JPH02300511A - 金属板のバーリング／シェービング複合成形物及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はバーリング及びシェービングの複合加工を施こ
した金属板成形物及びその成形方法、そしてその接合に
係り、詳しくは金属板に特殊ポンチ（または異種材）を
接合することがしばしば重要となる鉱工業、宇宙・航空
産業、エレクトロニクス産業、その他生産関連産業等に
於いて用いられる金属板成形物及びその成形方法、そし
てその接合体に関する。

（ロ）従来の技術 従来、自動車やエレクトロニクス等の分野の大量生産ラ
インに組込まれている物体の接合手段として、バット溶
接、かしめ結合、ネジ締結、ろう接等が用いられている
。このうち同種の物体、例えば鋼板と鋼、板とを接合す
る場合にはバット溶接が広く一般的に使用されており、
他の３種は一応異種物体の接合も可能である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、異種材をも簡便に接合できること、接合
強度に信頼性が高いこと、量産型の生産ラインに簡単に
組込めること、工程数が少ないこと、第三の材料を使用
することなく接合できること等の観点からいえば、上記
従来の手段は必ずしも満足すべき状況ではない。

そこで、異種材をも簡便に接合する手段としてシェービ
ング接合が提案されている。この手段によれば従来の問
題点はほぼ解決できる。

しかしながら上記シェービング接合においても、深い下
穴を形成できない薄板状の基材に異種材を接合する場合
や、修理その他何らかの理由で接合を解除したい場合に
は対応できないという問題点があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、上述問題点を解決することを目的としたもの
で、薄状金属板に予め穿設された穴を押し拡げてフラン
ジを形成しつつ、該フランジ内壁にシェービングにより
テーパ付き角雄ネジを成形することを特徴とするもので
、この成形方法により、金属板に形成された中空円筒フ
ランジの内壁に、シェービングによって形成されたテー
パ付き角雄ネジを有する金属板成形物が作られるのであ
る。

（ホ）作用 まず、薄状金属板と接合しようとする異種材の特殊ポン
チは、その外周面の一部にテーパ付きのシェービング角
雄ネジが形成されている。

そこで、該特殊ポンチを薄状金属板に予め形成された小
円孔に押込み、該小円孔を片面から押し拡げるバーリン
グ成形を行い中空円筒フランジを成形しつつ該フランジ
の内壁をシェービングする。

そして、その際発生するシェービング屑によって特殊ポ
ンチになじむテーパ付き角雄ネジがフランジの内壁に形
成される。

（へ）実施例 以下、図面を交えて、本発明の金属板成形物及びその成
形方法について説明する。

被成形体である薄状金属板１は小円孔２を有しダイス３
上にセットされる。該薄状金属板１とは異種材料で作ら
れた特殊ポンチ４は薄状金属板１の小円孔２を押拡げて
該薄状金属板１に中空円筒フランジ５を成形するバーリ
ング成形と、該中空円筒７ランジ５の内壁にシェービン
グ角雄ネジ成形を同時に行うことができるように、先端
が円錐状になっており且つ外周面の少なくとも一部には
平担部に続くテーパ付き角雄ネジ６が形成されている。

また、特殊ポンチ４の先端は球状あるいは平担状でも差
支えない。薄状金属板１がダイス３上にセットされ、小
円孔２が一方方向から特殊ポンチ４の先端で押付けられ
ると小円孔２は押し拡げられつつ中空円筒フランジ５が
形成され、更に該中空円筒フランジ５の内壁には、特殊
ポンチ４の外周面に設けられたテーパ付き角雄ネジ６の
働きによりテーパ付き角雄ネジ７が成形されるようにな
っている。

薄状金属板１の小円孔２は軟鋼板の場合、打抜き穴だと
約２倍、切削穴や焼なまし穴だと約３倍に拡げられる。

加工しにくい材料場合は小円孔２の周辺を誘導加熱等の
方法で高温にした後、加工することもできる。

第１図（Ｃ）は成形後の薄状金属板１と、該金属板１と
は異種材料でできた特殊ポンチ４とが接合した状態を示
したものであり、接合の原理は植込みネジ方式と同様で
ある。薄状金属板１と特殊ポンチ４との接合は、両者を
相対的に捩ることにより解除される。

接合を解除された後の金属板成形物８には新しい異種材
を捩込むことができることはいうまでもないことである
。

次に、金属板成形物８の成形方法について述べる。

まず、小円孔２が形成された薄状金属板１　（第１図（
ａ）参照）をダイス３上にセットする。次に特殊ポンチ
４の先端を小円孔２に押し込み、該小円孔２を片面から
押し拡げるバーリング成形を行い中空円筒フランジ５を
成形する（第１図（ｂ）参照）。更に特殊ポンチ４を押
込むと中空円筒フランジ５が完全に成形されると同時に
特殊ポンチ４の外周面に設けられたテーパ付き角雄ネジ
６が該中空円筒フランジ５の内壁をシェービングする。

そして、その際発生するシェービング屑によって特殊ポ
ンチ４になじむテーパ付き殉難ネジ７がフランジ５の内
壁に形成される（第１図（ｄ）参照）。

次に本発明において実験した実施例について述べること
にする。

（実施例１） 板厚２．５＋ｎｍの市販アルミニウム板（Ａ　１０５０
）に直径１２証のドリル穴をあけ、頂角６０°、直径２
０．０ｍｍでピッチ３胴のテーパ付き角雄ネジ（シェー
ビングネジ）が形成された凸部を有する鋼材（Ｓ４５Ｃ
）を油圧プレスを用いて上記ドリル穴に押込んだ。ダイ
ス内径２８．０＋＋＋ｍで接合荷重約１５トンで５４５
Ｃ／Ａ１０５０板の緊密フランジ接合体が得られた。

（実施例２） 板厚３．２ｍｍ軟鋼板（ＳＰＨＤ）に直径１０ｍｍの穴
を打抜きダイス（内径２８．０＋＋＋ｍ）上にセットし
たのち、穴周辺を約６００℃に高周波誘導加熱し、直ち
にシェービング雄ネジ成形ポンチ（ＳＫ３製、頂角６０
°、直径２０．０ｍｍ、テーパ付き角ネジピッチ３市、
全長６　ｍｒｎ　）を上記油圧プレスで約１０トンの荷
重をかけ上記穴に押込んだ。軟鋼板のフランジ内壁にシ
ェービング雌ネジが形成されていることをポンチを取外
したのち観察できた。

尚、実施例１．２ともシェービングネジ成形の際、基材
、異種材（または特殊ポンチ）とも発生する捩り力によ
って回転しがちなので特殊ポンチの頭部を拘束して行っ
た。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明は薄状金属板に打抜き等によ
って小円孔を穿設し該小円孔に、テーパ付き角雄ネジを
有する特殊ポンチを単にプレスで御飯に押込むだけで、
薄状金属板にバーリング成形と同時にシェービング成形
も行うことができるので、フランジへのネジ立て作業を
容易にするのみならず完璧なフランジ接合を完成するこ
とができる。

従って、タップ立でやネジのはめ込みの手間もなく、十
分に高速量産ラインに組込むことができる。

また、本発明は薄状金属板を異種材を用いて一挙にバー
リング成形／シェービング成形を行い接合できるので、
特に薄状金属板にセラミックスや硬質金属及びそれらの
複合材料部材を高速接合するのに有用である。

また、同種の材料同士の場合には溶接も可能である。更
に本発明はバーリングとネジ立て、異種材との接合を一
行程で行うことができ、しかも場合によってはその接合
部分を破壊することなく解除できる点で画期的であり、
金属板への異種材の接合という観点から本発明の方法と
従来の方法（タッピングねじ法、バット溶接法）とを比
較すると以下のようになり、本発明の方が可能性に富ん
だ優れたものであることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は被成形体である金属板の断面図、第１図
（ｂ）は金属板を特殊ポンチでバーリング成形しつつあ
る状態を示す模式図、第１図（Ｃ）は成形された金属板
と特殊ポンチとが結合した状態を示す模式図、第１図（
ｄ）は成形された金属板成形物の断面図である。 図中符号： １・・・　（薄状）金属板、　２・・・小円孔、３・・
・ダイス、　　４特殊ポンチ（異種材）、５・・・フラ
ンジ、 ６・・・テーパ付き角雄矛ジ、 ７・・・テーパ付き角雄ネジ、 ８・・・金属板成形物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属板に形成された中空円筒フランジの内壁に、シ
   ェービングによって形成されたテーパ付き角雌ネジを有
   する金属板成形物。 ２）金属板に予め穿設された穴を押し拡げてフランジを
   成形しつつ、該フランジ内壁にシェービングによりテー
   パ付き角雌ネジを成形する方法。 ３）外周面に平担部に続くテーパ付き角雄ネジを有し、
   上記金属板にバーリングとシェービングの複合加工を施
   すための特殊ポンチ。 ４）金属板の小円孔に、テーパ付き角雄ネジ部を有する
   特殊ポンチを押し込みフランジを成形しつつ該フランジ
   内壁にシェービング雌ネジを成形することにより、その
   まま両部材を一体的に接合する方法。 ５）請求項第４項記載の結合方法により成形された雌雄
   一対の接合体。