JP3809265B2

JP3809265B2 - Method for producing metal product in which cylindrical part is integrally formed

Info

Publication number: JP3809265B2
Application number: JP33011797A
Authority: JP
Inventors: 秀明田中; 忠幸浅野
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11156451A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、円筒部が一体形成されてなる金属製品の製造方法に係り、特に、該円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥した凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品の有利な製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、円筒部が一体的に形成されると共に、かかる円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥した凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品が、自動車部品等、各種の機械部品として、一般に用いられている。例えば、ダンパー付クランクプーリ等に代表されるダンパープーリのプーリ本体は、有底の円筒形状を呈し、その円筒部（筒壁部）の外周面に、円筒状のダンパーマスとの間に介装されるリング状の弾性体の内周側の中間部位が嵌入される凹部が、周方向に連続して延びるように設けられており、また、この凹部は、弾性体の内周側の中間部位が確実に嵌入され得るように、凹状の湾曲面からなる側面を有して、構成されている。
【０００３】
ところで、そのようなダンパープーリのプーリ本体は、一般に、以下の如き工程に従って、製造されている。即ち、先ず、目的とするプーリ本体を与える円板状の金属素材を用い、この金属素材に対して、プレス成形機等を用いた、公知の絞り加工等を行なうことにより、該金属素材を有底の円筒形状に成形して、予備成形品を得、その後、この予備成形品を、中心軸回りに回転可能に構成された成形金型にセットする。次に、プーリ本体の外面形状に対応した形状の外周面を有し、該外周面に、プーリ本体の外周面に形成される凹部に対応した形状の凸部が周方向に連続して延びるように形成されてなる成形ローラを用い、前記予備成形品を成形金型の中心軸回りに、該成形金型と一体回転せしめた状態下で、該予備成形品の筒壁部に該成形ローラの外周面を押し付けて、転造加工を行なうことにより、該筒壁部をプーリ本体の外面形状に対応した形状に成形し、以て、該筒壁部から成形された円筒部を有し、且つ該円筒部の外周面に、前述の如き所定形状を有する凹部が形成された、目的とするプーリ本体を得るのである。
【０００４】
このようなプーリ本体の製造方法においては、金属素材に対する塑性加工により目的とする金属製品が得られるところから、金属素材に対して切削加工等を行なう場合に比して、材料歩留りが高く、それによって、材料コストが有利に低く抑えられ得るといった利点が得られるのであるが、金属素材から加工される予備成形品が、椀形状の全体形状を呈するように、換言すれば、該予備成形品の底部側角部が湾曲面形状を有するように成形される場合、最終的に得られるプーリ本体における円筒部の基部側角部の内側に欠肉が生ぜしめられるといった欠点があった。
【０００５】
すなわち、椀形状の有底円筒体は、円板状の金属素材から極めて容易に成形される得るところから、プーリ本体を与える予備成形品として、従来から多く使用されてきているのであるが、そのような椀形状を呈する予備成形品に対して、上述の如き形状の成形ローラを用いた転造加工を行なった場合、該予備成形品の底部側角部が湾曲面形状とされているために、該予備成形品の筒壁部の高さ方向中間部位が、該成形ローラの凸部にて、径方向内方に凹陥せしめられ、特に、該筒壁部が内側に突出するくの字形状を呈するように凹陥せしめられた際に、前記底部側角部の内側に、該角部の内側面からなる湾曲面形状の凹みが残り、それによって、最終的に得られるプーリ本体の円筒部における基部側角部の内側に、かかる凹みからなる欠肉が生ぜしめられることとなるのである。そして、そのような欠肉部分を有するプーリ本体にあっては、外観が悪く、しかも強度や耐久性にも劣るものとなってしまうことが避けられないのである。
【０００６】
このように、プーリ本体等の如く、円筒部が一体的に形成されると共に、かかる円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥する凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品を製造する従来の製造方法にあっては、その製造過程で成形される予備成形品の形状によって、最終的に得られる金属製品の品質が大きく左右されるといった、極めて大きな問題が存していたのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、円筒部が一体的に形成されると共に、かかる円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥する凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品を製造するに際して、該金属製品を与える予備成形品の底部側角部の形状に拘わらず、欠肉が何等存在しない、優れた品質を有する金属製品を有利に製造し得る技術を提供することにある。
【０００８】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、上述の如き課題の解決のために、円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥した凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品の製造方法において、（ａ）前記金属製品を与える円板状の金属素材を用い、該金属素材に対して塑性加工を施すことにより、前記円筒部を与える屈曲筒壁部が、径方向外方に向かって突出する、くの字断面形状を呈して、一体的に形成されてなる中間成形体を成形する工程と、（ｂ）前記円筒部の外形形状に対応した形状の外周面を有し、該外周面において前記中間成形体の屈曲筒壁部と対向配置可能とされ、且つ該外周面に、前記円筒部に設けられる前記凹部に対応した形状の凸部が、該凹部の側面に対応した傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、該外周面の周方向に連続して延びるように設けられた成形ローラを用い、該成形ローラの前記凸部の側面のうち、前記中間成形体との対向配置下において、該中間成形体の屈曲筒壁部の基部側に位置する側面に、該中間成形体の屈曲筒壁部における屈曲角部を接触させた状態で、それら成形ローラと中間成形体とを、それぞれの中心軸回りに相対回転せしめつつ、若しくは周方向に相対移動させつつ、該成形ローラを該中間成形体の屈曲筒壁部に押し付けることにより、該屈曲筒壁部の屈曲角部と基部との間の部位を、その長さ方向に圧縮して、増肉せしめると共に、該屈曲筒壁部を該成形ローラの外周面に対応した形状に成形して、前記円筒部を形成する工程とを含むことを、その特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、本発明に従う、円筒部が一体形成されてなる金属製品の製造方法にあっては、目的とする金属製品を与える金属素材から、径方向外方に向かって突出する、くの字断面形状を呈する屈曲筒壁部を有する中間成形体を形成した後、、かかる中間成形体の屈曲筒壁部を、前記金属製品の円筒部の外形形状に対応した外周面を有する成形ローラにて押圧することにより、該屈曲筒壁部の屈曲角部と基部との間の部位が、その長さ方向に圧縮されて、増肉せしめられつつ、成形ローラの外周面に対応した形状に成形されるようになっているところから、従来手法において用いられる予備成形品の底部側角部に相当する、中間成形体の屈曲筒壁部における基部側角部の肉厚が増大せしめられた状態下で、該屈曲筒壁部から円筒部が成形加工され得るようになっているのである。
【００１０】
それ故、かかる本発明手法においては、該屈曲筒壁部の基部側角部が角張った形状とされている場合は勿論、かかる基部側角部が湾曲面形状とされていても、従来方法を採用する場合、即ち、目的とする金属製品の円筒部を与える予備成形品の筒壁部を何等増肉せしめることなく、単に、成形ローラにて、該筒壁部から円筒部を成形加工するだけの場合とは異なり、成形ローラの凸部にて、該屈曲筒壁部の高さ方向中間部位が径方向内方に凹陥せしめられる際に、該屈曲筒壁部の基部側角部の内側に、該角部の内側面からなる凹みが残るようなことが有利に回避され得るのであり、そして、その結果として、最終的に得られるプーリ本体の円筒部における基部側角部の内側に、かかる凹みからなる欠肉が生ぜしめられるようなことが、効果的に阻止され得るのである。
【００１１】
従って、このような本発明に従う金属製品の製造方法によれば、円筒部が一体的に形成されると共に、かかる円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥する凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品が、該金属製品を与える予備成形品の底部側角部の形状に拘わらず、欠肉等の製品欠陥を何等生ずることなく、極めて有利に製造され得るのであり、その結果として、製造される金属製品において、外観、強度、及び耐久性等の点における優れた品質が安定的に確保され得るのである。
【００１２】
また、そのような本発明に従う金属製品の製造方法の有利な態様の一つによれば、前記金属素材に対する塑性加工が、該金属素材に対して曲げ加工若しくは絞り加工を施すことにより、該金属素材を有底の円筒形状に成形する第一の工程と、該有底円筒形状に成形された該金属素材の筒壁部との対向配置下で、該筒壁部の基部側から先端側に向かうに従って次第に大径となるテーパ形状の外周面を有するテーパローラを用い、該テーパローラの外周面を該金属素材の筒壁部における先端側部位の外周面に接触させつつ、それらテーパローラと金属素材とを、それぞれの中心軸回りに相対回転せしめつつ、若しくは周方向に相対移動させつつ、該テーパローラを該金属素材の筒壁部に押し付けることにより、該筒壁部を外方に向かって突出するくの字断面形状に屈曲せしめて、前記屈曲筒壁部を成形する第二の工程とを含む加工方法にて構成されることとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより具体的に明らかにするために、本発明に係る金属製品の製造方法について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１４】
先ず、図１には、本発明手法に従って製造される金属製品の一例としての、ダンパープーリを構成するプーリ本体が、概略的に示されている。かかる図からも明らかなように、このプーリ本体１０は、全体として、略有底の円筒形状を呈しており、底部１２の中心部に中心孔１４が形成されている一方、円筒部１６の外周面の高さ方向中間部には、凹部１８が、周方向に連続して延びるように設けられている。また、この凹部１８は、円筒部１６の外周面が、径方向内方に所定深さ凹まされてなる形状を有しており、且つ円筒部１６の開口側と底部１２側にそれぞれ位置する側面２０ａ，２０ｂが、凹状湾曲面とされている。
【００１５】
そして、かかるプーリ本体１０にあっては、図１に仮想線で示される如く、従来と同様に、円筒部１６の外周面上に、リング状の弾性体１７が、その内周側の中間部位を前記凹部１８内に嵌入せしめて、固着された状態下で、円筒状のダンパーマス１９の内側に一体的に組み付けられることによって、ダンパープーリを構成するようになっているのである。また、かくの如き構成とされたダンパープーリは、プーリ本体１０における基部１２の中心孔１４において、図示しないクランクシャフトに取り付けられて、これと一体回転せしめられることとなる。
【００１６】
而して、このようなプーリ本体１０は、有利には、以下のような工程に従って、製造されることとなるのである。
【００１７】
すなわち、先ず、大径の円板形状を呈し、中心部に貫通孔が設けられてなる金属素材を準備し、これに対して公知のプレス成形機等を用いた絞り加工を行なう。それによって、図２に示される如く、有底の円筒形状を呈し、底壁部２２の中心部に中心孔２４が設けられ、且つ筒壁部２６の底部側角部２８が湾曲面形状とされた予備成形品３０を得る。なお、この予備成形品３０を構成する金属素材としては、目的とするプーリ本体１０の構成材料として従来から使用される材質のものが、何れも有利に用いられる。
【００１８】
そして、この予備成形品３０の筒壁部２６を加工することにより、目的とするプーリ本体を得るのであるが、その際、有利には、図３に示される如き製造装置３２が用いられることとなる。
【００１９】
この製造装置３２は、図３からも明らかなように、基台３４上に配置された成形金型３６を有して、構成されている。また、かかる成形金型３６は、互いに同軸的に対向配置された下型３８と上型４０とを備えている。
【００２０】
そして、図４に示される如く、成形金型３６の下型３８は、下型側ホルダー４２と下型側パッド４４とセンターブロック４６とが、それぞれ、成形金型３６の中心軸４１と同軸的に位置せしめられた状態でボルト固定され、一体的に組み付けられて、構成されている。また、センターブロック４６の上面の中心部には、芯出し用突起４７が一体的に立設せしめられている。
【００２１】
一方、上型４０は、前記中心軸４１に対して同軸的に配置された、上型側ホルダー４８とガイドブッシュ５０と上型側パッド５２とセンター払出しピン５４とを有しており、ガイドブッシュ５０が、上型側ホルダー４８に対してボルト固定されていると共に、該ガイドブッシュ５０の内孔内に、上型側パッド５２が、更に該上型側パッド５２の内孔内に、センター払出しピン５４が、それぞれ、上型４０の軸方向に上下移動可能に挿通配置されて、構成されている。
【００２２】
また、この上型４０にあっては、上型側パッド５２の下端部が、目的とするプーリ本体１０の内面形状に対応した形状とされている。更に、上型側パッド５２とセンター払出しピン５４の各上面には、コイルバネ収容孔５６，５８がそれぞれ設けられ、また、各コイルバネ収容孔５６，５８内には、圧縮コイルバネ６０，６２が、両端部を各コイルバネ収容孔５６，５８の底面と前記上型側ホルダー４８の下面とに各々係止せしめた状態で、それぞれ、収容、配置されている。
【００２３】
そして、図３に示される如く、上述のような構造とされた下型３８が、前記基台３４上に配置された下型取付板７０に対して、位置固定に取り付けられている。また、この下型３８が取り付けられる下型取付板７０は、基台３４上において、回転可能に支持されていると共に、該基台３４に形成されたモータ収容孔７２内のモータ７４の回転軸７６に対して同軸的に取り付けられており、以て下型３８が、モータ７４の回転駆動に伴って、該モータ７４の回転軸７６、換言すれば、前記素材分離用金型３６の中心軸４１回りに回転せしめられるようになっている。
【００２４】
一方、上型４０は、基台３４に対向配置された上型移動板７８に対して回転可能に支持された上型取付板８０に対して、位置固定に取り付けられており、また、かかる上型移動板７８は、該基台３４に立設せしめられた複数のガイドポスト８２に対して、上下方向に摺動可能に支持されている。更に、それら複数のガイドポスト８２の上端部には、固定板８４が位置固定に取り付けられており、また、該固定板８４の中央部には、図示しない油圧機構により、ピストンロッド８６を基台３４側に突出作動せしめる上型移動板加圧シリンダ８８が取り付けられている。そして、この上型移動板加圧シリンダ８８内のピストンロッド８６の先端部が、前記上型移動板７８に固定されている。これによって、上型４０が、上型取付板８０と共に、前記成形金型３６の中心軸４１回りに一体回転し得るようになっているのであり、また、上型移動板加圧シリンダ８８内のピストンロッド８６の突出、引込作動に伴って、上型取付板８０と上型４０とが、上下移動せしめられるようになっているのである。
【００２５】
かくして、かかる成形金型３６にあっては、上型４０が、上型移動板加圧シリンダ８８内のピストンロッド８６の突出、引込作動に伴って、下型３８に対して接近、離隔移動せしめられ得るようになっているのである。そして、上型４０を下型３８に対して接近移動させることによって、それら上型４０と下型３８との間で前記予備成形品３０を挟持し得るようになっているのであり、また、そのような上型４０の下型３８に対する接近状態下で前記モータ７４を回転駆動させることにより、それら上型４０と下型３８とが、予備成形品３０を挟持しつつ、それらの中心軸４１回りに一体回転し得るように、構成されているのである。
【００２６】
さらに、そのような成形金型３６が配置される製造装置３２にあっては、基台３４上の外周部における該成形金型３６を間に挟んで対向する位置に、ローラ加圧シリンダ９６，９６が、それぞれ配設されている。このローラ加圧シリンダ９６，９６は、それぞれ、先端部に断面略コ字状のクランプ９８が固定されたピストンロッド９４を、該成形金型３６、より詳しくは、相対的な接近状態下での前記成形金型３６の上型４０における上型側パッド５２に向かって、該金型３６の中心軸４１に垂直な方向に突出、引込作動させ得るように構成されている。
【００２７】
そして、そのような各ピストンロッド９４のクランプ９８に対して、テーパローラ９０とプーリ成形ローラ９２の２種類の転造ローラが、それぞれ、成形金型３６の中心軸４１に平行な回転軸回りに回転可能に取り付けられている。この２種類の転造ローラのうち、テーパローラ９０は、下方に向かうに従って次第に小径となるテーパ形状の外周面を有して、成っている。一方、プーリ成形ローラ９２は、目的とするプーリ本体１０の外面形状に対応した形状の外周面を有し、該外周面の高さ方向中間部に山形状の凸部９３が周方向に連続して延びるように形成されている。また、この凸部９３は、二つの側面９５ａ，９５ｂが、それぞれ、プーリ本体１０の円筒部１６の外周面に形成された前記凹部１８の二つの側面２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応した、凸状湾曲面とされている（図８参照）。
【００２８】
かくして、製造装置３２にあっては、上述の如き形状の外周面を有するテーパローラ９０とプーリ成形ローラ９２とが、成形金型３６の中心軸４１に平行な回転軸回りに回転可能な状態で、それぞれの外周面を前記上型４０の上型側パッド５２の外周面に対向せしめつつ、ローラ加圧シリンダ９６内のピストンロッド９４の突出、引込作動に伴って、前記上型４０の上型側パッド５２に対して接近、離隔移動させられるようになっているのである。
【００２９】
従って、このような構造とされた製造装置３２を用いて、目的とするプーリ本体１０を製造する際には、先ず、予備成形品３０を、中心孔２４内に、下型３８のセンターブロック４６の芯出し用突起４７を挿通せしめた状態で、該下型３８上に同心的に載置する一方、上型移動板加圧シリンダ８８内のピストンロッド８６を突出作動せしめることにより、上型４０を下方に移動せしめて、図５に示される如く、下型３８のセンターブロック４６及び下型側パッド４４と上型４０のセンター払出しピン５４及び上型側パッド５２との間で、予備成形品３０を、その底壁部２２において同心的に挟持する。
【００３０】
その際、上型４０の下方への移動に伴って、上型側パッド５２とセンター払出しピン５４が押し上げられると共に、前記二つの圧縮コイルバネ６０，６２の圧縮により生ずる付勢力に基づいて、下方に付勢せしめられることとなる。なお、それら上型側パッド５２とセンター払出しピン５４の下方への移動は、上型パッド５２と該センター払出しピン５４の外周面のそれぞれにフランジ状に周設された各係合突起６６，６４が、ガイドブッシュ５０の上端面と上型側パッド５２の内周面とにそれぞれ形成された係止部６８，６９に対して各々係合せしめられることにより、所定の移動位置にて規制されるようになっている。
【００３１】
その後、基台３４に取り付けられたモータ７４を回転駆動させることにより、下型３８全体を回転させて、図６に示される如く、予備成形品３０を挟持させつつ、下型３８と上型４０とを、それらの中心軸４１回りに一体回転せしめる。一方、図示しないローラ加圧シリンダ９６内のピストンロッド９４を突出作動せしめて、該ピストンロッド９４の先端に回転可能に取り付けられたテーパローラ９０を上型４０の上型側パッド５２に向かって移動させる。そして、テーパローラ９０の、下方に向かって次第に小径となるテーパ形状の外周面を、前記中心軸４１回りに一体回転せしめられる予備成形品３０の筒壁部２６の先端側角部に接触させ、更に該テーパローラ９０を上型４０に接近移動せしめて、該予備成形品３０の筒壁部２６を該テーパローラ９０の外周面にて押圧する。かくして、かかる筒壁部２６に対するテーパローラ９０の押圧力により、該筒壁部２６の鉛直方向に延びる先端側部位を、先端に向かって内側に傾斜するように屈曲させる。なお、その際、テーパローラ９０は、成形金型３６の中心軸４１に平行な回転軸回りに、予備成形品３０の回転方向とは逆の方向に回転せしめられることとなる。
【００３２】
すなわち、このようなテーパローラ９０を用いた予備成形品３０の筒壁部２６に対する転造加工を行なうことによって、該筒壁部２６を外側に向かって、くの字状に屈曲せしめ、以て、径方向外方に向かって突出する、くの字断面形状を呈し、高さ方向中間部が屈曲角部１００とされた屈曲筒壁部１０６が一体形成されてなる中間成形体１０８を成形するのである。なお、この中間成形体１０８にあっては、屈曲筒壁部１０６の屈曲角部１００から先端までの部位が、該先端に向かって内側に傾斜する内側傾斜部１０２とされ、また、該屈曲角部１００から基部までの部位が、予備成形品３０の湾曲形状を呈する底部側角部２８からなる、前記先端に向かって外側に広がるように湾曲せしめられた外側湾曲部１０４とされる。
【００３３】
次に、前記テーパローラ９０が取り付けられるピストンロッド９４を引込み作動せしめて、該テーパローラ９０を、予備成形品３０から加工成形された中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６から離隔させた後、前記プーリ成形ローラ９２が取り付けられるピストンロッド９４を突出作動させて、プーリ成形ローラ９２を、上型３８の上型側パッド５２に向かって移動せしめる。そして、それにより、プーリ成形ローラ９２を、成形金型３６の中心軸４１回りに一体回転せしめられる中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に接触させて、該中間成形体１０８とは反対の方向に回転せしめつつ、該プーリ成形ローラ９２にて、該中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６を押圧するのであるが、その際、図７に示される如く、プーリ成形ローラ９２は、先ず、その外周面に設けられた前記凸部９３の二つの側面９５ａ，９５ｂのうち、下側に位置する側面９５ｂ、即ち、中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６との対向状態下で、該屈曲筒壁部１０６の基部側から先端側に向かって、外側方向に傾斜する側面９５ｂにおいて、該屈曲筒壁部１０６の前記屈曲角部１００の外面に接触せしめられることとなる。
【００３４】
そして、そのような側面９５ｂの屈曲角部１００への接触状態下で、プーリ成形ローラ９２の上型側パッド５２への接近移動に伴って、該プーリ成形ローラ９２にて、中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６を徐々に強く押圧していくことにより、屈曲筒壁部１０６の外側湾曲部１０４が、該屈曲角部１０６の下側側面９５ｂにて、該外側湾曲部１０４の延び出し方向とは略反対側の方向に向かって押圧力を受け、以てかかる外側湾曲部１０４が、その長さ方向に圧縮せしめられて、増肉せしめられることとなるのである。
【００３５】
更にその後、プーリ成形ローラ９２を上型側パッド５２に更に接近移動せしめて、図８に示されるように、外側湾曲部１０４が増肉せしめられた中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６を、プーリ成形ローラ９２の外周面と、上型側パッド５２の、目的とするプーリ本体１０の内周面形状に対応した形状を有する下端部の外周面との間で挟圧せしめる。これによって、屈曲筒壁部１０６を、上型側パッド５２の下端部の外周面に対応した形状の内周面と、プーリ成形ローラ９２の外周面に対応した形状の外周面とを有する円筒形状に成形するのである。
【００３６】
なお、その際、屈曲筒壁部１０６は、予備成形品３０の底部側角部２８からなる外側湾曲部１０４が増肉せしめられた状態で、プーリ成形ローラ９２と上型側パッド５２との間で挟圧せしめられることになるところから、かかる挟圧状態下で、外側湾曲部１０４の内面及び外面とプーリ成形ローラ９２及び上型側パッド５２との間に隙間が形成されるようなことが有利に回避され得るようになっているのである。
【００３７】
かくして、図９に示される如く、有底円筒状の全体形状を呈し、中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６からなる円筒部１６の外周面に、径方向内方に凹陥する凹部１８が、凹状の湾曲面からなる二つの側面２０ａ，２０ｂをもって、周方向に連続して延びるように形成され、更に、該円筒部１６の基部側角部の内面が、成形金型３６の上型側パッド５２の下端角部に対応した角張った形状とされた、目的とするプーリ本体１０を得るのである。そして、その後、図示しない上型移動板加圧シリンダ内のピストンロッドを引込み作動せしめることにより、上型４０を上方に移動させて、成形金型３６を型開きすると共に、上型側パッド５２とセンター払出しピン５４にそれぞれ係合された圧縮コイルバネ６０，６２の付勢力にて、それら上型側パッド５２とセンター払出しピン５４とを下方に突出移動させることにより、上述の如くして得られたプーリ本体１０を上型４０から払出して、成形金型３６から離型するのである。
【００３８】
このように、本具体例手法によれば、中間成形体１０８に対する加工工程中に、該中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６における、予備成形品３０の底部側角部２８からなる外側湾曲部１０４が増肉せしめられ、それによって、目的とするプーリ本体１０の円筒部１６を成形すべく、該屈曲筒壁部１０６をプーリ成形ローラ９２と上型側パッド５２との間で挟圧せしめた際に、該屈曲筒壁部１０６における外側湾曲部１０４の内面及び外面と、それらプーリ成形ローラ９２及び上型側パッド５２との間に隙間が、何等形成され得ないようになっているところから、かかる円筒部１６の基部側の角部に、欠肉が生ずるようなことが、効果的に回避され得るのである。
【００３９】
従って、本具体例に係るプーリ本体１０の製造方法においては、予備成形品３０の底部側角部２８が湾曲面形状とされていても、従来手法とは異なり、目的とするプーリ本体１０が、欠肉等の製品欠陥を何等生ずることなく、極めて有利に製造され得るのであり、その結果として、製造されるプーリ本体１０において、外観、強度、及び耐久性等の点における優れた品質が安定的に確保され得ることとなるのである。
【００４０】
また、かかる本具体例手法にあっては、金属素材を有底円筒形状に成形してなる予備成形品３０を製造装置３２の成形金型３６にセットし、その状態で、該予備成形品３０の筒壁部２６に対して、テーパローラ９０とプーリ成形ローラ９２とによる一連の転造加工を施すことによって、所定形状の凹部１８が外周面に形成された円筒部１６が一挙に成形され得るようになっているところから、目的とするプーリ本体１０が、比較的容易に、且つ迅速に製造され得るのである。
【００４１】
ところで、本具体例では、円板状の金属素材に対して、プレス成形機等を用いた絞り加工を行なうことにより、有底円筒形状を呈する予備成形品３０を成形していたが、かかる予備成形品３０の成形方法は、何等これに限定されるものではなく、例えば、円板状の金属素材に対して、所定の転造ローラを用いた転造加工や、その他の公知の曲げ加工を行なうことにより、有底円筒状の予備成形品３０を成形するようにしても良い。
【００４２】
また、本具体例では、基台３４と、この基台３４上に、中心軸４１回りに回転可能に配設された成形金型３６と、該基台３４上の該成形金型３６を挟んで対向する位置に、該成形金型３６の中心軸４１に平行な回転軸回りに回転可能に、且つ該成形金型３６に対して接近、離隔移動可能に配置されたテーパローラ９０及びプーリ成形ローラ９２の二つの転造ローラとを有する製造装置３２を用いて、この製造装置３２の成形金型３６に、上述の如くして成形された予備成形品３０をセットし、そして、該予備成形品３０の筒壁部２６に対して、テーパローラ９０による転造加工を施すことによって、目的とするプーリ本体１０の円筒部１６を与える屈曲筒壁部１０６が一体的に形成された中間成形体１０８を得、その後、この中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に対して、プーリ成形ローラ９２による転造加工を行なうことによって、該屈曲筒壁部１０６から該円筒部１６を成形するようになっていたが、そのように、予備成形品３０から目的とするプーリ本体１０が一挙に得られる製造装置３２を用いることなく、予備成形品３０から中間成形体１０８を得る装置と、該中間成形体１０８をプーリ本体１０に成形する装置とを別々に用いて、予備成形品３０から、プーリ本体１０を段階的に製造するように為すことも、勿論可能である。
【００４３】
さらに、有底円筒状の予備成形品３０を、径方向外方に向かって突出する、くの字断面形状を呈する屈曲筒壁部１０６を備えた中間成形体１０８に成形するために、該予備成形品３０の筒壁部２６に対して行なわれる加工方法は、本具体例に示されるようなテーパローラ９０を用いた転造加工に、何等限定されるものではなく、かかる加工方法として、公知のプレス成形機を用いて、予備成形品３０の筒壁部２６をプレス加工する方法等を採用しても良いのである。
【００４４】
すなわち、例えば、図１０に示される如く、円筒形状のダイス１１０と、該ダイス１１０の内径よりも十分に小さな外径を有し、該ダイス１１０とのクリアランス（図１０中、ｍにて示される寸法）が大きくされたパンチ１１２とを用いて、予備成形品３０に対して絞り加工を施す方法や、図１１に示されるように、円筒体が複数に分割されてなり、個々のものの内面に、該内面が周方向に連続して、くの字形状に凹陥せしめられてなる凹溝１１３が設けられた複数の外型１１４と、予備成形品３０を挟持する上型１１６と下型１１８とを用い、かかる複数の外型１１４を、上型１１６と下型１１８との間に挟持された予備成形品３０の筒壁部２６の周りを取り囲み、且つ該筒壁部２６に対して接近移動可能に配置した状態下で、該筒壁部２６に接近移動させて、該複数の外型１１４を該筒壁部２６に押し付けることによって、該筒壁部２６を、それら複数の外型１１４の内面の凹溝１１３に対応した形状に加工し、以て径方向外方に突出する、くの字断面形状を呈する屈曲筒壁部１０６を備えた中間成形体１０８を成形する方法等が、中間成形体１０８の成形方法として、有利に採用され得るのである。
【００４５】
また、本具体例では、中間成形体１０８を成形金型３６にセットすると共に、該成形金型３６の中心軸４１回りに、該成形金型３６と一体回転せしめた状態で、該中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に対して、該成形金型３６の中心軸４１に平行な回転軸回りに、該中間成形体１０８の回転方向とは反対方向に回転せしめられるプーリ成形ローラ９２を押し付けることにより、該屈曲筒壁部１０６をプーリ成形ローラ９２の外周面に対応した形状に成形して、円筒部１６を形成するようになっていたが、そのようなプーリ成形ローラ９２を用いた、中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に対する転造加工を行なう際には、少なくとも、プーリ成形ローラ９２の外周面が、該屈曲筒壁部１０６の全周にわたって、押し付けられ得るようになっておれば、良いのである。従って、例えば、中間成形体１０８を成形金型３６と一体回転せしめた状態下で、プーリ成形ローラ９２を何等回転させることなく、該中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に押し付けるようにしても良く、また、それら中間成形体１０８とプーリ成形ローラ９２とを、それぞれの中心軸回りに回転させつつ、或いはそれぞれの中心軸回りに回転させることなく、プーリ成形ローラ９２を中間成形体１０８の周方向に移動させながら、またその逆に、中間成形体１０８をプーリ成形ローラ９２の周方向に移動させながら、プーリ成形ローラ９２を中間成形体１０８の屈曲筒壁部１０６に押し付けるようにしても、何等差し支えないのである。
【００４６】
加えて、本具体例では、円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥した凹部が、凹状湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた、ダンパープーリのプーリ本体の製造方法に対して、本発明を適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、円筒部の外周に、径方向内方に凹陥した凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた、プーリ本体以外の各種の金属製品の製造方法の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００４７】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、本発明が、そのような記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、上記の具体例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００４８】
【発明の効果】
上述の説明からも明らかなように、本発明に従う金属製品の製造方法によれば、円筒部が一体的に形成されると共に、かかる円筒部の外周面に、径方向内方に凹陥する凹部が、傾斜面乃至は湾曲面からなる側面をもって、周方向に連続して延びるように設けられた金属製品が、該金属製品を与える予備成形品の底部側角部の形状に拘わらず、欠肉等の製品欠陥を何等生ずることなく、極めて有利に製造され得るのであり、その結果として、製造される金属製品において、外観、強度、及び耐久性等の点における優れた品質が安定的に確保され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明手法に従って製造される金属製品の一例を示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示された金属製品を製造するために用いられる金属素材から成形された予備成形品の縦断面説明図である。
【図３】本発明に従う金属製品の製造方法における一工程例を示す説明図であって、かかる製造方法において用いられる製造装置に予備成形品をセットした状態を示している。
【図４】本発明に従う金属製品の製造方法において用いられる成形金型の一例を示す縦断面説明図である。
【図５】本発明に従う金属製品の製造方法における別の工程例を示す説明図であって、成形金型を構成する上型と下型との間で、予備成形品を挟持せしめた状態を示している。
【図６】本発明に従う金属製品の製造方法における更に別の工程例を示す説明図であって、予備成形品の筒壁部をテーパローラにて押圧して屈曲せしめることにより、屈曲筒壁部を有する中間成形体を成形した状態を示している。
【図７】本発明に従う金属製品の製造方法における他の工程例を示す説明図であって、中間成形体の屈曲筒壁部に対して成形ローラを接触させた状態を示している。
【図８】本発明に従う金属製品の製造方法における更に他の工程例を示す説明図であって、中間成形体の屈曲筒壁部を、成形ローラにて押圧して、その外周面に対応した形状に成形することにより、円筒部を形成した状態を示している。
【図９】本発明に従う金属製品の製造方法における別の工程例を示す説明図であって、製造された金属製品を離型せしめた状態を示している。
【図１０】本発明に従う金属製品の製造方法における、予備成形品から中間成形体を成形する工程の別の例を示す説明図である。
【図１１】本発明に従う金属製品の製造方法における、予備成形品から中間成形体を成形する工程の更に別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０プーリ本体１２底部
１６円筒部１８凹部
２０側面２８底部側角部
３０予備成形品３２製造装置
３６成形金型９０テーパローラ
９２プーリ成形ローラ９３凸部
９５側面１００屈曲角部
１０２内側傾斜部１０４外側湾曲部
１０６屈曲筒壁部１０８中間成形体[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method for manufacturing a metal product in which a cylindrical portion is integrally formed, and in particular, a concave portion recessed radially inwardly on an outer peripheral surface of the cylindrical portion has a side surface formed of an inclined surface or a curved surface. The present invention relates to an advantageous method of manufacturing a metal product provided so as to extend continuously in the circumferential direction.
[0002]
[Background]
Conventionally, a cylindrical portion is integrally formed, and a concave portion recessed radially inwardly on the outer peripheral surface of the cylindrical portion has a side surface formed of an inclined surface or a curved surface and continuously extends in the circumferential direction. The metal product thus provided is generally used as various machine parts such as automobile parts. For example, a pulley body of a damper pulley typified by a crank pulley with a damper has a bottomed cylindrical shape, and is interposed between a cylindrical damper mass on the outer peripheral surface of the cylindrical portion (cylinder wall portion). The concave portion into which the intermediate portion on the inner peripheral side of the ring-shaped elastic body is fitted is provided so as to continuously extend in the circumferential direction, and this concave portion is the intermediate portion on the inner peripheral side of the elastic body. Is configured to have a side surface composed of a concave curved surface so that can be securely inserted.
[0003]
By the way, the pulley main body of such a damper pulley is generally manufactured according to the following processes. That is, first, a disk-shaped metal material that gives the desired pulley body is used, and the metal material is obtained by subjecting this metal material to known drawing using a press molding machine or the like. The preform is molded into a cylindrical shape at the bottom, and then the preform is set in a molding die configured to be rotatable about the central axis. Next, an outer peripheral surface having a shape corresponding to the outer surface shape of the pulley body is provided, and a convex portion having a shape corresponding to a concave portion formed on the outer peripheral surface of the pulley body extends continuously in the circumferential direction on the outer peripheral surface. The preformed product is formed around the central axis of the molding die and is integrally rotated with the molding die. By pressing the outer peripheral surface and performing a rolling process, the cylindrical wall portion is formed into a shape corresponding to the outer surface shape of the pulley body, and thus has a cylindrical portion formed from the cylindrical wall portion, and The objective pulley body is obtained in which the concave portion having the predetermined shape as described above is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
[0004]
In such a method of manufacturing a pulley body, since a target metal product is obtained by plastic working on a metal material, the material yield is high compared to the case where cutting or the like is performed on a metal material. However, the material cost can be advantageously kept low, but the preform processed from the metal material exhibits the overall shape of the bowl shape, in other words, In the case where the bottom side corner portion is formed to have a curved surface shape, there is a drawback that a thin wall is formed inside the base side corner portion of the cylindrical portion in the finally obtained pulley body.
[0005]
That is, the bowl-shaped bottomed cylindrical body can be molded very easily from a disk-shaped metal material, and thus has been conventionally used as a preform for giving a pulley body. When a preforming process having the shape as described above is subjected to a rolling process using a forming roller having the shape as described above, the corners on the bottom side of the preforming part have a curved surface. The intermediate portion in the height direction of the cylindrical wall portion of the preform is recessed radially inward by the convex portion of the molding roller, and in particular, the shape of a dogleg shape in which the cylindrical wall portion protrudes inward. In the cylindrical portion of the pulley body that is finally obtained, thereby leaving a concave in the shape of a curved surface consisting of the inner side surface of the corner portion on the inner side of the bottom side corner portion. Inside the base side corners, there is a lack of such a recess. It's so that the caulking ze. And in the pulley main body which has such a lacking part, it is inevitable that it will be inferior in appearance and inferior in strength and durability.
[0006]
In this manner, the cylindrical portion is integrally formed, such as a pulley body, and the outer surface of the cylindrical portion has a concave portion that is recessed inward in the radial direction, and has a side surface that is an inclined surface or a curved surface. In the conventional manufacturing method of manufacturing a metal product provided so as to extend continuously in the circumferential direction, the quality of the finally obtained metal product depends on the shape of the preform formed in the manufacturing process. There was a very big problem that was greatly influenced.
[0007]
[Solution]
Here, the present invention was made in the background as described above, and the problem to be solved is that the cylindrical portion is integrally formed and the outer peripheral surface of the cylindrical portion is When manufacturing a metal product in which a recess recessed inward in the radial direction has a side surface formed of an inclined surface or a curved surface and extends continuously in the circumferential direction, the bottom of a preformed product that gives the metal product An object of the present invention is to provide a technique capable of advantageously producing a metal product having an excellent quality without any lack of wall regardless of the shape of the side corners.
[0008]
[Solution]
In the present invention, in order to solve the above-described problems, the concave portion recessed inward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion with a side surface formed of an inclined surface or a curved surface in the circumferential direction. In the method of manufacturing a metal product provided to extend continuously, (a) using a disk-shaped metal material that gives the metal product, and subjecting the metal material to plastic working, A step of forming an intermediate molded body formed integrally with the bent cylindrical wall portion projecting radially outward, projecting radially outward, and (b) the outer shape of the cylindrical portion A shape corresponding to the shape, having an outer peripheral surface corresponding to the shape, capable of being disposed opposite to the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body on the outer peripheral surface, and a shape corresponding to the concave portion provided in the cylindrical portion on the outer peripheral surface The convex part of the surface is inclined or curved corresponding to the side surface of the concave part. And using a forming roller provided so as to continuously extend in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and on the side surface of the convex portion of the forming roller, With the side surface located on the base side of the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body in contact with the bent corner portion of the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body, the molding roller and the intermediate molded body are respectively centered. By pressing the forming roller against the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body while relatively rotating around the axis or relatively moving in the circumferential direction, the bent cylindrical wall portion is bent between the bent corner portion and the base portion. Compressing the portion in the length direction to increase the thickness, and forming the bent cylindrical wall portion into a shape corresponding to the outer peripheral surface of the forming roller to form the cylindrical portion. , Which is its characteristic.
[0009]
That is, according to the present invention, in the method of manufacturing a metal product in which the cylindrical portion is integrally formed, the cross-sectional shape of the cross-section protruding outward in the radial direction from the metal material that gives the target metal product After forming an intermediate molded body having a bent cylindrical wall portion exhibiting the following, the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body is pressed by a forming roller having an outer peripheral surface corresponding to the outer shape of the cylindrical portion of the metal product. As a result, the portion between the bent corner portion and the base portion of the bent cylindrical wall portion is compressed in the length direction so as to increase the thickness, and is formed into a shape corresponding to the outer peripheral surface of the forming roller. Therefore, under the state where the thickness of the base side corner portion in the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body corresponding to the bottom side corner portion of the preform used in the conventional method is increased, The cylindrical part is molded from the bent cylindrical wall part. It has become get way.
[0010]
Therefore, in the method of the present invention, the conventional method is used even when the base side corner portion of the bent cylindrical wall portion has an angular shape, and even when the base side corner portion has a curved surface shape. When adopting, that is, simply forming the cylindrical portion from the cylindrical wall portion with the forming roller without increasing the thickness of the cylindrical wall portion of the preformed product that gives the cylindrical portion of the target metal product. Unlike the case of the above, when the intermediate portion in the height direction of the bent cylindrical wall portion is recessed radially inward by the convex portion of the forming roller, the inner side of the base side corner of the bent cylindrical wall portion is It can be advantageously avoided that a dent consisting of the inner surface of the corner remains, and as a result, the inner end of the base side corner in the cylindrical portion of the pulley body obtained as a result. It is effective to create a dimple that consists of dents. Than it can be prevented.
[0011]
Therefore, according to the metal product manufacturing method according to the present invention, the cylindrical portion is integrally formed, and the concave portion recessed radially inward is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. A metal product that has a curved surface and that extends continuously in the circumferential direction does not cause any product defects such as lack of thickness, regardless of the shape of the bottom side corner of the preform that gives the metal product. As a result, excellent quality in terms of appearance, strength, durability, and the like can be stably secured in the manufactured metal product.
[0012]
Further, according to one of the advantageous aspects of the method for producing a metal product according to the present invention, the plastic working of the metal material is performed by bending or drawing the metal material. The first step of forming the material into a bottomed cylindrical shape and the cylindrical wall portion of the metal material formed into the bottomed cylindrical shape are arranged opposite to each other from the base side to the distal end side of the cylindrical wall portion. Using a tapered roller having a tapered outer peripheral surface that gradually increases in diameter as it goes, the outer peripheral surface of the tapered roller is in contact with the outer peripheral surface of the tip side portion of the cylindrical wall portion of the metal material, and the tapered roller and the metal material are The cylindrical wall portion protrudes outward by pressing the taper roller against the cylindrical wall portion of the metal material while relatively rotating around the respective central axes or relatively moving in the circumferential direction. And allowed bent in a letter cross section, and be configured at a processing method including a second step of forming the bent tube wall portion.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, the metal product manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
First, FIG. 1 schematically shows a pulley body constituting a damper pulley as an example of a metal product manufactured according to the method of the present invention. As is clear from this figure, the pulley body 10 as a whole has a substantially bottomed cylindrical shape, and a central hole 14 is formed at the center of the bottom 12, while the outer periphery of the cylinder 16 is A concave portion 18 is provided in the middle in the height direction of the surface so as to extend continuously in the circumferential direction. The concave portion 18 has a shape in which the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 is recessed inward in the radial direction by a predetermined depth, and is a side surface located on the opening side and the bottom portion 12 side of the cylindrical portion 16, respectively. 20a and 20b are concave curved surfaces.
[0015]
In the pulley main body 10, as indicated by the phantom line in FIG. 1, the ring-shaped elastic body 17 is disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 on the inner peripheral side as in the conventional case. Is inserted into the recess 18 and is integrally assembled inside the cylindrical damper mass 19 in a fixed state, thereby constituting a damper pulley. Further, the damper pulley configured as described above is attached to a crankshaft (not shown) in the center hole 14 of the base 12 in the pulley body 10 and is rotated integrally therewith.
[0016]
Thus, the pulley body 10 is advantageously manufactured according to the following process.
[0017]
That is, first, a metal material having a large-diameter disk shape and having a through hole at the center is prepared, and subjected to drawing using a known press molding machine or the like. As a result, as shown in FIG. 2, it has a bottomed cylindrical shape, a center hole 24 is provided at the center of the bottom wall portion 22, and a bottom side corner portion 28 of the cylindrical wall portion 26 has a curved surface shape. A preform 30 is obtained. In addition, as a metal raw material which comprises this preform 30, the thing of the material conventionally used as a constituent material of the target pulley main body 10 is used advantageously.
[0018]
Then, the desired pulley body is obtained by processing the cylindrical wall portion 26 of the preform 30. In this case, advantageously, a manufacturing apparatus 32 as shown in FIG. 3 is used. Become.
[0019]
As apparent from FIG. 3, the manufacturing apparatus 32 includes a molding die 36 disposed on a base 34. The molding die 36 includes a lower die 38 and an upper die 40 that are coaxially opposed to each other.
[0020]
As shown in FIG. 4, the lower mold 38 of the molding die 36 includes a lower mold side holder 42, a lower mold side pad 44, and a center block 46 that are coaxial with the central axis 41 of the molding die 36. Bolts are fixed in a state where they are positioned on each other, and are integrally assembled. A centering protrusion 47 is integrally provided upright at the center of the upper surface of the center block 46.
[0021]
On the other hand, the upper mold 40 includes an upper mold side holder 48, a guide bush 50, an upper mold side pad 52, and a center payout pin 54 that are disposed coaxially with the central axis 41. 50 is bolted to the upper mold side holder 48, and the upper mold side pad 52 is inserted into the inner hole of the upper mold side pad 52 in the inner hole of the guide bush 50. Each of the pins 54 is inserted and arranged so as to be vertically movable in the axial direction of the upper mold 40.
[0022]
In the upper mold 40, the lower end portion of the upper mold side pad 52 has a shape corresponding to the inner shape of the target pulley body 10. Further, coil spring accommodating holes 56 and 58 are provided on the upper surfaces of the upper mold side pad 52 and the center payout pin 54, respectively, and the compression coil springs 60 and 62 are provided at both ends in the coil spring accommodating holes 56 and 58, respectively. Are accommodated and arranged in a state where the portions are respectively engaged with the bottom surfaces of the coil spring accommodating holes 56 and 58 and the lower surface of the upper mold side holder 48.
[0023]
As shown in FIG. 3, the lower die 38 having the above-described structure is fixedly attached to the lower die attachment plate 70 disposed on the base 34. The lower mold mounting plate 70 to which the lower mold 38 is mounted is rotatably supported on the base 34, and the rotation shaft of the motor 74 in the motor accommodation hole 72 formed in the base 34. The lower mold 38 is rotated coaxially with the rotation of the motor 74, in other words, the rotation axis 76 of the motor 74, in other words, the central axis of the material separating mold 36. It can be rotated around 41.
[0024]
On the other hand, the upper mold 40 is fixedly attached to an upper mold mounting plate 80 that is rotatably supported with respect to an upper mold moving plate 78 disposed opposite to the base 34. The mold moving plate 78 is supported by a plurality of guide posts 82 erected on the base 34 so as to be slidable in the vertical direction. Further, a fixed plate 84 is fixedly attached to the upper end portions of the plurality of guide posts 82, and a piston rod 86 is mounted on the center of the fixed plate 84 by a hydraulic mechanism (not shown). An upper mold moving plate pressurizing cylinder 88 is attached to project on the 34th side. The tip of the piston rod 86 in the upper mold moving plate pressure cylinder 88 is fixed to the upper mold moving plate 78. As a result, the upper die 40 can be rotated together with the upper die attaching plate 80 around the central axis 41 of the molding die 36, and the upper die moving plate pressure cylinder 88 can be rotated. As the piston rod 86 projects and retracts, the upper mold mounting plate 80 and the upper mold 40 can be moved up and down.
[0025]
Thus, in such a molding die 36, the upper die 40 is moved closer to and away from the lower die 38 as the piston rod 86 projects and retracts in the upper die moving plate pressure cylinder 88. It can be done. Then, by moving the upper mold 40 closer to the lower mold 38, the preform 30 can be sandwiched between the upper mold 40 and the lower mold 38, and the By rotating the motor 74 under the approaching condition with respect to the lower die 38 of the upper die 40, the upper die 40 and the lower die 38 sandwich the preform 30 and rotate around the central axis 41 thereof. It is comprised so that it can rotate integrally.
[0026]
Further, in the manufacturing apparatus 32 in which such a molding die 36 is arranged, roller pressurizing cylinders 96, 96 are disposed at positions facing each other across the molding die 36 on the outer periphery of the base 34. 96 are respectively disposed. The roller pressurizing cylinders 96, 96 each have a piston rod 94 having a clamp 98 having a substantially U-shaped cross section fixed to the tip thereof, in the molding die 36, more specifically, in a relatively close state. The molding die 36 is configured to project toward the upper die side pad 52 in the upper die 40 in a direction perpendicular to the central axis 41 of the die 36 and to be retracted.
[0027]
Then, with respect to such a clamp 98 of each piston rod 94, two types of rolling rollers, a taper roller 90 and a pulley forming roller 92, rotate around a rotation axis parallel to the central axis 41 of the molding die 36, respectively. It is attached as possible. Of these two types of rolling rollers, the tapered roller 90 has a tapered outer peripheral surface that gradually decreases in diameter as it goes downward. On the other hand, the pulley forming roller 92 has an outer peripheral surface having a shape corresponding to the outer surface shape of the target pulley body 10, and a mountain-shaped convex portion 93 is continuous in the circumferential direction at an intermediate portion in the height direction of the outer peripheral surface. It is formed to extend. The convex portion 93 has convex side curves 95a and 95b corresponding to the two side surfaces 20a and 20b of the concave portion 18 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 of the pulley body 10, respectively. Surface (see FIG. 8).
[0028]
Thus, in the manufacturing apparatus 32, the tapered roller 90 having the outer peripheral surface having the shape as described above and the pulley forming roller 92 are rotatable around a rotation axis parallel to the central axis 41 of the molding die 36. While the respective outer peripheral surfaces are opposed to the outer peripheral surface of the upper die side pad 52 of the upper die 40, the upper die side of the upper die 40 is moved along with the protrusion and retraction operation of the piston rod 94 in the roller pressure cylinder 96. The pad 52 can be moved toward and away from the pad 52.
[0029]
Therefore, when manufacturing the target pulley body 10 using the manufacturing apparatus 32 having such a structure, first, the preform 30 is placed in the center hole 24 and the center block 46 of the lower mold 38. With the centering projection 47 inserted therethrough, the upper die 40 is placed concentrically on the lower die 38 while the piston rod 86 in the upper die moving plate pressure cylinder 88 is operated to project. As shown in FIG. 5, a preform is formed between the center block 46 and the lower mold side pad 44 of the lower mold 38 and the center discharge pin 54 and the upper mold side pad 52 of the upper mold 40 as shown in FIG. 5. 30 is concentrically clamped at its bottom wall 22.
[0030]
At that time, as the upper die 40 moves downward, the upper die side pad 52 and the center payout pin 54 are pushed up, and on the basis of the urging force generated by the compression of the two compression coil springs 60 and 62, It will be energized. The downward movement of the upper mold side pad 52 and the center payout pin 54 is caused by the engagement protrusions 66 and 64 provided in a flange shape on the outer peripheral surfaces of the upper mold pad 52 and the center payout pin 54, respectively. Are engaged with locking portions 68 and 69 formed on the upper end surface of the guide bush 50 and the inner peripheral surface of the upper mold side pad 52, respectively, thereby being restricted at a predetermined movement position. It is like that.
[0031]
Thereafter, the lower die 38 and the upper die 40 are rotated while the entire lower die 38 is rotated by rotating the motor 74 attached to the base 34 to sandwich the preform 30 as shown in FIG. Are integrally rotated around the central axis 41 thereof. On the other hand, a piston rod 94 in a roller pressure cylinder 96 (not shown) is operated to move, and the taper roller 90 rotatably attached to the tip of the piston rod 94 is moved toward the upper mold side pad 52 of the upper mold 40. . Then, the taper-shaped outer peripheral surface of the tapered roller 90 that gradually becomes smaller in diameter downward is brought into contact with the corner on the front end side of the cylindrical wall portion 26 of the preform 30 that is integrally rotated around the central axis 41, and The taper roller 90 is moved close to the upper die 40 and the cylindrical wall portion 26 of the preform 30 is pressed on the outer peripheral surface of the taper roller 90. Thus, by the pressing force of the taper roller 90 against the tubular wall portion 26, the distal end side portion of the tubular wall portion 26 extending in the vertical direction is bent so as to be inclined inward toward the distal end. At this time, the taper roller 90 is rotated around the rotation axis parallel to the central axis 41 of the molding die 36 in the direction opposite to the rotation direction of the preform 30.
[0032]
That is, by performing a rolling process on the cylindrical wall portion 26 of the preform 30 using such a tapered roller 90, the cylindrical wall portion 26 is bent outwardly toward the outer side, Because the intermediate molded body 108 is formed by integrally forming a bent cylindrical wall portion 106 that has a cross-sectional shape projecting outward in the radial direction and has an intermediate portion in the height direction and a bent corner portion 100. is there. In the intermediate molded body 108, a portion from the bent corner portion 100 to the tip of the bent cylindrical wall portion 106 is an inner inclined portion 102 that is inclined inward toward the tip, and the bent angle A portion from the portion 100 to the base portion is an outer curved portion 104 which is composed of a bottom side corner portion 28 having a curved shape of the preform 30 and is curved so as to spread outward toward the tip.
[0033]
Next, the piston rod 94 to which the taper roller 90 is attached is retracted and actuated to separate the taper roller 90 from the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108 formed by molding from the preform 30, and then the pulley. The piston rod 94 to which the forming roller 92 is attached is protruded to move the pulley forming roller 92 toward the upper die side pad 52 of the upper die 38. Then, the pulley molding roller 92 is brought into contact with the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108 that is integrally rotated around the central axis 41 of the molding die 36, and is in a direction opposite to the intermediate molded body 108. The pulley forming roller 92 presses the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate formed body 108 while the pulley forming roller 92 is rotated. As shown in FIG. Of the two side surfaces 95a and 95b of the convex portion 93 provided on the outer peripheral surface, the bent cylinder is in a state facing the lower side surface 95b, that is, the bent cylinder wall portion 106 of the intermediate molded body 108. The side surface 95b inclined in the outward direction from the base portion side to the distal end side of the wall portion 106 is brought into contact with the outer surface of the bent corner portion 100 of the bent cylindrical wall portion 106.
[0034]
Then, under the contact state of the side surface 95b with the bent corner portion 100, the pulley forming roller 92 moves the intermediate formed body 108 with the approach movement to the upper mold side pad 52 of the pulley forming roller 92. By gradually and strongly pressing the bent cylindrical wall portion 106, the outer curved portion 104 of the bent cylindrical wall portion 106 extends in the extending direction of the outer curved portion 104 at the lower side surface 95b of the bent corner portion 106. As a result, the outer curved portion 104 is compressed in the length direction to increase its thickness.
[0035]
Thereafter, the pulley forming roller 92 is further moved closer to the upper mold side pad 52, and as shown in FIG. 8, the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate formed body 108 in which the outer curved portion 104 is thickened, A pressure is applied between the outer peripheral surface of the pulley forming roller 92 and the outer peripheral surface of the lower end portion of the upper mold side pad 52 having a shape corresponding to the target inner peripheral surface shape of the pulley body 10. Thereby, the bent cylindrical wall portion 106 has a cylindrical shape having an inner peripheral surface having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the lower end portion of the upper mold side pad 52 and an outer peripheral surface having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the pulley forming roller 92. It is molded into.
[0036]
At this time, the bent cylindrical wall portion 106 is formed between the pulley forming roller 92 and the upper die side pad 52 in a state where the outer curved portion 104 formed by the bottom side corner portion 28 of the preform 30 is thickened. Therefore, a gap may be formed between the inner surface and the outer surface of the outer curved portion 104 and the pulley forming roller 92 and the upper mold side pad 52 under such a pressure state. It can be advantageously avoided.
[0037]
Thus, as shown in FIG. 9, a concave portion 18 having a bottomed cylindrical overall shape and recessed inward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 formed of the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108. Two side surfaces 20a and 20b made of a concave curved surface are formed so as to extend continuously in the circumferential direction, and the inner surface of the base side corner portion of the cylindrical portion 16 is an upper die side pad of the molding die 36. The objective pulley body 10 having an angular shape corresponding to the lower end corner of 52 is obtained. After that, the piston rod in the upper mold moving plate pressurizing cylinder (not shown) is retracted and operated to move the upper mold 40 upward to open the molding die 36 and to open the upper mold side pad 52. The upper die side pad 52 and the center payout pin 54 are projected and moved downward by the urging force of the compression coil springs 60 and 62 respectively engaged with the center payout pin 54, and thus obtained as described above. The pulley body 10 is discharged from the upper mold 40 and released from the molding die 36.
[0038]
As described above, according to the method of this specific example, the outer curved portion formed of the bottom side corner portion 28 of the preform 30 in the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108 during the processing step for the intermediate molded body 108. 104 is increased in thickness, so that the bent cylindrical wall portion 106 is clamped between the pulley forming roller 92 and the upper die side pad 52 in order to mold the cylindrical portion 16 of the target pulley body 10. At this time, since no gap can be formed between the inner and outer surfaces of the outer curved portion 104 in the bent cylindrical wall portion 106 and the pulley forming roller 92 and the upper mold side pad 52. Thus, it is possible to effectively avoid the occurrence of a lack of thickness in the corner portion on the base side of the cylindrical portion 16.
[0039]
Therefore, in the manufacturing method of the pulley body 10 according to this example, even if the bottom side corner portion 28 of the preform 30 has a curved surface shape, unlike the conventional method, the target pulley body 10 is As a result, the pulley body 10 to be manufactured has excellent quality in terms of appearance, strength, durability, and the like without causing any product defects such as lack of meat. It can be secured.
[0040]
In this specific example method, a preform 30 formed by molding a metal material into a bottomed cylindrical shape is set in a molding die 36 of a manufacturing apparatus 32, and in this state, the preform 30 By subjecting the cylindrical wall portion 26 to a series of rolling processes by the taper roller 90 and the pulley forming roller 92, the cylindrical portion 16 in which the concave portion 18 having a predetermined shape is formed on the outer peripheral surface can be formed at once. Therefore, the target pulley body 10 can be manufactured relatively easily and quickly.
[0041]
By the way, in this specific example, the preform 30 having a bottomed cylindrical shape is formed by performing a drawing process using a press molding machine or the like on a disk-shaped metal material. The molding method of the molded product 30 is not limited to this. For example, a rolling process using a predetermined rolling roller and other known bending processes are performed on a disk-shaped metal material. By doing so, a bottomed cylindrical preform 30 may be formed.
[0042]
Further, in this specific example, a base 34, a molding die 36 disposed on the base 34 so as to be rotatable around the central axis 41, and the molding die 36 on the base 34 are sandwiched. The taper roller 90 and the pulley forming roller are disposed at positions facing each other at a position that can rotate around a rotation axis parallel to the central axis 41 of the molding die 36 and can move toward and away from the molding die 36. Using the manufacturing device 32 having 92 two rolling rollers, the preform 30 formed as described above is set in the molding die 36 of the manufacturing device 32, and the preform The intermediate molded body 108 in which the bent cylindrical wall portion 106 that gives the cylindrical portion 16 of the target pulley body 10 is integrally formed by rolling the 30 cylindrical wall portions 26 with the taper roller 90. After that, this intermediate molded body 10 The cylindrical portion 16 is formed from the bent cylindrical wall portion 106 by rolling the bent cylindrical wall portion 106 with the pulley forming roller 92. An apparatus for obtaining the intermediate molded body 108 from the preform 30 without using the manufacturing apparatus 32 for obtaining the desired pulley body 10 from the article 30 at once, and an apparatus for molding the intermediate molded body 108 into the pulley main body 10. Of course, the pulley main body 10 can be manufactured step by step from the preform 30 using these separately.
[0043]
Further, in order to mold the bottomed cylindrical preform 30 into an intermediate molded body 108 having a bent cylindrical wall portion 106 having a cross-sectional shape projecting radially outward, the preform 30 is formed. The processing method performed on the cylindrical wall portion 26 of the molded product 30 is not limited to the rolling processing using the taper roller 90 as shown in this specific example, and is known as such a processing method. A method of pressing the cylindrical wall portion 26 of the preform 30 using a press molding machine may be employed.
[0044]
That is, for example, as shown in FIG. 10, a cylindrical die 110 and an outer diameter sufficiently smaller than the inner diameter of the die 110, and a clearance from the die 110 (indicated by m in FIG. 10). A method of drawing the preform 30 using a punch 112 having a large dimension) and a cylindrical body divided into a plurality of parts as shown in FIG. A plurality of outer molds 114 each provided with a concave groove 113 formed by recessing the inner surface in a circumferential shape, and an upper mold 116 and a lower mold 118 sandwiching the preform 30. The plurality of outer molds 114 are surrounded around the cylindrical wall part 26 of the preform 30 sandwiched between the upper mold 116 and the lower mold 118 and moved closer to the cylindrical wall part 26. In a state where it can be arranged, the cylindrical wall 2 The plurality of outer molds 114 are pressed against the cylindrical wall part 26 to process the cylindrical wall part 26 into a shape corresponding to the groove 113 on the inner surface of the plurality of outer molds 114, Thus, a method of forming the intermediate formed body 108 including the bent cylindrical wall portion 106 that protrudes radially outward and has a cross-sectional shape can be advantageously employed as a method of forming the intermediate formed body 108. It is.
[0045]
In this specific example, the intermediate molded body 108 is set in the molding die 36 and the intermediate molded body 36 is rotated integrally with the molding die 36 around the central axis 41 of the molding die 36. A pulley molding roller 92 that is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the intermediate molded body 108 is pressed against the bent cylindrical wall portion 106 of the mold 108 around a rotation axis parallel to the central axis 41 of the molding die 36. Thus, the bent cylindrical wall portion 106 was formed into a shape corresponding to the outer peripheral surface of the pulley forming roller 92 to form the cylindrical portion 16, but such a pulley forming roller 92 was used. When performing the rolling process on the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108, at least the outer peripheral surface of the pulley forming roller 92 can be pressed over the entire circumference of the bent cylindrical wall portion 106. If I, is good. Therefore, for example, the intermediate molded body 108 may be pressed against the bent cylindrical wall portion 106 of the intermediate molded body 108 without rotating the pulley molding roller 92 in a state where the intermediate molded body 108 is rotated integrally with the molding die 36. The intermediate molded body 108 and the pulley molding roller 92 may be rotated around the respective central axes or without rotating around the respective central axes. The pulley forming roller 92 may be pressed against the bent tubular wall portion 106 of the intermediate formed body 108 while moving the intermediate formed body 108 in the circumferential direction of the pulley formed roller 92 while moving in the direction. There is no problem.
[0046]
In addition, in this specific example, a pulley of a damper pulley, in which a concave portion recessed inward in the radial direction is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion so as to continuously extend in the circumferential direction with a side surface formed of a concave curved surface. Although a specific example of applying the present invention to the manufacturing method of the main body has been shown, the present invention also includes a concave portion recessed radially inwardly on the outer periphery of the cylindrical portion from an inclined surface or a curved surface. Of course, the present invention can be advantageously applied to any of various metal product manufacturing methods other than the pulley main body, which are provided so as to continuously extend in the circumferential direction.
[0047]
The specific configuration of the present invention has been described in detail above, but it goes without saying that the present invention is not subject to any restrictions by such description. In addition to the specific examples described above, the present invention can be subjected to various changes, corrections, improvements and the like based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be understood.
[0048]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the method for manufacturing a metal product according to the present invention, the cylindrical portion is integrally formed, and a concave portion that is recessed radially inward is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. A metal product provided with a side surface composed of an inclined surface or a curved surface and continuously extending in the circumferential direction may be lacking regardless of the shape of the bottom side corner of the preformed product that gives the metal product. As a result, excellent quality in terms of appearance, strength, durability, etc. can be stably ensured in the manufactured metal product. It will be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional explanatory view showing an example of a metal product manufactured according to the method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a longitudinal section of a preform formed from a metal material used for manufacturing the metal product shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a process in a method for manufacturing a metal product according to the present invention, and shows a state where a preform is set in a manufacturing apparatus used in the manufacturing method.
FIG. 4 is a longitudinal sectional explanatory view showing an example of a molding die used in the method for producing a metal product according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing another process example in the method for producing a metal product according to the present invention, in a state where a preform is sandwiched between an upper mold and a lower mold constituting the molding die. Show.
FIG. 6 is an explanatory view showing still another process example in the method for manufacturing a metal product according to the present invention, wherein the bent cylindrical wall portion is formed by pressing the cylindrical wall portion of the preformed product with a taper roller and bending it. The state which shape | molded the intermediate molded object which has is shown.
FIG. 7 is an explanatory view showing another process example in the method of manufacturing a metal product according to the present invention, and shows a state in which a forming roller is brought into contact with a bent cylindrical wall portion of an intermediate formed body.
FIG. 8 is an explanatory view showing still another process example in the method for manufacturing a metal product according to the present invention, wherein the bent cylindrical wall portion of the intermediate formed body is pressed by a forming roller and corresponds to the outer peripheral surface thereof. The state which formed the cylindrical part by shape | molding in the shape is shown.
FIG. 9 is an explanatory view showing another process example in the method of manufacturing a metal product according to the present invention, and shows a state in which the manufactured metal product is released.
FIG. 10 is an explanatory view showing another example of a step of forming an intermediate formed body from a preform in the metal product manufacturing method according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing still another example of a step of forming an intermediate formed body from a preform in the metal product manufacturing method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Pulley body 12 Bottom
16 Cylindrical part 18 Concave part
20 Side 28 Bottom corner
30 Pre-formed product 32 Manufacturing equipment
36 Molding die 90 Taper roller
92 Pulley forming roller 93 Projection
95 Side surface 100 Bending corner
102 Inside inclined part 104 Outside curved part
106 Bent cylinder wall 108 Intermediate molded body

Claims

On the outer peripheral surface of the cylindrical portion, a concave portion recessed inward in the radial direction is a method for producing a metal product provided with a side surface formed of an inclined surface or a curved surface so as to continuously extend in the circumferential direction,
Using a disk-shaped metal material to give the metal product, by bending or drawing the metal material, forming the metal material into a bottomed cylindrical shape;
A taper roller having a taper-shaped outer peripheral surface that gradually increases in diameter from the base side to the tip side of the cylindrical wall portion in an opposed arrangement with the cylindrical wall portion of the metal material formed into the bottomed cylindrical shape. The taper roller and the metal material are rotated relative to each other around the respective central axes while the outer peripheral surface of the taper roller is in contact with the outer peripheral surface of the tip side portion of the cylindrical wall portion of the metal material, or in the circumferential direction. A bending cylinder that gives the cylindrical part by bending the cylindrical wall part into a cross-sectional shape projecting outward by pressing the taper roller against the cylindrical wall part of the metal material while relatively moving. A step of forming an intermediate molded body formed integrally with the wall portion, projecting outward in the radial direction, exhibiting a cross-sectional shape,
The outer peripheral surface having a shape corresponding to the outer shape of the cylindrical portion, the outer peripheral surface can be disposed opposite to the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body, and the outer peripheral surface is provided on the cylindrical portion. A forming roller having a shape corresponding to the recess has a side surface formed of an inclined surface or a curved surface corresponding to the side surface of the recess, and is provided so as to continuously extend in the circumferential direction of the outer peripheral surface. Of the side surface of the convex portion of the molding roller, the side surface located on the base side of the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body under the arrangement facing the intermediate molded body, the bent cylindrical wall portion of the intermediate molded body In a state where the bending corners are in contact, the forming roller and the intermediate molded body are rotated relative to each other around their respective central axes, or while being relatively moved in the circumferential direction, the forming roller is bent by the intermediate molded body. By pressing against the tube wall The portion between the bent corner portion and the base portion of the bent cylindrical wall portion is compressed in the length direction to increase the thickness, and the bent cylindrical wall portion is formed into a shape corresponding to the outer peripheral surface of the forming roller. And forming the cylindrical portion;
The manufacturing method of the metal product by which a cylindrical part is integrally formed characterized by including these.