JP2001062523A - 内径に溝等を有する部品の成形方法及びその成形装置 - Google Patents
内径に溝等を有する部品の成形方法及びその成形装置Info
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- JP2001062523A JP2001062523A JP23945199A JP23945199A JP2001062523A JP 2001062523 A JP2001062523 A JP 2001062523A JP 23945199 A JP23945199 A JP 23945199A JP 23945199 A JP23945199 A JP 23945199A JP 2001062523 A JP2001062523 A JP 2001062523A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本願発明は、高精度であること、金型寿命が長
いこと、ボンデ処理が不要なこと、そして省エネルギー
であることを狙った成形方法及び成形装置を提供するこ
とである。 【解決手段】高圧を発生できる液圧発生部を備え、凹凸
を逆にすれば部品の内面形状になる外形形状をしたマン
ドレルに素材を被せ、素材の外側に、液圧発生部で発生
された高液圧を掛けて、成形させる。
いこと、ボンデ処理が不要なこと、そして省エネルギー
であることを狙った成形方法及び成形装置を提供するこ
とである。 【解決手段】高圧を発生できる液圧発生部を備え、凹凸
を逆にすれば部品の内面形状になる外形形状をしたマン
ドレルに素材を被せ、素材の外側に、液圧発生部で発生
された高液圧を掛けて、成形させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、内径に溝等を有
する部品の成形方法及びその成形装置に関するものであ
る。対象とする部品は、自動車の等速継手外輪、インタ
ーナルギヤー等の筒状部品である。
する部品の成形方法及びその成形装置に関するものであ
る。対象とする部品は、自動車の等速継手外輪、インタ
ーナルギヤー等の筒状部品である。
【０００２】溝等とは、転動体を案内する案内溝、ギヤ
ー等の凹凸形状を意味する。そして、等速継手として
は、トリポードタイプ、ボールジョイントタイプ、レブ
ロジョイントタイプがあり、インターナルギヤーには、
ヘリカルも含まれる。
ー等の凹凸形状を意味する。そして、等速継手として
は、トリポードタイプ、ボールジョイントタイプ、レブ
ロジョイントタイプがあり、インターナルギヤーには、
ヘリカルも含まれる。
【０００３】本願発明は、これらの部品を、高液圧を利
用して成形する成形方法及びその成形装置に関するもの
である。この液圧は油圧、水圧などを意味し、成形方法
は素材に液圧を掛けて成形させることを意味する。
用して成形する成形方法及びその成形装置に関するもの
である。この液圧は油圧、水圧などを意味し、成形方法
は素材に液圧を掛けて成形させることを意味する。
【０００４】
【従来の技術】従来、これらの部品は、熱間鍛造、冷間
鍛造、切削加工、あるいはこれらの加工方法を組み合わ
せた方法によって製造されていた。
鍛造、切削加工、あるいはこれらの加工方法を組み合わ
せた方法によって製造されていた。
【０００５】等速継手外輪を熱間鍛造と冷間鍛造で製造
する技術を扱ったものとして、特許第２５２３３７２号
を挙げることができる。当該特許掲載公報の(発明が解
決しようとする課題)の欄に、「ところで、等速ジョイ
ント外輪のようなカップ状部品を成形するときは、カッ
プ内面形状と同形状のパンチを用いていわゆる後方押出
しを行うことになるが、パンチの一部に応力が集中して
割れが生じ易く、該割れの発生は、成形荷重の大きさに
敏感であり、型寿命は、応力値の僅かな差によって大き
く左右される。」と記載されている。
する技術を扱ったものとして、特許第２５２３３７２号
を挙げることができる。当該特許掲載公報の(発明が解
決しようとする課題)の欄に、「ところで、等速ジョイ
ント外輪のようなカップ状部品を成形するときは、カッ
プ内面形状と同形状のパンチを用いていわゆる後方押出
しを行うことになるが、パンチの一部に応力が集中して
割れが生じ易く、該割れの発生は、成形荷重の大きさに
敏感であり、型寿命は、応力値の僅かな差によって大き
く左右される。」と記載されている。
【０００６】上記の加工方法によれば、金型に過大な応
力が掛かり、金型の寿命が短い。そして、金型と素材の
摩擦を少なくする為に、通常素材はボンデ処理が行われ
る。このボンデ処理は環境問題上歓迎されるものではな
い。他方、軽量化を図るためには、製品各部の贅肉を落
とすことが望まれる。そこで、製品の内面形状に合せて
外形を異形にすることになるが、金型に掛かる応力の関
係で実現できない。換言すれば、設備コストが大で製品
精度に難点があった。
力が掛かり、金型の寿命が短い。そして、金型と素材の
摩擦を少なくする為に、通常素材はボンデ処理が行われ
る。このボンデ処理は環境問題上歓迎されるものではな
い。他方、軽量化を図るためには、製品各部の贅肉を落
とすことが望まれる。そこで、製品の内面形状に合せて
外形を異形にすることになるが、金型に掛かる応力の関
係で実現できない。換言すれば、設備コストが大で製品
精度に難点があった。
【０００７】等速継手外輪を板金成形し、別に成形した
軸と結合する方法で等速ジョイントを製造する技術を扱
ったものとして、特開平８−４９７２７を挙げることが
できる。等速継手外輪を板金で成形すると、各部の応力
が異なり、製品精度が劣化する。所望する細部の成形が
困難である。工程数が多く、コスト高になる。
軸と結合する方法で等速ジョイントを製造する技術を扱
ったものとして、特開平８−４９７２７を挙げることが
できる。等速継手外輪を板金で成形すると、各部の応力
が異なり、製品精度が劣化する。所望する細部の成形が
困難である。工程数が多く、コスト高になる。
【０００８】前記インターナルギヤーは、ギヤー部はブ
ローチ加工とし、別に成形されたフランジ部と溶接して
製造されていて、冷間鍛造で量産されていない。ブロー
チ加工は、切削屑が出るため省エネルギーとは言えな
い。
ローチ加工とし、別に成形されたフランジ部と溶接して
製造されていて、冷間鍛造で量産されていない。ブロー
チ加工は、切削屑が出るため省エネルギーとは言えな
い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、高精度で
あること、金型寿命が長いこと、ボンデ処理が不要なこ
と、そして省エネルギーであることを狙った成形方法及
び成形装置を提供することである。
あること、金型寿命が長いこと、ボンデ処理が不要なこ
と、そして省エネルギーであることを狙った成形方法及
び成形装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】高圧を発生できる液圧発
生部を備え、凹凸を逆にすれば部品の内面形状になる外
形形状をしたマンドレルに素材を被せ、素材の外側に、
液圧発生部で発生された高液圧を掛けて、成形させる。
更に詳しく言えば、請求項１の発明においては、成形用
金型に連なる部所で高液圧を発生させ、この高液圧によ
って金属素材を成形させる方法において、当該素材をマ
ンドレルに被せ、前記素材の外側に前記高液圧を掛け
て、前記素材を前記マンドレルに倣って成形させる。請
求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、前記高液圧
は、前記成形用金型に設けたピストンを作動させて発生
させる。請求項３の発明においては、請求項２の発明に
加えて、前記素材を前記マンドレルに圧入させる。請求
項４の発明は、請求項２の発明に加えて、前記高液圧
は、前記金属素材の変形抵抗の２倍以上である。請求項
５の発明においては、請求項２の発明に加えて、前記マ
ンドレルの外側にカウンタパンチを設け、当該カウンタ
パンチの先端部をテーパ状にした。請求項６の発明にお
いては、成形用金型に連なる部所で高液圧を発生させる
手段を設け、この高液圧によって金属素材を成形させる
装置において、当該素材を被せるマンドレルを設け、前
記素材の外側に前記高液圧を掛ける構成とし、前記素材
を前記マンドレルに倣って成形させる。請求項７の発明
においては、請求項６の発明に加えて、前記高液圧を発
生させる手段は、前記成形用金型に設けたピストンと前
記マンドレルが収容されているコンテナである。請求項
８の発明においては、請求項７の発明に加えて、前記素
材を前記マンドレルに圧入させる。請求項９の発明にお
いては、請求項７の発明に加えて、前記高液圧は、前記
金属素材の変形抵抗の２倍以上である。請求項１０の発
明においては、請求項７の発明に加えて、前記マンドレ
ルの外側にカウンタパンチを設け、当該カウンタパンチ
の先端部をテーパ状にした。
生部を備え、凹凸を逆にすれば部品の内面形状になる外
形形状をしたマンドレルに素材を被せ、素材の外側に、
液圧発生部で発生された高液圧を掛けて、成形させる。
更に詳しく言えば、請求項１の発明においては、成形用
金型に連なる部所で高液圧を発生させ、この高液圧によ
って金属素材を成形させる方法において、当該素材をマ
ンドレルに被せ、前記素材の外側に前記高液圧を掛け
て、前記素材を前記マンドレルに倣って成形させる。請
求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、前記高液圧
は、前記成形用金型に設けたピストンを作動させて発生
させる。請求項３の発明においては、請求項２の発明に
加えて、前記素材を前記マンドレルに圧入させる。請求
項４の発明は、請求項２の発明に加えて、前記高液圧
は、前記金属素材の変形抵抗の２倍以上である。請求項
５の発明においては、請求項２の発明に加えて、前記マ
ンドレルの外側にカウンタパンチを設け、当該カウンタ
パンチの先端部をテーパ状にした。請求項６の発明にお
いては、成形用金型に連なる部所で高液圧を発生させる
手段を設け、この高液圧によって金属素材を成形させる
装置において、当該素材を被せるマンドレルを設け、前
記素材の外側に前記高液圧を掛ける構成とし、前記素材
を前記マンドレルに倣って成形させる。請求項７の発明
においては、請求項６の発明に加えて、前記高液圧を発
生させる手段は、前記成形用金型に設けたピストンと前
記マンドレルが収容されているコンテナである。請求項
８の発明においては、請求項７の発明に加えて、前記素
材を前記マンドレルに圧入させる。請求項９の発明にお
いては、請求項７の発明に加えて、前記高液圧は、前記
金属素材の変形抵抗の２倍以上である。請求項１０の発
明においては、請求項７の発明に加えて、前記マンドレ
ルの外側にカウンタパンチを設け、当該カウンタパンチ
の先端部をテーパ状にした。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は工程の説明図で、ａは素材
１で、ｂは成形品２、ｃは成形品２のｃｃ断面を示す。
素材１が成形され、成形品２になる。素材１は、パイ
プ、あるいは中実材を成形されたもので、後述のマンド
レルに被せる都合上中空になっている。成形品２は、前
述のトリポードタイプの等速継手外輪であって、これに
軸部材が固定され、最終製品となる。
１で、ｂは成形品２、ｃは成形品２のｃｃ断面を示す。
素材１が成形され、成形品２になる。素材１は、パイ
プ、あるいは中実材を成形されたもので、後述のマンド
レルに被せる都合上中空になっている。成形品２は、前
述のトリポードタイプの等速継手外輪であって、これに
軸部材が固定され、最終製品となる。
【００１２】図２は、成形用の装置を示している。ピス
トン３、ガイドリング４は上型の一部を構成し、これら
の下に位置するマンドレル７、コンテナ５、ガイドリン
グ６等は下型の一部を構成している。上型はプレス機械
のスライドに固定され、下型はプレス機械のボルスタに
固定される。上型は、スライドの昇降運動に伴い昇降
し、下型に供給された素材は、上型と下型によって成形
される。
トン３、ガイドリング４は上型の一部を構成し、これら
の下に位置するマンドレル７、コンテナ５、ガイドリン
グ６等は下型の一部を構成している。上型はプレス機械
のスライドに固定され、下型はプレス機械のボルスタに
固定される。上型は、スライドの昇降運動に伴い昇降
し、下型に供給された素材は、上型と下型によって成形
される。
【００１３】ピストン３は、ガイドリング４で上型部に
固定されている。コンテナ５、ブロック９は、ガイドリ
ング６で下型部に固定されている。コンテナ５、ブロッ
ク９の中空部にマンドレル７とカウンタパンチ８が配備
され、マンドレル７は下型部に固定され、カウンタパン
チ８はマンドレル７の外側に組み込まれ、ノックアウト
ピン１０で昇降自在になっている。
固定されている。コンテナ５、ブロック９は、ガイドリ
ング６で下型部に固定されている。コンテナ５、ブロッ
ク９の中空部にマンドレル７とカウンタパンチ８が配備
され、マンドレル７は下型部に固定され、カウンタパン
チ８はマンドレル７の外側に組み込まれ、ノックアウト
ピン１０で昇降自在になっている。
【００１４】素材１は、マンドレル７に被せる状態で下
型部に供給される。素材１の小径部の穴にマンドレル小
径部７ｂにが圧入される。この圧入部は後に作動用の液
体として供給される油をシールする。
型部に供給される。素材１の小径部の穴にマンドレル小
径部７ｂにが圧入される。この圧入部は後に作動用の液
体として供給される油をシールする。
【００１５】素材１の大径開口部に当接するカウンタパ
ンチ８のテーパ部８ａは、内径部から外径部に向けてテ
ーパになっている。これは、前述の圧入部１ａと同様に
シールを目的としている。即ち、素材１の大径部がテー
パ部８ａに倣ってテーパ状に成形され、密着し、油が素
材１の内部に侵入するのを防止する。
ンチ８のテーパ部８ａは、内径部から外径部に向けてテ
ーパになっている。これは、前述の圧入部１ａと同様に
シールを目的としている。即ち、素材１の大径部がテー
パ部８ａに倣ってテーパ状に成形され、密着し、油が素
材１の内部に侵入するのを防止する。
【００１６】図２の状態で、コンテナ５の中空部に作動
用の液体である油が供給される。ピストン３がスライド
の下降動作に伴って下降し、図３の状態になる。油１１
はピストン３で圧縮され、高圧になる。ほぼ素材の変形
抵抗の２倍以上になる。素材１は圧油の作用でマンドレ
ル７に倣って成形され、成形品２になる。成形が終わる
と、ピストン３はスライドの上昇動作に伴い、上昇し、
コンテナ５から抜ける。
用の液体である油が供給される。ピストン３がスライド
の下降動作に伴って下降し、図３の状態になる。油１１
はピストン３で圧縮され、高圧になる。ほぼ素材の変形
抵抗の２倍以上になる。素材１は圧油の作用でマンドレ
ル７に倣って成形され、成形品２になる。成形が終わる
と、ピストン３はスライドの上昇動作に伴い、上昇し、
コンテナ５から抜ける。
【００１７】マンドレル７に付いている成形品２は、ノ
ックアウトピン１０の上昇動作に伴い、カウンタパンチ
８を介して押し上げられ、マンドレル７から離脱し、コ
ンテナ５から出て、下型部から取り出され、一連の成形
動作は終了する。
ックアウトピン１０の上昇動作に伴い、カウンタパンチ
８を介して押し上げられ、マンドレル７から離脱し、コ
ンテナ５から出て、下型部から取り出され、一連の成形
動作は終了する。
【００１８】図４は、第２の実施例を示している。ａが
素材１２で、ｂが成形品１３である。ｃは素材１２の上
面図で、ｄは成形品１３の上面図である。素材１２はパ
イプあるいは中実材を成形されたものである。素材１２
は、異形状部１２ａを有し、成形品１３の形状により近
いものとなっている。成形品ｂは、前述のトリポードタ
イプの等速継手外輪であって、これに軸部材が固定さ
れ、最終製品となる。
素材１２で、ｂが成形品１３である。ｃは素材１２の上
面図で、ｄは成形品１３の上面図である。素材１２はパ
イプあるいは中実材を成形されたものである。素材１２
は、異形状部１２ａを有し、成形品１３の形状により近
いものとなっている。成形品ｂは、前述のトリポードタ
イプの等速継手外輪であって、これに軸部材が固定さ
れ、最終製品となる。
【００１９】図５は第３の実施例を示す。ａは素材１４
で、ｂは成形品１５で、ｃは成形品１５の上面図であ
る。当該実施例は、最初の実施例に軸部を一体物とした
ものである。
で、ｂは成形品１５で、ｃは成形品１５の上面図であ
る。当該実施例は、最初の実施例に軸部を一体物とした
ものである。
【００２０】図６は、第４の実施例の成形品１６を示
す。この成形品１６は、等速継手外輪でクロス溝１６ａ
を有している。
す。この成形品１６は、等速継手外輪でクロス溝１６ａ
を有している。
【００２１】図７は第５の実施例を示す。ａは素材１７
で、ｂは成形品１８で、ｃは成形品１８の上面図であ
る。当該成形品１８はインターナルギヤーを示す。
で、ｂは成形品１８で、ｃは成形品１８の上面図であ
る。当該成形品１８はインターナルギヤーを示す。
【００２２】図８は第６の実施例を示す。ａは素材１９
で、ｂは成形品２０で、ｃは成形品２０の上面図であ
る。当該成形品２０はインターナルギヤーのギヤー部の
みを示す。これにフランジが付けられ最終製品になる。
で、ｂは成形品２０で、ｃは成形品２０の上面図であ
る。当該成形品２０はインターナルギヤーのギヤー部の
みを示す。これにフランジが付けられ最終製品になる。
【００２３】
【発明の効果】本願発明によれば、液圧により応力が成
形部全域に均等に掛かるので、高精度の製品を得ること
ができる。また、金属素材が金型と相対運動をしながら
成形される方式ではないため、両者の摩擦による抵抗に
よって、金属素材の流動が阻害されることがなく、複雑
な形状の製品でも得ることが出来る。よって、型寿命が
長く、ボンデ処理も不要である。更に、金属素材の変形
抵抗の２倍以上の圧力を掛けることが出来るので複雑な
形状で、高精度を要求される製品を得ることが出来る。
形部全域に均等に掛かるので、高精度の製品を得ること
ができる。また、金属素材が金型と相対運動をしながら
成形される方式ではないため、両者の摩擦による抵抗に
よって、金属素材の流動が阻害されることがなく、複雑
な形状の製品でも得ることが出来る。よって、型寿命が
長く、ボンデ処理も不要である。更に、金属素材の変形
抵抗の２倍以上の圧力を掛けることが出来るので複雑な
形状で、高精度を要求される製品を得ることが出来る。
【図１】工程説明図
【図２】成形前の成形装置の縦断面図
【図３】成形後の成形装置の縦断面図
【図４】第２実施例の工程説明図
【図５】第３実施例の工程説明図
【図６】第４実施例の成形品の斜視図
【図７】第５実施例の工程説明図
【図８】第６実施例の工程説明図
１は素材、２は成形品、３はピストン、４はガイドリン
グ、５はコンテナ、６はガイドリング、７はマンドレ
ル、７ａはマンドレル形状部、７ｂはマンドレル小径
部、８はカウンタパンチ、８ａはテーパ部、９はブロッ
ク、１０はノックアウトピン、１１は油、１２は素材、
１３は成形品、１４は素材、１５は成形品、１６は成形
品、１７は素材、１８は成形品、１９は素材、２０は成
形品である。
グ、５はコンテナ、６はガイドリング、７はマンドレ
ル、７ａはマンドレル形状部、７ｂはマンドレル小径
部、８はカウンタパンチ、８ａはテーパ部、９はブロッ
ク、１０はノックアウトピン、１１は油、１２は素材、
１３は成形品、１４は素材、１５は成形品、１６は成形
品、１７は素材、１８は成形品、１９は素材、２０は成
形品である。
Claims (10)
- 【請求項１】成形用金型に連なる部所で高液圧を発生さ
せ、この高液圧によって金属素材を成形させる方法にお
いて、当該素材をマンドレルに被せ、前記素材の外側に
前記高液圧を掛けて、前記素材を前記マンドレルに倣っ
て成形させることを特徴とする内径に溝等を有する部品
の成形方法。 - 【請求項２】前記高液圧は、前記成形用金型に設けたピ
ストンを作動させて発生させることを特徴とする請求項
１記載の内径に溝等を有する部品の成形方法。 - 【請求項３】前記素材を前記マンドレルに圧入させるこ
とを特徴とする請求項２記載の高液圧による金属の成形
方法。 - 【請求項４】前記高液圧は、前記金属素材の変形抵抗の
２倍以上であることを特徴とする請求項２記載の内径に
溝等を有する部品の成形方法。 - 【請求項５】前記マンドレルの外側に金型を設け、当該
金型の先端部をテーパ状にしたことを特徴とする請求項
２記載の内径に溝等を有する部品の成形方法。 - 【請求項６】成形用金型に連なる部所で高液圧を発生さ
せる手段を設け、この高液圧によって金属素材を成形さ
せる装置において、当該素材を被せるマンドレルを設
け、前記素材の外側に前記高液圧を掛ける構成とし、前
記素材を前記マンドレルに倣って成形させることを特徴
とする内径に溝等を有する部品の成形装置。 - 【請求項７】前記高液圧を発生させる手段は、前記成形
用金型に設けたピストンと前記マンドレルが収容されて
いるコンテナであることを特徴とする請求項６記載の内
径に溝等を有する部品の成形装置。 - 【請求項８】前記素材を前記マンドレルに圧入させるこ
とを特徴とする請求項７記載の内径に溝等を有する部品
の成形装置。 - 【請求項９】前記高液圧は、前記金属素材の変形抵抗の
２倍以上であることを特徴とする請求項７記載の内径に
溝等を有する部品の成形装置。 - 【請求項１０】前記マンドレルの外側に金型を設け、当
該金型の先端部をテーパ状にしたことを特徴とする請求
項７記載の内径に溝等を有する部品の成形装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23945199A JP2001062523A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 内径に溝等を有する部品の成形方法及びその成形装置 |
| US09/578,754 US6406374B1 (en) | 1999-05-27 | 2000-05-25 | Outer ring of a constant velocity universal joint and manufacturing method for the same |
| CA002309571A CA2309571C (en) | 1999-05-27 | 2000-05-25 | Moulding method and device for moulding a material into a moulded component |
| EP00304537A EP1072339A3 (en) | 1999-05-27 | 2000-05-26 | A method of moulding a blank into a moulded component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23945199A JP2001062523A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 内径に溝等を有する部品の成形方法及びその成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001062523A true JP2001062523A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17044972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23945199A Pending JP2001062523A (ja) | 1999-05-27 | 1999-08-26 | 内径に溝等を有する部品の成形方法及びその成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001062523A (ja) |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP23945199A patent/JP2001062523A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040107 |