CN108927450A - 圆筒部的制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种圆筒部的制造方法，该圆筒部是在由金属板制成的板状部的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与板状部一体成形的圆筒部。该圆筒部的制造方法使用具有第1模具、第2模具以及第3模具的制造设备，其中，在第1模具中设置有在成形时与圆筒部的外周面相接触的内周面，第2模具在成形时与圆筒部的于突出方向上的前端相接触，第3模具配置在隔着被加工件与第2模具相反的一侧，且向第2模具侧按压该被加工件，并且该圆筒部的制造方法具有如下的塑性加工工序，即，在使第3模具向第2模具侧位移的同时使被加工件的一部分向内周面塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面。

Description

圆筒部的制造方法

技术领域

本公开涉及用于使圆筒部与板状部一体成形的制造方法。

背景技术

例如，如日本特开第2015-20205号公报所述，多数由金属板制成的被加工件通过量产性(生产率)优异的冲压成形法制造。

发明内容

发明要解决的问题

在要求圆筒部的外周直径以及圆筒度(参照JIS B 0021)具有高精度的情况下，通常对该圆筒部实施切削加工等机械加工。然而，与冲压成形法相比，机械加工在量产性(生产率)方面通常较差。因此，本公开公开了还能够应对要求圆筒部的外周直径以及圆筒度具有高精度的情况的制造方法的一例。

解决问题的技术方案

本公开公开了一种圆筒部的制造方法，该圆筒部是在由金属板制成的板状部的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与板状部一体成形的圆筒部，该圆筒部的制造方法的特征在于，使用具有第1模具、第2模具以及第3模具的制造设备，其中，在第1模具中设置有在成形时与圆筒部的外周面相接触的内周面，第2模具在成形时与圆筒部的于突出方向上的前端相接触，第3模具配置在隔着被加工件与第2模具相反的一侧，且向第2模具侧按压该被加工件，并且该圆筒部的制造方法具有如下的塑性加工工序，即，在使第3模具向第2模具侧位移的同时使被加工件的一部分向内周面塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面。

由此，向内周面塑性流动后的金属组织被成形为转印有该内周面的形状的圆筒部。因此，该圆筒部的外周直径以及圆筒度与第1模具的尺寸一致。进而，能够使圆筒部的外周直径以及圆筒度具有高精度。

此外，也可以是以下的制造方法。

在将上述塑性加工工序定义为第2塑性加工工序的情况下，优选还具有第1塑性加工工序，在实施该第2塑性加工工序之前实施第1塑性加工工序，在第1塑性加工工序中，通过按压板状部的一部分而使该一部分塑性流动，由此成形出向第2模具侧突出的突出部，并且在第2塑性加工工序中，使突出部的一部分向内周面侧塑性流动。

由此，因为通过使构成突出部的金属组织塑性流动而成形出圆筒部，所以能够切实地实施第2塑性加工工序。即，通过实施第1塑性加工工序，能够预防例如在第2塑性加工工序中应进行塑性流动的金属组织不足等问题的发生。

“向第2模具侧突出”是指“配置有第2模具的一侧”。例如，在以下的“第1实施方式”等中所示的示例中的“向第2模具侧突出”对应于“下侧”。

此外，优选还具有第3塑性加工工序，在第2塑性加工工序结束后实施第3塑性加工工序，并且在第3塑性加工工程中，在圆筒部的径向外侧成形出板状部中的齿形。

本公开还公开了能够应对要求圆筒部的外周直径以及圆筒度具有高精度的情况的制造设备的一例。

本公开公开了一种圆筒部的制造设备，该圆筒部是在由金属板制成的板状部的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与板状部一体成形的圆筒部，该圆筒部的制造设备的特征在于，具有第1模具、第2模具、突起部以及第3模具，在第1模具中设置有在成形时与圆筒部的外周面相接触的内周面，第2模具在成形时配置在与圆筒部的于突出方向上的前端，突起部是设置在第2模具上的突起部，且向被加工件侧突出，第3模具配置在隔着被加工件与第2模具相反的一侧，且向第2模具侧按压该被加工件，并且第3模具在向第2模具侧位移的同时使被加工件的一部分向内周面塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面。

附图说明

图1是实施方式的被加工件的立体图。

图2是示出实施方式的第1塑性加工工序的图。

图3是示出实施方式的第2塑性加工工序的图。

图4是示出实施方式的冲裁加工工序的图。

图5是示出实施方式的第3塑性加工工序的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本公开的示例性的实施方式。

以下所说明的“实施方式”示出属于本公开的技术范围内的实施方式的一例。即，权利要求中记载的技术方案等不限于下述实施方式示出的具体结构或构造等。

标注在各图中表示方向的箭头等是为了便于理解各图的相互关系而标注的符号。本公开不限于标注在各图中的方向。

1.概要

在本实施方式中，将对图1所示的外齿板1的制造方法进行说明。外齿板1是电动角度调节器的构成部件。电动角度调节器应用于交通工具用座椅的座椅(未图示。)，且是用于使该座椅的座椅靠背(未图示。)相对于座椅坐垫(未图示。)进行摆动的机构。

外齿板1(以下称为被加工件1。)具有板状部2、圆筒部3以及齿部4，并且优选由金属制成。圆筒部3是在板状部2的板厚方向上突出的圆筒状的部位。

齿部4构成板状部2中的形成在圆筒部3的径向外侧的外齿轮。并且，如后所述，板状部2、圆筒部3以及齿部4优选由金属制成，并且通过塑性加工一体成形而成。

2.被加工件的制造方法

图2～图5以工序顺序示出了使用本实施方式的制造方法的制造设备的动作。该制造设备对被加工件1依次实施以下的塑性加工，以由金属制的板材成形外齿板1。以下，按照工序顺序将上述塑性加工称为“第1塑性加工工序”、“第2塑性加工工序”、“冲裁加工工序”、“第3塑性加工工序”。

制造设备具有第1工作台～第3工作台。在第1工作台中，实施在第1塑性加工工序中所实施的第1塑性加工。在第2工作台中，实施在第2塑性加工工序中所实施的第2塑性加工，以及在冲裁加工工序中所实施的冲裁加工。在第3工作台中，实施在第3塑性加工工序中所实施的第3塑性加工。

制造设备以第1工作台→第2工作台→第3工作台的顺序传送一个被加工件1，与此同时，对该被加工件1依次实施第1塑性加工～第3塑性加工。

<第1塑性加工工序>

如图2所示，实施第1塑性加工的第1工作台(制造设备)具有第1可动冲头11、第1固定冲头12、第1冲模13以及第2冲模14等。第1固定冲头12、第1冲模13以及第2冲模14可以是固定模具。

第1冲模13的上表面相对于第2冲模14的上表面向下方侧偏移。因此，相对于第2冲模14凹陷的圆柱形的第1凹部14A形成在配置有第1冲模13的部位。

第1可动冲头11是能够相对于第1固定冲头12、第1冲模13以及第2冲模14(沿着中心轴线垂直地)位移的大致圆柱形的模具。即，在第1固定冲头12中设置有通孔12B，第1可动冲头11以能够位移的方式容纳在通孔12B中。

第1可动冲头11能够在容纳于该通孔12B中的状态下，在背离或接近第1冲模13以及第2冲模14的垂直方向上位移。在该第1可动冲头11的前端的外周部上设置有第1锥形部11A。

第1锥形部11A是被倒角而成的大致圆锥形的倾斜面，且该倾斜面相对于第1固定冲头12和被加工件1之间的接触面12A倾斜。即，该第1锥形部11A呈大致圆锥形地倾斜，该大致圆锥形是以使得被倒角而成的大致圆锥随着靠近第1可动冲头11的中心轴线L0而接近第1冲模13的方式被倒角而成的。

并且，第1可动冲头11向第1冲模13(在图2中为铅直向下)按压形成被加工件1的金属制板材中的对象部的上表面。由此，该对象部向下方移动以使得该对象部的下表面被按压在第1冲模13侧的上表面上。对象部在向下方流入的同时塑性流动，从而使得突出部1A从板状部2(参照图1)向下方突出(突出部1A与板状部2一体成形)。

即，在第1塑性加工工序中，被加工件1的对象部在塑性流动的同时流入第1凹部14A，由此，成形出大致圆柱形的突出部1A。当第1塑性加工结束时，被加工件1被传送到第2工作台。

<第2塑性加工工序>

如图3所示，实施第2塑性加工的第2工作台(制造设备)具有第2可动冲头21、第2固定冲头22、第3冲模23以及第4冲模24等。第2固定冲头22以及第4冲模24可以是固定模具。

第2可动冲头21是配置在隔着被加工件1与第3冲模23相反的一侧，并与被加工件1的第2对象部相接触，且朝第3冲模23的上表面而向下方按压第2对象部的大致圆柱形的模具。即，在第2固定冲头22中设置有通孔22B，第2可动冲头21以能够位移的方式容纳在通孔22B中。

第2可动冲头21能够在容纳于该通孔22B中的状态下，在与第3冲模23以及第4冲模24背离或接近的方向上位移。第2可动冲头21的直径尺寸小于设置在第1工作台的第1可动冲头11的直径尺寸。

换言之，第2可动冲头21的直径尺寸小于突出部1A的外径尺寸。第2可动冲头21的直径尺寸与圆筒部3(参照图1)的内径尺寸大致相同。

第3冲模23是在成形时与圆筒部3的于突出方向上的前端，即与突出部1A的于突出方向上的前端相接触的圆柱形的模具。第3冲模23的外径尺寸与圆筒部3的外径尺寸大致相同，且大于第2可动冲头21的外径尺寸。

在第3冲模23中的与突出部1A的于突出方向上的前端相接触的部位(以下称为第1接触部23B。)的中央部设置有向第2可动冲头21侧突出的圆柱形的突起部23A。即，突起部23A设置在第1接触部23B中的与第2可动冲头21相对的部位。

突起部23A的外径尺寸小于第3冲模23的外径尺寸。因此，当突起部23A以及第2可动冲头21被投影到与第2可动冲头21的按压方向(在图3中为纸面的上下方向)正交的假想平面上时，投影到假想平面上的突起部23A位于投影到假想平面上的第2可动冲头21内。

在第2固定冲头22中的于第2可动冲头21的外周侧处设置有锥形部22A。锥形部22A是被倒角而成的大致圆锥形的倾斜面，且该倾斜面在与设置在第1工作台的第1锥形部11A相当的位置以与该第1锥形部11A相同的朝向倾斜。

第3冲模23的上表面低于第4冲模24的上表面。因此，配置有第3冲模23的部位构成相对于第4冲模24凹陷的圆柱形的第2凹部24B。并且，从第1工作台传送而来的被加工件1的突出部1A嵌入该第2凹部24B。

即，在第2工作台中，突出部1A处于嵌入第2凹部24B且向第3冲模23侧突出的状态。第4冲模24的内周面24A在成形时与圆筒部3的外周面(换言之，突出部1A的外周面)相接触。

并且，在第2塑性加工工序中，在使第2可动冲头21向第3冲模23侧位移的同时使被加工件1的一部分向内周面24A塑性流动，并且使该塑性流动后的部位压靠于该内周面24A。

即，当第2可动冲头21向第3冲模23侧位移时，突出部1A的一部分将向内周面24A侧塑性流动，即向径向外侧塑性流动。该塑性流动后的金属组织被压到内周面24A，因此，如图3所示，内周面24A的形状被转印到突出部1A的外周面。

并且，当第2可动冲头21接近第3冲模23并且第2可动冲头21与第3冲模23之间的距离等于或小于预先规定的距离时，或者当第2可动冲头21与第3冲模23接触时，第3冲模23将从突出部1A的前端离开。

<冲裁加工工序>

如图4所示，在冲裁加工中，第2可动冲头21贯穿突出部1A，由此在突出部1A上形成通孔，从而将圆柱形的突出部1A成形为圆筒状的圆筒部3。

在冲裁加工工序中，使用圆筒状的第5冲模25来代替第3冲模23。第5冲模25是圆筒状的模具，且具有能够使第2可动冲头21嵌入的孔部25A。

第5冲模25的外径尺寸与内周面24A的内径尺寸大致相同(或者，如图4所示稍大于内周面24A的内径尺寸)。第5冲模25的内径尺寸与第2可动冲头21的外径尺寸大致相同，即与圆筒部3的内径尺寸大致相同。

<第3塑性加工工序>

如图5所示，第3塑性加工是在圆筒部3的径向外侧成形出板状部2中的构成齿部4的齿形的加工。

如图5所示，实施第3塑性加工的第3工作台(制造设备)具有第1可动冲头31、第2可动冲头32、第6冲模33以及第7冲模34等。第6冲模33以及第6冲模34是固定模具。

第1可动冲头31以及第2可动冲头32在向第6冲模33以及第7冲模34侧位移的同时按压被加工件1，由此使该被加工件1的一部分塑性流动，从而成形出齿部4。此外，在第3塑性加工中，也对齿部4以外的部位实施加工。

3.本实施方式的制造方法的特征

在第2塑性加工中，向内周面24A塑性流动后的金属组织被成形为转印有该内周面24A的形状的圆筒部3。因此，该圆筒部3的外周直径以及圆筒度与在第4冲模24形成的内周面24A的内径尺寸一致。进而，能够使圆筒部3的外周直径以及圆筒度具有高精度。

即，模具的尺寸精度高于由该模具成形的产品的精度。并且，在本实施方式中，向内周面24A塑性流动后的金属组织被成形为转印有该内周面24A的形状的圆筒部3。因此，能够使圆筒部3的外周直径以及圆筒度具有高精度。

制造设备在第1塑性加工中成形出了突出部1A后，在第2塑性加工中使该突出部1A的金属组织向内周面24A侧塑性流动。由此，通过使构成突出部1A的金属组织塑性流动而成形出圆筒部3。

因此，能够切实地实施第2塑性加工工序。即，通过在第2塑性加工之前实施第1塑性加工，能够预防例如在第2塑性加工中应进行塑性流动的金属组织不足等问题的发生。

在第2塑性加工工序结束后，成形出构成齿部4的齿形。由此，能够提高齿部4与圆筒部3的相对尺寸精度。即，因为以圆筒部3为基准成形出齿部4，所以能够提高齿部4与圆筒部3的相对尺寸精度。

在第3冲模23上设置有突起部23A(参照图3)。由此，可以使突出部1A的金属组织切实地向内周面24A侧塑性流动。即，突起部23A可以作为用于使金属组织向内周面24A侧塑性流动的引导部件而发挥作用。

本公开公开了一种圆筒部(3)的制造方法，该圆筒部(3)是在由金属板制成的板状部(2)的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与板状部(2)一体成形的圆筒部，该圆筒部(3)的制造方法的特征在于，使用具有第1模具(24)、第2模具(23)以及第3模具(21)的制造设备，其中，在第1模具(24)中设置有在成形时与圆筒部(3)的外周面相接触的内周面(24A)，第2模具(23)在成形时与圆筒部(3)的于突出方向上的前端相接触，第3模具(21)配置在隔着被加工件(1)与第2模具(23)相反的一侧，且向第2模具(23)侧按压该被加工件(1)，并且该圆筒部(3)的制造方法具有如下的塑性加工工序，即，在使第3模具(21)向第2模具(23)侧位移的同时使被加工件(1)的一部分向内周面(24A)塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面(24A)。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，在实施第2塑性加工之前实施了成形出突出部1A的第1塑性加工。然而，本公开不限于此。例如，可以省略第1塑性加工。

在上述实施方式中，说明了成形外齿板1的示例。然而，本公开不限于此。例如，只要是具有圆筒部3的部件，均可以将本公开应用于除外齿板以外的部件(例如，没有齿部4的部件)的成形。

在上述实施方式中，在第3冲模23上设置有突起部23A，然而，本公开不限于此。例如，可以在第3冲模23上不设置突起部23A。

上述实施方式的突起部23A为圆柱形的突起部。然而，本公开不限于此。例如，突起部23A可以由圆锥形的突起部构成，圆锥形的突起部具有突出尺寸随着靠近内周面24A而减小的倾斜部。

在上述实施方式的制造设备中，在按照第1工作台→第2工作台→第3工作台的顺序传送一个被加工件1的同时，依次对该被加工件1实施第1塑性加工～第3塑性加工。

然而，本公开不限于此。即，也可以是例如以下构成，即，不传送被加工件1，而是通过变更各模具来对被加工件1依次实施第1塑性加工～第3塑性加工。

在上述实施方式的制造设备中，第1工作台的第1冲模13与第2工作台的第3冲模23是不同的模具。然而，本公开不限于此。例如，第1工作台的第1冲模13与第2工作台的第3冲模23可以是相同的模具。

此外，本公开只要符合权利要求记载的发明主旨即可，不限于上述实施方式。因此，可以组合上述多个实施方式中的至少2个实施方式。

Claims (4)

1.一种圆筒部的制造方法，该圆筒部是在由金属板制成的板状部的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与所述板状部一体成形的圆筒部，该圆筒部的制造方法的特征在于，

使用具有第1模具、第2模具以及第3模具的制造设备，其中，

在所述第1模具中设置有在成形时与所述圆筒部的外周面相接触的内周面，

所述第2模具在成形时与所述圆筒部的于突出方向上的前端相接触，

所述第3模具配置在隔着被加工件与所述第2模具相反的一侧，且向所述第2模具侧按压该被加工件，并且

该圆筒部的制造方法具有如下的塑性加工工序，即，在使所述第3模具向所述第2模具侧位移的同时使所述被加工件的一部分向所述内周面塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面。

2.根据权利要求1所述的圆筒部的制造方法，其特征在于，

在将所述塑性加工工序定义为第2塑性加工工序的情况下，

所述制造方法还具有第1塑性加工工序，

在实施该第2塑性加工工序之前实施所述第1塑性加工工序，在所述第1塑性加工工序中，通过按压所述板状部的一部分而使该一部分塑性流动，由此成形出向所述第2模具侧突出的突出部，并且

在所述第2塑性加工工序中，使所述突出部的一部分向所述内周面侧塑性流动。

3.根据权利要求2所述的圆筒部的制造方法，其特征在于，

还具有第3塑性加工工序，

在所述第2塑性加工工序结束后实施所述第3塑性加工工序，并且在所述第3塑性加工工程中，在所述圆筒部的径向外侧成形出所述板状部中的齿形。

4.一种圆筒部的制造设备，该圆筒部是在由金属板制成的板状部的板厚方向上突出的圆筒状的圆筒部，且是与所述板状部一体成形的圆筒部，该圆筒部的制造设备的特征在于，

具有第1模具、第2模具、突起部以及第3模具，

在所述第1模具中设置有在成形时与所述圆筒部的外周面相接触的内周面，

所述第2模具在成形时配置在与所述圆筒部的于突出方向上的前端，

所述突起部是设置在所述第2模具上的突起部，且向被加工件侧突出，

所述第3模具配置在隔着所述被加工件与所述第2模具相反的一侧，且向所述第2模具侧按压该被加工件，并且

所述第3模具在向所述第2模具侧位移的同时使所述被加工件的一部分向所述内周面塑性流动，由此使该塑性流动后的部位压靠于该内周面。