JP2016013560A - ピアスナットの製造装置およびピアスナットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態におけるピアスナットの製造装置(以下、単に、「製造装置」とも呼ぶ)1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、製造装置1は、主として、供給部3と、鍛造成形部10と、制御部90と、を備える。なお、図2および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Z軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系が付されている。
図6および図7のそれぞれは、本発明の実施の形態における鍛造成形部10の構成の一例を示す平面図である。鍛造成形部10は、供給部3から供給される線材を所望サイズに切断するとともに、切断片に対して複数の鍛造工程を実行することによって、タッピング(雌ねじ切り)前のブランクを製造する。図6および図7に示すように、鍛造成形部10は、主として、予備鍛造金型20と、搬送機構25と、第1鍛造金型30と、第2鍛造金型50と、第3鍛造金型70と、を含んでいる。
図8は、第1鍛造金型30の構成の一例を示す平面図である。図9および図10のそれぞれは、第1鍛造金型30の構成の一例を示す正面断面図である。図11から図13は、それぞれ第1インサート33の構成の一例を示す斜視図、平面図、および正面図である。図14は、第1パンチ40の構成の一例を示す裏面図である。
図15は、第2鍛造金型50の構成の一例を示す正面断面図である。図16および図17は、それぞれ第2ダイ52の構成の一例を示す平面図および正面断面図である。図18および図19は、それぞれ第2インサート53の構成の一例を示す平面図および正面図である。
図20は、第3鍛造金型70の構成の一例を示す正面断面図である。図21は、第3ダイ72の構成の一例を示す平面図である。図22および図23は、それぞれガイド73の構成の一例を示す平面図および正面断面図である。図24は、第3パンチ80の構成の一例を示す正面図である。図25は、第4パンチ85の構成の一例を示す裏面図である。
図26から図28は、それぞれ第1鍛造金型30による第1加工、第2鍛造金型50による第2加工、および第3鍛造金型70による第3加工、を説明するための正面断面図である。ここでは、図26から図28を参照しつつ、製造装置1により実行されるブランクの成形を説明する。
以上のように、本実施の形態における製造装置1において、
(1)第1鍛造金型30の第1加工空間35で実行される第1加工では、主として、ブランク5にパイロット部6および環状壁7が予備成形され(図26参照)、
(2)第2鍛造金型50の第2加工空間55で実行される第2加工では、主として、ブランク5の環状壁7がパイロット部6側に傾斜させられ(図27参照)、
(3)第3鍛造金型70の第3加工空間75で実行される第3加工では、主として、パイロット部6に貫通孔9aが形成されつつ、パイロット部6が環状壁7側に傾斜させられる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
3 供給部
4 ピアスナット
5 ブランク
6 パイロット部
7 環状壁
8 本体部
10 鍛造成形部
25 搬送機構
30 第1鍛造金型
32 第1ダイ
32a 第1挿入孔
32b 第1内周壁
33 第1インサート
33a 第1中空孔
33b 第1開口
33c 第1斜面
34 第1台地状部
34a 第1側壁
35 第1加工空間
36 第1環状溝
38 第1ピン
38a 第1端部
40 第1パンチ
50 第2鍛造金型
52 第2ダイ
52a 第2挿入孔
52b 第2内周壁
53 第2インサート
53a 第2中空孔
53b 第2開口
53c 第2斜面
54 第2台地状部
54a 第2側壁
55 第2加工空間
56 第2環状溝
60 第2パンチ
70 第3鍛造金型
72 第3ダイ
72a 第3挿入孔
72b 第3内周壁
73 ガイド
73a 第3中空孔
73b 開口
73c ガイド孔
73d 対向面
74 環状突起
75 第3加工空間
80 第3パンチ
81 軸部
82 先端部
83 傾斜部
83a 外周面
85 第4パンチ
88 第5ピン
ID 内径サイズ
ED1〜ED4 第1〜第4外径サイズ
CP1、CP2 第1および第2接続位置
Claims (9)
- (a) ブランクに、第1加工を施す第1鍛造金型と、
(b) 前記第1鍛造金型と隣接して配置されており、前記第1鍛造金型で前記第1加工が施された前記ブランクに、第2加工を施す第2鍛造金型と、
(c) 前記第2鍛造金型と隣接して配置されており、前記第2鍛造金型で前記第2加工が施された前記ブランクに、第3加工を施す第3鍛造金型と、
(d) 前記第1ないし第3鍛造金型のうち、隣接する2つの間で、前記ブランクを搬送する搬送機構と、
(e) 前記第1から第3鍛造金型および前記搬送機構の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記第1鍛造金型は、
(a-1) 第1挿入孔が形成された第1ダイと、
(a-2) 第1台地状部を有する筒状体であり、前記第1台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第1挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第1加工空間が形成される第1インサートと、
(a-3) 前記第1加工空間に対して相対的に進退可能とされた第1パンチと、
(a-4) 前記第1インサートの第1中空孔に装着された第1ピンと、
を有し、
前記第1挿入孔の第1内周壁と前記第1台地状部の第1側壁とにより第1環状溝が形成され、
前記第2鍛造金型は、
(b-1) 第2挿入孔が形成された第2ダイと、
(b-2) 第2台地状部を有する筒状体であり、前記第2台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第2挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第2加工空間が形成される第2インサートと、
(b-3) 前記第2加工空間に対して相対的に進退可能とされた第2パンチと、
を有し、
前記第2挿入孔の第2内周壁と前記第2台地状部の第2側壁とにより第2環状溝が形成され、
前記第2環状溝における前記第2挿入孔の内径は、前記第2パンチと遠ざかるに従って減少し、
前記第3鍛造金型は、
(c-1) 第3挿入孔が形成された第3ダイと、
(c-2) 第3中空孔が形成された筒状体であるとともに、前記第3中空孔の開口に沿って形成された環状突起を有しており、前記環状突起が前記第3挿入孔に挿入されることによって、第3加工空間が形成されるガイドと、
(c-3) 前記第3中空孔に装着されており、
棒状の軸部と、
前記軸部よりブランク側に設けられた棒状の先端部と、
前軸部と前記先端部の間に設けられた錐台状の傾斜部と、
を含む第3パンチと、
(c-4) 前記第3加工空間に対して相対的に進退可能とされた筒状体であり、前記第3パンチとの間に前記ブランクを挟む込むことによって、前記ブランクに貫通孔を形成する第4パンチと、
を有し、
前記ガイドの前記環状突起は、前記ブランクと対向する対向面に設けられ、
前記対向面に対する前記環状突起の高さは、少なくとも前記ブランクの前記環状壁の高さより大きいサイズに設定されており、
前記制御部は、
前記第1加工空間に配置された前記ブランクを、前記第1ピンおよび前記第1インサートと、前記第1パンチと、で挟み込ませることにより、
(i) 前記第1インサートの前記第1中空孔に押し出された前記ブランクを前記第1ピンの第1端部で押圧し、前記ブランクにパイロット部を形成しつつ、
(ii) 前記第1環状溝に押し出された前記ブランクによって、前記パイロット部を囲繞する環状壁を形成するように構成され、
前記第2加工空間に配置された前記ブランクを、前記第2インサートと、前記第2パンチと、で挟み込ませることにより、
(iii) 前記第2環状溝に挿入された前記環状壁を前記パイロット部側に傾斜させるように構成されるとともに、
前記第3加工空間に配置された前記ブランクを、前記ガイドおよび前記第3パンチと、前記第4パンチと、で挟み込ませることにより、
(iv) 前記ブランクに貫通孔を形成しつつ、前記パイロット部を環状壁側に傾斜させるように構成されていることを特徴とするピアスナットの製造装置。 - (a) ブランクに、第1加工を施す第1鍛造金型と、
(b) 前記第1鍛造金型と隣接して配置されており、前記第1鍛造金型で前記第1加工が施された前記ブランクに、第2加工を施す第2鍛造金型と、
(c) 前記第2鍛造金型と隣接して配置されており、前記第2鍛造金型で前記第2加工が施された前記ブランクに、第3加工を施す第3鍛造金型と、
(d) 前記第1ないし第3鍛造金型のうち、隣接する2つの間で、前記ブランクを搬送する搬送機構と、
を備え、
前記第1鍛造金型は、
(a-1) 第1挿入孔が形成された第1ダイと、
(a-2) 第1台地状部を有する筒状体であり、前記第1台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第1挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第1加工空間が形成される第1インサートと、
(a-3) 前記第1加工空間に対して相対的に進退可能とされた第1パンチと、
(a-4) 前記第1インサートの第1中空孔に装着された第1ピンと、
を有し、
前記第1挿入孔の第1内周壁と前記第1台地状部の第1側壁とにより第1環状溝が形成され、
前記第2鍛造金型は、
(b-1) 第2挿入孔が形成された第2ダイと、
(b-2) 第2台地状部を有する筒状体であり、前記第2台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第2挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第2加工空間が形成される第2インサートと、
(b-3) 前記第2加工空間に対して相対的に進退可能とされた第2パンチと、
を有し、
前記第2挿入孔の第2内周壁と前記第2台地状部の第2側壁とにより第2環状溝が形成され、
前記第2環状溝における前記第2挿入孔の内径は、前記第2パンチと遠ざかるに従って減少し、
前記第3鍛造金型は、
(c-1) 第3挿入孔が形成された第3ダイと、
(c-2) 第3中空孔が形成された筒状体であるとともに、前記第3中空孔の開口に沿って形成された環状突起を有しており、前記環状突起が前記第3挿入孔に挿入されることによって、第3加工空間が形成されるガイドと、
(c-3) 前記第3中空孔に装着されており、
棒状の軸部と、
前記軸部よりブランク側に設けられた棒状の先端部と、
前軸部と前記先端部の間に設けられた錐台状の傾斜部と、
を含む第3パンチと、
(c-4) 前記第3加工空間に対して相対的に進退可能とされた筒状体であり、前記第3パンチとの間に前記ブランクを挟む込むことによって、前記ブランクに貫通孔を形成する第4パンチと、
を有し、
前記ガイドの前記環状突起は、前記ブランクと対向する対向面に設けられ、
前記対向面に対する前記環状突起の高さは、少なくとも前記ブランクの前記環状壁の高さより大きいサイズに設定されていることを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 請求項1に記載のピアスナットの製造装置において、
前記第1インサートに形成された前記第1中空孔の両端のうち第1台地状部側の第1開口付近は、面取りされており、
前記第2インサートに形成された前記第2中空孔の両端のうち第2台地状部側の第2開口付近は、面取りされており、
前記制御部は、
前記第1加工において、予備成形された前記ブランクの前記パイロット部を、前記第1インサートの第1斜面で押圧させ、
前記第2加工において、予備成形された前記ブランクの前記パイロット部を、前記第2インサートの第2斜面で押圧させるように構成されていることを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 請求項2に記載のピアスナットの製造装置において、
前記第1インサートに形成された前記第1中空孔の両端のうち第1台地状部側の第1開口付近は、面取りされており、
前記第2インサートに形成された前記第2中空孔の両端のうち第2台地状部側の第2開口付近は、面取りされていることを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のピアスナットの製造装置において、
前記傾斜部の外径は、前記第1接続位置から前記第2接続位置に向かうに従って、徐々に増大することを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載のピアスナットの製造装置において、
鍛造成形部は、
前記第1から第3鍛造金型と、前記搬送機構と、前記制御部と、
を含み、外形が略四角形状となるピアスナット用の前記ブランクを製造し、
供給部は、前記ブランクの材料として断面形状が略四角形状の線材を、前記鍛造成形部に供給することを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載のピアスナットの製造装置において、
前記第3鍛造金型は、
(c-4) 各々が、前記第3加工空間に対して相対的に進退可能とされるとともに、前記第3挿入孔の第3内周壁に沿って設けられた3本以上のノックアウトピン、
をさらに備えることを特徴とするピアスナットの製造装置。 - 第1から第3鍛造金型を用いるピアスナットの製造方法であって、
前記第1鍛造金型は、
第1挿入孔が形成された第1ダイと、
第1台地状部を有する筒状体であり、前記第1台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第1挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第1加工空間が形成される第1インサートと、
前記第1加工空間に対して相対的に進退可能とされた第1パンチと、
前記第1インサートの第1中空孔に装着された第1ピンと、
を有し、
前記第1挿入孔の第1内周壁と前記第1台地状部の第1側壁とにより第1環状溝が形成され、
前記第2鍛造金型は、
第2挿入孔が形成された第2ダイと、
第2台地状部を有する筒状体であり、前記第2台地状部が前記ブランクと対向するよう、前記第2挿入孔に装着されることによって、前記ブランクを加工する第2加工空間が形成される第2インサートと、
前記第2加工空間に対して相対的に進退可能とされた第2パンチと、
を有し、
前記第2挿入孔の第2内周壁と前記第2台地状部の第2側壁とにより第2環状溝が形成され、
前記第2環状溝における前記第2挿入孔の内径は、前記第2パンチと遠ざかるに従って減少し、
前記第3鍛造金型は、
第3挿入孔が形成された第3ダイと、
第3中空孔が形成された筒状体であるとともに、前記第3中空孔の開口に沿って形成された環状突起を有しており、前記環状突起が前記第3挿入孔に挿入されることによって、第3加工空間が形成されるガイドと、
前記第3中空孔に装着されており、
棒状の軸部と、
前記軸部よりブランク側に設けられた棒状の先端部と、
前軸部と前記先端部の間に設けられた錐台状の傾斜部と、
を含む第3パンチと、
前記第3加工空間に対して相対的に進退可能とされた筒状体であり、前記第3パンチとの間に前記ブランクを挟む込むことによって、前記ブランクに貫通孔を形成する第4パンチと、
を有し、
前記ガイドの前記環状突起は、前記ブランクと対向する対向面に設けられ、
前記対向面に対する前記環状突起の高さは、少なくとも前記ブランクの前記環状壁の高さより大きいサイズに設定されており、
(a) 前記ブランクを前記第1加工空間に配置する工程と、
(b) 前記工程(a)が実行された後、前記第1ピンおよび前記第1インサートと、前記第1パンチと、で前記ブランクを挟み込むことにより、
前記第1インサートの前記第1中空孔に押し出された前記ブランクを前記第1ピンの第1端部で押圧し、前記ブランクにパイロット部を形成しつつ、
前記第1環状溝に押し出された前記ブランクによって、前記パイロット部を囲繞する環状壁を形成する工程と、
(c) 前記工程(b)が実行された前記ブランクを、前記第2加工空間に配置する工程と、
(d) 前記工程(c)が実行された後、前記第2インサートと、前記第2パンチと、で前記ブランクを挟み込むことにより、前記第2環状溝に挿入された前記環状壁を前記パイロット部側に傾斜させる工程と、
(e) 前記工程(d)が実行された前記ブランクを、前記第3加工空間に配置する工程と、
(f) 前記工程(e)が実行された後、前記ガイドおよび前記第3パンチと、前記第4パンチと、で前記ブランクを挟み込むことにより、
前記ブランクに貫通孔を形成しつつ、前記パイロット部を環状壁側に傾斜させる工程と、
を備えることを特徴とするピアスナットの製造方法 - 請求項8に記載のピアスナットの製造方法において、
前記第1インサートに形成された前記第1中空孔の両端のうち第1台地状部側の第1開口付近は、面取りされており、
前記第2インサートに形成された前記第2中空孔の両端のうち第2台地状部側の第2開口付近は、面取りされており、
前記工程(b)は、予備成形された前記ブランクの前記パイロット部を、前記第1インサートの第1斜面で押圧し、
前記工程(d)は、予備成形された前記パイロット部を、前記第2インサートの第2斜面で押圧することを特徴とするピアスナットの製造方法。
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