JP2013018016A

JP2013018016A - プレスによる寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法

Info

Publication number: JP2013018016A
Application number: JP2011152436A
Authority: JP
Inventors: Kojuro Shinozaki; 孝十郎篠崎
Original assignee: MTC Co Ltd Japan
Current assignee: MTC Co Ltd Japan
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-31

Abstract

【課題】プレスを用いて所定の部位の寸法を圧縮もしくは増厚する寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法を提供する
【解決手段】本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法によれば、第１のプレス工程により減少した長さ寸法（Ｌ２）を維持したまま、対象部位５の平坦化を行うことができる。従って、対象部位５を平坦としながら長さ寸法を単純に圧縮することができる。また、本発明に係るプレスによる増厚加工方法によれば、圧縮領域２６の材料を圧縮領域２６以外の領域２８に塑性流動させることができる。これにより、圧縮領域２６以外の特定の領域２８の増肉、増厚を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス時における金属材料の塑性変形を利用して所定の部位の寸法を圧縮もしくは増厚する寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法に関するものである。

基本的な金属加工の方法の一つとしてプレス加工がある。そして、例えば下記［特許文献１］に開示された発明のように、プレス時に生じる金属材料の塑性変形を利用して、所定部位の寸法を伸長させる技術が公知となっている。

実開平０５−０００３５１号公報

しかしながら、［特許文献１］に開示された発明はプレス方向の寸法を圧縮、減少してその分を横方向（プレス方向に垂直な方向）に伸長するものであり、縦方向（プレス方向）のプレス動作で横方向の寸法を減少させることはできない。また、プレス方向の寸法を増厚することはできない。

ここで、例えば図３（ｃ）に示すように高さ寸法Ｌ１の立上げ部３、３’を有し、立上げ部３、３’間の寸法Ｌ２がＬ２＜（２×Ｌ１）の製品を製造する場合を考える。このような製品を製造する従来の例としては、先ず金属板を、図３（ａ）に示すように打ち抜き、中間製品１０ａを製造する。次に図３（ｂ）に示すように中間製品１０ａの所定の部位を折り曲げて立上げ部３、３’を形成し中間製品１０ｂとする。この中間製品１０ｂの立上げ部３、３’の間隔、即ち連結部分５の長さ寸法Ｌ３は（２×Ｌ１）前後の値であり、目標とする寸法Ｌ２よりも大きい。このような場合に［特許文献１］に開示された発明では連結部分５の長さ寸法Ｌ３を縮めることはできない。よって、従来の方法では、図３（ｃ）に示すように、連結部分５を屈曲させて長さ寸法Ｌ３を寸法Ｌ２に減少させ最終的な製品１０ｃを製造する。この連結部分５における屈曲部分は、立上げ部３、３’の間隔（連結部分５の長さ寸法Ｌ３）を寸法Ｌ２に合わせるためのものであり製品の性能上は不要なものである。そして、この屈曲部分は製品１０ｃの高さ寸法を増大させるなど、好ましいものではない。

また、これ以外の製造方法としては、例えば、図３（ｄ）に示すように、立上げ部３が形成された部材と立上げ部３’が形成された部材とを個別に用意し、連結部材７で接合して最終的な製品１０ｄを製造する手法がある。この製品１０ｄの製造方法では、各部材を個別に用意する必要があり、製造工程の増加、ハンドリング性の悪化が生じる。また、接合工程が増加するため、接合設備が必要となる他、製造工程の複雑化するなど、好ましいものではない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、プレスを用いて所定の部位の寸法を圧縮もしくは増厚する寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）中間製品の所定の対象部位５をプレスして略円弧状の湾曲部２０を形成し、これにより当該対象部位５の長さ寸法を減少させる第１のプレス工程と、
前記中間製品の所定の部分を保持しながら前記湾曲部２０をプレスして前記長さ寸法の伸長を防止しながら前記湾曲部２０を略平坦とする第２のプレス工程と、により、
前記長さ寸法の減少を維持したまま前記対象部位５を略平坦とすることを特徴とするプレスによる寸法圧縮加工方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）中間製品の所定の対象部位５をプレスして略椀状の湾曲部２４を形成する第１のプレス工程と、
前記中間製品の所定の部分を保持しながら前記湾曲部２４の圧縮領域２６をプレスして前記圧縮領域以外の湾曲部２４（領域２８）を増厚する第２のプレス工程と、を有することを特徴とするプレスによる増厚加工方法を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、プレスにより所定の部位の寸法を圧縮もしくは増厚することができる。

本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法を説明する図である。本発明に係るプレスによる増厚加工方法を説明する図である。従来の手法を説明する図である。

本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法について図面に基づいて説明する。先ず、図１を用いて寸法圧縮加工方法を説明する。尚、ここでは図３の従来例の説明で用いた製品の製造を例に説明を行う。

先ず、図１（ａ）に示すように、所定の厚さの金属板を周知のプレス加工にて打ち抜き、中間製品１０ａを製造する。この中間製品１０ａは立上げ部３、３’となるべき部位（図１（ａ）中の３、３’）と連結部分５とを有している。尚、この連結部分５は本発明に係る寸法圧縮加工方法の対象部位となるため以後は同符号を用いて対象部位５と記す。

次に、図１（ｂ）の中間製品１０ｂに示すように、周知の手法により中間製品１０ａの部位３、３’を屈曲し、高さ寸法Ｌ１の立上げ部３、３’を形成する。この中間製品１０ｂの立上げ部３、３’の間隔、即ち対象部位５の長さ寸法Ｌ３は（２×Ｌ１）前後の値であり、目標とする寸法Ｌ２よりも大きい。

次に、図１（ｃ）の中間製品１０ｅに示すように、中間製品１０ｂの対象部位５をプレスして略円弧状の湾曲部２０を形成する。このとき、対象部位５の長さ寸法Ｌ３が目標とする寸法Ｌ２に減少するよう湾曲部２０を形成する。湾曲部２０の曲率等に関しては、対象部位５の長さ寸法Ｌ３、目標とする寸法Ｌ２等に応じて変化する。また、湾曲部２０の形成は一回のプレスで行っても良いし、複数回の多段階プレスにより徐々に行っても良い。このプレス回数は、金属板の材質、硬度、プレス機の能力、寸法Ｌ３、寸法Ｌ２の値等に応じて適宜選択する。以上が本発明に係る寸法圧縮加工方法の第１のプレス工程である。

次に、図１（ｄ）に示すように、中間製品１０ｅの長さ方向、即ち対象部位５の長さ寸法Ｌ３と同じ方向の端部を規制部材２２等で保持する。これにより、対象部位５の長さ寸法Ｌ３方向への伸長は防止される。次に、この状態を維持しながら、中間製品１０ｅの湾曲部２０を略平坦となるまでプレスする。前述のように、中間製品１０ｅは規制部材２２等により対象部位５の長さ方向への伸長が防止されているから、中間製品１０ｅは第１のプレス工程前の中間製品１０ｂに戻ることはできない。このため、対象部位５は幅方向（図１（ｅ）の寸法Ｗの方向）及び、対象部位５の厚みが増厚するように塑性変形する。これにより、図１（ｅ）に示すように、湾曲部２０が略平坦となった製品１０ｆが製造される。以上が本発明に係る寸法圧縮加工方法の第２のプレス工程である。

このように本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法によれば、第１のプレス工程により減少した長さ寸法（Ｌ２）を維持したまま、対象部位５の平坦化を行うことができる。従って、対象部位５を平坦としながら長さ寸法を単純に圧縮することができる。これにより、例えば従来製法の製品１０ｃのような無用な屈曲部分を無くすことができる。また、従来製法の製品１０ｄのように部材を接合する必要を無くすことができる。さらに、本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法によれば、特定の方向の寸法を圧縮することができるのでプレスを使用した製品製造の自由度を向上させることができる。

次に、図２を用いて本発明に係るプレスによる増厚加工方法を説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、所定の厚みｔａの金属板を周知のプレス加工にて打ち抜き、円板状の中間製品３０ａを製造する。

次に、図２（ｂ）の中間製品３０ｂに示すように、中間製品３０ｂの対象部位５（図２の例では中間製品３０ｂの中央部分）をプレスして、対象部位５に略椀状の湾曲部２４を形成する。湾曲部２４の曲率等に関しては、中間製品３０ａの大きさ、形状、目的とする増厚寸法、金属板の材質、硬度等に応じて変化する。また、湾曲部２４を形成するためのプレス回数も、中間製品３０ａの大きさ、形状、目的とする増厚寸法、金属板の材質、硬度、プレス機の能力等に応じて適宜選択する。以上が本発明に係る増厚加工方法の第１のプレス工程である。

次に、図２（ｃ）に示すように、中間製品３０ｂの所定の部位（本例では中間製品３０ｂの周縁部分）を規制部材２２ａ等で保持する。これにより、中間製品３０ｂ及び対象部位５の周縁方向への伸長は防止される。次に、この状態を維持しながら、中間製品３０ｂの湾曲部２４の一部である圧縮領域２６をプレスする。このときのプレス回数も第１のプレス工程と同様に適宜選択する。前述のように、中間製品３０ｂは規制部材２２ａ等により周縁方向への伸長が防止されているから、中間製品３０ｂの湾曲部２４はこのプレスによって圧縮領域２６以外の領域２８に向かって塑性変形する。これにより、中間製品３０ｂは、図２（ｄ）の中間製品３０ｃに示すような形状となる。そして、この圧縮領域２６以外の領域２８には圧縮領域２６の材料が塑性流動により集まり、その結果、図２（ｄ’）のＸ−Ｘ’断面図に示されるように増肉し、増厚する。以上が本発明に係る増厚加工方法の第２のプレス工程である。

このようにして製造された中間製品３０ｃは例えば、図２（ｅ）、図２（ｅ’）に示すように、増厚された領域２８に穿孔加工と切削加工とが施され中間製品３０ｄとなる。このとき、中間製品３０ｄの寸法ｔは増厚された領域２８に対して行われるため加工前の金属板の厚みｔａ（中間製品３０ａの厚みｔａ）よりも厚くすることができる。これにより、従来は幅寸法ｔのリング部材を接合して製造していた中間製品３０ｄ相当品をプレス加工のみで製造することができる。尚、製造された中間製品３０ｄは更なる金属加工が施され最終的な製品となる。

以上のように本発明に係るプレスによる増厚加工方法によれば、対象部位５を一旦湾曲させその湾曲部２４のうちの圧縮領域２６をプレスすることで、圧縮領域２６の材料を圧縮領域２６以外の領域２８に塑性流動させることができる。これにより、圧縮領域２６以外の特定の領域２８の増肉、増厚を図ることができる。よって、本発明に係るプレスによる増厚加工方法によれば、プレスを使用した製品製造の自由度を向上させることができる。

尚、上記の例は本発明に係るプレスによる寸法圧縮加工方法及び増厚加工方法を説明するためのものであるから、本発明は上記の製品形状に限定されるものではない。また、湾曲部の形状、規制部材の構成等も特に上記の例に限定されるものではない。さらに、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

５対象部位
１０、３０中間製品
２０、２４湾曲部
２６圧縮領域
２８（圧縮領域以外の）領域

Claims

中間製品の所定の対象部位をプレスして略円弧状の湾曲部を形成し、これにより当該対象部位の長さ寸法を減少させる第１のプレス工程と、
前記中間製品の所定の部分を保持しながら前記湾曲部をプレスして前記長さ寸法の伸長を防止しながら前記湾曲部を略平坦とする第２のプレス工程と、により、
前記長さ寸法の減少を維持したまま前記対象部位を略平坦とすることを特徴とするプレスによる寸法圧縮加工方法。
中間製品の所定の対象部位をプレスして略椀状の湾曲部を形成する第１のプレス工程と、
前記中間製品の所定の部分を保持しながら前記湾曲部の圧縮領域をプレスして前記圧縮領域以外の湾曲部を増厚する第２のプレス工程と、
を有することを特徴とするプレスによる増厚加工方法。