JP4962886B2

JP4962886B2 - パーツ部品とワッシャーの製造方法

Info

Publication number: JP4962886B2
Application number: JP2007026131A
Authority: JP
Inventors: 芳一阪村
Original assignee: 株式会社阪村機械製作所
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: JP2008168338A

Description

本発明は、主としてワッシャーを備えたボルトやナットなどのパーツ部品を一個の素材からスクラップレスにて同時に圧造成形するパーツ部品とワッシャーの製造方法に関するものである。

一般に、ワッシャーを備えたボルトなどのパーツ部品を製造する場合、ボルトとパーツ部品とをそれぞれ個別に製造するのであるが、その際、ワッシャーの製造に際しては一枚の金属板から多数のリング体を打ち抜くために打ち抜き後の金属板に大きな材料ロスが生じ、その上リング体の切断面が剪断によることから粗くなり、そのため特別に仕上げ加工しなければならなかった。そこで、近年一個の切断素材からワッシャーを含むパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて同時的に能率よく生産するようにしたものが知られている。

その場合、たとえば第１工程で所定寸法に切断された切断素材を圧造成形して、扁平な円板部とこれに同心一体に突出する円柱部とでなる一個の圧造素材を形成し、第２工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体を後工程に移送し、その後の工程にて、円柱体を所定形状のパーツ部品に圧造成形するようになされている。

ところで、上記したパーツ部品とワッシャーの製造方法によれば、所定寸法に切断された圧延材を切断素材として用いる場合、第１工程で、圧延材を圧造成形して、圧延材の一端部を半径方向に押し出し扁平円板部とこれに同心一体に突出する円柱部とでなる一個の圧造素材を形成するのであるが、圧延材の長さ方向一端部を半径方向に押し出して扁平円板部を形成するときに、ファイバーフロー（鍛流線）の流れが一定せず不規則となる。つまり、扁平円板部の表裏面に、シャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローが不規則に流れてその成形面が汚く成形される。そして、第２工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと円柱体とに分断したときにも、円柱体の打ち抜き側端面やワッシャーの表裏面に、シャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローが不規則に現れて粗く汚い成形面となる。そのため、たとえば後工程でパーツ部の打ち抜き側端面を頭部としてボルトを成形した場合、頭部表面が粗く汚なくなり、また、メッキ加工を施したときに、変色したりして見栄えが悪いといった問題を有していた。

そこで、本発明は、直径寸法の不安定な一個の圧延材からワッシャーを含むパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつパーツ部品とワッシャーを得ることができるパーツ部品とワッシャーの製造方法の提供を課題とする。

上記した課題を解決するために、本発明は、直径寸法の不安定な圧延材をスクラップレスにてパーツ部品とワッシャーの精密鍛造を行うパーツ部品とワッシャーの製造方法であって、まず、第１工程で所定寸法に切断された圧延材をダイス内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる第１圧造素材を成形し、次いで、第２工程で第１圧造素材を圧造成形することにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定なボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる第２圧造素材を成形する一方、その成形時、第１工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有する頭部の成形を行い、さらに、第３工程で球状凸面を有する頭部の中心部と共に円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れ美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第３工程以降の工程でパーツ部品にスクラップレスにて圧造成形するようにしたことを特徴とする。

本願発明の上記したパーツ部品とワッシャーの製造方法によれば、第１工程で所定寸法に切断された直径寸法の不安定な圧延材をダイ内にて前押し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる第１圧造素材を成形することができる。また、第２工程で高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定なボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる第２圧造素材を成形すると共に、その成形時、第１工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有する頭部を成形することができる。その後、第３工程で球状凸面を有する頭部の中心部と共に円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状ワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れ美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断できる。その結果、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第３工程以降の工程にて、適宜パーツ部品にスクラップレスにて段階的に圧造成形することにより、ファイバーフローの流れ美しい端面をもつパーツ部品を得ることができる。したがって、直径寸法の不安定な一個の圧延材からワッシャーを含むパーツ部品を、多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れ美しい端面をもつパーツ部品とワッシャーを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の製造方法によるワッシャーを備えたボルト（パーツ部品）の圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く５つの工程で直径寸法の不安定な一個の圧延材Ｂから図２に示すようなボルト１とワッシャー２とをスクラップなしで製造するようにしたものである。

まず切断工程１０では、直径寸法の不安定な長尺の圧延材Ａをクイル先端口１１より間歇的に送り出し、それを先端口１１を横切るカッター１２で切断すると所定寸法に切断された円柱状の圧延材（以下圧延素材）Ｂが得られる。このようにして得られた圧延素材Ｂは切断と同時に第１工程Ｓ１のダイ１３の直前部に押しやられ、対応するパンチ１４によって最初のパンチングを受ける。ダイ１３はパンチング時には型孔１３ａの底部となるノックアウトピン１５を具備し、該ピン１５を含むダイ１３とそれに衝突したパンチ１４とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時に圧延素材Ｂをダイ１３内に前押し出し工法を用いて押し込む。これにより高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部Ｃ１とテーパー部Ｃ２を介して大径となる頭部Ｃ３とでなる第１圧造素材Ｃを成形する。その後、パンチ１４が後退すると同時にノックアウトピン１５が突出しダイ１３内より第１圧造素材Ｃを移送用チャック（図示せず）で第２工程Ｓ２のダイ１６直前に供給する。

第２工程では、ダイ１６に対応するパンチ１７によって第１圧造素材Ｃは二度目のパンチングを受ける。ダイ１６はパンチング時には型孔１６ａの底部となるノックアウトピン１８を具備し、該ピン１８を含むダイ１６とそれに衝突したパンチ１７とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時に圧造素材Ｃをダイ１３内に押し込む。これにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部Ｄ１と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の円板状頭部Ｄ２とでなる第２圧造素材Ｄを成形する。その成形時、第１工程にて成形した大径頭部Ｃ３の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面Ｄ３を有するワッシャー用頭部Ｄ２を形成する。その後、パンチ１７が後退すると同時にノックアウトピン１７が突出しダイ１６内より第２圧造素材Ｄを移送用チャック（図示せず）で第３工程Ｓ３のダイ１９直前に供給する。

第３工程では、第２圧造素材Ｄをピアシング工具２０で押圧し、円柱部Ｄ１を打ち抜く。これにより、円柱部Ｄ１より分離した円板部Ｄ２はリング状のワッシャー２となり、残った円柱部Ｄ１は正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面Ｅ１をもつ円柱体Ｅとなる。その後、ピアシング工具２０が後退してワッシャー２を所要箇所に排出する一方、打ち抜かれた円柱体Ｅをノックアウトピン２１が突出しダイ１９内より円柱体Ｅを移送用チャック（図示せず）で第４工程Ｓ４のダイ２２直前に供給する。

第４工程では、円柱体Ｅをパンチ２３でダイ２２に向けて押圧し、軸部Ｆ１とファイバーフローの流れの美しい球状頭部Ｆ２とでなる圧造体Ｆを成形する。その後、パンチ２３が後退すると同時にノックアウトピン２４が突出しダイ２２内より圧造体Ｆを移送用チャック（図示せず）で第５工程Ｓ５のダイ２５直前に供給する。

第５工程では、圧造体Ｆをパンチ２６でダイ２５に向けて押圧し、軸部Ｇ１と中心部に多角凹所Ｇ２を有する頭部Ｇ３とでなる最終成形品のボルト１を成形する。その後、パンチ２６が後退すると同時にノックアウトピン２７がボルト１を押し出しダイ２５内より排出して取り出すことになる。

以上のように、本発明の製造方法によれば、第１工程Ｓ１で所定寸法に切断された圧延材Ｂをダイ１３内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部Ｃ１とテーパー部Ｃ２を介して大径となる頭部Ｃ３とでなる第１圧造素材Ｃを成形することができる。また、第２工程Ｓ２で高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部Ｄ１と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の頭部Ｄ２とでなる第２圧造素材Ｄを成形すると共に、その成形時、第１工程Ｓ１にて成形した大径頭部Ｃ３の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにしたので、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面Ｄ３を有するワッシャー用の頭部Ｄ２を成形することができる。その後、第３工程Ｓ３で円柱部Ｄ１をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャー２と、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面Ｅ１をもつパーツ用の円柱体Ｅとに分断できる。その結果、ワッシャー２を取り出す一方、残りの円柱体Ｅのみを第３工程Ｓ３以降の工程にて、適宜パーツ部品にスクラップレスにて段階的に圧造成形することにより、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつボルト１を得ることができる。

したがって、直径寸法の不安定な一個の圧延材Ｂからワッシャー２を含むパーツ部品１を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつ最終成形品としてのパーツ部品１とワッシャー２とを得ることができる。

上記した実施の形態では、パーツ部品としてボルトについて説明したけれども、この他たとえばピンやセットスクリュー或いはナットなどその他のパーツ部品であってもよいことは勿論である。その場合、パーツ部品の形状に応じて第４工程以後の工程の数及びダイ及びパンチの各形状などは適宜変化するものである。

本発明の製造方法によるワッシャーを備えたボルトの圧造工程を示す説明図である。同製造方法により成形されたボルトの正面図である。同製造方法により成形されたワッシャーの正面図である。

符号の説明

１ボルト（パーツ部品）
２ワッシャー
Ｂ圧延材
Ｃ第１圧造素材
Ｃ１円柱部
Ｃ２テーパー部
Ｃ３大径頭部
Ｄ第２圧造素材
Ｄ１円柱部
Ｄ２頭部
Ｅ円柱体
Ｅ１球状端面
Ｓ１第１工程
Ｓ２第２工程
Ｓ３第３工程

Claims

直径寸法の不安定な圧延材をスクラップレスにてパーツ部品とワッシャーの精密鍛造を行うパーツ部品とワッシャーの製造方法であって、まず、第１工程で所定寸法に切断された圧延材をダイス内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる第１圧造素材を成形し、次いで、第２工程で第１圧造素材を圧造成形することにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定なボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる第２圧造素材を成形する一方、その成形時、第１工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有する頭部の成形を行い、さらに、第３工程で球状凸面を有する頭部の中心部と共に円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れ美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第３工程以降の工程でパーツ部品にスクラップレスにて圧造成形するようにしたことを特徴とするパーツ部品とワッシャーの製造方法。