特許 7273528 プレス加工の金型、プレス加工装置およびプレス加工の金型のパンチ

(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】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】プレス加工の金型、プレス加工装置およびプレス加工の金型のパンチ

(51)【国際特許分類】

   B21D 37/14 20060101AFI20230508BHJP

   B21D 28/14 20060101ALI20230508BHJP

   B21D 28/02 20060101ALI20230508BHJP

   B21D 22/20 20060101ALN20230508BHJP

【ＦＩ】

B21D37/14 G

B21D28/14 Z

B21D28/02 Z

B21D28/14 A

B21D22/20 J

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019019234

(22)【出願日】2019-02-06

(65)【公開番号】P2020124731

(43)【公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】592244114

【氏名又は名称】株式会社ウイング

(73)【特許権者】

【識別番号】594162515

【氏名又は名称】阪和興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129573

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 博正

(72)【発明者】

【氏名】小林 一宏

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９２９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９３９０３３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３７／１４

Ｂ２１Ｄ ２８／１４

Ｂ２１Ｄ ２８／０２

Ｂ２１Ｄ ２２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレス加工の金型であって、パンチとパンチを支持する２つの支持部材と振動を発生させる振動子とを含む金型において、
前記パンチには、
プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を第１の方向に押圧する側の端部である加工端と、
前記加工端に対向する端部であって、前記振動子が固定され、振動が加えられる端部である加振端と、
前記加工端および前記加振端の間の面である側面に、前記第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部と
が形成され、
前記振動子は、前記加振端に装着されて、前記加振端に振動を加え、
前記支持部材は、前記凹部のそれぞれに対応する形状に形成され、前記凹部のそれぞれに嵌り、前記パンチに前記第１の方向の力を伝達し、
前記パンチの前記凹部と前記凹部に嵌る前記支持部材との隙間の前記第１の方向の距離は、前記振動子で加えられる振動の振幅以上である
プレス加工の金型。

【請求項2】

請求項１に記載のプレス加工の金型において、
前記振動子は、振幅の方向が前記第１の方向となる振動を前記加振端に加える
プレス加工の金型。

【請求項3】

請求項１に記載のプレス加工の金型を備えるプレス加工装置。

【請求項4】

プレス加工の金型のパンチにおいて、
プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を第１の方向に押圧する側の端部である加工端と、
前記加工端に対向する端部であって、振動が加えられる端部である加振端と、
前記加工端および前記加振端の間の面である側面に、前記第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部と
が形成されていて、
前記２つの凹部のそれぞれは、前記凹部に嵌る支持部材であって、前記第１の方向の力を伝達する支持部材と前記凹部との隙間の前記第１の方向の距離が、前記加振端に加えられる前記振動の振幅以上となるように形成されている
プレス加工の金型のパンチ。

【請求項5】

請求項４に記載のプレス加工の金型のパンチにおいて、
前記加工端から前記加振端に至る平たい仮想的な面であって、２つの前記凹部からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の形状に形成されている
プレス加工の金型のパンチ。

【請求項6】

請求項４に記載のプレス加工の金型のパンチにおいて、
前記第１の方向に直交する平たい仮想的な面であって、前記加工端からの距離と前記加振端からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の外形形状に形成されている
プレス加工の金型のパンチ。

【請求項7】

請求項４に記載のプレス加工の金型のパンチにおいて、
２つの前記凹部からの距離が同じとなるように２つの前記凹部に挟まれ、前記第２の方向に直交し前記第１の方向に沿う平らな面状の切れ込みであって、対向する側面を貫通し、前記加工端から前記加振端までの長さより短い長さの切れ込みがさらに形成されている
プレス加工の金型のパンチ。

【請求項8】

請求項４に記載のプレス加工の金型のパンチにおいて、
前記パンチに形成されている２つの前記凹部は、それぞれ、前記第１の方向および前記第２の方向に直交する方向が長さ方向となる直線的な溝状とされている
プレス加工の金型のパンチ。

【請求項9】

請求項４に記載のプレス加工の金型のパンチを備えるプレス加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプレス加工の金型、プレス加工装置およびプレス加工の金型のパンチに関し、特に、振動を用いたプレス加工の金型、プレス加工装置およびプレス加工の金型のパンチに関する。

【背景技術】

【0002】

プレス加工は、塑性加工の一種として、金属の材料から製品を形成する手法として広く用いられている。

【0003】

下型と上型の間に被加工材を置き、上型を下型に向けて第１の方向に押圧し、被加工材を加工するプレス加工装置の金型において、上型は、被加工材に接触して型押しする作用端と、第１の方向に沿って作用端の反対側に設けられ振動が与えられる振動端と、第１の方向と直交する第２の方向に離間して作用端と振動端の間に設けられ、上型を固定するとともに上型に第１の方向の駆動力を伝える一対の保持部と、第１の方向および第２の方向とそれぞれ直交する第３の方向に上型を貫通して、前記一対の保持部の間に設けられた孔とを有するようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１４７２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の上型では、孔を形成しなければならないので、形状の制約が大きい。また、孔によって振動が減衰してしまう。

【0006】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、加工の形状の制約をより小さくして、より簡単な構成で、振動がより伝達しやすいようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面のプレス加工の金型は、プレス加工の金型であって、パンチとパンチを支持する２つの支持部材と振動を発生させる振動子とを含む金型であって、パンチには、プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を第１の方向に押圧する側の端部である加工端と、加工端に対向する端部であって、振動子が固定され、振動が加えられる端部である加振端と、加工端および加振端の間の面である側面に、第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部とが形成され、振動子は、加振端に装着されて、加振端に振動を加え、支持部材は、凹部のそれぞれに対応する形状に形成され、凹部のそれぞれに嵌り、パンチに第１の方向の力を伝達し、パンチの凹部と凹部に嵌る支持部材との隙間の第１の方向の距離は、振動子で加えられる振動の振幅以上である。

【0008】

パンチに、加工端および加振端の間の面である側面に、第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部が形成され、支持部材が、凹部のそれぞれに対応する形状に形成され、凹部のそれぞれに嵌り、パンチに第１の方向の力を伝達するようにしたので、より簡単な構成とすることができ、加工端の形状の制約が少なくなる。また、振動の向きが変わらず、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。このように、加工の形状の制約をより小さくして、より簡単な構成で、振動がより伝達しやすくなる。パンチの凹部と凹部に嵌る支持部材との隙間の第１の方向の距離を、振動子で加えられる振動の振幅以上とすることで、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0010】

振動子には、振幅の方向が第１の方向となる振動を加振端に加えさせることができる。このようにすることで、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0011】

プレス加工の金型をプレス加工装置に設けることができる。

【0012】

本発明の一側面のプレス加工の金型のパンチには、プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を第１の方向に押圧する側の端部である加工端と、加工端に対向する端部であって、振動が加えられる端部である加振端と、加工端および加振端の間の面である側面に、第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部とが形成されていて、２つの凹部のそれぞれは、凹部に嵌る支持部材であって、第１の方向の力を伝達する支持部材と凹部との隙間の第１の方向の距離が、加振端に加えられる振動の振幅以上となるように形成されている。

【0013】

加工端および加振端の間の面である側面に、第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部が形成され、パンチに第１の方向の力を伝達するようにしたので、より簡単な構成とすることができ、加工端の形状の制約が少なくなる。また、振動の向きが変わらず、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。このように、加工の形状の制約をより小さくして、より簡単な構成で、振動がより伝達しやすくなる。凹部と凹部に嵌る支持部材との隙間の第１の方向の距離を、加振端に加えられる振動の振幅以上とすることで、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0014】

パンチを、加工端から加振端に至る平たい仮想的な面であって、２つの凹部からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の形状に形成することができる。このようにすることで、振動が減衰しにくくなり、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0015】

パンチを、第１の方向に直交する平たい仮想的な面であって、加工端からの距離と加振端からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の外形形状に形成することができる。このようにすることで、振動が減衰しにくくなり、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0016】

パンチに、２つの凹部からの距離が同じとなるように２つの凹部に挟まれ、第２の方向に直交し第１の方向に沿う平らな面状の切れ込みであって、対向する側面を貫通し、加工端から加振端までの長さより短い長さの切れ込みをさらに形成することができる。このようにすることで、振動が減衰しにくくなり、振動が加振端から加工端により伝達しやすくなる。

【0017】

パンチに形成されている２つの凹部を、それぞれ、第１の方向および第２の方向に直交する方向が長さ方向となる直線的な溝状とすることができる。このようにすることで、より加工しやすく、より組み立てやすい、より簡単な構成とすることができる。

【0018】

プレス加工の金型のパンチをプレス加工装置に設けることができる。

【発明の効果】

【0019】

以上のように、本発明によれば、加工の形状の制約をより小さくして、より簡単な構成で、振動がより伝達しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施の形態のプレス加工の金型１１の構成の例を示す図である。

【図2】パンチ５１の形状を示す斜視図である。

【図3】パンチ５１の正面の形状を示す正面図である。

【図4】パンチ５１の上面の形状を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

【0022】

本発明の一側面のプレス加工の金型は、プレス加工の金型であって、パンチとパンチを支持する２つの支持部材と振動を発生させる振動子とを含む金型であって、パンチ（例えば、図１のパンチ５１）には、プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を第１の方向に押圧する側の端部である加工端と、加工端に対向する端部であって、振動子が固定され、振動が加えられる端部である加振端と、加工端および加振端の間の面である側面に、第１の方向と直交する第２の方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている同じ形状の２つの凹部とが形成され、振動子（例えば、図１の振動子５２）は、加振端に装着されて、加振端に振動を加え、支持部材（例えば、図１の支持部材５３－１および５３－２）は、凹部のそれぞれに対応する形状に形成され、凹部のそれぞれに嵌り、パンチに第１の方向の力を伝達し、パンチの凹部と凹部に嵌る支持部材との隙間の第１の方向の距離は、振動子で加えられる振動の振幅以上である。

【0023】

以下、図１乃至図４を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

【0024】

図１は、本発明の一実施の形態のプレス加工の金型１１の構成の例を示す図である。図１に示されるプレス加工の金型１１は、パンチを振動させる。

【0025】

なお、以下、プレス加工の金型１１に対して前後の方向をＹ軸で図示し、上下の方向をＺ軸で図示し、左右の方向をＸ軸で図示する。また、以下、Ｘ軸方向のうち、図１中の左側を単に左側と称し、Ｘ軸方向のうち、図１中の右側を単に右側と称する。さらに、以下、Ｙ軸方向のうち、図１中の手前側を単に前側と称し、Ｙ軸方向のうち、図１中の奥側を単に後側と称する。さらにまた、以下、Ｚ軸方向のうち、図１中の上側を単に上側と称し、Ｚ軸方向のうち、図１中の下側を単に下側と称する。なお、Ｚ軸方向を、単に上下方向とも称し、Ｘ軸方向を、単に左右方向とも称し、Ｙ軸方向を、単に前後方向とも称する。また、Ｘ軸およびＹ軸に平行な面に沿う方向を単に水平方向または横方向とも称する。図２乃至図４において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を同様に図示する。

【0026】

プレス加工の金型１１は、プレス加工装置に装着され、鋼板や鋼材若しくは特殊鋼などの鉄材、アルミニウ、銅、チタン若しくはマグネシウムなどの非鉄金属またはその合金などの非鉄金属材料、プラスチック材料や複合材料などの非金属の材料をプレス加工する。プレス加工装置は、クランク駆動機構、ナックル駆動機構若しくはリンク機構を備えるか、若しくはサーボプレスである機械プレス方式または液圧プレス方式などとすることができる。すなわち、プレス加工装置には、プレス加工の金型１１を設けることができる。プレス加工装置は、プレス加工の金型１１に加工力を加えて、金属の材料をプレス加工する。

【0027】

プレス加工の金型１１は、せん断加工（分断加工、切断加工を含む）、抜き加工（ブランク抜き加工を含む）、トリミング加工、曲げ加工、フランジ成形加工、絞り加工、成形加工、圧縮加工または接合加工などのプレス加工に用いる。以下、抜き加工に用いられるプレス加工の金型１１を例に説明する。

【0028】

図１に示されるプレス加工の金型１１は、上型２１および下型２２からなる。上型２１および下型２２は、いわゆる、ダイセット付きの金型である。上型２１は、プレス加工装置のスライドに取り付けられ、プレス加工するとき、プレス加工装置により、Ｚ軸方向（上下方向）に変位させられ、材料を下型２２とで挟み付けて押圧し、加工する。下型２２は、プレス加工装置のボルスタプレートに取り付けられて、プレス加工するとき、位置が固定される。下型２２は、ダイ３１、ダイプレート３２およびダイホルダ３３を含み構成される。

【0029】

上型２１は、パンチ５１、振動子５２、支持部材５３－１および５３－２、パンチプレート５４、パンチプレート５５、スペーサ５６、パンチホルダ５７、ストリッパ５８およびガイドピン５９を含み構成される。

【0030】

まず、上型２１の各部の構成について説明する。パンチ５１は、プレス加工装置の加工力により下方向に変位させられ、材料に押し付けられて、材料に形状を転写する。パンチ５１は、抜き加工において、材料に押し付けられて、所望の形状に材料を抜く。

【0031】

振動子５２は、振幅の方向がＺ軸方向となる振動をパンチ５１に加える。振動子５２は、いわゆる加振装置などであり、圧電素子などの半導体、偏芯した錘が回転軸に装着されている電気モータ、錘を直線的に変位させるソレノイド、または錘を直線的に変位させるエアツール（エアバイブレータ）などからなる。振動子５２が発生させる振動の周波数は、音声の可聴帯域または超音波の帯域に相当する２０Ｈｚから４０ｋＨｚとすることができる。振動子５２が発生させる振動の周波数は、パンチ５１の上下方向に変位する速度や材料の種類、形成する形状や大きさなどにより決められる。振動子５２が発生させる振動の振幅は、パンチ５１の上下方向に変位する速度や材料の種類、形成する形状や大きさなどにより決められる。例えば、振動子５２が発生させる振動の周波数は、振幅の方向における振動による変位の速度（パンチ５１の変形の速度（特に、後述する加工端１０１の変形の速度））がパンチ５１の上下方向に変位する速度より早くなるように、決められる。

【0032】

支持部材５３－１は、四角柱状に形成されている。支持部材５３－１は、パンチ５１とパンチプレート５４およびパンチプレート５５とに噛み合わされて、パンチ５１とパンチプレート５４およびパンチプレート５５とを固定する、いわゆる、キーである。支持部材５３－１の右側は、パンチ５１の左側面に形成されている凹部に嵌められて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に固定される。パンチ５１の左側面に形成されている凹部の詳細は後述する。また、支持部材５３－１の左側は、パンチプレート５４およびパンチプレート５５によって、挟まれて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に固定される。

【0033】

支持部材５３－２は、四角柱状に形成されている。支持部材５３－２は、パンチ５１とパンチプレート５４およびパンチプレート５５とに噛み合わされて、パンチ５１とパンチプレート５４およびパンチプレート５５とを固定する、いわゆる、キーである。支持部材５３－２の左側は、パンチ５１の右側面に形成されている凹部に嵌められて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に固定される。パンチ５１の右側面に形成されている凹部の詳細は後述する。また、支持部材５３－２の右側は、パンチプレート５４およびパンチプレート５５によって、挟まれて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に固定される。

【0034】

このように、支持部材５３－１および５３－２は、パンチ５１の側面に形成されている凹部のそれぞれに対応する形状に形成され、凹部のそれぞれに嵌り、パンチプレート５４およびパンチプレート５５を介して、パンチ５１にＺ軸方向の力を伝達する。

【0035】

パンチプレート５４およびパンチプレート５５は、挟んでいる支持部材５３－１および５３－２を介して、パンチ５１を位置決めして、パンチ５１を固定する。また、パンチプレート５４およびパンチプレート５５は、ボルト７１によりスペーサ５６に固定される。

【0036】

また、パンチプレート５４およびパンチプレート５５は、パンチ５１とストリッパ５８との位置関係を保持する。さらに、パンチプレート５４は、ガイドピン５９を位置決めして、ガイドピン５９を固定する。ストリッパ５８は、パンチ５１に着いた材料を払う。ストリッパ５８は、コイルスプリングであるスプリング６０が通されているボルト７３であって、パンチプレート５４、パンチプレート５５およびスペーサ５６のそれぞれの孔を通るボルト７３により保持される。ストリッパ５８は、パンチ５１が材料を抜くとき、スプリング６０の付勢力に抗して、パンチ５１に対して、上側に変位する。ストリッパ５８は、パンチ５１が材料を抜いた後に上側に変位したとき、スプリング６０の付勢力により、パンチ５１に対して、下側に変位し、これにより、パンチ５１に着いた材料を払う。ストリッパ５８の下面には、パンチ５１に着いた材料を払いやすいように、上向きに窪んでいる凹部８１が形成されている。ガイドピン５９は、パンチ５１が下方向に変位させられた場合、ダイ３１の孔に入り込むことで、パンチ５１とダイ３１との位置関係を保つ。

【0037】

スペーサ５６は、パンチ５１とパンチホルダ５７との位置を保持する。パンチホルダ５７は、スペーサ５６に螺合されるボルト７２により、スペーサ５６に固定される。パンチホルダ５７は、上型２１全体、すなわち、パンチ５１、振動子５２、支持部材５３－１および５３－２、パンチプレート５４、パンチプレート５５、スペーサ５６、ストリッパ５８およびガイドピン５９を保持する。パンチホルダ５７は、図示せぬボルトなどにより、プレス加工装置のスライドに取り付けられる。

【0038】

なお、パンチプレート５４およびパンチプレート５５並びにストリッパ５８は、直接パンチ５１に接触しない。

【0039】

次に、下型２２について説明する。

【0040】

ダイ３１は、パンチ５１の受け側となる工具であり、プレス加工装置の加工力により押し付けられたパンチ５１と材料を挟んで、材料に形状を転写する。ダイ３１は、抜き加工において、プレス加工装置の加工力により押し付けられたパンチ５１と材料を挟んで、所望の形状に材料を抜く。

【0041】

ダイプレート３２は、ダイ３１およびダイホルダ３３に挟まれて固定され、ダイホルダ３３に対するダイ３１の位置を保持する。ダイホルダ３３は、ダイプレート３２およびダイ３１を保持する。ダイホルダ３３には、ダイ３１の孔およびダイプレート３２の孔がそれぞれ通されたボルト４１－１乃至４１－４（ボルト４１－３および４１－４は図示せず）が螺合されている。ボルト４１－１乃至４１－４は、ダイ３１、ダイプレート３２およびダイホルダ３３を相互に固定する。

【0042】

ダイホルダ３３は、図示せぬボルトなどにより、プレス加工装置のボルスタプレートに取り付けられる。

【0043】

次に、図２乃至図４を参照して、パンチ５１の構成の詳細について説明する。図２は、パンチ５１の形状を示す斜視図である。図３は、パンチ５１の正面の形状を示す正面図である。図４は、パンチ５１の上面の形状を示す上面図である。

【0044】

図３において、一点鎖線で示すＡＡ‘線は、パンチ５１の正面におけるＸ軸方向（左右方向）の中心を示し、一点鎖線で示すＢＢ‘線は、パンチ５１の上面におけるＺ軸方向（上下方向）の中心を示す。また、図４において、一点鎖線で示すＣＣ‘線は、パンチ５１の上面におけるＸ軸方向（左右方向）の中心を示し、一点鎖線で示すＤＤ‘線は、パンチ５１の上面におけるＹ軸方向（前後方向）の中心を示す。

【0045】

パンチ５１は、側面の中央部分に窪んでいる凹部が設けられている、縦長の概ね直方体状に形成されている。パンチ５１は、左右対称の形状に形成されている。すなわち、パンチ５１は、Ｘ軸方向（左右方向）の中心を通るＹＺ平面に対して、線対称の形状に形成されている。または、パンチ５１は、上下対称の外形形状に形成されている。すなわち、パンチ５１は、Ｚ軸方向（上下方向）の中心を通るＸＹ平面に対して、線対称の外形形状に形成されている。

【0046】

パンチ５１の下側の端部は、加工端１０１として形成されている。加工端１０１は、プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料を下方向に押圧する。加工端１０１は、プレス加工して得たい形状に対応した形状とされている。例えば、抜き加工の場合、加工端１０１は、材料に押し付けられて、材料に形状を転写することで、所望の形状に材料を抜く。例えば、加工端１０１は、四角の板材を抜きたい場合、四角状に形成されている。

【0047】

パンチ５１の上側の端部は、加振端１０２として形成されている。加振端１０２には、振動子５２が固定され、振動が加えられる。加振部１２１は、加振端１０２のＸ軸方向（左右方向）およびＹ軸方向（前後方向）の中心に、ねじ孔として形成されている。加振部１２１には、振動子５２が装着される。振動子５２は、加振部１２１に螺合されて、加振部１２１のＸ軸方向（左右方向）およびＹ軸方向（前後方向）の中心に装着されて、加振部１２１のＸ軸方向（左右方向）およびＹ軸方向（前後方向）の中心に振動を加える。

【0048】

パンチ５１の左側の側面の中央部分には、凹部１０５－１が設けられている。パンチ５１の右側の側面の中央部分には、凹部１０５－２が設けられている。凹部１０５－１および凹部１０５－２は、Ｘ軸方向（左右方向）に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている。凹部１０５－１が形成されているＺ軸方向（上下方向）の位置は、凹部１０５－２が形成されているＺ軸方向（上下方向）の位置と同じである。

【0049】

凹部１０５－１は、支持部材５３－１が嵌められた場合、所定の隙間が生じる形状に形成されている。より詳細には、凹部１０５－１は、支持部材５３－１の右側が嵌められた場合、凹部１０５－１と凹部１０５－１に嵌る支持部材５３－１との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離が、振動子５２で加えられる振動の振幅以上となるように、支持部材５３－１の右側の形状に対応する形状に形成されている。例えば、凹部１０５－１と凹部１０５－１に嵌る支持部材５３－１との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離は、１００μｍ乃至５μｍとされる。一例として、凹部１０５－１と凹部１０５－１に嵌る支持部材５３－１との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離は、２０μｍとされる。

【0050】

同様に、凹部１０５－２は、支持部材５３－２が嵌められた場合、所定の隙間が生じる形状に形成されている。より詳細には、凹部１０５－２は、支持部材５３－２の左側が嵌められた場合、凹部１０５－２と凹部１０５－２に嵌る支持部材５３－２との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離が、振動子５２で加えられる振動の振幅以上となるように、支持部材５３－２の左側の形状に対応する形状に形成されている。例えば、凹部１０５－２と凹部１０５－２に嵌る支持部材５３－２との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離は、１００μｍ乃至５μｍとされる。一例として、凹部１０５－２と凹部１０５－２に嵌る支持部材５３－２との隙間のＺ軸方向（上下方向）の距離は、２０μｍとされる。

【0051】

凹部１０５－１の形状と凹部１０５－２の形状とは、同じ形状とされている。

【0052】

このようにすることで、パンチ５１を伝達する振動の向きが変わらず、加振端１０２に加えられた振動が加工端１０１まで直接伝達され、加振端１０２に加えられた振動の減衰がより少なくなり、加振端１０２に加えられた振動が加工端１０１により効率的に伝達される。

【0053】

支持部材５３－１が凹部１０５－１に嵌められた場合に生じる隙間は、支持部材５３－２が凹部１０５－２に嵌められた場合に生じる隙間と同じになるように、凹部１０５－１および凹部１０５－２並びに支持部材５３－１および支持部材５３－２は、形成されている。

【0054】

凹部１０５－１の形状と凹部１０５－２の形状とは、ＡＡ‘線で示されるＸ軸方向（左右方向）の中心に対して、線対称に形成されている。凹部１０５－１および凹部１０５－２は、それぞれ、Ｙ軸方向（前後方向）が長さ方向となる直線的な溝状に形成されている。

【0055】

なお、凹部１０５－１および凹部１０５－２は、パンチ５１の保持ができる形状であれば、所望の形状に形成することができる。例えば、凹部１０５－１および凹部１０５－２は、円柱状または四角柱状の窪みに形成することができる。また、例えば、凹部１０５－１および凹部１０５－２は、Ｚ軸およびＸ軸で規定される平面において、半円状または三角状に形成することもできるし、Ｚ軸およびＹ軸で規定される平面において、円状、長円状または楕円状に形成することもできる。

【0056】

凹部１０５－１および凹部１０５－２の形状を比較的自由に決めることができる。凹部１０５－１および凹部１０５－２が深い（Ｘ軸方向に大きく抉られている）と、凹部１０５－１と凹部１０５－２との間の部分において、振動が集まり、振動に対する抵抗が増えるが、プレス加工装置の加工力をより効率的にパンチ５１に伝達することができる。この場合、凹部１０５－１および凹部１０５－２のＺ軸方向の高さを低くすることで、振動に対する抵抗をより小さくすることができる。

【0057】

凹部１０５－１および凹部１０５－２が浅い（Ｘ軸方向に小さく抉られている）と、振動に対する抵抗をより小さくすることができる。この場合、凹部１０５－１および凹部１０５－２のＺ軸方向の高さを高くするなどすることで、プレス加工装置の加工力をより効果的にパンチ５１に伝達することができる。

【0058】

パンチ５１の正面の中央部分には、Ｚ軸方向（上下方向）に長い切れ込み１０３が形成されている。図３に示されるように、切れ込み１０３は、パンチ５１の正面におけるＸ軸方向（左右方向）の中心に沿って形成されている。切れ込み１０３は、平らな面状の切れ込みである。切れ込み１０３は、パンチ５１の正面および背面を貫通する。すなわち、切れ込み１０３は、パンチ５１の対向する側面を貫通する。

【0059】

切れ込み１０３の長さ方向の中心位置は、パンチ５１のＺ軸方向（上下方向）の中心位置と一致する。パンチ５１のＺ軸方向（上下方向）の中心位置には、パンチ５１の正面および背面を貫通する孔１０４が形成されている。切れ込み１０３のＺ軸方向（上下方向）の長さは、パンチ５１のＺ軸方向（上下方向）の長さよりも短い。切れ込み１０３の上端は、加工端１０１までには到達しない。切れ込み１０３の下端は、加振端１０２までには到達しない。

【0060】

切れ込み１０３は、凹部１０５－１および凹部１０５－２からのそれぞれの距離が同じとなるように、凹部１０５－１および凹部１０５－２に挟まれている。

【0061】

切れ込み１０３の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、５ｍｍ乃至０．１ｍｍとすることができる。一例として、切れ込み１０３の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、０．５ｍｍとすることができる。

【0062】

切れ込み１０３を設けることにより、パンチ５１に振動を加えると、切れ込み１０３が左右に動くので、凹部１０５－１および凹部１０５－２に挟まれている部分において切れ込み１０３に振動が集まり、凹部１０５－１および凹部１０５－２に挟まれている部分において振動が伝達しやすくなる。このように、加振端１０２に加えられた振動が加工端１０１に向かって伝達するように導くことができ、加振端１０２に加えられた振動が加工端１０１により効率的に伝達される。また、切れ込み１０３の幅（Ｘ軸方向の長さ）をより狭くすることで、パンチ５１全体に対する切れ込み１０３の体積比率がより小さくなり、これにより、加振端１０２に加えられた振動の減衰がより少なくなり、加振端１０２に加えられた振動が加工端１０１により効率的に伝達される。

【0063】

このように、パンチ５１は、加工端１０１から加振端１０２に至る平たい仮想的な面であって、凹部１０５－１および凹部１０５－２のそれぞれからの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の形状に形成されている。また、パンチ５１は、プレス加工のときに変位する方向である上下方向に直交する平たい仮想的な面であって、加工端１０１からの距離と加振端１０２からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の外形形状に形成されている。

【0064】

以上のように、上型２１は、パンチ５１、振動子５２並びに支持部材５３－１および５３－２を含む。パンチ５１には、加工端１０１、加振端１０２並びに凹部１０５－１および１０５－２が形成されている。

【0065】

振動子５２は、加振端１０２に装着されて、加振端１０２に振動を加える。支持部材５３－１および５３－２は、凹部１０５－１および凹部１０５－２のそれぞれに対応する形状に形成され、凹部１０５－１および凹部１０５－２のそれぞれに嵌り、パンチ５１にＺ軸方向の力を伝達する。

【0066】

加工端１０１は、プレス加工するとき、プレス加工の対象である材料をＺ軸方向に押圧する側の端部である。加振端１０２は、加工端１０１に対向する端部であって、振動子５２が固定され、振動が加えられる端部である。凹部１０５－１および凹部１０５－２は、同じ形状とされ、加工端１０１および加振端１０２の間の面である側面に、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向に所定の距離だけ離れて対向するように設けられている。

【0067】

このようにすることで、より簡単な構成とすることができ、加工端１０１の形状の制約が少なくなる。また、振動が加振端１０２から加工端１０１により伝達しやすくなる。加工の形状の制約をより小さくして、より簡単な構成で、振動がより伝達しやすいようにできる。

【0068】

パンチ５１の凹部１０５－１および１０５－２と凹部１０５－１および１０５－２に嵌る支持部材５３－１および５３－２との隙間のＺ軸方向の距離は、振動子５２で加えられる振動の振幅以上である。

【0069】

振動子５２は、振幅の方向がＺ軸方向となる振動を加振端１０２に加える。

【0070】

パンチ５１は、加工端１０１から加振端１０２に至る平たい仮想的な面であって、凹部１０５－１および１０５－２からの距離が等しい位置の仮想的な面を挟んで対称の形状に形成されている。

【0071】

なお、プレス加工の金型１１は、順配置構造を例に説明したが、逆配置構造にすることもできる。この場合、ダイ３１は、上型に設けられ、パンチ５１は、下型に設けられる。

【0072】

また、以上で説明した加工端１０１および加振端１０２の形状は、一例であり、所望の形状とすることができる。

【0073】

なお、上述のように、抜き加工は一例であり、プレス加工であれば、トリミング加工や曲げ加工などいずれの加工にも適用できる。

【0074】

また、プレス加工される材料は、鉄材、非鉄金属材料または非金属材料などいずれの材料であってもよい。さらに、いずれの方式のプレス加工装置であっても、プレス加工の金型１１を用いることができる。

【0075】

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0076】

１１ 金型， ２１ 上型， ２２ 下型， ３１ ダイ， ３２ ダイプレート， ３３ ダイホルダ， ５１ パンチ， ５２ 振動子， ５３－１および５３－２ 支持部材， ５４および５５ パンチプレート， ５６ スペーサ， ５７ パンチホルダ， ５８ ストリッパ， ５９ ガイドピン， １０１ 加工端， １０２ 加振端， １０３ 切れ込み， １０４ 孔， １０５－１および１０５－２ 凹部， １２１ 加振部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】