不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法及該方法所用的衝裁衝頭的製作方法

2023-10-17 22:24:04

專利名稱：不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法及該方法所用的衝裁衝頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過對不鏽鋼板進行衝裁加工而製造的薄並且螺紋直徑小(公稱直 徑在M 1.6前後，通稱為微螺紋)的焊接螺母的製造方法以及在該製造方法中使用的衝裁 衝頭。
背景技術：
當組裝便攜電話機和其他各種小型電子設備時，例如將不鏽鋼製且螺紋直徑小 (公稱直徑在M 1.6前後)的鉚螺母鉚接結合在由厚度大約為0.4mm且同樣是不鏽鋼的 薄板構成的安裝用基板上，並使用該鉚螺母將各種零件或部件螺紋緊固在上述安裝用基板 上。但是，在使用鉚螺母的情況下，無法避免用於鉚接結合的圓筒部在上述安裝用基板的背 側稍稍突出的情況。另一方面，隨著近年來的便攜電話機和其他小型電子設備的薄型化，即 便是這種微小的突出部分也不被允許的要求變高。為了削減這種鉚螺母的突出圓筒部，考 慮採用焊接螺母。 對於焊接螺母，雖然通過1982年制定的JIS B1196確定了六角、四角和T型等各 種焊接螺母，但是將公稱直徑在M 4以下的小尺寸焊接螺母和不鏽鋼製焊接螺母均排除在 外。這源於製造方面的困難。在上述的JIS標準所制定的焊接螺母中，T型焊接螺母和上述 JIS的附表2的四角焊接螺母中的"ID型"焊接螺母具有在制定JIS標準以前就生產並使 用過的歷史，T型焊接螺母不通過冷軋加工而是通過對薄鋼板的深衝加工而得到螺母形狀， "ID型"焊接螺母是這樣形成的通過對矩形截面的巻材進行剪切衝裁而加工出螺紋底孔， 並以預定長度進行切割而得到四角螺母，然後利用敞開模具僅對四角螺母的四個角部進行 深衝加工而得到焊接突起。 但是，對於如上所述在製造JIS標準中所制定的焊接螺母的製造方法，難以製造 上述的作為本發明的對象的通稱為微螺紋的公稱直徑在Ml. 6前後、且螺母主體薄(高度 低)的不鏽鋼製焊接螺母。

發明內容
本發明就是鑑於上述情況而做出的，其目的在於提供一種不鏽鋼板制焊接螺母的 製造方法以及在該製造方法中使用的衝裁衝頭，使得能夠通過對不鏽鋼板的衝裁加工而容 易地製造出上述的薄且螺紋公稱直徑在M 1. 6前後的通稱為微螺紋的小尺寸焊接螺母。
為了達成上述目的，本發明的第一方面所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法的 特徵在於，所述不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法包括以下工序在具有與螺母的高度大致 相等的厚度的不鏽鋼板原材料上衝裁加工螺紋底孔的工序；在所述原材料上以所述螺紋底 孔為中心衝裁加工螺母外形以成形螺母主體，同時在所述螺母主體的底部外周部位成形多 個焊接突起的工序；以及在所述螺母主體的所述螺紋底孔的內周部加工內螺紋的工序。
第二方面至第四方面所述的發明指定用於設置上述焊接突起的部位，在衝裁加工 後的所述螺母主體的外形為六角形或者四角形的情況下，將所述焊接突起設置在對角部位或者對邊部位，在衝裁加工的所述螺母主體的外形為圓形的情況下，將所述焊接突起在周 向上隔開預定間隔地設置多處。 並且，第五方面所述的發明是在第一方面所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法 中衝裁加工出螺母外形的衝裁衝頭，其特徵在於，在該衝裁衝頭的下端外周部設置有用於 成形所述焊接突起的多個切口凹部。 根據本發明的方法，由於在具有與螺母的高度大致相等的厚度的不鏽鋼板原材料
上衝裁加工螺母外形以成形螺母主體，同時在所述螺母主體的底部外周部位成形多個焊接
突起，因此能夠通過簡單的衝裁加工容易地製造出螺母主體薄且螺紋公稱直徑在M 1. 6前
後的通稱為微螺紋的小尺寸不鏽鋼板制焊接螺母，能夠將小尺寸不鏽鋼製螺母緊固在由不
鏽鋼薄板形成的便攜電話機和各種小型電子設備的安裝用基板上，而不會產生突出部。 並且，使用第五方面所述的衝裁衝頭的話，能夠簡單地實施本發明所述的焊接螺
母的製造方法。


圖1是示出實施本發明所述的製造方法的衝壓加工裝置的主要部分的縱剖主視圖。 圖2是示出利用該衝壓加工裝置加工螺母坯料的加工工序的說明圖。
圖3是該衝壓加工裝置的衝裁衝頭主要部分的主視圖。
圖4是該衝裁衝頭主要部分的側視圖。
圖5是該衝裁衝頭主要部分的仰視圖。 圖6是示出利用上述衝裁衝頭主要部分來成形螺母主體和焊接突起的加工工序 的說明圖，(a)圖示出開始通過剪切加工來衝裁螺母主體的外形時的成形狀態，(b)圖示出 衝裁中途的成形狀態，(c)圖示出衝裁結束和焊接突起的成形狀態。 圖7示出在該螺母主體的螺紋底孔中加工內螺紋的公知的自動攻螺紋機的主要
部分，(a)圖為主要部分橫剖俯視圖，(b)圖為沿著(a)圖的b-b線的剖視圖。 圖8示出已完成的六角焊接螺母，(a)圖為俯視圖，(b)圖為主視圖，(c)圖為仰視圖。 圖9示出本發明的另一實施方式的六角焊接螺母，(a)圖為俯視圖，(b)圖為主視 圖，(c)圖為仰視圖。 圖10是本發明所述的焊接螺母的使用狀態下的對比說明圖，(a)圖示出將焊接突 起設置在了對角部位的六角焊接螺母26的使用狀態，(b)圖示出將焊接突起設置在了對邊 部位的六角焊接螺母27的使用狀態。 圖ll示出本發明的另一實施方式的圓形焊接螺母，(a)圖為俯視圖，(b)圖為主視 圖，(c)圖為仰視圖。 圖12示出本發明的又一實施方式的四角焊接螺母，(a)圖為俯視圖，(b)圖為主視 圖，(c)圖為仰視圖。 圖13示出基於本發明的再一實施方式的六角焊接螺母，(a)圖為俯視圖，(b)圖為 沿著(c)圖的b-b線的剖視圖，(c)圖為仰視圖。
標號說明
1 :衝頭保持器;2 :預成形用衝頭;3 :定位銷;4 :衝孔衝頭;5 :衝裁衝頭；5a :稜柱 衝頭部；5b :稜柱衝頭部5a的下端面；5C :稜柱衝頭部5a的稜線；8 :切口凹部；20 :原材料； 21 :預凹面；22 :螺紋底孔；23 :螺母主體；24 :焊接突起；25 :內螺紋；26 :六角焊接螺母； 27 :六角焊接螺母；28 :圓形焊接螺母；29 :四角焊接螺母；30 :安裝用基板；35 :六角焊接螺 母；36 :定位部。
具體實施例方式以下，根據附圖對本發明的實施方式進行說明。 圖1示出用於實施本發明所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法的基於順序進 給模具的衝壓加工裝置的主要部分，圖2是示出利用該衝裁加工裝置加工出作為焊接螺母 主體的螺母坯料的狀態的說明圖。 圖1所示的衝裁加工裝置在衝頭保持器1上沿原材料20的進給方向以預定的等 間距排列並裝配有以下部件預成形用衝頭2，其用於預成形螺紋底孔；定位銷3，其用於對 後述的原材料20的進給間距進行修正以形成正確的間距；衝孔衝頭4，其用於衝出螺紋底 孔；以及衝裁衝頭5，其用於在衝裁出六角螺母的外形的同時成形焊接突起。並且，在模具 座11上沿原材料20的進給方向以預定的等間距排列並裝配有分別與預成形用衝頭2、定位 銷3、衝孔衝頭4以及衝裁衝頭5對應的預成形用模具12、定位銷用模具13、衝孔用模具14 以及衝裁模具15。 定位銷3貫通衝頭保持器1以上下動作自如的方式組裝，並通過內裝在用於安裝 衝頭保持器1的機座6中的按壓彈簧7朝下方被施力。 如圖3至圖5所示，衝裁衝頭5具有橫截面形狀與六角螺母的輪廓形狀對應的六 角形的稜柱衝頭部5a，在該稜柱衝頭部5a的下端外周部的對角部位中的三個角部設有用 於成形後述的焊接突起24的切口凹部8。如圖4所示，該切口凹部8形成為如下這樣的 三角錐形狀以成形具有預定焊盤面積和焊接強度的焊接突起該三角錐形狀在稜柱衝頭部 5a的下端面5b上具有預定寬度A，並從該寬度A的兩端朝對角部位的稜線5c以預定高度 B收斂。 原材料20由具有與製造的螺母的高度大致相等的厚度(大約1. 3mm)的帶板狀的 不鏽鋼板構成，當將該原材料20輸送至圖1的衝壓加工裝置並利用順序進給模具進行衝壓 加工時，如圖2所示，同時通過等間距的間歇進給連續地進行以下的加工利用預成形衝頭 2成形螺紋底孔的預凹面21的成形加工；利用衝孔衝頭4衝出螺紋底孔22的衝孔加工；利 用衝裁衝頭5衝裁加工出以螺紋底孔22為中心的六角螺母的外形從而成形螺母主體23的 加工；以及利用切口凹部8在該螺母主體23的對角部位中的三處角部成形焊接突起24的 加工。此時，當間距進給原材料20時，定位銷3與預凹面21卡合來修正進給間距的誤差， 從而能夠始終確保正確的進給間距。 如圖6清楚所示，對於例如作為本發明的主要部分的衝裁衝頭5衝裁螺母主體23 和成形焊接突起24的同時加工，是利用稜柱狀衝頭部5a通過剪切來衝裁加工出六角的螺 母主體23的外形，同時利用切口凹部8在螺母主體23的對角部位中的三個角部進行減徑 擠壓加工從而在螺母主體23的接觸面側外周部位突出成形了具有預定的寬度A和高度B 的三稜錐形狀的焊接突起24。
對於這樣衝裁加工而成的螺母主體23，通過圖7所示的攻螺紋工序在螺紋底孔22 的內周部加工內螺紋25，從而完成圖8所示的六角焊接螺母26。 圖7示出採用了彎柄螺母絲錐40的公知的自動攻螺紋機的主要部分，彎柄螺母絲 錐40貫通支承筒43而配設，該支承筒43嵌裝於與旋轉驅動軸41連接的筒狀旋轉體42中， 通過滑槽(shoot) 44供給的螺母主體23由螺母按壓棒45輸送至彎柄螺母絲錐40的絲錐 部40a，從而在螺紋底孔22中攻螺紋。攻螺紋後的六角焊接螺母26通過彎柄螺母絲錐40 的彎曲柄部40b被自動地送出，並從設在筒狀旋轉體42上的排出口 46被排出。
圖9示出本發明的另一實施方式的焊接螺母27。與圖8所示的實施方式相同，該 焊接螺母27的螺母主體23也呈六角形，不同點在於焊接突起24成形在螺母主體23的對 邊部位中的三個邊。這種將焊接突起24設置在對邊部位的六角焊接螺母27在焊接到安裝 用基板的受限空間中的情況等是有利的。例如，如圖IO所示，在將焊接螺母安裝到安裝用 基板30的壓花加工部31的角部的情況下，如果是圖8所示的將焊接突起24設置在對角部 位的六角焊接螺母26的話，如圖10(a)所示，焊接突起24有可能從焊接空間離開，但是，對 於圖9所示的將焊接突起24設置在對邊部位的六角焊接螺母27，如圖10(b)所示，焊接突 起24不會從焊接空間離開，能夠良好地進行焊接。 圖11示出本發明的又一實施方式的焊接螺母28。該焊接螺母28的螺母主體為圓 形，且在周向隔開預定間隔地成形焊接突起24。 圖12示出本發明的再一實施方式的焊接螺母29。該焊接螺母29的螺母主體的外 形為四角形，且在四處角部成形有焊接突起24。 圖13示出本發明的又一實施方式的焊接螺母35。該焊接螺母35是圖8所示的實 施方式的變形例，在六角形的螺母主體23的接觸面側與內螺紋25同心狀地突出設置有定 位用的圓筒狀定位部36。該定位部36比焊接突起24還朝軸向突出。這種定位部36自身 是在焊接螺母中所採用的公知技術的結構。
權利要求
一種不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法，其特徵在於，所述不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法包括以下工序在具有與螺母的高度大致相等的厚度的不鏽鋼板的原材料上衝裁加工螺紋底孔的工序；在所述原材料上以所述螺紋底孔為中心衝裁加工螺母外形以成形螺母主體，同時在所述螺母主體的底部外周部位成形多個焊接突起的工序；以及在所述螺母主體的所述螺紋底孔的內周部加工內螺紋的工序。
2. 根據權利要求1所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法，其特徵在於，衝裁加工後的所述螺母主體的外形為六角形或四角形，在該螺母主體的對角部位成形所述焊接突起。
3. 根據權利要求1所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法，其特徵在於，衝裁加工後的所述螺母主體的外形為六角形，在該螺母主體的對邊部位成形所述焊接突起。
4. 根據權利要求1所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法，其特徵在於，衝裁加工後的所述螺母主體的外形為圓形，在周向隔開預定間隔地成形所述焊接突起。
5. —種衝裁衝頭，所述衝裁衝頭在權利要求1所述的不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法中衝裁加工螺母外形時使用，其特徵在於，在該衝裁衝頭的下端外周部設置有用於成形所述焊接突起的多個切口凹部。
全文摘要
本發明提供不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法及該方法所用的衝裁衝頭，使得能夠通過對不鏽鋼板的衝裁加工容易地製造出薄且螺紋公稱直徑在M1.6前後的通稱為微螺紋的小尺寸焊接螺母。不鏽鋼板制焊接螺母的製造方法的特徵在於包括以下工序在具有與螺母的高度大致相等的厚度的不鏽鋼板的原材料(20)上衝裁加工螺紋底孔(22)的工序；在原材料上以螺紋底孔為中心衝裁加工螺母外形以成形螺母主體(23)，同時在螺母主體的底部外周部位成形多個焊接突起(24)的工序；以及在螺母主體的螺紋底孔的內周部加工內螺紋(25)的工序。衝裁加工螺母外形時所使用的衝裁衝頭(5)在下端外周部設有用於成形焊接突起的多個切口凹部(8)。
文檔編號B21D22/02GK101722404SQ20091017573
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月29日 優先權日2008年10月23日
發明者新城啟氏 申請人:有限會社新城製作所