JPS63295028A - カップ状物における内周段差部の成形方法 - 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、カップ状物の内周面に段差部を成形する方法
に係り、例えばベアリングケース、モータケースのよう
に側壁部の外周面がしごき加工されて内周面に段差部が
成形される任意なカンプ状製品に利用できるものである
。

〔従来の技術〕

側壁部の外周面がしごき加工されて内周面に段差部が成
形されたカップ状物（第１図（Ｃ）参照）は、従来、第
４図のように製造されていた。

すなわち、第４図（Ａ）のブランク３１をしぼり加工し
て第４図（Ｂ）のように開口端部３２Ａが外側に湾曲し
たワーク３２を作り、次いでこのワーク３２の内径部に
パンチを挿入することにより第４図（Ｃ）のように内周
面に段差部３３’Ａが成形されたワーク３３を作る。こ
れ以後、ワーク３３の側壁部外周面をしごき加工し、さ
らにシミートリミング加工により開口端部を切断除去す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の従来技術によると、段差部３３Ａの成形工程の次
に側壁部外周面のしごき加工を行わなければならず、ま
たシミートリミング加工を行わなければならないため、
作業工程数が多くなり、これに伴い故多くの金型が必要
となるため、製造コストが高くなってしまう。また、ワ
ーク３２をしぼり加工で作る際、段差部３３Ａの成形用
パンチを挿入できるようにするため開口端部３２Ａを外
側に湾曲させなければならないという問題もあった。

本発明の目的は、以上の従来技術における問題点を解決
し、作業工程数の削減、金型個数の減少により製造コス
トの低減を図ることができ、またワ〜りの開口端部を外
側に湾曲させることが不要となるカップ状物の内周段差
部の成形方法を提供するところにある。

［問題点を解決するための手段〕 このため本発明に係る方法は、内周面に内径方向に突出
する断面台形状のしごき加工用凸部を有するダイの内部
に外方へ拡開する段差部成形用段部が外周面に設けられ
たマンドレルを上下動自在に挿通させ、このマンドレル
の頂部に開口端部を下向きにしてカップ状ワークを前記
段部の上部位置まで嵌合上ッ卜し、このカップ状ワーク
およびマンドレルをパンチで押し下げることによりカッ
プ状ワークの側壁部外周面を前記凸部の上面でしごき加
工し、このしごき加工により側壁部の肉を下方へ流動さ
せるとともに、前記凸部の先端を通過した肉を外方へ拡
張させ、この後、下死点に達したパンチを上昇させ、こ
れに伴いマンドレルおよびカップ状ワークも上昇させ、
これにより外方へ拡張した前記向を前記凸部の下面でし
ごき加工し、下向きに流動した肉を前記段差部成形用段
部の下部まで移動させることによりカップ状ワークの内
周面に段差部を成形するようにしたものである。

〔作用〕

以上のように本発明の方法では、カップ状ワ−りのしご
き加工はこのワークを押し下げたときとワークを上昇さ
せたときにそれぞれ行われ、それぞれのしごき加工によ
って下向きに流動した肉がマンドレルの段差部成形用段
部の下部まで達することにより、加工終了後のワークの
内周面には段差部が成形されていることとなる。

また、ワークを押し下げたときのしごき加工によるしご
き率、およびワークを上昇させたときのしごき加工によ
るしごき率は実施可能な範囲内にあり、一方、最終的に
仕上がったワークの側壁部断面積から計算される見掛は
上のしごき率は通常実施不可能な例えば５０％となり、
従って以上のようにワークの上下両移動時にしごき加工
を行うことにより、一般的には考えられない高しごき率
のしごき加工を行うことができるようになる。

〔実施例］ 第１図は本発明の実施例に係るカップ状物の製造工程を
その順番に従って示したブランク等の断面図である。す
なわち、第１図（Ａ）のブランク１を絞り加工して第１
図（Ｂ）のカップ状ワーク２を作り、このカップ状ワー
ク２を第２図で示す金型装置により第３図の通り加工す
ることによって第１図（Ｃ）のカップ状物３が製造され
る。

カップ状ワーク２の側壁部２人は開口端部２Ｃまで閉口
端部２Ｂに対し直角であり、従って開口端部２Ｃは外側
に湾曲せず、開口端部２Ｃの端面２Ｄは閉口端部２Ｂと
平行な平坦面である。

第２図の金型装置はしごき加工用ダイ４の内部にマンド
レル５が上下動自在に挿通されたものであり、ダイ４の
内周面４Ａには内径方向へ突出するしごき加工用凸部６
が環状に形成されている。

この凸部６は内径方向へ断面台形状に突出するものであ
るため、第３図（Ａ）の通り凸部６の上面６Ａはダイ４
内側に向かって下り傾斜しているとともに、凸部６の下
面６Ｂはダイ４内側に向かって上がり傾斜している。第
２図の通りマンドレル５の外周面上部には段差部成形用
段部７が設けられ、この段部７は下側に向かって外方へ
拡開する傾斜面として形成され、段部７によりマンドレ
ル５の上部は小径部５Ａとなっており、この小径部５Ａ
の下部は大径部５Ｂとなっている。マンドレル５におけ
る段部７を設ける高さ位置は、マンドレル５の頂部にカ
ップ状ワーク２を開口端部２ｃを下向きにして嵌合セッ
トしたとき開口端部２ｃが段部７の上部位置まで達する
ものとする。

マンドレル５はばね８で常時上方へ弾発付勢され、かつ
グイセット９に挿通されたガイドロンドｌＯの案内作用
により垂直方向に移動自在である。

マンドレル５の外周にはノンクアウト用筒部材１１が嵌
合され、この筒部材１１の下端にノックアウトビン１２
が連結され、カップ状ワーク２の加工終了後にシリンダ
等でノックアウトビン１２が上昇することにより、筒部
材１１によってカップ状ワーク２のマンドレル５からの
突き出しが行われる。マンドレル５の上方にはプレス機
械のスライド１３にパンチ保持部材１４を介して取り付
けられたパンチ１５が配置され、スライド１３によりパ
ンチ１５は上下動する。

以上において、第３図（Ａ）に示す通りマンドレル５の
小径部５Ａの外径はＤＩ、大径部５Ｂの外径はＤ２であ
る。またグイ４の前記凸部６の内径はり、である。グイ
４の内周面４Ａの内径は凸部６の上下で異なり、凸部６
の上側ではＤ４、下側ではＤうである。カップ状ワーク
の側壁部２Ａの厚さは１．であり、内径がり、となって
いる。

グイ内周面４八側からの凸部６の高さは１．−マンドレ
ル５の大径部５Ｂと凸部６との間の隙間はり、である。

次に作用について述べる。

第２図の通りカップ状ワーク２を開口端部２Ｃを下向き
にしてマンドレル５の頂部に嵌合セットする。このセン
トが行われたとき、前述の通り開口端部２Ｃはマンドレ
ル５の段部７の上部位置にある。

パンチ１５を下降させるとカップ状ワーク２およびマン
ドレル５はパンチ１５により前記ばね８に抗して押し下
げられ、第３図（Ａ）の状態を経た後、第３図（Ｂ）の
ように力ンブ状ワーク２の側壁部２Ａの外周面は凸部６
の上面６Ａによりしごき加工され、しごかれた部分１６
の肉は段部７と凸部６との間の部分１７に流動し、カッ
プ状ワーク２およびマンドレル５が引き続き押し下げら
れることにより、側壁部２Ａのしごかれた肉は下方へ流
動して段部７の面に沿って移動する。　゛パンチ１５に
よるカップ状ワーク２およびマンドレル５の押し下げが
さらに進むと、第３図（Ｃ）の通り側壁部２Ａのしごか
れた肉は凸部６の先端のストレートランド部６Ｃを通過
した後、しごき反力に基づく肉自体の膨張性および段部
７の傾斜案内作用により外方へ拡張することになり、換
言すると肉は外方へ逃げることになり、肉は凸部６より
も下側のグイ内周面に接する。この状態は第３図（Ｄ）
の通りパンチ１５が下死点に達するまで継続され、凸部
６よりも下側のグイ内周面に接する肉の量が次第に多く
なる。

下死点に達したパンチ１５を上昇させると、カップ状ワ
ーク２およびマンドレル５も前記ばや８の弾発力で上昇
することになり、この上昇時、第３図（Ｄ）で示す外方
へ拡張した部分１８の肉は凸部６の下面６Ｂによりしご
かれる。しごかれた肉は二点鎖線１９の通り下方へ流動
して段部７の下部まで達し、段部７を覆うようになる。

カップ状ワークおよびマンドレル５が最上位置に達した
後、前記ノックアウトピン１２、筒部材１１によるマン
ドレル５からのカップ状ワーク２の突き出しが行われ、
これにより第１図（Ｃ）で示すカップ状物３が得られ、
このカップ状物３の内周面には段部７による段差部３Ｂ
が成形されているとともに、側壁部３Ａはしごき加工に
より所定寸法に仕上げられている。

゛以上のように本実施例ではカップ状ワーク２の押し下
げ時と上昇時の両方においてしごき加工が行われ、これ
らのしごき加工によって下方へ流動した肉が段部７の下
部まで達することにより段差部３Ｂが成形されることと
なる。

また以上のように本実施例の方法によれば、側壁部３Ａ
のしごき加工と段差部３Ｂの成形ＩＪＩＩ工とを同一工
程内で実施できるようになり、従って作業工程は削減さ
れ、これに伴い金型個数も減らすことができる。

次に以上の加工時におけるしごき率（断面積の減少率）
について実験時の具体的数値に基づき説明する。

実験時にはＤ＋　　＝５４．６ｍｍ、　Ｄｚ　−５６，
２６ｍｍ、　Ｄｚ　　＝５９．０ｍｍ、、Ｄ　４＝６０
．１ｍｍ、Ｄｓ　＝６０．３＋ｎａ＋であり、ｔｌ＝２
．７５印、ｔ、＝０．５５陶、もｓ　＝１．３７聞であ
った。

カップ状ワーク２の押し下げ時において、側壁部２Ａが
凸部６の上面６Ａでしごき加工されたとき第３図（Ｃ）
のＡ−へ断面におけるしごき率は前記数値から２０．８
％となる。カップ状ワーク２が引き続き押し下げられる
ことにより、凸部６の先端のストレートランド部６Ｃを
通過した肉は下方に流動するに従い傾斜面である段部７
に沿って移動するため、段部７によるしごき加工を受け
たと同じ作用を受ける。これによるしごき率を計算して
みると、凸部６の上面６Ａによるしごき加工を受ける前
（八“−Ａ′断面）を基準にした場合には、第３図（Ｄ
）のＢ−Ｂ断面におけるしごき率は２５．４％であり、
また凸部６の上面６Ａによるしごき加工を受けた後（前
記Ａ−Ａ断面）を基準にした場合には、Ｂ−Ｂ断面にお
けるしごき率は６％になる。カップ状素材２の上昇時に
おいて、前記部分１日の肉が凸部６の下面６Ｂでしごき
加工されたとき、Ｃ−Ｃ断面におけるしごき率は３３％
になる。

以上のそれぞれのしごき率は、カップ状ワーク２の材料
が鋼である場合にしごき加工を実施できる範囲内にある
。

一方、最終的に仕上げられた前記カップ状物３の段差部
３Ｂの下部における断面積の減少割合をも、とｔ、から
計算に求め、これにより見掛は上のしごき率を調べてみ
ると、このしごき率は５０％となる。このようなしごき
加工は通常実施不可能なものである。本発明の実施例に
係る方法においては前述の通りカップ状ワーク２の押し
下げ時と上昇時の両方においてしごき加工を行うため、
このように見掛は上高しごき率となったしごき加工を行
うことができるようになる。

本発明に係る方法はカップ状ワークの側壁部をしごき加
工して内周面に段差部を成形するというカップ状物の形
状に関するものであるため、この方法は任意なカップ状
製品に適用できるものである。また力ンプ状ワークの素
材は鋼に限らず、例えば銅、アルミニウム、合金であっ
てもよい。

また前記実施例ではカップ状ワークおよびマンドレルの
上昇をばねの弾発付勢力によって行っていたが、例えば
シリンダの押し上げ力により上昇させるようにし、上昇
時のしごき加工を確実に実施できるようにしてもよい。

またマンドレルの外周面に設けられる段差部成形用段部
の下部を段差部成形のだ吟に必要な長さの大径部とする
限り、それより下部のマンドレル形状は任意であり、本
実施例のように段部から同一径がマンドレル下端部まで
連続するものである必要はない。

〔発明の効果］ 本発明によれば、従来技術よりも作業工程数および金型
個数を減らすことができ、従って製造コストの低域化を
達成でき、またカップ状ワークを開口端部を外側に湾曲
させて製造する必要がなくなるため、力ンプ状ワークの
製造自在も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例に係るカップ状
物の製造工程をその順番に従って示すブランク等の断面
図、第２図はカップ状ワークのしごき加工および段差部
成形加工を行うために使用する金型装置の断面図、第３
図（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）、（Ｄ）は第２図の金型装置による加工状態の要
部をその加工順序に従って示した拡大断面図、第４図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来方法に係るカップ状物の製
造工程を示すブランク等の断面図である。 ■・・・ブランク、２・・・カップ状ワーク、２Ａ、３
Ａ・・・側壁部、２Ｃ・・・開口端部、３・・・カップ
状物、３Ｂ・・・段差部、４・・・グイ、５・・・マン
ドレル、６・・・凸部、６Ａ・・・上面、６Ｂ・・・下
面、７・・・段部、１５・・・パンチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面に内径方向に突出する断面台形状のしごき
   加工用凸部を有するダイの内部に外方へ拡開する段差部
   成形用段部が外周面に設けられたマンドレルを上下動自
   在に挿通させ、このマンドレルの頂部にカップ状ワーク
   を開口端部を下向きにして前記段部の上部位置まで嵌合
   し、このカップ状ワークおよびマンドレルをパンチによ
   り押し下げてカップ状ワークの側壁部外周面を前記凸部
   の上面でしごき加工し、このしごき加工により前記側壁
   部の肉を下向きに流動させるとともに、前記凸部の先端
   を通過した肉を外方へ拡張させ、次いで前記マンドレル
   およびカップ状ワークを上昇させることにより外方へ拡
   張した前記肉を前記凸部の下面でしごき加工し、下向き
   に流動した肉を前記段差部成形用段部の下部まで移動さ
   せることによりカップ状ワークの内周面に段差部を成形
   することを特徴とするカップ状物における内周段差部の
   成形方法。