JP3738218B2 - 板金製部材およびその製造方法 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄肉の所要形状の板金製部材、更に詳しくは例えば自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板として利用可能な板金製部材、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、０．４〜１．２ｍｍ厚くらいの薄い円板状のブランクを用い、円形の基板部と、この基板部の片面または両面から一体に同心状に盛り上がらせた環状突起とを有する形に成形した板金製部材やその加工技術は存在しなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、そのような、薄い円形の基板部の両面に同心状の環状突起を一体に盛り上がらせた形状の板金製部材およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような形状を呈し、軽量で、耐久性に富む板金製部材を提供することを目的とする。
また、本発明は、円形の薄い基板部の両面に同心状の環状突起を一体に盛り上がらせた形の板金製部材を、できる限り少ない工程で、切削屑を出すことなく素材の節減を図れ、低コストで簡単に製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の板金製部材は、薄い円板状のブランクから得る板金製部材であって、予め増肉された外周部を有する円形の基板部の両面にそれぞれ、前記基板部の外周部の板厚を薄くしごいて盛り上げた同心状の環状突起が一体に成形されるとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部が当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成されてなるものである。
【０００５】
このように構成された板金製部材は軽量で耐久性に優れる。
【０００６】
本発明の板金製部材の製造方法は、薄い円板状のブランクを用い、円形の基板部の両面からそれぞれ一体に同心状の環状突起を盛り上がらせるとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材を得る製造方法であって、薄い円板状のブランクを上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上下型から外側へ張り出した外周部に、外周面に溝を有する増肉成形ロールの前記溝を押し付けて前記外周部を増肉させる工程と、増肉された外周部を有する前記ブランクを別の上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上型から外側へ張り出した前記増肉外周部の片面に、しごきロールの外周面の稜角部を押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の板厚を薄くしごいて環状突起を軸方向に盛り上げ成形する工程と、該工程で得られたブランクを反転させて別の上下型間に挟持して回転させつつ、そのブランクの上型から外側に張り出した前記増肉外周部の他面に、別のしごきロールの外周面の稜角部を強く押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の他面を薄くしごくことによって前記ブランクの他面に環状突起を軸方向に盛り上げ成形するとともに、前記環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成する工程と、を含むものである。
【０００７】
このような製造方法によれば、円形の基板部の両面にそれぞれ同心状の環状突起を一体に形成するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した板金製部材を、薄い円板状のブランクを用い、しごきロールによる回転しごき加工によって少ない工程で、切削屑を出さないので材料が経済的であり、低コストで簡単に得ることができる。
【０００８】
上記しごきロールは、増肉外周部のしごき面に対向するしごきロール下面が前記しごき面に当たらないようにすかせる逃げ角をとってその稜角部で増肉外周部の片面をしごき加工する。これによれば、しごきロールの下面が増肉外周部のしごき面に焼き付くことがなく、またしごき加工し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る板金製部材は、薄い円板状の鋼板製のブランクからなるもので、図１のように、円形の基板部１の中央にボス部２を一体に突設し、基板部１の一方の面と他方の面にそれぞれ環状突起３，４を同心状に一体に盛り上げ成形している。環状突起３，４は、基板部１の予め増肉された外周部の板厚を薄く回転しごき加工することにより軸方向に盛り上げて成形するとともに、環状突起３，４どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成したものである。
【００１０】
このように構成された板金製部材は、軽量で、しかも強靭で耐久性に優れるものが得られ、例えば、自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板やその他に各種の機械部品などに好適に使用できる。
【００１１】
次に、上記板金製部材の製造方法の一例を図２Ａ〜図２Ｆに基いて説明する。
【００１２】
図２Ａ及び図２Ｂは第１工程を示しており、図２Ａは加工前の状態を、図２Ｂは加工後の状態をそれぞれ示している。但し、ブランク１０、上下型１１，１２、および増肉成形ロール１３は回転対称形状であるため、半欠截状態で図示している。
この工程では、予めプレス成形で中央にボス部２を一体に突設し、このボス部２の周りが円錐形に曲げられた円形の薄い鋼板製のブランク（素材）１０を用いる。図２Ｂに示すように、ブランク１０は上型１１と下型１２との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上下型１１，１２から外側へ張り出した外周部１０ａに、外周面に断面Ｖ形や断面円弧形の溝１３ａを形成した増肉成形ロール１３の前記溝１３ａを径方向内方に強く押し付けながら該増肉成形ロール１３をＯ２回りに従動回転させることによって、ブランク１０の外周部１０ａを増肉させる。この増肉は、増肉成形ロール１３の押し付けに伴って溝１３ａ内で生じる外周部１０ａの材料流れによって起こる。
【００１３】
図２Ｃ，図２Ｄは第２工程を示しており、図２Ｃは加工前の状態を、図２Ｄは加工後の状態をそれぞれ示している。この第２工程では、図２Ｃに示すように、第１工程で得られた増肉外周部１０ａを有するブランク１０を上型１４と下型１５との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上型１４から外側へ張り出した増肉外周部１０ａの片面に、しごきロール１６の外周面の稜角部１６ａを強く押し付けて、該しごきロール１６をＯ２回りに従動回転させるとともにブランク１０の中心方向に移動させながら増肉外周部１０ａを薄くしごくことによって、しごきロール１６の外周面の前方に形成される材料を軸方向に次第に高く盛り上げて上型１４の外周部１４ａとの間で環状突起３をブランク１０の片面に冷間で成形する。
【００１４】
しごきロール１６の稜角部１６ａ、および上型１４の外周部１４ａの下端の稜角部１４ｂにはそれぞれアールを付けていて、それに応じて環状突起３の付け根にアールが付けられている。
その際、しごきロール１６はこれの回転支持軸Ｏ２を垂直状態より例えば５°くらい傾けてしごきロール１６の下面１６ｂが増肉外周部１０ａのしごき面に当たらないようにすかせる逃げ角α（例えば、５°程度）をとってある。これにより、しごきロール１６の下面１６ｂが増肉外周部１０ａのしごき面に焼き付くのを防止できるとともに、しごきロール１６の稜角部１６ａで増肉外周部１０ａの片面を容易にしごき加工することができる。
【００１５】
図２Ｅ，図２Ｆは第３工程を示しており、図２Ｅは加工前の状態を、図２Ｆは加工後の状態をそれぞれ示している。この第３工程では、第２工程で得られたブランク１０を反転させて上型１７と下型１８との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上型１７から外側に張り出した増肉外周部１０ａの他面に、しごきロール１９の外周面の稜角部１９ａを強く押し付けて、該しごきロール１９をＯ２回りに従動回転させるとともにブランク１０の中心方向に移動させながら増肉外周部１０ａの他面を薄くしごくことによって、上型１７の外周部１７ａとの間でブランク１０の他面に環状突起４を軸方向に盛り上げて冷間で成形するとともに、環状突起３，４どうし間の外周から外方へ前記外周部１０ａを当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成する。この場合も、第２工程の場合と同様に、しごきロール１９はこれの下面１９ｂと増肉外周部１０ａのしごき面との間に逃げ角αをとってある。
最後に、ブランク１０のボス部２周りの円錐形部分はプレス成形で平らな基板部１に整形することによって、図１に示すごとき板金製部材の完成品を得る。
【００１６】
上記製造方法によれば、例えば、図１に示すように、０．８ｍｍ厚ｔ０のブランク１０を用いて、６９．５ｍｍ直径の基板部１の一方の面に、外径Ｄ１が５６．８ｍｍ、厚みｔ１が０．３ｍｍ、高さｈ１が３ｍｍである環状突起３を、もう一方の面に、外径Ｄ２が５５．６ｍｍ、厚みｔ２が０．３ｍｍ、高さｈ２が２ｍｍである環状突起４を成形することができた。
【００１７】
薄い円形の鋼板製のブランク１０は、予め円錐形に曲げ形成したものを使用することに限定されず、フラットな薄い円形のブランク１０をフラットのままで使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、円形の薄い基板部と、この基板部の両面からそれぞれ同心状に盛り上がらせた環状突起とを有するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材として、軽量にして耐久性に富むものが得られ、例えば、自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板やその他に各種の機械部品などに好適に使用できる。
【００１９】
請求項２項および請求項３に係る発明によれば、円形の薄い基板部と、この基板部の両面からそれぞれ同心状に盛り上がらせた環状突起とを有するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材を、少ない工程で、しかも素材の材料ロスを出すことなく、安価にかつ簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る板金製部材の断面図である。
【図２Ａ〜図２Ｆ】本発明に係る板金製部材の製造工程図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 基板部
３，４ 環状突起
１０ ブランク
１０ａ 外周部
１１，１４，１７ 上型
１２，１５，１８ 下型
１３ 増肉成形ロール
１３ａ 溝
１６，１９ しごきロール
１６ａ，１９ａ 稜角部
１６ｂ，１９ｂ しごきロール下面
α 逃げ角
【０００１】
この発明は、薄肉の所要形状の板金製部材、更に詳しくは例えば自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板として利用可能な板金製部材、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、０．４〜１．２ｍｍ厚くらいの薄い円板状のブランクを用い、円形の基板部と、この基板部の片面または両面から一体に同心状に盛り上がらせた環状突起とを有する形に成形した板金製部材やその加工技術は存在しなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、そのような、薄い円形の基板部の両面に同心状の環状突起を一体に盛り上がらせた形状の板金製部材およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような形状を呈し、軽量で、耐久性に富む板金製部材を提供することを目的とする。
また、本発明は、円形の薄い基板部の両面に同心状の環状突起を一体に盛り上がらせた形の板金製部材を、できる限り少ない工程で、切削屑を出すことなく素材の節減を図れ、低コストで簡単に製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の板金製部材は、薄い円板状のブランクから得る板金製部材であって、予め増肉された外周部を有する円形の基板部の両面にそれぞれ、前記基板部の外周部の板厚を薄くしごいて盛り上げた同心状の環状突起が一体に成形されるとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部が当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成されてなるものである。
【０００５】
このように構成された板金製部材は軽量で耐久性に優れる。
【０００６】
本発明の板金製部材の製造方法は、薄い円板状のブランクを用い、円形の基板部の両面からそれぞれ一体に同心状の環状突起を盛り上がらせるとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材を得る製造方法であって、薄い円板状のブランクを上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上下型から外側へ張り出した外周部に、外周面に溝を有する増肉成形ロールの前記溝を押し付けて前記外周部を増肉させる工程と、増肉された外周部を有する前記ブランクを別の上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上型から外側へ張り出した前記増肉外周部の片面に、しごきロールの外周面の稜角部を押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の板厚を薄くしごいて環状突起を軸方向に盛り上げ成形する工程と、該工程で得られたブランクを反転させて別の上下型間に挟持して回転させつつ、そのブランクの上型から外側に張り出した前記増肉外周部の他面に、別のしごきロールの外周面の稜角部を強く押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の他面を薄くしごくことによって前記ブランクの他面に環状突起を軸方向に盛り上げ成形するとともに、前記環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成する工程と、を含むものである。
【０００７】
このような製造方法によれば、円形の基板部の両面にそれぞれ同心状の環状突起を一体に形成するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した板金製部材を、薄い円板状のブランクを用い、しごきロールによる回転しごき加工によって少ない工程で、切削屑を出さないので材料が経済的であり、低コストで簡単に得ることができる。
【０００８】
上記しごきロールは、増肉外周部のしごき面に対向するしごきロール下面が前記しごき面に当たらないようにすかせる逃げ角をとってその稜角部で増肉外周部の片面をしごき加工する。これによれば、しごきロールの下面が増肉外周部のしごき面に焼き付くことがなく、またしごき加工し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る板金製部材は、薄い円板状の鋼板製のブランクからなるもので、図１のように、円形の基板部１の中央にボス部２を一体に突設し、基板部１の一方の面と他方の面にそれぞれ環状突起３，４を同心状に一体に盛り上げ成形している。環状突起３，４は、基板部１の予め増肉された外周部の板厚を薄く回転しごき加工することにより軸方向に盛り上げて成形するとともに、環状突起３，４どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成したものである。
【００１０】
このように構成された板金製部材は、軽量で、しかも強靭で耐久性に優れるものが得られ、例えば、自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板やその他に各種の機械部品などに好適に使用できる。
【００１１】
次に、上記板金製部材の製造方法の一例を図２Ａ〜図２Ｆに基いて説明する。
【００１２】
図２Ａ及び図２Ｂは第１工程を示しており、図２Ａは加工前の状態を、図２Ｂは加工後の状態をそれぞれ示している。但し、ブランク１０、上下型１１，１２、および増肉成形ロール１３は回転対称形状であるため、半欠截状態で図示している。
この工程では、予めプレス成形で中央にボス部２を一体に突設し、このボス部２の周りが円錐形に曲げられた円形の薄い鋼板製のブランク（素材）１０を用いる。図２Ｂに示すように、ブランク１０は上型１１と下型１２との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上下型１１，１２から外側へ張り出した外周部１０ａに、外周面に断面Ｖ形や断面円弧形の溝１３ａを形成した増肉成形ロール１３の前記溝１３ａを径方向内方に強く押し付けながら該増肉成形ロール１３をＯ２回りに従動回転させることによって、ブランク１０の外周部１０ａを増肉させる。この増肉は、増肉成形ロール１３の押し付けに伴って溝１３ａ内で生じる外周部１０ａの材料流れによって起こる。
【００１３】
図２Ｃ，図２Ｄは第２工程を示しており、図２Ｃは加工前の状態を、図２Ｄは加工後の状態をそれぞれ示している。この第２工程では、図２Ｃに示すように、第１工程で得られた増肉外周部１０ａを有するブランク１０を上型１４と下型１５との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上型１４から外側へ張り出した増肉外周部１０ａの片面に、しごきロール１６の外周面の稜角部１６ａを強く押し付けて、該しごきロール１６をＯ２回りに従動回転させるとともにブランク１０の中心方向に移動させながら増肉外周部１０ａを薄くしごくことによって、しごきロール１６の外周面の前方に形成される材料を軸方向に次第に高く盛り上げて上型１４の外周部１４ａとの間で環状突起３をブランク１０の片面に冷間で成形する。
【００１４】
しごきロール１６の稜角部１６ａ、および上型１４の外周部１４ａの下端の稜角部１４ｂにはそれぞれアールを付けていて、それに応じて環状突起３の付け根にアールが付けられている。
その際、しごきロール１６はこれの回転支持軸Ｏ２を垂直状態より例えば５°くらい傾けてしごきロール１６の下面１６ｂが増肉外周部１０ａのしごき面に当たらないようにすかせる逃げ角α（例えば、５°程度）をとってある。これにより、しごきロール１６の下面１６ｂが増肉外周部１０ａのしごき面に焼き付くのを防止できるとともに、しごきロール１６の稜角部１６ａで増肉外周部１０ａの片面を容易にしごき加工することができる。
【００１５】
図２Ｅ，図２Ｆは第３工程を示しており、図２Ｅは加工前の状態を、図２Ｆは加工後の状態をそれぞれ示している。この第３工程では、第２工程で得られたブランク１０を反転させて上型１７と下型１８との間に挟持してＯ１回りに駆動回転させつつ、そのブランク１０の上型１７から外側に張り出した増肉外周部１０ａの他面に、しごきロール１９の外周面の稜角部１９ａを強く押し付けて、該しごきロール１９をＯ２回りに従動回転させるとともにブランク１０の中心方向に移動させながら増肉外周部１０ａの他面を薄くしごくことによって、上型１７の外周部１７ａとの間でブランク１０の他面に環状突起４を軸方向に盛り上げて冷間で成形するとともに、環状突起３，４どうし間の外周から外方へ前記外周部１０ａを当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成する。この場合も、第２工程の場合と同様に、しごきロール１９はこれの下面１９ｂと増肉外周部１０ａのしごき面との間に逃げ角αをとってある。
最後に、ブランク１０のボス部２周りの円錐形部分はプレス成形で平らな基板部１に整形することによって、図１に示すごとき板金製部材の完成品を得る。
【００１６】
上記製造方法によれば、例えば、図１に示すように、０．８ｍｍ厚ｔ０のブランク１０を用いて、６９．５ｍｍ直径の基板部１の一方の面に、外径Ｄ１が５６．８ｍｍ、厚みｔ１が０．３ｍｍ、高さｈ１が３ｍｍである環状突起３を、もう一方の面に、外径Ｄ２が５５．６ｍｍ、厚みｔ２が０．３ｍｍ、高さｈ２が２ｍｍである環状突起４を成形することができた。
【００１７】
薄い円形の鋼板製のブランク１０は、予め円錐形に曲げ形成したものを使用することに限定されず、フラットな薄い円形のブランク１０をフラットのままで使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、円形の薄い基板部と、この基板部の両面からそれぞれ同心状に盛り上がらせた環状突起とを有するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材として、軽量にして耐久性に富むものが得られ、例えば、自動車用エアーバックのガス発生器の仕切板やその他に各種の機械部品などに好適に使用できる。
【００１９】
請求項２項および請求項３に係る発明によれば、円形の薄い基板部と、この基板部の両面からそれぞれ同心状に盛り上がらせた環状突起とを有するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した形状の板金製部材を、少ない工程で、しかも素材の材料ロスを出すことなく、安価にかつ簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る板金製部材の断面図である。
【図２Ａ〜図２Ｆ】本発明に係る板金製部材の製造工程図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 基板部
３，４ 環状突起
１０ ブランク
１０ａ 外周部
１１，１４，１７ 上型
１２，１５，１８ 下型
１３ 増肉成形ロール
１３ａ 溝
１６，１９ しごきロール
１６ａ，１９ａ 稜角部
１６ｂ，１９ｂ しごきロール下面
α 逃げ角
Claims (3)
- 薄い円板状のブランクからなる板金製部材であって、予め増肉された外周部を有する円形の基板部の両面にそれぞれ、前記基板部の外周部の板厚を薄くしごいて軸方向に盛り上げた同心状の環状突起が一体に成形されるとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部が当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成されていることを特徴とする板金製部材。
- 薄い円板状のブランクから円形の基板部の両面にそれぞれ、同心状の環状突起を一体に形成するとともに、該環状突起どうし間の外周から外方へ前記基板部の外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成した板金製部材を得る製造方法であって、薄い円板状のブランクを上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上下型から外側へ張り出した外周部に、外周面に溝を有する増肉成形ロールの前記溝を押し付けて前記外周部を増肉させる工程と、増肉された外周部を有する前記ブランクを別の上下型間に挟んで回転させつつ、そのブランクの上型から外側へ張り出した前記増肉外周部の片面に、しごきロールの外周面の稜角部を押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の板厚を薄くしごいて環状突起を軸方向に盛り上げ成形する工程と、該工程で得られたブランクを反転させて別の上下型間に挟持して回転させつつ、そのブランクの上型から外側に張り出した前記増肉外周部の他面に、別のしごきロールの外周面の稜角部を強く押し付けて、該しごきロールを回転させるとともにブランク中心方向に移動させながら前記増肉外周部の他面を薄くしごくことによって前記ブランクの他面に環状突起を軸方向に盛り上げ成形するとともに、前記環状突起どうし間の外周から外方へ前記外周部を当初の板厚より薄く張出した状態に残存形成する工程と、を含むことを特徴とする板金製部材の製造方法。
- しごきロールは、増肉外周部のしごき面に対向するしごきロール下面が前記しごき面に当たらないようにすかせる逃げ角をとって稜角部で増肉外周部の片面をしごき加工することを特徴とする請求項２記載の板金製部材の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1999/004032 WO2001007181A1 (fr) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Element de tole metallique et son procede de fabrication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3738218B2 true JP3738218B2 (ja) | 2006-01-25 |
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Family Applications (1)
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