JP4746904B2 - 加工方法、ダイ及び金型構造 - Google Patents

Description

本発明は、金属板を素材として、先端側から基端側に向けて２つ以上のスリットが形成されている筒状突起部を形成する加工方法及び金型構造に関するものである。

従来では、金属板を素材として、先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
この種の金属板の成形方法として、特許文献１ではバーリングポンチ及びバーリングを、特許文献２では、板材の締結方法及びその締結方法に用いるポンチを開示している。
例えば特許文献２では、ピアス工程１、スリット切り込み工程２、バーリング工程３によりスリットを有した筒状突起部を形成している。ここで、スリット切り込み工程２で形成されるスリットの切り込みは断面Ｖ字状の非貫通のものであり、そのスリット切り込み部の裏面側からバーリング加工を施すことを特徴としている。またスリット切り込み工程２に用いられる工具としては、先端の平坦部にＶ字の突起を配置したパンチが開示されている。
特許第３６２５９３８号 特開平０９−２６７１４０号公報

しかしながら、スリット切り込み部の深さが浅いとバーリング工程３を施してもスリットが形成できないという不具合があり、調整に多くの時間を要する。また、例えば高精度を要する穴近傍にパンチを用いてスリット部を形成すると、スリット形成によって押しつぶされた余肉により、近傍の穴が変形してしまうという不具合がある。さらにスリット切り込み工程２により、通常に比べ加工工程が多く必要となり、コストアップの要因となっている。
そこで、本発明の目的は上述した実情を考慮してスリット切り込みを不要としつつ、先端側から基端側に向けて２つ以上のスリットが形成されている筒状突起部を形成する加工方法と、その加工方法に使用するダイ及び金型構造を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、金属板を素材として先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部に少なくとも１つの稜線を有しているパンチと、１対の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う加工方法において、前記パンチの先端部の稜線とほぼ同一線上に前記ダイの角状突起部の頂点が配置されるようにして前記筒状突起部を形成したことを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記パンチの先端部の稜線が前記パンチの略中心上に設置されている請求項１に記載の加工方法を特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、金属板を素材として先端側から基端側に向けて少なくとも３つのスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部が角錐形状となっているパンチと、該パンチの先端部の角錐形状に対応した個数の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う加工方法において、前記パンチの先端部の角錐稜線と、前記ダイの角状突起部の頂点がほぼ同一に配置されるようにして前記筒状突起部を形成したことを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記パンチの先端部の角錐形状部分がほぼ対称形で形成されている請求項３に記載の加工方法を特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の加工方法において使用するダイであって、角状突起部が６０°〜９０°の角度で形成されていることを特徴とする。

また請求項６に記載の発明は、前記角状突起部の先端が微小なＲ形状となっている請求項５記載のダイを特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、金属板を素材として先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部に少なくとも１つの稜線を有しているパンチと、１対の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う金型構造において、前記パンチの先端部の稜線とほぼ同一線上に前記角状突起部の頂点が配置されていることを特徴とする。
また請求項８に記載の発明は、前記パンチの先端部の稜線がパンチの略中心上に設置されている請求項７記載の金型構造を特徴とする。
また請求項９に記載の発明は、金属板を素材として先端側から基端側に向けて少なくとも３つのスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部が角錐形状となっているパンチと、該パンチの先端部の角錐形状部分に対応した個数の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う金型構造において、前記パンチの先端部の角錐稜線と、前記ダイの角状突起部の頂点がほぼ同一に配置されていることを特徴とする。
また請求項１０に記載の発明は、前記パンチの先端部の角錐形状部分がほぼ対称形で形成されている請求項９記載の金型構造を特徴とする。

本発明によれば、金属板を素材として先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部に少なくとも１つの稜線を有しているパンチと１対の角状突起部を有しているダイとを組み合せて筒状突起部を形成するための加工を行い、かつパンチの先端部の稜線とほぼ同一線上にダイの角状突起部の頂点を配置するようにしているので、従来のようなスリット切り込みを不要としつつ、先端側から基端側に向けて２つのスリットが形成されている筒状突起部を形成することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明に係わるバーリング加工に用いるダイを示す斜視図である。図２は図１のダイを示す正面図ある。図３は図１のダイを示す断面図である。図４は本発明に係わるバーリング加工に用いるパンチを示す斜視図である。図５は図４のパンチを示す正面図である。
図１乃至図５において、ダイ１には４つの角状突起部２がダイ１に対して均等に設置されている。パンチ３の先端は４つの稜線４からなる角錐形状となっている。また、稜線４はパンチ３に対して均等に設置されている。角状突起部２の先端は、パンチの稜線とほぼ同一線上となる位置関係で設置されている。
図６はダイとパンチの位置関係を示す概略図である。図７は図６の断面指示記号７−７による断面図である。図８は図７の断面図の１部分を示す拡大図である。ダイ１とパンチ３は図６に示す位置関係で図示を略す金型内に設置される。
図９は本発明に係る第１の実施形態の金型及び加工方法においてパンチとダイが設置されている金型に設置された下穴が形成された金属板を示す概略図である。図１０はパンチを金属板にプレス加工装置などを用いて圧入している状態を示す概略図である。
図９に示すように、このようなパンチ３とダイ１が設置されている金型に、公知の方法により穴あけ加工を施して下穴６が形成された金属板５を設置し、図１０に示すように、パンチ３をプレス加工装置などにより圧入する。図９及び図１０において、さらに、ダイ１、突起部２、移動方向７、パンチホルダ８、スプリング９が示されている。

図１１は本発明に係る第１の実施形態の金型及び加工方法によって加工された金属板及び成形部を示す斜視図である。図１２は図１１の形状体を示す正面図である。図１１及び図１２には、図９及び図１０記載の方法により加工された形状体（金属板及び成形部）を示している。先端側から基端側に向けて４つのスリット１０が形成されている筒状突起部１１が形成されている。
本実施の形態では、稜線４及び角状突起部２を各々４つ形成したが、４つに限らず３つ以上であれば必要に応じて本数を増減することができる。
また、金属板５は下穴６が形成されていなくても良く、必要に応じて使い分けることができる。
図１３は本発明に係わるバーリング加工に用いるダイを示す斜視図である。図１４は図１３のダイを示す正面図ある。図１５は図１３のダイを示す断面図である。図１６は本発明に係わるバーリング加工に用いるパンチを示す斜視図である。図１７は図１６のパンチを示す正面図である。
第１の実施形態ではスリット１０を３つ以上形成する方法の例を示したが、この第２の実施の形態では、１対（２つ）のスリット１０を形成する方法の例を説明する。図１３乃至図１７において、その他、ダイ１１とパンチ１２の位置関係及び実施の形態は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
図１８は本発明に係る第２の実施形態の金型及び加工方法によって加工された金属板及び成形部を示す斜視図である。図１９は図１８の形状体を示す正面図である。
図１８及び図１９には、図１３乃至図１７記載の方法により加工された形状体（金属板及び成形部）を示している。先端側から基端側に向けて２つのスリット１０が形成されている筒状突起部１１が形成されている。

これまで説明した本実施形態の加工方法によれば、パンチ３先端部の稜線４がパンチ３の略中心上に設置されていることを特徴としているので、バーリング加工工程において、バランス良く筒状突起部１１スリット１０を形成することができ、ほぼ均一な高さを持った筒状突起部１１の形成が可能となる。
また本実施形態の加工方法によれば、金属板５を素材として、先端側から基端側に向けて少なくとも３つのスリット１０が形成されている筒状突起部１１を形成するために、先端部が角錐形状となっていることを特徴とするパンチ３とこのパンチ先端部の角錐形状部分に対応した個数の角状突起部を有しているダイ１との組み合せを有している。この組み合せで加工しかつ前記パンチ３先端部の角錐稜線と前記角状突起部２の頂点がほぼ同一に配置されていることを特徴としているので、従来のようなスリット切り込みを不要としつつ、先端側から基端側に向けて３つ以上のスリットが形成されている筒状突起部１１を形成することが可能となる。
また本実施形態の加工方法によれば、パンチ３の先端部の角錐形状部分がほぼ対称形で形成されていることを特徴としているので、バーリング加工工程において、バランス良く筒状突起部１１とスリット１０を形成することができるので、ほぼ均一な高さを持った筒状突起部１１の形成が可能となる。
また本実施形態の加工方法によれば、角状突起部２が６０°〜９０°の角度で形成されていることを特徴としているので、バーリング加工工程において、効率良くスリット１０を形成することができ、ダイ１の寿命が長くなり、生産性を上げることが可能となる。
また本実施形態の加工方法によれば、角状突起部２の先端が微小なＲ形状となっていることを特徴とするダイ１を使用しているので、バーリング加工工程において、ダイ１の寿命が長くなり、生産性を上げることが可能となる。

本発明に係わるバーリング加工に用いるダイを示す斜視図。 図１のダイを示す正面図。 図１のダイを示す断面図。 本発明に係わるバーリング加工に用いるパンチを示す斜視図。 図４のパンチを示す正面図。 ダイとパンチの位置関係を示す概略図。 図６の断面指示記号７による断面図。 図７の断面図の１部分を示す拡大図。 本発明に係る第１の実施形態の金型及び加工方法においてパンチとダイが設置されている金型に設置された下穴が形成された金属板を示す概略図。 パンチを金属板にプレス加工装置などを用いて圧入している状態を示す概略図。 本発明に係る第１の実施形態の金型及び加工方法によって加工された金属板及び成形部を示す斜視図。 図１１の形状体を示す正面図。 本発明に係わるバーリング加工に用いるダイを示す斜視図。 図１３のダイを示す正面図。 図１３のダイを示す断面図。 本発明に係わるバーリング加工に用いるパンチを示す斜視図。 図１６のパンチを示す正面図。 本発明に係る第２の実施形態の金型及び加工方法によって加工された金属板及び成形部を示す斜視図。 図１８の形状体を示す正面図。

符号の説明

１ ダイ、２ 突起部（角状突起部）、３ パンチ、４ 稜線部、５ 金属板、６ 下穴、７ 移動方向、８ パンチホルダ、９ スプリング、１０ スリット、１１ 円筒部（筒状突起部）

Claims (10)

1. 金属板を素材として先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部に少なくとも１つの稜線を有しているパンチと、１対の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う加工方法において、前記パンチの先端部の稜線とほぼ同一線上に前記ダイの角状突起部の頂点が配置されるようにして前記筒状突起部を形成したことを特徴とする加工方法。
2. 前記パンチの先端部の稜線が前記パンチの略中心上に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
3. 金属板を素材として先端側から基端側に向けて少なくとも３つのスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部が角錐形状となっているパンチと、該パンチの先端部の角錐形状に対応した個数の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う加工方法において、前記パンチの先端部の角錐稜線と、前記ダイの角状突起部の頂点がほぼ同一に配置されるようにして前記筒状突起部を形成したことを特徴とする加工方法。
4. 前記パンチの先端部の角錐形状部分がほぼ対称形で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の加工方法。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の加工方法において使用するダイであって、角状突起部が６０°〜９０°の角度で形成されていることを特徴とするダイ。
6. 前記角状突起部の先端が微小なＲ形状となっていることを特徴とする請求項５に記載のダイ。
7. 金属板を素材として先端側から基端側に向けて１対のスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部に少なくとも１つの稜線を有しているパンチと、１対の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う金型構造において、前記パンチの先端部の稜線とほぼ同一線上に前記角状突起部の頂点が配置されていることを特徴とする金型構造。
8. 前記パンチの先端部の稜線がパンチの略中心上に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の金型構造。
9. 金属板を素材として先端側から基端側に向けて少なくとも３つのスリットが形成されている筒状突起部を形成するために、先端部が角錐形状となっているパンチと、該パンチの先端部の角錐形状部分に対応した個数の角状突起部を有しているダイとを組み合せて前記筒状突起部を形成するための加工を行う金型構造において、前記パンチの先端部の角錐稜線と、前記ダイの角状突起部の頂点がほぼ同一に配置されていることを特徴とする金型構造。
10. 前記パンチの先端部の角錐形状部分がほぼ対称形で形成されていることを特徴とする請求項９記載の金型構造。

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