JP5431251B2 - 曲げ加工用金型、これを用いた自動車用サスペンションアームの製造装置およびその製造方法 - Google Patents
曲げ加工用金型、これを用いた自動車用サスペンションアームの製造装置およびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明に係る曲げ加工用金型は、自動車用サスペンションアームの製造装置に用いられ、丸棒状素材を曲げ加工して曲げ加工材を作製するものである。
なお、自動車用サスペンションアームは、非軸対称で複雑な形状を有することが多く、鉄鋼材料並みの高強度や疲労強度が要求される反面、高い衝撃性も必要とされる。したがって、丸棒状素材には、JIS規定の6061合金やその改善材等の6000系のアルミニウム合金からなるものが使用される。また、自動車用サスペンションアームの形状によっては、円形や楕円形等の断面形状を有する丸棒状素材だけでなく、四角形、六角形等の角形の断面形状を有する角棒状素材を曲げ加工材の作製に用いてもよい。
曲げ下金型2は、丸棒状素材20を載置する載置部3を備え、載置部3には載置された丸棒状素材20を支持する支持溝3aを備える。ここで、載置部3は、曲げ加工の際に、曲げ上金型4の押圧部5と対面する面であって、押圧部5と凹凸関係にあり、その大きさは丸棒状素材20より大きく形成する。また、支持溝3aは、丸棒状素材20の軸方向に沿って形成され、溝形状は丸棒状素材20を支持しやすい丸溝または角溝であることが好ましい。
曲げ上金型4は、曲げ下金型2に載置された丸棒状素材20を垂直方向に押圧する押圧部5を備え、押圧部5には支持溝5aを備える。ここで、押圧部5は、曲げ加工の際に、曲げ下金型2の載置部3と対面する面であって、載置部3と凹凸関係にある。また、支持溝5aは、丸棒状素材20(曲げ加工材21)の軸方向に沿って形成され、溝形状は丸棒状素材20を押圧するために丸溝である。
次に、自動車用サスペンションアームの製造装置について説明する。製造装置は、前記曲げ加工用金型を用いた製造装置である。
鍛造装置11は、曲げ加工用金型1と、ツブシ鍛造用金型12と、仕上鍛造用金型14とが、この順序で並設されたものである。
曲げ加工用金型1は、前記したように、図4(a)に示すような丸棒状素材20を曲げ加工して、図4(b)に示すような曲げ加工材21を作製するものである。曲げ加工用金型1の構成については前記したとおりであるので、説明を省略する。
図5(a)、(c)に示すように、ツブシ鍛造用金型12は、ツブシ鍛造材22を作製するための凹部12aが形成されたツブシ下金型12Aと、凹部12aに対応した凸部が形成されたツブシ上金型12Bとからなる。そして、ツブシ下金型12Aの上に曲げ加工材21が載置され、ツブシ上金型12Bの押圧によってツブシ鍛造材22が作製される。
なお、丸ピン部12bおよび平面部12c(凹部22bおよび凹部22c)は、ツブシ鍛造材22を仕上鍛造用金型14に載置する際の位置調整にも使用される。
図7に示すように、仕上鍛造用金型14は、仕上鍛造材24を作製するための凹部14aが形成された仕上下金型14Aと、凹部14aに対応した凸部が形成された仕上上金型(図示せず)とからなる。そして、仕上下金型14Aの上にツブシ鍛造材22が載置され、仕上上金型の押圧によって仕上鍛造材24が作製される。
なお、丸ピン部14bおよび平面部14cの形成によって、仕上鍛造材24(図4(e)参照)には凹部24bおよび凹部24cが形成される。この凹部24bおよび凹部24cは、仕上鍛造材24をトリミング装置15(図3参照)のトリミング金型(図示せず)に載置する際の載置位置の調整に利用される。
図3に示すように、トリミング装置15は、仕上鍛造材24のバリ部24a(図4(e)参照)をトリミングして自動車用サスペンションアーム25(図4(f)参照)を作製できれば、構成は特に限定されず、従来公知のトリミング金型を備えたトリミング装置(図示せず)を用いる。また、トリミング金型を前記鍛造装置の複数の金型と並設させて、鍛造装置をトリミング装置として用いてもよい。
移動手段は、丸棒状素材20を曲げ加工用金型1に搬入すると共に、曲げ加工材21をツブシ鍛造用金型12に移動させ、ツブシ鍛造材22を仕上鍛造用金型14に移動させ、かつ、仕上鍛造材24をトリミング装置15に搬出するための手段である。このように、部材の搬出入に移動手段を使用することによって、自動車用サスペンションアームの製造の自動化が容易となる。
次に、自動車用サスペンションアームの製造方法について説明する。本発明に係る製造方法は、前記製造装置を用いた自動車用サスペンションアームの製造方法である。
曲げ加工工程S102は、曲げ加工用金型1を用いて、丸棒状素材20を曲げ加工して曲げ加工材21を作製する工程である。
ツブシ鍛造工程S103は、ツブシ鍛造用金型12を用いて、曲げ加工材21を鍛造加工してツブシ鍛造材22を作製する工程である。
仕上鍛造工程S105は、仕上鍛造用金型14を用いて、ツブシ鍛造材22を鍛造加工して仕上鍛造材24を作製する工程である。
トリミング工程S106は、トリミング装置15を用いて、仕上鍛造材24のバリ部24aをトリミングして自動車用サスペンションアーム25を製造する工程である。
なお、トリミング終了後、必要に応じて、ボス孔の穿孔や、ボス孔にブッシュを取り付ける等の付加工程を行ってもよい。
ツブシ鍛造材22を、移動手段(第2移動手段17)を用いて、荒鍛造用金型13(荒下金型13A)に載置すること以外は、前記と同様である。
荒鍛造工程S104は、荒鍛造用金型13を用いて、ツブシ鍛造材22を鍛造加工して荒鍛造材23を作製する工程である。
仕上鍛造用金型14を用いて、荒鍛造材23を鍛造加工して仕上鍛造材24を作製すること以外は、前記と同様である。
予備加工工程S101は、ツブシ鍛造工程S103、荒鍛造工程S104および仕上鍛造工程S105の各工程で発生するバリを少なくするために行なわれる工程である。予備加工工程S101としては、丸棒状素材20の外径を軸方向に沿って段階的に変化させた段差付き素材(図示せず)を作製するロール成形工程が好ましい。ロール成形工程は、丸棒状素材20を加熱炉等で加熱処理し、その後、加熱処理された丸棒状素材20に、従来公知のロール成形機を用いて、軸方向に沿って外径段差を付けるものである。
2 曲げ下金型
3 載置部
3a 支持溝
4 曲げ上金型
5 押圧部
5a 支持溝
6 下金型接触部
7 上金型接触部
8 溝部
9 非接触部
10 製造装置
11 鍛造装置
12 ツブシ鍛造用金型
13 荒鍛造用金型
14 仕上鍛造用金型
15 トリミング装置
16 第1移動手段
17 第2移動手段
18 第3移動手段
20 丸棒状素材
21 曲げ加工材
22 ツブシ鍛造材
23 荒鍛造材
24 仕上鍛造材
S102 曲げ加工工程
S103 ツブシ鍛造工程
S104 荒鍛造工程
S105 仕上鍛造工程
S106 トリミング工程
Claims (7)
- 自動車用サスペンションアームの製造装置に用いられ、移動手段により搬入される丸棒状素材を曲げ加工して曲げ加工材を作製するための曲げ加工用金型であって、
前記丸棒状素材を載置する載置部を備える曲げ下金型と、
前記曲げ下金型の支持溝に載置された前記丸棒状素材を垂直方向に押圧する押圧部を備える曲げ上金型とからなり、
前記載置部および前記押圧部は、前記曲げ加工材の曲げ形状に沿った形状に形成され当該曲げ加工材と接触する下金型接触部および上金型接触部を備え、
前記下金型接触部は、その中央部に前記曲げ加工材と非接触で前記移動手段が当該曲げ加工材を把持できる大きさに形成された溝部を備えることを特徴とする曲げ加工用金型。 - 前記上金型接触部が、その中央部に前記曲げ加工材と接触しない非接触部を備えることを特徴とする請求項1に記載の曲げ加工用金型。
- 請求項1または請求項2に記載の曲げ加工用金型を用いた自動車用サスペンションアームの製造装置であって、
前記曲げ加工用金型と、前記曲げ加工用金型によって作製された曲げ加工材を鍛造加工してツブシ鍛造材を作製するツブシ鍛造用金型と、前記ツブシ鍛造材を鍛造加工して仕上鍛造材を作製する仕上鍛造用金型とが並設される少なくとも1つの鍛造装置と、
前記仕上鍛造材のバリ部をトリミングするトリミング装置と、
前記丸棒状素材を前記曲げ加工用金型に搬入すると共に、前記曲げ加工材を前記ツブシ鍛造用金型に移動させ、前記ツブシ鍛造材を前記仕上鍛造用金型に移動させ、かつ、前記仕上鍛造材を前記トリミング装置に搬出する移動手段とを備えることを特徴とする自動車用サスペンションアームの製造装置。 - 前記移動手段が、前記丸棒状素材を前記曲げ加工用金型に搬入すると共に、前記曲げ加工材を前記ツブシ鍛造用金型に移動させる第1移動手段と、前記ツブシ鍛造材を前記仕上鍛造用金型に移動させる第2移動手段と、前記仕上鍛造材を前記トリミング装置に搬出する第3移動手段とを備えることを特徴とする請求項3に記載の自動車用サスペンションアームの製造装置。
- 前記鍛造装置には、前記ツブシ鍛造材を鍛造加工して荒鍛造材を作製する荒鍛造用金型がさらに並設され、
前記仕上鍛造用金型では前記荒鍛造材を鍛造加工して仕上鍛造材を作製し、かつ、前記移動手段が、前記ツブシ鍛造材を前記荒鍛造用金型に移動させると共に、前記荒鍛造材を前記仕上鍛造用金型に移動させることを特徴とする請求項3に記載の自動車用サスペンションアームの製造装置。 - 請求項3または請求項4に記載の製造装置を用いた自動車用サスペンションアームの製造方法であって、
前記曲げ加工用金型を用いて、垂直方向から押圧して前記丸棒状素材を曲げ加工して前記曲げ加工材を作製する曲げ加工工程と、
前記ツブシ鍛造用金型を用いて、前記曲げ加工材を鍛造加工して前記ツブシ鍛造材を作製するツブシ鍛造工程と、
前記仕上鍛造用金型を用いて、前記ツブシ鍛造材を鍛造加工して前記仕上鍛造材を作製する仕上鍛造工程と、
前記トリミング装置を用いて、前記仕上鍛造材のバリ部をトリミングして自動車用サスペンションアームを製造するトリミング工程とを含むことを特徴とする自動車用サスペンションアームの製造方法。 - 請求項5に記載の製造装置を用いた自動車用サスペンションアームの製造方法であって、
前記曲げ加工用金型を用いて、垂直方向から押圧して前記丸棒状素材を曲げ加工して前記曲げ加工材を作製する曲げ加工工程と、
前記ツブシ鍛造用金型を用いて、前記曲げ加工材を鍛造加工して前記ツブシ鍛造材を作製するツブシ鍛造工程と、
前記荒鍛造用金型を用いて、前記ツブシ鍛造材を鍛造加工して前記荒鍛造材を作製する荒鍛造工程と、
前記仕上鍛造用金型を用いて、前記荒鍛造材を鍛造加工して前記仕上鍛造材を作製する仕上鍛造工程と、
前記トリミング装置を用いて、前記仕上鍛造材のバリ部をトリミングして自動車用サスペンションアームを製造するトリミング工程とを含むことを特徴とする自動車用サスペンションアームの製造方法。
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