JP2006007285A - Method for producing boss member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークに被締結物を取り付けるに際し、ワークと被締結物との間に介在させ、ねじで被締結物を固定するためのボス部材の製造において、この製造コストを低減可能にするボス部材の製造方法に関する。 The present invention provides a boss capable of reducing the manufacturing cost in manufacturing a boss member that is interposed between a workpiece and a workpiece and fixed with a screw when the workpiece is attached to the workpiece. The present invention relates to a method for manufacturing a member.
製品の軽量化及び薄型化のために電子基板を積層し、この前面にカバーや表示ユニットを取り付ける場合、これら被締結物を取り付けるワークは軽量化を目的としてアルミニウム合金が採用され、しかも、比較的薄いものが採用されている。このようなワークにカバーや表示ユニット等の被締結物を取り付けるに際しては通常、ねじが使用されているが、このねじを直接ワークに螺合するにはワークに十分な厚みがなく、固定強度の減少を招いていた。これを防止することからねじを螺合して取り付けるのに十分な強度を有するボス部材をワークに固定し、このボス部材にねじを螺合して被締結物を取り付けているのが現状である。 When electronic boards are stacked to reduce the weight and thickness of products, and a cover and display unit are attached to the front surface, the work to which these objects are attached is made of aluminum alloy for the purpose of weight reduction, and relatively Thin one is adopted. A screw is usually used to attach an object to be fastened such as a cover or a display unit to such a workpiece. However, the thickness of the workpiece is not sufficient to screw this screw directly onto the workpiece, and the fixing strength is low. It was in decline. In order to prevent this, a boss member having sufficient strength for screwing and attaching a screw is fixed to a workpiece, and the object to be fastened is attached by screwing the screw to the boss member. .
このようなボス部材として、最近では多くの種類のものが使用されており、例えば、ワークに形成されている取付穴(図示せず)よりも若干径の大きい頭部とこの頭部に立設され前記取付穴に嵌入し得る径となっている軸部とが金属材料で一体に形成されてなり、軸部の外周面には、頭部との境界部分に、全周にわたって断面四角形の溝部が形成されている。また、頭部の外周面には回り止め用のローレットあるいはセレーションが形成され、軸部にはねじを螺合可能な有底円筒形状あるいは軸部から頭部にかけて貫通する貫通穴形状の下穴が形成されているものがある。そして、これを製造する場合は、最初に素材110に別工程で有底あるいは貫通円筒穴形状の下穴を形成し、この後、図7に示す頭部圧造工程130において、前記素材110を受け駒に挿入すると同時に加圧パンチで加圧して軸部より大径で且つセレーション部が形成された所定の厚みの頭部を有する一次加工素材を形成する。
Recently, many types of boss members have been used. For example, a head having a slightly larger diameter than a mounting hole (not shown) formed in the workpiece and a erected on the head. And a shaft portion having a diameter that can be fitted into the mounting hole is integrally formed of a metal material, and the outer peripheral surface of the shaft portion is a groove portion having a square cross-section over the entire circumference at the boundary portion with the head portion. Is formed. Further, a knurl or serration for preventing rotation is formed on the outer peripheral surface of the head, and a bottomed cylindrical shape in which a screw can be screwed or a through hole shaped pilot hole penetrating from the shaft to the head is formed on the shaft. Some are formed. When manufacturing this, first, a prepared hole with a bottomed or through-cylindrical hole shape is formed in the
次に、この一次加工素材を次工程の溝加工工程140に移し、図8に示すように、頭部103と軸部102との間の首部に環状の溝部105が形成されるようになっている。この溝加工は通常、切削加工により行われているが、最近では一部に圧造加工により行われているものも出てきている。このようにして、首部に環状の溝部105が形成された二次加工素材が得られると、次にこれを固定するワークより硬度を高くする必要から製品としての所定の硬度を得るために熱処理工程150に移され、この工程において二次加工素材に所定硬度を与えてボス部材101を得ているのが現状である。
しかしながら、このように、素材に様々な加工を加えて二次加工素材を得てから、これに所定硬度が得られるように熱処理を施す場合、必然的に製品化までの製造工数が多くかかり、コストが上昇しており、製品の単価が低減できなかった。また、ユーザからの供給コストの低減が求められる中で、様々なコスト低減策が講じられているが、機械の高速化による対応だけでは、限界があり、大きな成果が得られていない。特に、ボス部材が大きいと、軸部の締結部にはあらかじめねじあるいはナットを螺合するための雌ねじあるいは雄ねじを形成する必要があるが、これら雌ねじあるいは雄ねじを形成するための二次加工が必要となり、そのため、この加工工程を熱処理するまでに設けねばならないが、この雌ねじあるいは雄ねじを形成する場合、切削加工により行っており、その時間当たりの製造数量に限度があり、短時間に纏まった数量が得られていない。このため、熱処理に要する適正な数量が必要な時間に得られず、適正数量になるまで処理ができず、納期の遅延を招いている。一方、少ない量でも処理はできるが、熱処理に必要なガスの量を少なくすることができず、熱処理費用が高価になる等の課題が生じている。 However, in this way, after applying various processing to the material to obtain a secondary processed material and then performing heat treatment so that a predetermined hardness can be obtained, it inevitably takes a lot of manufacturing man-hours until commercialization, The cost has risen and the unit price of the product could not be reduced. In addition, various cost reduction measures have been taken in the midst of demand for reduction of supply costs from users, but there is a limit only by the response by speeding up the machine, and a great result has not been obtained. In particular, when the boss member is large, it is necessary to form a female screw or a male screw for screwing a screw or a nut in advance in the fastening portion of the shaft portion, but secondary processing for forming these female screw or male screw is necessary. Therefore, this processing step must be provided before heat treatment, but when forming this internal thread or external thread, it is done by cutting, and there is a limit to the production quantity per hour, and the quantity collected in a short time Is not obtained. For this reason, an appropriate quantity required for the heat treatment cannot be obtained at a required time, and the process cannot be performed until the appropriate quantity is reached, resulting in a delay in delivery date. On the other hand, processing can be performed with a small amount, but the amount of gas necessary for heat treatment cannot be reduced, and there are problems such as high heat treatment costs.
本発明の目的は、このような課題を解消するとともに所望の機能を有するボス部材を安価且つ短時間に製造可能としたボス部材の製造方法を得ることである。 The objective of this invention is obtaining the manufacturing method of the boss member which made it possible to manufacture the boss member which eliminates such a subject and has a desired function cheaply in a short time.
本発明の目的は、一端に軸部2より大径のセレーション部6を有する頭部3と、この頭部3と軸部2との間の首部外周に溝形状の凹部5を設けてなるボス部材の製造において、素材10はあらかじめ熱処理され且つ所定硬度を有するアルミニウム合金熱処理材であって、これに圧造加工を行い、セレーション部6を有する頭部3と締結部材が螺合される螺合部を形成した軸部2とを有する一次加工素材11を得、次に次工程のローリング工程40において、前記一次加工素材11の首部の外周に前記凹部5を転造加工により形成してボス部材1を得るようにしたボス部材の製造方法を提供することで達成される。
An object of the present invention is to provide a
また、この構成において、アルミ合金熱処理材はその硬度が少なくともHV100以上とすることで、アルミニウム製のワークに対してこれを圧入固定する際にこれが変形することなく確実に固定できる。 Moreover, in this structure, when the hardness of the aluminum alloy heat-treated material is at least HV100 or more, when it is press-fitted and fixed to an aluminum workpiece, it can be reliably fixed without being deformed.
本発明によれば、あらかじめワークの硬度より高い所定硬度を有するように熱処理された素材を使用してボス部材を圧造成形しているので、素材の加工後に熱処理を加える必要がなく、そのため、加工工数が削減できコストが低減される。また、圧造加工速度を高速化する場合に比べて、簡単にコスト低減が図れることからこのコスト低減に要する費用が少なくなり、ユーザの要求にも迅速に対応できる。特に、比較的大きいボス部材の製造においては、雌ねじあるいは雄ねじを軸部に形成する工程があれば、これの製品化が可能になるので、小ロットづつのユーザへの供給も可能になり、ユーザにおける在庫が減少する。しかも、このボス部材はアルミニウム合金熱処理材製で、ワークもアルミニウム製であるので、これら部品を再生する場合に分別処理する必要がなく、そのまま再生することができる。その上、ワークと異なる材料で製造されたボス部材を使用したものに比べて資源の有効活用が向上するとともに再生コストの低減を図ることができ、環境問題解消の一助となる。 According to the present invention, since the boss member is formed by forging using a material that has been heat-treated in advance to have a predetermined hardness higher than the hardness of the workpiece, there is no need to add heat treatment after the material is processed. Man-hours can be reduced and costs can be reduced. In addition, since the cost can be easily reduced as compared with the case where the forging processing speed is increased, the cost required for the cost reduction is reduced, and the user's request can be quickly responded. In particular, in the manufacture of a relatively large boss member, if there is a process of forming a female screw or a male screw on the shaft part, it becomes possible to commercialize this, so that it is possible to supply users in small lots. Inventory in Moreover, since this boss member is made of an aluminum alloy heat treatment material and the workpiece is also made of aluminum, it is not necessary to perform a separation process when these parts are regenerated, and they can be regenerated as they are. In addition, resources can be used more effectively than the one using a boss member made of a material different from that of the workpiece, and the regeneration cost can be reduced, which helps to solve environmental problems.
以下、本発明の実施の形態を図1乃至図6に基づき説明する。図5及び図6において、1は本発明により製造される、材料があらかじめ熱処理されて所定硬度を有するアルミニウム合金熱処理材製のボス部材であり、この硬度は通常、少なくともHV100以上となるように処理されている。しかも、このボス部材1はその加工において、生じる加工硬化により、製品となった段階でその硬度が1割程度増加しており、このボス部材1は軸部2とこの軸部2より大径の頭部3とから構成されている。このボス部材1の軸部2には中心線上に有底円筒穴形状に明けられた下穴4が設けられている。この下穴4は軸部2の軸端から頭部3に向かって有底円筒穴形状に形成されているが、この他に軸端から頭部端にかけて貫通した貫通穴形状(図示せず)であってもよい。この下穴4は締結部材であるねじ(図示せず)が螺合されて組み合わされる螺合部となっているので、この径はねじの脚部に形成されるねじ山の有効径とほぼ同径かそれ以下となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6,
また、この軸部2と頭部3との間の首部には軸部2より小径で頭部3の厚さの約1/2程度の幅を有するとともに軸部外周に沿う外周溝形状の凹部5が形成してあり、この凹部5は軸線に沿う断面において、底面側が狭く開放側が広くなるよう少なくとも一方が、あるいは両側が傾斜している。この凹部5はアルミニウム板等のワーク(図示せず)の取付穴(図示せず)にボス部材1が加圧入固定された時、ワークの肉が嵌り込む溝であり、これにより、ワークに対して抜け止め構造となっている。この首部には軸部2の直径より大径の前記頭部3が連続して一体的に設けてあり、この頭部3にはその中心から放射方向に且つ円周上に等間隔をおいて山形形状の複数の突部が突出した形状のセレーション部6が形成されている。このセレーション部6は外周を鋸歯状の山形形状としているが、この形状以外に、例えば、花びら形状であってもよい。
In addition, the neck between the
次にこのボス部材1の製造方法について図1乃至図4により説明すると、所定寸法に設定され且つ材料が、あらかじめ熱処理されて所定硬度を有するアルミニウム合金熱処理材製の素材10即ち、この実施の形態では、硬度は少なくとも100HV以上となるように設定されている素材10に対して、図1に示すように、所定の下穴4が穴明け工程20で形成される。この穴明け工程20に続いて、頭部圧造工程30が配置してあり、この工程により図2に示すように、圧造加工が加えられて頭部3には一次加工素材11の軸部側外周にセレーション部6が形成される。この工程の受け駒31はボス部材1の軸部外径に相当する支持穴32を有しており、この支持穴32には押出ピン33が軸方向に摺動自在に内挿されている。この支持穴32の先端にはこれより大きい外径で前記ボス部材1の頭部外周に形成されるセレーション部6に対応する山形形状の成形穴34が形成してあり、この深さは前記ボス部材1の頭部3の厚みより僅かに浅くなっている。
Next, the manufacturing method of the
一方、支持穴32の中心線上には加圧パンチ35が配置してあり、この加圧パンチ35の先端には前記ボス部材1の頭部端面側に前記セレーション部6の外径より大径で前記成形穴34で形成されるセレーション部6より薄い余肉部12を形成する余肉形成穴36を有している。この穴36の深さは前記ボス部材1の頭部3の厚みから前記成形穴34の深さを引いた寸法になっており、これら両方の穴34、36の深さを合わせたものが前記頭部の厚みとなるように設定されている。
On the other hand, a
この頭部圧造工程30には前記余肉部12を除去してセレーション部6を形成するトリミング作業が含まれており、これは図3に示すように、前記受け駒31の支持穴32の中心線上にトリミングパンチ37が移動して位置するようになっている。このトリミング作業ではセレーション部6の外周形状とトリミングパンチ37の内形状が一致するように調整配置してあり、押出ピン33が前方のトリミングパンチ側へ移動して一次加工素材11を押し出して前記余肉部12にトリミングパンチ37が食い込むことで、頭部3の外周面全体には図4に示すように、セレーション部6が形成された二次加工素材13が得られるようになっている。この作業は次工程で凹部5を形成するために素材を水平に支えるのに必要な頭部座面をできる限り平坦にすることを目的として必要な作業である。
The
次にはローリング工程40が配置してあり、この工程では前記セレーション部6を有する二次加工素材13が頭部3を上にして転造ダイス(図示せず)により頭部3と軸部2との間の首部を転造加工することで、首部の外周には凹部5が形成されるようになっている。これにより、軸部2の外周に環状の凹部5が形成されたボス部材1が得られる構成である。これら圧造加工により素材が塑性変形され、素材の表面には加工硬化が生じることになる。
Next, a rolling
このような構成において、あらかじめ軸部2より大きい頭部3が得られるような所定長さ寸法に設定された素材10に対して穴明け工程20で下穴4をあけ、この素材10を頭部圧造工程30に供給する。この頭部圧造工程30では図2に示されたように、受け駒31の支持穴32に素材10が加圧パンチ35で圧入されると同時にこの素材10の挿入先端が所定位置にある押出ピン33の端部に当接するが、更に、加圧パンチ35が移動するので、素材10が成形穴34に充満する。一方、加圧パンチ側の素材10も余肉形成穴36に充満することになり、この加圧作用により軸部側にセレーション部6を有し、頭部端部に厚みの薄い余肉部12を有する頭部3が形成された一次加工素材11が得られる。この一次加工素材11が得られると、加圧パンチ35は後退し、続いて、この受け駒31の中心線上にトリミングパンチ37が移動して位置決めされる。
In such a configuration, a
このトリミングパンチ37はあらかじめその内形状が受け駒31の成形穴形状と一致するようになっており、図3に示すように、トリミングパンチ37が受け駒側へ移動して前記一次加工素材11の余肉部12に当接すると、前記押出ピン33がトリミングパンチ37の方向へ移動し、この一次加工素材11を受け駒31の支持穴32から押し出す。これにより、図4に示すように、余肉部12には外周の抜きカス14が除かれてトリミングパンチ37で前記セレーション部6と同様の形状が形成される。このようにして、頭部3の全外周にセレーション部6が形成された二次加工素材13は次にローリング工程40に供給される。
The trimming
このローリング工程40では、セレーション部6を有する頭部3を上に軸部2を垂下した状態で転造ダイス(図示せず)間に供給され、二次加工素材13には頭部座面側の軸部2に凹部5が転造加工により形成される。以上により図5及び図6に示すようなボス部材1が完成する。尚、この実施の形態においては、螺合部として雌ねじが形成される下穴4を有するボス部材の製造方法について説明したが、何もこれに限定されるものではなく、例えば、軸部2の外周に雄ねじが形成されたボス部材にも適用できる製造方法である。
In this rolling
1 ボス部材
2 軸部
3 頭部
4 下穴
5 凹部
6 セレーション部
10 素材
11 一次加工素材
12 余肉部
13 二次加工素材
14 抜きカス
20 穴明け工程
30 頭部圧造工程
31 受け駒
32 支持穴
33 押出ピン
34 成形穴
35 加圧パンチ
36 余肉形成穴
37 トリミングパンチ
40 ローリング工程
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The method for manufacturing a boss member according to claim 1, wherein the heat-treated aluminum alloy has a hardness of at least HV100 or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004188960A JP2006007285A (en) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | Method for producing boss member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004188960A JP2006007285A (en) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | Method for producing boss member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006007285A true JP2006007285A (en) | 2006-01-12 |
Family
ID=35775087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004188960A Pending JP2006007285A (en) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | Method for producing boss member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006007285A (en) |
-
2004
- 2004-06-25 JP JP2004188960A patent/JP2006007285A/en active Pending
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