JP2710923B2 - 端面に切欠を有する筒部材の製法 - Google Patents

端面に切欠を有する筒部材の製法

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憲一 赤松
誠一 泉
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株式会社荻野製作所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、端部に切欠を有する筒
体の製法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
図9に示す如く、筒体の一端に4つの切欠(4)を等間隔
に開設した筒部材(1)が、自動車部分の1つとして製造
されている。上記筒部材(1)は、長尺の管体を筒部材
(1)の長さに切断し、切削加工によって切欠(4)を加工
している。
【0003】上記の場合、切断と切削は別工程で、別個
の装置で行なわねばならず、又、フライス盤による切削
加工は、直径線上の2箇所の切欠を加工した後、ワーク
のクランプを解除して90°反転させ、再度クランプを
して再び切削を行なわねばならず、加工能率が極めて悪
い問題があった。また、切削面の返りを除去せねば、筒
部材(1)を素手で取り扱った際に、負傷する危険があ
る。本発明は、中実ブランクを鍛造・圧造成形して、端
部に切欠を有する筒体を形成することにより、上記問題
を解決するものである。
【0004】
【問題を解決する手段】本発明の筒部材の製法は、円柱
状のブランクを複数の金型に順に送り込んで、鍛造・圧
造して端面に切欠を有する筒部材を形成する方法であっ
て、円柱状ブランクの一端にパンチ(71)を打込んで穴(3
1)を形成すると共に該穴の容積に対応してブランクの全
長を長くし、後の工程で、ブランクの両端にパンチ(73)
及びインサートピン(5)を打込み、パンチ(73)によって
浅穴(32)を形成し、インサートピン(5)によって前記ブ
ランクの穴(31)を深くし、該穴(31)が深くなった穴容積
の増加分と、新しい浅穴(32)の容積に対応してブランク
を長くし、後の工程で、金型の奥に待機しブランクの穴
(31)に嵌まるガイド部(62)を有し、形成すべき筒部材
(1)の端面の切欠(4)の幅及び深さに対応する突起(63)
をガイド部(62)の回りに等間隔に且つガイド部(62)より
も低く位置して有するインサート工具(6)にブランクを
突き込んで、インサート工具(6)の突起(63)をブランク
端面に食込ませ、食込みによって排除されたブランクの
肉(10)をブランクの中心側に張り出させ、後の工程で、
ブランクの穴に孔抜きパンチ(76)を打込んで、前記中心
側に張り出した肉(10)と、深穴と浅穴の共通の穴底(30)
を打抜き排除して端面に切欠(4)を有する筒部材を形成
する。
【0005】
【作用及び効果】円柱状のブランクを、鍛造・圧造によ
り、徐々に塑性変形させて筒状製品を製造するため、線
材の剪断から孔抜きまでを、複数の金型に順次送りこん
で、徐々に目的の形状に塑性変形させる横型トランスフ
ァープレスを用いて実施でき、従来の切断とフライス加
工による方法とは比較にならないほど製造能率は向上す
る。鍛造・圧造加工であるから、線材の剪断端縁は加圧
矯正して面取りを行なうことができ、切断と切削による
場合の様な、切断縁、切削縁の返りの処理に掛る手間と
時間を省略でき、製造能率を一層向上できる。
【0006】
【発明の実施の態様】図1は、端面に切欠を有する筒部
材の製造工程の説明図である。実施例では、No.1〜No.
5の5工程で鍛造・圧造を行なう横型トランスファープ
レスによって実施した。
【0007】横型トランスファープレスは、公知の如
く、固定ダイブロック(8)に対向して接近離間可能にラ
ム(図示せず)を設け、ダイブロック(8)内に、No.1〜N
o.5の金型(図示せず)を横一列に等間隔に配備し、各金
型に対向してラムにはパンチ(7)(71)(72)(73)(74)を配
備している。
【0008】No.1の金型の前段にて、線材を所定の寸
法に自動的に剪断し、剪断されたブランクをラムの一往
復毎に、トランスファー装置によってブランクを順次次
の工程に移送し、パンチ(7)(71)(72)(74)(75)によって
ブランクを金型内に突き込み、このパンチ(7)(71)(72)
(73)(74)の打込みと、金型内に固定配備されたNo.3イ
ンサートピン(73)、No.4インサート工具(6)及びNo.5
孔抜きインサートピン(9)の働きによって、ブランクを
徐々に塑性変形させ所望の形状に成形するものである。
【0009】No.1の工程では、No.1パンチ(7)の打込
みにより、金型の奥で、No.1ブランク(11)の外周縁を
矯正して面取り部(2)を形成する。
【0010】No.2の工程では、No.1の工程で面取り部
(2)を形成したブランクを180°反転して、金型に送り
込み、No.2パンチ(71)の突込みによって、No.2ブラン
ク(12)のラム側に深穴(31)を形成する。
【0011】No.3の工程では、No.2の工程で深穴(31)
を形成したブランクを180°反転してNo.3パンチ(72)よ
り金型内に突き込み、該金型内の定位置で待機している
No.3インサートピン(5)により、深穴(31)を一層深く
すると共に、パンチ(72)の先端の食込みによる浅穴(32)
を形成する。
【0012】No.4の工程では、No.パンチ(73)による金
型へのブランク(14)の突き込みにより、金型の奥に固定
状態に位置するインサート工具(6)により、ブランク(1
4)の深穴(31)側の筒壁端面の複数箇所の肉をブランク(1
4)の内側に張り出させて、肉の逃げた部分に切欠(4)を
形成する。又、No.4パンチ(73)の打込みによって、深
穴(31)と浅穴(32)の共通の穴底(30)をインサート工具
(6)側にずらせる。これは、次のNo.5の工程での孔抜
きの際に、孔底を美しく抜くための公知の手法である。
【0013】本発明の最大の特徴は、上記No.4工程で
のインサート工具(6)によるブランク(14)端面への切欠
(4)の形成であり、該インサート工具(6)について、図
2乃至図5に基づいて詳述する。インサート工具(6)
は、No.4ブランク(14)の外径に等しい直径の丸軸部(6
1)の基端にフランジ(60)を突設し、丸軸部(61)の先端面
の中央にNo.4ブランク(14)の内径に等しい短い丸軸状
のガイド部(62)を突設している。
【0014】丸軸部(61)の先端側外周部に等間隔に4つ
の突起(63)を前記ガイド部(62)の周面及び丸軸部(61)の
周面に連続して形成する。突起(63)の幅長さl1は、形
成すべき筒部材(1)の切欠(4)の幅に一致し、突起(63)
の高さh1は切欠(4)の幅に一致している。周方向に隣
合う突起(63)(63)の間に、丸軸部(61)を軸芯と平行に貫
通してガイド孔(66)が開設され、該ガイド孔(66)にNo.
3ブランク(13)を金型から突出す突出しピン(100)がス
ライド可能に嵌まる。
【0015】ガイド部(62)の先端面には十字状の浅溝(6
4)が開設され、溝の4つの外端は各突起(63)側に開口
し、溝の開口幅は突起(63)の幅よりも少し大きく、溝幅
の中心は突起(63)の幅に一致している。各突起(63)の頂
面高さは、浅溝(64)の溝底よりも少し低くなって、溝底
と突起(63)との間は段差(67)が形成されている。ガイド
部(62)の軸芯には、エアー抜貫通孔(65)が開設されてい
る。
【0016】上記インサート工具(6)のガイド部(62)の
先端面、突起(63)の表面には、化学蒸着或いは物理蒸着
によって、TiC、TiCNの耐焼付き層を形成してい
る。
【0017】図2に示す如く、上記インサート工具(6)
をNo.4の筒状金型(101)の奥にセットする。インサート
工具(6)の丸軸部(61)が金型(101)の孔(102)に緊密に嵌
まり、フランジ(60)が金型の端面に当接している。イン
サート工具(6)のガイド孔(66)に突出しピン(100)がス
ライド可能に嵌まる。
【0018】No.3の工程で、ラム側に浅穴(32)、反対
側に深穴(31)を形成したブランク(13)を、反転させずに
No.4の位置に移送し、No.4パンチ(73)で金型(101)
に突き込む。No.4ブランク(14)の奥端にインサート工
具(6)のガイド部(62)が嵌まり、ブランクの筒壁に突起
(63)が食込む。
【0019】突起(63)が食込んだ部分は切欠(4)とな
り、該切欠(4)部に存在していた肉は、金型(101)の存
在によって内側にのみ逃げることが出来、インサート工
具(6)の浅溝(64)側及び該浅溝(64)の両側に張り出し
て、図6、図7、図8に示す様な張出し部(10)を形成す
る。張出し部(10)は、インサート工具(6)の浅溝(64)と
突起(63)の段差(64)に対応して、切欠(4)の底よりも少
し低い位置から内側に略円弧状に張り出し、上面は浅溝
(64)とガイド部(62)の頂面の段差(64)と対称的な凹凸が
形成され、下面は、張出し部の円弧状外周縁へ徐々に薄
肉となる様に球面状に膨らんでいる。
【0020】ここで、張出し部(10)の上面と、切欠(4)
の底面との間に段差(40)が形成されていることが、次の
No.5の孔抜き工程で、張出し部(10)を剪断除去する際
の重要なポイントとなる。上記切欠(4)と内向き張出し
部(10)を有するブランクをNo.5の位置に移送し、No.5
筒状パンチ(74)で金型に突き込む。金型の軸芯には孔抜
きインサートピン(9)が先端をダイブロック(8)の前面
近くに位置させて待機している。孔抜きインサートピン
(9)の先端の直径はブランクの内径に一致している。
【0021】No.5パンチ(74)は、ブランクの外径及び
肉厚の筒状に形成されており、該パンチ(74)でブランク
を金型に打込むと、ブランク内に孔抜きインサートピン
(9)が突き込まれ、ブランクの内面に突出した張出し
部(10)及び穴底(30)を、ブランクとの境目から剪断
して、No.5筒状パンチ(74)内に叩き出す。
【0022】張出し部(10)は、切欠(4)の底面とは同じ
高さで連続しておらず、切欠(4)の底面よりも低くなっ
て段差(40)があるので、張出し部(10)をブランクの筒壁
との境界部で剪断して打抜く際、切欠(4)の底部の肉に
影響を与えることなく、美しく打抜きできる。張出し部
(10)の上面が切欠(4)の底面とは同じ高さで連続して場
合、張出し部(10)の剪断打抜きの際に、切欠(4)の底部
が引っ張られて変形して商品価値を損うことは、確認済
みである。
【0023】穴底(30)とブランク筒壁の境界部は、前記
No.4の工程で穴底(30)の位置をずらしてあることによ
り、半ば剪断されているために、穴底(30)は筒壁との境
界に沿ってきれいに打抜くことができる。上記の工程を
経て、図9に示す如く、一端に切欠(4)を有する筒部材
(1)を製造できる。ラムの一往復毎に1個の製品を排出
でき、然も後加工を必要としないため、従来の切断とフ
ライス加工による方法とは比較にならないほど製造能率
は向上する。
【0024】本発明の実施に際し、No.1の工程からNo.
2の工程にブランクを移送する際、実施例の様に、18
0°反転させずに、No.2からブランクを突出したまま
の姿勢で、No.3へ移送して、後の工程を行なうことも
できる。この場合、No.2で、ブランクに対してラム側
の端縁の矯正はできないが、最終製品としては、問題は
ない。本発明は、上記実施例の構成に限定されることは
なく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧造工程図である。
【図2】No.4の圧造工程での金型装置断面図である。
【図3】インサート工具の斜面図である。
【図4】インサート工具の平面図である。
【図5】インサート工具の一部を断面で表した正面図で
ある。
【図6】No.4工程を終えたブランクの要部斜面図であ
る。
【図7】同上ブランクの平面図である。
【図8】同上ブランクの断面図である。
【図9】先端に切欠きを有する筒部材の斜面図である。
【符号の説明】
(1) 筒部材 (10) 張出し部 (4) 切欠 (5) No.3インサートピン (6) インサート工具 (61) 丸軸部 (62) ガイド部 (63) 突起 (64) 浅溝

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱状のブランクを複数の金型に順に送
    り込んで、鍛造・圧造して端面に切欠を有する筒部材を
    形成する方法であって、円柱状ブランクの一端にパンチ
    (71)を打込んで穴(31)を形成すると共に該穴の容積に対
    応してブランクの全長を長くし、 後の工程で、ブランクの両端にパンチ(73)及びインサー
    トピン(5)を打込み、パンチ(73)によって浅穴(32)を形
    成し、インサートピン(5)によって前記ブランクの穴(3
    1)を深くし、該穴(31)が深くなった穴容積の増加分と、
    新しい浅穴(32)の容積に対応してブランクを長くし、 後の工程で、金型の奥に待機しブランクの穴(31)に嵌ま
    るガイド部(62)を有し、形成すべき筒部材(1)の端面の
    切欠(4)の幅及び深さに対応する突起(63)をガイド部(6
    2)の回りに等間隔に且つガイド部(62)よりも低く位置し
    て有するインサート工具(6)にブランクを突き込んで、
    インサート工具(6)の突起(63)をブランク端面に食込ま
    せ、食込みによって排除されたブランクの肉(10)をブラ
    ンクの中心側に張り出させ、 後の工程で、ブランクの穴に孔抜きパンチ(76)を打込ん
    で、前記中心側に張り出した肉(10)と、深穴と浅穴の共
    通の穴底(30)を打抜き排除して端面に切欠(4)を有する
    筒部材を形成する方法。
  2. 【請求項2】 インサート工具(6)は、ブランクの外径
    に略一致する外径の丸軸部(61)の端面中央にガイド部(6
    2)を突出し、丸軸部(61)の端面外周部に突起(63)を有
    し、ガイド部(62)の端面には突起(63)からガイド部の中
    心に向い突起より少し幅狭の浅溝(64)が開設され、該浅
    溝(64)よりも突起(63)の頂面は少し低く形成され、周方
    向に隣合う突起(63)(63)間に、インサート工具(6)の軸
    芯に平行にブランク排出ピン(9)がスライド可能に貫通
    している請求項1に記載の端面に切欠を有する筒部材の
    製法。
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JP5720242B2 (ja) * 2010-03-24 2015-05-20 株式会社豊田中央研究所 揺動鍛造方法を用いた穿設方法

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