TWI727959B - 突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品 - Google Patents

突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品 Download PDF

Info

Publication number
TWI727959B
TWI727959B TW105120957A TW105120957A TWI727959B TW I727959 B TWI727959 B TW I727959B TW 105120957 A TW105120957 A TW 105120957A TW 105120957 A TW105120957 A TW 105120957A TW I727959 B TWI727959 B TW I727959B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
punch
protrusion
mold
hole
workpiece
Prior art date
Application number
TW105120957A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201706048A (zh
Inventor
西島進之助
冨村宏紀
Original Assignee
日商日新製鋼股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日新製鋼股份有限公司 filed Critical 日商日新製鋼股份有限公司
Publication of TW201706048A publication Critical patent/TW201706048A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI727959B publication Critical patent/TWI727959B/zh

Links

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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • B21D28/343—Draw punches
    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/16—Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking
    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • 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
    • B21D37/12—Particular guiding equipment, e.g. pliers; Special arrangements for interconnection or cooperation of dies
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/28—Making other particular articles wheels or the like gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K23/00—Making other articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本發明所要解決的問題在於提供一種突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品，該突起部成形裝置、突起部成形方法可形成具有板厚以上的高度及陡峭的邊緣，且進一步防止龜裂的發生。為了解決此問題，本發明的突起部成形裝置1，其特徵在於具備：模具部12，其設置有模具孔12a；及，衝頭部40，其可以在朝向前述模具部12側之第一方向上進退，且具有大衝頭部41和小衝頭部42，該大衝頭部41具有不能插入前述模具孔12a中的尺寸，該小衝頭部42自該大衝頭部41向前述模具部12側突出，且具有能插入前述模具孔12a中的尺寸；其中，藉由衝頭部40，將被配置在前述模具部12與前述衝頭部40之間的被加工體W的一部分，向前述模具部12側推壓，以使前述被加工體變形而形成突起部W1。

Description

突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品
本發明關於一種突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品。
當在鋼板等板狀的被加工體上使突起部成形時，在要使突起部的高度比板厚大很多的場合，就必須進行引伸(drawing)加工來成形。 但是，如果要進行引伸加工，則衝頭的側面與模具孔的內面之間的距離必須在板厚以上。又，在進行引伸加工的場合，會使得衝頭和模具的(圓)角部的R值大。因此，所成形的突起部，不能夠具有陡峭的邊緣(sharp edge)。
在要使所成形的突起部具有陡峭的邊緣的場合，則必須藉由精密下料加工(fine blanking)法的準下料加工(half blanking) 來進行成形。 精密下料加工法，是指使壓縮力作用在被加工體上，藉此產生塑性變形來進行高精度的剪切加工的方法。 但是，如果使用精密下料加工法，則不容易使成形的突起部的高度在板厚以上。這是因為一般來說衝頭直徑與模具孔徑約略相同，如果要將突起部的高度做成在板厚以上，則不能夠藉由剪切力來切斷被加工體且進行加工。
因此，也開發一種技術(參照專利文獻1)，其將直徑比模具孔徑更小的衝頭，對被加工體進行推壓，當一邊形成凹部一邊使被加工體的底面進入模具孔內的同時，藉由衝頭和衝頭推壓器來擠壓被加工體，且使用冷鍛模(cold forging die)來進行準下料加工，以在此擠壓部上產生壓縮變形。
[先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本專利第3339363號公報
[發明所欲解決的問題] 但是，在上述先前技術中，被加工體中的藉由衝頭和模具孔所夾住的部分的強度不足夠，而可能在此部分上產生龜裂。 本發明的目的在於提供一種突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品，該突起部成形裝置、突起部成形方法可形成板厚以上的高度及陡峭的邊緣，且進一步防止龜裂的發生。
[解決問題的技術手段] 本發明是一種突起部成形裝置，具備：模具部，其設置有模具孔；及，衝頭部，其可以在朝向前述模具部側之第一方向上進退，且具有大衝頭部和小衝頭部，該大衝頭部具有不能插入前述模具孔中的尺寸，該小衝頭部，其自該大衝頭部向前述模具部側突出，且具有能插入前述模具孔中的尺寸；其中，藉由前述衝頭部，將被配置在前述模具部與前述衝頭部之間的被加工體的一部分，向前述模具部側推壓，以使前述被加工體變形而形成突起部。
在前述突起部成形裝置中，前述小衝頭部的側面與前述大衝頭部的側面的間隔d1、及前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2，較佳是具有d2＜d1的關係。
在前述突起部成形裝置中，前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2、及前述被加工體的板厚T，較佳是具有d2＜T的關係。
在前述小衝頭部的底面，較佳是設置有斜面，該斜面是在隨著朝向前述小衝頭部的邊緣部而使得前述小衝頭部的厚度變薄的方向上傾斜。
本發明是一種突起部成形方法，包含：載置步驟，其將被加工體載置在模具部上，該模具部上設置有模具孔；及，衝壓步驟，其使具有大衝頭部和小衝頭部之衝頭部，在朝向前述模具部側之第一方向上移動，而藉由前述衝頭部來將被配置在前述模具部與前述衝頭部之間的被加工體的一部分，向前述模具部側推壓，以使前述被加工體變形而形成突起部；其中，該大衝頭部具有不能插入前述模具孔中的尺寸，該小衝頭部自該大衝頭部向前述模具部側突出，且具有能插入前述模具孔中的尺寸。
在前述突起部成形方法中，前述小衝頭部的側面與前述大衝頭部的側面的間隔d1、及前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2，較佳是具有d2＜d1的關係。
在前述突起部成形方法中，前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2、及前述被加工體的板厚T，較佳是具有d2＜T的關係。
在前述突起部成形方法中，前述衝壓步驟，包含：第一步驟，其藉由設置有斜面之衝頭部來形成突起部，該斜面設置在前述小衝頭部的底面且在隨著朝向前述小衝頭部的邊緣部而使得前述小衝頭部的厚度變薄的方向上傾斜；及，第二步驟，其藉由前述小衝頭部的底面為平面之衝頭部來形成突起部。
又，本發明的成形品，具備：平坦部，其厚度是T；及，突起部，其自前述平坦部的一面側突出；在前述成形品的前述突起部的另一面側，形成有：第一凹部，其具有第一幅度S1；及，第二凹部，其自前述第一凹部更加凹陷地形成，且具有第二幅度S2；其中，前述第二凹部中的側壁部的厚度d2、及前述平坦部的厚度T，滿足d2＜T的關係。
前述成形品，當將自前述平坦部的前述一面側直至前述突起部的一面側的頂面為止的高度設為H時，能夠以H≧T的方式成形。
進一步，前述成形品，前述第一凹部的幅度S1、前述第二凹部的幅度S2、及在前述一面側上的前述突起部的幅度S3，則較佳是滿足S2＜S3＜S1的關係。
[發明的效果] 能夠提供一種突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品，該突起部可具有板厚以上的高度、及陡峭的邊緣，且進一步防止龜裂的發生。
(第一實施形態) 以下，基於圖式針對本發明的實施形態的突起部成形裝置1的整體構造來進行說明。突起部成形裝置1，是用來在鋼板等板狀的被加工體W上使突起部成形的裝置，第1(a)圖表示在突起部成形裝置1上的已配置的被加工體W的突起部W1成形前的狀態的概略圖，第1(b)圖表示在突起部成形裝置1上的已配置的被加工體W的突起部W1成形後的狀態的概略圖。
本實施形態的突起部成形裝置1，當要在例如第2圖所示的齒輪座(seat gear)上形成突起部W1時使用。第2(a)圖是自下方觀看已設置有朝向下方的突起部W1之齒輪座的照片，第2(b)圖是自上方觀看已設置有朝向下方的突起部W1之齒輪座的照片。為了提升齒輪座的旋轉力矩的效率，較佳將突起部W1的與模具孔12a的接觸側的表面積設定為較大。 另外，在以下的說明中，針對如第2(b)圖所示的成形的突起部W1是朝向下方突出的狀態的場合來說明。
突起部成形裝置1，具備：固定部10；移動部30，其相對於固定部10而上下移動；及，推壓部50，其被保持在移動部30中，且相對於移動部30而進一步移動。另外，上下是第1圖所示的箭頭的方向。以下，在本說明書中，移動部30接近固定部10的方向是下方(第一方向)，移動部30自固定部10離開的方向是上方。
固定部10，具備：模具支架11、模具部12、及引導柱13。 模具支架11，是利用約略矩形的厚板構件來製造。另外，模具支架11的形狀不受限於矩形，在模具支架11的中央部設置有貫通孔11a。 引導柱13，自模具支架11的外周部朝向圖式的上方延伸。在本實施形態中的引導柱13，例如設置有4條(在圖式中僅表示其中2條)。
模具部12，被固定在模具支架11的頂面，且配置為比引導柱13更內側。 模具部12，是固定厚度的金屬構件，且在中央部設置有模具孔12a，該模具孔12a對應於要藉由突起部成形裝置1來成形的突起部W1的形狀。 又，在模具部12的模具孔12a的外側，設置有複數個引導孔12b。
在模具孔12a的內部，配置有與模具孔12a具有約略同樣形狀和同樣尺寸的凹模(female mold)部20，該凹模部20用以決定突起部W1的高度。 在凹模部20的底面，安裝有棒狀的頂出(knock out)構件21的上端，該頂出構件21可用來排出被加工體W。頂出構件21的下端，延伸到比在模具支架11上設置的上述貫通孔11a更下方，且連接至未圖示的驅動機構。驅動機構，經由頂出構件21而將凹模部20向上方推壓。
移動部30，具備：衝頭支架31、背托板(backing plate)32、引導銷36、及衝頭部40。
衝頭支架31，是利用與模具支架11具有約略相同尺寸的厚板構件來製造。
在衝頭支架31的外周部上的對應於上述引導柱13的位置上，設置有第一貫通孔31a。在第一貫通孔31a中，插入且固定有推壓引導筒31c。推壓引導筒31c是筒狀材料，且延伸到衝頭支架31的下方。引導柱13被插入推壓引導筒31c的內部，且推壓引導筒31c沿著引導柱13的外周移動，藉此確保移動部30相對於固定部10能夠穩定地上下移動。
在衝頭支架31上的比推壓引導筒31c更內側，設置有複數個第二貫通孔31b。
背托板32，被安裝在衝頭支架31的底面，且位於比推壓引導筒31c的設置位置更內側。
在背托板32的與上述第二貫通孔31b對應的位置上，與第二貫通孔31b連續地設置有2段孔33。
2段孔33，具備：第一孔33a、及第二孔33b，該第一孔33a與第二貫通孔31b具有相同的軸線，與第二貫通孔31b連續(連結)在一起，且與第二貫通孔31b具有相同口徑，該第二孔33b與第二貫通孔31b具有相同的軸線，設置在比第一孔33a更下方，且具有比第一孔33a更小的口徑。
引導銷36，被安裝在背托板32的底面，位於比2段孔33更外周側，且朝向背托板32的下方延伸。
衝頭部40，被固定在背托板32的中央部的底面。 如後詳述，衝頭部40，具備：位於背托板32側的大衝頭部41、及位於被加工體W側的小衝頭部42。
推壓部50，具備：螺栓構件34、推壓板37、及線圈彈簧35。 螺栓構件34，具有頭部34a、及延伸部34b，該頭部34a的口徑，比第二貫通孔31b和第一孔33a的口徑更小，且比第二孔33b的口徑更大，該延伸部34b的口徑比第二孔33b的口徑更小。 螺栓構件34，其頭部34a位於上方；其延伸部34b被插入第二貫通孔31b、第一孔33a、及第二孔33b內，且被螺入(screwing)推壓板37中。
線圈彈簧35，被配置在螺栓構件34的自背托板32突出的部分(螺栓構件34插入線圈彈簧35中)。
推壓板37，被配置在衝頭部40的外周側。推壓板37，是厚板構件，且在中央部形成有第一開口部37a，該第一開口部37a與衝頭部40的大衝頭部41約略相同口徑，以使大衝頭部41可以在第一開口部37a內滑動接觸。 在推壓板37的頂面的第一開口部37a的外周側上，設置有有底的螺栓固定用螺紋部37b。螺紋部37b，被設置在與上述螺栓構件34的延伸部34b對應的位置，且延伸部34b的前端插入且固定在此螺紋部37b中。 線圈彈簧35，被配置在延伸部34b的的外周，且位於背托板32與推壓板37之間。 又，在推壓板37的第一開口部37a的外周側的，對應於上述引導銷36的位置上，設置有第二開口部37c。引導銷36插入第二開口部37c內。引導銷36的下端，進一步插入模具部12的引導孔12b中，引導銷36藉由模具部12的引導孔12b及第二開口部37c的引導而直線前進(直線地進退)。
被加工體W，被配置在模具部12上。被加工體W，例如是汽車用的熱延軋鋼板(hot rolled steel plates)(SPFH590)。
在被加工體W上使突起部成形的場合，在模具部12上配置被加工體W。此時，以突起部成形處位於模具孔12a上的方式來決定被加工體W的位置。 另外，此時點的突起部成形裝置1的移動部30，是在比第1(a)圖的狀態更上方的位置。 接著，藉由未圖示的驅動機構來使移動部30下降，以使推壓板37抵接至被加工體W。 然後，使移動部30下降，如第1(a)圖所示，以使衝頭部40的小衝頭部42的底面抵接至被加工體W。
接著，藉由驅動機構來將移動部30進一步向下方推壓。藉此，衝頭部40進一步下降，以使小衝頭部42和大衝頭部41對被加工體W進行推壓。 如第1(b)圖所示，在被加工體W上產生塑性變形，以形成想要形狀的突起部W1。 其後，使移動部30上升，以使被加工體W與小衝頭部42和大衝頭部41分開，且藉由頂出構件21來將凹模部20推上去。 這樣做，使被加工體W的突起部W1自模具孔12a被推出，而可以取出被加工體W。
第3圖是突起部W1成形後的第1(b)圖的A部分的放大圖。第4圖是突起部W1成形後的成形品W01的部分剖面圖。 在本實施形態中，如第3圖所示，小衝頭部42的側面與大衝頭部41的側面的間隔d1、及小衝頭部42的側面與模具孔12a的內面的間隔d2， 具有d2＜d1……(1)的關係。
換句話說，在預定的剖面中的大衝頭部41的幅度S1、小衝頭部42的幅度S2、模具孔12a的幅度S3， 具有S2＜S3＜S1……(2)的關係。 (S1-S2)/2=d1，(S3-S2)/2=d2，依據算式(2)則S3＜S1，所以可得到上述算式(1)之d2＜d1。
又，在本實施形態中，當被插入模具孔12a時的小衝頭部42的側面與前述模具孔12a的內面的間隔d2，未滿(小於)被加工體W的板厚T。 T＞d2……(3)
又，如第4圖所示，當觀看成形品W01時，成形品W01，具備：平坦部W2，其厚度是T；突起部W1，其比平坦部W2的一面A側更加向下側突出，且厚度是T；及，立起部P2，其自平坦部W2立起至突起部W1。 當被插入模具孔12a時的小衝頭部42的側面與模具孔12a的內面的間隔d2，可說是立起部P2的與平坦部W2的厚度(T)方向正交的方向的厚度d2。 如上述，滿足T＞d2……(3)的關係。
又，自平坦部W2的一面A直至突起部W1的一面B的高度H，相對於被加工體W的板厚T。 可以滿足H≧T……(4)的關係。
進一步，突起部W1的一面B的相反側的部分，因為衝頭部40的推壓而變成凹部。凹部，具有：第一凹部D1，其具有與大衝頭部41的幅度S1約略相同的第一幅度S1；及，第二凹部D2，其自第一凹部D1更加凹陷地形成，且具有與小衝頭部42的幅度S2約相同的第二幅度S2。再者，在一面B側的突起部W1的幅度，與模具孔12a的幅度S3同等。 如上述，滿足S2＜S3＜S1……(2)的關係。
接著，為了容易地理解本實施形態的效果，首先，針對比較形態來進行說明。第5圖是表示比較狀態的圖，第5(a)圖表示將被加工體配置在比較形態的模具部12A上的狀態，第5(b)圖表示使比較形態的衝頭部40A下降且在被加工體W上形成突起部W1後的狀態。
比較狀態的衝頭部40A，如圖示，並沒有大衝頭部而僅具有小衝頭部42A。 另外，即便在比較形態中，小衝頭部42A的側面與模具孔12a的內面的間隔d2也是在被加工體W的板厚T以下。
在比較形態中，自第5(a)圖的狀態使衝頭部40A下降，且如第5(b)圖所示，衝頭部40A(小衝頭部42A)推壓被加工體W。 推壓深度變深，則被加工體W產生塑性變形。此處，藉由剪切加工來使被加工體W產生變形，所以突起部具有陡峭的邊緣。但是，拉伸應力作用在突起部的立起部(圖式中的P2部分)而產生龜裂。
但是，本實施形態的衝頭部40，如第3圖所示，是大衝頭部41和小衝頭部42的2段構造。 依據本實施形態，被加工體W原本存在於第3圖的符號B所示的部分，當突起部W1成形時被大衝頭部41向下方推壓。這樣做，如第3圖的箭頭所示，使得此B部分的材料流動到其他部分。亦即，材料受到推壓而流動，且將材料供給到拉伸應力作用的部分，以緩和拉伸應力。又，藉由大衝頭部41的推壓，使得此被推壓的部分被鍛造且硬度上升。
第6圖是表示針對本實施形態所形成的被加工體W，測定在第3圖中的P1~P4的部分的硬度的結果的圖表。 在第6圖中虛線所示的位置，是被加工體W本身的硬度的197HV。依據本實施形態，P1至P4的任一個的部分都變硬，而可以提升製品的強度。
進一步，在本實施形態中，突起部W1也具有剪切所造成的變形形態，所以成形後的被加工體W的角部的R值呈現陡峭(不容易產生角部的坍塌)。所以能夠形成細微的凹凸。 又，已自B部分流動出去的材料，不僅使硬度上升，也流動到被加工體W的其他部分。藉由此流動，能夠確保突起部W1的立起部之P2及P3部分具有預定的厚度。又，此已流動的材料，被推壓入在被加工體W中的大衝頭部41與小衝頭部42之間的角部C1、凹模部20與模具孔12a的側面之間的角部C2，所以成形後的被加工體W的角部的R值呈現更加陡峭(不容易產生角部的坍塌)。所以能夠進一步形成細微的凹凸。
再者，依據本實施形態，這種突起部W1具有陡峭的邊緣，所以突起部W1與模具孔12a接觸的部分的表面積變大。因此，當使突起部W1與其他構件接觸且使被加工體W旋轉的場合，能夠造成大的旋轉力矩。因此，適用於例如齒輪座等的突起部的製造。
(第二實施形態) 第7圖是表示本發明的第二實施形態的圖，其對應於表示第一實施形態的第3圖。第8圖是在第二實施形態中加工後的成形品W02的部分剖面圖。 本實施形態與第一實施形態的不同點，是在小衝頭部42的底面上設置有斜面42a，該斜面42a是在隨著朝向小衝頭部42的邊緣部而使得小衝頭部42的厚度變薄的方向上傾斜。 又，第二實施形態的成形品W02與第一實施形態的成形品W01的不同點，是藉由小衝頭部42的斜面42a而在第二凹部D2的底部表面上所形成的斜面W1a。其他部分都是同樣，所以省略說明。
依據本實施形態，當將衝頭部40對被加工體W的表面進行推壓時，因為設置有斜面42a，使得原本存在於斜面42a的位置上的被加工體W的D部分的材料容易地在圖式所示的箭頭方向上流動。 因此，進一步促進材料朝向容易產生龜裂的小衝頭部42與模具孔12a的內面之間的P2的部分流動。藉此，相較於第一實施形態，能夠形成裂痕(龜裂)更不容易產生的突起部W1。
又，已流動的材料，流動到被加工體W的其他部分。此已流動的材料，被推壓入在被加工體W中的大衝頭部41與小衝頭部42之間的角部C1、凹模部20與模具孔12a的側面之間的角部C2，所以成形後的被加工體W(成形品W02)的角部的R值呈現更加陡峭。所以能夠形成更加細微的凹凸。
再者，依據本實施形態，這種突起部W1具有陡峭的邊緣，所以突起部W1與模具孔12a接觸的部分的表面積變大。因此，當使突起部W1與其他構件接觸且使被加工體W旋轉的場合，能夠造成大的旋轉力矩。
(第三實施形態) 第三實施形態，是藉由第7圖所示的第二實施形態的突起部成形裝置1來在被加工體W上使突起部W1成形後，進一步藉由第3圖所示的第一實施形態的突起部成形裝置1，來進一步推壓被加工體W，以使成形的突起部W1進一步陡峭的方法。 依據本實施形態，首先，藉由第7圖所示的突起部成形裝置1，當使衝頭部40對被加工體W的表面進行推壓時，藉由斜面42a，使被加工體W的表面的材料流動到小衝頭部42的外側。 接著，藉由第3圖所示的突起部成形裝置1，使第7圖的部份材料進一步流動，而能夠使邊緣部更加陡峭。
(第四實施形態) 第9圖是表示本發明的第四實施形態的圖，其對應於表示第一實施形態的第3圖。第10圖是在第四實施形態中加工後的成形品W04的部分剖面圖。 本實施形態的突起部成形裝置1的衝頭部40與第一實施形態的不同點，是在小衝頭部42的被加工體W側的一面的端部上，沿著小衝頭部42的外周設置突起43。 再者，第四實施形態的成形品W04，與第一實施形態的成形品W01的不同點，如第10圖所示，是藉由突起43而在第二凹部D2的底部表面的角部進一步形成凹部W1b。其他部分都是同樣，所以省略說明。
依據本實施形態，因為設置有突起43，所以相較於藉由衝頭部40的底面的整體的推壓，當成形時能夠減少推壓荷重。
又，依據本實施形態，當衝頭部40對被加工體W的表面進行推壓時，因為設置有突起43，所以原本存在於突起43的位置上的被加工體W的E部分的材料容易地在圖式所示的箭頭方向上流動。 因此，進一步促進材料朝向容易產生龜裂的小衝頭部42與模具孔12a的內面之間的P2的部分流動。藉此，相較於第一實施形態，能夠形成裂痕(龜裂)更不容易產生的突起部W1。 又，已流動的材料，不僅使硬度上升，也流動到被加工體W的其他部分。此已流動的材料，被推壓入在被加工體W中的大衝頭部41與小衝頭部42之間的角部C1、凹模部20與模具孔12a的側面之間的角部C2，所以成形後的被加工體W的角部的R值呈現更加陡峭。所以能夠形成更加細微的凹凸。
再者，依據本實施形態，這種突起部W1具有陡峭的邊緣，所以突起部W1與模具孔12a接觸的部分的表面積變大。因此，當使突起部W1與其他構件接觸且使被加工體W旋轉的場合，能夠造成大的旋轉力矩。
[實施例]
以下，使用上述實施形態的裝置，針對在被加工體W上所形成的突起部W1的結果進行說明。
在突起部成形裝置1上，使用可以施加的最大荷重是400公噸的肘桿壓機(knuckle press)來施加荷重。
被加工體W，是熱延軋鋼板SPFH590，機械特性，YS(降伏應力，yield stress)是522MPa、TS(拉伸強度，tensile strength)是604MPa、EL(延伸率)是26%，使用的2種類的板厚，分別是2.9mm及2.5mm。
以下，在表1中，表示使用各個實施形態的突起部成形裝置1所成形的被加工體W的突起部W1的測定值。
在第3圖中，表示下列(1)~(5)分別是哪個部分。(1)突起部的高度(H)，(2)幅度方向的殘存板厚(小衝頭部的側面與模具孔的內面的間隔d2)，(3)板厚方向的殘存板厚，(4)45°方向的殘存板厚，(5)角部的坍塌。
Figure 105120957-A0305-02-0021-1
Figure 105120957-A0305-02-0022-2
以上，在第一實施形態、第二實施形態、第三實施形態、第四實施形態中，被加工體W的板厚是2.9mm及2.5mm的任一個的場合所成形的突起部W1，都能夠如算式(4)所示的(H≧T)，使(1)突起部的高度H，是在板厚T以上。
又，在第一實施形態、第二實施形態、第三實施形態、第四實施形態中，被加工體W的板厚是2.9mm及2.5mm的任一個的場合所成形的突起部W1，都能夠使(2)幅度方向的殘存板厚d2，(3)板厚方向的殘存板厚，(4)45°方向的殘存板厚，是在被加工體W的板厚T以下的範圍內且確保預定的厚度的狀態。
進一步，第三實施形態，是基於第二實施形態而使突起部W1成形後，進一步基於第一實施形態而使突起部W1成形，所以在第三實施形態中，能夠使角部的坍塌變小而使更陡峭的突起部W1成形。
又，第四實施形態，是在小衝頭部42的被加工體W的一面的端部上設置突起43，所以在第四實施形態中，也能夠使角部的坍塌變小而使更陡峭的突起部W1成形。
1:突起部成形裝置
10‧‧‧固定部11‧‧‧模具支架11a‧‧‧貫通孔12、12A‧‧‧模具部12a‧‧‧模具孔12b‧‧‧引導孔13‧‧‧引導柱20‧‧‧凹模部21‧‧‧頂出構件30‧‧‧移動部31‧‧‧衝頭支架31a‧‧‧第一貫通孔31b‧‧‧第二貫通孔31c‧‧‧推壓引導筒32‧‧‧背托板33‧‧‧2段孔33a‧‧‧第一孔33b‧‧‧第二孔34‧‧‧螺栓構件34a‧‧‧頭部34b‧‧‧延伸部35‧‧‧線圈彈簧36‧‧‧引導銷37‧‧‧推壓板37a‧‧‧第一開口部37b‧‧‧螺紋部37c‧‧‧第二開口部40、40A‧‧‧衝頭部41‧‧‧大衝頭部42、42A‧‧‧小衝頭部42a、W1a‧‧‧斜面43‧‧‧突起50‧‧‧推壓部A‧‧‧平坦部的一面B‧‧‧突起部的一面B、D、E‧‧‧原本存在有被加工體的部分C1、C2‧‧‧角部d1、d2‧‧‧間隔H‧‧‧突起部的高度P1、P4‧‧‧被加工體的部分P2、P3‧‧‧被加工體的部分(立起部)S1‧‧‧第一凹部的幅度S2‧‧‧第二凹部的幅度S3‧‧‧突起部的幅度T‧‧‧被加工體的板厚W‧‧‧被加工體W1‧‧‧突起部W2‧‧‧平坦部W1b‧‧‧凹部W01、W02、W04‧‧‧成形品
第1圖是突起部成形裝置的概略圖，第1(a)圖表示被加工體的加工前的狀態，第1(b)圖表示被加工體的加工後的狀態。 第2(a)圖是自下方觀看已設置有朝向下方的突起部W1之齒輪座的照片，第2(b)圖是自上方觀看已設置有朝向下方的突起部W1之齒輪座的照片。 第3圖是第1(b)圖的A部分的放大圖。 第4圖是加工後的成形品W01的部分剖面圖。 第5圖是表示比較狀態的圖，第5(a)圖表示將被加工體配置在模具上的狀態，第5(b)圖表示使衝頭下降且在被加工體上形成突起部後的狀態。 第6圖是表示針對本實施形態所形成的突起部，測定在第3圖中的P1~P4的部分的硬度的結果的圖表。 第7圖是表示本發明的第二實施形態的圖，其對應於表示第一實施形態的第3圖。 第8圖是加工後的成形品W02的部分剖面圖。 第9圖是表示本發明的第四實施形態的圖，其對應於表示第一實施形態的第3圖。 第10圖是加工後的成形品W04的部分剖面圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
(請換頁單獨記載) 無
1‧‧‧突起部成形裝置
10‧‧‧固定部
11‧‧‧模具支架
11a‧‧‧貫通孔
12‧‧‧模具部
12a‧‧‧模具孔
12b‧‧‧引導孔
13‧‧‧引導柱
20‧‧‧凹模部
21‧‧‧頂出構件
30‧‧‧移動部
31‧‧‧衝頭支架
31a‧‧‧第一貫通孔
31b‧‧‧第二貫通孔
31c‧‧‧推壓引導筒
32‧‧‧背托板
33‧‧‧2段孔
33a‧‧‧第一孔
33b‧‧‧第二孔
34‧‧‧螺栓構件
34a‧‧‧頭部
34b‧‧‧延伸部
35‧‧‧線圈彈簧
36‧‧‧引導銷
37‧‧‧推壓板
37a‧‧‧第一開口部
37b‧‧‧螺紋部
37c‧‧‧第二開口部
40‧‧‧衝頭部
41‧‧‧大衝頭部
42‧‧‧小衝頭部
50‧‧‧推壓部
W‧‧‧被加工體
W1‧‧‧突起部

Claims (10)

  1. 一種突起部成形裝置，具備：模具部，其設置有模具孔；衝頭部，其可以在朝向前述模具部側之第一方向上進退，且具有大衝頭部和小衝頭部，該大衝頭部具有不能插入前述模具孔的尺寸；該小衝頭部，其自該大衝頭部向前述模具部側突出，具有能插入前述模具孔的尺寸，且在被加工體側的一面的端部上設置有沿著外周之突起；及，推壓板，該推壓板被配置在前述衝頭部的外周側，在中央部形成有第一開口部，並且可與前述被加工體抵接，該第一開口部與前述大衝頭部約略相同口徑，以使前述大衝頭部可以在該第一開口部內滑動接觸；其中，藉由前述衝頭部，將被配置在前述模具部與前述衝頭部之間的被加工體的一部分，向前述模具部側推壓，藉此，使前述被加工體中的被前述大衝頭部推壓的部分的材料流動到其他部分，並且以包含剪切所造成的變形的形態使前述被加工體變形而形成突起部。
  2. 如請求項1所述之突起部成形裝置，其中，在前述模具孔的內部，配置有與前述模具孔具有約略同樣形狀和同樣尺寸的凹模部，該凹模部用以決定前述突起部的高度。
  3. 如請求項1所述之突起部成形裝置，其中， 前述小衝頭部的側面與前述大衝頭部的側面的間隔d1、及前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2，具有d2<d1的關係。
  4. 如請求項1所述之突起部成形裝置，其中，前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2、及前述被加工體的板厚T，具有d2<T的關係。
  5. 一種突起部成形方法，包含：載置步驟，其將被加工體載置在模具部上，該模具部上設置有模具孔；及，衝壓步驟，其使具有大衝頭部和小衝頭部之衝頭部，在朝向前述模具部側之第一方向上移動，而藉由前述衝頭部來將被配置在前述模具部與前述衝頭部之間的被加工體的一部分，向前述模具部側推壓，使前述被加工體中的被前述大衝頭部推壓的部分的材料流動到其他部分，並且以包含剪切所造成的變形的形態使前述被加工體變形而形成突起部；其中，該大衝頭部具有不能插入前述模具孔中的尺寸；該小衝頭部自該大衝頭部向前述模具部側突出，具有能插入前述模具孔中的尺寸，且在被加工體側的一面的端部上設置有沿著外周之突起；前述衝壓步驟，形成：平坦部，其厚度是T；及，前述突起部，其自前述平坦部的一面側突出，且厚度是T。
  6. 如請求項5所述之突起部成形方法，其中，前述小衝頭部的側面與前述大衝頭部的側面的間隔d1、及前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2，具有d2<d1的關係。
  7. 如請求項5所述之突起部成形方法，其中，前述小衝頭部的側面與前述模具孔的內面的間隔d2、及前述被加工體的板厚T，具有d2<T的關係。
  8. 一種成形品，具備：平坦部，其厚度是T；及，突起部，其厚度是T且自前述平坦部的一面側突出；在前述成形品中的前述突起部的另一面側，形成有：第一凹部，其具有第一幅度S1；及，第二凹部，其自前述第一凹部更加凹陷地形成，且具有第二幅度S2；其中，前述第二凹部中的側壁部的厚度d2、及前述平坦部的厚度T，滿足d2<T的關係；前述突起部，以包含剪切所造成的變形的形態變形；在前述第二凹部的底部表面的角部進一步形成有凹部。
  9. 如請求項8所述之成形品，其中，當將自前述平坦部的前述一面側直至前述突起部的一面側的頂面為止的高度設為H時，H≧T。
  10. 如請求項8所述之成形品，其中，前述第 一凹部的幅度S1、前述第二凹部的幅度S2、及在前述一面側上的前述突起部的幅度S3，滿足S2<S3<S1的關係。
TW105120957A 2015-07-07 2016-07-01 突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品 TWI727959B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015135834 2015-07-07
JP2015-135834 2015-07-07
JP2016-124835 2016-06-23
JP2016124835A JP6673760B2 (ja) 2015-07-07 2016-06-23 突起部成形装置、突起部成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706048A TW201706048A (zh) 2017-02-16
TWI727959B true TWI727959B (zh) 2021-05-21

Family

ID=57887268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105120957A TWI727959B (zh) 2015-07-07 2016-07-01 突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3320997A4 (zh)
JP (1) JP6673760B2 (zh)
CN (1) CN107921521A (zh)
AU (1) AU2016291507A1 (zh)
TW (1) TWI727959B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7041388B2 (ja) * 2017-11-28 2022-03-24 三菱自動車工業株式会社 プレス加工装置
JP7082907B2 (ja) * 2018-06-05 2022-06-09 Nok株式会社 金型装置および製造方法
CN110076255A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 嘉兴云顶机械设备有限公司 一种精确度高的自动化板材冲料装置
KR102162897B1 (ko) * 2019-08-22 2020-10-07 장지학 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치
CN112756497A (zh) * 2020-11-20 2021-05-07 长春一东离合器股份有限公司 汽车离合器盖传动片凸台压形工艺
CN113751649B (zh) * 2021-08-30 2023-08-08 舟山市7412工厂 一种用于零件镦深孔的冷镦模具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02112845A (ja) * 1988-10-20 1990-04-25 Tachibana Seiki Kk プレス成形による軸状突起の加工方法
US20040187551A1 (en) * 2003-03-27 2004-09-30 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Device and method for fabricating lead frame by press forming, and resultant lead frame

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55122927U (zh) * 1979-02-23 1980-09-01
JPS57172276A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Hamasawa Kogyo:Kk Manufacture of floating display member for clock
DE19613180C2 (de) * 1996-04-02 1999-10-28 Progress Werk Oberkirch Ag Verfahren zum Tiefziehen eines Formkörpers unter Verwendung des Fließpressens
JP3764535B2 (ja) * 1996-08-29 2006-04-12 株式会社三五 フランジ継手の製造方法
JP3339363B2 (ja) * 1996-11-25 2002-10-28 トヨタ車体株式会社 半抜き成形方法およびこれに使用する冷間鍛造型
JP4147704B2 (ja) * 1999-10-21 2008-09-10 株式会社デンソー スパークプラグ用主体金具の製造方法
JP2003230931A (ja) * 2002-02-07 2003-08-19 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 金属板における突起構造および突起加工方法
CN100389895C (zh) * 2002-02-15 2008-05-28 古河Sky株式会社 冲压成型方法以及冲压成型设备
DE102005026507B4 (de) * 2005-06-09 2007-02-08 Aktiebolaget Skf Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Blech
CN203695760U (zh) * 2013-12-25 2014-07-09 惠州安特科技工业有限公司 一种熨薄模具结构
CN204182761U (zh) * 2014-07-22 2015-03-04 滁州市成业机械制造有限公司 一种孔间距可调的冲孔模具
CN204093916U (zh) * 2014-07-22 2015-01-14 滁州市成业机械制造有限公司 一种双冲头模具
CN104096744A (zh) * 2014-07-23 2014-10-15 成都市龙泉驿区齐盛机械厂 一种低噪音冲压模具
CN104226821B (zh) * 2014-09-25 2017-12-22 创美工艺(常熟)有限公司 一种用于冲压耐裂挤压式凸台的凸模及设有该凸模的冲压模具
CN104438586A (zh) * 2014-12-12 2015-03-25 李俊 一种u型支架冲孔模具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02112845A (ja) * 1988-10-20 1990-04-25 Tachibana Seiki Kk プレス成形による軸状突起の加工方法
US20040187551A1 (en) * 2003-03-27 2004-09-30 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Device and method for fabricating lead frame by press forming, and resultant lead frame

Also Published As

Publication number Publication date
EP3320997A1 (en) 2018-05-16
CN107921521A (zh) 2018-04-17
TW201706048A (zh) 2017-02-16
EP3320997A4 (en) 2019-02-20
AU2016291507A1 (en) 2018-02-15
JP2017019015A (ja) 2017-01-26
JP6673760B2 (ja) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI727959B (zh) 突起部成形裝置、突起部成形方法及成形品
WO2017006830A1 (ja) 突起部成形装置、突起部成形方法及び成形品
JP6155321B2 (ja) 成形プロセスでポット形状部品を製造する方法
JP2012112402A (ja) ピアスナットの固着方法
KR101808998B1 (ko) 금속 단부 단면 외주의 가공 방법 및 그 가공 방법에 의해서 얻어지는 금속 부품과 타부재의 접합 방법
CN102935578A (zh) 高强度双相钢板成形局部凸台螺母板的制造方法
JP2011161447A (ja) フランジ構造体の製造方法
JP2016198791A (ja) プレス加工方法、プレス加工装置、プレス成形体、プレス加工品
JP2010260078A (ja) バーリング加工方法及び金型
JP5056084B2 (ja) 金属製板状体と柱状体とのカシメ組付品およびその製造方法、並びに製造装置。
TW201600310A (zh) 具傾斜夾料面的引伸模具
JP6859718B2 (ja) 深絞り成形方法
JP2010227988A (ja) 鋼管の拡管成形方法および拡管成形装置
CN211839710U (zh) 螺母垫圈冲压装置
JP2015120191A (ja) プレス装置及びそれを用いたローラーの製造方法
CN105945190A (zh) 一种大型模块的自由锻造工艺
US8356396B2 (en) Method for making threaded tube
JP2010234415A (ja) 金型及び容器製造方法
JP2007283404A (ja) 金属製板状体と柱状体とのカシメ組付品およびその製造方法、並びに製造装置。
RU2580269C1 (ru) Устройство для отбортовки и формовки тонкостенной конической заготовки
KR102455118B1 (ko) 금형용 다이
CN218452526U (zh) 翻边模具
US11648599B2 (en) Method and system for forming protrusions, and method for manufacturing metal component having protrusions
KR20150029344A (ko) 버링부 가공장치 및 방법
JP6664629B1 (ja) 金型のダイ