JP2019042774A - プレス成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品であって、円筒部の内周面と平板部との境界部分が直角に近付けられているプレス成形品を、機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることなく簡易に製造することができる製造方法を提供する。【解決手段】円形孔１５が穿設された平板部１１ｂを有する板体１０ｂに対して、円筒部１２を突出させる方向とは反対方向にパンチ２３を前進させ、円形孔の周縁部を押し曲げることにより、円形孔の中心軸Ｃに近づくほど大きく突出するように傾斜した傾斜縁部１６を形成してから、形成すべき円筒部の内径と等しい外径を有する円柱部２４ａと、先端に向かって縮径しているテーパ部２４ｂとを有するパンチ２４を、傾斜縁部が突出している方向から板体に対して前進させ、反対側まで押し曲げることにより円筒部を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品の製造方法に関するものである。

平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製の部品は、例えば管継手や軸継手として使用される。このような部品は、パンチによって円形孔の縁を押し立てることによって製造される。

図９を用いて具体的に説明すると、予め円形孔２１５を穿設しておいた平板２１０を（図９（ａ）参照）、ダイ２３１に載置し、押さえプレート２３２で押さえつつパンチ２２１を円形孔２１５に押し込む（図９（ｂ）参照）。これにより、パンチ２２１の進行方向に金属材料が流動し、円形孔２１５の周縁部が押し立てられて、径が押し広げられた円形孔２１５ｂに円筒部２１２が接続された形状の成形品２１０ｂが製造される。しかしながら、このような方法で成形すると、金属材料の流動に伴って円筒部２１２の内周面と平板部２１１との境界部分に湾曲部Ｒが形成され、いわゆる「アールが付いた」状態となる。

このような湾曲部Ｒが形成されると、円筒部２１２の内周面における直筒部分（図９（ｃ）に示す断面における長さＮ１の部分に相当）の面積が小さくなるため、或いは、平板部２１１における平坦部分（図９（ｃ）に示す断面における長さＮ２の部分に相当）の面積が小さくなるため、相手部材とのシーリングが不十分になる等の問題がある。そのため、このような部品の製造に際しては、通常、その部品の用途等に応じて、円筒部の内周面において確保すべき直筒部分の長さ割合や、平板部において確保すべき平坦部分の長さ割合が定められている。従って、要請される条件を満たすために、湾曲部Ｒを直角に近付ける必要が生じる場合がある。

そのような場合、従来は、図９（ｄ）に示すように、成形品２１０ｂを反転させて円筒部２１２の端面を上方に向け、この状態で円筒部２１２の外径を超える径を有するパンチ２２２で押圧していた。このとき、金属材料を湾曲部Ｒに向かって流動させることによって、円筒部２１２の内周面と平板部２１１との境界部分を、平板部２１１における平坦部分より少し突出させる。その後、突出させた部分を切削することにより、或いは平坦面を有するパンチで更に押すことにより、円筒部２１２の内周面と平板部２１１との境界部分を、直角に近い角部Ｅとすることができる。しかしながら、このような方法で角部Ｅを形成する場合、円筒部２１２の外周面と平板部２１１との境界部分に剪断力が作用し、窪みＤｆが生じてしまう。湾曲部Ｒの形成と同時に円筒部２１２の外周面と平板部２１１との境界部分に形成される湾曲部Ｒ’の大きさを、種々に変化させて調整すれば、窪みＤｆを生じさせないことも可能ではあるが、そのような調整には非常に手間がかかるため実用的ではない。そして、このような窪みＤｆが生じると、成形品の機械的強度を低下させる欠陥となる。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品であって、円筒部の内周面と平板部との境界部分が直角に近付けられているプレス成形品を、機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることなく簡易に製造することができる製造方法の提供を、課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかるプレス成形品の製造方法（以下、単に「製造方法」と称することがある）は、
「平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品を製造する製造方法であって、
前記円形孔が穿設された前記平板部を有する板体に対して、前記円筒部を突出させる方向とは反対方向に第一パンチを前進させ、前記円形孔の周縁部を前記反対方向に押し曲げることにより、前記円形孔の中心軸に近づくほど大きく突出するように傾斜した傾斜縁部を形成する逆曲げ工程と、
形成すべき前記円筒部の内径と等しい外径を有する円柱部、及び、先端に向かって縮径しているテーパ部を有する第二パンチを、前記傾斜縁部が突出している方向から前記板体に対して前進させ、前記傾斜縁部を前記板体に対する反対側まで押し曲げることにより前記円筒部を形成する円筒部形成工程と、
を具備する」ものである。

本製造方法では、最終的に円筒部となる円形孔の周縁部を、予め円筒部を突出させる方向とは反対方向に突出させ、円形孔の中心軸に近づくほど大きく突出するように傾斜した傾斜縁部としておく。そして、この傾斜縁部が突出している方向から、テーパ部を有するパンチを前進させて、傾斜縁部を押し曲げて円筒部を形成する。これにより、テーパ部によって押し曲げられる位置で、傾斜縁部には、パンチの前進方向に押すように作用する力に加えて、円形孔の径方向における外側に向かって押す力も作用する。

パンチの前進方向に作用する力のみであれば、傾斜縁部が押し曲げられる位置において大きなアールが付いた湾曲部が形成されるところ、径方向における外側に向かって押す力も作用するため、傾斜縁部が押し曲げられる位置に、直角に近い角部を形成することができる。つまり、本製造方法によれば、平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状であり、円筒部の内周面と平板部との境界部分に直角に近い角部を有するプレス成形品を、製造することができる。

また、本製造方法は、円筒部を形成しながら、円筒部の内周面と平板部との境界部分に直角に近い角部を形成する方法であり、従来の製造方法とは異なり、アールが付いた湾曲部が一旦形成されてしまった後に、湾曲部を直角に近付けるために更に押圧したり切削したりする工程を有していない。そのため、機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることなく、円筒部の内周面と平板部との境界部分に直角に近い角部を簡易に形成することができる。

本発明にかかるプレス成形品の製造方法は、上記構成に加え、
「前記逆曲げ工程の前に、
前記板体の前記円筒部を突出させる側の面において、前記円形孔の周縁部を前記平板部に対して相対的に突出させることにより段部を形成する段部形成工程を行い、
前記円筒部形成工程では、前記段部を拘束することにより、前記傾斜縁部を形成していた金属材料が前記円形孔に対する径方向に流動することを抑止する」ものとすることができる。

段部は、板体において円筒部を突出させる側の面に形成するものであり、円形孔の周縁部を平板部に対して突出させることにより形成された部分である。すなわち、傾斜縁部を形成した後では、傾斜縁部に対して外周縁側に段部が存在する。上述したように、パンチの前進に伴って傾斜縁部には、径方向における外側に向かう力も作用している。そのため、仮に段部が拘束されていないとすると、傾斜縁部を形成していた金属材料が径方向に過度に流動してしまい、円筒部を十分に形成することができないおそれがある。これに対し、本製造方法では、段部を拘束しているため、傾斜縁部を形成していた金属材料を径方向に逃がすことなく、円筒部を形成することができる。

本発明にかかるプレス成形品の製造方法は、上記構成に替えて、
「前記円筒部形成工程では、前記逆曲げ工程後の前記板体の外周面を拘束することにより、前記傾斜縁部を形成していた金属材料が前記円形孔に対する径方向に流動することを抑止する」ものとすることができる。

上記構成では、逆曲げ工程に先立って段部を形成しておき、円筒部形成工程で段部を拘束していたのに対し、本構成では段部を形成することなく、円筒部形成工程では板体の外周面を拘束する。このような方法によっても、段部を拘束する場合と同様に、傾斜縁部を形成していた金属材料の径方向への流動を抑止し、円筒部を形成することができる。なお、板体の外周面の拘束は、板体の外形に対応させた孔部を有する拘束体に板体を嵌め込んだ状態で円筒部形成工程を行うことにより、行うことができる。従って、拘束体の孔部の形状を板体の外形に合わせたものとすれば、板体の外形（すなわち、拘束体の孔部の形状）は不問である。

以上のように、本発明によれば、平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品であって、円筒部の内周面と平板部との境界部分が直角に近付けられているプレス成形品を、機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることなく簡易に製造することができる製造方法を、提供することができる。

本発明の第一実施形態である製造方法における工程を説明する図である。 図１に引き続き、第一実施形態の製造方法における工程を説明する図である。 図２に引き続き、第一実施形態の製造方法における工程を説明する図である。 第一実施形態の段部形成工程後の板体の斜視図である。 第一実施形態の製造方法により製造されたプレス成形品の斜視図である。 本発明の第二実施形態である製造方法における工程を説明する図である。 第二実施形態の逆曲げ工程後の板体の斜視図である。 第二実施形態の製造方法により製造されたプレス成形品の斜視図である。 従来の製造方法を説明する図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。まず、第一実施形態であるプレス成形品の製造方法、及び、該製造方法により製造されるプレス成形品１について、図１乃至図５を用いて説明する。

第一実施形態の製造方法は、平板部１１ｂに設けられた円形孔１５ｂの縁に円筒部１２が接続された形状を呈するプレス成形品１を製造する製造方法であり、段部形成工程と、逆曲げ工程と、円筒部形成工程と、トリミング工程とを具備している。

より詳細に説明すると、本実施形態の製造方法では、予め円形孔１５が穿設された板体１０を使用する（図１（ａ）参照）。板体１０は厚さが一定の平板であり、円形孔１５を除く全体が平板部１１である。説明の便宜上、平板部１１において、円筒部１２を形成させる側の表面を円筒部形成面Ｓ１とし、その反対側の表面を反対面Ｓ２とする。ここでは、板体１０として、平面視が四角形のものを例示する。また、板体１０は金属製であり、例えば高張力鋼製である。

段部形成工程では、円形孔１５より大径の円柱状のパンチ２１を使用する。ダイ３１の上に、パンチ２１の外径より僅かに大きな径の円形孔３２ｈを有するダイ３２を置く。ダイ３２の高さは、板体１０の厚さより小さい設定とする。ダイ３２の上に板体１０を載置する。板体１０の向きは、ダイ３２に円筒部形成面Ｓ１を当接させ、反対面Ｓ２をパンチ２１に対面させる向きとする。ダイ３２の円形孔３２ｈ、及びパンチ２１それぞれの中心軸と、板体１０の円形孔１５の中心軸Ｃとを一致させた状態で、板体１０の外周縁部を押さえプレート３３で押さえつつ、パンチ２１を前進（降下）させる（図１（ｂ）参照）。

これにより、板体１０の平板部１１のうち円形孔１５の周縁部が、ダイ３２の高さ分だけ押し下げられ、平板部１１に平行な平板部１１ｂを更に有する板体１０ｂが形成される。換言すれば、平板部１１ｂは、円形孔１５の周縁部が平板部１１に対して突出して段違いとなった部分である。平板部１１ｂと平板部１１との境界線を含む平板部１１ｂの外周面が段部１３であり、段部形成工程によって円筒部形成面Ｓ１に段部１３が形成されたことなる（図１（ｃ）及び図４参照）。

平板部１１ｂにおける円形孔１５の周縁部の幅Ｗ１によって、後の工程で形成する傾斜縁部１６の幅Ｗ２が制限され、傾斜縁部１６の幅Ｗ２によって、その後の工程で形成する円筒部１２の長さが定まるため、この段階で幅Ｗ１を調整しておく。つまり、円形孔１５の径の大きさを調整する。この調整は、切断刃を有するパンチ２２で円形孔１５を打ち抜くことにより行うことができる（図１（ｄ）参照）。

なお、段部形成工程を経て板体１０が変形して板体１０ｂとなったように、以下の工程を経て板体１０ｃ，１０ｄへと変形していくが、板体１０ｂ〜１０ｄそれぞれにおいて、板体１０における円形孔１５の中心軸Ｃに相当する軸を、以下では「板体の中心軸Ｃ」と総称する。

次に、逆曲げ工程を行う。この工程で使用するパンチ２３は、一定の外径を有する円柱部２３ａと、先端に向かって線形に縮径しているテーパ部２３ｂとからなり、テーパ部２３ｂを前進方向の端部に有している。このパンチ２３が、本発明の第一パンチに相当する。ダイ４１の上に板体１０ｂを載置する。板体１０ｂの向きは、円筒部形成面Ｓ１をパンチ２３に対面させ、反対面Ｓ２をダイ４１に当接させる向きとする。板体１０ｂは段部１３を有しているため、ここに押さえプレート４２を当接させることにより、板体１０ｂの位置決めをすることができる（図２（ｅ）参照）。板体１０ｂの中心軸Ｃとパンチ２３の中心軸とを一致させた状態で、板体１０ｂの外周縁部を押さえプレート４２で押さえつつ、パンチ２３を前進させる。

パンチ２３を前進させることにより、そのテーパ部２３ｂで円形孔１５の周縁部が押し曲げられ、傾斜縁部１６を有する板体１０ｃが形成される。すなわち、傾斜縁部１６は、後の工程で円筒部１２を突出させる方向とは反対方向に向かって突出する。パンチ２３の前進に伴い傾斜縁部１６は、板体１０ｃの中心軸Ｃに近づくほど大きく突出するように傾斜する（図２（ｆ）参照）。傾斜縁部１６の傾斜角度は、パンチ２３を前進させる距離によって調整される。また、傾斜縁部１６の幅Ｗ２も、パンチ２３を前進させる距離により調整されるが、当然ながら平板部１１ｂの幅Ｗ１以下である。

次に、円筒部形成工程を行う。この工程で使用するパンチ２４は、一定の外径を有する円柱部２４ａと、先端に向かって線形に縮径しているテーパ部２４ｂとからなり、テーパ部２４ｂを前進方向の端部に有している。円柱部２４ａの外径は、形成しようとしている円筒部１２の内径と等しい。このパンチ２４が、本発明の第二パンチに相当する。

板体１０ｃは、逆曲げ工程での状態から反転させて、ダイ５１の上に載置する。つまり、板体１０ｃの向きは、円筒部形成面Ｓ１をダイ５１に当接させ、反対面Ｓ２をパンチ２４に対面させる向きとする。このような向きにすることにより、板体１０ｃの傾斜縁部１６が、パンチ２４に向かって突出している状態となる（図２（ｇ）参照）。

ダイ５１は、形成しようとしている円筒部１２の外径と径が等しい円形孔５１ｈを有している。また、ダイ５１に板体１０ｃを載置する際、板体１０ｃの段部１３を拘束する拘束体５３を、ダイ５１の上に載置する。拘束体５３は厚さが段部１３の高さと等しく、段部１３の外径と等しい内径を有する円形孔５３ｈが貫設されている。これにより、拘束体５３の円形孔５３ｈに嵌め込むようにして、段部１３を拘束することができる。この状態で、ダイ５１の円径孔５１ｈ、及びパンチ２４それぞれの中心軸と、拘束体５３に拘束された板体１０ｃの中心軸Ｃとを一致させた状態で、板体１０ｃの外周縁部を押さえプレート５２で押さえつつ、パンチ２４を前進させる。

パンチ２４の前進により、まずテーパ部２４ｂが板体１０ｃの傾斜縁部１６に当接し、パンチ２４の更なる前進により傾斜縁部１６が押し曲げられるように変形する。ここで、傾斜縁部１６はパンチ２４に向かって突出しており、しかも、板体１０ｃの中心軸Ｃに近づくほど大きく突出するように傾斜している。そのため、テーパ部２４ｂによって押し曲げられる位置で、傾斜縁部１６には、パンチ２４の前進方向に押すように作用する力に加えて、板体１０ｃの中心軸Ｃを中心とする円の径方向（以下、単に「径方向」と称する）における外側に向かって押す力も作用する。これにより、傾斜縁部１６が押し曲げられる位置において、大きなアールが付いた湾曲部が形成されることなく、直角に近い角部Ｅが形成される。

ここで、平板部１１に平行な面に対する傾斜縁部１６の角度θ（図２（ｆ）参照）が小さ過ぎると、傾斜縁部１６が径方向に押される力が小さくなり、傾斜縁部１６が押し曲げられる位置において、図９を用いて説明した従来の製造方法と同様にアールの付いた湾曲部が形成される。一方、傾斜縁部１６の角度θが大き過ぎると、傾斜縁部１６が押し曲げられる位置において、傾斜縁部１６を形成していた金属材料がパンチ２４側に残留してコブのように突出してしまう。そのため、最終的な製品であるプレス成形品１に所望される円筒部１２の長さや厚さ、金属材料の種類による流動し易さの相違等に応じて、傾斜縁部１６の角度θを調整する。

パンチ２４の円柱部２４ａがダイ５１の円形孔５１ｈに挿入されるまでパンチ２４を前進させると、傾斜縁部１６を形成していた金属材料がパンチ２４の前進方向へ流動することによって円筒部１２が形成される。このとき、円筒部１２は、パンチ２４の円柱部２４ａの外周面とダイ５１の円形孔５１ｈの内周面との間に流動する金属材料によって形成され、円筒部１２の孔部１５ｂは円柱部２４ａの外径と等しい径となる。

このような円筒部１２の形成に当たり、板体１０ｃの段部１３は拘束体５３によって拘束されている。上記のように、傾斜縁部１６にはパンチ２４の前進に伴い径方向における外側に向かう力も作用しているため、仮に拘束体５３による拘束がないとすると、傾斜縁部１６を形成していた金属材料が径方向にも流動してしまい、円筒部１２を十分に形成することができないおそれがある。これに対し、本製造方法では、板体１０ｃの段部１３を拘束体５３によって拘束しているため、金属材料を径方向に逃がすことなく円筒部１２を形成することができる。すなわち、本製造方法は、傾斜縁部１６の傾斜によって、径方向における外側に向かう力を作用させる一方で、段部１３の拘束により金属材料の径方向への流動を妨げることによって、直角に近い角度で傾斜縁部１６を押し曲げながら円筒部１２を形成する、という方法である。

上記の円筒部形成工程により、平板部１１と段違いである平板部１１ｂの円形孔１５ｂの縁に円筒部１２が接続された形状の板体１０ｄが形成される（図２（ｈ）参照）。板体１０ｄでは、円筒部１２の内周面と平板部１１ｂとの境界部分は、直角に近い角部Ｅである。

なお、この段階で、円筒部１２の内周面及び平板部１１ｂを整えるために、パンチ２５による成形を行っても良い（図３（ｉ）参照）。パンチ２５は、平板部１１の内径と等しい外径を有する大径部２５ａと、孔部１５ｂの径と等しい外径を有する小径部２５ｂとからなり、小径部２５ｂを前進方向の端部に有していると共に、大径部２５ａの前進方向の端面は水平な平滑面である。パンチ２５を前進させ、小径部２５ｂを孔部１５ｂに進入させると共に、大径部２５ａの端面で平板部１１ｂを押圧することにより、円筒部１２の内周面の表面粗さを低減させると共に、平板部１１ｂの平滑性を高めることができる。なお、パンチ２５により成形する際は、ダイ６１に板体１０ｄを保持させる。ダイ６１は、パンチ２５の小径部２５ｂを挿通させる円形孔６１ｈを有しており、円形孔６１ｈの内周面には、板体１０ｄの段部１３及び円筒部１２の外形に沿う形状の凹凸が形成されている。

最後に、トリミング工程を行う。この工程では、板体１０ｄの中心軸Ｃを中心とする円であって、円筒部１２の外周面より外側で、且つ、段部１３より内側の点を通る円に沿って、平板部１１ｂを切断する（図３（ｊ）における二点鎖線を参照）。

これにより、平板部１１ｂの円形孔１５ｂの縁に円筒部１２が接続された形状であり、円筒部１２の内周面と平板部１１ｂとの境界部分に直角に近い角部Ｅを有するプレス成形品１を得ることができる（図３（ｋ）及び図５参照）。このようなプレス成形品１は、一般的に、製造に際して、円筒部１２の内周面において全高Ｌ１に対する直筒部の長さＬ２を一定値以上とすることが要請されている。円筒部１２の内周面と平板部１１ｂとの境界部分を直角に近い角部Ｅとすることにより、このような要請を満たすプレス成形品１を製造することができる。

以上のように、第一実施形態の製造方法によれば、平板部１１ｂの円形孔１５ｂの縁に円筒部１２が接続された形状であり、円筒部１２の内周面と平板部１１ｂとの境界部分に直角に近い角部Ｅを有するプレス成形品１を、製造することができる。従来の製造方法では、円筒部を形成する際に、その内周面と平板部との境界部分に形成されてしまった湾曲部を直角に近付けるために円筒部の端部を押圧していたため、剪断力の作用によって円筒部の外周面と平板部との境界に欠陥が生じていた。本製造方法は、このように湾曲部が一旦形成されてしまった後に、反対側から押圧して金属材料の流動によって湾曲部を直角に近付けていた従来とは異なり、円筒部１２を形成する段階で直角に近い角部Ｅが形成されるものであるため、機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることがない利点を有している。

また、従来の製造方法では、円筒部の内周面と平板部との境界の湾曲部を矯正するために円筒部の端面を押圧する際に、金属材料が流動する量を調整する目的で、円筒部の外周面と平板部との境界部分に形成される湾曲部の大きさを種々に調整する必要があり、大変に手間がかかった。また、従来の製造方法では、金属材料を流動させる押圧によって、一旦形成された湾曲部を敢えて平板部より突出させてから、切削または押圧によって直角に近い角部を形成していたため、工程数も非常に多かった。これに対し、本製造方法では、円形孔の周縁部を反対方向に押し曲げて傾斜縁部を形成する逆曲げ工程を付加し、円筒部形成工程で使用するパンチの形状を工夫することのみにより、機械的強度を低下させる欠陥のない優れたプレス成形品１を、従来の製造方法より少ない工程数で、簡易に製造することができる。

次に、本発明の第二実施形態であるプレス成形品の製造方法、及び、該製造方法により製造されるプレス成形品１００について、図６乃至図８を用いて説明する。第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第二実施形態の製造方法は、平板部１１１に設けられた円形孔１１５ｂの縁に円筒部１１２が接続された形状を呈するプレス成形品１００を製造する製造方法であり、逆曲げ工程と、円筒部形成工程と、トリミング工程とを具備している。第一実施形態の製造方法とは、段部形成工程を行わない点で相違している。

より詳細に説明すると、第二実施形態の製造方法では、円形孔１１５が穿設された板体１１０を使用する。板体１１０は厚さが一定の平板で外形が正方形であり、円形孔１１５を除く全体が平板部１１１である。第一実施形態と同様に、円形孔１１５の大きさによって、平板部１１１における円形孔１１５の周縁部の幅が、後の工程で形成する傾斜縁部１１６の幅、及び、傾斜縁部１１６の幅によって定まる円筒部１１２の長さに応じて調整されている。

逆曲げ工程では、第一実施形態の逆曲げ工程で使用されるパンチ２３と同様のパンチを使用する。板体１１０を、その円筒部形成面Ｓ１をパンチ２３に対面させる向きで、ダイ１４１の上に載置する。その際、板体１１０の外周面に位置決め部材１４３を当接させる。板体１１０の中心軸Ｃとパンチ２３の中心軸とを一致させた状態で、板体１１０の外周縁部を押さえプレート１４２で押さえつつ、パンチ２３を前進（降下）させる（図６（ａ）参照）。

パンチ２３を前進させることにより、そのテーパ部２３ｂで円形孔１１５の周縁部が押し曲げられ、傾斜縁部１１６を有する板体１１０ｂが形成される。傾斜縁部１１６は、後の工程で円筒部１１２を突出させる方向とは反対方向に向かって突出すると共に、板体１１０ｂの中心軸Ｃに近づくほど大きく突出するように傾斜する（図６（ｂ）参照）。

次に、円筒部形成工程を行う。この工程では、第一実施形態の円筒部形成工程で使用されるパンチ２４と同様のパンチを使用する。板体１１０ｂは、逆曲げ工程における状態から反転させて（図７参照）、ダイ１５１の上に載置する。これにより、板体１１０ｂの傾斜縁部１１６が、パンチ２４に向かって突出している状態となる（図６（ｃ）参照）。

ダイ１５１は、形成しようとしている円筒部１１２の外径と径が等しい円形孔１５１ｈを有している。また、ダイ１５１に板体１１０ｂを載置する際に、板体１１０ｂの外周面１１３を拘束する拘束体１５３を、ダイ１５１の上に載置する。拘束体１５３は厚さ（高さ）が板体１１０ｂの厚さと等しく、板体１１０ｂの外形に形状及び大きさを合わせた正方形の孔部１５３ｈが貫設されている。板体１１０ｂは孔部１５３ｈに嵌め込まれ、板体１１０ｂの外周面が孔部１５３ｈの内周面に当接して拘束される。この状態で、ダイ１５１の円径孔１５１ｈ、及びパンチ２４それぞれの中心軸と、拘束体１５３に拘束された板体１１０ｂの中心軸Ｃとを一致させた状態で、板体１１０ｂの外周縁部を押さえプレート１５２で押さえつつ、パンチ２４を前進させる。

パンチ２４の前進により、テーパ部２４ｂが板体１１０ｂの傾斜縁部１１６に当接し、パンチ２４の更なる前進により傾斜縁部１１６が押し曲げられるように変形する。ここで、傾斜縁部１１６はパンチ２４に向かって突出していることに加え、板体１１０ｂの中心軸Ｃに近づくほど大きく突出するように傾斜しているため、テーパ部２４ｂによって押し曲げられる位置で、傾斜縁部１１６には、パンチ２４の前進方向に押すように作用する力に加えて、径方向における外側に向かって押す力も作用する。これにより、傾斜縁部１１６が押し曲げられる位置において、大きなアールが付いた湾曲部が形成されることなく、直角に近い角部Ｅが形成される。

パンチ２４の円柱部２４ａがダイ１５１の円形孔１５１ｈに挿入されるまでパンチ２４を前進させると、傾斜縁部１１６を形成していた金属材料がパンチ２４の前進方向へ流動することによって円筒部１１２が形成される。このとき、円筒部１１２は、パンチ２４の円柱部２４ａの外周面とダイ１５１の円形孔１５１ｈの内周面との間に流動する金属材料によって形成され、円筒部１１２の孔部１１５ｂは円柱部２４ａの外径と等しい径となる。

このような円筒部１１２の形成に当たり、傾斜縁部１１６に径方向における外側に向かう力を作用させる一方で、板体１１０ｂの外周面１１３は拘束体１５３によって拘束されているため、金属材料を径方向に過度に逃がすことなく直角に近い角度で傾斜縁部１６を押し曲げながら円筒部１１２が形成される。すなわち、第一実施形態の製造方法では、段部１３の拘束により金属材料の径方向への流動を妨げていたのに対し、第二実施形態の製造方法では、板体１１０ｂの外周面１１３の拘束によって金属材料の径方向への流動を妨げる。

なお、ここでは、板体１１０ｂの外形が正方形であり、これに合わせて拘束体１５３の孔部１５３ｈが正方形である場合を例示しているが、孔部１５３ｈの大きさ及び形状が板体１１０ｂの外形に合わせられており、孔部１５３ｈに板体１１０ｂを嵌め込むことができれば、板体１１０ｂの外形（すなわち、孔部１５３ｈの形状）は何ら限定されない。例えば、板体１１０ｂの外形が、矩形以外の四角形、四角形の外周辺を湾曲させた形状、四角形以外の多角形、四角形以外の多角形の外周辺を湾曲させた形状、円形、楕円形であっても、その形状に合わせた孔部１５３ｈを有する拘束体１５３によって、板体１１０ｂの外周面を拘束することができる。

上記の円筒部形成工程により、平板部１１１の円形孔１１５ｂの縁に円筒部１１２が接続された形状の板体１１０ｃが形成される（図６（ｄ）参照）。板体１１０ｃにおいて円筒部１１２の内周面と平板部１１１との境界部分は、直角に近い角部Ｅである。なお、この段階で、円筒部１１２の内周面の表面粗さを低減させる成形を行うことができる。

最後に、トリミング工程として、板体１１０ｃの中心軸Ｃを中心とする円であって、円筒部１１２の外周面より外側の点を通る円に沿って、平板部１１０を切断する工程を行う（図６（ｄ）における二点鎖線を参照）。これにより、平板部１１１の円形孔１１５ｂの縁に円筒部１１２が接続された形状であり、円筒部１１２の内周面と平板部１１１との境界部分に直角に近い角部Ｅを有するプレス成形品１００を得ることができる（図８参照）。このようなプレス成形品１００は、円筒部１１２の内周面において全高に対する直筒部の長さを一定値以上とすることが要請されている場合であっても、円筒部１１２の内周面と平板部１１１との境界部分が直角に近い角部Ｅであることにより、その要請を満たすことができる。

上記のように、第二実施形態の製造方法によっても、第一実施形態の製造方法と同様に、円筒部１１２の内周面と平板部１１１との境界部分に直角に近い角部Ｅが形成されたプレス成形品１００を、円筒部１１２の外周面と平板部１１１との境界部分に機械的強度を低下させる欠陥を生じさせることなく、簡易に製造することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、円筒部１２，１１２の内周面において全高に対する直筒部の長さを一定値以上とすることが要請されているプレス成形品１，１００を製造する場合を例示した。これに限定されず、平板部における平坦部分の面積割合を一定値以上にすることが要請されているプレス成形品についても、円筒部の内周面と平板部との境界部分を直角に近い角部とすることにより、その要請を満たすことができる。

１ プレス成形品
１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 板体
１１，１１ｂ 平板部
１２ 円筒部
１３ 段部
１５，１５ｂ 円形孔
１６ 傾斜縁部
２３ パンチ（第一パンチ）
２４ パンチ（第二パンチ）
２４ｂ テーパ部
１００ プレス成形品
１１０，１１０ｂ，１１０ｃ 板体
１１２ 円筒部
１１５，１１５ｂ 円形孔
１１６ 傾斜縁部

Claims (3)

1. 平板部に設けられた円形孔の縁に円筒部が接続された形状を呈する金属製のプレス成形品を製造する製造方法であって、
   前記円形孔が穿設された前記平板部を有する板体に対して、前記円筒部を突出させる方向とは反対方向に第一パンチを前進させ、前記円形孔の周縁部を前記反対方向に押し曲げることにより、前記円形孔の中心軸に近づくほど大きく突出するように傾斜した傾斜縁部を形成する逆曲げ工程と、
   形成すべき前記円筒部の内径と等しい外径を有する円柱部、及び、先端に向かって縮径しているテーパ部を有する第二パンチを、前記傾斜縁部が突出している方向から前記板体に対して前進させ、前記傾斜縁部を前記板体に対する反対側まで押し曲げることにより前記円筒部を形成する円筒部形成工程と、
   を具備することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
2. 前記逆曲げ工程の前に、
   前記板体の前記円筒部を突出させる側の面において、前記円形孔の周縁部を前記平板部に対して相対的に突出させることにより段部を形成する段部形成工程を行い、
   前記円筒部形成工程では、前記段部を拘束することにより、前記傾斜縁部を形成していた金属材料が前記円形孔に対する径方向に流動することを抑止する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
3. 前記円筒部形成工程では、前記逆曲げ工程後の前記板体の外周面を拘束することにより、前記傾斜縁部を形成していた金属材料が前記円形孔に対する径方向に流動することを抑止する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。

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