KR101909428B1

KR101909428B1 - 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치

Info

Publication number: KR101909428B1
Application number: KR1020187022239A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 이토
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-10-17
Also published as: EP3406363B1; CN110153256A; CN110153255A; BR112018014879A2; CA3012168C; JP6195038B1; WO2017126696A1; CA3012168A1; CN110153255B; US20200230683A1; CN110153254B; EP3406363A4; KR20180094107A; CN108602103B; MX2018008915A; CN110153256B; JPWO2017126696A1; CN108602103A; EP3406363A1; CN110153254A

Abstract

버링 가공 방법은, 관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과, 상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정을 구비한다.

Description

버링 가공 방법 및 버링 가공 장치

본 개시는, 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치에 관한 것이다.

하부 구멍(관통 구멍)이 형성된 소재 금속판 등의 피가공 부재에 통 형상의 플랜지를 형성하는 버링 가공 방법에서는, 일반적으로, 소재 금속판에 있어서의 하부 구멍의 주연부를 펀치에 의해 압출함으로써, 플랜지를 형성하고 있다. 또한, 예를 들어 일본 특허 공개 제2014-172089호 공보에서는, 펀치의 선단부의 형상을 대략 원추 형상으로 형성함으로써, 연성이 낮은 고강도 강판 등에 대하여, 플랜지의 선단부(하부 구멍의 주연부)에 있어서의 균열의 발생을 억제하고 있다. 또한, 버링 가공 방법으로서는, 이외에 일본 특허 공개 (평)6-087039호 공보에 기재된 것이 있다.

그러나, 일본 특허 공개 제2014-172089호 공보에서는, 소재 금속판의 하부 구멍에 대한 펀치의 선단부의 형상을 적절히 설정할 필요가 있음과 함께, 펀치의 형상이 복잡해진다. 이로 인해, 버링 가공 방법에서는, 플랜지의 선단부에 있어서의 균열의 발생을 간이한 구성으로 억제할 수 있는 것이 바람직하다.

본 개시는, 상기 사실을 고려하여, 플랜지의 선단부에 있어서의 균열의 발생을 간이한 구성으로 억제할 수 있는 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 양태의 버링 가공 방법은, 관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과, 상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정을 구비한다.

본 개시의 다른 양태의 버링 가공 장치는, 관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 배치되고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측으로 상기 피가공 부재에 대하여 상대적으로 이동됨으로써 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 펀치와, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 반대측에서 또한 상기 펀치와 대향하여 배치되고, 상기 피가공 부재에 대한 상기 펀치의 압출 과정에 있어서 상기 펀치와 함께 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 가압하는 패드를 구비한다.

본 개시의 또 다른 양태의 버링 가공 장치는, 적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖는 펀치와, 상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와, 상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와, 상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를 구비한다.

본 개시에 의하면, 플랜지의 선단부에 있어서의 균열의 발생을 간이한 구성으로 억제할 수 있는 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 버링 가공 방법에 사용되는 버링 가공 장치의 주요부를 도시하는 단면도이다.
도 2a는 제1 실시 형태에 관한 버링 가공 방법의 제1 공정을 도시하는 단면도이다.
도 2b는 버링 가공 방법의 제2 공정 도중을 도시하는 단면도이다.
도 2c는 버링 가공 방법의 제2 공정의 종기를 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시되는 버링 가공 장치에 의해 버링 가공이 실시된 버링 가공 부품을 도시하는 사시도이다.
도 4a는 비교예의 버링 가공 방법에 있어서의 버링 가공 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4b는 비교예의 버링 가공 방법에 있어서의 버링 가공 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 비교예의 버링 가공 방법에 의해 버링 가공된 플랜지의 선단부에 균열이 발생한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 버링 가공 방법에 사용되는 버링 가공 장치의 주요부를 도시하는 단면도이다.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 버링 가공 방법의 제2 공정 도중을 부분적으로 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 버링 가공 방법의 제2 공정에 있어서, 패드에 의한 소재 금속판의 전단을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 도 1에 도시되는 패드의 변형예의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10a는 패드의 외주면의 전체에 경사부를 형성한 경우의 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10b는 패드의 외주면의 일부에 경사부를 형성한 경우의 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10c는 패드의 외주면의 일부에 만곡된 경사부를 형성한 경우의 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 제1 실시 형태에 관한 버링 가공 방법에 사용되는 버링 가공 장치의 변형예의 주요부를 도시하는 단면도이다.

(제1 실시 형태)

이하, 도 1 내지 도 5를 사용하여, 제1 실시 형태에 관한 버링 가공 방법에 대하여 설명한다. 버링 가공 방법에서는, 하부 구멍이 형성된 「피가공 부재」로서의 소재 금속판(10)에 버링 가공을 실시함으로써, 대략 원통형의 플랜지(14)를 갖는 버링 가공 부품(12)을 제조한다. 또한, 여기에서 말하는 「하부 구멍」이란, 소재 금속판(10)을 판 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍을 가리킨다. 이하, 우선, 소재 금속판(10) 및 버링 가공 부품(12)의 구성에 대하여 설명한다. 이어서 버링 가공에 사용되는 버링 가공 장치(20)에 대하여 설명한다. 그리고, 그 후에, 버링 가공 방법에 대하여 설명한다. 또한, 도면에 있어서 동일한 부재 등에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 이하의 설명에 있어서 동일 부재에 대하여 먼저 설명한 것은, 적절히 설명을 생략하고 있다.

(소재 금속판(10) 및 버링 가공 부품(12)에 대하여)

도 3을 사용하여 버링 가공 부품(12)에 대하여 설명한다. 또한, 도 3에 도시되는 화살표 A는, 버링 가공 부품(12)의 판 두께 방향의 일방측을 나타내고, 화살표 B는 버링 가공 부품(12)의 판 두께 방향의 일방측과는 반대측, 즉, 버링 가공 부품(12)의 판 두께 방향의 타방측을 나타내고 있다.

버링 가공 부품(12)은, 예를 들어 인장 강도가 440㎫ 이상인 고강도 강판에 의해 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 버링 가공 부품(12)을 구성하는 고강도 강판은, 일례로서 인장 강도가 590㎫이며 또한 판 두께가 2.9㎜이다. 이 버링 가공 부품(12)에는, 버링 가공에 의해, 판 두께 방향의 타방측으로 돌출된 플랜지(14)가 형성되어 있다. 이 플랜지(14)의 내경 D1은, 일례로서 60㎜이다. 또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 버링 가공 전의 소재 금속판(10)에는, 플랜지(14)를 형성하기 위하여 원 형상의 하부 구멍(10A)이 형성되어 있다. 이 하부 구멍(10A)의 내경 d는, 일례로서 36㎜이다. 즉, 본 실시 형태의 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치에서는, 구멍 확장률((D1-d)/d)이 0.67이 되는 플랜지(14)를 성형한다. 또한, 하부 구멍(10A)의 형상은 원형에 한정되지 않고, 예를 들어 타원 형상으로 형성해도 된다.

(버링 가공 장치(20)에 대하여)

도 1을 사용하여, 버링 가공 장치(20)에 대하여 설명한다. 또한, 도 1에 도시되는 화살표 A는, 버링 가공 장치(20)의 장치 하측을 나타내고 있으며, 화살표 B는, 버링 가공 장치(20)의 장치 상측을 나타내고 있다. 그리고, 장치 상하 방향과 소재 금속판(10)의 판 두께 방향이 일치한다. 또한, 도면 중의 상측, 하측은 설명을 위하여 정의한 것이며, 도면 중의 상하 방향은 연직 방향과 일치하지 않아도 상관없다.

버링 가공 장치(20)는, 버링 가공 장치(20)의 장치 하측 부분을 구성하는 펀치(22) 및 홀더(24)와, 버링 가공 장치(20)의 장치 상측 부분을 구성하는 패드(26) 및 다이(28)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 펀치(22) 및 홀더(24)와, 패드(26) 및 다이(28) 사이에 소재 금속판(10)을 배치하고, 소재 금속판(10)에 버링 가공을 실시하게 되어 있다.

홀더(24)의 상면은, 소재 금속판(10)이 설치되는 설치면이다. 그리고, 소재 금속판(10)이 홀더(24)의 상면에 설치되었을 때에는, 소재 금속판(10)의 홀더(24)에 대한 위치가 결정되도록 구성되어 있다. 이 구성으로서는, 예를 들어 홀더(24)의 상면에 위치 결정용의 핀(도시 생략)을 설치하고, 소재 금속판(10)에 당해 핀이 삽입되는 위치 결정용의 구멍(도시 생략)을 형성하는 구성을 들 수 있다. 또한, 홀더(24)의 상면에는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)에 대응하는 위치에 펀치(22)를 수용하기 위한 펀치 수용부(24A)가 형성되어 있다. 이 펀치 수용부(24A)는, 장치 상측에 개방된 오목 형상으로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 홀더(24)는, 장치 상측에 개구된 펀치 수용부(24A)를 갖고 있다. 또한, 펀치 수용부(24A)는, 장치 상측으로부터 보아 원 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 11에 도시되는 버링 가공 장치(20)의 변형예, 홀더(24)의 하단부에는, 홀더 가압 장치(60)가 연결되어 있어도 된다. 홀더 가압 장치(60)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등으로 구성되어 있다.

펀치(22)는, 장치 상하 방향을 축방향(후술하는 축선(22AL)을 따른 방향)으로 하는 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 1에서는 펀치(22)의 축선(22AL)을 일점쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 버링 가공 장치(20)의 프레스 방향은, 펀치의 축선(22AL)을 따른 방향이다.

또한, 펀치(22)는, 펀치 수용부(24A) 내에 수용되어 있다. 펀치(22)의 외경 D3은, 버링 가공 부품(12)의 플랜지(14)의 내경 D1과 동일 치수이다. 즉, 본 실시 형태에서는, 펀치(22)의 외경 D3이 60㎜이다. 또한, 펀치(22)의 하단부에는, 펀치 이동 장치의 일례로서의 이동 장치(30)가 연결되어 있다. 이 이동 장치(30)에 의해 펀치(22)가 홀더(24)에 대하여 장치 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 이동 장치(30)에 의해 펀치(22)가 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 이동 장치(30)는, 예를 들어 유압식의 실린더 등으로 구성되어 있다.

여기서, 소재 금속판(10)을 홀더(24)에 설치한 상태에서는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)이 펀치(22)와 동축 상에 배치된다.

또한, 상기 실시 형태는 일례이며, 하부 구멍(10A)과 펀치(22)가 동축 상에 배치되지 않아도 된다. 단, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 균일하게 버링 가공하기 위해서는, 하부 구멍(10A)의 무게 중심과 펀치(22)의 축을 겹치게 하는 것이 바람직하다.

펀치(22)의 정상면(후술하는 견부(22A)를 제외한, 패드(26)와 대향하는 면)은, 펀치면(22B)이다. 펀치면(22B)은, 장치 상하 방향에 대하여 직교하는 면을 따라 형성되어 있다. 버링 가공 시, 펀치면(22B)은, 홀더(24)에 설치된 소재 금속판(10)의 하면(판 두께 방향의 일방측의 면)과 평행해진다. 이에 의해, 이동 장치(30)에 의해 펀치(22)의 펀치면(22B)이 소재 금속판(10)의 하면과 면(1)에 배치된 상태에서는, 펀치면(22B)이 소재 금속판(10)의 하면에 면으로 맞닿는다. 또한, 펀치(22)의 외주면(동체부의 외주면)과 정상면(펀치면(22B))의 경계부에는, 단면 원호 형상의 견부(22A)가 형성되어 있다.

다이(28)는, 홀더(24)에 대하여 장치 상측에 배치되어 있고, 장치 상하 방향에 있어서 홀더(24)와 대향하고 있다. 이 다이(28)는, 다이 이동 장치의 일례로서의 이동 장치(34)에 연결되어 있다. 이동 장치(34)는, 다이(28)를 장치 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 버링 가공 장치(20)는, 다이(28)가 장치 하측으로 이동됨으로써, 소재 금속판(10)을 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 장치 상하 방향으로 끼움 지지하는 구성으로 되어 있다. 또한, 다이(28)의 하면에는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)에 대응하는 위치에 패드(26)를 수용하는 「수용부」로서의 패드 수용부(28A)가 형성되어 있다. 이 패드 수용부(28A)는, 장치 하측으로 개방된 오목 형상으로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 다이(28)는, 장치 하측에 개구된 패드 수용부(28A)를 갖고 있다. 또한, 패드 수용부(28A)는, 장치 하측으로부터 보아 원 형상으로 형성되어 있고, 상술한 펀치 수용부(24A)와 동축 상에 배치되어 있다. 패드 수용부(28A)의 내경은, 가공 후의 버링 가공 부품(12)의 플랜지(14)의 외경 D2(도 3 참조)와 대략 동일하다.

패드(26)는, 장치 상하 방향을 축방향으로 하는 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 또한, 패드(26)는 패드 수용부(28A) 내에 수용되어 있다. 이에 의해, 패드(26)는 소재 금속판(10)의 판 두께 방향에 있어서 펀치(22)와 대향하여 배치되어 있다. 또한, 패드(26)는 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A) 및 펀치(22)와 동축 상에 배치되어 있다. 패드(26)의 상단부에는, 패드 가압 장치(32)가 연결되어 있다. 패드 가압 장치(32)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등으로 구성되어 있다. 이에 의해, 패드(26)가 패드 가압 장치(32)에 의해 다이(28)에 대하여 장치 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 패드(26)의 하면(즉, 펀치(22)의 펀치면(22B)과 장치 상하 방향에 있어서 대향하는 대향면)은, 패드면(26A)으로 되어 있다. 패드면(26A)은 장치 상하 방향에 대하여 직교하는 면을 따라 형성되어 있다. 버링 가공 시, 패드면(26A)은, 홀더(24)에 설치된 소재 금속판(10)의 상면(판 두께 방향 일방측의 면) 및 펀치(22)의 펀치면(22B)과 평행해진다. 또한, 상술한 바와 같이, 패드(26)가 패드 가압 장치(32)에 의해 다이(28)에 연결(일체화)되어 있지만, 패드(26) 및 패드 가압 장치(32)와, 다이(28)를 별체로 구성해도 된다. 예를 들어, 패드 수용부(28A)를 장치 상하 방향으로 관통하는 구멍부로서 구성하고, 패드(26) 및 패드 가압 장치(32)와, 다이(28)를 별체로 구성해도 된다.

또한, 패드(26)는 패드면(26A)이 패드 수용부(28A)의 안측(장치 상측)부터 적어도 패드 수용부(28A)의 개구면(28B)에 일치하는 위치까지 이동 가능하게 되어 있다.

패드(26)는 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 누르기 위한 것이다. 하부 구멍(10A)의 내경 d는 버링 가공 부품의 플랜지 높이에 따라 정해진다. 어느 하부 구멍(10A)의 내경 d에도 대응할 수 있도록, 패드(26)의 외경 D5는 큰 것이 바람직하다. 단, 패드(26)는 패드 수용부(28A) 내를 이동하기 때문에, 패드(26)의 외경 D5는 패드 수용부(28A)의 내경 D7보다 작다. 예를 들어, 패드(26)의 외경 D5는, 펀치(22)의 펀치면(22B)의 외경 D4와 동일 치수이다(본 실시 형태에서는, 외경 D5가 일례로서 50㎜이다). 또한, 패드(26)의 패드면(26A)에는, ?칭이나 질화 처리나 표면 강화 코팅 등등의 표면 처리가 실시되어, 표면 경화층이 형성되어 있다. 이것은, 패드면(26A)이 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 에지와 스쳐서 손상되는 것을 완화시키기 위해서이다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 버링 가공 장치(20)는, 이동 장치(30) 및 이동 장치(34)를 제어하는 제어 장치(36)를 더 구비하고 있다. 이 제어 장치(36)는, 펀치(22)와 패드(26)에 의해, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 소재 금속판(10)의 판 두께 방향으로 가압하도록 이동 장치(30) 및 이동 장치(34)의 적어도 한쪽을 제어한다. 또한, 이때 패드(26)는, 패드 가압 장치(32)에 의해 패드 수용부(28A)의 개구면(28B)에 일치하는 위치까지 이동하고 있다. 또한, 제어 장치(36)는, 상기 가압 상태에서, 도 2b에 도시되는 바와 같이 펀치(22)를 소재 금속판(10)에 대하여 판 두께 방향의 타방측으로 상대적으로 이동시켜 펀치(22)에 의해 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 압출하여 플랜지(14)(도 2c 참조)를 형성하도록, 이동 장치(30) 및 이동 장치(34)의 적어도 한쪽을 제어한다.

또한, 본 개시의 일 형태의 버링 가공 장치는, 다음 (A) 내지 (C)로 분류할 수 있다. (A) 내지 (C)의 모든 가공을 할 수 있도록, 버링 가공 장치(20)는, 이동 장치(30), 이동 장치(34), 홀더 가압 장치(60) 모두를 구비해도 된다.

(A) 홀더(24)가 고정되고, 다이(28)가 이동 장치(34)에 의해 하강하여, 소재 금속판(10)을 구속한다. 펀치(22)가 이동 장치(30)에 의해 상승하여 버링 가공한다.

(B) 다이(28)는 고정되고, 홀더(24) 밑에 홀더 가압 장치(60)(도 11 참조)가 연결되고, 홀더 가압 장치(60)에 의해 홀더(24)가 상승되어 소재 금속판(10)을 구속한다. 펀치(22)가 이동 장치(30)에 의해 상승하여 버링 가공한다.

(C) 홀더(24) 밑에 홀더 가압 장치(60)(도 11 참조)가 연결되고, 다이(28)가 이동 장치(34)에 의해 하강하고, 홀더 가압 장치(60)에 의해 상방을 향하여 가압된 홀더(24)와 다이(28)로 소재 금속판(10)을 구속한다. 펀치(22)는 고정되고, 다이(28)가 이동 장치(34)에 의해 하강하여, 홀더(24)는 다이(28)에 눌려, 다이(28)와 홀더(24)에 의해 구속된 소재 금속판(10)이 하강하여 버링 가공한다.

버링 가공 장치(20)에서는, 패드(26)가 패드 가압 장치(32)에 의해 장치 하측으로 이동됨으로써, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 패드(26)(패드면(26A)) 및 펀치(22)(펀치면(22B))에 의해 장치 상하 방향(소재 금속판(10)의 판 두께 방향)으로 가압하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 패드(26)의 패드면(26A)이, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 상면에 밀착되고, 펀치(22)의 펀치면(22B)이, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 하면에 밀착되고, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 대략 전체가, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 가압 되도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B) 중 적어도 하부 구멍(10A)측의 단부(10C)가 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 가압되도록 구성되어 있다. 또한, 패드(26) 및 펀치(22)에 의한 소재 금속판(10)에 대한 가압력은, 소재 금속판(10)의 판 두께나 재료 등에 따라 적절히 설정된다. 즉, 후술하는 버링 가공 방법의 제2 공정에 있어서, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가 패드(26) 및 펀치(22) 사이를 미끄러지면서 상대 이동하여, 최종적으로 버링 가공 부품(12)에 플랜지(14)가 형성되도록, 당해 가압력이 적절히 설정되어 있다.

(버링 가공 방법에 대하여)

이어서, 제1 실시 형태에 있어서의 버링 가공 방법에 대하여 설명한다. 버링 가공 방법은, 이하에 나타내는 「배치 공정」의 일례로서의 제1 공정과, 「압출 공정」의 일례로서의 제2 공정을 갖고 있다.

도 1 및 도 2a에 도시되는 바와 같이, 제1 공정에서는, 소재 금속판(10)의 판 두께 방향의 일방측에 펀치(22)가 위치하고, 소재 금속판(10)의 판 두께 방향의 일방측과는 반대측(타방측)에 패드(26)가 위치하도록, 소재 금속판(10)이 배치된다.

이때, 펀치(22)의 펀치면(22B)과 홀더(24)의 상면과 편평하게, 혹은 펀치(22)의 펀치면(22B)이 홀더(24)의 상면보다 아래가 된다. 이 상태에 있어서, 하부 구멍(10A)이 형성된 소재 금속판(10)을 홀더(24) 위에 설치(세트)한다. 구체적으로는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 중심이 펀치(22)와 동축 상에 배치된 상태로, 소재 금속판(10)을 홀더(24) 위에 설치(세트)한다.

그리고, 다이(28)를 장치 하측으로 이동시키거나, 혹은 홀더(24)를 상승시켜, 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 소재 금속판(10)을 끼움 지지한다. 즉, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B) 이외의 부분이, 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 끼움 지지된다.

또한, 이 상태에 있어서, 패드 가압 장치(32)에 의해 패드(26)를 장치 하측으로 이동시켜, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를, 패드(26)(패드면(26A)) 및 펀치(22)(펀치면(22B))에 의해, 장치 상하 방향(소재 금속판(10)의 판 두께 방향)으로 가압한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 제1 공정에 있어서, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 가압된다. 환언하면, 후술하는 제2 공정의 초기부터, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 끼움 지지 가압된다. 또한, 펀치(22)의 펀치면(22B)이 홀더(24)의 상면보다 아래가 되는 경우에는, 펀치(22)의 펀치면(22B)과 홀더(24)의 상면이 편평해진 후, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 장치 상하 방향으로 가압한다.

제2 공정에서는, 도 2a에 도시하는 상태로부터, 패드 가압 장치(32)에 의한 가압력에 저항하여 펀치(22)를 이동 장치(30)에 의해 다이(28) 및 홀더(24)에 대하여 상대적으로 장치 상측으로 이동시킨다. 이때, 펀치(22) 및 패드(26)에 의한 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 대한 가압 상태가 유지되면서, 펀치(22) 및 패드(26)가 다이(28) 및 홀더(24)에 대하여 장치 상측으로 이동된다. 또한, 이때에는, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 가압된 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)는, 펀치(22)에 의해 장치 상측으로 압출되면서, 통 형상으로 형성되어 간다(도 2b 참조). 구체적으로는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 종단면시로, 펀치(22)의 견부(22A) 및 다이(28)의 견부에 의해 대략 S자 형상으로 굴곡된다. 또한, 펀치(22) 및 패드(26)의 장치 상측으로의 이동에 수반하여, 하부 구멍(10A)의 내주면이, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 펀치(22)의 직경 방향 외측으로 이동한다. 즉, 하부 구멍(10A)이 서서히 확대되면서(확경되면서), 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가 통 형상으로 형성되어 간다. 그리고, 최종적으로는, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나와, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 대한 펀치(22) 및 패드(26)에 의한 가압 상태가 해제된다.

펀치(22)와 다이(28)가 상대적으로 동일하게 이동하면, 동일하게 버링 가공할 수 있다. 제2 공정에서는, 펀치(22)를 고정하고, 다이(28)를 하강시켜도 마찬가지의 버링 가공을 할 수 있다.

도 2c에 도시되는 바와 같이, 제2 공정의 종기에서는, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나온 후에, 플랜지(14)의 내측에 펀치(22)가 삽입된다. 또한, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나왔을 때에는, 패드(26)의 직경 방향 외측에 플랜지(14)가 배치된다. 이로 인해, 패드 가압 장치(32)에 의한 가압력에 의해 패드(26)가 펀치(22)에 대하여 상대적으로 장치 하측으로 이동된다. 이상에 의해, 버링 가공 부품(12)에 플랜지(14)가 형성된다.

이어서, 본 실시 형태의 작용 및 효과에 대하여, 비교예의 버링 가공 방법과 비교하여 설명한다. 또한, 비교예의 버링 가공 방법에서는, 본 실시 형태에 있어서의 패드(26) 및 패드 가압 장치(32)를 구비하지 않은 버링 가공 장치를 사용하여, 소재 금속판(10)에 버링 가공을 실시하고 있다. 또한, 이하의 비교예의 버링 가공 장치에서는, 본 실시 형태의 버링 가공 장치(20)와 마찬가지로 구성되어 있는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 4a에 도시되는 바와 같이, 비교예의 버링 가공 방법에서는, 본 실시 형태와 마찬가지로, 펀치(22)의 펀치면(22B)과 홀더(24)의 상면과 편평하거나, 혹은 상면보다 아래가 된다. 이 상태에 있어서, 하부 구멍(10A)이 형성된 소재 금속판(10)을 홀더(24) 위에 설치(세트)한다. 또한, 다이(28)를 장치 하측으로 이동시키거나, 혹은 홀더(24)를 상승시켜, 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 소재 금속판(10)을 끼움 지지한다.

그리고, 도 4b에 도시되는 바와 같이, 펀치(22)를 이동 장치(30)에 의해 다이(28) 및 홀더(24)에 대하여 상대적으로 장치 상측으로 이동시킨다. 혹은 이동 장치(34)에 의해 다이(28)와 홀더(24)를 장치 하측으로 이동시킨다. 이때, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 펀치(22)에 의해 장치 상측으로 압출되어, 소재 금속판(10)에 플랜지(14)가 형성된다.

여기서, 버링 가공에서는, 소재 금속판(10)에 형성된 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 펀치(22)에 의해 압출하여 통 형상의 플랜지(14)를 성형하기 때문에, 성형 후의 플랜지(14)의 선단 부분(이하, 적절히 「선단부(14A)」라고 기재한다)이 플랜지(14)의 주위 방향으로 연신된다. 즉, 펀치(22)에 의한 플랜지(14)의 성형은, 소위 신장 플랜지 성형(플랜지를 연신한 상태로 성형하는 것)이다. 그리고, 소재 금속판(10)은, 인장 강도가 440㎫ 이상(본 실시 형태에서는, 590㎫)인 고강도 강판이며, 소재 금속판(10)의 연성은 비교적 낮다. 이로 인해, 도 5에 도시되는 바와 같이, 인장 강도가 590㎫이며 또한 판 두께가 2.9㎜인 고강도 강판에 대하여, 구멍 확장률을 0.67로 하는 비교예의 버링 가공을 실시한 경우에, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열(도 5의 a부 참조)이 발생한다.

이에 반하여, 제1 실시 형태의 버링 가공 방법에서는, 전술한 바와 같이 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)의 판 두께 방향으로 가압하면서 플랜지(14)를 형성한다. 재료의 주위로부터 압축력을 부여하는 정수압 하에서는, 재료의 연성이 높아짐이 알려져 있다. 이로 인해, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 압축시킴으로써, 플랜지(14)를 성형할 때의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 있어서의 연성을 높일 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)의 판 두께 방향으로 가압하고 있다. 이에 의해, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 판 두께 방향의 압축력이 작용하기 때문에, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 의사적인 정수압 하에서 할 수 있다. 이로 인해, 상기 비교예에 비하여, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 연성을 높인 상태에서 플랜지(14)를 형성할 수 있다. 환언하면, 본 실시 형태의 버링 가공 방법에서는, 상기 비교예에 비하여, 한계 구멍 확장률이 높은 신장 플랜지 성형을 행할 수 있다. 그 결과, 고강도 강판과 같은 연성이 비교적 낮은 재료를 사용해도, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이상에 의해, 펀치(22)의 형상을 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)에 대응한 형상으로 하지 않고, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 억제할 수 있다. 또한, 정수압 하란, 재료를 침수시켰을 때에, 수압에 의해 재료의 주위로부터 균일한 압력이 재료에 부여되는 상태를 의미하지만, 본 개시에서는, 재료를 침수시키지 않고, 대기압 하에서 주위로부터 재료에 압축력을 부여하는 상태이면 「정수압 하」라고 칭하고 있다.

또한, 제1 실시 형태의 버링 가공 방법에서는, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 적어도 단부(10C)를, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)의 판 두께 방향으로 가압하면서 플랜지(14)를 형성한다. 이로 인해, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)의 연성을 높인 상태에서 플랜지(14)를 형성할 수 있고, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하는 것을 더 억제할 수 있다.

그리고, 제1 실시 형태의 버링 가공 방법에 의하면, 인장 강도가 590㎫이며 또한 판 두께가 2.9㎜인 고강도 강판에 대하여, 구멍 확장률을 0.67로 하는 버링 가공을 실시해도, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하지 않음이 확인되었다. 또한, 인장 강도가 980㎫이며 또한 판 두께가 2.9㎜인 고강도 강판에 대해서도, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하지 않음이 확인되었다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 제2 공정의 초기부터, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)의 판 두께 방향으로 가압하고 있다. 이로 인해, 펀치(22)에 의한 플랜지(14)의 성형 초기부터, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 연성을 높인 상태에서 플랜지(14)를 성형할 수 있다. 이에 의해, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 가압함으로써, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 억제할 수 있다. 이로 인해, 배경기술에 기재된 버링 가공 방법과 같이, 펀치(22)의 형상을 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)에 대응한 형상으로 하지 않아, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 억제할 수 있다. 따라서, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열의 억제를, 범용성이 높은 장치 구성으로 실현할 수 있다.

(제2 실시 형태)

이하, 도 6 내지 도 8을 사용하여 제2 실시 형태의 버링 가공 방법에 대하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 버링 가공 장치(20)와는 상이한 장치를 사용하여 소재 금속판(10)에 버링 가공을 실시하고 있다. 이하, 제2 실시 형태의 버링 가공 장치(50)에 대하여 설명하고, 이어서, 제2 실시 형태의 버링 가공 방법에 대하여 설명한다.

(버링 가공 장치(50))

도 6에 도시되는 바와 같이, 버링 가공 장치(50)는, 이하에 나타내는 점을 제외하고 제1 실시 형태의 버링 가공 장치(20)와 마찬가지로 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 버링 가공 장치(50)에 있어서, 버링 가공 장치(20)와 마찬가지로 구성되어 있는 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 있다.

펀치(22)의 펀치면(22B)에는, 대략 원판 형상의 스페이서(52)(심이라고도 한다)가 형성되어 있고, 스페이서(52)는 펀치(22)에 고정되어 있다. 이 스페이서(52)는, 펀치(22)와 동축 상에 배치되어 있고, 스페이서(52)의 외경 D6이, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내경 d보다도 작다. 이에 의해, 버링 가공 장치(50)에 소재 금속판(10)을 설치한 상태에서는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내측에 스페이서(52)가 배치되는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기 설치 상태에서는, 펀치(22)와 패드(26) 사이에 스페이서(52)가 개재된다.

또한, 스페이서(52)의 판 두께 t는, 소재 금속판(10)의 판 두께보다도 얇은 소정의 판 두께이다(본 실시 형태에서는, 스페이서(52)의 판 두께 t가 소재 금속판(10)의 판 두께(2.9㎜)의 약 66％(1.9㎜)이다). 즉, 버링 가공 장치(50)에 소재 금속판(10)이 설치된 상태에서는, 스페이서(52)가 소재 금속판(10)의 상면보다도 장치 상측으로 돌출되지 않는다. 또한, 스페이서(52)의 판 두께 t는, 펀치(22)와 다이(28)의 직경 방향의 클리어런스 C보다 작다. 또한, 스페이서(52)의 소정의 판 두께는, 버링 가공에 있어서의 플랜지(14)의 구멍 확장률로부터 플랜지(14)의 판 두께 감소를 시뮬레이션 등에 의해 산출하고, 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 기초하여 결정된다. 구체적으로는, 스페이서(52)의 판 두께 t가 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 대하여 약간 얇은 판 두께로 되어 있다. 즉, 상세에 대해서는 후술하겠지만, 스페이서(52)의 판 두께 t가, 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 대하여 큰 경우에는, 후술하는 버링 가공 방법의 제2 공정 후기에 있어서, 패드(26) 및 펀치(22)에 의한 소재 금속판(10)에 대한 가압력이 저하된다. 한편, 스페이서(52)의 판 두께 t가, 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 비하여 극단적으로 얇은 경우에는, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 발출 찌꺼기가 발생할 가능성이 있다. 이로 인해, 상기한 바와 같이 스페이서(52)의 판 두께 t가 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 대하여 약간 얇은 판 두께로 되어 있다.

이어서, 제2 실시 형태의 버링 가공 방법에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태의 버링 가공 방법은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 「배치 공정」의 일례로서의 제1 공정과, 「압출 공정」의 일례로서의 제2 공정을 갖고 있다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 제1 공정에서는, 소재 금속판(10)의 판 두께 방향의 일방측에 펀치(22)가 위치하고, 소재 금속판(10)의 판 두께 방향의 일방측과는 반대측(타방측)에 패드(26)가 위치하도록, 소재 금속판(10)이 배치된다.

또한, 펀치(22)의 펀치면(22B)과 홀더(24)의 상면과 편평하게, 혹은 펀치면(22B)이 홀더(24)의 상면보다 아래가 된다. 이 상태에 있어서, 하부 구멍(10A)이 형성된 소재 금속판(10)을 홀더(24) 위에 설치(세트)한다. 구체적으로는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)이 펀치(22)와 동축 상에 배치된 상태로, 소재 금속판(10)을 홀더(24) 위에 설치(세트)한다. 또한, 이때에는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내측에 스페이서(52)가 배치됨과 함께, 스페이서(52)가 소재 금속판(10)의 상면보다도 장치 상측으로 돌출되지 않는다.

그리고, 다이(28)를 장치 하측으로 이동시키거나, 혹은 홀더(24)를 상승시켜, 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 소재 금속판(10)을 끼움 지지한다. 구체적으로는, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B) 이외의 부분이, 다이(28) 및 홀더(24)에 의해 끼움 지지된다. 다이(28)를 장치 하측으로 이동시키는 대신, 홀더(24)을 상승시켜 다이(28)와 홀더(24)로 소재 금속판(10)을 끼움 지지해도 된다.

또한, 이 상태에 있어서, 패드 가압 장치(32)에 의해 패드(26)를 장치 하측으로 이동시켜, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 하측으로 압박한다. 또한, 펀치(22)가 소재 금속판(10)의 하측에 접촉하지 않으면, 소재 금속판(10)에 접촉할 때까지 펀치(22)를 상승시킨다. 이때, 스페이서(52)가 소재 금속판(10)의 상면보다도 장치 상측으로 돌출되지 않기 때문에, 스페이서(52)의 상면과 패드(26)의 패드면(26A) 사이에는, 간극이 형성된다. 이로 인해, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)는, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해, 장치 상하 방향(소재 금속판(10)의 판 두께 방향)으로 가압된다. 즉, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 공정에 있어서, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 가압된다. 환언하면, 후술하는 제2 공정의 초기부터, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 가압된다.

제2 공정에서는, 도 6에 도시되는 상태로부터, 패드 가압 장치(32)에 의한 가압력에 저항하여 펀치(22)를 이동 장치(30)에 의해 다이(28) 및 홀더(24)에 대하여 장치 상측으로 이동시킨다. 혹은, 다이(28)와 홀더(24)로 소재 금속판(10)을 끼움 지지한 상태에서, 이동 장치(34)에 의해 다이(28)를 하강시킨다. 이때, 펀치(22) 및 패드(26)에 의한 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 대한 가압 상태가 유지되면서, 펀치(22) 및 패드(26)가 다이(28) 및 홀더(24)에 대하여 장치 상측으로 이동된다. 또한, 이때에는, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 가압된 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)는, 펀치(22)에 의해 장치 상측으로 압출되면서, 통 형상으로 형성되어 간다(도 7 참조). 그리고, 도시는 생략하지만, 제2 공정의 종기에서는, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나와, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)에 대한 펀치(22) 및 패드(26)에 의한 가압 상태가 해제된다. 또한, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나온 후에, 플랜지(14)의 내측에 펀치(22)가 삽입된다. 또한, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 빠져 나왔을 때에는, 패드(26)의 직경 방향 외측으로 플랜지(14)가 배치되기 때문에, 패드 가압 장치(32)에 의한 가압력에 의해 패드(26)가 펀치(22)에 대하여 상대적으로 장치 하측으로 이동된다.

이상에 의해, 제2 실시 형태에 있어서도, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 가압하면서, 소재 금속판(10)에 플랜지(14)가 형성된다. 이에 의해, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 펀치(22)의 펀치면(22B)에 스페이서(52)가 고정되고, 펀치(22)와 패드(26) 사이에 스페이서(52)가 개재되어 있다. 이에 의해, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에, 발출 찌꺼기가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이하, 이 점에 대하여, 제1 실시 형태와 비교하여 설명한다.

제1 실시 형태에서는, 펀치(22)의 펀치면(22B)에 스페이서(52)가 마련되지 않는다. 이로 인해, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제2 공정의 종기에 있어서, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 발출할 때에는, 패드(26)가 패드 가압 장치(32)에 의해 펀치(22)에 대하여 상대적으로 장치 하측으로 이동한다. 그리고, 패드(26)의 장치 하측으로의 이동 시에는, 패드(26)의 패드면(26A)의 외주 에지가, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내주면의 대략 전체를 전단하도록 작용한다(도 8에 도시되는 b부 참조). 이에 의해, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내주면이 전단됨으로써, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 실 형상의 발출 찌꺼기(전단 찌꺼기)가 발생하거나, 플랜지(14)의 선단면에 전단 자국이 남을 가능성이 있다. 또한, 발출 찌꺼기가 발생하면, 발출 찌꺼기에 의해 펀치(22)나 패드(26)에 흠집이 생길 가능성이 있다. 그리고, 제1 실시 형태에서는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하지 않지만, 다소의 발출 찌꺼기가 발생함이 확인되었다.

이에 반하여, 제2 실시 형태에서는, 펀치(22)의 펀치면(22B)에 스페이서(52)가 마련되어 있다. 그리고, 제2 공정의 종기에 있어서, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이를 발출할 때에는, 상술과 마찬가지로, 패드(26)가 패드 가압 장치(32)에 의해 펀치(22)에 대하여 상대적으로 장치 하측으로 이동한다. 그러나, 제2 실시 형태에서는, 펀치(22)와 패드(26) 사이에 스페이서(52)가 형성되어 있기 때문에, 제1 실시 형태에 비하여, 패드(26)의 펀치(22)에 대한 상대 이동량이 작아진다. 이로 인해, 패드(26)의 패드면(26A)의 외주 에지가, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내주면 전체를 전단하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 성형 후의 플랜지(14)의 선단부(14A)에 발출 찌꺼기(전단 찌꺼기)가 발생하는 것을 억제할 수 있음과 함께, 플랜지(14)의 선단면에 있어서의 전단 자국을 작게 할 수 있다. 또한, 발출 찌꺼기의 발생을 억제함으로써, 발출 찌꺼기에 의해 펀치(22)나 패드(26)에 흠집이 생기는 것도 방지할 수 있다.

그리고, 제2 실시 형태에 있어서, 판 두께 t를 2.5㎜, 2.0㎜, 1.9㎜로 변화시킨 스페이서(52)를 사용하여 실험을 행한바, 어느 판 두께의 스페이서(52)에 있어서든, 발출 찌꺼기의 발생이 없음이 확인되었다. 또한, 스페이서(52)의 판 두께 t를 1.9㎜(소정의 판 두께)로 한 경우에는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하지 않으나, 스페이서(52)의 판 두께 t를 2.5㎜, 2.0㎜로 한 경우에는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서 균열이 확인되었다. 이것은, 상술한 바와 같이, 플랜지(14)를 펀치(22)에 의해 성형할 때에는, 플랜지(14)가 연신되어 플랜지 성형 되기 때문에, 플랜지(14)의 판 두께가 성형 전의 소재 금속판(10)의 판 두께에 비하여 감소된다. 그리고, 스페이서(52)의 판 두께 t가, 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께에 대하여 큰 경우에는, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가, 펀치(22)와 패드(26) 사이가 발출되기 전에, 패드(26)의 패드면(26A)이 스페이서(52)의 상면에 맞닿아, 패드(26) 및 펀치(22)에 의한 소재 금속판(10)에 대한 가압력이 저하된다. 이로 인해, 스페이서(52)의 판 두께를 소정의 판 두께보다도 두꺼운 2.5㎜, 2.0㎜로 한 경우에는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생한다. 이에 의해, 판 두께 감소 후의 플랜지(14)의 판 두께를 고려하여, 스페이서(52)의 판 두께를 소정의 판 두께로 적절히 설정함으로써, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 억제하면서, 발출 찌꺼기의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 패드(26)의 외경 D5가, 펀치(22)의 외경 D3과 동일 치수이다. 이로 인해, 도 7에 도시되는 바와 같이 제2 공정에 있어서, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가 펀치(22)와 패드(26) 사이를 발출하는 타이밍을 느리게 할 수 있다. 이로 인해, 펀치(22)에 의한 플랜지(14)의 성형 완료 부근까지, 패드(26) 및 펀치(22)에 의해 소재 금속판(10)을 가압할 수 있다. 이에 의해, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열을 한층 억제할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 구성에서도 상기와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

또한, 패드(26)의 외경 D5를, 펀치(22)의 외경 D3 이상의 치수로 함으로써, 상술한 발출 찌꺼기가 발생하는 것도 억제할 수 있다. 즉, 패드(26)의 외경 D5를 펀치(22)의 외경 D3 이상의 치수로 함으로써, 펀치(22)에 의한 플랜지(14)의 성형 완료 시와, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가 펀치(22)와 패드(26) 사이를 발출할 때가 대략 동시가 된다. 이로 인해, 패드(26)가 장치 하측으로 이동할 때에는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)는, 이미 펀치(22)의 직경 방향 외측으로 이동되어 플랜지(14)로서 성형된다. 이에 의해, 패드(26)의 패드면(26A)의 외주 에지가, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내주면을 전단하는 것이 억제된다. 따라서, 발출 찌꺼기의 발생을 한층 억제할 수 있다.

제2 실시 형태에서는, 스페이서(52)의 판 두께 t가 펀치(22)와 다이(28)의 직경 방향의 클리어런스 C보다 작게 되어 있지만, 판 두께 t가 클리어런스 C 이상이어도 된다. 이 경우, 버링 가공과 동시에 플랜지를 바싹 당길 수 있다.

(패드(26)의 변형예)

이어서, 도 9를 사용하여, 패드(26)의 변형예에 대하여 설명한다. 도 9에서는, 제1 실시 형태의 버링 가공 장치(20)에 본 변형예를 적용한 예로서 도시하고 있다. 또한, 도 9에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 구성되어 있는 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 본 변형예에서는, 패드(26)의 패드면(26A)에 있어서의 직경 방향 외측 부분(외주측의 부분)에 경사면(26A1)이 형성되어 있다. 이 경사면(26A1)은, 패드면(26A)의 직경 방향 외측을 향함에 따라 장치 상측(펀치(22)로부터 이격하는 방향)으로 경사져 있다. 그리고, 펀치(22)와 패드(26)로 소재 금속판(10)을 끼움 지지한 상태에서는, 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)의 단부(10C)가 경사면(26A1)에 맞닿는다. 이에 의해, 제1 공정부터 제2 공정의 종기까지, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 단부(10C)에 대한 펀치(22)와 패드(26)의 끼움 지지 상태를 유지할 수 있다.

즉, 소재 금속판(10)에 플랜지(14)를 가공할 때에는, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 단부(10C)의 판 두께 감소율이 가장 커진다고 생각할 수 있다. 그리고, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태, 평탄 형상의 패드면(26A)과 펀치면(22B)에서 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 끼움 지지한 상태에서는, 제2 공정의 종기에 있어서, 패드면(26A)과 하부 구멍(10A)의 단부(10C) 사이에 미소의 간극이 발생할 가능성이 있다. 이 경우에는, 펀치(22)와 패드(26)에 의해, 하부 구멍(10A)의 단부(10C)를 유효하게 끼움 지지할 수 없게 될 우려가 있다. 이에 반하여, 패드면(26A)에 경사면(26A1)을 형성하고, 경사면(26A1)과 펀치면(22B)에 의해, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 단부(10C)를 끼움 지지함으로써, 제1 공정부터 제2 공정의 종기까지, 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 단부(10C)에 대한 펀치(22)와 패드(26)의 끼움 지지 상태를 유지할 수 있다. 이에 의해, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 있어서의 균열의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에 당해 변형예를 적용한 경우에는, 스페이서(52)가 펀치(22)의 펀치면(22B)에 고정되는 구성이 된다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 제2 공정의 초기부터, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 가압하고 있다. 즉, 플랜지(14)의 성형 시에 소재 금속판(10)의 연성을 높인다는 관점에서 보면, 제2 공정의 초기부터 소재 금속판(10)에 압력을 가하는 것이 바람직하지만, 펀치(22) 및 패드(26)에 의한 소재 금속판(10)에 대한 가압의 개시 타이밍을 늦추어도 된다. 즉, 제2 공정 도중부터, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 가압해도 된다. 예를 들어, 제2 공정의 초기에 있어서, 패드(26)의 패드면(26A)과 소재 금속판(10) 사이에 간극을 형성해도 된다. 이 경우에는, 제2 공정에 있어서, 펀치(22)가 장치 상측으로 이동함으로써, 펀치(22)와 함께 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가 장치 상측으로 압출되어, 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가 패드(26)에 맞닿아진다. 이에 의해, 제2 공정 도중부터, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 소재 금속판(10)에 있어서의 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가 가압된다. 즉, 적어도, 소재 금속판(10)에 대한 펀치(22)의 압출 개시의 소정 기간 경과 후부터 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)가 펀치(22)와 패드(26) 사이를 발출할 때까지 동안, 펀치(22) 및 패드(26)에 의해 하부 구멍(10A)의 주연부(10B)를 가압하도록 구성해도 된다.

그리고, 제1 실시 형태에 있어서, 상기 간극을 변화시킨 실험을 행한바, 간극이 0㎜ 내지 3㎜까지는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생하지 않음이 확인되었다. 한편, 간극을 4㎜로 했을 때에는, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 균열이 발생함이 확인되었다. 즉, 소재 금속판(10)의 재료나 판 두께, 플랜지(14)의 구멍 확장률 등을 고려하여 제2 공정의 초기에 있어서, 패드(26)의 패드면(26A)과 소재 금속판(10) 사이에 간극을 형성해도 된다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 패드(26)의 외경 D5가 펀치면(22B)의 외경 D4와 동일 치수이다. 그 대신에, 패드(26)의 외경 D5를, 펀치면(22B)의 외경 D4 이상이며 또한 펀치(22)의 외경 D3 이하로 해도 된다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 패드(26)의 외경 D5가 펀치(22)의 외경 D3과 동일 치수이다. 이 대신에, 제2 실시 형태에 있어서도, 패드(26)의 외경 D5를, 펀치면(22B)의 외경 D4 이상이며 또한 펀치(22)의 외경 D3 이하로 해도 된다. 즉, 플랜지(14)의 선단부(14A)에 발출 찌꺼기가 발생하지 않을 정도로, 패드(26)의 외경 D5를 적절히 변경해도 된다. 제1 실시 형태, 제2 실시 형태의 어떤 경우든, 패드(26)의 외경 D5는, 펀치면(22B)의 외경 D4 이상, 펀치(22)의 외경 D3 이하인 것이 바람직하다. 펀치(22)와 패드(26)에서 소재 금속판(10)을 버링 가공 중에 가능한 한 오랫동안 압하하기 위해서는, 패드(26)의 외경 D5는 펀치면(22B)의 외경 D4 이상 필요하다. 단, 외경 D5가 외경 D4보다 큰 경우와, 외경 D5와 외경 D4가 동등한 경우에는, 소재 금속판(10)을 압하하고 있는 시간은 변함없다. 버링 가공 부품(12)을 버링 가공 장치(20) 또는 버링 가공 장치(50)로부터 취출할 때, 플랜지의 선단부(14A)와 패드(26)가 간섭하는 것을 피하기 위하여, 외경 D5는 외경 D3 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 패드(26)에 있어서의 패드면(26A)의 외주 에지가 대략 직각으로 형성되어 있으나, 패드면(26A)의 외경을 직경 축소시키는 「직경 축소부」로서의 경사부를 당해 외주 에지에 형성해도 된다. 예를 들어, 도 10a에 도시되는 바와 같이 종단면시로, 패드(26)의 외주면의 전체에 펀치(22)측을 향함에 따라 패드(26)의 직경 방향 내측으로 직선형으로 경사지는 경사부(26B)를 형성해도 된다. 상기 경사부(26B)는, 펀치(22)의 견부(22A)와 장치 상하 방향에 있어서 오버랩되어 있다. 또한, 도 10b에 도시되는 바와 같이 종단면시로, 패드(26)의 외주면의 일부에 펀치(22)측을 향함에 따라 패드(26)의 직경 방향 내측으로 직선형으로 경사지는 경사부(26B)를 형성해도 된다. 또한, 도 10c에 도시되는 바와 같이 종단면시로, 패드(26)의 외주면의 일부에 펀치(22)측을 향함에 따라 패드(26)의 직경 방향 내측으로 만곡상으로 경사지는 경사부(26B)를 형성해도 된다. 이에 의해, 패드(26)가 펀치(22)에 대하여 장치 하측으로 이동할 때에, 패드(26)의 외주면이 소재 금속판(10)의 하부 구멍(10A)의 내주면을 전단하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 펀치(22)가 평탄한 정상면(상면)을 갖는 구성으로 하고 있지만, 펀치(22)는 적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고 있으면 된다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 스페이서(52)가 펀치(22)의 펀치면(22B)에 설치되어 있지만, 스페이서(52)를 패드(26)의 패드면(26A)에 설치하는 구성으로 해도 된다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 스페이서(52)가 대략 원판 형상이 되어, 펀치(22)의 동축 상에 배치되어 있지만, 스페이서(52)를 대략 원환 판 형상으로 하여 펀치(22)와 동축에 배치하는 구성으로 해도 된다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 펀치(22) 전체가 원기둥 형상으로 형성되어 있으나, 본 개시는 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 펀치(22)의 펀치면(22B)측의 부분만이 원기둥 형상으로 형성되는 구성이어도 된다. 또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 패드(26) 전체가 원기둥 형상으로 형성되어 있으나, 본 개시는 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 패드(26)의 패드면(26A)측의 부분만이 원기둥 형상으로 형성되는 구성이어도 된다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 버링 가공 부품(12)에 플랜지(14)가 원통 형상으로 형성되어 있으나, 플랜지(14)의 형상은 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 플랜지(14)를, 직사각형 통 형상으로 형성해도 된다. 이 경우에는, 펀치(22)가 직사각형 기둥 형상으로 형성된다. 또한, 플랜지(14)를, 바닥이 있는 원통 형상으로 형성해도 된다. 구체적으로는, 플랜지(14)의 선단부(14A)로부터 플랜지(14)의 직경 방향 내측으로 연장되는 플랜지부가 형성되어도 된다. 이 경우에는, 도 2b에 도시되는 상태가, 버링 가공 방법의 제2 공정의 종기가 된다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 소재 금속판(10)에 버링 가공을 실시하는 예로서 설명했지만, 버링 가공이 실시되는 가공 부재는 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 프레스 성형 후의 프레스 성형품으로 버링 가공을 실시할 때에, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 버링 가공 방법을 적용해도 된다. 이 경우에는, 프레스 성형품이 본 실시 형태의 「피가공 부재」에 대응한다.

또한, 2016년 1월 21일에 출원된 일본 특허 출원 제2016-009531호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이며 또한 개개로 기재된 경우와 동일 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.

이상의 실시 형태에 관한 것이며, 또한 이하의 부기를 개시한다.

(부기 1)

관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과,

상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정

을 구비하는 버링 가공 방법.

(부기 2)

상기 압출 공정의 초기부터 상기 펀치 및 상기 패드에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압하는 부기 1에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 3)

상기 압출 공정에서는, 상기 관통 구멍의 주연부의 적어도 단부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시키는, 부기 1 또는 부기 2에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 4)

상기 펀치의 정상면 또는 패드에 있어서의 상기 펀치와의 대향면에는, 상기 압출 공정에 있어서 상기 관통 구멍의 내측에 위치하는 스페이서가 마련되어 있고, 상기 스페이서의 두께가 상기 피가공 부재의 판 두께보다 얇은, 부기 1 내지 부기 3 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 5)

상기 펀치 및 상기 패드는 원기둥 형상으로 형성되고,

상기 펀치의 정상면의 외주부에는, 펀치 견부가 접속되어 있고,

상기 패드의 외경이, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 펀치의 외경 이하인, 부기 1 내지 부기 4 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 6)

상기 패드는 원기둥 형상으로 형성되어 있고,

상기 패드의 외주면에는, 상기 패드에 있어서의 상기 펀치와의 대향면의 외경을 직경 축소시키는 직경 축소부가 형성되어 있는 부기 1 내지 부기 5 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 7)

상기 직경 축소부가, 상기 펀치측을 향함에 따라 상기 패드의 직경 방향 내측으로 경사진 경사부로 되어 있는 부기 6에 기재된 버링 가공 방법.

(부기 8)

관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 배치되고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측으로 상기 피가공 부재에 대하여 상대적으로 이동됨으로써 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 펀치와,

상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 반대측에서 또한 상기 펀치와 대향하여 배치되고, 상기 피가공 부재에 대한 상기 펀치의 압출 과정에 있어서 상기 펀치와 함께 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 가압하는 패드,

를 구비한 버링 가공 장치.

(부기 9)

상기 관통 구멍의 주연부의 적어도 단부를 상기 펀치와 상기 패드에 의해 가압하는, 부기 8에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 10)

상기 펀치의 정상면 또는 상기 패드에 있어서의 상기 정상면과의 대향면에는, 스페이서가 마련되어 있고,

상기 스페이서의 두께가 상기 피가공 부재의 판 두께보다 얇은, 부기 8 또는 부기 9에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 11)

상기 펀치의 정상면측의 부분이 원기둥 형상이며,

상기 패드의 상기 정상면과의 대향면측의 부분이 원기둥 형상이며,

상기 패드의 외경이, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 펀치의 외경 이하인 부기 8 내지 부기 10 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 12)

상기 패드는 원기둥 형상으로 형성되어 있고,

상기 패드의 외주면에는, 상기 패드에 있어서의 상기 펀치와의 대향면의 외경을 직경 축소시키는 직경 축소부가 형성되어 있는 부기 8 내지 부기 11 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 13)

상기 직경 축소부는, 상기 펀치측을 향함에 따라 상기 패드의 직경 방향 내측으로 경사진 경사부로 되어 있는 부기 12에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 14)

상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,

상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구되고, 상기 패드를 수용하는 수용부를 갖는 다이와,

상기 펀치를 이동하는 펀치 이동 장치 및 상기 다이를 이동하는 다이 이동 장치의 적어도 한쪽과,

상기 펀치 이동 장치 및 상기 다이 이동 장치의 상기 적어도 한쪽을 제어하는 제어 장치를

더 구비하고,

상기 제어 장치는, 상기 관통 구멍이 형성된 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 배치된 상기 펀치와, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 배치된 상기 패드에 의해, 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하도록, 상기 펀치 이동 장치 및 상기 다이 이동 장치의 상기 적어도 한쪽을 제어하는, 부기 8 내지 부기 13 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 15)

적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,

상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,

상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,

상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를

구비하는 버링 가공 장치.

(부기 16)

상기 펀치는, 축방향으로 이동 가능해지고,

상기 패드는, 원기둥 형상이며, 상기 펀치와 동축에 배치되고, 상기 프레스 방향인 상기 축방향으로 이동 가능한, 부기 15에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 17)

상기 패드는, 적어도 상기 대향면이 상기 다이의 상기 수용부의 개구면에 일치하는 위치까지 이동 가능한, 부기 15 또는 부기 16에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 18)

상기 정상면 또는 상기 대향면에는, 스페이서가 마련되어 있는, 부기 15 내지 부기 17 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 19)

상기 스페이서의 두께는, 상기 펀치와 상기 다이의 직경 방향의 클리어런스보다 작은, 부기 18에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 20)

상기 스페이서는, 상기 펀치의 축 상에 배치되는, 부기 18 또는 부기 19에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 21)

상기 패드에 있어서의 상기 대향면에는, 표면 경화층이 형성되어 있는 부기 15 내지 부기 20 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 22)

상기 펀치의 정상면과 동체부 사이의 코너부에 모따기된 펀치 견부를 구비하고, 상기 패드의 외경은, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 동체부의 외경 이하인, 부기 15 내지 부기 21 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 23)

상기 패드의 상기 펀치측의 동체부에는, 상기 펀치측을 향함에 따라 외경이 작아지는 경사부가 마련되어 있는, 부기 15 내지 부기 22 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 24)

상기 펀치 견부와 상기 경사부가 상기 프레스 방향에서 오버랩되어 있는, 부기 22를 인용하는 부기 23에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 25)

상기 패드의 대향면의 외주측에는, 상기 대향면의 외주측을 향함에 따라 상기 펀치로부터 이격하는 방향으로 경사지는 경사면이 형성되어 있는, 부기 15 내지 부기 22 중 어느 한 항에 기재된 버링 가공 장치.

(부기 26)

하부 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재에 통 형상의 플랜지를 형성하는 버링 가공 방법이며,

상기 피가공 부재의 판 두께 방향 일방측에 배치된 펀치를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측으로 상기 피가공 부재에 대하여 상대적으로 이동시켜 상기 하부 구멍의 주연부를 압출하여 상기 플랜지를 형성하는 압출 공정을 갖고,

상기 압출 공정에 있어서, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측에서 또한 상기 펀치와 대향하여 배치된 패드와, 상기 펀치에 의해, 상기 하부 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압하는 버링 가공 방법.

(부기 27)

하부 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재에 통 형상의 플랜지를 형성하는 버링 가공 장치이며,

상기 피가공 부재의 판 두께 방향 일방측에 배치되고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측으로 상기 피가공 부재에 대하여 상대적으로 이동됨으로써 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 하부 구멍의 주연부를 압출하여 상기 플랜지를 형성하는 펀치와,

상기 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측에서 또한 상기 펀치와 대향하여 배치되고, 상기 피가공 부재에 대한 상기 펀치의 압출 과정에 있어서 상기 펀치와 함께 상기 피가공 부재에 있어서의 하부 구멍의 주연부를 가압하는 패드를

구비한 버링 가공 장치.

부기 26에 기재된 버링 가공 방법 또는 부기 27에 기재된 버링 가공 장치에 의하면, 펀치가 피가공 부재의 판 두께 방향 일방측에 배치되고, 패드가 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측으로 배치되어 있고, 펀치 및 패드가 피가공 부재의 판 두께 방향에 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 압출 공정에 있어서, 펀치를 피가공 부재의 판 두께 방향 타방측으로 피가공 부재에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 피가공 부재에 있어서의 하부 구멍의 주연부가 압출되어, 피가공 부재에 플랜지가 형성된다.

여기서, 압출 공정에 있어서, 피가공 부재에 있어서의 하부 구멍의 주연부가, 펀치 및 패드에 의해 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압된다. 환언하면, 압출 공정에서는, 피가공 부재에 있어서의 하부 구멍의 주연부가, 피가공 부재의 판 두께 방향으로 압축되면서, 플랜지가 형성된다. 이로 인해, 플랜지의 선단부에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 재료의 주위로부터 압축력을 부여하는 정수압 하에서는, 재료의 연성이 높아짐이 알려져 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 피가공 부재에 있어서의 하부 구멍의 주연부가 판 두께 방향으로 압축되기 때문에, 펀치에 의한 플랜지의 성형 시에 있어서, 하부 구멍의 주연부를 의사적인 정수압 하로 할 수 있다. 이로 인해, 당해 주연부를 가압하지 않는 경우에 비하여, 당해 주연부에 있어서의 연성이 높아진다. 이에 의해, 플랜지의 성형 시에 있어서, 하부 구멍의 주연부의 연성을 높인 상태에서 플랜지가 형성되기 때문에, 플랜지의 선단부에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이, 부기 26에 기재된 버링 가공 방법 또는 부기 27에 기재된 버링 가공 장치에 의하면, 펀치의 형상을 피가공 부재의 하부 구멍에 따른 형상으로 하지 않고, 플랜지의 선단부에 있어서의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 개시의 버링 가공 방법 및 버링 가공 장치에서는, 재료를 침수시키지 않고, 대기압 하에서 주위로부터 재료에 압축력을 부여하는 상태이면 「정수압 하」라고 칭하고 있다.

(부기 28)

평탄 형상의 정상면과, 상기 정상면의 외주부에 접속된 펀치 견부를 포함하여 구성된 주상의 펀치와,

상기 펀치의 외주측에 배치된 홀더와,

상기 펀치 및 상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개방된 수용부를 갖는 다이와,

상기 수용부 내에 있어서 상기 펀치와의 대향 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 펀치의 상기 정상면에 대향하여 배치된 대향면을 갖는 패드를

구비한 버링 가공 장치.

Claims

관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과,
상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정을
구비하고,
상기 펀치의 정상면 또는 패드에 있어서의 상기 펀치와의 대향면에는, 상기 압출 공정에 있어서 상기 관통 구멍의 내측에 위치하는 스페이서가 마련되어 있고,
상기 스페이서의 두께가 상기 피가공 부재의 판 두께보다 얇은, 버링 가공 방법.
관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과,
상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정을
구비하고,
상기 펀치 및 상기 패드는 원기둥 형상으로 형성되고,
상기 펀치의 정상면의 외주부에는, 펀치 견부가 접속되어 있고,
상기 패드의 외경이, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 펀치의 외경 이하인, 버링 가공 방법.
관통 구멍이 형성된 판 형상의 피가공 부재의 판 두께 방향의 일방측에 펀치가 위치하고, 상기 피가공 부재의 판 두께 방향의 상기 일방측과는 반대측에 패드가 위치하도록, 상기 피가공 부재를 배치하는 배치 공정과,
상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 피가공 부재에 있어서의 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시켜 상기 펀치에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 압출하여 플랜지를 형성하는 압출 공정을
구비하고,
상기 패드는 원기둥 형상으로 형성되어 있고,
상기 패드의 외주면에는, 상기 패드에 있어서의 상기 펀치와의 대향면의 외경을 직경 축소시키는 직경 축소부가 형성되어 있는, 버링 가공 방법.
제3항에 있어서, 상기 직경 축소부가, 상기 펀치측을 향함에 따라 상기 패드의 직경 방향 내측으로 경사진 경사부로 되어 있는, 버링 가공 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 공정의 초기부터 상기 펀치 및 상기 패드에 의해 상기 관통 구멍의 주연부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압하는, 버링 가공 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 공정에서는, 상기 관통 구멍의 주연부의 적어도 단부를 상기 피가공 부재의 판 두께 방향으로 가압한 상태에서, 상기 펀치를 상기 피가공 부재에 대하여 상기 반대측으로 상대적으로 이동시키는, 버링 가공 방법.
적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,
상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,
상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,
상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를
구비하고,
상기 정상면 또는 상기 대향면에는, 스페이서가 마련되어 있는, 버링 가공 장치.
제7항에 있어서, 상기 스페이서의 두께는, 상기 펀치와 상기 다이의 직경 방향의 클리어런스보다 작은, 버링 가공 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스페이서는, 상기 펀치의 축 상에 배치되는, 버링 가공 장치.
적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,
상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,
상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,
상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를
구비하고,
상기 펀치의 정상면과 동체부 사이의 코너부에 모따기된 펀치 견부를 구비하고, 상기 패드의 외경은, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 동체부의 외경 이하인, 버링 가공 장치.
적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,
상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,
상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,
상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를
구비하고,
상기 패드의 상기 펀치측의 동체부에는, 상기 펀치측을 향함에 따라 외경이 작아지는 경사부가 마련되어 있는, 버링 가공 장치.
적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,
상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,
상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,
상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를
구비하고,
상기 펀치의 정상면과 동체부 사이의 코너부에 모따기된 펀치 견부를 구비하고, 상기 패드의 외경은, 상기 정상면의 외경 이상이며 또한 상기 동체부의 외경 이하이고,
상기 패드의 상기 펀치측의 동체부에는, 상기 펀치측을 향함에 따라 외경이 작아지는 경사부가 마련되고,
상기 펀치 견부와 상기 경사부가 상기 프레스 방향에서 오버랩되어 있는, 버링 가공 장치.
적어도 주변부가 평탄한 정상면을 갖고, 상기 정상면측의 부분이 원기둥 형상인 펀치와,
상기 펀치의 주위에 배치된 홀더와,
상기 홀더에 대향하여 배치되고, 상기 펀치측에 개구된 수용부를 갖는 다이와,
상기 수용부 내에 배치되고, 프레스 방향으로 이동 가능하고, 상기 펀치의 정상면에 대향하는 대향면을 갖는 패드를
구비하고,
상기 패드의 대향면의 외주측에는, 상기 대향면의 외주측을 향함에 따라 상기 펀치로부터 이격하는 방향으로 경사지는 경사면이 형성되어 있는, 버링 가공 장치.
제7항, 제8항, 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패드에 있어서의 상기 대향면에는, 표면 경화층이 형성되어 있는, 버링 가공 장치.
제7항, 제8항, 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펀치는, 축방향으로 이동 가능해지고,
상기 패드는, 원기둥 형상이며, 상기 펀치와 동축에 배치되고, 상기 프레스 방향인 상기 축방향으로 이동 가능한, 버링 가공 장치.
제7항, 제8항, 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패드는, 적어도 상기 대향면이 상기 다이의 상기 수용부의 개구면에 일치하는 위치까지 이동 가능한, 버링 가공 장치.
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