JP4207319B2

JP4207319B2 - Groove forming method for metal plate

Info

Publication number: JP4207319B2
Application number: JP21197099A
Authority: JP
Inventors: 亀小林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001038423A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，金属板材を塑性加工して狭幅の溝を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年，製品の小型化に伴って，部品の小型化，形状の複雑化が求められている。例えば，断面Ｕ字状の溝を設けた金属板材においては，その溝幅を狭くする要求がある。
従来，金属板材に溝を設ける場合には，コイニング加工や曲げ加工を行っていた。
【０００３】
例えば図１２に示すごとく，金属板材２の端部に断面略Ｕ字状の溝１を，コイニング加工により設ける場合には，まず，図１３に点線で示すごとく，端部を断面略Ｌ字状に加工した金属板材２を準備する。次いで，同図に示すごとく，上記溝１の下面形状に対応した下型９１と，溝１の溝幅及び溝深さに対応した突起部９２１を有する上型９２とにより，上記略Ｌ字状の金属板材２を強く挟持して圧縮加工する。これにより，略Ｌ字状の金属板材２のＬ字部分は所望の略Ｕ字状の溝１にコイニング加工される。
【０００４】
また，図１４に示すごとく，溝１を金属板材２の端部に曲げ加工により設ける場合には，図１５に示すごとく，階段状に折り曲げた段部２０を有する金属板材２を準備する。そして，下型９３と上型９４とにより段部２０を挟持する。上型９４には，所望の溝幅及び溝深さに対応した突起部９４１を設けておく。次に，移動型９５により金属板材２の端部を突き上げて，上記突起部９４１に沿って曲げ加工する。これにより，所望の略Ｕ字状の溝１が得られる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のコイニング加工や曲げ加工においては，次の問題がある。
即ち，上記従来の加工方法においては，所望の溝幅及び溝深さに対応した突起を有する金型を使用することが必要である。そして，上記突起は，所望の溝の幅が狭いほど，細い形状となる。
そのため，溝幅を小さくする要求が厳しくなるほど，上記突起の剛性が低くなり，加工時に突起が折れやすくなる。それ故，従来の加工方法では，金属板材への溝形成を安定的に行うことが困難であった。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，溝幅の狭い溝を金属板材上において安定的に形成することができる溝形成方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，金属板材を塑性変形させて溝を形成する方法であって，
上記金属板材に所望の溝幅よりも広い溝幅を有する断面略Ｕ字状の粗溝を形成し，
次いで，該粗溝の溝幅を縮める幅寄せ加工を行うことにより所望の溝幅を有する溝を形成するに当たり，
上記幅寄せ加工は，所望の溝幅に対応する幅を有すると共に所望の溝深さよりも短い長さを有する形状の突起部を有する突起工具を上記粗溝の開口部に配置した状態で行うことを特徴とする金属板材への溝形成方法にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，所望の溝幅を有する溝をダイレクトに形成するのではなく，上記の広い溝幅を有する粗溝を予め形成し，その後，上記幅寄せ加工により所望の溝を形成することである。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，まず，上記金属板材に上記粗溝を形成する。粗溝の形成方法としては，従来の種々の方法を用いることができる。例えば，従来と同様のコイニング加工や曲げ加工も用いることができる。この場合には，粗溝の溝幅を所望の溝幅よりも大きくすることができ，工具の寿命を大幅に向上させることができる。そのため，粗溝形成は安定的に粗溝形成を行うことができる。
【００１０】
次に，本発明では，上記粗溝に対して上記幅寄せ加工を行う。この幅寄せ加工は，上記粗溝の基本的な形状に変化を加える加工ではなく，溝幅を縮めるように変形を加える加工である。そのため，従来のように，所望の溝幅及び溝深さに対応した突起を有する工具を用いる必要がない。それ故，工具の寿命を余り考慮する必要がなく，安定的に上記幅寄せ加工を行うことができる。
したがって，本発明の溝形成方法を用いれば，非常に狭い溝幅を有する溝であっても，金属板材上に安定的に形成することができる。
【００１１】
上記幅寄せ加工は，所望の溝幅に対応する幅を有すると共に所望の溝深さよりも短い長さを有する形状の突起部を有する突起工具を上記粗溝の開口部に配置した状態で行うことが好ましい。この場合には，上記突起工具の存在により，得ようとする溝幅を精度よく仕上げることができる。
【００１２】
また，請求項２の発明は，金属板材を塑性変形させて溝を形成する方法であって，
上記金属板材に所望の溝幅よりも広い溝幅を有する断面略Ｕ字状の粗溝を形成し，
次いで，該粗溝の溝幅を縮める幅寄せ加工を行うことにより所望の溝幅を有する溝を形成するに当たり，
上記粗溝は，高さの異なる高側壁と低側壁とを有するＵ字状の溝であり，かつ上記低側壁には，これに略垂直に配置された上記金属板材の本体部を延設してなり，
上記低側壁の外面と上記本体部との両者に当接可能な角部を有する第１工具と，上記高側壁の内面に対面して当該高側壁の変形位置を規制する規制面を有すると共に上記本体部に当接可能な当接面を有する第２工具とを用い，該第１工具と第２工具とにより上記本体部を挟持し，第３工具により上記高側壁の外面を内方に押圧することにより，上記幅寄せ加工を行うことを特徴とする金属板材への溝形成方法にある。
【００１３】
この場合には，上記第１工具と第２工具とにより上記本体部を，第１工具と第３工具によって溝の両側壁の外面を，第２工具と第３工具により上記高側壁を，それぞれ挟持した状態で上記幅寄せ加工を行うことができる。そのため，幅寄せ加工を非常に精度よく行うことができる。
【００１４】
また，請求項３の発明のように，上記第２工具には，所望の溝幅に対応する幅を有すると共に所望の溝深さよりも短い長さを有する形状の突起部を，上記粗溝の開口部に配置するように設けてあることが好ましい。この場合には，上記突起部の存在により，得ようとする溝幅をさらに精度よく仕上げることができる。
【００１５】
また，請求項４の発明のように，上記幅寄せ加工は，上記第３工具を上記高側壁に沿った方向に相対的に平行移動させることにより，該第３工具と上記第２工具とによって上記高側壁にしごき加工を加えながら行うことが好ましい。この場合には，上記高側壁にしごき加工を加えるので，高側壁の形状及び寸法精度をさらに高めることができる。
【００１６】
また，請求項５の発明は，金属板材を塑性変形させて溝を形成する方法であって，
上記金属板材に所望の溝幅よりも広い溝幅を有する断面略Ｕ字状の粗溝を形成し，
次いで，該粗溝の溝幅を縮める幅寄せ加工を行うことにより所望の溝幅を有する溝を形成するに当たり，
上記粗溝は，高さの略等しい側壁を有するＵ字状の溝であり，かつ上記両方の側壁には，これに略垂直に配置された上記金属板材の本体部を延設してなり，
上記粗溝の両方の側壁を外方から第１工具及び第２工具により挟み込むと共に，上記第１工具及び第２工具に対面するように第３工具を配置してこれらの間に上記本体部を挟持し，上記第１工具を上記第２工具に向けて前進させることにより，上記幅寄せ加工を行うことを特徴とする金属板材への溝形成方法にある。
【００１７】
また，請求項６の発明のように，上記第３工具には，所望の溝幅に対応する幅を有すると共に所望の溝深さよりも短い長さを有する形状の突起部を，上記粗溝の開口部に配置するように設けてあることが好ましい。この場合には，上記突起部の存在により，得ようとする溝幅をさらに精度よく仕上げることができる。
【００１８】
また，請求項７の発明のように，上記第１工具には，垂直方向に受けた応力を水平方向に変換するカム構造を設けてあることが好ましい。この場合には，プレス機械を利用する場合の上記各工具の配置及び固定を容易にすることができる。
【００１９】
また，請求項８の発明のように，上記粗溝の溝幅は，上記金属板材の板厚よりも広く，かつ，上記所望の溝幅は上記金属板材の板厚よりも狭い場合には，特に，上記作用効果を有効に発揮させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる金属板材への溝形成方法につき，図１〜図４を用いて説明する。
本例においては，図３に示すごとく，平板状の金属板材２の端部を塑性変形させて，断面略Ｕ字状の溝１を形成する方法である。
本例では，図１，図２に示すごとく，上記金属板材２に所望の溝幅よりも広い溝幅を有する断面略Ｕ字状の粗溝５を形成し，次いで，該粗溝５の溝幅Ｖを縮める幅寄せ加工を行うことにより所望の溝幅Ｗを有する溝１を形成する。なお，本例では，溝幅Ｗを金属板材２の板厚Ｔよりも小さくした。
以下，これを詳説する。
【００２１】
まず，図１（ａ）に示すごとく，素材としては，端部を予め断面Ｌ字状にプレス加工した金属板材２を用いる。この金属板材２に対して，図１（ａ）〜（ｃ）に示すごとく，粗ダイ８１と粗パンチ８２とを用いて粗溝５をプレス成形する。粗ダイ８１は，同図に示すごとく，粗溝５の外面側の寸法を定めるための凹部８１０を有している。また，粗パンチ８２は，粗溝５の溝幅Ｖ及び溝深さＤを定めるための突起部８２１を有している。この突起部８２１の厚み（Ｖ）は，金属板材２の厚さＴよりも大きく設けてある。
【００２２】
このような粗ダイ８１及び粗パンチ８２を用いたプレス加工により，図１（ｃ）に示すごとく，金属板材２の端部に粗溝５が形成される。また，得られた粗溝５は，同図に示すごとく，高さの異なる側壁，すなわち高さの高い高側壁５１と高さの低い低側壁５２とを有するＵ字状の溝となる。そして，低側壁５２には，これに略垂直に配置された上記金属板材２の本体部２１が延設された状態となる。なお，本例では，後述するプレス機６（図４）を用いて上記プレス加工を行った。
【００２３】
次に，上記粗溝に対して幅寄せ加工を行う。
本例では，次の３つの工具を組み合わせて行う。図２（ａ）に示すごとく，第１工具としては，低側壁５２の外面と本体部２１との両者に当接可能な角部７１１を有するクッション７１を用いた。第２工具としては，高側壁５１の内面に対面して当該高側壁５１の変形位置を規制する規制面７２１を有すると共に本体部２１に当接可能な当接面７２２を有するダイ７２を用いた。第３工具としては，先端をＲ形状としたパンチ７３を用いた。
【００２４】
そして，図２（ａ）に示すごとく，まず，クッション７１とダイ７２とにより本体部２１を挟持する。このとき，クッション７１の角部７１１は，粗溝５と本体部とが接続されている角に当接させる。これにより，クッション７１の角部７１１は粗溝の低側壁５２と本体部２１との両方に当接した状態となる。また，上記ダイ７２は，その当接面７２２を本体部２１に当接させてこれを挟持すると共に，上記規制面２１を高側壁５１の内面に対面させる。このとき，規制面２１の位置は，所望の溝幅Ｗにあわせて設定する。
【００２５】
次に，図２（ｂ）（ｃ）に示すごとく，パンチ７３を上記高側壁５１の基端部から上端に向かう方向に沿って相対的に平行移動させる。このとき，パンチ７３の位置は，常にクッション７１との間隔が所望の溝１の外面の幅に対応した大きさとなるように維持する。これにより，図２（ｂ）に示すごとく，粗溝５の高側壁５１の外面が内方に押圧され，上記幅寄せ加工が進行する。また，このとき，ダイ７１とパンチ７３との挟まれた高側壁５１には，しごき加工が加えられる。そして，最終的に，図２（ｃ）に示すごとく，所望の溝幅Ｗを有する溝１が形成される。
【００２６】
また，本例の幅寄せ加工は，図４に示すごときプレス機６を用いて行った。プレス機６は，上型セット部６１と下型セット部６２とを有し，上型セット部６１を昇降するよう構成されている。
本例では，上記第２工具としてのダイ７２は上記上型セット部６１にセットし，上記第３工具としてのパンチ７３は上記下型セット部６２にセットする。また，上記第１工具としてのクッション７１は上記下型セット部６２にセットされたバネ（図示略）の上側にセットする。
【００２７】
このセット状態において，上記上型セット部６１を下降させることによって，まず，クッション７１及びダイ７２により粗溝５に有する金属板材２を挟持した状態となる。更に，上記上型セット部６１を下降させることにより，パンチ７３は金属板材２に対して相対的に上方に平行移動する。
これにより，上記のごとく，しごき加工を伴った幅寄せ加工が行われる。
【００２８】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例においては，上記のごとく，まず最初に金属板材２に上記粗溝５を形成する。粗溝の形成方法としては，従来の溝成形方法の場合と同様の工具を用いて行う。この場合，上記のごとく，粗パンチ８２が有する突起部８２１は，その厚み（Ｖ）を，金属板材２の厚さＴよりも大きくしてある。そのため，突起部８２１の剛性を高めることができ，粗パンチ８２の寿命を大幅に向上させることができる。そのため，工具の寿命を余り考慮することなく粗溝５の成形を行うことができる。
【００２９】
また，粗溝５に対する幅寄せ加工は，上記粗溝５の基本的な形状に変化を加える加工ではなく，溝幅Ｗを縮めるように変形を加える加工である。そのため，従来のように，所望の溝幅Ｗ及び溝深さＤに対応した突起を有する工具を用いる必要がない。それ故，この幅寄せ加工においても，工具の寿命を余り考慮する必要がなく，安定的に行うことができる。
【００３０】
したがって，本例の溝形成方法を用いれば，金属板材２の板厚Ｔよりも小さい溝幅Ｗを有する溝１であっても，金属板材２上に安定的に形成することができる。
さらに，本例では，上記幅寄せ加工時において，高側壁５１にしごき加工を加えることができる。それ故，上記高側壁５１の形状及び寸法精度をさらに高めることができる。
【００３１】
実施形態例２
本例は，実施形態例１における第２工具としてのダイ７２の形状を変更した例である。
即ち，図５に示すごとく，本例のダイ７２には，所望の溝幅Ｗに対応する幅を有すると共に所望の溝深さよりも短い長さを有する形状の突起部７２５を，粗溝５の開口部に配置するように設けた。その他は実施形態例１と同様である。
【００３２】
この場合には，上記突起部７２５の存在により，溝幅が所望の溝幅Ｗよりも狭くなリ過ぎることを確実に防止することができる。それ故，得ようとする溝幅Ｗの精度をさらに高めることができる。
その他は，実施形態例１と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
実施形態例３
本例は，図６に示すごとく，リング状の金属板材２の内周端部に断面Ｕ字状の溝１を形成する例である。この溝１も金属板材２の板厚Ｔより小さい溝幅Ｗを有するものである。
【００３４】
この場合には，実施形態例１における，工具をリング状又は円柱状とする。具体的には，粗溝形成時における，上記粗ダイ８１及び粗パンチ８２をリング状にする。また，幅寄せ加工時における，上記クッション７１及びダイ７２をリング状にすると共に，パンチ７３を円柱状とする。
これにより，実施形態例１と同様に，安定的に溝形成を行うことができる。
【００３５】
また，図７には，リング状の金属板材２の内周端部に断面Ｕ字状の溝１を形成すると共に，外周端部にも断面Ｕ字状の溝１を設けた例を示してある。この場合には，上記内周側の溝１と外周側の溝１の両者を上記と同様に安定的に形成することができる。また，内外周の上記２つの溝１を同時に成形することもできるし，別々に成形することもできる。
【００３６】
実施形態例４
本例は，図８に示すごとく，実施形態例１における幅寄せ加工において，パンチ７３の相対移動を上下逆転させた例である。
即ち，本例では，図８（ａ）に示すごとく，パンチ７３を実施形態例１の場合と上下逆転して配置してプレス機６の上型セット部６１にセットした。また，クッション７１は，プレス機６の下型セット部６２にセットし，ダイ７２は，上記上型セット部６１にセットされたバネ（図示略）の下側にセットする。
この状態において，上気上型セット部６１を下降させることによって，まず，クッション７１及びダイ７２により粗溝５を有する金属板材２が挟持された状態となる。更に上気上型セット部６１を下降させことにより，パンチ７３が相対的に上下に平行移動する。これにより，しごき加工を伴った幅寄せ加工が行われる。
【００３７】
即ち，粗溝５を設けた金属板材２に対して，同図（ａ）〜（ｃ）に示すごとく，幅寄せ加工を加えた。具体的には，同図（ａ）（ｂ）に示すごとく，粗溝５の開口部側からパンチ７３を上記高側壁５１の上端から基端部に向かった方向に相対的に平行移動させる。このとき，パンチ７３の位置は，常にクッション７１との間隔が所望の溝１の外面の幅に対応した大きさとなるように維持する。これにより，同図（ｂ）に示すごとく，粗溝５の高側壁５１の外面が内方に押圧され，上記幅寄せ加工が進行する。また，このとき，ダイ７１とパンチ７３との挟まれた高側壁５には，しごき加工が加えられる。そして，最終的に，同図（ｃ）に示すごとく，所望の溝幅Ｗを有する溝１が形成される。
【００３８】
このように，パンチ７３の相対移動を実施形態例１と反対方向とした場合にも，安定した幅寄せ加工を実施することができる。
その他は実施形態例１と同様の作用効果が得られる。
【００３９】
実施形態例５
本例は，図９に示すごとく，平板状の金属板材２の途中に直線状に断面略Ｕ字状の溝１を形成する例である。この溝１の溝幅Ｗも金属板材２の板厚Ｔよりも小さくした。
【００４０】
上記溝１を形成するに当たっては，上記と同様に粗溝５を予め形成した。
粗溝５の形成は，図１０（ａ）に示すごとく，素材として，厚みＴの平板状の金属板材２を用いた。この金属板材２に対して，図１０（ａ）（ｂ）に示すごとく，粗ダイ８５と粗パンチ８６とを用いて粗溝５をプレス成形する。
【００４１】
粗ダイ８５は，同図に示すごとく，粗溝５の外面側の寸法を定めるための凹部８５０を有している。また，粗パンチ８６は，粗溝５の溝幅Ｖ及び溝深さＤを定めるための突起部８６１を有している。この突起部８６１の厚み（Ｖ）は，金属板材２の厚さＴよりも大きく設けてある。
【００４２】
このような粗ダイ８５及び粗パンチ８６を用いたプレス加工により，図１０（ｂ）に示すごとく，金属板材２に粗溝５が形成される。また，得られた粗溝５は，同図に示すごとく，高さの略等しい側壁５３を有するＵ字状の溝となる。そして，上記両方の側壁５３には，これに略垂直に配置された上記金属板材の本体部２１を延設された状態となる。
【００４３】
次に，上記粗溝に対して幅寄せ加工を行う。
本例では，次の４つの工具を組み合わせて行う。図１１（ａ）に示すごとく，第１工具としてのスライドダイ７４と第２工具としての固定ダイ７５により粗溝５の両方の側壁５３を外方から挟み込む。そして，これら第１工具及び第２工具に対面するように第３工具として押さえ型７６を配置してこれらの間に上記本体部２１を挟持する。
【００４４】
上記スライドダイ７４は水平方向に移動可能に配設される。また，スライドダイ７４には，本体部２１と側壁５３とに当接可能な角部７４１と，金属板材２の端部に当接可能な段部７４２とを有している。また，スライドダイ７４の後端部にはカム面７４５を有している。このカム面７４５は，後述する第４工具としてのパンチ７７の先端に設けたカム面７７５と当接するよう構成されている。
【００４５】
上記第４工具としてのパンチ７７は，上下方向に進退可能に配設され，前進することによりそのカム面７７５により上記スライドダイ７４のカム面７４５を押圧し，パンチ７７の上下方向の動きをスライドダイ７４の左右方向の動きに変換するよう構成されている。
【００４６】
そして，本例では，図１１（ａ）に示すごとく，パンチ７７は，プレス機６の上型セット部６１にセットし，スライドダイ７４，固定ダイ７５はプレス機６の下型セット部６２にセットする。また，押さえ型７６は，上記上型セット部６１にセットされたバネ（図示せず）の下側にセットする。
【００４７】
この状態において，上記上型セット部６１を下降させることによって，まず，スライドダイ７４，固定ダイ７５及び押さえ型７６により上記粗溝５を有する金属板材２が挟持された状態となる。更に，上記上型セット部６１を下降させることにより，パンチ７７が相対的に上下に平行移動する。
下降したパンチ７７は，その先端のカム面７７５によりスライドダイ７４のカム面７４５を押圧し，スライドダイ７４を水平方向において前進させる。
【００４８】
スライドダイ７４の前進により，その角部７４１により粗溝５の側壁が押圧される。また，このとき，スライドダイ７４の段部７４２による金属板材２の端部への押圧もなされる。これにより，粗溝５への幅寄せ加工は，非常にスムーズに安定して行われる。
【００４９】
このように，平板状の金属板材２の途中に溝幅の狭い断面略Ｕ字状の溝１を形成する場合においても，所望の溝幅Ｗに相当する幅の突起部を有する工具を一切用いる必要がない。そのため，工具の寿命を余り考慮することなく，非常に安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，粗溝の形成過程を示す説明図。
【図２】実施形態例１における，幅寄せ加工の過程を示す説明図。
【図３】実施形態例１における，溝を有する金属板材の斜視図。
【図４】実施形態例１における，プレス機を示す説明図。
【図５】実施形態例２における，幅寄せ加工用の工具形状を示す説明図。
【図６】実施形態例３における，溝を有するリング状の金属板材の一部切り欠き斜視図。
【図７】実施形態例３における，溝を有するリング状の別例の金属板材の一部切り欠き斜視図。
【図８】実施形態例４における，幅寄せ加工の過程を示す説明図。
【図９】実施形態例５における，溝を有する金属板材の斜視図。
【図１０】実施形態例５における，粗溝の形成過程を示す説明図。
【図１１】実施形態例５における，幅寄せ加工の過程を示す説明図。
【図１２】従来例における，溝を有する金属板材の斜視図。
【図１３】従来例における，コイニングによる溝形成方法を示す説明図。
【図１４】従来例における，溝を有する金属板材の斜視図。
【図１５】従来例における，曲げ加工による溝形成方法を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．溝，
２．．．金属板材，
２１．．．本体部，
５．．．粗溝，
５１．．．高側壁，
５２．．．低側壁，
５３．．．側壁，
７１．．．クッション（第１工具），
７２．．．ダイ（第２工具），
７３．．．パンチ（第３工具），
７２５．．．突起部，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method of forming a narrow groove by plastic working a metal plate material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the miniaturization of products, there has been a demand for miniaturization of parts and complicated shapes. For example, in a metal plate material provided with a groove having a U-shaped cross section, there is a demand to narrow the groove width.
Conventionally, when a groove is provided in a metal plate material, coining or bending is performed.
[0003]
For example, as shown in FIG. 12, when the groove 1 having a substantially U-shaped cross section is provided at the end of the metal plate 2 by coining, first, the end is substantially L-shaped as shown by the dotted line in FIG. The metal plate material 2 processed into is prepared. Next, as shown in the figure, the lower die 91 corresponding to the shape of the lower surface of the groove 1 and the upper die 92 having a protrusion 921 corresponding to the groove width and groove depth of the groove 1 are used. The metal plate material 2 is strongly clamped and compressed. As a result, the L-shaped portion of the substantially L-shaped metal plate 2 is coined into a desired substantially U-shaped groove 1.
[0004]
As shown in FIG. 14, when the groove 1 is provided at the end of the metal plate 2 by bending, a metal plate 2 having a stepped portion 20 bent in a step shape is prepared as shown in FIG. Then, the step portion 20 is sandwiched between the lower mold 93 and the upper mold 94. The upper die 94 is provided with a protrusion 941 corresponding to a desired groove width and groove depth. Next, the end of the metal plate 2 is pushed up by the movable die 95 and bent along the protrusion 941. Thereby, a desired substantially U-shaped groove 1 is obtained.
[0005]
[Problems to be solved]
However, the conventional coining and bending processes have the following problems.
That is, in the above conventional processing method, it is necessary to use a mold having protrusions corresponding to a desired groove width and groove depth. And the said protrusion becomes thin shape, so that the width | variety of a desired groove | channel is narrow.
For this reason, as the demand for reducing the groove width becomes stricter, the rigidity of the protrusion becomes lower, and the protrusion becomes easier to break during processing. Therefore, with the conventional processing method, it has been difficult to stably form grooves in the metal plate material.
[0006]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a groove forming method capable of stably forming a narrow groove on a metal plate material.
[0007]
[Means for solving problems]
The invention of claim 1 is a method of plastically deforming a metal plate material to form a groove,
A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove ,
The width adjusting process is performed in a state in which a projecting tool having a projecting portion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth is disposed in the opening of the rough groove. In the method for forming a groove in a metal plate characterized by the above.
[0008]
What should be most noticeable in the present invention is not to directly form a groove having a desired groove width, but to form a rough groove having the wide groove width in advance, and then to perform the desired groove by the above-mentioned width-alignment processing. Is to form.
[0009]
Next, the effects of the present invention will be described.
In the present invention, first, the rough groove is formed in the metal plate material. Various conventional methods can be used as the method for forming the rough grooves. For example, a coining process and a bending process similar to the conventional one can be used. In this case, the groove width of the rough groove can be made larger than the desired groove width, and the tool life can be greatly improved. Therefore, the rough groove can be stably formed.
[0010]
Next, in the present invention, the width adjusting process is performed on the rough groove. This width aligning process is not a process of changing the basic shape of the rough groove, but a process of deforming so as to reduce the groove width. Therefore, it is not necessary to use a tool having a protrusion corresponding to a desired groove width and groove depth as in the prior art. Therefore, it is not necessary to consider the tool life so much, and the above-mentioned margining process can be performed stably.
Therefore, by using the groove forming method of the present invention, even a groove having a very narrow groove width can be stably formed on the metal plate material.
[0011]
Upper Symbol biassing processing is performed in a state where the projection tool is arranged in the opening of the rough groove having a protrusion shape having a desired groove depth shorter than and having a width corresponding to the desired groove width It is preferable. In this case, the groove width to be obtained can be accurately finished due to the presence of the protruding tool.
[0012]
The invention of claim 2 is a method of plastically deforming a metal plate material to form a groove,
A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove,
The rough groove is a U-shaped groove having a high side wall and a low side wall having different heights, and a main body portion of the metal plate material arranged substantially perpendicular to the low side wall is extended to the low side wall. Do Te Ri,
A first tool having a corner that can abut against both the outer surface of the low side wall and the main body; a regulating surface that faces the inner surface of the high side wall and regulates the deformation position of the high side wall; and A second tool having a contact surface capable of contacting the main body is used, the main body is held between the first tool and the second tool, and the outer surface of the high side wall is pressed inward by the third tool. Thus, the present invention provides a groove forming method for a metal plate characterized by performing the above-mentioned width-alignment processing.
[0013]
In this case, the main body is formed by the first tool and the second tool, the outer surfaces of both side walls of the groove are formed by the first tool and the third tool, and the high side wall is formed by the second tool and the third tool, respectively. The above-mentioned width adjusting process can be performed in a sandwiched state. For this reason, it is possible to perform the width aligning process with very high accuracy.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the second tool is provided with a protrusion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth. It is preferable to be provided so as to be disposed in the opening. In this case, the groove width to be obtained can be finished with higher accuracy due to the presence of the protrusions.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, the width adjusting process is performed by the third tool and the second tool by relatively translating the third tool in a direction along the high side wall. It is preferable to carry out the ironing process on the high side wall. In this case, since ironing is applied to the high side wall, the shape and dimensional accuracy of the high side wall can be further increased.
[0016]
The invention of claim 5 is a method of plastically deforming a metal plate material to form a groove,
A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove,
The coarse grooves are grooves of U-shape having a substantially equal sidewall height, and the side walls of both the, Ri Na to extend the body portion of the metal plate which is disposed substantially perpendicular thereto ,
Both side walls of the rough groove are sandwiched between the first tool and the second tool from the outside, and a third tool is disposed so as to face the first tool and the second tool, and the main body portion is interposed between them. In the method of forming a groove in the metal plate material, the width-shifting process is performed by clamping and advancing the first tool toward the second tool.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, the third tool has a protrusion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth. It is preferable to be provided so as to be disposed in the opening. In this case, the groove width to be obtained can be finished with higher accuracy due to the presence of the protrusions.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, it is preferable that the first tool is provided with a cam structure for converting the stress received in the vertical direction into the horizontal direction. In this case, it is possible to facilitate the arrangement and fixing of the tools when using a press machine.
[0019]
Further, as in the invention of claim 8 , when the groove width of the rough groove is wider than the plate thickness of the metal plate material and the desired groove width is narrower than the plate thickness of the metal plate material, In particular, the above effects can be exhibited effectively.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
A method for forming a groove in a metal plate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this example, as shown in FIG. 3, the end portion of the flat metal plate 2 is plastically deformed to form the groove 1 having a substantially U-shaped cross section.
In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, a rough groove 5 having a substantially U-shaped cross section having a wider groove width than a desired groove width is formed on the metal plate 2, and then the groove of the rough groove 5 is formed. A groove 1 having a desired groove width W is formed by performing a width-shifting process for reducing the width V. In this example, the groove width W is made smaller than the plate thickness T of the metal plate 2.
This will be described in detail below.
[0021]
First, as shown in FIG. 1 (a), as a material, a metal plate material 2 whose end portion is previously pressed into an L-shaped cross section is used. As shown in FIGS. 1A to 1C, the rough groove 5 is press-formed on the metal plate 2 using a rough die 81 and a rough punch 82. As shown in the figure, the rough die 81 has a recess 810 for determining the dimension of the outer surface side of the rough groove 5. The rough punch 82 has a protrusion 821 for determining the groove width V and the groove depth D of the rough groove 5. The protrusion 821 has a thickness (V) larger than the thickness T of the metal plate 2.
[0022]
By such press working using the rough die 81 and the rough punch 82, the rough groove 5 is formed at the end of the metal plate 2 as shown in FIG. Further, as shown in the figure, the obtained rough groove 5 is a U-shaped groove having side walls having different heights, that is, a high side wall 51 having a high height and a low side wall 52 having a low height. The low side wall 52 is in a state in which the main body portion 21 of the metal plate material 2 arranged substantially perpendicularly thereto is extended. In this example, the above-described press working was performed using a press machine 6 (FIG. 4) described later.
[0023]
Next, width-alignment processing is performed on the rough groove.
In this example, the following three tools are combined. As shown in FIG. 2A, as the first tool, a cushion 71 having a corner portion 711 capable of contacting both the outer surface of the low side wall 52 and the main body portion 21 was used. As the second tool, a die 72 having a regulating surface 721 that faces the inner surface of the high side wall 51 and regulates the deformation position of the high side wall 51 and has an abutting surface 722 that can abut against the main body 21 is used. . As the third tool, a punch 73 having an R-shaped tip was used.
[0024]
Then, as shown in FIG. 2A, first, the main body 21 is sandwiched between the cushion 71 and the die 72. At this time, the corner portion 711 of the cushion 71 is brought into contact with the corner where the rough groove 5 and the main body portion are connected. Thereby, the corner | angular part 711 of the cushion 71 will be in the state contact | abutted to both the low side wall 52 and the main-body part 21 of a rough groove. In addition, the die 72 abuts the abutment surface 722 against the main body portion 21 and sandwiches the abutment surface 722, and makes the regulation surface 21 face the inner surface of the high side wall 51. At this time, the position of the restricting surface 21 is set in accordance with a desired groove width W.
[0025]
Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, the punch 73 is relatively translated along the direction from the base end portion of the high side wall 51 toward the upper end. At this time, the position of the punch 73 is always maintained such that the distance from the cushion 71 is a size corresponding to the desired width of the outer surface of the groove 1. As a result, as shown in FIG. 2 (b), the outer surface of the high side wall 51 of the rough groove 5 is pressed inward, and the width-adjusting process proceeds. At this time, ironing is applied to the high side wall 51 between the die 71 and the punch 73. Finally, a groove 1 having a desired groove width W is formed as shown in FIG.
[0026]
Further, the width adjusting process of this example was performed using a press machine 6 as shown in FIG. The press machine 6 includes an upper mold setting unit 61 and a lower mold setting unit 62, and is configured to move the upper mold setting unit 61 up and down.
In this example, the die 72 as the second tool is set in the upper mold setting portion 61, and the punch 73 as the third tool is set in the lower mold setting portion 62. The cushion 71 as the first tool is set on the upper side of a spring (not shown) set in the lower mold setting portion 62.
[0027]
In this set state, by lowering the upper mold set portion 61, first, the metal plate material 2 held in the rough groove 5 is sandwiched by the cushion 71 and the die 72. Further, by lowering the upper mold setting portion 61, the punch 73 translates upward relative to the metal plate 2.
Thereby, as described above, the width-aligning process accompanied with the ironing process is performed.
[0028]
Next, the effect of this example will be described.
In this example, as described above, the rough groove 5 is first formed in the metal plate 2. The rough groove is formed using the same tool as in the conventional groove forming method. In this case, as described above, the protrusion 821 of the rough punch 82 has a thickness (V) larger than the thickness T of the metal plate 2. Therefore, the rigidity of the protrusion 821 can be increased, and the life of the rough punch 82 can be significantly improved. Therefore, the rough groove 5 can be formed without much consideration of the tool life.
[0029]
Further, the width adjusting process for the rough groove 5 is not a process for changing the basic shape of the rough groove 5 but a process for deforming so as to reduce the groove width W. Therefore, it is not necessary to use a tool having protrusions corresponding to the desired groove width W and groove depth D as in the prior art. Therefore, even in this width-aligning process, it is not necessary to consider the tool life so much and can be performed stably.
[0030]
Therefore, if the groove forming method of this example is used, even the groove 1 having a groove width W smaller than the plate thickness T of the metal plate 2 can be stably formed on the metal plate 2.
Further, in this example, ironing can be applied to the high side wall 51 during the above-mentioned width-alignment processing. Therefore, the shape and dimensional accuracy of the high side wall 51 can be further increased.
[0031]
Embodiment 2
In this example, the shape of the die 72 as the second tool in the first embodiment is changed.
That is, as shown in FIG. 5, the die 72 of this example has a protrusion 725 having a width corresponding to the desired groove width W and a length shorter than the desired groove depth. It provided so that it might arrange | position to an opening part. Others are the same as the first embodiment.
[0032]
In this case, the presence of the protrusion 725 can surely prevent the groove width from being too narrow than the desired groove width W. Therefore, the accuracy of the groove width W to be obtained can be further increased.
In other respects, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0033]
Embodiment 3
In this example, as shown in FIG. 6, the groove 1 having a U-shaped cross section is formed at the inner peripheral end of the ring-shaped metal plate 2. The groove 1 also has a groove width W smaller than the plate thickness T of the metal plate 2.
[0034]
In this case, the tool in Embodiment 1 is formed in a ring shape or a cylindrical shape. Specifically, the rough die 81 and the rough punch 82 are formed in a ring shape when forming the rough groove. Further, the cushion 71 and the die 72 are formed in a ring shape and the punch 73 is formed in a columnar shape at the time of the width aligning process.
As a result, the groove can be stably formed as in the first embodiment.
[0035]
FIG. 7 shows an example in which a groove 1 having a U-shaped cross section is formed at the inner peripheral end of the ring-shaped metal plate 2 and a U-shaped groove 1 is also provided at the outer peripheral end. is there. In this case, both the inner circumferential groove 1 and the outer circumferential groove 1 can be stably formed as described above. Further, the two grooves 1 on the inner and outer circumferences can be formed simultaneously or separately.
[0036]
Embodiment 4
As shown in FIG. 8, this example is an example in which the relative movement of the punch 73 is reversed upside down in the width aligning process in the first embodiment.
That is, in this example, as shown in FIG. 8A, the punch 73 is arranged upside down from that in the first embodiment and set in the upper mold setting portion 61 of the press machine 6. The cushion 71 is set on the lower mold setting portion 62 of the press machine 6, and the die 72 is set below the spring (not shown) set on the upper mold setting portion 61.
In this state, by lowering the upper air mold set portion 61, first, the metal plate 2 having the rough groove 5 is sandwiched by the cushion 71 and the die 72. Further, by lowering the upper air mold set portion 61, the punch 73 is relatively translated vertically. As a result, the width-aligning process accompanied with the ironing process is performed.
[0037]
In other words, as shown in FIGS. 4A to 4C, the metal plate material 2 provided with the rough grooves 5 was subjected to width adjustment processing. Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the punch 73 is relatively translated from the opening side of the rough groove 5 in the direction from the upper end of the high side wall 51 toward the base end. At this time, the position of the punch 73 is always maintained such that the distance from the cushion 71 is a size corresponding to the desired width of the outer surface of the groove 1. As a result, as shown in FIG. 4B, the outer surface of the high side wall 51 of the rough groove 5 is pressed inward, and the above-mentioned width adjusting process proceeds. At this time, ironing is applied to the high side wall 5 sandwiched between the die 71 and the punch 73. Finally, a groove 1 having a desired groove width W is formed as shown in FIG.
[0038]
As described above, even when the relative movement of the punch 73 is set in the direction opposite to that in the first embodiment, stable width-alignment processing can be performed.
In other respects, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0039]
Embodiment 5
In this example, as shown in FIG. 9, a groove 1 having a substantially U-shaped cross section is formed linearly in the middle of a flat metal plate 2. The groove width W of the groove 1 is also made smaller than the plate thickness T of the metal plate 2.
[0040]
In forming the groove 1, the rough groove 5 was previously formed in the same manner as described above.
As shown in FIG. 10A, the rough groove 5 was formed using a flat metal plate 2 having a thickness T as a material. As shown in FIGS. 10A and 10B, the rough groove 5 is press-formed on the metal plate 2 using a rough die 85 and a rough punch 86.
[0041]
As shown in the figure, the rough die 85 has a recess 850 for determining the dimension of the outer surface side of the rough groove 5. The rough punch 86 has a protrusion 861 for determining the groove width V and the groove depth D of the rough groove 5. The thickness (V) of the protrusion 861 is larger than the thickness T of the metal plate 2.
[0042]
By such press working using the rough die 85 and the rough punch 86, the rough groove 5 is formed in the metal plate 2 as shown in FIG. Further, as shown in the figure, the obtained rough groove 5 is a U-shaped groove having a side wall 53 having substantially the same height. The both side walls 53 are in a state where the main body portion 21 of the metal plate material arranged substantially perpendicular thereto is extended.
[0043]
Next, width-alignment processing is performed on the rough groove.
In this example, the following four tools are combined. As shown in FIG. 11A, both side walls 53 of the rough groove 5 are sandwiched from the outside by a slide die 74 as a first tool and a fixed die 75 as a second tool. Then, a pressing die 76 is disposed as a third tool so as to face the first tool and the second tool, and the main body 21 is sandwiched between them.
[0044]
The slide die 74 is arranged to be movable in the horizontal direction. The slide die 74 has a corner 741 that can contact the main body 21 and the side wall 53, and a step 742 that can contact the end of the metal plate 2. Further, the rear end portion of the slide die 74 has a cam surface 745. The cam surface 745 is configured to come into contact with a cam surface 775 provided at the tip of a punch 77 as a fourth tool described later.
[0045]
The punch 77 as the fourth tool is disposed so as to be able to advance and retreat in the vertical direction. When the punch 77 moves forward, the cam surface 745 of the slide die 74 is pressed by the cam surface 775, and the vertical movement of the punch 77 is slid. It is configured to convert the movement of the die 74 in the left-right direction.
[0046]
In this example, as shown in FIG. 11A, the punch 77 is set in the upper mold setting portion 61 of the press machine 6, and the slide die 74 and the fixed die 75 are set in the lower mold setting section 62 of the press machine 6. set. Further, the holding die 76 is set below a spring (not shown) set on the upper die setting portion 61.
[0047]
In this state, by lowering the upper die set portion 61, first, the metal plate 2 having the rough groove 5 is sandwiched by the slide die 74, the fixed die 75, and the pressing die 76. Further, by lowering the upper mold setting portion 61, the punch 77 relatively translates vertically.
The lowered punch 77 presses the cam surface 745 of the slide die 74 by the cam surface 775 at its tip, and advances the slide die 74 in the horizontal direction.
[0048]
As the slide die 74 advances, the side wall of the rough groove 5 is pressed by the corner portion 741. At this time, the end of the metal plate 2 is also pressed by the step 742 of the slide die 74. Thereby, the width aligning process to the rough groove 5 is performed very smoothly and stably.
[0049]
In this way, even when the groove 1 having a narrow U-shaped cross section is formed in the middle of the flat metal plate member 2, a tool having a protrusion having a width corresponding to the desired groove width W is used at all. There is no need. Therefore, it can be performed very stably without much consideration of the tool life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a process of forming a rough groove in Embodiment 1. FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a process of width-alignment processing in the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of a metal plate having a groove in the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view showing a press machine in Embodiment 1;
FIG. 5 is an explanatory view showing a tool shape for width-alignment processing in Embodiment 2;
6 is a partially cutaway perspective view of a ring-shaped metal plate member having a groove in Embodiment 3. FIG.
7 is a partially cutaway perspective view of another example of a ring-shaped metal plate having a groove in Embodiment 3. FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing a process of width-aligning processing in Embodiment Example 4;
FIG. 9 is a perspective view of a metal plate having a groove in the fifth embodiment.
10 is an explanatory view showing a process of forming a rough groove in Embodiment 5. FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a process of width-alignment processing in the fifth embodiment.
FIG. 12 is a perspective view of a metal plate having a groove in a conventional example.
FIG. 13 is an explanatory view showing a groove forming method by coining in a conventional example.
FIG. 14 is a perspective view of a metal plate having a groove in a conventional example.
FIG. 15 is an explanatory view showing a groove forming method by bending in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1. . . groove,
2. . . Metal plate,
21. . . Body part,
5. . . Rough groove,
51. . . High side wall,
52. . . Low side wall,
53. . . Side wall,
71. . . Cushion (first tool),
72. . . Die (second tool),
73. . . Punch (third tool),
725. . . protrusion,

Claims

A method of plastically deforming a metal plate to form a groove,
A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove ,
The width adjusting process is performed in a state in which a projecting tool having a projecting portion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth is disposed in the opening of the rough groove. A method of forming a groove in a metal plate material.

  A method of plastically deforming a metal plate to form a groove,
  A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
  Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove,
  The rough groove is a U-shaped groove having a high side wall and a low side wall having different heights, and a main body portion of the metal plate material arranged substantially perpendicular to the low side wall is extended to the low side wall. Become,
  A first tool having a corner that can abut against both the outer surface of the low side wall and the main body; a regulating surface that faces the inner surface of the high side wall and regulates the deformation position of the high side wall; A second tool having a contact surface capable of contacting the main body is used, the main body is held between the first tool and the second tool, and the outer surface of the high side wall is pressed inward by the third tool. A method for forming a groove in a metal plate material, characterized in that the above-mentioned width adjustment processing is performed.

3. The projection of claim 2, wherein a protrusion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth is disposed in the opening of the rough groove. A method for forming a groove in a metal plate material, wherein

4. The width adjusting process according to claim 2, wherein the width-alignment processing is performed by moving the third tool relatively in a direction along the high side wall so that the third tool and the second tool move the high side wall. A method for forming a groove in a metal sheet, which is performed while ironing.

  A method of plastically deforming a metal plate to form a groove,
  A rough groove having a substantially U-shaped cross section having a groove width wider than a desired groove width is formed in the metal plate material,
  Next, in forming a groove having a desired groove width by performing a shifting process to reduce the groove width of the rough groove,
  The rough groove is a U-shaped groove having side walls having substantially the same height, and the both side walls are extended by a main body portion of the metal plate material arranged substantially perpendicular thereto.
  Both side walls of the rough groove are sandwiched between the first tool and the second tool from the outside, and a third tool is disposed so as to face the first tool and the second tool, and the main body portion is interposed between them. A groove forming method for a metal plate material, characterized in that the above-mentioned width-shifting process is performed by clamping and advancing the first tool toward the second tool.

6. The projection according to claim 5, wherein the third tool has a protrusion having a width corresponding to a desired groove width and a length shorter than a desired groove depth at the opening of the rough groove. A method for forming a groove in a metal plate material, wherein

7. The method for forming a groove in a metal plate material according to claim 5, wherein the first tool is provided with a cam structure for converting a stress applied in a vertical direction into a horizontal direction.

The groove width of the rough groove according to any one of claims 1 to 7, wherein the groove width is wider than the plate thickness of the metal plate material, and the desired groove width is narrower than the plate thickness of the metal plate material. A method for forming a groove in a metal plate.