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JPH10118722A - バーリング加工法およびプレス製品 - Google Patents

バーリング加工法およびプレス製品

Info

Publication number
JPH10118722A
JPH10118722A JP8274424A JP27442496A JPH10118722A JP H10118722 A JPH10118722 A JP H10118722A JP 8274424 A JP8274424 A JP 8274424A JP 27442496 A JP27442496 A JP 27442496A JP H10118722 A JPH10118722 A JP H10118722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burring
flange
tip
punch
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8274424A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Tanshin
雅也 丹新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8274424A priority Critical patent/JPH10118722A/ja
Publication of JPH10118722A publication Critical patent/JPH10118722A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレスによりバーリング加工する上におい
て、先端割れや根本破断が生じることを解決し、所定の
直径に対し高いフランジを成形することを目的とする。
また従来のバーリングでは、先端にエッジが生じ、ホー
ス等柔かい部品を挿入すると、傷つき切断されることが
あったが、これを解決し、挿入性の良いフランジを成形
することを目的とする。 【解決手段】 素材9を張り出し工程1、絞り工程2で
体積確保した後、下穴あけ工程3を行い、その後バーリ
ング工程4、5においてバーリングパンチ13、14の
ストレート部をフランジ先端より突出しないことによ
り、先端の割れや根本の破断を生じず、高いフランジを
成形できる。また先端にテーパができ、パイプ等挿入し
やすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプレスにより、高い
伸びフランジを出すためのバーリング加工法およびプレ
ス製品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プレス加工による、バーリングは従来、
嵌合ボス、位置決めボス、タップの下穴として用いられ
てきた。最近部品点数を減らす目的で、ピンやパイプの
代用として、バーリングを利用するケースが増えてき
た。そこで嵌合力や位置決め精度を増すため直径に対
し、高いフランジを成形する要望が増えてきた。しかし
従来のしごきバーリングでは、穴広がりの限界、しごき
率の限界等により、高さの限界があった。
【0003】以下第10〜13図を用いて従来のバーリ
ング加工について説明する。第10図は従来のバーリン
グ加工を示す金型の部分側断面図であり、プレス下死点
の状態を示している。第10図において101は下穴あ
け工程、102は第1バーリング工程、103は第2バ
ーリング工程、104はストリッパプレート、105は
ダイプレート、106は抜きパンチ、107は第1バー
リングパンチ、108は第2バーリングパンチ、109
は抜きダイ、110は第1バーリングダイ、111は第
2バーリングダイ、112は被加工材である素材、11
3はバーリングによりできたフランジ、114はフラン
ジの根本、115はフランジの先端、116は下穴、1
17はスクラップである。
【0004】一般に板金のバーリング加工は、素材11
2に前もって小さな下穴116をあけておき、この下穴
116の中心軸と同軸で、下穴16の穴径より大きな直
径のパンチ107とダイ110で、下穴116を押し広
げ、伸びフランジを成形する。
【0005】高さh1を高く出すには、 1)バーリング前後の体積は一定であるから、下穴を小
さくし、体積を残してバーリングする。 2)バーリングする際に、ダイ110とパンチ107の
隙t1間を素材112の板厚t0よりも小さくし、板厚を
しごしてバーリングする。 3)第1バーリング工程102でできたフランジを、再
度t2<t1の関係を持つパンチ102とダイ111の隙
でしごき、さらに高さh2を高くする。等行われてい
る。
【0006】しかし例えばステンレス鋼のバーリングで
は、下穴を小さくすると、バーリング時周方向の応力が
素材の引張り強度を超え限界穴広げ率を超え、フランジ
先端が局部的に伸び、破断する。また下穴を小さくする
と、抜きパンチの強度も弱くなる。第11図に先端割れ
の状態を示す。
【0007】またしごき率を高めると、フランジ垂直方
向に引張り応力が生じ、根本から破断する。第12図に
根本の破断の状態を示す。
【0008】第13図は以上の関係を示したグラフであ
る。条件はステンレス鋼sus444板厚0.5mmを
用い、外径10mmのフランジをバーリングするとす
る。
【0009】バーリング先端割れを起こす下穴の限界
は、限界穴広げ率で示される。 (D−d)/d≦K1 ──────────式1 d:下穴径、D:バーリング内径、K1:限界穴広げ
率、sus444は限界穴広げ率が75%程度であり、
本形状の場合式1に代入すると、下穴はφ5.14以上
必要である。
【0010】(9−d)/d≦0.75 d≧5.14(mm) 一方しごきの薄肉化によるバーリング破断の限界は限界
しごき率で示される。
【0011】 (t0−t1)/t0≦K2──────────式2 t0:元の板厚、t1:しごき後の板厚、K2:限界しご
き率、sus444は限界しごき率が70%程度であ
り、本形状の場合式2に代入すると、最低板厚0.15
mm必要で、バーリング内径φ9.7以下でなければな
らない。
【0012】(0.5−t1)/0.5≦0.7 t1≧0.15(mm) バーリング前後の体積は一定であるから、一定の範囲の
体積を計算して、下穴としごき率を条件として、高さを
推定したものが第13図のグラフに示されている。しご
き率は大きくなるほどバーリングによって得られるフラ
ンジで高さが高くなる。しかし肉厚が薄くなり、70%
を限度とした。一方下穴径は小さくなるほどバーリング
高さが高くなる。しかし穴広げ率が大きくなり先端割れ
が生じφ5.15を限度とした。
【0013】ここで所定高さ8mmを得ようとすると、
グラフより単純なしごきバーリングでは先端を割らず
に、根本からの破断も生じさせずに所定高さを確保でき
ないことがわかる。
【0014】またこうしてできたフランジ113は、パ
イプの代用として、樹脂やゴムのホースの嵌合に用いる
ことがある。その場合フランジ113にホースを挿入す
る作業において、フランジの先端115がエッジとなっ
ていると、ホースを切断する不良が生じる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、下穴の限界、しごきの限界により、高いフランジ
を出すことは困難である。
【0016】またバーリングされたフランジの先端がエ
ッジのため、嵌合するホース等に傷を付け、切断するお
それがある。
【0017】本発明は上記問題点を解決し、難成形材に
おいても直径に対し高く、ホース等が挿入し易いバーリ
ング加工法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来例の問
題点を解決するため、まず張り出し、絞り加工して体積
を確保した上で、下穴をあけ、バーリング加工を施す。
【0019】一方バーリング工程において、パンチのス
トレート部を成形されたフランジより突出せず、先端の
肉厚を初期状態に近い状態で保った状態でプレス下死点
とし、成形を終了する。
【0020】またバーリングパンチの先端を球の一部や
テーパにすることにより、成形されたフランジの先端の
直径を根本やストレート部より小さくし、先細りした形
状にするという特徴を持つ。
【0021】
【発明の実施の形態】張り出し、絞り加工で体積を確保
したために、フランジの高さを、従来例と同じ下穴径、
バーリング径で行うよりも高くできる。
【0022】またバーリングパンチのストレート部をフ
ランジより突出させないことにより、先端の肉厚を初期
状態に保ち、先端割れの原因となる、肉厚減少を防ぐ。
【0023】またバーリングされたフランジの先端を先
細りした形状にすることにより、ホース等の内径よりフ
ランジ先端の外形が小さくなり、挿入性が良くなる。
【0024】以下本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら詳細に説明する。図1〜9は本発明の実
施例を示すものである。図1は本発明のバーリング加工
を示す金型の部分側断面図であり、プレス下死点の状態
を示している。第1図において、1は張り出し工程、2
は絞り工程、3は下穴あけ工程、4は第1バーリング工
程、5は第2バーリング工程、6はパンチプレート、7
はストリッパプレート、8はダイプレート、9は素材、
10は張り出しパンチ、11は絞りパンチ、12は抜き
パンチ、13は第1バーリングパンチ、14は第2バー
リングパンチ、15は張り出しダイ、16は絞りダイ、
17は抜きダイ、18は第1バーリングダイ、19は第
2バーリングダイ、21、27はバーリングによりでき
たフランジ、21、28はフランジの先端、23、29
はフランジの根元、24、30はバーリングパンチのス
トレート部、25、31はバーリングパンチのテーパ部
を示す。第1および第2バーリング工程4、5の金型の
基本構成はバーリングダイ18、19とそれぞれに対向
するバーリングパンチ13、14より成り、前記バーリ
ングパンチ13、14の形状は先端部に下穴を案内する
テーパ部25、31とフランジを成形するストレート部
24、30より成る。
【0025】下穴20を抜く前に素材9を広い範囲で半
球形状もしくは概半球状に張り出し加工1する。次に張
り出した成形部を1ないし数回絞り加工2して、所定の
バーリング外径とほぼ同外径の形状に成形する。次に絞
った成形部中心に下穴20をあける。次に第1バーリン
グパンチ13で下穴20を押し広げバーリング加工す
る。次にできあがったフランジ21の内径より大きな径
を持つ第2バーリングパンチ13でフランジ21をしご
く。
【0026】フランジは第1バーリング工程4でしごい
てもよいし、また第2バーリング工程5以後数回しごい
てもよい。
【0027】第2図は本バーリング法のしごき率および
下穴径に対してバーリング高さを示したグラフである。
条件は従来例で示した第11図と同様のステンレス鋼s
us444板厚0.5mm用い、外径10mmフランジ
をバーリングする。
【0028】大きな範囲から張り出しを行い、所定の径
まで絞ると、所定径内の体積が増加する。本事例の場合
約20mm2体積が増加している。
【0029】そこで張り出しによる体積増加部分を加え
て、下穴としごき率を条件として高さを推定したものが
第2図である。従来例の第11図に比べ、体積が増加し
た分、同じしごき率、同じ下穴径でもバーリング高さが
高くなる。そして先端しごき率60%以上で先端割れを
生じず、所定高さ8mmを確保できる。
【0030】しかし限界ぎりぎりで下穴を小さくし、し
ごき率を高めると、フランジ先端にギザギザのクラック
が生じる。それを防止するため、バーリング工程におい
て、パンチのストレート部をフランジよりも突出せず、
フランジ先端の肉厚を初期状態に近い状態に保ち、成形
を終了する。
【0031】第3図は本実施例の同状態を示すのバーリ
ング加工を終了したプレス下死点状態の金型の部分側断
面図を示す。32は素材、33はバーリングパンチ、3
4はバーリングダイ、35はパンチプレート、36はス
トリッパプレート、37はバーリングにより得られたフ
ランジ、38はストレート部、39は球の一部形状を持
つ先端部である。
【0032】バーリングパンチ33のストレート部38
はフランジ37の端面に突出せず、先細りしたバーリン
グパンチ33の先端部39が、フランジ37の端面に位
置する。そのためフランジ37の端面はしごかれず、肉
厚はt3<t4の状態になる。先端肉厚が減少していない
ので、下穴を抜いた時とほぼ同様のきれいなフランジの
端面を得ることができる。
【0033】次に第2の実施例を示す。第1の実施例に
おいては予め張り出し成形した後、下穴をあけバーリン
グを行っているが、第2の実施例においては、張り出し
成形を行わず、下穴をあけた後、フランジよりストレー
ト部のでないバーリングを行う。
【0034】第4図は本発明のバーリング加工により得
られたフランジの図である。また第5図は本発明のバー
リング加工により得られたフランジとホースを嵌合する
前の状態を示している。バーリング先端に面取状のRが
形成されるため、挿入しやすくなっていることがわか
る。
【0035】第6〜9図はそれぞれ第3〜6の本発明実
施例を示すもので、第6図はバーリングパンチ40の先
端に段を設け、直径を先細りさせたもの、第7図はバー
リングパンチ42の先端をテーパ状にしたもの、第8図
はバーリングパンチ44の先端を砲弾形にしたもの、第
9図はバーリングパンチ46の先端を半球状にしたもの
である。第1の実施例同様バーリングパンチ40、4
2、44、46のストレート部をフランジ41、43、
45、47より突出させていないので、フランジ41、
43、45、47の先端の肉厚は根本より厚くなってい
る。
【0036】なお本実施例は張り出し加工を行い、絞り
加工を行った後、下穴をあけたが、通常に平面の板金に
下穴をあけ、ストレートをフランジより突出させないで
バーリング加工してよりことは言うまでもない。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明は、張り出し絞り加
工をした後、ストレート部をフランジより突出せず数回
しごきバーリングを行うことにより、フランジの先端の
割れや根本の割れを生じることなく、高いフランジを得
ると共に、ホース等の嵌合物をスムースに挿入し、傷つ
けることを防止できる優れたバーリング加工法を実現で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるバーリング加工
している金型の部分側断面図
【図2】図1の実施例におけるしごき率と下穴径に対し
バーリングにより得られたフランジの高さを示すグラフ
【図3】第1のバーリング工程を示す詳細図
【図4】第1の実施例により得られた製品の斜視図
【図5】第1の実施例により得られた製品とホースの関
係を示す側断面図
【図6】第3の実施例のバーリング工程を示す図
【図7】第4の実施例のバーリング工程を示す図
【図8】第5の実施例のバーリング工程を示す図
【図9】第6の実施例のバーリング工程を示す図
【図10】従来のバーリング加工している金型の部分断
面図
【図11】従来例により得られた製品の斜視図
【図12】従来例により得られた製品の斜視図
【図13】従来例におけるしごき率と下穴径に対し、バ
ーリングにより得られたフランジの高さを示すグラフ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板金に下穴を打ち抜く第1の工程と、前
    記下穴の直径より大きな直径のパンチにて前記下穴を拡
    大してフランジを成形する第2の工程から成るバーリン
    グ加工法において、前記第2の工程を前記パンチのスト
    レート部が前記フランジの先端から突出しないようにし
    て成形するようにしたことを特徴とするバーリング加工
    法。
  2. 【請求項2】 前記第2の工程において、前記ダイと前
    記パンチにて素材の厚さよりも薄くフランジ部をしごく
    工程を1回ないし数回設けたことを特徴とする請求項1
    記載のバーリング加工法。
  3. 【請求項3】 板金に張り出す第1の工程と、前記張り
    出し部の直径を1ないし数回で絞る第2の工程と、前記
    第2の工程成形された絞り形状に下穴を打ち抜く第3の
    工程と、前記下穴の直径より大きな直径のパンチにて前
    記下穴を拡大してフランジを成形する第4の工程から成
    るバーリング加工法において、前記第4の工程を前記パ
    ンチのストレート部が前記フランジの先端から突出しな
    いようにして成形するようにしたことを特徴とするバー
    リング加工法。
  4. 【請求項4】 前記第4の工程において、前記ダイと前
    記パンチにて素材の厚さよりも薄くフランジ部をしごく
    工程を1回ないし数回設けたことを特徴とする請求項3
    記載のバーリング加工法。
  5. 【請求項5】 バーリング形状を有したプレス製品にお
    いて、フランジ先端の内径が根本の内径よりも小さく、
    先端の肉厚が根本の肉厚よりも厚くしたことを特徴とす
    るバーリング形状を有したプレス製品。
JP8274424A 1996-10-17 1996-10-17 バーリング加工法およびプレス製品 Pending JPH10118722A (ja)

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