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突起部形成方法、突起部形成系统及具有突起部的金属零组件的制造方法

摘要

本发明提供一种突起部形成方法、突起部形成系统及具有突起部的金属零组件的制造方法,在使用于各种装置的零组件或集电端子等具有突起部的金属板或金属棒中,不会伴随金属板的薄壁化或金属棒的细径化,可通过加压成形简便地形成实心状的突起部。以借着支撑模及推压模夹持金属制的工件固定的状态,从相对于在工件的一面欲形成的突起部的直立方向呈垂直或倾斜的方向将工件的外形周边端部剖面,使用推压用模具或推压用支架通过加压成形以工件的金属的低于软化点的温度进行推压,并借着使工件的金属塑性流动于支撑模及上述推压模的至少其中一方所设置的贯穿孔的内部形成金属的实心状的突起部,以作为相对于突起部成为凹模的凹部。

著录项

  • 公开/公告号CN112236245B

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023.04.28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社关冲压机厂;

    申请/专利号CN201980035942.4

  • 发明设计人 关正克;

    申请日2019.05.29

  • 分类号B21J5/06(2006.01);B21J13/02(2006.01);B30B13/00(2006.01);

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277;

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本茨城县

  • 入库时间 2023-06-01 21:35:27

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-04-28

    授权

    发明专利权授予

说明书

技术领域

本发明有关于一种突起部形成方法、突起部形成系统及具有突起部的金属零组件的制造方法,在使用于各种装置的零组件或集电端子等的具有突起部的金属板或金属棒中,不会伴随上述金属板的薄壁化或上述金属棒的细径化,可通过加压成形简便地形成实心状的突起部。

背景技术

在金属零组件形成1或2个以上的突起部(或突出部)的已知的方法也如专利文献1所记载,已知有:(1)将金属板原材加压成形加工成突起部及在其内面形成成形凹部的方法、(2)将锻造用的金属原材锻造成形的方法、(3)在金属制的主体部的外面通过激光或TIG等焊接突起部的方法、(4)在金属主体部形成孔后,在该孔嵌合形成于突起部的基部的嵌合部,将其嵌合部加固由此在主体部固着突起部的方法等。

上述(1)的通过加压成形的突起部形成方法是除了在上述专利文献1所揭示的HDD用惯性臂之外,也可运用在压模成形品、散热板及集电端子等,泛用性高,而为适用范围广的技术。上述(1)的方法是在通过加压成形进行突出加工之后,使金属板的一方的面成为平坦,多是在与进行形成后的突起部的内面或形成面的切削或研磨的后加工组合加以运用(参阅专利文献2及3)。并且,也提出一种将上述(1)的方法与通过加压进行拉深之前步骤组合,由此形成有前端部的壁厚比外围壁厚的圆锥梯形突起的方法(参阅专利文献4)。

通过加压成形的其他突起部形成方法是在专利文献5中,揭示有将具有突起部形状的凹部的加压模推压至金属板进行加压加工,由此将金属板的一部分压入上述凹部内形成突起部的方法。又,在专利文献6中,提出一种在具备有突起部的空腔的第1模具,嵌入与上述空腔滑合的第2模具,移动此第2模具,将材料填充成形于第1模具具备的空腔与第2模具之间由此形成突起部的方法。

并且,在专利文献7中,提出一种推压金属工件的接近一面的两位置,在两位置间形成彼此相反方向的金属流动部,形成金属的隆起部(突起部)的方法。

另一方面,也揭示有使用中空的金属原管形成突起部的技术来取代使用金属板或金属棒,例如,专利文献8中,提出一种在金属原管的内部一边注入加工用液体,一边使模具在上述金属原管的轴向滑动的液压隆起加工的具有突起的中空轴的成形方法。

又,也提出一种在金属制的平板构件形成厚壁的部位来取代形成如上述的突起部用的加压成形品的制造方法及其成形装置(例如,参阅专利文献9及10)。上述专利文献9揭示的加压成形品的制造方法是使得与上述平板部的第1端部相对的第1加压部,及位于与上述平板部的上述第1端部相反侧的第2端部相对的第2加压部彼此接近,由此进行上述平板部加压。上述专利文献10记载的成形品的制造方法中,为了避免加压成形时壁厚变薄,将压缩力从与夹持在锻造模间的金属板的厚度方向正交的方向作用,进行局部地或连续的形成比上述金属板的原材板厚更厚的增壁厚部的锻造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-328031号公报

专利文献2:日本特开2013-66998号公报

专利文献3:日本特开2004-330334号公报

专利文献4:日本特开2011-50987号公报

专利文献5:日本特开2002-143933号公报

专利文献6:日本特开平9-298056号公报

专利文献7:日本特开2005-153014号公报

专利文献8:日本特开2004-17107号公报

专利文献9:日本特开2017-94341号公报

专利文献10:日本特开2007-14978号公报

发明内容

发明所要解决的问题

上述的(1)加压成形与(2)锻造法、(3)焊接法及(4)填缝法比较,从具有高质量的突起部的形成可能、可适合对精密金属零组件的运用及可简略化突起部的形成步骤,可廉价地制作等的优点作为突起部形成方法成为以往的至宝的技术。

但是,上述专利文献1~10所揭示已知的加压成形的突起部形成方法或壁厚的部位的形成方法有如以下所述的技术问题。亦即,上述专利文献1~4所揭示的方法为不能形成实心状的突起部,板厚薄的金属板或小径的金属棒的场合在突起部或其周边容易形成产生裂痕或破裂使得高质量的突起部的形成困难,而有进行切削或研磨等后加工的必要,因此有步骤变得繁杂等的问题。

又,上述专利文献5及6所揭示的方法,会使突起部形成后的金属板主体部的厚度变薄,因此金属板的板厚在薄的场合运用上困难,金属棒的场合则会有通过加压进行均匀的推压困难,不仅使突起部的高度受到大的限制,且在生成厚的金属棒主体部容易产生局部性变形等的问题。尤其在专利文献5揭示的方法中,通过推压的金属的塑性流动是在垂直下方→水平方向→垂直上方的三方向变动,所以朝突起部形状的凹部的流动不能顺利地进行,不仅是突起部的质量差,且所形成突起部的直径及高度受到大的限制。

另外,上述专利文献7所揭示的方法为所形成的突起部受限于环状,所以突起形状的选择自由度不仅贫乏,在加工后的金属主体部的表面(形成有突起部的表面)产生凹陷,导致有成为外观上问题的场合。又,在欲形成高的突起部时,加工后呈现于表面的凹陷变大,这也会对突起部或金属主体部的强度造成影响。从以上的显示,上述专利文献7所揭示的方法不适合于对寻求高质量或高精度的突起部的金属零组件,例如集电端子的运用。

另一方面,专利文献8记载的附带突起的中空轴的成形方法,原本被加工物的工件是以中空的金属原管为对象,针对在金属板或金属管的一面形成突起部的方法并未见有任何的记载或暗示,自然不存在有可认知如上述方法的发明。

又,上述专利文献9及10所揭示的方法是用于在金属制的平板构件形成厚壁的部位,上述厚壁的部位(增厚形成部)一般是以从上述平板构件的高度比上述平板构件的厚度小的尺寸形成低的形状。另外,在上述专利文献9及10具体揭示有增厚形成部的形成方法是仅将金属制的平板构件整体或局部加热进行锻造或加压成形的热加工或温加工(热压),针对冷加工亦仅暗示其可能性而已。因此,将专利文献9及10所揭示的方法作为以工件金属的低于软化点的温度通过加压成形来形成高的突起部用的方法,以其状态运用上困难。尤其是专利文献9揭示的方法是使得与平板部的第1端部相对的第1加压部,及与位在上述平板部的上述第1端部相反侧的第2端部相对的第2加压部滑动的加压成形方法,在可滑动的距离与成形时可负荷加压力受到限制,所以可形成的增厚部的高度有所限制。

本发明是为解决相关问题所研创而成,提供一种在使用于各种装置的零组件或集电端子等具有突起部的金属板或金属棒中,不会伴随上述金属板的薄壁化或上述金属棒的细径化,可通过加压成形以作为工件使用的金属材料的低于软化点的温度简便地形成实心状的突起部的突起部形成方法及突起部形成系统为目的。

此外,本发明是以提供具有借着上述突起部形成方法所形成的突起部的金属零组件的制造方法为目的。

用于解决问题的手段

本发明人是与已知的加压成形加工方法不同,并非从被加工物的金属板工件的上下面或相对于金属棒工件的长方向的垂直方向,而是借着从水平方向以加压进行上述各工件的外形周边端部剖面的推压成形,并相对于突起部使上述工件的金属塑性流动于成为凹模的凹部内的方法来解决上述的问题而研创出本发明。

亦即,本发明的构成是如以下说明。

[1]本发明提供一种突起部形成方法,是于金属制的工件的一面或两面以上形成1或2以上的突起部的突起部形成方法,其特征为:以借着支撑模及推压模夹持固定上述金属制的工件的状态,从相对于欲形成在上述金属制的工件的一面的上述突起部的直立方向呈垂直或倾斜的方向将上述工件的外形周边端部剖面,使用与上述支撑模及推压模另外所具备的推压用模具或推压用支架通过加压成形以作为上述工件使用的金属的低于软化点的温度进行推压,并借着使上述工件的金属塑性流动于上述支撑模及上述推压模的至少其中一方所设置的贯穿孔的内部形成金属的实心状的突起部作为相对于上述突起部成为凹模的凹部。

[2]本发明是提供以借着从上述工件的外形端部剖面的上述加压成形的推压在以上述突起部的底面中心为对称中心时从位于点对称的2以上的方向,或上述突起部的底面圆周方向进行为特征的上述[1]记载的突起部形成方法。

[3]本发明是提供以上述工件具有在与上述工件的长方向不同的方向,并且,位在上述点对称的2以上的方向,或朝上述突起部的底面圆周方向伸展的金属部分为特征的上述[2]记载的突起部形成方法。

[4]本发明是提供以在室温进行上述加压成形的推压为特征的上述[1]~[3]的其中任一项记载的突起部形成方法。

[5]本发明是提供将借着上述支撑模及推压模夹持上述工件的压力从上述加压成形的推压步骤的前半连续地或阶段地上升至后半为特征的上述[1]~[4]的其中任一项记载的突起部形成方法。

[6]本发明提供一种突起部形成系统,是于金属制的工件的一面形成实心状的突起部用的突起部形成系统,其特征为,具有:支撑金属制的工件用的支撑模;相对于欲形成在上述工件的一面的突起部成为凹模的凹部;抑制上述工件的浮起用的推压模;上述支撑模及上述推压模的夹持装置;为推压上述工件的外形周边端部剖面,具备与上述支撑模及推压模不同的推压用模具或推压用支架;及将上述工件的外形周边端部剖面使用上述推压用模具或推压用支架通过加压成形以作为上述工件使用的金属的低于软化点的温度推压用的加压成形机,作为上述凹部将贯穿孔设置在上述支撑模及上述推压模的至少其中一方。

[7]本发明提供推压上述工件的外形周边端部剖面用的加压成形机,具有通过上述推压用模具或推压用支架将相对于上述推压模的夹持面朝垂直方向作用的推压力转换成朝平行方向作用的力的凸轮机构为特征的上述[6]记载的突起部形成系统。

[8]本发明是在上述[6]或[7]记载的突起部形成系统中,提供以不具备加热单元为特征的突起部形成系统。

[9]本发明提供一种具有突起部的金属零组件的制造方法,是将金属的主体部与从该主体部突出的突起部一体形成具有上述突起部的金属零组件的制造方法,包括:形成上述[1]~[5]的其中任一项记载的金属的实心状的突起部的步骤,及将上述附带突起部的主体部通过冲切加工,或裁断加工从上述金属制的工件分离的步骤。

[10]本发明提供一种具有突起部的金属零组件的制造方法,其特征为:上述[9]记载的具有突起部的金属零组件的制造方法,进一步具有上述突起部的内面的加压挤压成形加工,或具有上述凹部的推压模朝上述工件的面的加压推压成形加工的步骤。

[11]本发明是提供在形成上述金属的实心状的突起部的步骤之后,具备研磨或切削至少包括上述突起部的部分的内面的步骤为特征的上述[9]或[10]记载的具有突起部的金属零组件的制造方法。

[12]本发明为具有突起部的金属零组件的制造方法,是于上述[9]~[11]的其中任一项记载的步骤中,其特征为:形成上述金属的实心状的突起部的步骤,及组合形成该金属的实心状的突起部的步骤进行的步骤是通过顺序运送方式或传递方式连续进行的步骤。

[13]本发明提供上述[9]~[12]的其中任一项记载的具有突起部的金属零组件的制造方法,其特征为:上述金属零组件为集电端子。

发明的效果

根据本发明的突起部形成方法,在使用于各种装置的零组件或集电端子等具有突起部的金属板或金属棒的至少一面,不会伴随上述金属板的薄壁化或上述金属棒的细径化或变形,可简便地形成实心状的突起部。并且,上述实心状的突起部可形成比作为工件使用的金属板的厚度或金属棒的直径高。且此时所形成的实心状的突起部的内面,仅可看见通过加压成形的金属的塑性流动痕迹小的凹部,可形成大致平坦的内面,所以可省略突起部内面的切削或研磨的步骤。假如,即使在没有上述金属的塑性流动的痕迹而形成平坦的内面的场合,与已知的加压成形的挤压方法比较,具有可以短时间进行切削或研磨的步骤的优点。

本发明的突起部形成方法与已知的粉末金属的挤压成形方法或半熔融金属的成形方法比较,由于具有所形成的实心状的突起部的高均匀性与强度,所以不仅可形成高质量的突起部,并可容易将两个以上的突起部形成在金属工件的预定的位置。例如,金属工件为金属板的场合,不仅在金属板的上下面,也可在侧面两侧设置突起部。此外,不仅相对于金属工件的至少一面的垂直方向,也在倾斜方向形成突起部,突起部形状不仅是圆锥形,也可以是角锥形,设置突起部的方向(角度)或突起部形状的选择幅度变广。

又,本发明的突起部形成方法与已知的半熔融金属的成形方法比较时,进行突起部形成时的成形温度可以较低温进行。本发明的具体成形温度是作为工件使用的金属材料的低于软化点的温度,即使在室温下的成形仍可进行具有均匀形状的实心状的突起部的形成。

另外,半熔融金属的成形方法中,有使用金属射出成形装置等的特殊成形装置进行射出成形条件等的繁杂管理的必要,相对于此本发明的突起部形成系统为具有支撑模、推压模、夹持装置及加压成形机的简单的构成,没有使用加热装置等的外加装置的必要。针对加压成形条件等,也和使用金属射出成形装置的场合比较控制及管理容易。因此,突起部形成时的制造成本与已知的半熔融金属的成形方法比较可大幅降低成本。

根据本发明的金属零组件的制造方法,不仅是以一个或多个个在任意的位置以高强度地形成实心状的突起部,也可组合已知的加压挤压成形加工或将具有上述凹部的推压模朝工件面的加压推压成形加工由此提供具有种种形状与功能的金属零组件。例如,以使得突起部的高度更高,或前端部的壁厚变得比外围壁厚的方式形成圆锥梯形突起部。并且,也可运用于作为主体部而具有板厚薄的金属板或小径的金属棒的金属零组件,所以不限于泛用的金属零组件,也可扩大运用于精密金属零组件。

附图说明

图1是说明本发明的突起部形成方法的步骤概略用的图。

图2是表示将支撑突起部的部分与借着推压壁厚变薄的部分分开的金属制工件的例子的图。

图3是表示本发明的突起部形成系统的概略构成的剖面图。

图4是表示本发明的突起部形成系统的变形例的剖面图。

图5是表示具有通过本发明第1实施形态的突起部形成方法所形成的突起部的铜板的外观与剖面的照片图。

图6是表示具有通过本发明第2实施形态的突起部形成方法所形成的突起部的铝板的外观与剖面的照片图。

图7是说明在本发明的第3实施形态中,使用金属棒作为工件形成突起部的突起部形成方法的步骤概略用的图。

图8是表示本发明的第4实施形态中,形成与金属板的工件呈倾斜方向的突起部的步骤的图。

图9是表示本发明的第5实施形态中,在金属板的工件的一面或两面形成多个突起部时的加压成形的推压步骤的图。

图10是表示本发明的第6实施形态中,在金属板的工件的侧面单侧形成多个突起部时的加压成形的推压步骤的图。

图11是表示本发明的第7实施形态中,组合突起部形成方法与加压挤压成形加工方法的金属零组件的制造方法的概略步骤的剖面图。

图12是表示本发明的第8实施形态中,组合突起部形成方法与朝工件面的加压推压成形加工方法的金属零组件的制造方法的概略步骤的剖面图。

具体实施方式

<突起部形成方法>

图1表示本发明的突起部形成方法的步骤概略。图1中在突起部形成的步骤的前后,分别表示左侧为各步骤的剖面图,右侧是作为金属制工件的一例子所使用的金属板的透视图。使用图1说明本发明的突起部形成方法。

如图1表示,在金属板的工件1插入支撑工件1用的支撑模2,及推压工件1用的推压模3之间后(图1的(a)),朝着箭头方向夹持支撑模2与推压模3并固定工件1(图1的(b))。在此,推压模3具有相对于所欲形成的突起部成为凹模的凹部。在图1,作为上述凹部的一例子以和上述凹部的开口部相同的直径设有贯穿孔4。本发明中,也可将推压模3的凹部以插入顶出销的形式形成于贯穿孔4。又,本发明的突起部形成方法,虽可与所欲形成的突起部的高度相同,或设置以较此长的形状形成的未贯穿部作为凹部,但可运用上述未贯穿部则仅限于形成低突起部的场合。

接着,如图1的(c)表示,使用加压成形机所具备的推压用模具,或使用推压凸模及推压柱塞等的推压用支架(未图示)通过加压成形推压工件1的外形周边端部剖面5,使金属从工件1的外形周边端部剖面5的两侧2方向朝贯穿孔4塑性流动。通过塑性流动流动至贯穿孔4的内部的金属形成突起部6。在此,突起部6的高度是可通过加压成形调制推压力、推压速度及推压时间来控制的。该多个操作是选择连续传动或间歇传动进行的推压方法的其中之一适当的方法进行的。

本发明中,加压成形在实用上是将加压负载及加压负载速度分别设定在1~50吨及0.1~50mm/秒的范围来进行,但考虑加压成形机的性能与推压的效率性时,分别是以1~10吨及1~10mm/秒的范围更佳。并且,推压模3在通过加压成形进行推压时,为抑制工件1的浮起有成为高夹持压的必要。夹持压是从推压步骤的最初即已设定为高的值的状态持续施以一定的压力,但由于工件1的浮起在推压步骤的后半有变大的倾向,因此实用上是采用从推压步骤的前半朝向后半连续地或阶段地提升夹持压的方法。此方法与从推压步骤的最初即为高夹持压的场合比较,在支撑模2及推压模3的磨损降低或加压成形机的寿命提升的点为有利。本发明中,为抑制工件1的浮起,推压模3的夹持压是在10吨以上,较佳为30吨以上,最佳是在50吨以上。夹持压的上限值虽不加以限制,但从加压成形机的能力及推压模与支撑模的寿命的点为200吨以下较实用。

最后,如图1的(d)表示,释放夹持压,将推压模3朝着箭头方向(↑)脱模之后,取出具有突起部6的工件1。在所形成实心状的突起部的内面,仅看见有加压成形的金属的塑性流动的痕迹小的凹部,形成大致平坦的内面。在消除上述金属的塑性流动的痕迹形成平坦内面的场合,以薄片状切削上述痕迹部分,或仅研磨其部分。如上述形成有突起部6的工件1是借着冲切加工或裁断加工等的后加工从主体部除去不要的部分加工成预定的金属零组件。

如以上说明,本发明的突起部形成方法在以欲形成于金属制的工件1的突起部6为基准位置看时,通过加压成形从相对于突起部6的直立方向垂直的方向推压工件1的外形周边端部剖面5,使工件1的金属塑性流动在相对于突起部6成为凹模的凹部所设置的贯穿孔的内部,由此形成实心状的突起部。本发明是与通过加压成形在与工件1的面垂直的方向从突起部的内面进行挤压加工的已知方法不同,从与工件1的面平行的方向相对于工件1的外形周边端部剖面5进行推压加工的点具有特征。并且,形成有贯穿孔作为推压模3的凹部,并且,在工件1的外形周边端部剖面5使用与支撑模2及推压模3另外所具备的推压用模具或推压用支架通过加压成形进行推压的点也和上述专利文献9或10所揭示的厚壁部位的形成方法不同。

在本发明使用的工件不限于如图1表示的矩形的金属板。也可以是具有圆盘状、椭圆状及3边以上的多角形状的其中之一形状的金属板,也可以是具有圆形、椭圆形及3边以上的多角形的剖面形状的金属棒或扁平状的金属棒。使用金属板作为上述工件的场合是与上述专利文献1所揭示的发明不同,没有特别使用金属主体部与突起部的合计厚度以上的板状原材的必要,也可以使用小于0.5mm的薄板条原材。并且,虽然也可使用数十mm以上的厚板条原材,但可根据其场合使用的加压成形机的能力决定适用的金属板的厚度。另一方面,使用金属棒作为上述工件的场合也是与金属板同样,可使用小于0.5mm的小直径至数十mm以上的大直径的棒状原材。

本发明中作为被加工物的工件的金属材料,除了铝、铝合金、铜、低碳钢、镁等的加压成形性优异的金属材料之外,即使高碳钢、磷青铜、不锈钢、钛合金等加压成形性低的金属材料只要可加压成形即可使用。通过加压成形推压工件1的外形周边端部剖面5的本发明为只要可塑性流动的金属即可进行成形条件的研讨与根据其最适当化而加以对应。

使用金属板作为工件的场合,举例如图1表示,在以推压模及支撑模从上下由此夹持并固定金属板的状态,从金属板的周边端部通过加压成形机所具备的推压用模具或推压用支架的推压在金属板的一面形成突起部。此时,推压用模具或推压用支架是与上述支撑模及推压模不同的另外的构成具备加压成形机。又,设有支撑模或推压模的位置是成相对性,两者的模具也可以在成为相反的位置设置。

使用金属棒作为工件的场合,使得与金属棒接触的推压模及支撑模的部分成为沿着上述金属棒的外围形状的曲线状,并将成为凹模的凹部相对于突起部形成推压模。金属棒的场合,可以使金属棒的外围面整体作为工件的一面。在此,通过加压成形机具备的推压用模具或推压用支架进行的推压实用上是从金属棒的两末端部剖面进行。夹持金属棒的支撑模及推压模的设置位置是成相对性,与金属板的场合同样,两者的模具也可以相反地配置。

本发明不仅是将突起部6相对于工件1的金属板形成在垂直方向,也可以形成倾斜方向。此时,只需将相当于凹部的贯穿孔4相对于推压模3的夹持平面倾斜成倾斜方向设置即可。从已知的突起部的内面的挤压的加压成形是在相对于金属板呈倾斜方向形成突起部时,使挤压方向倾斜进行加压成形,或设置使支撑模倾斜的方法,所以有进行微调等繁杂的步骤的必要。又,借着朝倾斜方向挤压所形成的中空的突起部会有在步骤中变得容易产生裂痕或破裂,或壁面厚度容易变得不均匀等的质量面的问题产生。相对于此,本发明没有进行如上述的繁杂步骤的必要,不仅可以简便的步骤容易形成倾斜方向的突起部,并可获得突起部的质量提升。

又,本发明的突起部形成方法,所形成的突起部的形状不仅是圆锥形状,并包括角锥形状,可形成种种的形状。例如,角锥状的突起部的场合,仅使得推压模3的凹部的剖面形状成为多角形即可容易形成。又,突起部的高度的调整也只需变更加压成形条件即可。如以上所形成的角锥状的突起部为实心状的构造,所以和已知的挤压法的中空构造比较,可形成均匀性高的高强度的突起部。

图1表示的突起部形成方法是工件1为矩形的金属板,进行加压成形的推压方向虽是2方向,但本发明中不限于2方向,也可以是3方向。例如,圆盘状的金属板的场合,进行加压成形的推压方向也可以是从所欲形成的突起部的底面圆周方向。本发明是形成形状均匀,且具有高强度的高质量的突起部,所以有朝着推压模3的凹部使金属从其外形周边端部均匀地塑性流动的必要。为此,在以2以上的方向进行通过加压成形的推压的场合,以所欲形成的突起部的底面中心为对称中心时在点对称的位置设定推压的各方向为佳。

如图1表示,通过加压成形推压工件1的外形周边端部剖面5时,显示出有伴随着从所推压的两侧2方向的金属的塑性流动,使得外形周边的两端部剖面5的位置分别朝贯穿孔4的方向移动而导致壁厚变薄。其结果,突起部6的形成后的本端部的工件1会使得在推压方法的长度变短,根据用途在突起部形成前后会使工件1的形状或尺寸有大的变化。为避免此发生,本发明也可使用将支撑突起部6的部分与推压导致壁厚变薄的部分分开的工件。

图2是表示将支撑突起部的部分与借着推压壁厚变薄的部分分开的金属制工件的例子的图。图2是表示金属制工件为板状的金属板,从内面看该金属板时的形状,欲形成的突起部的底面是以圆形的点线表示一例子。在图2的(a)、(b)及(c)以箭头表示分别从与工件7的长方向不同的2方向、4方向及形成于工件7的突起部的底面圆周方向通过加压成形所推压的部分。

所推压的方向为2方向的场合,金属板工件7是由支撑所欲形成的突起部的部分8,及作为通过加压成形所推压的部分9的9a、9b所构成(图2的(a))。所推压的方向为4方向的场合,金属板工件10是由支撑所欲形成的突起部的部分8,及作为通过加压成形所推压的部分11的11a、11b、11c、11d所构成(图2的(b))。又,推压方法从圆周方向的场合,金属板工件12是由支撑所欲形成的突起部的部分8,及通过加压成形所推压的周边部分13所构成(图2的(c))。

如图2表示,在金属板7、10、12中,通过加压成形所推压的部分9、11、13是以在以所欲形成的突起部的底面中心为对称中心时朝着位于点对称的2以上的方向伸长的形状为佳。由此,可避免在突起部形成前后工件7、10、12的尺寸与突起部形成前比较有大的变化。伸长后的金属部分9、11、13是可在突起部形成后裁断或切削成预定的长度作为金属零组件的主体部使用。必要时,也可将支撑突起部的部分8同时裁断或切削成预定的长度。本发明是将伸长的金属部分,不限于图2表示的2方向、4方向及圆周方向,也可设置在6以上的偶数或3以上的奇数所构成的多个方向。又,在工件为金属棒的场合,根据与图2表示的金属板基本相同的想法,作为通过加压成形所推压的部分可形成为朝着2以上方向伸长的形状。

又,本发明为形成在金属板的突起部不仅限于金属板的一面,也可在其侧面形成1或2以上。另外,也可在上述金属板的上下两面或侧面两侧设置2以上的多个突起部。金属棒的场合,也可在其外围一面2处以上的任意处设置多个的突起部。针对在金属板或金属棒形成多个突起部的方法,在后述的实施形态中详细说明。

本发明是在工件的一面形成实心状的突起部时,可以作为工件使用的金属材料的低于软化点的温度进行以加压成形的推压的方法。这是用于在形成实心状的突起部时,利用推压进行金属的塑性流动。通过加压成形的推压为省略温度控制等的繁杂操作,实用上可在室温进行。作为与本发明不同的实心状的突起部的形成方法,例如从以往即提出有将加热至软化点以上的半熔融状态的金属射出成形来形成突起部的方法等。但是金属射出成形方法不仅有使用特殊金属射出成形装置的必要,且在成形时的温度调整与得出成形条件伴随有繁杂的作业。与此金属射出成形方法比较,本发明没有使用特殊成形装置的必要,并且,即使不进行成形温度的控制等仍可形成高的突起部,因此为可获得步骤的简略化与制造成本降低的突起部形成方法。又,与上述专利文献9及10所揭示的厚壁部位的形成方法比较,也可具有在室温简便形成高突起部的优点。

<突起部形成系统>

图3是以剖面图表示本发明的突起部形成系统的概略构成。如图3表示,本发明的突起部形成系统14,基本上,具有:支撑金属制的工件用的支撑模2;相对于所欲形成在上述工件1一面的突起部具有成为凹模的凹部的贯穿孔4,用于抑制上述工件的浮起的推压模3;具有夹持上述支撑模及上述推压模用的夹持板15的夹持装置(未图标);及推压工件1的外形周边端部剖面用的加压成形机16。夹持装置从操作性的点是以使用自动的为佳。图3表示的加压成形机16为了从工件1的外形周边端部剖面的2方向推压,推压用模具或推压用支架的一例子虽是具备2个推压用模具17的例子,但本发明中,也可对应工件1的形状及工件1的推压方向,具备3个以上的推压用模具17。上述推压用模具或推压用支架不限于图3表示的推压用模具17,例如,也可使用推压凸模及推压柱塞等的推压用支架。

如图3表示,在上侧的夹持板15设有与推压模3的贯穿孔4连结的小直径的排气孔18。该排气孔18的设置是为避免在突起部形成时因塑性流动使金属的一部分侵入贯穿孔4的内部时而引起大的压力上升。如形成低的突起部时等,如因塑性流动朝贯穿孔4侵入内部的金属的量较少的场合,也可不设置排气孔15。此时,也可以在推压模3设置非贯穿孔的凹部来取代贯穿孔4。但是,设突起部的高度比工件金属板的厚度或工件金属棒的直径高时,在推压模3设置贯穿孔4作为凹部是必须的构成,所以本发明作为上述凹部是以贯穿孔4为佳。使用具有如以上构成的突起部形成系统14,可依据上述突起部形成方法的各步骤在金属制的工件的一面形成实心状的突起部。

图4是表示本发明的突起部形成系统的变形例的图。图4表示的突起部形成系统19为加压成形机16是具有将相对于推压模3的夹持面15朝垂直方向作用的推压力,通过上述推压用模具或推压用支架转换成平行方向作用的力用的凸轮机构。凸轮机构是如图4表示,可使用具有作为凸轮驱动器20及上述推压用模具或推压用支架的功能的凸轮滑件21所构成的活动量可变动的凸轮。活动量可变动的凸轮是经常地使凸轮驱动器20与凸轮滑件21的斜面接触,凸轮滑件21也与凸轮驱动器20的垂直方向的移动成比例朝着水平方向移动的方式。本发明的突起部形成系统不仅使凸轮滑件21具有作为推压用模具或推压用支架的功能,也可在凸轮滑件21与上述工件的外形周边端部剖面之间,另外配置推压用模具(例如,图3表示的推压用模具17)或推压用支架,采用通过伴随着凸轮滑件21的驱动的上述推压用模具或推压用支架的移动推压上述工件的外形周边端部剖面的构成。本发明的加压成形机除了活动量可变动的凸轮之外,也可以使用活动量一定的凸轮。并且,也可以采用将圆柱状的凸轮驱动器压入凸轮滑件使凸轮滑件水平移动的方式,或通过具有返回机构的凸轮的方式。

具有图4表示的凸轮机构的突起部形成系统是可概括加压成形机的推压来集中控制,因此与借着独立的加压成形机分散进行推压的控制的图3表示的突起部形成系统比较,可获得装置构成的简略化与装置的小型化。尤其是从3以上的多方向推压工件1的外形周边端部剖面的场合可增大其效果。

又,图4表示的突起部形成系统具备插入推压模3的贯穿孔4的顶出销22。本发明中也可不设置顶出销22,在调制所欲形成的突起部的高度,或使形成后的实心突起部的头部成为致密构造的场合,使用顶出销22可通过以使该多个控制变得更为简单。

<金属零组件的制造方法>

具有如上述所形成的实心突起部的金属制的工件是借着将不要的部分冲切加工或裁断加工等的后加工从上述工件的主体部除去加工成预定的金属零组件。通过加压成形所推压的部分是在突起部形成后残余有加压成形的推压后的痕迹,所以有将此部分作为不要部分除去的必要。上述推压后的痕迹是例如图1的(c)表示的步骤后,容易残余在外形周边的两端部剖面5的壁厚变薄部分的周边,亦即,上述壁厚变薄部分与支撑模及推压模的边界的薄状的金属片。又,如图2表示,在工件7、10、12,作为所推压的部分设置金属伸长部分9、11、13的场合,在加压成形的推压后仍不能纳入金属零组件的预定尺寸的残余的部分是通过冲切加工或裁断加工等的后加工来去除。最后,作为金属零组件使用时作为最适当的零组件尺寸施以冲切加工或裁断加工。

又,本发明中,如在制造金属制的工件所设置的突起部的高度更高的金属零组件时,或使前端部的壁厚成为比外围壁厚地形成圆锥梯形突起部时等,从强度、功能及新颖性的观点来变更突起部的形状及构造的场合是在通过本发明形成突起部之后,进一步,将上述实心状的突起部的内面通过加压成形的挤压加工进行。并且,与上述专利文献5所揭示的方法同样地,也可以使用具有突起部形状的凹部的其他的推压模,将该推压模朝向突起部形成后的工件的面通过加压成形进行推压加工。

本发明的金属零组件的制造方法也可以在形成上述金属的实心状的突起部的步骤之后,进行研磨或切削包括上述突起部的部分的内面的步骤。此步骤是在所形成实心状的突起部的内面,呈现因加压成形导致金属塑性流动的痕迹有小的凹部的场合,消除其痕迹形成平坦的内面时进行。此时,并非金属零组件的整体,而是仅将上述痕迹部分切削成平滑状,或仅研磨其部分即可。将此步骤与上述的加压挤压成形加工或加压推压成形加工并用进行的场合,也可以在进行该多个加工之前,也可以在之后进行。同样地,在与上述冲切加工或裁断加工并用的场合,也可以在该多个加工前后的任一方进行。亦即,在构筑高效率的步骤作为金属零组件的制造方法,以将突起部内面的研磨或切削的步骤组合于其他的前加工或后加工的各步骤为佳。

如上述,具有根据本发明的突起部的金属零组件的制造方法是依需要,将(a)加工成最适当零组件用的冲切加工或裁断加工;(b)变更突起部的形状及构造用的加压挤压成形加工或加压推压成形加工;及(c)使突起部内面平坦用的研磨步骤或切削步骤等的至少其中之一的步骤,与形成上述金属的实心状的突起部的步骤组合来进行。此时,形成上述金属的实心状的突起部的步骤,及上述(a)、(b)及(c)等的至少其中之一的步骤,也可以分别作为独立的步骤分开来进行,也可作为连续的步骤以顺序运送方式或传递方式进行。借着以顺序运送方式或传递方式构筑金属零组件的制造生产线可以使生产线的自动化变得容易,可以有效,且稳定的质量进行具有突起部的金属零组件的制造。由此,可以低成本提供高质量的金属零组件。

本发明的制造方法虽可运用在种种的金属零组件,但尤其在运用于寻求高强度、高突起部形状、良好的电传导性及复杂形状等的至少其中之一的集电端子的制造时可获得大的效果。作为集电端子,可运用在使用于电气电子零组件、汽车等的输送机器,或工具机等的产业机器的用途的蓄电池、连接器及配线连接等的用途。

在以下说明本发明的突起部形成方法及金属零组件的制造方法的实施形态,但本发明不限于以下的实施形态。

<第1实施形态>

本实施形态中,针对工件1以C1100-1/4系的铜,使用厚度为1.5mm的金属板,根据图1表示的步骤进行的突起部形成方法说明。

在形成突起部之前的铜板工件是与图2的(b)表示的形状相同,通过加压成形所推压的部分是使用铜板,该铜板具有在以所欲形成的突起部的底面中心为对称中心时,相对于支撑突起部的部分朝向位于点对称的横向斜方4方向伸长的部分。

本实施形态是与图1表示的方法相同,经由:(a)将具有上述形状的铜板的工件1插入支撑模2与推压模3之间的步骤;(b)以支撑模2与推压模3夹持工件1的步骤;(c)使用加压成形机,从4方向使用推压用模具或推压用支架通过加压成形推压所欲推压的4处部分伸长的工件1的外形端部剖面,使金属朝着相当于推压模3的凹部的贯穿孔4塑性流动由此形成突起部5的步骤;及(d)释放夹持压,在推压模脱模的状态下,取出形成有突起部的工件1的步骤,进行突起部的形成。在此,加压成形机是如图4表示,在所欲推压的4处具备凸轮机构,使凸轮滑件21具有作为推压用模具或推压用支架的功能以间歇传动使用进行推压的方式的伺服加压机。通过加压成形的推压步骤不进行工件1的铜板的加热,在室温实施。又,推压模3的夹持压是设加压成形随后为10吨,之后,与推压时间进行阶段性提升的操作,设定在加压推压结束时间点成为80吨后进行。最后,形成有突起部的工件1是将朝4方向伸长的部分即突起部的周边裁断成圆形。

如上述将形成有突起部23的铜板的外观及其剖面表示于图5。图5中,(a)及(b)是分别表示铜板的外观及其剖面的照片图。如图5的(a)表示,在铜板的一面形成有高度7mm以上的实心状的突起部23。又,如图5的(b)表示,在实心状的突起部23的剖面未见有裂痕等的产生,可得知推压在突起部形成方法的推压步骤(图1的(c)表示的步骤)的过程为顺畅进行。在实心状的突起部23的底面也几乎没有观测到因加压成形产生的金属塑性流动的痕迹,得知形成有大致平坦的内面。此外,由图5的(b)在突起的前端部、突起的直立部及突起底边部完全未观察出有初始粒界、变形带及宏观组织,可确认在本实施形态中金属结晶粒的细微化均匀的实心状的突起部23是以具有较铜板的厚度(1.5mm)大的尺寸高的形状所形成。

<第2实施形态>

使用A5052-H32系的铝板来取代在第1实施形态作为工件1使用的铜板,以和第1实施形态相同的方法在铝板的一面进行突起部的形成。在突起部形成前的铝板的形状也是与第1实施形态的铜板相同。

在图6的(a)及(b)分别表示形成有实心状的突起部24的铝板的外观及其剖面的照片图。如图6的(a)表示,在铝板的一面形成有高度7mm以上的实心状的突起部24。又,如图6的(b)表示,在突起部24的剖面未见有裂痕等的产生,与第1实施形态的铜板同样,可得知推压在突起部形成方法的推压步骤(图1的(c)表示的步骤)的过程为顺畅进行。另一方面,在实心状的突起部24的底面观测有些微因加压成形产生的金属塑性流动的痕迹的凹陷(凹部)25。其要因是由于使用比铜柔软的铝作为工件板的金属材料,但此凹陷25是可借着从突起部的底面研磨1.3mm的部分来完全消除。并且,借着使加压成形的推压条件最适当化,例如略为推迟间歇式的推压速度等可减小铝的塑性流动的痕迹的凹陷25的大小。

如图6的(b)表示,铝板的场合也和铜板相同,在突起的前端部、突起的直立部及突起底边部完全未观察出有初始粒界、变形带及宏观组织,可确认在本实施形态中金属结晶粒的细微化均匀的实心突起部是以具有较铝板的厚度(1.5mm)大的尺寸高的形状所形成。

<第3实施形态>

图7是说明本实施形态的突起部形成方法中,使用具有圆形剖面形状的金属棒作为工件,在上述金属棒形成突起部的步骤用的图。图7的左侧,表示各步骤的剖面图。在图7的(a)及(d)的右侧,以突起部形成的步骤的前后分别表示作为金属制工件的一例子使用的金属棒的透视图,图7的(b)及(c)分别表示步骤的A-A剖面图及B-B剖面图。使用图7说明在金属棒的一面形成突起部时的突起部形成方法。

本实施形态是如图7表示,经由:(a)将金属棒的工件26插入支撑模27与推压模28之间的步骤;(b)以具有沿着工件26的剖面形状的圆形形状的剖面的支撑模27与推压模28夹持工件26的步骤;(c)使用加压成形机,从所欲推压的工件26的两端2方向,使用推压用模具或推压用支架(未图示)通过加压成形推压工件26的外形端部剖面30,使金属朝向相当于推压模28的凹部的贯穿孔29塑性流动由此形成突起部31的步骤;及(d)释放夹持压,进行推压模脱模之后,取出形成有突起部的金属棒的工件26的步骤,进行突起部的形成。如此一来在金属棒的工件26可形成无裂痕或缺陷的突起部31。

<第4实施形态>

图8是说明本实施形态的突起部形成方法中,使用金属板作为工件,形成与上述金属板呈倾斜方向的突起部的步骤用的图。图8中以突起部形成的步骤的前后分别表示左侧为各步骤的剖面图,右侧是作为金属制工件的一例子使用的金属板的透视图。使用图1说明突起部相对于金属板的一面朝倾斜方向形成时的突起部形成方法。

本实施形态是在金属板的工件32插入于支撑工件32用的支撑模33与抑制工件32用的推压模34之间后(图1的(a)),将支撑模33与推压模34朝箭头方向夹持(图1的(b))。在此,推压模34具有配合所欲形成的突起部的方向相对于工件32的一面呈倾斜方向设置的贯穿孔35,及插入贯穿孔35的顶出销36。

接着,如图8的(c)表示,通过加压成形机,从所欲推压的工件32的外形端部的多个的方向使用推压用模具或推压用支架(未图示)推压工件32的外形端部剖面37,使金属朝着相当于推压模34的凹部的贯穿孔35塑性流动由此形成倾斜方向的突起部38。此时,由于伴随着突起部38的形成使贯穿孔35的内部压力上升,进行使顶出销36朝着推压模34的上方缓缓移动的操作由此可抑制急剧的压力上升。

之后,如图8的(d)表示,释放夹持压,借着将顶出销36朝推压模34的下方移动使突起部38的头部一边突出一边将推压模34从工件32脱模。并且,取出形成有突起部38的金属板工件32。

如上述在相对于金属棒的工件32的一面呈倾斜方向形成突起部38。通过本实施形态所形成的倾斜方向的突起部38可仅在相当于推压模34的凹部的贯穿孔35填充塑性流动的金属形成。因此,内部金属组织的均匀性良好,外观上也可形成无裂痕或缺陷的突起部38。

<第5实施形态>

本实施形态中,使用图9针对在作为工件使用的金属板或金属棒形成多个突起部的方法说明。

以支撑模及推压模夹持作为工件的金属板,将该金属板的外形端部剖面通过加压成形进行推压,在金属板的一面或两面,抽出例子中形成2个突起部时的一步骤,在图9的各图上段以剖面图表示。图9的(a)是表示在以支撑模39及推压模40所夹持金属板的工件41的一面的不同的位置同时形成突起部42、43的步骤的图。图9的(b)是表示在以支撑模44及推压模45所夹持金属板的工件46的两面不同的位置形成突起部47、48的步骤的图。并且,图9的(c)是表示在以支撑模49及推压模50所夹持金属板的工件51的两面的相同位置形成突起部52、53的步骤的图。将以图9的(c)表示的步骤所形成的突起部52、53的外观的照片图显示于图9的(d)。在图9的(a)、(b)及(c)中表示于下段的各图是显示从内面看金属板工件41、46、51时的形状,设有支撑所欲形成的突起部的部分,及从其部分朝横向垂直2方向或横向倾斜4方向伸长的部分。在图9的(a)、(b)及(c)分别以箭头表示从4方向通过加压成形所推压的部分。并且,图9中表示于各图下段的圆形的点线是模式表示所欲形成的2个突起部的底面。

金属板的工件41、46、51中,朝上述横向垂直2方向或横向倾斜4方向伸长的部分是沿着加压成形的推压方向设置。通过加压成形的推压步骤中,上述伸长的部分的端部剖面是通过塑性流动朝向突起部的形成位置移动而在推压方向呈现金属的壁厚变薄。

如图9的(a)表示,突起部42、43是从突起部42及43的位置分别借着朝横向垂直2方向(图示为上下2方向)伸长的金属的塑性流动所形成。此时,在推压模40设有2个贯穿孔,可借着与图1表示的步骤相同的方法在金属板工件41的一面形成2个突起部。

如图9的(b)表示的2个突起部47、48是在支撑模44及推压模45分别设有一个贯穿孔,从突起部47及48的位置分别借着朝横向垂直2方向(图示为上下2方向)伸长的金属的塑性流动在金属板工件46的两面分别不同的位置形成一个突起部,分别形成有计2个突起部。

又,图9的(c)表示的2个突起部52、53是在支撑模49及推压模50分别设有一个贯穿孔,突起部52及53为相同的位置,因此借着朝横向倾斜4方向(图示为上下倾斜4方向)伸长的金属的塑性流动在金属板工件51的两面分别形成一个突起部。由此,从图9的(d)表示的照片图也可确认地,可以具有比金属板51的厚度大的尺寸的高的形状形成在相同位置相对的方式计2个的突起部52、53。

如此一来在金属板工件的一面或两面的预定的位置形成多个的实心状的突起部。又,通过本实施形态所形成的多个的突起部是在推压模及支撑模的至少其中之一,设置相对于突起部成为凹模的凹部或相当于该凹部的贯穿孔,仅在该等的内部填充塑性流动的金属即可形成。由此可容易进行多个突起部的形成。

本实施形态是以在金属板工件的一面或两面的2个的突起部形成方法为例已作说明,但形成的突起的数量也可以是3个以上。并且,从多个突起部的位置设置朝横向垂直方向或横向倾斜方向伸长的金属时的配置角度与配置数,及伸长后的金属部分的长度与宽度为该领域的技术人员可在设计事项的范围内选择最适当者。由此,多个的突起部不仅是一列,也可以2列以上二维地形成。并且,取代金属板使用金属棒作为工件的场合,也可以借着使推压模及支撑模的构造,及设置在各模具的凹部的形状与尺寸最适当化,在金属棒的任意处形成多个的突起部。

<第6实施形态>

本实施形态中,通过图10说明在作为工件使用的金属板的侧面单侧形成多个突起部时的加压成形的推压步骤。图10中,左侧表示的图是在各步骤(a)、(b)、(c)及(d)中工件54的长方向(图示的左右方向)的剖面图。又,图10的右侧表示的图是在各步骤中相对于工件54的长方向朝上下垂直方向的位置(C-C)、(D-D)、(E-E)及(F-F)的各剖面图。在图10的(a)及(d)配合突起部形成前后的工件的透视图表示。

以C1100-1/4系的铜为工件54,使用厚度1.5mm的矩形状铜板。如图10的(a)表示,在铜板工件54的单侧侧面,分别将具有贯穿孔55的推压模56抵接于所欲形成的突起部的2个位置进行2处突起部的形成。

本实施形态是如图10表示,经由:(a)具有凹状的阶差,在单侧阶差的隆起部分设有2处贯穿孔55的支撑模56与推压模57之间插入工件54的步骤;(b)以支撑模56与推压模57夹持工件54的步骤;(c)使用加压成形机,将工件54的外形端部剖面从2方向(工件54的长方向中以箭头表示的2方向)分别通过加压成形推压,使金属朝着相当于支撑模56的凹部的2处的贯穿孔55塑性流动由此形成突起部58、59(图中,以点线表示的部分)的步骤;及(d)释放夹持压,以使得推压模57脱模的状态,从上部取出形成有突起部58、59的工件54的步骤,在工件54的单侧侧面进行2处突起部58、59的形成。在此,加压成形机是与图4表示的方法同样,使用在所欲推压的2处具备凸轮机构,以凸轮滑件21具有推压用模具的功能由此间歇传动进行推压的方式的伺服加压机。加压成形是以上述第1实施形态相同的推压条件进行。最后,形成有突起部58、59的工件是通过裁断或研磨加工成预定的形状。根据需要,进一步在工件54进行钻孔及裁断等的后加工。

图10表示的步骤虽是在金属板工件54的侧面单侧形成2个突起部,但本实施形态中,借着变更设置在支撑模56的贯穿孔55的数量与位置,可以1个或3个以上形成突起部。并且,以将设置在支撑模56的贯穿孔55与工件54的两侧侧面所欲设置突起部的位置一致地调整设置,由此也可将2个以上的突起部形成于金属板工件54的两侧侧面。

<第7实施形态>

本发明的突起部形成方法不仅可将一个或多个个实心状的突起部高强度地形成在任意的位置,也可借着已知的加压挤压成形加工或具有上述凹部的推压模朝工件面的加压推压成形加工的组合制造具备有种种形状与功能的突起部的金属零组件。使用图11及后述的图12,说明本发明的突起部形成方法与其他的加工方法的组合的金属零组件的制造方法的例子。

图11是表示本发明的突起部形成方法与加压挤压成形加工方法的组合的金属零组件的制造方法的概略步骤的剖面图。图11的(a)~(d)表示的各步骤中,在图示左侧表示将以本发明的突起部形成方法所形成的实心状的突起部,从该实心状的突起部的底面通过加压成形进行挤压加工的步骤。并且,图示右侧,在中途停止挤压加工,在(b)、(c)及(d)的各步骤后将挤压模具处于脱模的状态的金属板的工件以剖面图表示。

如图11的(a)表示,将具有通过本发明所形成的实心状的突起部60的金属板工件61,从位于实心状的突起部60的底面中心的工件61的底面使用挤压用加压模62通过加压成形进行挤压加工。并且,为增高突起部60的高度,如图11的(b)~(d)表示,持续进行挤压加工。

本实施形态中,在图11的(b)的步骤后中断加压成形的挤压加工,在此阶段进行挤压用加压模62脱模的场合,可以底面直径不同的形态获得形成阶梯状的中空突起部63。又,图11的(b)的步骤后中断的场合,获得前端部的壁厚比外围壁厚的圆锥梯形的中空突起部64。并且,持续挤压加工至图11的(d)表示的步骤为止的场合,将最高的突起部形成为中空突起部65。

最后,具有以各个步骤所形成的中空突起部63、64或65的工件61是通过冲切加工或裁断加工将不要的部分从工件61的主体部除去加工成具有预定形状或尺寸的金属零组件。并根据需要,也可以上述冲切加工或裁断加工的前后的其中任一方进行所欲形成的突起部的形成面或内面的切削或研磨的后加工。

如上述,通过本发明的突起部形成方法与加压挤压成形加工方法的组合,可以从突起部的强度、功能及新颖性的观点形成具有种种的形状及构造的突起部。此时,也可以分别作为独立的步骤分开来进行,也可作为连续的步骤以顺序运送方式或传递方式进行本发明的突起部形成加工及加压挤压成形加工。

<第8实施形态>

与本发明的突起部形成方法组合的其他加工方法的例子,将与朝工件面的加压推压成形加工方法的组合的金属零组件的制造方法的概略步骤以剖面图表示于图12。

如图12表示,本实施形态的金属零组件的制造方法的步骤,具有:以支撑模66支撑具有通过本发明所形成的实心状的突起部60的金属板工件61之后,使具有相对于实心状的突起部60成为凹模的凹部67的推压用加压模68朝向工件61的一面下降至箭头方向的步骤(图12的(a));将推压用加压模68朝工件61的一面推压的步骤(图12的(b));通过上述推压将工件61的一部分,从实心状的突起部60与未贯穿的凹部67之间的间隙压入凹部67的内部,由此伴随着工件61的薄壁化形成实心状的突起部67的步骤(图12的(c));及将推压用加压模68朝上方的箭头方向移动,进行脱模的步骤(图12的(d))。

具有如以上所形成的实心状的突起部67的工件61是通过冲切加工或裁断加工将不要的部分从工件61的主体部除去加工成具有预定的形状或尺寸的金属零组件。根据需要,也可以上述冲切加工或裁断加工的前后的其中任一方进行形成后的突起部的形成面或内面的切削或研磨的后加工。

本发明的突起部形成方法借着与朝工件面的加压推压成形加工方法的组合,与随着工件薄壁化的以单独进行加压推压成形加工的方法比较,可形成高的实心状的突起部或具有大直径的突起部。此时,也可以使本发明的突起部形成方法及加压推压加工方法分别作为单独的步骤分开进行,也可作为连续的步骤以顺序运送方式或传递方式进行。

如以上说明,本发明的突起部形成方法,在金属板或金属棒的工件,不会伴随上述金属板的薄壁化或上述金属棒的细径化或变形,可简便地形成实心状的突起部。又,上述实心状的突起部可以形成比作为工件使用的金属板的厚度或金属板的直径更高。通过本发明的突起部形成方法所形成的实心状的突起部,由于同时具有高的均匀性与强度,所以不仅可获得高质量的突起部,并可将2以上的多个突起部形成于金属工件的预定的位置。此外,不仅相对于金属工件的一面在垂直方向,也可在倾斜方向形成突起部,或突起部形状不仅是圆锥状,也可以是角锥状,设置突起部的方向(角度)或突起部形状的选择幅度变广。

又,本发明的金属零组件的制造方法是可借着本发明的突起形成方法,及已知的挤压加压成形加工方法或具有上述凹部的推压模朝工件面的加压推压成形加工方法的组合提供具有种种的形状与功能的金属零组件。

产业上的可利用性

本发明的金属零组件的制造方法,不限于泛用的金属零组件,也可扩大运用范围于精密金属零组件。

符号的说明

1、7、10、12、26、32、41、46、51、54、61:工件

2、27、33、39、44、49、56、66:支撑模

3、28、34、40、45、50、57:推压模

4、29、35、55:贯穿孔

5、30、37:工件的外形周边端部剖面

6、31、38、42、43、47、48、52、53、58、59、60:突起部

8:支撑突起部的部分

9、11、13:通过加压成形所推压的部分

14、19:突起部形成系统

15:夹持板

16:加压成形机

17:推压用模具

18:排气孔

20:凸轮驱动器

21:凸轮滑件

22、36:顶出销

23、24、52、61:实心状的突起部

25:凹陷

62:挤压用加压模

63、64、65:中空突起部

67:未贯穿的凹部

68:推压用加压模

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