JP2015085384A - 中空円板状金属部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料廃棄コストが少なく放射状の鍛造流線を有する部品を小出力のプレス装置により製造できるだけでなく、割れの危険性や形成された部品の厚さが薄くなってしまう危険性を排除できる中空円板状金属部品の製造方法を提供する。【解決手段】金属管材料１を保持し、その一端部を塑性加工により前記管材料１の長さ方向に対して内側に曲折する工程と、曲折した端部２をリング状に打ち抜く工程とからなる。【選択図】図１

Description

本発明は、金属製ワッシャ或いはリング等の中空円板状金属部品の製造方法に関する。

金属製ワッシャ或いはリングは一般的かつ基本的な機械部品であり、その使用範囲は極めて広く、使用量も膨大である。このような部品の製造方法としては、旋盤加工等が最も単純な方法であるが、加工に手間と時間がかかるためコストが高価になってしまうという問題点がある。

そこで、特許文献１においては、素材金属板を間欠的に送りながら、ワッシャの内径孔を打ち抜く内径孔打ち抜き工程と、この内径孔の両端部周囲に面取りを施す面打ち工程と、素材金属板に内径孔と同軸心の状態でワッシャを半抜きにするワッシャ半抜き工程と、半抜きのワッシャを素材金属板から抜き落とすワッシャ打ち抜き工程とからなるワッシャの製造方法が開示されている。この方法は板厚が３ｍｍ程度の肉厚ワッシャに適しており、プレス加工による量産化により低コストの製品を供給することが可能とされているが、実際には素材金属板からリング状ワッシャを抜き落とすと、ワッシャの外側周囲及びワッシャ内径内の素材は廃棄されることになるため、素材の利用率は極めて低く、これによるコストの増加分があった。

このような素材の利用率向上を目指して、特許文献２が提案されている。この技術では、素材として金属板ではなく線材を使用し、この線材の一端部をプレス鍛造により線材の長さ方向と直角方向にプレスし、中央部を打ち抜くことによりリング状ワッシャを製造するものである。この方法によれば、素材の廃棄がほとんど無くなるため素材廃棄コストは大幅に軽減される。また、線材を長さ方向に対して垂直にプレスして製造するため、ワッシャ表面の鍛造流線がワッシャ中心部より放射状に形成されることにより、ワッシャの機械的性質も改善される。しかしながら、この方法では線材をプレスにより所望するワッシャ厚にプレスするため、プレス装置の出力が大きくなければならない。従って、肉厚のワッシャ製造には不適である。

上記のような従来技術の問題点に鑑みて、本出願人は特許文献３の特許を出願した。このワッシャ及びリング形状の製造方法は、金属管材料を保持し、その一端部を塑性加工により前記管材料の長さ方向に対して外側に曲折する工程と、曲折した端部をリング状に打ち抜く工程とからなり、金属管材料を塑性加工することにより、特許文献２の技術より材料廃棄コストが少なく、及び放射状の鍛造流線を有するワッシャを小出力のプレス装置により製造できる方法を提案した。

特開２００３−８０３２２号公報 特開平５−２７７６１９号公報 特開２０１２−１７１０１５号公報

上記特許文献３において提案した方法では、金属管材料を使用して中空円板状金属部品を製造するため材料廃棄コストが少なく、放射状の鍛造流線を有する部品を小出力のプレス装置により製造できるが、金属管材料を外側に曲折するため形成した金属部品が割れる危険性があり、また元の金属管材料に比べて形成された部品の直径が大きくなるため、材料が拡散して厚さが金属管材料に比べて薄くなってしまうという問題点がある。従って本発明は、材料廃棄コストが少なく放射状の鍛造流線を有する部品を小出力のプレス装置により製造できるだけでなく、割れの危険性や形成された部品の厚さが薄くなってしまう危険性を排除できる中空円板状金属部品の製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明によるワッシャ製造方法は、金属管材料を保持し、その一端部を塑性加工により前記管材料の長さ方向に対して内側に曲折する工程と、曲折した端部をリング状に打ち抜く工程とからなることを特徴とする。

本発明による中空円板状金属部品の製造方法では、金属管材料を塑性加工により曲折して打ち抜くことにより行うため、材料の廃棄部分がほとんどない。また、線材ではなく管材を使用することにより、厚さが２〜１０ｍｍ程度の肉厚ワッシャ製造時においてもプレス加工時の圧力を低く抑えることが可能となり、結果として製造コストを低減することが可能となる。さらに、金属管材料を内側に曲折するため、形成した金属部品が割れる危険性がなく、また、形成された金属部品の厚さが薄くなることも防止できる。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説明する。図１には、本発明によるワッシャ製造方法の工程を示した。（ａ）では、中空部５を有する金属管材料１を保持する。（ｂ）では、保持した金属管材料１の一端部２をプレス成形することにより、金属管材料１の長さ方向に対して内側に曲折する。曲折部においては、金属管材料１は外面側曲率３と内面側曲率４に沿って曲折されている。（ｃ）において、曲折した部分を打ち抜くことにより、中空部６を有するリング状ワッシャを製造することができる。

図２には、図１（ｂ）に示した金属管材料のプレス成形に使用する金型の例を示した。この金型は上型１１と下型１２とからなり、これらの金型を上下に嵌合することにより、金属管材料１の端部を曲折することができる。尚、上型１１には金属管材料１の外面側曲率３を形成するための上型曲率部１３が、また下型１２には金属管材料１の内面側曲率部４を形成するための下型曲率部１４がそれぞれ形成されている。

本発明による中空円板状金属部品製造方法では、材料利用率が高いワッシャを安価なプレス装置で製造することができる。

本発明による中空円板状金属部品の製造方法の工程を示す図である。 本発明による中空円板状金属部品の製造方法に用いる金型を示す断面図である。

１ 金属管材料
２ 曲折端部
３ 外面側曲率
４ 内面側曲率
５ 中空部
６ 中空部
１１ 上型
１２ 下型
１３ 上型曲率部
１４ 下型曲率部

Claims (1)

1. 金属管材料を保持し、その一端部を塑性加工により前記管材料の長さ方向に対して内側に曲折する曲折工程と、曲折した端部をリング状に打ち抜く打ち抜き工程とからなることを特徴とする中空円板状金属部品の製造方法。