JP2009208113A - 中空段付軸の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】素材の径に対して大径となる段状大径部を金型の環状空間部の形状に沿って肉くずれのない形状に成形することができるようにする。
【解決手段】対向部に素材１が嵌入される穴部より大径にした環状空間部２を有する上下の金型内３，４に、中実棒状の素材１を保持し、この素材より小径の上下のパンチ５，６にて軸方向から押圧して素材の軸方向両側からパンチによる穴を押し出し成形すると共に、金型の環状空間部に対向する部分で段状に拡径変形させて軸方向中間部に段状大径部を有する中空段付軸の成形方法において、上下の金型３，４を上下方向に離隔した状態にして素材１を保持し、素材を上下のパンチ５，６にて押圧しながら上下の金型を対向方向に押圧するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、軸方向中間部に段状大径部を有する中空段付軸を中実の素材から成形しようとする中空段付軸の成形方法に関するものである。

この種の中空段付軸の成形方法としては、本発明の出願人が先に特許文献１として提案した成形方法がある。

この従来の成形方法にあっては、図１に示すように中実棒状の素材１の軸方向両端側を、対向部に環状空間部２を有する上下の金型３，４にて型締め状態で保持し、ついで素材１より小径の上下のパンチ５，６にて押圧して素材１の軸方向両側からパンチ５，６による穴を押し出し成形すると共に、金型３，４の環状空間部２に対向する部分で段状に膨出変形させて軸方向中間部に段状大径部７を有する中空段付軸の成形するようにしている（特許文献１参照）。

特開２００５−０４０８４２号公報

上記従来の成形方法にあっては、図１に示すように、素材１を型締め状態の金型３，４内に保持し、この状態で軸方向両方からパンチ５，６にて押圧するようにしているため、成型前の素材１の外周面は、金型３，４の環状空間部２に対向する部分以外の部分ａ_１，ａ_２の長さにわたって金型３，４の小径部に接触している。図２に示すように、各パンチ５，６の押圧により、素材１の両端部はこの金型３，４の小径部に沿って後方押出成形されていき、これと共に金型３，４の小径部に接触している部分の肉が環状空間部に対向する部分に移動してこの環状空間内に膨出変形していく。

このときにおいて、上記膨出変形に供される部分の素材に金型３，４の小径部に対する摩擦抵抗が作用し、パンチ５，６による加圧力の多くが上記摩擦抵抗で消費されて、金型３，４の環状空間部２内へ膨出変形させるための力が弱く、そのために図２に示すように、段状大径部７の成形が不完全になりやすく、素材１の径に対して大きな張り出しを持った段状大径部の成形がむずかしいという課題があった。

本発明は上記のことに鑑みなされたもので、素材の径に対して大径となる段状大径部を金型の環状空間部に沿って肉くずれのない形状に成形できるようにした中空段付軸の成形方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る中空段付軸の成形方法は、対向部に素材が嵌入される穴部より大径にした環状空間部を有する上下の金型内に、中実棒状の素材を保持し、この素材より小径の上下のパンチにて軸方向から押圧して素材の軸方向両側からパンチによる穴を押し出し成形すると共に、金型の環状空間部に対向する部分で段状に拡径変形させて軸方向中間部に段状大径部を有する中空段付軸の成形方法において、上下の金型を上下方向に離隔した状態にして素材を保持し、素材を上下のパンチにて押圧しながら上下の金型を対向方向に押圧するようにした。

本発明によれば、上下のパンチによる穴の押し出し成形時には、素材の軸方向中間部の外周面が上下の金型の対向部に設けられた環状空間部の軸方向の幅より広い幅にわたって開放されていることにより、この部分の肉には金型の小径部内面との摩擦力が作用せず、また上下のパンチによる穴の押し出し成形による中間部の膨出変形が環状空間の幅より広い幅にわたって行われることにより、素材に対するパンチによる摩擦力が素材を据え込む力に利用されて、上記開放部分での膨出変形を容易に行うことができる。

また上記したように素材の中間部での膨出変形が、環状空間部の幅より広い幅で行われることにより、この部分での膨出変形量も多くなり、両金型の型締め状態での環状空間部での成形を密に行うことができて、段状大径部に肉くずれのない中空段付軸を成形することができる。

本発明の実施の形態を図３から図５に基づいて説明する。なお、この実施の形態は図１、図２に示した従来の技術のものと同一部材を用いて説明する。

図３は素材１の素材１の金型３，４内での保持状態を示すもので、上下の金型３，４が対向間隔Ｌにわたって離隔した型開き状態で、この両金型３，４内に素材１を保持する。そしてこの状態で素材１の両端に上下のパンチ５，６を当接する。

この状態での素材１の金型３，４の小径部との嵌合長さａ_１´，ａ_２´は、図に示した従来の場合の嵌合長さａ_１，ａ_２のそれぞれに対して金型３，４の対向間隔Ｌの１／２ずつ少なくなっている。そして素材１の中間部は、金型３の段状空間部２の幅に上記対向間隔Ｌを加えた広い範囲にわたって開放されている。

図４は金型３，４及びパンチ５，６による成形の中間工程を示すもので、金型３，４とパンチ５，６とを同時に、あるいはパンチ５，６を先行させて作動する。

かくすることにより、上下のパンチ５，６にて押圧された素材１の端部の肉は、後方押出により筒状に成形されると共に、金型３の段状空間部２および作動途中の金型３，４の間とで作る空間側へ向けて移動して、この空間内に上記金型３の環状空間部２の幅より広い幅にわたって膨出する。

このときにおいて、素材１の中間部の外周面が金型３の段状空間部２の幅より広い幅にわたって開放されていることにより、この部分の肉には金型３，４の小径部と素材１との嵌合部における摩擦力が作用せず、また素材１に対するパンチ５，６による摩擦力を素材１が据え込む力に利用されて、上記開放部分での膨出変形が容易に行われると共に、金型３の段状空間部２の幅より広い幅にわたって膨出変形される。

このときの膨出変形が、環状空間部２の幅より広い幅で行われることにより、この部分での膨出変形量が図１に示した従来の方法に比べて多くなる。

上記のようにして素材１の中間部外側への膨出体積が金型３の大径空間部２の空間容積と同一になった状態、あるいはわずかに小さい状態で図５に示すように金型３，４を型締めする。これにより、上記膨出体積が空間容積と同一である状態では金型３の大径空間部２内に充満し、小さい場合にはパンチ４，５をさらに押圧して大径部２へ肉を移動する。

このようにして金型３，４の環状空間部２に素材１の肉が充満して上記環状空間部２の形状に沿う形状の段状大径部７が成形される。

この状態で、例えば下側のパンチ６を後退させた状態で上側のパンチ５を押し下げることにより、両パンチ５，６の先端間に成形された栓部分８が打ち抜かれて軸方向に連続した中空部とすることができる。

図に示した実施の形態では、環状大径部２を一方の金型３に設けたが、この環状大径部２は双方の金型３，４の対向部に設けてもよい。

また上記実施の形態において、金型３，４内での素材１の保持は、この素材１の成形に従って下動するノックアウトにて保持するようにしてもよい。

従来の成形方法の素材の保持状態と中間工程を示す断面図である。 従来の成形方法の成形終了工程を示す断面図である。 本発明方法での素材の保持状態を示す断面図である。 本発明方法での中間工程を示す断面図である。 本発明方法での成形終了工程を示す断面図である。

符号の説明

１…素材、２…環状空間部、３，４…上下の金型、５，６…上下のパンチ、７…段状大径部、８…栓部分。

Claims (1)

1. 対向部に素材が嵌入される穴部より大径にした環状空間部を有する上下の金型内に、中実棒状の素材を保持し、この素材より小径の上下のパンチにて軸方向から押圧して素材の軸方向両側からパンチによる穴を押し出し成形すると共に、金型の環状空間部に対向する部分で段状に拡径変形させて軸方向中間部に段状大径部を有する中空段付軸の成形方法において、
   上下の金型を上下方向に離隔した状態にして素材を保持し、素材を上下のパンチにて押圧しながら上下の金型を対向方向に押圧するようにした
   ことを特徴とする中空段付軸の成形方法。

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