JPH0230348A - サイジング方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はサイジング方法に関し、−層詳細には、例えば
、自動車に用いられる等速ジヨイントの外輪のように中
空のカップ形状を呈し、高度の形状精度が要求される物
品を冷間加工工程でサイジングする際、素材の底面内周
部にテーパ面を形成しておき、一方、前記テーパ面に対
応するポンチの先端にもテーパ面を形成しておくことに
より、素材をポンチに対して位置決めする時に夫々のテ
ーパ面を利用して正確なセンタリングを行い、これによ
り仕上げ形状精度を向上させることを可能とするサイジ
ング方法に関する。

［発明の背景コ 従来から、鍛造あるいは鋳造等により加工された物品を
最終的な仕上げ寸法にするための冷間加工方法はサイジ
ングと呼ばれている。例えば、自動車の車輪駆動部にお
いて、差動装置と後輪軸とを連結させる等速ジヨイント
の外輪の製造工程にあっては前記サイジング方法が採用
されている。

前記等速ジヨイントの外輪はカップ形状を呈し且つその
内面には軸方向に複数のトラック溝が形成される。前記
トラック溝にはベアリングが当接するため、当該トラッ
ク溝は相当に精度よく形成される必要がある。このため
、サイジングを行うことによって、前記トラック溝を高
い寸法精度並びに面精度を有するように仕上げなければ
ならない。

そこで、等速ジヨイントの外輪の構造とそのサイジング
工程について概略的に説明する。

先ず、ビレットを鍛造することで第１図ａおよびｂに示
す形状からなる予備成形体であるブランク２を成形する
。この場合、ブランク２はその一端部に従動軸４が一体
形成され、且つ他端部が開口するカップ形状を呈してお
り、前記ブランク２の内部にはその軸線方向に延在して
図示しないトラニオンを受容する３条の凹状部６ａ乃至
６Ｃと、各回状部６ａ乃至６０間においてブランク２の
中空部に突出する３条の凸状部８ａ乃至８Ｃとが形成さ
れている。各回状部６ａ乃至６Ｃは天井面１０ａ乃至１
０ｃと、その両側部にあってトラニオンを構成するスラ
イドローラが転勤するトラック溝１２ａ乃至１２　ｆと
を有する。また、前記トラック溝１２ａ乃至１２ｆと凸
状部８ａ乃至８Ｃとの間は中空部に膨出することで夫々
顎部１４ａ乃至１４ｆとなり、この顎部１４ａ乃至１４
ｆと前記トラック溝１２ａ乃至１２ｆとの間にはトラッ
ク溝１２ａ乃至１２ｆを転勤するスライドローラの側方
向の動作範囲を規制して等速ジヨイントの性能を向上さ
せるためのアンダカット部１６ａ乃至１６ｆが夫々形成
されている。

次に、以上のように構成されたブランク２にはその中空
部に外輪の仕上げ形状に対応したポンチ１８が挿入され
、この状態で外周部がダイ２０によってしごかれる（第
２図ａおよびｂ参照）。

この結果、ブランク２の内周面はポンチ１８の外周形状
に沿って倣い成形され、サイジングが行われる。

ところで、サイジング工程初期の段階において、ブラン
ク２がポンチ１８に外嵌してして位置決めされた状態で
は、ブランク２の内周面とポンチ１８の外周面との間に
は所定のクリアランスが設けられている。そこで、第２
図ａに示すように、ブランク２のポンチ１８に対するす
わりが悪く、すなわち、ブランク２が傾いた状態でポン
チ１８に位置決めされるという事態が屡起こる。

このように、ブランク２とポンチ１８の軸線が一致する
ように精度よく位置決めを行うセンタリングが非常に困
難であるという問題がある。

さらに、ブランク２が傾いたままこのブランク２にダイ
２０によってしごき成形を施すと、第１図すに示す天井
面１０ａ乃至１０Ｃ１凸状部８ａ乃至８Ｃの夫々の肉厚
り、　、Ｄ２が一様とならず、当該ブランク２の内周面
の加工精度に重大な影響を及ぼす。特に、ブランク２の
顎部１４ａ乃至１４ｆの近辺において、ポンチ１８への
密着度が一様とならない結果、アンダカット部１６ａ乃
至１６ｆからの肉流動が阻害されたり顎部１４ａ乃至１
４ｆへの肉の回りが低下するという不都合が生じ、不良
品が発生する原因となる。

［発明の目的コ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、予めブランクの内側底面の内周に沿ってテーパ
面を形成しておき、一方、ポンチの先端部は前記テーパ
面に対応するテーパ面を形成し、サイジングに先立ちブ
ランクをポンチに対して位置決めする際、各々に設けた
テーパ面を当接させてガイドしながらセンタリングを正
確に行った後、ダイによって外面にしごき成形を施すこ
とによって、製品の加工精度を向上させることを可能と
するサイジング方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はカップ状を呈し
中空部に膨出する突部を有すると共に軸方向に数条の溝
を有する予備成形体に対してダイとポンチとの共働でし
ごき成形を行い、当該予備成形体を所定の寸法精度に成
形するサイジング方法であって、予め、その内側底面部
の内周縁に沿ってテーパ面が形成された予備成形体を用
いる一方、前記予備成形体に挿入されるポンチの先端に
は前記テーパ面と対応するテーパ面を形成しておくと共
に、ポンチの外周面と予備成形体の内周面の間には所定
のクリアランスを設定しておき、前記予備成形体をポン
チに嵌挿する際に夫々のテーパ面を当接させることによ
って当該予備成形体の位置決めを行った後、ダイを用い
て予備成形体の外周面にしごき成形を加えることを特徴
とする。

また、本発明はポンチ先端に形成したテーパ面の一部の
幅を予備成形体のテーパ面の幅よりも短く設定しておく
ことを特徴とする。

さらに、本発明は予備成形体が等速ジヨイントの外輪の
予備成形品であることを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るサイジング方法につい−ご好適な実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

先ず、本発明に係るサイジング方法を実施することによ
って、最終的に等速ジヨイントの外輪に加工されるブラ
ンク２２について説明する。

このブランク２２は既に第１図に示したブランク２と路
間−に構成されるものであるが、第３図ａに示すように
、当該ブランク２２の内側底面において、所定部位、こ
の場合、底面の内周縁には周回するテーパ面２４が形成
されている。この周回するテーパ面２４を除けば当該ブ
ランク２２の形状は第１図のブランク２と同様であり、
その構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は
省略する。

次に、本発明に係るサイジング方法を実施するためのサ
イジング装置について説明する。

第４図に示すように、サイジング装置３０は第１の金型
３２と第２の金型３４とを含み、当該第１金型３２およ
び第２金型３４は、図中、矢印で示すように、図示しな
いアクチュエータの駆動作用下に互いに接近および離間
する方向に相対的に変位可能である。前記第１金型３２
の上面部にはポンチ３６が取着される。前記ポンチ３６
はその外形が等速ジヨイントの外輪の内部形状に対応し
て成形されているものであって、当該ブランク２２の３
条の凹状部６ａ乃至６Ｃに夫々対応する３条の角柱部４
０ａ乃至４０Ｃが膨出形成されると共に、これら角柱部
４０ａ乃至４０ｃの間には、実質的にブランク２２の凸
状部８ａ乃至８Ｃに対応した長溝４２ａ乃至４２Ｇが形
成される。

ここで、前記角柱部４０ａ乃至４０Ｃはブランク２２に
形成した凹状部６ａ乃至６Ｃの天井面１０ａ乃至１０ｃ
の仕上げを行う平面部４４ａ乃至４４Ｃと、前記平面部
４４ａ乃至４４Ｃの両側にあってトラック溝１２ａ乃至
１２Ｇの仕上げを行う側面部４６ａ乃至４６ｆとを含む
。この場合、各軍面部４４ａ乃至４４Ｃの先端縁にはブ
ランク２２の内側底部において形成された周回するテー
パ面２４と幅、傾斜とも略等しいテーパ面４８ａ乃至４
８Ｃが形成される。

また、各側面部４６ａ乃至４６ｆの端部には当該ブラン
ク２２のテーパ面２４とは傾斜が等しく幅が短いテーパ
面５０ａ乃至５０ｆが夫々形成される。

以上のように構成される第り金型３２に対して第２金型
３４は略円筒状を呈し、その下端部にはダイ５２が取着
されている。第５図に示すように、前記ダイ５２は略リ
ング状を呈するものであって、その内周面部にはブラン
ク２２の外周をしごくたの膨出部５４が形成される。こ
の場合、第２金型３４の内径はダイ５２の膨出部５４に
より画成される中空部の内径より大きく選択されている
。

本発明に係るサイジング方法を実施するための装置は基
本的には以上のように構成されるものであり、次に、こ
のサイジング装置３０を用いて前記ブランク２２にサイ
ジング加工を施し、最終的な等速ジヨイントの外輪の形
状に成形する。

先ず、第６図に示すように、鍛造によって成形された予
備成形体であるブランク２２を第１金型３２の上面部に
固定されたポンチ３６に対して外嵌させる。この時、ブ
ランク２２の内周面にあっては夫々内周面の各部を画成
する天井面１０ａ乃至ｌＱｃ、）ラック溝１２ａ乃至１
２ｆおよび凸状部８ａ乃至８ｃの表面とポンチ３６の外
周面においてこれらと対向する平面部４４ａ乃至４４ｃ
、側面部４６ａ乃至４６ｆおよび長溝４２ａ乃至４２Ｃ
との間には所定のクリアランスが画成されている。従っ
て、ポンチ３６はブランク２２の中空部内に円滑に挿入
される。そして、当該ポンチ３６の先端がブランク２２
の底部に当接した時点では、当該角柱部４０ａ乃至４０
ｃの側面部４６ａ乃至４６ｆに形成したテーパ面５０ａ
乃至５０ｆがブランク２２の底部において内周縁に形成
した周回するテーパ面２４に夫々当接する。これは、ポ
ンチ３６側のテーパ面５０ａ乃至５０ｆがブランク２２
側のテーパ面２４と較べて傾斜角度は同じであるものの
、その幅が短いからである。また、これらテーパ面５０
ａ乃至５０ｆはポンチ３６の中心について対称的な位置
に形成されているため、これらテーパ面２４とテーパ面
５０ａ乃至５０ｆが互いに密着することによって、ブラ
ンク２２はポンチ３６に対して正確に位置決めされる（
第７図参照）。これらテーパ面２４とテーパ面５０ａ乃
至５０ｆの密着部位以外は、正確なセンタリングによっ
て、図示するように、所定の且つ一定のクリアランスが
確保される。

従って、次なる工程のしごき成形でブランク２２の外周
面をダイ５２でしごいて当該ブランク２２の内周面を精
度よく成形するための前提条件が整うこととなる。

そこで、第５図すに示すように、第２金型３４に装着さ
れたダイ５２をポンチ３６側に指向して変位させブラン
ク２２の外周部に対してしごき成形を加える。この時、
ダイ５２の内周部に形成された膨出部５４はブランク２
２の外周部を第１金型３２に指向して伸長させると共に
、当該ブランク２２の内周面をポンチ３６の外周面に倣
わせて成形させる作用を営む。

ここで、ダイ５２をポンチ３６側に指向して変位させる
ことでブランク２２のサイジングを行う際、ブランク２
２の内側底面に形成した周回するテーパ面２４とポンチ
３６の側面部４６ａ乃至４６ｆの先端に形成したテーパ
面５０ａ乃至５０ｆとが互いに当接し合い、これにより
、ポンチ３６側にブランク２２は支持されている。そこ
で、ダイ５２をポンチ３６側に変位させていくと、ブラ
ンク２２の外周部がダイ５２の膨出部５４によって第１
金型３２側へと伸長される一方、ブランク２２の内周面
の各面、すなわち、天井面１０ａ乃至１０ｃ、）ラック
溝１２ａ乃至１２ｆおよび凸状部８ａ乃至８ｃは夫々ポ
ンチ３６の各平面部４４ａ乃至４４ａ１側面部４６ａ乃
至４６ｆおよび長溝４２ａ乃至４２Ｃ側に対して押圧さ
れる。この結果、ブランク２２において、ダイ５２の変
位に伴う肉流動が発生し、ダイ５２によるしごきが完了
した時点ではポンチ３６に対してブランク２２の内面は
クリアランスのない状態で好適に密着し、ポンチ３６の
外周形状に対応した形状に倣い成形されることになる。

この場合、特に、当該ブランク２２の内周面形状を成形
する上で次のような利点が挙げられる。

すなわち、第１に、ポンチ３６とブランク２２を嵌合さ
せた際に夫々に形成したテーパ面５０ａ乃至５０ｆとテ
ーパ面２４が当接し合うことにより正確なブランク２２
のセンタリングを確保出来るため、例えば、ブランク２
２がポンチ３６に対して傾くということが回避される。

従って、ブランク２２とポンチ３６の軸線が一致し、当
該ブランク２２とポンチ３６の間に画成されるクリアラ
ンスが常に一定となるため、ダイ５２でブランク２２の
外周面のしごき成形を行う場合もブランク２２の内周面
が−様な密着度のもとにポンチ３６の外周面によって倣
い成形されることを可能とする。このため、ブランク２
２の顎部１４ａ乃至１４ｆの端縁に形成したアンダカッ
ト部１６ａ乃至１６ｆのように夫々を均一に成形するこ
とが従来難しかった部位も精度よく平均化して倣い成形
を施すことが可能となる。同様に、トラック溝１２ａ乃
至１２ｆの面精度も均一化することとなる。

また、第２に、ポンチ３６に対するブランク２２の互い
の芯が出た状態でセンタリングが達成されるため、サイ
ジングを終了した後、離型する際にブランク２２がポン
チ３６にかじり付くことがなく、従って、当該ポンチ３
６とブランク２２の離型は極めて容易である。また、そ
の際、離型が容易であることからポンチ３６に対し過負
荷がかかることがなく、ポンチ３６の耐用性を向上させ
ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、予め、ブランクの内側
底部内周に沿ってテーパ面を形成しておき、このブラン
クに対して挿入されるポンチの前記テーパ面に対応する
部位に夫々テーバ面を形成し、ブランクをポンチに対し
嵌合させ位置決めする場合に夫々に形成したテーパ面を
当接させることにより、ブランクをポンチに対しその軸
線が一致するようにセンタリングを正確に行っている。

従って、ダイを用いた外周面のしごき成形により当該ブ
ランクの内周面をポンチの外形に倣わせる成形が好適に
遂行され、各部位とも均一な形状精度および面精度が得
られ、高品質の製品を得ることが出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは従来技術に係る等速ジヨイントの外輪に
加工されるブランクの構成を示す一部省略縦断面図並び
に横断面図、 第２図ａＳｂは従来技術に係るサイジング方法の説明図
、 第３図ａ、ｂは本発明に係るサイジング方法に供される
ブランクの構成を示す縦断面図並びに横断面図、 第４図は本発明に係るサイジング方法を実施する装置の
構成説明斜視図、 第５図ａＳｂは本発明に係るサイジング方法の説明図、 第６図はポンチにブランクが嵌合した状態を示す斜視図
、 第７図は第６図におけるポンチ並びにブランクの一部切
欠側面図である。 ２・・・ブランク　　　　　　６ａ〜６ｃ・・・凹状部
８ａ〜８Ｃ・・・凸状部　　　１０ａ〜１０ｃ・・・天
井面１２ａ〜１２　ｆ・・・トラック溝　２２・・・ブ
ランク２４・・・テーパ面　　　　　　３０・・・サイ
ジング装置３２．３４・・・金型　　　　　　３６・・
・ポンチ４０ａ〜４０Ｃ・・・角柱部　　　４２ａ〜４
２Ｃ・・・長溝４４ａ〜４４ｃ・・・平面部　　　４６
ａ〜４６ｆ・・・６側面部５０ａ〜５０ｆ・・・テーパ
面 （ｂ） ｌｅ ２ｄ ＦｆＧ、５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）カップ状を呈し中空部に膨出する突部を有すると
   共に軸方向に数条の溝を有する予備成形体に対してダイ
   とポンチとの共働でしごき成形を行い、当該予備成形体
   を所定の寸法精度に成形するサイジング方法であって、
   予め、その内側底面部の内周縁に沿ってテーパ面が形成
   された予備成形体を用いる一方、前記予備成形体に挿入
   されるポンチの先端には前記テーパ面と対応するテーパ
   面を形成しておくと共に、ポンチの外周面と予備成形体
   の内周面の間には所定のクリアランスを設定しておき、
   前記予備成形体をポンチに嵌挿する際に夫々のテーパ面
   を当接させることによって当該予備成形体の位置決めを
   行った後、ダイを用いて予備成形体の外周面にしごき成
   形を加えることを特徴とするサイジング方法。
2. （２）請求項１記載の方法において、ポンチ先端に形成
   したテーパ面の一部の幅を予備成形体のテーパ面の幅よ
   りも短く設定しておくことを特徴とするサイジング方法
   。
3. （３）請求項１または２記載の方法において、予備成形
   体は等速ジョイントの外輪の予備成形品であることを特
   徴とするサイジング方法。