JP2004154802A - Forming method for integral type female screw part in press forming article - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板などのパネル素材に対するプレス加工によって、このパネル素材と一体化された雌ネジ部を成形するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば金属ブラケットに対し、これとは別部品をボルトで固定する場合に、このブラケットにナットを溶接している。一方、部品点数の削減などを目的として、ブラケットにバーリング加工(プレスによる絞り加工)を行い、これによって成形された筒部の内周にネジ切り加工(タッピング)を施し、ナットに代わる雌ネジ部をブラケットと一体に成形する技術も提案されている。
なお、バーリング加工によって二部品を一体的に結合する技術が、例えば非特許文献1に開示されている。
【0003】
【非特許文献1】
http://www.ai−link.ne.jp/free/products/kanagata/kakoujouhou/Br/br.htm
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術において、雌ネジ部を構成している筒部の壁厚は、ブラケットの板厚と同じか、バーリング加工時の絞り深さによってはブラケットの板厚より薄くなり、雌ネジ部の強度が低く、締結力に劣る。雌ネジ部の強度を確保するためにブラケットの板厚を大きくすると、コストならびに重量の増加につながる。
本発明は、従来の課題を解決しようとするもので、その目的は、プレス加工されるパネル素材の板厚を増やすことなく、このパネル素材と一体に成形される雌ネジ部の強度を確保することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するためのもので、請求項1に記載の発明は、パネル素材のプレス加工により、このパネル素材と一体化された雌ネジ部を成形するためのプレス成形品における一体型雌ネジ部の成形方法であって、パネル素材を絞り加工することによって成形された円筒部に対し、その径方向および高さ方向のそれぞれに関して圧縮加工を繰り返すことにより、円筒部の壁を増肉した後、この円筒部内周にネジ切り加工を施す。
これにより、パネル素材の板厚を増やすことなく、雌ネジ部の強度を十分に確保してボルトなどとの締結力を保つことができる。
【0006】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載されたプレス成形品における一体型雌ネジ部の成形方法であって、パネル素材の絞り加工においては、この絞り加工によって成形される円筒部の絞り先端部分および根本部分のコーナをほぼ直角に成形する。
これにより、次工程での圧縮加工による円筒部の座屈や材料の逃げを防止し、壁の増肉を効果的に行うことができる。
【0007】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載されたプレス成形品における一体型雌ネジ部の成形方法であって、パネル素材の絞り加工においては、この絞り加工によって成形される円筒部の壁がパネル素材の板厚とほぼ等しい板厚に保たれるように、少なくとも絞り深さが設定されている。
これにより、圧縮加工における円筒部の壁の増肉が効率よく実施される。
【0008】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載されたプレス成形品における一体型雌ネジ部の成形方法であって、絞り加工によって成形された円筒部に対する圧縮加工では、この円筒部の根本部分をテーパー状に圧縮加工する。
このように円筒部の根本部分をテーパー状に圧縮加工することで、最終的に成形される雌ネジ部の強度が、より高められる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1〜図4は、プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形工程を平面と断面との関連で表した説明図である。これらの図面において、各工程別に記載されているP1〜P36の連続番号は、工程(プロセス)番号である。なお、本実施の形態では、プレス成形の対象となるパネル素材10として、ロール状に巻かれた帯状の鋼板を用いている。そして各工程での加工品(以下、ワークとも称する)は、加工中においては個々に切り離されることなく、つながっている。
【0010】
図1で示す工程P1〜P3は、ワーク外形の抜き工程である。ただし、実際には工程P1〜3のいずれかでのみ、抜き加工を行っている。他の工程および工程P4は隣接する加工設備との干渉を避けるための遊び(アイドル)区間となっている。図1および図2で示す工程P5〜P14は、一体型雌ネジ部を成形するための絞り工程であり、全10工程に設定されている。なお、絞り加工も含めた以降の加工は、一つのワークについて二箇所となっている。
【0011】
図5は、絞り加工の最初の工程P5で加工されたワーク形状を表した断面図である。図6は、絞り加工の最後の工程P14で加工されたワーク形状を表した断面図である。図5で示すワーク形状における絞り込み部12は、図6で示す有底の円筒部14になる最初のもので、この円筒部14の板厚がパネル素材10の板厚よりも薄くならないように、絞り込み部12の形状、すなわちその外径D1や絞り深さH1が設定されている。ちなみに、パネル素材10の板厚は約1.2mm、外径D1は約46mm、絞り深さH1は約20mmである。
【0012】
図6で示す有底の円筒部14は、次工程の圧縮加工を適正に行うことができる形状に成形されている。すなわち、円筒部14の絞り深さH2は絞り込み部12の絞り深さH1と同じであるが、円筒部14の外径D2は絞り込み部12の外径D1よりも充分に小さく絞り込まれている。ちなみに、外径D2は約16.5mmである。また、円筒部14の絞り先端部分14aおよび根本部分14bにおけるそれぞれのコーナの角度は、ほぼ直角に設定されている。これにより、圧縮加工による円筒部14の座屈や材料の逃げを防止できる。この円筒部14を一度の絞り加工で成形するのが理想であるが、実際には無理があるので、全10工程で加工を行っている。
【0013】
図2で示す工程P15では、円筒部14における絞り先端部分14aの底板が打ち抜き加工される。そして、図2および図3で示す工程P16〜P24は、一体型雌ネジ部を成形するための圧縮工程である。図7は、圧縮加工の最初の工程P16で加工されたワーク形状を表した断面図である。このワーク形状における円筒部14は、その径方向および高さ方向(絞り深さ方向)のそれぞれに関して圧縮され、この加工により円筒部14の根本部分14bにおけるコーナ形状が確定される。ちなみに、外径D3は約14.4mm、高さ(絞り深さ)H3は約17.5mmである。
【0014】
図8は圧縮加工の工程P20で加工されたワーク形状を表した断面図である。この加工により、円筒部14は径方向および高さ方向に関してさらに圧縮され、円筒部14の壁が増肉されている。また、円筒部14の根本部分14bをテーパー形状にすることで、壁の増肉との相乗効果により、強度を高めている。なお図8における円筒部14は、その外径D4および高さH4共に約12mmである。
【0015】
図9は圧縮加工の工程P24で加工されたワーク形状を表した断面図である。この工程P24では、円筒部14がさらに圧縮され、次工程のネジ切り加工(タッピング)に最適な形状に加工される。図9における円筒部14の外径D5は約10.6mm、高さH5は約10mmである。
【0016】
図3および図4で示す工程P26〜P29は、円筒部14の内孔に対するネジ切り工程である。図10はネジ切り加工後のワーク形状を表した断面図であり、円筒部14の内孔にネジ部14cが加工されている。なお、プレス成形品の雌ネジ部となる円筒部14は、すでに説明したように一つのワークについて二個ずつあるので、これらの円筒部14に対するネジ切り加工を工程P27,P29において個別に行っている。そして、工程P28は、二つのタッピング設備が干渉するのを避けるための遊び(アイドル)である。したがって、タッピング設備が小型化されるとか、同時に二箇所のネジ切り加工が可能な設備があれば、工程P26〜P29を1工程に短縮することも可能である。
【0017】
図4で示す工程P29を過ぎた時点で、パネル素材10と一体化された雌ネジ部の成形が完了する。その後、図4の工程P31においてワーク外周のトリミング加工を行い、工程P33でワーク外周を立ち上げるエッジベンド加工を行っている。図11は、ベンド加工後のワーク形状を表した断面図である。この図面で示すようにパネル素材10のシャーエッジ部には、立ち上がり約5mmのベンド10aが成形されている。
【0018】
このように、円筒部14の壁を増肉した後にネジ部14cを加工して雌ネジ部を成形することにより、パネル素材10の板厚を増やすことなく、雌ネジ部の強度を高めることができる。また、円筒部14の壁を増肉するための圧縮加工においては、図8で示すように円筒部14の根本部分14bをテーパー状に成形することにより、最終的に成形される雌ネジ部の強度が一層高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形工程を表した説明図
【図2】プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形工程を表した説明図
【図3】プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形工程を表した説明図
【図4】プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形工程を表した説明図
【図5】絞り加工の最初の工程で加工されたワーク形状を表した断面図
【図6】絞り加工の最後の工程で加工されたワーク形状を表した断面図
【図7】圧縮加工の最初の工程で加工されたワーク形状を表した断面図
【図8】圧縮加工の増肉加工後のワーク形状を表した断面図
【図9】圧縮加工の最後の工程で加工されたワーク形状を表した断面図
【図10】ネジ切り加工後のワーク形状を表した断面図
【図11】ベンド加工後のワーク形状を表した断面図
【符号の説明】
10 パネル素材
14 円筒部
14a 先端部分
14b 根本部分
14c ネジ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a female screw portion integrated with a panel material such as a steel plate by press working on the panel material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a nut is welded to a metal bracket, for example, when another component is fixed to the metal bracket with bolts. On the other hand, for the purpose of reducing the number of parts, burring (pressing by pressing) is performed on the bracket, and threading (tapping) is performed on the inner periphery of the cylindrical part formed by this. There is also proposed a technique of integrally molding a bracket with a bracket.
A technique for integrally joining two parts by burring is disclosed in Non-Patent
[0003]
[Non-patent document 1]
http: // www. ai-link. ne. jp / free / products / kanagata / kakoujohou / Br / br. htm
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional technology, the wall thickness of the cylindrical portion forming the female screw portion is the same as the thickness of the bracket, or becomes thinner than the thickness of the bracket depending on the drawing depth at the time of burring, and the strength of the female screw portion is reduced. Low, and inferior in fastening strength. Increasing the thickness of the bracket in order to secure the strength of the female screw portion leads to an increase in cost and weight.
An object of the present invention is to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to secure the strength of a female screw portion formed integrally with a panel material without increasing the thickness of the panel material to be pressed. That is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is to achieve the above object, and the invention according to
Thereby, the strength of the female screw portion can be sufficiently secured and the fastening force with the bolt or the like can be maintained without increasing the thickness of the panel material.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for forming an integrated female screw portion in a press-formed product according to the first aspect, wherein in the drawing of a panel material, a cylindrical portion formed by the drawing is formed. The corners of the drawing tip and the root are formed at substantially right angles.
Thus, buckling of the cylindrical portion and escape of the material due to the compression processing in the next step can be prevented, and the wall thickness can be effectively increased.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of forming an integrated female screw portion in a press-formed product according to the first aspect, wherein in the drawing of a panel material, a cylindrical portion formed by the drawing is formed. At least the drawing depth is set so that the wall is maintained at a thickness substantially equal to the thickness of the panel material.
Thereby, the wall thickness of the wall of the cylindrical portion in the compression processing is efficiently performed.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for forming an integral female screw portion in a press-formed product according to the first aspect, wherein the compression of a cylindrical portion formed by drawing is performed at the root of the cylindrical portion. The part is compressed into a tapered shape.
By compressing the root portion of the cylindrical portion into a tapered shape in this manner, the strength of the finally formed female screw portion is further increased.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 to FIG. 4 are explanatory views showing a forming process of an integrated female screw portion in a press-formed product in relation to a plane and a cross section. In these drawings, the serial numbers of P1 to P36 described for each step are step (process) numbers. In the present embodiment, a strip-shaped steel plate wound into a roll is used as the
[0010]
Steps P1 to P3 shown in FIG. 1 are punching steps of the work outer shape. However, the punching is actually performed only in any one of the processes P1 to P3. The other steps and step P4 are idle (idle) sections to avoid interference with adjacent processing equipment. Steps P5 to P14 shown in FIGS. 1 and 2 are drawing steps for forming an integrated female screw portion, and are set to a total of 10 steps. In addition, the subsequent processing including the drawing processing is performed at two places for one work.
[0011]
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the shape of the work processed in the first step P5 of the drawing. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the shape of the workpiece processed in the last step P14 of the drawing. The narrowed
[0012]
The bottomed
[0013]
In a step P15 shown in FIG. 2, the bottom plate of the
[0014]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the shape of the workpiece processed in the compression processing step P20. By this processing, the
[0015]
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the shape of the work processed in the compression processing step P24. In this step P24, the
[0016]
Steps P26 to P29 shown in FIGS. 3 and 4 are thread cutting steps for the inner hole of the
[0017]
When the process P29 shown in FIG. 4 has passed, the forming of the female screw portion integrated with the
[0018]
In this manner, by increasing the wall thickness of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a forming process of an integrated female screw portion in a press-formed product. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a forming process of an integrated female screw portion in a press-formed product. FIG. 4 is an explanatory view showing a forming process of an integrated female screw portion. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a forming process of an integrated female screw portion in a press-formed product. FIG. 5 is a work shape processed in a first process of drawing. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the shape of a workpiece processed in the last step of drawing. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the shape of a workpiece processed in the first step of compression. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shape of the work after the thickness increase processing of the compression processing. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shape of the work processed in the final step of the compression processing. FIG. 11 shows the shape of the workpiece after bend processing. Rear view DESCRIPTION OF SYMBOLS
10
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