JPH1094826A

JPH1094826A - 管の製造方法

Info

Publication number: JPH1094826A
Application number: JP8251797A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takada; 雅広高田; Yasuhide Nakajima; 靖英中島; Takeshi Hirose; 武司広瀬
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2016-09-24
Also published as: JP3780578B2

Abstract

(57)【要約】【課題】密着性の高い管を製造する方法において、製
造工程を短縮してコストダウンを図ること。【解決手段】管の素材となる平板には、長手方向の両
端面（平板を丸めて円筒体を形成した時の接合面）の近
傍に凹み部２が設けられている。この凹み部２は、平板
の端面と略平行に延びて、且つ平板の板厚方向へ窪んで
いる。また、平板の両端面には、クリンチ結合を行うた
めの手段として、一方の端面に凹部が形成され、他方の
端面に凸部が形成されている。凹み部２、凹部、及び凸
部が形成されたワーク（平板素材）５を結合治具にて曲
げ加工して円筒体を成形すると、結合治具のパンチ８、
９に設けられた突起８ａ、９ａと芯金１１に設けられた
窪み１１ａとの間にワーク５の凹み部２が強圧されて変
形することにより、ワーク５両端面の密着性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板を曲げ加工し
て形成される管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特公昭６３−６２９３
号公報に示された円筒体の成形方法がある。この成形方
法は、平板状素材を丸めて両端面が非接合状態のまま突
き合わされた一次成形品（円筒体素材）を成形し、この
一次成形品をポンチとダイによりしごき成形して所望の
円筒体を形成する方法である。この方法によれば、円筒
体素材を塑性変形（しごき成形）させて円筒体を形成す
るため、成形後のスプリングバックによる寸法変化を略
無くすことができる。その結果、接合面（両端面）の密
着性が高い製品を得ることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の製造
方法では、しごき成形に伴う後処理工程が必要となる。
具体的には、しごき成形時の焼付けを防止するための
潤滑処理、しごき成形により円筒体の端面にバリが生
じるため、そのバリを削除するバリ取り工程、バリ取
り工程後の洗浄工程、等の後処理工程により製造工程が
多くなり、コスト高となる問題点があった。また、しご
き成形の様な過酷な加工では、使用する金型の寿命が短
くなるという問題もある。本発明は、上記事情に基づい
て成されたもので、その目的は、製造工程を短縮してコ
ストダウンを図った管の製造方法を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の手段によれ
ば、曲げ加工後の合わせ面となる平板の両端面近傍に、
曲げ加工時に平板に生じる歪みを吸収する歪み吸収部を
予め平板状態の時に形成しておき、その後、曲げ加工を
行う。これにより、曲げ加工時の歪みが吸収されるた
め、接合面（両端面）に隙間を生じない密着性の高い製
品（管）を得ることができる。また、この製造方法によ
れば、平板状態の時に歪み吸収部を形成しておくだけ
で、曲げ加工後の後処理工程が不要であるため、従来の
しごき成形を行う方法と比べて製造工程を短縮でき、そ
の分コストダウンを図ることが可能である。なお、曲げ
加工時に生じる歪みとは、平板を丸め加工した時に両端
部の板厚外周側に生じる縮み変形及び板厚内周側に生じ
る膨らみ変形を意味する。

【０００５】請求項２の手段によれば、歪み吸収部は、
平板の端面に沿って平板の板厚方向へ窪む凹み部であ
る。この凹み部は、プレス成形によって容易に加工でき
るため、金型の寿命が短くなるといった問題も回避でき
る。なお、平板は、円筒体（管）の外周面に凹み部が形
成される（従って、円筒体の内周面に凹み部の膨らみが
突出する）様に曲げ加工しても良いし、円筒体（管）の
内周面に凹み部が形成される（従って、円筒体の外周面
に凹み部の膨らみが突出する）様に曲げ加工しても良
い。円筒体の内周面に凹み部が形成される場合には、管
内部の断面積（体積）が凹み部によって減少することが
なく、管内部を有効に活用できる。

【０００６】請求項３の手段によれば、平板は、一方の
端面に凹部が設けられて、他方の端面に凸部が設けられ
ており、その平板を曲げ加工して凹部に凸部を嵌め合わ
せて管を形成する。この様に、両端面に凹部と凸部が設
けられている場合でも、歪み吸収部の作用によって曲げ
加工時の凹部及び凸部の変形も防止できるため、凹部に
凸部を挿入する際の削れを防止できる。

【０００７】請求項４の手段によれば、平板の両端面近
傍を含む３か所以上で、且つ平板を曲げ加工した時の円
周方向の略均等位置となる位置にそれぞれ歪み吸収部を
形成した後、曲げ加工を行う。これにより、管の全周に
渡って略均等に曲げ加工時の歪みを吸収できるため、し
ごき等の後加工を行うことなく、管の内外径精度を向上
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の管の製造方法を図
面に基づいて説明する。（第１実施例）図１は平板の加工工程を示す工程図であ
る。まず、管の素材となる平板１（例えば板厚約３mmの
鋼板）を所定の長さに切断して細長い矩形形状に形成す
る（図１（Ａ）参照）。なお、本実施例の製造方法によ
り製造される管として、例えばモータのヨークがある。

【０００９】次に、平板１の長手方向の両端面（平板１
を丸めて円筒体を形成した時の合わせ面となる面）の近
傍にプレス加工によって凹み部２を形成する。この凹み
部２は、図１（Ｂ）の（ａ）に示す様に、平板１の端面
と略平行に延びて設けられ、図１（Ｂ）の（ｂ）に示す
様に、平板１の板厚方向へ窪んでいる。但し、凹み部２
は、平板１の表面のみが窪んでいるのではなく、平板１
の裏面には凹み部２による膨らみが突出した状態で形成
されている。続いて、クリンチ結合を行うための手段と
して、平板１の一方の端面に凹部３を２か所（２か所で
なくても良い）形成し、他方の端面に凹部３に対応する
凸部４を２か所形成する（図１（Ｃ）参照）。

【００１０】次に、図１（Ａ）から図１（Ｃ）までの工
程を経て得られた平板素材（以下、ワーク５と言う）を
図２及び図３に示す様に結合治具に装着して管を製造す
る。結合治具は、ダイ６が固定された上型台７、固定パ
ンチ８と可動パンチ９とを有する下型台１０、及び芯金
１１を備える。上型台７は、ダイ６とともに上下方向に
スライド可能に設けられている。ダイ６は、略半円形の
内周面を有する。この内周面を一部とする円を仮想した
時のその仮想円の内径は、製品となる管の外径と同一に
設けられている。

【００１１】固定パンチ８は、上記仮想円の一部を形成
する円弧状の内周面を有し、その内周面にワーク５の凹
み部２に対応する突起８ａが設けられている。可動パン
チ９は、固定パンチ８とガイド１２との間を上下方向に
摺動可能な状態で保持され、下型台１０との間に介在さ
れたスプリング１３によって上方へ付勢されている。こ
の可動パンチ９は、固定パンチ８と同様に上記仮想円の
一部を形成する円弧状の内周面を有し、その内周面にワ
ーク５の凹み部２に対応する突起９ａが設けられてい
る。

【００１２】芯金１１は、円柱形状であり、その外径が
製品となる管の内径と同一に設けられている。芯金１１
の外周面には、ワーク５の膨らみ（凹み部２による突
出）に対応する窪み１１ａが２か所形成されている。な
お、固定パンチ８及び可動パンチ９に設けられた突起８
ａ、９ａは、ワーク５に形成された凹み部２より僅かに
大きく形成され、また、芯金１１に設けられた窪み１１
ａは、ワーク５に形成された膨らみより僅かに大きく形
成されている。

【００１３】まず、図示しない略円筒形状までの曲げ加
工について説明する。初めにワーク５に設けられた一方
の凹み部２を芯金１１の一方の窪み１１ａに合わせた状
態で、ワーク５を芯金１１の外周面に沿って曲げ加工
（丸める）を開始し、ワーク５の他方の凹み部２が芯金
１１の他方の窪み１１ａの近傍まで曲げ加工（丸める）
をする。次に、図示しなかった略円筒形状に曲げ加工さ
れたものを芯金１１ごとワーク５の凹み部２を可動パン
チ９の突起９ａに合わせた状態でセットする（図２参
照）。その時、ワーク５の他方の窪み部２は、固定パン
チ８の突起８ａに対峙させる。続いて、上型台７を下降
させる。この上型台７の下降によりダイ６がワーク５に
当接する。更に上型台７を下降させると、ワーク５がダ
イ６に押されることで可動パンチ９を押し下げる。可動
パンチ９の下降とともに、ワーク５の他端側が固定パン
チ８に支えられながら芯金１１の外周面に沿って曲げ加
工される。

【００１４】その後、図３に示す様に、可動パンチ９の
下端面が下型台１０の上面に当接すると、ワーク５の他
端側が固定パンチ８と芯金１１との間に挟持されて、ワ
ーク５の両端面に設けられた凹部３と凸部４とが結合し
て円筒体（管）が成形される。この時、固定パンチ８と
可動パンチ９の各突起８ａ、９ａと芯金１１の窪み１１
ａとの間にワーク５の各凹み部２が強圧されて凹み部２
の変形が緩やかになる（図４の破線で示す形状から実線
で示す形状へ）ため、ワーク５の両端面が互いに押し出
されることにより、ワーク５の両端面（接合面）が密着
した状態で結合できる。また、ワーク５を丸め加工した
時に生じるワーク５の歪み、つまりワーク５の外周側に
作用する引っ張り応力及びワーク５の内周側に作用する
圧縮応力によるワーク５端面の変形は、予めワーク５に
設けられた凹み部２によって吸収されるため、接合面の
密着性を向上できる。

【００１５】以下に、ワーク５に設けた凹み部２の作用
を図４及び図５を参照して説明する。ワーク５を丸め加
工すると、ワーク５の外周側には引っ張り応力が作用
し、ワーク５の内周側には圧縮応力が作用する。このた
め、ワーク５の端面外周側は引っ張られ、ワーク５の端
面内周側は圧縮されるため、ワーク５の両端面５ａ、５
ｂを合わせた時に所謂口開きの状態となって両端面５
ａ、５ｂの間に隙間が生じる。これに対し、ワーク５に
形成された凹み部２が固定パンチ８と可動パンチ９の各
突起８ａ、９ａと芯金１１の窪み１１ａとの間に強圧さ
れると、凹み部２の形状が各突起８ａ、９ａ及び窪み１
１ａの形状に沿って（図４の破線で示す形状から実線で
示す形状へ）変形する。これにより、図４に示す様に、
ワーク５の端面外周側の肉の不足分５ｃはそれぞれ変形
部５ｄにより補われ、ワーク５の端面内周側の肉の余り
分５ｅはそれぞれ変形部５ｆにより吸収されるため、図
５に示す様に、ワーク５の両端面５ａ、５ｂが密着した
状態で円筒体を成形できる。

【００１６】（本実施例の効果）本実施例によれば、ワ
ーク５を丸め加工した時に生じるワーク５の歪み、つま
りワーク５の外周側に作用する引っ張り応力及びワーク
５の内周側に作用する圧縮応力によるワーク５端面の変
形を、予めワーク５に設けた凹み部２によって吸収でき
るため、接合面に殆ど隙間が生じることはなく、密着性
の良い管を製造することができる。また、本実施例の製
造方法では、平板状態の時に凹み部２を形成しておくだ
けで、従来必要とされていた曲げ加工後の後処理工程
（潤滑処理、バリ取り工程、洗浄工程等）が不要である
ため、従来のしごき成形を行う方法と比べて製造工程を
短縮でき、その分コストダウンを図ることが可能であ
る。更には、しごき成形の様な過酷な加工を行う必要が
ないことから、金型の寿命が短くなると言った問題も回
避できる。

【００１７】また、本実施例の様にクリンチ結合（凹部
３と凸部４との結合）を行う場合、平板１の板厚が３mm
以上になると、クリンチ挿入結合時にクリンチ部端面が
削れる等の変形を生じるため、板厚の上限は通常３mmと
言われているが、本実施例の様に凹み部２を固定パンチ
８と可動パンチ９の各突起８ａ、９ａと芯金１１の窪み
１１ａとの間に強圧することで端面の密着性を得る方法
であれば、３mm以上のワーク５を使用してもクリンチ挿
入結合時におけるクリンチ部端面の変形を防止すること
が可能となる。

【００１８】（第２実施例）図６は管の最終製造工程を
示す断面図である。本実施例は、ワーク５の結合部５Ａ
（凹部３と凸部４）の結合強度を向上する方法を示す一
例である。下型台１０に固定された固定パンチ８には、
ワーク５の結合部５Ａに対応する位置に突起８ｂが設け
られている。この突起８ｂにより、ワーク５の結合部５
Ａを芯金１１との間で強圧すると、突起８ｂがワーク５
の結合部５Ａに食い込むことにより、結合部５Ａの素材
（凸部４を形成する部位）が図７（図６の要部拡大断面
図）に示す様に結合部５Ａの端面側へ移動する。これに
より、結合部５Ａ端面の密着圧力（凹部３と凸部４との
密着圧力）が向上するため、結合部５Ａの密着性が向上
して結合強度の高い管を得ることができる。

【００１９】（第３実施例）図８はワーク５の半端面図
である。上記実施例では、ワーク５の内周側へ窪む凹み
部２を設けたが、図８に示す様に、ワーク５の外周側へ
脹らむ凹み部２を設けても良い。この場合、管内部の断
面積（体積）をより多くできるため、管内部を有効に活
用できる。

【００２０】（第４実施例）図９はワーク５の端面図で
ある。本実施例は、ワーク５の両端面近傍の凹み部２を
含む３か所以上の凹み部２を設けた一例を示すものであ
る。各凹み部２は、ワーク５の円周方向で略均等位置に
複数箇所（図９では６か所）設けられている。この場
合、管の全周に渡って略均等に曲げ加工時の歪みを吸収
できるため、しごき等の後加工を行うことなく、管の内
外径精度を向上できる。従って、管をモータのヨークと
して使用する場合には効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】平板の加工工程を示す工程図である。

【図２】管の一製造工程を示す工程断面図である。

【図３】管の最終製造工程を示す工程断面図である。

【図４】ワークに設けた凹み部の作用を説明する図であ
る。

【図５】ワークに設けた凹み部の作用を説明する図であ
る。

【図６】管の最終製造工程を示す工程断面図である（第
２実施例）。

【図７】図６の要部拡大断面図である（第２実施例）。

【図８】ワークの半断面図である（第３実施例）。

【図９】ワークの端面図である（第４実施例）。

【符号の説明】

１平板２凹み部（歪み吸収部）３凹部４凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板を曲げ加工して管を製造する方法であ
って、曲げ加工後の合わせ面となる前記平板の両端面近傍に、
曲げ加工時に前記平板に生じる歪みを吸収する歪み吸収
部を予め平板状態の時に形成しておき、その後、曲げ加
工を行うことを特徴とする管の製造方法。
【請求項２】前記歪み吸収部は、前記平板の端面と略平
行に延びて設けられ、前記平板の板厚方向へ窪む凹み部
であることを特徴とする請求項１記載の管の製造方法。
【請求項３】前記平板は、一方の端面に凹部が設けられ
て、他方の端面に凸部が設けられており、その平板を曲
げ加工して前記凹部に前記凸部を嵌め合わせて管を形成
することを特徴とする請求項１または２記載の管の製造
方法。
【請求項４】前記平板の両端面近傍を含む３か所以上
で、且つ前記平板を曲げ加工した時の円周方向の略均等
位置となる位置にそれぞれ前記歪み吸収部を形成した
後、曲げ加工を行うことを特徴とする請求項１〜３記載
の何れかの管の製造方法。