JP6788917B1 - ボルトの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】先端部における形状不良の発生を防止することができるボルトの製造方法を提供する。【解決手段】ボルトの製造方法は、頭部を有する金属の素材を転造加工して、素材の外周面にねじを形成する第１転造工程３２と、素材の先端部を機械加工して所定の形状に形成する先端加工工程３３と、素材を再度転造加工して、素材の外周面のねじを仕上げる第２転造工程３５とを有する。【選択図】図４
Description
本発明は、先端部に機械加工を施すボルトの製造方法に関する。
従来、この種のボルトとしては、例えば図１０に示すように、クランプに用いられる六角ボルト１０１がある。この六角ボルト１０１の先端部には内側山部１０２および外側山部１０３と中間谷部１０４とが形成されている。内側山部１０２は先端が尖った円錐形状の突部である。また、外側山部１０３は内側山部１０２の外周を円環状に取り囲むように形成された突部である。さらに、中間谷部１０４は内側山部１０２と外側山部１０３との間に全周にわたり形成された凹部である。
尚、先端部に上記のような内側山部１０２と外側山部１０３と中間谷部１０４とを有する六角ボルト１０１は例えば下記特許文献１および特許文献２に記載されている。
上記六角ボルト１０１は以下のような製造方法で製造されている。
先ず、図１１に示すように、金属の丸棒状の素材１１１を圧造加工して、素材１１１の一端部に六角形の頭部１１２を形成する。次に、図１２に示すように、素材１１１の他端部を機械で切削加工して、素材１１１の他端部に内側山部１０２と外側山部１０３と中間谷部１０４とを形成する。
次に、図１３に示すように、素材１１１を転造加工して、素材１１１の外周面に雄ねじ１１３を形成する。その後、メッキ処理等を行うことにより、六角ボルト１０１が完成する。
しかしながら上記の従来形式では、図１３に示すように、転造加工において、素材１１１を削らずに、ねじ山ができるように素材１１１を挟み込んで圧力をかけて変形させて雄ねじ１１３を形成している。このため、図１２に示すように、素材１１１を切削加工して内側山部１０２と外側山部１０３と中間谷部１０４とを形成した後、図１３に示すように、素材１１１に転造加工を行うと、転造加工時に素材１１１の金属組織が押されて内側山部１０２や外側山部１０３の形状が変形し、中間谷部１０４の深さＡが不足する等の形状不良の発生原因になった。
本発明は、先端部における形状不良の発生を防止することができるボルトの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本第１発明におけるボルトの製造方法は、頭部を有する金属の素材を平ダイス転造方式で転造加工して、素材の外周面にねじを形成する第１転造工程と、
素材の先端部を機械加工して所定の形状に形成する先端加工工程と、
素材を熱処理して硬化させる熱処理工程と、
素材を丸ダイス転造方式で再度転造加工して、素材の外周面のねじを仕上げる第２転造工程とを有し、
第１転造工程と先端加工工程と熱処理工程と第２転造工程とを順次行ってボルトを製造するものである。
素材の先端部を機械加工して所定の形状に形成する先端加工工程と、
素材を熱処理して硬化させる熱処理工程と、
素材を丸ダイス転造方式で再度転造加工して、素材の外周面のねじを仕上げる第２転造工程とを有し、
第１転造工程と先端加工工程と熱処理工程と第２転造工程とを順次行ってボルトを製造するものである。
これによると、第１転造工程を行った後に先端加工工程を行うことにより、素材の先端部が所定の形状から変形するのを防止することができる。
また、上記先端加工工程を行った際に、第１転造工程で形成したねじが変形しても、先端加工工程後の第２転造工程において上記ねじを仕上げることにより、ねじの形状が正規の形状に整えられて、ねじの変形が解消される。
これにより、ボルトの先端部における形状不良の発生を防止することができる。
尚、上記第２転造工程では再度転造加工を行っているが、第２転造工程は第１転造工程において既に形成されたねじを仕上げるための転造加工であるので、第１転造工程のように転造加工時に素材の金属組織が押されることはほとんどない。これにより、上記第２転造工程を行っても、ボルトの先端部における形状不良の発生を十分に防止することができる。
本第２発明におけるボルトの製造方法は、先端加工工程において、素材の先端部を所定の形状に切削加工して、先端の尖った内側山部と内側山部の外周を環状に取り囲む外側山部とを、素材の先端部に形成するものである。
これによると、第１転造工程を行った後に先端加工工程を行うことにより、内側山部と外側山部とが所定の形状から変形するのを防止することができる。
また、先端加工工程において素材の先端部を切削加工した際に、第１転造工程で形成したねじが変形しても、先端加工工程後の第２転造工程において上記ねじを仕上げることにより、ねじの形状が正規の形状に整えられて、ねじの変形が解消される。
以上のように本発明によると、ボルトの先端部における形状不良の発生を防止することができる。
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１，図２に示すように、１は２本の交差したＨ形鋼２，３を挟み付けて仮止めするクランプ装置である。クランプ装置１は、Ｃ形状のクランプ本体５と、クランプ本体５の両端部に着脱自在に設けられた一対の六角ボルト６とを有している。
クランプ本体５は一対のアーム部８を有し、両アーム部８の先端部にはそれぞれねじ孔９が形成されている。これらねじ孔９は内周に雌ねじを有している。
図３に示すように、六角ボルト６は、丸棒状のボルト本体１５と、ボルト本体１５の基端部に形成された六角形の頭部１６とを有している。ボルト本体１５の外周面には雄ねじ１７が形成されている。また、ボルト本体１５の先端部には、内側山部２０と外側山部２１と中間谷部２２とが形成されている。内側山部２０は先端が尖った円錐形状の食込用突部である。また、外側山部２１は内側山部２０の外周を円環状に取り囲むように形成された断面Ｖ形状の食込用突部である。さらに、中間谷部２２は内側山部２０と外側山部２１との間に全周にわたり形成された断面Ｖ形状の凹部である。尚、六角ボルト６の材質には例えばクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）等が使用されている。
図１に示すように、六角ボルト６はねじ孔９に挿入されて螺合し、両六角ボルト６の先端部同士が軸心方向において相対向し、両Ｈ形鋼２，３の板部１０，１１が両六角ボルト６の先端部間に挟まれる。
この際、六角ボルト６の内側山部２０の先端と外側山部２１の先端とがそれぞれ板部１０，１１の表面に食い込むため、クランプ装置１がしっかりと両Ｈ形鋼２，３に取り付けられる。
次に、上記六角ボルト６の製造方法を以下に説明する。
図４に示すように、六角ボルト６の製造方法は、線材切断工程３０と頭部形成工程３１と第１転造工程３２と先端加工工程３３と熱処理工程３４と第２転造工程３５とメッキ処理工程３６とを有している。
先ず、線材切断工程３０において、図５に示すように、コイル状の巻かれた線材を所定の寸法に切断して丸棒状の素材４０を形成する。
次に、頭部形成工程３１において、図６に示すように、素材４０を圧造加工して、素材４０の基端部に頭部１６を形成する。
次に、第１転造工程３２において、図７に示すように、素材４０を転造加工して、素材４０の外周面に雄ねじ１７を形成する。尚、第１転造工程３２における転造加工としては、例えば、一対の平ダイスを対向配置し、一方の平ダイスを固定し、他方の平ダイスを往復運動させる平ダイス転造方式等が採用される。
次に、先端加工工程３３において、図８に示すように、素材４０の先端部を所定の形状に切削加工して、素材４０の先端部に内側山部２０と外側山部２１と中間谷部２２とを形成する。これにより、素材４０が目的の六角ボルト６とほぼ同じ形状に形成される。
次に、熱処理工程３４において、素材４０に対し、浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の硬化焼入れ処理を行う。
次に、第２転造工程３５において、図９に示すように、素材４０を再度転造加工して、素材４０の外周面の雄ねじ１７を仕上げる。尚、第２転造工程３５における転造加工としては、例えば、ローラ形のダイス間に素材４０を挟み、ダイスの回転と周期的な圧縮によって素材４０を盛り上がらせて加工する丸ダイス転造方式等が採用される。
その後、メッキ処理工程３６において、メッキ処理を行うことにより、目的の六角ボルト６が完成する。
上記のような六角ボルト６の製造方法によると、第１転造工程３２を行った後に先端加工工程３３を行うことにより、六角ボルト６の先端部の内側山部２０と外側山部２１とは、第１転造工程３２における転造加工の影響を受けないので、所定の形状から変形するのを防止することができる。
また、上記先端加工工程３３を行った際に、第１転造工程３２で形成した雄ねじ１７が変形しても、先端加工工程３３を行った後の第２転造工程３５において上記雄ねじ１７を仕上げることにより、雄ねじ１７の形状が正規の形状に整えられて、雄ねじ１７の変形が解消される。
これにより、六角ボルト６の先端部における形状不良の発生を防止することができる。尚、上記第２転造工程３５では再度転造加工を行っているが、第２転造工程３５は第１転造工程３２において既に形成された雄ねじ１７を仕上げるための転造加工であるので、第１転造工程３２のように転造加工時に素材４０の金属組織が押されることはほとんどない。これにより、上記第２転造工程３５を行っても、六角ボルト６の先端部における形状不良の発生を十分に防止することができる。
上記実施の形態では、図４に示すように、熱処理工程３４を行った後に第２転造工程３５を行っているが、両者の順序を逆にして、第２転造工程３５を行った後に熱処理工程３４を行ってもよい。
上記実施の形態では、六角ボルト６の材質にクロムモリブデン鋼を使用しているが、この材質に限定されるものではなく、他の材質の金属を用いてもよい。また、ボルトの一例として六角ボルト６を挙げたが、六角ボルト６以外のボルトであってもよい。
上記実施の形態では、図３に示すように、先端部に内側山部２０と外側山部２１と中間谷部２２とを形成した六角ボルト６を挙げたが、このような六角ボルト６に限定されるものではなく、先端部を別の形状に切削加工した六角ボルト６であってもよい。
上記実施の形態では、図１に示すように、クランプ装置１に用いられる六角ボルト６を挙げたが、クランプ装置１以外の装置に用いられる六角ボルト６であってもよい。
上記実施の形態では、第１転造工程３２における転造加工に、例えば平ダイス転造方式を用いており、第２転造工程３５における転造加工に、例えば丸ダイス転造方式を用いているが、第１転造工程３２における転造加工に丸ダイス転造方式を用いたり、第２転造工程３５における転造加工に平ダイス転造方式を用いてもよく、或いは、その他の転造方式を用いてもよい。
６ 六角ボルト
１６ 頭部
１７ 雄ねじ
２０ 内側山部
２１ 外側山部
３１ 頭部形成工程
３２ 第１転造工程
３３ 先端加工工程
３４ 熱処理工程
３５ 第２転造工程
４０ 素材
１６ 頭部
１７ 雄ねじ
２０ 内側山部
２１ 外側山部
３１ 頭部形成工程
３２ 第１転造工程
３３ 先端加工工程
３４ 熱処理工程
３５ 第２転造工程
４０ 素材
Claims (2)
- 頭部を有する金属の素材を平ダイス転造方式で転造加工して、素材の外周面にねじを形成する第１転造工程と、
素材の先端部を機械加工して所定の形状に形成する先端加工工程と、
素材を熱処理して硬化させる熱処理工程と、
素材を丸ダイス転造方式で再度転造加工して、素材の外周面のねじを仕上げる第２転造工程とを有し、
第１転造工程と先端加工工程と熱処理工程と第２転造工程とを順次行ってボルトを製造することを特徴とするボルトの製造方法。 - 先端加工工程において、素材の先端部を所定の形状に切削加工して、先端の尖った内側山部と内側山部の外周を環状に取り囲む外側山部とを、素材の先端部に形成することを特徴とする請求項１に記載のボルトの製造方法。
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| JP2019143440A JP6788917B1 (ja) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | ボルトの製造方法 |
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| JP2019143440A Active JP6788917B1 (ja) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | ボルトの製造方法 |
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2019
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