TW201515733A - 附有螺絲孔之金屬板、框體、及附有螺絲孔之金屬板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之附有螺絲孔之金屬板之螺絲孔具有從金屬板之其中一面立起之圓筒狀外壁部及從前述外壁部之端緣翻折至前述外壁部之內側之圓筒狀內壁部,並於前述內壁部之內周面形成有陰螺紋。

Description

附有螺絲孔之金屬板、框體、及附有螺絲孔之金屬板的製造方法 發明領域
本發明是有關於附有螺絲孔之金屬板、框體、及附有螺絲孔之金屬板的製造方法。更詳而言之,其是有關於於薄板化時亦可具有與陽螺絲之固結力優異之螺絲孔並且亦可防止該螺絲孔之破損的附有螺絲孔之金屬板、具有該附有螺絲孔之金屬板之框體、及前述附有螺絲孔之金屬板的製造方法。
本案依據2013年07月25日於日本提申之日本專利申請案2013-154105號,主張優先權,並於此引用其內容。
發明背景
空氣調節機之室外機或變電設備之框體大多使用以切割加工或彎曲加工加工成各種形狀之金屬板。由於此種金屬板與構成框體之其他金屬板或附屬零件之安裝部份大幅使用螺絲構造,故有於金屬板塑造螺絲孔之情形。
圖11是示意顯示習知金屬板具有之螺絲孔的圖, 是在包含螺絲孔之中心軸線之截面觀看時之縱截面圖。該圖顯示有具有螺絲孔之金屬板510,為易理解其結構,進一步以假想線顯示陽螺絲550、具有貫穿孔551a之另一金屬板551。該圖所示之金屬板510具有發揮螺絲孔之作用之圓筒狀縱壁部511(以下,有將此縱壁部511稱為螺絲孔511之情形)。縱壁部511之一端與金屬板本體513相連,並於內周面形成有陰螺紋511b。對此金屬板510疊合具有貫穿孔551a之金屬板551而安裝之際,藉將陽螺絲550插入至貫穿孔551a而旋入螺絲孔511內來結合。此螺絲孔511因可使用衝緣加工(burring)形成於金屬板,加工最簡便而被廣泛使用。
圖12A及圖12B是示意顯示習知金屬板之螺絲孔之加工製程之一例的縱截面圖,圖12A顯示鑽孔步驟,圖12B顯示衝緣步驟。加工螺絲孔511時,首先,於加工對象之金屬板520鑽鑿預鑽孔。預鑽孔之鑽鑿可藉剪切加工或切削加工進行。以剪切加工鑽鑿預鑽孔時,使用如圖12A所示之鑽孔用衝頭531及鑽孔用衝模532。藉使衝頭531及衝模532相對地接近,將金屬板520之一部份與衝頭531一同推入衝模532之貫穿孔內。結果,以分別設於衝頭531及衝模532之刀片切下金屬板520之一部份使之分離而鑽鑿預鑽孔。
鑽鑿有預鑽孔之金屬板520以衝緣加工成形作為縱壁部之伸長凸緣。如圖12B所示,衝緣加工使用衝緣用衝頭533、衝緣用衝模534及坯料夾539。在衝緣加工中,在以衝模534及坯料夾539挾持金屬板520之狀態下,使衝頭533、衝模534及坯料夾539移動成相對地接近,而將金屬板520之 預鑽孔之周圍部份與衝頭533一同推入衝模534之凹部內。結果,金屬板520之預鑽孔之周圍部份於衝頭533之推入方向伸長,同時亦於徑方向擴大,結果,成形圓筒狀伸長凸緣、亦即縱壁部511。
於如此成形之圓筒狀縱壁部511之內周面使用例如螺絲攻(無圖示)來加工陰螺紋511b,藉此,可於金屬板520塑造螺絲孔511。
關於金屬板之螺絲孔,如專利文獻1所示,迄今已提出有多種。專利文獻1提出之框體於其構成構件中之第2板金構件形成有螺絲孔。第2板金構件之螺絲孔具有形成為板金構件之端緣翻折而彼此對向配置之第1平板部及第2平板部。第2板金構件之螺絲孔更具有第1圓筒部及第2圓筒部,該第1圓筒部從第1平板部突出成圓筒狀並且於內周面具有螺合部,該第2圓筒部從第2平板部突出成圓筒狀並且於內周面具有螺合部,且與第1圓筒部排成約直列。根據此第2板金構件,說明了由於陰螺紋作為螺合部而形成於第1圓筒部及第2圓筒部之內周面,故與陽螺絲接觸之軸方向之尺寸長而可確保緊固力矩。
又,於專利文獻2揭示有一種構造,該構造使形成有第1筒狀部之第1薄板與形成有第2筒狀部之第2薄板疊合成將第1筒狀部以同軸之方式嵌入前述第2筒狀部內後,從第2薄板側使自攻螺釘螺合於第1筒狀部之內周面,藉此,將第2薄板對第1薄板固結。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利公開公報2011-214802號
專利文獻2 日本專利公開公報2012-241839號
發明概要
在如圖11所示之習知金屬板510之螺絲孔中,於以衝緣加工成形之縱壁部(伸長凸緣)511之內周面形成有陰螺紋511b。如此以衝緣加工塑造之螺絲孔511隨著用於家電製品或汽車零件等之要求輕量化之金屬板的薄板化,與陽螺絲之固結力降低。又,因螺絲孔511之變形,呈螺絲孔511之螺牙與陽螺絲550之螺牙不咬合之狀態、即亦有螺絲孔511破損之情形。
又,在前述專利文獻1中,提出一種結構,該結構是螺絲孔具有彼此對向配置之第1平板部及第2平板部,於該等第1平板部及第2平板部分別設具有螺合部之圓筒部。根據此結構,說明了使與陽螺絲接觸之陰螺紋之軸方向的尺寸長而可確保緊固力矩。形成此螺絲孔時,於第1平板部鑽鑿預鑽孔後,進行衝緣加工,藉此,設圓筒部,並且於第2平板部鑽鑿預鑽孔後,進行衝緣加工,藉此,設圓筒部,之後,第1平板部翻折成疊合於第2平板部,進一步需加工陰螺紋。如此,加工需要6個步驟,加工數大幅增加。又,第1平板部翻折成疊合於第2平板部之際,需使2個圓筒部之中心相互一致,而要求高彎折精確度。因該等,當於金屬 板加工記載於專利文獻1之螺絲孔時,有加工成本大幅上升之問題。
再者,在前述專利文獻2,如其段落編號[0014]記載有「由於使第1筒狀部於半徑方向外側膨脹而壓接第2筒狀部,故諸薄板不致鬆脫而穩固地以螺絲構件固定」,使第1筒狀部及第2筒狀部間無間隙,藉此,以防止第1薄板及第2薄板間之相對之位置偏離為目標。
在此構造中,當第2筒狀部之內徑與第1筒狀部之外徑之尺寸差大時,即使使第1筒狀部往半徑方向外側膨脹,亦無法完全壓接第2筒狀部,結果,有無法獲得上述效果之虞。是故,為獲得足夠之固結力,宜使上述尺寸差(間隙尺寸)小至某程度,但此難以進行第1筒狀部嵌入第2筒狀部內之作業,而依情況,儘管未正確地嵌合,但仍有誤旋入自攻螺釘之虞。此時,當然無法確實地固定第1薄板及第2薄板間。而且因此種螺絲孔一般不僅設一處而是設有多處,故不可否認引發此種作業疏失之機率並不低。因而,從可確實地獲得足夠之固結力之觀點,專利文獻2之構造未必足夠。
本發明鑑於上述情況而發明,目的是提供可減低加工成本之上升並且薄板化時螺絲孔與陽螺絲之固結力亦優異且可防止螺絲孔之破損的附有螺絲孔之金屬板、具有此附有螺絲孔之金屬板之框體及附有螺絲孔之金屬板的製造方法。
本案發明人等為解決上述問題,分析在圖11所說明、因習知金屬板薄板化而引起之螺絲之固結力降低或破損現象,而獲得了下述(a)~(d)之主要原因。
(a)在衝緣加工,隨著圓筒狀縱壁部511之成形,縱壁部511之根部部份厚度減少。此外,「根部部份」是指在圖11如以2點鏈線包圍所示,縱壁部511之與金屬本體513相連之部份511a。
(b)因將螺溝加工至因上述(a)之厚度減少而變薄之根部部份為止,而產生板厚非常薄之處。
(c)該板厚非常薄之處彈性變形,固結力降低。又,陽螺絲550之旋入(鎖入)作業之際,於板厚非常薄之處產生塑性變形,而有螺絲孔511破損之情形或臻至破裂之情形。
(d)於陽螺絲550之旋入作業或擰鬆作業等之際,圓筒狀縱壁部511於擴徑方向塑性變形,而有螺絲孔511之螺牙與陽螺絲550之螺牙抵接之面積減少的情形。此時,發生固結力降低,亦有臻至螺絲孔511破損之情形。
根據該等現象而致力檢討之結果,本案發明人等想到,將螺絲孔構成為從金屬板立起之圓筒狀外壁部與從該外壁部翻折至內側而成之圓筒狀內壁部之二重壁,進一步,於內壁部之內周面形成陰螺紋。藉此,即使使金屬板之板厚薄時,螺絲孔與陽螺絲之固結力仍優異,並且可防止螺絲孔之破損。
又,本案發明人等想到,螺絲孔之另一態樣之結構是構成為從金屬板立起之圓筒狀內壁部與從該內壁部翻折至 外側而成之圓筒狀外壁部之二重壁,進一步於內壁部之內周面形成陰螺紋,此結構亦可獲得大致相同之效果。
本發明依據上述見解而完成,於以下顯示其要點。
(1)本發明之一態樣為一種附有螺絲孔之金屬板,是具有螺絲孔之金屬板,前述螺絲孔具有從前述金屬板之其中一面立起之圓筒狀外壁部、及從前述外壁部之端緣翻折至前述外壁部之內側之圓筒狀內壁部;並於前述內壁部之內周面形成有陰螺紋。
(2)在如上述(1)之附有螺絲孔之金屬板中,前述內壁部之前端與前述金屬板之另一面亦可在同一平面。
(3)在如上述(1)之附有螺絲孔之金屬板中,亦可採用下述結構,前述結構是在陽螺絲未螺合於前述螺絲孔之陰螺紋之狀態下,前述內壁部之外周面與前述外壁部之內周面拉開間隔,在前述陽螺絲螺合於前述螺絲孔之前述陰螺紋之狀態下,前述內壁部之前述外周面之至少一部份抵接前述外壁部之前述內周面。
(4)為如在上述(3)之附有螺絲孔之金屬板時,前述內壁部之前端與前述金屬板之另一面亦可在同一平面。
(5)本發明之另一態樣為一種附有螺絲孔之金屬板,是具有螺絲孔之金屬板;前述螺絲孔具有從前述金屬板之其中一面立起之圓筒狀內壁部及從前述內壁部之端緣翻折至前述內壁部之外側之圓筒狀外壁部;並於前述內壁部之內周面形成有陰螺紋。
(6)本發明之又另一態樣為一種框體,其具備具有螺絲孔之金屬板、具有貫穿孔之構件、以插入前述貫穿孔之狀態旋入前述螺絲孔而將前述金屬板及前述具有貫穿孔之構件結合之陽螺絲;前述金屬板為如上述(1)至(5)中任一項之附有螺絲孔之金屬板。
(7)本發明之再另一態樣為製造如上述(1)至(4)中任一項之附有螺絲孔之金屬板的方法,其具有以下步驟:於前述金屬板成形前述外壁部及相連於前述外壁部之內側之圓板部;於前述圓板部之中心鑽鑿預鑽孔;將鑽鑿有前述預鑽孔之前述圓板部彎折至前述外壁部之內側而成形前述內壁部;於業經成形之前述內壁部之前述內周面加工前述陰螺紋。
(8)在如上述(7)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,亦可使用具有滿足下述算式(a)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭。
0.5≦R/t≦1.0 算式(a)
(9)在如上述(7)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,亦可將前述預鑽孔鑽鑿為前述預鑽孔之半徑r(mm)滿足下述算式(b)。
0.5≦r/t≦1.2 算式(b)
(10)在如上述(7)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述 圓板部之步驟中,亦可使用具有滿足下述算式(a)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭,在於前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為前述預鑽孔之半徑r(mm)滿足下述算式(b)。
0.5≦R/t≦1.0 算式(a)
0.5≦r/t≦1.2 算式(b)
(11)本發明之另一態樣為製造如上述(1)至(4)中任一項之附有螺絲孔之金屬板的方法,其具有開孔步驟、外壁部及圓板部成形步驟、內壁部成形步驟及加工步驟,該開孔步驟於前述金屬板鑽鑿預鑽孔;該外壁部及圓板部成形步驟與前述預鑽孔同心地成形前述外壁部、及相連於前述外壁部之內側之圓板部;該內壁部成形步驟將前述圓板部彎折至前述外壁部之內側而成形前述內壁部;該加工步驟於前述內壁部之前述內周面加工前述陰螺紋。
(12)在如上述(11)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,亦可使用具有滿足下述算式(a)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭。
0.5≦R/t≦1.0 算式(a)
(13)在如上述(11)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,亦可將前述預鑽孔鑽鑿為形成前述圓板部之步驟後之前述預鑽孔的半徑r(mm)滿足下述算式(b)。
0.5≦r/t≦1.2 算式(b)
(14)在如上述(11)之附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,亦可使用具有滿足下述算式(a)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭,在於前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為形成前述圓板部之步驟後之前述預鑽孔的半徑r(mm)滿足下述算式(b)。
0.5≦R/t≦1.0 算式(a)
0.5≦r/t≦1.2 算式(b)
如上述(1)~(4)之本發明一態樣之附有螺絲孔之金屬板具有具外壁部及從該外壁部翻折至內側而成之內壁部的二重壁構造。根據此結構,使陽螺絲螺合於內壁部之陰螺紋之際,內壁部承受陽螺絲之按壓力而將推展至徑方向外側,但由於以位於其周圍之外壁部支撐,故可限制內壁部過度之變形。結果,可防止因螺絲孔之破損或內壁部過度擴徑而引起之固結力的降低。
以固結力之觀點,進一步言之,因將內壁部翻折至外壁部之內側而成形加工之際產生的彈回效果,而呈一直對內壁部授與縮徑方向之彈性力。結果,由於將陽螺絲旋入內壁部之陰螺絲之際,形成為對陽螺絲一直壓制陰螺紋而密合之狀態,故可確保不產生鬆脫之高固結力。
以防止破損之觀點進一步言之,由於外壁部未形成習知所有之陰螺紋,故可防止此外壁部之根部部份因形成陰螺紋而更薄而易破損。又,雖然在內壁部之根部部份,形 成有陰螺紋,但由於其周圍形成以外壁部包覆之二重壁構造,故不易破損。如此,由於在螺絲孔之2處之各彎折部份可確保高強度,故可防止破損。
如以上所說明,根據本態樣之附有螺絲孔之金屬板,即使使其板厚薄,螺絲孔與陽螺絲之固結力仍優異,並且可防止螺絲孔之破損。
根據上述(5)之態樣之附有螺絲孔之金屬板,具有具內壁部及從該內壁部翻折至外側而成之外壁部之二重壁構造。根據此結構,使陽螺絲螺合於內壁部之陰螺紋之際,內壁部承受陽螺絲之按壓力而將推展至徑方向外側,但由於以位於其周圍之外壁部支撐,故可限制內壁部過度之變形。結果,可防止因螺絲孔之破損或內壁部過度擴徑而引起之固結力的降低。
如上述(6)之態樣之框體因具備上述附有螺絲孔之金屬板,故螺絲孔與陽螺絲之固結力優異,並且可防止螺絲孔之破損。是故,可防止已旋入之陽螺絲鬆脫。
如上述(7)~(14)之態樣之附有螺絲孔之金屬板的製造方法如上述,可於金屬板加工固結力優異並且可防止破損之螺絲孔。而且可減低加工數及加工成本之增加。
10,100,110,200,510‧‧‧附有螺絲孔之金屬板
10a,513‧‧‧金屬板之本體
10x‧‧‧表面
10y‧‧‧金屬板之另一面
12,212‧‧‧螺絲孔
12a,212a‧‧‧外壁部
12a1‧‧‧外壁部之根部部份
12a2‧‧‧另一端
12b,212b‧‧‧內壁部
12b1,212b1‧‧‧陰螺紋
12b3‧‧‧內壁部之前端
12c‧‧‧內壁部之根部部份
20,220‧‧‧金屬板
20a‧‧‧外壁部
20b‧‧‧圓板部
20b1‧‧‧預鑽孔
31‧‧‧鑽孔用衝頭
32‧‧‧鑽孔用衝模
35‧‧‧撐壓用衝頭
36‧‧‧撐壓用衝模
36a‧‧‧坯料夾
37‧‧‧擴孔用衝頭
38‧‧‧擴孔用衝模
39‧‧‧坪料夾
40‧‧‧螺絲攻
50,550‧‧‧陽螺絲
51‧‧‧構件(金屬板)
51a,551a‧‧‧貫穿孔
70‧‧‧框體
511‧‧‧縱壁部(螺絲孔)
511a‧‧‧與本體相連之部份
511b‧‧‧陰螺紋
520‧‧‧加工對象之金屬板
531‧‧‧鑽孔用衝頭
532‧‧‧鑽孔用衝模
533‧‧‧衝緣用衝頭
534‧‧‧衝緣用衝模
539‧‧‧坯料夾
551‧‧‧金屬板
A‧‧‧部(圖1)
A‧‧‧陰螺紋開始塑性變形之點(圖10)
B‧‧‧交點
CL‧‧‧螺絲孔之中心軸線
L,L’‧‧‧直線
L1,L2‧‧‧內壁部之長度尺寸
O‧‧‧從固定狀態轉為增加之點
R‧‧‧部
r‧‧‧預鑽孔之半徑
t‧‧‧板厚
X‧‧‧箭號
圖1是示意顯示本發明第1實施形態之附有螺絲孔之金屬板的螺絲孔之圖,為在包含螺絲孔之中心軸之截面觀看時的縱截面圖。
圖2是圖1之A部之放大圖,是旋入自攻螺釘前之圖。
圖3是圖1之A部之放大圖,是旋入自攻螺釘後之圖。
圖4是顯示該實施形態之框體之分解立體圖。
圖5A是說明該實施形態之附有螺絲孔之金屬板的製造方法之圖,為顯示加工流程中之外壁部成形步驟之截面圖。
圖5B是顯示該加工流程之接續於外壁部成形步驟之後之鑽孔步驟的截面圖。
圖5C是顯示該加工流程之接續於鑽孔步驟之後之內壁部成形步驟的截面圖。
圖5D是顯示該加工流程之接續於內壁部成形步驟之後之陰螺紋形成步驟的截面圖。
圖6A是說明該實施形態之附有螺絲孔之金屬板的製造方法之變形例之圖,顯示加工流程中之鑽孔步驟的截面圖。
圖6B是顯示該變形例之加工流程之接續於鑽孔步驟之後之外壁部成形步驟的截面圖。
圖6C是顯示該變形例之加工流程之接續於外壁部成形步驟之後之內壁部成形步驟的截面圖。
圖6D是顯示該變形例之加工流程之接續於內壁部成形步驟之後之陰螺紋形成步驟的截面圖。
圖7是示意地顯示本發明第2實施形態之附有螺絲孔之金屬板之螺絲孔的圖,是在包含螺絲孔之中心軸線之截面觀看時的縱截面圖。
圖8是示意地顯示本發明第3實施形態之附有螺絲孔之 金屬板之螺絲孔的圖,是在包含螺絲孔之中心軸線之截面觀看時的縱截面圖。
圖9是示意地顯示本發明第4實施形態之附有螺絲孔之金屬板之螺絲孔的圖,是在包含螺絲孔之中心軸線之截面觀看時的縱截面圖。
圖10是顯示評價螺絲孔之固結力之實驗的陽螺絲之轉角與緊固力矩之關係、及陽螺絲之轉角與緊固力矩之變化比例的關係之圖表。
圖11是示意地顯示習知附有螺絲孔之金屬板之螺絲孔的截面圖。
圖12A是說明習知附有螺絲孔之金屬板的螺絲孔之加工流程之一例的圖,是顯示該加工流程中之鑽孔步驟之截面圖。
圖12B是顯示該加工流程之接續於鑽孔步驟之後之衝緣步驟的截面圖。
用以實施發明之形態
以下,就本發明之附有螺絲孔之金屬板、具有此附有螺絲孔之金屬板的框體及附有螺絲孔之金屬板的製造方法之各實施形態,一面參照圖式,一面說明。此外,本發明附有螺絲孔之金屬板可適用於無電鍍之鋼板及電鍍鋼板任一者。
第1實施形態
圖1是示意顯示本發明第1實施形態之附有螺絲孔之金 屬板10的螺絲孔之圖,為在包含螺絲孔之中心軸線CL之截面觀看時之縱截面圖。此外,在圖1中,為易理解結構,除了附有螺絲孔之金屬板10,陽螺絲50及具有貫穿孔51a之金屬板51也以假想線顯示。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10(以下亦有僅稱為金屬板10之情形)具有之螺絲孔12如圖1所示,具有外壁部12a及內壁部12b。外壁部12a形成從金屬板10之本體10a大約垂直地立起之圓筒狀。換言之,圓筒狀外壁部12a之為軸方向一端之根部部份12a1與本體10a相連,其中心軸線CL對本體10a之表面10x垂直。外壁部12a之沿著中心軸線CL之方向的另一端12a2與內壁部12b之根部部份12c相連。內壁部12b形成配置成與外壁部12a同軸之圓筒狀,從外壁部12a之上端(前述另一端12a2)翻折至內側而形成。又,於內壁部12b之內周面形成有陰螺紋12b1。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10之螺絲孔12即使使板厚t薄時,亦可減低內壁部12b在根部部份12c之厚度減少,而可提高螺絲孔12之固結力並且可防止螺絲孔12之破損。關於在本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10抑制內壁部12b之根部部份12c之厚度減少的理由後述。在此,「內壁部12b之根部部份12c」如在圖1以點鏈線包圍所示,是指與外壁部12a之前述另一端12a2相連之部份。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10具有之螺絲孔12形成具有外壁部12a及將該外壁部12a翻折而成之內壁部12b之二重壁構造。藉此,於陽螺絲50之旋入作業或擰 鬆作業之際,即使內壁部12b因陽螺絲50之按壓而承受擴徑方向之力,亦可以外壁部12a從周圍支撐,故可阻止內壁部12b於擴徑方向過度變形,而防止固結力之降低及螺絲孔12之破損。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10具有之螺絲孔12如在後述之製造方法所說明,於彎折加工時,成形為內壁部12b之外周面與外壁部12a之內周面接觸,藉彈回,成形之內壁部12b於縮徑方向稍微變形。是故,在陽螺絲50未螺合於螺絲孔12之陰螺紋12b1之狀態下,內壁部12b之外周面與外壁部12a之內周面拉開間隔,而在陽螺絲50螺合於螺絲孔12之陰螺紋12b1之狀態下,則形成為內壁部12b之外周面至少一部份抵接外壁部12a之內周面的結構。關於此結構,使用圖2及圖3,進一步詳細地說明。
首先,如圖2所示,在將陽螺絲50旋入螺絲孔12前之狀態下,藉以彎折加工形成螺絲孔12後產生之彈回,內壁部12b之前端12b3與外壁部12a之根部部份12a1稍微拉開間隔。是故,於內壁部12b之外周面與外壁部12a之內周面之間形成有些微之間隙。
接著,如圖3所示,在將陽螺絲50旋入螺絲孔12之狀態下,承受了陽螺絲50之按壓力之內壁部12b按彈回量,於擴徑方向彈性變形,結果,內壁部12b之外周面抵接外壁部12a之內周面,前述間隙消失。因此,如前述,以外壁部12a阻止限制內壁部12b之變形,除此之外,因彈回,內壁部12b發揮可回復至圖2之狀態之復原力。由於藉此復原力,如圖 3之箭號X所示,內壁部12b被賦予朝陽螺絲50之勢能,故陰螺紋12b1與陽螺絲50之間持續密合。是故,可更提高螺絲孔12及陽螺絲50之間之固結力而可防止陽螺絲50之鬆脫。
如以上所說明,本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10之螺絲孔12具有從金屬板10之其中一面10x垂直立起之圓筒狀外壁部12a、從外壁部12a之上端緣翻折至外壁部12a之內側之圓筒狀內壁部12b,於內壁部12b之內周面形成有陰螺紋12b1。
根據此結構,即使使具有螺絲孔之金屬板10之板厚t薄,螺絲孔12與陽螺絲50之固結力優異,並且可防止螺絲孔12之破損。而且由於螺絲孔12為以成形加工形成之一體物,故不需焊接加工等費事之作業,加工成本亦不致大幅增加。
又,在本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10中,內壁部12b之前端12b3與金屬板之另一面10y在同一平面。
根據此結構,在作為此附有螺絲孔之金屬板10之安裝面之前述另一面10y整面,要求無凹凸之平面性時,可將螺絲孔12之形成之凹凸的程度固定在最小限度,並且可確保陰螺紋12b1之長度尺寸為最大。是故,可獲得兼具美觀與固結力之附有螺絲孔之金屬板10。
接著,就本實施形態之框體,使用圖1及圖4,於以下說明。
如圖4所示,本實施形態之框體70具有前述附有螺絲孔之金屬板10、具有貫穿孔51a之構件(金屬板)51、在插入至 貫穿孔51a之狀態下旋入螺絲孔12而結合附有螺絲孔之金屬板10及構件51間之陽螺絲50。此外,圖4為分解立體圖,在藉將陽螺絲50旋入螺絲孔12而接合附有螺絲孔之金屬板10與構件51之狀態的螺絲孔12之主要部份截面圖如圖1所示。
根據本實施形態之框體70,由於附有螺絲孔之金屬板10具有上述構造,故螺絲孔12與陽螺絲50之固結力優異,並且亦可防止螺絲孔12之破損。又,亦為可防止旋入之陽螺絲50鬆脫之框體70。此外,可例示空氣調節機之室內機或室外機、還有變電設備之框體等作為框體70。
此外,在圖1中,將為具有貫穿孔51a之金屬板之構件51安裝於內壁部12b之前端12b3側,但不僅限於此結構,亦可採用將構件51安裝於內壁部12b之根部部份12c側之結構。即,在圖1中,亦可使附有螺絲孔之金屬板10與構件51之上下配置關係相反。此外,「內壁部12b之前端12b3」是指在沿著中心軸線CL之方向,位於與前述根部部份12c對向之位置的端部。又,構件51不僅限於金屬板,亦包含具有貫穿孔之附屬零件等。
接著,就本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10的製造方法作說明。在本實施形態中,於外壁部成形步驟後,進行鑽孔步驟,亦可採用於鑽孔步驟後進行外壁部成形步驟之變形例(後述)。
圖5A~圖5D是顯示本實施形態之金屬板之製造方法之加工流程的示意圖,圖5A顯示外壁部成形步驟,圖 5B顯示鑽孔步驟,圖5C顯示內壁部成形步驟,圖5D顯示陰螺紋形成步驟。
首先,在外壁部成形步驟中,於為加工對象之金屬板20(原材料)成形外壁部20a、相連於此外壁部20a之圓板部20b。圓筒狀外壁部20a其中心軸線CL方向之一端與金屬板20之本體相連,從金屬板20立起成其中心軸線CL與金屬板20之表面垂直。外壁部20a其中心軸線CL方向之另一端之內側與圓板部20b相連。
此種形狀之外壁部20a及圓板部20b可藉使用衝頭及衝模之撐壓加工或引伸加工成形。為撐壓加工時,如圖5A所示,除了撐壓用衝頭35及撐壓用衝模36,還使用坯料夾36a。在以坯料夾36a及衝模36將金屬板20從其正面及背面挾持之狀態下,使衝頭35、衝模36及坯料夾36a相對地移動,將金屬板20之一部份與衝頭35一同推入衝模36內。藉此,圓筒狀外壁部20a及圓板部20b成形於金屬板20。
在接續之鑽孔步驟中,於圓板部20b之中心鑽鑿預鑽孔。即,如圖5B所示,藉使用鑽孔用衝頭31及鑽孔用衝模32來進行剪切加工之鑽孔,而於圓板部20b鑽鑿預鑽孔20b1。鑽孔亦可藉使用鑽孔機之切削加工或雷射切割機之鑽孔加工來進行。
在接續之內壁部成形步驟中,藉彎折鑽鑿有預鑽孔20b1之圓板部20b,成形翻折至外壁部20a(12a)之內側而成之內壁部12b。此圓板部20b之彎折可以所謂之擴孔加工進行。
即,在擴孔加工中,可使用如圖5C所示之擴孔用衝頭37、擴孔用衝模38及坯料夾39來進行。即,在以衝模38及坯料夾39將金屬板20從其正面及背面挾持之狀態下,使衝頭37、衝模38及坯料夾39相對地移動。此時,將衝頭37推抵至預鑽孔20b1內。如此進行,當將金屬板20之圓板部20b與衝頭37一同推入至外壁部20a之內側時,圓板部20b一面於衝頭37之推入方向伸長,一面亦於徑方向擴大,結果,形成圓筒狀且從外壁部12a(20a)翻折至內側而成之內壁部12b(20b)。此時,內壁部12b之外周面形成為接觸外壁部12a之內周面,而由於內壁部12b因彈回而於縮徑方向稍微變形,故產生如圖2所示之間隙。
在接續之螺紋切削步驟中,於已形成之內壁部12b之內周面加工陰螺紋12b1。陰螺紋12b1之加工方法無特別限制,如圖5D所示,可以螺絲攻40加工陰螺紋12b1。如以上說明,根據本實施形態之製造方法,可將附有螺絲孔之金屬板10、即具有外壁部12a及翻折該外壁部12a之一部份之內壁部12b的螺絲孔12加工於金屬板20。
根據本實施形態之製造方法,相較於如使用圖11所說明之使用衝緣加工形成螺絲孔之習知方法,可減低螺絲孔之根部部份之厚度減少。即,在習知之製造方法中,如圖12B所示,於衝緣加工之際,在以衝模534及坯料夾539挾持金屬板520之狀態下,將金屬板520之預鑽孔周圍部份與衝頭533一同推入衝模534之凹部內而使其變形,藉此,成形縱壁部511。此時,因金屬板520中變形之預鑽孔周圍 之根部部份511a與以衝模534及坯料夾539所挾持之部份接近,故於縱壁部511之根部產生非常大之拉伸應力,結果,促進厚度減少。
另一方面,如圖5C所示,在內壁部成形步驟在以衝模38及坯料夾39挾持金屬板20之狀態下,將圓板部20b與衝頭37一同推入外壁部20a(12a)之內側而使其變形,藉此,成形內壁部12b。此時,金屬板20中,變形之圓板部20b與挾持在衝頭38及坯料夾39間之部份之間存在外壁部12a。藉此,可紓緩產生於內壁部12b之根部部份12c之拉伸應力,結果,可比習知前述根部部份511a(參照圖11)減低根部部份12c之厚度減少量。
因而,根據本實施形態之製造方法,可提高所形成之螺絲孔12與陽螺絲50之固結力,並且亦可防止螺絲孔12之破損。又,由於螺絲孔12為外壁部12a與內壁部12b之二重壁構造,故可阻止內壁部12b於擴徑方向變形,可防止變形引起之固結力之降低及螺絲孔12之破損。再者,由於彎折圓板部20b而形成內壁部12b,故當陽螺絲50旋入螺絲孔12時,產生內壁部12b之彈回所致之復原力,內壁部12b密合於陽螺絲50。藉此,螺絲孔12之固結力可更提高,並且可更確實地防止旋入之陽螺絲50鬆脫。
本實施形態由於可以外壁部成形、鑽孔、內壁部成形及陰螺紋形成4個步驟形成螺絲孔12,故相較於前述專利文獻1所提出之習知螺絲孔,可減低加工工數之增加。又上述4個步驟不要求高加工精確度。因而,根據本實施形態 之製造方法,相較於前述專利文獻1提出之螺絲孔,可減低加工成本之上升。
作為本發明之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,上述說明以外之形態亦可採用如圖6A~圖6D所示之變形例。
圖6A顯示鑽孔步驟,圖6B顯示外壁部成形步驟,圖6C顯示內壁部成形步驟,圖6D顯示陰螺紋形成步驟。在本變形例中,在形成螺絲孔12時,首先,在鑽孔步驟,鑽鑿預鑽孔。即,如圖6A所示,使用鑽孔用衝頭31及鑽孔用衝模32,進行剪切加工之鑽孔,而於加工對象之金屬板20鑽鑿預鑽孔20b1。鑽孔亦可以使用鑽孔機之切削加工或雷射切割機之鑽孔加工進行。
在接續之外壁部成形步驟,如圖6B所示,於金屬板20成形圓筒狀外壁部20a及相連於此外壁部20a之圓板部20b。圓筒狀外壁部20a其軸方向之一端之根部部份與金屬板20相連,且從金屬板20立起成其中心軸線CL與金屬板20之表面垂直。又,外壁部20a沿著其中心軸線CL之方向的另一端之內側與圓板部20b相連。在本變形例中,將此種外壁部20a與圓板部20b成形為預鑽孔20b1與圓筒狀外壁部20a同心。
外壁部20a及圓板部20b之成形可藉使用衝頭及衝模之撐壓加工或引伸加工成形。為撐壓加工時,除了如圖6B所示之撐壓用衝頭35及撐壓用衝模36,還使用坯料夾36a。將金屬板20配置成其預鑽孔20b1之中心與衝模36之凹 部之中心一致,以衝模36及坯料夾36a挾持金屬板20。在此狀態下,使衝頭35、衝模36及坯料夾36a相對地移動,將金屬板20之一部份與衝頭35一同推入衝模36內。藉此,於金屬板20成形圓筒狀外壁部20a及圓板部20b。此時,預鑽孔20b1變形而擴徑。
在接續之內壁部成形步驟中,如圖6C所示,藉彎折已成形之圓板部20b,而成形從外壁部12a翻折至內側而成之內壁部12b。
在接續之陰螺紋形成步驟中,如圖6D所示,於內壁部12b之內周面加工陰螺紋12b1。圓板部20b之彎折與前述實施形態同樣地,以擴孔加工進行。又,陰螺紋12b1之加工亦與前述實施形態同樣地,無特別限制,舉例言之,可以螺絲攻40加工。
亦可以上述變形例之製造方法,於金屬板20形成具有外壁部12a及內壁部12b之螺絲孔12。又,在本變形例中,在內壁部成形步驟彎折圓板部20b之際,於金屬板20中變形之圓板部20b與以衝模38及坯料夾39挾持之部份之間亦存在外壁部12a。因此,可減低內壁部12b之根部部份12c之厚度減少,結果,可提高螺絲孔12之固結力,並且可防止螺絲孔12之破損。
又,在本變形例中,亦與上述實施形態同樣地,由於獲得之螺絲孔12為具有外壁部12a及內壁部12b之二重壁構造,故可阻止內壁部12b於擴徑方向過度變形,而可防止因其引起之固結力之降低及螺絲孔12之破損。再者,當 將陽螺絲50旋入螺絲孔12時,內壁部12b因彈回而密合於陽螺絲50。藉此,螺絲孔12之固結力更提高,並且可防止旋入之陽螺絲50鬆脫。
由於本變形例可以鑽孔、外壁部成形、內壁部成形及陰螺紋形成4個步驟塑造螺絲孔12,故相較於前述專利文獻1提出之習知螺絲孔,可抑制加工數之增加。又,不對上述4個步驟要求高加工精確度。因而,本變形例相較於前述專利文獻1提出之螺絲孔,可減低加工成本之上升。
本變形例亦可以相同之裝置進行外壁部成形及內壁部成形之步驟,此時,可更抑制加工數之增加。具體言之,在圖6B中,將圖6C所示之擴孔用衝頭37(省略圖示)配置成與撐壓用衝頭35對向。藉此,以撐壓用衝頭35及衝壓用衝模36成形外壁部20a(12a)及圓板部20b後,立即以擴孔用衝頭37成形內壁部12b。
以上說明之第1實施形態及其變形例在外壁部成形步驟(參照圖5A、圖6B),成形外壁部20a(12a)及圓板部20b之際,皆宜使用衝模36及肩部之半徑R(mm)滿足下述式(1)之衝頭35。又,在鑽孔步驟(參照圖5B、圖6A),宜鑽鑿預鑽孔為在之後之內壁部成形步驟的內壁部成形前之預鑽孔之半徑r(mm)滿足下述算式(2)。此外,t顯示金屬板20之板厚(mm)。
0.5≦R/t≦1.0 算式(1)
0.5≦r/t≦1.2 算式(2)
在此,衝頭35之「肩部之半徑」是指連結與成形 於金屬板20之外壁部20a(12a)抵接之衝頭35之外周面及與成形之圓板部20b抵接之衝頭35之前端面之R部的半徑(參照圖5A及圖6B)。又,「內壁部成形步驟之內壁部成形前之預鑽孔之半徑」具體言之,在上述實施形態,相當於在圖5B所示之鑽孔步驟所鑽鑿之預鑽孔20b1之半徑,在上述變形例,則相當於在鑽孔步驟後之圖6B所示之外壁部成形步驟於擴徑方向變形之狀態的預鑽孔20b1之半徑。
當在外壁部成形步驟,衝頭35之肩部之半徑R(mm)小於0.5×t(mm)時,衝頭35陷入連結外壁部20a(12a)與圓板部20b之R部(彎曲部份),有因此部份厚度減少臻至斷裂之現象而造成製品不良之情形,製造成品率降低。另一方面,當衝頭35之肩部之半徑R(mm)大於1.0×t(mm)時,在內壁部成形步驟,在連結外壁部20a(12a)與圓板部20b之R部(彎曲部份)無法充分彎折,外壁部20a(12a)往內壁部12b側塌下,結果,仍有製品不良之虞。
又,當預鑽孔20b1之半徑r(mm)小於0.5×t(mm)時,在內壁部成形步驟,彎折圓板部20b之際,使預鑽孔部20b1之周圍部份變形之力過大。藉此,連結外壁部20a(12a)與金屬板20之本體之R部(彎曲部份)變形,結果,有無法成形內壁部12b及外壁部20a(12a)而造成製品不良之情形,製造成品率降低。另一方面,當預鑽孔之半徑r(mm)大於1.2×t(mm)時,以內壁部成形步驟成形之內壁部12b其高度小,螺牙之數少。因此,有無法獲得與陽螺絲50充分固結之力之虞。
在本發明之附有螺絲孔之金屬板、具有該附有螺絲孔之金屬板的框體、及附有螺絲孔之金屬板的製造方法中,關於金屬板自身之材質無特別限制。
本發明之附有螺絲孔之金屬板的製造方法宜在內壁部成形步驟,使用如圖5C及圖6C所示之前端設有錐部之衝頭37。其理由是相較於在習知技術之說明中,圖12B所示之筆直形衝緣用衝頭533,使用設有隨著接近前端外徑越小之錐部之衝頭37時,易促進在連結外壁部20a(12a)與圓板部20b之R部(彎曲部)之彎曲變形,而可抑制外壁部20a(12a)之塌下。
第2實施形態
以下,就本發明第2實施形態,使用圖7來說明。說明時,以與上述第1實施形態之不同點為中心來說明,關於其他則與上述第1實施形態相同而省略說明。
圖7是示意地顯示本實施形態之附有螺絲孔之金屬板100之螺絲孔12的圖,是在包含螺絲孔12之中心軸線CL之截面觀看時之相當於圖3的縱截面圖。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板100其內壁部12b之長度尺寸L1長於上述第1實施形態。結果,內壁部12b之前端12b3較金屬板之前述另一面10y突出。
根據此結構,於例如重疊附有螺絲孔之金屬板100與另一金屬板51而進行對位之際,如圖7所示,藉將內壁部12b之突出部份嵌入另一金屬板51之貫穿孔51a內,可易進行對位。
又,由於陰螺紋12b1之長度尺寸也長於上述第1實施形態,故亦可使與陽螺絲50螺合之部份之長度長,而更確實地進行固結。
第3實施形態
以下,就本發明之第3實施形態,使用圖8來說明。說明時,以與上述第1實施形態之不同點為中心來說明,關於其他,則與上述第1實施形態相同而省略說明。
圖8是示意地顯示本實施形態之附有螺絲孔之金屬板110之螺絲孔12的圖,是在包含螺絲孔12之中心軸線CL之截面觀看時之相當於圖3的縱截面圖。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板10其內壁部12b之長度尺寸L2短於上述第1實施形態。結果,內壁部12b之前端12b3位於比金屬板之前述另一面10y更內部之位置。因此,鎖固螺絲之際,於與另一金屬板51之表面之間產生些微之間隙。
根據此結構,舉例言之,當將附有螺絲孔之金屬板10與另一金屬板51疊合後以陽螺絲50鎖固時,由於內壁部12b較上述第1實施形態短,故與陽螺絲50螺合之部份之長度縮短。然而,因有前述間隙,故鎖緊陽螺絲50之際,容許內壁部12b其前端部12b3可更接近陽螺絲50之螺絲頭。然後,鎖緊陽螺絲50之同時,陽螺絲50將內壁部12b朝自身拉入,結果,圓筒狀之內壁部12b縮徑。藉此,內壁部12b更緊密地對陽螺絲50密合,而可確保高固結力。
第4實施形態
以下,就本發明之第4實施形態,使用圖9來說明。說明時,以與上述第1實施形態之不同點為中心來說明,關於其他,則與上述第1實施形態相同而省略說明。
圖9是示意地顯示本實施形態之附有螺絲孔之金屬板200之螺絲孔212的圖,是在包含螺絲孔212之中心軸線CL之截面觀看時之相當於圖3的縱截面圖。
本實施形態之附有螺絲孔之金屬板200為具有螺絲孔212之金屬板,螺絲孔212具有從金屬板220之其中一面立起之圓筒狀內壁部212b、從內壁部212b之端緣翻折至內壁部212b之外側的圓筒狀外壁部212a,於內壁部212b之內周面形成有陰螺紋212b1。
雖然此結構與上述第1實施形態不同,無法獲得內壁部212b之彈回之效果,但可以外壁部212a阻擋鎖緊陽螺絲(不圖示)之際之內壁部212b之擴徑方向的變形。是故,由於可限制內壁部212b之過度之變形,故即使金屬板220之板厚薄,亦可防止螺絲孔212之破損或固結力之降低。
此外,本實施形態之附有螺絲孔之金屬板200亦可使用作為框體之構成要件。即,在具備具有螺絲孔之金屬板、具有貫穿孔之構件、在插入前述貫穿孔之狀態下旋入前述螺絲孔而將前述金屬板與具有前述貫穿孔之構件結合的陽螺絲之框體中,可使用上述附有螺絲孔之金屬板200作為前述金屬板。
實施例
為驗證本發明之效果,以本發明附有螺絲孔之金 屬板的製造方法,於金屬板形成螺絲孔,進行了評價該螺絲孔之固結力之實驗。
試樣使用板厚0.4~0.6mm且拉伸強度為270MPa級之鋼板。以使用圖5A~圖5D所說明之第1實施形態之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,於該等鋼板加工在JIS B0205(2001)之標稱直徑為M3之螺絲孔。
外壁部成形步驟以撐壓加工進行,並使用外徑3.2mm之撐壓用衝頭35、具有內徑4.6mm之凹部之衝模36、坯料夾36a,成形了高度1.4mm之外壁部20a。此時,使撐壓用衝頭35之肩部半徑R變化。又,鑽孔步驟使用鑽孔用衝頭31及鑽孔用衝模32,以剪切加工進行,此時,使預鑽孔20b1之半徑r變化。內壁部成形步驟使用前端為錐狀之擴孔用衝頭37、擴孔用衝模38及坯料夾39來進行。擴孔用衝頭37使用筆直部之半徑1.2mm、錐部之前端角部對中心軸線CL具有60°之內圓角且錐部之前端之半徑為1.4mm的衝頭。
為比較,根據使用圖12A及圖12B所說明之加工流程,亦製作了於金屬板以習知衝緣加工形成有螺絲孔之附有螺絲孔之金屬板10(實驗No.1-1A,2-1A,3-1A)。
再者,為比較,亦製作了具有記載於在發明背景所引用之專利文獻2之圖1的構造之附有螺絲孔之金屬板(圖中未示)(實驗No.1-1B,2-1B,3-1B)。此比較例若使用在上述第1實施形態所示之圖1來說明,即為下述構造,前述構造是即使在旋入陽螺絲50之狀態下,外壁部12a之內周面與內壁部12b之外周面仍分開而產生相當大之間隙,內壁部12b之周 圍未以外壁部12a支撐。
在各實驗中,分別準備了20片金屬板,加工螺絲孔。此時,調查了加工不良之產生件數,算出製造成品率。
又,關於各附有螺絲孔之金屬板之螺絲孔,進行了用以評價固結力之實驗。在評價螺絲孔之固結力之實驗中,使用可測定緊固力矩之螺絲固結裝置,將陽螺絲旋入金屬板之螺孔。此時,測定了陽螺絲之轉角與固結力矩之關係。藉對轉角將所得之陽螺絲之轉角(°)與固結力矩(N.m)之關係微分,而求出陽螺絲之轉角(°)與固結力矩之變化比例(N.m/°)的關係。
圖10是顯示評價螺絲孔之固結力之實驗的陽螺絲之轉角與緊固力矩之關係及陽螺絲之轉角與緊固力矩之變化比例的關係之示意圖。如該圖所示,緊固力矩當轉角隨著陽螺絲之旋入而增加時,從初始階段之幾乎為零之一定狀態轉為增加後,再形成為大致一定,之後減少。從此種轉角與緊固力矩之關係,求出緊固力矩從0之一定狀態轉為增加之點O。
另一方面,緊固力矩之變化比例為當轉角隨著陽螺絲之旋入而增加時,在上述點O開始增加後,大致為一定,之後減少。從此種陽螺絲之轉角與緊固力矩之變化比例的關係,求出緊固力矩之變化比例從一定狀態轉為減少之轉角。令在此轉角之顯示轉角與緊固力矩之關係的曲線上之點為點A。此點A表示陰螺紋(螺絲孔)開始塑性變形之點。
劃出連結如此求出之點O及點A之直線L。又,劃 出使直線L往轉角增加之方向平行移動10°之直線L’。令此直線L’與顯示轉角與緊固力矩之關係之曲線的交點為點B。算出了點B之緊固力矩(N.m)對點A之緊固力矩TA(N.m)之比(TB/TA,無因次)作為評價螺絲孔之固結力的指標。此種TB/TA顯示陰螺紋開始塑性變形後維持緊固力矩之比例、換言之陰螺紋開始塑性變形後維持螺絲孔之與陽螺絲之固結力的比例。因此,TB/TA越大,螺絲孔與陽螺絲之固結力便越優異。
表1~3之「固結力之評價」欄之符號的含意如以下。
VG(Very Good):顯示滿足TB/TA≧1.2。
GD(Good):顯示滿足1.2>TB/TA≧1.0。
FA(Fair):顯示滿足1.0>TB/TA≧0.8。
BD(Bad):顯示滿足TB/TA<0.8。
於表1~表3顯示各實驗之實驗No.、金屬板之板厚t、螺絲孔之加工法、撐壓用衝頭之肩部半徑R、R/t之值、是否符合前述算式(1)、內壁部成形前之預鑽孔之半徑r、r/t之值、是否符合前述算式(2)、製造成品率、固結力之指標TB/TA之值及其評價、以及實驗分類。在此,是否符合前述算式(1)為Y時,顯示R/t之值滿足前述算式(1),為N時,則顯示R/t之值不滿足前述算式(1)。又,是否符合前述算式(2)為Y時,顯示r/t之值滿足前述算式(2),為N時,則顯示r/t之值不滿足前述算式(2)。
從表1~表3,固結力之評價在比較例為BD,相對於此,在本發明例為VG、GD或FA。因而,可確認本發明之附有螺絲孔之金屬板、具有該附有螺絲孔之金屬板的框體及金屬板之製造方法為螺絲孔與陽螺絲之固結力優異。
又,比較例(實驗No.1-1A,2-1A,3-1A)中,在衝緣加工,縱壁部之根部因厚度減少而破裂,或因無法以螺紋切削完全形成螺絲孔之螺牙,而產生製品不良,其產生數隨著試樣之板厚變薄而增加。結果,在比較例中,製造成品率皆在70%以下。相對於此,在本發明例中,皆為90%以 上,提高了製造成品率。
又,在比較例(實驗No.1-1B、2-1B、3-1B)中,觀察到下述問題點,前述問題點是因相當於內壁部之陰螺紋加工部份未以相當於外壁部之周圍部份支撐,故剛性低,因此,難以進行正確之攻螺絲而無法保持加工精確度的陰螺紋之加工精確度在圓周方向不均一。如此,當相當於內壁部之陰螺紋加工部份之剛性弱而且陰螺紋之加工精確度低時,陰螺紋與陽螺絲之間之構造狀態在陰螺紋之圓周方向易不均一。
又,在本發明例中,在R/t之值未滿0.5之實驗及R/t之值超過1.0之測試中,皆確認了製造成品率稍微降低。另一方面,在r/t之值不到0.5之實驗中,確認了製造成品率稍微降低。又,在r/t之值為1.2以下之實驗中,固結力之評價為VG或GD,相對於此,在r/t之值超過1.2之實驗中,固結力之評價為FA。從該等可明瞭,在外壁部成形步驟,使用滿足前述算式(1)之衝頭,並且將預鑽孔鑽鑿為內壁部成形前之預鑽孔之半徑r滿足前述算式(2),藉此,可更提高製造成品率及螺絲孔之固結力。
產業上之可利用性
根據本發明之附有螺絲孔之金屬板、具有附有螺絲孔之金屬板的框體及附有螺絲孔之金屬板的製造方法,即使為薄板化時,螺絲孔與陽螺絲之固結力優異,並且可防止螺絲孔之破損。因而,將本發明之附有螺絲孔之金屬板、具有附有螺絲孔之金屬板的框體及附有螺絲孔之金屬 板的製造方法應用於空氣調節機之室外機或變電設備之框體時,可相當有助於金屬板之薄板化。
10‧‧‧附有螺絲孔之金屬板
10a‧‧‧金屬板之本體
10x‧‧‧表面
10y‧‧‧金屬板之另一面
12‧‧‧螺絲孔
12a‧‧‧外壁部
12a1‧‧‧外壁部之根部部份
12a2‧‧‧另一端
12b‧‧‧內壁部
12b1‧‧‧陰螺紋
12b3‧‧‧內壁部之前端
12c‧‧‧內壁部之根部部份
50‧‧‧陽螺絲
51‧‧‧構件(金屬板)
51a‧‧‧貫穿孔
A‧‧‧部
CL‧‧‧螺絲孔之中心軸線
t‧‧‧板厚

Claims (14)

  1. 一種附有螺絲孔之金屬板,是具有螺絲孔之金屬板,前述螺絲孔具有從前述金屬板之其中一面立起之圓筒狀外壁部、及從前述外壁部之端緣翻折至前述外壁部之內側之圓筒狀內壁部;並於前述內壁部之內周面形成有陰螺紋。
  2. 如請求項1之附有螺絲孔之金屬板,其中前述內壁部之前端與前述金屬板之另一面在同一平面。
  3. 如請求項1之附有螺絲孔之金屬板,其中在陽螺絲未螺合於前述螺絲孔之陰螺紋之狀態下,前述內壁部之外周面與前述外壁部之內周面拉開間隔,在前述陽螺絲螺合於前述螺絲孔之前述陰螺紋之狀態下,前述內壁部之前述外周面之至少一部份抵接前述外壁部之前述內周面。
  4. 如請求項3之附有螺絲孔之金屬板,其中前述內壁部之前端與前述金屬板之另一面在同一平面。
  5. 一種附有螺絲孔之金屬板,是具有螺絲孔之金屬板;前述螺絲孔具有從前述金屬板之其中一面立起之圓筒狀內壁部及從前述內壁部之端緣翻折至前述內壁部之外側之圓筒狀外壁部;並於前述內壁部之內周面形成有陰螺紋。
  6. 一種框體,具備具有螺絲孔之金屬板、具有貫穿孔之構件、以插入前述貫穿孔之狀態旋入前述螺絲孔而將前述 金屬板及前述具有貫穿孔之構件結合之陽螺絲;前述金屬板為如請求項1至請求項5中任一項之附有螺絲孔之金屬板。
  7. 一種附有螺絲孔之金屬板的製造方法,是製造如請求項1至請求項4中任一項之附有螺絲孔之金屬板的方法,其具有以下步驟:於前述金屬板成形前述外壁部及相連於前述外壁部之內側之圓板部;於前述圓板部之中心鑽鑿預鑽孔;將鑽鑿有前述預鑽孔之前述圓板部彎折至前述外壁部之內側而成形前述內壁部;於業經成形之前述內壁部之前述內周面加工前述陰螺紋。
  8. 如請求項7之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,使用具有滿足下述算式(1)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭:0.5≦R/t≦1.0 算式(1)。
  9. 如請求項7之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為前述預鑽孔之半徑r(mm)滿足下述算式(2):0.5≦r/t≦1.2 算式(2)。
  10. 如請求項7之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在 於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,使用具有滿足下述算式(1)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭,在於前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為前述預鑽孔之半徑r(mm)滿足下述算式(2):0.5≦R/t≦1.0 算式(1) 0.5≦r/t≦1.2 算式(2)。
  11. 一種附有螺絲孔之金屬板的製造方法,是製造如請求項1至請求項4中任一項之附有螺絲孔之金屬板的方法,其具有:開孔步驟,於前述金屬板鑽鑿預鑽孔;外壁部及圓板部成形步驟,與前述預鑽孔同心地成形前述外壁部、及相連於前述外壁部之內側之圓板部;內壁部成形步驟,將前述圓板部彎折至前述外壁部之內側而成形前述內壁部;及加工步驟,於前述內壁部之前述內周面加工前述陰螺紋。
  12. 如請求項11之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,使用具有滿足下述算式(1)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭:0.5≦R/t≦1.0 算式(1)。
  13. 如請求項11之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在 於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為形成前述圓板部之步驟後之前述預鑽孔的半徑r(mm)滿足下述算式(2):0.5≦r/t≦1.2 算式(2)。
  14. 如請求項11之附有螺絲孔之金屬板的製造方法,其中在於厚度尺寸t(mm)之前述金屬板成形前述外壁部及前述圓板部之步驟中,使用具有滿足下述算式(1)之半徑R(mm)之肩部尺寸的衝頭,在於前述金屬板鑽鑿前述預鑽孔之步驟中,將前述預鑽孔鑽鑿為形成前述圓板部之步驟後之前述預鑽孔的半徑r(mm)滿足下述算式(2):0.5≦R/t≦1.0 算式(1) 0.5≦r/t≦1.2 算式(2)。
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