JPH01293927A - 溝を有する筒状部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は溝を有する筒状部品の製造方法に係り、特に、
冷間押出し加工を利用して簡単かつ安価に製造する方法
に関するものである。

従来技術とその課題 少なくとも軸心方向の一端部か開［コシているとともに
、その周壁を半径方向に貫通ずる溝が前記開口端側から
軸心と平行に設けられている筒状ｉ’５５品、例えばカ
ンプリング等の製造に際して、冷間押出し加工を用いた
ものかあるが、溝への素Ｈの流動を阻止する部分に局部
的に高負荷が加わるため、パンチ寿命が短く、製造設備
に要する費用が嵩むという問題があった。また、このよ
うな問題を避けるために、冷間押出し加工では溝のない
筒状部品を成形し、その後にフライス等の機械加Ｉ−を
行って溝を切削加工する方法があるが、その場合には切
削加工に時間が掛かゲζ製造コストが高くなるなど、必
ずしも満足できるものではながった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、冷間押出し加工を利用して溝を有
する筒状部品を簡単かつ安価に製造できるようにすると
ともに、製造設備に要する費用も少なくすることにある
。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明は、少なくとも軸
心方向の一端部が開口しているとともに、その周壁を半
径方向に貫通ずる溝が前記開口端側から軸心と平行に設
けられている筒状部品の製造方法であって、（ａ）前記
溝に対応する部分の外周側に薄肉の連結部を介して周壁
に一体に連なる余肉を有する有底筒状部品を冷間押出し
加工によって成形する押出し工程と、（ｂ）前記余肉を
外抜き加工によって取り除く余肉取除き工程とを含むこ
とを特徴とする。

なお、上記余肉取除き工程は、例えば前記外抜き加工に
先立って前記連結部を前記有底筒状部品の開口端側から
破断しつつ前記余肉を外周側に折り曲げるスリッティン
グ加工を含んで行われる。

作用および発明の効果 このような製造方法においては、先ず、冷間押出し加工
によって溝に対応する部分の外周側に余肉を有する有底
筒状部品が成形されるが、その余肉側へ素材が流動する
ことによりパンチに加わる局部的な高負荷が軽減され、
パンチ寿命が向」ニする。そして、その後に余肉取除き
工程で上記余肉が外抜き加工により取り除かれるのであ
るが、かかる余肉は薄肉の連結部を介して周壁に連結さ
れているため、その連結部を容易に破断することができ
、フライス等の切削加工を行うことなく節単に余肉を取
り除くことができる。

したがって、かかる本発明の製造方法によれば、溝を有
する筒状部品を簡単かつ安価に製造できるとともに、冷
間押出し加工を行うパンチの寿命が向上して、製造設備
に要する費用も低減されるのである。

また、上記余肉取除き工程が、前記外抜き加工に先立っ
て前記連結部を前記有底鉤状部品の開ｌコ端側から破断
しつつ前記余肉を外周側に折り曲げるスリッティング加
工を含む場合には、外抜き加工のみで余肉を取り除く場
合に比較して連結部を良好に破断できるとともに、破断
した際に生じるばりが外周側に突き出すため、その後の
ぼり取り作業が容易となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図は、それぞれ本発明に従う製造方法
によって製造された筒状部品の一例を示す斜視図および
縦断面図である。かかる筒状部品１０は、軸心方向の両
端部が開口する円筒形状を成しているとともに、軸心ま
わりの対称的な２位置には、周壁１２を半径方向に貫通
する一対の溝１４が軸心方向の一端部１６から軸心と平
行に設けられている。上記一端部１６は開口端に相当す
る。なお、この筒状部品１０は５３５Ｃ等の炭素鋼、或
いはその他の金属材料にて構成されている。

そして、このような溝１４を有する筒状部品１０は、第
３図に示されている円柱形状の炭素鋼素材１８を用いて
、以下の製造工程に従って製造される。素材１８の外径
寸法は前記筒状部品１０の外径寸法よりも小さく、また
、予め焼鈍、ボンデ処理（潤滑処理）等の前処理が施さ
れており、この素材１８には先ず冷間すえ込み鍛造加工
が行われる。第４図は、かかるすえ込み鍛造加工を行う
ための装置の一例を示す要部縦断面図で、前記筒状部品
１０の外径と同一寸法の内周面２０が形成されたダイス
２２と、そのダイス２２内に挿入されるパンチ２４と、
ダイス２２内に配設されたノンクアウト２６とを備えて
おり、パンチ２４がダイス２２内に押し込まれることに
より、予めダイス２２内に配置された素材１８を高圧で
塑性変形させるものである。これにより、その素材１８
は第５図に示されているように一端、すなわち第５図に
おける下端２８の外周角部がＲ形状を成しているととも
に、筒状部品１０の外径と同一の外径寸法を有する円柱
形状に成形される。以下、この素材１８を成形素材とい
う。なお、かかる冷間すえ込み鍛造加工を行うことなく
、切削加工なとて第５図に示ず成形素材１８と同様な形
状の素材を用意しても差支えない。

続いて、その成形素材１８乙こは冷間後方押出し加工が
施される。第６図は、かかる冷間後方押出し加工を行う
ための装置の一例を示す縦断面図で、ダイス３０および
ノックアウト３２によって形成される有底の下型成形面
内に成形素材１８が前記下端２８を下にして挿入された
後、パンチ３４がその下型成形面内に高圧で押し込まれ
ることにより、そのパンチ３４とダイス３０との間の環
状空間内へ成形素材１８の一部を押し出して有底円筒形
状に成形する。パンチ３４は、第７図に明らかに示され
ているように前記筒状部品１０の内径と同一寸法の外周
面３６を有するとともに、前記溝１４に対応する部分に
はその溝１４と同一の幅寸法で筒状部品１０の外径と略
等しい位置まで膨出する凸条３８が設けられている。ま
た、ダイス３０は、第８回から明らかなように筒状部品
１０の外径と同一寸法の内周面４０を有するとともに、
溝１４に対応する部分にはその溝］４と略等しい幅寸法
の凹溝４２が形成されている。

したかって、かかる冷間後方押出し加工により、前記成
形素材１８は第９図および第１０し１に明らかに示され
ているように、前記ノックアウト３２とパンチ３４との
間に挟圧されることによって成形される底部４４と、ダ
イス３０とパンチ３４との間の環状空間内へ押し出され
ることによって成形される一対の溝４６を有する周壁４
８とから成り、且つその周壁４８の溝４６が形成された
部分には薄肉の連結部５０を介して外周側に膨出する余
肉５２が一体に設けられた形状を成す有底筒状部品５４
に成形される。上記溝４６および周壁４８ば前記筒状部
品１０の溝１４５周壁１２に対応するもので、それ等と
全く同一形状を成している。

また、前記凸条３８の外周側角部およびダイス３０の内
周面４０と凹溝４２とが交差する角部は何れもＲ形状と
されて、パンチ３４とダイス３０との干渉が防止されて
おり、この間の隙間に対応して上記薄肉の連結部５０が
成形される。この工程が押出し工程である。

その後、」−記有底筒状部品５４にはスリッティング加
工が施される。第１１同は、かかるスリッティング加工
を行うための装置の一例を示ず紺断面図で、ダイス５６
．ノックアウトホルダー５８およびノックアウト６０に
よって形成される下型受は穴内に有底筒状部品５４が前
記底部４４を下にして配置された後、パンチ６２がその
下型の受は穴内に挿入されることにより、前記薄肉の連
結部５０を有底筒状部品５４の開口端側から破断しつつ
前記余肉５２を外周側へ折り曲げる。パンチ６２は、第
１２図に明らかに示されているように前記周壁４８の内
径と同じかそれよりも小径で、且つ前記溝４６に対応す
る部分にはその溝４６と同じ幅寸法で外周側へ突き出ず
突起６４を備えている。この突起６４の下端面は、第１
１図から明らかなように外周側へ向かうに従って上方へ
傾斜する傾斜面とされ、パンチ６２が下降させられるの
に伴って余肉５２をその傾斜面に沿って外周側へ折り曲
げる。また、その下端面の両側角部、すなわち前記連結
部５０に対応する部分には切刃か設げられ、パンチ６２
が下降させられるのに伴ってその連結部５０を切断する
。

また、前記ダイス５６には、第１３図に明らかに示され
ているように有底筒状部品５４の外径と同じかそれより
も大径の円穴６６か形成されているとともに、余肉５２
に対応する部分にはその余肉５２と等しい幅寸法で且−
つ余肉５２が外周側へ折れ曲がることを許容する長さの
切欠６８が設りられている。この切欠６８は有底筒状部
品５４の軸心まわりにおける位置決めを行う機能を備え
ている。また、前記ノックアウト６０は、有底１．Ａ状
部品５４の底部４４と同し外径寸法で、その底部４４は
ノックアウトホルダー５８の上端開口内に嵌合され、且
つノックアウト６０によって受けられる。

第１４図は、上記スリッティング加工か施された有底筒
状部品５４を示す縦断面図であり、その有底筒状部品５
４には更にピアス加工およびトリミング加工が施される
。第１５図は、ががるピアス加工およびトリミング加工
を同時に行うための装置の一例を示す要部縦断面図で、
余肉５２が折り曲げられた有底筒状部品５４はダイス７
０およびノックアウト７２によって受けられ、パンチ７
４が下降させられることにより、内抜き加工によって底
部４４が打ち抜かれる（ピアス加工）とともに、外抜き
加工によって上記余肉５２が切断される（トリミング加
工）。このトリミング加工および前記スリッティング加
工を含む加工工程が余肉取除き加工に相当する。

上記パンチ７４の先端には、有底筒状部品５４の周壁４
８が挿入され得る環状溝７６が設けられているとともに
、その環状溝７６によりパンチ７４は内抜きパンチ部７
８と外抜きパンチ部８ｏとに分離されている。内抜きパ
ンチ部７８は、筒状部品１０の内径よりも僅かに小さい
外径の円柱形状を成しているとともに、その下端部近傍
には筒状部品１０の内径と略同−寸法の外径を有する円
環状の突起８２が設けられ、下端の切刃によって内抜き
加工が行われた底部４４の破断部にハニシ仕上げを行う
ようになっている。また、外抜きパンチ部８０は、筒状
部品１０の外径と同じ寸法の内径を有する円環形状を成
しており、その下端内周角部に設けられた切刃によって
前記余肉５２を切断する。なお、パンチ７４の下降過程
において、前記連結部５０がスリッティング加工によっ
て切断された際に外周側へ突き出すように生したばりが
、上記外抜きパンチ８０の切刃によって除去される。

また、前記ノックアウト７２は、その外径が有底筒状部
品５４の底部４４の外径すなわち筒状部品１０の外径と
略同じで、内径が筒状部品１０の内径よりも大きい円筒
形状を成しており、有底筒状部品５４はその底部４４が
ダイス７０の上端開口内に嵌合され、且つ前記余肉５２
がダイス７０の上面から上方に離間した位置に保持され
るようにノックアウト７２によって受けられる。また、
前記内抜き加工によって打ち抜かれたスクラップ８４は
、このノックアウト７２内を通って排出される。

そして、このように有底筒状部品５４の底部４４が打ち
抜かれるとともに余肉５２が切除されることにより、前
記筒状部品１０が得られる。なお、必要に応じて切削加
工、研削加工等による仕上げ加工が行われる。

このように、本実施例では、冷間後方押出し加工によっ
て溝４６の外周側に余肉５２を有する有底筒状部品５４
を成形した後、スリッティング加工によってその余肉５
２を周壁４８から破断しつつ外周側へ折り曲げ且つトリ
ミング加工によってその余肉５２を切除するとともに、
ピアス加工によって有底筒状部品５４の底部４４を打ち
抜くことにより、所望する筒状部品１０を製造するよう
になっているため、フライス等の機械加工によって筒状
部品１０の溝１４を切削加工する場合に比較して、筒状
部品１０を能率的に簡単かつ安価に製造できる。

すなわち、前記余肉５２は薄肉の連結部５０を介して周
壁４８に連結されているだけであるため、切削加工を行
うことなく簡単にその余肉５２を切除できるのである。

特に、余肉５２は周壁４８から外周側に膨出するように
設けられているため、その取除き加工が一層容易である
一方、筒状部品１０の溝１４の内壁面は押出し加工によ
って成形されたままで、破断跡等を生じることがないの
である。また、本実施例ではトリミング加工に先立って
スリッティング加工が行われ、余肉５２が外周側へ折り
曲げられるようになっているため、連結部５０を良好に
破断できるとともに、その破断した際に生じるばりが外
周側に突き出すため、その後に行われるトリミング加工
および仕上げ加］二等によって簡単にぼり取りを行うこ
とができる。

一方、このように冷間後方押出し加工によっては、溝１
４に対応する溝４６の外周側に余肉５２を有する有底筒
状部品５４が成形されるところから、鍛造時に成形素材
１８はその余肉５２側・＼流動させられ、冷間押出し加
工によって余肉５２がない筒状部品１０を直接成形する
場合に比較して、パンチ３４の特に凸条３８に加わる局
部的な高負荷が軽減される。これにより、パンチ寿命が
向−にさせられて製造設備に要する費用が低減され、筒
状部品１０が一層安価に製造され得るようになる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例ではスリンティング加工を行った後
にトリミング加工を行うようになっているが、余肉５２
が外周側へ膨出して設けられている前記実施例において
は、スリッティング加工を行うことなく直接トリミング
加工［によって余肉５２を取り除くことも可能である。

また、前記実施例の筒状部品１０は両端が開口する円筒
形状を成しており、ピアス加工によって底部４４を打ち
抜くようになっているが、底部４４をそのまま残した有
底円筒形状の筒状部品の製造にも本発明は適用され得る
。

また、筒状部品１０の材質や溝１４の本数等は、必要に
応じて適宜変更できる。

また、前記実施例の有底筒状部品５４は、その周壁４８
が目的とする筒状部品１０の周壁１２と同一形状とされ
ているが、周壁１２とは若干異なる寸法の周壁４Ｂを有
する有底筒状部品５４を押出し成形し、ハニシ仕上げ等
の仕」二げ加工て周壁１２と同一形状となるようにする
ことも可能である。

また、前記実施例でば余肉５２か溝４６の外周側に膨出
するように設けられているが、その余肉５２の一部或い
は全部が溝４６内に存在するようになっていても差支え
ない。

また、前記実施例では後方押出しＪＪｎ千によって有底
筒状部品５４を成形する場合について説明したが、例え
ば上記余肉５２が完全に溝４６内に存在する場合など、
加工条件によっては前方押出し加工によって有底筒状部
品を成形することもてきる。

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に従って製造される筒状部品の一例
を示す斜視図である。第２図は第１図の筒状部品の縦断
面図である。第３圀は第１図の筒状部品を製造するため
の素材を示す斜視図である。 第４図は第３回の素材に冷間すえ込み鍛造加工を行うた
めの装置の一例を示す要部縦断面図である。 第５図は第４図の装置によって鍛造成形された素材の縦
断面図である。第６図は第５図の成形素材に冷間後方押
出し加工を行うための装置の一例を示ず縦断面図である
。第７図は第６図の装置におけるパンチの横断面図であ
る。第８図は第６図の装置におけるダイスの要部を示す
平面図である。 第９図は第６図の装置よって成形された有底筒状部品を
示す縦断面図である。第１０図は第９図の有底筒状部品
の平面図である。第１１図は第９図の有底筒状部品にス
リッティング加工を行うための装置の一例を示す縦断面
図である。第１２図は第１１図の装置におけるパンチの
横断面図である。 第１３図は第１１図の装置におけるダイスの要部を示す
平面図である。第１４図は第１１図の装置によって余肉
が折り曲げられた有底筒状部品を示す縦断面図である。 第１５図は第１４図の有底筒状部品にピアス加工および
トリミング加工を行うための装置の一例を示す要部縦断
面図である。 １０：筒状部品　　　　１２：周壁 １４：溝　　　　　　　１６二一端部（開口端）４８−
周壁　　　　　　５０；連結部 ５２：余肉　　　　　　５４．有底筒状部品出願人　　
株式会社　協豊製作所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも軸心方向の一端部が開口しているとと
   もに、その周壁を半径方向に貫通する溝が前記開口端側
   から軸心と平行に設けられている筒状部品の製造方法で
   あって、 前記溝に対応する部分の外周側に薄肉の連結部を介して
   周壁に一体に連なる余肉を有する有底筒状部品を冷間押
   出し加工によって成形する押出し工程と、 前記余肉を外抜き加工によって取り除く余肉取除き工程
   と を含むことを特徴とする溝を有する筒状部品の製造方法
   。
2. （２）前記余肉取除き工程は、前記外抜き加工に先立っ
   て前記連結部を前記有底筒状部品の開口端側から破断し
   つつ前記余肉を外周側に折り曲げるスリッティング加工
   を含むものである請求項１に記載の溝を有する筒状部品
   の製造方法。