纽扣固定件和纽扣固定件的制造方法与流程

文档序号:11280391阅读:331来源:国知局
纽扣固定件和纽扣固定件的制造方法与流程

本发明涉及纽扣固定件和纽扣固定件的制造方法,更详细而言,本发明所涉及的纽扣固定件例如为金属制,该金属制的纽扣固定件具有板状的基部和从基部延伸的柱部,基部的圆形的外周形状是自中间构件的对应部分的长方形等外周形状进行冲压加工而形成的。本发明所涉及的纽扣固定件的制造方法是这种金属制的纽扣固定件的制造方法。



背景技术:

作为具有板状的基部和从基部延伸的柱部的金属制的纽扣固定件,公知该纽扣固定件从金属制的板材切出三角形状的中间构件,利用模具对中间构件的三角形底边侧部分(基端部)进行冲压加工而形成所述基部,使中间构件的剩余的部分大致直接形成所述柱部。一般而言,在该纽扣固定件以覆盖与基部的柱部那一侧的面相反的一侧的面的方式安装有壳盖。

一般而言,为了将上述的纽扣固定件安装于作为配合构件的纽扣或条状物等被安装物,需要柱部的顶端刺穿布料,利用配合构件的形状而使其变形。在该情况下,为了使柱部易于刺穿布料,优选杆构件的顶端是尽可能细且尖的形状。为了获得具备锐角的顶端形状的柱部,用于成形纽扣固定件的中间构件的基端部的外周形状是例如长方形、梯形的多边形状而非圆形,但纽扣固定件的基部的外周形状通常要求圆形。在对具备多边形的外周形状的中间构件进行了冲压加工的情况下,中间构件的基端部的形状成为直接扩展那样的形状,例如基部的外周形状成为变形的椭圆形,无法成为规整的圆形的基部。在该情况下,还会导致柱部和基部难以同轴,给使用纽扣固定件来将纽扣固定于衣服的布料等的作业、将壳盖组装于纽扣固定件的作业带来障碍。另外,即使能够将壳盖安装于纽扣固定件的基部,也存在壳盖向基部的按压不足、之后壳盖偏移或易于脱落这样的问题。



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明是鉴于以上问题点而做成的,其目的在于提供一种能够顺利地冲压加工成具有与中间构件的基端部的外周形状非相似形的外周形状的基部的金属制的纽扣固定件的制造方法和具有这种基部的纽扣固定件。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题,本发明可提供一种纽扣固定件的制造方法,该纽扣固定件的制造方法是制造金属制的纽扣固定件的方法,该金属制的纽扣固定件具备柱部和在所述柱部的基端侧向与所述柱部延伸的方向交叉的放射方向扩展的板状的基部,该纽扣固定件的制造方法的特征在于,该纽扣固定件的制造方法包括工序a,在该工序a中,使用模具对成为所述纽扣固定件的柱状的中间构件的基端部进行冲压加工,使所述中间构件的基端部沿着放射方向扩张形成所述基部,所述中间构件的基端部的外周形状和所述纽扣固定件的基部的外周形状是非相似形,所述模具具备:保持模具,其以使所述基端部暴露的方式保持中间构件;以及冲压模具,其相对于所述保持模具对中间构件的基端部进行冲压,所述保持模具具有用于成形所述基部的靠柱部那一侧的面的成形面,所述成形面具有多个凹部或多个凸部,在所述工序a中,在利用所述保持模具的成形面的所述凹部或所述凸部使所述基端部塑性变形成基部之际,对向基端部的朝向放射方向的材料流动进行控制。

在本发明中,纽扣固定件的基部沿着与柱部延伸的方向交叉的放射方向扩展。中间构件的放射方向是与中间构件呈柱状延伸的方向交叉的方向且与纽扣固定件的基部的扩展方向相对应。在柱部是具有例如中心轴线的圆锥形状等的情况下,纽扣固定件的放射方向即为与柱部的中心轴线正交的半径方向。

在本发明中,在工序a中,使具有板状的基部和从基部延伸的柱部的金属制的纽扣固定件由柱状的中间构件形成。此时,通过利用模具对中间构件的基端部进行冲压加工而使该中间构件的基端部沿着放射方向扩张,从而成形纽扣固定件的基部,前者的中间构件的基端部的外周形状和沿着放射方向扩张之后的后者的纽扣固定件的基部的外周形状是非相似形。作为该外周形状从前者向后者扩张成非相似形的例子,能够列举出例如长方形→圆形、长方形→椭圆形或者长圆形、长方形→菱形、有角的长方形→倒圆角的长方形、圆形→椭圆形或者长圆形、圆形→正八边形、圆形→正方形,但并不限定于这些。

在本发明中,用于将中间构件的基端部冲压加工(也称为锻造加工)成纽扣固定件的基部的模具具备:保持模具,其以使中间构件的基端部暴露的方式保持中间构件;以及冲压模具,其相对于保持模具对中间构件的基端部进行冲压。保持模具具有对所述基部的靠柱部那一侧的面进行成形的成形面。所述成形面具有多个凹部或多个凸部,在利用这些凹部或凸部使所述基端部一边沿着放射方向扩张一边进行塑性变形以形成基部之际,对金属材料的向基端部的放射方向的塑性流动量进行控制。在本发明中,通过在保持模具的成形面设置多个凹部或多个凸部,有意地控制使得放射方向上的金属材料的流动量不均等,由此,使中间构件的基端部顺利地塑性变形成外周形状是非相似形的纽扣固定件的基部。例如在沿着保持模具的成形面上的某一放射方向(例如图11中的塑性流动方向x)设有作为凹部的一个例子的槽条的情况下,在冲压加工时材料进入槽条而促进沿着该一放射方向的材料移动,因此,该一放射方向上的材料移动量增加。另外,作为另一个例子,于在成形面的某一放射方向配置有凸部的情况下,凸部成为妨碍材料移动的阻碍,因此,该一放射方向上的材料移动量减少。通过按照这种方式对材料移动量进行控制,能够将纽扣固定件的基部加工成尽可能无歪斜的规整的目标外周形状。此外,本发明中所谓的塑性流动是指利用冲压加工使金属变形时的金属的流动。

在本发明中,其特征在于,所述凹部或凸部配置为,在所述工序a中,在使所述中间构件的基端部沿着所述放射方向塑性流动时,一塑性流动方向(也可称为一放射方向)的材料移动量与的另一塑性流动方向的材料移动量,从而控制所述材料流动,以使得所述中间构件的基端部的外周形状和所述基部的外周形状成为非相似形。例如,在保持模具的成形面上,对于一塑性流动方向,与该一塑性流动方向平行地存在有作为多个凹部的一个例子的槽条,并且对于另一塑性流动方向,不存在与该另一塑性流动方向平行的槽条,在这种情况下,在所述一塑性流动方向上金属材料进入槽条,促进该一塑性流动方向上材料移动,因此,与没有槽条的另一塑性流动方向相比,材料移动量多。作为另一个例子,在成形面上,对于一塑性流动方向,以与该一塑性流动方向正交的方式存在有在作为多个凸部的一个例子的突条,并且对于另一塑性流动方向,不存在与该另一塑性流动方向正交的突条的情况下,在所述一塑性流动方向上,金属材料与突条碰撞,材料移动受到阻碍,因此,与没有突条的另一塑性流动方向相比,该一塑性流动方向上的材料移动量少。

在本发明的一技术方案中,所述保持模具的成形面具有沿着与所述放射方向交叉的方向呈直线状延伸的多个槽条作为所述多个凹部,或具有沿着与所述放射方向交叉的方向呈直线状延伸的多个突条作为多个凸部。于在保持模具的成形面上多个直线状的槽条与一放射方向交叉的情况下,在冲压加工时,部分金属材料进入槽条,沿着槽条在与该一放射方向交叉的方向上移动,材料以从该一放射方向偏离的方式分散。因此,认为该一放射方向上的材料移动量减少。另外,于在保持模具的成形面上多个直线状的突条与一放射方向交叉的情况下,突条成为金属材料的塑性流动的阻碍,因此,该一放射方向上的材料移动量减少。

在本发明的一技术方案中,所述保持模具的成形面具有沿着一方向延伸的平行的多个槽条作为所述多个凹部,或具有沿着一方向延伸的平行的多个突条作为多个凸部。于在保持模具的成形面平行地存在多个槽条的情况下,在与槽条平行的放射方向上,一边使材料进入槽条一边促进材料的移动,材料移动增加。另一方面,在与槽条正交的放射方向上,部分材料进入槽条,向与该放射方向正交的方向偏离,因此,认为该放射方向上的材料移动减少。于在保持模具的成形面上平行地存在多个突条的情况下,在与突条正交的放射方向上,材料移动受到突条阻碍,该放射方向上的材料移动量减少。在与突条平行的放射方向上,突条对从该放射方向偏离的材料进行限制,材料集中地在该放射方向上移动,因此,与没有突条的成形面相比,认为该放射方向上的材料移动量增加。

在本发明的一技术方案中,所述凸部是突起,所述保持模具的成形面包括所述突起比较稠密的区域和所述突起比较稀疏的区域。在保持模具的成形面中的突起比较稠密的区域中,与突起比较稀疏的区域相比,对中间构件的基端部塑性变形成纽扣固定件的基部之际的材料流动的阻碍变大,向放射方向的材料移动量少。

在本发明的一技术方案中,所述保持模具具备与要成形的基部的外周形状相匹配的成形凹部,所述成形面是所述成形凹部的底面,在所述成形凹部的底面形成有所述凹部或凸部。这样的成形凹部辅助向由上述的成形面的凹部或凸部进行的材料流动的控制的目标外周形状的成形。即、成形凹部起到如下作用:将利用由凹部或凸部进行的材料流动控制达成的外周形状调整成更接近目标的外周形状。此外,即使在保持模具存在成形凹部,如果没有材料流动控制,则材料也不会最终填埋成形凹部而成为规整的目标外周形状。

本发明能够包括从板材切割大致三角形状的部分作为所述中间构件的工序。在该情况下,中间构件是大致三角形的柱状,中间构件的基端部是三角形的底边侧的部分。一般而言,切割板材而得到的中间构件的基端部的外周形状是四边形。中间构件的除了基端部以外的大部分能够直接用作纽扣固定件的柱部。在本发明的基于后述附图的优选实施方式中,中间构件的与基端部相邻的部分在构成保持模具的第1模具和第2模具之间被压缩成形。

根据本发明的另一方案能够提供一种纽扣固定件,该纽扣固定件是金属制的纽扣固定件,其具备:柱部;板状的基部,其在所述柱部的基端侧沿着与所述柱部延伸的方向交叉的放射方向扩展,其中,所述基部是使用模具对成为所述纽扣固定件的中间构件的基端部进行冲压加工,使该中间构件的基端部沿着所述放射方向扩张而成的,所述柱部的外周形状和所述基部的外周形状是非相似形,在所述基部的靠柱部那一侧的面具有多个凸部或多个凹部。本发明的纽扣固定件能够利用上述的本发明的方法获得,纽扣固定件的基部的靠柱部那一侧的面上的多个凸部是由保持模具的成形面上的多个凹部形成的,多个凹部是由保持模具的成形面上的多个凸部形成的。

在本发明的一技术方案中,所述多个凸部是沿着与所述放射方向交叉的方向呈直线状延伸的多个突条,所述多个凹部是沿着与所述放射方向交叉的方向呈直线状延伸的多个槽条。在本发明的另一技术方案中,所述多个凸部是沿着一方向延伸的平行的多个突条,所述多个凹部是沿着一方向延伸的平行的多个槽条。

在本发明的一技术方案中,所述柱部的外周形状是多边形,所述基部的外周形状是圆形。多边形包括三角形、正方形、长方形、梯形、菱形、五边形、六边形、八边形等,但并不限定于这些。

在本发明的一技术方案中,纽扣固定件具备以覆盖所述基部的与靠所述柱部那一侧的面相反一侧的面的方式安装于基部的壳盖。本发明的纽扣固定件在基部的柱部那一侧的面具有多个凸部或多个凹部,因此,这些凸部或凹部成为阻碍而能够减少或消除壳盖相对于基部偏移或脱落等问题。

发明的效果

在本发明的纽扣固定件的制造方法中,在将中间构件的基端部锻造加工成纽扣固定件的基部之际,利用设置于保持模具的成形面的多个凹部或多个凸部,有意地控制使得在放射方向上移动的金属材料量不均等,由此,能够使中间构件的基端部顺利地塑性变形成外周形状是非相似形的纽扣固定件的基部。

在本发明的纽扣固定件中,在利用设置于基部的靠柱部那一侧的面的凸部或凹部将壳盖安装到基部的情况下,能够防止壳盖容易地相对于基部偏离或脱落。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的纽扣固定件的侧视图。

图2是图1的纽扣固定件的俯视图。

图3是图1的a-a剖视图。

图4是图1的b-b剖视图。

图5是中间构件的立体图。

图6是将用于切出中间构件的金属制的板材剖断示出的立体图。

图7是表示板材的切断工序的剖面说明图。

图8是表示在即将使冲压模具相对于由保持模具保持的中间构件移动之前的状态的剖面说明图,与图11的c-c剖面相对应。

图9是打开状态的保持模具的仰视图。

图10是表示打开状态的保持模具的配置有中间构件的状态的仰视图。

图11是表示保持模具的在第1模具和第2模具之间保持有中间构件的闭合状态的仰视图。

图12是表示使冲压模具相对于保持模具移动、同时对中间构件的基端部进行冲压的状态的剖面说明图。

图13是表示组装有壳盖的纽扣固定件的局部剖面侧视图。

图14是图13的纽扣固定件的俯视图。

图15(a)是表示保持模具的另一个例子的仰视图。

图15(b)是图15(a)的d-d剖视图。

图16(a)是表示保持模具的又一个例子的仰视图。

图16(b)是图16(a)的e-e剖视图。

图17是表示保持模具的另一个例子的仰视图。

图18是表示保持模具的又一个例子的仰视图。

图19是表示保持模具的再一例子的仰视图。

图20是圆锥形柱状的中间构件的仰视图。

图21是表示用于对图20的中间构件的基端部进行成形的保持模具的仰视图。

图22是表示用于对图20的中间构件的基端部进行成形的保持模具的另一个例子的仰视图。

图23是表示用于对图20的中间构件的基端部进行成形的保持模具的又一个例子的仰视图。

图24是表示利用本发明的另一纽扣固定件将纽扣安装到布料的状态的剖面说明图。

图25是表示利用本发明的又一纽扣固定件将另一纽扣安装到布料的状态的剖面说明图。

具体实施方式

以下,基于附图说明本发明的几个实施方式,但本发明并不限定于这些实施方式,本领域技术人员理解在权利要求的保护范围以及等同的范围内能够适当变更等。

图1是表示本发明的一实施方式的纽扣固定件10的侧视图。图2是纽扣固定件10的俯视图。图3是图1的a-a剖视图,图4是图1的b-b剖视图。纽扣固定件10是由例如铜、黄铜、铝、不锈钢、铁等金属制的板材(参照图6)如后述那样形成的零部件。纽扣固定件10具备:板状的基部20;柱部30,其从基部20向上方(对于纽扣固定件10的上下方向只要没有另外指定,设为基于图1的纸面的方向。)延伸。基部20沿着与柱部30延伸的上下方向正交的放射方向扩展。基部20在本实施方式中具有接近正圆的外周形状(以下也称为“外形”或者“轮廓”)。换言之,基部20的外形并不是完全的圆,是不规则的圆。详细情况后述,其原因在于,利用模具将中间构件40(参照图5)的截面为长方形的基端部41冲压加工成圆形的基部20而使该基部20沿着放射方向扩张。基部20具备上表面21、周侧面23以及平坦的下表面22。在上表面21上,以等间隔平行地设置有多根直线状的突条24作为多个凸部的一个例子。各突条24是细长地沿着上表面21向一方向延伸的突出部,沿着基于图2的纸面的上下方向平行地延伸。因此,图2的纸面左右两侧的靠近基部20的边缘的突条24的沿着上下方向的长度,相较于比它们靠图2纸面左右中央侧的突条24的沿着上下方向的长度短。

柱部30包括与基部20相邻的基端部31和作为比基端部31靠上方的部分的杆主体32。基端部31的上下方向长度远比杆主体32的上下长度短,因此,柱部30的上下方向长度的大部分被杆主体32占据。基端部31的截面是在图4的纸面上下稍长的椭圆形,该椭圆形截面从基端部31的下端向上端逐渐缩小。因此,基端部31的外周面向上方倾斜。在杆主体32的上下方向大致一半的高度的位置,沿着与上下方向垂直的水平面的截面是长方形(参照图3),该长方形截面从下方朝向上方的尖锐的顶端32a逐渐缩小。杆主体32的形状是大致直接保留了后述的中间构件40(参照图5)的形状的形状,可以说是接近楔形的形状。此外,该中间构件40的截面形状未必是长方形,从后述的中间构件40的制造方法可知,也存在是梯形、菱形、风筝形(日语:凧形)等四边形、或是三角形、五边形、六边形等有角的多边形的情况。如图3所示,杆主体32的长方形截面具有短边33和长边34。从图2可知,上述的基部20的上表面21的突条24与杆主体32的长方形截面的短边33平行且与长边34垂直。在纽扣固定件10中,作为柱部30的大部分的杆主体32的外周形状即长方形和基部20的外周形状即圆形是非相似形。

图5表示要成为纽扣固定件10的大致三角形的柱状的中间构件40。中间构件40是连续地获得的,是利用图7所示的上刀49a和下刀49b将图6和7所示的金属制的板材40a沿着图6所示的双点划线连续地切断成大致三角形状。中间构件40包括三角形的底边侧的基端部41和三角形的顶角侧的、具有顶端42a的顶端部42。另外,中间构件40具有长方形的底面43和从底面43向顶端42a延伸的四个侧面44。中间构件40的与底面43平行的截面是长方形,该长方形截面从底面43向顶端42a逐渐缩小。如上所述,中间构件40的基端部41的外周形状是长方形,其与作为纽扣固定件10的基部20的外周形状的圆形是非相似形。此外,根据制造方法可知,该中间构件40利用上刀49a和下刀49b对板材40a进行切割的方式进行切割,因此,剪切力起作用。此时,施加于中间构件40的顶端侧的剪切力超过弯矩,因此,中间构件40的顶端被以扭转的方式剪切。虽然如上所述顶端被以扭转的方式从板材40a剪切,但由于利用该扭转剪切获得的顶端形状成为非常尖的锐角的形状,因此,向布料刺入的力非常强。因而,对于中间构件的截面,在本实施例中简化说明是长方形截面从底面43朝向顶端42a逐渐缩小,但实际上四侧面44不均匀地变形,由此顶端42a变得更尖锐。此外,中间构件40的比长度方向中央部靠基端侧的部分的切出材料量比较多,因此,该部分的切出前的截面与切出后的截面形状没有差异。对于中间构件40,将与从底面43向顶端42a延伸的方向正交的方向称为“放射方向”。该中间构件40的放射方向在纽扣固定件10中对应于与柱部30延伸的方向正交的放射方向,基部20在该放射方向上扩展。

接着,对用于将中间构件40冲压加工成纽扣固定件10的模具进行说明。参照图8,模具包括保持模具50和冲压模具60,该保持模具50以使中间构件40的基端部41暴露的方式保持中间构件40,该冲压模具60相对于保持模具50对中间构件40的基端部41进行冲压而使该中间构件40的基端部41沿着放射方向扩张,使其塑性变形成纽扣固定件10的基部20。如已述那样,中间构件40的基端部41的长方形的外周形状与纽扣固定件10的基部20的圆形的外周形状是非相似形。以下,保持模具50和冲压模具60的上下左右方向只要没有另外指定,就设为基于图8的纸面的方向。此外,实际上,保持模具50和冲压模具60不是上下配置,而是横向配置,基于图9~图11的纸面的上下方向沿着依据实际的重力的上下。然而,为了方便说明,将上下左右设为基于图8的纸面的方向。保持模具50包括左右成对的第1模具50a和第2模具50b。第1模具50a和第2模具50b包括彼此相对的相对侧面和与冲压模具60面对的底面52。第1模具50a和第2模具50b中的一者能够相对于另一者移动。由此,第1模具50a和第2模具50b能够设为相对侧面51间分开的打开状态(参照图9和图10)和相对侧面51彼此接触的闭合状态(参照图8和图11)。

在第1模具50a和第2模具50b各自的相对侧面51上,沿着上下方向设有凹陷成将圆柱纵向分成两部分那样的形状的凹陷部53a。各凹陷部53a具有凹状的圆弧。这些凹陷部53a在第1模具50a的相对侧面51和第2模具50b的相对侧面51彼此接触的闭合状态下构成圆柱状的空间53。在该空间53如后述那样收容中间构件40的除了基端部41之外的部分。在各凹陷部53a的下端部设有各凹陷部53a的凹状的圆弧的直径随着趋向第1模具50a的下端以及第2模具50b的下端而逐渐扩大的倾斜部54a。这些倾斜部54a的详细情况于后再述,但这些倾斜部54a作为杆基端成形部54发挥功能,通过将中间构件40配置在第1模具50a和第2模具50b之间后使第1模具50a和第2模具50b闭合,杆基端成形部54将中间构件40中的与基端部41的上方相邻的部分(以下称为“基端相邻部”。)42b成形成纽扣固定件10的柱部30的基端部31。因而,保持模具50的杆基端成形部54的外形与纽扣固定件10的柱部30的基端部31的外形一致,杆基端成形部54的水平剖面是图8的纸面跟前-进深方向(比左右方向)上稍长的椭圆形。

图9示出相对侧面51之间打开状态的第1模具50a的底面52和第2模具50b的底面52。第1模具50a和第2模具50b分别具有从底面52稍微地凹陷的上成形凹半部55a。这些上成形凹半部55a在第1模具50a和第2模具50b的闭合状态(参照图11等)下成为用于对纽扣固定件10的基部20的上表面21侧进行成形的模腔即上成形凹部55。上成形凹部55的轮廓是正圆,上成形凹半部55a的外形是将正圆一分为二的半圆。各上成形凹半部55a的底面(上表面)55b作为用于对纽扣固定件10的基部20的上表面21进行成形的成形面发挥功能。在底面55b上等间隔且平行地设置有多根直线状的槽条56。这些槽条56与第1模具50a的相对侧面51以及第2模具50b的相对侧面51平行地形成。此外,槽条56延伸的方向与配置于第1模具50a以及第2模具50b之间的中间构件40的基端部41的长方形外形的短边43a平行且与长边43b垂直。槽条56与纽扣固定件10的基部20的上表面21的突条24相对应,因此,第1模具50a以及第2模具50b所具有槽条56的总数与纽扣固定件10中的突条24的数量基本上相等。在本实施方式中,在保持模具50的底面52上设置有上成形凹部55,但也存在仅在保持模具50的底面52上设置槽条等而在保持模具50的底面52没有设置上述成形凹部的成形面的形态。

参照图8,冲压模具60具有从其上表面61向下方凹陷的下成形凹部62。下成形凹部62是用于对纽扣固定件10的基部20的下表面22侧进行成形的模腔。下成形凹部62的轮廓是与将两个上成形凹半部55a合在一起而成的上成形凹部55相同尺寸的正圆,下成形凹部62的深度比上成形凹部55的深度深。另外,下成形凹部62的底面(下表面)62a是没有凹凸等的平坦的面。

接着,对利用保持模具50和冲压模具60将中间构件40锻造加工成纽扣固定件10的工序进行说明。该工序被分成:1)将第1模具50a和第1模具50b从打开状态闭合的前步骤;2)使冲压模具60相对于闭合状态的保持模具50移动而进行冲压的后步骤。首先,说明前步骤。在开状态(参照图9)的第1模具50a与第2模具50b之间配置中间构件40(参照图10)。中间构件40的相对于该第1模具50a以及第2模具50b的配置如下所述。中间构件40的基端部41从第1模具50a以及第2模具50b的底面52(严格来说是上成形凹半部55a的底面55b)向冲压模具60侧突出。中间构件40的除了基端部41以外的部分、即包括顶端42a在内的顶端部42以及基端相邻部42b以与第1模具50a以及第2模具50b的凹陷部53a相对应的方式安放,且使顶端42a朝向上方。此时,如图10所示,中间构件40的安放方向为,使中间构件40的长方形外形的短边43a与上成形凹半部55a的槽条56平行,而长边43b与槽条56垂直。即、中间构件40的长方形截面的短边43a与槽条56平行,长边43b与槽条56垂直。接下来,如图11所示将打开状态的第1模具50a和第2模具50b闭合。参照与图11的c-c剖面相对应的图8,利用第1模具50a以及第2模具50b的闭合动作,中间构件40的除了基端部41的部分被收容于两个凹陷部53a组合而成的空间53。与此同时,中间构件40的基端相邻部42b被杆基端成形部54从长方形截面成形为椭圆形截面,成为纽扣固定件10的柱部30的基端部31。利用中间构件40的除了基端部41以外的部分的向空间53的收容和由杆基端成形部54进行的成形,中间构件40在基端部41向下方暴露的状态下被固定地保持于保持模具50。

接着,说明后步骤。使冲压模具60朝向以使基端部41暴露的状态保持有中间构件40的保持模具50移动。由此,中间构件40的外周形状是长方形的基端部41被冲压模具60的下成形凹部62的底面62a冲压,如图12所示,以在下成形凹部62的底面62a与保持模具50的上成形凹部55的底面55b之间被沿着上下方向压扁、沿着放射方向扩张的方式进行塑性变形,最终形成纽扣固定件10的外周形状是圆形的基部20。参照图11可知:中间构件40的基端部41的长方形外形的长边43b侧相对于保持模具50的上成形凹部55的周缘的间隔比中间构件40的基端部41的长方形外形的短边43a侧相对于保持模具50的上成形凹部55的周缘的间隔大。因此,为了使长方形外形的基端部41顺利地塑性变形成圆形外形的基部20,需要使基端部41的长边43b侧比基端部41的短边43a侧更大地沿着放射方向扩张。为此,利用保持模具50的上成形凹部55的槽条56按照下述方式来控制中间构件40的形成基端部41的金属材料的向放射方向的塑性流动。

在外形呈圆形的上成形凹部55中,在360度的全部放射方向中的与槽条56平行的放射方向即塑性流动方向x(参照图11)上,认为材料一边进入沿着塑性流动方向x的槽条56一边流动,促进材料移动。因此,认为若是在上成形凹部55的底面55b没有槽条56等凹凸的平坦的塑性流动方向(以下称为“中立方向”。),则塑性流动方向x上的材料移动量相比于中立方向上的塑性流动方向上的材料移动量增加。另一方面,在360度的全部放射方向中的与槽条56垂直的放射方向即塑性流动方向y(参照图11)上,材料在进入与塑性流动方向y正交的槽条56的同时,也向自塑性流动方向y偏离的方向流动,因此,认为塑性流动方向y上的材料流动量相比于中立方向上的材料流动量减少。因而,中间构件40的形成基端部41的金属材料在塑性流动方向x上比在塑性流动方向y上更大程度地沿着放射方向扩张。由此,外形呈长方形的基端部41易于变形成外形呈圆形的基部20。外形呈圆形的上成形凹部55有助于使基部20的轮廓成为更规整的圆形。然而,即使没有上成形凹部55,也能够仅利用槽条56的功能使基部20的轮廓尽可能接近正圆。在成形好的纽扣固定件10的基部20的上表面21形成有与槽条56相对应的突条24。

图13是表示将壳盖(以下简称为“壳”。)70安装到完成了的纽扣固定件10的状态的局部剖面侧视图。图14是图13的带壳70的纽扣固定件10的俯视图。壳70是由铜合金、铝合金等形成的金属零部件。壳70具备圆板状的底部71、从底部71的半径方向外侧端向上方弯曲的周侧部72、以及从周侧部72的上端向半径方向内侧弯曲的环状的上部73。壳70以底部71覆盖纽扣固定件10的基部20的下表面22的方式组装于纽扣固定件10的基部20。在组装好的状态下,周侧部72与基部20的周侧面23隔开间隔,上部73的半径方向内侧部分与基部20的上表面21中的半径方向外侧部分接触。如前所述,在纽扣固定件10中,基部20的外形接近正圆,因此,柱部30与基部20的同轴较容易,能够基本上消除给使用纽扣固定件10来将纽扣(未图示)固定于衣服的布料等的作业、将壳70组装于纽扣固定件10的作业带来障碍的情况。另外,即使壳70欲相对于纽扣固定件10的基部20旋转,也被上表面21的突条24阻碍,能够防止进行旋转,壳70也不会从基部20脱落。

在以上的实施方式中,在将外形是长方形的中间构件40的基端部41冲压加工成纽扣固定件10的基部20之际,使用了具有轮廓呈圆形的上成形凹部55的底面55b即成形面55b的保持模具50。在底面55b上设置有沿着基于图11纸面的上下方向的多个槽条56。利用图15和图16表示用于将外形呈长方形的中间构件40的基端部41锻造成外形呈圆形的基部的保持模具的另一例子。以下,在基于图15~图19的说明中,保持模具、中间构件的基端部等的上下方向以及左右方向设为基于所参照的附图的方向。图15(a)示出包括第1模具80a和第2模具80b的保持模具80的底面81。此外,第1模具80a和第2模具80b各自的相对侧面(51)、凹陷部(53a)以及杆基端成形部(54)与保持模具50相同,这一点对于以下说明的保持模具90、100、110、120、140、150、160也是同样的。在保持模具80没有设置上成形凹部,在保持模具80的底面81上设置沿着上下方向的多个槽条86作为成形面81。图15(b)是图15(a)的d-d剖面。中间构件40相对于保持模具80的配置与中间构件40相对于保持模具50的配置是相同的,以基端部41的短边43a与槽条86平行、长边43b与槽条86垂直的方式安放。在该情况下,形成基端部41的金属材料在沿着槽条86的塑性流动方向x上比在与槽条86垂直的塑性流动方向y上移动得较多。由此,外形呈长方形的基端部41成为与基部20大致同样的外形呈圆形的基部。在该基部的上表面上形成有与槽条86相对应的突条。在保持模具80上没有轮廓呈圆形的上成形凹部,基部的圆形外形由冲压模具60侧的轮廓呈圆形的下成形凹部62调整。

图16(a)表示包括第1模具90a和第2模具90b的保持模具90的底面91。在保持模具90的底面91上形成有轮廓呈圆形的上成形凹部92。在上成形凹部92的底面(成形面)93上设有作为多个凸部的许多突起94。图16(b)是图16(a)的e-e剖面。突起94在塑性流动方向x及其附近设置得较少,在塑性流动方向y及其附近设置得较多。因此,在上成形凹部92的底面93上,突起94比较稠密的区域存在于塑性流动方向x及其附近,突起94比较稀疏的区域存在于塑性流动方向y及其附近。中间构件40被以基端部41的长方形外形的短边43a沿着上下方向、长边43b沿着左右方向的方式保持于保持模具90。利用冲压模具60相对于保持模具90的冲压,中间构件40的形成基端部41的金属材料在上成形凹部92内沿着放射方向扩张。此时,在塑性流动方向x上突起94较多,因此材料的移动受阻碍,而在塑性流动方向y上突起94较少,因此材料移动的阻碍相比于塑性流动方向x的阻碍较小。由此,基端部41在塑性流动方向x上的塑性流动相比于在塑性流动方向y上的塑性流动大,结果形成外形呈圆形的纽扣固定件10的基部。在该基部的上表面形成有与突起94相对应的许多凹陷,这样的凹陷也起到防止壳盖70的偏离等作用。保持模具90的上成形凹部92有助于使基部的外形成为规整的圆形。

以上,对自中间构件40的外形呈长方形的基端部41成形纽扣固定件10的外形呈圆形的基部20的情况的例子进行了说明,接着,基于图17~图19对从外形呈长方形的基端部41锻造加工成非圆形的基部20的情况的例子进行说明。此外,中间构件40的相对于各保持模具100、110、120的配置与上述的例子同样地,配置为基端部41的长方形外形的短边43a沿着上下方向,长边43b沿着左右方向。图17示出包括第1模具100a和第2模具100b的保持模具100的底面101。在保持模具100的底面101上形成有轮廓呈左右方向较长的长圆形的上成形凹部102。在上成形凹部102的底面(成形面)103上按照下述方式设有作为多个凹部的多个槽条104。即、在位于塑性流动方向x与塑性流动方向y中间的四个塑性流动方向z上,分别以与塑性流动方向z正交的方式平行地形成有多个槽条104。在塑性流动方向z上,槽条104设定为其长度从上成形凹部102的中心侧向外侧(边缘侧)增长。槽条104以使沿着塑性流动方向z流动的金属材料从塑性流动方向z偏离的方式起作用。因此,在该例子中,塑性流动方向z上的材料移动量比作为没有凹凸的中立方向的塑性流动方向x以及塑性流动方向y上的材料移动量少,最终形成外形呈左右较长的长圆形的基部(未图示)。在该基部上形成有与槽条104相对应的突条(未图示)。

图18示出包括第1模具110a和第2模具110b的保持模具110的底面111。在保持模具110的底面111上形成有轮廓呈在左右方向上较长的菱形的上成形凹部112。在上成形凹部112的底面(成形面)113上按照下述方式设有作为多个凹部的多个槽条114和作为多个凸部的多个突条115。即、在塑性流动方向y上设有与塑性流动方向y平行的多个突条115。各突条115是相同的长度。另外,在位于塑性流动方向x与塑性流动方向y中间的四个塑性流动方向z上分别形成有与塑性流动方向z交叉的多个平行的槽条114。在该例子中,塑性流动方向x是没有凹凸的中立方向。各槽条114是相同的长度,与轮廓呈菱形的上成形凹部112中的最近的缘边平行。在塑性流动方向z上,槽条114以使沿着塑性流动方向z流动的金属材料从塑性流动方向z偏离的方式起作用。因此,塑性流动方向z上的材料移动量比塑性流动方向x以及塑性流动方向y上的材料移动量少。另外,在塑性流动方向y上,进入到多个突条115之间的材料被这些突条115之间所引导,不从塑性流动方向y偏离地流动。因此,塑性流动方向y上的材料移动量比塑性流动方向x和塑性流动方向z上的材料移动量多。因而,材料移动量以塑性流动方向y、塑性流动方向x、塑性流动方向z的顺序减少,最终外形成为在左右方向长的呈菱形的基部(未图示)。在该基部的上表面上形成有与槽条114相对应的突条以及与突条115相对应的槽条(未图示)。

图19示出包括第1模具120a和第2模具120b的保持模具120的底面121。在保持模具120的底面121上形成有倒圆角长方形轮廓的上成形凹部122。此外,对于这样的上成形凹部122的圆角长方形的外周形状,即使将中间构件40的基端部41的有角的长方形的外周形状均等地放大也无法获得,因此,可以说两外周形状存在非相似形的关系。在上成形凹部122的底面(成形面)123上按照下述方式设有作为多个凸部的多个突条124。即、沿着塑性流动方向x设有与塑性流动方向x正交的多个平行的突条124,沿着塑性流动方向y设有与塑性流动方向y正交的多根平行的突条124。在塑性流动方向x上形成的各突条124是相同的长度,另外,在塑性流动方向y上形成的各突条124也是相同的长度。塑性流动方向x和塑性流动方向y上的突条124分别作为对在塑性流动方向x以及塑性流动方向y上流动的材料的阻碍发挥作用。由此,塑性流动方向x以及塑性流动方向y上的材料移动量减少,但材料相应地向塑性流动方向x与塑性流动方向y之间的作为中立方向的塑性流动方向z汇集。其结果,成为具有圆角的长方形的外周形状的基部(未图示)。在该基部的上表面形成有与突条124相对应的槽条(未图示)。在该例子中,以设置突条124的例子进行了说明,但将全部突条124替换为槽条也能够大致同样地获得具有圆角的长方形的外周形状的基部。

以上,对中间构件的基端部的外周形状是长方形的例子进行了说明,但本发明并不限定于此,例如,也可以如以下说明那样中间构件的基端部的外周形状是圆形。图20是圆锥形柱状的中间构件130的仰视图。中间构件130具有圆形的底面133,基端部131以及未图示的顶端部的外周形状即水平截面也是圆形。这样的外周形状是圆形的中间构件130的基端部131能够通过将图21~图23所示的保持模具140、150、160与前述的冲压模具60一起使用来分别锻造加工成具有外周形状在左右方向上较长的长圆形、八边形、正方形的外周形状的纽扣固定件的基部(未图示)。中间构件130与前述的中间构件40同样地以使基端部131暴露的方式保持于保持模具140、150、160,在构成各保持模具的第1模具140a、150a、160a和第2模具140b、150b、160c的闭合动作时,与基端部131相邻的基端相邻部从圆形截面成形为椭圆形截面。

图21示出包括第1模具140a和第2模具140b的保持模具140的底面141。在底面141上设有轮廓呈在左右方向上较长的长圆形的上成形凹部142。在上成形凹部142的底面(成形面)143的整个面上,沿着左右方向平行地设有作为多个凸部的多个突条144。这样的突条144相对于在塑性流动方向x上流动的材料成为阻碍,与其说对于在塑性流动方向y上流动的材料不成为阻碍,不如说以防止材料从塑性流动方向y偏离的方式进行引导。因此,塑性流动方向x上的材料移动量减少,塑性流动方向y上的材料移动量增加。其结果,中间构件130的外形呈圆形的基端部131被成形成纽扣固定件的在左右上较长的长圆形外形的基部(未图示)。在该基部的上表面上形成有与突条144相对应的槽条(未图示)。

图22示出包括第1模具150a和第2模具150b的保持模具150的底面151。在底面151上设有轮廓呈正八边形的上成形凹部152。在上成形凹部152的底面(成形面)153上设有从八边形的中心向八边形的各角延伸的八个突条154作为多个凸部。而且,在底面153上,在周向相邻的两个突条154之间的共八个梯形状区域156中分别平行地设有与放射方向正交的多个槽条155。在中间构件130的基端部131的冲压加工时,形成基端部131的金属材料于在各梯形状区域156中沿着放射方向流动之际进入槽条155,同时向与放射方向正交的方向偏离,而由于各突条154的阻碍,流动范围被限制在各梯形状区域156内。其结果,中间构件130的外形呈圆形的基端部131被成形为纽扣固定件的正八边形外形的基部(未图示)。在该基部的上表面上形成有与突条154相对应的槽条以及与槽条155相对应的突条(未图示)。

图23示出包括第1模具160a和第2模具160b的保持模具160的底面161。在底面161设有轮廓呈正方形的上成形凹部162。在上成形凹部162的底面163上按照下述方式设有多个槽条164作为多个凹部。即、在由上成形凹部162的正方形的对角线划分成的四个区域165的每个区域中,多个槽条164以与正方形的各区域165所对应的一边平行的方式形成。在中间构件130的基端部131的冲压加工时,形成基端部131的金属材料于在各区域165中沿着放射方向流动之际,在塑性流动方向x以及塑性流动方向y上,进入槽条164并从塑性流动方向x以及塑性流动方向y偏离,因此,材料沿着塑性流动方向z汇集。其结果,中间构件130的外形呈圆形的基端部131被成形为纽扣固定件的正方形的基部(未图示)。在该基部的上表面上形成有与槽条164相对应的突条(未图示)。在本例中,也可以在上成形凹部162的底面163上同样地设置突条来替代槽条164。

图24和图25是分别表示使用由以上说明的本发明的制造方法获得的金属制的纽扣固定件170、190将纽扣180、200安装到布料1、2的状态的剖面说明图。纽扣固定件170具备圆板状的基部171和从基部171延伸的柱部172。柱部172在图24中以铆接后的状态示出。纽扣180是也被称为杆的装饰纽扣,包括圆顶部181和从圆顶部181向半径方向外侧延伸的凸缘部182。在利用纽扣固定件170将纽扣180向布料1安装的情况下,在使纽扣固定件170的柱部172刺穿布料1之后,在纽扣180的圆顶部的内侧空间中将柱部172铆接。

参照图25,纽扣固定件190具备圆板状的基部191和从基部191延伸的柱部192。柱部192在图25中以顶端部铆接了的状态示出。纽扣200是出入纽扣孔的类型,具备主体部201和相对于主体部201扩径而成的头部202。纽扣200还包括以下三个构件。即、构成主体部201的外周面和头部202的下侧面这两个部位的外壳构件203;构成头部202的上表面侧的罩构件204;以及配置于外壳构件203的头部对应部分与罩构件204之间的头部芯构件205。外壳构件203的头部对应部分和罩构件204由头部202的周侧部连结。外壳构件203包括从主体部201的外周面的下端起在主体部201的内部向上方延伸的圆筒部206。在利用纽扣固定件190将纽扣200安装到布料2的情况下,在使纽扣固定件190的柱部192刺穿布料2、进一步穿过纽扣200的圆筒部206之后,利用头部芯构件205将柱部192的顶端部铆接。在图24和图25中虽未图示,但也存在将图13的参照附图标记70所示那样的壳盖安装于纽扣固定件170、190的基部171、191的情况。

如在上述各实施例中所示那样,利用成形面的多个凹部或多个凸部对向基端部的放射方向的材料流动进行控制。因而,为了进行基端部的金属材料流动的控制,凹凸部的形状、数量、方向在本发明的范围中当然能够任意地变更,根据本发明,通过如上所述进行适当变更,相对于中立方向促进或抑制塑性流动,能够对具备作为目标的外周形状的基部进行成形。

附图标记说明

10、170、190、纽扣固定件;20、171、191、基部;21、基部的上表面;22、基部的下表面;24、突条;30、172、192、柱部;31、柱部的基端部;32、杆主体;32a、顶端;33、杆主体的短边;34、杆主体的长边;40、130、中间构件;41、131、中间构件的基端部;42、顶端部;42a、顶端;43a、中间构件的基端部的短边;43b、中间构件的基端部的长边;50、80、90、100、110、120、140、150、160、保持模具;50a、80a、90a、100a、110a、120a、140a、150a、160a、第1模具;50b、80b、90b、100b、110b、120b、140b、150b、160b、第2模具;51、相对侧面;52、91、101、111、121、141、151、161、保持模具的底面;55、92、102、112、122、142、152、162、上成形凹部;55b、93、103、113、123、143、153、163、上成形凹部的底面(成形面);56、86、104、114、155、164、槽条(凹部);60、冲压模具;62、下成形凹部;70、壳盖;81、保持模具的底面(成形面);94、突起(凸部);115、124、144、154、突条(凸部)。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1