JP2005066635A - Method for manufacturing metallic parts having spring property - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状のばね性金属材料にプレス加工を施して立体的構造を有する部品を製造するための方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a part having a three-dimensional structure by pressing a sheet-like spring metal material.
シート状の金属材料は、圧延段階にて生じた圧延ロールの方向に残る細い筋目があり、ロール目と呼ばれているが、これは表面のみならず、金属結晶組織もロール目方向に沿った方向性を有している。このためシート状の金属材料を用いてプレス加工を行うときに
は、ロール目方向と適合しているかどうかが十分検討されなければならず、ロール目方向と不適合の場合、製品が変形したりうまく成形することができないというような問題を生ずる。
The sheet-like metal material has thin streaks remaining in the direction of the rolling roll generated in the rolling stage, and is called a roll, but this is not only the surface, but also the metal crystal structure along the roll direction. It has directionality. For this reason, when pressing using a sheet-like metal material, it is necessary to fully consider whether or not it conforms to the roll direction, and if it does not conform to the roll direction, the product deforms or forms well. The problem that cannot be done.
このことは、燐青銅のようなばね性の強い金属材料ほど顕著であり、また例えば、洋白或いは洋銀などと呼ばれる銅、亜鉛、ニッケルから成る合金についても当てはまる。特に洋白の場合には、ヘミングのような曲げ加工時にクラック及び割れが発生し易く、曲げ加工部に2次加工の力が加わるとクラックが進行し、割れが発生する。 This is more conspicuous for a metal material having a strong spring property such as phosphor bronze, and is also applicable to an alloy made of copper, zinc, nickel, which is called, for example, white or silver. In particular, in the case of white, cracks and cracks are likely to occur during bending such as hemming, and when a secondary processing force is applied to the bent part, the cracks progress and cracks occur.
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、ばね性金属材料にクラックや割れを生じさせること無くプレス加工を行って目的の部品を製造することができるようにすることである。 The present invention has been made paying attention to the above points, and the problem is to be able to manufacture a desired part by performing press working without causing cracks or cracks in the spring metal material. It is.
前記の課題を解決するため、本発明はシート状のばね性金属材料にプレス加工を施して立体的構造を有する部品を製造するための方法について、シート状の金属材料から、本体部と曲げ部とを有する中間部品を穴抜きする抜き工程と、中間部品の曲げ部をヘミング加工するヘミング工程とを有しており、これらの工程を実施するに当たり、シート状のばね性金属材料の圧延段階で形成されたロール目方向と交差する方向に曲げ部の曲げ線が位置するように設定するという手段を講じたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method for producing a part having a three-dimensional structure by pressing a sheet-like spring metal material, from the sheet-like metal material, the main body portion and the bending portion. And a hemming process for hemming the bent part of the intermediate part. In carrying out these processes, at the rolling stage of the sheet-like spring metal material A measure is taken to set the bend line of the bent portion in a direction crossing the formed roll eye direction.
本発明によって製造しようとする部品の立体的構造とは、本体部と本体部の一部をヘミング曲げ加工する曲げ部とから成るために、曲げ部が本体部に対して立体的になっている状態を意味するものである。従って、本体部が平面的か立体的かは問題ではなく、どちらでも良い。 The three-dimensional structure of the component to be manufactured according to the present invention is composed of a main body part and a bending part for hemming bending a part of the main body part, and the bending part is three-dimensional with respect to the main body part. It means a state. Therefore, it does not matter whether the main body is planar or three-dimensional.
本発明において対象となるシート状のばね性金属材料としては、例えば前述のばね用洋白、ばね用燐青銅その他伸銅品と呼ばれる材料を挙げることができる。またその他とし
て、ステンレス、ベリリウム銅等においても対象とし得る。
Examples of the sheet-like spring metal material that is a subject of the present invention include the above-mentioned materials for spring white, spring phosphor bronze and other copper products. In addition, stainless steel, beryllium copper, and the like can also be targeted.
本発明の製造方法は、シート状の金属材料から中間部品を穴抜きする抜き工程と、中間部品を曲げ加工する曲げ工程との、目的が異なる2工程を有する。抜き工程では、シート状の金属材料にプレス加工して、本体部と曲げ部とから成る中間部品を製造するが、曲げ部は、本体部と区別するための呼称であって、この段階では曲げ部は本体部に対して曲げが加えられている必要はない。 The manufacturing method of the present invention has two processes with different purposes, namely, a punching process for punching an intermediate part from a sheet-like metal material and a bending process for bending the intermediate part. In the punching process, a sheet-shaped metal material is pressed to produce an intermediate part consisting of a main part and a bent part. The bent part is a name for distinguishing it from the main part. The part need not be bent with respect to the body part.
抜き工程を実施するにあたり、シート状金属材料のロール目の方向と曲げ部の曲げ線の方向が交差するように設定する。これは、特にばね性のシート状金属材料の場合、ロール目方向と曲げ部の曲げ線の方向が平行ではクラックが発生し易いのに対して、ロール目方向と曲げ部の曲げ線の方向を非平行な方向、最も好ましくは直交方向とすることによりクラック発生を避けられるという知見を得た結果である。 In carrying out the punching step, it is set so that the direction of the roll of the sheet-like metal material and the direction of the bending line of the bending portion intersect. In particular, in the case of a sheet metal material having a spring property, cracks are likely to occur when the roll direction and the direction of the bending line of the bent part are parallel, whereas the direction of the roll line and the bending line of the bent part are easily changed. This is a result of obtaining knowledge that crack generation can be avoided by setting the non-parallel direction, most preferably the orthogonal direction.
中間部品の本体部に付属する、曲げ部に対するヘミング加工は複数段階に分けて徐々に行う。各段階において、実施可能な曲げ加工度合は90度以下とし、ヘミング完了までに少なくとも3段階の加工を経ることが望ましい(図1参照)。 The hemming process for the bent part attached to the body part of the intermediate part is gradually performed in a plurality of stages. In each stage, it is desirable that the degree of bending that can be performed is 90 degrees or less, and that at least three stages of machining are performed before hemming is completed (see FIG. 1).
本発明の製造方法は、ヘミングののち、曲げ部に対してつぶし加工を施す工程を含むことができるが本発明ではクラックを生じないでつぶし加工を実施することができる範囲を見出した。この範囲は0〜50°であり、ばね性金属材料に共通する。 The manufacturing method of the present invention can include a step of crushing a bent portion after hemming, but the present invention has found a range in which crushing can be performed without causing cracks. This range is 0 to 50 ° and is common to spring metal materials.
本発明においては、さらにヘミング加工された曲げ部を含む本体部を絞り加工する工程を含むことができる。この場合、絞り加工の際の加工力が曲げ部を変形させないように、曲げ部を納める凹部を設けた絞りパンチを使用する。かくして、本発明の方法によって、例えば箱のような立体構造を有する本体部に、曲げ部をヘミング加工した部品を容易に製造することが可能になる。 The present invention can further include a step of drawing the main body including the bent portion that has been hemmed. In this case, a drawing punch provided with a recess for accommodating the bent portion is used so that the processing force during drawing does not deform the bent portion. Thus, according to the method of the present invention, it is possible to easily manufacture a part in which a bent portion is hemmed on a main body having a three-dimensional structure such as a box.
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、ばね性を有する金属材料
に、クラックや割れを生じさせることなくプレス加工を施して、目的の部品を製造することができるという効果を奏する。
Since the present invention is configured and operates as described above, it is possible to produce a desired part by pressing a metal material having a spring property without causing cracks or cracks. Play.
以下図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図1は、シート状のばね性金属材料10(図11参照)にプレス加工を施し中間部品11を経て、立体的構造を有する部品を製造する段階I、II、III、IV、V、VIに関している。Iは抜き工程を経て得た中間部品11、II、III、IVは3段階から成るヘミング段階のもの、Vはつぶし工程のもの、VIは絞り工程を経て完成した部品12を示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows steps I, II, III, IV, V, and VI in which a sheet-like spring metal material 10 (see FIG. 11) is pressed to produce a part having a three-dimensional structure through an
図2は本発明の実施形態において製造する金属カバーの形態を示しており、同カバーは立体的構造を有するとともに、カバー取り付け部手段として本体部13から突出する係止爪を曲げ部14として有している。即ち、曲げ部14は係止爪そのものであり、その係止爪の先端部には、図3に詳細に示されているようにつぶし部15が形成されていて、係止相手への装置を容易にしている。
FIG. 2 shows a form of a metal cover manufactured in the embodiment of the present invention. The cover has a three-dimensional structure, and has a locking claw protruding from the
このような形状、構造を有するばね性金属部品12は、図4ないし図10に示した工程を経て製造される。例示の金属部品12は洋白を材料とし、ロール目方向と直交する方向に曲げ部14の曲げ線16の方向を合わせたもので、ロール目方向17と曲げ線16の関係は図11に模式的に示してある。
The
図4は、穴抜きパンチ18と穴抜きダイ19とにより金属材料10にプレス加工を施
し、中間部品11の穴抜きを行った状態を示している。図4は、図1のIの段階にも対応しているが、中間部品11は金属材料10から完全に分離してしまうのではなく、なお、金属材料10と一体性を保って各工程を移動する(図12参照)。
FIG. 4 shows a state in which the
図5は、曲げパンチ20と曲げダイAとにより、中間部品11の曲げ部14に第1段階の曲げ加工を施す工程を示している。曲げ部14はロール目方向に直交した曲げ線16に沿ってプレス加工され、本体部13に対してほぼ90度曲げられ、図1の工程IIに対応している。
FIG. 5 shows a process of applying a first stage bending process to the
図6は、曲げパンチ21と曲げダイBとにより、曲げ部14に対して第2段階の曲げ加工を施す工程を示している。第2段階の曲げ加工では、第1段階よりもさらに約45度曲げ角度を増やし、その結果曲げ部14は合わせて本体部に対して約135度曲げられることになる。この段階は図1の工程IIIに対応している。
FIG. 6 shows a process of applying a second stage bending process to the
図7は、曲げパンチ22と曲げダイCとにより、曲げ部14に対して第3段階の曲げ加工を施す工程を示している。この段階は曲げ加工の最終段階であり、曲げ部14は本体部13に対して180度曲げられ、ヘミング加工が完成する。この段階は図1の工程IVに対応している。
FIG. 7 shows a step of performing a third stage bending process on the
図8は、曲げパンチ23と曲げダイDとにより、ヘミング加工部につぶし加工を施す工程を示している。このつぶし加工により、ヘミング部には、曲げ部水平部からの傾斜角度θが48度余りの傾斜面24が形成される。この段階は図1の工程Vに対応している。
FIG. 8 shows a step of crushing the hemming portion by the
図9は、つぶし加工を施した曲げ部14を有する本体部13の一部に、絞りパンチ25により絞り加工を行う工程を示している。絞りパンチ25は、ヘミング加工された曲げ部14に絞り加工の際に加工力が及ばないように、曲げ部14を納める凹部26を有している。この絞り加工により、曲げ部14を先端に有する係止爪27が本体部13の両側に形成される。この工程は、図1の工程VIに対応する。
FIG. 9 shows a process of drawing a part of the
工程VIは、図12では角絞りと記載した工程に対応する。この工程での外形抜きにより金属材料10から完全にワークが分離し、目的のばね性金属部品12が完成する。
The process VI corresponds to the process described as the angular aperture in FIG. By removing the outer shape in this step, the workpiece is completely separated from the
本発明は以上のような内容を有しており、ばね性を有する金属部品を正確かつ容易に量産することができるものであり、金属プレス加工分野及び金属部品の用途に係る半導体装置のパッケージないしは携帯電話のケーシング等の分野に利用し得る可能性がある。 The present invention has the contents as described above, and can accurately and easily mass-produce metal parts having spring properties. The package or the semiconductor device according to the metal stamping field and the use of the metal parts is provided. There is a possibility that it can be used in the field of cellular phone casings.
10 金属材料
11 中間部品
12 完成した部品
13 本体部
14 曲げ部
15 つぶし部
16 曲げ線
17 ロール目方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
It includes a step of gradually hemming the bent part of the intermediate part in multiple stages, and then drawing the main part including the bent part. 2. The method of manufacturing a spring metal part according to claim 1, wherein a drawing punch provided with a recess for accommodating the bent portion is used so that the bent portion is not deformed.
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