JPS5848261B2 - ボルト頭のトリミング工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボルト頭をトリミング（剪断加工）するトリミ
ング工具に関するものである。

ボルト頭の製造工程において、六角形または四角形の所
定の形状にボルト頭を打ち抜くにはトリミングパンチ、
トリミングダンス等のトリミング工具が使用されている
。

これらのトリミング工具を用いて例えば六角形のボルト
頭を打ち抜き加工しようとすると、工具に嵌められてい
るニブの先端やニブに形成された六角孔の各面にかかる
大きな力によって六角孔の各角部にこれを割ろうとする
大きな集中応力が働くことにより、ニブケース内の外周
角部及ぴ六角孔の各角部で割れ易いという欠点があった
。

これを防止するために第１図の如くニブ２′を例えば６
個Ｕ）ニブ小片１′より組み合せた分割形としケース３
′内に嵌め、併合して用いることにより、ニブの破損を
防ぐものが考えられたが、ニブ２′の寿命は若干延ひた
もののニブ小片１′の破損は依然として生じていた。

そこで本発明者は有効な方法を見出すべく鋭意検討を重
ねた。

そしてまず発見したことはニブの欠け割れは、第１図の
様にニブ２′内周の角部６′及び角部６′より半径方向
延長線上、即ちニブ小片１′相互の境目に多く発生する
ことである。

その原因を追及し次のような仮説をたてた。

その仮説は、トリミングの際にケース３′や被加工材よ
り各ニブ小片１′に加わる応力がニブ小片１′相互の境
目に集中し、逃げ場がないことから、この応力によって
ニブ２′内面の角部６′付近、即ち、ニブ小片１′の角
部やニブ小片１′境目部分が破損されるというものであ
る。

そこでこの仮説を確かめるために一番大きな負荷がかか
る角部６′付近に加わる応力を取り除くニブの形状につ
いて検討し、本発明を完成した。

即ち、本発明の要旨は、台形形状のニブ小片を４個また
は６個組合わせて外周及び内周が四角形または正六角形
のニブとし、ニブ外周先端をテーパ状に形成すると共に
、ニブ入口のエッジ部分を尖らし、ニブの内周口径を前
記入口側から奥部の先端側にかけて順次拡径し、該ニブ
を内周が四角形または正六角形のケース内側に嵌め、該
ニブの外周角部付近のケース内側若しくは該ニブ自身に
ニブ入口側から奥部の先端部にかけて軸方向の切欠きを
設けたことを特徴とするボルト頭のトリミング工具にあ
る。

以下に本発明を図面に記載した実施例と共に詳細に説明
する。

まず、第２図、第３図は本発明第１実施例を示し、１は
ニブ小片で、ニブ断面は脚Ｉと８は等しい長さで上底９
は下底１０よりも短かい等脚の台形形状である。

このニブ小片１を６個上底９を内側にし脚γ，８をそれ
ぞれ接触させて組み合わせ、内周及び外周共に正六角形
のニブ２とする。

尚、ニブ２先端は内周の六角孔５人口のエッジ部分２ｂ
にトリミングに要する力を集中させるため先端にいくに
従って外径が細くなるよう先端付近２ａがテーパ状に形
成され、また入口のエッジ部分２ｂは尖らされている。

モしてニブ２内周の六角孔５はエッジ部分２ｂのある入
口側から奥部の先端側にかけて内周口径が順次拡径され
、トリミングの際にエッジ部分２ｂでトリミングされた
部分の素材が六角孔５の内周に接触して接触抵抗を生じ
ぬようにすると共に、素材を工具から容易に抜き出せる
ようにされている。

更に、３はニブのケースであって中央部分に先端に行く
に従って細く構成されている内周が正六角形のニブ圧入
穴３ａが設けられており、ニブ２はこの圧入穴３ａに圧
入するかあるいは焼ばめすることによって嵌められ、後
端からはニブ支持体４が嵌められている。

更に、ニブ小片１の境目１１と外周との交点付近１２の
ケース３内周角部にニブ２の入口側から奥部先端にかけ
て軸方向の切欠き１３が設けられている。

以上のように構成された本実施例のトリミング工具を用
いてボルトを製作するには、素材をこのトリミング工具
でトリミングする。

すると第４図点線で示すように素材１４はニブ２の内周
に対応した六角形に打ち抜かれる。

このトリミング時にかかるニブ２の六角孔５の入口エッ
ジ部分２ｂに加わる負荷は、六角孔５各角部６を割る力
として作用されるが、ニブ２は最初からニブ小片１で分
割されており、結局この力はニブ小片１相互の境目１１
部分に集中する。

しかしながら、切欠き１３はこの部分に集中した応力を
吸収してニブ２の割れを一層減少させる。

この理由は次のように推定される。

即ち、トリミングの際は、第４図の矢印で示す様に六角
孔５人口付近に強力な内圧ｐが作用する。

通常、円管が内圧を受けると管壁には円周方向の引張り
応力（円周応力または、たが張り応力ともいう）が生ず
るが、本実施例の場合も内圧ｐによりニブ２の内壁ニブ
ケース３内周に円周応力が発生する。

この円周応力により特に交点付近１２に応力の集中が起
こる。

よって切欠き１３がないと応力の逃げ場がないことから
ニブ小片１が割れ易くなる。

切欠き１３があると応力が分散、吸収され割れが大幅に
減少するものと考えられる。

またトリミング工具内に空気や機械油がこもり、これら
がトリミング工具外へ逃げることができず、エアクッシ
ョン、ハイドロクッション等として働き、トリミングを
阻害したり、ニブ２が破損することがあるが、本実施例
切欠き１３は空気や油をここからトリミング工具外へ逃
がす役割もするので実用上一層好ましい。

第５図は本発明第２実施例であって、本実施例では、第
１実施例においてニブ小片１の境目１１と外周との交点
付近１２に接するニブ２外周に応力逃し用の切欠き１５
が設けてある。

この切欠き１５も上記第１実施例の応力逃し用の切欠き
１３と同様の効果をもたらす。

ここで第ｌ実施例、第２実施例の効果を裏付ける実験例
を示す。

実験例 実験は下記試料を用い被加工材としてＳ４５Ｃ、ボルト
頭千寸法１４ｍｍのものを六角形にトリミング加工し、
ニブが破損せずにどれだけのボルトをトリミング加工し
たかを比較したものである。

結果を表ｌに示す。

試料ｌは第６図で示す従来の分割形でない二７２′を用
いたトリミング工具。

試料２は第１図で示す如き従来の分割形ニブを用いたト
リミング工具。

試料３は第７図で示す如き従来の分割形でないニブ２ｂ
外周に、切欠き１６を設けたものを表わすトリミング工
具。

試料４は第１実施例Ｏこ示すニブを用いたトリミング工
具。

試料５は第２実施例に示すニブを用いたトリミング工具
。

以上の実験から明らかなように本実施例のトリミング工
具は従来に比して極めて高い耐久性を有している。

以上の第ｌ、第２実施例ではニブが六角形の場合につい
て述べたが、当然のことながら四角形であっても良く、
本発明は四角形の場合も包含する。

以上詳述した様に本発明トリミング工具はニブ小片を組
み合わせたものであり、ニブの外周も内周も四角形また
は正六角形である。

そのため打ち抜き加工時二ブが破損し難く、またニブ小
片の境目付近のニブ外周角部またはニブケースの内周角
部に切欠きを設けているのでニブ外周角部に集中する応
力が逃がしニブ外周角部の破損を少なくし、ニブを交換
することなく長時間トリミング加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトリミング工具のニブが割れた状態を示
す正面図、第２図は本発明第１実施例を示す正面図、第
３図は同断面図、第４図は本実施例の使用状態を示す斜
視図、第５図は本発明第２実施例を示す正面図、第６図
は従来例の分割形でないニブを示す正面図、第７図は同
じく分割形でないニブに切欠きを設けた場合を示す正面
図である。 １，１′・・・・・・ニブ小片、２ ， ２’， ２’
， ２’！−・・・・ニブ、３，３′・・・・・・ケー
ス、４・・・・・・ニブ支持体、５・・・・・・六角孔
、１３，１５，１６・・・・・・切欠き。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 台形形状のニブ小片を４個または６個組合わせて外
   周及び内周が四角形または正六角形のニブとし、ニブ外
   周先端をテーパ状に形成すると共に、ニブ入口のエッジ
   部分を尖らし、ニブの内周口径を前記入口側から奥部の
   先端側にかけて順次拡径し、該ニブを内周が四角形また
   は正六角形のケース内側に嵌め、該ニブの外周角部付近
   のケース内側若しくは該ニブ自身にニブ入口側から奥部
   先端側にかけて軸方向の切欠きを設けたことを特徴とす
   るボルト頭のトリミング工具。