JP6792878B2 - Manufacturing method of press-molded products and press-molded products - Google Patents
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Description
本発明は、円筒部を有するプレス成形品の製造方法、及び、該製造方法により製造されるプレス成形品に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a press-molded product having a cylindrical portion, and a press-molded product produced by the manufacturing method.
円筒部を有する金属部品は、側周壁が全周にわたり湾曲しているため、支持部材など他の部材に固定しにくい。そのため、側周壁の一部に平面部を設けることがある。側周壁の一部に平面部を有していることにより、この平面部を他の部材の平面部分に当接させることができるため、安定した姿勢で金属部品を他の部材に固定することができる。 Since the side peripheral wall of the metal part having a cylindrical portion is curved over the entire circumference, it is difficult to fix it to another member such as a support member. Therefore, a flat surface portion may be provided on a part of the side peripheral wall. By having a flat surface portion on a part of the side peripheral wall, this flat surface portion can be brought into contact with the flat surface portion of another member, so that the metal part can be fixed to the other member in a stable posture. it can.
しかしながら、このような平面部をプレス成形によって形成すると、その際の金属の流動に影響を受けて、残る円筒部に歪みが生じ、円筒部における軸方向に直交する方向の断面円の真円度が低下してしまう。円筒部を有する金属部品は、他の部材の円筒部分を嵌め合わせて使用されるなど、円筒部の断面円に高い真円度が要請されることが多い。そのため、側周壁の一部にプレス成形によって平面部を形成しても、残る円筒部の断面円が高い真円度を有している金属部品を製造することができる製造方法が要請されていた。 However, when such a flat surface portion is formed by press molding, the remaining cylindrical portion is distorted due to the influence of the flow of metal at that time, and the roundness of the cross-sectional circle in the direction orthogonal to the axial direction in the cylindrical portion is rounded. Will decrease. A metal part having a cylindrical portion is often used by fitting a cylindrical portion of another member together, and a high roundness is often required for the cross-sectional circle of the cylindrical portion. Therefore, there has been a demand for a manufacturing method capable of manufacturing a metal part having a high roundness in the cross-sectional circle of the remaining cylindrical portion even if a flat portion is formed on a part of the side peripheral wall by press molding. ..
そこで、本発明は、上記の実情を鑑み、円筒部の側周壁の一部に平面部を形成しても、残る円筒部の断面円が高い真円度を有しているプレス成形品の製造方法、及び、該製造方法により製造されるプレス成形品の提供を、課題とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention manufactures a press-formed product in which the cross-sectional circle of the remaining cylindrical portion has a high roundness even if a flat portion is formed on a part of the side peripheral wall of the cylindrical portion. An object of the present invention is to provide a method and a press-molded product manufactured by the manufacturing method.
上記の課題を解決するため、本発明にかかるプレス成形品の製造方法は、
「有底円筒状ワークの円筒部における底部側で側周壁の一部に、内側に向かって押圧する力を作用させるプレス成形によって平面部を形成することにより、軸方向に直交する断面である横断面がD字形状を呈しているD形筒部と、残る円筒部と、該円筒部から前記D形筒部に至る部分であって側周壁が徐々に傾斜しているテーパ部と、を有する中間ワークを成形し、
該中間ワークの開口からパンチを挿入して、前記テーパ部を前記円筒部の軸方向に押圧することにより、前記D形筒部の形成の際に前記円筒部に生じた歪みを修正し、前記円筒部における前記横断面の真円度を高める」ものである。
In order to solve the above problems, the method for manufacturing a press-molded product according to the present invention is
"A cross section that is orthogonal to the axial direction by forming a flat portion by press molding that applies an inward pressing force to a part of the side peripheral wall on the bottom side of the cylindrical portion of the bottomed cylindrical workpiece. It has a D-shaped tubular portion whose surface has a D-shape, a remaining cylindrical portion, and a tapered portion that extends from the cylindrical portion to the D-shaped tubular portion and whose side peripheral wall is gradually inclined. Mold the intermediate work and
By inserting a punch through the opening of the intermediate work and pressing the tapered portion in the axial direction of the cylindrical portion, the strain generated in the cylindrical portion during the formation of the D-shaped tubular portion is corrected, and the above-mentioned It enhances the roundness of the cross section in the cylindrical portion. "
有底円筒状ワークの円筒部における底部側で側周壁の一部に、内側に向かって押圧する力を平面状に作用させると、その部分の金属が内側に流動して平面部が形成される。平面部が形成された部分の側周壁は、軸方向に直交する方向の断面である横断面の形状がD字形を呈するため、この部分を「D形筒部」と称している。中間ワークの側周壁において、平面部を形成したことによりD形筒部となった部分を除いた部分は、円筒部として残る。 When a force that presses inward is applied to a part of the side peripheral wall on the bottom side of the cylindrical part of the bottomed cylindrical work in a flat shape, the metal in that part flows inward to form a flat part. .. The side peripheral wall of the portion where the flat surface portion is formed has a D-shaped cross section, which is a cross section in the direction orthogonal to the axial direction, and therefore this portion is referred to as a “D-shaped tubular portion”. On the side peripheral wall of the intermediate work, the portion excluding the portion that has become a D-shaped tubular portion due to the formation of the flat portion remains as a cylindrical portion.
平面部を形成するための押圧による金属の流動により、円筒部と平面部との境界部分でも金属が流動し、側周壁が平面部に向かって徐々に内側に傾斜しているテーパ部が形成される。加えて、平面部の形成のために側周壁を内側に向かって押圧する力は円筒部にも影響を及ぼし、円筒部においても金属が僅かながら内側に流動するため、円筒部の横断面の真円度が低下する。 Due to the flow of metal by pressing to form the flat surface portion, the metal also flows at the boundary portion between the cylindrical portion and the flat surface portion, and a tapered portion in which the side peripheral wall gradually inclines toward the flat surface portion is formed. To. In addition, the force that presses the side peripheral wall inward to form the flat surface also affects the cylindrical portion, and the metal also flows slightly inward in the cylindrical portion, so that the cross section of the cylindrical portion is true. The degree of roundness decreases.
検討の結果、テーパ部を軸方向に押圧するのみの簡易な処理で、円筒部の横断面の真円度を元の真円度に近付けるように高めることができることが判明した。これは、テーパ部が傾斜していることにより、テーパ部を軸方向に押圧する力の分力が、テーパ部を径方向に押し広げる方向に作用すると共に、この分力がテーパ部を介して円筒部にも及び、円筒部の金属を外側に向けて流動させるためと考えられた。 As a result of the examination, it was found that the roundness of the cross section of the cylindrical part can be increased so as to approach the original roundness by a simple process of pressing the tapered part in the axial direction. This is because the tapered portion is inclined, so that the component force of the force pressing the tapered portion in the axial direction acts in the direction of expanding the tapered portion in the radial direction, and this component force acts through the tapered portion. It was thought that it extended to the cylindrical part and the metal of the cylindrical part was allowed to flow outward.
次に、本発明にかかるプレス成形品は、
「有底筒状であり、
軸方向に直交する断面である横断面が円形である円筒部と、
前記円筒部より底部側で側周壁における一部に、前記円筒部より内側に位置する平面部が形成されていることにより、前記横断面がD字形状を呈しているD形筒部と、
前記円筒部から前記D形筒部に至る部分であって側周壁が徐々に傾斜しているテーパ部と、を有しており
前記テーパ部の内表面に、軸方向に窪んだ押圧痕が形成されている」ものである。
Next, the press-molded product according to the present invention is
"It has a bottomed cylinder and
A cylindrical portion having a circular cross section, which is a cross section orthogonal to the axial direction,
A D-shaped tubular portion having a D-shaped cross section due to the formation of a flat portion located inside the cylindrical portion on a part of the side peripheral wall on the bottom side of the cylindrical portion.
It has a tapered portion that extends from the cylindrical portion to the D-shaped tubular portion and whose side peripheral wall is gradually inclined, and an axially depressed pressing mark is formed on the inner surface of the tapered portion. It has been ".
これは、上記の製造方法により製造されるプレス成形品の構成である。円筒部の横断面は高い真円度を有しており、テーパ部の内表面には、パンチによる押圧痕が軸方向の窪みとして残存している。 This is the structure of the press-molded product manufactured by the above-mentioned manufacturing method. The cross section of the cylindrical portion has a high roundness, and pressing marks due to punches remain as dents in the axial direction on the inner surface of the tapered portion.
以上のように、本発明によれば、円筒部の側周壁の一部に平面部を形成しても、残る円筒部の断面円が高い真円度を有しているプレス成形品の製造方法、及び、該製造方法により製造されるプレス成形品を、提供することができる。 As described above, according to the present invention, even if a flat surface portion is formed on a part of the side peripheral wall of the cylindrical portion, the cross-sectional circle of the remaining cylindrical portion has a high roundness. , And a press-molded product produced by the production method can be provided.
以下、本発明の一実施形態である製造方法について、図1乃至図4を用いて説明する。 Hereinafter, a manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
本実施形態の製造方法は、平板状の金属板材1から有底円筒状ワーク2を成形する絞り成形工程と、有底円筒状ワーク2からD形筒部22を備える中間ワーク20を成形するD形筒部成形工程と、中間ワーク20に生じた円筒部21の歪みを修正してプレス成形品200とする修正工程とを具備している。
The manufacturing method of the present embodiment includes a draw forming step of forming a bottomed
絞り成形工程では、それぞれパンチとダイを使用して金属を塑性変形させる複数の工程を経由して、図2(a)に簡易に図示するように、平板状の金属板材1から有底円筒状ワーク2を成形する。図2(a)では、金属板材1から有底円筒状ワーク2に至るまでの間で、形状が変化していく成形体を二種類のみ図示しているが、実際には七つの工程を経て有底円筒状ワーク2が成形される。有底円筒状ワーク2は、円筒部21の一端が開口25であり他端が底部26で閉塞されていると共に、開口25の周縁から外側に張り出したフランジ部27を有している。
In the draw forming step, as shown briefly in FIG. 2A, the
D形筒部成形工程では、図2(b)に示すように、パンチ41とダイ42とを使用し、有底円筒状ワーク2の円筒部21における底部26側の側周壁の一部をパンチ41とダイ42それぞれが有する平面部分の間で挟むようにして、側周壁の一部に内側に向かって押圧する力を作用させて平面部Fを形成する。平面部Fが形成された部分の側周壁は、軸方向に直交する方向の断面である横断面の形状が、図2(c)に示すようにD字形を呈しており、この部分がD形筒部22である。
In the D-shaped tubular portion forming step, as shown in FIG. 2B, a
本実施形態では、図2(d)に示すように、D形筒部22が底部26に連続するように平面部Fを形成している。D形筒部22より開口25側では円筒部21が残るが、平面部Fを形成する際の押圧に伴う金属の流動により、円筒部21と平面部Fとの境界部分でも金属が流動し、側周壁が平面部Fに向かって徐々に内側に傾斜しているテーパ部23が形成される。これにより、底部26側にD形筒部22を有し、D形筒部22と円筒部21との間にテーパ部23を有する中間ワーク20が得られる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2D, the flat surface portion F is formed so that the D-shaped
D形筒部成形工程において、平面部Fの形成のために側周壁を内側に向かって押圧する力は、円筒部21にも影響を及ぼし、円筒部21においても平面部Fを延長した仮想の面に近づくように金属が僅かながら流動する。その結果、円筒部21の横断面の形状は、D形筒部成形工程を行う前は真円に近いものであったところ、D形筒部成形工程を経て真円度が低下する。
In the D-shaped tubular portion forming process, the force that presses the side peripheral wall inward to form the flat surface portion F also affects the
そこで、D形筒部成形工程の次に、円筒部21の横断面の形状の真円度を高める修正工程を行う。修正工程は、図3(a),(b)に示すように、円筒部21の外周面に当接させたダイ52で中間ワーク20を保持した状態で、パンチ51の先端を円筒部21に挿入する。パンチの先端は、円筒部21の横断面の内径よりごく僅かに短い外径を有する円柱部51eであり、この円柱部51eを円筒部21に挿入し、円筒部21の軸方向に円柱部51eの軸方向を一致させて前進させる。
Therefore, after the D-shaped tubular portion forming step, a correction step for increasing the roundness of the cross-sectional shape of the
テーパ部23はパンチ51が前進する方向に内側に向かうように傾斜しているため、パンチ51の前進により、円柱部51eの端部がテーパ部23に当接し、テーパ部23を押圧する。テーパ部23が傾斜していることにより、パンチ51がテーパ部23を軸方向に押圧する力の分力は、テーパ部23を径方向に押し広げる方向に作用する。このようにテーパ部23に作用する分力は、テーパ部23を介して円筒部21にも及び、円筒部21の金属を僅かながら径方向における外側に向かって流動させる。
Since the tapered
つまり、平面部Fを形成することにより金属が内側に流動してテーパ部23が形成され、これに伴い円筒部21でも金属が内側に向かって流動して横断面の真円度が低下していたのに対し、その反対方向である外側に向かう力をテーパ部23に作用させ、テーパ部23を介して円筒部21にも外側に向かう力を作用させる。これにより、円筒部21において、金属が内側に流動することにより横断面の真円度を低下させていた部分で、金属が外側に流動するため、横断面の真円度がD形筒部成形工程を行う前の真円度に近付くように修正される。そして、テーパ部23の内表面には、パンチの円柱部51eの端部で押圧された痕の窪みである押圧痕Tが局部的に残る。
That is, by forming the flat surface portion F, the metal flows inward to form the tapered
以上の製造方法により、図1(a)〜(d)に示すようなプレス成形品200が得られる。すなわち、有底筒状であり、軸方向に直交する断面である横断面が円形である円筒部21と、円筒部21より底部26側で側周壁における一部に、円筒部21より内側に位置する平面部Fが形成されていることにより横断面がD字形状を呈しているD形筒部22と、円筒部21からD形筒部22に至る部分であって側周壁が徐々に傾斜しているテーパ部23とを有しており、テーパ部23に、軸方向に窪んだ押圧痕Tが形成されているプレス成形品200である。
By the above manufacturing method, the press-molded
実際に、実施例の有底円筒状ワーク、有底円筒状ワークをD形筒部成形工程に供した後の中間ワーク、及び、中間ワークを修正工程に供した後のプレス成形品について、円筒部の横断面の真円度を測定した。具体的には、厚さが2.3mmの金属板材(SPC材)から有底円筒状ワークを成形した。有底円筒状ワークのサイズは、開口の縁から底部の内周面までの深さHを約29mmとし、円筒部の内径は11.55mmとした。有底円筒状ワークの円筒部の内周面について、断面円の真円度を、JIS B7451に則り載置台回転型真円度測定機を用いて測定した。測定の結果得られた真円度曲線を、図4(a)に示す(図示、太い実線)。真円度曲線の外接円(図示、一点鎖線)の半径Rmaxと、外接円と中心を共有する真円度曲線の内接円(図示、二点鎖線)の半径Rminとの差で表される回転精度(半径方向の回転精度)は2.800μmであった。 Actually, the bottomed cylindrical work of the example, the intermediate work after the bottomed cylindrical work is subjected to the D-shaped tubular portion forming step, and the press-formed product after the intermediate work is subjected to the correction step are cylindrical. The roundness of the cross section of the part was measured. Specifically, a bottomed cylindrical work was formed from a metal plate material (SPC material) having a thickness of 2.3 mm. The size of the bottomed cylindrical work was such that the depth H from the edge of the opening to the inner peripheral surface of the bottom was about 29 mm, and the inner diameter of the cylindrical part was 11.55 mm. With respect to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the bottomed cylindrical work, the roundness of the cross-sectional circle was measured using a mounting table rotary roundness measuring machine according to JIS B7451. The roundness curve obtained as a result of the measurement is shown in FIG. 4 (a) (illustrated, thick solid line). Table by the difference between the radius R max of the circumscribed circle (illustration, one-point chain line) of the roundness curve and the radius R min of the inscribed circle (illustration, two-point chain line) of the roundness curve that shares the center with the circumscribed circle The resulting rotation accuracy (radial rotation accuracy) was 2.800 μm.
D形筒部成形工程を経た中間ワークについて、同様に円筒部の内周面の断面円の真円度を測定した。D形筒部の軸方向の長さは深さHの約1/3とし、平面部Fの形成に伴い形成されたテーパ部の軸方向の長さは深さHの約1/7であった。測定の結果得られた真円度曲線を、図4(b)に示す。真円度を測定した軸方向における位置は、有底円筒状ワークについての測定のときと同一とした。半径方向の回転精度(Rmax−Rmin)は7.740μmであり、平面部を形成することに伴って円筒部の横断面の真円度が大きく低下していることが分かる。なお、図2(b)に示した図形を時計に見立てると、平面部の形成方向は1時と5時を結ぶ方向であり、その方向に円が押し潰されるように真円度曲線が歪んでいることが分かる。 Similarly, the roundness of the cross-sectional circle on the inner peripheral surface of the cylindrical portion was measured for the intermediate work that had undergone the D-shaped tubular portion forming step. The axial length of the D-shaped tubular portion is about 1/3 of the depth H, and the axial length of the tapered portion formed with the formation of the flat surface portion F is about 1/7 of the depth H. It was. The roundness curve obtained as a result of the measurement is shown in FIG. 4 (b). The position in the axial direction in which the roundness was measured was the same as in the measurement for the bottomed cylindrical workpiece. The rotational accuracy (R max −R min ) in the radial direction is 7.740 μm, and it can be seen that the roundness of the cross section of the cylindrical portion is greatly reduced as the flat portion is formed. When the figure shown in FIG. 2B is likened to a clock, the plane portion is formed in the direction connecting 1 o'clock and 5 o'clock, and the roundness curve is distorted so that the circle is crushed in that direction. You can see that it is.
中間ワークのテーパ部をパンチで軸方向に押圧する修正工程に供した後のプレス成形品について、同様に円筒部の内周面について横断面の真円度を測定した。真円度を測定した軸方向における位置は、有底円筒状ワーク及び中間ワークについての測定のときと同一とした。測定の結果得られた真円度曲線を、図4(c)に示す。半径方向の回転精度(Rmax−Rmin)は3.584μmであり、平面部を形成する前の真円度までは戻っていないものの、真円度がかなり改善していることが確認された。 Similarly, the roundness of the cross section of the inner peripheral surface of the cylindrical portion was measured for the press-formed product after being subjected to the correction step of pressing the tapered portion of the intermediate work in the axial direction with a punch. The position in the axial direction in which the roundness was measured was the same as that in the measurement for the bottomed cylindrical work and the intermediate work. The roundness curve obtained as a result of the measurement is shown in FIG. 4 (c). The rotational accuracy (R max −R min ) in the radial direction was 3.584 μm, and it was confirmed that the roundness was considerably improved, although it did not return to the roundness before the flat surface was formed. ..
以上のように、本実施形態の製造方法によれば、円筒部21の側周壁の一部を外側から押圧して平面部Fを形成する際に一緒に形成されるテーパ部23を、パンチ51で軸方向に押圧するという極めて簡易な工程により、平面部Fの形成に伴って横断面の真円度が低下していた円筒部21の歪みを修正し、真円度を元に戻す方向に高めることができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the
なお、上記の実施形態では、有底円筒状ワーク2が開口25の周縁から外側に張り出したフランジ部27を有している場合を例示した。このように開口にフランジ部を有している方が、開口が単なる開端である場合に比べて、D形筒部成形工程における円筒部の歪みが小さいことを確認している。
In the above embodiment, the case where the bottomed
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and as shown below, various improvements are made without departing from the gist of the present invention. And the design can be changed.
例えば、上記の実施形態では、D形筒部成形工程においてD形筒部22が底部26に連続するように形成され、円筒部21が開口25側のみに残る場合を例示した。これに限定されず、D形筒部と底部との間にも円筒部が残るような位置に、平面部を形成することもできる。この場合は、D形筒部の開口側にだけではなく底部側にもテーパ部が形成されるが、パンチで押圧する対象のテーパ部は、当然ながら開口側のテーパ部である。D形筒部の底部側にも円筒部があるとしても、高い真円度が要請される円筒部は開口側の円筒部であるため、開口側のテーパ部の押圧によって開口側の円筒部の歪みを修正すれば足りる。
For example, in the above embodiment, the case where the D-shaped
1 金属板材
2 有底円筒状ワーク
20 中間ワーク
21 円筒部
22 D形筒部
23 テーパ部
25 開口
26 底部
27 フランジ部
51 パンチ(円筒部の真円度を高める修正に使用するパンチ)
200 プレス成形品
F 平面部
T 押圧痕
1
200 Press-molded product F Flat surface T Press marks
Claims (2)
該中間ワークの開口からパンチを挿入して、前記テーパ部を前記円筒部の軸方向に押圧することにより、前記D形筒部の形成の際に前記円筒部に生じた歪みを修正し、前記円筒部における前記横断面の真円度を高める
ことを特徴とするプレス成形品の製造方法。 A cross section that is orthogonal to the axial direction by forming a flat surface on a part of the side peripheral wall on the bottom side of the cylindrical portion of the bottomed cylindrical workpiece by press molding that applies a force to press inward. An intermediate portion having a D-shaped tubular portion having a D-shape, a remaining cylindrical portion, and a tapered portion that extends from the cylindrical portion to the D-shaped tubular portion and whose side peripheral wall is gradually inclined. Mold the work and
By inserting a punch through the opening of the intermediate work and pressing the tapered portion in the axial direction of the cylindrical portion, the strain generated in the cylindrical portion during the formation of the D-shaped tubular portion is corrected, and the above-mentioned A method for manufacturing a press-molded product, which comprises increasing the roundness of the cross section of a cylindrical portion.
軸方向に直交する断面である横断面が円形である円筒部と、
前記円筒部より底部側で側周壁における一部に、前記円筒部より内側に位置する平面部が形成されていることにより、前記横断面がD字形状を呈しているD形筒部と、
前記円筒部から前記D形筒部に至る部分であって側周壁が徐々に傾斜しているテーパ部と、を有しており
前記テーパ部の内表面に、軸方向に窪んだ押圧痕が形成されている
ことを特徴とするプレス成形品。 It has a bottomed cylinder and
A cylindrical portion having a circular cross section, which is a cross section orthogonal to the axial direction,
A D-shaped tubular portion having a D-shaped cross section due to the formation of a flat portion located inside the cylindrical portion on a part of the side peripheral wall on the bottom side of the cylindrical portion.
It has a tapered portion that extends from the cylindrical portion to the D-shaped tubular portion and whose side peripheral wall is gradually inclined, and an axially depressed pressing mark is formed on the inner surface of the tapered portion. A press-molded product characterized by being made.
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