JP2003220434A - フランジ付き部分筒状部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工程数を少なくして金型数の減少を図り、ま
た、材料の歩留りが向上できるフランジ付き部分筒状部
品の製造方法を提供する。 【解決手段】 部分フランジ部１３と、部分フランジ部
１３の内側端に曲げ部１４ａを介して一体的に連結され
る断面円弧状の部分筒部１５とを有するフランジ付き部
分筒状部品１０を製造する方法であって、部分フランジ
部１３の領域と部分筒部１５の領域とを有するブランク
板１９、２０を形成し、部分フランジ部１３の領域を皺
が発生しない程度に押さえて、部分筒部１５の領域をプ
レス加工で折り曲げ、９０°を超え、１８０°未満の内
角αを有する部分筒部１５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、断面円弧状の部分
筒部の一端に部分フランジ部の内周端が一体的に設けら
れたフランジ付き部分筒状部品を、ブランク板から製造
するフランジ付き部分筒状部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５（Ｉ）に示すような、断面円
弧状の部分筒部７０の軸方向の一端に、円弧状の部分フ
ランジ部７１の内周端が一体的に設けられたフランジ付
き部分筒状部品７２を、トランスファー金型又は単発金
型を用いて板材からプレス加工等によって製造する方法
として、以下に示すような工程が採用されている。な
お、図５（Ｉ）に示すフランジ付き部分筒状部品７２
は、部分フランジ部７１側から見た図である。図５
（Ａ）に示すように、所定の直径ｄ（一例として、約１
００ｍｍ）を有するブランク板７３を、厚さ約２ｍｍの
板材からプレス加工により形成する。図５（Ｂ）及び
（Ｃ）に示すように、パンチ及び絞りダイの径を順次５
段階に縮小しながら、ハット（縁のついた帽子）状の第
１段絞り材７４（内径Ｓは約６０ｍｍ）から順次、第５
段絞り材７５（内径Ｔは約３０ｍｍ）に加工する。図５
（Ｄ）に示すように、第５段絞り材７５の曲がり部の曲
率半径Ｒ₁ をｒ₁ に小さくするリストライク処理を行っ
て、リストライク材７６とした後、図５（Ｅ）に示すよ
うに、リストライク材７６の頂部に円形の貫通孔７７
（孔径Ｐは約２５ｍｍ）を形成する。その後、図５
（Ｆ）に示すように、バーリング処理を行い、さらに図
５（Ｇ）に示すように、上端部の凸凹を平坦にする高さ
出し処理を行う。図５（Ｈ）に示すように、円筒部７８
を矢印で示す２つの黒点の位置で側面ピアス処理した
後、最後に、主としてフランジ部を縦方向に切断して、
図５（Ｉ）に示すように、フランジ付き部分筒状部品７
２を製造している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のフランジ付き部分筒状部品７２の製造方法において
は、未だ解決すべき以下のような問題があった。図５
（Ａ）〜（Ｉ）に示す工程の数は、５段階の絞りを考慮
すると合計１２工程となり、工程数が非常に多いため、
生産性（生産タクト）が劣ると共に、金型数も多くな
り、設備費が高騰し、金型保全作業や金型保全費用の増
加等の問題があった。また、図５（Ｉ）に示すように、
縦方向に切断した後のスクラップとなる部分が発生し、
しかも、スクラップとなる部分の割合が大きいために、
材料の歩留りが悪いという問題もあった。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、工程数を少なくして金型数の減少を図り、ま
た、材料の歩留りが向上できるフランジ付き部分筒状部
品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るフランジ付き部分筒状部品の製造方法は、部分フラ
ンジ部と、部分フランジ部の内側端に曲げ部を介して一
体的に連結される断面円弧状の部分筒部とを有するフラ
ンジ付き部分筒状部品を製造する方法であって、部分フ
ランジ部の領域と部分筒部の領域とを有するブランク板
を形成し、部分フランジ部の領域を皺が発生しない程度
に押さえて、部分筒部の領域をプレス加工で折り曲げ、
９０°を超え、１８０°未満の内角を有する部分筒部に
形成する。これによって、部分フランジ部の領域と部分
筒部の領域とを有するブランク板を、１回のプレス加工
で折り曲げるだけでフランジ付き部分筒状部品に形成で
きる。ここで、部分筒部の内角を９０°を超え、１８０
°未満としたのは、内角が９０°以下であれば、材料の
歩留りが低くなり、一方、内角が１８０°以上の場合に
は、形成が困難となるからである。

【０００６】本発明に係るフランジ付き部分筒状部品の
製造方法において、部分筒部の領域をプレス加工で折り
曲げた後、さらに、プレス加工により曲げ部の曲率半径
をその加工前より大きくすることもできる。これによっ
て、所定の最終形状に円滑に形成できる。本発明に係る
フランジ付き部分筒状部品の製造方法において、ブラン
ク板はキャリアー部を有して順送りされる条材から、部
分フランジ部の領域の一部が連結部を介してキャリアー
部に連結された状態で形成され、最後に、連結部を切り
離すこともできる。これによって、従来のトランスファ
ー金型又は単発金型による加工の代わりに、順送り金型
により順送り加工（プログレッシブ加工）ができる。本
発明に係るフランジ付き部分筒状部品の製造方法におい
て、ブランク板はキャリアー部の両側に対向して形成す
ることもできる。これによって、１回の送りピッチで２
個のブランク板を同時に加工できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るフランジ付き部分筒状部品の製造方法を用いた
順送り工程図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同フラ
ンジ付き部分筒状部品の製造方法を適用するブランク板
のプレス加工前、プレス加工後の状態を示す説明図、図
３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同フランジ付き部分筒状
部品の製造方法を適用するブランク板のプレス加工途
中、最終加工時の曲げ部の説明図、図４（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、同フランジ付き部分筒状部
品の製造方法を適用するブランク板のプレス加工前の展
開図、プレス加工途中の変形図、プレス加工終了後の変
形図である。

【０００８】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係るフランジ付き部分筒状部品の製造方法を用いて製
造されたフランジ付き部分筒状部品１０（（ｈ）工程を
参照）は、キャリアー部１１を有して順送りされる条材
１２から、各種プレス加工により形成されるもので、円
弧板状の部分フランジ部１３と、部分フランジ部１３の
内側端にテーパ部５４を有する曲げ部１４ａを介して一
体的に連結される断面円弧状の部分筒部１５とを有して
いる。しかも、（ｈ）工程で示すように、部分筒部１５
は９０°を超え、１８０°未満の内角α（実施の形態で
はα＝１２０°）を有している。以下、これらについて
詳しく説明する。

【０００９】図１に示すように、所定の幅Ｗ（約１３０
ｍｍ）及び厚さｔ（約２ｍｍ）を有する条材１２は、
（ａ）工程〜（ｅ）工程に示すように、条材１２の幅Ｗ
方向の中央部に配置されたキャリアー部１１の中心線ｍ
−ｍ上に、所定の送りピッチｐで形成されたパイロット
孔１６を介して順送りされながら、順次、所定の工程の
プレス加工により、キャリアー部１１の両側に対向して
形成され、しかも、部分フランジ部１３の領域の一部が
連結部１７、１８を介してキャリアー部１１に連結され
たブランク板１９、２０に形成される。なお、図１中の
斜線は条材１２に形成される切取り部分を表しており、
また、符号２１、２２は、条材１２の端面を位置決めす
る端面押さえ定規を表している。

【００１０】図１の（ｆ）工程においては、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ブランク板１９（ブラン
ク板２０は中心線ｍ−ｍの左側）の部分筒部１５の領域
をプレス加工で折り曲げて曲げ部１４を形成し、（ｇ）
工程においては、さらに、曲げ部１４をプレス加工によ
りテーパ部５４を有する曲げ部１４ａ（図３（Ａ）、
（Ｂ）参照）に形成し、（ｈ）工程においては、最後
に、部分フランジ部１３の一部が連結された連結部１
７、１８を切断線２３を介して切り離すようになってい
る。

【００１１】図２（Ａ）、（Ｂ）を参照して、（ｆ）工
程で使用する金型３０の構成について説明する。金型３
０は上型３１と下型３２からなり、上型３１はブランク
板１９（ブランク板２０も同様）をプレスする絞りパン
チ３３と、絞りパンチ３３を支持するパンチプレート３
４と、絞りパンチ３３によるプレス中、ブランク板１９
の部分フランジ部１３の領域、連結部１７及びキャリア
ー部１１を皺が発生しない程度に下型３２との間で、例
えば、バネ等を介して上から押さえるストリッパー３５
とを備えている。一方、下型３２は一体金型の基台に固
定された下ベース３６と、下ベース３６上に載置された
ベースプレート３７と、ベースプレート３７上に配置さ
れたダイプレート３８と、ダイプレート３８内に収納さ
れ、ブランク板１９の内側下面３９を支持する絞りダイ
４０と、ダイプレート３８内に収納され、絞りダイ４０
の外側面４１及びダイプレート３８内に垂直方向に形成
された摺動面４２に沿って上下に摺動可能なエジェクタ
ー４３とを有している。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）にお
いて、平面視したエジェクター４３の外形及びエジェク
ター４３が摺動するダイプレート３８内に形成される摺
動孔の形状は、内側（中心線ｍ側）に半円を有し、且
つ、この半円の直径に矩形が接続された外形形状となっ
ている。

【００１２】エジェクター４３の下面中心部にはベース
プレート３７の厚さ方向に垂直に形成された摺動孔４４
を上下する摺動ロッド４５が設けられ、さらに摺動ロッ
ド４５の下端には、エジェクター４３の上限位置を規制
する円板状のストッパー４６が一体的に取付けられてい
る。ストッパー４６の下面４７と、ストッパー４６に対
応して下ベース３６の下端部にねじ機構を介して着脱可
能に取付けられた円板状のバネ座４８の上面４９との間
には、エジェクター４３を常時上側に付勢するコイルバ
ネ５０が設けられている。

【００１３】図２（Ａ）に示すように、ストリッパー３
５の下面には、内側に配置されるブランク板１９を絞り
ダイ４０に対して押さえると共に、外側がダイプレート
３８の上面５１に当接するよう、浅い穴からなる凹部５
２が形成されている。さらに、図２（Ａ）、（Ｂ）に示
すように、ブランク板１９の部分筒部１５の領域が挟ま
れる絞りダイ４０の外側面４１と絞りパンチ３３の内側
面５３との間には、隙間Ｇ（条材１２の厚さｔと略同
じ）が設けられている。ブランク板１９の曲げ部１４に
対応する絞りダイ４０、絞りパンチ３３の断面はそれぞ
れ曲率半径ｒ、Ｒに形成されている。

【００１４】従って、（ｆ）工程における金型３０によ
るプレス加工によって、図１に示すように、連結部１
７、１８を介してキャリアー部１１に連結された２点鎖
線で示す部分フランジ部１３の領域と部分筒部１５の領
域とを有する一対のブランク板１９、２０を、実線で示
す部分フランジ部１３及び部分筒部１５を有するものに
成形することができる。この際、上型３１のストリッパ
ー３５と絞りダイ４０とにより挟まれた部分フランジ部
１３の領域はプレスによる変形に伴って皺が発生するこ
となく、２点鎖線から実線で示すように水平方向に移動
する。また、図３（Ａ）に示すように、ブランク板１
９、２０にはそれぞれ、曲率半径ｒを有する曲げ部１４
が形成される。

【００１５】図１に示すように、（ｇ）工程において
は、さらに、（ｆ）工程で使用する金型３０とは別の金
型を用いてプレス加工により、図３（Ａ）に示す断面形
状の曲げ部１４を、図３（Ｂ）に示すテーパ部５４を備
えた曲げ部１４ａに形成する。曲げ部１４ａにテーパ部
５４を形成することにより、２段加工により最終形状と
している。なお、図１中の符号２４は、部分フランジ部
１３の領域に形成される円孔を表している。なお、図３
（Ａ）は、図１における矢視Ａ−Ａ断面図であり、図３
（Ｂ）は図１における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。

【００１６】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、ブラン
ク板２０（ブランク板１９も同じ）のプレス加工前の展
開図を決定するための予備検討として行った、流動解析
によるシュミレーションの結果を示す。図４（Ａ）は、
切断線２３を介して連結部１８から切り離された状態の
ブランク板２０を示している。図に示すように、三角形
と四角形の要素に分割している。

【００１７】図４（Ｂ）は、絞りパンチ３３の全ストロ
ークの約半分のストロークの状態のブランク板２０を、
さらに、図４（Ｃ）は、絞りパンチ３３の全ストローク
時で、フランジ付き部分筒状部品１０に相当するものを
表している。図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、プレス
による曲げ加工により、曲げ部１４、１４ａ及び部分筒
部１５の領域又は部分筒部１５は、図４（Ａ）に示すブ
ランク板２０の各要素の形状と比較して、各要素の変形
状態から、板の流動状態を解析することができ、この解
析結果を実際の加工結果と比較検討することによって、
ブランク板２０の真の展開図を決定することができる。

【００１８】次いで、本発明の一実施の形態に係るフラ
ンジ付き部分筒状部品の製造方法を用いた順送り工程に
よるフランジ付き部分筒状部品１０の製造工程につい
て、主として図１を参照しながら説明する。 （１）図１に示すように、幅Ｗ及び厚さｔを有する条材
１２は、条材１２の幅Ｗ方向の中央部に形成されたキャ
リアー部１１のパイロット孔１６を介して順次、（ａ）
工程〜（ｈ）工程に送られる。 （２）（ａ）工程〜（ｅ）工程の各工程においては、所
要の金型でのプレス加工により、図１の斜線で示す部分
が順次、条材１２から切り取られる。

【００１９】（３）（ｆ）工程においては、図２
（Ａ）、（Ｂ）及び図３（Ａ）に示すように、金型３０
を用いて、ブランク板１９、２０の部分筒部１５の領域
をプレス加工で折り曲げる。 （４）（ｇ）工程においては、図３（Ｂ）に示すよう
に、別の金型を用いて、図３（Ａ）に示す曲げ部１４
を、テーパ部５４を有し、最終形状となる曲げ部１４ａ
に形成する。 （５）（ｈ）工程においては、部分フランジ部１３の一
部が連結された連結部１７、１８を切断線２３を介して
切り離して、２個のフランジ付き部分筒状部品１０を製
作する。

【００２０】前記実施の形態においては、順送り金型に
より順送り加工でフランジ付き部分筒状部品１０を製作
したが、これに限定されず、必要に応じて、トランスフ
ァー金型又は単発金型を用いて製作することもできる。
例えば、ブランク板１９、２０は条材１２を順送りする
工程の途中で形成したが、これに限定されず、他の方法
によってブランク板１９、２０を形成することもでき
る。また、２個のブランク板１９、２０を連結部１７、
１８を介してキャリアー部１１に連結したが、これに限
定されず、ブランク板１９、２０のどちらか１個をキャ
リアー部１１に連結して１個ずつ製造することもでき
る。さらに、連結部１７、１８をキャリアー部１１に設
けたが、これに限定されず、状況に応じて、連結部１
７、１８をキャリアー部１１と一体にすることもでき
る。

【００２１】金型３０により、小さな曲率半径ｒの曲げ
部１４を形成した後、さらに、テーパ部５４を備えた最
終形状の曲げ部１４ａに形成したが、これに限定され
ず、必要に応じて、テーパ部を備えた曲げ部に形成しな
くても構わない。さらに、テーパ部の代わりに曲げ部１
４より曲率半径の大きい曲げ部とすることもできる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１〜４記載のフランジ付き部分筒
状部品の製造方法においては、部分フランジ部の領域と
部分筒部の領域とを有するブランク板を、１回のプレス
加工で折り曲げるだけでフランジ付き部分筒状部品に形
成できるので、工程数を少なくして金型数の減少を図
り、また、材料の歩留りが向上でき、これにより設備
費、修繕費及び製造コストの低減が図られる。特に、請
求項２記載のフランジ付き部分筒状部品の製造方法にお
いては、所定の最終形状に円滑に形成できるので、複雑
な形状に加工することができると共に、作業性が向上す
る。

【００２３】請求項３記載のフランジ付き部分筒状部品
の製造方法においては、従来のトランスファー金型又は
単発金型による加工の代わりに、順送り金型により順送
り加工ができるので、生産性が向上する。請求項４記載
のフランジ付き部分筒状部品の製造方法においては、１
回の送りピッチで２個のブランク板を同時に加工できる
ので、材料の歩留り及び生産性がさらに向上すると共
に、設備費、修繕費及び製造コストがさらに低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るフランジ付き部分
筒状部品の製造方法を用いた順送り工程図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同フランジ付き部
分筒状部品の製造方法を適用するブランク板のプレス加
工前、プレス加工後の状態を示す説明図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、同フランジ付き部
分筒状部品の製造方法を適用するブランク板のプレス加
工途中、最終加工時の曲げ部の説明図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、同フラン
ジ付き部分筒状部品の製造方法を適用するブランク板の
プレス加工前の展開図、プレス加工途中の変形図、プレ
ス加工終了後の変形図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｉ）はそれぞれ、従来例に係るフラ
ンジ付き部分筒状部品の製造方法の工程図である。

【符号の説明】

１０：フランジ付き部分筒状部品、１１：キャリアー
部、１２：条材、１３：部分フランジ部、１４、１４
ａ：曲げ部、１５：部分筒部、１６：パイロット孔、１
７、１８：連結部、１９、２０：ブランク板、２１、２
２：端面押さえ定規、２３：切断線、２４：円孔、３
０：金型、３１：上型、３２：下型、３３：絞りパン
チ、３４：パンチプレート、３５：ストリッパー、３
６：下ベース、３７：ベースプレート、３８：ダイプレ
ート、３９：内側下面、４０：絞りダイ、４１：外側
面、４２：摺動面、４３：エジェクター、４４：摺動
孔、４５：摺動ロッド、４６：ストッパー、４７：下
面、４８：バネ座、４９：上面、５０：コイルバネ、５
１：上面、５２：凹部、５３：内側面、５４：テーパ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部分フランジ部と、該部分フランジ部の
   内側端に曲げ部を介して一体的に連結される断面円弧状
   の部分筒部とを有するフランジ付き部分筒状部品を製造
   する方法であって、前記部分フランジ部の領域と前記部
   分筒部の領域とを有するブランク板を形成し、前記部分
   フランジ部の領域を皺が発生しない程度に押さえて、前
   記部分筒部の領域をプレス加工で折り曲げ、９０°を超
   え、１８０°未満の内角を有する前記部分筒部に形成す
   ることを特徴とするフランジ付き部分筒状部品の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフランジ付き部分筒状部
   品の製造方法において、前記部分筒部の領域をプレス加
   工で折り曲げた後、さらに、プレス加工により前記曲げ
   部の曲率半径をその加工前より大きくすることを特徴と
   するフランジ付き部分筒状部品の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のフランジ付き部分
   筒状部品の製造方法において、前記ブランク板はキャリ
   アー部を有して順送りされる条材から、前記部分フラン
   ジ部の領域の一部が連結部を介して前記キャリアー部に
   連結された状態で形成され、最後に、前記連結部を切り
   離すことを特徴とするフランジ付き部分筒状部品の製造
   方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載のフランジ付き部分筒状部
   品の製造方法において、前記ブランク板は前記キャリア
   ー部の両側に対向して形成されることを特徴とするフラ
   ンジ付き部分筒状部品の製造方法。