JP5582769B2 - 環状部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、環形の底部から立ち上がる周壁部を厚肉化した環状部品の製造方法に関する。

例えば、自動車のトランスミッションのベアリング等を保持するために用いられる環状部品を、低コストで製造する方法が、下記の特許文献に開示されている。しかしながら、同文献の方法は、周壁部（傾斜フランジ部）の一部をその厚みが減少する方向に圧縮し、これにより生じる余肉で通孔（テーパ孔）の周囲に部分的な厚肉部を形成するものである。このため、同文献の方法では周壁部の全体を厚肉化することができない。

特開平１１−３２００２１

本発明の目的は、最小限のコストで周壁部の厚肉化を実現できる環状部品の製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、環形の底部から立ち上がる周壁部を、前記底部よりも厚肉にした環状部品の製造方法であって、円板にその中心を厚み方向に貫く開口が形成された環形材料を準備する工程と、前記環形材料の厚み方向に対して傾斜する向きに延出する傾斜フランジ部を前記環形材料に成形する工程と、前記傾斜フランジ部の延出した長さを短縮すると同時に該フランジ部の肉厚を増加させる工程と、前記フランジ部の傾斜角度を整える工程とを含み、前記傾斜フランジ部の肉厚を増加させる際に、該傾斜フランジ部が元の円板から傾斜を開始する位置の直下に隆起部を設けた金型によって成形することを特徴とする。

また、本発明は、前記請求項１に記載の製造方法であって、前記環形材料の厚み方向に対して傾斜する向きに延出する傾斜フランジ部を成形する際に、該傾斜フランジ部の端面を前記厚み方向に略平行な方向に拘束しながら成形することを特徴とする。

また、本発明は、前記請求項１又は２に記載の製造方法であって、前記傾斜フランジ部の肉厚を増加させる際に、該傾斜フランジ部が元の円板から傾斜を開始する位置の直下に隆起部を設けた金型によって成形することを特徴とする。

また、本発明は、前記請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法であって、前記傾斜フランジ部を前記環形材料に成形する工程は、内周壁部及び外周壁部を形成する工程であり、該内周壁部が傾斜フランジ部となることを特徴とする。

本発明に係る環状部品の製造方法は、傾斜フランジ部を環形材料に形成し、この傾斜フランジ部の延出した長さを短縮させる向きに傾斜フランジ部をプレスすることにより、傾斜フランジ部をその厚み方向に膨張させるので、傾斜フランジ部の全体を増肉させることができる。更に、傾斜フランジ部が円板の厚み方向に立ち上がる姿勢になるように、環形材料を変形させることにより周壁部を形成することができる。従って、本発明に係る環状部品の製造方法によれば、環形材料に機械加工を施すことなく、周壁部を厚肉化した環状部品を低コストで製造することができる。

本発明の実施形態に係る環状部品の製造方法の第１工程〜第４工程でそれぞれ成形された環状部品を（ａ）〜（ｄ）の順に示す断面図。 本発明の実施形態に係る環状部品の製造方法の第２工程で環状部品が塑性変形する過程を（ａ）〜（ｃ）の順に示す断面図。 本発明の実施形態に係る環状部品の製造方法の第３工程で環状部品が塑性変形する過程を（ａ）〜（ｃ）の順に示す断面図。 本発明の実施形態に係る環状部品の製造方法の第４工程で環状部品が塑性変形する過程を（ａ）〜（ｃ）の順に示す断面図。 本発明の他の実施形態に係る環状部品の製造方法の第２工程〜第４工程を（ａ）〜（ｃ）の順に示す断面図。

図１（ａ）〜（ｄ）は、環形の底部１から立ち上がる周壁部３を、底部１よりも厚肉にした環状部品５の製造方法を示している。この製造方法は、同図（ａ）に表した円板７にその中心を矢印Ｔで指した厚み方向に貫く開口９が形成された環形材料１１を準備する第１工程と、厚み方向に対して傾斜する向きに延出する傾斜フランジ部１３を環形材料１１に形成する第２工程と、傾斜フランジ部１３を矢印Ｓで指した向きにプレスすることにより傾斜フランジ部１３の肉厚ｔを膨張させる第３工程と、傾斜フランジ部１３が厚み方向に沿う姿勢になるよう環形材料１１を塑性変形させて環状部品５を完成させる第４工程とを含むものである。これらの工程について、以下の実施例で詳しく述べる。

第１工程として、直径１８５ｍｍ以上で厚みが５．５ｍｍの鋼等の金属からなる円板７に、口径６５ｍｍ以下の開口９を形成する。第２工程として、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、互いに対向する成形パンチ１５と成形ダイ１７との間に、図１（ａ）に表した環形材料１１を配置する。成形パンチ１５は、外周面１９を有し断面形状を台形とした環形の凸型である。成形ダイ１７は、内周面２１を有し断面形状を溝形とした環形の凹型である。外周面１９、及び内周面２１は、厚み方向に対して傾斜している。

続いて、成形パンチ１５を成形ダイ１７に押付ける。この過程で、成形パンチ１５と成形ダイ１７との間でプレスされる環形材料１１は、その内周縁部が傾斜フランジ部１３となり、環形材料１１の外周縁部が厚み方向に沿う姿勢で立ち上がる外周壁部２３となる。そして、環形材料１１の傾斜フランジ部１３と外周壁部２３との間が底部１となる。傾斜フランジ部１３の傾斜角度は、底部１に対して６５°以上８５°以下の範囲であることが好ましい。また、上記の過程で、成形パンチ１５と成形ダイ１７は、傾斜フランジ部１３の端面を厚み方向に略平行な方向に拘束することができる。本工程で製造された環形材料１１の断面が図１（ｂ）に表れている。本工程の説明は、同図の右側の断面に注目したが、環形材料１１はその全周が一様に塑性変形する。この点は以下に述べる工程についても同様である。

第３工程として、図３（ａ）に示すように、互いに対向する挟着パンチ２９と挟着ダイ３１，３４との間に、第２工程で製造された環形材料１１を進入させる。挟着パンチ２９は、傾斜面２５を有し断面形状を台形とした環形の凸型である。挟着ダイ３１は、傾斜フランジ部１３が元の円板７から傾斜を開始する位置の直下に隆起部３６を設けた金型である。挟着ダイ３４は、傾斜面２７を有し断面形状を溝形とした環形の凹型である。傾斜面２５，２７は、厚み方向に対して傾斜した周面である。挟着ダイ３４は、挟着ダイ３１に対して矢印Ｆで指した向きに前進できる。更に、挟着パンチ２９と挟着ダイ３４との間には、押圧パンチ３２が挿入されている。同図（ｂ）に示すように、挟着パンチ２９を挟着ダイ３１へ前進させ、傾斜面２５，２７の間に傾斜フランジ部１３を保持する。この状態で、挟着パンチ２９は、底部１を適度な力で挟着ダイ３１に押付けていることが望ましい。

一方、図３（ａ）に表した押圧パンチ３２と挟着ダイ３４とを前進させる。これにより、同図（ｂ）に示すように、押圧パンチ３２の先端が傾斜フランジ部１３に接触し、更に同図（ｃ）に示すように、傾斜フランジ部１３が押圧パンチ３２によって底部１へ向けて追い込まれるようプレスされる。このように傾斜フランジ部１３がプレスされるに従って、図１（ｂ）に表した傾斜フランジ部１３の肉厚ｔは、同図（ａ）に表した円板７の厚みの１．１倍〜１．８倍まで膨張する。また、挟着ダイ３４が矢印Ｆ方向へ前進する分、傾斜面２５，２７の間が広くなるので、傾斜面２５，２７の間に、傾斜フランジ部１３の肉厚の膨張を許容する間隙が確保される。

上記のように傾斜フランジ部１３の膨張する過程で、傾斜フランジ部１３は傾斜面２５，２７の間に位置決めされるので、押圧パンチ３２が傾斜フランジ部１３をプレスする力は、傾斜フランジ部１３の厚み方向へ逃げることがない。このため、傾斜面２５，２７の間で傾斜フランジ部１３が座屈（曲折）するという不具合は起こらない。本工程で製造された環形材料１１の断面が図１（ｃ）に表れている。

第４工程として、図４（ａ）に示すように、互いに対向する仕上パンチ３３と仕上ダイ３５との間に、第３工程で製造された環形材料１１を配置する。仕上パンチ３３は、外周面３７を有し断面形状を台形とした環形の凸型である。仕上ダイ３５は、内周面３９を有し断面形状を溝形とした環形の凹型である。外周面３７、及び内周面３９は、厚み方向に沿って起立している。

続いて、図４（ｂ）に示すように、仕上パンチ３３を仕上ダイ３５に押付ける。この過程で、傾斜フランジ部１３が外周面３７と内周面３９との間に挟着され、傾斜フランジ部１３が矢印θ方向の力を受ける。これにより、傾斜フランジ部１３は、同図（ｃ）に示すような厚み方向に沿う姿勢となったところで周壁部３となり、環状部品５が完成する。本工程で製造された環状部品５が図１（ｄ）に表れている。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。例えば、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、環形材料１１の外周縁部に傾斜フランジ部１３を形成し、環形材料１１の内周縁部に、厚み方向に沿う姿勢で立ち上がる内周壁部４１を形成しても良い。

本発明は、自動車のベアリングやクラッチの部品等を製造できる技術である。

１…底部、３…周壁部、５…環状部品、７…円板、９…開口、１１…環形材料、１３…傾斜フランジ部、１５…成形パンチ、１７…成形ダイ、２９…挟着パンチ、３１，３４…挟着ダイ、３２…押圧パンチ、３６…隆起部。

Claims (4)

1. 環形の底部から立ち上がる周壁部を、前記底部よりも厚肉にした環状部品の製造方法であって、円板にその中心を厚み方向に貫く開口が形成された環形材料を準備する工程と、前記環形材料の厚み方向に対して傾斜する向きに延出する傾斜フランジ部を前記環形材料に成形する工程と、前記傾斜フランジ部の延出した長さを短縮すると同時に該フランジ部の肉厚を増加させる工程と、前記フランジ部の傾斜角度を整える工程とを含み、
   前記傾斜フランジ部の肉厚を増加させる際に、該傾斜フランジ部が元の円板から傾斜を開始する位置の直下に隆起部を設けた金型によって成形することを特徴とする環状部品の製造方法。
2. 前記請求項１に記載の製造方法であって、前記環形材料の厚み方向に対して傾斜する向きに延出する傾斜フランジ部を成形する際に、該傾斜フランジ部の端面を前記厚み方向に略平行な方向に拘束しながら成形することを特徴とする環状部品の製造方法。
3. 前記請求項１又は２に記載の製造方法であって、前記傾斜フランジ部の傾斜角度が６５°以上８５°以下の範囲であることを特徴とする環状部品の製造方法。
4. 前記請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法であって、前記傾斜フランジ部を前記環形材料に成形する工程は、内周壁部及び外周壁部を形成する工程であり、該内周壁部が傾斜フランジ部となることを特徴とする環状部品の製造方法。

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