JPS61245933A - 多段軸の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば自動車用ミッションシャフト等の如き多
段軸を冷間押出しにより製造する方法に。

関する。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）自動車用ミ
ッションシャフト等の多段軸を塑性加工により製造する
ために従来において熱間グロスロールによる方法、又は
比較的小径のブランク材による各段毎の絞り、アップセ
ットによる方法が一般的に行われていた。前者は成形精
度が低く、所定精度を得るために機械加工に依存しなけ
ればならない問題があり、又後者は各段毎に成形工程を
必要とし、工程数が多くなる問題があり。

加えて工程相互間で各段軸部の芯ずれ、軸の曲りが生じ
、成形加工し得る段数にも限界があり、仕上げ成形のた
めに旋盤加工等の機械加工に大きく依存せざるを得ない
不具合があった。

本発明は前記不具合を解消すべく案出されたものであっ
て、本発明の目的とする処は、−回のプレス工程等のワ
ンショット成形で精度に優れる多段軸を製造でき、また
旋盤等の機械加工による後加工を不要ならしめ、低コス
トで材料歩留り良好に多段軸を製造できるようにした方
法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、冷間押出しにより多
段軸（２）を成形するに際し、前記多段軸（２）におけ
る初段の軸部（２ｂ）を、加工発熱が温間押出し領域に
昇温する減面率で冷間押出しするようにしたことを特徴
とする。

（作用） 初段の軸部（２ｂ）の冷間押出し成形時に生ずる加工熱
により温間押出し並みに多段軸（２）を製造でき、多段
軸（２）の精度を向上し、旋盤等の機械加工による後加
工を不要ならしめることができる。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。

第１図は多段軸に成形される未加工素材のブランク材（
１）を示し、ブランク材（１）は円柱状となっている。

第２図はブランク材（１）から本発明に係る方法により
製造された多段軸（２）を示し。

この多段軸（２）は複数段、図示例では三段の軸部。

（２ａ）〜（２ｅ）からなり、一方の軸端の最大径軸部
（２ａ）から他方の軸端の最小径段軸部（２ｅ）へ径が
次第に小さくなるように形成されており、各軸部の間に
段部（２ｆ）〜（２１）が設けられている。この段部（
２ｆ）〜（２ｉ）のうち最大径軸部（２ａ）と初段軸部
（２ｂ）の間の段部（２ｆ）は他の段部（２ｇ）〜（２
１）よりも段差量が大きく且つテーパ状となっている。

上記ブランク材（１）は最大径軸部（２ａ）の径と同じ
径か若しくはこの径よりも小さ目の径に予め設定される
。

第３図は本発明に係る方法を実施するためのプレス式押
出し絞り金型装置を示し、この図は成形加工前、後を合
成した半裁断面図として示され、左半裁図が成形前、右
半裁図が成形後である。この金型装置は四個の絞りダイ
ス（３）、（４）、（５）、（８）とブランク材コンテ
ナ（７）とを有し、各絞りダイス（３）〜（８）は同軸
的に重ね合せられて上下に配置され、最上位の初段絞り
ダイス（３）の上面にコンテナ（７）が同じく同軸的に
配置される。各絞りダイス（３）〜（８）の上下に貫通
する内径孔（３ａ）〜（８ａ）にはランド部（３ｂ）〜
（８ｂ）が環状に設けられ。

内方に突出形成されている。ランド部間の間隔は多段軸
（２）の夫々の段軸部（２ｂ）〜（２ｅ）の軸長さと同
じに設定され、この間隔を実現できるように絞りダイス
（３）〜（６）の上下厚さ寸法が設定されている。初段
絞りダイス（３）にはテーパ状絞り孔（８）が形成され
、この絞り孔（８）の上部が大径孔（３ｃ）となってお
り、絞り孔（８）の下部に連続してランド部（３ｂ）、
内径孔（３ａ）が形成される。コンテナ（７）の内径孔
（７ｂ）の径は上記大径孔（３Ｃ）と同じで、且つこれ
らの孔（３ｃ）　、（７ｂ）の径は多段軸（２）の最大
径軸部（２ａ）と同じになっている。

初段絞りダイス（３）に設けられてテーパ状絞り孔（８
）により初段軸部（２ｂ）が押出し成形され、第３図中
、（８）はプレス手段のラム（１０）に垂下設置された
パンチであり、又、　（１１）は最下位の絞りダイス（
６）に挿入されたノックアウトパンチである。

コンテナ（７）に前記ブランク材（１）を投入セットし
、ラム（ｌＯ）の降下動によりパンチ（θ）からブラン
ク材（１）に圧縮荷重を作用させると、ブラスク材（１
）はコンテナ（７）の内径孔（７ｂ）内面に拘束されつ
つ内部応力が増大し、これが降伏点以上に高まるとテー
パ状絞り孔（８）によって絞り押出されて軸方向に塑性
鍛造され、初段絞りが成されて軸方向へ延び最大径軸部
（２ａ）の下部に初段軸部（２ｂ）が形成される。そし
てこの初段軸部（２ｂ）を押出し成形するに際し、加工
発熱が温間押出し領域に昇温する減面率（εａ）　（加
工度、即ち断面減少率）で押出しを行う、ここに減面率
（εａ）とは、最大径軸部（２ａ）の径をｃｔｔ、初段
軸部（２ｂ）の径をｄ２とした場合、 ブランク材（１）の下端がランド部（３ｂ）を過ぎ初段
軸部（２ｂ）が成形された後、ラム（１０）の更なる降
下動により次位のランド部（４ｂ）によって次段の段軸
部（２Ｃ）の押出し成形が開始され、この成形にはパン
チ（９）による押出荷重の他、初段押出し成形時に発生
した高温の加工熱が参加し、冷間押出法でありながら温
間押出法み並となる。初段軸部（２ｂ）の加工により発
生した加工熱はブランク材（１）の加工硬化による変形
抵抗の増加を相殺するものであり、ブランク材（１）の
材料塑性流を確保でき、低変形抵抗状態下において次段
の絞り押出成形によって段軸部（２Ｃ）が成形加工され
る。

引き続きラム（１０）、パンチ（９）が降下することに
より段軸部（２Ｃ）に続いて段軸部（２ｄ）、（２ｅ）
がランド部（５ｂ）　、　（８ｂ）によって連続して押
出し成形されることとなり、この押出し成形もパンチ（
８）の押出荷重と高温の加工熱とによって行われ、この
加工熱には前段の押出し成形時に生じた熱が加わり、低
変形抵抗と材料流動性は維持されるため、パンチ（８）
の成形荷重は小さく、低荷重で多段軸（２）を成形でき
、パンチ（８）の−回のプレス工程によるワンショット
成形で多段軸（２）を製造できる。

製造された多段軸（２）は絞りダイス（３）〜（６）に
よって所望する軸径となっており、又、各段軸部（２ｂ
）　〜（２ｅ）の軸長さもランド部（ｓｂ）　〜（ｅｂ
）によって所望する長さになっており、加えてランド部
（３ｂ）　〜（６ｂ）は段軸部（２ｂ）〜（２ｅ）の曲
りに対する矯正効果を有するため、絞りダイス（３）〜
（８）が同軸的に配置されていることと併せ段軸部（２
ｂ）〜（２ｅ）の同芯、曲り精度は高精度となっている
。

成形完了後、ノックアウトパンチ（ｌりの上動により多
段軸（２）を払い出す。

第４図は断面減少率εａとブランク材温度との関係線図
、第５図はブランク材温度と変形抵抗の関係線図、第６
図は本発明方法による押出し荷重と従来の冷間押出しに
おける理論荷重との差異を示す。

５５０Ｃ材で径が４ａ腸層のブランク材を用い、初段軸
部（２ｂ）の減面率を５０％として冷間押出しを行うと
、第４図に示すようにブランク材温度は約３００℃にな
り、この状態で更に小径の軸部（２ｃ）　。

（２ｄ）　、　（２ｅ）を押出すと第６図に示すように
通常の成形荷重の約８０％で成形することができた。

第４図に示すように減面率は２０％以上でブランク材（
１）を昇温させることができるが、第５図に示すように
ブランク材（１）温度は温間押出し領域（２００℃〜３
００℃）である２００℃以上好ましくは２４０℃以上で
成形を容易に行え、斯かる温度は減面率を４０％以上と
したときに得られる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明によれば一回のプレ
ス工程等のワンショット成形で精度に優れる多段軸を製
造でき、また旋盤等の機械加工による後加工を不要なら
しめ、低コストで材料歩留り良好に多段軸を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブランク材を示す図、第２図は製造された多段
軸の図、第３図は本発明に係る方法を実施するための装
置の断面図で、成形加工前、後を合成した半裁図、第４
図は断面減少率εａとブランク材温度との関係線図、第
５図はブランク材温度と変形抵抗の関係線図、第６図は
本発明方法による押出し荷重と従来の冷間押出しにおけ
る理論荷重との差異を示す図である。 尚図面中、（１）はブランク材、（２）は多段軸、（２
ａ）は最大径軸部、（２ｂ）は初段軸部、（２ｃ）　〜
（２ｅ）はそれ以降の段軸部である。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容一部間　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　部同　　　弁理士　　　小　
　山　　　　右同　　　弁理士　　　野　　１）　　　
茂’ｈ＞、郵娶！’ｌ廻ρ 手続補正書（自発） 昭和６０年６月１０日 特許庁長官　志賀　学　殿　　　　　　　　透１１、事
件の表示 特願昭６０−８９２６８号 ２、発明の名称 多段軸の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （５３２）　　木田技研Ｔ業株式会社 ４、代理人 東京都港区麻布台２丁目４番５号 〒１０６メソニツク３９森ビル２階 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷間押出しにより多段軸を成形するに際し、前記多段軸
   における初段の軸部を、加工発熱が温間押出し領域に昇
   温する減面率で冷間押出しするようにしたことを特徴と
   する多段軸の製造方法。