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【発明の名称】 パーツ部品とワッシャーの製造方法
【発明者】 【氏名】阪村 芳一

【要約】 【課題】一個の圧延材からワッシャーとパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて生産でき、かつファイバーフローの流れの美しい端面をもつパーツ部品とワッシャーを得ること。

【解決手段】第1工程S1で切断圧延材Bから円柱部C1とテーパー部C2と大径頭部C3とを成形する。第2工程S2で円柱部D1と不安定な圧延材のボリュームを吸収した頭部D2とを成形する。大径頭部C3の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを半径方向外方に押し流してファイバーフローの流れの美しい球状凸面D3をもつ頭部D2の成形する。第3工程S3で円柱部D1を打ち抜き、ワッシャー2と正確なボリュームをもちかつファイバーフローの美しい球状端面E1をもつ円柱体Eとに分断し、その後円柱体Eのみを後工程にてパーツ部品にスクラップレスにて圧造成形する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直径寸法の不安定な圧延材をスクラップレスにてパーツ部品とワッシャーの精密鍛造を行うパーツ部品とワッシャーの製造方法であって、まず、第1工程で所定寸法に切断された圧延材をダイス内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる第1圧造素材を成形し、次いで、第2工程で第1圧造素材を圧造成形することにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる第2圧造素材を成形する一方、その成形時、第1工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有する頭部の成形を行い、さらに、第3工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第3工程以降の工程でパーツ部品にスクラップレスにて圧造成形するようにしたことを特徴とするパーツ部品とワッシャーの製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、主としてワッシャーを備えたボルトやナットなどのパーツ部品を一個の素材からスクラップレスにて同時に圧造成形するパーツ部品とワッシャーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、ワッシャーを備えたボルトなどのパーツ部品を製造する場合、ボルトとパーツ部品とをそれぞれ個別に製造するのであるが、その際、ワッシャーの製造に際しては一枚の金属板から多数のリング体を打ち抜くために打ち抜き後の金属板に大きな材料ロスが生じ、その上リング体の切断面が剪断によることから粗くなり、そのため特別に仕上げ加工しなければならなかった。そこで、近年一個の切断素材からワッシャーを含むパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて同時的に能率よく生産するようにしたものが知られている。
【0003】
その場合、たとえば第1工程で所定寸法に切断された切断素材を圧造成形して、扁平な円板部とこれに同心一体に突出する円柱部とでなる一個の圧造素材を形成し、第2工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体を後工程に移送し、その後の工程にて、円柱体を所定形状のパーツ部品に圧造成形するようになされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記したパーツ部品とワッシャーの製造方法によれば、所定寸法に切断された圧延材を切断素材として用いる場合、第1工程で、圧延材を圧造成形して、圧延材の一端部を半径方向に押し出し扁平円板部とこれに同心一体に突出する円柱部とでなる一個の圧造素材を形成するのであるが、圧延材の長さ方向一端部を半径方向に押し出して扁平円板部を形成するときに、ファイバーフロー(鍛流線)の流れが一定せず不規則となる。つまり、扁平円板部の表裏面に、シャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローが不規則に流れてその成形面が汚く成形される。そして、第2工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと円柱体とに分断したときにも、円柱体の打ち抜き側端面やワッシャーの表裏面に、シャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローが不規則に現れて粗く汚い成形面となる。そのため、たとえば後工程でパーツ部の打ち抜き側端面を頭部としてボルトを成形した場合、頭部表面が粗く汚なくなり、また、メッキ加工を施したときに、変色したりして見栄えが悪いといった問題を有していた。
【0005】
そこで、本発明は、直径寸法の不安定な一個の圧延材からワッシャーを含むパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつパーツ部品とワッシャーを得ることができるパーツ部品とワッシャーの製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記した課題を解決するために、本発明は、直径寸法の不安定な圧延材をスクラップレスにてパーツ部品とワッシャーの精密鍛造を行うパーツ部品とワッシャーの製造方法であって、まず、第1工程で所定寸法に切断された圧延材をダイス内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる第1圧造素材を成形し、次いで、第2工程で第1圧造素材を圧造成形することにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる第2圧造素材を成形する一方、その成形時、第1工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有する頭部の成形を行い、さらに、第3工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断し、その後、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第3工程以降の工程でパーツ部品にスクラップレスにて圧造成形するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の上記したパーツ部品とワッシャーの方法によれば、第1工程で所定寸法に切断された直径寸法の不安定な圧延材をダイ内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部とテーパー部を介して大径となる頭部とでなる圧造素材を成形することができる。また、第2工程で高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の頭部とでなる圧造素材を成形すると共に、その成形時、第1工程にて成形した大径頭部の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面を有するワッシャー用の頭部を成形することができる。その後、第3工程で円柱部をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャーと、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面をもつパーツ用の円柱体とに分断できる。その結果、ワッシャーを取り出す一方、残りの円柱体のみを第3工程以降の工程にて、適宜パーツ部品にスクラップレスにて段階的に圧造成形することにより、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつパーツ部品の得ることができる。したがって、直径寸法の不安定な一個の圧延材からワッシャーを含むパーツ部品を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつパーツ部品とワッシャーを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の製造方法によるワッシャーを備えたボルト(パーツ部品)の圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く5つの工程で直径寸法の不安定な一個の圧延材Bから図2に示すようなボルト1とワッシャー2とをスクラップなしで製造するようにしたものである。
【0009】
まず切断工程10では、直径寸法の不安定な長尺の圧延材Aをクイル先端口11より間歇的に送り出し、それを先端口11を横切るカッター12で切断すると所定寸法に切断された円柱状の圧延材(以下圧延素材)Bが得られる。このようにして得られた圧延素材Bは切断と同時に第1工程S1のダイ13の直前部に押しやられ、対応するパンチ14によって最初のパンチングを受ける。ダイ13はパンチング時には型孔13aの底部となるノックアウトピン15を具備し、該ピン15を含むダイ13とそれに衝突したパンチ14とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時に圧延素材Bをダイ13内に前押し出し工法を用いて押し込む。これにより高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部C1とテーパー部C2を介して大径となる頭部C3とでなる第1圧造素材Cを成形する。その後、パンチ14が後退すると同時にノックアウトピン15が突出しダイ13内より第1圧造素材Cを移送用チャック(図示せず)で第2工程S2のダイ16直前に供給する。
【0010】
第2工程では、ダイ16に対応するパンチ17によって第1圧造素材Cは二度目のパンチングを受ける。ダイ16はパンチング時には型孔16aの底部となるノックアウトピン18を具備し、該ピン18を含むダイ16とそれに衝突したパンチ17とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時に圧造素材Cをダイ13内に押し込む。これにより、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部D1と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の円板状頭部D2とでなる第2圧造素材Dを成形する。その成形時、第1工程にて成形した大径頭部C3の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにして、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面D3を有するワッシャー用頭部D2を形成する。その後、パンチ17が後退すると同時にノックアウトピン17が突出しダイ16内より第2圧造素材Dを移送用チャック(図示せず)で第3工程S3のダイ19直前に供給する。
【0011】
第3工程では、第2圧造素材Dをピアシング工具20で押圧し、円柱部D1を打ち抜く。これにより、円柱部D1より分離した円板部D2はリング状のワッシャー2となり、残った円柱部D1は正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面E1をもつ円柱体Eとなる。その後、ピアシング工具20が後退してワッシャー2を所要箇所に排出する一方、打ち抜かれた円柱体Eをノックアウトピン21が突出しダイ19内より円柱体Eを移送用チャック(図示せず)で第4工程S4のダイ22直前に供給する。
【0012】
第4工程では、円柱体Eをパンチ23でダイ22に向けて押圧し、軸部F1とファイバーフローの流れの美しい球状頭部F2とでなる圧造体Fを成形する。その後、パンチ23が後退すると同時にノックアウトピン24が突出しダイ22内より圧造体Fを移送用チャック(図示せず)で第5工程S5のダイ25直前に供給する。
【0013】
第5工程では、圧造体Fをパンチ26でダイ25に向けて押圧し、軸部G1と中心部に多角凹所G2を有する頭部G3とでなる最終成形品のボルト1を成形する。その後、パンチ26が後退すると同時にノックアウトピン27がボルト1を押し出しダイ25内より排出して取り出すことになる。
【0014】
以上のように、本発明の製造方法によれば、第1工程S1で所定寸法に切断された圧延材Bをダイ13内にて前押し出し工法を用いて、高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部C1とテーパー部C2を介して大径となる頭部C3とでなる第1圧造素材Cを成形することができる。また、第2工程S2で高精度な形状、寸法のパーツ用の円柱部D1と不安定な圧延材のボリュームを吸収したワッシャー用の頭部D2とでなる第2圧造素材Dを成形すると共に、その成形時、第1工程S1にて成形した大径頭部C3の端面に残っているシャーカットで粒子の剥離された破断面のファイバーフローを球状に流しながら半径方向外方に押し出すようにしたので、中央部にファイバーフローの流れの美しい球状凸面D3を有するワッシャー用の頭部D2を成形することができる。その後、第3工程S3で円柱部D1をピアシング工具で打ち抜いてリング状のワッシャー2と、正確なボリュームをもちかつファイバーフローの流れの美しい球状端面E1をもつパーツ用の円柱体Eとに分断できる。その結果、ワッシャー2を取り出す一方、残りの円柱体Eのみを第3工程S3以降の工程にて、適宜パーツ部品にスクラップレスにて段階的に圧造成形することにより、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつボルト1を得ることができる。
【0015】
したがって、直径寸法の不安定な一個の圧延材Bからワッシャー2を含むパーツ部品1を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率よく生産できながら、ファイバーフローの流れの美しい端面をもつ最終成形品としてのパーツ部品1とワッシャー2とを得ることができる。
【0016】
上記した実施の形態では、パーツ部品としてボルトについて説明したけれども、この他たとえばピンやセットスクリュー或いはナットなどその他のパーツ部品であってもよいことは勿論である。その場合、パーツ部品の形状に応じて第4工程以後の工程の数及びダイ及びパンチの各形状などは適宜変化するものである。
【0017】
また、ワッシャーの形状についても実施の形態のリング状に限られるものではなく、多角形状や異形状など適宜形状であってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】 本発明の製造方法によるワッシャーを備えたボルトの圧造工程を示す説明図である。
【図2】 同製造方法により成形されたボルトの正面図である。
【図3】 同製造方法により成形されたワッシャーの正面図である。
【符号の説明】
【0019】
1 ボルト(パーツ部品)
2 ワッシャー
B 圧延材
C 第1圧造素材
C1 円柱部
C2 テーパー部
C3 大径頭部
D 第2圧造素材
D1 円柱部
D2 頭部
E 円柱体
E1 球状端面
S1 第1工程
S2 第2工程
S3 第3工程
【出願人】 【識別番号】000143916
【氏名又は名称】株式会社阪村機械製作所
【出願日】 平成19年1月9日(2007.1.9)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−168338(P2008−168338A)
【公開日】 平成20年7月24日(2008.7.24)
【出願番号】 特願2007−26131(P2007−26131)