JPH0116578B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、両端部が対向する環状体を小さな成
形力で局部的に順次圧延して所望断面形状の金属
リング素材を精密型成形する方法に関する。

従来、自動車用スターターリングギヤ等の如
き、偏平で小断面積の大径金属リング素材を造る
方法には、次のような方法があつた。

その１つは、例えば特公昭53−46195号の如く、
所定の断面形状を有する細長い金属材を曲げ加工
して螺旋体１（第１図）を形成し、その螺旋体を
中心線に沿つて切断し、各回旋部分の両端部を溶
接してリング素材とする方法である。

この方法で精密な所望断面形状の金属リング素
材を得ようとした場合、細長い金属材の段階で曲
げ加工時の断面形状変化を見込んだ特殊な断面形
状に形成する必要がある。そのため多様な断面形
状および多様な直径のリング素材に対応する細長
い金属材の特殊な断面形状を夫々得ることは極め
て困難である。

もう１つの方法は、例えば特公昭53−19473号
の如く円形等の断面形状をもつ棒材２（第２図
イ）を環状に曲げ加工して、対向する端部面４，
５の向い合う間隔寸法が環の内径側で拡がる適当
な設定角度をもたせた後、この環状の曲げ体３
（第２図ロ）の軸線方向にプレス（第２図ハ）し、
その後対向端面４，５を突き合わせて溶接（第２
図ニ）する方法である。

この方法では、環状の曲げ体３を軸線方向にプ
レスして所望の断面形状に成形するのに多大の成
形力を要するため、超大型のプレス機が必要とな
つて成形コストが極めて高くなる問題がある。

しかも高精度のリング素材を得るために、多様
な直径のリングに対応する夫々の特殊曲率および
内径側で広がる間隔寸法を得ることは極めて困難
である。

ところで従来から完全なリングすなわち円筒体
から削り出したリング、または環状体溶接後に焼
鈍したリングに対して、精密な所望断面形状を付
与する加工方法は種々あるが、完全なリングの成
形に既に加工費を多く費やしているため、その断
面の成形には二重の加工費が嵩み、極めてコスト
高となる。

そこで本発明の目的は、両端部が互に対向する
溶接前の環状体を所望の断面形状に無理なく成形
できる金属リング素材の精密製造方法の提供を目
的とする。

さらに本発明の目的は、小さな成形力で所望の
断面形状に成形できる金属リング素材の製造方法
の提供を目的とする。

およびまた本発明の目的は、多様な断面形状お
よび多様な直径のリング素材の製造に極めて容易
に対応可能な金属リング素材の製造方法の提供を
目的とする。

本発明の特徴は、予め両端部が対向するほぼ所
望の環状に成形した環状体を金型成形環状溝に挿
入するとともに回転鍛造により局部的に順次該環
状体を圧延して前記金型成形環状溝に充塞させて
所望の断面形状に精密型成形することにある。

以下本発明の実施例を第３図以下の図面によつ
て説明する。

金属リング素材の成形工程は第３図イ，ロ，
ハ，ニまたは第３図イ，ロ、第４図ハ，ニの順に
行う。

まず、第３図イに示す如き適当な直径を有する
断面が円形等の金属棒状素材１０を所要寸法に截
断した後、これを第３図ロに示す如く曲げ加工に
より両端部１４，１５が互いに対向するほぼ所望
の環状の環状体１１に成形する。なお、環状体１
１の成形は、断面が円形等の金属棒状素材１０を
曲げ加工して螺旋体を形成し、その螺旋体を中心
線に沿つて切断し、各回旋部分を環状体としても
良い。

この曲げ加工は、後述される理由により特に精
度が要求されることは無いので、普通のベンデイ
ング装置により加工できる。

このようにして成形した環状体１１を、第５図
及び第６図に示す回転鍛造機Ａの金型成形環状溝
２１に挿入するとともに、回転鍛造により局部的
に順次環状体１１を圧延し、金型成形環状溝２１
に環状体１１を充塞させて所望の断面形状の環状
偏平素材１２（第３図ハ）に精密型成形する。

なお第５図は回転鍛造機Ａの一部断面正面図
で、金型部分は要部を除き簡略化して示されてい
る。第６図は第５図の金型部分の拡大断面図であ
る。このような上型２６のみそすり運動により成
形を行う回転鍛造機（ロータフオーム又はロツキ
ングダイプレスともいう）は、既に古くから知ら
れているが、構造を簡単に説明すると、２７はモ
ータ、２８，３０はプーリ、２９はベルト、３３
は主軸で下方の先端に上型２６が装着されてい
る。

３１は軸受ユニツト、３２は半球状凹部受面を
有する球座である。

２０は下型で、シリンダ２２に挿入されたピス
トン２３により上型２６と同一軸心線上で昇降自
在となつている。

また図示されてないが、下型２０の上昇端位置
は任意に正確に設定可能となつている。

２４はハードプレート、２５はギブライナ、４
０は締付リング、３５はノツクアウト、３６はノ
ツクアウトバー、３７はノツクアウトピン、３８
はリングノツクアウトである。

このリングノツクアウト３８の上端面は金型成
形環状溝２１の底面を構成している。そしてこの
リングノツクアウト３８は環状体１１成形完了後
にノツクアウト３５によつて上昇され、成形した
環状偏平素材１２を環状溝２１から押し出すよう
に設けられている。

第５図および第６図に示されている如く第３図
ハの環状体圧延工程は、環状体１１を金型成形環
状溝２１にて圧延するものであるから、提供され
る金属棒状素材１０の重量さえ安定していれば所
望の断面形状および所望の曲率精度に精密型成形
できる。そのため第３図ロの曲げ加工における環
状体１１の曲率精度および断面形状精度は特に要
求されず、曲げ加工によつて成形される環状体１
１は金型成形環状溝２１に挿入可能な程度であれ
ば良く、また断面形状も円形に限定されない。

また、提供される環状体１１の突き合わせ端部
１４，１５が開いていれば、回転鍛造による圧延
において、半径方向ばかりでなく円周方向にも材
料が流れやすくなり、欠肉なくかつ無理なく精密
型成形できる。

さらにまた、素材ボリユームと据込み厚さとの
関係を適当に定めれば、第３図ハの如く突き合わ
せ端面１４，１５を精密に全面的に密接させた
り、また第４図ハの如く適当な対向間隔で対向さ
せることも自在である。

つぎにこのようにして回転鍛造された環状偏平
素材１２，１２ａの突き合わせ端部１４，１５，
１４ａ，１５ａを溶接して金属リング素材１３，
１３ａを成形する。

第３図ニは、第３図ハの如く回転鍛造によつて
精密に全面的に密接した両端部１４，１５の衝合
部１６を電子ビーム溶接した金属リング素材１３
を示す。

また第４図ニは、第４図ハの如く両端部１４
ａ，１５ａを適当な対向間隔で対向させた環状偏
平素材１２ａをフラツシユバツト溶接した金属リ
ング素材１３ａを示す。

以上のように本発明によれば、予め両端部が対
向するほぼ所望の環状に成形した環状体を金型成
形環状溝に挿入するとともに回転鍛造により局部
的に順次該環状体を圧延して前記金型成形環状溝
に充塞させて所望の断面形状に精密型成形するよ
うにしたので、小さな成形力で欠肉なく精密な型
成形ができる。しかも環状体を予め溶接して完全
なリングにしなくても所望の断面形状に容易に高
精度に成形できる。また溶接として電子ビーム溶
接を採用するにあたつては、環状体両端部の対向
間隔のバラツキに関係なく回転鍛造による圧延に
よつて両端部を精密に全面的に密接させることも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の製造方法の説明図。第
３図イ，ロ，ハ，ニは本発明の実施例による製造
方法の説明図。第４図ハ，ニは本発明の別の実施
例による精造方法の説明図。第５図は回転鍛造機
の一部断面正面図。第６図は第５図に示した回転
鍛造機の金型部分の断面説明図。 （記号の説明）、１０……金属棒状素材。１１
……環状体。１４，１５……端部。１２……環状
偏平素材。１３……金属リング素材。１７……溶
接部。２１……金型成形環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１工程で金属棒状素材１０を曲げ加工して
   両端部１４，１５が互いに対向するほぼ所望の環
   状の環状体１１を成形し、 第２工程で前記環状に曲げた環状体１１を金型
   成形環状溝２１に挿入するとともに回転鍛造によ
   り局部的に順次該環状体１１を圧延して前記金型
   成形環状溝２１に充塞させて所望の断面形状に精
   密型成形し、 第３工程で前記回転鍛造成形した環状偏平素材
   １２の対向端部１４，１５を溶接で結合したこと
   を特徴とする金属リング素材の製造方法。