KR101983929B1 - Metal moldings including a tubular part having a slit, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus and a mold used therefor - Google Patents
Metal moldings including a tubular part having a slit, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus and a mold used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- KR101983929B1 KR101983929B1 KR1020177026533A KR20177026533A KR101983929B1 KR 101983929 B1 KR101983929 B1 KR 101983929B1 KR 1020177026533 A KR1020177026533 A KR 1020177026533A KR 20177026533 A KR20177026533 A KR 20177026533A KR 101983929 B1 KR101983929 B1 KR 101983929B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mold
- tubular portion
- tubular
- shaped
- slit
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 219
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 219
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 160
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title abstract description 45
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 112
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 138
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 75
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 70
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 6
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 abstract description 23
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 45
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 24
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000007545 Vickers hardness test Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Fe-based Chemical class 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
- B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
- B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/10—Die sets; Pillar guides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
- B21D5/10—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
개시되는 제조 방법은, 슬릿(3)을 가지는 관상부(1e)를 포함하는 금속 성형품을 제조하는 제조 방법이다. 이 제조 방법은, 금속판을 변형시키는 것에 의해서, 단면이 U자형인 U자형부를 형성하는 공정 (i)과 U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록 돌기부(23)를 가지는 금형(20)을 이용하여 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 슬릿을 가지는 관상부(1e)를 형성하는 공정 (ii)를 포함한다. 공정 (ii)에 있어서, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다.The manufacturing method disclosed is a manufacturing method for manufacturing a metal molded article including a tubular portion 1e having a slit 3. This manufacturing method comprises a step (i) of forming a U-shaped section having a U-shaped section and a molding step (20) having a protruding section (23) so that two ends of the U- (Ii) of forming the tubular portion 1e having a slit by deforming the U-shaped portion by using the above-mentioned U-shaped portion. In the step (ii), the peripheral length LH of the tubular portion 1e is made shorter than the sectional length LU of the U-shaped portion.
Description
본 발명은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품 및 그 제조 방법, 및 그에 이용되는 제조 장치 및 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a metal molded article including a tubular portion having a slit, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus and a mold used for the same.
자동차 부품이나 가정용 전기 제품에는 관상 부품이 다용되고 있다. 그 때문에, 관상 부품을 제조하는 기술의 개발이 추진되고 있다. 금속판을 재료로 하여 관상 부품을 제조하기 위한 대표적인 방법으로서 UO 성형이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1, 2).Tubular parts are widely used in automobile parts and household electric appliances. Therefore, development of a technique for manufacturing tubular parts is being promoted. UO molding is known as a typical method for manufacturing a tubular part from a metal plate (for example, Patent Documents 1 and 2).
최근, 자동차 분야에서는, 길이 방향으로 슬릿을 가지는 관상 부품에 대한 요구가 있다. 이러한 관상 부품의 제조 방법으로서 굽힘 가공을 여러 차례 행하는 방법이 종래부터 이용되고 있다. 그러나, 그 방법에는, 복잡한 형상의 부품의 성형이 곤란하다고 하는 문제, 및, 공정이 번잡하다는 문제가 있다. 그 때문에, UO 성형의 응용이 기대되고 있다. 그러나, 일반적인 UO 성형은, 슬릿이 없는 관상 부품을 제조하기 위한 방법으로, 성형된 관상 부품의 맞댐부는 용접된다. 이 때문에, 종래의 UO 성형을 적용하는 것만으로는, 맞댐부에 간극을 가지는 관상 부품을 정밀하게 제조하는 것은 곤란하다.Recently, in the field of automobiles, there is a demand for tubular parts having slits in the longitudinal direction. As a method of manufacturing such a tubular part, a method of performing bending processing several times has conventionally been used. However, this method has a problem that it is difficult to mold a component having a complicated shape and a problem that the process is troublesome. Therefore, application of UO molding is expected. However, general UO molding is a method for manufacturing a tubular part without a slit, and the butt of the formed tubular part is welded. For this reason, it is difficult to precisely fabricate tubular parts having a gap in the abutted portion by merely applying the conventional UO molding.
특허 문헌 3은, 세로 방향으로 슬롯을 가지는 중공형재를 형성하는 방법을 개시하고 있다. 특허 문헌 3의 도 3 및 도 4에는, 슬롯을 형성하기 위한 블레이드를 구비하는 중자(中子)(코어(11))를 이용하는 방법이 개시되어 있다. 특허 문헌 3의 제조 방법은, 성형 후에 슬롯을 닫아 용접하는 것을 전제로 하고 있다. 그 때문에, 슬롯의 간격의 정밀도나 용접 전의 형상의 정밀도는 고려되어 있지 않다. 또, 금속판의 재질이나 판두께가 변화한 경우에는 스프링 백량도 변화하기 때문에, 슬롯의 간격에는 편차가 생긴다. 그 때문에, 금속판의 재질이나 판두께를 변경하는 경우에는, 슬롯의 간격을 조정하기 위해서 금형의 수정이 필요해진다.
또, 특허 문헌 1에는, 판재를 굽히는 것에 의해서, 단면이 각형인 관상 부재를 성형하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서 이용되는 금형은, 상형, 하형, 및 측면 다이스를 가진다. 측면 다이스는, 서로 대향하는 2개의 단가장자리를 근접시키도록 판재의 측부를 압압하기 위한 다이스이다. 이 방법으로 성형된 관상 부재는, 성형 후에 맞댐부가 용접된다. 그 때문에, 2개의 단가장자리의 사이의 간격의 제어에 대해서는 충분하게 고려되어 있지 않다.Patent Document 1 discloses a method of forming a tubular member having a square cross section by bending a plate member. The mold used in this method has a top mold, a bottom mold, and a side die. The side dice are dies for pressing the side portions of the plate material so as to bring the two end edges facing each other close to each other. The tubular member formed by this method is welded to the butt portion after molding. Therefore, the control of the interval between the two end edges is not considered sufficiently.
또한, 관상 부품의 제조 방법으로서 롤 성형도 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 4). 그러나, 롤 성형에서는, 길이 방향으로 단면 형상이 변화하는 이형 단면관 등의 복잡한 형상을 가지는 관상 부품의 제조는 곤란하다.Roll forming is also known as a method of manufacturing a tubular part (for example, Patent Document 4). However, in the roll forming, it is difficult to produce a tubular part having a complicated shape such as a sectioned section tube whose sectional shape changes in the longitudinal direction.
금속판의 굽힘 가공으로서 프레스 브레이크 가공이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 5). 프레스 브레이크에 의한 굽힘 가공에 의해, 맞댐부에 간극을 가지는 관상 부품을 성형하는 것도 생각된다. 그러나, 프레스 브레이크 가공으로는, 맞댐부의 간극의 간격을 작게 하는 것은 곤란하다. BACKGROUND ART Press braking is known as bending of a metal plate (for example, Patent Document 5). It is also conceivable to form a tubular part having a gap in the butted portion by bending with a press brake. However, with press brake machining, it is difficult to reduce the gap between the butted portions.
또한, 종래의 UO 성형에서도, 성형 후의 스프링 백에 의해서, 관상 부품의 맞댐부에, 의도하지 않는 간극이 생기는 경우가 있다. 그러나, 종래의 UO 성형에서는, 맞댐부의 간극의 간격을 제어하는 것은 매우 어렵다.Also, in the conventional UO molding, unintentional gaps may occur in the abutting portions of the tubular parts due to springback after molding. However, in the conventional UO molding, it is very difficult to control the gap between the butted portions.
또, 예를 들면 특허 문헌 2 및 3에 기재되어 있듯이, O 성형시에 중자를 사용하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 금속판의 폭을 금형의 단면 둘레 길이보다도 짧게 하는 것에 의해서, 맞댐부에 간극을 가지는 관상 부품을 성형하는 것이 생각된다. 그러나, 이 방법에서는 단순한 굽힘에 의한 성형이 되기 때문에, 스프링 백이 크다는 문제가 있다. 그 때문에, 이 경우에도 맞댐부의 간극의 간격의 제어는 곤란하다.Further, as described in, for example,
또, 금형의 설계를 시행 착오로 행하고, 그 금형을 이용하여, 맞댐부에 간극을 가지는 관상 부품을 스프링 백을 이용하여 성형하는 것도 생각된다. 그러나, 양산을 생각한 경우에는, 금속판의 재질이나 판두께가 로트 변경에 의해서 약간 변화한다. 그 경우에는, 스프링 백량도 변화하기 때문에, 맞댐부의 간극의 간격이나 관상 부품의 형상에 편차가 생긴다. 이 때문에, 맞댐부의 간극의 간격이 일정하고, 형상 정밀도가 양호한 관상 부품을 계속 양산하는 것은 곤란하다. 또한, 금속판의 재질이나 판두께를 변경하는 경우에는, 맞댐부의 간극의 간격을 조정하기 위해서 금형의 수정이 필요하고, 다대한 시간과 노력을 필요로 하여, 결과적으로 고비용을 초래한다.It is also conceivable to design the mold by trial and error, and to mold the tubular part having the gap at the abutting part by using the spring back. However, when mass production is considered, the material and plate thickness of the metal plate slightly change by lot change. In this case, since the spring back amount also changes, there is a variation in the gap between the butted portions and the shape of the tubular part. For this reason, it is difficult to continue mass production of the tubular part having a constant interval between the butted portions and good shape accuracy. Further, in the case of changing the material and the plate thickness of the metal plate, it is necessary to modify the metal mold in order to adjust the interval of the gap of the abutted portion, requiring a great deal of time and effort, resulting in high cost.
특허 문헌 6은, UO 성형 기술을 이용하여, 컷 블랭크로부터 중공 이형재를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 특허 문헌 6의 제조 방법에서는, 컷 블랭크의 2개의 대향 가장자리부를 서로 맞닿게 하여 닫은 중공 이형재를 성형한다. 이 때, 컷 블랭크의 둘레 방향의 길이를, 필요한 성형 길이보다도, 소정의 잉여 길이만큼 길게 한다. 당해 잉여 길이는, 적어도 1%~10%이다. 특허 문헌 6에는, 가장자리 접합부에 맞닿는 중공 이형재의 영역이, 적어도 부분적으로 둘레 방향으로 압축되는 것이 개시되고 있다. 또, 특허 문헌 6에는, UO 성형 기술을 이용하여 상기 제조 방법을 실시하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허 문헌 6에는, 어떻게 제조 방법을 실시할지는 구체적으로는 기재되어 있지 않다. 즉, UO 성형 기술을 이용하여, 어떻게 중공 이형재를 둘레 방향으로 압축할지는, 특허 문헌 6에는 개시되어 있지 않다. 또한, 특허 문헌 6의 방법은, 슬릿의 폭을 임의로 제어하는 것을 상정하고 있지 않다.Patent Document 6 discloses a method of manufacturing a hollow release material from a cut blank using a UO molding technique. In the manufacturing method of Patent Document 6, a hollow release member is formed by abutting two opposed edge portions of the cut blank against each other. At this time, the length of the cut blank in the circumferential direction is made longer than the necessary forming length by a predetermined excess length. The surplus length is at least 1% to 10%. Patent Document 6 discloses that the region of the hollow release member abutting the edge joint is compressed at least partially in the circumferential direction. Patent Document 6 describes that the above-described manufacturing method is carried out by using a UO molding technique. However, Patent Document 6 does not specifically describe how to carry out the production method. That is, how to compress the hollow release material in the circumferential direction by using the UO molding technique is not disclosed in Patent Document 6. The method of Patent Document 6 does not assume that the width of the slit is arbitrarily controlled.
상기의 상황에 있어서, 본 발명의 목적의 하나는, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 정밀하게 성형하고, 슬릿의 간격을 제어하는 것이 가능한 제조 방법을 제공하는 것이다.In the above situation, one of the objects of the present invention is to provide a manufacturing method capable of precisely molding a metal molded article including a tubular portion having a slit, and controlling the interval of the slit.
본 발명의 일실시 형태의 방법은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하는 제조 방법이다. 이 제조 방법은, (i) 금속판을 변형시키는 것에 의해서, 단면이 U자형인 U자형부를 형성하는 공정과, (ii) 상기 U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록 상기 돌기부를 가지는 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 상기 슬릿을 가지는 상기 관상부를 형성하는 공정을 포함한다. 상기 (ii)의 공정에 있어서, 상기 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 상기 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다.A method of an embodiment of the present invention is a manufacturing method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. This manufacturing method comprises the steps of: (i) forming a U-shaped section having a U-shaped section by deforming a metal plate; and (ii) forming a U-shaped section having the projecting section so that the two ends of the U- To form the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion. In the step (ii), the end face circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the end face length LU of the U-shaped portion.
본 발명의 일 실시 형태의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품이다. 상기 관상부의 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 편차(S)를 이하의 식으로 표시했을 때에, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0.4 미만이다.A metal molded article of an embodiment of the present invention is a metal molded article including a tubular portion having a slit. The average value of the deviation S in the circumferential direction is less than 0.4 when the deviation (S) of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section of the tubular portion is expressed by the following formula.
S=(Bmax-Bmin)/BmaxS = (Bmax-Bmin) / Bmax
여기서, Bmin은, 상기 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최소값이다. Bmax는, 상기 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최대값이다.Here, Bmin is the minimum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section. Bmax is a maximum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section.
본 발명의 일실시 형태의 제조 장치는, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하기 위한 제조 장치이다. 이 제조 장치는, 금형과, 상기 금형을 이동시키기 위한 이동 기구를 포함한다. 상기 금형은, 상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다. 상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다. 상기 금형은, 상기 통형상부의 단면 둘레 길이가 짧아지도록 상기 통형상부의 외주면을 압압하기 위한 구성을 가진다.A manufacturing apparatus of an embodiment of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. The manufacturing apparatus includes a mold and a moving mechanism for moving the mold. The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit. The mold has a configuration for pressing the outer circumferential surface of the tubular portion so that a circumferential length of the tubular portion becomes shorter.
본 발명의 일 실시 형태의 금형은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하기 위한 금형이다. 이 금형은, 상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다. 상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다. 상기 금형은, 상기 통형상부의 단면 둘레 길이가 짧아지도록 상기 통형상부의 외주면을 압압하기 위한 구성을 가진다.A metal mold of an embodiment of the present invention is a metal mold for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit. The mold has a configuration for pressing the outer circumferential surface of the tubular portion so that a circumferential length of the tubular portion becomes shorter.
본 발명에 의하면, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 정밀하게 성형하여 슬릿의 간격을 제어할 수 있다. 본 발명에 의하면, 슬릿이 정밀하게 형성된 관상부를 포함하는 금속 성형품이 얻어진다. 또한, 본 발명에 의하면, 본 발명의 제조 방법에 바람직하게 이용되는 제조 장치 및 금형이 얻어진다. According to the present invention, the interval between slits can be controlled by precisely shaping a metal molded article including a tubular portion having a slit. According to the present invention, a metal molded article including a tubular portion in which a slit is formed precisely is obtained. Further, according to the present invention, a production apparatus and a mold preferably used in the production method of the present invention are obtained.
도 1은, 본 발명의 금속 성형품의 일례의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 2A는, 본 발명의 제조 방법의 일 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2B는, 도 2A에 계속되는 일 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2C는, 도 2A 및 도 2B의 공정으로 형성되는 U자형부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3A는, 본 발명의 제조 방법에서 이용되는 금형의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도다.
도 3B는, 도 3A의 금형을 이용한 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3C는, 도 3B의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3D는, 도 3C의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3E는, 도 3D의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3F는, 도 3B~도 3E의 공정으로 제조되는 금속 성형품의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4A는, 본 발명의 제조 방법에서 이용되는 금형의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4B는, 도 4A의 금형을 이용한 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4C는, 도 4B의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4D는, 도 4C의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4E는, 도 4D의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4F는, 도 4B~도 4E의 공정으로 제조되는 금속 성형품의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5A는, 본 발명의 제조 방법에서 이용되는 금형의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5B는, 도 5A의 금형을 이용한 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5C는, 도 5B의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5D는, 도 5C의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5E는, 도 5D의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5F는, 도 5B~도 5E의 공정으로 제조되는 금속 성형품의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6A는, 본 발명의 제조 방법에서 이용되는 금형의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6B는, 도 6A의 금형을 이용한 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6C는, 도 6B의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6D는, 도 6C의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6E는, 도 6D의 공정에 계속되는 일 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6F는, 도 6B~도 6E의 공정으로 제조되는 금속 성형품의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 금형의 다른 일례의 단면 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 금형의 다른 일례, 및 그것에 따라 형성되는 관상부의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9A는, 본 발명의 금속 성형품의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9B는, 본 발명의 금속 성형품의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9C는, 본 발명의 금속 성형품의 그 외의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9D는, 본 발명의 금속 성형품의 그 외의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9E는, 본 발명의 금속 성형품의 그 외의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10A는, 비교예 1의 관상 부재의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸다.
도 10B는, 도 10A에 계속되는 일 공정을 모식적으로 나타낸다.
도 11A는, 비교예 2의 관상 부재의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸다.
도 11B는, 도 11A에 계속되는 일 공정을 모식적으로 나타낸다.
도 12A는, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 관상 부재에 대해서, 판두께 방향의 왜곡 분포를 나타내는 그래프이다.
도 12B는, 실시예 2~4 및 비교예 2의 관상 부재에 대해서, 둘레 방향의 왜곡 분포를 나타내는 그래프이다.
도 13은, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값과 1축 압축 강도의 감소율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14A는, 본 발명의 제조 장치의 일례에 대해서, 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14B는, 도 14A에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14C는, 도 14B에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14D는, 도 14C에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15A는, 본 발명의 제조 장치의 다른 일례에 대해서, 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15B는, 도 15A에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15C는, 도 15B에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15D는, 도 15C에 계속되는 동작의 일례를 나타내는 도면이다.Fig. 1 schematically shows a cross section of an example of a metal molded article of the present invention.
2A is a cross-sectional view schematically showing an example of one step of the manufacturing method of the present invention.
Fig. 2B is a cross-sectional view schematically showing an example of a process subsequent to Fig. 2A.
Fig. 2C is a cross-sectional view schematically showing a U-shaped portion formed by the process of Figs. 2A and 2B. Fig.
3A is a cross-sectional view schematically showing an example of a mold used in the production method of the present invention.
Fig. 3B is a cross-sectional view schematically showing an example of a manufacturing process using the mold of Fig. 3A.
FIG. 3C is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 3B.
3D is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 3C.
FIG. 3E is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 3D.
Fig. 3F is a cross-sectional view schematically showing an example of a metal molded article manufactured by the processes of Figs. 3B to 3E.
4A is a cross-sectional view schematically showing an example of a mold used in the production method of the present invention.
Fig. 4B is a cross-sectional view schematically showing an example of a manufacturing process using the mold of Fig. 4A. Fig.
4C is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 4B.
FIG. 4D is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 4C.
4E is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 4D.
Fig. 4F is a cross-sectional view schematically showing an example of a metal molded article manufactured by the processes of Figs. 4B to 4E.
5A is a cross-sectional view schematically showing an example of a mold used in the production method of the present invention.
Fig. 5B is a cross-sectional view schematically showing an example of a manufacturing process using the mold of Fig. 5A.
5C is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 5B.
5D is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 5C.
5E is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 5D.
5F is a cross-sectional view schematically showing an example of a metal molded article manufactured by the processes of Figs. 5B to 5E.
6A is a cross-sectional view schematically showing an example of a mold used in the production method of the present invention.
Fig. 6B is a cross-sectional view schematically showing an example of a manufacturing process using the mold of Fig. 6A.
FIG. 6C is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 6B.
FIG. 6D is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 6C.
FIG. 6E is a cross-sectional view showing an example of a process subsequent to the process of FIG. 6D.
FIG. 6F is a cross-sectional view schematically showing an example of a metal molded article manufactured by the processes of FIGS. 6B to 6E.
7 is a cross-sectional view schematically showing another example of a mold according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing another example of the mold of the present invention and an example of a tubular portion formed according to the mold.
FIG. 9A is a view schematically showing an example of a metal molded article of the present invention. FIG.
Fig. 9B is a diagram schematically showing another example of the metal molded article of the present invention. Fig.
9C is a diagram schematically showing another example of the metal molded article of the present invention.
FIG. 9D is a view schematically showing another example of the metal molded article of the present invention. FIG.
Fig. 9E is a diagram schematically showing another example of the metal molded article of the present invention. Fig.
Fig. 10A schematically shows a process of a manufacturing method of a tubular member of Comparative Example 1. Fig.
Fig. 10B schematically shows a process subsequent to Fig. 10A.
Fig. 11A schematically shows a process of a manufacturing method of a tubular member of Comparative Example 2. Fig.
Fig. 11B schematically shows a process subsequent to Fig. 11A.
12A is a graph showing the distribution of distortion in the plate thickness direction for the tubular members of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. Fig.
12B is a graph showing distortion distributions in the circumferential direction of the tubular members of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2. Fig.
13 is a graph showing the relationship between the average value in the circumferential direction of the deviation S and the decreasing rate of the uniaxial compressive strength.
14A is a diagram showing an example of an operation of an example of the production apparatus of the present invention.
Fig. 14B is a diagram showing an example of the operation subsequent to Fig. 14A.
Fig. 14C is a diagram showing an example of an operation subsequent to Fig. 14B.
Fig. 14D is a diagram showing an example of an operation subsequent to Fig. 14C.
FIG. 15A is a diagram showing an example of an operation of another example of the manufacturing apparatus of the present invention. FIG.
Fig. 15B is a diagram showing an example of an operation subsequent to Fig. 15A.
Fig. 15C is a diagram showing an example of the operation subsequent to Fig. 15B.
15D is a diagram showing an example of an operation subsequent to Fig. 15C.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 본 발명의 실시 형태에 대하여 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이하에서 설명하는 예에 한정되지 않는다. 이하의 설명에서는 구체적인 수치나 재료를 예시하는 경우가 있지만, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 다른 수치나 재료를 적용해도 된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following, the embodiments of the present invention will be described by way of example, but the present invention is not limited to the examples described below. In the following description, specific numerical values and materials are exemplified, but other numerical values and materials may be applied as long as the effect of the present invention can be obtained.
(금속 성형품의 제조 방법)(Manufacturing Method of Metal Molded Article)
본 발명의 제조 방법은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하는 방법이다. 본 발명의 제조 방법에서 설명한 사항에 대해서는, 본 발명의, 금속 성형품, 제조 장치, 및 금형에 적용할 수 있다.The manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. The matters described in the manufacturing method of the present invention can be applied to a metal molded article, a manufacturing apparatus, and a metal mold of the present invention.
금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부 이외의 부분을 포함해도 된다. 혹은, 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부에 의해서만 구성되어 있어도 된다. 그 경우의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상의 성형품이다. 제조되는 금속 성형품의 예에 대해서는 후술한다. 본 발명의 제조 방법은, 이하에 설명하는 공정 (i) 및 공정 (ii)를 포함한다.The metal molded article may include a portion other than the tubular portion having the slit. Alternatively, the metal molded article may be constituted only by tubular portions having slits. In this case, the metal molded article is a tubular shaped article having slits. Examples of the metal moldings to be produced will be described later. The production method of the present invention includes the steps (i) and (ii) described below.
(공정 (i))(Step (i))
공정 (i)에서는, 금속판을 변형시키는 것에 의해서, 단면이 U자형인 U자형부를 형성한다. 공정 (i)에 특별히 한정은 없고, 종래의 UO 성형에 있어서 이용되고 있는 U 성형을 적용해도 된다. U 성형의 방법으로서는, 단면이 U자형이 되도록 금속판을 성형할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다. U 성형법의 예에는, 프레스 성형, 롤 성형 등이 포함된다. U 성형은, 복수의 공정으로 행해도 된다. 또, U 성형 전에, 금속판의 끝을 굽히는 가공(이른바 C 성형 등의 가공)을 행해도 된다. 또, U 성형 후에, U자형부의 트리밍(절단)을 행해도 된다.In the step (i), the U-shaped section having a U-shaped section is formed by deforming the metal plate. The step (i) is not particularly limited, and the U-shape used in conventional UO molding may be applied. The U forming method is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a metal plate so that its cross section is U-shaped. Examples of the U forming method include press forming, roll forming, and the like. The U-shaping may be performed by a plurality of processes. Further, before U molding, a process of bending the end of the metal plate (so-called C molding or the like) may be performed. After U molding, trimming (cutting) of the U-shaped portion may be performed.
또한, 이 명세서에 있어서, 특별히 기재가 없는 한, 관상부의 단면이란, 관상부의 둘레 방향의 단면을 의미한다. 환언하면, 관상부의 단면이란, 관상부의 축방향(통상은 길이 방향)으로 수직인 방향에 있어서의 단면을 의미한다. U자형부의 단면, 통형상부의 단면, 금형의 압압면의 단면에 대해서도 동일하다. 특별히 기재가 없는 한, 금형의 압압면이란, 금형 중 통형상부(또는 관상부)의 외주면과 접촉하는 면을 의미한다. 금형이 복수의 부재에 의해서 구성되는 경우, 금형의 압압면의 단면 둘레 길이란, 그러한 복수의 부재의 압압면의 단면 길이의 합계를 의미한다.Further, in this specification, unless otherwise specified, the section of the tubular section means the section in the circumferential direction of the tubular section. In other words, the section of the tubular section means a section in the direction perpendicular to the axial direction (usually the longitudinal direction) of the tubular section. The same is true for the cross section of the U-shaped section, the cross section of the tubular section, and the cross section of the press surface of the mold. Unless otherwise stated, the pressing surface of the mold means a surface in contact with the outer peripheral surface of the tubular portion (or tubular portion) of the metal mold. In the case where the mold is constituted by a plurality of members, the end face circumferential length of the pressing face of the mold means the sum of the cross-sectional lengths of the pressing faces of the plurality of members.
본 발명의 제조 방법에서 성형되는 금속판을, 이하에서는 「블랭크」라고 칭하는 경우가 있다. 금속판(블랭크)은 성형 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 금속판의 예에는, 강판이 포함되고, 예를 들면, 열간 압연 강판, 냉간 압연 강판, 도금 강판 등이 포함된다. 또한, 금속판의 예에는, 복수의 금속판을 맞붙여 얻어진 금속판(이른바 테일러드 블랭크)이 포함된다. 테일러드 블랭크는, 얻어지는 관상부의 축방향으로 복수의 금속판을 맞붙인 것이어도 되고, 얻어지는 관상부의 둘레 방향으로 복수의 금속판을 맞붙인 것이어도 된다. 또한, 장소에 따라서 판두께가 상이한 차후(差厚) 강판을 블랭크로서 이용해도 된다. 또한, 이른바 적층판을 블랭크에 이용해도 된다. 적층판의 예에는, 복수의 금속판을 중합한 것 및, 금속판에 비금속 소재를 중합한 것이 포함된다. 즉, 금속 성형품은, 금속판 이외의 재료를 포함해도 된다.The metal plate to be formed in the manufacturing method of the present invention is hereinafter sometimes referred to as a " blank ". The metal plate (blank) is not particularly limited as long as it can be formed. Examples of the metal plate include a steel plate, for example, a hot-rolled steel plate, a cold-rolled steel plate, a coated steel plate, and the like. An example of the metal plate includes a metal plate (so-called tailed blank) obtained by laminating a plurality of metal plates. The tailored blank may have a plurality of metal plates joined together in the axial direction of the tubular portion to be obtained, or a plurality of metal plates may be joined to each other in the circumferential direction of the tubular portion to be obtained. Further, a steel sheet having a different thickness depending on the place may be used as a blank. Further, a so-called laminated plate may be used for the blank. Examples of the laminate include a polymer obtained by polymerizing a plurality of metal plates and a polymer obtained by polymerizing a metal base material. That is, the metal molded article may contain a material other than the metal plate.
금속판(블랭크)은, 박육의 금속판이나, 고장력 강판(이른바 하이텐재)이어도 된다. 이들은 스프링 백이 커지는 경향이 있기 때문에, 본 발명이 특히 유용하다. 박육의 금속판의 예에는, 금속판의 해당 직경에 대한 판두께의 비가 10% 이하인 것이 포함된다. 또한, 해당 직경은, 관상부의 단면 둘레 길이를 3.14로 나눈 값이다. 하이텐재의 인장 강도는, 300 MPa 이상인 것이 바람직하고, 440 MPa 이상(예를 들어 490 MPa 이상이나 780 MPa 이상)이어도 된다. 인장 강도의 상한에 특별히 한정은 없고, 2000 MPa 이하라도 된다.The metal plate (blank) may be a thin metal plate or a high-strength steel plate (so-called high-tensile material). The present invention is particularly useful since they tend to increase springback. Examples of the thin metal plate include those in which the ratio of the plate thickness to the corresponding diameter of the metal plate is 10% or less. The diameter is a value obtained by dividing the peripheral length of the tubular portion by 3.14. The tensile strength of the high-tensile material is preferably 300 MPa or more, and may be 440 MPa or more (for example, 490 MPa or more or 780 MPa or more). The upper limit of the tensile strength is not particularly limited and may be 2000 MPa or less.
금속판의 재료는, 성형 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 금속판의 재료의 예에는, Fe계, Al계, Cu계, Ti계 등의 금속이 포함된다.The material of the metal plate is not particularly limited as long as it is moldable. Examples of the material of the metal plate include metals such as Fe-based, Al-based, Cu-based, and Ti-based metals.
금속판의 두께에 특별히 한정은 없고, 성형 가능한 두께이면 된다. 금속판의 두께는, 금속판의 재료, 금속 성형품의 형상, 금속 성형품의 용도 등을 고려하여 선택된다. 일례에서는, 금속판의 두께는, 0.4~5 mm의 범위(예를 들어, 0.5~3 mm의 범위나 1~3 mm의 범위 등)에 있어도 된다.The thickness of the metal plate is not particularly limited and may be any thickness that can be formed. The thickness of the metal plate is selected in consideration of the material of the metal plate, the shape of the metal mold, the use of the metal mold, and the like. In one example, the thickness of the metal plate may be in the range of 0.4 to 5 mm (for example, in the range of 0.5 to 3 mm or in the range of 1 to 3 mm).
금속판의 형상은, 목적으로 하는 금속 성형품의 형상에 따라 선택된다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에서는, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 금속판 중 관상부가 되는 부분의 폭(W)(관상부에 있어서 둘레 방향이 되는 방향에 있어서의 길이)는, 후술하는 압축률(C)을 고려해서 결정된다.The shape of the metal plate is selected in accordance with the shape of the object metal mold product. As described later, in the manufacturing method of the present invention, the peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the sectional length LU of the U-shaped portion. The width W (the length in the circumferential direction in the tubular portion) of the portion of the metal plate that is tubular portion is determined in consideration of the compression ratio C to be described later.
(공정 (ii))(Step (ii))
공정 (ii)에서는, U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록, 돌기부를 가지는 금형을 이용하여 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 슬릿을 가지는 관상부를 형성한다. 공정 (ii)에 있어서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 그에 의해, 관상부를 구성하는 금속판이 둘레 방향으로 압축된다. 그 결과, 관상부의 스프링 백이 억제되어 슬릿의 간격을 정밀하게 제어할 수 있다. 돌기부를 사이에 끼워 맞대어진 2개의 단부(U자형부의 2개의 단부)의 사이의 간극이 슬릿이 된다. 즉, 공정 (ii)에 의해서, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품이 제조된다. 물론, 공정 (ii)에 의해서 얻어진 금속 성형품을 더 가공해도 된다.In the step (ii), the tubular portion having the slit is formed by deforming the U-shaped portion by using a mold having the protruding portion so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruded portion. In the step (ii), the peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the sectional length LU of the U-shaped portion. Thereby, the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction. As a result, the springback of the tubular portion is suppressed, and the interval of the slits can be precisely controlled. The gap between the two end portions (the two end portions of the U-shaped portion) sandwiched between the protrusions becomes a slit. That is, by the step (ii), a metal molded article including a tubular portion having a slit is produced. Of course, the metal moldings obtained by the step (ii) may be further processed.
관상부의 단면 둘레 길이(LH)와 U자형부의 단면 길이(LU)의 차이는, U자형부의 단면 길이(LU)의 0.2% 이상인 것이 바람직하다. 즉, U자형부의 단면 길이(LU)와 관상부의 단면 둘레 길이(LH)는, 0.2≤100×(LU-LH)/LU의 식을 만족하는 것이 바람직하다. 이 차이가 너무 작으면, 스프링 백을 억제하는 효과, 및, 정밀하게 관상부를 형성하는 효과가, 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 이하에서는, 「100×(LU-LH)/LU」의 값을, 관상부의 압축률(C)(%)이라고 하는 경우가 있다. 관상부의 압축률(C)은 0.5% 이상이어도 된다.It is preferable that the difference between the peripheral edge length LH of the tubular portion and the sectional length LU of the U-shaped portion is 0.2% or more of the sectional length LU of the U-shaped portion. That is, it is preferable that the cross-sectional length (LU) of the U-shaped portion and the circumferential length (LH) of the tubular portion satisfy 0.2? 100? (LU-LH) / LU. If this difference is too small, the effect of suppressing springback and the effect of forming a tubular part accurately may not be obtained sufficiently. Hereinafter, the value of "100 × (LU-LH) / LU" may be referred to as the compression ratio C (%) of the tubular portion. The compression ratio (C) of the tubular portion may be 0.5% or more.
좌굴을 억제하는 관점으로부터, 압축률(C)을 2% 이하로 해도 되고, 1% 미만으로 해도 된다. 압축률(C)을 1% 미만으로 하는 것에 의해서, 좌굴을 보다 억제할 수 있다. 특히, 금속판의 두께가 얇은 경우에는 좌굴이 생기기 쉬워지기 때문에, 압축률(C)을 1% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 일례에서는, 0.2≤100×(LU-LH)/LU<1의 식이 만족된다.From the viewpoint of inhibiting buckling, the compression ratio C may be 2% or less, or less than 1%. By making the compression ratio (C) less than 1%, buckling can be further suppressed. Particularly, when the thickness of the metal plate is small, buckling tends to occur. Therefore, the compression ratio (C) is preferably less than 1%. In a preferred example, the expression 0.2? 100 × (LU-LH) / LU <1 is satisfied.
관상부의 단면 둘레 길이(LH)와 U자형부의 단면 길이(LU)의 차이(LU-LH)가 너무 크면, 좌굴(금속판의 접혀 들어감)이 발생하거나 상형과 하형의 맞닿음부에 금속판이 끼워지거나 할 우려가 있다. 한편, 금속판이 두꺼울수록, 압축률(C)을 높게 해도 좌굴이 생기기 어려워진다. 또, 금속판이 얇을수록, 압축에 의해서 얻어지는 효과가 커진다. 그 관점에서는, 금속판의 판두께를 고려하여, 단면 둘레 길이(LH)와 U자형부의 단면 길이(LU)의 차이를 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 관상부를 구성하는 금속판의 판두께를 t로 했을 때에, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)와 U자형부의 단면 길이(LU)의 차이를, 8 t 이하로 해도 된다. 이 경우, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)와 U자형부의 단면 길이(LU)의 차이를 0.1 t 이상으로 해도 된다.If the difference (LU-LH) between the end face circumferential length LH of the tubular portion and the end face length LU of the U-shaped portion is too large, buckling (folding of the metal plate) occurs or a metal plate is fitted to the abutment portion of the upper die and the lower die There is a concern. On the other hand, the thicker the metal plate, the less the buckling occurs even if the compression ratio C is increased. Further, the thinner the metal plate, the greater the effect obtained by the compression. From this point of view, it is preferable to determine the difference between the peripheral edge length LH and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion in consideration of the thickness of the metal plate. For example, when the plate thickness of the metal plate constituting the tubular portion is t, the difference between the peripheral edge length LH of the tubular portion and the sectional length LU of the U-shaped portion may be 8t or less. In this case, the difference between the peripheral edge length LH of the tubular portion and the sectional length LU of the U-shaped portion may be 0.1 t or more.
바람직한 일례에서는, 상기 압축률(C)이 0.2% 이상이고, 단면 둘레 길이(LH)와 단면 길이(LU)의 차이가 8 t 이하이다. 바람직한 다른 일례에서는, 상기 압축률(C)이 0.2% 이상 2% 이하이다. 금속판의 해당 직경(상기 해당 직경)에 대한 판두께의 비가 5% 이하인 박육의 금속판을 블랭크로서 이용하는 경우에 대해서 생각한다. 이 경우, 압축률(C)이 0.2% 이상 1% 미만(예를 들어 0.2% 이상 0.5% 미만)인 것이 바람직하다.In a preferred example, the compressibility (C) is 0.2% or more, and the difference between the peripheral length LH and the sectional length LU is 8 t or less. In another preferred example, the compressibility (C) is 0.2% or more and 2% or less. A metal plate of a thin plate having a plate thickness ratio of 5% or less to a corresponding diameter (corresponding diameter) of the metal plate is used as a blank. In this case, it is preferable that the compression ratio C is 0.2% or more and less than 1% (for example, 0.2% or more and less than 0.5%).
좌굴을 방지하는 관점으로부터, 관상부를 구성하는 금속판(블랭크)의 항복 응력σ(MPa) 및 판두께 t(mm)를 고려하여 압축률(C)을 결정해도 된다. 예를 들면, 전술한 압축률(C)(%)은 이하의 식을 만족해도 된다. 이 경우, 압축률(C)의 하한으로서 전술한 하한 중 어느 하나를 채용해도 된다. 이하의 식을 만족하는 경우의 금속판의 두께에 한정은 없지만, 전술한 범위(예를 들어 0.4~5 mm의 범위)에 있어도 된다.From the viewpoint of preventing buckling, the compression ratio C may be determined in consideration of the yield stress? (MPa) and the plate thickness t (mm) of the metal plate (blank) constituting the tubular portion. For example, the above-described compression ratio C (%) may satisfy the following expression. In this case, any one of the lower limit described above may be employed as the lower limit of the compression ratio C. The thickness of the metal plate when the following formula is satisfied is not limited, but it may be in the above-mentioned range (for example, in the range of 0.4 to 5 mm).
C≤(1500/σ)×tC? (1500 /?) Xt
공정 (ii)는, 이하의 공정 (ii-1) 및 (ii-2)를 포함해도 된다. 공정 (ii-1)에서는, U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록 금형을 이용하여 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 관상부가 되는 통형상부를 형성한다. 통형상부는, 공정 (ii)에서 최종적으로 얻어지는 관상부의 전구체이며, 「제1 관상부」또는 「관상부 전구체」라고 환언하는 것이 가능하다. 공정 (ii-2)에서는, 2개의 단부가 금형의 돌기부를 사이에 끼운 상태로 통형상부의 외주면을 압압하는 것에 의해서, 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다. 공정 (ii-2)에 의해서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 즉, 공정 (ii-2)에 의해서, 관상부를 구성하는 금속판이 둘레 방향으로 압축된다. 공정 (ii-1)에서 통형상부를 형성하고 나서, 공정 (ii-2)에서 통형상부를 둘레 방향으로 압축하는 것에 의해서, 안정되게 압축을 행할 수 있다. 구체적으로는, 통형상부를 형성할 때에 좌굴 등이 생기는 것을 억제할 수 있다.The step (ii) may include the following steps (ii-1) and (ii-2). In the step (ii-1), the tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion by using a metal so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the projection. The tubular part is a precursor of the tubular part finally obtained in the step (ii), and can be referred to as a "first tubular part" or a "tubular part precursor". In step (ii-2), the peripheral length LT of the tubular portion is shortened by pressing the outer peripheral surface of the tubular portion with the two end portions sandwiching the protruding portions of the metal mold. By the step (ii-2), the end face peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the end face length LU of the U-shaped portion. That is, in the step (ii-2), the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction. After the tubular part is formed in the step (ii-1), the tubular part is compressed in the circumferential direction in the step (ii-2), whereby the compression can be stably performed. Specifically, it is possible to suppress buckling or the like from occurring when the tubular portion is formed.
공정 (ii)의 3개의 예(예(A), 예(B), 및 예(C))에 대해서, 이하에 설명한다. 예(A) 및 예(B)는, 공정 (ii-1) 및 (ii-2)를 포함하는 예이다.The three examples (Example (A), Example (B) and Example (C) of the step (ii) will be described below. Examples (A) and (B) are examples including the steps (ii-1) and (ii-2).
(공정 (ii)의 예(A))(Example (A) of the step (ii)) [
예(A)에서 이용되는 금형(a)는, 이하의 (a-1), (a-2), 및 (a-3)의 구성을 가진다.The mold (a) used in the example (A) has the following constitutions (a-1), (a-2) and (a-3).
(a-1) 금형(a)는, 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다.(a-1) The mold (a) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(a-2) 제1 및 제2 금형은 각각, U자형부를 변형시켜 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다.(a-2) Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(a-3) 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은 복수의 금형 부재로 분리 가능하다.(a-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members.
구성 (a-3)에 관해서, 제1 및 제2 금형이 양쪽 모두 분리 가능해도 된다. 혹은, 제1 금형만이 분리 가능해도 되고, 제2 금형만이 분리 가능해도 된다. 제1 및 제2 금형이 양쪽 모두 분리 가능한 경우, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 미세 조정하기 쉽고, 그 결과, 관상부에 작용하는 압축 응력의 편차를 한층 작게 할 수 있다. 그 결과, 보다 정밀하게 슬릿을 형성할 수 있다. 제1 금형이 분리 가능한 경우의 일례에서는, 제1 금형이 제1 금형 부재와 제2 금형 부재로 분리 가능하다. 이 경우, 돌기부가, 제1 금형 부재에 포함되는 제1 돌기부와 제2 금형 부재에 포함되는 제2 돌기부에 의해서 구성되어 있어도 된다.With regard to the constitution (a-3), both of the first and second molds may be separable. Alternatively, only the first mold may be detachable, and only the second mold may be detachable. When the first and second molds are both detachable, it is easy to finely adjust the peripheral length LH of the tubular portion, and as a result, the deviation of the compressive stress acting on the tubular portion can be further reduced. As a result, the slit can be formed more precisely. In an example where the first mold is separable, the first mold is separable from the first mold member and the second mold member. In this case, the protruding portion may be constituted by the first protruding portion included in the first mold member and the second protruding portion included in the second mold member.
예(A)의 공정 (ii-1)에서는, 복수의 금형 부재가 분리된 상태에 있는 금형(a)를 이용하여 U자형부를 변형시키는 것에 의해서 통형상부를 형성한다. 계속되는 공정 (ii-2)에서는, 복수의 금형 부재를 접근시키는 것에 의해서 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다. 이 구성에 의하면, 관상부를 구성하는 금속판이 둘레 방향으로 압축된다.In the step (ii-1) of the example (A), the tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion by using the mold (a) in which the plurality of mold members are separated. In the succeeding step (ii-2), the outer peripheral surface of the tubular portion is pressed by approaching the plurality of mold members, thereby shortening the peripheral length LT of the tubular portion. According to this configuration, the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction.
예(A)의 바람직한 일례에서는, 공정 (ii-1)에 있어서 금형(a)이 수직 방향으로만 이동하고, 공정 (ii-2)에 있어서 금형(a)이 수평 방향으로만 이동한다. 예를 들면, 금형(a) 중 상형만이 수직 방향(프레스 방향)으로 이동하는 경우, 공정 (ii-1)에 있어서 상형을 하사점에까지 이동시킨다. 그 후, 공정 (ii-2)에서는, 분리되어고 있는 복수의 금형 부재를, 수평 방향으로 이동시킨다.In a preferred example of the example (A), the mold a moves only in the vertical direction in the step (ii-1) and the mold a only moves in the horizontal direction in the step (ii-2). For example, when only the upper mold out of the mold a moves in the vertical direction (press direction), the upper mold is moved to the bottom dead center in step (ii-1). Thereafter, in the step (ii-2), a plurality of separately separated mold members are moved in the horizontal direction.
(공정 (ii)의 예(B))(Example (B) of the step (ii))
예(B)에서 이용되는 금형(b)는, 이하의 (b-1), (b-2), 및 (b-3)의 구성을 가진다. The mold (b) used in the example (B) has the following structures (b-1), (b-2) and (b-3).
(b-1) 금형(b)는, 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다.(b-1) The mold (b) includes a first mold having a protruding portion and a second mold.
(b-2) 제1 및 제2 금형은 각각, U자형부를 변형시켜 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다.(b-2) Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(b-3) 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와, 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함한다.(b-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a body portion and a movable portion relatively movable with respect to the body portion.
구성 (b-3)에 관해서, 제1 및 제2 금형의 각각이 가동부를 포함해도 된다. 혹은, 제1 금형만이 가동부를 포함해도 되고, 제2 금형만이 가동부를 포함해도 된다. 일례에서는, 제1 및 제2 금형을 각각, 프레스 방향(수직 방향)으로 이동 가능한 제1 및 제2 가동부를 포함한다. 그 경우, 제1 금형에 포함되는 제1 가동부는, 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함해도 된다. 다른 일례에서는, 제1 및 제2 금형의 적어도 한쪽을, 프레스 방향과는 직교하는 방향으로 이동 가능한 제1 및 제2 가동부를 포함한다. 제1 및 제2 가동부는, 통형상부를 사이에 끼워 대향하도록 배치된다. 2개의 가동부(제1 및 제2 가동부)에 의해서 통형상부의 외주면을 압압하는 것에 의해서, 당해 통형상부를 둘레 방향으로 압축할 수 있다. 여기서, 프레스 방향이란, 성형시에 금형의 본체부가 이동하는 방향을 의미한다.Regarding the structure (b-3), each of the first and second molds may include a movable portion. Alternatively, only the first mold may include the movable part, and only the second mold may include the movable part. In one example, the first and second dies include first and second movable parts movable in the pressing direction (vertical direction), respectively. In this case, the first movable part included in the first mold may include a protrusion for forming the slit. In another example, at least one of the first and second molds includes first and second movable parts movable in a direction orthogonal to the pressing direction. The first and second movable portions are arranged so as to face each other with the tubular portion interposed therebetween. The tubular portion can be compressed in the circumferential direction by pressing the outer peripheral surface of the tubular portion by the two movable portions (first and second movable portions). Here, the pressing direction means a direction in which the main body portion of the metal mold moves during molding.
예(B)의 공정 (ii-1)에서는, 가동부의 압압면이 본체부의 압압면으로부터 돌출하고 있지 않은 상태에 있는 금형을 이용하여 U자형부를 변형시킨다. 계속되는 공정 (ii-2)의 공정에서는, 가동부의 압압면을 본체부의 압압면으로부터 돌출시키는 것에 의해서 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다. 이 구성에 의하면, 관상부를 구성하는 금속판이 둘레 방향으로 압축된다. 전형적인 공정 (ii-2)에서는, 본체부를 이동시키지 않고 가동부만을 이동시킨다.In the step (ii-1) of the example (B), the U-shaped portion is deformed by using a metal mold in which the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main body. In the subsequent step (ii-2), the pressing surface of the movable portion is protruded from the pressing surface of the main body portion so as to press the outer peripheral surface of the tubular portion, thereby shortening the peripheral length LT of the tubular portion. According to this configuration, the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction. In a typical process (ii-2), only the moving part is moved without moving the body part.
(공정 (ii)의 예(C))(Example (C) of the step (ii))
예(C)에서 이용되는 금형(c)는, 이하의 구성을 가진다.The mold (c) used in the example (C) has the following configuration.
(c-1) 금형(c)는, 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다.(c-1) The mold (c) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(c-2) 제1 및 제2 금형은 각각, U자형부를 변형시켜 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다.(c-2) Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(c-3) 금형의 압압면(제1 및 제2 금형의 압압면)의 단면 둘레 길이가 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧다.(c-3) The peripheral length of the pressing surface of the mold (pressing surface of the first and second molds) is shorter than the sectional length (LU) of the U-shaped portion.
금형(a) 및 금형(b)와는 상이하게, 금형(c)를 구성하는 제1 금형 및 제2 금형은 각각, 원칙으로서 일체이다. 단, 제1 금형의 돌기부를 교환 가능하게 해도 된다. 예(C)에서는, 공정 (ii)에 있어서 제1 금형과 제2 금형을 근접시키는 것에만 따라서 U자형부를 변형시키고, 그에 의해 슬릿을 가지는 관상부를 형성한다. 예(C)는, 금형의 구성이 단순하고, 금속 성형품의 제조가 용이하다는 이점을 가진다.Different from the molds (a) and (b), the first and second molds constituting the mold (c) are in principle integrally formed. However, the projections of the first mold may be replaceable. In the example (C), the U-shaped portion is deformed only by bringing the first mold and the second mold close to each other in the step (ii), thereby forming the tubular portion having the slit. The example (C) has an advantage that the structure of the metal mold is simple and the production of the metal molded article is easy.
본 발명의 제조 방법에서는, 금형이, 관상부의 외주면에 대응하는 압압면을 포함하고, 또한 당해 압압면의 단면 둘레 길이가 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧아도 된다. 이 구성에 의하면, 금형의 압압면에 의해서 U자형부의 외주면을 압압하여 관상부를 형성하는 것에 의해서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 금형(c)는 이 구성을 갖고, 상기 금형(a)도 원칙으로서 이 구성을 가진다. 상기 금형(b)는, 이 구성을 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다. 또한, 금형의 압압면의 단면 둘레 길이란, 금형을 구성하는 복수의 부재의 압압면의 단면 길이의 합계를 의미한다.In the manufacturing method of the present invention, the mold may include a pressing surface corresponding to the outer circumferential surface of the tubular portion, and the circumferential length of the pressing surface may be shorter than the sectional length (LU) of the U-shaped portion. According to this configuration, the tubular peripheral length LH of the tubular portion can be made shorter than the sectional length LU of the U-shaped portion by pressing the outer peripheral surface of the U-shaped portion by the pressing surface of the mold to form the tubular portion. As described above, the mold (c) has this configuration, and the mold (a) has this configuration as a rule. The mold (b) may or may not have this structure. The end face circumferential length of the pressing surface of the mold means the sum of the sectional lengths of the pressing surfaces of the plurality of members constituting the mold.
상기 금형(a) 및 (c)를 이용하는 경우에 있어서, 금형을 완전하게 닫는 것에 의해서 슬릿을 가지는 관상부를 형성하는 경우, 통상, 금형의 압압면의 단면 둘레 길이과 관상부의 단면 둘레 길이(LH)는 크게 상이하지 않다고 생각된다. 그 경우, 이 명세서에 있어서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를, 금형의 압압면의 단면 둘레 길이로 치환하는 것이 가능하다. 예를 들면, 전술한 압축률(C)의 식이나 그 외의 식에 있어서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를, 금형의 압압면의 단면 둘레 길이로 치환하는 것이 가능하다.In the case of using the molds (a) and (c), in the case of forming the tubular portion having the slit by completely closing the mold, the circumferential length of the pressing surface of the mold and the circumferential length LH of the tubular portion are It is thought that it does not differ greatly. In this case, in this specification, it is possible to replace the peripheral edge length LH of the tubular portion with the peripheral edge length of the pressing surface of the metal mold. For example, it is possible to replace the peripheral length LH of the tubular portion with the peripheral length of the pressing surface of the metal mold in the above-described expression of the compression ratio (C) or other formulas.
본 발명의 제조 방법의 공정 (ii)는, 전형적으로는, 중자를 이용하지 않고 실시되고, 예를 들어, 관상부(또는 통형상부)의 내주면의 대부분(예를 들어 내주면의 면적의 50% 이상)과 접촉하는 듯한 중자를 이용하지 않고 실시되어도 된다. 중자를 이용하지 않고 공정 (ii)를 행하는 것에 의해서, 관상부가 둘레 방향으로 균일하게 압축되기 쉬워진다. 중자를 이용한 경우, 금형과 중자 사이에 끼워진 금속판은 둘레 방향으로 압축되기 어려워진다. 단, 필요에 따라서, 공정 (ii)에 있어서 중자를 이용해도 된다. 중자를 이용하는 것에 의해서, 둘레 방향의 단면 형상이 복잡한 금속 성형품을 안정되게 성형할 수 있다. 예를 들면, 후술하는 도 1에 나타내는 각도 θ가 180°를 넘는 경우에는, 안정적인 성형을 위해서 중자를 이용해도 된다. 중자를 이용하는 경우, 중자는, 관상부가 되는 부분의 전체에 배치해도 되고, 관상부가 되는 부분의 일부에만 배치해도 된다.The step (ii) of the manufacturing method of the present invention is typically carried out without using a core, and for example, most of the inner peripheral surface of the tubular portion (or the cylindrical portion) Or more) of the present invention. By performing the step (ii) without using the core, the tubular part is likely to be uniformly compressed in the circumferential direction. When the core is used, the metal plate sandwiched between the mold and the core is less likely to be compressed in the circumferential direction. However, if necessary, the core may be used in the step (ii). By using the core, it is possible to stably form a metal molded article having a complicated sectional shape in the circumferential direction. For example, when the angle &thetas; shown in Fig. 1, which will be described later, exceeds 180 DEG, it is also possible to use a core for stable molding. When the core is used, the core may be disposed on the entirety of the tubular part or only on a part of the tubular part.
본 발명의 제조 방법에서는, 공정 (ii)의 후에, 금속 성형품을 더 가공해도 된다. 예를 들면, 금속 성형품에 돌기나 평탄부를 부가하거나 금속 성형품에 구멍을 뚫거나 해도 된다.In the production method of the present invention, after the step (ii), the metal molded article may be further processed. For example, a projection or a flat part may be added to the metal molded article, or a hole may be formed in the metal molded article.
본 발명의 제조 방법은, 맞댐부에 간극을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 때문에, 원칙으로서 공정 (ii)의 뒤에, 슬릿(간극을 가지는 맞댐부)의 용접이 행해지지 않는다. 단, 맞댐부의 일부는 용접되어도 된다. 예를 들면, 맞댐부 중 일부가 간극(슬릿)을 갖고, 다른 일부가 간극을 갖지 않는 경우, 간극을 갖지 않는 맞댐부의 일부 또는 전부를 용접해도 된다. 이 경우에 있어서도, 간극을 가지는 맞댐부를 용접하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 금속 성형품을 이용하는 제품을 조립할 때에, 맞댐부의 일부를 가용접해도 된다.A manufacturing method of the present invention aims to manufacture a metal molded article including a tubular portion having a gap in an abutted portion. Therefore, as a rule, after the step (ii), the welding of the slit (the butt portion having the gap) is not performed. However, a part of the abutting portion may be welded. For example, if a part of the abutting part has a gap (slit) and the other part does not have a gap, a part or all of the abutting part having no gap may be welded. Even in this case, it is preferable not to weld the butt portion having the gap. Further, when assembling a product using a metal molded article, a part of the abutting portion may be contacted with the abutting portion.
(금속 성형품)(Metal molding)
본 발명의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함한다. 1개의 관점에서는, 이 관상부는, 맞댐부에 간극을 가지는 관상부이다. 본 발명의 금속 성형품은, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된다. 이 금속 성형품에 관해서 다른 개소에서 설명한 사항에 대해서는 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 발명의 금속 성형품에 대해 설명한 사항에 대해서는, 본 발명의 제조 방법, 제조 장치, 및 금형에 적용할 수 있다.The metal molded article of the present invention includes a tubular portion having a slit. In one aspect, the tubular portion is a tubular portion having a gap in the abutting portion. The metal molded article of the present invention is produced by the production method of the present invention. In the case of the metal molded article, the description of the other parts may be omitted. The description of the metal molded article of the present invention can be applied to the manufacturing method, the manufacturing apparatus, and the mold of the present invention.
본 발명의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부 이외의 부분을 포함해도 된다. 혹은, 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부에 의해서만 구성되어 있어도 된다. 그 경우의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상의 성형품이다. 슬릿은, 통상, 관상부의 축방향(통상은 길이 방향)을 따라서 형성되고 있다. 슬릿은, 관상의 부분 전체에 형성되어 있어도 되고, 관상의 부분의 일부에만 형성되어 있어도 된다. 환언하면, 금속 성형품은, 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐서 슬릿을 가지고 있어도 되고, 맞댐부의 일부에만 슬릿을 가지고 있어도 된다.The metal molded article of the present invention may include a portion other than the tubular portion having the slit. Alternatively, the metal molded article may be constituted only by tubular portions having slits. In this case, the metal molded article is a tubular shaped article having slits. The slit is usually formed along the axial direction (usually the longitudinal direction) of the tubular portion. The slits may be formed over the entire tubular portion or only a part of the tubular portion. In other words, the metal molded article may have a slit over the entire length of the abutted portion, or may have a slit only in a part of the abutted portion.
슬릿을 가지는 관상부의 형상은, 본 발명의 방법에 의해 성형 가능한 것인 한, 특별히 한정되지 않는다. 관상부의 단면의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형, 타원형, 사각형이나, 상하 비대칭의 형상, 좌우 비대칭의 형상 등, 여러 가지의 형상이어도 된다. 관상부는 둥근 관상이어도 되고, 각 관상이어도 된다.The shape of the tubular portion having the slit is not particularly limited as long as it can be formed by the method of the present invention. The shape of the cross section of the tubular portion is not particularly limited and may be various shapes such as a circle, an ellipse, a quadrangle, a shape that is asymmetrical upside-down, or a shape that is asymmetric. The tubular part may have a round tubular shape or a tubular shape.
관상부의 형상의 예에는, 스트레이트인 직관, 구부러진 곡관, 길이 방향으로 외직경이 상이한 이직경관, 길이 방향으로 단면 형상이 상이한 이형 단면관 등이 포함된다. 구체적으로는, 관상부의 예에는, 도 9A, 도 9B, 도 9C, 도 9D, 및 도 9E에 나타내는 관(관상부(1e))이 포함된다. 이러한 관에서는, 맞댐부(2)에 슬릿(3)이 형성되어 있다.Examples of the shape of the tubular portion include a straight straight pipe, a bent pipe, a round wall having different outer diameters in the longitudinal direction, and a modified cross-sectional pipe having a different cross-sectional shape in the longitudinal direction. Specifically, examples of the tubular portion include the tubes (
도 9A에 나타내는 관은, 둘레 방향의 단면 형상이 원형상인 직관이다. 도 9B에 나타내는 관은, 둘레 방향의 단면 형상이 원형상인 곡관이다. 도 9C에 나타내는 관은, 둘레 방향의 단면 형상이 원형상인 나팔형상의 이직경관이다. 도 9D에 나타내는 관은, 둘레 방향의 단면 형상이 원형상으로부터 4각형상으로 변화하는 이형 단면관이다. 도 9E에 나타내는 관은, 둘레 방향의 단면 형상이 상하 비대칭 또한 좌우 비대칭의 형상인 관이다. 또, 도 9E에 나타내는 관은, 상이한 금속판이 둘레 방향으로 서로 연결된 테일러드 블랭크를 이용하여 형성된 관이다.The tube shown in Fig. 9A is an intuitive tube having a circular cross-sectional shape in the circumferential direction. The tube shown in Fig. 9B is a circular tube whose sectional shape in the circumferential direction is circular. The pipe shown in Fig. 9C is a trumpet-shaped turning surface having a round cross-sectional shape in the circumferential direction. The tube shown in Fig. 9D is a modified cross section tube in which the cross-sectional shape in the circumferential direction changes from a circular shape to a tetragonal shape. The tube shown in Fig. 9E is a tube whose cross-sectional shape in the circumferential direction is a vertically asymmetric and asymmetrical shape. The tube shown in Fig. 9E is a tube formed by using a tailored blank in which different metal plates are connected to each other in the circumferential direction.
둘레 방향의 단면 형상이 좌우 비대칭의 형상인 관이나, 도 9E에 예시하는 테일러드 블랭크를 이용한 관은, 종래의 UO 성형으로는 성형하는 것이 어렵다. 이것에 대해, 본 발명의 금형을 적절하게 선택하는 것에 의해서, 여러 가지 형상의 관이나, 여러 가지 블랭크를 성형하는 것이 가능하다.It is difficult to form a tube having a cross-sectional shape in the circumferential direction as a left-right asymmetric shape or a tube using the tailored blank shown in Fig. 9E by conventional UO molding. On the other hand, by appropriately selecting the mold of the present invention, it is possible to form tubes of various shapes and various blanks.
본 발명의 금속 성형품은, 금속판(블랭크)을 성형하는 것에 의해서 얻어진다. 그 때문에, 금속 성형품의 재질은 블랭크의 재질과 동일하다. 또한, 금속 성형품의 판두께도 블랭크의 판두께와 거의 동일하다. 그 때문에, 금속 성형품의 판두께(관상부의 판두께)는, 블랭크의 판두께로서 예시한 범위에 있어도 된다. 금속 성형품의 물성의 일부는, 가공의 공정에서 블랭크의 물성으로부터 변화한다. 특히, 본 발명의 금속 성형품은, 관상부가 둘레 방향으로 압축되고 있기 때문에, 그에 의해 물성이 변화하고 있다.The metal molded article of the present invention is obtained by molding a metal plate (blank). Therefore, the material of the metal molded article is the same as the material of the blank. Further, the thickness of the metal molded article is almost the same as the thickness of the blank. Therefore, the plate thickness (plate thickness of the tubular portion) of the metal molded article may be within the range exemplified as the plate thickness of the blank. Some of the physical properties of the metal molded article change from the physical properties of the blank in the processing step. Particularly, in the metal molded article of the present invention, the tubular portion is compressed in the circumferential direction, and therefore the physical properties thereof are changed.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 금속 성형품을 제조할 수 있다. 본 발명의 금속 성형품은, 관상부의 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 편차(S)를 이하의 식으로 나타냈을 때에, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0.4 미만(0이상 0.4 미만)이다.According to the production method of the present invention, the metal molded article of the present invention can be produced. When the deviation (S) of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section of the tubular part is expressed by the following formula, the average value of the deviation S in the circumferential direction is less than 0.4 (0 or more and less than 0.4 )to be.
S=(Bmax-Bmin)/BmaxS = (Bmax-Bmin) / Bmax
여기서, Bmin은, 관상부의 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최소값이다. Bmax는, 상기 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최대값이다.Here, Bmin is the minimum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section of the tubular portion. Bmax is a maximum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section.
「편차(S)의 둘레 방향의 평균값」이란, 관상부의 하나의 단면(둘레 방향의 단면)의 3개의 위치에 대해서 측정한 편차(S)의 평균값이다. 측정하는 3개의 위치는, 관상부의 슬릿 근방의 제1 위치, 제1 위치로부터 둘레 방향으로 가장 먼 제2 위치, 제1 위치와 제2 위치의 중간인 제3 위치이다. 관상부가 원관상이며, 슬릿이 관상부의 최상부에 위치하는 경우를 생각한다. 이 때, 관상부의 중심을 중심으로 하여 관상부의 바닥부를 0°로 가정하면, 제1, 제2, 및 제3 위치는 각각, 약 180°, 0°, 및 90°가 된다. 제1 위치는, 슬릿에 면하는 단부로부터의 거리가 예를 들어 5 mm 이하의 범위로 설정된다.The "average value of the deviation S in the circumferential direction" is an average value of the deviations S measured at three positions on one end face (circumferential end face) of the tubular portion. The three positions to be measured are a first position near the slit of the tubular portion, a second position farthest from the first position in the circumferential direction, and a third position intermediate the first position and the second position. The case where the tubular portion is in a circular tube shape and the slit is located at the uppermost portion of the tubular portion is considered. At this time, assuming that the bottom portion of the tubular portion is 0 deg. Centered on the center of the tubular portion, the first, second, and third positions are about 180 deg., 0 deg., And 90 deg. The first position is set so that the distance from the end facing the slit is, for example, in the range of 5 mm or less.
본 발명의 제조 방법에서는, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 그 때문에, 관상부의 판두께 방향 전체에 압축 응력이 작용하고, 또한 관상부의 둘레 방향으로 작용하는 압축 응력의 편차가 작다. 그 때문에, 본 발명의 제조 방법에서 관상부를 형성하는 것에 의해서, 관상부의 단면의 전역에 있어서, 비커스 경도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 관상부의 단면의 전역에 있어서, 비커스 경도의 편차를 작게 할 수 있다. 비커스 경도의 편차를 작게 하는 것은, 관상부를 가지는 금속 성형품의 내구성 및 신뢰성의 향상에 유효하다.In the manufacturing method of the present invention, the peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the sectional length (LU) of the U-shaped portion. Therefore, compressive stress acts on the entire tubular portion in the thickness direction of the tubular portion, and the variation of compressive stress acting in the circumferential direction of the tubular portion is small. Therefore, by forming the tubular portion in the manufacturing method of the present invention, the Vickers hardness can be increased over the entire cross section of the tubular portion. As a result, it is possible to reduce the variation in Vickers hardness over the entire cross section of the tubular portion. Reducing the deviation of the Vickers hardness is effective for improving the durability and reliability of a metal molded article having a tubular portion.
바람직한 일례에서는, 상기의 3개의 위치에서 측정된 편차(S)가 모두 0.4 미만(예를 들어 0.2 미만)이다. 이 구성에 의하면, 내구성 및 신뢰성의 향상을 특히 기대할 수 있다.In a preferred example, the deviations S measured at the three positions are all less than 0.4 (for example, less than 0.2). According to this configuration, improvement in durability and reliability can be expected particularly.
(비커스 경도의 측정 방법)(Vickers hardness measurement method)
관상부의 비커스 경도를 측정하는 방법에 대해 이하에 설명한다. 우선, 관상부를 둘레 방향으로 절단하고, 경면이 될 때까지 그 절단면을 기계 연마한다. 다음에, 기계 연마에 의한 가공 경화의 영향을 배제하기 위해서, 화학 연마 또는 전해 연마에 의해서, 절단면의 표면으로부터 30~80μm의 깊이까지 절단면을 용해시킨다. 이와 같이 하여 얻어진 절단면에 대해서, 비커스 경도를 측정한다.A method of measuring the Vickers hardness of the tubular portion will be described below. First, the tubular portion is cut in a circumferential direction, and the cut surface is mechanically polished until it becomes a mirror surface. Next, in order to eliminate the effect of work hardening by mechanical polishing, the cut surface is dissolved by chemical polishing or electrolytic polishing to a depth of 30 to 80 탆 from the surface of the cut surface. The Vickers hardness is measured for the cut surface thus obtained.
비커스 경도는, 일본 공업 규격(JIS)의 JISZ2244의 비커스 경도 시험의 시험 방법에 따라서 측정한다. 비커스 경도 시험에서는, 압자를 시험편에 오목부를 형성하고, 그 오목부의 대각선 길이를 측정한다. 관상부의 절단면의 편차(S)를 평가하는 경우, 절단면에 복수의 오목부를 형성하여 측정한다. 관상부가 강, 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 경우에는, 인접하는 2개의 오목부의 중심간의 거리를 3d 이상(d는 오목부의 대각선 길이에서 큰 쪽의 값)으로 하고, 오목부의 중심으로부터 시험편(관상부의 절단면)의 가장자리까지의 거리를 2.5d 이상으로 한다. 관상부가 경금속(알루미늄, 알루미늄 합금, 티탄, 티탄 합금, 마그네슘 및 마그네슘 합금을 포함)으로 이루어지는 경우에는, 인접하는 2개의 오목부의 중심간의 거리를 6d 이상으로 하고, 오목부의 중심으로부터 시험편의 가장자리까지의 거리를 3d 이상으로 한다. 이러한 거리는, 비커스 경도의 측정 간격 및 압자를 밀어넣는 힘에 의해서 조정할 수 있다.Vickers hardness is measured according to the test method of Vickers hardness test of JIS Z2244 of Japanese Industrial Standard (JIS). In the Vickers hardness test, depressions are formed in the test piece, and the diagonal length of the depressed portion is measured. When evaluating the deviation S of the cut surface of the tubular portion, a plurality of recesses are formed on the cut surface and the measurement is made. When the tubular portion is made of steel, copper or copper alloy, the distance between the centers of two adjacent recesses is set to 3d or more (d is a larger value in the diagonal length of the recess), and the distance between the centers of the recesses ) Should be 2.5d or more. In the case where the tubular portion is made of a light metal (including aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, magnesium and magnesium alloy), the distance between the centers of two adjacent recesses is set to 6d or more and the distance from the center of the recess to the edge Make the distance more than 3d. Such a distance can be adjusted by a measurement interval of the Vickers hardness and a force to push the indenter.
전술한 제1 위치에 대하여, 판두께 방향의 일직선 상에 등간격으로 존재하는 5점에 있어서 비커스 경도를 측정한다. 그리고, 그 5점의 측정값으로부터 비커스 경도의 최소값 Bmin과 최대값 Bmax를 결정하고, 전술한 편차(S)를 구한다. 전술한 제2 및 제3 위치에 대해서도, 동일하게 비커스 경도를 측정하여 전술한 편차(S)를 구한다. 그리고, 얻어진 3개의 편차(S)를 평균하는 것에 의해서, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 얻어진다.Vickers hardness is measured at the above-mentioned first position at five points which are equally spaced on a straight line in the thickness direction. Then, the minimum value Bmin and the maximum value Bmax of the Vickers hardness are determined from the measured values of the five points, and the deviation S described above is obtained. With respect to the second and third positions, the Vickers hardness is similarly measured to obtain the deviation S described above. Then, by averaging the obtained three deviations S, an average value in the circumferential direction of the deviation S is obtained.
본 발명의 금속 성형품은, 여러 가지 용도에 이용 가능하다. 금속 성형품의 용도의 예에는, 각종 차량(자동차, 철도 차량, 그 외의 차량)의 부품(바퀴부분 부품, 보디, 구조재 등), 각종의 기계, 전자 기기, 전자 제품의 부품, 각종의 수송기(선박, 항공기)의 부품 등이 포함된다.The metal molded article of the present invention can be used for various purposes. Examples of the use of the metal molded article include the parts of various vehicles (automobile, railroad car, other vehicles) (parts of wheels, parts of bodies, structures, etc.), parts of various machines, electronic devices, electronic products, , Aircraft), and the like.
(제조 장치)(Manufacturing apparatus)
본 발명의 제조 장치는, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하기 위한 제조 장치이다. 이 제조 장치는, 본 발명의 제조 방법에 이용할 수 있다. 이 제조 장치에 의해서, 본 발명의 금속 성형품을 제조할 수 있다. 이 제조 장치는, 다른 관점에서는 프레스 장치로서, 이하에서 설명하고 있지 않은 구성에 대해서는, 공지의 프레스 장치의 구성을 적용해도 된다. 이 제조 장치에 관해서 다른 개소에서 설명한 사항에 대해서는 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 발명의 제조 장치에 대해 설명한 사항에 대해서는, 본 발명의, 제조 방법, 금속 성형품, 및 금형에 적용할 수 있다.The manufacturing apparatus of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a molded metal article including a tubular portion having a slit. This production apparatus can be used in the production method of the present invention. The metal forming article of the present invention can be produced by this manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus may be a press apparatus from another point of view, and a configuration of a known press apparatus may be applied to a configuration not described below. The description of other parts of this manufacturing apparatus may be omitted. The manufacturing apparatus of the present invention can be applied to the manufacturing method, the metal molded article, and the mold according to the present invention.
본 발명의 제조 장치는, 금형과, 금형을 이동시키기 위한 이동 기구를 포함한다. 금형은 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다. 제1 금형은, 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함한다. 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다. 금형은, 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)가 짧아지도록 통형상부의 외주면을 압압하기 위한 구성을 가진다.The manufacturing apparatus of the present invention includes a mold and a moving mechanism for moving the mold. The mold includes a first mold and a second mold. The first mold includes a protrusion for forming a slit. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap that becomes a slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped section. The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the tubular portion so that the peripheral length LT of the tubular portion becomes shorter.
이하에서는, 본 발명의 제조 장치의 2개의 예(제조 장치(a) 및 제조 장치(b))에 대해 설명한다.Two examples (production apparatus (a) and production apparatus (b)) of the production apparatus of the present invention will be described below.
(제조 장치(a))(Manufacturing apparatus (a))
제조 장치(a)는, 전술한 금형(a)를 이용한다. 전술한 바와 같이, 금형(a)는, 이하의 (a-1), (a-2), 및 (a-3)의 구성을 가진다.The manufacturing apparatus (a) uses the above-described mold (a). As described above, the mold (a) has the following constitutions (a-1), (a-2) and (a-3).
(a-1) 금형(a)는, 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다.(a-1) The mold (a) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(a-2) 제1 및 제2 금형은 각각, U자형부를 변형시켜 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다.(a-2) Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(a-3) 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은 복수의 금형 부재로 분리 가능하다.(a-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members.
제조 장치(a)의 이동 기구는, 제1 이동 기구와 제2 이동 기구를 포함한다. 제1 이동 기구는, 복수의 금형 부재가 분리된 상태로 제1 금형과 제2 금형을 접근시키는 이동 기구이다. 통상, 제1 이동 기구는, 복수의 금형 부재가 분리된 상태로, 제1 금형과 제2 금형이 접촉하기까지 제1 금형과 제2 금형을 접근시킨다. 제2 이동 기구는, 분리되어 있는 복수의 금형 부재를 접근시키는 이동 기구이다. 제1 이동 기구는, 전술한 예(A)의 공정 (ii-1)에 대응한다. 제2 이동 기구는, 예(A)의 공정 (ii-2)에 대응한다. 제조 장치(a)에 의하면, 전술한 예(A)의 공정 (ii)를 실시할 수 있다.The moving mechanism of the manufacturing apparatus (a) includes a first moving mechanism and a second moving mechanism. The first moving mechanism is a moving mechanism for moving the first mold and the second mold in a state in which the plurality of mold members are separated. Normally, the first moving mechanism brings the first mold and the second mold close to each other until the first mold and the second mold come in contact with each other with the plurality of mold members separated. The second moving mechanism is a moving mechanism for approaching a plurality of separated mold members. The first moving mechanism corresponds to the step (ii-1) of the above-described example (A). The second moving mechanism corresponds to the step (ii-2) of the example (A). According to the production apparatus (a), the step (ii) of the above-described example (A) can be carried out.
금형(a)의 제1 금형은, 제1 금형 부재와 제2 금형 부재로 분리 가능해도 된다. 그 경우, 슬릿을 형성하기 위한 돌기부가, 제1 금형 부재에 포함되는 제1 돌기부와 제2 금형 부재에 포함되는 제2 돌기부에 의해서 구성되어 있어도 된다.The first mold of the mold (a) may be separable from the first mold member and the second mold member. In this case, the protrusions for forming the slits may be constituted by the first protrusions included in the first mold member and the second protrusions included in the second mold member.
(제조 장치(b))(Manufacturing apparatus (b))
제조 장치(b)는, 전술한 금형(b)를 이용한다. 전술한 바와 같이, 금형(b)는, 이하의 (b-1), (b-2), 및 (b-3)의 구성을 가진다.The manufacturing apparatus (b) uses the mold (b) described above. As described above, the mold (b) has the following structures (b-1), (b-2), and (b-3).
(b-1) 금형(b)는, 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다.(b-1) The mold (b) includes a first mold having a protruding portion and a second mold.
(b-2) 제1 및 제2 금형은 각각, U자형부를 변형시켜 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다.(b-2) Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(b-3) 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와, 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함한다.(b-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a body portion and a movable portion relatively movable with respect to the body portion.
제조 장치(b)의 이동 기구는, 제1 이동 기구와 제2 이동 기구를 포함한다. 제1 이동 기구는, 제1 금형과 제2 금형을 접근시키는 이동 기구이다. 통상, 제1 이동 기구는, 가동부의 압압면이 본체부의 압압면으로부터 돌출하고 있지 않은 상태로, 제1 금형과 제2 금형이 접촉하기까지 제1 금형과 제2 금형을 접근시킨다. 제2 이동 기구는, 가동부의 압압면이 본체부의 압압면으로부터 돌출하도록 가동부를 이동시키는 이동 기구이다. 제1 이동 기구는, 전술한 예(B)의 공정 (ii-1)에 대응한다. 제2 이동 기구는, 예(B)의 공정 (ii-2)에 대응한다. 제조 장치(b)에 의하면, 전술한 예(B)의 공정 (ii)를 실시할 수 있다.The moving mechanism of the manufacturing apparatus (b) includes a first moving mechanism and a second moving mechanism. The first moving mechanism is a moving mechanism for approaching the first mold and the second mold. Normally, the first moving mechanism approaches the first mold and the second mold until the first mold and the second mold come in contact with each other so that the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main body. The second moving mechanism is a moving mechanism that moves the movable portion so that the pressing surface of the movable portion protrudes from the pressing surface of the body portion. The first moving mechanism corresponds to the step (ii-1) of the above-described example (B). The second moving mechanism corresponds to the step (ii-2) of the example (B). According to the production apparatus (b), the step (ii) of the above-mentioned example (B) can be carried out.
상기의 동작이 가능한 한, 제조 장치(a) 및 (b)의 이동 기구의 구성에 특별히 한정은 없고, 복동식의 프레스 장치에서 이용되고 있는 공지의 이동 기구를 적용해도 된다. 예를 들면, 제조 장치(a) 및 (b)의 이동 기구는 각각, 신축 기구나 캠을 조합하여 구성해도 된다. 신축 기구의 예에는, 가스 실린더, 유압 실린더, 스프링 등이 포함된다.As long as the above operation is possible, the configuration of the moving mechanism of the manufacturing apparatuses (a) and (b) is not particularly limited, and a known moving mechanism used in a double-action type press apparatus may be applied. For example, each of the moving mechanisms of the manufacturing apparatuses (a) and (b) may be configured by a combination of a telescopic mechanism and a cam. Examples of the telescopic mechanism include a gas cylinder, a hydraulic cylinder, a spring, and the like.
전술한 예(C)의 공정 (ii)를 실시하기 위한 제조 장치는, 금형(c)를 이용하는 것을 제외하고 특별히 한정은 없다. 예(C)의 공정 (ii)는, 일반적인 프레스 장치에서 실시할 수 있다.The production apparatus for carrying out the step (ii) of the above-mentioned example (C) is not particularly limited except for using the mold (c). The step (ii) of the example (C) can be carried out in a general press apparatus.
(금형)(mold)
본 발명의 금형은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품을 제조하기 위한 금형이다. 이 금형은, 본 발명의 제조 장치에서 이용할 수 있다. 또한, 이 금형은, 본 발명의 제조 방법에서 이용할 수 있고, 구체적으로는 본 발명의 제조 방법의 공정 (ii)에서 이용할 수 있다. 이 금형을 이용하는 것에 의해서, 본 발명의 금속 성형품을 제조할 수 있다. 이 금형에 관해서 다른 개소에서 설명한 사항에 대해서는 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 발명의 금형에 대해 설명한 사항에 대해서는, 본 발명의, 제조 방법, 금속 성형품, 및 제조 장치에 적용할 수 있다.The mold of the present invention is a mold for producing a metal molded article including a tubular portion having a slit. This mold can be used in the production apparatus of the present invention. Further, this mold can be used in the production method of the present invention, specifically, in the step (ii) of the production method of the present invention. By using this mold, the metal molded article of the present invention can be produced. In regard to the mold, the description of the other parts may be omitted. The description of the mold of the present invention can be applied to the production method, the metal molded article, and the manufacturing apparatus of the present invention.
본 발명의 금형은, 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함한다. 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함한다. 단면의 외주가 원형의 통형상부(또는 관상부)를 형성하는 경우에는, 제2 압압면이 반원기둥형의 형상을 갖고, 제1 압압면이, 돌기부를 제외하고 반원기둥형의 형상을 가진다. A mold of the present invention includes a first mold including a protrusion for forming a slit and a second mold. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap that becomes a slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped section. In the case where the outer periphery of the cross section forms a circular tubular section (or a tubular section), the second pressing surface has a semi-cylindrical shape and the first pressing surface has a semicircular shape except for the protrusions .
본 발명의 금형은, 통형상부의 단면 둘레 길이가 짧아지도록 통형상부의 외주면을 압압하기 위한 구성을 가진다. 다른 관점에서는, 본 발명의 금형은, 통형상부를 둘레 방향으로 압축하기 위한 구성을 가진다. 본 발명의 금형의 예에는, 전술한 금형(a) 및 금형(b)가 포함된다.The mold of the present invention has a configuration for pressing the outer circumferential surface of the tubular portion so that the circumferential length of the tubular portion is shortened. In another aspect, the mold of the present invention has a configuration for compressing the tubular portion in the circumferential direction. Examples of the mold of the present invention include the above-mentioned mold (a) and mold (b).
돌기부를 가지는 제1 금형이 상형으로서 이용되고, 제2 금형이 하형으로서 이용되어도 된다. 그 때문에, 이 명세서에 있어서, 제1 금형을 상형으로 바꿔 읽고, 제2 금형을 하형으로 바꿔 읽어도 된다. 또, 제1 금형을 하형으로 바꿔 읽고 제2 금형을 상형으로 바꿔 읽어도 된다.The first mold having the projecting portion may be used as a top mold, and the second mold may be used as a bottom mold. Therefore, in this specification, the first mold may be changed to a top mold, and the second mold may be replaced with a bottom mold. The first mold may be replaced with a lower mold, and the second mold may be replaced with a top mold.
돌기부는, 슬릿을 형성 가능한 형상을 가진다. 관상부의 축방향을 따라서 판형상의 돌기부가 배치된 제1 금형을 이용하는 것에 의해서, 관상부의 축방향을 따라서 슬릿을 형성할 수 있다. 전형적인 일례에서는, 돌기부는, 판형상의 볼록부이고, 상형의 반원형의 압압면 중 최상부의 위치에 설치된다. 환언하면, 전형적인 일례에서는, 상형의 압압면의 단면(둘레 방향의 단면)의 중앙부에 돌기부가 설치된다. 단, 돌기부는, 중앙부에 한정하지 않고, 중앙으로부터 어긋난 위치에 있어도 된다. 예를 들어, 좌우 비대칭의 관상부를 형성하는 경우에는, 돌기부는 중앙부로부터 어긋난 위치에 있어도 된다. 돌기부는, 그 둘레 방향에 있어서의 위치가, 축방향을 따라서 변화해도 된다. 돌기부의 폭은, 축방향을 따라서 변화하고 있어도 된다. 축방향으로 변화하는 돌기부를 이용하는 것에 의해서, 축방향으로 변화하는 슬릿을 형성할 수 있다.The protruding portion has a shape capable of forming a slit. The slit can be formed along the axial direction of the tubular portion by using the first mold having the plate-shaped protrusions arranged along the axial direction of the tubular portion. In a typical example, the projecting portion is a plate-like convex portion, and is provided at the uppermost position among the pressing surfaces of the upper half of the upper side. In other words, in a typical example, a protruding portion is provided at a central portion of a cross-section (cross-section in the circumferential direction) of the pressing surface of the upper mold. However, the projecting portion is not limited to the central portion but may be located at a position shifted from the center. For example, in the case of forming a tubular portion having a left-right asymmetry, the protruding portion may be located at a position shifted from the center portion. The position of the projection in the circumferential direction may change along the axial direction. The width of the projection may vary along the axial direction. By using the protruding portion changing in the axial direction, it is possible to form a slit that changes in the axial direction.
관상부의 내직경을 Din으로 하고, 판두께를 t로 했을 때에, 슬릿의 폭은, t 이상이고 (Din-2t) 이하로 해도 된다. 슬릿의 폭이 t 미만인 경우, 금형의 돌기부의 강도가 부족할 우려가 있다. 슬릿의 폭이 (Din-2t) 보다 큰 경우, 발명의 효과가 작아지는 경우가 있다.When the inner diameter of the tubular portion is Din and the plate thickness is t, the width of the slit may be t or more and (Din-2t) or less. If the width of the slit is less than t, there is a possibility that the strength of the projecting portion of the mold becomes insufficient. When the width of the slit is larger than (Din-2t), the effect of the invention may be reduced.
돌기부의 폭은, 슬릿(맞댐부의 간극)의 폭에 따라 선택된다. 돌기부의 폭은, 슬릿의 폭의 ±10% 이내로 하는 것이 바람직하다.The width of the protruding portion is selected in accordance with the width of the slit (the gap of the abutted portion). The width of the protruding portion is preferably within ± 10% of the width of the slit.
전술한 바와 같이, 금형(a)에서는, 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형이 복수의 금형 부재로 분리 가능하다. 금형 부재의 수가 많으면 성형 시에 인접하는 금형 부재의 사이에 U자형부가 끼워지기 쉬워질 우려가 있다. 또, 금형 부재의 수가 많으면 금형 및 그것을 이용하는 장치의 구조가 복잡해진다. 그 때문에, 제1 금형이 복수의 금형 부재로 분할되는 경우의 바람직한 일례에서는, 제1 금형이 2개의 금형 부재로 분할된다. 동일하게, 제2 금형이 복수의 금형 부재로 분할되는 경우의 바람직한 일례에서는, 제2 금형이 2개의 금형 부재로 분할된다.As described above, in the mold (a), at least one mold selected from the first mold and the second mold can be separated into a plurality of mold members. If the number of the mold members is large, there is a possibility that the U-shaped portion tends to be sandwiched between the adjacent mold members at the time of molding. If the number of mold members is large, the structure of the mold and the apparatus using the same becomes complicated. Therefore, in a preferred example in which the first mold is divided into a plurality of mold members, the first mold is divided into two mold members. Similarly, in a preferred example in which the second mold is divided into a plurality of mold members, the second mold is divided into two mold members.
제1 금형 및/또는 제2 금형이 복수의 금형 부재로 분리 가능한 경우, 분리의 위치에 특별히 한정은 없다. 제1 금형이 제1 금형 부재와 제2 금형 부재로 분리 가능한 경우, 돌기부가, 제1 금형 부재에 포함되는 제1 돌기부와 제2 금형 부재에 포함되는 제2 돌기부에 의해서 구성되어 있어도 된다. 즉, 돌기부의 부분에서 제1 금형이 분할되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 제1 및 제2 돌기부에 의해서 U자형부의 2개의 단부를 가이드할 수 있고, U자형부의 단부가 2개의 금형 부재의 사이에 파고드는 것을 방지할 수 있다.When the first mold and / or the second mold can be separated by a plurality of mold members, the position of the separation is not particularly limited. When the first mold is separable by the first mold member and the second mold member, the protrusions may be constituted by the first protrusions included in the first mold member and the second protrusions included in the second mold member. That is, the first mold may be divided at the protruding portion. According to this configuration, the two end portions of the U-shaped portion can be guided by the first and second projections, and the end of the U-shaped portion can be prevented from being pinched between the two mold members.
금형(a)에서는, 복수의 금형 부재를 따로 따로 이동시키는 것에 의해서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 용이하게 미세 조정할 수 있고, 관상부에 작용하는 압축 응력의 편차를 작게 할 수 있다. 따라서, 금형(a)에 의하면, 스프링 백을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 결과, 슬릿을 정밀하게 형성할 수 있다.In the mold (a), by moving the plurality of mold members separately, the peripheral length LH of the tubular portion can easily be finely adjusted, and the deviation of the compressive stress acting on the tubular portion can be reduced. Therefore, according to the mold (a), the springback can be effectively suppressed, and as a result, the slit can be formed precisely.
전술한 바와 같이, 금형(b)에서는, 제1 금형 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함한다.As described above, in the mold (b), at least one mold selected from the first mold and the second mold includes a movable portion that is relatively movable with respect to the main body portion and the main body portion.
금형(b)에서는, 제1 금형만이 본체부와 가동부를 가지고 있어도 되고, 제2 금형만이 본체부와 가동부를 가지고 있어도 된다. 혹은, 제1 및 제2 금형 양쪽이 각각, 본체부와 가동부를 가지고 있어도 된다. 양쪽의 금형 각각이 본체부와 가동부를 가지는 경우에는, 가동부의 압압면의 면적을 크게 할 수 있고, 그 결과, 통형상부를 압압하여 둘레 방향으로 압축할 때에, 안정되게 압압할 수 있다.In the mold (b), only the first mold may have the main portion and the movable portion, and only the second mold may have the main portion and the movable portion. Alternatively, both of the first and second molds may have a body portion and a movable portion. When each of the two molds has the main body and the movable portion, the area of the pressing surface of the movable portion can be increased, and as a result, the pressure can be stably pressed when the cylindrical portion is pressed and compressed in the circumferential direction.
가동부가 배치되는 위치는, 가동부를 이동시키는 것에 의해서 관상부의 단면 둘레 길이를 조정할 수 있는 위치인 한, 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 가동부는, 관상부의 정상부와 바닥부에 대응하는 위치에 배치되어도 되고, 관상부의 2개의 측부에 대응하는 위치에 배치되어도 된다. 가동부는, 관상부의 중심을 사이에 끼워 대향하는 2개의 위치에 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다.The position at which the movable portion is disposed is not particularly limited as long as it is a position where the peripheral edge length of the tubular portion can be adjusted by moving the movable portion. For example, the movable portion may be disposed at a position corresponding to a top portion and a bottom portion of the tubular portion, or may be disposed at a position corresponding to two side portions of the tubular portion. It is preferable that the movable portion is disposed so as to correspond to two positions facing each other with the center of the tubular portion sandwiched therebetween.
가동부는, 예(B)의 공정 (ii)가 실시되는 영역에 적어도 배치된다. 예를 들면, 가동부는, 금형의 전체 길이에 걸쳐서 배치되어 있어도 되고, 금형의 일부에만 배치되어 있어도 된다.The movable portion is disposed at least in a region in which the step (ii) of Example (B) is performed. For example, the movable portion may be disposed over the entire length of the mold, or may be disposed only on a part of the mold.
제1 금형이 본체부와 가동부를 가지는 경우, 가동부의 수는 1개라도 되고 복수라도 된다. 가동부가 복수인 경우에는, 가동부가 1개인 경우와 비교하여, 관상부의 단면 둘레 길이를 미세 조정하기 쉽다. 동일하게, 제2 금형이 본체부와 가동부를 가지는 경우, 가동부의 수는 1개라도 되고 복수라도 된다. 가동부가 복수인 경우, 통형상부의 정상부(또는 바닥부)에 대응하는 위치와 통형상부의 측부에 대응하는 위치 양쪽에 가동부를 배치해도 된다.In the case where the first mold has the main body portion and the movable portion, the number of the movable portions may be one or plural. In the case of a plurality of moving parts, it is easy to finely adjust the circumferential length of the tubular part as compared with the case where the movable part has one. Similarly, when the second mold has the main body portion and the movable portion, the number of the movable portions may be one or plural. When the movable part is plural, the movable part may be disposed at both the position corresponding to the top (or the bottom) of the tubular part and the position corresponding to the side part of the tubular part.
가동부는, 본체부에 대해서 상대적으로 이동하도록, 실린더나 캠 기구 등에 의해서 이동할 수 있다.The movable portion can be moved by a cylinder, a cam mechanism, or the like so as to move relative to the body portion.
본 발명의 금형에서는, 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 교환 가능해도 된다. 예를 들면, 전술한 금형(a), (b), 및 (c)에 있어서, 돌기부를 교환 가능해도 된다. 돌기부는 소모하기 쉽기 때문에, 돌기부를 교환 가능하게 하는 것에 의해서 금형의 수명을 길게 할 수 있다. 또, 돌기부를 교환하는 것에 의해서, 슬릿의 폭을 조정하는 것이 용이해진다. 금속판(블랭크)의 물성(인장 강도 등)이나 두께가 변화했을 때에는, 스프링 백의 양이 변화한다. 그 때문에, 종래의 방법에서는, 금속판의 물성이나 두께가 변화할 때마다 금형 전체를 변경하는 것이 필요했다. 그러나, 돌기부를 교환 가능하게 하는 것에 의해서, 금형 전체를 변경하지 않고 슬릿의 폭을 조정하는 것이 용이해진다.In the mold of the present invention, the protrusions for forming the slits may be replaceable. For example, in the above-mentioned molds (a), (b), and (c), the protrusions may be exchangeable. Since the projections are easy to consume, the lifetime of the mold can be prolonged by making the protrusions replaceable. Further, by changing the protruding portions, it is easy to adjust the width of the slit. When the physical properties (tensile strength, etc.) and thickness of the metal plate (blank) change, the amount of springback changes. Therefore, in the conventional method, it is necessary to change the entire metal mold every time the physical properties and the thickness of the metal plate change. However, by making the projection part replaceable, it is easy to adjust the width of the slit without changing the entire mold.
금형의 형상은, 목적으로 하는 관상부의 형상 등에 따라 적절하게 설계된다. 예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 금형의 압압면의 둘레 방향의 단면 형상은, 상하 비대칭의 형상이어도 되고, 좌우 비대칭의 형상이어도 된다. 금형의 압압면의 둘레 방향의 단면 형상은, 축방향에 걸쳐서 일정해도 되고, 축방향으로 변화해도 된다. 또, 금형의 압압면은, 축방향으로 곧아도 되고, 축방향으로 구부러져 있어도 된다.The shape of the mold is appropriately designed in accordance with the shape of the tubular portion to be aimed. For example, as shown in Fig. 8, the circumferential sectional shape of the pressing surface of the metal mold may be a vertically asymmetric shape or a left-right asymmetric shape. The cross-sectional shape of the pressing surface of the mold in the circumferential direction may be constant over the axial direction or may change in the axial direction. The pressing surface of the metal mold may be immediately in the axial direction or may be bent in the axial direction.
제1 금형 및 제2 금형은 각각, 단동식이어도 된다. 제1 금형 및 제2 금형은 각각, 필요에 따라서 복동식으로 해도 된다. 금형(a) 및 (b)는, 제1 및 제2 금형에서 선택되는 적어도 한쪽이 복동식이다. 복동식의 금형을 이용하는 것에 의해서, 통형상부의 단면 둘레 길이를 미세 조정할 수 있고 통형상부에 작용하는 압축 응력의 편차를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 스프링 백을 특별히 효과적으로 억제할 수 있고 금속 성형품의 형상의 정밀도를 특별히 높일 수 있다. 금형이 복동식인 경우, 그것을 이용하는 제조 장치에는, 복동식의 프레스 장치에서 이용되는 기구나, 실린더나 캠 등을 사용한 기구가 이용된다.Each of the first mold and the second mold may be a single acting type. The first mold and the second mold may each be of a double-acting type, if necessary. In the molds (a) and (b), at least one selected from the first and second molds is a double-acting type. By using a double acting type mold, the peripheral length of the tubular portion can be finely adjusted, and the deviation of the compressive stress acting on the tubular portion can be reduced. Therefore, the springback can be suppressed particularly effectively and the precision of the shape of the metal molded article can be particularly enhanced. When the mold is a double-acting type, a device used in a double-action type press apparatus or a device using a cylinder, a cam, or the like is used for a manufacturing apparatus using the same.
금속판의 재질이나 판두께가 변화한 경우, 그것에 따라 스프링 백량이 변화한다. 그 때문에, 종래의 금형을 이용한 성형 방법에서는, 금속판의 재질이나 판두께가 변화한 경우, 그것에 따라 금형을 변경할 필요가 있었다. 한편, 본 발명의 금형에서는, 금형을 변경하지 않고 관상부의 압축률을 변화시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 금형(a)에 있어서는, 복수의 금형 부재간의 거리에 의해서 관상부의 압축률을 변화시킬 수 있다. 또, 금형(b)에 있어서는, 가동부의 이동량을 변화시키는 것에 의해서 관상부의 압축률을 변화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 금형에서는, 금속판의 재질이나 판두께가 변화한 경우라도, 금형을 변경하지 않고 슬릿의 간격을 제어하는 것이 가능하다. 그 때문에, 본 발명의 금형은, 본 발명의 금속 성형품의 양산에 적합하다.When the material of the metal plate or the thickness of the metal plate changes, the springback amount changes accordingly. Therefore, in the conventional molding method using a metal mold, when the material and thickness of the metal plate are changed, it is necessary to change the metal mold accordingly. On the other hand, in the mold of the present invention, it is possible to change the compression ratio of the tubular portion without changing the mold. For example, in the mold (a), the compression ratio of the tubular portion can be changed by the distance between the plural mold members. In the mold (b), the compression rate of the tubular portion can be changed by changing the moving amount of the movable portion. Therefore, in the mold of the present invention, even when the material and the thickness of the metal plate change, it is possible to control the interval of the slit without changing the metal mold. Therefore, the mold of the present invention is suitable for mass production of the metal molded article of the present invention.
후술하는 바와 같이, 본 발명의 금형을 이용하는 것에 의해서, 관상부의, 판두께 방향에 있어서의 경도 분포의 편차 및 둘레 방향에 있어서의 경도 분포의 편차를 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 금형을 이용하는 것에 의해서, 피로 강도가 높은 금속 성형품을 제조할 수 있다.As will be described later, by using the mold of the present invention, the deviation of the hardness distribution in the plate thickness direction and the deviation of the hardness distribution in the circumferential direction of the tubular portion can be reduced. Therefore, by using the mold of the present invention, it is possible to produce a metal molded article having high fatigue strength.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태의 예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부분에 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
(제1 실시 형태)(First Embodiment)
제1 실시 형태에서는, 본 발명의 금속 성형품의 일례에 대해 설명한다. 본 발명의 금속 성형품은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함한다. 관상부의 축방향에 직교하는 방향의 단면(둘레 방향의 단면)을, 도 1에 모식적으로 나타낸다. 금속 성형품(1)은, 슬릿(3)이 형성된 관상부(1e)를 포함하고, 전형적으로는 관상부(1e)만으로 이루어진다. 슬릿(3)에서는, 2개의 단부(E1 및 E2)가 맞대어져 있다. 다른 관점에서는, 금속 성형품(1)은, 대략 폐단면 부품(대략 폐단면을 가지는 관상 부품)이다. 여기서, 「대략 폐단면」이란, 관상으로 성형된 금속판이 맞대어진 2개의 단부의 사이에 간극이 존재하는 단면을 말한다. 대략 폐단면 부품은, 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐서 간극을 가지고 있어도 되고, 맞댐부의 일부에 간극을 가지고 있어도 된다.In the first embodiment, an example of the metal molded article of the present invention will be described. The metal molded article of the present invention includes a tubular portion having a slit. Fig. 1 schematically shows a cross section (a cross section in a circumferential direction) in a direction orthogonal to the axial direction of the tubular portion. The metal molded article 1 includes a
여기서, 2개의 단부(E1, E2)로부터 관상부(1e)를 따라서 둘레 방향으로 3 mm씩 떨어진 점 P1, P2를 가정한다. 점 P1에 있어서의 접선과 점 P2에 있어서의 접선과의 교점을 O으로 한다. 선 OP1와 선 OP2가 이루는 각도 θ는, 30°이상인 것이 바람직하다. 각도 θ가 너무 작으면, U자형부의 단면과의 차이가 거의 없고, 성형 후의 관상부의 강도(굴곡 강도)가 저하될 우려가 있다. 전형적인 일례의 각도 θ는, 150°이상(예를 들어 170°이상)이다. 각도 θ는 180° 이하인 것이 바람직하다. 각도 θ가 너무 크면, 성형이 불안정해질 우려가 있다.Here, it is assumed that points P1 and P2 are separated from the two ends E1 and E2 by 3 mm in the circumferential direction along the
(제2 실시 형태)(Second Embodiment)
제2 실시 형태에서는, 본 발명의 제조 방법 및 그에 이용되는 금형의 일례에 대해 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에서는, 관상부만으로 이루어지는 금속 성형품을 제조하는 경우의 일례에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 제조 방법은, 공정 (i) 및 공정 (ii)를 포함한다.In the second embodiment, a manufacturing method of the present invention and an example of a mold used therefor will be described. In the following embodiments, an example of a case of manufacturing a metal molded article composed of only a tubular portion will be described. The manufacturing method of the second embodiment includes the steps (i) and (ii).
공정 (i)를, 도 2A 및 2B에 모식적으로 나타낸다. 우선, 도 2A에 나타내는 바와 같이, 다이(11)와 펀치(12) 사이에 금속판(블랭크)(1a)을 배치한다. 다이(11) 및 펀치(12)는, U 성형용의 금형이다. 다음에, 도 2B에 나타내는 바와 같이, 금속판(1a)을 프레스 성형하고, 단면이 U자형인 U자형부(1b)를 형성한다. 도 2C에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)는, 2개의 단부(E1 및 E2)를 가진다.Process (i) is schematically shown in Figs. 2A and 2B. First, as shown in Fig. 2A, a metal plate (blank) 1a is disposed between the die 11 and the
공정 (i)에서는, 금속판 중 관상부(관상부(1e))가 되는 부분의 폭(W)과 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)의 대소 관계는, 여러 가지 조건(관상부의 형상, 공정 (i)의 조건 등)에 따라서 변화한다. 그러한 조건에 의해서, 폭(W)보다도 단면 길이(LU)가 긴 경우, 폭(W)보다도 단면 길이(LU)가 짧은 경우, 및 양자가 동일한 경우가 있을 수 있다. 본 발명의 제조 방법에서는, 공정 (ii)에 있어서, 관상부의 단면 둘레 길이(LH)가 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧아지도록 관상부를 형성하는 것이 중요하다. 그 때문에, 공정 (i)에 있어서의 폭(W)과 단면 길이(LU)의 관계에 특별히 한정은 없다.In step (i), the relationship between the width W of the portion to be the tubular portion (
도 3A에, 제2 실시 형태의 공정 (ii)에서 이용되는 금형을 모식적으로 나타낸다. 제2 실시 형태의 금형(20)은, 전술한 금형(a)의 일례이다. 금형(20)은, 상형(제1 금형)(21)과 하형(제2 금형)(22)을 포함한다.Fig. 3A schematically shows a mold used in the step (ii) of the second embodiment. The
상형(21)은, 슬릿을 형성하기 위한 판형상의 돌기부(23)를 가진다. 상형(21)은, 수평 방향으로 분리 가능한 제1 상형(제1 금형 부재)(21a)과 제2 상형(제2 금형 부재)(21b)을 포함한다. 돌기부(23)는, 제1 상형(21a)에 포함되는 제1 돌기부(23a)와 제2 상형(21b)에 포함되는 제2 돌기부(23b)에 의해서 구성되어 있다. 하형(22)은, 수평 방향으로 분리 가능한 제1 하형(제1 금형 부재)(22a)과 제2 하형(제2 금형 부재)(22b)을 포함한다.The
상형(21)은, U자형부(1b)의 외주면을 압압하여 통형상부(1d)를 형성하기 위한 제1 압압면(21p)을 가진다. 또, 하형(22)은, U자형부(1b)의 외주면을 압압하여 통형상부(1d)(도 3D)를 형성하기 위한 제1 압압면(22p)을 가진다. 돌기부(23)는, 판형상의 볼록부이며, 그 길이는, 형성되는 슬릿(3)과 동일하거나 그것보다도 길다. 금형(20)의 압압면 전체(제1 압압면(21p) 및 제2 압압면(22p))의 단면 둘레 길이는, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧다.The
다음의 공정 (ii)에 대해서, 도 3B~도 3E를 이용하여 설명한다. 제2 실시 형태의 공정 (ii)는, 전술한 예(A)의 공정이며, 공정 (ii-1) 및 공정 (ii-2)를 포함한다. 공정 (ii)에 의하면, U자형부(1b)로부터, 슬릿을 가지는 관상부(1e)를 형성할 수 있다.The following step (ii) will be described with reference to Figs. 3B to 3E. The step (ii) of the second embodiment is the step of the above-described example (A), and includes the steps (ii-1) and (ii-2). According to the step (ii), the
제2 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 3B에 나타내는 바와 같이, 금형(20) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 3C 및 도 3D에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1)와 단부(E2)(도 2C 참조)가 돌기부(23)를 사이에 끼운 상태로 금형(20)을 이용하여 U자형부(1b)를 변형시킨다(공정 (ii-1)). 구체적으로는, 상형(21)과 하형(22)이 접촉하기까지 양자를 근접시켜, U자형부(1b)의 외주면을 금형(20)의 압압면에서 압압한다. 공정 (ii-1)은, 제1 상형(21a)과 제2 상형(21b)이 수평 방향으로 분리하고 있고, 제1 하형(22a)과 제2 하형(22b)이 수평 방향으로 분리하고 있는 상태로 행해진다. 그 상태로, 상형(21) 및/또는 하형(22)을 수직 방향으로 이동시켜 양자를 근접시킨다. 공정 (ii-1)에 의해서, 통형상부(1d)가 형성된다. 도 3C의 공정에서는, U자형부(1b)가 변형되어 U자형부(1c)가 된다. 이 때, U자형부(1c)의 2개의 단부는, 돌기부(23)에 닿아 정지하고, 2개의 단부의 사이에 간극이 생긴다. 그 간극이 관상부(1e)의 슬릿(3)이 된다. 도 3D 상태에 있어서, 단부(E1)와 단부(E2)는 돌기부(23)(돌기부(23a 및 23b)를 사이에 끼워 대향하고 있다.In the step (ii) of the second embodiment, first, the
제2 실시 형태의 제조 방법에서는, 도 3D의 상태에 있어서, U자형부(1b)의 단면 길이와 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)가 실질적으로 동일해지도록 해도 된다. 이 구성은, 제1 상형(21a)과 제2 상형(21b)의 간격, 및, 제1 하형(22a)과 제2 하형(22b)의 간격을 조정하는 것에 의해서 실현될 수 있다. 이 구성에 의하면, U자형부(1b)를 크게 변형시켜 통형상부(1d)를 형성할 때에, 둘레 방향으로 압축력이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 통형상부(1d)를 형성할 때에 좌굴 등이 생기는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 실질적으로 동일하다란, 양자의 길이의 차이가, 긴 쪽의 길이의 예를 들면 0.1% 미만(예를 들면 0.05% 미만)인 것을 의미한다.In the manufacturing method of the second embodiment, the sectional length of the
다음에, 도 3E에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1 및 E2)가 돌기부(23)를 사이에 끼운 채인 상태로 통형상부(1d)의 외주면을 압압하는 것에 의해서, 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다(공정 (ii-2)). 구체적으로는, 분할되어 있는 금형(20)을 닫는 것에 의해서, 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다. 보다 구체적으로는, 제1 상형(21a)과 제2 상형(21b)을 수평 방향으로 이동시켜 양자를 근접시키고, 제1 하형(22a)과 제2 하형(22b)을 수평 방향으로 이동시켜 양자를 근접시킨다. 도 3E에 나타내는 예에서는, 제1 상형(21a)과 제2 상형(21b)이 접촉하고, 제1 하형(22a)과 제2 하형(22b)이 접촉하기까지 그들을 근접시키고 있다. 즉, 도 3E에 나타내는 일례에서는, 완전하게 닫은 상태에 있는 금형(20)의 압압면이, 관상부(1e)의 외주면에 대응한다. 공정 (ii-2)에 있어서 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는 것에 의해서, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧게 할 수 있다. 이와 같이 하여, 도 3F에 나타내는 관상부(1e)(금속 성형품)가 얻어진다. 관상부(1e)의 맞댐부(2)에는, 슬릿(3)이 형성되어 있다.Next, as shown in Fig. 3E, by pressing the outer circumferential surface of the
또한, 도 3E에서는, 성형의 최종 단계에 있어서 금형이 완전하게 닫히는 경우에 대해 나타냈다. 그러나, 본 발명의 제조 방법에서는, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)가 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧아지는 한, 성형의 최종 단계에서 금형이 완전하게 닫히지 않아도 된다. 금형을 어느 정도 닫는지에 따라서, 전술한 압축률(C)을 변화시키는 것이 가능하다. 또, 금속판(1a)의 두께나 물성이 변화한 경우라도, 도 3D에 있어서 금형(30)을 어느 정도 여는지, 및 도 3E에 있어서 금형(20)을 어느 정도 닫는지에 따라서 대응 가능한 경우가 있다. 그 때문에, 금속판(1a)의 두께나 물성이 변화한 경우라도, 금형을 변경하지 않고 원하는 관상부(1e)를 제조할 수 있는 경우가 있다. 또한, 도 3E에 있어서 금형(20)을 어느 정도 닫는지에 따라서, 슬릿(3)의 폭을 변화시키는 것도 가능하다.Fig. 3E shows a case where the mold is completely closed at the final stage of molding. However, in the manufacturing method of the present invention, as long as the peripheral length LH of the
종래의 UO 성형에 의해서 관상 부품을 제조한 경우, 얻어진 관상 부품의 내주측에서는 압축 응력이 작용하고, 외주측에서는 인장 응력이 작용한다. 그 때문에, 스프링 백이 커지고 스프링 백의 제어가 곤란해진다. 이것에 대해서, 본 발명의 제조 방법에서는, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 즉, 본 발명의 제조 방법에서는, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 압축하여 관상부(1e)를 얻는다. 그 결과, 관상부(1e)에서는, 내주측 및 외주측의 양쪽에서 압축 응력이 작용한다. 그 때문에, 스프링 백이 억제되어 슬릿(3)을 정밀하게 형성할 수 있다.When a tubular part is manufactured by conventional UO molding, compressive stress acts on the inner circumferential side of the tubular part and tensile stress acts on the outer circumferential side of the tubular part. As a result, the springback becomes large and it becomes difficult to control the springback. In contrast, in the manufacturing method of the present invention, the peripheral length LH of the
본 발명의 제조 방법에서는, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 압축하는 것에 의해서 관상부(1e)를 형성하고 있다. 그 때문에, 관상부(1e)에서는, 내주측 및 외주측의 양쪽에서 압축 응력이 작용한다. 또한, 관상부(1e)에서는, 압축 응력의 둘레 방향에 있어서의 편차를 작게 할 수 있다. 그 결과, 관상부(1e)의, 판두께 방향에 있어서의 경도 분포, 및, 둘레 방향에 있어서의 경도 분포의 편차를 적게 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 피로 강도가 높은 관상부를 얻는 것이 가능하다.In the manufacturing method of the present invention, the
제2 실시 형태의 제조 방법에서는, 통형상부(1d)의 주위에 존재하는 금형 부재 모두 상대적으로 이동시켜 통형상부(1d)를 압축한다. 그 때문에, 제2 실시 형태의 제조 방법 및 금형에 의하면, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 균일하게 압축하는 것이 가능하다. 그 때문에, 스프링 백을 효과적으로 억제할 수 있어 관상부의 형상 정밀도를 보다 한층 높일 수 있다.In the manufacturing method of the second embodiment, all of the mold members existing around the
(제3 실시 형태)(Third Embodiment)
제3 실시 형태에서는, 본 발명의 제조 방법 및 그에 이용되는 금형의 다른 일례에 대해 설명한다. 제3 실시 형태의 제조 방법은, 공정 (i) 및 공정 (ii)를 포함한다. 공정 (i)은, 제2 실시 형태에서 설명한 공정 (i)과 동일하게 때문에, 중복되는 설명을 생략한다.In the third embodiment, a manufacturing method of the present invention and another example of a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the third embodiment includes the steps (i) and (ii). Since the step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, the overlapping description will be omitted.
도 4A에, 제3 실시 형태의 공정 (ii)에서 이용되는 금형을 모식적으로 나타낸다. 제3 실시 형태의 금형(30)은, 전술한 금형(b)의 일례이다. 금형(30)은, 상형(제1 금형)(31)과 하형(제2 금형)(32)을 포함한다.Fig. 4A schematically shows a mold used in the step (ii) of the third embodiment. The
상형(31)은, 슬릿(3)을 형성하기 위한 판형상의 돌기부(33)를 가진다. 상형(31)은, 본체부(31a)와, 본체부(31a)에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부(31b)를 포함한다. 가동부(31b)는, 본체부(31a)의 압압면(31ap)의 정상부에 배치되고 돌기부(33)를 포함한다. 하형(32)은, 본체부(32a)와, 본체부(32a)에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부(32b)를 포함한다. 가동부(32b)는, 본체부(32a)의 압압면(32ap)의 바닥부에 배치되어 있다. 제3 실시 형태의 금형(30)에서는, 가동부(31b 및 32b) 양쪽을 프레스 방향(수직 방향)으로 이동 가능하다. 가동부(31b)는, 본체부(31a)와 일체로 하여 프레스 방향으로 이동시킬 수 있다. 가동부(32b)는, 본체부(32a)와 일체로 하여 프레스 방향으로 이동시킬 수 있다.The
본 발명의 금형(b)에서는, 원칙으로서 본체부와 가동부를 일체로 하여 프레스 방향으로 이동시킬 수 있다. 또, 본 발명의 금형(b)에서는, 원칙으로서 가동부의 단면(성형 공간에 면하는 단면)은 압압면의 일부를 구성하고 있고, 롤 등은 배치되어 있지 않다. 또한, 본 발명의 금형(b)에서는, 원칙으로서 제1 및 제2 본체부가 성형의 최종 위치(사점)에 있는 상태로 가동부가 이동 가능하다.In the mold (b) of the present invention, as a rule, the body portion and the movable portion can be moved integrally in the press direction. In the mold (b) of the present invention, as a general rule, the end surface of the movable portion (the end surface facing the molding space) constitutes a part of the pressure surface, and no roll or the like is disposed. In the mold (b) of the present invention, as a general rule, the movable portion is movable in a state in which the first and second body portions are at the final position (dead point) of the molding.
본체부(31a) 및 본체부(32a)는 각각, U자형부(1b)의 외주면을 압압하여 통형상부(1d)를 형성하기 위한 압압면(31ap 및 32ap)을 포함한다. 가동부(31b 및 32b)는, U자형부(1b)의 외주면을 압압하는 압압면(31bp 및 32bp)을 포함한다. 압압면(31ap)과 압압면(31bp)은 상형(31)의 압압면(31p)을 구성한다. 압압면(32ap)과 압압면(32bp)은 하형(32)의 압압면(32p)을 구성한다. 제3 실시 형태에서 설명하는 일례에서는, 압압면 전체의 단면 둘레 길이는, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)보다도 길다. 압압면 전체의 단면 둘레 길이는, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)와 실질적으로 동일해도 된다.The
다음의 공정 (ii)에 대해서, 도 4B~도 4E를 이용하여 설명한다. 제3 실시 형태의 공정 (ii)는, 전술한 예(B)의 공정이며, 공정 (ii-1) 및 공정 (ii-2)를 포함한다. 공정 (ii)에 의하면, U자형부(1b)로부터, 슬릿을 가지는 관상부(1e)를 형성할 수 있다.The following step (ii) will be described with reference to Figs. 4B to 4E. The step (ii) of the third embodiment is the step of the above-described example (B), and includes the steps (ii-1) and (ii-2). According to the step (ii), the
제3 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 4B에 나타내는 바와 같이, 금형(20) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 4C 및 도 4D에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1)와 단부(E2)(도 2C 참조)가 돌기부(33)를 사이에 끼운 상태로 금형(30)을 이용하여 U자형부(1b)를 변형시킨다(공정 (ii-1)). 구체적으로는, 상형(31)과 하형(32)이 접촉하기까지 양자를 접근시켜 U자형부(1b)의 외주면을 금형(30)의 압압면에서 압압한다. 공정 (ii-1)은, 가동부(31b 및 32b)의 압압면(31bp 및 32bp)이, 본체부의 압압면(31p 및 32p)으로부터 돌출하고 있지 않은 상태로 행해진다. 공정 (ii-1)에 의해서, 통형상부(1d)가 형성된다. 즉, 도 4D에 나타내는 일례에서는, 압압면(31p 및 32p)이 통형상부(1d)의 외주면에 대응한다. 도 4C의 공정에서는, U자형부(1b)가 변형되어 U자형부(1c)가 된다. 이 때, U자형부(1c)의 2개의 단부는, 돌기부(33)에 닿아 정지하고, 2개의 단부의 사이에 간극이 생긴다. 그 간극이 관상부(1e)의 슬릿(3)이 된다. 도 4D 상태에 있어서, 단부(E1)와 단부(E2)는, 돌기부(33)를 사이에 끼워 대향하고 있다.In the step (ii) of the third embodiment, first, the
제3 실시 형태의 제조 방법에 있어서, 금형(30)의 압압면 전체의 단면 둘레 길이를, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)와 실질적으로 동일하게 해도 된다. 그 경우, U자형부(1b)를 크게 변형시켜 통형상부(1d)를 형성할 때에, 둘레 방향으로 압축력이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 통형상부(1d)를 형성할 때에 좌굴 등이 생기는 것을 억제할 수 있다.In the manufacturing method according to the third embodiment, the end face peripheral length of the entire pressing surface of the
다음에, 도 4E에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1 및 E2)가 돌기부(33)를 사이에 끼운 채인 상태로, 통형상부(1d)의 외주면을 압압하는 것에 의해서, 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다(공정 (ii-2)). 구체적으로는, 가동부(31b 및 32b)의 압압면을, 본체부(31a 및 32a)의 압압면으로부터 돌출시키는 것에 의해서 통형상부(1d)의 외주면을 압압한다. 제3 실시 형태에서는, 통형상부(1d) 중, 슬릿(3)과 그것에 대향하는 위치를 상하로부터 압압한다. 공정 (ii-2)에 있어서 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는 것에 의해서, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 이와 같이 하여, 도 4F에 나타내는 관상부(1e)(금속 성형품)가 얻어진다. 관상부(1e)의 맞댐부(2)에는, 슬릿(3)이 형성되어 있다.4E, by pressing the outer peripheral surface of the
제3 실시 형태의 제조 방법에서도, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 압축하는 것에 의해서 관상부(1e)가 형성된다. 그 때문에, 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 슬릿(3)을 정밀하게 형성할 수 있다. 또, 제3 실시 형태의 제조 방법에서는, 가동부의 이동량을 변화시키는 것에 의해서, 전술한 압축률을 용이하게 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 금속판(1a)의 두께나 물성이 변화한 경우라도, 금형을 변경하지 않고 원하는 관상부(1e)를 제조 방법 할 수 있는 경우가 있다. 또한, 제3 실시 형태의 금형에서는, 가동부(31b)를 교환하는 것에 의해서 돌기부(33)를 교환하는 것이 가능하기 때문에, 돌기부(33)의 교환이 용이하다.Also in the manufacturing method of the third embodiment, the
제3 실시 형태의 제조 방법에서는, 가동부에 의해서 통형상부(1d)를 압압하여 압축하기 때문에, 통형상부(1d)와 금형(30)과의 접촉 면적이 작은 상태로 통형상부(1d)가 압축된다. 이 경우, 가동부에 의해서 둘레 방향에 가해진 압축력이, 통형상부(1d)의 전체에 가해지기 쉽다. 그 때문에, 제3 실시 형태의 제조 방법 및 금형에 의하면, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 보다 균일하게 압축하는 것이 가능하다.In the manufacturing method of the third embodiment, since the
도 14A~도 14E를 참조하면서, 제3 실시 형태의 공정 (ii)에 이용하는 것이 가능한 제조 장치의 일례에 대해 설명한다. 이 제조 장치는, 제1 지지대(141), 제2 지지대(142), 신축 기구(141a), 및 신축 기구(142a)를 포함한다. 제1 지지대(141)에는, 신축 기구(141a) 및 가동부(31b)가 배치되어 있다. 신축 기구(141a)는 프레스 방향으로 신축 가능하고 본체부(31a)를 압압한다. 제2 지지대(142)에는, 신축 기구(142a) 및 가동부(32b)가 배치되어 있다. 신축 기구(142a)는 프레스 방향으로 신축 가능하고, 본체부(32a)를 지지한다. 신축 기구(141a 및 142a)에 한정은 없고, 가스 실린더, 유압 실린더, 스프링 등이어도 된다.An example of a manufacturing apparatus that can be used in the step (ii) of the third embodiment will be described with reference to Figs. 14A to 14E. Fig. This manufacturing apparatus includes a
제3 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 14A에 나타내는 바와 같이, 금형(30) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 14B 및 14C에 나타내는 바와 같이, 제1 지지대(141)와 제2 지지대(142)를 근접시킨다. 이것에 의해서, 전술한 공정 (ii-1)을 행하고, 통형상부(1d)를 얻는다. 다음에, 도 14D에 나타내는 바와 같이, 신축 기구를 축소하면서 제1 지지대(141)와 제2 지지대(142)를 한층 더 근접시킨다. 이것에 의해서, 도 14D에 나타내는 바와 같이, 가동부(31b 및 32b)의 압압면이 본체부(31a 및 32a)의 압압면으로부터 돌출하여 통형상부(1d)의 외주면을 압압한다. 이렇게 하여, 공정 (ii-2)가 행해진다.In the step (ii) of the third embodiment, first, as shown in Fig. 14A, the
도 14A에 나타낸 장치에 있어서, 제1 지지대(141)와 제2 지지대(142)를 접근하는 기구(도시하지 않음)와, 신축하지 않는 상태의 신축 기구(141a) 및 신축 기구(142a)가, 전술한 제조 장치(b)의 제1 이동 기구에 해당한다. 또, 제1 지지대(141)와 제2 지지대(142)를 근접시키는 기구와, 신축하는 상태의 신축 기구(141a) 및 신축 기구(142a)가 제2 이동 기구에 해당한다. 이와 같이, 금형(a) 및 (b)에서는, 동일한 구성 부재가, 제1 이동 기구와 제2 이동 기구를 겸해도 된다. 이러한 이동 기구는, 공지의 프레스 장치의 이동 기구를 본 발명의 제조 장치에 적합하도록 이용하는 것에 의해서 실현해도 된다.14A, a mechanism (not shown) for approaching the first and
(제4 실시 형태)(Fourth Embodiment)
제4 실시 형태에서는, 본 발명의 제조 방법 및 그에 이용되는 금형의 다른 일례에 대해 설명한다. 제4 실시 형태의 제조 방법은, 공정 (i) 및 공정 (ii)를 포함한다. 공정 (i)은, 제2 실시 형태에서 설명한 공정 (i)과 동일하기 때문에, 중복되는 설명을 생략한다.In the fourth embodiment, a manufacturing method of the present invention and another example of a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the fourth embodiment includes the steps (i) and (ii). Since the step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, redundant description is omitted.
도 5A에, 제4 실시 형태의 공정 (ii)에서 이용되는 금형을 모식적으로 나타낸다. 제4 실시 형태의 금형(30)은, 전술한 금형(b)의 일례이다. 금형(30)은, 상형(제1 금형)(31)과 하형(제2 금형)(32)을 포함한다.Fig. 5A schematically shows a mold used in the step (ii) of the fourth embodiment. The
상형(31)은, 슬릿(3)을 형성하기 위한 판형상의 돌기부(33)를 가진다. 상형(31)은, 본체부(31a)와, 본체부(31a)에 대해서 상대적으로 이동 가능한 2개의 가동부(31b)를 포함한다. 가동부(31b)는, 본체부(31a)의 압압면의 최하부에 배치되어 있다. 하형(32)은, 본체부(32a)와, 본체부(32a)에 대해서 상대적으로 이동 가능한 2개의 가동부(32b)를 포함한다. 가동부(32b)는, 본체부(32a)의 압압면의 최상부에 배치되어 있다. 제4 실시 형태의 금형(30)에서는, 가동부(32a 및 32b)의 양쪽이, 수평 방향으로 이동 가능하다. 또한, 가동부(31b)는, 본체부(31a)와 일체로 하여 수직 방향(프레스 방향)으로 이동시킬 수 있다. 동일하게, 가동부(32b)는, 본체부(32a)와 일체로 하여 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.The
본체부(31a) 및 본체부(32a)는 각각, U자형부(1b)의 외주면을 압압하여 통형상부(1d)를 형성하기 위한 압압면(31ap 및 32ap)을 포함한다. 가동부(31b 및 32b)는, U자형부(1b)의 외주면을 압압하는 압압면(31bp 및 32bp)을 포함한다. 제4 실시 형태에서 설명하는 일례에서는, 압압면 전체의 단면 둘레 길이는, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)보다도 길다. 압압면 전체의 단면 둘레 길이는, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)와 실질적으로 동일해도 된다.The
다음의 공정 (ii)에 대해서, 도 5B~도 5E를 이용해 설명한다. 제4 실시 형태의 공정 (ii)는, 전술한 예(B)의 공정이며, 공정 (ii-1) 및 공정 (ii-2)를 포함한다. 공정 (ii)에 의하면, U자형부(1b)로부터, 슬릿을 가지는 관상부(1e)를 형성할 수 있다.The following step (ii) will be described with reference to Figs. 5B to 5E. The step (ii) of the fourth embodiment is the step of the above-described example (B), and includes the steps (ii-1) and (ii-2). According to the step (ii), the
제4 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 5B에 나타내는 바와 같이, 금형(30) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 5C 및 도 5D에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1)와 단부(E2)(도 2C 참조)가 돌기부(33)를 사이에 끼운 상태로 금형(30)을 이용해 U자형부(1b)를 변형시킨다(공정 (ii-1)). 구체적으로는, 상형(31)과 하형(32)이 접촉하기까지 양자를 근접시켜 U자형부(1b)의 외주면을 금형(30)의 압압면에서 압압한다. 공정 (ii-1)은, 가동부의 압압면(31bp 및 32bp)이, 본체부의 압압면(31ap 및 32ap)으로부터 돌출하고 있지 않은 상태로 행해진다. 공정 (ii-1)에 의해서, 통형상부(1d)가 형성된다. 도 5C의 공정에서는, U자형부(1b)가 변형되어 U자형부(1c)가 된다. 이 때, U자형부(1c)의 2개의 단부는, 돌기부(33)에 닿아 정지하고, 2개의 단부의 사이에 간극이 생긴다. 그 간극이 관상부(1e)의 슬릿(3)이 된다. 도 5D 상태에 있어서, 단부(E1)와 단부(E2)는, 돌기부(33)를 사이에 끼워 대향하고 있다.In the step (ii) of the fourth embodiment, first, the
제4 실시 형태의 제조 방법에 있어서, 금형(30)의 압압면 전체의 단면 둘레 길이를, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)와 실질적으로 동일하게 해도 된다. 그 경우, U자형부(1b)를 크게 변형시켜 통형상부(1d)를 형성할 때에, 둘레 방향으로 압축력이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 통형상부(1d)를 형성할 때에 좌굴 등이 생기는 것을 억제할 수 있다.The peripheral length of the entire pressing surface of the
다음에, 도 5E에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1 및 E2)가 돌기부(33)를 사이에 끼운 채인 상태로, 통형상부(1d)의 외주면을 압압하는 것에 의해서, 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 한다(공정 (ii-2)). 구체적으로는, 가동부(31b 및 32b)의 압압면(31bp 및 32bp)을, 본체부(31a 및 32b)의 압압면(31ap 및 32ap)으로부터 돌출시키는 것에 의해서 통형상부(1d)의 외주면을 압압한다. 제4 실시 형태에서는, 통형상부(1d)의 측면을 좌우로부터 압압한다. 공정 (ii-2)에 있어서 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는 것에 의해서 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧게 한다. 이와 같이 하여, 도 5F에 나타내는 관상부(1e)(금속 성형품)가 얻어진다. 관상부(1e)의 맞댐부(2)에는, 슬릿(3)이 형성되어 있다.5E, by pressing the outer peripheral surface of the
제4 실시 형태의 제조 방법에서도, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 압축하는 것에 의해서 관상부(1e)가 형성된다. 그 때문에, 제2 및 제3 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 슬릿(3)을 정밀하게 형성할 수 있다. 또, 제3 및 제4 실시 형태의 제조 방법에서는, 가동부의 이동량을 변화시키는 것에 의해서, 전술한 압축률을 용이하게 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 금속판(1a)의 두께나 물성이 조금 변화한 경우라도, 금형을 변경하지 않고 원하는 관상부(1e)를 제조 방법 할 수 있는 경우가 있다.Also in the manufacturing method of the fourth embodiment, the
도 15A~도 15E를 참조하면서, 제4 실시 형태의 공정 (ii)에 이용하는 것이 가능한 제조 장치의 일례에 대해 설명한다. 이 제조 장치는, 제1 지지대(151), 2개의 신축 기구(141a), 2개의 샤프트(153), 2개의 캠 유닛(154)을 포함한다. 신축 기구(141a) 및 샤프트(153)는, 제1 지지대(151)에 배치되어 있다. 신축 기구(141a)는 프레스 방향으로 신축 가능하고, 본체부(31a)를 압압한다.An example of a manufacturing apparatus that can be used in the step (ii) of the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 15A to 15E. Fig. This manufacturing apparatus includes a
제4 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 15A에 나타내는 바와 같이, 금형(30) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 15B 및 15C에 나타내는 바와 같이, 제1 지지대(151)를 눌러 내린다. 이것에 의해서, 전술한 공정 (ii-1)을 행하고, 통형상부(1d)를 얻는다. 다음에, 도 15D에 나타내는 바와 같이, 신축 기구를 축소하면서 제1 지지대(151)를 더욱 눌러 내린다. 이 때, 2개의 샤프트(153)에 의해서 2개의 캠 유닛(154)이 움직이고, 캠 유닛(154)에 의해서 가동부(31b 및 32b)가 작동된다. 이것에 의해서, 도 15D에 나타내는 바와 같이, 가동부(31b 및 32b)의 압압면이 본체부(31a 및 32a)의 압압면으로부터 돌출하여, 통형상부(1d)의 외주면을 압압한다. 이와 같이 하여, 공정 (ii-2)이 행해진다.In the step (ii) of the fourth embodiment, first, the
도 15A에 나타낸 장치에 있어서, 제1 지지대(151)를 아래쪽에 이동시키는 기구(도시하지 않음)와, 신축하지 않은 상태의 신축 기구(141a)가 전술한 제조 장치(b)의 제1 이동 기구에 해당한다. 또, 제1 지지대(151)를 아래쪽에 이동시키는 기구, 샤프트(153), 및 캠 유닛(154)이 제2 이동 기구를 구성한다. 이러한 이동 기구는, 공지의 프레스 장치의 이동 기구를 본 발명의 제조 장치에 적합하도록 이용하는 것에 의해서 실현해도 된다.15A, a mechanism (not shown) for moving the
(제5 실시 형태)(Fifth Embodiment)
제5 실시 형태에서는, 본 발명의 제조 방법 및 그에 이용되는 금형의 다른 일례에 대해 설명한다. 제5 실시 형태의 제조 방법은, 공정 (i) 및 공정 (ii)를 포함한다. 공정 (i)은, 제2 실시 형태에서 설명한 공정 (i)과 동일하기 때문에, 중복하는 설명을 생략한다.In the fifth embodiment, a manufacturing method of the present invention and another example of a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the fifth embodiment includes the step (i) and the step (ii). Since the step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, repeated description is omitted.
도 6A에, 제5 실시 형태의 공정 (ii)에서 이용되는 금형을 모식적으로 나타낸다. 제5 실시 형태의 금형(20)은, 상형(제1 금형)(21)과 하형(제2 금형)(22)을 포함한다.Fig. 6A schematically shows a mold used in the step (ii) of the fifth embodiment. The
상형(21)은, 슬릿(3)을 형성하기 위한 판형상의 돌기부(23)를 가진다. 제1 상형(21) 및 제2 하형(22)은 각각, U자형부(1b)의 외주면을 압압하여 통형상부(1d)를 형성하기 위한 압압면(21p 및 22p)을 포함한다. 제5 실시 형태의 금형(20)에 있어서, 압압면 전체의 단면 둘레 길이는, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧다. 이 금형(20)을 이용하여 U자형부(1b)를 변형시키는 것에 의해서, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)를 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧게 할 수 있다.The
다음의 공정 (ii)에 대해서, 도 6B~도 6E를 이용하여 설명한다. 제5 실시 형태의 공정 (ii)는, 전술한 예(C)의 공정이다. 제5 실시 형태의 공정 (ii)에서는, 우선, 도 6B에 나타내는 바와 같이, 금형(20) 내에 U자형부(1b)를 배치한다. 다음에, 도 6C 및 도 6D에 나타내는 바와 같이, U자형부(1b)의 단부(E1)와 단부(E2)가 돌기부(23)를 사이에 끼우도록 금형(20)을 이용하여 U자형부(1b)를 변형시키는 것에 의해서 통형상부(1d)를 형성한다. 구체적으로는, 상형(21)과 하형(22)을 근접시켜 U자형부(1b)의 외주면을 금형(20)의 압압면에서 압압한다. 도 6C의 공정에서는, U자형부(1b)가 변형되어 U자형부(1c)가 된다. 이 때, U자형부(1c)의 2개의 단부는, 돌기부(23)에 닿아 정지하고, 2개의 단부의 사이에 간극이 생긴다. 그 간극이 관상부(1e)의 슬릿(3)이 된다.The following step (ii) will be described with reference to Figs. 6B to 6E. The step (ii) of the fifth embodiment is the step of the above-described example (C). In the step (ii) of the fifth embodiment, first, the
도 6D는, 통형상부(1d)의 단면 둘레 길이(LT)가, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)와 거의 동일한 상태의 일례를 나타내고 있다. 금형(20)의 압압면의 단면 둘레 길이는 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧기 때문에, 도 6D의 단계에서는, 상형(21)과 하형(22)은 접촉하고 있지 않다. 즉, 도 6D의 단계에서는, 금형(20)은 아직 닫혀져 있지는 않다.6D shows an example of a state in which the peripheral length LT of the
도 6D의 단계로부터 더 상형(21) 및 하형(22)을 근접시켜 도 6E에 나타내는 바와 같이 금형(20)을 닫는다. 예를 들면, 상형(21)을 하사점까지 이동시켜, 상형(21)과 하형(22)을 접촉시킨다. 이 과정에서는, 2개의 단부(E1)와 단부(E2)가 돌기부(23)를 사이에 끼운 상태로 통형상부(1d)의 외주면이 금형(20)의 압압면에서 압압된다. 이것에 의해서, 도 6F에 나타내는, 맞댐부(2)에 슬릿(3)을 가지는 관상부(1e)가 형성된다. 금형(20)의 압압면의 단면 둘레 길이는 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧다. 그 때문에, 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)는, U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧아진다. 즉, 도 6E의 공정에서는, 통형상부(1d)가 둘레 방향으로 압축되어 관상부(1e)가 된다.6D, the
또한, 금형(20)을 완전하게 닫기 전에 관상부(1e)의 단면 둘레 길이(LH)가 U자형부(1b)의 단면 길이(LU)보다도 짧아지는 경우에는, 금형(20)을 완전하게 닫기 전에 성형을 종료하는 것도 가능하다. 그 경우, 상형(21)과 제2 하형(22)을 어느 정도까지 근접시키는지를 조정하는 것에 의해서, 관상부(1e)의 압축률을 조정하는 것이 가능하다. When the end face circumferential length LH of the
제5 실시 형태의 제조 방법에서도, 통형상부(1d)를 둘레 방향으로 압축하는 것에 의해서 관상부(1e)가 형성된다. 그 때문에, 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 슬릿(3)을 정밀하게 형성할 수 있다.Also in the manufacturing method of the fifth embodiment, the
본 발명의 금형은, 돌기부를 교환 가능해도 된다. 돌기부를 교환 가능한 금형의 일례를 도 7에 나타낸다. 도 7의 금형(20)은, 상형(제1 금형)(21)과 하형(제2 금형)(22)을 포함한다. 상형(21)은, 돌기부(23)를 포함하는 부분(24)을 가진다. 부분(24)은, 상형(21)의 구멍(25)에 끼워 넣어져 있고 교환 가능해지고 있다. 돌기부(23)는, U자형부의 2개의 단부(단부(E1 및 E2))가 접촉하는 부분이며, 마모나 변형이 생기기 쉽다. 그 때문에, 돌기부(23)를 교환 가능하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 돌기부(23)를 교환 가능하게 하는 것에 의해서, 전술한 효과가 얻어진다. In the mold of the present invention, the protrusions may be exchangeable. An example of a mold capable of replacing the projection is shown in Fig. The
다른 관점에서는, 본 발명은, 맞댐부에 간극을 가지는 대략 폐단면 부품을 제조하는 방법을 제공한다. 이하에서는, 이 관점의 제조 방법을, 제조 방법(S)이라고 칭한다. 제조 방법(S)은, 제1 공정 및 제2 공정을 포함한다. 제1 공정에서는, 금속판을 U자형으로 성형하고, U 성형품을 얻는다. 이 U 성형품은, 전술한 공정 (i)에서 형성되는 U자형부를 포함하는 성형품에 대응한다. 제2 공정에서는, 금형을 이용하여, 상기 U 성형품을 대략 폐단면으로 성형하고, 대략 폐단면 부품의 단면 둘레 길이를 상기 U 성형품의 단면 둘레 길이보다도 짧게 한다. 사용되는 금형은, 대략 폐단면 부품의 맞댐부에 대응하는 돌기부를 갖고, 상기 대략 폐단면 부품의 단면 둘레 길이를 조정 가능한 기구를 가진다. 이 금형의 예에는, 전술한 금형(a), (b) 및(c)가 포함된다. 제1 공정 및 제2 공정은 각각, 전술한 공정 (i) 및 (ii)에 대응한다. 간극을 가지는 대략 폐단면 부품은, 전술한, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품에 대응한다. 「대략 폐단면 부품」이란, 대략 폐단면을 가지는 부품을 말한다. 「대략 폐단면」이란, 관상에 성형된 금속판의 맞닿아진 2개의 단부의 사이에 간극이 존재하는 단면을 말한다. 대략 폐단면 부품은, 맞댐부의 전체 길이에 걸쳐서 간극을 가지고 있어도 되고, 맞댐부의 일부에 간극을 가지고 있어도 된다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a substantially closed end face part having a gap in an abutting portion. Hereinafter, the manufacturing method of this aspect is referred to as manufacturing method (S). The manufacturing method (S) includes a first step and a second step. In the first step, the metal plate is shaped into a U-shape to obtain a U-shaped article. This U-shaped article corresponds to a molded article including a U-shaped portion formed in the above-described step (i). In the second step, the U-shaped article is molded into a substantially closed end face by using a mold, and the peripheral circumferential length of the substantially closed end face component is made shorter than the peripheral circumferential length of the U-shaped article. The mold used has a protrusion corresponding to the abutted portion of the substantially closed end face component and has a mechanism capable of adjusting the circumferential length of the substantially closed end face component. Examples of the molds include the molds (a), (b), and (c) described above. The first step and the second step correspond to the above-mentioned steps (i) and (ii), respectively. The substantially closed end face part having a gap corresponds to the above-mentioned metal formed article including a tubular part having a slit. The term " substantially closed end face part " refers to a part having a substantially closed end face. The term " substantially closed end face " refers to a cross section in which a gap exists between two abutting ends of a metal plate formed in a tubular form. The substantially closed end face component may have a gap over the entire length of the abutted portion, or may have a gap in a part of the abutted portion.
제조 방법(S)에서는, 상기 금형의 단면 둘레 길이가 상기 U 성형품의 단면 둘레 길이보다도 짧아도 된다. 여기서, 「금형의 단면 둘레 길이」란, 금형을 완전하게 닫았을 때의 금형의 단면 둘레 길이를 가리킨다. 금형을 완전하게 닫았을 때의 금형의 단면 둘레 길이를 U 성형품의 단면 둘레 길이보다도 짧게 하는 것에 의해서, 대략 폐단면 부품의 단면 둘레 길이를 U 성형품의 단면 둘레 길이보다도 짧게 할 수 있다. 이 구성을 가지는 금형은, 전술한 금형(a) 및 (c)에 대응한다.In the manufacturing method (S), the peripheral edge length of the mold may be shorter than the peripheral edge length of the U-shaped article. Here, the " peripheral edge length of the mold " indicates the peripheral edge length of the mold when the mold is completely closed. The peripheral edge length of the substantially closed end face component can be made shorter than the peripheral edge length of the U-shaped article by making the peripheral edge length of the metal mold completely shorter than the peripheral edge length of the U-shaped article when the metal mold is completely closed. The mold having this configuration corresponds to the molds (a) and (c) described above.
제조 방법(S)에서는, 상기 금형이 상기 돌기부를 가지는 상형과 하형을 가지고, 상기 상형 및 상기 하형 중 적어도 어느 한쪽이 본체부와 가동부를 가져도 된다. 이 구성을 가지는 금형은, 전술한 금형(b)에 대응한다.In the manufacturing method (S), the mold has an upper mold and a lower mold having the protrusions, and at least one of the upper mold and the lower mold may have the main body and the movable part. The mold having this configuration corresponds to the above-described mold (b).
다른 관점에서는, 본 발명은, U 성형품을 대략 폐단면으로 성형하고, 맞댐부에 간극을 가지는 대략 폐단면 부품을 제조하기 위한 금형을 제공한다. 이하에서는, 이 금형을, 금형(T1)이라 칭한다. 금형(T1)은, 상기 대략 폐단면 부품의 맞댐부에 대응하는 돌기부를 가지는 상형과 하형을 가진다. 금형(T1)은, 상기 대략 폐단면 부품의 단면 둘레 길이를 조정 가능한 기구를 가진다. 그리고, 상기 상형 및 상기 하형 중 적어도 한쪽이 복수로 분할되어 있다. 금형(T1)은, 전술한 금형(a)에 대응한다. 금형(T1)에서는, 상기 상형의 상기 돌기부가 분할되고 있어도 된다. 이 구성을 가지는 금형의 일례는, 도 3A에 나타낸 금형(20)이다.In another aspect, the present invention provides a mold for molding a U-shaped article into a substantially closed end face and manufacturing a substantially closed end face part having a gap in the abutted portion. Hereinafter, this mold is referred to as a mold T1. The mold T1 has an upper mold and a lower mold having projections corresponding to abutted portions of the substantially closed end face parts. The mold T1 has a mechanism capable of adjusting the circumferential length of the substantially closed end face component. At least one of the upper and lower molds is divided into a plurality. The mold T1 corresponds to the above-described mold (a). In the mold T1, the projections of the upper mold may be divided. An example of a mold having this configuration is the
다른 관점에서는, 본 발명은, U 성형품을 대략 폐단면으로 성형하고, 맞댐부에 간극을 가지는 대략 폐단면 부품을 제조하기 위한 다른 금형을 제공한다. 이하에서는, 이 금형을 금형(T2)라고 칭한다. 금형(T2)은, 상기 대략 폐단면 부품이 맞댐부에 대응하는 돌기부를 가지는 상형과 하형을 가진다. 금형(T2)은, 상기 대략 폐단면 부품의 단면 둘레 길이를 조정 가능한 기구를 가진다. 그리고, 상기 상형 및 상기 하형 중 적어도 한쪽이 본체부와 가동부를 가진다. 금형(T2)은, 전술한 금형(b)에 대응한다.In another aspect, the present invention provides another mold for molding a U-shaped article into a substantially closed end face and producing a substantially closed end face part having a gap in the abutted portion. Hereinafter, this mold is referred to as a mold T2. The mold T2 has an upper mold and a lower mold with the protruding portions corresponding to the abutting portions of the substantially closed end face parts. The mold T2 has a mechanism capable of adjusting the circumferential length of the substantially closed end face component. At least one of the upper mold and the lower mold has a body portion and a movable portion. The mold T2 corresponds to the mold b described above.
상기 금형(T1) 및 (T2)에서는, 상기 돌기부를 교환 가능해도 된다.In the molds (T1) and (T2), the protrusions may be exchangeable.
실시예Example
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
[실시예 1][Example 1]
실시예 1에서는, 도 2A~2B에 나타낸 제조 방법에 의해서 U 성형품(U자형부)을 형성하고, 또한 도 3B~3E에 나타낸 제조 방법에 의해서, 슬릿을 가지는 관상 부재(금속 성형품)를 제작했다. 금속판(블랭크)에는, TS(인장 강도)가 590 MPa이고, 판두께가 2.3 mm인 열간 압연 강판을 이용했다. 관상 부재의 외직경은 50 mm, 길이는 200 mm로 했다. 상형의 돌기부의 폭은 5 mm로 했다.In Example 1, U-shaped members (U-shaped members) were formed by the manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2B, and tubular members (metal molded articles) having slits were produced by the manufacturing methods shown in FIGS. 3B to 3E . A hot-rolled steel sheet having a TS (tensile strength) of 590 MPa and a sheet thickness of 2.3 mm was used for the metal plate (blank). The outer diameter of the tubular member was 50 mm and the length was 200 mm. The width of the protrusion of the upper mold was 5 mm.
[실시예 2][Example 2]
실시예 2에서는, 실시예 1과 동일한 금속판을 이용하여, 도 2A~2B 및 도 4B~4E에 나타낸 제조 방법에 의해서, 슬릿을 가지는 관상 부재를 제작했다. 관상 부재의 치수 및 상형의 돌기부의 폭은, 실시예 1과 동일하게 했다.In Example 2, the same metal sheet as in Example 1 was used to produce a tubular member having slits by the manufacturing method shown in Figs. 2A to 2B and Figs. 4B to 4E. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as those in Example 1. [
[실시예 3][Example 3]
실시예 3에서는, 실시예 1과 동일한 금속판을 이용하여, 도 2A~2B에 나타낸 제조 방법에 의해서 U 성형품(U자형부)을 형성하고, 또한 도 5B~5E에 나타낸 제조 방법에 의해서, 슬릿을 가지는 관상 부재를 제작했다. 관상 부재의 치수 및 상형의 돌기부의 폭은, 실시예 1과 동일하게 했다.In the third embodiment, a U-shaped part (U-shaped part) is formed by the manufacturing method shown in Figs. 2A to 2B by using the same metal plate as the first embodiment, and the slit is formed by the manufacturing method shown in Figs. 5B to 5E Made a tubular member. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as those in Example 1. [
[실시예 4][Example 4]
실시예 4에서는, 실시예 1과 동일한 금속판을 이용하여, 도 2A~2B에 나타낸 제조 방법에 의해서 U 성형품(U자형부)을 형성하고, 또한 도 6B~6E에 나타낸 제조 방법에 의해서, 슬릿을 가지는 관상 부재를 제작했다. 관상 부재의 치수 및 상형의 돌기부의 폭은 실시예 1과 동일하게 했다.In the fourth embodiment, a U-shaped part (U-shaped part) is formed by the same manufacturing method as shown in Figs. 2A to 2B using the same metal plate as the first embodiment, and the slit is formed by the manufacturing method shown in Figs. 6B to 6E Made a tubular member. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as those of the first embodiment.
[비교예 1][Comparative Example 1]
비교예 1에서는, 실시예 1과 동일한 금속판을 이용하여, 도 2A~2B에 나타낸 방법에 의해서 U 성형을 행했다. 그 후, 도 10A~10B에 나타내는 바와 같이, 돌기부를 갖지 않는 금형(상형(51) 및 하형(52))을 이용하여 O 성형을 행하는 것에 의해서, 관상 부재(50a)를 제작했다. 금형을 완전하게 닫았을 때의 금형의 압압면의 단면 둘레 길이는, U 성형품(U자형부)의 단면 길이와 동일하게 했다.In Comparative Example 1, U-molding was carried out by the method shown in Figs. 2A to 2B by using the same metal plate as in Example 1. Fig. Thereafter, as shown in Figs. 10A to 10B, the tubular member 50a was produced by O-molding using a mold (
[비교예 2][Comparative Example 2]
실시예 1과 동일한 금속판을 이용하여, 도 2A~2B에 나타낸 방법에 따라 U 성형을 행했다. 그 후, 도 11A~11B에 나타내는 바와 같이, 돌기부를 갖지 않는 금형(상형(51) 및 하형(52))과 중자(53)를 이용해 O 성형을 행했다. 이와 같이 하여, 슬릿을 가지는 관상 부재(50b)를 제작했다. 금형을 완전하게 닫았을 때의 금형의 압압면의 단면 둘레 길이는, U 성형품(U자형부)의 단면 길이보다도 길게 했다.Using the same metal plate as in Example 1, U molding was carried out according to the method shown in Figs. 2A to 2B. Then, as shown in Figs. 11A and 11B, O molding was performed using a mold (
또한, 실시예 1~4의 압축률(C)는 0.99%로 했다. 비교예 1 및 2의 압축률(C)는 약 0%로 했다.The compressibility (C) of Examples 1 to 4 was set to 0.99%. The compressibility (C) of Comparative Examples 1 and 2 was set at about 0%.
[평가][evaluation]
실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2의 관상 부재에 대해서, 단면에 있어서의 판두께 방향의 왜곡 분포를 측정했다. 측정 결과를 도 12A에 나타낸다. 도 12A의 세로축은, 왜곡의 절대값을 나타낸다. 도 12A에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 관상 부재는, 비교예 1 및 2의 관상 부재에 비해 왜곡의 절대값이 크고, 판두께 방향의 왜곡 분포가 작았다. 이 결과는, 실시예 1의 관상 부재에서는, 판두께 방향의 전체에 거의 균등하게 압축 응력이 가해지고 있는 것을 시사하고 있다.For the tubular members of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the distortion distribution in the plate thickness direction on the cross section was measured. The measurement results are shown in Fig. 12A. 12A shows the absolute value of the distortion. As shown in Fig. 12A, the tubular members of Example 1 had larger absolute values of distortion and smaller distortion distribution in the plate thickness direction than the tubular members of Comparative Examples 1 and 2. This result suggests that compressive stress is applied almost evenly to the entire plate thickness direction in the tubular member of the first embodiment.
또한, 실시예 2~4, 및 비교예 2의 관상 부재에 대해서, 단면에 있어서의 둘레 방향의 왜곡 분포를 측정했다. 측정 결과를 도 12B에 나타낸다. 도 12B의 세로축은, 왜곡의 절대값을 나타낸다. 도 12B에 있어서, 관상 부재의 단면의 바닥부를 0°로 하고 맞댐부를 180°로 했다. 도 12B에 나타내는 바와 같이, 실시예 2~4의 관상 부재는, 비교예 2의 관상 부재에 비해 왜곡의 절대값이 컸다. 이 결과는, 실시예 2~4의 관상 부재에서는, 둘레 방향 전체에 걸쳐서 큰 압축 응력이 발생하고 있는 것을 시사하고 있다.In addition, for the tubular members of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2, the distortion distribution in the circumferential direction on the cross section was measured. The measurement results are shown in Fig. 12B. The vertical axis in Fig. 12B indicates the absolute value of the distortion. In Fig. 12B, the bottom of the cross section of the tubular member was set at 0 DEG, and the butt portion was set at 180 DEG. As shown in FIG. 12B, the tubular members of Examples 2 to 4 had larger absolute values of distortion as compared with the tubular members of Comparative Example 2. These results suggest that large compressive stresses are generated in the entire circumferential direction in the tubular members of Examples 2 to 4.
도 12A 및 도 12B에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~4의 제조 방법에 의하면, 관상 부재의 판두께 방향 및 둘레 방향에 가하는 압축 응력을 보다 균등하게 하는 것이 가능하다. 그 때문에, 실시예 1~4의 제조 방법에 의하면, 스프링 백을 억제할 수 있고, 형상 정밀도가 높은 금속 성형품을 제조하는 것이 가능하다.As shown in Figs. 12A and 12B, according to the manufacturing methods of Examples 1 to 4, it is possible to make the compressive stress applied to the tubular member in the thickness direction and the circumferential direction more uniform. Therefore, according to the manufacturing methods of Examples 1 to 4, it is possible to suppress the spring back and to produce a metal molded article having high shape precision.
실시예 1, 비교예 1 및 2의 관상 부재에 대해서, 비커스 경도의 분포를, FEM(유한 요소법)에 의한 시뮬레이션의 결과를 이용하여 구했다. 그 분포로부터, 전술한 제1 위치의 판두께 방향에 있어서의 비커스 경도의 편차(S)를 구했다. 동일하게, 제2 및 제3 위치에 대해서도, 판두께 방향에 있어서의 비커스 경도의 편차(S)를 구했다. 그 결과, 실시예 1의 관상 부재에서는, 제1, 제2, 및 제3 중 어느 위치에서도 편차(S)는 약 0.1이었다. 즉, 실시예 1의 관상 부재에서는, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값은 약 0.1이었다. 이 결과는, 실시예 1의 관상 부재에서는, 비커스 경도의 편차가 판두께 방향 및 둘레 방향 중 어느 하나에 있어서도 작은 것을 시사하고 있다. 한편, 비교예 1 및 2에서는, 제1, 제2, 및 제3 중 어느 위치에서도, 편차(S)는 약 0.7이었다. 즉, 비교예 1 및 2의 관상 부재에서는, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값은 약 0.7이었다.The distribution of the Vickers hardness of the tubular members of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was determined by using the results of simulation by FEM (finite element method). From the distribution, the deviation (S) of the Vickers hardness in the plate thickness direction at the first position was obtained. Similarly, the deviation (S) of the Vickers hardness in the plate thickness direction was determined for the second and third positions. As a result, in the tubular member of Example 1, the deviation S was about 0.1 at any of the first, second, and third positions. That is, in the tubular member of Example 1, the average value of the deviation S in the circumferential direction was about 0.1. This result implies that the variation in Vickers hardness is small in either the plate thickness direction or the circumferential direction in the tubular member of the first embodiment. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the deviation S was about 0.7 at any of the first, second, and third positions. That is, in the tubular members of Comparative Examples 1 and 2, the average value of the deviation S in the circumferential direction was about 0.7.
전술의 편차(S)의 둘레 방향의 평균값과, 1축 압축 강도의 감소율의 관계를 나타내는 그래프를, 도 13에 나타낸다. 도 13의 그래프는, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 소정의 값이 되는 복수의 둥근 관을 상정하고, 그러한 둥근 관에 대해서 1축 압축 시험을 행했을 때의 결과를 시뮬레이션하는 것에 의해서 얻은 그래프이다. 도 13의 그래프의 세로축은, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0인 둥근 관을 기준으로 했을 때의 1축 압축 강도의 감소율이다. 구체적으로는, 당해 둥근 관에 대해서 1축 압축 시험의 시뮬레이션을 행하고, 그 때의 1축 압축 강도를 기준으로 하여 다른 둥근 관의 1축 압축 강도의 감소율(%)을 구한 결과를, 도 13의 그래프의 세로축에 나타내고 있다.13 shows a graph showing the relationship between the above-described average value in the circumferential direction of the deviation S and the decreasing rate of uniaxial compressive strength. The graph of Fig. 13 is a graph showing the results of simulating the results obtained when a plurality of round tubes in which the average value in the circumferential direction of the deviation S becomes a predetermined value is assumed and the uniaxial compression test is performed on such round tubes Graph. The ordinate of the graph of Fig. 13 is the reduction rate of the uniaxial compressive strength when a round tube having an average value of the deviation S in the circumferential direction is zero. Concretely, the results of simulating the uniaxial compression test on the circular pipe and determining the reduction rate (%) of the uniaxial compressive strength of the other round pipe on the basis of the uniaxial compressive strength at that time are shown in Fig. 13 And is shown on the vertical axis of the graph.
참고를 위해서, 도 13에는, 1축 압축 강도의 감소율의 변화의 경향을 나타내는 2개의 점선을 나타낸다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0.4 이상인 경우에는, 1축 압축 강도의 감소율이 크게 증가했다. 한편, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0.4 미만인 경우에는, 1축 압축 강도의 감소율이 작았다. 도 13의 결과는, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값을 0.4 미만으로 하는 것이 중요한 것을 시사하고 있다.For reference, FIG. 13 shows two dashed lines showing the tendency of the variation of the decreasing rate of the uniaxial compressive strength. As shown in Fig. 13, when the average value of the deviation S in the circumferential direction was 0.4 or more, the rate of decrease of the uniaxial compressive strength greatly increased. On the other hand, when the average value of the deviation S in the circumferential direction was less than 0.4, the reduction rate of the uniaxial compressive strength was small. The results in FIG. 13 indicate that it is important to make the average value of the deviation S in the circumferential direction less than 0.4.
금속판을 둘레 방향으로 압축하지 않는 종래의 O 성형(비교예 1 및 2의 O 성형)에서는, 스프링 백이 크고, 슬릿을 정밀하게 형성하는 것이 어렵다. 한편, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 슬릿의 간격을 정밀하게 형성할 수 있다. 또, 종래의 O 성형은 단순한 굽힘 성형이기 때문에, 판두께 중심의 가공 경화가 적고, 얻어지는 성형품의 피로 강도가 낮다. 이것에 대해, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 피로 강도가 높은 금속 성형품이 얻어진다. 또, 슬릿을 가지는 관상 부재를 제조하기 위한 종래의 방법에서는, 금속판을 조금씩 굽히고 나서 관상으로 하거나, 금속판에 조임을 가하고 나서 관상으로 하거나 하는 것이 필요한 경우가 있었다. 그러한 종래의 제조 방법과 비교하여, 본 발명에 의하면, 공정수를 줄이는 것이 가능하고, 그 결과, 비용 다운이 가능하다.In the conventional O forming (O forming of Comparative Examples 1 and 2) in which the metal plate is not compressed in the circumferential direction, the spring back is large and it is difficult to form the slit precisely. On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, the interval of the slits can be precisely formed. Further, since the conventional O-molding is a simple bending, the work hardening at the center of the plate thickness is small, and the fatigue strength of the resulting molded article is low. On the other hand, according to the production method of the present invention, a metal molded article having high fatigue strength can be obtained. Further, in the conventional method for producing a tubular member having a slit, it has been necessary to bend the metal plate little by little and then to form a tubular shape, or to fasten the metal plate to form a tubular shape. Compared with such a conventional manufacturing method, according to the present invention, it is possible to reduce the number of steps, and as a result, cost reduction is possible.
산업상의 이용 가능성Industrial availability
본 발명은, 슬릿을 가지는 관상부를 포함하는 금속 성형품, 및 그 제조 방법으로 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 성형품을 제조하기 위한 제조 장치, 및 그에 이용되는 금형에 이용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a metal molded article including a tubular portion having a slit and a manufacturing method thereof. Further, the present invention can be applied to a production apparatus for producing the above molded article, and a mold used therefor.
1 : 금속 성형품, 1a : 금속판,
1b, 1c : U자형부, 1d : 통형상부,
1e : 관상부, 2 : 맞댐부,
3 : 슬릿(간극), 11 : 다이,
12 : 펀치, 20, 30 : 금형,
21, 31 : 상형, 21a : 제1 상형,
21b : 제2 상형, 22, 32 : 하형,
22a : 제1 하형, 22b : 제2 하형,
23, 33 : 돌기부, 23a : 제1 돌기부,
23b : 제2 돌기부, 31a, 32a : 본체부,
31b, 32b : 가동부, E1, E2 : 단부1: metal molded article, 1a: metal plate,
1b, 1c: U-shaped portion, 1d: tubular portion,
1e: tubular portion, 2: abutment portion,
3: slit (gap), 11: die,
12: punch, 20, 30: mold,
21, 31: upper figure, 21a: first upper figure,
21b: second phase, 22, 32: bottom mold,
22a: first lower mold, 22b: second lower mold,
23, 33: projecting portion, 23a: first projecting portion,
23b: second projecting portion, 31a, 32a: main body portion,
31b, 32b: movable part, E1, E2: end part
Claims (15)
(i) 금속판을 변형시키는 것에 의해서, 단면이 U자형인 U자형부를 형성하는 공정과,
(ii) 상기 U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록 상기 돌기부를 가지는 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 상기 슬릿을 가지는 상기 관상부를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 (ii)의 공정에 있어서, 상기 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 상기 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 하고,
상기 (ii)의 공정은,
(ii-1) 상기 U자형부의 상기 2개의 단부가 상기 돌기부를 사이에 끼우도록 상기 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 상기 관상부가 되는 통형상부를 형성하는 공정과,
(ii-2) 상기 2개의 단부가 상기 돌기부를 사이에 끼운 상태로 상기 통형상부의 외주면을 압압(押壓)하는 것에 의해서, 상기 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는 공정을 포함하고,
상기 금형은, 상기 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 상기 U자형부를 변형시켜 상기 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은 복수의 금형 부재로 분리 가능하고,
상기 (ii-1)의 공정에 있어서, 상기 복수의 금형 부재가 분리된 상태에 있는 상기 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서 상기 통형상부를 형성하고,
상기 (ii-2)의 공정에 있어서, 상기 복수의 금형 부재를 접근시키는 것에 의해서 상기 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 상기 통형상부의 상기 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는, 금속 성형품의 제조 방법.A manufacturing method for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
(i) forming a U-shaped portion having a U-shaped cross section by deforming a metal plate;
(ii) forming the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion by using a mold having the protruding portion so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruded portion,
In the step (ii), the peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the sectional length (LU) of the U-shaped portion,
The step (ii)
(ii-1) a step of forming the tubular portion by deforming the U-shaped portion using the mold so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruded portion;
(ii-2) a step of shortening the peripheral edge length LT of the tubular portion by pressing the outer peripheral surface of the tubular portion with the two end portions sandwiching the protruding portion therebetween ,
Wherein the mold includes a first mold having the protruding portion and a second mold,
Wherein the first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion,
Wherein at least one mold selected from the first mold and the second mold is separable by a plurality of mold members,
In the step (ii-1), the tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion by using the mold in which the plurality of mold members are separated,
In the step (ii-2), the outer peripheral surface of the tubular portion is pressed by approaching the plurality of metal mold members to thereby shorten the peripheral length LT of the tubular portion Gt;
(i) 금속판을 변형시키는 것에 의해서, 단면이 U자형인 U자형부를 형성하는 공정과,
(ii) 상기 U자형부의 2개의 단부가 돌기부를 사이에 끼우도록 상기 돌기부를 가지는 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 상기 슬릿을 가지는 상기 관상부를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 (ii)의 공정에 있어서, 상기 관상부의 단면 둘레 길이(LH)를 상기 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧게 하고,
상기 (ii)의 공정은,
(ii-1) 상기 U자형부의 상기 2개의 단부가 상기 돌기부를 사이에 끼우도록 상기 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서, 상기 관상부가 되는 통형상부를 형성하는 공정과,
(ii-2) 상기 2개의 단부가 상기 돌기부를 사이에 끼운 상태로 상기 통형상부의 외주면을 압압(押壓)하는 것에 의해서, 상기 통형상부의 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는 공정을 포함하고,
상기 금형은, 상기 돌기부를 가지는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 상기 U자형부를 변형시켜 상기 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와, 상기 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함하고,
상기 (ii-1)의 공정에 있어서, 상기 가동부의 압압면이 상기 본체부의 압압면으로부터 돌출하고 있지 않은 상태에 있는 상기 금형을 이용하여 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해서 상기 통형상부를 형성하고,
상기 (ii-2)의 공정에 있어서, 상기 가동부의 상기 압압면을 상기 본체부의 상기 압압면으로부터 돌출시키는 것에 의해서 상기 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 상기 통형상부의 상기 단면 둘레 길이(LT)를 짧게 하는, 금속 성형품의 제조 방법.A manufacturing method for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
(i) forming a U-shaped portion having a U-shaped cross section by deforming a metal plate;
(ii) forming the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion by using a mold having the protruding portion so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruded portion,
In the step (ii), the peripheral length LH of the tubular portion is made shorter than the sectional length (LU) of the U-shaped portion,
The step (ii)
(ii-1) a step of forming the tubular portion by deforming the U-shaped portion using the mold so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruded portion;
(ii-2) a step of shortening the peripheral edge length LT of the tubular portion by pressing the outer peripheral surface of the tubular portion with the two end portions sandwiching the protruding portion therebetween ,
Wherein the mold includes a first mold having the protruding portion and a second mold,
Wherein the first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion,
Wherein at least one mold selected from the first mold and the second mold includes a body portion and a movable portion relatively movable with respect to the body portion,
The tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion by using the metal mold in a state in which the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main body portion in the step (ii-1)
The pressing surface of the movable portion is protruded from the pressing surface of the main body portion so as to press the outer peripheral surface of the tubular portion so that the peripheral length LT (LT) of the tubular portion in the step (ii-2) ) Is shortened.
상기 U자형부의 상기 단면 길이(LU)와 상기 관상부의 상기 단면 둘레 길이(LH)가,
0.2≤100×(LU-LH)/LU<1의 식을 만족하는, 제조 방법.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cross-sectional length (LU) of the U-shaped portion and the peripheral length (LH)
(LU-LH) / LU < 1.
상기 금형은, 상기 관상부의 외주면에 대응하는 압압면을 포함하고,
상기 압압면의 단면 둘레 길이가 상기 U자형부의 단면 길이(LU)보다도 짧은, 제조 방법.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the mold includes a pressing surface corresponding to an outer circumferential surface of the tubular portion,
Wherein a peripheral edge length of the pressing surface is shorter than a sectional length (LU) of the U-shaped portion.
상기 관상부의 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 편차(S)를 이하의 식으로 표시했을 때에, 편차(S)의 둘레 방향의 평균값이 0.4 미만인, 금속 성형품.
S=(Bmax-Bmin)/Bmax
여기서, Bmin은, 상기 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최소값이다. Bmax는, 상기 단면에 있어서의 판두께 방향의 비커스 경도의 최대값이다.A metal molded article comprising a tubular part having a slit, which is produced by the manufacturing method according to claim 1 or 2,
Wherein an average value of the deviation (S) in the circumferential direction is less than 0.4 when the deviation (S) of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section of the tubular portion is expressed by the following formula.
S = (Bmax-Bmin) / Bmax
Here, Bmin is the minimum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section. Bmax is a maximum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the section.
금형과, 상기 금형을 이동시키기 위한 이동 기구를 포함하고,
상기 금형은, 상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 금형은, 상기 통형상부의 외주면을 압압하여 상기 통형상부의 단면 둘레 길이를 짧게 하기 위한 구성을 가지고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형이 복수의 금형 부재로 분리 가능하고,
상기 이동 기구는,
상기 제1 및 제2 압압면에 의해 상기 U자형부를 변형시켜 상기 통형상부를 형성하기 위해, 상기 복수의 금형 부재가 분리된 상태로 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 접근시키는 제1 이동 기구와,
상기 통형상부의 외주면을 압압하여 상기 통형상부의 상기 단면 둘레 길이를 짧게 하기 위해, 분리되어 있는 상기 복수의 금형 부재를 접근시키는 제2 이동 기구를 포함하는, 제조 장치.A manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
A mold, and a moving mechanism for moving the mold,
Wherein the mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold,
Wherein each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit,
The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the tubular portion to shorten the peripheral edge length of the tubular portion,
At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members,
Wherein the moving mechanism comprises:
And a first moving mechanism for moving the first mold and the second mold in a state in which the plurality of mold members are separated from each other to form the tubular portion by deforming the U-shaped portion by the first and second pressing surfaces, Wow,
And a second moving mechanism for moving the plurality of separated mold members toward each other so as to press the outer peripheral surface of the tubular portion to shorten the peripheral edge length of the tubular portion.
금형과, 상기 금형을 이동시키기 위한 이동 기구를 포함하고,
상기 금형은, 상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 금형은, 상기 통형상부의 외주면을 압압하여 상기 통형상부의 단면 둘레 길이를 짧게 하기 위한 구성을 가지고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와, 상기 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함하고,
상기 이동 기구는,
상기 가동부가 상기 제1 및 제2 압압면으로부터 돌출하고 있지 않은 상태로 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 접근시키는 제1 이동 기구와,
상기 압압면으로부터 돌출하도록 상기 가동부를 이동시키는 제2 이동 기구를 포함하는, 제조 장치.A manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
A mold, and a moving mechanism for moving the mold,
Wherein the mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold,
Wherein each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit,
The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the tubular portion to shorten the peripheral edge length of the tubular portion,
Wherein at least one mold selected from the first mold and the second mold includes a body portion and a movable portion relatively movable with respect to the body portion,
Wherein the moving mechanism comprises:
A first moving mechanism for moving the first mold and the second mold in a state in which the movable part does not protrude from the first and second pressing surfaces,
And a second moving mechanism for moving the movable portion so as to protrude from the pressing surface.
상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 통형상부의 외주면을 압압하여 상기 통형상부의 단면 둘레 길이를 짧게 하기 위한 구성을 가지고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 복수의 금형 부재로 분리 가능하고, 상기 복수의 금형 부재가 분리된 상태에서 상기 제1 및 제2의 압압면에 의해 상기 U자형부를 변형시켜 상기 통형상부를 형성하고, 상기 복수의 금형 부재를 접근시키는 것에 의해, 상기 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 상기 통형상부의 상기 단면 둘레 길이를 짧게 하는, 금형.A metal mold for producing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
A first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold,
Wherein each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit,
And presses the outer circumferential surface of the tubular portion to shorten a circumferential length of the tubular portion,
Wherein at least one mold selected from the first mold and the second mold is separable by a plurality of mold members and the U and the second pressing surfaces are separated from each other by the first and second pressing surfaces, The cylindrical portion is deformed to form the tubular portion and the outer peripheral surface of the tubular portion is pressed by bringing the plurality of mold members closer to each other thereby to shorten the peripheral edge length of the tubular portion.
상기 제1 금형이 제1 금형 부재와 제2 금형 부재로 분리 가능하고,
상기 돌기부가, 상기 제1 금형 부재에 포함되는 제1 돌기부와 상기 제2 금형 부재에 포함되는 제2 돌기부에 의해서 구성되어 있는, 금형.The method of claim 8,
Wherein the first mold is separable into a first mold member and a second mold member,
Wherein the protruding portion is constituted by a first protruding portion included in the first mold member and a second protruding portion included in the second mold member.
상기 슬릿을 형성하기 위한 돌기부를 포함하는 제1 금형과, 제2 금형을 포함하고,
상기 제1 및 제2 금형은 각각, 단면이 U자형인 U자형부를 변형시켜 상기 슬릿이 되는 간극을 가지는 통형상부를 형성하기 위한 제1 및 제2 압압면을 포함하고,
상기 통형상부의 외주면을 압압하여 상기 통형상부의 단면 둘레 길이를 짧게 하기 위한 구성을 가지고,
상기 제1 금형 및 상기 제2 금형에서 선택되는 적어도 1개의 금형은, 본체부와, 상기 본체부에 대해서 상대적으로 이동 가능한 가동부를 포함하고, 상기 가동부의 압압면이 상기 본체부의 압압면으로부터 돌출하고 있지 않은 상태로 제1 및 제2 압압면에 의해 상기 U자형부를 변형시키는 것에 의해 상기 통형상부를 형성하고, 상기 가동부의 상기 압압면을 상기 본체부의 상기 압압면으로부터 돌출시키는 것에 의해 상기 통형상부의 외주면을 압압하고, 그에 의해 상기 통형상부의 상기 단면 둘레 길이를 짧게 하는, 금형.A metal mold for producing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
A first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold,
Wherein each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for deforming a U-shaped section having a U-shaped section to form a tubular section having a gap serving as the slit,
And presses the outer circumferential surface of the tubular portion to shorten a circumferential length of the tubular portion,
Wherein at least one mold selected from the first mold and the second mold includes a body portion and a movable portion movable relative to the body portion, wherein a pressing surface of the movable portion protrudes from a pressing surface of the body portion Shaped portion by deforming the U-shaped portion with the first and second pressing surfaces in a state where the first and second pressing surfaces are not in contact with each other, and the pressing surface of the movable portion is protruded from the pressing surface of the main body portion, And presses the outer circumferential surface to thereby shorten the peripheral edge length of the tubular portion.
상기 돌기부를 교환 가능한, 금형.The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the protrusions are exchangeable.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2015-035754 | 2015-02-25 | ||
JP2015035754 | 2015-02-25 | ||
JP2016027388 | 2016-02-16 | ||
JPJP-P-2016-027388 | 2016-02-16 | ||
PCT/JP2016/001012 WO2016136259A1 (en) | 2015-02-25 | 2016-02-25 | Metal formed product including tubular part having slit and manufacturing method therefor, and manufacturing device and die used for same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170119700A KR20170119700A (en) | 2017-10-27 |
KR101983929B1 true KR101983929B1 (en) | 2019-05-29 |
Family
ID=56788428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020177026533A KR101983929B1 (en) | 2015-02-25 | 2016-02-25 | Metal moldings including a tubular part having a slit, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus and a mold used therefor |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180021829A1 (en) |
EP (1) | EP3263240B1 (en) |
JP (1) | JP6531818B2 (en) |
KR (1) | KR101983929B1 (en) |
CN (1) | CN107427879A (en) |
BR (1) | BR112017016143A2 (en) |
CA (1) | CA2975861C (en) |
MX (1) | MX2017010764A (en) |
RU (1) | RU2683673C2 (en) |
WO (1) | WO2016136259A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017102139B3 (en) * | 2017-02-03 | 2018-03-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Forming tool for producing a hollow component and method for producing a Umformbauteils |
JP7021838B2 (en) * | 2017-03-27 | 2022-02-17 | ダイハツ工業株式会社 | Press molding method for tubular parts and press molding dies used for this |
JP6989818B2 (en) * | 2017-03-27 | 2022-01-12 | 株式会社ワイテック | Manufacturing method of metal tube |
DE102017106999A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Process for the production of a sheet-metal forming component produced by U-O-forming and sheet-metal forming component |
JP6846761B2 (en) * | 2018-10-19 | 2021-03-24 | フタバ産業株式会社 | Manufacturing method for press equipment and elliptical tubular members |
CN109774096B (en) * | 2019-01-26 | 2022-05-17 | 宁波牛盾塑料机械有限公司 | Manufacturing method of machine barrel wear-resistant sleeve |
WO2020203899A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本製鉄株式会社 | Method for manufacturing member, method for manufacturing member for vehicle, and die |
CN113600732B (en) * | 2021-06-16 | 2023-04-07 | 初冠南 | Die for shortening local circumference of tube blank and using method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004298907A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Asahi-Seiki Mfg Co Ltd | Forming machine, its control method, and servo drive unit |
JP2009119466A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Nisshin Steel Co Ltd | Method of working hot-rolled steel sheet into cylinder |
DE102009017571A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-11 | Eads Deutschland Gmbh | Pipe bends producing method, involves forming molding surface of one press tool part by end portions of sheet material during locking of press tool parts until final shape of pipe bend results |
JP2014004626A (en) * | 2012-05-29 | 2014-01-16 | Jfe Steel Corp | Method of manufacturing different-diameter tubular component, and molding metal mold |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1068204B (en) * | 1959-11-05 | Großrohrwerk Mann-esmann-Hoesch G.m.b.H., Duisburg-Mündelheim | Press for the production of tubes | |
US977118A (en) * | 1909-11-05 | 1910-11-29 | Hunt Helm Ferris & Co | Method for making slotted tubular tracks. |
US1879077A (en) * | 1929-03-07 | 1932-09-27 | Carlsen Carl | Method of and means for forming pipe blanks |
US1872276A (en) * | 1930-02-24 | 1932-08-16 | Smith Corp A O | Apparatus for and method of forming tubular blanks |
JPH05123741A (en) * | 1991-09-06 | 1993-05-21 | Keiaishiya Mikami Seisakusho:Kk | Pipe manufacturing device |
JPH11285729A (en) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of uoe steel tube |
JP2000000616A (en) | 1998-04-17 | 2000-01-07 | Nakata Seisakusho:Kk | Tube forming equipment train and tube forming method |
JP4382889B2 (en) | 1998-08-25 | 2009-12-16 | 株式会社アマダ | Punch mold and die mold |
RU2149721C1 (en) * | 1998-12-15 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество "УралЛУКтрубмаш" | Method for shaping tubular blank and slot washer for performing the same |
JP2001191112A (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-17 | Toyota Motor Corp | Method and device for forming tubular member having square cross section |
JP3835325B2 (en) * | 2002-03-26 | 2006-10-18 | 住友金属工業株式会社 | Manufacturing method of bulge processing element pipe, bulge molded product and manufacturing method thereof |
US7892368B2 (en) * | 2002-05-24 | 2011-02-22 | Nippon Steel Corporation | UOE steel pipe excellent in collapse strength and method of production thereof |
JP2004025224A (en) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Sango Co Ltd | Cylinder manufacturing method and its manufacturing apparatus |
DE10329424B4 (en) * | 2003-07-01 | 2005-04-28 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Method for producing a longitudinally slotted hollow profile with a plurality of longitudinal sections, which are different in cross-section, from a planar sheet metal blank |
DE102004017343A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-11-03 | Muhr Und Bender Kg | Method for producing profiles with a longitudinally variable cross section |
DE102004041024B4 (en) * | 2004-08-25 | 2006-07-06 | Thyssenkrupp Steel Ag | Method and device for producing a longitudinally welded hollow profile |
DE102005057424B4 (en) * | 2005-11-30 | 2009-03-05 | Thyssenkrupp Steel Ag | Method and device for coreless molding of hollow profiles |
DE102011051160A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method for producing slotted hollow profiles |
-
2016
- 2016-02-25 WO PCT/JP2016/001012 patent/WO2016136259A1/en active Application Filing
- 2016-02-25 RU RU2017133119A patent/RU2683673C2/en not_active IP Right Cessation
- 2016-02-25 US US15/550,813 patent/US20180021829A1/en not_active Abandoned
- 2016-02-25 EP EP16755009.4A patent/EP3263240B1/en active Active
- 2016-02-25 BR BR112017016143-5A patent/BR112017016143A2/en not_active Application Discontinuation
- 2016-02-25 CA CA2975861A patent/CA2975861C/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-02-25 JP JP2017501946A patent/JP6531818B2/en active Active
- 2016-02-25 KR KR1020177026533A patent/KR101983929B1/en active IP Right Grant
- 2016-02-25 CN CN201680011678.7A patent/CN107427879A/en active Pending
- 2016-02-25 MX MX2017010764A patent/MX2017010764A/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004298907A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Asahi-Seiki Mfg Co Ltd | Forming machine, its control method, and servo drive unit |
JP2009119466A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Nisshin Steel Co Ltd | Method of working hot-rolled steel sheet into cylinder |
DE102009017571A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-11 | Eads Deutschland Gmbh | Pipe bends producing method, involves forming molding surface of one press tool part by end portions of sheet material during locking of press tool parts until final shape of pipe bend results |
JP2014004626A (en) * | 2012-05-29 | 2014-01-16 | Jfe Steel Corp | Method of manufacturing different-diameter tubular component, and molding metal mold |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6531818B2 (en) | 2019-06-19 |
JPWO2016136259A1 (en) | 2017-11-02 |
RU2017133119A3 (en) | 2019-03-25 |
CA2975861A1 (en) | 2016-09-01 |
WO2016136259A1 (en) | 2016-09-01 |
KR20170119700A (en) | 2017-10-27 |
CN107427879A (en) | 2017-12-01 |
CA2975861C (en) | 2019-10-01 |
BR112017016143A2 (en) | 2018-04-17 |
EP3263240A1 (en) | 2018-01-03 |
MX2017010764A (en) | 2017-11-28 |
EP3263240A4 (en) | 2019-01-23 |
EP3263240B1 (en) | 2020-04-15 |
US20180021829A1 (en) | 2018-01-25 |
RU2017133119A (en) | 2019-03-25 |
RU2683673C2 (en) | 2019-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101983929B1 (en) | Metal moldings including a tubular part having a slit, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus and a mold used therefor | |
KR101996155B1 (en) | Method for manufacturing molded article, mold, and tubular molded article | |
JP4766084B2 (en) | Work bending method and apparatus | |
WO2014208181A1 (en) | Press forming method and press forming device | |
JP2013514185A (en) | Method and apparatus for manufacturing half-shell parts | |
WO2011024246A1 (en) | Press forming method | |
KR101579028B1 (en) | Method for manufacturing closed-structure part and apparatus for the same | |
JP6512191B2 (en) | Method of designing mold and method of manufacturing press-formed product | |
JP4992048B2 (en) | Press molding method for press molded parts with excellent shape freezing properties | |
JP2010120059A (en) | Press formed product, and method and apparatus for manufacturing the same | |
JP6075333B2 (en) | Press forming method and apparatus | |
JP6036768B2 (en) | Press forming method | |
JP5949856B2 (en) | Press forming method and apparatus | |
WO2018180711A1 (en) | Press mold device and production method for press-molded articles | |
JP6672989B2 (en) | Mold, method for producing U-shaped product, and method for producing tubular molded product | |
Merklein et al. | Investigation Of Tailored Blank Production By The Process Class Sheet‐Bulk Metal Forming | |
EP3085468B1 (en) | Press molding method | |
JP5749708B2 (en) | Manufacturing method of wheel rim for vehicle | |
JP6699207B2 (en) | Press apparatus, method for manufacturing press-formed product using the same, and die | |
JP7036195B2 (en) | Manufacturing method of molded products | |
WO2018180710A1 (en) | Press mold device and production method for press-molded articles | |
JP2009166133A (en) | Method for manufacturing cylindrical shaft | |
JP6532258B2 (en) | Molding apparatus and molding method | |
JP2010005626A (en) | Method and device for manufacturing crankshaft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |