JP2001007549A - 絞り加工方法 - Google Patents

絞り加工方法

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JP2001007549A
JP2001007549A JP11173415A JP17341599A JP2001007549A JP 2001007549 A JP2001007549 A JP 2001007549A JP 11173415 A JP11173415 A JP 11173415A JP 17341599 A JP17341599 A JP 17341599A JP 2001007549 A JP2001007549 A JP 2001007549A
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Kenji Kitayama
健二 北山
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Akebono Machine Industries Co Ltd
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Akebono Machine Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層化してクラッド材を形成することなく、
難加工材であっても絞り加工することができる絞り加工
方法を提供する。 【解決手段】 複数の基材を重ねて、これらの基材を同
時に絞り加工治具により成形する工程を有する。また、
少なくとも1箇所直角部を有する形状に加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の基材を重ね
た状態で加工する絞り加工方法に関し、特に、パーソナ
ルコンピュータ等の電子機器に使用される筐体の製造に
好適な絞り加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、異種金属を接合して製造される金
属クラッド材は単一の金属では得ることができない優れ
た機能を有することが知られている。クラッド材(積層
材)のうち、特に、アルミニウム合金等とステンレス鋼
とからなるクラッド材が良く知られている。このような
クラッド材を利用した成形品又はクラッド材を利用した
種々の成形品の製造方法が提案されている(特開平11
−34217号公報、特開平11−26624号公
報)。
【0003】特開平11−34217号公報では、アル
ミニウム又はアルミニウム合金とステンレス鋼とからな
る2層クラッド板であって、クラッド板の全板厚に対す
るステンレス鋼の厚さの比率が33乃至50%である2
層クラッド板が提案されている。この2層クラッド板は
ダイス肩半径が全板厚の3乃至5倍である金型を使用し
て円筒深絞りをしても、成形された円筒の側面には鉢巻
横しわが発生しないものである。
【0004】一方、特開平11−26624号公報で
は、Al、Ti又はこれらをベースとする合金からなる
有底筒状の本体を有し、この本体の少なくとも外周面に
Fe−Al系、Ni−Ti系、Ni−Al系若しくはT
i−Al系金属間化合物、Ti−N系の窒化物又はAl
の陽極酸化被膜を形成したものが提案されている。これ
により、軽量化又は薄肉化しても所望の強度を得ること
ができる。この有底筒状の本体は合せ板(クラッド材)
を絞り加工することにより成形されている。これらは小
型の電子部品、電子デバイス自体のケース又はこれらを
収納するケースに利用されるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、クラッド材で
は塑性流動の差により塑性流動の良い材料に他方の塑性
流動の良くない材料が引張られ絞り加工時に材料が破断
するため、厚さが薄いクラッド材の成形、特に、厚さが
1.5mm以下のクラッド材の成形は難しいという問題
点がある。また、難加工材といわれるチタン材、チタン
合金材及びステンレス鋼材ではクラッド材でないと絞り
加工しにくいという問題点がある。
【0006】一方、上述の特開平11−34217号公
報及び特開平11−26624号公報では、いずれも事
前に積層化されたクラッド材を使用しなければ、絞り加
工時にコーナ部分にしわが発生したり、絞り加工時に材
料の破断が生じて生産することができない等の所期の目
的を達成することができない。このため、絞り加工する
前に積層化する工程が必要になり、工程数が嵩むという
問題点がある。また、積層化の前処理を必要とせず、重
ねた材料を絞り加工できる方法が必要とされているのが
現状である。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、積層化してクラッド材を形成することな
く、難加工材であっても絞り加工することができる絞り
加工方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る絞り加工方
法は、複数の基材を重ねて、これらの前記基材を同時に
絞り加工治具により成形する工程を有することを特徴と
する。ここで、重ねるとは機械的、物理的又は化学的処
理することなく、単純に重ねることをいう。また、絞り
加工には深絞り加工も包含されるものとする。
【0009】この場合、前記複数の基材を重ねて、これ
らの前記基材を同時に絞り加工治具により成形する工程
は、少なくとも1箇所直角部を有する形状に加工するも
のであることが好ましい。
【0010】また、前記基材の合計の厚さは1.5mm
以下であることが好ましい。
【0011】更に、前記基材のうち、前記絞り加工治具
が接する側に配置される第1の基材はアルミニウム又は
アルミニウム合金材であり、前記第1の基材の前記絞り
加工治具が接する側の反対側に配置される第2の基材は
アルミニウム材、アルミニウム合金材、チタン材、チタ
ン合金材及びステンレス鋼材からなる群から選択された
1種であることが好ましい。
【0012】更にまた、前記基材と基材との間には樹脂
シートが配置されていることが好ましい。
【0013】また、前記絞り加工治具の絞り角半径の1
0倍以上の絞り長さに成形されることが好ましい。
【0014】本発明おいては、複数の基材を重ねて、こ
れらの基材を同時に絞り加工治具により成形することに
より、基材に破断及びしわを発生させることなく絞り加
工をすることができる。
【0015】また、例えば、基材の組み合わせが塑性流
動性の良い基材と塑性流動性が悪い基材との組み合わせ
の場合であっても、クラッド材に比べて相互に各基材同
士に若干の滑り性があるため、型内では基材同士の摩擦
により流動性が促進され、絞り破断が遅れるため、破断
することなく、かつしわが発生することなく絞り加工を
することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るに絞
り加工方法ついて詳細に説明する。本願発明者等が鋭意
実験研究の結果、金属系板材と同じ材料系の板材又は異
種金属系板材を重ねて絞り加工を行うと、一般的には板
材間が固定されていないので、かなり塑性流動に富む材
料でないと絞り加工ができないと考えられてきたが、複
数の基材を重ねて絞り加工治具により成形することによ
り、基材に材料の破断を生じさせることなく、かつしわ
を発生させることがない絞り加工方法を見出した。
【0017】また、基材を重ねたままの状態で直角又は
直角に近い角度を有する角部を少なくとも1箇所有する
絞り加工を行っても材料の破断を生じさせることなく、
かつしわを発生させることなく絞り加工を行うことがで
きる。
【0018】更に、基材の合計の厚さが1.5mm以下
であるとクラッド材でも絞り加工が難しくなるが、本願
発明者等の鋭意実験研究の結果、複数の基材を重ねて絞
り加工を行う場合、板材の厚さが薄い場合であっても、
基材に破断を生じさせることなく、かつしわが発生せず
に絞り加工を行うことができる。
【0019】更にまた、従来、難加工材といわれるチタ
ン材、チタン合金材及びステンレス鋼材はクラッド材で
なければ絞り加工できにくいとされてきたが、例えば、
基材のうち、絞り加工治具に接するように配置される第
1の基材として、アルミニウム又はアルミニウム合金材
を使用し、第1の基材の前記絞り加工治具が接する側の
反対側に配置される第2の基材をチタン材、チタン合金
材及びステンレス鋼材等の難加工材とすることにより、
絞り加工を行っても難加工材といわれる材料からなる第
2の基材に破断を生じさせることなく、かつしわが発生
せずに絞り加工を行うことができる。
【0020】また、基材と基材との間に樹脂シートを配
置して成形することにより、基材が破断することなく、
かつしわが発生することなく絞り加工をすることができ
る。
【0021】更に、基材を成形する絞り加工治具の絞り
角半径(以下、絞りコーナ半径という。)は、一般的に
は1mmであり、絞り長さは6mm前後しか得ることが
できない。即ち、絞りコーナ半径の6倍程度が絞り長さ
の限界であった。本発明では、例えば、絞りコーナ半径
が0.6mmの場合では、絞り長さが30mmであって
も基材が破断することなく、かつしわを発生させること
なく成形することができる。即ち、絞りコーナ半径の5
0倍もの絞り長さで絞り加工することができる。
【0022】以下、本発明の実施例に係る絞り加工方法
に使用される絞り加工装置について添付の図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る絞り加
工方法に使用される絞り加工装置の絞り加工前の状態を
示す断面図であり、図2は同じくその絞り加工後の状態
を示す断面図である。図3(a)はダイを示す斜視図で
あり、(b)はパンチを示す斜視図であり、(c)は
(b)の拡大図である。
【0023】本実施例においては、絞り加工に図1に示
すような絞り加工装置を使用する。絞り加工装置は、ダ
イホルダ4とパンチホルダ5とが対向して配置されてい
る。このダイホルダ4とパンチホルダ5との間に加工治
具として、ダイ2及びパンチ3が配置されている。ダイ
2はダイホルダ4に接続され中央部に開口部20が形成
されている。この開口部20にはダイホルダ4にスプリ
ング9を介して接続されるノックアウト6が配置されて
いる。このノックアウト6とダイ2との端面は加工前の
状態では同一面に位置するようになっている。また、ノ
ックアウト6に対面するようにパンチ3が配置されてお
り、パンチ3はパンチホルダ5に接続されている。この
パンチ3の周囲を囲むようにブランクホルダ8がダイ2
に対面するように配置され、このブランクホルダ8はパ
ンチホルダ5に摺動可能に設けられたクッションピン7
に接続されている。パンチ3とブランクホルダ8との端
面は加工前の状態では同一面に位置するように配置され
ている。この絞り加工装置は加工前の状態ではダイ2と
パンチ3とのパーティングラインで加工材1が水平にな
るように形成されている。図2に示すように、ブランク
ホルダ8がパンチホルダ5に接するようにダイ2側のダ
イホルダ4又はパンチ3側のパンチホルダ5を相対的に
移動させることにより、パンチ3がダイ2の開口部20
に侵入し、ノックアウト6がスプリング9の弾性力に抗
してダイホルダ4側に移動して加工材1は絞り加工され
る。
【0024】ダイ2は図3(a)に示すように、パンチ
3を挿通させる長方形状の開口部20が中央部に形成さ
れている。この開口部20の縁部21が絞りコーナを形
成し、この絞りコーナの半径が絞りコーナ半径である。
また、この開口部20の縁部21の先端部は成形された
とき、製品の内面の角部の角度が略直角になるように絞
りコーナ半径が小さく形成されている。
【0025】パンチ3は図3(b)に示すように、ダイ
2の開口部20に挿通可能な大きさの長方形状に形成さ
れている。このパンチ3の3つの面が重なるパンチコー
ナ30が絞りコーナを形成し、この絞りコーナの半径が
絞りコーナ半径である。また、パンチ3のパンチコーナ
30は図3(c)に示すように、成形されたとき、製品
の内面のコーナの角度が略直角になるように絞りコーナ
半径が小さく形成されている。
【0026】次に、本実施例の絞り加工方法について添
付の図面を参照して詳細に説明する。図4(a)乃至
(d)は本発明の実施例に係る絞り加工方法を工程順に
示す模式図である。先ず、図4(a)に示すように、第
1の基材10の上に第2の基材11を重ね、加工材1と
する。ここで、重ねるとは機械的、物理的又は化学的処
理することなく単純に重ねることをいう。
【0027】次に、図4(b)に示すように、図1に示
す絞り加工装置に加工材1をパンチ3に接する側に第1
の基材10がなるようにセットし、図2に示すように、
ブランクホルダ8がパンチホルダ5に接するように、ダ
イホルダ4又はパンチ3側のパンチホルダ5を相対的に
移動させて絞り加工を行い、加工材1を角度が略直角の
角部12、13を有する直方体状に形成する。次に、図
4(c)に示すように、絞り加工により発生したフラン
ジ部15を除去して筐体14を得る。次に、図4(d)
に示すように、筐体14内に必要に応じて例えば、中心
部に雌ねじが形成された円筒形状のピン16をスタッド
溶接により接合することができる。
【0028】本実施例においては、第1の基材10と第
2の基材11とを重ねて、まとめて同時に絞り加工する
ことにより、クラッド材に比べて相互に各基材同士に若
干の滑り性があるため、型内では基材同士の摩擦により
流動性が促進され、絞り破断が遅れるため、第1の基材
10と第2の基材11との間に隙間が生じることなく、
第1及び第2の基材10、11に破断及びしわを発生さ
せることなく筐体14を成形することができる。また、
成形される形状に少なくとも1箇所直角又はそれに近い
角度を有する角部を有する場合であっても、第1及び第
2の基材10、11に破断及びしわを発生させることな
く筐体14を成形することができる。これにより、従
来、クラッド材でしかできなかった複数枚の絞り加工を
することができる。
【0029】また、加工材1を構成する第1の基材10
及び第2の基材11を接合させてクラッド材とする工程
を省略することができるため、工程数を短縮することが
できると共に、コストを削減することができる。更に、
単に2枚の第1の基材10と第2の基材11とを重ねる
だけであるため、薄肉材の重ね板材による絞り加工が容
易になる。このため、加工材1の板厚が1.5mm以下
であっても、基材同士に若干の滑り性があるため、型内
では基材同士の摩擦により流動性が促進されて絞り加工
することができるので、製品を軽量化することができ
る。更にまた、加工材1をクラッド材とする必要がない
ため、図4(c)に示すように、トリミングにより除去
されたフランジ部15の再利用を容易にすることができ
る。
【0030】例えば、第1の基材10として、板厚が
0.4mm、縦が350mm、横が250mmの純アル
ミニウム材(JIS 1050)、第2の基材11とし
て、板厚が0.2mm、縦が350mm、横が250m
mのアルミニウム合金材(JIS 5052)を使用
し、図1に示す絞り加工装置を使用して絞り長さが35
mmの絞り加工を行った。なお、図3(a)に示すダイ
2の絞りコーナ半径は0.6mmである。これより、純
アルミニウム材とアルミニウム合金材との間には隙間が
なく破断及び直角部にしわが発生することなく、かつ成
形された直角部がへたれることなく成形することができ
た。
【0031】また、例えば、第1の基材10として、板
厚が0.4mm、縦が300mm、横が250mmの純
アルミニウム材(JIS 1050)、第2の基材11
として、板厚が0.2mm、縦が300mm、横が25
0mmのチタン合金材(JIS 1種)を使用し、図1
に示す絞り加工装置を使用して絞り長さが35mmの絞
り加工を行った。なお、図3(a)に示すダイ2の絞り
コーナ半径は0.6mmである。これより、純アルミニ
ウム材とチタン合金材との間には隙間がなく破断及び直
角部にしわが発生することなく、かつ成形された直角部
がへたれることなく成形することができた。即ち、従来
難加工材とされていたチタン合金材の絞り加工を従来の
絞り長さ以上の絞り長さで絞り加工をすることができ
た。
【0032】更に、例えば、第1の基材10として、板
厚が0.4mm、縦が300mm、横が250mmの純
アルミニウム材(JIS 1050)、第2の基材11
として、板厚が0.2mm、縦が300mm、横が25
0mmのステンレス鋼材(SUS304)を使用し、図
1に示す絞り加工装置を使用して絞り長さが35mmの
絞り加工を行った。なお、図3(a)に示すダイ2の絞
りコーナ半径は0.6mmである。これより、純アルミ
ニウム材とチタン合金材との間には隙間がなく破断及び
直角部にしわが発生することなく、かつ成形された直角
部がへたれることなく成形することができた。
【0033】これにより、本実施例においては、難加工
材とされるチタン材、チタン合金材及びステンレス鋼材
であっても、パンチに接する側に配置される第1の基材
10にアルミニウム又はアルミニウム合金材を使用し、
第2の基材11に難加工材を使用することにより、第2
の基材11に破断及びしわを発生させることなく絞り加
工することができる。また、組み合わせる金属により薄
肉又は軽量化を図ることができる。また、第2の基材1
1としては、難加工材とされるチタン材、チタン合金材
及びステンレス鋼材に限定されるものではなく、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金材とすることもできる。
【0034】更にまた、第1の基材10と第2の基材1
1との間に樹脂シートを配置した加工材1を形成するこ
とにより、第1の基材10及び第2の基材11基材に適
度な滑りが生じ第1及び第2の基材10、11に破断及
びしわを発生させることなく絞り加工をすることができ
る。また、本実施例においては、加工材1として2枚の
構成としたが、特に、これに限定されるものではなく、
2枚以上としても絞り加工することができる。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
複数の基材を重ねて、これらの基材を同時に絞り加工治
具により成形することにより、基材に破断及びしわを発
生させることなく絞り加工をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る絞り加工方法に使用され
る絞り加工装置の絞り加工前の状態を示す断面図であ
る。
【図2】同じくその絞り加工後の状態を示す断面図であ
る。
【図3】(a)はダイを示す斜視図であり、(b)はパ
ンチを示す斜視図であり、(c)は(b)の拡大図であ
る。
【図4】(a)乃至(d)は本発明の実施例に係る絞り
加工方法を工程順に示す模式図である。
【符号の説明】
1;加工材 2;ダイ 3;パンチ 4;ダイホルダ 5;パンチホルダ 6;ノックアウト 7;クッションピン 8;ブランクホルダ 9;スプリング 10;第1の基材 11;第2の基材 12、13;角部 14;筐体 15;フランジ部 16;ピン 20;開口部 21;縁部 30;パンチコーナ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基材を重ねて、これらの前記基材
    を同時に絞り加工治具により成形する工程を有すること
    を特徴とする絞り加工方法。
  2. 【請求項2】 前記複数の基材を重ねて、これらの前記
    基材を同時に絞り加工治具により成形する工程は、少な
    くとも1箇所直角部を有する形状に加工するものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の絞り加工方法。
  3. 【請求項3】 前記基材の合計の厚さは1.5mm以下
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の絞り加
    工方法。
  4. 【請求項4】 前記基材のうち、前記絞り加工治具が接
    する側に配置される第1の基材はアルミニウム又はアル
    ミニウム合金材であり、前記第1の基材の前記絞り加工
    治具が接する側の反対側に配置される第2の基材はアル
    ミニウム材、アルミニウム合金材、チタン材、チタン合
    金材及びステンレス鋼材からなる群から選択された1種
    であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
    に記載の絞り加工方法。
  5. 【請求項5】 前記基材と基材との間には樹脂シートが
    配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいず
    れか1項に記載の絞り加工方法。
  6. 【請求項6】 前記絞り加工治具の絞り角半径の10倍
    以上の絞り長さに成形されることを特徴する請求項1乃
    至5のいずれか1項に記載の絞り加工方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005342224A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Toyo Ekco Kk 電磁調理器用容器
US7375972B2 (en) 2002-08-27 2008-05-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Appearance protective case and appearance protective case assembly
DE102009037854A1 (de) * 2009-08-18 2011-02-24 Erwin A. Lang Gmbh & Co. Kg Pressenwerkzeug für eine Presse zum Umformen von Teilen mit zusätzlicher Klemmfunktion, Presse und Verfahren hierfür

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