JP2015157295A - Method of manufacturing component, and ring-shaped component - Google Patents

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Akira Tanabe
晃 田邉
聡裕 内田
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聡裕 内田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of material utilization inefficiency when a ring-shaped component is pressed and punched from a metal plate.SOLUTION: A method of manufacturing a component includes: a processing process of taking out a plate material from a metal plate-like member; a deformation process of three-dimensionally deforming the plate material from the processing process and manufacturing a three-dimensional member; an opening process of manufacturing an opening part on the three-dimensional member from the deformation process; and a flattening process of making the three-dimensional member after the opening process into a plane member. A ring-shaped metal component is formed of a single metal plate, and the ring-shaped component which is not subjected to surface treatment and addition of an element and compound and has hardness higher than that of the single metal plate by 30% or more. The plate-like component is formed of the metal plate, and has the opening part in a center. A periphery of the opening part is doubled by folding back the metal plate.

Description

本発明は、リング状部品とその製造方法に関するものに関する。   The present invention relates to a ring-shaped component and a manufacturing method thereof.

従来から、リング状部品は、自動車分野、電気製品分野、機械分野などで、非常に多く使用されている。たとえば、リングプレート(特許文献1)というリング状部品9がある。図8(a)はリング状部品9の平面図、図8(b)は断面図である。リング状部品9は、貫通する開口12を真ん中に有する。   Conventionally, ring-shaped parts have been used very often in the automotive field, electrical product field, mechanical field, and the like. For example, there is a ring-shaped component 9 called a ring plate (Patent Document 1). 8A is a plan view of the ring-shaped component 9, and FIG. 8B is a cross-sectional view. The ring-shaped part 9 has an opening 12 therethrough in the middle.

このリング状部品9の製造方法は、図8(c)の平面図に示すように、金属板11から、プレスにより、リング状部品9を打ち抜く方法がある。つまり、必要な厚みを有する金属板11から、リング状部品9をプレス装置にて、打ち抜くものである。   As a manufacturing method of the ring-shaped part 9, there is a method of punching the ring-shaped part 9 from the metal plate 11 by pressing as shown in the plan view of FIG. That is, the ring-shaped component 9 is punched out from the metal plate 11 having a necessary thickness by a press device.

特開2003−34106号公報JP 2003-34106 A

ここで、従来の図8(c)の金属板11からの部品の打ち抜きによる製造方法では、リング状部品9の内側の開口12の部分と、リング状部品9の周辺の周辺部14との金属板11の材料が無駄になっていた。半分以上を廃棄(リサイクルへ回す)していた。   Here, in the conventional manufacturing method by punching a part from the metal plate 11 of FIG. 8C, the metal of the opening 12 inside the ring-shaped part 9 and the peripheral part 14 around the ring-shaped part 9 The material of the plate 11 was wasted. More than half was discarded (turned to recycling).

上記問題を解決するために、金属板状部材から板材を取り出す加工する加工工程と、前記加工工程の前記板材を立体的に変形させ、立体部材を作製する変形工程と、前記変形工程の前記立体部材に開口部を作製する開口工程と、前記開口工程後の前記立体部材を平面部材とする平面化工程と、からなる方法を用いる。   In order to solve the above problems, a processing step of taking out a plate material from a metal plate member, a deformation step of three-dimensionally deforming the plate material of the processing step to produce a three-dimensional member, and the three-dimensional shape of the deformation step A method comprising an opening step of creating an opening in a member and a planarization step using the three-dimensional member after the opening step as a planar member is used.

本願発明では、必要な量の金属板の材料から、変形、加工させることで、目的の部品を作製するので、材料利用効率が高い。金属を変形させることにより強度が向上する。   In the present invention, since a target part is produced by deforming and processing a necessary amount of metal plate material, the material utilization efficiency is high. Strength is improved by deforming the metal.

(a)本発明のリング状部品を金属板から打ち抜く時のレイアウトを示す平面図、(b)本発明のリング状部品の平面図(A) A plan view showing a layout when the ring-shaped component of the present invention is punched from a metal plate, (b) a plan view of the ring-shaped component of the present invention. (a)〜(f)実施の形態1の製造方法を説明する図(A)-(f) The figure explaining the manufacturing method of Embodiment 1 (a)〜(h)実施の形態1の製造方法を説明する図(A)-(h) The figure explaining the manufacturing method of Embodiment 1 (a)従来の部品の平面図、(b)〜(e)実施の形態2の製造方法を説明する図(A) The top view of the conventional components, (b)-(e) The figure explaining the manufacturing method of Embodiment 2 (a)従来の部品の側面図、(b)従来の部品の平面図、(c)従来の部品の1つの平面図、(d)従来の部品の1つの平面図(A) Side view of a conventional component, (b) Plan view of a conventional component, (c) Plan view of one of the conventional components, (d) Plan view of one of the conventional components (a)〜(g)実施の形態3の製造方法を説明する図、(h)従来例の断面図(A)-(g) The figure explaining the manufacturing method of Embodiment 3, (h) Sectional drawing of a prior art example (a)〜(h)実施の形態4の製造方法を説明する図(A)-(h) The figure explaining the manufacturing method of Embodiment 4 (a)従来のリング状部品の平面図、(b)(a)の断面図、(c)従来のリング状部品を金属板から打ち抜く時のレイアウトを示す図(A) Plan view of conventional ring-shaped component, (b) Cross-sectional view of (a), (c) Diagram showing layout when punching conventional ring-shaped component from metal plate

(実施の形態1)
実施の形態1の方法では、図1(a)の平面図で示すように、金属板11から、打ち抜き部材20をプレス加工にて打ち抜く。その後、図1(b)に示す開口を有するリング状部品10となるように、打ち抜き部材20を変形、加工させていく。詳細は図2以降で説明する。
(Embodiment 1)
In the method of the first embodiment, as shown in the plan view of FIG. 1A, the punching member 20 is punched from the metal plate 11 by press working. Thereafter, the punching member 20 is deformed and processed so that the ring-shaped component 10 having the opening shown in FIG. Details will be described in FIG.

従来の図8(c)では、図1(a)と同じ大きさの金属板11から4個しかとれなかったが、同じリング状部品10が、この発明の方法では、同じ大きさの金属板11から、図1(a)のように、数倍の個数の部品がとれる。
図2(a)から図2(f)にて、実施の形態1の方法を説明する。
In FIG. 8 (c), only four pieces of metal plate 11 having the same size as in FIG. 1 (a) can be taken, but the same ring-shaped component 10 can be obtained by the method of the present invention. As shown in FIG. 1A, several times the number of parts can be taken.
The method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (f).

図2(a)の部材工程(打ち抜き工程)では、金属板SPHC(熱間圧延軟鋼板:JIS G 3131)厚み2.6mmから、打ち抜き部材20をプレスにて、長方形形状の打ち抜き部材20を打ち抜く。厚みは限定されないが、以下で説明する工程上、1mmから3mmが好ましい。この範囲なら、以下で説明する打ち抜き工程、立体化工程、カット工程と、バーリング工程、平面化工程がより精度よくできる。   In the member process (punching process) of FIG. 2A, a rectangular punching member 20 is punched by pressing the punching member 20 from a metal plate SPHC (hot rolled mild steel sheet: JIS G 3131) thickness of 2.6 mm. . Although thickness is not limited, 1 mm to 3 mm is preferable on the process demonstrated below. Within this range, the punching process, three-dimensional process, cutting process, burring process, and planarization process described below can be performed with higher accuracy.

大きさ(体積)は、最終のリング状部品10の体積より少し大きめの体積を有する寸法である。体積比で、最終形状に対し30%程度大きめとする。この理由は、底部開口30(図2(d))により捨ててしまう部分が発生するためである。好ましい範囲は、20%から40%である。安定して、無駄なく生産できる。下記で説明する工程では、1回の打ち抜きでなく、工程途中でのカットや複数回変形するので、ある程度、大き目の体積を確保する必要がある。   The size (volume) is a dimension having a volume slightly larger than the volume of the final ring-shaped part 10. The volume ratio is about 30% larger than the final shape. This is because a portion that is discarded due to the bottom opening 30 (FIG. 2D) is generated. A preferred range is 20% to 40%. It is stable and can be produced without waste. In the process described below, it is necessary to ensure a large volume to some extent because it is not punched once but is cut or deformed a plurality of times during the process.

図2(b)の変形工程(絞り工程)では、打ち抜き部材20に凸状の型を押しあて、船の底部のような形状の船状部材21に絞り加工する。つまり、立体化する。
図2(c)の成形工程では、船状部材21を圧縮して、角のある箱状部材22にする。さらに立体で変形させる。この成形工程は、必須でなく、あればより好ましい。
In the deforming step (drawing step) in FIG. 2B, a convex mold is pressed against the punching member 20 to draw the hull-like member 21 shaped like the bottom of the ship. That is, it becomes three-dimensional.
2C, the ship-like member 21 is compressed into a box-like member 22 having corners. Furthermore, it is deformed in three dimensions. This forming step is not essential and is more preferable.

図2(d)のカット工程(打ち抜き工程)では、箱状部材22の底を切断し、底部開口30を有する枠状部材23を作製する。切断する場所が一定化しにくく予め余裕を見ておくことが好ましい。
図2(e)のバーリング工程では、枠状部材23を、ドーナツ形状になるように、底部開口30を広げ、ドーナツ状部品24を作製する。円錐状の治具により、枠状部材23を広げる。この例では、ドーナツであるが、最終部品の形状に合わせて、広げる。
2D, the bottom of the box-shaped member 22 is cut, and the frame-shaped member 23 having the bottom opening 30 is produced. It is preferable to allow a margin in advance because it is difficult to make the place to cut constant.
In the burring step of FIG. 2 (e), the bottom opening 30 is widened so that the frame-like member 23 has a donut shape, and the donut-shaped component 24 is produced. The frame-shaped member 23 is spread with a conical jig. In this example, it is a donut, but it is expanded according to the shape of the final part.

図2(f)の平面化工程(絞り工程)では、ドーナツ状部品24を上下から圧縮し、リング状部品10が完成する。
絞り工程後、最後に、鍛圧加工にて、圧縮変形で形状を整え完成する。昇温せず、冷間加工する。この鍛圧加工で、別途、リング状部品10の内径部に側壁を設けるタイプ(エンドリング部品)も作製することもできる。
In the planarization step (squeezing step) in FIG. 2 (f), the donut-shaped component 24 is compressed from above and below, and the ring-shaped component 10 is completed.
After the drawing process, the shape is finally finished by compressive deformation by forging. Cold working without increasing the temperature. By this forging process, a type (end ring component) in which a side wall is provided on the inner diameter portion of the ring-shaped component 10 can also be produced.

上記工程を大きく分類すると、平面金属板の打ち抜き工程と、立体化工程(変形工程、成形工程)と、カット工程と、バーリング工程と、平面化工程とからなる。この工法では、平面を一旦立体化し、再度平面化することが、1つの特徴である。
なお、図2(f)の平面状になった後に、プレスで必要な形状を打ち抜いてもよい。ただし、この場合、収率(材料の利用効率)は少し下がる。
The above processes are roughly classified into a flat metal plate punching process, a three-dimensional process (deformation process, forming process), a cutting process, a burring process, and a flattening process. In this method, one feature is that the plane is once three-dimensionalized and then flattened again.
In addition, you may punch out a required shape with a press after it becomes planar shape of FIG.2 (f). In this case, however, the yield (material utilization efficiency) is slightly reduced.

ここで、打ち抜きとは、金属板から目的の形状のものを打ち抜くことを意味する。カットとは、金属の一部を削除、または、分離する加工である。バーリングとは、金属板の貫通穴、開口の周辺を絞り加工し縁を立てる加工、または、縁までいかなくとも、金属板を貫通穴、開口の周辺にそわせる加工である。開口周辺の立体化や、立体を開口の周辺にそわせる加工である。   Here, the punching means punching a metal plate having a desired shape. The cutting is a process of removing or separating a part of the metal. Burring is a process in which the periphery of the through hole and opening of the metal plate is drawn to make an edge, or the metal plate is turned to the periphery of the through hole and opening without reaching the edge. It is a process of making the periphery of the opening three-dimensional, or making the three-dimensional object around the opening.

絞り加工とは、金属板を曲げ、球面などの形状へ変形させる加工である。鍛圧加工とは、切削、打ち抜きの加工でなく、圧力、型などで金属板を圧縮変形させる加工である。成形加工とは、金属板を変形、圧縮し、目的の形状にする加工である。 Drawing is a process in which a metal plate is bent and deformed into a shape such as a spherical surface. The forging process is not a cutting or punching process, but a process of compressing and deforming a metal plate with pressure, a mold or the like. The forming process is a process of deforming and compressing a metal plate to obtain a desired shape.

(強度試験)
従来のリング状部品9と実施の形態1のリング状部品10のビッカース硬さ(HV)硬度を測定した。ビッカース硬さとは、対面角が136°のダイヤモンド四角すい圧子を用いて、試験面にピラミッド形状のくぼみをつけたときの荷重を、くぼみの対角線の長さで割った値である。
荷重をP(N)、くぼみの対角線の平均長さをd(mm)とすると、ビッカース硬さHVは次のようになる。ビッカース硬さHV=0.18909×(P/d)で計算され、ビッカース硬さは単位を表記しない。ビッカース硬さHVは、材質が均一であれば、試験荷重に関係なくほぼ一定の値が得られるほか、測定する硬さの範囲が比較的広いことから、最も代表的な硬さ試験である。なお、今回のビッカース硬さ測定での加重の大きさは30kgであった。
(Strength test)
The Vickers hardness (HV) hardness of the conventional ring-shaped part 9 and the ring-shaped part 10 of Embodiment 1 was measured. The Vickers hardness is a value obtained by dividing the load when a pyramid-shaped depression is formed on a test surface by using a diamond square cone indenter having a diagonal angle of 136 ° by the length of the diagonal line of the depression.
When the load is P (N) and the average length of the diagonal lines of the recess is d (mm), the Vickers hardness HV is as follows. Vickers hardness is calculated as HV = 0.188909 × (P / d 2 ), and Vickers hardness is not expressed in units. The Vickers hardness HV is the most representative hardness test because, if the material is uniform, an almost constant value can be obtained regardless of the test load, and the range of hardness to be measured is relatively wide. In addition, the magnitude | size of the weight by this Vickers hardness measurement was 30 kg.

測定結果を表1に示す。ここで、初期品とは、図2(a)や、図8(a)、(b)に示すところの打ち抜いただけの部材(素材自身、リング状部品9)である。従来のプレスで部品を打ち抜いて作製したものである。中間品とは、図2(f)で平面化直後のものである。最終とは、図2(f)後、鍛圧加工した完成品である。測定は、リング状部品9、10なら円周に沿って数10点を測定した。板状の素材なら、均等な場所で数10点で測定した。   The measurement results are shown in Table 1. Here, the initial product is a member (the material itself, the ring-shaped component 9) which is only punched as shown in FIG. 2 (a), FIG. 8 (a), or (b). This is produced by punching parts with a conventional press. The intermediate product is a product immediately after planarization in FIG. The final is a finished product that has been forged after FIG. For the ring-shaped parts 9 and 10, several tens of points were measured along the circumference. In the case of a plate-shaped material, measurement was performed at several tens of points in an even place.

初期のものと比べ、最終品は、硬度が約1.5倍増加している。 Compared to the initial one, the final product has an increase of about 1.5 times in hardness.

中間品で、初期品より3割程度向上する。これは、部材加工、変形工程、成形工程、平面化工程により、金属が変形、圧縮させ、強度が向上したためと考えられる。加工硬化のためである。
この工法では、表面処理や元素、化合物の添加など、付加的なものを伴わないで、また、特殊な熱処理せず、もとの材料から、加工のみで硬度を向上できる。ただし、上の結果は、測定箇所におけるものであり、局所的な強度向上である。変形、圧縮された部分の強度が向上したものと思われる。なお、従来の切削加工(打ち抜き加工)では、材料の繊維(メタルフロー)が分断されて強度が上昇せず、逆に低下する。一方、本願の加工(打ち抜き、バーリング、鍛圧)ではメタルフローが途切れないため、疲労強度が切削加工に比べて向上する。
It is an intermediate product, which is about 30% better than the initial product. This is presumably because the metal was deformed and compressed by the member processing, deformation process, molding process, and planarization process, and the strength was improved. This is for work hardening.
In this method, the hardness can be improved only by processing from the original material without additional treatment such as surface treatment, addition of elements and compounds, and without special heat treatment. However, the above result is at the measurement location and is a local strength improvement. It seems that the strength of the deformed and compressed part was improved. In the conventional cutting process (punching process), the fiber (metal flow) of the material is cut and the strength does not increase, but decreases. On the other hand, since the metal flow is not interrupted in the processing (punching, burring, forging pressure) of the present application, the fatigue strength is improved as compared with the cutting processing.

結果、この実施の形態では、材料利用効率が、向上し、かつ、硬度も局所的に約50%向上する。さらに、別の例として、図3(a)から図3(f)を用いて、図2(f)以降の加工の例を説明する。図3(a)から図3(c)は、斜視図である。図3(d)から図3(f)は、図3(a)から(c)のそれぞれの断面図である。   As a result, in this embodiment, the material utilization efficiency is improved and the hardness is locally improved by about 50%. Furthermore, as another example, an example of processing after FIG. 2 (f) will be described using FIG. 3 (a) to FIG. 3 (f). 3 (a) to 3 (c) are perspective views. 3D to 3F are cross-sectional views of FIGS. 3A to 3C, respectively.

図2(f)で作製されたリング状部品10が、図3(a)、図3(b)に相当する。
その後、図3(b)、図3(e)に示すように、外周を絞り加工することにより、リング状部品10を、立体形状になるように、加工し、立体リング部品26を作製する。側壁35が形成されている。
The ring-shaped component 10 produced in FIG. 2 (f) corresponds to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
Thereafter, as shown in FIG. 3B and FIG. 3E, the outer periphery is drawn to process the ring-shaped component 10 into a three-dimensional shape, and the three-dimensional ring component 26 is manufactured. A side wall 35 is formed.

その後、鍛圧工程にて、図3(c)、図3(f)のような丸みを帯びた形状にする。つまり、コーナー部分を圧縮変形させている。この側壁35を設ける効果は、立体化にすることで全体としての強度が向上させる。つまり、全体を薄い金属板から形成し、金属使用料を抑え、その代わりに立体化で強度を確保する。なお、上記に示したように折り曲げなどの変形でも強度が向上する。
なお、従来の工法の切削加工のみでは、材料の繊維(メタルフロー)が分断されて強度が低下する。しかし、この実施の形態のプレス加工(バーリング、鍛圧)ではメタルフローが途切れないため、疲労強度が切削加工に比べて向上する。
Then, it is made into the roundish shape like FIG.3 (c) and FIG.3 (f) in a forge pressure process. That is, the corner portion is compressed and deformed. The effect of providing this side wall 35 improves the strength as a whole by making it three-dimensional. That is, the whole is formed from a thin metal plate, the metal usage fee is suppressed, and the strength is secured by three-dimensionalization instead. In addition, as described above, the strength is improved even by deformation such as bending.
In addition, only by the cutting method of the conventional construction method, the fiber (metal flow) of material will be parted and strength will fall. However, since the metal flow is not interrupted in the press working (burring, forging pressure) of this embodiment, the fatigue strength is improved as compared with the cutting work.

この例は1つの形状を作製する例であり、いろいろな所望の形状へ加工がなされる。
ここで、1つの変形例として、図3(g)、図3(h)を示す。図3(g)は、図3(c)に対応する斜視図であり、図3(h)は、図3(f)に対応する断面図である。
図3(c)、図3(f)と異なり、内周に側壁35を設けた立体リング部品26である。図3(a)、図3(d)の状態から、中央の開口をバーリングし側壁35を設ける。その後、鍛圧加工などにより内周コーナー29に丸み(R形状)を持たせる。この丸みにより、軸などにこの立体リング部品26をはめ込む時にはめ込みやすい。
なお、1本の細長い金属棒、板をリング状に丸め、溶接にてリング状部品10を製造することもできる。しかし、この場合、つなぎ目が他の部分と異なる強度であること、また、全体の曲げ方が場所により異なること、さらに、曲げ回数が少ないことから、強度的に不均質でよくない。さらに、溶接という別の工法が必要であるので、複雑であり、工程が増え、実施の形態1と比較してよくない。
In this example, one shape is produced, and various desired shapes are processed.
Here, FIG. 3G and FIG. 3H are shown as one modification. 3 (g) is a perspective view corresponding to FIG. 3 (c), and FIG. 3 (h) is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 (f).
Unlike FIG.3 (c) and FIG.3 (f), it is the three-dimensional ring component 26 which provided the side wall 35 in the inner periphery. From the state of FIG. 3A and FIG. 3D, the central opening is burred and the side wall 35 is provided. Thereafter, the inner peripheral corner 29 is rounded (R-shaped) by forging or the like. Due to this roundness, it is easy to fit the solid ring part 26 into the shaft or the like.
In addition, the ring-shaped component 10 can also be manufactured by rounding one elongate metal rod and plate into a ring shape and welding. However, in this case, the joints are different in strength from the other parts, the whole bending method differs depending on the location, and the number of bendings is small. Furthermore, since another method called welding is required, it is complicated, and the number of steps increases, which is not good compared with the first embodiment.

(実施の形態2)
図4(a)は、従来の部品の平面図を示す。実施の形態1と異なり、上下方向と、左右方向で形状が異なるものである。
(Embodiment 2)
FIG. 4A shows a plan view of a conventional component. Unlike Embodiment 1, the shape is different in the vertical direction and the horizontal direction.

プレート状で開口を有するプレート部品39である。実施の形態1では、全方向、点対称の円形の部品であったので、実施の形態1のような方法で作製できた。しかし、図4(a)の部品は、全方向においては、点対称でないため、実施の形態1のような方法を用いることはできない。この例では、以下の方法で図4(a)の部品を製造する。   It is the plate component 39 which has a plate shape and has an opening. In Embodiment 1, since it was a circular component that is omnidirectional and point-symmetric, it could be manufactured by the method as in Embodiment 1. However, since the component in FIG. 4A is not point-symmetric in all directions, the method as in the first embodiment cannot be used. In this example, the component shown in FIG. 4A is manufactured by the following method.

図4(b)から図4(e)にて、この方法を説明する。図4(b)の部材工程(打ち抜き工程)では、金属板SPHC(熱間圧延軟鋼板:JIS G 3131)厚み2.6mmから、打ち抜き部材40をプレスにて打ち抜く。   This method will be described with reference to FIGS. 4B to 4E. In the member process (punching process) of FIG. 4B, the punching member 40 is punched out with a press from a metal plate SPHC (hot rolled mild steel sheet: JIS G 3131) thickness of 2.6 mm.

大きさは、最終のプレート部品39の体積より少し大きめの寸法である。実施の形態1と同様である。
図4(c)の変形工程(絞り工程)では、打ち抜き部材40に、餃子状、または、三日月形状の型を押しあて、長手方向に2つ折り状にし、押し返し部材31に絞り加工する。餃子状の形状、または、三日月形状である。ドーナツの円部分で、ドーナツを半分にカットしたような形状である。内側半円の面部分と外側の半円面部分とがある。
The size is a dimension slightly larger than the volume of the final plate part 39. The same as in the first embodiment.
In the deformation step (drawing step) of FIG. 4C, a dumpling-like or crescent-shaped die is pressed against the punching member 40 to be folded in the longitudinal direction and drawn into the push-back member 31. It has a dumpling shape or a crescent shape. It is a circular shape of a donut that is shaped like a donut cut in half. There are an inner semicircular surface portion and an outer semicircular surface portion.

図4(d)のカット工程では、折り返し部材48の内面(内側半円の面)をカット、切断する。カットした部分が開き口42である。
図4(e)のバーリング工程(平面化工程)では、折り返し部材48を、開き口42である開口43の周辺に展開する。開口43の周辺に縁までは作製しないが、そわせる変形をするのでバーリングとしている。その後、平面化(平面化工程)して、プレート部品39が完成する。開き口42が、開口43となる。
In the cutting step of FIG. 4D, the inner surface (inner semicircular surface) of the folding member 48 is cut and cut. The cut portion is the opening 42.
In the burring step (planarization step) in FIG. 4E, the folding member 48 is developed around the opening 43 that is the opening 42. Although it does not produce to the periphery around the opening 43, it is burring because it is deformed to be deflected. Thereafter, planarization (planarization process) is performed to complete the plate component 39. The opening 42 becomes the opening 43.

実施の形態1と同様、大きく分類すると、打ち抜き工程と、立体化工程(変形工程、成形工程)と、カット工程と、バーリング工程と、平面化工程とからなる。
最後に、鍛圧加工して、圧縮変形で形状を整え完成する。
As in the first embodiment, it is roughly classified into a punching process, a three-dimensional process (deformation process, molding process), a cutting process, a burring process, and a planarization process.
Finally, it is forged and finished with compression deformation.

実施の形態1と同様、部分的に強度が向上する、材料の収率(利用効率)も高い。
この例では、餃子状の中間体、または、三日月形状の折り返し部材48を用いたが、目的対象の部品形状の応じて別の形状の中間体を用いる場合もある。
Similar to the first embodiment, the strength is partially improved and the material yield (utilization efficiency) is high.
In this example, the dumpling-like intermediate body or the crescent-shaped folding member 48 is used, but an intermediate body having a different shape may be used depending on the target part shape.

なお、記載しなかった事項は、実施の形態1と同じである。
実施の形態2の特徴は、以下である。最小量に近い平板材料(方形状)を平板金属板から切り出す。2つに折り曲げ、折り返し部分(背の部分)の一部をカットする。広げ平面にし、最終形状へ加工することである。平面を変形させながら、開口形成、立体化、平面化することが特徴である。
Items not described are the same as those in the first embodiment.
The features of the second embodiment are as follows. A flat plate material (square shape) close to the minimum amount is cut out from a flat metal plate. Bend it in two and cut a part of the folded part (back part). It is to make a flat surface and process it into the final shape. It is characterized by opening formation, three-dimensionalization, and planarization while deforming the plane.

(実施の形態3)
図5(a)は、従来の部品の側面図であり、図5(b)は、平面図である。この部品は、自動車のアクスルハウジングのカバープレートである。
この部品は、図5(c)に示す平面図であるプレート本体52と、図5(d)に示す平面図であるリング状部品10とを溶接、ボルトなどで一体化して作製されている。中央に開口12を有するリング状部品10を、プレート本体52につけることにより、補強している。プレート本体52は全体に薄く作製し、リング状部品10により部分的に補強して、全体として軽量化を実現している。
(Embodiment 3)
Fig.5 (a) is a side view of the conventional components, FIG.5 (b) is a top view. This part is a cover plate for an automobile axle housing.
This part is produced by integrating the plate main body 52 as a plan view shown in FIG. 5C and the ring-like part 10 as a plan view shown in FIG. The ring-shaped component 10 having the opening 12 at the center is reinforced by attaching it to the plate body 52. The plate body 52 is made thin as a whole, and is partially reinforced by the ring-shaped component 10 to achieve weight reduction as a whole.

これら2つの部品を、別々に作製し、合体するため、部品の管理、組み立て工程数が多かった。また、2つの部品の寸法ずれの問題もあった。実施の形態1,2の方法だけでは、この部品を1つの金属シートの加工からのみでは、作製できない。
この実施の形態では、次に示す方法で、1つの部品として作製している。
Since these two parts are separately manufactured and combined, the number of parts management and assembly processes is large. There was also a problem of dimensional deviation between the two parts. With only the methods of the first and second embodiments, this part cannot be produced only by processing one metal sheet.
In this embodiment, it is manufactured as one component by the following method.

図6(a)〜図6(c)は平面図、図6(d)〜(f)は、断面図である。図6(a)と図6(d)、図6(b)と図6(e)、図6(c)と図6(f)は、それぞれ対応する。図6(a)と図6(d)は、実施の形態2により作製された、全方位が点対称ではない部品である。
プレート本体34と開口33とからなる。
FIGS. 6A to 6C are plan views, and FIGS. 6D to 6F are cross-sectional views. 6 (a) and 6 (d), FIG. 6 (b) and FIG. 6 (e), FIG. 6 (c) and FIG. 6 (f) correspond to each other. FIG. 6A and FIG. 6D are parts manufactured according to the second embodiment and whose omnidirectional is not point-symmetric.
It consists of a plate body 34 and an opening 33.

図6(a)、図6(d)は、図4(e)に相当するものである。この後、このプレート本体34を、図6(b)、図6(e)に示すようにバーリング加工する。開口33の周辺に側壁35が形成される。
図6(c)、図6(f)では、側壁35をプレート本体34上へ折り返しリング部36を設ける。
6 (a) and 6 (d) correspond to FIG. 4 (e). Thereafter, the plate body 34 is subjected to burring as shown in FIGS. 6 (b) and 6 (e). A side wall 35 is formed around the opening 33.
In FIG. 6C and FIG. 6F, the side wall 35 is folded over the plate body 34 and the ring portion 36 is provided.

この後、鍛圧して圧縮変形で形状を整え、完成する。図6(a)での開口33の大きさは、最終製品、たとえば、図6(c)の開口33の大きさより小さくしておく必要がある。つまり、図6(b)のように側壁35を設ける分を考慮する必要がある。
図6(g)、図6(h)にメタルフローを示す模式断面図を示す。図6(g)は、図6(f)のリング部36、プレート本体34の一部部分の断面図である。図6(h)は、従来の部材2つを別途作製し接合したもの(図5(b))に相当する図である。実施の形態3の図6(g)の方が、従来の図6(h)より、メタルフローが上下でつながっており、強度的に強く、一体性が高い。
After this, forging is performed and the shape is adjusted by compressive deformation to complete. The size of the opening 33 in FIG. 6A needs to be smaller than the size of the final product, for example, the opening 33 in FIG. That is, it is necessary to consider the provision of the side wall 35 as shown in FIG.
6 (g) and 6 (h) are schematic cross-sectional views showing a metal flow. FIG. 6G is a cross-sectional view of a part of the ring portion 36 and the plate body 34 of FIG. FIG. 6H is a view corresponding to one obtained by separately manufacturing and joining two conventional members (FIG. 5B). In FIG. 6G of the third embodiment, the metal flow is connected in the vertical direction compared to the conventional FIG. 6H, which is stronger in strength and more integrated.

(実施の形態4)
なお、上記実施の形態3では、リング部36が、開口33の外周と同じ形状であったが、多角形の形状でもよい。この場合の例を、図7(a)から図7(h)を用いて説明する。
(Embodiment 4)
In the third embodiment, the ring portion 36 has the same shape as the outer periphery of the opening 33, but may have a polygonal shape. An example of this case will be described with reference to FIGS. 7A to 7H.

図7(a)〜図7(d)は、上面図であり、図7(e)〜図7(h)は、図7(a)〜図7(d)のそれぞれの断面である。
事前に、金属のプレート本体34を金属板から打ち抜く(打ち抜き工程)。
FIGS. 7A to 7D are top views, and FIGS. 7E to 7H are cross sections of FIGS. 7A to 7D, respectively.
In advance, the metal plate main body 34 is punched from the metal plate (punching step).

次に、図7(a)に示すように、金属板であるプレート本体34に凸部37を設ける。プレート本体34に型を押し当て曲げ、凸部37を形成する(立体化工程(変形工程、成形工程)。図7(e)は、その断面である。
次に、図7(b)に示すように、凸部37に、十字の開口33を設ける(カット工程)。
Next, as shown to Fig.7 (a), the convex part 37 is provided in the plate main body 34 which is a metal plate. A mold is pressed against the plate body 34 and bent to form a convex portion 37 (three-dimensional process (deformation process, molding process). FIG. 7 (e) is a cross section thereof.
Next, as shown in FIG. 7B, a cross opening 33 is provided in the convex portion 37 (cutting step).

その後、図7(c)のように、バーリング加工にて、開口33を折りのプレート本体34に垂直に立て、側壁35を設ける(バーリング工程)。
図7(d)に示すように、側壁35を、プレート本体34上に折り、リング部36を形成する(平面化工程)。
After that, as shown in FIG. 7C, the opening 33 is set up vertically to the folded plate body 34 by burring, and the side wall 35 is provided (burring process).
As shown in FIG. 7D, the side wall 35 is folded on the plate body 34 to form the ring portion 36 (planarization step).

実施の形態1,2と同様、大きく分類すると、打ち抜き工程と、立体化工程(変形工程、成形工程)と、カット工程と、バーリング工程と、平面化工程とからなる。
この方法により、最終部品の製品として、開口33が円形でない場合でも、折り返してリング部を形成できる。1枚の金属シートからなる1つの部品、2層構造の部品が作製できる。実施の形態1、2同様、硬度が上がる。材料利用効率が高い。また、折り返しているので、強度向上がさらに達成される。2部材の接合でなく、一体性が高い。
As in the first and second embodiments, it can be roughly classified into a punching process, a three-dimensional process (a deformation process, a molding process), a cutting process, a burring process, and a planarization process.
By this method, even when the opening 33 is not circular, the ring part can be formed as a final product by folding. One component made of one metal sheet and a component having a two-layer structure can be produced. As in the first and second embodiments, the hardness increases. High material utilization efficiency. Moreover, since it is turned up, the strength is further improved. It is not a joint of two members but has high unity.

なお、記載しなかった事項は実施の形態1,2と同様である。また、リング状部品とは、部品の内部に開口がある部品を意味し、例示した部品はリング状部品である。   Items not described are the same as those in the first and second embodiments. The ring-shaped component means a component having an opening inside the component, and the illustrated component is a ring-shaped component.

本願発明の製造方法で、各種部品を作製できる。   Various parts can be produced by the production method of the present invention.

9、10 リング状部品
11 金属板
12 開口
14 周辺部
20、40 打ち抜き部材
21 船状部材
22 箱状部材
23 枠状部材
24 ドーナツ状部品
26、27 立体リング部品
29 内周コーナー
30 底部開口
31 押し返し部材
33、43 開口
34、44 プレート本体
35 側壁
36 リング部
37 凸部
39 プレート部品
42 開き口
51 カバープレート
52 プレート本体
41、48 折り返し部材
105 初期品
130 中間品
150 最終品
9, 10 Ring-shaped component 11 Metal plate 12 Opening 14 Peripheral portion 20, 40 Punching member 21 Ship-shaped member 22 Box-shaped member 23 Frame-shaped member 24 Donut-shaped component 26, 27 Three-dimensional ring component 29 Inner peripheral corner 30 Bottom opening 31 Pushing back Member 33, 43 Opening 34, 44 Plate body 35 Side wall 36 Ring part 37 Convex part 39 Plate component 42 Opening port 51 Cover plate 52 Plate body 41, 48 Folding member 105 Initial product 130 Intermediate product 150 Final product

Claims (12)

金属板状部材から板材を取り出す加工する打ち抜き工程と、
前記打ち抜き工程の前記板材を立体的に変形させ、立体部材を作製する立体化工程と、
前記立体部材に開口部を作製するカット工程と、
前記カット工程の後の前記立体部材をバーリングする第1バーリング工程と、
前記第1バーリング工程後の前記立体部材を平面化する平面化工程と、からなる部品の製造方法。
A punching process for removing the plate material from the metal plate member;
A three-dimensional process for producing a three-dimensional member by three-dimensionally deforming the plate material in the punching process;
A cutting step for producing an opening in the three-dimensional member;
A first burring step of burring the three-dimensional member after the cutting step;
A flattening step of flattening the three-dimensional member after the first burring step.
前記立体化工程では、前記板材を折り畳み、
前記カット工程では、その折り畳み部分の一部をカットする請求項1記載の部品の製造方法。
In the three-dimensional process, the plate is folded,
The method for manufacturing a component according to claim 1, wherein in the cutting step, a part of the folded portion is cut.
前記立体化工程では、さらに、前記板材を餃子形状、または、三日月形状にする請求項1又は2記載の部品の製造方法。 3. The method for manufacturing a component according to claim 1, wherein in the three-dimensionalization step, the plate material is further formed into a dumpling shape or a crescent shape. さらに、前記平面化工程後、第2バーリング工程を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の部品の製造方法。 Furthermore, the manufacturing method of the components of any one of Claim 1 to 3 which performs a 2nd burring process after the said planarization process. 前記第2バーリング工程後、前記第2バーリングでの加工部分を折り曲げる請求項4記載の部品の製造方法。 The method of manufacturing a component according to claim 4, wherein a processed portion of the second burring is bent after the second burring step. 前記部品が中央に円状の開口を有する請求項1から5のいずれか1項に記載の部品の製造方法。 The method for manufacturing a part according to claim 1, wherein the part has a circular opening at a center. 前記立体化工程の後、変形された部分に、切欠を設ける切欠工程を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の部品の製造方法。 The method for manufacturing a component according to any one of claims 1 to 6, further comprising a notch step of providing a notch in the deformed portion after the three-dimensionalization step. 前記切欠工程の後、前記平面部材を前記切欠により折り返す工程を有する請求項7記載の部品の製造方法。 The method for manufacturing a component according to claim 7, further comprising a step of turning back the planar member by the notch after the notch step. 請求項1から8のいずれか1項に記載の製造方法で作製され、前記金属板状部材より硬度が30%以上向上したリング状部品。 A ring-shaped component produced by the manufacturing method according to claim 1 and having a hardness improved by 30% or more than the metal plate member. 単一の金属板からなるリング状金属部品であり、表面処理、化合物、元素の添加をせず、変形させることで、前記単一の金属板の硬度より、30%以上硬度が高いリング状部品。 A ring-shaped metal part made of a single metal plate, which has a hardness of 30% or more higher than the hardness of the single metal sheet by being deformed without adding surface treatment, compound or element. . 金属板からなる部品であり、
その中央に開口部があり、前記開口部の周辺は金属板が折り返され2重となっているリング状部品。
Parts made of metal plates,
A ring-shaped component having an opening at the center and a metal plate folded around the opening.
前記折り返され2重となっている部分のメタルフローが、他の部分と連続している請求項11記載のリング状部品 The ring-shaped component according to claim 11, wherein the metal flow of the folded and doubled portion is continuous with other portions.
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