JP6531818B2 - Metal molded article including a tubular portion having a slit, method of manufacturing the same, manufacturing apparatus used therefor, and mold - Google Patents
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Description
本発明は、スリットを有する管状部を含む金属成形品およびその製造方法、ならびにそれに用いられる製造装置および金型に関する。 The present invention relates to a metal molded article including a tubular portion having a slit, a method of manufacturing the same, a manufacturing apparatus and a mold used therein.
自動車部品や家庭用電気製品には管状部品が多用されている。そのため、管状部品を製造する技術の開発が推進されている。金属板を材料として管状部品を製造するための代表的な方法として、ＵＯ成形が知られている（例えば特許文献１、２）。 Tubular parts are often used in automobile parts and household appliances. Therefore, development of technology for manufacturing tubular parts is being promoted. UO forming is known as a representative method for producing a tubular part by using a metal plate as a material (for example, Patent Documents 1 and 2).
近年、自動車分野では、長手方向にスリットを有する管状部品に対するニーズがある。このような管状部品の製造方法として、曲げ加工を複数回行う方法が従来から用いられている。しかし、その方法には、複雑な形状の部品の成形が困難であるという問題、および、工程が煩雑であるという問題がある。そのため、ＵＯ成形の応用が期待されている。しかし、一般的なＵＯ成形は、スリットがない管状部品を製造するための方法であり、成形された管状部品の突き合わせ部は溶接される。このため、従来のＵＯ成形を適用するだけでは、突き合わせ部に隙間を有する管状部品を精度良く製造することは困難である。 Recently, in the automotive field there is a need for tubular parts having a slit in the longitudinal direction. As a manufacturing method of such a tubular part, the method of performing a bending process in multiple times is conventionally used. However, the method has a problem that it is difficult to form a part having a complicated shape, and a problem that the process is complicated. Therefore, the application of UO molding is expected. However, general UO molding is a method for producing a tubular part without slits, butt butts of the molded tubular part are welded. For this reason, it is difficult to accurately manufacture a tubular part having a gap at the butt joint only by applying the conventional UO molding.
特許文献３は、縦方向にスロットを有する中空形材を形成する方法を開示している。特許文献３の図３および図４には、スロットを形成するためのブレードを備える中子（コア１１）を用いる方法が開示されている。特許文献３の製造方法は、成形後にスロットを閉じて溶接することを前提としている。そのため、スロットの間隔の精度や溶接前の形状の精度は考慮されていない。また、金属板の材質や板厚が変化した場合にはスプリングバック量も変化するため、スロットの間隔にはバラツキが生じる。そのため、金属板の材質や板厚を変更する場合には、スロットの間隔を調整するために金型の修正が必要となる。
また、特許文献１には、板材を曲げることによって、断面が角形の管状部材を成形する方法が開示されている。この方法で用いられる金型は、上型、下型、および側面ダイスを有する。側面ダイスは、互いに対向する２つの端縁を近接させるように板材の側部を押圧するためのダイスである。この方法で成形された管状部材は、成形後に突き合わせ部が溶接される。そのため、２つの端縁の間の間隔の制御については充分に考慮されていない。 Further, Patent Document 1 discloses a method of forming a tubular member having a square cross section by bending a plate material. The mold used in this method has upper, lower and side dies. The side die is a die for pressing the side of the plate so as to bring two opposing edges close to each other. The tubular members formed in this way have their butts welded together after forming. Therefore, control of the distance between the two edges is not sufficiently considered.
さらに、管状部品の製造方法として、ロール成形も知られている（例えば特許文献４）。しかし、ロール成形では、長手方向に断面形状が変化する異形断面管等の複雑な形状を有する管状部品の製造は困難である。 Furthermore, roll forming is also known as a manufacturing method of a tubular part (for example, patent document 4). However, in roll forming, it is difficult to manufacture a tubular part having a complicated shape such as a modified cross-section tube whose cross-sectional shape changes in the longitudinal direction.
金属板の曲げ加工として、プレスブレーキ加工が知られている（例えば特許文献５）。プレスブレーキによる曲げ加工により、突き合わせ部に隙間を有する管状部品を成形することも考えられる。しかし、プレスブレーキ加工では、突き合わせ部の隙間の間隔を小さくすることは困難である。 Press-brake processing is known as bending processing of a metal plate (for example, patent document 5). It is also conceivable to form a tubular part having a gap in the butt joint by bending with a press brake. However, in press brake processing, it is difficult to reduce the gap between butt joints.
なお、従来のＵＯ成形でも、成形後のスプリングバックによって、管状部品の突き合わせ部に、意図しない隙間が生じる場合がある。しかしながら、従来のＵＯ成形では、突き合わせ部の隙間の間隔を制御することは非常に難しい。 Even in the conventional UO molding, an unintended gap may occur in the butt portion of the tubular component due to spring back after molding. However, in conventional UO molding, it is very difficult to control the gap between butt joints.
また、例えば特許文献２および３に記載されているように、Ｏ成形時に中子を使用する場合がある。この場合において、金属板の幅を金型の断面周長よりも短くすることによって、突き合わせ部に隙間を有する管状部品を成形することが考えられる。しかしながら、この方法では単純な曲げによる成形となるため、スプリングバックが大きいという問題がある。そのため、この場合にも突き合わせ部の隙間の間隔の制御は困難である。
Further, as described in, for example,
また、金型の設計を試行錯誤で行い、その金型を用いて、突き合わせ部に隙間を有する管状部品をスプリングバックを利用して成形することも考えられる。しかしながら、量産を考えた場合には、金属板の材質や板厚がロット変更によってわずかに変化する。その場合には、スプリングバック量も変化するため、突き合わせ部の隙間の間隔や管状部品の形状にバラツキが生じる。このため、突き合わせ部の隙間の間隔が一定で、形状精度の良好な管状部品を量産し続けることは困難である。さらに、金属板の材質や板厚を変更する場合には、突き合わせ部の隙間の間隔を調整するために金型の修正が必要であり、多大な時間と労力を要し、結果的にコスト高を招く。 It is also conceivable to design the mold by trial and error, and to use the mold to mold a tubular part having a gap at the butt portion using spring back. However, when considering mass production, the material and thickness of the metal plate slightly change due to the lot change. In that case, since the amount of spring back also changes, variation occurs in the gap of the butt portion and the shape of the tubular part. For this reason, it is difficult to continuously mass-produce tubular parts with a uniform gap between butt joints and good shape accuracy. Furthermore, when changing the material and thickness of the metal plate, it is necessary to modify the mold in order to adjust the gap between the butt joints, which requires a lot of time and labor, resulting in high cost. Cause.
特許文献６は、ＵＯ成形技術を用いて、カットブランクから中空異型材を製造する方法を開示している。特許文献６の製造方法では、カットブランクの２つの対向縁部を互いに当接させて閉じた中空異型材を成形する。このとき、カットブランクの周方向の長さを、必要な成形長さよりも、所定の余剰長さだけ長くする。当該余剰長さは、少なくとも１％〜１０％である。特許文献６には、縁接合部に当接する中空異型材の領域が、少なくとも部分的に周方向に圧縮されることが開示されている。また、特許文献６には、ＵＯ成形技術を用いて上記製造方法を実施することが記載されている。しかし、特許文献６には、どのように製造方法を実施するかは具体的には記載されていない。すなわち、ＵＯ成形技術を用いて、どのように中空異型材を周方向に圧縮するかは、特許文献６には開示されていない。さらに、特許文献６の方法は、スリットの幅を任意に制御することを想定していない。 Patent Document 6 discloses a method of producing a hollow profile from a cut blank using a UO molding technique. In the manufacturing method of Patent Document 6, two opposite edges of a cut blank are brought into contact with each other to form a closed hollow profile. At this time, the circumferential length of the cut blank is made longer than the required forming length by a predetermined surplus length. The surplus length is at least 1% to 10%. U.S. Pat. No. 5,959,095 discloses that the region of the hollow profile that abuts the edge joint is at least partially circumferentially compressed. In addition, Patent Document 6 describes that the above-described manufacturing method is performed using a UO molding technique. However, Patent Document 6 does not specifically describe how to carry out the production method. That is, Patent Document 6 does not disclose how the hollow profile material is circumferentially compressed using the UO molding technology. Furthermore, the method of Patent Document 6 does not assume that the width of the slit is controlled arbitrarily.
上記の状況において、本発明の目的の１つは、スリットを有する管状部を含む金属成形品を精度よく成形し、スリットの間隔を制御することが可能な製造方法を提供することである。 In the above-mentioned situation, one of the objects of the present invention is to provide a manufacturing method capable of precisely molding a metal molded article including a tubular portion having a slit and controlling the distance between the slits.
本発明の一実施形態の方法は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造する製造方法である。この製造方法は、（ｉ）金属板を変形させることによって、断面がＵ字状であるＵ字状部を形成する工程と、（ii）前記Ｕ字状部の２つの端部が突起部を挟むように前記突起部を有する金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって、前記スリットを有する前記管状部を形成する工程とを含む。前記（ii）の工程において、前記管状部の断面周長ＬＨを前記Ｕ字状部の断面長さＬＵよりも短くする。 The method of an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. This manufacturing method comprises the steps of: (i) forming a U-shaped portion having a U-shaped cross section by deforming a metal plate; and (ii) forming two protrusions of the U-shaped portion with protrusions. Forming the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion using a mold having the protruding portion so as to sandwich the tubular portion. In the step (ii), the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion.
本発明の一実施形態の金属成形品は、スリットを有する管状部を含む金属成形品である。前記管状部の断面における板厚方向のビッカース硬さのバラツキＳを以下の式で表したときに、バラツキＳの周方向の平均値が０．４未満である。
Ｓ＝（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／Ｂｍａｘ
ここで、Ｂｍｉｎは、前記断面における板厚方向のビッカース硬さの最小値である。Ｂｍａｘは、前記断面における板厚方向のビッカース硬さの最大値である。The metal molded article according to an embodiment of the present invention is a metal molded article including a tubular portion having a slit. When the variation S in the Vickers hardness in the thickness direction of the cross section of the tubular portion is expressed by the following equation, the average value of the variation S in the circumferential direction is less than 0.4.
S = (Bmax-Bmin) / Bmax
Here, Bmin is the minimum value of Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section. Bmax is the maximum value of Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section.
本発明の一実施形態の製造装置は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造するための製造装置である。この製造装置は、金型と、前記金型を移動させるための移動機構とを含む。前記金型は、前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含む。前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。前記金型は、前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有する。 The manufacturing apparatus of one embodiment of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded product including a tubular portion having a slit. The manufacturing apparatus includes a mold and a moving mechanism for moving the mold. The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold. The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. including. The said metal mold | die has a structure for pressing the outer peripheral surface of the said cylindrical part so that the cross-sectional circumference of the said cylindrical part may become short.
本発明の一実施形態の金型は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造するための金型である。この金型は、前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含む。前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。前記金型は、前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有する。 The mold of one embodiment of the present invention is a mold for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. The mold includes a first mold including a projection for forming the slit and a second mold. The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. including. The said metal mold | die has a structure for pressing the outer peripheral surface of the said cylindrical part so that the cross-sectional circumference of the said cylindrical part may become short.
本発明によれば、スリットを有する管状部を含む金属成形品を精度よく成形し、スリットの間隔を制御することができる。本発明によれば、スリットが精度よく形成された管状部を含む金属成形品が得られる。さらに、本発明によれば、本発明の製造方法に好ましく用いられる製造装置および金型が得られる。 According to the present invention, it is possible to precisely form a metal molded article including a tubular portion having a slit and to control the distance between the slits. According to the present invention, it is possible to obtain a metal molded article including a tubular portion in which a slit is precisely formed. Furthermore, according to the present invention, a manufacturing apparatus and a mold preferably used in the manufacturing method of the present invention are obtained.
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, the embodiments of the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to the examples described below. Specific numerical values and materials may be illustrated in the following description, but other numerical values and materials may be applied as long as the effects of the present invention can be obtained.
（金属成形品の製造方法）
本発明の製造方法は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造する方法である。本発明の製造方法で説明した事項については、本発明の、金属成形品、製造装置、および金型に適用できる。(Manufacturing method of metal moldings)
The manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. The matters described in the manufacturing method of the present invention can be applied to the metal molded article, the manufacturing apparatus, and the mold of the present invention.
金属成形品は、スリットを有する管状部以外の部分を含んでもよい。あるいは、金属成形品は、スリットを有する管状部のみによって構成されていてもよい。その場合の金属成形品は、スリットを有する管状の成形品である。製造される金属成形品の例については後述する。本発明の製造方法は、以下に説明する工程（ｉ）および工程（ii）を含む。 The metal molded article may include a portion other than a tubular portion having a slit. Alternatively, the metal molded article may be constituted only by a tubular portion having a slit. The metal molded article in that case is a tubular molded article having a slit. Examples of metal molded articles to be produced will be described later. The production method of the present invention comprises the steps (i) and (ii) described below.
（工程（ｉ））
工程（ｉ）では、金属板を変形させることによって、断面がＵ字状であるＵ字状部を形成する。工程（ｉ）に特に限定はなく、従来のＵＯ成形において用いられているＵ成形を適用してもよい。Ｕ成形の方法としては、断面がＵ字状となるように金属板を成形できる方法であれば特に限定されない。Ｕ成形法の例には、プレス成形、ロール成形等が含まれる。Ｕ成形は、複数の工程で行ってもよい。また、Ｕ成形の前に、金属板の端を曲げる加工（いわゆるＣ成形等の加工）を行ってもよい。また、Ｕ成形後に、Ｕ字状部のトリミング（切断）を行ってもよい。(Step (i))
In the step (i), the metal plate is deformed to form a U-shaped portion having a U-shaped cross section. There is no limitation in particular in process (i), You may apply U shaping | molding used in the conventional UO shaping | molding. It will not be limited especially if it is a method which can shape a metal plate so that a section may become U-shaped as a method of U formation. Examples of U-forming methods include press forming, roll forming, and the like. U-forming may be performed in multiple steps. Moreover, you may perform the process (the process of what is called C shaping | molding etc.) which bends the edge of a metal plate before U forming. Further, trimming (cutting) of the U-shaped portion may be performed after the U-forming.
なお、この明細書において、特に記載がない限り、管状部の断面とは、管状部の周方向の断面を意味する。換言すれば、管状部の断面とは、管状部の軸方向（通常は長手方向）に垂直な方向における断面を意味する。Ｕ字状部の断面、筒状部の断面、金型の押圧面の断面についても同様である。特に記載がない限り、金型の押圧面とは、金型のうち、筒状部（または管状部）の外周面と接触する面を意味する。金型が複数の部材によって構成される場合、金型の押圧面の断面周長とは、それら複数の部材の押圧面の断面長さの合計を意味する。 In the present specification, unless otherwise specified, the cross section of the tubular portion means the circumferential cross section of the tubular portion. In other words, the cross section of the tubular portion means a cross section in a direction perpendicular to the axial direction (usually the longitudinal direction) of the tubular portion. The same applies to the cross section of the U-shaped portion, the cross section of the cylindrical portion, and the cross section of the pressing surface of the mold. Unless otherwise stated, the pressing surface of the mold means the surface of the mold that comes in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion (or tubular portion). When the mold is constituted by a plurality of members, the cross-sectional circumferential length of the pressing surface of the mold means the total of the cross-sectional lengths of the pressing surfaces of the plurality of members.
本発明の製造方法で成形される金属板を、以下では「ブランク」と称する場合がある。金属板（ブランク）は、成形可能なものであれば特に限定されない。金属板の例には、鋼板が含まれ、例えば、熱間圧延鋼板、冷間圧延鋼板、めっき鋼板などが含まれる。さらに、金属板の例には、複数の金属板をつなぎ合わせて得られた金属板（いわゆるテーラードブランク）が含まれる。テーラードブランクは、得られる管状部の軸方向に複数の金属板をつなぎ合わせたものであってもよいし、得られる管状部の周方向に複数の金属板をつなぎ合わせたものであってもよい。さらに、場所によって板厚が異なる差厚鋼板をブランクとして用いてもよい。さらに、いわゆる積層板をブランクに用いてもよい。積層板の例には、複数の金属板を重ね合わせたもの、および、金属板に非金属素材を重ね合わせたものが含まれる。すなわち、金属成形品は、金属板以外の材料を含んでもよい。 The metal plate formed by the manufacturing method of the present invention may be hereinafter referred to as a "blank". The metal plate (blank) is not particularly limited as long as it can be molded. Examples of the metal plate include steel plates, and include, for example, hot-rolled steel plates, cold-rolled steel plates, and plated steel plates. Further, examples of the metal plate include a metal plate obtained by connecting a plurality of metal plates (so-called tailored blank). The tailored blank may be one obtained by connecting a plurality of metal plates in the axial direction of the obtained tubular part, or may be one obtained by connecting a plurality of metal plates in the circumferential direction of the obtained tubular part . Furthermore, a differential thick steel plate whose thickness is different depending on the place may be used as a blank. Furthermore, so-called laminates may be used as blanks. Examples of laminates include those in which a plurality of metal plates are stacked and those in which a nonmetal material is stacked on a metal plate. That is, the metal molded article may contain materials other than the metal plate.
金属板（ブランク）は、薄肉の金属板や、高張力鋼板（いわゆるハイテン材）であってもよい。これらはスプリングバックが大きくなる傾向があるため、本発明が特に有用である。薄肉の金属板の例には、金属板の相当径に対する板厚の比が１０％以下であるものが含まれる。なお、相当径は、管状部の断面周長を３．１４で除した値である。ハイテン材の引張強度は、３００ＭＰａ以上であることが好ましく、４４０ＭＰａ以上（たとえば４９０ＭＰａ以上や７８０ＭＰａ以上）であってもよい。引張強度の上限に特に限定はなく、２０００ＭＰａ以下であってもよい。 The metal plate (blank) may be a thin metal plate or a high-tensile steel plate (so-called high strength material). The present invention is particularly useful because these tend to increase springback. Examples of thin metal plates include those in which the ratio of the plate thickness to the equivalent diameter of the metal plate is 10% or less. The equivalent diameter is a value obtained by dividing the cross-sectional circumferential length of the tubular portion by 3.14. The tensile strength of the high strength material is preferably 300 MPa or more, and may be 440 MPa or more (for example, 490 MPa or more or 780 MPa or more). The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, and may be 2000 MPa or less.
金属板の材料は、成形可能なものであれば特に限定されない。金属板の材料の例には、Ｆｅ系、Ａｌ系、Ｃｕ系、Ｔｉ系等の金属が含まれる。 The material of the metal plate is not particularly limited as long as it can be molded. Examples of the material of the metal plate include metals such as Fe-based, Al-based, Cu-based and Ti-based.
金属板の厚さに特に限定はなく、成形可能な厚さであればよい。金属板の厚さは、金属板の材料、金属成形品の形状、金属成形品の用途等に考慮して選択される。一例では、金属板の厚さは、０．４〜５ｍｍの範囲（たとえば、０．５〜３ｍｍの範囲や１〜３ｍｍの範囲等）にあってもよい。 There is no limitation in particular in the thickness of a metal plate, What is necessary is just the thickness which can be shape | molded. The thickness of the metal plate is selected in consideration of the material of the metal plate, the shape of the metal molded product, the use of the metal molded product, and the like. In one example, the thickness of the metal plate may be in the range of 0.4 to 5 mm (e.g., the range of 0.5 to 3 mm, the range of 1 to 3 mm, etc.).
金属板の形状は、目的とする金属成形品の形状に応じて選択される。後述するように、本発明の製造方法では、管状部の断面周長ＬＨをＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くする。金属板のうち管状部となる部分の幅Ｗ（管状部において周方向となる方向における長さ）は、後述する圧縮率Ｃを考慮して決められる。 The shape of the metal plate is selected according to the shape of the target metal molded article. As described later, in the manufacturing method of the present invention, the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. The width W (the length in the circumferential direction of the tubular portion) of the portion to be the tubular portion of the metal plate is determined in consideration of the compression rate C described later.
（工程（ii））
工程（ii）では、Ｕ字状部の２つの端部が突起部を挟むように、突起部を有する金型を用いてＵ字状部を変形させることによって、スリットを有する管状部を形成する。工程（ii）において、管状部の断面周長ＬＨをＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くする。それによって、管状部を構成する金属板が周方向に圧縮される。その結果、管状部のスプリングバックが抑制され、スリットの間隔を精度良く制御できる。突起部を挟んで突き合わされた２つの端部（Ｕ字状部の２つの端部）の間の隙間がスリットとなる。すなわち、工程（ii）によって、スリットを有する管状部を含む金属成形品が製造される。もちろん、工程（ii）によって得られた金属成形品をさらに加工してもよい。(Step (ii))
In step (ii), a tubular portion having a slit is formed by deforming the U-shaped portion using a mold having a protruding portion so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruding portion. . In step (ii), the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. Thereby, the metal plate which comprises a tubular part is compressed circumferentially. As a result, the springback of the tubular portion is suppressed, and the distance between the slits can be accurately controlled. The gap between the two ends (the two ends of the U-shaped portion) which are abutted with each other across the projection becomes a slit. That is, step (ii) produces a metal molded article including a tubular portion having a slit. Of course, the metal molded product obtained in step (ii) may be further processed.
管状部の断面周長ＬＨとＵ字状部の断面長さＬＵとの差は、Ｕ字状部の断面長さＬＵの０．２％以上であることが好ましい。すなわち、Ｕ字状部の断面長さＬＵと管状部の断面周長ＬＨとは、０．２≦１００×（ＬＵ−ＬＨ）／ＬＵの式を満たすことが好ましい。この差が小さすぎると、スプリングバックを抑制する効果、および、精度よく管状部を形成する効果が、充分に得られない場合がある。以下では、「１００×（ＬＵ−ＬＨ）／ＬＵ」の値を、管状部の圧縮率Ｃ（％）という場合がある。管状部の圧縮率Ｃは、０．５％以上であってもよい。 The difference between the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion is preferably 0.2% or more of the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. That is, it is preferable that the cross-sectional length LU of the U-shaped portion and the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion satisfy the formula 0.2 ≦ 100 × (LU−LH) / LU. If this difference is too small, the effect of suppressing spring back and the effect of forming the tubular portion with high accuracy may not be obtained sufficiently. Hereinafter, the value of “100 × (LU−LH) / LU” may be referred to as a compression rate C (%) of the tubular portion. The compression rate C of the tubular portion may be 0.5% or more.
座屈を抑制する観点から、圧縮率Ｃを２％以下としてもよく、１％未満としてもよい。圧縮率Ｃを１％未満とすることによって、座屈をより抑制できる。特に、金属板の厚さが薄い場合には座屈が生じやすくなるため、圧縮率Ｃを１％未満とすることが好ましい。好ましい一例では、０．２≦１００×（ＬＵ−ＬＨ）／ＬＵ＜１の式が満たされる。 From the viewpoint of suppressing buckling, the compression rate C may be 2% or less, or less than 1%. By setting the compression rate C to less than 1%, buckling can be further suppressed. In particular, when the thickness of the metal plate is thin, buckling is likely to occur, so the compression rate C is preferably less than 1%. In a preferred example, the formula 0.2 ≦ 100 × (LU−LH) / LU <1 is satisfied.
管状部の断面周長ＬＨとＵ字状部の断面長さＬＵとの差（ＬＵ−ＬＨ）が大きすぎると、座屈（金属板の折れ込み）が発生したり、上型と下型との当接部に金属板が挟まれたりするおそれがある。一方、金属板が厚いほど、圧縮率Ｃを高くしても座屈が生じにくくなる。また、金属板が薄いほど、圧縮によって得られる効果が大きくなる。その観点では、金属板の板厚を考慮して、断面周長ＬＨとＵ字状部の断面長さＬＵとの差を決定することが好ましい。たとえば、管状部を構成する金属板の板厚をｔとしたときに、管状部の断面周長ＬＨとＵ字状部の断面長さＬＵとの差を、８ｔ以下としてもよい。この場合、管状部の断面周長ＬＨとＵ字状部の断面長さＬＵとの差を０．１ｔ以上としてもよい。 If the difference (LU-LH) between the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion (LU-LH) is too large, buckling (folding of the metal plate) may occur or the upper and lower dies There is a possibility that a metal plate may be pinched by the contact part of. On the other hand, as the metal plate is thicker, buckling is less likely to occur even if the compression rate C is increased. Also, the thinner the metal plate, the greater the effect obtained by compression. From that point of view, it is preferable to determine the difference between the cross-sectional circumferential length LH and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion in consideration of the thickness of the metal plate. For example, when the thickness of the metal plate constituting the tubular portion is t, the difference between the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion may be 8 t or less. In this case, the difference between the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion and the cross-sectional length LU of the U-shaped portion may be 0.1 t or more.
好ましい一例では、上記圧縮率Ｃが０．２％以上で、断面周長ＬＨと断面長さＬＵとの差が８ｔ以下である。好ましい他の一例では、上記圧縮率Ｃが０．２％以上２％以下である。金属板の相当径（上記相当径）に対する板厚の比が５％以下である薄肉の金属板をブランクとして用いる場合について考える。この場合、圧縮率Ｃが、０．２％以上１％未満（たとえば０．２％以上０．５％未満）であることが好ましい。 In a preferred example, the compression ratio C is 0.2% or more, and the difference between the cross-sectional circumferential length LH and the cross-sectional length LU is 8t or less. In another preferable example, the compression rate C is 0.2% or more and 2% or less. A case will be considered where a thin metal plate having a ratio of a plate thickness to an equivalent diameter (the equivalent diameter) of the metal plate is 5% or less is used as a blank. In this case, the compression rate C is preferably 0.2% or more and less than 1% (for example, 0.2% or more and less than 0.5%).
座屈を防止する観点から、管状部を構成する金属板（ブランク）の降伏応力σ（ＭＰａ）および板厚ｔ（ｍｍ）を考慮して圧縮率Ｃを決定してもよい。例えば、上述した圧縮率Ｃ（％）は、以下の式を満たしてもよい。この場合、圧縮率Ｃの下限として、上述した下限のいずれかを採用してもよい。以下の式を満たす場合の金属板の厚さに限定はないが、上述した範囲（たとえば０．４〜５ｍｍの範囲）にあってもよい。
Ｃ≦（１５００／σ）×ｔFrom the viewpoint of preventing buckling, the compression rate C may be determined in consideration of the yield stress σ (MPa) and the plate thickness t (mm) of the metal plate (blank) constituting the tubular portion. For example, the compression ratio C (%) described above may satisfy the following equation. In this case, any one of the lower limits described above may be adopted as the lower limit of the compression rate C. The thickness of the metal plate in the case where the following formula is satisfied is not limited, but may be in the above-mentioned range (for example, in the range of 0.4 to 5 mm).
C ≦ (1500 / σ) × t
工程（ii）は、以下の工程（ii−１）および（ii−２）を含んでもよい。工程（ii−１）では、Ｕ字状部の２つの端部が突起部を挟むように金型を用いてＵ字状部を変形させることによって、管状部となる筒状部を形成する。筒状部は、工程（ii）で最終的に得られる管状部の前駆体であり、「第１の管状部」または「管状部前駆体」と言い換えることが可能である。工程（ii−２）では、２つの端部が金型の突起部を挟んだ状態で筒状部の外周面を押圧することによって、筒状部の断面周長ＬＴを短くする。工程（ii−２）によって、管状部の断面周長ＬＨをＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くする。すなわち、工程（ii−２）によって、管状部を構成する金属板が周方向に圧縮される。工程（ii−１）で筒状部を形成してから、工程（ii−２）で筒状部を周方向に圧縮することによって、安定して圧縮を行うことができる。具体的には、筒状部を形成する際に座屈などが生じることを抑制できる。 Step (ii) may include the following steps (ii-1) and (ii-2). In the step (ii-1), a tubular portion to be a tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion using a mold so that the two end portions of the U-shaped portion sandwich the protrusion. The tubular portion is a precursor of the tubular portion finally obtained in the step (ii), and can be rephrased as “first tubular portion” or “tubular portion precursor”. In the step (ii-2), the cross-sectional circumferential length LT of the cylindrical portion is shortened by pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the two end portions sandwiching the protrusion of the mold. In step (ii-2), the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. That is, the metal plate which comprises a tubular part is compressed by the circumferential direction by process (ii-2). After forming the cylindrical portion in the step (ii-1), stable compression can be performed by compressing the cylindrical portion in the circumferential direction in the step (ii-2). Specifically, it can suppress that a buckling etc. arise when forming a cylindrical part.
工程（ii）の３つの例（例（Ａ）、例（Ｂ）、および例（Ｃ））について、以下に説明する。例（Ａ）および例（Ｂ）は、工程（ii−１）および（ii−２）を含む例である。 Three examples of step (ii) (example (A), example (B) and example (C)) are described below. Examples (A) and (B) are examples including steps (ii-1) and (ii-2).
（工程（ii）の例（Ａ））
例（Ａ）で用いられる金型（ａ）は、以下の（ａ−１）、（ａ−２）、および（ａ−３）の構成を有する。
（ａ−１）金型（ａ）は、突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含む。
（ａ−２）第１および第２の金型はそれぞれ、Ｕ字状部を変形させて筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。
（ａ−３）第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は複数の金型部材に分離可能である。(Example (A) of step (ii))
The mold (a) used in the example (A) has the following configurations (a-1), (a-2) and (a-3).
(A-1) The mold (a) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(A-2) The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(A-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members.
構成（ａ−３）に関して、第１および第２の金型の両方が分離可能であってもよい。あるいは、第１の金型のみが分離可能であってもよいし、第２の金型のみが分離可能であってもよい。第１および第２の金型の両方が分離可能である場合、管状部の断面周長ＬＨを微調整しやすく、その結果、管状部に作用する圧縮応力のバラツキを一層小さくできる。その結果、より精度よくスリットを形成できる。第１の金型が分離可能である場合の一例では、第１の金型が第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能である。この場合、突起部が、第１の金型部材に含まれる第１の突起部と第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されていてもよい。 With regard to configuration (a-3), both the first and second molds may be separable. Alternatively, only the first mold may be separable, or only the second mold may be separable. When both the first and second molds are separable, it is easy to finely adjust the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion, and as a result, the variation in compressive stress acting on the tubular portion can be further reduced. As a result, the slits can be formed more accurately. In one example where the first mold is separable, the first mold is separable into a first mold member and a second mold member. In this case, the protrusion may be configured by the first protrusion included in the first mold member and the second protrusion included in the second mold member.
例（Ａ）の工程（ii−１）では、複数の金型部材が分離された状態にある金型（ａ）を用いてＵ字状部を変形させることによって筒状部を形成する。続く工程（ii−２）では、複数の金型部材を接近させることによって筒状部の外周面を押圧し、それによって筒状部の断面周長ＬＴを短くする。この構成によれば、管状部を構成する金属板が周方向に圧縮される。 In step (ii-1) of the example (A), the tubular portion is formed by deforming the U-shaped portion using the mold (a) in which the plurality of mold members are separated. In the subsequent step (ii-2), the outer peripheral surface of the cylindrical portion is pressed by bringing a plurality of mold members close to each other, thereby shortening the cross-sectional circumferential length LT of the cylindrical portion. According to this configuration, the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction.
例（Ａ）の好ましい一例では、工程（ii−１）において金型（ａ）が垂直方向にのみ移動し、工程（ii−２）において金型（ａ）が水平方向にのみ移動する。例えば、金型（ａ）のうち上型のみが垂直方向（プレス方向）に移動する場合、工程（ii−１）において上型を下死点にまで移動させる。その後、工程（ii−２）では、分離している複数の金型部材を、水平方向に移動させる。 In a preferred example of example (A), the mold (a) moves only in the vertical direction in step (ii-1) and the mold (a) moves only in the horizontal direction in step (ii-2). For example, when only the upper mold of the mold (a) moves in the vertical direction (pressing direction), the upper mold is moved to the bottom dead center in step (ii-1). Thereafter, in step (ii-2), the plurality of separated mold members are moved in the horizontal direction.
（工程（ii）の例（Ｂ））
例（Ｂ）で用いられる金型（ｂ）は、以下の（ｂ−１）、（ｂ−２）、および（ｂ−３）の構成を有する。
（ｂ−１）金型（ｂ）は、突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含む。
（ｂ−２）第１および第２の金型はそれぞれ、Ｕ字状部を変形させて筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。
（ｂ−３）第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含む。(Example (B) of step (ii))
The mold (b) used in the example (B) has the following configurations (b-1), (b-2) and (b-3).
(B-1) The mold (b) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(B-2) The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for forming the tubular portion by deforming the U-shaped portion.
(B-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a main body portion and a movable portion movable relative to the main body portion.
構成（ｂ−３）に関して、第１および第２の金型のそれぞれが可動部を含んでもよい。あるいは、第１の金型のみが可動部を含んでもよいし、第２の金型のみが可動部を含んでもよい。一例では、第１および第２の金型がそれぞれ、プレス方向（垂直方向）に移動可能な第１および第２の可動部を含む。その場合、第１の金型に含まれる第１の可動部は、スリットを形成するための突起部を含んでもよい。他の一例では、第１および第２の金型の少なくとも一方が、プレス方向とは直交する方向に移動可能な第１および第２の可動部を含む。第１および第２の可動部は、筒状部を挟んで対向するように配置される。２つの可動部（第１および第２の可動部）によって筒状部の外周面を押圧することによって、当該筒状部を周方向に圧縮できる。ここで、プレス方向とは、成形時に金型の本体部が移動する方向を意味する。 With regard to configuration (b-3), each of the first and second molds may include a movable part. Alternatively, only the first mold may include the movable portion, or only the second mold may include the movable portion. In one example, the first and second molds respectively include first and second movable parts movable in the press direction (vertical direction). In that case, the first movable portion included in the first mold may include a protrusion for forming a slit. In another example, at least one of the first and second molds includes first and second movable parts movable in a direction orthogonal to the pressing direction. The first and second movable parts are disposed to face each other with the cylindrical part interposed therebetween. The cylindrical portion can be compressed in the circumferential direction by pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the two movable portions (first and second movable portions). Here, the pressing direction means the direction in which the main body of the mold moves at the time of molding.
例（Ｂ）の工程（ii−１）では、可動部の押圧面が本体部の押圧面から突出していない状態にある金型を用いてＵ字状部を変形させる。続く工程（ii−２）の工程では、可動部の押圧面を本体部の押圧面から突出させることによって筒状部の外周面を押圧し、それによって筒状部の断面周長ＬＴを短くする。この構成によれば、管状部を構成する金属板が周方向に圧縮される。典型的な工程（ii−２）では、本体部を移動させることなく可動部のみを移動させる。 In step (ii-1) of the example (B), the U-shaped portion is deformed using a mold in a state in which the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main portion. In the subsequent step (ii-2), the outer circumferential surface of the cylindrical portion is pressed by causing the pressing surface of the movable portion to protrude from the pressing surface of the main body, thereby shortening the cross-sectional circumferential length LT of the cylindrical portion . According to this configuration, the metal plate constituting the tubular portion is compressed in the circumferential direction. In the typical step (ii-2), only the movable part is moved without moving the main body part.
（工程（ii）の例（Ｃ））
例（Ｃ）で用いられる金型（ｃ）は、以下の構成を有する。
（ｃ−１）金型（ｃ）は、突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含む。
（ｃ−２）第１および第２の金型はそれぞれ、Ｕ字状部を変形させて筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。
（ｃ−３）金型の押圧面（第１および第２の金型の押圧面）の断面周長がＵ字状部の断面長さＬＵよりも短い。(Example (C) of step (ii))
The mold (c) used in Example (C) has the following configuration.
(C-1) The mold (c) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(C-2) The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(C-3) The cross-sectional circumferential length of the pressing surface of the mold (the pressing surfaces of the first and second molds) is shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion.
金型（ａ）および金型（ｂ）とは異なり、金型（ｃ）を構成する第１の金型および第２の金型はそれぞれ、原則として一体である。ただし、第１の金型の突起部を交換可能としてもよい。例（Ｃ）では、工程（ii）において第１の金型と第２の金型とを近づけることのみによってＵ字状部を変形させ、それによってスリットを有する管状部を形成する。例（Ｃ）は、金型の構成が単純であり、金属成形品の製造が容易であるという利点を有する。 Unlike the mold (a) and the mold (b), the first mold and the second mold constituting the mold (c) are each in principle one piece. However, the protrusion of the first mold may be replaceable. In example (C), the U-shaped portion is deformed only by bringing the first mold and the second mold close in step (ii), thereby forming a tubular portion having a slit. Example (C) has the advantage that the construction of the mold is simple and the production of metal moldings is easy.
本発明の製造方法では、金型が、管状部の外周面に対応する押圧面を含み、且つ、当該押圧面の断面周長がＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くてもよい。この構成によれば、金型の押圧面によってＵ字状部の外周面を押圧して管状部を形成することによって、管状部の断面周長ＬＨをＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くできる。上述したように、上記金型（ｃ）はこの構成を有し、上記金型（ａ）も原則としてこの構成を有する。上記金型（ｂ）は、この構成を有していてもよいし、有していなくてもよい。なお、金型の押圧面の断面周長とは、金型を構成する複数の部材の押圧面の断面長さの合計を意味する。 In the manufacturing method of the present invention, the mold may include a pressing surface corresponding to the outer peripheral surface of the tubular portion, and the cross-sectional circumferential length of the pressing surface may be shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. According to this configuration, the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is greater than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion by pressing the outer peripheral surface of the U-shaped portion by the pressing surface of the mold to form the tubular portion. It can be shortened. As described above, the mold (c) has this configuration, and the mold (a) also has this configuration in principle. The mold (b) may or may not have this configuration. In addition, the cross-sectional circumferential length of the press surface of a metal mold means the sum total of the cross-sectional length of the press surface of the several member which comprises a metal mold.
上記金型（ａ）および（ｃ）を用いる場合において、金型を完全に閉じることによってスリットを有する管状部を形成する場合、通常、金型の押圧面の断面周長と管状部の断面周長ＬＨとは大きく異ならないと考えられる。その場合、この明細書において、管状部の断面周長ＬＨを、金型の押圧面の断面周長に置き換えることが可能である。例えば、上述した圧縮率Ｃの式やその他の式において、管状部の断面周長ＬＨを、金型の押圧面の断面周長に置き換えることが可能である。 When using the above molds (a) and (c), when forming a tubular portion having a slit by completely closing the mold, usually, the cross sectional peripheral length of the pressing surface of the mold and the cross sectional peripheral of the tubular portion It is considered that it does not differ greatly from LH. In that case, in this specification, it is possible to replace the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion with the cross-sectional circumferential length of the pressing surface of the mold. For example, it is possible to replace the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion with the cross-sectional circumferential length of the pressing surface of the mold in the equation of the compression ratio C described above and other equations.
本発明の製造方法の工程（ii）は、典型的には、中子を用いずに実施され、たとえば、管状部（または筒状部）の内周面の大部分（たとえば内周面の面積の５０％以上）と接触するような中子を用いることなく実施されてもよい。中子を用いずに工程（ii）を行うことによって、管状部が周方向に均一に圧縮されやすくなる。中子を用いた場合、金型と中子との間に挟まれた金属板は周方向に圧縮されにくくなる。ただし、必要に応じて、工程（ii）において中子を用いてもよい。中子を用いることによって、周方向の断面形状が複雑な金属成形品を安定して成形できる。例えば、後述する図１に示す角度θが１８０°を超える場合には、安定的な成形のために、中子を用いてもよい。中子を用いる場合、中子は、管状部となる部分の全体に配置してもよいし、管状部となる部分の一部のみに配置してもよい。 Step (ii) of the production method of the present invention is typically carried out without using a core, and for example, the area of the inner peripheral surface (e.g. inner peripheral surface) of the tubular portion (or cylindrical portion) (In other words, 50% or more) of the core may not be used. By performing step (ii) without using the core, the tubular portion is easily compressed uniformly in the circumferential direction. When the core is used, the metal plate sandwiched between the mold and the core is less likely to be compressed in the circumferential direction. However, if necessary, a core may be used in step (ii). By using the core, it is possible to stably form a metal molded article having a complicated sectional shape in the circumferential direction. For example, when the angle θ shown in FIG. 1 described later exceeds 180 °, a core may be used for stable molding. When a core is used, the core may be disposed on the entire portion to be the tubular portion, or may be disposed on only a part of the portion to be the tubular portion.
本発明の製造方法では、工程（ii）の後に、金属成形品をさらに加工してもよい。例えば、金属成形品に突起や平坦部を付加したり、金属成形品に穴をあけたりしてもよい。 In the production method of the present invention, the metal molded article may be further processed after the step (ii). For example, a protrusion or a flat portion may be added to the metal molded product, or a hole may be formed in the metal molded product.
本発明の製造方法は、突き合わせ部に隙間を有する管状部を含む金属成形品を製造することを目的としている。そのため、原則として、工程（ii）の後に、スリット（隙間を有する突き合わせ部）の溶接が行われない。ただし、突き合わせ部の一部は溶接されてもよい。例えば、突き合わせ部のうちの一部が隙間（スリット）を有し、他の一部が隙間を有さない場合、隙間を有さない突き合わせ部の一部または全部を溶接してもよい。この場合においても、隙間を有する突き合わせ部を溶接しないことが好ましい。なお、金属成形品を用いる製品を組み立てる際に、突き合わせ部の一部を仮溶接してもよい。 The manufacturing method of the present invention aims to manufacture a metal molded article including a tubular portion having a gap at a butt portion. Therefore, in principle, welding of the slit (butted portion having a gap) is not performed after the step (ii). However, part of the butt may be welded. For example, when a part of the butt joint has a gap (slit) and another part does not have a gap, a part or all of the butt joint having no gap may be welded. Also in this case, it is preferable not to weld the butt portion having a gap. When assembling a product using a metal molded product, a part of the butted portion may be temporarily welded.
（金属成形品）
本発明の金属成形品は、スリットを有する管状部を含む。１つの観点では、この管状部は、突き合わせ部に隙間を有する管状部である。本発明の金属成形品は、本発明の製造方法によって製造される。この金属成形品に関して他の箇所で説明した事項については重複する説明を省略する場合がある。本発明の金属成形品について説明した事項については、本発明の、製造方法、製造装置、および金型に適用できる。(Metal molding)
The metal molded article of the present invention includes a tubular portion having a slit. In one aspect, the tubular portion is a tubular portion having a gap at the butt portion. The metal molded article of the present invention is produced by the production method of the present invention. Duplicate descriptions may be omitted for the matters described in the other portions regarding the metal molded article. The matters described for the metal molded article of the present invention can be applied to the manufacturing method, the manufacturing apparatus, and the mold of the present invention.
本発明の金属成形品は、スリットを有する管状部以外の部分を含んでもよい。あるいは、金属成形品は、スリットを有する管状部のみによって構成されていてもよい。その場合の金属成形品は、スリットを有する管状の成形品である。スリットは、通常、管状部の軸方向（通常は長手方向）に沿って形成されている。スリットは、管状の部分全体に形成されていてもよいし、管状の部分の一部のみに形成されていてもよい。換言すれば、金属成形品は、突き合わせ部の全長にわたってスリットを有していてもよいし、突き合わせ部の一部のみにスリットを有していてもよい。 The metal molded article of the present invention may include a portion other than a tubular portion having a slit. Alternatively, the metal molded article may be constituted only by a tubular portion having a slit. The metal molded article in that case is a tubular molded article having a slit. The slits are usually formed along the axial direction (usually the longitudinal direction) of the tubular portion. The slits may be formed in the entire tubular portion or may be formed in only a part of the tubular portion. In other words, the metal molded article may have a slit over the entire length of the butt joint, or may have a slit only in part of the butt joint.
スリットを有する管状部の形状は、本発明の方法によって成形可能なものである限り、特に限定されない。管状部の断面の形状は特に限定されず、円形、楕円形、四角形や、上下非対称の形状、左右非対称の形状等、種々の形状であってもよい。管状部は、丸管状であってもよいし、角管状であってもよい。 The shape of the tubular portion having a slit is not particularly limited as long as it can be shaped by the method of the present invention. The shape of the cross section of the tubular portion is not particularly limited, and may be various shapes, such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a shape with top and bottom asymmetry, and a shape with asymmetry. The tubular portion may be round or square.
管状部の形状の例には、ストレートな直管、曲がった曲管、長手方向に外径が異なる異径管、長手方向に断面形状が異なる異形断面管等が含まれる。具体的には、管状部の例には、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、および図９Ｅに示す管（管状部１ｅ）が含まれる。これらの管では、突き合わせ部２にスリット３が形成されている。
Examples of the shape of the tubular portion include a straight straight pipe, a bent curved pipe, a different diameter pipe having a different outer diameter in the longitudinal direction, a deformed cross section pipe having a different cross sectional shape in the longitudinal direction, and the like. Specifically, examples of the tubular portion include the tube (
図９Ａに示す管は、周方向の断面形状が円形状の直管である。図９Ｂに示す管は、周方向の断面形状が円形状である曲管である。図９Ｃに示す管は、周方向の断面形状が円形状であるラッパ状の異径管である。図９Ｄに示す管は、周方向の断面形状が円形状から四角形状に変化する異形断面管である。図９Ｅに示す管は、周方向の断面形状が上下非対称且つ左右非対称の形状である管である。また、図９Ｅに示す管は、異なる金属板が周方向につなぎ合わされたテーラードブランクを用いて形成された管である。 The pipe shown in FIG. 9A is a straight pipe having a circular cross-sectional shape in the circumferential direction. The pipe shown in FIG. 9B is a curved pipe whose cross-sectional shape in the circumferential direction is circular. The tube shown in FIG. 9C is a trumpet-shaped different diameter tube whose cross-sectional shape in the circumferential direction is circular. The tube shown in FIG. 9D is a modified cross-sectional tube whose cross-sectional shape in the circumferential direction changes from circular to square. The tube shown in FIG. 9E is a tube whose cross-sectional shape in the circumferential direction is vertically asymmetric and laterally asymmetric. The tube shown in FIG. 9E is a tube formed using a tailored blank in which different metal plates are joined in the circumferential direction.
周方向の断面形状が左右非対称の形状である管や、図９Ｅに例示するようなテーラードブランクを用いた管は、従来のＵＯ成形では成形することが難しい。これに対し、本発明の金型を適切に選択することによって、様々な形状の管や、様々なブランクを成形することが可能である。 It is difficult to form a tube having a circumferential cross-sectional shape asymmetry in the circumferential direction or a tube using a tailored blank as exemplified in FIG. 9E by the conventional UO forming. On the other hand, it is possible to form tubes of various shapes and various blanks by properly selecting the mold of the present invention.
本発明の金属成形品は、金属板（ブランク）を成形することによって得られる。そのため、金属成形品の材質は、ブランクの材質と同じである。さらに、金属成形品の板厚も、ブランクの板厚とほぼ等しい。そのため、金属成形品の板厚（管状部の板厚）は、ブランクの板厚として例示した範囲にあってもよい。金属成形品の物性の一部は、加工の工程でブランクの物性から変化する。特に、本発明の金属成形品は、管状部が周方向に圧縮されているため、それによって物性が変化している。 The metal molded article of the present invention is obtained by molding a metal plate (blank). Therefore, the material of the metal molded article is the same as the material of the blank. Furthermore, the thickness of the metal molded article is also substantially equal to the thickness of the blank. Therefore, the thickness of the metal molded product (the thickness of the tubular portion) may be in the range exemplified as the thickness of the blank. Some of the physical properties of the metal molded article change from the physical properties of the blank in the process of processing. In particular, in the metal molded article of the present invention, the physical properties are changed because the tubular portion is compressed in the circumferential direction.
本発明の製造方法によれば、本発明の金属成形品を製造できる。本発明の金属成形品は、管状部の断面における板厚方向のビッカース硬さのバラツキＳを以下の式で表したときに、バラツキＳの周方向の平均値が０．４未満（０以上０．４未満）である。
Ｓ＝（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）／Ｂｍａｘ
ここで、Ｂｍｉｎは、管状部の断面における板厚方向のビッカース硬さの最小値である。Ｂｍａｘは、当該断面における板厚方向のビッカース硬さの最大値である。According to the manufacturing method of the present invention, the metal molded article of the present invention can be manufactured. In the metal molded article of the present invention, when the variation S in Vickers hardness in the thickness direction of the cross section of the tubular portion is expressed by the following equation, the average value of the variation S in the circumferential direction is less than 0.4 (0 or more and 0 Less than .4).
S = (Bmax-Bmin) / Bmax
Here, Bmin is the minimum value of the Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section of the tubular portion. Bmax is the maximum value of Vickers hardness in the plate thickness direction in the cross section.
「バラツキＳの周方向の平均値」とは、管状部の１つの断面（周方向の断面）の３つの位置について測定したバラツキＳの平均値である。測定する３つの位置は、管状部のスリット近傍の第１の位置、第１の位置から周方向に最も遠い第２の位置、第１の位置と第２の位置との中間の第３の位置である。管状部が円管状であり、スリットが管状部の最上部に位置する場合を考える。このとき、管状部の中心を中心として管状部の底部を０°と仮定すると、第１、第２、および第３の位置はそれぞれ、約１８０°、０°、および９０°となる。第１の位置は、スリットに面する端部からの距離がたとえば５ｍｍ以下の範囲に設定される。 The “average value in the circumferential direction of the variation S” is an average value of the variations S measured at three positions of one cross section (cross section in the circumferential direction) of the tubular portion. The three positions to be measured are a first position near the slit of the tubular portion, a second position farthest from the first position in the circumferential direction, and a third position intermediate between the first position and the second position. It is. Consider the case where the tubular portion is circular and the slit is at the top of the tubular portion. At this time, assuming that the bottom of the tubular portion is 0 ° around the center of the tubular portion, the first, second, and third positions are approximately 180 °, 0 °, and 90 °, respectively. The first position is set, for example, in a range of 5 mm or less from the end facing the slit.
本発明の製造方法では、管状部の断面周長ＬＨをＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くする。そのため、管状部の板厚方向全体に圧縮応力が作用し、且つ、管状部の周方向に作用する圧縮応力のバラツキが小さい。そのため、本発明の製造方法で管状部を形成することによって、管状部の断面の全域において、ビッカース硬さを大きくできる。その結果、管状部の断面の全域において、ビッカース硬さのバラツキを小さくできる。ビッカース硬さのバラツキを小さくすることは、管状部を有する金属成形品の耐久性および信頼性の向上に有効である。 In the manufacturing method of the present invention, the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion is made shorter than the cross-sectional length LU of the U-shaped portion. Therefore, compressive stress acts on the entire thickness direction of the tubular portion, and variation in compressive stress acting in the circumferential direction of the tubular portion is small. Therefore, the Vickers hardness can be increased in the entire area of the cross section of the tubular portion by forming the tubular portion by the manufacturing method of the present invention. As a result, the variation in Vickers hardness can be reduced over the entire cross section of the tubular portion. Reducing the variation in Vickers hardness is effective in improving the durability and reliability of a metal molded article having a tubular portion.
好ましい一例では、上記の３つの位置で測定されたバラツキＳのすべてが０．４未満（たとえば０．２未満）である。この構成によれば、耐久性および信頼性の向上が特に期待できる。 In a preferred example, all of the variations S measured at the above three positions are less than 0.4 (e.g. less than 0.2). According to this configuration, the improvement of the durability and the reliability can be particularly expected.
（ビッカース硬さの測定方法）
管状部のビッカース硬さを測定する方法について以下に説明する。まず、管状部を周方向に切断し、鏡面になるまでその切断面を機械研磨する。次に、機械研磨による加工硬化の影響を排除するために、化学研磨または電解研磨によって、切断面の表面から３０〜８０μｍの深さまで切断面を溶解させる。このようにして得られた切断面について、ビッカース硬さを測定する。(Method of measuring Vickers hardness)
The method of measuring the Vickers hardness of a tubular part is explained below. First, the tubular portion is cut in the circumferential direction, and the cut surface is mechanically polished until it becomes a mirror surface. Next, in order to eliminate the influence of work hardening by mechanical polishing, the cut surface is dissolved to a depth of 30 to 80 μm from the surface of the cut surface by chemical polishing or electro polishing. The Vickers hardness of the cut surface obtained in this manner is measured.
ビッカース硬さは、日本工業規格（ＪＩＳ）のＪＩＳ Ｚ ２２４４のビッカース硬さ試験の試験方法に従って測定する。ビッカース硬さ試験では、圧子を試験片に押し込んでくぼみを形成し、そのくぼみの対角線長さを測定する。管状部の切断面のバラツキＳを評価する場合、切断面に複数のくぼみを形成して測定する。管状部が鋼、銅または銅合金からなる場合には、隣接する２つのくぼみの中心間の距離を３ｄ以上（ｄはくぼみの対角線長さで大きい方の値）とし、くぼみの中心から試験片（管状部の切断面）の縁までの距離を２．５ｄ以上とする。管状部が軽金属（アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金を含む）からなる場合には、隣接する２つのくぼみの中心間の距離を６ｄ以上とし、くぼみの中心から試験片の縁までの距離を３ｄ以上とする。これらの距離は、ビッカース硬さの測定間隔および圧子を押し込む力によって調整できる。 The Vickers hardness is measured according to the test method of the Vickers hardness test of JIS Z 2244 of Japanese Industrial Standard (JIS). In the Vickers hardness test, an indenter is pressed into a test specimen to form an indentation, and the diagonal length of the indentation is measured. When evaluating the variation S of the cut surface of the tubular portion, a plurality of depressions are formed in the cut surface and measured. When the tubular part is made of steel, copper or copper alloy, the distance between the centers of two adjacent pits is 3d or more (d is the diagonal length of the pits, the larger of which is the larger value). The distance to the edge of (the cut surface of the tubular portion) is 2.5 d or more. When the tubular portion is made of light metal (including aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, magnesium and magnesium alloy), the distance between the centers of two adjacent depressions is 6 d or more, and the distance from the center of the depression to the specimen The distance to the edge is 3d or more. These distances can be adjusted by the measurement interval of Vickers hardness and the force pressing the indenter.
上述した第１の位置について、板厚方向の一直線上に等間隔に存在する５点においてビッカース硬さを測定する。そして、その５点の測定値からビッカース硬さの最小値Ｂｍｉｎと最大値Ｂｍａｘとを決定し、上述したバラツキＳを求める。上述した第２および第３の位置についても、同様にビッカース硬さを測定し上述したバラツキＳを求める。そして、得られた３つのバラツキＳを平均することによって、バラツキＳの周方向の平均値が得られる。 For the first position described above, Vickers hardness is measured at five points present at regular intervals on a straight line in the thickness direction. Then, the minimum value Bmin and the maximum value Bmax of the Vickers hardness are determined from the measured values of the five points, and the variation S described above is obtained. The Vickers hardness is similarly measured for the second and third positions described above, and the variation S described above is obtained. And the average value of the circumferential direction of the variation S is obtained by averaging the three variations S obtained.
本発明の金属成形品は、様々な用途に利用可能である。金属成形品の用途の例には、各種の車両（自動車、鉄道車両、その他の車両）の部品（足回り部品、ボディ、構造材等）、各種の機械、電子機器、電化製品の部品、各種の輸送機（船舶、航空機）の部品などが含まれる。 The metal molded article of the present invention can be used in various applications. Examples of applications of metal molded products include parts (underbody parts, bodies, structural members, etc.) of various vehicles (cars, railway vehicles, other vehicles), various machines, electronic devices, parts of electric appliances, various kinds Parts of transport aircraft (ships, aircraft) etc. are included.
（製造装置）
本発明の製造装置は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造するための製造装置である。この製造装置は、本発明の製造方法に利用できる。この製造装置によって、本発明の金属成形品を製造できる。この製造装置は、別の観点ではプレス装置であり、以下で説明していない構成については、公知のプレス装置の構成を適用してもよい。この製造装置に関して他の箇所で説明した事項については重複する説明を省略する場合がある。本発明の製造装置について説明した事項については、本発明の、製造方法、金属成形品、および金型に適用できる。(manufacturing device)
The manufacturing apparatus of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit. This manufacturing apparatus can be used for the manufacturing method of the present invention. The metal molded article of the present invention can be manufactured by this manufacturing apparatus. This manufacturing device is a pressing device in another aspect, and the configuration of a known pressing device may be applied to the configuration not described below. Duplicate descriptions may be omitted for items described in other places regarding this manufacturing apparatus. The matters described for the production apparatus of the present invention can be applied to the production method, the metal molded article, and the mold of the present invention.
本発明の製造装置は、金型と、金型を移動させるための移動機構とを含む。金型は、第１の金型と第２の金型とを含む。第１の金型は、スリットを形成するための突起部を含む。第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させてスリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。金型は、筒状部の断面周長ＬＴが短くなるように筒状部の外周面を押圧するための構成を有する。 The manufacturing apparatus of the present invention includes a mold and a moving mechanism for moving the mold. The mold includes a first mold and a second mold. The first mold includes a protrusion for forming a slit. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as a slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. . The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the tubular portion so that the cross-sectional circumferential length LT of the tubular portion becomes short.
以下では、本発明の製造装置の２つの例（製造装置（ａ）および製造装置（ｂ））について説明する。 Hereinafter, two examples of the manufacturing apparatus of the present invention (manufacturing apparatus (a) and manufacturing apparatus (b)) will be described.
（製造装置（ａ））
製造装置（ａ）は、上述した金型（ａ）を用いる。上述したように、金型（ａ）は、以下の（ａ−１）、（ａ−２）、および（ａ−３）の構成を有する。
（ａ−１）金型（ａ）は、突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含む。
（ａ−２）第１および第２の金型はそれぞれ、Ｕ字状部を変形させて筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。
（ａ−３）第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は複数の金型部材に分離可能である。(Manufacturing device (a))
The manufacturing apparatus (a) uses the above-mentioned mold (a). As described above, the mold (a) has the following configurations (a-1), (a-2), and (a-3).
(A-1) The mold (a) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(A-2) The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the tubular portion.
(A-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members.
製造装置（ａ）の移動機構は、第１の移動機構と第２の移動機構とを含む。第１の移動機構は、複数の金型部材が分離した状態で第１の金型と第２の金型とを接近させる移動機構である。通常、第１の移動機構は、複数の金型部材が分離した状態で、第１の金型と第２の金型とが接触するまで第１の金型と第２の金型とを接近させる。第２の移動機構は、分離している複数の金型部材を接近させる移動機構である。第１の移動機構は、上述した例（Ａ）の工程（ii−１）に対応する。第２の移動機構は、例（Ａ）の工程（ii−２）に対応する。製造装置（ａ）によれば、上述した例（Ａ）の工程（ii）を実施できる。 The moving mechanism of the manufacturing apparatus (a) includes a first moving mechanism and a second moving mechanism. The first moving mechanism is a moving mechanism that causes the first mold and the second mold to approach each other when the plurality of mold members are separated. Usually, the first moving mechanism approaches the first mold and the second mold until the first mold contacts the second mold in a state where the plurality of mold members are separated. Let The second moving mechanism is a moving mechanism that brings a plurality of separated mold members close to each other. The first moving mechanism corresponds to the step (ii-1) of the example (A) described above. The second moving mechanism corresponds to step (ii-2) of Example (A). According to a manufacturing apparatus (a), process (ii) of the example (A) mentioned above can be implemented.
金型（ａ）の第１の金型は、第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能であってもよい。その場合、スリットを形成するための突起部が、第１の金型部材に含まれる第１の突起部と第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されていてもよい。 The first mold of the mold (a) may be separable into a first mold member and a second mold member. In that case, the projection for forming the slit may be constituted by the first projection contained in the first mold member and the second projection contained in the second mold member. .
（製造装置（ｂ））
製造装置（ｂ）は、上述した金型（ｂ）を用いる。上述したように、金型（ｂ）は、以下の（ｂ−１）、（ｂ−２）、および（ｂ−３）の構成を有する。
（ｂ−１）金型（ｂ）は、突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含む。
（ｂ−２）第１および第２の金型はそれぞれ、Ｕ字状部を変形させて筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。
（ｂ−３）第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含む。(Manufacturing device (b))
The manufacturing apparatus (b) uses the above-mentioned mold (b). As described above, the mold (b) has the following configurations (b-1), (b-2), and (b-3).
(B-1) The mold (b) includes a first mold having a protrusion and a second mold.
(B-2) The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for forming the tubular portion by deforming the U-shaped portion.
(B-3) At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a main body portion and a movable portion movable relative to the main body portion.
製造装置（ｂ）の移動機構は、第１の移動機構と第２の移動機構とを含む。第１の移動機構は、第１の金型と第２の金型とを接近させる移動機構である。通常、第１の移動機構は、可動部の押圧面が本体部の押圧面から突出していない状態で、第１の金型と第２の金型とが接触するまで第１の金型と第２の金型とを接近させる。第２の移動機構は、可動部の押圧面が本体部の押圧面から突出するように可動部を移動させる移動機構である。第１の移動機構は、上述した例（Ｂ）の工程（ii−１）に対応する。第２の移動機構は、例（Ｂ）の工程（ii−２）に対応する。製造装置（ｂ）によれば、上述した例（Ｂ）の工程（ii）を実施できる。 The moving mechanism of the manufacturing apparatus (b) includes a first moving mechanism and a second moving mechanism. The first moving mechanism is a moving mechanism that brings the first mold and the second mold close to each other. Usually, in the first moving mechanism, the first mold and the second mold are in contact with each other in a state where the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main body. Close the mold of 2. The second moving mechanism is a moving mechanism that moves the movable portion such that the pressing surface of the movable portion protrudes from the pressing surface of the main body. The first moving mechanism corresponds to the step (ii-1) of the example (B) described above. The second moving mechanism corresponds to step (ii-2) of Example (B). According to a manufacturing apparatus (b), process (ii) of the example (B) mentioned above can be implemented.
上記の動作が可能である限り、製造装置（ａ）および（ｂ）の移動機構の構成に特に限定はなく、複動式のプレス装置で用いられている公知の移動機構を適用してもよい。例えば、製造装置（ａ）および（ｂ）の移動機構はそれぞれ、伸縮機構やカムを組み合わせて構成してもよい。伸縮機構の例には、ガスシリンダ、油圧シリンダ、スプリングなどが含まれる。 There is no particular limitation on the configuration of the moving mechanism of the manufacturing apparatuses (a) and (b) as long as the above operation is possible, and a known moving mechanism used in a double-acting pressing device may be applied. . For example, the moving mechanisms of the manufacturing apparatuses (a) and (b) may be configured by combining an extension mechanism and a cam, respectively. Examples of the telescopic mechanism include a gas cylinder, a hydraulic cylinder, a spring and the like.
上述した例（Ｃ）の工程（ii）を実施するための製造装置は、金型（ｃ）を用いることを除いて特に限定はない。例（Ｃ）の工程（ii）は、一般的なプレス装置で実施できる。 The manufacturing apparatus for carrying out the step (ii) of the example (C) described above is not particularly limited except that the mold (c) is used. Step (ii) of Example (C) can be carried out using a common press.
（金型）
本発明の金型は、スリットを有する管状部を含む金属成形品を製造するための金型である。この金型は、本発明の製造装置で利用できる。さらに、この金型は、本発明の製造方法に利用でき、具体的には本発明の製造方法の工程（ii）で利用できる。この金型を用いることによって、本発明の金属成形品を製造できる。この金型に関して他の箇所で説明した事項については重複する説明を省略する場合がある。本発明の金型について説明した事項については、本発明の、製造方法、金属成形品、および製造装置に適用できる。(Mold)
The mold of the present invention is a mold for producing a metal molded article including a tubular portion having a slit. This mold can be used in the manufacturing apparatus of the present invention. Furthermore, this mold can be used for the manufacturing method of the present invention, and specifically, can be used in step (ii) of the manufacturing method of the present invention. By using this mold, the metal molded article of the present invention can be manufactured. Duplicate descriptions may be omitted for the matters described in the other places regarding this mold. The matters described for the mold of the present invention can be applied to the manufacturing method, the metal molded article, and the manufacturing apparatus of the present invention.
本発明の金型は、スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含む。第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させてスリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含む。断面の外周が円形の筒状部（または管状部）を形成する場合には、第２の押圧面が半円柱状の形状を有し、第１の押圧面が、突起部を除いて半円柱状の形状を有する。 The mold of the present invention includes a first mold including a projection for forming a slit, and a second mold. Each of the first and second molds includes first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as a slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. . When the outer periphery of the cross section forms a cylindrical portion (or a tubular portion) having a circular shape, the second pressing surface has a semi-cylindrical shape, and the first pressing surface is a semicircle except for the protrusion. It has a columnar shape.
本発明の金型は、筒状部の断面周長が短くなるように筒状部の外周面を押圧するための構成を有する。別の観点では、本発明の金型は、筒状部を周方向に圧縮するための構成を有する。本発明の金型の例には、上述した金型（ａ）および金型（ｂ）が含まれる。 The mold of the present invention has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion so as to shorten the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion. In another aspect, the mold of the present invention has a configuration for compressing the tubular portion in the circumferential direction. Examples of the mold of the present invention include the mold (a) and the mold (b) described above.
突起部を有する第１の金型が上型として用いられ、第２の金型が下型として用いられてもよい。そのため、この明細書において、第１の金型を上型と読み替え、第２の金型を下型と読み替えてもよい。また、第１の金型を下型と読み替え、第２の金型を上型と読み替えてもよい。 A first mold having a projection may be used as the upper mold and a second mold may be used as the lower mold. Therefore, in this specification, the first mold may be read as the upper mold, and the second mold may be read as the lower mold. Alternatively, the first mold may be replaced with the lower mold, and the second mold may be replaced with the upper mold.
突起部は、スリットを形成可能な形状を有する。管状部の軸方向に沿って板状の突起部が配置された第１の金型を用いることによって、管状部の軸方向に沿ってスリットを形成できる。典型的な一例では、突起部は、板状の凸部であり、上型の半円状の押圧面のうち最上部の位置に設けられる。換言すれば、典型的な一例では、上型の押圧面の断面（周方向の断面）の中央部に突起部が設けられる。ただし、突起部は、中央部に限らず、中央からずれた位置にあってもよい。たとえば、左右非対称の管状部を形成する場合には、突起部は中央部からずれた位置にあってもよい。突起部は、その周方向における位置が、軸方向に沿って変化してもよい。突起部の幅は、軸方向に沿って変化していてもよい。軸方向に変化する突起部を用いることによって、軸方向に変化するスリットを形成できる。 The protrusion has a shape that can form a slit. A slit can be formed along the axial direction of the tubular portion by using the first mold in which the plate-like protrusion is disposed along the axial direction of the tubular portion. In a typical example, the protrusion is a plate-like protrusion and is provided at the uppermost position of the semicircular pressing surface of the upper die. In other words, in a typical example, the protrusion is provided at the center of the cross section (circumferential cross section) of the pressing surface of the upper die. However, the projection is not limited to the center portion, and may be at a position shifted from the center. For example, in the case of forming an asymmetrical tubular portion, the projection may be offset from the central portion. The position of the protrusion in the circumferential direction may change along the axial direction. The width of the protrusions may vary along the axial direction. By using an axially-varying projection, an axially-varying slit can be formed.
管状部の内径をＤｉｎとし、板厚をｔとしたときに、スリットの幅は、ｔ以上で（Ｄｉｎ−２ｔ）以下としてもよい。スリットの幅がｔ未満である場合、金型の突起部の強度が不足する恐れがある。スリットの幅が（Ｄｉｎ−２ｔ）より大きい場合、発明の効果が小さくなる場合がある。 When the inner diameter of the tubular portion is Din and the plate thickness is t, the width of the slit may be t or more and (Din-2t) or less. If the width of the slit is less than t, the strength of the projection of the mold may be insufficient. When the width of the slit is larger than (Din-2t), the effect of the invention may be reduced.
突起部の幅は、スリット（突き合わせ部の隙間）の幅に応じて選択される。突起部の幅は、スリットの幅の±１０％以内とすることが好ましい。 The width of the protrusion is selected in accordance with the width of the slit (the gap between the butting portions). The width of the projection is preferably within ± 10% of the width of the slit.
上述したように、金型（ａ）では、第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型が複数の金型部材に分離可能である。金型部材の数が多いと、成形の際に隣接する金型部材の間にＵ字状部が挟まれやすくなる恐れがある。また、金型部材の数が多いと、金型およびそれを用いる装置の構造が複雑になる。そのため、第１の金型が複数の金型部材に分割される場合の好ましい一例では、第１の金型が２つの金型部材に分割される。同様に、第２の金型が複数の金型部材に分割される場合の好ましい一例では、第２の金型が２つの金型部材に分割される。 As described above, in the mold (a), at least one mold selected from the first mold and the second mold can be separated into a plurality of mold members. If the number of mold members is large, there is a risk that the U-shaped portion may be easily pinched between the adjacent mold members during molding. Also, the large number of mold members complicates the structure of the mold and the apparatus using it. Therefore, in a preferred example in which the first mold is divided into a plurality of mold members, the first mold is divided into two mold members. Similarly, in a preferred example where the second mold is divided into a plurality of mold members, the second mold is divided into two mold members.
第１の金型および／または第２の金型が複数の金型部材に分離可能である場合、分離の位置に特に限定はない。第１の金型が第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能である場合、突起部が、第１の金型部材に含まれる第１の突起部と第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されていてもよい。すなわち、突起部の部分で第１の金型が分割されていてもよい。この構成によれば、第１および第２の突起部によってＵ字状部の２つの端部をガイドすることができ、Ｕ字状部の端部が２つの金型部材の間に入り込むことを防止できる。 When the first mold and / or the second mold can be separated into a plurality of mold members, the position of separation is not particularly limited. When the first mold is separable into the first mold member and the second mold member, the projection is the first projection and the second metal included in the first mold member. You may be comprised by the 2nd projection part contained in a type | mold member. That is, the first mold may be divided at the portion of the protrusion. According to this configuration, the two ends of the U-shaped portion can be guided by the first and second protrusions, and the end of the U-shaped portion can be inserted between the two mold members. It can prevent.
金型（ａ）では、複数の金型部材を別々に移動させることによって、管状部の断面周長ＬＨを容易に微調整でき、管状部に作用する圧縮応力のバラツキを小さくできる。したがって、金型（ａ）によれば、スプリングバックを効果的に抑制でき、その結果、スリットを精度よく形成できる。 In the mold (a), by moving the plurality of mold members separately, the cross-sectional circumferential length LH of the tubular portion can be easily finely adjusted, and variations in compressive stress acting on the tubular portion can be reduced. Therefore, according to the mold (a), springback can be effectively suppressed, and as a result, the slits can be formed with high accuracy.
上述したように、金型（ｂ）では、第１の金型および第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含む。 As described above, in the mold (b), at least one mold selected from the first mold and the second mold includes the main body portion and the movable portion movable relative to the main body portion And.
金型（ｂ）では、第１の金型のみが本体部と可動部とを有していてもよいし、第２の金型のみが本体部と可動部とを有していてもよい。あるいは、第１および第２の金型の両方がそれぞれ、本体部と可動部とを有していてもよい。両方の金型のそれぞれが本体部と可動部とを有する場合には、可動部の押圧面の面積を大きくでき、その結果、筒状部を押圧して周方向に圧縮する際に、安定して押圧できる。 In the mold (b), only the first mold may have the main body portion and the movable portion, or only the second mold may have the main body portion and the movable portion. Alternatively, both the first and second molds may have a main body and a movable part. When each of the two molds has the main body portion and the movable portion, the area of the pressing surface of the movable portion can be increased. As a result, when pressing the cylindrical portion and compressing it in the circumferential direction, it is stable. Can be pressed.
可動部が配置される位置は、可動部を移動させることによって管状部の断面周長を調整できる位置である限り、特に限定はない。例えば、可動部は、管状部の頂部と底部とに対応する位置に配置されてもよいし、管状部の２つの側部に対応する位置に配置されてもよい。可動部は、管状部の中心を挟んで対向する２つの位置に対応するように配置されることが好ましい。 The position at which the movable portion is disposed is not particularly limited as long as the cross-sectional circumferential length of the tubular portion can be adjusted by moving the movable portion. For example, the movable portion may be disposed at positions corresponding to the top and bottom of the tubular portion, or may be disposed at positions corresponding to two sides of the tubular portion. The movable portion is preferably arranged to correspond to two opposing positions across the center of the tubular portion.
可動部は、例（Ｂ）の工程（ii）が実施される領域に少なくとも配置される。例えば、可動部は、金型の全長にわたって配置されていてもよいし、金型の一部のみに配置されていてもよい。 The movable part is at least arranged in the area where step (ii) of example (B) is performed. For example, the movable part may be disposed over the entire length of the mold or may be disposed only in a part of the mold.
第１の金型が本体部と可動部とを有する場合、可動部の数は１つであってもよいし複数であってもよい。可動部が複数である場合には、可動部が１つである場合と比較して、管状部の断面周長を微調整しやすい。同様に、第２の金型が本体部と可動部とを有する場合、可動部の数は１つであってもよいし複数であってもよい。可動部が複数の場合、筒状部の頂部（または底部）に対応する位置と筒状部の側部に対応する位置の両方に可動部を配置してもよい。 When the first mold includes the main body portion and the movable portion, the number of movable portions may be one or more. When there are a plurality of movable parts, it is easy to finely adjust the cross-sectional circumferential length of the tubular part as compared with the case where there are one movable part. Similarly, when the second mold includes the main body portion and the movable portion, the number of movable portions may be one or more. In the case of a plurality of movable parts, the movable part may be disposed at both the position corresponding to the top (or bottom) of the cylindrical part and the position corresponding to the side part of the cylindrical part.
可動部は、本体部に対して相対的に移動するように、シリンダやカム機構等によって移動できる。 The movable portion can be moved by a cylinder, a cam mechanism or the like so as to move relative to the main body.
本発明の金型では、スリットを形成するための突起部が交換可能であってもよい。例えば、上述した金型（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）において、突起部が交換可能であってもよい。突起部は消耗しやすいため、突起部を交換可能とすることによって金型の寿命を長くできる。また、突起部を交換することによって、スリットの幅を調整することが容易になる。金属板（ブランク）の物性（引張強度など）や厚さが変化したときには、スプリングバックの量が変化する。そのため、従来の方法では、金属板の物性や厚さが変化するたびに金型全体を変更することが必要であった。しかし、突起部を交換可能とすることによって、金型全体を変更することなくスリットの幅を調整することが容易になる。 In the mold of the present invention, the protrusions for forming the slits may be replaceable. For example, in the molds (a), (b) and (c) described above, the protrusions may be replaceable. Since the protrusions are easily consumed, the mold life can be extended by making the protrusions exchangeable. Moreover, it becomes easy to adjust the width | variety of a slit by replacing | exchanging a projection part. When the physical properties (such as tensile strength) and thickness of the metal plate (blank) change, the amount of springback changes. Therefore, in the conventional method, it is necessary to change the entire mold each time the physical property or thickness of the metal plate changes. However, by making the protrusion exchangeable, it becomes easy to adjust the width of the slit without changing the entire mold.
金型の形状は、目的とする管状部の形状等に応じて適宜設計される。例えば、図８に示すように、金型の押圧面の周方向の断面形状は、上下非対称の形状であってもよいし、左右非対称の形状であってもよい。金型の押圧面の周方向の断面形状は、軸方向にわたって一定であってもよいし、軸方向に変化してもよい。また、金型の押圧面は、軸方向に真っ直ぐであってもよいし、軸方向に曲がっていてもよい。 The shape of the mold is appropriately designed according to the shape of the target tubular portion and the like. For example, as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape in the circumferential direction of the pressing surface of the mold may be a shape that is vertically asymmetric or a shape that is laterally asymmetric. The cross-sectional shape in the circumferential direction of the pressing surface of the mold may be constant over the axial direction or may change in the axial direction. Also, the pressing surface of the mold may be axially straight or may be bent in the axial direction.
第１の金型および第２の金型はそれぞれ、単動式であってもよい。第１の金型および第２の金型はそれぞれ、必要に応じて複動式としてもよい。金型（ａ）および（ｂ）は、第１および第２の金型から選ばれる少なくとも一方が複動式である。複動式の金型を用いることによって、筒状部の断面周長を微調整することができ、筒状部に作用する圧縮応力のバラツキを小さくできる。そのため、スプリングバックを特に効果的に抑制でき、勤続成形品の形状の精度を特に高めることができる。金型が複動式である場合、それを用いる製造装置には、複動式のプレス装置で用いられる機構や、シリンダやカムなどを使用した機構が用いられる。 The first mold and the second mold may each be single acting. Each of the first mold and the second mold may be double acting as required. The dies (a) and (b) are double acting at least one selected from the first and second dies. By using a double acting mold, the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion can be finely adjusted, and the variation in compressive stress acting on the cylindrical portion can be reduced. Therefore, the spring back can be particularly effectively suppressed, and the accuracy of the shape of the continuously formed article can be particularly enhanced. When the mold is a double-acting mold, a mechanism used in a double-acting pressing device or a mechanism using a cylinder, a cam or the like is used in a manufacturing apparatus using it.
金属板の材質や板厚が変化した場合、それに応じてスプリングバック量が変化する。そのため、従来の金型を用いた成形方法では、金属板の材質や板厚が変化した場合、それに応じて金型を変更する必要があった。一方、本発明の金型では、金型を変更せずに管状部の圧縮率を変化させることが可能である。例えば、金型（ａ）においては、複数の金型部材間の距離によって管状部の圧縮率を変化させることができる。また、金型（ｂ）においては、可動部の移動量を変化させることによって管状部の圧縮率を変化させることができる。したがって、本発明の金型では、金属板の材質や板厚が変化した場合でも、金型を変更することなく、スリットの間隔を制御することが可能である。そのため、本発明の金型は、本発明の金属成形品の量産に好適である。 When the material and thickness of the metal plate change, the amount of spring back changes accordingly. Therefore, in the molding method using a conventional mold, when the material and thickness of the metal plate change, it has been necessary to change the mold accordingly. On the other hand, in the mold of the present invention, it is possible to change the compression rate of the tubular portion without changing the mold. For example, in the mold (a), the compression ratio of the tubular portion can be changed by the distance between the plurality of mold members. Further, in the mold (b), the compression ratio of the tubular portion can be changed by changing the moving amount of the movable portion. Therefore, in the mold of the present invention, even when the material and thickness of the metal plate change, it is possible to control the slit interval without changing the mold. Therefore, the mold of the present invention is suitable for mass production of the metal molded article of the present invention.
後述するように、本発明の金型を用いることによって、管状部の、板厚方向における硬度分布のバラツキおよび周方向における硬度分布のバラツキを小さくできる。したがって、本発明の金型を用いることによって、疲労強度が高い金属成形品を製造できる。 As described later, by using the mold of the present invention, it is possible to reduce the variation in hardness distribution in the thickness direction and the variation in hardness distribution in the circumferential direction of the tubular portion. Therefore, by using the mold of the present invention, a metal molded article having high fatigue strength can be manufactured.
以下では、本発明の実施形態の例について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.
（第１実施形態）
第１実施形態では、本発明の金属成形品の一例について説明する。本発明の金属成形品は、スリットを有する管状部を含む。管状部の軸方向に直交する方向の断面（周方向の断面）を、図１に模式的に示す。金属成形品１は、スリット３が形成された管状部１ｅを含み、典型的には管状部１ｅのみからなる。スリット３では、２つの端部Ｅ１およびＥ２が突き合わされている。別の観点では、金属成形品１は、略閉断面部品（略閉断面を有する管状部品）である。ここで、「略閉断面」とは、管状に成形された金属板の突き合わされた２つの端部の間に隙間が存在する断面をいう。略閉断面部品は、突き合わせ部の全長にわたって隙間を有していてもよく、突き合わせ部の一部に隙間を有していてもよい。First Embodiment
In the first embodiment, an example of the metal molded article of the present invention will be described. The metal molded article of the present invention includes a tubular portion having a slit. The cross section in the direction orthogonal to the axial direction of the tubular portion (the cross section in the circumferential direction) is schematically shown in FIG. The metal molded article 1 includes a
ここで、２つの端部Ｅ１、Ｅ２から管状部１ｅに沿って周方向に３ｍｍずつ離れた点Ｐ１、Ｐ２を仮定する。点Ｐ１における接線と点Ｐ２における接線との交点をＯとする。線ＯＰ１と線ＯＰ２とがなす角度θは、３０°以上であることが好ましい。角度θが小さすぎると、Ｕ字状部の断面との差異がほとんどなく、成形後の管状部の強さ（曲げ強度）が低下するおそれがある。典型的な一例の角度θは、１５０°以上（たとえば１７０°以上）である。角度θは１８０°以下であることが好ましい。角度θが大きすぎると、成形が不安定になるおそれがある。
Here, it is assumed that points P1 and P2 are separated by 3 mm in the circumferential direction from the two ends E1 and E2 along the
（第２実施形態）
第２実施形態では、本発明の製造方法およびそれに用いられる金型の一例について説明する。なお、以下の実施形態では、管状部のみからなる金属成形品を製造する場合の一例について説明する。第２実施形態の製造方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。Second Embodiment
In the second embodiment, an example of the manufacturing method of the present invention and a mold used therefor will be described. In the following embodiments, an example in the case of manufacturing a metal molded product consisting of only a tubular portion will be described. The manufacturing method of the second embodiment includes steps (i) and (ii).
工程（ｉ）を、図２Ａおよび２Ｂに模式的に示す。まず、図２Ａに示すように、ダイ１１とポンチ１２との間に金属板（ブランク）１ａを配置する。ダイ１１およびポンチ１２は、Ｕ成形用の金型である。次に、図２Ｂに示すように、金属板１ａをプレス成形して、断面がＵ字状のＵ字状部１ｂを形成する。図２Ｃに示すように、Ｕ字状部１ｂは、２つの端部Ｅ１およびＥ２を有する。
Step (i) is schematically shown in FIGS. 2A and 2B. First, as shown in FIG. 2A, a metal plate (blank) 1 a is disposed between the die 11 and the
工程（ｉ）では、金属板のうち管状部（管状部１ｅ）となる部分の幅Ｗと、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵとの大小関係は、様々な条件（管状部の形状、工程（ｉ）の条件等）によって変化する。それらの条件によって、幅Ｗよりも断面長さＬＵが長い場合、幅Ｗよりも断面長さＬＵが短い場合、および両者が等しい場合がありうる。本発明の製造方法では、工程（ii）において、管状部の断面周長ＬＨがＵ字状部の断面長さＬＵよりも短くなるように管状部を形成することが重要である。そのため、工程（ｉ）における幅Ｗと断面長さＬＵとの関係に特に限定はない。
In the step (i), the magnitude relation between the width W of the portion to be the tubular portion (
図３Ａに、第２実施形態の工程（ii）で用いられる金型を模式的に示す。第２実施形態の金型２０は、上述した金型（ａ）の一例である。金型２０は、上型（第１の金型）２１と下型（第２の金型）２２とを含む。
FIG. 3A schematically shows a mold used in step (ii) of the second embodiment. The
上型２１は、スリットを形成するための板状の突起部２３を有する。上型２１は、水平方向に分離可能な第１の上型（第１の金型部材）２１ａと第２の上型（第２の金型部材）２１ｂとを含む。突起部２３は、第１の上型２１ａに含まれる第１の突起部２３ａと第２の上型２１ｂに含まれる第２の突起部２３ｂとによって構成されている。下型２２は、水平方向に分離可能な第１の下型（第１の金型部材）２２ａと第２の下型（第２の金型部材）２２ｂとを含む。
The
上型２１は、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧して筒状部１ｄを形成するための第１の押圧面２１ｐを有する。また、下型２２は、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧して筒状部１ｄ（図３Ｄ）を形成するための第１の押圧面２２ｐを有する。突起部２３は、板状の凸部であり、その長さは、形成されるスリット３と同じかそれよりも長い。金型２０の押圧面全体（第１の押圧面２１ｐおよび第２の押圧面２２ｐ）の断面周長は、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短い。
The
次の工程（ii）について、図３Ｂ〜図３Ｅを用いて説明する。第２実施形態の工程（ii）は、上述した例（Ａ）の工程であり、工程（ii−１）および工程（ii−２）を含む。工程（ii）によれば、Ｕ字状部１ｂから、スリットを有する管状部１ｅを形成できる。
The next step (ii) will be described using FIGS. 3B to 3E. The step (ii) of the second embodiment is the step of the example (A) described above, and includes the step (ii-1) and the step (ii-2). According to step (ii), the
第２実施形態の工程（ii）では、まず、図３Ｂに示すように、金型２０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１と端部Ｅ２（図２Ｃ参照）とが突起部２３を挟んだ状態で金型２０を用いてＵ字状部１ｂを変形させる（工程（ii−１））。具体的には、上型２１と下型２２とが接触するまで両者を近づけて、Ｕ字状部１ｂの外周面を金型２０の押圧面で押圧する。工程（ii−１）は、第１の上型２１ａと第２の上型２１ｂとが水平方向に分離しており、第１の下型２２ａと第２の下型２２ｂとが水平方向に分離している状態で行われる。その状態で、上型２１および／または下型２２を垂直方向に移動させて両者を近づける。工程（ii−１）によって、筒状部１ｄが形成される。図３Ｃの工程では、Ｕ字状部１ｂが変形されてＵ字状部１ｃとなる。このとき、Ｕ字状部１ｃの２つの端部は、突起部２３にあたって停止し、２つの端部の間に隙間が生じる。その隙間が管状部１ｅのスリット３となる。図３Ｄの状態において、端部Ｅ１と端部Ｅ２とは、突起部２３（突起部２３ａおよび２３ｂ）を挟んで対向している。
In step (ii) of the second embodiment, first, as shown in FIG. 3B, the
第２実施形態の製造方法では、図３Ｄの状態において、Ｕ字状部１ｂの断面長さと筒状部１ｄの断面周長ＬＴとが実質的に等しくなるようにしてもよい。この構成は、第１の上型２１ａと第２の上型２１ｂとの間隔、および、第１の下型２２ａと第２の下型２２ｂとの間隔を調整することによって実現できる。この構成によれば、Ｕ字状部１ｂを大きく変形させて筒状部１ｄを形成する際に、周方向に圧縮力が加わることを抑制できる。そのため、筒状部１ｄを形成する際に座屈などが生じることを抑制できる。ここで、実質的に等しいとは、両者の長さの差が、長い方の長さの例えば０．１％未満（例えば０．０５％未満）であることを意味する。
In the manufacturing method of the second embodiment, the cross-sectional length of the
次に、図３Ｅに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１およびＥ２が突起部２３を挟んだままの状態で筒状部１ｄの外周面を押圧することによって、筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くする（工程（ii−２））。具体的には、分割されている金型２０を閉じることによって、断面周長ＬＴを短くする。より具体的には、第１の上型２１ａと第２の上型２１ｂとを水平方向に移動させて両者を近づけ、第１の下型２２ａと第２の下型２２ｂとを水平方向に移動させて両者を近づける。図３Ｅに示す例では、第１の上型２１ａと第２の上型２１ｂとが接触し、第１の下型２２ａと第２の下型２２ｂとが接触するまでそれらを近づけている。すなわち、図３Ｅに示す一例では、完全に閉じた状態にある金型２０の押圧面が、管状部１ｅの外周面に対応する。工程（ii−２）において筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くすることによって、管状部１ｅの断面周長ＬＨをＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くできる。このようにして、図３Ｆに示す管状部１ｅ（金属成形品）が得られる。管状部１ｅの突き合わせ部２には、スリット３が形成されている。
Next, as shown in FIG. 3E, by pressing the outer peripheral surface of the
なお、図３Ｅでは、成形の最終段階において金型が完全に閉じる場合について示した。しかし、本発明の製造方法では、管状部１ｅの断面周長ＬＨがＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くなる限り、成形の最終段階で金型が完全に閉じなくてもよい。金型をどの程度閉じるかによって、上述した圧縮率Ｃを変化させることが可能である。また、金属板１ａの厚さや物性が変化した場合でも、図３Ｄにおいて金型３０をどの程度開くか、および図３Ｅにおいて金型２０をどの程度閉じるかによって対応可能な場合がある。そのため、金属板１ａの厚さや物性が変化した場合でも、金型を変更することなく所望の管状部１ｅを製造できる場合がある。さらに、図３Ｅにおいて金型２０をどの程度閉じるかによって、スリット３の幅を変化させることも可能である。
FIG. 3E shows the case where the mold is completely closed in the final stage of molding. However, in the manufacturing method of the present invention, as long as the cross-sectional circumferential length LH of the
従来のＵＯ成形によって管状部品を製造した場合、得られた管状部品の内周側では圧縮応力が働き、外周側では引張応力が働く。そのため、スプリングバックが大きくなり、スプリングバックの制御が困難になる。これに対して、本発明の製造方法では、管状部１ｅの断面周長ＬＨをＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くする。すなわち、本発明の製造方法では、筒状部１ｄを周方向に圧縮して管状部１ｅを得る。その結果、管状部１ｅでは、内周側および外周側の両方で圧縮応力が作用する。そのため、スプリングバックが抑制され、スリット３を精度よく形成できる。
When a tubular part is manufactured by conventional UO molding, a compressive stress is exerted on the inner circumferential side of the obtained tubular component and a tensile stress is exerted on the outer circumferential side. Therefore, the spring back becomes large, and the control of the spring back becomes difficult. On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, the cross-sectional circumferential length LH of the
本発明の製造方法では、筒状部１ｄを周方向に圧縮することによって管状部１ｅを形成している。そのため、管状部１ｅでは、内周側および外周側の両方で圧縮応力が作用する。さらに、管状部１ｅでは、圧縮応力の周方向におけるバラツキを小さくできる。その結果、管状部１ｅの、板厚方向における硬度分布、および、周方向における硬度分布のバラツキを少なくできる。したがって、本発明によれば、疲労強度が高い管状部を得ることが可能である。
In the manufacturing method of the present invention, the
第２実施形態の製造方法では、筒状部１ｄの周囲に存在する金型部材のすべてを相対的に移動させて筒状部１ｄを圧縮する。そのため、第２実施形態の製造方法および金型によれば、筒状部１ｄを周方向に均一に圧縮することが可能である。そのため、スプリングバックを効果的に抑制でき、管状部の形状精度をより一層高めることができる。
In the manufacturing method of the second embodiment, all the mold members present around the
（第３実施形態）
第３実施形態では、本発明の製造方法およびそれに用いられる金型の他の一例について説明する。第３実施形態の製造方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。工程（ｉ）は、第２実施形態で説明した工程（ｉ）と同様であるため、重複する説明を省略する。Third Embodiment
In the third embodiment, another example of the manufacturing method of the present invention and a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the third embodiment includes steps (i) and (ii). The step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, and thus the redundant description will be omitted.
図４Ａに、第３実施形態の工程（ii）で用いられる金型を模式的に示す。第３実施形態の金型３０は、上述した金型（ｂ）の一例である。金型３０は、上型（第１の金型）３１と下型（第２の金型）３２とを含む。
FIG. 4A schematically shows a mold used in step (ii) of the third embodiment. The
上型３１は、スリット３を形成するための板状の突起部３３を有する。上型３１は、本体部３１ａと、本体部３１ａに対して相対的に移動可能な可動部３１ｂとを含む。可動部３１ｂは、本体部３１ａの押圧面３１ａｐの頂部に配置され、突起部３３を含む。下型３２は、本体部３２ａと、本体部３２ａに対して相対的に移動可能な可動部３２ｂとを含む。可動部３２ｂは、本体部３２ａの押圧面３２ａｐの底部に配置されている。第３実施形態の金型３０では、可動部３１ｂおよび３２ｂの両方が、プレス方向（垂直方向）に移動可能である。可動部３１ｂは、本体部３１ａと一体としてプレス方向に移動させることができる。可動部３２ｂは、本体部３２ａと一体としてプレス方向に移動させることができる。
The
本発明の金型（ｂ）では、原則として、本体部と可動部とを一体としてプレス方向に移動させることができる。また、本発明の金型（ｂ）では、原則として、可動部の端面（成形空間に面する端面）は押圧面の一部を構成しており、ロールなどは配置されていない。さらに、本発明の金型（ｂ）では、原則として、第１および第２の本体部が成形の最終位置（死点）にある状態で可動部が移動可能である。 In the mold (b) of the present invention, in principle, the main body portion and the movable portion can be integrally moved in the pressing direction. Moreover, in the mold (b) of the present invention, in principle, the end face (end face facing the molding space) of the movable part constitutes a part of the pressing surface, and no roll or the like is disposed. Furthermore, in the mold (b) of the present invention, in principle, the movable part is movable with the first and second body parts at the final position (dead point) of molding.
本体部３１ａおよび本体部３２ａはそれぞれ、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧して筒状部１ｄを形成するための押圧面３１ａｐおよび３２ａｐを含む。可動部３１ｂおよび３２ｂは、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧する押圧面３１ｂｐおよび３２ｂｐを含む。押圧面３１ａｐと押圧面３１ｂｐとは上型３１の押圧面３１ｐを構成する。押圧面３２ａｐと押圧面３２ｂｐとは、下型３２の押圧面３２ｐを構成する。第３実施形態で説明する一例では、押圧面全体の断面周長は、管状部１ｅの断面周長ＬＨよりも長い。押圧面全体の断面周長は、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵと実質的に等しくてもよい。
The
次の工程（ii）について、図４Ｂ〜図４Ｅを用いて説明する。第３実施形態の工程（ii）は、上述した例（Ｂ）の工程であり、工程（ii−１）および工程（ii−２）を含む。工程（ii）によれば、Ｕ字状部１ｂから、スリットを有する管状部１ｅを形成できる。
The next step (ii) will be described using FIGS. 4B to 4E. The step (ii) of the third embodiment is the step of the example (B) described above, and includes the step (ii-1) and the step (ii-2). According to step (ii), the
第３実施形態の工程（ii）では、まず、図４Ｂに示すように、金型２０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１と端部Ｅ２（図２Ｃ参照）とが突起部３３を挟んだ状態で金型３０を用いてＵ字状部１ｂを変形させる（工程（ii−１））。具体的には、上型３１と下型３２とが接触するまで両者を近づけ、Ｕ字状部１ｂの外周面を金型３０の押圧面で押圧する。工程（ii−１）は、可動部３１ｂおよび３２ｂの押圧面３１ｂｐおよび３２ｂｐが、本体部の押圧面３１ｐおよび３２ｐから突出していない状態で行われる。工程（ii−１）によって、筒状部１ｄが形成される。すなわち、図４Ｄに示す一例では、押圧面３１ｐおよび３２ｐが、筒状部１ｄの外周面に対応する。図４Ｃの工程では、Ｕ字状部１ｂが変形されてＵ字状部１ｃとなる。このとき、Ｕ字状部１ｃの２つの端部は、突起部３３にあたって停止し、２つの端部の間に隙間が生じる。その隙間が管状部１ｅのスリット３となる。図４Ｄの状態において、端部Ｅ１と端部Ｅ２とは、突起部３３を挟んで対向している。
In step (ii) of the third embodiment, first, as shown in FIG. 4B, the
第３実施形態の製造方法において、金型３０の押圧面全体の断面周長を、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵと実質的に等しくしてもよい。その場合、Ｕ字状部１ｂを大きく変形させて筒状部１ｄを形成する際に、周方向に圧縮力が加わることを抑制できる。そのため、筒状部１ｄを形成する際に座屈などが生じることを抑制できる。
In the manufacturing method of the third embodiment, the cross-sectional circumferential length of the entire pressing surface of the
次に、図４Ｅに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１およびＥ２が突起部３３を挟んだままの状態で、筒状部１ｄの外周面を押圧することによって、筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くする（工程（ii−２））。具体的には、可動部３１ｂおよび３２ｂの押圧面を、本体部３１ａおよび３２ａの押圧面から突出させることによって筒状部１ｄの外周面を押圧する。第３実施形態では、筒状部１ｄのうち、スリット３とそれに対向する位置を上下から押圧する。工程（ii−２）において筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くすることによって、管状部１ｅの断面周長ＬＨをＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くする。このようにして、図４Ｆに示す管状部１ｅ（金属成形品）が得られる。管状部１ｅの突き合わせ部２には、スリット３が形成されている。
Next, as shown in FIG. 4E, the
第３実施形態の製造方法でも、筒状部１ｄを周方向に圧縮することによって管状部１ｅが形成される。そのため、第２実施形態で説明したように、スリット３を精度よく形成できる。また、第３実施形態の製造方法では、可動部の移動量を変化させることによって、上述した圧縮率を容易に変化させることができる。そのため、金属板１ａの厚さや物性が変化した場合でも、金型を変更することなく所望の管状部１ｅを製造方法できる場合がある。さらに、第３実施形態の金型では、可動部３１ｂを交換することによって突起部３３を交換することが可能であるため、突起部３３の交換が容易である。
Also in the manufacturing method of the third embodiment, the
第３実施形態の製造方法では、可動部によって筒状部１ｄを押圧して圧縮するため、筒状部１ｄと金型３０との接触面積が小さい状態で筒状部１ｄが圧縮される。この場合、可動部によって周方向に加えられた圧縮力が、筒状部１ｄの全体に加わりやすい。そのため、第３実施形態の製造方法および金型によれば、筒状部１ｄを周方向により均一に圧縮することが可能である。
In the manufacturing method of the third embodiment, since the movable portion presses and compresses the
図１４Ａ〜図１４Ｅを参照しながら、第３実施形態の工程（ii）に用いることが可能な製造装置の一例について説明する。この製造装置は、第１の支持台１４１、第２の支持台１４２、伸縮機構１４１ａ、および伸縮機構１４２ａを含む。第１の支持台１４１には、伸縮機構１４１ａおよび可動部３１ｂが配置されている。伸縮機構１４１ａはプレス方向に伸縮可能であり、本体部３１ａを押圧する。第２の支持台１４２には、伸縮機構１４２ａおよび可動部３２ｂが配置されている。伸縮機構１４２ａはプレス方向に伸縮可能であり、本体部３２ａを支持する。伸縮機構１４１ａおよび１４２ａに限定はなく、ガスシリンダ、油圧シリンダ、スプリングなどであってもよい。
An example of the manufacturing apparatus which can be used for process (ii) of 3rd Embodiment is demonstrated, referring FIG. 14A-FIG. 14E. The manufacturing apparatus includes a
第３実施形態の工程（ii）では、まず、図１４Ａに示すように、金型３０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図１４Ｂおよび１４Ｃに示すように、第１の支持台１４１と第２の支持台１４２とを近づける。これによって、上述した工程（ii−１）を行い、筒状部１ｄを得る。次に、図１４Ｄに示すように、伸縮機構を縮めながら第１の支持台１４１と第２の支持台１４２とをさらに近づける。これによって、図１４Ｄに示すように、可動部３１ｂおよび３２ｂの押圧面が本体部３１ａおよび３２ａの押圧面から突出して、筒状部１ｄの外周面を押圧する。このようにして、工程（ii−２）が行われる。
In step (ii) of the third embodiment, first, as shown in FIG. 14A, the
図１４Ａに示した装置において、第１の支持台１４１と第２の支持台１４２とを近づける機構（図示せず）と、伸縮しない状態の伸縮機構１４１ａおよび伸縮機構１４２ａとが、上述した製造装置（ｂ）の第１の移動機構に相当する。また、第１の支持台１４１と第２の支持台１４２とを近づける機構と、伸縮する状態の伸縮機構１４１ａおよび伸縮機構１４２ａとが、第２の移動機構に相当する。このように、金型（ａ）および（ｂ）では、同一の構成部材が、第１の移動機構と第２の移動機構とを兼ねてもよい。これらの移動機構は、公知のプレス装置の移動機構を本発明の製造装置に適合するように用いることによって実現してもよい。
In the apparatus shown in FIG. 14A, the above-described manufacturing apparatus has a mechanism (not shown) for bringing the
（第４実施形態）
第４実施形態では、本発明の製造方法およびそれに用いられる金型の他の一例について説明する。第４実施形態の製造方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。工程（ｉ）は、第２実施形態で説明した工程（ｉ）と同様であるため、重複する説明を省略する。Fourth Embodiment
In the fourth embodiment, another example of the manufacturing method of the present invention and a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the fourth embodiment includes steps (i) and (ii). The step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, and thus the redundant description will be omitted.
図５Ａに、第４実施形態の工程（ii）で用いられる金型を模式的に示す。第４実施形態の金型３０は、上述した金型（ｂ）の一例である。金型３０は、上型（第１の金型）３１と下型（第２の金型）３２とを含む。
FIG. 5A schematically shows a mold used in step (ii) of the fourth embodiment. The
上型３１は、スリット３を形成するための板状の突起部３３を有する。上型３１は、本体部３１ａと、本体部３１ａに対して相対的に移動可能な２つの可動部３１ｂとを含む。可動部３１ｂは、本体部３１ａの押圧面の最下部に配置されている。下型３２は、本体部３２ａと、本体部３２ａに対して相対的に移動可能な２つの可動部３２ｂとを含む。可動部３２ｂは、本体部３２ａの押圧面の最上部に配置されている。第４実施形態の金型３０では、可動部３２ａおよび３２ｂの両方が、水平方向に移動可能である。なお、可動部３１ｂは、本体部３１ａと一体として垂直方向（プレス方向）に移動させることができる。同様に、可動部３２ｂは、本体部３２ａと一体として垂直方向に移動させることができる。
The
本体部３１ａおよび本体部３２ａはそれぞれ、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧して筒状部１ｄを形成するための押圧面３１ａｐおよび３２ａｐを含む。可動部３１ｂおよび３２ｂは、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧する押圧面３１ｂｐおよび３２ｂｐを含む。第４実施形態で説明する一例では、押圧面全体の断面周長は、管状部１ｅの断面周長ＬＨよりも長い。押圧面全体の断面周長は、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵと実質的に等しくてもよい。
The
次の工程（ii）について、図５Ｂ〜図５Ｅを用いて説明する。第４実施形態の工程（ii）は、上述した例（Ｂ）の工程であり、工程（ii−１）および工程（ii−２）を含む。工程（ii）によれば、Ｕ字状部１ｂから、スリットを有する管状部１ｅを形成できる。
The next step (ii) will be described using FIGS. 5B to 5E. The step (ii) of the fourth embodiment is the step of the example (B) described above, and includes the step (ii-1) and the step (ii-2). According to step (ii), the
第４実施形態の工程（ii）では、まず、図５Ｂに示すように、金型３０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図５Ｃおよび図５Ｄに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１と端部Ｅ２（図２Ｃ参照）とが突起部３３を挟んだ状態で金型３０を用いてＵ字状部１ｂを変形させる（工程（ii−１））。具体的には、上型３１と下型３２とが接触するまで両者を近づけ、Ｕ字状部１ｂの外周面を金型３０の押圧面で押圧する。工程（ii−１）は、可動部の押圧面３１ｂｐおよび３２ｂｐが、本体部の押圧面３１ａｐおよび３２ａｐから突出していない状態で行われる。工程（ii−１）によって、筒状部１ｄが形成される。図５Ｃの工程では、Ｕ字状部１ｂが変形されてＵ字状部１ｃとなる。このとき、Ｕ字状部１ｃの２つの端部は、突起部３３にあたって停止し、２つの端部の間に隙間が生じる。その隙間が管状部１ｅのスリット３となる。図５Ｄの状態において、端部Ｅ１と端部Ｅ２とは、突起部３３を挟んで対向している。
In step (ii) of the fourth embodiment, first, as shown in FIG. 5B, the
第４実施形態の製造方法において、金型３０の押圧面全体の断面周長を、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵと実質的に等しくしてもよい。その場合、Ｕ字状部１ｂを大きく変形させて筒状部１ｄを形成する際に、周方向に圧縮力が加わることを抑制できる。そのため、筒状部１ｄを形成する際に座屈などが生じることを抑制できる。
In the manufacturing method of the fourth embodiment, the cross-sectional circumferential length of the entire pressing surface of the
次に、図５Ｅに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１およびＥ２が突起部３３を挟んだままの状態で、筒状部１ｄの外周面を押圧することによって、筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くする（工程（ii−２））。具体的には、可動部３１ｂおよび３２ｂの押圧面３１ｂｐおよび３２ｂｐを、本体部３１ａおよび３２ｂの押圧面３１ａｐおよび３２ａｐから突出させることによって筒状部１ｄの外周面を押圧する。第４実施形態では、筒状部１ｄの側面を左右から押圧する。工程（ii−２）において筒状部１ｄの断面周長ＬＴを短くすることによって管状部１ｅの断面周長ＬＨをＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くする。このようにして、図５Ｆに示す管状部１ｅ（金属成形品）が得られる。管状部１ｅの突き合わせ部２には、スリット３が形成されている。
Next, as shown in FIG. 5E, the
第４実施形態の製造方法でも、筒状部１ｄを周方向に圧縮することによって管状部１ｅが形成される。そのため、第２および第３実施形態で説明したように、スリット３を精度よく形成できる。また、第３および第４実施形態の製造方法では、可動部の移動量を変化させることによって、上述した圧縮率を容易に変化させることができる。そのため、金属板１ａの厚さや物性が少し変化した場合でも、金型を変更することなく所望の管状部１ｅを製造方法できる場合がある。
Also in the manufacturing method of the fourth embodiment, the
図１５Ａ〜図１５Ｅを参照しながら、第４実施形態の工程（ii）に用いることが可能な製造装置の一例について説明する。この製造装置は、第１の支持台１５１、２つの伸縮機構１４１ａ、２つのシャフト１５３、２つのカムユニット１５４を含む。伸縮機構１４１ａおよびシャフト１５３は、第１の支持台１５１に配置されている。伸縮機構１４１ａはプレス方向に伸縮可能であり、本体部３１ａを押圧する。
An example of the manufacturing apparatus which can be used for process (ii) of 4th Embodiment is demonstrated, referring FIG. 15A-FIG. 15E. This manufacturing apparatus includes a
第４実施形態の工程（ii）では、まず、図１５Ａに示すように、金型３０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図１５Ｂおよび１５Ｃに示すように、第１の支持台１５１を押し下げる。これによって、上述した工程（ii−１）を行い、筒状部１ｄを得る。次に、図１５Ｄに示すように、伸縮機構を縮めながら第１の支持台１５１をさらに押し下げる。このとき、２つのシャフト１５３によって２つのカムユニット１５４が動かされ、カムユニット１５４によって可動部３１ｂおよび３２ｂが動かされる。これによって、図１５Ｄに示すように、可動部３１ｂおよび３２ｂの押圧面が本体部３１ａおよび３２ａの押圧面から突出して、筒状部１ｄの外周面を押圧する。このようにして、工程（ii−２）が行われる。
In step (ii) of the fourth embodiment, first, as shown in FIG. 15A, the
図１５Ａに示した装置において、第１の支持台１５１を下方に移動させる機構（図示せず）と、伸縮しない状態の伸縮機構１４１ａとが、上述した製造装置（ｂ）の第１の移動機構に相当する。また、第１の支持台１５１を下方に移動させる機構、シャフト１５３、およびカムユニット１５４が、第２の移動機構を構成する。これらの移動機構は、公知のプレス装置の移動機構を本発明の製造装置に適合するように用いることによって実現してもよい。
In the apparatus shown in FIG. 15A, the first moving mechanism of the manufacturing apparatus (b) described above includes a mechanism (not shown) for moving the
（第５実施形態）
第５実施形態では、本発明の製造方法およびそれに用いられる金型の他の一例について説明する。第５実施形態の製造方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。工程（ｉ）は、第２実施形態で説明した工程（ｉ）と同様であるため、重複する説明を省略する。Fifth Embodiment
In the fifth embodiment, another example of the manufacturing method of the present invention and a mold used therefor will be described. The manufacturing method of the fifth embodiment includes steps (i) and (ii). The step (i) is the same as the step (i) described in the second embodiment, and thus the redundant description will be omitted.
図６Ａに、第５実施形態の工程（ii）で用いられる金型を模式的に示す。第５実施形態の金型２０は、上型（第１の金型）２１と下型（第２の金型）２２とを含む。
FIG. 6A schematically shows a mold used in step (ii) of the fifth embodiment. The
上型２１は、スリット３を形成するための板状の突起部２３を有する。第１の上型２１および第２の下型２２はそれぞれ、Ｕ字状部１ｂの外周面を押圧して筒状部１ｄを形成するための押圧面２１ｐおよび２２ｐを含む。第５実施形態の金型２０において、押圧面全体の断面周長は、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短い。この金型２０を用いてＵ字状部１ｂを変形させることによって、管状部１ｅの断面周長ＬＨをＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くできる。
The
次の工程（ii）について、図６Ｂ〜図６Ｅを用いて説明する。第５実施形態の工程（ii）は、上述した例（Ｃ）の工程である。第５実施形態の工程（ii）では、まず、図６Ｂに示すように、金型２０内にＵ字状部１ｂを配置する。次に、図６Ｃおよび図６Ｄに示すように、Ｕ字状部１ｂの端部Ｅ１と端部Ｅ２とが突起部２３を挟むように金型２０を用いてＵ字状部１ｂを変形させることによって、筒状部１ｄを形成する。具体的には、上型２１と下型２２とを近づけ、Ｕ字状部１ｂの外周面を金型２０の押圧面で押圧する。図６Ｃの工程では、Ｕ字状部１ｂが変形されてＵ字状部１ｃとなる。このとき、Ｕ字状部１ｃの２つの端部は、突起部２３にあたって停止し、２つの端部の間に隙間が生じる。その隙間が管状部１ｅのスリット３となる。
The next step (ii) will be described using FIGS. 6B to 6E. The step (ii) of the fifth embodiment is the step of the example (C) described above. In step (ii) of the fifth embodiment, first, as shown in FIG. 6B, the
図６Ｄは、筒状部１ｄの断面周長ＬＴが、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵとほぼ同じである状態の一例を示している。金型２０の押圧面の断面周長はＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短いため、図６Ｄの段階では、上型２１と下型２２とは接触していない。すなわち、図６Ｄの段階では、金型２０はまだ閉じられてはいない。
FIG. 6D shows an example of a state in which the cross-sectional circumferential length LT of the
図６Ｄの段階からさらに上型２１および下型２２を近づけ、図６Ｅに示すように金型２０を閉じる。例えば、上型２１を下死点まで移動させ、上型２１と下型２２とを接触させる。この過程では、２つの端部Ｅ１と端部Ｅ２とが突起部２３を挟んだ状態で筒状部１ｄの外周面が金型２０の押圧面で押圧される。これによって、図６Ｆに示す、突き合わせ部２にスリット３を有する管状部１ｅが形成される。金型２０の押圧面の断面周長は、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短い。そのため、管状部１ｅの断面周長ＬＨは、Ｕ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くなる。すなわち、図６Ｅの工程では、筒状部１ｄが周方向に圧縮されて管状部１ｅとなる。
From the stage of FIG. 6D, the
なお、金型２０を完全に閉じる前に管状部１ｅの断面周長ＬＨがＵ字状部１ｂの断面長さＬＵよりも短くなる場合には、金型２０を完全に閉じる前に成形を終了することも可能である。その場合、上型２１と第２の下型２２とをどの程度まで近づけるかを調整することによって、管状部１ｅの圧縮率を調整することが可能である。
If the cross-sectional circumferential length LH of the
第５実施形態の製造方法でも、筒状部１ｄを周方向に圧縮することによって管状部１ｅが形成される。そのため、第２実施形態で説明したように、スリット３を精度よく形成できる。
Also in the manufacturing method of the fifth embodiment, the
本発明の金型は、突起部が交換可能であってもよい。突起部が交換可能な金型の一例を図７に示す。図７の金型２０は、上型（第１の金型）２１と、下型（第２の金型）２２とを含む。上型２１は、突起部２３を含む部分２４を有する。部分２４は、上型２１の孔２５に差し込まれており、交換可能となっている。突起部２３は、Ｕ字状部の２つの端部（端部Ｅ１およびＥ２）が接触する部分であり、摩耗や変形が生じやすい。そのため、突起部２３を交換可能とすることが好ましい。さらに、突起部２３を交換可能とすることによって、上述した効果が得られる。
The mold of the present invention may have interchangeable protrusions. An example of a mold whose protrusions can be replaced is shown in FIG. The
別の観点では、本発明は、突き合わせ部に隙間を有する略閉断面部品を製造する方法を提供する。以下では、この観点の製造方法を、製造方法（Ｓ）と称する。製造方法（Ｓ）は、第１工程および第２工程を含む。第１工程では、金属板をＵ字形に成形し、Ｕ成形品を得る。このＵ成形品は、上述した工程（ｉ）で形成されるＵ字状部を含む成形品に対応する。第２工程では、金型を用いて、前記Ｕ成形品を略閉断面に成形し、略閉断面部品の断面周長を前記Ｕ成形品の断面周長よりも短くする。使用される金型は、略閉断面部品の突き合わせ部に対応する突起部を有し、前記略閉断面部品の断面周長を調整可能な機構を有する。この金型の例には、上述した金型（ａ）、（ｂ）および（ｃ）が含まれる。第１工程および第２工程はそれぞれ、上述した工程（ｉ）および（ii）に対応する。隙間を有する略閉断面部品は、上述した、スリットを有する管状部を含む金属成形品に対応する。「略閉断面部品」とは、略閉断面を有する部品をいう。「略閉断面」とは、管状に成形された金属板の突き合わされた２つの端部の間に隙間が存在する断面をいう。略閉断面部品は、突き合わせ部の全長にわたって隙間を有していてもよく、突き合わせ部の一部に隙間を有していてもよい。 In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a substantially closed cross-section component having a gap at the butt. Below, the manufacturing method of this viewpoint is called a manufacturing method (S). The production method (S) includes a first step and a second step. In the first step, the metal plate is formed into a U-shape to obtain a U-shaped article. The U-shaped product corresponds to a molded product including the U-shaped portion formed in the step (i) described above. In the second step, the U-shaped article is formed into a substantially closed cross section by using a mold, and the cross-sectional circumferential length of the substantially closed cross-section component is made shorter than the cross-sectional circumferential length of the U-shaped article. The mold used has a projection corresponding to the butt portion of the substantially closed cross-section part, and has a mechanism capable of adjusting the cross-sectional circumferential length of the substantially closed cross-section part. Examples of the mold include the molds (a), (b) and (c) described above. The first step and the second step respectively correspond to the steps (i) and (ii) described above. The substantially closed cross-section part having a gap corresponds to the above-described metal molding including a tubular part having a slit. The "substantially closed cross-section part" refers to a part having a substantially closed cross-section. The term "substantially closed cross section" refers to a cross section in which a gap is present between two butted ends of a metal plate formed into a tubular shape. The substantially closed cross-sectional component may have a gap over the entire length of the butt joint, or may have a gap in part of the butt joint.
製造方法（Ｓ）では、前記金型の断面周長が前記Ｕ成形品の断面周長よりも短くてもよい。ここで、「金型の断面周長」とは、金型を完全に閉じたときの金型の断面周長を指す。金型を完全に閉じたときの金型の断面周長をＵ成形品の断面周長よりも短くすることによって、略閉断面部品の断面周長をＵ成形品の断面周長よりも短くできる。この構成を有する金型は、上述した金型（ａ）および（ｃ）に対応する。 In the manufacturing method (S), the cross-sectional circumferential length of the mold may be shorter than the cross-sectional circumferential length of the U-shaped article. Here, "the cross-sectional circumferential length of the mold" refers to the cross-sectional circumferential length of the mold when the mold is completely closed. By making the cross sectional peripheral length of the mold when the mold is completely closed shorter than the cross sectional peripheral length of the U molded product, the cross sectional peripheral length of the substantially closed cross sectional part can be shorter than the cross sectional peripheral length of the U molded product . The mold having this configuration corresponds to the molds (a) and (c) described above.
製造方法（Ｓ）では、前記金型が前記突起部を有する上型と下型とを有し、前記上型および前記下型の少なくともいずれか一方が本体部と可動部とを有してもよい。この構成を有する金型は、上述した金型（ｂ）に対応する。 In the manufacturing method (S), even if the mold has an upper mold and a lower mold having the projection, and at least one of the upper mold and the lower mold has a main body and a movable part. Good. The mold having this configuration corresponds to the above-described mold (b).
別の観点では、本発明は、Ｕ成形品を略閉断面に成形し、突き合わせ部に隙間を有する略閉断面部品を製造するための金型を提供する。以下では、この金型を、金型（Ｔ１）と称する。金型（Ｔ１）は、前記略閉断面部品の突き合わせ部に対応する突起部を有する上型と、下型とを有する。金型（Ｔ１）は、前記略閉断面部品の断面周長を調整可能な機構を有する。そして、前記上型および前記下型の少なくとも一方が複数に分割されている。金型（Ｔ１）は、上述した金型（ａ）に対応する。金型（Ｔ１）では、前記上型の前記突起部が分割されていてもよい。この構成を有する金型の一例は、図３Ａに示した金型２０である。
In another aspect, the present invention provides a mold for forming a U-shaped article into a substantially closed cross section and manufacturing a substantially closed cross-section component having a gap at the butt portion. Hereinafter, this mold is referred to as a mold (T1). The mold (T1) has an upper mold having a projection corresponding to the butt portion of the substantially closed cross-section part and a lower mold. The mold (T1) has a mechanism capable of adjusting the cross-sectional circumferential length of the substantially closed cross-section part. And at least one of the upper mold and the lower mold is divided into a plurality. The mold (T1) corresponds to the mold (a) described above. In the mold (T1), the protrusions of the upper mold may be divided. An example of a mold having this configuration is the
別の観点では、本発明は、Ｕ成形品を略閉断面に成形し、突き合わせ部に隙間を有する略閉断面部品を製造するための他の金型を提供する。以下では、この金型を金型（Ｔ２）と称する。金型（Ｔ２）は、前記略閉断面部品の突き合わせ部に対応する突起部を有する上型と、下型とを有する。金型（Ｔ２）は、前記略閉断面部品の断面周長を調整可能な機構を有する。そして、前記上型および前記下型の少なくとも一方が本体部と可動部とを有する。金型（Ｔ２）は、上述した金型（ｂ）に対応する。 In another aspect, the present invention provides another mold for forming a U-shaped article into a substantially closed cross section and manufacturing a substantially closed cross-section component having a gap at the butt portion. Hereinafter, this mold is referred to as a mold (T2). The mold (T2) has an upper mold having a projection corresponding to the butt portion of the substantially closed cross-section part and a lower mold. The mold (T2) has a mechanism capable of adjusting the cross-sectional circumferential length of the substantially closed cross-section part. And, at least one of the upper mold and the lower mold has a main body portion and a movable portion. The mold (T2) corresponds to the mold (b) described above.
上記金型（Ｔ１）および（Ｔ２）では、前記突起部が交換可能であってもよい。 In the molds (T1) and (T2), the protrusions may be replaceable.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
［実施例１］
実施例１では、図２Ａ〜２Ｂに示した製造方法によってＵ成形品（Ｕ字状部）を形成し、さらに図３Ｂ〜３Ｅに示した製造方法によって、スリットを有する管状部材（金属成形品）を作製した。金属板（ブランク）には、ＴＳ（引張強度）が５９０ＭＰａで、板厚が２．３ｍｍの熱間圧延鋼板を用いた。管状部材の外径は５０ｍｍ、長さは２００ｍｍとした。上型の突起部の幅は、５ｍｍとした。Example 1
In Example 1, a U-shaped product (U-shaped portion) is formed by the manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2B, and a tubular member (metal molded product) having a slit according to the manufacturing method shown in FIGS. Was produced. As a metal plate (blank), a hot-rolled steel plate having a TS (tensile strength) of 590 MPa and a plate thickness of 2.3 mm was used. The outer diameter of the tubular member was 50 mm, and the length was 200 mm. The width of the protrusion of the upper mold was 5 mm.
［実施例２］
実施例２では、実施例１と同様の金属板を用いて、図２Ａ〜２Ｂおよび図４Ｂ〜４Ｅに示した製造方法によって、スリットを有する管状部材を作製した。管状部材の寸法および上型の突起部の幅は、実施例１と同様とした。Example 2
In Example 2, using the same metal plate as in Example 1, a tubular member having a slit was produced by the manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2B and FIGS. 4B to 4E. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as in Example 1.
［実施例３］
実施例３では、実施例１と同様の金属板を用いて、図２Ａ〜２Ｂに示した製造方法によってＵ成形品（Ｕ字状部）を形成し、さらに図５Ｂ〜５Ｅに示した製造方法によって、スリットを有する管状部材を作製した。管状部材の寸法および上型の突起部の幅は、実施例１と同様とした。[Example 3]
In Example 3, the same metal plate as in Example 1 is used to form a U-shaped product (U-shaped portion) by the manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2B, and further the manufacturing method shown in FIGS. Thus, a tubular member having a slit was produced. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as in Example 1.
［実施例４］
実施例４では、実施例１と同様の金属板を用いて、図２Ａ〜２Ｂに示した製造方法によってＵ成形品（Ｕ字状部）を形成し、さらに図６Ｂ〜６Ｅに示した製造方法によって、スリットを有する管状部材を作製した。管状部材の寸法および上型の突起部の幅は、実施例１と同様とした。Example 4
In Example 4, a U-shaped product (U-shaped portion) is formed by the manufacturing method shown in FIGS. 2A to 2B using the same metal plate as in Example 1, and the manufacturing method shown in FIGS. 6B to 6E. Thus, a tubular member having a slit was produced. The dimensions of the tubular member and the width of the projection of the upper mold were the same as in Example 1.
［比較例１］
比較例１では、実施例１と同様の金属板を用いて、図２Ａ〜２Ｂに示した方法によってＵ成形を行った。その後、図１０Ａ〜１０Ｂに示すように、突起部を有さない金型（上型５１および下型５２）を用いてＯ成形を行うことによって、管状部材５０ａを作製した。金型を完全に閉じたときの金型の押圧面の断面周長は、Ｕ成形品（Ｕ字状部）の断面長さと同一とした。Comparative Example 1
In Comparative Example 1, U-forming was performed using the same metal plate as in Example 1 by the method shown in FIGS. 2A to 2B. Then, as shown to FIG. 10A-10B, the tubular member 50a was produced by performing O shaping | molding using the metal mold | die (upper mold |
［比較例２］
実施例１と同様の金属板を用いて、図２Ａ〜２Ｂに示した方法によってＵ成形を行った。その後、図１１Ａ〜１１Ｂに示すように、突起部を有さない金型（上型５１および下型５２）と中子５３とを用いてＯ成形を行った。このようにして、スリットを有する管状部材５０ｂを作製した。金型を完全に閉じたときの金型の押圧面の断面周長は、Ｕ成形品（Ｕ字状部）の断面長さよりも長くした。Comparative Example 2
Using the same metal plate as in Example 1, U-forming was performed according to the method shown in FIGS. Thereafter, as shown in FIGS. 11A to 11B, O-forming was performed using a mold (
なお、実施例１〜４の圧縮率Ｃは０．９９％とした。比較例１および２の圧縮率Ｃは約０％とした。 The compression rate C in Examples 1 to 4 was 0.99%. The compression rate C of Comparative Examples 1 and 2 was about 0%.
［評価］
実施例１、比較例１、および比較例２の管状部材について、断面における板厚方向の歪分布を測定した。測定結果を図１２Ａに示す。図１２Ａの縦軸は、歪の絶対値を示す。図１２Ａに示すように、実施例１の管状部材は、比較例１および２の管状部材に比べて歪の絶対値が大きく、板厚方向の歪分布が小さかった。この結果は、実施例１の管状部材では、板厚方向の全体にほぼ均等に圧縮応力が加わっていることを示唆している。[Evaluation]
The strain distribution in the plate thickness direction in the cross section was measured for the tubular members of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. The measurement results are shown in FIG. 12A. The vertical axis in FIG. 12A indicates the absolute value of distortion. As shown in FIG. 12A, the tubular member of Example 1 had a large absolute value of strain and a small strain distribution in the plate thickness direction as compared with the tubular members of Comparative Examples 1 and 2. This result suggests that, in the tubular member of Example 1, compressive stress is applied almost equally throughout the thickness direction.
さらに、実施例２〜４、および比較例２の管状部材について、断面における周方向の歪分布を測定した。測定結果を図１２Ｂに示す。図１２Ｂの縦軸は、歪の絶対値を示す。図１２Ｂにおいて、管状部材の断面の底部を０°とし、突き合わせ部を１８０°とした。図１２Ｂに示すように、実施例２〜４の管状部材は、比較例２の管状部材に比べて歪の絶対値が大きかった。この結果は、実施例２〜４の管状部材では、周方向全体にわたって大きな圧縮応力が発生していることを示唆している。 Furthermore, with respect to the tubular members of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2, the strain distribution in the circumferential direction in the cross section was measured. The measurement results are shown in FIG. 12B. The vertical axis in FIG. 12B indicates the absolute value of distortion. In FIG. 12B, the bottom of the cross section of the tubular member is 0 °, and the butt portion is 180 °. As shown to FIG. 12B, the absolute value of distortion was large compared with the tubular member of the comparative example 2 in the tubular member of Examples 2-4. This result indicates that the tubular members of Examples 2 to 4 generate a large compressive stress throughout the circumferential direction.
図１２Ａおよび図１２Ｂに示されるように、実施例１〜４の製造方法によれば、管状部材の板厚方向および周方向に加わる圧縮応力をより均等にすることが可能である。そのため、実施例１〜４の製造方法によれば、スプリングバックを抑制でき、形状精度が高い金属成形品を製造することが可能である。 As shown in FIGS. 12A and 12B, according to the manufacturing method of Examples 1 to 4, it is possible to make the compressive stress applied in the thickness direction and the circumferential direction of the tubular member more even. Therefore, according to the manufacturing method of Examples 1-4, it is possible to suppress spring back and to manufacture a metal molded product with high shape accuracy.
実施例１、比較例１および２の管状部材について、ビッカース硬さの分布を、ＦＥＭ（有限要素法）によるシミュレーションの結果を利用して求めた。その分布から、上述した第１の位置の板厚方向におけるビッカース硬さのバラツキＳを求めた。同様に、第２および第３の位置についても、板厚方向におけるビッカース硬さのバラツキＳを求めた。その結果、実施例１の管状部材では、第１、第２、および第３のいずれの位置でも、バラツキＳは約０．１であった。すなわち、実施例１の管状部材では、バラツキＳの周方向の平均値は約０．１であった。この結果は、実施例１の管状部材では、ビッカース硬さのバラツキが板厚方向および周方向のいずれにおいても小さいことを示唆している。一方、比較例１および２では、第１、第２、および第３のいずれの位置でも、バラツキＳは約０．７であった。すなわち、比較例１および２の管状部材では、バラツキＳの周方向の平均値は約０．７であった。 The distribution of Vickers hardness of the tubular members of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was determined using the results of simulation by FEM (Finite Element Method). From the distribution, the variation S of the Vickers hardness in the thickness direction of the first position described above was determined. Similarly, also for the second and third positions, the variation S of Vickers hardness in the plate thickness direction was determined. As a result, in the tubular member of Example 1, the variation S was about 0.1 at any of the first, second, and third positions. That is, in the tubular member of Example 1, the average value of the variation S in the circumferential direction was about 0.1. This result suggests that, in the tubular member of Example 1, the variation in Vickers hardness is small both in the thickness direction and in the circumferential direction. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the variation S was about 0.7 at any of the first, second, and third positions. That is, in the tubular members of Comparative Examples 1 and 2, the average value of the variation S in the circumferential direction was about 0.7.
上述のバラツキＳの周方向の平均値と、一軸圧縮強度の減少率との関係を示すグラフを、図１３に示す。図１３のグラフは、バラツキＳの周方向の平均値が所定の値となる複数の丸管を想定し、それらの丸管について一軸圧縮試験を行ったときの結果をシミュレーションすることによって得たグラフである。図１３のグラフの縦軸は、バラツキＳの周方向の平均値が０である丸管を基準としたときの一軸圧縮強度の減少率である。具体的には、当該丸管について一軸圧縮試験のシミュレーションを行い、そのときの一軸圧縮強度を基準として他の丸管の一軸圧縮強度の減少率（％）を求めた結果を、図１３のグラフの縦軸に示している。 The graph which shows the relationship between the average value of the circumferential direction of above-mentioned variation S, and the reduction rate of uniaxial compression intensity is shown in FIG. The graph in FIG. 13 is a graph obtained by simulating a result obtained by performing uniaxial compression tests on a plurality of round tubes in which the average value of the variation S in the circumferential direction is a predetermined value. It is. The vertical axis of the graph in FIG. 13 is the rate of decrease in uniaxial compression strength based on a round pipe whose average value in the circumferential direction of the variation S is zero. Specifically, a simulation of a uniaxial compression test was performed on the round tube, and the reduction rate (%) of the uniaxial compression strength of the other round tubes was determined based on the uniaxial compression strength at that time. On the vertical axis.
参考のため、図１３には、一軸圧縮強度の減少率の変化の傾向を表す２つの点線を示す。図１３に示すように、バラツキＳの周方向の平均値が０．４以上である場合には、一軸圧縮強度の減少率が大きく増加した。一方、バラツキＳの周方向の平均値が０．４未満である場合には、一軸圧縮強度の減少率が小さかった。図１３の結果は、バラツキＳの周方向の平均値を０．４未満とすることが重要であることを示唆している。 For reference, FIG. 13 shows two dotted lines representing the tendency of the rate of decrease in uniaxial compressive strength. As shown in FIG. 13, when the average value of the variation S in the circumferential direction is 0.4 or more, the decreasing rate of the uniaxial compressive strength largely increases. On the other hand, when the average value of the variation S in the circumferential direction is less than 0.4, the decreasing rate of uniaxial compression strength is small. The results in FIG. 13 suggest that it is important to make the circumferential average value of the variation S less than 0.4.
金属板を周方向に圧縮することがない従来のＯ成形（比較例１および２のＯ成形）では、スプリングバックが大きく、スリットを精度よく形成することが難しい。一方、本発明の製造方法によれば、スリットの間隔を精度よく形成できる。また、従来のＯ成形は単純な曲げ成形であるため、板厚中心の加工硬化が少なく、得られる成形品の疲労強度が低い。これに対し、本発明の製造方法によれば、疲労強度が高い金属成形品が得られる。また、スリットを有する管状部材を製造するための従来の方法では、金属板を少しずつ曲げてから管状にしたり、金属板に絞りを加えてから管状にしたりすることが必要な場合があった。そのような従来の製造方法と比較して、本発明によれば、工程数を減らすことが可能であり、その結果、コストダウンが可能である。 In the conventional O-forming (O-forming in Comparative Examples 1 and 2) in which the metal plate is not compressed in the circumferential direction, the springback is large, and it is difficult to form the slits with high accuracy. On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, the slits can be formed with high accuracy. In addition, since conventional O-forming is simple bending, there is little work hardening at the center of thickness, and the resulting molded article has low fatigue strength. On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, a metal molded article having high fatigue strength can be obtained. Moreover, in the conventional method for manufacturing the tubular member which has a slit, it was sometimes necessary to bend a metal plate little by little and to make it tubular, or to add a diaphragm to a metal plate and to make it tubular. According to the present invention, the number of steps can be reduced as compared to such conventional manufacturing methods, and as a result, cost can be reduced.
本発明は、スリットを有する管状部を含む金属成形品、およびその製造方法に利用できる。さらに、本発明は、当該成形品を製造するための製造装置、およびそれに用いられる金型に利用できる。 The present invention is applicable to a metal molded article including a tubular portion having a slit, and a method of manufacturing the same. Furthermore, the present invention can be used for a manufacturing apparatus for manufacturing the molded article and a mold used therefor.
１ 金属成形品
１ａ 金属板
１ｂ、１ｃ Ｕ字状部
１ｄ 筒状部
１ｅ 管状部
２ 突き合わせ部
３ スリット（隙間）
１１ ダイ
１２ ポンチ
２０、３０ 金型
２１、３１上型
２１ａ 第１の上型
２１ｂ 第２の上型
２２、３２ 下型
２２ａ 第１の下型
２２ｂ 第２の下型
２３、３３ 突起部
２３ａ 第１の突起部
２３ｂ 第２の突起部
３１ａ、３２ａ 本体部
３１ｂ、３２ｂ 可動部
Ｅ１、Ｅ２ 端部
1 metal molded
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
（ｉ）金属板を変形させることによって、断面がＵ字状であるＵ字状部を形成する工程と、
（ｉｉ）前記Ｕ字状部の２つの端部が突起部を挟むように前記突起部を有する金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって、前記スリットを有する前記管状部を形成する工程であって、
（ｉｉ−１）前記Ｕ字状部の前記２つの端部が前記突起部を挟むように前記金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって、前記管状部となる筒状部を形成する工程と、
（ｉｉ−２）前記２つの端部が前記突起部を挟んだ状態で前記筒状部の外周面を押圧することによって、前記筒状部の断面周長ＬＴを短くすることで前記管状部を形成する工程とを含む、前記（ｉｉ）の工程と、
を含み、
前記（ｉｉ）の工程において、前記Ｕ字状部の断面長さＬＵと前記管状部の断面周長ＬＨとが、０．２≦１００×（ＬＵ−ＬＨ）／ＬＵ＜１の式を満たし、
前記金型は、前記突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、前記Ｕ字状部を変形させて前記筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記第１の金型が第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能であり、
前記突起部が、前記第１の金型部材に含まれる第１の突起部と前記第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されており、
前記（ｉｉ−１）の工程において、前記第１の金型部材と前記第２の金型部材とが分離された状態にある前記第１の金型と、前記第２の金型とを用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって前記筒状部を形成し、
前記（ｉｉ−２）の工程において、前記第１の金型部材と前記第２の金型部材とを接近させることによって前記筒状部の外周面を押圧し、それによって前記筒状部の前記断面周長ＬＴを短くすることを特徴とする、金属成形品の製造方法。 A method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit, the method comprising:
(I) forming a U-shaped portion having a U-shaped cross section by deforming a metal plate;
(Ii) forming the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion using a mold having the protruding portion such that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruding portion Process, and
(Ii-1) The tubular portion to be the tubular portion is deformed by deforming the U-shaped portion using the mold so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protrusion. Forming step;
(Ii-2) The tubular portion is shortened by shortening the cross-sectional circumferential length LT of the cylindrical portion by pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the two end portions sandwiching the protrusion. Forming the step (ii),
Including
In the step of the (ii), the and the cross-section perimeter LH sectional surface length of LU and the tubular portion of the U-shaped portion, 0.2 ≦ 100 × a (LU-LH) / LU < 1 of the formula Meet
The mold includes a first mold having the projection and a second mold.
The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the cylindrical portion,
The first mold is separable into a first mold member and a second mold member,
The projection is constituted by a first projection contained in the first mold member and a second projection contained in the second mold member.
In the step (ii-1), using the first mold and the second mold in which the first mold member and the second mold member are separated. Forming the tubular portion by deforming the U-shaped portion;
In the step (ii-2), the outer peripheral surface of the cylindrical portion is pressed by bringing the first mold member and the second mold member close to each other, whereby the cylindrical portion is cut. A method for producing a metal molded article, characterized in that the cross-sectional circumferential length LT is shortened.
前記押圧面の断面周長が前記Ｕ字状部の断面長さＬＵよりも短い、請求項１に記載の製造方法。 The mold includes a pressing surface corresponding to the outer peripheral surface of the tubular portion,
The manufacturing method according to claim 1, wherein a cross-sectional circumferential length of the pressing surface is shorter than a cross-sectional length LU of the U-shaped portion.
（ｉ）金属板を変形させることによって、断面がＵ字状であるＵ字状部を形成する工程と、
（ｉｉ）前記Ｕ字状部の２つの端部が突起部を挟むように前記突起部を有する金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって、前記スリットを有する前記管状部を形成する工程であって、
（ｉｉ−１）前記Ｕ字状部の前記２つの端部が前記突起部を挟むように前記金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって、前記管状部となる筒状部を形成する工程と、
（ｉｉ−２）前記２つの端部が前記突起部を挟んだ状態で前記筒状部の外周面を押圧することによって、前記筒状部の断面周長ＬＴを短くすることで前記管状部を形成する工程とを含む、前記（ｉｉ）の工程と、
を含み、
前記（ｉｉ）の工程において、前記Ｕ字状部の断面長さＬＵと前記管状部の断面周長ＬＨとが、０．２≦１００×（ＬＵ−ＬＨ）／ＬＵ＜１の式を満たし、
前記金型は、前記突起部を有する第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、前記Ｕ字状部を変形させて前記筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記第１の金型および前記第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、前記本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含み、
前記（ｉｉ−１）の工程において、前記可動部の押圧面が前記本体部の押圧面から突出していない状態にある前記金型を用いて前記Ｕ字状部を変形させることによって前記筒状部を形成し、
前記（ｉｉ−２）の工程において、前記可動部の前記押圧面を前記本体部の前記押圧面から突出させることによって前記筒状部の外周面を押圧し、それによって前記筒状部の前記断面周長ＬＴを短くすることを特徴とする、金属成形品の製造方法。 A method of manufacturing a metal molded article including a tubular portion having a slit, the method comprising:
(I) forming a U-shaped portion having a U-shaped cross section by deforming a metal plate;
(Ii) forming the tubular portion having the slit by deforming the U-shaped portion using a mold having the protruding portion such that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protruding portion Process, and
(Ii-1) The tubular portion to be the tubular portion is deformed by deforming the U-shaped portion using the mold so that the two ends of the U-shaped portion sandwich the protrusion. Forming step;
(Ii-2) The tubular portion is shortened by shortening the cross-sectional circumferential length LT of the cylindrical portion by pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion with the two end portions sandwiching the protrusion. Forming the step (ii),
Including
In the step of the (ii), the and the cross-section perimeter LH sectional surface length of LU and the tubular portion of the U-shaped portion, 0.2 ≦ 100 × a (LU-LH) / LU < 1 of the formula Meet
The mold includes a first mold having the projection and a second mold.
The first and second molds respectively include first and second pressing surfaces for deforming the U-shaped portion to form the cylindrical portion,
At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a main body portion and a movable portion movable relative to the main body portion,
In the step (ii-1), the tubular portion is deformed by deforming the U-shaped portion using the mold in which the pressing surface of the movable portion does not protrude from the pressing surface of the main body portion. Form
In the step (ii-2), the outer peripheral surface of the tubular portion is pressed by causing the pressing surface of the movable portion to protrude from the pressing surface of the main body portion, thereby the cross section of the tubular portion A method for producing a metal molded article, characterized in that the circumferential length LT is shortened.
金型と、前記金型を移動させるための移動機構とを含み、
前記金型は、前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記第１の金型が第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能であり、
前記突起部が、前記第１の金型部材に含まれる第１の突起部と前記第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されており、
前記金型は、前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有することを特徴とする、金属成形品の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded product including a tubular portion having a slit, the manufacturing apparatus comprising:
A mold and a moving mechanism for moving the mold,
The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold.
The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. Including
The first mold is separable into a first mold member and a second mold member,
The projection is constituted by a first projection contained in the first mold member and a second projection contained in the second mold member.
The apparatus for manufacturing a metal molded product, wherein the mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion so that the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion is shortened.
金型と、前記金型を移動させるための移動機構とを含み、
前記金型は、前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記金型は、前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有し、
前記第１の金型および前記第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型が複数の金型部材に分離可能であり、
前記移動機構は、前記複数の金型部材が分離した状態で前記第１の金型と前記第２の金型とを接近させる第１の移動機構と、
分離している前記複数の金型部材を接近させる第２の移動機構とを含むことを特徴とする、金属成形品の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded product including a tubular portion having a slit, the manufacturing apparatus comprising:
A mold and a moving mechanism for moving the mold,
The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold.
The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. Including
The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion so that the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion is shortened,
At least one mold selected from the first mold and the second mold is separable into a plurality of mold members,
The moving mechanism is a first moving mechanism for bringing the first mold and the second mold into close proximity with each other in a state in which the plurality of mold members are separated;
And a second moving mechanism for bringing the separated mold members into close proximity with each other.
金型と、前記金型を移動させるための移動機構とを含み、
前記金型は、前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記金型は、前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有し、
前記第１の金型および前記第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、前記本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含み、
前記移動機構は、
前記可動部が前記第１および第２の押圧面から突出していない状態で前記第１の金型と前記第２の金型とを接近させる第１の移動機構と、
前記押圧面から突出するように前記可動部を移動させる第２の移動機構とを含むことを特徴とする、金属成形品の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a metal molded product including a tubular portion having a slit, the manufacturing apparatus comprising:
A mold and a moving mechanism for moving the mold,
The mold includes a first mold including a protrusion for forming the slit, and a second mold.
The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. Including
The mold has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion so that the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion is shortened,
At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a main body portion and a movable portion movable relative to the main body portion,
The movement mechanism is
A first moving mechanism for causing the first mold and the second mold to approach each other in a state where the movable portion does not protrude from the first and second pressing surfaces;
And a second moving mechanism for moving the movable portion so as to protrude from the pressing surface.
前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記第１の金型が第１の金型部材と第２の金型部材とに分離可能であり、
前記突起部が、前記第１の金型部材に含まれる第１の突起部と前記第２の金型部材に含まれる第２の突起部とによって構成されており、
前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有する、金型。 A mold for producing a metal molded article comprising a tubular portion having a slit, the mold comprising:
Including a first mold including a projection for forming the slit, and a second mold;
The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. Including
The first mold is separable into a first mold member and a second mold member,
The projection is constituted by a first projection contained in the first mold member and a second projection contained in the second mold member.
A mold having a configuration for pressing an outer peripheral surface of the cylindrical portion so that a cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion is shortened.
前記スリットを形成するための突起部を含む第１の金型と、第２の金型とを含み、
前記第１および第２の金型はそれぞれ、断面がＵ字状であるＵ字状部を変形させて前記スリットとなる隙間を有する筒状部を形成するための第１および第２の押圧面を含み、
前記筒状部の断面周長が短くなるように前記筒状部の外周面を押圧するための構成を有し、
前記第１の金型および前記第２の金型から選ばれる少なくとも１つの金型は、本体部と、前記本体部に対して相対的に移動可能な可動部とを含むことを特徴とする、金型。 A mold for use in the method for producing a metal molded article according to claim 3, which is a mold for producing a metal molded article including a tubular portion having a slit,
Including a first mold including a projection for forming the slit, and a second mold;
The first and second molds respectively form first and second pressing surfaces for forming a tubular portion having a gap serving as the slit by deforming a U-shaped portion having a U-shaped cross section. Including
It has a configuration for pressing the outer peripheral surface of the cylindrical portion so that the cross-sectional circumferential length of the cylindrical portion becomes short,
At least one mold selected from the first mold and the second mold includes a main body portion and a movable portion movable relative to the main body portion. Mold.
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