JP2010058142A - シャープエッジを備えた筒状金属部品のプレス成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良くシャープエッジを付けることのできる筒状金属部品のプレス成形方法を提供する。
【解決手段】開口端面２３と内周面２４が交差した内周縁にシャープエッジ２５が形成された円筒状金属部品１のプレス成形方法では、まず、シャープエッジを付ける側の開口端が封鎖された形状の有底筒状部をプレス成形する。開口端以外の部分については、最終製品である円筒状金属部品と同一形状となるようにプレス成形しておく。有底筒状部の底をプレス抜きした後に、その切断端面２２に複数回のシゴキ加工を行って開口端側に余分な肉を押し出し、開口端面２３に対して複数回の潰し加工を施して、余分な肉を押し込むことにより、精度良くシャープエッジ２５を形成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、筒状部における一方の開口端面と内周面が交差する内周縁がシャープエッジとなっている筒状金属部品のプレス成形方法に関する。

配管接続具の部品などとして使用される円筒状金属部品には、図３に示すように、テーパ付き外周面を備えた円筒状金属部品が知られている。このような円筒状金属部品１の円筒状部２は、外周面３が全体として一方の開口端から他方の開口端に向けて外径が漸増しているテーパ面とされ、その内周面４が全体として同一径の内周円筒面とされている。筒状部２の一方の小径の開口端面５と内周面４が交差する内周縁はシャープエッジ６とされており、開口端面５の外周縁にはアールが付けられて外周面３に滑らかに連続している。他方の大径の開口端面７の内周縁にはテーパ面が付いており、その外周縁にはアールが付けられて外周面３に滑らかに連続している。小径の開口端面５の幅（厚さ）は０．１〜０．２ｍｍと薄い場合がある。

このような形状の円筒状金属部品は一般にはレース加工によって製造され、精度良くシャープエッジ６を付けるようにしている。また、レース加工後に焼入れなどを行なって、シャープエッジ６が形成された開口端部分の表面硬度を高めるようにしている。

ここで、円筒状金属部品をプレス加工により製造する方法は特許文献１、２に開示されている。特許文献１にはフランジ付きの円筒状金属部品のプレス成形方法が開示されており、特許文献２にはフランジの無い円筒状金属部品のプレス成形方法が開示されている。
特開２００３−２４５７３０号公報 特開２００７−１６０３５９号公報

従来のプレス成形方法により図１に示すようなシャープエッジ付きの円筒状金属部品を製造する場合には、シャープエッジを精度良く形成できないという問題点がある。特に、０．２ｍｍ以下のような薄い開口端面の内周縁にプレス加工によってシャープエッジを付けることは困難である。また、シャープエッジの付いた開口端は、後工程において焼入れによって表面硬度を高める作業が必要であるので、その分、製造工数が多く、効率良くシャーエッジ付きの円筒状金属部品を製造できないという問題点がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、精度良くシャープエッジを付けることのできる筒状金属部品のプレス成形方法を提案することにある。

また、本発明の課題は、精度良くシャープエッジを付けることができると共に、シャープエッジを付けた開口端部分の表面硬度を高めることのできる筒状金属部品のプレス成形方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、筒状部における一方の開口端面と内周面が交差する内周縁がシャープエッジとなっている筒状金属部品のプレス成形方法において、
金属板材に絞り加工および潰し加工を施して、前記筒状金属部品における前記シャープエッジが形成されている側の開口が封鎖されている以外は、前記筒状金属部品と同一形状の有底筒状部を形成し、
しかる後に、前記有底筒状部の底をプレス抜きして両端が開口した筒状部を形成し、
この筒状部の内周面における底をプレス抜きした後の切断面部分に対して、複数回のシゴキ加工を施して、当該切断面部分を平滑な内周面にすると共に、当該切断面部分の余分な肉を、筒状部の開口端面の側に押し出し、
次に、内外周面の側への肉の移動を拘束した状態で、筒状部の開口端面に対して、複数回の潰し加工を施して、当該開口端面の内周縁をシャープエッジとなるように成形することを特徴としている。

また、本発明のプレス成形方法は、前記筒状部の開口端にシャープエッジを付ける工程において、前記筒状部の内周面のシゴキ加工の回数および前記筒状部の開口端面の潰し加工の回数を制御することにより、当該筒状部の開口端の表面硬度を調整することを特徴としている。

本発明のプレス成形方法では、シャープエッジを付ける側の開口端が封鎖された形状の有底筒状部を最初にプレス成形する。この際に、開口端以外の部分については、最終製品である筒状金属部品と同一形状となるようにプレス成形しておく。この有底筒状部の底をプレス抜きした後に、形成された開口端部分の内周面部分のシゴキ加工および開口端面の潰し加工を複数回ずつ行うことにより、開口端の内周縁をシャープエッジとなるようにプレス加工している。

このように、開口端以外の形状をプレス成形した後に、底を抜いて開口端を形成し、開口端に対して複数回のシゴキ加工を行って開口端側に余分な肉を押し出し、開口端に対して複数回の潰し加工を施して余分な肉を押し込むことにより、精度良くシャープエッジを形成することができる。

また、シャープエッジ形成時における内周面のシゴキ加工および開口端面の潰し加工の回数を制御することにより、当該開口端の表面硬度を調整でき、焼入れなどの後工程を必要とすることなく、所望の表面硬度を備えた開口端を形成できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した筒状金属部品のプレス成形方法の実施の形態を説明する。本実施の形態に掛かるプレス成形方法は、図３に示す形状の円筒状金属部品１をプレス成形するためのものである。

図１および図２は円筒状金属部品１のプレス成形方法を示す説明図である。長尺状の金属板材１０が各プレス加工工程を経由する搬送路に沿って間欠的に順送されながら、金属部材１０の各プレス加工領域１１に加工が施されて、最終的に円筒状金属部品１が得られる。

まず、図１を参照して説明すると、長尺状の金属板材１０にスリット抜きを施して、円盤状のプレス成形領域１１（ブランク）を形成する（工程１、２、３）。次に、プレス成形領域１１の上面側から下面側に絞り加工を施して一定深さの円形凹部１２を形成し（工程４、５）、しかる後に、上面および下面側から絞り加工を施して、円錐台状の有底筒状部１３を形成する（工程６）。有底筒状部１３の筒部１４は、外周面１５が上方に広がっているテーパ面であり、内周面１６が一定の内径の円形内周面であり、上側に開口端には外方に広がる一定幅の円環状フランジ１７が形成されている。外周面１５および内周面１６は、完成品である円筒状金属部品１の外周面および内周面と同一の形状となっている。

次に、有底筒状部１３の円環状フランジ１７の上面に潰し加工を施して、当該上面１８に、完成品である円筒状金属部品１の大径側の開口端面７の側の部分の形状を付与する（工程７、８）。この結果、シャープエッジが形成されている端部以外は、完成品である円筒状金属部品１と同一形状の有底筒状部２０が得られる。

この後は、図２に示すように、有底筒状部２０の底をプレス抜きする穴抜き工程を行う（工程９）。この穴抜きによって両端が開口した筒状部２１が得られる。筒状部２１における穴抜きされた内周面１６の下端部分には切断端面（破断面）２２が残る。切断端面２２に対して、シゴキ加工を２回行い、当該切断面２２をその他の内周面部分と同一径の平滑な面に仕上げる（工程１０、１１）。これらのシゴキ加工によって、筒状体２１の開口端面２３の側に余分な肉が押し出された状態になる。

この後は、筒状部２１の内外面を拘束した状態で、開口端面２３に対して潰し加工を２回行う（工程１２、１３）。この結果、内周面２４と開口端面２３が交差する内周縁に精度良くシャープエッジ２５（６）が形成される。また、開口端面２３と外周面２６の間にアール面が付与される。

ここで、開口端面２３に連続する内周面部分に対するシゴキ開口の回数、開口端面２３に対する潰し加工の回数は２回に限定されるものではなく、３回以上としてもよい。また、これらの加工を開口端に繰り返し施すことにより、開口端の表面硬度を高めることができる。したがって、これらの加工回数を制御することにより、所望の表面硬度を備えた開口端を形成でき、焼き入れなどの後加工によって表面硬度を高める必要がない。

次に、シャープエッジ２５が形成された後には、円筒部２１の円環状フランジ２７をプレス抜きして、金属板材１０から抜き落とす（工程１５）。これにより、円筒状金属部品１が得られる。なお、この後は、抜き落とし後の金属板材１０の部分にスクラップカットが施される（工程１６）。

（その他の実施の形態）
上記の例は、図３に示す形状の円筒状金属部品のプレス成形方法に関するものである。対象となる金属部品は、円筒状以外の筒状、例えば、四角形などの多角形の筒状のものであってもよい。また、上記の例では外周面がテーパ面で、内周面が同一内径の円形内周面の円筒状金属部材である、外周面および内周面が共にテーパ面となっている形状の円筒状金属部品も本発明のプレス成形方法により製造可能である。

本発明を適用した円筒状金属部品のプレス成形方法を示す説明図である。 本発明を適用した円筒状金属部品のプレス成形方法を示す説明図である。 本発明のプレス成形方法により製造可能な円筒状金属部品の一例を示す半断面図である。

符号の説明

１ 円筒状金属部品
２ 筒状部
３ 外周面
４ 内周面
５ 開口端面
６ シャープエッジ
７ 開口端面
１０ 金属板材
１１ プレス成形領域
１２ 凹状部
１３ 有底筒状部
１５ 外周面
１６ 内周面
１７ 円環状フランジ
２０ 有底筒状部
２１ 筒状部
２２ 切断端面
２３ 開口端面
２４ 内周面
２５ シャープエッジ
２６ 外周面
２７ 円環状フランジ

Claims (2)

1. 筒状部における一方の開口端面と内周面が交差する内周縁がシャープエッジとなっている筒状金属部品のプレス成形方法において、
   金属板材に絞り加工および潰し加工を施して、前記筒状金属部品における前記シャープエッジが形成されている側の開口が封鎖されている以外は、前記筒状金属部品と同一形状の有底筒状部を形成し、
   前記有底筒状部の底をプレス抜きして両端が開口した筒状部を形成し、
   この筒状部の内周面における底をプレス抜きした後の切断面部分に、複数回のシゴキ加工を施して、当該切断面部分を平滑な内周面にすると共に、当該切断面部分の余分な肉を、筒状部の開口端面の側に押し出し、
   筒状部の内外周面を拘束した状態で、当該筒状部の開口端面に複数回の潰し加工を施して、当該開口端面の内周縁をシャープエッジとなるように成形することを特徴とするシャープエッジを備えた筒状金属部品のプレス成形方法。
2. 請求項１に記載のシャープエッジを備えた筒状金属部品のプレス成形方法において、
   前記筒状部の開口端にシャープエッジを付ける工程において、前記筒状部の内周面のシゴキ加工の回数および前記筒状部の開口端面の潰し加工の回数を制御することにより、当該筒状部の開口端の表面硬度を調整することを特徴とするシャープエッジを備えた筒状金属部品のプレス成形方法。

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