JP2001179356A - スチールホイール飾り穴の抜き加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スチールホイールのディスクの斜面部に対し
垂直方向から打ち抜き形成される飾り穴を、その裏面に
バリを生じることなく形成する。また、板厚の厚いディ
スクでも飾り穴を明けられるようにする。 【解決手段】 飾り穴３が抜き加工される部位の中心部
に成形パンチ１２により凹部２ａを形成する第１工程
と、前記凹部２ａの中心部に抜きパンチ１４により、該
抜きパンチ１４の先端部に形成されたパイロットピン１
５を固定する押し込み部２ｂを形成する第２工程と、前
記押し込み部２ｂに前記パイロットピン１５を垂直に固
定した状態で、前記抜きパンチ１４により抜きダイス１
３を用いて前記飾り穴３を打ち抜き形成する第３工程と
よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用スチール
ホイールのディスクの斜面部に形成される放熱と意匠を
兼ねた多数の飾り穴の抜き加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軸芯が略垂直方向に向くように置かれた
ワークの斜面部に対してパンチを垂直方向に降下させて
穴を形成する先行技術としては、特公平８−９０７１号
公報に開示されているものがある。

【０００３】上記の先行技術は、ワークの斜面部におけ
る穴を明ける部位の周縁部に第１パンチを垂直方向に降
下させて押圧することにより周縁部を薄肉化し、この薄
肉化した周縁部の内側を第１パンチで同時に押圧して窪
み部を成形した後、この窪み部に第２パンチの軸芯位置
を自動調芯してから、第２パンチを垂直方向に降下させ
て前記の薄肉化部を押圧して破断させることにより、ワ
ークの斜面部に穴を形成するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
先行技術は、ワークの斜面部における穴を明ける部位の
周縁部を予め薄肉化しておき、この薄肉化部を押圧し破
断させて穴を明けるものであるため、ワークの斜面部に
明けられた穴の裏面には破断打ち抜きバリが発生し易
く、そのため、スチールホイールのディスクの斜面部に
形成される飾り穴のように、裏面にも外観上の制約があ
るものに対しては、適用するのは好ましくないという問
題がある。

【０００５】更に、スチールホイールのディスクのよう
に、板厚の一般に厚いもの（２．４ｍｍ〜９ｍｍ）に対
しては、上記の穴明け方法による場合、薄肉化には限界
があるため、スチールの板厚が２．４ｍｍを超えるもの
に適用するには難しいという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、スチールホイールのディ
スクの斜面部に対しパンチを垂直方向に降下させて飾り
穴を打ち抜き形成する場合、上記の問題を解消したスチ
ールホイール飾り穴の抜き加工方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、次の手段を用いるものである。

【０００８】軸芯が略垂直方向に向くように置かれたス
チールホイールのディスクの斜面部に垂直方向よりパン
チで飾り穴を明ける穴抜き加工において、前記飾り穴が
抜き加工される部位の中心部に成形パンチにより凹部を
形成する第１工程と、前記凹部の中心部に抜きパンチに
より、該抜きパンチの先端部に形成されたパイロットピ
ンを固定する押し込み部を形成する第２工程と、前記押
し込み部に前記パイロットピンを垂直に固定した状態
で、前記抜きパンチにより抜きダイスを用いて前記飾り
穴を打ち抜き形成する第３工程と、よりなることを特徴
とする。

【０００９】

【作用】上記の手段によれば、スチールホイールのディ
スクの飾り穴を明ける斜面部の部位に対し垂直方向に成
形パンチにより形成された凹部に抜きパンチがガイドさ
れ、この凹部の中心部に対し垂直方向に抜きパンチによ
り形成された押し込み部に抜きパンチの先端部に設けら
れたパイロットピンが押し込み固定されることにより、
抜きパンチはディスクの斜面部に対し垂直に固定された
状態で降下させ、抜きパンチと抜きダイスとによる剪断
力によって飾り穴が打ち抜かれる。

【００１０】そのため、ディスクの斜面部に対し垂直方
向に打ち抜き形成された飾り穴の裏面にバリが生じるこ
とはなく、且つスチールホイールのディスクのような板
厚の厚いスチールでも、垂直方向から飾り穴を打ち抜く
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】自動車用スチールホイールのディ
スクの一例を、断面図と斜視図で図５と図６に示す。

【００１２】図５と図６に示すように、ディスク１の外
側の斜面部２には、ブレーキ発生熱の放熱と外観上の意
匠を兼ねた飾り穴３が多数形成されている。なお、４は
車軸のハブに取り付けるハブ穴、５は車軸にホイールを
ボルトにより取り付けるボルト穴である。

【００１３】以下、本発明の実施例を図１乃至図４に基
いて説明する。

【００１４】先ず、第１工程では、図１（ａ）に示すよ
うに、絞り成形されたディスク１を、その軸芯（図５の
Ｘ−Ｘ線）が略垂直方向に向くように配置するととも
に、そのディスク１の外側の斜面部２の裏側には、後述
の飾り穴が明けられる部位の中心部に相対して、絞りパ
ンチ１１に設けられた凹部１１ａが位置するようにセッ
トされ、斜面部２の表側より先細状の成形パンチ１２が
前記中心部に向って垂直方向に降下されて、斜面部２に
は絞りパンチ１１の凹部１１ａの形状に沿った凹部２ａ
が成形される。この凹部２ａは後述の抜きパンチをガイ
ドするものである。

【００１５】この場合、図２に示す拡大図において、凹
部２ａの底部のＲは、Ｒ２ｍｍ〜Ｒ３ｍｍとすることが
望ましい。その理由は、底部のＲがＲ２ｍｍより小さく
なると、成形パンチ１２が斜面部２を突き破る恐れがあ
り、逆にＲ３ｍｍより大きくなると、後述の抜きパンチ
に対するガイドの役を果たさないからである。

【００１６】また、図２に示す凹部２ａのテーパ角度Ａ
は、４０度〜６０度とすることが望ましい。その理由
は、テーパ角度Ａが４０度より小さくなると、後述の抜
きパンチに対するガイドの役を果たさなくなり、逆に６
０度より大きくなると、成形パンチ１２の先端が欠け易
くなるからである。

【００１７】次に第２工程では、図１（ｂ）に示すよう
に、凹部２ａが形成された斜面部２の裏側には、穴１３
ａを形成した抜きダイス１３が、その中心を凹部２ａの
中心に対応させた位置にセットされ、斜面部２の表側よ
り抜きパンチ１４が凹部２ａの中心部に向って垂直方向
に降下されて、抜きパンチ１４の先端部に設けられたパ
イロットピン１５が凹部２ａの中心部を押圧することに
より、パイロットピン１５を垂直に固定する押し込み部
２ｂが形成される。

【００１８】この場合、図３に示す拡大図において、押
し込み部２ｂに対するパイロットピン１５の先端の食い
込み量は０．５ｍｍ程度が望ましい。その理由は、食い
込み量が０．５ｍｍより大きくなると、抜き加工時にお
ける抜きパンチ１４と抜きダイス１３に加わる負担が大
きくなって割れや欠けを生じる恐れがあり、逆に０．５
ｍｍより小さくなると、パイロットピン１５を介した抜
きパンチ１４の垂直方向の固定が不安定となるからであ
る。

【００１９】また、図３に示す押し込み部２ｂに対する
パイロットピン１５の偏芯量は、穴基準で傾斜下側方向
に０．５ｍｍ以下に抑えることが望ましい。その理由
は、偏芯量が０．５ｍｍより大きくなると、抜き加工時
において抜きパンチ１４の逃げを生じ、抜きパンチ１４
の変形による割れや抜き側面のカジリを生じる恐れがあ
るからである。

【００２０】最後に第３工程では、押し込み部２ｂにパ
イロットピン１５を押し込み、パイロットピン１５を介
して抜きパンチ１４を垂直に固定した状態で、抜きパン
チ１４を垂直に降下させることにより、抜きパンチ１４
と抜きダイス１３とによる剪断力によって、図１（ｃ）
に示すように、斜面部２に飾り穴３が打ち抜かれ、打ち
抜き片３ａが下方へ押し出されて除去される。

【００２１】この場合、図３に示す抜きパンチ１４の傾
斜角度Ｃは、斜面部２の傾斜角度Ｂよりも５度以内の範
囲で大きいことが望ましい。その理由は、抜きパンチ１
４の下側を先行させて抜き加工を行う場合、抜きパンチ
１４を変形させないで打ち抜く必要があるからである。

【００２２】また、図３に示す抜きパンチ１４の下方鋭
利部１４ａに、２ｍｍ程度のストレートを設けておくこ
とが望ましい。その理由は、抜きパンチ１４の下側を先
行させて抜き加工を行う場合、下方鋭利部１４ａに２ｍ
ｍ程度のストレート部が無いと、刃先が欠け易くなるか
らである。

【００２３】ここで、図１（ｃ）において、抜きダイス
１３の穴１３ａの内径は抜きパンチ１４の抜き外径より
も僅かに大きくなっており、抜きダイス１３に対する抜
きパンチ１４のクリアランスは、抜き加工するディスク
１の板厚のおよそ５％〜１０％に設定されているので、
極めて小さい。そのため、抜きダイス１３と抜きパンチ
１４とにより、ディスク１の斜面部２には、剪断力によ
って飾り穴３が打ち抜かれるので、飾り穴３の裏面にバ
リが生じることはなく、且つディスク１のような板厚の
比較的厚いスチールでも、垂直方向から飾り穴３を打ち
抜くことができる。

【００２４】但し、以上説明した垂直方向からの飾り穴
の抜き加工によっても、打ち抜きの可能な傾斜角度は、
ディスクの板厚や飾り穴の穴径によって左右され、それ
は主として抜き加工エリア外の板引けによる外観不良の
発生によって決まる。

【００２５】図４は、ディスクの材質にＳＡＰＨ４４０
のスチールを用い、且つ穴径３０ｍｍの飾り穴を垂直打
ち抜き加工する場合において、ディスクの板厚に対する
打ち抜き可能な傾斜角度Ｄ（図４（ｂ）参照）との関係
を実験より求めたものである。その結果、打ち抜き可能
な傾斜角度Ｄは、最も板厚の薄い２．４ｍｍのディスク
の場合で約３７度、最も板厚の厚い９ｍｍのディスクの
場合で約１２度であった。

【００２６】このように、スチールホイールのディスク
の斜面部に対して、パンチを垂直方向に降下させて飾り
穴を抜き加工する場合、打ち抜き可能な傾斜角度の点か
ら、特に板厚の厚いディスクに対しては制約される。

【００２７】但し、大部分のディスクは、板厚が２．４
ｍｍ〜４．０ｍｍのものが用いられており、垂直打ち抜
き時に水平にセットされるディスクの斜面部の傾斜角度
（図４の打ち抜き可能な傾斜角度Ｄに相当する）は、上
記範囲の板厚のディスクの場合、約１５度〜約２５度に
あるため、図４から明らかなように、穴径が３０ｍｍ前
後の飾り穴を明ける場合には、垂直打ち抜きは全て可能
な範囲にある。

【００２８】ここで、ディスクの斜面部に対して垂直打
ち抜きによる飾り穴を明ける加工方法は、ディスクの斜
面部に対して直角方向からの打ち抜きにより飾り穴を明
ける従来の加工方法に比べて、複雑なカム機構が不要と
なるため、金型コストや金型の整備工数が半減し、実用
上の効果は大きい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による垂直
方向からの飾り穴抜き加工方法によれば、打ち抜かれた
飾り穴の裏面にバリが生じることはないため、外観上の
問題はなく、且つディスクのような板厚の厚いスチール
でも飾り穴を打ち抜くことができるため、スチールホイ
ール用ディスクの飾り穴の抜き加工に適用できるという
実用上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工状態を示すもので、（ａ）は第１
工程を示す断面図、（ｂ）は第２工程を示す断面図、
（ｃ）は第３工程を示す断面図である。

【図２】図１の第１工程の要部を拡大して示す断面図で
ある。

【図３】図２の第２工程の要部を拡大して示す断面図で
ある。

【図４】（ａ）はディスクの板厚と打ち抜き可能な傾斜
角度との関係図、（ｂ）は傾斜角度を示す図である。

【図５】スチールホイール用ディスクの一例を示す断面
図である。

【図６】スチールホイール用ディスクの一例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ 斜面部 ２ａ 凹部 ２ｂ 押し込み部 ３ 飾り穴 １２ 成形パンチ １３ 抜きダイス １４ 抜きパンチ １５ パイロットピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸芯が略垂直方向に向くように置かれた
   スチールホイールのディスクの斜面部に垂直方向よりパ
   ンチで飾り穴を明ける穴抜き加工において、 前記飾り穴が抜き加工される部位の中心部に成形パンチ
   により凹部を形成する第１工程と、 前記凹部の中心部に抜きパンチにより、該抜きパンチの
   先端部に形成されたパイロットピンを固定する押し込み
   部を形成する第２工程と、 前記押し込み部に前記パイロットピンを垂直に固定した
   状態で、前記抜きパンチにより抜きダイスを用いて前記
   飾り穴を打ち抜き形成する第３工程と、 より成ることを特徴とするスチールホイール飾り穴の抜
   き加工方法。