JP5412537B2 - Method for producing thin-walled cylindrical metal member with bottom - Google Patents

Method for producing thin-walled cylindrical metal member with bottom Download PDF

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JP5412537B2 JP2012023216A JP2012023216A JP5412537B2 JP 5412537 B2 JP5412537 B2 JP 5412537B2 JP 2012023216 A JP2012023216 A JP 2012023216A JP 2012023216 A JP2012023216 A JP 2012023216A JP 5412537 B2 JP5412537 B2 JP 5412537B2
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Description

本発明は、例えばダイカスト用金型に用いられるコアピン(中子ピン)等の薄肉有底円筒金属部材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a thin-walled cylindrical metal member such as a core pin (core pin) used for a die casting die, for example.

一般に、ダイカスト製品に対してボルト穴等の孔部を形成するために、ダイカスト用金型に固定されるコアピン(中子ピン)が用いられる。コアピンは、金属製の丸棒とされ、中心軸線に沿って冷却穴が形成されたものと、冷却穴が形成されていない中実のものがある。下記特許文献1には、冷却穴が形成されたコアピンが開示されている。
冷却穴が形成されたコアピンを使用すれば、ダイカスト製品に生じる引け巣をコアピン位置から遠ざけることができるという点で有利とされている。
Generally, a core pin (core pin) fixed to a die casting die is used to form a hole such as a bolt hole in a die cast product. The core pin is a metal round bar, and there is a core pin in which a cooling hole is formed along the central axis, and a solid pin in which no cooling hole is formed. The following Patent Document 1 discloses a core pin in which a cooling hole is formed.
The use of the core pin in which the cooling hole is formed is advantageous in that the shrinkage nest generated in the die-cast product can be moved away from the core pin position.

一方、コアピンの冷却穴に水等の冷却材を供給する際には、冷却穴にパイプを挿入することによって行うが、冷却穴の穴径が小さい場合には、パイプ径も小さくなり、パイプ詰まりが発生しやすくなってしまう。また、冷却穴とパイプ外周との間も狭くなり、詰まりが発生しやすくなってしまう。このような詰まりが発生すると、コアピンの冷却ができなくなり、焼き付き等が生じてダイカスト製品の不良率が上昇してしまう。したがって、冷却穴の穴径を大きくすることによってパイプ径を大きくし、パイプ詰まりを回避するとともに、冷却材流量を増大させることによって冷却効果を増大させることが好ましい。
しかし、従来では、冷却穴が形成されたコアピンの肉厚は、1mm以上とされており、薄肉化によって冷却穴の穴径を増大することについての検討が十分になされていなかった。なぜなら、コアピンは長尺状とされているため、肉厚が1mm未満の薄肉化の加工は困難であると考えられていたからである。
On the other hand, when supplying coolant such as water to the cooling hole of the core pin, it is performed by inserting a pipe into the cooling hole. However, when the hole diameter of the cooling hole is small, the pipe diameter becomes small and the pipe is clogged. Is likely to occur. In addition, the gap between the cooling hole and the outer periphery of the pipe becomes narrow, and clogging is likely to occur. When such clogging occurs, the core pin cannot be cooled, and seizure or the like occurs, increasing the defect rate of the die-cast product. Therefore, it is preferable to increase the pipe diameter by increasing the diameter of the cooling hole to avoid clogging of the pipe and to increase the cooling effect by increasing the coolant flow rate.
However, conventionally, the thickness of the core pin in which the cooling hole is formed is set to 1 mm or more, and it has not been sufficiently studied to increase the diameter of the cooling hole by reducing the thickness. This is because, since the core pin has a long shape, it has been considered that it is difficult to reduce the wall thickness to less than 1 mm.

そこで、薄肉化の加工を可能にした薄肉有底円筒金属部材の製造方法が、下記特許文献2に開示されている。   Therefore, a method for manufacturing a thin-walled cylindrical metal member that enables thinning processing is disclosed in Patent Document 2 below.

特開平9−1313号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-1313 特開2009−90444号公報JP 2009-90444 A

しかしながら、上記特許文献2に開示された製造方法を用いて軸径の太い(例えば外径が20mm以上の)ワークWを切削加工しようとした場合、ワークWと冶具20との接続部(より詳しくは、ワークWが接続されている側の冶具20の一端面)が、スイス型自動旋盤のガイドブッシュの最も狭いところ(最小径を有するところ)に挿通(挿入)される際に引っかかり、ワークWおよび冶具20を、軸方向に進めることができなくなってしまうおそれがある。   However, when a workpiece W having a large shaft diameter (for example, an outer diameter of 20 mm or more) is to be cut using the manufacturing method disclosed in Patent Document 2, a connection portion between the workpiece W and the jig 20 (more specifically) Is caught when the one end surface of the jig 20 on the side to which the workpiece W is connected is inserted (inserted) into the narrowest part (the place having the smallest diameter) of the guide bush of the Swiss type automatic lathe. In addition, the jig 20 may not be able to advance in the axial direction.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、切削加工中に冶具の一端面がスイス型自動旋盤のガイドブッシュにぶつかってワークおよび冶具を軸方向に送り出すことができなくなってしまうことを防止(回避)することができ、生産性を向上させることができる薄肉有底円筒金属部材の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one end surface of a jig collides with a guide bush of a Swiss-type automatic lathe during cutting, and the workpiece and the jig cannot be sent out in the axial direction. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin-walled cylindrical metal member that can prevent (avoid) this and improve productivity.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の薄肉有底円筒金属部材の製造方法は、一定の外径を有しかつ長尺状の金属製中実丸棒とされたワークの中心軸線に沿って切削加工により中心穴を形成し、該ワークの先端にて底部を有するように有底穴を形成する穴形成工程を行い、次に、前記ワークの先端側の外径が小さくなるように切削加工して、先端側を薄肉化する薄肉化工程を行い、前記薄肉化工程の際に、前記穴形成工程にて形成した前記有底穴に充填部材を挿入するとともに、前記ワークの一端側を延長し、かつ、前記ワークが接続される側の一端面から所定の距離にわたって縮径部が形成された冶具を前記ワークに対して固定し、該冶具を旋盤のチャックに取り付ける取付工程を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The thin-walled cylindrical metal member manufacturing method of the present invention forms a center hole by cutting along the center axis of a work having a constant outer diameter and being a long metal solid round bar. Then, a hole forming step is performed to form a bottomed hole so that the bottom of the workpiece has a bottom, and then the workpiece is cut so that the outer diameter on the tip side of the workpiece is reduced, thereby thinning the tip side. A thinning step is performed, and during the thinning step, a filling member is inserted into the bottomed hole formed in the hole forming step, one end side of the workpiece is extended, and the workpiece is connected And a fixing step of fixing a jig having a reduced diameter portion formed over a predetermined distance from one end surface to the workpiece and attaching the jig to a chuck of a lathe.

また、上記薄肉有底円筒金属部材の製造方法において、前記縮径部が、前記一端面から軸方向に沿って20mm〜60mmの間に設けられているとさらに好適である。   In the method for manufacturing a thin-walled cylindrical metal member, it is more preferable that the reduced diameter portion is provided between 20 mm and 60 mm along the axial direction from the one end face.

ワークの先端側の外径が小さくなるように切削加工する薄肉化工程の前に、一定の外径を有する中実丸棒に対して有底穴を形成することとしたので、高い剛性を有するワークに対して有底穴を精度良く形成することができる。また、高い剛性を有するワークに対して切削加工するので、加工熱による熱変形を小さくすることができ、有底穴を精度良く形成することができる。
薄肉化工程によって薄肉化される寸法は、ワーク長さが200mm〜350mm程度の場合には、例えば1.0mm未満、好ましくは0.7mm以下、ワーク長さが400mm程度の場合には、例えば1.5mm未満、好ましくは1.3mm以下とされる。
薄肉有底円筒金属部材の材質としては、SKD(例えばSKD61)等の合金工具鋼、快削鋼、真鍮、銅、ステンレス(SUS)等が挙げられる。
なお、「長尺状」とは、例えば、薄肉化された先端の直径に対して5倍以上、好ましくは10倍以上の長さを有するものを意味する。
本発明は、特に、後述するダイカスト用金型に用いられるコアピンや、ダイカスト用金型を冷却するための冷却ブッシュの製造に好適である。
Since the bottomed hole is formed in the solid round bar having a constant outer diameter before the thinning process for cutting so that the outer diameter on the tip side of the workpiece is reduced, it has high rigidity. A bottomed hole can be accurately formed in the workpiece. In addition, since cutting is performed on a workpiece having high rigidity, thermal deformation due to processing heat can be reduced, and a bottomed hole can be formed with high accuracy.
The dimension to be thinned by the thinning process is, for example, less than 1.0 mm, preferably 0.7 mm or less when the workpiece length is about 200 mm to 350 mm, and 1 for example when the workpiece length is about 400 mm. .5 mm, preferably 1.3 mm or less.
Examples of the material of the thin-walled cylindrical metal member include alloy tool steel such as SKD (for example, SKD61), free-cutting steel, brass, copper, stainless steel (SUS), and the like.
The “long shape” means, for example, one having a length of 5 times or more, preferably 10 times or more the diameter of the thinned tip.
The present invention is particularly suitable for manufacturing a core pin used in a die casting mold, which will be described later, and a cooling bush for cooling a die casting mold.

また、充填部材を挿入することにより、薄肉化工程時にワークの剛性が上がり、加工時にワークの変形を抑えることができ、さらなる薄肉化が可能となる。   Further, by inserting the filling member, the rigidity of the workpiece is increased during the thinning process, the deformation of the workpiece can be suppressed during processing, and further thinning is possible.

さらに、ワークの一端側を延長する冶具をワークに固定し、この冶具を旋盤のチャックに取り付けることとしたので、旋盤によってワークの一端側の近傍まで加工することができる。これにより、材料を無駄なく使用することができる。   Furthermore, since the jig extending one end side of the workpiece is fixed to the workpiece and this jig is attached to the lathe chuck, the lathe can be processed to the vicinity of the one end side of the workpiece. Thereby, material can be used without waste.

さらにまた、冶具の一端部には、縮径部が設けられているので、切削加工中に冶具の一端面が、例えば、スイス型自動旋盤のガイドブッシュにぶつかってワークおよび冶具を軸方向に送り出すことができなくなってしまうことを防止(回避)することができ、生産性を向上させることができる。   Furthermore, since one end portion of the jig is provided with a reduced diameter portion, one end surface of the jig hits a guide bush of, for example, a Swiss-type automatic lathe during cutting, and feeds the workpiece and the jig in the axial direction. It is possible to prevent (avoid) that it becomes impossible to improve the productivity, and to improve productivity.

上記薄肉有底円筒金属部材の製造方法において、前記薄肉有底円筒金属部材が、ダイカスト用金型に用いられるコアピンとされているとさらに好適である。   In the method for manufacturing a thin-walled cylindrical metal member, it is more preferable that the thin-walled cylindrical metal member is a core pin used in a die casting die.

コアピンに形成された有底穴は、水等の冷却材を供給して冷却するための冷却穴として使用することができる。本発明の製造方法によれば、コアピンの薄肉化が可能となるので、冷却効果が増大し、ダイカスト製品に生じる引け巣をコアピン位置から遠ざけることができ、ダイカスト製品の歩留まりを向上させることができる。   The bottomed hole formed in the core pin can be used as a cooling hole for cooling by supplying a coolant such as water. According to the manufacturing method of the present invention, since the core pin can be thinned, the cooling effect is increased, the shrinkage nest generated in the die cast product can be moved away from the core pin position, and the yield of the die cast product can be improved. .

本発明によれば、切削加工中に冶具の一端面がスイス型自動旋盤のガイドブッシュにぶつかってワークおよび冶具を軸方向に送り出すことができなくなってしまうことを防止(回避)することができ、生産性を向上させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to prevent (avoid) that the one end surface of the jig hits the guide bush of the Swiss-type automatic lathe and cannot feed the workpiece and the jig in the axial direction during cutting, There is an effect that productivity can be improved.

コアピンをダイカスト用金型に取り付けた状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state which attached the core pin to the metal mold | die for die casting. コアピンを示した側面図である。It is the side view which showed the core pin. 本発明の一実施形態にかかるコアピンの製造方法を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing method of the core pin concerning one Embodiment of this invention. 薄肉化工程の変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the thinning process. 冶具およびワークを旋盤に取り付けた状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state which attached the jig and the workpiece | work to the lathe. 冶具とワークとの接続方法の変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the connection method of a jig and a workpiece | work.

本発明にかかる薄肉有底円筒金属部材の製造方法の参考実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、ダイカスト金型に用いるコアピン(中子ピン)を薄肉有底円筒金属部材の一例として、その製造方法について説明する。先ず、コアピンの使用形態およびコアピンの形状を説明した後に、コアピンの製造方法について説明する。
A reference embodiment of a method for producing a thin-walled cylindrical metal member according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, a core pin (core pin) used for a die casting mold will be described as an example of a thin-walled cylindrical metal member. First, after explaining the usage form of the core pin and the shape of the core pin, the manufacturing method of the core pin will be described.

図1には、ダイカスト用金型3に固定されたコアピン1が示されている。コアピン1の先端部(図において右方)1a側は、金型3内に突出しており、ダイカスト製造時には浴湯に浸漬される。コアピン1の内部には、基端部(図において左方)1bからその中心軸線に沿って中心穴が形成されており、先端部1aにて底部を有する有底穴とされた冷却穴1cが形成されている。この冷却穴1c内には、コアピン1の中心軸線に沿って冷却水供給パイプ5が挿入されている。   FIG. 1 shows a core pin 1 fixed to a die casting die 3. The tip portion (right side in the figure) 1a side of the core pin 1 protrudes into the mold 3 and is immersed in bath water during die casting production. A center hole is formed in the core pin 1 from the base end portion (left side in the figure) 1b along the center axis thereof, and a cooling hole 1c having a bottom portion at the tip end portion 1a is formed as a bottomed hole. Is formed. A cooling water supply pipe 5 is inserted into the cooling hole 1 c along the central axis of the core pin 1.

冷却水供給パイプ5の先端部5aから冷却穴1cの底部(すなわちコアピン1の先端部1a)に向かって冷却水が噴出するようになっている。冷却水供給パイプ5の他端は、冷却水供給配管7に接続されている。冷却水供給配管7の上流側には、図示しない冷却装置本体が設けられている。冷却水供給パイプ5の先端部5aから噴出した冷却水は、冷却穴1cの底部に衝突した後に流れの向きを反転させ、冷却穴1c内を基端部1bに向かって流れる。このように冷却水が流れる際に、コアピン1の壁部を介して伝達された熱を受け取ることによって、コアピン1を内部から冷却する。基端部1bへと向かって流れた冷却水は、コアピン1の基端部1bに接続された接続管9内へと流れ込み、冷却水戻り配管11を介して図示しない冷却装置本体へと導かれる。   Cooling water is ejected from the tip 5a of the cooling water supply pipe 5 toward the bottom of the cooling hole 1c (that is, the tip 1a of the core pin 1). The other end of the cooling water supply pipe 5 is connected to the cooling water supply pipe 7. A cooling device main body (not shown) is provided on the upstream side of the cooling water supply pipe 7. The cooling water ejected from the tip 5a of the cooling water supply pipe 5 collides with the bottom of the cooling hole 1c, reverses the flow direction, and flows in the cooling hole 1c toward the base end 1b. When the cooling water flows in this way, the core pin 1 is cooled from the inside by receiving the heat transferred through the wall portion of the core pin 1. The cooling water that has flowed toward the base end 1b flows into the connecting pipe 9 connected to the base end 1b of the core pin 1, and is guided to a cooling device main body (not shown) through the cooling water return pipe 11. .

以上説明したように、コアピン1内に冷却水を供給しながらダイカスト製造工程を行うので、コアピン1の焼き付きを防止できるとともに、ダイカスト製品に生じる引け巣をコアピン1位置から遠ざけることができる。   As described above, since the die casting manufacturing process is performed while supplying cooling water into the core pin 1, seizure of the core pin 1 can be prevented and the shrinkage nest generated in the die cast product can be moved away from the position of the core pin 1.

図2には、コアピン1の形状が示されている。なお、同図に示したコアピンの形状はあくまでも一例であって、本発明はこの形状に限定されるものではない。
コアピン1は、基端部1b側に位置する大径部12と、先端部1a側に位置するとともに大径部12よりも小径とされた小径テーパ部14と、大径部12と小径テーパ部14との間に位置するとともに小径テーパ部14に対して連続的に接続された小径直線部16とを有している。
FIG. 2 shows the shape of the core pin 1. Note that the shape of the core pin shown in the figure is merely an example, and the present invention is not limited to this shape.
The core pin 1 includes a large diameter portion 12 located on the base end portion 1b side, a small diameter tapered portion 14 located on the distal end portion 1a side and having a smaller diameter than the large diameter portion 12, and the large diameter portion 12 and the small diameter tapered portion. 14 and a small-diameter straight portion 16 continuously connected to the small-diameter tapered portion 14.

大径部12の直径は、例えば13mmとされており、小径直線部16の直径は、例えば4.1mmとされている。小径テーパ部14は、基端部1b側が4.1mmとされ、先端にいくにしたがい先細り形状となるようなテーパ形状となっている。テーパ角は、例えば1°とされる。小径テーパ部14の先端すなわちコアピン1の先端部1aは、球面形状を有するように加工されている。
コアピン1の長さは、250mmとされている。大径部12の長さは25mm、小径直線部16の長さは203mm、小径テーパ部14の長さは22mmとされている。
The diameter of the large diameter portion 12 is, for example, 13 mm, and the diameter of the small diameter linear portion 16 is, for example, 4.1 mm. The small diameter taper portion 14 is 4.1 mm on the base end portion 1b side, and has a taper shape that tapers toward the tip. The taper angle is set to 1 °, for example. The tip of the small-diameter tapered portion 14, that is, the tip 1a of the core pin 1 is processed to have a spherical shape.
The length of the core pin 1 is 250 mm. The large diameter portion 12 has a length of 25 mm, the small diameter linear portion 16 has a length of 203 mm, and the small diameter tapered portion 14 has a length of 22 mm.

コアピン1には、基端部1bから先端部1aの手前にかけて、中心軸線にそって冷却穴1cとしての中心穴が形成されている。冷却穴1cの先端部1a側は貫通しておらず、底部1dが設けられている。このように、冷却穴1cは有底穴となっている。冷却穴1cの直径は、2.0mmとされている。冷却穴1cの基端部1b側には、雌ねじ18が形成されている。この雌ねじ18によって、図1に示した接続管9の先端(図1において右方)がコアピン1に対して螺結される。
コアピン1の小径テーパ部14の先端では直径が小さくなっているので、この位置における肉厚が最も薄くなる。図2に示したコアピンでは、0.7mm程度の肉厚となっている。
The core pin 1 is formed with a central hole as a cooling hole 1c along the central axis from the base end 1b to the front of the front end 1a. The tip 1a side of the cooling hole 1c does not penetrate, and a bottom 1d is provided. Thus, the cooling hole 1c is a bottomed hole. The diameter of the cooling hole 1c is 2.0 mm. An internal thread 18 is formed on the base end 1b side of the cooling hole 1c. With the female screw 18, the distal end (right side in FIG. 1) of the connection tube 9 shown in FIG. 1 is screwed to the core pin 1.
Since the diameter is small at the tip of the small diameter taper portion 14 of the core pin 1, the thickness at this position is the thinnest. The core pin shown in FIG. 2 has a thickness of about 0.7 mm.

図3には、本実施形態にかかるコアピンの製造方法が示されている。
先ず、図3(a)に示すように、素材となる金属製中実丸棒から、製品となるコアピン1の長さに所定長さを加えた寸法だけ切断して、ワークWを得る。切断寸法としては、例えば300mm程度である。素材の材料としては、用途によって決まるが、例えば、SKD(例えばSKD61)等の合金工具鋼、快削鋼、真鍮、銅、ステンレス(SUS)等が挙げられる。
次に、図3(b)に示すように、ガンドリル(又はドリル)によって、基端部1b側から切削加工を行い、先端部1aに底部1dを残すように冷却穴1cの加工を行う(穴形成工程)。
次に、図3(c)に示すように、図5に示すスイス型自動旋盤50に図3(b)のように加工したワークWを設置し、ワークWの外形状の切削加工を行う。具体的には、図2に示した小径直線部16および小径テーパ部14となるように、ワークWの外形を加工する。これにより、先端部1a側の小径直線部16および小径テーパ部14に薄肉部が形成される(薄肉化工程)。
なお、図5中の符号51は突切りバイト、符号52はガイドブッシュ、符号53はコレットチャック、符号54は給材機フィンガーチャックである。
FIG. 3 shows a method for manufacturing a core pin according to the present embodiment.
First, as shown in FIG. 3A, a workpiece W is obtained by cutting a metal solid round bar as a raw material by a dimension obtained by adding a predetermined length to the length of the core pin 1 as a product. As a cutting dimension, it is about 300 mm, for example. The material of the material is determined depending on the application, and examples thereof include alloy tool steel such as SKD (for example, SKD61), free-cutting steel, brass, copper, and stainless steel (SUS).
Next, as shown in FIG. 3B, the cooling hole 1c is processed so as to leave the bottom 1d at the distal end 1a by cutting from the base end 1b side with a gun drill (or drill) (hole). Forming step).
Next, as shown in FIG. 3C, the workpiece W processed as shown in FIG. 3B is installed on the Swiss type automatic lathe 50 shown in FIG. 5, and the outer shape of the workpiece W is cut. Specifically, the outer shape of the workpiece W is processed so that the small-diameter linear portion 16 and the small-diameter tapered portion 14 shown in FIG. Thereby, a thin part is formed in the small diameter linear part 16 and the small diameter taper part 14 by the side of the front-end | tip part 1a (thinning process).
In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a parting tool, reference numeral 52 denotes a guide bush, reference numeral 53 denotes a collet chuck, and reference numeral 54 denotes a feeder finger chuck.

次に、上述したコアピンの製造方法の作用効果について説明する。
図3に示した本実施形態にかかる製造方法では、ワークWの先端部1a側の外径が小さくなるように切削加工する薄肉化工程の前に、一定の外径を有する中実丸棒とされたワークWに対して冷却穴1cを形成することとしたので、高い剛性を有するワークWに対して冷却穴1cを精度良く形成することができる。また、高い剛性を有するワークWに対して切削加工するので、加工熱による熱変形を小さくすることができ、冷却穴1cを精度良く形成することができる。
Next, the operational effects of the above-described core pin manufacturing method will be described.
In the manufacturing method according to the present embodiment shown in FIG. 3, a solid round bar having a constant outer diameter before the thinning step of cutting so that the outer diameter on the tip end 1 a side of the workpiece W is reduced; Since the cooling hole 1c is formed in the workpiece W, the cooling hole 1c can be accurately formed in the workpiece W having high rigidity. Moreover, since it cuts with respect to the workpiece | work W which has high rigidity, the thermal deformation by processing heat can be made small and the cooling hole 1c can be formed with sufficient precision.

また、図3に示した本実施形態にかかる製造方法では、薄肉化工程は穴形成工程の後に行うので、ワークWの外形の曲がり検査が不要となる。剛性が高いワークWに対して冷却穴を形成するので、殆どの加工品が規格内に収まる。仮に規格外となった加工品に対しては、後の薄肉化工程を行わないので、製造負荷を抑えることができる。
さらに、本実施形態にかかる製造方法によれば、高い精度で加工でき、外形:φ4×350,冷却穴寸法:φ3.1×347,肉厚:0.45mm、冷却穴の振れ精度:0.05の加工も可能であることを確認した。
さらにまた、超音波測定によって形状を測定して穴加工を行えば、肉厚0.2mmの加工も可能である。
Further, in the manufacturing method according to the present embodiment shown in FIG. 3, since the thinning process is performed after the hole forming process, the bending inspection of the outer shape of the workpiece W is not required. Since the cooling hole is formed in the workpiece W having high rigidity, most processed products are within the specifications. For a processed product that is out of specification, the subsequent thinning step is not performed, so that the manufacturing load can be suppressed.
Furthermore, according to the manufacturing method according to the present embodiment, processing can be performed with high accuracy, and the outer shape: φ4 × 350, the cooling hole size: φ3.1 × 347, the wall thickness: 0.45 mm, and the cooling hole runout accuracy: 0. It was confirmed that 05 could be processed.
Furthermore, if a hole is formed by measuring the shape by ultrasonic measurement, processing with a thickness of 0.2 mm is possible.

なお、薄肉化工程の際に、穴形成工程にて形成した冷却穴1cに丸棒(充填部材)を挿入し、この状態で薄肉化工程を行うこととしても良い。丸棒を冷却穴1c内に挿入することにより、薄肉化工程時にワークWの剛性が上がり、加工時にワークWの変形を抑えることができ、さらなる薄肉化が可能となる。   In the thinning step, a round bar (filling member) may be inserted into the cooling hole 1c formed in the hole forming step, and the thinning step may be performed in this state. By inserting the round bar into the cooling hole 1c, the rigidity of the workpiece W is increased during the thinning process, the deformation of the workpiece W can be suppressed during processing, and further thinning is possible.

次に、図4を用いて、本発明の一実施形態にかかる薄肉化工程を説明する。
図4に示した薄肉化工程では、ワークWの一端を延長する冶具20を用いて加工を行う点が特徴となっている。
図4(a)に示すように、穴形成工程(図3(b)参照)を終えたワークWの一端に対して、雄ねじ部22および嵌合部24を形成する。これら雄ねじ部22および嵌合部24は、後にコアピンの基端部1bとなる側に形成される。
一方、冶具20は、ワークWと略同一の外形を有した丸棒形状とされている。冶具20の一端(図において右方)には、ワークWの雄ねじ部22が螺合される雌ねじ部26と、嵌合部24が嵌合される嵌合穴28が形成されている。また、図5に示すガイドブッシュ52の最も狭いところ(最小径を有するところ)に挿通(挿入)される冶具20の一端部には、縮径部29(図4(b)および図4(c)参照)が設けられている。縮径部29は、ワークWと当接する冶具20の一端面20a(図4(b)参照)から軸方向に沿って20mm〜60mmの間に設けられており、その他の部分(縮径部29以外の部分)および切削加工前のワークWの外径よりもわずかに(0.1mm〜0.3mm程度)小さい外径を有している。すなわち、縮径部29は、切削加工前のワークWの輪郭を冶具20の方に延ばしていった時に、延ばされたワークWの輪郭から縮径部29の輪郭が外側にはみ出さないよう(突出しないよう)に形成されている。言い換えれば、縮径部29は、切削加工前のワークWを冶具20が接続される側と反対側の端面から見た時に、ワークWの輪郭から縮径部29が突出しないように形成されている。
Next, the thinning process according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The thinning process shown in FIG. 4 is characterized in that processing is performed using a jig 20 that extends one end of the workpiece W.
As shown in FIG. 4A, the male screw portion 22 and the fitting portion 24 are formed on one end of the workpiece W after the hole forming step (see FIG. 3B). The male screw portion 22 and the fitting portion 24 are formed on the side to be the base end portion 1b of the core pin later.
On the other hand, the jig 20 has a round bar shape having substantially the same outer shape as the workpiece W. At one end (right side in the drawing) of the jig 20, a female screw portion 26 into which the male screw portion 22 of the workpiece W is screwed and a fitting hole 28 into which the fitting portion 24 is fitted are formed. Further, a reduced diameter portion 29 (FIGS. 4B and 4C) is provided at one end portion of the jig 20 that is inserted (inserted) into the narrowest portion (the portion having the minimum diameter) of the guide bush 52 shown in FIG. )) Is provided. The reduced diameter portion 29 is provided between 20 mm and 60 mm along the axial direction from one end face 20a (see FIG. 4B) of the jig 20 that contacts the workpiece W, and the other portion (reduced diameter portion 29). The outer diameter is slightly smaller (about 0.1 mm to 0.3 mm) than the outer diameter of the workpiece W before cutting. That is, when the contour of the workpiece W before cutting is extended toward the jig 20, the reduced-diameter portion 29 does not protrude outwardly from the contour of the extended workpiece W. (It does not protrude). In other words, the reduced diameter portion 29 is formed so that the reduced diameter portion 29 does not protrude from the contour of the workpiece W when the workpiece W before cutting is viewed from the end surface opposite to the side to which the jig 20 is connected. Yes.

薄肉化工程時には、図4(b)に示すように、ワークWの雄ねじ部22及び嵌合部24を冶具の雌ねじ部26及び嵌合穴28に対して接続し、固定する。この状態で、冶具20の他端部をスイス型自動旋盤50の給材機フィンガーチャック54(図5参照)に固定し、薄肉化工程を行う(図5(c))。
薄肉化工程が終了した後は、例えば嵌合部24の直近に位置するワークWの大径部を切断することによって、ワークWの雄ねじ部22及び嵌合部24を除去し、所定の加工を施して製品(コアピン)とする。
In the thinning process, as shown in FIG. 4B, the male screw portion 22 and the fitting portion 24 of the workpiece W are connected to the female screw portion 26 and the fitting hole 28 of the jig and fixed. In this state, the other end of the jig 20 is fixed to the feeder chuck 54 (see FIG. 5) of the Swiss automatic lathe 50, and a thinning process is performed (FIG. 5 (c)).
After the thinning process is completed, for example, by cutting a large diameter portion of the workpiece W positioned in the immediate vicinity of the fitting portion 24, the male screw portion 22 and the fitting portion 24 of the workpiece W are removed, and predetermined processing is performed. To make a product (core pin).

このように、ワークWの一端側を延長する冶具20をワークWに固定し、この冶具20をスイス型自動旋盤50の給材機フィンガーチャック54(図5参照)に取り付けることとしたので、旋盤によってワークWの一端側の近傍まで切削加工することができる。これにより、材料を無駄なく使用することができる。
また、冶具20の一端部には、縮径部29が設けられているので、切削加工中に冶具20の一端面20aがガイドブッシュ52にぶつかってワークWおよび冶具20を軸方向に送り出すことができなくなってしまうことを防止(回避)することができ、生産性を向上させることができる。
As described above, the jig 20 that extends one end of the workpiece W is fixed to the workpiece W, and the jig 20 is attached to the feeder chuck 54 (see FIG. 5) of the Swiss type automatic lathe 50. Thus, it is possible to cut to the vicinity of one end side of the workpiece W. Thereby, material can be used without waste.
Moreover, since the reduced diameter part 29 is provided in the one end part of the jig 20, the one end surface 20a of the jig 20 collides with the guide bush 52 during a cutting process, and can send out the workpiece | work W and the jig 20 to an axial direction. It can be prevented (avoided) from becoming impossible, and productivity can be improved.

なお、冶具20とワークWとの接続方法は、図4に示されたものに限定されるものではない。例えば、図6(a)に示したように、ワークWの一端に嵌合部30を形成し、冶具20の一端に嵌合穴32を形成し、これら端部同士を嵌合した後に、図6(b)に示すようにノックピン用の穴34を形成、この穴34にノックピン35(図6(c)参照)を打ち込んで接続しても良い。   In addition, the connection method of the jig 20 and the workpiece | work W is not limited to what was shown by FIG. For example, as shown to Fig.6 (a), after forming the fitting part 30 in the end of the workpiece | work W, forming the fitting hole 32 in the end of the jig 20, and fitting these ends, As shown in FIG. 6B, a knock pin hole 34 may be formed, and a knock pin 35 (see FIG. 6C) may be driven into the hole 34 for connection.

また、本実施形態では、コアピンを薄肉有底円筒金属部材の一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ダイカスト用金型を冷却するための冷却ブッシュの製造に用いることもできる。
また、絞りプレスによって量産される製品の試作品を製造する際に本発明を用いることができる。絞りプレスでは、金型を数台用いて製作することが一般とされ、試作のために金型を製作することはコストがかかり好ましくない。本発明の製造方法を用いれば、薄肉の有底円筒金属部材を切削加工にて製作できるので、少ない投資で試作品を製作し、製品確認をすることができる。また、絞りプレスでは製作が困難な材料であっても、本発明の製造方法は切削加工なので、材料に依存せずに製造することができるという有利点を有する。
In the present embodiment, the core pin has been described as an example of a thin bottomed cylindrical metal member, but the present invention is not limited to this. For example, it can also be used for manufacturing a cooling bush for cooling a die casting mold.
Further, the present invention can be used when manufacturing a prototype of a product that is mass-produced by a drawing press. In the drawing press, it is common to manufacture using several molds, and it is not preferable to manufacture the mold for trial production because of cost. If the manufacturing method of this invention is used, since a thin-walled bottomed cylindrical metal member can be manufactured by cutting, a prototype can be manufactured and product confirmation can be performed with little investment. Further, even if the material is difficult to manufacture with a drawing press, the manufacturing method of the present invention has an advantage that it can be manufactured without depending on the material because it is a cutting process.

1 コアピン
1a 先端部
1b 基端部
1c 冷却穴(中心穴)
20 冶具
20a 一端面
29 縮径部
50 スイス型自動旋盤
54 給材機フィンガーチャック
W ワーク
1 Core Pin 1a Tip 1b Base End 1c Cooling hole (center hole)
20 Jig 20a One end face 29 Reduced diameter part 50 Swiss type automatic lathe 54 Feeder finger chuck W Workpiece

Claims (3)

一定の外径を有しかつ長尺状の金属製中実丸棒とされたワークの中心軸線に沿って切削加工により中心穴を形成し、該ワークの先端にて底部を有するように有底穴を形成する穴形成工程を行い、
次に、前記ワークの先端側の外径が小さくなるように切削加工して、先端側を薄肉化する薄肉化工程を行い、
前記薄肉化工程の際に、前記穴形成工程にて形成した前記有底穴に充填部材を挿入するとともに、前記ワークの一端側を延長し、かつ、前記ワークが接続される側の一端面から所定の距離にわたって縮径部が形成された冶具を前記ワークに対して固定し、該冶具を旋盤のチャックに取り付ける取付工程を有することを特徴とする薄肉有底円筒金属部材の製造方法。
A center hole is formed by cutting along the center axis of a work having a constant outer diameter and being a long metal solid round bar, and the bottom has a bottom at the tip of the work Perform hole forming process to form holes,
Next, cutting is performed so that the outer diameter on the tip side of the workpiece becomes small, and a thinning process for thinning the tip side is performed,
During the thinning step, the filling member is inserted into the bottomed hole formed in the hole forming step, one end side of the workpiece is extended, and from one end surface on the side to which the workpiece is connected A method of manufacturing a thin-walled cylindrical metal member, comprising: an attaching step of fixing a jig having a reduced diameter portion over a predetermined distance to the workpiece and attaching the jig to a lathe chuck.
前記縮径部が、前記一端面から軸方向に沿って20mm〜60mmの間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の薄肉有底円筒金属部材の製造方法。   The method for producing a thin-walled cylindrical metal member according to claim 1, wherein the reduced diameter portion is provided between 20 mm and 60 mm along the axial direction from the one end surface. 前記薄肉有底円筒金属部材は、ダイカスト用金型に用いられるコアピンとされていることを特徴とする請求項1または2に記載の薄肉有底円筒金属部材の製造方法。   The method for producing a thin-walled cylindrical metal member according to claim 1 or 2, wherein the thin-walled cylindrical metal member is a core pin used in a die casting die.
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