JP2012081504A - 金属部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二つの金属部品、例えばヨークとヨークカバーを一枚の金属材料から効率良く製造できる方法を提供することにある。
【解決手段】金属材料をプレス機で抜き加工して第１の金属部品を得る抜き工程と、前記抜き加工後の金属材料の抜き孔の外側部分をプレス機により必要回数絞り加工して筒状又は皿状の第２の金属部品を得る絞り工程を備えた製造方法である。金属材料をプレス機により絞り加工する工程と、絞り加工された金属材料の天板部又は底板部をプレス機により打ち抜いて第１の金属部品を得る工程と、前記第１の金属部品打ち抜き後の金属材料を必要回数絞って、筒状の周壁の軸方向一端に前記第１の金属部品打ち抜き跡（底孔又は天孔）があり、軸方向他端に開口部のある第２の金属部品を得る工程を備えた方法である。前記方法は、金属材料を移動しながら、金属部品の絞り加工、他の金属部品の打ち抜き加工、打ち抜き後の金属部品の絞り加工を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、金属部品、例えば自動車部品であるヨークとヨークカバーのように、本体とそれに被せるカバー（蓋）を製造するのに適する金属部品の製造方法に関するものである。

自動車部品のヨークとヨークカバーは従来からある。ヨークの一例としては図１（ａ）に示す形状、構造のものが、ヨークカバーの一例としては図１（ｂ）に示すものがある。これらヨークとヨークカバーは別々の板材を加工して製造されていた。ヨークの製造方法としては、特許文献１記載の製造方法もある。この製造方法は金属板をプレスしてヨークを製造するものであるが、一枚の金属板からヨークのみを製造する方法であり、一枚の金属板からヨークとヨークカバーの双方を製造する方法ではない。ヨークとヨークカバーを、別々の板材を加工して製造すると、材料費が嵩んでコスト高となる。

特開２０１０−１０５０３４号公報

本願発明の課題は、一枚の金属材料から二つの金属部品、例えば筒状の本体とそれに被せるカバーとを製造できる金属部品の製造方法を提供することにある。

本願発明の金属部品の製造方法は、金属材料をプレス機で抜き加工して第１の金属部品を得る抜き工程と、前記抜き加工後の金属材料の抜き孔の外側部分をプレス機により必要回数絞り加工して筒状又は皿状の第２の金属部品を得る絞り工程とを備えた方法である。この場合、前記第１の金属部品は板状又はリング状に抜き加工することができる。第２の金属部品は周壁の開口縁にフランジ付きに又はフランジなしに絞り加工することもできる。

本願発明の金属部品の製造方法は、金属材料をプレス機で絞り加工する工程と、絞り加工された金属材料の天板部又は底板部をプレス機で抜き加工して第１の金属部品を得る工程と、前記抜き加工後の金属材料の抜き孔の外側部分をプレス機で筒状又は皿状に絞り加工し、絞り加工を必要回数行って筒状又は皿状の周壁の軸方向一端に前記第１の金属部品の打ち抜き跡の底孔又は天孔があり、軸方向他端に開口部のある第２の金属部品を得る工程を備えた方法である。前記第１の金属部品を得る工程は、金属材料を絞り加工して成型された天板部（底板部）の外周部を残してその内側を抜き加工して得ることができる。絞り加工される第２の金属部品が本体で、抜き加工して得られる第１の金属部品が前記本体に被せることのできるカバーとすることもできる。前記本体がヨークであり、第１の金属部品がヨークに被せることのできるカバーであり、ヨークは周壁が筒状でありその軸方向一端に底板又は天板を備え、底板又は天板の内側に第１の金属部品の打ち抜き跡である底孔又は天孔を備え、軸方向他端に開口部があり、カバーがヨークの前記開口部に被せることができるサイズとすることもできる。

本願発明の金属部品の製造方法は、前記製造方法において、金属材料を移動しながら、抜き加工、絞り加工を行うことができる。その移動は、順送方式、トランスファー方式とすることができる。

本願発明の金属部品の製造方法は、一枚の金属板（金属材料）から、筒状の第２の金属部品（例えばヨーク）と、第１の金属部品（例えばヨークカバー）の双方を製造することができるので、材料を有効活用でき、金属板の無駄が少なく、安価な金属部品を製造することができる。

（ａ）は本願発明の製造方法で製造された本体の斜視図、（ｂ）は本願発明の製造方法で製造されるカバーの斜視図。 図１（ａ）を反対側から見た斜視図。 本願発明の製造方法で製造された本体内にコイルを収容し、コイルの上から本願発明の製造方法で製造されたカバーを被せた状態の縦断説明図。 （ａ）は本願発明の製造方法の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ａ）は本願発明の製造方法において、カバー打ち抜き工程の一例を示す平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は打ち抜き後のカバーの平面図。 （ａ）は本願発明の製造方法におけるカバー打ち抜き後の本体の絞り加工例を示す平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図。 （ａ）は本願発明の製造方法におけるカバー打ち抜き後の本体をさらに絞り加工した場合の平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図。 （ａ）は図７（ａ）の後にさらに絞り加工した場合の平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図。 （ａ）は本願発明の製造方法において、本体周壁に開口部を設ける工程の平面図、（ｂ）はＦ−Ｆ断面図。

（実施形態１）
本願発明の製造方法は各種形状の金属部品、例えば本体とそれに被せることのできる蓋、或いは、関連のない二つの金属部品を一枚の金属材料から製造する方法であるが、この実施形態は自動車用部品であるヨーク（本体）とヨークカバー（カバー）を製造する場合を一例として説明する。図１（ａ）、図２のヨーク１は筒状の周壁３の軸方向一端に開口部４があり、周壁３の軸方向他端の内側にリング状の底板又は天板（下向き絞りの場合は底板、上向き絞りの場合は天板）５が絞り加工により成型され、底板又は天板５の内側に底孔又は天孔（底板に開口された場合は底孔、天板に開口された場合は天孔）５ａがあり、周壁３の周方向３箇所（箇所数は任意）に間隔をあけて切り欠き部６が形成されている。図１（ｂ）のヨークカバー２はヨーク１の開口部４の内側に嵌合できる形状及びサイズのリング状である。

この実施形態はヨーク１及びヨークカバー２を製造する場合であり、プレス機でヨーク１を絞り加工する途中の工程で、絞り加工する金属材料からヨークカバー２も成型する方法である。
１．成型するヨーク１及びヨークカバー２よりも幅の広い金属材料７（図４（ａ）、（ｂ））を、プレス機により、浅い筒状又は皿状に絞る（上向き絞り、下向き絞りのいずれでも可）。この絞りは１回又は２回以上行って金属材料７の筒状の天板部（下向き絞りの場合は底板部）８（図４（ｂ））をヨークカバー２（図１（ｂ））の直径よりも大きく（広く）する。
２．前記天板部８の中央部９（図５（ａ））の内側仮想線ａ部分と外側仮想線ｂ部分をプレス機で抜き加工して所望幅の金属リング１１（第１金属部品：図５（ｃ））を得る。抜かれた金属リング１１はそのままで又は必要に応じて厚さ、内径、外径等を加工してリング状のヨークカバー２とする。前記内側仮想線ａ部分と外側仮想線ｂ部分の打ち抜きは同時でも、内側仮想線ａ部分が先で外側仮想線ｂ部分が後でもよい。
３．前記工程で金属リング１１を打ち抜いた後の金属材料７の外側を必要回数絞って（図６（ａ）、（ｂ）〜図８（ａ）、（ｂ））筒状又は皿状の第２の金属部品（ヨーク）１を得る。第２の金属部品１は、前記絞り加工により、周壁３（図８（ｂ））の軸方向一端（前記金属リング１１の抜き跡側）の内側にリング状の底板又は天板５を連続成型し、その内側に底孔又は天孔５ａを成型し、周壁３の軸方向他端側に開口部４を成型する。底孔又は天孔５ａは前記第１の金属部品の抜き跡に形成されるが、底孔又は天孔５ａの径は絞り加工により抜き跡の孔径よりも小さくなっている。
４．必要回数（例えば図８（ａ）、（ｂ）の状態まで）絞り加工してしてから、周壁３の外周の裾部分１２を残してその外側の余剰部分１３（図８（ｂ））をカットする。金属材料７の裾部分１２を残すことなく周壁３の外周縁から垂直に切断することもできる。
５．前記カット後の金属材料７は更に絞り加工してもしなくてもよいが、いずれの場合も、最終的には周壁３の外形寸法、内径寸法、高さ（深さ）、肉厚、底板（天板）５の幅寸法、肉厚、底孔（天孔）５ａの直径、開口部４の直径といった各種寸法が所定（設計）寸法になるように絞り加工してヨーク１（図１（ａ））を得る。

前記実施形態では金属材料７を皿状に浅く絞り加工して、その天板又は底板５を打ち抜くようにしてあるが、本願発明では金属材料７から第１の金属部品を抜き、その後にその金属材料７（第１の金属部品の抜き跡孔の外側）を絞り加工して、所定形状のヨーク（第２金属部品）を得ることもできる。

前記ヨーク１は周壁３の開口部周縁にフランジがないが、開口部周縁にフランジを設けることもできる。フランジを設ける場合は、図８（ｂ）のように周壁３の外周の裾部分１２を残して余剰部分１３をカットし、その裾部分１２をフランジとすることもできる。この場合、裾部分１２を所定形状、寸法に成型することができる。前記ヨーク（第２の金属部品）１は円筒状ではなく角筒状に絞ることもできる。

前記ヨークカバー２はリング状のものであるが、本発明の製造方法で抜き加工する金属部品は孔のない平板状の円板であってもよく、角形、楕円形、星形といった各種形状の板状であってもよく、平板の外周にフランジの付いたものであってもよい。

金属材料７は平板を筒状に巻いてあるコイルから引き出したものでもよく、予め円板状或いは角板状に打ち抜いてあるものでもよい。コイルから引き出した連続金属材料の場合は、連続したまま移動（順送）しながら前記絞り加工や打ち抜き加工を行ってヨーク１とヨークカバー２を成型することができるし、引き出した連続金属材料を所定寸法の円板や角板に打ち抜いたり切断したりし、それら金属材料をプレス機で移動（トランスファー）しながら前記絞り加工や打ち抜き加工を行ってヨーク１とヨークカバー２を成型することもできる。

ヨーク１の切り欠き部６（図１（ａ））は周壁３の所定箇所をプレス機で切断して成型することができる。可能であれば、絞り加工する前の金属材料７を切断して成型することも、絞り加工して周壁３を成型する途中で切断して成型することもできる。切り欠き部６の数や寸法は用途に合わせて成型し、場合によっては必要ない場合もある。

図１（ａ）のヨーク１内には、図３のようにコイル１０が収容され、その外からヨーク１の開口部４内に図１（ｂ）のヨークカバー２が被せられる。

本願発明では、絞り加工する本体と、本体用の蓋以外であっても、一枚の金属材料から二つの金属部品を製造することができる。

本願発明の金属部品の製造方法は、自動車部品としてのヨークとヨークカバー以外の部品、例えば電気製品用や自動車以外の他の乗り物用の金属部品の製造にも利用することができる。

１ ヨーク（本体）
２ ヨークカバー（蓋）
３ 周壁
４ 開口部
５ 底板（天板）
５ａ 底孔（天孔）
６ 切り欠き部
７ 金属材料
８ 天板部（底板部）
９ 中央部
１０ コイル
１１ 金属リング
１２ 裾部分
１３ 余剰部分

Claims (7)

1. 金属材料をプレス機で絞り加工して筒状の金属部品を製造する方法において、
   金属材料をプレス機で抜き加工して第１の金属部品を得る抜き工程と、
   前記抜き加工後の金属材料の抜き孔の外側部分をプレス機により必要回数絞り加工して筒状又は皿状の第２の金属部品を得る絞り工程を備えたことを特徴とする金属部品の製造方法。
2. 金属材料をプレス機で絞り加工して筒状の金属部品を製造する方法において、
   金属材料をプレス機で絞り加工する工程と、絞り加工された金属材料の天板部又は底板部をプレス機で抜き加工して第１の金属部品を得る工程と、前記抜き加工後の金属材料の抜き孔の外側部分をプレス機で筒状又は皿状に絞り加工し、絞り加工を必要回数行って筒状又は皿状の周壁の軸方向一端に前記第１の金属部品の打ち抜き跡の底孔又は天孔があり、軸方向他端に開口部のある第２の金属部品を得る工程を備えたことを特徴とする金属部品の製造方法。
3. 請求項２記載の金属部品の製造方法において、
   第１の金属部品を得る工程が、金属材料を絞り加工して成型された天板部又は底板部の外周部を残してその内側を打ち抜いて得る工程であることを特徴とする金属部品の製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の金属部品の製造方法において、絞り加工される金属部品が本体で、抜き加工して得られる第１の金属部品が前記本体に被せることのできるカバーであることを特徴とする金属部品の製造方法。
5. 請求項４記載の金属部品の製造方法において、本体がヨークであり、第１の金属部品がヨークに被せることのできるカバーであり、ヨークは周壁が筒状でありその軸方向一端に底板又は天板を備え、底板又は天板の内側に第１の金属部品の打ち抜き跡である底孔又は天孔を備え、軸方向他端に開口部があり、カバーがヨークの前記開口部に被せることができるサイズであることを特徴とする金属部品の製造方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の金属部品の製造方法において、
   金属材料を移動しながら、金属部品の絞り加工、第１の金属部品の打ち抜き加工、打ち抜き後の第２の金属部品の絞り加工を行うことを特徴とする金属部品の製造方法。
7. 請求項６記載の金属部品の製造方法において、
   金属材料の移動が順送方式又はトランスファー方式であることを特徴とする金属部品の製造方法。

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