JPH03268830A - ベアリング用締め付けナットのナット素材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はベアリング用締め付はナツトのナツト素材を製
造する方法に関するものである。

「従来の技術及びその問題点」 ベアリング用締め付はナツトの製造は、棒材から素材を
削り出し、該素材に外周の清をフライス加工し、旋盤も
しくは単能機により仕上げ加工するといった方法により
行われているが、これらの加工はすべて切削加工である
ため、加工時間の大幅な短縮は望めなかった。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、ベアリング用締め付はナツトの加工時間を大幅に短
縮できるようなベアリング用締め付はナツトのナンド素
材の製造方法を提供することを課題とする。

＃、Ｈを解決するための手段」 上記課題を解決するために、本発明によれば、板状の材
料の少なくともナツト素材となる部分を押圧して板厚を
所定寸法に揃える板厚決め加工、ナツト素材の中心穴を
打抜く中心穴抜き加工、ナツト素材の外形部を半抜きす
る外形半抜き加工、及び材料からナツト素材を切り離す
精密打ち抜き加工を経て、前記材料をナツト素材の半成
品とする順送プレス工程と、前記半成品を閉塞鍛造によ
りサイジングしてナツト素材の完成品とする閉塞鍛造工
程と、を行うことを特徴とするベアリング用締め付はナ
ツトのナツト素材の製造方法が提供される。

「作用」 ベアリング用締め付はナツトは、厚み寸法に高い精度が
要求され、その厚み寸法の公差はＪＩＳ規格による材料
板厚の公差よりも厳しい。

本発明の上記構成によれば、順送プレス工程において、
板厚決め加工を行って、材料の板厚を所定寸法に揃える
ことにより、打ち抜き後のナツト素材の半成品の体積の
ばらつきをなくす。次に該半成品を閉塞鍛造によりサイ
ジングしてナツト素材の完成品にする。閉塞鍛造では、
素材の体積にばらつきがあると、製品の厚み寸法にばら
つきが生じるが、前記ナツト素材の半成品は体積のばら
つきがなくされているので、閉塞鍛造時に厚み寸法のば
らつきが発生せず、切削加工が省略できる。

また、前記順送プレス工程では、ナツト素材の外形とな
る部分の回りを順次切り抜いてゆくのではなく、ナツト
素材の外形部をまず半抜きした後精密打ち抜きしている
。このため、材料の歩留まりが向上するとともに、外形
部の加工を半抜きと精密打ち抜きとに分けたことにより
、それぞれの工程のパンチと雌ダイスとに大きな荷重か
発生せず、通常のプレス機での加工を可能にし、かつ順
送プレス型の寿命を永くする。

そして、このようにして得なナツト素材に、後続の工程
で中心穴にめｈＩＺを螺刻し、ベアリング用締め付はナ
ツトの完成品とする。

「実施例」 次に、本発明の方法を、その方法を実施する装置の構造
及び作動として説明する。

まず第１区、第２図を参照して順送プレス型につき説明
する。第１図は順送プレス型の断面図、第２図はその下
型の平面図である。この順送プレス型は第２図に示すよ
うに７箇所の加工ステージＰ１〜Ｐ７と、加工ステージ
Ｐ４〜Ｐ７にそれぞＦＬ続く４箇所のアイドルステージ
１１〜ｒ４とで構成されているが、第１図ではアイドル
ステージ１３〜Ｉ４を省略し、主として加工ステージｐ
１〜Ｐ７について示す。

第１図に示されるように、パンチホルダ９の最面列には
雌ダイス１４の上面とで材料Ｍを押圧して材料Ｍの厚さ
を揃える材料厚み決めパンチ］が取付けられており、以
下、中心穴バンチ２．上側Ｃ面取りパンチ３．外形半抜
きパンチ４．外周Ｃ面押しパンチ５．精密打ち抜きパン
チ６、及び抜き落しパンチ７が順次配設されている。材
料厚み決めパンチ１の上端とパンチプレート１ｏとの間
には図示しないシムが介装されている。該シムの厚さは
、材料Ｍの厚さのばらつきを最終工程より逆算し、材料
Ｍを最適な厚さに揃えるべく、適宜選択されている。中
心穴パンチ２は、第５図、第６（！Ｉに示すナツト素材
５０の中心穴５１を打ち抜くためのパンチである。上側
Ｃ面取りパンチ３は、打ち抜かれた中心穴５１の玉縁側
にＣ面取り部５６Ａを形成するためのパンチである。外
形半抜きパンチ４は、ナツト素材５０の４１１１所の漬
５２を含む外形部５３を半抜きするためのパンチて゛あ
り、その先端部は雌ダイス１４の外形穴４Ａの人口より
直径て０．３〜０．５ｍ／−程度大きく、かつ先端部に
半径０１〜］、、Ｏｗ／＋ｍ程度のＲ面取りかなされて
いる。順送型では各ステージＰ１〜Ｐ７の加工域の高さ
が同一であり、外形半抜き加工はプレス機のスライドの
下死点でなされるため、牛抜き長さの調整の目的で外形
半抜きパンチ４の北端面とパンチプレート１０との間に
は図示しないシムが介装されている。該シムの厚さは半
抜き長さに応じて適宜選択されている。外周Ｃ面押しパ
ンチ５は外形部を半抜きされたナツト素材５０を後述の
外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２に押圧して、外周の
下縁側にＣ面取り部５４を形成するためのパンチである
。精密打ち抜きパンチ６は、半抜きされた外形部５３を
完全に切断するためのパンチである。Ｍ密打ち抜きパン
チ６には雌ダイス部６Ａが形成され、内径カウンタ６Ｂ
が挿通している。内径カウンタ６Ｂの上端にはノックア
ウトビン２８が当接している。ノックアウトビン２８の
上方には図示略の上部圧力装置が設けられている。抜き
落しパンチ７は、打ち抜かれたナツト素材５０の半成品
を下方に抜き落とすためのパンチである。

また、パンチホルダ９には、材料Ｍに第２図図示のパイ
ロット穴６１を打ち抜くための図示略のパイロット穴抜
きパンチが２本、そして打ち抜かれたパイロット穴に押
通して材料の送りピッチを正確にする図示略のパイロッ
トパンチが２０本設けられている。

これらのパンチ１〜７等は、ナツト素材５０の切断面を
なめらかにするため先端部に８面取り部及びテーバ部が
形成されている。パンチホルダ９は、パンチプレート１
０及び上部ダイセット１１を介して図示略のプレス機の
スライドに取付けられている。なお、該プレス機は材料
の自動送り装置を備えている。パンチプレート１０の下
方には、図示略の弾性部材を介してストリッパ８が取付
けられている。

雌ダイス１４には上側Ｃ面取りパンチ３に対向する位置
に下側Ｃ面取りパンチ１９が設けられ、以下半抜き押し
上げカウンタ２１．外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２
．ワーク押し上げカウンタ２６が順次配設され、さらに
ワーク抜き落し穴７Ａが穿設されている。下側Ｃ面取り
パンチ１９は打ち抜かれた中心穴５１の下縁側にＣ面取
り部５６Ｂを形成するためのパンチである。半抜き押し
上げカウンタ２１の下端には、押し上げビン２０が連結
されている。半抜き押し上げカウンタ２１が挿通する雌
ダイス１４上面の外形半抜き穴４Ａの入口は、外形半抜
き時にナツト素材５０の外形部５３に破断やクラックが
発生するのを防止するために８面取り部及びテーバ部が
形成されている。外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２は
外形部５３を半抜きされたナツト素材５０の、外周の下
縁側にＣ面取り部５４を形成するためのカウンタである
。外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２の上面中央部には
中心穴５１よりもやや小径の凸部２２Ａが設けられてい
る。外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２のＦ端には、押
し上げビン２４が連結されている。ワーク押し上げカウ
ンタ２６は、外形部５３を完全に切断されたナツト素材
５０を押し上げて材料Ｍの中に閉じこめるためのカウン
タである。ワーク押し上げカウンタ２６は、半抜き押し
上げカウンタ２１及び外周Ｃ面押し上げカウンタ２２よ
りも長く形成されている。ワーク押し上げカウンタ２６
には、内径パンチ２７が挿通している。内径バンチ２７
の下端には、複数の押し上げビン２５が連結されている
。ワーク押し上げカウンタ２６が挿通した雌ダイス１４
上面の切断穴６Ｃの入口は、精密打ち抜きパンチ６との
クリヤランスが材料Ｍの板厚の１％以下になるようにし
、８面取り部及びテーバ部が形成され、その下方にはス
トレート部、さらに逃げ部が順次形成されている。押し
上げビン２０，２４．２５の下部には、下部圧力装置２
３が設けられている。カウンタホルダ１５にはワーク抜
き落し穴７Ａの下方に斜め穴１５Ａが穿設されている。

また、雌ダイス１４には首下に環状溝１３Ａを有するリ
フタービン１３が１４個配設され、該リフタービン１３
はコイルばね等である弾性部材１３Ｂにより上方へ弾発
されている。雌ダイス１４は、カウンタホルダ１５．カ
ウンタプレート１６、及び下部ダイセット１７を介して
図示略のプレス機のボルスタに取付けられている。

次に、第３図を参照して第１の閉塞鍛造型につき説明す
る。この第１の閉塞鍛造型は、ナツト素材５０の外周の
Ｃ面取り部５４の裏側に８面取り部５５を形成するとと
もに、中心穴５１の両端のＣ面取り部５６Ａ、５６Ｂの
修正押しを行うためのものである。第１の鍛造パンチ３
１の中心部下方には第１の鍛造雌ダイス３２の中心穴３
２Ａに嵌合する凸部３１Ａ、ナツト素材５０の中心穴５
１のＣ面取り部５６Ｂを修正するためのＣ面取り修正部
３１Ｂ、及びナツト素材５０の外周のＣ面取り部５４に
当接する外周Ｃ回当接部３１Ｃが形成されている。外周
Ｃ回当接部３１Ｃのさらに外方には、欠けや割れの発生
を防ぐためわずかに平面部３１Ｄが形成されている。

第１の鍛造雌ダイス３２は中心穴３２Ａ、及びナツト素
材５０が載置される環状凹部３２Ｂが凹設されている。

環状凹部３２Ｂには、ナツト素材５０の外周に８面取り
部５５を形成するための８面取り形成部３２Ｃ、ナツト
素材５０の中心穴５１のＣ面取り部５６Ａを修正するた
めのＣ面取り修正部３２Ｄが形成されている。また、鍛
造雌ダイス３２の環状凹部３２Ｂの下方に押し上げビン
３３が上下移動自在に挿通している。押し上げビン３３
の下部には圧力装置３４が設けられている。このような
第１の閉塞鍛造型が、前記順次プレス型を取付けたプレ
ス機とは別の汎用プレス機に取付けられている。

次に、第４図を参照して第２の閉塞鍛造型につき説明す
る。この第２の閉１％鍛造型は、ナツト素材５０の全体
の外形形状の仕上加工を行うためのものである。第２の
鍛造パンチ４１の中心下方には第２の鍛造雌ダイス４２
の中心穴４２Ａに嵌合する凸部４１Ａ−ナツト素材５０
の中心穴５１のＣ面取り部５６Ａを仕上げするためのＣ
面取り仕上部４１Ｂが形成されている。第２の鍛造雌ダ
イス４２は、中心穴４２Ａ、及びナツト素材５０が載置
される環状四部４２Ｂが設けられている。環状凹部４２
Ｂには、ナツト素材５０の外周のＣ面取り部５４を仕上
げするための外周Ｃ面取り仕上部４２Ｃ及びナツト素材
５０の中心穴５１のＣ面取り部５６Ｂを仕上げするため
のＣ面取り仕上部４２Ｄが形成されている。また鍛造雌
ダイス４２の環状凹部４２Ｂの下方に押し上げビン４３
が上下移動自在に挿通している。押し上げビン４３の下
部には圧力装置４４が設けられている。このような第２
の閉塞鍛造型が、前記順送プレス型を取付けたプレス機
とは別の汎用プレス機に取付けられている。

「作動」 上記構成による本実施例の作動につき説明する。

第１図、第２図に示された順送プレス型は、左より順番
に右へコイル材もしくは短尺材である材ｑＭが、プレス
機のスライドの上下運動に連動して一定の送りピッチで
間欠的に給送される６材料Ｍはりフタビン１３の首下の
環状溝１３Ａに差し込んで送り込才れる。

第１の加工ステージＰ１では板厚決め加工とパイロット
・穴６１の打ち抜きとを行う。板厚決め加工では、雌ダ
イス１４の上面と板厚決めパンチ１の下面とで材料Ｍを
強く押圧して、第２区中に斜線部にて示す、材料Ｍのナ
ツト素材５０となる部分Ｍ゛の厚さを所定寸法に揃える
。パイロット穴６１は図示略のパイロットパンチにより
打ち抜かれる。第２の加工ステージＰ２以降ではパイロ
ット穴６１に図示略のパイロットビンの先端部が挿通す
ることにより材料Ｍの送りピッチが一定に保たれる。

第２の加工ステージＰ２では中心穴５１を打ち抜く中心
穴抜き加工を行う、ここでは中心穴抜きパンチ２により
打ち抜かれた抜きかすは、第１図図示のかす穴１８を経
て下部ダイセット１７の下方に排出される。

第３の加工ステージＰ３では中心穴５１の上下縁のＣ面
取り加工を行う。」−側Ｃ面取りパンチ３と下側Ｃ面取
りパンチ１つとには、それぞれ先端部に８面取り部とテ
ーバ部とが形成されており、これらの両バンチ３．１９
で材料Ｍを押圧することにより中心穴５１の上ｒ縁にＣ
面取り部５６Ａ５６Ｂが形成される。このＣ面取り加工
は切削加工でなくつぶし加工であって材料Ｍの体積が変
化しないため、余肉が内径方向に逃げ、中心穴５１が変
形するか、該余肉は後述の第６の加工ステージＰ６での
Ｍ密打ち抜き加工の際に除去される。

第４の加工ステージＰ４ではナツト素材５０の溝５２を
含む外形部５３の半抜き加工を行う。外形半抜きパンチ
４は雌ダイス１４上面の外形穴４Ａの入口よりも大きく
形成されており、また外形半抜きパンチ４は下死点にお
いても雌ダイス１４の上面に接触しない６そして、雌ダ
イス１４上面の外形穴４Ａの入口に８面取り部とテーバ
部とを設けて外形半抜きバンチ４と雌ダイス１４との寿
命が永くなるようにし、かつナツト素材５０の外形部５
３に破断やクラックが生じないようにしている。このよ
うな半抜き加工を行うことにより後述の第６の加工ステ
ージＰ６における精密打ち抜き時の打ち抜き荷重と小さ
くする。プレス機のスライドが下降すると、ストリッパ
８の図示略の弾性部材とりフタビン１３の弾性部材１３
Ｂとを圧縮しながら、外形半抜きバンチ４が材料Ｍ内の
途中まで食い込んで行く。このとき雌ダイス１４上面の
外形穴４Ａの人口のＲ面取り部及びテーパ部の中に材料
Ｍの半抜き部分が入り込む形になり、半抜き部分が雌ダ
イス１４から容易に上方へと排出されるようにする。そ
して、続く第５の加工ステージＰ５での外周Ｃ面取り加
工を容易にするとともに外周Ｃ面取り加工時での材料の
伸縮の影菅をなくする。スライドが下死点を過ぎて上昇
すると、材料Ｍの半抜き部分はりフタビン１３の押し上
げ力に打ち勝って雌ダイス１４上面の外形半抜き穴４Ａ
の入口部に残留するが、下部圧力装置２３により押し上
げビン２４を介して押し上げられた半抜き押し上げカウ
ンタ２４により強制的に上方に排出される。

第５の加工ステージＰ５では外周Ｃ面取り加工を行う、
外周Ｃ面取り加工では、材料Ｍの半抜きされた外形部５
３のうち、外周の下縁側にＣ面取り部５４を形成する。

半抜きされた外形部５３には大きな抜きだれとテーパと
が形成されており、Ｃ面取り部５４を形成するにあたり
余肉を逃がす必要があるが、該余肉は内径方向に逃がし
、外周のＣ面取り部５４の変形が良好になされるように
する。また、余肉は外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２
の中心部に形成された凸部２２Ａに当接して停止し、中
心穴５１の内径方向に大きくは流れ込まないようにして
いる。この工程においても、スライドが下死点を過ぎる
と材ｆ４Ｍの半抜き部が雌ダイス１４側の取り残される
が、外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２が下部圧力装置
２３により押し上げビン２４を介して押し上げられて、
半抜き部が強制的に上方に排出される。

第６の加工ステージＰ６では、材料Ｍからナツト素材５
０を切り離す精密打ち抜き加工を行う。

プレス機のスライドの下降に伴い、まず材料Ｍの半抜き
部が切断される。ナツト素材５０はここで初めて材料Ｍ
から切り離される。この切り離しは、半抜き後のわずか
につながれている部分に対して行われるものであって、
精密打ち抜きバンチ６と雌ダイス１４上面の外形打ち抜
き六６Ｃの入口部とに大きな負担を与えることはない、
切り離されたナツト素材５０はさらに下降して、雌ダイ
ス１４の外形打ち抜き六６Ｃの入口からＲ面取り部テー
バ部、ストレート部を経て、下死点では逃げ部にまで到
達する。切り離されたナツト素材５０は、下部圧力装置
２３により押し上げビン２５を介して押し上げられたワ
ーク押し上げカウンタ２６により上方に押出される。こ
の押し上げの過程においてナツト素材５０の外形部５３
の抜きテーパの除去、及び外形部５３の面精度の向上が
なされる６また、中心穴５１は、内径バンチ２７と精密
打ち抜きバンチ６の内径部に形成された雌ダイス部６Ａ
とによりシェービング加工される。該シェービング加工
ではごくわずかな抜きかすが発生するが、該抜きかすは
、図示略の上部圧力装置によりノックアウトビン２８を
介して押し下げられた内径カウンタ６Ｂにより外部に排
出される。

ここで、ワーク押し上げカウンタ２６は、半抜き押し上
げカウンタ２１及び外周Ｃ面取り押し上げカウンタ２２
よりも長く形成されているため、ナツト素材５０は材料
Ｍの中に無理に閉じ込められて次の加工ステージに進む
。

第７の加工ステージＰ７ではナツト素材５０を抜き落す
、ナツト素材５０は抜き落しバンチ７により材料Ｍから
離れ、ワーク抜き落し穴７Ａ及び斜め穴１５Ａを通って
右下方に排出される。

ここでばりすり加工を行う、ばりすり加工では、ナツト
素材５０に発生したばつを除去する。

次に、第３図に示す第１の閉塞鍛造型を用いて、第１の
閉塞鍛造工程を行う、この工程ではナツト素材５０の外
周Ｃ面取り部５４の裏側のＲ面取り部５５の形成、中心
穴５１の両端のＣ面取り部ら６Ａ、５６Ｂの修正押し及
び裏面と表面との平行度の修正を行う、この加工は、雌
ダイス３２の環状凹部３２Ｂに、外周Ｃ面取り部５４（
１１を上にしてナツト素材５０を載１した後、プレス機
のスライドを下降させることにより行われ、加工後のナ
ツト素材５０は圧力装３ｆ３４により押し上げビン３３
を介して押し上げられて上方に排出される。

ここで、ｆｆｉ造パンパン１の下面外周には平面部３１
Ｄが設けられているためナツト素材５０の外周Ｃ面取り
部５４の最外周部の上縁側は鍛造パンチ３１に当接ぜず
余肉がわずかに上方に盛り上がるが、この盛り上がりは
後述の第２の閉１１ｉ鍛造工程で除去される。

次に、第４図に示す第２の閉！Ｉ鍛造型を用いて、第２
の閉塞鍛造工程を行う。この工程では、ナツト素材５０
の全体の外形形状の仕上げを行う、この加工は、雌ダイ
ス４２の環状凹部４２Ｂに、外周Ｃ面取り部５４側を下
にしてナツト素材５０を載置した後、プレス機のスライ
ドを下降させることにより行われ、加工後のナツト素材
５０は圧力装置４４により押し上げビン４３を介して押
し上げられて上方に排出される。

このようにして製造したナツト素材５０は、バレル研磨
加工を行った後、中心穴５１にめねじが螺刻されて、ベ
アリング用締付ナツトの完成品とされる。

「他の実施例」 本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものではな
い。例えば順送プレス工程における中心穴の上下縁のＣ
面取り加工を外形の半抜き加工の後で行うのであっても
よい。また閉塞ｆＫ造工程を二工程に分割せず、−工程
で行うのであってもよい。

「発明の効果Ｊ 以上述べたように、本発明のベアリング用締め付はナツ
トの製造方法は、板状の材料の少なくともナツト素材と
なる部分を押圧して板厚を所定寸法に揃える板厚決め加
工、ナツト素材の中心穴を打抜く中心穴抜き加工、ナツ
ト素材の外形部を半抜きする外形半抜き加工、及び材料
からナツト素材を切り離す精密打ち抜き加工を経て、前
記材料をナツト素材の半成品とする順送プレス工程と、
前記半成品を閉塞鍛造によりサイジングしてナツト素材
の完成品とする閉塞鍛造工程と、を行うことを特徴とす
る。このため、まず順送プレス工程において材料の板厚
を所定寸法に揃えることにより、打ち抜き後のナツト素
材の半成品の体積のばらつきをなくし、閉塞鍛造工程に
おける厚み寸法のばらつきが発生しないようにして切削
加工を省略しているから、加工所１時間が大幅に短縮さ
れ、安価なベアリング用締め付はナツトのナツト素材が
得られるようになるという優れた効果がある。

また、前記順送プレス工程では、ナツト素材の外形とな
る部分の回りを順次切り抜いてゆくのではなく、ナツト
素材の外形をまず半抜きした後精密打ち抜きしているか
ら、材料の歩留まりが向上するとともに、外形の加工を
半抜きと精密打ち抜きとに分けたことにより、それぞれ
の工程のパンチと雌ダイスとに大きな荷重が発生せず、
順送プレス型の寿命が永くなり、高価な特殊のプレス機
を使用することなく、汎用のプレス機を用いて、長期に
わたってベアリング用締め付はナツトのナツト素材が安
定的に得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は順送
ブレス型の上型と下型とを示す断面図、第２図は前記下
型の平面図、第３図は第１の閉塞鍛造型の上型と下型と
と示す断面図、第４図は第２の閉！！鍛造型の上型と下
型とを示す断面図であり、第５図、第６図はナツト素材
を示し、第５図は正面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ
線断面図である。 １２．材料厚み決めパンチ、　２８９．中心穴パンチ、
　４．８外形半抜きパンチ、　６８２．精密打ち抜きパ
ンチ、　１４１．雌ダイス、　３１．４１鍛造パンチ、
　３２，４２．、、鍛造雌ダイス、５０、、、ナツト素
材、　　５１　、、、中心穴、　　５３　、、。 外形部、　Ｍｌｌ、材料、　Ｍ′１．ナツト素材となる
部分。 第 ３ 図 第 図 １ ４ ２Ｌｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベアリング用締め付けナットのナット素材を製造する方
   法において、 板状の材料の少なくともナット素材となる部分を押圧し
   て板厚を所定寸法に揃える板厚決め加工、ナット素材の
   中心穴を打抜く中心穴抜き加工、ナット素材の外形部を
   半抜きする外形半抜き加工、及び材料からナット素材を
   切り離す精密打ち抜き加工を経て、前記材料をナット素
   材の半成品とする順送プレス工程と、 前記半成品を閉塞鍛造によりサイジングしてナット素材
   の完成品とする閉塞鍛造工程と、 を行うことを特徴とするベアリング用締め付けナットの
   ナット素材の製造方法。