JPS61144224A - フランジ成形方法及びこれに使用するプレス成形型 - 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］ 本発明は円筒状のワークにフランジを形成するフランジ
成形方法及びこれに使用するプレス成形型に関する。本
発明は、例えば、フランジを有する防振ブツシュ用外筒
金具を製造する際に利用することができる。

［従来の技術］ 円筒状のワークにフランジを形成するにあたっては、従
来より、第１０図〜第１２図に示す各工程を順次実施す
る方法により行なわれている。即ち、この方法は第１０
図に示すように上端が開口する傾斜面１ａを有するダイ
ス型１を用い、このダイス型１に円筒状のワーク２を挿
入するワーク挿入工程、第１１図に示すように円垂台状
外周面３ａをもつ挿入型部３を降下して該挿入型部３を
ワーク３内に挿入し、これにより挿入型部３の円柱状外
周面３ａとダイス型１の傾斜面１ａとでワーク２の先端
部を挟圧してロート状に成形する拡日成形工程、その後
ダイス型１からワーク２を取り外し、該ワーク２を、ダ
イス型１とは別のダイス型６に移し換える取外し移し換
え工程、つば状の押圧面５ａをもつ押圧型部５を作動さ
せて押圧型部５の押圧面５ａとダイス型６の開口面６ａ
とで挟圧し、これによりワーク２のロート状に瓶口した
部分をフランジ状に成形するフランジ成形工程とを順次
実施する方法である。

ここで瓶口成形工程とフランジ成形工程とを分けて行な
うのは、主として、ワークにしわや亀裂などの欠陥が発
生することを抑制するためである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来技術で円筒状のワークにフランジを形成す
るにあたっては、ダイス型は、傾斜面１ａをもつダイス
型１の他に、ダイス型１とは別のダイス型６を必要とし
、即ち２種類のダイス型を必要としていた。

（のため瓶口成形工程を終了した後、フランジ成形工程
を行なうにあたっては、ダイス型１からワーク２を取り
外し、このワーク２をダイス型６に移し換える取外し移
し換え工程を、拡日成形工程やフランジ成形工程の他に
必要としていた。このため、工程数が多く、作業能率に
問題があった。

本発明は上記した問題点を解決するために成されたもの
である。

即ち、第１の発明は、１種類のダイス型だけでワークに
フランジを形成することができ、従って従来必要とされ
ていたワークの取外し移し換え工程を不要ならしめ得る
フランジ成形方法を提供するにある。

又第２の発明は、前記したフランジ成形方法に使用でき
るもので、ポンチ型をダイス型に１回挿入するだけで、
瓶口成形工程及びフランジ成形工程を行ない得るプレス
成形型を提供するにある。

ｒ問題点を解決するための手段コ 第１の発明のフランジ成形方法は、内径が加工すべき円
筒状ワークの外径より大きい上端開口のダイス型にワー
クを挿入し、該ワークの先端を該ダイス型の開口面より
突出させるワーク挿入工程、先端外径が該ワークの内径
よりも小さく他端外径が該ワークの該内径よりも大きく
該ダイス型の該内径よりも示さい円垂台状外周面をもつ
挿入型部を、該ワーク内に挿入し、該ワークの該ダイス
型の該開口面よりも突出した部分を、ワーク先端内径が
該ダイス型の内径よりも大きいロート状に成形する瓶口
成形工程、 該ロート状に瓶口した該ワークの先端を、つば状の押圧
面をもつ押圧型部で押圧し、該ダイス型の該開口面と該
押圧型部の該押圧面とで挾圧し、該ワークのロート状に
瓶口した部分をフランジ状に成形するフランジ成形工程
とを順次実施することを特徴とするものである。

第２の発明のプレス成形型は、前記したフランジ成形方
法に使用できるものであり、先端外径が加工すべき円筒
状のワークの内径よりも小さく、他端外径が該ワークの
該内径よりも大きい円柱状外周面をもつ先端部と、 該先端部の該他端より延在する該他端の外径と同一の外
径の円柱状外周面をもつ中央部と、該中央部につながり
遠心方向に延在するつば状の肩部とからなるポンチ型と
、 該ワークの外径より大きい内径をもち、該ワーりの高さ
より浅い凹部をもつダイス型とで構成されていることを
特徴とするものである。

なお円筒状のワークとしては、薄鋼板から作製した両端
部が開口するワークが代表的なものである。例えば、機
械構造用炭素鋼鋼管であるＪＩＳ−８ＴＫＭ１１Ａから
作製した外径３０〜４５ミリメートル程度で肉厚２ミリ
メートル程度のパイプをワークとして用いることができ
る。

まず第１の発明について工程ごとに説明する。

（第１の発明） （ワーク挿入工程） ワーク挿入工程では、内径が加工すべき円筒状ワークの
外径より大きい上端開口のダイス型を用い、このダイス
型にワークを挿入する。ワーク挿入工程では、ワークの
先端をダイス型の開口面より突出させる必要がある。ダ
イス型の開口面より突出するワークの先端は、フランジ
となる部位である。そのため突出する長さは、フランジ
の大きさなどを考慮して決定する。即ち、フランジの幅
が大きい場合にはワークの突出長を長くし、フランジの
幅が小さいときにはワークの突出長を短くする。ワーク
の突出長は、ワークの外径が３０〜５０ミリメートル程
度、ワークの高さが３０〜７０ミリメートル程度の場合
には５〜１０ミリメートル程度とすることができる。ワ
ークをダイス型に保持するにあたっては、通常用いられ
る保持手段を取ることができる。例えばダイス型に溝を
形成し、この溝にワークを嵌め込んで固定してもよい。

又ダイス型にロアポンチを設け、ロアポンチをワークの
他端に嵌め込んで、ロアポンチの外周面とダイス型の開
口の内周面とノックアウトスリーブ上端面とでワークを
保持することにしてもよい。第４図に例示されているよ
うに、ダイス型の上端開口の内周面と、ワークの外周面
との間には、所定量の隙間を形成するのが好ましい。こ
の隙間は０．５〜１．５ミリメートル程度とすることが
できる。（拡口成形工程） 瓶口成形工程では、先端外径がワークの内径よりも小さ
く他端外径がワークの内径よりも大きく且つダイス型の
・内径よりも小さい円柱状外周面をもつ挿入型部を用い
る。そしてダイス型に配置されたワークに、該挿入型部
を挿入する。すると、挿入型部の円垂台状外周面が、ワ
ークの内面を外方へ向けて押圧する。従って挿入型部を
さらに挿入させると、ワークのダイス型の拡口部より突
出した部分は、ロート状に瓶口する。この場合ワークの
先端内径が、ダイス型の内径よりも大きくなり且つ、挿
入型部の外径よりも大きくなるように、ワークはロート
状に瓶口する。

拡口成形工程では、第６図に例示したように、ワークの
ロート状に瓶口した部分は、挿入型部とダイス型とによ
っては挟圧されていない。この点、従来の拡口成形工程
では第１１図に示すようにロート状に瓶口したワークの
部分は挿入型部とダイス型とで挟圧されているのと異な
る。

（フランジ成形工程） フランジ成形工程では、つば状の押圧面を持つ押圧型部
を用いる。モして押圧型部をワーク内に挿入することに
より、ロート状のワークの先端を、押圧型部の押圧面と
ダイス型の開口面とで挟圧する。すると瓶口成形工程で
ロート状に瓶口されたワークの先端は、曲成されフラン
ジ状に成形される。

一般的には押圧型部及び挿入型部は、１つのポンチ型に
形成するのが望ましい。その主たる理由は、押圧型部と
挿入型部とを１つのポンチ型に形成すれば、１つのポン
チ型をダイス型に１回挿入するだけで、瓶口成形工程及
びフランジ成形工程との双方を行ない得るからである。

この場合には挿入型部が、ポンチ型の先端部を構成し、
押圧型部がポンチ型の肩部を構成し、該先端部と該肩部
との間に、円柱状外周面を持つ中央部を形成する。

ここで中央部の円柱状外周面は、挿入型部の他端外径と
ほぼ同一の外径である。

なお挿入型部と押圧型部とを別体のポンチ型で別々に形
成することもできる。この場合にはダイス型に、挿入型
部としてのポンチ型を挿入して拡口成形工程を実施する
。その後挿入型部してのポンチ型をダイス型から取外す
。次に押圧型部としてのポンチ型をダイス型に挿入して
フランジ成形工程を実施する。

（第２の発明） 第２の発明のプレス成形型は、ダイス型の瓶口に１回挿
入するだけで拡口成形工程及びフランジ成形工程を行な
い得るように開発された成形型であり、ポンチ型とダイ
ス型とで構成されている。

ポンチ型は、円垂台状外周面をもつ先端部と、円柱状外
周面をもつ中央部と、肩部とから成る。ここで先端部は
、挿入型部として機能する部位である。該先端部の先端
外径はワークの内径よりも小さい。先端部の他端外径は
ワークの内径よりも大きい。先端部の円垂台状外周面の
傾斜角は、ポンチ型の軸線に対して１０〜６０度程度と
程度ことができる。中央部は、先端部の該他端より延在
する該他端の外径と同一の外径の円柱状外周面をもつ。

肩部は、押圧型部として機能する部位であり、中央部に
つながり遠心方向に延在するつば状をなす。

［発明の効果］ 第１の発明の７ランジ成形方法では、円筒状のワークに
フランジを形成するにあたっては、１つのダイス型です
ませ得る。そのため従来必要とされていた取外し移し換
え工程を不要ならしめ得る。

この点２種類のダイス型を鰻低限必要としており、ワー
クの取外し移し換え工程を必要としていた従来の場合と
は異なり、作業能率が向上する。

「第１の実施例コ 第１図〜第７図は本発明の第１の実施例を示す。

本例では挿入型部及び押圧型部は１つのポンチ型に形成
されている。

本例のプレス成形型は、ポンチ１０とダイス２０とで構
成されている。ポンチ１０は、挿入型部として機能する
先端部１１と、中央部１２と、押圧型部として機能する
肩部１３とからなる。

ここで先端部１１は、挿入型部として機能するため、円
垂台状外周面１１ａをもつ。円垂台状外周面１１ａは、
ポンチ型１０の軸線１４に対して３５度の角度で傾斜し
ている。

本例で加工すべ（円筒状ワーク３ｏを第２図に示す。こ
のワーク３０は、外径Ｄ５が４５ミリメートル程度、厚
みが２ミリメートル程度、高さが６９〜７１ミリメート
ル程度であり、機械構造用炭素鋼鋼管であるＪ　ＩＳ−
３ｌ５−３ＴＫから作製されている。

ポンチ１０の先端部１１の先端１１ｂの外径Ｄ１は、円
筒状ワーク３０の内径Ｄ２よりも小さく且つ、他端１１
Ｃの外径Ｄ３は、ワーク３０の内径Ｄ２よりも大きく設
定されている。

中央部１２は先端部１１の他端１１Ｇより上方に延在す
る円柱状外周面１２ａをもつ。中央部１２の円柱状外周
面１２ａの外径は、挿入型部として機能する先端部１１
の他端１１ｃの外径とほぼ同一寸法である。

肩部１３は、押圧型部として機能するため、つば状の押
圧面１３ａを有する。この押圧面１３ａは、中央部１２
につながり遠心方向につば状に延在している。

ダイス型２０は、ワーク３ｏを収納し得る大きさの凹部
２１を有する。凹部２１の内面２１ａには段部２３が形
成されており、凹部２１の下部は凹部２１の上部よりも
径小にされている。なお開口面２０ａから段部２３まで
の長さは５〜１０ミリメートル程度とすることができる
。凹部２１の上部の内面２１ａの内径Ｄ４は、ワーク３
０の外径Ｄ５より大きく設定されている。又凹部２１は
、ワーク３０の下部３０ｂが嵌まる大きさのリング状を
・なす保持溝２２を有する。

次に、ワーク３０にフランジを形成するフランジ成形方
法について説明する。まずワーク挿入工程では、第４図
に示すように、ダイス型２０の保持溝２２にワーク３０
の下部３０ｂを挿入することによって、ダイス型２０の
凹部２１の上端開口にワーク３０を挿入する。挿入した
状態では、ワーク３０の先端３０ａは、ダイス型２０の
開口面２０ａよりも８〜１０ミリメートル程度上方へ突
出すると共に、ダイス型２０の凹部２１の内周面２１ａ
とワーク３０の外周面との間には第４図に示すように隙
間２４が形成される。

次に第５図及び第６図に示すように、ポンチ型１ｏをこ
れの軸１４方向に沿って降下させることによって、挿入
型部として機能する先端部１１をワーク３０内に挿入し
、これにより拡口成形工程を行なう。このようにすれば
、ダイス型２０の開口面２０ａよりも上方へ突出したワ
ーク３０の先端３０ａは、該先端部１１の円垂台状外周
面１１ａによって外方へ押圧される。この結果ダイス型
２０の開口面２０ａよりも上方へ突出したワーク３０の
先端３０ａは、ロート状に瓶口する。このようにロート
状に瓶口したワーク３０の先端３０ａは、第６図から明
らかなようにポンチ型１０とダイス型２０とには接触し
ておらず、従って先端３０ａはポンチ型１０とダイス型
２０とでは挟圧されていない。この魚箱１２図に示す従
来では、ロート状に瓶口された先端は、ポンチ型として
の挿入型部３とダイス型１とで挟圧されている。

ここでワーク３ｏの先端３０ａの内径Ｄ６（第６図に図
示）は、ダイス型２０の凹部２１の内面２１ａの内径Ｄ
４よりも大きくなり且つ、ポンチ型１０の中央部１２の
外径Ｄ３よりも大きい。

なおポンチ型１０の挿入につれて第６図に示すようにワ
ーク３ｏの周壁はダイス型２０の凹部２１の内面２１ａ
に押し付けられ、この結果隙間２４に相当する分径大と
なる。

次に第７図に示すようにポンチ型１０をさらにダイス型
２０に挿入することによって、押圧型部として機能する
肩部１３で、ワーク３０の先端３Ｑａを押圧し、ダイス
型２０の開口面２０ａと肩部１３の押圧面１３ａとで先
端３０ａを挟圧し、これによりフランジ成形工程を行な
う。この結果ロート状に瓶口した先端３０ａは、第７図
に示すように横方向へ曲成され７ランジ状に成形される
。

フランジを形成したらポンチ型１０を上動させてワーク
３０をダイス型２ｏからとり出す。

７ランジが形成されたワーク３０を第３図に示す。なお
フランジ外径Ｄ７は５８ミリメートル程度である。この
ワーク３ｏは、防振ブツシュ用外筒金具として使用する
ことができる。この場合にはフランジは主に抜は止め用
のストッパとしで様　　　　（能する。

以上のように本例では、ワーク３０にフランジを形成す
るにあたっては１つのダイス型２０ですませ得る。この
点ダイス型１とダイス型６とを最低限２つ必要としてい
た第１０図〜第１２図に示す従来のＪ１合とは異なる。

故に拡口成形工程を終了した後、拡口成形工程で用いた
ダイス型１がらワーク２を取外して、フランジ成形工程
を行なうためダイス型６ヘワーク２に移し換える取外し
移し換え工程を不要ならしめ得る。

又挿入型部及び押圧型部を一体に形成した本例のポンチ
型１０を用いれば、ポンチ型１０をダイス型２０に１回
挿入するだけで、拡口成形工程及び７ランジ成形工程の
双方を一挙に行ない得る。

第８図及び第９図は本発明の第２実施例を示す。

本例のプレス成形型は、ポンチ型５ｏとダイス型６０と
を含む構成である。ポンチ型５ｏは、下部５１ａ及び下
部５１ｂとをボルト５１Ｇで連結したポンチホルダー５
１と、ポンチホルダー５１に装着されスプリング５２ｅ
を内蔵しただアッパーポンチ本体５２と、ポンチホルダ
ー５１とアッパーポンチ本体５２との間に設けられたア
ッパーノックアウトスリーブ５３とを主たる構成要素と
している。ここでアッパーポンチ本体５２は、円垂台状
外周面をもつ先端部５２ａと、円柱状外周面をもつ中央
部５２ｂとを含む。本例の肩部５４は、アッパーノック
アウトスリーブ５３の下面及びパンチホルダー５１の下
面とで構成されている。

ダイス型６０は凹部６１を有する。凹部６１は、ワーク
の外径よりも大きい内径をもっと共にワークの高さより
も浅い。このダイス型６ｏは、スリーブ６６を有するダ
イス型本体６２と、ダイス型本体６２に装着されたロア
ポンチ６３と、ロアポンチ６３の下方にボルト６９によ
って装着されたスペーサ６４と、スペーサ６４の下方に
設けられたスペーサ６５と、ロアポンチ６３の軸方向に
そって上下動可能に設けられた押出しピン６７と、該押
出しピン６７に載置されると共にロアポンチ６３に嵌め
込まれたノックアウトスリーブ６８とを主たる構成要素
としている。上記したダイス型６０は、下ケース７０に
嵌め込まれている。

さて第２実施例のプレス成形型を用いてフランジを形成
するにあたっては、まず、ワーク３００をダイス型６０
の凹部６１に挿入して、前記実施例と同じく、ワーク３
００の先端をダイス型６０の開口面６０ａよりも上方へ
突出させる。

次にポンチ型５０をこれの軸方向に沿って降下させ、こ
れにより挿入肩部として機能する先端部５２ａをワーク
３００内に挿入する。すると、ダイス型６０の開口面６
０ａよりも上方へ突出した部分に、先端部５２ａがあた
るため、該突出した部分は、前記実施例と同様にロート
状に成形されて瓶口する。

次にポンチ型５０をさらに降下させてワーク３０ｏに挿
入すると、押圧型部として機能する肩部５４がロート状
に瓶口したワーク３００の先端を押圧し、これにより、
ワーク３００のロート状に瓶口した部分を、前記実施例
と同様に、ダイス型６０の開口面６０ａと、押圧型部と
して機能する肩部５４とで挟圧する。この挟圧により、
瓶口した部分は、前記実施例と同様にフランジ状に形成
される。

このようにワーク３００にフランジを形成したら、第９
図に示すように、ポンチ型５０を上動させ、その状態で
押出しビン６７を上動させてノックアウトスリーブ６８
を押し上げ、これによりダイス型６０の凹部６１からワ
ーク３００を取り出す。なお下ケース７０の上部は図示
はしないが一部切りかかれているため、この切りかかれ
た部位から、ワーク３００のダイス型６０からの取り外
し、又は、ワーク３００のダイス型６０への挿入を行な
いうる。

上記した第２実施例においても前記した第１実施例の場
合と同じ作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の第１の実施例を示し、第１図
はダイス型を断面にして示すプレス成形型の側面図であ
り、第２図は７ランジを形成する前のワークの斜視図で
あり、第３図は７ランジを形成した状態のワークの斜視
図である。第４図はダイス型に挿入したワークの先端に
挿入型部の先端部を当接させている状態を、一部断面に
して示す側面図であり、第５図は拡口成形工程を一部断
面にして示ず側面図であり、第６図は拡口成形工程を一
部断面にして示す側面図であり、第７図は７ランジ成形
工程を一部断面にして示す側面図である。 第８図及び第９図は本発明の第２の実施例を示し、第８
図はボンデ型を作動させた後のプレス成形型の断面図で
あり、第９図はフランジを形成したワークを取り外した
状態のプレス成形型の断面図である。 第１０図〜第１２図は従来のフランジ成形方法及びプレ
ス成形型を示し、第１０図はダイス型にワークを挿入す
る状態を一部断面にして示す側面図であり、第１１図は
ポンチ型を作動させて拡口成形工程を行なっている状態
を一部断面にして示す側面図であり、第１２図はフラン
ジ成形工程を行なっている状態を一部断面にして示す側
面図である。 図中、１０はポンチ型、１１は先端部、１１ａは円垂台
状外周面、１１ｂはポンチ型の先端、１１Ｃはポンチ型
の他端、１２は中央部、１２ａは円柱状外周面、１３は
肩部、１３ａはっは状の押圧面、２０はダイス型、２１
は凹部、２１ａは内面、２２は保持溝、２０ａは開口面
、２４は隙間、３０はワーク、３０ａはワークの先端、
３０ｂはワークの下部、５０はポンチ型、５１はポンチ
ホルダー、５２はアッパーポンチ本体、５２ａは先端部
、５２ｂは中央部、５４は肩部、６ｏはダイス型、６１
は凹部、６２はダイス型本体をそれぞれ示す。 特許出願人　　　豊田合成株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　藤谷　修 同　　　　　弁理士　丸山明夫 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内径が加工すべき円筒状ワークの外径より大きい
   上端開口のダイス型にワークを挿入し、該ワークの先端
   を該ダイス型の開口面より突出させるワーク挿入工程、 先端外径が該ワークの内径よりも小さく他端外径が該ワ
   ークの該内径よりも大きく該ダイス型の該内径よりも小
   さい円垂台状外周面をもつ挿入型部を、該ワーク内に挿
   入し、該ワークの該ダイス型の該開口面よりも突出した
   部分を、ワーク先端内径が該ダイス型の内径よりも大き
   いロート状に成形する拡口成形工程、 該ロート状に拡口した該ワークの先端を、つば状の押圧
   面をもつ押圧型部で押圧し、該ダイス型の該開口面と該
   押圧型部の該押圧面とで挟圧し、該ワークのロート状に
   拡口した部分をフランジ状に成形するフランジ成形工程
   とを順次実施することを特徴とするフランジ成形方法。
2. （２）挿入型部および押圧型部はポンチ型の一部であり
   、該挿入型部は該ポンチ型の先端部を構成し、該押圧型
   部は該ポンチ型の肩部を構成し、該ポンチ型は、該先端
   部と該肩部との間に、外径が該挿入型部の他端外径とほ
   ぼ同一の円柱状の外周面をもつ中央部をもつ特許請求の
   範囲第１項記載のフランジ成形方法。
3. （３）先端外径が加工すべき円筒状のワークの内径より
   も小さく、他端外径が該ワークの該内径よりも大きい円
   垂台状外周面をもつ先端部と、該先端部の該他端より延
   在する該他端の外径と同一の外径の円柱状外周面をもつ
   中央部と、 該中央部につながり遠心方向に延在するつば状の肩部と
   からなるポンチ型と、 該ワークの外径より大きい内径をもち、該ワークの高さ
   より浅い凹部をもつダイス型とで構成されていることを
   特徴とするプレス成形型。