JP4226465B2 - 内ボス付カップ状ケースの成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、内ボス付カップ状ケースの成形方法に関するものである。

種々の分野において、内側にボスを設けたカップ状のケースが広く用いられている。例えば、内燃機関の気筒内に燃料を噴射供給する噴射装置の電磁制御弁のケースとして、カップ状の部材であって、その内側に電磁コイル及び磁芯を組み付けるための内ボスが一体に形成されている部材が用いられている。このような内ボス付カップ状ケースは、コスト的な面から鍛造により成形されることが多い。その場合、従来では、低炭素鋼の丸棒を切断して得られた円柱状の素材を加圧成形加工する方法により製作されるのが一般的である。

特許文献１には、鍛造したスラブを球状化焼鈍し、ショットボンデ処理を施した素材を用いて内ボス付カップを成形するようにした方法が開示されている。この方法による場合、丸棒鋼材の切断工程を含むとコスト高になるため、丸棒の直径は比較的小さいものとして切断コストの低減を図り、切断した丸棒片を鍛造することにより、内ボス付カップの成形に適した肉厚形状の素材としている。また、このような手間を省くため、平板状の鋼材（スラグ）を用意し、鍛造により内ボス付ケースを成形する方法も公知である。
特開２０００−９４０８８号公報

しかし、板状の素材を用いて内ボス付カップ状ケースを鍛造により成形しようとすると、比較的薄い板状の素材を前方押し出しによりカップ状に加圧成形することになるが、このとき成形して得られたカップの底部の肉厚を周壁よりも厚くし、底部に内ボス成形のための材料厚を確保することが難しく、体積不足という不具合を生じやすかった。

本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる内ボス付カップ状ケースの成形方法を提供することにある。

本発明の目的は、打ち抜きによる板状の素材を用いて高品質の内ボス付カップ状ケースを製造するための方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、内ボス付カップ状ケースを低コスト、高品質にて製造することができる内ボス付カップ状ケースの成形方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、内ボス付カップ状ケースの成形方法において、板状の素材を用意する工程と、該素材の周縁部の肉厚をその中心部の肉厚に比べて薄くすると同時にその中心肉厚部に凹部を形成する加圧成形工程とを備えたことを特徴とする内ボス付カップ状ケースの成形方法が提案される。

上記加圧成形工程で得られた中間製品は、前方押し出し成形により、ケースの周壁部と内ボスとを同時に成形することもできる。しかし、上記中間製品を用いて先ず底の肉厚が周壁部の肉厚より厚いカップ状になるよう加圧形成し、しかる後、内ボスを前方押し出しにより形成することもできる。いずれの場合においても、上記中間製品を焼鈍してから所要の成形を行うのが好ましい。

カップ状ケースの周壁部の外端縁部にフランジ部を一体に設ける場合には、上記中間製品をカップ状に加圧成形する工程において、中間製品の周縁部の薄肉部を絞り込みにより一旦スカート状に形成し、且つこのときスカート状部分の外周縁部の肉厚を厚くしておき、この外周縁部の肉厚を利用し、フランジ部を周壁部に一体形成することができる。

本発明によれば、内ボス付カップ状ケースを低コストで高品質に製造することができる 。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。

図１〜図５は、本発明の一実施形態を説明するための工程図である。本実施の形態では 、内燃機関に燃料を噴射供給する噴射装置の電磁制御弁のケースを本発明の方法によって製造する場合の例について説明する。

先ず、図１に示す板状部材を素材１として用意する。素材１は、例えば、低炭素鋼の平板を打ち抜く板金プレス加工によって得ることができる。ここでは、素材１は円板状の部材であるが、必ずしも円板状である必要はない。

次に、この素材１を、据えこみ工程で、周辺部の肉厚をその中心部の肉厚に比べて薄くすると同時に、その中心肉厚部に凹部を形成し、図２に示す如き形状の第１中間成形品２を成形する。図２に示した第１中間成形品２は、その周縁部が環状肉薄部２１とされ、環状肉薄部２１の内側が環状肉薄部２１より厚肉の肉厚部２２とされ、肉厚部２２の中心部には凹部２２Ａが形成されている。

肉厚部２２は、後の工程において少なくとも、ケースの底部及び内ボスとして形成されるもので、底部に一体成形される内ボスのための材料分を少なくとも見込んで、肉厚を厚くしてある。なお、第１中間成形品２は、次の工程で処理する前に、焼鈍し、これにより後の工程においてクラックが生じたりすることのないようにするのが好ましい。

第１中間成形品２は、次の絞り・しごき工程で、その肉厚部２２を底部３２とし、環状肉薄部２１を底部３２から一体に延設される周壁部３１に加圧成形し、図３に示す如き形状の第２中間成形品３とする。第１中間成形品２は、その中心部に凹部２２Ａが形成されているので、絞り・しごき工程により図３に示す第２中間成形品３を容易に得ることができる。ここでは、ケースの周壁部の端縁に外向きフランジを形成する目的で、周壁部３１の外端縁部３１Ａはやや肉厚となるように絞り・しごき加工され、周壁部３１はスカート状となっている。外向きフランジの形成が不必要な場合には、外端縁部３１Ａをやや肉厚とする必要はない。

第２中間成形品３は、次の前方後方押し出し加工において、図４に示されるように、第３中間成形品４に加工され、底部４２の内側に内ボス４３が、底部４２の外側に外ボス４４がそれぞれ押し出し加工され、周壁部４１の外端縁部に外向きフランジ部４１Ａが成形される。外ボス４４が不要な場合には、前方押し出し加工のみでよい。

そして、次の面押し工程において、第３中間成形品４は、２つの金型を用いて予定した最終形状に加圧成形され、図５に示す内ボス付ケース５が最終製品として得られる。内ボス付ケース５において、底部５２と周壁部５１とは略同一の肉厚とされ、底部５２には内ボス５３と外ボス５４とが同軸に整列して成形されている。内ボス５３は電磁ソレノイドを組み付けるための部材として設けられ、外ボス５４は軸受け部材を収納するための部材として設けられている。そして、周壁部５１の外端縁には外向きフランジ部５１Ａが周壁部５１と直角をなすようにして一体に延びている。

図１〜図５に示す工程に従って内ボス付ケースを成形すると、板状の素材を用いて底部に内ボス、あるいはこれに加えて外ボスを押し出しにより形成することができるので、丸棒を切断した素材を加圧、成形してから内ボス付ケースを成形する従来の方法に比べ、低コストで、高品質の製品を容易に製造できる。なお、本工程図５の変形例として、内ボスのみを成形することも可能である。特に同等の体積で内ボスのみ成形することで、内ボス、外ボス同時成形に比較して内ボス高さを高くすることが可能となる。

本発明による内ボス付ケースの成形工程を説明するための図。 本発明による内ボス付ケースの成形工程を説明するための図。 本発明による内ボス付ケースの成形工程を説明するための図。 本発明による内ボス付ケースの成形工程を説明するための図。 本発明による内ボス付ケースの成形工程を説明するための図。

符号の説明

１ 素材
２ 第１中間成形品
３ 第２中間成形品
４ 第３中間成形品
５ 内ボス付ケース
２１ 環状肉薄部
２２ 肉厚部
２２Ａ 凹部
３１、４１、５１ 周壁部
３１Ａ 外端縁部
３２、４２、５２ 底部
４１Ａ、５１Ａ 外向きフランジ部
４３、５３ 内ボス
４４、５４ 外ボス

Claims (4)

1. 内ボス付カップ状ケースの成形方法において、
   板状の素材を用意する第１の工程と、
   据えこみにより、該素材の周縁部の肉厚をその中心部の肉厚に比べて薄くすると同時にその中心肉厚部に凹部を加圧成形する第２の工程と、
   前記第２の工程で得られた中間製品を、絞り・しごき加工により、前記中心肉厚部を前記ケースの底部とし、前記周縁部を前記ケースの周壁部として成形する第３の工程と、
   前記第３の工程で得られた中間製品の前記底部に、前方後方押し出し成形により内ボスを成形する第４の工程と
   を備えたことを特徴とする内ボス付カップ状ケースの成形方法。
2. 前記第１の工程が平板を板金プレス加工によって打ち抜く工程である請求項１記載の内ボス付カップ状ケースの成形方法。
3. 前記第２の工程で得られた前記中間製品を焼鈍した後、前記第３の工程に付する請求項１記載の内ボス付カップ状ケースの成形方法。
4. 内ボス付カップ状ケースの成形方法において、
   板状の素材を用意する工程と、
   該素材を、据えこみにより、周縁部の肉厚をその中心部の肉厚に比べて薄くすると同時にその中心肉厚部に凹部を加圧成形する工程と、
   前記加圧成形する工程により得られた中間製品に、絞り・しごき加工により、前記周縁部を前記ケースの周壁部に成形して底部の肉厚が周壁部の肉厚より厚いカップ状部材に加圧成形し、しかる後に、前方後方押し出し成形により前記底部に内ボスを成形するする工程と
   を備えたことを特徴とする内ボス付カップ状ケースの成形方法。

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