JP3796711B2

JP3796711B2 - 中空パーツの製造方法

Info

Publication number: JP3796711B2
Application number: JP2000404071A
Authority: JP
Inventors: 芳一坂村
Original assignee: 株式会社阪村機械製作所
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: JP2002178093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空パーツの製造方法、詳しくは、肉薄中空部の外周にねじ又は溝を形成してなる中空パーツの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図３に示すように、肉厚が１ｍｍ前後といったきわめて薄い肉薄中空部ｄの外周にねじｃを形成してなる中空パーツＰの製造方法としては、まず、中実のブランクの外周にねじ転造加工によりねじを形成し、次に、このねじ付きブランクの中心部にドリルによる切削加工により肉厚中空穴ａを形成し、その後、該中空穴ａに中ぐり加工を施して肉薄中空部ｄを形成するようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した中空パーツの製造方法にあっては、上記ねじ転造によるねじ切り後に、ドリルや中グリ盤などの切削機を用いて穴明け加工を行う必要があるため、生産性が悪い問題があり、また、コストも高くつく問題があった。
【０００４】
なお、量産するために圧造成形機によりねじのない肉薄中空部をもつ中空パーツ本体を形成し、その後、該本体の肉薄中空部に区をねじ転造により加工してねじを形成することが考えられるが、ねじを切る中空部の肉厚が薄い場合、ねじを加工する際に肉薄中空部が変形したり或いは破損する問題があり、採用できないものとされていた。
【０００５】
そこで、本発明は、肉薄中空部の外周にねじ又は溝を形成してなる中空パーツを圧造成形機を用いて圧造成形できるようにして、生産性の向上を図ることができると共に、低コストで製造できる中空パーツの製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、肉薄中空部の外周にねじ又は溝を形成してなる中空パーツの製造方法として、まず、肉厚中空穴が形成され、一端に鍔をもつ中空ブランクの長さ方向中間部の外周にねじ又は溝を転造加工して、ねじ又は溝付きの中空ブランクを形成し、次に、この中空ブランクを内面に上記ねじ又は溝に合致するためのねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させ、その保持状態のもとでパンチの打ち込みにより上記中空穴内面に、その他端から鍔近くまで至る肉厚中空穴よりも大径の肉薄中空部を圧造成形し、その後、この中空ブランクを、内面に上記ねじ又は溝に合致するためのねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させた保持状態のもとで、中空ブランクの肉薄中空部における他端部内面に、該肉薄中空部よりも小径で、肉厚中空穴よりもやや大径の中肉中空部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
上記の手段によれば、予め肉厚中空穴が形成され、一端に鍔をもつ中空ブランクの外周に転造加工によりねじ又は溝部分を形成し、この中空ブランクをめねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させた上で圧造成形することによりまず肉薄中空部を形成し、その後、同様に圧造成形して中肉中空部を形成するようにしたから、ねじ又は溝部分を変形させたり破損させることなく圧造成形機で中空パーツを圧造成形することができ、生産性の向上を図ることができると共に、低コストに抑えることが可能となる。その上、肉薄中空部を圧造成形した中空ブランクの肉薄中空部における他端部内面に、該肉薄中空部よりも小径で、肉厚中空穴よりもやや大径の中肉中空部を形成するようにしたから、全体として一端に鍔をもつと共に長さ方向中間部の外周にねじ又は溝をもち、かつ一端の鍔部分に肉厚中空穴を、中間のねじ又は溝部分に肉薄中空部をさらに他端部分に中肉中空部を有する中空パーツを形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図面は、肉薄中空部の外周にねじを形成してなる中空パーツＰを、ねじ転造（図示せず）とロータリ式の多段圧造成形機１により製造する場合の実施形態を示す。
【０００９】
図１〜図４は中空パーツＰを製造する場合のねじ加工及び成形工程における形状の変化を示す。
【００１０】
まず、図１に示すような肉厚中空穴ａが形成され、一端に鍔ｂをもつ中空ブランクＰ１を予め圧造成形などにより形成する。そして、このブランクＰ１の長さ方向中間部の外周にねじｃをねじ転造などによりねじ加工して、図２に示すようなねじ付きの中空ブランクＰ２を形成する。なお、図に示す実施形態のものでは、ブランクＰ１のねじｃを形成する中間部分の外径が他端部の外径よりもやや大径に形成されている。
【００１１】
次に、この中空ブランクＰ２を後記する多段圧造成形機１の１段目の圧造ステーションにおいて圧造成形して、図３に示すような中空ブランクＰ２の中空穴ａ内面に、その他端から鍔ｂ近くまで至る中空穴ａよりも大径の肉薄中空部ｄを形成した中空ブランクＰ３を形成する。
【００１２】
その後、この中空ブランクＰ３を多段圧造成形機１の２段目の圧造ステーションにおいて圧造成形して、図４に示すような中空ブランクＰ３の肉薄中空部ｄにおける他端部内面に、該薄肉中空部ｄよりも小径で、中空穴ａよりもやや大径の中肉中空部ｅを形成した最終製品としての中空パーツＰを形成する。
なお、中肉中空部ｄは、厚肉中空穴ａと同厚又は薄肉中空部ｄと同厚であってもよい。
【００１３】
次に、ねじ付きの中空ブランクＰ２から圧造成形により上記中空パーツＰを形成するためのロータリ式の多段圧造成形機１の構造並びにその製造工程について説明する。
【００１４】
図５に示すように、ロータリ式の多段圧造成形機１は、前後方向に延びる回転軸２の外周に取付けられ、６個の半割りダイス３…３を有する回転ドラム４と、該ドラム４の上方位置に配設されるブランク供給部５と、該供給部５の一方側に配置される二つの半割りダイス３，３に対し近接離反可能に設けられる摺動半割りダイス６，７と、回転ドラム４の前方に位置し、かつ該ドラム４に対して進退移動可能で、二つのパンチ８，９を備えたラム（図示せず）とを備えている。
【００１５】
具体的には、回転ドラム４の外周部に半割りダイス３…３が等間隔をおいて放射状に６個配置され、各ダイスの割り面３ａには、めねじ３ｂをもつ成形孔３ｃが形成されている。また、回転ドラム４はモータなどの駆動部材（図示せず）によりダイス３が図５に示す最上端位置の状態から６０度づつ間歇的に回転されるようになされている。
【００１６】
ブランク供給部５は、ねじ付きの中空ブランクＰ２を水平状態のまま半割りダイス３の成形孔３ｃ側に案内するための複数のガイド板４ａ〜４ｃとこれらガイド板４ａ〜４ｃ下部の供給口を開閉する閉鎖体４ｄとを備えている。閉鎖体４ｄの開閉は、回転ドラム４の間歇的動作に同期して動作するスライド機構（図示せず）により図５の矢印方向へ往復動されることにより行われる。
【００１７】
摺動半割りダイス６，７は、６個の半割りダイス３…３のうち、図５に示すようにブランク供給部５の一方隣りに位置する半割りダイス３と該ダイス３と隣り合う半割りダイス３にそれぞれ放射方向で対面し、かつ摺動体６１，７１を介して放射方向に摺動可能に支持部材（図示せず）に設けられる。各ダイス６，７の割り面６ａ，７ａには、めねじ６ｂ，７ｂをもつ成形孔６ｃ，７ｃが形成されている。摺動半割りダイス６，７はエアーシリンダ又は電磁ソレノイドなどにより回転ドラム４の間歇動作に同期して摺動される。つまり、回転ドラム４の回転が停止したときに、半割りダイス３の割り面３ａ，３ａに半割りダイス６，７の割り面６ａ，７ａを密着させ、回転ドラム４の回転開始前にこれら割り面を開放するようになされている。
【００１８】
また、ラムには、図７，８に示すように摺動半割りダイス６，７に対応する位置に肉厚中空穴ａよりも大径な大径パンチ８と、該大径パンチ８よりも小径で基部側に段部９ａをもつ段付パンチ９が設けられている。そして、大径パンチ８と半割りダイス９と摺動半割りダイス６とにより圧造ステーションＳ１が形成され、段付パンチ９と半割りダイス３と摺動半割りダイス６とにより圧造ステーションＳ２が形成されている。
【００１９】
また、回転ドラム４における各半割りダイス３の後方には、中空ブランクの保持機構１０が設けられている。この保持機構１０は、回転ドラム４の外周部に支持され、割りダイスの中心部に出退可能な保持ピン１１と、該ピン１１を割りダイス３側に常時付勢するバネ１２と、保持ピン１１をバネ１２に抗して割りダイス３外の退出位置に移動させる電磁ソレノイド１３とを備えている。そして、電磁ソレノイド１３のオンにより保持ピン１１を割りダイス３外の退出位置に移動させた状態で、閉鎖体５ｄを開いて中空ブランクＰ２を割りダイス３に供給する。その後、電磁ソレノイド１３のオフによりバネ１２により保持ピン１１を中空ブランクＰ２の肉厚中空穴ａに挿入してから回転ドラム４が間歇回転されて、次工程に順次搬送されることになる。また、割りダイス３が最下端の３段目の排出ステーションＳ３に移動したとき、電磁ソレノイド１３のオンにより、保持ピン１１は割りダイス３外の退出位置に移動され、中空パーツＰを落下排出するようになされている。
【００２０】
次に、以上のごとく構成されるロータリ式圧造成形機１を用いて中空パーツＰを圧造成形する場合の動作について説明する。
【００２１】
まず、図１に示すような肉厚中空穴ａが形成され、一端に鍔ｂをもつ中空ブランクＰ１を予め圧造成形などにより形成する。そして、このブランクＰ１の長さ方向中間部の外周にねじｃをねじ転造などにより形成して、図２に示すようなねじ付きの中空ブランクＰ２を形成する。この場合、最終の中空パーツＰに対して肉厚であるのでそのねじ切り時に中空ブランクが変形したりすることはない。
【００２２】
次に、この中空ブランクＰ２をロータリ式圧造成形機１のブランク供給部５から回転ドラム４の最上端に位置する割りダイス３に供給する。
その場合、電磁ソレノイド１３のオンにより保持ピン１１を割りダイス２外の退出位置に移動させた状態で、閉鎖体５ｄを開いて中空ブランクＰ２を割りダイス３に供給し、その後、電磁ソレノイド１３のオフによりバネ１２により保持ピン１１を中空ブランクＰ２の肉厚厚中空穴ａに挿入して保持ピン１１で中空ブランクＰ２を保持する。そして、この保持状態のもとで回転ドラム４が間歇回転されて、中空ブランクＰ２が１段目の圧造ステーションＳ１に搬送されることになる。
【００２３】
一方、１段目の圧造ステーションＳ１においては、回転ドラム４の間歇回転の開始前に、電磁ソレノイドにより摺動半割りダイス６，７は退出位置に退避されている。そして、回転ドラム４の間歇回転が停止したときに、電磁ソレノイドにより摺動半割りダイス６，７が前進移動して、半割りダイス６の割り面６ａを半割りダイス３の割り面３ａに密着させる。これにより、ねじ付き中空ブランクＰ２をめねじ３ｂ，６ｂを設けた割り面３ａ，５ａで保持する。この状態で、図７に示すように大径パンチ８を割りダイス３，６に打ち込むことにより、中空ブランクＰ２の肉厚中空穴ａが拡大成形されて、図３に示すような中空ブランクＰ２の肉厚中空穴ａ内面に、その他端から鍔ｂ近くまで至る大径の肉薄中空部ｄを形成した中空ブランクＰ３が形成される。なお、上記パンチ８の打ち込み時、保持ピン１１は図７に示すようにバネ１２を圧縮して割りダイス３の後方に逃げることになる。その後、大径パンチ８が後退すると、これに伴い保持ピン１１は再び中空ブランクＰ３の肉厚中空穴ａ内に挿入される。そして、この挿入状態のもとで回転ドラム４が間歇回転されて、中空ブランクＰ３が２段目の圧造ステーションＳ２に搬送されることになる。
【００２４】
２段目の圧造ステーションＳ２においては、回転ドラム４の間歇回転が停止したときに、電磁ソレノイドにより摺動半割りダイス３が前進移動して、半割りダイス７の割り面７ａを半割りダイス３の割り面３ａに密着させる。これにより、ねじ付き中空ブランクＰ３をめねじ３ｂ，７ｂを設けた両ダイス３，７で保持する。この状態で図８に示すように段付きパンチ９を割りダイス３，７に打ち込むことにより、図４に示すような中空ブランクＰ３の肉薄中空部ｄにおける他端部内面に、該薄肉中空部ｄよりも小径で、肉厚中空穴ａよりも大径の中肉中空部ｅを形成した最終製品としての中空パーツ１が形成される。なお、上記パンチ９の打ち込み時、保持ピン１１は図８に示すようにバネ１２を圧縮して割りダイス３の後方に逃げることになる。その後、段付きパンチ９の後退に伴い保持ピン１１は再び中空ブランクＰ３の肉厚中空穴ａ内に挿入される。そして、この挿入状態のもとで回転ドラムが間歇回転されて、中空パーツＰが３段目の排出ステーションＳ３に搬送されることになる。
【００２５】
その後、上記割りダイス３が最下端の３段目の排出ステーションＳ３に移動したとき、電磁ソレノイド１３のオンにより、保持ピン１１は割りダイス３外の退出位置に移動されることにより、中空パーツＰが落下排出されて製品収容部に送られる。
【００２６】
以上のように、上記中空パーツＰを製造するとき、まず、肉厚中空穴ａが形成されたブランクＰ１の外周にねじｃを形成し、この中空ブランクＰ２をめねじをもつ割りダイスで保持したうえで圧造成形することにより肉薄中空部ｄ及び中肉中空部ｅを形成するようにしたから、肉薄となるねじ部分が変形したり破損することなく圧造成形機を用いて中空パーツＰを圧造成形することが可能となり、生産性の向上を図ることができると共に、低コストに抑えることが可能となる。
【００２７】
また、上記半割りダイス３と摺動割りダイス６，７の製造方法としては、図９に示すように、たとえば半割り割りダイス３にガイドピン１４，１４を設け、また他方の摺動割りダイス６にガイドピン１４，１４の嵌合な嵌合穴１５，１５を形成する。そして、図１０に示すように一方側割りダイス３のガイドピン１４，１４を他方側割りダイス６の嵌合穴１５，１５に嵌合して組み合わせた状態で、所定径の穴を明け、その後、該穴の所定位置にめねじを中ぐり加工して製作するようにしている。このように半割りダイス３，６，７を組み合わせてめねじ付きの半割りダイス３，６，７を製作することにより、自動的に精度を保つことができる。
【００２８】
なお、以上の実施の形態では、ロータリ式の多段圧造成形機を用いたものについて説明したけれども、複数の圧造ステーションを並設した多段圧造成形機であってもよい。また、割りダイスとしては、半割りダイスを用いる他、３個以上の割りダイスを用いてもよいことは勿論である。さらに、以上の実施の形態では、中空パーツＰの外周にねじを設けたものについて説明したけれども、ねじでなく例えばウォーム溝などであってもよい。その場合、内面にウォーム溝に合致する凸溝を備えた割りダイスを用いることになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、予め肉厚中空穴が形成され、一端に鍔をもつ中空ブランクの外周に転造加工によりねじ又は溝部分を形成し、この中空ブランクをめねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させた上で圧造成形することによりまず肉薄中空部を形成し、その後、同様に圧造成形して中肉中空部を形成するようにしたから、ねじ又は溝部分を変形させたり破損させることなく圧造成形機で中空パーツを圧造成形することができ、生産性の向上を図ることができると共に、低コストに抑えることが可能となる。その上、肉薄中空部を圧造成形した中空ブランクの肉薄中空部における他端部内面に、該肉薄中空部よりも小径で、肉厚中空穴よりもやや大径の中肉中空部を形成するようにしたから、全体として一端に鍔をもつと共に長さ方向中間部の外周にねじ又は溝をもち、かつ一端の鍔部分に肉厚中空穴を、中間のねじ又は溝部分に肉薄中空部をさらに他端部分に中肉中空部を有する中空パーツを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法で製造する中空パーツの製造過程における中空ブランクの断面図である。
【図２】同ねじ付き中空ブランクの断面図である。
【図３】同一段目の圧造ステーションで圧造成形された中空ブランクの断面図である。
【図４】同２段目の圧造ステーションで圧造成形された中空パーツの一部縦断面図である。
【図５】同本発明で適用するロータリ式圧造成形機の一部省略正面図である。
【図６】同要部の縦断側面図である。
【図７】同成形機の１段目の圧造ステーションの動作説明図である。
【図８】同成形機の２段目の圧造ステーションの動作説明図である。
【図９】割りダイスの製作方法を示す説明図である。
【図１０】同割りダイスへの成形孔及びねじの製作説明図である。
【符号の説明】
１ロータリ式多段圧造成形機
３半割りダイス
６，７摺動半割りダイス
８大径パンチ
９段付きパンチ
Ｐ中空パーツ
Ｐ１中空ブランク
Ｐ２ねじ付き中空ブランク
ａ肉厚中空穴
ｃねじ
ｄ肉薄中空部

Claims

肉薄中空部の外周にねじ又は溝を形成してなる中空パーツの製造方法であって、まず、肉厚中空穴が形成され、一端に鍔をもつ中空ブランクの長さ方向中間部の外周にねじ又は溝を転造加工して、ねじ又は溝付きの中空ブランクを形成し、次に、この中空ブランクを内面に上記ねじ又は溝に合致するためのねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させ、その保持状態のもとでパンチの打ち込みにより上記中空穴内面に、その他端から鍔近くまで至る肉厚中空穴よりも大径の肉薄中空部を圧造成形し、その後、この中空ブランクを、内面に上記ねじ又は溝に合致するためのねじ又は凸溝を備えた割りダイスに保持させた保持状態のもとで、中空ブランクの肉薄中空部における他端部内面に、該肉薄中空部よりも小径で、肉厚中空穴よりもやや大径の中肉中空部を形成したことを特徴とする中空パーツの製造方法。