JP2016068107A - Molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有底円筒形状のカップ状部材を成形する成形方法に関する。 The present invention relates to a molding method for molding a bottomed cylindrical cup-shaped member.
有底円筒形状のカップ状部材は、円筒部と、この円筒部の下方開口部を塞ぐ底壁とからなる。そして、このようなカップ状部材の成形には、例えば、特許文献1等に記載のカップ状ブランクの熱間鍛造方法にて成形できる。
The cup-shaped member having a bottomed cylindrical shape includes a cylindrical portion and a bottom wall that closes a lower opening of the cylindrical portion. And in the shaping | molding of such a cup-shaped member, it can shape | mold by the hot forging method of the cup-shaped blank described in
この特許文献1の熱間鍛造方法では、円柱体を軸方向に据込により予備成形した円盤状の据込体を成形し、その据込体をカップ状のダイに収納し、カップ状ブランクの中心線上での断面がT型のパンチによる後方押出しにより鍛造するものである。
In the hot forging method of
カップ状部材の成形には、一般的には、図8と図9に示すような工程が行われる。まず、棒材を鋸切断又はせん断加工等により切断して、図10(a)(b)に示すような円柱状素材1(1A)(1B)を形成する。 In general, the cup-shaped member is formed by the steps shown in FIGS. First, the bar is cut by sawing or shearing to form a cylindrical material 1 (1A) (1B) as shown in FIGS.
その後、図8(a)に示すように、パンチ2とダイ3とを備えた鍛造型を用いて、図8(b)に示すような円盤形状の予備成形体4を成形する。すなわち、パンチ2とダイ3とでもって円柱状素材1を軸方向に圧縮する。次に、図9(a)(b)に示すように、パンチ5と、有底筒状体からなるダイ6とを備えた成形用鍛造型を用いて、この予備成形体4をカップ状部材7に成形する。成形用鍛造型のダイ6は、底壁6bと、この底壁6bの外周部から立ち上がる周壁6aとを備える。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, a disk-
すなわち、図9(a)に示すように、予備成形体4をダイ6内に収容した後、図9(b)に示すように、ダイ6内の予備成形体4に対して、パンチ5を軸方向に沿って押し下げて、予備成形体4を軸方向に圧縮する。その際、予備成形体4の外周部の素材を、圧縮方向と反対側に押し出すことになる。このため、パンチ5の外周面5aと、ダイ6の周壁6aの内周面8との間に隙間9に充填されることになる。これによって、カップ状部材7が成形される。なお、カップ状部材7は、円筒部7aと、この円筒部7aの下方開口部を塞ぐ底壁7bとからなる
That is, as shown in FIG. 9A, after the
ところで、前記のような成形方法では、図10(a)(b)に示す円柱状素材1(1A)(1B)を用いる。この円柱状素材1は、前記したように、棒材を鋸切断又はせん断加工等により切断して形成される。このため、円柱状素材1の角部には、バリ10が形成されることが多い。
By the way, in the above forming methods, cylindrical materials 1 (1A) and (1B) shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) are used. As described above, the
例えば、図10(a)の円柱状素材1Aを用い、かつ、バリとして10aが形成されていた場合において、図8(b)に示すように、円盤形状の予備成形体4を成形した際には、予備成形体4の上面の外径側にバリ10aが残存する。このように、バリ10aが残れれば、図9(a)に示すように、カップ状部材7を成形した際に、カップ状部材7の円筒部7aに疵11を生じさせるおそれがある。また、円柱状素材1の角部にも同様な疵11を生じさせるおそれがある。
For example, when the
そのため、従来においては、円柱状素材1において、面取り加工やショットブラスト加工等を行って、バリ10の除去や角部の丸み付け等を行う必要があった。このため、フォーマー等の成形機内で切断を行う設備を用いて成形することができず、生産性に劣るものとなっていた。ここで、フォーマーとは、供給された材料を一定寸法に切断し、複数の対向する「型」の間に運び、型と型で圧力を加えて素材の成形を行う機械である。
Therefore, conventionally, it has been necessary to perform chamfering, shot blasting, or the like on the
本発明は、上記課題に鑑みて、円柱状素材に対して、面取り加工やショットブラスト加工等を行うことなく、少なくとも筒部の内面に疵を生じさせない製品、つまりカップ状部材を成形することが可能な成形方法を提供する。 In view of the above problems, the present invention can form a product that does not cause wrinkles at least on the inner surface of the cylindrical portion, that is, a cup-shaped member, without performing chamfering or shot blasting on a cylindrical material. A possible molding method is provided.
本発明の成形方法は、棒材を切断して形成された円柱状素材を用いて予備成形用鍛造型にて予備成形体を成形した後、成形用鍛造型にて有底円筒形状のカップ状部材を得る成形方法であって、成形用鍛造型にて、前記予備成形体を軸方向に圧縮して、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出し、前記円柱状素材の角部が底壁に配置されるカップ状部材を得るものである。 In the molding method of the present invention, after forming a preform with a forging die for preforming using a columnar material formed by cutting a bar, a cup shape with a bottomed cylindrical shape is formed with a forging die for molding. A molding method for obtaining a member, wherein the preform is compressed in the axial direction with a forging die for molding, the outer peripheral side material is extruded in the direction opposite to the compression direction, and the corners of the columnar material are bottomed. A cup-shaped member arranged on the wall is obtained.
本発明の成形方法によれば、円柱状素材の角部が底壁に配置されるものであるので、この角部およびこの角部近傍に生じるバリが底壁に位置することになる。このため、カップ状部材の円筒部の疵の発生を回避することができる。 According to the molding method of the present invention, since the corners of the columnar material are arranged on the bottom wall, the corners and burrs generated in the vicinity of the corners are located on the bottom wall. For this reason, generation | occurrence | production of the wrinkle of the cylindrical part of a cup-shaped member can be avoided.
ダイと、パンチ端面に凹部を有する据込用パンチとを備えた予備成形用鍛造型を用い、円柱状素材の角部を据込用パンチの凹部の内側に配置した状態で、円柱状素材を軸方向に圧縮して前記凹部に対応して形成された凸部を上面に有する円盤状の予備成形体を成形することができる。 Using a pre-forming forging die equipped with a die and an upsetting punch having a recess at the punch end face, the columnar material is placed with the corners of the cylindrical material arranged inside the recessed portion of the upsetting punch. A disk-shaped preform having a convex portion formed on the upper surface by compression in the axial direction can be formed.
このような予備成形用鍛造型を用いれば、予備成形体には、その上面に凸部が形成されることになり、しかも、この凸のコーナ部に素材の角部が位置することになる。 When such a preforming forging die is used, the preform is formed with a convex portion on the upper surface thereof, and the corner portion of the material is positioned at the convex corner portion.
軸部成形用鍛造型を用い、円柱状素材を軸方向に圧縮して、軸部構成用突出部が形成された予備前成形体を成形した後、ダイと、パンチ端面に凹部を有する据込用パンチとを備えた予備成形用鍛造型を用い、予備前成形体の角部を据込用パンチの凹部の内側に配置した状態で、予備前成形体を軸方向に圧縮して前記凹部に対応して形成された凸部を上面に有する予備成形体を成形するものであってもよい。 Using a shaft-forming forging die, compressing the cylindrical material in the axial direction to form a pre-formed body on which the protrusion for forming the shaft portion is formed, and then setting the die and the punch end face with a recess Using a pre-forming forging die provided with a punch for use, with the corners of the pre-formed body placed inside the recesses of the upsetting punch, the pre-formed body is compressed in the axial direction into the recesses. You may shape | mold the preforming body which has the convex part formed correspondingly on the upper surface.
また、ダイと、パンチ端面に凹部を有する成形パンチとを備えた成形用鍛造型を用い、前記予備成形用鍛造型にて成形された予備成形体の凸部を成形パンチの凹部の内側に配置した状態で、前記予備成形体を軸方向に圧縮して、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出してカップ状部材を得ることができる。 Also, using a forging die for molding provided with a die and a molding punch having a recess at the punch end surface, the convex portion of the preform formed by the forging die for preliminary molding is arranged inside the concave portion of the molding punch. In this state, the preform can be compressed in the axial direction, and the outer peripheral side material can be extruded in the direction opposite to the compression direction to obtain a cup-shaped member.
この成形用鍛造型を用いれば、予備成形体を軸方向に圧縮して、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出することによって、カップ状部材の円筒部を成形することになる。この際、この円筒部において、円柱状素材の角部が位置することを回避することができる。 If this forging die for molding is used, the cylindrical portion of the cup-shaped member is formed by compressing the preform in the axial direction and extruding the outer peripheral side material in the direction opposite to the compression direction. At this time, in this cylindrical portion, it is possible to avoid the corner portion of the columnar material from being positioned.
前記パンチの凹部の外周立ち上がり面が、底側から開口側に向って広がるテーパ面を構成するものであっても、底側から開口側に向って広がるアール面を構成するものであっても、底側から開口側に向って広がるテーパ面及びアール面にて構成するものであってもよい。 Even if the outer peripheral rising surface of the concave portion of the punch constitutes a tapered surface that spreads from the bottom side toward the opening side, or constitutes a rounded surface that spreads from the bottom side toward the opening side, You may comprise by the taper surface and rounded surface which spread toward the opening side from a bottom side.
ダイと、成形パンチとを備えた底壁用鍛造型を用い、前記カップ状部材の底壁を内面側から軸方向に圧縮して、成形用鍛造型にて成形された底壁内面の凸部を平坦面とするものであってもよい。 Using a forging die for the bottom wall provided with a die and a molding punch, the bottom wall of the cup-shaped member is compressed in the axial direction from the inner surface side, and is formed on the inner surface of the bottom wall formed by the forging die for molding. May be a flat surface.
底壁用鍛造型を用いれば、底壁内面が平坦面とした製品(カップ状部材)を成形することができる。また、前記底壁用鍛造型のダイには、底壁内面の凸部を平坦面とする際の材料の逃げとなる凹部を設けているものが好ましい。 If the forging die for bottom walls is used, a product (cup-shaped member) having a flat bottom wall inner surface can be formed. Moreover, it is preferable that the die for the bottom wall forging die is provided with a concave portion that serves as a material escape when the convex portion on the inner surface of the bottom wall is a flat surface.
本発明では、カップ状部材の円筒部の疵の発生を回避することができる。このため、従来において、必要としていた円柱状素材に対する面取り加工やショットブラスと加工等を行う必要がなくなって、生産コストの低減および生産性の向上を図ることができる。しかも、面取り加工やショットブラスと加工等を行う必要がないので、フォーマー等の成形機内で切断を行う設備を用いて成形することができ、生産性の向上を一層達成できる。 In the present invention, generation of wrinkles in the cylindrical portion of the cup-shaped member can be avoided. For this reason, it is not necessary to perform chamfering, shot blasting, and the like on the columnar material that has been required in the past, and it is possible to reduce production costs and improve productivity. In addition, since it is not necessary to perform chamfering, shot blasting, and the like, molding can be performed using equipment for cutting in a molding machine such as a former, and productivity can be further improved.
ダイと、パンチ端面に凹部を有する据込用パンチとを備えた予備成形用鍛造型を用いれば、予備成形体には、その上面に凸部が形成されることになり、しかも、この凸内に角部が位置することになり、その後の成形用鍛造型による成形で、カップ状部材の円筒部に疵を安定して生じさせないようにできる。 If a forging die for preforming provided with a die and an upsetting punch having a recess at the punch end surface is used, the preform is formed with a convex portion on its upper surface, The corner portion is located at the bottom, and it is possible to prevent wrinkles from being stably generated in the cylindrical portion of the cup-shaped member by subsequent molding with a forging die for molding.
軸部成形用鍛造型を用い、軸部構成用突出部が形成された予備前成形体を成形するようにすれば、軸部付のカップ状部材を成形することができる。 A cup-shaped member with a shaft portion can be formed by using a forging die for forming a shaft portion and molding a pre-formed body on which a projection for forming a shaft portion is formed.
ダイと、パンチ端面に凹部を有する成形パンチとを備えた成形用鍛造型を用いれば、予この円筒部において、円柱状素材の角部が位置することを回避することができ、カップ状部材の円筒部に疵を安定して生じさせない。 If a forging die for molding provided with a die and a molding punch having a recess at the punch end face is used, it is possible to avoid the corner portion of the columnar material being located in the cylindrical portion. Do not cause wrinkles stably in the cylindrical part.
ダイと、成形パンチとを備えた底壁用鍛造型を用いれば、底壁内面が平坦面とした製品(カップ状部材)を成形することができ、成形されるカップ状部材の設計自由度の向上を図ることができる。 If a forging die for a bottom wall provided with a die and a molding punch is used, a product (cup-shaped member) having a flat bottom wall inner surface can be molded, and the degree of freedom in designing the molded cup-shaped member Improvements can be made.
前記底壁用鍛造型のダイに、底壁内面の凸部を平坦面とする際の材料の逃げとなる凹部を設けているものであれば、成形時に凹部に材料が逃げることになって、安定して底壁内面の凸部を平坦面とするができる。 If the bottom wall forging die is provided with a recess to escape the material when the convex portion of the bottom wall inner surface is a flat surface, the material will escape to the recess during molding, The convex part of the inner surface of the bottom wall can be made a flat surface stably.
以下本発明の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。本発明に係る成形方法は、図1(a)(b)に示すような予備成形用鍛造型20にて予備成形体S2を成形した後、図2に示すような成形用鍛造型22にて有底円筒形状のカップ状部材Sを成形するものである。カップ状部材Sは、図2(b)に示すように、円筒部23と、この円筒部23の下方開口部を塞ぐ底壁24とを有するものである。予備成形用鍛造型20に供給される素材は、棒材を鋸切断またはせん断加工等により軸方向長さを所定寸となるように切断されてなる円柱状素材S1(図1(a)参照)である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the molding method according to the present invention, a preformed body S2 is molded with a
予備成形用鍛造型20は、図1(a)(b)に示ように、据込用パンチ25と、ダイ26とを備える。据込用パンチ25は、その下端面25aに凹部27が形成されている。この場合、図1(a)に示すように、円柱状素材S1の外径寸法 D1を据込用パンチ25の凹部27の内径寸法dよりも僅かに小さく設定される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
このため、予備成形用鍛造型20による予備成形体S2(図1(b)参照)の成形は、図1(a)に示すように、円柱状素材S1をダイ26にセット(ダイ26の載置面26aに載置した状態)として、据込用パンチ25を下降させることになる。これによって、円柱状素材S1の角部28を据込用パンチ25の凹部27の内側に配置した状態で、円柱状素材S1を軸方向に圧縮して前記凹部27に対応して形成された凸部30を上面に有する円盤状の予備成形体S2を成形することになる。前記セットした状態では、円柱状素材S1の軸心線(中心線L1)上に据込用パンチ25の凹部27の軸線Oが配置された状態となる。
For this reason, the preforming body S2 (see FIG. 1B) is molded by the forging
成形用鍛造型22は、図2(a)(b)に示すように、成形パンチ31とダイ32とを備えたものである。成形パンチ31はそのパンチ端面31aに凹部33を有するものである。この場合、成形パンチ31のパンチ端面31a側の角部にはアール状の面取部34が設けられている。ダイ32は、底壁32bと、この底壁32bの外周縁部から立ち上がる周壁32aとを有するものである。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the forging
このため、成形用鍛造型22による成形体Sの成形は、図2(a)に示すように、予備成形体S2をダイ32にセット(ダイ32の内部に収納した状態)として、成形パンチ31を下降させることになる。これによって、予備成形体S2の凸部30を成形パンチ31の凹部33の内側に配置した状態で、予備成形体S2を軸方向に圧縮する。この際、予備成形体S2の軸線(中心線)L2と、成形パンチ31の中心線O1とを一致させる。また、パンチ31の外径寸法は、ダイ32の内径寸法よりも小さく設定され、後述するように、成形パンチ31の外周面35と、ダイ32の周壁32aの内周面36との間に隙間38(図2(b)参照)を生じさせる必要がある。
For this reason, the molded body S is molded by the forging
成形パンチ31にて予備成形体S2を軸方向に圧縮すると、図2(b)に示すように、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出して、カップ状部材Sを成形する。すなわち、成形パンチ31にて予備成形体S2を軸方向に圧縮すると、成形パンチ31の外周面35と、ダイ32の周壁32aの内周面36との間の隙間38に素材が侵入することになって、カップ状部材Sの円筒部23が成形される。この際、予備成形体S2の凸部30の角部は、前記円柱状素材S1の角部28が配置されているので、円柱状素材S1の角部28が、カップ状部材Sの底壁24に配置されることになる。
When the preform S <b> 2 is compressed in the axial direction by the
また、成形パンチ31のパンチ端面31aに凹部33を有するので、カップ状部材Sの底壁24の内面側には凸部37が形成されることになる。この工程でカップ状部材Sの成形を終了してもよいが、図3に示す底壁用鍛造型40を用いて、底壁24の内面側には凸部37を無くすようにしてもよい。
Further, since the
底壁用鍛造型40は、成形パンチ41とダイ42とを備えたものである。成形パンチ41は、そのパンチ端面41aが平坦面とされている。また、ダイ42は、底壁42bと、この底壁42bの外周縁部から立ち上がる周壁42aとを有するものである。そして、底壁42bの内面43に凹部44が形成されている。
The bottom
このため、図3(a)に示すように、底壁用鍛造型40のダイ42内に、カップ状部材Sをセットして、成形パンチ41を下降させて、この成形パンチ41にて底壁24を軸方向に沿って押圧すれば、底壁24の凸部37が押しつぶされて、底壁24の内面が平坦面となる。その際、この凸部37の押し込みによって、底壁24の底面(外面)側の材料が前記凹部44に流れ込むことになって、底壁24の底面(外面)側に凸部45が形成される。そのため、凹部44の容量として、凸部37の押し込む体積に応じたものとするのが好ましい。
For this reason, as shown in FIG. 3A, the cup-shaped member S is set in the
また、成形パンチ41を下降させる際には、カップ状部材Sの軸線Lとパンチ41の軸線O2とを一致させる。なお、パンチ41の外径寸法は、カップ状部材Sの内径寸法と同一乃至カップ状部材Sの内径寸法よりも小さく設定して、この成形パンチ41を下降させた際に、成形されているカップ状部材Sの周壁23に影響を与えないように設定する。
Further, when the forming
このように、底壁用鍛造型40を用いれば、底壁内面が平坦面とした製品(カップ状部材)を成形することができ、成形されるカップ状部材の設計自由度の向上を図ることができる。
Thus, if the bottom
次に、図4から図6は、軸部付カップ状部材Saの成形工程を示す。すなわち、軸部付カップ状部材Saは、図6(b)に示すように、カップ状の本体部50と、この本体部50の底壁から突出される軸部51とからなる。本体部50は、底壁53bと、この底壁53bの外周縁部から立ち上がる周壁53aとからなる。
Next, FIGS. 4 to 6 show a molding process of the cup-shaped member Sa with a shaft portion. That is, as shown in FIG. 6B, the shaft-shaped cup-shaped member Sa includes a cup-shaped
軸部付カップ状部材Saの成形工程は、図4(a)(b)に示すような予備前成形体を成形する工程と、図5(a)(b)に示すような予備成形体を成形する工程と、図6(a)(b)に示すような成形体を成形する工程とを備える。 The molding process of the cup-shaped member Sa with the shaft portion includes a process of molding a preformed preform as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and a preformed body as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). A step of forming, and a step of forming a formed body as shown in FIGS.
予備前成形体は、図4(a)(b)に示すような軸部成形用鍛造型54を用いる。軸部成形用鍛造型は、パンチ55と、ダイ56とを備える。パンチ55は、そのパンチ面に凹部57を有するものである。凹部57の立ち上がり面57aは、底側から開口側に向って広がるテーパ面である。
As the pre-formed body, a shaft
また、ダイ56は、大径の本体部58aと、小径部58bと、本体部58aの下端側に設けられて小径部58bに向って小径となるアール部58cと、アール部58cの下端側に設けられて小径部58bに向って縮径するテーパ部58dとからなる成形室58を備える。また、ダイ56の小径部58bには、ノックアウトピン59が嵌入されている。
The
このため、予備前成形体を成形する工程は、まず、図4(a)に示すように、ダイ56の成形室58に、円柱状素材S1をセットする。この際、円柱状素材S1は、アール部58cにて受けられて、円柱状素材S1の軸線(中心線)L1と、ダイ56の成形室58の中心線と、パンチ55の軸線(中心線)O3とを一致させた状態とする。また、本体部58aの内径寸法D3とパンチ55の外径寸法d3とが略同一に設定される。すなわち、図4(b)に示すように、パンチ55にて円柱状素材S1を圧縮する際に、パンチ55の本体部58aの嵌入が可能で、かつ、パンチ55の外周面と本体部58aとの間に素材1がはみ出さない程度である。
For this reason, in the step of forming the preformed preform, first, the columnar material S1 is set in the forming
この図4(a)に示す状態から、パンチ55を下降させると、円柱状素材S1の上方の角部28が凹部57の立ち上がり面57aにまず接触することなる。その後、さらにパンチ55が加工することによって、図4(b)に示すように、パンチ55の下部がダイ56の本体部58aに侵入するともに、素材S1がアール部58c及びテーパ部58dに流れ込み、本体部58aにおいては、素材S1が大径化して、予備前成形体S3が成形される。このため、予備前成形体S3は、大径のヘッド部60と、下端に向って順次縮径するテーパ部61と、このテーパ部61とヘッド部60との間のアール部62とからなる。また、ヘッド部60の上面外周部には、パンチ55の立ち上がり面57aによって面取り部60aが成形される。
When the
この予備前成形体S3の成形の際においても、素材S1の角部28が、パンチ55の凹部57の内側に配置された状態となるので、素材S1の角部28が、予備前成形体S3のヘッド部60の面取り部60aに位置することになる。
Even during the molding of the preformed preform S3, the
予備成形体S2の成形は、図5(a)(b)に示すような予備成形用鍛造型64を用いる。予備成形用鍛造型64は、パンチ65と、ダイ66とを備える。パンチ65は、そのパンチ面65aに凹部67を有するものである。凹部67の立ち上がり面67aは、底側から開口側に向って広がるテーパ面である。
For forming the preform S2, a forging
また、ダイ66は、大径の本体部68aと小径部68bとからなる成形室68を備える。本体部68aの内径面70と底面71との間のコーナ部がアール部72とされ、底面71と小径部68bの間のコーナ部がアール部73とされている。ダイ66の小径部68bには、ノックアウトピン69が嵌入されている。パンチ65の外径寸法d4と、ダイ66の大径部68aの内径寸法D4が略同一に設定される。ここで、略同一とは、図5(b)に示すように、パンチ65にて予備前成形体S3を圧縮する際に、パンチ65の本体部68aの嵌入が可能で、かつ、パンチ65の外周面と本体部58aとの間に素材がはみ出さない程度である。
The
このため、予備成形体S2を成形する工程は、まず、図5(a)に示すように、ダイ66の成形室68に、予備前成形体S3をセットする。この際、予備前成形体S3は、ノックアウトピン69にて受けられるとともに、テーパ部61とアール部62との間がアール部73に対応する状態となる。この状態では、予備前成形体S3の軸線(中心線)L4と、ダイ66の成形室68の中心線と、パンチ65の軸線(中心線)O4とを一致させた状態とする。
For this reason, in the step of molding the preform S2, first, the preformed preform S3 is set in the
この場合、パンチ65を下降させると、予備前成形体S3の上方の面取り部60aが凹部67の立ち上がり面67aにまず接触することなる。その後、さらにパンチ65が加工することによって、図5(b)に示すように、パンチ65の下部がダイ66の本体部68aに侵入するともに、素材が小径部68bに流れ込むとともに、本体部68aにおいては、素材が大径化して、予備成形体S2が成形される。このため、予備成形体S2は、大径の円盤部90と、円盤部90の下面中央部から突出する軸部91とからなる。円盤部90の上面には、前記パンチ65の凹部67に対応して、凸部92が形成される。この際、パンチ65の凹部67の立ち上がり面67aにて、凸部92のコーナ部に面取り部92a(図6(a)参照)が成形される。
In this case, when the
この予備成形体S2の成形の際においても、予備前成形体S3の面取り部60がパンチ65の凹部67の立ち上がり面67aに対応するので、素材S1の角部28は、予備成形体S2の凸部92の面取り部92aに位置することになる。
Even when the preform S2 is molded, the chamfered
成形体を成形する工程では、図6(a)(b)に示す成形用鍛造型74を用いる。成形用鍛造型74は、パンチ75と、ダイ76とを備える。パンチ75は、そのパンチ面に凹部77を有するものである。凹部77の立ち上がり面77aは、底側から開口側に向って広がるテーパ面である。
In the step of molding the molded body, a forging
また、ダイ76は、大径の本体部78aと小径部78bとからなる成形室78を備える。本体部78aの内径面80と底面81との間のコーナ部がアール部82とされ、底面81と小径部78bの間のコーナ部がアール部83とされている。ダイ76の小径部78bには、ノックアウトピン79が嵌入されている。
The
この際、予備成形体S2の軸線(中心線)L5と、パンチ75の中心線O5とを一致させる。また、パンチ75の外径寸法は、ダイ76の大径の本体部78aの内径寸法よりも小さく設定され、後述するように、成形パンチ75の外周面86と、ダイ76の大径の本体部78aの内周面87との間に隙間88(図6(b)参照)を生じさせる必要がある。
At this time, the axis (center line) L5 of the preform S2 and the center line O5 of the
このため、成形体Sを成形する工程は、まず、図6(a)に示すように、ダイ76の成形室78に、予備成形体S2をセットする。この際、予備成形体S2は、ノックアウトピン79にて受けられ、かつ、円盤部90が成形室78の本体部78aに嵌合するともに、軸部91が成形室78の小径部78bに嵌合する状態となる。
For this reason, in the step of molding the molded body S, first, as shown in FIG. 6A, the preformed body S2 is set in the
この状態では、予備成形体S2の軸線(中心線)O5と、ダイ76の成形室78の中心線(成形パンチ75の中心線)L5と、とを一致させた状態とする。この状態で、図6(b)に示すように、成形パンチ75を下降させて、この成形パンチ75にて予備成形体S2の上面を軸方向に沿って押圧すれば、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出されて、軸部付のカップ状部材S(Sa)が成形される。この際、予備成形体S2の上面の凸部92が成形パンチ75の凹部67の内側に位置するように設定している。図6に示す成形用鍛造型74では、軸部付のカップ状部材Sの底壁53bの内面には成形パンチ75の凹部77によって、凸部85が形成された状態となっている。
In this state, the axis (center line) O5 of the preform S2 and the center line (center line of the molding punch 75) L5 of the
この成形体Saの成形の際においても、予備成形体S2の凸部92の面取り部92aがパンチ75の凹部77の立ち上がり面77aに対応するので、素材S1の角部28は、成形体Saの凸部85の面取り部85aに位置することになる。すなわち、この成形方法であっても、素材S1の角部28は、成形体Saの底壁53bに位置することになる。
Also in the molding of the molded body Sa, the chamfered
本発明の成形方法によれば、円柱状素材S1の角部28が底壁24に配置されるものであるので、この角部28およびこの角部近傍に生じるバリが底壁24に位置することになる。このため、カップ状部材Sの円筒部23の疵の発生を回避することができる。従って、従来において、必要としていた円柱状素材に対する面取り加工やショットブラスと加工等を行う必要がなくなって、生産コストの低減および生産性の向上を図ることができる。しかも、面取り加工やショットブラスと加工等を行う必要がないので、フォーマー等の成形機内で切断を行う設備を用いて成形することができ、生産性の向上を一層達成できる。
According to the molding method of the present invention, since the
ダイ26と、パンチ端面25aに凹部27を有する据込用パンチ25とを備えた予備成形用鍛造型20を用いれば、予備成形体S2には、その上面に凸部30が形成されることになり、しかも、この凸内30に角部が位置することになり、その後の成形用鍛造型22による成形で、カップ状部材Sの円筒部23に疵を安定して生じさせないようにできる。
If the forging
軸部成形用鍛造型54を用い、軸部構成用突出部54が形成された予備前成形体S3を成形するようにすれば、軸部付のカップ状部材Saを成形することができる。
By using the shaft-forming forging
ダイ32と、パンチ端面に凹部33を有する成形パンチ31とを備えた成形用鍛造型22を用いれば、この円筒部23には、円柱状素材S1の角部28が位置することを回避することができ、カップ状部材Sの円筒部23に疵を安定して生じさせない。
If the forging
ダイ42と、成形パンチ41とを備えた底壁用鍛造型40を用いれば、底壁内面が平坦面とした製品(カップ状部材)を成形することができ、成形されるカップ状部材Sの設計自由度の向上を図ることができる。
By using a bottom
前記底壁用鍛造型40のダイ42に、底壁内面の凸部を平坦面とする際の材料の逃げとなる凹部44を設けているものであれば、成形時に凹部44に材料が逃げることになって、安定して底壁内面の凸部37を平坦面とするができる。
If the
ところで、図1に示す予備成形用鍛造型20のパンチ25の凹部27の外周立ち上がり面27a及び図2に示す成形パンチ31の凹部33の外周立ち上がり面33aは図例では、パンチ25、31の軸線方向と平行に延びる平坦面とされているが、図7(a)に示すようなテーパ面(底側から開口側に向って広がるテーパ面)、すなわち、図4に示すパンチ55の凹部57の外周立ち上がり面57a、図5に示すパンチ65の凹部67の外周立ち上がり面67a、図6に示すパンチ75の凹部77の外周立ち上がり面77a等で示すテーパ面であってもよい。なお、図7(a)では、その傾斜角度θとして40°程度を示しているが、傾斜角度としては、鋭角にならない範囲で任意に設定できる。
Incidentally, the outer peripheral rising
また、外周立ち上がり面27a、33aとして、図7(b)に示すように、アール面(底側から開口側に向って広がるアール面)であってもよい。また、これらの外周立ち上がり面27a、33aとして、テーパ面とアール面とからなる複合形状であってもよい。
Further, as the outer peripheral rising
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、「熱間鍛造」であっても、「冷間鍛造」であっても、「温間鍛造」であってもよい。また、金属素材として、非鉄金属、ステンレス、合金鋼、お及び炭素鋼等の鍛造可能な金属に対応することができる。なお、製品としてのカップ状部材としては、等速自在継手の外側継手部材(外輪)、底付き内歯車(有底内歯車)等に適用できる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and even “hot forging” is “cold forging”. Alternatively, “warm forging” may be used. Moreover, it can respond to the metal which can be forged, such as a nonferrous metal, stainless steel, alloy steel, and carbon steel as a metal raw material. The cup-shaped member as a product can be applied to an outer joint member (outer ring) of a constant velocity universal joint, a bottomed internal gear (bottomed internal gear), and the like.
また、前記パンチ25、31以外のパンチ55、65、75の外周立ち上がり面57a、67a、77aは、図例では、テーパ面となっているが、アール面(底側から開口側に向って広がるアール面)であってもよく、テーパ面とアール面とからなる複合形状であってもよい。
Further, the outer peripheral rising
20 予備成形用鍛造型
22 成形用鍛造型
24 底壁
25 据込用パンチ
25a 下端面
26、32、42、56、66、76 ダイ
27、33、44、57、77 凹部
27a 外周立ち上がり面
28 角部
30、37 凸部
31、41、75 成形パンチ
31a パンチ端面
33a 外周立ち上がり面
40 底壁用鍛造型
41a パンチ端面
54 軸部成形用鍛造型
55、65 パンチ
57a 外周立ち上がり面
64 予備成形用鍛造型
67 凹部
67a 外周立ち上がり面
74 成形用鍛造型
77a 外周立ち上がり面
S カップ状部材(成形体)
S1 円柱状素材
S2 予備成形体
S3 予備前成形体
Sa 軸部付カップ状部材
20 Pre-forming forging die 22 Molding forging die 24
S1 Cylindrical material S2 Pre-formed body S3 Pre-formed body Sa Cup-shaped member with shaft
Claims (9)
成形用鍛造型にて、前記予備成形体を軸方向に圧縮して、外周側の素材を圧縮方向と逆方向に押し出し、前記円柱状素材の角部が底壁に配置されるカップ状部材を得ることを特徴とする成形方法。 This is a molding method in which a cylindrical shaped material formed by cutting a rod is used to form a preform with a forging die for preforming, and then a bottomed cylindrical cup-shaped member is obtained with the forging die for molding. And
A cup-shaped member in which the preform is compressed in the axial direction with a forging die for molding, the outer peripheral side material is extruded in the direction opposite to the compression direction, and the corners of the columnar material are arranged on the bottom wall. A molding method characterized by obtaining.
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