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特許7029487プレス金型のパンチ構造、プレス金型および、プレス成形品の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-22
(45)【発行日】2022-03-03
(54)【発明の名称】プレス金型のパンチ構造、プレス金型および、プレス成形品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21D 28/02 20060101AFI20220224BHJP
B21D 28/00 20060101ALI20220224BHJP
【ＦＩ】
B21D28/02 A
B21D28/00 B
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020081476
(22)【出願日】2020-05-01
(62)【分割の表示】P 2018063221の分割
【原出願日】2018-03-28
(65)【公開番号】P2020114606
(43)【公開日】2020-07-30
【審査請求日】2020-05-01
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】502362758
【氏名又は名称】ＪＸ金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】政井 一高
(72)【発明者】
【氏名】今村 裕典
【審査官】山本 裕太
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－２７６９５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１５００５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２５１６１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１８４６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０７－０３３４１８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】中国実用新案第２０６１６９０２３（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｄ ２８／０２
Ｂ２１Ｄ ２８／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部を含むプレス成形品を打ち抜くべく、プレス金型本体から突出させて配置されるパンチ構造であって、プレス成形品の前記狭幅部の平面形状に対応する狭幅形状を少なくとも一部に含む先端面を備えたパンチ先端部を有し、
パンチ先端部の前記狭幅形状における側方側の側面の一部に、当該パンチ構造の突出方向で前記先端面まで延びる補強リブが設けられており、
互いに離隔して並んで位置する二本の狭幅部と前記狭幅部を相互に連結する連結部とを含むプレス成形品を打ち抜くパンチ構造であり、前記パンチ先端部が、前記プレス成形品の前記狭幅部及び前記連結部の平面形状に対応する狭幅形状及び連結形状を少なくとも一部に含む先端面を備えてなる、プレス金型のパンチ構造。
【請求項2】
前記補強リブが、前記パンチ先端部の前記狭幅形状の、前記連結形状から離れた端部に位置してなる請求項１に記載のパンチ構造。
【請求項3】
前記狭幅形状の少なくとも一個の前記端部で、前記補強リブが、該狭幅形状を隔てた両側面のそれぞれに設けられてなる請求項２に記載のパンチ構造。
【請求項4】
前記補強リブが、パンチ先端部の先端面から前記突出方向に、前記狭幅部の厚みｔの３倍～５０倍の長さにわたって連なって設けられてなる請求項１又は２に記載のパンチ構造。
【請求項5】
前記補強リブが、矩形の横断面形状を有してなる請求項１～４のいずれか一項に記載のパンチ構造。
【請求項6】
前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に平行な幅が、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である請求項５に記載のパンチ構造。
【請求項7】
前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に直交する高さが、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である請求項５又は６に記載のパンチ構造。
【請求項8】
前記補強リブが、前記突出方向で該補強リブの全体にわたって、一定の横断面形状を有してなる請求項１～７のいずれか一項に記載のパンチ構造。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか一項に記載のパンチ構造を有するプレス金型。
【請求項10】
請求項１～８のいずれか一項に記載のパンチ構造を有するプレス金型を用いて、金属板を打ち抜いてプレス成形品を製造する、プレス成形品の製造方法。
【請求項11】
金属板に対し、前段打抜き加工および、その後の後段打抜き加工を含む複数段階の打抜き加工を順次に施し、前段打抜き加工もしくは後段打抜き加工のいずれか一方の打抜き加工で、パンチ先端部に前記補強リブを設けた前記パンチ構造を用いて一次打抜き箇所を形成し、他方の打抜き加工で、前記一次打抜き箇所に交差させて前記補強リブが貫通する箇所を含めて打ち抜き、二次打抜き箇所を形成する、請求項１０に記載のプレス成形品の製造方法。
【請求項12】
二次打抜き箇所を形成する他方の打抜き加工を前段打抜き加工とし、一次打抜き箇所を形成する一方の打抜き加工を後段打抜き加工とする、請求項１１に記載のプレス成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、プレス金型内に設けられて、プレス対象の金属板から所定の形状のプレス成形品を打ち抜くためのパンチ構造、プレス金型および、プレス成形品の製造方法に関するものであり、特に、厚みに対して幅が狭い狭幅部を含むプレス成形品を製造するに当り、その打抜き加工に繰り返し用いられるパンチ構造への破損の発生を有効に防止することのできる技術を提案するものである。
【背景技術】
【0002】
コネクタやリードフレームを製造するに当っては、被加工材としての銅合金等の金属板をプレスして打ち抜くプレス成形により、端子部分を形成することが一般に行われている。
そして近年は、機器の小型化に伴い、それに内蔵されるコネクタ端子もまた微細化する傾向にあり、プレス成形では、微細かつ複雑な形状に打ち抜くことが必要になるとともに、そのプレス成形品に厳しい寸法公差が要求される。
そして近年は、機器の小型化に伴い、それに内蔵されるコネクタ端子もまた微細化する傾向にあり、プレス成形では、微細かつ複雑な形状に打ち抜くことが必要になるとともに、そのプレス成形品に厳しい寸法公差が要求される。
【0003】
このようにプレス成形品の微細化及び複雑化が進む状況下において、プレス成形品によっては、厚みに対して幅が狭い部分、なかでも厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部が存在することがある。この場合、そのようなプレス成形品の製造時に、たとえば当該狭幅部の一方側と他方側の各側部を順次に打ち抜くといったように複数回に分けて打抜き加工を施すと、いわゆる転びが発生しやすくなる。
【0004】
この転びは、より詳細には、複数回の打抜き加工のうちの先の打抜き加工時に一方側の側部を打ち抜き、後の打抜き加工時に他方側の側部を打ち抜くに当り、狭幅部となる材料部分の幅が狭いことにより、パンチとダイの間に挟まれた当該部分が、後の打抜き加工時の破面とは逆側に変位することにより発生するものである。転びが発生した場合、プレス成形品の寸法が安定せず、厳しい寸法公差を満たすことが困難になる。なお、この種の問題に着目した技術としては、たとえば特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００７－３２６１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した転びに対しては種々の対策が考えられるが、そのなかの一つとして、一体抜きもしくは両面抜きという技術が有効である。これによれば、狭幅部の両側部を同時に打ち抜くことから転びが発生せず、幅／厚みの比が１．５以下である狭幅部であっても安定した形状に形成することが可能である。
【0007】
しかるに、このような一体抜きを行う場合、プレス金型のパンチ構造の先端面の形状を、狭幅部と同じ狭幅形状を含む形状にする必要があるので、幅の狭い当該狭幅形状がパンチ構造の強度を低下させ、それに起因して、使用に伴い、パンチ構造の所定の部分にクラック等の破損が生じるという問題がある。
【0008】
この発明は、上述したような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、厚みに対して幅が狭い狭幅部を含むプレス成形品を製造するに当り、その打抜き加工に繰り返し用いられるパンチ構造への破損の発生を有効に防止することができるパンチ構造、プレス金型および、プレス成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明のパンチ構造は、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部を含むプレス成形品を打ち抜くべく、プレス金型本体から突出させて配置されるパンチ構造であって、プレス成形品の前記狭幅部の平面形状に対応する狭幅形状を少なくとも一部に含む先端面を備えたパンチ先端部を有し、パンチ先端部の前記狭幅形状における側方側の側面の一部に、当該パンチ構造の突出方向で前記先端面まで延びる補強リブが設けられており、互いに離隔して並んで位置する二本の狭幅部と前記狭幅部を相互に連結する連結部とを含むプレス成形品を打ち抜くパンチ構造であり、前記パンチ先端部が、前記プレス成形品の前記狭幅部及び前記連結部の平面形状に対応する狭幅形状及び連結形状を少なくとも一部に含む先端面を備えてなるものである。
【0011】
またこの場合、前記補強リブは、前記パンチ先端部の前記狭幅形状の、前記連結形状から離れた端部に位置することが好適である。
さらにここでは、前記狭幅形状の少なくとも一個の前記端部で、前記補強リブが、該狭幅形状を隔てた両側面のそれぞれに設けられていることが好ましい。
さらにここでは、前記狭幅形状の少なくとも一個の前記端部で、前記補強リブが、該狭幅形状を隔てた両側面のそれぞれに設けられていることが好ましい。
【0012】
この発明のパンチ構造では、前記補強リブが、パンチ先端部の先端面から前記突出方向に、前記狭幅部の厚みｔの３倍～５０倍の長さにわたって連なって設けられていることが好ましい。
【0013】
また、この発明のパンチ構造では、前記補強リブが、矩形の横断面形状を有することが好ましい。
ここで好ましくは、前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に平行な幅が、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である。
またここで好ましくは、前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に直交する高さが、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である。
ここで好ましくは、前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に平行な幅が、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である。
またここで好ましくは、前記補強リブの横断面で、前記補強リブの、前記狭幅形状の側縁に直交する高さが、狭幅部の幅ｗに対する比で表して、０．３～４である。
【0014】
そしてまた、この発明のパンチ構造では、前記補強リブが、前記突出方向で該補強リブの全体にわたって、一定の横断面形状を有することが好適である。
【0015】
この発明のプレス金型は、上述したいずれかのパンチ構造を有するものである。
【0016】
この発明のプレス成形品の製造方法は、上述したいずれかのパンチ構造を有するプレス金型を用いて、金属板を打ち抜いてプレス成形品を製造するものである。
この発明のプレス成形品の製造方法は、より詳細には、金属板に対し、前段打抜き加工および、その後の後段打抜き加工を含む複数段階の打抜き加工を順次に施すこととし、前段打抜き加工もしくは後段打抜き加工のいずれか一方の打抜き加工で、パンチ先端部に前記補強リブを設けた前記パンチ構造を用いて一次打抜き箇所を形成し、他方の打抜き加工で、前記一次打抜き箇所に交差させて前記補強リブが貫通する箇所を含めて打ち抜き、二次打抜き箇所を形成することができる。
この発明のプレス成形品の製造方法は、より詳細には、金属板に対し、前段打抜き加工および、その後の後段打抜き加工を含む複数段階の打抜き加工を順次に施すこととし、前段打抜き加工もしくは後段打抜き加工のいずれか一方の打抜き加工で、パンチ先端部に前記補強リブを設けた前記パンチ構造を用いて一次打抜き箇所を形成し、他方の打抜き加工で、前記一次打抜き箇所に交差させて前記補強リブが貫通する箇所を含めて打ち抜き、二次打抜き箇所を形成することができる。
【0017】
この製造方法では、二次打抜き箇所を形成する他方の打抜き加工を前段打抜き加工とし、一次打抜き箇所を形成する一方の打抜き加工を後段打抜き加工とすることが好ましい。
【発明の効果】
【0024】
この発明によれば、パンチ構造のパンチ先端部の側面の一部に、当該パンチ構造の突出方向に延びる補強リブを設けたことにより、パンチ構造の所定の部分へのクラックを抑制することができる。それにより、このパンチ構造を、厚みに対して幅が狭い狭幅部を含むプレス成形品の打抜き加工に繰り返し用いた場合であっても、パンチ構造への破損の発生を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】この発明の一の実施形態のパンチ構造のパンチ先端部を示す斜視図である。
【図3】従前のパンチ構造の先端面の破損を例示する部分平面図である。
【図4】打抜き時の先端面の変形態様と引張応力の集中箇所を模式的に示す平面図である。
【図8】他の実施形態のパンチ構造のパンチ先端部を示す斜視図である。
【図9】この発明の一の実施形態のプレス成形品の製造方法を示す平面図である。
【図10】他の実施形態のプレス成形品の製造方法を示す平面図である。
【図11】この発明の一の実施形態のプレス成形品を示す平面図及び側面図である。
【図14】面積率の測定方法を示す平面図および、研削加工前後の状態で示す側面図である。
【図15】面積率の測定方法を示す、プレス成形品の横断面図である。
【図16】参考例のプレス成形品の狭幅部、連結部の横断面図である。
【図17】他の実施形態のプレス成形品を示す平面図である。
【図18】試験例１の比較例のパンチ構造のパンチ先端部を示す斜視図である。
【図19】試験例５の追い抜きによるプレス成形品の製造方法を示す平面図である。
【図20】試験例５の一体抜きと追い抜きのそれぞれで形成されたプレス成形品の断面図である。
【図21】試験例６の成形品を樹脂品に埋め込んで折り曲げた状態を示す正面図および側面図である。
【図22】試験例７のＴ字形状の成形品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に図面に示すところに基き、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
（パンチ構造）
この発明の一の実施形態のパンチ構造１は、順送金型等の図示しないプレス金型本体の上型もしくは下型の一方に設けられて、プレス対象の金属板からプレス成形品を打ち抜くべく、当該プレス金型本体から突出させて配置される柱状のものである。
より具体的には、パンチ構造１のパンチ先端部２は、図１に例示するように、プレス対象の金属板に当接してそれを貫通する先端面Ｔを有し、その先端面Ｔは、プレス成形品の所定の平面形状に対応する形状に形成されている。
（パンチ構造）
この発明の一の実施形態のパンチ構造１は、順送金型等の図示しないプレス金型本体の上型もしくは下型の一方に設けられて、プレス対象の金属板からプレス成形品を打ち抜くべく、当該プレス金型本体から突出させて配置される柱状のものである。
より具体的には、パンチ構造１のパンチ先端部２は、図１に例示するように、プレス対象の金属板に当接してそれを貫通する先端面Ｔを有し、その先端面Ｔは、プレス成形品の所定の平面形状に対応する形状に形成されている。
【0027】
ここでは一例として、最終的に製造しようとする目標のプレス成形品２１は、図２に概略的に示すように、平面視で、互いに離隔して並んで位置し、たとえば相互に異なる長さで実質的に平行にほぼ直線状に延びる二本の狭幅部２２、２３と、それらの狭幅部２２、２３の間に、たとえば幅が変化しながら延びて、狭幅部２２及び２３を相互に、その延在方向の中間位置で連結する連結部２４とで構成された略「Ｈ」状のものとする。そして、このプレス成形品２１では、狭幅部２２、２３の厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である。
【0028】
これに対応して、パンチ先端部２の先端面Ｔは、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部２２、２３の平面形状に応じた狭幅形状、たとえば狭幅部２２、２３の平面形状と実質的に一致する狭幅形状３、４を少なくとも一部に含むものである。図示の実施形態について詳説すると、パンチ先端部２の先端面Ｔは、プレス成形品２１とほぼ同様に、互いに離隔して並んで位置する二本の狭幅形状３、４と、狭幅形状３、４を相互に連結する連結形状５とを含む形状を有する。狭幅形状３、４は、互いに実質的に平行にほぼ直線状に延びるものであり、また連結形状５は、幅が変化しながら延びて、狭幅形状３、４の延在方向の中間位置でそれらを連結している。
【0029】
このパンチ構造１は、上述したように、プレス成形品２１の平面形状と実質的に対応する形状の先端面Ｔを有することにより、金属板からプレス成形品２１を打ち抜く際に、狭幅部２２及び２３の両側部が図示しないダイやストリッパー等で押圧されて、狭幅部２２及び２３並びに連結部２４が一体抜きとなるので、先述の転びによる寸法安定性の問題は生じにくい。
【0030】
他方、上述したパンチ構造１は、微細なプレス成形品２１の一体抜きを行い得ることに起因して、先端面の狭幅形状３、４や連結形状５の幅が極めて狭くなる。それにより、従前のパンチ構造を繰り返し使用すると、少ないショット数で早期に、先端面Ｔの所定の箇所にクラック等の亀裂その他の破損が生じるという他の問題がある。
【0031】
この問題に対処するため、この実施形態のパンチ構造１では、図１に例示するように、パンチ先端部２の、たとえば突出方向にほぼ平行な側面Ｓの一部に、パンチ構造１の突出方向に延びる補強リブ６を設ける。
これによれば、パンチ先端部２の先端面Ｔが、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部２２、２３を打ち抜くための微細な狭幅形状３、４を有するパンチ構造１であっても、パンチ構造１で打抜き加工を行う際にパンチ構造１がプレス対象の金属板から受ける力による、狭幅形状３、４を有する部分の変位は、補強リブ６によって抑制されるので、先端面Ｔでの破損の発生を有効に防止することができる。
これによれば、パンチ先端部２の先端面Ｔが、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部２２、２３を打ち抜くための微細な狭幅形状３、４を有するパンチ構造１であっても、パンチ構造１で打抜き加工を行う際にパンチ構造１がプレス対象の金属板から受ける力による、狭幅形状３、４を有する部分の変位は、補強リブ６によって抑制されるので、先端面Ｔでの破損の発生を有効に防止することができる。
【0032】
発明者は、特に図示のような先端面に狭幅形状及び連結形状を含むパンチ構造における先端面への破損の発生原因および、パンチ先端部２の補強リブ６を設ける箇所やその形状その他の最適な条件を探るため、次に述べる検討を行った。
【0033】
補強リブ６を有しない従前のパンチ構造を繰り返し使用したところ、少ないショット数で先端面が破損した。その先端面に発生した破損を確認したところ、多くのパンチ構造で、図３（ａ）に示すような狭幅形状間の連結形状の部分のクラックＣ１や、図３（ｂ）に示すような長いほうの狭幅形状の中間部の外側縁側から内側に延びるクラックＣ２のような亀裂があることが解かった。
【0034】
そして、先端面が破損したこれらのパンチ構造の側面を調査した結果より、打抜き時にパンチ先端部の側面に作用する側方力が、先端面の破損に影響を及ぼしているとの仮説を立て、これを検証すべく、打抜き荷重の他に当該側方力を条件として追加したシミュレーションを実施した。
側方力を追加したシミュレーションより、引張応力が集中する箇所は、狭幅形状間の連結形状の部分や、長いほうの狭幅形状の中間部の外側縁であるという結果が得られた。これは先端面の上述のクラックＣ１やＣ２等の破損個所と一致することから、先端面の破損は、打抜き時の側方力が大きく影響していることが解かった。
側方力を追加したシミュレーションより、引張応力が集中する箇所は、狭幅形状間の連結形状の部分や、長いほうの狭幅形状の中間部の外側縁であるという結果が得られた。これは先端面の上述のクラックＣ１やＣ２等の破損個所と一致することから、先端面の破損は、打抜き時の側方力が大きく影響していることが解かった。
【0035】
すなわち、打抜き時にパンチ構造には、突出方向と平行な向きの打抜き荷重だけでなく、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、特に長い狭幅形状の延長部分に、同図に矢印で示すように、その側方側から側方力が作用すると考えられる。図４（ａ）のように、側方力が、短いほうの狭幅形状側である内側縁側から外側縁側に向けて作用すると、同図に破線で示すように、連結形状の、長い狭幅形状寄りの部分に引張応力が集中する。一方、図４（ｂ）のように、側方力が、外側縁側から内側縁側に向けて作用すると、同図に破線で示すように、連結形状の中央部分や長い狭幅形状の中央部分の外側縁に引張応力が集中する。そして、これらの応力集中箇所にクラックが発生する。
【0036】
したがって、上述したような側方力による応力集中を抑制できるように、パンチ先端部２の側面Ｓの一部に補強リブ６を、側方力に対抗するよう設けることが、破損の防止に有効である。
具体的には、補強リブ６は、図１に示すように、パンチ先端部２の狭幅形状３、４の、連結形状５から離れて位置する端部に配置することが好適である。狭幅形状３、４の端部は、打抜き時に側方力によって大きな変位が生じることから、ここに補強リブ６を配置して、この変位を抑えることにより、所定の箇所への引張応力の集中、ひいてはクラックの発生をより効果的に防止できるからである。図１に示すところでは、長い狭幅形状３の両端部および短い狭幅形状４の両端部のそれぞれに、補強リブ６を配置している。
具体的には、補強リブ６は、図１に示すように、パンチ先端部２の狭幅形状３、４の、連結形状５から離れて位置する端部に配置することが好適である。狭幅形状３、４の端部は、打抜き時に側方力によって大きな変位が生じることから、ここに補強リブ６を配置して、この変位を抑えることにより、所定の箇所への引張応力の集中、ひいてはクラックの発生をより効果的に防止できるからである。図１に示すところでは、長い狭幅形状３の両端部および短い狭幅形状４の両端部のそれぞれに、補強リブ６を配置している。
【0037】
またこの場合、補強リブ６は、狭幅形状３、４の少なくとも一個の端部で、狭幅形状３、４を隔てた両側面Ｓのそれぞれに設けること、つまり、狭幅形状３、４の端部を両側面Ｓ側から挟んで位置させることが好適である。これにより、打抜き時に大きく変位する狭幅形状３、４の端部を、補強リブ６で両側から拘束して、クラック防止の効果がさらに高まる。但し、補強リブ６の配置スペース上の制約その他の理由から、図１に示すパンチ構造１では、長い狭幅形状３の延長部分の端部のみで、該端部を隔てた両側に補強リブ６を設けることとし、他の端部では外側縁側の片側のみに補強リブ６を設けている。なお、図５に例示するように、狭幅形状３、４の全ての端部で、片側のみに補強リブ６を設けることも可能である。
【0038】
補強リブ６の寸法形状に関し、シミュレーション結果より、補強リブ６は、パンチ先端部２の先端面Ｔから突出方向に沿って基部側に向けて、製造しようとするプレス成形品２１の狭幅部２２、２３の厚みｔの３倍～５０倍の長さにわたって連なって設けられていることが好ましい。補強リブ７の突出方向の長さＬｒを、狭幅部２２、２３の厚みｔの５０倍より大きくすると、刃先が強度不足（反り、倒れ等）となることが懸念される。また、後述する他の例のように、補強リブが基部側から先端面に至る手前まで延びるものとした場合、補強リブ頂点部分（たとえばパンチ先端部側面と三角リブ鋭角部の繋ぎ目）から破損する可能性がある。
【0039】
また、シミュレーション結果より、補強リブ６は、矩形の横断面形状を有すること、特に、図１及び５に示すように、突出方向の全体にわたって一定面積の矩形の横断面形状をなす四角柱状のものとすることが好ましい。これは、このような四角柱状の補強リブ６は、後述する三角リブと比べて、図４に矢印で示す向きの応力によるパンチ先端部２の変形をより効果的に抑制できるからである。
【0040】
そしてまた、補強リブ６は、図６に示すように、補強リブ６の、突出方向に直交する横断面で、補強リブ６の、狭幅形状３、４の側縁に平行な幅Ｗｒが、狭幅部２２、２３の幅ｗに対する比で表して、０．３～４であることが好ましい。補強リブ６の幅Ｗｒが狭幅部２２、２３の幅ｗに対して狭すぎる場合は、補強効果が減少する懸念があり、この一方で、補強リブ６の幅Ｗｒが狭幅部２２、２３の幅ｗに対して広すぎる場合は、補強リブ６とパンチ先端部２の側面Ｓとの繋ぎ目から破損する可能性が否めない。
【0041】
また、補強リブ６は、図６に示すように、補強リブ６の横断面で、補強リブ６の、狭幅形状３、４の側縁に直交する高さＨｒが、狭幅部２２、２３の幅ｗに対する比で表して、０．３～４であることが好ましい。補強リブ６の高さＨｒが狭幅部２２、２３の幅ｗに対して低すぎる場合は、補強効果が減少するおそれがあり、また、補強リブ６の高さＨｒが狭幅部２２、２３の幅ｗに対して高すぎる場合は、補強リブ６とパンチ先端部２の側面Ｓとの繋ぎ目から破損することが懸念される。
【0042】
但し、補強リブは、たとえば、図７に示すような寸法形状とすることもできる。
図７（ａ）に示す例では、補強リブ６ａは、側面視でほぼ直角三角形状をなすものであり、その横断面形状は、パンチ構造１の基部側から先端面Ｔ側に向かうに従って面積が漸減する矩形状（三角リブ）である。そして、このような形状の補強リブ６ａを、基部側から、先端面Ｔに達しない突出方向中間位置まで延びるよう配置している。
図７（ａ）に示す例では、補強リブ６ａは、側面視でほぼ直角三角形状をなすものであり、その横断面形状は、パンチ構造１の基部側から先端面Ｔ側に向かうに従って面積が漸減する矩形状（三角リブ）である。そして、このような形状の補強リブ６ａを、基部側から、先端面Ｔに達しない突出方向中間位置まで延びるよう配置している。
【0043】
図７（ｂ）に示す例は、短い狭幅形状４の外側面に、その狭幅形状４の両端部位置のそれぞれに設けた補強リブ６ａの間にも、同形状の補強リブ６ａを設けたことを除いて、図７（ａ）に示すものと同様である。
図７（ｃ）に示す例では、図７（ａ）の補強リブ６ａを全て、それよりも長く先端面Ｔまで延びる補強リブ６ｂに置き換えたことを除いて、図７（ａ）に示すものと同様である。
パンチ先端部２の先端面Ｔの形状その他の条件によっては、図７に例示するような寸法形状が好ましい場合もあり得る。
図７（ｃ）に示す例では、図７（ａ）の補強リブ６ａを全て、それよりも長く先端面Ｔまで延びる補強リブ６ｂに置き換えたことを除いて、図７（ａ）に示すものと同様である。
パンチ先端部２の先端面Ｔの形状その他の条件によっては、図７に例示するような寸法形状が好ましい場合もあり得る。
【0044】
上述したところでは、図２に示すような、互いに離隔して並んで延びる二本の狭幅部２２、２３と、狭幅部２２、２３を、その延在方向の中間位置で相互に連結する連結部２４とを含むプレス成形品２１を打ち抜くため、その平面形状に対応する狭幅形状３、４及び連結形状５を含む先端面Ｔのパンチ構造１について説明したが、これとは形状の異なるプレス成形品を打ち抜く場合、その平面形状に応じて、パンチ構造の形状を適宜変更することができる。
【0045】
たとえば、図８（ａ）に示すパンチ構造３１は、その先端面が、直線状に延びる狭幅形状３３と、狭幅形状３３の一端部に連なり、狭幅形状３３に実質的に直交する方向に、狭幅形状３３よりも短い長さで直線状に延びる狭幅形状３４とを有し、ほぼ「Ｌ」字状の平面形状をなす。ここでは、長い狭幅形状３３の他端部の両側に、補強リブ３６を設けている。
【0046】
図８（ｂ）に示すパンチ構造４１は、互いに平行に直線状に延びる長短二本の狭幅形状４３、４４と、二本の狭幅形状４３、４４間で、それらとほぼ直交する向きに延びて、長い狭幅形状４３の中間部を、短い狭幅形状４４の一端部に連結する連結形状４５とを含む先端面Ｔを有するものである。このパンチ構造４１は、長い狭幅形状４３では一端部の両側に補強リブ４６を設けるとともに、長い狭幅形状４３の他端部及び、短い長い狭幅形状４３の他端部では片側の外側のみに補強リブ４６を設けている。
図８（ｃ）に示すパンチ構造５１は、長い狭幅形状５３の、連結形状５５より他端側の部分を除去し、長い狭幅形状５３の他端部と短い狭幅形状５４の一端部とが連結形状５５に連結されていることを除き、図８（ｂ）のパンチ構造４１とほぼ同様の構成を有する。
図８（ｃ）に示すパンチ構造５１は、長い狭幅形状５３の、連結形状５５より他端側の部分を除去し、長い狭幅形状５３の他端部と短い狭幅形状５４の一端部とが連結形状５５に連結されていることを除き、図８（ｂ）のパンチ構造４１とほぼ同様の構成を有する。
【0047】
（プレス成形品の製造方法）
上述したようなパンチ構造１、３１、４１又は５１等を有するプレス金型を用いて、金属板を打ち抜くことで、所定のプレス成形品を製造することができる。プレス金型については、順送金型等に組み込んで、パンチ構造及びそれに関連する構造以外は既存のものを用いることができるので、ここでの詳細な説明及び図示は省略する。
以下に、一例としてパンチ構造１を用いた製造方法について説明するが、他のパンチ構造３１、４１又は５１等を用いた方法もほぼ同様にして行うことができる。
上述したようなパンチ構造１、３１、４１又は５１等を有するプレス金型を用いて、金属板を打ち抜くことで、所定のプレス成形品を製造することができる。プレス金型については、順送金型等に組み込んで、パンチ構造及びそれに関連する構造以外は既存のものを用いることができるので、ここでの詳細な説明及び図示は省略する。
以下に、一例としてパンチ構造１を用いた製造方法について説明するが、他のパンチ構造３１、４１又は５１等を用いた方法もほぼ同様にして行うことができる。
【0048】
パンチ構造１では補強リブ６を設けたことにより、補強リブ６の配設態様によっては、このパンチ構造１を用いて金属板を打ち抜くと、金属板の、補強リブ６が貫通する箇所も打ち抜かれ、これにより形成される成形品の側面の、補強リブ６と対応する箇所に、補強リブ６の横断面形状に応じた凸部が必然的に形成される場合がある。
これに対処するため、金属板に対し、前段打抜き加工および、その後の後段打抜き加工を含む複数段階の打抜き加工を順次に施すことが好ましい。
これに対処するため、金属板に対し、前段打抜き加工および、その後の後段打抜き加工を含む複数段階の打抜き加工を順次に施すことが好ましい。
【0049】
具体的には、たとえば、はじめに、図９（ａ）に示すように、補強リブ６を設けたパンチ構造１を用いて、金属板６１に打抜き加工を施す。これにより、金属板６１から、図９（ｂ）に示すような半製品６２を打ち抜いて成形することができる。この半製品６２は、上記のパンチ構造１を用いて形成された結果として、図９（ｂ）に示すように、その側面の、パンチ構造１の補強リブ６と対応する箇所（この例では狭幅形状の両端部の側方と対応する箇所）に、該側面から突出して補強リブ６の横断面形状と対応する矩形状等の形状を有する凸部６３が形成されている。半製品６２の当該凸部６３を含む側面の全体が一次打抜き箇所Ｓｐ１になる。またここでは、パンチ構造１を用いたこの打抜き加工が、次に述べる打抜き加工に先立って行う前段打抜き加工となる。
【0050】
次いで、半製品６２の上記の凸部６３を除去するため、図９（ｃ）に示すように、パンチ構造１とは別のパンチ構造１ａ～１ｅを用いて、半製品６２の一次打抜き箇所Ｓｐ１に交差させるとともに、先述の補強リブ６が貫通して凸部６３が形成された箇所を含めて打抜き加工を施す。この打抜き加工により、図９（ｄ）に示すように、凸部６３が存在していた箇所に二次打抜き箇所Ｓｐ２が形成されたプレス成形品７１を得ることができる。この場合、パンチ構造１ａ～１ｅによるこの打抜き加工は、上記の前段打抜き加工に対して、それよりも時間的に後になるので後段打抜き加工となる。
【0051】
なお、全てのパンチ構造１ａ～１ｅで同時に半製品６２に打抜き加工を施すことができるが、パンチ構造１ａ～１ｅのうちの少なくとも一つを、残りのパンチ構造と時間的にずらして用いて、それらにより順次に打抜き加工を施すことも可能である。つまり、後段打抜き加工をさらに複数段階に分けてもよい。
【0052】
この実施形態では、各パンチ構造１ａ～１ｅによって、各凸部６３より若干広い幅で、平面視にて半製品６２の狭幅部にやや食い込ませて打ち抜くことで、プレス成形品７１には、側面の凸部６３が存在していた箇所がやや窪むとともに、当該箇所の両側近傍に、一次打抜き箇所Ｓｐ１と二次打抜き箇所Ｓｐ２との境界になるマッチングが形成されることになる。但し、図示は省略するが、半製品６２の狭幅部から若干離隔させて、パンチ構造１ａ～１ｅで凸部６３を打ち抜くことも可能であり、この場合、プレス成形品には、凸部６３の残部による側面からの突起が形成される。プレス成形品７１の詳細については後述する。
【0053】
このようにして、パンチ構造１を用いてプレス成形品７１を製造することにより、先述したように補強リブ６を設けることでパンチ構造１の先端面の破損を防止しつつ、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部が存在するプレス成形品７１を有効に製造することができる。
【0054】
あるいは、図１０に示すようにしてプレス成形品７１を製造することも可能である。
この実施形態では、はじめに、図１０（ａ）に示すように、前段打抜き加工として、パンチ構造１ａ～１ｅを用いて金属板６１に対して打抜き加工を施し、図１０（ｂ）に示すように、金属板６１に、各パンチ構造１ａ～１ｅに対応する空所になる二次打抜き箇所Ｓｐ２を形成する。この際に、パンチ構造１ａ～１ｅによる打抜き加工は、後述する後段打抜き加工で、後段打抜き加工による一次打抜き箇所Ｓｐ１が当該二次打抜き箇所Ｓｐ２に交差し、かつ後段打抜き加工で用いるパンチ構造１の補強リブ６が貫通することになる箇所を含む位置に行う。
この実施形態では、はじめに、図１０（ａ）に示すように、前段打抜き加工として、パンチ構造１ａ～１ｅを用いて金属板６１に対して打抜き加工を施し、図１０（ｂ）に示すように、金属板６１に、各パンチ構造１ａ～１ｅに対応する空所になる二次打抜き箇所Ｓｐ２を形成する。この際に、パンチ構造１ａ～１ｅによる打抜き加工は、後述する後段打抜き加工で、後段打抜き加工による一次打抜き箇所Ｓｐ１が当該二次打抜き箇所Ｓｐ２に交差し、かつ後段打抜き加工で用いるパンチ構造１の補強リブ６が貫通することになる箇所を含む位置に行う。
【0055】
なお、パンチ構造１ａ～１ｅによる打抜き加工は、それらの全てを同時に行うこともでき、または、それらのうちの少なくとも一つを時間的にずらして分けて行うこともできる。
【0056】
その後、図１０（ｂ）に示すように、後段打抜き加工として、二次打抜き箇所Ｓｐ２が形成された金属板６１に、補強リブ６を設けたパンチ構造１を用いて打抜き加工を施す。これにより、図１０（ｃ）に示すように、一次打抜き箇所Ｓｐ１及び二次打抜き箇所Ｓｐ２で表裏に貫通する空所が形成されたスクラップとしての金属板６１と、図１０（ｄ）に示すように、先に述べたものと実質的に同様のプレス成形品７１を得ることができる。
【0057】
図１０に示す製造方法では、パンチ構造１ａ～１ｅにより二次打抜き箇所Ｓｐ２を形成する打抜き加工を前段打抜き加工とし、補強リブ６を設けたパンチ構造１により一次打抜き箇所Ｓｐ１を形成する打抜き加工を後段打抜き加工としたことにより、図９に示す製造方法に比してスクラップのカスの発生を抑制できるという利点がある。図９に示す製造方法では、図９（ｃ）の段階における抜き形状のサイズが小さいことから、スクラップのカスが発生しやすくなる可能性が否定できない。それ故に、図１０に示す製造方法は、図９に示すものに比して好適である。
【0058】
図９もしくは１０に示す製造方法は、その一部を部分的に変更して実施することもできる。
その変更例としては、たとえば、図示は省略するが、パンチ構造１ａ～１ｅのうちの少なくとも一つによる打抜き加工を、パンチ構造１による打抜き加工の前又は後に行うことが考えられる。つまり、この変更例では、はじめに、パンチ構造１ａ～１ｅのうちの少なくとも一つによる打抜き加工を行い、次いで、パンチ構造１による打抜き加工を行い、その後、パンチ構造１ａ～１ｅの残りの打抜き加工を行う。
また、パンチ構造１ａ～１ｅの平面形状は、図示の実施形態では、ほぼ「Ｌ」字状としているが、長方形もしくは正方形状又はその他の形状に変更することも可能である。
このような種々の変更・改良は、製造しようとするプレス成形品の形状や、金型の態様その他の条件に応じて適宜行うことができる。
その変更例としては、たとえば、図示は省略するが、パンチ構造１ａ～１ｅのうちの少なくとも一つによる打抜き加工を、パンチ構造１による打抜き加工の前又は後に行うことが考えられる。つまり、この変更例では、はじめに、パンチ構造１ａ～１ｅのうちの少なくとも一つによる打抜き加工を行い、次いで、パンチ構造１による打抜き加工を行い、その後、パンチ構造１ａ～１ｅの残りの打抜き加工を行う。
また、パンチ構造１ａ～１ｅの平面形状は、図示の実施形態では、ほぼ「Ｌ」字状としているが、長方形もしくは正方形状又はその他の形状に変更することも可能である。
このような種々の変更・改良は、製造しようとするプレス成形品の形状や、金型の態様その他の条件に応じて適宜行うことができる。
【0059】
なお、上述したところにおいて、一次打抜き箇所Ｓｐ１及び二次打抜き箇所Ｓｐ２の「一次」及び「二次」との用語は単に、異なるパンチ構造１、パンチ構造１ａ～１ｅを用いて形成された箇所であることのみを意味する。後述するプレス成形品の一次打抜き面及び二次打抜き面についても同様である。
【0060】
（プレス成形品）
以上に述べたようにして製造されるプレス成形品７１は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部７２、７３を有し、狭幅部７２、７３の側面を含むプレス成形品７１の側面の全体がプレスの打抜き面になるものである。特に、狭幅部７２、７３の厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．０以下、さらに０．８以下である場合は、それを成形するためのパンチ構造１の狭幅形状３、４が微細となって打抜き時に変位しやすくなり破損の問題が顕著になるので、この発明を適用することがより一層有効である。なお通常は、狭幅部７２、７３の厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）は、１．０以上となることが多い。
以上に述べたようにして製造されるプレス成形品７１は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部７２、７３を有し、狭幅部７２、７３の側面を含むプレス成形品７１の側面の全体がプレスの打抜き面になるものである。特に、狭幅部７２、７３の厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．０以下、さらに０．８以下である場合は、それを成形するためのパンチ構造１の狭幅形状３、４が微細となって打抜き時に変位しやすくなり破損の問題が顕著になるので、この発明を適用することがより一層有効である。なお通常は、狭幅部７２、７３の厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）は、１．０以上となることが多い。
【0061】
なお、プレスの打抜き面は一般に、図１１（ｂ）に示すように、側面の延びる方向（同図では左右方向）に並んで延びるそれぞれ一以上の剪断面領域及び破断面領域を含んで構成される。剪断面領域は、打抜き加工によって金属板が厚み方向に引き伸ばされた際にパンチ又はダイに擦れることによって形成されるものと考えられ、厚み方向に若干の線状模様の入った平滑面となる。一方、破断面領域は、打抜き加工で引き伸ばされた後に、排出されるスクラップから引きちぎられることによって生じるものと考えられ、剪断面領域とは明確に異なり、凹凸が存在するディンプル状の面となる。
【0062】
この実施形態のプレス成形品７１は、平面視で、互いに離隔して並んで位置する二本の狭幅部７２、７３と、狭幅部７２、７３を相互に連結する連結部７４とで構成されており、一方の狭幅部７２は、その一端側で、他方の狭幅部７３よりも長く延びる延長部分を有する。
【0063】
そしてこのプレス成形品７１は、先述した方法で製造されたことにより、狭幅部７２、７３及び連結部７４の側面の全体が、一次打抜き面Ｆｐ１と二次打抜き面Ｆｐ２からなり、さらに、狭幅部７２、７３の側面の一部に、厚み方向に沿って延びて一次打抜き面Ｆｐ１から二次打抜き面Ｆｐ２を区画するリブ用マッチングＭｒが形成されている。
リブ用マッチングＭｒは、補強リブ６を有するパンチ構造１により形成された一次打抜き面Ｆｐ１と、パンチ構造１ａ～１ｅにより形成されて前記一次打抜き面Ｆｐ１とは剪断面領域及び破断面領域の表面性状が異なる二次打抜き面Ｆｐ２との間の遷移位置に存在し、多くの場合、図示の実施形態のように、切りつなぎ形状として外側に凸の角部状になる。
リブ用マッチングＭｒは、補強リブ６を有するパンチ構造１により形成された一次打抜き面Ｆｐ１と、パンチ構造１ａ～１ｅにより形成されて前記一次打抜き面Ｆｐ１とは剪断面領域及び破断面領域の表面性状が異なる二次打抜き面Ｆｐ２との間の遷移位置に存在し、多くの場合、図示の実施形態のように、切りつなぎ形状として外側に凸の角部状になる。
【0064】
なお、この実施形態では、リブ用マッチングＭｒで区画される一次打抜き面Ｆｐ１と二次打抜き面Ｆｐ２とで、剪断面領域及び破断面領域の形成位置が、図１１（ｂ）に示すように、プレス成形品７１の厚み方向で相互に上下反転し、互いに反対の位置となっている。これは、一次打抜き面Ｆｐ１が形成される打抜き加工と、二次打抜き面Ｆｐ２が形成される打抜き加工の、パンチ及びダイの配置位置が上下反対であったことによるものである。
【0065】
側面の延びる方向でリブ用マッチングＭｒによって挟まれる二次打抜き面Ｆｐ２は、先述したようにパンチ構造１の先端面Ｔの破損をより有効に防止するべく補強リブ６を狭幅形状３、４の端部に設けたことに起因して、図示の実施形態では、狭幅部７２、７３の、連結部７４から離れた端部のそれぞれの側面に位置する。
またこの実施形態では、先述したようにパンチ構造１への補強リブ６の配置位置に対応して、プレス成形品７１の長い狭幅部７２の延長部分の端部に形成される二次打抜き面Ｆｐ２は、その狭幅部７２を隔てた両側面のそれぞれに位置することになる。
またこの実施形態では、先述したようにパンチ構造１への補強リブ６の配置位置に対応して、プレス成形品７１の長い狭幅部７２の延長部分の端部に形成される二次打抜き面Ｆｐ２は、その狭幅部７２を隔てた両側面のそれぞれに位置することになる。
【0066】
そしてまたここでは、これも先述したようにパンチ構造１ａ～１ｅをやや狭幅部に食い込ませて打抜き加工を行ったことにより、プレス成形品７１では、いずれの二次打抜き面Ｆｐ２も、一次打抜き面Ｆｐ１から窪んで形成されている。
この場合、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄは、図１２に示すように、狭幅部７２、７３の幅方向（同図では上下方向）に沿って測って、狭幅部７２、７３の幅ｗに対して１０％～２０％の範囲内であることが好ましい。これはすなわち、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄが狭幅部７２、７３の幅ｗの１０％未満である場合は、抜き位置のズレが発生した場合に不具合（バリ等）が発生するおそれがあり、この一方で、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄが狭幅部７２、７３の幅ｗの２０％を超える場合は、狭幅部７２、７３の幅ｗから窪み量Ｄを除いた幅ｗ１が小さくなり狭幅部が変形することが懸念されるからである。
但し、図示は省略するが、パンチ構造１ａ～１ｅによる打抜き態様等に応じて、二次打抜き面の少なくとも一つを、一次打抜き面から突出する突起状のものとすることもできる。
この場合、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄは、図１２に示すように、狭幅部７２、７３の幅方向（同図では上下方向）に沿って測って、狭幅部７２、７３の幅ｗに対して１０％～２０％の範囲内であることが好ましい。これはすなわち、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄが狭幅部７２、７３の幅ｗの１０％未満である場合は、抜き位置のズレが発生した場合に不具合（バリ等）が発生するおそれがあり、この一方で、二次打抜き面Ｆｐ２の窪み量Ｄが狭幅部７２、７３の幅ｗの２０％を超える場合は、狭幅部７２、７３の幅ｗから窪み量Ｄを除いた幅ｗ１が小さくなり狭幅部が変形することが懸念されるからである。
但し、図示は省略するが、パンチ構造１ａ～１ｅによる打抜き態様等に応じて、二次打抜き面の少なくとも一つを、一次打抜き面から突出する突起状のものとすることもできる。
【0067】
上述したように二次打抜き面Ｆｐ２が窪み状または突起状となる場合、そこで狭幅部７２、７３の幅は若干変化することになるところ、二次打抜き面Ｆｐ２が形成された箇所での狭幅部７２、７３の厚みｔに対する幅ｗ１の比（ｗ１／ｔ）は、０．５～１．５であることが好ましい。二次打抜き面Ｆｐ２が存在する箇所での狭幅部７２、７３の幅ｗ１が狭くなりすぎて、この比（ｗ１／ｔ）が０．５未満となる場合は、狭幅部変形（転び）のおそれがある。それ故に、この比（ｗ１／ｔ）は、１．０～１．５であることがより一層好適である。
【0068】
ところで、プレス成形品７１は、図１３に狭幅部７２、７３、連結部７４の横断面図で示すように、プレス成形品７１の厚みを漸減させる向きに湾曲する曲面状のダレが存在し得るダレ面７５と、表面から突出するバリが形成され得るバリ面７６とを有する。一般には、側面の剪断面領域及び破断面領域のうちの剪断面領域側に隣接する表面がダレ面７５となり、それとは裏側の、側面の破断面領域側に隣接する表面がバリ面７６となる。
【0069】
そして、上記のプレス成形品７１は、一体抜きで製造されたことに起因して、横断面で視て、バリ面７６の大部分の傾斜の向きが、ダレ面７５の傾斜の向きと同じになる。なおこの場合、バリ面７６の当該大部分は、単一のダイないしパンチと接触したことによって単一のダイないしパンチの先端面の研磨目が転写されて、単一の表面粗さを有することがある。
【0070】
具体的には、横断面で、バリ面７６の、ダレ面７５に対して平行なもしくは右下がりに傾斜する表面部分及び右上がりに傾斜する表面部分のうちの大きいほうの表面部分の面積率ＡＲは、９０％以上であることが好適である。つまり、バリ面７６の９０％以上の表面部分が、ダレ面７５に対して同じ傾斜の向きであれば、一体抜きにより製造されて寸法が安定していることから好ましいといえる。より好ましくは、バリ面７６の当該大きいほうの表面部分の面積率ＡＲは、９５％以上である。
【0071】
ここで、面積率ＡＲは次のようにして測定する。
はじめに、図１４に示すように、プレス成形品７１をクリップ１５１で固定し、その状態でプレス成形品７１の周囲の全体を樹脂材１５２で固める。次いで、図１４（ｂ）に矢印で示すように、観察しようとする断面位置に到達するまで、樹脂材１５２を切断ないし研磨加工を行う。さらに、それにより露出したプレス成形品７１の当該断面を含む研磨面に対し、バフ研磨により仕上げを行う。その後、マイクロスコープ等の観察機器で断面形状を撮影し、面積率ＡＲを測定する。
観察機器で撮影した断面形状について、図１５に例示するように、まず、ダレ面７５の両端のダレの部分（非定常部）を除いて、各ダレとの２点の境界点Ｂｐ１、Ｂｐ２を通る直線を基準線ＲＬとする。そして、この基準線ＲＬを、図１５に矢印で示すようにバリ面７６側に平行移動させ、バリ面７６（角にバリが発生している場合はバリ部分を除いた部分）と比較する。ここで、当該断面の幅方向で、バリ面７６の、基準線ＲＬに対して平行な表面部分もしくは右下がりに傾斜する表面部分と、当該表面部分と遷移点Ｔｐで傾斜の向きが変化して右上がりに傾斜する表面部分の長さを測定し、それらのうちの長いほうの長さを面積率ＡＲとする。図１５（ａ）に示すところでは、バリ面７６のほぼ全体が基準線ＲＬと平行で一致するので、面積率ＡＲは１００％に近い値となる。一方、図１５（ｂ）に示すような歪な断面形状である場合は、基準線ＲＬとほぼ平行な表面部分の長さＬ１を測定するとともに、基準線ＲＬに対して右上がりに傾斜する表面部分の長さＬ２も測定し、それらの長さＬ１、Ｌ２のうち、長いほうの長さＬ２を面積率ＡＲとする。
はじめに、図１４に示すように、プレス成形品７１をクリップ１５１で固定し、その状態でプレス成形品７１の周囲の全体を樹脂材１５２で固める。次いで、図１４（ｂ）に矢印で示すように、観察しようとする断面位置に到達するまで、樹脂材１５２を切断ないし研磨加工を行う。さらに、それにより露出したプレス成形品７１の当該断面を含む研磨面に対し、バフ研磨により仕上げを行う。その後、マイクロスコープ等の観察機器で断面形状を撮影し、面積率ＡＲを測定する。
観察機器で撮影した断面形状について、図１５に例示するように、まず、ダレ面７５の両端のダレの部分（非定常部）を除いて、各ダレとの２点の境界点Ｂｐ１、Ｂｐ２を通る直線を基準線ＲＬとする。そして、この基準線ＲＬを、図１５に矢印で示すようにバリ面７６側に平行移動させ、バリ面７６（角にバリが発生している場合はバリ部分を除いた部分）と比較する。ここで、当該断面の幅方向で、バリ面７６の、基準線ＲＬに対して平行な表面部分もしくは右下がりに傾斜する表面部分と、当該表面部分と遷移点Ｔｐで傾斜の向きが変化して右上がりに傾斜する表面部分の長さを測定し、それらのうちの長いほうの長さを面積率ＡＲとする。図１５（ａ）に示すところでは、バリ面７６のほぼ全体が基準線ＲＬと平行で一致するので、面積率ＡＲは１００％に近い値となる。一方、図１５（ｂ）に示すような歪な断面形状である場合は、基準線ＲＬとほぼ平行な表面部分の長さＬ１を測定するとともに、基準線ＲＬに対して右上がりに傾斜する表面部分の長さＬ２も測定し、それらの長さＬ１、Ｌ２のうち、長いほうの長さＬ２を面積率ＡＲとする。
【0072】
また、バリ面７６の上述した大きいほうの表面部分の、ダレ面７５に対する傾斜角度は、０°～２０°の範囲内であることが好ましい。当該傾斜角度が２０°を超える場合は、ピンとなる狭幅部７２、７３が次工程の加工時に振れること（ピンバラツキ）が懸念される。バリ面７６の大きいほうの表面部分の、ダレ面７５に対する傾斜角度は、０°～１０°であることがより一層好適である。
【0073】
バリ面７６の大きいほうの表面部分の、ダレ面７５に対する傾斜角度は、先述したように、横断面視で、ダレ面７５の基準線ＲＬをバリ面７６側に平行移動させて、当該表面部分の輪郭線の最小二乗法による近似直線の、基準線ＲＬに対する傾きを求めることにより測定する。
【0074】
一方、図１６に示す参考例のプレス成形品は、一体抜きではなく、背景技術の項目で述べたように、狭幅部の一方側と他方側の各側部を順次に打ち抜くことにより形成されて、転びが発生したものである。図１６のプレス成形品では、同図に示すところから解かるように、バリ面（同図の下側の表面）が、主として、ダレ面（上側の表面）に対し、右上がりの向きに傾斜した表面部分と、該表面部分と同程度の領域を占める右下がりの向きに傾斜した表面部分とで構成されており、先に述べた面積率が低くなる。なお、これらの表面部分は、それぞれ異なる二種類以上のダイないしパンチの先端面の研磨目が転写されたことにより、その表面粗さに大きな差異がある場合がある。
【0075】
以上に述べたところでは、長さの異なる二本の狭幅部７２及び７３と、それらを中間位置で連結する連結部７４を有するプレス成形品７１を例として説明したが、この発明は、厚みｔに対する幅ｗの比（ｗ／ｔ）が１．５以下である狭幅部を含むプレス成形品であれば様々な形状のものに適用することができる。
その具体例としては、たとえば、図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示すような、狭幅部８２及び８３が相互にほぼ「Ｌ」字状に連結された形状のプレス成形品８１や、長短二本の狭幅部９２及び９３が短い狭幅部９３の端部位置と長い狭幅部９２の中間位置にて、それらと直交する連結部９４で相互に連結された形状のプレス成形品９１、長手方向に相互にずれて位置する長短二本の狭幅部１０２及び１０３が、短い狭幅部１０３の端部位置と長い狭幅部１０２の端部位置にて、それらと直交する連結部１０４で相互に連結された形状のプレス成形品１０１等を挙げることができる。
その具体例としては、たとえば、図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示すような、狭幅部８２及び８３が相互にほぼ「Ｌ」字状に連結された形状のプレス成形品８１や、長短二本の狭幅部９２及び９３が短い狭幅部９３の端部位置と長い狭幅部９２の中間位置にて、それらと直交する連結部９４で相互に連結された形状のプレス成形品９１、長手方向に相互にずれて位置する長短二本の狭幅部１０２及び１０３が、短い狭幅部１０３の端部位置と長い狭幅部１０２の端部位置にて、それらと直交する連結部１０４で相互に連結された形状のプレス成形品１０１等を挙げることができる。
【実施例】
【0076】
次に、この発明のパンチ構造を試作し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、それに限定されることを意図するものではない。
【0077】
（試験例１）
比較例として、図１８に示すように、補強リブを有しないパンチ構造を用いて、幅が８．０ｍｍで厚みが０．１２ｍｍの金属板に対して打抜き加工を繰り返し行った。製造するプレス成形品の連結部の最小幅は０．０７ｍｍであり、また、打抜き加工ではストロークを１３ｍｍとし、１分間にプレス加工できる数量である連続ストローク量を、開始から２０万ショットまでは５００ｓｐｍ、２０万ショットから３００万ショットまでは８００ｓｐｍ、３００万ショットから５００万ショットまでは１０００ｓｐｍとした。
比較例のパンチ構造では、２００万ショットでパンチ先端部の先端面における連結形状に破損が確認された。
比較例として、図１８に示すように、補強リブを有しないパンチ構造を用いて、幅が８．０ｍｍで厚みが０．１２ｍｍの金属板に対して打抜き加工を繰り返し行った。製造するプレス成形品の連結部の最小幅は０．０７ｍｍであり、また、打抜き加工ではストロークを１３ｍｍとし、１分間にプレス加工できる数量である連続ストローク量を、開始から２０万ショットまでは５００ｓｐｍ、２０万ショットから３００万ショットまでは８００ｓｐｍ、３００万ショットから５００万ショットまでは１０００ｓｐｍとした。
比較例のパンチ構造では、２００万ショットでパンチ先端部の先端面における連結形状に破損が確認された。
【0078】
実施例として、図１、５、図７（ａ）～（ｃ）のそれぞれに示すパンチ構造を用いて、上記の比較例と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。その結果、パンチ先端部の先端面に破損が確認されるまでのショット数は、図１に示すパンチ構造では４００万ショット、図５に示すパンチ構造では３００万ショット、図７（ａ）に示すパンチ構造では１５０万ショット、図７（ｂ）に示すパンチ構造では２００万ショット、図７（ｃ）に示すパンチ構造では２５０万ショットであった。
【0079】
（試験例２）
図１に示すパンチ構造で、補強リブの長さＬｒの、狭幅部の厚みｔに対する倍率を、表１に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。補強リブは先端面から延びるものとした。その結果及び考察ならびに評価も表１に示す。
表１より、特に補強リブの長さの倍率が３～５０の範囲内であれば、破損が生じるまでのショット数が大きく増加することが解かる。
図１に示すパンチ構造で、補強リブの長さＬｒの、狭幅部の厚みｔに対する倍率を、表１に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。補強リブは先端面から延びるものとした。その結果及び考察ならびに評価も表１に示す。
表１より、特に補強リブの長さの倍率が３～５０の範囲内であれば、破損が生じるまでのショット数が大きく増加することが解かる。
【0080】
【表1】
【0081】
（試験例３）
図１に示すパンチ構造で、補強リブ６の幅Ｗｒの、狭幅部の幅ｗに対する比率を、表２に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。その結果及び考察ならびに評価も表２に示す。
表２に示すところから、補強リブ６の幅Ｗｒの比率が０．３から４の範囲内であれば、破損をより一層有効に防止できることが解かる。
図１に示すパンチ構造で、補強リブ６の幅Ｗｒの、狭幅部の幅ｗに対する比率を、表２に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。その結果及び考察ならびに評価も表２に示す。
表２に示すところから、補強リブ６の幅Ｗｒの比率が０．３から４の範囲内であれば、破損をより一層有効に防止できることが解かる。
【0082】
【表2】
【0083】
（試験例４）
図１に示すパンチ構造で、補強リブ６の高さＨｒの、狭幅部の幅ｗに対する比率を、表３に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。その結果及び考察ならびに評価も表３に示す。
表３より、補強リブ６の高さＨｒの比率が０．３から４の範囲内であれば、破損がさらに抑制されて、より多くのショットが可能になることが解かる。
図１に示すパンチ構造で、補強リブ６の高さＨｒの、狭幅部の幅ｗに対する比率を、表３に示すように変化させたものを用いて、試験例１と同様の条件で打抜き加工を繰り返し行った。その結果及び考察ならびに評価も表３に示す。
表３より、補強リブ６の高さＨｒの比率が０．３から４の範囲内であれば、破損がさらに抑制されて、より多くのショットが可能になることが解かる。
【0084】
【表3】
【0085】
（試験例５）
一体抜き加工と追い抜き加工によるプレス成形品の断面形状の違いを確認するため、一体抜き加工として、図１０（ａ）及び（ｂ）に示す加工を行って形成したプレス成形品と、追い抜き加工として、図１９に示す加工を行って形成したプレス成形品をそれぞれ試作した。
その結果、表４にも記載したが、一体抜き加工で形成されたプレス成形品の断面は、図２０（ａ）に示すように、面積率がほぼ１００％となり、左右均等で綺麗な形状であった。これに対し、追い抜き加工で形成されたプレス成形品の断面は、図２０（ｂ）に示すように、面積率が低く転びが発生しており、歪な形状となった。
一体抜き加工と追い抜き加工によるプレス成形品の断面形状の違いを確認するため、一体抜き加工として、図１０（ａ）及び（ｂ）に示す加工を行って形成したプレス成形品と、追い抜き加工として、図１９に示す加工を行って形成したプレス成形品をそれぞれ試作した。
その結果、表４にも記載したが、一体抜き加工で形成されたプレス成形品の断面は、図２０（ａ）に示すように、面積率がほぼ１００％となり、左右均等で綺麗な形状であった。これに対し、追い抜き加工で形成されたプレス成形品の断面は、図２０（ｂ）に示すように、面積率が低く転びが発生しており、歪な形状となった。
【0086】
【表4】
【0087】
（試験例６）
上記の試験例５のように製造されて、バリ面の単一の表面粗さからなる表面部分の、ダレ面に対する傾斜角度が０°～２０°の範囲内であったプレス成形品と、当該傾斜角度が３０°以上であったプレス成形品のそれぞれについて、その後の次工程で図２１に示すように、狭幅部の一端部を樹脂品に埋め込んで９０°折り曲げる加工を行った。その結果、表５に記載したように、傾斜角度が０°～２０°の範囲内であったものは、寸法規格内でばらつきが小さく、側面の９０°折り曲げた箇所も安定していた。一方、傾斜角度が３０°以上であったものは、振れが大きく、側面の９０°折り曲げた箇所もばらつきが大きくなった。
上記の試験例５のように製造されて、バリ面の単一の表面粗さからなる表面部分の、ダレ面に対する傾斜角度が０°～２０°の範囲内であったプレス成形品と、当該傾斜角度が３０°以上であったプレス成形品のそれぞれについて、その後の次工程で図２１に示すように、狭幅部の一端部を樹脂品に埋め込んで９０°折り曲げる加工を行った。その結果、表５に記載したように、傾斜角度が０°～２０°の範囲内であったものは、寸法規格内でばらつきが小さく、側面の９０°折り曲げた箇所も安定していた。一方、傾斜角度が３０°以上であったものは、振れが大きく、側面の９０°折り曲げた箇所もばらつきが大きくなった。
【0088】
【表5】
【0089】
（試験例７）
図２２に示すように、厚みｔが０．２ｍｍで、幅ｗが０．１４と０．３２の異なる二種類の成形品を、補強リブがないパンチで繰り返し製造した。その結果を表６に示す。
ｗ／ｔが１．６である場合は、連続して３００万ショットの打ち抜きでもパンチが破損しなかったが、ｗ／ｔが０．７である場合は、連続運転の直後にパンチが破損した。
図２２に示すように、厚みｔが０．２ｍｍで、幅ｗが０．１４と０．３２の異なる二種類の成形品を、補強リブがないパンチで繰り返し製造した。その結果を表６に示す。
ｗ／ｔが１．６である場合は、連続して３００万ショットの打ち抜きでもパンチが破損しなかったが、ｗ／ｔが０．７である場合は、連続運転の直後にパンチが破損した。
【0090】
【表6】
【符号の説明】
【0091】
１、１ａ～１ｅ、３１、４１、５１ パンチ構造
２、３２、４２、５２ パンチ先端部
３、４、３３、３４、４３、４４、５３、５４ 狭幅形状
５、３５、４５、５５ 連結形状
６、６ａ、６ｂ、３６、４６、５６ 補強リブ
２１、７１、８１、９１、１０１ プレス成形品
２２、２３、７２、７３、８２、８３、９２、９３、１０２、１０３ 狭幅部
２４、７４、９４、１０４ 連結部
７５ ダレ面
７６ バリ面
６１ 金属板
６２ 半製品
６３ 凸部
Ｔ パンチ構造の先端面
Ｓ パンチ構造の側面
ｗ 狭幅部の幅
ｗ１ 二次打抜き面が存在する箇所での狭幅部の幅
ｔ 狭幅部の厚み
Ｃ１、Ｃ２ クラック
Ｌｒ 補強リブの長さ
Ｗｒ 補強リブの幅
Ｈｒ 補強リブの高さ
Ｓｐ１ 一次打抜き箇所
Ｓｐ２ 二次打抜き箇所
Ｆｐ１ 一次打抜き面
Ｆｐ２ 二次打抜き面
Ｍｒ リブ用マッチング
ＡＲ バリ面の大きいほうの表面部分の面積率
ＲＬ 基準線
Ｂｐ１、Ｂｐ２ 境界点
２、３２、４２、５２ パンチ先端部
３、４、３３、３４、４３、４４、５３、５４ 狭幅形状
５、３５、４５、５５ 連結形状
６、６ａ、６ｂ、３６、４６、５６ 補強リブ
２１、７１、８１、９１、１０１ プレス成形品
２２、２３、７２、７３、８２、８３、９２、９３、１０２、１０３ 狭幅部
２４、７４、９４、１０４ 連結部
７５ ダレ面
７６ バリ面
６１ 金属板
６２ 半製品
６３ 凸部
Ｔ パンチ構造の先端面
Ｓ パンチ構造の側面
ｗ 狭幅部の幅
ｗ１ 二次打抜き面が存在する箇所での狭幅部の幅
ｔ 狭幅部の厚み
Ｃ１、Ｃ２ クラック
Ｌｒ 補強リブの長さ
Ｗｒ 補強リブの幅
Ｈｒ 補強リブの高さ
Ｓｐ１ 一次打抜き箇所
Ｓｐ２ 二次打抜き箇所
Ｆｐ１ 一次打抜き面
Ｆｐ２ 二次打抜き面
Ｍｒ リブ用マッチング
ＡＲ バリ面の大きいほうの表面部分の面積率
ＲＬ 基準線
Ｂｐ１、Ｂｐ２ 境界点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】