JP3123703B2 - ボルトの成形方法 - Google Patents
ボルトの成形方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/44—Making machine elements bolts, studs, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/44—Making machine elements bolts, studs, or the like
- B21K1/46—Making machine elements bolts, studs, or the like with heads
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボルトの成形方法
に係り、特にボルト軸部端面の平坦なボルトの成形方法
に関する。
に係り、特にボルト軸部端面の平坦なボルトの成形方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボルトの締付力の測定は、測定精度の良
さと測定方法の簡便なことから、例えば特表平６ー５０
４１１６号公報に示すように、超音波軸力計を用いて行
われている。この測定方法によれば、超音波がボルトの
軸部端にて乱反射しないようにするために、ボルト軸部
端面が平坦であることが必要である。
さと測定方法の簡便なことから、例えば特表平６ー５０
４１１６号公報に示すように、超音波軸力計を用いて行
われている。この測定方法によれば、超音波がボルトの
軸部端にて乱反射しないようにするために、ボルト軸部
端面が平坦であることが必要である。
【０００３】従来、ボルトの製造は、例えば図５に示す
ような成形装置を用いて行われている。ただし、図５の
左半分は成形前の状態を示し、図５の右半分は成形直後
の状態を示している。成形装置は、ボルト５の軸部を形
成するために端面に開口した筒通孔２ａを有するダイス
型２と、ダイス型２内にて貫通孔２ａの先端位置に続い
て配置した棒状のノックアウト部材３と、貫通孔２ａの
開口端に貫通孔２ａに対向して同軸的に配設されたパン
チ型４とを備えている。貫通孔２ａは、開口部の近傍位
置にて縮径されて絞りランド２ｂになっており、ノック
アウト部材３の先端位置にて面取り部２ｃになってい
る。
ような成形装置を用いて行われている。ただし、図５の
左半分は成形前の状態を示し、図５の右半分は成形直後
の状態を示している。成形装置は、ボルト５の軸部を形
成するために端面に開口した筒通孔２ａを有するダイス
型２と、ダイス型２内にて貫通孔２ａの先端位置に続い
て配置した棒状のノックアウト部材３と、貫通孔２ａの
開口端に貫通孔２ａに対向して同軸的に配設されたパン
チ型４とを備えている。貫通孔２ａは、開口部の近傍位
置にて縮径されて絞りランド２ｂになっており、ノック
アウト部材３の先端位置にて面取り部２ｃになってい
る。
【０００４】そして、図７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、鉄製の丸棒を切断し（シェア５ａ）、予備成形した
ボルト５ｂを貫通孔２ａに挿着し、ボルト５ｂの先端を
パンチ型４で押圧することにより、ボルト５ｂは絞りラ
ンド２ｂにより絞り込まれ、内端に面取りが施される。
さらに、ボルト５ｂの他端にはパンチ型４及びダイス型
１の端面により頭部成形が施される。そして、加工終了
後に、パンチ型４が後退し、ノックアウト部材３が貫通
孔２ａ方向に迫り出してボルト成形品５ｃは、ダイス型
１から抜き出される。その後は、必要に応じて、図７
（ｄ），（ｅ）に示すように、頭部六角成形、鍔部丸ト
リムが行われる。また、ねじ山は、その後転造により形
成される。
に、鉄製の丸棒を切断し（シェア５ａ）、予備成形した
ボルト５ｂを貫通孔２ａに挿着し、ボルト５ｂの先端を
パンチ型４で押圧することにより、ボルト５ｂは絞りラ
ンド２ｂにより絞り込まれ、内端に面取りが施される。
さらに、ボルト５ｂの他端にはパンチ型４及びダイス型
１の端面により頭部成形が施される。そして、加工終了
後に、パンチ型４が後退し、ノックアウト部材３が貫通
孔２ａ方向に迫り出してボルト成形品５ｃは、ダイス型
１から抜き出される。その後は、必要に応じて、図７
（ｄ），（ｅ）に示すように、頭部六角成形、鍔部丸ト
リムが行われる。また、ねじ山は、その後転造により形
成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、元々シェア
５ａ端面は、図６（ａ）に示すように、穿断、破断面で
あるため凹凸面であるが、上記成形方法によれば、ボル
ト頭部は、パンチ型４により大荷重が加えられて、パン
チ型面が転写され易く平坦面にされる。しかし、ボルト
軸部の先端は、ダイス型１の面取り部２ｃとノックウト
部材３に囲まれた密閉空間であり、ボルト５ａの余肉の
流動が妨げられ、また軸部の先端は、軸絞りの絞り率の
影響や、面取り付与の影響により図６（ｂ），（ｃ）に
示すように、径方向に不均一になり易く、元々の凹凸面
を平坦面に是正することができなかった。そのため、ボ
ルトの締付力の測定に便利な超音波軸力計を用いるため
には、ボルト端面に機械加工を施して平坦面にしなけれ
ばならず、余分な工程が必要になり製品コストをアップ
させていた。
５ａ端面は、図６（ａ）に示すように、穿断、破断面で
あるため凹凸面であるが、上記成形方法によれば、ボル
ト頭部は、パンチ型４により大荷重が加えられて、パン
チ型面が転写され易く平坦面にされる。しかし、ボルト
軸部の先端は、ダイス型１の面取り部２ｃとノックウト
部材３に囲まれた密閉空間であり、ボルト５ａの余肉の
流動が妨げられ、また軸部の先端は、軸絞りの絞り率の
影響や、面取り付与の影響により図６（ｂ），（ｃ）に
示すように、径方向に不均一になり易く、元々の凹凸面
を平坦面に是正することができなかった。そのため、ボ
ルトの締付力の測定に便利な超音波軸力計を用いるため
には、ボルト端面に機械加工を施して平坦面にしなけれ
ばならず、余分な工程が必要になり製品コストをアップ
させていた。
【０００６】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、ボルトの軸部端面の平坦性を安価に確保し得
るボルトの成形方法を提供することを目的とする。
るもので、ボルトの軸部端面の平坦性を安価に確保し得
るボルトの成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、発明の作用および効果】
上記目的を達成するために上記請求項１に係る発明の構
成上の特徴は、一端面に開口した貫通孔と該貫通孔と連
接し該貫通孔の軸線方向にほぼ垂直に配設した空間部と
を有するダイス型と、該貫通孔内に配設された棒状のノ
ックアウト部材と、該ダイス型の該貫通孔の開口端面に
対向して配設されたパンチ型とを用い、該貫通孔に挿着
されたボルトを該パンチ型で押圧することにより、該ノ
ックアウト部材の端部に圧接された該ボルトの軸部先端
の周囲または先端近傍周囲の部分を該空間部に変形流動
させて薄肉部を発生させ、該軸部端面を平坦にするよう
にしたことにある。
上記目的を達成するために上記請求項１に係る発明の構
成上の特徴は、一端面に開口した貫通孔と該貫通孔と連
接し該貫通孔の軸線方向にほぼ垂直に配設した空間部と
を有するダイス型と、該貫通孔内に配設された棒状のノ
ックアウト部材と、該ダイス型の該貫通孔の開口端面に
対向して配設されたパンチ型とを用い、該貫通孔に挿着
されたボルトを該パンチ型で押圧することにより、該ノ
ックアウト部材の端部に圧接された該ボルトの軸部先端
の周囲または先端近傍周囲の部分を該空間部に変形流動
させて薄肉部を発生させ、該軸部端面を平坦にするよう
にしたことにある。
【０００８】上記のように請求項１に係る発明を構成し
たことにより、ダイス型内におけるボルト軸部の成形時
に、軸部先端がノックアウト部材に圧接された後、貫通
孔と連接する空間部に軸部先端部分が変形流動により流
出し、軸部の周囲に薄肉部が形成される。また、軸部先
端部の変形流動により、軸部先端とノックアウト部材端
面間の隙間も余肉により充填され、軸部先端が平坦面に
なる。
たことにより、ダイス型内におけるボルト軸部の成形時
に、軸部先端がノックアウト部材に圧接された後、貫通
孔と連接する空間部に軸部先端部分が変形流動により流
出し、軸部の周囲に薄肉部が形成される。また、軸部先
端部の変形流動により、軸部先端とノックアウト部材端
面間の隙間も余肉により充填され、軸部先端が平坦面に
なる。
【０００９】その結果、ボルトの軸部端面を加工するこ
となくその締付力を超音波軸力計により測定することが
できると共に、端面加工が不要になったことによりボル
トの価格を低減させることができる。また、ボルト軸部
の充填が密に行われることにより、ボルト軸部の体積が
より安定化するため、製品重量のばらつきを少なくする
ことができる。さらに、ダイス型を密閉構造ではなく、
薄肉部をばりとして排出するための空間部を設けたこと
により、成形荷重を安定させることができ、荷重による
ノックアウト部材の弾性変形を低減させることができ、
ノックアウト部材の寿命を長くすることができる。
となくその締付力を超音波軸力計により測定することが
できると共に、端面加工が不要になったことによりボル
トの価格を低減させることができる。また、ボルト軸部
の充填が密に行われることにより、ボルト軸部の体積が
より安定化するため、製品重量のばらつきを少なくする
ことができる。さらに、ダイス型を密閉構造ではなく、
薄肉部をばりとして排出するための空間部を設けたこと
により、成形荷重を安定させることができ、荷重による
ノックアウト部材の弾性変形を低減させることができ、
ノックアウト部材の寿命を長くすることができる。
【００１０】なお、ボルトのねじ山は通常通りに転造等
で形成する。
で形成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。 実施形態１．図１は、実施形態１に係るボルトの軸部押
し出し成形及び頭部成形の成形時（図１の左半分）及び
成形後（図１の右半分）を断面図により概略的に示した
ものである。
を用いて説明する。 実施形態１．図１は、実施形態１に係るボルトの軸部押
し出し成形及び頭部成形の成形時（図１の左半分）及び
成形後（図１の右半分）を断面図により概略的に示した
ものである。
【００１２】ダイス型１０は、立体形状の上型部１１と
下型部１２とを有し、両者間に空間部１３を介して一体
で構成されている。上型部１１は、中央に軸部形成用貫
通孔１４を設けている。貫通孔１４は、上型部１１の端
部からわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせた
直径に縮径されて２段の貫通孔１４ａ，１４ｂになって
おり、貫通孔１４ａ，１４ｂの境界部分には、軸心方向
に少し傾斜して延びた絞りランド１１ａを設けている。
また、貫通孔１４ｂの他端側には、上型部１１の下端面
に摺鉢状の凹部１１ｂが設けられ、凹部１１ｂの内端部
には、上下から互いに軸心に向けて径方向に約４５゜傾
斜して突出したフランジ形状の面取り絞りランド１１ｃ
を設けている。
下型部１２とを有し、両者間に空間部１３を介して一体
で構成されている。上型部１１は、中央に軸部形成用貫
通孔１４を設けている。貫通孔１４は、上型部１１の端
部からわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせた
直径に縮径されて２段の貫通孔１４ａ，１４ｂになって
おり、貫通孔１４ａ，１４ｂの境界部分には、軸心方向
に少し傾斜して延びた絞りランド１１ａを設けている。
また、貫通孔１４ｂの他端側には、上型部１１の下端面
に摺鉢状の凹部１１ｂが設けられ、凹部１１ｂの内端部
には、上下から互いに軸心に向けて径方向に約４５゜傾
斜して突出したフランジ形状の面取り絞りランド１１ｃ
を設けている。
【００１３】下型部１２は、上型部１１の貫通孔１４の
同軸位置に貫通孔１５を設けており、貫通孔１５には丸
棒形のノックアウト部材１６が図示しないバネによって
付勢された状態で挿着され、軸線方向に上下動可能にな
っている。ノックアウト部材１６の下端位置は、図１の
左側に示すように、略上型部１１の下端位置であり、上
端位置は、図１の右側に示すように、面取り絞りランド
１１ｃの内端位置より少し上方に定められている。
同軸位置に貫通孔１５を設けており、貫通孔１５には丸
棒形のノックアウト部材１６が図示しないバネによって
付勢された状態で挿着され、軸線方向に上下動可能にな
っている。ノックアウト部材１６の下端位置は、図１の
左側に示すように、略上型部１１の下端位置であり、上
端位置は、図１の右側に示すように、面取り絞りランド
１１ｃの内端位置より少し上方に定められている。
【００１４】パンチ型２０は、端面の軸線位置にを中心
として、ボルト頭部の形状の凹部２１を設けており、そ
の軸線位置を貫通孔１４の軸線位置に合わせた状態で、
ダイス型１０に対向して配設されており、図示しないプ
レス装置に取り付けられ、軸線方向に往復動可能になっ
ている。つぎに、以上のように構成した実施形態１の動
作について説明する。
として、ボルト頭部の形状の凹部２１を設けており、そ
の軸線位置を貫通孔１４の軸線位置に合わせた状態で、
ダイス型１０に対向して配設されており、図示しないプ
レス装置に取り付けられ、軸線方向に往復動可能になっ
ている。つぎに、以上のように構成した実施形態１の動
作について説明する。
【００１５】まず、ボルト頭部３１が予備成形されたボ
ルト３０をダイス型１０の貫通孔１４ａに挿着し、パン
チ型２０を下方に移動させることにより、ボルト３０
は、ボルト頭部３１をパンチ型２０によって押圧され、
絞りランド１１ａによって貫通孔１４ｂ内に絞り込ま
れ、軸部３２に形成される。さらに、パンチ型２０に押
圧された軸部３２は、先端が面取り絞りランド１１ｃに
よって面取りされ、ノックアウト部材１６に圧接され
る。そして、ノックアウト部材１６が下がりきったと
き、上型部１１の凹部１１ｂとノックアウト部材１６の
端部との間に隙間Ｗ1 が形成される。なお、この隙間Ｗ
1 は貫通孔１４ｂと空間部１３とを連通する。この隙間
Ｗ1 により、軸部３２先端の余肉が変形流動して、隙間
Ｗ1 を通って空間部１３に流入し、軸部３２の周囲に鍔
状の薄肉部３２ａになる。そして、この余肉の変形流動
により、軸部３２先端とノックアウト部材１６の端面間
が充填され、軸部３２の先端が平坦な面になる。
ルト３０をダイス型１０の貫通孔１４ａに挿着し、パン
チ型２０を下方に移動させることにより、ボルト３０
は、ボルト頭部３１をパンチ型２０によって押圧され、
絞りランド１１ａによって貫通孔１４ｂ内に絞り込ま
れ、軸部３２に形成される。さらに、パンチ型２０に押
圧された軸部３２は、先端が面取り絞りランド１１ｃに
よって面取りされ、ノックアウト部材１６に圧接され
る。そして、ノックアウト部材１６が下がりきったと
き、上型部１１の凹部１１ｂとノックアウト部材１６の
端部との間に隙間Ｗ1 が形成される。なお、この隙間Ｗ
1 は貫通孔１４ｂと空間部１３とを連通する。この隙間
Ｗ1 により、軸部３２先端の余肉が変形流動して、隙間
Ｗ1 を通って空間部１３に流入し、軸部３２の周囲に鍔
状の薄肉部３２ａになる。そして、この余肉の変形流動
により、軸部３２先端とノックアウト部材１６の端面間
が充填され、軸部３２の先端が平坦な面になる。
【００１６】その後、パンチ型２０による加圧を解除し
て、図１右側に示すように、パンチ型２０をダイス型１
０から上方に離反させると、ノックアウト部材１６が上
方に向けて迫り上がり、成形されたボルト３０を押す。
これにより、軸部３２先端の薄肉部３２ａは、面取り絞
りランド１１ｃとノックアウト部材１６に挟まれて切断
されて、切り屑３２ｂとして除去されるので、製品形状
に影響を与えない。
て、図１右側に示すように、パンチ型２０をダイス型１
０から上方に離反させると、ノックアウト部材１６が上
方に向けて迫り上がり、成形されたボルト３０を押す。
これにより、軸部３２先端の薄肉部３２ａは、面取り絞
りランド１１ｃとノックアウト部材１６に挟まれて切断
されて、切り屑３２ｂとして除去されるので、製品形状
に影響を与えない。
【００１７】以上に説明したように、ボルト成形時に軸
部３２端面が同時に平坦面にされるので、端面加工する
ことなくその締付力を超音波軸力計により測定すること
ができる。また、端面加工の省略により、ボルト価格を
低減させることができる。さらに、ボルト軸部３２の充
填が密に行われることにより、軸部の体積がより安定化
するため、製品重量のばらつきを少なくすることができ
る。さらに、ダイス型１０を密閉構造ではなく、薄肉部
３２ａをばりとして排出するための空間部１３を設けた
ことにより、成形荷重を安定させることができ、荷重に
よるノックアウト部材１６の弾性変形を低減させること
ができ、ノックアウト部材１６の寿命を長くすることが
できる。
部３２端面が同時に平坦面にされるので、端面加工する
ことなくその締付力を超音波軸力計により測定すること
ができる。また、端面加工の省略により、ボルト価格を
低減させることができる。さらに、ボルト軸部３２の充
填が密に行われることにより、軸部の体積がより安定化
するため、製品重量のばらつきを少なくすることができ
る。さらに、ダイス型１０を密閉構造ではなく、薄肉部
３２ａをばりとして排出するための空間部１３を設けた
ことにより、成形荷重を安定させることができ、荷重に
よるノックアウト部材１６の弾性変形を低減させること
ができ、ノックアウト部材１６の寿命を長くすることが
できる。
【００１８】なお、実施形態１において、絞り加工と面
取り加工は別々に行ってもよい。また、頭部の加工は、
予め行ってもよいが、軸部の絞り加工を行うため、軸部
の体積をダイス型の貫通孔の体積より大きくしておく必
要がある。 実施形態２．図２は、実施形態２に係るボルトの軸部押
し出し成形及び頭部成形の成形時（図２の左半分）及び
成形後（図２の右半分）を断面図により概略的に示した
ものである。
取り加工は別々に行ってもよい。また、頭部の加工は、
予め行ってもよいが、軸部の絞り加工を行うため、軸部
の体積をダイス型の貫通孔の体積より大きくしておく必
要がある。 実施形態２．図２は、実施形態２に係るボルトの軸部押
し出し成形及び頭部成形の成形時（図２の左半分）及び
成形後（図２の右半分）を断面図により概略的に示した
ものである。
【００１９】ダイス型４０は、立体形状の上型部４１と
下型部４２とを有し、両者間に空間部４３を介して一体
で構成されている。なお、空間部４３の貫通孔４４ｂと
連通する部分は巾の狭い隙間Ｗ2 となっている。上型部
４１は、中央に軸部形成用貫通孔４４を設けている。貫
通孔４４は、上型部４１の端部からわずか内側位置にて
同軸的にボルト径に合わせた直径に縮径されて２段の貫
通孔４４ａ，４４ｂになっており、貫通孔４４ａ，４４
ｂの境界部分には、軸心方向に少し傾斜して延びた絞り
ランド４１ａを設けている。また、上型部４１の下端面
には、貫通孔４４ｂの周囲にリング状の突出部４１ｂが
設けられている。
下型部４２とを有し、両者間に空間部４３を介して一体
で構成されている。なお、空間部４３の貫通孔４４ｂと
連通する部分は巾の狭い隙間Ｗ2 となっている。上型部
４１は、中央に軸部形成用貫通孔４４を設けている。貫
通孔４４は、上型部４１の端部からわずか内側位置にて
同軸的にボルト径に合わせた直径に縮径されて２段の貫
通孔４４ａ，４４ｂになっており、貫通孔４４ａ，４４
ｂの境界部分には、軸心方向に少し傾斜して延びた絞り
ランド４１ａを設けている。また、上型部４１の下端面
には、貫通孔４４ｂの周囲にリング状の突出部４１ｂが
設けられている。
【００２０】下型部４２は、上型部４１の貫通孔４４の
同軸位置に貫通孔４５を設けており、下型部４２端面の
貫通孔４５の周囲には端面に対して略３０゜に切り欠か
れた面取り用の絞り部４２ａを設けている。貫通孔４５
には丸棒形のノックアウト部材４６が図示しないバネに
よって付勢された状態で挿着され、軸線方向に上下動可
能になっている。ノックアウト部材４６の下端位置は、
図２左側に示すように、絞り部４２ａの略下端位置であ
り、その上端位置は、図２右側に示すように、突出部４
１ｂの略下端位置に定められている。なお、パンチ型２
０については、上記実施形態１に示したものと同一であ
り、同一符号を付して説明する。
同軸位置に貫通孔４５を設けており、下型部４２端面の
貫通孔４５の周囲には端面に対して略３０゜に切り欠か
れた面取り用の絞り部４２ａを設けている。貫通孔４５
には丸棒形のノックアウト部材４６が図示しないバネに
よって付勢された状態で挿着され、軸線方向に上下動可
能になっている。ノックアウト部材４６の下端位置は、
図２左側に示すように、絞り部４２ａの略下端位置であ
り、その上端位置は、図２右側に示すように、突出部４
１ｂの略下端位置に定められている。なお、パンチ型２
０については、上記実施形態１に示したものと同一であ
り、同一符号を付して説明する。
【００２１】つぎに、以上のように構成した実施形態２
の動作について説明する。まず、ボルト頭部３１が予備
成形されたボルト３０をダイス型４０の貫通孔４４ａに
挿着し、パンチ型２０を下方に移動させることにより、
ボルト３０は、ボルト頭部３１をパンチ型２０によって
押圧され、絞りランド４１ａによって貫通孔４４ｂ内に
絞り込まれ、軸部３２に形成される。さらに、パンチ型
２０に押圧された軸部３２は、先端がノックアウト部材
４６に圧接され、下型部４２の絞り部４２ａによって面
取りされる。
の動作について説明する。まず、ボルト頭部３１が予備
成形されたボルト３０をダイス型４０の貫通孔４４ａに
挿着し、パンチ型２０を下方に移動させることにより、
ボルト３０は、ボルト頭部３１をパンチ型２０によって
押圧され、絞りランド４１ａによって貫通孔４４ｂ内に
絞り込まれ、軸部３２に形成される。さらに、パンチ型
２０に押圧された軸部３２は、先端がノックアウト部材
４６に圧接され、下型部４２の絞り部４２ａによって面
取りされる。
【００２２】そして、ノックアウト部材４６が下がりき
ったとき、上型部４１の突出部４１ｂと下型部４２の端
面間に形成された隙間Ｗ2 により、軸部３２先端近傍の
余肉が径方向に変形流動して、隙間Ｗ2 に流入し、軸部
３２の周囲に鍔状の薄肉部３２ｃを形成する。そして、
この余肉の変形流動により、軸部３２先端も変形してノ
ックアウト部材４６の端面間が充填され、軸部３２の先
端が平坦な面になる。
ったとき、上型部４１の突出部４１ｂと下型部４２の端
面間に形成された隙間Ｗ2 により、軸部３２先端近傍の
余肉が径方向に変形流動して、隙間Ｗ2 に流入し、軸部
３２の周囲に鍔状の薄肉部３２ｃを形成する。そして、
この余肉の変形流動により、軸部３２先端も変形してノ
ックアウト部材４６の端面間が充填され、軸部３２の先
端が平坦な面になる。
【００２３】その後、パンチ型２０による加圧を解除し
て、図２右側に示すように、パンチ型２０をダイス型４
０から上方に離反させると、ノックアウト部材４６が上
方に向けて迫り上がり、成形されたボルト３０を押す。
これにより、軸部３２先端近傍の薄肉部３２ｃは、突出
部４１ｂとノックアウト部材４６に挟まれて切断され
て、切り屑３２ｄとして除去されるため、製品形状に影
響を与えない。
て、図２右側に示すように、パンチ型２０をダイス型４
０から上方に離反させると、ノックアウト部材４６が上
方に向けて迫り上がり、成形されたボルト３０を押す。
これにより、軸部３２先端近傍の薄肉部３２ｃは、突出
部４１ｂとノックアウト部材４６に挟まれて切断され
て、切り屑３２ｄとして除去されるため、製品形状に影
響を与えない。
【００２４】以上に説明したように、実施形態２におい
ても上記実施形態１と同様に、ボルトを、端面加工する
ことなくその締付力を超音波軸力計により測定すること
ができ、ボルト価格を低減させる。また、ボルトの、製
品重量のばらつきを少なくすることができる。さらに、
ダイス型の成形荷重を安定させることができ、ノックア
ウト部材の寿命を長くすることができる。
ても上記実施形態１と同様に、ボルトを、端面加工する
ことなくその締付力を超音波軸力計により測定すること
ができ、ボルト価格を低減させる。また、ボルトの、製
品重量のばらつきを少なくすることができる。さらに、
ダイス型の成形荷重を安定させることができ、ノックア
ウト部材の寿命を長くすることができる。
【００２５】なお、実施形態２においても、絞り加工と
面取り加工は別々に行うことができる。また、頭部の加
工は、予め行ってもよいが、軸部の絞り加工を行うた
め、軸部の体積をダイス型の貫通孔の体積より大きくし
ておく必要がある。 実施形態３．実施形態３においては、シェア材の予備加
工によりボルト軸部３２をダイス貫通孔形状に相似さ
せ、ボルト頭部３１を予備加工したボルト３０を用いる
例である。図３は、実施形態３に係るボルトの成形前
（図３の左半分）及び成形時（図３の右半分）を断面図
により概略的に示したものである。
面取り加工は別々に行うことができる。また、頭部の加
工は、予め行ってもよいが、軸部の絞り加工を行うた
め、軸部の体積をダイス型の貫通孔の体積より大きくし
ておく必要がある。 実施形態３．実施形態３においては、シェア材の予備加
工によりボルト軸部３２をダイス貫通孔形状に相似さ
せ、ボルト頭部３１を予備加工したボルト３０を用いる
例である。図３は、実施形態３に係るボルトの成形前
（図３の左半分）及び成形時（図３の右半分）を断面図
により概略的に示したものである。
【００２６】ダイス型５０は、立体形状の上型部５１と
下型部５２とを有し、かつ上型部５１と下型部５２は立
体形状の枠５０ａ内に図示上下方向に移動可能に収容さ
れている。上型部５１と下型部５２間には、コイルバネ
５３が介装されており、上型部５１は、コイルバネ５３
の付勢力により、通常は枠５２ａの上端部にまで押し上
げられており、下型部５２との間に空間部５３ａを設け
ている。
下型部５２とを有し、かつ上型部５１と下型部５２は立
体形状の枠５０ａ内に図示上下方向に移動可能に収容さ
れている。上型部５１と下型部５２間には、コイルバネ
５３が介装されており、上型部５１は、コイルバネ５３
の付勢力により、通常は枠５２ａの上端部にまで押し上
げられており、下型部５２との間に空間部５３ａを設け
ている。
【００２７】上型部５１は、上記実施形態１に示した上
型部１１と略同一形状であり、中央に軸部形成用貫通孔
５４を設けている。貫通孔５４は、上型部５１の端部か
らわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせた直径
に縮径されて２段の貫通孔５４ａ，５４ｂになってお
り、貫通孔５４ａ，５４ｂの境界部分には、軸心方向に
少し傾斜して延びた絞りランド５１ａを設けている。ま
た、貫通孔５４ｂの他端側には、上型部５１の下端面に
摺鉢状の凹部５１ｂが設けられ、凹部５１ｂの内端部に
は、上下から互いに軸心に向けて径方向に約４５゜傾斜
して突出したフランジ形状の面取り絞りランド５１ｃを
設けている。
型部１１と略同一形状であり、中央に軸部形成用貫通孔
５４を設けている。貫通孔５４は、上型部５１の端部か
らわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせた直径
に縮径されて２段の貫通孔５４ａ，５４ｂになってお
り、貫通孔５４ａ，５４ｂの境界部分には、軸心方向に
少し傾斜して延びた絞りランド５１ａを設けている。ま
た、貫通孔５４ｂの他端側には、上型部５１の下端面に
摺鉢状の凹部５１ｂが設けられ、凹部５１ｂの内端部に
は、上下から互いに軸心に向けて径方向に約４５゜傾斜
して突出したフランジ形状の面取り絞りランド５１ｃを
設けている。
【００２８】下型部５２は、周囲に上型部５１の下降限
界を定めるストッパ５２ａを設けており、他の端面部分
と上型部５１の下端間に空間を設けるようにされてい
る。下型部５２は、上型部５１の貫通孔５４と同軸位置
に貫通孔５５を設けており、貫通孔５５には丸棒形のノ
ックアウト部材５６が挿着されている。ノックアウト部
材５６は、成形時には固定されており、端面はストッパ
５２ａと略面一位置である。そして、ノックアウト部材
５６は、成形後の上型部５１が移動した後に、ボルト３
０を突き上げるようになっている。
界を定めるストッパ５２ａを設けており、他の端面部分
と上型部５１の下端間に空間を設けるようにされてい
る。下型部５２は、上型部５１の貫通孔５４と同軸位置
に貫通孔５５を設けており、貫通孔５５には丸棒形のノ
ックアウト部材５６が挿着されている。ノックアウト部
材５６は、成形時には固定されており、端面はストッパ
５２ａと略面一位置である。そして、ノックアウト部材
５６は、成形後の上型部５１が移動した後に、ボルト３
０を突き上げるようになっている。
【００２９】なお、パンチ型２０については、上記実施
形態１，２に示したものと同一であり、同一符号を付し
て説明する。つぎに、以上のように構成した実施形態３
の動作について説明する。まず、予備成形されたボルト
３０をダイス型５０の貫通孔５４ａ、５４ｂに挿着す
る。このとき、ボルトの軸部３１端面は上型部５１の下
端から空間部５３ａににわずかに突出している。つぎ
に、パンチ型２０を下方に移動させることにより、ボル
ト３０の頭部３１がパンチ型２０によって押されると、
同時に上型部５１も押されて下降し、パンチ型２０に押
圧された軸部３２先端がノックアウト部材５６に圧接さ
れる。そして、上型部５１が下がりきったとき、上型部
５１の凹部５１ｂとノックアウト部材５６の端部との間
に隙間Ｗ3 が形成される。この隙間Ｗ3 により、軸部３
２先端の余肉が変形流動して、隙間Ｗ3 を通って空間部
５３ａに流出し、軸部３２の周囲に鍔状の薄肉部３２ｅ
になる。そして、この余肉の変形流動により、軸部３２
先端とノックアウト部材５６の端面間が充填され、軸部
３２の先端が平坦な面になる。
形態１，２に示したものと同一であり、同一符号を付し
て説明する。つぎに、以上のように構成した実施形態３
の動作について説明する。まず、予備成形されたボルト
３０をダイス型５０の貫通孔５４ａ、５４ｂに挿着す
る。このとき、ボルトの軸部３１端面は上型部５１の下
端から空間部５３ａににわずかに突出している。つぎ
に、パンチ型２０を下方に移動させることにより、ボル
ト３０の頭部３１がパンチ型２０によって押されると、
同時に上型部５１も押されて下降し、パンチ型２０に押
圧された軸部３２先端がノックアウト部材５６に圧接さ
れる。そして、上型部５１が下がりきったとき、上型部
５１の凹部５１ｂとノックアウト部材５６の端部との間
に隙間Ｗ3 が形成される。この隙間Ｗ3 により、軸部３
２先端の余肉が変形流動して、隙間Ｗ3 を通って空間部
５３ａに流出し、軸部３２の周囲に鍔状の薄肉部３２ｅ
になる。そして、この余肉の変形流動により、軸部３２
先端とノックアウト部材５６の端面間が充填され、軸部
３２の先端が平坦な面になる。
【００３０】その後、パンチ型２０による加圧を解除し
て、パンチ型２０をダイス型５０から上方に離反させる
と、上型部５１もコイルバネ５３の付勢力により上昇す
る。その後、ノックアウト部材５６を押しあげて、成形
されたボルト３０を押す。これにより、軸部３２先端の
薄肉部３２ｅは、面取り絞りランド５１ｃとノックアウ
ト部材５６に挟まれて切断されて、切り屑（図示しな
い）として除去されるため、製品形状に影響を与えな
い。
て、パンチ型２０をダイス型５０から上方に離反させる
と、上型部５１もコイルバネ５３の付勢力により上昇す
る。その後、ノックアウト部材５６を押しあげて、成形
されたボルト３０を押す。これにより、軸部３２先端の
薄肉部３２ｅは、面取り絞りランド５１ｃとノックアウ
ト部材５６に挟まれて切断されて、切り屑（図示しな
い）として除去されるため、製品形状に影響を与えな
い。
【００３１】以上に説明したように、ボルト成形時に軸
部端面が同時に平坦面にされるので、端面加工すること
なくその締付力を超音波軸力計により測定することがで
きると共にボルト価格を低減させることができる。特
に、空間部５３ａを大きくしておくことにより、軸部端
面をさらに高精度で平坦にすることができると共に、ボ
ルト軸部の体積をより安定化し、製品重量のばらつきを
少なくすることができる。 実施形態４．実施形態４も、上記実施形態３と同様に、
シェア材の予備加工によりボルト軸部３２をダイス貫通
孔形状に相似させ、ボルト頭部３１を予備加工したボル
ト３０を用いる例である。図４は、実施形態４に係るボ
ルトの成形前（図４の左半分）及び成形時（図４の右半
分）を断面図により概略的に示したものである。
部端面が同時に平坦面にされるので、端面加工すること
なくその締付力を超音波軸力計により測定することがで
きると共にボルト価格を低減させることができる。特
に、空間部５３ａを大きくしておくことにより、軸部端
面をさらに高精度で平坦にすることができると共に、ボ
ルト軸部の体積をより安定化し、製品重量のばらつきを
少なくすることができる。 実施形態４．実施形態４も、上記実施形態３と同様に、
シェア材の予備加工によりボルト軸部３２をダイス貫通
孔形状に相似させ、ボルト頭部３１を予備加工したボル
ト３０を用いる例である。図４は、実施形態４に係るボ
ルトの成形前（図４の左半分）及び成形時（図４の右半
分）を断面図により概略的に示したものである。
【００３２】ダイス型６０は、立体形状の上型部６１と
下型部６２とを有し、かつ上型部６１と下型部６２の立
体形状の枠６０ａ内に図示上下方向にスライド可能に収
容されている。上型部６１と下型部６２間には、コイル
バネ６３が介装されており、上型部６１は、コイルバネ
６３の付勢力により、通常は枠６２ａの端部にまで押し
上げられており、下型部６２との間に空間６３ａを設け
ている。
下型部６２とを有し、かつ上型部６１と下型部６２の立
体形状の枠６０ａ内に図示上下方向にスライド可能に収
容されている。上型部６１と下型部６２間には、コイル
バネ６３が介装されており、上型部６１は、コイルバネ
６３の付勢力により、通常は枠６２ａの端部にまで押し
上げられており、下型部６２との間に空間６３ａを設け
ている。
【００３３】上型部６１は、端面中心位置に軸部形成用
貫通孔６４を設けている。貫通孔６４は、上型部６１の
上端からわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせ
た直径に縮径されて２段の貫通孔６４ａ，６４ｂになっ
ており、貫通孔６４ａ，６４ｂの境界部分には、軸心方
向に少し傾斜して延びた絞りランド６１ｂを設けてい
る。
貫通孔６４を設けている。貫通孔６４は、上型部６１の
上端からわずか内側位置にて同軸的にボルト径に合わせ
た直径に縮径されて２段の貫通孔６４ａ，６４ｂになっ
ており、貫通孔６４ａ，６４ｂの境界部分には、軸心方
向に少し傾斜して延びた絞りランド６１ｂを設けてい
る。
【００３４】また、上型部６１は、下端近傍部分に端面
に平行に空間部６１ａを設けておりこの空間部６１ａの
下側には、軸心方向に傾斜した面取り部６１ｃが設けら
れると共に、面取り部６１ｂの下側部６１ｄは貫通孔６
４ｂよりわずかに縮径されている。なお、貫通孔６４ｂ
と連通し貫通孔６４ｂを囲む空間部６１ａのリング状の
部分Ｗ4 は他の部分より狭くされ、かつ軸方向に伸びる
壁部（図示せず）で円周方向に４分割（図示せず）され
ている。
に平行に空間部６１ａを設けておりこの空間部６１ａの
下側には、軸心方向に傾斜した面取り部６１ｃが設けら
れると共に、面取り部６１ｂの下側部６１ｄは貫通孔６
４ｂよりわずかに縮径されている。なお、貫通孔６４ｂ
と連通し貫通孔６４ｂを囲む空間部６１ａのリング状の
部分Ｗ4 は他の部分より狭くされ、かつ軸方向に伸びる
壁部（図示せず）で円周方向に４分割（図示せず）され
ている。
【００３５】下型部６２は、周囲に上型部６１の下降限
界を定めるストッパ６２ａを設けており、他の端面部分
と上型部６１の下端間に空間を設けるようにされてい
る。下型部６２は、上型部６１の貫通孔６４と同軸位置
に貫通孔６５を設けており、貫通孔６５には丸棒形のノ
ックアウト部材６６が挿着されている。ノックアウト部
材６６は、成形時には固定されており、その端面は上型
部６１の下端と略面一位置にある。ノックアウト部材６
６は、成形後の上型部６１が移動した後に、ボルト３０
を突き上げるようになっている。なお、パンチ型２０に
ついては、上記実施形態１，２に示したものと同一であ
り、同一符号を付して説明する。
界を定めるストッパ６２ａを設けており、他の端面部分
と上型部６１の下端間に空間を設けるようにされてい
る。下型部６２は、上型部６１の貫通孔６４と同軸位置
に貫通孔６５を設けており、貫通孔６５には丸棒形のノ
ックアウト部材６６が挿着されている。ノックアウト部
材６６は、成形時には固定されており、その端面は上型
部６１の下端と略面一位置にある。ノックアウト部材６
６は、成形後の上型部６１が移動した後に、ボルト３０
を突き上げるようになっている。なお、パンチ型２０に
ついては、上記実施形態１，２に示したものと同一であ
り、同一符号を付して説明する。
【００３６】つぎに、以上のように構成した実施形態４
の動作について説明する。まず、予備成形されたボルト
３０をダイス型６０の貫通孔６４ａ、６４ｂに挿着す
る。このとき、ボルトの軸部３１端面は、ノックアウト
部材６６の端面に当接している。つぎに、パンチ型２０
を下方に移動させることにより、ボルト３０の頭部３１
がパンチ型２０によって押されると、同時に上型部６１
も押されて下降し、パンチ型２０に押圧された軸部３２
先端がノックアウト部材６６に圧接される。
の動作について説明する。まず、予備成形されたボルト
３０をダイス型６０の貫通孔６４ａ、６４ｂに挿着す
る。このとき、ボルトの軸部３１端面は、ノックアウト
部材６６の端面に当接している。つぎに、パンチ型２０
を下方に移動させることにより、ボルト３０の頭部３１
がパンチ型２０によって押されると、同時に上型部６１
も押されて下降し、パンチ型２０に押圧された軸部３２
先端がノックアウト部材６６に圧接される。
【００３７】そして、上型部６１が下がりきったとき、
その空間部６１ａが軸部３２の面取り部の直上に位置す
るため、軸部３２先端近傍の変形流動による余肉がリン
グ状の部分Ｗ4 を介して空間部６１ａに流出し、軸部３
２先端近傍の周囲に４個の弧状に分割された薄肉部３２
ｆが形成される。そして、軸部の変形流動により、軸部
３２先端とノックアウト部材６６の端面間が充填され、
軸部３２の先端が平坦な面になる。
その空間部６１ａが軸部３２の面取り部の直上に位置す
るため、軸部３２先端近傍の変形流動による余肉がリン
グ状の部分Ｗ4 を介して空間部６１ａに流出し、軸部３
２先端近傍の周囲に４個の弧状に分割された薄肉部３２
ｆが形成される。そして、軸部の変形流動により、軸部
３２先端とノックアウト部材６６の端面間が充填され、
軸部３２の先端が平坦な面になる。
【００３８】その後、パンチ型２０による加圧を解除し
て、パンチ型２０をダイス型６０から上方に離反させる
と、上型部６１もコイルバネ６３の付勢力により上昇す
る。その後、ノックアウト部材６６を押しあげて、成形
されたボルト３０を押す。これにより、軸部３２先端近
傍の薄肉部３２ｆは、面取り絞りランド６４ｄとノック
アウト部材６６に挟まれて切断されて、切り屑（図示し
ない）として除去されるため、製品形状に影響を与えな
い。その結果、実施形態４においても、上記実施形態３
と同様の効果が得られる。
て、パンチ型２０をダイス型６０から上方に離反させる
と、上型部６１もコイルバネ６３の付勢力により上昇す
る。その後、ノックアウト部材６６を押しあげて、成形
されたボルト３０を押す。これにより、軸部３２先端近
傍の薄肉部３２ｆは、面取り絞りランド６４ｄとノック
アウト部材６６に挟まれて切断されて、切り屑（図示し
ない）として除去されるため、製品形状に影響を与えな
い。その結果、実施形態４においても、上記実施形態３
と同様の効果が得られる。
【００３９】なお、切り屑は周方向に４等分に分割され
ているため空間部６１ａより容易に排出される。上記各
実施形態においては、成形型の配置は上下方向にされて
いるが、横方向に配置させることも可能である。
ているため空間部６１ａより容易に排出される。上記各
実施形態においては、成形型の配置は上下方向にされて
いるが、横方向に配置させることも可能である。
【図１】本発明の実施形態１に係る成形品の製造工程で
あるボルトの軸部押し出し成形及び頭部成形の成形時
（図１の左半分）及び成形後（図１の右半分）を概略的
に示す断面図である。
あるボルトの軸部押し出し成形及び頭部成形の成形時
（図１の左半分）及び成形後（図１の右半分）を概略的
に示す断面図である。
【図２】実施形態２に係る成形品の製造工程であるボル
トの軸部押し出し成形及び頭部成形の成形時（図２の左
半分）及び成形後（図２の右半分）を概略的に示す断面
図である。
トの軸部押し出し成形及び頭部成形の成形時（図２の左
半分）及び成形後（図２の右半分）を概略的に示す断面
図である。
【図３】実施形態３に係るボルトの成形前（図３の左半
分）及び成形時（図３の右半分）を概略的に示す断面図
である。
分）及び成形時（図３の右半分）を概略的に示す断面図
である。
【図４】実施形態４に係るボルトの成形前（図３の左半
分）及び成形時（図３の右半分）を概略的に示す断面図
である。
分）及び成形時（図３の右半分）を概略的に示す断面図
である。
【図５】従来例に係るボルトの成形前（図５の左半分）
及び成形時（図５の右半分）を概略的に示す断面図であ
る。
及び成形時（図５の右半分）を概略的に示す断面図であ
る。
【図６】シェア材の加工端面、従来例のボルト成形品の
軸部端面の形状を示す説明図である。
軸部端面の形状を示す説明図である。
【図７】ボルトの製造過程である、シェア材、頭部及び
軸部予備成形、頭部及び軸部成形、頭部六角成形、鍔部
丸トリムを示す説明図である。
軸部予備成形、頭部及び軸部成形、頭部六角成形、鍔部
丸トリムを示す説明図である。
１０…ダイス型、１１…上型部、１１ｃ…面取り絞りラ
ンド、１２…下型部、１３…空間部、１４…貫通孔、１
６…ノックアウト部材、２０…パンチ型、２１…凹部、
３０…ボルト、３１…頭部、３２…軸部、３２ａ…薄肉
部、３２ｂ…切り屑、３２ｃ…薄肉部、３２ｄ…切り
屑、３２ｅ…薄肉部、３２ｆ…薄肉部、４０…ダイス
型、４１…上型部、４１ｂ…突出部、４２…下型部、４
３…空間部、４４…貫通孔、４６…ノックアウト部材、
５０…ダイス型、５１…上型部、５１ｃ…面取り絞りラ
ンド、５２…下型部、５２ａ…ストッパ、５３…コイル
バネ、５３ａ…空間部、５４…貫通孔、５６…ノックア
ウト部材、６０…ダイス型、６１…上型部、６１ａ…空
間部、６２…下型部、６３…コイルバネ、６３ａ…空
間、６４…貫通孔、６６…ノックアウト部材、Ｗ1 ，Ｗ
2 ，Ｗ3 ，Ｗ4 …隙間。
ンド、１２…下型部、１３…空間部、１４…貫通孔、１
６…ノックアウト部材、２０…パンチ型、２１…凹部、
３０…ボルト、３１…頭部、３２…軸部、３２ａ…薄肉
部、３２ｂ…切り屑、３２ｃ…薄肉部、３２ｄ…切り
屑、３２ｅ…薄肉部、３２ｆ…薄肉部、４０…ダイス
型、４１…上型部、４１ｂ…突出部、４２…下型部、４
３…空間部、４４…貫通孔、４６…ノックアウト部材、
５０…ダイス型、５１…上型部、５１ｃ…面取り絞りラ
ンド、５２…下型部、５２ａ…ストッパ、５３…コイル
バネ、５３ａ…空間部、５４…貫通孔、５６…ノックア
ウト部材、６０…ダイス型、６１…上型部、６１ａ…空
間部、６２…下型部、６３…コイルバネ、６３ａ…空
間、６４…貫通孔、６６…ノックアウト部材、Ｗ1 ，Ｗ
2 ，Ｗ3 ，Ｗ4 …隙間。
Claims (1)
- 【請求項１】一端面に開口した貫通孔と該貫通孔と連接
し該貫通孔の軸線方向にほぼ垂直に配設した空間部とを
有するダイス型と、該貫通孔内に配設された棒状のノッ
クアウト部材と、該ダイス型の該貫通孔の開口端面に対
向して配設されたパンチ型とを用い、該貫通孔に挿着さ
れたボルトを該パンチ型で押圧することにより、該ノッ
クアウト部材の端部に圧接された該ボルトの軸部先端の
周囲または先端近傍周囲の部分を該空間部に変形流動さ
せて薄肉部を発生させ、該軸部端面を平坦にするように
したことを特徴とするボルトの成形方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07209461A JP3123703B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | ボルトの成形方法 |
| US08/694,612 US5795234A (en) | 1995-08-17 | 1996-08-13 | Process for forming bolt |
| EP96113186A EP0759333B1 (en) | 1995-08-17 | 1996-08-16 | Process for forming bolt |
| KR1019960033947A KR100233880B1 (en) | 1995-08-17 | 1996-08-16 | Forming method of bolt and bolt forming device |
| DE69600866T DE69600866T2 (de) | 1995-08-17 | 1996-08-16 | Verfahren zur Herstellung eines Bolzens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07209461A JP3123703B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | ボルトの成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952141A JPH0952141A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3123703B2 true JP3123703B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=16573263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07209461A Expired - Fee Related JP3123703B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | ボルトの成形方法 |
Country Status (5)
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