JP3663646B2

JP3663646B2 - 偏心部品の製造方法及びその装置

Info

Publication number: JP3663646B2
Application number: JP31244794A
Authority: JP
Inventors: 宗伸駒木根; 敬之藤井; 敏博今井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH08141687A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，鍛造により偏心部品を製造する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
本体部と軸部の軸心が偏心している偏心部品（後述の図５参照）は，様々な機械において用いられている。この偏心部品の製造方法としては，押出し法あるいは曲げ加工法等の鍛造による方法がある。
【０００３】
このうち押出し法においては，金型に偏心荷重がかかることにより金型の寿命が短くなり，型費の増加，製造設備の稼働率低下といった問題がある。また，曲げ加工法においては，加工後の製品形状が安定して得られる場合が少なく，あらたに鍛造工程や切削工程を追加しなければならないという問題がある。
【０００４】
また，偏心部品のうち，特にクランク形状物の製造方法及びその装置としては，例えば特開昭４９−１０６９４９号公報に示された方法及び装置がある。この方法及び装置によれば，一度の鍛圧によって曲げ加工と据え込み加工を同時に行い，しかもその後の仕上げ工程を必要とせずに，クランク形状物を得ることができるとされている。
【０００５】
しかしながら，上記従来の偏心部品の製造法及びその装置においては，次の問題がある。
即ち，上記特開昭４９−１０６９４９号公報の方法及び装置により偏心部品を製造する場合には，据え込み部は，必ずしも細部にわたって所望の形状を得ることはできない。即ち，上記据え込み部は，自然な変形により形成されるため，特殊な所望形状に積極的に成形することは不可能である。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，曲げ加工と据え込み加工を一度の鍛圧により行うことができ，かつ，所望の形状を得ることができる，偏心部品の製造方法及びその装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
本発明は，大径部と小径部とからなる本体部とその上部に設けられた軸部とを有すると共に，上記本体部と上記軸部とは互いにその軸心が偏心している偏心部品を製造するに当たり，
同一軸心を有する本体部形成用の主体部と予め加工してある上記軸部とを有すると共に，上記主体部は上記軸部側が小径となる円錐状の円錐部と，該円錐部の大径側に設けた小径下部とを有する素材を準備し，
上記主体部の下部分を本体部形成用のキャビティであって，製造しようとする上記偏心部品の上記大径部と同形状をなしており上記円錐部を受け入れる上部キャビティと，該上部キャビティの下方に設けられ上記偏心部品の上記小径部と同形状をなしており，上記小径下部を受け入れる下部キャビティとを有するダイスに入れ，
一方上記軸部の上部分をパンチにより把持し，
次いで上記パンチと上記ダイスとを相対的に横方向にスライドさせ，その後上記パンチと上記ダイスとをその軸心と平行に移動させて，上記本体部形成用のキャビティを上記パンチによって閉止し，上記主体部を軸方向に真っ直ぐに鍛圧して上記本体部を据え込み成形することを特徴とする偏心部品の製造方法にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記パンチと上記ダイスとを相対的に横方向にスライドさせ，その後上記パンチと上記ダイスとをその軸心と平行に移動させて，上記キャビティを上記パンチによって閉止し，上記本体部を据え込み成形することにある。
【０００９】
また，上記パンチと上記ダイスとを相対的に横方向にスライドさせる場合には，上記パンチと上記ダイスとを接近させながら，互いに傾斜スライドさせることが好ましい。これにより，材料の軸心方向に適度な加圧と変形を加えながら安定した曲げ加工を行うことがでる。
【００１０】
また，上記素材は，上記主体部が円錐状である。これにより，上記据え込み加工時において，素材の屈曲等のトラブルを防止することができ，また成型後の本体部の形状も安定的に所望形状を得ることができる。
【００１１】
次に，上記偏心部品の製造方法を実施する装置としては，大径部と小径部とからなる本体部とその上部に設けられた軸部とを有すると共に，上記本体部と上記軸部とは互いにその軸心が偏心している偏心部品を，
同一軸心を有する本体部形成用の主体部と予め加工してある上記軸部とを有すると共に，上記主体部は上記軸部側が小径となる円錐状の円錐部と，該円錐部の大径側に設けた小径下部とを有する素材から製造する装置であって，
上記主体部を軸方向に真っ直ぐに鍛圧して上記本体部を据え込み成形するためのキャビティであって，製造しようとする上記偏心部品の上記大径部と同形状をなしており上記円錐部を受け入れる上部キャビティと，該上部キャビティの下方に設けられ上記偏心部品の上記小径部と同形状をなしており，上記小径下部を受け入れる下部キャビティとを有するダイスと，上記軸部を把持するパンチと，該パンチと上記ダイスとを相対的に接近させる駆動部と，上記パンチを上記ダイスの方向へ接近させる際に上記パンチを横方向にスライドさせるためのカム型とを有し，
かつ，上記パンチはその下降時に上記スライドを生起させるための傾斜カム面を有し，一方上記カム型は上記パンチの傾斜カム面を接触させてその下降をガイドするガイド斜面を有することを特徴とする偏心部品の製造装置がある。
【００１２】
本発明の装置において最も注目すべきことは，上記ダイスに上記キャビティを設けていることにある。また，上記パンチは上記傾斜カム面を有し，一方上記カム型は上記傾斜カム面をガイドするガイド斜面を有することにある。
【００１３】
上記ダイスに設けたキャビティは，上記パンチにより閉止することによって，所望する偏心部品の本体部と同一形状をなすよう形成されている。
また，駆動部は，油圧ユニット等のアクチュエータに連結され，鍛圧時に上記ダイスとパンチを相対的に接近させるよう作動する。
【００１４】
また，上記パンチは，その周囲にパンチホルダを一体的に有し，かつ該パンチホルダは上記傾斜カム面を有することが好ましい。これにより，傾斜スライドを行うことができ，またパンチの上記把持部の形状のみの変更，或いは傾斜カム面の形状のみの変更等を容易に行うことができ，製品仕様の変更等に柔軟に対応することができる。
【００１５】
【作用および効果】
本発明の偏心部品の製造方法及びその装置においては，上記パンチとダイスとを相対的に横方向にスライドさせ，その後上記パンチと上記ダイスとをその軸心と平行に移動させる。そのため，曲げ加工した後に連続して据え込み加工を行うことができる。即ち，曲げ加工と据え込み加工を一度の鍛圧により行うことができる。
【００１６】
また，上記ダイスは，上記本体部形成用のキャビティを有する。そして，このキャビティは，上記パンチにより閉止される。そのため，上記素材の主体部は，所望する本体部の形状に，正確に据え込み成形することができる。
【００１７】
また，特に本発明の偏心部品の製造装置においては，上記パンチは上記傾斜カム面を有すると共に，上記カム型は，上記傾斜カム面をガイドするガイド斜面を有する。そのため，上記パンチとダイスとの相対的な横方向の傾斜スライドと，その後の軸心と平行な方向，即ち垂直方向の移動とを簡単に実現させることができる。
従って，本発明によれば，曲げ加工と据え込み加工を一度の鍛圧により行うことができ，かつ，所望の形状を得ることができる，偏心部品の製造方法及びその装置を提供することができる。
【００１８】
【実施例】
実施例１
本発明の実施例にかかる偏心部品の製造方法及びその装置につき，図１〜図１１を用いて説明する。
本例の偏心部品の製造装置１０は，図１〜図５に示すごとく，同一軸心を有する本体部形成用の主体部８０と予め加工してある軸部９５を有する素材８（図４）を準備し，本体部９０と上記軸部９５とを有すると共に互いにその軸心が偏心している偏心部品９（図５）を製造する装置である。
【００１９】
上記製造装置１０は，図１〜図３に示すごとく，上記本体部９０を据え込み成形するためのキャビティ５０を有するダイス５と，上記軸部９５を把持するパンチ２と，該パンチ２と上記ダイス５とを相対的に接近させる駆動部（図示略）と，上記パンチ２を上記ダイス５の方向へ接近させる際に上記パンチ２を横方向にスライドさせるためのカム型４とを有する。
【００２０】
かつ，上記パンチ２はその下降時に上記スライドを生起させるための傾斜カム面２５を有し，一方上記カム型４は上記パンチ２の傾斜カム面２５を接触させてその下降をガイドするガイド斜面４５を有する。
【００２１】
以下，上記構成をさらに詳細に説明する。
まず，得ようとする上記偏心部品９においては，図５に示すごとく，大径部９１と小径部９２とからなる本体部９０の軸心Ｃ９０と，その上部に設けられた軸部９５の軸心Ｃ９５とが距離ａだけ偏心している。また，その素材８においては，図４に示すごとく，円錐状の円錐部８１と小径下部８２とからなる主体部８０の軸心Ｃ８０と，その上部に設けられた軸部９５の軸心Ｃ９５とが，同一軸心上にある。
【００２２】
また，上記ダイス５に設けられたキャビティ５０は，図１〜図３に示すごとく，上記偏心部品９の大径部９１（図５）と同形状をなしている。また，その下方に設けられた下部キャビティ５１は，上記小径部９２（図５）と同形状をなし，ノックアウトピン７１を突出させるためのピン穴５７に連通している。
【００２３】
また，上記ダイス５は，図１〜図３に示すごとく，その周囲及び下部に一体的に配置された，ダイホルダ６０，補強リング６１，第１ダイスペーサ６２，第２ダイスペーサ６３と共に，下型５００を構成している。
そして，上記ダイス５の上面，即ち上記パンチ２との当接面側は，図１〜図３に示すごとく，ダイホルダ６０及び補強リング６１と共に凹状部５０９を形成している。この凹状部５０９は，後述するカム型４の凸状部４９と嵌合可能に設けられている。
【００２４】
一方，上記下型５００に対向する上型２００は，周囲にパンチホルダ２１を一体的に有する上記パンチ２と，これを取り囲むように配置されたパンチスペーサ３０，上部スペーサ３１，カム型４，カムホルダ３３とよりなり，ボルト３４によってラム３５に固定されている。
【００２５】
上記パンチ２は，図１〜図３に示すごとく，上記素材８の軸部９５を把持するための把持穴２０を有する。また，その周囲のパンチホルダ２１は，図１，図６に示すごとく，その水平断面形状が四角形をなし，略同形状のスペース３００を有するパンチスペーサ３０の中に上下方向の動きを拘束して装入され，水平方向（図左右方向）に距離ａだけ（図６）移動可能に配設されている。そして，上記傾斜カム面２５は，図１〜図３に示すごとく，パンチホルダ２１の移動可能方向に直交する一対の面２７，２８（図６）に設けてある。
【００２６】
また，上記カム型４は，図１〜図３，図７に示すごとく，上記パンチホルダ２１を嵌合するカム穴４０を有する。また，このカム穴４０は，上記パンチ２がダイス５と当接可能なように下方に連通している。
また，上記ガイド斜面４５は，このカム穴４０の側面のうち上記傾斜カム面２５に当接する側面４７，４８（図７）に設けてある。
【００２７】
また，上記カム型４は，図１〜図３に示すごとく，その下方に，上記下型５００の凹状部５０９と嵌合可能な凸部４９を有すると共に，その上部には，カムホルダ３３の爪部３３０と係合可能なフランジ部４３を有する。
そして，上記カム型４は，図１〜図３に示すごとく，上記パンチスペーサ３０に装着されたバネ要素３６のロッド３７を介して下方に付勢されているとともに，上型２００に上下動可能に固定されている。
【００２８】
また，上記一対の傾斜カム面２５及び一対のガイド斜面４５は，図１０に示すごとくすべて同一方向に傾斜している。そして，パンチホルダ２１においては，一方の側面２７の傾斜カム面２５の下方がへこみ，他方の側面２８の傾斜カム面２５の下方が突出している。一方，カム型４のカム穴４０においては，一方の側面４７のガイド斜面４５の上方がへこみ，他方の側面４８のガイド斜面４５の上方が突出している。
【００２９】
次に，本例の装置１０を使用して，偏心部品９を製造するプロセスにつき説明する。
まず，図４に示すごとく，同一軸心を有する本体部形成用の主体部８０と予め加工してある上記軸部９５を有する素材８を準備する。次いで，図２に示すごとく，上記主体部８０の下部分を上記本体部形成用のキャビティ５０を有するダイス５に入れる。
【００３０】
次いで，図３に示すごとく，図示しない油圧シリンダ式等の駆動部を作動させて，上記上型２００を下型５００に接近させる。これにより，上記素材８の軸部９５の上部分をパンチ２により把持する。
このとき，上記カム型４は，その凸状部４９を下型５００の凹状部５０９に嵌合，当接させ，上型２００と下型５００の左右方向のズレを防止する。
【００３１】
そして，その後鍛圧が行われていく。
これを図１０ａ〜ｄ及び図３により説明すると，まず図１０ａに示すごとく，上型２００と下型５００の接近が進むと，下型５００に当接しているカム型４は，上記バネ要素３６の付勢力に抗じて，パンチ２と相対的に接近する。
【００３２】
そして，上記パンチ２とダイス５（図３）とは，図１０ｂに示すごとく，上記パンチホルダ２１の一方の側面２７側の傾斜カム面２５が，カム穴４０の一方のガイド斜面４５に当接するまでは，垂直方向に（矢印Ｙ１）接近していく。
【００３３】
次いで，パンチ２とダイス５（図３）とは，図１０ｃに示すごとく，上記傾斜カム面２５及びガイド斜面４５の傾斜に沿って相対的に横方向に傾斜スライドしながら（矢印Ｙ２）接近する。そして，図１０ｄに示すごとく，カム穴４０の他方の側面４８にパンチホルダ２１の他方の側面２８が全体的に当接した後は，パンチホルダ２１とカム型４とは相対的に横方向にスライドすることなく垂直方向に（矢印Ｙ３）接近を続ける。
【００３４】
即ち，パンチ２は，その軸心Ｃ２と，ダイス５の軸心Ｃ５との距離ａを保ちながら，ダイス５に接近し，当接する。このとき，製造装置１０においては，図１，図６〜図９に示すごとく，鍛圧開始前に同一軸腺上にあったパンチ２の軸心Ｃ２とダイス５の軸心Ｃ５とが距離ａだけ偏心している。
【００３５】
一方，素材８は，パンチ２とダイス５とが相対的に横方向に傾斜スライドを開始した時点（図１０ｃ）において，曲げ加工を受けはじめる。そして，上記横方向の傾斜スライドを完了した時点（図１０ｄ）において，図１１に示すごとく，軸部９５の軸心Ｃ９５と主体部８０の軸心Ｃ８０をａだけ偏心する曲げ加工が完了する。
【００３６】
その後，図１，図１０ｄに示すごとく，素材８の主体部８０は，軸方向に真っ直ぐに鍛圧され，パンチ２がダイス５に当接した時点において，キャビティ５の形状に据え込み成形される。
最後に，再び上型２００を上昇させることにより，カム型４及びパンチホルダ２１は鍛圧時と逆の動きを行わせる。そして，偏心部品９をノックアウトピン７１にて離型させる。
【００３７】
次に，本例における作用効果につき説明する。
本例においては，上記パンチ２とダイス５とを相対的に横方向に傾斜スライドさせ，その後上記パンチ２と上記ダイス５とをその軸心と平行に垂直移動させる。そのため，曲げ加工した後に連続して据え込み加工を行うことができる。即ち，曲げ加工と据え込み加工を一度の鍛圧により行うことができる。
【００３８】
また，上記ダイス２は，上記本体部形成用のキャビティ５０を有する。そして，このキャビティ５０は，上記パンチ２により閉止される。そのため，上記素材の主体部８０は，所望する本体部９０の形状に，正確に据え込み成形することができる。
【００３９】
また，特に本例の装置１０においては，上記ガイド斜面４５を有するカム型４を設けてあると共に，上記パンチホルダ２１は上記傾斜カム面２５を有する。そのため，上記パンチ２とダイス５との相対的な横方向の傾斜スライドと，その後のスライドを伴わない垂直移動とを，簡単に実現することができる。
従って，本例によれば，曲げ加工と据え込み加工を一度の鍛圧により行うことができ，かつ，所望の形状の偏心部品を得ることができる。
【００４０】
実施例２
本例の偏心部品の製造装置においては，図１２，図１３に示すごとく，実施例１におけるパンチホルダ２１の傾斜カム面２５及びカム型４のガイド斜面４５に代えて，パンチホルダ２１にはガイドピン２５０を，カム穴４０には上記ガイドピン２５０を嵌合する屈曲溝４５０を設けてある。
【００４１】
また，上記カム穴の屈曲溝４５０は，図１３に示すごとく，傾斜溝部４５５と，その上下に上部垂直溝部４５４，下部垂直溝部４５６とを有する。また，上部垂直溝部４５４及び下部垂直溝部４５６とは距離ａだけ偏心して設けられている。この距離ａは，得ようとする偏心部品の偏心距離と同じになるよう設定されている。また，上記カム穴４０は，その屈曲溝４５０以外には，パンチ２の左右移動を何ら拘束しないよう設けられている。
その他は，実施例１と同様である。
【００４２】
本例においては，鍛圧時にパンチホルダ２１を下降させていくと，該パンチホルダ２１はそのガイドピン２５０がカム面４０の屈曲溝４５０に沿って垂直下降，傾斜スライド，垂直下降し，実施例１と同様の曲げ加工，据え込み加工が行われる。
本例によれば，実施例１に示した傾斜カム面及びガイド斜面の代わりに，ガイドピン２５０及びこれをガイドする屈曲溝４５０を設けている。そのため，構造が簡単である。
その他，実施例１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，偏心部品の製造装置の鍛圧完了時の断面図。
【図２】実施例１における，偏心部品の製造装置の素材セット時の断面図。
【図３】実施例１における，偏心部品の製造装置の素材把持時の断面図。
【図４】実施例１における，素材の（ａ）平面図，（ｂ）正面図。
【図５】実施例１における，偏心部品の（ａ）平面図，（ｂ）正面図。
【図６】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図７】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図８】図１のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図９】図１のＤ−Ｄ線矢視断面図。
【図１０】実施例１にかかる，パンチとダイスの接近過程の説明図。
【図１１】実施例１にかかる，曲げ加工完了時における素材の状態の説明図。
【図１２】実施例２における，パンチホルダとカム型の断面図。
【図１３】実施例２における，ガイドピンと屈曲溝の説明図。
【符号の説明】
１０．．．偏心部品の製造装置，
２．．．パンチ，
２１．．．パンチホルダ，
２０．．．把持穴，
２５．．．傾斜カム面，
２００．．．上型，
４．．．カム型，
４０．．．カム面，
４５．．．ガイド斜面，
５．．．ダイス，
５０．．．キャビティ，
５００．．．下型，
８．．．素材，
８０．．．主体部，
９．．．偏心部品，
９０．．．本体部，
９５．．．軸部，

Claims

大径部と小径部とからなる本体部とその上部に設けられた軸部とを有すると共に，上記本体部と上記軸部とは互いにその軸心が偏心している偏心部品を製造するに当たり，
同一軸心を有する本体部形成用の主体部と予め加工してある上記軸部とを有すると共に，上記主体部は上記軸部側が小径となる円錐状の円錐部と，該円錐部の大径側に設けた小径下部とを有する素材を準備し，
上記主体部の下部分を本体部形成用のキャビティであって，製造しようとする上記偏心部品の上記大径部と同形状をなしており上記円錐部を受け入れる上部キャビティと，該上部キャビティの下方に設けられ上記偏心部品の上記小径部と同形状をなしており，上記小径下部を受け入れる下部キャビティとを有するダイスに入れ，
一方上記軸部の上部分をパンチにより把持し，
次いで上記パンチと上記ダイスとを相対的に横方向にスライドさせ，その後上記パンチと上記ダイスとをその軸心と平行に移動させて，上記本体部形成用のキャビティを上記パンチによって閉止し，上記主体部を軸方向に真っ直ぐに鍛圧して上記本体部を据え込み成形することを特徴とする偏心部品の製造方法。
請求項１において，上記パンチと上記ダイスとを相対的に横方向にスライドさせる場合には，上記パンチと上記ダイスとを接近させながらスライドさせることを特徴とする偏心部品の製造方法。
大径部と小径部とからなる本体部とその上部に設けられた軸部とを有すると共に，上記本体部と上記軸部とは互いにその軸心が偏心している偏心部品を，
同一軸心を有する本体部形成用の主体部と予め加工してある上記軸部とを有すると共に，上記主体部は上記軸部側が小径となる円錐状の円錐部と，該円錐部の大径側に設けた小径下部とを有する素材から製造する装置であって，
上記主体部を軸方向に真っ直ぐに鍛圧して上記本体部を据え込み成形するためのキャビティであって，製造しようとする上記偏心部品の上記大径部と同形状をなしており上記円錐部を受け入れる上部キャビティと，該上部キャビティの下方に設けられ上記偏心部品の上記小径部と同形状をなしており，上記小径下部を受け入れる下部キャビティとを有するダイスと，上記軸部を把持するパンチと，該パンチと上記ダイスとを相対的に接近させる駆動部と，上記パンチを上記ダイスの方向へ接近させる際に上記パンチを横方向にスライドさせるためのカム型とを有し，
かつ，上記パンチはその下降時に上記スライドを生起させるための傾斜カム面を有し，一方上記カム型は上記パンチの傾斜カム面を接触させてその下降をガイドするガイド斜面を有することを特徴とする偏心部品の製造装置。
請求項３において，上記パンチは，その周囲にパンチホルダを一体的に有し，かつ該パンチホルダは上記傾斜カム面を有することを特徴とする偏心部品の製造装置。