KR102017968B1 - 치형 부품의 제조 방법 및 치형 부품 - Google Patents

Abstract

치형 부품의 제조 방법은, 피가공재를 드로잉 성형함으로써, 저면부 및 측면부를 갖는 원통 용기를 얻는 드로잉 공정과; 상기 원통 용기의 상기 측면부 중, 치선부가 형성되는 특정 부위를 직경 축소함으로써, 상기 저면부와 상기 측면부와의 사이의 코너부의 외측 형상이 하기 조건식 (1)을 만족시키도록 상기 코너부를 두껍게 하는 직경 축소 공정과; 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 치선부를 형성함으로써, 상기 저면부, 상기 측면부 및 상기 치선부를 갖는 치형 부품을 얻는 치형 성형 공정; 을 갖는다.
(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

Description

치형 부품의 제조 방법 및 치형 부품 {METHOD FOR MANUFACTURING TOOTH-SHAPED COMPONENT, AND TOOTH-SHAPED COMPONENT}

본 발명은, 치형 부품의 제조 방법 및 치형 부품에 관한 것이다.

본원은, 2015년 1월 21일에 일본에 출원된, 일본 특허 출원 제2015-9637호, 일본 특허 출원 제2015-9710호, 일본 특허 출원 제2015-9711호 및 일본 특허 출원 제2015-9719호와, 2015년 11월 18일에 일본에 출원된, 일본 특허 출원 제2015-226009호 및 일본 특허 출원 제2015-225947호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그것들의 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 프레스 성형에 의해 금속제의 치형 부품을 제조하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어 하기 특허문헌 1에는, 차량용 자동 변속 장치의 구성 부품인 드라이브 플레이트 및 링 기어를 하나의 치형 부품으로서 일체적으로 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그 방법은, 판금 소재(피가공재)를 드로잉 성형함으로써, 바닥이 있는 원통 용기를 얻는 공정과, 그 원통 용기의 측벽부의 내주면을 구속한 상태에서, 단압 성형에 의해 측벽부를 두껍게 하면서, 측벽부에 치형을 형성하는 공정을 갖는다.

도 1d에 도시한 바와 같이, 치형 부품(11)은, 저면부(11a)와, 이 저면부(11a)의 외측 에지부로부터 기립하는 측벽부(11b)를 구비한다. 종래의 치형 부품의 제조 방법에서는, 저면부(11a)의 상면과 측벽부(11b)의 내주면과의 사이의 경계에, 측벽부(11b)의 내주면의 일부가 저면부(11a)의 상면에 겹침으로써 형성되는 흠집(11e)(이하, 겹침 흠집이라고 칭함)이 발생하는 경우가 있다.

이하에, 겹침 흠집(11e)의 발생 메커니즘을 설명한다. 또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 치형 부품(11)의 제조 과정에서 얻어지는 원통 용기에도 동일한 부호(11)를 사용한다. 도 1a에 도시한 바와 같이, 피가공재를 드로잉 성형함으로써 얻어진 원통 용기(11)를 다이(14) 상에 놓고, 구속 펀치(12)의 평면부(12a)와 다이(14)의 평면부(14a)로 원통 용기(11)의 저면부(11a)를 구속한다. 이 상태에서, 단압 펀치(13)의 평면부(13a)로 원통 용기(11)의 개구단부(11d)를 밀어 넣음으로써, 치형의 성형을 행한다. 도 1a에 도시한 바와 같이, 단압 성형 전에 있어서 원통 용기(11)의 코너부(11c)의 판 두께는, 저면부(11a) 및 측벽부(11b)의 판 두께보다 얇다. 도 1b에 도시한 바와 같이, 단압 성형이 개시되는, 즉 단압 펀치(13)의 하강 동작이 개시되면, 측벽부(11b)가 하방으로 눌려 찌부러짐으로써, 측벽부(11b)가 두꺼워진다. 그 때문에, 단압 성형의 과정에서, 코너부(11c)에 있어서 도면 중의 화살표 방향으로 재료 흐름이 발생하고, 그 결과, 코너부(11c)의 내면측과 구속 펀치(12)의 어깨 R부(12b)와의 사이에 간극(15)이 발생한다. 그 후, 단압 펀치(13)로 원통 용기(11)의 개구단부(11d)를 더 밀어 넣으면, 도 1c에 도시한 바와 같이, 측벽부(11b)의 내주면의 일부가 부풀어 올라 간극(15)에 유입된다. 그 결과, 도 1d에 도시한 바와 같이, 단압 성형 종료 후에, 측벽부(11b)의 내주면의 일부가 저면부(11a)의 상면에 겹침으로써, 저면부(11a)의 상면과 측벽부(11b)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집(11e)이 형성된다.

일본 특허 제2885266호 공보

최근에는, 자동 변속 장치용 치형 부품과 같이 높은 치수 정밀도 및 강도가 요구되는 기계 부품의 제조 방법으로서, 냉간 단조가 주목받고 있다. 냉간 단조는, 열간 단조와 비교하여, 고정밀도 및 고강도의 기계 부품을 얻을 수 있고, 또한 제조 비용이 낮으면서 또한 수율이 높은 등의 이점을 갖는다.

그러나, 상기와 같은 치형 부품의 제조 과정에서 발생하는 겹침 흠집은, 수율 저하의 원인이 되므로, 냉간 단조를 채용함으로써 원래 얻어지는 고수율이라는 이점을 충분히 얻을 수 없다.

그 때문에, 높은 치수 정밀도 및 강도가 요구되는 치형 부품(즉, 높은 품질이 요구되는 치형 부품)의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용한 경우에도, 제조 과정에서 겹침 흠집이 발생하는 것을 억제함으로써 치형 부품의 수율을 향상시키는 것이 가능한 기술이 요구되고 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 치형 부품의 수율을 향상시키는 것이 가능한 치형 부품의 제조 방법 및 고품질의 치형 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 채용한다.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법은, 피가공재를 드로잉 성형함으로써, 저면부 및 측면부를 갖는 원통 용기를 얻는 드로잉 공정과; 상기 원통 용기의 상기 측면부 중, 치선부가 형성되는 특정 부위를 직경 축소함으로써, 상기 저면부와 상기 측면부와의 사이의 코너부를 두껍게 하는 직경 축소 공정과; 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 치선부를 형성함으로써, 상기 저면부, 상기 측면부 및 상기 치선부를 갖는 치형 부품을 얻는 치형 성형 공정; 을 갖는다. 상기 직경 축소 공정에서는, 상기 원통 용기의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 상기 원통 용기를 본 경우에, 상기 원통 용기의 상기 저면부에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의하고, 상기 직선(L1)이 상기 원통 용기의 상기 저면부로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 상기 직선(L2)이 상기 원통 용기의 상기 측면부로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의하고, 또한 상기 직선(L1) 상의 상기 교점(P0)과 상기 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 상기 직선(L2) 상의 상기 교점(P0)과 상기 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의했을 때, 상기 원통 용기의 상기 코너부의 외측의 형상이, 상기 원통 용기의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 표현되는 하기 조건식 (1)을 만족시키도록 상기 코너부를 두껍게 한다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

(2) 상기 (1)에 기재된 치형 부품의 제조 방법이, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖고 있어도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 치형 성형 공정이, 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과; 상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 특정 부위에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정; 을 갖고 있어도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 피가공재가, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이어도 된다.

(5) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 피가공재가, 원 형상의 평판, 또는 다각 형상이 평판이어도 된다.

(6) 상기 (1)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 피가공재가, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이며; 상기 드로잉 공정에서는, 상기 원통 용기의 상기 측면부에, 상기 산부 및 상기 골부가 포함되도록, 상기 피가공재를 드로잉 성형하고; 상기 직경 축소 공정에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부를 상기 특정 부위로서 직경 축소해도 된다.

(7) 상기 (6)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 드로잉 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 다이를 사용하고; 상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부와 펀치 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되는 펀치 측면부를 갖고, 상기 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 다이 평면부와, 상기 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 피가공재의 상기 산부가 상기 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 피가공재를 상기 다이 상에 놓고; 그 후, 상기 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻어도 된다.

(8) 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 직경 축소 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고; 상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부와 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 상기 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 신장되면서, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부와 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고; 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부를 상기 특정 부위로서 직경 축소해도 된다.

(9) 상기 (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주에 배치되는 외측 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고; 상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부와 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부와 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고; 상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 치선부를 형성해도 된다.

(10) 상기 (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 치형 성형 공정이, 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과; 상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 산부에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정; 을 갖고 있어도 된다.

(11) 상기 (10)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 거친 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 거친 치형을 형성해도 된다.

(12) 상기 (11)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 완성 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 완성 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 산부에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 완성 치형을 형성해도 된다.

(13) 상기 (1)에 기재된 치형 부품의 제조 방법이, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖고; 상기 피가공재가, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이며; 상기 드로잉 공정에서는, 상기 원통 용기의 상기 측면부에, 상기 산부 및 상기 골부가 포함되도록, 상기 피가공재를 드로잉 성형하고; 상기 직경 확장 공정에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부가 변형된 돌기부를 상기 특정 부위로서 직경 확장하고; 상기 직경 축소 공정에서는, 상기 직경 확장 공정에서 직경 확장된 상기 원통 용기의 상기 돌기부를 직경 축소해도 된다.

(14) 상기 (13)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 직경 확장 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 제1 펀치와, 제1 다이를 사용한 제1 스텝과, 중심축이 동축 상에 배치된, 제2 펀치와, 제2 다이를 사용한 제2 스텝을 갖고; 상기 제1 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 펀치 평면부와, 상기 제1 펀치 평면부 및 제1 펀치 제1 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 제1 펀치 경사부와, 상기 제1 펀치 경사부 및 제1 펀치 제2 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 펀치 측면부를 갖고, 상기 제1 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제1 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 다이 평면부와, 상기 제1 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 다이 측면부를 갖고, 상기 제1 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고, 또한 상기 제1 다이 측면부는, 상기 제1 펀치 측면부로부터 직경 방향으로 상기 피가공재의 판 두께 분을 오프셋한 형태로 배치되고; 상기 제2 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 펀치 평면부와, 상기 제2 펀치 평면부 및 제2 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 펀치 측면부를 갖고, 상기 제2 펀치 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제2 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 다이 평면부와, 상기 제2 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 다이 측면부를 갖고, 상기 제2 다이 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제1 스텝에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어지는 상기 원통 용기의 상기 산부가 변형된 상기 돌기부가 상기 제1 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제1 다이 상에 놓고; 그 후, 상기 제1 펀치를 상기 제1 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 돌기부를 직경 확장하고; 상기 제2 스텝에서는, 직경 확장된 상기 돌기부가 상기 제2 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제2 다이 상에 놓고; 그 후, 상기 제2 펀치를 상기 제2 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻어도 된다.

(15) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 직경 축소 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고; 상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부 및 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 상기 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고; 상기 직경 확장 공정에 의해 직경 확장된 상기 돌기부를 갖는 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 돌기부를 직경 축소해도 된다.

(16) 상기 (13) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주에 배치되는 외측 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고; 상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부 및 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 돌기부가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고; 상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 치선부를 형성해도 된다.

(17) 상기 (13) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 치형 성형 공정이, 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과; 상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 돌기부에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정; 을 갖고 있어도 된다.

(18) 상기 (17)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 거친 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 돌기부가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 거친 치형을 형성해도 된다.

(19) 상기 (18)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 완성 치형 성형 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 완성 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 완성 치형을 형성해도 된다.

(20) 상기 (1)에 기재된 치형 부품의 제조 방법이, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖고; 상기 드로잉 공정에서는, 원 형상의 평판인 상기 피가공재를 드로잉 성형함으로써, 상기 원통 용기를 얻어도 된다.

(21) 상기 (20)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 직경 확장 공정에서, 중심축이 동축 상에 배치된 제1 펀치와 제1 다이를 사용한 제1 스텝과, 중심축이 동축 상에 배치된 제2 펀치와 제2 다이를 사용한 제2 스텝을 갖고; 상기 제1 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 펀치 평면부와, 상기 제1 펀치 평면부 및 제1 펀치 제1 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 제1 펀치 경사부와, 상기 제1 펀치 경사부와 제1 펀치 제2 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 펀치 측면부를 갖고, 상기 제1 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제1 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 다이 제1 측면부와, 상기 제1 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 다이 평면부와, 상기 제1 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 제1 다이 제2 측면부는, 상기 제1 펀치 측면부로부터 직경 방향으로 상기 피가공재의 판 두께 분을 오프셋한 산근 및 골근을 갖고; 상기 제2 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 펀치 평면부와, 상기 제2 펀치 평면부 및 제2 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 펀치 측면부를 갖고, 상기 제2 펀치 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제2 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 다이 제1 측면부와, 상기 제2 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 다이 평면부와, 상기 제2 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 제2 다이 제2 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 다이 제2 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고; 상기 제1 스텝에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어지는 상기 원통 용기를 상기 제1 다이 상에 놓고; 그 후, 상기 제1 펀치를 상기 제1 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 제1 펀치의 산근에 의해 상기 측면부에 포함되는 상기 특정 부위를 직경 확장하고; 상기 제2 스텝에서는, 직경 확장된 상기 특정 부위가 상기 제2 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제2 다이 평면부 상에 놓고; 그 후, 상기 제2 펀치를 상기 제2 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻어도 된다.

(22) 상기 (20) 또는 (21)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 직경 축소 공정에서, 펀치와, 상기 펀치와 중심축이 동축 상에 배치되는 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 다이를 사용하고; 상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부 및 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축을 따라 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되고, 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 연신되고, 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되고, 내측 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고; 상기 직경 확장 공정에 의해 직경 확장된 상기 특정 부위를 갖는 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 특정 부위를 직경 축소해도 된다.

(23) 상기 (20) 내지 (22) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 치형 성형 공정에서, 서로 중심축이 동축 상에 배치되는 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 외측 펀치와, 상기 내측 펀치에 대향 배치되는 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 다이를 사용하고; 상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부와 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이의 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 외측 펀치 평면부는, 서로 이웃하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고; 상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 특정 부위가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고; 상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 치선부를 형성해도 된다.

(24) 상기 (20) 내지 (22) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 치형 성형 공정이, 상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과; 상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 특정 부위에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정; 을 갖고 있어도 된다.

(25) 상기 (24)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 거친 치형 성형 공정에서, 서로 중심축이 동축 상에 배치되는 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치에 대향 배치되는 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고; 상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이의 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부는, 서로 이웃하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고; 상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 특정 부위가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고; 그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 거친 치형을 형성해도 된다.

(26) 상기 (25)에 기재된 치형 부품의 제조 방법에서는, 상기 완성 치형 성형 공정에서, 서로 중심축이 동축 상에 배치되는 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치에 대향 배치되는 완성 치형 성형 녹아웃과, 상기 완성 치형 성형 녹아웃의 외주를 따라서 배치되는 완성 치형 성형 다이를 사용하고; 상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 제2 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고; 상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 제2 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부는, 서로 인접하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고; 상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 완성 치형을 형성해도 된다.

(27) 상기 (20) 내지 (26) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 제조 방법이, 상기 치형 성형 공정 후에, 상기 치형 부품의 단부를 절삭해서 평탄하게 하는 공정을 또한 갖고 있어도 된다.

(28) 본 발명의 일 형태에 관한 치형 부품은, 상기 (1) 내지 (27) 중 어느 하나에 기재된 치형 부품의 성형 방법에 의해 제조된 치형 부품이다.

(29) 본 발명의 다른 형태에 관한 치형 부품은, 저면부와; 상기 저면부에 대하여 직립하는 측면부와; 상기 측면부에 형성된 치선부; 를 구비하고, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm이다.

본 발명의 상기 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 치형 부품의 제조 과정에서 겹침 흠집이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 치형 부품의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 제조 방법에 의해, 겹침 흠집이 없는 고품질의 치형 부품을 얻을 수 있다. 또한, 치형 부품의 제조 방법에 냉간 단조를 적용하면, 겹침 흠집이 없을 뿐만 아니라, 빼기 구배가 없고, 또한 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는, 보다 고품질의 치형 부품을 얻을 수 있다.

도 1a는 종래의 치형 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며, 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1b는 종래의 치형 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며, 성형 도중의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1c는 종래의 치형 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며, 성형 도중의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1d는 종래의 치형 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며, 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 2a는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품의 평면도이다.
도 2b는 도 2a에 나타내는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 도면이며, 도 4의 Y시 평면도이다.
도 6a는 드로잉 공정에 의해 성형되는 물결 형상 원통 용기의 평면도이다.
도 6b는 드로잉 공정에 의해 성형되는 물결 형상 원통 용기의 사시도이다.
도 7은 드로잉 공정의 피가공재인 금속판을 도시하는 평면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9a는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 10은 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 12의 D-D 단면도이다.
도 11은 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 10의 A-A 단면 평면도이다.
도 12는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 10의 B시 평면도이다.
도 13은 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 10의 E시 저면도이다.
도 14는 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 15는 치형 성형 공정에 의해 성형되는 치형 부품을 도시하는 사시도이다.
도 16a는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 성형되는 치형 부품의 평면도이다.
도 16b는 도 16a에 도시하는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 17은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 18은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 19는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 도면이며, 도 18의 Y시 평면도이다.
도 20a는 드로잉 공정에 의해 성형되는 물결 형상 원통 용기의 평면도이다.
도 20b는 드로잉 공정에 의해 성형되는 물결 형상 원통 용기의 사시도이다.
도 21은 드로잉 공정의 피가공재인 금속판을 도시하는 평면도이다.
도 22는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 23a는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 23b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 24는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 26의 D-D 단면도이다.
도 25는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 24의 A-A 단면 평면도이다.
도 26은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 24의 B시 평면도이다.
도 27은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 24의 E시 저면도이다.
도 28은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 29는 거친 치형 성형 공정에 의해 성형되는 거친 치형 부품을 도시하는 사시도이다.
도 30은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 32의 D-D 단면도이다.
도 31은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 30의 A-A 단면 평면도이다.
도 32는 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 30의 B시 평면도이다.
도 33은 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 34는 완성 치형 성형 공정에 의해 성형되는 치형 부품을 도시하는 사시도이다.
도 35a는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 성형되는 치형 부품의 평면도이다.
도 35b는 도 35a에 도시하는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 36은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 37은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 38은 드로잉 공정의 피가공재인 금속판을 도시하는 평면도이다.
도 39는 드로잉 공정에 의해 성형되는 원통 용기를 도시하는 사시도이다.
도 40은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 41의 A-A 단면도이다.
도 41은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 40의 Y시 평면도이다.
도 42는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 43a는 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해 성형되는 제1 직경 확장 원통 용기의 평면도이다.
도 43b는 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해 성형되는 제1 직경 확장 원통 용기의 사시도이다.
도 44는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 45의 A-A 단면도이다.
도 45는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 44의 Y시 평면도이다.
도 46은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 47은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 48a는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 48b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 49는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 51의 D-D 단면도이다.
도 50은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 49의 A-A 단면 평면도이다.
도 51은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 49의 B시 평면도이다.
도 52는 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 49의 E시 저면도이다.
도 53은 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 54는 치형 성형 공정에 의해 성형되는 치형 부품을 도시하는 사시도이다.
도 55a는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 성형되는 치형 부품의 평면도이다.
도 55b는 도 55a에 도시하는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 56은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 57은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 58은 드로잉 공정의 피가공재인 금속판을 도시하는 평면도이다.
도 59는 드로잉 공정에 의해 성형되는 원통 용기를 도시하는 사시도이다.
도 60은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 61의 A-A 단면도이다.
도 61은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 60의 Y시 평면도이다.
도 62는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 63a는 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해 성형되는 제1 직경 확장 원통 용기의 평면도이다.
도 63b는 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해 성형되는 제1 직경 확장 원통 용기의 사시도이다.
도 64는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 65의 A-A 단면도이다.
도 65는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 64의 Y시 평면도이다.
도 66은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 67은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 68a는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 68b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 69는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 71의 D-D 단면도이다.
도 70은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 69의 A-A 단면 평면도이다.
도 71은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 69의 B시 평면도이다.
도 72는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 69의 E시 저면도이다.
도 73은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 74는 거친 치형 성형 공정에 의해 성형되는 거친 치형 성형품을 도시하는 사시도이다.
도 75는 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 77의 D-D 단면도이다.
도 76은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 75의 A-A 단면 평면도이다.
도 77은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 75의 B시 평면도이다.
도 78은 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정의 성형 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 79는 완성 치형 성형 공정에 의해 성형되는 치형 부품을 도시하는 사시도이다.
도 80a는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 성형되는 치형 부품의 평면도이다.
도 80b는 도 80a에 도시하는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 81은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 82는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 83은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 84의 A-A 단면도이다.
도 84는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 83의 Y시 평면도이다.
도 85는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 86a는 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 제1 직경 확장 원통 용기의 평면도이다.
도 86b는 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 제1 직경 확장 원통 용기의 사시도이다.
도 87은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 88의 A-A 단면도이다.
도 88은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 87의 Y시 평면도이다.
도 89는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 90은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 91a는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 91b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 92는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 94의 D-D 단면도이다.
도 93은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 92의 A-A 단면 평면도이다.
도 94는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 92의 B시 평면도이다.
도 95는 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 92의 E시 저면도이다.
도 96은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 외측 펀치의 사시도이다.
도 97은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 98은 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 치형 성형 공정 후의 치형 부품의 사시도이다.
도 99a는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 성형되는 치형 부품의 평면도이다.
도 99b는 도 99a에 도시하는 치형 부품의 A-A 단면도이다.
도 100은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 101은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 드로잉 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 102는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 103의 A-A 단면도이다.
도 103은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 전의 상태를 도시하는 도 102의 Y시 평면도이다.
도 104는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 105a는 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 제1 직경 확장 원통 용기의 평면도이다.
도 105b는 직경 확장 공정의 제1 스텝 후의 제1 직경 확장 원통 용기의 사시도이다.
도 106은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 107의 A-A 단면도이다.
도 107은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 106의 Y시 평면도이다.
도 108은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 확장 공정의 제2 스텝 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 109는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 110a는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 직경 축소 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 110b는 직경 축소 공정에 의해 얻어진 직경 축소 원통 용기의 코너부의 외측 형상에 관한 설명도이다.
도 111은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 113의 D-D 단면도이다.
도 112는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 성형 방법에서의 거친 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 111의 A-A 단면 평면도이다.
도 113은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 111의 B시 평면도이다.
도 114는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 111의 E시 저면도이다.
도 115는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 외측 펀치의 사시도이다.
도 116은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 117은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 거친 치형 성형 공정 후의 성형품의 사시도이다.
도 118은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 120의 D-D 단면도이다.
도 119는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 118의 A-A 단면 평면도이다.
도 120은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정 전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 118의 E시 평면도이다.
도 121은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 외측 펀치의 사시도이다.
도 122는 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정 후의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 123은 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서의 완성 치형 성형 공정 후의 치형 부품의 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명한다.

[제1 실시 형태]

먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 2a는, 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(21)의 평면도이다. 도 2b는, 도 2a에 도시하는 치형 부품(21)의 A-A 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(21)은, 재축(도 2b에 도시하는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(21)은, 저면부(21c)와, 저면부(21c)의 외측 에지부로부터 상승되는 측면부(21d)를 갖는다. 저면부(21c)와 측면부(21d)에 의해 형성되는 코너부의 외측의 각도는, 대략 직각이다. 측면부(21d)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 치선부(21a) 및 치저부(21b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(21a) 및 치저부(21b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(21a) 및 치저부(21b)의 개수(즉, 치형 부품(21)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(21a)는, 치저부(21b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(21a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(21a)의 내주면 및 치저부(21b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(21b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(21a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(21a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(21b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 2a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향에 있어서 서로 인접하는 치선부(21a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(21)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다.

상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(21)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(21)을 얻을 수 있다. 이러한 치형 부품(21)을 제조하기 위해서, 제1 실시 형태에 관한 치형 부품의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 3은, 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타내고, 도 4 및 도 5는, 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(32)와, 녹아웃(33)과, 다이(34)를 구비한다. 녹아웃(33) 및 다이(34)는, 펀치(32)에 대향 배치되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 피가공재(31)는, 재축(피가공재(31)의 중심축)을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 골부(31a) 및 산부(31b)를 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)이며, 산부(31b)는, 골부(31a)로부터 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 또한, 피가공재(31)는, 산부(31b)와 골부(31a)를 연결하는 경사부(31c)도 갖는다.

골부(31a)가, 치저부(21b)에 대응하는 부위가 된다. 산부(31b) 및 골부(31a)의 수는 치형 부품(21)의 잇수에 일치함과 함께, 산부(31b), 경사부(31c) 및 골부(31a)가 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성되어 있다.

피가공재의 외경이 동일한 원판 형상의 경우, 치형 성형 공정에서 치형을 성형할 때, 치형의 치저부에서 피가공재의 재료가 남아, 조기에 금형으로 형성되는 공간 내에 충만되기 때문에, 성형 하중이 과대해진다. 그것을 경감하기 위해서, 치저부(21b)에 대응하는 부위를 골부(31a)로 하고 있다. 산부(31b)에 대한 골부(31a)의 깊이(d)(재축을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산부(31b)의 외주연과 골부(31a)의 외주연과의 사이의 길이)는, 도 2a에 나타내는 치형 부품(21)의 치선부(21a)의 외측 반경(Ra)에서 치저부(21b)의 내측 반경(Rb)을 뺀 길이 Δr(=Ra-Rb) 정도로 하면 된다. 또한, 골부(31a)의 영역 각(θ1)은, 하나의 이의 영역 각(도 2a에 나타내는 θg)의 1/3 정도로 하면 된다. 또한, 경사부(31c)의 영역 각(θ2)은, 하나의 이의 영역 각(도 2a에 나타내는 θg)의 1/6 정도로 하면 된다.

펀치(32)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(32a)와, 평면부(32a)의 외주연에 설치되는 곡면부(32b)와, 평면부(32a) 및 곡면부(32b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 3의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(32c)를 갖는다. 측면부(32c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(32d) 및 골근(32e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(32d) 및 골근(32e)의 수는 치형 부품(21)의 잇수와 일치한다. 산근(32d)의 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(32d)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은, 치선부(21a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하가 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 펀치(32)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(33)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(33)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(34)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(34a)와, 제1 측면부(34a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(34b)와, 평면부(34b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(34c)와, 제2 측면부(34c) 및 곡면부(34d)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(34e)를 갖는다. 제2 측면부(34c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(34f) 및 골근(34g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(34f) 및 골근(34g)의 수는 치형의 잇수와 일치한다. 제2 측면부(34c)는, 펀치(32)의 측면부(32c)로부터 직경 방향으로 피가공재(31)의 대략 판 두께 분만큼 오프셋한 형태로 배치된다. 다이(34)는, 고정식이다.

펀치(32)와 다이(34)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 펀치(32)의 산근(32d)이 다이(34)의 골근(34g)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 펀치(32)의 골근(32e)이 다이(34)의 산근(34f)에 대향하도록 배치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 피가공재(31)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(31)를 다이(34)의 평면부(34e)에 둔다. 이때, 피가공재(31)의 산부(31b)가 다이(34)의 골근(34g)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 피가공재(31)의 단부(31d)가 다이(34)의 곡면부(34d)를 통과할 때까지 펀치(32)를 하방으로 이동시켜 드로잉 성형을 행함과 함께, 다이(34)의 평면부(34b)가 피가공재(31)의 저면부와 접촉할 때까지 펀치(32)를 하방으로 이동시켜, 도 4에 도시한 바와 같이, 물결 형상 원통 용기(35)를 성형한다. 물결 형상 원통 용기(35)의 측면부(35b)는, 저면부(35a)에 대하여 직립하는 형상이 된다. 성형 후, 녹아웃(33)을 상승시켜서 물결 형상 원통 용기(35)를 다이(34)로부터 떼어낸다. 도 6a 및 도 6b에, 물결 형상 원통 용기(35)의 외관도를 나타낸다.

(직경 축소 공정)

도 8은, 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(62)와, 카운터 펀치(63)와, 카운터 펀치(63)의 외주에 배치되는 다이(64)를 구비한다. 카운터 펀치(63) 및 다이(64)는, 펀치(62)에 대향 배치되어 있다.

펀치(62)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(62a)와, 평면부(62a)의 외주연에 설치되는 곡면부(62b)와, 평면부(62a) 및 곡면부(62b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 8의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(62c)를 갖는다. 측면부(62c)의 반경(Re)은, 치선부(21a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(62)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(63)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(63a)와, 평면부(63a)에 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 8의 하방으로 연장되는 측면부(63b)를 갖는다. 측면부(63b)의 반경(Rf)은, 치선부(21a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(63)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(64)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(64a)와, 측면부(64a)의 상단부에 설치되는 곡면부(64b)와, 측면부(64a) 및 곡면부(64b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(64c)를 갖는다. 측면부(64a)의 반경(Rg)은, 치선부(21a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 다이(64)는, 고정식이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 물결 형상 원통 용기(35)를 피가공재로 해서, 물결 형상 원통 용기(35)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 물결 형상 원통 용기(35)를 카운터 펀치(63)의 평면부(63a)에 놓고, 펀치(62)의 평면부(62a)와 카운터 펀치(63)의 평면부(63a)로 물결 형상 원통 용기(35)의 저면부(35a)를 끼움 지지한다. 이 상태에서, 펀치(62)와 카운터 펀치(63)를 하방으로 이동시켜서, 도 9a에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(65)를 성형한다. 즉, 도 9a에 도시한 바와 같이, 피가공재인 물결 형상 원통 용기(35)의 측면부(35b) 중, 산부(31b)(치선부(21a)가 형성되는 특정 부위)에 대응하는 산부 측면부(35c)가, 다이(64)의 경사부(64c)에 의해 직경 축소한다(이하, 이 부분을 직경 축소 측면부(65b)라 함). 그리고, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)를 두껍게 한다.

여기서, 도 9b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(65)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(65)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(65)의 저면부(65c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(65)의 측면부(65b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 9b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(65)의 저면부(65c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(65)의 측면부(65b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 9b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은 직경 축소 원통 용기(65)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)를 두껍게 하면, 코너부(65a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

드로잉 공정에서의 펀치(32)의 측면부(32c)의 산근(32d)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치선부(21a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(32d)의 반경(Rd)이 치선부(21a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(65a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다. 한편, 산근(32d)의 반경(Rd)이 치단(21a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 드로잉 공정에서 측면부(35b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(65a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다.

(치형 성형 공정)

도 10 내지 도 13은, 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 내측 펀치(72)와, 내측 펀치(72)의 외주에 배치되는 외측 펀치(73)와, 카운터 펀치(74)와, 카운터 펀치(74)의 외주에 배치되는 다이(75)를 구비한다. 카운터 펀치(74) 및 다이(75)는, 내측 펀치(72) 및 외측 펀치(73)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(72)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(72a)와, 평면부(72a)의 외주연에 설치되는 곡면부(72b)와, 평면부(72a) 및 곡면부(72b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 10의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(72c)를 갖는다. 측면부(72c)에는, 치선부(21a) 및 치저부(21b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(72d) 및 골근(72e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(72)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(75)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(75a)와, 측면부(75a)의 상단부에 설치되는 곡면부(75b)와, 측면부(75a) 및 곡면부(75b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(75c)를 갖는다. 측면부(75a)에는, 치선부(21a) 및 치저부(21b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(75d) 및 골근(75e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(75)는, 고정식이다.

내측 펀치(72)와 다이(75)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(72)의 산근(72d)이 다이(75)의 골근(75e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(72)의 골근(72e)이 다이(75)의 산근(75d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(73)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(73a)와, 평면부(73a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(73b)와, 평면부(73a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(73c)를 갖는다. 제1 측면부(73b)에는, 내측 펀치(72)의 측면부(72c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(73d) 및 골근(73e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(73c)에는, 다이(75)의 측면부(75a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(73f) 및 골근(73g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(73)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(74)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(74a)와, 측면부(74a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(74b)를 갖는다. 측면부(74a)에는, 다이(75)의 측면부(75a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(74d) 및 골근(74e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 카운터 펀치(74)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 10 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(65)를 피가공재로 해서, 직경 축소 원통 용기(65)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 직경 축소 원통 용기(65)를 카운터 펀치(74)의 평면부(74b)에 놓고, 내측 펀치(72)의 평면부(72a)와 카운터 펀치(74)의 평면부(74b)로 직경 축소 원통 용기(65)의 저면부(65c)를 끼움 지지한다. 이때, 직경 축소 측면부(65b)가 다이(75)의 골근(75e)에 위치하도록 한다. 또한, 외측 펀치(73)의 평면부(73a)를 직경 축소 원통 용기(65)의 개구단부(65d)에 맞닿게 한다. 이 상태에서, 내측 펀치(72)와 외측 펀치(73)와 카운터 펀치(74)를, 외측 펀치(73)의 평면부(73a)가 다이(75)의 곡면부(75b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시킨다. 계속해서, 내측 펀치(72)와 카운터 펀치(74)와 다이(75)를 고정한 상태에서, 외측 펀치(73)를 하방으로 이동시켜, 직경 축소 원통 용기(65)의 측면부를 압축함으로써, 도 14에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(72)와 외측 펀치(73)와 카운터 펀치(74)와 다이(75)에 의해 둘러싸인 공간 내에 재료가 충만된다. 그 결과, 직경 축소 원통 용기(65)의 직경 축소 측면부(65b)(산부(31b)에 대응하는 부위)에 치선부(21a)가 형성되고, 직경 축소 원통 용기(65)의 측면부의 다른 부위(골부(31a)에 대응하는 부위)에 치저부(21b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(21c), 측면부(21d), 치선부(21a) 및 치저부(21b)를 갖는 치형 부품(21)이 완성된다.

도 15에, 치형 성형 후의 치형 부품(21)의 외관도를 나타낸다. 치형 부품(21)의 코너부의 내표면(21e)에, 겹침 흠집은 발생하지 않았다. 치형 성형 전에 내측 펀치(72)의 곡면부(72b)와 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)가 접촉하도록 성형하고, 또한 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 치형 성형 공정에서, 카운터 펀치(74)의 평면부(74b)와 다이(75)의 측면부(75a)가 접촉하는 코너부 부근과 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 치형 성형 공정 도중에 직경 축소 원통 용기(65)의 코너부(65a)가 내측 펀치(72)의 곡면부(72b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(21c)의 상면과 측벽부(21d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(21)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(21)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(21)을 얻을 수 있다.

[제2 실시 형태]

이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 16a는, 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(121)의 평면도이다. 도 16b는, 도 6a에 나타내는 치형 부품(121)의 A-A 단면도이다. 도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(121)은, 재축(도 16b에 나타내는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(121)은, 저면부(121c)와, 저면부(121c)의 외측 에지부로부터 상승되는 측면부(121d)를 갖는다. 저면부(121c)와 측면부(121d)에 의해 형성되는 코너부의 외측의 각도는, 대략 직각이다. 측면부(121d)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나도록 설치된 치선부(121a) 및 치저부(121b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(121a) 및 치저부(121b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(121a) 및 치저부(121b)의 개수(즉, 치형 부품(121)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(121a)는, 치저부(121b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 16a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(121a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(121a)의 내주면 및 치저부(121b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(121b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(121a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(121a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(121b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 16a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향에 있어서 서로 인접하는 치선부(121a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(121)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다. 상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(121)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(121)을 얻을 수 있다.

이러한 치형 부품(121)을 제조하기 위해서, 제2 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정(거친 치형 성형 공정 및 완성 치형 성형 공정)을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 17은, 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타내고, 도 18 및 도 19는, 드로잉 공정의 성형 후의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(132)와, 녹아웃(133)과, 다이(134)를 구비한다. 녹아웃(133) 및 다이(134)는, 펀치(132)에 대향 배치되어 있다.

도 21에 도시한 바와 같이, 피가공재(131)는, 재축(피가공재(131)의 중심축)을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 골부(131a) 및 산부(131b)를 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)이며, 산부(131b)는, 골부(131a)로부터 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 또한, 피가공재(131)는, 산부(131b)와 골부(131a)를 연결하는 경사부(131c)도 갖는다.

골부(131a)가, 치저부(121b)에 대응하는 부위가 된다. 산부(131b) 및 골부(131a)의 수는 치형 부품(121)의 잇수에 일치함과 함께, 산부(131b), 경사부(131c) 및 골부(131a)가 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성되어 있다.

피가공재의 외경이 동일한 원판 형상인 경우, 치형 성형 공정에서 치형을 성형할 때, 치형의 치저부에서 피가공재의 재료가 남아, 조기에 금형으로 형성되는 공간 내에 충만되기 때문에, 성형 하중이 과대해진다. 그것을 경감하기 위해서, 치저부(121b)에 대응하는 부위를 골부(131a)로 하고 있다. 산부(131b)에 대한 골부(131a)의 깊이(d)(재축을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산부(131b)의 외주연과 골부(131a)의 외주연과의 사이의 길이)는, 도 16a에 나타내는 치형 부품(121)의 치선부(121a)의 외측 반경(Ra)에서 치저부(121b)의 내측 반경(Rb)을 뺀 길이 Δr (=Ra-Rb) 정도로 하면 된다. 또한, 골부(131a)의 영역 각(θ1)은, 하나의 이의 영역 각(도 16a에 나타내는 θg)의 1/3 정도로 하면 된다. 또한, 경사부(131c)의 영역 각(θ2)은, 하나의 이의 영역 각(도 16a에 나타내는 θg)의 1/6 정도로 하면 된다.

펀치(132)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(132a)와, 평면부(132a)의 외주연에 설치되는 곡면부(132b)와, 평면부(132a) 및 곡면부(132b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 17의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(132c)를 갖는다. 측면부(132c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(132d) 및 골근(132e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(132d) 및 골근(132e)의 수는 치형 부품(121)의 잇수와 일치한다. 산근(132d)의 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(132d)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은 치선부(121a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하가 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 펀치(132)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(133)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(133)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(134)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(134a)와, 제1 측면부(134a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(134b)와, 평면부(134b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(134c)와, 제2 측면부(134c) 및 곡면부(134d)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(134e)를 갖는다. 제2 측면부(134c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(134f) 및 골근(134g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(134f) 및 골근(134g)의 수는 치형의 잇수와 일치한다. 제2 측면부(134c)는, 펀치(132)의 측면부(132c)로부터 직경 방향으로 피가공재(131)의 대략 판 두께 분만큼 오프셋한 형태로 배치된다. 다이(134)는, 고정식이다.

펀치(132)와 다이(134)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 펀치(132)의 산근(132d)이 다이(134)의 골근(134g)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 펀치(132)의 골근(132e)이 다이(134)의 산근(134f)에 대향하도록 배치된다.

도 17에 도시한 바와 같이, 피가공재(131)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(131)를 다이(134)의 평면부(134e)에 놓는다. 이때, 피가공재(131)의 산부(131b)가 다이(134)의 골근(134g)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 피가공재(131)의 단부(131d)가 다이(134)의 곡면부(134d)를 통과할 때까지 펀치(132)를 하방으로 이동시켜 드로잉 성형을 행함과 함께, 다이(134)의 평면부(134b)가 피가공재(131)의 저면부와 접촉할 때까지 펀치(132)를 하방으로 이동시켜, 도 18에 도시한 바와 같이, 물결 형상 원통 용기(135)를 성형한다. 물결 형상 원통 용기(135)의 측면부(135b)는, 저면부(135a)에 대하여 직립하는 형상이 된다. 성형 후, 녹아웃(133)을 상승시켜 물결 형상 원통 용기(135)를 다이(134)로부터 떼어낸다. 도 20a 및 도 20b에, 물결 형상 원통 용기(135)의 외관도를 나타낸다.

(직경 축소 공정)

도 22는, 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(162)와, 카운터 펀치(163)와, 카운터 펀치(163)의 외주에 배치되는 다이(164)를 구비한다. 카운터 펀치(163) 및 다이(164)는, 펀치(162)에 대향 배치되어 있다.

펀치(162)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(162a)와, 평면부(162a)의 외주연에 설치되는 곡면부(162b)와, 평면부(162a) 및 곡면부(162b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 22의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(162c)를 갖는다. 측면부(162c)의 반경(Re)은, 치선부(121a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(162)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(163)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(163a)와, 평면부(163a)에 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 22의 하방으로 연장되는 측면부(163b)를 갖는다. 측면부(163b)의 반경(Rf)은, 치선부(121a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(163)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(164)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(164a)와, 측면부(164a)의 상단부에 설치되는 곡면부(164b)와, 측면부(164a) 및 곡면부(164b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(164c)를 갖는다. 측면부(164a)의 반경(Rg)은, 치선부(121a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 다이(164)는, 고정식이다.

도 22에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 물결 형상 원통 용기(135)를 피가공재로 해서, 물결 형상 원통 용기(135)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 물결 형상 원통 용기(135)를 카운터 펀치(163)의 평면부(163a)에 놓고, 펀치(162)의 평면부(162a)와 카운터 펀치(163)의 평면부(163a)로 물결 형상 원통 용기(135)의 저면부(135a)를 끼움 지지한다. 이 상태에서, 펀치(162)와 카운터 펀치(163)를 하방으로 이동시켜, 도 23a에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(165)를 성형한다. 즉, 도 23a에 도시한 바와 같이, 피가공재인 물결 형상 원통 용기(135)의 측면부(135b) 중, 산부(31b)(치선부(21a)가 형성되는 특정 부위)에 대응하는 산부 측면부(135c)가, 다이(164)의 경사부(164c)에 의해 직경 축소된다(이하, 이 부분을 직경 축소 측면부(165b)라 칭함). 그리고, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)를 두껍게 한다.

여기서, 도 23b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(165)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(165)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(165)의 저면부(165c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(165)의 측면부(165b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 23b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(165)의 저면부(165c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(165)의 측면부(165b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 23b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은, 직경 축소 원통 용기(165)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)를 두껍게 하면, 코너부(165a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

드로잉 공정에서의 펀치(132)의 측면부(132c)의 산근(132d)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치선부(121a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(132d)의 반경(Rd)이 치선부(121a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(165a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다. 한편, 산근(132d)의 반경(Rd)이 치단(121a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 드로잉 공정에서 측면부(135b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(165a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다.

(거친 치형 성형 공정)

도 24 내지 도 27은, 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형용의 내측 펀치(172)와, 내측 펀치(172)의 외주에 배치되는 거친 치형 성형용의 외측 펀치(173)와, 거친 치형 성형용의 카운터 펀치(174)와, 카운터 펀치(174)의 외주에 배치되는 거친 치형 성형용의 다이(175)를 구비한다. 카운터 펀치(174) 및 다이(175)는, 내측 펀치(172) 및 외측 펀치(173)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(172)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(172a)와, 평면부(172a)의 외주연에 설치되는 곡면부(172b)와, 평면부(172a) 및 곡면부(172b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 24의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(172c)를 갖는다. 측면부(172c)에는, 치선부(121a) 및 치저부(121b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(172d) 및 골근(172e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(172)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(175)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(175a)와, 측면부(175a)의 상단부에 설치되는 곡면부(175b)와, 측면부(175a) 및 곡면부(175b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(175c)를 갖는다. 측면부(175a)에는, 치선부(121a) 및 치저부(121b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(175d) 및 골근(175e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(175)는, 고정식이다.

내측 펀치(172)와 다이(175)는, 도 26에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(172)의 산근(172d)이 다이(175)의 골근(175e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(172)의 골근(172e)이 다이(175)의 산근(175d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(173)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(173a)와, 평면부(173a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(173b)와, 평면부(173a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(173c)를 갖는다. 제1 측면부(173b)에는, 내측 펀치(172)의 측면부(172c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(173d) 및 골근(173e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(173c)에는, 다이(175)의 측면부(175a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(173f) 및 골근(173g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(173)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(174)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(174a)와, 측면부(174a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(174b)를 갖는다. 측면부(174a)에는, 다이(175)의 측면부(175a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(174d) 및 골근(174e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 카운터 펀치(174)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 24 내지 도 27에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(165)를 피가공재로 해서, 직경 축소 원통 용기(165)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 직경 축소 원통 용기(165)를 카운터 펀치(174)의 평면부(174b)에 놓고, 내측 펀치(172)의 평면부(172a)와 카운터 펀치(174)의 평면부(174b)로 직경 축소 원통 용기(165)의 저면부(165c)를 끼움 지지한다. 이때, 직경 축소 측면부(165b)가 다이(175)의 골근(175e)에 위치하도록 한다. 또한, 외측 펀치(173)의 평면부(173a)를 직경 축소 원통 용기(165)의 개구단부(165d)에 맞닿게 한다. 이 상태에서, 내측 펀치(172)와 외측 펀치(173)와 카운터 펀치(174)를, 외측 펀치(173)의 평면부(173a)가 다이(175)의 곡면부(175b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시켜, 직경 축소 원통 용기(165)의 직경 축소 측면부(65b)(산부(31b)에 대응하는 부위)에 거친 치형을 형성함으로써, 도 28에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형품(176)을 성형한다. 도 29에, 거친 치형 성형품(176)의 외관도를 나타낸다.

(완성 치형 성형 공정)

도 30 내지 도 32는, 거친 치형 성형 공정에 이어지는 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형용의 내측 펀치(182)와, 내측 펀치(182)의 외주에 배치되는 완성 치형 성형용의 외측 펀치(183)와, 완성 치형 성형용의 녹아웃(184)과, 녹아웃(184)의 외주에 배치되는 완성 치형 성형용의 다이(185)를 구비한다. 녹아웃(184) 및 다이(185)는, 내측 펀치(182) 및 외측 펀치(183)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(182)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(182a)와, 평면부(182a)의 외주연에 설치되는 곡면부(182b)와, 평면부(182a) 및 곡면부(182b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 30의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(182c)를 갖는다. 측면부(182c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 내측 펀치(172)의 측면부(172c)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(182d) 및 골근(182e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(182)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(185)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(185a)와, 제1 측면부(185a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(185b)와, 평면부(185b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(185c)를 갖는다. 제2 측면부(185c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 다이(175)의 측면부(175a)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(185d) 및 골근(185e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(185)는, 고정식이다.

내측 펀치(182)와 다이(185)는, 도 31에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(182)의 산근(182d)이 다이(185)의 골근(185e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(182)의 골근(182e)이 다이(185)의 산근(185d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(183)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(183a)와, 평면부(183a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(183b)와, 평면부(183a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(183c)를 갖는다. 제1 측면부(183b)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 외측 펀치(173)의 측면부(173b)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(183d) 및 골근(183e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(183c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 외측 펀치(173)의 측면부(173c)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(183f) 및 골근(183g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(183)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(184)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(184)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 30 내지 도 32에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형 공정에서 성형한 거친 치형 성형품(176)을 피가공재로 해서, 거친 치형 성형품(176)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 내측 펀치(182)의 평면부(182a)와 다이(185)의 평면부(185b)로 거친 치형 성형품(176)의 저면부(176b)를 끼움 지지한다. 이때, 거친 치형 성형품(176)의 거친 치선부(176a)가 다이(185)의 골근(185e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 외측 펀치(183)의 평면부(183a)로 거친 치형 성형품(176)의 개구단부(176c)를 하방으로 밀어넣어, 거친 치형 성형품(176)의 측면부(176d)를 압축함으로써, 도 33에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(182)와 외측 펀치(183)와 녹아웃(184)과 다이(185)에 의해 둘러싸인 공간 내에 재료가 충만된다. 그 결과, 거친 치형 성형품(176)의 측면부(176d) 중 산부(131b)에 대응하는 부위에 완성 치형이 치선부(121a)로서 형성되고, 거친 치형 성형품(176)의 측면부(176d)의 다른 부위(골부(131a)에 대응하는 부위)에 치저부(121b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(121c), 측면부(121d), 치선부(121a) 및 치저부(121b)를 갖는 치형 부품(121)이 완성된다.

도 34에, 치형 성형 후의 치형 부품(121)의 외관도를 나타낸다. 치형 부품(121)의 코너부의 내표면(121e)에, 겹침 흠집은 발생하지 않았다. 치형 성형 전에 완성 치형 성형용의 내측 펀치(182)의 곡면부(182b)와 거친 치형 성형품(176)의 코너부(176e)가 접촉하도록 성형하고, 또한 직경 축소 원통 용기(165)의 코너부(165a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 완성 치형 성형 공정에서, 완성 치형 성형용의 다이(185)의 평면부(185b)와 측면부(185c)와의 경계가 이루는 코너부 부근과 거친 치형 성형품(176)의 코너부(176e)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 완성 치형 성형 공정 도중에 거친 치형 성형품(176)의 코너부(176e)가 내측 펀치(182)의 곡면부(182b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 완성 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(121c)의 상면과 측벽부(121d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(121)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(121)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(121)을 얻을 수 있다.

[제3 실시 형태]

이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 35a는, 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(221)의 평면도이다. 도 35b는, 도 35a에 나타내는 치형 부품(221)의 A-A 단면도이다. 도 35a 및 도 35b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(221)은, 재축(도 35b에 나타내는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(221)은, 저면부(221c)와, 저면부(221c)의 외측 에지부로부터 상승되는 측면부(221d)를 갖는다. 저면부(221c)와 측면부(221d)에 의해 형성되는 코너부의 외측의 각도는, 대략 직각이다. 측면부(221d)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 치선부(221a) 및 치저부(221b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(221a) 및 치저부(221b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(221a) 및 치저부(221b)의 개수(즉, 치형 부품(221)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(221a)는, 치저부(221b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 35a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(221a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(221a)의 내주면 및 치저부(221b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(221b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(221a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(221a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(221b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 35a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 서로 인접하는 치선부(221a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(221)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다. 상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(221)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(221)을 얻을 수 있다.

이러한 치형 부품(221)을 제조하기 위해서, 제3 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 확장 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 36은, 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(232)와, 녹아웃(233)과, 다이(234)를 구비한다. 녹아웃(233) 및 다이(234)는, 펀치(232)에 대향 배치되어 있다.

도 38에 도시한 바와 같이, 피가공재(231)는, 재축(피가공재(231)의 중심축)을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 골부(231a) 및 산부(231b)를 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)이며, 산부(231b)는, 골부(231a)로부터 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 또한, 피가공재(231)는, 산부(231b)와 골부(231a)를 연결하는 경사부(231c)도 갖는다.

골부(231a)가, 치저부(221b)에 대응하는 부위가 된다. 산부(231b) 및 골부(231a)의 수는 치형 부품(221)의 잇수에 일치함과 함께, 산부(231b), 경사부(231c) 및 골부(231a)가 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성되어 있다.

피가공재의 외경이 동일한 원판 형상인 경우, 치형 성형 공정에서 치형을 성형할 때, 치형의 치저부에서 피가공재의 재료가 남아, 조기에 금형으로 형성되는 공간 내에 충만되기 때문에, 성형 하중이 과대해진다. 그것을 경감하기 위해서, 치저부(221b)에 대응하는 부위를 골부(231a)로 하고 있다. 산부(231b)에 대한 골부(231a)의 깊이(d)(재축을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산부(231b)의 외주연과 골부(231a)의 외주연과의 사이의 길이)는, 도 35a에 나타내는 치형 부품(221)의치선부(221a)의 외측 반경(Ra)에서 치저부(221b)의 내측 반경(Rb)을 뺀 길이 Δr (=Ra-Rb) 정도로 하면 된다. 또한, 골부(231a)의 영역 각(θ1)은, 하나의 이의 영역 각(도 35a에 나타내는 θg)의 1/3 정도로 하면 된다. 또한, 경사부(231c)의 영역 각(θ2)은, 하나의 이의 영역 각(도 35a에 나타내는 θg)의 1/6 정도로 하면 된다.

펀치(232)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(232a)와, 평면부(232a)의 외주연에 설치되는 곡면부(232b)와, 평면부(232a) 및 곡면부(232b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 36의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(232c)를 갖는다. 펀치(232)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(233)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(233)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(234)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(234a)와, 측면부(234a)의 상단부에 설치되는 곡면부(234b)와, 측면부(234a) 및 곡면부(234b)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(234c)를 갖는다. 다이(234)는, 고정식이다.

도 36에 도시한 바와 같이, 피가공재(231)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(231)를 다이(234)의 평면부(234c)에 놓는다. 그리고, 피가공재(231)의 단부(231d)가 다이(234)의 곡면부(234b)를 통과할 때까지 펀치(232)를 하방으로 이동시켜 드로잉을 행함으로써, 도 37에 도시한 바와 같이, 원통 용기(235)를 성형한다. 도 39에, 원통 용기(235)의 외관도를 나타낸다. 원통 용기(235)는, 저면부(235b)와, 저면부(235b)와 곡면부(235c)를 통해 연속하는 측면부(235d)를 갖고, 산부(231b)가 제1 방향으로 돌출되도록 변형된 돌기부(235a)가 형성된다. 성형 후, 녹아웃(233)을 상승시켜 원통 용기(235)를 다이(234)로부터 떼어낸다.

(직경 확장 공정)

직경 확장 공정은, 제1 스텝과 제2 스텝을 갖는다.

도 40 및 도 41은, 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 제1 펀치(242)와, 제1 녹아웃(243)과, 제1 녹아웃(243)의 외주에 배치되는 제1 다이(244)를 구비한다. 제1 녹아웃(243) 및 제1 다이(244)는, 제1 펀치(242)에 대향 배치되어 있다.

제1 펀치(242)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(242a)와, 평면부(242a)의 외주연에 설치되는 제1 곡면부(242b)와, 평면부(242a) 및 제1 곡면부(242b)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 평행한 도 40의 상측 방향(제1 방향)으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(242c)와, 경사부(242c)의 상단에 설치되는 제2 곡면부(242d)와, 경사부(242c) 및 제2 곡면부(242d)를 통해 연속해서 제1 방향으로 연장되는 측면부(242e)를 갖는다. 측면부(242e)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(242f) 및 골근(242g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(242f) 및 골근(242g)의 수는 치형 부품(221)의 잇수와 일치한다. 산근(242f)의 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(242f)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은 치선부(221a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하가 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 제1 펀치(242)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제1 녹아웃(243)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제1 녹아웃(243)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제1 다이(244)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(244a)와, 제1 측면부(244a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(244b)와, 평면부(244b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(244c)를 갖는다. 제2 측면부(244c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(244d) 및 골근(244e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(244d) 및 골근(244e)의 수는 치형 부품(221)의 잇수와 일치한다. 제2 측면부(244c)는, 제1 펀치(242)의 측면부(242e)로부터 직경 방향으로 피가공재(235)의 대략 판 두께 분만큼 오프셋한 형태로 배치된다. 제1 다이(244)는, 고정식이다.

제1 펀치(242)와 제1 다이(244)는, 도 41에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(242)의 산근(242f)이 제1 다이(244)의 골근(244e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 제1 펀치(242)의 골근(242g)이 제1 다이(244)의 산근(244d)에 대향하도록 배치된다.

도 40 및 도 41에 도시한 바와 같이, 드로잉 공정에서 성형한 원통 용기(235)를 피가공재로 해서, 원통 용기(235)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 원통 용기(235)를 제1 녹아웃(243) 및 제1 다이(244) 상에 놓는다. 이때, 산부(231b)가 변형된 돌기부(235a)가 제1 다이(244)의 골근(244e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 제1 펀치(242)의 평면부(242a)가 원통 용기(235)의 저면부(235b)와 접촉할 때까지 제1 펀치(242)를 하방으로 이동시켜, 도 42에 도시한 바와 같이, 제1 직경 확장 원통 용기(245)를 성형한다. 도 43a 및 도 43b에, 제1 직경 확장 원통 용기(245)의 외관도를 나타낸다. 제1 직경 확장 원통 용기(245)에서는, 원통 용기(235)의 측면부(235d) 중, 산부(231b)가 변형된 돌기부(235a)(특정 부위)가 직경 확장된다(이하, 이 부분을 직경 확장 측면부(245a)라 칭함). 성형 후, 제1 녹아웃(243)을 상승시켜 제1 직경 확장 원통 용기(245)를 제1 다이(244)로부터 떼어낸다.

도 44 및 도 45는, 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 제2 펀치(252)와, 제2 녹아웃(253)과, 제2 녹아웃(253)의 외주에 배치되는 제2 다이(254)를 구비한다. 제2 녹아웃(253) 및 제2 다이(254)는, 제2 펀치(252)에 대향 배치되어 있다.

제2 펀치(252)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(252a)와, 평면부(252a)의 외주연에 설치되는 곡면부(252b)와, 평면부(252a) 및 곡면부(252b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 44의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(252c)를 갖는다. 측면부(252c)의 중심축(C)과 직교하는 단면의 형상 및 치수는, 제1 펀치(242)의 측면부(242e)와 동일하다. 측면부(252c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(252d) 및 골근(252e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(252d) 및 골근(252e)의 수는 치형 부품(221)의 잇수와 일치한다. 제2 펀치(252)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제2 녹아웃(253)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제2 녹아웃(253)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제2 다이(254)는, 제1 다이(244)와 형상 및 치수가 동일하고, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(254a)와, 제1 측면부(254a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(254b)와, 평면부(254b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(254c)를 갖는다. 제2 측면부(254c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(254d) 및 골근(254e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(254d) 및 골근(254e)의 수는 치형의 잇수와 일치한다. 제2 다이(254)는, 고정식이다.

제2 펀치(252)와 제2 다이(254)는, 도 45에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(252)의 산근(252d)이 제2 다이(254)의 골근(254e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 제2 펀치(252)의 골근(252e)이 제2 다이(254)의 산근(254d)에 대향하도록 배치된다.

도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이, 제1 스텝에서 성형한 제1 직경 확장 원통 용기(245)를 피가공재로 해서, 제1 직경 확장 원통 용기(245)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 제1 직경 확장 원통 용기(245)를 제2 녹아웃(253) 및 제2 다이(254) 상에 놓는다. 이때, 직경 확장 측면부(245a)가 제2 다이(254)의 골근(254e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 제2 펀치(252)의 평면부(252a)가 제1 직경 확장 원통 용기(245)의 저면부와 접촉할 때까지 제2 펀치(252)를 하방으로 이동시켜, 도 46에 도시한 바와 같이, 제2 직경 확장 원통 용기(255)를 성형한다. 제2 직경 확장 원통 용기(255)의 측면부(255b)는, 저면부(255a)에 대하여 직립하는 형상이 된다. 성형 후, 제2 녹아웃(253)을 상승시켜 제2 직경 확장 원통 용기(255)를 제2 다이(254)로부터 떼어낸다.

(직경 축소 공정)

도 47은, 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(262)와, 카운터 펀치(263)와, 카운터 펀치(263)의 외주에 배치되는 다이(264)는 구비한다. 카운터 펀치(263) 및 다이(264)는, 펀치(262)에 대향 배치되어 있다.

펀치(262)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(262a)와, 평면부(262a)의 외주연에 설치되는 곡면부(262b)와, 평면부(262a) 및 곡면부(262b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 47의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(262c)를 갖는다. 측면부(262c)의 반경(Re)은, 치선부(221a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(262)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(263)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(263a)와, 평면부(263a)에 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 47의 하방으로 연장되는 측면부(263b)를 갖는다. 측면부(263b)의 반경(Rf)은, 치선부(221a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(263)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(264)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(264a)와, 측면부(264a)의 상단부에 설치되는 곡면부(264b)와, 측면부(264a) 및 곡면부(264b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(264c)를 갖는다. 측면부(264a)의 반경(Rg)은, 치선부(221a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 다이(264)는, 고정식이다.

도 47에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 제2 직경 확장 원통 용기(255)를 피가공재로 해서, 제2 직경 확장 원통 용기(255)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 제2 직경 확장 원통 용기(255)를 카운터 펀치(263)의 평면부(263a)에 놓고, 펀치(262)의 평면부(262a)와 카운터 펀치(263)의 평면부(263a)로 제2 직경 확장 원통 용기(255)의 저면부(255a)를 끼움 지지한다. 이 상태에서, 펀치(262)와 카운터 펀치(263)를 하방으로 이동시켜, 도 48a에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(265)를 성형한다. 즉, 도 48a에 도시한 바와 같이, 피가공재인 제2 직경 확장 원통 용기(255)의 측면부(255) 중, 직경 확장 공정에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(245a)가, 다이(264)의 경사부(264c)에 의해 직경 축소된다(이하, 이 부분을 직경 축소 측면부(265b)라 함). 그리고, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)를 두껍게 한다.

여기서, 도 48b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(265)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(265)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(265)의 저면부(265c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(265)의 측면부(265b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 48b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(265)의 저면부(265c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(265)의 측면부(265b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 48b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은 직경 축소 원통 용기(265)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)를 두껍게 하면, 코너부(265a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

직경 확장 공정에서의 제1 펀치(242)의 측면부(242e)의 산근(242f)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치선부(221a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(242f)의 반경(Rd)이 치선부(221a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(265a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다. 한편, 산근(242f)의 반경(Rd)이 치단(221a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 직경 확장 공정에서 측면부(255b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(265a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다.

(치형 성형 공정)

도 49 내지 도 52는, 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 내측 펀치(272)와, 내측 펀치(272)의 외주에 배치되는 외측 펀치(273)와, 카운터 펀치(274)와, 카운터 펀치(274)의 외주에 배치되는 다이(275)를 구비한다. 카운터 펀치(274) 및 다이(275)는, 내측 펀치(272) 및 외측 펀치(273)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(272)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(272a)와, 평면부(272a)의 외주연에 설치되는 곡면부(272b)와, 평면부(272a) 및 곡면부(272b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 49의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(272c)를 갖는다. 측면부(272c)에는, 치선부(221a) 및 치저부(221b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(272d) 및 골근(272e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(272)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(275)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(275a)와, 측면부(275a)의 상단부에 설치되는 곡면부(275b)와, 측면부(275a) 및 곡면부(275b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(275c)를 갖는다. 측면부(275a)에는, 치선부(221a) 및 치저부(221b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(275d) 및 골근(275e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(275)는, 고정식이다.

내측 펀치(272)와 다이(275)는, 도 51에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(272)의 산근(272d)이 다이(275)의 골근(275e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(272)의 골근(272e)이 다이(275)의 산근(275d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(273)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(273a)와, 평면부(273a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(273b)와, 평면부(273a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(273c)를 갖는다. 제1 측면부(273b)에는, 내측 펀치(272)의 측면부(272c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(273d) 및 골근(273e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(273c)에는, 다이(275)의 측면부(275a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(273f) 및 골근(273g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(273)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(274)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(274a)와, 측면부(274a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(274b)를 갖는다. 측면부(274a)에는, 다이(275)의 측면부(275a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(274d) 및 골근(274e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 카운터 펀치(274)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 49 내지 도 52에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(265)를 피가공재로 해서, 직경 축소 원통 용기(265)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 직경 축소 원통 용기(265)를 카운터 펀치(274)의 평면부(274b)에 놓고, 내측 펀치(272)의 평면부(272a)와 카운터 펀치(274)의 평면부(274b)로 직경 축소 원통 용기(265)의 저면부(265c)를 끼움 지지한다. 이때, 직경 축소 측면부(265b)가 다이(275)의 골근(275e)에 위치하도록 한다.

또한, 외측 펀치(273)의 평면부(273a)를 직경 축소 원통 용기(265)의 개구단부(265d)에 맞닿게 한다. 이 상태에서, 내측 펀치(272)와 외측 펀치(273)와 카운터 펀치(274)를, 외측 펀치(273)의 평면부(273a)가 다이(275)의 곡면부(275b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시킨다. 계속해서, 내측 펀치(272)와 카운터 펀치(274)와 다이(275)를 고정한 상태에서, 외측 펀치(273)를 하방으로 이동시켜, 직경 축소 원통 용기(265)의 측면부를 압축함으로써, 도 53에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(272)와 외측 펀치(273)와 카운터 펀치(274)와 다이(275)에 의해 둘러싸인 공간 내에 재료가 충만된다. 그 결과, 직경 축소 원통 용기(265)의 직경 축소 측면부(265b)(산부(231b)가 변형된 돌기부에 대응하는 부위)에 치선부(221a)가 형성되고, 직경 축소 원통 용기(265)의 측면부의 다른 부위(골부(231a)에 대응하는 부위)에 치저부(221b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(221c), 측면부(221d), 치선부(221a) 및 치저부(221b)를 갖는 치형 부품(221)이 완성된다.

도 54에, 치형 성형 후의 치형 부품(221)의 외관도를 나타낸다. 치형 부품(221)의 코너부의 내표면(221e)에, 겹침 흠집은 발생하지 않았다. 치형 성형 전에 내측 펀치(272)의 곡면부(272b)와 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)가 접촉하도록 성형하고, 또한 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 치형 성형 공정에서, 카운터 펀치(274)의 평면부(274b)와 다이(275)의 측면부(275a)가 접촉하는 코너부 부근과 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 치형 성형 공정 도중에 직경 축소 원통 용기(265)의 코너부(265a)가 내측 펀치(272)의 곡면부(272b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(221c)의 상면과 측벽부(221d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(221)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(221)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(221)을 얻을 수 있다.

[제4 실시 형태]

이어서, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 55a는, 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(321)의 평면도이다. 도 55b는, 도 55a에 나타내는 치형 부품(321)의 A-A 단면도이다. 도 55a 및 도 55b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(321)은, 재축(도 55b에 나타내는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(321)은, 저면부(321c)와, 저면부(321c)의 외측 에지부로부터 상승되는 측면부(321d)를 갖는다. 저면부(321c)와 측면부(321d)에 의해 형성되는 코너부의 외측의 각도는, 대략 직각이다. 그리고, 측면부(321d)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 치선부(321a) 및 치저부(321b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(321a) 및 치저부(321b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(321a) 및 치저부(321b)의 개수(즉, 치형 부품(321)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(321a)는, 치저부(321b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 55a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(321a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(321a)의 내주면 및 치저부(321b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(321b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(321a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(321a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(321b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 55a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 서로 인접하는 치선부(321a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(321)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다. 상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(321)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(321)을 얻을 수 있다.

이러한 치형 부품(321)을 제조하기 위해서, 제4 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 확장 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정(거친 치형 성형 공정 및 완성 치형 성형 공정)을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 56은, 드로잉 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(332)와, 녹아웃(333)과, 다이(334)를 구비한다. 녹아웃(333) 및 다이(334)는, 펀치(332)에 대향 배치되어 있다.

도 58에 도시한 바와 같이, 피가공재(331)는, 재축(피가공재(331)의 중심축)을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 골부(331a) 및 산부(331b)를 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)이며, 산부(331b)는, 골부(331a)로부터 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 또한, 피가공재(331)는, 산부(331b)와 골부(331a)를 연결하는 경사부(331c)도 갖는다.

골부(331a)가, 치저부(321b)에 대응하는 부위가 된다. 산부(331b) 및 골부(331a)의 수는 치형 부품(321)의 잇수에 일치함과 함께, 산부(331b), 경사부(331c) 및 골부(331a)가 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성되어 있다.

피가공재의 외경이 동일한 원판 형상인 경우, 치형 성형 공정에서 치형을 성형할 때, 치형의 치저부에서 피가공재의 재료가 남아, 조기에 금형으로 형성되는 공간 내에 충만되기 때문에, 성형 하중이 과대해진다. 그것을 경감하기 위해서, 치저부(321b)에 대응하는 부위를 골부(331a)로 하고 있다. 산부(331b)에 대한 골부(331a)의 깊이(d)(재축을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산부(331b)의 외주연과 골부(331a)의 외주연과의 사이의 길이)는, 도 55a에 나타내는 치형 부품(321)의치선부(321a)의 외측 반경(Ra)에서 치저부(321b)의 내측 반경(Rb)을 뺀 길이 Δr (=Ra-Rb) 정도로 하면 된다. 또한, 골부(331a)의 영역 각(θ1)은, 하나의 이의 영역 각(도 55a에 나타내는 θg)의 1/3 정도로 하면 된다. 또한, 경사부(331c)의 영역 각(θ2)은, 하나의 이의 영역 각(도 55a에 나타내는 θg)의 1/6 정도로 하면 된다.

펀치(332)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(332a)와, 평면부(332a)의 외주연에 설치되는 곡면부(332b)와, 평면부(332a) 및 곡면부(332b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 56의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(332c)를 갖는다. 펀치(332)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(333)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(333)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(334)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(334a)와, 측면부(334a)의 상단부에 설치되는 곡면부(334b)와, 측면부(334a) 및 곡면부(334b)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(334c)를 갖는다. 다이(334)는, 고정식이다.

도 56에 도시한 바와 같이, 피가공재(331)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(331)를 다이(334)의 평면부(334c)에 놓는다. 그리고, 피가공재(331)의 단부(331d)가 다이(334)의 곡면부(334b)를 통과할 때까지 펀치(332)를 하방으로 이동시켜 드로잉을 행함으로써, 도 57에 도시한 바와 같이, 원통 용기(335)를 성형한다. 도 59에, 원통 용기(335)의 외관도를 나타낸다. 원통 용기(335)는, 저면부(335b)와, 저면부(335b)와 곡면부(335c)를 통해 연속하는 측면부(335d)를 갖고, 산부(331b)가 제1 방향으로 돌출되도록 변형된 돌기부(335a)가 형성된다. 성형 후, 녹아웃(333)을 상승시켜 원통 용기(335)를 다이(334)로부터 떼어낸다.

(직경 확장 공정)

직경 확장 공정은, 제1 스텝과 제2 스텝을 갖는다.

도 60 및 도 61은, 직경 확장 공정의 제1 스텝의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 제1 펀치(342)와, 제1 녹아웃(343)과, 제1 녹아웃(343)의 외주에 배치되는 제1 다이(344)를 구비한다. 제1 녹아웃(343) 및 제1 다이(344)는, 제1 펀치(342)에 대향 배치되어 있다.

제1 펀치(342)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(342a)와, 평면부(342a)의 외주연에 설치되는 제1 곡면부(342b)와, 평면부(342a) 및 제1 곡면부(342b)를 통해 연속하고, 중심축(C)과 평행한 도 60의 상측 방향(제1 방향)으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(342c)와, 경사부(342c)의 상단에 설치되는 제2 곡면부(342d)와, 경사부(342c)와 제2 곡면부(342d)를 통해 연속해서 제1 방향으로 연장되는 측면부(342e)를 갖는다. 측면부(342e)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(342f) 및 골근(342g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(342f) 및 골근(342g)의 수는 치형 부품(321)의 잇수와 일치한다. 산근(342f)의 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(342f)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은 치선부(321a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하가 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 제1 펀치(342)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제1 녹아웃(343)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제1 녹아웃(343)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제1 다이(344)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(344a)와, 제1 측면부(344a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(344b)와, 평면부(344b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(344c)를 갖는다. 제2 측면부(344c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(344d) 및 골근(344e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(344d) 및 골근(344e)의 수는 치형 부품(321)의 잇수와 일치한다. 제2 측면부(344c)는, 제1 펀치(342)의 측면부(342e)로부터 직경 방향으로 피가공재(335)의 대략 판 두께 분만큼 오프셋한 형태로 배치된다. 제1 다이(344)는, 고정식이다.

제1 펀치(342)와 제1 다이(344)는, 도 61에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(342)의 산근(342f)이 제1 다이(344)의 골근(344e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 제1 펀치(342)의 골근(342g)이 제1 다이(344)의 산근(344d)에 대향하도록 배치된다.

도 60 및 도 61에 도시한 바와 같이, 드로잉 공정에서 성형한 원통 용기(335)를 피가공재로 해서, 원통 용기(335)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 원통 용기(335)를 제1 녹아웃(343) 및 제1 다이(344) 상에 놓는다. 이때, 산부(331b)가 변형된 돌기부(335a)가 제1 다이(344)의 골근(344e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 제1 펀치(342)의 평면부(342a)가 원통 용기(335)의 저면부(335b)와 접촉할 때까지 제1 펀치(342)를 하방으로 이동시켜, 도 62에 도시한 바와 같이, 제1 직경 확장 원통 용기(345)를 성형한다. 도 63a 및 도 63b에, 제1 직경 확장 원통 용기(345)의 외관도를 나타낸다. 제1 직경 확장 원통 용기(345)에서는, 원통 용기(335)의 측면부(335d) 중, 산부(331b)가 변형된 돌기부(335a)(특정 부위)가 직경 확장된다(이하, 이 부분을 직경 확장 측면부(345a)라 함). 성형 후, 제1 녹아웃(343)을 상승시켜 제1 직경 확장 원통 용기(345)를 제1 다이(344)로부터 떼어낸다.

도 64 및 도 65는, 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 제2 펀치(352)와, 제2 녹아웃(353)과, 제2 녹아웃(353)의 외주에 배치되는 제2 다이(354)를 구비한다. 제2 녹아웃(353) 및 제2 다이(354)는, 제2 펀치(352)에 대향 배치되어 있다.

제2 펀치(352)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(352a)와, 평면부(352a)의 외주연에 설치되는 곡면부(352b)와, 평면부(352a) 및 곡면부(352b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 64의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(352c)를 갖는다. 측면부(352c)의 중심축(C)과 직교하는 단면의 형상 및 치수는, 제1 펀치(342)의 측면부(342e)와 동일하다. 측면부(352c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(352d) 및 골근(352e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(352d) 및 골근(352e)의 수는 치형 부품(321)의 잇수와 일치한다. 제2 펀치(352)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제2 녹아웃(353)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제2 녹아웃(353)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

제2 다이(354)는, 제1 다이(344)와 형상 및 치수가 동일하고, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(354a)와, 제1 측면부(354a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(354b)와, 평면부(354b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(354c)를 갖는다. 제2 측면부(354c)에는, 제1 방향으로 연신되는 산근(354d) 및 골근(354e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있고, 산근(354d) 및 골근(354e)의 수는 치형의 잇수와 일치한다. 제2 다이(354)는, 고정식이다.

제2 펀치(352)와 제2 다이(354)는, 도 65에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(352)의 산근(352d)이 제2 다이(354)의 골근(354e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 제2 펀치(352)의 골근(352e)이 제2 다이(354)의 산근(354d)에 대향하도록 배치된다.

도 64 및 도 65에 도시한 바와 같이, 제1 스텝에서 성형한 제1 직경 확장 원통 용기(345)를 피가공재로 해서, 제1 직경 확장 원통 용기(345)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 제1 직경 확장 원통 용기(345)를 제2 녹아웃(353) 및 제2 다이(354) 상에 놓는다. 이때, 직경 확장 측면부(345a)가 제2 다이(354)의 골근(354e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 제2 펀치(352)의 평면부(352a)가 제1 직경 확장 원통 용기(345)의 저면부와 접촉할 때까지 제2 펀치(352)를 하방으로 이동시켜, 도 66에 도시한 바와 같이, 제2 직경 확장 원통 용기(355)를 성형한다. 제2 직경 확장 원통 용기(355)의 측면부(355b)는, 저면부(355a)에 대하여 직립하는 형상이 된다. 성형 후, 제2 녹아웃(353)을 상승시켜 제2 직경 확장 원통 용기(355)를 제2 다이(354)로부터 떼어낸다.

(직경 축소 공정)

도 67은, 직경 축소 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 펀치(362)와, 카운터 펀치(363)와, 카운터 펀치(363)의 외주에 배치되는 다이(64)를 구비한다. 카운터 펀치(363) 및 다이(364)는, 펀치(362)에 대향 배치되어 있다.

펀치(362)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(362a)와, 평면부(362a)의 외주연에 설치되는 곡면부(362b)와, 평면부(362a) 및 곡면부(362b)를 통해 연속해서 중심축(C)과 평행한 도 67의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(362c)를 갖는다. 측면부(362c)의 반경(Re)은, 치선부(321a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(362)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(363)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(363a)와, 평면부(363a)에 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 67의 하방으로 연장되는 측면부(363b)를 갖는다. 측면부(363b)의 반경(Rf)은, 치선부(321a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(363)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(364)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(364a)와, 측면부(364a)의 상단부에 설치되는 곡면부(364b)와, 측면부(364a)와 곡면부(364b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(364c)를 갖는다. 측면부(364a)의 반경(Rg)은, 치선부(321a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 다이(364)는, 고정식이다.

도 67에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 제2 직경 확장 원통 용기(355)를 피가공재로 해서, 제2 직경 확장 원통 용기(355)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 제2 직경 확장 원통 용기(355)를 카운터 펀치(363)의 평면부(363a)에 놓고, 펀치(362)의 평면부(362a)와 카운터 펀치(363)의 평면부(363a)로 제2 직경 확장 원통 용기(355)의 저면부(355a)를 끼움 지지한다. 이 상태에서, 펀치(362)와 카운터 펀치(363)를 하방으로 이동시켜, 도 68a에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(365)를 성형한다. 즉, 도 68a에 도시한 바와 같이, 피가공재인 제2 직경 확장 원통 용기(355)의 측면부(355) 중, 직경 확장 공정에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(345a)가, 다이(364)의 경사부(364c)에 의해 직경 축소된다(이하, 이 부분을 직경 축소 측면부(365b)라 함). 그리고, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)를 두껍게 한다.

여기서, 도 68b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(365)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(365)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(365)의 저면부(365c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(365)의 측면부(365b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 68b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(365)의 저면부(365c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(365)의 측면부(365b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 68b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은 직경 축소 원통 용기(365)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)를 두껍게 하면, 코너부(365a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

직경 확장 공정에서의 제1 펀치(342)의 측면부(342e)의 산근(342f)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치선부(321a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(342f)의 반경(Rd)이 치선부(321a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(365a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다. 한편, 산근(342f)의 반경(Rd)이 치단(321a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 직경 확장 공정에서 측면부(355b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(365a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생하기 때문이다.

(거친 치형 성형 공정)

도 69 내지 도 72는, 거친 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형용의 내측 펀치(372)와, 내측 펀치(372)의 외주에 배치되는 거친 치형 성형용의 외측 펀치(373)와, 거친 치형 성형용의 카운터 펀치(374)와, 카운터 펀치(374)의 외주에 배치되는 거친 치형 성형용의 다이(375)를 구비한다. 카운터 펀치(374) 및 다이(375)는, 내측 펀치(372) 및 외측 펀치(373)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(372)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(372a)와, 평면부(372a)의 외주연에 설치되는 곡면부(372b)와, 평면부(372a) 및 곡면부(372b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 69의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(372c)를 갖는다. 측면부(372c)에는, 치선부(321a) 및 치저부(321b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(372d) 및 골근(372e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(372)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(375)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(375a)와, 측면부(375a)의 상단부에 설치되는 곡면부(375b)와, 측면부(375a) 및 곡면부(375b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(375c)를 갖는다. 측면부(375a)에는, 치선부(321a) 및 치저부(321b)를 성형하기 위해서, 제1 방향으로 연신되는 산근(375d) 및 골근(375e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(375)는, 고정식이다.

내측 펀치(372)와 다이(375)는, 도 71에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(372)의 산근(372d)이 다이(375)의 골근(375e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(372)의 골근(372e)이 다이(375)의 산근(375d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(373)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(373a)와, 평면부(373a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(373b)와, 평면부(373a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(373c)를 갖는다. 제1 측면부(373b)에는, 내측 펀치(372)의 측면부(372c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(373d) 및 골근(373e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(373c)에는, 다이(375)의 측면부(375a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(373f) 및 골근(373g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(373)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

카운터 펀치(374)는, 제1 방향으로 연장되는 측면부(374a)와, 측면부(374a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(374b)를 갖는다. 측면부(374a)에는, 다이(375)의 측면부(375a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 산근(374d) 및 골근(374e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 카운터 펀치(374)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 69 내지 도 72에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(365)를 피가공재로 해서, 직경 축소 원통 용기(365)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 직경 축소 원통 용기(365)를 카운터 펀치(374)의 평면부(374b)에 놓고, 내측 펀치(372)의 평면부(372a)와 카운터 펀치(374)의 평면부(374b)로 직경 축소 원통 용기(365)의 저면부(365c)를 끼움 지지한다. 이때, 직경 축소 측면부(365b)가 다이(375)의 골근(375e)에 위치하도록 한다. 또한, 외측 펀치(373)의 평면부(373a)를 직경 축소 원통 용기(365)의 개구단부(365d)에 맞닿게 한다. 이 상태에서, 내측 펀치(372)와 외측 펀치(373)와 카운터 펀치(374)를, 외측 펀치(373)의 평면부(373a)가 다이(375)의 곡면부(375b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시켜, 직경 축소 원통 용기(365)의 직경 축소 측면부(365b)(산부(331b)가 변형된 돌기부(335a)에 대응하는 부위)에 거친 치형을 형성함으로써, 도 73에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형품(376)을 성형한다. 도 74에, 거친 치형 성형품(376)의 외관도를 나타낸다.

(완성 치형 성형 공정)

도 75 내지 도 77은, 거친 치형 성형 공정에 이어지는 완성 치형 성형 공정의 성형 개시 전의 상태를 나타낸다. 동도를 참조하여, 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형용의 내측 펀치(382)와, 내측 펀치(382)의 외주에 배치되는 완성 치형 성형용의 외측 펀치(383)와, 완성 치형 성형용의 녹아웃(384)과, 녹아웃(384)의 외주에 배치되는 완성 치형 성형용의 다이(385)를 구비한다. 녹아웃(384) 및 다이(385)는, 내측 펀치(382) 및 외측 펀치(383)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(382)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(382a)와, 평면부(382a)의 외주연에 설치되는 곡면부(382b)와, 평면부(382a) 및 곡면부(382b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 도 75의 상측 방향(제1 방향)으로 연장되는 측면부(382c)를 갖는다. 측면부(382c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 내측 펀치(372)의 측면부(372c)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(382d) 및 골근(382e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(382)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

다이(385)는, 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(385a)와, 제1 측면부(385a)에 연속하고, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(385b)와, 평면부(385b)에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(385c)를 갖는다. 제2 측면부(385c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 다이(375)의 측면부(375a)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(385d) 및 골근(385e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 다이(385)는, 고정식이다.

내측 펀치(382)와 다이(385)는, 도 76에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(382)의 산근(382d)이 다이(385)의 골근(385e)에 대향하도록, 바꾸어 말하면 내측 펀치(382)의 골근(382e)이 다이(385)의 산근(385d)에 대향하도록 배치된다.

외측 펀치(383)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(383a)와, 평면부(383a)의 내측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제1 측면부(383b)와, 평면부(383a)의 외측의 에지부에 연속해서 제1 방향으로 연장되는 제2 측면부(383c)를 갖는다. 제1 측면부(383b)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 외측 펀치(373)의 측면부(373b)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(383d) 및 골근(383e)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 제2 측면부(383c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 외측 펀치(373)의 측면부(373c)와 동일하고, 제1 방향으로 연신되는 산근(383f) 및 골근(383g)이 둘레 방향으로 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(383)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

녹아웃(384)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(384)은, 구동원(도시 생략)에 의해 승강 가능한 가동식이다.

도 75 내지 도 77에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형 공정에서 성형한 거친 치형 성형품(376)을 피가공재로 해서, 거친 치형 성형품(376)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 내측 펀치(382)의 평면부(382a)와 다이(385)의 평면부(385b)로 거친 치형 성형품(376)의 저면부(376b)를 끼움 지지한다. 이때, 거친 치형 성형품(376)의 거친 치선부(376a)가 다이(385)의 골근(385e)에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 외측 펀치(383)의 평면부(383a)로 거친 치형 성형품(376)의 개구단부(376c)를 하방으로 밀어넣어, 거친 치형 성형품(376)의 측면부(376d)를 압축함으로써, 도 78에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(382)와 외측 펀치(383)와 녹아웃(384)과 다이(385)에 의해 둘러싸인 공간 내에 재료가 충만된다. 그 결과, 거친 치형 성형품(376)의 측면부(376d) 중 산부(331b)가 변형된 돌기부(335a)에 대응하는 부위에 완성 치형이 치선부(321a)로서 형성되고, 거친 치형 성형품(376)의 측면부(376d)의 다른 부위(골부(331a)에 대응하는 부위)에 치저부(321b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(321c), 측면부(321d), 치선부(321a) 및 치저부(321b)를 갖는 치형 부품(321)이 완성된다.

도 79에, 치형 성형 후의 치형 부품(321)의 외관도를 나타낸다. 치형 부품(321)의 코너부의 내표면(321e)에, 겹침 흠집은 발생하지 않았다. 치형 성형 전에 완성 치형 성형용의 내측 펀치(382)의 곡면부(382b)와 거친 치형 성형품(376)의 코너부(376e)가 접촉하도록 성형하고, 또한 직경 축소 원통 용기(365)의 코너부(365a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 완성 치형 성형 공정에서, 완성 치형 성형용의 다이(385)의 평면부(385b)와 측면부(385c)와의 경계가 이루는 코너부 부근과 거친 치형 성형품(376)의 코너부(376e)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 완성 치형 성형 공정 도중에 거친 치형 성형품(376)의 코너부(376e)가 내측 펀치(382)의 곡면부(382b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 완성 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(321c)의 상면과 측벽부(321d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(321)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(321)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(321)을 얻을 수 있다.

[제5 실시 형태]

이어서, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 80a는, 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(421)의 평면도이다. 도 80b는, 도 80a에 나타내는 치형 부품(421)의 A-A 단면도이다. 도 80a 및 도 80b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(421)은, 재축(도 80b에 나타내는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(421)은, 용기 저부(4210)와 측면부(4211)를 갖는다. 측면부(4211)는, 용기 저부(4210)의 외측 에지부로부터 상승되게 설치된다. 용기 저부(4210)와 측면부(4211)에 의해 형성되는 외측의 코너부의 각도는, 대략 직각이다. 측면부(4211)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 치선부(421a) 및 치저부(421b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(421a) 및 치저부(421b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(421a) 및 치저부(421b)의 개수(즉, 치형 부품(421)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(421a)는, 치저부(421b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 80a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(421a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(421a)의 내주면 및 치저부(421b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(421b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(421a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(421a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(421b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 80a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 서로 인접하는 치선부(421a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(421)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다.

상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(421)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(421)을 얻을 수 있다.

이러한 치형 부품(421)을 제조하기 위해서, 제5 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 확장 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 81 및 도 82는, 각각 드로잉 공정의 성형 전 및 성형 후의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 81 및 도 82에 도시한 바와 같이, 드로잉 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 펀치(432)와, 녹아웃(433)과, 다이(434)를 구비한다. 녹아웃(433) 및 다이(434)는, 펀치(432)에 대향 배치되어 있다.

펀치(432)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(432a)와, 평면부(432a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(432b)와, 평면부(432a) 및 곡면부(432b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 방향으로 도 81의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(432c)를 갖는다. 펀치(432)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

녹아웃(433)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(433)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

다이(434)는, 제1 방향으로 연신되는 측면부(434a)와, 측면부(434a)의 상단부에 설치되는 곡면부(434b)와, 측면부(434a) 및 곡면부(434b)를 통해 중심축과 직교하는 직경 방향으로 연신하는 평면부(434c)를 갖는다. 다이(434)는, 고정식이다.

드로잉 공정에서는, 원 형상을 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)인 피가공재(431)를 드로잉 성형하고, 원통 용기(435)를 성형한다. 이 드로잉 공정에서 성형하는 원통 용기(435)는, 평면에서 보아 대략 원형의 용기 저부(4351)와, 용기 저부(4351)의 외측 에지부에 설치되는 용기 곡면(4352)과, 용기 곡면(4352)을 통해 용기 저부(4351)와 연속하는 용기 측면부(4353)를 갖는다. 먼저, 도 81에 도시한 바와 같이, 피가공재(431)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(431)를, 다이(434)의 평면부(434c)에 놓는다. 그리고, 도 82에 도시한 바와 같이, 피가공재(431)의 단부(431a)가 다이(434)의 곡면부(434b)를 통과할 때까지 펀치(432)를 하방으로 이동시켜 드로잉을 행한다. 이에 의해, 원통 용기(435)를 성형한다. 원통 용기(435)의 성형 후, 녹아웃(433)을 상승시켜, 원통 용기(435)를 다이(434)로부터 떼어낸다.

(직경 확장 공정)

직경 확장 공정은, 제1 스텝과 제2 스텝을 갖는다. 도 83 및 도 84는, 직경 확장 공정의 제1 스텝의 개시 전 상태를 모식적으로 도시하는 도이며, 도 83은 도 84의 A-A선 단면도, 도 84는 평면도이다. 도 83 및 도 84에 도시한 바와 같이, 직경 확장 공정의 제1 스텝에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 제1 펀치(442)와, 제1 녹아웃(443)과, 제1 다이(444)를 구비한다. 제1 녹아웃(443) 및 제1 다이(444)는, 제1 펀치(442)에 대향 배치되어 있다.

제1 펀치(442)는, 평면부(442a)와, 제1 곡면부(442b)와, 경사부(442c)와, 제2 곡면부(442d)와, 측면부(442e)를 갖는다. 평면부(442a)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 부분이다. 제1 곡면부(442b)는, 평면부(442a)의 외측 에지부에 설치된다. 경사부(442c)는, 평면부(442a) 및 제1 곡면부(442b)를 통해 연속하고 있고, 중심축(C)에 평행해서 도 83의 상측 방향(제1 방향)으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방된다. 제2 곡면부(442d)는, 경사부(442c)의 상단부에 설치된다. 측면부(442e)는, 경사부(442c) 및 제2 곡면부(442d)를 통해 연속해서 제1 방향으로 연신된다. 또한 측면부(442e)에는, 제1 방향을 따라서 연신되는 복수의 산근(442f) 및 복수의 골근(442g)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성된다. 이들 산근(442f) 및 골근(442g)의 수는, 치형 부품(421)의 치선부(421a) 및 치저부(421b)의 수(잇수)와 일치한다. 산근(442f)의 외측 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(442f)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은, 치형 부품(421)의 치선부(421a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 제1 펀치(442)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제1 녹아웃(443)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제1 녹아웃(443)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제1 다이(444)는 고정식이다. 제1 다이(444)는, 중심축(C)에 평행한 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(444a)와, 제1 측면부(444a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(444b)와, 평면부(444b)에 연속해서 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(444c)를 갖는다. 제2 측면부(444c)는, 제1 펀치(442)의 측면부(442e)로부터 직경 방향으로 피가공재(431)(금속판)의 대략 판 두께 분을 오프셋하고, 원주 방향으로 교대로 배열되는 복수의 산근(444d) 및 복수의 골근(444e)을 갖는다.

직경 확장 공정의 제1 스텝에서는, 도 83 및 도 84에 도시한 바와 같이, 드로잉 성형 공정에서 성형한 원통 용기(435)를 피가공재(441)로 해서, 원통 용기(435)의 용기 측면부(4353)를 직경 확장한 제1 직경 확장 원통 용기(445)를 성형한다. 먼저, 도 83 및 도 84에 도시한 바와 같이, 피가공재(441)(원통 용기(435))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(441)를 제1 녹아웃(443) 및 제1 다이(444) 상에 놓는다. 그리고, 도 85에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(442)의 평면부(442a)가 제1 직경 확장 원통 용기(445)의 저면부(445a)와 접촉할 때까지, 제1 펀치(442)를 하방으로 이동시켜 직경 확장 성형을 행한다. 이 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해, 원통 용기(435)의 용기 측면부(4353)의 복수의 부위(치형 부품(421)의 치선부(421a)가 형성되는 특정 부위)가 제1 펀치(442)의 산근(442f)에 의해 반경 방향 외측으로 압출되어 직경 확장하여, 복수의 직경 확장 측면부(445b)가 된다. 이와 같이, 복수의 직경 확장 측면부(445b)를 갖는 제1 직경 확장 원통 용기(445)가 성형된다. 도 86a 및 도 86b는, 직경 확장 공정에 의해 직경 확장 측면부(445b)가 성형된 제1 직경 확장 원통 용기(445)의 외관도이다. 또한, 도 86a는 제1 직경 확장 원통 용기(445)의 평면도이며, 도 86b는 제1 직경 확장 원통 용기(445)의 사시도이다. 도 86a 및 도 86b에 도시한 바와 같이, 제1 직경 확장 원통 용기(445)는, 치형 부품(421)의 치선부(421a)가 형성되는 복수의 직경 확장 측면부(445b)를 갖는다. 직경 확장 공정의 제1 스텝의 종료 후, 제1 녹아웃(443)을 상승시켜, 제1 직경 확장 원통 용기(445)를 제1 다이(444)로부터 떼어낸다.

도 87 및 도 88은, 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 도이다. 또한, 도 87은 도 88의 A-A선 단면도이며, 도 88은 평면도이다. 도 87 및 도 88에 도시한 바와 같이, 직경 확장 공정의 제2 스텝에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 제2 펀치(452)와, 제2 녹아웃(453)과, 제2 다이(454)를 구비한다. 제2 녹아웃(453) 및 제2 다이(454)는, 제2 펀치(452)에 대향 배치되어 있다.

제2 펀치(452)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(452a)와, 평면부(452a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(452b)와, 평면부(452a) 및 곡면부(452b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행해서 도 87의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(452c)를 갖는다. 측면부(452c)의 중심축(C)과 직교하는 단면의 형상 및 치수는, 제1 펀치(442)의 측면부(442e)와 동일하다. 측면부(452c)에는, 제1 방향을 따라서 연신되는 복수의 산근(452d) 및 복수의 골근(452e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 이들 산근(452d) 및 골근(452e)의 수는, 치형 부품(421)의 치선부(421a) 및 치저부(421b)의 수(잇수)와 일치한다. 제2 펀치(452)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제2 녹아웃(453)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제2 녹아웃(453)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제2 다이(454)는, 제1 스텝의 제1 다이(444)와 형상 및 치수가 동일하다. 즉, 제2 다이(454)는, 중심축(C)에 평행한 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(454a)와, 중심축(C)에 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(454b)와, 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(454c)를 갖는다. 제2 측면부(454c)에는, 중심축(C)에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(454d) 및 골근(454e)이, 둘레 방향으로 교대로 배열되도록 설치된다. 이들 복수의 산근(454d) 및 복수의 골근(454e)의 수는, 제1 다이(444)와 마찬가지로, 치형 부품(421)의 치선부(421a) 및 치저부(421b)의 수(잇수)와 일치한다.

제2 스텝에서는, 제1 스텝에서 성형한 제1 직경 확장 원통 용기(445)를 피가공재(451)로 해서, 측면부(455b)가 저면부(455a)에 대하여 직립하는 형상을 갖는 제2 직경 확장 원통 용기(455)를 성형한다. 먼저, 도 87에 도시한 바와 같이, 피가공재(451)(제1 직경 확장 원통 용기(445))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 또한 제1 스텝에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(445b)가 제2 다이(454)의 골근(454e)에 위치하도록, 피가공재(451)인 제1 직경 확장 원통 용기(445)를 제2 다이(454)의 평면부(454b) 상에 놓는다. 그리고, 도 89에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(452)의 평면부(452a)가 제1 직경 확장 원통 용기(445)의 저면부(445a)와 접촉할 때까지, 제2 펀치(452)를 하방으로 이동시킨다. 이에 의해, 제2 직경 확장 원통 용기(455)가 성형된다. 제2 직경 확장 원통 용기(455)의 측면부(455b)는, 저면부(455a)에 대하여 직립하는 형상으로 성형된다. 제2 직경 확장 원통 용기(455)의 성형 후, 제2 녹아웃(453)을 상승시켜, 제2 직경 확장 원통 용기(455)를 제2 다이(454)로부터 떼어낸다.

(직경 축소 공정)

도 90은, 직경 축소 공정에 의한 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 90에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 펀치(462)와, 카운터 펀치(463)와, 다이(464)를 구비한다. 카운터 펀치(463) 및 다이(464)는, 펀치(462)에 대향 배치되어 있다.

펀치(462)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(462a)와, 평면부(462a)의 주연부에 설치되는 곡면부(462b)와, 평면부(462a) 및 곡면부(462b)를 통해 연속하고, 중심축(C)에 평행해서 도 90의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(462c)를 갖는다. 측면부(462c)의 외측 반경(Re)은, 치형 부품(421)의치선부(421a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(462)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

카운터 펀치(463)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(463a)와, 중심축(C)을 따라 도 90의 하방으로 연신되는 측면부(463b)를 갖는다. 측면부(463b)의 반경(Rf)은, 치형 부품(421)의 치선부(421a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(463)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

다이(464)는, 고정식이다. 다이(464)는, 중심축(C)에 평행해서 도 90에서 상측 방향인 제1 방향으로 연신되는 측면부(464a)와, 측면부(464a)의 상단부에 설치되는 곡면부(464b)와, 측면부(464a) 및 곡면부(464b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(464c)를 갖는다. 측면부(464a)의 내측 반경(Rg)은, 치형 부품(421)의 치선부(421a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다.

직경 축소 공정에서는, 제2 직경 확장 원통 용기(455)를 피가공재(461)로 한다. 먼저, 피가공재(461)(제2 직경 확장 원통 용기(455))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(461)인 제2 직경 확장 원통 용기(455)를 카운터 펀치(463)의 평면부(463a)에 놓는다. 그리고, 펀치(462)의 평면부(462a)와 카운터 펀치(463)의 평면부(463a)로 피가공재(461)의 저면부(461a)를 끼움 지지한 상태에서, 펀치(462)와 카운터 펀치(463)를 하방으로 이동시킨다. 도 91a는, 펀치(462)와 카운터 펀치(463)를 하방으로 이동시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 이와 같이, 직경 확장 공정에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(461b)를, 다이(464)의 경사부(464c)에 의해 직경 축소해서 직경 축소 측면부를 성형한다. 또한, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)(어깨부)를 두껍게 한다. 여기서, 도 91b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(465)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(465)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(465)의 저면부(465c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(465)의 측면부(465b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 91b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(465)의 저면부(465c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(465)의 측면부(465b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 91b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은 직경 축소 원통 용기(465)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)를 두껍게 하면, 코너부(465a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(465)의 코너부(465a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

직경 확장 공정에서의 제1 펀치(442)의 측면부(442e)의 산근(442f)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치형 부품(421)의 치선부(421a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(442f)의 반경(Rd)이 치선부(421a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(465a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생할 우려가 있다. 한편, 산근(442f)의 반경(Rd)이 치선부(421a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 직경 확장 공정에서, 측면부(455b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(465a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생할 우려가 있다. 따라서, 직경 확장 공정에서의 제1 펀치(442)의 측면부(442e)의 산근(442f)의 반경(Rd)은, 치형 부품(421)의 치선부(421a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하인 것이 바람직하다.

(치형 성형 공정)

도 92 내지 도 95는, 치형 성형 공정에 의한 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 도이다. 또한, 도 92는, 중심축(C)을 통과하는 면으로 절단한 단면도(도 94의 D-D선 단면도)이며, 도 93은 도 92의 A-A선 단면도이며, 도 94는 도 92의 B 화살표도(평면도)이며, 도 95는 도 92의 E 화살표도(시 저면도)이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 치형 성형 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 내측 펀치(472)와, 외측 펀치(473)와, 카운터 펀치(474)와, 다이(475)를 구비한다. 카운터 펀치(474) 및 다이(475)는, 내측 펀치(472)에 대향 배치되어 있다.

내측 펀치(472)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(472a)와, 평면부(472a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(472b)와, 평면부(472a) 및 곡면부(472b)를 통해 연속하고, 중심축(C)을 따라 도 92의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(472c)를 갖는다. 측면부(472c)에는, 치형 부품(421)의 치선부(421a) 및 치저부(421b)를 성형하기 위해서, 제1 방향에 평행하게 연신되는 복수의 산근(472d) 및 복수의 골근(472e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 내측 펀치(472)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

다이(475)는, 고정식이다. 다이(475)는, 제1 방향에 평행하게 연신되는 측면부(475a)와, 측면부(475a)의 상단부에 설치되는 곡면부(475b)와, 측면부(475a) 및 곡면부(475b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(475c)를 갖는다. 측면부(475a)에는, 치형 부품(421)의 치선부(421a)와 치저부(421b)를 형성하기 위해서, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(475d) 및 복수의 골근(475e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다.

외측 펀치(473)는, 통상의 형상이며, 내측 펀치(472)의 외주를 따라서 배치된다. 외측 펀치(473)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(473a)와, 평면부(473a)의 소직경측의 에지부와 접하고, 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(473b)와, 평면부(473a)의 대경측의 에지부와 접하고, 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(473c)를 갖는다. 도 96에 도시한 바와 같이, 평면부(473a)는, 치형 부품(421)의 치저부(421b)(서로 이웃하는 치선부(421a)의 사이의 부위)에 대응하는 부위가 제1 방향으로 오목해진 오목부(473d)를 갖는다. 제1 측면부(473b)에는, 내측 펀치(472)의 측면부(472c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(473e) 및 복수의 골근(473f)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 제2 측면부(473c)는, 다이(475)의 측면부(475a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(473g) 및 복수의 골근(473h)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 외측 펀치(473)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 내측 펀치(472)의 외주를 따라, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

카운터 펀치(474)는, 제1 방향으로 연신되는 측면부(474a)와, 측면부(474a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향과 평행한 평면부(474b)를 갖고 있다. 측면부(474a)에는, 다이(475)의 측면부(475a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(474d) 및 복수의 골근(474e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 카운터 펀치(474)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

치형 성형 공정에서는, 상술한 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(465)를 피가공재(471)로 해서, 치형 부품(421)을 성형한다. 먼저, 도 93에 도시한 바와 같이, 피가공재(471)(직경 축소 원통 용기(465))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 또한 직경 축소 원통 용기(465)의 용기 측면부(465b)의 직경 축소된 직경 축소 측면부(471a)가 다이(475)의 골근(475e)에 위치하도록, 피가공재(471)인 직경 축소 원통 용기(465)를 카운터 펀치(474)의 평면부(474b)에 놓는다. 그리고, 내측 펀치(472)의 평면부(472a)와 카운터 펀치(474)의 평면부(474b)로 피가공재(471)의 저면부(465c)를 끼움 지지하고, 또한 외측 펀치(473)의 평면부(473a)를 피가공재(471)의 단부(465d)에 맞닿게 한 상태로 한다. 그 상태에서, 도 97에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(472)와 외측 펀치(473)와 카운터 펀치(474)를, 외측 펀치(473)의 평면부(473a)가 다이(475)의 곡면부(475b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시킨다. 계속해서, 내측 펀치(472)와 카운터 펀치(474)와 다이(475)를 고정한 상태에서, 외측 펀치(473)를 하방으로 이동시켜, 피가공재(471)의 측면부(471d)를 압축한다. 이에 의해, 도 97에 도시한 바와 같이, 내측 펀치(472)와 외측 펀치(473)와 카운터 펀치(474)와 다이(475)에 둘러싸인 공간 내에 재료가 충만된다. 그 결과, 직경 축소 원통 용기(465)(피가공재(471))의 직경 축소 측면부(471a)에 치선부(421a)가 형성되고, 직경 축소 원통 용기(465)(피가공재(471))의 측면부(471d)의 다른 부위에 치저부(421b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(421c), 측면부(421d), 치선부(421a) 및 치저부(421b)를 갖는 치형 부품(421)이 완성된다.

도 98은, 치형 성형 후의 치형 부품(421)의 외관을 모식적으로 도시하는 도이다. 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 치형 부품(421)의 코너부의 내표면(4213)에, 겹침 흠집이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서는, 치형 성형 전에 내측 펀치(472)의 곡면부(472b)와 피가공재(471)(직경 축소 원통 용기(465))의 코너부(471d)가 접촉하도록 성형하고, 또한 피가공재(471)(직경 축소 원통 용기(465))의 코너부(265a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 치형 성형 공정에서, 카운터 펀치(474)의 평면부(474b)와 다이(475)의 측면부(475a)가 접촉하는 코너부 근방과 피가공재(471)의 코너부(471d)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 치형 성형 공정 도중에 피가공재(471)(직경 축소 원통 용기(465))의 코너부(471d)가 내측 펀치(472)의 곡면부(472b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(421c)의 상면과 측벽부(421d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(421)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(421)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(421)을 얻을 수 있다.

외측 펀치(473)의 평면부(473a)는, 치형 부품(421)의 치저부(421b)에 대응하는 부위가 오목해진 오목부(473d)를 갖기 때문에, 피가공재(471)가 평면부(473a)의 전체에 접촉하지 않아, 정수압에 의한 성형 하중의 증가를 억제할 수 있다. 오목부 형상은, 특별히 규정하는 것이 아니며, 피가공재(471)가 평면부(473a)에 충만되지 않는 형상이면 된다.

치형 부품(421)은, 치저부(421b)의 단부가 돌출된 형상으로 되지만, 도 80a 및 도 80b에 도시하는 바와 같이 단부가 평탄한 것이 바람직한 경우, 치형 성형 공정 후에, 치형 부품(421)의 단부를 절삭해서 평탄하게 하는 공정을 마련해도 된다. 또한, 구체적인 절삭 가공의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 각종 절삭 가공을 적용할 수 있다.

[제6 실시 형태]

이어서, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 99a는, 제6 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(521)의 평면도이다. 도 99b는, 도 99a에 나타내는 치형 부품(521)의 A-A 단면도이다. 도 99a 및 도 99b에 도시한 바와 같이, 치형 부품(521)은, 재축(도 99b에 나타내는 일점쇄선)의 방향에 있어서, 한쪽의 단부가 개방되고, 또한 다른 쪽의 단부가 폐쇄된 바닥을 구비하는 원통 형상을 갖는 부품이다.

치형 부품(521)은, 용기 저부(5210)와 측면부(5211)를 갖는다. 측면부(5211)는, 용기 저부(5210)의 외측 에지부로부터 상승되도록 설치된다. 용기 저부(5210)와 측면부(5211)에 의해 형성되는 외측의 코너부의 각도는, 대략 직각이다. 측면부(5211)는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 치선부(521a) 및 치저부(521b)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 치선부(521a) 및 치저부(521b)의 각각의 개수가 8개인 경우를 예시하고 있지만, 치선부(521a) 및 치저부(521b)의 개수(즉, 치형 부품(521)의 잇수)는 8개에 한정되지 않고, 복수이면 된다.

치선부(521a)는, 치저부(521b)보다도 재축을 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이다. 보다 구체적으로는, 도 99a에 도시한 바와 같이, 재축을 중심으로 하는 반경 Ra의 원주 상에 치선부(521a)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rc의 원주 상에 치선부(521a)의 내주면 및 치저부(521b)의 외주면이 위치하고, 재축을 중심으로 하는 반경 Rb의 원주 상에 치저부(521b)의 내주면이 위치한다. 이하에서는, 상기 반경 Ra를 치선부(521a)의 외측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rc를 치선부(521a)의 내측 반경이라 칭하고, 상기 반경 Rb를 치저부(521b)의 내측 반경이라 칭한다.

또한, 도 99a에서, θg는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 서로 인접하는 치선부(521a)간의 각도를 나타낸다.

본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의해 제조된 치형 부품(521)은, 겹침 흠집이 없음은 물론, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 특징을 갖는다.

상세는 후술하는데, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(521)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(521)을 얻을 수 있다.

이러한 치형 부품(521)을 제조하기 위해서, 제6 실시 형태에 따른 치형 부품(521)의 제조 방법은, 드로잉 공정과, 직경 확장 공정과, 직경 축소 공정과, 치형 성형 공정(거친 치형 성형 공정 및 완성 치형 성형 공정)을 갖는다. 이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 각 공정은 상온 하에서 실시된다.

(드로잉 공정)

도 100 및 도 101은, 각각 드로잉 공정의 성형 전 및 성형 후의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 100 및 도 101에 도시한 바와 같이, 드로잉 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 펀치(532)와, 녹아웃(533)과, 다이(534)를 구비한다. 녹아웃(533) 및 다이(534)는, 펀치(532)에 대향 배치되어 있다.

펀치(532)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(532a)와, 평면부(532a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(532b)와, 평면부(532a) 및 곡면부(532b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행한 방향으로 도 100의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(532c)를 갖는다. 펀치(532)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

녹아웃(533)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 녹아웃(533)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

다이(534)는, 제1 방향으로 연신되는 측면부(534a)와, 측면부(534a)의 상단부에 설치되는 곡면부(534b)와, 측면부(534a) 및 곡면부(534b)를 통해 중심축과 직교하는 직경 방향으로 연신되는 평면부(534c)를 갖는다. 다이(534)는, 고정식이다.

드로잉 공정에서는, 원 형상을 갖는 금속제의 평판(예를 들어 강판)인 피가공재(531)를 드로잉 성형하고, 원통 용기(535)를 성형한다. 이 드로잉 공정에서 성형하는 원통 용기(535)는, 평면에서 보아 대략 원형의 용기 저부(5351)와, 용기 저부(5351)의 외측 에지부에 설치되는 용기 곡면(5352)과, 용기 곡면(5352)을 통해 용기 저부(5351)와 연속하는 용기 측면부(5353)를 갖는다. 먼저, 도 100에 도시한 바와 같이, 피가공재(531)의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(531)를, 다이(534)의 평면부(534c)에 놓는다. 그리고, 도 101에 도시한 바와 같이, 피가공재(531)의 단부(531a)가 다이(534)의 곡면부(534b)를 통과할 때까지 펀치(532)를 하방으로 이동시켜 드로잉을 행한다. 이에 의해, 원통 용기(535)를 성형한다. 원통 용기(535)의 성형 후, 녹아웃(533)을 상승시켜, 원통 용기(535)를 다이(534)로부터 떼어낸다.

(직경 확장 공정)

직경 확장 공정은, 제1 스텝과 제2 스텝을 갖는다. 도 102 및 도 103은, 직경 확장 공정의 제1 스텝의 개시 전 상태를 모식적으로 도시하는 도이며, 도 102는 도 103의 A-A선 단면도, 도 103은 평면도이다. 도 102 및 도 103에 도시한 바와 같이, 직경 확장 공정의 제1 스텝에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 제1 펀치(542)와, 제1 녹아웃(543)과, 제1 다이(544)를 구비한다. 제1 녹아웃(543) 및 제1 다이(544)는, 제1 펀치(542)에 대향 배치되어 있다.

제1 펀치(542)는, 평면부(542a)와, 제1 곡면부(542b)와, 경사부(542c)와, 제2 곡면부(542d)와, 측면부(542e)를 갖는다. 평면부(542a)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 부분이다. 제1 곡면부(542b)는, 평면부(542a)의 외측 에지부에 설치된다. 경사부(542c)는, 평면부(542a) 및 제1 곡면부(542b)를 통해 연속하고 있고, 중심축(C)에 평행해서 도 102의 상측 방향(제1 방향)으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방된다. 제2 곡면부(542d)는, 경사부(542c)의 상단부에 설치된다. 측면부(542e)는, 경사부(542c) 및 제2 곡면부(542d)를 통해 연속해서 제1 방향으로 연신된다. 또한 측면부(542e)에는, 제1 방향을 따라서 연신되는 복수의 산근(542f) 및 복수의 골근(542g)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성된다. 이들 산근(542f) 및 골근(542g)의 수는, 치형 부품(521)의 치선부(521a) 및 치저부(521b)의 수(잇수)과 일치한다. 산근(542f)의 외측 반경(Rd)(중심축(C)을 중심으로 하는 직경 방향에서의, 산근(542f)의 외주면과 중심축(C)과의 사이의 길이)은, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 그 이유는, 직경 축소 공정에서 설명한다. 제1 펀치(542)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제1 녹아웃(543)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제1 녹아웃(543)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제1 다이(544)는 고정식이다. 제1 다이(544)는, 중심축(C)에 평행한 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(544a)와, 제1 측면부(544a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(544b)와, 평면부(544b)에 연속해서 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(544c)를 갖는다. 제2 측면부(544c)는, 제1 펀치(542)의 측면부(542e)로부터 직경 방향으로 피가공재(531)(금속판)의 대략 판 두께 분을 오프셋하고, 원주 방향으로 교대로 배열되는 복수의 산근(544d) 및 복수의 골근(544e)을 갖는다.

직경 확장 공정의 제1 스텝에서는, 도 102 및 도 103에 도시한 바와 같이, 드로잉 성형 공정에서 성형한 원통 용기(535)를 피가공재(541)로 해서, 원통 용기(535)의 용기 측면부(5353)를 직경 확장한 제1 직경 확장 원통 용기(545)를 성형한다. 먼저, 도 102 및 도 103에 도시한 바와 같이, 피가공재(541)(원통 용기(535))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(541)를 제1 녹아웃(543) 및 제1 다이(544) 상에 놓는다. 그리고, 도 104에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(542)의 평면부(542a)가 제1 직경 확장 원통 용기(545)의 저면부(545a)와 접촉할 때까지, 제1 펀치(542)를 하방으로 이동시켜 직경 확장 성형을 행한다. 이 직경 확장 공정의 제1 스텝에 의해, 원통 용기(535)의 용기 측면부(5353)의 복수의 부위(치형 부품(521)의 치선부(521a)가 형성되는 특정 부위)가 제1 펀치(542)의 산근(542f)에 의해 반경 방향 외측으로 압출되어 직경 확장하여, 복수의 직경 확장 측면부(545b)가 된다. 이와 같이, 복수의 직경 확장 측면부(545b)를 갖는 제1 직경 확장 원통 용기(545)가 성형된다. 도 105a 및 도 105b는, 직경 확장 공정에 의해 직경 확장 측면부(545b)가 성형된 제1 직경 확장 원통 용기(545)의 외관도이다. 또한, 도 105a는 제1 직경 확장 원통 용기(545)의 평면도이며, 도 105b는 제1 직경 확장 원통 용기(545)의 사시도이다. 도 105a 및 도 105b에 도시한 바와 같이, 제1 직경 확장 원통 용기(545)는, 치형 부품(521)의 치선부(521a)가 형성되는 복수의 직경 확장 측면부(545b)를 갖는다. 직경 확장 공정의 제1 스텝의 종료 후, 제1 녹아웃(543)을 상승시켜, 제1 직경 확장 원통 용기(545)를 제1 다이(544)로부터 떼어낸다.

도 106 및 도 107은, 직경 확장 공정의 제2 스텝의 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 도이다. 또한, 도 106은 도 107의 A-A선 단면도이며, 도 107은 평면도이다. 도 106 및 도 107에 도시한 바와 같이, 직경 확장 공정의 제2 스텝에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 제2 펀치(552)와, 제2 녹아웃(553)과, 제2 다이(554)를 구비한다. 제2 녹아웃(553) 및 제2 다이(554)는, 제2 펀치(552)에 대향 배치되어 있다.

제2 펀치(552)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(552a)와, 평면부(552a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(552b)와, 평면부(552a) 및 곡면부(552b)를 통해 연속해서 중심축(C)에 평행해서 도 106의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(552c)를 갖는다. 측면부(552c)의 중심축(C)과 직교하는 단면의 형상 및 치수는, 제1 펀치(542)의 측면부(542e)와 동일하다. 측면부(552c)에는, 제1 방향을 따라서 연신되는 복수의 산근(552d) 및 복수의 골근(552e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 이들 산근(552d) 및 골근(552e)의 수는, 치형 부품(521)의 치선부(521a) 및 치저부(521b)의 수(잇수)와 일치한다. 제2 펀치(552)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제2 녹아웃(553)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 제2 녹아웃(553)은, 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

제2 다이(554)는, 제1 스텝의 제1 다이(544)와 형상 및 치수가 동일하다. 즉, 제2 다이(554)는, 중심축(C)에 평행한 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(554a)와, 중심축(C)에 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(554b)와, 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(554c)를 갖는다. 제2 측면부(554c)에는, 중심축(C)에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(554d) 및 골근(554e)이, 둘레 방향으로 교대로 배열되도록 설치된다. 이들 복수의 산근(554d) 및 복수의 골근(554e)의 수는, 제1 다이(544)와 마찬가지로, 치형 부품(521)의 치선부(521a) 및 치저부(521b)의 수(잇수)와 일치한다.

제2 스텝에서는, 제1 스텝에서 성형한 제1 직경 확장 원통 용기(545)를 피가공재(551)로 해서, 측면부(555b)가 저면부(555a)에 대하여 직립하는 형상을 갖는 제2 직경 확장 원통 용기(555)를 성형한다. 먼저, 도 106에 도시한 바와 같이, 피가공재(551)(제1 직경 확장 원통 용기(545))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 또한 제1 스텝에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(545b)가 제2 다이(554)의 골근(554e)에 위치하도록, 피가공재(551)인 제1 직경 확장 원통 용기(545)를 제2 다이(554)의 평면부(554b) 상에 놓는다. 그리고, 도 108에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(552)의 평면부(552a)가 제1 직경 확장 원통 용기(545)의 저면부(545a)와 접촉할 때까지, 제2 펀치(552)를 하방으로 이동시킨다. 이에 의해, 제2 직경 확장 원통 용기(555)가 성형된다. 제2 직경 확장 원통 용기(555)의 측면부(555b)는, 저면부(555a)에 대하여 직립하는 형상으로 성형된다. 제2 직경 확장 원통 용기(555)의 성형 후, 제2 녹아웃(553)을 상승시켜, 제2 직경 확장 원통 용기(555)를 제2 다이(554)로부터 떼어낸다.

(직경 축소 공정)

도 109는, 직경 축소 공정에 의한 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 109에 도시한 바와 같이, 직경 축소 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 펀치(562)와, 카운터 펀치(563)와, 다이(564)를 구비한다. 카운터 펀치(563) 및 다이(564)는, 펀치(562)에 대향 배치되어 있다.

펀치(562)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(562a)와, 평면부(562a)의 주연부에 설치되는 곡면부(562b)와, 평면부(562a) 및 곡면부(562b)를 통해 연속하고, 중심축(C)에 평행해서 도 109의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(562c)를 갖는다. 측면부(562c)의 외측 반경(Re)은, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)과 대략 동등하다. 펀치(562)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

카운터 펀치(563)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(563a)와, 중심축(C)을 따라 도 109의 하방으로 연신되는 측면부(563b)를 갖는다. 측면부(563b)의 반경(Rf)은, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다. 카운터 펀치(563)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

다이(564)는, 고정식이다. 다이(564)는, 중심축(C)에 평행해서 도 109에서 상측 방향인 제1 방향으로 연신되는 측면부(564a)와, 측면부(564a)의 상단부에 설치되는 곡면부(564b)와, 측면부(564a) 및 곡면부(564b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(564c)를 갖는다. 측면부(564a)의 내측 반경(Rg)은, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 외측 반경(Ra)과 대략 동등하다.

직경 축소 공정에서는, 제2 직경 확장 원통 용기(555)를 피가공재(561)로 한다. 먼저, 피가공재(561)(제2 직경 확장 원통 용기(555))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 피가공재(561)인 제2 직경 확장 원통 용기(555)를 카운터 펀치(563)의 평면부(563a)에 놓는다. 그리고, 펀치(562)의 평면부(562a)와 카운터 펀치(563)의 평면부(563a)로 피가공재(561)의 저면부(561a)를 끼움 지지한 상태에서, 펀치(562)와 카운터 펀치(563)를 하방으로 이동시킨다. 도 110a는, 펀치(562)와 카운터 펀치(563)를 하방으로 이동시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 이와 같이, 직경 확장 공정에서 직경 확장된 직경 확장 측면부(561b)를, 다이(564)의 경사부(564c)에 의해 직경 축소해서 직경 축소 측면부를 성형한다. 또한, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)의 외측의 형상이 이하의 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)(어깨부)를 두껍게 한다. 여기서, 도 110b에 도시한 바와 같이, 직경 축소 원통 용기(565)의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 직경 축소 원통 용기(565)를 본 경우, 직경 축소 원통 용기(565)의 저면부(565c)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 직경 축소 원통 용기(565)의 측면부(565b)에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의한다. 또한, 도 110b에 도시한 바와 같이, 직선(L1)이 직경 축소 원통 용기(565)의 저면부(565c)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 직선(L2)이 직경 축소 원통 용기(565)의 측면부(565b)로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의한다. 또한, 도 110b에 도시한 바와 같이, 직선(L1) 상의 교점(P0)과 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 직선(L2) 상의 교점(P0)과 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의한다.

조건식 (1)은 직경 축소 원통 용기(565)의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 이하와 같이 표현된다.

(ΔR+ΔH)≤2t … (1)

즉, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)의 외측의 형상이 조건식 (1)을 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)를 두껍게 하면, 코너부(565a)의 외측의 각도가 직각에 가까운 값이 된다.

또한, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)의 외측의 각도를 보다 직각에 가까운 값으로 하기 위해서, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)의 외측의 형상이 하기 조건식 (2)를 만족시키도록, 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)를 두껍게 하는 것이 바람직하다.

(ΔR+ΔH)≤1.5t … (2)

직경 확장 공정에서의 제1 펀치(542)의 측면부(542e)의 산근(542f)의 반경(Rd)의 바람직한 값을, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하로 한 이유를, 이하에 설명한다. 산근(542f)의 반경(Rd)이 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 미만이면, 직경 축소 공정에서의 직경 축소량이 작고, 코너부(565a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 거친 치형 성형 공정 및 완성 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생할 우려가 있다. 한편, 산근(542f)의 반경(Rd)이 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)의 1.17배 초과이면, 직경 확장 공정에서, 측면부(555b)가 너무 얇아지고, 그 결과, 코너부(565a)의 두께 증가가 불충분해져, 다음의 거친 치형 성형 공정 및 완성 치형 성형 공정에서, 겹침 흠집이 발생할 우려가 있다. 따라서, 직경 확장 공정에서의 제1 펀치(542)의 측면부(542e)의 산근(542f)의 반경(Rd)은, 치형 부품(521)의 치선부(521a)의 내측 반경(Rc)의 1.08배 이상 1.17배 이하인 것이 바람직하다.

(거친 치형 성형 공정)

도 111 내지 도 114는, 거친 치형 성형 공정에 의한 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 도이다. 또한, 도 111은, 중심축(C)을 통과하는 면으로 절단한 단면도(도 113의 D-D선 단면도)이며, 도 112는 도 111의 A-A선 단면도이며, 도 113은 도 111의 B 화살표도(평면도)이며, 도 114는 도 111의 E 화살표도(시 저면도)이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 거친 치형 성형 내측 펀치(572)와, 거친 치형 성형 외측 펀치(573)와, 거친 치형 성형 카운터 펀치(574)와, 거친 치형 성형 다이(575)를 구비한다. 거친 치형 성형 카운터 펀치(574) 및 거친 치형 성형 다이(575)는, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)에 대향 배치되어 있다.

거친 치형 성형 내측 펀치(572)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(572a)와, 평면부(572a)의 외측 에지부에 설치되는 곡면부(572b)와, 평면부(572a) 및 곡면부(572b)를 통해 연속하고, 중심축(C)을 따라 도 111의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(572c)를 갖는다. 측면부(572c)에는, 치형 부품(521)의 치선부(521a) 및 치저부(521b)를 성형하기 위해서, 제1 방향에 평행하게 연신되는 복수의 산근(572d) 및 복수의 골근(572e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 거친 치형 성형 내측 펀치(572)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

거친 치형 성형 다이(575)는, 고정식이다. 거친 치형 성형 다이(575)는, 제1 방향에 평행하게 연신되는 측면부(575a)와, 측면부(575a)의 상단부에 설치되는 곡면부(575b)와, 측면부(575a) 및 곡면부(575b)를 통해 연속하고, 제1 방향으로 진행됨에 따라서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 경사부(575c)를 갖는다. 측면부(575a)에는, 치형 부품(521)의 치선부(521a) 및 치저부(521b)를 형성하기 위해서, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(575d) 및 복수의 골근(575e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다.

거친 치형 성형 외측 펀치(573)는, 통상의 형상이며, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)의 외주를 따라서 배치된다. 거친 치형 성형 외측 펀치(573)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(573a)와, 평면부(573a)의 소직경측의 에지부와 접하고, 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(573b)와, 평면부(573a)의 대경측의 에지부와 접하고, 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(573c)를 갖는다. 도 115에 도시한 바와 같이, 평면부(573a)는, 치형 부품(521)의 치저부(521b)(서로 이웃하는 치선부(521a)의 사이의 부위)에 대응하는 부위가 제1 방향으로 오목해진 오목부(573d)를 갖는다. 제1 측면부(573b)에는, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)의 측면부(572c)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(573e) 및 복수의 골근(573f)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 제2 측면부(573c)는, 거친 치형 성형 다이(575)의 측면부(575a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(573g) 및 복수의 골근(573h)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 거친 치형 성형 외측 펀치(573)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)의 외주를 따라, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

거친 치형 성형 카운터 펀치(574)는, 제1 방향으로 연신되는 측면부(574a)와, 측면부(574a)에 연속해서 중심축(C)과 직교하는 직경 방향과 평행한 평면부(574b)를 갖고 있다. 측면부(574a)에는, 거친 치형 성형 다이(575)의 측면부(575a)를 따라, 제1 방향으로 연신되는 복수의 산근(574d) 및 복수의 골근(574e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 거친 치형 성형 카운터 펀치(574)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

거친 치형 성형 공정에서는, 상술한 직경 축소 공정에서 성형한 직경 축소 원통 용기(565)를 피가공재(571)로 해서, 거친 치형 부품(576)을 성형한다. 먼저, 도 112에 도시한 바와 같이, 피가공재(571)(직경 축소 원통 용기(565))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 또한 직경 축소 원통 용기(565)의 용기 측면부(565b)의 직경 축소된 직경 축소 측면부(571a)가 거친 치형 성형 다이(575)의 골근(575e)에 위치하도록, 피가공재(571)인 직경 축소 원통 용기(565)를 거친 치형 성형 카운터 펀치(574)의 평면부(574b)에 놓는다. 그리고, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)의 평면부(572a)와 거친 치형 성형 카운터 펀치(574)의 평면부(574b)로 피가공재(571)의 저면부(565c)를 끼움 지지하고, 또한 거친 치형 성형 외측 펀치(573)의 평면부(573a)를 피가공재(571)의 단부(565d)에 맞닿게 한 상태로 한다. 그 상태에서, 도 116에 도시한 바와 같이, 거친 치형 성형 내측 펀치(572)와 거친 치형 성형 외측 펀치(573)와 거친 치형 성형 카운터 펀치(574)를, 거친 치형 성형 외측 펀치(573)의 평면부(573a)가 거친 치형 성형 다이(575)의 곡면부(575b)를 통과할 때까지 하방으로 이동시킨다. 이에 의해, 피가공재(571)(직경 축소 원통 용기(565))의 직경 축소 측면부(571a)에 거친 치형(거친 치선부(581a))이 형성되고, 거친 치형 부품(576)이 성형된다. 도 117은, 거친 치형 성형 후의 거친 치형 부품(576)의 외관을 모식적으로 도시하는 도이다.

거친 치형 성형 외측 펀치(573)의 평면부(573a)는, 치형 부품(521)의 치저부(521b)에 대응하는 부위가 오목해진 오목부(573d)를 갖기 때문에, 피가공재(571)가 평면부(573a)의 전체에 접촉하지 않아, 정수압에 의한 성형 하중의 증가를 억제할 수 있다. 오목부 형상은, 특별히 규정하는 것이 아니며, 피가공재(571)가 평면부(573a)에 충만되지 않는 형상이면 된다.

(완성 치형 성형 공정)

도 118 내지 도 120은, 거친 치형 성형 공정에 이어지는 완성 치형 성형 공정의 성형 전의 상태를 모식적으로 도시하는 도이다. 도 118은 도 120의 D-D 단면도이며, 도 119는 도 118의 A-A 단면 평면도이며, 도 120은 도 118의 E 화살표도이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 완성 치형 성형 공정에서 사용하는 프레스기는, 각각의 중심축(C)이 동축 상에 배치된 완성 치형 성형 내측 펀치(582)와, 완성 치형 성형 외측 펀치(583)와, 완성 치형 성형 녹아웃(584)과, 완성 치형 성형 다이(585)를 구비한다. 완성 치형 성형 녹아웃(584) 및 완성 치형 성형 다이(585)는, 완성 치형 성형 내측 펀치(582)에 대향 배치되어 있다.

완성 치형 성형 내측 펀치(582)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(582a)와, 곡면부(582b)와, 평면부(582a) 및 곡면부(582b)를 통해 연속하고, 중심축(C)에 평행한 방향으로 도 118의 상측 방향(제1 방향)으로 연신되는 측면부(582c)를 갖는다. 측면부(582c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정에서 사용하는 거친 치형 성형 내측 펀치(572)의 측면부(572c)와 동일하다. 측면부(582c)에는, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(582d) 및 복수의 골근(582e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 완성 치형 성형 내측 펀치(582)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

완성 치형 성형 다이(585)는, 고정식이며, 제1 방향으로 연신되는 제1 측면부(585a)와, 제1 측면부(585a)에 연속해서 중심축에 직교하는 직경 방향에 평행한 평면부(585b)와, 평면부(585b)에 연속해서 제1 방향으로 연신되는 제2 측면부(585c)를 갖는다. 제2 측면부(585c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정의 거친 치형 성형 다이(575)의 측면부(575c)와 동일하다. 제2 측면부(585c)에는, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(585d) 및 복수의 골근(585e)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다.

완성 치형 성형 외측 펀치(583)는, 거친 치형 성형 외측 펀치(573)와 대략 동등한 형상을 갖고 있다. 즉, 완성 치형 성형 외측 펀치(583)는, 통상의 형상이며, 완성 치형 성형 내측 펀치(582)의 외주를 따라서 배치된다. 완성 치형 성형 외측 펀치(583)는, 평면부(583a)와, 제1 측면부(583b)와, 제2 측면부(583c)를 갖는다. 평면부(583a)는, 중심축(C)과 직교하는 직경 방향에 평행한 부분이다. 제1 측면부(583b)는, 평면부(583a)의 소직경측의 에지부와 접하고, 완성 치형 성형 내측 펀치(582)의 측면부(582c)를 따라 제1 방향으로 연신된다. 제2 측면부(583c)는, 평면부(583a)의 대경측의 에지부와 접하고, 완성 치형 성형 다이(585)의 제2 측면부(585c)를 따라, 제1 방향으로 연신된다. 도 121에 도시한 바와 같이, 평면부(583a)는, 치형 부품(521)의 치저부(521b)(서로 인접하는 치선부(521a)의 사이의 부위)에 대응하는 부위가 오목해진 오목부(583d)를 갖는다. 제1 측면부(583b)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정에서 사용하는 거친 치형 성형 외측 펀치(573)의 측면부(573b)와 동일하다. 제1 측면부(583b)에는, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(583e) 및 복수의 골근(583f)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 제2 측면부(583c)는, 중심축(C)에 직교하는 단면의 형상 및 치수가, 거친 치형 성형 공정에서 사용하는 거친 치형 성형 외측 펀치(573)의 측면부(573c)와 동일하다. 제2 측면부(583c)에는, 제1 방향에 평행한 방향으로 연신되는 복수의 산근(583g) 및 복수의 골근(583h)이, 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 형성되어 있다. 완성 치형 성형 외측 펀치(583)는, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

완성 치형 성형 녹아웃(584)은, 원기둥 상의 형상이며, 성형품을 금형으로부터 떼어내기 위한 것이다. 완성 치형 성형 녹아웃(584)은, 기계식(유압, 서보 모터 등)의 구동원(도시 생략)에 의해, 중심축(C)에 평행한 방향으로 왕복 이동 가능(승강 가능)한 가동식이다.

피가공재(581)(거친 치형 성형품(576))의 재축이 프레스기의 중심축(C)과 일치하도록, 또한 피가공재(581)인 거친 치형 부품(576)의 거친 치선부(581a)가 완성 치형 성형 다이(585)의 골근(585e)에 위치하도록, 완성 치형 성형 내측 펀치(582)의 평면부(582a)와 완성 치형 성형 다이(585)의 평면부(585b)로 피가공재(581)의 저면부(581b)를 끼움 지지한다. 그 상태에서, 완성 치형 성형 외측 펀치(583)의 평면부(583a)로 피가공재(581)의 개구단부(581c)를 하방으로 밀어넣어, 피가공재(581)의 측면부(581d)를 압축한다. 이에 의해, 도 122에 도시한 바와 같이, 완성 치형 성형 내측 펀치(582)와 완성 치형 성형 외측 펀치(583)와 완성 치형 성형 녹아웃(584)과 완성 치형 성형 다이(585)에 의해 둘러싸인 공간 내에 피가공재(581)가 충만된다. 그 결과, 거친 치형 성형품(576)(피가공재(581))의 측면부(581d)의 특정 부위(거친 치선부(581a)가 형성된 부위)에 완성 치형이 치선부(521a)로서 형성되고, 거친 치형 성형품(576)(피가공재(581))의 측면부(581d)의 다른 부위에 치저부(521b)가 형성된다. 이상의 각 공정에 의해, 저면부(521c), 측면부(521d), 치선부(521a) 및 치저부(521b)를 갖는 치형 부품(521)이 완성된다.

도 123은, 완성 치형의 성형 후의 치형 부품(521)의 외관도이다. 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 치형 부품(521)의 코너부의 내표면(5213)에, 겹침 흠집이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에서는, 완성 치형 성형 전에 완성 치형 성형 내측 펀치(582)의 곡면부(582b)와 피가공재(581)의 코너부(581e)가 접촉하도록 성형하고, 또한 직경 축소 원통 용기(565)의 코너부(565a)의 외측의 각도를 직각에 가까운 값으로 조정하고 있으므로, 완성 치형 성형 공정에서, 완성 치형 성형 다이(585)의 평면부(585b)와 측면부(585c)와의 경계가 이루는 코너부 부근과 피가공재(581)의 코너부(581e)와의 간극을 작게 할 수 있다. 그 결과, 완성 치형 성형 공정 도중에 피가공재(581)의 코너부(581e)가 완성 치형 성형 내측 펀치(582)의 곡면부(582b)로부터 이격되는 일이 없으므로, 완성 치형 성형 공정의 종료 후에, 저면부(521c)의 상면과 측벽부(521d)의 내주면과의 사이의 경계에 겹침 흠집이 없는 치형 부품(521)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법으로서 냉간 단조를 채용하므로, 열간 단조에 의해 제조된 치형 부품과 비교하여, 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 한 자릿수 작은 치형 부품(521)을 절삭 공정 없이 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 치형 부품의 제조 방법에 의하면, 겹침 흠집 및 빼기 구배가 없고, 두께의 치수 정밀도가 ±0.05mm 내지 ±0.3mm라는 고품질의 치형 부품(521)을 얻을 수 있다.

완성 치형 성형 외측 펀치(583)의 평면부(583a)는, 치형 부품(521)의 치저부(521b)에 대응하는 부위가 오목해진 오목부(583d)를 갖는다. 이 때문에, 피가공재(581)가 평면부(583a)의 전체에 접촉하지 않아, 정수압에 의한 성형 하중의 증가를 억제할 수 있다. 오목부 형상은, 특별히 규정하는 것이 아니며, 피가공재(581)가 평면부(583a)에 충만되지 않는 형상이면 된다.

치형 부품(521)은, 치저부(521b)의 단부가 돌출된 형상으로 되지만, 도 99a 및 도 99b에 도시하는 바와 같이 단부가 평탄한 것이 바람직한 경우, 치형 성형 공정 후(즉, 완성 치형 성형 공정 후)에, 치형 부품(521)의 단부를 절삭해서 평탄하게 하는 공정을 마련해도 된다. 또한, 구체적인 절삭 가공의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 각종 절삭 가공을 적용할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시 형태와 함께 설명했지만, 상기 실시 형태는 본 발명을 실시함에 있어서의 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.

피가공재의 재질로서는, 철, 강, 알루미늄, 티타늄, 스테인리스, 또는 구리 등의 금속, 또는, 이들의 합금 등, 소성 가공이 가능한 공지된 각종의 것을 채용할 수 있다. 또한, 금속과 수지와의 복합 재료, 또는 이종 금속의 복합 재료 등도 피가공재로서 채용해도 된다.

상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 피가공재가 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판인 경우를 예시하고, 상기 제5 및 제6 실시 형태에서는, 피가공재가 원 형상의 평판인 경우를 예시하였다.

그러나, 피가공재의 형상은 상기의 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 다각 형상을 갖는 평판을 피가공재로서 사용해도 된다.

본 발명은 차량용 자동 변속 장치의 구성 요소인 치형 부품에 한하지 않고, 일반 기계 또는 선박 등의 구동력 전달 기구의 구성 요소인 치형 부품의 제조에 대하여 적용할 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제6 실시 형태에서는, 치형 부품의 제조 방법에 냉간 단조를 적용하는 경우를 예시했지만, 요구되는 정밀도 및 강도를 갖는 치형 부품을 얻을 수 있는 것이라면, 냉간 단조 대신에 열간 단조를 적용해도 된다.

21 : 치형 부품 21a : 치선부
21b : 치저부 31 : 피가공재
31a : 골부 31b : 산부
31c : 경사부 32 : 펀치
34 : 다이 35 : 물결 형상 원통 용기
62 : 펀치 63 : 카운터 펀치
64 : 다이 65 : 직경 축소 원통 용기
72 : 내측 펀치 73 : 외측 펀치
74 : 카운터 펀치 75 : 다이
121 : 치형 부품 121a : 치선부
121b : 치저부 131 : 피가공재
131a : 골부 131b : 산부
131c : 경사부 132 : 펀치
134 : 다이 135 : 물결 형상 원통 용기
162 : 펀치 163 : 카운터 펀치
164 : 다이 165 : 직경 축소 원통 용기
172 : 거친 치형 성형용의 내측 펀치 173 : 거친 치형 성형용의 외측 펀치
174 : 거친 치형 성형용의 카운터 펀치 175 : 거친 치형 성형용의 다이
176 : 거친 치형 성형품 182 : 완성 치형 성형용의 내측 펀치
183 : 완성 치형 성형용의 외측 펀치 184 : 완성 치형 성형용의 녹아웃
185 : 완성 치형 성형용의 다이 221 : 치형 부품
221a : 치선부 221b : 치저부
231 : 피가공재 231a : 골부
231b : 산부 231c : 경사부
232 : 펀치 234 : 다이
235 : 원통 용기 242 : 제1 펀치
244 : 제1 다이 245 : 제1 직경 확장 원통 용기
252 : 제2 펀치 254 : 제2 다이
255 : 제2 직경 확장 원통 용기 262 : 펀치
263 : 카운터 펀치 264 : 다이
265 : 직경 축소 원통 용기 272 : 내측 펀치
273 : 외측 펀치 274 : 카운터 펀치
275 : 다이 321 : 치형 부품
321a : 치선부 321b : 치저부
331 : 피가공재 331a : 골부
331b : 산부 331c : 경사부
332 : 펀치 334 : 다이
335 : 원통 용기 342 : 제1 펀치
344 : 제1 다이 345 : 제1 직경 확장 원통 용기
352 : 제2 펀치 354 : 제2 다이
355 : 제2 직경 확장 원통 용기 362 : 펀치
363 : 카운터 펀치 364 : 다이
365 : 직경 축소 원통 용기 372 : 거친 치형 성형용의 내측 펀치
373 : 거친 치형 성형용의 외측 펀치 374 : 거친 치형 성형용의 카운터 펀치
375 : 거친 치형 성형용의 다이 376 : 거친 치형 성형품
382 : 완성 치형 성형용의 내측 펀치 383 : 완성 치형 성형용의 외측 펀치
384 : 완성 치형 성형용의 녹아웃 385 : 완성 치형 성형용의 다이
421 : 치형 부품 421a : 치선부
421b : 치저부 431 : 피가공재
432 : 펀치 433 : 녹아웃
434 : 다이 435 : 원통 용기
442 : 제1 펀치 443 : 제1 녹아웃
444 : 제1 다이 445 : 제1 직경 확장 원통 용기
452 : 제1 펀치 453 : 제1 녹아웃
454 : 제1 다이 455 : 제2 직경 확장 원통 용기
462 : 펀치 463 : 카운터 펀치
464 : 다이 465 : 직경 축소 원통 용기
472 : 내측 펀치 473 : 외측 펀치
474 : 카운터 펀치 475 : 다이
521 : 치형 부품 521a : 치선부
521b : 치저부 531 : 피가공재
532 : 펀치 533 : 녹아웃
534 : 다이 535 : 원통 용기
542 : 제1 펀치 543 : 제1 녹아웃
544 : 제1 다이 545 : 제1 직경 확장 원통 용기
552 : 제1 펀치 553 : 제1 녹아웃
554 : 제1 다이 555 : 제2 직경 확장 원통 용기
562 : 펀치 563 : 카운터 펀치
564 : 다이 565 : 직경 축소 원통 용기
572 : 거친 치형 성형 내측 펀치 573 : 거친 치형 성형 외측 펀치
574 : 거친 치형 성형 카운터 펀치 575 : 거친 치형 성형 다이
576 : 거친 치형 부품 582 : 완성 치형 성형 내측 펀치
583 : 완성 치형 성형 외측 펀치 584 : 완성 치형 성형 카운터 펀치
585 : 완성 치형 성형 다이

Claims (29)

1. 피가공재를 드로잉 성형함으로써, 저면부 및 측면부를 갖는 원통 용기를 얻는 드로잉 공정과;
   상기 원통 용기의 상기 측면부 중, 치선부가 형성되는 특정 부위를 직경 축소함으로써, 상기 저면부와 상기 측면부와의 사이의 코너부를 두껍게 하는 직경 축소 공정과;
   상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 치선부를 형성함으로써, 상기 저면부, 상기 측면부 및 상기 치선부를 갖는 치형 부품을 얻는 치형 성형 공정;
   을 갖고,
   상기 직경 축소 공정에서는,
   상기 원통 용기의 중심축 방향 및 직경 방향을 포함하는 단면에서 상기 원통 용기를 본 경우에, 상기 원통 용기의 상기 저면부에 대하여 평행하게 접하는 직선(L1)과, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 대하여 평행하게 접하는 직선(L2)과의 교점을 P0라 정의하고, 상기 직선(L1)이 상기 원통 용기의 상기 저면부로부터 이탈하기 시작하는 점을 P1, 상기 직선(L2)이 상기 원통 용기의 상기 측면부로부터 이탈하기 시작하는 점을 P2라 정의하고, 또한 상기 직선(L1) 상의 상기 교점(P0)과 상기 점(P1)과의 사이의 길이를 ΔR, 상기 직선(L2) 상의 상기 교점(P0)과 상기 점(P2)과의 사이의 길이를 ΔH라 정의했을 때,
   상기 원통 용기의 상기 코너부의 외측 형상이, 상기 원통 용기의 판 두께(t)와, 상기 길이(ΔR 및 ΔH)를 사용해서 표현되는 하기 조건식 (1)을 만족시키도록 상기 코너부를 두껍게 하는 것을 특징으로 하는 치형 부품의 제조 방법.
   (ΔR+ΔH)≤2t … (1)
2. 제1항에 있어서,
   상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 치형 성형 공정이,
   상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과;
   상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 특정 부위에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정;
   을 갖는 것을 특징으로 하는,치형 부품의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 피가공재는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위인 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 피가공재는, 원 형상의 평판 또는 다각 형상의 평판인 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 피가공재는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이며,
   상기 드로잉 공정에서는, 상기 원통 용기의 상기 측면부에, 상기 산부 및 상기 골부가 포함되도록, 상기 피가공재를 드로잉 성형하고,
   상기 직경 축소 공정에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부를 상기 특정 부위로서 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 드로잉 공정에서,
   중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 다이를 사용하고,
   상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부와 펀치 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되는 펀치 측면부를 갖고, 상기 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
   상기 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 다이 평면부와, 상기 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
   상기 피가공재의 상기 산부가 상기 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 피가공재를 상기 다이 상에 놓고,
   그 후, 상기 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 직경 축소 공정에서,
   중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고,
   상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부와 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고,
   상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 상기 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고,
   상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부와 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고,
   상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부를 상기 특정 부위로서 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 치형 성형 공정에서,
   중심축이 동축 상에 배치된, 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주에 배치되는 외측 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고,
   상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부와 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
   상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부와 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고,
   상기 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
   상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고,
   상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
   그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고,
   상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 치선부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정이,
    상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과;
    상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 산부에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정;
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 거친 치형 성형 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고,
    상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 산부가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
    그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 거친 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 완성 치형 성형 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 완성 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 산부에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 산부에 상기 완성 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖고,
    상기 피가공재는, 재축을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 교대로 드러나게 설치된 산부 및 골부를 갖는 평판이며, 상기 산부는, 상기 골부로부터 상기 재축을 상기 중심으로 하는 직경 방향의 외측을 향해서 돌출되는 부위이며,
    상기 드로잉 공정에서는, 상기 원통 용기의 상기 측면부에, 상기 산부 및 상기 골부가 포함되도록, 상기 피가공재를 드로잉 성형하고,
    상기 직경 확장 공정에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 산부가 변형된 돌기부를 상기 특정 부위로서 직경 확장하고,
    상기 직경 축소 공정에서는, 상기 직경 확장 공정에서 직경 확장된 상기 원통 용기의 상기 돌기부를 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 직경 확장 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 제1 펀치와, 제1 다이를 사용한 제1 스텝과,
    중심축이 동축 상에 배치된, 제2 펀치와, 제2 다이를 사용한 제2 스텝을 갖고,
    상기 제1 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 펀치 평면부와, 상기 제1 펀치 평면부 및 제1 펀치 제1 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 제1 펀치 경사부와, 상기 제1 펀치 경사부 및 제1 펀치 제2 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 펀치 측면부를 갖고, 상기 제1 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제1 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 다이 평면부와, 상기 제1 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 다이 측면부를 갖고, 상기 제1 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고, 또한 상기 제1 다이 측면부는, 상기 제1 펀치 측면부로부터 직경 방향으로 상기 피가공재의 판 두께 분을 오프셋한 형태로 배치되고,
    상기 제2 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 펀치 평면부와, 상기 제2 펀치 평면부 및 제2 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 펀치 측면부를 갖고, 상기 제2 펀치 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제2 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 다이 평면부와, 상기 제2 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 다이 측면부를 갖고, 상기 제2 다이 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제1 스텝에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어지는 상기 원통 용기의 상기 산부가 변형된 상기 돌기부가 상기 제1 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제1 다이 상에 놓고,
    그 후, 상기 제1 펀치를 상기 제1 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 돌기부를 직경 확장하고,
    상기 제2 스텝에서는, 직경 확장된 상기 돌기부가 상기 제2 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제2 다이 상에 놓고,
    그 후, 상기 제2 펀치를 상기 제2 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 직경 축소 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고,
    상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부 및 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고,
    상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 상기 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고,
    상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되고, 또한 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고,
    상기 직경 확장 공정에 의해 직경 확장된 상기 돌기부를 갖는 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 돌기부를 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
16. 제13항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주에 배치되는 외측 펀치와, 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주에 배치되는 다이를 사용하고,
    상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부 및 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
    상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고,
    상기 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
    상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고,
    상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 돌기부가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
    그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고,
    상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 치선부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
17. 제13항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정이,
    상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과;
    상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 돌기부에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정;
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 거친 치형 성형 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주에 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속하고, 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고,
    상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 돌기부가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
    그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 거친 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 완성 치형 성형 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된, 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주에 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 완성 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 돌기부에 상기 완성 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
20. 제1항에 있어서,
    상기 드로잉 공정에 의해 얻어진 상기 원통 용기의 상기 특정 부위를 직경 확장하는 직경 확장 공정을, 상기 드로잉 공정과 상기 직경 축소 공정과의 사이에 더 갖고,
    상기 드로잉 공정에서는, 원 형상의 평판인 상기 피가공재를 드로잉 성형함으로써, 상기 원통 용기를 얻는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
21. 제20항에 있어서,
    상기 직경 확장 공정에서,
    중심축이 동축 상에 배치된 제1 펀치와 제1 다이를 사용한 제1 스텝과,
    중심축이 동축 상에 배치된 제2 펀치와 제2 다이를 사용한 제2 스텝을 갖고,
    상기 제1 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 펀치 평면부와, 상기 제1 펀치 평면부 및 제1 펀치 제1 곡면부를 통해 연속하고, 상기 중심축과 평행한 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향으로 확대 개방되는 제1 펀치 경사부와, 상기 제1 펀치 경사부와 제1 펀치 제2 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 펀치 측면부를 갖고, 상기 제1 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제1 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 다이 제1 측면부와, 상기 제1 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제1 다이 평면부와, 상기 제1 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제1 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 제1 다이 제2 측면부는, 상기 제1 펀치 측면부로부터 직경 방향으로 상기 피가공재의 판 두께 분을 오프셋한 산근 및 골근을 갖고,
    상기 제2 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 펀치 평면부와, 상기 제2 펀치 평면부 및 제2 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 펀치 측면부를 갖고, 상기 제2 펀치 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제2 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 다이 제1 측면부와, 상기 제2 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 제2 다이 평면부와, 상기 제2 다이 평면부에 연속해서 상기 제1 방향으로 연신되는 제2 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 제2 다이 제2 측면부는, 형상 및 치수가 상기 제1 다이 제2 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 산근 및 골근이 형성되어 있고,
    상기 제1 스텝에서는, 상기 드로잉 공정에 의해 얻어지는 상기 원통 용기를 상기 제1 다이 상에 놓고,
    그 후, 상기 제1 펀치를 상기 제1 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 제1 펀치의 산근에 의해 상기 측면부에 포함되는 상기 특정 부위를 직경 확장 하고,
    상기 제2 스텝에서는, 직경 확장된 상기 특정 부위가 상기 제2 다이의 상기 골근에 위치하도록 상기 원통 용기를 상기 제2 다이 평면부 상에 놓고,
    그 후, 상기 제2 펀치를 상기 제2 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 측면부가 상기 저면부에 대하여 직립하는 상기 원통 용기를 얻는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
22. 제20항에 있어서,
    상기 직경 축소 공정에서,
    펀치와, 상기 펀치와 중심축이 동축 상에 배치되는 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 다이를 사용하고,
    상기 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 펀치 평면부와, 상기 펀치 평면부 및 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축을 따라 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되고, 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 내측 반경과 동등한 펀치 측면부를 갖고,
    상기 카운터 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부와, 카운터 펀치 평면부에 연속해서 상기 제1 방향과 역방향으로 연신되고, 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 카운터 펀치 측면부를 갖고,
    상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되고, 내측 반경이 상기 치형 부품의 상기 치선부의 외측 반경과 동등한 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고,
    상기 직경 확장 공정에 의해 직경 확장된 상기 특정 부위를 갖는 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 펀치와 상기 카운터 펀치와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 측면부에 포함되는 상기 특정 부위를 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
23. 제20항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정에서,
    서로 중심축이 동축 상에 배치되는 내측 펀치와, 상기 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 외측 펀치와, 상기 내측 펀치에 대향 배치되는 카운터 펀치와, 상기 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 다이를 사용하고,
    상기 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 내측 펀치 평면부와, 상기 내측 펀치 평면부와 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내측 펀치 산근 및 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
    상기 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 다이 측면부와, 상기 다이 측면부 및 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 다이 경사부를 갖고, 상기 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 다이 골근 및 다이 산근이 형성되어 있고,
    상기 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 외측 펀치 평면부와, 상기 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 다이의 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 외측 펀치 평면부는, 서로 이웃하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고,
    상기 카운터 펀치는, 상기 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 카운터 펀치 측면부와, 상기 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 카운터 펀치 평면부를 갖고,
    상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 특정 부위가 상기 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 내측 펀치 평면부와 상기 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
    그 후, 상기 내측 펀치, 상기 외측 펀치 및 상기 카운터 펀치를 상기 다이의 방향으로 상대 이동시키고,
    상기 외측 펀치 평면부가 상기 다이 곡면부를 통과한 후, 상기 내측 펀치, 상기 카운터 펀치 및 상기 다이를 고정한 상태에서, 상기 외측 펀치를 상기 카운터 펀치의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 치선부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
24. 제20항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정이,
    상기 직경 축소 공정에서 직경 축소된 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 거친 치형을 형성하는 거친 치형 성형 공정과;
    상기 거친 치형을 가공함으로써 상기 특정 부위에 완성 치형을 상기 치선부로서 형성하는 완성 치형 성형 공정;
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
25. 제24항에 있어서,
    상기 거친 치형 성형 공정에서,
    서로 중심축이 동축 상에 배치되는 거친 치형 성형 내측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 거친 치형 성형 외측 펀치와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치에 대향 배치되는 거친 치형 성형 카운터 펀치와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치의 외주를 따라서 배치되는 거친 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 거친 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 거친 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 내측 펀치 산근 및 거친 치형 성형 내측 펀치 골근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 다이 측면부와, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부 및 거친 치형 성형 다이 곡면부를 통해 연속해서 상기 제1 방향으로 진행됨에 따라서 상기 중심축과 직교하는 방향으로 확대 개방되는 거친 치형 성형 다이 경사부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부에는, 상기 제1 방향으로 연장되는 거친 치형 성형 다이 골근 및 거친 치형 성형 다이 산근이 형성되어 있고,
    상기 거친 치형 성형 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 거친 치형 성형 다이의 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부는, 서로 이웃하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 카운터 펀치는, 상기 거친 치형 성형 다이 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부와, 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부를 갖고,
    상기 직경 축소 공정에 의해 직경 축소된 상기 특정 부위가 상기 거친 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 평면부를 상기 원통 용기의 개구단부에 맞닿게 하고,
    그 후, 상기 거친 치형 성형 내측 펀치, 상기 거친 치형 성형 외측 펀치 및 상기 거친 치형 성형 카운터 펀치를 상기 거친 치형 성형 다이의 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 거친 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
26. 제25항에 있어서,
    상기 완성 치형 성형 공정에서,
    서로 중심축이 동축 상에 배치되는 완성 치형 성형 내측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치의 외주를 따라서 배치되는 완성 치형 성형 외측 펀치와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치에 대향 배치되는 완성 치형 성형 녹아웃과, 상기 완성 치형 성형 녹아웃의 외주를 따라서 배치되는 완성 치형 성형 다이를 사용하고,
    상기 완성 치형 성형 내측 펀치는, 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부 및 완성 치형 성형 내측 펀치 곡면부를 통해 연속해서 상기 중심축에 평행한 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 내측 펀치 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 내측 펀치 산근 및 완성 치형 성형 내측 펀치 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 다이는, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 다이 평면부와, 상기 완성 치형 성형 다이 평면부에 연속하고, 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 다이 제2 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 다이 제2 측면부는, 상기 중심축에 직교하는 단면의 형상 및 치수가 상기 거친 치형 성형 다이 측면부와 동일하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 완성 치형 성형 다이 산근 및 완성 치형 성형 다이 골근을 갖고,
    상기 완성 치형 성형 외측 펀치는, 통상의 형상이며, 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 제1 측면부에 연속해서 상기 중심축과 직교하는 직경 방향에 평행한 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부와, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부에 연속해서 상기 완성 치형 성형 다이 제2 측면부를 따라 상기 제1 방향으로 연신되는 완성 치형 성형 외측 펀치 제2 측면부를 갖고, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부는, 서로 인접하는 상기 치선부의 사이의 부위에 대응하는 부위가 오목해진 오목부를 갖고,
    상기 거친 치형 성형 공정에서 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 형성된 상기 거친 치형이 상기 완성 치형 성형 다이 골근에 위치하도록, 상기 원통 용기의 상기 저면부를 상기 완성 치형 성형 내측 펀치 평면부와 상기 완성 치형 성형 다이 평면부와의 사이에 끼운 상태에서, 상기 완성 치형 성형 외측 펀치 평면부로 상기 원통 용기의 개구단부를 밀어 넣음으로써, 상기 원통 용기의 상기 특정 부위에 상기 완성 치형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
27. 제20항에 있어서,
    상기 치형 성형 공정 후에, 상기 치형 부품의 단부를 절삭해서 평탄하게 하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 치형 부품의 제조 방법.
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