JP2005103637A - 座金を含む複数部材の圧造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 一個の素材から座金を含む複数の部材を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率的に生産できる圧造方法を提供すること。
【解決手段】 第１工程Ｓ１で所定寸法に切断された素材Ａをパンチングして円板部１ａとこれに同心一体に突出する円柱部１ｂとでなる一個の圧造素材１を圧造し、第２工程Ｓ２で円柱部１ｂをピァシング工具１７で打ち抜いてリング状の座金２と円柱体１ｃとに分断し、その後、座金２を取り出す一方、残りの円柱体１ｃのみを第３工程Ｓ３に移送し、第３工程Ｓ３以降の工程にて、円柱体１ｃを所定形状の袋ナット３にスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにした。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを一個の素材から複数取りしてスクラップレスにて圧造成形する座金を含む複数部材の圧造方法に関する。

従来、座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを製造する場合、普通は座金が金属板をプレスで打ち抜いて作られる一方、座金とは別に金属製丸棒材を用いてボルトやナット或いは袋ナットが圧造により成形されている。

発明が解決しようとする課題

ところで、チタンなど高価な素材で座金を備えた袋ナットや座金を備えたボルト・ナットを製造する際、上記した従来のように座金と袋ナットや座金とボルト・ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成する方法によれば、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を生じる上に、リング体の切断面が剪断により粗いので仕上げ加工する必要があり、その結果、高価で手間を要する問題を有していた。

そこで、本発明は、一個の素材から座金を含む複数の部材を多段ホーマーを利用してスクラップレスにて能率的に生産できる座金を含む複数の部材の圧造方法に関する。

課題を解決するための手段

上記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、第１工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして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圧造し、第２工程で円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの円柱体のみを第３工程に移送し、第３工程以降の工程にて、円柱体を所定形状の袋ナットにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする。

本願の請求項２に記載の発明は、第１工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして円板部とこれに同心一体に突出する第１円柱部とでなる一個の圧造素材を圧造し、第２工程で第１円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と第１円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの第１円柱体のみを第３工程に移送し、第３工程にて、第１円柱体をパンチングして多角ナット部とこれに同心一体に突出する第２円柱部を圧造し、第４工程で、第２円柱部をピァシング工具で打ち抜いて多角ナットと第２円柱体とに分断し、その後、多角ナットを取り出す一方、残りの第２円柱体のみを第５工程に移送し、第５工程以降の工程にて、第２円柱体を所定形状の頭付ボルトにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする。

本願の請求項３に記載の発明は、第２工程及び第４工程にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化に対応するため、請求項２に記載の構成に加え、第３工程での多角ナット部の成形時に該ナット部の上面中央部に穴部を形成して該穴部の奧部に第２工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第４工程で分断された第２円柱体を１８０度ターンして第５工程に移送し、第４工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分が頭付ボルトにおける軸部の先端部分に位置するように方向転換させることを特徴とする。

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、本発明方法による座金を備えた袋ナットの圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く４つの工程で一個のチタン素材から図２に示すような座金２と該座金２を底部に係合保持する袋ナット３をスクラップなしで得るものである。

まず、切断工程１０では、連続したチタン製丸棒材（チタンワイヤー）Ｗ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チタン素材Ａが得られる。このようにして得られたチタン素材Ａ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チタン素材Ａをダイ１３内に押し込む。すると、円板部１ａとこれに同心一体に突出する円柱部１ｂとでなる一個の圧造素材１が形成される。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内より圧造素材１を押し出し、圧造素材１をチャック（図示せず）で第２工程Ｓ２のダイ１６直前へ供給する。

第２工程では、圧造素材１をピァシング工具１７で押圧し、円柱部１ｂを打ち抜く。すると、円柱部１ｂより分離した円板部１ａはリング状の座金２となり、円柱部１ｂは円柱体１ｃとなる。このようにして打ち抜かれた円柱体１ｃをノックアウトピン１８で押出し、それを第３工程Ｓ３のダイ１９直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ２１でダイ１９に向けて押圧すると、ハット状圧造素材１ｄが形成される。この圧造素材１ｄをノックアウトピン２２で押出し、それを第４工程Ｓ４のダイ２３直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ２４でダイ２３に向けて押圧すると、半球状頭部１ｅ′と筒状部１ｅ″とを備えた袋状圧造素材１ｅが形成される。この圧造素材１ｅをノックアウトピン２５で押出し、それを第５工程Ｓ５のダイ２６直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ２７でダイ２６に向けて押圧すると、半球状頭部３ａと筒状部３ｂとフランジ部３ｃと筒状突出部３ｄとを備えた袋ナット３が形成される。その後、袋ナット３をノックアウトピン２８で押出してダイ２６から取り出す。

なお、座金２と袋ナット３とは、図２に示すように第５工程の後工程で、袋ナット３の内周面に内ねじ３ｅが形成されたのち、筒状突出部３ｄの外周に座金２が嵌め込まれた状態で、筒状突出部３ｄの先端部が拡径されてその嵌め込み状態が維持されるように組み付けられる。

本発明は上述のように、一個のチタン素材Ａから座金２と袋ナット３が多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることがことができ、コスト安価に提供することができる。

図３は、別の実施の形態を示すもので、本発明方法による座金とナットとボルトの圧造工程を示すもので、切断工程と、それに続く６つの工程で一個のチタン素材から座金とナットとボルトをスクラップを生ずることなく得るものである。

まず、切断工程３０では、連続したチタン製丸棒材（チタンワイヤー）Ｗをクイル先端口３１より間歇的に送り出し、それを先端口３１を横切るカッター３２で切断すると所定寸法に切断された円柱状のチタン素材Ｂが得られる。このようにして得られたチタン素材Ｂは切断と同時に第１工程Ｔ１のダイ３３の直前部に押しやられ、対応するパンチ３４によって最初のパンチングを受ける。ダイ３４はパンチング時には型孔３３ａの底部となるノックアウトピン３５を具備し、該ピン３５を含むダイ３３とそれに衝突したパンチ３４とで必要な形の空間を作り、パンチングと同時にチタン素材Ｂをダイ３３内に押し込む。すると、円板部４ａとこれに同心一体に突出する第１円柱部４ｂとでなる一個の第１圧造素材４が形成される。パンチ３４が後退すると同時にノックアウトピン３５が突出し圧造素材４をダイ３３から押し出し、圧造素材４をチャック（図示せず）で第２工程Ｔ２のダイ３６直前へ供給する。

第２工程Ｔ２では、圧造素材４をピァシング工具３７で押圧し、第１円柱部４ｂを打ち抜く。すると、第１円柱部４ｂより分離した円板体４ａはリング状の座金５となり、円柱部４ｂは第１円柱体４ｂ′となる。このようにして打ち抜かれた第１円柱体４ｂ′をノックアウトピン３８で押出し、それを第３工程Ｔ３のダイ３８直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ３９でダイ３８に向けて押圧すると、第１円柱体４ｂ′をパンチングして多角ナット部６ａとこれに同心一体に突出する第２円柱部６ｂを有する第２圧造素材６が形成される。ここで、第３工程では多角ナット部６ａの成形時、該ナット部６ａの上面中央部に穴部６ａ′を形成して、図４に示すように該穴部６ａ′の奥部に第２工程Ｔ２での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分（イ）を封入するようになっている。

そして、第２圧造素材６をノックアウトピン４０で押出し、それを第４工程Ｔ４のダイ４１直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ４２でダイ４１に向けて押圧すると、第２円柱部６ｂをピァシング工具４２で打ち抜いて多角ナット７と第２円柱体６ｂ′とに分断する。このようにして打ち抜かれた第２円柱体６ｂ′をノックアウトピン４３で押出し、それを第５工程Ｔ５のダイ４４直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ４５でダイ４４に向けて押圧する。すると、頭部８ａと軸部８ｂとでなる第３圧造素材８を形成する。その場合、第４工程Ｔ４で分断された第２円柱体６ａ′をチャック（図示せず）１８０度ターンして第５工程Ｔ５に移送し、図４で示すように第４工程Ｔ４での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分（ロ）が後述する頭付ボルト９における軸部９ｂの先端部分に位置するように方向転換させる。

この圧造素材８をノックアウトピン４６で押出し、それを第６工程Ｔ６のダイ４７直前へチャック（図示せず）で運びそれをパンチ４８でダイ４７に向けて押圧すると、６角穴部をもつ頭部９ａと軸部９ｂとが一体の頭付ボルト９が形成される。その後、頭付ボルト９をノックアウトピン４９で押出してダイ４７から取り出す。

なお、後工程で上記ナット７の内周面には内ねじ（図示せず）が、また上記頭付ボルト９の軸部９ｂ外周には上記内ねじに螺合する外ねじ（図示せず）が形成される。

上述のように、一個のチタン素材Ｂから座金５とナット６とボルト９が多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べ材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。

また、第３工程Ｔ３での多角ナット部６ａの成形時に該ナット部６ａの上面中央部に穴部６ａ′を形成して該穴部６ａ′の奥部に第２工程Ｔ２での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第４工程Ｔ４で分断された第２円柱体６ｂ′を１８０度ターンして第５工程Ｔ５に移送し、第４工程Ｔ４での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分がボルト９における軸部９ｂの先端部分に位置するように方向転換させるようにしたから、第２工程Ｔ２及び第４工程Ｔ４にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分（イ）及び（ロ）がナット７や頭付ボルト９に悪影響を与えることがないよう対応させることができる。

なお、上記した実施の形態では、いずれも素材として高価なチタン素材を用いたものについて説明したけれども、何らチタン素材に限定されるものではない。

発明の効果

以上のように本願の請求項１に記載の発明の成形方法によれば、一個の素材から座金と袋ナットを多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金と袋ナットを個別に製造し、座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。

また、本願の請求項２に記載の発明の成形方法によれば、一個の素材から座金とナットとボルトが多段ホーマーによってスクラップレスにて能率的に圧造成形されるので、従来のように座金を金属板の打ち抜きにより形成するものに較べて材料ロスをなくすることができ、コスト安価に提供することができる。

さらに、請求項２に記載の発明の成形方法において、第３工程での多角ナット部の成形時に該ナット部の上面中央部に穴部を形成して該穴部の奥部に第２工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第４工程で分断された第２円柱体を１８０度ターンして第５工程に移送し、第４工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分が頭付ボルトにおけるねじ形成部の先端部分に位置するように方向転換させるようにすれば、第２工程及び第４工程にて打ち抜かれたときに発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化がナットやボルトに悪影響を与えることがないよう対応させることができるので好ましい。

本発明方法による座金を備えた袋ナットの圧造工程を示す説明図である。 同袋ナットの組立状態を示す縦断面図である。 別の実施の形態を示す説明図である。 同第４工程から第５工程に至る際の素材のファイバーフロの説明図である。

符号の説明

１ 圧造素材
１ａ 円板部
１ｂ 円柱部
１ｃ 円柱体
２ 座金
３ 袋ナット
Ａ チタン素材
Ｓ１ 第１工程
Ｓ２ 第２工程
Ｓ３ 第３工程
Ｓ４ 第４工程
Ｓ５ 第５工程
４ 圧造素材
４ａ 円板部
４ｂ 第１円柱部
４ｂ′ 第１円柱体
５ 座金
６ａ 多角ナット部
６ａ′ 穴部
６ｂ 第２円柱部
６ｂ′ 第２円柱体
９ 頭付ボルト
９ｂ 軸部
３７ ピァシング工具
４２ ピァシング工具
Ｂ チタン素材
Ｔ１ 第１工程
Ｔ２ 第２工程
Ｔ３ 第３工程
Ｔ４ 第４工程
Ｔ５ 第５工程
Ｔ６ 第６工程

Claims (3)

1. 第１工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして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圧造し、第２工程で円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの円柱体のみを第３工程に移送し、第３工程以降の工程にて、円柱体を所定形状の袋ナットにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする座金を含む複数部材の圧造方法。
2. 第１工程で所定寸法に切断された素材をパンチングして円板部とこれに同心一体に突出する第１円柱部とでなる一個の圧造素材を圧造し、第２工程で第１円柱部をピァシング工具で打ち抜いてリング状の座金と第１円柱体とに分断し、その後、座金を取り出す一方、残りの第１円柱体のみを第３工程に移送し、第３工程にて、第１円柱体をパンチングして多角ナット部とこれに同心一体に突出する第２円柱部を圧造し、第４工程で、第２円柱部をピァシング工具で打ち抜いて多角ナットと第２円柱体とに分断し、その後、多角ナットを取り出す一方、残りの第２円柱体のみを第５工程に移送し、第５工程以降の工程にて、第２円柱体を所定形状の頭付ボルトにスクラップレスにて段階的に圧造成形するようにしたことを特徴とする座金を含む複数部材の圧造方法。
3. 第３工程での多角ナット部の成形時に該ナット部の上面中央部に穴部を形成して該穴部の奥部に第２工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分を封入する一方、第４工程で分断された第２円柱体を１８０度ターンして第５工程に移送し、第４工程での圧造時に発生する破損傷やファイバーフロの乱れ及び加工硬化部分が頭付ボルトにおける軸部の先端部分に位置するように方向転換させることを特徴とする請求項２に記載の座金を含む複数部材の圧造方法。

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