CN105408641A - 带螺纹孔的金属板、壳体以及带螺纹孔的金属板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
该带螺纹孔的金属板,其螺纹孔具备从金属板的一个面立起的圆筒状的外壁部和从所述外壁部的端缘向所述外壁部的内侧折返的圆筒状的内壁部,在所述内壁部的内周面形成有内螺纹。
Description
技术领域
本发明涉及带螺纹孔的金属板、壳体以及带螺纹孔的金属板的制造方法。更详细而言,涉及具有即使在薄壁化了的情况下与外螺纹螺钉的紧固力也优异的螺纹孔并且也能够防止该螺纹孔破损的带螺纹孔的金属板、具备该带螺纹孔的金属板的壳体以及上述带螺纹孔的金属板的制造方法。
本申请基于在2013年7月25日在日本提出的特愿2013-154105号主张优先权,将其内容引用至此。
背景技术
空调的室外机和变电设备的壳体多采用通过切断加工和/或弯曲加工而被加工成各种形状的金属板。在这种金属板与构成壳体的其他金属板和/或附属部件的安装部分广泛使用螺纹构造,因此有时要在金属板上制造螺纹孔。
图11是示意性地表示以往的金属板所具有的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴线的截面中观察的情况下的纵剖视图。在该图中示出了具有螺纹孔的金属板510,为了使该结构易于理解,还用假想线示出了外螺纹螺钉(雄ねじ)550和具有贯通孔551a的另金属板551。该图所示的金属板510具有起到螺纹孔作用的圆筒状的纵壁部511(以下,有时将该纵壁部511称作螺纹孔511)。纵壁部511的一端与金属板的主体513相连续,在该纵壁部511的内周面形成有内螺纹511b。在将具有贯通孔551a的金属板551叠合安装于该金属板510时,通过将外螺纹螺钉550插入贯通孔551a并拧入螺纹孔511内而使其结合。该螺纹孔511可以使用翻边(burring)加工形成于金属板,由于该加工最简便,因此大多使用该加工。
图12A和图12B是示意性地表示以往的金属板上的螺纹孔的加工工序的一例的纵剖视图,图12A表示打孔步骤,另外图12B表示翻边步骤。在加工螺纹孔511时,首先在加工对象的金属板520上打出底孔。底孔的打孔可以通过剪切加工和/或切削加工来进行。在通过剪切加工打出底孔的情况下,例如使用如图12A所示的打孔用的冲头531和打孔用的冲模532。通过使冲头531与冲模532相对接近,由此将金属板520的一部分与冲头531一起地压入冲模532的贯通孔内。其结果,通过利用分别设置于冲头531和冲模532的刀将金属板520的一部分切下并使之分离,从而打出底孔。
在打有底孔的金属板520,通过翻边加工成形成为纵壁部的延伸凸缘。如图12B所示,在翻边加工中使用翻边用的冲头533、翻边用的冲模534以及压料圈(blankholder)539。在翻边加工中,在由冲模534和压料圈539夹持着金属板520的状态下,使冲头533与冲模534和压料圈539以相对接近的方式移动,将金属板520的底孔的周边部分与冲头533一起地压入冲模534的凹部内。其结果,金属板520的底孔的周边部分向冲头533的压入方向延伸,同时地也沿径向扩大,其结果,成形出了圆筒状的延伸凸缘即纵壁部511。
通过使用例如丝锥(未图示)在成形为这样的圆筒状的纵壁部511的内周面加工内螺纹511b,由此能够在金属板520上制造出螺纹孔511。
关于金属板的螺纹孔,如例如专利文献1所示,以往提出了各种提案。专利文献1提出的壳体,在其构成部件中的第2钣金部件形成有螺纹孔。第2钣金部件的螺纹孔具有第1平板部和第2平板部,该第1平板部和第2平板部通过钣金部件的端缘被折返而形成为彼此对向相对配置。第2钣金部件的螺纹孔还具有:第1圆筒部,其从第1平板部突出成圆筒状且在内周面具有螺合部;和第2圆筒部,其从第2平板部突出成圆筒状且在内周面具有螺合部,与第1圆筒部大致串行排列。可以说,根据该第2钣金部件,由于内螺纹作为螺合部而形成于第1圆筒部和第2圆筒部的内周面,所以能够使与螺钉外螺纹接触的轴向尺寸变长而确保紧固转矩。
另外,专利文献2中公开了下述构造:通过在将形成有第1筒状部的第1薄板和形成有第2筒状部的第2薄板叠合使得在所述第2筒状部内同轴地嵌入第1筒状部后,从第2薄板侧使自攻螺钉螺合于第1筒状部的内周面,由此使第2薄板相对于第1薄板紧固。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-214802号公报
专利文献2:日本特开2012-241839号公报
发明内容
发明要解决的问题
在图11所示的那样的以往的金属板510的螺纹孔中,在通过翻边加工成形而成的纵壁部(延伸凸缘)511的内周面形成有内螺纹511b。在如这样通过翻边加工制造而成的螺纹孔511中,伴随用于家电产品和/或汽车部件等的追求轻量化的金属板的薄壁化,与外螺纹螺钉的紧固力降低。另外,也存在螺纹孔511的螺纹牙和外螺纹螺钉550的螺纹牙因螺纹孔511的变形而没有啮合的状态、即螺纹孔511破损的情况。
另外,在上述专利文献1中作为螺纹孔提出了下述结构:具有彼此相对配置的第1平板部和第2平板部,在该第1平板部和第2平板部分别设置具有螺合部的圆筒部。可以说,根据该结构,能够使与外螺纹螺钉接触的内螺纹的轴向尺寸变长而确保紧固转矩。在形成该螺纹孔的情况下需要:在第1平板部上打有底孔后进行翻边加工来设置圆筒部,并且在第2平板部打有底孔后进行翻边加工来设置圆筒部,之后进行折返使得第1平板部与第2平板部重叠,进一步加工内螺纹。这样,加工需要6个步骤,加工工时大幅增加。另外,在进行折返使得第1平板部与第2平板部重叠时,需要使2个圆筒部的中心彼此一致,要求高的弯折精度。由此,若在金属板上加工专利文献1记载的螺纹孔,则存在加工成本大幅上升这一问题。
而且,在上述专利文献2中,如其0014段记载的“由于使第1筒状部向半径方向外方膨胀并使其压接于第2筒状部,所以薄板彼此无松动而牢固地由螺纹部件固定”,消除了第1筒状部与第2筒状部间的游隙,由此谋求防止第1薄板与第2薄板间的相对位置偏差。
在该构造中,若第2筒状部的内径与第1筒状部的外径的尺寸差较大,则有可能例如即使使第1筒状部向半径方向外方膨胀,也无法使第1筒状部充分地压接于第2筒状部,其结果无法得到上述效果。因而,为了得到充分的紧固力,期望在某种程度上减小上述尺寸差(游隙尺寸),但是这样向第2筒状部内嵌入第1筒状部的嵌入作业变难,有时也有可能尽管未正确地嵌合但还是误将自攻螺钉拧入。在这样的情况下,当然地无法将第1薄板与第2薄板间切实地固定。而且,这种螺纹孔通常不仅设置一处而是设置许多,所以无可否认,发生这样的作业失误的概率并不低。因此,从切实地得到充分的紧固力这样的观点考虑,即使是专利文献2的构造也未必充分。
本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于提供带螺纹孔的金属板、具备该带螺纹孔的金属板的壳体以及带螺纹孔的金属板的制造方法,该带螺纹孔的金属板能够减少加工成本的上升、并且即使在薄壁化了的情况下螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力仍优异、且能够防止螺纹孔破损。
用于解决问题的技术方案
本发明者们为了解决上述问题,对由于图11中说明的以往的金属板薄壁化而引起的螺纹的紧固力降低和破损现象进行分析,得到下述(a)~(d)的原因。
(a)在翻边加工中,纵壁部511的根基部分伴随圆筒状的纵壁部511的成形而发生壁厚减少。此外,所谓“根基部分”,如图11中双点划线圈出的部分所示,是指纵壁部511的与金属板的主体513相连续的部分511a。
(b)由于将螺纹槽加工到壁厚因上述(a)的壁厚减少而变薄的根基部分,所以产生壁厚非常薄的部位。
(c)该壁厚非常薄的部位发生弹性变形从而紧固力降低。另外,在外螺纹螺钉550的拧入(拧紧)作业时在壁厚非常薄的部位产生塑性变形,存在螺纹孔511破损的情况乃至于断裂的情况。
(d)在外螺纹螺钉550的拧入作业和松解作业等时圆筒状的纵壁部511向扩径方向塑性变形,有时螺纹孔511的螺纹牙与外螺纹螺钉550的螺纹牙抵接的面积减少。在该情况下,也存在紧固力发生降低、乃至于螺纹孔511破损的情况。
在这些现象的基础上进行专心研究,结果,本发明者们想到了:将螺纹孔构成为从金属板立起的圆筒状的外壁部和从该外壁部向内侧折返而成的圆筒状的内壁部的双层壁,进一步在内壁部的内周面形成内螺纹。由此,即使在减薄了金属板的板厚的情况下,螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力也优异并且也能够防止螺纹孔的破损。
另外,本发明者们想到了:作为螺纹孔的另一方式,即使构成为将从金属板立起的圆筒状的内壁部和从该内壁部向外侧折返而成的圆筒状的外壁部这双层壁、进一步在内壁部的内周面形成内螺纹的结构,也能够得到大致同样的效果。
本发明基于上述认识而完成,以下示出其概要。
(1)本发明的一个实施方式涉及一种带螺纹孔的金属板,是具有螺纹孔的金属板,其中,所述螺纹孔具备从所述金属板的一个面立起的圆筒状的外壁部和从所述外壁部的端缘向所述外壁部的内侧折返的圆筒状的内壁部,在所述内壁部的内周面形成有内螺纹,。
(2)也可以,在上述(1)所述的带螺纹孔的金属板中,所述内壁部的顶端与所述金属板的另一个面共面。
(3)也可以,在上述(1)所述的带螺纹孔的金属板中采用下述结构:在外螺纹螺钉未螺合于所述螺纹孔的所述内螺纹的状态下,所述内壁部的外周面自所述外壁部的内周面分离,在所述外螺纹螺钉螺合于所述螺纹孔的所述内螺纹的状态下,所述内壁部的所述外周面的至少一部分与所述外壁部的所述内周面抵接。
(4)也可以,在上述(3)所述的带螺纹孔的金属板的情况下,所述内壁部的顶端与所述金属板的另一个面共面。
(5)本发明的另一实施方式涉及一种带螺纹孔的金属板,是具有螺纹孔的金属板,其中,所述螺纹孔具备从所述金属板的一个面立起的圆筒状的内壁部和从所述内壁部的端缘向所述内壁部的外侧折返的圆筒状的外壁部,在所述内壁部的内周面形成有内螺纹。
(6)本发明的又一实施方式涉及一种壳体,具备具有螺纹孔的金属板、具有贯通孔的部件和外螺纹螺钉,该外螺纹螺钉以插入所述贯通孔的状态拧入所述螺纹孔并将所述金属板与所述具有贯通孔的部件结合,所述壳体的特征在于,所述金属板是上述(1)~(5)中任一项所述的带螺纹孔的金属板。
(7)本发明的又一实施方式涉及一种方法,制造上述(1)~(4)中任一项所述的带螺纹孔的金属板,其中,具有:在所述金属板上成形所述外壁部和与所述外壁部的内侧相连续的圆板部的步骤;在所述圆板部的中心打出底孔的步骤;将打有所述底孔的所述圆板部向所述外壁部的内侧弯折而成形所述内壁部的步骤;以及在所成形的所述内壁部的所述内周面加工所述内螺纹的步骤。
(8)也可以,在上述(7)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式(a)的半径R(mm)的肩尺寸的冲头,
0.5≤R/t≤1.0数学式(a)。
(9)也可以,在上述(7)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得所述底孔的半径r(mm)满足下述数学式(b),
0.5≤r/t≤1.2数学式(b)。
(10)也可以,在上述(7)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式(a)的半径R(mm)的肩尺寸的冲头,在所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得所述底孔的半径r(mm)满足下述数学式(b),
0.5≤R/t≤1.0数学式(a)
0.5≤r/t≤1.2数学式(b)。
(11)本发明的又一方式涉及一种方法,制造上述(1)~(4)中任一项所述的带螺纹孔的金属板,其中,所述方法具有:在所述金属板上打出底孔的打孔步骤;与所述底孔同心地成形所述外壁部和与所述外壁部的内侧相连续的圆板部的步骤;将所述圆板部向所述外壁部的内侧弯折而成形所述内壁部的步骤;以及在所述内壁部的所述内周面加工所述内螺纹的步骤。
(12)也可以,在上述(11)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式(a)的半径R(mm)的肩尺寸的冲头,
0.5≤R/t≤1.0数学式(a)。
(13)也可以,在上述(11)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔,使得形成所述圆板部的步骤后的所述底孔的半径r(mm)满足下述数学式(b),
0.5≤r/t≤1.2数学式(b)。
(14)也可以,在上述(11)所述的带螺纹孔的金属板的制造方法中,在厚度尺寸t(mm)的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式(a)的半径R(mm)的肩尺寸的冲头,在所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得形成所述圆板部的步骤后的所述底孔的半径r(mm)满足下述数学式(b),
0.5≤R/t≤1.0数学式(a)
0.5≤r/t≤1.2数学式(b)。
发明的效果
上述(1)~(4)所述的本发明的一个实施方式的带螺纹孔的金属板,具备具有外壁部和从该外壁部向内侧折返而成的内壁部的双层壁构造。根据该结构,在使外螺纹螺钉螺合于内壁部的内螺纹时,内壁部接受外螺纹螺钉的按压力而将要向径向外侧扩展,但被处于其周围的外壁部支撑,所以内壁部的过度变形受到限制。其结果,能够防止螺纹孔的破损和由于内壁部过度扩径而引起的紧固力的降低。
进一步从紧固力的观点而言,通过在将内壁部向外壁部的内侧折返而进行了成形加工时产生的弹性变形回复效果,而处于不断对内壁部施加缩径方向的弹性力的状态。其结果,在将外螺纹螺钉拧入了内壁部的内螺纹时,由于处于内螺纹不断被向外螺纹螺钉按压而紧贴的状态,所以能够确保不产生松动的高紧固力。
进一步从破损防止的观点而言,由于在外壁部未形成以往既有的内螺纹,所以能够防止该外壁部的根基部分因内螺纹形成而进一步变薄因而容易破损的情况。另外,在内壁部的根基部分中,虽然形成有内螺纹,但其周围为由外壁部覆盖的双层壁构造,从而不易破损。这样,能够在螺纹孔的2处弯折部分均确保高强度,所以能够防止破损。
如以上所说明的那样,根据本实施方式的带螺纹孔的金属板,即使减薄其板厚,螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力也优异并且能够防止螺纹孔的破损。
根据上述(5)所述的实施方式的带螺纹孔的金属板,具备具有内壁部和从该内壁部向外侧折返而成的外壁部的双层壁构造。根据该结构,在使外螺纹螺钉螺合于内壁部的内螺纹时,内壁部接受外螺纹螺钉的按压力而将要向径向外侧扩展,但被处于其周围的外壁部支撑,所以内壁部的过度变形受到限制。其结果,能够防止螺纹孔的破损和由于内壁部过度扩径而引起的紧固力的降低。
上述(6)所述的实施方式的壳体,由于具备上述的带螺纹孔的金属板,所以螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力优异并且能够防止螺纹孔的破损。因而,能够防止所拧入的外螺纹螺钉松动。
上述(7)~(14)所述的实施方式的带螺纹孔的金属板的制造方法,如上所述,能够在金属板上加工紧固力优异并且能够防止破损的螺纹孔。而且,能够减少加工工时和加工成本的增加。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴的截面中观察的情况下的纵剖视图。
图2是图1的A部的放大图,也是拧入自攻螺钉之前的图。
图3是图1的A部的放大图,也是在拧入自攻螺钉后的图。
图4是表示该实施方式的壳体的分解立体图。
图5A是说明该实施方式的带螺纹孔的金属板的制造方法的图,也是表示加工流程中的外壁部成形步骤的剖视图。
图5B是表示该加工流程中的接着外壁部成形步骤的打孔步骤的剖视图。
图5C是表示该加工流程中的接着打孔步骤的内壁部成形步骤的剖视图。
图5D是表示该加工流程中的接着内壁部成形步骤的内螺纹形成步骤的剖视图。
图6A是说明该实施方式的带螺纹孔的金属板的制造方法的变形例的图,也是表示加工流程中的打孔步骤的剖视图。
图6B是表示该变形例的加工流程中的接着打孔步骤的外壁部成形步骤的剖视图。
图6C是表示该变形例的加工流程中的接着外壁部成形步骤的内壁部成形步骤的剖视图。
图6D是表示该变形例的加工流程中的接着内壁部成形步骤的内螺纹形成步骤的剖视图。
图7是示意性地表示本发明的第2实施方式的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴线的截面中观察的情况下的纵剖视图。
图8是示意性地表示本发明的第3实施方式的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴线的截面中观察的情况下的纵剖视图。
图9是示意性地表示本发明的第4实施方式的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴线的截面中观察的情况下的纵剖视图。
图10是表示评价螺纹孔的紧固力的试验中的、螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的关系和螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的变化比例的关系的图。
图11是示意性地表示以往的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的剖视图。
图12A是说明以往的带螺纹孔的金属板的螺纹孔的加工流程的一例的图,也是表示该加工流程中的打孔步骤的剖视图。
图12B是表示该加工流程中的接着打孔步骤的翻边步骤的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的带螺纹孔的金属板、具备该带螺纹孔的金属板的壳体以及带螺纹孔的金属板的制造方法的各实施方式进行说明。此外,本发明的带螺纹孔的金属板能够应用于无镀层的钢板和镀层钢板中的任一者。
(第1实施方式)
图1是示意性地表示本实施方式的带螺纹孔的金属板10的螺纹孔的图,也是在包括螺纹孔的中心轴线CL的截面中观察的情况下的纵剖视图。此外,在图1中,为了使结构易于理解,除了带螺纹孔的金属板10以外,还用假想线示出了外螺纹螺钉50和具有贯通孔51a的金属板51。
如图1所示,本实施方式的带螺纹孔的金属板10(以下有时也简称作金属板10)所具有的螺纹孔12具备外壁部12a和内壁部12b。外壁部12a具有从金属板10的主体10a大致垂直地立起的圆筒状。若换言之,则圆筒状的外壁部12a,其作为轴向的一端的根基部分12a1与主体10a连续,其中心轴线CL与主体10a的表面10x垂直。外壁部12a的沿着中心轴线CL的方向的另一端12a2与内壁部12b的根基部分12c连续。内壁部12b具有与外壁部12a同轴配置的圆筒状,形成为从外壁部12a的上端(所述另一端12a2)向内侧折返。并且,在内壁部12b的内周面形成有内螺纹12b1。
本实施方式的带螺纹孔的金属板10的螺纹孔12,即使在减薄了该板厚t的情况下,也能够减轻内壁部12b的根基部分12c的壁厚减少的程度,能够提高螺纹孔12的紧固力并且能够防止螺纹孔12的破损。关于通过本实施方式的带螺纹孔的金属板10来抑制内壁部12b的根基部分12c的壁厚减少的理由,后面将进行叙述。在此,如在图1中由单点划线圈出的部分所示,“内壁部12b的根基部分12c”是指与外壁部12a的上述另一端12a2相连续的部分。
本实施方式的带螺纹孔的金属板10所具有的螺纹孔12为具备外壁部12a和通过将该外壁部12a折返而成的内壁部12b的双层壁构造。由此,在外螺纹螺钉50的拧入作业和松解作业时,即使内壁部12b由于来自外螺纹螺钉50的按压而承受扩径方向的力,因为由外壁部12a从周围进行支撑,所以也能够阻止内壁部12b过度地向扩径方向变形,能够防止紧固力的降低和螺纹孔12的破损。
本实施方式的带螺纹孔的金属板10所具有的螺纹孔12,如在后述的制造方法中将说明的那样,在弯折加工时成形为内壁部12b的外周面与外壁部12a的内周面接触,但由于弹性变形回复的作用,成形出的内壁部12b会向缩径方向稍微变形。因而,成为下述结构:在外螺纹螺钉50未与螺纹孔12的内螺纹12b1螺合的状态下,内壁部12b的外周面自外壁部12a的内周面分开,在外螺纹螺钉50与螺纹孔12的内螺纹12b1螺合的状态下,内壁部12b的外周面的至少一部分与外壁部12a的内周面抵接。关于该结构,使用图2和图3进一步详细说明。
首先,如图2所示,在将外螺纹螺钉50拧入螺纹孔12之前的状态下,由于在通过弯折加工形成螺纹孔12后发生的弹性变形回复,内壁部12b的顶端12b3自外壁部12a的根基部分12a1稍微分离。因而,在内壁部12b的外周面与外壁部12a的内周面之间形成有稍微的间隙。
接着,如图3所示,在将外螺纹螺钉50拧入了螺纹孔12的状态下,承受外螺纹螺钉50的按压力的内壁部12b相应于弹性变形回复量而向扩径方向弹性变形,其结果,内壁部12b的外周面与外壁部12a的内周面抵接从而上诉间隙消失。因此,如前所述,由外壁部12a挡住并限制内壁部12b的变形,除此之外,还通过弹性变形回复而发挥内壁部12b要返回图2的状态的复原力。在该复原力的作用下,如图3的箭头X所示内壁部12b被朝向外螺纹螺钉50施力,所以内螺纹12b1与外螺纹螺钉50之间持续紧贴。因而,能够进一步提高螺纹孔12与外螺纹螺钉50间的紧固力而防止外螺纹螺钉50的松动。
如以上所说明,本实施方式的带螺纹孔的金属板10的螺纹孔12具备:从金属板10的一个面10x垂直立起的圆筒状的外壁部12a;和从外壁部12a的上端缘向外壁部12a的内侧折返的圆筒状的内壁部12b,在内壁部12b的内周面形成有内螺纹12b1。
根据该结构,即使减薄带螺纹孔的金属板10的板厚t,也能够使螺纹孔12与外螺纹螺钉50的紧固力优异并且防止螺纹孔12的破损。而且,螺纹孔12是通过成形加工而形成的一体部件,所以无需花费焊接加工等工夫,加工成本也不会大幅增加。
另外,在本实施方式的带螺纹孔的金属板10中,内壁部12b的顶端12b3与金属板的另一个面10y共面。
根据该结构,例如,在对该带螺纹孔的金属板10的成为安装面的上述另一个面10y的整个面要求无凹凸的平面性的情况下,能够将由于螺纹孔12的形成而引起的凹凸的程度制止到最小限度,并且能够确保内螺纹12b1的长度尺寸为最大。因而,能够得到兼具美观和紧固力的带螺纹孔的金属板10。
接着,以下使用图1和图4对本实施方式的壳体进行说明。
如图4所示,本实施方式的壳体70具备:上述带螺纹孔的金属板10;具有贯通孔51a的部件(金属板)51;以及以被插入贯通孔51a的状态拧入螺纹孔12而将带螺纹孔的金属板10和部件51之间相结合的外螺纹螺钉50。此外,图4是分解立体图,而通过将外螺纹螺钉50拧入螺纹孔12而将带螺纹孔的金属板10与部件51接合了的状态下的、螺纹孔12的主要部分剖视图,如图1所示。
根据本实施方式的壳体70,由于带螺纹孔的金属板10具备上述构造,所以螺纹孔12与外螺纹螺钉50的紧固力优异,并且也能够防止螺纹孔12的破损。另外,成为也能够防止被拧入的外螺纹螺钉50松动的壳体70。此外,作为壳体70,可以例示空调的室内机和室外机还有变电设备等的壳体等。
此外,在图1中,具有贯通孔51a的金属板即部件51安装于内壁部12b的顶端12b3侧,但不限于该结构,也可以采用将部件51安装于内壁部12b的根基部分12c侧的结构。即,在图1中,也可以使带螺纹孔的金属板10与部件51的上下配置关系反过来。此外,“内壁部12b的顶端12b3”是指在沿着中心轴线CL的方向上位于与上述根基部分12c相反一侧的端部。另外,部件51不限于金属板,也包括具有贯通孔的附属部件等。
接着,对本实施方式的带螺纹孔的金属板10的制造方法进行说明。在本实施方式中,在外壁部成形步骤之后进行打孔步骤,但也可以采用在打孔步骤之后进行外壁部成形步骤的变形例(后述)。
图5A~5D是表示本实施方式的金属板的制造方法的加工流程的示意图,图5A表示外壁部成形步骤,图5B表示打孔步骤,图5C表示内壁部成形步骤,图5D表示内螺纹形成步骤。
首先,在外壁部成形步骤中,在加工对象即金属板20(坯料)上成形外壁部20a和与该外壁部20a相连的圆板部20b。圆筒状的外壁部20a的中心轴线CL方向上的一端与金属板20的主体相连续,圆筒状的外壁部20a从金属板20立起使得其中心轴线CL与金属板20的表面垂直。外壁部20a的中心轴线CL方向上的另一端的内侧与圆板部20b相连续。
这样的形状的外壁部20a和圆板部20b,可以通过使用冲头和冲模的鼓凸成形或拉深加工来成形。在鼓凸成形的情况下,如图5A所示,除了胀形用冲头35和胀形用冲模36以外,还使用压料圈36a。在由压料圈36a和冲模36从金属板20的表面和背面夹持该金属板20的状态下,使冲头35与冲模36和压料圈36a相对移动,从而将金属板20的一部分与冲头35一起地压入冲模36内。由此,在金属板20上成形出了圆筒状的外壁部20a和圆板部20b。
在接着的打孔步骤中,在圆板部20b的中心打出底孔。即,如图5B所示,通过使用打孔用冲头31和打孔用冲模32来进行基于剪切加工完成的打孔,由此在圆板部20b打出底孔20b1。打孔也可以通过使用钻头的切削加工和/或使用激光切断机的打孔加工来进行。
在接着的内壁部成形步骤中,通过弯折打有底孔20b1的圆板部20b,由此成形向外壁部20a(12a)的内侧折返而成的内壁部12b。该圆板部20b的弯折可以通过所谓扩孔加工来进行。
即,在扩孔加工中,可以使用如图5C所示的扩孔用冲头37、扩孔用冲模38以及压料圈39进行。即,在由冲模38和压料圈39从金属板20的表面和背面夹持该金属板20的状态下,使冲头37与冲模38和压料圈39相对移动。此时,使得冲头37压入底孔20b1内。这样一来,若将金属板20的圆板部20b与冲头37一起地压入外壁部20a的内侧,则圆板部20b一边被向冲头37的压入方向拉伸一边也向径向扩大,其结果,形成呈圆筒状且从外壁部12a(20a)向内侧折返而成的内壁部12b(20b)。此时,虽然形成为内壁部12b的外周面与外壁部12a的内周面接触,但内壁部12b因弹性变形回复而向缩径方向稍微变形,所以会产生如图2所示的间隙。
在接着的螺纹切削步骤中,在所形成的内壁部12b的内周面加工出内螺纹12b1。对内螺纹12b1的加工方法没有特别限制,例如可以如图5D所示通过丝锥40来加工内螺纹12b1。如以上所说明,根据本实施方式的制造方法,能够得到带螺纹孔的金属板10、即在金属板20上加工出具备外壁部12a和将该外壁部12a的一部分折返而成的内壁部12b的螺纹孔12。
根据本实施方式的制造方法,与使用图11所说明的那样的使用翻边加工而形成螺纹孔的以往的方法相比,能够减轻在螺纹孔的根基部分壁厚减少的程度。即,在以往的制造方法中,如图12B所示,在翻边加工时在由冲模534和压料圈539夹持金属板520的状态下,通过将金属板520的底孔周边部分与冲头533一起压入冲模534的凹部内并使该底孔周边部分变形,由此成形出纵壁部511。此时,由于金属板520中变形的底孔周边的根基部分511a与由冲模534和压料圈539夹持的部分邻近,所以在纵壁部511的根基产生非常大的拉伸应力,其结果,促进了壁厚减少。
另一方面,在本实施方式中,如图5C所示在内壁部成形步骤中在由冲模38和压料圈39夹持金属板20的状态下,将圆板部20b与冲头37一起地压入外壁部20a(12a)的内侧并使该圆板部20b变形,由此成形出内壁部12b。此时,在金属板20中,外壁部12a介于变形的圆板部20b与被夹持于冲模38与压料圈39间的部分之间。由此,使在内壁部12b的根基部分12c产生的拉伸应力得到缓和,其结果,与以往的上述根基部分511a(参照图11)相比,能够降低根基部分12c的壁厚减少量。
因此,根据本实施方式的制造方法,能够提高所形成的螺纹孔12与外螺纹螺钉50的紧固力并且也防止螺纹孔12的破损。另外,由于螺纹孔12为外壁部12a与内壁部12b的双层壁构造,所以能够阻止内壁部12b向扩径方向变形,能够防止由变形引起的紧固力的降低和螺纹孔12的破损。而且,由于弯折圆板部20b而形成内壁部12b,所以若将外螺纹螺钉50拧入螺纹孔12,则会由于内壁部12b的弹性变形回复而产生复原力,内壁部12b紧贴于外螺纹螺钉50。由此,螺纹孔12的紧固力进一步提高,并且能够更切实地防止所拧入的外螺纹螺钉50松动。
本实施方式能够通过外壁部成形、打孔、内壁部成形以及内螺纹形成这4个步骤形成螺纹孔12,所以与上述专利文献1所提出的以往的螺纹孔相比,能够降低加工工时的增加。另外,在上述4个步骤中不要求高的加工精度。因此,根据本实施方式的制造方法,与上述专利文献1所提出的螺纹孔相比,能够减少加工成本的上升。
本发明的带螺纹孔的金属板的制造方法,作为上述说明以外的方式,也可以采用例如图6A~6D所示的变形例。
图6A表示打孔步骤,图6B表示外壁部成形步骤,图6C表示内壁部成形步骤,图6D表示内螺纹形成步骤。在本变形例中,在形成螺纹孔12时,首先在打孔步骤中打出底孔。即,如图6A所示,使用打孔用冲头31和打孔用冲模32通过剪切加工来进行打孔,在加工对象的金属板20上打出底孔20b1。打孔也可以通过使用钻头的切削加工和/或使用激光切断机的打孔加工来进行。
在接着的外壁部成形步骤中,如图6B所示,在金属板20上成形出圆筒状的外壁部20a和与该外壁部20a相连续的圆板部20b。圆筒状的外壁部20a的轴向上的一端即根基部分与金属板20相连续,圆筒状的外壁部20a从金属板20立起使得其中心轴线CL与金属板20的表面垂直。另外,外壁部20a的沿着中心轴线CL的方向上的另一端的内侧与圆板部20b相连续。在本变形例中,将这样的外壁部20a和圆板部20b成形为底孔20b1与圆筒状的外壁部20a同心。
外壁部20a和圆板部20b的成形,可以通过使用冲头和冲模的鼓凸成形或拉深加工来进行。在鼓凸成形的情况下,除了使用图6B所示的胀形用冲头35和胀形用冲模36,还使用压料圈36a。将金属板20配置成其底孔20b1的中心与冲模36的凹部的中心相一致,由冲模36和压料圈36a夹持金属板20。在该状态下,使冲头35与冲模36和压料圈36a相对移动,将金属板20的一部分与冲头35一起压入冲模36内。由此,在金属板20上成形出圆板部20b和圆筒状的外壁部20a。此时,底孔20b1变形而扩径。
在接着的内壁部成形步骤中,如图6C所示,通过弯折所成形的圆板部20b,由此成形出从外壁部12a向内侧折返而成的内壁部12b。
在接着的内螺纹形成步骤中,如图6D所示,在内壁部12b的内周面加工出内螺纹12b1。圆板部20b的弯折可以与上述实施方式同样地通过扩孔加工来进行。另外,与上述实施方式同样,对内螺纹12b1的加工没有特别限制,例如可以通过丝锥40来进行加工。
通过上述变形例的制造方法,也能够在金属板20上形成具备外壁部12a和内壁部12b的螺纹孔12。另外,在本变形例中,在内壁部成形步骤中弯折圆板部20b时,在金属板20中,外壁部12a介于变形的圆板部20b与由冲模38和压料圈39夹持的部分之间。因此,能够减轻内壁部12b的根基部分12c的壁厚减少的程度,其结果,能够提高螺纹孔12的紧固力并且能够防止螺纹孔12的破损。
另外,在本变形例中,也与上述实施方式同样,所得到的螺纹孔12为具有外壁部12a和内壁部12b的双层壁构造,所以能够阻止内壁部12b向扩径方向过度变形,能够防止由此引起的紧固力的降低和螺纹孔12的破损。而且,若将外螺纹螺钉50拧入螺纹孔12,则内壁部12b因弹性变形回复而紧贴于外螺纹螺钉50。由此,螺纹孔12的紧固力进一步提高,并且能够防止所拧入的外螺纹螺钉50松动。
本变形例能够通过打孔、外壁部成形、内壁部成形以及内螺纹形成这4个步骤来制造螺纹孔12,所以与上述专利文献1所提出的以往的螺纹孔相比,能够抑制加工工时的增加。另外,上述4个步骤不要求高的加工精度。因此,本变形例与上述专利文献1所提出的螺纹孔相比,能够减少加工成本的上升。
本变形例也可以利用相同的装置进行外壁部成形和内壁部成形的步骤,在该情况下能够更进一步抑制加工工时的增加。具体而言,在图6B中,以与胀形用冲头35相对的方式配置图6C所示的扩孔用冲头37(图示略)。由此,能够在通过胀形用冲头35和胀形用冲模36成形了外壁部20a(12a)和圆板部20b后,即刻通过扩孔用冲头37来成形内壁部12b。
对于以上说明的第1实施方式及其变形例,在外壁部成形步骤(参照图5A、图6B)中成形外壁部20a(12a)和圆板部20b时,均优选使用冲模36和肩的半径R(mm)满足下述数学式(1)的冲头35。另外,在打孔步骤(参照图5B、图6A)中,优选,打出底孔使得之后的内壁部成形步骤中的内壁部成形前的底孔的半径r(mm)满足下述数学式(2)。此外,t表示金属板20的板厚(mm)。
0.5≤R/t≤1.0数学式(1)
0.5≤r/t≤1.2数学式(2)
在此,所谓冲头35的“肩的半径”是指R部的半径,该R部将与成形于金属板20的外壁部20a(12a)抵接的冲头35的外周面和与所成形的圆板部20b抵接的冲头35的顶端面连接(参照图5A和图6B)。另外,“内壁部成形步骤中的内壁部成形前的底孔的半径”具体而言是:在上述实施方式中指通过图5B所示的打孔步骤打出的底孔20b1的半径,在上述变形例中指通过打孔步骤后的图6B所示的外壁部成形步骤向扩径方向变形了的状态下的底孔20b1的半径。
若在外壁部成形步骤中冲头35的肩的半径R(mm)比0.5×t(mm)小,则冲头35进入(食い込み)将外壁部20a(12a)与圆板部20b连接的R部(弯曲部分),有时因该部分的壁厚减少乃至于断裂的现象而产生产品不良,制造合格率降低。另一方面,若冲头35的肩的半径R(mm)比1.0×t(mm)大,则在内壁部成形步骤中将外壁部20a(12a)与圆板部20b连接的R部(弯曲部分)不会充分弯折,外壁部20a(12a)倒向内壁部12b侧,其结果还是有可能产生产品不良。
另外,若底孔20b1的半径r(mm)比0.5×t(mm)小,则在内壁部成形步骤中弯折圆板部20b时,使底孔20b1的周边部分变形所需的力过大。由此,将外壁部20a(12a)与金属板20的主体连接的R部(弯曲部分)会变形,其结果,有时无法成形出内壁部12b和外壁部20a(12a)而产生产品不良,制造合格率降低。另一方面,若底孔的半径r(mm)比1.2×t(mm)大,则通过内壁部成形步骤而成形的内壁部12b的高度变小,螺纹牙的数量变少。因此,有可能无法得到与外螺纹螺钉50的充分的紧固力。
在本发明的带螺纹孔的金属板、具备该金属板的壳体以及带螺纹孔的金属板的制造方法中,对金属板本身的材质没有特别限制。
本发明的带螺纹孔的金属板的制造方法,优选,在内壁部成形步骤中使用图5C和图6C所示的在顶端设置有锥部的冲头37。其原因在于,若使用设置有与在以往技术的说明中如图12B所示的直筒形状的翻边用冲头533相比外径伴随接近顶端而变小的锥部的冲头37,则容易在将外壁部20a(12a)与圆板部20b连接的R部(弯曲部)促进弯曲变形,能够抑制外壁部20a(12a)的倒下。
(第2实施方式)
以下,使用图7对本发明的第2实施方式进行说明。在说明时,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,其他内容设为与上述第1实施方式相同而省略说明。
图7是示意性地表示本实施方式的带螺纹孔的金属板100的螺纹孔12的图,也是在包括螺纹孔12的中心轴线CL的截面中观察到的情况下的与图3相当的纵剖视图。
本实施方式的带螺纹孔的金属板100,其内壁部12b的长度尺寸L1比上述第1实施方式的内壁部12b的长度尺寸长。其结果,内壁部12b的顶端12b3比金属板的上述另一个面10y突出。
根据该结构,例如在将带螺纹孔的金属板100与其他金属板51重叠而进行对位时,如图7所示,能够通过将内壁部12b的突出部分嵌入其他金属板51的贯通孔51a内,而容易地进行对位。
另外,内螺纹12b1的长度尺寸也能够设为比上述第1实施方式的内螺纹12b1的长度尺寸长,所以也能够加长与外螺纹螺钉50螺合的部分的长度而更切实地进行紧固。
(第3实施方式)
以下,使用图8对本发明的第3实施方式进行说明。在说明时,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,其他内容设为与上述第1实施方式相同而省略说明。
图8是示意性地表示本实施方式的带螺纹孔的金属板110的螺纹孔12的图,也是在包括螺纹孔12的中心轴线CL的截面中观察的情况下的与图3相当的纵剖视图。
本实施方式的带螺纹孔的金属板10,其内壁部12b的长度尺寸L2比上述第1实施方式的内壁部12b的长度尺寸短。其结果,内壁部12b的顶端12b3处于比金属板的上述另一个面10y靠里的位置。因此,在拧到底时,在与其他金属板51的表面之间会产生稍微的间隙。
根据该结构,例如在将带螺纹孔的金属板10与其他金属板51叠合后将外螺纹螺钉50拧到底的情况下,内壁部12b比上述第1实施方式的情况下的内壁部12b短,所以与外螺纹螺钉50螺合的部分的长度变短。然而,由于具有所述间隙,所以在拧紧了外螺纹螺钉50时,容许内壁部12b的顶端12b3更接近外螺纹螺钉50的螺钉头。并且,在外螺纹螺钉50拧紧的同时,外螺纹螺钉50要将内壁部12b朝向自身牵拉,其结果,圆筒状的内壁部12b要缩径。由此,内壁部12b更紧密地紧贴于外螺纹螺钉50,能够确保高的紧固力。
(第4实施方式)
以下,使用图9对本发明的第4实施方式进行说明。在说明时,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,其他内容设为与上述第1实施方式相同而省略说明。
图9是示意性地表示本实施方式的带螺纹孔的金属板200的螺纹孔212的图,也是在包括螺纹孔212的中心轴线CL的截面中观察的情况下的与图3相当的纵剖视图。
本实施方式的带螺纹孔的金属板200是具有螺纹孔212的金属板,螺纹孔212具备从金属板220的一个面立起的圆筒状的内壁部212b和从内壁部212b的端缘向内壁部212b的外侧折返而成的圆筒状的外壁部212a,在内壁部212b的内周面形成有内螺纹212b1。
在该结构中,与上述第1实施方式不同,虽然无法得到内壁部212b的弹性变形回复的效果,但能够由外壁部212a挡住拧紧外螺纹螺钉(未图示)时的内壁部212b的扩径方向的变形。因而,由于能够限制内壁部212b的过度的变形,所以即使减薄金属板220的板厚,也能够防止螺纹孔212的破损和紧固力的降低。
此外,本实施方式的带螺纹孔的金属板200也可以用作壳体的构成要素。即,在具备金属板、部件以及外螺纹螺钉的壳体中,作为所述金属板,可以使用上述的带螺纹孔的金属板200,该金属板具有螺纹孔,该部件具有贯通孔,该外螺纹螺钉以插入上述贯通孔的状态拧入上述螺纹孔而将上述金属板与上述部件结合。
实施例
为了证实本发明的效果,通过本发明的带螺纹孔的金属板的制造方法在金属板上形成螺纹孔,并进行了评价该螺纹孔的紧固力的试验。
作为试样,使用板厚为0.4~0.6mm且抗拉强度为270MPa等级的钢板。通过使用图5A~5D所说明的第1实施方式的带螺纹孔的金属板的制造方法在该钢板上加工出了JISB0205(2001)中标称直径为M3的螺纹孔。
外壁部成形步骤通过鼓凸成形而进行,使用外径为3.2mm的胀形用冲头35、具有内径为4.6mm的凹部的冲模36、以及压料圈36a,成形出高度为1.4mm的外壁部20a。此时,使胀形用冲头35的肩半径R变化。另外,打孔步骤使用打孔用冲头31和打孔用冲模32通过剪切加工而进行,此时使底孔20b1的半径r变化。内壁部成形步骤使用顶端为锥形状的扩孔用冲头37、扩孔用冲模38以及压料圈39进行。扩孔用冲头37使用下述冲头:直筒部的半径为1.2mm,锥部的顶端角部相对于中心轴线CL具有60°的倒角,锥部的顶端的半径为1.4mm。
为了进行比较,通过使用图12A和图12B所说明的加工流程,也制作了在金属板上形成有以往的翻边加工所得的螺纹孔的带螺纹孔的金属板10(试验No.1-1A、2-1A、3-1A)。
另外,为了进行比较,也制作了具备在背景技术中引用的专利文献2的图1记载的构造的带螺纹孔的金属板(未图示)(试验No.1-1B、2-1B、3-1B)。若使用上述实施方式1所示的图1进行说明,该比较例为下述构造:即使在拧入了外螺纹螺钉50的状态下,外壁部12a的内周面与内壁部12b的外周面也分离开而产生大的间隙,内壁部12b的周围未被外壁部12a支撑。
在各试验中,分别准备20张金属板并加工出了螺纹孔。此时,调查加工不良的产生件数,算出制造合格率。
另外,对于各带螺纹孔的金属板的螺纹孔,进行了用于评价紧固力的试验。在评价螺纹孔的紧固力的试验中,使用能够测定紧固转矩的螺纹紧固装置,并将外螺纹螺钉拧入金属板的螺纹孔。此时,测定螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的关系。通过根据旋转角对所得到的螺钉外螺纹的旋转角(°)与紧固转矩(N·m)的关系进行微分,由此求出螺钉外螺纹的旋转角(°)与紧固转矩的变化比例(N·m/°)的关系。
图10是表示评价螺纹孔的紧固力的试验中的、螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的关系和螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的变化比例的关系的示意图。如该图所示,若旋转角伴随外螺纹螺钉的拧入而增加,则紧固转矩从初始阶段的大致为0(零)且一定的状态转变为增加后,再次成为大致一定,之后减少。根据这样的旋转角与紧固转矩的关系,求出紧固转矩从为0且一定的状态转变为增加的点O。
另一方面,若旋转角伴随外螺纹螺钉的拧入而增加,则紧固转矩的变化比例在上述点O开始增加后,成为大致一定,之后减少。根据这样的螺钉外螺纹的旋转角与紧固转矩的变化比例的关系,求出紧固转矩的变化比例从一定的状态转变为减少的旋转角。将表示该旋转角时的旋转角与紧固转矩的关系的曲线上的点设为点A。该点A表示内螺纹(螺纹孔)开始塑性变形的点。
绘出将这样求出的点O和点A连结的直线L。另外,绘出将直线L向旋转角增加的方向平行移动10°而得到的直线L’。将该直线L’和表示旋转角与紧固转矩的关系的曲线的交点设为点B。作为评价螺纹孔的紧固力的指标,算出点B的紧固转矩(N·m)与点A的紧固转矩TA(N·m)之比(TB/TA,无因次)。这样的TB/TA表示在内螺纹开始塑性变形后维持紧固转矩的比例,换言之表示在内螺纹开始塑性变形后维持螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力的比例。因此,TB/TA越大,则螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力越优异。
表1~3中的“紧固力的评价”栏的记号的含义如下所示。
VG(VeryGood:非常好):表示满足TB/TA≥1.2。
GD(Good:好):表示满足1.2>TB/TA≥1.0。
FA(Fair:一般):表示满足1.0>TB/TA≥0.8。
BD(Bad:坏):表示满足TB/TA<0.8。
表1~3分别示出了各试验的试验No.、金属板的板厚t、螺纹孔的加工法、胀形用冲头的肩半径R、R/t的值、是否符合上述数学式(1)、内壁部成形前的底孔的半径r、r/t的值、是否符合上述数学式(2)、制造合格率、紧固力的指标TB/TA的值及其评价、还有试验分类。在此,关于对上述数学式(1)的符合情况,在“Y”的情况下表示R/t的值满足上述数学式(1),在“N”的情况下R/t的值表示不满足上述数学式(1)。另外,关于对上述数学式(2)的符合情况,在“Y”的情况下表示r/t的值满足上述数学式(2),在“N”的情况下表示r/t的值不满足上述数学式(2)。
(表1)
(表2)
(表3)
根据表1~3,就紧固力的评价而言,在比较例中为BD,相对于此在本发明例中为VG、GD或FA。因此,能够确认到:本发明的带螺纹孔的金属板、具备该金属板的壳体以及金属板的制造方法中,螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力优异。
另外,在比较例(试验No.1-1A、2-1A、3-1A)中,在翻边加工中纵壁部的根基因壁厚减少而破裂、并且/或者在螺纹切削中无法充分形成螺纹孔的螺纹牙,引发产品不良,产品不良的产生数量伴随试样的板厚变薄而增加。其结果,在比较例中,制造合格率均为70%以下。与此相对,在本发明例中均为90%以上,能够提高制造合格率。
另外,在比较例(试验No.1-1B、2-1B、3-1B)中,与内壁部相当的内螺纹加工部分由于未由与外壁部相当的周围部分支撑,所以刚度低,因此会出现难以进行准确的攻丝而无法确保加工精度、内螺纹的加工精度在周向上不均匀这一问题。若像这样地与内壁部相当的内螺纹加工部分的刚度弱、而且内螺纹的加工精度低,则内螺纹与外螺纹间的配合情况(係り具合)容易在内螺纹的周向上变不均匀。
另外,在本发明例中在R/t的值小于0.5的试验和R/t的值超过了1.0的试验中,均确认到了制造合格率存在若干的降低。另一方面,在r/t的值小于0.5的试验中,确认到了制造合格率存在若干的降低。另外,在r/t的值为1.2以下的试验中紧固力的评价为VG或GD,与此相对,在r/t的值超过了1.2的试验中,紧固力的评价成为FA。由此可知,通过在外壁部成形步骤中使用满足上述数学式(1)的冲头、并且打出底孔使得内壁部成形前的底孔的半径r满足上述数学式(2),由此,能够进一步提高制造合格率和螺纹孔的紧固力。
产业上的可利用性
根据本发明的带螺纹孔的金属板、具备带螺纹孔的金属板的壳体、以及带螺纹孔的金属板的制造方法,即使在薄壁化了的情况下,螺纹孔与外螺纹螺钉的紧固力也优异并且也能够防止螺纹孔的破损。因此,若将本发明的带螺纹孔的金属板、具备带螺纹孔的金属板的壳体、以及带螺纹孔的金属板的制造方法应用于空调的室外机和变电设备的壳体,则能够非常有助于金属板的薄壁化。
附图标记说明
10、100、110、200:带螺纹孔的金属板;10x:金属板的一个面;10y:金属板的另一个面;12:螺纹孔;12a、212a:外壁部;12b、212b:内壁部;12b1、212b1:内螺纹;12b3:内壁部的顶端;20b:圆板部;37:冲头;50:外螺纹螺钉;51:部件;51a:贯通孔;70:壳体。
Claims (14)
1.一种带螺纹孔的金属板,其特征在于,
所述螺纹孔具备从所述金属板的一个面立起的圆筒状的外壁部和从所述外壁部的端缘向所述外壁部的内侧折返的圆筒状的内壁部,
在所述内壁部的内周面形成有内螺纹。
2.根据权利要求1所述的带螺纹孔的金属板,其特征在于,
所述内壁部的顶端与所述金属板的另一个面共面。
3.根据权利要求1所述的带螺纹孔的金属板,其特征在于,
在外螺纹螺钉未螺合于所述螺纹孔的所述内螺纹的状态下,所述内壁部的外周面自所述外壁部的内周面分离,
在所述外螺纹螺钉螺合于所述螺纹孔的所述内螺纹的状态下,所述内壁部的所述外周面的至少一部分抵接于所述外壁部的所述内周面。
4.根据权利要求3所述的带螺纹孔的金属板,其特征在于,
所述内壁部的顶端与所述金属板的另一个面共面。
5.一种带螺纹孔的金属板,其特征在于,
所述螺纹孔具备从所述金属板的一个面立起的圆筒状的内壁部和从所述内壁部的端缘向所述内壁部的外侧折返的圆筒状的外壁部,
在所述内壁部的内周面形成有内螺纹。
6.一种壳体,具备具有螺纹孔的金属板、具有贯通孔的部件和外螺纹螺钉,该外螺纹螺钉以插入所述贯通孔的状态拧入所述螺纹孔并将所述金属板与所述具有贯通孔的部件结合,所述壳体的特征在于,
所述金属板是权利要求1~5中任一项所述的带螺纹孔的金属板。
7.一种带螺纹孔的金属板的制造方法,是制造权利要求1~4中任一项所述的带螺纹孔的金属板的方法,其特征在于,具有:
在所述金属板上成形所述外壁部和与所述外壁部的内侧相连续的圆板部的步骤;
在所述圆板部的中心打出底孔的步骤;
将打有所述底孔的所述圆板部向所述外壁部的内侧弯折而成形所述内壁部的步骤;以及
在所成形的所述内壁部的所述内周面加工所述内螺纹的步骤。
8.根据权利要求7所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式1的半径R的肩尺寸的冲头,其中,t和R的单位均为毫米,
0.5≤R/t≤1.0数学式1。
9.根据权利要求7所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得所述底孔的半径r满足下述数学式2,其中,t和r的单位均为毫米,
0.5≤r/t≤1.2数学式2。
10.根据权利要求7所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式1的半径R的肩尺寸的冲头,
在所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得所述底孔的半径r满足下述数学式2,其中,t、R和r的单位均为毫米,
0.5≤R/t≤1.0数学式1
0.5≤r/t≤1.2数学式2。
11.一种带螺纹孔的金属板的制造方法,是制造权利要求1~4中任一项所述的带螺纹孔的金属板的方法,其特征在于,具有:
在所述金属板上打出底孔的打孔步骤;
与所述底孔同心地成形所述外壁部和与所述外壁部的内侧相连续的圆板部的步骤;
将所述圆板部向所述外壁部的内侧弯折而成形所述内壁部的步骤;以及
在所述内壁部的所述内周面加工所述内螺纹的步骤。
12.根据权利要求11所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式1的半径R的肩尺寸的冲头,t和R的单位均为毫米,
0.5≤R/t≤1.0数学式1。
13.根据权利要求11所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得形成所述圆板部的步骤后的所述底孔的半径r满足下述数学式2,其中,t和r的单位均为毫米,
0.5≤r/t≤1.2数学式2。
14.根据权利要求11所述的带螺纹孔的金属板的制造方法,其特征在于,
在厚度尺寸t的所述金属板上成形所述外壁部和所述圆板部的步骤中,使用具有满足下述数学式1的半径R的肩尺寸的冲头,
在所述金属板上打出所述底孔的步骤中,打出所述底孔使得形成所述圆板部的步骤后的所述底孔的半径r满足下述数学式2,其中,t、R和r的单位均为毫米,
0.5≤R/t≤1.0数学式1
0.5≤r/t≤1.2数学式2。
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