JPH11290985A - ボルト素形材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルト素形材を製造する際に、据え込み用金
型のノックアウトピンの位置調整に熟練を必要とせず、
しかも所望のメタルフローを得る。 【解決手段】 コイル材(C) の一端側を丸刃のカッター
(10)を用いて高精度に切断し、該切断したコイル材(W)
の一端側を据え込んでボルト頭部の素形状部分(B0)を成
形した後、ボルト頭部の素形状部分を六角形状にトリミ
ングする。据え込み用金型のダイ(21)にはボルトねじ部
又はボルト軸部を絞り加工する部分(22)を、パンチ(20)
の型面中央には位置決め用突起(23)を形成し、切断した
コイル材にボルトねじ部又はボルト軸部の絞り加工を施
すとともに、一端面中央を位置決め突起で位置決めしつ
つ据え込みを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト素形材の製
造方法に関し、特に据え込み用金型におけるノックアウ
トピンの位置調整に熟練を必要とせず、しかも所望のメ
タルフローが均一に得られるようにした製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、ボルト素形材を製造する場合、コ
イル材を所定寸法に切断し、所定寸法のコイル材の一端
側にボルト頭部を据え込み加工することが行われるが、
据え込み比が大きい場合には一度でボルト頭部を据え込
み加工できず、又据え込み比が小さい場合にもコイル材
の倒れによる成形不良が懸念される。

【０００３】そこで、図４に示されるように、所定寸法
に切断したコイル材にボルト頭部のための膨出部分Ｔ0
を金型４０、４１によって予備成形し（図４の(a) 参
照）、該コイル材Ｔの膨出部分Ｔ0 を据え込み用金型５
０、５１によって据え込んでボルトＢの頭部素形状部分
Ｂ0 を成形した後（図４の(b) 参照）、素形状部分Ｂ0
を六角形状にトリミングしてボルト素形材を製造する方
法が採用されている。なお、図中、４２、５２はノック
アウトピンである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法ではボルト頭部の所望のメタルフローを得る上で、据
え込み用金型におけるノックアウトピン５２の位置を調
整するのが大変難しく、熟練を要するという問題があっ
た。例えば、据え込み用金型のノックアウトピン５２の
下死点が前方、即ちパンチ５０側に位置していると、予
備成形されたコイル材Ｔの膨出部分Ｔ0 とダイ５１上面
との間に隙間ができ、膨出部分Ｔ0 が据え込み時にボル
ト軸部となる部分に対して圧縮された状態で据え込みが
行われる結果、図５の(a) に示されるように、ボルト頭
部のネック部分にメタルフローの鋭角な折れ曲がりが生
じ、ボルト頭部に過大な荷重が作用した時にボルト頭部
がネック部分で破断するおそれがある。

【０００５】他方、ノックアウトピン５２の下死点が後
方にあると、予備成形されたコイル材Ｔの下端とノック
アウトピン５２との間に隙間ができ、膨出部分Ｔ0 が据
え込み時にボルト軸部に相当する部分に対して引っ張ら
れた状態で据え込みが行われる結果、図５の(b) に示さ
れるように、ボルト頭部全体のメタルフローが十分に湾
曲せず、ボルト頭部の素形状部分Ｂ0 を六角形にトリミ
ングした時にメタルフローが途切れ、ボルト頭部の割れ
が懸念される。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑み、据え込み
用金型におけるノックアウトピンの位置調整に熟練を必
要とせず、しかもボルト首下長さにかかわらず均一なメ
タルフローが得られるようにしたボルト素形材の製造方
法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件発明者は上述の課題
を解決すべく鋭意研究したところ、据え込み比の大きい
ボルトの場合には上述の予備成形を必要とするが、据え
込み比の小さいボルトの場合には予備成形を行うことな
くコイル材の一端部分に直接据え込みを行うことによっ
てボルト頭部に所望のメタルフローが得られることを知
見するに至った。しかし、この場合、据え込み時におけ
るコイル材の倒れによる成形不良をどのように防止する
かが問題となった。

【０００８】そこで、本発明に係るボルト素形材の製造
方法は、軸部の一端に六角形状の頭部を有するボルト素
形材を製造するにあたり、パンチ、ダイ及びノックアウ
トピンから構成され、ボルト頭部の素形状を成形するパ
ンチの型面中央に位置決め用突起が形成されかつダイの
挿入穴にボルトねじ部又はボルト軸部の絞り加工を行う
部分が形成された据え込み用金型を用い、その軸線方向
の少なくとも一端面がコイル材の中心軸線に対して直交
する平坦面となるようにコイル材を丸刃のカッターを用
いて規格の寸法に切断し、該切断したコイル材の一端面
中央を上記パンチの位置決め突起で位置決めしつつ、上
記切断したコイル材の他端側にボルトねじ部又はボルト
軸部の絞り加工を行うとともに、一端側を据え込み用金
型によって据え込んでボルト頭部の素形状部分を成形し
た後、トリミング用金型を用いて上記ボルト頭部の素形
状部分を六角形状にトリミングするようにしたことを特
徴とする。

【０００９】本発明の特徴の１つは規格寸法に切断した
コイル材の一端部に対して直接据え込み加工を行ってボ
ルト頭部の素形状部分を成形し、該素形状部分を六角形
状にトリミングするようにした点にある。これにより、
ボルト頭部には外周側がボルト軸線方向を指向しかつ全
体にとして丸く折り曲がった所望のメタルフローが得ら
れることとなる。この場合、ノックアウトピンの下死点
が前方、即ちパンチ側に位置していると、ボルト頭部の
素形状部分が大きく、後方に位置しているとボルト頭部
の素形状部分が小さくなるだけであり、メタルフローに
はなんら影響せず、良好なメタルフローが均一に得られ
る。

【００１０】但し、コイル材に対して直接据え込み加工
を行う場合、コイル材としてＣ：０．４８％以下の炭素
鋼又はこれに相当する強度の合金鋼のコイル材を用い、
ボルト頭部の素形状部分は据え込み比３以下で据え込み
を行う場合に適用するのが好ましい。

【００１１】また、本発明の他の特徴はコイル材の両端
を高精度に切断してコイル材の倒れを防止するととも
に、据え込み用金型のパンチ型面中央に位置決め用突起
を設けてコイル材の一端面中央を位置決めし、更に据え
込み用金型のダイにボルトねじ部又はボルト軸部の絞り
加工を行う部分を形成してダイ内でコイル材がガタツク
のを防止するようにした点にある。これにより、据え込
み時のコイル材の倒れを阻止して成形不良を確実に防止
できる。位置決め用突起はコイル材の一端面に喰い込み
うる形状であればよく、例えば円錐状、多角錐状等を採
用することができる。

【００１２】コイル材の倒れ防止に対する上で、ダイ内
にボルトねし部とボルト軸部の両方の絞り加工を行う部
分を設けると、ダイ内でのコイル材のガタツキをより確
実に防止でき、成形性をよりアップさせることができ
る。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、規格寸法のコ
イル材に対して直接据え込みを行ってボルト頭部の素形
状部分を成形し、該素形状部分を六角形状にトリミング
するようにしたので、ボルト頭部には外周側が縦方向を
指向しかつ全体にとして折り曲がり部分が丸くなった所
望のメタルフローが均一に得られ、従来の予備成形を行
う場合のようにノックアウトピンの下死点の位置によっ
てメタルフローが鋭角に折れ曲がったり、十分に湾曲し
なかったりするということはない。

【００１４】また、丸刃カッターを用いてコイル材の両
端を高精度に切断し、据え込み用金型のパンチ型面中央
に位置決め用突起を設けてコイル材の一端面中央を位置
決めし、更に据え込み用金型のダイにボルトねじ部又は
ボルト軸部の絞り加工を行う部分を設けてコイル材のガ
タツキを防止するようにしたので、コイル材をボルト頭
部の素形状に据え込み加工する際にコイル材が倒れるこ
とがなく、成形不良を確実に防止できる。この場合、ノ
ックアウトピンの下死点が前方、即ちパンチ側に位置し
ていると、ボルト頭部の素形状部分が大きく、後方に位
置しているとボルト頭部の素形状部分が小さくなるだけ
であり、該素形状部分は後工程で六角形状にトリミング
するので問題はない。その結果、所望性能のボルト素形
材を安定して製造できることとなる。

【００１５】さらに、ボルト素形材の製造工程が少なく
なる結果、最終のトリミングに至るまでに必要なクラン
クの圧力が小さくでき、又製造装置全体がコンパクトに
なって必要な設置面積を小さくでき、更には金型点数が
少なくなるので、金型の段取り替えに要する労力や時間
を少なくでき、事故のおそれを軽減できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す具
体例に基づいて説明する。図１及び図２は本発明に係る
ボルト素形材の製造方法の好ましい実施形態を模式式に
示す。図において、１０は円形穴の内周縁に円形の切刃
が設けられ、コイル材Ｃをその中心軸線に対して直交す
る平坦面に高精度に切断しうる丸刃カッター、１１はコ
イル材Ｃが挿通されるクイルであり、これらによって切
断機構が構成されている。なお、クイル１１側にも円形
切刃を設けると、切断精度を更にアップできる。

【００１７】また、２０はボルト頭部の素形状に成形す
る型面を有し、その型面の中央に位置決め用突起２３が
形成されたパンチ、２１はボルトねじ部の絞り加工を行
う部分２４が形成され、規格寸法に切断されたコイル材
Ｗが挿入されるダイ、２２はダイ２１の挿入穴にセット
されたノックアウトピンであり、パンチ２０、ダイ２１
及びノックアウトピン２２によって据え込み用金型が構
成されている。

【００１８】さらに、３０はボルト頭部の素形状部分Ｂ
0 を六角形状にトリミングするトリミングパンチ、３１
はボルト軸部を受けるトリマーダイ、３２はノックアウ
トピンであり、これらによってトリミング金型が構成さ
れている。

【００１９】ボルト素形材を製造する場合、図１の(a)
に示されるように、０．４８％Ｃ以下の炭素鋼又はこれ
に相当する合金鋼のコイル材Ｃを準備し、該コイル材Ｃ
を切断機構のクイル１１内に挿通して丸刃カッター１０
でコイル材Ｃの一端をその軸線に対して直交する平坦面
に高精度に切断した後、コイル材Ｃをボルト素形材に対
応した長さだけ送り、丸刃カッター１０で同様に高精度
に切断し（図１の(b)参照）、規格寸法のコイル材Ｗを
製作する。

【００２０】この規格寸法のコイル材Ｗは図１の(c) に
示されるように、その他端側から据え込み用金型のダイ
２１の挿入穴内に差し込み、パンチ２０を所定の圧力で
下降させ、図１の(d) に示されるように、コイル材Ｗに
ボルトねじ部の絞り加工を行うとともに、一端側をボル
ト頭部の素形状に据え込み加工する。

【００２１】この時、コイル材Ｗにボルトねじ部の絞り
加工が行われることによりコイル材Ｗがダイ２１内でガ
タツクのが阻止され、又コイル材Ｗの一端面にはパンチ
２０の型面中央の位置決め用突起２３が喰い込んでコイ
ル材Ｗを位置決めするので、コイル材Ｗの一端側が高精
度に切断されていることと相まってコイル材Ｗの倒れが
確実に防止される。

【００２２】こうして頭部素形状部分Ｂ0 を有するボル
ト素形材Ｂが成形されると、ノックアウトピン２２で押
し出し、トリマーダイ３１にセットしてトリミングパン
チ３０によって頭部素形状部分Ｂ0 を六角形状にトリミ
ングし、ノックアウトピン３２で押し出すと、六角形状
の頭部Ｂ1 を有する所望のボルト素形材Ｂが得られるこ
ととなる。

【００２３】ここで、ボルト素形材Ｂの頭部素形状部分
Ｂ0 のメタルフローについては、従来の予備成形を行う
場合のようにノックアウトピンの下死点の位置によって
メタルフローが鋭角に折れ曲がったり、十分に湾曲しな
かったりするということはなく、図３に示されるよう
に、外周側が縦方向を指向しかつ全体として折り曲がり
部分が丸くなった所望のメタルフローがボルト首下の長
さにかかわらず均一に得られることが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るボルト素形材の製造方法の好ま
しい実施形態における切断工程(a)(b)及び据え込み工程
(c)(d)を模式的に示す図である。

【図２】 上記実施形態におけるトリミング工程を模式
的に示す図である。

【図３】 上記実施形態における頭部素形状部分のメタ
ルフローを示す図である。

【図４】 従来のボルト素形材の製造方法における予備
成形工程(a) 及び据え込み工程(b) を模式的に示す図で
ある。

【図５】 発明が解決しようとする課題を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０ 丸刃カッター ２０ 据え込み用金型のパンチ ２１ 据え込み用金型のダイ ２２ ノックアウトピン ２３ 位置決め用突起 ２４ ボルトねじ部の絞り加工を行う部分 Ｃ コイル材 Ｗ 規格寸法のコイル材 Ｂ ボルト素形材 Ｂ0 頭部素形状部分 Ｂ1 頭部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部の一端に六角形状の頭部を有するボ
   ルト素形材を製造するにあたり、 パンチ、ダイ及びノックアウトピンから構成され、ボル
   ト頭部の素形状を成形するパンチの型面中央に位置決め
   用突起が形成されかつダイの挿入穴にボルトねじ部又は
   ボルト軸部の絞り加工を行う部分が形成された据え込み
   用金型を用い、 その軸線方向の少なくとも一端面がコイル材の中心軸線
   に対して直交する平坦面となるようにコイル材を丸刃の
   カッターを用いて規格の寸法に切断し、 該切断したコイル材の一端面中央を上記パンチの位置決
   め突起で位置決めしつつ、上記切断したコイル材の他端
   側にボルトねじ部又はボルト軸部の絞り加工を行うとと
   もに、一端側を据え込み用金型によって据え込んでボル
   ト頭部の素形状部分を成形した後、 トリミング用金型を用いて上記ボルト頭部の素形状部分
   を六角形状にトリミングするようにしたことを特徴とす
   るボルト素形材の製造方法。
2. 【請求項２】 コイル材としてＣ：０．４８％以下の炭
   素鋼又はこれに相当する強度の合金鋼のコイル材を用
   い、据え込み比３以下で据え込みを行うようにした請求
   項１記載のボルト素形材の製造方法。