(57)【要約】【課題】  低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物を成形するための製造方法及び低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置を提供するものである。【解決手段】  本発明の一体成形された突出部５を有する金属成形物１の製造方法は、平板部２ｃを有する金属成形物成形用素材２を準備する工程と、成形用素材２の平板部２ｃの突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを両面２ａ，２ｂより圧迫するものであり、かつ少なくとも一方の面２ａを突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材１１により圧迫するとともに、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆに引っ張り応力を付与することにより、平板部形成材料の一部を突出部形成用凹部１４内に圧入させる突出部形成工程とを行うものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法であって、該製造方法は、平板部を有する金属成形物成形用素材を準備する工程と、該成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部を両面より圧迫するものであり、かつ、少なくとも一方の面を突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により圧迫するとともに、該突出部形成予定部位及びその周辺部に引っ張り応力を付与することにより、前記平板部形成材料の一部を前記突出部形成用凹部内に圧入させる突出部形成工程とを行うことを特徴とする突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項２】
前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を両面より加圧するものである請求項１に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項３】
前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を一方の面より加圧するものである請求項１に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項４】
前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を一方の面より、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により加圧するものである請求項１ないし３のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項５】
前記引っ張り応力は、前記金属成形物成形用素材を絞り加工もしくはしごき加工することにより又は絞り加工と同時にしごき加工することにより付与されるものである請求項１ないし４のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項６】
前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の周辺部を狭持した状態にて行うものである請求項１ないし５のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項７】
前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の一方の面と前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面との間の摩擦係数が、前記金属成形物成形用素材の他方の面と該他方の面を加圧する加圧面との間の摩擦係数より小さい状態にて行うものである請求項１ないし６のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項８】
前記突出部形成工程は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面と前記金属成形物用素材の一方の面との間の摩擦係数をμ１とし、前記金属成形物用素材の他方の面と該他方の面を加圧する加圧面との間の摩擦係数をμ２とした場合、摩擦係数μ１は、摩擦係数μ２より０．０２〜０．１５小さい状態にて行うものである請求項７に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項９】
前記突出部形成工程は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面若しくは前記金属成形物成形用素材の一方の面を低摩擦化処理した状態にて行うものである請求項１ないし８のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１０】
前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の他方の面もしくは該他方の面を圧迫する部材の加圧面を高摩擦化処理した状態にて行うものである請求項１ないし９のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１１】
前記突出部形成工程は、絞り加工もしくはしごき加工もしくは絞り加工と同時にしごき加工を行い前記成形用素材を筒状絞りするものであり、該筒状絞りにより成形される筒状部材の底部に前記突出部を形成するものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１２】
前記突出部形成用凹部は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面の中央付近に設けられている請求項１ないし１１のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１３】
前記突出部形成用凹部は、略円柱状空間である請求項１ないし１２のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１４】
前記突出部形成用凹部は、複数設けられている請求項１ないし１３のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１５】
前記突出部形成工程は、絞り比が１．７以下となるように、前記絞り加工もしくは前記しごき加工もしくは前記絞り加工と同時にしごき加工をするものである請求項１ないし１４のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
【請求項１６】
突出部形成用凹部が設けられ金属成形物成形用素材の突出部形成予定部位及びその周辺部の一方の面を圧迫する第１の加圧面保有部材と、前記突出部形成予定部位及びその周辺部の他方の面を圧迫する第２の加圧面保有部材と、前記金属成形物成形用素材の側面形状を成形するためのダイスとを備えることを特徴とする金属成形物を成形するための成形装置。
【請求項１７】
前記成形装置は、前記金属成形物成形用素材を周辺部を狭持して該成形用素材にしわが生じることを抑制するためのしわ抑え部を備えている請求項１６に記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
【請求項１８】
前記成形装置は、前記第１の加圧面保有部材及び前記第２の加圧面保有部材が前記突出部形成予定部位及びその周辺部を圧迫した状態で前記ダイスに対して前記突出部形成予定部位及びその周辺部の他方の面側に進行可能となっている請求項１６または１７に記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
【請求項１９】
前記成形装置は、前記第１の加圧面保有部材及び前記第２の加圧面保有部材が前記突出部予定部位及びその周辺部を圧迫した状態で、該第１の加圧面保有部材及び第２の加圧面保有部材に対して前記ダイスが前記突出部形成予定部位及びその周辺部の一方の面側に進行可能となっている請求項１６ないし１８のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法及び一体成形された突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  現在、電気・電気機器、モバイル機器を中心に小型化、軽量化、低コスト化の要求が強くなっている。その中で筐体や外装の質量は全体の質量に対して割合が高く、軽量化に対し重要な要素であり、薄肉化や部品数削減の要求は強い。そのような部品に一体型の支持部を成型すると、位置決めや締結が容易であり部品数の削減にもつながる。
薄板に対して支持部（突出部、ボス）を作製する加工法としては、従来、溶接、鋳造、機械加工、粉末治金、後方押出し加工法が行われてきたが、加工精度、加工コストの観点から後方押出し加工法が多用されてきている。しかしながら、後方押出し加工法は非常に大きな加工荷重が必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  そこで、本発明は、上記問題点を解決するものであり、低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法及び一体成形された突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記目的を達成するものは以下のとおりである。
（１）一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法であって、該製造方法は、平板部を有する金属成形物成形用素材を準備する工程と、該成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部を両面より圧迫するものであり、かつ、少なくとも一方の面を突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により圧迫するとともに、該突出部形成予定部位及びその周辺部に引っ張り応力を付与することにより、前記平板部形成材料の一部を前記突出部形成用凹部内に圧入させる突出部形成工程とを行う突出部を有する金属成形物の製造方法。
（２）前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を両面より加圧するものである上記（１）に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（３）前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を一方の面より加圧するものである上記（１）に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（４）前記成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部の両面からの圧迫は、該突出部形成予定部位及びその周辺部を一方の面より、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により加圧するものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（５）前記引っ張り応力は、前記金属成形物成形用素材を絞り加工もしくはしごき加工することにより又は絞り加工と同時にしごき加工することにより付与されるものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。【０００５】（６）前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の周辺部を狭持した状態にて行うものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（７）前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の一方の面と前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面との間の摩擦係数が、前記金属成形物成形用素材の他方の面と該他方の面を加圧する加圧面との間の摩擦係数より小さい状態にて行うものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（８）前記突出部形成工程は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面と前記金属成形物用素材の一方の面との間の摩擦係数をμ１とし、前記金属成形物用素材の他方の面と該他方の面を加圧する加圧面との間の摩擦係数をμ２とした場合、摩擦係数μ１は、摩擦係数μ２より０．０２〜０．１５小さい状態にて行うものである上記（７）に記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（９）前記突出部形成工程は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面若しくは前記金属成形物成形用素材の一方の面を低摩擦化処理した状態にて行うものである上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（１０）前記突出部形成工程は、前記金属成形物成形用素材の他方の面もしくは該他方の面を圧迫する部材の加圧面を高摩擦化処理した状態にて行うものである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。【０００６】（１１）前記突出部形成工程は、絞り加工もしくはしごき加工もしくは絞り加工と同時にしごき加工を行い前記成形用素材を筒状絞りするものであり、該筒状絞りにより成形される筒状部材の底部に前記突出部を形成するものである上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（１２）前記突出部形成用凹部は、前記突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材の加圧面の中央付近に設けられている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（１３）前記突出部形成用凹部は、略円柱状空間である上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（１４）前記突出部形成用凹部は、複数設けられている上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。
（１５）前記突出部形成工程は、絞り比が１．７以下となるように、前記絞り加工もしくは前記しごき加工もしくは前記絞り加工と同時にしごき加工をするものである上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物の製造方法。【０００７】  上記目的を達成するものは以下のとおりである。
（１６）突出部形成用凹部が設けられ金属成形物成形用素材の突出部形成予定部位及びその周辺部の一方の面を圧迫する第１の加圧面保有部材と、前記突出部形成予定部位及びその周辺部の他方の面を圧迫する第２の加圧面保有部材と、前記金属成形物成形用素材の側面形状を成形するためのダイスとを備えることを特徴とする金属成形物を成形するための成形装置。
（１７）前記成形装置は、前記金属成形物成形用素材を周辺部を狭持して該成形用素材にしわが生じることを抑制するためのしわ抑え部を備えている上記（１６）に記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
（１８）前記成形装置は、前記第１の加圧面保有部材及び前記第２の加圧面保有部材が前記突出部形成予定部位及びその周辺部を圧迫した状態で前記ダイスに対して前記突出部形成予定部位及びその周辺部の他方の面側に進行可能となっている上記（１６）または（１７）に記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
（１９）前記成形装置は、前記第１の加圧面保有部材及び前記第２の加圧面保有部材が前記突出部予定部位及びその周辺部を圧迫した状態で、該第１の加圧面保有部材及び第２の加圧面保有部材に対して前記ダイスが前記突出部形成予定部位及びその周辺部の一方の面側に進行可能となっている上記（１６）ないし（１８）のいずれかに記載の突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置。
【発明の効果】
【０００８】  本発明は、一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法であって、該製造方法は、平板部を有する金属成形物成形用素材を準備する工程と、該成形用素材の前記平板部の突出部形成予定部位及びその周辺部を両面より圧迫するものであり、かつ、少なくとも一方の面を突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により圧迫するとともに、該突出部形成予定部位及びその周辺部に引っ張り応力を付与することにより、前記平板部形成材料の一部を前記突出部形成用凹部内に圧入させる突出部形成工程とを行うものである。
このため、本発明の製造方法によれば、低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物を成形することができる。【０００９】  また、本発明は、突出部形成用凹部が設けられ金属成形物成形用素材の突出部形成予定部位及びその周辺部の一方の面を圧迫する第１の加圧面保有部材と、前記突出部形成予定部位及びその周辺部の他方の面を圧迫する第２の加圧面保有部材と、前記金属成形物成形用素材の側面形状を成形するためのダイスとを備える金属成形物を成形するための成形装置である。
このため、本発明の成形装置を用いれば、低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  本発明の実施例である一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法及び一体成形された突出部を有する金属成形物を成形するための成形装置（成形金型）について添付図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例である一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法を説明するための説明図（成形前を示す図）、図２は、本発明の実施例である一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法を説明するための説明図（成形途中を示す図）、図３は、本発明の一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法を説明するための説明図（成形終了時を示す図）である。【００１１】  本発明の一体成形された突出部５を有する金属成形物１の製造方法は、平板部２ｃを有する金属成形物成形用素材２を準備する工程と、成形用素材２の平板部２ｃの突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを両面２ａ，２ｂより圧迫するものであり、かつ少なくとも一方の面２ａを突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材（本発明の実施例ではパンチ部材）１１により圧迫するとともに、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆに引っ張り応力を付与することにより、平板部形成材料の一部を突出部形成用凹部１４内に圧入させる突出部形成工程とを行うものである。【００１２】  本発明の製造方法によれば、平板部２ｃを圧迫した状態で、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆに引っ張り応力を付与するので、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの流動性が高まった状態において、突出部形成工程が行われる。よって、従来の後方押出成形より、低荷重で一体成形された突出部５を形成することができる。また、本発明の方法によれば、後方押出成形より十分に高さが高い突出部５を有する金属成形物１を成形することができる。また、本発明の製造方法によれば、金属成形物の突出部形成部付近の背面にひけ（窪み）が形成されにくくなる。これにより突出部形成部付近の強度が十分に高い金属成形物を成形することができる。また、ひけが形成されにくいことにより美観にすぐれた金属成形物を成形することができる。【００１３】  まず、図１ないし図３の実施例の製造方法に使用される成形装置（成形金型）について説明する。
成形装置１０は、突出部形成用凹部１４が設けられ金属成形物成形用素材２の突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの一方の面２ａを圧迫する第１の加圧面保有部材１１と、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの他方の面２ｂを圧迫する第２の加圧面保有部材１３と、金属成形物成形用素材２の側面形状を成形するためのダイス１７とを備える。
また、成形装置１０は、第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３により突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを両面２ａ，２ｂより圧迫した状態で絞り加工を行う機構を有している。【００１４】  また、本発明の実施例の成形装置１０は、成形用素材２にしわが生じることを抑制するためのしわ抑え部材２２を備えている。これにより、成形途中に成形用素材にしわが発生することを防止することができる。
本発明の実施例の成形装置１０は、図１に示すように、第１の加圧面保有部材１１と、第２の加圧面保有部材１３と、ダイス１７と、しわ抑え部材２２とを備えている。また、成形装置１０は、成形用素材２を位置決めする素材ガイド２４と、しわ抑え部材２２に付勢力を付与する付勢部２５等を備えている。
成形装置１０は、図２または図３に示すように、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３が突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを両面より圧迫した状態でダイス１７に対して相対的に突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの他方の面２ｂ側に進行する機構を有している。【００１５】  具体的には、第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とが成形用素材２を両面より圧迫した状態で、固定されたダイス１７に対して第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とが下方に（他方の面側に）進行可能な機構を有しているものであることが好ましい。
また、成形装置１０は、第１の加圧面保有部材１及び第２の加圧面保有部材１３が突出部予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを圧迫した状態で、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３に対してダイス１７が突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの一方の面２ａ側に進行可能となっていてもよい。具体的には、成形装置１０は、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３とにより成形用素材２を両面より圧迫し、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３とをほぼ動かないようにした状態で、ダイス１７を上方に（一方の面側に）進行可能な機構を有するものであってもよい。また、この場合、成形装置の第１の加圧面保有部材１１が駆動可能であり、第２の加圧面保有部材１３が固定可能であってもよい。【００１６】  この実施例の成形装置１０は、絞り加工により成形用素材２を筒状絞りするとともに、筒状絞りにより作製される筒状部材１の底部１ａに突出部５を形成するものである。具体的に、本発明の実施例の成形装置１０は、成形用素材２を円筒部材１に成形するとともに、円筒部材１の底部内面もしくは外面に突出部５を形成するものである。なお、成形装置１０は、成形用素材２を絞り加工するとともに突出部５を形成するものであればいかなるものであってもよい。【００１７】  以下、成形装置１０の第１の加圧面保有部材１１、第２の加圧面保有部材１３、ダイス１７、しわ抑え部１６、付勢部２５、素材ガイド２４について説明する。
第１の加圧面保有部材（本発明の実施例ではパンチ）１１は、図１に示す実施例では、成形用素材２を一方の面側（図１に示す実施例では上方）から加圧するためのものである。第１の加圧面保有部材１１は、加圧面１２が平坦に形成され、本体部が円柱状となっている。第１の加圧面保有部材１１は、ダイス穴１８内を上下にスライド可能となっている。また、第１の加圧面保有部材１１の肩部（パンチ肩）には、成形用素材２の破断を防止するためにＲが設けられていることが好ましい。第１の加圧面保有部材１１の直径は、５０ｔ０〜５００ｔ０ｍｍであることが好ましい。（ｔ０：金属板の初期肉厚とする。以下同様）、また、第１の加圧面保有部材１１の肩部に形成されたＲ（パンチ肩）は、２ｔ０〜５ｔ０ｍｍであることが好ましい。【００１８】  第１の加圧面保有部材１１の加圧面１２には、図１に示すように、成形用素材２に突出部５を形成するための突出部形成用凹部１４が設けられている。突出部形成用凹部１４は、略円柱状空間、角柱状空間等の柱状空間等が挙げられる。図１，図２，図３に示す実施例では、略円柱状空間である。また、突出部形成用凹部１４は、突出部５の形成され易さの観点から、加圧面（パンチ面）１２に対してほぼ垂直に形成されていることが好ましい。突出部形成用凹部１４が上述したような構成を有することにより、金属成形物１の底部１ａの内面には、図３に示すような、円柱状の突出部５が形成される。
また、突出部形成用凹部１４の開口部には、図１，図２，図３に示すように、Ｒが設けられていることが好ましい。開口部のＲは、０．５ｔ０〜２ｔ０ｍｍであることが好ましい。突出部形成用凹部１４の開口部にＲを設けることにより、平板部形成材料が突出部形成用凹部１４内に進入し易くなる。【００１９】  突出部形成用凹部１４の直径としては、０．５ｔ０〜４ｔ０ｍｍであることが好ましく、特に、ｔ０〜３ｔ０ｍｍであることが好ましい。また、突出部形成用凹部１４は、突出部５の形成され易さの点から、突出部形成用凹部１４の加圧面（パンチ面）１２の中央付近に形成されていることが好ましい。【００２０】  また、突出部形成用凹部としては、図４に示すような筒状空間２９であってもよい。このような突出部形成用凹部２９が設けられた加圧面保有部材（パンチ）２８を用いてプレスすることにより、図１０に示すように、金属成形物４５の底部４６の内面には、円筒状の突出部４７が形成される。また、突出部形成部用凹部は、加圧面保有部材（パンチ面）に複数設けられていてもよい。このような突出部形成用凹部３１が設けられた加圧面保有部材（パンチ）３０を用いてプレスすることにより、図１１に示すように、金属成形物５０の底部５１には、複数（図１０では２本）の円柱状の突出部５２が形成される。また、突出部形成用凹部としては、加圧面保有部材（パンチ面）に形成された細かい凹凸であってもよい（図示せず）。このような加圧面保有部材（パンチ）を用いれば、板面に細かい凹凸が形成された金属成形物を作製することができる。また、突出部形成用凹部は、凹部奥方向に向かって縮径していてもよい。例えば、突出部形成用凹部は、凹部奥方向に向かって縮径する円錐、三角錐、四角錐等の多角錐等の空間であってもよい。また、突出部形成用凹部は、板面にラチェット機構を形成するような形状となっていてもよい。【００２１】  また、第１の加圧面保有部材（パンチ部）１１には、突出部形成用凹部１４内の空気が排出される空気排出路２３が形成されていることが好ましい。空気排出路２３は、突出部形成用凹部１４と連通しており、凹部１４内の空気を外部に排出するものとなっている。【００２２】  本発明の実施例のダイス１７は、第１の加圧面保有部材１１により加圧（プレス）される金属板２を円筒状に成形するための円柱状空間となっているダイス穴１８を備えている。ダイス穴の内径とパンチ外径とのクリアランスは、絞り加工の場合は、ｔ０〜１．２ｔ０ｍｍであることが好ましい。ダイス１７の上面１９は、図１，図２に示す実施例では、平坦に形成され、後述するしわ抑え部材２２とともに金属板２の周辺部のしわの発生を防止するしわ抑え部１６を構成している。ダイス肩２１には、金属板２の破断を防止する点からＲが設けられている。ダイス肩半径は、２ｔ０〜５ｔ０ｍｍ、特に、３ｔ０〜５ｔ０ｍｍであることが好ましい。【００２３】  しわ抑え部１６は、図１，図２に示す実施例では、上述したダイス１７の上面１９と、しわ抑え部材２２により構成されている。本発明の実施例において、しわ抑え部材２２の下端面は、平坦となっており、ダイス１７の上面１９との間に成形用素材２を挟持可能なものとなっている。図１，図２に��すしわ抑え部１６は、成形用素材２の周辺部全周を抑えるものとなっている。なお、しわ抑え部１６は、成形用素材２の周辺部３を部分的に挟持するものであってもよい。しわ抑え部１６は、成形用素材２の周辺部３を挟持可能な構成を有していれば上述したものに限定されない。また、しわ抑え部１６は、第１の加圧面保有部材１１の加圧に伴って金属板２の中央付近がダイス穴１８の内側に引き込まれるように金属板２を狭持することが好ましい。しわ抑え部１６は、図１に示すように、しわ抑え部材２２を付勢部２５により付勢することにより、成形用素材２の周辺部を狭持している。付勢部２５としては、スプリング、ウレタンゴム、ダイクッション等が挙げられる。本発明の実施例では、付勢部２５は、スプリングである。【００２４】  第２の加圧面保有部材（本発明の実施例では、カウンターパンチ、背圧付加部）１３は、図１，図２に示すように、成形用素材２の平板部２ｃの突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを他方の面（下方）から加圧するものである。本発明の実施例において、第２の加圧面保有部材１３の加圧面１５は、円形の平坦面となっている。第２の加圧面保有部材１３の頭部及び本体部は円柱状部となっており、頭部は本体部より小径となっている。また、第２の加圧面保有部材１３は、ダイス穴１８内部を上下にスライド可能なものとなっている。図１に示す実施例において、第２の加圧面保有部材（本発明の実施例では、カウンターパンチ、背圧付加部）１３の頭部の直径は、第１の加圧面保有部材１１の頭部の直径とほぼ同じとなっている。
以上のような成形装置１０を用いて本発明の製造方法が行われる。【００２５】  図１ないし図３に示す実施例の製造方法は、第１の加圧面保有部材（パンチ部材）１１と第２の加圧面保有部材（カウンターパンチ部材、背圧付加部）１３により金属板２を圧迫（狭圧）した状態で、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３とをダイス１７に対して他方の面２ｂ側（下方）に進行させ絞り加工を行うことにより突出部５を有する金属成形物１を成形する方法である。
また、図１ないし図３の実施例の一体成形された突出部５を有する金属成形物１の製造方法は、金属板（成形用素材）２から一体成形された突出部５を有する金属成形物１を製造するものである。【００２６】  まず、本発明の製造方法の平板部を有する金属板成形物成形用素材２を準備する工程について説明する。成形用素材としては、金属板（平板）２もしくは金属板から絞り加工等により形成された平板状の底部を有する筒状部材等が挙げられる。なお、成形用素材としては、平板部を有するものであればいかなる形状を有していてもよい。
成形用素材２の材質としては、公知のプレス用材料が用いられることが好ましい。例えば、ＳＰＨＣ、ＳＰＨＤ、ＳＰＨＥ等の熱延鋼板、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ等の圧延綱板、その他、純アルミニウム、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金、Ｍｇ合金等により作製された板材が挙げられる。なお、成形用素材としては、積層板であってもよい。また、製造方法に用いられる成形用素材は、突出部が形成されることによる肉厚の減少を考慮してパンチによりプレスされる部分（突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆ）がその他の部分より肉厚になっていてもよい。また、本発明の実施例で用いられる成形用素材の形状としては、金属成形物の形状、加工条件等に基づき適当な形状を選択することができる。本発明の実施例では、円筒部材を作製するため、円形の成形用素材を準備することが好ましい。また、突出部形成工程に用いられる成形用素材の成形用素材直径／成形用素材肉厚は、５以上、特に、２０以上であることが好ましい。本発明の実施例の場合は、成形用素材の直径は、３９〜５１ｍｍ、肉厚は、０．８〜１．０ｍｍであることが好ましい。【００２７】  金属板（成形用素材）としては、円形の金属板に限定されず、正方形、長方形等の四角形、五角形等多角形の金属板であってもよい。
また、成形用素材としては（図示せず）としては、例えば、金属板を絞り加工等により加工して成形したフランジ部を有する筒状部材であってもよい。また、成形用素材は、突出部形成工程前にアセトン等により脱脂することが好ましい。【００２８】  次に、本発明の突出部形成工程について説明する。
この実施例の突出部形成工程は、図１ないし図３に示すように、絞り加工により金属成形物成形用素材２を筒状絞りするとともに、筒状絞りにより成形される筒状部材（金属成形物）１の底部１ａに突出部５を形成するものである。これにより、一体成形された突出部（支持部）を有する金属成形物を煩雑な工程を経ることなく成形することができる。
この実施例の成形用素材２の平板部の突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを両面より加圧（狭圧）するものである。具体的には、後述する第１の加圧面保有部材１１により一方の面側から加圧され第２の加圧面保有部材１３により他方の面側から加圧され両面より圧迫される。【００２９】  また、図１ないし図３に示す実施例では、成形用素材２の平板部２ｃの突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを一方の面より、突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材１１により加圧するものである。
また、図１ないし図３に示す実施例の製造方法における引っ張り応力は、成形用素材２を絞り加工することにより付与されるものである。これにより金属成形物を成形する一連の流れにおいて引っ張り応力を付与することが可能となる。【００３０】  また、本発明の突出部形成工程は、図１，図２に示すように、成形用素材２の周辺部（周縁部）を狭持した状態で行われるものである。これにより成形用素材にしわが生じることを抑制することができる。
さらに、この実施例の突出部形成工程は、図２に示すように、第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とが成形用素材２を両面より圧迫した状態で、ダイス１７に対して相対的に第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とが他方の面２ｂ側（下方）に進行するように行われる。このような動作により、第１の加圧面保有部材１１が成形用素材２をダイス穴１８に押し込むことにより成形用素材２の突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆには引っ張り応力が付与される。【００３１】  具体的に、突出部形成工程は、図１ないし図３に示すように、固定されたダイス１７に対して、第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とが下方に進行することにより行われる。また、突出部形成用工程は、図１ないし図３に示すように、第１の加圧面保有部材１１と第２の加圧面保有部材１３とがほぼ動かない状態で、ダイス１７を上方に進行させることにより行ってもよい。このように突出部形成用工程を行うことにより、図３に示すように、筒状部材１の底部１ａの内面に突出部５が形成される。【００３２】  図１ないし図３に示す実施例の製造方法の突出部形成工程は、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの他方の面２ｂに付加された荷重が一方の面２ａに付加される荷重とほぼ同じ状態で行われる。また、突出部形成工程においては、一方の面２ａに付加された荷重は他方の面２ｂに付加された荷重２ｂより大きい状態で行われてもよい。【００３３】  また、本発明の実施例の突出部形成工程においては、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの一方の面２ａからのみ突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材１１により加圧して突出部形成予定部位２ｅの一方の面に突出部を形成するものであるがこれに限定されず、両面から突出部形成用凹部を有する加圧面保有部材により圧迫して突出部形成予定部位の両面に突出部を形成するものであってもよい。
また、本発明の実施例の突出部形成工程は、成形用素材の平板部の突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆを一方の面２ａより加圧するものであってもよい。例えば、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの他方の面２ｂから加圧する加圧面１５を有する加圧面保有部材（第２の加圧面保有部材）１３を固定して、一方の面２ａからのみ加圧する（本発明の実施例では第１の加圧面保有部材１１により加圧する）ものであってもよい。このようなものであっても、突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆが圧迫される。【００３４】  また、本発明の突出部形成工程は、成形用素材２の一方の面２ａと突出部形成用凹部１４を有する加圧面１２との間の摩擦係数が、金属成形物成形用素材２の他方の面２ｂと他方の面２ｂを加圧する加圧面１５との間の摩擦係数より小さい状態で行われてもよい。【００３５】  また、突出部形成工程は、成形用素材２の平板部２の突出部形成予定部位２ｅ及びその周辺部２ｆの一方の面２ａを加圧する第１の加圧面保有部材１１と、他方の面２ｂを加圧する第２の加圧面保有部材１３と、成形用素材２を成形するためのダイス１７と、ダイス１７とともに成形用素材２の周縁部３を狭持し成形用素材２のしわの発生を抑制するためのしわ抑え部材２２とを備える成形装置１０を用いて行われるものであって、一方の面２ａと第１の加圧面保有部材１１との間の摩擦係数、ダイス１７と他方の面２ｂとの間の摩擦係数、しわ抑え部材２２と一方の面２ａとの摩擦係数が、他方の面２ｂと第２の加圧面保有部材１３との摩擦係数より小さい状態で行われるものである。
このようなものであれば、第１の加圧面保有部材１１の加圧面１２と接触する面側の平板部形成材料の材料流動性が、第２の加圧面保有部材１３と接触する面側の成形用素材材料の流動性より大きくなるため、突出部形成用凹部１４内に第１の加圧面保有部材１１の加圧面１２と接触する面側の成形用素材材料が進入し易くなり、低荷重で一体成形された突出部を有する金属成形物を成形することが可能となる。また、このような構成により、従来のものよりひけ無しで十分な高さを有する突出部を形成することができる。【００３６】  具体的には、突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材１１の加圧面１２と金属成形物成形用素材２の一方の面２ａとの摩擦係数をμ１とし、金属成形物成形用素材の他方の面２ｂと他方の面２ｂを加圧する加圧面１５との間の摩擦係数をμ２とした場合、摩擦係数μ１は、摩擦係数μ２より０．０２〜０．１５小さいものとなっていることが好ましい。このようなものであれば、低荷重で十分な高さを有する突出部を形成することが可能となる。【００３７】  また、突出部形成工程は、突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材１１の加圧面１２もしくは金属成形物成形用素材２の一方の面２ａを低摩擦化処理した状態にて行うことが好ましい。
また、本発明の実施例において突出部形成工程は、しわ抑え部材２２の成形用素材２の周辺部３との接触部もしくは成形用素材２の一方の面２ａを低摩擦化処理した状態て行うことが好ましい。低摩擦化処理としては、上述した潤滑剤の付与、低摩擦化表面処理などが好ましい。
また、本発明の実施例において突出部形成工程は、成形用ダイス１７の成形用素材２の周辺部３との接触部もしくは成形用素材２の他方の面２ｂを低摩擦化処理した状態で行うことが好ましい。低摩擦化処理としては、上述した潤滑剤の付与、低摩擦化表面処理などが好ましい。【００３８】  潤滑剤としては、フッ素樹脂微粉末（例えば、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂等の微粉末）、ポリオレフィンワックス（例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等）、１つの粒子中にポリオレフィンとフッ素樹脂とが混在して含まれる潤滑剤、グラファイト、窒化ホウ素、フッ化カーボン、鉱油、鉱油とリン系エステルの混合物、鉱油とアルコール、黒鉛、２硫化モリブデンが挙げられる。特に、成形用素材が鉄の場合、鉱油とリン系エステルが好ましく、成形用素材がアルミニウムの場合、鉱油とアルコールの混合物が好ましい。【００３９】  また、低摩擦化処理としては、第１の加圧面保有部材１３、しわ押さえ部材２２、成形用ダイス１７に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティング、フッ素樹脂（例えば、テトラフルオロエチレン）コーティングなどを行ってもよい。
また、低摩擦化表面処理としては、成形用素材もしくは第１の加圧面保有部材等の表面に潤滑性の樹脂被膜を形成することが好ましい。潤滑性の樹脂被膜としては、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル等を用いて作製されていることが好ましい。樹脂被膜としては、これらの樹脂を素材板に塗布、または、これらの樹脂により作製したフィルムを素材板面に貼り付けることにより形成することが好ましい。潤滑性の樹脂被膜は、素材板の少なくともパンチと接触する部分に形成されていればよい。【００４０】  また、低摩擦化表面処理としては、素材板表面に金属メッキ等することにより行ってもよい。金属メッキとしては、亜鉛メッキ、クロメートメッキ等が好ましい。
また、低摩擦化表面処理としては、成形用素材２の表面を、酸による腐蝕、ショットピーニング、バレル等により粗くすることにより行うことが好ましい。これにより、第１の加圧面保有部材１１、ダイス１７と第２の加圧面保有部材１３としわ抑え部材２２と、成形用素材２との間の摩擦力が低下する。また、上記を潤滑剤の付与、プレコート処理、表面処理のうち少なくとも２つを併用してもよい。【００４１】  また、突出部形成工程は、金属成形物成形用素材２の他方の面２ｂもしくは他方の面２ｂを圧迫する部材の加圧面を高摩擦化処理した状態にて行うものであってもよい。高摩擦化処理としては、高摩擦化物質の付与、高摩擦化表面処理などが好ましい。
高摩擦化物質としては、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴムなどのゴム材の粉体、軟質塩化ビニル、オレフィン系エラストマー（ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマー）、アミド系エラストマー（ポリアミドエラストマー）、スチレン系エラストマー（例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレンブチレン−スチレンコポリマー）、ポリウレタン、ウレタン系エラストマーなどのエラストマーの粉体などが使用できる。【００４２】  高摩擦化表面処理としては、第２の加圧面保有部材１３にＴｉＮコーティング、ＴｉＣコーティングを施してもよい。また、高摩擦化表面処理は、成形用素材表面をリン酸塩の化成処理により行ってもよい。
また、本発明の実施例の突出部形成工程は、第２の加圧面保有部材１３と成形用素材２との接触部を無潤滑状態として行ってもよい。【００４３】  具体的に、本発明の製造方法の突出部形成工程は、まず、図１に示すように、素材用ガイド２４をダイス１７の上面に配置して、素材用ガイド２４の中に成形用素材２を配置して成形用素材２の上にしわ抑え部材２２を配置して、これらをボルト等で固定する。そして、ダイス１７の上方に第１の加圧面保有部材１１を配置して、ダイス１７の下方に第２の加圧面保有部材１３を配置して、突出部形成工程（背圧絞り加工）を開始する。
しわ抑え荷重としては、金属成形物の形状、素材板の板厚、素材板直径、ダイス肩半径等にもよるが、本発明の実施例では、１００〜４００ｋｇであることが好ましい。
第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３により付加される面圧（ＭＰａ）は、成形用素材２の降伏応力（ＭＰａ）の１〜３倍であることが好ましい。【００４４】  また、第１の加圧面保有部材１１により付加される荷重が第２の加圧面保有部材１３に付加される荷重より大きい場合、絞り比によるが、第１の加圧面保有部材１１の荷重の３０％以上の荷重を第２の加圧面保有部材１３により付加しながら行われることが好ましく、特に、第１の加圧面保有部材１１の５０〜８０％の荷重を第２の加圧面保有部材１３により付加しながら行うことが好ましい。また、本発明の実施例において、最低背圧荷重は、絞り比にもよるが、１０〜１５ｔｏｎであることが好ましい。【００４５】  絞り加工の絞り比は、特に、１．７以下、特に、１．３〜１．７であることが好ましい。絞り比が１．７以下であれば、筒状部材の底部に、実用的な突出部を形成することができる。なお、絞り比は、実用的は実用的な突出部を形成することができるものであれば、１．７以上であってもよい。また、絞り比が大きくなるほど、突出部形成のための最低パンチ荷重は小さくなる。
上述した製造方法によれば、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３とにより金属板２を両面より圧迫した状態で、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３とをダイス１７に対して他方の面側（実施例では、下方）に進行させることにより、金属板２は周辺部（フランジ部）３が内側に引き込まれるようにダイス穴１８に絞りこまれ、金属板２により円筒部材１の側壁部及び底部が形成されていく。そして、図１，図２，図３に示すように、円筒部材１が成形されていくにつれて、円筒部材１の底部１ａの内面の形成材料が加圧面（パンチ面）１２に設けられた突出部形成用凹部１４内に圧入され突出部形成用凹部１４内に突出部５が形成されていく。本発明の実施例では、突出部形成用凹部１４が円柱状空間であるため、突出部５は円柱状に形成される。【００４６】  そして、また、成形の終盤においては、金属板２の周辺部３がしわ抑え部１６の間から開放されており、周辺部３が解放された後、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３が所定距離進行した後成形が終了する。
なお、第１の加圧面保有部材１１及び第２の加圧面保有部材１３により金属板２を両面より圧迫した状態で動かないように固定した状態で、ダイス１７を一方の面側（実施例では上方）に進行させた場合であっても上述したように、一体成形された底部１ａに突出部５を有する円筒部材１を成形することができる。【００４７】  また、第２の加圧面保有部材１３のいずれかを駆動せず固定した状態として、もう第１の加圧面保有部材１１を駆動可能にして成形用素材２の両面を圧迫した場合であっても上記と同様に底部１ａに突出部５を有する円筒部材１を成形することができる。
なお、突出部形成工程は、筒状絞りにより円筒部材を成形しつつ円筒部材の底部に突出部を形成するものであるが、これに限定されるものではなく、筒状絞りにより多角形の筒状部材を成形しつつ、筒状部材の底部に突出部を形成するものであってもよい。
なお、上述した絞り加工と同時にしごき加工を行ってもよい。この製造方法は、絞り加工により成形された底部を有する筒状部材を、その側壁部板厚よりもクリアランスが小さい第１の加圧面保有部材（パンチ）１１とダイス１７との間に強引に押し込み板厚を減少させ、筒状部材を軸方向に引き延ばすことにより行われる。【００４８】  この製造方法においては、絞り加工により第１の加圧面保有部材１１による絞り込み及び第１の加圧面保有部材１１とダイス１７との間におけるしごきにより、成形用素材の突出部形成予定部位及びその周辺部に引っ張り応力が付与される。このため、この製造方法によっても低荷重で一体成形された突出部を形成することができる。【００４９】  次に、本発明の他の実施例の製造方法について説明する。図６は、本発明の他の実施例である一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法を説明するための説明図であり（成形前を示す図）、図７は、本発明の他の実施例である一体成形された突出部を有する金属成形物の製造方法を説明するための説明図であり（成形途中を示す図）、図８は、本発明の他の実施例である一体成形された金属成形物の製造方法を説明するための説明図（成形終了時を示す図）である。
この実施例の製造方法は、絞り加工、冷間鍛造等により製造された成形用素材（本発明の実施例では底部を有する筒状成形物）にしごき加工（いわゆる単独しごき）を施すことにより、一体成形された突出部５を有する金属成形物を製造するものである。【００５０】  本発明は、一体成形された突出部５を有する金属成形物１の製造方法であって、この製造方法は、平板部４１ｃを有する金属成形物成形用素材４０を準備する工程と、成形用素材４０の平板部４１ｃの突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを両面４１ａ，４１ｂより圧迫するものであり、かつ少なくとも一方の面４１ａを突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材３４により圧迫するとともに、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆに引っ張り応力を付与することにより、平板部形成材料の一部を突出部形成用凹部１４内に圧入させる突出部形成工程とを行うものである。本発明の製造方法によれば、上述した絞り加工と同様の効果を得ることができる。【００５１】  この実施例で使用される成形装置３３は、図６，図７，図８に示すように、第１の加圧面保有部材３４と、第２の加圧面保有部材３５と、ダイス３６とを備えている。
図６ないし図８の実施例に使用されるしごき加工により使用される成形装置（成形用金型）３３の基本構成は、成形装置１０と同様であり、上述した成形装置１０と比較してしわ抑え部材２２、付勢部２５を有さず、第１の加圧面保有部材３４、ダイス３６、第２の加圧面保有部材３５がしごき加工が可能な形状となっている点で異なっている。具体的には、第１の加圧面保有部材３４の頭部とダイス３６との間にしごき加工可能なクリアランスが形成されている。第１の加圧面保有部材３４の頭部と、ダイス３６の内側面とのクリアランスは、ｔ０〜０．４ｔ０ｍｍ、特に、０．８ｔ０〜０．６ｔ０ｍｍであることが好ましい。【００５２】  なお、この成形装置３３は、ダイス肩がＲとなっている円弧ダイスにより構成されているが、円弧ダイスの代わりに円錐ダイスを用いてもよい。なお、しごき加工により使用される成形装置３３は、しごき加工により成形用素材４０に突出部を形成するものであれば、図６，図７，図８に示すものに限定されない。
また、成形装置３３は、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５が成形用素材４０の突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを圧迫した状態で、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５がダイス３６に対して相対的に突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの他方の面側（下方）に進行する機構を有するものとなっている。【００５３】  具体的に、上述したように、第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とが成形用素材４０の平板部４１を両面より圧迫した状態で、固定されたダイス３６に対して第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とが下方に（他方の面側に）進行可能な機構を有しているものであることが好ましい。また、成形装置３３は、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５とにより成形用素材４０の平板部４１を両面より圧迫し、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５とをほぼ動かないようにした状態で、ダイス３６を上方に（一方の面側に）進行可能な機構を有するものであってもよい。また、成形装置３３の第１の加圧面保有部材３４が、加圧可能（駆動可能）であり、第２の加圧面保有部材３５が固定可能であってもよい。このようなものであっても、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを両面より圧迫ししごき加工を行うことができる。以上のような構成により、上述した突出部形成工程を行うことができる。摩擦係数の条件、潤滑等の状態は、しわ抑え部材との関係以外は、上述した通りであることが好ましい。【００５４】  次に、本発明の実施例の製造方法について説明する。
まず、平板部を有する金属成形物成形用素材４０を準備する工程で準備される金属成形物成形用素材４０は、本発明の実施例では、絞り加工、冷間鍛造等により成形された平板状の底部４１を有する筒状部材である。具体的に、成形用素材４０は、平板状の底部４１を有する円筒部材である。材質としては、上述した通りであることが好ましい。
次に、本発明の突出部形成工程について説明する。
この実施例の突出部形成工程は、しごき加工により金属成形物成形用素材４０を筒状絞りするとともに、筒状絞りにより成形される筒状部材（金属成形物）の底部に突出部を形成するものである。これにより、一体成形された突出部（支持部）５を有する金属成形物１を煩雑な工程を経ることなく成形することができる。【００５５】  具体的に、図６ないし図８に示す実施例の成形用素材４０の平板部４１の突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを両面より加圧（狭圧）するものである。
また、成形用素材４０の平板部４１の突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを一方の面より、突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材３４により加圧するものである。【００５６】  また、図６ないし図８に示す実施例の製造方法における引っ張り応力は、成形用素材板４０をしごき加工することにより付与されるものである。これにより、金属成形物を成形する一連の流れにおいて引っ張り応力を付与することが可能となる。
さらに、この実施例の突出部形成工程は、第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とが成形用素材４０を両面より圧迫した状態で、ダイス３６に対して相対的に第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とが他方の面３８ｂ側（下方）に進行するように行われる。このような動作により、図７に示すように、成形用素材（筒状部材）４０の側壁部がしごかれながらダイス穴３７内に押し込まれることにより、成形用素材４０の平板部４１の突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆには引っ張り応力が付与される。【００５７】  具体的に、突出部形成工程は、図６ないし図８に示すように、固定されたダイス３６に対して、第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とが下方に進行することにより行われる。また、突出部形成用工程は、第１の加圧面保有部材３４と第２の加圧面保有部材３５とがほぼ動かない状態で、ダイス３６を上方に進行させることにより行ってもよい。このように突出部形成用工程を行うことにより、図７，図８に示すように、筒状部材の底部の内面に突出部が形成される。【００５８】  図６ないし図８に示す実施例の製造方法の突出部形成工程は、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの他方の面４１ｂに付加された荷重が一方の面４１ａに付加される荷重とほぼ同じ状態で行われる。また、突出部形成工程においては、一方の面４１ａに付加された荷重は他方の面に付加された荷重４１ｂより大きい状態で行われてもよい。【００５９】  また、本発明の実施例の突出部形成工程においては、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの一方の面４１ａからのみ突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材３４により加圧して突出部形成予定部位４１ｅの一方の面に突出部を形成するものであるがこれに限定されず、両面から突出部形成用凹部１４を有する加圧面保有部材により圧迫して突出部形成予定部位の両面に突出部を形成するものであってもよい。
また、本発明の実施例の突出部形成工程は、成形用素材４０の平板部の突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの両面からの圧迫は、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆを一方の面４１ａより加圧するものであってもよい。例えば、本発明の実施例においては、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆの加圧面保有部材（第２の加圧面保有部材）３５を固定して、一方の面４１ａからのみ加圧する（本発明の実施例では第１の加圧面保有部材３４により加圧する）ものであってもよい。このようなものであっても、突出部形成予定部位４１ｅ及びその周辺部４１ｆが圧迫される。【００６０】  本発明の製造方法は、図６に示すように、円筒部材４０をダイス穴３７の開口部に配置して、ダイス３６の上方に第１の加圧面保有部材３４を配置して第２の加圧面保有部材３５を配置する。そして、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５により円筒部材４０の平板部４１を圧迫しながら、第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５を上述したように、ダイス３６に対して他方の面３８ｂ側に進行させることにより円筒部材４０の底部の一部の形成材料を突出部形成用凹部１４内に圧入させ突出部５を形成する。【００６１】  第１の加圧面保有部材３４及び第２の加圧面保有部材３５とをダイス３６に対して進行する際、円筒部材４０の側壁部は、第１の加圧面保有部材３４の頭部とダイス内壁面との間でしごかれ、軸方向に延びる。しごきにより、円筒部材４０の底部４１には、引っ張り応力が付与される。この引っ張り応力により底部の形成材料の流動性が高まり、底部の形成材料の一部が突出部形成用凹部１４内に圧入され易くなる。
上述した製造方法により成形された金属成形物は、例えば、ＭＤプレイヤー、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ノートパソコン等の筐体に使用されることが好ましい。金属成形物の板面に形成された突出部は、例えば、部品を取りつけるための支持部として、また、位置決め部として使用されることが好ましい。突出部は、ねじ切り等されて部品を取り付けるために使用されていてもよい。また、突出部に孔を形成してもよい。
【実施例】
【００６２】  次に、実施例（背圧絞り加工）、比較例（後方押出し加工）を行い以下の実験１を行った。
（背圧絞り加工装置の説明）
成形装置１０は、図１に示すように、パンチ１１と、カウンターパンチ１３と、ダイス１７と、しわ抑え板２２、素材ガイド２４、しわ抑え板２２を付勢するためのスプリング２５とを備えている。パンチ頭部の直径は３０ｍｍ、パンチ肩Ｒは４．５ｍｍ、突出部形成用凹部の開口部Ｒは２ｍｍ、カウンターパンチ頭部の直径は３０ｍｍ、ダイス内径３２．４ｍｍ、ダイス肩Ｒは４．５ｍｍであった。パンチ、カウンターパンチ、ダイスの材質はＳＫＨ５１、硬度ＨＲＣ６３である。
成形用素材としては、熱間圧延により製造されたマグネシウム合金板（ＡＺ３１）を切削により円盤状に切り出したもの（直径５１ｍｍ）を準備した。
図１に示すように、ダイス固定治具（図示せず）によって装置本体に固定されたダイス１７上に素材ガイド２４を置き、その中に金属板２、しわ抑え板２２、スプリング２５を順に設置し、その上にスプリング固定治具（図示せず）を置いた。そして、ダイス１７、素材ガイド２４、スプリング固定治具（図示せず）をボルトで締めてスプリング２５によりしわ抑え力を付勢した。そして、パンチ１１をダイス１７上方に、カウンターパンチ１３をダイス１７下部に設置した。しわ抑え力としては、２５０ｋｇであった。【００６３】（後方押出加工装置の説明）
成形装置６０は、図１２，図１３に示すように、突出部形成用凹部６４が設けられた加圧面６３を有するパンチ６２と、成形用ダイス６６とを備えていた。パンチ頭部の直径は３０ｍｍ、パンチ肩半径４．５ｍｍ、ダイス内径３２ｍｍ、ダイス肩半径５．５ｍｍであった。パンチ、成形用ダイスの材質はＳＫＨ５１、硬度ＨＲＣ６３であった。
金属場６７として、熱間圧延により製造されたマグネシウム合金（ＡＺ３１）を切削により円盤状に切り出したもの（直径２１ｍｍ）を準備した。
そして、図１２に示すように、金属板６７を成形用ダイス６６内に配置して、ダイス上方にパンチ６２を配置した。【００６４】（実験１）
上述した装置を用いて背圧絞り加工、後方押出し加工を行って、ひけ無しでボス（突出部）を成形することができる限界加工荷重（ｔｏｎ）及びそのときのボス高さｈ（ｍｍ）について測定した。
（背圧絞り加工の条件）
パンチ１１と金属板２との間、しわ抑え板２２と金属板２の間、ダイス１７と金属板２の間の摩擦係数μ１は、それぞれ０．０５であり、金属板２の初期肉厚ｔ０は、１．５ｍｍであった。また、測定は、円筒部材１の突出部５の径（パンチの突出部形成用凹部）をｄとし、円筒部材１の内径をＤとしたときに、Ｄ／ｄ値が２４となる場合において行われた。また、パンチの下降速度は、１ｍｍ／ｓであった。
以上のような条件において、カウンターパンチ１３と金属板２の間（領域工）の摩擦係数μ２を０．０５、０．１、０．１５、０．２に変化させたときについてひけ無しでボスを成形することができる限界加工荷重及びボス高さについて測定した。
（後方押出し加工の条件）
後方押出し加工においては、パンチ６２と金属板６７との間、ダイス内面と金属板６７との間の摩擦係数μは、０．１であり、初期肉厚ｔ０は、１．５ｍｍであった。また、パンチの下降速度は、１ｍｍ／ｓであった。【００６５】  上記条件のもと背圧絞り加工の限界加工荷重及びそのときのボス高さを測定したところ、背圧絞り加工の摩擦係数μ２が０．０５（摩擦係数差０）のときは、加工荷重３３ｔｏｎ、ボス高さ３．５ｍｍであり、摩擦係数μ２が０．１（摩擦係数差０．０５）のときは、加工荷重３８ｔｏｎ、ボス高さ４．２ｍｍであり、摩擦係数μ２が０．１５（摩擦係数差０．１）のときは、加工荷重４４ｔｏｎ、ボス高さ５．０ｍｍであり、摩擦係数μ２が０．２（摩擦係数差０．１５）のときは加工荷重５３ｔｏｎ、ボス高さ５．６ｍｍであった。
また、後方押出し加工の限界加工荷重及びそのときのボス高さを測定したところ、加工荷重６３．５ｔｏｎ、ボス高さ４．２ｍｍであった。
実験結果より、本発明の実施例である背圧絞り加工においてボスを成形する場合は、比較例である後方押出し加工によりボスを成形する場合より低荷重でボスを成形することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】  図１は、本発明の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（背圧絞り加工）を説明するための説明図（成形前の説明図）である。
【図２】  図２は、本発明の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（背圧絞り加工）を説明するための説明図（成形途中の説明図）である。
【図３】  図３は、本発明の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（背圧絞り加工）を説明するための説明図である（成形終了時の説明図）である。
【図４】  図４は、図１に示す製造方法に用いられる成形装置を構成する第１の加圧面保有部材の他の実施例を示す図である。
【図５】  図５は、図１に示す製造方法に用いられる成形装置を構成する第１の加圧面保有部材の他の実施例を示す図である。
【図６】  図６は、本発明の他の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（しごき加工）を説明するための説明図（成形前の説明図）である。
【図７】  図７は、本発明の他の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（しごき加工）を説明するための説明図（成形途中の説明図）である。
【図８】  図８は、本発明の他の実施例である突出部を有する金属成形物の製造方法（しごき加工）を説明するための説明図（成形終了時の説明図）である。
【図９】  図９は、本発明の実施例である突出部を有する金属成形物の断面図である。
【図１０】  図１０は、本発明の他の実施例である突出部を有する金属成形物の断面図である。
【図１１】  図１１は、本発明の他の実施例である突出部を有する金属成形物の断面図である。
【図１２】  図１２は、後方押出し成形加工法を説明するための説明図（成形前を示す図）である。
【図１３】  図１３は、後方押出し成形加工法を説明するための説明図（成形終了時を示す図）である。
【符号の説明】
【００６７】１  金属成形物
２  金属成形物成形用素材
２ｃ  成形用素材の平板部
２ｅ  突出部形成予定部位
２ｆ  突出部形成予定部位の周辺部
３  周辺部
５  突出部
１１  第１の加圧面保有部材
１２  加圧面
１３  第２の加圧面保有部材
１４  突出部形成用凹部
【図１】
2006315078.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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