JP5713982B2 - Method for forming hollow portion in shaft portion - Google Patents
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Description
本発明は、長手方向における途中位置に径方向外側に延びるフランジ部を有する軸部内に、押し出し加工により中空部を形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a hollow portion by extrusion in a shaft portion having a flange portion extending radially outward at a midway position in the longitudinal direction.
ベルト式無段変速機のプーリは、固定円錐板と、この固定円錐板との間にV溝を形成する可動円錐板と、を備えており、可動円錐板が回転軸方向に進退移動することで、V溝の溝幅が変化するようになっている。
固定円錐板では、フランジ状のシーブ部が、回転軸方向に延びる軸部の外周から径方向外側に延びており、軸部内には、回転軸方向に沿って油孔が形成されている。
The pulley of the belt-type continuously variable transmission includes a fixed conical plate and a movable conical plate that forms a V-groove between the fixed conical plate, and the movable conical plate moves forward and backward in the direction of the rotation axis. Thus, the groove width of the V-groove changes.
In the fixed conical plate, the flange-shaped sheave portion extends radially outward from the outer periphery of the shaft portion extending in the rotation axis direction, and an oil hole is formed in the shaft portion along the rotation axis direction.
従来、この油孔は、ドリルなどを用いて切削により形成されていたが、無段変速機の軽量化の要求に応じて油孔の内径を大きくすると、切削する面積が大きくなるために作業コストが増大する、切削される素材の量が多くなるために歩留まりが悪くなる、などの課題が生じていた。 Conventionally, this oil hole has been formed by cutting using a drill or the like. However, if the inner diameter of the oil hole is increased in response to the demand for weight reduction of the continuously variable transmission, the cutting area increases, resulting in an increase in work cost. However, there are problems such as an increase in the amount of material to be cut and a decrease in yield due to an increase in the amount of material to be cut.
そこで、これらの課題を解決するために、素材を塑性変形させる後方押し出し加工により、軸部の油孔を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, in order to solve these problems, a method has been proposed in which the oil hole of the shaft portion is formed by backward extrusion that plastically deforms the material (for example, Patent Document 1).
特許文献1には、軸部の長手方向における一端および他端から、それぞれパンチを打ち込んで、軸部内に中空部を形成する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method in which a punch is formed from one end and the other end in the longitudinal direction of the shaft portion to form a hollow portion in the shaft portion.
かかる方法の場合、パンチにより押された余肉をパンチの移動方向とは反対側(後方側)に押し出しながら中空部が形成されるため、シーブ部の内径側を横切るように中空部を形成しようとすると、押し出される余肉によりシーブ部の形状が変化してしまう。
そのため、軸部の一端および他端側からシーブ部を拘束して、シーブ部の変形を防止する必要があり、そのために、鍛造装置の構成が大型化してしまうという問題があった。
In the case of such a method, the hollow portion is formed while pushing the surplus pushed by the punch to the opposite side (rear side) to the moving direction of the punch, so the hollow portion is formed so as to cross the inner diameter side of the sheave portion. If so, the shape of the sheave portion changes due to the surplus extruded.
Therefore, it is necessary to restrain the sheave portion from one end and the other end side of the shaft portion to prevent the sheave portion from being deformed. For this reason, there is a problem that the configuration of the forging device is increased in size.
そこで、長手方向における途中位置にフランジ部を有する軸部内に、押し出し成形により中空部を形成するにあたり、フランジ部を変形させることなく、フランジ部の内径側を横切るように中空部を形成できる方法であって、より簡便に行える方法が求められている。 Therefore, in forming a hollow portion by extrusion molding in a shaft portion having a flange portion in the middle in the longitudinal direction, the hollow portion can be formed so as to cross the inner diameter side of the flange portion without deforming the flange portion. Therefore, a method that can be performed more simply is required.
本発明は、長手方向における途中位置に径方向外側に延びるフランジ部を有する軸部内に、当該軸部の一端からフランジ部の内径側を超えて他端側まで延びる中空部を、柱状のパンチを用いた押し出し加工により形成する方法であって、軸部では、フランジ部よりも他端側に、軸部の外径がフランジ部から離れるにつれて小さくなる縮径部が設けられており、パンチの先端が、フランジ部の内径側に達するまでは、前方押し出し加工により中空部を形成し、フランジ部の内径側に達したのちは、後方押し出し加工により中空部を形成し、パンチの先端が縮径部との境界に達した時点で、中空部の形成を、後方押し出し加工から前方押し出し加工に切り換えて、縮径部の内径側を他端側に横切って他端側まで延びる中空部を形成することを特徴とする軸部における中空部の形成方法とした。
According to the present invention, a hollow portion extending from one end of the shaft portion to the other end side beyond the inner diameter side of the flange portion is formed in a shaft portion having a flange portion extending radially outward at an intermediate position in the longitudinal direction. In the shaft portion, a reduced diameter portion is provided on the other end side of the flange portion, and the outer diameter of the shaft portion decreases as the distance from the flange portion increases. However, until reaching the inner diameter side of the flange part, the hollow part is formed by forward extrusion, and after reaching the inner diameter side of the flange part, the hollow part is formed by rearward extrusion process, and the tip of the punch is the reduced diameter part. When the boundary is reached, the formation of the hollow part is switched from the rear extrusion process to the front extrusion process, and the hollow part extending to the other end side is formed across the inner diameter side of the reduced diameter part to the other end side. Features It was the method of forming the hollow portion of the shaft portion.
本発明によれば、パンチの先端がフランジ部の内径側に達するまでは、パンチにより押された余肉を前方側に押し出しながら中空部が形成され、フランジの内径側に達したのちは、余肉を後方側に押し出しながら中空部が形成される。
よって、パンチの先端がフランジ部の内径側に達するまでの間は、余肉が側方や後方側に移動しないので、余肉がフランジ部側に移動してフランジ部の形状が大きく変化することがない。
また、パンチの先端がフランジ部の内径側に達したのちも、余肉の前方側への押し出しを継続すると、フランジ部側の肉が前方側に引き込まれてフランジ部のつけ根の破断などが発生する虞があるが、パンチの先端がフランジ部の内径側に達した時点で、余肉が後方側に押し出されるようになるので、フランジ部側の肉が前方側に引き込まれてフランジ部のつけ根の破断などが発生することもない。
よって、フランジ部の形状を大きく損なうことなどなく、軸部の一端からフランジ部の内径側を超えて他端側まで延びる中空部を軸部内に形成できる。
According to the present invention, until the tip of the punch reaches the inner diameter side of the flange portion, the hollow portion is formed while pushing the surplus material pushed by the punch forward, and after reaching the inner diameter side of the flange, the surplus A hollow portion is formed while pushing the meat backward.
Therefore, until the tip of the punch reaches the inner diameter side of the flange part, the surplus part does not move to the side or rear side, so the surplus part moves to the flange part side and the shape of the flange part changes greatly. There is no.
In addition, after the punch tip reaches the inner diameter side of the flange part, if the excess part continues to be pushed forward, the flange part side meat is pulled forward and the base of the flange part is broken. However, when the tip of the punch reaches the inner diameter side of the flange, the surplus wall is pushed backward, so the meat on the flange side is pulled forward and the base of the flange is No breakage or the like occurs.
Therefore, a hollow portion extending from one end of the shaft portion to the other end side beyond the inner diameter side of the flange portion can be formed in the shaft portion without greatly impairing the shape of the flange portion.
以下、本発明にかかる中空部の形成方法を、自動変速機のプーリを構成する可動円錐板の軸部内に中空部を形成する場合を例に挙げて説明をする。
図1は、実施の形態にかかる中空部の形成方法のフローチャートである。
図2は、実施の形態にかかる中空部の形成方法を説明する図であり、(a)は、初期形状のワークW1をダイス50に載置した状態を示す図であり、(b)は、前方押し出しによる中空部12の形成過程を示す図である。
なお、以下においては、パンチPにより押されたワークの余肉の移動方向を説明する際に、パンチPの移動方向側(図中下側)を前方、移動方向とは反対側(図中上側)を後方とも標記する。
Hereinafter, a method for forming a hollow portion according to the present invention will be described by taking as an example a case where a hollow portion is formed in a shaft portion of a movable conical plate constituting a pulley of an automatic transmission.
FIG. 1 is a flowchart of a method for forming a hollow portion according to an embodiment.
2A and 2B are diagrams for explaining a method for forming a hollow portion according to the embodiment, in which FIG. 2A is a diagram illustrating a state in which a workpiece W1 having an initial shape is placed on a
In the following, when explaining the movement direction of the surplus workpiece of the workpiece pressed by the punch P, the movement direction side (lower side in the figure) of the punch P is the front side, and the opposite side to the movement direction (upper side in the figure). ) Is also labeled backward.
図2に示すように、実施の形態にかかる中空部の形成方法では、円柱形状の軸部11の長手方向における途中位置に、径方向外側に延びるフランジ状のシーブ部15が形成されたワークW1に対して、円柱形状のパンチPを用いた押し出し加工を行って、軸部11の先端側の形状を整えつつ、軸部11内に中空部12を形成する。
そのため、中空部12を形成するに当たり、初期形状に加工されたワークW1の表面に潤滑剤を塗布したのち、パンチPの移動方向側(図中下側)に位置するダイス50に、ワークW1がセットされる(図1:ステップS101、図2の(a)参照)。
As shown in FIG. 2, in the method for forming a hollow portion according to the embodiment, a workpiece W <b> 1 in which a flange-
Therefore, in forming the
ここで、初期形状のワークW1を説明する。
ワークW1では、シーブ部15は、軸部11の長手方向における一端11a寄りの位置の外周から、軸部11の中心軸線(以下、軸線X)の径方向に延びており、軸線X周りの周方向の全周に亘って、同じ径方向高さで形成されている。
シーブ部15は、その他端11b側(図中下側)が、軸線Xに対して所定角度θ傾斜したシーブ面15aとなっており、シーブ部15の内径側は、外径側よりも厚肉に形成された厚肉部15bとなっている。
Here, the workpiece W1 having an initial shape will be described.
In the workpiece W1, the
The
軸部11のシーブ部15よりも一端11a側は、パンチPの挿入穴12aが形成された基部111となっている。挿入穴12aは、パンチPと整合する内径と断面形状を有しており、軸部11内に形成する中空部12と、同じ内径かつ同軸となるように、基部111の一端11aから、シーブ部15の内径側の厚肉部15bに及ぶ軸方向長さL1で、軸線Xに沿って形成されている。
One
軸部11におけるシーブ部15よりも他端11b側は、シーブ部15から離れる方向で2段階に縮径しており、シーブ部15の内径側から延びる円柱形状の大径部112は、シーブ部15から離れるにつれて外径が小さくなる縮径部113を介して、円柱形状の中径部114に接続されている。そして、中径部114の先端には、シーブ部15から離れるにつれて外径が小さくなる円錐台形状の縮径部115が設けられている。
The
また、ダイス50は、ワークW1の軸部11が挿入される孔部51と、シーブ部15のシーブ面15a側を支持するワーク支持面50aとを有している。
ワーク支持面50aは、シーブ面15aと同様に、軸線Xに対して所定角度θ傾斜しており、ワークW1がダイス50に載置された際に、シーブ面15aの略全面が、ワーク支持面50aに接触した状態で保持されるようになっている。
The die 50 has a
Similar to the
孔部51は、軸線Xの軸方向に沿ってダイス50を貫通して設けられており、最終的に形成されるワークW4(図5参照)の軸部11の外径に対応した形状を有している。
実施の形態では、孔部51は、ワーク支持面50aから離れる方向に3段階に縮径しており、ワーク支持面50a側から順番に、大径孔部511、縮径孔部512、中径孔部513、縮径孔部514、小径孔部515となっている。
The
In the embodiment, the diameter of the
大径孔部511の縮径孔部512側(図中下側)は、軸線Xの軸方向に沿って同じ内径の筒状に形成されており、縮径孔部512とは反対側は、シーブ部15の厚肉部15bの形状に対応して、図中上側に向かうにつれて拡径している。
大径孔部511は、図中下側に向かうにつれて縮径する縮径孔部512を介して、中径孔部513に接続されており、中径孔部513は、図中下側に向かうにつれて縮径する縮径孔部514を介して、小径孔部515に接続されている。
The diameter-reduced
The large-
小径孔部515は、軸線Xに沿って延びており、この小径孔部515の下端側には、円柱形状のノックアウトピン30が挿入されている。
ノックアウトピン30の上端30aは、ダイス50にセットされたワークW1の軸部11の他端11bとの間に間隔Waを開けて設けられており、押し出し加工が開始される前の初期段階で、小径孔部515内に空間Sが確保されている。
The small
An
中空部12の形成方法の説明に戻って、ワークW1のダイス50へのセットが完了すると(図1:ステップS101)、軸部11の挿入穴12aに、パンチPを挿入してセットしたのち、パンチPを軸部11の他端11b側(図中下側)に移動させて、ワークW1を構成する素材を冷間で塑性変形させる押し出し加工が開始される。
Returning to the description of the method of forming the
ここで、ワークW1の他端11bとノックアウトピン30との間に空間Sが設けられているので、押し出し加工が開始されると、パンチPにより押されたワークW1の余肉は、この空間S内をノックアウトピン30側の下方に移動することになる。
よって、ワークW1の余肉がノックアウトピン30に達する(空間S内に満たされる)までの間は、前方押し出し加工により、軸部11の小径部116の形状を整えながら、軸部11内に中空部12が形成されることになる(図1:ステップS102、図2の(b)参照)。
Here, since the space S is provided between the
Therefore, until the surplus of the workpiece W1 reaches the knockout pin 30 (filled in the space S), the
ここで、実施の形態では、軸部11の基部111に挿入穴12aが予め形成されており、押し出し加工による中空部12の形成が、シーブ部15の厚肉部15bの内径側から行われるようになっている。
例えば、基部111に挿入穴12aが予め形成されていない場合や、挿入穴12aの軸線X方向の長さが短い場合には、中空部12の形成に当たりパンチPにより押された肉が、径方向に移動して基部111を大きく変形させる虞がある。実施の形態では、挿入穴12aがシーブ部15(厚肉部15b)の内径側に及ぶ長さL1で形成されており、パンチPより押された肉が、大量に径方向に移動しないようにされているので、基部111及びその近傍が大きく変形しないようになっている。
Here, in the embodiment, the
For example, when the
なお、以下の説明では、パンチPにより軸部11内に形成された中空部を、パンチPの挿入穴12aの部分を含めて、符号12を用いて、中空部12として標記する。
In the following description, the hollow portion formed in the
図3は、実施の形態にかかる中空部の形成方法を説明する図であり、(a)は、パンチPが、前方押し出し加工から後方押し出し加工への切替点に達した状態を示す図であり、前方押し出し加工により得られる中間形状のワークW2が示されている。(b)は、後方押し出し加工による中空部12の形成過程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for forming a hollow portion according to the embodiment, and (a) is a diagram illustrating a state in which the punch P has reached a switching point from a front extrusion process to a rear extrusion process. A workpiece W2 having an intermediate shape obtained by forward extrusion is shown. (B) is a figure which shows the formation process of the
パンチPが、図2の(b)に示す位置からさらに下方側に押し込まれると、ワークW1の余肉の前方側(下方側)への移動がノックアウトピン30により妨げられることになる(図1:ステップS103、Yes、図3の(a)参照)。
そうすると、パンチPにより押された余肉が、孔部51内を後方側(上方側)に移動して、大径孔部511から押し出されることになる。
よって、この図3の(a)に示す時点で、押し出し加工が、前方押し出し加工から後方押し出し加工に切り替わることになる。
When the punch P is pushed further downward from the position shown in FIG. 2B, the movement of the surplus of the workpiece W1 to the front side (downward side) is prevented by the knockout pin 30 (FIG. 1). : Step S103, Yes, see FIG. 3A).
If it does so, the surplus pushed by punch P will move the inside of
Therefore, at the time shown in FIG. 3A, the extrusion process is switched from the front extrusion process to the rear extrusion process.
この際、大径孔部511は、その基本形状が略円筒形状を成しており、押し出された余肉の移動方向に指向性が与えられるようになっている。そのため、押し出された余肉は、大径孔部511の断面形状を保持したままで軸線Xに沿って後方側(上方側)に移動して、ワークW2における大径部112が軸線Xの軸方向に延伸させられることになる。
At this time, the basic shape of the large-
ここで、実施の形態では、パンチPの先端が、シーブ面15aを通る仮想線Im1と軸線Xとの交差点に達した時点で、ワークW1の余肉の前方側への移動がノックアウトピン30により妨げられるように、初期形状のときのワークW1の他端11bと、ノックアウトピン30の上端30aとの間隔Waが設定されている(図2の(a)参照)。
Here, in the embodiment, when the tip of the punch P reaches the intersection of the virtual line Im1 passing through the
例えば、図3の(a)に示す中間形状のワークW2となった後も、前方押し出しのままで、パンチPの先端Paが仮想線Im1を超えてさら前方に押し込まれて、図中波線で示す位置まで達した場合、その過程において、シーブ部15の厚肉部15b側の肉が、パンチPの移動に追従して前方側(図中下側)に引き込まれて(図中、仮想矢印参照)、シーブ部15の付け根の破断や割れが発生する虞があるからである。
For example, even after the intermediate shape workpiece W2 shown in FIG. 3A is obtained, the front end Pa of the punch P is pushed further forward beyond the imaginary line Im1 while being pushed forward, and is indicated by a wavy line in the figure. When reaching the position shown in the figure, in the process, the meat on the side of the
そのため、実施の形態では、パンチPの先端Paが、シーブ部15の内径側に達した時点で、前方押し出し加工から後方押し出し加工に切り替えられるようになっており、シーブ部15を構成している肉が、パンチPの移動方向側に引き込まれないようにされている。
よって、前方押し出し加工により得られた中間形状のワークW2に対して、後方押し出しにより中空部12が形成されている間は、パンチPにより押された余肉が後方側に押し出される(図3の(b)、矢印参照)ので、シーブ部15の形状が崩されることなく、大径部112が後方側に延伸させられることになる。
Therefore, in the embodiment, when the front end Pa of the punch P reaches the inner diameter side of the
Therefore, while the
図4は、実施の形態にかかる中空部の形成方法を説明する図であり、(a)は、パンチPが、後方押し出し加工から前方押し出し加工への切替点に達した状態を説明する図であり、後方押し出し加工により得られる中間形状のワークW3が示されている。
(b)は、前方押し出し加工のために、ノックアウトピン30がダイスから取り外された状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for forming a hollow portion according to the embodiment. FIG. 4A is a diagram for explaining a state in which the punch P has reached a switching point from backward extrusion processing to forward extrusion processing. There is shown a workpiece W3 having an intermediate shape obtained by backward extrusion.
(B) is a figure which shows the state from which the
図3の(b)に示す状態から、後方押し出し加工による中空部12の形成が継続されると、パンチPの先端Paは、縮径部113の内径側に達することになる(図1:ステップS105、Yes、図4の(a)参照)。
そうすると、その時点で、ノックアウトピン30が取り外される(図4の(b)参照)。これにより、パンチPにより押された余肉の前方側(図中下側)への移動が可能となるので、押し出し加工が、後方押し出し加工から前方押し出し加工に切り替わることになる(図1:ステップS106、図4の(a)、(b)参照)。
When the formation of the
Then, at that time,
例えば、図4の(a)に示す中間形状のワークW3となった後も、後方押し出しのままで、パンチPの先端Paが、縮径部113よりも下方に押し込まれて、図中波線で示す中径部114の内径側の位置まで達した場合、その過程において、パンチPの前方側の中径部114内の肉が、中径孔部513との間の隙間ΔW(段差)を通って、後方側(図中上側)に引き込まれることになる(図中、仮想矢印参照)。
ここで、中径部114は大径部112よりも小径であるために、後方側に移動可能な肉の量が、大径部112側よりも限られているので、パンチPの前方側への移動に伴って中径部114側の肉が大径部112側に引き込まれる際に、移動可能な肉の不足に起因して、縮径部113の部分にひび割れが生ずる虞がある。
For example, even after the intermediate-shaped workpiece W3 shown in FIG. 4A is obtained, the tip Pa of the punch P is pushed below the reduced
Here, since the
そのため、実施の形態では、パンチPの先端Paが、縮径部113の内径側に位置している間の任意の時点(図中、ΔLで示す範囲内の任意の位置)で、ノックアウトピン30を取り外して、後方押し出し加工から前方押し出し加工に切り替えることで、中径部114側の肉を大径部112側の後方に移動させるのではなく、中径部114内の肉を前方側に押し出すようにして、ひび割れが生ずる可能性を低減させている。
Therefore, in the embodiment, the
なお、後方押し出し加工から前方押し出し加工への切り替えは、パンチPの先端Paが、図中ΔLで示す範囲内で行えば良いが、パンチPの先端Paが、縮径部113の大径部112側の基端に達した時点で行われることが好ましい。中径部114側に近づくにつれて、後方側(図中上側)に移動可能な肉の量が少なくなるからである。
Note that the switching from the backward extrusion process to the forward extrusion process may be performed within the range indicated by ΔL in the drawing of the punch P, but the distal end Pa of the punch P is the
図5は、実施の形態にかかる中空部の形成方法を説明する図であり、(a)は、パンチPが、前方押し出し加工による中空部12の形成終了点に達した状態を示す図であり、前方押し出し加工により得られる最終形状のワークW4が示されている。(b)は、最終形状のワークW4のダイス50からの取り外しを説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for forming a hollow portion according to the embodiment, and (a) is a diagram illustrating a state in which the punch P has reached a formation end point of the
パンチPが、図4の(b)に示す状態からさらに下方側に押し込まれると、パンチPは、余肉を前方側(図中下側)に押し出して、ワークW4の小径部116を軸線Xの軸方向に延伸させながら、軸部11内に中空部12を形成する。
そして、この前方押し出し加工により、軸部11内に形成される中空部12の長さが、予め規定された所定長さ(例えば、図中L2で示す長さ)に達すると(図1:ステップS107、Yes、図5の(a)参照)、パンチPの図中下方向への移動を終了して、前方押し出し加工による中空部12の形成を終了する(図1:ステップS108)。
When the punch P is pushed further downward from the state shown in FIG. 4B, the punch P pushes the surplus portion forward (downward in the figure), and the
Then, when the length of the
実施の形態では、パンチPの先端Paが、縮径部115の内径側に達する直前で、前方押し出し加工による中空部12の形成を終了するようになっている。パンチPの先端Paが、縮径部115の内径側に及ぶ位置まで中空部12の形成を行うと、中空部12を形成したのちの縮径部115が薄くなりすぎてしまうからである。
In the embodiment, immediately before the tip Pa of the punch P reaches the inner diameter side of the reduced
前方押し出し加工を終了すると、図5の(b)に示すように、パンチPを最終形状のワークW4から引き抜いたのち、ノックアウトピン30を孔部51(小径孔部515)内に挿入してワークW4を押し上げることで、ワークW4がダイス50から取り外されることになる。
When the forward extrusion process is completed, as shown in FIG. 5 (b), the punch P is pulled out from the final workpiece W4, and then the
上記したように、円柱形状のパンチPを用いた押し出し加工により軸部11内に中空部12を形成する際に、パンチPにより押される余肉の押し出し方向を適宜切り換えることで、シーブ部15の変形やシーブ部15のつけ根の破断などを生じさせることなく、シーブ部15の内径側を横切るように中空部12を形成できる。よって、従来例にかかる形成方法の場合のように、軸線Xの軸方向の両側からシーブ部15を拘束する必要がなく、シーブ部15の一方側を拘束するダイス50のみを用意すれば良いので、鍛造装置を大型化させることなく、中空部の形成をより簡便に行える。
As described above, when the
以上の通り、実施の形態では、長手方向における途中位置に径方向外側に延びるシーブ部15(フランジ部)を有する軸部11内に、当該軸部11の一端11aからシーブ部15の内径側を超えて他端11b側まで延びる中空部12を、柱状のパンチPを用いた押し出し加工により形成する方法であって、
パンチPの先端Paが、シーブ部15の内径側に達するまでは、前方押し出し加工により中空部12を形成し、シーブ部15の内径側に達したのちは、後方押し出し加工により中空部12を形成する構成の軸部11における中空部12の形成方法とした。
As described above, in the embodiment, the inner diameter side of the
The
このように構成すると、パンチPの先端Paがシーブ部15の内径側に達するまでは、初期形状のワークW1の余肉を前方側に押し出しながら中空部12が形成され、シーブ部15の内径側に達したのちは、中間形状のワークW2の余肉を後方側に押し出しながら中空部12が形成される。
よって、パンチPの先端Paがシーブ部15の内径側に達するまでの間は、余肉が、パンチPの移動方向の径方向外側や後方側に移動しないので、余肉がシーブ部15側に移動してシーブ部15の形状が大きく変化することがない。
また、パンチPの先端Paがシーブ部15の内径側に達したのちも、余肉の前方側への押し出しを継続すると、シーブ部15側の肉が前方側に引き込まれてシーブ部15が変形することや、シーブ部15のつけ根に破断や割れが発生する虞があるが、パンチPの先端Paがシーブ部15の内径側に達した時点で、余肉が後方側に押し出されるようになるので、シーブ部15側の肉が前方側に引き込まれてシーブ部15の形状が大きく変化することや、シーブ部15のつけ根に破断や割れが発生することもない。
よって、シーブ部15の形状などを大きく損なうことなく、軸部11の一端11aからシーブ部15の内径側を超えて他端11b側まで延びる中空部12を軸部11内に形成できる。
If comprised in this way, until the front-end | tip Pa of punch P reaches the inner diameter side of the
Therefore, until the tip Pa of the punch P reaches the inner diameter side of the
Further, after the leading end Pa of the punch P reaches the inner diameter side of the
Therefore, the
特に、素材を塑性変形させる後方押し出し加工により、軸部11内に油路となる中空部12を形成したので、切削加工で中空部を形成する場合のように、切削くずの処理の問題が生じない。また、中空部の内径を大きくしても、切削加工で中空部を形成する場合の課題、すなわち作業コストが増大することや、捨てられる素材の量が増えるために素材の歩留まりが悪くなること等が生じない。
In particular, since the
軸部11では、シーブ部15よりも他端11b側に、軸部11の外径がシーブ部15から離れるにつれて小さくなる縮径部113が設けられており、
パンチPの先端Paが縮径部113との境界に達した時点で、中空部12の形成が、後方押し出し加工から前方押し出し加工に切り換えられる構成の軸部11における中空部12の形成方法とした。
In the
When the tip Pa of the punch P reaches the boundary with the reduced
パンチPの先端Paが縮径部113に達した後も余肉の後方側への押し出しが継続されると、縮径部113よりも先の中径部114側から移動可能な肉の量が少なくなるので、縮径部113に割れなどが発生する虞がある。
上記のように構成して、パンチPの先端Pa側が縮径部113に達した時点で、中径部114側の肉を大径部112側の後方に移動させるのではなく、中径部114内の肉を前方側に押し出すことで、縮径部113にひび割れが生ずる可能性を低減できる。
Even if the leading edge Pa of the punch P reaches the reduced
With the configuration as described above, when the tip Pa side of the punch P reaches the reduced
また、後方押し出しの場合にパンチにかかる荷重は、前方押し出しの場合よりも大きいので、従来の後方押し出しのみで中空部を形成している場合には、軸部内に形成する中空部の長さが長くなると、その分だけパンチの長さが長くなるので、パンチが折れてしまう虞があった。
実施の形態では、パンチPを用いた押し出し加工により中空部を形成するに当たり、前方押し出し、後方押し出し、前方押し出しの順番で、パンチPにより押された余肉の押し出し方向を変えており、後方押し出しと前方押し出しを組み合わせて中空部12を形成している。よって、押し出し加工の全体を通してパンチに作用する荷重を低減できるので、パンチの耐久性が向上する。
In addition, since the load applied to the punch in the case of the backward extrusion is larger than that in the case of the forward extrusion, when the hollow portion is formed only by the conventional backward extrusion, the length of the hollow portion formed in the shaft portion is If the length is longer, the length of the punch becomes longer, and there is a risk that the punch will break.
In the embodiment, when the hollow portion is formed by the extrusion process using the punch P, the extrusion direction of the surplus material pushed by the punch P is changed in the order of forward extrusion, backward extrusion, and forward extrusion. And the front extrusion are combined to form the
さらに、軸部11と、前記軸部11の長手方向における途中位置に径方向外側に延びるフランジ状のシーブ部15と有する初期形状のワークW1に対し、円柱形状のパンチPを用いた冷間での塑性変形による押し出し加工を行って、前記軸部11の形状を整えつつ、前記軸部11内にその一端から前記シーブ部15の内径側を超えて他端側まで延びる中空部12を形成する方法であって、
(A)最終形状のワークW4の軸部11の形状に対応する形状の孔部51と、前記シーブ部15のシーブ面15aを支持するワーク支持面50aを有するダイス50に、前記初期形状のワークW1をセットして、前記軸部11の他端11b側を前記孔部51内に挿入し、前記シーブ面15aをワーク支持面50aで支持させた状態とするステップと、
(B)初期形状のワークW1の軸部11の一端11aに開口する挿入穴12aに、パンチPを挿入してセットしたのち、パンチPを軸部11の他端11b側に移動させて、
(a)パンチPの先端Paがシーブ部15の内径側に達すると共に、
(b)パンチPにより前方側に押し出された余肉の移動が前記孔部51内に挿入されたノックアウトピン30により妨げられるまで、
前方押し出し加工により前記軸部11内に中空部12を形成して、中間形状のワークW2とするステップと、
(C)前記中間形状のワークW2において、前記パンチPを軸部11の他端11b側にさらに移動させて、前記パンチPの先端PaがワークW2の軸部11における縮径部113との境界に達するまで、後方押し出し加工により前記軸部11内に中空部12を形成して、中間形状のワークW3とするステップと、
(D)前記ノックアウトピン30を前記孔部51から取り外した後、前記中間形状のワークW3において、前記パンチPを軸部11の他端11b側にさらに移動させて前方押し出し加工を行うことにより、前記軸部11の形状を整えつつ前記軸部11内に中空部12を形成して、最終形状のワークW4とするステップと、を備える構成の軸部における中空部の形成方法とした。
Further, with the initial shape workpiece W1 having the
(A) The workpiece of the initial shape is formed on a die 50 having a
(B) After inserting and setting the punch P in the
(A) The tip Pa of the punch P reaches the inner diameter side of the
(B) Until the movement of the excess wall pushed forward by the punch P is hindered by the
Forming a
(C) In the intermediate-shaped workpiece W2, the punch P is further moved to the
(D) After removing the
このように構成すると、中空部12の形成に当たり、シーブ部15を構成する肉が軸部11内を移動するパンチPにより引き込まれてシーブ部15が変形することがないので、従来例にかかる形成方法の場合のように、軸線Xの軸方向の両側からシーブ部15を拘束する必要がなく、シーブ部15の一方側を拘束するダイス50のみを用意すれば良いので、鍛造装置を大型化させることなく、中空部の形成をより簡便に行える。
With this configuration, when the
実施の形態では、自動変速機のプーリを構成する可動円錐板の軸部に中空部を形成する場合を例示したが、長手方向における途中位置に径方向に延びるフランジが設けられている軸部材内に、フランジの内径側を横切るように中空部を形成する場合であれば、本発明にかかる方法を好適に適用できる。よって、プーリの可動円錐板のみならず、リダクションギヤなどの軸部に中空部を形成する場合にも好適に利用可能である。 In the embodiment, the case where the hollow portion is formed in the shaft portion of the movable conical plate constituting the pulley of the automatic transmission is illustrated, but the shaft member in which the radially extending flange is provided at the midway position in the longitudinal direction. Furthermore, if the hollow portion is formed so as to cross the inner diameter side of the flange, the method according to the present invention can be suitably applied. Therefore, it can be suitably used not only when the hollow conical plate of the pulley is formed but also when the hollow portion is formed in the shaft portion of a reduction gear or the like.
11 軸部
11a 一端
11b 他端
111 基部
112 大径部
113 縮径部
114 中径部
115 縮径部
116 小径部
12 中空部
12a 挿入穴
15 シーブ部
15a シーブ面
15b 厚肉部
30 ノックアウトピン
30a 上端
50 ダイス
50a ワーク支持面
51 孔部
511 大径孔部
512 縮径孔部
513 中径孔部
514 縮径孔部
515 小径孔部
Im1 仮想線
P パンチ
Pa 先端
S 空間
W1 ワーク
W2 ワーク
W3 ワーク
W4 ワーク
Wa 間隔
X 軸線
11
Claims (2)
前記軸部では、前記フランジ部よりも前記他端側に、前記軸部の外径が前記フランジ部から離れるにつれて小さくなる縮径部が設けられており、
前記パンチの先端が、前記フランジ部の内径側に達するまでは、前方押し出し加工により前記中空部を形成し、前記フランジ部の内径側に達したのちは、後方押し出し加工により前記中空部を形成し、
前記パンチの先端が縮径部との境界に達した時点で、前記中空部の形成を、前記後方押し出し加工から前記前方押し出し加工に切り換えて、前記縮径部の内径側を前記他端側に横切って前記他端側まで延びる前記中空部を形成することを特徴とする軸部における中空部の形成方法。 A hollow portion extending from one end of the shaft portion to the other end side beyond the inner diameter side of the flange portion is extruded using a columnar punch into a shaft portion having a flange portion extending radially outward at an intermediate position in the longitudinal direction. A method of forming by processing,
In the shaft portion, a reduced diameter portion is provided on the other end side of the flange portion, and the diameter of the shaft portion decreases as the outer diameter of the shaft portion increases.
Tip of the punch until it reaches the inner diameter side of the flange portion, forming said hollow portion by the forward extrusion, after reaching the radially inner side of the flange portion, the hollow portion is formed by backward extrusion process ,
When the tip of the punch reaches the boundary with the reduced diameter portion, the formation of the hollow portion is switched from the rear extrusion processing to the front extrusion processing, and the inner diameter side of the reduced diameter portion is changed to the other end side. A method for forming a hollow portion in a shaft portion, comprising forming the hollow portion extending across to the other end side .
最終形状のワークの軸部の外形に対応する形状の孔部と、前記フランジ部の支持面を有するダイスに、前記初期形状のワークをセットして、前記軸部の他端側を前記孔部内に挿入し、前記フランジ部を前記支持面で支持させるステップと、
前記パンチを、前記初期形状のワークの軸部内を一端から他端側に向けて移動させて、前記パンチの先端がフランジ部の内径側に達すると共に、前記パンチにより前記他端側に押し出された余肉の移動が前記孔部内に挿入されたノックアウトピンにより妨げられるまで、前方押し出し加工により前記軸部内に中空部を形成して、第1の中間形状のワークとするステップと、
前記第1の中間形状のワークにおいて、前記パンチを前記軸部の他端側にさらに移動させて、前記パンチの先端が前記第1の中間形状のワークの軸部における縮径部との境界に達するまで、後方押し出し加工により前記軸部内に中空部を形成して、第2の中間形状のワークとするステップと、
前記ノックアウトピンを前記孔部から取り外した後、前記第2の中間形状のワークにおいて、前記パンチを前記軸部の他端側にさらに移動させて前方押し出し加工を行うことにより、前記軸部の形状を整えつつ前記軸部内に中空部を形成して、最終形状のワークとするステップと、を備えることを特徴とする軸部における中空部の形成方法。 A flange portion that has a reduced diameter portion whose outer shape becomes smaller from one end side to the other end side of the shaft portion at a midway position in the longitudinal direction of the shaft portion, and that extends radially outward to the one end side of the reduced diameter portion The workpiece having the initial shape is subjected to extrusion using a columnar punch, and the other end of the shaft portion extends from the one end to the inner diameter side of the flange portion and the inner diameter side of the reduced diameter portion. A method for forming a hollow portion in a shaft portion that forms a hollow portion extending to an end side,
The initial shape workpiece is set in a die having a shape corresponding to the outer shape of the shaft portion of the final shape workpiece and the support surface of the flange portion, and the other end side of the shaft portion is placed in the hole portion. And supporting the flange portion on the support surface;
The punch was moved from one end to the other end side in the shaft portion of the workpiece of the initial shape, and the tip of the punch reached the inner diameter side of the flange portion and was pushed out to the other end side by the punch. Forming a hollow portion in the shaft portion by a forward extrusion process until the movement of the surplus wall is hindered by a knockout pin inserted into the hole portion, and forming a first intermediate shape workpiece;
In the first intermediate shape workpiece, the punch is further moved to the other end side of the shaft portion, and the tip of the punch is at the boundary with the reduced diameter portion of the shaft portion of the first intermediate shape workpiece. Forming a hollow portion in the shaft portion by backward extrusion until reaching a second intermediate shape workpiece;
After the knockout pin is removed from the hole, the punch is further moved to the other end side of the shaft portion in the second intermediate-shaped workpiece to perform forward extrusion, thereby forming the shape of the shaft portion. forming the hollow portion to the shaft portion while established a method of forming the hollow portion of the shaft portion you, comprising the steps, a to the final shape the workpiece.
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JP2006043716A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing hollow shaft with flange, and die for forming hollow shaft with flange |
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