JPH11724A - バーリング加工用パンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーリング加工時にスクラップを排出するこ
となく、形成されるフランジ部の突出側端部の形状を非
鋭利形状にすることができるバーリング加工用パンチを
得ること。 【解決手段】 バーリング加工用パンチ１０は、略円柱
形状の胴体部４１と、その軸線と交差する方向に一直線
状に設けられた頭頂部５１と、頭頂部５１から胴体部４
１の基端側に移行するにしたがって漸次互いに離間する
２つの傾斜面部５２とを有する。このパンチ１０を被加
工物６０に押圧させると、まず最初に直線状の下穴部６
１が穿設される。そして更に押圧を継続すると、下穴部
６１は、傾斜面部５２によって徐々に立設され、かつ胴
体部４１により略真円形状に形成される。この際に、フ
ランジ部６３の突出側端部６３ａには、下穴部６１の直
線部分６２が変形することにより形成された２つの非鋭
利形状の突起部６５を形成することができ、突出側端部
６３ａの形状を非鋭利形状に形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーリング加工用
パンチに関し、特に薄板状の被加工物に対してスクラッ
プを生じさせずにバーリング加工を行うバーリング加工
用パンチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄板形状の被加工物に開孔部
を形成する加工方法の一つとして、バーリング加工が一
般に知られている。バーリング加工とは、薄板形状の被
加工物に対して、一方側へ突出する略円筒状のフランジ
部を周縁上に具備する開孔部を形成するための加工方法
であり、このように立設成形されたフランジ部は、例え
ば、その内周面上にタップが施されネジ穴の下孔として
使用される。

【０００３】このバーリング加工には、被加工物に下穴
を設けることなく先端が円錐や多角錐にとがったバーリ
ング加工用パンチで突き破ることによって成形するも
の、被加工物に予め下穴を設け、その周縁部分を略円筒
状にストレッチフランジングすることにより成形するも
の等がある。

【０００４】図８は、従来のバーリング加工用パンチ１
００によるバーリング加工の一実施例を示したものであ
り、下穴を開けずにバーリング加工を行うバーリング加
工状態を示している。図示したように、このバーリング
加工に用いられるパンチ１００の先端部１０１は、先端
１０１ａより基端側に移行するにしたがって漸次拡径す
る略角錐状に形成されている。

【０００５】このパンチ１００を被加工物１２０に対し
て垂直方向に押接することによって、被加工物１２０は
先端部１０１によって突き破られ開孔部が形成される。
そして、その開孔部の周縁部には所定高さのフランジ部
１２１が立設される。

【０００６】他の先行技術、例えば特開平４−１３８８
２４号公報には、下穴形成部により被加工物１２０に予
め下穴を開けた後にバーリング加工を行うバーリング加
工用パンチが示してあり、このパンチ１３０は図９に示
したように、下穴を形成する下穴形成部１３１の先端面
に略円錐形状の凸部１３２が突設されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合、
パンチ１００は最初にその先端１０１ａが被加工物１２
０と点状に当接し更に押圧されることによって被加工物
１２０を突き破る。したがって、被加工物はパンチ１０
０の先端１０１ａとの当接箇所から放射状に裂けること
となり、その放射状に裂けた部位が折曲形成されるフラ
ンジ部の突出側端部は、図８に示したように、鋭利に突
出する複数の凸部を有した、いわゆるギザギザの状態と
なる。

【０００８】このような鋭利に突出した凸部は、接触等
により他の部材を傷つけたり、作業者等がけがをする可
能性があることから望ましいものではなく、このような
凸部を後処理工程で切除仕上げ加工する必要があった。
この仕上げ加工による後処理工程は手間がかかり、ま
た、工程数が増加することから製造コストの高騰を招来
する等の問題があった。

【０００９】また、後者によれば、フランジ部の突出側
端部を滑らかな形状とすることができるが、そのための
下穴を形成することによりスクラップが生じることとな
る。このスクラップは廃材となるため、加工装置からス
クラップを排出する方策を考慮しなければならず、その
処理のための工程の増加を招き、コスト高を招来するこ
ととなるという問題を有している。

【００１０】本発明は、上述した種々の問題を解決すべ
くなされたものであり、その目的は、バーリング加工の
際にスクラップを生ずることなく、フランジ部の突出側
端部の形状を非鋭利形状に形成することができるバーリ
ング加工用パンチを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記不具合を解決するた
めに、請求項１に記載のバーリング加工用パンチは、円
柱状のフランジ成型部及び該フランジ成型部の先端に同
軸上に設けられた胴体部と、胴体部の軸線と交差して連
続延伸する頭頂部と、頭頂部からバーリング加工用パン
チの基端側に移行するにしたがって漸次互いに離間する
２つの傾斜面部とを有する。

【００１２】上記構成を有するバーリング加工用パンチ
を被加工物に押圧すると、まず最初に頭頂部の突き破り
により一直線状のスリット形状を有する貫通孔を穿設す
る。そして、更に押圧すると、傾斜面部は貫通孔の直線
部分を曲げ起こし、かつ略円柱形状の胴体部はスリット
形状の貫通孔を徐々に真円形状に変形させるバーリング
を行う。

【００１３】これにより、開孔部の周縁に沿って押圧方
向に所定高さを有する略円筒状のフランジ部を形成する
ことができ、フランジ部の突出側端部には、スリット形
状の直線部分が変形することにより形成された２つの非
鋭利形状の突起部が突設される。

【００１４】したがって、フランジ部の突出側端部の形
状を常に非鋭利形状に形成することができ、突出側端部
による傷つけ等を防止することができる。また、バーリ
ング加工時においてスクラップは生ぜず、スクラップの
後処理工程を省略することができる。

【００１５】請求項２に記載のバーリング加工用パンチ
は、頭頂部が、胴体部の軸線と交差して一直線状に形成
されている。これにより、フランジ部の突出側端部の形
状を滑らかな形状とすることができるという請求項１と
同様の作用に加えて、２つの突起部の高さをほぼ等しく
することができる。

【００１６】請求項３に記載のバーリング加工用パンチ
は、頭頂部が、被加工物の穿設面に対して凸状に湾曲す
るように形成されている。また、請求項４に記載のバー
リング加工用パンチは、頭頂部が、被加工物の穿設面に
対して凹状に湾曲するように形成されている。したがっ
て、頭頂部の穿設面に対する初期の当接面積をより小さ
くすることができ、穿設する際の初期の押圧力をより小
さくすることができる。

【００１７】請求項５に記載のバーリング加工用パンチ
は、頭頂部の両端部より基端側に移行するにしたがって
漸次互いに離間する２つの補助傾斜面部を有する。した
がって、頭頂部の穿設面に対する初期の当接面積をより
小さくすることができ、穿設する際の初期の押圧力をよ
り小さくすることができる。

【００１８】請求項６に記載のバーリング加工用パンチ
は、フランジ成型部が胴体部の径よりも大径であって、
ダイとの間にて被加工物を押圧成形し開孔部の周縁に所
定の略円筒形状をなすフランジ部を立設成形する。した
がって、フランジ部の形状を精密で均一なものに形成す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
であるバーリング加工用パンチの先端部の構造を示す概
略説明図であり、（Ａ）は側面説明図、（Ｂ）は正面説
明図である。

【００２０】バーリング加工用パンチ（以下、単に「パ
ンチ」という）１０は、基部２０と先端部３０とからな
り、基部２０に設けられた装着部（図示せず）がバーリ
ング加工機のチャック部（いずれも図示せず）によって
把持装着され、板状の被加工物、本実施例では薄板状の
薄板材６０に対して接離する方向、すなわち図中、矢印
Ｘ方向に移動させられる。

【００２１】パンチ１０の先端部３０は、基部２０に連
続して一体に設けられ、一定の径を有する円柱状のフラ
ンジ成型部３５と、その先端側にフランジ成型部３５よ
りも小さい径により形成された穿孔部４０とを有し、こ
れら基部２０、フランジ成型部３５及び穿孔部４０は互
いに連続して同軸上に形成されている。

【００２２】フランジ成型部３５は、先端側の周縁端部
３６に所定のＲ面による面取りが施されており、基端２
０との接続部３７には基端部２０側に移行するにしたが
って径方向に拡径し、その縦断面形状が所定の曲率半径
を有するＲ面によって形成されている。

【００２３】穿孔部４０は、略円柱形状の胴体部４１を
有し、フランジ成型部３５の先端側端面３８上に所定高
さを有するように突設されている。穿孔部４０の先端側
は、本発明の特徴的な形状をなすように形成されてい
る。

【００２４】穿孔部４０の先端側は、穿孔部４０の中心
軸と直交しかつパンチ１０を薄板材６０と当接させた際
に所定長さに亘って直線状に接触する頭頂部５１と、頭
頂部５１を中心として互いに対称形をなしかつ頭頂部５
１から基部２０側に移行するにしたがって漸次互いに離
間する２つの傾斜面部５２とにより構成される。傾斜面
部５２は、ほぼ平面形状に形成され、被加工物である薄
板材６０に対して約４５度の角度をなすように形成され
ている。

【００２５】次に、本実施の形態におけるバーリング加
工の基本的な加工工程について、図２を用いて説明す
る。図２は、薄板材６０にバーリング加工を施す様子を
示す概略説明図である。

【００２６】図示した状態の前提条件として、パンチ１
０は、その上部をバーリング加工機のチャック部に把持
され（いずれも図示せず）、先端部３０はチャック部よ
りも下方に突出するように装着されている。チャック部
は、油圧制御により下型ダイ７１に対して垂直方向に接
離することができ、パンチ１０を加圧降下させることが
できる。

【００２７】また、下型ダイ７１には、パンチ１０が加
圧降下した際にパンチ１０のフランジ成型部３５が挿入
可能でかつフランジ成型部３５の外径よりも大きい内径
の内周面を具備するダイス孔７１ａが穿設されている。

【００２８】まず最初に、図２（Ａ）に示すように、下
型ダイ７１の上方所定位置に薄板材６０を載置固定し、
パンチ１０を加圧降下させる。これにより、図２（Ｂ）
に示すように、パンチ１０の先端部３０は薄板材６０を
突き破り、所定形状の下孔部６１を形成する。

【００２９】そして、図２（Ｃ）に示すように、パンチ
１０の更なる加圧降下によりフランジ成型部３５は下孔
部６１を押し広げ、その周縁部を下型ダイ７１のダイス
孔７１ａとフランジ成型部３５との間にて押圧成形し、
所定形状のフランジ部６３を立設する。そして、パンチ
１０をフランジ部６３より引き抜き、下型ダイ７１より
薄板材６０を取り外す。これにより、薄板材６０にバー
リング加工を施すことができる。

【００３０】次に、上述のバーリング加工工程におい
て、本発明の特徴的な部分について図３及び図４を用い
て以下に詳細に説明する。図３は、パンチ１０の先端部
３０と薄板材６０との相互の位置関係と薄板材６０の変
形状態の関係を示した概略説明図であり、図中、（Ａ）
は側面より示した説明図、（Ｂ）は下方より示した説明
図である。また、図４は、薄板材６０の変化状態を段階
的に示す斜視説明図である。

【００３１】まず最初に、パンチ１０は加圧降下により
薄板材６０と接近し、頭頂部５１が薄板材６０と直線状
に所定長さに亘って当接する。これにより、図３（Ｉ）
に示したように、薄板材６０は押圧され、その押圧部分
は、図４（Ｉ）に示したように、略直線状の頂部を形成
するように下方側に突出変形する。

【００３２】そして、パンチ１０の頭頂部５１は、図３
（ＩＩ）及び図４（ＩＩ）に示したように、薄板材６０
を直線状に突き破り、下孔部６１を穿設する。下孔部６
１は頭頂部５１により形成された直線部分６２を有し、
その両端位置には、相反する方向に放射状に伸長する裂
け目である亀裂部６４が発生する。

【００３３】そして、図３（ＩＩＩ）及び図４（ＩＩ
Ｉ）に示すように、下孔部６１の直線部分６２は、穿孔
部４０に形成される傾斜面部５２によって相反する方向
に離間するように押し広げられ、突出方向に曲げ起こさ
れる。また、亀裂部６４は、穿孔部４０の侵入によって
その間隔が徐々に大きくなり、離間するように押し広げ
られた各直線部６２の間に山型の凸部６４ａを形成す
る。

【００３４】また、下孔部６１の形状は図３（ＩＶ）に
示したように略矩形に形成され、直線部分６２と凸部６
４ａは図４（ＩＶ）に示したように押圧方向に立設され
る。亀裂部６４の亀裂間隔は、更に拡開し、図４（Ｉ
Ｖ）に示したように、直線部分６２の端部位置にてＹ方
向視略Ｗ字形状に形成される。そして、下孔部６１は、
胴体部４１により押圧側から徐々に真円形状に変形され
る。

【００３５】そして、図３（Ｖ）及び図４（Ｖ）に示し
たように、下孔部６１は、穿孔部４０によって略円筒状
に立設される。そして、その突出端部６１ａには、２つ
の直線部分６２が胴体部４１によって変形され、略円弧
状に形成された２つの平端部６２ａを形成する。

【００３６】そして、下孔形成後、パンチ１０は更に降
下し、図２（ｃ）に示すように、フランジ成型部と下型
ダイ７１との協働によってフランジ部６３を立設成形す
るバーリングを行う。この際、端面６１の平端部６２ａ
は、図５に示したように、フランジ部６３の突出側端部
６３ａにて略円弧状に突出する２つの突起部６５に変形
する。また、下孔部６１の亀裂部６４は、その亀裂間隔
が更に拡開し、２つの突起部６５間にて連続する曲面凹
陥部６６を形成する。

【００３７】したがって、上記構成を有するパンチ１０
を用いてバーリング加工を行うことによって、フランジ
部６３の突出側端部６３ａを非鋭利形状に形成すること
ができる。これにより、他の部材がフランジ部６３と接
触して傷つくことを防止でき、作業者等が接触した際に
もケガをする心配もなくなる。したがって、バーリング
加工が施されたものの取り扱いを容易なものとすること
ができる。

【００３８】本発明にかかるバーリング加工用パンチ
は、上述の実施の形態の他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の変形が可能である。例えば、本発明の第２
の実施の形態では、図６に示したように、パンチ１０の
穿孔部４０の形状を変更した実施例を示している。尚、
第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付
することでその詳細な説明を省略する。

【００３９】頭頂部５１は、第１の実施の形態と同様に
穿孔部４０の中心線と直交する方向に延伸して設けら
れ、図６（Ｂ）に示したように薄板材６０側に中央部が
突出する略円弧形状に形成されている。また、傾斜面部
５２は、図６（Ａ）に示したように、薄板材６０側に突
出する湾曲面を有している。

【００４０】したがって、下孔部６１の直線部分６２を
容易に形成でき、しかも頭頂部５１が最初に薄板材６０
に当接する面積を小さくできることから、より小さな押
圧力で下孔部６１を穿設することができる。これによ
り、パンチ１０の薄板材６０に対する押圧力の初期値を
小さくすることができ、押圧力発生手段を小型化するこ
とができる。したがって、第１の実施の形態の作用効果
に加えて、設備の小型化も図ることができる。

【００４１】また、図示していないが、本実施の形態の
他の実施例として、頭頂部５１をその中央部分が穿孔部
４０の基端側に凹陥する円弧形状に形成しても良く、上
述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【００４２】本発明の第３の実施の形態では、穿孔部４
０は、図７に示したように、頭頂部５１の両端部から穿
孔部４０の基端側に移行するにしたがって漸次互いに離
間する２つの補助傾斜面５３を設けている。この補助傾
斜面５３は、平面状に形成されており、傾斜面５２より
も鋭角をなすように形成されている。

【００４３】したがって、直線部６２間に形成される山
型の凸部は補助傾斜面５３によって曲げ起こされる。こ
れにより、下孔部６１の亀裂部６４の亀裂間隔を調整し
つつ拡開することができ、バーリング加工後におけるフ
ランジ部６３の突出側端部６３ａの形状をより滑らかに
形成することができる。

【００４４】尚、上述の各実施の形態では、まず最初に
下穴を形成し、次に穿孔部４０の基端側に設けられたフ
ランジ成型部３５とダイ７１との協働によりバーリング
加工を行う形態を示したが、本実施の形態に限定される
ものではなく、例えば、穿孔部４０とフランジ成型部３
５との径を同一径にして、下孔を設けずにバーリング加
工を行い、フランジ部６３を成形してもよく、第１の実
施の形態と同様にフランジ部６３の突出側端部６３ａの
形状を滑らかに形成することができる。

【００４５】このように、本発明において特徴的なこと
は、バーリング加工用パンチの先端形状を上述のような
押圧方向に交差する一直線状の頭頂部を有するくさび形
状に形成したことであり、この直線状の頭頂部を具備す
るくさび形状を有したバーリング加工用パンチにより板
状の被加工物に下穴を開けることができれば、バーリン
グ加工をどのような方法により実施しても、フランジ部
６３の突出側の端面６３ａに鋭利な凸部の形成を防止す
ることができる。

【００４６】また、本実施の形態では、穿孔部４０の胴
体部４１をほぼ同一径を有する円柱形状としたが、先端
側を小径に基端側を大径に形成してフランジ部６３を形
成後にパンチ１０を薄板材６０から抜けやすくする作用
を与える等の適宜変更が可能であり、本発明は、上記の
実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を
変更しない範囲で種々の変更が可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバー
リング加工用パンチによれば、バーリング加工の際にス
クラップを排出することなく、フランジ部の突出側の端
面形状を非鋭利形状に形成することができる。これによ
り、フランジ部の突出側端部との接触により他の部分を
傷つけることなく、作業者のけが等を防止することがで
きる。したがって、安全で取り扱いが容易なバーリング
加工が施された被加工物を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるバーリング加工用
パンチの先端部の構造を示す概略説明図である。

【図２】パンチを用いて薄板材にバーリング加工を施す
様子を示す工程図である。

【図３】パンチの薄板材に対する位置と薄板材の変形状
態の関係を示した概略説明図である。

【図４】バーリング加工による薄板材の加工部分の形状
変化を時経過に沿って示したものである。

【図５】バーリング加工後におけるフランジ部の形状を
示す説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図７】本発明の第３の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図８】従来例を示す説明図である。

【図９】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ パンチ（バーリング加工用パンチ） ２０ 基部 ３０ 先端部 ３５ フランジ成型部 ４０ 穿孔部 ４１ 胴体部 ５１ 頭頂部 ５２ 傾斜面部 ６０ 薄板材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の被加工物にダイと協働して円形状
   の開孔部を穿設すると共に、該開孔部の周縁に沿って略
   円筒状のフランジ部を形成するバーリング加工用パンチ
   において、 円柱状のフランジ成型部及び該フランジ成型部と同軸上
   に設けられた略円柱形状の胴体部と、 該胴体部の軸線と交差すると共に連続して延伸する頭頂
   部と、 該頭頂部から前記胴体部の基端側に移行するにしたがっ
   て漸次互いに離間する２つの傾斜面部と、を有すること
   を特徴とするバーリング加工用パンチ。
2. 【請求項２】 前記頭頂部は、 前記胴体部の軸線と直交して一直線状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバーリング加工用パ
   ンチ。
3. 【請求項３】 前記頭頂部は、 前記被加工物の穿設面に対して凸状に湾曲するように形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載のバーリ
   ング加工用パンチ。
4. 【請求項４】 前記頭頂部は、 前記被加工物の穿設面に対して凹状に湾曲するように形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載のバーリ
   ング加工用パンチ。
5. 【請求項５】 前記頭頂部の両端部より前記基端部側に
   移行するにしたがって漸次互いに離間する２つの補助傾
   斜面部を有することを特徴とする請求項１〜４に記載の
   バーリング加工用パンチ。
6. 【請求項６】 前記フランジ成型部が、前記胴体部の径
   よりも大径であって、前記ダイとの間にて被加工物を押
   圧成形して所定の略円筒形状をなすフランジ部を立設成
   形することを特徴とする請求項１〜５に記載のバーリン
   グ加工用パンチ。