JPH0356131B2 - - Google Patents

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、例えばカツ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があるが、溝への素材の
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つた。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工
を行つ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つて製造コストが高
くなるなど、必ずしも満足できるものではなかつ
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
製造方法であつて、(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
つて成形する押出し工程と、(b)前記余肉を外抜き
加工によつ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
き加工に先立つ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
り曲げるスリツテイ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
出し加工によつ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、パンチ寿命が向上す
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簡単
に余肉を取り除くことができる。

したがつて、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
に先立つ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
るスリツテイ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、その後のばり取り
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
製造方法によつ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S35C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１
０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つて製造さ
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
ツクアウト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、切削加工などで
第５図に示す成形素材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には冷間後方押出し
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およびノツクアウト３２によつて
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３
４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図から明らかなように筒状部品１
０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１４と略等
しい幅寸法の凹溝４２が形成されている。

したがつて、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図に
明らかに示されているように、前記ノツクアウト
３２とパンチ３４との間に挾圧されることによつ
て成形される底部４４と、ダイス３０とパンチ３
４との間の環状空間内へ押し出されることによつ
て成形される一対の溝４６を有する周壁４８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は前記筒状部品１０の溝１４、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〓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、上記有底筒状部品５４にはスリツテイ
ング加工が施される。第１１図は、かかるスリツ
テイング加工を行うための装置の一例を示す縦断
面図で、ダイス５６、ノツクアウトホルダー５８
およびノツクアウト６０によつて形成される下型
受け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
け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す突起６４を備えて
いる。この突起６４の下端面は、第１１図から明
らかなように外周側へ向かうに従つて上方へ傾斜
する傾斜面とされ、パンチ６２が下降させられる
のに伴つて余肉５２をその傾斜面に沿つて外周側
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が
設けられ、パンチ６２が下降させられるのに伴つ
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が形成されてい
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が設け
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、前記ノツクアウト６０は、有底筒状
部品５４の底部４４と同じ外径寸法で、その底部
４４はノツクアウトホルダー５８の上端開口内に
嵌合され、且つノツクアウト６０によつて受けら
れる。

第１４図は、上記スリツテイング加工が施され
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５１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、かかるピア
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７０およ
びノツクアウト７２によつて受けられ、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
つて底部４４が打ち抜かれる（ピアス加工）とと
もに、外抜き加工によつて上記余肉５２が切断さ
れる（トリミング加工）。このトリミング加工お
よび前記スリツテイ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４８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７
４は内抜きパンチ部７８と外抜きパンチ部８０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の内径と略同一寸法の外径を有する円
環状の突起８２が設けられ、下端の切刃によつて
内抜き加工が行われた底部４４の破断部にバニシ
仕上げを行うようになつている。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つて前記余肉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がスリツテイング加工によつ
て切断された際に外周側へ突き出すように生じた
ばりが、上記外抜きパンチ８０の切刃によつて除
去される。

また、前記ノツクアウト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
にノツクアウト７２によつて受けられる。また、
前記内抜き加工によつて打ち抜かれたスクラツプ
８４は、このノツクアウト７２内を通つて排出さ
れる。

そして、このように有底筒状部品５４の底部４
４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
工によつて溝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、スリツテイング加
工によつてその余肉５２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つて
その余肉５２を切除するとともに、ピアス加工に
よつて有底筒状部品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
になつているため、フライス等の機械加工によつ
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４
８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つて
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
先立つてスリツテイング加工が行われ、余肉５２
が外周側へ折り曲げられるようになつているた
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
げ加工等によつて簡単にば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つて
は、溝１４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側へ流
動させられ、冷間押出し加工によつて余肉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
向上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ツテイング加工を
行つた後にトリミング加工を行うようになつてい
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、スリツテイング加工を
行うことなく直接トリミング加工によつて余肉５
２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、ピアス加工によつて
底部４４を打ち抜くようになつているが、底部４
４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４８を有する有底筒状部品５４を押
出し成形し、バニシ仕上げ等の仕上げ加工で周壁
１２と同一形状となるようにすることも可能であ
る。

また、前記実施例では余肉５２が溝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
になつていても差支えない。

また、前記実施例では後方押出し加工によつて
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、加工条件によつては前方押出し
加工によつて有底筒状部品を成形することもでき
る。

その他一々例示はしないが、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つ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図は第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図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図の装置によつて鍛造成形さ
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
一例を示す縦断面図である。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図の装置よつて成形された有
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ツテイング加工を行
うための装置の一例を示す縦断面図である。第１
２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
図の装置によつ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、１
６：一端部（開口端）、４８：周壁、５０：連結
部、５２：余肉、５４：有底筒状部品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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つて、 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つて成形する押出し
   工程と、 前記余肉を外抜き加工によつて取り除く余肉取
   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 前記余肉取除き工程は、前記外抜き加工に先
   立つ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
   リツテイ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。