(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材の平板を絞り加工して、前記平板に有底筒状部を形成すると同時に、前記有底筒状部の底部に環状溝を形成する工程と、
前記有底筒状部における前記環状溝の内方箇所に穴抜き加工により穴を形成する工程と、
前記有底円筒部の底部における前記穴の周囲をバーリング加工により内側から押し拡げられながら前記有底円筒部と同一径に張り出させて筒体部を形成する工程と、
前記筒体部における前記環状溝の残部で形成される薄肉部を外方に屈曲して前記筒体部の先端に拡開部を形成する押し拡げ加工を行う工程とを備えていることを特徴とする先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法。
【請求項２】
環状溝が、筒体部と拡開部とがなす角度とほぼ同一の角度を有する断面Ｖ字形状に形成されている請求項１に記載の先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法。
【請求項３】
請求項１記載の先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法における平板を絞り加工する際に用いる金型であって、絞り加工用のダイの受け面またはポンチの先端面の少なくとも一方に、筒体部と拡開部とがなす角度と同一角度を有する三角形の断面形状を有し、且つ環状となった凸部が設けられている先端が拡開した筒体部を有する部品の加工に用いる金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエアコンの室外ユニットにおける空気を案内するための前板部材のような先端が拡開した筒体部を有する部品を加工する方法およびその加工に用いる金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンの室外ユニットには、図４（ａ）の平面図および同図（ｂ）の縦断面図に示すような形状を有する空気案内用の前板部材１が用いられている。この前板部材１は、平板部２に、通気用の筒体部３が一体形成されており、筒体部３は、開口先端部分に空気を案内するための拡開部４が設けられている。従来、このような形状を有する前板部材１は、図５（ａ）の絞り加工、同（ｂ）の穴抜き加工、同（ｃ）のバーリング加工および同（ｄ）の押し拡げ加工の各工程を経て製作されており、以下に各工程について説明する。
【０００３】
先ず、（ａ）の絞り加工では、絞り加工用ダイ８の上に被加工材としての平板７がセットされると、絞り加工用ポンチ１１を固定したポンチホルダ１２が下降する。このとき、平板７に上方から重ね合わされたブランク押え９は、ポンチホルダ１２の下降に伴い圧縮されるコイルばね１０の付勢力を受けて、平板７を絞り加工用ダイ８上に押し付けて固定する。この固定された平板７には、下降する絞り加工用ポンチ１１の先端部と絞り加工用ダイ８の丸み（絞り角）とによって曲げおよび引っ張りを受けて、図６（ａ）に明示するような有底円筒部１３が形成される。
【０００４】
つぎに、（ｂ）の穴抜き加工では、上記の有底円筒部１３が形成された平板７が穴抜き加工用ダイ１４上にセットされると、抜きポンチ１７を固定したポンチホルダ１８が下降する。このとき、平板７に上方から重ね合わされたストリッパ１９は、ポンチホルダ１８の下降に伴い圧縮されるコイルばね２０の付勢力を受けて、平板７を穴抜き加工用ダイ１４上に押し付けて固定する。この固定された平板７の有底円筒部１３における底部の中央箇所には、下降する抜きポンチ１７による剪断力を受けて、図６（ｂ）に明示するような丸穴２１が打ち抜き加工される。
【０００５】
続いて、（ｃ）のバーリング加工では、上記の有底円筒部１３に丸穴２１が形成された平板７がバーリング加工用ダイ２２上にセットされると、バーリングポンチ２３を固定したポンチホルダ２４が下降する。このとき、平板７に上方から重ね合わされたストリッパ２７は、ポンチホルダ２４の下降に伴い圧縮されるコイルばね２８の付勢力を受けて、平板７をバーリング加工用ダイ２２上に押し付けて固定する。この固定された平板７の有底円筒部１３に、下降するバーリングポンチ２３が挿入することにより、有底円筒部１３の底部を形成する丸穴２１の周囲箇所が内側から外方へ押し拡げられながら有底円筒部１３と同一径に張り出し成形されて、平板７には、図６（ｃ）に明示するように、平板部３０の一部に円筒形の筒体部２９が一体形成される。
【０００６】
最後に、（ｄ）の押し拡げ加工では、上記の平板部３０に筒体部２９が一体形成された平板７が押し拡げ加工用ダイ３１上にセットされ、この平板７の平板部３０が、ホルダ３２に取りついたコイルばね３３で下方に付勢されたストリッパ３４により押し拡げ加工用ダイ３１上に押し付けて固定され、且つ平板７の筒体部２９がストリッパ３４の突出ガイド部３４ａが内部に挿入されることによって固定される。この状態において、押し拡げポンチ３７が押し拡げ加工用ダイ３１の加工孔３１ａに下方から挿入されて、この押し拡げポンチ３７の先端テーパー部３７ａが筒体部２９の下部先端を外方に押し拡げながら進入することにより、筒体部２９の先端には、図６（ｄ）に明示するように、拡開部３８が形成され、図４に示した前板部材１と同様の前板部材３９が加工される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の前板部材３９の加工方法では、図６（ｄ）に示す筒体部２９の高さｈが一定しないという問題がある。すなわち、上記加工方法の押し拡げ工程では、筒体部２９の先端開口をこれに圧入する押し拡げポンチ３７の先端テーパー部３７ａで強制的に押し拡げて拡開部３８を形成しているので、そのときの薄肉となって強度の弱い箇所が外方へ屈曲して拡開部３８が形成され、筒体部２９と拡開部３８との境界をなす屈曲部位が一定しないので、寸法精度の高い高品質な前板部材３９を製作できない。しかも、筒体部２９における拡開部３８を形成しない上部を押し拡げ加工用ダイ３１の内周面とストリッパ３４の突出ガイド部３４ａとで挟み込んで固定した状態において、押し拡げポンチ３７を筒体部２９の先端開口に圧入したときに、筒体部２９における薄肉となって強度的に弱くなっている箇所に座屈が発生し易く、これが歩留りの低下を招く要因になっている。
【０００８】
そこで、（ｃ）のバーリング加工により筒体部２９を形成したのちに、その筒体部２９における拡開部３８を形成するときに屈曲すべき箇所に、適当な工具により屈曲規制用の溝などを形成して、常に一定の高さｈを有する拡開部３８を確実に形成できるようにすることが考えられる。しかし、そのようにすると、新たな工程が増えてコストアップを招くことになる。
【０００９】
そこで、本発明は、工程を増やすことなく、筒体部の先端部に寸法精度の高い拡開部を容易に形成することのできる加工方法およびその加工方法に適した金型を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法は、被加工材の平板を絞り加工して、前記平板に有底筒状部を形成すると同時に、前記有底筒状部の底部に環状溝を形成する工程と、前記有底筒状部における前記環状溝の内方箇所に穴抜き加工により穴を形成する工程と、前記有底円筒部の底部における前記穴の周囲をバーリング加工により内側から押し拡げられながら前記有底円筒部と同一径に張り出させて筒体部を形成する工程と、前記筒体部における前記環状溝の残部で形成される薄肉部を外方に屈曲して前記筒体部の先端に拡開部を形成する押し拡げ加工を行う工程とを備えている。
【００１１】
この先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法では、押し拡げ加工による拡開部の形成に先立って、環状溝を形成してその環状溝の残部で薄肉部を設けておき、拡開部を形成するときに、筒体部の外方への屈曲箇所を薄肉部になるよう規制している。このため、拡開部の形成時に座屈が発生することがなく、歩留りが格段に向上するとともに、常に正確な一定の高さとなる筒体部を容易、且つ確実に形成することができるから、寸法精度の高い高品質な部品を加工することができる。また、環状溝つまり薄肉部は、絞り加工時に有底筒状部と同時に形成するので、新たな工程が増えることがなく、コストアップとならない。
【００１２】
上記発明において、環状溝が、筒体部と拡開部とがなす角度とほぼ同一の角度を有する断面Ｖ字形状に形成されている構成とすることが好ましい。これにより、薄肉部を外方へ屈曲して拡開部を形成したときに、環状溝が閉じられて強度的に強いものになるとともに、座屈などが生じることもない。
【００１３】
また、本発明の先端が拡開した筒体部を有する部品の加工に用いる金型は、上記発明方法における平板を絞り加工する際に用いる金型であって、絞り加工用のダイの受け面またはポンチの先端面の少なくとも一方に、筒体部と拡開部とがなす角度とほぼ同一の角度を有する三角形の断面形状を有し、且つ環状となった凸部が設けられている。これにより、絞り加工用の金型の形状により、環状溝つまり薄肉部の形状および配置位置を高精度に設定して形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法を工程順に示した縦断面図で、（ａ）は絞り加工、（ｂ）は穴抜き加工、（ｃ）はバーリング加工、（ｄ）は押し拡げ加工の各工程をそれぞれ示す。この実施の形態では、図４に示したエアコンの室外ユニットにおける前板部材１を加工する場合を例示して説明する。同図において、図５と同一若しくは同等のものには同一の符号を付してある。
【００１５】
先ず、（ａ）の絞り加工では、絞り加工用ダイ４０の上に被加工材としての平板７をセットして、絞り加工用ポンチ１１を固定したポンチホルダ１２を下降させる。ここで、絞り加工用ダイ４０には、その絞り加工凹所（受け面）４１の中央にリング状の凸部４２が形成されている。ポンチホルダ１２の下降により平板７に上方から重ね合わされたブランク押え９は、ポンチホルダ１２がさらに下降するのに伴って圧縮されるコイルばね１０の付勢力を受けて、平板７を絞り加工用ダイ４０上に押し付けて固定する。この固定された平板７には、下降する絞り加工用ポンチ１１の先端部と絞り加工用ダイ４０の丸みとによって曲げおよび引っ張りを受けることにより、図２（ａ）に明示するような有底円筒部４３が形成される。
【００１６】
この有底円筒部４３が形成される過程において、絞り加工用ポンチ１１が下死点の近傍まで下降した時点で有底円筒部４３の下面が凸部４２に接触し、さらに、絞り加工用ポンチ１１が下死点まで下降すると、凸部４２が有底円筒部４３に食い込む。これにより、図２（ａ）のＡ部を拡大した図３（ａ）に明示するように、有底円筒部４３における底部の下面には、凸部４２の断面形状に対応するＶ字形状の断面形状を有する環状溝４４が形成されて、環状溝４４の上方には、屈曲箇所を規制するための薄肉部４７が形成される。環状溝４４は、平板７の厚みｔに対し1/4 〜1/3 の深さに形成するのが好ましい。また、環状溝４４のＶ字形状の角度θは、後述する拡開部４と筒体部３とがなす角度に一致させるのが好ましく、実際には60〜90°の角度範囲内となる。これの詳細については後述する。
【００１７】
また、この環状溝４４の断面形状は絞り加工用ダイ４０に設ける凸部４２の形状により正確に設定することができ、従来と同等の絞り加工を行うことによって有底円筒部４３の形成と同時に環状溝４４つまり薄肉部４７を形成することができる。
【００１８】
つぎに、（ｂ）の穴抜き加工では、上記の薄肉部４７を有する有底円筒部４３が形成された平板７が穴抜き加工用ダイ１４上にセットされたのに、抜きポンチ１７を固定したポンチホルダ１８が下降する。このとき、平板７に上方から重ね合わされたストリッパ１９は、ポンチホルダ１８の下降に伴い圧縮されるコイルばね２０の付勢力を受けて、平板７を穴抜き加工用ダイ１４上に押し付けて固定する。この固定された平板７の有底円筒部４３における薄肉部４７の内方側の中央部には、下降する抜きポンチ１７による剪断力を受けて、図２（ｂ）に明示するような丸穴２１が打ち抜き形成される。
【００１９】
続いて、（ｃ）のバーリング加工では、上記の有底円筒部４３に丸穴２１が形成された平板７がバーリング加工用ダイ２２上にセットされたのちに、バーリングポンチ２３を固定したポンチホルダ２４が下降する。このとき、平板７に上方から重ね合わされたストリッパ２７は、ポンチホルダ２４の下降に伴い圧縮されるコイルばね２８の付勢力を受けて、平板７をバーリング加工用ダイ２２上に押し付けて固定する。この固定された平板７の有底円筒部４３に、下降するバーリングポンチ２３が挿入することにより、有底円筒部４３の底部を形成する丸穴２１の周囲箇所が内側から外方へ押し拡げられながら有底円筒部４３と同一径に張り出し成形されて、平板７には、図２（ｃ）に明示するように、平板部２の一部に円筒形の筒体部３が一体形成される。
【００２０】
最後に、（ｄ）の押し拡げ加工では、上記の平板部２に筒体部３が一体形成された平板７が押し拡げ加工用ダイ４８上にセットされ、この平板７の平板部２が、ホルダ３２に取りついたコイルばね３３で下方に付勢されたストリッパ３４により押し拡げ加工用ダイ４８上に押し付けて固定され、且つ平板７の筒体部３がストリッパ３４の突出ガイド部３４ａが内部に挿入されることによって保持される。この状態において、押し拡げポンチ３７が押し拡げ加工用ダイ４８の加工孔４８ａに下方から挿入されて、この押し拡げポンチ３７の先端テーパー部３７ａが筒体部３の下部先端を外方に押し拡げながら進入することにより、筒体部３の下部先端には、図２（ｄ）に明示するように、薄肉部４７が外方へ屈曲して拡開部４が形成され、図４に示した前板部材１が加工される。
【００２１】
この前板部材１の加工方法では、押し拡げ加工に先立って薄肉部４７を形成しておき、拡開部４を形成するときの屈曲部位を薄肉部４７に規制している。これにより、拡開部４の形成時に座屈が発生することがないから、歩留りが格段に向上するとともに、常に高さｈが正確に一定となる筒体部３を容易、且つ確実に形成することができるから、寸法精度の高い高品質な前板部材１を製作することができる。また、薄肉部４７は、従来のものと形状が若干異なる絞り加工用ダイ４０を用いて従来とほぼ同等の絞り加工を行うことにより、有底円筒部４３の形成時に同時に形成するから、工程が新たに増えることがなく、コストアップにならない。
【００２２】
また、薄肉部４７を形成するための環状溝４４は、上述のように平板７の厚みｔに対し1/4 〜1/3 の深さに形成すれば、絞り加工による平板７の板厚の減少が10％〜20％程度であるから、強度が低下しない範囲内で押し拡げポンチ３７の挿入により確実に屈曲させることのできる肉厚を有する薄肉部４７を形成することができる。すなわち、環状溝４４の深さを上記の範囲よりも大きくすると、強度的に弱い薄肉部となり、逆に環状溝４４の深さを上記の範囲よりも小さくすると、押し拡げポンチ３７の挿入時に確実に屈曲する薄肉部４７とならない。
【００２３】
一方、図２（ｄ）のＢ部を拡大して示した図３（ｂ）に示すように、環状溝４４の角度θを拡開部４と筒体部３とがなす角度θに一致させると、拡開部４を形成したときに、環状溝４４が完全に閉じられて強度的に強いものになるとともに、座屈などが生じることもない。
【００２４】
なお、前記実施の形態では、筒体部３の外面側に環状溝４４を形成して内面側に薄肉部４７を形成する場合について説明したが、その逆に、筒体部３の内面側に環状溝を形成して外面側に薄肉部を形成するようにしても、前述と同様の効果を得ることができる。その場合、凸部４２を、絞り加工用ダイ４０の受け面に代えて、絞り加工用ポンチ１１の先端面に設ければよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法によれば、押し拡げ加工による拡開部の形成に先立って、環状溝を形成してその環状溝の残部で薄肉部を設けておき、拡開部を形成するときに、筒体部の外方への屈曲箇所を薄肉部になるよう規制しているため、拡開部の形成時に座屈が発生することがないので、歩留りが格段に向上するとともに、常に正確な一定の高さとなる筒体部を容易、且つ確実に形成することができるから、寸法精度の高い高品質な部品を加工することができる。また、環状溝つまり薄肉部は、絞り加工時に有底筒状部と同時に形成するので、工程が新たに増えることがなく、コストアップとならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態に係る先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法を工程順に示した縦断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は被加工材が部品に加工されるまでの過程を同上の工程に対応して示した縦断面図。
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＡ部の拡大図、（ｂ）は図２（ｄ）のＢ部の拡大図。
【図４】（ａ）は同上の工程を経て加工された部品の平面図、（ｂ）は縦断面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来の先端が拡開した筒体部を有する部品の加工方法を工程順に示した縦断面図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は被加工材が部品に加工されるまでの過程を同上の工程に対応して示した縦断面図。
【符号の説明】
１  前板部材（部品）
３  筒体部
４  拡開部
７  平板
１１  絞り加工用ポンチ
２１  丸穴（穴）
４０  絞り加工用ダイ
４２  凸部
４３  有底円筒部（有底筒状部）
４４  環状溝
４７  薄肉部
θ  環状溝の角度および筒体部と拡開部とがなす角度
【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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