(57)【要約】      （修正有）【課題】テーパダイを具備する上型とテーパパンチを具備する下型との型開の際に、金属製のプレートに形成されたカラーを、テーパパンチのテーパ面から確実に分離してテーパダイから抜き出すことのできる熱交換器用フィンの製造金型を提供する。【解決手段】プレート８０の穿設孔８２の周縁に、バーリング加工を施すための、下型５０に設けられたテーパパンチ５８と、上型１０に設けれられたテーパダイ１２と、テーパダイ１２内に設けられ、型開時にテーパダイ１２内に形成されたカラーを押し出すノックアウト１６とを具備する熱交換器用フィンの製造金型であって、バーリング加工及び延展加工を施して形成した所定高さのカラーの先端部の外周面側に外方に突出する突出部が形成されるように、前記カラーの先端部に対応するテーパダイの内周面の所定位置に凹溝２２が形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2007222919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉自在に設けられた上型と下型と、
前記下型に設けられ、先端部にバーリング部が形成されたパンチと、
前記上型に設けられ、周縁が突出片で囲まれている穿設孔が形成された金属製のプレートを前記上型と下型との間に挟み込んで型閉した際に、前記金属製のプレートに穿設された穿設孔を拡径するバーリング加工によって伸長された前記突出片から成るカラーを形成するように、前記パンチの先端部が進入するダイと、
前記パンチのダイへの進入方向に対して反対方向に付勢部材によって付勢されて前記ダイ内に設けられ、前記上型と下型とが型開きした際に、前記ダイ内に形成された所定高さのカラーを押し出すノックアウトとを具備し、
前記パンチの外周面には、前記上型と下型とが型閉する際に、前記パンチのバーリング部が穿設孔にバーリング加工を施して形成したカラーの先端を越えてダイの内方に進入したとき、前記カラーの内側面の実質的全面と接触するように、先端方向に縮径するテーパ面が形成され、
且つ前記ダイの内周面には、前記パンチの先端部の進入に伴って、前記パンチのテーパ面との間の距離が次第に短縮され、前記パンチのテーパ面との間に挟み込んだ前記カラーを圧縮して延展加工できるように、前記パンチの先端部の進入方向に縮径するテーパ面が形成されていると共に、
前記突出片に施したバーリング加工及び延展加工によって形成した所定高さのカラーの先端部の外周面側に外方に突出する突出部が形成されるように、前記カラーの先端部に対応する前記ダイの内周面の所定位置に凹部が形成されていることを特徴とする熱交換器用フィンの製造金型。
【請求項２】
凹部が、カラーの先端部に対応するダイの内周面の所定位置に、前記カラーの先端縁に沿って環状に形成された凹溝である請求項１記載の熱交換器用フィンの製造金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器用フィンの製造金型に関し、更に詳細には金属製のプレートに突出加工で形成された、周縁が突出片に囲まれた穿設孔にバーリング加工等を施して、所定高さのカラーを形成する熱交換器用フィンの製造金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルームクーラ等の熱交換器の熱交換部は、方形の金属製のプレート、例えばアルミウム板に複数個の所定高さのカラー付透孔を点設した複数枚の熱交換器用フィンから構成されている。
かかる複数枚の熱交換器用フィンは、各フィンのカラー付透孔の各々を合致させて重合され、これらの透孔にわたって銅等の熱伝導度の高い金属から成る銅管が挿入されて一体化されている。
この様な熱交換器用フィンを製造する製造金型としては、下記特許文献１に提案されているものがある。
【特許文献１】特開平４-１２３８２８号公報
【０００３】
上記特許文献１に提案されている製造金型の部分断面図を図５に示す。図５に示す製造金型は、可動型としての上型と固定型としての下型とが型開状態にある。
かかる下型を構成し、バネ等の付勢部材（図示せず）によって上型方向に付勢されているストリッパープレート１２０上には、穿設孔１０１の周縁を囲む突出片１０２が形成された金属製のプレート１００（以下、単にプレート１００と称することがある）が載置されている。
このプレート１００の穿設孔１０１の下方には、下型に固設されたパンチ１２４の先端部がストリッパープレート１２０の貫通孔１２１内に挿入されている。
かかるパンチ１２４の先端部には、その最先端部にガイド部１２６が形成され、ガイド部１２６の底部近傍には、上型に設けられたダイ１２２の内方に挿入され、プレート１００の穿設孔１０１を拡径するバーリング加工を施すバーリング部１３０が形成されている。
【０００４】
更に、パンチ１２４のバーリング部１３０の下方には、パンチ１２４のバーリング部１３０が穿設孔１０１を拡径するバーリング加工を施して伸長した突出片１０２から成るカラーの先端を越えてダイ１２２の内方進入したとき、カラーの内周面の実質的全面と接触する外周面が、先端方向に縮径するテーパ面１３２に形成されている。
また、かかるテーパ面１３２が形成されたパンチ１２４（以下、テーパパンチ１２４と称することがある）の先端部が挿入される上型に固設されたダイ１２２は、内周面がテーパパンチ１２４の先端部の進入方向に縮径するテーパ面１３４に形成されているテーパダイ（以下、テーパダイ１２２と称することがある）である。
このテーパダイ１２２内には、バネ等の付勢部材（図示せず）によって下型方向に付勢されているノックアウト１３６の先端部が挿入されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示す金型装置では、固定型である下型のストリッパープレート１２０上にプレート１００を載置した状態で、可動型である上型を降下して型閉した状態を図６に示す。この図６の中心線から左側の図６（ａ）が上型の降下途中状態を示し、図６の中心線から右側の図６（ｂ）が上型の降下終了直前（下死点近傍）の状態を示す。
図５に示す金型装置では、上型と下型との型閉の際に、その途中段階では、図６（ａ）に示す様に、テーパダイ１２２の内方にテーパパンチ１２４の先端部がノックアウト１３６の付勢力に抗して進入し、テーパパンチ１２４のバーリング部１２６が穿設孔１０１を拡径するバーリング加工を施して伸長した突出片１０２から成るカラー１０４を形成した後、カラー１０４の上方に抜け出る。
【０００６】
この状態でも、テーパパンチ１２４の先端部のテーパダイ１２２の内方への進入に伴って、テーパパンチ１２４のテーパ面１３２との間の距離が次第に短縮され、両テーパ面間に挟み込んだカラー１０４を圧縮して延展（圧延加工）できる。このため、圧延加工終了直前では、図６（ｂ）に示す様に、バーリング加工終了直後の図６（ａ）に示す、高さｈ1で厚さｔ1のカラー１０４を、圧延加工によって厚さｔ2と薄くしつつ、カラー１０４を高さｈ2と高くできる。
次いで、可動型である上型を上昇して型開し、バーリング加工及び圧延加工を施して形成した所定高さのカラー１０４は、ノックアウト１３６の付勢力によってテーパダイ１２２から押し出される。
この様に、図５に示す製造金型では、バーリング加工と圧延加工とを併用することによって、高いカラー１０４を形成できる。
【０００７】
ところで、近年、熱交換器の熱効率等の向上のため、プレート１００が種々のコーティング剤によって被覆されている。かかるプレート１００でも、図５に示す製造金型を用いた圧延加工によって、コーティング剤を剥離することなく所定高さのカラー１０４を形成できる。
しかし、コーティング剤の種類によっては、図５に示す製造金型を用いてプレート１００に加工を施すと、上型と下型との型開の際に、形成したカラー１０４がテーパパンチ１２４のテーパ面１３２から分離されない現象が発生することがある。プレート１００を覆うコーティング剤が摩擦剤として作用するためである。
この様な、形成したカラー１０４がテーパパンチ１２４のテーパ面１３２から分離されないで型開されると、カラー１０４はストリッパープレート１２０から大きな力を受け、座屈や変形等が発生し易い。
【０００８】
一方、内周面及び外周面がストレート形状のダイ及びパンチを用い、プレート１００の穿設孔１０２の周縁を囲む突出片１０２にしごき加工を施して所定高さのカラーを形成する通常の熱交換器用フィンの製造金型では、型開の際に、形成したカラー１０４がパンチの先端部から分離されない現象は発生しない。
しかし、しごき加工のみで所定高さのカラーを形成するには、そのしごき率を大きくしなくてはならないため、通常の熱交換器用フィンの製造金型を用いてコーティング剤で覆われたプレート１００にカラーを形成した場合には、コーティング剤が剥離する現象が発生し易い。
従って、図５に示す製造金型を用いても、型開の際に、プレート１００に形成したカラー１０４をテーパパンチ１２４のテーパ面１３２から確実に分離して、テーパダイ１２２から抜き出せることが要望されている。
そこで、本発明の課題は、テーパダイを具備する上型とテーパパンチを具備する下型との型開の際に、金属製のプレートに形成されたカラーを、テーパパンチのテーパ面から確実に分離してテーパダイから抜き出すことのできる熱交換器用フィンの製造金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討した結果、図５に示す製造金型において、テーパダイ１２２とテーパパンチ１２４とによるバーリング加工及び延展加工によって形成した所定高さのカラー１０４の先端部の外周面側に、その外方に突出する突出部が形成されるように、カラー１０４の先端部に対応するテーパダイ１２２の内周面の所定位置に凹溝を形成することによって、型開の際に、カラー１０４とテーパパンチ１２４とを確実に分離できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、開閉自在に設けられた上型と下型と、前記下型に設けられ、先端部にバーリング部が形成されたパンチと、前記上型に設けられ、周縁が突出片で囲まれている穿設孔が形成された金属製のプレートを前記上型と下型との間に挟み込んで型閉した際に、前記金属製のプレートに穿設された穿設孔を拡径するバーリング加工によって伸長された前記突出片から成るカラーを形成するように、前記パンチの先端部が進入するダイと、前記パンチのダイへの進入方向に対して反対方向に付勢部材によって付勢されて前記ダイ内に設けられ、前記上型と下型とが型開きした際に、前記ダイ内に形成された所定高さのカラーを押し出すノックアウトとを具備し、前記パンチの外周面には、前記上型と下型とが型閉する際に、前記パンチのバーリング部が穿設孔にバーリング加工を施して形成したカラーの先端を越えてダイの内方に進入したとき、前記カラーの内側面の実質的全面と接触するように、先端方向に縮径するテーパ面が形成され、且つ前記ダイの内周面には、前記パンチの先端部の進入に伴って、前記パンチのテーパ面との間の距離が次第に短縮され、前記パンチのテーパ面との間に挟み込んだ前記カラーを圧縮して延展加工できるように、前記パンチの先端部の進入方向に縮径するテーパ面が形成されていると共に、前記突出片に施したバーリング加工及び延展加工によって形成した所定高さのカラーの先端部の外周面側に外方に突出する突出部が形成されるように、前記カラーの先端部に対応する前記ダイの内周面の所定位置に凹部が形成されていることを特徴とする熱交換器用フィンの製造金型にある。
かかる本発明において、凹部を、カラーの先端部に対応するダイの内周面の所定位置に、前記カラーの先端縁に沿って環状に形成された凹溝とすることによって、カラーとパンチの先端部との分離を更に一層確実にできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る製造金型によれば、上型と下型との型閉によって、テーパ面が形成されたテーパパンチとテーパダイとによって、バーリング加工及び圧延加工が施されて所定高さのカラーを形成した後、上型と下型とを型開して、テーパダイからテーパパンチのテーパ面を抜き出す際に、カラーは、その先端部に形成された突出部がテーパダイの内周面に形成した凹部に係止されるため、テーパパンチのテーパ面から確実に分離できる。その後、ノックアウトの付勢力によってカラーは、テーパダイから抜き出すことができる。
このため、本発明に係る製造金型を用いることによって、コーティング剤で覆われた金属製のプレートに、コーティング剤を剥離することなく所定高さのカラーを確実に形成できる結果、熱効率等が向上された熱交換器用フィンを効率よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る製造金型の一例を図１に示す。図１は本発明に係る製造金型の部分断面図である。
図１に示す製造金型では、一対の上型１０と下型５０とが設けられており、上型１０が固定型である下型５０に対して上下動する可動型である。図１においては、上型１０と下型５０とは型開状態にある。
かかる上型１０に固設されている筒状のダイ１２内には、下型５０の方向に付勢部材としてのバネ１４によって付勢されているノックアウト１６が設けられている。このダイ１２及びノックアウト１６は、各々の下面が下型５０の下面に一致している。
また、下型５０には、ストリッパープレート５２が、上型１０の方向に付勢部材としてのバネ５４によって付勢されている。このストリッパープレート５２には、貫通孔５６が形成されており、下型５０に固設されたパンチ５８の先端部が挿入されている。このパンチ５８の先端面も、ストリッパープレート５２の上面に一致している。
【００１２】
図１に示すダイ１２及びパンチ５８の各々の先端部分の拡大図を図２に示す。上型１０に固設されたダイ１２は、後述する様に、上型１０と下型５０とを型閉する際に、パンチ５８の先端部が挿入される。
かかるパンチ５８の先端部が挿入されるダイ１２の内周面は、パンチ５８の先端部の進入方向に縮径するテーパ面１８に形成されているテーパダイ（以下、テーパダイ１２と称することがある）である。
このテーパ面１８の上端部近傍に、テーパ面１８の上端に沿って環状に凹溝２２が形成されている。この凹溝２２が形成された位置が、後述するように、形成されるカラーの上端部と対応する位置である。
かかるテーパダイ１２に先端部が挿入されるパンチ５８には、その最先端部にガイド部６０が形成され、ガイド部６０の底部近傍には、プレート８０に形成された、周縁が突出片８４によって囲まれている穿設孔８２を拡径するバーリング加工を施すバーリング部６２が形成されている。
更に、パンチ５８のバーリング部６２の下方には、バーリング部６２がテーパダイ１２のテーパ面１８を超えて内方に進入したとき、テーパダイ１２のテーパ面１８との距離がパンチ５８の先端部の進入に伴って狭まり、テーパダイ１２のテーパ面１８との間に挟まれた部材に圧延加工を施すことができるように、ガイド部６０の方向に縮径するテーパ面６４に形成されている（以下、パンチ５８をテーパパンチ５８と称することがある）。
【００１３】
かかる図１及び図２に示すように、上型１０と下型５０とが型開状態にあるとき、下型５０のストリッパープレート５２上に、図２に示す様に、周縁が突出片８４によって囲まれている穿設孔８２が形成されたプレート８０を、穿設孔８２がテーパパンチ５８の先端部上に位置するようにして載置し、可動型である上型１０を降下して型閉した状態を図３に示す。この図３の中心線から左側の図３（ａ）が上型１０の降下途中状態を示し、図３の中心線から右側の図３（ｂ）が上型１０の降下終了直前（下死点近傍）の状態を示す。
図１及び図２に示す製造金型では、上型１０と下型５０との型閉の際に、その途中段階では、図３（ａ）に示す様に、テーパダイ１２の内方にテーパパンチ５８の先端部がノックアウト１６のバネ１４の付勢力に抗して進入して、テーパパンチ５８のバーリング部６２が、プレート８０に穿設された穿設孔８２を拡径するバーリング加工によって伸長された突出片１０２から成るカラー８６を形成し、バーリング部６２がカラー８６の上方に抜け出る。
【００１４】
この状態でも、テーパパンチ５８の先端部のテーパダイ１２の内方への進入に伴って、テーパパンチ５８のテーパ面６４との間の距離が次第に短縮され、両テーパ面間に挟み込んだカラー８６を圧縮して延展（圧延加工）できる。このため、図３（ａ）に示すバーリング加工で形成されたカラー８６を、図３（ｂ）に示すように、圧延加工によって厚さを薄くしつつ、カラー８６の高さを高くできる。
ここで、図３（ｂ）に示す上型１０の降下終了直前（下死点近傍）には、カラー８６の上端部近傍がダイ２の内周面に形成した凹溝２２に到達し、カラー８６の上端部近傍に、外方に突出する凸条の突出部８８が形成される。この突出部８８は、カラー８６の上端縁に沿って環状に形成されている。
次いで、可動型である上型１０を上昇して型開する際に、カラー８６がテーパパンチ５８のテーパ面６４に密着している場合であっても、図４に示す様に、カラー８６の上端部近傍に形成した突出部８８がテーパダイ１２の凹溝２２と係止され、確実に両者を分離できる。
尚、図４では、型開の際に、下型５０に設けられたバネ５４の付勢力によって、ストリッパープレート５２が上型１０に押し付けられている状態を示す。
【００１５】
テーパダイ１２内に残ったカラー８６は、その上端にバネ１４で付勢されているノックアウト１６が当接することによって、カラー８６の突出部８８とテーパダイ１２の凹溝２２との係止は容易に解除され、テーパダイ１２から押し出すことができる。
この様に、図１及び図２に示す製造金型を用いることによって、プレート８０に穿設された穿設孔８２の周縁を囲む突出片８４に対し、バーリング加工と圧延加工とを施して形成したカラー８６を確実にテーパパンチ５８のテーパ面から分離して、テーパダイ１２から抜き出すことができる。
このため、コーティング剤によって覆われているプレート８０を用いても、所定高さのカラー８６が形成された熱交換器用フィンを形成できる。
この様に、図１〜図４に示す製造金型を用いて得られたカラー８６の先端部近傍には、凸条の突出部８８が形成されているため、カラー８６の先端部を鍔部に形成する際に、カラー割れの発生を減少できる。
更に、図１〜図４に示す製造金型では、プレート８０に穿設された穿設孔８２の周縁を囲む突出片８４に対し、バーリング加工と圧延加工とを加工油を供給して行う場合がある。この場合では、供給した加工油が凹溝２２に溜まり、圧延加工での負荷を軽減させることができる。
また、これまで説明してきた図１〜図４に示す製造金型では、テーパダイ１２の内周面に環状の凹溝２２を形成しているが、凹溝２２が間欠的であってもよく、カラー８６の上端縁に沿って複数個の凹部が形成されていてもよい。
尚、テーパダイ１２のテーパ面１８及びテーパパンチ５８のテーパ面６４のテーパ角を調整し、テーパパンチ５８のバーリング部６２によって、プレート８０に形成された穿設孔８２を拡径するバーリング加工と穿設孔８２の周縁を囲む突出片８４にしごき加工とを施してもよい。
【００１６】
ところで、実開昭６３−７４９７９号公報には、内周面及び外周面がストレート形状のダイ及びパンチを用いた熱交換器用フィンの製造金型において、カラーの途中に外方に突出する突出部を形成するように、ダイの内周面に凹溝を形成することが提案されている。
しかし、図１〜図４に示す製造金型において、テーパダイ１２のテーパ面１８の途中に凹溝２２を形成すると、突出部が形成されたカラー８６に圧延加工を施すため、突出部に応力が集中してカラー千切れが発生し易くなる。
この点、図１〜図４に示す製造金型では、テーパダイ１２の内周面に形成した凹溝２２は、所定高さに形成されるカラー８６の先端部近傍に対応する位置に形成されているため、カラー８６に形成された突出部に実質的に圧延加工を施すことがなく、カラー千切れ等が発生する旨の懸念を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る熱交換器用フィンの製造金型の一例を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す製造金型の部分拡大図である。
【図３】図１及び図２に示す製造金型の型閉での動作を説明する説明図である。
【図４】図１及び図２に示す製造金型の型開での動作を説明する説明図である。
【図５】従来の熱交換器用フィンの製造金型を説明する部分断面図である。
【図６】図５に示す製造金型の型閉での動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  上型
１２  ダイ（テーパダイ）
１４，５４  バネ
１６  ノックアウト
１８，６４  テーパ面
２２  凹溝
５０  下型
５２  ストリッパープレート
５８  パンチ（テーパパンチ）
６０  ガイド部
６２  バーリング部
８０  プレート
８２  穿設孔
８４  突出片
８６  カラー
８８  突出部
【図１】
2007222919.tif 000003
【図２】
2007222919.tif 000004
【図３】
2007222919.tif 000005
【図４】
2007222919.tif 000006
【図５】
2007222919.tif 000007
【図６】
2007222919.tif 000008