JP5937487B2 - 板金成形加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、板金ワークにボスを形成する板金成形加工方法に関する。

従来の押出し加工では、板金ワークの被成形部の前方をダイで支持し、後方から被成形部にパンチを押圧することで、パンチの先端とダイの受け穴との間に金属材料を塑性流動させ、前方に突出したボスを形成する。突出したボスの体積は、パンチにより陥没した凹部の体積に相当する。この押出し加工では、ボスの高さは、材料の延性に依存し、一般に冷間圧延鋼板では最大で板厚の１倍余りである。
また、特許文献１には、前方押出し加工後、突出部にパンチを押し込みつつ後方押出し加工を行うことで、ボスの高さを増加させる技術が開示されている。

特開平８−２２９６１６号公報

特許文献１の技術では、後方押出し加工において突出部に押し込むパンチの強度を確保するため、パンチの径に対する押し込み深さを一定値以下に制限する必要がある。したがって、小径で且つ高さの高いボスを形成することは困難である。また、後方押出し加工によって形成されたボスは、高さを増加した分だけ肉厚が減少しており、さらに、パンチを抜いた部分が中空構造となるため、十分な強度が得られない。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、板厚を基準として、小径で高さが高く、且つ強度が確保されたボスを形成可能な板金成形加工方法を提供することにある。

本発明は、「プレス手段によって加圧され、板金ワークのベース板に設定された被成形部を押圧する、先端の外径又は形状が互いに異なる複数種類のパンチ」と、「板金ワークに対しパンチと反対側で板金ワークを支持し、被成形部に対応する位置に、内径又は口元形状が互いに異なる受け穴が形成された複数種類のダイ」と、を用い、板金ワークのベース板からダイ側に突出するボスを形成する板金成形加工方法に係る。

この板金成形加工方法は、押出し工程、中間絞り工程、仕上げ絞り工程の３つの工程を含むことを特徴とする。
押出し工程では、ボスの仕上がり径よりも内径の大きい受け穴が形成された一次ダイで板金ワークを支持しつつ、被成形部に対し一次パンチによる押出し加工を施し、内側に一次中空凹部を有する一次凸部を形成する。

中間絞り工程では、一次中空凹部の底に二次パンチを押し付けつつ、一次ダイより内径の小さい二次ダイの受け穴に一次凸部を押し込むことで、一次凸部を縮径し且つ高さを延ばす絞り加工を施し、二次凸部を形成するとともに、二次凸部の内側の二次中空凹部の口元側にポケット状の保持凹部を形成する。
仕上げ絞り工程では、保持凹部に三次パンチを当接させつつ、二次ダイより内径の小さい三次ダイの受け穴に二次凸部を押し込むことで、二次中空凹部を埋めるように縮径し且つ高さを延ばす絞り加工を施し、所望のボスを得る。

本発明の板金成形加工方法によれば、押出し工程で、以降の工程に必要な体積の材料をベース板から一次凸部に集める。中間絞り工程では、一次凸部の体積内で、凸部の径を小さくし高さを延ばすように材料を移動させるとともに、保持凹部が二次凸部の内側に残るようにする。仕上げ絞り工程では、三次パンチを保持凹部に当接させつつ、二次中空凹部の先端側を埋めるように二次凸部を縮径し、且つ高さを延ばす。これにより、小径で高さが高く、且つ中実に近いため強度が確保されたボスを形成することができる。

さらに、この板金成形加工方法は、同一の板金ワークの複数箇所、或いは立設板に沿った箇所に被成形部が設定された板金ワークに適用された場合、従来の絞り加工に対し特に優位性を発揮するものである。
図１４に示すように、従来の絞り加工は、素材板９０の材料を加工箇所に集中させるよう移動させてボスの筒部とし、高さの低い中空ボス９１から、順次、高い中空ボス９２、９３を形成する。通常の絞り加工では、中空ボス９１、９２、９３の肉厚は、素材板９０の肉厚と同等となる。また、中空ボスの肉厚を素材板９０の肉厚よりも薄くする場合を、特に「しごき加工」といい、高さを稼ぐのに有利である。
特許請求の範囲に記載の「絞り加工」は、この「しごき加工」を含むものと解釈する。

このような絞り加工は、素材板９０の材料を移動させる先の加工箇所が複数であると、材料同士の干渉が発生するため、適用が困難である。
また、板金ワークが有底円筒状のカップ形状品である場合、底板の中心付近の箇所には絞り加工を適用可能であるが、側板の近く、すなわち立設板に沿った箇所では、隅部の剛性により側板から底板への材料移動が制限されるため、絞り加工の適用が困難である。

それに対し、本発明の板金成形加工方法によれば、押出し工程により形成された一次凸部の体積内の材料を、中間絞り工程及び仕上げ絞り工程で、凸部の径を小さくし高さを延ばすように移動させるのみである。つまり、ベース板から凸部への材料移動を伴わないため、複数箇所にボスを形成する場合でも材料同士の干渉が発生することはない。また、立設板に沿った箇所に被成形部が設定される場合でも、立設板により材料移動が制限されることの影響を受けない。
よって、このような板金ワークへの適用では、本発明の効果が特に顕著に発揮される。

本発明の板金成形加工方法が適用された第１実施形態のカップ状板金ワークの模式図である。 第１実施形態のカップ状板金ワークがヨークとして適用されたソレノイドバルブの断面図である。 図２のヨーク及びホルダの斜視図である。 図２のヨーク及びホルダの取り付け部分の拡大断面図である。 本発明の板金成形加工方法に用いられる主要構成要素を示す模式図である。 同上の押出し第１工程を示す要部模式図である。 同上の押出し第２工程を示す要部模式図である。 同上の中間絞り工程を示す要部模式図である。 同上の仕上げ絞り第１工程を示す要部模式図である。 同上の仕上げ絞り第２工程を示す要部模式図である。 本発明の板金成形加工方法が適用された第２実施形態のカップ状板金ワークの模式図である。 本発明の板金成形加工方法が適用された第３実施形態の折り曲げ板金ワークの模式図である。 本発明の板金成形加工方法が適用された第４実施形態の平板状板金ワークの模式図である。 従来技術の絞り加工を説明する模式図である。 代替工法によるヨーク（その１）の模式図である。 代替工法によるヨーク（その２）の模式図である。

以下、本発明の板金成形加工方法が適用された複数の実施形態について、図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の板金成形加工方法が適用された第１実施形態の板金ワークについて、図１〜図１０を参照して説明する。

図１に示すように、板金ワーク１０は、主に、円筒状の側板１１と底板１２とからなるカップ状を呈しており、例えばＳＰＣＥ等の冷間圧延鋼板から形成されている。ただし、板金ワーク１０の材質は、これに限らない。
このカップ状板金ワーク１０は、底板１２の周縁部、すなわち側板１１に沿った箇所であって、中心に対して略対称である２箇所に、底板１２から外側に突出するボス１３が形成されていることを特徴とする。このカップ状板金ワーク１０において、側板１１及び底板１２は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「立設板」及び「ベース板」に相当する。
なお、カップ状板金ワーク１０のその他細部の構成については後述する。

続いて、この板金ワーク１０をソレノイドバルブ７００のヨークとして使用した実施形態について説明する。ここでは、カップ状のヨークに対し、板金ワーク１０と同一の符号を付して「ヨーク１０」と示す。
ソレノイドバルブ７００の概略構成について、主に図２を参照して説明する。ソレノイドバルブ７００は、自動車等の自動変速機の油圧システムにおいて油圧源とクラッチ機構との間に設けられ、クラッチ機構への油圧供給を制御するアクチュエータである。詳しくは、ソレノイドバルブ７００は、自動変速機ハウジング内に設けられたバルブボディの油圧回路の途中に設置される。

ソレノイドバルブ７００は、ソレノイド部７０とバルブ部８０とから構成されている。
ソレノイド部７０は、ヨーク１０、コイル７１、ステータコア７２、リングコア７３、プランジャ７４、シャフト７５、押さえスプリング７６、ボビン７７、ホルダ７８等を備えている。
ヨーク１０、ステータコア７２、リングコア７３、プランジャ７４は、鉄等の磁性材料で形成され、コイル７１の通電時に発生する磁束が流れる磁気回路を形成する。ヨーク１０、ステータコア７２及びリングコア７３は固定されており、プランジャ７４は、ステータコア７２に対し往復移動可能に設けられている。

カップ状のヨーク１０は、コイル７１、ステータコア７２、リングコア７３、プランジャ７４等を内部に収容する。ヨーク１０の側板１１の開口側の薄肉部１１５により、ステータコア７２の鍔部７２１とバルブ部８０のスリーブ８１の鍔部８１１とを重ねて加締めることで、ソレノイド部７０とバルブ部８０とが連結される。
また、ヨーク１０の底板１２の中央に形成された座部１２５（図１参照）は、プランジャ７４が図２の右方向へ移動したときの限界位置となる。また、ヨーク１０の底板１２に円弧状に形成された配線穴１２４（図１参照）は、コイル７１とターミナル７８１とを接続する電力線を通すための穴である。

シャフト７５は、ステータコア７２の径内側に摺動可能に収容されており、一端がプランジャ７４に当接し、他端がバルブ部８０のスプール８２に当接している。
押さえスプリング７６は、コイル７１が巻回されたボビン７７を、ステータコア７２の鍔部７２１に押し付ける。
ボビン７７及びホルダ７８は、絶縁部材として樹脂で形成されている。ホルダ７８は、ヨーク１０の底板１２の外面に取り付けられ、電力線が接続されるターミナル７８１を内部に設けている。コイル７１からの電力線は、ボビン７７の接続部７７１を経由してターミナル７８１に接続されている。

ホルダ７８をヨーク１０の底板１２に取り付けるための構成について、図１、図３、図４を参照する。ホルダ７８には、ヨーク１０の底板１２から突出したボス１３に対応する位置に取付穴７８３を有するフランジ部７８２が設けられている。フランジ部７８２の取付穴７８３にボス１３を挿通した後、クリップ７９をボス１３に圧入カシメすることで、ホルダ７８がヨーク１０に固定される。

図２に戻り、ソレノイドバルブ７００のバルブ部８０は、スリーブ８１、スプール８２、調整ねじ８３、バルブスプリング８４等を備えている。
スリーブ８１は、中心軸に沿って挿通穴８１２が形成され、挿通穴８１２から外壁に貫通する複数のオイルポート８１３〜８１６が形成されている。スプール８２は、スリーブ８１の挿通穴８１２に摺動可能に収容されている。スプール８２の一端にはシャフト７５が当接し、他端にはバルブスプリング８４が当接している。調整ねじ８３は、スリーブ８１の端部にねじ込まれ、ねじ込み量によってバルブスプリング８４の荷重を調整する。

コイル７１に通電されていないとき、ステータコア７２とプランジャ７４との間に磁気吸引力が発生しないため、図２に示すように、スプール８２及びシャフト７５は、バルブスプリング８４の付勢力によって図の右方向へ移動する。
一方、コイル７１に通電すると、ステータコア７２とプランジャ７４との間に磁気吸引力が発生し、プランジャ７４がバルブスプリング８４の付勢力に抗して図の左方向に移動する。これに伴い、シャフト７５及びスプール８２が図の左方向に移動する。
このように、コイル７１の通電オンオフによってスプール８２の外周面のランドがオイルポート８１３〜８１６を開閉することにより、ソレノイドバルブ７００は、クラッチ機構への油圧供給を制御する。

次に、ホルダ７８をヨーク１０の底板１２に固定するためのボス１３の構成について、詳しく説明する。上述のようにホルダ７８の取り付けに用いられるボス１３に対する要求仕様として、（１）取付穴７８３より小径であること、（２）フランジ部７８２及びクリップ７９の高さに余裕代を加えた高さを確保できること、（３）クリップ７９の圧入荷重、締め付け荷重に対する剛性を確保できること、が挙げられる。また、底板１２のスペースを有効に利用しようとすると、ボス１３の位置は必然的に周縁寄りとなり、側板１１の近くに設定される可能性が高い。

従来の押出し加工では、底板１２の板厚ｔに対し最大１倍余りの高さのボスしか形成することができず、要求される高さを得ることができなかった。また、ボス１３の位置が、同一の底板１２上の２箇所であって、且つ側板１１の近くに設定されるため、「課題を解決するための手段」で述べたように、従来の絞り加工を適用することは困難である。
そこで、仮にヨークにボスを形成することを断念すると、図１５、図１６に示すような代替工法が考えられる。図１５、図１６において、図１と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、座部１２５の図示を省略する。

図１５に示すヨーク８５は、底板１２の外面に、２つの爪８５３を有する補助プレート８５２を加締め固定したものである。ボスの代わりとなる爪８５３は、幅や高さを自由に設定することができ、強度も確保できる。しかし、この工法では補助プレート８５２の重量が増加し、また部品点数が増えることからコストアップとなる。さらに、補助プレート８５２の加締め時の平面度の維持が課題となる。

図１６に示すヨーク８６は、底板１２に２箇所の結合穴８６４を形成したものであり、ホルダ７８側に設けた固定爪を、結合穴８６４に対しスナップフィットで固定する。この工法では、ヨーク８６の加工が簡単になる反面、ホルダの固定爪によるスナップフィットの結合強度が問題となる。また、結合穴８６４からの異物侵入や、ヨーク８６の内側にデッドスペースが生じる等の課題が生じる。

このような背景を踏まえ、本実施形態の板金成形加工方法は、押出し加工及び絞り加工の技術を基本としつつ、上述の要求（１）〜（３）を満足するボスを形成可能とする新規な方法である。この方法により、図１５の工法に比べ、軽量化及び部品点数の低減を達成することができ、また、補助プレート８５２の加締め時の平面度維持の課題を解消することができる。

次に、カップ状板金ワーク１０の底板１２にボス１３を形成する板金成形加工方法に用いられる主要構成要素について、図５を参照して説明する。以下、図５の下方を前方、上方を後方と定義する。また、板金ワーク１０について、座部１２５及び配線穴１２４の図示を省略する。

板金成形加工を行うための装置は、主に、ストリッパ３、パンチ４、ダイ５、及び、図示しないプレス手段、ダイ５の固定手段、板金ワーク１０の支持手段等から構成される。
ストリッパ３は、略円柱状で、前面が押さえ面３７となる。パンチ４は、ストリッパ３の周縁寄りに軸方向に形成されたパンチ穴３９に摺動可能に収容されている。ストリッパ３及びパンチ４は、それぞれプレス手段によって加圧され、前進又は後退する。
ダイ５は、パンチ４の先端に対向する前方の位置に固定されている。ダイ５には、開口側が角丸めされた受け穴６が形成されている。

カップ状板金ワーク１０は、底板１２側を前方として、ストリッパ３及びパンチ４とダイ５との間にセットされる。このとき、パンチ４とダイ５の受け穴６とを結ぶ仮想線Ｚと底板１２とが交わる箇所が、ボス１３が形成される予定の被成形部２０となる。
例えば押出し加工時には、前進したストリッパ３が板金ワーク１０の側板１１の内側に進入し、押さえ面３７が底板１２の後面１２７に当接する。一方、底板１２の前面１２８はダイ５の端面５８に当接する。こうして、ストリッパ３とダイ５との間に挟持された底板１２に対し、パンチ４が前進し、被成形部２０を前方に突出させるように押圧する。

以上の概略構成は、従来技術と共通するものである。これに対し、これから説明する板金成形加工方法は、複数種類のストリッパ３、パンチ４、ダイ５を用いた多段階の工程からなる。複数種類のパンチ４は、先端の外径又は形状が互いに異なり、複数種類のダイ５は、内径又は口元形状が互いに異なる受け穴６が形成されている。
そこで、これらの符号「３」、「４」、「５」は、それぞれ、ストリッパ、パンチ、ダイを総括的に示すときに用い、個々の工程で用いられる各ストリッパ、パンチ、ダイについては、個別の符号を付すこととする。

次に、カップ状板金ワーク１０の底板１２にボス１３を形成する板金成形加工方法の各工程について、図６〜図１０を参照して説明する。図６〜図１０は、カップ状板金ワーク１０の底板１２の被成形部２０にボス１３が形成される過程を順に示しており、例えばトランスファープレスラインにて実現される。各図の（ａ）がその工程でのセット段階を示し、（ｂ）がプレス手段による成形加工が実施される加工段階を示している。
この板金成形加工方法は、大きく、押出し工程、中間絞り工程、仕上げ絞り工程の３つの工程を含む。さらに、各工程は、外径が異なる複数のパンチ４や、受け穴６の穴径が異なる複数のダイ５を用いて段階的に複数回実施されてもよい。本実施形態では、押出し工程が２段階、中間絞り工程が１段階、仕上げ絞り工程が２段階からなる方法を例示する。

ここで、押出し工程、中間絞り工程、仕上げ絞り工程で使用されるパンチ４、ダイ５等を、それぞれ「一次パンチ／ダイ」、「二次パンチ／ダイ」、「三次パンチ／ダイ」のように呼ぶ。また、各工程で被成形部２０に形成される凸部や中空凹部を「一次凸部」「一次中空凹部」等のように呼ぶ。パンチ４、ダイ５等について、さらに区別するときは、例えば押出し第１工程用のものを「一次第１パンチ／ダイ」のように呼ぶ。
また符号は、総括符号の末尾に、「一次第１」なら「１１」、「一次第２」なら「１２」のように数字を付して示す。ただし、中空凹部については、一次、二次、三次に対応する数字を「４」、「５」、「６」とする。

＜押出し第１工程＞
図６（ａ）に示すセット段階では、カップ状板金ワーク１０は、底板１２の前面１２８が一次第１ダイ５１１に当接し、底板１２の後面１２７に一次第１ストリッパ３１１が当接する。一次第１パンチ４１１は、外径ｄ１１が受け穴６１１の内径Ｅ１１と同程度であり、略半球状の先端は底板１２の被成形部２０に臨む。

図６（ｂ）に示す加工段階では、一次第１パンチ４１１がプレスストロークの前進限まで前進する。これにより、被成形部２０の材料が一次第１ダイ５１１の受け穴６１１内に押し出され、一次凸部２１１及び一次中空凹部２４１が形成される。以下、底板１２の前面１２８に対する凸部の突出高さを、単に「凸部の高さ」という。一次凸部２１１の高さｈ１１は、従来技術と同様、例えば底板１２の板厚ｔの１．３倍程度である。

＜押出し第２工程＞
図７（ａ）に示すセット段階では、カップ状板金ワーク１０は、底板１２の前面１２８が一次第２ダイ５１２に当接し、底板１２の後面１２７に一次第２ストリッパ３１２が当接する。一次第２パンチ４１２の外径ｄ１２は、一次第１パンチ４１１の外径ｄ１１より小さい。一方、一次第２ダイ５１２の受け穴６１２の内径Ｅ１２は一次第１ダイ５１１の受け穴６１１の内径Ｅ１１と同程度である。この場合、一次第１ダイ５１１と一次第２ダイ５１２とを共用してもよい。一次第２パンチ４１２の略半球状の先端は、一次中空凹部２４１に臨む。

図７（ｂ）に示す加工段階では、一次第２パンチ４１２が前進し、一次中空凹部２４１の底を押し込む。これにより、一次凸部２１１の材料が前方に移動し、一次中空凹部２４１より深い一次中空凹部２４２が形成されるとともに、一次凸部２１１より高い、高さｈ１２の一次凸部２１２が形成される（ｈ１２＞ｈ１１）。一次凸部２１２の外径は、一次第２ダイ５１２の受け穴６１２の内径Ｅ１２相当である。

＜中間絞り工程＞
図８（ａ）に示すセット段階では、カップ状板金ワーク１０は、二次ダイ５２の後方に離してセットされ、また、二次パンチ４２は二次ストリッパ３２と一体に前進するように設けられる。二次パンチ４２を一次中空凹部２４２の底に押し付けた状態で、二次ストリッパ３２の前面３７と底板１２の後面１２７との間に、前進代δが生成される。また、二次ダイ５２の受け穴６２の内径Ｅ２は、一次凸部２１２の外径よりも一回り小さく設定されている。

図８（ｂ）に示す加工段階では、カップ状板金ワーク１０が二次ストリッパ３２及び二次パンチ４２と共に二次ダイ５２に向かって前進し、一次凸部２１２が二次ダイ５２の受け穴６２に押し込まれる。このとき、一次凸部２１２の筒部の材料が二次パンチ４２との隙間を埋めるように内側に移動するとともに、二次ストリッパ３２及び二次パンチ４２の前進代δ相当分の前進に伴って前方に延び、二次凸部２２が得られる。
二次凸部２２の外径は、一次凸部２１２の外径Ｅ１２からＥ２相当に縮径される（Ｅ２＜Ｅ１２）。二次凸部２２の高さｈ２は、一次凸部２１２の高さｈ１２より高くなる（ｈ２＞ｈ１２）。二次凸部２２の内側は、先端側が二次パンチ４２の外径に相当する二次中空凹部２５となり、口元側が一次中空凹部２４１等に由来するポケット状の保持凹部２５０として確保される。

＜仕上げ絞り第１工程＞
図９（ａ）に示すセット段階では、カップ状板金ワーク１０は、三次ストリッパ３３及び三次パンチ４３と一体に、三次第１ダイ５３１の後方に離してセットされる。三次パンチ４３は、外径ｄ３が二次パンチ４２の外径ｄ２より大きいため、先端が二次中空凹部２５に嵌まることなく、二次中空凹部２５の口元である保持凹部２５０の底に当接する。また、三次第１ダイ５３１の受け穴６３１の内径Ｅ３１は、二次凸部２２の外径Ｅ２よりも一回り小さく設定されている。

図９（ｂ）に示す加工段階では、カップ状板金ワーク１０が三次ストリッパ３３及び三次パンチ４３と共に三次第１ダイ５３１に向かって前進し、二次凸部２２が三次第１ダイ５３１の受け穴６３１に押し込まれる。このとき、二次凸部２２の筒部の材料が二次中空凹部２５を狭めるように内側に移動するとともに、前方に延び、三次凸部２３１が得られる。
三次凸部２３１の外径は、二次凸部２２の外径Ｅ２からＥ３１相当に縮径される（Ｅ３１＜Ｅ２）。三次凸部２３１の高さｈ３１は、二次凸部２２の高さｈ２より高くなる（ｈ３１＞ｈ２）。三次凸部２３１の内側は、狭小な三次中空凹部２６１となる。

＜仕上げ絞り第２工程＞
図１０（ａ）に示すセット段階では、カップ状板金ワーク１０側は仕上げ絞り第１工程と同形状の三次ストリッパ３３及び三次パンチ４３が用いられ、ダイ５側は、三次第１ダイ５３１と異なる形状の三次第２ダイ５３２が用いられる。
三次第２ダイ５３２の受け穴６３２の内径Ｅ３２は、三次第１ダイ５３１の受け穴６３１の内径Ｅ３１よりも一回り小さく、また、三次凸部２３１の筒部肉厚の２倍程度の大きさに設定されている。

図１０（ｂ）に示す加工段階では、仕上げ絞り第１工程と同様に、カップ状板金ワーク１０が三次ストリッパ３３及び三次パンチ４３と共に三次第２ダイ５３２に向かって前進し、三次凸部２３１が三次第２ダイ５３２の受け穴６３２に押し込まれる。これにより、成形加工後の三次凸部２３２は、対向する筒部同士が接触し、三次中空凹部２６２はほぼ中実状態となる。
三次凸部２３２の外径は、三次凸部２３１の外径Ｅ３１からＥ３２相当にさらに縮径される（Ｅ３２＜Ｅ３１）。外径Ｅ３２は、特許請求の範囲に記載の「ボスの仕上がり径」に相当する。三次凸部２３２の高さｈ３２は、三次凸部２３２の高さｈ３１よりもさらに高くなり（ｈ３２＞ｈ３１）、例えば、底板１２の板厚ｔの２倍以上の高さを得ることができる。

こうして、仕上げ絞り第２工程による三次凸部２３２をカップ状板金ワーク１０のボス１３とし、板金成形加工を完了する。このボス１３は、小径で高さが高く、且つ、中実に近いため強度が確保されている。したがって、カップ状板金ワーク１０をソレノイドバルブ７００のヨーク１０として使用したとき、ホルダ７８を好適に固定することができる。

なお、上記の中間絞り工程及び仕上げ絞り工程では、凸部の肉厚を維持しながら凸部の外径を小さくし高さを増加させるように、パンチ４及びダイ５の仕様を設定した。これに対し、凸部の肉厚を徐々に薄くしつつ凸部の外径を小さくし高さを増加させるようにしてもよく、その場合、「絞り工程」に対し「しごき工程」という。

以上のように、本実施形態の板金成形加工方法によれば、押出し工程で、以降の工程に必要な体積の材料を底板１２から一次凸部２１１、２１２に集める。中間絞り工程では、一次凸部２１１、２１２の体積内で、凸部の径を小さくし高さを延ばすように材料を移動させるとともに、二次中空凹部２５の口元側に保持凹部２５０を形成する。仕上げ絞り工程では、三次パンチ４３を保持凹部２５０に当接させつつ、二次中空凹部２５の先端側を埋めるように二次凸部２２を縮径し、且つ高さを延ばす。これにより、小径で高さが高く、且つ中実に近いため強度が確保されたボス１３を形成することができる。
本実施形態では、押出し工程、仕上げ絞り工程を段階的に複数回実施することで、被成形部２０を無理なく少しずつ変形させて所望のボス１３を得ることができる。

さらに、被成形部２０が側板１１に沿った箇所に複数設定されている場合、従来の絞り加工では、材料移動が制限され加工が困難であった。しかしながら、本実施形態の板金成形加工方法によれば、中間絞り工程及び仕上げ絞り工程で底板１２からの材料移動を伴わないため、このような箇所にも問題なく適用することができる。

次に、本発明の板金成形加工方法が適用された第２〜第４実施形態の板金ワークについて、図１１〜図１３を参照して説明する。以下の実施形態において、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第２実施形態）
図１１に示すように、第２実施形態のカップ状板金ワーク１４は、底板１２の周縁部に３箇所のボス１３が形成されている。本発明の板金成形加工方法によれば、押出し工程で底板１２から押し出された凸部の体積内の材料を用いて各ボスを形成するため、絞り工程で材料同士の相互干渉が発生せず、複数のボス１３の同時形成が可能である。もちろん、ボス１３の数は２箇所又は３箇所に限らず、何箇所であってもよい。

（第３実施形態）
図１２に示すように、第３実施形態の板金ワーク１５は、平板が段差状に折り曲げられており、上段板１５０、立設板１６、下段板１７から構成されている。下段板１７の立設板１６に沿った箇所にボス１３が形成される。本実施形態では、下段板１７が特許請求の範囲に記載の「ベース板」に相当する。
従来の絞り加工では、立設板１６の近くで材料移動が制限され、ボス１３の形成が困難であったのに対し、本発明の板金成形加工方法を適用することで、立設板１６に沿った箇所にボス１３を形成することができる。

（第４実施形態）
図１３に示すように、第４実施形態の平板状板金ワーク１８は、ベース板１８０の中心から放射状に複数のボス１３が形成されている。従来の絞り加工では、材料同士の干渉により、破線Ｍで示すように径方向の材料移動が制限されるため、複数のボスを同時に形成することが困難であった。それに対し、本発明の板金成形加工方法を適用することで、複数のボス１３を同時に形成することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、本発明の板金成形加工方法が適用される板金ワークとして、自動変速機用リニアソレノイドバルブ７００に使用されるカップ状のヨーク１０を例示した。これに限らず、本発明の板金成形加工方法は、ボスの形成を要し、特に小径で高さが高く、且つ強度が確保されたボスの形成が要求される様々な板金部品に対して適用可能である。また、ボスの用途は、部品の取り付け用に限らず、どのような用途であってもよい。
以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施することができる。

１０、１４、１５、１８ ・・・板金ワーク（ヨーク）、
１２、１７、１８０ ・・・底板（ベース板）、
１３ ・・・ボス、
２０ ・・・被成形部、
２１１、２１２、２２、２３１、２３２ ・・・凸部、
２４１、２４２、２５、２６１、２６２ ・・・中空凹部、
２５０ ・・・保持凹部、
４、４１１、４１２、４２、４３ ・・・パンチ、
５、５１１、５１２、５２、５３１、５３２ ・・・ダイ、
６、６１１、６１２、６２、６３１、６３２ ・・・受け穴。

Claims (5)

1. プレス手段によって加圧され、板金ワーク（１０、１４、１５、１８）のベース板（１２、１７、１８０）に設定された被成形部（２０）を押圧する、先端の外径又は形状が互いに異なる複数種類のパンチ（４）と、
   前記板金ワークに対し前記パンチと反対側で前記板金ワークを支持し、前記被成形部に対応する位置に、内径又は口元形状が互いに異なる受け穴（６）が形成された複数種類のダイ（５）と、を用い、
   前記板金ワークの前記ベース板から前記ダイ側に突出するボス（１３）を形成する板金成形加工方法であって、
   前記ボスの仕上がり径よりも内径の大きい受け穴（６１１、６１２）が形成された一次ダイ（５１１、５１２）で前記板金ワークを支持しつつ、前記被成形部に対し一次パンチ（４１１、４１２）による押出し加工を施し、内側に一次中空凹部（２４１、２４２）を有する一次凸部（２１１、２１２）を形成する押出し工程と、
   前記一次中空凹部の底に二次パンチ（４２）を押し付けつつ、前記一次ダイより内径の小さい二次ダイ（５２）の受け穴（６２）に前記一次凸部を押し込むことで、前記一次凸部を縮径し且つ高さを延ばす絞り加工を施し、二次凸部（２２）を形成するとともに、前記二次凸部の内側の二次中空凹部（２５）の口元側にポケット状の保持凹部（２５０）を形成する中間絞り工程と、
   前記保持凹部に三次パンチ（４３）を当接させつつ、前記二次ダイより内径の小さい三次ダイ（５３１、５３２）の受け穴（６３１、６３２）に前記二次凸部を押し込むことで、前記二次中空凹部を埋めるように縮径し且つ高さを延ばす絞り加工を施し、所望のボスを得る仕上げ絞り工程と、
   を含むことを特徴とする板金成形加工方法。
2. 前記押出し工程、前記中間絞り工程、前記仕上げ絞り工程の少なくとも一つにおいて、当該工程が段階的に複数回実施されることを特徴とする請求項１に記載の板金成形加工方法。
3. 同一の板金ワークの複数箇所に同時に適用されることを特徴とする請求項１または２に記載の板金成形加工方法。
4. 前記被成形部が、前記ベース板上に立ち上がるように接続する立設板（１１、１６）に沿った箇所に設定された板金ワーク（１０、１４、１５）に適用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の板金成形加工方法。
5. 側板（１１）を前記立設板とし底板（１２）を前記ベース板とするカップ状の板金ワーク（１０、１４）に適用されることを特徴とする請求項４に記載の板金成形加工方法。

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