JPH1177394A - 順送加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最終製品として高価格の被加工材を使用して
も、材料ロスを最小限に抑え、製造コストを低減するこ
と。 【解決手段】 複数のステージを有する順送金型内に
金属フープ材等の被加工材２を順次移送し、被加工材２
に対して順次所定の加工を施す順送加工方法であって、
上記順送金型内にパイロット孔４および保持部３が形成
されたフープ状のキャリア１を順次移送して、このキャ
リア１の保持部３に別体の被加工材２を順次保持させる
と共に、この被加工材２に対して上記順送金型により順
次所定の加工を施して製品を成形し、しかる後にこの製
品を上記キャリアから離脱させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属フープ材等の
被加工材を複数のステージを備えた順送金型により加工
して最終製品を製造する順送加工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複数のステージを備えた順送金型内に金
属フープ材を等ピッチで順次移送し、各ステージ毎に金
属フープ材に対してプレス加工を施す順送プレス加工方
法が従来より知られている。この順送加工方法は、プレ
ス機に複数のステージを有する順送金型（上型、下型）
をセットし、各ステージへ金属フープ材を順次移送しな
がら、金型によって段階的にプレス加工することによ
り、最終製品を得る加工方法である。各々のステージで
は、最終製品の形状等に応じて、例えば抜き加工、絞り
加工、曲げ加工等の各種プレス加工が施され、金属フー
プ材の投入から製品の排出までの一連の工程を経ること
により製品が容易に作製されることから、大量生産に適
した加工方法として多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の順送加工方法には、以下のような技術的課題
がある。

【０００４】すなわち、金属フープ材を常に等ピッチで
移送すると共に、各ステージにおいて位置決めを行いな
がら加工を施すために、金属フープ材には、最終製品と
なる被加工部分よりも外側にパイロット孔を等間隔に穿
設し、このパイロット孔を順送金型のパイロットピンに
嵌合して位置決めを行いながら金属フープ材を順次移送
するようにしている。そのため、金属フープ材として
は、最終製品の外形寸法に両側のパイロット孔の必要幅
を含めた幅が必要となる。しかしながら、両側のパイロ
ット孔部分は順送加工後に廃棄処分され、直接製品にな
らない部分であるため、結果的には材料ロスとなる問題
点がある。特に、高価格の金属フープ材を使用した場合
には、パイロット孔部分の材料ロスを含めて材料費とす
るため、必然的に製造コストが高騰するといった重大な
問題を有していた。

【０００５】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するためになされたもので、最終製品として高価
格の被加工材を使用しても、材料ロスを最小限に抑え、
製造コストを低減できる順送加工方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【問題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、複数のステージを有する
順送金型内に金属フープ材等の被加工材を順次移送し、
該被加工材に対して順次所定の加工を施す順送加工方法
であって、上記順送金型内にパイロット孔および保持部
が形成されたフープ状のキャリアを順次移送して、この
キャリアの保持部に別体の被加工材を順次保持させると
共に、この被加工材に対して上記順送金型により順次所
定の加工を施して製品を成形し、しかる後にこの製品を
上記キャリアから離脱させることを特徴としている。

【０００７】本発明によれば、最終製品となる被加工材
とこの被加工材を等ピッチで搬送する為のフープ状のキ
ャリアとを異なった材料で加工するように構成したの
で、キャリアを安価なフープ材とし、被加工材を高価な
素材として順送加工することにより、最終製品となる被
加工材の材料ロスを最小限に抑えることができ、製造コ
ストを低減することができる。また、安価な素材からな
るキャリアの加工形状の自由度も増すため、最終製品と
なる被加工材に対して鍛造や曲げ等の比較的大きな塑性
変形を伴う加工を必要とする場合であっても、容易に加
工を施すことができる。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、フープ状の
キャリアの幅寸法に対し、このキャリアの保持部に保持
させる被加工材の幅寸法を小さくすることを特徴とす
る。したがって、最終製品に対して容易に種々の加工が
施せると共に、材料ロスをさらに低減することができ
る。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、被加工材
をキャリアの保持部に圧入もしくは嵌合によって保持さ
せることを特徴とする。したがって、キャリアに対して
被加工材を定位置に確実に保持することができ、被加工
材の加工精度が良好となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明にかかる順送加工方法をプ
レス加工に適用した場合のストリップレイアウトの一例
であり、図２は、当該プレス加工によって製造された最
終製品の一例を示す斜視図である。図１において、符号
♯１，♯２，…，♯１３は順送加工における各ステージ
番号を示し、図中の斜線部分は該当ステージにおいてプ
レスによって打ち抜かれる部分を示している。

【００１２】この実施例では、市販の材料として比較的
安価な材料からなる鉄板等のフープ材をキャリア１とし
て使用している。そして、図示しない順送金型は、後述
する最終製品を得る被加工材２をキャリア１に保持させ
るための保持部３を形成する♯１〜♯５からなる第１の
工程を行うステージと、キャリア１よりも比較的高価な
ステンレス，真鍮，アルミ合金等の最終製品となる被加
工材２を上記順送金型内に移送し、上記第１の工程で形
成した保持部３に被加工材２を保持させる♯６からなる
第２の工程を行うステージと、キャリア１に保持された
被加工材２を所定形状に加工する♯７〜♯１３からなる
第３の工程を行うステージを備え、これらの各工程を経
ることによって、図２に示す最終製品１０が順次製造さ
れる。

【００１３】第１ステージ（♯１）から第１３ステージ
（♯１３）までの各ステージを備えた順送金型は、図示
しないプレス機の固定ベッドに下型を設置すると共に、
可動部に下型を設置されている。そして、可動部の上下
動によってキャリア１および被加工材２に対するプレス
加工を施すと共に、キャリア１が順次搬送される。

【００１４】先ず、図１に示す第１ステージ（♯１）に
おいては、鉄板等のフープ材からなるキャリア１に対
し、両側に等ピッチ間隔でパイロット孔４，４を穿設す
る。各パイロット孔４は、キャリア１を上面側から下面
側に打ち抜いて形成される。これらのパイロット孔４
は、以降の各ステージにおいて図示しないパイロットピ
ンに係合し、キャリア１を精度よく位置決めすると共
に、図示しない送りピンを係合させてキャリア１がＸ方
向に等ピッチで移送するために使用され、一連の加工が
終了しても製品になることはない。

【００１５】次に、第２ステージ（♯２）では、キャリ
ア１を略Ｉ字型に打ち抜いて、後のステージで形成する
保持部３の概略形状３’を形成する。この概略形状３’
は、略Ｉ字型の打ち抜きを等ピッチで順次繰り返すこと
により形成されるが、その形状は図１に限定されるもの
ではなく、任意に変更が可能である。

【００１６】第３ステージ（♯３）では、前ステージで
形成された概略形状３’をさらに打ち抜き形成して円環
状の保持部３を形成する。この保持部３には結合部３
ａ、および結合部３とキャリア１の両端部とを連結した
架橋部３ｂが形成される。結合部３ａの形状は、図２に
示す最終製品の外観形状が円形の場合は円環状に形成さ
れ、最終製品の外観形状が方形であれば、結合部３ａの
形状も方環状に形成する等、最終製品に合わせて適宜の
形状とすることが望ましい。なお、本実施形態のように
架橋部３ｂの幅を適度に細く形成して可撓性を持たせた
場合は、後述するステージで保持部３に加わるストレス
を緩和させることができる。

【００１７】第４ステージ（♯４）では、前ステージで
形成された結合部３ａに対して、被加工材と結合するた
めの係止部３ｃを形成する。そして、本実施形態におい
てはこのキャリア１に形成された結合部３ａと架橋部３
ｂと係止部３ｃとで保持部３を構成している。

【００１８】係止部３ｃは、後述する第６ステージ（♯
６）において被加工材２との結合が可能な形状であれば
いかなる形状のものでもよく、例えば、図３（ａ），
（ｂ）に示すような形状に加工される。図３（ａ）に示
す係止部３ｃには、キャリア１の上方に向かって配列し
た複数個の突起を隆起している。これら突起によって、
被加工材２はキャリア１に対して精度良く位置決して保
持される。また、図３（ｂ）に示す係止部３ｃ’は、キ
ャリア１の上方から下方に向かって絞り加工した環状の
凹部を形成したもので、図３（ａ）の係止部３ｃと同様
に、被加工材２を凹部に嵌合または軽圧入することによ
って位置決め状態で保持される。

【００１９】第５ステージ（♯５）は遊びステージであ
り、キャリア１に対する加工を休止する。この第５ステ
ージ（♯５）は、第４ステージ（♯４）用のキャビティ
部と次の第６ステージ（♯６）用のキャビティ部、及び
その関連装置の干渉を防止したり、加工のタイムラグな
どを調整するために設けられている。この第５ステージ
（♯５）は必ずしも設ける必要はない。

【００２０】第６ステージ（♯６）では、第１ステージ
（♯１）から第４ステージ（♯４）において加工された
キャリア１に対し、キャリア１の移送方向Ｘとは異なる
方向Ｙから被加工材２を順次送り込み、キャリア１に形
成した保持部３に対して被加工材２を結合させる（第２
の工程）。この実施形態において、被加工材２は、比較
的高価な金属材料からなる棒材を均等の厚さに切断した
り、或いは、高価な金属板に対して高い材料取り比率を
もって打ち抜くことにより、最終製品形状に近似した円
板形状に加工されている。そして、この被加工材２はキ
ャリア１の移送タイミングに合わせ、例えばパーツフィ
ーダー等の図示しない供給手段によって保持部３に各々
送り込まれる。

【００２１】保持部３に送り込まれ被加工材２は、順送
金型の上型と下型により、保持部３の係止部３ｃ、また
は被加工材２を押圧することにより、被加工材２と結合
部３ａとを圧入的に結合させる。すなわち、図３（ａ）
に示すように、保持部３には複数個の係止部３ｃが形成
されていて、保持部３に送り込まれた被加工材２は係止
部３ｃによって周囲が包囲される。この状態から、係止
部３ｃを被加工材２に向かう中心方向にかしめることに
より被加工材２を結合することができる。

【００２２】また、図３（ｂ）に示す係止部３ｃ’は、
キャリア１を絞り加工によって形成した環状の凹部であ
り、係止部３ｃ’の内径を被加工材２の外径よりもやや
小径に形成している。そして、保持部３に送り込まれ被
加工材２を係止部３ｃ’に載置すると共に、被加工材２
を押圧することにより圧入され、両者が結合される。な
お、以上の結合手段の他に、逆に被加工材２の周囲を僅
かに塑性変形させて係止部３ｃ’に対し圧入することに
よって両者を結合するようにしてもよい。

【００２３】第７ステージ（♯７）以降は、保持部３に
保持されてキャリア１の送りピッチと同様に順送りされ
る被加工材２に対してのみプレス等の加工（第３の工
程）が施される。なお、当該実施形態では、第３工程に
おいて極単純なドーナッツ形状の最終製品を加工する工
程としている。この第７ステージ（♯７）では、被加工
材２の中央に上方向からパンチ５を押圧し、貫通孔２ａ
を穿設する。

【００２４】次の第８ステージ（♯８）は遊びステージ
であり、被加工材２およびキャリア１に対する加工を休
止するが、必ずしも当該ステージを設ける必要はない。

【００２５】第９ステージ（♯９）は、被加工材２の外
径抜き加工を示し、被加工材２に穿設した貫通孔２ａと
同心円で、かつ被加工材２の外径よりは若干小径のリン
グ状部材２ｂを、被加工材２から切り離さぬような半抜
き加工を行う。なお、このステージでは、貫通孔２ａの
内周面とリング状部材２ｂの外周面との同心度を確保す
るために、貫通孔２ａにガイドバー６を挿通すると共
に、被加工材２からリング状部材２ｂを板厚以下の寸法
で突出させている。

【００２６】第１０ステージ（♯１０）は遊びステージ
であり、被加工材２およびキャリア１に対する加工を休
止するが、必ずしも当該ステージを設ける必要はない。

【００２７】第１１ステージ（♯１１）では、リング状
部材２ｂに穿設した貫通孔２ａの内周面の真円度や寸法
精度を高めるために、貫通孔２ａにサイジングバー７を
嵌挿する。

【００２８】第１２ステージ（♯１２）は遊びステージ
であり、被加工材２およびキャリア１に対する加工を休
止するが、必ずしも当該ステージを設ける必要はない。

【００２９】第１３ステージ（♯１３）は、本実施形態
における最終ステージであり、リング状部材２ｂの外形
抜きを行う。すなわち、図２に示す最終製品Ａをキャリ
ア１の保持部３に保持された被加工材２から離脱させ
る。以上のような一連の加工工程を経ることにより、リ
ング状の最終製品Ａが完成する。なお、必要に応じてこ
の最終製品Ａに熱処理を加えたり、塗装処理を施しても
よい。

【００３０】以上のような加工方法によれば、順送金型
内にパイロット孔４および保持部３を形成したフープ状
のキャリア１を順次移送し、このキャリア１の保持部３
に別体の被加工材２を順次保持させ、キャリア１に保持
した状態で被加工材２に対して順次所定の加工を施すこ
とから、例え被加工材２が比較的高価な素材として、予
めパイロット孔等を必要としない高い材料取りにより加
工しても、キャリア１によって順送加工が可能となり、
高価な被加工材２の材料費を最低限に抑えることができ
る。一方、キャリア１は被加工材２の保持としての機能
であり、安価な素材を使用できるので、全体の材料費を
最低限に抑えることが可能となる。さらに、順送加工に
よる低コストな大量生産が可能となり、材料費の低減化
と相俟って製品コストを大幅に低減することができる特
徴がある。

【００３１】次に、図４を参照しながら、本発明に係る
順送加工方法の他の実施形態を説明する。図４は、図１
と同様なストリップレイアウトの一例であり、♯１，♯
２，…，♯６は各ステージ番号を、図示の斜線部分は各
ステージにおいて打ち抜かれるく部分をそれぞれ示して
いる。なお、この実施形態において、第６ステージ（♯
６）以降のストリップレイアウトは図１と同一であり、
図示およびその説明を省略する。また、第６ステージ
（♯６）以前の第１ステージ（♯１）から第５ステージ
（♯５）も第１図に示した実施形態とほぼ同様の加工で
あり、その部分の説明は省略する。従って、以下に第６
ステージ（♯６）を重点的に説明する。

【００３２】図４に示す第６ステージ（♯６）は、キャ
リア１の移送方向Ｘに対し、ほぼ直交する方向Ｙから帯
状の被加工材２’が一定のピッチで送り込まれる。この
被加工材２’は最終製品を製造するための素材であっ
て、例えば、ステンレス，真鍮，アルミ合金等のフープ
材や長尺の板材が使用される。さらに、この被加工材
２’は、横幅ｗ２がキャリア１の幅ｗ１よりも狭く、被
加工材２’の板厚ｔ２をキャリア１の板厚ｔ１よりも厚
くしている。

【００３３】さて、第６ステージ（♯６）に設置された
上下の順送金型間に図示しないキャリア移送手段によっ
て移送された被加工材２’は、上記順送金型によって剪
断されると同時に、キャリア１の保持部３に保持され
る。この保持部３に保持される被加工材２’は、最終製
品を製造するために最小限必要な形状とすればよく、当
該実施形態においては、円板状に形成されている。ま
た、第６ステージ（♯６）において被加工材２’の剪断
と保持を同じ金型で同時に行うようにしたが、これらの
加工を分割するようにしてもよい。

【００３４】この第６ステージ（♯６）によってキャリ
ア１に保持された被加工材２’は、後続のステージにお
いて、順送金型の一連のキャビティ部により前述の実施
形態と同様に加工され、最終製品Ａが完成する。

【００３５】なお、この実施形態では、帯状の被加工材
２’をキャリア１の保持部３に保持させるにあたり、キ
ャリア１よりも幅の狭い被加工材２’を採用することに
よって、材料のロスを最小限に抑えた順送加工が可能と
なる。

【００３６】また、帯状の被加工材２’をキャリア１の
側に供給する前工程で予め製品形状に近似した形状に打
ち抜き、さらにプッシュバックして、キャリア１の保持
部３の位置で個々に抜きながら供給するようにしても良
い。さらに、被加工材２’を予め半抜き加工を施し、そ
の後、第６ステージ（♯６）において完全に打ち抜きな
がらキャリア１の保持部３に保持するようにしても良
い。

【００３７】このようにプッシュバックや半抜き加工を
施すことにより、被加工材２’をキャリア１の保持部３
に保持させる際に、僅かな押圧力で被加工材２’を保持
部３に保持させることができるので、被加工材２’やキ
ャリア１に対して過分なストレスが加わることがなく、
歪みや変形の発生を防止することができる。

【００３８】次に、本発明を実施する際に用いる加工装
置の配置形態について、図５乃至図７に示す模式図を参
照して説明する。

【００３９】図５に示す配置形態は、以上説明した実施
形態に適用れさるものである。すなわち、上型１０およ
び下型２０には上記第１ステージから第１３ステージま
での加工を行うキャビティ部が連続して配列され、上型
１０の上下動作とキャリア１の移送、および図５には図
示しない被加工材２（２’）の移送を順次繰り返すこと
により最終製品が形成される形態となっている。

【００４０】図６に示す配置形態は、キャリア１に対し
て保持部３を形成する工程と、被加工材２（２’）に対
する加工を施す工程とを分離したものである。すなわ
ち、前段の保持部形成工程では、上型１１および下型２
１を用いて第１ステージ乃至第５ステージに相当する加
工を行う。この加工により保持部３が形成されたキャリ
ア１は、後段の製品形成工程に移送され、上型１２およ
び下型２２により第６ステージないし第１３ステージに
相当する加工が行われる。なお、この製品形成工程の初
期の段階で被加工材２（２’）がキャリア１の保持部３
に保持される。

【００４１】この実施形態のように、保持部形成工程と
製品形成工程とを一連の動作で個々の金型を用いて加工
を施すことにより、製品の形状を変更する際に製品形成
工程に用いる金型１２，２２のみを変更すればよいの
で、低コスト化が図れると共に設計変更が容易となる。

【００４２】図７に示す配置形態は、図５の形態を応用
したものであり、キャリア１をループ状に形成し、循環
させるようにしたものである。すなわち、キャリア１の
保持部３に被加工材２を保持すると共に、一連の製品形
成工程において被加工材２を搬送し、最終製品を製造す
る。その後、キャリア１から最終製品を離脱させ、再び
キャリア１を製品形成工程を行うステージに戻し、被加
工材２を保持すると共に、一連の製品形成工程において
被加工材２を加工するようにしている。この結果、キャ
リア１は被加工材２の保持と搬送に利用し、再利用が可
能となるので、さらに低コストの加工が可能となる。

【００４３】以上、発明を実施形態に基づき具体的に説
明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能で
あることはいうまでもない。例えば、第１３ステージに
おいて、キャリア１から最終製品を切り離す前に、キャ
リア１と一緒に最終製品に対して熱処理や塗装処理を施
し、しかる後に最終製品からキャリア１を切り離すよう
にしても良い。また、前述した各実施形態においては、
被加工材２，２’に対して主にプレス加工を施す例を示
したが、その他、鍛造加工や圧延加工等の塑性加工を施
すようにしても良い。

【００４４】さらに、キャリア１に形成する保持部３の
形状として連結部３ａ，架橋部３ｂ，係止部３ｃを有す
る実施形態を示したが、例えば、図８（ａ），（ｂ）に
示すような簡易的な形状であっても、被加工材を保持で
きる形状であれば任意に変更可能である。特に、図８
（ａ）の場合は、内側に突出した係止部３にバネ性を付
与させることにより、被加工材を弾性的に保持すること
ができ、この結果、キャリア１に対して被加工材を容易
に着脱することが出来、効率的となる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、順送金型
内にパイロット孔および保持部が形成されたフープ状の
キャリアを順次移送し、このキャリアの保持部に別体の
被加工材を順次保持させて順送金型により順次所定の加
工を施し、製品を成形するようにしたので、キャリアを
安価なフープ材とし、被加工材を高価な素材として順送
加工することができ、最終製品となる被加工材の材料ロ
スが最小限に抑えられ、製造コストを低減することがで
きる。また、安価な素材からなるキャリアの加工形状の
自由度も増すため、最終製品となる被加工材に対して鍛
造や曲げ等の比較的大きな塑性変形を伴う加工を必要と
する場合であっても、容易に加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる順送加工方法を示すストリップ
レイアウト図である。

【図２】本発明にかかる順送加工方法で製造した最終製
品を示す斜視図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は、本発明にかかる保持部を示す
斜視図である。

【図４】本発明にかかる他の順送加工方法を示すストリ
ップレイアウト図である。

【図５】本発明の加工装置の配置形態を示した概念図で
ある。

【図６】本発明の加工装置の他の配置形態を示した概念
図である。

【図７】本発明の加工装置のさらに他の配置形態を示し
た概念図である。

【図８】本発明にかかる保持部の他の形態を示す平面図
である。

【符号の説明】

１ キャリア ２ 被加工材 ２’ 被加工材 ３ 保持部 ３ａ 連結部 ３ｂ 架橋部 ３ｃ 係止部 ４ パイロット孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のステージを備えた順送金型内に金
   属フープ材等の被加工材を順次移送し、該被加工材に対
   して順次所定の加工を施す順送加工方法であって、上記
   順送金型内にパイロット孔および保持部が形成されたフ
   ープ状のキャリアを順次移送して、このキャリアの保持
   部に別体の被加工材を順次保持させると共に、この被加
   工材に対して上記順送金型により順次所定の加工を施し
   て製品を成形し、しかる後にこの製品を上記キャリアか
   ら離脱させることを特徴とする順送加工方法。
2. 【請求項２】 キャリアの幅寸法に対し、このキャリア
   の保持部に保持させる被加工材の幅寸法を小さくしてな
   る請求項１に記載の順送加工方法。
3. 【請求項３】 被加工材をキャリアの保持部に圧入もし
   くは嵌合によって保持させてなる請求項１または２に記
   載の順送加工方法。