JP7016145B2 - 金属部品製造装置、および金属部品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第一実施形態における金属部品製造装置1は、金属部品100を製造するものである。以下において、金属部品製造装置1等について説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第一実施形態における金属部品100について説明する。金属部品100は、例えば、サスペンションのダンパーボディとして用いられるものであり、図1(A)に示すように、本体部101と、突出部102とを有する。
次に、図2および図3を参照して、本発明の第一実施形態における金属部品製造装置1について説明する。金属部品製造装置1は、例えば、図2(B)に示す円柱状のワーク105から金属部品100を製造するものである。金属部品製造装置1は、図2(A)に示すように、例えば、ワーク105から中間体106を形成する中間体形成装置2と、中間体106から金属部品100を形成する金属部品形成装置3とを備える。
ワーク105は、図2(B)に示すように、例えば、アルミニウムで、円柱状に形成されたものであることが好ましい。なお、ワーク105は、円柱状のものに限定されるものではなく、金属部品の形状に応じた様々な形状が本発明に含まれる。
中間体106は、円柱状の円柱部107と、円筒状の円筒部108とを有する。円筒部108は、円柱部107の軸方向Aの端面107Aを起点として軸方向Aに沿って端面107Aから離反する側に延設される。そして、円筒部108の外径の大きさは、円柱部の直径の大きさと略同じである。なお、円柱部107は、ワーク105の直径の大きさと略同じである。つまり、中間体106は、ワーク105の一部105Aが円筒状に形成されたものである。
図3を参照して、中間体形成装置2について説明する。中間体形成装置2は、軸方向Aにワーク105を押出し加工して、中間体106を形成するものである。中間体形成装置2は、ワーク押圧部10と、ワーク押込み軸部11と、ワーク用周壁部12と、ワーク加工用相対移動部13と、支持部14と、支持側相対移動部15とにより構成される。
次に、図5を参照して、中間体形成装置2の動作について説明する。なお、以下の説明において、軸方向Aの一方側(図3の上側)から他方側(図3の下側)へ向かう方向を軸下側方向A1、軸方向Aの他方側(図3の下側)から一方側(図3の上側)へ向かう方向を軸上側方向A2と適宜呼んで説明する。
次に、図7および図8を参照して金属部品形成装置3について説明する。金属部品形成装置3は、軸方向Aに中間体106を押出し加工して、円筒部108を軸方向Aに延ばして本体部101を形成すると共に、併せて突出部102をも形成するものである。金属部品形成装置3は、中間体押込み軸部21と、中間体用周壁部22と、本体部用底面部23と、突出部用周壁部24と、突出部用底面部25と、中間体用相対移動部26と、を備える。
次に、図9を参照して、金属部品形成装置3の動作について説明する。中間体106を金属部品形成装置3の内部に設置するには、図9(A)に示すように、開口22Bを通じて中間体106を金属部品形成空間MSに挿入する。このとき、図9(B)に示すように、中間体106の周面106Aが中間体用内周壁面22Aに当接し、かつ中間体106の有底側の端面106Bの周縁106Dが(本体部用底面23Aと中間体用内周壁面22Aの境界の)周縁23Bと当接して、中間体106は、直線円筒部形成空間S1で保持される。
本発明の第二実施形態における金属部品製造装置4は、金属部品100を製造するものである。図10を参照して、金属部品製造装置4について説明する。金属部品製造装置4は、金属部品製造装置1における中間体形成装置2のワーク押圧部10の押圧側ワーク当接面10Aの形状を、本体部用底面23A、突出部用内周壁面24Aおよび突出部用底面25Aにより構成される形状と同様の形状にして、中間体形成装置2と金属部品形成装置3とを一体化したものである。この場合、テーパ部形成空間S2および突出部形成空間S3は、押圧側ワーク当接面10Aにより画定される。
本発明の第三実施形態における金属部品製造装置5は、金属部品200を製造するものである。図11および図12を参照して、金属部品製造装置5等について説明する。金属部品200は、図11(A)に示すように、金属部品100のうち、本体部101のみで構成されるものとほぼ同様のものである。それ以外は、金属部品200は、金属部品100と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第四実施形態における金属部品製造装置7は、金属部品300を製造するものである。図11および図12を参照して、金属部品製造装置7等について説明する。金属部品300は、図11(B)に示すように、有底円筒体により構成される。金属部品300の材料は、金属部品100と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第五実施形態における金属部品製造装置9は、金属部品100~300のいずれかを製造するものである。図13を参照して、金属部品製造装置9について説明する。金属部品製造装置9は、中間体形成装置2Aと、金属部品形成装置または本体部形成装置とを備える。金属部品形成装置または本体部形成装置は、以上において説明した金属部品形成装置3または本体部形成装置6,8のいずれであってもよく、それらは既に説明済みであるため、説明を省略する。
2,2A 中間体形成装置
3 金属部品形成装置
6,8 本体部形成装置
10 ワーク押圧部
10A 押圧側ワーク当接面
11 ワーク押込み軸部
11A 押込み側ワーク当接面
12 ワーク用周壁部
12A ワーク用内周壁面
13 ワーク加工用相対移動部
14 支持部
15 支持側相対移動部
16 結合部
17 軸周壁一体部
21 中間体押込み軸部
21A 押込み側中間体当接面
22 中間体用周壁部
22A 中間体用内周壁面
23 本体部用底面部
23A 本体部用底面
24 突出部用周壁部
24A 突出部用内周壁面
25 突出部用底面部
25A 突出部用底面
26 中間体用相対移動部
100,200,300 金属部品
101 本体部
102 突出部
105 ワーク
106 中間体
130 ワーク押圧移動部
131 ワーク押込み軸移動部
132 ワーク加工用相対移動制御部
140 円筒体
141 柱体
150 支持側移動部
151 支持側相対移動制御部
152ピストン
160 貫通孔
260 中間体押込み軸側移動部
261 周囲側移動部
262 底面側移動部
263 中間体用相対移動制御部
MS 金属部品形成空間
S1 直線円筒部形成空間
S2 テーパ部形成空間
S3 突出部形成空間
TS1,TS2,TS1A,TS1B 筒状空間
WS ワーク保持空間
WTS ワーク受け入れ空間
Claims (8)
- 有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造装置であって、
前記ワークの軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成装置と、
前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成装置と、
を備え、
前記中間体形成装置は、
前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、
前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、
少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、
前記ワーク押圧部と前記ワーク押込み軸部を前記軸方向に相対移動させるワーク加工用相対移動部と、
前記ワーク押込み軸部の周面と前記ワーク用内周壁面の間に介在して、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、
前記ワーク押込み軸部に対して前記支持部を前記軸方向へ相対移動させる支持側相対移動部と、
を有し、
前記ワーク押込み軸部の周面と、前記ワーク用内周壁面との間には、筒状空間が形成され、
前記ワーク加工用相対移動部は、前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押圧部を前記ワーク押込み軸部に接近するよう移動させることにより、前記筒状空間に前記ワークが押し出されて前記筒状部が形成され、
前記本体部形成装置は、
前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、
少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、
前記中間体の有底側の端面に対向する底面部と、
前記底面部に対して前記中間体押込み軸部を前記軸方向に相対移動させる中間体用相対移動部と、
を有し、
前記中間体押込み軸部が前記筒状部に押し込まれると、前記中間体押込み軸部は、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に支持されるように構成され、
前記中間体用相対移動部は、前記底面部を固定側としつつ、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するよう移動させるようになっており、
前記中間体押込み軸部と前記底面部が互いに接近すると、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする、
金属部品製造装置。 - 前記支持部は、前記ワーク押込み軸部の周面および前記ワーク用内周壁面の双方に当接した状態で、前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲む筒状体であることを特徴とする、
請求項1に記載の金属部品製造装置。 - 前記支持側相対移動部は、前記ワーク押込み軸部における前記ワークと対向する端面から前記支持部が離反するように相対移動させることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の金属部品製造装置。 - 前記筒状部の前記内周壁面によって前記中間体押込み軸部が前記軸方向に案内されることを特徴とする、
請求項1~3のいずれか一項に記載の金属部品製造装置。 - 前記金属部品は、有底側がテーパ状に形成される前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の軸方向外側へ突出する突出部を有し、
前記底面部は、
前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記本体部の有底側をテーパ状に画定する本体部用底面部と、
前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記突出部の前記軸方向における境界を画定する突出部用底面部と、
により構成され、
前記本体部形成装置は、
前記本体部用底面部から前記軸方向奥側に向かって延設されると共に、前記突出部用底面部と共に突出部形成空間を画定する突出部用内周壁面を有する突出部用周壁部を有し、
前記中間体押込み軸部と前記突出部用底面部が接近すると、前記中間体の有底側の一部が前記突出部形成空間に押し出されて、前記突出部が形成されることを特徴とする、
請求項1~4のいずれか一項に記載の金属部品製造装置。 - 有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造方法であって、
前記ワークの軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、を備える中間体形成装置により前記ワークの前記軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成工程と、
前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、前記中間体押込み軸部とは反対側から前記中間体を支持し、前記中間体の有底側の端面に対向する底面部により前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成工程と、
を備え、
前記中間体形成工程において、
前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように支持された状態で前記ワーク押圧部により前記ワークの前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧させることにより前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部を押し込ませ、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて前記中間体が形成され、
前記本体部形成工程において、
前記底面部を固定側としつつ、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に前記中間体押込み軸部が支持された状態で、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するように前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に移動させることにより、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする、
金属部品製造方法。 - 前記中間体形成工程において、
円柱状の前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部が前記軸方向に押し込まれることにより、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて、略円柱状の円柱部、および前記円柱部の前記軸方向の端面から前記軸方向に延設されると共に、外径が前記円柱部の径と同じ径を有する円筒状の前記筒状部を有する前記中間体が形成されることを特徴とする、
請求項6に記載の金属部品製造方法。 - 前記金属部品は、前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の前記軸方向外側へ突出する突出部を有し、
前記本体部形成工程において、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側に更に前記中間体押込み軸部が押し込まれることにより、前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側の前記中間体が、前記突出部を形成するための突出部形成用の金型に押し出されて前記突出部が形成されることを特徴とする、
請求項6又は7に記載の金属部品製造方法。
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