JP2007307590A - Cup-shaped member with flange, and method and apparatus for molding the same member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フランジ付カップ状部品及びその成形方法及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a flanged cup-shaped part, a molding method thereof, and a manufacturing apparatus thereof.
例えば、電磁弁のヨークを構成する部品等のフランジ付カップ状部品は、棒材を切削加工して成形することが一般的であったため、材料費，切削加工費が高く、これらの製造コストを抑えるべき鍛造素材の成形方法が望まれていた。特に、耐食性と磁気特性が求められる製品の場合は、電磁ステンレス鋼等の高価な素材が使われる為、切削代の少ない鍛造成形化が主となる。また、フランジ部が多角形状の場合、切削加工は複雑な工程を経ることになり、それに応じて設備負荷が大きくなるので、経済性の観点から多角形状フランジの鍛造素材化が望まれている。 For example, flanged cup-shaped parts such as parts constituting the yoke of a solenoid valve are generally formed by cutting a bar material, so that the material cost and cutting cost are high, and the manufacturing cost thereof is reduced. A forging material forming method to be suppressed has been desired. In particular, for products that require corrosion resistance and magnetic characteristics, expensive materials such as electromagnetic stainless steel are used. Moreover, when a flange part is polygonal shape, since a cutting process will go through a complicated process and an equipment load will become large according to it, the forging raw material of a polygonal flange is desired from a viewpoint of economical efficiency.
例えば、フランジ付カップ状部品の冷間鍛造方法として、特許文献１に示すような、ダイスをフローティング状態とし、カップ部分とフランジ部を同時成形して、冷間鍛造工程を短縮するものが提案されている。 For example, as a cold forging method for flanged cup-shaped parts, a method for shortening the cold forging process by placing the die in a floating state and simultaneously forming the cup portion and the flange portion as shown in Patent Document 1 has been proposed. ing.
しかしながら、特許文献１の冷間鍛造方法は、中実ブランクの材料をパンチにより、フランジ部が形成される第１キャビティ内と、カップ部分が形成される第２キャビティ内に押出しているが、フランジ部はパンチの移動方向に対して直角に延びていることから材料が流動しづらいため、第１キャビティ内の隅々まで材料が行き渡らせることが難しく、高精度に成形できないといった問題があった。また、直角に曲がっているところを材料が流動することから、キャビティの角部分に応力が集中しやすくキャビティを構成するダイスの寿命が短くなってしまうといった問題をも生じてしまう。 However, in the cold forging method of Patent Document 1, the material of the solid blank is extruded by punching into the first cavity where the flange portion is formed and into the second cavity where the cup portion is formed. Since the portion extends at right angles to the moving direction of the punch, it is difficult for the material to flow. Therefore, it is difficult to spread the material to every corner in the first cavity, and there is a problem that molding cannot be performed with high accuracy. In addition, since the material flows in a portion that is bent at a right angle, the stress tends to concentrate on the corners of the cavity, resulting in a problem that the life of the die forming the cavity is shortened.
本発明の目的は、塑性加工によって成形したとしても高精度に成形することができると共に、ダイスの寿命を向上させることができるフランジ付カップ状部品及びその成形方法及びその製造装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a flanged cup-shaped part that can be molded with high accuracy even if molded by plastic working and that can improve the life of a die, a molding method thereof, and a manufacturing apparatus thereof. is there.
本発明におけるフランジ付カップ状部品の成形方法は、中間ブランクがカウンター部材とパンチによって挟持されている状態を維持したまま、中間ブランクを第２キャビティの方向に移動させて、中間ブランクの材料を第２キャビティ内周とカウンター部材外周間に形成される空間へ押出すことを特徴としている。 In the method for forming a flanged cup-shaped part in the present invention, the intermediate blank is moved in the direction of the second cavity while maintaining the state where the intermediate blank is held between the counter member and the punch. It is characterized by being extruded into a space formed between the inner periphery of the two cavities and the outer periphery of the counter member.
また、本発明におけるフランジ付カップ状部品の製造装置は、パンチとカウンター部材間に中間ブランクを挟持した状態を維持する維持手段と、ダイスと、パンチ及びカウンター部材とを相対移動させる相対移動手段とを備えたことを特徴としている。 In addition, the flanged cup-shaped part manufacturing apparatus according to the present invention includes a maintaining unit that maintains a state where the intermediate blank is sandwiched between the punch and the counter member, a die, and a relative moving unit that relatively moves the punch and the counter member. It is characterized by having.
また、本発明におけるフランジ付カップ状部品は、フランジ付カップ状部品の底部を除く筒部とフランジ部の材料には、共にフランジ付カップ状部品の軸方向に塑性流動した流動痕跡が残されていることを特徴としている。 Further, in the flanged cup-shaped part according to the present invention, the material of the cylinder part and the flange part excluding the bottom part of the flanged cup-shaped part is left with a trace of flow that plastically flows in the axial direction of the flanged cup-shaped part. It is characterized by being.
本発明によれば、フランジ付カップ状部品を塑性加工によって成形したとしても高精度に成形することができると共に、ダイスの寿命を向上させることができる。 According to the present invention, even if a flanged cup-shaped part is molded by plastic working, it can be molded with high accuracy and the life of a die can be improved.
本発明におけるフランジ付カップ部品が組み付けられた高圧燃料ポンプの例について図面に基づいて説明する。図１は、本発明のフランジ付カップ部品を電磁弁に用いられるヨークとして使用した高圧燃料ポンプの全体を示す縦断面図である。 An example of a high-pressure fuel pump in which the flanged cup component according to the present invention is assembled will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an entire high-pressure fuel pump in which the flanged cup part of the present invention is used as a yoke used for a solenoid valve.
高圧燃料ポンプ１は、カム２の回転に伴ってプランジャ３が往復運動を行い、加圧室４内の燃料が加圧される。この加圧された燃料は、吐出口６側への流れのみを許容する逆止弁としての吐出弁５を開弁して吐出口６から吐出される。
In the high pressure fuel pump 1, the
また、加圧室４は、電磁弁７を介して低圧部に連通しており、電磁弁７を制御することにより、吐出口６から吐出される燃料を制御することができる。この電磁弁７は、加圧室４と低圧部の連通部を開閉する吸入弁１６と、吸入弁１６を駆動するためのソレノイド８によって構成されており、更に、このソレノイド８は、コイル９と、このコイル９の周りに磁気回路を形成するコア１０ａ，１０ｂ及びヨーク１１と、可動鉄心１２とで構成されている。尚、コア１０ａ，１０ｂ，ヨーク１１，可動鉄心１２の材料としては電磁ステンレス鋼が用いられる。
Further, the pressurizing
ヨーク１１は、コイル９を内周１１ｆに収容すると共に、外周にはネジ部１３が形成された筒部１１ａと、コア１０ｂを嵌合する凹面１４を有する底部１１ｂと、筒部１１ａの底部１１ｂ側外周に設けられた六角形フランジ１１ｃとからなる。この六角形フランジ
１１ｃによりヨーク１１に回転力を加えて、ネジ部１３をハウジング１５に形成された雌ネジ部１５ａにねじ込むことにより電磁弁７全体がハウジング１５に固定されるようになっている。このように構成することで、電磁弁７を固定するナットや係止部品を省略でき、製品コスト上有利な構成となる。また、ヨーク１１をコンパクトにするために六角フランジ１１ｃは、筒部１１ａと底部１１ｂの外周に跨って配設されているので、六角フランジ１１ｃの端面１１ｄよりも底部１１ｂにおける底面１１ｅの位置が深くなっている。本発明におけるフランジ付カップ状部品は、このヨーク１１として使用される。
The
次に本発明における実施例１として、フランジ付カップ状部品としてのヨークの製造方法について、図２〜図４に基づいて説明する。図２は、ヨークの中間素材の斜視図である。また、図３は、成形工程毎のヨークを示す図である。また、図４は、中間ブランクからヨークの中間素材が押し出し成形されることを説明する図である。 Next, as Example 1 of the present invention, a method for manufacturing a yoke as a flanged cup-shaped part will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the intermediate material of the yoke. Moreover, FIG. 3 is a figure which shows the yoke for every shaping | molding process. FIG. 4 is a view for explaining that the intermediate material of the yoke is extruded from the intermediate blank.
まず、本発明のフランジ付カップ状部品としてのヨーク１１の成形工程を図３に基づいて説明する。図３（ａ）は、中実ブランクを示す側面図及び側面図のＴ方向矢視図である。中実ブランク１１−１は、外周がヨーク１１における六角フランジ１１ｃと略同一形状の六角形となっており、体積はヨーク１１の中間素材１１−３の体積とほぼ同一としてある。一般的には、このような中実ブランク１１−１は、切断されたコイル線材を冷間鍛造によって六角形に成形するパーツフォーマを用いて成形されるが、ヨーク１１の六角フランジ１１ｃと略同形に引抜いた棒材を鋸切断して、中実ブランク１１−１としても良い。また、中実ブランク１１−１には、次工程の押出し成形において必要な変形能を与える為に焼鈍等の熱処理を行うことが望ましく、更に、焼付が発生しないように表面処理を行うことが望ましい。
First, the molding process of the
このように成形された中実ブランク１１−１は、六角フランジ１１ｃと略同形状のキャビティを有するダイス内に収容され、先端面外周が六角フランジ１１ｃと略同形状のパンチと、円筒形に形成されたヨーク１１の内周１１ｆと先端面が略同一径のカウンター部材とで軸方向に挟持した状態からパンチを前進させることにより、材料を塑性流動させて、図３（ｂ）に示すような中間ブランク１１−２が前方押出し成形される。図３（ｂ）は、中間ブランクを示す側面図及び側面図のＵ方向矢視図である。尚、この押出し成形は、先端面外周が六角フランジ１１ｃと略同形状のカウンター部材と、円筒形に形成されたヨーク１１の内周１１ｆと先端面が略同一径のパンチとを用いて後方に押出して成形しても良い。
The solid blank 11-1 thus formed is accommodated in a die having a cavity having substantially the same shape as that of the
このように成形された中間ブランク１１−２は、外周における軸方向全範囲がヨーク
１１の六角フランジ１１ｃと略同一形状の六角形となっており、内周はヨーク１１の内周１１ｆと略同一形状の円柱形となっている。また、内周の軸方向一端側には底部が残されており、この底部の厚さは、ヨーク１１の底部１１ｂと略同一の厚さとなっている。尚、中間ブランク１１−２の軸方向長は、ヨーク１１の軸方向長よりも若干小さくなっている。
The intermediate blank 11-2 thus formed has a hexagonal shape in which the entire axial range on the outer periphery is substantially the same shape as the
次に、中間ブランク１１−２から図３（ｃ）に示すようなヨーク１１の中間素材１１−３を成形する。この中間素材１１−３は、図３（ｂ）に示す中間ブランク１１−２に対して、外周における軸方向所定範囲が円筒形状となっており、全体の軸方向長も長くなっている。尚、図３（ｃ）は、成形されたヨークの中間素材を示す側面図及び側面図のＶ方向矢視図である。
Next, the intermediate material 11-3 of the
この中間素材１１−３の詳細形状を図２に基づいて説明する。図２（ａ）は、六角フランジ側が図中上方に向くように載置した斜視図である。また、図２（ｂ）が中間素材１１−３における開口部側が図中上方に向くように載置すると共に、周方向の一部を断面としたものの斜視図である。 The detailed shape of the intermediate material 11-3 will be described with reference to FIG. Fig.2 (a) is the perspective view mounted so that the hexagon flange side might face the upper direction in the figure. FIG. 2B is a perspective view of the intermediate material 11-3 placed so that the opening side faces upward in the drawing, and a part of the circumferential direction is a cross section.
中間素材１１−３は、有底筒状のカップ状に形成されており、底部１１ｂ側にフランジ部が設けられたフランジ付カップ状部品である。図２（ａ）に示すようにフランジ部は、断面が略六角形の六角フランジ１１ｃに形成されており、底部１１ｂから軸方向に所定長さが略同形状となっている。また、中間素材１１−３の外周側面における六角フランジ
１１ｃ以外の部分は、略円筒形状の筒部１１ａとなっており、六角フランジ１１ｃと筒部１１ａとの境には、端面１１ｄが設けられる。この端面１１ｄは、図２（ｂ）に示すように筒部１１ａから六角フランジ１１ｃに向けて拡径するようにテーパ形状となっている。
The intermediate material 11-3 is a cup-shaped part with a flange that is formed in a bottomed cylindrical cup shape and has a flange portion on the bottom 11b side. As shown in FIG. 2A, the flange portion is formed in a
また、中間素材１１−３における底部１１ｂの軸方向逆側端は、開口しており、この開口部１１ｇから底部１１ｂにかけて円柱形状の空間が形成されている。この空間の底面
１１ｅの軸方向位置は、端面１１ｄの軸方向位置より深くなっており、その距離Ｌは六角フランジ１１ｃの軸方向長さの約１／２程度の深さまで達している。
Moreover, the axial direction reverse side end of the
尚、図１に示すヨーク１１は、底面１１ｅにコア１０ｂを嵌合するための凹面１４が形成され、底部１１ｂの外端には、凸形状部１７が形成されているが、これらは、図２及び図３（ｃ）に示した中間素材１１−３を更に切削加工することによって形成される。このように形成された凸形状部１７には、端子を接続するための端子接続部１８が樹脂をモールドすることによって設けられている。
The
次に中間ブランク１１−２から中間素材１１−３への成形について図４に基づいて説明する。図４（ａ）は、中間ブランク１１−２を中間素材１１−３に成形する直前の状態を表した断面図である。また、図４（ｂ）は、中間ブランク１１−２を中間素材１１−３に成形した直後の状態を表した断面図である。 Next, molding from the intermediate blank 11-2 to the intermediate material 11-3 will be described with reference to FIG. Fig.4 (a) is sectional drawing showing the state just before shape | molding the intermediate blank 11-2 to the intermediate raw material 11-3. FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state immediately after the intermediate blank 11-2 is formed into the intermediate material 11-3.
図４（ａ）に示すように中間ブランク１１−２は、内周が中間ブランク１１−２の外形と略同一の六角形状に形成された第１キャビティ１９と、この第１キャビティ１９より径方向の寸法が小さな円柱形状であって、第１キャビティ１９の軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティ２０とを有するダイス２１における第１キャビティ１９内に底部
１１ｂと開口部１１ｇが第２キャビティ２０と対向するように装着される。尚、第１キャビティ１９と第２キャビティ２０の境界面には、第２キャビティ２０から第１キャビティ１９に向かって拡径するテーパ面が形成されている。
As shown in FIG. 4A, the intermediate blank 11-2 has a
また、第１キャビティ内に装着された中間ブランク１１−２は、開口部１１ｇから軸方向に沿って挿入されるカウンター部材としてのカウンターピン２２と、中間ブランク１１−２の軸方向逆側端に設けられたパンチ２３とによって軸方向に挟持される。
Moreover, the intermediate blank 11-2 mounted in the first cavity has a
カウンターピン２２は、第２キャビティ２０の内径よりも小径の円柱形状に形成されており、第２キャビティ２０側からダイス２１に対して移動自在に挿入されている。このため、第２キャビティ２０との間には環状の円筒空間が形成される。
The
パンチ２３の外周は、第１キャビティ１９の内周形状に対応するように略同形状の六角形状に形成されており、第１キャビティ１９側からカウンターピン２２と同様にダイス
２１に対して移動自在に挿入されている。尚、カウンターピン２２とは異なり、第１キャビティ１９内周とパンチ２３外周との間には、なるべく隙間が形成されないようになっている。
The outer periphery of the
次に図４（ａ）の状態から図４（ｂ）に示すように、パンチ２３の押圧力Ｆ２により押圧することにより、パンチ２３と共に中間ブランク１１−２とカウンターピン２２を同方向・同速度で図中Ｐ分だけ移動させ、中間ブランク１１−２の底部１１ｂの厚さを変化させずに、中間ブランク１１−２の外周をダイス２１の第２キャビティ２０とカウンターピン２２間の環状空間内へ塑性流動させて押出し成形する。このため、押し出された中間ブランク１１−２の外周は、第２キャビティ２０の内周に沿った円筒形状となる。このようにして図２及び図３（ｃ）に示したような中間素材１１−３が成形される。
Next, as shown in FIG. 4B from the state of FIG. 4A, the intermediate blank 11-2 and the
尚、図４（ａ）から図４（ｂ）の成形過程において、底部１１ｂは常に挟持しておく必要がある。カウンターピン２２は、押圧力Ｆ２により押し出される際の応力と、それに付随する摩擦力により、材料流れと共に移動しようとするので、成形過程において、摩擦力に打ち勝つ程度の付勢力Ｆ１を常に維持しなければならない。仮に、カウンターピン２２が底面１１ｅから離れてしまうと、底面１１ｅと内周１１ｆの隅に駄肉が発生したり、底部１１ｂが変形する可能性がある。
In addition, in the molding process of FIG. 4A to FIG. 4B, it is necessary to always hold the
このようにして成形された中間素材１１−３は、中実ブランク１１−１から材料を軸方向に塑性流動させることで押し出して中間ブランク１１−２を成形すると共に、中間ブランク１１−２の外周を更に軸方向に押し出しているので、底部１１ｂを除く筒部１１ａと六角フランジ１１ｃの材料には、中間素材１１−３の軸方向に沿って塑性流動した流動痕跡が残されるが、底部１１ｂは、軸方向に押し出されることがないので中間素材１１−３の軸方向に沿った流動痕跡は残されない。
The intermediate material 11-3 thus molded is extruded by plastic flow of the material from the solid blank 11-1 in the axial direction to form the intermediate blank 11-2, and the outer periphery of the intermediate blank 11-2. Is further extruded in the axial direction, so that the material of the
次にフランジ付カップ状部品としてのヨークの製造装置を図５に基づいて説明する。図５（ａ）は、フランジ付カップ状部品の製造装置における成形直前の状態の断面図である。図５（ｂ）は、フランジ付カップ状部品の製造装置における成形直後の状態の断面図である。図５（ｃ）は、フランジ付カップ状部品の製造装置における成形品排出時の状態の断面図である。 Next, the manufacturing apparatus of the yoke as a cup-shaped part with a flange is demonstrated based on FIG. Fig.5 (a) is sectional drawing of the state just before shaping | molding in the manufacturing apparatus of a cup-shaped component with a flange. FIG.5 (b) is sectional drawing of the state immediately after shaping | molding in the manufacturing apparatus of a cup-shaped component with a flange. FIG.5 (c) is sectional drawing of the state at the time of the molded article discharge | emission in the manufacturing apparatus of a cup-shaped part with a flange.
図５（ａ）に示すようフランジ付カップ状部品の製造装置は、第１キャビティ１９及び第２キャビティ２０を有するダイス２１と、第１キャビティ１９の軸方向端側から挿入され、ダイス２１に対して相対移動可能に設けられたパンチ２３と、第２キャビティ２０の内周面との間に環状の隙間が形成されるように第２キャビティ２０の軸方向端側から挿入され、ダイス２１に対して相対移動可能に設けられたカウンター部材としてのカウンターピン２２と、パンチ２３とカウンターピン２２間に中間ブランク１１−２を挟持した状態を維持する維持手段と、ダイス２１に対してパンチ２３及びカウンターピン２２とを相対移動させる相対移動手段と、第２キャビティ２０の内周とカウンターピン２２の外周間に形成される環状の隙間における軸方向端部に任意に出没可能な複数のノックアウトピン
２４とから構成されている。
As shown in FIG. 5A, the flanged cup-shaped part manufacturing apparatus is inserted from the die 21 having the
維持手段は、カウンターピン２２を中心として円周上に複数配置された付勢部材としてのガススプリング２５と、全てのガススプリング２５を一側面の外周側に当接させ、それらの付勢力Ｆ３をカウンターピン２２に与えるべく他側面にカウンターピン２２を当接させた連結板２６とによって構成されている。このため、複数の付勢力Ｆ３をカウンターピン２２の位置の一箇所に集中できるので、高荷重な付勢力Ｆ１が得られる。尚、カウンターピン２２における連結板２６側端部にはダイス２１に対するカウンターピン２２の移動を規制するフランジ状のストッパが設けられており、ガススプリング２５から付勢力Ｆ３が作用してもカウンターピン２２の所定以上のストロークが規制される。
The maintenance means makes a plurality of gas springs 25 as urging members arranged on the circumference around the
相対移動手段は、図中に詳細を記載しないがパンチ２３をカウンターピン２２側に移動させる装置であり、例えば、油圧シリンダーによって構成される。
Although not described in detail in the drawing, the relative moving means is a device that moves the
ノックアウトピン２４は、ノックアウト力Ｆ４を伝えてキャビティから成形品を取り出すためのものであり、カウンターピン２２の外周に複数設置し、連結板２６内を貫通させる構造となっている。このため、複数のガススプリング２５の荷重を一箇所に纏めて高荷重の付勢Ｆ１を得られ、成形品のノックアウトも可能となる。このノックアウトピン２４の端面には押出ピン２７が当接可能となっており、この押出ピン２７には油圧や空気圧等が作用してダイス２１側に移動させてノックアウト力Ｆ４をノックアウトピン２４に生じさせることができる。尚、連結板２６を切欠き形状とし、その切欠き部にノックアウトピン２４を通しても構わない。
The knockout pins 24 are used to transmit a knockout force F4 and take out a molded product from the cavity. A plurality of the knockout pins 24 are installed on the outer periphery of the
このように構成されたフランジ付カップ状部品の製造装置における第１キャビティ１９に、図５（ａ）に示すようにパンチ２３側から中間ブランク１１−２を装着すると共に、パンチ２３とカウンターピン２２によって中間ブランク１１−２を挟持する。このとき、カウンターピン２２には、ガススプリング２５による付勢力が作用して最もパンチ２３側に突出した状態となっている。
As shown in FIG. 5A, the intermediate blank 11-2 is mounted from the
次に図５（ｂ）に示すようにパンチ２３を油圧等によりカウンターピン２２側に押圧力Ｆ２で押圧する。このとき、カウンターピン２２には、押圧力Ｆ２に対向する方向にガススプリング２５による付勢力Ｆ３が作用しているが押圧力Ｆ２の方が付勢力Ｆ３よりも大きいため、付勢力Ｆ３に打ち勝ってパンチ２３と中間ブランク１１−２とカウンターピン２２とが当接した状態を維持したまま、ガススプリング２５側に移動する。その際、中間ブランク１１−２の開口部１１ｇ側の筒部１１ａは、第２キャビティ２０側に塑性流動して、フランジ付カップ状部品としてのヨーク１１の中間素材１１−３が成形される。
Next, as shown in FIG. 5B, the
更に図５（ｃ）に示すようにパンチ２３を上昇させると共に、押出ピン２７に油圧、もしくは、空気圧を作用させてノックアウトピン２４をノックアウト力Ｆ４で成形品側に上昇させて成形品をキャビティから取り除く。
Further, as shown in FIG. 5 (c), the
次に本実施例の作用効果を以下に示す。 Next, the function and effect of this embodiment will be described below.
本実施例においては、外形が前記フランジ部と略同一に形成された中実ブランクを成形する工程と、前記中実ブランクの外形を変えずに内部に空間を形成して有底筒状の中間ブランクを成形する工程と、内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスの前記第１キャビティ内に、底部と軸方向逆側端に設けられた開口部が前記第２キャビティと対向するように前記中間ブランクを載置すると共に、前記中間ブランクの開口部から挿入されるカウンター部材と、パンチとによって軸方向から前記中間ブランクを挟持する工程と、前記カウンター部材と前記パンチによって挟持されている状態を維持したまま、前記中間ブランクを前記第２キャビティの方向に移動させて、前記中間ブランクの材料を前記第２キャビティ内周と前記カウンター部材外周間に形成される空間へ押出す工程と、によってフランジ付カップ状部品を成形したので、材料の流動方向をダイスに対する中間ブランクの移動方向に合わせることができる。このため、無理のないように材料を流動させることができるので高精度のフランジ付カップ状部品を成形することができる。このため、内周と底面及びフランジ部外周を鍛造素材面のまま高圧燃料供給ポンプへ適用することができる。また、中間ブランクと中間素材を別々の工程で成形したのでダイスの寿命を向上させることができる。 In this embodiment, a step of forming a solid blank whose outer shape is formed substantially the same as the flange portion, and a bottomed cylindrical intermediate by forming a space inside without changing the outer shape of the solid blank A step of forming a blank, a first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, a dimension in a radial direction smaller than the first cavity, and continuously provided at one axial end of the first cavity The intermediate blank is placed in the first cavity of the die having the second cavity formed so that the opening provided at the bottom and the axially opposite end faces the second cavity, and The step of sandwiching the intermediate blank from the axial direction by the counter member inserted from the opening of the intermediate blank and the punch, and the state of being sandwiched by the counter member and the punch The intermediate blank is moved in the direction of the second cavity while being maintained, and the material of the intermediate blank is extruded into a space formed between the inner periphery of the second cavity and the outer periphery of the counter member. Since the cup-shaped part is molded, the flow direction of the material can be matched with the moving direction of the intermediate blank relative to the die. For this reason, since a material can be made to flow without unreasonableness, a highly accurate flanged cup-shaped part can be formed. For this reason, it can apply to a high-pressure fuel supply pump with an inner periphery, a bottom face, and a flange part outer periphery being a forging raw material surface. Moreover, since the intermediate blank and the intermediate material are formed in separate steps, the life of the die can be improved.
また、前記中間ブランクは、前記中実ブランクから押出し成形により成形されるので、材料の歩留まりをよくすることができる。 Moreover, since the said intermediate | middle blank is shape | molded by the extrusion molding from the said solid blank, the yield of material can be improved.
また、前記中実ブランクは、前記中間ブランクに成形する前に熱処理が施されているので次工程の押出し成形において必要な変形能を与えることができる。 Moreover, since the said solid blank is heat-processed before shape | molding in the said intermediate | middle blank, it can give a deformability required in the extrusion process of the next process.
また、前記中実ブランクは、前記中間ブランクに成形する前に表面処理が施されているので次工程の押出し成形において焼付が発生しない。 Moreover, since the said solid blank is surface-treated before shape | molding in the said intermediate | middle blank, baking does not generate | occur | produce in the extrusion process of the following process.
また、前記ダイスに対して、前記パンチ及び前記カウンター部材を移動させることにより、前記第２キャビティ内周と前記カウンター部材外周間に形成される空間へ前記中間ブランクの材料を押出しているので、重量の重いダイスを移動させるよりも簡単に中間ブランクの材料を押出すことができる。このため、押出しするための力を発生する装置を安価で簡略なものとすることができる。 Further, by moving the punch and the counter member relative to the die, the material of the intermediate blank is extruded into a space formed between the inner periphery of the second cavity and the outer periphery of the counter member. The material of the intermediate blank can be extruded more easily than moving a heavy die. For this reason, the apparatus which generate | occur | produces the force for extrusion can be made cheap and simple.
また、フランジ付カップ状部品の製造装置は、内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスと、前記第１キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたパンチと、前記第２キャビティの内周面との間に環状の隙間が形成されるように前記第２キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたカウンター部材と、前記パンチと前記カウンター部材間に中間ブランクを挟持した状態を維持する維持手段と、前記ダイスと、前記パンチ及び前記カウンター部材とを相対移動させる相対移動手段と、を備えている。この製造装置によって、無理のないように材料を流動させることができるので高精度のフランジ付カップ状部品を成形することができる。 In addition, the flanged cup-shaped part manufacturing apparatus includes a first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, a dimension in a radial direction smaller than the first cavity, and one axial end of the first cavity. A die having a second cavity provided continuously to the die, a punch inserted from an axial end side of the first cavity and provided to be movable relative to the die, and an inner portion of the second cavity. A counter member which is inserted from the axial end side of the second cavity so as to form an annular gap with the peripheral surface, and is provided so as to be relatively movable with respect to the die; the punch and the counter member A maintaining means for maintaining a state in which an intermediate blank is sandwiched therebetween, a relative moving means for relatively moving the die, and the punch and the counter member are provided. With this manufacturing apparatus, the material can be flowed without difficulty, so that a highly accurate flanged cup-shaped part can be formed.
また、前記維持手段は、前記パンチもしくは前記カウンター部材に作用する付勢手段で構成した。このため、油圧シリンダー等を用いるよりは簡単な構造で維持手段を構成することができる。 Further, the maintaining means is constituted by an urging means acting on the punch or the counter member. For this reason, a maintenance means can be comprised with a simple structure rather than using a hydraulic cylinder etc.
また、前記維持手段は、複数の付勢部材と、該複数の付勢部材が作用する連結板とから構成され、該連結板によって前記パンチもしくは前記カウンター部材が付勢されている。このように構成することにより、複数の付勢力をカウンター部材の位置の一箇所に集中できるので、高荷重な付勢力が得られる。 The maintaining means includes a plurality of urging members and a connecting plate on which the plurality of urging members act, and the punch or the counter member is urged by the connecting plate. By configuring in this way, a plurality of urging forces can be concentrated on one position of the counter member, so that a high load urging force can be obtained.
また、前記相対移動手段は、前記ダイスに対して前記パンチ及び前記カウンター部材を移動させている。このため、重量の重いダイスを移動させるよりも簡単に中間ブランクの材料を押出すことができる。このため、押出しするための力を発生する装置を安価で簡略なものとすることができる。 The relative moving means moves the punch and the counter member relative to the die. For this reason, it is possible to extrude the material of the intermediate blank more easily than moving a heavy die. For this reason, the apparatus which generate | occur | produces the force for extrusion can be made cheap and simple.
また、前記第２キャビティ内周と前記カウンター部材外周間に形成される環状の隙間における軸方向端部に任意に出没可能なノックアウトピンを設けた。このため、成形品を容易にキャビティから取り除くことが可能となる。 Further, a knockout pin that can be arbitrarily projected and retracted is provided at an axial end portion of an annular gap formed between the inner periphery of the second cavity and the outer periphery of the counter member. Therefore, the molded product can be easily removed from the cavity.
このように成形されたフランジ付カップ状部品には、底部を除く筒部と前記フランジ部の材料には、共にフランジ付カップ状部品の軸方向に塑性流動した流動痕跡が残される。 In the flanged cup-shaped part formed in this manner, a flow trace that is plastically flowed in the axial direction of the flanged cup-shaped part is left in the material of the cylindrical part excluding the bottom part and the flange part.
前記フランジ部の外形は、多角形状に成形しているが、このような複雑なフランジ形状を有している部品においては、本実施例の製造方法が特に有効となる。 Although the outer shape of the flange portion is formed in a polygonal shape, the manufacturing method of the present embodiment is particularly effective for parts having such a complicated flange shape.
尚、本実施例においては、中間ブランクを冷間鍛造にて成形したが、切削加工によって成形することも可能である。この場合、フランジ付カップ状部品の底部を除く筒部の材料には、軸方向に塑性流動した流動痕跡が残されており、前記フランジ部の材料には、流動痕跡が残されていないものとなる。 In addition, in the present Example, although the intermediate blank was shape | molded by cold forging, it is also possible to shape | mold by cutting. In this case, the material of the cylindrical portion excluding the bottom of the flanged cup-shaped part is left with a flow trace of plastic flow in the axial direction, and the material of the flange is not left with a flow trace. Become.
また、本実施例においては、ダイスを固定し、ダイスに対してパンチとカウンターピンを移動させたが、パンチとカウンターピンを固定し、ダイスを移動させることも可能である。 In this embodiment, the die is fixed and the punch and the counter pin are moved relative to the die. However, the punch and the counter pin can be fixed and the die can be moved.
また、本実施例の製造装置においては、維持手段をガススプリングと連結板で構成したがガススプリングの代わりにコイルスプリングや油圧駆動シリンダー等を使用することも可能である。ガススプリングを使用すれば、ストローク初期から高荷重が得られ、省スペース化が図れる。また、油圧駆動のシリンダーを使用すれば、更に大きな荷重を得ることができる。 Further, in the manufacturing apparatus of the present embodiment, the maintaining means is constituted by a gas spring and a connecting plate, but it is also possible to use a coil spring, a hydraulic drive cylinder or the like instead of the gas spring. If a gas spring is used, a high load can be obtained from the beginning of the stroke, and space can be saved. If a hydraulically driven cylinder is used, a larger load can be obtained.
次に本発明における実施例２を図６及び図７に基づいて説明する。図６は、実施例２のヨークにおける中間素材の斜視図である。図７は、中間ブランクからヨークの中間素材が押し出し成形されることを説明する図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of an intermediate material in the yoke of the second embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining that the intermediate material of the yoke is extruded from the intermediate blank.
まず、実施例２と実施例１の相違点を図６に基づいて説明する。図６（ａ）は、六角フランジ側が図中上方に向くように載置した斜視図である。また、図６（ｂ）が中間素材における開口部側が図中上方に向くように載置すると共に、周方向の一部を断面としたものの斜視図である。尚、実施例１と共通する部位については、同一称呼，同一の符号で表す。 First, differences between the second embodiment and the first embodiment will be described with reference to FIG. Fig.6 (a) is the perspective view mounted so that the hexagon flange side might face the upper direction in the figure. FIG. 6B is a perspective view of the intermediate material placed so that the opening side of the intermediate material faces upward in FIG. In addition, about the site | part which is common in Example 1, it represents with the same name and the same code | symbol.
実施例１の中間素材１１−３は、底部１１ｂの端面が平面であったのに対して、実施例２の中間素材１１−３は、底部１１ｂの端面に凸形状部１７が形成されている点が異なる。また、実施例１の中間素材１１−３では、底面１４が平面であったのに対して、実施例２の中間素材１１−３は、底面１１ｅに凹面１４が形成されている。尚、実施例１においても、図１に示すヨーク１１の最終形状では、凸形状部１７及び凹面１４が形成されているが、実施例１は、切削加工にて凸形状部１７及び凹面１４を形成しているのに対して、実施例２は、冷間鍛造によって凸形状部１７及び凹面１４を形成している点が異なる。
The intermediate material 11-3 of Example 1 has a flat end surface of the bottom 11b, whereas the intermediate material 11-3 of Example 2 has a
この凸形状部１７と凹面１４は、中間素材１１−３の略軸中心位置に設けられ、凸形状部１７の外周と凹面１４の内周は、略同一径の円柱形状に形成されている。この凹面１４は、図１に示す高圧燃料ポンプ１において、コア１０ｂと嵌合し、コア１０ｂの受け皿となっている。
The
次に中間ブランク１１−２から中間素材１１−３への成形について図７に基づいて説明する。図７（ａ）は、中間ブランク１１−２を中間素材１１−３に成形する直前の状態を表した断面図である。また、図７（ｂ）は、中間ブランク１１−２を中間素材１１−３に成形した直後の状態を表した断面図である。尚、実施例１と共通する部位については、同一称呼，同一の符号で表す。 Next, molding from the intermediate blank 11-2 to the intermediate material 11-3 will be described with reference to FIG. Fig.7 (a) is sectional drawing showing the state just before shape | molding the intermediate blank 11-2 to the intermediate raw material 11-3. Moreover, FIG.7 (b) is sectional drawing showing the state immediately after shape | molding the intermediate blank 11-2 to the intermediate raw material 11-3. In addition, about the site | part which is common in Example 1, it represents with the same name and the same code | symbol.
実施例２の製造装置と実施例１の製造装置は、パンチ２３とカウンター部材としてのカウンターピン２２以外は、全て同じである。実施例１におけるパンチ２３の先端は、平面であったのに対して、実施例２におけるパンチの先端の軸中心位置には、所定深さの穴
２３ａが形成されている。この穴２３ａは、ドリル等によって加工されているので底面は円錐形状に凹んでいる。また、実施例１におけるカウンターピン２２は、単なる円柱形状であったのに対して、実施例２におけるカウンターピン２２には、軸中心位置に軸方向に沿って挿通穴２２ａが形成されており、この挿通穴２２ａ内には、円柱形状のカウンターパンチ２８がカウンターピン２２に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。このカウンターパンチ２８は、ダイス２１に対して固定状態で設けられており、カウンターピン２２だけがカウンターパンチ２８に対して軸方向に移動できるように構成されている。
The manufacturing apparatus of the second embodiment and the manufacturing apparatus of the first embodiment are all the same except for the
このように構成された製造装置は、図７（ａ）に示すように、第１キャビティ１９内に実施例１と同様に中間ブランク１１−２を載置して、パンチ２３とカウンターピン２２にて挟持する。尚、カウンターピン２２は、実施例１と同様にガススプリング等の付勢部材で付勢されてパンチ２３側に移動した状態となるが、カウンターパンチ２８は、ダイス
２１に対して移動しないのでカウンターピン２２に形成された挿通穴２２ａ内に退避した状態となる。
As shown in FIG. 7A, the manufacturing apparatus configured in this way places an intermediate blank 11-2 in the
次に図７（ｂ）に示すように、パンチ２３の押圧力Ｆ５により押圧することにより、パンチ２３と共に中間ブランク１１−２とカウンターピン２２を同方向・同速度で図中Ｐ分だけ移動させ、中間ブランク１１−２の底部１１ｂの厚さを変化させずに、中間ブランク１１−２の外周をダイス２１の第２キャビティ２０とカウンターピン２２間の環状空間内へ塑性流動させて押出し成形する。このとき、カウンターパンチ２８は、ダイス２１に対して固定状態となっているため、カウンターピン２２が所定以上ストロークするとカウンターピン２２の先端から突出する。このため、カウンターパンチ２８によって押し出された中間ブランク１１−２の底部１１ｂの材料は、せん断τが発生してパンチ２３に設けられた穴２３ａ内に流動する。このように中間素材１１−３が成形されると同時に凸形状部１７及び凹面１４が成形される。
Next, as shown in FIG. 7B, by pressing with the pressing force F5 of the
以上、実施例２によれば、別工程にて凸形状部１７と凹面１４を形成するものに比べ、加工時間が短縮でき、それに伴いコスト低減を図ることができる。また、コア１０ｂを嵌合するために凹面１４の精度を向上させるには、切削代０.２〜０.３程度の径方向のみを切削加工すればよいため、平面から凹面１４を切削加工するものに比べて容易に凹面１４を成形することができる。
As mentioned above, according to Example 2, compared with what forms the convex-shaped
また、カウンターパンチ２８がパンチ２３に設けられた穴２３ａまで到達するように構成すれば、穴抜き加工を行うことも可能である。
Further, if the
フランジ付カップ状部品(１１…ヨーク、１１−３…中間素材)、１１ａ…筒部、１１ｂ…底部、フランジ部（１１ｃ…六角フランジ）、１１ｇ…開口部、１１−１…中実ブランク、１１−２…中間ブランク、１９…第１キャビティ、２０…第２キャビティ、２１…ダイス、カウンター部材（２２…カウンターピン）、２４…ノックアウトピン、２８…カウンターパンチ、維持手段（２５…ガススプリング、２６…連結板）、付勢手段（２５…ガススプリング）。 Flange cup-shaped parts (11 ... yoke, 11-3 ... intermediate material), 11a ... cylinder, 11b ... bottom, flange (11c ... hexagonal flange), 11g ... opening, 11-1 ... solid blank, 11 -2 ... Intermediate blank, 19 ... First cavity, 20 ... Second cavity, 21 ... Dies, counter member (22 ... Counter pin), 24 ... Knockout pin, 28 ... Counter punch, maintenance means (25 ... Gas spring, 26 ... connecting plate), biasing means (25 ... gas spring).
Claims (15)
該フランジ付カップ状部品は、
外形が前記フランジ部と略同一に形成された中実ブランクを成形する工程と、
前記中実ブランクの外形を変えずに内部に空間を形成して有底筒状の中間ブランクを成形する工程と、
内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスの前記第１キャビティ内に、底部と軸方向逆側端に設けられた開口部が前記第２キャビティと対向するように前記中間ブランクを載置すると共に、前記中間ブランクの開口部から挿入されるカウンター部材と、パンチとによって軸方向から前記中間ブランクを挟持する工程と、
前記カウンター部材と前記パンチによって挟持されている状態を維持したまま、前記中間ブランクを前記第２キャビティの方向に移動させて、前記中間ブランクの材料を前記第２キャビティ内周と前記カウンター部材外周間に形成される空間へ押出す工程と、
によって成形されることを特徴とするフランジ付カップ状部品の成形方法。 A method for forming a flanged cup-shaped part having a flange portion on the bottom side of a bottomed cylindrical cup-shaped part,
The flanged cup-shaped part is
Forming a solid blank having an outer shape substantially identical to the flange portion;
Forming a space in the interior without changing the outer shape of the solid blank and forming a bottomed cylindrical intermediate blank; and
A first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, and a second cavity having a smaller radial dimension than the first cavity and continuously provided at one axial end of the first cavity. The intermediate blank is placed in the first cavity of the die having the bottom portion and the opening provided at the opposite end in the axial direction is opposed to the second cavity, and inserted from the opening portion of the intermediate blank. Sandwiching the intermediate blank from the axial direction by a counter member to be punched, and a punch,
While maintaining the state of being sandwiched between the counter member and the punch, the intermediate blank is moved toward the second cavity, and the material of the intermediate blank is moved between the inner periphery of the second cavity and the outer periphery of the counter member. Extruding into the space formed in,
A method for forming a flanged cup-shaped part, which is formed by:
該フランジ付カップ状部品は、
外形が前記フランジ部と略同一に形成された中実ブランクを成形する工程と、
前記中実ブランクの外形を変えずに内部に空間を形成して有底筒状の中間ブランクを成形する工程と、
内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスの前記第１キャビティ内に、底部と軸方向逆側端に設けられた開口部が前記第２キャビティと対向するように前記中間ブランクを載置すると共に、前記中間ブランクの開口部から挿入されるカウンター部材と、軸方向先端部に凹部を有するパンチとによって軸方向から前記中間ブランクを挟持する工程と、
前記カウンター部材と前記パンチによって挟持されている状態を維持したまま、前記中間ブランクを前記第２キャビティの方向に移動させて、前記中間ブランクの材料を前記第２キャビティ内周と前記カウンター部材外周間に形成される空間へ押出すと同時に、前記カウンター部材内に相対移動可能に設けられたカウンターパンチによって前記中間ブランクの底部の一部を前記パンチの前記凹部内に押し出す工程と、
によって成形されることを特徴とするフランジ付カップ状部品の成形方法。 A method for forming a flanged cup-shaped part having a flange part provided on the bottom side of a bottomed cylindrical cup-shaped part and a protrusion provided on the bottom part of the cup-shaped part,
The flanged cup-shaped part is
Forming a solid blank having an outer shape substantially identical to the flange portion;
Forming a space in the interior without changing the outer shape of the solid blank and forming a bottomed cylindrical intermediate blank; and
A first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, and a second cavity having a smaller radial dimension than the first cavity and continuously provided at one axial end of the first cavity. The intermediate blank is placed in the first cavity of the die having the bottom portion and the opening provided at the opposite end in the axial direction is opposed to the second cavity, and inserted from the opening portion of the intermediate blank. A step of sandwiching the intermediate blank from the axial direction by a counter member to be performed and a punch having a concave portion at the axial tip portion;
While maintaining the state of being sandwiched between the counter member and the punch, the intermediate blank is moved toward the second cavity, and the material of the intermediate blank is moved between the inner periphery of the second cavity and the outer periphery of the counter member. A step of extruding a part of the bottom of the intermediate blank into the recess of the punch by a counter punch provided to be relatively movable in the counter member simultaneously with extrusion into the space formed in
A method for forming a flanged cup-shaped part, which is formed by:
この製造装置は、
内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスと、
前記第１キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたパンチと、
前記第２キャビティの内周面との間に環状の隙間が形成されるように前記第２キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたカウンター部材と、
前記パンチと前記カウンター部材間に中間ブランクを挟持した状態を維持する維持手段と、
前記ダイスと、前記パンチ及び前記カウンター部材とを相対移動させる相対移動手段と、
を備えていることを特徴とするフランジ付カップ状部品の製造装置。 A flanged cup-shaped part manufacturing apparatus for forming a flange portion on the bottom side of a bottomed cylindrical cup-shaped part,
This manufacturing equipment
A first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, and a second cavity having a smaller radial dimension than the first cavity and continuously provided at one axial end of the first cavity. Having dice,
A punch inserted from the axial end side of the first cavity and provided so as to be movable relative to the die;
A counter member which is inserted from the axial end side of the second cavity so as to form an annular gap between the inner peripheral surface of the second cavity and is provided so as to be relatively movable with respect to the die;
Maintenance means for maintaining an intermediate blank sandwiched between the punch and the counter member;
Relative movement means for relatively moving the die, the punch and the counter member;
An apparatus for producing a flanged cup-shaped part.
この製造装置は、
内周が前記フランジ部と略同一に形成された第１キャビティと、該第１キャビティより径方向の寸法が小さく、前記第１キャビティの軸方向一端に連続して設けられた第２キャビティとを有するダイスと、
軸方向先端部に凹部を有すると共に、前記第１キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたパンチと、
前記第２キャビティの内周面との間に環状の隙間が形成されるように前記第２キャビティの軸方向端側から挿入され、前記ダイスに対して相対移動可能に設けられたカウンター部材と、
該カウンター部材内に相対移動可能に設けられたカウンターパンチと、
前記パンチと前記カウンター部材間に中間ブランクを挟持した状態を維持する維持手段と、
前記カウンターパンチ及び前記ダイスと、前記パンチ及び前記カウンター部材とを相対移動させる相対移動手段と、
を備えていることを特徴とするフランジ付カップ状部品の製造装置。 A flanged cup-shaped part manufacturing apparatus for forming a flange part on the bottom side of a bottomed cylindrical cup-shaped part and forming a protrusion on the bottom of the cup-shaped part,
This manufacturing equipment
A first cavity having an inner periphery formed substantially the same as the flange portion, and a second cavity having a smaller radial dimension than the first cavity and continuously provided at one axial end of the first cavity. Having dice,
A punch having a recess at the axial tip, inserted from the axial end of the first cavity, and provided so as to be relatively movable with respect to the die;
A counter member which is inserted from the axial end side of the second cavity so as to form an annular gap between the inner peripheral surface of the second cavity and is provided so as to be relatively movable with respect to the die;
A counter punch provided in the counter member so as to be relatively movable;
Maintenance means for maintaining an intermediate blank sandwiched between the punch and the counter member;
A relative movement means for relatively moving the counter punch and the die, and the punch and the counter member;
An apparatus for producing a flanged cup-shaped part.
フランジ付カップ状部品の底部を除く筒部と前記フランジ部の材料には、共にフランジ付カップ状部品の軸方向に塑性流動した流動痕跡が残されていることを特徴とするフランジ付カップ状部品。 A flanged cup-shaped part having a flange portion on the bottom side of the bottomed cylindrical cup-shaped part,
A flanged cup-shaped part is characterized in that a flow trace of plastic flow in the axial direction of the flanged cup-shaped part is left in the material of the cylindrical part excluding the bottom part of the flanged cup-shaped part and the flange part. .
フランジ付カップ状部品の底部を除く筒部の材料には、軸方向に塑性流動した流動痕跡が残されており、前記フランジ部の材料には、流動痕跡が残されていないことを特徴とするフランジ付カップ状部品。 A flanged cup-shaped part having a flange portion on the bottom side of the bottomed cylindrical cup-shaped part,
The material of the cylindrical portion excluding the bottom of the flanged cup-shaped part is left with a flow trace of plastic flow in the axial direction, and the flow trace is not left in the material of the flange portion. Cup-shaped part with flange.
15. The flanged cup-shaped component according to claim 13, wherein an outer shape of the flange portion is formed in a polygonal shape.
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