WO2007029804A1 - 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 - Google Patents

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WO2007029804A1
WO2007029804A1 PCT/JP2006/317840 JP2006317840W WO2007029804A1 WO 2007029804 A1 WO2007029804 A1 WO 2007029804A1 JP 2006317840 W JP2006317840 W JP 2006317840W WO 2007029804 A1 WO2007029804 A1 WO 2007029804A1
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guide
swelled
upsetting
bulge
planned
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PCT/JP2006/317840
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Inventor
Atsushi Otaki
Original Assignee
Showa Denko K.K.
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08Upsetting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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    • B21J5/004Thixotropic process, i.e. forging at semi-solid state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/766Connecting rods

Definitions

  • the present invention relates to an upsetting method and an upsetting calorie device used for manufacturing a product having a bulging portion bulging radially outward, such as an arm or a piston for a vehicle (such as an automobile or a railway vehicle). About.
  • a rod-shaped material is attached to the die in a state where movement in the axial direction is prevented, and a planned bulge portion (that is, a planned processing portion) of the material is inserted into a through hole provided in the guide.
  • the swelled portion is held in a buckling-prevented state.
  • the guide is moved in the direction opposite to the direction of punch movement, so that the material exposed between the tip of the guide and the receiving die This is a method of bulging the swelled portion radially outward (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
  • the upsetting force product obtained by this upsetting method is used, for example, as a preform for manufacturing a product such as a vehicle arm.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-253782
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 7-506768
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-59097
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-144554
  • Preferred embodiments of the present invention have been made in view of the above and Z or other problems in the related art. Preferred embodiments of the present invention are those that can significantly improve existing methods and Z or apparatus.
  • the present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object of the present invention is to provide an upsetting method capable of manufacturing an upsetting product having a curved bulge portion itself with a load as low as possible. It is an object to provide an upsetting product obtained by the method and an upsetting apparatus used in the method.
  • the present invention provides the following means.
  • the direction in which the material swelled portion is bent is referred to as the width direction of the material swelled portion. That is, the material swelled portion is bent in the width direction.
  • a rod-shaped material is attached to the receiving die in an axial movement-prevented state, and the material swelled portion is provided in the guide and the material swelled portion is inserted and held in a buckling-prevented state. Placed in the through hole,
  • the guide is moved in the direction opposite to the direction of punch movement, so that the material exposed between the tip of the guide and the receiving die can be removed.
  • the upsetting portion is characterized by bending the planned bulging portion while expanding the planned bulging portion of the material. Processing method.
  • the swelled portion is supported in a state where the swelled portion is supported in a buckling-prevented state by a support portion arranged on the side where the swelled portion is bent with respect to the swelled portion of the material. 2. Upsetting method according to item 1 above.
  • each guide is moved in the direction opposite to the direction of movement of the corresponding punch, whereby the tip of each guide and the receiving die are moved. Go to the upsetting method to bulge the two swelled parts of the material exposed between them at the same time radially outward,
  • An upsetting method characterized by bending at least one planned bulge portion of both planned bulge portions while simultaneously bulging both planned bulge portions of the material.
  • a guide having a through hole for inserting and holding the planned bulge portion of the material in a buckling-prevented state, a punch for axially pressurizing the planned bulge portion of the material disposed in the through hole of the guide, A guide moving drive device for moving the guide in a direction opposite to the moving direction of the punch, and
  • An upsetting apparatus configured to bulge the material swelled portion exposed between the tip of the guide and the receiving die outward in the radial direction.
  • An upsetting apparatus characterized by comprising a bending device for bending a material swelled portion.
  • the material according to the above item 9 or 10 further comprising a support portion that is arranged on a side where the bulging portion is bent with respect to the bulging portion of the material and supports the bulging portion in a buckling-preventing state.
  • the bending apparatus is configured to bend the planned bulging portion by rotating at least one of the guide and the receiving die about a rotation axis perpendicular to the surface including the material axis. Yes Up to 9: L 1
  • Two guide moving drive devices that move each guide in the direction opposite to the direction of movement of the corresponding punch
  • An upsetting apparatus characterized by that.
  • a receiving die having a receiving surface and having a holding hole for inserting and holding the non-expanded portion of the rod-shaped material in a buckling-preventing state, and the expanded portion of the material
  • a guide having a through hole for inserting and holding the pin in a buckling-prevented state and a punch, and a bulge-suppressing protruding piece projecting in the axial direction of the guide is integrally provided at the tip of the guide.
  • the guide tip is moved in the direction opposite to the punch moving direction while pressing the material swelled portion in the axial direction with the punch.
  • a portion of the material exposed between the receiving die and the receiving surface of the receiving die is in contact with the guide projecting piece on at least one side surface of both sides in the thickness direction of the portion to be expanded.
  • the upsetting method characterized by including.
  • a bulge-suppressing side wall is provided on the receiving surface of the receiving die so as to protrude
  • the material swelled portion is less of the both sides in the thickness direction of the swelled portion. At least one side surface of the receiving die side wall portion on the side surface in the thickness direction of the swelled portion in a state in which bulging is suppressed with respect to the contact portion with the guide protrusion piece portion on one side surface 20.
  • the receiving surface of the receiving die is formed on a forming surface for forming at least a part of at least one of the side surfaces in the width direction of the planned bulge portion of the material into a predetermined shape 19
  • the upsetting method as described in 1 above.
  • the swelled portion is supported in a buckling-prevented state by a support portion disposed on the side where the swelled portion is bent with respect to the swelled portion of the material. 26.
  • Receiving surfaces are provided at both end portions in the axial direction, and holding holes for inserting and holding the non-expanded portion of the intermediate portion in the axial direction of the rod-shaped material in a buckling-preventing state are provided for the both receiving surfaces.
  • a receiving die provided in communication, two guides each having a through hole for inserting and holding the swelled portions on both sides in the axial direction of the material in a buckling-prevented state, and two punches are provided.
  • the tip of at least one of the two guides projects in the axial direction of the guide.
  • both swelled portions of the material in which the non-swelled portion is held in the holding hole of the receiving die are each a guide ridge. Arranging in the through hole;
  • the upsetting method characterized by including.
  • a bulge-suppressing side wall portion protrudes from at least one of the receiving surfaces of the receiving die.
  • the two swelled portions of the raw material are in a state in which bulging is suppressed with respect to the contact portion of at least one of the side surfaces in the thickness direction of the planned bulging portion with the guide protruding piece portion.
  • At least one of the receiving surfaces of the receiving die is formed into a predetermined shape by molding at least a part of at least one of the side surfaces in the width direction of the material swelled portion. 32.
  • the upsetting method according to any one of the preceding items 28 to 31, wherein the upsetting method is formed.
  • the guide In the bending step, the guide is rotated about a rotation axis parallel to the thickness direction of the material swelled portion so that the material swelled portion is moved in the width direction. The upsetting method as described in the preceding item 28-32!
  • the swelled portion is supported in a buckling-preventing state by a support portion arranged on the side where the swelled portion is bent with respect to the swelled portion.
  • a support portion arranged on the side where the swelled portion is bent with respect to the swelled portion.
  • a receiving die having a receiving surface and a holding hole for inserting and holding the non-expanded portion of the rod-shaped material in a buckling-preventing state
  • a guide having a through hole for inserting and holding the planned bulge portion of the material in a buckling-prevented state, a punch for axially pressurizing the planned bulge portion of the material arranged in the through hole of the guide, and a guide A guide moving drive device that moves in a direction opposite to the moving direction of the punch, and
  • An upsetting apparatus configured to bulge a bulge portion of a material exposed between a leading end portion of a guide and a receiving surface of a receiving die radially outward
  • a bulge-suppressing protruding piece protruding in the axial direction of the guide is integrally provided,
  • the protruding portion of the guide bulges at the abutment portion of the planned bulge portion by abutment with at least one side surface of both sides in the thickness direction of the planned bulge portion. Is to suppress
  • the upsetting apparatus further comprises a bending device that bends the material swelled portion in the width direction.
  • a bulge-suppressing side wall portion protrudes from the receiving surface of the receiving die, The side wall portion of the receiving die bulges at the contact portion of the planned bulge portion by abutting with at least one of the side surfaces in the thickness direction of the planned bulge portion when the planned bulge portion of the material bulges.
  • the receiving surface of the receiving die is formed on a forming surface for forming at least a part of at least one of the side surfaces in the width direction of the planned bulge portion of the material into a predetermined shape 37.
  • the upsetting apparatus according to any one of to 41.
  • the bending apparatus rotates at least one of the guide and the receiving die around a rotation axis parallel to the thickness direction of the material swelled portion, thereby causing the swelled portion to move.
  • the upsetting apparatus according to any one of claims 37 to 42, wherein the upsetting apparatus is bent in the width direction.
  • Receiving surfaces are provided at both ends in the axial direction, and holding holes for inserting and holding the non-expanded portions of the intermediate portion in the axial direction of the rod-shaped material in a buckling-preventing state hold the both receiving surfaces.
  • a receiving die provided in communication,
  • Two guide moving drive devices that move each guide in the direction opposite to the direction of movement of the corresponding punch
  • An upsetting apparatus configured to simultaneously bulge both bulging portions of the exposed material between the tip of each guide and the corresponding receiving surface of the receiving die outward in the radial direction.
  • a bulge-suppressing protruding piece projecting in the axial direction of the guide is integrally provided,
  • the protruding portion of the guide bulges at the abutment portion of the planned bulge portion by abutment with at least one side surface of both sides in the thickness direction of the planned bulge portion. Is to suppress
  • the upsetting apparatus is provided with a bending device that bends at least one of the two swelled portions of the material in the width direction.
  • At least one of the receiving surfaces of the receiving die is provided with a bulge-suppressing side wall portion protruding from the receiving surface.
  • the side wall portion of the receiving die bulges at the contact portion of the planned bulge portion by abutting with at least one of the side surfaces in the thickness direction of the planned bulge portion when the planned bulge portion of the material bulges. 49.
  • At least one of the receiving surfaces of the receiving die is a portion of the material swelled portion. 52.
  • the bending device is configured to bend the planned bulge portion in its width direction by rotating the guide around a rotation axis parallel to the thickness direction of the planned bulge portion of the material.
  • the upsetting apparatus according to any one of the preceding items 47 to 52.
  • any of the preceding items 47 to 55 further comprising a support portion that is arranged on a side where the bulging portion is bent with respect to the bulging portion, and supports the bulging portion in a buckling-preventing state.
  • the present invention has the following effects.
  • the guide is moved in the direction opposite to the moving direction of the punch while pressing the bulge-scheduled portion of the rod-shaped material in the axial direction with the punch, thereby
  • the material bulge is exposed to the outside of the receiving die and bulges outward in the radial direction to prevent the material from buckling, and the material bulge is bulged with low load. it can.
  • the swelled portion is bent while the swelled portion of the material is bulged, the swelled portion can be bent with a low load. That is, in the present invention, the planned bulge portion of the material can be bulged with a low load, and further, the bulge planned portion can be bent with a low load. Therefore, it is possible to reliably manufacture an upsetting product having a bent bulge portion with a load as low as possible.
  • the swelled portion can be reliably bent.
  • the predetermined swelled portion can be bent with a low load. That is, according to the present invention, both the swelled portions of the material can be swelled with a low load, and further, a predetermined swelled portion can be bent with a low load. Therefore, it is possible to reliably form an upsetting force product having a bent bulge portion with a load as low as possible.
  • the swelled portion can be reliably bent.
  • the position of the rotation shaft can be appropriately changed according to the desired bent shape of the bulging portion.
  • the position of the rotation shaft can be changed as appropriate in accordance with a desired bent shape of the bulging portion.
  • the bulge-scheduled portion of the material in the bulging step, is brought into contact with the guide protrusion pieces on at least one side surface of both sides in the thickness direction of the bulge-scheduled portion. Since the bulge is bulged outward in the state where the bulging is suppressed at the contact portion, the bulged portion in which the bulging is suppressed on at least one of the both sides in the thickness direction can be formed.
  • the planned bulge portion is bent in the width direction while the planned bulge portion of the material is bulged, so that the bulge planned portion can be bent with a low load.
  • the projected part can bulge with a low load.
  • the bulging portion has a bulging portion in which bulging is suppressed at least on one side surface in the thickness direction, and the bulging portion itself is bent with respect to the axial direction. Preforms for manufacturing products can be manufactured with low load as close to the product shape as possible.
  • the material swelled portion in the bulging step, is brought into contact with the guide protruding piece portion on at least one side surface of both sides in the thickness direction of the swelled portion.
  • the bulging is suppressed in the portion
  • the bulging is suppressed in the contact portion with the receiving die side wall portion of at least one side surface of both sides in the thickness direction of the portion to be bulged. Since it bulges outward, it is possible to reliably suppress bulging of at least one side surface of both sides in the thickness direction of the planned bulge portion of the material.
  • bulging can be suppressed on both side surfaces in the thickness direction of the planned bulging portion of the material.
  • At least a part of at least one of the side surfaces in the width direction of the planned bulge portion of the material is formed into a product shape or a shape close thereto by the receiving surface of the receiving die. can do.
  • the swelled portion of the material can be reliably bent in the width direction.
  • the bulging portion has a bulging portion in which bulging is suppressed on at least one side surface in the thickness direction, and the bulging portion itself is bent with respect to the axial direction. Can provide upset products.
  • the bulging portions are formed on both sides in the axial direction, and at least one of the both sides in the thickness direction in at least one of the bulging portions. It is possible to provide an upsetting product in which bulging is suppressed on the side surface and the bulging portion itself is bent with respect to the axial direction.
  • an upsetting apparatus suitably used in the upsetting method according to any one of the above [19] to [25] can be provided.
  • the position of the rotation shaft can be appropriately changed according to a desired bent shape of the bulging portion.
  • an upsetting apparatus suitably used in the upsetting method according to the invention [26] can be provided.
  • the position of the rotating shaft can be appropriately changed according to a desired bent shape of the bulging portion.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of an upsetting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus in a state before the material swelled portion is expanded.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus in a state in which the material is expected to bulge.
  • Fig. 4 shows the upsetting apparatus in the state after the material swelled portion is swelled. It is sectional drawing.
  • FIG. 5 is a perspective view of an upholstery product that has been installed using the upsetting cache device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus according to the second embodiment of the present invention in a state after the material has been expanded.
  • FIG. 7 is a partially cutaway perspective view of an upsetting apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of an end portion of a receiving die of the upsetting apparatus.
  • Fig. 9 is a perspective view of a guide of the upsetting carriage device.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus in a state before the material swelled portion is swelled.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus in a state where the planned bulge portion of the material is in the middle of bulging.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus in a state after the material swelled portion has been swelled.
  • FIG. 13 is a perspective view of an upholstery product that has been caulked using the upholstery device.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the upsetting apparatus with the rotation axis changed. Explanation of symbols
  • Figs. 1 to 5 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention.
  • (10A) is an upsetting apparatus according to the first embodiment. More specifically, this upsetting apparatus (10A) is a free upsetting apparatus. (1) is rod-shaped It is a material.
  • (5) is an upsetting force product processed by an upsetting carriage device (1 OA).
  • This upsetting product (5) has a bulging portion (6) (expanded diameter portion) that bulges (expands) over the entire circumference radially outward at both ends of the straight shaft (7). Is formed.
  • Each bulge (6) is bent in the axial direction. Specifically, the bulging portion (6) itself is bent, and the bulging portion (6) bulges unevenly in the circumferential direction. More specifically, the bulging amount of the bulging portion (6) on the side opposite to the bending side is larger than the bulging amount on the bending side of the bulging portion (6).
  • This upset product (5) is used as a preform for manufacturing an arm for a vehicle such as an automobile or a railway vehicle.
  • Each bulging part (6) of the upsetting product (5) is a connecting part (for example, a bush mounting part, a yoke part, a ball joint part) that is connected to another member in a later process. It is a part to be received.
  • the material (1) has both sides in the axial direction as swelled portions (2) and (2), and the intermediate portion in the axial direction (3) is not swelled. Part.
  • the axially intermediate portion (3) of the material (1) becomes the shaft portion (7) of the upsetting force product (5) after the upsetting.
  • This material (1) has a straight solid round bar shape set to a predetermined length, and is made of a metal material, and more specifically, aluminum or an aluminum alloy material.
  • the cross-sectional shape of the material (1) is circular, and the diameter of the material (1) is set to be constant over the axial direction.
  • the material of the material (1) is not limited to aluminum or an aluminum alloy, but may be a metal such as brass, copper (including its alloy), stainless steel, etc. In particular, aluminum or aluminum alloy is desirable.
  • the cross-sectional shape of the material (1) is not limited to a circular shape, but may be a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape.
  • the material (1) may be, for example, an extruded material, a continuous forged rolled material manufactured by the Properti method, or manufactured by other methods. It may be a thing.
  • the diameter of the material (1) is, for example, 10 to 20 mm (more specifically, 16 mm).
  • the maximum diameter of each bulge (6) is 50 to 70 mm (detailed) 60mm)
  • the length of each bulge (6) is 65 to 80mm (72mm in detail)
  • the length of the shaft (7) is 150 to 250 (220mm in detail).
  • the diameter of the material (1) and the dimensions of each part of the upsetting product (5) are not limited to the above dimensions.
  • the upsetting carriage device (10A) includes a receiving die (11), two guides (20) (20), two guide moving drive devices (25) (25), Two punches (30) (30), two punch driving devices (31) (31), and two bending devices (40) (40) are provided.
  • the receiving die (11) receives the bulging portions (6) in which the respective bulging portions (2) of the material (1) bulge, and both axial ends of the receiving die (11). Are the receiving surfaces (11a) and (11a) (also referred to as “receiving portions”).
  • the receiving die (11) is provided with a holding hole (12) (also referred to as “mounting hole”) through which the receiving surfaces (11a) and (11a) communicate with each other, through the receiving die (11). For this reason, both receiving surfaces (11a) and (11a) of the receiving die (11) are provided with end openings of the holding holes (12), respectively.
  • the holding hole (12) extends straight in the axial direction of the receiving die (11).
  • This holding hole (12) inserts and holds the axial intermediate portion (3) as the non-expanded portion of the material (1) in a buckling-preventing state and in an axial movement-preventing state. Accordingly, the axially intermediate portion (3) of the material (1) is fitted into the holding hole (12) in the axial movement blocking state and in the buckling blocking state. As a result, the intermediate portion (3) in the axial direction of the material (1) is attached to the receiving die (11). Further, the receiving die (11) is divided into two parts by a dividing surface that vertically cuts the holding hole (12).
  • the two guides (20) and (20) have the same configuration.
  • Each guide (20) has a through hole (21) for inserting and holding the corresponding swelled portion (2) of the material (1) in a buckling-prevented state.
  • the through hole (21) is provided through the guide (20) in the axial direction of the guide (20).
  • the outlet of the through hole (21) is provided at the tip of the guide (20).
  • the cross-sectional shape of the through hole (21) is formed to be the same as the cross-sectional shape of the swelled portion (2) of the material (1), and the material (1) is swelled in the through hole (21).
  • the part (2) is inserted in a conforming state and slidable in the axial direction.
  • the material (1) is inserted into the through hole (21), and the inside of the through hole (21) Since the planned bulge portion (2) of the material (1) is disposed on the base plate, the planned bulge portion (2) of the material (1) is held in a buckling-prevented state.
  • Each guide (20) is housed and held in a guide holder (23) so as to be slidable in the axial direction.
  • (24) is a spacer that is interposed between the guide (20) and the guide holder (23) and reduces the sliding frictional force between them.
  • the two punches (30) and (30) have the same configuration.
  • Each punch (30) serves to press and press the corresponding swelled portion (2) of the material (1) in its axial direction.
  • Both guides (20) and (20) are arranged opposite to each other on both sides in the axial direction of the material (1).
  • the two punch driving devices (31) and (31) have the same configuration.
  • Each punch driving device (31) is for moving the punch (30) in the axial direction of the material (1).
  • This punch drive (31) is connected to each punch (30)! Then, by operating the punch driving device (31), the punch (30) is moved, and the punch (30) pressurizes the planned bulging portion (2) of the material (1) in its axial direction.
  • a drive source of the punch drive device (31) for example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is used.
  • the two guide moving drive devices (25) and (25) have the same configuration.
  • Each drive unit (25) for moving the guide is opposite to the direction of movement of the corresponding punch (30) of the guide (20) (that is, the direction in which the punch (30) presses the material swelled portion (2)). It is for moving in the direction.
  • a fluid pressure cylinder such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder
  • the tip of the guide (20) and the receiving die (11) (specifically, the receiving surface (11a) of the receiving die (11))
  • a free bulge space (F) is formed between the two.
  • This free bulging space (F) is a space in which the bulge-scheduled portion (2) of the material (1) can bulge freely outward in the radial direction.
  • this upsetting method does not use a block mold with block-shaped cavity! It falls into the category of upsetting method, that is, free upsetting method.
  • the two bending devices (40) and (40) have the same configuration.
  • Each bending device (40) is for bending each swelled portion (2) of the material (1).
  • the bending device (40) has a gauss centered on an axis perpendicular to the plane including the material axis (this axis is referred to as “rotating axis (P)”). By rotating the id (20), the bulge-scheduled portion (2) is bent into an arc shape or the like.
  • the material (1) is arranged horizontally, and thus the material axis is also arranged horizontally.
  • the plane including the material axis is a horizontal plane, and therefore the rotation axis (P) is oriented in the vertical direction.
  • Each bending device (40) includes a guide rotation mechanism (41) that rotates the guide (20) about the rotation axis (P).
  • Each guide rotation mechanism (41) is a rail arranged extending in an arc around the rotation axis (P).
  • stage drive device (44), a stage (43) that moves along the rail (42), and a stage drive device (44) that moves the stage (43) along the rail (42),
  • a drive source of the stage drive device (44) for example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is connected to the stage (43).
  • a guide holder (23) is installed via guide holder moving rails (51) (51) described later.
  • the guide (21) is accommodated and held in the guide holder (23) as described above.
  • the stage (43) is moved along the arcuate rail (42) together with the stage (43) by operating the stage drive device (44).
  • the guide (20) rotates about the rotation axis (P).
  • the guide (20) is rotated in this manner, whereby the bulge-scheduled portion (2) of the material (1) is bent during the bulge.
  • the guide rotation mechanism (41) is not limited to the mechanism described above, but may be a mechanism utilizing a gear mechanism, for example.
  • the upsetting device (10A) includes two changing mechanisms (50) and (50) for changing the position of the rotating shaft (P) for each guide (20). Yes.
  • Each change mechanism (50) includes a guide holder moving rail (51) (51) laid on a stage (43) and a guide holder (23) for moving the guide holder (23) along the rail (51).
  • Guide holder moving rail (51) and receiving die moving Each of the rails (53) is provided so as to extend in a direction perpendicular to the material axis.
  • a drive source of the guide holder driving device (52) for example, a fluid pressure cylinder is connected to the guide holder (23).
  • a drive source of the receiving die driving device (54) for example, a fluid pressure cylinder is connected to the receiving die (11).
  • the receiving die driving device (54) is also used as a driving device for opening and closing the receiving die (11).
  • the intermediate part (3) in the axial direction as the non-expanded part of the material (1) is received and fitted into the holding hole (12) of the die (11). .
  • the axially intermediate portion (3) of the material (1) is constrained and held in the holding hole (12) in a buckling-preventing state and in an axial movement-preventing state. (3) is attached to the receiving die (11).
  • both guides (2) and (2) of the material (1) are simultaneously pressed in the axial direction by the corresponding punches (30), and each guide is driven by the guide moving drive device (25).
  • the both swelled portions (2) and (2) of the material (1) are bulged in the free bulge space (F) at the same time radially outward [bulge process].
  • each guide (20) has a part of the material (1) to be swelled (2) in the through hole (21) and the stage (43) and the rail (42).
  • Each guide (20) rotates about the rotation axis (P). As the guide (20) rotates in this way, the swelled portion (2) of the material (1) is bulged and the swelled portion (2) is bent into an arc or the like.
  • the moving speed of the stage (43), that is, the speed at which the planned bulge portion (2) of the material (1) is bent is appropriately set according to the bent shape of the bulge portion (6). is there.
  • the desired upsetting product is obtained by removing the material (1) from the receiving die (11).
  • the upsetting force product (5) obtained in this way is used as a preform, and the bulging portion (6) is processed into a predetermined shape in a subsequent process, whereby a desired vehicle arm is manufactured. .
  • the bulge-scheduled part (2) is swelled with a low load. I can go out.
  • the upsetting product (5) with swelled parts (6) formed on both sides in the axial direction. can be manufactured efficiently.
  • each swelled portion (2) is bent while each swelled portion (2) of the material (1) is bulged, each swelled portion (2) is bent with a low load. be able to.
  • each swelled portion (2) of the material (1) can be swelled with a low load, and the swelled portion (2) is further bent with a low load. You can also.
  • this upsetting method does not use a closed mold having a closed cavity, so that it is possible to reduce the cost at a low cost.
  • the guide (20) is rotated about an axis perpendicular to the plane including the material axis (that is, the rotation axis (P)), thereby causing the material (1) to swell. Can be bent reliably.
  • the guide holder driving device (52) of the change mechanism (50) is operated.
  • the guide (20) is moved together with the guide holder (23) along the rail (51) with respect to the stage (43).
  • the receiving die driving device (54) the receiving die (11) is moved along the rail (53).
  • the position of the pivot shaft (P) can be changed by moving the guide (20) and the receiving die (11) in the same direction.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
  • the upsetting apparatus (10B) includes two support parts (15) (15) that support each swelled part (2) of the material (1) in a buckling-prevented state. ). Both support portions (15) and (15) have the same configuration. Each support part (15) is arrange
  • each of the planned bulging portions (2) of the material (1) is bulged while the bulging planned portion (2) is supported by the supporting portion. Bend the bulging part (2) while supporting the buckling prevention state in (15). By so doing, it is possible to reliably prevent buckling of the swelled portion (2).
  • the two swelled portions (2) and (2) of the material (1) are bent at the same time.
  • (2) Only one of the planned bulges (2) in (2) may be bent.
  • the material (1) has two bulge portions (2), but in the present invention, in addition, the material (1) bulge portion (2) Further, it may be only at one place such as one axial end portion or the middle axial portion of the material (1).
  • the guide (20) is moved to the rotating shaft. (P) may be rotated around the center, or the receiving die (11) may be rotated around the rotating shaft (P). Furthermore, the guide (20) and the receiving die ( Both of 11) may be rotated in the opposite directions around the rotation axis (P).
  • the bulging process in the bulging process, is performed in a state where a part of the bulging portion (2) of the material (1) is left in the through hole (21) of the guide (20).
  • the bulging may be terminated, or the bulging may be terminated immediately after the entire bulging portion (2) is pushed out of the through hole (21) of the guide (20).
  • the material (1) may or may not be heated during processing. That is, in the present invention, the processing temperature condition of the material (1) is not limited at all.
  • the upsetting apparatus and the upsetting method according to the present invention are not limited to those used for manufacturing a preform for manufacturing a vehicle arm. Used to make product preforms, for example It may be used for manufacturing preforms for frames, preforms for frames, preforms for connecting rods, and preforms for pistons for compressors.
  • FIGS. 7 to 14 are views for explaining a third embodiment of the present invention. This third embodiment has been made in view of the conventional technical background described in the above [Background Art] column and the following technical background.
  • the planned bulge portion of the material bulges radially outward along its entire circumference.
  • the conventional upsetting method is mainly used for producing a preform for producing an industrial product.
  • an eyeglass-shaped automobile arm has a connecting portion that is connected to another member at the end of its shaft portion, and this connecting portion is provided on both sides in the width direction. Only bulge and almost bulge in the thickness direction.
  • the material swelled portion is uniformly bulged outward in the radial direction over the entire circumference. Further processing (ie, secondary processing) is performed on the bulging part, such as pressing the bulging part flatly so that it becomes the shape of the connecting part and plastically deforming or cutting the bulging part. As a result, the number of manufacturing processes increased and the material yield rate decreased.
  • the third embodiment of the present invention has been made in view of the conventional technical background described in the above [Background Art] column and the above-described technical background.
  • the bulge portion of the material can be bulged outward in the radial direction with the bulge being suppressed at a predetermined portion in the circumferential direction, and the bulge portion is further in the axial direction. It is an object of the present invention to provide an upsetting method capable of producing an upturned product having a bent shape with a low load, an upsetting product obtained by this method, and an upsetting apparatus used in the method.
  • FIG. 7 is an upsetting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • reference numeral (105) denotes an upset caroche product processed by the upset carriage device (110).
  • the upsetting force product (105) is formed by forming bulging portions (106) bulging radially outwardly at both ends of a rod-shaped shaft portion (107).
  • the shank (107) is straight. Both bulging portions (106) (106) have the same shape. The bulging state of each bulging portion (106) will be described in detail.
  • Each bulging portion (106) has its both side surfaces in the width direction bulged in a substantially arc shape, while its both side surfaces in the thickness direction are bulged. Has not been swelled or almost bulged.
  • each bulging portion (106) is formed in a slightly distorted disk shape, and the thickness of each bulging portion (106) is substantially the same as the diameter of the shaft portion (107). Furthermore, the bulging portion (106) is bent in the width direction with respect to the axial direction. Specifically, the bulging amount on the opposite side of the bulging portion (106) in the width direction is larger than the bulging amount on the bending side in the width direction of the bulging portion (106). That is, the bulging portion (106) bulges more greatly on the opposite side than the bent side in that direction. Thus, the bulging state of the bulging portion (106) is an uneven thickness state in the circumferential direction.
  • This upsetting product (105) is used as a preform for manufacturing a predetermined product. Therefore, in the present invention, the upsetting apparatus (110) can be regarded as a preform manufacturing apparatus, and the upsetting method can be regarded as a preform manufacturing method.
  • the upsetting product (105) is used as a preform for manufacturing an arm for a vehicle such as an automobile or a railway vehicle.
  • each bulging part (106) of this upsetting product (105) is a part that is covered in a subsequent process as a connecting part (for example, a bush mounting part) connected to another member. Examples of the processing in the subsequent process include a drilling process for opening a bush mounting holding hole in the bulging portion (106).
  • the material (101) has an axially intermediate portion as a non-expanded portion (103) and axially opposite side portions as an expanded portion (102). To do.
  • the non-expanded portion (103) of the material (101) corresponds to the shaft portion (107) of the upsetting product (105) after the upsetting.
  • This material (101) is a straight solid round bar set to a predetermined length, and is made of a metal material. More specifically, it is made of aluminum or an aluminum alloy material. The cross-sectional shape of the material (101) is circular, and the diameter of the material (101) is set constant in the axial direction.
  • the material of the material (101) is not limited to aluminum or an aluminum alloy.
  • the cross-sectional shape of the material (101) is not limited to being circular, but may be, for example, a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape.
  • the material (101) may be, for example, an extruded material, a continuous forged rolled material produced by the probelching method, or other methods. It may be produced by.
  • the diameter of the material (101) is, for example, 10 to 30 mm (more specifically, 16 mm).
  • the diameter of the bulging portion (106) is 30 to: LOOmm (more specifically, 50 mm), and the thickness of the bulging portion (106) is the material (101). ) Diameter to the diameter of the material (101) + 30 mm (more specifically 26 mm, etc.) and the length of the shaft portion (107) is 20 to 300 mm (more specifically 160 mm).
  • the diameter of the material (101) and the dimensions of each part of the upsetting force product (105) are not limited to the above dimensions.
  • the diameter of the material (101) and the size of each part of the upsetting product (105) can be set so that the object of the present invention can be achieved in accordance with the production of a desired product such as a vehicle arm.
  • the upsetting carriage device (110) includes a receiving die (111), two guides (120) (120), two guide moving drive devices (125) (125), 2 There are provided one punch (130) (130), two punch driving devices (131) (131), and two bending devices (140) (140).
  • the receiving die (111) is provided with the swelled portion (10) when each swelled planned portion (102) of the material (101) is swelled.
  • the receiving die (111) is provided with a holding hole (112) extending straight in the axial direction so as to communicate with both receiving surfaces (113) and (113). Therefore, as shown in FIG. 8, both receiving surfaces (113) and (113) of the receiving die (111) are provided with end openings of the holding holes (112), respectively.
  • the holding hole (112) of the receiving die (111) inserts and holds the non-expanded portion (103) of the material (101) in a buckling prevention state and in an axial movement prevention state.
  • This holding hole (112) can also be regarded as a material attachment hole for receiving the material (101) and attaching it to the die (111).
  • the cross-sectional shape of the holding hole (112) is a shape corresponding to the cross-sectional shape of the non-expanded portion (103) of the material (101), that is, a circular shape.
  • the diameter of the holding hole (112) is set to be slightly smaller than the diameter of the non-expanded portion (103) of the material (101).
  • the receiving die (111) is divided into two by a dividing surface (119) that cuts the holding hole (112) vertically. Then, a non-expanded portion (103) of the material (101) is fitted between the holding holes (112) of the split pieces of the receiving die (111) and then the split pieces are combined with each other. By bending, the non-expanded portion (103) of the material (101) is inserted into the holding hole (112) slightly tightly. As a result, the non-expanded portion (103) of the material (101) is prevented from buckling in the holding hole (112) and is moved in the axial direction. It is constrained and held in a motion blocking state.
  • each receiving surface (113) of the receiving die (111) has the same configuration. As shown in FIG. 8, each receiving surface (113) of the receiving die (111) also has a concave force that is recessed in a cross-sectional arc shape in the width direction of the swelled portion (102) of the material (101). Thereby, each receiving surface (113) is formed into a molding surface in which a part of both side surfaces in the width direction of the swelled portion (102) of the material (101) is formed into a predetermined shape (that is, an arc shape). Speak.
  • a bulging-inhibiting side wall (114) protrudes in the axial direction of the receiving die (111) (in other words, the axial direction of the material (101)) and is provided integrally with the receiving die (111).
  • These side wall portions (114) (114) extend along the receiving surface (113) and are arranged to face each other. These both side wall portions (114) and (114) are in contact with both sides in the thickness direction of the planned bulge portion (102) when the planned bulge portion (102) of the material (101) is bulged. Swelling is suppressed at the contact portion of the projected portion (102).
  • the portion of the receiving surface (113) of the receiving die (111) on the side where the bulging portion (102) is bent with respect to the bulging portion (102) of the material (101) is the material
  • the support part (115) which supports the swelled part (102) of (101) in the buckling prevention state is comprised.
  • each guide (120) has a through hole (121) for inserting and holding the corresponding swelled portion (102) of the material (101) in a buckling-prevented state.
  • the through hole (121) is provided in the guide (120) so as to penetrate in the axial direction of the guide (120).
  • the inlet of the through hole (121) is provided at the proximal end of the guide (120), while the outlet of the through hole (121) is provided at the distal end of the guide (120).
  • the cross-sectional shape of the through hole (121) is formed to be the same as the cross-sectional shape of the planned bulge portion (102) of the material (101), and the material (101) is expanded in the through hole (121).
  • the projected portion (102) is inserted into the fitted state so as to be slidable in the axial direction.
  • the material (101) is inserted into the through hole (121), and the swelled portion (102) of the material (101) is placed in the through hole (121), whereby the material (101 ) Is expected to swell in the through hole (121) in a buckling-prevented state.
  • the leading edge portion (122b) of each protruding piece portion (122) is formed in the width direction of the swelled portion (102) of the material (101), and protrudes substantially toward the leading end side of the protruding piece portion (122). It is formed in an arc shape.
  • one of the protrusions (122) and (122) of the guide (120) is provided at a position near each receiving surface (113) of the receiving die (111).
  • a support wall (116) that abuts the outer surface of the piece (122) and supports the protruding piece (122) protrudes in the axial direction of the receiving die (111) and is provided integrally with the receiving die (111).
  • each guide (120) is housed and held in a guide holder (123) so as to be slidable in the axial direction.
  • FIG. 7, (124) indicates a guide (
  • the two punches (130) and (130) have the same configuration. Each punch (130) is used to press and press the corresponding swelled portion (102) of the material (101) in the axial direction. Both punches (130) (130) are arranged opposite to each other on both sides in the axial direction of the material (101).
  • the two punch driving devices (131) (131) have the same configuration.
  • Each punch driving device (131) is for moving the corresponding punch (130) in the axial direction of the material (101).
  • the punch driving device (31) is connected to the corresponding punch (130). Then, by operating the punch driving device (131), the punch (130) is moved, and the punch (130) presses the planned bulge portion (102) of the material (101) in its axial direction. It has been done.
  • a drive source of the punch drive device (131) for example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is used.
  • the two guide moving drive devices (125) (125) have the same configuration.
  • the driving device (125) moves the guide (120) in the direction opposite to the direction in which the corresponding punch (130) moves (ie, the direction in which the corresponding punch (130) presses the material swelled portion (102)). It is for moving to.
  • a fluid pressure cylinder such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder
  • This bulging space (E) is a space in which the swelled portion (102) of the material (101) can bulge outward in the radial direction. That is, the bulge-scheduled portion (102) of the material (101) is bulged in this bulge space (E).
  • the two bending devices (140) and (140) have the same configuration.
  • Each bending device (140) is made of material
  • the bending device (140) has a rotation axis perpendicular to the plane including the material axis as an axis parallel to the thickness direction of the swelled portion (102) of the material (101).
  • the material (101) will be bent in an arc or the like in its width direction (102). It has been.
  • the material (101) is arranged horizontally, and the thickness direction of the swelled portion (102) of the material (101) coincides with the vertical direction. Therefore, the rotation axis (P) of the guide (120) is directed in the vertical direction.
  • Each bending device (140) includes a guide rotation mechanism (141) for rotating the guide (120) about the rotation axis (P).
  • Each guide rotation mechanism (141) includes an arc-shaped rail (142) extending in an arc shape around the rotation axis (P) and laid on a horizontal floor (not shown), A stage (143) that moves along the arc-shaped rail (142) and a stage drive device (144) that moves the stage (143) along the arc-shaped rail (142) are provided.
  • a drive source of the stage drive device (144) for example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is connected to the stage (143).
  • a guide holder (123) is installed via guide holder moving rails (151) (151) described later.
  • the guide (120) is accommodated and held in the guide holder (123) as described above.
  • the stage driving device (144) is operated. 11 and 12, the guide (120) is moved along the arc-shaped rail (142) together with the stage (143), so that the guide (120) moves the rotation shaft (P). It is supposed to rotate around the center. Then, by rotating the guide (120) in this way, the swelled portion (102) of the material (101) is bent in the width direction when swelled.
  • the guide rotation mechanism (141) is not limited to a mechanism using the arc-shaped rail (142), but may be a mechanism using a gear mechanism, for example. good.
  • the upsetting device (110) includes two changing mechanisms (150) and (150) for changing the position of the rotating shaft (P) for each guide (120). ! /
  • each changing mechanism (150) includes the guide holder moving rail (151) (151) laid on the stage (143) and the rail (151) (151).
  • the receiving die (111) is moved along the receiving die moving rails (153) and (153) by the driving force of the receiving die driving devices (154) and (154).
  • the guide holder moving rail (151) and the receiving guide moving rail (153) each extend in a manner extending in a direction perpendicular to the axis of the material (101) and horizontally, that is, the material (101) is expected to bulge.
  • the portion (102) extends in the width direction and is laid on a horizontal floor surface (not shown).
  • a drive source of the receiving die driving device (154) for example, a fluid pressure cylinder is connected to the receiving die (111).
  • a drive source of the guide holder drive device (152) for example, a fluid pressure cylinder is connected to the guide holder (123).
  • this change mechanism (150) as shown in FIG. 14, the guide (120) is moved together with the guide holder (123) to the rail (151) (151) by operating the guide holder driving device (152). ) And move relative to the stage (143).
  • the receiving die drive device (154) is operated to move the receiving die (111) along the rail (153).
  • the moving direction of the guide (120) and the receiving die (111) is, for example, the width direction of the swelled portion (102) of the material (101). In this way, the guide (120) and the receiving die (111) are moved in the same direction. By doing so, the position of the pivot shaft (P) can be changed.
  • the position of the pivot axis (P) may be on the axis of the material (101) as shown in FIG. 10, or at a position where the axial force of the material (101) is off as shown in FIG. There may be.
  • the position of the rotating shaft (P) can be variously changed under the condition that the receiving die (111) and the guide (120) do not interfere during the bending process.
  • the non-expanded portion (103) of the material (101) is received and placed in the holding hole (112) of the die (111).
  • the non-expanded portion (103) of the material (101) is restrained and held in the buckling prevention state and the axial movement prevention state in the holding hole (112).
  • both bulge-scheduled portions (102) (102) of the material (101) are inserted into the through holes (121) of the corresponding guides (120). ].
  • each swelled part (102) of a raw material (101) is hold
  • the support wall portion (116) is in contact with the outer surface of one of the projecting piece portions (122) (122) of the guide (120). The projecting piece (122) is supported by the support wall (116).
  • both guides (125) are pressed by the guide moving drive device (125) while simultaneously pressing both swelled portions (102) (102) of the material (101) with the corresponding punches (130) in the axial direction. 120) are simultaneously moved in the direction opposite to the direction of movement of the corresponding punch (130).
  • the swelled part (102) of the material (101) swelled radially outward in this swelling process will be described in detail.
  • This part is the swelled part (102) and the guide.
  • a portion other than the abutting portion with both projecting pieces (122) and (122), a bulge-scheduled portion (102), and both sides of the receiving die (114) (114) It is a part other than the contact part.
  • the bulge-scheduled portion (102) has the guide both projecting piece portions (122) (12
  • the two swelled portions (102) (102) of the material (101) are simultaneously bulged, (102) is simultaneously bent in the width direction by the corresponding bending device (140) [bending step].
  • each guide (120) has an arc-shaped rail with the stage (143) in a state in which a part of the bulging portion (102) of the material (101) remains in the through hole (121).
  • Each guide (120) is rotated about its rotation axis (P) as it is moved along (142).
  • the expected bulge portion (102) of the material (101) is bulged while the bulge expected portion (102) is in a buckling-prevented state by the support portion (115). It is bent in the width direction while being supported by.
  • the material of the swelled portion (102) is received by the receiving surface (113) of the receiving die (111).
  • the moving speed of the stage (143), that is, the speed at which the expected bulging portion (102) of the material (101) is bent is appropriately set according to the desired bent shape of the bulging portion (106). Is.
  • the desired upsetting product (105) shown in Fig. 13 is obtained.
  • the upsetting force product (105) obtained in this way is used as a preform, and the bulging portion (106) is covered in a subsequent process as necessary. Examples of the processing in the subsequent process include a drilling process for opening a bush mounting holding hole in the bulging portion (106).
  • the pressurization to the material swelled portion (102) is started by the punch (130), that is, the material (101) is expected to swell.
  • the length of the material (101) swelled portion (102) exposed between the tip of the guide (120) and the receiving surface (113) of the receiving die (111) is It is set to be less than the buckling limit length (preferably less than the buckling limit length) of the projected portion (102).
  • a time lag may be set between the force at the start of pressurization of the material swelled portion (102) by the punch (130) and the start of the movement of the guide (120). By doing so, the cross-sectional area of the swelled portion (102) increases at the initial stage of bulge, so that buckling can be prevented more reliably.
  • the material (101) is not rotated about its axis in both the bulging process and the bending process, that is, the material (101) is rotated about its own axis. I have not let it. Therefore, the bulge-scheduled portion (102) of the material (101) can be bulged unevenly in the circumferential direction.
  • the planned bulge portion (102) of the material (101) is bent while the material (101) is rotated on its own axis, the planned bulge portion (102) bulges uniformly in the circumferential direction. Cannot bulge.
  • the guide (120) is pressed while the bulge-scheduled portion (102) of the material (101) is pressed in the axial direction by the punch (130). Bulges the exposed material (101) between the tip of the guide (120) and the receiving surface (113) of the receiving die (111) by moving the punch in the direction opposite to the moving direction of the punch (130) Since the planned portion (102) bulges outward in the radial direction, it is possible to prevent the buckling of the material (101) that occurs during upsetting.
  • the bulging schedule is generated while the bulging portion (102) of the material (101) is bulged. Since the fixed portion (102) is bent in the width direction, the swelled portion (102) can be bent with a low load, and a crease is generated on the inner side surface of the bulged portion (106) on the bent side. Can be prevented.
  • the bulge planned portion (102) can be formed with a low load. Can bulge. That is, when the planned bulging portion (102) is bent while pressing the planned bulging portion (102) in the axial direction to bulge the planned bulging portion (102) of the material (101).
  • the bulge-scheduled portion (102) is deformed so as to bulge to the side opposite to the side where the bulge-scheduled portion (102) is bent, based on the same principle as the bulging process. Therefore, the swelled portion (102) can be swelled with a lower load than when the swelled portion (102) is bulged without bending.
  • the bulge-scheduled portion (102) of the material (101) is brought into contact with the guide protrusions (122) (122) on both sides in the thickness direction of the bulge-scheduled portion (102).
  • the bulge is caused to bulge outward in the radial direction, the bulge can be reliably suppressed on both side surfaces in the thickness direction of the swelled portion (102). Therefore, it is possible to form the bulging portion (106) in which bulging is reliably suppressed on both side surfaces in the thickness direction.
  • the bulging process also causes the two bulged portions (102) and (102) of the material (101) to bulge radially outward at the same time.
  • the upsetting product (105) formed with (106) can be efficiently manufactured.
  • each receiving surface (113) of the receiving die (111) is formed into a molding surface for molding a part of both side surfaces in the width direction of the planned bulging portion (102) of the material (101). Since it is formed, both side surfaces in the width direction of the swelled portion (102) of the material (101) can be respectively formed into a product shape or a shape close thereto.
  • the guide (120) is rotated about the rotation axis (P) parallel to the thickness direction of the bulge-scheduled portion (102) of the material (101), thereby The swelled portion (102) of (101) can be reliably bent in its width direction.
  • each projecting piece (122) of the guide (120) extends in the width direction of the expected bulge portion (102) of the material (101), and thus the projecting piece (122) Since it is formed in a convex arc shape on the tip side, the receiving die (111) of the tip edge portion (122b) of the projecting piece portion (122) of the guide (120) is used during the bending process. Can be prevented from interference.
  • the up-and-down device (110) includes a change mechanism (150) that changes the position of the rotation shaft (P) with respect to the guide (120).
  • the position of the pivot shaft (P) can be changed as appropriate according to the curved shape of (106). Therefore, the curved shape S of the bulging portion (106) can be changed variously.
  • the swelled portion (102) is bent in a state where the planned bulge portion (102) of the material (101) is supported by the support portion (115) in a buckling-prevented state, The buckling of the projected portion (102) can be reliably prevented.
  • the material (101) has two bulge-scheduled portions (102), but in the present invention, in addition, the material (101) bulge-scheduled portion (102)
  • the material (101) may have only one location such as an axial side portion or an axial intermediate portion.
  • the guide (120) may be rotated about the rotation axis (P), or the position of the guide (120) is fixed without rotating the guide (120), and the receiving die ( 111) may be rotated about the rotation axis (P). Furthermore, both the guide (120) and the receiving die (111) may be rotated counterclockwise around the rotation axis (P)!
  • the number of the protruding piece portions (122) of each guide (120) is two.
  • the number of the protruding piece portions (122) is 1 It may be an individual.
  • the number of side wall portions (114) of each receiving surface (113) of the receiving die (111) is two.
  • the side wall portion (114 ) May be one.
  • the protruding piece (122) may be provided only at the tip of one of the guides (120).
  • the side wall portion (114) may be provided on only one of the receiving surfaces (113) and (113).
  • the bulging process is performed in a state where a part of the bulging portion (102) of the material (101) is left in the through hole (121) of the guide (120).
  • the bulging may be terminated, or the bulging may be terminated immediately after the entire bulging portion (102) is pushed out of the through hole (121) of the guide (120).
  • the material (101) may be heated or may not be heated during the bulging process and the bending process.
  • the processing temperature condition of the material (101) is not limited at all! /.
  • the upsetting method and the upsetting apparatus according to the present invention are not limited to those used for manufacturing a preform for manufacturing a vehicle arm. It may be used to manufacture preforms for products, such as shaft preforms, frame preforms, connecting rod preforms, and compressor piston preforms. .
  • the present invention relates to an upsetting method and an upset calorie device used for manufacturing a product having a bulging portion bulging outward in the radial direction, such as an arm or a piston for a vehicle (such as an automobile or a railway vehicle). Is available.

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Abstract

 膨出部が曲がった形状の据え込み加工品を、なるべく低い荷重で製作できる据え込み加工方法を提供する。  棒状の素材1を軸方向移動阻止状態に受けダイ11に取り付けるとともに、素材1の膨出予定部2を、ガイド20に設けられ素材1の膨出予定部2を座屈阻止状態に挿通保持する挿通孔21内に配置する。次いで、素材1の膨出予定部2をパンチ30で軸方向に加圧しながら、ガイド20をパンチ30の移動方向とは反対方向に移動させことにより、ガイド20の先端部と受けダイ11との間に露出する素材1の膨出予定部2を径方向外側に膨出させる。この据え込み加工方法において、素材1の膨出予定部2を膨出させながら、該膨出予定部2を曲げる。

Description

明 細 書
据え込み加工方法及び据え込み加工装置
技術分野
[0001] 本発明は、車両(自動車や鉄道車両等)用アームやピストン等の、径方向外側に膨 出した膨出部を有する製品の製作に用いられる据え込み加工方法及び据え込みカロ ェ装置に関する。
背景技術
[0002] 一般に据え込み加工方法にお!、て、加工時に棒状の素材が座屈すると、その据え 込み加工品は形状不良となり、製品としての価値が損なわれる。そこで、座屈が生じ 難くするため、従来、次のような据え込み加工方法が提案されている。
[0003] すなわち、棒状の素材を軸方向移動阻止状態に受けダイに取り付けるとともに、素 材の膨出予定部 (即ち加工予定部)をガイドに設けられた揷通孔内に挿通配置して 該膨出予定部を座屈阻止状態に保持する。次いで、素材の膨出予定部をパンチで 軸方向に加圧しながら、ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させることに より、ガイドの先端部と受けダイとの間に露出する素材の膨出予定部を径方向外側に 膨出させる方法である(例えば、特許文献 1—4参照)。
[0004] この据え込みカ卩ェ方法によれば、上述したように素材の座屈を防止できることはもと より、更に、素材の膨出予定部を低荷重で膨出できるという利点がある。
[0005] この据え込みカ卩ェ方法で得られた据え込み力卩ェ品は、例えば、車両用アーム等の 製品を製作するためのプリフォームとして用いられる。
特許文献 1:特開平 9 - 253782号公報
特許文献 2:特表平 7 - 506768号公報
特許文献 3:特開 2005 - 59097号公報
特許文献 4:特開 2005 - 144554号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 而して、様々な種類の製品のうち膨出部が曲がった形状の製品を製作する場合に は、プリフォームとして、予めそのような形状に形成されているものを用ることが、材料 歩留まり率の向上や、製造工程数の低減を図れる点などで望ましい。
[0007] し力しながら、従来の上述した据え込みカ卩ェ方法では、膨出部が軸に対して曲がつ た形状のプリフォームを形成することは困難であった。一方、膨出部を形成した後で この膨出部に曲げ加工を施すことは、膨出部を曲げるために大きな荷重を必要とす るという難点があった。さらに、膨出部を曲げようとしても、膨出部自体は曲がらずに 膨出部と軸部との間のネック部が曲がったり、あるいは膨出部の曲がり側の内側面部 にシヮが生じて表面性状不良が発生するという難点があった。そのため、膨出部を形 成した後で該膨出部を曲げるという加工は極めて困難であった。
[0008] 本発明の好ましい実施形態は、関連技術における上述した及び Z又は他の問題 点に鑑みてなされたものである。本発明の好ましい実施形態は、既存の方法及び Z 又は装置を著しく向上させることができるものである。
[0009] 本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、膨出部自体 が曲がった形状の据え込み加工品を、なるべく低い荷重で製作できる据え込み加工 方法、この方法で得られた据え込み加工品、及び前記方法に用いられる据え込み加 ェ装置を提供することにある。
[0010] 本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかであろう。
課題を解決するための手段
[0011] 本発明は次の手段を提供する。ただし本明細書では、素材の膨出予定部を曲げる 方向を素材の膨出予定部の幅方向という。すなわち、素材の膨出予定部はその幅方 向に曲げられるものとする。
[0012] [1] 棒状の素材を軸方向移動阻止状態に受けダイに取り付けるとともに、素材の 膨出予定部を、ガイドに設けられ素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持す る揷通孔内に配置し、
次いで、素材の膨出予定部をパンチで軸方向に加圧しながら、ガイドをパンチの移 動方向とは反対方向に移動させることにより、ガイドの先端部と受けダイとの間に露出 する素材の膨出予定部を径方向外側に膨出させる据え込み加工方法において、 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げることを特徴とする据え込 み加工方法。
[0013] [2] 素材の膨出予定部に対して膨出予定部を曲げる側に配置された支持部によ り膨出予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部を曲げる前項 1記載の 据え込み加工方法。
[0014] [3] ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材軸を含む面に垂直な回動軸を 中心に回動させることにより、素材の膨出予定部を曲げる前項 1又は 2記載の据え込 み加工方法。
[0015] [4] 前項 1〜3のいずれか 1項記載の据え込み加工方法により得られた据え込み 加工品。
[0016] [5] 棒状の素材の軸方向中間部を軸方向移動阻止状態に受けダイに取り付ける とともに、素材の軸方向両側部の膨出予定部を、それぞれ、ガイドに設けられ素材の 膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔内に配置し、
次いで、素材の両膨出予定部をそれぞれパンチで軸方向に同時に加圧しながら、 各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させることにより、各ガイド の先端部と受けダイとの間に露出する素材の両膨出予定部を径方向外側に同時に それぞれ膨出させる据え込み加工方法にぉ ヽて、
素材の両膨出予定部を同時にそれぞれ膨出させながら、両膨出予定部の少なくと も一方の膨出予定部を曲げることを特徴とする据え込み加工方法。
[0017] [6] 膨出予定部に対して膨出予定部を曲げる側に配置された支持部により膨出 予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部を曲げる前項 5記載の据え 込み加工方法。
[0018] [7] ガイドを、素材軸を含む面に垂直な回動軸を中心に回動させることにより、膨 出予定部を曲げる前項 5又は 6記載の据え込み加工方法。
[0019] [8] 前項 5〜7のいずれか 1項記載の据え込み加工方法により得られた据え込み 加工品。
[0020] [9] 棒状の素材が軸方向移動阻止状態に取り付けられる受けダイと、
素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔を有するガイドと、 ガイドの揷通孔内に配置された素材の膨出予定部を軸方向に加圧するパンチと、 ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させるガイド移動用駆動装置と、 を備え、
ガイドの先端部と受けダイとの間に露出する素材の膨出予定部を径方向外側に膨 出させるように構成された据え込み加工装置にぉ 、て、
素材の膨出予定部を曲げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴とする据え込み加工 装置。
[0021] [10] 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げ装置により曲げる ように構成されて 、る前項 9記載の据え込み加工装置。
[0022] [11] 更に、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出 予定部を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている前項 9又は 10記載の据え込 み加工装置。
[0023] [12] 曲げ装置は、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材軸を含む面に垂 直な回動軸を中心に回動させることにより、膨出予定部を曲げるものとなされている 前項 9〜: L 1のいずれか 1項記載の据え込みカ卩ェ装置。
[0024] [13] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている前項 12記載の据え 込み加工装置。
[0025] [14] 棒状の素材の軸方向中間部が軸方向移動阻止状態に取り付けられる受け ダイと、
素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻止状態に挿通保持する挿 通孔を有する 2個のガイドと、
各ガイドの揷通孔内に配置された素材の各膨出予定部を軸方向に加圧する 2個の パンチと、
各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させる 2個のガイド移動 用駆動装置と、
を備え、
各ガイドの先端部と受けダイとの間に露出する素材の両膨出予定部を径方向外側 にそれぞれ膨出させるように構成された据え込み加工装置にぉ ヽて、
素材の両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部を曲げる曲げ装置を備え て 、ることを特徴とする据え込み加工装置。
[0026] [15] 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げ装置により曲げる ように構成されて 、る前項 14記載の据え込み加工装置。
[0027] [16] 更に、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部 を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている前項 14又は 15記載の据え込みカロ ェ装置。
[0028] [17] 曲げ装置は、ガイドを、素材軸を含む面に垂直な回動軸を中心に回動させ ることにより、膨出予定部を曲げるものとなされている前項 14〜16のいずれか 1項記 載の据え込み加工装置。
[0029] [18] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている前項 17記載の据え 込み加工装置。
[0030] [19] 受け面を有するとともに、棒状の素材の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿 入保持する保持孔が受け面に設けられた受けダイと、素材の膨出予定部を座屈阻止 状態に挿通保持する揷通孔を有するガイドと、パンチとを備えるととに、ガイドの先端 部に、該ガイドの軸方向に突出する膨出抑制用突片部が一体に設けられた据え込 み加工装置を用い、
受けダイの保持孔に非膨出予定部が保持された素材における膨出予定部をガイド の揷通孔内に配置する工程と、
前記素材膨出予定部の配置工程の後で、素材の膨出予定部をパンチで軸方向に 加圧しながら、ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させることにより、ガイ ドの先端部と受けダイの受け面との間に露出する素材の膨出予定部を、膨出予定部 の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部につ いて膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させる工程と、
前記膨出工程において素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部をその 幅方向に曲げる工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。
[0031] [20] 受けダイの受け面に、膨出抑制用側壁部が突出して設けられており、
前記膨出工程では、素材の膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少 なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態で、 且つ膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記受けダイ側壁 部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させる前項 19記 載の据え込み加工方法。
[0032] [21] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の 厚さ方向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている前項 20記載の据え込み 加工方法。
[0033] [22] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇 所に、それぞれ一体に設けられている前項 19〜21のいずれか 1項記載の据え込み 加工方法。
[0034] [23] 受けダイの受け面は、素材の膨出予定部の幅方向両側面のうち少なくとも 一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形面に形成されている前項 1 9〜22の!ヽずれか 1項記載の据え込み加工方法。
[0035] [24] 前記曲げ工程では、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材の膨出予 定部の厚さ方向と平行な回動軸を中心に回動させることにより、素材の膨出予定部を その幅方向に曲げる前項 19〜23のいずれ力 1項記載の据え込みカ卩ェ方法。
[0036] [25] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突 片部の先端側に凸の円弧状に形成されている前項 24記載の据え込み加工方法。
[0037] [26] 前記曲げ工程では、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に 配置された支持部により膨出予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定 部をその幅方向に曲げる前項 19〜25のいずれか 1項記載の据え込みカ卩ェ方法。
[0038] [27] 前項 19〜26のいずれ力 1項記載の据え込み加工方法により得られた据え 込み加工品。
[0039] [28] 軸方向両端部にそれぞれ受け面が設けられるとともに、棒状の素材の軸方 向中間部の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する保持孔が両受け面を連 通して設けられた受けダイと、素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻 止状態に挿通保持する揷通孔を有する 2個のガイドと、 2個のパンチとを備えるととも に、両ガイドのうち少なくとも一方のガイドの先端部に、該ガイドの軸方向に突出する 膨出抑制用突片部が一体に設けられた据え込み加工装置を用い、 受けダイの保持孔に非膨出予定部が保持された素材における両膨出予定部をそ れぞれガイドの揷通孔内に配置する工程と、
前記素材膨出予定部の配置工程の後で、素材の両膨出予定部をそれぞれパンチ で軸方向に加圧しながら、各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移 動させることにより、各ガイドの先端部と受けダイの対応する受け面との間に露出する 素材の両膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面 の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ同時 にそれぞれ膨出させる工程と、 前記膨出工程において素材の両膨出予定部を同 時にそれぞれ膨出させながら、該両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部 をその幅方向に曲げる工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。
[0040] [29] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面に、膨出抑制用側壁部が 突出して設けられており、
前記膨出工程では、素材の両膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち 少なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態 で、且つ膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記受けダイ 側壁部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ同時にそれぞれ 膨出させる前項 28記載の据え込み加工方法。
[0041] [30] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の 厚さ方向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている前項 29記載の据え込み 加工方法。
[0042] [31] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇 所に、それぞれ一体に設けられている前項 28〜30のいずれか 1項記載の据え込み 加工方法。
[0043] [32] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面は、素材の膨出予定部の 幅方向両側面のうち少なくとも一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する 成形面に形成されている前項 28〜31のいずれか 1項記載の据え込みカ卩ェ方法。 [0044] [33] 前記曲げ工程では、ガイドを、素材の膨出予定部の厚さ方向と平行な回動 軸を中心に回動させることにより、素材の膨出予定部をその幅方向に曲げる前項 28 〜32の!、ずれか 1項記載の据え込み加工方法。
[0045] [34] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突 片部の先端側に凸の円弧状に形成されている前項 33記載の据え込み加工方法。
[0046] [35] 前記曲げ工程では、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置さ れた支持部により膨出予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部をそ の幅方向に曲げる前項 28〜34のいずれ力 1項記載の据え込みカ卩ェ方法。
[0047] [36] 前項 28〜35のいずれ力 1項記載の据え込み加工方法により得られた据え 込み加工品。
[0048] [37] 受け面を有するとともに、棒状の素材の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿 入保持する保持孔が受け面に設けられた受けダイと、
素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔を有するガイドと、 ガイドの揷通孔内に配置された素材の膨出予定部を軸方向に加圧するパンチと、 ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させるガイド移動用駆動装置と、 を備え、
ガイドの先端部と受けダイの受け面との間に露出する素材の膨出予定部を径方向 外側へ膨出させるように構成された据え込み加工装置であって、
ガイドの先端部には、該ガイドの軸方向に突出する膨出抑制用突片部が一体に設 けられ、
ガイドの突片部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両側面 のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出を抑 制するものであり、
更に、素材の膨出予定部をその幅方向に曲げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴 とする据え込み加工装置。
[0049] [38] 曲げ装置は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部をその幅方向に 曲げるものである前項 37記載の据え込み加工装置。
[0050] [39] 受けダイの受け面に、膨出抑制用側壁部が突出して設けられており、 受けダイの側壁部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両 側面のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出 を抑制するものである前項 37又は 38記載の据え込みカ卩ェ装置。
[0051] [40] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の 厚さ方向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている前項 39記載の据え込み 加工装置。
[0052] [41] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇 所に、それぞれ一体に設けられている前項 37〜40のいずれか 1項記載の据え込み 加工装置。
[0053] [42] 受けダイの受け面は、素材の膨出予定部の幅方向両側面のうち少なくとも 一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形面に形成されている前項 3 7〜41のいずれか 1項記載の据え込み加工装置。
[0054] [43] 曲げ装置は、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材の膨出予定部の 厚さ方向と平行な回動軸を中心に回動させることにより、膨出予定部をその幅方向に 曲げるものとなされて 、る前項 37〜42の 、ずれか 1項記載の据え込み加工装置。
[0055] [44] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突 片部の先端側に凸の円弧状に形成されている前項 43記載の据え込み加工装置。
[0056] [45] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている前項 43又は 44記載 の据え込み加工装置。
[0057] [46] 更に、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出 予定部を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている前項 37〜45のいずれか 1項 記載の据え込み加工装置。
[0058] [47] 軸方向両端部にそれぞれ受け面が設けられるとともに、棒状の素材の軸方 向中間部の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する保持孔が両受け面を連 通して設けられた受けダイと、
素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻止状態に挿通保持する挿 通孔を有する 2個のガイドと、
各ガイドの揷通孔内に配置された素材の各膨出予定部を軸方向に加圧する 2個の パンチと、
各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させる 2個のガイド移動 用駆動装置と、
を備え、
各ガイドの先端部と受けダイの対応する受け面との間に露出する素材の両膨出予 定部を径方向外側へ同時にそれぞれ膨出させるように構成された据え込み加工装 置であって、
両ガイドのうち少なくとも一方のガイドの先端部には、該ガイドの軸方向に突出する 膨出抑制用突片部が一体に設けられ、
ガイドの突片部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両側面 のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出を抑 制するものであり、
更に、素材の両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部をその幅方向に曲 げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴とする据え込み加工装置。
[0059] [48] 曲げ装置は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部をその幅方向に 曲げるものである前項 47記載の据え込み加工装置。
[0060] [49] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面に、膨出抑制用側壁部が 突出して設けられており、
受けダイの側壁部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両 側面のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出 を抑制するものである前項 47又は 48記載の据え込みカ卩ェ装置。
[0061] [50] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の 厚さ方向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている前項 49記載の据え込み 加工装置。
[0062] [51] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇 所に、それぞれ一体に設けられている前項 47〜50のいずれか 1項記載の据え込み 加工装置。
[0063] [52] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面は、素材の膨出予定部の 幅方向両側面のうち少なくとも一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する 成形面に形成されている前項 47〜51のいずれか 1項記載の据え込みカ卩ェ装置。
[0064] [53] 曲げ装置は、ガイドを、素材の膨出予定部の厚さ方向と平行な回動軸を中 心に回動させることにより、膨出予定部をその幅方向に曲げるものとなされている前 項 47〜52の ヽずれか 1項記載の据え込み加工装置。
[0065] [54] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突 片部の先端側に凸の円弧状に形成されている前項 53記載の据え込み加工装置。
[0066] [55] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている前項 53又は 54記載 の据え込み加工装置。
[0067] [56] 更に、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部 を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている前項 47〜55のいずれか 1項記載の 据え込み加工装置。
発明の効果
[0068] 本発明は以下の効果を奏する。
[0069] [1]の発明では、棒状の素材の膨出予定部をパンチで軸方向に加圧しながら、ガ イドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させことにより、ガイドの先端部と受けダ ィとの間に露出する素材の膨出予定部を径方向外側に膨出させることによって、素 材の座屈を防止できるし、更に、素材の膨出予定部を低荷重で膨出できる。その上、 素材の膨出予定部を膨出させながら膨出予定部を曲げるので、膨出予定部を低荷 重で曲げることができる。すなわち、本発明では、素材の膨出予定部を低荷重で膨 出できる上、更に、膨出予定部を低荷重で曲げることもできる。したがって、膨出部が 曲がった形状の据え込み加工品を、なるべく低い荷重で確実に製作することができ る。
[0070] [2]の発明では、膨出予定部を支持部により座屈阻止状態に支持した状態で、膨 出予定部を曲げるので、膨出予定部の座屈を確実に阻止することができる。
[0071] [3]の発明では、膨出予定部を確実に曲げることができる。
[0072] [4]の発明では、表面性状が良好で膨出部が曲がった形状の据え込み加工品を 提供できる。 [0073] [5]の発明では、 [1]の発明と同様に、素材の座屈を防止できるし、素材の各膨出 予定部を低荷重で膨出できる。さらに、素材の両膨出予定部を同時にそれぞれ膨出 できるので、軸方向両側部にそれぞれ膨出部が形成された据え込み加工品を能率 良く製作することができる。し力も、素材の両膨出予定部を同時にそれぞれ膨出させ ながら、該両膨出予定部の少なくとも一方の膨出予定部を曲げるので、所定の膨出 予定部を低荷重で曲げることができる。すなわち、本発明では、素材の両膨出予定 部を低荷重で膨出できる上、更に、所定の膨出予定部を低荷重で曲げることもできる 。したがって、膨出部が曲がった形状の据え込み力卩ェ品を、なるべく低い荷重で確 実に形成することができる。
[0074] [6]の発明では、膨出予定部の座屈を確実に阻止することができる。
[0075] [7]の発明では、膨出予定部を確実に曲げることができる。
[0076] [8]の発明では、表面性状が良好で膨出部が曲がった形状の据え込み加工品を 提供できる。
[0077] [9]〜[12]の発明では、上記 [1]〜[4]のいずれかの発明に係る据え込み加工方 法に好適に用いられる据え込み加工装置を提供できる。
[0078] [13]の発明では、所望する膨出部の曲がり形状に応じて回動軸の位置を適宜変 更することができる。
[0079] [14]〜 [17]の発明では、上記 [5]〜 [8]のいずれかの発明に係る据え込み加工 方法に好適に用いられる据え込み加工装置を提供できる。
[0080] [18]の発明では、所望する膨出部の曲がり形状に応じて回動軸の位置を適宜変 更することができる。
[0081] [19]の発明によれば、膨出工程では、素材の膨出予定部を、該膨出予定部の厚 さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面のガイド突片部との当接部について膨出を 抑制した状態で、径方向外側へ膨出させるので、厚さ方向両側面のうち少なくとも一 方の側面について膨出が抑制された膨出部を形成することができる。
[0082] さらに、曲げ工程では、素材の膨出予定部を膨出させながら該膨出予定部をその 幅方向に曲げるので、膨出予定部を低荷重で曲げることができるし、更に、膨出予定 部を低荷重で膨出できる。 [0083] したがって、この発明では、例えば、厚さ方向両側面のうち少なくとも一側面につい て膨出が抑制された膨出部を有するとともに、該膨出部自体が軸方向に対して曲が つた製品を製作するためのプリフォームについて、できる限り製品形状に近い形状の ものを低荷重で製作することができる。
[0084] [20]の発明によれば、膨出工程では、素材の膨出予定部を、該膨出予定部の厚 さ方向両側のうち少なくとも一方の側面のガイド突片部との当接部について膨出を抑 制した状態で、且つ膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の受 けダイ側壁部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させる ので、素材の膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面について膨 出を確実に抑制できる。
[0085] [21]の発明によれば、素材の膨出予定部の厚さ方向両側面についてそれぞれ膨 出を抑制できる。
[0086] [22]の発明によれば、素材の膨出予定部の厚さ方向両側面についてそれぞれ膨 出を確実に抑制できる。
[0087] [23]の発明によれば、素材の膨出予定部の幅方向両側面のうち少なくとも一方の 側面の少なくとも一部を、受けダイの受け面によって、製品形状又はそれに近い形状 に成形することができる。
[0088] [24]の発明によれば、素材の膨出予定部をその幅方向に確実に曲げることができ る。
[0089] [25]の発明によれば、曲げ工程において、ガイドの突片部の先端縁部の受けダイ への干渉を防止できる。
[0090] [26]の発明によれば、曲げ工程時において素材の膨出予定部の座屈を確実に阻 止することができる。
[0091] [27]の発明によれば、厚さ方向両側面のうち少なくとも一側面について膨出が抑 制された膨出部を有するとともに、該膨出部自体が軸方向に対して曲がった据え込 み加工品を提供できる。
[0092] [28]の発明によれば、上記 [19]の発明と同様の効果を奏する。さらに、膨出工程 では、素材の両膨出予定部を同時にそれぞれ径方向外側へ膨出させるので、軸方 向両側部にそれぞれ膨出部が形成された据え込み加工品を能率良く製作すること ができる。
[0093] [29]〜[35]の発明によれば、それぞれ、上記 [20]〜[26]の発明と同様の効果を 奏する。
[0094] [36]の発明によれば、軸方向両側部にそれぞれ膨出部が形成されるとともに、両 膨出部のうち少なくとも一方の膨出部において、厚さ方向両側面のうち少なくとも一 側面について膨出が抑制され且つ該膨出部自体が軸方向に対して曲がった据え込 み加工品を提供できる。
[0095] [37]〜 [44]の発明によれば、上記 [19]〜 [25]のいずれかの発明に係る据え込 み加工方法に好適に用いられる据え込み加工装置を提供できる。
[0096] [45]の発明によれば、所望する膨出部の曲がり形状に応じて回動軸の位置を適 宜変更することができる。
[0097] [46]の発明によれば、上記 [26]の発明に係る据え込み加工方法に好適に用いら れる据え込み加工装置を提供できる。
[0098] [47]〜 [54]の発明によれば、上記 [28]〜 [34]の 、ずれかの発明に係る据え込 み加工方法に好適に用いられる据え込み加工装置を提供できる。
[0099] [55]の発明によれば、所望する膨出部の曲がり形状に応じて回動軸の位置を適 宜変更することができる。
[0100] [56]の発明によれば、上記 [35]の発明に係る据え込みカ卩ェ方法に好適に用いら れる据え込み加工装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[0101] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に係る据え込み加工装置の一部切欠き斜視図 である。
[図 2]図 2は、素材の膨出予定部を膨出する前の状態における据え込み加工装置の 断面図である。
[図 3]図 3は、素材の膨出予定部を膨出する途中の状態における据え込み加工装置 の断面図である。
[図 4]図 4は、素材の膨出予定部を膨出した後の状態における据え込み加工装置の 断面図である。
[図 5]図 5は、同据え込みカ卩ェ装置を用いて据え込みカ卩ェされた据え込みカ卩ェ品の 斜視図である。
[図 6]図 6は、素材の膨出予定部を膨出した後の状態における、本発明の第 2実施形 態に係る据え込み加工装置の断面図である。
[図 7]図 7は、本発明の第 3実施形態に係る据え込み加工装置の一部切欠き斜視図 である。
[図 8]図 8は、同据え込み加工装置の受けダイの端部の斜視図である。
[図 9]図 9は、同据え込みカ卩ェ装置のガイドの斜視図である。
[図 10]図 10は、素材の膨出予定部の膨出する前の状態における据え込み加工装置 の断面図である。
[図 11]図 11は、素材の膨出予定部を膨出する途中の状態における据え込み加工装 置の断面図である。
[図 12]図 12は、素材の膨出予定部を膨出した後の状態における据え込み加工装置 の断面図である。
[図 13]図 13は、同据え込みカ卩ェ装置を用いてカ卩ェされた据え込みカ卩ェ品の斜視図 である。
[図 14]図 14は、回動軸を変更した状態における据え込み加工装置の断面図である。 符号の説明
1 :素材
2 :膨出予定部
3:軸方向中間部 (非膨出予定部)
5 :据え込み加工品
6 :膨出部
7 :軸部
10A、 10B :据え込みカ卩ェ装置
11 :受けダイ
12 :保持孔 (素材取付け孔) 15:支持部
20:ガイド
21:揷通孔
23:ガイドホルダ
25:ガイド移動用駆動装置
30:パンチ
31:パンチ駆動装置
40:曲げ装置
41:ガイド回動機構
42:レーノレ
43:ステージ
44:ステージ駆動装置
50:変更機構
51:ガイドホルダ移動用レール
52:ガイドホルダ駆動装置
53:受けダイ移動用レール
54:受けダイ駆動装置
F:自由膨出空間
P:回動軸
101:素材
102:膨出予定部
103:非膨出予定部 (軸方向中間部) 105:据え込み加工品(プリフォーム) 106:膨出部
107:軸部
110:据え込み加工装置
111:受けダイ
112:保持孔 113:受け面
114:膨出抑制用側壁部
115:支持部
119:分割面
120:ガイド
121:揷通孔
122:膨出抑制用突片部
122b:先端縁部
125:ガイド移動用駆動装置
130:パンチ
131:パンチ駆動装置
140:曲げ装置
141:ガイド回転機構
142:円弧状レール
143:ステージ
144:ステージ駆動装置
150:変更機構
151:ガイドホルダ移動用レール
152:ガイドホルダ駆動装置
153:受けダイ移動用レール
154:受けダイ駆動装置
E:膨出空間
P:回動軸
発明を実施するための最良の形態
[0103] 次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
[0104] 図 1〜図 5は、本発明の第 1実施形態を説明するための図である。
[0105] 図 1において、(10A)は、第 1実施形態に係る据え込み加工装置である。この据え 込み加工装置(10A)は、詳述すると自由据え込み加工装置である。また、(1)は棒状 の素材である。
[0106] 図 5において、(5)は、据え込みカ卩ェ装置(1 OA)により加工された据え込み力卩ェ品 である。この据え込み加工品(5)は、真直な軸部(7)の両端部にそれぞれ径方向外 側に全周に亘つて膨出 (拡径)した膨出部 (6) (拡径部)が形成されたものである。各 膨出部(6)は軸方向において曲がっている。詳述すると、膨出部(6)自体が曲がって おり、また膨出部(6)は周方向において不均一に膨出している。更に詳述すると、膨 出部(6)の曲がり側とは反対側の膨出量は、膨出部(6)の曲がり側の膨出量よりも大 であり、換言すると、膨出部(6)は、該膨出部(6)の曲がり側よりもその反対側に、より 大きく膨出している。この据え込み加工品(5)は、例えば、自動車や鉄道車両等の車 両用のアームを製作するためのプリフォームとして用いられるものである。なお、この 据え込み加工品(5)の各膨出部(6)は、他の部材と連結される連結部(例えば、ブッ シュ装着部、ヨーク部、ボールジョイント部)として後工程でカ卩ェされる部位である。
[0107] 図 1及び図 2に示すように、素材(1)は、その軸方向両側部を膨出予定部(2) (2)と し、軸方向中間部 (3)を非膨出予定部とするものである。素材 (1)の軸方向中間部( 3)は、据え込みカ卩ェ後において据え込み力卩ェ品(5)の軸部(7)となる。
[0108] この素材(1)は、所定長さに設定された真直な中実の丸棒状であって、金属材から なり、詳述するとアルミニウム又はアルミニウム合金材カもなる。素材(1)の断面形状 は円形状であり、素材( 1)の径はその軸方向にぉ ヽて一定に設定されて 、る。
[0109] なお本発明では、素材(1)の材質は、アルミニウム又はアルミニウム合金に限定さ れるものではなぐその他に、例えば、真鍮、銅 (その合金を含む)、ステンレス鋼等の 金属であっても良いし、プラスチックであっても良ぐ特にアルミニウム又はアルミ-ゥ ム合金であることが望ましい。また、素材(1)の断面形状は円形状であることに限定さ れるものではなぐその他に、例えば、四角形状や六角形状等の多角形状であっても 良い。また素材(1)は、例えば、押出材カもなるものであっても良いし、プロペルチ法 で製作された連続铸造圧延材カ なるものであっても良いし、その他の方法により製 作されたものであっても良い。
[0110] 素材(1)の直径は、例えば 10〜20mm (詳述すると 16mm)である。また、据え込 み加工品(5)において、例えば、各膨出部(6)の最大直径は 50〜70mm (詳述する と 60mm)、各膨出部(6)の長さは 65〜80mm (詳述すると 72mm)、軸部(7)の長さ は 150〜250 (詳述すると 220mm)である。ただし本発明では、素材(1)の直径及び 据え込み加工品(5)の各部位の寸法は、上記の寸法に限定されるものではない。例 えば、車両用アーム、コンロッド、ピストン等の所望する製品の製作に合わせて本発 明の目的が達せられるように素材(1)の直径及び据え込み加工品(5)の各部位の寸 法は設定することができる。
[0111] 据え込みカ卩ェ装置(10A)は、受けダイ(11)と、 2個のガイド (20) (20)と、 2個のガイ ド移動用駆動装置 (25) (25)と、 2個のパンチ (30) (30)と、 2個のパンチ駆動装置 (31 ) (31)と、 2個の曲げ装置 (40) (40)とを備えている。
[0112] 受けダイ (11)は、素材 (1)の各膨出予定部 (2)が膨出した膨出部 (6)を受けるもの であり、該受けダイ(11)の軸方向両端部をそれぞれ受け面(11a) (11a) (「受け部」と もいう。)とするものである。この受けダイ(11)には、両受け面(11a) (11a)を連通した 保持孔(12) (「取付け孔」ともいう。)が受けダイ (11)を貫通して設けられている。その ため、受けダイ(11)の両受け面(11a) (11a)にはそれぞれ保持孔(12)の端部開口が 設けられている。保持孔(12)は、受けダイ(11)の軸方向に真直に延びている。この 保持孔 (12)は、素材 (1)の非膨出予定部としての軸方向中間部 (3)を座屈阻止状 態に且つ軸方向移動阻止状態に挿通保持するものである。したがって、この保持孔( 12)内に、素材(1)の軸方向中間部(3)がその軸方向移動阻止状態に且つ座屈阻 止状態に嵌め込まれる。これにより、素材(1)の軸方向中間部(3)が受けダイ(11)に 取り付けられる。さらに、この受けダイ(11)は、保持孔(12)を縦断する分割面で 2個 に分割されている。
[0113] 2個のガイド (20) (20)は互いに同一構成である。各ガイド (20)は、素材(1)の対応 する膨出予定部(2)を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔 (21)を有して ヽる。この 揷通孔(21)は、ガイド(20)に該ガイド(20)の軸方向に貫通して設けられている。揷通 孔 (21)の出口は、ガイド (20)の先端部に設けられている。揷通孔 (21)の断面形状は 素材(1)の膨出予定部(2)の断面形状と同一に形成されるとともに、該揷通孔 (21) 内に素材(1)の膨出予定部(2)が適合状態に且つ軸方向にスライド可能に挿通され るものとなされている。そして、揷通孔 (21)内に素材(1)が挿通されて揷通孔 (21)内 に素材(1)の膨出予定部(2)が配置されることにより、素材(1)の膨出予定部(2)が 座屈阻止状態に保持される。
[0114] また、各ガイド (20)は、ガイドホルダ (23)内に軸方向にスライド可能に収容されて保 持されている。なお、(24)は、ガイド (20)とガイドホルダ (23)との間に介在され、両者 間の摺動摩擦力を低減するためのスぺーサである。
[0115] 2個のパンチ(30) (30)は互いに同一構成である。各パンチ(30)は、素材(1)の対 応する膨出予定部(2)をその軸方向に押圧して加圧するためのものである。両ガイド (20) (20)は、素材(1)の軸方向両側に互いに対向して配置されている。
[0116] 2個のパンチ駆動装置 (31) (31)は互いに同一構成である。各パンチ駆動装置 (31 )は、パンチ (30)を素材(1)の軸方向に移動させるためのものである。このパンチ駆 動装置 (31)は各パンチ (30)に接続されて!、る。そして、パンチ駆動装置 (31)を作動 させることにより、パンチ (30)を移動させて該パンチ (30)で素材(1)の膨出予定部(2 )をその軸方向に加圧するものとなされている。パンチ駆動装置 (31)の駆動源として 、例えば流体圧シリンダ(油圧シリンダやガス圧シリンダ等)が用いられる。
[0117] 2個のガイド移動用駆動装置 (25) (25)は互いに同一構成である。各ガイド移動用 駆動装置 (25)は、ガイド (20)を対応するパンチ (30)の移動方向(即ち、パンチ (30) による素材膨出予定部(2)への加圧方向)とは反対方向に移動させるためのもので ある。この駆動装置 (25)の駆動源として、例えば流体圧シリンダ(油圧シリンダやガス 圧シリンダ等)が用いられている。このガイド移動用駆動装置 (25)によってガイド (20) を移動させることにより、ガイド (20)の先端部と受けダイ(11) (詳述すると受けダイ(11 )の受け面(11a) )との間に自由膨出空間 (F)が形成される。この自由膨出空間 (F) は、素材(1)の膨出予定部(2)が径方向外側に自由に膨出可能な空間である。この 自由膨出空間 (F)にお 、て素材(1)の膨出予定部(2)が膨出されるので、この据え 込み加工方法は、閉塞状キヤビティを有する閉塞金型を使用しな!、据え込み加工方 法、すなわち自由据え込みカ卩ェ方法の範疇に入る。
[0118] 2個の曲げ装置 (40) (40)は互いに同一構成である。各曲げ装置 (40)は、素材(1) の各膨出予定部(2)を曲げるためのものである。本実施形態では、曲げ装置 (40)は 、素材軸を含む面に垂直な軸 (この軸を「回動軸 (P)」という。以下同じ。)を中心にガ イド (20)を回動させることにより、膨出予定部(2)を円弧状等に曲げるものとなさてい る。
[0119] 本実施形態では、素材(1)は水平に配置されており、したがって素材軸も水平に配 置されている。また、素材軸を含む面は水平面であり、したがって回動軸 (P)は上下 方向に向いている。
[0120] 各曲げ装置 (40)は、回動軸 (P)を中心にガイド (20)を回動させるガイド回動機構( 41)を備えている。
[0121] 各ガイド回動機構 (41)は、回動軸 (P)を中心に円弧状に延びて配置されたレール
(42)と、該レール (42)に沿って移動するステージ (43)と、該ステージ (43)をレール (4 2)に沿うように移動させるステージ駆動装置 (44)とを有して 、る。ステージ駆動装置( 44)の駆動源として、例えば流体圧シリンダ (油圧シリンダやガス圧シリンダ等)がステ ージ (43)に接続されている。ステージ (43)上には、ガイドホルダ (23)が後述するガイ ドホルダ移動用レール(51) (51)を介して設置されている。このガイドホルダ(23)内に は上述したとおりガイド (21)が収容保持されている。
[0122] そして、このガイド回動機構 (41)では、ステージ駆動装置 (44)を作動させることによ り、ガイド (20)はステージ (43)ごと円弧状レール (42)に沿うように移動され、これによ り、ガイド (20)が回動軸 (P)を中心に回動するものとなされている。そして、こうしてガ イド (20)が回動することにより、素材(1)の膨出予定部(2)が膨出途中で曲げられる ものとなされている。
[0123] なお本発明では、ガイド回動機構 (41)は、上述した機構であることに限定されるも のではなぐその他に、例えば歯車機構を利用したものであっても良い。
[0124] さらに、この据え込みカ卩ェ装置(10A)は、各ガイド(20)についての回動軸(P)の位 置を変更する 2個の変更機構 (50) (50)を備えている。
[0125] 両変更機構 (50) (50)は互いに同一構成である。各変更機構 (50)は、ステージ (43 )上に敷設された前記ガイドホルダ移動用レール (51) (51)と、該レール (51)に沿うよ うにガイドホルダ (23)を移動させるガイドホルダ駆動装置 (52)と、受けダイ移動用レ ール (53) (53)と、該レール (53) (53)に沿うように受けダイ(11)を移動させる受けダイ 駆動装置 (54) (54)とを有している。ガイドホルダ移動用レール (51)と受けダイ移動用 レール (53)は、それぞれ、素材軸に垂直な方向に延びる態様にして設けられている 。ガイドホルダ駆動装置 (52)の駆動源として、例えば流体圧シリンダがガイドホルダ( 23)に接続されている。また、受けダイ駆動装置 (54)の駆動源として、例えば流体圧 シリンダが受けダイ(11)に接続されている。なお、この受けダイ駆動装置 (54)は、受 けダイ(11)を開閉するための駆動装置としても用いられる。
[0126] そして、この変更機構 (50)では、ガイドホルダ駆動装置 (52)を作動させることにより 、ガイド (20)がガイドホルダ (23)ごとレール (51)に沿ってステージ (43)に対して移動 され、更に、受けダイ駆動装置 (54)を作動させることにより、受けダイ(11)がレール (5 3)に沿って移動される。このようにしてガイド(20)と受けダイ(11)を互いに同一方向 に移動させることにより、回動軸 (P)の位置が変更されるものとなされている。
[0127] 次に、上記据え込み加工装置(10A)を用いた据え込み加工方法を以下に説明す る。
[0128] まず、図 1及び図 2に示すように、素材(1)の非膨出予定部としての軸方向中間部( 3)を受けダイ(11)の保持孔(12)内に嵌め込む。これにより、素材(1)の軸方向中間 部(3)が保持孔(12)内で座屈阻止状態に且つ軸方向移動阻止状態に拘束保持さ れて、素材(1)の軸方向中間部(3)が受けダイ(11)に取り付けられる。
[0129] さらに、素材(1)の両膨出予定部(2) (2)をそれぞれ対応するガイド (20)の揷通孔
(21)内に挿通配置する [素材膨出予定部の配置工程]。これにより、素材(1)の各膨 出予定部(2)が揷通孔 (21)内で座屈阻止状態に保持される。
[0130] 次いで、素材(1)の両膨出予定部(2) (2)をそれぞれ対応するパンチ (30)で軸方 向に同時に加圧しながら、ガイド移動用駆動装置 (25)によって各ガイド (20)を対応 するパンチ (30)の移動方向とは反対方向に同時に移動させる。これにより、各ガイド (20)の先端部と受けダイ(11) (詳述すると受けダイ(11)の受け面(11a) )との間に形 成された自由膨出空間 (F)に露出した素材 (1)の両膨出予定部 (2) (2)を径方向外 側に同時にそれぞれ自由膨出空間 (F)において膨出させる [膨出工程]。
[0131] さらに、図 3に示すように、こうして両膨出予定部(2) (2)を同時にそれぞれ膨出さ せながら、該両膨出予定部(2) (2)を曲げ装置 (40) (40)により同時にそれぞれ曲げ る [曲げ工程]。 [0132] この曲げ装置 (40)による曲げ方法を説明すると次のとおりである。
[0133] すなわち、受けダイ(11)の位置を固定しておき、素材(1)の両膨出予定部(2) (2) を同時にそれぞれ膨出させながら、両曲げ装置 (40) (40)のステージ駆動装置 (44) ( 44)を同時に作動させる。すると、各ガイド (20)が、その揷通孔 (21)内に素材(1)の 膨出予定部(2)の一部が残存して 、る状態でステージ (43)ごとレール (42)に沿って 移動されて、各ガイド (20)が回動軸 (P)を中心に回動する。こうしてガイド (20)が回 動するのに伴!、、素材(1)の膨出予定部(2)が膨出されながら該膨出予定部(2)が 円弧状等に曲げられていく。
[0134] なお、ステージ (43)の移動速度、すなわち素材(1)の膨出予定部(2)を曲げる速さ は、膨出部(6)の曲がり形状に応じて適宜設定されるものである。
[0135] そして、図 4に示すように、素材(1)の各膨出予定部(2)が所定形状に膨出されたと き、パンチ(30)の移動とガイド (20)の移動を停止すると同時に、ステージ (43)の移動 を停止する。
[0136] 次いで、素材(1)を受けダイ(11)から取り出すことにより、所望する据え込み加工品
(5)が得られる。
[0137] こうして得られた据え込み力卩ェ品(5)をプリフォームとしその膨出部(6)を後工程に おいて所定形状に加工することにより、所望する車両用アームが製作される。
[0138] この据え込み加工方法によれば、膨出部が曲がった製品を製作するためのプリフ オームを製作する場合にぉ 、て、より製品形状に近 、形状のプリフォームを製作する ことができる。
[0139] 而して、上記第 1実施形態の据え込み加工方法によれば、素材(1)の膨出予定部( 2)をパンチ(30)で軸方向に加圧しながら、ガイド (20)をパンチ (30)の移動方向とは 反対方向に移動させことにより、ガイド (20)の先端部と受けダイ(11)との間に露出す る素材(1)の膨出予定部(2)を径方向外側に膨出させるので、据え込み加工時に生 じることのある素材(1)の座屈を防止できる。更に、素材(1)の各膨出予定部(2)を低 荷重で膨出できる。すなわち、素材(1)の膨出予定部(2)を軸方向に加圧しながら、 該膨出予定部(2)を曲げることにより、該膨出予定部(2)が張り出し加工と同様の原 理により径方向外側に張り出されて変形されるので、膨出予定部(2)を低荷重で膨 出できる。その上、素材(1)の両膨出予定部(2) (2)を同時にそれぞれ膨出するので 、軸方向両側部にそれぞれ膨出部(6)が形成された据え込み加工品(5)を能率良く 製作することができる。
[0140] しかも、素材(1)の各膨出予定部(2)を膨出させながら、該膨出予定部(2)を曲げ るので、各膨出予定部(2)を低荷重で曲げることができる。
[0141] すなわち、この据え込み加工方法では、素材(1)の各膨出予定部(2)を低荷重で 膨出できる上、更に、該膨出予定部(2)を低荷重で曲げることもできる。しかも、膨出 部(6)の曲がり側の内側面部にシヮが発生するのを防止できる。したがって、膨出部 (6)が曲がった形状の据え込み加工品(5)を、なるべく低い荷重で且つシヮを生じさ せずに確実に製作することができる。
[0142] もとより、この据え込み加工方法では、閉塞状キヤビティを有する閉塞金型を使用し ないので、低コストで力卩ェを行うことができる。
[0143] さらに、ガイド (20)を、素材軸を含む面に垂直な軸 (即ち回動軸 (P) )を中心に回動 させることにより、素材(1)の膨出予定部(2)を確実に曲げることができる。
[0144] 上記据え込み加工装置(1 OA)において、ガイド(20)についての回動軸(P)の位置 を変更する場合には、変更機構 (50)のガイドホルダ駆動装置 (52)を作動させること により、ガイド (20)をガイドホルダ (23)ごとレール (51)に沿ってステージ (43)に対して 移動させる。更に、受けダイ駆動装置 (54)を作動させることにより、受けダイ(11)をレ ール (53)に沿って移動させる。こうしてガイド (20)と受けダイ(11)を互いに同一方向 に移動させることにより、回動軸 (P)の位置を変更することができる。
[0145] したがって、この据え込みカ卩ェ装置(10A)によれば、所望する膨出部(6)の曲がり 形状に応じて回動軸 (P)の位置を適宜変更することができる。
[0146] 図 6は、本発明の第 2実施形態を説明するための図である。
[0147] 本第 2実施形態に係る据え込み加工装置(10B)は、素材(1)の各膨出予定部(2) を座屈阻止状態に支持する 2個の支持部(15) (15)を備えている。両支持部(15) (15 )は互いに同一構成である。各支持部(15)は、素材(1)の膨出予定部(2)に対して 該膨出予定部(2)が曲がる側に配置されている。本実施形態では、各支持部(15)は 受けダイ(11)に一体に設けられている。なお本発明では、支持部(15)は、受けダイ( 11)とは別体であっても良ぐ即ち支持部材であっても良い。
[0148] この据え込み加工装置(10B)の他の構成は、上記第 1実施形態の据え込み加工装 置(10A)と同じである。
[0149] この据え込み加工装置(10B)を用いた据え込み加工方法では、素材(1)の各膨出 予定部(2)を膨出させながら、該膨出予定部(2)を支持部(15)で座屈阻止状態に支 持した状態で膨出予定部(2)を曲げる。こうすることにより、膨出予定部(2)の座屈を 確実に阻止することができる。
[0150] 以上で本発明の幾つかの実施形態について説明した力 本発明は上記実施形態 に示したものに限定されるものではなぐ様々に設定変更可能である。
[0151] 例えば、上記実施形態では、素材(1)の両膨出予定部(2) (2)を同時に曲げてい るが、本発明では、その他に、素材(1)の両膨出予定部(2) (2)のいずれか一方の 膨出予定部(2)だけを曲げても良い。
[0152] また、上記実施形態では、素材(1)の膨出予定部(2)は二箇所であるが、本発明で は、その他に、素材(1)の膨出予定部(2)は、素材(1)の軸方向一端部又は軸方向 中間部などの一箇所だけであっても良い。また、本発明では、素材(1)の膨出予定 部(2)がー箇所だけである場合において、該膨出予定部(2)を曲げる場合には、ガ イド (20)を回動軸 (P)を中心に回動させても良 、し、あるいは受けダイ(11)を回動軸 (P)を中心に回動させても良いし、さらには、ガイド (20)と受けダイ(11)の両方を回動 軸(P)を中心に互いに逆回りに回動させても良い。
[0153] また、本発明では、膨出工程において素材(1)の膨出予定部(2)の一部をガイド (2 0)の揷通孔 (21)内に残存させた状態で、膨出を終了しても良いし、膨出予定部(2) の全部をガイド (20)の揷通孔 (21)内から押し出した直後に膨出を終了しても良い。
[0154] また、本発明では、加工時には素材(1)は加熱されていても良いし、加熱されてい なくても良い。つまり本発明では、素材(1)の加工温度条件については何ら限定され るものではない。
[0155] もとより、本発明に係る据え込み加工装置及び据え込み加工方法は、車両用ァー ムを製作するためのプリフォームを製作するために用いられるものに限定されるもの ではなぐ様々な工業製品用プリフォームを製作するために用いられ、例えば、シャ フト用プリフォーム、フレーム用プリフォーム、コンロッド用プリフォーム、コンプレッサ のピストン用プリフォームを製作するために用いられるものであっても良 、。
[0156] 図 7〜図 14は、本発明の第 3実施形態を説明するための図である。この第 3実施形 態は、上記 [背景技術]欄に記載にした従来の技術背景と、更に、以下の技術背景 に鑑みてなされたものである。
[0157] 従来の据え込み加工方法では、一般に素材の膨出予定部はその全周に亘つて均 一に径方向外側へ膨出されていた。
[0158] 而して、従来の据え込み加工方法は、主に、工業製品を製作するためのプリフォー ムを製作するために用いられている。しかるに、工業製品のうち、例えば、メガネ形状 の自動車用アームは、その軸部の端部に他の部材と連結される連結部が形成されて いるが、この連結部は、その幅方向両側にのみ膨出しており厚さ方向には殆ど膨出 して 、な 、。このような製品につ 、てのプリフォームを上記据え込み加工方法により 製作する場合には、次のような難点があった。
[0159] すなわち、上記据え込み加工方法では、上述したように素材の膨出予定部はその 全周に亘つて均一に径方向外側へ膨出されるため、据え込み加工の後で、膨出部 が連結部の形状になるように膨出部を扁平状に押圧して塑性変形させたり、膨出部 を切削したりするなど、膨出部に対して更に加工 (即ち二次加工)を施す必要があり、 その結果、製造工程数が増加したり、材料歩留まり率が低下するという難点があった
[0160] また、閉塞状キヤビティを有する成形ダイを用いた据え込み加工方法、すなわち拘 束据え込み加工方法によってプリフォームを製作する場合には、成形ダイの閉塞状 キヤビティ内に配置された素材の膨出予定部をパンチで加圧する際に、高い荷重を 必要とする。そのため、高い荷重を発生可能なパンチ駆動装置を必要とし、その結果 、据え込み加工装置の購入コストが高く付くという難点があった。
[0161] また一般に、様々な種類の製品のうち膨出部が軸方向に対して曲がった形状の製 品を製作する場合には、そのプリフォームとして、予めそのような形状に形成されてい るものを用いることが、製造工程数の低減や、材料歩留まり率の向上を図れる点で望 ましい。 [0162] し力しながら、従来の据え込み加工方法では、膨出部が軸方向に対して曲がった 形状のプリフォームを形成することは困難であった。一方、膨出部を形成した後でこ の膨出部に曲げ加工を施す方法が提案されるが、この提案方法は、膨出部を曲げる ために大きな荷重を必要とするという難点があった。さらに、この提案方法では、膨出 部を曲げようとしても、膨出部自体は曲がらずに膨出部と軸部との間のネック部が曲 力 Sつたり、あるいは膨出部の曲がり側の内側面部にシヮが生じて表面性状不良が発 生するという難点があった。そのため、膨出部を形成した後で該膨出部を曲げるとい う加工は極めて困難であった。
[0163] 本発明の第 3実施形態では、上記 [背景技術]欄に記載した従来の技術背景と、更 に、上述した技術背景とに鑑みてなされたもので、その目的は、上述した目的の他に 、更に、素材の膨出予定部を、その周方向の所定部位について膨出を抑制した状態 で、径方向外側へ膨出することができ、しかも、膨出部が軸方向に対して曲がった形 状の据え込み加工品を低荷重で製作できる据え込み加工方法、この方法により得ら れた据え込み加工品、及び前記方法に用いられる据え込み加工装置を提供すること にある。
[0164] 本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかであろう。
[0165] 図 7において、(110)は、本発明の第 3実施形態に係る据え込み加工装置である。 (
101)は棒状の素材である。
[0166] 図 7において、(105)は、据え込みカ卩ェ装置(110)により加工された据え込みカロェ 品である。この据え込み力卩ェ品(105)は、棒状の軸部(107)の両端部にそれぞれ径 方向外側に偏肉に膨出した膨出部(106)が形成されたものである。軸部(107)は真 直である。両膨出部(106) (106)は互いに同一形状である。各膨出部(106)の膨出状 態について詳述すると、各膨出部(106)は、その幅方向両側面がそれぞれ略円弧状 に膨出される一方、厚さ方向両側面はそれぞれ膨出されていないか又は殆ど膨出さ れていない。そのため、各膨出部(106)は若干歪な円板状に形成されるとともに、各 膨出部(106)の厚さは軸部(107)の直径と略同寸である。さらに、膨出部(106)は軸 方向に対して幅方向に曲がっている。詳述すると、膨出部(106)の幅方向の曲がり側 とは反対側の膨出量は、膨出部(106)の幅方向の曲がり側の膨出量よりも大である。 すなわち、膨出部(106)は、その方向の曲がり側よりもその反対側に、より大きく膨出 して 、る。このように膨出部(106)の膨出状態は周方向にぉ 、て偏肉状態である。
[0167] この据え込み加工品(105)は、所定製品を製作するためのプリフォームとして用い られるものである。したがって、本発明では、据え込みカ卩ェ装置(110)はプリフォーム の製造装置として捉えることができるし、また据え込みカ卩ェ方法はプリフォームの製 造方法と捉えることができる。
[0168] 本実施形態では、この据え込み加工品(105)は、例えば、自動車や鉄道車両等の 車両用のアームを製作するためのプリフォームとして用いられるものである。そして、 この据え込み加工品(105)の各膨出部(106)は、他の部材と連結される連結部(例え ばブッシュ装着部)として後工程でカ卩ェされる部位である。この後工程での加工とし ては、例えば、ブッシュ装着用保持孔を膨出部(106)に開けるための孔開け加工が 挙げられる。
[0169] 素材(101)は、図 7及び図 10に示すように、その軸方向中間部を非膨出予定部(10 3)とし、軸方向両側部をそれぞれ膨出予定部(102)とするものである。素材(101)の 非膨出予定部(103)は、据え込み加工後にお!、て据え込み加工品(105)の軸部(10 7)に対応している。
[0170] この素材(101)は、所定長さに設定された真直な中実の丸棒状であって、金属材か らなり、詳述すると、アルミニウム又はアルミニウム合金材カ なる。素材(101)の断面 形状は円形状であり、素材(101)の直径はその軸方向にお!、て一定に設定されて 、 る。
[0171] なお本発明では、素材(101)の材質は、アルミニウム又はアルミニウム合金であるこ とに限定されるものではなぐその他に、例えば、真鍮、銅 (その合金を含む。)、ステ ンレス鋼等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良ぐ特にアルミニウム又 はアルミニウム合金であることが望ましい。また、素材(101)の断面形状は円形状であ ることに限定されるものではなぐその他に、例えば、四角形状や六角形状等の多角 形状であっても良い。また、素材(101)は、例えば、押出材カもなるものであっても良 いし、プロベルチ法で製作された連続铸造圧延材カゝらなるものであっても良いし、そ の他の方法により製作されたものであっても良い。 [0172] 素材(101)の直径は、例えば 10〜30mm (詳述すると 16mm等)である。また、据え 込み加工品(105)において、例えば、膨出部(106)の直径は 30〜: LOOmm (詳述す ると 50mm等)、膨出部(106)の厚さは、素材(101)の直径〜素材(101)の直径 + 30 mm (詳述すると 26mm等)、軸部(107)の長さは 20〜300mm (詳述すると 160mm )である。ただし本発明では、素材(101)の直径及び据え込み力卩ェ品(105)の各部位 の寸法は、上記の寸法であることに限定されるものではない。例えば、車両用アーム 等の所望する製品の製作に合わせて本発明の目的が達せられるように素材(101)の 直径及び据え込み加工品(105)の各部位の寸法は設定することができる。
[0173] 据え込みカ卩ェ装置(110)は、受けダイ(111)と、 2個のガイド(120) (120)と、 2個の ガイド移動用駆動装置(125) (125)と、 2個のパンチ(130) (130)と、 2個のパンチ駆動 装置(131) (131)と、 2個の曲げ装置(140) (140)とを備えている。
[0174] 受けダイ(111)は、素材(101)の各膨出予定部(102)の膨出時に該膨出予定部(10
2)の材料を受けるものであり、受けダイ(111)の軸方向両端部にそれぞれ受け面(11
3)が形成されている。さらに、この受けダイ(111)には、その軸方向に真直に延びた 保持孔(112)が両受け面(113) (113)を連通して設けられている。そのため、図 8に示 すように、受けダイ(111)の両受け面(113) (113)にはそれぞれ保持孔(112)の端部 開口が設けられている。
[0175] 受けダイ(111)の保持孔(112)は、素材(101)の非膨出予定部(103)を座屈阻止状 態に且つ軸方向移動阻止状態に挿通保持するものである。この保持孔(112)は、素 材(101)を受けダイ(111)に取り付けるための素材取付け孔としても捉えることができ る。保持孔(112)の断面形状は、素材 (101)の非膨出予定部(103)の断面形状に対 応した形状であり、即ち円形状である。また、この保持孔(112)の直径は、素材(101) の非膨出予定部(103)の直径よりも若干小寸に設定されている。受けダイ(111)は、 この保持孔(112)を縦断する分割面(119)で 2分割されている。そして、受けダイ(111 )の両分割片の保持孔 (112)分割溝部の間に素材 (101)の非膨出予定部(103)を嵌 め込み、次いで両分割片を互いに組み合わせて一体ィ匕することにより、保持孔(112) 内に素材(101)の非膨出予定部(103)が若干きつく挿通配置される。これにより、素 材 (101)の非膨出予定部(103)が保持孔(112)内で座屈阻止状態に且つ軸方向移 動阻止状態に拘束保持される。
[0176] 受けダイ(111)の両受け面(113) (113)は互いに同一構成である。図 8に示すように 、受けダイ(111)の各受け面(113)は、素材(101)の膨出予定部(102)の幅方向にお いて断面円弧状に窪んだ凹面力もなる。これにより、各受け面(113)は、素材(101) の膨出予定部(102)の幅方向両側面の一部をそれぞれ所定形状 (即ち円弧状)に成 形する成形面に形成されて ヽる。
[0177] さらに、受けダイ(111)の各受け面(113)における、保持孔(112)を挟んだ相互反対 側で且つ素材(101)の膨出予定部(102)の厚さ方向両側の箇所には、それぞれ、膨 出抑制用側壁部(114)が受けダイ(111)の軸方向(換言すると素材(101)の軸方向) に突出して受けダイ(111)と一体に設けられている。これら両側壁部(114) (114)は、 受け面(113)に沿って延びるとともに、互いに対向状に配置されている。これら両側 壁部(114) (114)は、素材(101)の膨出予定部(102)の膨出時に、膨出予定部(102) の厚さ方向両側面との当接により、該膨出予定部(102)の当接部について膨出を抑 制するものである。
[0178] さらに、受けダイ(111)の各受け面(113)における、素材(101)の膨出予定部(102) に対して該膨出予定部(102)を曲げる側の部位は、素材(101)の膨出予定部(102) を座屈阻止状態に支持する支持部(115)を構成している。
[0179] 2個のガイド(120) (120)は互いに同一構成である。各ガイド(120)は、図 9に示すよ うに、素材 (101)の対応する膨出予定部(102)を座屈阻止状態に挿通保持する揷通 孔(121)を有している。この揷通孔(121)は、ガイド(120)に該ガイド(120)の軸方向に 貫通して設けられて 、る。揷通孔(121)の入口はガイド(120)の基端部に設けられる 一方、揷通孔(121)の出口はガイド(120)の先端部に設けられている。揷通孔(121) の断面形状は素材(101)の膨出予定部(102)の断面形状と同一に形成されるととも に、該揷通孔(121)内に素材(101)の膨出予定部(102)が適合状態に且つ軸方向に スライド可能に挿通されるものとなされている。そして、揷通孔(121)内に素材(101) が挿通されて揷通孔(121)内に素材(101)の膨出予定部(102)が配置されることによ り、素材 (101)の膨出予定部(102)が揷通孔(121)内で座屈阻止状態に保持される。
[0180] さらに、各ガイド(120)の先端部における、揷通孔(121)を挟んだ相互反対側で且 つ素材(101)の膨出予定部(102)の厚さ方向両側の箇所には、それぞれ、該ガイド( 120)の軸方向に突出する膨出抑制用突片部(122)が該ガイド(120)と一体に設けら れている。これら両突片部(122) (122)は互いに対向状に配置されている。各突片部 (122)の先端縁部 (122b)は、素材(101)の膨出予定部(102)の幅方向にお!、て該突 片部(122)の先端側に凸の略円弧状に形成されている。これら両突片部(122) (122) は、素材(101)の膨出予定部(102)の膨出時に、膨出予定部(102)の厚さ方向両側 面との当接により、該膨出予定部(102)の当接部について膨出を抑制するものである
[0181] 一方、図 8に示すように、受けダイ(111)の各受け面(113)近傍の箇所には、ガイド( 120)の両突片部(122) (122)のうち一方の突片部(122)の外側面に当接して該突片 部(122)を支持する支持壁部(116)が、受けダイ(111)の軸方向に突出して受けダイ (111)と一体に設けられて 、る。
[0182] また、図 7及び図 10に示すように、各ガイド(120)は、ガイドホルダ(123)内に軸方 向にスライド可能に収容されて保持されている。なお、図 7において(124)は、ガイド(
120)とガイドホルダ(123)との間に介在され、両者間の摺動摩擦力を低減するための スぺーサである。
[0183] 2個のパンチ(130) (130)は互いに同一構成である。各パンチ(130)は、素材(101) の対応する膨出予定部(102)をその軸方向に押圧して加圧するためのものである。 両パンチ(130) (130)は、素材(101)の軸方向両側に互いに対向して配置されている
[0184] 2個のパンチ駆動装置(131) (131)は互いに同一構成である。各パンチ駆動装置( 131)は、対応するパンチ(130)を素材(101)の軸方向に移動させるためのものである 。このパンチ駆動装置 (31)は対応するパンチ(130)に接続されている。そして、パン チ駆動装置(131)を作動させることにより、パンチ(130)を移動させて該パンチ(130) で素材(101)の膨出予定部(102)をその軸方向に加圧するものとなされて 、る。パン チ駆動装置(131)の駆動源として、例えば流体圧シリンダ (油圧シリンダやガス圧シリ ンダ等)が用いられる。
[0185] 2個のガイド移動用駆動装置(125) (125)は互いに同一構成である。各ガイド移動 用駆動装置(125)は、ガイド(120)を対応するパンチ(130)の移動方向(即ち、対応 するパンチ(130)による素材膨出予定部(102)への加圧方向)とは反対方向に移動さ せるためのものである。この駆動装置(125)の駆動源として、例えば流体圧シリンダ( 油圧シリンダやガス圧シリンダ等)が用いられる。この駆動装置(125)によってガイド( 120)を移動させることにより、ガイド(120)の先端部と受けダイ(111)の受け面(113)と の間に膨出空間 (E)が形成される(図 11参照)。この膨出空間 (E)は、素材 (101)の 膨出予定部(102)が径方向外側に膨出可能な空間である。つまり、この膨出空間 (E )において素材(101)の膨出予定部(102)が膨出される。
[0186] 2個の曲げ装置(140) (140)は互いに同一構成である。各曲げ装置(140)は、素材
(101)の各膨出予定部(102)の膨出時に、膨出予定部(102)をその幅方向に曲げる ためのものである。本実施形態では、曲げ装置(140)は、素材軸を含む面に垂直な 回動軸として、素材(101)の膨出予定部(102)の厚さ方向と平行な軸 (この軸を「回動 軸 (P)」という。以下同じ。)を中心にガイド(120)を回動させることにより、素材(101) の膨出予定部(102)をその幅方向に円弧状等に曲げるものとなされている。
[0187] 本実施形態では、素材(101)は水平に配置されるとともに、素材(101)の膨出予定 部(102)の厚さ方向は上下方向と一致している。したがって、ガイド(120)についての 回動軸 (P)は上下方向に向!、て 、る。
[0188] 各曲げ装置(140)は、回動軸 (P)を中心にガイド(120)を回動させるガイド回動機 構(141)を備えている。
[0189] 各ガイド回動機構(141)は、回動軸 (P)を中心に円弧状に延びて水平床面(図示 せず)上に敷設された円弧状レール(142)と、該円弧状レール(142)に沿って移動す るステージ(143)と、該ステージ(143)を円弧状レール(142)に沿うように移動させるス テージ駆動装置(144)とを有している。ステージ駆動装置(144)の駆動源として、例 えば流体圧シリンダ(油圧シリンダやガス圧シリンダ等)がステージ(143)に接続され ている。ステージ(143)上には、ガイドホルダ(123)が後述するガイドホルダ移動用レ ール(151) (151)を介して設置されている。このガイドホルダ(123)内には上述したよう にガイド(120)が収容保持されている。
[0190] そして、このガイド回転機構(141)では、ステージ駆動装置(144)を作動させること により、図 11及び図 12に示すように、ガイド(120)はステージ(143)ごと円弧状レール (142)に沿うように移動され、これにより、ガイド(120)が回動軸 (P)を中心に回動する ものとなされている。そして、こうしてガイド(120)が回動することにより、素材(101)の 膨出予定部(102)が膨出時にその幅方向に曲げられるものとなされている。
[0191] なお本発明では、ガイド回転機構(141)は、円弧状レール(142)を利用した機構で あることに限定されるものではなぐその他に、例えば歯車機構を利用したものであつ ても良い。
[0192] さらに、この据え込みカ卩ェ装置(110)は、各ガイド(120)についての回動軸(P)の位 置を変更する 2個の変更機構(150) (150)を備えて!/、る。
[0193] 両変更機構(150) (150)は互いに同一構成である。図 7及び図 10に示すように、各 変更機構(150)は、ステージ(143)上に敷設された前記ガイドホルダ移動用レール(1 51) (151)と、該レール(151) (151)に沿うようにガイドホルダ(123)を移動させるガイド ホルダ駆動装置(152)と、受けダイ移動用レール(153) (153)と、該レール(153) (153 )に沿うように受けダイ(111)を移動させる受けダイ駆動装置(154) (154)とを有してい る。受けダイ(111)は、受けダイ駆動装置(154) (154)の駆動力により、受けダイ移動 用レール(153) (153)に沿って移動される。ガイドホルダ移動用レール(151)と受けダ ィ移動用レール(153)は、それぞれ、素材(101)の軸に垂直で且つ水平方向に延び る態様にして、即ち素材(101)の膨出予定部(102)の幅方向に延びる態様にして水 平床面(図示せず)上に敷設されて 、る。受けダイ駆動装置(154)の駆動源として、 例えば流体圧シリンダが受けダイ(111)に接続されている。また、ガイドホルダ駆動装 置(152)の駆動源として、例えば流体圧シリンダがガイドホルダ(123)に接続されてい る。
[0194] そして、この変更機構(150)では、図 14に示すように、ガイドホルダ駆動装置(152) を作動させることにより、ガイド(120)をガイドホルダ(123)ごとレール(151) (151)に沿 つてステージ(143)に対して相対的に移動させる。これと同時に、受けダイ駆動装置( 154)を作動させることにより、受けダイ(111)をレール(153)に沿って移動させる。ガイ ド(120)と受けダイ(111)の移動方向は、例えば素材(101)の膨出予定部(102)の幅 方向である。このようにしてガイド(120)と受けダイ(111)を互いに同一の方向に移動 させることにより、回動軸 (P)の位置を変更することができる。
[0195] 回動軸(P)の位置は、図 10に示すように素材(101)の軸上であっても良いし、図 14 に示すように素材(101)の軸力 外れた位置であっても良い。つまり、本発明では、 曲げ工程時に受けダイ(111)とガイド(120)とが干渉しない条件の下で、回動軸 (P) の位置は様々に変更可能である。
[0196] 次に、上記据え込み加工装置(110)を用いた据え込み加工方法を以下に説明する
[0197] まず、図 7及び図 10に示すように、素材(101)の非膨出予定部(103)を受けダイ(11 1)の保持孔(112)内に挿通配置する。これにより、素材(101)の非膨出予定部(103) が保持孔(112)内で座屈阻止状態に且つ軸方向移動阻止状態に拘束保持される。
[0198] さらに、素材(101)の両膨出予定部(102) (102)をそれぞれ対応するガイド(120)の 揷通孔(121)内に挿通配置する [素材膨出予定部の配置工程]。これにより、素材(1 01)の各膨出予定部(102)が揷通孔(121)内で座屈阻止状態に保持される。また、こ の状態において、ガイド(120)の両突片部(122) (122)のうち一方の突片部(122)の 外側面に支持壁部(116)が当接しており、これにより突片部(122)が支持壁部(116) で支持されている。
[0199] 次いで、素材(101)の両膨出予定部(102) (102)をそれぞれ対応するパンチ(130) で軸方向に同時に加圧しながら、ガイド移動用駆動装置(125)によって各ガイド(120 )を対応するパンチ(130)の移動方向とは反対方向に同時に移動させる。これにより、 図 11に示すように、各ガイド(120)の先端部と受けダイ(111)の対応する受け面(113 )との間に露出する素材(101)の両膨出予定部(102) (102)を、各膨出予定部(102) の厚さ方向両側面のガイド両突片部(122) (122)との当接部について膨出を抑制し た状態で、且つ各膨出予定部(102)の厚さ方向両側面の受けダイ両側壁部(114) (1 14)との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ同時にそれぞれ膨出 させる [膨出工程]。
[0200] なお、この膨出工程で径方向外側へ膨出される素材(101)の膨出予定部(102)の 部分について詳述すると、この部分とは、膨出予定部(102)とガイド両突片部(122) ( 122)との当接部以外の部分と、膨出予定部(102)と受けダイ両側壁部(114) (114)と の当接部以外の部分である。つまり、膨出予定部(102)は、ガイド両突片部(122) (12
2)及び受けダイ両側壁部( 114) ( 114)との非当接部につ 、て径方向外側へ膨出され る。
[0201] さらに、図 11に示すように、この膨出工程において素材(101)の両膨出予定部(102 ) (102)を同時にそれぞれ膨出させながら、該両膨出予定部(102) (102)を同時にそ れぞれ対応する曲げ装置(140)によりその幅方向に曲げる [曲げ工程]。
[0202] この曲げ装置(140)による曲げ方法を説明すると、次のとおりである。
[0203] すなわち、受けダイ(111)の位置を固定しておき、膨出工程において素材(101)の 両膨出予定部(102) (102)を同時にそれぞれ膨出させながら、両曲げ装置(140) (14 0)のステージ駆動装置(144) (144)を同時に作動させる。すると、各ガイド(120)が、 その揷通孔(121)内に素材(101)の膨出予定部(102)の一部が残存して 、る状態で 、ステージ(143)ごと円弧状レール(142)に沿って移動されて、各ガイド(120)がその 回動軸 (P)を中心に回動する。こうしてガイド(120)が回動するのに伴い、素材(101) の膨出予定部(102)が膨出されながら該膨出予定部(102)は支持部(115)で座屈阻 止状態に支持された状態でその幅方向に曲げられていく。また、この膨出時には、膨 出予定部(102)の材料は受けダイ(111)の受け面(113)で受けられる。
[0204] なお、ステージ(143)の移動速度、すなわち素材(101)の膨出予定部(102)を曲げ る速さは、所望する膨出部(106)の曲がり形状に応じて適宜設定されるものである。
[0205] また、本実施形態では、両曲げ装置(140) (140)のステージ駆動装置(144) (144) を同時に作動させている力 本発明では、必ずしも同時に作動させることを要しない 。すなわち、本発明では、両膨出予定部(102) (102)を同時にそれぞれ曲げる必要 はなぐ両膨出予定部(102) (102)のうちいずれか一方の膨出予定部(102)を先に曲 げて、その後で他方の膨出予定部(102)を曲げても良い。
[0206] そして、図 12に示すように、素材(101)の各膨出予定部(102)が所定形状に膨出さ れたとき、パンチ(130)の移動とガイド(120)の移動を停止すると同時に、ステージ(14
3)の移動を停止する。
[0207] 次いで、素材(101)を受けダイ(111)の保持孔(112)から取り出すことにより、図 13 に示した所望する据え込み加工品(105)が得られる。 [0208] こうして得られた据え込み力卩ェ品(105)をプリフォームとし、必要に応じて、その膨 出部(106)を後工程においてカ卩ェする。この後工程での加工としては、例えば、ブッ シュ装着用保持孔を膨出部(106)に開けるための孔開け加工が挙げられる。
[0209] この据え込みカ卩ェ方法にぉ 、て、パンチ(130)による素材膨出予定部(102)への 加圧開始時、すなわち素材 (101)の膨出予定部(102)の膨出開始時では、ガイド(12 0)の先端部と受けダイ(111)の受け面(113)との間に露出する素材(101)の膨出予定 部(102)の長さは、該膨出予定部(102)の座屈限界長さ以下 (好ましくは座屈限界長 さ未満)に設定されている。
[0210] また、パンチ(130)による素材膨出予定部(102)への加圧開始時力もガイド(120)の 移動開始時までの間にタイムラグを設定しても良い。こうすることにより、膨出初期時 において膨出予定部(102)の断面積が増大するので、座屈を更に確実に防止できる
[0211] この据え込み加工方法では、幅方向両側面がそれぞれ膨出し且つ厚さ方向両側 面についてそれぞれ膨出が抑制された膨出部(106)を有するとともに、該膨出部(10 6)が軸方向に対して曲がった形状の製品を製作するためのプリフォームを製作する 場合にお 、て、より製品形状に近 、形状のプリフォームを製作することができる。
[0212] なお、この据え込みカ卩ェ方法では、膨出工程及び曲げ工程の両工程において素 材(101)をその軸を中心に回転させておらず、すなわち素材(101)を自軸回転させて いない。そのため、素材(101)の膨出予定部(102)を周方向において偏肉に膨出さ せることができる。一方、素材(101)を自軸回転させた状態で素材(101)の膨出予定 部(102)を曲げる場合には、膨出予定部(102)は周方向において均一に膨出し、偏 肉には膨出できない。
[0213] 而して、上記第 3実施形態の据え込み加工方法によれば、素材(101)の膨出予定 部(102)をパンチ(130)で軸方向に加圧しながら、ガイド(120)をパンチ(130)の移動 方向とは反対方向に移動させることにより、ガイド(120)の先端部と受けダイ(111)の 受け面 (113)との間に露出した素材 (101)の膨出予定部(102)を径方向外側に膨出 させるので、据え込みカ卩ェ時に生じる素材(101)の座屈を防止できる。
[0214] さらに、膨出工程では、素材(101)の膨出予定部(102)を膨出させながら該膨出予 定部(102)をその幅方向に曲げるので、膨出予定部(102)を低荷重で曲げることがで きるし、膨出部(106)の曲がり側の内側面部にシヮが発生するのを防止できる。
[0215] さらに、素材(101)の膨出予定部(102)を膨出させながら該膨出予定部(102)をそ の幅方向に曲げるので、膨出予定部(102)を低荷重で膨出できる。すなわち、素材( 101)の膨出予定部(102)を膨出させるべく該膨出予定部(102)を軸方向に加圧しな がら、該膨出予定部(102)を曲げた場合には、該膨出予定部(102)は、張り出し加工 と同様の原理により、膨出予定部(102)を曲げる側とは反対側に張り出されるように変 形される。そのため、膨出予定部(102)を曲げないでこれを膨出させる場合に比べて 、膨出予定部(102)を低荷重で膨出できる。
[0216] さらに、素材(101)の膨出予定部(102)を、該膨出予定部(102)の厚さ方向両側面 のガイド両突片部(122) (122)との当接部について膨出を抑制した状態で、且つ該膨 出予定部(102)の厚さ方向両側面の受けダイ両側壁部(114) (114)との当接部につ いて膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させるので、膨出予定部(102)の厚 さ方向両側面についてそれぞれ膨出を確実に抑制できる。そのため、厚さ方向両側 面について確実に膨出が抑制された膨出部(106)を形成することができる。
[0217] し力も、膨出工程では、素材(101)の両膨出予定部(102) (102)を同時にそれぞれ 径方向外側へ膨出させるので、軸方向両側部にそれぞれ膨出部(106) (106)が形成 された据え込み加工品(105)を能率良く製作することができる。
[0218] また、受けダイ(111)の各受け面(113)は、素材(101)の膨出予定部(102)の幅方 向両側面の一部をそれぞれ所定形状に成形する成形面に形成されているので、素 材(101)の膨出予定部(102)の幅方向両側面をそれぞれ製品形状又はそれに近い 形状に成形することができる。
[0219] また、曲げ工程では、ガイド(120)を、素材(101)の膨出予定部(102)の厚さ方向と 平行な回動軸 (P)を中心に回動させることにより、素材(101)の膨出予定部(102)を その幅方向に確実に曲げることができる。
[0220] また、ガイド(120)の各突片部(122)の先端縁部は、素材(101)の膨出予定部(102) の幅方向にぉ 、て該突片部(122)の先端側に凸の円弧状に形成されて 、るので、 曲げ工程にぉ 、て、ガイド(120)の突片部(122)の先端縁部 (122b)の受けダイ(111) への干渉を防止できる。
[0221] もとより、この据え込み加工方法では、閉塞状キヤビティを有する成形ダイを使用し ないので、低コストで力卩ェを行うことができる。
[0222] また、この据え込みカ卩ェ装置(110)は、ガイド(120)についての回動軸(P)の位置を 変更する変更機構 (150)を備えているので、所望する膨出部(106)の曲がり形状に 応じて回動軸 (P)の位置を適宜変更することができる。そのため、膨出部(106)の曲 力 Sり形状を様々に変更できる。
[0223] また、素材(101)の膨出予定部(102)を支持部(115)により座屈阻止状態に支持し た状態で膨出予定部(102)を曲げるので、曲げ工程時において膨出予定部(102)の 座屈を確実に阻止することができる。
[0224] 以上で本発明の幾つかの実施形態について説明した力 本発明は上記実施形態 に示したものに限定されるものではなぐ様々に設定変更可能である。
[0225] 例えば、上記実施形態では、素材(101)の両膨出予定部(102) (102)をそれぞれ曲 げている力 本発明では、その他に、素材(101)の両膨出予定部(102) (102)のうち いずれか一方の膨出予定部(102)だけを曲げても良い。
[0226] また、上記実施形態では、素材(101)の膨出予定部(102)は二箇所であるが、本発 明では、その他に、素材(101)の膨出予定部(102)は、素材(101)の軸方向一側部 又は軸方向中間部等の一箇所だけであっても良い。また、本発明では、素材(101) の膨出予定部(102)がー箇所だけである場合にぉ 、て、該膨出予定部(102)を曲げ るときには、上記実施形態に示すようにガイド(120)を回動軸 (P)を中心に回動させ ても良いし、あるいは、ガイド(120)を回動させずにガイド(120)の位置を固定してお き、受けダイ(111)を回動軸 (P)を中心に回動させても良い。さらには、ガイド(120)と 受けダイ(111)の両方を回動軸 (P)を中心に互いに逆回りに回動させても良!、。
[0227] また、上記実施形態では、各ガイド(120)の突片部(122)の個数は 2個であるが、本 発明では、その他に、例えば、突片部(122)の個数は 1個であっても良い。
[0228] また、上記実施形態では、受けダイ(111)の各受け面(113)の側壁部(114)の個数 は 2個であるが、本発明では、その他に、例えば、側壁部(114)の個数は 1個であつ ても良い。 [0229] また、上記実施形態では、 2個のガイド(120) (120)の先端部にそれぞれ突片部(22 )が設けられている力 本発明では、その他に、例えば、 2個のガイド(120) (120)のう ち!、ずれか一方のガイド(120)の先端部だけに突片部(122)が設けられて ヽても良 い。
[0230] また、上記実施形態では、受けダイ(111)の両受け面(113) (113)にそれぞれ側壁 部(114)が設けられている力 本発明では、その他に、例えば、受けダイ(111)の両 受け面(113) (113)のうちいずれか一方の受け面(113)だけに側壁部(114)が設けら れていても良い。
[0231] また、本発明では、膨出工程において素材(101)の膨出予定部(102)の一部をガイ ド(120)の揷通孔(121)内に残存させた状態で、膨出を終了しても良 、し、膨出予定 部(102)の全部をガイド(120)の揷通孔(121)内から押し出した直後に膨出を終了し ても良い。
[0232] また、本発明では、膨出工程及び曲げ工程時には素材(101)は加熱されていても 良いし、加熱されていなくても良い。つまり本発明では、素材(101)の加工温度条件 につ ヽては何ら限定されるものではな!/、。
[0233] もとより、本発明に係る据え込み加工方法及び据え込み加工装置は、車両用ァー ムを製作するためのプリフォームを製作するために用いられるものに限定されるもの ではなぐ様々な工業製品用プリフォームを製作するために用いられ、例えば、シャ フト用プロフォーム、フレーム用プリフォーム、コンロッド用プリフォーム、コンプレッサ のピストン用プリフォームを製作するために用いられるものであっても良 、。
[0234] 本願は、 2005年 9月 9日付で出願された日本国特許出願の特願 2005— 262192 号、 2005年 9月 14日付で出願された米国仮出願 60Z716, 520号、 2005年 10月 21日付で出願された日本国特許出願の特願 2005— 307849号、及び 2005年 10 月 27日付で出願された米国仮出願 60Z730, 366号の優先権主張を伴うものであ り、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。
[0235] ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に 解釈するために用いられたものではなぐここに示され且つ述べられた特徴事項の如 何なる均等物をも排除するものではなぐこの発明のクレームされた範囲内における 各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。
[0236] 本発明は、多くの異なった形態で具現ィ匕され得るものであるが、この開示は本発明 の原理の実施例を提供するものと見なされるべきであって、それら実施例は、本発明 をここに記載しかつ Zまたは図示した好ましい実施形態に限定することを意図するも のではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
[0237] 本発明の図示実施形態を幾つカゝここに記載した力 本発明は、ここに記載した各種 の好まし 、実施形態に限定されるものではなぐこの開示に基づ ヽて 、わゆる当業者 によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ (例えば、各種実施形 態に跨る特徴の組み合わせ)、改良及び Z又は変更を有するありとあらゆる実施形 態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に 基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューシヨン中 に記載された実施例に限定されるべきではなぐそのような実施例は非排他的である と解釈されるべきである。
産業上の利用可能性
[0238] 本発明は、車両(自動車や鉄道車両等)用アームやピストン等の、径方向外側に膨 出した膨出部を有する製品の製作に用いられる据え込み加工方法及び据え込みカロ ェ装置に利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 棒状の素材を軸方向移動阻止状態に受けダイに取り付けるとともに、素材の膨出 予定部を、ガイドに設けられ素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する挿 通孔内に配置し、
次いで、素材の膨出予定部をパンチで軸方向に加圧しながら、ガイドをパンチの移 動方向とは反対方向に移動させることにより、ガイドの先端部と受けダイとの間に露出 する素材の膨出予定部を径方向外側に膨出させる据え込み加工方法において、 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げることを特徴とする据え込 み加工方法。
[2] 素材の膨出予定部に対して膨出予定部を曲げる側に配置された支持部により膨出 予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部を曲げる請求項 1記載の据 え込み加工方法。
[3] ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材軸を含む面に垂直な回動軸を中心に 回動させることにより、素材の膨出予定部を曲げる請求項 1又は 2記載の据え込みカロ ェ方法。
[4] 請求項 1記載の据え込みカ卩ェ方法により得られた据え込みカ卩ェ品。
[5] 棒状の素材の軸方向中間部を軸方向移動阻止状態に受けダイに取り付けるととも に、素材の軸方向両側部の膨出予定部を、それぞれ、ガイドに設けられ素材の膨出 予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔内に配置し、
次いで、素材の両膨出予定部をそれぞれパンチで軸方向に同時に加圧しながら、 各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させることにより、各ガイド の先端部と受けダイとの間に露出する素材の両膨出予定部を径方向外側に同時に それぞれ膨出させる据え込み加工方法にぉ ヽて、
素材の両膨出予定部を同時にそれぞれ膨出させながら、両膨出予定部の少なくと も一方の膨出予定部を曲げることを特徴とする据え込み加工方法。
[6] 膨出予定部に対して膨出予定部を曲げる側に配置された支持部により膨出予定部 を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部を曲げる請求項 5記載の据え込み 加工方法。
[7] ガイドを、素材軸を含む面に垂直な回動軸を中心に回動させることにより、膨出予 定部を曲げる請求項 5又は 6記載の据え込みカ卩ェ方法。
[8] 請求項 5記載の据え込みカ卩ェ方法により得られた据え込みカ卩ェ品。
[9] 棒状の素材が軸方向移動阻止状態に取り付けられる受けダイと、
素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔を有するガイドと、 ガイドの揷通孔内に配置された素材の膨出予定部を軸方向に加圧するパンチと、 ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させるガイド移動用駆動装置と、 を備え、
ガイドの先端部と受けダイとの間に露出する素材の膨出予定部を径方向外側に膨 出させるように構成された据え込み加工装置にぉ 、て、
素材の膨出予定部を曲げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴とする据え込み加工 装置。
[10] 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げ装置により曲げるように構 成されて!/ヽる請求項 9記載の据え込み加工装置。
[11] 更に、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部 を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている請求項 9又は 10記載の据え込みカロ ェ装置。
[12] 曲げ装置は、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材軸を含む面に垂直な回 動軸を中心に回動させることにより、膨出予定部を曲げるものとなされている請求項 9 記載の据え込み加工装置。
[13] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている請求項 12記載の据え込み 加工装置。
[14] 棒状の素材の軸方向中間部が軸方向移動阻止状態に取り付けられる受けダイと、 素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻止状態に挿通保持する挿 通孔を有する 2個のガイドと、
各ガイドの揷通孔内に配置された素材の各膨出予定部を軸方向に加圧する 2個の パンチと、
各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させる 2個のガイド移動 用駆動装置と、
を備え、
各ガイドの先端部と受けダイとの間に露出する素材の両膨出予定部を径方向外側 にそれぞれ膨出させるように構成された据え込み加工装置にぉ ヽて、
素材の両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部を曲げる曲げ装置を備え て 、ることを特徴とする据え込み加工装置。
[15] 素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部を曲げ装置により曲げるように構 成されて!/ヽる請求項 14記載の据え込み加工装置。
[16] 更に、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部を座屈 阻止状態に支持する支持部を備えている請求項 14又は 15記載の据え込み加工装 置。
[17] 曲げ装置は、ガイドを、素材軸を含む面に垂直な回動軸を中心に回動させることに より、膨出予定部を曲げるものとなされている請求項 14記載の据え込み加工装置。
[18] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている請求項 17記載の据え込み 加工装置。
[19] 受け面を有するとともに、棒状の素材の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿入保持 する保持孔が受け面に設けられた受けダイと、素材の膨出予定部を座屈阻止状態に 挿通保持する揷通孔を有するガイドと、パンチとを備えるととに、ガイドの先端部に、 該ガイドの軸方向に突出する膨出抑制用突片部が一体に設けられた据え込み加工 装置を用い、
受けダイの保持孔に非膨出予定部が保持された素材における膨出予定部をガイド の揷通孔内に配置する工程と、
前記素材膨出予定部の配置工程の後で、素材の膨出予定部をパンチで軸方向に 加圧しながら、ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させることにより、ガイ ドの先端部と受けダイの受け面との間に露出する素材の膨出予定部を、膨出予定部 の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部につ いて膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させる工程と、
前記膨出工程において素材の膨出予定部を膨出させながら、膨出予定部をその 幅方向に曲げる工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。
[20] 受けダイの受け面に、膨出抑制用側壁部が突出して設けられており、
前記膨出工程では、素材の膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少 なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態で、 且つ膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記受けダイ側壁 部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ膨出させる請求項 19 記載の据え込み加工方法。
[21] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の厚さ方 向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている請求項 20記載の据え込み加工 方法。
[22] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇所に、そ れぞれ一体に設けられている請求項 19記載の据え込みカ卩ェ方法。
[23] 受けダイの受け面は、素材の膨出予定部の幅方向両側面のうち少なくとも一方の 側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形面に形成されている請求項 19記 載の据え込み加工方法。
[24] 前記曲げ工程では、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材の膨出予定部の 厚さ方向と平行な回動軸を中心に回動させることにより、素材の膨出予定部をその幅 方向に曲げる請求項 19記載の据え込み加工方法。
[25] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突片部の 先端側に凸の円弧状に形成されている請求項 24記載の据え込み加工方法。
[26] 前記曲げ工程では、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置さ れた支持部により膨出予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部をそ の幅方向に曲げる請求項 19記載の据え込み加工方法。
[27] 請求項 19記載の据え込みカ卩ェ方法により得られた据え込みカ卩ェ品。
[28] 軸方向両端部にそれぞれ受け面が設けられるとともに、棒状の素材の軸方向中間 部の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する保持孔が両受け面を連通して設 けられた受けダイと、素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻止状態 に揷通保持する揷通孔を有する 2個のガイドと、 2個のパンチとを備えるとともに、両 ガイドのうち少なくとも一方のガイドの先端部に、該ガイドの軸方向に突出する膨出抑 制用突片部が一体に設けられた据え込み加工装置を用い、
受けダイの保持孔に非膨出予定部が保持された素材における両膨出予定部をそ れぞれガイドの揷通孔内に配置する工程と、
前記素材膨出予定部の配置工程の後で、素材の両膨出予定部をそれぞれパンチ で軸方向に加圧しながら、各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移 動させることにより、各ガイドの先端部と受けダイの対応する受け面との間に露出する 素材の両膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面 の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ同時 にそれぞれ膨出させる工程と、 前記膨出工程において素材の両膨出予定部を同 時にそれぞれ膨出させながら、該両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部 をその幅方向に曲げる工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。
[29] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面に、膨出抑制用側壁部が突出し て設けられており、
前記膨出工程では、素材の両膨出予定部を、膨出予定部の厚さ方向両側面のうち 少なくとも一方の側面の前記ガイド突片部との当接部について膨出を抑制した状態 で、且つ膨出予定部の厚さ方向両側面のうち少なくとも一方の側面の前記受けダイ 側壁部との当接部について膨出を抑制した状態で、径方向外側へ同時にそれぞれ 膨出させる請求項 28記載の据え込み加工方法。
[30] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の厚さ方 向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている請求項 29記載の据え込み加工 方法。
[31] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇所に、そ れぞれ一体に設けられている請求項 28記載の据え込みカ卩ェ方法。
[32] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面は、素材の膨出予定部の幅方 向両側面のうち少なくとも一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形 面に形成されている請求項 28記載の据え込みカ卩ェ方法。
[33] 前記曲げ工程では、ガイドを、素材の膨出予定部の厚さ方向と平行な回動軸を中 心に回動させることにより、素材の膨出予定部をその幅方向に曲げる請求項 28記載 の据え込み加工方法。
[34] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突片部の 先端側に凸の円弧状に形成されている請求項 33記載の据え込み加工方法。
[35] 前記曲げ工程では、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置された支 持部により膨出予定部を座屈阻止状態に支持した状態で、膨出予定部をその幅方 向に曲げる請求項 28記載の据え込み加工方法。
[36] 請求項 28記載の据え込みカ卩ェ方法により得られた据え込みカ卩ェ品。
[37] 受け面を有するとともに、棒状の素材の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿入保持 する保持孔が受け面に設けられた受けダイと、
素材の膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する揷通孔を有するガイドと、 ガイドの揷通孔内に配置された素材の膨出予定部を軸方向に加圧するパンチと、 ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させるガイド移動用駆動装置と、 を備え、
ガイドの先端部と受けダイの受け面との間に露出する素材の膨出予定部を径方向 外側へ膨出させるように構成された据え込み加工装置であって、
ガイドの先端部には、該ガイドの軸方向に突出する膨出抑制用突片部が一体に設 けられ、
ガイドの突片部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両側面 のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出を抑 制するものであり、
更に、素材の膨出予定部をその幅方向に曲げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴 とする据え込み加工装置。
[38] 曲げ装置は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部をその幅方向に曲げる ものである請求項 37記載の据え込みカ卩ェ装置。
[39] 受けダイの受け面に、膨出抑制用側壁部が突出して設けられており、 受けダイの側壁部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両 側面のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出 を抑制するものである請求項 37記載の据え込みカ卩ェ装置。
[40] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の厚さ方 向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている請求項 39記載の据え込み加工 装置。
[41] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇所に、そ れぞれ一体に設けられている請求項 37記載の据え込みカ卩ェ装置。
[42] 受けダイの受け面は、素材の膨出予定部の幅方向両側面のうち少なくとも一方の 側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形面に形成されている請求項 37記 載の据え込み加工装置。
[43] 曲げ装置は、ガイド及び受けダイの少なくとも一方を、素材の膨出予定部の厚さ方 向と平行な回動軸を中心に回動させることにより、膨出予定部をその幅方向に曲げる ものとなされている請求項 37記載の据え込みカ卩ェ装置。
[44] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突片部の 先端側に凸の円弧状に形成されている請求項 43記載の据え込み加工装置。
[45] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている請求項 43記載の据え込み 加工装置。
[46] 更に、素材の膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部 を座屈阻止状態に支持する支持部を備えている請求項 37記載の据え込み加工装 置。
[47] 軸方向両端部にそれぞれ受け面が設けられるとともに、棒状の素材の軸方向中間 部の非膨出予定部を座屈阻止状態に挿通保持する保持孔が両受け面を連通して設 けられた受けダイと、
素材の軸方向両側部の膨出予定部をそれぞれ座屈阻止状態に挿通保持する挿 通孔を有する 2個のガイドと、
各ガイドの揷通孔内に配置された素材の各膨出予定部を軸方向に加圧する 2個の パンチと、 各ガイドを対応するパンチの移動方向とは反対方向に移動させる 2個のガイド移動 用駆動装置と、
を備え、
各ガイドの先端部と受けダイの対応する受け面との間に露出する素材の両膨出予 定部を径方向外側へ同時にそれぞれ膨出させるように構成された据え込み加工装 置であって、
両ガイドのうち少なくとも一方のガイドの先端部には、該ガイドの軸方向に突出する 膨出抑制用突片部が一体に設けられ、
ガイドの突片部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両側面 のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出を抑 制するものであり、
更に、素材の両膨出予定部のうち少なくとも一方の膨出予定部をその幅方向に曲 げる曲げ装置を備えて 、ることを特徴とする据え込み加工装置。
[48] 曲げ装置は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部をその幅方向に曲げる ものである請求項 47記載の据え込み加工装置。
[49] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面に、膨出抑制用側壁部が突出し て設けられており、
受けダイの側壁部は、素材の膨出予定部の膨出時に、膨出予定部の厚さ方向両 側面のうち少なくとも一方の側面との当接により、膨出予定部の当接部について膨出 を抑制するものである請求項 47記載の据え込み加工装置。
[50] 受けダイの側壁部は、該受けダイの受け面における、素材の膨出予定部の厚さ方 向両側の箇所に、それぞれ突出して設けられている請求項 49記載の据え込み加工 装置。
[51] ガイドの突片部は、該ガイドの先端部の、揷通孔を挟んだ相互反対側の箇所に、そ れぞれ一体に設けられている請求項 47記載の据え込み加工装置。
[52] 受けダイの両受け面のうち少なくとも一方の受け面は、素材の膨出予定部の幅方 向両側面のうち少なくとも一方の側面の少なくとも一部を所定形状に成形する成形 面に形成されている請求項 47記載の据え込みカ卩ェ装置。
[53] 曲げ装置は、ガイドを、素材の膨出予定部の厚さ方向と平行な回動軸を中心に回 動させることにより、膨出予定部をその幅方向に曲げるものとなされている請求項 47 記載の据え込み加工装置。
[54] ガイドの突片部の先端縁部は、素材の膨出予定部の幅方向において該突片部の 先端側に凸の円弧状に形成されている請求項 53記載の据え込み加工装置。
[55] 更に、回動軸の位置を変更する変更機構を備えている請求項 53記載の据え込み 加工装置。
[56] 更に、膨出予定部に対して膨出予定部が曲がる側に配置され、膨出予定部を座屈 阻止状態に支持する支持部を備えている請求項 47記載の据え込み加工装置。
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