(57)【要約】【課題】目的とするバーリング形状に応じてバーリングの高さや、板厚を可変自在としたバーリング加工型及びその加工方法を提供する。【解決手段】ダイ２，１２に形成された成形用の開口部３にポンチ４を挿入し被加工材Ｗに絞り加工を施した後、さらに同ポンチ４をダイ２，１２に押込みダイ２，１２に形成された剪断部６で被加工材Ｗに剪断加工を施すバーリング加工方法であって、ダイ２，１２の剪断部６の、軸線方向の高さ位置を調整した後、絞り加工と剪断加工を施すことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用の開口部を有するダイと、当該ダイ上に載置された被加工材を前記開口部内に押込み絞り加工を施すポンチとを有し、さらに前記ポンチを前記ダイに押込み前記ダイの剪断部で前記被加工材に剪断加工を施すバーリング加工型であって、
前記ダイの剪断部を、軸線方向の高さ位置が変化するように構成したことを特徴とするバーリング加工型。
【請求項２】
前記ダイは、前記剪断部の厚さが変化するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のバーリング加工型。
【請求項３】
前記ダイは、本体と、前記開口部内に設けられた筒状部材とにより構成し、当該筒状部材に、軸線方向の高さ位置を変化させる高さ調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバーリング加工型。
【請求項４】
前記ダイは、同心的に配置された複数層の筒状部材により形成し、最内層の筒状部材より順次高さ位置を変化させる高さ調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバーリング加工型。
【請求項５】
ダイに形成された成形用の開口部にポンチを挿入し被加工材に絞り加工を施した後、さらに前記ポンチを前記ダイに押込み前記ダイに形成された剪断部で前記被加工材に剪断加工を施すバーリング加工方法であって、
前記ダイの剪断部の、軸線方向の高さ位置を調整した後、前記絞り加工と剪断加工を施すことを特徴とするバーリング加工方法。
【請求項６】
前記ダイを、本体と、前記開口部を取り囲む筒状部材とにより構成し、当該筒状部材の軸線方向の高さ位置を高さ調整手段により変化させた後、前記絞り加工と剪断加工を施すことを特徴とする請求項５に記載のバーリング加工方法。
【請求項７】
前記ダイを同心的に配置された複数層の筒状部材により構成し、当該筒状部材の層数を選択することにより前記剪断部の厚さを調整した後、前記絞り加工と剪断加工を施すことを特徴とする請求項５に記載のバーリング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工材に筒状突出部分を形成するためのバーリング加工型と、その加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、バーリング加工方法は、被加工材に下穴を明けた後、穴の周縁部を押し出して筒状突出部分を形成する。しかし、これでは、下穴加工とバーリング加工が別工程となるため、作業能率が低下することになる。また、下穴加工時に穴周辺に歪が生じる虞もある。したがって、最近では、例えば、下記特許文献１に開示されているように、特定形状をしたダイとポンチを用い、穴加工とバーリング加工を１工程で行なう方法が提案されている。
【０００３】
このバーリング加工方法で使用されているダイは、成形用の開口部を形成するに当たり、口縁部分に座ぐりを入れることにより大径部と小径部を形成し、ポンチは、ダイの小径部と略同径で、先端部の下面に小径の突部を形成したものである。そして、ポンチをダイの開口部に押込むことにより被加工材をダイ開口部の大径部に沿った形状に成形した後、さらにポンチをダイの開口部に押込み、ポンチの肩部とダイ小径部の角部で被加工材を剪断し、穴加工を行なうものである。
【特許文献１】特開平7−１１６７４５号公報（要約及び図１，２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このバーリング加工方法で使用するダイやポンチは、特定形状をしているため、バーリング部分の高さはダイの大径部の深さにより決まり、種々の高さを有するバーリング加工を行なうことはできない。被加工材に関しても、所定の板厚を有するものはバーリング加工できても、種々の板厚を有するものは加工できない。このため、バーリングの高さが相違するものや、板厚が異なるものを加工する場合には、それぞれ目的とするバーリング形状に沿ったダイとポンチをいくつも準備しなければならないという不具合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、目的とするバーリング形状に応じてバーリングの高さや、板厚を可変自在としたバーリング加工型及びその加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、成形用の開口部を有するダイと、当該ダイ上に載置された被加工材を前記開口部内に押込み絞り加工を施すポンチとを有し、さらに前記ポンチを前記ダイに押込み前記ダイの剪断部で前記被加工材に剪断加工を施すバーリング加工型であって、前記ダイの剪断部を、軸線方向の高さ位置が変化するように構成したことを特徴とするバーリング加工型である。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、ダイに形成された成形用の開口部にポンチを挿入し被加工材に絞り加工を施した後、さらに前記ポンチを前記ダイに押込み前記ダイに形成された剪断部で前記被加工材に剪断加工を施すバーリング加工方法であって、前記ダイの剪断部の、軸線方向の高さ位置を調整した後、前記絞り加工と剪断加工を施すことを特徴とするバーリング加工方法である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１，５の発明では、剪断部の軸線方向の高さ位置を可変にしたので、目的とするバーリング形状に応じて剪断部の高さ位置を変更すれば、同一の型を使用しつつバーリングの高さや、板厚の異なる被加工材を成形することができる。ダイとポンチを種々準備する必要がないため、製造コスト、作業能率の面で極めて有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係るバーリング加工型の、バーリング加工前の状態を示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は同バーリング加工型のバーリング加工後の状態を示す断面図、図４は同バーリング加工型の穴明け加工後の状態を示す断面図である。 
【００１１】
図１に示すように、バーリング加工型１は、成形用の開口部３を有するダイ２と、開口部３内に押込まれるポンチ４とを有している。なお、ダイ２は、図外のベッド又はボルスタ上に載置され、ポンチ４は、所定の駆動手段によりダイ２に対して近接離間する構成となっている。
【００１２】
ポンチ４は、ダイ２に対し進退する棒状体であり、先端角部が円滑に絞り加工できるように円弧状に形成されている。ダイ２は、ポンチ４と共働し、板材からなる被加工材Ｗに対し絞り加工を施す絞り部５と、剪断加工を施す剪断部６とを有している。
【００１３】
絞り部５は、開口部３の口縁部分であり、被加工材Ｗが入り込み易いように円弧状に形成され、剪断部６は、本実施形態では、ダイ２の本体２ａとは別体であって、開口部３内で摺動可能に設けられた筒状部材７により構成され、筒状部材７の上縁角部で剪断加工を施す。
【００１４】
バーリング加工における突出長さ（以下、バーリング高さ）は、ダイ２の上面２ｂから筒状部材７の上面７ａまでの長さＬにより決定されるので、この長さＬが一定であれば、種々のバーリング高さを有するものを形成できない。
【００１５】
このため、本実施形態では、ダイ２を、本体２ａと、本体２ａとは別体の筒状部材７とにより構成した、いわゆる分割型とし、筒状部材７の軸線方向の高さ位置を高さ調整手段８により調整可能としている。
【００１６】
この高さ調整手段８としては、筒状部材７を軸線方向に移動させるものであれば、どのようなものであってもよいが、本実施形態では、筒状部材７の外周面に設けられたラック９と、これに噛合するピニオン１０と、ピニオン１０を駆動するモータあるいは油圧手段などの駆動源（不図示）と、により構成されている。
【００１７】
このようなバーリング加工型１を用いて被加工材Ｗに絞り加工と剪断加工を施す場合、外観的にも精度的にも優れた製品が得られるようにするには、寸法的に規制することが好ましい。
【００１８】
具体的には、図２に示すように、絞り部５の内周面５ａとポンチ４の外周面４ａとの間の空間部Ｓの幅ｍは、被加工材Ｗの厚さｔより多少大きくしている。実験によれば、空間部Ｓの幅は、被加工材Ｗの厚さｔに対して５〜２０％のクリアランスが生じる程度が好ましいことが判明している。
【００１９】
一方、剪断部６では、筒状部材７の上端面７ａとダイ２の上面２ａが平行であり、筒状部材７の内径Ｄ１がポンチ４の外径Ｄ２より多少大きくすることが好ましい。実験によれば、５〜１０％のクリアランスが生じる程度が好ましい。また、ポンチ４の先端角部の曲率半径は、被加工材Ｗの厚さｔや強度にもよるが、自動車用鋼板の場合には、１６〜２０ｍｍ程度に設定することが好ましい。
【００２０】
次に、バーリング加工型による加工方法を説明する。
【００２１】
まず、高さ調整手段８のピニオン１０を駆動し、ダイ２の上面２ｂから筒状部材７の上端面７ａまでの長さＬが、所望するバーリング高さとなるように、ポンチ４の軸線方向での筒状部材７の上端面７ａの高さ位置を決める。
【００２２】
そして、被加工材Ｗをダイ２の上面に載置し、この状態で、ポンチ４を下降し、ダイ２の開口部３内に押込み、被加工材Ｗの一部に絞り加工を加える。被加工材Ｗは、図３に示すように、ダイ２の円弧状角部に沿って開口部３内に入り込み、ダイ２の絞り部５に沿った断面逆ハット形状に成形される。さらに、ポンチ４を下降すると、図４に示すように、断面逆ハット状に形成された被加工材Ｗの底部が、ダイ２の筒状部材７の肩部分とポンチ４の下端とにより剪断される。
【００２３】
また、被加工材Ｗに他のバーリング高さを成形する場合には、再度高さ調整手段８のピニオン１０を駆動し、ダイ２の上面２ｂから筒状部材７の上端面７ａまでの長さＬが、他のバーリング高さとなるように、筒状部材７の位置を決める。そして、同様に、ポンチ４を下降すると、被加工材Ｗにバーリング加工と剪断加工が施され、他のバーリング高さを有する被加工材Ｗとなる。
【００２４】
このように本実施形態では、同一のダイ２及びポンチ４を使用し、筒状部材７の位置を変更するのみで、異なるバーリング高さに成形することができる。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞
図５は本発明の第２の実施の形態に係るバーリング加工型の、バーリング加工前の状態を示す断面図、図６は図５の要部拡大断面図、図７はバーリング加工型を例示的に示す斜視図、図８は同バーリング加工型のバーリング加工後の状態を示す断面図、図９は同バーリング加工型の穴明け加工後の状態を示す断面図である。なお、図１〜４に示す部材と共通する部材には同一符号を使用し説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態に係るバーリング加工型１１は、図５〜７に示すように、ダイ１２を同心的に配置された複数層の筒状部材１３により形成した分割型であり、筒状部材１３の上下高さは、高さ調整手段１５により調整される。
【００２７】
高さ調整手段１５としては、最内層の筒状部材１３から順次高さ調整できるものであればどのようなものであってもよいが、例えば、全筒状部材１３を下方から支持する第１支持プレート１６と、第１支持プレート１６による支持が外された筒状部材１３を支持する第２支持プレート１７とを有するものにより構成してもよい。
【００２８】
このようにすれば、第１支持プレート１６を径方向に進退することにより順次高さ調整する筒状部材１３が決定され、これらの上端面１３ｂからダイ１２の上面１２ａまでの長さＬは、所望するバーリング高さであるが、第２支持プレート１７の高さ調整により所定の長さＬにすることができる。
【００２９】
このようにして複数の筒状部材１３の内、最内層のものから順次高さ調整すると、絞り部５の内周面５ａとポンチ４の外周面４ａとの間の空間部Ｓの幅ｍが変化することになり、この幅ｍに対応する厚さｔの被加工材Ｗが成形できることになる。なお、ある程度クリアランスが生じるようにすることは、前述した実施の形態と同様である。
【００３０】
次に、バーリング加工型による加工方法を説明する。
【００３１】
まず、被加工材Ｗの厚さｔに応じて第１支持プレート１６を径方向に進退し、高さ調整する筒状部材１３を第２支持プレート１７上に落とす。そして、第２支持プレート１７上の筒状部材１３が所望するバーリング高さに対応する位置となるように第２支持プレート１７を上下方向に進退し、高さ位置を決定する。
【００３２】
図５に示すように、被加工材Ｗをダイ１２の上面に載置し、この状態で、ポンチ４を下降し、ダイ１２の開口部３内に押込み、被加工材Ｗの一部に絞り加工を加える。被加工材Ｗは、図７に示すように、ダイ１２の円弧状角部に沿って開口部３内に入り込み、ダイ１２の絞り部５に沿った断面逆ハット形状に成形される。さらに、ポンチ４を下降すると、図９に示すように、被加工材Ｗの底部が、ダイ１２の筒状部材１３の肩部分とポンチ４の下端とにより剪断される。
【００３３】
また、被加工材Ｗに他のバーリング高さを成形する場合には、再度調整手段１５の第２支持プレート１７を駆動し、ダイ１２の上面１２ｂから筒状部材１３の上端面１３ａまでの長さＬが、他のバーリング高さとなるように、筒状部材１３の位置を決める。そして、同様に、ポンチ４を下降すると、被加工材Ｗにバーリング加工と剪断加工が施され、他のバーリング高さにすることができる。
【００３４】
図１０は第２の実施の形態に係るバーリング加工型で、板厚が相違する被加工材を成形する状態を示す断面図である。
【００３５】
次に、前述した板厚ｔとは相違する板厚ｔ１を有する被加工材Ｗを成形する場合には、高さ調整手段１５の第１支持プレート１６を駆動し、板厚ｔ１に対応する空間部Ｓの幅ｍが得られるように所定層数の筒状部材１３を第２支持プレート１７上に落とす。そして、同様に、ポンチ４を下降すると、被加工材Ｗが空間部Ｓに入り込み、バーリング加工を施すことができ、さらにポンチ４を下降すると、前述のものと同様に剪断加工が施され、板厚が相違する被加工材Ｗであっても成形できる。
【００３６】
このように本実施形態では、同一のダイ１２及びポンチ４を使用し、筒状部材１３の層数と高さ位置を変更することにより、バーリングの高さや板厚ｔの異なる被加工材Ｗにバーリング加工と剪断加工とを施すことができる。
【００３７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、上述した実施形態は、ポンチ及びダイは円筒状をしたものであるが、これのみに限られるものではなく、角筒状あるいは多角形の筒状にも適用できる。また、高さ調節手段８，１５に関しても、前述したものに限定されるものではなく、電気的手段などを使用したものなどであってもよく、種々変更使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバーリング加工型の、バーリング加工前の状態を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】同バーリング加工型のバーリング加工後の状態を示す断面図である。
【図４】同バーリング加工型の穴明け加工後の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るバーリング加工型の、バーリング加工前の状態を示す断面図である。
【図６】図５の要部拡大断面図である。
【図７】バーリング加工型の斜視図である。
【図８】同バーリング加工型のバーリング加工後の状態を示す断面図である。
【図９】同バーリング加工型の穴明け加工後の状態を示す断面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るバーリング加工型で、板厚が相違する被加工材を成形する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１１…バーリング加工型、
２，１２…ダイ、
２ａ…ダイの本体、
３…開口部、
４…ポンチ、
５…絞り加工部、
６…剪断部、
７，１３…筒状部材、
８，１５…高さ調整手段、
Ｗ…被加工材。
【図１】
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【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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