JP2021070031A - フランジを有する部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジを有する部材の製造方法において、成形するフランジの形状の自由度を高める。【解決手段】被加工材８の延出部８２の延出方向D視における一部をパンチ２２により延出方向Ｄに略平行な方向に押圧することで、延出部８２を構成している材料の一部を延出方向Ｄに略平行な方向に押し出すとともに他の一部を押し出さずに残し、押し出した部分でフランジ１２の第一の部分１２１を成形し、押し出さずに残した部分でフランジ１２の第二の部分１２２を成形する。【選択図】図６

Description

本発明は、フランジを有する部材の製造方法に関する。

特許文献１には、形状がＴ字状である金属部品の製造方法が開示されている。この方法は、金属板や金属棒の一端面縁部を割裂又はすり割りにより分割し、分割端部を折り曲げ成形した後、折り曲げ成形した部分が水平となるようにプレス成形又はカシメ成形する。この特許文献１に開示されている方法によれば、割裂又はすり割りにより分割した分割端部をプレス成形又はカシメ成形することによりフランジを成形できるから、フランジを有する金属部品を製造できる。

特開２０１４−８５１８号公報

（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、薄い刃状のパンチを被加工材の端面に突き当てることで被加工材をＴ字形状に分割してフランジを成形するため、パンチの進行方向と被加工材の端面とが直角もしくは直角に近い角度でなければ加工できない。このため、被加工材の端面に例えばパンチの進行方向と平行、もしくは、パンチの進行方向に対して被加工材側に傾斜した角度（負角）を有する部分が含まれている場合には、当該部分にパンチを突き当てることができないから、Ｔ字形状に分割できない。このように、特許文献１に開示されている方法では、適用できる被加工材の形状が制限される。

また、特許文献１に開示されている方法では、被加工材の端面にパンチを突き当てるため、被加工材の端部のうち端面が外周面に表れる外側端部以外の端部の端面にはパンチを突き当てることができず、よってこのような端部位置にはフランジを成形できない。例えば、被加工材に貫通孔が形成されている場合、貫通孔の周端部（内側端部）にパンチを突き当てることができないから、当該周端部をフランジ状に成形することができない。このように、特許文献１に開示されている方法では、フランジを成形する部分の位置も制限される。さらに、特許文献１に開示されている方法では、薄い刃状のパンチを使用するため、パンチの耐久性が低い。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、フランジを有する部材の製造方法において、適用できる被加工材の形状の自由度の向上を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）
前記課題を解決するため、本発明に係るフランジ（１２）を有する部材（１ａ，１ｂ，１ｃ）の製造方法は、片側表面（８１１）を有する基部（８１）と基部（８１）の端部から片側表面（８１１）に交差する方向に折れ曲がるように延出する延出部（８２）と、を有する被加工材（８，８ｂ）から、フランジ（１２）を有する部材（１ａ，１ｂ、１ｃ）を製造する方法であって、
延出部（８２）の外側領域（８４）を第一の金型（２２）により延出部（８２）の延出方向（Ｄ）に略平行な方向に押圧し、延出部（８２）を構成している材料の一部を延出方向（Ｄ）に略平行な方向に押し出すことで前記フランジ（１２）の第一の部分（１２１）を成形するとともに、延出部を構成している材料の他の一部を押し出さずに残すことでフランジ（１２）の第二の部分（１２２）を成形する。

発明がこのように構成されると、使用する第一の金型（２２）のプレス方向（Ｐ）視の形状に応じた形状のフランジ（１２）を成形できる。別言すれば、フランジを形成すべき部分の端部形状に応じた形状の第一の金型を用いて所望の形状のフランジを成形できる。このため、成形するフランジ（１２）の形状の自由度を高めることができる。また、発明がこのように構成されると、フランジ（１２）の成形位置が被加工材（８）の基部（８１）の外側端部に限定されない。例えば、被加工材（８）の基部（８１）が貫通孔を有する場合には、この貫通孔の内周縁、すなわち被加工材（８）の基部（８１）の内側端部にフランジ（１２）を成形できる。なお、外側端部とは、被加工材（８）の基部（８１）の外周端部をいうものとし、内側端部は、被加工材（８）の基部（８１）に貫通孔（８５）が設けられている場合における当該貫通孔（８５）の内周端部をいうものとする。また、延出部（８２）の外側領域（８４）は、第一の金型（２２）に接触して押圧される面（すなわち延出部の延出方向における端面（先端面）或いは延出部の延出方向と反対方向における端面（基端面））のうち、基部（８１）側から見てより外側に位置する領域である。従って、延出部が基部の外側端部に設けられている場合、延出部の外側領域は、延出部の端面のうち外側寄り（外周寄り）の領域になり、延出部が基部の内側端部に設けられている場合、延出部の外側領域は、延出部の端面のうち内側寄り（内周寄り）の領域になる。

また、本発明は、延出方向（Ｄ）視において、被加工材（８）の基部（８１）の周囲を第二の金型（２４）により囲んだ状態で、外側領域（８４）を第一の金型（２２）により延出方向（Ｄ）に略平行な方向に押圧する、
という構成であってもよい。

発明がこのように構成されると、延出部（８２）の延出方向（Ｄ）に交差する方向の変形を基部（８１）に生じさせることなく、フランジ（１２）を成形できる。

また、本発明は、互いに対向して配置される第三の金型と第四の金型（２１，２３）によって被加工材（８）の基部（８１）を延出方向（Ｄ）の両側から挟持した状態で、延出部（Ｄ）の外側領域（８４）を第一の金型（２２）により延出方向（Ｄ）に略平行な方向に押圧する、
という構成であってもよい。

発明がこのように構成されると、第一の金型（２２）によって延出部（８２）を構成する材料の一部を押し出している間において、基部（８１）のプレス方向（Ｐ）への移動や変形を防止または抑制できる。例えば、基部（８１）が第三の金型と第四の金型（２１，２３）に挟持されることで、基部（８１）の座屈変形が防止または抑制される。

また、本発明は、第一の金型（２２）によって、外側領域（８４）を延出方向（Ｄ）の反対側に向かって押圧することで、第二の部分（１２２）の延出方向とは反対方向に延出する第一の部分（１２１）を成形する、
という構成であってもよい。

発明がこのように構成されると、基部（１１）から互いに反対側に延出する第一の部分（１２１）と第二の部分（１２２）を有するフランジ（１２）を成形できる。

また、本発明において、延出部（８２）は、延出方向に直角な方向に厚みを有する板状を呈し、外側領域（８４）は、延出部（８２）の先端面（８３）を板厚方向に分割した領域のうち外側に位置する領域である、
という構成であってもよい。この場合、板状の延出部（８２）の板厚方向は、延出方向及び、その延出部（８２）が設けられている基部（８１）の端辺に沿った方向に、直交する方向であるのがよい。延出部（８２）をこのように板状に構成して、延出部（８２）の先端面（８３）を板厚方向に分割した二つの領域のうちの外側領域（８４）を第一の金型で押圧することにより、フランジの第一の部分及び第二の部分をそれぞれ成形することができる。

図１は、被加工材の構成例を示す外観斜視図である。 図２は、本実施形態の製造方法により製造される製品の構成例を示す外観斜視図である。 図３は、本実施形態の製造方法を説明する図である。 図４は、本実施形態の製造方法を説明する図である。 図５は、本実施形態の製造方法を説明する図である。 図６は、本実施形態の製造方法を説明する図である。 図７は、刃状のパンチを使用してフランジを成形する方法を説明する図である。 図８は、被加工材の構成例を示す外観斜視図である。 図９は、図８に示す被加工材から製造される製品の構成例を示す外観斜視図である。 図１０は、第一の部分と第二の部分とが同じ方向に延出するフランジを有する製品の構成例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。説明の便宜上、「フランジを有する部材の製造方法」を、単に「製造方法」と略して記すことがある。また、本実施形態に係る製造方法により製造されるフランジ１２を有する部材１ａ，１ｂ，１ｃを、「製品」と記すことがある。

図１は、本発明の実施形態に係る製造方法を適用できる被加工材８の例を示す外観斜視図である。図２は、本実施形態に係る製造方法により製造される製品１ａの例を示す外観斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る製造方法を適用できる被加工材８は、基部８１と延出部８２とを有する。基部８１は、片側表面８１１（図１においては上側の面）及びその反対側の裏面８１２（図１においては下側の面）を有する。延出部８２は、基部８１の外側端部から折れ曲がるように延出する。延出部８２は、基部８１の外側端部（外周）に沿って設けられており、基部８１の片側表面８１１に交差する方向に折れ曲がるように延出している。本実施形態では、被加工材８の基部８１と延出部８２はいずれも板状であり、延出部８２の延出方向Ｄは基部８１の片側表面８１１に対して直角である例を示す。また、本実施形態では、延出部８２は、その延出方向Ｄに直角な方向に厚みを有する例を示す。延出部８２の板厚方向は、延出部８２の延出方向Ｄおよび、延出部８２が設けられる基部８１の外周（基部８１の片側表面８１１に直角な方向視において、基部８１１の外周をいうものとする）の端辺に直角な方向である。この延出部８２は、基部８１の片側表面８１１から直角方向に延びた内側壁面８２１と、内側壁面８２１とは反対側の外側壁面８２２を有する。なお、被加工材８の基部８１と延出部８２の具体的な形状は特に限定されるものではない。また、被加工材８の延出部８２の延出方向Ｄを、単に「延出方向D」と略して記すことがある。

図２は、本実施形態に係る製造方法により製造される製品１ａの例を示す外観斜視図である。図２に示すように、本実施形態により製造される製品１ａは、基部１１とフランジ１２を有する。製品１ａの基部１１は被加工材８の基部８１に対応する部分であり、製品１ａの基部１１の形状・寸法は被加工材８の基部８１と同じである。すなわち、本実施形態に係る製造方法では被加工材８の基部８１の形状と寸法は変化しない。製品１ａのフランジ１２は、被加工材８の延出部８２から成形される部分であり、第一の部分１２１と第二の部分１２２とを含む。そして、フランジ１２は、基部１１の外側端部（外周）に沿って形成される。また、本実施形態では、第一の部分１２１と第二の部分１２２とが互いに反対側に延出する構成を例に示す。この場合、第一の部分１２１が被加工材８の延出部８２とは反対側に延出し、第二の部分１２２が被加工材８の延出部８２と同じ側に延出する。なお、製品１ａのフランジ１２の第一の部分１２１の厚さＢと第二の部分１２２の厚さＣの比は限定されるものではなく、任意に設定できる。また、製品１ａのフランジ１２の第一の部分１２１の厚さＢと第二の部分１２２の厚さＣは、いずれも被加工材８の延出部８２の厚さＡよりも小さくなる。

図３〜図６は、本実施形態に係る製造方法の各工程を示す断面模式図である。図３〜図６に示すように、本実施形態に係る製造方法では、成形用の金型として、パンチ２２と、パッド２１と、ダイス２３と、拘束ブロック２４とが使用される。そして、パッド２１とダイス２３が対向するように配置され、パンチ２２と拘束ブロック２４が対向するように配置される。被加工材８は、ダイス２３の端面２３１（上端面）に載置される。このとき被加工材８は、延出方向Ｄとプレス方向Ｐとが平行で、かつ、延出部８２がパッド２１およびパンチ２２の側に向かって延出する向きで載置される。このため被加工材８の基部８１の裏面８１２が、ダイス２３の端面２３１に接触する。

パンチ２２は、第一の金型の例である。パンチ２２は、プレス装置３のスライダ３１に固定されて、スライダ３１と同じ移動方向となる。パンチ２２は、製品１ａのフランジ１２を成形する機能を有し、ダイス２３の端面２３１上に載置された被加工材８の延出部８２の端面８３（延出方向Ｄの先端面）の外側領域８４（図１において破線でハッチングされている部分）に接触できるように構成されている。外側領域８４は、延出部８２の端面８３（先端面）のうち、基部８１側から見て外側に位置する領域である。本実施形態では、外側領域８４は、板状に形成された延出部８２の端面８３（先端面）を板厚方向に分割した領域のうち、基部８１から見て外側に位置する領域である。また、延出部８２の外側領域８４は、延出部８２の端面８３（先端面）のうち、外側壁面８２２に接続され、内側壁面８２１に接続されていない領域であるとも言える。

このため、パンチ２２は、被加工材８の延出部８２の厚さ方向の一部であって、延出部８２の外側領域８４から延出方向と反対方向に沿って延びる外側部分８６（図１参照）をプレス方向P（プレス装置３のスライダ３１の移動方向をいうものとする。各図においては、プレス方向を矢印Ｐで示す）に押し出すことができる。また、パンチ２２は、プレス方向Ｐ視において、後述するパッド２１を囲むように配置されている。例えば、パンチ２２にはプレス方向Ｐに貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔にパッド２１が挿入されている。

パッド２１は、第三の金型と第四の金型の一方の例である。パッド２１は、ダイス２３とともに被加工材８の基部８１をプレス方向Ｐの両側から挟持する機能を有する。パッド２１は、プレス装置３のスライダ３１に第一付勢手段２５を介して取り付けられており、第一付勢手段２５によってダイス２３の側に向けて付勢されている。また、パッド２１とパンチ２２は互いにプレス方向Ｐに相対的に移動可能である。なお、パッド２１の端面２１１の寸法・形状は、被加工材８の基部８１（製品１ａの基部１１）の寸法・形状に応じて設定されるものであり、特に限定されるものではない。パッド２１は、ダイス２３とともに被加工材８の基部８１を挟むことで、被加工材８の基部８１のプレス方向Ｐの移動や変形を規制できればよい。例えば、パッド２１の端面２１１の寸法・形状は、被加工材８の基部８１と略同じでよい。

パッド２１の側面には、被加工材８の延出部８２の一部が係合可能な係合部２１２が設けられている。係合部２１２は、例えば窪み状や段差状の部分であり、プレス方向Ｐ視において、被加工材８の延出部８２の内側寄りの一部が係合し（嵌まり込み）、残りの部分（外側部分８６）は係合しない（すなわち、外側部分８６はプレス方向Ｐ視においてパッド２１の側面から外部にはみ出す）ように構成されている。具体的には、係合部２１２の深さＪは、被加工材８の延出部８２の厚さＡ（図１参照）よりも小さく、製品１ａのフランジ１２の第二の部分１２２の厚さＣ（図２参照）と略同じに設定される。なお、係合部２１２の具体的な寸法（深さ）は、成形するフランジ１２の第一の部分１２１と第二の部分１２２の寸法（厚さ）に応じて適宜設定される。

拘束ブロック２４は第二の金型の例である。拘束ブロック２４は、本実施形態に係る製造方法の工程中において、ダイス２３の端面２３１に載置された被加工材８の基部８１がプレス方向Ｐに交差する方向（パッド２１の端面２１１とダイス２３の端面２３１の面方向）に移動或いは変形することを規制する機能を有する。拘束ブロック２４は、プレス方向Ｐ視において、被加工材８の基部８１（製品１ａの基部１１）の周囲を囲むことができるように構成される。例えば、拘束ブロック２４には、被加工材８の基部８１を挿入可能でプレス方向Ｐに貫通する貫通孔が設けられている。プレス方向Ｐ視におけるこの貫通孔の寸法・形状は、延出方向Ｄ視における被加工材８の基部８１と略同じ寸法・形状が適用できる。なお、後述するように、プレス方向Ｐは、ダイス２３の端面２３１に載置される被加工材８の延出部８２の延出方向Ｄに平行（略平行）である。従って、拘束ブロック２４は、延出方向Ｄ視において、被加工材８の基部８１の周囲を囲むことができるように構成される。拘束ブロック２４は、プレス装置３のボルスタープレート３２に第二付勢手段２６を介して取り付けられており、プレス装置３のボルスタープレート３２に対してプレス方向Ｐに相対移動可能である。また、拘束ブロック２４は、第二付勢手段２６によってパンチ２２の側に向かって付勢される。

ダイス２３は、第三の金型と第四の金型の他方の例であり、パッド２１とともに被加工材８の基部８１を挟持する機能を有する。ダイス２３は、プレス装置３のボルスタープレート３２に固定される。プレス方向Ｐ視におけるダイス２３の端面２３１（被加工材８の基部８１の裏面８１２に接触する面）の寸法・形状は、延出方向Ｄ視における被加工材８の基部８１の形状に応じて設定される。そして、ダイス２３は、拘束ブロック２４に設けられている貫通孔の内部に配置されている。換言すると、プレス方向Ｐ視において、ダイス２３は拘束ブロック２４によって囲まれている。

ダイス２３の側面２３２と拘束ブロック２４の側面２４２（貫通孔の内周面）との間には、フランジ１２の第一の部分１２１を成形するための隙間２７が設けられる。プレス方向Ｐ視におけるこの隙間２７の寸法・形状は、フランジ１２の延出方向Ｄ視におけるフランジ１２の第一の部分１２１の寸法・形状に応じて設定される。例えば、この隙間２７のプレス方向Ｐ視の寸法・形状は、延出方向Ｄ視における製品１ａのフランジ１２の第一の部分１２１と同じ寸法・形状が適用できる。

本実施形態に係る製造方法の開始前の段階では、図３に示すように、パッド２１は、第一付勢手段２５の付勢力によってパンチ２２の端面２２１から突出している状態に保持される。拘束ブロック２４は、第二付勢手段２６によって、その端面２４１がダイス２３の端面２３１よりもパンチ２２に近い側に位置する状態に保持される。すなわち、ダイス２３は拘束ブロック２４の端面２４１から引っ込んでいる状態に保持される。

なお、第一付勢手段２５と第二付勢手段２６の具体的な構成は特に限定されるものではない。第一付勢手段２５は、パッド２１をダイス２３の側に向かって付勢できる構成であればよい。また、第二付勢手段２６は、拘束ブロック２４をパンチ２２の側に向かって付勢できる構成であればよい。第一付勢手段２５と第二付勢手段２６には、例えば公知の各種バネなどが適用できる。

次に、本実施形態に係る製造方法の工程について説明する。図３に示すように、まず、被加工材８がダイス２３の端面２３１に載置される。本実施形態では、被加工材８は、延出方向Ｄとプレス方向Ｐとが平行で、かつ、延出部８２がパッド２１およびパンチ２２の側に向かって延出する向きで載置される。ただし、延出方向Dとプレス方向Ｐは略平行であればよく、厳密な平行でなくてもよい。

本実施形態に係る製造方法の開始前の段階では、ダイス２３は拘束ブロック２４の端面２４１から引っ込んでいる。このため、被加工材８がダイス２３の端面２３１に載置されると、被加工材８の側面（延出部８２の延出方向Ｄ視における外周面）が拘束ブロック２４の側面２４２（拘束ブロック２４に設けられる貫通孔の内周面）と対向や接触する。このため、被加工材８の基部８１の周囲が拘束ブロック２４によって囲まれる。よって、基部８１のプレス方向Ｐ（延出方向Ｄ）に交差する方向（本実施形態では直角方向）の移動や変形が規制される。

図３に示す状態からスライダ３１が下死点に向かって移動すると、図４に示すように、パッド２１の端面２１１が被加工材８の基部８１の片側表面８１１に接触する。そして、被加工材８の基部８１は、第一付勢手段２５の付勢力によって加圧された状態で、パッド２１とダイス２３によりプレス方向Ｐの両側から挟持される。ここで、プレス方向Ｐと延出方向Ｄは平行であるので、被加工材８の基部８１は、パッド２１とダイス２３により延出方向Ｄの両側から挟持されることにもなる。このため、被加工材８の基部８１は、プレス方向Ｐ（延出方向Ｄ）の移動や変形が規制される。また、図４に示すように、被加工材８の延出部８２は、パッド２１の係合部２１２の表面と拘束ブロック２４の側面２４２（拘束ブロック２４に設けられる貫通孔の内周面）とにより挟まれる。

そして、パンチ２２の端面２２１は、被加工材８の延出部８２の端面８３の一部、具体的には、端面８３のうちの係合部２１２からはみ出している部分である外側領域８４に接触する。また、パンチ２２の端面２２１は、拘束ブロック２４の端面２４１にも接触する。なお、パッド２１の端面２１１が被加工材８の基部８１の片側表面８１１に接触するタイミングと、パンチ２２の端面２２１が被加工材８の延出部８２の端面８３の外側領域８４に接触するタイミングと、パンチ２２の端面２２１が拘束ブロック２４の端面２４１に接触するタイミングは、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。

図４に示す状態（パンチ２２の端面２２１が、延出部８２の端面８３の外側領域８４に接触している状態）からスライダ３１がさらに下死点に向かって移動すると、図５に示すように、パンチ２２は被加工材８の延出部８２の端面８３の外側領域８４を、下死点の側に向かって（すなわち、延出部８２が延出する側とは反対側に）押圧する。つまり、パンチ２２は、被加工材８の延出部８２の端面８３の外側領域８４を、延出方向Ｄに平行なプレス方向Ｐに押圧する。その結果、延出部８２を構成している材料の一部（例えば外側部分８６及びその周囲の部分）が、ダイス２３と拘束ブロック２４の隙間２７に流入する。この隙間２７に流入した材料がフランジ１２の第一の部分１２１になる。また、延出部８２を構成している材料の他の一部（例えば、係合部２１２に係合している部分であって、外側部分８６以外の部分）は、パンチ２２に押し出されずに残る。パンチ２２に押し出されずに残った部分がフランジ１２の第二の部分１２２になる。

このように、延出部８２を構成している材料の一部を延出方向Ｄに平行なプレス方向Ｐに押し出すことでフランジ１２の第一の部分１２１を成形するとともに、残りの一部を押し出さずに残すことでフランジ１２の第二の部分１２２を成形する。特に、本実施形態では、パンチ２２によって、被加工材8の延出部８２を厚さ方向に2つに分割する。そして、分割された２つの部分のうちの一方（主に外側部分８６）がフランジ１２の第一の部分１２１となり、分割された他方（主に外側部分８６以外の部分）がフランジ１２の第二の部分１２２となる。

なお、被加工材８の延出部８２は、パッド２１の係合部２１２の表面と拘束ブロック２４の側面２４２とに挟まれているから、パンチ２２により押圧されてもプレス方向Ｐ及び延出方向Ｄに交差する方向の移動や変形が規制される。例えば、延出部８２の座屈変形が防止される。また、被加工材８の基部８１は、その周囲が拘束ブロック２４に囲まれることでプレス方向Ｐ及び延出方向Ｄと交差する方向（例えば、プレス方向Ｐに直角な方向）への移動や変形が規制されるとともに、パッド２１とパンチ２２に挟持されることでプレス方向Ｐ及び延出方向Ｄへの基部８１の移動や変形が規制される。このように、本実施形態では、被加工材８の基部８１の移動や変形を規制しながら、延出部８２を構成している材料の一部をプレス方向Ｐに押し出す。

また、ダイス２３はボルスタープレート３２に固定されているため、パッド２１は被加工材８の基部８１の表面に接触した位置で移動を停止し、それ以降は停止した状態でダイス２３とともに被加工材８の基部８１を挟持する。一方、パッド２１は第一付勢手段２５を介してスライダ３１に対してプレス方向Ｐに相対移動可能であるため、パッド２１が移動を停止した後も、パンチ２２は下死点側への移動を継続できる。このように、プレス方向Ｐに互いに相対移動可能なパンチ２２とパッド２１を用いることで、パッド２１とダイス２３とで被加工材８の基部８１を延出方向Ｄの両側から挟持しながら、パンチ２２により延出部８２を構成している材料の一部をプレス方向Ｐに押し出すことができる。

拘束ブロック２４は、第二付勢手段２６を介してボルスタープレート３２に対してプレス方向Ｐに相対移動可能であり、パンチ２２に押されると下死点側に移動する。このため、パンチ２２は、拘束ブロック２４に接触した後も、下死点側へ移動して延出部８２を構成している材料の一部をプレス方向Ｐ（延出方向Ｄに平行な方向）に押し出すことができる。そして、拘束ブロック２４がパンチ２２に押されて移動している間も、被加工材８の延出部８２は、拘束ブロック２４に囲まれた状態に維持される。このように、プレス方向Ｐに互いに相対移動可能なダイス２３と拘束ブロック２４を用いることで、パンチ２２により延出部８２を構成している材料の一部をプレス方向Ｐ（延出方向Ｄに平行な方向）に押し出すことができる。また、開始前の段階で拘束ブロック２４をダイス２３よりもパンチ２２に近い側に位置させておくことにより、拘束ブロック２４の移動中に、被加工材８の基部８１が、延出部８２の延出方向Ｄに対して直角な方向に移動或いは変形することを規制する状態に保持できる。

図６は、パンチ２２が下死点に位置している状態を示す。図６に示すように、パンチ２２が下死点に達すると、フランジ１２の成形が完了し、製品１ａが得られる。図６では、パンチ２２の端面２２１と拘束ブロック２４の端面２４１が製品１ａの基部１１（加工が完了した被加工材８の基部８１）の厚さ方向の中間に位置する。このため、図６に示す状態では、製品１ａの基部１１は、拘束ブロック２４の側面２２２とパンチ２２の側面２４２の両方によって囲まれ、プレス方向Ｐ及び延出方向Ｄに交差する方向の移動や変形が拘束ブロック２４とパンチ２２の両方によって規制される。すなわち、フランジ１２の成形が完了するまで、被加工材８の基部８１は、プレス方向Ｐ及び延出方向Ｄに交差する方向の移動や変形が規制される状態に保持される。

なお、下死点の位置は図６に示す位置に限定されるものではない。例えば、下死点は、パンチ２２の端面２２１が被加工材８の基部８１に接触しない位置（図５に示す位置）であってもよい。パンチ２２の下死点の位置は、フランジ１２の第二の部分１２２の寸法などによって適宜設定される。また、パンチ２２が下死点の近傍に達した際に被加工材８の基部８１とパンチ２２との干渉を避けるため、パンチ２２に凹部２２３が設けられていてもよい。

以上説明したとおり、本実施形態では、被加工材８の延出部８２の延出方向Ｄにおける端面８３の一部である外側領域８４をパンチ２２により延出方向Ｄに平行な方向（プレス方向Ｐ）に押圧する。そして、延出部８２を構成している材料の一部を延出方向Ｄに平行な方向に押し出すことでフランジ１２の第一の部分１２１を成形するとともに、他の一部を押し出さずに残すことでフランジ１２の第二の部分１２２を成形する。すなわち、被加工材８の延出部８２を、フランジ１２の第一の部分１２１と第二の部分１２２に分割する。

このような構成によれば、パッド２１とパンチ２２とダイス２３と拘束ブロック２４のプレス方向Ｐ視の形状を適宜設定することで、成形するフランジ１２の形状を適宜設定できる。図７は、刃状のパンチ９２を使用してフランジを成形する従来の方法を模式的に示す図である。図７に示すような刃状のパンチ９２を使用してフランジ１２を成形する構成に比較して、成形するフランジ１２の形状の自由度を高めることができる。すなわち、刃状のパンチ９２を使用する場合には、パンチ９２を被加工材９１の端面９１１に対して略直角もしくは直角に近い角度に突き当てなければならない。被加工材９１の端面９１１が図７に示すような形状を有する場合、矢印Ｈの方向からパンチ９２を突き当てると、端面９１１のＧ部にはパンチ９２が直角に突き当たらない。このため、Ｇ部にはフランジ１２を成形できない。このように、端面９１１がパンチ９２を直角に突き当てることができないような形状である場合や、パンチ９２を直角に突き当てることができない部分が生じるような形状である場合には、フランジ１２を成形できない。これに対して、本実施形態によれば、端面８３の延出方向Ｄ視の形状にかかわらずフランジ１２を成形できる。

また、本実施形態によれば、被加工材８が複数の延出部８２を有する場合に、複数の延出部８２のそれぞれの一部を押圧することで、複数の箇所にフランジ１２を成形できる。このように、本実施形態によれば、成形するフランジ１２の数も限定されない。

また、上記説明では、基部１１の外側端部（外周部）にフランジ１２を有する製品１ａを製造する例を示したが、フランジ１２の位置は基部１１の外側端部に限定されない。図８は、基部８１が貫通孔８５を有する被加工材８ｂの構成例を示す外観斜視図である。図８に示すように、この被加工材８ｂの延出部８２は、基部８１の内側端部（基部８１の片側表面８１１の直角方向視において、基部８１に設けられている貫通孔８５の内周というものとする）に沿うように、かつ、基部８１の片側表面８１１から折れ曲がって直角に延出するように設けられている。図９は、図８に示す被加工材８ｂから製造される製品１ｂの構成例を示す外観斜視図である。

図８に示す被加工材８ｂから図９に示す製品１ｂを製造するには、延出方向D視において延出部８２の端面８３（先端面）のうち、内周寄りの部分を、延出部８２が延出する側とは反対側に押圧すればよい。なお、端面８３のうち内周寄りの部分は、基部８１１から見て外側に位置する領域であり、外側領域である。これにより、延出部８３を構成する材料のうち、押し出された部分によりフランジ１２の第一の部分１２１が形成され、押し出されずに残った部分によりフランジ１２の第二の部分１２２が形成される。このように、図８に示すような貫通孔８５を有する被加工材８ｂから、図９に示すような内側端部（貫通孔８５の内周）に沿うようなフランジ１２を有する製品１ｂを製造することもできる。したがって、本実施形態によれば、フランジ１２を成形する位置の自由度の向上も図ることができる。

また、図１と図２は基部８１の外側端部（外周）に延出部８２を有する被加工材８から製品１ａを製造する例を示し、図８と図９は基部８１の内側端部（貫通孔８５の内周）に延出部８２を有する被加工材８ｂから製品１ｂを製造する例を示したが、外側端部と内側端部の両方に延出部８２を有する被加工材から外側端部と内側端部の両方にフランジを有する製品を製造することもできる。

また、本実施形態によれば、ブロック状のパンチ２２を使用できるから、刃状のパンチ９２を使用する構成に比較して、パンチ２２の耐久性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、延出方向Ｄ視（プレス方向Ｐ視）において、被加工材８の基部８１の周囲を拘束ブロック２４により囲んだ状態で、延出部８２の端面８３の外側領域８４をパンチ２２により押圧し、延出部８２を構成する材料の一部を延出方向Ｄに平行な方向に押し出す。このような構成であれば、基部８１に延出部８２の延出方向Ｄに交差する方向の変形を生じさせることなく、フランジ１２を成形できる。すなわち、延出部８２の端面８３の外側領域８４がパンチ２２によって押圧されると、被加工材８の基部８１には、延出部８２を通じて矢印Ｅの向きの力が掛かる（図５参照）。このため、被加工材８の基部８１の周囲が拘束ブロック２４によって囲まれていないと、被加工材８の基部８１がこの力によって移動して加工精度が低下したり、被加工材８の基部８１に変形が生じたりすることがある。本実施形態によれば、拘束ブロック２４により基部８１の面方向の移動が規制されるから、加工精度の低下や基部８１の変形が生じない。

また、本実施形態では、互いに対向して配置されるパッド２１とダイス２３によって被加工材８の基部８１をプレス方向Ｐ（延出方向Ｄ）の両側から挟持し、さらに第一付勢手段２５の付勢力で加圧した状態で、延出部８２の端面８３の外側領域８４をパンチ２２によって延出方向Ｄに平行な方向に押圧し、延出部８２を構成する材料の一部を延出方向Ｄに平行な方向に押し出す。このような構成であれば、パンチ２２によって延出部８２を構成する材料の一部を押し出している間において、基部１１のプレス方向Ｐの移動や変形を防止または抑制できる。例えば、基部１１がパッド２１とダイス２３に挟持されることで、図５中の矢印Ｅの力による基部１１の座屈変形が防止または抑制される。

また、本実施形態では、パンチ２２によって、延出部８２の延出方向Ｄの先端側の端面８３の外側領域８４を延出方向Ｄの反対側に向かって押圧する。そしてこれにより、フランジ１２の第二の部分１２２とは反対側に延出する第一の部分１２１を成形する。このように、本実施形態によれば、基部１１から互いに反対方向に延出する第一の部分１２１と第二の部分１２２を有するフランジ１２を成形できる。

なお、第一の部分１２１と第二の部分１２２が同じ側に延出するフランジ１２を成形することもできる。図１０は、第一の部分１２１と第二の部分１２２が同じ側に延出するフランジ１２を有する製品１ｃを示す模式図である。この場合、被加工材８の延出部８２の基端側の面のうち、基部８１から見て外側の領域（外側領域８４）を延出方向Ｄ（図１０中の上側）に向かって押圧することで、基部１１の片側表面８１１から延出する第二の部分１２２とその先端部からさらに同じ方向に延出する第一の部分１２１を有するフランジ１２を成形できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の改変が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、前記実施形態では、被加工材８の延出部８２の延出方向Ｄとプレス方向Ｐとが平行である例を示したが、延出方向Ｄとプレス方向Ｐは平行でなくてもよい。例えば、略平行であってもよく、フランジ１２の第一の部分１２１と第二の部分１２２とを成形することができる程度に、互いに傾斜する方向であってもよい。

１ａ，１ｂ，１ｃ…フランジを有する部材（製品），１１…製品の基部，１２…製品のフランジ，１２１…フランジの第一の部分，１２２…フランジの第二の部分，２１…パッド，２２…パンチ，２３…ダイス，２４…拘束ブロック，８…被加工材，８１…被加工材の基部，８２…被加工材の延出部，８３…被加工材の延出部の端面，Ｄ…延出部の延出方向，Ｐ…プレス方向

Claims (5)

1. 片側表面を有する基部と、前記基部の端部から前記片側表面に交差する方向に折れ曲がるように延出する延出部と、を有する被加工材から、フランジを有する部材を製造する方法であって、
   前記延出部の外側領域を第一の金型により前記延出部の延出方向に略平行な方向に押圧し、前記延出部を構成している材料の一部を前記延出方向に略平行な方向に押し出すことで前記フランジの第一の部分を成形するとともに、前記延出部を構成している材料の他の一部を押し出さずに残すことで前記フランジの第二の部分を成形する、
   フランジを有する部材の製造方法。
2. 請求項１に記載のフランジを有する部材の製造方法であって、
   前記延出方向視において、前記被加工材の前記基部の周囲を第二の金型により囲んだ状態で、前記外側領域を前記第一の金型により前記延出方向に略平行な方向に押圧する、
   フランジを有する部材の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のフランジを有する部材の製造方法であって、
   互いに対向して配置される第三の金型と第四の金型によって前記被加工材の前記基部を前記延出方向の両側から挟持した状態で、前記外側領域を第一の金型により前記延出方向に略平行な方向に押圧する、
   フランジを有する部材の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジを有する部材の製造方法であって、
   前記第一の金型によって、前記外側領域を前記延出方向の反対側に向かって押圧することで、前記第二の部分の延出方向とは反対方向に延出する前記第一の部分を成形する、
   フランジを有する部材の製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフランジを有する部材の製造方法であって、
   前記延出部は、前記延出方向に直角な方向に厚みを有する板状を呈し、
   前記外側領域は、前記延出部の先端面を板厚方向に分割した領域のうち外側に位置する領域である、
   フランジを有する部材の製造方法。
   
   

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