(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延鋼板を深絞り加工して、天井部と、その天井部から下向きに広がるテーパ部と、そのテーパ部から下方に延びる筒状の周壁部と、その周壁部の下端に外側に延びるよう形成された取付フランジとを有し、上記周壁部の板厚ｔ2  が上記天井部板厚ｔ1  の４０〜７０％となるブレーキ倍力装置のシェルを成形するための金型において、
ポンチと、そのポンチと嵌合すべく昇降する筒状のダイスとを備え、
それらポンチとダイスとのクリアランスを上記冷間圧延鋼板のスプリングバック分に応じて上記シェルの周壁部の板厚ｔ2  よりも５〜１５％程度狭く設定すると共に、上記ダイス肩の丸み半径Ｒを０．５〜２．０ｔ2  に設定し、上記ポンチの先端部に、上記テーパ部を成形するための面取部を設けたことを特徴とするブレーキ倍力装置のシェル成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バス、トラック等に備えられるブレーキ倍力装置のシェルを深絞り加工する際に用いる成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バス、トラック等に備えられるのブレーキ倍力装置のシェルは、図７に示すように、一端が開口した円筒状のシェル本体１の開口部に取付フランジ２が形成された構造となっている。
【０００３】
そして、このような形状をしたシェルを製造するには図９に示すように、絞り板３を金型４のポンチ６上に設置し（図９（Ａ））た後、ダイス５を押し下げ（図９（Ｂ））、そのダイス肩５ａによって絞り板３を絞り加工して成形するようになっている（図９（Ｃ））。その後、図８に示すように、強度が要求されるシェル本体１の天井部１ａに補強部材７を取り付けて、加工後のシェル本体１の強度を増すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、絞り加工後のシェル本体１にこのような補強部材７を後から取り付ける方法では、製造工程が増えてしまう上に、シェル本体１の重量が増大してしまうといった不都合がある。
【０００５】
そのため、強度が要求される天井部１ａの肉厚ｔ1 はそのままで、周壁部１ｂの肉厚ｔ2 のみを天井部１ａの肉厚ｔ1 の４０〜７０％程度まで薄肉化する絞り加工を行うことで、充分な強度を保持しつつ製造工程の簡略化とシェル本体１の軽量化を達成することができる。
【０００６】
しかしながら、従来の金型による絞り加工では周壁部１ｂの肉厚ｔ2 を天井部１ａの肉厚ｔ1 の４０〜７０％程度まで薄肉化することは極めて困難なため、良好な成形品を得ることができなかった。すなわち、絞り加工によってシェル本体１の周壁部１ｂのみを薄肉化するには、ダイス５とポンチ６とのクリアランスを所望の肉厚程度に狭くすることによって行うことになるが、単にダイス５とポンチ６とのクリアランスを狭くしただけでは、ダイス５による絞り加工時にシェル本体１の周壁部１ｂがその応力によって簡単に破断してしまうこととなっていた。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために試行錯誤した結果、案出されたものであり、その目的はブレーキ倍力装置のシェルの周壁部の薄肉化を容易・確実に達成することができる新規なブレーキ倍力装置のシェル成形用金型を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、冷間圧延鋼板を深絞り加工して、天井部と、その天井部から下向きに広がるテーパ部と、そのテーパ部から下方に延びる筒状の周壁部と、その周壁部の下端に外側に延びるよう形成された取付フランジとを有し、上記周壁部の板厚ｔ2  が上記天井部板厚ｔ1  の４０〜７０％となるブレーキ倍力装置のシェルを成形するための金型において、ポンチと、そのポンチと嵌合すべく昇降する筒状のダイスとを備え、それらポンチとダイスとのクリアランスを上記冷間圧延鋼板のスプリングバック分に応じて上記シェルの周壁部の板厚ｔ2  よりも５〜１５％程度狭く設定すると共に、上記ダイス肩の丸み半径Ｒを０．５ｔ2  〜２．０ｔ2  に設定し、上記ポンチの先端部に、上記テーパ部を成形するための面取部を設けたものである。
【０００９】
すなわち、本発明はポンチとダイスとのクリアランスを上記冷間圧延鋼板のスプリングバック分に応じて設定し、ダイス肩の丸み半径Ｒを上記の範囲に設定したものであり、これによって、絞り加工時の破断を招くことなく軽量化と強度を兼ね備えたブレーキ倍力装置のシェルを容易且つ確実に得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るブレーキ倍力装置のシェル成形用金型の実施の一形態を示す縦断面図、図３はこの成形用金型で得られるブレーキ倍力装置のシェル８の実施の一形態を示す縦断面図である。
【００１２】
図示するように、この金型は円筒状をしたポンチ６と、このポンチ６を嵌合すべく昇降する筒状のダイス５とから構成されており、上述したように、このポンチ６上に冷間圧延鋼板（ＳＰＣ−Ａ〜Ｅ）等の絞り板３を載置した後、ダイス５を降下させることで図３に示すようなブレーキ倍力装置のシェル８を深絞り加工できるようになっている。
【００１３】
また、このシェル８は、図３及び図４に示すように、その天井部１ａの板厚ｔ1 に対してその周壁部１ｂの板厚ｔ2 が４０〜７０％程度の薄さに加工されており、必要な強度を保持しつつ軽量化を達成できるようになっている。
【００１４】
そして、このようなシェル８を深絞り加工するために、本発明は金型に以下に示すような構造をしている。
【００１５】
先ず、図２及び図４に示すように、このダイス５とポンチ６のクリアランスｃはシェル８の周壁部１ｂの板厚ｔ2 よりも約５〜１５％程度狭く設定されている。例えば、このシェル８の天井部１ａの板厚ｔ1 が４．０ｍｍ、周壁部１ｂの板厚ｔ2 が２．０ｍｍの場合にはダイス５とポンチ６とのクリアランスｃは１．７〜１．９ｍｍの幅となっている。すなわち、低炭素鋼である冷間圧延鋼板（ＳＰＣ−Ａ〜Ｅ，ＪＩＳ−Ｎｏ３１４１）等の絞り板３は、深絞り加工後にスプリングバックと称される戻りが約５〜１５％程度発生することから、このクリアランスｃを周壁部１ｂの板厚ｔ2 と同じ２．０ｍｍとすると加工後のスプリングバックによって周壁部１ｂの板厚ｔ2 が所望の値より大きくなってしまうためである。
【００１６】
次に、図５に示すように、ダイス５の内周縁に位置するダイス肩５ａの丸み半径Ｒは周壁部１ｂの板厚ｔ2 に対して０．５ｔ2 〜２．０ｔ2 の範囲に設定されている。例えば、周壁部１ｂの板厚ｔ2 が２．０ｍｍの場合には、ダイス肩５ａの丸み半径Ｒは１．０〜４．０ｍｍとなっている。すなわち、この範囲を超えると、深絞り加工時に絞り板３に加わるダイス肩５ａの応力によって絞り板３が破断してしまい、良好な薄肉化が達成できなくなるからである。尚、このクリアランスｃ及びダイス肩５ａの丸み半径Ｒについて幅を持たせたのは、使用する絞り板３の材質によって加工時の引張り強さ、耐力、伸び、スプリングバック等の機械的・物理的特性が微妙に異なるからである。
【００１７】
そして、このような構造をした金型を用い、従来と同様に冷間圧延鋼板からなる絞り板３を深絞り加工すると、破断などの不都合を招くことなく容易かつ確実に周壁部１ｂの薄肉化を行うことができる。
【００１８】
このように、本発明の深絞り加工用金型は、ポンチとダイスとのクリアランスを冷間圧延鋼板のスプリングバック分に応じてシェルの周壁部の板厚ｔ2 よりも５〜１５％程度狭く設定すると共に、ダイス肩の丸み半径Ｒを０．５〜２．０ｔ2 に設定したため、周壁部１ｂの薄肉化を確実に行うことが可能となり、従来の金型では困難であった軽量化と高強度を兼ね備えたブレーキ倍力装置のシェルを容易且つ確実に得ることができる。尚、ダイス肩５ａの初期食い込みによる破断を防止するために、さらに図６に示すようにダイス肩５ａ内側上部５ｂを数μｍ〜数十μｍ程度削るようにしても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、深絞り加工時の破断を招くことなく軽量化と強度を兼ね備えたブレーキ倍力装置のシェルを容易且つ確実に得ることができる。従って、従来のような補強部材が不要となって加工工程が省略されるため、製造コストの低下も達成できるといった優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工用金型の実施の一形態を示す縦断面図である。
【図２】図１中Ｓ部を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の成形用金型で得ることができるブレーキ倍力装置のシェルの一例を示す縦断面図である。
【図４】図３中Ｓ部を示す部分拡大図である。
【図５】図２中Ｓ部を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の他の実施の一形態を示す部分拡大図である。
【図７】従来のブレーキ倍力装置のシェルの一例を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は従来のブレーキ倍力装置のシェルの一例を示す縦断面図である。（Ｂ）は図８（Ａ）中Ｓ部を示す部分拡大図である。
【図９】従来のブレーキ倍力装置のシェルの絞り加工の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
３  絞り板
５  ダイス
5a  ダイス肩
６  ポンチ
８  シェル
1a  天井部
1b  周壁部
【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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