JPH0679364A - 熱交換器用フィンの製造方法とそれに用いる製造金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄板化・硬質化された金属板状体に容易に所
定高さのカラーを有するカラー付透孔を形成できる熱交
換器用フィンの製造方法とそれに用いる製造金型を提供
することにある。 【構成】 所定高さのカラー２８を有するカラー付透孔
１２を金属板状体１０に形成する際に、金属板状体１０
に、底面の直径が形成するカラー付透孔１２よりも大で
且つ頂点部１４近傍の板厚が金属板状体１０の他の部分
より薄い円錐状部１６を形成し、その外周面の金属板状
体１０との境界部２４近傍に、境界部２４と頂点部１４
の近傍を延展してカラー付透孔１２よりも大径のリング
状の溝部２６と、その内側に平坦部１８を形成した後、
溝部２６を圧潰しつつ溝部部分の金属を平坦部１８方向
へ引き込みながら、平坦部１８に穿設・バーリング加工
を施して、突出辺２２を有する穿設孔２０を穿設し、突
出辺２２にアイアニング加工を行いカラー２８を形成す
ることを特徴とする熱交換器用フィンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器用フィンの製
造方法およびそれに用いる製造金型に関し、さらに詳細
には自動車用クーラーやルームクーラー等の熱交換器用
フィンの製造方法およびそれに用いる製造金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱交換器用フィンの製造方法の例
としては特開平３−１２８１３１号公報に開示されるも
のがある。この熱交換器用フィンの製造方法は、図３に
示すような工程で金属板状体１０に所定高さのカラー付
透孔１２を形成するものである。その工程は、所定高さ
のカラー付透孔１２を金属板状体１０に形成する際に、
先ず金属板状体１０に、底面の直径が形成するカラー付
透孔１２よりも大で且つ頂点部１４近傍の板厚が金属板
状体１０の他の部分に比較して薄い円錐状部１６を形成
する第１の工程（図３ａ）と、円錐状部１６の頂点部１
４近傍を主として延展しつつ平坦部１８を形成し円錐状
部１６を円錐台又は円柱状とする第２の工程（図３ｂ）
と、平坦部１８に穿設加工及びバーリング加工を施して
穿設孔２０を形成する第３の工程（図３ｃ）と、穿設孔
２０の周縁を囲む突出辺２２にアイアニング加工とフレ
ア加工を行う第４の工程（図３ｄ、図３ｅ）から成る。
この方法は、薄板化され且つ硬質化されている金属板状
体を用いても容易に所定高さのカラーを有するカラー付
透孔を形成するため、本願出願人が出願したものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近は
熱交換器用フィンを使用するクーラー等の軽量化および
高効率化が、より一層要求されるようになり、従って熱
交換器用フィンの材料である金属板状体がますます薄板
化される傾向にあるため、上記の従来の熱交換器用フィ
ンの製造方法では、所定高さのカラーを有するカラー付
透孔を形成する際のバーリング加工時や、アイアニング
加工の後にカラー先端に施されるフレア加工時にカラー
に割れが発生するという課題が有る。従って、本発明は
上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところ
は、従来よりも薄板化され且つ硬質化されている金属板
状体を用いても容易に所定高さのカラーを有するカラー
付透孔を形成することができる熱交換器用フィンの製造
方法とそれに用いる製造金型を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、請求項１記載の
熱交換器用フィンの製造方法は、所定高さのカラーで透
孔の周縁が囲まれているカラー付透孔を金属板状体に形
成する際に、該金属板状体に、底面の直径が形成するカ
ラー付透孔よりも大で且つ頂点部近傍の板厚が金属板状
体の他の部分に比較して薄い円錐状部を形成し、該円錐
状部外周面の前記金属板状体との境界部近傍に、該境界
部近傍および前記頂点部近傍を延展しつつ前記カラー付
透孔よりも大径のリング状の溝部を形成すると共に、溝
部内側に実質的に平坦な平坦部を形成した後、前記溝部
を圧潰しつつ、溝部部分の金属を前記平坦部方向へ引き
込みながら、平坦部に穿設加工及びバーリング加工を施
して、周縁に突出辺が形成された穿設孔を穿設し、次い
で、前記突出辺にアイアニング加工を行い、所定の高さ
のカラーを形成することを特徴とする。

【０００５】また、請求項２記載の熱交換器用フィン製
造金型は、所定高さのカラー付透孔を形成する金属板状
体に、底面の直径が形成するカラー付透孔よりも大で且
つ頂点部近傍の板厚が金属板状体の他の部分に比較して
薄い円錐状部を形成する第１金型と、前記円錐状部外周
面の前記金属板状体との境界部近傍に、該境界部近傍お
よび前記頂点部近傍を延展しつつ前記カラー付透孔より
も大径のリング状の溝部を形成すると共に、溝部内側に
実質的に平坦な平坦部を形成する第２金型と、前記溝部
を圧潰しつつ、溝部部分の金属を前記平坦部方向へ引き
込みながら、平坦部に穿設加工及びバーリング加工を施
して、周縁に突出辺が形成された穿設孔を穿設し、その
後に前記突出辺にアイアニング加工を行う金型とからな
る熱交換器用フィン製造金型であって、前記第２金型
は、下型にはカラー付透孔よりも大径のリング状の凹状
のダイスが形成され、上型には該ダイスへ嵌入可能なリ
ング状のポンチが形成されていることを特徴とする。ま
た、前記第１金型は、ダイスが形成された上型と、該ダ
イスに適合する外径を有し、先端面中央部分には前記円
錐状部の頂点部下面と当接する第１当接部が設けられ、
該先端面周縁部分には円錐状部の内周側面に沿って当接
すると共に、前記第１当接部との間に凹部を形成する第
２当接部が設けられたポンチが形成された下型とで構成
すると良い。

【０００６】

【作用】金属板状体に、予め円錐状部を形成し、頂点部
近傍の板厚を薄くし、さらに円錐状部外周面の金属板状
体との境界部近傍に、境界部近傍および頂点部近傍を延
展しつつカラー付透孔よりも大径のリング状の溝部を形
成すると共に、溝部内側に実質的に平坦な平坦部を形成
してあるため、次いで周縁に突出辺が形成された突設孔
を穿設する突設加工およびバーリング加工の際に、圧潰
された溝部部分の金属が平坦部方向へ引き込まれて突出
辺の一部に使用され、突出辺を可及的に高くすることが
できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明を説明する説明図
であり、次の４つの工程から成る。先ず、第１の工程で
は、金属板状体１０に円錐状部１６を形成する（図１ａ
の工程）。この円錐状部１６は底面の直径が形成するカ
ラー付透孔の開口径よりも大きく、且つ頂点部１４近傍
が、金属板状体１０の他の部分よりも薄く形成されてい
る。次いで、第２の工程では、円錐状部外周面の金属板
状体との境界部２４近傍に、カラー付透孔よりも大径の
リング状の溝部２６を形成する（図１ｂの工程）。この
溝部２６は、円錐状部１６の境界部２４近傍および頂点
部１４近傍を延展しつつ形成される。また、頂点部１４
近傍が延展されるため、溝部２６内側の頂点部１４は実
質的に平坦な平坦部１８に形成される。なお、詳細には
平坦部１８の中央部分に頂点部１４の一部が若干残る場
合もある。更に、第３の工程では、平坦部１８に穿設加
工及びバーリング加工を施して、周縁に突出辺２２が形
成された穿設孔２０を穿設する（図１ｃの工程）。この
際に、溝部２６は圧潰されるため、溝部２６部分の延展
された金属は、穿設加工時およびバーリング加工時に平
坦部１８方向へ引き込まれて突出辺２２の一部に使用さ
れる。最後に第４の工程にて、突出辺２２にアイアニン
グ加工を行い、所定の高さを有し、垂直筒状のカラー付
透孔１２を形成する（図１ｄの工程）。さらに、この工
程にて、カラー２８先端にフレア加工を行う（図１ｅの
工程）。

【０００８】次に、かかる本実施例の加工方法を具体的
に実施するための熱交換器用フィン製造金型に図２を用
いてついて説明する。図２は上述した加工方向を実施す
るための金型を説明する説明図である。第１の工程で
は、図２ａに示すように、第１のダイス３０が形成され
た上型と、第１のポンチ３２が上方へ突出可能に設けら
れた下型とから成る第１金型３４を用いて行う。ここ
で、第１のダイス３０の下端面の内周径は、金属板状体
１０に形成しようとするカラー付透孔１２の直径より大
径に形成されており、また、第１のポンチ３２は第１の
ダイス３０に適合する外径を有し、先端面中央部分には
円錐状部１６の頂点部下面と当接する第１当接部３６が
設けられ、先端面周縁部分には円錐状部の内周側面に沿
って当接すると共に、第１当接部３６との間に凹部３８
を形成する第２当接部４０が設けられている。これによ
り金属板状体１０に第１金型３４により形成される円錐
状部１６は、その底面の直径が形成するカラー付透孔よ
りも大径で、且つ頂点部１４近傍の板厚が金属板状体１
０の他の部分に比較して薄く形成される。さらに、第２
当接部４０が円錐状部の内周側面に沿って頂点部１４を
取り囲むように当接するため、円錐状部１６の第１側面
部４２と第２側面部４４を略均一に延展しつつ円錐状部
１６を形成することができ、最終的にカラー付透孔１２
の先端となる第１側面部４２の板厚を適宜に保持でき
る。

【０００９】第２の工程では、図２ｂに示すように、第
２のポンチ４６が形成された上型と、第２のダイス４８
が形成された下型とから成る第２金型５０を用いて行
う。ここで、第２のポンチ４６の下端面周縁部分にはリ
ング状に凸部５２が垂設され、第２のダイス４８には第
２のポンチ４６に適合するようにリング状溝５４が形成
されている。また、第２のポンチ４６の凸部５２および
第２のダイス４８のリング状溝５４の直径はカラー付透
孔１２よりも大径、かつ第１のダイス３０の内周径より
小径に形成されている。これにより円錐状部１６外周面
の金属板状体１０との境界部２４近傍に、境界部２４近
傍および頂点部１４近傍を延展しつつカラー付透孔１２
よりも大径のリング状の溝部２６を下方に突出させて形
成できる。なお、この工程時に円錐状部１６は、溝部２
６方向へ延展されるため実質的に平坦となり、溝部２６
内側には平坦部１８が形成される。

【００１０】第３の工程では、図２ｃに示すように、第
３のダイス５６が形成された上型と、第３のポンチ５８
が形成された下型とから成る第３金型６０を用いて行
う。ここで、第３のダイス５６の内径はカラー付透孔１
２の外径と同じに形成され、また第３のダイス５６内に
はピアスポンチ６２が下方へ向けて突出されている。ま
た、第３のポンチ５８は筒状に形成されており、その外
径は第３のダイス５６の内径より小径に形成され、また
その内径はピアスポンチ６２の外径より若干小径に形成
されている。つまり、第３のポンチ５８はピアスポンチ
６２のためのダイスを兼ねている。これにより、溝部２
６内側の平坦部１８が第３のポンチ５８とピアスポンチ
６２により穿設された後、下型と第３のダイス５６とに
より溝部２６が圧潰されながら第３のポンチ５８がバー
リング加工を行い、周縁に突出辺２２が形成された穿設
孔２０が穿設される。この際に、溝部２６部分の金属は
平坦部１８方向へ引き込まれ、突出辺２２の長さをより
長くすることができる。また、穿設により打ち抜かれた
平坦部１８は第３のポンチ５８内を通って下方へ排出さ
れる。

【００１１】第４の工程では、第４のダイス（不図示）
が形成された上型と、第４のポンチ（不図示）が形成さ
れた下型とから成る第４金型（不図示）を用いて行う。
ここで、第４のポンチの外径はカラー付透孔１２の内径
と同径であって、第４のダイスの内径よりわずかに小径
に形成されている。従って、穿設孔２０の突出辺２２に
は、第４のポンチ外周面と第４のダイス内周面との間で
アイアニング加工が施されて所定高さの垂直筒状のカラ
ー付透孔１２が形成され（図２ｄ）、さらにカラー付透
孔１２の上端にはフレア加工が施される（図２ｅ）。ア
イアニング加工により、カラー付透孔１２のカラー２８
を所定高さにする際に、第３の工程で十分な長さの突出
辺２２が形成されているため、カラー２８を形成する金
属板のしごき量を抑えることができ、従って板厚をある
程度厚くしたままとすることができる。これによりフレ
ア加工時にカラー２８先端に割れが生じるのを防止でき
る。また、カラー２８の高さ調整は、第２の工程で形成
する溝部２６の深さＨを調整することで可能となる。

【００１２】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述する実施例に限定されるも
のではなく、第３の工程と第４の工程は、別の金型を用
いて行われているが１つの金型を用いて１つの工程で行
っても良い。また、第１のポンチの先端形状は、第１当
接部のみとし、第２当接部を設けないものであっても良
い。また、第２の工程で使用する金型の下型に第２のポ
ンチを配し、上型に第２のダイスを配して金属板状体に
上方に突出する溝部を形成しても良い等、発明の精神を
逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんで
ある。

【００１３】

【発明の効果】本発明に係る熱交換器用フィンの製造方
法および熱交換器用フィン製造金型を用いると、金属板
状体に、予め円錐状部を形成し、頂点部近傍の板厚を薄
くし、さらに円錐状部外周面の金属板状体との境界部近
傍に、境界部近傍および頂点部近傍を延展しつつカラー
付透孔よりも大径のリング状の溝部を形成すると共に、
溝部内側に実質的に平坦な平坦部を形成してあるため、
次いで周縁に突出辺が形成された突設孔を穿設する突設
加工およびバーリング加工の際に、圧潰された溝部部分
の金属が平坦部方向へ引き込まれて突出辺の一部に使用
され、突出辺を可及的に高くすることができるという著
効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱交換器用フィンの製造方法およ
びその熱交換器用フィン製造金型の説明図である。

【図２】図１の製造方法を実施するための金型の説明図
である。

【図３】従来の熱交換器用フィンの製造方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０ 金属板状体 １２ カラー付透孔 １４ 頂点部 １６ 円錐状部 １８ 平坦部 ２０ 穿設孔 ２２ 突出辺 ２４ 境界部 ２６ 溝部 ２８ カラー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定高さのカラーで透孔の周縁が囲まれ
   ているカラー付透孔を金属板状体に形成する際に、 該金属板状体に、底面の直径が形成するカラー付透孔よ
   りも大で且つ頂点部近傍の板厚が金属板状体の他の部分
   に比較して薄い円錐状部を形成し、 該円錐状部外周面の前記金属板状体との境界部近傍に、
   該境界部近傍および前記頂点部近傍を延展しつつ前記カ
   ラー付透孔よりも大径のリング状の溝部を形成すると共
   に、溝部内側に実質的に平坦な平坦部を形成した後、 前記溝部を圧潰しつつ、溝部部分の金属を前記平坦部方
   向へ引き込みながら、平坦部に穿設加工及びバーリング
   加工を施して、周縁に突出辺が形成された穿設孔を穿設
   し、 次いで、前記突出辺にアイアニング加工を行い、所定の
   高さのカラーを形成することを特徴とする熱交換器用フ
   ィンの製造方法。
2. 【請求項２】 所定高さのカラー付透孔を形成する金属
   板状体に、底面の直径が形成するカラー付透孔よりも大
   で且つ頂点部近傍の板厚が金属板状体の他の部分に比較
   して薄い円錐状部を形成する第１金型と、 前記円錐状部外周面の前記金属板状体との境界部近傍
   に、該境界部近傍および前記頂点部近傍を延展しつつ前
   記カラー付透孔よりも大径のリング状の溝部を形成する
   と共に、溝部内側に実質的に平坦な平坦部を形成する第
   ２金型と、 前記溝部を圧潰しつつ、溝部部分の金属を前記平坦部方
   向へ引き込みながら、平坦部に穿設加工及びバーリング
   加工を施して、周縁に突出辺が形成された穿設孔を穿設
   し、その後に前記突出辺にアイアニング加工を行う金型
   とからなる熱交換器用フィン製造金型であって、 前記第２金型は、下型にはカラー付透孔よりも大径のリ
   ング状の凹状のダイスが形成され、上型には該ダイスへ
   嵌入可能なリング状のポンチが形成されていることを特
   徴とする熱交換器用フィン製造金型。
3. 【請求項３】 前記第１金型は、上型にはダイスが形成
   され、 下型には該ダイスに適合する外径を有し、先端面中央部
   分には前記円錐状部の頂点部下面と当接する第１当接部
   が設けられ、該先端面周縁部分には円錐状部の内周側面
   に沿って当接すると共に、前記第１当接部との間に凹部
   を形成する第２当接部が設けられたポンチが形成されて
   いることを特徴とする請求項２記載の熱交換器用フィン
   製造金型。