JP4100565B2

JP4100565B2 - 鍛造ケースの成形方法

Info

Publication number: JP4100565B2
Application number: JP2003199595A
Authority: JP
Inventors: 康純松井; 真一村田
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP2005040798A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、開口付近外周にフランジ、内周にスプラインを有する鍛造ケースの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外周に周状に成形されるフランジ、内周に軸線方向に延びるスプラインを有するケースは、一般的に鋳造により成形されていた。しかし鋳造により成形されるケースは強度が低く、所定の強度を得るためにケースの肉厚を厚くする必要があり、そのため重量が増加するということがあった。そこで近年では、鋳造に比べ同じ肉厚でも高い強度が得られる鍛造によりケースを成形することが多くなっている。
【０００３】
ここで鍛造によりケースを成形する工程を図５に基づいて説明すると、まず線材を必要な長さに切断した円柱状の切断材Ｗ１００（図５の（ア））を軸線方向に押圧して円盤状の素材Ｗ１０１（図５の（イ））を成形後、押出し成形により、開口１１７付近外周にフランジ１１５、内周にスプライン１１６を有するカップ状のケースＷ１０３（図５の（ウ））を成形していた。
【０００４】
ここで上記鍛造成形工程の中で、特に素材Ｗ１０１からケースＷ１０３を成形する工程を図６乃至図８に基づいて説明する。
【０００５】
まず鍛造装置１２１を図６に基づいて説明すると、１５１は固定型で、素材Ｗ１０１を投入する型彫空間１５６を画成するダイ１５５と、ダイ１５５の軸心付近に型彫空間１５６に対し進退自在に配置されるノックアウトピン１６２を備え、型彫空間１５６を形成するダイ１５５の内壁面１５７及びノックアウトピン１６２の端面により、所望するケースＷ１０３の外表面と同一形状の成形面１５８を形成する。また、１３１は移動型で、外周にケースＷ１０３のスプライン１１６を成形するスプライン歯型１３２ａが設けられたパンチ１３２と、パンチ１３２の軸心付近に配置されるピン１３５を備え、パンチ１３２及びピン１３５の端面により、ケースＷ１０３の内底面と同一形状の押圧面１３３を形成する。
【０００６】
上記鍛造装置１２１で素材Ｗ１０１からケースＷ１０３を成形する場合、まず、固定型１５１の型彫空間１５６に素材Ｗ１０１を投入し、その後、移動型１３１を下降させ、図７の左半部に示す如くダイ１５５の成形面１５８とパンチ１３２の押圧面１３３との間で押圧し、図７の右半部に示す如く素材Ｗ１０１の鍛造肉を前後方に押出して、図８に示す如く鍛造ケースＷ１０３を成形していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、固定型１５１と移動型１３１との間で素材Ｗ１０１を軸線方向に押圧することにより、所望するケースＷ１０３を成形することができる。ここで、外周にフランジ１１５、内周にスプライン１１６を有するケースＷ１０３を円盤状の素材Ｗ１０１から押出し鍛造により成形すると、鍛造肉はダイ１５５の内壁面１５７とパンチ１３２のスプライン歯型１３２ａとの間を流動し、図７の右半部に示す如く、内周にスプライン１１６を成形しつつ軸線方向に延び、その後、軸線方向に充填された鍛造肉は径方向外側に流動し、図８に示す如く、最終的にフランジ１１５が成形される。そのため、フランジ１１５成形時に鍛造肉が径方向外側に流動することにより、内周に成形されるスプライン１１６側の鍛造肉が不足し、スプラインの精度が低下するということがある。
【０００８】
そこで図９に示す如く、素材Ｗ２０１（図９の（イ））から一旦円筒状の予備円壁部２０４を有するカップ状の予備成形品２０２（図９の（ウ））を成形後、予備円壁部２０４を軸線方向へ押圧し、径方向内側及び外側に鍛造肉を流動させて、スプライン２１６及びフランジ２１５を成形することが行われていた。この成形方法によれば、鍛造肉は径方向内側及び外側に同時に流動するため、径方向外側への鍛造肉の流動が抑制されるという利点がある。しかし、この場合においても、径方向内側及び外側への鍛造肉の流動量を均一にはできず、流動量の少ないスプライン２１６側の鍛造肉が不足し、スプライン２１６の精度が低下するということがある。
【０００９】
従って、本発明は上述の如き課題を解決し、フランジ及びスプラインが高い精度を有する鍛造ケースの成形方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下のとおりである。
【００１１】
外周に周状に成形されるフランジ、内周に軸線方向に延びるスプラインを有する鍛造ケースの成形方法において、予め成形される素材に押出し成形を施し、一端予備底部外周に、所望するフランジと略同一形状の予備フランジを有し、予備フランジの内側から一方軸線方向に延びる予備突部を有する予備成形品を成形する第一工程と、予備成形品の予備底部の他方外端面が、外周にスプライン歯型を有するマンドレルに当接するように予備成形品をマンドレルに載置し、予備フランジの形状を維持した状態で、予備フランジ及び予備突部を他方軸線方向へ押圧し、マンドレルのスプライン歯型に倣って軸線方向に鍛造肉を流動させて、他方開口側外周にフランジ、内周にスプラインを有する円壁面を成形する第二工程とからなる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１３】
図１は外周に周状に成形されるフランジ１５、内周に軸線方向に延びるスプライン１６を有する鍛造ケースＷ３（図１の（エ））を成形する工程を表す。まず線材を必要な長さに切断した円柱状の切断材Ｗ０（図１の（ア））を軸線方向に押圧して円盤状の素材Ｗ１（図１の（イ））を成形後、押出し成形により、一端予備底部６外周に、所望するフランジ１５と略同一形状の予備フランジ５を有し、その予備フランジ５の内側から一方軸線方向に延びる予備突部４を有する予備成形品Ｗ２（図１の（ウ））を成形する。そして最後に予備成形品Ｗ２に押出し成形を施し、ケースＷ３を成形する。
【００１４】
ここで上記予備成形品Ｗ２からケースＷ３を成形する工程を、図２乃至図４に基づいて説明する。
【００１５】
まず鍛造装置２１を図２に基づいて説明すると、５１は固定型で、予備成形品Ｗ２を投入する型彫空間５６を有するダイ５５と、ダイ５５の内周側に配置される略円筒状のマンドレル５２とを備え、マンドレル５２は型彫空間５６側に突出し、その突出部分の外周にスプライン歯型５３が形成される。マンドレル５２の内周側には、バネ５９により反型彫空間側へ付勢され型彫空間５６に対し進退自在なノックアウトピン６２が配置され、ダイ５５、マンドレル５２及びノックアウトピン６２により、所望するケースＷ３の一端外表面と同一形状の成形面５８を形成する。また、ダイ５５は、同心状に配置される円筒状の支持型６０及びベース６１により支持され、ベース６１の内周側には、ノックアウトピン６２に当接し同心状に配置される補助ピン６３が嵌挿される。
【００１６】
続いて、３１は移動型で、予備成形品Ｗ２を押圧するパンチ３２と、そのパンチ３２の軸心付近に配置されるピン３５とを備え、ピン３５はバネ３６により反型彫空間側へ付勢される。パンチ３２及びピン３５の型彫空間５６側端面には、所望するケースＷ３の他端外表面と同一形状の押圧面３３が形成され、押圧面３３の外周側に外周押圧面３３ａ、内周側に内周押圧面３３ｂを有し、両押圧面３３ａ、３３ｂをつなぐパンチ３２の内周にパンチ内周面３３ｃを有する。そしてパンチ３２及びピン３５は、軸線方向に移動可能なスライド３８にパンチホルダ３７によって一体的に固定され、固定型５１の型彫空間５６に対向する位置に配置される。
【００１７】
上記鍛造装置２１で予備成形品Ｗ２からケースＷ３を成形する場合、図示せぬ搬送装置で予備成形品Ｗ２の予備底部６外端面６ａが、マンドレル５２に当接するように予備成形品Ｗ２をマンドレル５２に載置する。続いて、移動型３１を下降させ、図３の左半部に示す如く、移動型３１のパンチ３２における外周押圧面３３ａを予備成形品Ｗ２の予備フランジ５に、内周押圧面３３ｂを予備成形品Ｗ２の予備突部４に当接させると同時に、更に図３の右半部に示す如く、移動型３１を下降させ、予備フランジ５及び予備突部４を下方へ押圧する。このとき予備フランジ５は、マンドレル５２のスプライン歯型５３とダイ５５の内壁面５７との間の間隙に沿って下方へ移動するため、予備フランジ５の形状を維持した状態で下方へ押圧されるが、予備突部４は、予備底部６がマンドレル５２に当接した状態で移動できないため、予備突部４はマンドレル５２のスプライン歯型５３とパンチ３２のパンチ内周面３３ｃとの間でスプライン歯型５３に倣って軸線方向に鍛造肉が流動する。そして図４に示す如く、最終的に予備フランジ５はダイ５５の成形面５８とパンチ３２の外周押圧面３３ａとの間で押圧されフランジ１５に、予備突部４は内周にスプライン１６を有する円壁面１４に成形される。その後、移動型３１が上方へ退避するとともに固定型５１の補助ピン６３によりノックアウトピン６２が上昇し、固定型５１の型彫空間５６から成形されたケースＷ３が取り出され、本工程が完了する。
【００１８】
従って、鍛造肉が不足しやすいフランジ１５と略同一形状の予備フランジ５を第一工程で成形し、予備フランジ５を維持した状態で軸線方向に予備突部４の鍛造肉を流動し、外周にフランジ１５、内周にスプライン１６を有する円壁面１４を成形するため、フランジ１５及びスプライン１６が形成される径方向内側及び外側への鍛造肉の流動を極力少なくできる。
【００１９】
尚、上記実施例では鍛造ケースＷ３として、一端を塞ぐカップ状のケースを使用したが、両端が開口する円筒状のケースを使用しても良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外周に周状に成形されるフランジ、内周に軸線方向に延びるスプラインを有する鍛造ケースの成形方法において、予め成形される素材に押出し成形を施し、一端予備底部外周に、所望するフランジと略同一形状の予備フランジを有し、予備フランジの内側から一方軸線方向に延びる予備突部を有する予備成形品を成形する第一工程と、予備成形品の予備底部の他方外端面が、外周にスプライン歯型を有するマンドレルに当接するように予備成形品をマンドレルに載置し、予備フランジの形状を維持した状態で、予備フランジ及び予備突部を他方軸線方向へ押圧し、マンドレルのスプライン歯型に倣って軸線方向に鍛造肉を流動させて、他方開口側外周にフランジ、内周にスプラインを有する円壁面を成形する第二工程とからなるため、フランジ及びスプラインが形成される径方向内側及び外側への鍛造肉の流動を極力少なくでき、フランジ及びスプラインを高い精度で成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による鍛造ケースの成形方法を表す断面平面図である。
【図２】本発明の実施例による鍛造ケースの成形方法の第一段階を表す部分断面平面図である。
【図３】本発明の実施例による鍛造ケースの成形方法を表し、左半部が第二段階、右半部が第三段階を表す部分断面平面図である。
【図４】本発明の実施例による鍛造ケースの成形方法の最終段階を表す部分断面平面図である。
【図５】従来の鍛造ケースの成形方法を表す断面平面図である。
【図６】従来の鍛造ケースの成形方法の第一段階を表す部分断面平面図である。
【図７】従来の鍛造ケースの成形方法を表し、左半部が第二段階、右半部が第三段階を表す部分断面平面図である。
【図８】従来の鍛造ケースの成形方法の最終段階を表す部分断面平面図である。
【図９】従来の他の鍛造ケースの成形方法を表す断面平面図である。
【符号の説明】
４予備突部
５予備フランジ
６予備底部
６ａ外端面
１４円壁面
１５フランジ
１６スプライン
１７開口
５２マンドレル
５３スプライン歯型
Ｗ１素材
Ｗ２予備成形品

Claims

外周に周状に成形されるフランジ（１５）、内周に軸線方向に延びるスプライン（１６）を有する鍛造ケースの成形方法において、予め成形される素材（Ｗ１）に押出し成形を施し、一端予備底部（６）外周に、所望するフランジ（１５）と略同一形状の予備フランジ（５）を有し、該予備フランジ（５）の内側から一方軸線方向に延びる予備突部（４）を有する予備成形品（Ｗ２）を成形する第一工程と、前記予備成形品（Ｗ２）の予備底部（６）の他方外端面（６ａ）が、外周にスプライン歯型（５３）を有するマンドレル（５２）に当接するように予備成形品（Ｗ２）をマンドレル（５２）に載置し、予備フランジ（５）の形状を維持した状態で、予備フランジ（５）及び予備突部（４）を他方軸線方向へ押圧し、マンドレル（５２）のスプライン歯型（５３）に倣って軸線方向に鍛造肉を流動させて、他方開口（１７）側外周にフランジ（１５）、内周にスプライン（１６）を有する円壁面（１４）を成形する第二工程とからなることを特徴とする鍛造ケースの成形方法。