JP2007283388A - Axle case manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラック駆動軸などを収容する車軸ケースの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an axle case that accommodates a truck drive shaft and the like.
従来、トラック駆動軸を収容する車軸ケースとして、長手方向の中央部にディファレンシャルなどを収容するバンジョー部が設けられた車軸ケースが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an axle case that accommodates a track drive shaft, an axle case is known in which a banjo portion that accommodates a differential or the like is provided in a central portion in a longitudinal direction.
そのような車軸ケースを、板材プレス成形品の溶接組立により製造する代表的な工法として、上下2枚の側板部材という部品(板材プレス成形品)を接合して車軸ケースを構成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a typical method of manufacturing such an axle case by welding assembly of plate material press-formed products, a method of constructing an axle case by joining parts (plate material press-formed products) of two upper and lower side plate members has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
図8に示すように、従来、側板部材91は、側板部材91を展開した形状のブランク材92などを、図7に示すような金型93を用いて、バンジョー部94や直管部95がフランジにより構成されたチャネル形状にプレス成形し、製造されている。
As shown in FIG. 8, conventionally, the
しかし、従来の側板部材の製造方法では、ブランク材92をプレス曲げ加工する際に、直管部95のフランジが伸びフランジ成形となり、材厚が薄くなってしまうという問題があった(図8において符号Dで示す)。そのため、車軸ケースの長さや形状によってはプレス成形時に割れが生じる虞がある。
However, in the conventional method of manufacturing the side plate member, when the blank material 92 is press-bended, the flange of the
そこで、このような伸びフランジ成形による割れ対策、ならびに側板部材の材料歩留まり向上を目的として、図9に示すような三角板96を使用する製造方法が提案されている(特許文献2参照)。
Therefore, a manufacturing method using a
しかしながら、図9の製造方法では、伸びフランジ成形となる箇所を別部品の三角板96とするので、プレス成形時にフランジが薄肉化する問題はないものの、溶接が複雑になり溶接部の信頼性を確保するのが難しいという問題がある。
However, in the manufacturing method of FIG. 9, the part to be stretched flange molding is a
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、溶接部の信頼性の向上と、プレス成形時の割れ防止とを図ることができる車軸ケースの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an axle case that can solve the above-described problems and can improve the reliability of a welded portion and prevent cracking during press molding.
上記目的を達成するために本発明は、ディファレンシャルを収容するための穴部が開口するバンジョー部とそのバンジョー部から車軸の軸方向両側に各々延出する直管部とを有する車軸ケースを、半割形状の側板部材同士を接合して製造するに際して、その側板部材を、ブランク材からプレス成形にて形成する車軸ケースの製造方法において、予め上記ブランク材のプレス成形により各直管部となる箇所の上記穴部側の端部に、増肉部を各々設け、そのブランク材を、チャンネル状に曲げ加工して上記バンジョー部および直管部をなすフランジを各々形成すると共に、上記バンジョー部を下方に、かつ両直管部を各々上方に押してV字状に曲げ加工し、そのV字状の成形材を上方から押して、両直管部を、上記バンジョー部側の端部を支点に下方に各々曲げて両直管部の軸線を一致させると共に長手方向に伸ばし、かつ長手方向に直管部を伸ばす際に、上記増肉部を、上記直管部のフランジに向けて押し込むものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an axle case having a banjo part in which a hole for accommodating a differential is opened and a straight pipe part extending from the banjo part to both sides in the axial direction of the axle. In the manufacturing method of the axle case in which the side plate members are formed from the blank material by press molding when the split side plate members are joined to each other, each straight pipe portion is formed by press forming the blank material in advance. A thickened portion is provided at each end of the hole portion, and the blank material is bent into a channel shape to form flanges that form the banjo portion and the straight pipe portion, and the banjo portion is disposed below. Then, both straight pipe parts are pushed upward to bend into a V shape, the V-shaped molding material is pushed from above, and both straight pipe parts are used with the end on the banjo part side as a fulcrum. When the straight pipe part is bent in each direction and the axes of both straight pipe parts are aligned and extended in the longitudinal direction, and the straight pipe part is extended in the longitudinal direction, the increased thickness part is pushed toward the flange of the straight pipe part. is there.
好ましくは、上記ブランク材のV字状曲げ加工は、両直管部のなす角度を120〜150°となるよう曲げ加工するものである。 Preferably, the V-shaped bending process of the blank material is performed such that the angle formed by both straight pipe portions is 120 to 150 °.
本発明によれば、溶接部の信頼性の向上と、プレス成形時の割れ防止とを図ることができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, the excellent effect of improving the reliability of the welded portion and preventing cracking during press molding is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態の車軸ケースの製造方法は、例えば、トラック駆動軸の車軸ケース(アクスルハウジング)を対象とする。 The axle case manufacturing method of the present embodiment is intended for an axle case (axle housing) of a truck drive shaft, for example.
まず、図1に基づき、本実施形態の車軸ケースを説明する。 First, the axle case of this embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、車軸ケース1は、ディファレンシャルが収容されるバンジョー部2と、そのバンジョー部2から車軸の軸方向両側に各々延出し、車軸が収容される直管部3とを有する。
As shown in FIG. 1, the
直管部3は、車軸ケース1の両端部に形成された円管部32、32と、それら円管部32、32とバンジョー部2とを結ぶ角管部31、31とで構成される。
The
バンジョー部2には、ディファレンシャルを車軸ケース1内に格納するための穴部21が形成され、全体として上下に突出するリング状に形成される。バンジョー部2の穴部21は図示しない蓋部材が取り付けられ閉塞されるようになっている。
The banjo portion 2 is formed with a
本実施形態では、以上の車軸ケース1が、半割形状の側板部材6、6を接合して形成される。その側板部材6は、車軸ケース1を、軸方向に沿って2分割した形状(図1において上下2分割形状)を有する。
In the present embodiment, the
側板部材6は、フランジにて構成されたチャンネル形状(樋形状)を有し、そのフランジにより両直管部3、3とバンジョー部2の上半分(または、下半分)が形成される。
The
次に、図2から図4に基づいて、本実施形態の車軸ケース1の製造装置について説明する。
Next, the manufacturing apparatus of the
車軸ケース1の製造装置は、図4に示すブランク材4をV字状の成形材5(中間材)にプレス成形するためのベンド金型7(図2参照)と、V字状成形材5を側板部材6にプレス成形するためのリストライク金型8(図3参照)とを備える。
A manufacturing apparatus for the
図2に示すようにベンド金型7は、ホルダー71内に保持されたベンドパッド72および一対のベンドダイ73(図2では、一方のみ示す)と、それらベンドパッド72およびベンドダイ73上に載置されたブランク材4を押圧するV字状パンチ74とを備える。
As shown in FIG. 2, the bend mold 7 is placed on the
V字状パンチ74の下面は、長手方向の中央部に設けられ下方に凸な湾曲部成形面741と、その湾曲部成形面741から長手方向両側に、かつ上方に向けて所定の成形角で傾斜して各々延出する傾斜部成形面742とを有する。
The lower surface of the V-shaped punch 74 is provided at a central portion in the longitudinal direction and has a curved curved
ベンドダイ73は、ベンドパッド72の幅方向両側に各々配置され、それらベンドパッド72の上面721およびベンドダイ73の側面731が、全体として断面コ字状の成形面をなす。
The
本実施形態では、ベンドパッド72の成形面(上面)721およびV字状パンチ74の傾斜部成形面(下面)742とは、同じ傾斜角(成形角、図において符号Cで示す)を有する。図例では、傾斜角は、水平面に対して、15〜30°に設定される。
In the present embodiment, the forming surface (upper surface) 721 of the
図3に示すように、リストライク金型8は、ホルダー81内に保持されたリストライクパッド82および一対のリストライクダイ83(図3では、一方のみ示す)と、それらリストライクパッド82およびリストライクダイ83上に載置されたV字状成形材5を押圧するリストライクパンチ84とを備える。
As shown in FIG. 3, the wrist-like mold 8 includes a wrist-
リストライクパンチ84は、V字状成形材5の内面51(図4参照)を押圧するためのリストライク成形部85と、そのリストライク成形部85の上方に幅方向外側に突出させて設けられ、V字状成形材5の上端面52(図4参照)を上方から押圧するためのリストライク段差部86とを有する。
The wrist-
リストライク段差部86の下面は、長手方向の中央部に設けられ下に凸な略半円状(側面視)のバンジョー部成形面861と、そのバンジョー部成形面861から長手方向両側に水平に各々延出する直管部成形面862とにて構成される。
The lower surface of the wrist-like
リストライクダイ83は、リストライクパッド82の幅方向両側に各々配置され、それらリストライクパッド82の上面821および一対のリストライクダイ83の側面831が、成形面をなす。
The wrist-
次に、本実施形態の車軸ケース1の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
車軸ケース1の製造方法は、図1に示すように、ディファレンシャルを収容するための穴部21が開口するバンジョー部2とそのバンジョー部2から車軸の軸方向両側に各々延出する直管部3とを有する車軸ケース1を、半割形状の側板部材6、6同士を接合して製造するに際して、その側板部材6を、ブランク材4からプレス成形にて形成するものである。
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the
図4の上段に示すように、本実施形態では、予めブランク材4のプレス成形により各直管部3となる箇所の穴部21側の端部に、増肉部41を各々設ける(ブランク工程)。
As shown in the upper part of FIG. 4, in the present embodiment, each of the thickened portions 41 is provided in advance at the end portion on the
そのブランク工程では、板材を型などにて打ち抜いて、側板部材6を展開した形状のブランク材4を形成するが、本実施形態では、展開形状に増肉部41を合わせた大きさに板材を打ち抜くことで、ブランク材4に増肉部41を設ける。例えば、図8の上段に示す従来の製造方法のブランク材92の寸法に対して、図4の上段のように増肉部41(リストライク用材料)を付加した寸法で板材を打ち抜いて、ブランク材4を形成する。
In the blanking process, the plate material is punched out with a mold or the like to form the
次に、図4の中段に示すように、ブランク材4を、チャンネル状(樋状)に曲げ加工してバンジョー部2および直管部3をなすフランジを各々形成すると共に、バンジョー部2を下方に、かつ両直管部3、3を上方(チャンネルの開放側)に各々押して、全体として長手方向中央部が下方に湾曲したV字状に曲げ加工する(V字状曲げ工程)。
Next, as shown in the middle part of FIG. 4, the
そのV字状曲げ工程では、図2に示したベンド金型7を用いて、ブランク材4をV字状成形材5にプレス成形する。
In the V-shaped bending step, the
具体的には、ベンドパッド72およびベンドダイ73上にブランク材4を載置し、その後、V字状パンチ74を下降させて、ブランク材4を下方に押圧する。
Specifically, the
このとき、ブランク材4は断面コ字状にプレス成形されて、幅方向両側にフランジが各々形成される。また、V字状パンチ74の湾曲部成形面741によりバンジョー部2の下方(チャンネルの外側)に突出する湾曲部が形成される。傾斜部成形面742およびベンドパッド72の成形面721により、両直管部3、3が、バンジョー部2側の端部を基点に上方に傾斜するよう各々曲げ加工される。
At this time, the blank 4 is press-molded in a U-shaped cross section, and flanges are formed on both sides in the width direction. Further, a curved portion projecting below the banjo portion 2 (outside the channel) is formed by the curved
これにより、断面コ字状、かつ側面視V字状の成形材5が形成される。 Thereby, the molding material 5 having a U-shaped cross-section and a V-shape in side view is formed.
ここで、本実施形態のV字状曲げ工程では、V字状曲げの成形角度(両直管部3、3がなす角度、或いは直管部3と水平面のなす角)が、後述する2工程目のリストライク工程で、材料の押し込みと伸びフランジ成形のタイミングが同じになるように、設定される。図例では、両直管部3、3の角度(両直管部3、3の軸線の交差角)が120〜150°となるように、ブランク材4をV字状に曲げ加工する。つまり、1工程目のV字状曲げ工程では、各直管部3と水平面のなす角(成形角度、図5において符号Cで示す)が、15〜30°の範囲で調整される。
Here, in the V-shaped bending process of the present embodiment, the V-shaped bending forming angle (the angle formed by the
次に、図4の下段および図5に示すように、V字状成形材5を上方から押して、両直管部3、3を、バンジョー部2側の端部を支点に下方に各々曲げて両直管部3、3の軸線を略一致させると共に、それら直管部3、3を各々長手方向外側に伸ばす。さらに、直管部3を長手方向に伸ばす際に、増肉部41を、直管部3のフランジに向けて押し込む(リストライク工程)。
Next, as shown in the lower part of FIG. 4 and FIG. 5, the V-shaped molding material 5 is pushed from above, and both
そのリストライク工程では、図3に示したリストライク金型8を用いて、V字状成形材5を側板部材6にプレス成形する。
In the wrist-like process, the V-shaped molding material 5 is press-molded on the
具体的には、リストライクパッド82およびリストライクダイ83上にV字状成形材5を載置し、その後、リストライクパンチ84を下降させて、リストライク成形部85によりV字状成形材5を内面51側から押圧すると共に、リストライク段差部86によりV字状成形材5の上端面52を下方に押圧する。
Specifically, the V-shaped molding material 5 is placed on the wrist-
このとき、図5に示すように、直管部3は、バンジョー部2側の外面がリストライクパッド82の成形面821により拘束され、その状態で、リストライクパンチ84の直管部成形面862により、直管部3の先端側(長手方向外側)の上端面52が下方に押される。
At this time, as shown in FIG. 5, the
これにより、直管部3は、バンジョー部2側の端部を中心に下方に曲がり、直管部3におけるバンジョー部2近傍のフランジが、長手方向に引き伸ばされて、伸びフランジ成形される。
Thereby, the
フランジが伸ばされるのと同時に、リストライクパンチ84のバンジョー部成形面861により、増肉部41が穴部21側から直管部3のフランジ側(長手方向外側)に向けて押し込まれる。
At the same time as the flange is extended, the thickened portion 41 is pushed from the
これにより、伸びフランジ成形される直管部3のフランジに、増肉部41の材料が送り込まれるので、伸びフランジ成形箇所(図5において符号Dで示す)の薄肉化が抑制される。その結果、伸びフランジの板厚減少が少なくなり、割れが防止される。
Thereby, since the material of the thickening part 41 is sent into the flange of the
リストライクパンチ84が下死点に達すると、図4の下段に示すような側板部材6が形成される。
When the
その後は、プレス成形された一対の側板部材6、6を、溶接などにて接合し、図示しない蓋部材をして、車軸ケース1が製造される(図1参照)。
Thereafter, a pair of press-molded
このように本実施形態では、トラック駆動軸の車軸ケース1を上下2分割の側板部材6(板材プレス成形品)を用いて製造するに際して、その側板部材6をプレス加工するときに、伸びフランジ成形となる直管部3の割れを防止することができる。
Thus, in this embodiment, when manufacturing the
その結果、従来、プレス成形が困難な形状であったトラック駆動軸の車軸ケース1の側板部材6がプレス成形可能となり、プレス製品の設計自由度が増す。
As a result, the
また、図9に示すような三角板96を用いないので、溶接が単純になり、溶接部の信頼性を向上させることができる。
Further, since the
ところで、従来、例えば、図8に示した製造方法では、図7の金型でブランク材92をプレス成形した後、そのプレス成形品を、さらに、仕上げ成形(フォーム)と円管部(板端面)の成形を行うために、2工程目にリストライクをするようにしている。 By the way, conventionally, for example, in the manufacturing method shown in FIG. 8, after the blank material 92 is press-molded with the mold of FIG. 7, the press-molded product is further subjected to finish molding (form) and a circular pipe portion (plate end surface). ) Is performed in the second step.
本実施形態の製造方法は、2工程目にフォームおよびリストライク(仕上げ成形)を同時に行うことが可能なので、従来工法と同じ工程数で同様の成形が可能である。 Since the manufacturing method of this embodiment can simultaneously perform foaming and restructuring (finish molding) in the second step, the same molding can be performed with the same number of steps as in the conventional method.
つまり、本実施形態では、プレス加工工程が2工程となるが、2工程目に側板部材6の仕上げと端面(円管部32)のリストライク加工とが可能なので、従来工法のように側板部材の成形(フォーム)および板端面リストライクを2工程で実施している場合と、同じ工程数で側板部材6を製造可能であり、金型費、加工費は同様に抑えられる。
That is, in this embodiment, the press working step is two steps. However, since the
ここで、本実施形態の車軸ケースの製造方法による薄肉化抑制効果を確認すべく、上述した図8の従来の製造方法との比較を、シミュレーションにより行った。そのシミュレーションでは、図6に示すようにφ145mmの側板部材6をプレス成形することを模擬した。
Here, in order to confirm the thinning suppression effect by the manufacturing method of the axle case of this embodiment, the comparison with the conventional manufacturing method of FIG. 8 mentioned above was performed by simulation. In the simulation, it was simulated that the
本実施形態の製造方法の場合、直管部のフランジの板厚最大減少率が12.8%であった(図6において符号Dで示す)。従来の製造方法の場合、板厚の最大減少率が16.6%であった。この結果から、本実施形態の車軸ケースの製造方法では、従来の製造方法と比べて直管部のフランジの板厚減少を抑制でき、割れを防止できることが分かる。 In the case of the manufacturing method of this embodiment, the plate thickness maximum reduction rate of the flange of the straight pipe portion was 12.8% (indicated by reference sign D in FIG. 6). In the case of the conventional manufacturing method, the maximum reduction rate of the plate thickness was 16.6%. From this result, it can be seen that the axle case manufacturing method of the present embodiment can suppress a reduction in the plate thickness of the flange of the straight pipe portion and can prevent cracking as compared with the conventional manufacturing method.
このように本実施形態では、直管部のフランジの板厚減少を抑制することができ、割れを防止することができる。 Thus, in this embodiment, the plate | board thickness reduction | decrease of the flange of a straight pipe part can be suppressed, and a crack can be prevented.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.
例えば、本発明は、伸びフランジ成形されるチャンネル形状部品でフランジ高さが変化しているために、伸びフランジ部にひずみが集中して割れを生じるような部品の成形に応用可能である。 For example, the present invention can be applied to the molding of a part in which the flange height changes in a channel-shaped part that is stretch-flange-molded, so that strain concentrates on the stretch-flange portion and a crack occurs.
1 車軸ケース
2 バンジョー部
3 直管部
4 ブランク材
5 V字状成形材
6 側板部材
21 穴部
41 増肉部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
予め上記ブランク材のプレス成形により各直管部となる箇所の上記穴部側の端部に、増肉部を各々設け、
そのブランク材を、チャンネル状に曲げ加工して上記バンジョー部および直管部をなすフランジを各々形成すると共に、上記バンジョー部を下方に、かつ両直管部を各々上方に押してV字状に曲げ加工し、
そのV字状の成形材を上方から押して、両直管部を、上記バンジョー部側の端部を支点に下方に各々曲げて両直管部の軸線を一致させると共に長手方向に伸ばし、かつ長手方向に直管部を伸ばす際に、上記増肉部を、上記直管部のフランジに向けて押し込むことを特徴とする車軸ケースの製造方法。 An axle case having a banjo part with a hole for accommodating a differential and a straight pipe part extending from the banjo part to both sides in the axial direction of the axle is manufactured by joining halved side plate members together. In doing so, in the method of manufacturing an axle case, the side plate member is formed from a blank material by press molding.
In each end of the hole portion side of the portion to be a straight pipe portion by press molding of the blank material in advance, a thickened portion is provided,
The blank is bent into a channel shape to form flanges forming the banjo part and the straight pipe part, and the banjo part is pushed downward and both straight pipe parts are pushed upward to bend in a V shape. Processed
The V-shaped molding material is pushed from above, and both straight pipe parts are bent downward with the end on the banjo part side as a fulcrum so that the axes of both straight pipe parts coincide and extend in the longitudinal direction. A method for manufacturing an axle case, wherein when the straight pipe portion is extended in a direction, the thickened portion is pushed toward a flange of the straight pipe portion.
The method for manufacturing an axle case according to claim 1, wherein the blank material is bent so that an angle formed by both straight pipe portions is 120 to 150 °.
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