JP2013043200A

JP2013043200A - 鍔付き多角形状部品の製造方法

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Publication number: JP2013043200A
Application number: JP2011182702A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Tejima; 政和手島
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-03-04
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: JP5824291B2

Abstract

【課題】多角形部の角部を精度良く成形することができる鍔付き多角形状部品の製造方法を提供する。
【解決手段】軸状のブランク１aを据え込み、このブランク１aの所定箇所に多角形部３と鍔部４を合わせた体積を有し、かつ多角形部３の外接円にほぼ等しい直径を有して成る円柱状部５を予備成形する。次に、ダイに設けられた多角形凹部に前記円柱状部５を絞って多角形部３を成形する。最後に、前記多角形部３の絞りに伴って生じた余肉を含む前記円柱状部５の残余の部分を据え込んで鍔部４を成形する。このように外接円にほぼ等しい直径の円柱状部５を絞り成形することにより、多角形部３の角部には十分に肉が回り、多角形部３を精度良く成形することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、多角形部に連設して鍔部が設けられた鍔付き多角形状部品の製造方法に関する。

従来、多角形状部品の多角形部は、特許文献１や特許文献２に示されたトリミング加工法によって製造されている。このトリミング加工法は、多角形部の外接円以上の直径の円柱状に予備成形されたブランクの外周をトリミングパンチにより切り落として所望の多角形部を得るものである。このようなトリミング加工法を用いることにより、多角形部の角部分を丸みを帯びない正確な形状に仕上げることができる。しかし、多角形部の一端に外方に張り出す鍔部が一体成形されている鍔付き多角形状部品を成形する場合は、鍔部があることでブランクの余肉を切り落とすことができないため、前述のトリミング加工法を用いることができない。そこで、このような鍔付き多角形状部品は、通常、据え込みにより圧造成形されている。すなわち、まず、図５（ａ）に示すように、軸上の所定箇所に多角形部と鍔部を合わせた体積を有し、かつ多角形部の内接円にほぼ等しい直径を有して成る円柱状部１１を予備成形したブランク１０ａを据え込み成形する。次に、図５（ｂ）に示すように、円柱状部１１を多角形部と鍔部に相当する形状の凹部を備えたダイ（図示せず）に据え込み、円柱状部１１を多角形部１２と鍔部１３に成形する。

特公平３−３７８１２号公報特許第３６５６１８０号公報

しかし、上記従来の鍔付き多角形状部品の製造方法においては、多角形部１２の内接円の直径の円柱状部１１をダイに据え込むため、ダイにおけるブランク１０ａの肉の流れが不十分となり、図５（ｂ）に示すように、特に多角形部１２の角部への肉の流れが不足して多角形部１２を正確に成形することができなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、多角形部の角部を精度良く成形することができる鍔付き多角形状部品の製造方法の提供を目的とする。この目的を達成するために本発明は、多角形部と、この多角形部に連設するとともに多角形部から外方に張り出す鍔部とを軸線上に一体成形して成る鍔付き多角形状部品の製造方法であって、軸状のブランクを据込み、このブランクの所定箇所に多角形部と鍔部を合わせた体積を有し、かつ多角形部の外接円にほぼ等しい直径を有して成る円柱状部を予備成形し、ダイに設けられた多角形部に相当する形状の多角形凹部に前記円柱状部を絞り込んで多角形部を成形し、前記多角形部の絞り成形に伴って生じる余肉を含む前記円柱状部の残余の部分を据え込んで鍔部を成形することを特徴とする。

本発明によれば、ブランクに多角形部の外接円にほぼ等しい直径の円柱状部を予備成形し、この円柱状部を絞りながら据え込んで多角形部を成形するものであるため、ダイにおけるブランクの肉の流れが十分となり、特に多角形部の角部を肉がしっかり回った正確な形状に圧造成形することができる。また、多角形部を絞り成形することにより、トリミング加工に比べて多角形部の表面を滑らかに成形することができ、鍔付き多角形状部品の美観を向上することができるとともに、表面の磨き工程などの後工程をなくして、鍔付き多角形状部品の製造を効率化できる等の利点もある。さらに、絞りによって生じた余肉を鍔部の成形に利用しているため、材料の損失のない鍔付き多角形状部品の圧造成形を実現することが可能となる等の利点もある。

鍔付き多角形状部品の一例を示す図であって、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は斜視図である。本発明に係る鍔付き多角形状部品の製造方法におけるブランクの形態変化を示す説明図である。本発明に係る鍔付き多角形状部品の製造方法の工程説明図である。本発明に係る鍔付き多角形状部品の製造方法の工程説明図である。本発明に係る鍔付き多角形状部品の製造方法の工程説明図である。従来の鍔付き多角形状部品の製造方法の説明図である。

図１において、１は本発明に係る製造方法で製造された鍔付き多角形状部品（以下、単に部品という）の一例である。この部品１は、中実軸２の途中に軸線と直交する断面形状を六角形と成した多角形部３を成形し、この多角形部３の一端に鍔部４を一体成形して構成される。鍔部４は、多角形部３の外方に張り出しており、軸線に直行する断面形状が円形を成すよう構成されている。また、中実軸２の鍔部４に連設する軸部２ａは、多角形部３に連設する軸部２ｂよりも太い直径に構成されており、これら両軸部２ａ，２ｂには、後工程でねじ山が転造成形される。

前記部品１を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、軸部２ａ，２ｂと、これに挟まれた円柱状部５とが一体に予備成形されたブランク１ａを得る。具体的には、図３（ａ）に示すように軸状のブランク１ａを分割ダイ２０，２１にセットし、このブランク１ａの一端をノックアウトピン２２で規制する。この状態で、図３（ｂ）に示すように、パンチ２３で押圧して据え込み成形する。これにより得られたブランク１ａの円柱状部５は、多角形部３と鍔部４とを合わせた体積を有し、その直径が、多角形部３の外接円にほぼ等しい直径、好ましくは同外接円よりも僅かに小さい直径になるように成形されている。また、この円柱状部５の軸部２ｂ側の端部は直径が徐々にすぼまるテーパに成形されており、後述の絞り工程においてダイ３０の多角形凹部３２への圧入が円滑に行われるように構成されている。

次に、図２（ｂ）に示すように、ブランク１ａに多角形部３を絞り成形する。ここで用いるダイ３０には、図４（ａ）に示すように、開口側から順に、多角形部３の外接円とほぼ等しい直径で前記円柱状部５が嵌合可能に構成された円柱状凹部３１と、多角形部３に近似する形状の多角形凹部３２と、軸部２ｂが嵌合する穴部３３とが連設されている。また、このダイ３０に対向する位置にはブランク１ａをダイ３０に押圧するためのパンチ４０が設けられており、このパンチ４０には軸部２ａが嵌合する穴部４１が設けられている。前記穴部３３と穴部４１には、それぞれノックアウトピン３４，４２が常時挿通・位置決めされており、圧造時、このノックアウトピン３４，４２によってブランク１ａの軸部２ａ，２ｂが軸方向に延びないように規制できるよう構成されている。

ブランク１ａに多角形部３を絞り成形するには、図４（ｂ）に示すように多角形凹部３２の開口端に前記ブランク１ａの円柱状部５を載置し、この状態で図４（ｃ）に示すように、軸部２ａ，２ｂの各軸端をノックアウトピン３４，４２で規制し、パンチ４０を下降させて円柱状部５をダイ３０に押圧する。これにより、多角形部３の外接円とほぼ等しい直径の円柱状部５は、多角形凹部３２に絞り込まれ、これによって多角形部３が成形される。この時、円柱状部５はテーパになった端部から多角形凹部３２に絞り込まれるため、多角形凹部３２による絞りが円滑に行われる。また、多角形部３の外接円とほぼ等しい直径の円柱状部５を多角形凹部３２で絞ることにより、角部に丸みのない正確な形状の多角形部３を成形することができる。この多角形部３の絞り成形に伴って円柱状部５には余肉が生じるが、この余肉は円柱状部５の残余の部分、すなわちパンチ側の部分に寄せられる。ここは円柱状凹部３１に規制されていることから、余肉は同凹部３１に沿って円柱状部５の残余の部分と一体となって円柱状に成形される。

最後に、図２（ｃ）に示すように鍔部４を据え込み成形して部品１を得る。ここで用いるダイ５０には、図５（ａ）に示すように、開口側から順に、鍔部４に相当する形状の環状凹部５１と、多角形部３に相当する形状の多角形凹部５２と、軸部２ｂが嵌合する穴部５３とが連設されている。また、このダイ５０に対向する位置にはブランク１ａをダイ５０に押圧するためのパンチ６０が設けられており、このパンチ６０には軸部２ａが嵌合する穴部６１が設けられている。前記穴部５３と穴部６１には、それぞれノックアウトピン５４，６２が常時挿通・位置決めされており、圧造時、このノックアウトピン５４，６２によってブランク１ａの軸部２ａ，２ｂが軸方向に延びないように規制できるよう構成されている。

多角形部３が絞り成形されたブランク１ａに鍔部４を成形するには、図５（ｂ）に示すように多角形凹部５２に前記ブランク１ａの多角形部３を嵌合し、この状態で図５（ｃ）に示すように、軸部２ａ，２ｂの各軸端をノックアウトピン５４，６２で規制し、パンチ６０を下降させて円柱状部５をダイ５０に押圧する。これにより、前述の多角形部３の絞り成形で残った円柱状部５は環状凹部５１に沿って変形し、これにより鍔部４が成形される。このように、多角形部３の絞り成形時に生じた余肉を鍔部４の据え込み成形に利用しているため、材料損失のない部品１の圧造成形を実現することができる。また、この工程では多角形凹部５２に多角形部３を押圧して仕上げることができ、多角形部３の精度をさらに高めることができる。

なお、本発明の実施の形態では、多角形部３が六角形の部品について説明したが、多角形部は例えば五角形や八角形など、他の多角形状の部品であっても得られる効果は同様である。

１部品
１ａブランク
２中実軸
２ａ軸部
２ｂ軸部
３多角形部
４鍔部
５円柱状部
２０，２１分割ダイ
２３パンチ
３０ダイ
４０パンチ
５０ダイ
６０パンチ

従来、多角形状部品の多角形部は、特許文献１や特許文献２に示されたトリミング加工法によって製造されている。このトリミング加工法は、多角形部の外接円以上の直径の円柱状に予備成形されたブランクの外周をトリミングパンチにより切り落として所望の多角形部を得るものである。このようなトリミング加工法を用いることにより、多角形部の角部分を丸みを帯びない正確な形状に仕上げることができる。しかし、多角形部の一端に外方に張り出す鍔部が一体成形されている鍔付き多角形状部品を成形する場合は、鍔部があることでブランクの余肉を切り落とすことができないため、前述のトリミング加工法を用いることができない。そこで、このような鍔付き多角形状部品は、通常、据え込みにより圧造成形されている。すなわち、まず、図６（ａ）に示すように、軸上の所定箇所に多角形部と鍔部を合わせた体積を有し、かつ多角形部の内接円にほぼ等しい直径を有して成る円柱状部１１を予備成形したブランク１０ａを据え込み成形する。次に、図６（ｂ）に示すように、円柱状部１１を多角形部と鍔部に相当する形状の凹部を備えたダイ（図示せず）に据え込み、円柱状部１１を多角形部１２と鍔部１３に成形する。

しかし、上記従来の鍔付き多角形状部品の製造方法においては、多角形部１２の内接円の直径の円柱状部１１をダイに据え込むため、ダイにおけるブランク１０ａの肉の流れが不十分となり、図６（ｂ）に示すように、特に多角形部１２の角部への肉の流れが不足して多角形部１２を正確に成形することができなかった。

Claims

多角形部と、この多角形部に連設するとともに多角形部から外方に張り出す鍔部とを軸線上に一体成形して成る鍔付き多角形状部品の製造方法であって、
軸状のブランクを据込み、このブランクの所定箇所に多角形部と鍔部を合わせた体積を有し、かつ多角形部の外接円にほぼ等しい直径を有して成る円柱状部を予備成形し、
ダイに設けられた多角形部に相当する形状の多角形凹部に前記円柱状部を絞り込んで多角形部を成形し、
前記多角形部の絞り成形に伴って生じる余肉を含む前記円柱状部の残余の部分を据え込んで鍔部を成形することを特徴とする鍔付き多角形状部品の製造方法。