JP2001191220A - 金属体への突壁の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属体を削ぎ起こして肉薄の突壁
を一体形成することにより、肉薄な突壁であっても接合
強度を高くする。 【解決手段】 可塑性を有する金属体１０の一方
端面であって、金属体１０の一方面１０ｂ側から近傍位
置の一方端面１４に削ぎ工具３０を当接すると共に削ぎ
工具３０を他方端面１５方向に移動し、金属体１０の一
方面１０ｂを肉薄に削ぎ起こして起立片１６を形成する
削ぎ起こし工程と、起立片１６を両面から挟圧して所定
の形状に成型する成型工程とを少なくとも備え、金属体
１０に肉薄な突壁１１を一体に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可塑性を有する金
属体の一面から肉薄な突壁を一体に形成する金属板への
突壁の形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属板の一方面に突壁を一体的
に有する金属部品を形成する場合、図８に示すように、
ベースとなる金属板１に対して他の金属板２の端面を当
接させると共に、両者の接合部分４を溶接等の接合手段
により接合することにより、突壁を設ける方法がある。
しかしながら、板厚が例えば０．５ｍｍ以下の肉薄な突
壁を設ける場合、金属板２が肉薄のため、接合しようと
する端面の面積が小さいことから、金属板１との接合面
積が小さくなる。その結果、十分な接合強度を得ること
ができず、金属板１から金属板２によって形成される突
壁が離脱してしまう恐れがある。

【０００３】このような問題を解消するために、図９に
示すように、金属板２の一端を折り曲げて接合面積を大
きくした接合部５を形成し、この接合部５と金属板１と
を溶接等の接合手段によって接合し、接合強度を高くし
て両者を一体化する方法が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すように突壁２ａを形成した場合、接合部５と金属板
１との間に金属板２の板厚に相当する段差が生じてしま
う。例えば、図９において一点鎖線で示すように、突壁
２ａの両側に隣接して物体Ａ、Ｂを金属板１に連結する
場合、接合部５の段差によって金属板１との間に隙間Ｓ
が生じてしまい、接合部５の段差に載置した物体Ｂの固
定が不安定になる問題が生ずる。また、図８に示すよう
に、接合部分４を溶接した場合には、この溶接部分が隆
起するために、やはり突壁２ａの両側に物体Ａ、Ｂを隣
接すると、金属板１との間に隙間Ｓが生じたり、或い
は、物体Ａ、Ｂが傾斜してしまう問題がある。

【０００５】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、金属体を削ぎ起こして肉薄の突壁
を一体形成することにより、肉薄な突壁であっても接合
強度を高くすることができる金属体への突壁の形成方法
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、可塑性を有する金属体の
一方端面であって、上記金属体の一方面側から近傍位置
の一方端面に削ぎ工具を当接すると共に上記削ぎ工具を
他方端面方向に移動し、上記金属体の一方面を肉薄に削
ぎ起こして起立片を形成する削ぎ起こし工程と、上記起
立片を両面から挟圧して所定の形状に成型する成型工程
とを少なくとも備え、上記金属体に肉薄な突壁を一体に
形成することを特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の金属体への突壁の形
成方法は、可塑性を有する金属体は金属板からなり、こ
の金属板の一方面からパンチを押圧して他方面側に突出
部を形成する突出工程と、上記突出部の一方側端部に削
ぎ工具を当接すると共に上記削ぎ工具を対面側の他方側
端部の手前まで移動し、上記突出部の表面を肉薄に削ぎ
起こして第１の起立片を形成する第１の削ぎ起こし工程
と、上記突出部の上記他方側端部に削ぎ工具を当接する
と共に上記削ぎ工具を上記一方側端部の手前まで移動
し、さらに上記突出部の表面を肉薄に削ぎ起こし、上記
第１の起立片に一端側を連結させた第２の起立片を形成
する第２の削ぎ起こし工程と、上記各起立片を両面から
挟圧して所定の形状に成型する成型工程とを備え、上記
金属板に長尺な肉薄の突壁を一体に形成することを特徴
としている。

【０００８】また、請求項３記載の金属体への突壁の形
成方法は、第１の削ぎ起こし工程と第２の削ぎ起こし工
程を複数回繰り返し、各起立片を一端側で連結させてさ
らに長尺に形成することを特徴としている。

【０００９】また、請求項４記載の金属体への突壁の形
成方法は、第１の削ぎ起こし工程により形成する第１の
起立片の板厚よりも第２の削ぎ起こし工程により形成す
る第２の起立片の板厚を異ならせたことを特徴としてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による金属体への突
壁の形成方法について、図１乃至図７を参照して実施の
形態を詳細に説明する。

【００１１】［実施の形態１］図１は、本発明にかかる
形成方法によって形成された突壁を有する金属体の断面
図であり、図２はその斜視図である。図１及び図２に示
すように、金属体からなる金属板１０の一方面１０ｂに
は、ほぼ９０度の角度θ１、θ２を以て垂直に起立した
突壁１１が一体的に形成されている。また、突壁１１の
板厚は金属板１０の板厚よりも肉薄に形成され、例え
ば、１ｍｍ〜０．０５ｍｍの厚さに形成されている。ま
た、突壁１１の幅は、金属板１０の幅よりもやや狭く形
成されている。さらに、突壁１１を形成した金属板１０
の一方面１０ｂは、ほぼ平坦に形成されている。

【００１２】一方、金属板１０の他方面１０ａには所定
の大きさの凹部１２が形成されている。突壁１１を形成
する際に、この凹部１２の肉を突壁１１に移行させるよ
うにしているが、詳細については後述する。また、上記
金属板１０の材質は、銅系金属、鉄系金属、アルミニウ
ム等、可塑性を有する金属が好ましく、さらに、切削性
に優れた金属であればなお好適である。

【００１３】つぎに、本発明にかかる突壁の形成方法に
ついて、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は突
出工程を示し、四角形に形成したキャビティ２１を有す
るダイ２０に金属板１０を載置した後、この金属板１０
の他方面１０ａ側から上記キャビティ２１よりもやや大
きい相似形のパンチ２２を押圧する。上記キャビティ２
１の深さは、金属板１０の板厚の約半分としているた
め、パンチ２２を押圧によって金属板１０の一方面１０
ｂをキャビティ２１の底面に当接させることにより、図
３（ｂ）に示すように、金属板１０の他方面１０ａに凹
部１２を形成すると共に、一方面１０ｂに突出部１３を
形成する。

【００１４】このように突出工程を経た金属板１０は、
次の第１の削ぎ起こし工程に移行する。第１の削ぎ起こ
し工程は、図３（ｃ）に示すように、上記突出工程によ
って形成された金属板１０の突出部１３における一方側
端部１４から削ぎ工具３０を突入し、この削ぎ工具３０
を対面側の他方側端部１５の手前まで移動し、突出部１
３の表面を肉薄に削ぎ起こして第１の起立片１６１を形
成する。

【００１５】ここで使用する削ぎ工具３０は、金属板１
０に平行な面に対して３０度乃至８０度の角度を有する
刃先が形成されている。そして、削ぎ工具３０の刃先を
突出部１３の一方側端部１４から突入させるが、この突
入位置は、突出部１３の上面から、前記した突壁１１の
板厚よりもやや小さい寸法としている。削ぎ工具３０を
金属板１０と平行に移動し、突出部１３の対面側の他方
側端部１５手前まで移動して停止すると、削ぎ工具３０
の刃先に沿って第１の起立片１６１が突出形成される。
このとき、第１の起立片１６１の基端が突出部１３の他
方側端部１５に連結された状態となっている。また、第
１の起立片１６１の板厚は、削ぎ起こし中に前記した突
壁１１の板厚よりもやや厚くなる。

【００１６】このような状態から、次の第２の削ぎ起こ
し工程に移行する。この第２の削ぎ起こし工程は、図３
（ｄ）に示すように、削ぎ工具３０を逆に突出部１３の
他方側端部１５から突入し、一方側端部１４の手前まで
移動することにより突出部１３を肉薄にさらに削ぎ起こ
して第２の起立片１６２を形成する。

【００１７】第２の削ぎ起こし工程において、削ぎ工具
３０の突入位置は、突出部１３の上面から、前記した突
壁１１の板厚に対して２倍よりやや小さい寸法としてい
る。そして、削ぎ工具３０を金属板１０と平行に移動
し、突出部１３の一方側端部１４手前まで移動して停止
すると、削ぎ工具３０の刃先に沿って第２の起立片１６
２が突出形成されると共に、第２の起立片１６２の基端
が突出部１３の一方側端部１４に連結された状態とな
る。この第２の起立片１６２も、削ぎ起こし中に前記し
た突壁１１の板厚よりもやや厚くなる。さらに、第１の
削ぎ起こし工程によって、第１の起立片１６の基端が突
出部１３の他方側端部１５に連結された状態となってい
るので、第１の起立片１６１の基端が第２の起立片１６
２の先端に連結した状態となり、この結果、起立片１６
の長さは約２倍の長尺に形成される。

【００１８】本実施形態では、この第２の削ぎ起こし工
程において突出部１３を削ぎ起こす際、金属板１０の他
方面１０ｂに沿って削ぎ起こすことから、金属板１０の
他方面１０ｂ側から突出部１３が消滅し、ほぼ同一面に
形成される。以上の各削ぎ起こし工程によって形成され
た起立片１６は、上記連結個所が厚くなったり、部分的
に屈曲もしくは湾曲することから、次の成形工程におい
て矯正すると共に、成形が施される。

【００１９】成型工程は、上記起立片１６を両面から挟
圧して所定の形状に成型するための工程である。即ち、
図３（ｅ）に示すように、予め起立片１６の一方側端部
１４（例えば図示左側）に、ダイ２３の平坦な作業面２
３ａを当接させる。その後、起立片１６の他方側（例え
ば図示右側）からダイ２４の平坦な作業面２４ａを押圧
によって挟圧し、起立片１６をほぼ均一な厚さに成形す
る。

【００２０】この成型工程において、起立片１６を挟圧
する左右のダイ２３、２４の作業面２３ａ、２４ａを、
プレス成形におけるダイとパンチの関係に構成すること
により、穴明け加工、絞り加工、曲げ加工、或いは打ち
抜き加工等を施すことができる。その他、角度を変更し
て傾斜させることも可能であり、成型工程において起立
片１６を任意の形状に成型できる。

【００２１】以上の各工程を経ることによって、金属板
１０には、図１および図２に示すように、突壁１１が一
体的に形成される。このように形成された突壁１１は、
板厚を薄くした場合であっても、金属板１０から離脱す
ることはない。

【００２２】なお、以上説明した実施の形態１において
は、第１の起立片１６１と第２の起立片１６２を形成す
るようにしたが、さらに突壁１１を長尺に形成する場合
は、各起立片を一端側で連結させながら第１、第２の削
ぎ起こし工程をさらに繰り返すことにより形成すること
ができる。この場合、突出部１３の高さを高くすること
が必要である。因みに、突出部１３の高さは、所望とす
る突壁１１の板厚に、略削ぎ起こし工程の回数を乗じた
寸法に成形代を加えた寸法に設定することが望ましい。

【００２３】また、前述した第１、第２の削ぎ起こし工
程において、金属板１０の材質、或いは、起立片１６の
板厚等の組み合わせ条件によっては、切削工具３０を用
いて突出部１３を削ぎ起こす際に、起立片１６が大きく
カーリングする場合がある。このように起立片１６がカ
ーリングすると、後工程の成型工程において成型が困難
にあることから、対策を講ずる必要がある。

【００２４】図４は、起立片のカーリング対策を施す方
法を示している。即ち、第１或いは第２の工程におい
て、切削工具３０の先端面３２に、起立片１６の進入を
許容する隙間を隔ててガイド治具４０のガイド面４２を
対向させることによりガイド溝５０を形成する。そし
て、切削工具３０と共にガイド治具４０移動させ、ガイ
ド溝５０内に起立片１６を進入させる。この結果、カー
リングしようとする起立片１６がガイド溝５０によって
ガイドされることから、後工程の成型工程において成型
可能な範囲でカーリングが抑制される。

【００２５】［実施の形態２］図５は、本発明によっ
て、先端側を先細に形成した突壁を形成する方法を示し
ている。なお、図５において、前述した実施の形態１と
同部分は同符号を示し、その詳細な説明は省略する。

【００２６】図５（ａ）は、図４において説明した第２
の削ぎ起こし工程に相当する工程であり、図示しない第
１の削ぎ起こし工程の後に、第１の起立片６０１よりも
板厚を厚くした第２の起立片６０２を一端を連結した状
態で形成する。即ち、突出部１３の他方側端部１５から
削ぎ工具３０を突入し、一方側端部１４の手前まで移動
するが、この突入位置を、突出部１３の上面から前記し
た突壁１１の板厚に対して２倍よりもやや小さな寸法に
設定している。このように設定すると、削ぎ工具３０が
突出部１３を厚く削ぎ起こすので、第２の起立片６０１
の板厚が厚く形成される。

【００２７】次に、第２の削ぎ起こし工程の後に第３の
削ぎ起こし工程に移行し、起立片を更に長尺に形成する
と共に、第２の起立片６０１よりも板厚を厚くした第３
の起立片６０３を第２の起立片６０２の一端に連結させ
て形成する。つまり、図５（ｂ）に示すように、削ぎ工
具３０を突出部１３の一方側端部１４から突入し、他方
側端部１５の手前まで移動するが、削ぎ工具３０の突入
位置を、第２の起立片６０２の板厚の２倍よりもやや小
さな寸法位置に設定する。この結果、削ぎ工具３０が突
出部１３を厚く削ぎ起こすので、第３の起立片６０３の
板厚を厚く形成することができる。

【００２８】なお、この方法の場合も、上記第３の削ぎ
起こし工程において突出部１３を削ぎ起こす際、金属板
１０の他方面１０ｂに沿って削ぎ削り起こすようにし、
金属板１０の他方面１０ｂ側から突出部１３を消滅さ
せ、ほぼ同一平面となるように形成している。このよう
に、最終の削ぎ起こし工程で金属板１０の他方面１０ｂ
を沿わせるためには、予め、第１乃至第３の起立片の厚
さを設定すると共に、この設定に合わせて突出部１３の
高さを設定することにより可能となる。

【００２９】次に、成型工程において上記起立片６０を
両面から挟圧し、先端側を先細に形成した突壁６１を形
成する。即ち、図５（ｃ）に示すように、起立片６０の
一方側に、図示上方を起立片６０側に傾斜させた平坦な
作業面７０ａを有するダイ７０の上記作業面７０ａを当
接させる。さらに、起立片６０の他方側に、やはり図示
上方を起立片６０側に傾斜させた平坦な作業面７１ａを
有するダイ７１の上記作業面７１ａを押圧して起立片６
０を両面から挟圧することにより、先端側が先細に形成
された突壁６１が形成される。

【００３０】［実施の形態３］図６は、本発明にによる
他の突壁の形成方法を示し、可塑性を有する金属体の一
方面を削ぎ工具によって肉薄に削ぎ起こして起立片を形
成すると共に、起立片を両面から挟圧して所定の形状に
成型することにより、金属体に肉薄な突壁を一体に形成
している。

【００３１】図６（ａ）は第１の削ぎ起こし工程を示
し、金属体８０の一方端面８１から削ぎ工具３０を突入
し、この削ぎ工具３０を対面側の他方側端部８２の手前
まで移動し、金属体８０の一方表面を肉薄に削ぎ起こし
て第１の起立片８３１を形成する。ここで使用する金属
体８０は、前述した実施の形態１と同様な性質を有する
金属素材が使用されるが、所定の板厚を有する金属板の
他、肉厚の金属ブロックであっても良い。

【００３２】このとき、削ぎ工具３０の刃先は、金属体
８０自体の一方面８０ａ側から近傍位置の一方端面８１
に当接した後、削ぎ工具３０を他方端面８２の手前まで
移動して停止することにより、金属体８０の一方面８０
ａを肉薄に削ぎ起こして第１の起立片８０１が形成され
る。この第１の起立片８３１は、基端が金属体８０の他
方端面８２に連結された状態となる。

【００３３】その後、次の第２の削ぎ起こし工程に移行
する。この第２の削ぎ起こし工程は、図６（ｂ）に示す
ように、逆に削ぎ工具３０を金属体８０の他方端面８２
から突入し、一方端面８１の手前まで移動することによ
り金属体８０を肉薄にさらに削ぎ起こして第２の起立片
８３２を形成する。

【００３４】このとき、削ぎ工具３０の刃先を突入させ
る位置は、金属体８０の一方面８０ａから、突壁の板厚
に対して２倍よりもやや小さな寸法としている。そし
て、削ぎ工具３０を金属体８０と平行に移動し、金属体
８０の一方端面８１の手前まで移動して停止すると、削
ぎ工具３０の刃先に沿って第２の起立片８３２が突出形
成されると共に、第２の起立片８３２の基端が金属体８
０の一方端面８１に連結された状態となる。さらに、第
１の削ぎ起こし工程によって、第１の起立片８３１の基
端が金属体８０の他方端面８２に連結された状態となっ
ているので、第１の起立片８３１の基端が第２の起立片
８３２の先端に連結した状態となり、この結果、起立片
８３の長さは約２倍の長尺に形成される。

【００３５】次に、成型工程において上記起立片８３を
両面から挟圧して所定の形状に成型するが、この工程に
ついては実施の形態１と同様であり、その説明を省略す
る。このような工程を経て、金属体８０の一方面８０ａ
には突壁が形成される。

【００３６】以上本発明を実施の形態に基づき具体的に
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることな
く、本発明を逸脱しない範囲において種々変更すること
は可能である。例えば、各実施形態において、第１及び
第２の削ぎ起こし工程を施すことにより、第１及び第２
の起立片を連結させて形成したが、１回の削ぎ起こし工
程により１個の起立片する形成するようにしても良い。

【００３７】また、本発明によって形成される突壁を各
種用途に使用する場合は、突壁を種々の形状に変更する
ことも可能である。例えば、図７（Ａ）に示すように、
突壁１１の中央を打ち抜いて矩形状の窓部１８を形成し
たり、図７（Ｂ）に示すように、同一の金属板１０上に
一対の突壁１１を形成することも可能である。さらに、
用途に応じて一対の突壁１１の先端側を所定方向に折り
曲げても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる金
属体への突壁の形成方法によれば、金属体を削ぎ起こす
ことにより起立片を形成し、この起立片を成型して金属
体と一体な突壁を形成するので、金属体と突壁との接合
強度を強固にできる。さらに、削ぎ起こしにより突壁を
形成するので、０．５ｍｍ以下の極めて肉薄な突壁であ
っても容易に形成することができる。また、突壁を接着
や溶接等の接合手段を用いることなく形成できるので、
接合のための工程を減少できることから、安価に形成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる形成方法により金属体と一体に
形成された突壁を示す断面図である。

【図２】図１に示した金属体と一体の突壁を示す斜視図
である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態１にか
かる突壁の形成方法を示す工程説明図である。

【図４】本発明の削ぎ起こし工程の一例を示す説明図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態２における途中工程を示し
た説明図である。

【図６】本発明の実施の形態３における工程の一部を示
す説明図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明にかかる突壁の変形例
を示す斜視図である。

【図８】従来における突壁を示す断面図である。

【図９】従来における突壁の他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 金属板 １０ａ 金属板の他方面 １０ｂ 金属板の一方面 １３ 突出部 １４ 一方端面 １５ 他方端面 １６ 起立片 ２２ パンチ ３０ 削ぎ工具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可塑性を有する金属体の一方端面であっ
   て、上記金属体の一方面側から近傍位置の一方端面に削
   ぎ工具を当接すると共に上記削ぎ工具を他方端面方向に
   移動し、上記金属体の一方面を肉薄に削ぎ起こして起立
   片を形成する削ぎ起こし工程と、上記起立片を両面から
   挟圧して所定の形状に成型する成型工程とを少なくとも
   備え、上記金属体に肉薄な突壁を一体に形成することを
   特徴とする金属体への突壁の形成方法。
2. 【請求項２】 可塑性を有する金属体は金属板からな
   り、この金属板の一方面からパンチを押圧して他方面側
   に突出部を形成する突出工程と、上記突出部の一方側端
   部に削ぎ工具を当接すると共に上記削ぎ工具を対面側の
   他方側端部の手前まで移動し、上記突出部の表面を肉薄
   に削ぎ起こして第１の起立片を形成する第１の削ぎ起こ
   し工程と、上記突出部の上記他方側端部に削ぎ工具を当
   接すると共に上記削ぎ工具を上記一方側端部の手前まで
   移動し、さらに上記突出部の表面を肉薄に削ぎ起こし、
   上記第１の起立片に一端側を連結させた第２の起立片を
   形成する第２の削ぎ起こし工程と、上記各起立片を両面
   から挟圧して所定の形状に成型する成型工程とを備え、
   上記金属板に長尺な肉薄の突壁を一体に形成することを
   特徴とする金属板への突壁の形成方法。
3. 【請求項３】 第１の削ぎ起こし工程と第２の削ぎ起こ
   し工程を複数回繰り返し、各起立片を一端側で連結させ
   てさらに長尺に形成する請求項２記載の金属板への突壁
   の形成方法。
4. 【請求項４】 第１の削ぎ起こし工程により形成する第
   １の起立片の板厚よりも第２の削ぎ起こし工程により形
   成する第２の起立片の板厚を異ならせた請求項２記載の
   金属板への突壁の形成方法。