特開 2017-80763 棒材加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-80763(P2017-80763A)

(43)【公開日】2017年5月18日

(54)【発明の名称】棒材加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21J 5/00 20060101AFI20170414BHJP

   B21J 5/06 20060101ALI20170414BHJP

   B21J 1/04 20060101ALI20170414BHJP

【ＦＩ】

   B21J5/00 Z

   B21J5/06 F

   B21J1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2015-210560(P2015-210560)

(22)【出願日】2015年10月27日

(71)【出願人】

【識別番号】595114355

【氏名又は名称】株式会社カシワセ

(74)【代理人】

【識別番号】100095337

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100095061

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 恭介

(74)【代理人】

【識別番号】100174425

【弁理士】

【氏名又は名称】水崎 慎

(72)【発明者】

【氏名】柏瀬 幸弘

【テーマコード（参考）】

4E087

【Ｆターム（参考）】

4E087AA10

4E087BA17

4E087CA17

4E087CA46

4E087CB11

(57)【要約】

【課題】比較的簡素な工程で、充分な仕上がり形状に加工する棒材加工方法を提供する。
【解決手段】横断面形状が四角形の棒材１０にスリット加工を施す工程と、前記スリット加工によって前記棒材１０に成形された角部をプレスする工程とを有し、前記スリット加工を施す工程は、プレス機により前記棒材１０の延設方向の所定範囲をプレスして、前記プレス機のプレス金型２０が当接した前記棒材１０の部位に、所定の曲率半径の曲面を有するくびれ部１２を前記棒材１０の延設方向に沿って成形し、前記角部をプレスする工程は、前記スリット加工を施す工程でプレスした前記棒材１０の所定範囲で、前記棒材１０の延設方向に沿って生じる縁角部を潰すようにプレスすることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

横断面形状が四角形の棒材にスリット加工を施す工程と、
前記スリット加工によって前記棒材に成形された角部をプレスする工程と、
を有し、
前記スリット加工を施す工程は、
プレス機により前記棒材の延設方向の所定範囲をプレスして、前記プレス機のプレス金型が当接した前記棒材の部位に、所定の曲率半径の曲面を有するくびれ部を前記棒材の延設方向に沿って成形し、
前記角部をプレスする工程は、
前記スリット加工を施す工程でプレスした前記棒材の所定範囲で、前記棒材の延設方向に沿って生じる縁角部を潰すようにプレスする、
ことを特徴とする棒材加工方法。

【請求項2】

前記角部をプレスする工程は、
先回の前記縁角部を潰すプレスによって生じた縁角部を潰すプレスを繰り返し、前記棒材の所定範囲の横断面を円状に成形する、
ことを特徴とする請求項１に記載の棒材加工方法。

【請求項3】

前記角部をプレスする工程は、
前記縁角部を潰すプレスを繰り返すとき、該プレスによって生じる歪を前記くびれ部が変形して吸収し、前記棒材の所定範囲が円柱状となるようにプレスする、
ことを特徴とする請求項２に記載の棒材加工方法。

【請求項4】

前記スリット加工を施す工程は、
前記プレスした棒材の所定範囲に、全体に亘って前記曲面を有するくびれ部を成形する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の棒材加工方法。

【請求項5】

前記スリット加工を施す工程は、
前記曲面を両端に各々有するくびれ部を、前記プレスした棒材の所定範囲に成形する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の棒材加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、棒材の断面形状をプレス加工によって変形させ、四角柱状の棒材を丸棒状に成形する棒材加工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、断面形状が四辺形の金属棒材、即ち、四角柱状の棒材を部分的に円柱状の棒材に加工するときには、旋盤などを用いて棒材を回転させながら切削加工が行われている。
上記の加工に使用する装置は、棒材の一端部を旋盤のチャックなどに固定し、当該棒材の他端部にバイト部を当接するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、カシメ付けによって配線接続を行う端子金具を、プレス加工によって所望の形状に形成する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
この方法は、金属板材から所定の形状の端子金具を切り出し、金属板材である端子金具を一次プレス金型によってプレス加工を行い、所定部位の横断面形状を概ね正方形となるように変形させる。また、二次プレス加工において、溝部を備えた二次プレス金型を使用して端子金具を全長に亘って挟み込み、正方形の横断面形状を真円形に変形させている。この後、三次プレス金型を使用して複数の溝を有するカシメ部を成形し、端子金具を完成させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−３２８８０２号公報

【特許文献2】特開２００７−２２０４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述のように旋盤等を使用して四角柱状の棒材を丸棒等に加工する場合、棒材の長さは旋回によって軸がぶれないサイズに限定されるため、横断面が小さく長尺であるものや、撓みやすい材質は加工に不向きである。
また、安定して旋回させることが可能な棒材を加工する場合であっても、プレス機等によって棒材に所定の加工を行った後、当該棒材を旋盤等に移動して確実に固定する作業が必須となり、棒材を完成させるまでの工程が複雑になる。
また、各製造（加工）装置を設置して各々の工程を実施するためには、加工場所を相当広く設ける必要があり、加工に要するコストが高くなる。

【0006】

また、前述の端子金具をプレス加工によって成形する方法は、カシメ付けが可能な程度の柔軟性を有する金属板材に施すものである。即ち、ステンレス鋼などの比較的硬質の棒材について、プレス加工によって丸棒等に成形することは容易ではないという問題点があった。

【0007】

本発明は、上記の実情に鑑み提案されたもので、比較的簡素な工程で充分な仕上がり形状に加工する棒材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】

【0008】

本発明に係る棒材加工方法は、横断面形状が四角形の棒材にスリット加工を施す工程と、前記スリット加工によって前記棒材に成形された角部をプレスする工程とを有し、前記スリット加工を施す工程は、プレス機により前記棒材の延設方向の所定範囲をプレスして、前記プレス機のプレス金型が当接した前記棒材の部位に、所定の曲率半径の曲面を有するくびれ部を前記棒材の延設方向に沿って成形し、前記角部をプレスする工程は、前記スリット加工を施す工程でプレスした前記棒材の所定範囲で、前記棒材の延設方向に沿って生じる縁角部を潰すようにプレスすることを特徴とする。

【0009】

また、前記角部をプレスする工程は、先回の前記縁角部を潰すプレスによって生じた縁角部を潰すプレスを繰り返し、前記棒材の所定範囲の横断面を円状に成形することを特徴とする。

【0010】

また、前記角部をプレスする工程は、前記縁角部を潰すプレスを繰り返すとき、該プレスによって生じる歪を前記くびれ部が変形して吸収し、前記棒材の所定範囲が円柱状となるようにプレスすることを特徴とする。

【0011】

また、前記スリット加工を施す工程は、前記プレスした棒材の所定範囲に、全体に亘って前記曲面を有するくびれ部を成形することを特徴とする。

【0012】

また、前記スリット加工を施す工程は、前記曲面を両端に各々有するくびれ部を、前記プレスした棒材の所定範囲に成形することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、四角柱状の棒材を丸棒状に成形する工程を簡素にすることが可能になり、加工場所を効率良くまとめることが容易になることから、棒材の成形を完了するまでの時間、および製造（加工）コストを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の棒材加工方法による実施例のプレス加工を示す説明図である。

【図2】図１のプレス加工を施した棒材の形状を示す説明図である。

【図3】図２の棒材の先端部の形状を示す説明図である。

【図4】図２の棒材の先端部を丸棒状に加工した状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
［実施例］
図１は、本発明の棒材加工方法による実施例のプレス加工を示す説明図である。プレス加工を行う棒材１０は、断面が四角形をしている四角柱状の棒材であり、断面サイズが一様となるように形成されたもので、いわゆる均一な太さの棒材である。
また、棒材１０は、プレス加工が可能な材質からなり、例えばＳＵＳ３０４などのステンレス鋼によって形成されたものである。なお、棒材１０の材質は、前述のステンレス鋼に限定されない。

【0016】

棒材１０は、例えばプレス機などによって適当な長さにカットされ、必要に応じて所定の位置にポンチ加工や穴あけ加工などが施される。
この後、棒材１０の丸棒状に加工する先端部１１が、プレス機のプレス金型２０と当接するように、図示されないプレス機の固定手段等に当該棒材１０を固定する。次に当該プレス機を稼動させて図１の矢印Ｓが示す方向にプレスし、棒材１０の先端にスリット加工を施し、先端部１１の成形を開始する。

【0017】

図２は、図１のプレス加工を施した棒材の形状を示す説明図である。図２（ａ）は、スリット加工を施した棒材１０の先端部１１を側方視したもので、図２（ｂ）は、当該先端部１１の先端面１３を正面視したものである。
例えば図１に示したように、上下方向からプレス金型２０に挟み込まれることによって、棒材１０の先端部１１は、横断面形状が図２（ｂ）に示したように水平方向が長手となる四辺形（長方形）に変形する。

【0018】

また、先端部１１は、上記のスリット加工において、棒材１０の延設方向に沿って図２（ａ）に示したようにくびれ部１２が形成されている。
換言すると、くびれ部１２は、先端部１１のプレス金型２０が当接した側面に、所定の曲率半径をもって形成されており、棒材１０の延設方向において、先端部１１の厚みが中央部近傍で最も薄くなるように形成されている。

【0019】

図２（ｃ）に示した棒材１０は、図２（ｂ）に示したように図中上下方向からプレスし、さらに図中左右方向からもプレスしたもので、先端部１１の全ての側面、即ち、先端面１３の四辺となる部分に、棒材１０の延設方向に沿って成形されたくびれ部１２を有している。
本発明の棒材加工方法は、先端部１１の少なくとも対抗する２つの側面にくびれ部１２を設けるもので、また、上記のように先端部１１の全ての側面（４つの側面）にくびれ部１２を設けるようにしてもよい。

【0020】

図３は、図２の棒材の先端部の形状を示す説明図である。この図は、図２等に示した先端部１１の成形例を示したもので、図３（ａ）は第１成形例を表し、図３（ｂ）は第２成形例を表しており、いずれも棒材１０を側方視したときの形状を表している。
なお、図３に示した各先端部１１は、例えば、横断面サイズが５×５［ｍｍ］の棒材１０に形成したものである。

【0021】

図３（ａ）に示した第１成形例の先端部１１は、くびれ部１２の端部を曲率半径Ｒ１となる曲面で構成されている。第１成形例の先端部１１は、スリット加工（プレス加工）を行う範囲が、先端面１３から当該棒材１０の延設方向の長さａが１０．０１９［ｍｍ］の範囲であり、プレス加工（スリット加工）によって圧縮された先端面１３の幅員ｂが４．５４［ｍｍ］となるように成形されている。
また、第１成形例の先端部１１は、曲率半径Ｒ１が１９９．９５［ｍｍ］の曲面となるようにくびれ部１２を成形しており、最もくびれた部分の幅員ｃ、即ち先端部１１の最も狭い幅員ｃが４．４１５［ｍｍ］となるようにプレス加工されている。

【0022】

この第１成形例の先端部１１は、曲率半径Ｒ１の大きなくびれ部１２を有していることから、スリット加工においてプレスした、先端部１１の一側面全体に亘って曲率半径Ｒ１の曲面が成形されている。即ち、第１成形例の先端部１１は、曲率半径Ｒ１の曲面によって形成されたくびれ部１２を有している。

【0023】

図３（ｂ）に示した第２成形例の先端部１１は、スリット加工（プレス加工）を行う範囲が、先端面１３から当該棒材１０の延設方向の長さｄが１９．５０８［ｍｍ］の範囲であり、プレス加工（スリット加工）によって圧縮された先端面１３の幅員ｅが４．２８［ｍｍ］となるように成形されている。
また、第２成形例の先端部１１は、最もくびれた部分の幅員ｆ、即ち先端部１１の最も狭い幅員ｆが４．０８［ｍｍ］となるようにプレス加工されている。

【0024】

第２成形例のくびれ部１２は、先端部１１の幅員ｅを有する部位と幅員ｆを有する部位との間が曲率半径Ｒ２の曲面となるように成形されている。ここで、曲率半径Ｒ２は５．０１［ｍｍ］であり、先端部１１をプレス金型２０でプレスしたとき、先端部１１の対向する２つの側面において、各々２箇所に曲率半径Ｒ２の曲面部位を形成させている。換言すると、第２成形例の先端部１１は、所定のプレス量によって当該先端部１１の幅員が前述のｆとなるまでプレスされた部位の両端に、各々曲率半径Ｒ２の曲面を有するくびれ部１２を成形したものである。

【0025】

ここで、幅員ｂ、幅員ｃ、幅員ｅ、幅員ｆは、プレス方向に沿った先端部１１の幅員であり、詳しくは、プレス金型２０が当接した先端部１１の側面に対して鉛直に配置される側面の幅員である。
前述の先端部１１の形状等を示す各数値は一例であり、第１成形例の先端部１１は、例えば、長さａが概ね１０±０．１［ｍｍ］程度の場合、プレスされた幅員ｂが概ね４．５±０．１［ｍｍ］程度、曲率半径Ｒ１が概ね２００±０．１［ｍｍ］程度となるように、また、幅員ｃが概ね４．４±０．１［ｍｍ］程度となるように加工する。また、第２成形例の先端部１１は、例えば、長さｄが概ね１９．５±０．１［ｍｍ］程度の場合、プレスされた幅員ｅが概ね４．２±０．１［ｍｍ］程度、曲率半径Ｒ２が概ね５．０±０．１［ｍｍ］程度となるように、また、幅員ｆが概ね４．０±０．１［ｍｍ］程度となるように加工する。

【0026】

図４は、図２の棒材の先端部を丸棒状に加工した状態を示す説明図である。くびれ部１２を設けて先端部１１を成形した棒材１０は、当該棒材１０の延設方向に沿って形成されている先端部１１の縁角部（先端部１１の側面の縁辺部分）を、プレス機によって潰す加工を施す。
ここで、先端部１１の縁角部を潰すとき、プレス金型を当該縁角部の延設方向において全体的に当接させてプレスする。

【0027】

この縁角部を潰すプレス加工は、一回のプレス加工において、対向配置となる２箇所の縁角部に施される。また、先回の縁角部潰しによって新たに生じた縁角部についても同様にプレス加工を施し、図４（ｂ）に示したように先端面１３、即ち先端部１１の横断面が円状となるまでプレス加工を繰り返す。
なお、当該プレス加工は、先端部１１の横断面が所望の直径を有する円状となる程度のプレス量で当該先端部１１をプレスする。また、各縁角部を潰すプレス加工を繰り返すとき、各プレス量等を調整制御することにより、先端部１１の横断面を真円状、あるいは楕円状などに成形することが可能になる。

【0028】

前述のように先端部１１の横断面を円状に変形させると、このときのプレスによって歪が生じる。この歪を、くびれ部１２が当該先端部１１の幅員方向に変形することによって吸収し、図４（ａ）に示したように先端部１１を円柱状に成形する。換言すると、くびれ部１２は、先端部１１の縁角部を潰すときに生じる歪を、変形して吸収するように形成されている。

【0029】

プレス加工によって円柱状に成形した先端部１１は、端部あるいは縁部分等から突出するバリなどが生じている。これらバリなどは、例えばプレス加工によって除去する。バリなどを除去した後、例えば先端部１１あるいは棒材１０全体にバレル加工等を施し、所定水準の仕上がりとなるように当該先端部１１あるいは棒材１０の表面を処理する。

【0030】

以上のように、本実施例によれば、四角柱状の棒材１０にプレス（スリット）加工を施し、先端部１１を成形して、先端部１１に生じる縁角部をプレス加工によって潰すことにより当該先端部１１の横断面を円状に成形するようにしたので、プレス加工のみによって四角柱状の棒材１０を丸棒状に成形することができる。
また、スリット加工を施すとき、先端部１１の側面にくびれ部１２を形成するようにしたので、先端部の縁角部を潰すようにプレスすることにより、先端部１１を円柱状に成形することが容易になり、仕上げ加工等を簡略化することが可能になる。

【符号の説明】

【0031】

１０棒材
１１先端部
１２くびれ部
１３先端面
２０プレス金型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】