JP2010058132A - Pressing method and method for manufacturing ring-shaped belleville spring - Google Patents

Pressing method and method for manufacturing ring-shaped belleville spring Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for accurately manufacturing, by press-forming, a ring-shaped belleville spring having a central circular hole, whose inner surface is rounded. <P>SOLUTION: A small-diameter central circular hole is press-blanked by applying upper preliminary face-striking and lower preliminary face-striking to the central part of a part 12 of a steel material 11, where a ring-shaped belleville spring is to be formed. Next, the rear side part of an inner peripheral face 4a of the central circular hole is rounded by pushing and spreading the part by press-forming using a punch 29 with the outer peripheral face which is rounded (lower final face-striking). The front side part of the inner peripheral face 4a of the central circular hole is rounded by pushing and spreading the part by press-forming using a punch 32 with the outer peripheral face which is rounded (upper final face-striking). Thereafter, the inner peripheral face 4a of the central circular hole is pushed and spread by press-forming, so that the central circular hole becomes a central circular hole having an inner peripheral face 4 rounded (re-sizing). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、鋼板などの金属製の平板材に、内周面にアールの付いた円形貫通穴をプレス加工により形成可能なプレス加工方法に関する。また、本発明は、内周面にアールの付いた円形中心穴を備えたリング状皿ばねをプレス加工により製造する方法に関する。   The present invention relates to a press working method capable of forming a circular through hole with a rounded inner peripheral surface by press working on a flat metal plate such as a steel plate. The present invention also relates to a method of manufacturing a ring-shaped disc spring having a circular center hole with a rounded inner peripheral surface by press working.

リング状皿ばねの製造方法としては、一定厚さの鋼板などの平板材をプレス加工によりリング状に打ち抜き、打ち抜かれた平板状リングをプレス曲げして円錐台状に加工し、しかる後に焼き入れ・焼き戻しなどの処理を行って所望のばね特性を備えたリング状皿ばねを得る方法が知られている。また、平板材をプレス抜きする代わりに、細長い線材を曲げ成形して円環状にし、この両端部を突き合わせ溶接し、これをプレスして平板状のリングを形成し、この平板状のリングからリング状皿ばねを得る方法も知られている。特許文献1には、これらのリング状皿ばねの製造方法が記載されている。
特開平06−106277号公報
As a method of manufacturing a ring-shaped disc spring, a flat plate material such as a steel plate of a certain thickness is punched into a ring shape by pressing, the punched flat plate ring is press-bended to be processed into a truncated cone shape, and then quenched. A method for obtaining a ring-shaped disc spring having desired spring characteristics by performing a process such as tempering is known. Also, instead of pressing the flat plate, the elongated wire is bent and formed into an annular shape, both ends are butt welded, and this is pressed to form a flat ring. A method of obtaining a plate spring is also known. Patent Document 1 describes a method for manufacturing these ring-shaped disc springs.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-106277

ここで、リング状皿ばねとしては、その円形中心穴に回転軸などが通される場合がある。このような部分に装着されるリング状皿ばねにおいては、円形中心穴の内周面にアールを付けて厚さ方向の中央部分において最も小径となるようにしたものが知られている。内周面形状にアールを付けると共に、その内径寸法を精度良く管理することにより、回転軸との摩擦接触面を最小にでき、回転軸あるいはリング状皿ばねに作用する摩擦負荷を低減できる。   Here, as a ring-shaped disc spring, a rotating shaft etc. may be passed through the circular center hole. As the ring-shaped disc spring mounted on such a portion, a ring-shaped disc spring is known in which a radius is given to the inner peripheral surface of the circular center hole so as to have the smallest diameter in the central portion in the thickness direction. By rounding the inner peripheral surface shape and managing the inner diameter dimension with high accuracy, the frictional contact surface with the rotating shaft can be minimized, and the friction load acting on the rotating shaft or the ring-shaped disc spring can be reduced.

しかしながら、プレス加工によって、このような内周面にアールの付いた円形中心穴を精度良く形成することができない。そこで、従来においては、プレス抜きした後の円形内周面にレース加工を施してアールの付いた平滑な面としている。   However, it is not possible to accurately form such a circular center hole with a rounded inner peripheral surface by press working. In view of this, conventionally, a circular inner peripheral surface after press punching is subjected to lace processing to form a smooth surface with a rounded surface.

本発明の課題は、プレス加工によってアールの付いた内周面を精度良く形成することのできるプレス加工方法を提案することにある。   An object of the present invention is to propose a press working method capable of accurately forming an inner peripheral surface with a rounded shape by press working.

また、本発明の課題は、円形中心穴の内周面にアールが付いているリング状皿ばねをプレス加工によって精度良く製造可能な製造方法を提案することにある。   Another object of the present invention is to propose a manufacturing method capable of accurately manufacturing a ring-shaped disc spring having a rounded inner peripheral surface of a circular center hole by press working.

上記の課題を解決するために、本発明によれば次のようにしてアールの付いた内周面をプレス加工によって精度良く形成するようにしている。なお、後述の実施の形態で使用した符号を括弧書きで示してあるが、これは、理解を容易にすることを意図したものであり、本発明を実施の形態に限定することを意図したものではない。   In order to solve the above problems, according to the present invention, the inner peripheral surface with a rounded shape is formed with high accuracy by press working as follows. In addition, although the code | symbol used in the below-mentioned embodiment is shown in the parenthesis writing, this is intended to facilitate understanding and is intended to limit the present invention to the embodiment. is not.

すなわち、鋼板などの金属製の平板材(11)にプレス加工を施して、アール(7、8)の付いた内周面(4)を備えた円形貫通穴(3)を形成するプレス加工方法は、
前記円形貫通穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(23)を用いて、前記平板材(11)における前記円形貫通穴の形成領域を、当該平板材(11)の表面(11a)側あるいは裏面(11b)側から厚さ方向に所定量だけ押し出すことにより、前記円形貫通穴(3)の内周面(4)の内径よりも小さな内周面を備えた押し出し部(14)を形成する第1予備面打ち工程と、
前記円形貫通穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(26)を用いて、前記押し出し部(14)を、前記平板材(11)の厚さ方向に沿って逆方向に押し出して打ち抜くことにより、前記円形貫通穴(3)の内径よりも一回り小さな内径の小円形貫通穴(3a)を形成する第2予備面打ち工程と、
前記小円形貫通穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(29)を前記厚さ方向の一方の側から当該小円形貫通穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形貫通穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(8)を付ける第1本面打ち工程と、
前記小円形貫通穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(32)を前記厚さ方向の他方の側から当該小円形貫通穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形貫通穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(7)を付ける第2本面打ち工程と、
厚さ方向の両側部分にアール(7、8)の付いた前記小円形貫通穴(3a)にパンチを押し込むことにより、その内周面の厚さ方向の中央部分の内径寸法を調整して、前記内周面(4)を備えた前記円形貫通穴(3)を得るリサイジング工程とを有することを特徴としている。
That is, a press working method for forming a circular through hole (3) having an inner peripheral surface (4) with a round (7, 8) by pressing a metal flat plate material (11) such as a steel plate. Is
Using the punch (23) having an outer diameter that is slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3), the formation area of the circular through hole in the flat plate material (11) is defined as the flat plate material. By pushing a predetermined amount in the thickness direction from the front surface (11a) side or the back surface (11b) side of (11), an inner peripheral surface smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3) is formed. A first preliminary facing process for forming an extruded portion (14) provided;
Using the punch (26) having an outer diameter slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3), the extruded portion (14) is moved in the thickness direction of the flat plate material (11). A second preliminary surface punching step of forming a small circular through hole (3a) having an inner diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular through hole (3) by extruding and punching in the opposite direction along
By pushing a punch (29) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular through hole (3a) into the small circular through hole (3a) from one side in the thickness direction, the small circular through hole (1a) a first face hitting step for attaching a radius (8) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By pushing a punch (32) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular through hole (3a) into the small circular through hole (3a) from the other side in the thickness direction, the small circular through hole A second hitting step of attaching a radius (7) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By adjusting the inner diameter dimension of the central portion in the thickness direction of the inner peripheral surface by pushing a punch into the small circular through hole (3a) with rounds (7, 8) on both side portions in the thickness direction, And a resizing step for obtaining the circular through hole (3) having the inner peripheral surface (4).

ここで、前記第1予備面打ち工程および前記第2予備面打ち工程では、先端に向かって外径が漸減している円錐状の外周面を備えたパンチ(26、29)を用いて、前記小円形貫通穴(3a)の内周面部分の肉を、平板材(11)の表面(11a)および裏面(11b)の側から厚さ方向の中心に向けて寄せるようにしている。   Here, in the first preliminary beveling step and the second preliminary beating step, the punch (26, 29) having a conical outer peripheral surface whose outer diameter is gradually reduced toward the tip is used. The meat of the inner peripheral surface portion of the small circular through hole (3a) is brought closer to the center in the thickness direction from the front surface (11a) and back surface (11b) side of the flat plate material (11).

また、前記第1本面打ち工程および前記第2本面打ち工程では、前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)の形状と相補的なアールの付いた外周面形状のパンチ(29、32)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にアールを付けるようにしている。   In the first and second surface punching steps, the outer peripheral surface punch having a rounded shape complementary to the shape of the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3) ( 29, 32), the inner peripheral surface (4a) of the small circular center hole (3a) is rounded.

次に、本発明は、上記のプレス加工方法を利用して、中心穴の内周面が厚さ方向に沿ってアールの付いているリング状皿ばねを製造することを特徴としている。   Next, the present invention is characterized in that a ring-shaped disc spring having a rounded inner peripheral surface of the center hole along the thickness direction is manufactured using the above-described pressing method.

すなわち、本発明によるリング状皿ばねの製造方法は、
円形中心穴(3)を備え、当該円形中心穴(3)の内周面(4)にアールの付いているリング状皿ばね(1)の製造方法であって、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(23)を用いて、鋼板などの金属製の平板材(11)における前記円形中心穴の形成領域(12)を、当該平板材(11)の表面(11a)側あるいは裏面(11b)側から厚さ方向に所定量だけ押し出すことにより、前記円形中心穴(3)の内周面(4)の内径よりも小さな内周面を備えた押し出し部(14)を形成する第1予備面打ち工程と、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(26)を用いて、前記押し出し部(14)を、前記平板材(11)の厚さ方向に沿って逆方向に押し出して打ち抜くことにより、前記円形中心穴(3)の内径よりも一回り小さな内径の小円形中心穴(3a)を形成する第2予備面打ち工程と、
前記小円形中心穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(29)を前記厚さ方向の一方の側から当該小円形中心穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(8)を付ける第1本面打ち工程と、
前記小円形中心穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(32)を前記厚さ方向の他方の側から当該小円形中心穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(7)を付ける第2本面打ち工程と、
厚さ方向の両側部分にアール(7、8)の付いた前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にパンチを押し込むことにより、当該内周面(4a)の内径寸法を調整して、前記内周面(4)を備えた円形中心穴(3)を形成するリサイジング工程と、
前記平板材(11)における前記円形中心穴(3)を中心とするリング状部分をプレス成形するプレス曲げ工程と、
プレス曲げされた前記リング状部分をプレス抜きするプレス抜き工程とを有し、
プレス抜きされた前記リング状皿ばね素材(1a)に仕上げ加工を施してリング状皿ばね(1)を得ることを特徴としている。
That is, the manufacturing method of the ring-shaped disc spring according to the present invention is as follows.
A method for producing a ring-shaped disc spring (1) comprising a circular center hole (3) and having a rounded inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3),
Using the punch (23) having an outer diameter that is slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3), the circular center hole is formed in a flat metal plate (11) such as a steel plate. By extruding (12) by a predetermined amount in the thickness direction from the front surface (11a) side or back surface (11b) side of the flat plate material (11), the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3) A first preliminary facing process for forming an extruded portion (14) having an inner peripheral surface smaller than the inner diameter;
Using the punch (26) having an outer diameter slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3), the extruded portion (14) is moved in the thickness direction of the flat plate material (11). A second preliminary surface punching step of forming a small circular center hole (3a) having an inner diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular center hole (3) by extruding and punching in the opposite direction along
By pushing a punch (29) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular center hole (3a) into the small circular center hole (3a) from one side in the thickness direction, the small circular central hole (1a) a first face hitting step of attaching a radius (8) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By pushing a punch (32) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular center hole (3a) into the small circular center hole (3a) from the other side in the thickness direction, the small circular central hole A second hitting step of attaching a radius (7) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
The inner diameter of the inner peripheral surface (4a) is adjusted by pushing a punch into the inner peripheral surface (4a) of the small circular center hole (3a) with rounds (7, 8) on both sides in the thickness direction. A resizing step of forming a circular center hole (3) having the inner peripheral surface (4);
A press bending step of press-molding a ring-shaped portion centering on the circular center hole (3) in the flat plate material (11);
A press-punching step of press-pulling the ring-shaped part that has been press-bent,
The ring-shaped disc spring material (1a) that has been punched out is finished to obtain a ring-shaped disc spring (1).

ここで、前記第1予備面打ち工程および前記第2予備面打ち工程では、先端に向かって外径が漸減している円錐状の外周面を備えたパンチ(26、29)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面部分の肉を、平板材(11)の表面(11a)および裏面(11b)の側から厚さ方向の中心に向けて寄せるようにしている。   Here, in the first preliminary beveling step and the second preliminary beating step, the punch (26, 29) having a conical outer peripheral surface whose outer diameter is gradually reduced toward the tip is used. The meat of the inner peripheral surface portion of the small circular center hole (3a) is brought closer to the center in the thickness direction from the front surface (11a) and the back surface (11b) side of the flat plate material (11).

また、前記第1本面打ち工程および前記第2本面打ち工程では、前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)の形状と相補的なアール(7、8)の付いた外周面形状のパンチ(29、32)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にアール(7、8)を付けるようにしている。   Further, in the first and second face-striking steps, the outer periphery with a round (7, 8) complementary to the shape of the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3). A round-shaped punch (29, 32) is used to attach a radius (7, 8) to the inner peripheral surface (4a) of the small circular center hole (3a).

さらに、前記プレス抜き工程では、前記平板材(11)における前記リング状皿ばね形成部分(12)を取り囲む外周側部分の肉が前記平板材(11)の平面方向に移動しないように拘束し、この状態で、クリアランスが実質的に零のダイ(41)およびパンチ(42)を用いて前記リング状皿ばね形成部分(12)をプレス抜きすることが望ましい。このようにすると、リング状部分の外周面を直角度の高い平滑な面とすることができ、プレス抜き後に、外周面に仕上げ加工を施す必要がないという利点がある。   Further, in the press punching step, the outer peripheral portion surrounding the ring-shaped disc spring forming portion (12) in the flat plate material (11) is restrained so as not to move in the plane direction of the flat plate material (11), In this state, it is desirable to press the ring-shaped disc spring forming portion (12) using a die (41) and a punch (42) having substantially zero clearance. If it does in this way, the outer peripheral surface of a ring-shaped part can be made into a smooth surface with a high squareness, and there exists an advantage that it is not necessary to give finishing processing to an outer peripheral surface after a press release.

本発明では、平板材の円形貫通穴形成部分(リング状皿ばね形成部分の円形中心穴の形成部分)を半抜き状態で押し出し、逆方向から押し出された部分をプレス抜きすることにより、小径の円形貫通穴(円形中心穴)を形成し、しかる後に、厚さ方向の両側から交互にプレス成形を行って、円形貫通穴(円形中心穴)の内周面の厚さ方向の両側の肉を厚さ方向の中央に集めながら当該内周面の両側部分にアールを付け、しかる後に、厚さ方向の中央部分を拡張するリサイジングを行っている。本発明の方法によれば、プレス加工によって、アールの付いた平滑な内周面を精度良く形成できる。   In the present invention, the circular through hole forming portion of the flat plate material (the circular central hole forming portion of the ring-shaped disc spring forming portion) is extruded in a half-punched state, and the portion extruded from the opposite direction is punched out, thereby reducing the small diameter. Form a circular through hole (circular center hole), and then press-mold alternately from both sides in the thickness direction to remove the meat on both sides in the thickness direction of the inner peripheral surface of the circular through hole (circular center hole). While collecting at the center in the thickness direction, rounding is applied to both side portions of the inner peripheral surface, and thereafter resizing is performed to expand the center portion in the thickness direction. According to the method of the present invention, a smooth inner peripheral surface with a radius can be formed with high accuracy by press working.

以下に、図面を参照して、本発明を適用したリング状皿ばねの製造方法の実施の形態を説明する。   Embodiments of a method for manufacturing a ring-shaped disc spring to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

図1(a)〜(c)はリング状皿ばねの一例を示す平面図、半断面図および、その円形中心穴の内周面部分を拡大して示す部分拡大断面図である。リング状皿ばね1は、円錐台状にプレス加工されたリング状部分2を備え、この中心には円形中心穴3が形成されている。円形中心穴3の円形内周面4は、その厚さ方向におけるばね表面5の側の角部分およびばね裏面6の側の角部分がアール面7、8となっており、これらの間の部分はばね厚さ方向に沿って内側に僅かに突出した曲面部分9となっており、当該曲面部分9における厚さ方向の中央部分が最も内径が小さい。リング状皿ばね1は、例えば、板厚が2mmの鋼板からプレス加工によって製造され、その大きさは、例えば、外径D1が4mm、内径D2が2mm、厚さ方向の高さHが3mmである。   1A to 1C are a plan view, a half cross-sectional view, and a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged inner peripheral surface portion of the circular center hole. The ring-shaped disc spring 1 includes a ring-shaped portion 2 that is pressed into a truncated cone shape, and a circular center hole 3 is formed at the center thereof. The circular inner peripheral surface 4 of the circular central hole 3 has rounded surfaces 7 and 8 at the corners on the spring surface 5 side and the corners on the spring back surface 6 side in the thickness direction. Has a curved surface portion 9 slightly projecting inward along the spring thickness direction, and the central portion of the curved surface portion 9 in the thickness direction has the smallest inner diameter. The ring-shaped disc spring 1 is manufactured, for example, by pressing from a steel plate having a plate thickness of 2 mm. The size is, for example, an outer diameter D1 of 4 mm, an inner diameter D2 of 2 mm, and a height H in the thickness direction of 3 mm. is there.

図2および図3はリング状皿ばね1の主要な製造工程を示す概略工程図であり、図4および図5はパンチの形状を示す説明図である。まず、図2(a)に示すように、一定幅の長尺状の鋼板11におけるリング状皿ばね形成部分12を下予備面打ち用のプレス機21におけるダイス22およびパンチ23の間に位置決めし、パンチ23を押し上げて、リング状皿ばね形成部分12の円形中心穴形成部分に半抜き状の円形突出台部分14を形成する。この円形突出台部分14の凸側の外径および凹側の内径は共に円形中心穴3の内径よりも一回り小さくなるようにする。   2 and 3 are schematic process diagrams showing the main manufacturing steps of the ring-shaped disc spring 1, and FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the shape of the punch. First, as shown in FIG. 2 (a), the ring-shaped disc spring forming portion 12 in the long steel plate 11 having a constant width is positioned between the die 22 and the punch 23 in the press machine 21 for lower preliminary surface beating. Then, the punch 23 is pushed up to form a semi-punched circular protruding base portion 14 in the circular central hole forming portion of the ring-shaped disc spring forming portion 12. Both the outer diameter on the convex side and the inner diameter on the concave side of the circular protruding base portion 14 are set to be slightly smaller than the inner diameter of the circular center hole 3.

次に、図2(b)に示すように、鋼板11を一定ピッチ分送り出して上予備面打ち用のプレス機24におけるダイス25およびパンチ26の間に位置決めし、パンチ26を押し下げて、半抜き状態の円形突出台部分14を下側にプレス抜きする。これによって、小径の円形中心穴3aが形成される。   Next, as shown in FIG. 2 (b), the steel plate 11 is fed out by a constant pitch and positioned between the die 25 and the punch 26 in the upper preliminary surface pressing machine 24, and the punch 26 is pushed down to half-punch. The circular protruding base portion 14 in the state is pressed downward. Thereby, a small diameter circular center hole 3a is formed.

ここで、図4には下予備面打ち用のパンチ23および上予備面打ち用のパンチ26の先端部分の形状を示してある。実線で示す半抜き用のパンチ23は、円柱状の本体部分23aと、円錐台形状の先端部23bとを備えており、本体部分23aと先端部23bの間には僅かに湾曲した円環状段面23cが形成されている。本体部分23aの外径は、リング状皿ばね1の円形中心穴3の内径よりも小さい。一点鎖線で示す打ち抜き用のパンチ26も、円柱状の本体部分26aと、円錐台形状の先端部23bとを備えており、本体部分26aと先端部26bの間には僅かに湾曲した円環状段面26cが形成されている。本体部分26aの外径はパンチ23の本体部分23aの外径よりも僅かに大きいが、リング状皿ばね1の円形中心穴3の内径よりも小さい。双方のパンチ23、26の円錐台形状の先端部23b、26bは同一の大きさである。   Here, FIG. 4 shows the shapes of the tip portions of the lower preliminary surface punch 23 and the upper preliminary surface punch 26. A half-punch punch 23 indicated by a solid line includes a cylindrical main body portion 23a and a truncated cone-shaped tip portion 23b, and a slightly curved annular step between the main body portion 23a and the tip portion 23b. A surface 23c is formed. The outer diameter of the main body portion 23 a is smaller than the inner diameter of the circular center hole 3 of the ring-shaped disc spring 1. The punch 26 for punching indicated by a one-dot chain line also includes a cylindrical main body portion 26a and a truncated cone-shaped tip portion 23b, and a slightly curved annular step between the main body portion 26a and the tip portion 26b. A surface 26c is formed. The outer diameter of the main body portion 26 a is slightly larger than the outer diameter of the main body portion 23 a of the punch 23, but is smaller than the inner diameter of the circular center hole 3 of the ring-shaped disc spring 1. The frustoconical tip portions 23b, 26b of both punches 23, 26 have the same size.

次に、図2(c)に示すように、鋼板11を一定ピッチ分だけ送り出して、小径の円形中心穴3aが形成されたリング状皿ばね形成部分12を、下面打ち用のプレス機27におけるダイス28およびパンチ29の間に位置決めし、パンチ29を押し下げて、小径の円形中心穴3aを鋼材裏面11bの側から押し広げるプレス成形動作を行う。この下面打ちによって、図2(d)に示すように、小径の円形中心穴3aの内周面4aにおける鋼材裏面11bの角部分にアール8を付ける。   Next, as shown in FIG. 2 (c), the steel plate 11 is fed by a certain pitch, and the ring-shaped disc spring forming portion 12 in which the small-diameter circular center hole 3 a is formed is used in the press machine 27 for bottom face punching. Positioning is performed between the die 28 and the punch 29, and the punch 29 is pressed down to perform a press forming operation for expanding the small-diameter circular center hole 3a from the steel back surface 11b side. As shown in FIG. 2 (d), the bottom surface of the inner peripheral surface 4a of the small-diameter circular center hole 3a is rounded at the corners of the steel material back surface 11b.

この後は、図2(e)に示すように、鋼板11を一定ピッチ分だけ送り出して、小径の円形中心穴3aを上面打ち用のプレス機30におけるダイス31およびパンチ32の間に位置決めし、パンチ32を押し上げて、小径の円形中心穴3aを鋼材表面11aの側から押し広げるプレス成形動作を行う。この上面打ちによって、図2(f)に示すように、小径の円形中心穴3aの内周面4aにおける鋼材表面11aの角部分にアール7を付ける。このように、下側および上側からパンチ29、32によって中心円形穴3aの内周面4aをプレス成形することにより、当該内周面4aの両側部分の肉を厚さ方向の中心に寄せると共に、当該内周面4aの両側の角部分にアール7、8を付ける。   Thereafter, as shown in FIG. 2 (e), the steel plate 11 is fed by a fixed pitch, and the small-diameter circular center hole 3a is positioned between the die 31 and the punch 32 in the press machine 30 for top face punching, The punch 32 is pushed up to perform a press forming operation of pushing the small-diameter circular center hole 3a from the steel surface 11a side. As shown in FIG. 2 (f), the top surface strikes the corner 7 of the steel surface 11a on the inner peripheral surface 4a of the small-diameter circular center hole 3a. Thus, by pressing the inner peripheral surface 4a of the central circular hole 3a with the punches 29 and 32 from the lower side and the upper side, the thickness of both side portions of the inner peripheral surface 4a is brought to the center in the thickness direction, and Rounds 7 and 8 are attached to the corners on both sides of the inner peripheral surface 4a.

図5は下面打ち用のパンチ29および上面打ち用のパンチ32の先端部分の形状を示してある。実線で示す下面打ち用のパンチ29は、円柱状の本体部分29aと、円錐台形状の先端部29bとを備えており、本体部分29aと先端部29bの間には僅かに湾曲した円環状段面29cが形成されている。この円環状段面29cおよび、これに連続している先端部29bの外周面29dの形状は、リング状皿ばね1の内周面4における裏面側のアール付きの内周面形状と相補的な形状である。一点鎖線で示す打ち抜き用のパンチ32も、円柱状の本体部分32aと、円錐台形状の先端部32bとを備えており、本体部分32aと先端部32bの間には僅かに湾曲した円環状段面32cが形成されている。この円環状段面32cおよび、これに連続している先端部32bの外周面32dの形状は、リング状皿ばね1の内周面4における表面側のアール付きの内周面形状と相補的な形状である。   FIG. 5 shows the shapes of the tip portions of the bottom punch 29 and the top punch 32. The punch 29 for punching the lower surface indicated by a solid line includes a cylindrical main body portion 29a and a truncated cone-shaped tip portion 29b, and a slightly curved annular step between the main body portion 29a and the tip portion 29b. A surface 29c is formed. The shape of the annular step surface 29c and the outer peripheral surface 29d of the leading end portion 29b that is continuous with the annular step surface 29c is complementary to the shape of the inner peripheral surface with a radius on the back side of the inner peripheral surface 4 of the ring-shaped disc spring 1. Shape. The punch 32 for punching indicated by a one-dot chain line also includes a cylindrical main body portion 32a and a truncated cone-shaped tip portion 32b, and a slightly curved annular step between the main body portion 32a and the tip portion 32b. A surface 32c is formed. The shape of the annular step surface 32c and the outer peripheral surface 32d of the tip portion 32b continuous with the annular step surface 32c is complementary to the inner peripheral surface shape with a rounded surface on the inner peripheral surface 4 of the ring-shaped disc spring 1. Shape.

次に、図3(a)に示すように、鋼板11を一定ピッチ分だけ送り出して、円形中心穴3aにリサイジング用のプレス成形を施して、円形中心穴3aの内周面4aにおける厚さ方向の中心部分を押し広げて、当該内周面4aに平滑な曲面部分9を付与して内周面4にする。   Next, as shown in FIG. 3 (a), the steel plate 11 is fed by a fixed pitch, and the circular center hole 3a is subjected to press forming for resizing, and the thickness of the circular center hole 3a on the inner peripheral surface 4a. The center portion in the direction is pushed and widened to give the inner circumferential surface 4 a smooth curved surface portion 9.

このようにして鋼材11にアール付きの内周面4を備えた円形中心穴3を形成した後は、図3(b)に示すように、リング状皿ばね形成部分12を鋼材裏面11bの側に円錐状にプレス成形する。この後は、図3(c)に示すように、鋼材11をプレスして、リング状皿ばね素材1aを打ち抜く。打ち抜かれたリング状皿ばね素材1aに熱処理、表面処理などの仕上げ加工を施してリング状皿ばね1が得られる。   After forming the circular center hole 3 having the inner peripheral surface 4 with the rounded shape in the steel material 11 in this way, as shown in FIG. 3B, the ring-shaped disc spring forming portion 12 is placed on the side of the steel material back surface 11b. Press-molded into a conical shape. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the steel material 11 is pressed, and the ring-shaped disc spring material 1a is punched out. A ring-shaped disc spring 1 is obtained by subjecting the punched ring-shaped disc spring material 1a to finishing such as heat treatment and surface treatment.

ここで、プレス抜きの工程(図3(c))においては、図6に示すプレス機を用いることができる。このプレス機40では、ダイ41とパンチ42のクリアランスが実質的に零となるように設定されている。また、ダイ41の鋼材押さえ面43には、円環状に突起44が形成されている。鋼材11におけるプレス曲げされた後のリング状皿ばね形成部分12を、ダイ41とパンチ42の間に位置決めし、ダイ41を降下させて突起44との間に鋼材11を挟む。しかる後に、パンチ42を押し上げてリング状皿ばね素材1aを打ち抜く。ダイ41の鋼材押さえ面43には円環状に突起44が形成されており、突起44が鋼材11に食い込み、リング状皿ばね形成部分12の肉が外周側に逃げないように拘束される。この状態でクリアランス零のパンチ42によってプレス抜きすることにより、外周面が平滑に切断された状態でリング状皿ばね素材1aが得られる。この結果、外周面に研磨加工などを行う必要がないという利点がある。   Here, a press machine shown in FIG. 6 can be used in the step of pressing (FIG. 3C). In this press machine 40, the clearance between the die 41 and the punch 42 is set to be substantially zero. Further, an annular protrusion 44 is formed on the steel material pressing surface 43 of the die 41. The ring-shaped disc spring forming portion 12 after being press-bent in the steel material 11 is positioned between the die 41 and the punch 42, and the die 41 is lowered to sandwich the steel material 11 between the protrusions 44. Thereafter, the punch 42 is pushed up to punch out the ring-shaped disc spring material 1a. A protrusion 44 is formed in an annular shape on the steel material pressing surface 43 of the die 41, and the protrusion 44 bites into the steel material 11 and is restrained so that the meat of the ring-shaped disc spring forming portion 12 does not escape to the outer peripheral side. In this state, the ring-shaped disc spring material 1a is obtained in a state where the outer peripheral surface is cut smoothly by being punched by the punch 42 having zero clearance. As a result, there is an advantage that it is not necessary to polish the outer peripheral surface.

(その他の実施の形態)
なお、上記の説明はリング状皿ばねのプレス加工に関するものであるが、本発明の方法は、皿ばね以外の円形貫通穴を備えたプレス加工品であって、円形貫通穴の内周面にアールが付いているものを製造する場合にも適用できる。
(Other embodiments)
Although the above explanation relates to the pressing of a ring-shaped disc spring, the method of the present invention is a press-processed product having a circular through hole other than the disc spring, and is formed on the inner peripheral surface of the circular through hole. It can also be applied to the production of items with a round.

本発明によって製造されるリング状皿ばねの一例を示す平面図、半断面図および部分拡大断面図である。It is the top view which shows an example of the ring-shaped disk spring manufactured by this invention, a half sectional view, and a partial expanded sectional view. リング状皿ばねの主要な製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the main manufacturing processes of a ring shaped disc spring. 円形中心穴が形成された後のリング状皿ばねの製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the ring shaped disk spring after a circular center hole was formed. 下予備面打ち、および、上予備面打ちに用いるパンチの形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the punch used for lower preliminary | backup surface strike and upper preliminary | backup surface strike. 下面打ち、および、上面打ちに用いるパンチの形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the punch used for bottom strike and top strike. リング状皿ばね素材をプレス抜きするために用いるプレス機を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the press used in order to press-release a ring-shaped disk spring raw material.

符号の説明Explanation of symbols

1 リング状皿ばね
2 リング状部分
3 円形中心穴
3a 円形中心穴
4 内周面
4a 内周面
5 ばね表面
6 ばね裏面
7、8 アール
9 曲面部分
11 平板材
11a 表面
11b 裏面
14 押し出し部
21、24、27、30 プレス機
22、25、28、31 ダイス
23、26、29、32 パンチ
23a、26a、29a、32a 本体部分
23b、26b、29b、32b 先端部
23c、26c、29c、32c 円環状段面
29d、32d 外周面
40 プレス機
41 ダイ
42 パンチ
43 鋼材押さえ面
44 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ring-shaped disc spring 2 Ring-shaped part 3 Circular center hole 3a Circular center hole 4 Inner peripheral surface 4a Inner peripheral surface 5 Spring surface 6 Spring back surface 7, 8 R 9 Curved surface part 11 Flat plate material 11a Surface 11b Back surface 14 Extrusion part 21, 24, 27, 30 Press machine 22, 25, 28, 31 Dies 23, 26, 29, 32 Punches 23a, 26a, 29a, 32a Main body portions 23b, 26b, 29b, 32b Tip portions 23c, 26c, 29c, 32c Step surface 29d, 32d Outer peripheral surface 40 Press machine 41 Die 42 Punch 43 Steel material pressing surface 44 Projection

Claims (7)

鋼板などの金属製の平板材(11)にプレス加工を施して、アール(7、8)の付いた内周面(4)を備えた円形貫通穴(3)を形成するプレス加工方法であって、
前記円形貫通穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(23)を用いて、前記平板材(11)における前記円形貫通穴の形成領域を、当該平板材(11)の表面(11a)側あるいは裏面(11b)側から厚さ方向に所定量だけ押し出すことにより、前記円形貫通穴(3)の内周面(4)の内径よりも小さな内周面を備えた押し出し部(14)を形成する第1予備面打ち工程と、
前記円形貫通穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(26)を用いて、前記押し出し部(14)を、前記平板材(11)の厚さ方向に沿って逆方向に押し出して打ち抜くことにより、前記円形貫通穴(3)の内径よりも一回り小さな内径の小円形貫通穴(3a)を形成する第2予備面打ち工程と、
前記小円形貫通穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(29)を前記厚さ方向の一方の側から当該小円形貫通穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形貫通穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(8)を付ける第1本面打ち工程と、
前記小円形貫通穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(32)を前記厚さ方向の他方の側から当該小円形貫通穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形貫通穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(7)を付ける第2本面打ち工程と、
厚さ方向の両側部分にアール(7、8)の付いた前記小円形貫通穴(3a)にパンチを押し込むことにより、その内周面の厚さ方向の中央部分の内径寸法を調整して、前記内周面(4)を備えた前記円形貫通穴(3)を得るリサイジング工程とを有することを特徴とするプレス加工方法。
This is a pressing method in which a metal flat plate (11) such as a steel plate is pressed to form a circular through hole (3) having an inner peripheral surface (4) with a radius (7, 8). And
Using the punch (23) having an outer diameter that is slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3), the formation area of the circular through hole in the flat plate material (11) is defined as the flat plate material. By pushing a predetermined amount in the thickness direction from the front surface (11a) side or the back surface (11b) side of (11), an inner peripheral surface smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3) is formed. A first preliminary facing process for forming an extruded portion (14) provided;
Using the punch (26) having an outer diameter slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular through hole (3), the extruded portion (14) is moved in the thickness direction of the flat plate material (11). A second preliminary surface punching step of forming a small circular through hole (3a) having an inner diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular through hole (3) by extruding and punching in the opposite direction along
By pushing a punch (29) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular through hole (3a) into the small circular through hole (3a) from one side in the thickness direction, the small circular through hole (1a) a first face hitting step of attaching a radius (8) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By pushing a punch (32) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular through hole (3a) into the small circular through hole (3a) from the other side in the thickness direction, the small circular through hole A second hitting step of attaching a radius (7) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By adjusting the inner diameter dimension of the central portion in the thickness direction of the inner peripheral surface by pushing a punch into the small circular through hole (3a) with rounds (7, 8) on both side portions in the thickness direction, A resizing step of obtaining the circular through hole (3) having the inner peripheral surface (4).
請求項1に記載のプレス加工方法において、
前記第1予備面打ち工程および前記第2予備面打ち工程では、
先端に向かって外径が漸減している円錐状の外周面を備えたパンチ(26、29)を用いて、前記小円形貫通穴(3a)の内周面部分の肉を、平板材(11)の表面(11a)および裏面(11b)の側から厚さ方向の中心に向けて寄せることを特徴とするプレス加工方法。
In the press processing method of Claim 1,
In the first preliminary surface placing process and the second preliminary surface placing process,
Using the punches (26, 29) having a conical outer peripheral surface whose outer diameter gradually decreases toward the tip, the meat of the inner peripheral surface portion of the small circular through hole (3a) is flattened (11 ) From the front surface (11a) and back surface (11b) side toward the center in the thickness direction.
請求項1または2に記載のプレス加工方法において、
前記第1本面打ち工程および前記第2本面打ち工程では、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)の形状と相補的なアールの付いた外周面形状のパンチ(29、32)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にアールを付けることを特徴とするプレス加工方法。
The press working method according to claim 1 or 2,
In the first and second surface hitting steps,
The inner periphery of the small circular center hole (3a) is formed by using punches (29, 32) having an outer peripheral surface shape that is complementary to the shape of the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3). A press working method characterized by attaching a radius to the surface (4a).
円形中心穴(3)を備え、当該円形中心穴(3)の内周面(4)にアールの付いているリング状皿ばね(1)の製造方法であって、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(23)を用いて、鋼板などの金属製の平板材(11)における前記円形中心穴の形成領域(12)を、当該平板材(11)の表面(11a)側あるいは裏面(11b)側から厚さ方向に所定量だけ押し出すことにより、前記円形中心穴(3)の内周面(4)の内径よりも小さな内周面を備えた押し出し部(14)を形成する第1予備面打ち工程と、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)よりも一回り小さな外径のパンチ(26)を用いて、前記押し出し部(14)を、前記平板材(11)の厚さ方向に沿って逆方向に押し出して打ち抜くことにより、前記円形中心穴(3)の内径よりも一回り小さな内径の小円形中心穴(3a)を形成する第2予備面打ち工程と、
前記小円形中心穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(29)を前記厚さ方向の一方の側から当該小円形中心穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(8)を付ける第1本面打ち工程と、
前記小円形中心穴(3a)の内径よりも僅かに大きな外径のパンチ(32)を前記厚さ方向の他方の側から当該小円形中心穴(3a)に押し込むことにより、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)における厚さ方向におけるパンチ押し込み側の内周面部分にアール(7)を付ける第2本面打ち工程と、
厚さ方向の両側部分にアール(7、8)の付いた前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にパンチを押し込むことにより、当該内周面(4a)の内径寸法を調整して、前記内周面(4)を備えた円形中心穴(3)を形成するリサイジング工程と、
前記平板材(11)における前記円形中心穴(3)を中心とするリング状部分をプレス成形するプレス曲げ工程と、
プレス曲げされた前記リング状部分をプレス抜きするプレス抜き工程とを有し、
プレス抜きされた前記リング状皿ばね素材(1a)に仕上げ加工を施してリング状皿ばね(1)を得ることを特徴とするリング状皿ばねの製造方法。
A method for producing a ring-shaped disc spring (1) comprising a circular center hole (3) and having a rounded inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3),
Using the punch (23) having an outer diameter that is slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3), the circular center hole is formed in a flat metal plate (11) such as a steel plate. By extruding (12) by a predetermined amount in the thickness direction from the front surface (11a) side or back surface (11b) side of the flat plate material (11), the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3) A first preliminary facing process for forming an extruded portion (14) having an inner peripheral surface smaller than the inner diameter;
Using the punch (26) having an outer diameter slightly smaller than the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3), the extruded portion (14) is moved in the thickness direction of the flat plate material (11). A second preliminary surface punching step of forming a small circular center hole (3a) having an inner diameter slightly smaller than the inner diameter of the circular center hole (3) by extruding and punching in the opposite direction along
By pushing a punch (29) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular center hole (3a) into the small circular center hole (3a) from one side in the thickness direction, the small circular central hole (1a) a first face hitting step of attaching a radius (8) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
By pushing a punch (32) having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the small circular center hole (3a) into the small circular center hole (3a) from the other side in the thickness direction, the small circular central hole A second hitting step of attaching a radius (7) to the inner peripheral surface portion on the punch pushing side in the thickness direction of the inner peripheral surface (4a) of (3a);
The inner diameter of the inner peripheral surface (4a) is adjusted by pushing a punch into the inner peripheral surface (4a) of the small circular center hole (3a) with rounds (7, 8) on both sides in the thickness direction. A resizing step of forming a circular center hole (3) having the inner peripheral surface (4);
A press bending step of press-molding a ring-shaped portion centering on the circular center hole (3) in the flat plate material (11);
A press-punching step of press-pulling the ring-shaped part that has been press-bent,
A method for producing a ring-shaped disc spring, wherein the ring-shaped disc spring material (1a) is subjected to a finishing process to obtain a ring-shaped disc spring (1).
請求項4に記載の製造方法において、
前記第1予備面打ち工程および前記第2予備面打ち工程では、
先端に向かって外径が漸減している円錐状の外周面を備えたパンチ(26、29)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面部分の肉を、平板材(11)の表面(11a)および裏面(11b)の側から厚さ方向の中心に向けて寄せることを特徴とするリング状皿ばね(1)の製造方法。
In the manufacturing method of Claim 4,
In the first preliminary surface placing process and the second preliminary surface placing process,
Using a punch (26, 29) having a conical outer peripheral surface whose outer diameter gradually decreases toward the tip, the meat of the inner peripheral surface portion of the small circular center hole (3a) is flattened (11 ) From the front surface (11a) and back surface (11b) side toward the center in the thickness direction.
請求項4または5に記載の製造方法において、
前記第1本面打ち工程および前記第2本面打ち工程では、
前記円形中心穴(3)の前記内周面(4)の形状と相補的なアール(7、8)の付いた外周面形状のパンチ(29、32)を用いて、前記小円形中心穴(3a)の内周面(4a)にアール(7、8)を付けることを特徴とするリング状皿ばね(1)の製造方法。
In the manufacturing method of Claim 4 or 5,
In the first and second surface hitting steps,
Using the punches (29, 32) of the outer peripheral surface shape with rounds (7, 8) complementary to the shape of the inner peripheral surface (4) of the circular center hole (3), the small circular center hole ( A method of manufacturing a ring-shaped disc spring (1), characterized by attaching rounds (7, 8) to the inner peripheral surface (4a) of 3a).
請求項4ないし6のうちのいずれかの項に記載の製造方法において、
前記プレス抜き工程では、
前記平板材(11)における前記リング状皿ばね形成部分(12)を取り囲む外周側部分の肉が前記平板材(11)の平面方向に移動しないように拘束し、この状態で、クリアランスが実質的に零のダイ(41)およびパンチ(42)を用いて前記リング状皿ばね形成部分(12)をプレス抜きすることを特徴とするリング状皿ばね(1)の製造方法。
In the manufacturing method according to any one of claims 4 to 6,
In the pressing process,
The flat plate member (11) is constrained so that the meat on the outer peripheral side surrounding the ring-shaped disc spring forming portion (12) does not move in the plane direction of the flat plate member (11). In this state, the clearance is substantially reduced. A method of manufacturing a ring-shaped disc spring (1), wherein the ring-shaped disc spring forming portion (12) is press-extracted using a zero die (41) and a punch (42).
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