JP3319891B2 - 底部に凹凸を有するカップ状品の成形方法 - Google Patents
底部に凹凸を有するカップ状品の成形方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料のプレス成形
方法に関わり、特に後方押出法による底部に凹凸を有す
るカップ状品の成形方法に関する。
方法に関わり、特に後方押出法による底部に凹凸を有す
るカップ状品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、リム部の曲げ成形前の車両用ア
ルミホイール材のように、底部に凹凸を有するカップ状
品を製造する場合には、通常、ダイス内に配された素材
に向けて製品の内底面の凹凸形状に対応する先端面形状
をもつポンチを圧下させ、それにより底部を成形すると
共に円筒状外周壁部（以下、リム部と称する）を後方に
押出してプレス成形する後方押出法が採用されている。
ルミホイール材のように、底部に凹凸を有するカップ状
品を製造する場合には、通常、ダイス内に配された素材
に向けて製品の内底面の凹凸形状に対応する先端面形状
をもつポンチを圧下させ、それにより底部を成形すると
共に円筒状外周壁部（以下、リム部と称する）を後方に
押出してプレス成形する後方押出法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】後方押出法は、密閉型
鍛造法等に比較して小さな加圧力にてカップ状品を成形
できて効率に優れるものの、底部に凹凸を有するものを
成形する場合には、リム部が非軸対称に成形されて端縁
の高さが不揃いになるという問題がある。すなわち、底
部(B) に凹凸のないカップ状品では、その一部を切り欠
いて示す説明斜視図である〔図４〕の (a)図に示すよう
に、成形後のリム部(R) の端縁が軸対称に成形されて高
さが揃うが、底部(B) に凹凸があるカップ状品では、成
形の初期に、ポンチ下端面（およびダイス内底面）の凹
部に被成形材の材料が優先的に流れ込むため、同 (b)図
に示すように、成形後のリム部(R) の端縁が非軸対称に
成形されて高さが不揃いになる。
鍛造法等に比較して小さな加圧力にてカップ状品を成形
できて効率に優れるものの、底部に凹凸を有するものを
成形する場合には、リム部が非軸対称に成形されて端縁
の高さが不揃いになるという問題がある。すなわち、底
部(B) に凹凸のないカップ状品では、その一部を切り欠
いて示す説明斜視図である〔図４〕の (a)図に示すよう
に、成形後のリム部(R) の端縁が軸対称に成形されて高
さが揃うが、底部(B) に凹凸があるカップ状品では、成
形の初期に、ポンチ下端面（およびダイス内底面）の凹
部に被成形材の材料が優先的に流れ込むため、同 (b)図
に示すように、成形後のリム部(R) の端縁が非軸対称に
成形されて高さが不揃いになる。
【０００４】このため従来では、底部に凹凸を有するカ
ップ状品を後方押出法にて成形した場合、その成形後に
機械加工を行ってリム部端縁の高さを揃えていた。しか
し、この方法では、工程数が増加すると同時に材料歩留
りが低下し、また、それらのことが自動化を進める上で
の阻害要因ともなる。一方、リム部の高さが比較的高い
カップ状品の場合では、先端面が平滑なポンチを用い、
通常の後方押出にてカップ状の中間製品を成形し、その
後に、先端面に凹凸をもつポンチを用いて最終のカップ
状品に成形することもある。しかし、この方法では、成
形用のポンチが２種類必要となるため、工具費および効
率面で不利であり、また、量的には減少するもののリム
部端縁が非軸対称に成形されることも変わりはなく、上
記と同様な問題が生じる。
ップ状品を後方押出法にて成形した場合、その成形後に
機械加工を行ってリム部端縁の高さを揃えていた。しか
し、この方法では、工程数が増加すると同時に材料歩留
りが低下し、また、それらのことが自動化を進める上で
の阻害要因ともなる。一方、リム部の高さが比較的高い
カップ状品の場合では、先端面が平滑なポンチを用い、
通常の後方押出にてカップ状の中間製品を成形し、その
後に、先端面に凹凸をもつポンチを用いて最終のカップ
状品に成形することもある。しかし、この方法では、成
形用のポンチが２種類必要となるため、工具費および効
率面で不利であり、また、量的には減少するもののリム
部端縁が非軸対称に成形されることも変わりはなく、上
記と同様な問題が生じる。
【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
べくなされたものであって、後方押出法に基づいて成形
するについて、底部に凹凸を有するカップ状品であって
も、製品のリム部を軸対称に成形することができる底部
に凹凸を有するカップ状品の成形方法を提供することを
目的とする。
べくなされたものであって、後方押出法に基づいて成形
するについて、底部に凹凸を有するカップ状品であって
も、製品のリム部を軸対称に成形することができる底部
に凹凸を有するカップ状品の成形方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、請
求項１記載の発明に係る底部に凹凸を有するカップ状品
の成形方法は、底部に凹凸を有するカップ状品を後方押
出法により成形するに際し、ポンチが成形に必要な全圧
下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポンチと
素材を保持するダイスとを相対的に１回転させ、その後
に相対回転を止めてポンチを最終ストローク位置まで圧
下させて成形を完了させることを特徴とする。
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、請
求項１記載の発明に係る底部に凹凸を有するカップ状品
の成形方法は、底部に凹凸を有するカップ状品を後方押
出法により成形するに際し、ポンチが成形に必要な全圧
下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポンチと
素材を保持するダイスとを相対的に１回転させ、その後
に相対回転を止めてポンチを最終ストローク位置まで圧
下させて成形を完了させることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明に係る底部に凹凸を有
するカップ状品の成形方法は、底部に軸心点対称にかつ
周方向に等ピッチ角度に配された同形の凹凸を複数有す
るカップ状品を後方押出法により成形するに際し、ポン
チが成形に必要な全圧下ストロークの略半分の行程を進
む間に、そのポンチと素材を保持するダイスとを前記凹
凸の周方向ピッチ角度の整数倍とした周方向角度に相対
回転させ、その後に相対回転を止めてポンチを最終スト
ローク位置まで圧下させて成形を完了させることを特徴
とする。
するカップ状品の成形方法は、底部に軸心点対称にかつ
周方向に等ピッチ角度に配された同形の凹凸を複数有す
るカップ状品を後方押出法により成形するに際し、ポン
チが成形に必要な全圧下ストロークの略半分の行程を進
む間に、そのポンチと素材を保持するダイスとを前記凹
凸の周方向ピッチ角度の整数倍とした周方向角度に相対
回転させ、その後に相対回転を止めてポンチを最終スト
ローク位置まで圧下させて成形を完了させることを特徴
とする。
【０００８】
【作用】後方押出法では、ダイス内に配された素材が、
ポンチの圧下により圧縮されて流され、ポンチ外周面と
ダイス内周面との間を上昇してリム部に成形される。こ
こで、リム部に成形される材料は、主としてポンチ先端
面とダイス内底面との間で圧縮されて外周側に流される
材料となるので、それらの面に凹凸がある場合、つまり
底部に凹凸を有するカップ状品を加圧成形する場合、圧
下の初期段階において、それらの凹部に材料が優先的に
流れ込み、外周側に流される材料に周方向での不同を生
じてリム部の成形高さを変動させる。従って、成形され
るリム部に軸対称性を保たせるには、ポンチの圧下にて
外周側に流される材料を周方向で均等化させる必要があ
り、また、そのためには圧下の初期段階において、外周
側に流される材料に不同を生じる位置を周方向に移動さ
せることが有効となる。
ポンチの圧下により圧縮されて流され、ポンチ外周面と
ダイス内周面との間を上昇してリム部に成形される。こ
こで、リム部に成形される材料は、主としてポンチ先端
面とダイス内底面との間で圧縮されて外周側に流される
材料となるので、それらの面に凹凸がある場合、つまり
底部に凹凸を有するカップ状品を加圧成形する場合、圧
下の初期段階において、それらの凹部に材料が優先的に
流れ込み、外周側に流される材料に周方向での不同を生
じてリム部の成形高さを変動させる。従って、成形され
るリム部に軸対称性を保たせるには、ポンチの圧下にて
外周側に流される材料を周方向で均等化させる必要があ
り、また、そのためには圧下の初期段階において、外周
側に流される材料に不同を生じる位置を周方向に移動さ
せることが有効となる。
【０００９】請求項１の発明では、ポンチが成形に必要
な圧下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポン
チと素材を保持するダイスとを相対的に１回転させるの
で、そのポンチ先端面およびダイス内底面に非軸対称な
いし非軸心点対称の凹凸があっても、ポンチの圧下によ
り外周側に流される材料の周方向での変動を回転により
均等化して減少させ、成形されるリム部に軸対称性を保
たせることができる。また、ポンチとダイスとを相対的
に１回転させるので、ポンチ先端面とダイス内底面の双
方に凹凸があっても、すなわち内底部の表裏面に凹凸を
有するカップ状品であっても、双方の凹凸の周方向の相
対位置を所定の位置関係において成形を完了させること
ができる。
な圧下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポン
チと素材を保持するダイスとを相対的に１回転させるの
で、そのポンチ先端面およびダイス内底面に非軸対称な
いし非軸心点対称の凹凸があっても、ポンチの圧下によ
り外周側に流される材料の周方向での変動を回転により
均等化して減少させ、成形されるリム部に軸対称性を保
たせることができる。また、ポンチとダイスとを相対的
に１回転させるので、ポンチ先端面とダイス内底面の双
方に凹凸があっても、すなわち内底部の表裏面に凹凸を
有するカップ状品であっても、双方の凹凸の周方向の相
対位置を所定の位置関係において成形を完了させること
ができる。
【００１０】ここで、ポンチとダイスとを相対的に１回
転させる時点を、そのポンチが成形に必要な圧下ストロ
ークの略半分の行程を進む間に限定した理由を説明す
る。いま、ポンチまたはダイスの凹部に材料が流れ込ん
で充満する過程を考えると、通常の後方押出モードに回
転運動を伴う場合には、それら凹部の壁面角度が急峻で
あればあるほど、完全な充満は困難になることが理解さ
れよう。そのため、最終ストロークまで回転運動させ
て、それら凹部に材料を完全充満させるには、材料の流
動速度すなわちポンチの圧下速度を遅くすることが必要
となり、それにより生産性を低下させる。従って、本発
明では、回転運動を伴う後方押出モードを成形に必要な
全圧下ストロークの前半に限定し、この間にポンチおよ
びダイスの凹部に材料を流し込んでほぼ充満させ、次い
で、圧下ストロークの後半において、通常の後方押出モ
ードに戻し、最終的にそれらの凹部への材料の充満を完
全にする。このとき、それらの凹部に残された未充満部
の体積は大きくないので、この後半の成形モードで、リ
ム部の軸対称性が損なわれることはない。
転させる時点を、そのポンチが成形に必要な圧下ストロ
ークの略半分の行程を進む間に限定した理由を説明す
る。いま、ポンチまたはダイスの凹部に材料が流れ込ん
で充満する過程を考えると、通常の後方押出モードに回
転運動を伴う場合には、それら凹部の壁面角度が急峻で
あればあるほど、完全な充満は困難になることが理解さ
れよう。そのため、最終ストロークまで回転運動させ
て、それら凹部に材料を完全充満させるには、材料の流
動速度すなわちポンチの圧下速度を遅くすることが必要
となり、それにより生産性を低下させる。従って、本発
明では、回転運動を伴う後方押出モードを成形に必要な
全圧下ストロークの前半に限定し、この間にポンチおよ
びダイスの凹部に材料を流し込んでほぼ充満させ、次い
で、圧下ストロークの後半において、通常の後方押出モ
ードに戻し、最終的にそれらの凹部への材料の充満を完
全にする。このとき、それらの凹部に残された未充満部
の体積は大きくないので、この後半の成形モードで、リ
ム部の軸対称性が損なわれることはない。
【００１１】底部に軸心点対称にかつ周方向に等ピッチ
角度に配された同形の凹凸を複数有するカップ状品を従
来の後方押出法にて成形すると、〔図４〕の (b)に示す
ように、そのリム部(R) の成形高さが、底部の凹凸の周
方向位置に対応して規則的に、すなわち等周方向ピッチ
に、かつ略等変動量でもって変動する。従って、このよ
うな凹凸を底部に有するカップ状品について、上述した
回転運動を伴う後方押出モードにて成形されるリム部に
軸対称性を保たせるには、必ずしもポンチとダイスとを
相対的に１回転させなくても良く、１回転未満の回転運
動を伴う後方押出モードにて、周方向で互いに隣接する
凹凸による材料の流れの変動を相殺して減少させ、成形
されるリム部の高さを均等化することができる。
角度に配された同形の凹凸を複数有するカップ状品を従
来の後方押出法にて成形すると、〔図４〕の (b)に示す
ように、そのリム部(R) の成形高さが、底部の凹凸の周
方向位置に対応して規則的に、すなわち等周方向ピッチ
に、かつ略等変動量でもって変動する。従って、このよ
うな凹凸を底部に有するカップ状品について、上述した
回転運動を伴う後方押出モードにて成形されるリム部に
軸対称性を保たせるには、必ずしもポンチとダイスとを
相対的に１回転させなくても良く、１回転未満の回転運
動を伴う後方押出モードにて、周方向で互いに隣接する
凹凸による材料の流れの変動を相殺して減少させ、成形
されるリム部の高さを均等化することができる。
【００１２】請求項２の発明では、ポンチが成形に必要
な全圧下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポ
ンチと素材を保持するダイスとを成形するカップ状品の
底部凹凸の周方向ピッチ角度の整数倍とした周方向角度
に相対回転させるので、ポンチの圧下により外周側に流
される材料の周方向での規則的な変動を、その変動ピッ
チ角度の整数倍の回転により均等化して減少させ、１回
転未満の相対回転であっても、成形されるリム部に軸対
称性を保たせることができる。
な全圧下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポ
ンチと素材を保持するダイスとを成形するカップ状品の
底部凹凸の周方向ピッチ角度の整数倍とした周方向角度
に相対回転させるので、ポンチの圧下により外周側に流
される材料の周方向での規則的な変動を、その変動ピッ
チ角度の整数倍の回転により均等化して減少させ、１回
転未満の相対回転であっても、成形されるリム部に軸対
称性を保たせることができる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明に係る成形方法の実施例を図
面を参照して説明する。〔図１〕乃至〔図３〕は、本発
明に係る成形方法の実施例を説明するための概要図であ
って、〔図１〕は成形手順の説明断面図、〔図２〕は成
形に用いたポンチおよびダイスの概要構成を示す断面図
である。また、〔図３〕は成形したカップ状モデルを示
す図面であって、 (a)図は上面図、 (b)図は(a) 図のＡ
−Ａ断面図である。
面を参照して説明する。〔図１〕乃至〔図３〕は、本発
明に係る成形方法の実施例を説明するための概要図であ
って、〔図１〕は成形手順の説明断面図、〔図２〕は成
形に用いたポンチおよびダイスの概要構成を示す断面図
である。また、〔図３〕は成形したカップ状モデルを示
す図面であって、 (a)図は上面図、 (b)図は(a) 図のＡ
−Ａ断面図である。
【００１４】まず、〔図２〕により本実施例で用いたポ
ンチおよびダイスの概要構成を説明すると、ポンチ(1)
は、プレス装置の圧下ラム(R) に連結される受圧部(4)
と、この受圧部(4) の下端にスラストベアリング(3) を
介して回転自由に連結されたポンチ本体(2) とを備えて
なる。また、ポンチ本体(2) は、外周に平歯形(2b)を設
けた拡径頭部(2a)を有すると共に、先端部を除く主体部
外周にボール(9) を装着した螺旋溝(2c)を有している。
ンチおよびダイスの概要構成を説明すると、ポンチ(1)
は、プレス装置の圧下ラム(R) に連結される受圧部(4)
と、この受圧部(4) の下端にスラストベアリング(3) を
介して回転自由に連結されたポンチ本体(2) とを備えて
なる。また、ポンチ本体(2) は、外周に平歯形(2b)を設
けた拡径頭部(2a)を有すると共に、先端部を除く主体部
外周にボール(9) を装着した螺旋溝(2c)を有している。
【００１５】そして、このポンチ(1) は、プレス装置の
固定フレーム(F) に取着された案内筒(5) 内に上下動可
能に配される。一方、案内筒(5) は、圧下ラム(R) によ
って圧下させられるポンチ(1) のポンチ本体(4) を、回
転ないしは回転停止させながら下降動させるもので、固
定フレーム(F) に取着された上部案内筒(6) と、この上
部案内筒(6) の内径より小径とされた内周面に、ポンチ
本体(2) の主体部外周の螺旋溝(2c)に介装されたボール
(9) に係合する螺旋溝(8a)を有する下部案内筒(8) と、
上部案内筒(6) と下部案内筒(8) との間に配され、その
内周にポンチ本体(2) の拡径頭部(2a)の平歯形(2b)に歯
合する平歯形(7a)を有するリング状の案内盤(7) とを備
えてなる。また、下部案内筒(8) 内周の螺旋溝(8a)は、
同螺旋溝(8a)が１回転するだけの間に設けられ、その螺
旋溝(8a)部以外の下部案内筒(8)の内径は、ポンチ本体
(2) の主体部外周の螺旋溝(2c)に介装されたボール(9)
の外接円と同径とされている。
固定フレーム(F) に取着された案内筒(5) 内に上下動可
能に配される。一方、案内筒(5) は、圧下ラム(R) によ
って圧下させられるポンチ(1) のポンチ本体(4) を、回
転ないしは回転停止させながら下降動させるもので、固
定フレーム(F) に取着された上部案内筒(6) と、この上
部案内筒(6) の内径より小径とされた内周面に、ポンチ
本体(2) の主体部外周の螺旋溝(2c)に介装されたボール
(9) に係合する螺旋溝(8a)を有する下部案内筒(8) と、
上部案内筒(6) と下部案内筒(8) との間に配され、その
内周にポンチ本体(2) の拡径頭部(2a)の平歯形(2b)に歯
合する平歯形(7a)を有するリング状の案内盤(7) とを備
えてなる。また、下部案内筒(8) 内周の螺旋溝(8a)は、
同螺旋溝(8a)が１回転するだけの間に設けられ、その螺
旋溝(8a)部以外の下部案内筒(8)の内径は、ポンチ本体
(2) の主体部外周の螺旋溝(2c)に介装されたボール(9)
の外接円と同径とされている。
【００１６】一方、ダイス(10)は、通常の後方押出法に
用いられる形態のもので、ここでは図示を省略したプレ
ス装置の下アンビル(A) に固定的に支持されて、ポンチ
(1)の直下方に位置づけられる。
用いられる形態のもので、ここでは図示を省略したプレ
ス装置の下アンビル(A) に固定的に支持されて、ポンチ
(1)の直下方に位置づけられる。
【００１７】上記構成のもとで、ポンチ(1) は、圧下ラ
ム(R) により圧下させられ、下方のダイス(10)内に装入
されている素材(M) を圧縮するのであるが、このとき、
ポンチ(1) のポンチ本体(2) は、まず、ボール(9) を介
する下部案内筒(8) との係合関係により、圧下行程αを
下降する間で１回転させられ、続いて、拡径頭部(2a)と
案内盤(7) との歯合関係により回転を止められて最終ス
トロークまで下降させられる。
ム(R) により圧下させられ、下方のダイス(10)内に装入
されている素材(M) を圧縮するのであるが、このとき、
ポンチ(1) のポンチ本体(2) は、まず、ボール(9) を介
する下部案内筒(8) との係合関係により、圧下行程αを
下降する間で１回転させられ、続いて、拡径頭部(2a)と
案内盤(7) との歯合関係により回転を止められて最終ス
トロークまで下降させられる。
【００１８】本実施例では、底部に凹凸を有するカップ
状品として、車両用ホイール部材を想定し、〔図３〕に
示すように、スポーク状の凸部(21a) とそれら凸部(21
a) に区成された扇状の凹部(21b) を内底部(21)に有す
るカップ状モデル(20)について、〔図２〕に示した構成
のポンチ(1) およびダイス(10)を用いた後方押出法によ
り熱間成形し、得られたカップ状モデル(20)のリム部(2
2)の高さの軸対称性について、従来の後方押出法により
熱間成形した同形状のカップ状モデルのリム部の高さの
軸対称性と比較した。なお、被成形対象材としては、ア
ルミ合金からなる素材(M) を用いた。
状品として、車両用ホイール部材を想定し、〔図３〕に
示すように、スポーク状の凸部(21a) とそれら凸部(21
a) に区成された扇状の凹部(21b) を内底部(21)に有す
るカップ状モデル(20)について、〔図２〕に示した構成
のポンチ(1) およびダイス(10)を用いた後方押出法によ
り熱間成形し、得られたカップ状モデル(20)のリム部(2
2)の高さの軸対称性について、従来の後方押出法により
熱間成形した同形状のカップ状モデルのリム部の高さの
軸対称性と比較した。なお、被成形対象材としては、ア
ルミ合金からなる素材(M) を用いた。
【００１９】本実施例では、前記ポンチ(1) のポンチ本
体(2) の下端面に、上記カップ状モデル(20)の内底部(2
1)の凹凸に対応する凹凸を設け、このポンチ本体(2) を
素材(M) を保持するダイス(10)内に圧下させた。そし
て、〔図１〕の (a)図に示すように、ポンチ本体(2) 下
端が素材(M) に接触した時点から、成形に必要な全圧下
ストロークＳの半分の圧下行程αを進む間にポンチ本体
(2) を１回転させながら圧下させ、次いで (b)図に示す
ように、ポンチ本体(4) の回転を止めて圧下させ、 (c)
図に示すように、ポンチ本体(4) を最終ストローク位置
まで圧下させて成形を完了した。そして、得られたカッ
プ状モデル(20)のリム部(22)の高さおよび端縁の凹凸に
ついて、ポンチの回転圧下を伴わない従来の後方押出法
によって成形した同形状のカップ状モデルと比較した。
その結果を〔表１〕に示す。
体(2) の下端面に、上記カップ状モデル(20)の内底部(2
1)の凹凸に対応する凹凸を設け、このポンチ本体(2) を
素材(M) を保持するダイス(10)内に圧下させた。そし
て、〔図１〕の (a)図に示すように、ポンチ本体(2) 下
端が素材(M) に接触した時点から、成形に必要な全圧下
ストロークＳの半分の圧下行程αを進む間にポンチ本体
(2) を１回転させながら圧下させ、次いで (b)図に示す
ように、ポンチ本体(4) の回転を止めて圧下させ、 (c)
図に示すように、ポンチ本体(4) を最終ストローク位置
まで圧下させて成形を完了した。そして、得られたカッ
プ状モデル(20)のリム部(22)の高さおよび端縁の凹凸に
ついて、ポンチの回転圧下を伴わない従来の後方押出法
によって成形した同形状のカップ状モデルと比較した。
その結果を〔表１〕に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】〔表１〕に示すように、ポンチの回転を伴
わない後方押出モードのみによる従来法では、得られた
製品のリム高さの不均一はポンチ径の約30％にも達して
いたのに対して、本実施例のものでは、そのリム高さ
に、ポンチ下端面の凹凸の存在が原因と考えられる不均
一はほとんど認められず、本発明の優れた効果を確認す
ることができた。
わない後方押出モードのみによる従来法では、得られた
製品のリム高さの不均一はポンチ径の約30％にも達して
いたのに対して、本実施例のものでは、そのリム高さ
に、ポンチ下端面の凹凸の存在が原因と考えられる不均
一はほとんど認められず、本発明の優れた効果を確認す
ることができた。
【００２２】なお、本実施例では、その内底面に凹凸を
有する一方、裏底面は平滑なカップ状モデルの成形を対
象としたため、ダイスの内底面には凹凸を設けなかった
が、素材の圧下の初期段階において、すなわち成形に必
要な全圧下ストロークの略半分の圧下行程を進む間にポ
ンチとダイスとを相対的に１回転させる本発明方法で
は、その底部の表裏両面に非軸対称ないし非軸心点対称
の凹凸を有するカップ状品についても同様な効果が得ら
れることは言うまでもない。
有する一方、裏底面は平滑なカップ状モデルの成形を対
象としたため、ダイスの内底面には凹凸を設けなかった
が、素材の圧下の初期段階において、すなわち成形に必
要な全圧下ストロークの略半分の圧下行程を進む間にポ
ンチとダイスとを相対的に１回転させる本発明方法で
は、その底部の表裏両面に非軸対称ないし非軸心点対称
の凹凸を有するカップ状品についても同様な効果が得ら
れることは言うまでもない。
【００２３】ところで、上記実施例で成形対象としたカ
ップ状モデルのように、その底部に軸心点対称にかつ周
方向に等ピッチ角度に配された同形の凹凸を複数有する
カップ状品を、従来の後方押出法により成形すると、底
部の凹凸の周方向位置に対応してリム部の成形高さが規
則的に変動する。従って、このような凹凸を底部に有す
るカップ状品について、回転運動を伴う後方押出モード
にて成形されるリム部に軸対称性を保たせるには、必ず
しもポンチとダイスとを相対的に１回転させなくても良
く、１回転未満の回転運動、すなわち凹凸の周方向ピッ
チ角度の整数倍とした周方向角度の回転運動を伴う後方
押出モードにて、周方向で互いに隣接する凹凸による材
料の流れの変動を相殺して減少させ、成形されるリム部
の高さを均等化することが可能となる。
ップ状モデルのように、その底部に軸心点対称にかつ周
方向に等ピッチ角度に配された同形の凹凸を複数有する
カップ状品を、従来の後方押出法により成形すると、底
部の凹凸の周方向位置に対応してリム部の成形高さが規
則的に変動する。従って、このような凹凸を底部に有す
るカップ状品について、回転運動を伴う後方押出モード
にて成形されるリム部に軸対称性を保たせるには、必ず
しもポンチとダイスとを相対的に１回転させなくても良
く、１回転未満の回転運動、すなわち凹凸の周方向ピッ
チ角度の整数倍とした周方向角度の回転運動を伴う後方
押出モードにて、周方向で互いに隣接する凹凸による材
料の流れの変動を相殺して減少させ、成形されるリム部
の高さを均等化することが可能となる。
【００２４】これを確認するために、前記と同じカップ
状モデルについて、ダイス内(10)の素材(M) に圧下させ
るポンチ本体(4) を、その下端面が素材(M) に接触した
時点から、成形に必要な全圧下ストロークＳの半分の圧
下行程αを進む間に、凹凸の周方向ピッチ角度と等周方
向角度に回転させながら圧下させ、その後に回転を止め
てポンチ本体(4) を最終ストローク位置まで圧下させて
成形を完了させた。そして、得られたカップ状モデルの
リム部について、前記実施例のものと比較したところほ
ぼ同等の効果が得られることが確認された。特に、成形
に必要な全圧下ストロークが小さい場合には、ポンチ本
体を１回転させる場合よりも圧下力が小さくてすむと言
う付随効果も確認された。
状モデルについて、ダイス内(10)の素材(M) に圧下させ
るポンチ本体(4) を、その下端面が素材(M) に接触した
時点から、成形に必要な全圧下ストロークＳの半分の圧
下行程αを進む間に、凹凸の周方向ピッチ角度と等周方
向角度に回転させながら圧下させ、その後に回転を止め
てポンチ本体(4) を最終ストローク位置まで圧下させて
成形を完了させた。そして、得られたカップ状モデルの
リム部について、前記実施例のものと比較したところほ
ぼ同等の効果が得られることが確認された。特に、成形
に必要な全圧下ストロークが小さい場合には、ポンチ本
体を１回転させる場合よりも圧下力が小さくてすむと言
う付随効果も確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明方法によれ
ば、後方押出法に基づいて成形するについて、底部に凹
凸を有するカップ状品であっても、製品のリム部を軸対
称に成形することができ、これにより以下の利点が得ら
れる。まず、車両用ホイールの中間材のように、仕上げ
成形等の次工程があるものの場合では、その間にリブ部
の高さを揃えるための機械加工を不要とし、そのまま次
工程に移ることができるので、底面に凹凸のない単純な
カップ状品と同様に、ラインの自動化を図ることが容易
となる。また、次工程として機械加工により製品を仕上
げるものの場合では、リブ部の高さが揃っているので、
機械加工の工数が低減すると共に材料歩留りが改善され
る。
ば、後方押出法に基づいて成形するについて、底部に凹
凸を有するカップ状品であっても、製品のリム部を軸対
称に成形することができ、これにより以下の利点が得ら
れる。まず、車両用ホイールの中間材のように、仕上げ
成形等の次工程があるものの場合では、その間にリブ部
の高さを揃えるための機械加工を不要とし、そのまま次
工程に移ることができるので、底面に凹凸のない単純な
カップ状品と同様に、ラインの自動化を図ることが容易
となる。また、次工程として機械加工により製品を仕上
げるものの場合では、リブ部の高さが揃っているので、
機械加工の工数が低減すると共に材料歩留りが改善され
る。
【図１】本発明の実施例の成形方法における成形手順の
説明断面図である。
説明断面図である。
【図２】本発明の実施例に用いたポンチおよびダイスの
概要構成を示す断面図である。
概要構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に関わるカップ状モデルを示す
図面であって、 (a)図は上面図、 (b)図は(a) 図のＡ−
Ａ断面図である。
図面であって、 (a)図は上面図、 (b)図は(a) 図のＡ−
Ａ断面図である。
【図４】従来の後方押出法にて成形されたカップ状品の
一部を切り欠いて示す説明斜視図である。
一部を切り欠いて示す説明斜視図である。
(1) --ポンチ (2) --ポンチ本体 (10)--ダイス (M) --素材 Ｓ -- 全圧下ストローク α -- 回転圧下行程
フロントページの続き (72)発明者 栄 輝 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (72)発明者 鈴木 庸介 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平６−269891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−24870（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228220（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−80148（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B60B 3/02
Claims (2)
- 【請求項１】 底部に凹凸を有するカップ状品を後方押
出法により成形するに際し、ポンチが成形に必要な全圧
下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポンチと
素材を保持するダイスとを相対的に１回転させ、その後
に相対回転を止めてポンチを最終ストローク位置まで圧
下させて成形を完了させることを特徴とする底部に凹凸
を有するカップ状品の成形方法。 - 【請求項２】 底部に軸心点対称にかつ周方向に等ピッ
チ角度に配された同形の凹凸を複数有するカップ状品を
後方押出法により成形するに際し、ポンチが成形に必要
な全圧下ストロークの略半分の行程を進む間に、そのポ
ンチと素材を保持するダイスとを前記凹凸の周方向ピッ
チ角度の整数倍とした周方向角度に相対回転させ、その
後に相対回転を止めてポンチを最終ストローク位置まで
圧下させて成形を完了させることを特徴とする底部に凹
凸を有するカップ状品の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25237194A JP3319891B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 底部に凹凸を有するカップ状品の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25237194A JP3319891B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 底部に凹凸を有するカップ状品の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08117913A JPH08117913A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3319891B2 true JP3319891B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=17236381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25237194A Expired - Lifetime JP3319891B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 底部に凹凸を有するカップ状品の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319891B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7116425B2 (ja) * | 2019-11-12 | 2022-08-10 | 荻野工業株式会社 | 鍛造装置 |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP25237194A patent/JP3319891B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08117913A (ja) | 1996-05-14 |
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