JP2006212703A - Device and method for forming shaft - Google Patents
Device and method for forming shaft Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006212703A JP2006212703A JP2006000278A JP2006000278A JP2006212703A JP 2006212703 A JP2006212703 A JP 2006212703A JP 2006000278 A JP2006000278 A JP 2006000278A JP 2006000278 A JP2006000278 A JP 2006000278A JP 2006212703 A JP2006212703 A JP 2006212703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- metal plate
- punch
- hole
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、金属板をプレス加工することにより、金属板から突出する中空の軸を形成する軸形成装置、及び軸形成方法に関する。 The present invention relates to a shaft forming apparatus and a shaft forming method for forming a hollow shaft protruding from a metal plate by pressing the metal plate.
従来、金属板をプレス加工することにより、金属板から突出する中空の軸を形成する方法が知られている。この従来技術によれば、金属板をプレス加工によって半抜きする第1の工程と、第1の工程で得られる突出部をダイに保持し、当該突出部にパンチを押し込んで突出部をパンチの押し込みとは逆方向に後方押し出しする第2の工程とによって軸を形成する(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記の従来技術は、軸を形成するために少なくとも2工程を要する。従って加工に要するコストを低減することが困難であるという課題があった。 However, the prior art described above requires at least two steps to form the shaft. Accordingly, there is a problem that it is difficult to reduce the cost required for processing.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、金属板をプレス加工することにより、金属板から突出する中空の軸を形成する軸形成装置であって、軸の外形と同一の内径を有する貫通穴が形成され、貫通穴の上面に、加工すべき金属板を支持するダイと、軸の内径と同一の外形を有し、貫通穴の上面に支持されている金属板を貫通穴に押し込むパンチと、ダイの貫通穴の内部に設けられ、パンチが金属板を貫通穴に押し込む場合に、パンチの先端と対向した状態で貫通穴の奥に移動しながら金属板に対して背圧をかけることにより、パンチの先端に押される金属板を軸の側面に圧延するノックアウトとを備える軸形成装置が提供される。このような軸形成装置によれば、パンチとノックアウトの間で金属板を鍛造加工することにより、金属板から軸を一工程で形成することができる。 In order to solve the above-described problem, in the first embodiment of the present invention, a shaft forming apparatus that forms a hollow shaft protruding from a metal plate by pressing the metal plate, the same as the outer shape of the shaft. A through hole having an inner diameter of the die, a die supporting the metal plate to be processed on the upper surface of the through hole, and a metal plate having the same outer shape as the inner diameter of the shaft and supported on the upper surface of the through hole. A punch that pushes into the through hole and a die that is provided inside the through hole of the die. When the punch pushes the metal plate into the through hole, it moves against the metal plate while moving to the back of the through hole while facing the tip of the punch. There is provided a shaft forming apparatus including a knockout that rolls a metal plate pushed by the tip of the punch onto the side surface of the shaft by applying back pressure. According to such a shaft forming apparatus, the shaft can be formed from the metal plate in one step by forging the metal plate between the punch and the knockout.
上記の軸形成装置は、パンチの周囲に設けられ、ダイの貫通穴以外の領域に支持されている金属板が前記ダイから浮き上がらないように押さえる押さえ手段を更に備えてもよい。このような軸形成装置によれば、軸以外の部分の金属板の形状を軸形成前の状態に精度よく維持することができる。 The shaft forming apparatus may further include pressing means that is provided around the punch and holds the metal plate supported in a region other than the through hole of the die so as not to float from the die. According to such a shaft forming apparatus, the shape of the metal plate in a portion other than the shaft can be accurately maintained in the state before the shaft is formed.
上記の軸形成装置において、ダイは、貫通穴の縁の全周がラウンド加工されていてもよい。このような軸形成装置によれば、パンチにより、金属板をダイの内部にスムーズに延伸することができる。 In the above-described shaft forming apparatus, the die may be rounded on the entire circumference of the edge of the through hole. According to such a shaft forming apparatus, the metal plate can be smoothly drawn into the die by punching.
上記の軸形成装置において、パンチの先端は、周囲から中央に向かってなだらかに盛り上がっており、ノックアウトの先端は、周囲から中央に向かってなだらかに窪んでいてもよい。このような軸形成装置によれば、パンチとノックアウトによって圧縮される金属板を軸の側面に向けてスムーズに圧延することができる。 In the above-described shaft forming apparatus, the tip of the punch may be gently raised from the periphery toward the center, and the tip of the knockout may be gently depressed from the periphery toward the center. According to such a shaft forming apparatus, the metal plate compressed by punching and knockout can be smoothly rolled toward the side surface of the shaft.
ダイが貫通穴の上面に金属板を支持している状態において、ノックアウトは、金属板の板厚の1/3に相当する距離だけ貫通穴の上面よりも低い位置に待機していてもよい。このような軸形成装置によれば、ダイとノックアウトが面一である場合に生じる、金属板の材料の周囲への押し出しを防止すると同時に、貫通穴の縁における金属板の破断を防止することができる。 In a state where the die supports the metal plate on the upper surface of the through hole, the knockout may stand by at a position lower than the upper surface of the through hole by a distance corresponding to 1/3 of the plate thickness of the metal plate. According to such a shaft forming apparatus, it is possible to prevent the metal plate material from being pushed out around the metal plate at the edge of the through hole, which is generated when the die and the knockout are flush with each other. it can.
上記の軸形成装置において、パンチは、軸の内径を軸の長さ方向に均一に加工してもよい。このような軸形成装置によれば、応力集中を防ぎ、軸の強度を向上することができる。 In the above-described shaft forming apparatus, the punch may process the inner diameter of the shaft uniformly in the length direction of the shaft. According to such a shaft forming apparatus, stress concentration can be prevented and the strength of the shaft can be improved.
本発明の第2の形態によれば、金属板をプレス加工することにより、金属板から突出する中空の軸を形成する軸形成方法であって、軸の外形と同一の内径を有する貫通穴が形成されているダイの、貫通穴の上面に、加工すべき金属板を乗せる準備工程と、軸の内径と同一の外形を有するパンチで貫通穴の上面に支持されている金属板を貫通穴に押し込みながら、ダイの貫通穴の内部に予め設けられているノックアウトをパンチの先端と対向させた状態で、金属板に対してノックアウトで背圧をかけることにより、パンチの先端に押される金属板を軸の側面に圧延するパンチ・鍛造工程とを備える軸形成方法が提供される。このような軸形成方法によれば、パンチとノックアウトの間で金属板を鍛造加工することにより、金属板から軸を一工程で形成することができる。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a shaft forming method for forming a hollow shaft protruding from a metal plate by pressing the metal plate, wherein the through hole having the same inner diameter as the outer shape of the shaft is provided. A preparatory step of placing a metal plate to be processed on the upper surface of the through hole of the formed die, and a metal plate supported on the upper surface of the through hole by a punch having the same outer shape as the inner diameter of the shaft to the through hole While pushing, with the knockout provided in advance inside the through hole of the die facing the tip of the punch, by applying back pressure to the metal plate with knockout, the metal plate pushed to the tip of the punch There is provided a shaft forming method including a punching and forging step of rolling on a side surface of a shaft. According to such a shaft forming method, the shaft can be formed from the metal plate in one step by forging the metal plate between the punch and the knockout.
上記の軸形成方法は、準備工程において、ノックアウトを、金属板の板厚の1/3に相当する距離だけ貫通穴の上面よりも低い位置に待機させてもよい。このような軸形成方法によれば、ダイとノックアウトが面一である場合に生じる、金属板の材料の周囲への押し出しを防止すると同時に、貫通穴の縁における金属板の破断を防止することができる。 In the above-described shaft forming method, in the preparation step, the knockout may wait at a position lower than the upper surface of the through hole by a distance corresponding to 1/3 of the plate thickness of the metal plate. According to such a shaft forming method, it is possible to prevent extrusion of the metal plate material around the die and knockout, and at the same time, prevent breakage of the metal plate at the edge of the through hole. it can.
また、上記軸形成方法において、パンチおよびダイを用いて軸の頂面の中心から放射状に形成される3以上の線状の切り欠きを形成する切り欠き工程と、バーリングパンチおよびバーリングダイを用いて切り込みにより画成される複数のセクター状の切片を押し曲げて切片を軸の高さ方向に直立させる立ち上げ工程と、曲げパンチおよび曲げダイを用いて軸方向に直立する前記切片の先端部を前記軸に対して放射状に曲げ、切片に頂面に対して直立する直立部と、直立部の先端から放射状に延在する水平部とを形成する曲げ工程とを更に備えることができる。これにより、金属板に形成された軸の先端に、更に、他の部材を装着するための構造を形成できる。従って、軸に装着した部材の脱落を防止する部材を軸に直接に装着することができる。 Further, in the above shaft forming method, a notch step for forming three or more linear notches formed radially from the center of the top surface of the shaft using a punch and a die, and a burring punch and a burring die are used. A rising step of pushing and bending a plurality of sector-shaped sections defined by the incision to stand the sections upright in the height direction of the shaft, and a tip portion of the section standing upright in the axial direction using a bending punch and a bending die The method may further include a bending step of forming an upright portion that is radially bent with respect to the axis and is upright with respect to the top surface of the section, and a horizontal portion that extends radially from the tip of the upright portion. Thereby, the structure for mounting | wearing with another member further can be formed in the front-end | tip of the axis | shaft formed in the metal plate. Therefore, the member that prevents the member attached to the shaft from falling off can be directly attached to the shaft.
また、上記軸形成方法において、水平部の先端部が軸の側面を軸方向に延長して画成される領域の内側に位置するように形成することが好ましい。これにより、装着する部材に軸を挿通すくときに、水平部が部材に干渉することがない。 In the shaft forming method, it is preferable that the tip of the horizontal portion is formed so as to be positioned inside a region defined by extending the side surface of the shaft in the axial direction. This prevents the horizontal portion from interfering with the member when the shaft is inserted through the member to be mounted.
また、上記軸形成方法において、曲げ工程が、直立する切片の先端部を90°未満の中間角度まで曲げる中間曲げ工程と、先端部を90°まで曲げて水平部とする最終曲げ工程とを更に備えることができる。これにより、単一の工程における加工量が抑制され、軸の頂面から供給される限られた材料を破断することがなく曲げることができる。従って、水平部を確実に形成できる。 Further, in the shaft forming method, the bending step further includes an intermediate bending step of bending the tip portion of the upstanding section to an intermediate angle of less than 90 °, and a final bending step of bending the tip portion to 90 ° to obtain a horizontal portion. Can be provided. Thereby, the processing amount in a single process is suppressed, and the limited material supplied from the top surface of the shaft can be bent without breaking. Accordingly, the horizontal portion can be reliably formed.
また、上記軸形成方法の曲げ工程において、曲げダイの一部が、直立部に側方から当接して変形を防止する。これにより、切片の直立部が不整に変形することが防止され、略円筒状の直立部が形成される。 Further, in the bending step of the shaft forming method, a part of the bending die comes into contact with the upright portion from the side to prevent deformation. As a result, the upright portion of the section is prevented from being irregularly deformed, and a substantially cylindrical upright portion is formed.
また、上記軸形成方法の曲げ工程において、軸の内側から頂面の裏面に曲げ受けを当接させ、頂面の変形を防止することが好ましい。これにより、曲げ工程において軸の頂面が変形することが防止され、他の部材を円滑に装着できる直立部が形成される。 Further, in the bending step of the shaft forming method, it is preferable to prevent deformation of the top surface by bringing a bending receiver into contact with the back surface of the top surface from the inside of the shaft. As a result, the top surface of the shaft is prevented from being deformed in the bending step, and an upright portion that can be smoothly mounted with other members is formed.
更に、上記軸形成方法において、水平部および頂面の間隔はが、直立部に装着されるCリングの厚さに略等しい。これにより、軸に装着された部材の抜けを防止するためのCリングを、隙間無く装着できる。従って、軸に装着した部材およびその動作にガタが生じることがない。 Further, in the shaft forming method, the distance between the horizontal portion and the top surface is substantially equal to the thickness of the C-ring attached to the upright portion. As a result, the C-ring for preventing the member attached to the shaft from coming off can be attached without a gap. Therefore, there is no backlash in the member mounted on the shaft and its operation.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、本実施形態において形成される、軸10を備えた軸製品99の斜視図を示す。軸10は、金属板20をプレス加工することにより、金属板20から突出して形成される中空の軸である。本実施例において、金属板20の板厚は1.2mm、金属板20の材質は冷間圧延鋼板(SECC)である。また、軸10の外径は、φ7.4mm、軸10の長さは8mm程度である。
図2は、軸製品99の断面を示す。軸10の肉厚は、天面において例えば0.35mm、側面において例えば0.15mm程度である。
FIG. 1 shows a perspective view of a
FIG. 2 shows a cross section of the
図3及び図4は、軸形成装置100の断面を示す。図3は、金属板20をプレスする前の状態、図4は、金属板20をプレスして軸10を形成した状態を示す。軸形成装置100は、ダイ30、パンチ40、ノックアウト50、及び押さえ手段60を備える。ダイ30は、軸10の外形と同一の内径を有する貫通穴32が形成されている。パンチ40は、軸10の内径と同一の外形を有しており、貫通穴32の上方から貫通穴32の内部までの可動範囲を有する。ノックアウト50は、貫通穴32の内部に設けられ、パンチ40の先端と対向した状態で保持される。本実施例において、パンチ40の直径はφ7.1、ノックアウト50の直径はφ7.4である。ダイ30、パンチ40、及びノックアウト50の材質は例えば超硬材である。また、押さえ手段60の材質は、合金工具鋼(SKD)である。
3 and 4 show a cross section of the
以上のように構成された軸形成装置100は、以下の手順で軸10を加工する。まず、準備工程において、ダイ30の貫通穴32の上面に、加工すべき金属板20を乗せ、貫通穴32の周囲に位置する金属板20がダイ30から浮き上がらないように押さえ手段60で押さえる。当該準備工程において、ノックアウト50は、金属板20の板厚の1/3に相当する距離だけ貫通穴32の上面よりも低い位置に待機している。例えば、本実施例の金属板20の板厚は1.2mmなので、ノックアウト50は、0.4mmだけ貫通穴32の上面より低い位置に待機している。次に、パンチ・鍛造工程において、パンチ40で金属板20を貫通穴32に押し込みながら、パンチ40の先端と対向するノックアウト50で金属板20に対して背圧をかける。ノックアウト50の背圧は、金属板20を鍛造可能な荷重であり、金属板20の材料物性と軸10の直径に基づいて設定する。パンチ40は、ノックアウト50の背圧よりも大きな圧力で金属板20を貫通穴32に押し込む。これにより、パンチ40の先端に押される金属板20が軸10の側面に圧延され、軸10が形成される。
The
本実施形態によれば、パンチ40とノックアウト50の間で金属板20を鍛造加工することにより、金属板20から軸10を備えた軸製品99を一工程で形成することができる。従って、軸10を低コストで加工することができる。また、準備工程において、ノックアウト50を、金属板20の板厚の1/3に相当する距離だけ貫通穴32の上面よりも低い位置に待機させるので、ダイ30とノックアウト50が面一である場合に生じる、金属板の材料の周囲への押し出しを防止すると同時に、貫通穴32の縁における金属板20の破断を防止することができる。なお、特許文献1に記載の後方押し出し工法によれば、軸の内径が階段状に変化する。これに対して本実施例のパンチ40は、軸10の内径を軸10の長さ方向に均一に加工する。従って、軸10の根元における応力集中を防ぎ、軸10の強度を向上することができる。
According to the present embodiment, by forging the
押さえ手段60は、パンチ40の周囲に設けられ、ダイ30の貫通穴32以外の領域に支持されている金属板20がダイ30から浮き上がらないように押さえる。これにより、軸10以外の部分の金属板20の形状を軸10形成前の状態に精度よく維持することができる。なお、図2に示すプレス加工前の金属板20のうち貫通穴32の上方に位置する領域の体積は、図4に示す軸10の天面及び側面の体積の和と一致する。
The pressing means 60 is provided around the
ダイ30には、貫通穴32の縁の全周をラウンド加工することにより、ダイ側R34が形成されている。本実施例のダイ側R34は、例えばR0.2である。ダイ30にダイ側R34が形成されているので、パンチ40により金属板20をダイ30の内部にスムーズに延伸することができる。また、パンチ40の先端は、周囲から中央に向かってなだらかに盛り上がることによりパンチ側ドーム42が形成されている。パンチ側ドーム42の曲率は、例えばR300である。一方、ノックアウト50の先端は、周囲から中央に向かってなだらかに窪むことによりノックアウト側窪み52が形成されている。ノックアウト側窪み52の曲率は例えばR30である。さらに、パンチ40は、先端の全周をラウンド加工することにより形成されたパンチ側角R44を有する。パンチ側角R44は、例えばR0.5である。パンチ側ドーム42、ノックアウト側窪み52、及びパンチ側角R44の効果によって、パンチ40とノックアウト50によって圧縮される金属板20を軸10の側面に向けてスムーズに圧延することができる。これにより、軸10の形成に必要なノックアウト50の背圧を下げ、軸形成装置100の耐久性を向上することができる。
The
図5は、軸10の直径とノックアウト50の背圧との相関を示す。図中、横軸は軸10の直径を示し、縦軸はノックアウト50によって金属板20にかけられる背圧を示す。尚、背圧はノックアウト50に加える荷重で制御されるので、背圧の単位は荷重[ton]である。例えば、本実施例の軸10は、直径がφ7.4mmであり、ノックアウト50の背圧は、6[ton]である。本図に示すように、ノックアウト50の背圧は軸10の直径の増加に対して単調増加の関係にある。例えば、軸10の軸直径をx、ノックアウト50の背圧をyとすると、両者には、y=10.14xの関係が成立する。
FIG. 5 shows the correlation between the diameter of the
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、金属板20から一工程で軸10を形成することにより、軸10の加工コストを低減する軸形成装置100を提供することができる。
As is clear from the above description, according to the present embodiment, the
更に、他の実施形態に従うと、上記のようにして形成された軸製品99の軸10の先端に、軸10に装着された部材に対する抜け止め部材を装着できるフランジを形成できる。なお、以下の説明において、図1〜図4と共通の部材には共通の参照符号を付して、重複する説明を省く。
Furthermore, according to other embodiment, the flange which can mount | wear with the securing member with respect to the member with which the
図6は、次の工程において使用する打ち抜きダイ210の形状を示す図である。同図に示すように、打ち抜きダイ210は、全体としては立方体の中実な金属塊212であり、その中央に、上面から底面まで貫通した貫通穴214を備えている。貫通穴214の水平断面形状は十字型である。
FIG. 6 is a view showing the shape of the punching die 210 used in the next step. As shown in the figure, the punching die 210 is a solid
一方、図7は、図6に示した打ち抜きダイ210と組み合わせて使用する打ち抜きパンチ220の形状を示す斜視図である。打ち抜きパンチ220は、四角柱状の押圧部222と、前記打ち抜きダイ210の貫通穴214と相補的な断面形状を有する打ち抜き部224とを備えている。ここで、打ち抜き部224の水平断面形状は、貫通穴214に挿入することができる範囲で、貫通穴214と略同じ形状と寸法を有している。従って、貫通穴214に打ち抜き部224を挿入したとき、打ち抜き部224および貫通穴214の間には打ち抜きに適した隙間がある。また、打ち抜き部224の端面の縁部226は鋭利な角に仕上げられている。
On the other hand, FIG. 7 is a perspective view showing the shape of a punching
上記のような打ち抜きダイ210および打ち抜きパンチ220を成形装置に装着するとき、打ち抜きダイ210の貫通穴214の内部に、打ち抜きパンチ220の打ち抜き部224が円滑に貫入するように、相互に位置決めされる。このように装着された打ち抜きダイ210の表面に、軸10の天面が当接するように、図1に示した軸製品99がセットされる。このとき、軸10の天面の中心と、打ち抜きダイ210の貫通穴214の中心とが一致するように、軸製品99は位置決めされる。更に、この状態で打ち抜きパンチ220を降下させると、軸10の天面の一部は打ち抜きパンチ220の打ち抜き部224の断面と同形状に切り抜かれる。
When the punching die 210 and the punching
図8は、上記のような打ち抜き加工により切欠き部12を形成された軸製品99の形状を示す斜視図である。同図に示すように、軸10の天面には、その中央から径方向に放射状に切欠き部12が形成される。換言すると、天面には、4つのセクター状(扇型)の切片14が切り出される。
FIG. 8 is a perspective view showing the shape of the
図9は、次の立ち上げ工程において使用されるバーリングダイ310の形状を示す斜視図である。同図に示すように、バーリングダイ310は、立方体の金属塊312により形成され、その中央には円筒状の内面を有する貫通穴314を備えている。この貫通穴314の内径は、軸10の先端に形成されるセクター状の切片14の外径と実質的に等しい。
FIG. 9 is a perspective view showing the shape of the burring die 310 used in the next startup process. As shown in the drawing, the burring die 310 is formed of a
図10は、図9に示したバーリングダイ310と組み合わせて使用するバーリングパンチ320の形状を示す斜視図である。同図に示すように、バーリングパンチ320は、径の一定した円柱状の直胴部322と、直胴部322の一端に形成された砲弾型の先端部324とを備えている。ここで、直胴部322の外径は、軸10の先端に形成されるセクター状の切片14の内径に略等しい。
FIG. 10 is a perspective view showing the shape of a burring
図11は、上記のようなバーリングダイ310およびバーリングパンチ320を装着した成形装置110により軸製品99を加工する様子を示す断面図である。同図に示すように、軸10は、その天面がバーリングダイ310の上面に当接するようにセットされる。また、軸10の天面の中心とバーリングダイ310の貫通穴314の中心とが一致するようにセットされる。この状態で、バーリングパンチ320を、軸10の内側から、貫通穴314の内部に向かって貫入させると、前工程において天面に形成された各切片14が、貫通穴314の内部で軸10の高さ方向に曲げられる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the
図12は、上記のように加工された軸製品99の形状を示す斜視図である。同図に示すように、軸10の天面に形成されたセクター状の切片14は、それぞれ、天面から軸10の高さ方向に立ち上がっている。ただし、図11からも判るように、天面の周縁部には、一定の幅の領域が変形せずに残されて肩部16が形成されている。
FIG. 12 is a perspective view showing the shape of the
図13は、軸製品99に対する次の工程で使用する予備曲げダイ410の形状を示す斜視図である。同図に示すように、予備曲げダイ410は、各々が半円形の加工面418を有する一対の分割ダイ411、412により形成される。これら分割ダイ411、412が加工面418を有する側方端面で対面しつつ結合されたとき、その上面に対して45°に傾斜した曲げ加工面418と、上面に対して直角に形成された小支持面416とを含む円形の加工部が形成される。この加工部の内径は、図12に示した軸製品99の天面に立ち上がった複数の切片14の外径に略等しい。また、この加工面418の下方には、軸製品99の軸10の側面に相補的な形状を有する大支持面414が形成される。
FIG. 13 is a perspective view showing the shape of the pre-bending die 410 used in the next step for the
図14は、上記予備曲げダイ410と組み合わせて使用する予備曲げパンチ420の形状を示す斜視図である。同図に示すように、予備曲げパンチ420は、全体に円形の水平断面形状を有し、円筒状の直胴部422と、その先端に形成された直胴部422よりも小径の貫入部424とを備えている。貫入部424が形成された直胴部422の端面には、両者の径の差に相当する段差が形成されている。この段差は、直胴部422の側面に対して45°傾斜しており、後述する曲げ加工に寄与する加工面423をなしている。一方、貫入部424の先端周縁部にも傾斜面が形成されているが、これは、貫入部424が軸10の内側に円滑に貫入するように形成された面取り部425である。また、貫入部424は、軸製品99の天面から立ち上がった切片14の内側に貫入できる外径を有している。
FIG. 14 is a perspective view showing the shape of the
図15は、図13および図14に示した予備曲げダイ410および予備曲げパンチ420を用いて予備曲げ加工を実施するときに、軸10の不要な変形を防止するための予備曲げ受け430の形状を示す斜視図である。同図に示すように、予備曲げ受け430は、立方体の金属塊432から突出した円筒状の直胴部434を備えている。また、直胴部434の先端面438は水平で、その中央には、図14に示した予備曲げパンチ420の貫入部424の外径と相補的な内径の陥没部439を備えている。更に、直胴部434上端の周縁部には、後述するように軸10の内側に円滑に挿入できるように面取り部436が形成されている。従って、直胴部434の先端面438は、面取り部436と陥没部439に挟まれた環状の領域だけが水平面をなしている。
FIG. 15 shows the shape of the
図16は、図13〜図15に示した予備曲げダイ410、予備曲げパンチ420および予備曲げ受け430を装着した成形装置120の動作を説明する断面図である。同図に示すように、軸製品99は、その軸10を下方に向けて、内部に予備曲げ受け430を挿入した状態で成形装置120にセットされる。このとき、予備曲げ受け430の直胴部434は、軸10の内面に略密着している。また、直胴部434の先端面438は、軸10の肩部16の裏面に当接している。更に、軸製品99の金属板20部分も、予備曲げ受け430の金属塊432の表面に略密着している。従って、後述するような予備曲げ加工を受けても、軸製品99が、その内側に向かって変形することはない。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the operation of the
また、成形装置120において、予備曲げダイ410を形成する分割ダイ411、412は軸10の側方に、互いに対向して配置される。更に、予備曲げパンチ420は、軸10の下方から、予備曲げ受け430に対向して配置される。このとき、予備曲げ受け430の陥没部439と、予備曲げパンチ420の貫入部424は、互いに同一の軸上に配列されている。
Further, in the
図17は、図16に示した成形装置120において、一対の分割ダイ411、412を互いに近づけて、軸10に当接させると同時に、分割ダイ411、412も相互に当接させた状態を示す。このとき、分割ダイ411、412の大支持面414は、軸10の側面に略密着している。また、分割ダイ411、412の小支持面416は、軸10の切片14の付け根付近に密着している。ただし、この段階では、軸製品99に対して実質的な変形は生じておらず、まだ予備曲げ加工はされていない。
FIG. 17 shows a state in which the pair of split dies 411 and 412 are brought close to each other and brought into contact with the
図18は、図16および図17に示した成形装置120において、予備曲げパンチ420を上昇させて予備曲げ加工を実施している状態を示す断面図である。同図に示すように、軸10の切片14において、その付け根付近は、予備曲げダイ410の小支持面416および予備曲げパンチ420の貫入部424の側面に挟まれ、軸10の天面に対して直立したまま保持されている。これに対して、切片14の先端近傍は、予備曲げパンチ420の加工面423により、予備曲げダイ410の加工面418に押し付けられ、軸10の天面に対して45°の角度をなすまで、軸10の外側に向かって曲げられる。なお、すでに述べた通り、軸製品99の切片14の先端近傍以外の部分は、予備曲げ受け430および予備曲げダイ410に挟まれている。従って、上記の予備曲げ加工により外力が印加されても、切片14の先端以外の部分は全く変形しない。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which the pre-bending process is performed by raising the
図19は、上記のような予備曲げ加工により成形された軸製品99の外形を示す斜視図である。同図に示すように、切片14の各々は、軸10への付け根付近の幅広部15では、軸10の高さ方向に直立している。一方、切片14の先端部17は、軸10の中心から離れる方向に拡げられている。
FIG. 19 is a perspective view showing the outer shape of the
図20は、軸製品99に対する次の工程で使用する仕上げ曲げダイ510の形状を示す斜視図である。同図に示すように、仕上げ曲げダイ510は、各々が半円形の小支持面516を有する一対の分割ダイ511、512により形成される。これら分割ダイ511、512が小支持面516を有する側方端面を対向させつつ結合されたとき、小支持面516に隣接する上面の一部領域が曲げ加工面518となる。小支持面516の内径は、図12に示した軸製品99の天面に立ち上がった複数の切片14の外径に略等しい。また、小支持面516の下方には、軸製品99の軸10の側面に相補的な形状を有する大支持面514が形成される。
FIG. 20 is a perspective view showing the shape of the finish bending die 510 used in the next step for the
図21は、上記仕上げ曲げダイ510と組み合わせて使用する仕上げ曲げパンチ520の形状を示す斜視図である。同図に示すように、仕上げ曲げパンチ520は、全体に円形の水平断面形状を有し、円柱状の直胴部522と、その先端に形成された直胴部522よりも小径の貫入部524とを備えている。貫入部524が形成された側の直胴部522の端面には、両者の径の差に相当する段差が形成されている。この段差は、後述する曲げ加工に寄与する加工面523をなしている。一方、貫入部524の先端周縁部にも傾斜面が形成されているが、これは、貫入部524が軸10の内側に円滑に貫入するように形成された面取り部525である。また、貫入部524は、軸製品99の天面から立ち上がった切片14の内側に貫入できる外径を有している。
FIG. 21 is a perspective view showing the shape of the
図22は、図20および図21に示した仕上げ曲げダイ510および仕上げ曲げパンチ520を用いて仕上げ曲げ加工を実施するときに、軸10の不要な変形を防止するための先端曲げ受け530の形状を示す斜視図である。同図に示すように、仕上げ曲げ受け530は、立方体の金属塊532から突出した円筒状の直胴部534を備えている。また、直胴部534の先端面538は水平で、その中央には、図20に示した仕上げ曲げパンチ520の貫入部524の外径と相補的な内径の陥没部539を備えている。更に、直胴部534上端の周縁部には、後述する仕上げ曲げ加工において軸10の内側に円滑に挿入できるように面取り部536が形成されている。従って、直胴部534の先端面538は、面取り部536と陥没部539に挟まれた環状の領域だけが水平面をなしている。
FIG. 22 shows the shape of the
図23は、図20〜図22に示した仕上げ曲げダイ510、仕上げ曲げパンチ520および仕上げ曲げ受け530を装着した成形装置130の動作を説明する断面図である。同図に示すように、軸製品99は、その軸10を下方に向けて、内部に仕上げ曲げ受け530を挿入した状態で成形装置130にセットされる。このとき、仕上げ曲げ受け530の直胴部534は、軸10の内面に略密着している。また、直胴部534の先端面538は、軸10の肩部16の裏面に当接している。更に、軸製品99の金属板20部分も、仕上げ曲げ受け530の金属塊532の表面に略密着している。従って、後述するような仕上げ曲げ加工を受けても、軸製品99が、その内側に向かって変形することはない。
FIG. 23 is a cross-sectional view for explaining the operation of the
また、成形装置130において、仕上げ曲げダイ510を形成する分割ダイ511、512は軸10の側方に、互いに対向して配置される。更に、仕上げ曲げパンチ520は、軸10の下方から、仕上げ曲げ受け530に対向して配置される。このとき、仕上げ曲げ受け530の陥没部539と、仕上げ曲げパンチ520の貫入部524は、互いに同一の軸上に配列されている。
In the
図24は、図23に示した成形装置130において、一対の分割ダイ511、512を互いに近づけて、軸10に当接させると同時に、分割ダイ511、512自体も相互に当接させた状態を示す。このとき、分割ダイ511、512の大支持面514は、軸10の側面に略密着している。また、分割ダイ511、512の小支持面516は、軸10の切片14の付け根付近に密着している。ただし、この段階では、軸製品99に対して実質的な変形は生じておらず、まだ仕上げ曲げ加工はされていない。
FIG. 24 shows a state where the pair of split dies 511 and 512 are brought close to each other and brought into contact with the
図25は、図23および図24に示した成形装置130において、仕上げ曲げパンチ520を上昇させて仕上げ曲げ加工を実施している状態を示す断面図である。同図に示すように、軸10の切片14において、その付け根付近は、仕上げ曲げダイ510の小支持面516および仕上げ曲げパンチ520の貫入部524の側面に挟まれ、軸10の天面に対して直立したまま保持されている。これに対して、切片14の先端近傍は、仕上げ曲げパンチ520の加工面523により、仕上げ曲げダイ510の加工面518に押し付けられ、軸10の天面に対して90°の角度をなすまで、軸10の外側に向かって曲げられる。なお、すでに述べた通り、軸製品99の切片14の先端近傍以外の部分は、仕上げ曲げ受け530および仕上げ曲げダイ510に挟まれている。従って、上記の仕上げ曲げ加工により外力が印加されても、切片14の先端以外の部分は全く変形しない。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state where the
図26は、上記のような仕上げ曲げ加工により成形された軸製品99の外形を示す斜視図である。同図に示すように、切片14の各々は、軸10への付け根付近の幅広部15では、軸10の高さ方向に直立している。一方、切片14の先端部17は、軸10の中心から離れる方向に拡げられ、天面と平行になるまで拡がってフランジを形成する。従って、先端部17は、立ち上げ工程において起立された切片14(図12)を90°曲げたことになる。
FIG. 26 is a perspective view showing the outer shape of the
上記のように作成された軸製品99では、切片14の先端は、軸10の径内の領域に止まっている。従って、軸10と相補的な形状の軸穴を有する部品、例えば、歯車、カム、レバー等を軸10に挿通させることができる。また、軸10の高さと同じ厚さの部品を装着した後、切片14の幅広部15にCクリップ、Eクリップ等留め具を装着することにより、軸10に装着した部品の脱落を防止できる。さらに、切片14の先端部17および軸10の肩部16の間隔を、これら留め具の厚さと同じにしておくことにより、軸10に装着した部品は軸のガタなしに回転できる。なお、CクリップまたはEクリップは、樹脂、金属等の弾性材料により形成され、幅広部15と同じ内径を有し、軸10の外径よりも大きな外径を有し、一部が切られた環状の部品である。また、幅広部15に対して側方から押し込んで容易に装着できるので、簡単な作業で軸10に部品を取り付けることができる。
In the
なお、上記実施形態では、切片14の曲げ加工を、予備曲げ工程および仕上げ曲げ工程にわけて実施したが、材料の加工性、厚さ等が十分に大きければ、予備曲げ工程を省略して1回の曲げ工程でフランジを形成することができる。
In the above embodiment, the bending process of the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 軸、12 切欠き部、14 切片、15 幅広部、16 肩部、17 先端部、20 金属板、30 ダイ、32、214、314 貫通穴、34 ダイ側R、40 パンチ、42 パンチ側ドーム、44 パンチ側角R、50 ノックアウト、52 ノックアウト側窪み、60 押さえ手段、99 軸製品、100 軸形成装置、110、120、130 成形装置、210 打ち抜きダイ、212、312、432、532 金属塊、220 打ち抜きパンチ、222 押圧部、224 打ち抜き部、226 縁部、310 バーリングダイ、320 バーリングパンチ、322、422、434、522、534 直胴部、324 先端部、410 予備曲げダイ、411、412、511、512 分割ダイ、414、514 大支持面、416、516 小支持面、418、423、518、523 加工面、420 予備曲げパンチ、424、524 貫入部、425、436、517、525、536 面取り部、430 予備曲げ受け、438、538 先端面、439、539 陥没部、510 仕上げ曲げダイ、520 仕上げ曲げパンチ、530 仕上げ曲げ受け 10 shafts, 12 notches, 14 sections, 15 wide parts, 16 shoulders, 17 tips, 20 metal plates, 30 dies, 32, 214, 314 through holes, 34 dies side R, 40 punches, 42 punch side dome , 44 Punch side angle R, 50 Knockout, 52 Knockout side depression, 60 Pressing means, 99 axis product, 100 axis forming device, 110, 120, 130 Molding device, 210 Punching die, 212, 312, 432, 532 Metal lump, 220 punching punch, 222 pressing part, 224 punching part, 226 edge part, 310 burring die, 320 burring punch, 322, 422, 434, 522, 534 straight body part, 324 tip part, 410 preliminary bending die, 411, 412, 511, 512 Split die, 414, 514 Large support surface, 416, 5 16 Small support surface, 418, 423, 518, 523 Machining surface, 420 Pre-bending punch, 424, 524 Penetration part, 425, 436, 517, 525, 536 Chamfering part, 430 Pre-bending receiver, 438, 538 Tip surface, 439 539 Depression, 510 Finish bending die, 520 Finish bending punch, 530 Finish bending receiver
Claims (14)
前記軸の外形と同一の内径を有する貫通穴が形成され、前記貫通穴の上面に、加工すべき前記金属板を支持するダイと、
前記軸の内径と同一の外形を有し、前記貫通穴の上面に支持されている前記金属板を前記貫通穴に押し込むパンチと、
前記ダイの前記貫通穴の内部に設けられ、前記パンチが前記金属板を前記貫通穴に押し込む場合に、前記パンチの先端と対向した状態で前記貫通穴の奥に移動しながら前記金属板に対して背圧をかけることにより、前記パンチの先端に押される前記金属板を前記軸の側面に圧延するノックアウトと
を備える軸形成装置。 A shaft forming device that forms a hollow shaft protruding from the metal plate by pressing the metal plate,
A through hole having the same inner diameter as the outer shape of the shaft is formed, and a die that supports the metal plate to be processed on the upper surface of the through hole;
A punch that has the same outer shape as the inner diameter of the shaft and pushes the metal plate supported on the upper surface of the through hole into the through hole;
Provided inside the through-hole of the die, and when the punch pushes the metal plate into the through-hole, while moving to the back of the through-hole while facing the tip of the punch, A shaft forming apparatus comprising: a knockout that rolls the metal plate pushed by the tip of the punch onto the side surface of the shaft by applying back pressure.
を更に備える請求項1に記載の軸形成装置。 The shaft forming apparatus according to claim 1, further comprising a pressing unit that is provided around the punch and that holds the metal plate supported in a region other than the through hole of the die so as not to float from the die.
前記軸の外形と同一の内径を有する貫通穴が形成されているダイの、前記貫通穴の上面に、加工すべき前記金属板を乗せる準備工程と、
前記軸の内径と同一の外形を有するパンチで前記貫通穴の上面に支持されている前記金属板を前記貫通穴に押し込みながら、前記ダイの前記貫通穴の内部に予め設けられているノックアウトを前記パンチの先端と対向させた状態で、前記金属板に対して前記ノックアウトで背圧をかけることにより、前記パンチの先端に押される前記金属板を前記軸の側面に圧延するパンチ・鍛造工程と
を備える軸形成方法。 A shaft forming method for forming a hollow shaft protruding from the metal plate by pressing the metal plate,
A preparatory step of placing the metal plate to be processed on the upper surface of the through hole of a die in which a through hole having the same inner diameter as the outer shape of the shaft is formed;
While pushing the metal plate supported on the upper surface of the through hole with a punch having the same outer shape as the inner diameter of the shaft, the knockout provided in advance in the through hole of the die is A punching and forging step of rolling the metal plate pushed by the tip of the punch onto the side surface of the shaft by applying back pressure to the metal plate with the knockout in a state of being opposed to the tip of the punch. A shaft forming method provided.
バーリングパンチおよびバーリングダイを用いて、前記切り込みにより画成される複数のセクター状の切片を押し曲げて、前記切片を前記軸の高さ方向に直立させる立ち上げ工程と、
曲げパンチおよび曲げダイを用いて、軸方向に直立する前記切片の先端部を前記軸に対して放射状に曲げ、前記切片に、前記頂面に対して直立する直立部と、前記直立部の先端から放射状に延在する水平部とを形成する曲げ工程と
を更に備える請求項7に記載の軸形成方法。 A punching process using a punch and a die to form three or more linear cuts formed radially from the center of the top surface of the shaft;
Using a burring punch and a burring die to push and bend a plurality of sector-shaped sections defined by the incisions, and to stand up the sections in the height direction of the shaft;
Using a bending punch and a bending die, the tip of the section that stands upright in the axial direction is bent radially with respect to the axis, and the section stands upright with respect to the top surface, and the tip of the upright section The shaft forming method according to claim 7, further comprising a bending step of forming a horizontal portion extending radially from the horizontal portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006000278A JP2006212703A (en) | 2005-01-07 | 2006-01-04 | Device and method for forming shaft |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005003092 | 2005-01-07 | ||
JP2006000278A JP2006212703A (en) | 2005-01-07 | 2006-01-04 | Device and method for forming shaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006212703A true JP2006212703A (en) | 2006-08-17 |
JP2006212703A5 JP2006212703A5 (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=36976335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006000278A Withdrawn JP2006212703A (en) | 2005-01-07 | 2006-01-04 | Device and method for forming shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006212703A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05317955A (en) * | 1992-05-12 | 1993-12-03 | Hitachi Ltd | Method and device for forming collared cylindrical member and collared cylindrical member |
JPH11179452A (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Ricoh Co Ltd | Method for burring binding, binding structure and burring forming punch |
-
2006
- 2006-01-04 JP JP2006000278A patent/JP2006212703A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05317955A (en) * | 1992-05-12 | 1993-12-03 | Hitachi Ltd | Method and device for forming collared cylindrical member and collared cylindrical member |
JPH11179452A (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Ricoh Co Ltd | Method for burring binding, binding structure and burring forming punch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8875555B2 (en) | Bossed disc-like member manufacturing method and bossed disc-like member manufacturing apparatus | |
KR100624654B1 (en) | Metal drag used for processing formed product | |
JPWO2006080356A1 (en) | Press processing device, press processing method, and punched product | |
JP2006272458A (en) | Shaft forming method | |
JP2007175761A (en) | Shaft hole forming method | |
JP2010075931A (en) | Method of press-forming cylindrical metallic part having flange | |
JP5968091B2 (en) | Method for punching a thin metal plate and removing distortion and tool therefor | |
JPH09122783A (en) | Multi stage working press die and pressing method therefor | |
JP2008229710A (en) | Press blanking method | |
JP4483365B2 (en) | Thrust cylindrical roller bearing cage and manufacturing method thereof | |
JP5920765B2 (en) | Press-molded body and method for producing the press-molded body | |
JP2007009989A (en) | Cage for tapered roller bearing and its manufacturing method | |
KR101855929B1 (en) | Manufacturing method for container shaped item such as oil pan | |
KR101473948B1 (en) | Method for manufacturing flange structure | |
JP2006212703A (en) | Device and method for forming shaft | |
JP5157716B2 (en) | Method for manufacturing universal joint yoke | |
JP4609188B2 (en) | Method and apparatus for correcting flange warpage of forged workpiece | |
US11565302B2 (en) | Press working apparatus, and setting method and maintenance method thereof | |
JP4217691B2 (en) | Manufacturing method for cylindrical parts | |
JP2000140976A (en) | Production of parts | |
KR101569353B1 (en) | A method for press forming | |
JP2007283404A (en) | Assembly caulking metallic plate-like body and column-like body, method and apparatus for manufacturing it | |
JP2007275925A (en) | Press machine and pressing method | |
JP2019089078A (en) | Method for forging gear | |
CN101626851A (en) | The manufacture method of annular component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081224 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20120711 |