JP4469447B2 - スチールホイール飾り穴の抜き加工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用スチールホイールのディスクの斜面部に形成される放熱と意匠を兼ねた多数の飾り穴の抜き加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
軸芯が略垂直方向に向くように置かれたワークの斜面部に対してパンチを垂直方向に降下させて穴を形成する先行技術としては、特公平8−9071号公報に開示されているものがある。
【0003】
上記の先行技術は、ワークの斜面部における穴を明ける部位の周縁部に第1パンチを垂直方向に降下させて押圧することにより周縁部を薄肉化し、この薄肉化した周縁部の内側を第1パンチで同時に押圧して窪み部を成形した後、この窪み部に第2パンチの軸芯位置を自動調芯してから、第2パンチを垂直方向に降下させて前記の薄肉化部を押圧して破断させることにより、ワークの斜面部に穴を形成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の先行技術は、ワークの斜面部における穴を明ける部位の周縁部を予め薄肉化しておき、この薄肉化部を押圧し破断させて穴を明けるものであるため、ワークの斜面部に明けられた穴の裏面には破断打ち抜きバリが発生し易く、そのため、スチールホイールのディスクの斜面部に形成される飾り穴のように、裏面にも外観上の制約があるものに対しては、適用するのは好ましくないという問題がある。
【0005】
更に、スチールホイールのディスクのように、板厚の一般に厚いもの(2.4mm〜9mm)に対しては、上記の穴明け方法による場合、薄肉化には限界があるため、スチールの板厚が2.4mmを超えるものに適用するには難しいという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、スチールホイールのディスクの斜面部に対しパンチを垂直方向に降下させて飾り穴を打ち抜き形成する場合、上記の問題を解消したスチールホイール飾り穴の抜き加工方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、次の手段を用いるものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、軸芯が略垂直方向に向くように置かれたスチールホイールのディスクの斜面部に垂直方向よりパンチで飾り穴を明ける穴抜き加工において、
前記ディスクの前記斜面部の裏側に、絞りパンチを、前記飾り穴が明けられる部位の中心部に相対して該絞りパンチに設けられた凹部が位置するようにセットし、前記斜面部の表側から成形パンチにより前記絞りパンチの前記凹部の形状に沿った凹部をディスクに形成する第1工程と、
前記ディスクに形成された前記凹部の中心部に抜きパンチにより、該抜きパンチの先端部に形成されたパイロットピンを固定する押し込み部を形成する第2工程と、
前記押し込み部に前記パイロットピンを垂直に固定した状態で、前記抜きパンチの先端部に設けられている前記ディスクの前記斜面部の傾斜角度よりも5度以内の範囲で大きい傾斜角度を有する傾斜面と、抜きダイスとを用いて前記ディスクの前記斜面部に前記飾り穴を打ち抜き形成する第3工程と、
より成ることを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記抜きダイスに対する抜きパンチのクリアランスは、抜き加工するディスクの板厚の5%〜10%に設定されていることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】
上記の手段によれば、スチールホイールのディスクの飾り穴を明ける斜面部の部位に対し垂直方向に成形パンチにより形成された凹部に抜きパンチがガイドされ、この凹部の中心部に対し垂直方向に抜きパンチにより形成された押し込み部に抜きパンチの先端部に設けられたパイロットピンが押し込み固定されることにより、抜きパンチはディスクの斜面部に対し垂直に固定された状態で降下させ、抜きパンチと抜きダイスとによる剪断力によって飾り穴が打ち抜かれる。
【0010】
そのため、ディスクの斜面部に対し垂直方向に打ち抜き形成された飾り穴の裏面にバリが生じることはなく、且つスチールホイールのディスクのような板厚の厚いスチールでも、垂直方向から飾り穴を打ち抜くことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
自動車用スチールホイールのディスクの一例を、断面図と斜視図で図5と図6に示す。
【0012】
図5と図6に示すように、ディスク1の外側の斜面部2には、ブレーキ発生熱の放熱と外観上の意匠を兼ねた飾り穴3が多数形成されている。なお、4は車軸のハブに取り付けるハブ穴、5は車軸にホイールをボルトにより取り付けるボルト穴である。
【0013】
以下、本発明の実施例を図1乃至図4に基いて説明する。
【0014】
先ず、第1工程では、図1(a)に示すように、絞り成形されたディスク1を、その軸芯(図5のX−X線)が略垂直方向に向くように配置するとともに、そのディスク1の外側の斜面部2の裏側には、後述の飾り穴が明けられる部位の中心部に相対して、絞りパンチ11に設けられた凹部11aが位置するようにセットされ、斜面部2の表側より先細状の成形パンチ12が前記中心部に向って垂直方向に降下されて、斜面部2には絞りパンチ11の凹部11aの形状に沿った凹部2aが成形される。この凹部2aは後述の抜きパンチをガイドするものである。
【0015】
この場合、図2に示す拡大図において、凹部2aの底部のRは、R2mm〜R3mmとすることが望ましい。その理由は、底部のRがR2mmより小さくなると、成形パンチ12が斜面部2を突き破る恐れがあり、逆にR3mmより大きくなると、後述の抜きパンチに対するガイドの役を果たさないからである。
【0016】
また、図2に示す凹部2aのテーパ角度Aは、40度〜60度とすることが望ましい。その理由は、テーパ角度Aが40度より小さくなると、後述の抜きパンチに対するガイドの役を果たさなくなり、逆に60度より大きくなると、成形パンチ12の先端が欠け易くなるからである。
【0017】
次に第2工程では、図1(b)に示すように、凹部2aが形成された斜面部2の裏側には、穴13aを形成した抜きダイス13が、その中心を凹部2aの中心に対応させた位置にセットされ、斜面部2の表側より抜きパンチ14が凹部2aの中心部に向って垂直方向に降下されて、抜きパンチ14の先端部に設けられたパイロットピン15が凹部2aの中心部を押圧することにより、パイロットピン15を垂直に固定する押し込み部2bが形成される。
【0018】
この場合、図3に示す拡大図において、押し込み部2bに対するパイロットピン15の先端の食い込み量は0.5mm程度が望ましい。その理由は、食い込み量が0.5mmより大きくなると、抜き加工時における抜きパンチ14と抜きダイス13に加わる負担が大きくなって割れや欠けを生じる恐れがあり、逆に0.5mmより小さくなると、パイロットピン15を介した抜きパンチ14の垂直方向の固定が不安定となるからである。
【0019】
また、図3に示す押し込み部2bに対するパイロットピン15の偏芯量は、穴基準で傾斜下側方向に0.5mm以下に抑えることが望ましい。その理由は、偏芯量が0.5mmより大きくなると、抜き加工時において抜きパンチ14の逃げを生じ、抜きパンチ14の変形による割れや抜き側面のカジリを生じる恐れがあるからである。
【0020】
最後に第3工程では、押し込み部2bにパイロットピン15を押し込み、パイロットピン15を介して抜きパンチ14を垂直に固定した状態で、抜きパンチ14を垂直に降下させることにより、抜きパンチ14と抜きダイス13とによる剪断力によって、図1(c)に示すように、斜面部2に飾り穴3が打ち抜かれ、打ち抜き片3aが下方へ押し出されて除去される。
【0021】
この場合、図3に示す抜きパンチ14の傾斜角度Cは、斜面部2の傾斜角度Bよりも5度以内の範囲で大きいことが望ましい。その理由は、抜きパンチ14の下側を先行させて抜き加工を行う場合、抜きパンチ14を変形させないで打ち抜く必要があるからである。
【0022】
また、図3に示す抜きパンチ14の下方鋭利部14aに、2mm程度のストレートを設けておくことが望ましい。その理由は、抜きパンチ14の下側を先行させて抜き加工を行う場合、下方鋭利部14aに2mm程度のストレート部が無いと、刃先が欠け易くなるからである。
【0023】
ここで、図1(c)において、抜きダイス13の穴13aの内径は抜きパンチ14の抜き外径よりも僅かに大きくなっており、抜きダイス13に対する抜きパンチ14のクリアランスは、抜き加工するディスク1の板厚のおよそ5%〜10%に設定されているので、極めて小さい。そのため、抜きダイス13と抜きパンチ14とにより、ディスク1の斜面部2には、剪断力によって飾り穴3が打ち抜かれるので、飾り穴3の裏面にバリが生じることはなく、且つディスク1のような板厚の比較的厚いスチールでも、垂直方向から飾り穴3を打ち抜くことができる。
【0024】
但し、以上説明した垂直方向からの飾り穴の抜き加工によっても、打ち抜きの可能な傾斜角度は、ディスクの板厚や飾り穴の穴径によって左右され、それは主として抜き加工エリア外の板引けによる外観不良の発生によって決まる。
【0025】
図4は、ディスクの材質にSAPH440のスチールを用い、且つ穴径30mmの飾り穴を垂直打ち抜き加工する場合において、ディスクの板厚に対する打ち抜き可能な傾斜角度D(図4(b)参照)との関係を実験より求めたものである。その結果、打ち抜き可能な傾斜角度Dは、最も板厚の薄い2.4mmのディスクの場合で約37度、最も板厚の厚い9mmのディスクの場合で約12度であった。
【0026】
このように、スチールホイールのディスクの斜面部に対して、パンチを垂直方向に降下させて飾り穴を抜き加工する場合、打ち抜き可能な傾斜角度の点から、特に板厚の厚いディスクに対しては制約される。
【0027】
但し、大部分のディスクは、板厚が2.4mm〜4.0mmのものが用いられており、垂直打ち抜き時に水平にセットされるディスクの斜面部の傾斜角度(図4の打ち抜き可能な傾斜角度Dに相当する)は、上記範囲の板厚のディスクの場合、約15度〜約25度にあるため、図4から明らかなように、穴径が30mm前後の飾り穴を明ける場合には、垂直打ち抜きは全て可能な範囲にある。
【0028】
ここで、ディスクの斜面部に対して垂直打ち抜きによる飾り穴を明ける加工方法は、ディスクの斜面部に対して直角方向からの打ち抜きにより飾り穴を明ける従来の加工方法に比べて、複雑なカム機構が不要となるため、金型コストや金型の整備工数が半減し、実用上の効果は大きい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による垂直方向からの飾り穴抜き加工方法によれば、打ち抜かれた飾り穴の裏面にバリが生じることはないため、外観上の問題はなく、且つディスクのような板厚の厚いスチールでも飾り穴を打ち抜くことができるため、スチールホイール用ディスクの飾り穴の抜き加工に適用できるという実用上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加工状態を示すもので、(a)は第1工程を示す断面図、(b)は第2工程を示す断面図、(c)は第3工程を示す断面図である。
【図2】図1の第1工程の要部を拡大して示す断面図である。
【図3】図2の第2工程の要部を拡大して示す断面図である。
【図4】(a)はディスクの板厚と打ち抜き可能な傾斜角度との関係図、(b)は傾斜角度を示す図である。
【図5】スチールホイール用ディスクの一例を示す断面図である。
【図6】スチールホイール用ディスクの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ディスク
2 斜面部
2a 凹部
2b 押し込み部
3 飾り穴
12 成形パンチ
13 抜きダイス
14 抜きパンチ
15 パイロットピン
Claims (2)
- 軸芯が略垂直方向に向くように置かれたスチールホイールのディスクの斜面部に垂直方向よりパンチで飾り穴を明ける穴抜き加工において、
前記ディスクの前記斜面部の裏側に、絞りパンチを、前記飾り穴が明けられる部位の中心部に相対して該絞りパンチに設けられた凹部が位置するようにセットし、前記斜面部の表側から成形パンチにより前記絞りパンチの前記凹部の形状に沿った凹部をディスクに形成する第1工程と、
前記ディスクに形成された前記凹部の中心部に抜きパンチにより、該抜きパンチの先端部に形成されたパイロットピンを固定する押し込み部を形成する第2工程と、
前記押し込み部に前記パイロットピンを垂直に固定した状態で、前記抜きパンチの先端部に設けられている前記ディスクの前記斜面部の傾斜角度よりも5度以内の範囲で大きい傾斜角度を有する傾斜面と、抜きダイスとを用いて前記ディスクの前記斜面部に前記飾り穴を打ち抜き形成する第3工程と、
より成ることを特徴とするスチールホイール飾り穴の抜き加工方法。 - 前記抜きダイスに対する抜きパンチのクリアランスは、抜き加工するディスクの板厚の5%〜10%に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のスチールホイール飾り穴の抜き加工方法。
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JP36215199A JP4469447B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | スチールホイール飾り穴の抜き加工方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP36215199A JP4469447B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | スチールホイール飾り穴の抜き加工方法 |
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JP2001179356A JP2001179356A (ja) | 2001-07-03 |
JP4469447B2 true JP4469447B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=18476080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36215199A Expired - Lifetime JP4469447B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | スチールホイール飾り穴の抜き加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4469447B2 (ja) |
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DE102012217887A1 (de) * | 2012-10-01 | 2014-06-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtungen zum Umformen und Lochen eines Blechmaterials mit einem Lochstempel, der im spitzen Schneidwinkel zum Blechmaterial bewegt wird |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36215199A patent/JP4469447B2/ja not_active Expired - Lifetime
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