JP4145718B2 - 金属板部材の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工による金属板部材の製造法に関する。殊に、金属板部材の側縁にコイニング加工を施す金属板部材の製造法に関する。
ここで、コイニング加工とは、段差をつけるために実施するもので、被加工部にコイニング型を押しつけて行なう軽度の鍛造加工をいう。
【０００２】
【従来の技術】
相対する端縁にコイニング加工を施して被加工部に段差を形成した短冊状の金属板部材は、図２、図３に示すような工程で製造されている。図２は、コイニング加工の状態（ａ）とその後に所定の金属板部材とする様子（ｂ）を示した平面説明図である。図３は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿う断面説明図であり、段階を追ってコイニング加工の工程を示したものである。以下、その詳細を説明する。
【０００３】
図２（ａ）に示すように、まず、帯状の被加工体１（帯状の金属板）を準備して、これに所定間隔をあけてスリット２を平行に形成する。スリット２の形成は、被加工体１を所定ピッチで間欠的に移送し、打抜き加工等を施すことにより行なう。スリット２で挟まれた箇所が、最終的に所定の金属板部材１０となる部分である。その次の工程で、前記被加工体１を所定ピッチで間欠的に移送し、スリット２長手方向に沿った被加工体１の端縁にコイニング型４を押しつけてコイニング加工を行なう。
そして、図２（ｂ）に示すように、被加工体１の長手方向側縁を取り除くことにより、コイニング加工による段差１１を有する個々の金属板部材１０とする。製造した金属板部材１０の複数個を所定間隔で並列して使用する場合（例えば、端子部材として所定間隔で並列配置する場合）には、前記スリット２の幅が前記金属板部材１０を並列配置する所定間隔に対応するように決定される。そして、被加工体１の長手方向側縁に連結されたままの複数個の金属板部材１０を所定の相手部材に固定した後、被加工体１の長手方向側縁取除きが行なわれる。このような手順により、複数の金属板部材１０の並列位置決め作業を効率良く行なえるようにしている。尚、この作業は、複数個の金属板部材１０が、被加工体１の長手方向両側縁に連結されたままの状態で行なわれることもあるし、図２（ｂ）に示すように、被加工体１の長手方向一方側縁を除去し、他方の側縁にだけ連結された状態で行なわれることもある。
【０００４】
上記コイニング加工は、図３（ａ）に示すように、まず、型面先端が楔形状のコイニング型４を被加工体１に押しつけて行なわれる。コイニング型４は、スリット２幅方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としている。これによって、スリット２幅方向中央が窪んだ凹部５を有する構成となっている。従って、本コイニング加工による余肉は凹部５へ逃げ、被加工体１のスリット２長手方向に沿う端縁には、コイニング型４の型面先端形状に対応した凸条が形成される。
次に、図３（ｂ）に示すように、前記凸条を、型面が平坦なコイニング型４’で押し潰す。このとき、余肉はスリット２の空間へ逃げる。上述したように、スリット２の幅は、複数個の金属板部材１０を並列使用する場合の所定間隔に対応するよう決定されるので、スリット２の幅が狭いと、その両側からせり出した余肉がスリット２を埋め、突合することになる。
【０００５】
その結果、上記突合による応力が被加工体１の上面にまで及び、上面が変形する原因となる。上面を型で押さえてコイニング加工を行なえば前記上面の変形を防止することができるが、押さえることによって上面に傷ができてしまう。
【０００６】
上記のような型面先端が楔形状のコイニング型を用いる加工は、例えば、特許文献１に類似の技術が開示されている。この技術では、被加工体の上面を一部押えてコイニング加工を実施している。尚、特許文献１には、余肉によりできた凸条を型面が平坦なコイニング型で押し潰すようなことは開示されていない。
【０００７】
さらに、図４（ａ）（ｂ）に示すように、先端が平坦なコイニング型４’だけを用いて、コイニング加工を段階的に行なう場合には、スリット２の空間へせり出した余肉の突合はさらに顕著になる。そして、被加工体１上面の変形は、図３に基づいて説明したコイニング加工の場合よりも大きくなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３５０３４１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、帯状の被加工体に所定間隔でスリットをあけ、このスリット長手方向に沿った相対する端縁に、被加工体上面を押さえることなくコイニング加工を行ない、相対する端縁にコイニング加工による段差を有する短冊状の金属板部材を製造するに当り、コイニング加工によりスリットの空間にせり出す余肉の突合を回避して、被加工体上面に変形が及ばないようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属板部材の製造法は、帯状の被加工体に所定間隔でスリットを平行にあけ、このスリット長手方向に沿った相対する端縁に、被加工体上面を押さえることなくコイニング加工を行なうに当たり、次の点を特徴とする（図１参照）。
【００１１】
本発明においては、まず、上記スリット２長手方向に沿った相対する端縁に、第１コイニング型４３を押しつけ、次に、第２コイニング型４４、さらに、第３コイニング型４５を押しつけて、コイニング加工をする。
ここで、第１コイニング型４３は、スリット２長手方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としたものである。これによって、スリット２長手方向中央が窪んだ凹部５’を有する構成となっている。
また、第２コイニング型４４は、スリット２幅方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としたものである。これによって、スリット２幅方向中央が窪んだ凹部５を有する構成となっている。第２コイニング型４４は、図３に基づいて説明したコイニング型４に相当する。
さらに、第３コイニング型４５は、型面が平坦なコイニング型である。第３コイニング型４５は、図３に基づいて説明したコイニング型４’に相当する。
【００１２】
上記コイニング型４３による加工においては、スリット２長手方向に沿った端縁の長手方向両端が優先的に押し潰される。このとき生成する余肉の多くは、凹部５’へ逃げ、端縁のスリット２長手方向断面は中央が凸の形状となる（図１（ａ）Ｂ−Ｂ’断面）。これに引き続くコイニング型４４による加工においては、生成する余肉が凹部５へ逃げ、被加工体１のスリット２長手方向に沿う端縁には、コイニング型４４の型面先端形状に対応した凸条が形成される（図１（ｂ））。このとき、前記凸条は、図１（ａ）Ｂ−Ｂ’断面に示した形状（スリット２長手方向に沿う中央が凸になった断面形状）がほぼ維持される。すなわち、余肉は、スリット２長手方向に沿う中央に多く存在することになる。
そして、コイニング型４５による加工においては、前記長手方向の中央が凸になった凸条を平らに押し潰すわけであるから、これによってスリット２の空間にせり出す余肉は、スリット２長手方向に沿う中央で多くなり、両端では少なくなる。余肉の逃げる空間が少ないスリット２長手方向両端にせり出す余肉が少ないことは、スリット２幅方向両側からせり出す余肉の突合を回避することにつながり、製造した金属板部材上面の変形を防止することにつながる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するに当り、帯状の被加工体１の材質は、アルミニウム、黄銅などである。
【００１４】
以下、帯状の被加工体１（黄銅：ＪＩＳ Ｈ３１００ Ｃ２６８０Ｒ，幅：４１mm）にコイニング加工を施し、幅：２．２mm，長さ：３１．５mm，厚み：０．４mmの金属板部材１０を製造する場合について、発明の実施の形態を説明する。この金属板部材１０は、長手方向両側の端縁に段差１１を有し、段差部分は、幅：０．１５mm，厚み：０．３mmである。図１を参照しながら、以下工程を追って説明する。
【００１５】
まず、帯状の被加工体１に３．２mm間隔で、幅：０．７mm，長さ：３．８mmのスリット２を平行に形成する。スリット２長手方向は、帯状の被加工体１幅方向と一致する。尚、スリット２を形成する間隔は、金属板部材１０の並列配置の仕様によっては、等間隔としない場合もあり得る。
【００１６】
次にコイニング加工を行なうが、まず、スリット２長手方向に沿った被加工体１の端縁に第１コイニング型４３を押しつける。このコイニング加工は、スリット２長手方向両側に沿った端縁に対し同時に行なう（以下の工程におけるコイニング加工でも同様）。図１（ａ）は、このコイニング加工を、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿う断面とＢ−Ｂ’線に沿う断面で示している。
第１コイニング型４３は、スリット２長手方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としたものである。これによって、第１コイニング型４３は、型面のスリット２長手向中央が窪んだ凹部５’有する構成となっている。前記楔形状の先端角度は、３０度である。
第１コイニング型４３による加工では、スリット２長手方向に沿った端縁の長手方向両端が優先的に押し潰される。このとき生成する余肉の多くは、凹部５’へ逃げる。従って、端縁のスリット２長手方向断面は中央が凸の形状となる。図１（ａ）Ｂ−Ｂ’断面は、この状態を示したものである。
【００１７】
次に、上記被加工部に、第２コイニング型４４を押しつける。図１（ｂ）は、このコイニング加工の状態を、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿う断面で示している。
第２コイニング型４４は、スリット２幅方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状にしたものである。これによって、第２コイニング型４４は、スリット２幅方向中央が窪んだ凹部５を有する構成となっている。前記楔形状の先端角度は、３０度である。
第２コイニング型４４による加工では、被加工部が押し潰されて生成する余肉が凹部５へ逃げる。被加工体１のスリット２長手方向に沿う端縁には、コイニング型４４の型面先端形状に対応した凸条がに形成されるが、この凸条の長手方向断面は、図１（ａ）Ｂ−Ｂ’断面に示した形状がほぼ維持される。その結果、余肉は、スリット２長手方向に沿う中央に多く存在することになる。
【００１８】
さらに、第２コイニング型４４による被加工部に第３コイニング型４５を押しつける。図１（ｄ）は、このコイニング加工の状態を、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿う断面で示している。
第３コイニング型４５による加工では、スリット２長手方向に沿い、かつスリット２長手方向に沿う中央が高い凸条を押し潰す。従って、この加工によってスリット２の空間にせり出す余肉は、スリット２の長手方向中央で多くなり両端では少なくなる。
【００１９】
上記のコイニング加工の各工程は、いずれも金属板部材１０となる被加工体１の上面を押えずに実行される。そして、コイニング加工の工程終了後に、スリット２の空間にせり出した余肉を適宜裁断除去し、コイニング加工による段差１１の外形を整える。
【００２０】
上記第２コイニング型による加工は、２工程以上に分けることができる。まず図１（ｂ）に示したように、先端角度３０度の第２コインニング型４４を用いて加工をし、次に先端角度がより大きい（例えば４５度）の第２コインニング型４４’を用いて加工を行なう。この第２コインニング型４４’は、図１（ｃ）に示すように、楔形状の先端を切り落とした平坦面を有するものとしてもよい。このように、第２コイニング型による加工を、楔形状の先端角度が小さい型と、それより先端角度が大きい型をこの順序で用いる２工程以上に分けて行なうことにより、製造した金属板部材上面の変形はより小さくなる。
【００２１】
図１（ａ）（ｂ）（ｄ）のコイニング工程を経て製造した金属板部材（実施例１）、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）のコイニング工程を経て製造した金属板部材（実施例２）、図３（ａ）（ｂ）のコイニング工程を経て製造した金属板部材（従来例１）、図４（ａ）（ｂ）のコイニング工程を経て製造した金属板部材（従来例２）の上面平滑度を測定した結果を表１に示す。測定方法は、三次元画像測定である
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、狭いスリット幅の被加工体にコイニング加工を行なう場合にも、スリットの空間にせり出す余肉の突合を防止して、上面に変形が及ばないコイニング加工処理金属板部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態を示し、コイニング加工の工程を示す断面説明図である。
【図２】コイニング加工の状態（ａ）とその後に所定の金属板部材とする様子（ｂ）を示した平面説明図である。
【図３】従来のコイニング加工の工程を示す断面説明図である。
【図４】従来の別のコイニング加工の工程を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１は被加工体
２はスリット
４，４’はコイニング型
５，５’は凹部
１０は金属板部材
１１は段差
４３は第１コイニング型
４４，４４’は第２コイニング型
４５は第３コイニング型

Claims (2)

1. 帯状の被加工体に所定間隔でスリットをあけ、このスリット長手方向に沿った相対する端縁に、被加工体上面を押さえることなくコイニング型を押しつけ、相対する端縁にコイニング加工による段差を有する短冊状の金属板部材を製造するに当り、
   上記スリット長手方向に沿った相対する端縁に、以下に示す構成の第１コイニング型を押しつけ、次に、第２コイニング型、さらに、第３コイニング型を押しつけて、コイニング加工をすることを特徴とする金属板部材の製造法。
   第１コイニング型：スリット長手方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としたものであり、型面のスリット長手方向中央が窪んだ凹部を有する構成。
   第２コイニング型：スリット幅方向端部から中央へ向かって傾斜をつけ型面先端を楔形状としたものであり、型面のスリット幅方向中央が窪んだ凹部を有する構成。
   第３コイニング型：先端が平坦な構成。
2. 第２コイニング型による加工が、楔形状の先端角度が小さい型と、それより先端角度が大きい型をこの順序で用いる２工程以上からなることを特徴とする請求項１記載の金属板部材の製造法。

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