明の切り取り方法に従って切り取りを
行うとき、ポンチの横部品の摩擦により消費されるエネ
ルギが著しく減少することが分かる。この消費エネルギ
の値は、形成されるへこみの深さｐの関数である。

【００６２】実際に、形式Ｃの鋼のシートを詳細に調べ
ると、予め形成したへこみがない（ｐ＝０）の従来技術
の切り取り方法により切り取りを行ったとき、このエネ
ルギは３６４７ｋＪ／ｍｍに等しく、この値はへこみの
深さｐの関数として減少し、最小値２１８２ｋＪ／ｍｍ
となる、即ち、深さ０．３０ｍｍのへこみの場合、６０
％の減少となる。その後、へこみの深さの特定の閾値を
超えたとき、このエネルギは増大する。

【００６３】多数の試験を行ったが、上記表には、切断
工具の摩耗を著しく少なくすることを可能にするへこみ
の深さｐの最適値を求めることを可能にする、その一部
しか掲げていない。

【００６４】この値ｐは、切り取るべきシートブランク
の厚さＥの関数であり、０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）
−０．０５Ｅ乃至０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）＋０．
１Ｅの範囲であることが好ましい（図３の斜線部分を参
照）。

【００６５】また、刃部分の先端高さの値を分析するこ
とにより、この値は、へこみの深さｐの値に従って減少
することも分かった。

【００６６】この現象は詳細な説明が必要である。

【００６７】ポンチと、刃部分を有するダイとから成る
装置によってシートブランク１を切り取るとき、シート
ブランクの切り取り端縁は２つの領域を有する。即ち、
ポンチに隣接する側における第一のせん断領域１０と、
ダイに隣接する第二の波状領域又は粗面領域である。

【００６８】平均直径５０ｍｍのポンチの場合、予めへ
こみを形成せずに、ポンチとダイとの間に０．０５ｍｍ
程度の小さい空隙ｊが形成されるようにして、切り取り
を行ったとき、せん断領域１０は大きく、シートブラン
クの厚さの７０％程度の高さＨを有する一方、波状領域
１１は、シートブランクの厚さの３０％程度の小さいも
のとなる。この波状領域１１は、せん断領域１０が伸長
する方向に略直線状の外形を有する（図４ａ参照）。

【００６９】好ましくない物理的性質を有する鋼で出来
たシートブランクを切り取るとき、ポンチとダイとの間
の空隙ｊを大きくし、この空隙ｊの値が、平均直径５０
ｍｍのポンチの場合、シートの厚さの１５％程度となる
ようにすることが公知である。

【００７０】この場合、せん断領域１０はより小さく、
通常、シートブランクの厚さの５０％以下の高さＨを有
する一方、波状領域１１はより大きく、通常、シートブ
ランクの厚さの５０％以上となる。

【００７１】更に、このせん断領域１０は、シートブラ
ンクの主要面とのその接続領域に大きな丸味を付け部分
１２を有しており、波状領域１１は斜角状である（図４
ｂ参照）。

【００７２】金属のシートブランクにへこみが予め形成
される、本発明による切り取り方法を使用すれば、切り
取り工程にとって好ましくない性質の鋼であっても、シ
ートブランクの主要面とのその接続領域にて何ら丸味を
付けた領域が存在せずに大きいままであるせん断領域１
０と、せん断領域１０の伸長部にて直線状のままである
波状領域１１とを有する刃部分を提供する一方で、ポン
チとダイとの間に小さい空隙を保つことが可能となる
（図４ｃ参照）。

【００７３】実施した試験結果をまとめた表に記載した
ように、本発明による切り取り方法は、シートブランク
が被覆されていない場合（鋼Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、又は被
覆されている場合（鋼Ａ、Ｃ）に関係なく、採用される
鋼の種類に関係なく良好な結果が得られる。

【００７４】この切り取り方法は、磁性鋼と呼ばれる鋼
の場合、特に有利であり、それは、この方法の使用にれ
ば、鋼の所定の物理的性質に関し、ポンチとダイとの間
の小さい空隙ｊを伴う切り取りを行うことが可能であ
り、また、シートブランクの磁性が著しく損われること
がないからである。

【００７５】また、本発明による方法は、インサートが
溶接された部品を製造するときに特に適している。

【００７６】インサートを有するこの型式の部品を製造
するためには、２つのシートブランクを１つのダイの上
で重ね合わせ、１つの切断ポンチでその２つのシートブ
ランクを同時に切り取り、上方のシートブランクの切り
取り部分が下方のシートブランクの開口部内に配置され
るようにすることが公知である。

【００７７】しかしながら、この方法には欠点がある。

【００７８】実際に、その２つのシートブランクは工具
の鋭利な刃部分領域、即ち、ダイ及び切断ポンチの鋭利
な刃部分領域にてにてせん断される。他方、この境界領
域にて、せん断工程よりも成形工程の方が変形がより大
きい。

【００７９】図５には、上述したように従来の方法によ
り形成したインサートを有する部品の切り取った部分の
外形の半断面図が図示されている。

【００８０】例えば、該インサート１５は、このインサ
ートを受け入れる開口部１６が形成されるシートブラン
クよりも厚いシートブランクで出来ている。

【００８１】この図から理解されるように、インサート
１５とシートブランク１７に形成された開口部１６との
接触領域Ｃは狭い。

【００８２】この狭い接触領域を考えるならば、溶接を
行う前に、インサート１５はシートブランク１７から分
離する虞れがある。

【００８３】２つのシートブランクの境界面にて形成さ
れる偽成形のため、従来技術の方法の場合、シートブラ
ンクの一方は切り取られないことが分かっている。

【００８４】図６には、このインサート１５を受け入れ
得るようにされたシートブランク１７よりも厚さの厚い
シートブランク１８で出来たインサート１５が図示され
ている。

【００８５】シートブランク１７に形成された開口部１
６内にインサート１５を配置するためには、インサート
１５の上面が該インサートを受け入れ得るようにされた
シートブランク１７の上面と同一面に配置されるよう
に、切断ポンチの移動を設定する。

【００８６】しかしながら、この場合、図６に図示する
ように、インサート１５はシートブランク１８の他の部
分から切り取られない。

【００８７】インサートが該インサートを受け入れるシ
ートブランクよりも薄い場合、インサートの下方の位置
に配置された、シートブランクの最も厚い部分が切り取
られない部分となる。

【００８８】従って、これを避けるために、切断ポンチ
の貫入深さを増すことが必要となる。

【００８９】しかしながら、切断ポンチの貫入深さを増
すと別の欠点が生じる。

【００９０】実際に、インサート１５の上面は、図７に
図示するように、シートブランク１７の上面よりも下方
の位置に配置される。

【００９１】従って、インサート１５とシートブランク
１７に形成された開口部１６の端縁との間の接触領域Ｃ
は極めて狭く、このため、このインサート１５は極めて
不安定な状態で開口部１６内に保持される。

【００９２】このことは、厚いシートブランクの薄いイ
ンサートの場合にも当て嵌まる。

【００９３】直径Ｄのインサートを第一のシートブラン
クから切り取り、直径ｄの開口部を第二のシートブラン
クに別個に形成し、次に、この開口部内にこのインサー
トを配置することも考えられる。

【００９４】インサートの端縁と開口部の端縁との間に
十分な接触状態を得るためには、定義上、インサートの
直径Ｄ−開口部の直径ｄの差は、０以上でなければなら
ない。

【００９５】このため、当該出願人は、厚さの等しい比
較的弱体なシートブランクに形成された開口部内に、剛
性な金属薄板で出来た、直径１５０ｍｍ、厚さ０．６５
ｍｍのインサートを挿入することにより各種の試験を行
った。

【００９６】その第一の試験は、第一のシートブランク
にインサートを切り取り、第二のシートブランクに同一
の工具を使用して開口部を形成して行った。

【００９７】当該出願人は、開口部の直径ｄ−インサー
トの直径Ｄは０以下であり、このため、該インサート
は、該インサートを受け入れることを要する開口部より
も大きいことが分かった。

【００９８】従って、同一の工具を使用してインサート
を切り取り且つ別個に開口部を形成するというこの解決
策は採用し得ない。

【００９９】第二の試験は、異なる工具を使用して、第
一のシートブランクにインサートを切り取り、第二のシ
ートブランクに開口部を形成するものである。

【０１００】当該出願人は、この場合、機械的に切り取
ったインサートの直径Ｄは、金属の厚さの変化、切断ポ
ンチの摩耗状態、金属の物理的性質、又は楕円化現象に
対応して、約０．０８ｍｍだけ変動することを確認し
た。

【０１０１】更に、弱体な鋼の場合、機械的に形成した
開口部の直径は、約０．１２ｍｍだけ変動する。

【０１０２】従って、開口部の直径ｄ−インサートの直
径Ｄは、０乃至０．２ｍｍの範囲で変動する。

【０１０３】この変動範囲は、インサートを開口部内に
正確に確実に取り付けるためには大き過ぎる。

【０１０４】このため、インサートを切り取り且つ開口
部を別個に形成しようとする場合、２つの異なる工具を
使用することが絶対必要であることがこれらの試験から
分かった。

【０１０５】しかしながら、切り取るときにあらゆる注
意を払ったとしても開口部内にインサートを保持するこ
とは保証し得ない。

【０１０６】本発明の方法は、この問題点を解決するも
のである。

【０１０７】本発明による方法を実施する、図８及び図
９に図示した装置は、上述した実施の形態と同様に、刃
部分を有し且つ互いに向けて可動である２つの部材を備
えており、該２つの部材は、一方で、可動のスライド３
の動作によりその動作が制御されて、切り取るべき外周
に等しい形状を有するポンチ２と、他方にて、固定テー
ブル５に接続され且つ所望の切り取りを行うべく上記ポ
ンチ２の形状に適合する形状を有するダイ４とにより形
成される。

【０１０８】該装置は、以下に説明するように、シート
ブランクをダイ４に対し平らに配置するブランクホルダ
６を更に備えている。

【０１０９】ポンチ２及びダイ４の各々は、ポンチ２が
下降するとき、互いに協働し得るようにした、それぞれ
参照符号７、８で示す刃部分を備えている。

【０１１０】本発明による方法は、第一に、第一のシー
トブランク２０に所定の深さｐ１のへこみ又は皿状部分
２０ａを形成することと、次に、第二のシートブランク
２１に所定の深さｐ２のへこみ又は皿状部分２１ａを形
成することとを含む。

【０１１１】その後、図８に図示するように、へこみ部
分２０ａ、２１ａを重ね合わせ、シートブランク２０、
２１をダイ４の上に配置することにより、２つのシート
ブランク２０、２１を一方が他方の頂部に乗るように位
置決めする。

【０１１２】シートブランク２０、２１の各々の各へこ
み部分２０ａ、２１ａの深さは、対応するシートブラン
クの厚さをＥとした場合、０．０７５Ｅ乃至０．９０Ｅ
の範囲にある。

【０１１３】図８及び図９に図示するように、シートブ
ランク２０、２１の厚さは、より明確に図示すべく適宜
に誇張して示してある。

【０１１４】へこみ部分２０ａ、２１ａを重ね合わせる
ことにより、シートブランク２０、２１をダイ４の上に
位置決めした後、ブランクホルダ６及びポンチ２をスラ
イド３により下降させる。

【０１１５】ブランクホルダ６は、シートブランク２
０、２１をダイ４に対し平らに保持し、図８に図示する
ように、ポンチ２はへこみ部分２０ａの上面と接触す
る。

【０１１６】その後、ポンチ２は、図９に図示するよう
に、下降を続ける。

【０１１７】このポンチ２の下降段階にて、２つのシー
トブランク２０、２１が同時に切り取られる。

【０１１８】上記ポンチ２と接触したシートブランク２
０からの切り取り部分２３がダイ４と接触したシートブ
ランク２１に形成された開口部２４に嵌まるとき、ポン
チ２の走行が停止される。

【０１１９】このように、シートブランク２０、２１に
へこみ部分２０ａ、２１ａを形成したならば、２つのシ
ートブランク２０、２１を切り取り且つインサート２３
をシートブランク２１の開口部２４内に位置決めするこ
とを１回の工程で行うことができる。

【０１２０】試験を行い、インサート２３を開口部２４
内に保持することに対するへこみ部分の影響を確認し
た。

【０１２１】これらの試験の間、異なる工程、即ち、へ
こみ部分を形成すると同時に、２つのシートブランク２
０、２１を切り取るという工程に対して、単一の工具を
使用した。

【０１２２】この工具は、例えば、直径５０．０２ｍｍ
の切断ポンチと、直径５０．０５ｍｍのダイとから成っ
ている。

【０１２３】次表には、これらの試験の間に採用された
各種の形態が掲げられている。

【０１２４】

【表４】

【０１２５】この表から、異なる厚さ、即ち、このイン
サートを受け入れる開口部が形成されたシートブランク
よりも厚いインサート、又はその逆であるインサートを
備えるシートブランクの場合、切り取る前にシートブラ
ンクの各々にへこみ部分を形成することを含む本発明に
よる方法によれば、良好な結果が得られることが分か
る。

【０１２６】実際、切り取る前にシートブランクの各々
にへこみ部分を形成することは、従来採用される方法に
て経験される偽成形現象を回避する。

【０１２７】このため、本発明による方法によれば、イ
ンサートと開口部との間の接触が改善され、切り取るの
に必要な切断ポンチの貫入深さが少なくて済む。

【０１２８】従って、本発明による方法の場合、薄い支
持体に厚いインサートを埋め込むか、又は厚い支持体に
薄いインサートを埋め込み且つ／又は支持体の金属と異
なる等級の金属で出来たインサートを埋め込むことが可
能となる。

【０１２９】図１０に図示するように、本発明による方
法の場合、へこみ部分の方向と同一方向と切り取りが為
されるから、切り取り領域における金属粒子は全て同一
方向に向けて変形する。

【０１３０】この場合、上述したように、その力は、従
来技術の切り取り方法における力よりも小さい。

【０１３１】更に、本発明による方法では、工具の摩耗
速度はより遅くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する切断工具、又はプレス
工具の概略図的な平面図である。

【図２】シートブランクにへこみを形成する段階の概略
図である。

【図３】切り取るべきシートブランクの厚さの関数とし
て、へこみの深さ領域を示す曲線である。

【図４】図４ａは、採用される切り取り方法によるシー
トの切り取り端縁を示す曲線である。図４ｂは、採用さ
れる切り取り方法によるシートの切り取り端縁を示す、
図４ａと同様の曲線である。図４ｃは、採用される切り
取り方法によるシートの切り取り端縁を示す、図４ａと
同様の曲線である。

【図５】従来技術の方法により形成されたインサートを
有する部品の切り取り輪郭を示す、半断面図である。

【図６】従来技術の方法により形成されたインサートを
有する部品の切り取り輪郭を示す、図５と同様の半断面
図である。

【図７】従来技術の方法により形成されたインサートを
有する部品の切り取り輪郭を示す、図５と同様の半断面
図である。

【図８】本発明の方法を実施して、インサートを有する
部品を製造する装置の平面図である。

【図９】本発明の方法を実施して、インサートを有する
部品を製造する装置の図８と同様の平面図である。

【図１０】本発明の方法、及び従来技術の方法による金
属の粒子の方向を示す、シートの切り取り端縁の概略図
である。

【図１１】本発明の方法、及び従来技術の方法による金
属の粒子の方向を示す、図１０と同様のシートの切り取
り端縁の概略図である。

【符号の説明】

１ シートブランク １ａ シートブラン
クを切り取った部分 １ｂ シートブランクに残った部分 ２ ポンチ ３ 可動スライド ４ ダイ ５ 固定テーブル ６ ブランクホルダ ７、８ 刃部分 ９ へこみ １０ 第一のせん断
領域 １１ 波状領域 １２ 丸味を付けた
大きい部分 １５ インサート １６ 開口部 １７、１８ シートブランク ２０ 第一のシート
ブランク ２０ａ、２０ａ、２１ｂ へこみ又は皿状部分 ２１ 第二のシートブランク ２３ インサート ２４ 開口部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いの方向に可動であり且つ刃部分を有
   する２つの部材、即ち、ポンチ及びダイによりシートブ
   ランクから部品を切り取る方法にして、 所定の方向及び設定された向きに所定の深さｐのへこみ
   部分を形成することと、 該へこみ部分を形成する前記方向及び前記設定された向
   きに前記シートブランクから前記部品を切り取ることと
   を含む、方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシートブランクから部
   品を切り取る方法にして、 へこみ形成ポンチにより所定の方向及び設定された向き
   に所定の深さｐのへこみ部分を形成することと、 切断ポンチにより、へこみ部分を形成する前記方向及び
   前記設定された向きに前記シートブランクから前記部品
   を切り取ることとを含む、方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のシートブランクから部
   品を切り取る方法にして、 前記ポンチにより、所定の方向及び設定された向きに所
   定の深さｐのへこみ部分を形成することと、 前記ポンチを持ち上げることと、 前記ポンチにより、前記へこみ部分を形成する前記方向
   及び前記設定された向きに前記シートブランクから前記
   部品を切り取ることとを含む、方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れかの項に記
   載のシートブランクから部品を切り取る方法にして、シ
   ートブランクの厚さをＥとした場合、前記へこみ部分の
   前記深さｐが０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）−０．０５
   Ｅ乃至０．４１６（１−ｅ^-1.279Ｅ）＋０．１Ｅの範囲
   にある、方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３の何れかの項に記
   載のシートブランクから部品を切り取る方法にして、 第一のシートブランクに所定の深さｐ１のへこみ部分を
   形成することと、 第二のシートブランクに所定の深さｐ２のへこみ部分を
   形成することと、 前記へこみ部分を重ね合わせることにより、前記シート
   ブランクを一方がもう一方の上になるように位置決めす
   ることと、 前記切断ポンチにより前記２つのシートブランクを同時
   に切り取ることとを含む、方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のシートブランクから部
   品を切り取る方法にして、前記ポンチと接触した前記シ
   ートブランクから切り取った部分が前記ダイと接触した
   前記シートブランクに形成された前記開口部内に嵌まっ
   たときに、前記切断ポンチの移動が停止されるようにし
   た、方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載のシートブランクから部
   品を切り取る方法にして、対応するシートブランクの厚
   さをＥとした場合、シートブランクの各々における前記
   へこみ部分の前記深さが０．７５Ｅ乃至０．９０Ｅの範
   囲内にある、方法。
8. 【請求項８】 請求項５乃至請求項７の何れかの項に記
   載のシートブランクから部品を切り取る方法にして、前
   記重ね合わせた２つのシートブランクを同時に切り取る
   ことにより、インサートが溶接された部品を製造する、
   方法。