JP4960672B2 - フローフォーミング成形方法及びフローフォーミング成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの円盤部を薄肉化して大径に塑性加工するフローフォーミング成形方法及びフローフォーミング成形装置に関する。

従来、金属よりなるワークを塑性変形させて所定形状に成形する加工方法としては、例えば、板状またはパイプ状のワークを駆動機構（回転モータ）に支持させて、駆動機構によって回転するワークを回転工具（フォーミングローラ）によって塑性変形させるスピニング加工（へら絞り加工）が知られている。このスピニング加工は、比較的薄肉（例えば３ｍｍ）の板状またはパイプ状のワークを、それぞれ例えば、椀状または蛇腹状に屈曲成形するための加工方法の一つとなっている。

また、前記板状またはパイプ状のワークよりも比較的厚みのあるワーク、例えば、直径寸法１５０ｍｍ，厚み寸法３０ｍｍの円盤状の金属ブロック等よりなるワークを、塑性変形させて所定形状に成形する加工方法としては、例えば、フローフォーミング加工が知られている。このフローフォーミング加工は、駆動機構によって回転するワークに対して、所定圧の外力を回転工具によって加えることにより、ワークを塑性流動変形させ、金属ブロックを種々の形状、例えば、段付筒状体等に成形するための加工方法の一つとなっている。

室温雰囲気、つまり冷間雰囲気でワークの塑性変形を行うフローフォーミング成形方法としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られており、この特許文献１に記載された技術は、回転される円盤状のワークを、フォーミングローラと背圧付与ローラとを用いて成形することにより、軸方向に延びる円筒部をワークに対して一体成形するようにしている。フォーミングローラはワークを塑性変形させて円筒部を成形し、背圧付与ローラは円筒部の開放端面部を押し当てるようなっており、これにより、開放端面部における塑性流動変形が抑制され、当該部分における割れやしわの発生を抑えることができる。
特開２００５−１０３５６３号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載されたフローフォーミング成形方法によれば、例えば、被加工対象物となる部品の軽量化等に対応するために、円筒部をより薄肉化するような場合においては、冷間雰囲気で成形（冷間成形）することから円筒部の薄肉化を進めていくうちに当該部分が延性限界を超えてしまい、これにより円筒部の開放端面部において割れが発生するおそれがある。したがって、特許文献１に記載されたフローフォーミング成形方法では、ワークの薄肉化への対応に限界があり、被加工対象物である部品の軽量化等のニーズに十分に対応することができなかった。

本発明の目的は、ワークを薄肉化したとしてもワークの薄肉部分に割れが生じ難いフローフォーミング成形方法及びフローフォーミング成形装置を提供することにある。

本発明のフローフォーミング成形方法は、ワークの円盤部の一方の端面が突き当てられる突き当て面を有するマンドレル金型により前記ワークを回転した状態のもとで、前記円盤部を薄肉化して大径に塑性加工するフローフォーミング成形方法であって、前記円盤部の他方の端面に押し付けられる第１の回転工具により前記円盤部を押し付けるとともに、押し付けにより拡径した前記円盤部の外周面を第２の回転工具により拘束して前記円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、前記第１の回転工具による拡径と前記第２の回転工具による縮径とを繰り返すことで前記円盤部を自己発熱により昇温する工程と、昇温された前記円盤部を前記第１の回転工具を径方向外方に移動させて大径に延伸加工する工程とを有することを特徴とする。

本発明のフローフォーミング成形方法は、前記第１の回転工具により前記円盤部を延伸加工する際に、前記第２の回転工具により前記円盤部の外周面を拘束して前記拡径部分を径方向内側に縮径しながら前記第１の回転工具と同期させて前記第２の回転工具を径方向外方に移動させることを特徴とする。

本発明のフローフォーミング成形装置は、ワークの円盤部を薄肉化して大径に塑性加工するフローフォーミング成形装置であって、前記円盤部の一方の端面が突き当てられる突き当て面を有し前記ワークを回転するマンドレル金型と、前記ワークが回転された状態のもとで前記円盤部の他方の端面から押し付けて前記円盤部を薄肉に加工するとともに、前記円盤部の径方向外方に移動させて前記円盤部を径方向外方に延伸加工する第１の回転工具と、押し付けにより拡径した前記円盤部の外周面を前記ワークが回転された状態のもとで拘束し、前記円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、拡径と拘束との繰り返しにより前記円盤部を自己発熱により昇温する第２の回転工具とを有することを特徴とする。

本発明のフローフォーミング成形装置は、前記第１の回転工具により前記円盤部を延伸加工する際に、前記第２の回転工具により前記円盤部の外周面を拘束して前記拡径部分を径方向内側に縮径しながら前記第１の回転工具と同期させて前記第２の回転工具を径方向外方に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、円盤部の他方の端面に押し付けられる第１の回転工具により円盤部を押し付けるとともに、押し付けにより拡径した円盤部の外周面を第２の回転工具により拘束して円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、第１の回転工具による拡径と第２の回転工具による縮径とを繰り返すことで円盤部を自己発熱により昇温する工程と、昇温された円盤部を第１の回転工具を径方向外方に移動させて大径に延伸加工する工程とを有するので、円盤部の外周面を昇温させて当該部分における延性限界を高めることができる。したがって、円盤部の外周面における割れが生じ難くなってワークの薄肉化に対応することができる。この場合、第１の回転工具により円盤部を延伸加工する際に、第２の回転工具により円盤部の外周面を拘束して拡径部分を径方向内側に縮径しながら第１の回転工具と同期させて第２の回転工具を径方向外方に移動させることにより、ワークを薄肉化することができる。

本発明によれば、フローフォーミング成形装置を、円盤部の一方の端面が突き当てられる突き当て面を有しワークを回転するマンドレル金型と、ワークが回転された状態のもとで円盤部の他方の端面から押し付けて円盤部を薄肉に加工するとともに、円盤部の径方向外方に移動させて円盤部を径方向外方に延伸加工する第１の回転工具と、押し付けにより拡径した円盤部の外周面をワークが回転された状態のもとで拘束し、円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、拡径と拘束との繰り返しにより円盤部を自己発熱により昇温する第２の回転工具とから構成したので、簡単な構成の汎用フローフォーミング成形装置を用いることができる。この場合、第１の回転工具により円盤部を延伸加工する際に、第２の回転工具により円盤部の外周面を拘束して拡径部分を径方向内側に縮径しながら第１の回転工具と同期させて第２の回転工具を径方向外方に移動させることにより、円盤部の外周面を昇温させ、当該部分における割れを生じ難くしてワークを薄肉化することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明におけるフローフォーミング成形装置を示す部分断面図を、図２は図１の装置によって成形されるワークの成形手順を示す成形工程図をそれぞれ表している。図３はワークの拡径作業における第１段階を説明する部分拡大断面図を、図４はワークの拡径作業における第２段階を説明する部分拡大断面図を、図５はワークの拡径作業における第３段階を説明する部分拡大断面図をそれぞれ示している。また、図６はワークの外周部における昇温のメカニズムを説明する説明図を示している。

本発明の一実施の形態におけるフローフォーミング成形装置１０は、駆動機構としての回転モータ（図示せず）によって回転する回転部材１１に固定され、ワーク２０がセットされるマンドレル金型３０と、マンドレル金型３０の図中上方の回転部材１１における軸線上に配置され、ワーク２０をマンドレル金型３０に向けて押圧する押圧機構４０と、ワーク２０の軸方向からワーク２０を押圧する第１ローラ機構５０と、ワーク２０の径方向からワーク２０を拘束する第２ローラ機構６０とを有している。

マンドレル金型３０は、回転部材１１に対して、例えば４本のボルト１２（図では２本のみ示す）によって固定されており、回転モータの回転力が回転部材１１を介してマンドレル金型３０に伝達されるようになっている。マンドレル金型３０は、図示しないコントローラ（制御装置）によって所定速度で回転駆動されるようになっており、マンドレル金型３０の回転速度は、成形すべきワーク２０の材質（金属組成）や成形形状等（厚み寸法等）によって、適宜調節されるようになっている。

マンドレル金型３０は、ワーク２０よりも高硬度の金属材料によって略円柱形状に形成されており、マンドレル金型３０の図中上方には突き当て面３１が形成されている。この突き当て面３１には、ワーク２０の一方側の端面（図中下方側の端面）が突き当てられるようになっており、突き当て面３１には、図３に示すように、ワーク２０の後述する中央筒部７１を支持する第１凹所３２と、ワーク２０の一方側の端面を形作る環状凸部３３および環状凹部３４とが形成されている。また、第１凹所３２のさらに径方向内側には、押圧機構４０に設けられる押圧金型４２の円柱部４２ａが入り込む第２凹所３５が形成されている。

押圧機構４０は、図示しないスライドアクチュエータ等の駆動機構によって、図中上下方向に移動可能な昇降シャフト４１と、昇降シャフト４１の先端側（図中下方側）に一体的に固定され、中心軸線がマンドレル金型３０の中心軸線と一致するようにマンドレル金型３０に対向して設けられる略円柱形状の押圧金型４２とを有している。昇降シャフト４１は、押圧金型４２を介してワーク２０をマンドレル金型３０に対して所定圧（例えば４０トン）で押圧するとともに、マンドレル金型３０の回転に追従して回転し、これにより、フローフォーミング成形時におけるワーク２０のスリップ（滑り回転）を防止するようにしている。

押圧金型４２の先端側（図中下方側）には、押圧金型４２の本体部分よりも小径で、マンドレル金型３０の第２凹所３５の内部に挿入可能な円柱部４２ａが一体成形されている。また、この円柱部４２ａの径方向外側には、ワーク２０をマンドレル金型３０との間で挟持するとともにワーク２０の図中上側面を形作る環状押圧部４２ｂが一体成形されている。なお、押圧金型４２についても、ワーク２０よりも高硬度の金属材料によって成形されている。

第１ローラ機構５０は、図示しないスライドアクチュエータ等の駆動機構によって、図中上下左右方向に移動可能なシャフト部材５１と、シャフト部材５１の先端側（図中下端側）に一体的に固定され、第１の回転工具としての第１フォーミングローラ５３を回転自在に支持する支持ブロック５２とを有している。

支持ブロック５２には、第１フォーミングローラ５３の回転中心となる回転軸５４が固定されており、この回転軸５４には、一対の円すいころ軸受５５ａ，５５ｂを介して第１フォーミングローラ５３が装着されている。回転軸５４には、一端側が一対の円すいころ軸受５５ａ，５５ｂ間に連通し、他端側が回転軸５４の軸心部分を介して外部に連通する略Ｌ字形状の連通孔５４ａが設けられ、この連通孔５４ａを介して、円すいころ軸受５５ａ，５５ｂ間に定期的に摺動グリスを注入することにより、第１フォーミングローラ５３を略摺動抵抗無く円滑に回転できるようにしている。

第１フォーミングローラ５３は、略算盤珠形状に形成されており、その外周側にはワーク２０の円盤部２１の他方の端面（図中上方側の端面）を押圧する断面が半円弧形状の環状の円弧部５３ａが成形されている。そして、マンドレル金型３０にセットされるワーク２０の中心軸と、第１フォーミングローラ５３を回転自在に支持する回転軸５４の中心軸とは、略４５°の角度差を有しており、これにより、図１中破線で示すように、第１フォーミングローラ５３の円弧部５３ａがワーク２０の円盤部２１の軸方向から臨んで、円盤部２１を軸方向に対して所定圧で押圧可能となっている。

第２ローラ機構６０は、押圧機構４０を挟むようにして、第１ローラ機構５０に対して対向配置されており、この第２ローラ機構６０は、図示しないスライドアクチュエータ等の駆動機構によって、図中上下左右方向に移動可能なシャフト部材６１と、シャフト部材６１の先端側（図中下端側）に一体的に固定され、第２の回転工具としての第２フォーミングローラ６３を回転自在に支持する支持ブロック６２とを有している。

支持ブロック６２には、第２フォーミングローラ６３の回転中心となる回転軸６４が固定されており、この回転軸６４には、一対の円すいころ軸受６５ａ，６５ｂを介して第２フォーミングローラ６３が装着されている。回転軸６４には、一端側が一対の円すいころ軸受６５ａ，６５ｂ間に連通し、他端側が回転軸６４の軸心部分を介して外部に連通する略Ｌ字形状の連通孔６４ａが設けられ、この連通孔６４ａを介して、円すいころ軸受６５ａ，６５ｂ間に定期的に摺動グリスを注入することにより、第２フォーミングローラ６３を略摺動抵抗無く円滑に回転できるようにしている。

第２フォーミングローラ６３は、略円すい台形状に形成されており、その外周側には、ワーク２０における円盤部２１の外周面２１ａを径方向外側から拘束する垂直壁部６３ａが成形されている。そして、マンドレル金型３０にセットされるワーク２０の中心軸と、第２フォーミングローラ６３を回転自在に支持する回転軸６４の中心軸とは、略３０°の角度差を有しており、これにより、図１中破線で示すように、第２フォーミングローラ６３の垂直壁部６３ａがワーク２０の円盤部２１の径方向から臨んで、円盤部２１の外周面２１ａを径方向に対して拘束可能となっている。

ここで、第１フォーミングローラ５３と第２フォーミングローラ６３とのそれぞれは、マンドレル金型３０によって回転するワーク２０に圧接されることで回転するようになっている。また、第１フォーミングローラ５３及び第２フォーミングローラ６３についても、ワーク２０よりも高硬度の金属材料によって成形されている。

このように構成されるフローフォーミング成形装置１０によって成形されるワーク２０は、例えば、自動車等の車両におけるデファレンシャルのケース用部品（ケース蓋等）として成形するもので、図２のＳＴＥＰ３に示すような形状となっている。ケース用部品７０（ワーク２０の完成品）は、図２のＳＴＥＰ３に示すように、中央筒部７１と、中央筒部７１の外周側に接続される環状の底壁部７２と、底壁部７２の外周側に接続される段付ボス部７３と、段付ボス部７３の図中下端側に接続され、径方向外側に延びるフランジ部７４と、フランジ部７４よりも図中下方側に突出する環状突起７５とを備えている。

ケース用部品７０を成形するに当たり、まず、図２のＳＴＥＰ１に示す形状のワーク２０を準備する。このワーク２０は、所定形状の金型を用いることにより別の成形工程（第１成形工程）で成形された熱間鍛造成形品であり、このワーク２０は、直径寸法が略１５０ｍｍで厚み寸法が略３０ｍｍの円盤状の金属ブロックとなっている。なお、ワーク２０には、第１成形工程（鍛造成形工程）によって中央筒部７１と底壁部７２とが予め一体成形されている。

第１成形工程によって熱間鍛造成形されたワーク２０を、例えば、切削加工等により仕上げた後、フローフォーミング成形装置１０におけるマンドレル金型３０の突き当て面３１にセット（図１参照）して押圧機構４０の昇降シャフト４１を下降し、押圧金型４２によってワーク２０をマンドレル金型３０に押圧固定した状態で、フローフォーミング成形装置１０によって図２のＳＴＥＰ２に示す形状に成形する（第２成形工程）。この第２成形工程では、ワーク２０の円盤部２１を、径方向外側から第１フォーミングローラ５３と第２フォーミングローラ６３とを臨ませて部分的にフローフォーミング成形しており、この第２成形工程のフローフォーミング成形により円筒形状の段付ボス部７３を成形するようにしている。

このように第１成形工程および第２成形工程を終えたワーク２０は、以下に説明する本発明に係るフローフォーミング成形工程（第３成形工程）を経て、最終的に完成品、つまり、図２のＳＴＥＰ３に示すケース用部品７０となる。以下、本発明の一実施の形態におけるフローフォーミング成形装置１０の動作（第３成形工程の動作）について詳細に説明する。

第３成形工程においては、フローフォーミング成形装置１０におけるマンドレル金型３０の突き当て面３１と押圧金型４２との間にスリップ止めされて配置されたワーク２０に対して、図２のＳＴＥＰ３に示す比較的薄肉のフランジ部７４を成形する作業を行う。

まず、第２成形工程を終えた状態で、引き続きコントローラ（制御装置）により回転モータ（駆動機構）を所定速度（例えば２００〜８００ｒｐｍ）で回転駆動してワーク２０を回転駆動させる。その後、回転するワーク２０に対して、第１ローラ機構５０を図中上下左右方向に位置制御して、第１ローラ機構５０を構成する第１フォーミングローラ５３の円弧部５３ａを、円盤部２１に対して図中上方から臨ませる。このとき、第２ローラ機構６０の第２フォーミングローラ６３は、図３に示すようにコントローラによって位置制御され、ワーク２０における円盤部２１の外周面２１ａに対する径方向外側において、所定距離をもって臨むように配置され、その場所で停止（待機）されている。

その後、第１ローラ機構５０を所定の下降速度（例えば２０〜３００ｍｍ／ｍｉｎ）で駆動制御（位置制御）して、第１フォーミングローラ５３を円盤部２１の図中上方側の端面に押し付けることにより円盤部２１を塑性流動変形（塑性加工）させ、拡径して薄肉化していく。すると、円盤部２１の拡径に伴って外周面２１ａが第２フォーミングローラ６３の垂直壁部６３ａに当接するようになる（図４参照）。このようにして、円盤部２１の拡径作業における第１段階を終える。

ここで、塑性流動変形時に生じる円盤部２１からの過剰な発熱を抑制するとともに第１フォーミングローラ５３の移動を滑らかにするために、図中破線で示すように、クーラント溶液Ｌを第１フォーミングローラ５３の円弧部５３ａ近傍に供給または散布するようにしても良い。

円盤部２１の拡径作業における第１段階に引き続き、第１フォーミングローラ５３による円盤部２１の拡径作業を継続して行い、これにより、円盤部２１の塑性流動変形が継続して行われ、円盤部２１の拡径作業が継続される。このとき、第２フォーミングローラ６３の垂直壁部６３ａが円盤部２１の外周面２１ａに当接して外周面２１ａを拘束しているので、第１フォーミングローラ５３によって拡径された円盤部２１の拡径部分（図６中一点鎖線）が、第２フォーミングローラ６３によって径方向内側に縮径される。その後、縮径された円盤部２１は、ワーク２０の回転に伴って、再び第１フォーミングローラ５３によって拡径される。このように、円盤部２１の拡径と縮径（拘束）とが繰り返されること、つまり、塑性流動変形が短時間で繰り返されることにより、円盤部２１の外周面２１ａが自己発熱し、再結晶温度以下の温度（例えば、４００〜７００℃）まで昇温される。このようにして、円盤部２１の拡径作業における昇温工程としての第２段階を終える。

円盤部２１の拡径作業における第２段階に引き続き、第１ローラ機構５０と第２ローラ機構６０とを同期させて駆動制御（位置制御）して、それぞれを径方向外方に離間するように所定の同じ離間速度（例えば５０〜４００ｍｍ／ｍｉｎ）で移動させる。すると、円盤部２１の外周面２１ａが昇温された状態で円盤部２１の拡径作業が継続されて、円盤部２１が薄肉化されていく。このとき、円盤部２１の外周面２１ａは、塑性流動変形を繰り返すことにより４００〜７００℃に昇温されているので、温間成形に略等しい成形条件となっており、したがって、円盤部２１の延性限界は高くなっている。よって、円盤部２１は容易に変形可能な状態が保持されている。このようにして、円盤部２１の拡径作業における第３段階（延伸加工工程）を終える。ここで、上記各ローラ機構５０及び６０の離間速度は、ワーク２０から放熱する放熱量よりも昇温による発熱量が上回るように調節するようにする。

このように、第１段階から第３段階を順次終えることにより、ワーク２０の円盤部２１は、マンドレル金型３０の突き当て面３１の形状に倣って塑性流動変形して薄肉化され、最終的にケース用部品７０（図２参照）のフランジ部７４を成形することができる。

ここで、上述のように円盤部２１の外周面２１ａを昇温した場合と、第２フォーミングローラ６３で外周面２１ａを拘束せずに昇温しなかった場合とで、ワーク２０の完成品における直径寸法を比較した。その結果、前者（昇温した場合）は略１７２ｍｍで後者（昇温しなかった場合）は略１６１ｍｍとなり、約６％の直径寸法の拡大を図ることができた。

以上詳述したように、本発明における一実施の形態によれば、昇温工程と延伸加工工程とを有するので、円盤部２１の外周面２１ａを昇温させて当該部分における延性限界を高めることができる。したがって、円盤部２１の外周面２１ａにおける割れが生じ難くなってワーク２０の薄肉化に対応することができ、被加工対象物であるケース用部品７０の軽量化を図ることができる。

また、ワーク２０の回転に応じて円盤部２１の外周面２１ａを自己発熱により昇温させるようにしたので、別途、電気抵抗加熱器等の加熱装置を設ける必要が無く、フローフォーミング成形装置の大型化を回避できるとともに、省エネ化を図ることができる。

さらに、本発明における一実施の形態によれば、円盤部２１の一方の端面が突き当てられる突き当て面３１を有しワーク２０を回転するマンドレル金型３０と、ワーク２０が回転された状態のもとで円盤部２１の他方の端面から押し付けて円盤部２１を薄肉に加工するとともに、円盤部２１の径方向外方に移動させて円盤部２１を径方向外方に延伸加工する第１フォーミングローラ５３と、押し付けにより拡径した円盤部２１の外周面２１ａをワーク２０が回転された状態のもとで拘束し、円盤部２１の拡径部分を径方向内側に縮径させ、拡径と拘束との繰り返しにより円盤部２１を自己発熱により昇温する第２フォーミングローラ６３とから構成したので、簡単な構成の汎用フローフォーミング成形装置を用いることができる。この場合、第１フォーミングローラ５３及び第２フォーミングローラ６３を、コントローラ等によってワーク２０に対して適宜位置制御することにより、円盤部２１の外周面２１ａを任意の温度に自己発熱させることができるので、ワーク２０の材質（金属組成）に係らず当該部分における割れを生じ難くして薄肉化することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態においては、押圧機構４０が起立するように垂直状態でフローフォーミング成形装置１０を使用するものについて説明したが、本発明はこれに限らず、押圧機構が地面に対して水平となるように水平状態で使用するフローフォーミング成形装置にも適用することができる。

また、上記実施の形態においては、フローフォーミング成形装置１０によって成形されるワークを、段付ボス部７３を有するワーク２０を対象としたものを示したが、本発明はこれに限らず、段付ボス部等の円筒部を備えない、単純な円盤形状のワークにも適用することができる。要は、軸方向から挟んで固定可能な形状であればその形状は問わず、冷間成形において薄肉化が必要な各種ワークに適用することができる。

さらに、上記実施の形態においては、第１フォーミングローラ５３と第２フォーミングローラ６３とを、それぞれ対向配置して１つずつ設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、いずれか一方または他方を複数設けたり、両方を複数設けたりしても良い。この場合、各フォーミングローラを対向するように配置（１８０°配置）しなくとも、例えば、６０°間隔で交互に配置するようにしても構わない。

また、上記実施の形態においては、第１及び第２の回転工具として、それぞれ略算盤珠形状及び円すい台形状に形成した第１及び第２フォーミングローラ５３，６３を用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ボール形状（球状）の回転工具を用いることもできる。

さらに、上記実施の形態においては、冷間成形するワーク２０を対象にしたものを示したが、本発明はこれに限らず、温間成形や熱間成形するワークを対象とすることもでき、要は、ワークの延性限界を高める必要があるフローフォーミング成形に適用することができる。

本発明におけるフローフォーミング成形装置を示す部分断面図である。 図１の装置によって成形されるワークの成形手順を示す成形工程図である。 ワークの拡径作業における第１段階を説明する部分拡大断面図である。 ワークの拡径作業における第２段階を説明する部分拡大断面図である。 ワークの拡径作業における第３段階を説明する部分拡大断面図である。 ワークの外周部における昇温のメカニズムを説明する説明図である。

符号の説明

１０ フローフォーミング成形装置
２０ ワーク
２１ 円盤部（ワーク）
２１ａ 外周面
３０ マンドレル金型
３１ 突き当て面
５３ 第１フォーミングローラ（第１の回転工具）
６３ 第２フォーミングローラ（第２の回転工具）

Claims (4)

1. ワークの円盤部の一方の端面が突き当てられる突き当て面を有するマンドレル金型により前記ワークを回転した状態のもとで、前記円盤部を薄肉化して大径に塑性加工するフローフォーミング成形方法であって、
   前記円盤部の他方の端面に押し付けられる第１の回転工具により前記円盤部を押し付けるとともに、押し付けにより拡径した前記円盤部の外周面を第２の回転工具により拘束して前記円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、前記第１の回転工具による拡径と前記第２の回転工具による縮径とを繰り返すことで前記円盤部を自己発熱により昇温する工程と、
   昇温された前記円盤部を前記第１の回転工具を径方向外方に移動させて大径に延伸加工する工程とを有することを特徴とするフローフォーミング成形方法。
2. 請求項１記載のフローフォーミング成形方法において、前記第１の回転工具により前記円盤部を延伸加工する際に、前記第２の回転工具により前記円盤部の外周面を拘束して前記拡径部分を径方向内側に縮径しながら前記第１の回転工具と同期させて前記第２の回転工具を径方向外方に移動させることを特徴とするフローフォーミング成形方法。
3. ワークの円盤部を薄肉化して大径に塑性加工するフローフォーミング成形装置であって、
   前記円盤部の一方の端面が突き当てられる突き当て面を有し前記ワークを回転するマンドレル金型と、
   前記ワークが回転された状態のもとで前記円盤部の他方の端面から押し付けて前記円盤部を薄肉に加工するとともに、前記円盤部の径方向外方に移動させて前記円盤部を径方向外方に延伸加工する第１の回転工具と、
   押し付けにより拡径した前記円盤部の外周面を前記ワークが回転された状態のもとで拘束し、前記円盤部の拡径部分を径方向内側に縮径させ、拡径と拘束との繰り返しにより前記円盤部を自己発熱により昇温する第２の回転工具とを有することを特徴とするフローフォーミング成形装置。
4. 請求項３記載のフローフォーミング成形装置において、前記第１の回転工具により前記円盤部を延伸加工する際に、前記第２の回転工具により前記円盤部の外周面を拘束して前記拡径部分を径方向内側に縮径しながら前記第１の回転工具と同期させて前記第２の回転工具を径方向外方に移動させることを特徴とするフローフォーミング成形装置。
   

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