JPS58112626A - トランスフア−プレスによるタイロツドエンドハウジング冷間鍛造方法 - 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】 本発明は、ボールジヨイントの柄付きソケットたとえば
自動車の操向装置などに用いられるタイロッドエンドハ
ウジングを第１図に示す如くトランスファープレスによ
り成形工程を連続して冷間鍛造成形することに関する。

タイロッドエンドハウジング（以下「タイロッド」とい
う）を冷間鍛造成形する場合は、熱間鍛造に較ベエネル
ギーコストを安くできる点で有利である。また先に出願
した私らの発明（特開昭５５−１８９１８７号）の如く
、一端に球状の頭部が据込み形成された所謂ボールスタ
ッド形状の素材を用意し、その球状頭部にソケット部を
形成するとともに軸部を所望の形状に曲げることによっ
てタイロッドを冷開成形する場合は、パリ発生量を押え
て材料法止まりを向上できる利点がある。

また、第１図（ニ）、（へ）および第２図に示すように
、タイロッドｌｄ、ｌｅのソケット開口部７ｄ、７ｅに
は、その機能上の理由にょシ機械的な強度および長窓形
状等の形状精度が要求される。

そのためタイロッド鍛造成形では、最終成形工程で第８
図（イ）、（ロ）に示すようにソケット開口部７ｄを下
向きに伏せた状態に形成するのが理想的で、それによっ
てソケット開口部７ｄの欠肉が防止でき、形状精度を高
めることができる。

他方、最終成形工程以前の特に軸部折シ曲げ工程は、第
４図（イ）、（ロ）に示すようにソケット開口部とは反
対の加締開口部６ｄを下向きに伏せた状態で素材軸部８
ｂを谷形に折り曲げる方が素材８ｂの安定が良く成形が
行い易い。

ところで、タイロッドの成形にあたりトランスファープ
レスで軸部折り曲げ工程（第４図（イ）、（ロ））と最
終成形工程（第８図（イ）、（ロ））とを連続して実施
しようとした場合は、上述および特開昭５５−１８９１
１７号の如く、成形工程で素材を反転することが極めて
重大な問題になる。

即ち、通常のトランスファーユニットでは素材を反転さ
せて搬送することが困難であシ、また工程間で無理に反
転搬送すると素材搬送上のトラブルによる機械停止が多
くなシ、生産効率低下の原因になる。

そのため、タイロッドの成形にあたり、トランスファー
プレスによシ各成形工程を連続して実施する場合は、第
１図に示す如く最終成形工程（ニ）における素材の上下
向きに合わせ、前工程の軸部折シ曲げ工程（ハ）を実施
しなければならない。

そこで軸部折シ曲げ工程において、素材を山形に折り曲
げようとすると、第５図に示すように素材の安定が悪く
、素材球頭部２ｂに偏荷重が作用する原因となる。その
ため、成形中に素材１ｂが素材軸線方向に移動するなど
して鍛造不能になったり、また無理に鍛造しても、型寿
命および成形精度が悪くなる問題がある。

そこで本発明は、タイロッドをトランスファープレスに
よシ少なくとも軸部折シ曲げ工程と最終成形工程とを連
続して冷間鍛造成形することを目的とするもので、詳細
には最終成形工程における素材の上下向きに合わせて軸
部折シ曲げ工程を実施し、それによって素材を反転させ
ずに両工程を連続可能にすることにある。

また谷成形工程に無理をかけずに全成形工程数を少なく
し、しかもパリ発生が少なく成形精度の高いトランスフ
ァープレスによるタイロッド冷間鍛造方法の提供を目的
とする。

以下本発明を実施例の図面とともに説明する。

第１図および第６図乃至第１１図は、自動車用タイロッ
ドエンドハウジング（以下「タイロッド」という）の鍛
造工程を示すものである。これらの図を用いて工程順に
説明する。

（素材切断工程）第１図（イ） まずタイロッド軸部８ｄの径にほぼ等しい断面円形の鋼
丸棒を切断して必要な質量の棒状素材１ａを用意する。

（ボールスタッド成形工程）第１図（ロ）所望タイロッ
ド４ｄを得るのに必要な質量分布を素材１ａに与えるた
め、鍛造またはヘッダーで棒状素材１ａの一端に球状の
頭部２ｂを据込んで、ボールスタッド状の素材１ｂに成
形する。

なお、この工程は、自動車懸架装置および操向装置用球
継手の一部品であるボールスタッドの製造方法として知
られる方法によって行われる。

（軸部折り曲げ工程）第１図（ハ）、（ボ）および第６
図乃至第９図 まず第６図によって、この工程で使用されるトランスフ
ァープレスの成形金型部分を説明する。

図において、１１は上型で１８は下型である。１０はボ
ールスタッド状素材１ｂを下型１８の型彫部内ご水平支
持する支持手段である。この支持手段１０は、下型本体
部分１７に対して昇降自在にされた下型可動部分１４と
その下型可動部分１４を昇降運動させる動力伝達部分１
８とから構成されている。

下型可動部分１４は、上昇位置において素材軸部８ｂを
所定の高さに支持し、かつ成形工程中に自身に設定以上
の力が作用すると下降するように動力伝達部分１８と関
係伺けられている。下型可動部分１４の下降位置は、そ
の設計段階において素材軸部８６が所望量折シ曲けられ
たときに、図示されていないプレッシャプレートに突き
当って停止するよう考慮される。

なお、下型可動部分１４の上面には、素材外周に適合す
る断面略半月状の型彫部が形成されている。

動力伝達部分１８は、圧縮空気などの加圧流体を外部か
ら受けて回路中に油圧を作用させるタンク部２０と、下
型可動部分１４をピストンロッド２４を介して昇降させ
る昇降シリンダ２８と、昇降シリンダ２８内に設定以上
の圧力が発生した際の逆流を防止するチェックパルプ２
１およびこれらを接続する管路２５．２６．２７．２８
．２９とから構成されている。

また、下型本体部分１７の型彫部には、支点突起１６が
水平支持されたポールスタッド状素材１ｂの球状頭部２
ｂに近い軸部８ｂの下面に対向して該軸部８ｂの折り曲
げ支点となるべく突出して形成されている。

上型１１の型彫部には、係止突起１２が水平支持された
ポールスタッド状素材１ｂの球状頭部２ｂの頂部に対向
して素材折り曲がり時の型１１．１８に対する素材１ｂ
の素材軸線方向移動を防止すべく突出して形成されてい
る。この係止突起１２は上型１１に一体的に固定された
ポンチ１９の先端に形成されている。

また下型１８内にはノックアラ）１５がポンチ１５と同
一軸心上にポンチ１５と対向させて昇降自在に装着され
ている。このノックアウト１５の上面は素材１ｂを水平
支持する際に素材球状頭部２ｂの底面頂部を支持すると
ともに、下型型彫部の底面の一部を構成している。

つぎに上記成形金型部分によるポールスタッド状素材１
ｂの成形を説明する。

第６図に示すようにタンク２０に作用する外部圧力によ
り、下型可動部分１４は上昇位置にある。

即ち、タンク２０内の油が管路ｚ５、チェックパルプ２
１および管路２６．２フを経て上昇シリンダ２８に流入
し、ピストンロッド２４を介して下型可動部分１４を押
し上げているためである。

この下型可動部分１４の型彫部にポールスタッド状素材
の軸部８ｂを適合させて、ポールスタッド状素材１ｂを
第６図に示すように下型１８に挿入する。そのことによ
りポールスタッド状素材１ｂはその軸線が水平となって
下型型彫部に支持される。

続いて、上型１１が下降すると、第７図に示すように、
素材１ｂの水平が下型可動部分によって保たれているの
で係止突起１２が変位することなく素材軸線に垂直に球
状頭部２ｂの頂部に打ち付けられる。とほぼ同時に軸部
８ｂの上半部が上型１１の型彫部に覆われ、軸部８ｂが
下型可動部分１４と上型１１との間に握持される。

このように軸部８ｂが型で握持されることＫよシ、ポー
ルスタッド状素材１ｂは第８図に示すように引き続く係
止突起１２０球状頭部２ｂへの進入時に不要な運動が抑
止され安定して保持される。

そのため係止突起部１２は、第８図に示すようにその先
端面とノックアウト１５上端面との間で球状頭部２ｂを
素材軸線と垂直に据込むことができる。

即ち、素材軸部８ｂが型で握持された後は、下型可動部
分１４は下型１１の下降に同調して上型との間に素材軸
部８ｂを握持した状態のまま下降する。

このとき動力伝達部分１８は、リリーフパルプ２２が昇
降シリンダ２８内の圧力上昇によシ素材軸部８ｂの型に
よる握持を検知して開放し、ピストンロッド２４の下降
を可能にする。リリーフパルプ２２の開放により昇降シ
リンダ内の油は、管路２７．２８．２９およびリリーフ
ノ（ルプ２２を介して下型可動部分１４に加えられる下
向き圧力に若干の抵抗を与えつつタンク部２０に戻され
る。

さらに下型１１が下降すると第９図に示すように素材１
ｂの軸部８ｂが下型の支点突起１６により山形に折り曲
げられる。

このとき、素材の軸部８ｂ側が握持されており。

球状頭部２ｂも係止突起１２が打ち込まれ既にほぼ平坦
化されているため、素材１ｂには支点突起１６を中心に
素材軸線方向の左右に荷重が作用し、素材１に＋は素材
軸線方向に移動するような偏荷重を受けず極めて安定状
態で無理なく所望形状に折り曲げられる。

そのため型１１．１８に無理をかけず、第９図に示すよ
うに軸部折り曲げ成形を終了できる。

このようにして成形された折り曲は変形素材ＩＣは、上
型１１の上昇にともなってド型可動部分１４が動力伝達
部分１８によって上昇され、かつノックアウト１５が作
動されることにより下型１８型彫部からノックアウトさ
れる。

なう昇降シリンダ２８内の圧力低下によってリリーフバ
ルブ２２が閉鎖しかつチェックバルブ２０が再び開放し
、それによって昇降シリンダ２８に供給された油でピス
トンロッド２４を介して下型可動部分を上昇せしめる如
く作用する。

（最終成形工程）第１図（ニ）、（へ）および第１０図
、第１１図 まず第１０図によって、この工程で使用されるトランス
ファープレスの成形金型部分を説明する。

図において、８１は上型で８２は下盤である。この両型
には所望のタイロッド１ｄに対応する型彫部が部分して
形成されている。なお素材軸部８Ｃが前工程において成
形を終了しているため、山形折シ曲げ部４０を含む素材
軸部８Ｃを覆う型彫部の形状は素材ＩＣ外形とほぼ同一
になっている。

そのため１１本実施例では上型がポンチ８８とともに下
死点まで移動した際に下型８２と近接して対向するよう
にしたが、上型８１下降後にポンチ８８がわち込まれる
よう上型の作動を複動化して所謂蜜閉鍛造するようにし
ても良い。

下型８２にはノックアウト３５が昇降自在に装着されて
いる。このノックアウト３５は、素材頭部２ｃにソケッ
ト部２ｄを形成するための下型可部分に配設されておシ
、その上端面は素材頭部２ｃの底面に当接して素材ＩＣ
を支持するとともに、下型型彫部の底面とくにタイロツ
）ｌｄのソケット開口部７ｄに適合する型彫部を構成し
ている。

また、ノックアウト８５先端部分を包囲する下型　８２
の円筒状周壁部８６は、ソケット部２ｄ成形時に、メタ
ル流動を絞ることによシ先端の引けを防止して完全な所
望形状を得るため、上方よシも径が小さく形成されてい
る。

つぎに上記成形金型部分による折り曲げ変形素材ＩＣの
成形を説明する。

まず折り曲げ変形素材１０は通常のトランスファーユニ
ット（図示せず）によって、軸部折シ曲げ工程の型彫部
から本工程の型彫部へ反転させずに搬送され、第１θ図
に示１如く山形折り曲げ部会０を含む軸部８０を基準に
下型８２内に挿入される。

下型８ｚ内における素材ＩＣの座シは、球状頭部の平坦
化と軸部の折り曲げが完了しているため、極めて良い。

続いて上型８１が下降するとポンチ８８が前工程で係止
突起１２によって形成された凹部５ｃ内に進入し、さら
に第１１図に示すように素材頭部２Ｇの中へと進入され
る。このときポンチ８４が凹部５０に案内されて頭部２
Ｃに打込まれるので、ポンチ８８には偏荷重が加わらり
ず、しかも余剰のボリュームはポンチカラー８４下端に
形成した空間に押し出されるため、上下型の型割れ部分
へのパリ発生もない。

しかも上型８１の下降に伴って素材１ｃが盤に閉　。

鎖的に保持されるので、前述の絞られた円筒状周壁部８
６の作用もあってソケット部２ｄの形状精度が高められ
る。

このように形成されたタイロッド１ｄはノックアウト８
５により下型からノックアウトされ、その後第２図の二
点鎖線で示す如く適轟な機械加工が施されるなどして完
成される。

以上のように本発明は、軸部折り曲げ工程における係止
突起打ち込みに際して、ポールスタッド状素材の水平が
水平支持手段によって保たれるので係止突起が変位づる
ことなく素材軸線に対し垂直に球状頭部の頂部に打ち付
けられ、しかも素材の軸部折シ曲がシ時には係止突起の
打ち込みと水平支持手段による素材握持によシ支点突起
を中心に素材軸線方向の左右に荷重が作用するので、型
に無理をかけずに素材を安定状態に維持しつつ正しく所
望の形状に成形できる。

および、前工程の折シ曲げ工程において球状頭部の平坦
化と軸部の折り曲げが完了しているため、最終成形工程
であるソケット部成形工程においては折り曲げ素材を閉
鎖的に保持し球状頭部にポンチを打ち込むだけであり、
かつそのときポンチは係止突起によって形成された凹部
に案内されて球状頭部に打ち込まれるので、パリを出さ
ずしかもポンチに偏荷重が加わらない力ど成形に無理が
なく型持ちが良い。

またソケット部成形工程時の素材上下向きに向わせて上
述の如く山形に折り曲げるよう軸部折シ曲げ工程を実施
するので、両工程間における素材搬送上のトラブルによ
る機械停止がなく効率良く連続成形できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイロッド成形工程を素材によって表わす説明
図。第２図はタイロッドの完成形状の説明図。第８図は
トランスファープレスで望まれるタイロッド成形工程を
素材で表わす説明図。第４図は好ましい軸部折り曲げ工
程の説明図。第５図は好ましくない軸部折シ曲げ工程の
説明図。第６図乃至第９図は本発明の実施例を表わすも
ので軸部折シ曲げ成形工程の説明図。第１０図および第
１１図は本発明の実施例を表わすものでソケット部成形
工程の説明図である。 （記号の説明） １　ａ　（１ｂ　、ｌ　１　ｃ　）１１．素材。 ２ｂ（２ａ、）・・・−・頭部〇 ３ｂ（８ｃ、８ｄ）−−１−軸部。 ４ｃ（４ａ）、、、、山形折シ曲げ部。 １ｄ３．タイロッドエンドハウジング。 ２ａ、、、ソケット部。 Ｎｏ、、、水平支持手段。 １１、、、（軸部折シ曲げ用の）上型。 １２、、、係止突起。 ］、　８　、　、　、　（軸部折り曲げ用の）下型。 １４、、、下型可動部分。 １６・・・支点突起０ ３１、、、（ソケット部成形用の）上型。 ８２、、、（ソケット部成形用の）下型。 ３；３．、、ポンチ。 第３図 第５図 （ロ） 第４図 第８図　　　　を屋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トランスファープレスによってタイロッドエンドハウジ
   ングを冷間鍛造成形するにおいて、第一工程でまずタイ
   ロツ芒斉麦ジングｌｄＯ軸部８ｄの径にほぼ等しい断面
   円形の棒状素材ｌａを用意して該素材１ａの一端に球状
   の頭部２ｂを据込み形成するボールスタッド１ｂ成形工
   程を行い、次に第二工程で該ボールスタッド状素材１ｂ
   を下型可動部分１４によって水平に支持する支持手段１
   ０によって該ポールスタッド状素材１ｂを下型１８内に
   水平支持し、かつ水平支持された該ポールスタッド状素
   材１ｂの球状頭部２ｂの頂部に対向して該素材折り曲が
   り時の型１１．１８に対する素材１ｂの素材軸線方向移
   動を防止する係止部となるべく突出゛した係止突起１２
   が形成された上型１１と、水平支持された該ポールスタ
   ッド状素材の球状頭部２ｂに近い軸部の下面に対向して
   該軸部８ｂの折シ曲げ支点となるべく突出した支点突起
   １６が形成された下型１８とによって、該ポールスタッ
   ド状素材の球状頭部２ｂを平坦化するとともに球状頭部
   ２ｂに近い軸部を山形に折シ曲げる軸部折シ曲げ工程を
   行い、その後第三工程で該折り曲げ変形素材１ｃを反転
   させずに次工程金型へ移動させ、かつ該素材１ｃを上下
   型８１．８２により該平坦化された球状頭部２ｃにポン
   チ８８を挿入してソケット部６ｄを形成することを特徴
   とするトランスファープレスによるタイロッドエンドハ
   ウジング冷間鍛造方法。