JPH0259136A - フランジ付き軸体の圧造成形法 - 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） 本発明は、フランジ付き軸体の圧造成形法に関し、詳し
くは例えば自動車用ブレーキホースの中間ジヨイント等
の軸体の一側方がＩＪ広のフシンジ部とされ当該部位が
取付は片とされるフランジ付き軸体の圧造成形法に係わ
るものである。

（従来の技術とその問題点） 第７図は自動車用のブレーキホースのおむすび形フラン
ジを有した中間ジヨイントを図示したものである。図中
４はおむすび形のフランジであり、２つの取付穴６．６
が設けられており、フランジ４の図心からはずれ、輪郭
近傍位置４ａ付近に軸体（以下、軸部ともいう）２が−
・体に設けられている。軸体２は中空にされていて、内
側には導通管３が挿通され、その中央部においでろう付
固定されている。

中間ジヨイント１は軸部２の内側にホースを挿入し、軸
部２の外側からかしめ付はボースの継手とされる。フラ
ンジ４は取付穴６．６にボルトを通し、自動車のシｐシ
にナツト等で固定される。

上記自動車用ブレーキホースのおむすび形フランジを有
する中間ジヨイントの従来の製造工程は第１図の従来法
の項に図示する通りである。ただし、軸体２とする素材
はプレス（Ｐｌ）、　（Ｐ２）の工程においては平面図
で図示しているが、それら以外の工程は側面図で表わし
である。

従来法について第１図の従来法の項に従って各工程毎に
説明をする。

く素材〉 まず、冷間圧造用の円柱状の長尺のＩｉＩ素材旧を用８
りる。

く切断〉 前記長尺の素材に１を切断しＣ所定長さの棒状素材Ｗ２
とする。

（前方押出し〉 前記棒状本材誓２をダイスに押込み、パンチで前方押出
し成形を施すことにより素材計の一方側の径を細く成形
して素材Ｗ４とする。

く据込み一押出し〉 さらに、模工程でつば状凸部を成形させやすいように軸
部Ｕ２の中央を脹ませる。すなわち、径の太い方の側を
押出し成形によりダイスにて絞り込むとともに、軸部Ｕ
２の中央を据込みにより前工程における素材−４を圧縮
させて脹らみＵ２ａを形成させる。

〈据込み〉 さらに、据込みにより前工程における軸部Ｕ２の中央の
脹みＵ２ａを軸部Ｕ２の軸線１に対し対称のダイスにて
つば状凸部Ｕ４をダイスの形状に沿って大きく脹ませる
。これは俊工稈のプレス工程でフランジ部を成形しやす
いようにするために行う。なお、このときに生ずる素材
のせんいく以下、鍛流線ともいう）は素材の形状に沿っ
て走るため、軸線１に対しほぼ対称となる。

くプレス（ＰＩ）＞ 前記く据込み〉工程終ｆ後に、適当な熱処理等を施した
後、つば状凸部Ｕ４に対しプレス機械にて冷間成形を行
う。このとき軸部Ｕ２を中心にしてほぼ円状に余肉Ｕ８
が広がり形成される。

〈プレス（Ｐ２）＞ 次にフランジ部Ｕ６を所定の寸法形状とするためにパン
チ及びダイスにて余肉ＬＪ　８をトリミングし、さらに
取付穴Ｕ１０をあけるために穴抜を行う。

その後、ＮＣ１ｆｉにより切削加工、導通路のろう付工
程等を終えた後、第７図のような製品とする。

以上説明したように、従来法においては、く据込み〉工
程において素材の変形抵抗をなるべく小さくして金型命
数を延ばすように通常は軸線１に対し対称の金型を使用
づる。どころが、このようにして加工成形された鍛流線
は据込み工程においてつば状凸部Ｕ４をう回り゛るよう
に走ることになる。さらに、その後のプレス成形ではい
っそう顕著となり、第５図（Ｂ）に図示するように７ラ
ンジＮｉにおいて鍛流ｉＵ５が軸線ｐの直角方向の２方
向側に大きくうねって走るようになる。したがって、第
２図（８）のように余肉Ｕ８をトリミングした後には軸
部Ｕ２が位置するフランジ部Ｕ６の縁Ｕ６ａにおいＣ鍛
流線Ｌノ５が分断されるので、この部分は強度的に弱く
、クラックも発生しやすいという問題点を有している。

また、前述したように軸線１に対し対称のつば状凸部Ｕ
４を形成させ、それに対しプレス成形を行うのｒ余肉Ｌ
Ｊ　８が大８１に形成され、材料の歩留が悪い。さらに
、このときのプレ２１士は余肉Ｕ８が人聞に形成される
ことにより不必要に大きな荷重が要求される。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本発明は上記従来法の問題点を解決しようとし
たものであり、材料の歩留が良好でプレスの冷開成形圧
が小さくてずみ、トリミング後の素材表面においＣ鍛流
線が分断されないフランジ付き軸体の冷間圧造成形法を
提供することを解決すべき課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決づるための本発明の手段は、軸体の一
側方に中広部を有するフランジを設けた７ランジ付き軸
体を軸体素材から冷間圧造によって成形する方法であっ
て、 切断した軸体の両端面を矯正して所定長さにする端面矯
正工程と、 前記軸体の軸直角一側方にのみつば状凸部を！ｍ造によ
って成形するつば状凸部成形工程と、前記つば状凸部を
プレス加工により一側方に巾広部を有するフランジ形状
となるように成形するフランジ成形工程と、 前記７ランジ成形工程においてできた余肉をプレス加工
によりトリミングするトリミング工程とからなる ７ランジ付き軸体のＬ士造成形法とされる。

（作　用） 上記工程からなる本発明の作用について第１図の従来法
と対比させ、なから説明する。

従来法では切断された棒状素材に対し、いきなりく前方
押出し〉〜く据込み〉の鍛造を行っていたので鍛造品の
長さのバラン４が大きかった。本発明では、端面矯正工
程にて切断された棒状素材の両端面を所定のダイス内に
てパンチで両側から押し付けて、所定長さとするととも
に両端面を整えることにより、出来上り製品の長さのバ
ラツキを小さくすることができる。

次に、つば状凸部成形工程において、例えば第１図のく
据込み〉工程に図示したように、軸部■２の中央の脹み
Ｉ２ａを軸直角の一方向側に突出させるために、軸線１
に対し非対称のダイスを用い据込んでつば状凸部■４を
形成させる。このときに生ずる鍛流線は従来法のく据込
み〉で生じた鍛流線とは異なり、素材の表面形状に沿い
軸線ρに対して非対称に走ることになる。

次に、フランジ成形工程を行う。

例えば第１図のく据込み〉工程に図示したようなつば状
凸部■４に対しプレス機械にて冷開成形を行う。すなわ
ち、第１図のくプレス（Ｐｌ）＞工程に図示したように
、フランジ部Ｉ６が形成され、余肉■８がフランジＩ６
の外周にそってほぼ均一に広がり形成される。

前記つば状凸部成形工程により形成されたつば状凸部■
４は従来法のく据込み〉工程で形成されるものより、プ
レス圧を加える面積は小ざくて済む。

次に、前記フランジ成形工程で生じた余肉を取除くトリ
ミング工程を行う。すなわち、前記した余肉■８を例え
ばダイスおよびパンチにて取除くのである。このとき、
余肉■８が従来法で生じた余肉Ｊ：りもずつと少Ｍで汎
むため、トリミングを行う菌中もずつと小さくて済む。

また、第２図（Ａ）に図示されているようにこのときの
余肉Ｉ８をトリミングした後の鍛流線工５は軸部工２が
位置するフランジ部■６の縁Ｔ６ａにおいて分断される
ことがない。したがってフランジ部Ｔ６の軸部１２に対
して直角方向の引張応力に対しで強く、従来例のように
クラックが発生しにくくなっている。

（実施例） 以下に、本発明の第１実施例を第３図〜第７図を主体と
して説明する。

本実施例では既に第１図を用いて説明したように自動車
用ブレーキホースの中間ジヨイントを成形する場合につ
いて説明する。

本実施例は、従来法とはく端面矯正〉工程、く据込み〉
工程およびくプレス（ＰＩ）、　（Ｐ２）＞工程が異な
り、その他の工程についてはほぼ同様ぐある。

冷間鍛造用自動プレスのパーツフォーマにより、切断→
端面矯正→前方押出し→据込み一押出し→据込みの各工
程は連続して行なわれる。なお、工程から工程への素材
の受は渡しは１−１ポツトのハンドで適宜行なわれる。

第３図の（Ａ）〜（Ｄ）は上記パーツフォーマで連続的
に行なわれる各工程および工程毎の鍛流線（１５ａ−１
５ｄ）の様子を模式的に図示したものである。なお、第
１図に示したように素材諌は長尺の素材旧より切断した
ものであるので既に素材吋の軸線ｐ方向に鍛流線が走つ
くいる。この鍛流線は素材の断面を精密に研磨した後、
塩酸等の腐食液につけ−Ｃ視察したものを図示したちの
である。以下各工程に従って詳しく説明する。

〈切ＩＷｉ（第１図本発明の第１実施例の項参照）〉長
尺の素材（材質５ＷＣＨ１５ＡＳ、外径１４．４Ｍ＞旧
を長さ約７５．８ｓ＋に：なるように切断して軸体■２
用の素材ド２とする。素材計の重層は約８７．５　ｇで
ある。従来法では軸線ρに対し対称のダイスを用いて圧
造成形を行うので、この工程で切断される素材は例えば
１６．８厘、長さ６４履１重量約１１０９が必要とされ
る。したがって、本実施例では材料が重量で約１８．６
％節約される。

〈端面矯正　（第３図（Ａ）　）　＞ ＃１造品の長さのバラツキを極力小さくするべく両端面
を平面、かつ素材の長さを一定にするように矯正を施す
。すなわち、切断工程後の端面のバラツキや長さのバラ
ツキをしった素材１０を所定の内径を有する固定された
ダイス２２に所定のストローク長さでパンチ２０を押込
んで素材１０の両端面を平面に矯正する。この矯正後は
素材１０がダイス２２に圧着している状態であるので、
パンチ２０をダイス２２から第３図において図示左側へ
後退さＶ１ビン２４で素材１０をダイス２２から押出す
。素材１０はロボットのハンドでチャックされ次の工程
に引き渡される。

このときの鍛流線１５ａは加工前の状態とほとんど変ら
ず軸方向へまっすぐに走っている（第３図（Ａ）の射流
線図参照）。

く前方押出し　（第３図（Ｂ）　）　＞素材１０は所定
の内径を有し、固定されたダイス２８により、第３図（
Ｂ）において図示左側からパンチ２６で押出し、一方の
側の径を絞って１０ｂとする。もう一方の側１０ａの径
はｉ＃ｉ程に比して若干太くなるが、全体としてはやや
長くなる。

前方押出し後も、素材１０はダイス２８に圧着状態にあ
るので、ビン３０で素材１０をダイス２８から図示左側
へ押出す。素材１０はロボットのハンドでチャックされ
、次の工程に引き渡される。

このときの鍛流線１５ｂは、径が細くなる周部分で若干
くびれるほかはほとんど前工程と変わらない（第３図（
Ｂ）の射流線図参照）。

く据込み一押出し　（第３図（Ｃ）　’）　＞素材１０
が固定されたダイス３６にピットされた後、ダイス３６
に対向するダイス３４により素材１０を押出して一方の
側の径を絞って１０ｃとし、さらにダイス３４およびダ
イス３６により据込み１０ｄとする。このときビン３２
は素材１０を常にダイス３６側へ図示しないバネによっ
て付勢している。

この工程では素材１０は後工程で変形さけやすいように
フランジを形成させる中央部にやや脹みをもたＶるため
に＠流線１５ｃ′ｂ脹みに伴って若干変化するが、この
脹みはそれほど大ぎなものぐはなく、鍛流線ｒ５ｃの変
化は小さいものである（第３図（Ｃ）の射流線図参照）
。したがって素材１０の全体どしての長さは誇工程に比
して長くなる。

このとき、素材１０はダイス３４および３６に圧着状態
にあるのて゛、素材１０の１０ｃ側のビン３２で押さえ
つつダイス３４が図示左側へスライドし、その侵ピン３
８で素材１０を押出す。素材１０はロボットのハンドで
チャックされ次の工程に引き渡される。

〈据込み　（第３図（ｄ））＞ 素材１０が固定されたダイス４４にセットされた債、ダ
イス４４の対向するダイス４２をダイス４４側へスライ
ドさせ、素材１０をダイス４２内へ挿入させる。その後
、パンチ４０でダイス４４側へ素材１０の軸方向への圧
縮成形を行う。従来では、この工程の際に変形抵抗を小
さくするために１０ｆのように軸方向に対し一方向側の
みの据込みではなく、両方向へ据込みを行う。本実施例
では図示したように鍛流線１５ｄを一方の側（１０１側
）にのみにうねらせてもう一方の側（１０ｊ側）は大き
く変形さけないようにしている（第３図ｆＤ）の射流線
図参照）。

〈据込み〉工程の後は、脱炭を極力抑えるために雰囲気
ガス熱処理炉で焼鈍後、酸洗・ボンデ処ｙＪ等を施して
ブレスエ稈にて冷間成形を行う。

次に、ブレスエ稈について、第４図を用いＣ説明する。

第４図（八）〜（Ｄ）はプレス成形およびトリミングの
工程を模式的に図示したものであり、型部縦断面図であ
る。

第４図（八）に示すように、素材１０を常時固定の下型
５４にセットする。このとき、ビン５６は上型５０側へ
付勢されている。なお５２は上型５０に位置するビンで
ある。

次いで第４図（８）に示すように、上型５０およびビン
５２は固定された小型５４１１１へ移動し、素材１０の
圧縮成形を行う。このとき従来法では素材の１０ｊ側に
１０ｉ側のようなつば状凸部１０ｈ（第４図（Ａ）参照
）を有しているため、プレスの荷重面積が広く、この場
合、例えば約５２０トンの荷重が必要とされる。一方、
それに対し、本例では必要部分の加圧の為２４０トンで
済む。したがって２５０トンプレスのプレス機械での成
形が可能となる。

次に第４図（Ｃ）に示すように、プレス成形後、まず上
型５０３３よびビン５２が素材１０から離れ、元の位置
へ戻る。一方下型５４に位置しているビン５６により素
材１０は押出され次の工程へ進む。

次に、トリミング１稈について説明する。

第４図（Ｄ）に示すように、素材１０はダイス５８にヒ
ツトされ、プレス成形によってできた余肉ｒ８はパン′
ｆ−６０によりトリミングされる。このとき、本例では
余肉Ｉ８が少量かつフランジ部のまわりにほぼ均一にで
きるため荷車が小さ（て済む（例えば４５トンプレスで
よい）ので、トリミングと同時に取付穴抜も行なうこと
ができる。

第５図（八）はプレス成形後余肉をトリミングする前の
間流１１ｉＪＩ５の様子を示しでいる。既に〈据込み〉
工程で述べたように、鍛流線■５は軸線に対しフランジ
部の一方の側の方向にのみ人きくうねらぼるように加工
しているので、プレス成形後においてもフランジ部の突
出部分の小さい部分１０にの＄ＩＱ流線のうねりは小さ
いものであり、余肉をトリミングしても鍛流線が分断さ
れることはない。したがってトリミング後の１０に部分
におけるフランジ部の突出方向にお（）る引張強度は従
来法におけるものく第５図（Ｂ）参照）よりずつど大さ
なものが出来上がる。

第６図（Ａ）に図示されているように、プレス工程の後
は軸部２等に対しＮ０機で切削加工を行い、ホースおよ
び導通路を配設ｒきるように通路２ａおよび２ｂを形成
させる。

次に第６図（Ｂ）に示すように導通管３を通路２ｂへろ
う付により固定させ、第７図で示ケような中間ジヨイン
トの製品が出来上がる。この中間ジヨイントの製品はフ
ランジ部の巾広部側が取付は片とされ、自動車のシャシ
に取付けられブレーキホースのジヨイントとされる。

次に、本発明の第２実施例を第８図（＾）〜（Ｂ）に従
って説明する。

第８図（Ｂ）は自動車用ブレーキホースの小判形フラン
ジを有した中間ジョイン［・の斜視図である。

第８図（Ｂ）において６４はフランジ部であり取付穴６
８が設置ノられてＪ３す、フランジ面６４ａの図心から
はずれ輪郭近傍位置６４ｂ付近に中空の軸部６２が一体
に設けられている。軸部６２の内側には導通管６３が軸
部６２の中央部においてろう（＝ｊにより固定されてい
る。

第２実施例は前記第１実施例のフランジ部の形状と材料
の必要糸が異なるだけで作用および効果はほぼ同様であ
るので各工程の説明を省略する。

第８図（Ａ）は第２実施例のプレス成形後、余肉６６の
トリミングを施寸前の平面図である。なお、第９図は従
来法で作製した場合の平面図である。

第２実施例においては外径１６．６ｍ＋、長さ４５Ｍ　
。

重さ７７ｇの棒状素材を用いて鍛造後、プレス成形を施
した場合、約１６０トンのプレス荷車が必要とされる。

しかし、従来法で゛同様の作業を行うと、４００トンの
プレス荷重が必要とされ、第２実施例の場合もプレス荷
重が小さくて済み都合がよい。

さらに、第２実施例のフランジ部６４の余肉６６の面積
は小さく（第８図（Ａｌ参照）　、４．５１−ンのプレ
ス機械でトリミング、１３よび取伺穴扱を同時に行える
利点を有する。また、余肉６６をトリミングしても第１
実施例と同様に鍛流線が分断されることがなく強度の大
きいフランジ付き軸体ができ上がる。

（発明の効果） 本発明は、フランジ部をプレス加工にて冷間成形する前
工程として所定長さに調整された棒状素材の軸直角の一
方向側にのみフランジ成形のためのつば状凸部を鍛造に
より形成さぼることを特徴としているので、以下の効果
が期待される。

すなわち、本発明によれば、 （イ）つば状凸部は軸部に対し一方向側にのみ形成さけ
ればよいので、材料がかなり節約され、歩留を良好にな
し得ること、 （ロ）軸体が位置するフランジの縁において鍛流線が分
断されないので、フランジの軸直角方向の引張り強さの
強度が、従来法で製造した製品に比して、強い製品とな
し得ること、 （ハ）プレス加工にて冷開成形を施す際につば状凸部の
加圧面積が小さいので、荷重が小さくて済み、また余肉
が小さいので、トリミングの際に例えば吹抜加工を施す
必要がある場合には、トリミングと同時に吹抜加工が行
なえること、 の作用効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例と従来法の製造工程の比
較図、第２図（Ａ）は本発明による圧造成形品の鍛流線
図、第２図（８）は従来法による圧造成形品の鍛流線図
、第３図〜第７図は本発明に係る第１実施例を示し、第
３図（Ａ）〜（Ｄ）はＩＲ造工程の動作説明図及び各工
程における素ｌの鍛流線図、第４図（Δ）〜（Ｄ）はブ
レスエ稈の動作説明図、第５図（Ａ）は第１実施例のプ
レス成形後における余肉のトリミング前の素材の鍛流線
図、第５図（８）は従来法のプレス成形後における余肉
のトリミング前の鍛流線図、第６図（＾）は切削加工■
稈後の素材の′ｆ５８１ｉｌｉｉ断面図、第６図（８）
は導通管のろう付■稈後の素材の要部縦断面図、第７図
は自動車用ブレーキホースのＪ３むずび形中間ジヨイン
トの斜視図、第８図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明に係る
第２実施例の説明図、第９図は従来法のプレス成形後に
Ｊ３ける余肉のトリミング前の小判形フランジを有する
木材の平面図である。 ２・・・軸体（軸部） ４・・・フランジ １５、１５ａ、　１５ｂ、　１５ｃ、　１５ｄ、　１５
−・・鍛流線１０・・・素材 （Ａ） 第 図 力 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸体の一側方に巾広部を有するフランジを設けたフラン
   ジ付き軸体を軸体素材から冷間圧造によつて成形する方
   法であつて、 切断した軸体の両端面を矯正して所定長さにする端面矯
   正工程と、 前記軸体の軸直角一側方にのみつば状凸部を鍛造によつ
   て成形するつば状凸部成形工程と、前記つば状凸部をプ
   レス加工により一側方に巾広部を有するフランジ形状と
   なるように成形するフランジ成形工程と、 前記フランジ成形工程においてできた余肉をプレス加工
   によりトリミングするトリミング工程とからなることを
   特徴としたフランジ付き軸体の圧造成形法。