JP2003245730A - 円筒フランジ部を有する金属製部品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレスによる打ち抜き又は曲げ加工により連
続して成形できるようにして、生産能率の向上が図られ
ると共に製品コストを低廉となし得る円筒フランジ部を
有する金属製部品の成形方法を提供する。 【解決手段】 金属板材１に、その一側から垂直にプレ
ス打ち抜き加工を加えることにより、芯円孔２を成形す
ると共にその内周面にシェービング加工を施し、次に、
前記芯円孔２を囲う周囲部４全体に、その一側からプレ
ス曲げ加工を加えることにより、前記芯円孔２を同心円
状に広げつつ前記周囲部４全体を他側へ筒状に曲げ、か
つ、その間に前記筒状部６の先端面６ｂを基端部側へ押
し、最後に、金属製部品Ａが形作られる外周縁４を切断
することにより、前記金属板材１の一側面が内周面とな
り、他側面が外周面となる円筒フランジ部８を成形す
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、円筒フランジ部を
有する金属製部品の成形方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、産業機械、工作機械等の一般機械
器具や自動車、船舶等の運輸・運搬機械に用いられる金
属製部品であって、所定厚み及び所定形状の金属板材か
らなり、この金属板材には円孔を開設すると共にその一
側面の周縁に配管等を取り付けるための円筒フランジ部
を一体に成形したものがある。 【０００３】この種の金属製部品は、一定厚みの金属板
材を切削して一側面に短柱部を成形し、次に、前記短柱
部の中心軸線を中心とする同心円状の円孔を切削して円
筒フランジ部を成形するか、鋳型に湯を流して鋳物を製
作し、この鋳物の所定個所を研削して円筒フランジ部を
成形するようにしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記円筒フランジ部を
有する金属製部品を、前者のように切削して成形する方
法または後者のように鋳型を使って成形する方法では、
いずれも製作に多くの手間と時間を要するばかりでなく
多くの工程を必要とし、生産能率が低く、製品コストも
高くつくという課題がある。そこで、本発明は上記課題
を解決すべくなされたもので、プレスによる打ち抜き又
は曲げ加工により連続して成形できるようにして、生産
能率の向上が図られると共に製品コストを低廉となし得
る円筒フランジ部を有する金属製部品の成形方法を提供
することを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め本発明に係る円筒フランジ部を有する金属製部品の成
形方法は、次の工程を具備するものである。 【０００６】金属板材に、その一側から垂直にプレス打
ち抜き加工を加えることにより、芯円孔を成形すると共
にその内周面にシェービング加工を施す前工程。 【０００７】前記金属板材の芯円孔を囲う周囲部全体
に、その一側から複数回のプレス曲げ加工を加えること
により、前記芯円孔を同心円状に押し広げつつ前記周囲
部全体を他側へ筒状に曲げ、かつ、その間に前記筒状部
の先端面を基端部側へ押して、前記金属板材の一側面が
内周面となり、他側面が外周面となる所定高さの円筒フ
ランジ部を成形する中間工程。 【０００８】前記金属板材の一側から垂直にプレス打ち
抜き加工を加えることにより、金属製部品が成形される
外周縁を切断する後工程。 【０００９】上記方法によると、まず、金属板材に、そ
の一側から垂直にプレス打ち抜き加工を加えることによ
り、芯円孔を成形すると共にその内周面にシェービング
加工を施す。次に、前記芯円孔を囲う周囲部全体に、そ
の一側から複数回のプレス曲げ加工を加えることによ
り、前記芯円孔を同心円状に押し広げつつ前記周囲部全
体を他側へ筒状に曲げる。はじめは、前記筒状部が円錐
台形状になる。また、その間に前記筒状部の先端面を基
端部側へ押す。このようにして、前記金属板材の一側面
が内周面となり、他側面が外周面となる所定高さの円筒
フランジ部を成形する。最後に、前記金属板材の一側か
ら垂直にプレス打ち抜き加工を加えることにより、金属
製部品が成形される外周縁を切断する。これら一連の工
程は、プレス機械に帯板状の金属板材を順送りし連続し
て行われる。このように、プレスによる打ち抜き又は曲
げ加工により金属製部品が連続して成形できるので、生
産能率の向上が図られると共に製品コストの低廉が可能
となる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る円筒フランジ
部を有する金属製部品の成形方法の実施の形態を図面に
基づき説明する。図１は、金属板材である帯板からプレ
スによる打ち抜き又は曲げ加工により連続して円筒フラ
ンジ部を有する金属製部品が成形できる過程を示すもの
で、図２（イ）乃至（ニ）及び図３（ホ）乃至（チ）は
各工程における要部の断面図ある。本実施の形態では金
属製部品として、例えば自動車のマフラーであって、排
気ガス管を接続するための取付プランジャーについて説
明するが、これに限定されるものではない。図中、１は
金属板材である帯板であって、粘りのあるＳＰＣ鋼板が
使用される。そして、図１に示すように第一工程（イ）
乃至第四工程（ニ）からなる前工程と、第五工程（ホ）
乃至第八工程（チ）からなる中間工程と、第九工程
（リ）及び第十工程（ヌ）からなる後工程と、から成り
立っている。なお、図２、図３に前記第一工程（イ）乃
至第八工程（チ）時の要部の断面図を示す。 【００１１】まず、前工程について説明する。帯板１
は、その厚さａが例えば８ｍｍの寸法に設定してある。
第一工程（イ）では、金属板材、すなわち帯板１の上側
から垂直にプレス打ち抜き加工を加えることにより、所
定位置に芯円孔２を成形すると共に同じく所定位置に取
付孔３を開設する。前記芯円孔２は、打ち抜き加工する
関係上、上縁の内径ｂが例えば２０ｍｍであるのに対
し、下縁の内径ｃが例えば２１．６ｍｍとなる。第二工
程（ロ）では、前記芯円孔２の内周面２ａにシェービン
グ加工を施して表面仕上げし、その内周面２ａが円筒状
になるように成形し、その内径ｄを例えば２３．８ｍｍ
と大きくする。 【００１２】第三工程（ハ）では、前記芯円孔２の内周
面２ａに再びシェービング加工を施して、前記芯円孔２
の内径ｅを例えば２４．８ｍｍと更に大きくする。第四
工程（ニ）では、前記金属板材１の下側であって前記芯
円孔２の下側周縁にアール面２ｂをとる。これは、後記
プレス加工する際に、亀裂が生ずるのを防止するためで
ある。 【００１３】次に、中間工程について説明する。第五工
程（ホ）では、第四工程（ニ）の状態から、図４に示す
ように前記芯円孔２の上下位置に、前記芯円孔２と同軸
状に漏斗状の型孔ｕ１を有する下型Ｕ１と先端部が略円
錐台形状の上型Ｔ１を配置し、上型Ｔ１により帯板１の
上側から該帯板１に対しプレス加工を施す。これによ
り、前記芯円孔２を囲う周囲部４全体が下側へ押し広げ
られ、前記芯円孔２を同心円状に広げつつ前記周囲部４
全体を他側へ円錐台形状でありかつ筒状に曲げる。芯円
孔２が押し広げられて成形される円孔５にあっては、帯
板１上面での内径ｆが例えば５２ｍｍとなり、筒状部６
の側壁６ａの長さ寸法ｇが例えば１５．５ｍｍとなる。
また、前記筒状部６における下端部の側壁６ａの厚さｈ
は例えば６ｍｍとなる。 【００１４】第六工程（ヘ）では、第五工程（ホ）の状
態から、図５に示すように前記円孔５の上下位置に、前
記円孔５と同軸状に漏斗状の型孔ｕ２を有する下型Ｕ２
と先端部が略円錐台形状の上型Ｔ２を配置する。この
際、前記型孔ｕ２の内周面には、前記筒状部６の先端面
６ｂが当接する環状押圧面ｕ３が周設されており、前記
先端面６ｂが環状押圧面ｕ３に当接している状態では、
帯板１裏面と下型Ｕ２の上面との間には僅かな隙間Ｓが
形成される。そして、上型Ｔ２により帯板１の上側から
該帯板１に対し垂直にプレス加工を施す。この際、前記
筒状部６の先端面６ｂが環状押圧面ｕ３によりその基端
部側へ押され、側壁６ａの長さ寸法ｉが１４ｍｍと短く
なる。これは、後記する円筒フランジ部８を所定の寸法
に近づけるためである。また、筒状部６における側壁６
ａ下端部の厚さｊは例えば６．５ｍｍとなる。 【００１５】そして、第七工程（ト）では、第六工程
（ヘ）の状態から、図６に示すように前記円孔５の上下
位置に、前記円孔５と同軸状に円形状の型孔ｕ４を有す
る下型Ｕ３と下端部が略円錐台形状をなす円柱状の上型
Ｔ３を配置する。そして、上型Ｔ３により帯板１の上側
から該帯板１に対し垂直にプレス加工を施し、円孔５の
内径ｋを例えば４９．１ｍｍとし、前記筒状部６の側壁
６ａが帯板１に対し直角となるまで曲げる。このとき、
筒状部６における下端部の側壁６ａの厚さｌは例えば
５．２ｍｍとなる。また、帯板１の上面と筒状部６の先
端面までの寸法ｍは例えば２０ｍｍとなる。 【００１６】第八工程（チ）では、第七工程（ト）の状
態から、図７に示すように前記円孔５の上下位置に、前
記円孔５と同軸状に円形状の型孔ｕ５有する下型Ｕ４と
円柱状の上型Ｔ４を配置する。この際、前記型孔ｕ５の
内周面には、前記筒状部６の先端面６ｂが当接する環状
押圧面ｕ６が周設されており、前記先端面６ｂが環状押
圧面ｕ６に当接している状態では、円孔５の周囲の帯板
１の裏面と下型Ｕ４の上面との間には僅かな隙間Ｓが形
成されている。また、前記上型Ｔ４の外周面には、前記
円孔５の上側の外周縁に同心円状の環状凸部７が成形さ
れるための環状凹部ｔ４が設けられている。そして、上
型Ｔ４により帯板１の上側から該帯板１に対し垂直にプ
レス加工を施す。これにより、前記円孔５の内径ｎが設
定寸法である例えば４９．２ｍｍになると共に前記筒状
部６の先端面６ａを基端部側へ押して、帯板１の上面と
筒状部６の先端面６ｂまでの寸法ｐが設定寸法である例
えば１６．４ｍｍとなる。このようにして、円筒フラン
ジ部８が成形され、その側壁８ａの厚さｏは、全体に均
等となり、設定寸法である例えば６ｍｍとなる。前記円
孔５の上側の外周縁に環状凸部７を成形するのは、その
部分に後に管（図示せず。）の先端部を溶接するためで
あって、その溶接が行い易くするためである。 【００１７】最後に、後工程に入り、図１に示すように
第九工程（リ）では、プレス加工を施すことにより、金
属製部品Ａを成形するためにその外周縁９の一辺側を切
断する。更に、第十工程（ヌ）では、同様にプレス加工
を施すことにより、金属製部品Ａを成形するためにその
外周縁９の他辺側を切断する。これにより外形形状がほ
ぼ出来あがり、帯板１の両縁部から互いに内側に伸びる
つなぎ部１０によりその中間品Ａ１が支持される。そし
て、後加工が施され前記つなぎ部１０が切断され、金属
製部品Ａが成形される。 【００１８】このようにして、図８及び図９に示すよう
に前記帯板１の上面が内周面となり、下面が外周面とな
る所定高さの円筒フランジ部８を有する金属製部品Ａが
完成する。しかも、これら一連の工程は連続して行われ
る。 【００１９】本発明にあっては、特に、芯円孔２の内周
面２ａにシェービング加工をし、円筒フランジ部８をプ
レス成形する過程において、シェービング加工が施され
た筒状部６の先端面６ｂを下型Ｕ２，Ｕ４の環状押圧面
ｕ３，ｕ６に当接させて押すようにしたので、後に表面
加工を施す必要がない。すなわち、前記帯板１の上面と
筒状部６である円筒フランジ部８の先端面６ｂまでの寸
法ｐを設定寸法に仕上げるため、前記円筒フランジ部８
の先端面８ｂを例えば切削するなどの余分な工程が不要
となる。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る円筒
フランジ部を有する金属製部品の成形方法は、金属板材
に、まず、その一側から垂直にプレス打ち抜き加工を加
えることにより、芯円孔を成形すると共に該芯円孔の内
周面にシェービング加工を施し、次に、前記芯円孔を囲
う周囲部全体に、その一側からプレス曲げ加工を加える
ことにより、前記芯円孔を同心円状に広げつつ前記周囲
部全体を他側へ筒状に曲げ、また、その間に前記筒状部
の先端面を基端部側へ押すことにより、前記金属板材の
一側面が内周面となり、他側面が外周面となる所定高さ
の円筒フランジ部を成形し、金属製部品が形作られる外
周縁を切断するようにしたので、この種の金属製部品
が、一連の工程でもってプレスによる打ち抜き又は曲げ
加工により連続して成形できることとなり、生産能率の
向上が図られると共に製品コストの低廉が可能になると
いう顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】プレスによる打ち抜き又は曲げ加工により連続
して円筒フランジ部を有する金属製部品が成形できる過
程を示す帯板の斜視図。 【図２】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は同第一乃至第四工
程を示すもので、（イ）はプレスによる打ち抜きにより
芯円孔を成形する要部の断面図。 （ロ）芯円孔の内週面にシェービング加工を施した要部
の断面図。 （ハ）芯円孔の内週面にシェービング加工を施した要部
の断面図。 （ニ）はプレスにより芯円孔の下側周縁にアール面を成
形した要部の断面図。 【図３】（ホ）（ヘ）（ト）（チ）は同第五乃至第八工
程を示すもので、（ホ）はプレスによる曲げ加工により
筒状部を成形する要部の断面図。 （ヘ）はプレスによる曲げ加工により筒状部を成形する
要部の断面図。 （ト）はプレスによる曲げ加工により筒状部を成形する
要部の断面図。 （チ）はプレスによる曲げ加工により円筒フランジ部を
成形する要部の断面図。 【図４】第五工程（ホ）の説明図。 【図５】第六工程（ヘ）の説明図。 【図６】第七工程（ト）の説明図。 【図７】第八工程（チ）の説明図。 【図８】金属製部品の表面斜視図。 【図９】同裏面斜視図。 【符号の説明】 １ 金属板材（帯板） ２ 芯円孔 ２ａ 内周面 ４ 周囲部 ６ 筒状部 ６ａ 側壁 ６ｂ 先端面 ８ 円筒フランジ部 ９ 外周縁 Ａ 金属製部品

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 次の工程を具備することを特徴とする円
   筒フランジ部を有する金属製部品の成形方法。 （ａ）金属板材に、その一側から垂直にプレス打ち抜き
   加工を加えることにより、芯円孔を成形すると共にその
   内周面にシェービング加工を施す前工程。 （ｂ）前記金属板材の芯円孔を囲う周囲部全体に、その
   一側から複数回のプレス曲げ加工を加えることにより、
   前記芯円孔を同心円状に押し広げつつ前記周囲部全体を
   他側へ筒状に曲げ、かつ、その間に前記筒状部の先端面
   を基端部側へ押して、前記金属板材の一側面が内周面と
   なり、他側面が外周面となる所定高さの円筒フランジ部
   を成形する中間工程。 （ｃ）前記金属板材の一側から垂直にプレス打ち抜き加
   工を加えることにより、金属製部品が成形される外周縁
   を切断する後工程。