JPH068061A - Manufacture of metallic hollow structure body - Google Patents
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- JPH068061A JPH068061A JP19002792A JP19002792A JPH068061A JP H068061 A JPH068061 A JP H068061A JP 19002792 A JP19002792 A JP 19002792A JP 19002792 A JP19002792 A JP 19002792A JP H068061 A JPH068061 A JP H068061A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,製造が容易で,強度及
び生産性に優れた,金属製中空構造体の製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a metal hollow structure which is easy to manufacture and has excellent strength and productivity.
【0002】[0002]
【従来技術】金属製中空構造体としては,例えば図16
に示すごとく,車軸として用いられるリヤアクスルシャ
フト9がある。該リヤアクスルシャフト9は,車体重量
を支えると共に,駆動力を車輪93に伝える重要な役割
を有する。そのため,該リヤアクスルシャフト9には,
高強度が要求される。一方,上記リヤアクスルシャフト
9は,車両の軽量化を図るために,図14〜図16に示
すごとく,細長穴90を設けた中空体部分91が形成さ
れている。上記リヤアクスルシャフト9は,図13〜図
16に示すごとく,次のようにして製造される。2. Description of the Related Art As a hollow metal structure, for example, FIG.
There is a rear axle shaft 9 used as an axle as shown in FIG. The rear axle shaft 9 supports the weight of the vehicle body and plays an important role in transmitting the driving force to the wheels 93. Therefore, the rear axle shaft 9
High strength is required. On the other hand, the rear axle shaft 9 is formed with a hollow body portion 91 provided with an elongated hole 90 as shown in FIGS. 14 to 16 in order to reduce the weight of the vehicle. The rear axle shaft 9 is manufactured as follows, as shown in FIGS. 13 to 16.
【0003】まず,図13に示すごとく,例えば炭素鋼
等の細長棒状の金属素材99を用いる。次に,図14に
示すごとく,金属素材99の軸方向に対して,ドリル8
を用いて,底付きの細長穴90を明ける。次いで,図1
5,図16に示すごとく,中空体部分91の一部には,
スウェージング機,圧延絞り機又は押出機(図示略)を
用いて絞り部911を形成する。該絞り部911は,中
空体部分91に対して駆動トルクによるねじり又は曲げ
モーメントを少なくするために,車輪93に近いほど軸
径比を大きくするべく設けてある。First, as shown in FIG. 13, an elongated rod-shaped metal material 99 such as carbon steel is used. Next, as shown in FIG. 14, the drill 8 is inserted in the axial direction of the metal material 99.
Use to make a slot 90 with a bottom. Then, FIG.
5, As shown in FIG. 16, in a part of the hollow body portion 91,
The drawn portion 911 is formed by using a swaging machine, a rolling drawing machine, or an extruder (not shown). The throttle portion 911 is provided to increase the axial diameter ratio as it gets closer to the wheel 93 in order to reduce the torsion or bending moment due to the driving torque with respect to the hollow body portion 91.
【0004】一方,図15に示すごとく,フランジ状の
ヘッダー部92については,予め鍛造により製造してお
く。そして,上記中空体部分91の一端に,上記ヘッダ
ー部92を摩擦溶接7により接合する。摩擦溶接7は,
圧接しようとする中空体部分91とヘッダー部92と
を,接合部98において回転させながら加圧接触させ,
その接触面に生じる摩擦熱により,両者を接合する方法
である。On the other hand, as shown in FIG. 15, the flange-shaped header portion 92 is manufactured by forging in advance. Then, the header portion 92 is joined to one end of the hollow body portion 91 by friction welding 7. Friction welding 7
The hollow body portion 91 and the header portion 92 to be pressure-welded are brought into pressure contact while rotating at the joint portion 98,
This is a method of joining the two by frictional heat generated on the contact surface.
【0005】これにより,図16に示すごとく,中空体
部分91とヘッダー部92とよりなるリヤアクスルシャ
フト9を製造する。また,上記リヤアクスルシャフト9
を製造するに当たり,図14に示すごとく,ドリル8を
用いて細長穴90を明けた後,金属素材99の端部99
1をアプセット鍛造により,ヘッダー部92を成形し,
その後スウェージング,圧延絞り又は冷間押し出し成形
する方法も考えられる。Thus, as shown in FIG. 16, the rear axle shaft 9 including the hollow body portion 91 and the header portion 92 is manufactured. In addition, the rear axle shaft 9
In manufacturing the metal, as shown in FIG. 14, after making the elongated hole 90 using the drill 8, the end 99 of the metal material 99 is formed.
1 is upset forged to form a header portion 92,
Then, swaging, rolling drawing or cold extrusion may be used.
【0006】[0006]
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来技術
には,次の問題点がある。即ち,図14に示すごとく,
ドリル8を用いて細長穴90を明ける際,この穴明け作
業は一般に常温下で行われる。そのため長時間を要し,
作業が煩雑で高価である。また,細長穴90の軸心が偏
心する場合がある。また,図15に示すごとく,中空体
部分91とヘッダー部92とを摩擦溶接する方法では,
接合部98が軟化して強度が低下する場合がある。However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. That is, as shown in FIG.
When drilling the elongated hole 90 using the drill 8, this drilling operation is generally performed at room temperature. Therefore, it takes a long time,
The work is complicated and expensive. Further, the axis of the elongated hole 90 may be eccentric. Further, as shown in FIG. 15, in the method of friction welding the hollow body portion 91 and the header portion 92,
The joint 98 may be softened and its strength may be reduced.
【0007】また,上記接合部98において,内部空
孔,クラック等の欠陥を生じ易く,強度が低下する場合
がある。一方,アプセット鍛造及び冷間押し成形を行う
方法は,工程数が多くなり,かかる作業は,煩雑で生産
性が低下し,コスト高になってしまう。本発明は,上記
従来技術の問題点に鑑みてなされたもので,製造が容易
で,強度及び生産性に優れた金属製中空構造体の製造方
法を提供しようとするものである。In addition, defects such as internal voids and cracks are likely to occur in the joint portion 98, and the strength may be reduced. On the other hand, in the method of performing upset forging and cold pressing, the number of steps is large, and the work is complicated, the productivity is lowered, and the cost is increased. The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a metal hollow structure which is easy to manufacture and has excellent strength and productivity.
【0008】[0008]
【課題の解決手段】本発明は,長さ方向に沿って設けた
細長穴を有する中空体部分と,該中空体部分の一方に設
けた中実体部分とを有する金属製中空構造体を製造する
に当たり,金属素材に対してその軸方向に沿って鍛造又
はドリル加工により金属素材の途中までマンドレル穴を
あけ,次いで該マンドレル穴に得ようとする穴と略同径
のマンドレルを挿入し,加熱下において上記マンドレル
挿入部分の外周を圧延,スウェージング又は押出しを行
ない,その後,中実体部分の成形を行うための外形加工
を行うことを特徴とする金属製中空構造体の製造方法に
ある。According to the present invention, a metal hollow structure having a hollow body portion having elongated holes provided along the length direction and a solid body portion provided on one of the hollow body portions is manufactured. At the same time, forging or drilling the metal material along its axial direction to open a mandrel hole up to the middle of the metal material, then insert a mandrel of approximately the same diameter as the hole to be obtained into the mandrel hole In the above method, the outer periphery of the mandrel insertion part is rolled, swaged or extruded, and then the outer shape is processed to form the solid part, which is a method for producing a hollow metal structure.
【0009】本発明において最も注目すべきことは,金
属素材の軸径より太目の金属素材に対して鍛造又はドリ
ル加工により途中までマンドレル穴より太目で浅いマン
ドレル穴を明け,該マンドレル穴にマンドレルを挿入
し,加熱下でマンドレル挿入部分の外周を圧延し,中実
体部分の外形加工を行うことにある。上記中空体部分
は,金属素材の途中,例えば中空体部分と中実体部分と
が,略半々ないし,中空体部分を若干多く形成する。ま
た,該中空体部分には,マンドレル穴と略同形のマンド
レルを挿入し,その外周を圧延する。What is most noticeable in the present invention is that a metal material thicker than the shaft diameter of the metal material is forged or drilled to form a mandrel hole which is thicker and shallower than the mandrel hole up to the middle, and the mandrel hole is provided with a mandrel. It is to insert and roll the outer periphery of the mandrel insertion part under heating to shape the solid part. In the hollow body portion, half or more of the hollow body portion and the solid body portion are formed in the middle of the metal material, and the hollow body portion is slightly increased. Further, a mandrel having substantially the same shape as the mandrel hole is inserted into the hollow body portion and the outer circumference thereof is rolled.
【0010】上記マンドレルは,上記中空体部分の細長
穴内に挿入する心棒で,圧延時におけるマンドレル穴の
ツブレ,変形を生じないよう,細長穴の形状を保持する
ものである。上記金属素材としは,例えば構造用炭素棒
鋼,構造用合金棒鋼を用いる。また,金属素材の直径
は,例えば50〜70mmである。The mandrel is a mandrel inserted into the elongated hole of the hollow body portion, and holds the shape of the elongated hole so that the mandrel hole does not slip or deform during rolling. As the metal material, for example, structural carbon steel bar or structural alloy steel bar is used. The diameter of the metal material is, for example, 50 to 70 mm.
【0011】また,上記金属素材の長さは,例えば30
0〜1400mmである。これらは,例えば自動車,産
業車両等のリヤアクスルシャフト,ギアシャフトに用い
られる。また,上記マンドレル穴の直径は,例えば30
〜50mmであることが好ましい。30mm未満である
と圧延時に穴径が減少し,軽量化効果が乏しく,一方5
0mmを越えると圧延時に穴径の減少量が少なくなり,
金属製中空構造体の強度が得られなくなる。上記圧延と
しては,例えば800〜1200℃の加熱下で,マンド
レル挿入部分の外周を加工する。800℃未満であると
素材の変形抵抗が高く,圧延荷重が大きくなり,一方,
1200℃を越えるとオーバーヒートによる強度低下の
問題を生ずるおそれがある。The length of the metal material is, for example, 30
It is 0 to 1400 mm. These are used, for example, in rear axle shafts and gear shafts of automobiles and industrial vehicles. The diameter of the mandrel hole is, for example, 30
It is preferably ˜50 mm. If it is less than 30 mm, the hole diameter is reduced during rolling, and the effect of weight reduction is poor.
If it exceeds 0 mm, the reduction in hole diameter during rolling will be small,
The strength of the hollow metal structure cannot be obtained. For the rolling, for example, the outer circumference of the mandrel insertion portion is processed under heating at 800 to 1200 ° C. If it is less than 800 ° C, the deformation resistance of the material is high and the rolling load is large, while
If it exceeds 1200 ° C, there is a possibility that a problem of strength reduction due to overheating may occur.
【0012】上記マンドレル穴外周の加工としては,例
えばスウェージング(すえ込み)成形,3方軸ロール圧
延を用いる。該スウェージング成形法は,上記金属素材
を半径方向に圧縮しつつ,その一部又は全部の断面を小
さくする成形法である。上記3方軸ロール圧延法は,圧
延部分に,3本のロールの先端湾曲部を強い圧力を加え
ながら,継目無し中空管(シームレスチューブ)等を成
形する方法である(図8参照)。As the processing of the outer circumference of the mandrel hole, for example, swaging (sliding) forming or triaxial roll rolling is used. The swaging method is a method of compressing the metal material in the radial direction while reducing a part or all of the cross section thereof. The above-mentioned three-way axis rolling method is a method of forming a seamless hollow tube (seamless tube) or the like while applying a strong pressure to the rolled end portions of the three rolls (see Fig. 8).
【0013】上記外形加工は,例えばアプセッター鍛造
機,フリクション鍛造機を用いて,中実体部分を例えば
フランジ状のヘッダー部に成形する(図7参照)。ま
た,外形加工は,冷間,温間,熱間加工のいずれであっ
ても良い。上記金属製中空構造体としては,例えばリヤ
アクスルシャフト,ギアシャフト,等速ジョイント中間
軸などがある。In the outer shape processing, for example, an upsetter forging machine or a friction forging machine is used to form a solid body portion into, for example, a flange-shaped header portion (see FIG. 7). Further, the outer shape processing may be any of cold working, warm working, and hot working. Examples of the hollow metal structure include a rear axle shaft, a gear shaft, and a constant velocity joint intermediate shaft.
【0014】[0014]
【作用及び効果】本発明の金属製中空構造体の製造方法
においては,鍛造又はドリル加工により金属素材の途中
までマンドレル穴を明ける。次に,上記マンドレル穴に
マンドレルを挿入し,加熱(例えば800〜1200
℃)下で挿入部分の外周を圧延又はスウェージング成形
する。In the method for manufacturing a metal hollow structure of the present invention, a mandrel hole is formed halfway in the metal material by forging or drilling. Next, a mandrel is inserted into the mandrel hole and heated (for example, 800 to 1200).
The outer circumference of the insertion part is rolled or swaged at a temperature of (° C).
【0015】これにより,マンドレルと圧延機又はスウ
ェージング機との間にある金属素材が順次圧延又は鍛造
され,中空部分が長く形成されると共にその肉厚も小さ
くなっていく。また,マンドレルは,常に圧延又は鍛造
加工している部分に保持しておく。上記により,中空体
部分と中実体部分とが一体成形された金属製中空構造体
を得ることができる。それ故,金属製中空構造体の製造
が容易になり,生産性か向上し安価になる。As a result, the metal material between the mandrel and the rolling mill or swaging machine is rolled or forged one after another, so that the hollow portion becomes longer and the wall thickness becomes smaller. In addition, the mandrel should always be held in the part that is being rolled or forged. By the above, a metal hollow structure in which the hollow body portion and the solid body portion are integrally molded can be obtained. Therefore, the manufacture of the metal hollow structure is facilitated, the productivity is improved, and the cost is reduced.
【0016】また,従来のごとく,摩擦溶接を用いない
ため,接合部分において内部空孔,クラック等の欠陥及
び軟化等による強度劣下を生じない。更に,マンドレル
穴は,鍛造又はドリル加工により形成しているので,上
記のごとく連続した金属組織を有し,更にかかる組織部
分が上記のごとく長い中空状に圧延又は鍛造形成されて
いく。そのため,中空体部分は連続した組織によって形
成され,靱性に優れている。そのため,金属製中空構造
体の強度が向上する。以上のごとく,本発明によれば,
製造が容易で,強度及び生産性に優れた,金属製中空構
造体の製造方法を提供することができる。Further, unlike the conventional case, since friction welding is not used, defects such as internal holes and cracks and deterioration of strength due to softening do not occur at the joint portion. Further, since the mandrel hole is formed by forging or drilling, it has a continuous metallographic structure as described above, and further such a structure part is rolled or forged into a long hollow shape as described above. Therefore, the hollow body is formed by a continuous structure and has excellent toughness. Therefore, the strength of the hollow metal structure is improved. As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a method for manufacturing a metal hollow structure which is easy to manufacture and has excellent strength and productivity.
【0017】[0017]
実施例1 本発明の実施例にかかる金属製中空構造体の製造方法に
つき,図1〜図10を用いて説明する。本例は,図7に
示す金属製中空構造体1としてのリヤアクスルシャフト
を製造するものである。該金属製中空構造体1は,長手
方向に沿って設けた細長穴を有する中空体部分11と,
その一方に設けた中実体部分12とを有する。また,中
実体部分12には,フランジ状のヘッダー部122を有
する。Example 1 A method for manufacturing a metal hollow structure according to an example of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, the rear axle shaft as the metal hollow structure 1 shown in FIG. 7 is manufactured. The metal hollow structure 1 comprises a hollow body portion 11 having elongated holes provided along the longitudinal direction,
It has a solid body portion 12 provided on one side thereof. Further, the solid body portion 12 has a flange-shaped header portion 122.
【0018】まず,金属製中空構造体1の製造法の概要
を説明する。即ち,まず図3,図4に示すごとく,金属
素材19に対しその軸方向190に沿って,鍛造又はド
リル加工により,その途中までマンドレル穴10を明け
る。次に,図5に示すごとく,予備工程として,マンド
レル穴10にマンドレル2を入れ,上下一対の平ロール
5を用いて圧延する。これにより,中空体部分11に,
圧延時の把持用のガイド部111を形成する。First, an outline of a method for manufacturing the hollow metal structure 1 will be described. That is, first, as shown in FIGS. 3 and 4, the mandrel hole 10 is formed in the middle of the metal material 19 along the axial direction 190 thereof by forging or drilling. Next, as shown in FIG. 5, as a preliminary step, the mandrel 2 is put into the mandrel hole 10 and is rolled using a pair of upper and lower flat rolls 5. Thereby, in the hollow body portion 11,
A guide portion 111 for gripping during rolling is formed.
【0019】次いで,本発明にかかる圧延を行うため,
図1に示すごとく,上記マンドレル穴10に得ようとす
る穴と略同径のマンドレル2を挿入する。そして,加熱
下において,上記マンドレル挿入部分の外周110を圧
延する。これにより,図6に示すごとく,中空体部分1
1とマンドレル穴10と中実体部分12が形成された金
属製中空構造体1を得る。その後,図7に示すごとく,
上記金属製中空構造体1の中実体部分12をヘッダー部
122に外形加工する。Next, in order to carry out rolling according to the present invention,
As shown in FIG. 1, a mandrel 2 having the same diameter as the hole to be obtained is inserted into the mandrel hole 10. Then, the outer circumference 110 of the mandrel insertion portion is rolled under heating. As a result, as shown in FIG. 6, the hollow body portion 1
A metal hollow structure 1 having a mandrel hole 10 and a solid portion 12 is obtained. After that, as shown in FIG.
The solid portion 12 of the hollow metal structure 1 is processed into a header 122.
【0020】上記金属素材19としては,JISのS4
8Cの材料からなる棒状物を用いる。金属素材19は,
長さが約450mmで,直径が65mmの丸棒よりな
る。上記マンドレル穴10は,約1200℃で,鍛造又
はポンチにより穴明け加工する。マンドレル穴10は,
深さが290mmで,40mmの直径を有する。The metal material 19 is JIS S4.
A rod-shaped object made of 8C material is used. The metal material 19 is
It consists of a round bar with a length of about 450 mm and a diameter of 65 mm. The mandrel hole 10 is drilled by forging or punching at about 1200 ° C. The mandrel hole 10
It is 290 mm deep and has a diameter of 40 mm.
【0021】次に,上記製造法につき詳説する。上記予
備工程に用いた平ロール5は,図5に示すごとく,中空
体部分11の一部を,圧延に先立って予め若干細くする
ためのものである。これにより,送りロール4(図1)
に対するガイド部111を形成することができる。Next, the above manufacturing method will be described in detail. As shown in FIG. 5, the flat roll 5 used in the preliminary step is for making a part of the hollow body portion 11 a little thin in advance before rolling. As a result, the feed roll 4 (Fig. 1)
It is possible to form a guide portion 111 for the.
【0022】次に,金属製中空構造体1の中空体部分1
1を圧延成形するに当たっては,図1,図2に示すごと
く,3方軸ロールを有する圧延装置3を用いて圧延す
る。圧延装置3は,図8〜図10に示すごとく,フレー
ム33により支持された上方ロール31と,下方ロール
32と,サイドロール33とよりなる3方軸ロールを有
する。Next, the hollow body portion 1 of the metal hollow structure 1
In roll-forming 1, rolling is performed by using a rolling device 3 having a triaxial roll as shown in FIGS. As shown in FIGS. 8 to 10, the rolling device 3 has a three-way shaft roll including an upper roll 31 supported by a frame 33, a lower roll 32, and a side roll 33.
【0023】上記上方ロール31,下方ロール32,サ
イドロール33は,図8,図9に示すごとく,その先端
部近傍において,圧延用湾曲部311,321,331
を有する。また,これらの各ロールは,後端部におい
て,ギア部310,320,330をそれぞれ有する。
上記圧延装置3は,上記ギア部310,320,330
とそれぞれ噛合する第1ギア部341を有する。また,
第1ギア部341はこれと噛合する第2ギア部342及
びこれと連動する回動軸343に連結してある。As shown in FIGS. 8 and 9, the upper roll 31, the lower roll 32 and the side roll 33 have rolling curved portions 311, 321, 331 near the tip thereof.
Have. Further, each of these rolls has a gear portion 310, 320, 330 at the rear end portion.
The rolling device 3 includes the gear units 310, 320, 330.
And a first gear portion 341 that meshes with each of them. Also,
The first gear portion 341 is connected to a second gear portion 342 that meshes with the first gear portion 341 and a rotating shaft 343 that works together with the second gear portion 342.
【0024】上記圧延装置3は,第2ギア部342及び
回動軸343に対して,動力を伝達する上方駆動部35
及び下方駆動部36を有する。また,両駆動部間には,
金属素材19を搬送する輸送管部37を有する。また,
輸送管部37は,その一端部において,金属素材19の
挿入開口部370を有する。図10に示すごとく,上記
圧延装置3の後方には,金属製中空構造体1を矢印方向
に搬送するための送りロール4が配置してある。The rolling apparatus 3 has an upper drive unit 35 for transmitting power to the second gear unit 342 and the rotating shaft 343.
And a lower drive unit 36. In addition, between both drive parts,
It has a transport pipe portion 37 for transporting the metal material 19. Also,
The transport pipe portion 37 has an insertion opening 370 for the metal material 19 at one end thereof. As shown in FIG. 10, a feed roll 4 for conveying the metal hollow structure 1 in the direction of the arrow is arranged behind the rolling device 3.
【0025】ここで,上記金属製中空構造体1のマンド
レル穴10には,図1,図2,図8〜図10に示すごと
く,マンドレルを挿入し,加熱下において,上方ロー
ル,下方ロール,サイドロール31,32,33により
該マンドレル挿入部の外周110を圧延する。Here, as shown in FIGS. 1, 2, and 8 to 10, a mandrel is inserted into the mandrel hole 10 of the metallic hollow structure 1 and, under heating, the upper roll, the lower roll, The outer periphery 110 of the mandrel insertion portion is rolled by the side rolls 31, 32, 33.
【0026】即ち,図1に示すように,マンドレル穴1
0にマンドレル2を入れ,ガイド部111を送りロール
4により把持した状態で引張る。これと併行して,圧延
装置3の三方軸ロールが回転し,中空体部分11の外周
110を押え付けながら圧延加工する。That is, as shown in FIG. 1, the mandrel hole 1
The mandrel 2 is put in 0, and the guide portion 111 is pulled while being held by the feed roll 4. In parallel with this, the three-way shaft roll of the rolling device 3 rotates, and rolling is performed while pressing the outer periphery 110 of the hollow body portion 11.
【0027】上記圧延により,中空体部分11が長尺状
に形成されていくが,これと共にマンドレル2も押し出
される。そのため,マンドレル2は,中空体部分11の
奥へ押し入れられていき,圧延装置3による圧延部には
常にマンドレル2があるように保持する。By the above-mentioned rolling, the hollow body portion 11 is formed into an elongated shape, and the mandrel 2 is also pushed out together with this. Therefore, the mandrel 2 is pushed into the hollow body portion 11 and held so that the mandrel 2 is always present in the rolling part of the rolling device 3.
【0028】これにより,図6に示す中間品としての金
属素材19が得られる。その後,上記金属素材19の後
端部における,中実体部分12の外形加工を行う。尚,
この外形加工は,温間又は熱間にて鍛造を行う。As a result, the metal material 19 as an intermediate product shown in FIG. 6 is obtained. After that, the outer shape of the solid body portion 12 at the rear end portion of the metal material 19 is processed. still,
For the outer shape processing, forging is performed while warm or hot.
【0029】以上により,図7に示すごとく,中空体部
分11と,中実体部分12に,フランジ状のヘッダー部
122を一体成形した,金属製中空構造体1を得る。ま
た,上記金属製中空構造体1は,各種自動車,産業車両
用のリヤアクスルシャフトとして用いられる。このリヤ
アクスルシャフトは,上記のごとく,中空体部分11の
一端部にヘッダー部122が連続した状態で一体成形さ
れた特徴を有する。As described above, as shown in FIG. 7, the hollow metal body 1 is obtained by integrally molding the hollow body portion 11 and the solid body portion 12 with the flange-shaped header portion 122. The metal hollow structure 1 is used as a rear axle shaft for various automobiles and industrial vehicles. As described above, this rear axle shaft is characterized in that the header portion 122 is formed integrally with one end of the hollow body portion 11 in a continuous state.
【0030】次に,作用効果につき説明する。本例の金
属製中空構造体1の製造方法においては,図4に示すご
とく鍛造により金属素材19の途中までマンドレル穴1
0を明ける。これにより,金属素材19の組織が均等と
なり,粘り強く,連続金属組織を有する,マンドレル穴
を形成すことができる。次に,図1,図2に示すごと
く,上記マンドレル穴10にマンドレル2を挿入し,加
熱下で挿入部分の外周110を圧延する。Next, the function and effect will be described. In the method for manufacturing the metal hollow structure 1 of this example, as shown in FIG.
Open 0 This makes it possible to form a mandrel hole in which the metal material 19 has a uniform structure, is tenacious, and has a continuous metal structure. Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the mandrel 2 is inserted into the mandrel hole 10 and the outer periphery 110 of the inserted portion is rolled under heating.
【0031】これにより,マンドレル2と圧延装置3と
の間にある金属素材19が順次圧延され,中空体部分1
1が長く形成されると共に,その肉厚も小さくなってい
く。また,マンドレル2は,常に圧延加工している部分
に保持しておく。上記により,中空体部分と中実体部分
とが連続した状態で一体成形された,金属製中空構造体
1を得ることができる。As a result, the metal material 19 between the mandrel 2 and the rolling device 3 is sequentially rolled, and the hollow body portion 1
1 becomes longer and the thickness becomes smaller. In addition, the mandrel 2 is always held in the rolled portion. By the above, the metal hollow structure 1 in which the hollow body portion and the solid body portion are integrally molded in a continuous state can be obtained.
【0032】それ故,金属製中空構造体1の製造が容易
になり,生産性が向上し安価になる。また,従来のごと
く,摩擦溶接を用いないため,接合部分に軟化等による
強度劣下を生じない。更に,マンドレル穴10は,鍛造
により形成しているので,上記のごとく連続金属組織を
有し,かかる組織部分が上記のごとく長い中空状に圧延
形成されていく。Therefore, the manufacture of the metal hollow structure 1 is facilitated, the productivity is improved and the cost is reduced. In addition, unlike the conventional method, friction welding is not used, so there is no deterioration of strength due to softening at the joint. Further, since the mandrel hole 10 is formed by forging, it has a continuous metal structure as described above, and such a structure portion is rolled and formed into a long hollow shape as described above.
【0033】また,中空体部分11は連続組織によって
形成され,靱性に優れている。そのため,金属製中空構
造体1の強度が向上する。また,圧延を行うに当たって
は圧延装置3を用いているため,圧延加工の精度が向上
し,中空体部分11と中実体部分12との一体成形を容
易に行うことができる。Further, the hollow body portion 11 is formed of a continuous structure and has excellent toughness. Therefore, the strength of the metallic hollow structure 1 is improved. In addition, since the rolling device 3 is used for rolling, the precision of rolling is improved, and the hollow body portion 11 and the solid body portion 12 can be easily molded integrally.
【0034】実施例2 本例は,図11,図12に示すごとく,上記実施例1の
金属製中空構造体1に代えて,中央部において中実体部
分12を有し,かつその両端部において2つの中空体部
分11,11を有する金属製中空構造体1Aを製造する
ものである。即ち,図11に示すごとく,まず右側の中
空体部分11を,実施例1と同様にして,圧延装置3を
用いて成形する。次いで,左側の中空体部分11を同様
に成形する。これにより,同図に示すごとく,中央部に
中実体部分12を,またその両端部に2つの中空体部分
11,11をそれぞれ有する金属製中空構造体1Aを得
る。その他は,実施例1と同様である。Embodiment 2 In this embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, instead of the metallic hollow structure 1 of Embodiment 1, a solid body portion 12 is provided in the central portion and both end portions thereof are provided. A metal hollow structure 1A having two hollow body parts 11 and 11 is manufactured. That is, as shown in FIG. 11, first, the hollow body portion 11 on the right side is formed using the rolling apparatus 3 in the same manner as in the first embodiment. Next, the hollow body portion 11 on the left side is similarly molded. As a result, as shown in the figure, a metal hollow structure 1A having a solid body portion 12 at the center and two hollow body portions 11, 11 at both ends thereof is obtained. Others are the same as in the first embodiment.
【0035】次いで,図12に示すごとく,中実体部分
12の中央部121をカッター5により切断する。これ
により,1本の金属製中空構造体1Aより,同時にリヤ
アクスルシャフト用素材として2本の金属製中空構造体
1を得ることができる。それ故,本例によれば,実施例
1よりも更に生産性良く,かつ安価に金属製中空構造体
1Aを得ることができる。その他,実施例1と同様の効
果を得ることができる。Next, as shown in FIG. 12, the central portion 121 of the solid body portion 12 is cut by the cutter 5. As a result, it is possible to simultaneously obtain two metal hollow structures 1 as a material for the rear axle shaft from one metal hollow structure 1A. Therefore, according to this example, the metal hollow structure 1A can be obtained with higher productivity and at a lower cost than the first example. In addition, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
【図1】実施例1における,圧延工程により金属製中空
構造体を製造する初期の状態を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an initial state of manufacturing a metal hollow structure by a rolling process in Example 1.
【図2】実施例1における,圧延工程の最終の状態を示
す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a final state of a rolling process in Example 1.
【図3】実施例1における,金属素材を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a metal material according to the first embodiment.
【図4】実施例1における,金属素材にマンドレル穴を
明けた状態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a mandrel hole is formed in a metal material according to the first embodiment.
【図5】実施例1における,ガイド部を加工する状態を
示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a state where the guide portion is processed in the first embodiment.
【図6】実施例1における,圧延加工品の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a rolled product according to the first embodiment.
【図7】実施例1における,金属製中空構造体としての
リヤアクスルシャフトを示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a rear axle shaft as a metal hollow structure body according to the first embodiment.
【図8】実施例1における,圧延装置としての3方軸ロ
ールの斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a triaxial roll as a rolling device according to the first embodiment.
【図9】実施例1における,圧延装置の要部断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the essential parts of the rolling device in the first embodiment.
【図10】実施例1における,圧延装置による圧延加工
の状態を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of rolling processing by the rolling device in the first embodiment.
【図11】実施例2における,圧延装置による圧延加工
の状態を示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view showing a state of rolling processing by the rolling apparatus in the second embodiment.
【図12】実施例2における,金属製中空構造体の切断
工程を示す斜視図。FIG. 12 is a perspective view showing a step of cutting a metal hollow structure according to a second embodiment.
【図13】従来の金属製中空構造体の製造方法におけ
る,金属素材の斜視図。FIG. 13 is a perspective view of a metal material in a conventional method for manufacturing a hollow metal structure.
【図14】従来例における,穴明け状態を示す斜視図。FIG. 14 is a perspective view showing a punched state in a conventional example.
【図15】従来例における,金属製中空構造体の接合状
態を示す斜視図。FIG. 15 is a perspective view showing a joined state of a metal hollow structure in a conventional example.
【図16】従来の金属製中空構造体の斜視図。FIG. 16 is a perspective view of a conventional metal hollow structure.
1...金属製中空構造体, 10...マンドレル穴, 11...中空体部分, 110...マンドレル挿入部分の外周, 12...中実体部分, 2...マンドレル, 3...圧延装置, 31...上方ロール, 32...下方ロール, 33...サイドロール, 1. . . Metal hollow structure, 10. . . Mandrel hole, 11. . . Hollow body part, 110. . . Outer circumference of mandrel insertion portion, 12. . . Solid part, 2. . . Mandrel, 3. . . Rolling mill, 31. . . Upper roll, 32. . . Lower roll, 33. . . Side rolls,
Claims (1)
中空体部分と,該中空体部分の一方に設けた中実体部分
とを有する金属製中空構造体を製造するに当たり,金属
素材に対してその軸方向に沿って鍛造又はドリル加工に
より金属素材の途中までマンドレル穴をあけ,次いで該
マンドレル穴に得ようとする穴と略同径のマンドレルを
挿入し,加熱下において上記マンドレル挿入部分の外周
を圧延,スウェージング又は押出しを行ない,その後,
中実体部分の成形を行うための外形加工を行うことを特
徴とする金属製中空構造体の製造方法。1. When manufacturing a metal hollow structure having a hollow body portion having an elongated hole provided along a length direction and a solid body portion provided on one of the hollow body portions, a metal material is used. On the other hand, a mandrel hole is formed halfway in the metal material by forging or drilling along its axial direction, and then a mandrel of approximately the same diameter as the hole to be obtained is inserted into the mandrel hole. Rolling, swaging or extruding around the outer periphery of
A method for manufacturing a metal hollow structure, which comprises performing an outer shape processing for forming a solid portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19002792A JPH068061A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Manufacture of metallic hollow structure body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19002792A JPH068061A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Manufacture of metallic hollow structure body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH068061A true JPH068061A (en) | 1994-01-18 |
Family
ID=16251157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19002792A Pending JPH068061A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Manufacture of metallic hollow structure body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH068061A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615476B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-09-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a hollow shaft having a flange at one end thereof |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP19002792A patent/JPH068061A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6615476B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-09-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a hollow shaft having a flange at one end thereof |
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