JPH0810871A - バーリングかしめ部成形金型及び成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属薄板に対して少ない工程で簡便に、かつ
精度が一定したバーリングかしめ部を成形できるバーリ
ングかしめ部成形金型及び成形方法を提供すること。 【構成】 金属薄板１１にプレス加工により複数に分割
されたバーリングかしめ部１２を成形する方法であっ
て、先端が多角錐状に形成された断面多角形の切刃１５
と、先端が円錐状に形成された断面円形の曲刃１９と
を、先端位置を合わせ同心上に配設してなるポンチ１６
と、ポンチ１６の輪郭に相応する孔が設けられたダイス
２０にて、分割切断とバーリング曲げを１工程で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属薄板に複数に分割
された突起状のバーリングかしめ部を成形するための成
形金型及びその成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の内部に使われている、例えばド
アトリム、後室トリム等の木質ボードを基材とするトリ
ムにおいては、ボディとの結合のために鉄板部品をかし
め固定することが行われている。トリムに鉄板部品をか
しめ固定する方法としては、図８に示すように、プレス
加工により鉄板部品である金属薄板１１に複数に分割さ
れた突起状のバーリングかしめ部１２を形成し、図９に
示すように、そのバーリングかしめ部１２をトリム１４
に打ち込んで、トリム１４の反対側からバーリングかし
め部１２の先端部１３を外方に折り曲げてかしめる方法
が行われている。この方法によれば、ネジやボルト等の
連結部材を必要としないため、低いコストで金属薄板１
１をトリム１４に固定することができる。

【０００３】ここで、従来のバーリングかしめ部の成形
方法を説明する。図１０（ａ）に示すように、金属薄板
１１のバーリングかしめ部を成形する所定位置に、第一
工程で十字スリット１０１を形成する。図１０（ｂ）に
（ａ）のＡＡ断面として示すように、十字スリット１０
１の断面は、Ｖ字形状をしている。十字スリット１０１
の断面をＶ字形状にしているのは、バーリングかしめ部
１２の先端を鋭利にするためである。バーリングかしめ
部１２の先端が鋭利でないと、トリム１４にバーリング
かしめ部１２を打ち込んだときに、バーリングかしめ部
１２の先端がトリム１４に完全に突き刺さらず、十分な
かしめ強度を得られないからである。

【０００４】次に、第二工程においては、図１１（ａ）
に示すように、ダイス１０３上に金属薄板１１を、十字
スリット１０１の中心がダイス１０３の中心に位置する
ようにセットする。それから、金属薄板１１をパッド１
０４で押え、本体が円柱形で先端部が円錐状のポンチ１
０２をパッド１０４のガイド孔に沿って下降させる。こ
れにより、十字スリット１０１の十字部が切断され、４
つに分割されたバーリングかしめ部１２が曲げ成形され
る。図１１（ａ）は、４つに分割されたバーリングかし
め部１２の頂点を結ぶ切断線で切ったときの断面図を示
している。次に、金属薄板１１を裏返しにして、図１１
（ｂ）に示すように、ポンチ１０２の進入方向と反対の
方向から、拡径ポンチ１０５を挿入して、バーリングか
しめ部１２の先端部を外側方向に向けて広げる。これ
は、バーリングかしめ部１２が外広がりでないと、バー
リングかしめ部１２をトリム１４に打ち込んだときにバ
ーリングかしめ部１２が内側に曲がってしまい、かしめ
強度が低下するからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のバーリング
かしめ部の成形方法には、次のような問題があった。 （１）従来の成形方法では、３工程で各工程毎に金属薄
板１１を成形金型に対して位置決めしなければならなか
ったが、短いタクトタイム及び低いコストで位置決めの
精度を高くすることは難しく、工程間で金属薄板の位置
ずれが少なからず発生していた。例えば、第２工程にお
いて、十字スリット１０１とポンチ１０２の位置がずれ
ると、４つに分割されたバーリングかしめ部１２の高さ
が不揃いとなる。これにより、所定のかしめ強度を得ら
れない問題が発生していた。また、４つに分割されたバ
ーリングかしめ部１２同士の間にいわゆる中間山が形成
され、バーリングかしめ部１２をトリム１４に打ち込む
ときに、その中間山が抵抗になって打ち込みが完全にな
されず、かしめ強度が低下することも問題であった。 （２）３工程を必要とするため、成形工数及び成形金型
費が大となり、コスト高となっていた。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決して、金属薄
板に対して少ない工程で簡便に、かつ精度が一定したバ
ーリングかしめ部を成形できるバーリングかしめ部成形
金型及び成形方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバーリングかしめ成形金型は、金属薄板にプ
レス加工により複数に分割された突起状のバーリングか
しめ部を成形する成形金型であって、先端が多角錐状に
形成された断面多角形の切刃と、先端が円錐状に形成さ
れた断面円形の曲刃とを、先端位置を合わせて同心上に
配設してなるポンチと、ポンチの輪郭に相応する孔が設
けられたダイスとを有している。また、上記成形金型に
おいて、前記切刃が断面四角形であることを特徴とす
る。また、上記成形金型において、前記切刃の先端角度
が４０度以上６０度以下であることを特徴とする。

【０００８】また、本発明のバーリングかしめ部成形方
法は、金属薄板にプレス加工により複数に分割された突
起状のバーリングかしめ部を成形する成形方法であっ
て、先端が多角錐状に形成された断面多角形の切刃と、
先端が円錐状に形成された断面円形の曲刃とを、先端位
置を合わせて同心上に配設してなるポンチと、前記ポン
チの輪郭に相応する孔が設けられたダイスを用いて、前
記複数に分割された突起状のバーリングかしめ部の分割
切断及びバーリング曲げを１工程で行う。

【０００９】

【作用】上記構成を有する本発明のバーリングかしめ部
成形金型及び成形方法を順番に説明する。ダイス上に金
属薄板をセットした状態で、ポンチを下降させると、ポ
ンチが金属薄板を塑性変形させる。さらにポンチの下降
により成形限度を越えた中央部位より除々に切刃による
分割切断が始まると同時に曲刃によるバーリング曲げ加
工が進行し、その後、所望する形状に成形される。成形
されたバーリングかしめ部は、断面多角形の切刃に対応
する数に分割された突起状をなしており、離型後は、加
工時の内部応力により先端が外広がりになる。

【００１０】切刃は断面が三角形であると、成形された
バーリングかしめ部の先端形状が鈍角となるため、トリ
ム等への打ち込みに大きな力を要し、また、断面が五角
形以上であると、切断部が鋭利にならない。このため、
切刃は断面を四角形とするのが最も良い。切刃の先端角
度は、６０度以下とすることにより、加工時の局部的応
力により発生する加工後の金属薄板の異常変形（ひず
み）を最小限に抑えられる。また、切刃の先端角度を４
０度以上とすることにより、切刃による切断部をより鋭
利になし得る。

【００１１】

【実施例】以下にこの発明を具体化した一実施例を図面
を参照して詳細に説明する。バーリングかしめ部成形金
型を構成するポンチ１６の構成を図１に示し、ダイス２
０の構成を図２に示す。ポンチ１６は、先端が四角錐状
に形成された断面四角形の切刃１５と、先端が円錐状に
形成された断面円形の曲刃１９とを、先端位置を合わせ
同心上に配設してなり、断面円形の曲刃１９の外周に切
刃１５の４つの刃先が断面三角形状に突出する態様をな
している。ポンチ１６は、ハイス鋼で製造され焼き入れ
したものである。

【００１２】本実施例のポンチ１６においては、曲刃１
９の直径は６ｍｍであり、切刃１５はその刃先が曲刃１
９より各１ｍｍ外側に突き出している。また、切刃１５
の先端角度θは、本実施例ではθ＝５０度に設定してい
る。ダイス２０の形状は、基本形状が曲刃１９の断面に
対応する円形孔１７を有する形状であり、円形孔１７の
内周でポンチ１６の切刃１５の刃先に対応する位置に４
つの逃げ１８が形成されている。円形孔１７の直径は、
曲刃１９の直径６ｍｍに、本実施例で使用する金属薄板
１１の厚み０．６ｍｍを２倍した１．２ｍｍを加えた
７．４ｍｍに設定している。逃げ１８の大きさは、切刃
１５の刃先と同じ寸法に設定している。

【００１３】次に、このようなポンチ１６及びダイス２
０を使用して、金属薄板１１にバーリングかしめ部を成
形する方法について説明する。図３から図６にポンチ１
６とダイス２０との位置関係を時系列的に示す。金属薄
板１１がダイス２０とパッド２２により挟まれ保持され
ている状態で、パッド２２にガイドされてポンチ１６が
下降する。ポンチ１６は油圧により押圧されており、ま
ず、ポンチ１６の先端部２１が金属薄板１１を弾性変形
及び塑性変形させる。図３は、ポンチ１６の切刃１５の
刃先に対し４５度異なった断面を示している。

【００１４】次に、ポンチ１６がさらに下降して、変形
が塑性変形の限界を越えると、図４及び図５に示すよう
に切刃１５により金属薄板１１が中央部位より除々に切
断される。このとき、金属薄板１１は、断面四角形の切
刃１５により４つの部分に分割切断されると同時に、曲
刃１９によるバーリング曲げが行われる。。切刃１５に
よる切断により発生した４つの部分の先端部には、鋭利
なエッヂ１１ａが形成される。ここで、切刃１５の先端
角度θが４０度以下であると、切刃１５による切断部を
鋭利にする効果が少ない。切刃１５による切断部が鋭利
にならないと、バーリングかしめ部をトリム等に打ち込
む時に十分に打ち込めない問題が発生する。本実施例の
切刃１５の先端角度θは、５０度に設定してあるので、
切断部をより鋭利に形成することができる。

【００１５】次に、図６に示すように、ポンチ１６が下
死点まで下降したとき、切刃１５の刃先が逃げ１８に入
り込み、金属薄板１１は４つの部分に完全に分割切断さ
れる。切断によりできた４つの部分は、ダイス２０とポ
ンチ１６とで挟まれ、直角に曲げ成形される。次に、型
を開いて、金属薄板１１をダイス２０から取り出す。成
形されたバーリングかしめ部１２は、４つに分割された
略三角形の突起状をなしており、離型後は、図７に示す
ように、加工時の内部応力により先端が外広がりにな
る。従って、従来のように拡径ポンチによる後加工は不
要である。

【００１６】ここで、切刃１５の先端角度θが６０度以
上であると、加工時の大きな局部的応力により、加工
後、金属薄板１１にひずみが発生する。このひずみは長
尺の金属薄板１１に複数のバーリングかしめ部１２を成
形する際顕著にあらわれる。本実施例では、切刃１５の
先端角度θを５０度に設定しているので、加工時の局部
的応力を比較的小さくでき、加工後、金属薄板１１にひ
ずみが発生しない。

【００１７】以上この発明の一実施例について説明した
が、この発明は本実施例に何等限定されるものではな
く、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。すなわち、本実施
例では、ポンチ１６の切刃１５として断面四角形のもの
について説明したが、断面三角形、断面五角形であって
も良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明のバーリング
かしめ部成形金型及び成形方法によれば、先端が多角錐
状に形成された断面多角形の切刃と、先端が円錐状に形
成された断面円形の曲刃とを、先端位置を合わせて同心
上に配設してなるポンチと、ポンチの輪郭に相応する孔
が設けられたダイスを用いて、複数に分割された突起状
のバーリングかしめ部の分割切断及びバーリング曲げを
１工程で行っているので、金属薄板に対する分割切断と
バーリング曲げを同時に行えることから、精度が一定し
たバーリングかしめ部を成形できると共に、成形工数を
減らし、成形金型費の削減による大幅なコストダウンが
実現できる。また、ポンチの切刃を断面四角形とするこ
とにより、切断部を鋭利にでき、トリム等への打ち込み
が容易なバーリングかしめ部を成形できる。

【００１９】さらに、ポンチの切刃の先端角度を４０度
以上６０度以下としているので、切刃による切断部がよ
り鋭利なバーリングかしめ部を成形できる。また、ポン
チの切刃による分割切断と曲刃によるバーリング曲げが
中央部位より除々に進行することにより、離型後、成形
されたバーリングかしめ部は先端が外広がりでき、従来
の拡径ポンチによる後加工が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバーリングかしめ部成形用ポンチの構
造を示す図面である。

【図２】本発明のバーリングかしめ部成形用ダイスの構
造を示す図面である。

【図３】本発明のバーリングかしめ部成形方法の第１状
態を示す説明図である。

【図４】本発明のバーリングかしめ部成形方法の第２状
態を示す説明図である。

【図５】本発明のバーリングかしめ部成形方法の第３状
態を示す説明図である。

【図６】本発明のバーリングかしめ部成形方法の第４状
態を示す説明図である。

【図７】本発明の成形方法で成形されたバーリングかし
め部の構造を示す断面図である。

【図８】従来の成形方法で成形されたバーリングかしめ
部の構造を示す断面図である。

【図９】バーリングかしめ部をトリムにかしめ固定する
方法を示す説明図である。

【図１０】従来の成形方法の第１工程を示す説明図であ
る。

【図１１】従来の成形方法の第２及び第３工程を示す説
明図である。

【符号の説明】

１１ 金属薄板 １２ バーリングかしめ部 １５ 切刃 １６ ポンチ １８ 逃げ １９ 曲刃 ２０ ダイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属薄板にプレス加工により複数に分割
   された突起状のバーリングかしめ部を成形する成形金型
   において、 先端が多角錐状に形成された断面多角形の切刃と、先端
   が円錐状に形成された断面円形の曲刃とを、先端位置を
   合わせて同心上に配設してなるポンチと、 前記ポンチの輪郭に相応する孔が設けられたダイスとを
   有することを特徴とするバーリングかしめ部成形金型。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するものにおいて、 前記切刃が断面四角形であることを特徴とするバーリン
   グかしめ部成形金型。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載するもの
   において、 前記切刃の先端角度が４０度以上６０度以下であること
   を特徴とするバーリングかしめ部成形金型。
4. 【請求項４】 金属薄板にプレス加工により複数に分割
   された突起状のバーリングかしめ部を成形する成形方法
   において、 先端が多角錐状に形成された断面多角形の切刃と、先端
   が円錐状に形成された断面円形の曲刃とを、先端位置を
   合わせて同心上に配設してなるポンチと、前記ポンチの
   輪郭に相応する孔が設けられたダイスを用いて、前記複
   数に分割された突起状のバーリングかしめ部の分割切断
   及びバーリング曲げを１工程で行うことを特徴とするバ
   ーリングかしめ部成形方法。