JPH0724871B2 - 熱交換器用フィンのカラー成形法及び金型 - Google Patents

熱交換器用フィンのカラー成形法及び金型

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JPH0724871B2 JP63080819A JP8081988A JPH0724871B2 JP H0724871 B2 JPH0724871 B2 JP H0724871B2 JP 63080819 A JP63080819 A JP 63080819A JP 8081988 A JP8081988 A JP 8081988A JP H0724871 B2 JPH0724871 B2 JP H0724871B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱交換器に用いるフィンを製造する過程におけ
るカラーの成形法及びそれに用いる金型に関するもので
ある。
従来の技術 空気調和装置の室外機や室内機に配置されている熱交換
器は、多数のフィンをその板面間に適当なすき間を設け
て並列配置し、これらフィンを貫通するように熱媒流通
管を蛇行配管し、フィンと熱媒流通管を一体固着して構
成されている。
フィンの板面間のすき間は板状のフィン素材より突設し
たカラーの高さによって決定され、熱交換器の精度及び
性能はカラーの高さ精度や先端部の仕上り状態に大きく
影響される。又、板面間のすき間を大きく必要とする場
合には当然カラー高さをより高くする必要があるが、そ
の場合精度や性能確保がさらに困難になる。
従来は、例えば特公昭54−31754号公報に示されている
ように、素材の所要部分に小径孔を穿つと同時に所定の
カラー径より小さい垂直円筒を加工する第１次工程と、
カラー径に適合する所定大のポンチを以ってバーリング
加工と、アイアニング加工を同時に行う、第２次工程に
よってカラーを形成していた。
第３図により詳しく説明すると、小径孔を穿つポンチ32
にて素材31に小径孔33を穿ち、その後ダイ34に適合した
ポンチ35が嵌合する結果、ダイ34下面に添接されていた
素材31に小さな垂直円筒36が成形される（第３図（Ａ）
及び（Ｂ）参照）。次に素材31を別のダイ37下面に位置
させ、このダイ37に適合したポンチ38によって小さな垂
直円筒36を所定のカラー39に加工している（第３図
（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、所定のカラー径よ
り小さい垂直円筒に加工する第１次工程と、所定大のカ
ラーに加工する第２次工程に分離されている為、第１次
工程で加工された小径の垂直円筒のセンターを第２次工
程で完全に一致させながら加工することは不可能であ
り、微小のズレを伴いながらバーリングとアイアニング
加工を進行させることになり、次の様な問題を発生して
いた。すなわち、加工位置のズレはカラーの破断や円周
高さの不均一を発生させた（第４図（Ａ）及び（Ｂ）参
照）。又、第１工程において小径孔を穿つと同時に、小
径孔の円周外側より素材を突出せしめる為、穴拡がりに
おける引張り応力は小径孔端面に集中し、且つ第２次工
程において、さらに大径ポンチにて拡大する為小径孔端
面すなわち、カラーの頂部亀裂が容易に発生した（第４
図（Ｃ）参照）。又第１次工程と第２次工程で加工を行
っている為、該当する工具数を準備する必要があり、当
然コスト高となった。又、より高いカラーを必要とする
場合にはアイアニングを進行させる第３次工程が必要と
なった。
本発明は上記問題点に鑑み、板素材に筒状のカラーを形
成する際に、カラー高さの不均一や頂部の亀列を発生さ
せることなく、且つ多種のカラー高さを１工程で形成
し、精度の高いフィンを安価に製造しうる熱交換器フィ
ンのカラー成形法及び金型を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の第１の発明の熱
交換器フィンのカラー成形法は、板素材にカラーを突出
形成する際に、中央部に打抜き孔部、頂部コーナーにア
ール部、外周部に段階的に外径が変化する導入部を形成
された成形ポンチと、前記成形ポンチ導入部の最大径と
突出形成完了後のカラー肉厚との総和に適合し且つバネ
を介して摺動可能なノックアウトカラーを内蔵した成形
ダイと、前記、ノックアウトカラーに挿通された打抜き
ポンチとを用い、前記成形ポンチを挿通せしめ、かつこ
の成形ポンチと相対移動可能に設けられたストリッパー
と前記成形ダイとの間で前記板素材を挟持した状態で、
前記成形ポンチの頂部と成形ダイにより前記ノックアウ
トカラーのバネ力に抗して前記板素材に張り出しを進行
させつつ前記打抜ポンチにより前記板素材の打抜きを行
い、引き続いて前記成形ポンチの導入部及びこの導入部
と連続し、導入部の最大径と同径を有するストレート部
を形成ダイに進入させることによって張り出しの進行し
た前記板素材の打抜部近傍にバーリング及びしごき加工
を施し、カラーを形成するとともに、ノックアウトカラ
ー及びそのバネ力により、形成された前記カラーを前記
成形ダイより排出することを特徴とするものである。
また、本発明の第２の発明の熱交換器フィンのカラー成
形金型は、中央部に打抜き孔部、頂部コーナーにアール
部、外周部に外径が段階的に変化する導入部を有した成
形ポンチと、前記成形ポンチに対向して成形ポンチの中
心軸方向に移動可能で、前記成形ポンチ導入部の最大径
と成形完了後のカラー肉厚との総和に適合するとともに
バネを介して摺動可能なノックアウトカラーを内蔵した
成形ダイと、前記成形ポンチを挿通せしめるとともにこ
の成形ポンチと相対移動可能に設けられかつ前記打抜ポ
ンチにより板素材に孔の打抜き加工を行う方向と逆方向
に付勢されて前記成形ダイとの間で前記板素材を挟持す
るストリッパーと、前記ノックアウトカラーに挿通さ
れ、前記成形ポンチの打抜き孔部との間で前記成形ポン
チの頂部で張り出し成形が行われる板素材に孔の打抜き
加工を行う打抜ポンチとを備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、板素材の所要部分に打
抜ポンチにより小径孔を穿つ以前に、一定量の張り出し
成形を進行させつつ穿孔するので、張り出し成形におけ
る穴拡がりを考慮する必要がなく、張り出した成形量を
カラー高さに変換することができる。次に成形ポンチの
段階的に外径が変化する導入部を成形ダイに係合させる
と成形ポンチの最小径から最大径まで順次バーリングか
らアイアニングを進行させることができ、この一連の作
用により円筒のカラーを１工程で形成することができ
る。又、打抜ポンチの出し入れによって穿孔するタイミ
ングを変化させると成形高さが変化し所定のカラーを任
意に形成できる。
実施例 以下、本発明の一実施例の熱交換器用フィンのカラー成
形法について図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の一実施例における熱交換器用フィンの
カラー成形に用いる金型工具部を示すものである。
第１図において、１はプレスのラム側に位置決め固着す
る上ダイセット、２は打抜ポンチ３の高さを設定するホ
ロセットである。前記打抜ポンチ３はスプリング４によ
り落下防止されると共に、パンチプレート６によって軸
心方向に摺動可能に位置決めされ、又前記ホロセット２
を取り外すことにより後方より脱着可能に構成されてい
る。５は、パンチプレート６を上ダイセット１に固着す
るボルト、７は成形ポンチ12の導入部最大径と形成完了
後のカラー肉厚との総和に適合し、ノックアウトカラー
10を内蔵した成形ダイ、８は前記成形ダイ７をパンチプ
レート６に固着するボルト、９は成形ダイ７に内蔵した
ノックアウトカラー10を押し出すスプリング、前記ノッ
クアウトカラー10はアルミ板素材11に加工形成したカラ
ー25をダイ７より押し出す。11はアルミ板素材、12は、
中央部に打抜き孔部21、頂部コーナーにはアール22を形
成され、外周部に段階的に外径が変化する導入部23を形
成された成形ポンチ、13はアルミ板素材11に加工形成し
たカラー25を成形ポンチ12より押し出し、頂部付近に係
止させるストリッパー、14は前記ストリッパー13を押し
出すスプリング、15は前記ストリッパー13を係止位置決
めする吊りボルト、16は成形ポンチ12の抜け止めよ押え
板、17は成形ポンチ12を着脱可能に位置決め保持するポ
ンチプレート、18はプレスのボルスター側に位置決め固
着する下ダイセット、19は押え板16をポンチプレート17
に固着するボルト、20はポンチプレート17を前記下ダイ
セット18に固着するボルトである。
以上のように構成された金型による熱交換器フィンのカ
ラー成形工程を、第１図及び第２図を用いて説明する。
まず、アルミ板素材11を上型と下型に介在させ（第２図
（Ａ））、上型を下降させると、アルミ板素材11はスト
リッパー13と成形ダイ７により挟持され、さらに下降す
るとバネ14により持上げられているストリッパー13はア
ルミ板素材11を成形ダイ７とにより挟持した状態で同時
に下降する。この時ストリッパー13の下降に伴って成形
ポンチ12が徐々に突出し、成形ダイ７との間で張出し成
形部24を形成し、成形ダイ７に内蔵したノックアウトカ
ラーは成形部24と当接して押し出される（第２図
（Ｂ））。さらに下降すると、成形ポンチ12は成形ダイ
７内に、より深く侵入し、ノックアウトカラー10に挿通
され、ホロセット２により高さ方向に位置決めされた打
抜ポンチ３に到達し、成形ポンチ12のアール22により張
り出しを進行させつつ、打抜き孔部21との間で張り出し
成形天部25に孔明けを行うこととなる（第２図
（Ｃ））。さらに下降させると成形ポンチ12の導入部23
と導入部23の最大径と下降完了後の肉厚との総和に適合
する成形ダイ７の孔部との間で順次バーリングとアイア
ニングが進行して円筒のカラー25を形成する（第２図
（Ｄ）〜（Ｆ））。
以上のように本実施例によれば、中央部に打抜き孔部、
頂部コーナーにアールを形成され、外周部には段階的に
外径が変化する導入部を形成された成形ポンチを、前記
成形ポンチ導入部の最大径に適合し且つバネを介して摺
動可能なノックアウトカラーを内蔵している成形ダイに
挿入させて張り出し成形部を形成し、前記ノックアウト
カラーに挿通されるとともに所定の張り出し成形後に孔
明けを行うように高さ方向に位置決めされ、且つ後方よ
り着脱可能とされた打抜ポンチを設けることにより、上
記一定量の張り出し成形を進行させた後小径孔を穿孔す
るので、穴拡がりによる頂部の亀裂を防止できる。又張
り出し成形量をカラー高さに変換することができるので
より高いカラーの形成が可能である。又、打抜ポンチの
出し入れにより、穿孔するタイミングを変化させ、張り
出しの成形高さを変化させ所定高のカラーを任意に形成
することができる。
又、１工程で加工を完了するため工程間のピッチずれが
防止できカラー円周高さを均一にすることができると共
に、工具部分の減少により金型費用の大幅な削減ができ
る。
なお上記実施例において、打抜ポンチ３の落下防止用に
スプリング４を設けたがカラー高さが一定で変化させる
必要がなければ単なる着脱のみとしてスプリングを取り
外してもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、中央部に打抜き孔部、頂部コー
ナーにはアール部、外周部に段階的に外径が変化する導
入部を形成された成形ポンチと、前記成形ポンチ導入部
の最大径と加工完了後のカラー肉厚との総和に適合し且
つバネを介して摺動可能なノックアウトカラーを内蔵し
た成形ダイと、前記ノックアウトカラーの挿通された打
抜ポンチとを用い、前記成形ポンチの頂部と成形ダイに
より板素材に張り出しを進行させつつ打抜きを行い、引
き続いて前記成形ポンチの導入部を成形ダイに係合させ
ることによってカラーを形成するので、１工程でカラー
を形成でき、又前記打抜きポンチの高さ位置を変化させ
て張り出し高さを任意に設定することで、任意の高さの
カラーを形成することができる。従って、多工程を要せ
ず、頂部亀裂を押さえたより高いカラーを１工程で、所
定の内径、肉厚にしごき加工でき、加工位置ずれによる
カラーの破断や高さの不均一がなくなり、従って工具数
が減少することにより精度の高いフィンを安価に製造す
ることができる。また、バネ力で付勢されたノックアウ
トカラーにより、加工後のカラーが成形ダイより確実に
排出できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における熱交換器用フィンの
カラー成形金型工具部の断面図、第２図は本発明の実施
例におけるカラー成形の過程を示す部分断面図、第３図
は従来の熱交換器用フィンのカラー成形方による成形過
程を示す部分断面図、第４図はカラー成形後の不良状態
を示す断面図である。 ３……打抜ポンチ、７……成形ダイ、９……バネ、10…
…ノックアウトカラー、11……アルミ板素材、12……成
形ポンチ、21……打抜孔部、22……アール、23……導入
部、25……カラー。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】板素材にカラーを突出形成する際に、中央
    部に打抜き孔部、頂部コーナーにアール部、外周部に段
    階的に外径が変化する導入部を形成された成形ポンチ
    と、前記成形ポンチ導入部の最大径と突出形成完了後の
    カラー肉厚との総和に適合し且つバネを介して摺動可能
    なノックアウトカラーを内蔵した成形ダイと、前記ノッ
    クアウトカラーに挿通された打抜ポンチとを用い、前記
    成形ポンチを挿通せしめ、かつこの成形ポンチと相対移
    動可能に設けられたストリッパーと前記成形ダイとの間
    で前記板素材を挟持した状態で、前記成形ポンチの頂部
    と成形ダイにより前記ノックアウトカラーのバネ力に抗
    して前記板素材に張り出しを進行させつつ前記打抜ポン
    チにより前記板素材の打抜きを行い、引き続いて前記成
    形ポンチの導入部及びこの導入部と連続し、導入部の最
    大径と同径を有するストレート部を形成ダイに進入させ
    ることによって張り出しの進行した前記板素材の打抜部
    近傍にバーリング及びしごき加工を施し、カラーを形成
    するとともに、ノックアウトカラー及びそのバネ力によ
    り、形成された前記カラーを前記成形ダイより排出する
    ことを特徴とする熱交換器フィンのカラー成形法。
  2. 【請求項２】熱交換器フィンのカラー成形金型であっ
    て、中央部に打抜き孔部、頂部コーナーにアール部、外
    周部に外径が段階的に変化する導入部を有した成形ポン
    チと、前記成形ポンチに対向して成形ポンチの中心軸方
    向に移動可能で、前記成形ポンチ導入部の最大径と成形
    完了後のカラー肉厚との総和に適合するとともにバネを
    介して摺動可能なノックアウトカラーを内蔵した成形ダ
    イと、前記成形ポンチを挿通せしめるとともにこの成形
    ポンチと相対移動可能に設けられかつ前記打抜ポンチに
    より板素材に孔の打抜き加工を行う方向と逆方向に付勢
    されて前記成形ダイとの間で前記板素材を挟持するスト
    リッパーと、前記ノックアウトカラーに挿通され、前記
    成形ポンチの打抜き孔部との間で前記成形ポンチの頂部
    で張り出し成形が行われる板素材に孔の打抜き加工を行
    う打抜ポンチとを備えた熱交換器フィンのカラー成形金
    型。
  3. 【請求項３】打抜ポンチの高さ位置を可変にした特許請
    求の範囲第２項記載の熱交換器フィンのカラー成形金
    型。
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