CN113677447A - 连杆部件的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连杆部件的制造方法以及制造装置。该连杆部件的制造方法是从沿着一个方向较长的中间部件制造连杆部件的方法,该中间部件具有至少在一端部分别具有底孔且相互对置配置的第1侧壁和第2侧壁以及将上述第1侧壁的一方的侧缘与上述第2侧壁的一方的侧缘之间相连的连结壁,上述连杆部件具备具有连结孔且设置在沿着上述一个方向的一侧的一端部以及设置在沿着上述一个方向的另一侧的另一端部,上述连杆部件的制造方法具有:加强工序,在上述底孔中放入金属芯;以及O形弯曲工序,在上述加强工序之后,以使上述第1侧壁的另一方的侧缘与上述第2侧壁的另一方的侧缘相互抵接的方式,将上述第1侧壁以及上述第2侧壁进行O形弯曲。

Description

连杆部件的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及连杆部件的制造方法以及制造装置。
本申请基于2019年4月15日在日本提交的特愿2019-077157号并主张优先权,且将其内容援用于此。
背景技术
如周知的那样,作为将多个对象物之间进行连结的构造部件,具有在其端部、中间位置形成有结合部的连杆部件。连杆部件例如被用于建筑构造用、汽车的悬架用等各种用途。
例如,在汽车的悬架装置中,使用有下连杆、上连杆、横向连杆等悬架连杆。这些连杆部件具有供用于与其他构造部件结合的轴体穿过的连结孔。连杆部件的制造方法大致分为两种。
其中之一为,在对空心原料管进行成型加工而得到了产品形状之后,通过冲孔加工来开设底孔的方法。在该情况下,有时将底孔直接用作为上述连结孔,或者,有时对底孔进一步施加翻边加工而作为上述连结孔。在通过该制造方法进行翻边加工的情况下,需要使用了热熔钻等的特殊加工。
因此,作为其他制造方法,具有如下方法:对于平板原材料,先形成上述连结孔,之后进行成型加工而成型为中空管状,得到产品形状。在该制造方法中,在平板原材料的时刻形成上述连结孔,因此即使在进行翻边加工的情况下,也不需要特殊加工。
在专利文献1中公开有从平板原材料得到连杆部件的制造方法的一例。
该制造方法至少包括如下的第1~第4工序,并依次执行这些第1~第4工序:
(1)第1工序,得到作为板材的工件P,该板材至少包括与其他构件连结部AB对应的一对第1板材部分PA1、以及与该第1板材部分PA1一体地连续且与臂主体AM对应的第2板材部分PA2;
(2)第2工序,通过翻边加工在工件P的各个第1板材部分PA1成型出圆筒状的衬套保持部H;
(3)第3工序,对于工件P的第2板材部分PA2,以将该第2板材部分PA2的宽度方向中央部作为基点而将其两侧部分卷绕为筒状的方式进行冲压成型,由此成型出一体地具有背板部1以及一对卷曲部2、3的臂主体AM,并且使两个卷曲部2、3的形成于衬套保持部H侧的端缘2e、3e的各一部分的圆弧面2r、3r、以及形成于与卷曲部2一体的重合连接片2s的侧缘的圆弧面2sr,与衬套保持部H的臂主体AM侧的外周面Hr对接;以及
(4)第4工序,将一对卷曲部2、3以及重合连接片2s的上述圆弧面2r、3r、2sr与衬套保持部H的臂主体AM侧的外周面Hr之间进行焊接w1,并且将重合连接部2与另一方的卷曲部3的外表面进行焊接w2。
根据专利文献1,利用上述制造方法,通过将针对工件P的各个被成型区域R1~Rn的翻边加工与冲压成型(弯曲加工)进行组合,由此能够以极低的成本制造出将具有圆筒状衬套保持部H的其他构件连结部AB与筒状的中空臂主体AM的两端部AMe一体化而成的高强度·高刚性的上臂A,并且由于该上臂A成为单体构造,因此能够使部件管理简便化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-126095号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述以往的制造方法中,在第2工序中形成了圆筒状衬套保持部H之后,进行第3工序的冲压成型、第4工序的焊接。但是,完全没有考虑这些后续工序的加工对圆筒状衬套保持部H的尺寸精度产生的影响。即,以在上述连结孔的形成之后进行的后续加工不会对连结孔的尺寸精度产生影响为前提。但是,这种前提在实用化时会存在课题。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供连杆部件的制造方法以及制造装置,能够得到具有较高尺寸精度的连结孔的连杆部件。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题而实现所述目的,本发明采用以下的方案。
(1)本发明的一个方案的连杆部件的制造方法,是从沿着一个方向较长的中间部件制造连杆部件的方法,上述中间部件具有至少在一端部分别具有底孔且相互对置配置的第1侧壁和第2侧壁、以及将上述第1侧壁的一方的侧缘与上述第2侧壁的一方的侧缘之间相连的连结壁,上述连杆部件具备具有连结孔且设置在沿着上述一个方向的一侧的一端部、以及设置在沿着上述一个方向的另一侧的另一端部,上述连杆部件的制造方法具有:加强工序,在上述底孔中放入金属芯;以及O形弯曲工序,在上述加强工序之后,以使上述第1侧壁的另一方的侧缘与上述第2侧壁的另一方的侧缘相互抵接的方式,将上述第1侧壁以及上述第2侧壁进行O形弯曲。
根据上述(1)所记载的方案,即使在O形弯曲工序中对第1侧壁与第2侧壁施加外力,由于在此之前通过金属芯预先对底孔从其内侧进行加强,因此也能够有效地抑制底孔的变形。另外,作为将金属芯放入底孔的方式,具有“插入”和“压入”。在本申请说明书中,所谓“插入”是指,不会使底孔的内部形状或者内径由于放入金属芯而变大到原本的尺寸以上的金属芯的放入方法。另一方面,在本申请说明书中,所谓“压入”是指,底孔的内部形状或者内径由于放入金属芯而超过原本的尺寸地变大的金属芯的放入方法。此处,通过设定金属芯的外形或者外径相对于底孔的内部形状或者内径之间的大小关系,来决定插入或者压入。
在加强工序中,在将金属芯例如“压入”的情况下,通过金属芯对底孔施加沿着底孔的边缘部的拉伸力。通过该拉伸力对底孔预先从其内侧进行加强,因此能够更有效地抑制底孔的变形。例如在底孔为圆形的情况下,上述拉伸力成为对底孔施加的环向应力。
另外,底孔的形状并不仅限于圆形,也可以是非圆形。进而,作为底孔,并不仅限于由完全闭合的周面包围而形成的底孔,其一部分也可以开放。因此,底孔例如也可以为开放的半圆形。即使在底孔为半圆形的情况下,由于底孔被金属芯从其内侧预先加强,因此也能够有效地抑制底孔的变形。进而,在加强工序中例如“压入”了金属芯的情况下,通过金属芯对底孔施加沿着半圆形的底孔的边缘部的拉伸力。通过该拉伸力对底孔预先从其内侧进行加强,因此能够有效地抑制后续加工中的底孔的变形。
此外,在底孔为圆形的情况下,金属芯可以是环形状的工具,也可以是实心圆柱状的工具。金属芯以一体物为基础,但也可以分成一对。
此外,底孔可以形成于第1侧壁与第2侧壁的双方,或者也可以仅形成于一方。
(2)在上述(1)所记载的方案中也可以为,在上述加强工序之后且是上述O形弯曲工序之前,还具有如下的轴向弯曲工序:同时对上述中间部件的上述连结壁的内表面和上述金属芯的外周面的双方施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,对上述中间部件进行轴向弯曲。
在上述(2)所记载的方案的情况下,由于同时对连结壁和金属芯的双方施加外力,因此金属芯不延迟地追随连结壁的轴向弯曲变形。因此,金属芯也能够追随与连结壁成为一体的第1侧壁及第2侧壁的变形,因此不会发生金属芯的移动延迟而使底孔变形的情况。
(3)在上述(2)所记载的方案中也可以为,在上述轴向弯曲工序中,将在侧视观察时成为直线状的加压面按压于上述连结壁的内表面,由此进行上述轴向弯曲。
在上述(3)所记载的方案的情况下,通过在侧视观察时成为直线状的加压面对连结壁的内表面进行加压,因此能够在连结壁的内表面保持直线状的状态下进行轴向弯曲。另一方面,例如在通过在侧视观察时成为凸曲线状的加压面对连结壁的内表面进行加压的情况下,连结壁的内表面变形为与凸曲线状的加压面相应的凹曲面,因此与连结壁相连的第1侧壁及第2侧壁也被连结壁的凹曲面拉伸。与此相对,根据本方案,由于连结壁不会产生凹曲面,因此能够抑制对底孔的周围部分施加局部的拉伸,能够进一步提高由底孔形成的连结孔的尺寸精度。
(4)在上述(1)~(3)任一项所记载的方案中也可以为,在上述O形弯曲工序中,在进行上述O形弯曲之前,将夹在上述第1侧壁与上述第2侧壁之间且夹在上述金属芯的外周面与上述连结壁的内表面之间的型芯,放入上述中间部件的端部。
在上述(4)所记载的方案的情况下,通过型芯将第1侧壁与第2侧壁之间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁与金属芯之间的间隔保持为一定。因此,即使在O形弯曲工序中施加进行O形弯曲的外力,也能够抑制对底孔的尺寸精度以及位置产生的影响,因此能够制造出更高尺寸精度的连杆部件。
(5)在上述(1)~(4)任一项所记载的方案中也可以为,上述金属芯的外径除以上述底孔的内径而计算出的直直径比大于1.000。
在上述(5)所记载的方案的情况下,能够将金属芯压入底孔。
(6)在上述(1)所记载的方案中也可以如以下那样进行:在上述加强工序之前,进行对上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔的翻边加工工序;在上述加强工序中,代替上述底孔而在上述翻边加工孔中放入上述金属芯。
在上述(6)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(1)所记载的方案相同的作用效果。即,即使在O形弯曲工序中对第1侧壁及第2侧壁施加外力,由于通过在加强工序中放入的金属芯能够预先对翻边加工孔进行加强,因此能够有效地抑制翻边加工孔的变形。
另外,翻边加工孔的形状并不仅限于圆形,也可以是非圆形。进而,作为翻边加工孔,并不仅限于由完全闭合的周面包围而形成的翻边加工孔,其一部分也可以开放。因此,翻边加工孔例如也可以是开放的半圆形。
(7)在上述(6)所记载的方案中也可以为,还具有如下的轴向弯曲工序:在上述加强工序之后且在上述O形弯曲工序之前,同时对上述中间部件的上述连结壁的内表面和放入了上述金属芯的状态下的上述翻边纵壁的外周面的双方施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,对上述中间部件进行轴向弯曲。
在上述(7)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(2)所记载的方案相同的作用效果。即,由于同时对连结壁与翻边纵壁的双方施加外力,因此翻边纵壁以及金属芯不延迟地追随连结壁的轴向弯曲变形。因此,翻边纵壁以及金属芯也能够追随与连结壁成为一体的第1侧壁及第2侧壁的变形,因此不会产生金属芯的移动延迟而使翻边加工孔变形的情况。
(8)在上述(7)所记载的方案中也可以为,在上述轴向弯曲工序中,将在侧视观察时成为直线状的加压面按压于上述连结壁的内表面,由此进行上述轴向弯曲。
在上述(8)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(3)所记载的方案相同的作用效果。因此,根据本方案,连结壁不会产生凹曲面,因此能够进一步抑制翻边加工孔的变形,能够进一步提高通过该翻边加工孔形成的连结孔的尺寸精度。
(9)在上述(6)~(8)任一项所记载的方案中也可以为,在上述O形弯曲工序中,在进行上述O形弯曲之前,将夹在上述第1侧壁与上述第2侧壁之间且夹在上述翻边纵壁的外周面与上述连结壁的内表面之间的型芯,放入上述中间部件的上述一端部。
在上述(9)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(4)所记载的方案相同的作用效果。即,通过型芯将第1侧壁与第2侧壁之间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁与翻边纵壁之间的间隔保持为一定。因此,即使在O形弯曲工序中施加进行O形弯曲的外力,也能够抑制对翻边加工孔的尺寸精度以及位置产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件。
(10)在上述(6)~(9)任一项所记载的方案中也可以为,上述金属芯的外径除以上述翻边加工孔的内径而计算出的直径比大于1.000。
在上述(10)所记载的方案的情况下,能够将金属芯压入翻边加工孔。
(11)在上述(1)所记载的方案中也可以采用以下方式:在上述加强工序之后且在上述O形弯曲工序之前还具有轴向弯曲工序,在该轴向弯曲工序中,在将放入上述底孔的上述金属芯的位置固定于固定位置、且支承了上述连结壁中成为上述连杆部件的上述一端部的第1端部与成为上述另一端部的第2端部之间的任意位置的状态下,对上述第2端部施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,对上述中间部件进行轴向弯曲。
在上述(11)所记载的方案的情况下,在对中间部件进行轴向弯曲的期间,通过所放入的金属芯始终保持底孔的形状。
(12)在上述(11)所记载的方案中也可以采用以下方式:在上述加强工序之前,进行对上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔的翻边加工工序;在上述加强工序中,代替上述底孔而在上述翻边加工孔中放入上述金属芯。
在上述(12)所记载的方案的情况下,在对中间部件进行轴向弯曲的期间,通过所放入的金属芯始终保持翻边加工孔的形状。
(13)在上述(1)~(12)任一项所记载的方案中也可以为,在上述加强工序之前进行如下工序:原材料准备工序,准备具有成为上述第1侧壁的部分、成为上述第2侧壁的部分以及成为上述连结壁的部分的平板原材料;以及U形弯曲工序,以成为上述连结壁的部分为边界,以成为上述第1侧壁的部分与成为上述第2侧壁的部分相互对置的方式,折弯上述平板原材料。
在上述(13)所记载的方案的情况下,通过原材料准备工序之后的U形弯曲工序,能够得到具有底孔的中间部件。进而,也可以在U形弯曲工序之前对底孔进行翻边加工,形成划分翻边加工孔的翻边纵壁。
(14)在上述(1)~(13)任一项所记载的方案中也可以为,将上述金属芯作为上述连杆部件的一部分,将上述金属芯的开口作为上述连结孔。
在上述(14)所记载的方案的情况下,不需要从连杆部件拆卸金属芯的工序、以及对连杆部件的底孔或者翻边加工孔进行加强的后续工序。因此,能够进一步提高生产率。
(15)本发明的一个方案的连杆部件的制造装置,是从沿着一个方向较长的中间部件制造连杆部件的装置,上述中间部件具有至少在一端部分别具有底孔且相互对置配置的第1侧壁和第2侧壁、以及将上述第1侧壁的一方的侧缘与上述第2侧壁的一方的侧缘之间相连的连结壁,上述连杆部件具备具有连结孔且设置在沿着上述一个方向的一侧的一端部、以及设置在沿着上述一个方向的另一侧的另一端部,上述连杆部件的制造装置具备:金属芯,放入上述底孔;第1模具,接纳上述中间部件,并且具有与上述连杆部件的外形一致的形状的第1凹面;第2模具,与上述第1模具一起收纳上述中间部件,具有与上述第1侧壁的另一方的侧缘以及上述第2侧壁的另一方的侧缘的双方抵接而使其相互接近的第2凹面;以及第1驱动机构,使上述第1模具与上述第2模具之间的相对位置接近或分离。
根据上述(15)所记载的方案,首先,在底孔中放入金属芯。之后,将通过金属芯加强了底孔的中间部件直接载放到第1模具的第1凹面内。之后,以收纳中间部件的方式,通过第1驱动机构使第2模具与第1模具之间的相对位置接近,然后使两者一致。此时,第2模具的第2凹面与第1侧壁的另一方的侧缘以及第2侧壁的另一方的侧缘的双方抵接而使两者相互接近,然后使两者一致。通过该O形弯曲,能够得到与长边方向垂直的截面成为闭合截面形状的连杆部件。而且,在进行O形弯曲时,也通过金属芯持续进行底孔的加强。因此,即使为了进行O形弯曲而对第1侧壁及第2侧壁施加外力,由于底孔被之先放入的金属芯预先加强,因此也能够有效地抑制底孔的变形。
(16)在上述(15)所记载的方案中也可以为,还具备:第3模具,具有与上述连结壁的外表面接触的凸状的第1圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第1侧面、以及与上述第2侧壁的外表面接触的第2侧面;第4模具,具有与上述连结壁的内表面接触的凹状的第2圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第3侧面、与上述第2侧壁的内表面接触的第4侧面、以及与上述金属芯的外周面接触的金属芯按压面;以及第2驱动机构,使上述第3模具与上述第4模具之间的相对位置接近或分离。
在上述(16)所记载的方案的情况下,以连结壁的外表面与第1圆弧面接触、第1侧壁的外表面与第1侧面接触、第2侧壁的外表面与第2侧面接触的方式,将中间部件配置在第3模具内。然后,通过第2驱动机构的驱动力使第3模具与第4模具之间的相对位置接近。由此,第2圆弧面与连结壁的内表面抵接,第3侧面与第1侧壁的内表面滑动接触,第4侧面与第2侧壁的内表面滑动接触,然后金属芯按压面与金属芯的外周面接触。当使第3模具与第4模具之间的相对位置进一步接近时,连结壁与第1圆弧面和第2圆弧面的形状相配合地弯曲。然后,随着连结壁的变形而第1侧壁以及第2侧壁也弯曲。如此,中间部件的轴向弯曲完成。
在该轴向弯曲时,能够同时对连结壁和金属芯的双方施加第2驱动机构的力,因此能够使金属芯不延迟地追随连结壁的轴向弯曲的变形动作。因此,金属芯还追随与连结壁成为一体的第1侧壁及第2侧壁的变形,因此不会产生金属芯的移动延迟而使底孔变形的情况。
(17)在上述(16)所记载的方案中也可以成为以下那样:上述第1圆弧面中的承接上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分的受压部,在包含上述第1圆弧面的延伸方向的纵截面中观察为直线状;上述第2圆弧面中的隔着上述连结壁而与上述受压部对置的第1加压部,在上述纵截面中观察为直线状。
在上述(17)所记载的方案的情况下,在纵截面中观察相互成为直线状的受压部与第1加压部之间,夹入中间部件的连结壁中成为连杆部件的一端部的部分,因此能够在连结壁的内表面保持直线状的状态下进行轴向弯曲。因此,连结壁不会产生凹曲面,因此能够进一步抑制底孔周围被局部地拉伸而变形。因此,能够进一步提高由底孔形成的连结孔的尺寸精度。
(18)在上述(17)所记载的方案中也可以为,上述第2凹面中的对上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分进行加压的第2加压部,在包含上述第2凹面的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
在上述(18)所记载的方案的情况下,作为进行了通过第2模具的第2凹面使第1侧壁的另一方的侧缘与第2侧壁的另一方的侧缘相互一致的O形弯曲的结果,该一致后的部分按照第2凹面的形状,在侧视观察时成为直线状。由此,即使例如通过型芯按压一致后的部分的内侧,也不会产生凹曲面,因此能够进一步抑制底孔的周围被局部地拉伸而变形。因此,能够进一步提高由底孔形成的连结孔的尺寸精度。
(19)在上述(15)~(18)任一项所记载的方案中也可以为,还具备:型芯,放入上述第1侧壁与上述第2侧壁之间以及上述金属芯的外周面与上述连结壁的内表面之间;以及第3驱动机构,将上述型芯相对于上述第1模具和上述第2模具进行插拔。
在上述(19)所记载的方案的情况下,接受第3驱动机构的驱动力,型芯被放入第1侧壁与第2侧壁之间以及金属芯的外周面与连结壁的内表面之间。然后,通过型芯将第1侧壁与第2侧壁之间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁与金属芯之间的间隔保持为一定。因此,即使将进行O形弯曲的外力施加于第1侧壁及第2侧壁,也能够抑制对底孔的尺寸精度以及位置造成的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件。
(20)在上述(15)所记载的方案中也可以如以下那样:还具备翻边加工机,该翻边加工机对上述中间部件的上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔;上述金属芯被放入上述翻边加工孔。
在上述(20)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(15)所记载的方案相同的作用效果。即,即使在进行O形弯曲时,也能够通过金属芯持续进行一对翻边加工孔的加强。因此,即使为了进行O形弯曲而对第1侧壁及第2侧壁施加外力,由于通过提先放入的金属芯预先对翻边加工孔进行加强,因此能够有效地抑制翻边加工孔的变形。
(21)在上述(20)所记载的方案中也可以为,还具备:第3模具,具有与上述连结壁的外表面接触的凸状的第1圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第1侧面、以及与上述第2侧壁的外表面接触的第2侧面;第4模具,具有与上述连结壁的内表面接触的凹状的第2圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第3侧面、与上述第2侧壁的内表面接触的第4侧面、以及经由上述翻边纵壁而与上述金属芯的外周面接触的金属芯按压面;以及第2驱动机构,使上述第3模具与上述第4模具之间的相对位置接近或分离。
在上述(21)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(16)所记载的方案相同的作用效果。即,以连结壁的外表面与第1圆弧面接触、第1侧壁的外表面与第1侧面接触、第2侧壁的外表面与第2侧面接触的方式,将中间部件配置在第3模具内。然后,通过第2驱动机构的驱动力使第3模具与第4模具之间的相对位置接近。由此,第2圆弧面与连结壁的内表面抵接,第3侧面与第1侧壁的内表面滑动接触,第4侧面与第2侧壁的内表面滑动接触,然后金属芯按压面与翻边纵壁的外周面抵接。当使第3模具与第4模具之间的相对位置进一步接近时,连结壁与第1圆弧面及第2圆弧面的形状相配合地弯曲。而且,随着连结壁的变形,第1侧壁以及第2侧壁也弯曲。如此,中间部件的轴向弯曲完成。
在该轴向弯曲时,能够同时对连结壁和翻边纵壁的双方施加第2驱动机构的力,因此能够使翻边纵壁不延迟地追随连结壁的轴向弯曲的变形动作。因此,还追随与连结壁一体地进行变形动作的第1侧壁及第2侧壁,因此不会产生金属芯使翻边纵壁变形的情况。
(22)在上述(21)所记载的方案中也可以如以下那样:上述第1圆弧面中的承接上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分的受压部,在包含上述第1圆弧面的延伸方向的纵截面中观察为直线状;上述第2圆弧面中的隔着上述连结壁而与上述受压部对置的第1加压部,在上述纵截面中观察为直线状。
在上述(22)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(17)所记载的方案相同的作用效果。因此,根据本方案,连结壁不会产生凹曲面,因此能够抑制翻边加工孔的变形,能够进一步提高由翻边加工孔形成的连结孔的尺寸精度。
(23)在上述(22)所记载的方案中也可以为,上述第2凹面中的对上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分进行加压的第2加压部,在包含上述第2凹面的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
在上述(23)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(18)所记载的方案相同的作用效果。因此,根据本方案,能够进一步提高由底孔形成的连结孔的尺寸精度。
(24)在上述(20)~(23)任一项所记载的方案中也可以为,还具备:型芯,放入上述第1侧壁与上述第2侧壁之间以及上述翻边纵壁的外周面与上述连结壁的内表面之间;以及第3驱动机构,将上述型芯相对于上述第1模具以及上述第2模具进行插拔。
在上述(24)所记载的方案的情况下,也能够得到与上述(19)所记载的方案相同的作用效果。因此,根据本方案,即使将进行O形弯曲的外力施加于第1侧壁和第2侧壁,也能够抑制对翻边加工孔的尺寸精度以及位置产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件。
(25)在上述(15)所记载的方案中也可以为,还具备:第5模具,具有与上述连结壁的外表面接触且在纵截面中观察成为凸状的第3圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第5侧面、与上述第2侧壁的外表面接触的第6侧面、以及同轴地贯穿上述第5侧面以及上述第6侧面的一对贯通孔;第6模具,具有与上述连结壁的内表面接触且在纵截面中观察成为凹状的第4圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第7侧面、以及与上述第2侧壁的内表面接触的第8侧面;第4驱动机构,使上述第5模具与上述第6模具之间的相对位置接近或分离;以及第5驱动机构,使上述金属芯相对于上述一对贯通孔进行插拔。
在上述(25)所记载的方案的情况下,首先,以连结壁的外表面与第3圆弧面接触、第1侧壁的外表面与第5侧面接触、第2侧壁的外表面与第6侧面接触的方式,将中间部件配置在第5模具内。接着,以贯穿一对贯通孔中的一方、中间部件的一对底孔中的一方、中间部件的一对底孔中的另一方、一对贯通孔中的另一方的全部的方式,将金属芯放入中间部件的一对底孔。由此,成为如下状态:在中间部件中成为上述一端部的第1端部与成为上述另一端部的第2端部之间的位置处,通过金属芯将连结部固定于第5模具内的固定位置,并且连结壁中的第1端部与第2端部间的一部分与凸状的第3的圆弧面接触而被支承。如此,在将中间部件两点支承于第5模具内的状态下,通过第5驱动机构的驱动力使第5模具与第6模具之间的相对位置接近。于是,第4圆弧面与连结壁的第2端部侧的内表面抵接,并将此处压下。其结果,将连结壁的外表面中由第3圆弧面支承的一部分作为支点,使中间部件轴向弯曲。即使进行该轴向弯曲,由于通过预先放入的金属芯对一对底孔进行加强,因此能够抑制对它们的尺寸精度以及位置产生的影响。
(26)在上述(25)所记载的方案中也可以采用以下构成:上述金属芯具有相对于上述第5侧面的上述贯通孔进行插拔的第1分割金属芯、以及相对于上述第6侧面的上述贯通孔进行插拔且与上述第1分割金属芯成为同轴的第2分割金属芯;上述第5驱动机构具有使上述第1分割金属芯相对于上述第5侧面的上述贯通孔进行插拔的第1驱动部、以及使上述第2分割金属芯相对于上述第6侧面的上述贯通孔进行插拔的第2驱动部。
在上述(26)所记载的方案的情况下,以一对贯通孔中的一方、中间部件的一对底孔中的一方、中间部件的一对底孔中的另一方、一对贯通孔中的另一方全部成为同轴的方式,将中间部件配置在第5模具内。接着,通过第1驱动部将第1分割金属芯经由一对贯通孔中的一方而放入中间部件的一对底孔中的一方。同样,通过第2驱动部将第2分割金属芯经由一对贯通孔中的另一方放入中间部件的一对底孔中的另一方。放入第1分割金属芯和放入第2分割金属芯可以同时进行,也可以先进行某一方后进行另一方。通过以上工序,一对底孔被第1分割金属芯及第2分割金属芯加强。
(27)在上述(15)~(26)任一项所记载的方案中也可以为,还具备:第7模具,具有与具有成为上述第1侧壁的部分、成为上述第2侧壁的部分以及成为上述连结壁的部分的平板原材料中的成为上述连结壁的部分一致的凹槽;第8模具,将上述平板原材料夹在之间而相对于上述凹槽进行插拔;以及第3驱动机构,使上述第7模具与上述第8模具之间的相对位置接近或分离。
在上述(27)所记载的方案的情况下,以成为连结壁的部分重叠在凹槽上的方式,在第7模具上载放平板原材料。然后,通过第3驱动机构的驱动力使第7模具与第8模具之间相对地接近。然后,第8模具进入凹槽内,由此使平板原材料U形弯曲。其结果,能够得到具有底孔或者翻边加工孔的中间部件。
发明的效果
根据上述各方案的连杆部件的制造方法以及制造装置,能够得到具有较高尺寸精度的连结孔的连杆部件。
附图说明
图1是通过本发明的第1实施方式的连杆部件的制造方法以及制造装置制造出的连杆部件的立体图。
图2是表示该连杆部件的制造方法的图,按照(a)~(h)顺序进行各工序。
图3是表示在该连杆部件的制造方法中使用的连杆部件的制造装置中的在图2的(b)以及(c)所示的U形弯曲工序中使用的模具的立体图。
图4是表示在该连杆部件的制造方法中使用的连杆部件的制造装置中的在图2的(e)以及(f)所示的轴向弯曲工序中使用的模具的立体图。
图5是表示图4的模具的图,且是在图2的(f)的截面中对置观察内部的纵截面图。
图6是表示在该连杆部件的制造方法中使用的连杆部件的制造装置中的在图2的(g)所示的O形弯曲工序中使用的模具的立体图。
图7是表示该连杆部件的变形例的侧视图。
图8是表示该连杆部件的其他变形例的局部放大立体图。
图9是表示本发明的第2实施方式的连杆部件的制造方法以及制造装置的图,且是表示代替图2的(f)所示的轴向弯曲工序的工序的纵截面图。
图10是表示该连杆部件的制造装置的图,且是图9的A-A截面图。
图11是表示本发明的第3实施方式的连杆部件的制造方法以及制造装置的图,按照(a)~(h)顺序进行各工序。
图12是表示本发明的第4实施方式的连杆部件的制造方法以及制造装置的图,按照(a)~(e)顺序进行各工序。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,参照附图对本发明的连杆部件的制造方法以及制造装置的第1实施方式进行说明。首先,以下参照图1对在本实施方式中制造的连杆部件L进行说明。
如图1所示,连杆部件L沿着其轴线方向较长,且在上述轴线方向的各位置处与上述轴线垂直的截面具有闭合截面形状。连杆部件L具有设置于上述轴线方向的一侧的一端部LA、设置于上述轴线方向的另一侧的另一端部LB、以及将这些一端部LA与另一端部LB之间相连的中央部LC。
一端部LA具有一对翻边加工孔a1、b1。这些翻边加工孔a1、b1是分别由朝内形成的翻边纵壁a、b划分、且具有彼此相同的内径尺寸的圆形贯通孔。翻边加工孔a1、b1相互同轴且平行地配置,在平面观察时,其中心轴线与连杆部件L的上述轴线方向正交。翻边纵壁a、b分别成为具有大致一定的宽度尺寸的圆环形状,其内周面成为宽度尺寸沿着周向大致一定的翻边加工孔a1、b1。翻边纵壁a、b的外周面a2、b2也分别成为圆环形状,且宽度尺寸沿着周向大致一定。这些外周面a2、b2也相互同轴且平行地配置,且具有相同的外径尺寸。翻边加工孔a1、b1经由未图示的轴体而与未图示的其他部件连结。另外,有时将翻边纵壁称作翻边加工孔的凸缘等,但在本发明中称作翻边纵壁。
另一端部LB具有一对贯通孔c1、d1。这些贯通孔c1、d1是具有相互相同的内径尺寸的圆形贯通孔。贯通孔c1、d1相互同轴且平行地配置,在平面观察时,其中心轴线与连杆部件L的上述轴线方向正交。贯通孔c1、d1经由未图示的轴体而与其他部件连结。也可以代替贯通孔c1、d1而形成一对翻边加工孔。
中央部LC为,在沿着上述轴线方向的中央位置处外形尺寸最窄,随着朝向一端部LA而外形尺寸逐渐变大。同样,中央部LC随着朝向另一端部LB而外形尺寸逐渐变大。
关于连杆部件L的制造方法的详细情况将后述,但是首先,对一张平板进行模切,得到具有第1底孔(底孔)和第2底孔(底孔)的平板原材料。然后,根据需要,在对第1底孔和第2底孔实施翻边加工而形成了上述翻边加工孔a1、b1之后,对该平板原材料进行U形弯曲而得到截面形状为大致U字形的中间部件。接着,将金属芯插入中间部件而预先加强翻边加工孔a1、b1(在未进行翻边加工的情况下为第1底孔和第2底孔)。之后,对中间部件进行轴向弯曲而使其相对于长边方向翘曲,最后进行O形弯曲而得到闭合截面形状。其结果,得到图1所示的连杆部件L。
如此,通过对一张平板进行模切并进行弯曲加工来得到连杆部件L,因此各壁部相互一体地相连。具体而言,连杆部件L具有相互对置的第1侧壁部e与第2侧壁部f、将这些第1侧壁部e与第2侧壁部f的下端缘间相连的底壁部g、以及将第1侧壁部e与第2侧壁部f的上端缘彼此相连的第1上壁部h与第2上壁部i。并且,第1上壁部h与第1侧壁部e一体地连接,第1侧壁部e与底壁部g一体地连接,底壁部g与第2侧壁部f一体地连接,第2侧壁部f与第2上壁部i一体地连接。并且,第1上壁部h的上端缘与第2上壁部i的上端缘沿着连杆部件L的轴线方向连接。可以使该连接部分保持对接(即,保持相互接触),或者也可以通过焊接来进行接合。作为该情况下的焊接,能够良好地使用电弧焊接或者激光焊接。另外,在不焊接的情况下,能够在维持轴向的刚性的同时使围绕轴线的扭转具有柔软性。连杆部件L除了其两端缘之外,在沿着轴线方向的各位置处,与上述轴线垂直的截面形状成为闭合截面形状。
为了制造上述连杆部件L,本实施方式的连杆部件的制造装置具备:对平板进行模切而得到平板原材料的模切加工机;对平板原材料的第1底孔和第2底孔实施翻边加工的翻边加工机;对平板原材料进行U形弯曲而得到中间部件的U形弯曲加工机;对中间部件放入金属芯的金属芯插拔机;对中间部件进行轴向弯曲的轴向弯曲加工机;以及对中间部件进行O形弯曲的O形弯曲加工机。
虽然省略图示,但上述模切加工机具备:冲模,具有与图2的(a)所示的平板原材料P相同形状的凹部;冲头,具有与平板原材料P相同形状的凸部;以及冲头驱动机构,使这些冲头与冲模之间相对地接近或分离。根据该模切加工机,在凹部上重叠了平板的状态下,通过冲头驱动机构使冲模与冲头间接近,由此冲头的凸部对平板进行冲裁,形成平板原材料P的外形。
虽然省略图示,但上述翻边加工机具备:冲模,具有比由上述模切加工机形成的第1底孔和第2底孔大的内径尺寸的凹部;冲头,插通于该凹部;以及冲头驱动机构,使这些冲头与冲模之间相对地接近或分离。根据该翻边加工机,在冲模上载放了平板原材料P之后,通过冲头驱动机构使冲头穿过第1底孔和第2底孔,由此得到具有图2的(a)所示的翻边加工孔a1、b1的平板原材料P。该平板原材料P包括成为上述底壁g(连结壁)的部分P1、成为上述第1侧壁部e及上述第1上壁部h(第1侧壁)的部分P2、以及成为上述第2侧壁部f及上述第2上壁部i(第2侧壁)的部分P3。
如图2的(b)以及图3所示,上述U形弯曲加工机具备:冲模10,具有与上述部分P1对应的凹槽11;冲头20,相对于凹槽11内插拔;以及冲头驱动机构(省略图示),使这些冲模10与冲头20之间相对地接近或分离。
图3所示的凹槽11在平面观察时具有与连杆L的外形大致一致的形状。即,具有与上述一端部LA对应的槽宽尺寸的一端部11a、与上述另一端部LB对应的槽宽尺寸的另一端部11b、以及与上述中央部LC对应的槽宽尺寸的中央部11c。一端部11a以及另一端部11b的槽宽尺寸大于中央部11c的槽宽尺寸。此外,中央部11c的槽宽尺寸在其长边方向的中央位置处最窄,并且随着接近一端部11a以及另一端部11b而逐渐变宽。凹槽11具有足够将部分P1以及部分P2折弯到相互平行的深度。
如图3所示,冲头20具有在对平板原材料P进行U形弯曲时从其上方对上述部分P1进行加压的加压面21、与上述部分P2接触的侧面22、以及与上述部分P3接触的侧面23。加压面21为与平面观察上述凹槽11时的形状相同的形状且具有比凹槽11小一圈的尺寸。侧面22、23分别在平面观察时具有与凹槽11的一端部11a、中央部11c以及另一端部11b对应的凹凸形状。
根据上述U形弯曲加工机,如图2的(b)所示,将平板原材料P载放在冲模10上,通过冲头20将该平板原材料P压入到凹槽11内,由此以上述部分P1为边界而将其折弯为上述部分P2与上述部分P3相互对置。然后,将如此折弯的平板原材料P从冲模10的凹槽11中取出,由此得到图2的(c)所示的中间部件W。
如图2的(c)所示,中间部件W具有:具有翻边加工孔a1的第1侧壁W2;具有翻边加工孔b1且相对于第1侧壁W2对置配置的第2侧壁W3;以及将第1侧壁W2的下缘(一方的侧缘)与第2侧壁W3的下缘(一方的侧缘)之间相连的连结壁W1。中间部件W沿着一个方向较长。连结壁W1在侧视观察时成为直线状。关于第1侧壁W2与第2侧壁W3之间的间隔,在沿着中间部件W的长边方向观察的情况下,在中央位置处最窄,随着从该中央位置朝向两端位置而逐渐变宽。翻边加工孔a1、b1以相互成为同轴的方式对置配置。
上述金属芯插拔机具备:保持图2的(c)所示的U形弯曲后的中间部件W的第1保持机构(省略图示);图2的(d)所示的金属芯30;同轴地保持金属芯30的第2保持机构(省略图示);以及驱动该保持机构的驱动机构(省略图示)。
金属芯30是具有规定宽度尺寸的环状体,可以采用具备具有比中间部件W的翻边加工孔a1、b1大若干的外径尺寸的外周面、以及由上述第1保持机构保持的内周面的构成。另外,本实施方式的金属芯30在得到连杆部件L的最终工序中被拆卸,但也可以作为连杆部件L的一部分而保持压入的状态。另一方面,在不将金属芯30作为连杆部件L的一部分的情况下,也可以不是环状体而是圆柱体等。
根据该金属芯插拔机,首先,将中间部件W固定于上述第1保持机构。接着,在将金属芯30安装于上述第2保持机构之后,利用上述驱动机构的驱动力使上述第2保持机构移动,将金属芯30同轴地放入中间部件W的翻边加工孔a1、b1。由此,如图2的(d)所示,金属芯30被固定于中间部件W,翻边加工孔a1、b1的加强完成。
金属芯可以是环形状的工具,也可以是实心圆柱状的工具。虽然也可以是将两个翻边加工孔分别分开的金属芯,但为了提高翻边加工孔的同轴度,优选成为将两个金属芯一体化而成的金属芯(作为一体化的结果,成为一个金属芯。)。
如图2的(e)、(f)所示,上述轴向弯曲加工机具有:冲模10,具有与上述部分P1对应的凹槽11;冲头40,相对于凹槽11内插拔;以及冲头驱动机构(省略图示),使冲头40相对于冲模10进行插拔。
另外,在本实施方式中,作为保持固定中间部件W的模具,兼用上述U形弯曲加工机的冲模10(图3),但并不仅限于该方式,也可以使用其他冲模而作为轴向弯曲加工机的专用。另一方面,在兼用冲模10来进行U形弯曲时(图2的(b)、(c)的工序),不将中间部件W压下至到达凹槽11的底面为止,但在进行轴向弯曲时(图2的(e)、(f)的工序),将中间部件W压下至到达凹槽11的底面为止。
此外,图2的(e)所示的轴向弯曲加工机的上述冲头驱动机构与图2的(b)所示的U形弯曲加工机的上述冲头驱动机构,可以兼用,也可以分别设置成专用。
如图5所示,凹槽11的底面11d为,在沿着其延伸方向的纵截面中观察,成为延伸方向的中央位置最高且随着从中央位置朝向两端位置而逐渐变低的凸面。底面11d的形状与连杆部件L的底部外部形状一致。即,图3所示的与一端部11a以及另一端部11b对应的位置的底面宽度尺寸,比与中央部11c对应的位置的底面宽度尺寸大。此外,与中央部11c对应的位置的底面宽度尺寸为,在其长边方向的中央位置处最窄,且随着接近与一端部11a以及另一端部11b对应的位置而逐渐变宽。
如图4所示,冲头40具有:加压面41,在对中间部件W进行轴向弯曲时,从其上方对连结壁W1的内表面进行加压;侧面42,与第1侧壁W2的内表面滑动接触;侧面43,与第2侧壁W3的内表面滑动接触;以及按压面44,对翻边纵壁a的外周面a2以及翻边纵壁b的外周面b2的双方进行按压。
加压面41具有与上述凹槽11的底面11d对应的形状。即,如图5所示,加压面41为,在沿着其延伸方向的纵截面中观察,成为延伸方向的中央位置最高且随着从中央位置朝向两端位置而逐渐变低的凹面。并且,加压面41避开翻边纵壁a、b的位置而形成,以免与翻边纵壁a、b发生干涉。加压面41的仰视时的形状为,在沿着其长边方向观察加压面41的情况下,底面宽度尺寸在长边方向中央位置处最窄,且随着接近长边方向两端位置而逐渐变宽。
如图5所示,按压面44在侧视观察时成为直线状,其宽度尺寸在长边方向的各位置处成为一定。该按压面44以与翻边纵壁a以及翻边纵壁b的各外周面a2、b2抵接的方式配置在比加压面41高的位置。即,在按压面44与加压面41之间设置有避开翻边纵壁a以及翻边纵壁b的台阶。
在平面观察时,侧面42、43分别具有与凹槽11的一端部11a、中央部11c以及另一端部11b对应的凹凸形状。平面观察时的侧面42、43之间的间隔,在冲头40的长边方向中央位置处最窄、随着接近长边方向两端位置而逐渐变宽。并且,侧面42、43在长边方向两端位置处相互平行。
根据具有以上说明的构成的轴向弯曲加工机,如图2的(e)所示,在开模的状态下,首先,在冲模10的凹槽11内放入配置中间部件W。然后,通过冲头驱动机构使冲头40压下,通过该冲头40的加压面41对中间部件W的连结壁W1的内表面进行加压。此时,同时通过按压面44还压下放入了金属芯30的状态的翻边纵壁a、b的各外周面a2、b2。假设在没有按压面44的情况下,金属芯30由于与凹槽11的内侧面之间的摩擦而无法追随连结壁W1的变形动作(下降动作),作为其结果,金属芯30有可能对翻边加工孔a1、b1施加无用的力。另一方面,在本实施方式中,由于具有按压面44,因此不存在该可能性。
通过以上进行轴向弯曲加工,但由于是在进行O形弯曲加工之前,因此第1侧壁W2与第2侧壁W3的各上端缘彼此未被接合。
如图2的(g)以及图6所示,上述O形弯曲加工机具备:下模50,接纳轴向弯曲后的中间部件W;上模60,与下模50一起形成闭合截面空间,在该闭合截面空间内收纳中间部件W;模具驱动机构(省略图示),使上模60相对于下模50接近或分离;第1型芯70,相对于中间部件W内的一端侧进行插拔;第2型芯80,相对于中间部件W内的另一端侧进行插拔;以及型芯驱动机构(第3驱动机构。省略图示),使第1型芯70以及第2型芯80分别相对于中间部件W接近或分离。
下模50具有沿着一个方向较长的凹槽51。凹槽51朝向上方开口,具有与轴向弯曲后的中间部件W的底部外部形状一致的凹面形状。即,凹槽51具有与连杆部件L的底部外部形状一致的凹面形状。凹槽51为,在其长边方向中央位置处槽宽最窄且槽深也最浅。凹槽51随着从其长边方向中央位置朝向两端位置而槽宽逐渐变宽且槽深也逐渐变深。凹槽51在其两端位置处,槽宽以及槽深沿着长边方向大致一定。
上模60具有沿着一个方向较长的凹槽61。凹槽61朝向下方开口,与轴向弯曲后的中间部件W的第1侧壁W2的上端缘以及第2侧壁W3的上端缘抵接而施加弯曲加工。凹槽61具有与连杆部件L的上部外部形状一致的凹面形状。凹槽61在其长边方向中央位置处槽宽最窄且槽高也最浅。凹槽61随着从其长边方向中央位置朝向两端位置而槽宽逐渐变宽且槽高也逐渐变深。凹槽61在其两端位置处,槽宽以及槽深沿着长边方向大致一定。
上述模具驱动机构使上模60相对于被固定于固定位置的下模50从其上方接近或分离。通过使上模60与下模50一致,由此凹槽51与凹槽61相互一致而在它们的内部形成闭合截面空间。
如图6所示,第1型芯70具有:与翻边纵壁a的外周面a2以及翻边纵壁b的外周面b2一致的凹曲面71;与中间部件W的长边方向一端侧的内部底面一致的下表面72;以及与连杆部件L的一端部LA的内部上表面一致的上表面73。进而,第1型芯70具有与中间部件W的第1侧壁W2一致的第1侧面74、以及与第2侧壁W3一致的第2侧面75。并且,第1型芯70由上述型芯驱动机构朝箭头Fa方向驱动,由此被放入到第1侧壁W2与第2侧壁W3之间以及翻边纵壁a、b的两个外周面与连结壁W1的内表面之间。
如图6所示,第2型芯80具有圆锥台形状的外周面81、以及与该外周面81相连且相互平行的一对侧面82、83。外周面81与连杆部件L的另一端部LB的内周面一致。侧面82、83也与连杆部件L的另一端部LB的内周面一致。并且,第2型芯80由上述型芯驱动机构朝箭头Fb方向驱动,由此被放入到第1侧壁W2与第2侧壁W3之间。
根据上述构成的O形弯曲加工机,首先,将中间部件W收纳在下模50的凹槽51内。之后,通过型芯驱动机构将第1型芯70以及第2型芯80分别放入到第1侧壁W2与第2侧壁W3之间。之后,通过模具驱动机构使上模60朝向下模50下降,使该上模60的凹槽61一边与第1侧壁W2与第2侧壁W3的各上端缘接触一边加压。其结果,以第1侧壁W2与第2侧壁W3的各上端缘相互接近的方式进行O形弯曲加工。然后,通过使各上端缘一致,由此使中间部件W形成闭合截面形状。
接着,以下,对使用了具有以上说明的构成的连杆部件的制造装置的连杆部件的制造方法进行说明。
该连杆部件的制造方法具有模切工序(原材料准备工序)、翻边加工工序、U形弯曲工序、加强工序、轴向弯曲工序、O形弯曲工序、贯通孔形成工序以及金属芯拔出工序。
在模切工序中,将所准备的平板固定在上述模切加工机的凹槽上。然后,通过模切加工机的冲头驱动机构使冲模与冲头之间接近,由此冲头的凸部对平板进行冲裁而形成平板原材料P。另外,也可以代替基于冲头与冲模的组合的模切,而进行基于激光切断机等的切断。
在翻边加工工序中,将通过模切加工等而得到的平板原材料P固定在翻边加工机的冲模上。然后,通过翻边加工机的冲头驱动机构使冲头通过第1底孔和第2底孔,由此对这些第1底孔和第2底孔分别形成翻边加工孔a1、b1。图2的(a)表示如此得到的平板原材料P。
在U形弯曲工序中,如图2的(b)所示,将翻边加工工序后的平板原材料P载放在冲模10上,通过U形弯曲加工机的冲头驱动机构利用冲头20对平板原材料P进行加压,并将其压入到凹槽11内。其结果,以平板原材料P的部分P1为边界,将该平板原材料P折弯为部分P2与部分P3相互对置。图2的(c)表示从凹槽11中取出而得到的中间部件W。也可以不通过这样的U形弯曲工序,而通过在两个部位对平板原材料P实施90°弯曲等公知的方法,使其成为图2的(c)所示那样的截面形状为大致U字形的中间部件W。
在加强工序中,将在U形弯曲工序中得到的中间部件W固定于金属芯插拔机的第1保持机构。接着,将驱动机构的驱动力赋予保持机构而使其移动,将金属芯30同轴地放入到中间部件W的翻边加工孔a1、b1中。图2的(d)表示放入了金属芯30后的中间部件W。
另外,作为将金属芯30放入翻边加工孔a1、b1的方式,存在“插入”和“压入”。在本实施方式中,所谓“插入”是指,不会使翻边加工孔a1、b1的内部形状或者内径由于放入金属芯30而变大到原来的尺寸以上的金属芯30的放入方法。另一方面,在本实施方式中,所谓“压入”是指,翻边加工孔a1、b1的内部形状或者内径由于放入金属芯30而超过原来的尺寸地变大的金属芯30的压入方法。此处,通过设定金属芯30的外形或者外径相对于翻边加工孔a1、b1的内部形状或者内径之间的大小关系,来决定插入或者压入。
在加强工序中压入金属芯30的情况下,对翻边加工孔a1、b1施加沿着翻边加工孔a1、b1的内周面的拉伸力。
也可以使金属芯的外径(或者金属芯外表面的周长)与翻边加工孔的内径(或者翻边加工孔内表面的周长)大致相同。例如,也可以将直径比(金属芯的外径/翻边孔的内径)或者周长比(金属芯的外表面的周长/翻边孔的内表面的周长)设为1.000±0.005、1.000±0.003或者1.000±0.001的范围。但是,优选使金属芯的外径(或者金属芯外表面的周长)比翻边加工孔的内径(或者翻边加工孔内表面的周长)稍大。例如,可以使直径比(金属芯的外径/翻边孔的内径)或者周长比(金属芯的外表面的周长/翻边孔的内表面的周长)大于1.000或者为1.001以上。在该情况下,由于金属芯的外径与翻边加工孔的内径之差,在翻边加工孔的内表面产生拉伸应力。其目的在于,通过该拉伸应力对翻边加工孔a1、b1从其内侧进行加强,因此能够有效地抑制翻边加工孔a1、b1的变形。翻边加工孔a1、b1为圆形,因此上述拉伸应力成为对翻边加工孔a1、b1施加的环向应力。也可以将上述直径比或者周长比的下限设为1.002、1.003或者1.005。只要能够在翻边加工孔中放入金属芯,则不需要规定该直径比或者周长比的上限,可以设为1.050、1.040或者1.030。此外,根据需要,也可以使金属芯的截面成为锥形形状,以便容易将金属芯放入翻边加工孔a1、b1。在该情况下,上述直径比或者周长比成为根据金属芯的最大直径计算出的值。
另外,作为金属芯30,只要其外周面与翻边加工孔a1、b1的内周面无间隙地紧贴即可,也可以不压入而仅插入。
在轴向弯曲工序中,将在加强工序中得到的中间部件W配置到如图2的(e)所示那样开模了的冲模10的凹槽11内。然后,通过轴向弯曲加工机的冲头驱动机构压下冲头40,使中间部件W在凹槽11内进行轴向弯曲。即,轴向弯曲前的中间部件W的底部在侧视观察时成为直线形状,但将中间部件W轴向弯曲为该底部在侧视观察时成为凹形状。在该轴向弯曲时,中间部件W的翻边加工孔a1、b1始终由金属芯30支承内周面,因此能够无损地维持其加工精度。
轴向弯曲工序后的中间部件W的上部形状以及下部形状成为大致对称形状,但第1侧壁W2的上端缘与第2侧壁W3的上端缘不一致,因此在该时刻尚未形成闭合截面形状。
在O形弯曲工序中,将在轴向弯曲工序中得到的中间部件W如图2的(g)所示那样收纳在下模50的凹槽51内。然后,通过型芯驱动机构将第1型芯70与第2型芯80分别放入第1侧壁W2与第2侧壁W3之间。
接着,如下地进行O形弯曲加工:通过模具驱动机构使上模60朝向下模50下降,并通过其凹槽61使第1侧壁W2与第2侧壁W3的各上端缘相互接近。通过使各上端缘相互一致,由此在中间部件W的长边方向各位置处,与该长边方向垂直的截面成为闭合截面形状,O形弯曲工序完成。并且,也可以通过焊接等将上述各上端缘彼此接合。
在O形弯曲加工时,中间部件W的翻边加工孔a1、b1的内周面始终由金属芯30支承,因此能够无损地维持其加工精度。
另外,在中间部件W的一端部以及另一端部,在与上述长边方向垂直的截面中观察,第1侧壁W2的上端缘与第2侧壁W3的上端缘的对接部分为圆形或者椭圆形的情况下,也可以省略放入第1型芯70和第2型芯80的工序。
在贯通孔形成工序中,对在O形弯曲工序中得到的中间部件W(图2的(h))同轴地形成贯通孔c1、d1。贯通孔c1、d1比翻边加工孔a1、b1小径,因此能够在O形弯曲工序后形成,但也可以在模切工序的时刻预先形成。另外,也可以将贯通孔c1、d1作为翻边加工孔。在该情况下,优选在得到图2的(a)所示的平板原材料P的阶段,通过与翻边加工孔a1、b1相同的方法进行翻边加工。而且,更优选在图2的(d)所示的中间部件W的阶段,将其他金属芯放入翻边加工孔。
在金属芯拔出工序中,从翻边加工孔a1、b1拔出金属芯30。其结果,图1所示的连杆部件L完成。另外,在将金属芯30作为连杆部件L的一部分直接使用的情况下,省略该金属芯拔出工序。
根据以上说明的连杆部件的制造装置以及制造方法,即使对中间部件W施加用于进行图2的(e)、(f)所示的轴向弯曲、图2的(g)、(h)所示的O形弯曲的外力,翻边加工孔a1、b1的圆度以及轴芯精度(同轴度)也始终由金属芯30维持。因而,能够得到具有较高尺寸精度的翻边加工孔a1、b1(连结孔)的连杆部件L。
另外,在图2所示的制造工序中,例示了作为连结孔而形成翻边加工孔a1、b1的情况。但是,本发明并不仅限于该方式,也可以省略上述翻边加工工序。在该情况下,在通过上述模切工序得到了平板原材料P之后,不进行上述翻边加工工序而进行上述U形弯曲工序。并且,通过上述模切工序得到的上述第1底孔和第2底孔成为上述连结孔。
以上说明的实施方式是本发明的一例,能够根据需要进行适当变更。
例如,从连杆部件L的一端部LA到中央部LC的纵截面形状并不仅限于图1所示的形状。即,在上述实施方式中,纵截面形状成为如下形状:在底壁部g中的一端部LA的位置处朝下方鼓出、在一端部LA与中央部LC之间的连接位置处朝上方凹陷。另一方面,例如图7所示,也可以采用翻边加工孔a1、b1的上下表面在侧视观察时为平坦(直线状)的连杆部件L1。
在制造该连杆部件L1时,能够通过变更在图2的(e)、(f)所示的轴向弯曲、图2的(g)、(h)所示的O形弯曲中使用的各模具形状来加以应对。更具体而言,在进行轴向弯曲时,变更图5所示的冲模10的底面11d的纵截面形状以及冲头40的加压面41的纵截面形状。即,使冲模10的底面11d中的图5所示的符号M1的范围成为从长边方向中央位置朝向端缘位置下降的直线状的倾斜面。此外,冲头40的加压面41还使图5所示的符号M2的范围成为从长边方向中央位置朝向端缘位置下降的直线状的倾斜面。以与这样的直线形状一致的方式,将中间部件W的连结壁W1夹入加压面41与底面11d之间而成型为直线状。
此外,在进行O形弯曲时,变更图6所示的下模50的凹槽51的纵截面形状、上模60的凹槽61的纵截面形状、以及第1型芯70的下表面72及上表面73的纵截面形状。即,使凹槽51中的图6的符号M3的范围成为从长边方向中央位置朝向端缘位置上升的直线状的倾斜面。此外,凹槽61还使图6所示的符号M4的范围成为从长边方向中央位置朝向端缘位置上升的直线状的倾斜面。进而,使下表面72的纵截面形状成为与凹槽51的倾斜面对应的直线状的倾斜面。同样,使上表面73的纵截面形状成为与凹槽61的倾斜面对应的直线状的倾斜面。
然后,在凹槽51与下表面72之间夹入连结壁W1,并且在凹槽61与上表面73之间夹入第1侧壁W2的上端缘和第2侧壁W3的上端缘来进行O形弯曲,由此能够得到图7所示的连杆部件L1。在沿着其长边方向观察该连杆部件L1的情况下,从一端部LA到该一端部LA与中央部LC之间的连接部分的范围M5的上部下部,在侧视观察时成为直线形状。如此,通过使翻边加工孔a1、b1的上部下部在侧视观察时成为平坦形状,由此除了通过使用金属芯30带来的效果之外,还能够进一步提高翻边加工孔a1、b1的加工精度。
关于这一点,当以压入金属芯30的情况为例进行说明时,首先,在轴向弯曲工序的开始时,如图5所示,冲头40的加压面41中的处于最端部的点Pr1最先与连结壁W1的内表面接触并朝箭头F1方向加压。由于这样的点接触而产生的加压力,产生如箭头F2所示那样对翻边加工孔a1、b1周围部分中的最接近点Pr1的部分进行拉伸的力。即使产生这样的力,也能够通过由于提前压入的金属芯30被压入翻边加工孔a1、b1而在内周面产生的环向应力来进行支承。
另一方面,在图7所示的变形例中,在为了进行轴向弯曲而通过冲头40对连结壁W1的内表面进行加压时,不使其局部地鼓出而保持笔直的状态地进行轴向弯曲,因此不会产生箭头F2所示的力。因此,除了由金属芯30带来的加强效果之外,还能够得到更高的加工精度。
此外,在O形弯曲加工工序中,图6所示的第1型芯70的上表面73对第1侧壁W2的上端缘和第2侧壁W3的上端缘从它们的内侧进行按压而使其外形变形为凸状,因此由于与轴向弯曲时相同的理由,会对翻边加工孔a1、b1的周围部分施加一些局部的拉伸。与此相对,在图7所示的变形例中,由于使上表面73的纵截面形状成为与凹槽61的倾斜面对应的直线状的倾斜面,因此不会对翻边加工孔a1、b1的周围部分施加局部的拉伸。因此,除了由金属芯30带来的加强效果之外,还能够得到更高的加工精度。
此外,如上所述,在本实施方式中,形成翻边加工孔a1、b1,但并不仅限于该方式。也可以省略上述翻边加工工序而不形成翻边加工孔a1、b1。在该情况下,也可以将在上述模切工序中形成的贯通孔即上述第1底孔和第2底孔用作为连杆部件L的连结孔。在后述的第3实施方式中进行更具体的说明。此外,连结孔并不仅限于圆形,例如也可以成为半圆形的孔,还可以成为椭圆形、四边形等其他的孔形状。
例如,在使连结孔成为图8所示的开口的半圆形的底孔a3、a4的连杆部件L2的情况下,能够使用兼具金属芯30和第1型芯70的工具90。该工具90中的工具主体170成为与第1型芯70对应的部分,此外,一对凸部130成为与金属芯30对应的部分。一对凸部130的外形尺寸形成得比半圆形的底孔a3、a4稍大。
在该情况下,即使在O形弯曲工序中对第1侧壁W2和第2侧壁W3施加外力,由于在此前压入一对凸部130,因此也会对底孔a3、a4施加沿着半圆形的底孔a3、a4各自的边缘部的拉伸力。由于利用该拉伸力预先对底孔a3、a4从其内侧进行加强,因此能够有效地抑制由于后续加工而引起的底孔a3、a4的变形以及轴偏移。
[第2实施方式]
接着,以下参照图9及图10对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中,与上述第1实施方式的不同点在于,代替在上述第1实施方式中使用的金属芯30,而如图9以及图10所示,在冲模10中同轴配置一对金属芯230并使其相对于凹槽11内外进行插拔。即,一对金属芯230是冲模10的一部分,在连杆部件L的制造后拔出。以下,主要说明与上述第1实施方式的不同点,其他事项与上述第1实施方式相同而省略重复说明。
本实施方式的连杆部件的制造装置具备:冲模(第5模具)10;冲头(第6模具)40;使这些冲模10与冲头40之间的相对位置接近或分离的第4驱动机构(未图示);以及使一对金属芯230相对于冲模10所具备的一对贯通孔10A1、10B1进行插拔的第5驱动机构(未图示)。
如图9及图10所示,冲模10具有:与连结壁W1的外表面接触且在纵截面中观察成为凸状的圆弧面(第3圆弧面)11A;与第1侧壁W2的外表面接触的内侧面11B(第5侧面);与第2侧壁W3的外表面接触的内侧面(第6侧面)11C;以及同轴地贯穿这些内侧面11B、11C的一对贯通孔10A1、10B1。贯通孔10A1、10B1并不仅限于圆形,例如也可以成为半圆形的孔,还可以成为椭圆形、四边形等其他的孔形状。
此外,如图9所示,冲头40具有:与连结壁W1的内表面接触且在纵截面中观察成为凹状的圆弧面(第4圆弧面)40A;与第1侧壁W2的内表面接触的外侧面(第7侧面)40B;以及与第2侧壁W3的内表面接触的外侧面(第8侧面)40C。
一对金属芯230具有:相对于内侧面(第5侧面)11B的贯通孔10A1进行插拔的金属芯(第1分割金属芯)230a;以及相对于内侧面(第6侧面)11C的贯通孔10B1进行插拔且与金属芯230a成为同轴的金属芯(第2分割金属芯)230b。
上述第5驱动机构具有:使金属芯230a相对于贯通孔10A1进行插拔的第1驱动部(未图示);以及使金属芯230b相对于贯通孔10B1进行插拔的第2驱动部(未图示)。
在通过上述装置构成进行轴向弯曲工序的情况下,首先,在凹槽11内配置中间部件W,然后在翻边加工孔a1、b1中分别插入金属芯230。图9是如此将中间部件W的一端侧固定在冲模10内的状态。如该图9所示,凹槽11的底面形状为,在沿着其长边方向的纵截面中观察的情况下,具有长边方向中央部分隆起的凸截面形状。因此,在将中间部件W的一端侧通过金属芯230固定在凹槽11的底面附近的情况下,中间部件W的另一端侧从凹槽11的底面离开。其结果,中间部件W以其一端侧相对变低且另一端侧相对变高的方式倾斜配置。
相对于如此倾斜配置的中间部件W,使冲头40从其上方下降。于是,冲头40首先与中间部件W的上述另一端侧接触,并将其朝铅垂下方压下。其结果,中间部件W的另一端侧由冲头40如箭头Fd所示那样压下。此时,中间部件W的长边方向中央部分的底面被弯曲为与凹槽11的底面所具有的凸截面形状一致。然后,中间部件W的底壁完全夹入在凹槽11的底面与冲头40的下表面之间,从而轴向弯曲完成。
在轴向弯曲工序完成之后,首先,进行从中间部件W拔出金属芯230a、230b的拔出工序,之后,在使冲头40提升之后从冲模10内取出中间部件W。之后,通过与第1实施方式同样地进行O形弯曲工序等,由此得到连杆部件L。
[第3实施方式]
接着,以下参照图11对本发明的第3实施方式进行说明。在本实施方式中,与上述第1实施方式的不同点在于,制造代替翻边加工孔a1、b1而具有底孔的连杆部件。因此,主要说明与上述第1实施方式的不同点,其他事项与上述第1实施方式相同而省略重复说明。
在本实施方式的连杆部件的制造方法中,省略上述第1实施方式的翻边加工工序。因此,本实施方式的连杆部件的制造方法具有模切工序(原材料准备工序)、U形弯曲工序、加强工序、轴向弯曲工序、O形弯曲工序、贯通孔形成工序以及金属芯拔出工序。
在模切工序中,将所准备的平板固定在上述模切加工机的凹槽上。然后,通过模切加工机的冲头驱动机构使冲模与冲头之间接近,由此冲头的凸部对平板进行冲裁,形成图11的(a)所示的平板原材料Pa。在该平板原材料Pa上形成有第1底孔a1a和第2底孔b1a。
另外,也可以代替基于冲头与冲模的组合的模切,而进行基于激光加工的模切。
在U形弯曲工序中,如图11的(b)所示,将模切工序后的平板原材料Pa载放在冲模10上,通过U形弯曲加工机的冲头驱动机构利用冲头20对平板原材料Pa进行加压,并将其压入凹槽11内。其结果,以图11的(a)所示的平板原材料Pa的部分P1a为边界,将其折弯为部分P2a与部分P3a相互对置。图11的(c)表示从凹槽11取出的中间部件Wa。
中间部件Wa具有:具有第1底孔a1a的第1侧壁W2a;具有第2底孔b1a且相对于第1侧壁W2a对置配置的第2侧壁W3a;以及将第1侧壁W2a的下缘(一方的侧缘)与第2侧壁W3a的下缘(一方的侧缘)之间相连的连结壁W1a。中间部件Wa沿着一个方向较长。连结壁W1a在侧视观察时成为直线状。在沿着中间部件Wa的长边方向观察的情况下,第1侧壁W2a与第2侧壁W3a之间的间隔在中央位置处最窄,随着从该中央位置朝向两端位置而逐渐变宽。第1底孔a1a和第2底孔b1a以相互成为同轴的方式对置配置。
在接着U形弯曲工序的加强工序中,将中间部件Wa固定于上述金属芯插拔机的第1保持机构。接着,将驱动机构的驱动力赋予上述第1保持机构而使其移动,将金属芯30同轴地放入中间部件Wa的第1底孔a1a和第2底孔b1a。金属芯30具备:具有比中间部件W的第1底孔a1a和第2底孔b1a大若干的外径尺寸的外周面;以及由上述第1保持机构保持的内周面。在该情况下,金属芯30的放入方法成为“压入”。图11的(d)表示压入后的中间部件Wa。
与第1实施方式相同,也可以使金属芯的外径(或者金属芯外表面的周长)与底孔的内径(或者底孔内表面的周长)大致相同。例如,也可以将直径比(金属芯的外径/底孔的内径)或者周长比(金属芯的外表面的周长/底孔的内表面的周长)设为1.000±0.005、1.000±0.003或者1.000±0.001的范围。但是,优选使金属芯的外径(或者金属芯外表面的周长)比底孔的内径(或者底孔内表面的周长)稍大。例如,也可以使直径比(金属芯的外径/底孔的内径)或者周长比(金属芯的外表面的周长/底孔的内表面的周长)大于1.000或者为1.001以上。在该情况下,由于金属芯的外径与底孔的内径之差,在底孔的内表面产生拉伸应力。通过在该加强工序中放入的金属芯30,对第1底孔a1a和第2底孔b1a施加沿着第1底孔a1a和第2底孔b1a的边缘部的拉伸应力。通过该拉伸应力对第1底孔a1a和第2底孔b1a从其内侧进行加强,因此能够有效地抑制第1底孔a1a和第2底孔b1a的变形以及轴偏移。第1底孔a1a和第2底孔b1a为圆形,因此上述拉伸应力成为对第1底孔a1a和第2底孔b1a施加的环向应力。另外,也可以将上述直径比或者周长比的下限设为1.002、1.003或者1.005。只要能够在底孔中放入金属芯,则不需要规定其直径比或者周长比的上限,但也可以设为1.050、1.040或者1.030。此外,根据需要,也可以使金属芯的截面成为锥形形状,以便容易将金属芯放入底孔。在该情况下,上述直径比或者周长比成为根据金属芯的最大直径计算出的值。
金属芯可以是环形状的工具,也可以是实心圆柱状的工具。虽然也可以是将两个翻边加工孔分别分开的金属芯,但为了提高翻边加工孔的同轴度,优选成为两个金属芯一体化而成的金属芯(作为一体化的结果,成为一个金属芯。)。
在轴向弯曲工序中,将在加强工序中得到的中间部件W配置到如图11的(e)所示那样开模了的冲模10的凹槽11内。然后,通过轴向弯曲加工机的冲头驱动机构将冲头40压下,并使中间部件Wa在凹槽11内进行轴向弯曲。另外,本实施方式的冲头40与在上述第1实施方式中说明的冲头40不同,不具有上述台阶。
轴向弯曲前的中间部件Wa的底部在侧视观察时成为直线形状,但在本轴向弯曲工序中,以该底部在侧视观察时成为凹形状的方式对中间部件Wa进行轴向弯曲。在该轴向弯曲时,中间部件Wa的第1底孔a1a和第2底孔b1a始终由金属芯30支承,因此能够无损地维持其加工精度(圆精度以及同轴精度)。
轴向弯曲工序后的中间部件Wa的上部形状以及下部形状成为大致对称形状,但第1侧壁W2a的上端缘与第2侧壁W3a的上端缘不一致,因此在该时刻尚未形成闭合截面形状。
在O形弯曲工序中,将在轴向弯曲工序中得到的中间部件Wa如图11的(g)所示那样收纳在下模50的凹槽51内。然后,通过型芯驱动机构将第1型芯70和第2型芯80分别放入第1侧壁W2与第2侧壁W3之间。
接着,如下地进行O形弯曲加工:通过模具驱动机构使上模60朝向下模50下降,并利用其凹槽61使第1侧壁W2a和第2侧壁W3a的各上端缘相互接近。通过使各上端缘相互一致,由此在中间部件Wa的长边方向各位置处,与该长边方向垂直的截面成为闭合截面形状,O形弯曲工序完成。并且,也可以通过焊接等将上述各上端缘彼此接合。
在进行O形弯曲时,中间部件Wa的第1底孔a1a和第2底孔b1a始终由金属芯30支承,因此能够无损地维持其加工精度(圆精度以及同轴精度)。
另外,在中间部件Wa的一端部以及另一端部,在与上述长边方向垂直的截面中观察,第1侧壁W2a的上端缘与第2侧壁W3a的上端缘的对接部分为圆形或者椭圆形的情况下,也可以省略放入第1型芯70与第2型芯80的工序。
在贯通孔形成工序中,对在O形弯曲工序中得到的中间部件W(图11的(h))同轴地形成贯通孔c1、d1。贯通孔c1、d1与第1底孔a1a和第2底孔b1a相比为小径,因此能够在O形弯曲工序后形成,但也可以在模切工序的时刻预先形成。
在金属芯拔出工序中,从第1底孔a1a和第2底孔b1a中拔出金属芯30。其结果,连杆部件完成。另外,在将金属芯30直接用作为连杆部件的一部分的情况下,省略该金属芯拔出工序。
根据以上说明的连杆部件的制造装置以及制造方法,即使对中间部件Wa施加用于进行图11的(e)、(f)所示的轴向弯曲、图11的(g)、(h)所示的O形弯曲的外力,第1底孔a1a和第2底孔b1a的形状尺寸也始终由金属芯30维持。因而,能够得到具有较高尺寸精度(圆精度以及同轴精度)的第1底孔a1a和第2底孔b1a(连结孔)的连杆部件。
另外,以上说明的第2实施方式是本发明的一例,可以根据需要进行适当变更。例如,也可以如图7所示,采用上下表面在侧视观察时为平坦(直线状)的连杆部件。在该情况下,在为了进行轴向弯曲而通过冲头40对连结壁W1a的内表面进行加压时,能够不使其局部地鼓出而保持笔直的状态地进行轴向弯曲,因此不会产生将第1底孔a1a和第2底孔b1a局部地朝径向外侧拉伸的力。因此,除了由金属芯30带来的加强效果之外,还能够得到更高的加工精度。
[第4实施方式]
接着,以下参照图12对本发明的第4实施方式进行说明。在本实施方式中,与上述第1实施方式的不同点在于,省略轴向弯曲工序以及贯通孔形成工序,制造具有笔直的轴线的锥形管形状的连杆部件。因此,主要说明与上述第1实施方式的不同点,其他事项与上述第1实施方式相同,因此省略重复说明。
在本实施方式的连杆部件的制造方法中,省略上述第1实施方式的轴向弯曲工序。因此,本实施方式的连杆部件的制造方法具有模切工序(原材料准备工序)、翻边加工工序、U形弯曲工序、加强工序、O形弯曲工序以及金属芯拔出工序。
在模切工序中,将所准备的平板固定在上述模切加工机的凹槽上。然后,通过模切加工机的冲头驱动机构使冲模与冲头之间接近,由此冲头的凸部对平板进行冲裁,形成平板原材料Pb。平板原材料Pb具有成为图12的(c)的第1侧壁W2b的部分P2b、成为第2侧壁W3b的部分P3b、以及成为连结壁W1b的部分P1b。在该时刻,保持形成有第1底孔和第2底孔、以及一对贯通孔c1b、d1b的状态。
另外,也可以代替基于冲头与冲模的组合的模切,而进行基于激光加工的模切。
在翻边加工工序中,将通过模切加工而得到的平板原材料Pb固定在翻边加工机的冲模上。然后,通过翻边加工机的冲头驱动机构使冲头穿过上述第1底孔以及上述第2底孔,由此对这些第1底孔和第2底孔分别形成翻边加工孔a1b、b1b。图12的(a)表示如此得到的平板原材料Pb。另外,也可以将贯通孔c1b、d1b形成为翻边加工孔。
在U形弯曲工序中,如图12的(b)所示,将翻边加工工序后的平板原材料Pb载放在冲模10b上,通过U形弯曲加工机的冲头驱动机构利用冲头20b对平板原材料Pb进行加压,并将其压入到凹槽11bb内。其结果,以平板原材料Pb的部分P1b为边界,将其折弯为部分P2b与部分P3b相互对置。之后,将中间部件Wb从凹槽11bb中取出。
在加强工序中,将在U形弯曲工序中得到的中间部件Wb固定于金属芯插拔机的第1保持机构。接着,将驱动机构的驱动力赋予第1保持机构而使其移动,将金属芯30b同轴地放入中间部件Wb的翻边加工孔a1b、b1b。图12的(c)表示放入金属芯30b后的中间部件Wb。
在该加强工序中压入金属芯30b的情况下,对翻边加工孔a1b、b1b施加沿着翻边加工孔a1b、b1b的内周面的拉伸力。通过该拉伸力对翻边加工孔a1b、b1b从其内侧进行加强,因此能够有效地抑制翻边加工孔a1b、b1b的变形。翻边加工孔a1b、b1b为圆形,因此上述拉伸力成为对翻边加工孔a1b、b1b施加的环向应力。
在O形弯曲工序中,将在加强工序中得到的中间部件Wb如图12的(d)所示那样收纳在下模50b的凹槽51b内。然后,通过型芯驱动机构将第1型芯70b和第2型芯80b分别放入第1侧壁W2b与第2侧壁W3b之间。
接着,如下地进行O形弯曲加工:通过模具驱动机构使上模60b朝向下模50b下降,并通过凹槽61b使第1侧壁W2b与第2侧壁W3b的各上端缘相互接近。通过使各上端缘相互一致,由此在中间部件W的长边方向各位置处,与该长边方向垂直的截面成为闭合截面形状,O形弯曲工序完成。并且,也可以通过焊接等将上述各上端缘彼此接合。
在进行O形弯曲加工时,中间部件Wb的翻边加工孔a1b、b1b的内周面始终由金属芯30b支承,因此能够无损地维持其加工精度。
另外,在中间部件Wb的一端部以及另一端部,在与上述长边方向垂直的截面中观察,第1侧壁W2b的上端缘与第2侧壁W3b的上端缘的对接部分为圆形或者椭圆形的情况下,也可以省略放入第1型芯70b与第2型芯80b的工序。
在金属芯拔出工序中,从翻边加工孔a1b、b1b中拔出金属芯30b。其结果,具有笔直的轴线的锥形管形状的连杆部件完成。另外,在将金属芯30b直接用作为连杆部件的一部分的情况下,省略该金属芯拔出工序。
根据以上说明的连杆部件的制造装置以及制造方法,即使对中间部件Wb施加用于进行图12的(d)所示的O形弯曲的外力,翻边加工孔a1b、b1b的圆度以及轴芯精度也始终由金属芯30b维持。因而,能够得到具有较高尺寸精度的翻边加工孔(连结孔)a1b、b1b的连杆部件。
另外,例示了作为连结孔而形成翻边加工孔a1b、b1b的情况。但是,本发明并不仅限于该方式,还可以省略上述翻边加工工序。在该情况下,在上述模切工序中得到了平板原材料Pb之后,不进行上述翻边加工工序,而进行上述U形弯曲工序。并且,在上述模切工序中得到的上述第1底孔和第2底孔成为上述连结孔。
以下总结以上说明的各实施方式的要点。
(1)本实施方式连杆部件的制造方法是从沿着一个方向较长的中间部件W制造连杆部件L的方法,该中间部件W具有:第1侧壁W2,具有第1底孔(底孔);第2侧壁W3,具有与第1底孔成为同轴的第2底孔(底孔)且相对于第1侧壁W2对置配置;以及将第1侧壁W2的下缘(一方的侧缘)与第2侧壁W3的下缘(一方的侧缘)之间相连的连结壁W1,该连杆部件L具备:一端部LA,具有连结孔(第1底孔和第2底孔、或者翻边加工孔a1、b1),并设置于沿着上述一个方向的一侧;以及另一端部LB,设置于沿着上述一个方向的另一侧。
并且,本实施方式连杆部件的制造方法具有:加强工序,在上述连结孔中同轴地插入或者压入金属芯30;以及O形弯曲工序,在加强工序之后,以使第1侧壁W2的上缘(另一方的侧缘)与第2侧壁W3的上缘(另一方的侧缘)相互抵接的方式,对第1侧壁W2与第2侧壁W3进行O形弯曲。
根据上述(1),即使在O形弯曲工序中对第1侧壁W2和第2侧壁W3施加外力,由于通过在此前在加强工序中放入的金属芯30预先对连结孔进行加强,因此能够有效地抑制它们的变形。
另外,第1底孔和第2底孔的形状并不仅限于圆形,也可以是非圆形。并且,作为第1底孔和第2底孔,并不仅限于由完全闭合的周面包围而形成,其一部分也可以开放。因此,第1底孔和第2底孔例如也可以是开放的半圆形。
(2)在上述(1)中也可以为,还具有如下的轴向弯曲工序:在加强工序之后且在O形弯曲工序之前,通过同时对中间部件W的连结壁W1的内表面和金属芯30的外周面的双方施加外力,由此以在对置观察第1侧壁W2时连结壁W1成为凹状的圆弧的方式,对中间部件W进行轴向弯曲。
在上述(2)的情况下,对连结壁W1和金属芯30的双方同时施加外力,因此金属芯30不延迟地追随连结壁W1的轴向弯曲变形。因此,金属芯30还能够追随与连结壁W1成为一体的第1侧壁W2和第2侧壁W3的变形,因此金属芯30的移动不会延迟而使连结孔变形。
(3)在上述(2)中也可以为,在轴向弯曲工序中,通过将在侧视观察时具有直线状部分的加压面41按压于连结壁W1的上表面(内表面),由此进行轴向弯曲。
在上述(3)的情况下,通过在侧视观察时为直线状的加压面41对连结壁W1的内表面进行加压。由于能够不使连结壁W1的内表面局部地鼓出而保持笔直的状态地进行轴向弯曲,因此不会产生局部地拉伸连结孔的力。因此,除了由金属芯30带来的加强效果之外,还能够得到更高尺寸精度的连杆部件L1。
(4)在上述(1)~(3)任一项中也可以为,在O形弯曲工序中,在进行O形弯曲之前,将夹在第1侧壁W2与第2侧壁W3间且夹在金属芯30的外周面与连结壁W1的内表面之间的第1型芯70插入或者压入到中间部件W的端部。
在上述(4)的情况下,通过第1型芯70将第1侧壁W2与第2侧壁W3间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁W1与金属芯30之间的间隔保持为一定。因此,即使在O形弯曲工序中施加进行O形弯曲的外力,也能够抑制对连结孔的尺寸精度以及位置精度产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件L。
(5)在上述(1)~(4)任一项所记载的方案中也可以为,金属芯30的外径除以第1底孔及第2底孔的内径而计算出的直径比大于1.000。
在上述(5)所记载的方案的情况下,能够将金属芯30压入第1底孔和第2底孔。
(6)在上述(1)中也可以如下那样进行:在加强工序之前,进行对第1底孔及第2底孔分别形成具有翻边纵壁a、b的翻边加工孔a1、b1的翻边加工工序;在加强工序中,代替第1底孔和第2底孔,在翻边加工孔a1、b1中同轴地插入或者压入金属芯30。
在上述(6)的情况下,也能够得到与上述(1)相同的作用效果。即,即使在O形弯曲工序中对第1侧壁W2和第2侧壁W3施加外力,由于通过在加强工序中插入或者压入的金属芯30预先对翻边加工孔a1、b1进行加强,因此能够有效地抑制连结孔的变形。
另外,翻边加工孔a1、b1的形状并不仅限于圆形,也可以是非圆形。进而,作为翻边加工孔a1、b1,并不仅限于由完全闭合的周面包围而形成,其一部分也可以开放。因此,翻边加工孔a1、b1例如也可以是开放的半圆形。
(7)在上述(6)中也可以为,还具有如下的轴向弯曲工序:在加强工序之后且在O形弯曲工序之前,通过同时对中间部件W的连结壁W1的内表面和插入或者压入了金属芯30的状态下的翻边纵壁a、b的各外周面a2、b2的双方施加外力,由此以在对置观察第1侧壁W2时连结壁W1成为凹状的圆弧的方式,对中间部件W进行轴向弯曲。
在上述(7)的情况下,也能够得到与上述(2)相同的作用效果。即,由于对连结壁W1和翻边纵壁a、b的双方同时施加外力,因此翻边纵壁a、b以及金属芯30不延迟地追随连结壁W1的轴向弯曲变形。因此,翻边纵壁a、b以及金属芯30还能够追随与连结壁W1成为一体的第1侧壁W2与第2侧壁W3的变形,因此金属芯30的移动不会延迟而使翻边加工孔a1、b1变形。
(8)在上述(7)中也可以为,在轴向弯曲工序中,通过将具有在侧视观察时成为直线状的部分的加压面41按压于连结壁W1的内表面,由此进行轴向弯曲。
在上述(8)的情况下,也能够得到与上述(3)相同的作用效果。因此,根据本方案,连结壁W1不会产生凹曲面,因此能够抑制翻边加工孔a1、b1的变形,能够进一步提高由该翻边加工孔a1、b1形成的连结孔的尺寸精度。
(9)在上述(6)~(8)任一项中也可以为,在O形弯曲工序中,在进行O形弯曲之前,将夹在第1侧壁W2与第2侧壁W3之间且夹在翻边纵壁a、b的外周面a2、b2与连结壁W1的内表面之间的第1型芯70,插入或者压入到中间部件W的端部。
在上述(9)的情况下,也能够得到与上述(4)相同的作用效果。即,通过第1型芯70将第1侧壁W2与第2侧壁W3之间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁W1与翻边纵壁a、b之间的间隔保持为一定。因此,即使在O形弯曲工序中施加进行O形弯曲的外力,也能够抑制对翻边加工孔a1、b1的尺寸精度以及位置产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件L1。
(10)在上述(6)~(9)任一项所记载的方案中也可以为,金属芯30的外径除以翻边加工孔a1、b1的内径而计算出的直径比大于1.000。
在上述(10)所记载的方案的情况下,能够将金属芯30压入翻边加工孔a1、b1。
(11)如使用图9以及图10说明的上述第2实施方式那样,在上述(1)中也可以采用以下方式:还具有轴向弯曲工序,该轴向弯曲工序为,在加强工序之后且在O形弯曲工序之前,在将插入或者压入上述底孔(或者翻边加工孔a1、b1)的一对金属芯230的位置固定于固定位置,且支承了上述连结壁W1中成为一端部LA的第1端部与成为另一端部LB的第2端部之间的任意位置的状态下,对上述第2端部施加外力,由此以在对置观察第1侧壁W2时连结壁W1成为凹状的方式,对中间部件W进行轴向弯曲。
在上述(11)的情况下,在对中间部件W进行轴向弯曲的期间,也通过插入或者压入的一对金属芯230始终保持底孔(或者翻边加工孔a1、b1)的形状。
(12)在上述(11)中也可以采用以下方式:在加强工序之前,进行对底孔形成具有翻边纵壁a、b的翻边加工孔a1、b1的翻边加工工序;在加强工序中,代替上述底孔,在翻边加工孔a1、b1中同轴地插入或者压入金属芯230。
在上述(12)的情况下,在对中间部件W进行轴向弯曲的期间,通过插入或者压入的金属芯230始终保持翻边加工孔a1、b1的形状。
(13)在上述(1)~(12)任一项中也可以进行如下工序:模切工序(原材料准备工序),在加强工序之前,从平板冲裁而准备平板原材料P,该平板原材料P具有成为第1侧壁W2的部分P2、成为第2侧壁W3的部分P3以及成为连结壁W1的部分P1;以及U形弯曲工序,以成为连结壁W1的部分P1为边界,将平板原材料P折弯为成为第1侧壁W2的部分P2与成为第2侧壁W3的部分P3相互对置。
在上述(13)的情况下,通过模切工序后的U形弯曲工序,能够得到具有相互成为同轴的第1底孔和第2底孔的中间部件W。进而,也可以在U形弯曲工序之前,对第1底孔和第2底孔进行翻边加工,形成划分翻边加工孔a1、b1的翻边纵壁a、b。
(14)在上述(1)~(13)任一项中也可以为,将金属芯30作为连杆部件L的一部分,将金属芯30的开口作为连结孔。
在上述(14)的情况下,不需要从连杆部件L拆卸金属芯30的工序、以及对连杆部件L的第1底孔和第2底孔或者翻边加工孔a1、b1进行加强的后续工序。因此,能够进一步提高生产率。
(15)本实施方式的连杆部件的制造装置,是从沿着一个方向较长的中间部件W制造连杆部件L的装置,该中间部件W具有:第1侧壁W2,具有第1底孔;第2侧壁W3,具有与第1底孔成为同轴的第2底孔且相对于第1侧壁W2对置配置;以及连结壁W1,将第1侧壁W2的下缘(一方的侧缘)与第2侧壁W3的下缘(一方的侧缘)之间相连,该连杆部件L具备:一端部LA,具有连结孔(第1底孔和第2底孔、或者翻边加工孔a1、b1),并设置于沿着上述一个方向的一侧;以及另一端部LB,设置于沿着上述一个方向的另一侧。
并且,该连杆部件的制造装置具备:金属芯30,被同轴地插入或者压入第1底孔和第2底孔;下模50(第1模具),接纳中间部件W,并且具有与连杆部件L的外形一致的形状的凹槽51(第1凹面);上模60(第2模具),与下模50一起收纳中间部件W,具有与第1侧壁W2的上缘(另一方的侧缘)与第2侧壁W3的上缘(另一方的侧缘)的双方抵接而使其相互接近的凹槽61(第2凹面);以及模具驱动机构(第1驱动机构),使下模50与上模60之间的相对位置接近或分离。
根据上述(15),首先,将金属芯30同轴地插入或者压入第1底孔以及上述第2底孔。之后,将由金属芯加强了第1底孔和第2底孔的中间部件W直接载放于下模50的凹槽51。之后,通过模具驱动机构使下模50与上模60之间的相对位置接近,然后使两者一致,以便与下模50一起收纳中间部件W。此时,上模60的凹槽61与第1侧壁W2的上缘和第2侧壁W3的上缘的双方抵接而使两者相互接近,然后使其一致。通过该O形弯曲,能够得到与长边方向垂直的截面成为闭合截面形状的中间部件W。而且,在进行O形弯曲时也通过金属芯30持续进行第1底孔和第2底孔的加强。因此,即使为了进行O形弯曲而对第1侧壁W2与第2侧壁W3施加外力,由于通过之前插入或者压入的金属芯30预先对第1底孔和第2底孔进行加强,因此也能够有效地抑制这些第1底孔和第2底孔的变形。
(16)在上述(15)中也可以为,还具备:冲模10(第3模具),具有与连结壁W1的外表面接触的凸状的底面11d(第1圆弧面);与第1侧壁W2的外表面接触的第1侧面、以及与第2侧壁W3的外表面接触的第2侧面;冲头40(第4模具),具有与连结壁W1的内表面接触的凹状的加压面41(第2圆弧面)、与第1侧壁W2的内表面接触的侧面22(第3侧面)、与第2侧壁W3的内表面接触的侧面23(第4侧面)、以及与金属芯30的外周面接触的按压面44(金属芯按压面);以及冲头驱动机构(第2驱动机构),使冲模10与冲头40之间的相对位置接近或分离。
在上述(16)的情况下,以连结壁W1的外表面与底面11d接触、第1侧壁W2的外表面与第1侧面接触、第2侧壁W3的外表面与第2侧面接触的方式,将中间部件W配置在冲模10内。然后,通过冲头驱动机构的驱动力使冲模10与冲头40之间的相对位置接近。由此,加压面41与连结壁W1的内表面抵接,侧面22与第1侧壁W2的内表面滑动接触,侧面23与第2侧壁W3的内表面滑动接触,并且按压面44与金属芯30的外周面接触。当使冲模10与冲头40之间的相对位置进一步接近时,连结壁W1与底面11d以及加压面41的形状一致地弯曲。然后,随着连结壁W1的变形,第1侧壁W2以及第2侧壁W3也弯曲。如此,中间部件W的轴向弯曲完成。
在进行该轴向弯曲时,能够同时对连结壁W1和金属芯30的双方施加冲头驱动机构的力,因此使金属芯30不延迟地追随连结壁W1的轴向弯曲的变形动作。因此,金属芯30还追随与连结壁W1成为一体的第1侧壁W2和第2侧壁W3的变形,因此金属芯30的移动不会延迟而使第1底孔和第2底孔变形。
(17)在上述(16)中也可以成为如下方式:加压面41中的承接在中间部件W中成为一端部LA的部分的受压部,在包含加压面41的延伸方向的纵截面中观察为直线状;在加压面41中的隔着连结壁W1而与上述受压部对置的部分,加压面41在上述纵截面中观察为直线状。
在上述(17)的情况下,在纵截面中观察相互成为直线状的受压部与加压面41之间,夹入中间部件W的连结壁W1中的成为一端部LA的部分,因此能够在连结壁W1的内表面保持直线状的状态下进行轴向弯曲。即,能够使连结壁W1的内表面不局部地鼓出而保持笔直的状态地进行轴向弯曲,因此不会产生局部地拉伸连结孔的力。因此,除了由金属芯30带来的加强效果之外,还能够得到更高的尺寸精度。
(18)在上述(17)中也可以为,凹槽61中的对在中间部件W中成为上述一端部的部分进行加压的凹槽61,在包含凹槽61的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
在上述(18)的情况下,进行了通过上模60的凹槽61使第1侧壁W2的上缘与第2侧壁W3的上缘相互一致的O形弯曲,其结果,该一致后的部分根据凹槽61的形状在侧视观察时成为直线状。由此,即使在O形弯曲时将第1型芯70放入中间部件W的一端部,上述一致后的部分也由直线状的凹槽61支承,因此不会产生朝远离金属芯30的方向鼓出的变形。因此,能够进一步降低损害第1底孔和第2底孔的尺寸精度的可能性。
(19)在上述(15)~(18)任一项中也可以为,还具备:第1型芯70,放入第1侧壁W2与第2侧壁W3之间、金属芯30的外周面与连结壁W1的内表面之间;以及型芯驱动机构,将第1型芯70相对于下模50以及上模60插拔。
在上述(19)的情况下,受到型芯驱动机构的驱动力,第1型芯70的一部分被放入第1侧壁W2与第2侧壁W3之间、金属芯30的外周面与连结壁W1的内表面之间。然后,通过第1型芯70将第1侧壁W2与第2侧壁W3之间的间隔以及平行度保持为一定,并且将连结壁W1与金属芯30之间的间隔保持为一定。因此,即使将进行O形弯曲的外力施加于第1侧壁W2与第2侧壁W3,也能够抑制对第1底孔和第2底孔的尺寸精度以及位置精度产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件L。
(20)在上述(15)中也可以成为如下方式:还具备对中间部件W的第1底孔和第2底孔形成具有翻边纵壁a、b的翻边加工孔a1、b1的翻边加工机;金属芯30被同轴地放入翻边加工孔a1、b1。
在上述(20)的情况下,也能够得到与上述(15)相同的作用效果。即,在O形弯曲时也通过金属芯30持续进行一对翻边加工孔a1、b1的加强。因此,即使为了进行O形弯曲而对第1侧壁W2与第2侧壁W3施加外力,由于通过提前插入或者压入的金属芯30预先对翻边加工孔a1、b1进行加强,因此能够有效地抑制翻边加工孔a1、b1的变形。
(21)在上述(20)中也可以为,还具备:冲模10(第3模具),具有与连结壁W1的外表面接触的凸状的底面11d(第1圆弧面)、与第1侧壁W2的外表面接触的第1侧面、以及与第2侧壁W3的外表面接触的第2侧面;冲头40(第4模具),具有与连结壁W1的内表面接触的凹状的加压面41(第2圆弧面)、与第1侧壁W2的内表面接触的侧面42(第3侧面)、与第2侧壁W3的内表面接触的侧面43(第4侧面)、以及隔着翻边纵壁a、b与金属芯30的外周面接触的按压面44(金属芯按压面);以及冲头驱动机构(第2驱动机构),使冲模10与冲头40之间的相对位置接近或分离。
在上述(21)的情况下,也能够得到与上述(16)相同的作用效果。即,以连结壁W1的外表面与底面11d接触、第1侧壁W2的外表面与第1侧面接触、第2侧壁W3的外表面与第2侧面接触的方式,将中间部件W配置在冲模10内。然后,通过冲头驱动机构的驱动力使冲模10与冲头40之间的相对位置接近。由此,加压面41与连结壁W1的内表面抵接,侧面42与第1侧壁W2的内表面滑动接触,侧面43与第2侧壁W3的内表面滑动接触,并且按压面44与翻边纵壁a、b的外周面a2、b2接触。当使冲模10与冲头40之间的相对位置进一步接近时,连结壁W1与底面11d以及加压面41的形状一致地弯曲。然后,随着连结壁W1的变形,第1侧壁W2以及第2侧壁W3也弯曲。如此,中间部件W的轴向弯曲完成。
在进行该轴向弯曲时,能够同时对连结壁W1与翻边纵壁a、b的双方施加冲头驱动机构的力,因此能够使翻边纵壁a、b不延迟地追随连结壁W1的轴向弯曲的变形动作。因此,由于还追随与连结壁W1成为一体地进行变形动作的第1侧壁W2与第2侧壁W3,因此金属芯30不会使翻边纵壁a、b变形。
(22)在上述(21)中也可以成为以下方式:加压面41中的承接在中间部件W中成为一端部LA的部分的受压部,在包含加压面41的延伸方向的纵截面中观察为直线状;加压面41中的隔着连结壁W1而与上述受压部对置的第1加压部,在上述纵截面中观察为直线状。
在上述(22)的情况下,也能够得到与上述(17)相同的作用效果。因此,根据本方案,在连结壁W1不会产生凹曲面,因此能够抑制翻边加工孔a1、b1的变形,能够进一步提高由翻边加工孔a1、b1形成的连结孔的尺寸精度。
(23)在上述(22)中也可以为,凹槽61的对在中间部件W中成为一端部LA的部分进行加压的加压部(第2加压部),在包含凹槽61的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
在上述(23)的情况下,也能够得到与上述(18)相同的作用效果。因此,根据本方案,能够进一步降低损害翻边加工孔a1、b1的尺寸精度的可能性。
(24)在上述(20)~(23)任一项中也可以为,还具备:第1型芯70(型芯),被放入第1侧壁W2与第2侧壁W3之间、翻边纵壁a、b的外周面a2、b2与连结壁W1的内表面之间;以及型芯驱动机构,将第1型芯70相对于下模50以及上模60进行插拔。
在上述(24)的情况下,也能够得到与上述(19)相同的作用效果。因此,根据本方案,即使将进行O形弯曲的外力施加于第1侧壁W2与第2侧壁W3,也能够抑制对翻边加工孔a1、b1的尺寸精度以及位置产生的影响,因此能够制造更高尺寸精度的连杆部件L。
(25)如使用图9以及图10说明的上述第2实施方式那样,在上述(15)所记载的方案中也可以进一步具备以下的构成。
即,连杆部件的制造装置具备冲模(第5模具)10、冲头(第6模具)40、使这些冲模10与冲头40之间的相对位置接近或分离的第4驱动机构(未图示)、以及使一对金属芯230相对于冲模10所具备的一对贯通孔10A1、10B1进行插拔的第5驱动机构(未图示)。
此处,冲模10具有与连结壁W1的外表面接触且在纵截面中观察成为凸状的圆弧面(第3圆弧面)11A、与第1侧壁W2的外表面接触的内侧面(第5侧面)11B、与第2侧壁W3的外表面接触的内侧面(第6侧面)11C、以及同轴地贯穿这些内侧面11B、11C的一对贯通孔10A1、10B1。此外,冲头40具有与连结壁W1的内表面接触且在纵截面中观察成为凹状的圆弧面(第4圆弧面)40A、与第1侧壁W2的内表面接触的外侧面(第7侧面)40B、以及与第2侧壁W3的内表面接触的外侧面(第8侧面)40C。
在上述(25)的情况下,首先,以连结壁W1的外表面与圆弧面11A接触、第1侧壁W2的外表面与内侧面11B接触、第2侧壁W3的外表面与内侧面11C接触的方式,将中间部件W配置在冲模10内。接着,以贯穿贯通孔10A1、中间部件W的一对底孔、贯通孔10B1的全部的方式(以全部成为同轴的方式),将金属芯230插入或者压入中间部件W的一对底孔。由此,成为如下状态:在中间部件W中成为一端部LA的第1端部与成为另一端部LB的第2端部之间的位置处,连结部通过金属芯固定于第5模具内的固定位置,且连结壁W1中第1端部与第2端部之间的一部分与凸状的圆弧面40A接触而被支承。如此,在冲模10内两点支承了中间部件W的状态下,通过上述第5驱动机构的驱动力使冲头40接近冲模10。于是,圆弧面40A与连结壁W1的第2端部侧的内表面抵接,并将此处进行压下。其结果,以连结壁W1的外表面中由圆弧面40A支承的位置为支点,将中间部件W进行轴向弯曲。即使进行该轴向弯曲,由于通过预先放入的金属芯230对一对底孔进行加强,因此也能够抑制对它们的尺寸精度以及位置产生的影响。
(26)在上述(25)中也可以采用以下的构成。
即,金属芯230具有相对于内侧面(第5侧面)11B的贯通孔进行插拔的金属芯(第1分割金属芯)230a、以及相对于内侧面(第6侧面)11C的贯通孔进行插拔且与金属芯230a成为同轴的金属芯(第2分割金属芯)230b。此外,上述第5驱动机构具有使金属芯230a相对于第1侧壁W2的贯通孔进行插拔的第1驱动部(未图示)、以及使金属芯230b相对于第2侧壁W3的贯通孔进行插拔的第2驱动部(未图示)。
在上述(26)的情况下,以内侧面(第5侧面)11B的贯通孔与中间部件W的一对底孔中的一方成为同轴、内侧面(第6侧面)11C的贯通孔与中间部件W的一对底孔中的另一方成为同轴的方式,将中间部件W配置在冲模10内。接着,通过上述第1驱动部将金属芯230a经由内侧面11B的贯通孔,插入或者压入中间部件W的底孔中的一方。同样,通过上述第2驱动部将金属芯230b经由内侧面11C的贯通孔,插入或者压入中间部件W的底孔中的另一方。通过放入这些金属芯230a、230b,能够在转移到下一个工序之前对中间部件W的一对底孔进行加强。
(27)在上述(15)~(26)任一项中也可以为,还具备:冲模(第7模具)10,具有与平板原材料P中的成为连结壁W1的部分一致的凹槽11,该平板原材料P具有成为第1侧壁W2的部分P2、成为第2侧壁W3的部分P3、成为连结壁W1的部分P1;冲头(第8模具)20,将平板原材料P夹在之间而相对于凹槽11进行插拔;以及冲头驱动机构(第3驱动机构),使冲模10与冲头20之间的相对位置接近或分离。
在上述(27)的情况下,以成为连结壁W1的部分P1重叠在凹槽11上的方式,在冲模10上载放平板原材料P。然后,通过冲头驱动机构的驱动力使冲模10与冲头20之间相对地接近。其结果,冲头20进入凹槽11内,由此平板原材料P被U形弯曲。然后,能够得到具有第1底孔和第2底孔、或者翻边加工孔a1、b1的中间部件W。
另外,在制造连杆部件时,作为中间部件W的板厚范围,优选为1.0mm以上4.0mm以下,更优选为1.4mm以上1.8mm以下。
此外,作为中间部件W的材质,能够例示抗拉强度为440MPa~980MPa的钢材或者铝材。
实施例
在从中间部件W制造连杆部件L时,为了调查(1)有无金属芯、(2)金属芯的类型、(3)金属芯的周长差比、(4)有无对金属芯的外力、分别对连结孔的圆度以及同轴度产生的影响,按照表1所示的实施例No.1~10所示的各条件,制造了图1所示的连杆部件L。
在制造中使用的中间部件W与制造出的连杆部件L,包括板厚在内的尺寸形状全部相同。此外,在全部实施例中,使用了抗拉强度为440MPa且板厚为2.8mm的钢材。
[表1]
Figure BDA0003300708450000441
*1:周长差比(%)=((金属芯的周长-翻边加工孔的周长)/金属芯的周长)*100
(1)有无金属芯
在进行了图2的(a)~(h)所示的各工序中的(d)所示的加强工序的情况下,将有无金属芯表记为“有”,在未进行加强工序的情况下,表记为“无”。
(2)金属芯的类型
在进行了图2的(d)所示的加强工序的实施例中,在金属芯使用了一体物的环的情况下,表记为“一体型”,在金属芯使用一对环而分别单独地对各翻边加工孔进行加强的情况下,表记为“分离型”。
(3)金属芯的周长差比
通过周长差比规定了向翻边加工孔中放入金属芯时的困难程度。在周长差比为0%的情况下,表示翻边加工孔的周长与金属芯的外周面的周长相等。在该情况下成为“插入”。另一方面,在周长差比超过0%的情况下成为“压入”,其值越大,则表示金属芯的外周面的周长比翻边加工孔的周长越长,压入的程度越困难。周长差比通过下式(1)规定。
周长差比(%)=((金属芯的周长(mm)-翻边加工孔的周长(mm))/金属芯的周长(mm))×100……(式1)
(4)有无对金属芯的外力
在图2的(f)所示的轴向弯曲工序时,在通过图5所示那样的按压面44对放入了金属芯的状态下的翻边加工孔施加外力的情况下,表记为“有”,在未施加外力的情况下,表记为“无”。在外力施加为“有”的情况下,使用具有图5所示那样的形状的冲头40进行了中间部件W的轴向弯曲。另一方面,在外力施加为“无”的情况下,使用与图5所示的冲头40中的与按压面44相当的部分不与翻边加工孔的外周面接触的其他冲头,进行了中间部件W的轴向弯曲。
在结束了图2的全部工序之后,从中间部件W拆卸金属芯,并测定了翻边加工孔的圆度以及翻边加工孔的同轴度。
在评价圆度时,通过如下方法来进行评价:在翻边加工孔的直径成为最大的部位与成为最小的部位测定直径,并将其差作为评价值。并且,在其评价结果超过0.5mm的情况下表记为“Bad”,在超过0.3mm且为0.5mm以下的情况下表记为“Good”,在超过0.1mm且为0.3mm以下的情况下表记为“VeryGood”,在为0.1mm以下的情况下表记为“Excellent”。
此外,在评价同轴度时,通过方向方法来进行评价:求出一对翻边加工孔各自的形心位置,并将俯视观察翻边加工孔时的形心彼此的距离作为评价值。并且,在其评价结果超过0.5mm的情况下表记为“Bad”,在超过0.3mm且为0.5mm以下的情况下表记为“Good”,在超过0.1mm且为0.3mm以下的情况下表记为“VeryGood”,在为0.1mm以下的情况下表记为“Excellent”。
根据表1的结果,不使用金属芯的实施例1、10成为圆度以及同轴度的双方都较差的结果。
此外,在周长差比为0.0%、不压入而插入金属芯的实施例2、6中,在圆度以及同轴度的双方满足了必要条件。
进而,在压入了周长差比超过0%的金属芯的实施例3~5、7~9中,在圆度以及同轴度的双方示出更优异的结果。
根据以上结果可知,作为周长差比优选为0.2%以上。周长差比越提高则能够得到越高的环向应力,但是当超过5.0%时,环向应力过强而有可能使翻边加工孔产生裂纹。因此,优选将周长差比设在0.2%~5.0%的范围内。
此外,在虽然满足周长差比但使用了分离型的金属芯的实施例5中,与使用了一体型的金属芯的实施例3、4、7~9相比,同轴度稍低。由此可知,作为金属芯,从轴芯精度的观点出发,与分离型相比更优选一体型。
产业上的可利用性
根据本发明的连杆部件的制造方法以及制造装置,能够得到具有较高尺寸精度的连结孔的连杆部件。因此,产业上的可利用性较大。
符号的说明
10:冲模(第3模具、第5模具、第7模具);10A1、10B1:贯通孔;11:凹槽;11A:圆弧面(第3圆弧面);11B:内侧面(第5侧面);11C:内侧面(第6侧面);11d:底面(第1圆弧面);20:冲头(第8模具);30、230:金属芯;40:冲头(第4模具、第6模具);40A:圆弧面(第4圆弧面);40B:外侧面(第7侧面);40C:外侧面(第8侧面);41:加压面(第2圆弧面);42:侧面(第3侧面);43:侧面(第4侧面);44:按压面(金属芯按压面);50:下模(第1模具);51:凹槽(第1凹面);60:上模(第2模具);61:凹槽(第2凹面);70:第1型芯(型芯);230a:金属芯(第1分割金属芯);230b:金属芯(第2分割金属芯);a、b:翻边纵壁;a1、b1:翻边加工孔;a1a、b1a:底孔;a2、b2:翻边纵壁的外周面;L、L1、L2:连杆部件;LA:连杆部件的一端部;LB:连杆部件的另一端部;P:平板原材料;P1、P1a、P1b:成为连结壁的部分;P2、P2a、P2b:成为第1侧壁的部分;P3、P3a、P3b:成为第2侧壁的部分;W、Wa、Wb:中间部件;W1、W1a、W1b:连结壁;W2、W2a、W2b:第1侧壁;W3、W3a、W3b:第2侧壁。

Claims (27)

1.一种连杆部件的制造方法,是从沿着一个方向长的中间部件制造连杆部件的方法,上述中间部件具有至少在一端部分别具有底孔且相互对置配置的第1侧壁和第2侧壁、以及将上述第1侧壁的一方的侧缘与上述第2侧壁的一方的侧缘之间相连的连结壁,上述连杆部件具备具有连结孔且设置在沿着上述一个方向的一侧的一端部、以及设置在沿着上述一个方向的另一侧的另一端部,上述连杆部件的制造方法的特征在于,具有:
加强工序,在上述底孔中放入金属芯;以及
O形弯曲工序,在上述加强工序之后,以使上述第1侧壁的另一方的侧缘与上述第2侧壁的另一方的侧缘相互抵接的方式,将上述第1侧壁以及上述第2侧壁进行O形弯曲。
2.根据权利要求1所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
还具有如下的轴向弯曲工序:在上述加强工序之后且在上述O形弯曲工序之前,同时对上述中间部件的上述连结壁的内表面和上述金属芯的外周面的双方施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,将上述中间部件进行轴向弯曲。
3.根据权利要求2所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述轴向弯曲工序中,将在侧视观察时成为直线状的加压面按压于上述连结壁的内表面,由此进行上述轴向弯曲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述O形弯曲工序中,
在进行上述O形弯曲之前,将夹在上述第1侧壁与上述第2侧壁之间且夹在上述金属芯的外周面与上述连结壁的内表面之间的型芯,放入上述中间部件的端部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
上述金属芯的外径除以上述底孔的内径而计算出的直径比大于1.000。
6.根据权利要求1所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述加强工序之前,进行对上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔的翻边加工工序,
在上述加强工序中,代替上述底孔而在上述翻边加工孔中放入上述金属芯。
7.根据权利要求6所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
还具有如下的轴向弯曲工序:在上述加强工序之后且在上述O形弯曲工序之前,同时对上述中间部件的上述连结壁的内表面和放入了上述金属芯的状态的上述翻边纵壁的外周面的双方施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,将上述中间部件进行轴向弯曲。
8.根据权利要求7所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述轴向弯曲工序中,将在侧视观察时成为直线状的加压面按压于上述连结壁的内表面,由此进行上述轴向弯曲。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述O形弯曲工序中,
在进行上述O形弯曲之前,将夹在上述第1侧壁与上述第2侧壁之间且夹在上述翻边纵壁的外周面与上述连结壁的内表面之间的型芯,放入上述中间部件的上述一端部。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
上述金属芯的外径除以上述翻边加工孔的内径而计算出的直径比大于1.000。
11.根据权利要求1所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
还具有如下的轴向弯曲工序:
在上述加强工序之后且在上述O形弯曲工序之前,
在对放入上述底孔的上述金属芯的位置进行固定、且支承了上述连结壁中的成为上述连杆部件的上述一端部的第1端部与成为上述另一端部的第2端部之间的任意位置的状态下,
对上述第2端部施加外力,由此以在对置观察上述第1侧壁时上述连结壁成为凹状的方式,将上述中间部件进行轴向弯曲。
12.根据权利要求11所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述加强工序之前,进行对上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔的翻边加工工序,
在上述加强工序中,代替上述底孔而在上述翻边加工孔中放入上述金属芯。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
在上述加强工序之前进行如下工序:
原材料准备工序,准备具有成为上述第1侧壁的部分、成为上述第2侧壁的部分以及成为上述连结壁的部分的平板原材料;以及
U形弯曲工序,以成为上述连结壁的部分为边界,将上述平板原材料折弯为,成为上述第1侧壁的部分与成为上述第2侧壁的部分相互对置。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的连杆部件的制造方法,其特征在于,
将上述金属芯作为上述连杆部件的一部分,将上述金属芯的开口作为上述连结孔。
15.一种连杆部件的制造装置,是从沿着一个方向长的中间部件制造连杆部件的装置,上述中间部件具有至少在一端部分别具有底孔且相互对置配置的第1侧壁和第2侧壁、以及将上述第1侧壁的一方的侧缘与上述第2侧壁的一方的侧缘之间相连的连结壁,上述连杆部件具备具有连结孔且设置在沿着上述一个方向的一侧的一端部、以及设置在沿着上述一个方向的另一侧的另一端部,上述连杆部件的制造装置的特征在于,具备:
金属芯,放入上述底孔中;
第1模具,接纳上述中间部件,并且具有与上述连杆部件的外形一致的形状的第1凹面;
第2模具,与上述第1模具一起收纳上述中间部件,具有与上述第1侧壁的另一方的侧缘以及上述第2侧壁的另一方的侧缘的双方抵接而使其相互接近的第2凹面;以及
第1驱动机构,使上述第1模具与上述第2模具之间的相对位置接近或分离。
16.根据权利要求15所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
第3模具,具有与上述连结壁的外表面接触的凸状的第1圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第1侧面、以及与上述第2侧壁的外表面接触的第2侧面;
第4模具,具有与上述连结壁的内表面接触的凹状的第2圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第3侧面、与上述第2侧壁的内表面接触的第4侧面、以及与上述金属芯的外周面接触的金属芯按压面;以及
第2驱动机构,使上述第3模具与上述第4模具之间的相对位置接近或分离。
17.根据权利要求16所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
上述第1圆弧面中的承接上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分的受压部,以在包含上述第1圆弧面的延伸方向的纵截面中观察为直线状,
上述第2圆弧面中的隔着上述连结壁而与上述受压部对置的第1加压部,在上述纵截面中观察为直线状。
18.根据权利要求17所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
上述第2凹面中的对上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分进行加压的第2加压部,在包含上述第2凹面的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
型芯,放入上述第1侧壁与上述第2侧壁之间、以及上述金属芯的外周面与上述连结壁的内表面之间;以及
第3驱动机构,将上述型芯相对于上述第1模具以及上述第2模具进行插拔。
20.根据权利要求15所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
还具备翻边加工机,该翻边加工机对上述中间部件的上述底孔形成具有翻边纵壁的翻边加工孔,
上述金属芯被放入上述翻边加工孔中。
21.根据权利要求20所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
第3模具,具有与上述连结壁的外表面接触的凸状的第1圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第1侧面、以及与上述第2侧壁的外表面接触的第2侧面;
第4模具,具有与上述连结壁的内表面接触的凹状的第2圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第3侧面、与上述第2侧壁的内表面接触的第4侧面、以及隔着上述翻边纵壁与上述金属芯的外周面接触的金属芯按压面;以及
第2驱动机构,使上述第3模具与上述第4模具之间的相对位置接近或分离。
22.根据权利要求21所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
上述第1圆弧面中的承接上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分的受压部,在包含上述第1圆弧面的延伸方向的纵截面中观察为直线状,
上述第2圆弧面中的隔着上述连结壁而与上述受压部对置的第1加压部,在上述纵截面中观察为直线状。
23.根据权利要求22所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
上述第2凹面中的对上述中间部件中成为上述连杆部件的上述一端部的部分进行加压的第2加压部,在包含上述第2凹面的延伸方向的纵截面中观察为直线状。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
型芯,放入上述第1侧壁与上述第2侧壁之间、以及上述翻边纵壁的外周面与上述连结壁的内表面之间;以及
第3驱动机构,将上述型芯相对于上述第1模具以及上述第2模具进行插拔。
25.根据权利要求15所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
第5模具,具有与上述连结壁的外表面接触且在纵截面中观察成为凸状的第3圆弧面、与上述第1侧壁的外表面接触的第5侧面、与上述第2侧壁的外表面接触的第6侧面、以及同轴地贯穿上述第5侧面以及上述第6侧面的一对贯通孔;
第6模具,具有与上述连结壁的内表面接触且在纵截面中观察成为凹状的第4圆弧面、与上述第1侧壁的内表面接触的第7侧面、以及与上述第2侧壁的内表面接触的第8侧面;
第4驱动机构,使上述第5模具与上述第6模具之间的相对位置接近或分离;以及
第5驱动机构,将上述金属芯相对于上述一对贯通孔进行插拔。
26.根据权利要求25所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,
上述金属芯具有相对于上述第5侧面的上述贯通孔进行插拔的第1分割金属芯、以及相对于上述第6侧面的上述贯通孔进行插拔且与上述第1分割金属芯成为同轴的第2分割金属芯,
上述第5驱动机构具有使上述第1分割金属芯相对于上述第5侧面的上述贯通孔进行插拔的第1驱动部、以及使上述第2分割金属芯相对于上述第6侧面的上述贯通孔进行插拔的第2驱动部。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的连杆部件的制造装置,其特征在于,还具备:
第7模具,具有与平板原材料中的成为上述连结壁的部分一致的凹槽,该平板原材料具有成为上述第1侧壁的部分、成为上述第2侧壁的部分以及成为上述连结壁的部分;
第8模具,将上述平板原材料夹在之间而相对于上述凹槽进行插拔;以及
第3驱动机构,使上述第7模具与上述第8模具之间的相对位置接近或分离。
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