JP2016068107A - Molding method - Google Patents

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清司 植本
Seiji Uemoto
清司 植本
拓也 藤田
Takuya Fujita
拓也 藤田
中野 健一
Kenichi Nakano
健一 中野
潤 沼本
Jun Numamoto
潤 沼本
友文 小幡
Tomofumi OBATA
友文 小幡
松永 浩司
Koji Matsunaga
浩司 松永
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding method capable of molding a product having no flaw at least on the inner surface of a cylinder part, namely a cup-shaped member, without performing chamfering or shot blasting to a cylindrical raw material.SOLUTION: In a molding method, a preforming body is molded by a forging die for preforming by using a cylindrical raw material formed by cutting a bar stock, and then a cup-shaped member having a bottomed cylindrical shape is obtained by a forging die for molding. The preforming body is compressed in the axial direction by the forging die for molding, to thereby push out a raw material on the outer peripheral side in the reverse direction to the compression direction. Hereby, the cup-shaped member is obtained, in which a corner part of the cylindrical raw material is arranged on a bottom wall.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 patent document 1, etc., for example.

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 Patent Document 1, a disk-shaped upset body in which a cylindrical body is preformed in the axial direction is formed, the upset body is stored in a cup-shaped die, and a cup-shaped blank is formed. The cross section on the center line is forged by backward extrusion with a T-shaped punch.

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-shaped preform 4 as shown in FIG. 8B is formed using a forging die provided with a punch 2 and a die 3. That is, the cylindrical material 1 is compressed in the axial direction with the punch 2 and the die 3. Next, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the preformed body 4 is formed into a cup-shaped member by using a forging die for forming provided with a punch 5 and a die 6 made of a bottomed cylindrical body. 7 to form. The die 6 of the forging die for forming includes a bottom wall 6b and a peripheral wall 6a rising from the outer peripheral portion of the bottom wall 6b.

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 preform 4 is accommodated in the die 6, the punch 5 is placed on the preform 4 in the die 6 as shown in FIG. 9B. The preform 4 is compressed in the axial direction by being pushed down along the axial direction. In that case, the raw material of the outer peripheral part of the preform 4 is extruded to the opposite side to the compression direction. For this reason, the gap 9 is filled between the outer peripheral surface 5 a of the punch 5 and the inner peripheral surface 8 of the peripheral wall 6 a of the die 6. Thereby, the cup-shaped member 7 is molded. The cup-shaped member 7 includes a cylindrical portion 7a and a bottom wall 7b that closes a lower opening of the cylindrical portion 7a.

特開2009−183974号公報JP 2009-183974 A

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 columnar material 1 is formed by cutting a bar material by saw cutting or shearing. For this reason, burrs 10 are often formed at the corners of the columnar material 1.

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 cylindrical material 1A of FIG. 10A is used and 10a is formed as a burr, as shown in FIG. 8B, when the disk-shaped preform 4 is formed. The burr 10a remains on the outer diameter side of the upper surface of the preform 4. Thus, if the burr | flash 10a remains, when the cup-shaped member 7 is shape | molded as shown to Fig.9 (a), there exists a possibility of producing the collar 11 in the cylindrical part 7a of the cup-shaped member 7. FIG. Moreover, there exists a possibility that the same wrinkle 11 may be produced also in the corner | angular part of the columnar raw material 1. FIG.

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 cylindrical material 1 to remove the burrs 10 or round corners. For this reason, it cannot be molded using equipment for cutting in a molding machine such as a former, resulting in poor productivity. Here, the former is a machine that cuts a supplied material into a certain size, carries it between a plurality of opposing “molds”, and forms a material by applying pressure between the molds.

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.

本発明の第1の成形方法に用いる予備成形用鍛造型を示し、(a)は円柱予状素材をこの予備成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)は予備成形体を成形している状態の簡略図である。The preforming forging die used in the first forming method of the present invention is shown, (a) is a simplified view of a state in which a cylindrical preform material is set in the preforming forging die, and (b) is a preformed body. It is a schematic diagram of the state which is forming. 本発明の第1の成形方法に用いる成形用鍛造型を示し、(a)は予備成形体をこの成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)はカップ状部材を成形している状態の簡略図である。The forging die for shaping | molding used for the 1st shaping | molding method of this invention is shown, (a) is the simplified figure of the state which set the preform to this forging die for shaping | molding, (b) shape | molds a cup-shaped member. FIG. 本発明の第1の成形方法に用いる底壁用鍛造型を示し、(a)はカップ状部材をこの底壁用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)は底壁内面を平坦面としたカップ状部材を成形している状態の簡略図である。The bottom wall forging die used for the 1st shaping | molding method of this invention is shown, (a) is the simplified figure of the state which set the cup-shaped member to this forging die for bottom walls, (b) is the bottom wall inner surface. It is a simplification figure of the state which shape | molds the cup-shaped member made into the flat surface. 本発明の第2の成形方法に用いる軸部成形用鍛造型を示し、(a)は予備成形体をこの軸部成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)は予備前成形体を成形している状態の簡略図である。The shaft part forging die used for the 2nd shaping | molding method of this invention is shown, (a) is the simplification figure of the state which set the preform to this shaft part forging die, (b) is preliminary It is a simplification figure of the state which is forming a forming object. 本発明の第2の成形方法に用いる予備成形用鍛造型を示し、(a)は予備前成形体をこの予備成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)は予備成形体を成形している状態の簡略図である。The forging die for preforming used for the 2nd shaping | molding method of this invention is shown, (a) is the simplified figure of the state which set the preformed preform for this forging die for preforming, (b) is a preforming body. It is a schematic diagram of the state which is forming. 本発明の第2の成形方法に用いる成形用鍛造型を示し、(a)は予備成形体をこの成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)はカップ状部材を成形している状態の簡略図である。The forging die for shaping | molding used for the 2nd shaping | molding method of this invention is shown, (a) is the simplified figure of the state which set the preform to this forging die for shaping | molding, (b) shape | molds a cup-shaped member. FIG. パンチを示し、(a)は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である要部断面図であり、(b)は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アール面である要部断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part in which the outer peripheral rising surface of the concave portion is a tapered surface spreading from the bottom side toward the opening side, and FIG. It is principal part sectional drawing which is a rounded surface which spreads toward the side. 従来の成形方法に用いる予備成形用鍛造型を示し、(a)は円柱予状素材をこの予備成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)は予備成形体を成形している状態の簡略図である。The forging die for preforming used for the conventional forming method is shown, (a) is a simplified view of a state in which a cylindrical preform material is set in this forging die for preforming, and (b) is a preformed body formed by molding. FIG. 従来の成形方法に用いる成形用鍛造型を示し、(a)は予備成形体をこの成形用鍛造型にセットした状態の簡略図であり、(b)はカップ状部材を成形している状態の簡略図である。The forging die for shaping | molding used for the conventional shaping | molding method is shown, (a) is the simple figure of the state which set the preforming body to this forging die for shaping | molding, (b) is the state which shape | molds the cup-shaped member. It is a simplified diagram. 円柱状素材を示し、(a)は角部にバリが形成された状態の断面図であり、(b)は他の角部にバリが形成された状態の断面図である。A columnar material is shown, (a) is a sectional view in a state where burrs are formed at corners, and (b) is a sectional view in a state where burrs are formed at other corners.

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 preforming forging die 20 as shown in FIGS. 1A and 1B, and then a molding forging die 22 as shown in FIG. The bottomed cylindrical cup-shaped member S is formed. As shown in FIG. 2B, the cup-shaped member S has a cylindrical portion 23 and a bottom wall 24 that closes the lower opening of the cylindrical portion 23. The material supplied to the preforming forging die 20 is a columnar material S1 obtained by cutting a bar material to have a predetermined axial length by sawing or shearing (see FIG. 1A). It is.

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 pre-form forging die 20 includes an upsetting punch 25 and a die 26. The upsetting punch 25 has a recess 27 formed in the lower end surface 25a thereof. In this case, as shown in FIG. 1A, the outer diameter D1 of the columnar material S1 is set slightly smaller than the inner diameter d of the recess 27 of the upsetting punch 25.

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 die 20 for preforming, as shown in FIG. 1A, the cylindrical material S1 is set on the die 26 (the mounting of the die 26). As a state of being placed on the placement surface 26a), the upsetting punch 25 is lowered. Accordingly, the columnar material S1 is compressed in the axial direction in a state in which the corner portion 28 of the columnar material S1 is disposed inside the recess 27 of the upsetting punch 25, and is formed corresponding to the recess 27. A disk-shaped preform S2 having the portion 30 on the upper surface is formed. In the set state, the axis O of the concave portion 27 of the upsetting punch 25 is arranged on the axial center line (center line L1) of the columnar material S1.

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 die 22 for forming includes a forming punch 31 and a die 32. The molding punch 31 has a recess 33 on the punch end surface 31a. In this case, rounded chamfered portions 34 are provided at the corners on the punch end surface 31 a side of the forming punch 31. The die 32 has a bottom wall 32b and a peripheral wall 32a rising from the outer peripheral edge of the bottom wall 32b.

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 die 22 for molding, as shown in FIG. 2A, with the preform S2 set on the die 32 (in a state of being housed inside the die 32), the molding punch 31. Will be lowered. Accordingly, the preform S2 is compressed in the axial direction in a state where the convex portion 30 of the preform S2 is disposed inside the recess 33 of the molding punch 31. At this time, the axis (center line) L2 of the preform S2 and the center line O1 of the forming punch 31 are made to coincide. Moreover, the outer diameter dimension of the punch 31 is set smaller than the inner diameter dimension of the die 32, and a gap is formed between the outer peripheral surface 35 of the molding punch 31 and the inner peripheral surface 36 of the peripheral wall 32 a of the die 32 as will be described later. 38 (see FIG. 2B) must be generated.

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 molding punch 31, as shown in FIG. 2B, the outer peripheral side material is extruded in the direction opposite to the compression direction, and the cup-shaped member S is molded. That is, when the preform S2 is compressed in the axial direction by the molding punch 31, the material enters the gap 38 between the outer peripheral surface 35 of the molding punch 31 and the inner peripheral surface 36 of the peripheral wall 32a of the die 32. Thus, the cylindrical portion 23 of the cup-shaped member S is formed. At this time, since the corner portion 28 of the cylindrical material S1 is disposed at the corner portion of the convex portion 30 of the preform S2, the corner portion 28 of the columnar material S1 is placed on the bottom wall 24 of the cup-shaped member S. Will be placed.

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 concave end 33 is formed on the punch end surface 31 a of the molding punch 31, the convex portion 37 is formed on the inner surface side of the bottom wall 24 of the cup-shaped member S. The molding of the cup-shaped member S may be completed in this step, but the convex portion 37 may be eliminated on the inner surface side of the bottom wall 24 using a bottom wall forging die 40 shown in FIG.

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 wall forging die 40 includes a forming punch 41 and a die 42. The molding punch 41 has a flat end surface 41a. The die 42 has a bottom wall 42b and a peripheral wall 42a rising from the outer peripheral edge of the bottom wall 42b. A recess 44 is formed in the inner surface 43 of the bottom wall 42b.

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 die 42 of the forging die 40 for the bottom wall, the molding punch 41 is lowered, and the molding punch 41 lowers the bottom wall. If 24 is pressed along the axial direction, the convex portion 37 of the bottom wall 24 is crushed and the inner surface of the bottom wall 24 becomes a flat surface. At this time, by pressing the convex portion 37, the material on the bottom surface (outer surface) side of the bottom wall 24 flows into the concave portion 44, and the convex portion 45 is formed on the bottom surface (outer surface) side of the bottom wall 24. . For this reason, it is preferable that the capacity of the concave portion 44 corresponds to the volume into which the convex portion 37 is pushed.

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 punch 41 is lowered, the axis L of the cup-shaped member S and the axis O2 of the punch 41 are made to coincide. The outer diameter dimension of the punch 41 is set to be the same as the inner diameter dimension of the cup-shaped member S or smaller than the inner diameter dimension of the cup-shaped member S, and the molded cup 41 is lowered when the molding punch 41 is lowered. It is set so as not to affect the peripheral wall 23 of the shaped member S.

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 wall forging die 40 is used, a product (cup-shaped member) having a flat bottom wall inner surface can be formed, and the degree of freedom in designing the molded cup-shaped member can be improved. Can do.

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 main body 50 and a shaft 51 that protrudes from the bottom wall of the main body 50. The main body 50 includes a bottom wall 53b and a peripheral wall 53a that rises from the outer peripheral edge of the bottom wall 53b.

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 portion forging die 54 as shown in FIGS. 4A and 4B is used. The shaft portion forging die includes a punch 55 and a die 56. The punch 55 has a recess 57 on the punch surface. The rising surface 57a of the recess 57 is a tapered surface that widens from the bottom side toward the opening side.

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 die 56 includes a large-diameter main body portion 58a, a small-diameter portion 58b, a round portion 58c provided on the lower end side of the main body portion 58a and having a small diameter toward the small-diameter portion 58b, and a lower end side of the round portion 58c. A molding chamber 58 is provided which is provided with a tapered portion 58d which is provided and is reduced in diameter toward the small diameter portion 58b. A knockout pin 59 is fitted into the small diameter portion 58 b of the die 56.

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 chamber 58 of the die 56 as shown in FIG. At this time, the columnar material S1 is received by the round portion 58c, and the axis (center line) L1 of the columnar material S1, the center line of the molding chamber 58 of the die 56, and the axis (center line) of the punch 55. It is assumed that O3 matches. Further, the inner diameter D3 of the main body 58a and the outer diameter d3 of the punch 55 are set to be substantially the same. That is, as shown in FIG. 4B, when the cylindrical material S1 is compressed by the punch 55, the body portion 58a of the punch 55 can be fitted, and the outer peripheral surface of the punch 55 and the body portion 58a It is a grade which the raw material 1 does not protrude between.

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 punch 55 is lowered from the state shown in FIG. 4A, the upper corner portion 28 of the cylindrical material S1 first comes into contact with the rising surface 57a of the recess 57. Thereafter, when the punch 55 is further processed, as shown in FIG. 4B, the lower portion of the punch 55 enters the main body portion 58a of the die 56, and the material S1 flows into the rounded portion 58c and the tapered portion 58d. In the main body portion 58a, the material S1 has a large diameter, and the pre-formed body S3 is formed. For this reason, the preformed preform S3 includes a large-diameter head portion 60, a tapered portion 61 that gradually decreases in diameter toward the lower end, and a rounded portion 62 between the tapered portion 61 and the head portion 60. A chamfered portion 60 a is formed on the outer peripheral portion of the upper surface of the head portion 60 by the rising surface 57 a of the punch 55.

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 corner portion 28 of the material S1 is disposed inside the concave portion 57 of the punch 55, so that the corner portion 28 of the material S1 is placed in the preformed preform S3. The chamfered portion 60a of the head portion 60 is located.

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 die 64 for preforming as shown in FIGS. 5A and 5B is used. The preforming forging die 64 includes a punch 65 and a die 66. The punch 65 has a recess 67 in its punch surface 65a. The rising surface 67a of the recess 67 is a tapered surface that widens from the bottom side toward the opening side.

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 die 66 includes a molding chamber 68 composed of a main body portion 68a having a large diameter and a small diameter portion 68b. A corner portion between the inner diameter surface 70 and the bottom surface 71 of the main body portion 68 a is a rounded portion 72, and a corner portion between the bottom surface 71 and the small diameter portion 68 b is a rounded portion 73. A knockout pin 69 is fitted into the small diameter portion 68 b of the die 66. The outer diameter dimension d4 of the punch 65 and the inner diameter dimension D4 of the large diameter portion 68a of the die 66 are set to be substantially the same. Here, as shown in FIG. 5 (b), “substantially the same” means that when the pre-formed body S 3 is compressed by the punch 65, the body portion 68 a of the punch 65 can be fitted, and the punch 65 It is a grade which a raw material does not protrude between an outer peripheral surface and the main-body part 58a.

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 molding chamber 68 of the die 66 as shown in FIG. At this time, the pre-formed body S3 is received by the knockout pin 69, and the space between the taper portion 61 and the round portion 62 corresponds to the round portion 73. In this state, the axis (center line) L4 of the preformed preform S3, the center line of the molding chamber 68 of the die 66, and the axis (center line) O4 of the punch 65 are made to coincide.

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 punch 65 is lowered, the upper chamfered portion 60 a of the preformed preform S 3 first comes into contact with the rising surface 67 a of the concave portion 67. Thereafter, as the punch 65 is further processed, as shown in FIG. 5B, the lower portion of the punch 65 enters the main body 68a of the die 66, and the material flows into the small diameter portion 68b. The material is enlarged in diameter, and the preform S2 is formed. Therefore, the preform S <b> 2 includes a large-diameter disk part 90 and a shaft part 91 that protrudes from the center of the lower surface of the disk part 90. A convex portion 92 is formed on the upper surface of the disk portion 90 corresponding to the concave portion 67 of the punch 65. At this time, a chamfered portion 92 a (see FIG. 6A) is formed at the corner portion of the convex portion 92 at the rising surface 67 a of the concave portion 67 of the punch 65.

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 portion 60 of the preformed preform S3 corresponds to the rising surface 67a of the recess 67 of the punch 65, so that the corner portion 28 of the material S1 is convex to the convex of the preform S2. It will be located in the chamfered part 92a of the part 92.

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 die 74 for molding shown in FIGS. 6A and 6B is used. The forming forging die 74 includes a punch 75 and a die 76. The punch 75 has a recess 77 on the punch surface. The rising surface 77a of the recess 77 is a tapered surface that widens from the bottom side toward the opening side.

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 die 76 includes a molding chamber 78 composed of a large-diameter main body portion 78a and a small-diameter portion 78b. A corner portion between the inner diameter surface 80 and the bottom surface 81 of the main body portion 78 a is a rounded portion 82, and a corner portion between the bottom surface 81 and the small diameter portion 78 b is a rounded portion 83. A knockout pin 79 is fitted into the small diameter portion 78 b of the die 76.

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 punch 75 are matched. The outer diameter of the punch 75 is set to be smaller than the inner diameter of the main body 78a of the large diameter of the die 76. As will be described later, the outer peripheral surface 86 of the molding punch 75 and the main body of the large diameter of the die 76. A gap 88 (see FIG. 6B) needs to be generated between the inner peripheral surface 87 of 78a.

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 molding chamber 78 of the die 76. At this time, the preform S2 is received by the knockout pin 79, and the disk portion 90 is fitted to the main body portion 78a of the molding chamber 78, and the shaft portion 91 is fitted to the small diameter portion 78b of the molding chamber 78. It becomes a state to do.

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 molding chamber 78 of the die 76 are made to coincide with each other. In this state, as shown in FIG. 6B, if the molding punch 75 is lowered and the upper surface of the preform S2 is pressed along the axial direction with this molding punch 75, the material on the outer peripheral side is compressed. The cup-shaped member S (Sa) with the shaft portion is molded by being extruded in the direction opposite to the direction. At this time, the convex portion 92 on the upper surface of the preform S2 is set so as to be positioned inside the concave portion 67 of the molding punch 75. In the forging die 74 for molding shown in FIG. 6, the convex portion 85 is formed by the concave portion 77 of the molding punch 75 on the inner surface of the bottom wall 53 b of the cup-shaped member S with a shaft portion.

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 portion 92a of the convex portion 92 of the preform S2 corresponds to the rising surface 77a of the concave portion 77 of the punch 75, so that the corner portion 28 of the material S1 is formed on the molded body Sa. It will be located in the chamfer 85a of the convex part 85. FIG. That is, even in this molding method, the corner portion 28 of the material S1 is positioned on the bottom wall 53b of the molded body Sa.

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 corner portion 28 of the cylindrical material S1 is disposed on the bottom wall 24, the corner portion 28 and burrs generated in the vicinity of the corner portion are located on the bottom wall 24. become. For this reason, generation | occurrence | production of the wrinkle of the cylindrical part 23 of the cup-shaped member S can be avoided. Accordingly, it is no longer 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 die 20 for preforming provided with the die 26 and the upsetting punch 25 having the recessed portion 27 on the punch end surface 25a is used, the projection 30 is formed on the upper surface of the preform S2. In addition, the corners are positioned in the convex portion 30, and it is possible to prevent wrinkles from being stably generated in the cylindrical portion 23 of the cup-shaped member S by the subsequent molding with the forging die 22 for molding.

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 die 54 and molding the pre-formed body S3 on which the shaft-constituting projection 54 is formed, the cup-shaped member Sa with the shaft can be formed.

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 die 22 for molding provided with the die 32 and the molding punch 31 having the recess 33 at the punch end face is used, the corner portion 28 of the columnar material S1 is avoided from being positioned in the cylindrical portion 23. Thus, wrinkles are not stably generated in the cylindrical portion 23 of the cup-shaped member S.

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 wall forging die 40 having a die 42 and a molding punch 41, a product (cup-shaped member) having a flat bottom wall inner surface can be formed. The degree of design freedom can be improved.

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 die 42 of the forging die 40 for the bottom wall is provided with a recess 44 that escapes the material when the convex portion on the inner surface of the bottom wall is a flat surface, the material escapes into the recess 44 during molding. Thus, the convex portion 37 on the inner surface of the bottom wall can be stably made flat.

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 surface 27a of the concave portion 27 of the punch 25 of the preforming forging die 20 shown in FIG. 1 and the outer peripheral rising surface 33a of the concave portion 33 of the forming punch 31 shown in FIG. 7 is a flat surface extending in parallel with the direction, but a tapered surface as shown in FIG. 7A (a tapered surface extending from the bottom side toward the opening side), that is, the concave portion 57 of the punch 55 shown in FIG. The outer peripheral rising surface 57a, the outer peripheral rising surface 67a of the concave portion 67 of the punch 65 shown in FIG. 5, the outer peripheral rising surface 77a of the concave portion 77 of the punch 75 shown in FIG. In FIG. 7A, the inclination angle θ is about 40 °, but the inclination angle can be arbitrarily set within a range that does not become an acute angle.

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 surfaces 27a and 33a, as shown in FIG. 7B, they may be rounded surfaces (rounded surfaces spreading from the bottom side toward the opening side). Further, the outer peripheral rising surfaces 27a and 33a may have a composite shape including a tapered surface and a rounded surface.

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 surfaces 57a, 67a, 77a of the punches 55, 65, 75 other than the punches 25, 31 are tapered surfaces in the illustrated example, but they extend from the rounded surface (from the bottom side toward the opening side). A rounded surface), or a composite shape composed of a tapered surface and a rounded surface.

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 Bottom wall 25 Upsetting punch 25a Lower end surface 26, 32, 42, 56, 66, 76 Die 27, 33, 44, 57, 77 Recessed portion 27a Outer peripheral rising surface 28 angle Portions 30, 37 Convex portions 31, 41, 75 Molding punch 31a Punch end surface 33a Outer peripheral rising surface 40 Bottom wall forging die 41a Punch end surface 54 Shaft forming forging die 55, 65 Punch 57a Outer peripheral rising surface 64 Preliminary forging die 67 Concave part 67a Peripheral rising surface 74 Forging die for molding 77a Peripheral rising surface S Cup-shaped member (molded body)
S1 Cylindrical material S2 Pre-formed body S3 Pre-formed body Sa Cup-shaped member with shaft

Claims (9)

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.
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を特徴とする請求項1に記載の成形方法。   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. 2. The molding method according to claim 1, wherein a disk-shaped preform having a convex portion formed on the upper surface by compression in the axial direction is formed. 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ことを特徴とする請求項1に記載の成形方法。   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. The molding method according to claim 1, wherein a preform having a convex portion formed on the upper surface is molded. 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を特徴とする請求項2又は請求項3に記載の成形方法。   Using a forging die for molding provided with a die and a molding punch having a recess on the punch end surface, a state in which the convex portion of the preform formed by the forging die for preliminary molding is arranged inside the concave portion of the molding punch The molding method according to claim 2 or 3, wherein the preform is compressed in the axial direction, and the outer peripheral side material is extruded in a direction opposite to the compression direction to obtain a cup-shaped member. 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ことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の成形方法。   The molding method according to any one of claims 2 to 4, wherein an outer peripheral rising surface of the concave portion of the punch constitutes a tapered surface extending from the bottom side toward the opening side. 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アール面を構成することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の成形方法。   The molding method according to any one of claims 2 to 4, wherein the outer peripheral rising surface of the concave portion of the punch constitutes a rounded surface that spreads from the bottom side toward the opening side. 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及びアール面にて構成することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の成形方法。   The molding method according to any one of claims 2 to 4, wherein an outer peripheral rising surface of the concave portion of the punch is configured by a tapered surface and a rounded surface that spread from the bottom side toward the opening 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ことを特徴とする請求項2に記載の成形方法。   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. The molding method according to claim 2, wherein the surface is a flat surface. 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ことを特徴とする請求項8に記載の成形方法。   The molding method according to claim 8, wherein the bottom wall forging die includes a recess that serves as a material escape when the convex portion on the inner surface of the bottom wall is a flat surface.
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