(57)【要約】【課題】軸部およびばね掛けを備えた複雑な形状の小さな金属部品を精度良くプレス成形する方法を提案すること。【解決手段】金属板素材１０にコの字状スリット２１および矩形スリット２２ａ〜２２ｃを形成して金属部品１の荒取りを行う（Ｐ１〜Ｐ７）。荒取りした金属部品成形部分３１に本体部２をプレス成形する（Ｐ８、９）。次に、トリミングおよびプレスを繰り返して、金属部品成形部分３１の両端のばね掛け成形部分３７、３８にばね掛け７、８をプレス成形し（Ｐ１０〜Ｐ１８）、しかる後に、軸部成形部分３５、３６を円形断面にプレスして軸部５、６を成形する（Ｐ１９〜Ｐ２２）。再度、軸部５、６およびばね掛け７、８をプレスして成形した後に、金属板成形部分３１を金属板素材１０から切り離して、金属部品１を得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定厚さの金属板素材にプレス成形を施して、所定断面の細長い本体部と、この本体部の両側の端面からそれぞれ突出している円形断面の軸部と、前記本体部の両側の端面における前記軸部から離れた部位から突出しているばね掛け溝を備えたばね掛けとを有する金属部品を製造する方法において、
金属板素材を一部が繋がった状態にプレス抜きして前記金属部品に対応する金属部品成形部分を荒取りする荒取り工程と、
荒取りした金属部品成形部分に前記本体部をプレス成形する本体部成形工程と、
前記金属部品成形部分における両側の端部に前記ばね掛けをプレス成形するばね掛け成形工程と、
前記金属部品成形部分における両側の端部に前記軸部を成形する軸部成形工程と、
前記ばね掛けおよび前記軸部を仕上げるためのプレス成形工程と、
前記金属部品成形部分を金属板素材から切り離す切り離し工程とを含むことを特徴とする軸部およびばね掛けを備えた金属部品のプレス成形方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記ばね掛け成形工程は、
前記金属部品成形部分におけるばね掛け成形部分に、ばね掛けの平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第１トリミング工程と、
前記ばね掛け成形部分を全体として所定の厚さとなるようにプレスする予備潰し工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの厚さ方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分をプレスする第１ばね掛け潰し工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第２トリミング工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの厚さ方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分をプレスする第２ばね掛け潰し工程と、
前記金属部品成形部分の両側の端部に、ばね掛け、および軸部の平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第３トリミング工程とを含むことを特徴とする軸部およびばね掛けを備えた金属部品のプレス成形方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記軸部成形工程は、
前記金属部品成形部分の両側の端部における軸部成形部分を円形断面となるようにプレスする軸潰し工程と、
成形された軸部に残っているバリを除去するバリ取り工程と、
各軸部を所定長さとなるように、それらの先端をカットする軸先端カット工程とを含むことを特徴とする軸部およびばね掛けを備えた金属部品のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細長い本体部の両端に円形断面の軸部およびばね掛けを備えた形状の金属部品を精度良くプレス成形するためのプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、携帯用ゲーム機などの各種の電子機器には、小さな各種の金属部品が組み込まれている。これらの金属部品のうち、形状が単純なものは金属板をプレス成形することにより製造可能であるが、複雑な形状の金属部品は、プレス成形によっては精度良く成形できない。このため、このような複雑な形状をした小さな金属部品は一般にダイキャスト製品とされている。
【０００３】
例えば、細長い本体部の両側に円形断面の軸部と、矩形断面のばね掛けが形成され、ばね掛けの表面には凹状のばね掛け溝が形成されているような複雑な形状の金属製の旋回部品は、プレス成形により製造することができず、ダイキャストにより製造されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイキャスト製品の場合には、製造時にバリが多量に発生するのでバリ取り工程が必要である。また、軸部を備えた金属部品の場合には、その軸部に硬質メッキを施して耐摩耗性を高めるなどの後処理が必要である。さらに、ダイキャストによる場合にはプレス成形に比べて量産効率が悪いという問題点がある。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、軸部を備えた複雑な形状の金属部品をプレス成形により精度良く製造できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、所定厚さの金属板素材にプレス成形を施して、所定断面の細長い本体部と、この本体部の両側の端面からそれぞれ突出している円形断面の軸部と、前記本体部の両側の端面における前記軸部から離れた部位から突出しているばね掛け溝を備えたばね掛けとを有する金属部品を製造する方法において、
金属板素材を一部が繋がった状態にプレス抜きして前記金属部品に対応する金属部品成形部分を荒取りする荒取り工程と、
荒取りした金属部品成形部分に前記本体部をプレス成形する本体部成形工程と、
前記金属部品成形部分における両側の端部に前記ばね掛けをプレス成形するばね掛け成形工程と、
前記金属部品成形部分における両側の端部に前記軸部を成形する軸部成形工程と、
前記ばね掛けおよび前記軸部を仕上げるためのプレス成形工程と、
前記金属部品成形部分を金属板素材から切り離す切り離し工程とを含むことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記ばね掛け成形工程は、
前記金属部品成形部分におけるばね掛け成形部分に、ばね掛けの平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第１トリミング工程と、
前記ばね掛け成形部分を全体として所定の厚さとなるようにプレスする予備潰し工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの厚さ方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分をプレスする第１ばね掛け潰し工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第２トリミング工程と、
前記ばね掛け成形部分に、ばね掛けの厚さ方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分をプレスする第２ばね掛け潰し工程と、
前記金属部品成形部分の両側の端部に、ばね掛け、および軸部の平面方向の輪郭形状が付与されるように、当該部分にトリミングを施す第３トリミング工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
また、前記軸部成形工程は、
前記金属部品成形部分の両側の端部における軸部成形部分を円形断面となるようにプレスする軸潰し工程と、
成形された軸部に残っているバリを除去するバリ取り工程と、
各軸部を所定長さとなるように、それらの先端をカットする軸先端カット工程とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプレス成形方法では、単純な形状の本体部をプレス成形した後に、複雑な形状のばね掛けをプレス成形し、しかる後に、金属板を厚さ方向にプレスして円形断面の軸部をプレス成形している。ばね掛けのプレス成形においては、トリミングとプレスを繰り返し行うことにより、ばね掛けの平面方向の輪郭形状と、その厚さ方向の輪郭形状とを、交互に、金属板素材のばね掛け成形部分に付与するようにしている。トリミングとプレスを繰り返し行うことにより、複雑なばね掛けを精度良くプレス成形することができる。また、金属板素材を厚さ方向にプレスして円形断面の軸部を成形し、しかる後に、横方にはみ出た肉をカット（バリ打ち）するようにしているので、軸部も精度良くプレス成形することができる。
【００１０】
したがって、本発明によれば、従来においては不可能であった軸部およびばね掛けを備えた小さな金属部品をプレス成形により精度良く製造できる。ダイキャストにより製造する場合に比べて、バリ取り工程が簡単になり、また、軸部はプレス成形により硬度が高いので摩耗防止用の硬質メッキなどの後処理が実質的に不要となる。さらに、量産性に優れている。この結果、本発明によれば、複雑な形状の小さな金属部品を、従来に比べて、格段に安価に製造でき、生産性も格段に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した金属部品のプレス成形方法を説明する。
【００１２】
図１（ａ）〜（ｇ）は、プレス成形対象の金属部品の一例を示す平面図、正面図、底面図、背面図、側面図、Ｆ−Ｆ線で切断した部分の断面図、およびＧ−Ｇ線で切断した部分の断面図である。
【００１３】
これらの図に示すように、本例の金属部品１は細長い略三角形断面の本体部２を有し、この本体部２の両側の端部３、４は本体部２より僅かに前方に突出している。各端部３、４の外側端面３ａ、４ａには、その前側に円形断面の軸部５、６が形成されており、これらの軸部５、６は本体部２の材軸方向に延びている。また、外側端面３ａ、４ａにおける軸部５、６の後側の部位には、横方に突出した矩形断面のばね掛け７、８が形成されている。これらのばね掛け７、８の裏面にはばね掛け溝７ａ、８ａが形成されている。この形状の金属部品１は最大厚さが１．９mm程度であり、その長さが約２０〜２５mm程度の小さな部品である。
【００１４】
図２および図３は、金属部品１を一定厚さの金属板素材からプレス成形する工程を示す説明図である。この図を参照して本例の金属部品１のプレス成形方法を説明する。
【００１５】
まず、長尺状の一定幅の金属板素材、例えば、鉄板素材（ＳＰＣＣなど）を用意し、これをプレス成形ラインに沿って間欠的に送る。金属板素材１０に対しては、最初のパイロット穴抜き位置Ｐ１において、位置決め用のパイロット穴が送り方向に沿って一定の間隔で打ち抜かれる。図示の例は２個取り用のものであり、金属板素材１０の幅方向の両側に１個ずつのパイロット穴１１、１２と、幅方向の中央に送り方向に僅かのピッチで２個のパイロット穴１３、１４が形成される。
【００１６】
送り方向におけるパイロット穴群１１〜１４の間の金属板部分１０Ａは、パイロット穴抜き位置Ｐ１から１ピッチ送り出されてアイドル位置Ｐ２に至る。しかる後に、１ピッチ送り出されて第１スリット抜き位置Ｐ３に至る。ここにおいて、金属板部分１０Ａにおける幅方向の一方の側にコの字状スリット２１が打ち抜かれる。このコの字状スリット２１の内側の三辺２１ａ、２１ｂ、２１ｃによって囲まれた部分が金属部品１を成形するために用いる金属部品成形部分３１である。本例のコの字状スリット２１の内側の中央の辺２１ｂは、金属部品１の本体部２の前側の辺２ａの輪郭形状に対応した輪郭形状をしている。この後は、金属板部分１０Ａが１ピッチ送り出されて第２スリット抜き位置Ｐ４に至り、金属板部分１０Ａにける幅方向の他方の側に線対称状態でコの字状スリット２１が打ち抜かれる。
【００１７】
次に、２つのコの字状スリット２１が打ち抜かれた金属板部分１０Ａは１ピッチ送り出されてアルドル位置Ｐ５に至り、しかる後に１ピッチ送り出されて、スリット抜き位置Ｐ６に至る。スリット抜き位置Ｐ６では、コの字状スリット２１における辺２１ｂに対峙する部位に、複数の矩形スリット、本例では例えば３個の矩形スリット２２ａ〜２２ｃを独立した状態で打ち抜く。すなわち、金属部品１における本体部２を成形するための本体部成形部分３２の後側に矩形スリット２２ａ〜２２ｃを形成する。このように、コの字状スリット２１と、矩形スリット２２ａ〜２２ｃによって、金属板部分１０Ａに、金属部品１をプレス成形するための金属部品成形部分３１が、金属板１０に部分的に繋がった状態で荒取りされる。
【００１８】
金属部品成形部分３１が荒取りされた後の金属板部分１０Ａは、１ピッチ送り出されてアイドル位置Ｐ７に至り、ここを経由して、１ピッチ送り出されて中央潰し位置Ｐ８に至る。中央潰し位置Ｐ８では、金属部品成形部分３１における本体部成形部分３２および、その周辺部分をプレスして、本体部分成形部分３２を、三角形断面を備えた本体部２となるようにプレス成形する。この後、金属板部分１０Ａは１ピッチ送り出されてアイドル位置Ｐ９に至り、さらに１ピッチ送り出されて図３に示す第１トリミング位置Ｐ１０に至る。
【００１９】
図３に示すように、第１トリミング位置Ｐ１０では、太線で示す形状の型２４を用いて金属部品成形部分３１の両端部における軸部成形部分３５、３６およびばね掛け成形部分３７、３８にトリミングを施し、軸部５、６およびばね掛け７、８に対応した平面方向の輪郭形状を当該部分に付与する。次に、金属板部分１０Ａは１ピッチ送り出されて予備潰し位置Ｐ１１に至り、金属部品成形部分３１の両端部における軸部成形部分３５、３６およびばね掛け成形部分３７、３８が全体として所定厚さとなるようにプレスされる。
【００２０】
この後は、金属板部分１０Ａは１ピッチ分送り出されて第１ばね掛け潰し位置Ｐ１２に至り、ばね掛け成形部分３７、３８をプレス成形して、これらの部分に、ばね掛け７、８の厚さ方向の輪郭形状を付与する。この後は、金属板部分１０Ａは１ピッチ分送り出されてアイドル位置Ｐ１３に至り、さらに１ピッチ分送り出されて第２トリミング位置Ｐ１４に至る。この第２トリミング位置Ｐ１４では、再度、図において太線で示す型２５ａ、２５ｂを用いて金属部品成形部分３１の両端部のトリミングを行い、前工程において横方にはみ出した肉部分を切り取り、これらの部分に、軸部５、６およびばね掛け７、８に対応した平面方向の輪郭形状を付与する。
【００２１】
さらに、金属板部分１０Ａを１ピッチ分送り出し、次の第２ばね掛け潰し位置Ｐ１５において、再度、ばね掛け成形部分３７、３８をプレス成形して、これらの部位に、ばね掛け７、８の厚さ方向の輪郭形状を付与し、しかる後に、当該工程で横方にはみ出した肉部分を、次の第３トリミング位置Ｐ１６において型２６ａを用いて切り取る。本例では、これと同時に抜き型２６ｂを用いて、本体部成形部分３２の前側の縁部分、およびこれに連続する軸部成形部分３５、３６の前側の縁部分のトリミングを行っている。
【００２２】
このように、ばね掛け潰しと、トリミングとを交互に繰り返し行うことにより、ばね掛け溝７ａ、８ａを備えた複雑な形状のばね掛け７、８をプレス成形することができる。
【００２３】
この後は、金属板部分１０Ａは、アイドル位置Ｐ１７を経由した後に、バリ打ち・Ｒ付け位置Ｐ１８に至り、ここにおいて、本体部成形部分３２の前側の縁部分のバリ取り、およびＲ付けのためのプレスが行われる。
【００２４】
次に、金属板部分１０Ａは１ピッチ分送り出されて軸潰し位置Ｐ１９に至り、金属部品成形部分３１の軸部成形部分３５、３６が円形断面となるようにプレス成形される。このプレス成形によって横方にはみ出した肉部分は、アイドル位置Ｐ２０の次のバリ取り位置Ｐ２１において、太線で示す形状の型２７ａ、２７ｂを用いて切り取られる。しかる後に、次の軸先端カット位置Ｐ２２において、軸部成形部分３５、３６の先端部分を、太線で示す型２８を用いて切断して、それらの長さが軸部５、６に対応した長さとなるようにする。
【００２５】
この後は、成形位置Ｐ２３において、軸部成形部分３５、３６およびばね掛け成形部分３７、３８をプレス成形する。この結果、これらの部分に軸部５、６およびばね掛け７、８が得られる。
【００２６】
最後に、分断位置Ｐ２４において、太線で示す型２９を用いて、本体部２、軸部５、６およびばね掛け７、８が成形された金属部品成形部分３１を金属板部分１０Ａから切り取る。これにより、金属部品１が得られる。なお、この後は、必要に応じて、錆止めなどの表面処理などが施される。
【００２７】
以上説明したように、本例の金属部品のプレス成形方法では、金属板素材１０から金属部品１を荒取りした後に、まず、単純な形状の本体部２をプレス成形し、次に、矩形断面の複雑な形状のばね掛け７、８をプレス成形し、しかる後に、円形断面の軸部をプレス成形している。また、ばね掛け７、８のプレス成形に当っては、金属板部分を厚さ方向にプレスする工程と、それにより横方にはみ出した肉部分を切り取るトリミング工程とを交互に繰り返し行うことにより、精度良く複雑な形状のばね掛けを得るようにしている。さらに、矩形断面の金属板部分をプレスして円形断面の軸部５、６を得るようにしている。
【００２８】
本例の方法を用いれば、従来においてはダイキャスト製品とされていた複雑な形状をした小さな金属部品をプレス成形により精度良く製造することができる。プレス成形では、ダイキャストの場合に比べてバリ取り工程を簡略化できる。また、軸部はプレス成形により硬度が高くなっているので、ダイキャスト製品に必要とされる硬質メッキ処理などの耐摩耗性を高めるための処理工程が実質的に不要となる。さらには、プレス成形ラインに沿って金属板素材を流すことにより金属部品をプレス成形できるので、量産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明により製造可能な金属部品の例を示す平面図、正面図、底面図、背面図、側面図、Ｆ−Ｆ線で切断した部分の断面図、およびＧ−Ｇ線で切断した部分の断面図である。
【図２】本発明を適用したプレス成形方法における荒取り部分、および、本体部をプレス成形する部分の工程を示す説明図である。
【図３】図２の工程に続くばね掛けをプレス成形する部分、軸部をプレス成形する部分の工程、および、最終の工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    金属部品
２    本体部
３、４  端部
５、６  軸部
７、８  ばね掛け
７ａ、８ａ  ばね掛け溝
１０  金属板素材
１０Ａ  金属板部分
２１  コの字状スリット
２２ａ〜２２ｃ  スリット
２４、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８、２９  型
３１  金属部品成形部分
３２  本体部成形部分
３５、３６  軸部成形部分
３７、３８  ばね掛け成形部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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