JPH1147870A - 中空部材の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 素材に鍛造成形を施して環状の環状部と環状
部の内周孔を塞ぐ隔壁部を有し、隔壁部の軸方向端面に
貫通孔の直径より小径の潤滑溜りを形成した中間材を成
形し、続いて、潤滑溜りに潤滑剤を供給するとともに、
潤滑剤を供給した潤滑溜り側から隔壁部を打ち抜き、中
空部材を成形する。 【効果】 打ち抜き成形の過程で打ち抜き部に潤滑材剤
を供給することができるので、打ち抜き部の面粗度の高
い中空部材を成形することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品の内部を貫通する
貫通孔を備える中空部材の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の懸架装置等に使用されるボール
ジョイントは、図１に示す如き構成のものがある。この
ボールジョイント１９１は、両軸タイプのボールジョイ
ント１９１である。Ｗ１０５は中空部材で、球状の球頭
部１０７と、その球頭部１０７から同軸に突出する二本
の軸部１０９，１０９からなる。また、中空部材Ｗ１０
５の球頭部１０７の外周側には合成樹脂製で円筒状のベ
アリング９３が配設され、ベアリング９３の外周側には
金属製で円筒状のハウジング９２が配設されている。こ
のハウジング９２の端部内周には、直接又は間接的にブ
ーツ９４，９４の一端端部が装着され、ブーツ９４，９
４の他端端部は中空部材Ｗ１０５の軸部１０９，１０９
外周に装着されている。

【０００３】上記ボールジョイント１９１に使用される
中空部材Ｗ１０５の成形方法を図８及び図９に基づいて
説明する。

【０００４】図８は素材Ｗ１００から中空部材Ｗ１０５
を成形する成形工程を表す。まず鋼製線材を軸線垂直方
向に切断して、円筒状の素材Ｗ１００（図８の（ア））
を形成し、続いて、素材Ｗ１００の両端に若干凹んだ予
備穴１０２，１０２，を成形した予備素材Ｗ１０１（図
８の（イ））を形成する。次に、予備素材Ｗ１０１の一
方予備穴１０２を更に他端端部側に延ばし凹部１０３を
成形した片開口材Ｗ１０２（図８の（ウ））を形成する
とともに、連続的に片開口材Ｗ１０２の他方予備穴１０
２を延ばし凹部１０４を成形することにより、軸線方向
中央付近に隔壁部１０５を成形した両開口材Ｗ１０３
（図８の（エ））を形成する。その後、隔壁部１０５を
押圧すると同時に外周側に膨出させて球頭部１０７を成
形した中間材Ｗ１０４（図８の（オ））を成形し、最後
に中間材Ｗ１０４の隔壁部１０５を打ち抜き貫通孔１０
８を成形して中空部材Ｗ１０５（図８の（カ））を形成
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、素材Ｗ１
００に鍛造成形を施して環状部１０６と隔壁部１０５と
からなる中間材Ｗ１０４を成形し、続いて、環状部１０
６内周に潤滑剤を供給するとともに、金型パンチにより
中間材Ｗ１０４隔壁部１０５を打ち抜くことにより、中
空部材Ｗ１０５を容易に成形することができた。しか
し、このように金型パンチで隔壁部１０５を打ち抜く
と、打ち抜かれた環状部１０６の内周は金型パンチによ
りせん断されるため、面粗度が低下してしまうというこ
とがある。この面粗度の低下を抑制するため環状部１０
６内周に潤滑剤を供給しているが、図９の（ア）に示す
如く、金型パンチ１５７が隔壁部１０５に当接すると同
時に金型パンチ１５７と隔壁部１０５との間に介在する
潤滑剤１９９は金型パンチ１５７に押圧され後方に押し
出されてしまう。このため図９の（イ）に示す如く、打
ち抜きの初期段階で潤滑性が低下し、特に打ち抜き後半
に対応する環状部１０６内周の面粗度は低下してしまう
ということがある。

【０００６】従って、本発明は上述の如き課題を解決
し、打ち抜き部の面粗度の高い中空部材の成形方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は以下のとおりで
ある。

【０００８】素材に鍛造成形を施して環状の環状部と環
状部の内周孔を塞ぐ隔壁部を有し、隔壁部の軸方向端面
に貫通孔の直径より小径の潤滑溜りを形成した中間材を
成形し、続いて、潤滑溜りに潤滑剤を供給するととも
に、潤滑剤を供給した潤滑溜り側から隔壁部を打ち抜
き、中空部材を成形する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づ
いて説明する。

【００１０】図１は本発明の実施例により成形された中
空部材Ｗ５を使用したボールジョイント９１を表す。中
空部材Ｗ５は、球状の球頭部７とその球頭部７から同軸
に突出する二本の軸部９，９を有する中空形状で金属製
である。９３は合成樹脂製で円筒状のベアリングで、中
空部材Ｗ５の球頭部７の外周側に配設されている。ベア
リング９３は中空部材Ｗ５の軸部９，９を突出させるた
めの開口を両端に備えており、内側に中空部材Ｗ５の球
頭部７と略同一曲率の内球面９３ａを有すると共に中空
部材Ｗ５の球頭部７を揺動回動自在に保持する。９２は
略円筒状で両端に開口を有するハウジングで、一端端部
の内周側には略円筒状で内側に延びるフランジ形状を有
する抜け止めリング９５が固定され、ベアリング９３の
軸線方向への移動が規制されている。９４はゴム弾性体
製の略円筒状のブーツで、両端が開口され、大開口部に
断面Ｌ字で金属製の環状のカラー９６が埋設されてい
る。このブーツ９４，９４は抜け止めリング９５の内周
と中空部材Ｗ５の一方柄部９の外周との間と、ハウジン
グ９２の一端端部内周と中空部材Ｗ５の他方柄部９の外
周との間に夫々配設されている。

【００１１】上記ボールジョイント９１に使用される中
空部材Ｗ５の成形方法を説明する。

【００１２】図２は素材Ｗ０から中空部材Ｗ５を成形す
る成形工程を表す。まず鋼製線材を軸線垂直方向に切断
して、円筒状の素材Ｗ０（図２の（ア））を形成し、続
いて、素材Ｗ０の両端に若干凹んだ予備穴２，２を成形
した予備素材Ｗ１（図２の（イ））を形成する。次に、
予備素材Ｗ１の一方予備穴２を更に他端端部側に延ばし
凹部３を成形した片開口材Ｗ２（図２の（ウ））を形成
するとともに、連続的に片開口材Ｗ２の他方予備穴２を
延ばし凹部４を成形することにより、環状の環状部６と
環状部６の軸線方向中央付近に隔壁部５を成形した両開
口材Ｗ３（図２の（エ））を形成する。その後、隔壁部
５を押圧して隔壁部５中心付近に凹部３，４より小径で
凹んだ潤滑溜り５ａ，５ａを成形すると同時に隔壁部５
を外周側に膨出させて球頭部７を成形した中間材Ｗ４
（図２の（オ））を形成し、最後に中間材Ｗ４の隔壁部
５を打ち抜き貫通孔８を成形して中空部材Ｗ５（図２の
（カ））を形成する。

【００１３】この中空部材Ｗ５の成形工程の中で、特に
両開口材Ｗ３から中間材Ｗ４を形成する工程、及び中間
材Ｗ４から中空部材Ｗ５を形成する工程を説明する。

【００１４】まず、両開口材Ｗ３から中間材Ｗ４を形成
する工程を図３及び図４に基づいて説明する。図３は鍛
造成形前、図４は鍛造成形後の状態を表す。ここで図３
により予備鍛造装置１０の構成を説明する。この予備鍛
造装置１０は、固定された静金型３１と、静金型３１に
対して進退可能に設けられた動金型１１とからなる。

【００１５】静金型３１は、上部に中空部材Ｗ５の球頭
部７と同一曲率の略下半球状で両開口材Ｗ３を投入する
静型彫空間３４を有するダイ３２と、ダイ３２を保持す
るダイホルダ４２とを備え、ダイ３２には静型彫空間３
４に連続して内部を軸線方向に貫通するノックアウト孔
３３が設けられている。ノックアウト孔３３内には、静
型彫空間３４に対して前後摺動可能なノックアウトリン
グ３５とカラー３６とが配設され、その内周に静ピンガ
イド３８で固定される静固定ピン３７が挿嵌されてい
る。この静固定ピン３７の上端には、隔壁部５に潤滑溜
り５ａを成形する上端凸部３７ａが設けられている。更
に静ピンガイド３８は、ノックアウト孔３３を塞ぐ静カ
バー３９にボルト４０で一体に固定され、この固定され
る静ピンガイド３８と静カバー３９にはその内部を貫通
しカラー３６に当接する静支持ピン４１が挿嵌される。

【００１６】また動金型１１は、下部に中空部材Ｗ５の
球頭部７と同一曲率で略上半球状の動型彫空間１４を有
するパンチガイド１２と、パンチガイド１２を保持する
ガイドホルダ２２とを備え、パンチガイド１２には動型
彫空間１４に連続して内部を軸線方向に貫通するパンチ
孔１３が設けられている。パンチ孔１３内には、動型彫
空間１４に対して前後摺動可能なリングパンチ１５とカ
ラー１６とが配設され、その内周に動ピンガイド１８で
固定される動固定ピン１７が挿嵌されている。この動固
定ピン１７の下端には、隔壁部５に潤滑溜り５ａを成形
する下端凸部１７ａが設けられている。更に動ピンガイ
ド１８は、パンチ孔１３を塞ぐ動カバー１９にボルト２
０で一体に固定され、この固定される動ピンガイド１８
と動カバー１９にはその内部を貫通しカラー１６に当接
する動支持ピン２１が挿嵌される。尚、リングパンチ１
５は成形前の状態でパンチガイド１２の端面より突出し
ており、このリングパンチ１５に追従してカラー１６と
動ピンガイド１８も動型彫空間１４側に移動している。

【００１７】上記予備鍛造装置１０で鍛造成形する場
合、予め両端に凹部３，４を成形した断面Ｈ型の両開口
材Ｗ３を静金型３１の静型彫空間３４に投入し、ノック
アウトリング３５の上面で支持する。続いて、動金型１
１を前進させリングパンチ１５を両開口材Ｗ３に当接さ
せると共に、動金型１１を前進させリングパンチ１５を
動金型１１内部に収容する。このとき収容されたリング
パンチ１５にかわり動固定ピン１７の先端がリングパン
チ１５先端より突出し、静固定ピン３７と動固定ピン１
７との間で両開口材Ｗ３の隔壁部５が挟持押圧され、図
４に示す如く、静固定ピン３７の上端凸部３７ａと動固
定ピン１７の下端凸部１７ａにより隔壁部５の両端面に
潤滑溜り５ａ，５ａを成形すると同時に外周側の静型彫
空間３４及び動型彫空間１４に隔壁部５の余肉を膨出す
ることにより球頭部７を成形し、中間材Ｗ４を形成す
る。

【００１８】次に、予備鍛造装置１０により形成された
中間材Ｗ４から中空部材Ｗ５を形成する工程を図５乃至
図７に基づいて説明する。図５は打ち抜き成形前、図６
は打ち抜き成形後の状態を表す。ここで図５によりピア
ス装置５０の構成を説明する。このピアス装置５０は、
固定された静金型７１と、静金型７１に対して進退可能
に設けられた動金型５１とからなる。

【００１９】静金型７１は、上部に中間材Ｗ４の球頭部
７と同一曲率の下半球状で中間材Ｗ４を投入する静型彫
空間７４を有するダイ７３と、ダイ７３を支持するバッ
クアップ材７６と、その外周側にダイ７３とバックアッ
プ材７６を一体に保持するダイホルダ７２を備える。ま
た、ダイ７３とバックアップ材７６には静型彫空間７３
に連続して内部を軸線方向に貫通するノックアウト孔７
５，７７が設けられ、ノックアウト孔７５，７７には、
静型彫空間７３に対して前後摺動可能なノックアウトリ
ング７８が配設される。このノックアウトリング７８の
内周には、軸線方向に延びる排出孔７９が設けられてい
る。

【００２０】また動金型５１は、内周に金型パンチ５７
を有するパンチホルダ５８と、金型パンチ５７の位置を
規定するガイド部材５２を有するガイドホルダ５４とを
備える。ガイド部材５２は中間材Ｗ４の環状部６の外径
と略同径の凹溝５３を有し、凹溝５３が静金型７１の型
彫空間７４に対向するようにガイドホルダ５４にボルト
５５で固定される。ガイドホルダ５４は金型パンチ５７
の端部が凹溝５３より下方に突出するように配置され
る。また、パンチホルダ５８には複数の支持棒６０がバ
ネ６２に付勢された状態で配置され、その支持棒６０の
端部がボルト５６によりガイド部材５２に固定され、パ
ンチホルダ５８とガイドホルダ５４が相対的に進退可能
である。

【００２１】上記ピアス装置５０で中間材Ｗ４の隔壁部
５を打ち抜き成形する場合、まず中間材Ｗ４を静金型７
１の型彫空間７４に投入する。続いて、中間材Ｗ４の凹
部３に潤滑剤を供給後、動金型５１を前進させ、ガイド
部材５２の凹溝５３に中間材Ｗ４の環状部６を挿嵌する
ことにより、中間材Ｗ４と金型パンチ５７の軸心が一致
するように調整される。この状態で更に動金型５１が前
進すると、中間材Ｗ４の上端面にガイド部材５２の凹溝
側端面が当接して、ガイド部材５２及びガイドホルダ５
４は停止するが、金型パンチ５７及びパンチホルダ５８
は前進を続け、金型パンチ５７が中間材Ｗ４の隔壁部５
に当接すると同時に打ち抜きが開始される。

【００２２】この打ち抜き成形の状態を図７に基づいて
説明すると、金型パンチ５７が中間材Ｗ４の隔壁部５に
当接したとき、図７の（ア）に示す如く、隔壁部５の潤
滑溜り５ａには潤滑剤９９が確保される。この状態から
打ち抜きが進むと、図７の（イ）に示す如く、潤滑溜り
５ａは徐々に潰れ小さくなると同時に打ち抜き部に潤滑
剤９９が供給される。そして最終的に潤滑剤９９が供給
された状態で、図６に示す如く、打ち抜きが完了する。

【００２３】よって、中空部材Ｗ５の成形において、隔
壁部５の潤滑溜り５ａに潤滑剤９９を供給した状態で隔
壁部５を打ち抜くので、打ち抜き成形の過程で打ち抜き
部に潤滑剤９９を供給することができる。

【００２４】尚、上記実施例では中間材Ｗ４の隔壁部５
の両端面に各々潤滑溜り５ａ，５ａを設けた。これは中
間材Ｗ４の軸線方向両方向どちらからでも打ち抜き可能
とするためであるが、打ち抜く方向が決まっているので
あれば、潤滑溜り５ａは隔壁部５の片方端面にのみ設け
ても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、素材に鍛
造成形を施して環状の環状部と環状部の内周孔を塞ぐ隔
壁部を有し、隔壁部の軸方向端面に貫通孔の直径より小
径の潤滑溜りを形成した中間材を成形し、続いて、潤滑
溜りに潤滑剤を供給するとともに、潤滑剤を供給した潤
滑溜り側から隔壁部を打ち抜き、中空部材を成形するた
め、打ち抜き成形の過程で打ち抜き部に潤滑剤を供給す
ることができるので、打ち抜き部の面粗度の高い中空部
材を成形することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による成形方法により成形され
た中空部材を使用するボールジョイントの断面平面図で
ある。

【図２】本発明の実施例による中空部材の成形工程を表
す断面平面図である。

【図３】本発明の実施例による両開口材から中間材を成
形する前の状態を表す部分断面平面図である。

【図４】本発明の実施例による両開口材から中間材を成
形した後の状態を表す部分断面平面図である。

【図５】本発明の実施例による中間材から中空部材を成
形する前の状態を表す部分断面平面図である。

【図６】本発明の実施例による中間材から中空部材を成
形した後の状態を表す部分断面平面図である。

【図７】本発明の実施例による中間材の隔壁部を打ち抜
く状態を表す部分断面平面図である。

【図８】従来の中空部材の成形工程を表す断面平面図で
ある。

【図９】従来の成形方法で中間材の隔壁部を打ち抜く状
態を表す部分断面平面図である。

【符号の説明】

５ 隔壁部 ５ａ 潤滑溜り ６ 環状部 ８ 貫通孔 Ｗ０ 素 材 Ｗ４ 中間材 Ｗ５ 中空部材 ９９ 潤滑剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を貫通する貫通孔（８）を備える中
   空部材の成形方法において、素材（Ｗ０）に鍛造成形を
   施して環状の環状部（６）と該環状部（６）の内周孔を
   塞ぐ隔壁部（５）を有し、該隔壁部（５）の軸方向端面
   に前記貫通孔（８）の直径より小径の潤滑溜り（５ａ）
   を形成した中間材（Ｗ４）を成形し、続いて、潤滑溜り
   （５ａ）に潤滑剤（９９）を供給するとともに、潤滑剤
   （９９）を供給した潤滑溜り（５ａ）側から前記隔壁部
   （５）を打ち抜き、中空部材（Ｗ５）を成形することを
   特徴とする中空部材の成形方法。