JPH06269863A - バーリング加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 局部的な板厚減少を招くことなくバーリング
高さの拡大を図る。 【構成】 素材Ｗに下穴１１を開けた後（）、この下
穴１１の周りを押込んで筒状部１２を成形し（）、次
に筒状部１２の一部を拘束しつゝ、該筒状部の基端アー
ル部１３とその周りの部分とをバーリング方向へ一様に
引き伸ばし、ストレート部１４ａと円錐形状部１４ｂと
を備えた異形筒状部１４を成形する（）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、穴の周縁に筒状部を突
出形成するバーリング加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】伝統的なバーリング加工は、ワークに下
穴を開けた後、この下穴の周りの部分を押込んで筒状部
を成形する加工法であるが、加工中、その筒状部に周方
向の引張り応力が作用し、このため、該筒状部の先端部
に割れが発生し易く、得られる筒状部の高さ（バーリン
グ高さ）には一定の限界があるところとなっている。

【０００３】そこで最近、例えば図６に示すように、先
ず絞りまたは張出し加工を行ってワーク（素材）１に局
部的な膨出部２を形成し（）、続いて前記膨出部２の
底面に下穴３を開け（）、しかる後に前記下穴３の周
りの部分を押込んで筒状部４を成形する（）加工方法
が確立され、これによってある程度バーリング高さを高
くできることが確認されている。なお、図６中、５は下
穴３の抜きによって排出されたスクラップを表す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した新
たなバーリング加工方法において、その絞りまたは張出
し加工は、一般に図７に示すように、穴６ａを有するダ
イ６上にワークＷを載置した後、上型台７を下降させ
て、先ず該上型台７に弾性部材８ａを介して支持された
パッド８によりワークＷをダイ６上に押え、続いて同じ
く上型ダイ６に支持されたポンチ９によりワークＷをダ
イ６の穴６ａ内に局部的に膨出変形させるものである。
この場合、ポンチ９の肩アール部９ａと接触するワーク
Ｗの底アール部Ｗａに局部的な板厚減少が起こるため、
無理に絞り深さ（張出し深さ）を高めると該底アール部
Ｗａに割れが発生し、結果としてバーリング高さを思う
ように大きくできないという問題があった。特に最近の
ようにワークとして高張力鋼を用いることが多い場合
は、前記絞り深さ（張出し深さ）が大きく制限され、そ
の対策が望まれていた。

【０００５】なお、絞りまたは張出し加工の途中で歪取
りの焼なましを行うことにより、全体の絞り深さ（張出
し深さ）を高めることも可能であるが、この場合は、焼
なまし工程に加えて複数の絞りまたは張出し加工が必要
となり、コスト負担の増大が避けられないようになる。
また、例えば特開平２−５２１２４号公報には、絞り加
工と同時にハーフシヤ加工を行って絞り部の底部に半ば
切断された突部を形成し、後にこの突部を押して分離し
ながら該突部の周りを伸びフランジ成形する加工方法が
提案されているが、この加工方法においてもバーリング
高さは最初の絞り深さに依存し、根本的な解決には至ら
ない。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、局部的な板厚減少を招くことがなく、従来にも増し
てバーリング高さを高くすることができる新たなバーリ
ング加工方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、素材に下穴を開ける第一工程、前記下穴の
周りの部分を押込んで筒状部を成形する第二工程および
前記筒状部の一部を拘束しつゝ該筒状部の基端アール部
とその周りの部分とをバーリング方向へ引き伸ばす第三
工程からなるようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記のように構成したバーリング加工方法にお
いては、第二工程に続く第三工程で、筒状部の一部を拘
束しつゝ該筒状部の基端アール部とその周りの部分とを
バーリング方向へ引き延ばすことにより、局部的な板厚
減少を起こすことなく、バーリング高さを拡大せしめる
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。

【００１０】図１は、本発明にかゝるバーリング加工を
工程順に示したもので、素材（ワーク）Ｗに下穴１１を
開ける第一工程（）、この下穴１１の周りを押込んで
筒状部１２を成形する第二工程（）およびこの筒状部
１２の一部を拘束しつゝ該筒状部の基端アール部１３と
その周りの部分とをバーリング方向へ引き伸ばす第三工
程（）からなっている。前記第一工程および第二工程
は、従来一般のバーリング加工法をそのまゝ踏襲したも
ので、第二工程ではバーリング高さＨ₀ を最大限に確保
するように加工を行う。また第三工程は、第二工程で成
形された筒状部１２の一部を後述する成形装置で拘束し
つゝ、該筒状部１２の基端アール部１３とその周りの部
分とをバーリング方向へ引き伸ばすようにする。これに
より筒状部１２の基端側が円錐形に膨出変形し、先端側
のストレート部１４ａと基端側の円錐形状部１４ｂとを
有する異形筒状部１４が成形される。しかして、この成
形に際しては、円錐形状部１３ｂがフリーの状態で引き
伸ばされるので、局部的な板厚減少は起こらず、したが
って異形筒状部１４の高さすなわち全バーリング高さＨ
を従来にも増して拡大せしめることが可能になる。

【００１１】図２は、上記バーリング加工における第三
工程を実行するための成形装置を示したものである。同
図において、１５は下型台、１６は下型台１５にボルト
１７を用いて固定されたダイであり、下型台１５および
ダイ１６のそれぞれにはほヾ同径の孔１５ａ、１６ａが
同心に設けられている。ダイ１６の孔１６ａ内には、上
部側中央に凹穴１８ａを有するクッションパッド１８が
摺動可能に配置されている。このクッションパッド１８
は、下型台１５の下方に配置したクッション（図示略）
から延ばしたクッションピン１９に支持されて、常時は
上方へ付勢されている。

【００１２】上記クッションパッド１８の凹穴１８ａ
は、上記第二工程で成形された筒状部１２の外径よりわ
ずか大きな口径を有し、該筒状部１２を受入れ可能とな
っている。また、クッションパッド１８は、常時はその
上端をダイ１６の上面より所定距離δだけ下方に位置さ
せる上昇端に位置決めされている。しかして、前記距離
（段差）δは、第二工程を終えたワークＷをダイ１６上
に載置した際、その筒状部１２の基端アール部１３に対
しクッションパッド１８が干渉しない大きさとされてい
る。これにより該ワークＷは、ダイ１６上に載置された
状態においてその筒状部１２のストレート部分がクッシ
ョンパッド１８の凹穴１８ａにガイドされ、かつその筒
状部１２の基端アール部１３とその周りの部分とがダイ
１６とクッションパッド１８との双方から遊離するよう
になる。なお、クッションパッド１８の凹穴１８ａの口
縁には、筒状部１２の基端アール部１３の曲率半径より
小さな曲率半径を有する内周アール部２０が設けられて
いる。

【００１３】一方、下型台１５の上方には、プレス上ラ
ム（図示略）により昇降駆動される上型台２１が配設さ
れ、この上型台２１にはボルト２２を用いてポンチ２３
が固定されている。ポンチ２３は、その基部側が大径部
２３ａとされると共に、その先端側が小径部２３ｂとさ
れており、前記クッションパッド１８の凹穴１８ａと同
心となるように位置決めされている。ポンチ２３の小径
部２３ｂはクッションパッド１８の凹穴１８ａに対して
所定のクリアランスを有する大きさに形成されている。
このクリアランスはワークＷの板厚よりわずかに大きい
値とするのが望ましく、これによりダイ１６上に第二工
程を終えたワークＷをセットした後、上型台２１を下降
させると、ポンチ２３の小径部２３ｂがワークＷの筒状
部１２内に嵌入され、該筒状部１２のストレート部はク
ッションパッド１８の凹穴１８ａとポンチ小径部２３ｂ
とによりガイドされるようになる。

【００１４】また、ポンチ２３は、その大径部２３ａと
小径部２３ｂとの間をテーパ面２３ｃで接続すると共
に、そのテーパ面２３ｃ内に所定の曲率半径を有する肩
アール部２４を設けている。この肩アール部２４は、上
型台２１の下降すなわちポンチ２３の下降に応じて、ダ
イ１６上にセットしたワークＷの筒状部１２の基端アー
ル部１３に接触し、クッションパッド１８の内周アール
部２０に対してワークＷを押圧する。これによりワーク
Ｗの筒状部１２は部分的に拘束されるようになる。な
お、２５はダイ１６上にワークＷを押えるためのワーク
押え用パッドであり、弾性部材２６を介して上型台２１
に支持されている。

【００１５】以下、上記装置を用いて行うバーリング加
工の第三工程を図３〜５も参照して説明する。

【００１６】第二工程を終えたワークＷを、その筒状部
１２をクッションパッド１８の凹穴１８ａに嵌入させつ
ゝダイ１６上にセットし、続いて図示を略すプレス上ラ
ムの駆動により上型台２１を下降させる。すると、図２
に示すように先ずワーク押え用パッド２５がワークＷに
接触し、該パッド２５を介して弾性部材２６の弾発力が
ワークＷに加えられ、ワークＷはダイ１６上に強固に保
持される。さらに上型台２１が下降すると、図３に示す
ようにポンチ２３の先端の小径部２３ｂがワークの筒状
部１２内に嵌入し、筒状部１２のストレート部がクッシ
ョンパッド１８の凹穴１８ａとポンチ小径部２３ｂとに
よりガイドされる。

【００１７】その後、さらに上型台２１が下降すると、
ポンチ２３の肩アール部２４がワークＷの筒状部１２の
基端アール部１３をクッションパッド１８の内周アール
部２０に対して押圧し、その押圧力によりクッションパ
ッド１８が下降を開始する。クッションパッド１８が下
降すると、該クッションパッド１８とポンチ２３に挾持
されながら筒状部１２の先端側も下降し、図４に示すよ
うにワークＷの筒状部１２の基端アール部１３の一部と
その周りの部分とがポンチ２３の下降方向、すなわちバ
ーリング方向へ引き伸ばされる。この時、筒状部１２の
基端アール部１３の一部とその周りの部分は、ダイ１
６、クッションパッド１８、ポンチ２３等から遊離して
フリーの状態となっているので、局部的に板厚減少する
ことなく一様に延ばされる。すなわち、局部的な板厚減
少が起こらないので、ワークに割れが発生し難くなり、
その分、伸び量（変形量）を増大せしめることがことが
できる。

【００１８】そして、遂にはプレス上ラムが下死点に到
達し、この最終段階では、図５に示すように肩アール部
２４を含むポンチ２３の傾斜面２３ｃの全面がワークＷ
の上面を押え、これにより形状が整えられ、ストレート
部１４ａと基端側の円錐形状部１４ｂとを有する異形筒
状部１４が成形される。なお、この最終段階では、クッ
ションパッド１８の凹穴１８ａ内に存在する筒状部１２
のストレート部分の材料が上方へ流動するが、その量は
わずかであり、全体としてのバーリング高さＨは上記筒
状部１２の基端アール部１３の一部とその周りの部分と
の伸び量に依存し、従来にも増してバーリング高さの大
きい製品を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるバーリング加工方法によれば、一般のバーリング
加工方法により一旦筒状部を成形した後、この筒状部の
一部を拘束しつゝ該筒状部の基端アール部とその周りの
部分とをバーリング方向へ引き伸ばすようにしたので、
局部的な板厚減少を起こすことなくバーリング高さを拡
大せしめることが可能となり、高張力鋼を対象にバーリ
ング高さの大きい製品を得ることがきることはもちろ
ん、加工の繰返しによるコスト増加を回避することがで
き、その利用価値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝるバーリング加工方法を工程順に
示す模式図である。

【図２】本バーリング加工方法を実行する成形装置の構
造を示す断面図である。

【図３】図２に示した成形装置の使用態様を示す断面図
である。

【図４】図２に示した成形装置の使用態様を示す断面図
である。

【図５】図２に示した成形装置の使用態様を示す断面図
である。

【図６】従来のバーリング加工方法を工程順に示す模式
図である。

【図７】従来のバーリング加工方法を実行する成形装置
の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 下穴 １２ 筒状部 １３ 基端アール部 １４ 異形筒状部 １５ 下型台 １６ ダイ １８ クッションパッド ２１ 上型台 ２３ ポンチ Ｗ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材に下穴を開ける第一工程、前記下穴
   の周りの部分を押込んで筒状部を成形する第二工程およ
   び前記筒状部の一部を拘束しつゝ該筒状部の基端アール
   部とその周りの部分とをバーリング方向へ引き伸ばす第
   三工程からなることを特徴とするバーリング加工方法。