JP2005103637A - Heading method for a plurality of members containing washers - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを一個の素材から複数取りしてスクラップレスにて圧造成形する座金を含む複数部材の圧造方法に関する。 The present invention relates to a method for forging a plurality of members including a washer that includes a washer with a washer and a plurality of bolts and nuts with a washer from a single material and forge-forming in a scrapless manner.
従来、座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを製造する場合、普通は座金が金属板をプレスで打ち抜いて作られる一方、座金とは別に金属製丸棒材を用いてボルトやナット或いは袋ナットが圧造により成形されている。 Conventionally, when manufacturing a cap nut with a washer or a bolt and nut with a washer, the washer is usually made by stamping a metal plate with a press, while a bolt or a metal bar is used separately from the washer. A nut or a cap nut is formed by forging.
ところで、チタンなど高価な素材で座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを製造する際、上記した従来のように座金と袋ナットや座金とボルト・ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成する方法によれば、一枚の金属板から多数のリング体を打ち抜くために打ち抜き後の金属板に大きな材料ロスを生じる上に、リング体の切断面が剪断により粗いので仕上げ加工する必要があり、その結果、高価で手間を要する問題を有していた。 By the way, when manufacturing bolt nuts with washers and washers with expensive materials such as titanium, washers and cap nuts, washers and bolts and nuts are manufactured separately as described above, and washers According to the method of forming a metal plate by punching a metal plate, a large number of ring bodies are punched from a single metal plate, so that a large material loss occurs in the metal plate after punching, and the cut surface of the ring body is rough due to shearing. Therefore, it has been necessary to finish, and as a result, there was a problem that it was expensive and laborious.
そこで、本発明は、一個の素材から座金を含む複数の部材を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率的に生産できる座金を含む複数の部材の圧造方法に関する。 Therefore, the present invention relates to a method for forging a plurality of members including a washer that can efficiently produce a plurality of members including a washer from a single material using a multi-stage homer in a scrapless manner.
上記課題を解決するため、本願の請求項1に記載の発明は、第1工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして円板部とこれに同心一体に突出する円柱部とでなる一個の圧造素材を圧造し、第2工程で円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの円柱体のみを第3工程に移送し、第3工程以降の工程にて、円柱体を所定形状の袋ナットにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present application is a single piece comprising a disk part and a cylindrical part projecting concentrically and integrally with the material cut into a predetermined dimension in the first step. In the second step, the cylindrical part is punched with a piercing tool to divide it into a ring-shaped washer and a cylindrical body, and then the washer is removed, while only the remaining cylindrical body is transferred to the third step. In the third and subsequent steps, the cylindrical body is forcibly formed into a cap nut having a predetermined shape in a scrapless manner.
本願の請求項2に記載の発明は、第1工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして円板部とこれに同心一体に突出する第1円柱部とでなる一個の圧造素材を圧造し、第2工程で第1円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と第1円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの第1円柱体のみを第3工程に移送し、第3工程にて、第1円柱体をパンチングして多角ナット部とこれに同心一体に突出する第2円柱部を圧造し、第4工程で、第2円柱部をピァシング工具で打ち抜いて多角ナットと第2円柱体とに分断し、その後、多角ナットを取り出す一方、残りの第2円柱体のみを第5工程に移送し、第5工程以降の工程にて、第2円柱体を所定形状の頭付ボルトにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする。 The invention according to
本願の請求項3に記載の発明は、第2工程及び第4工程にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化に対応するため、請求項2に記載の構成に加え、第3工程での多角ナット部の成形時に該ナット部の上面中央部に穴部を形成して該穴部の奧部に第2工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第4工程で分断された第2円柱体を180度ターンして第5工程に移送し、第4工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分が頭付ボルトにおける軸部の先端部分に位置するように方向転換させることを特徴とする。 The invention according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明方法による座金を備えた袋ナットの圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く4つの工程で一個のチタン素材から図2に示すような座金2と該座金2を底部に係合保持する袋ナット3をスクラップなしで得るものである。 FIG. 1 shows a forging process of a cap nut with a washer according to the method of the present invention. A
まず、切断工程10では、連続したチタン製丸棒材(チタンワイヤー)Wをクイル先端口11より間歇的に送り出し、それを先端口11を横切るカッター12で切断すると所定寸法に切断された円柱状のチタン素材Aが得られる。このようにして得られたチタン素材Aは切断と同時に第1工程S1のダイ13の直前部に押しやられ、対応するパンチ14によって最初のパンチングを受ける。ダイ13はパンチング時には型孔13aの底部となるノックアウトピン15を具備し、該ピン15を含むダイ13とそれに衝突したパンチ14とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時にチタン素材Aをダイ13内に押し込む。すると、円板部1aとこれに同心一体に突出する円柱部1bとでなる一個の圧造素材1が形成される。パンチ14が後退すると同時にノックアウトピン15が突出しダイ13内より圧造素材1を押し出し、圧造素材1をチャック(図示せず)で第2工程S2のダイ16直前へ供給する。 First, in the
第2工程では、圧造素材1をピァシング工具17で押圧し、円柱部1bを打ち抜く。すると、円柱部1bより分離した円板部1aはリング状の座金2となり、円柱部1bは円柱体1cとなる。このようにして打ち抜かれた円柱体1cをノックアウトピン18で押出し、それを第3工程S3のダイ19直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ21でダイ19に向けて押圧すると、ハット状圧造素材1dが形成される。この圧造素材1dをノックアウトピン22で押出し、それを第4工程S4のダイ23直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ24でダイ23に向けて押圧すると、半球状頭部1e′と筒状部1e″とを備えた袋状圧造素材1eが形成される。この圧造素材1eをノックアウトピン25で押出し、それを第5工程S5のダイ26直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ27でダイ26に向けて押圧すると、半球状頭部3aと筒状部3bとフランジ部3cと筒状突出部3dとを備えた袋ナット3が形成される。その後、袋ナット3をノックアウトピン28で押出してダイ26から取り出す。 In the second step, the forged material 1 is pressed with the facing
なお、座金2と袋ナット3とは、図2に示すように第5工程の後工程で、袋ナット3の内周面に内ねじ3eが形成されたのち、筒状突出部3dの外周に座金2が嵌め込まれた状態で、筒状突出部3dの先端部が拡径されてその嵌め込み状態が維持されるように組み付けられる。 As shown in FIG. 2, the
本発明は上述のように、一個のチタン素材Aから座金2と袋ナット3が多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることがことができ、コスト安価に提供することができる。 In the present invention, as described above, the
図3は、別の実施の形態を示すもので、本発明方法による座金とナットとボルトの圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く6つの工程で一個のチタン素材から座金とナットとボルトをスクラップを生ずることなく得るものである。 FIG. 3 shows another embodiment, showing a forging process of a washer, a nut and a bolt according to the method of the present invention. In the cutting process and the following 6 processes, a washer and a nut are formed from one titanium material. Bolts are obtained without producing scrap.
まず、切断工程30では、連続したチタン製丸棒材(チタンワイヤー)Wをクイル先端口31より間歇的に送り出し、それを先端口31を横切るカッター32で切断すると所定寸法に切断された円柱状のチタン素材Bが得られる。このようにして得られたチタン素材Bは切断と同時に第1工程T1のダイ33の直前部に押しやられ、対応するパンチ34によって最初のパンチングを受ける。ダイ34はパンチング時には型孔33aの底部となるノックアウトピン35を具備し、該ピン35を含むダイ33とそれに衝突したパンチ34とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時にチタン素材Bをダイ33内に押し込む。すると、円板部4aとこれに同心一体に突出する第1円柱部4bとでなる一個の第1圧造素材4が形成される。パンチ34が後退すると同時にノックアウトピン35が突出し圧造素材4をダイ33から押し出し、圧造素材4をチャック(図示せず)で第2工程T2のダイ36直前へ供給する。 First, in the
第2工程T2では、圧造素材4をピァシング工具37で押圧し、第1円柱部4bを打ち抜く。すると、第1円柱部4bより分離した円板体4aはリング状の座金5となり、円柱部4bは第1円柱体4b′となる。このようにして打ち抜かれた第1円柱体4b′をノックアウトピン38で押出し、それを第3工程T3のダイ38直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ39でダイ38に向けて押圧すると、第1円柱体4b′をパンチングして多角ナット部6aとこれに同心一体に突出する第2円柱部6bを有する第2圧造素材6が形成される。ここで、第3工程では多角ナット部6aの成形時、該ナット部6aの上面中央部に穴部6a′を形成して、図4に示すように該穴部6a′の奥部に第2工程T2での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分(イ)を封入するようになっている。 In the second step T2, the
そして、第2圧造素材6をノックアウトピン40で押出し、それを第4工程T4のダイ41直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ42でダイ41に向けて押圧すると、第2円柱部6bをピァシング工具42で打ち抜いて多角ナット7と第2円柱体6b′とに分断する。このようにして打ち抜かれた第2円柱体6b′をノックアウトピン43で押出し、それを第5工程T5のダイ44直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ45でダイ44に向けて押圧する。すると、頭部8aと軸部8bとでなる第3圧造素材8を形成する。その場合、第4工程T4で分断された第2円柱体6a′をチャック(図示せず)180度ターンして第5工程T5に移送し、図4で示すように第4工程T4での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分(ロ)が後述する頭付ボルト9における軸部9bの先端部分に位置するように方向転換させる。 Then, the second forged material 6 is pushed out by the
この圧造素材8をノックアウトピン46で押出し、それを第6工程T6のダイ47直前へチャック(図示せず)で運びそれをパンチ48でダイ47に向けて押圧すると、6角穴部をもつ頭部9aと軸部9bとが一体の頭付ボルト9が形成される。その後、頭付ボルト9をノックアウトピン49で押出してダイ47から取り出す。 When this forged
なお、後工程で上記ナット7の内周面には内ねじ(図示せず)が、また上記頭付ボルト9の軸部9b外周には上記内ねじに螺合する外ねじ(図示せず)が形成される。 In a later step, an inner screw (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the nut 7, and an outer screw (not shown) is screwed on the outer periphery of the shaft portion 9 b of the headed
上述のように、一個のチタン素材Bから座金5とナット6とボルト9が多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べ材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。 As described above, since the
また、第3工程T3での多角ナット部6aの成形時に該ナット部6aの上面中央部に穴部6a′を形成して該穴部6a′の奥部に第2工程T2での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第4工程T4で分断された第2円柱体6b′を180度ターンして第5工程T5に移送し、第4工程T4での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分がボルト9における軸部9bの先端部分に位置するように方向転換させるようにしたから、第2工程T2及び第4工程T4にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分(イ)及び(ロ)がナット7や頭付ボルト9に悪影響を与えることがないよう対応させることができる。 Further, a hole 6a 'is formed in the center of the upper surface of the nut portion 6a during the molding of the polygonal nut portion 6a in the third step T3, and is generated at the back of the hole 6a' during the forging in the second step T2. While enclosing the damaged scratches, fiber flow disturbances and work hardened portions, the second cylindrical body 6b 'divided in the fourth step T4 is turned 180 degrees and transferred to the fifth step T5, and in the fourth step T4. In the second step T2 and the fourth step T4, the direction is changed so that the damaged scratches, the disturbance of the fiber flow, and the work-hardened portion that occur during the forging of the bolt are positioned at the tip portion of the shaft portion 9b of the
なお、上記した実施の形態では、いずれも素材として高価なチタン素材を用いたものについて説明したけれども、何らチタン素材に限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the description has been made on the case where an expensive titanium material is used as the material. However, the present invention is not limited to the titanium material.
以上のように本願の請求項1に記載の発明の成形方法によれば、一個の素材から座金と袋ナットを多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。 As described above, according to the molding method of the invention described in claim 1 of the present application, the washer and the cap nut are efficiently forcibly formed by a multistage homer in a scrapless manner from a single material. As compared with the case where the cap nut is manufactured separately and the washer is formed by punching a metal plate, the material loss can be eliminated, and it can be provided at a low cost.
また、本願の請求項2に記載の発明の成形方法によれば、一個の素材から座金とナットとボルトが多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。 In addition, according to the molding method of the invention described in
さらに、請求項2に記載の発明の成形方法において、第3工程での多角ナット部の成形時に該ナット部の上面中央部に穴部を形成して該穴部の奥部に第2工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第4工程で分断された第2円柱体を180度ターンして第5工程に移送し、第4工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分が頭付ボルトにおけるねじ形成部の先端部分に位置するように方向転換させるようにすれば、第2工程及び第4工程にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化がナットやボルトに悪影響を与えることがないよう対応させることができるので好ましい。 Furthermore, in the molding method of the invention according to
1 圧造素材
1a 円板部
1b 円柱部
1c 円柱体
2 座金
3 袋ナット
A チタン素材
S1 第1工程
S2 第2工程
S3 第3工程
S4 第4工程
S5 第5工程
4 圧造素材
4a 円板部
4b 第1円柱部
4b′ 第1円柱体
5 座金
6a 多角ナット部
6a′ 穴部
6b 第2円柱部
6b′ 第2円柱体
9 頭付ボルト
9b 軸部
37 ピァシング工具
42 ピァシング工具
B チタン素材
T1 第1工程
T2 第2工程
T3 第3工程
T4 第4工程
T5 第5工程
T6 第6工程DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forging material 1a Disk part 1b Column part 1c
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Cited By (3)
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WO2010021443A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 새한전자 | Method for manufacturing a self-drilling screw |
EP3795272A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-03-24 | Hitachi Metals, Ltd. | Nut-shaped fcc magnet and method for manufacturing the same |
CN113811692A (en) * | 2019-05-22 | 2021-12-17 | 三菱电机株式会社 | Decorative panel fastener |
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2003
- 2003-09-26 JP JP2003373432A patent/JP2005103637A/en active Pending
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