JPH026034A - 凸部の成形方法 - 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、塑性加工により板材に凸部を形成す〔従来の
技術〕 第９図および第１０図は、板材１１の一部に、比較的小
さいサイズの凸部１３を形成する凸部の成形方法の一例
を示すもので、この方法では、対向して配置されるパン
チ１５とダイ１７との間に板材１１が配置され、パンチ
１５の対向面を、ダイ１７の対向面に押圧することによ
り、ダイ１７の対向面に形成される凹部１９に、板材１
１の一部が塑性流動され、板材１１に所定形状の凸部１
３が形成される。

第１１図および第１２図は、凸部の成形方法の他の例を
示すもので、この方法では、パンチ１５の対向面には、
ダイ１７の対向面に形成される凹部１９に対応する位置
に、凹部１９と同一形状のパンチ側凸部２１が形成され
、このパンチ側凸部２１を板材１１に押圧することによ
り板材１１に所定形状の凸部１３が形成される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第９図に示した凸部の成形方法では、板
材１１の凸部１３の形状を、ダイ１７の凹部１９の形状
と同一形状にするためには、第１３図に示すように、凹
部１９内に充分な材料を塑性流動する必要がある。

このため、塑性加工時に、ダイ１７の凹部１９が密閉状
態となり、局部的に非常に大きな成形圧力が発生し、金
型寿命が短くなり、また、局部的な成形圧力の上昇によ
り全体としての成形荷重が増大するという問題がある。

また、第１４図に示すように、凹部１９の深さを増大し
、先端部非拘束の状態で、成形加工する場合には、材料
の板材１１方向への流れの影響により、凸部１３の高さ
が部分的に異なり、平面形状の先端部を得ることができ
ないという問題がある。

そこで、第１５図および第１６図に示すように、パンチ
１５におけるダイ１７の凹部１９に対応する位置に、凹
部１９より小形状のパンチ側凸部１３を形成し、このパ
ンチ側凸部２３を板材１１に押圧することにより板材１
１に所定形状の凸部１３を形成することが考えられるが
、この場合にも、前述したと同様な問題が生ずる。

一方、第１１図に示した凸部の成形方法では、パンチ１
５にパンチ側凸部２１が形成されているため、半抜き加
工となり、先端部非拘束で均−高さを有する凸部１３を
得ることができるが、抜き加工であるため、パンチ側凸
部２１の形状が、ダイ１７の凹部１９の形状と同一とな
り、形成すべき凸部２１が小さい場合には、金型の製造
が非常に困難となり、また、金型寿命が短くなるという
問題がある。

さらに、抜き加工であるため、パンチ側凸部２１の高さ
が、形成すべき凸部１３の高さとほぼ同一の高さとなり
、製品強度上、最小板厚（第１２図のむ３寸法）に規制
がある場合には、形成できる凸部１３の高さが制限され
るという問題がある。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、凸部の
先端部を非拘束の状態で成形するにもかかわらず、所定
形状の凸部を容易に形成することのできる凸部の成形方
法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかわる凸部の成形方法は、対向して配置され
るパンチとダイとの間に板材を配置し、前記パンチの対
向面を前記ダイの対向面に押圧することにより、前記ダ
イの対向面に形成される凹部に前記板材の一部を塑性流
動し、板材に所定形状の凸部を形成する凸部の成形方法
において、前記パンチにおける前記ダイの凹部に対向す
る位置から偏心してパンチ側凸部を形□成し、このパン
チ側凸部により、前記板材に板材方向および板厚方向へ
の塑性流動を与え、板材に所定形′状の凸部を形成する
ものである。

〔作　用〕

本発明の凸部の成形方法では、パンチにおけるダイの凹
部に対向する位置から偏心してパンチ側凸部が形成され
、このパンチ側凸部により、板材に板材方向および板厚
方向への塑性流動が与えられ、板材に所定形状の凸部が
形成される。

〔実施例〕

以下、本発明方法の詳細を図面を用いて説明する。

第１図および第２図は、本発明の凸部の成形方法により
製造された成形品の一例を示すもので、この成形品は、
金属製のドーナツ状の板材３１の一面に、同心状に多数
の凸部３３が形成されており、板材３１の外周は、板材
３１の他面に向けて湾曲されている。

この成形品は、本発明方法により、以下述べるようにし
て製造される。

すなわち、第３図に示すように、対向して配置されるパ
ンチ３５とダイ３７との間に、中心に貫通孔３９を有す
るドーナツ状の板材３１が配置され、パンチ３５の対向
面をダイ３７の対向面に押圧することにより、ダイ３７
の対向面に形成される凹部４１に板材３１の一部が塑性
流動され、板材３Ｉに所定形状の凸部３３が形成される
。

しかして、この凸部の成形方法では、パンチ３５には、
パンチ３５におけるダイ３７の凹部４１に対向する位置
から所定距離り偏心してパンチ側凸部４３が形成され、
このパンチ側凸部４３により、板材３１に板材３１方向
および板厚方向への塑性流動が与えられ、板材３１に所
定形状の凸部３３が形成される。

すなわち、本発明方法では、第４図に示すように、パン
チ３５に形成されるパンチ側凸部４３の中心軸Ａを、ダ
イ３７に形成される凹部３３の中心軸Ｂより外側に距離
り偏心して位置させることにより、板材３１の内径側へ
の均一な材料の塑性流動により板材３１に凸部３３が形
成される。

すなわち、このような位置にパンチ側凸部４３を形成す
る場合には、材料の塑性流動は、第４図に矢符で示すよ
うに、板材３１の厚み方向だけでなく、板材３１方向に
も生じる。そして、この板材３１方向への材料の塑性流
動の分水嶺は、パンチ側凸部４３の形状の中心軸Ａと考
えられる。

従って、この分水嶺を中心にして、左右方向への板材の
塑性流動のバランスが異なると、凸部３３の左右で高さ
が異なることとなる。

そこで、パンチ側凸部４３の形状の中心位置Ａを、成形
すべき製品の凸部３３の位置に対して偏心して位置させ
ることにより、材料の流れのバランスを変化させて、第
５図に示すように、均−高さの凸部３３を、先端部非拘
束状態で、板材３１に形成することが可能となる。

なお、この実施例においては、板材３１の中心に貫通孔
３９が形成されており、貫通孔３９側への材料の流れが
必然的に大きくなるため、パンチ３５に形成されるパン
チ側凸部４３の中心軸Ａが、ダイ３７に形成される凹部
４１の中心軸Ｂより距離りだけ外側に偏心して位置され
ている。

すなわち、パンチ側凸部４３と形成すべき凸部３３との
相対位置関係は、成形すべき製品形状により異なること
となり、また、パンチ側凸部４３の大きさ、形状により
形成される凸部３３の太きさ、形状が異なることとなる
。

さらに、パンチ側凸部４３により、塑性流動のバランス
を積極的に破壊することにより、例えば、第６図に示す
ように、なだらかに高さの変化した形状の凸部４５を先
端部非拘束状態で形成することが可能となる。

しかして、本発明方法では、パンチ３５におけるダイ３
７の凹部４１に対向する位置から偏心してパンチ側凸部
４３を形成し、このパンチ側凸部４３により、板材３１
に板材方向および板厚方向への塑性流動を与え、板材３
１に所定形状の凸部３３を形成するようにしたので、凸
部３３の先端部を非拘束の状態で成形するにもかかわら
ず、所定形状の凸部３３を容易に形成することが可能と
なる。

そして、先端部非拘束状態で成形できるため、ダイ３７
の凹部４１内において局部的な成形圧力が生じることが
なく、比較的低荷重で成形加工が可能となり、金型寿命
を延長することができる。

第７図は、ダイに形成される凹部と、パンチに形成され
るパンチ側凸部とを同一線上に位置して、先端部非拘束
状態で凸部４７を形成した例を示すもので、この例では
、図に矢符で示すように、内側方向への塑性流動が大き
いため、凸部４７の外側の高さｈａより内側の凸部の高
さり、が、例えば、０．１５ｍｍ程高くなり、また、成
形のための加工荷重は、１２０ｔｆであった。

一方、第４図に示した実施例では、第７図に示した製品
と同一製品を成形した場合に、外側方向への塑性流動が
、第７図の場合に比較して大きくなるため、先端部非拘
束状態で凸部３３を形成しても、外側の凸部の高さｈｏ
と内側の凸部の高さｈｌとの差を、例えば、０．０２〜
０．０４ｍｍ程度にすることができ、また、成形のため
の加工荷重は、８０ｔｆであった。

なお、以上述べた実施例では、比較的面積の小さい板材
３１の成形加工に本発明を適用した例について述べたが
、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、非
常に板材の面積が大きい板材の一部に凸部を成形する成
形加工にも同様に適用できることは勿論である。この場
合には、第８図に示すように、板材に形成される凸部４
９あるいはこの近傍に、材料の塑性流動を生じさせるた
めの孔５Ｉあるいはスリット５３等を形成することが望
ましい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の凸部の成形方法では、パンチ
におけるダイの凹部に対向する位置から偏心してパンチ
側凸部を形成し、このパンチ側凸部により、板材に板材
方向および板厚方向への塑性流動を与え、板材に所定形
状の凸部を形成するようにしたので、凸部の先端部を非
拘束の状態で成形するにもかかわらず、所定形状の凸部
を容易に形成することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の板材の成形方法により製造された成形
品の一例を示す縦断面図である。 第２図は第１図の成形品を示す側面図である。 第３図および第４図は本発明の凸部の成形方法の一実施
例を示す説明図である。 第５図および第６図は本発明の凸部の成形方法により形
成される凸部を示す説明図である。 第７図は従来の凸部の成形方法の一例を示す説明図であ
る。 第８図は本発明の板材の成形方法の他の実施例を示す説
明図である。 第９図ないし第１６図は従来の板材の成形方法を示す説
明図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 ３１・・・板材 ３３・・・凸部 ３５・・・パンチ ３７・　・　・グイ ４１・・・凹部 ４３・・・パンチ側凸部。 第１図 第２５９ １１５　　図 第　６　図 ｗＩ　７　図 ＼４５ 第３５１ 第８図 ４１（αＩ市）′ ｌ　′　　＼ 第４図 第 ！！ 図 第１２ 園 第１３　ｍ 第１４ 図 （＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向して配置されるパンチとダイとの間に板材を
   配置し、前記パンチの対向面を前記ダイの対向面に押圧
   することにより、前記ダイの対向面に形成される凹部に
   前記板材の一部を塑性流動し、板材に所定形状の凸部を
   形成する凸部の成形方法において、前記パンチにおける
   前記ダイの凹部に対向する位置から偏心してパンチ側凸
   部を形成し、このパンチ側凸部により、前記板材に板材
   方向および板厚方向への塑性流動を与え、板材に所定形
   状の凸部を形成することを特徴とする凸部の成形方法。