JPS62238040A - フランジ付中空軸状部品の冷間成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はフランジをそなえた中空軸状部品の冷間成形
方法に関する。

（従来の技術） 従来フランジを中間部にそなえた中空軸状部品を冷間成
形によって成形する方法としては、第１２図（ａ）に示
すようにフランジ外径に近い厚肉穴あき円板状の素材７
１を用い、第１３図（ａ）に示すようにダイス７２の凹
所内に素材７１を挿入し、心金７３を素材７１の穴７４
に挿入した状態でリング状のパンチ７５により押圧して
第１３図（ｂ）に示すように素材の前方押出しと後方押
出しを同時におこなって、第１２図（ｂ）に示す成形品
７６を得る方法があった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが上記の従来法によると、材料の加工限界から中
空軸状部の肉厚はフランジ７７の厚さ以下でなければな
らず、また穴７４が細いものは素材７１の穴の打抜きが
困難なうえ押出成形時に心金７３が折れやすいので成形
ができず、さらにフランジ７７の上側と下側の中空軸状
部の長さは材料の流れやづさのバランスにより左右され
るため寸法精度がきわめてわるいという問題があった。

″このため、たとえば第１図（ｅ）に示すように軸部の
全長が長くて穴径が小さく、かつフランジの厚さの小さ
い製品（たとえば全長４１ｍ、穴径５　ｒａｍ　。

フランジ厚さ４　ｍ　）は、上記の冷間成形法によって
は成形が不可能であり、やむを得ず穴あけを切削加工に
よりおこなっていたので、工程が複雑で作業時間がかか
るうえ、細穴加工のため難切削性材料の場合はドリル折
れが多発するという問題があった。

この発明は上記従来の問題点を解決するもので、フラン
ジの厚さが薄い場合や、軸部にあける穴の径が小さく長
さが長い場合でも、冷間成形により能率的にフランジ付
中空軸状部品を（ｑることができる冷開成形方法を提供
しようとするものである。

〈問題点を解決するための手段） しかしてこの発明の方法は、据込加工によるフランジを
軸部の中間部に有し、少なくともこのフランジ付設部が
中実体であるフランジ付の素材を用い、第１工程におい
てこの素材の軸部に一端部側から後方押出加工を施して
フランジ付近に達する穴をあけて第１中間材とし、第２
工程において第１中間材の他端部側軸部とフランジとを
収容しフランジ付根部相当位置に環状の第１余肉逃し部
をそなえたダイスと、上記穴に嵌合するパンチとにより
上記フランジ付設部を通過する穴あけをおこなって第２
中間材を得、第３工程において第２中間材の穴に嵌合す
るパンチを圧入してこの穴をさらに深く穿孔し、第４工
程において第３中間材の穴底部の打抜きをおこなって軸
部に貫通穴を有する成形品を得ることを特徴とするフラ
ンジ付中空軸状部品の冷間成形方法である。

（作用） この発明のフランジ付中空軸状部品の成形方法において
は、据込加工によるフランジを軸の中間部にそなえたフ
ランジ付の素材に、フランジ部を拘束して後方押出加工
によりフランジ付近に達する穴をあけ、次いで環状の第
１余肉逃し部を有するダイスと上記穴に嵌合するパンチ
とによりこの第１余肉逃し部への前方押出しによりフラ
ンジ部を通過する穴あけをおこなうので、フランジ部が
薄い場合でも確実円滑に穴あけをおこなうことができ、
またパンチに過大な圧縮力が作用することがない。また
穴あけは第１乃至第４工程に分割しておこなわれ、パン
チは前工程で穿孔した穴にガイドされるので、このガイ
ド穴によりパンチの座屈が防止され、細長い穴の穿孔が
支障なくおこなわれる。また素材はフランジの据込加工
時にフランジから各軸端までの寸法を制御することがで
きるので、成形品の軸部長さの制御も可能となり、寸法
精度のすぐれた成形品を得ることができる。

（実施例） 以下第１図乃至第６図によりこの発明の第１実施例を説
明する。

この実施例における最終製品は、第１図（ｅ）に示すよ
うに中空軸状体１の中間部にフランジ５をそなえた成形
品３である。そして素材は同図（ａ）に示すように中実
の軸部４の中間部にフランジ５をそなえたフランジ付の
素材６であって、成形品３の中空軸状体１の直径に近い
棒材を据込加工して得ることができる。この素材６に穴
あけのための第１工程を施したものが第１中間材７、さ
らに第２工程を施したものが第２中間材８、さらに第３
工程を施したものが第３中間材９であり、この第３中間
材９に第４工程を施して貫通穴２を有する成形品３が得
られる。

これらの穴あけ工程を順を追って説明すると、先ず第１
工程においては、第２図（ａ）に示すように素材６の一
端部（穴あけ開始側端部）１１ａ側の軸部４を嵌入する
穴１２をそなえばね１３を介してプレスベッドに昇降可
能に浮動支持されたダイス１４と、フランジ５および他
端部１１ｂ側の軸部４を嵌入する凹所１５を有しプレス
のラムに固定されたパンチ１６とによって、素材６を一
端部１１ａの端面以外を拘束した状態でラムを圧下し、
プレスベッドに固定したパンチ１７によって同図（ｂ）
に示すように後方押出しによりフランジ５の一端部１１
ａ側の面にほぼ達する穴１８をあけて、第１中間材７を
得る。

次に第２工程においては、第３図（ａ）に示すように第
１中間材７の他端部側軸部１９とフランジ５とを収容す
るとともにフランジ付根部に相当する位置に環状の第１
余肉逃し部２１をそなえたダイス２２（プレスベッドに
固定）によって、第１余肉逃し部２１以外の面を拘束し
た状態で、穴１８に少量のすきまをもって嵌合するバン
チ２３をラムによって圧下し、同図（ｂ）に示すように
フランジ５付設部を通過し第１余肉逃し部２１の端面２
４の位置にほぼ達する穴２７の穴あけをおこなって第２
中間材８を得る。このとき第６図に示すように第１余肉
逃し部２１の空間体積２５は、バンチ２３の押込による
穴深さ増加分体積２６以上としであるので、パンチ２３
の押込みに伴って材料は第１余肉逃し部２１へ前方押出
しにより排除され、バンチ２３に過大な圧縮力が発生す
ることが防止されるとともに、ダイス２２から露出した
軸部２８の根元部付近にふくれ等の異常変形を生じたり
することなく、円滑にフランジ５部の穿孔がおこなわれ
る。

次に第３工程においては、第４図（ａ）に示すように第
２中間材８の他端部側軸部２９の先端面に対向するダイ
スビン３１をそなえ、このダイスビン３１の周囲に環状
の第２余肉逃し部３２を設けたほかは前記ダイス２２と
同一構造のダイス３３と、第２中間材８の穴２７に少量
のすきまをもって嵌合するバンチ３４とを用い、バンチ
３４をラムによって圧下して、同図（ｂ）に示すように
ダイスビン３１の端面近くまで達する穴３８の穴あけを
おこなう。このときパンチ３４の進行により材料は先ず
第２余肉逃し部３２へ排除されて前方押出しにより穴あ
けがおこなわれるので、この穴あけ開始時における軸の
段部３５付近のふくれ等の異常変形が防止される。第２
余肉逃し部３２が材料により充填され他端部側軸部２９
の先端に環状部３６が形成された後は、バンチ３４によ
る後方押出しによって穴あけがおこなわれ、第３中間材
９が得られる。

第４工程においては、第５図に示すように第３中間材９
の他端部側軸部３７を収容するダイス４１（プレスベッ
ドに固定）と穴３８に少量のすぎまをもって嵌合するパ
ンチ４２とにより、大成３９を打抜き、成形品３を得る
。

上記の方法により全長４１＃Ｉ、外径１０ｍの軸部の中
心に直径５ｍ＋の貫通穴１０を有し、軸部の中間部（一
端部端面から２５ＩＭ４の位置）に直径２８ａｗＳＭＪ
さ４＃Ｉのフランジ５をそなえた成形品３を得ることが
でき、この成形品３は各部にふくれ等の異常変形や穴あ
けに伴うパリの発生がなく、表面仕上程度、寸法精度と
も良好であった。

なお上記各工程においては、成形後の材料のダイスある
いはパンチからの後取りのために公知のノックアウトや
バンチストリッパを使用するものであるが、その図示は
省略した。

次に第７図乃至第１１図によりこの発明の第２実施例を
説明する。

この実施例では、第７図（ａ）に示すように素材５１と
して段付軸状の軸部、４の一端部１１ａ側に大径の穴５
２を穿設したものを用い、同図（ｅ）に示すように段付
穴状の貫通穴２を有する成形品５３を得るものである。

素材５１の穴５２はフランジ５の据込成形と同時にある
いは据込成形後に、後方押出し等により穿設されたもの
である。

従ってこの素材５１、成形品５３、および第７図（ｂ）
〜（ｄ）に示す第１中間材５４、第２中間材５５、およ
び第３中間材５６は、前記第１実施例の素材、中間材、
および成形品の各一端部に、穴５２を有する筒状部５７
を付設したものに相当する。そして第８図（ａ）　、（
ｂ）は第１工程の開始時と終了時を、第９図は第２工程
の終了時を、第１０図は第３工程の終了時を、第１１図
は第４工程の終了時をそれぞれ示すものであるが、これ
らの図に示すようにパンチとして、穴５２にすきまをも
って嵌合する大径部５８をそなえた段付状のパンチ５９
．６０．６１および６２を用いるほかは、第１実施例と
同様な装置により同様な工程で成形をおこなうものであ
るので、同一部分あるいは相当部分に第１実施例の各図
と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、た
とえば第１余肉逃し部２１および第２余肉逃し部３２の
断面形状は上記以外の形状としてもよい。また上記実施
例では第３工程においてダイスに第２余肉逃し部３２を
設けて、この第２余肉逃し部への前方押出しに続いて後
方押出しをおこなうようにしたので、ふくれ等の異常な
変形の発生が防止されるとともに、第４工程における大
成打法時におけるパリの発生が防止できるというすぐれ
た長所を有するものであるが、多少の変形やパリの発生
が問題にならない場合等は、第２工程のダイス３３のよ
うに第２余肉逃し部３２を有しないダイスを用いて後方
押出しのみにより第３工程における穴あけをおこなって
もよい。また第１工程におけるダイスの可動支持手段と
しては、ばね１３のほかにゴムや油圧機構等を用いるこ
とができる。さらに穴が非常に長い場合は、各工程を小
分割し、各分割工程で成形された穴をパンチガイドとし
て順次奥の穴を成形していくようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、フランジの厚さ
が薄い場合や、軸部にあける穴の径が小さく長さが長い
場合でも、冷間成形により極めて能率的にフランジ付中
空軸状部品を製造することができ、切削加工に比べて大
巾な加工時間および材料歩留りの低減化を達成でき、ま
た難切削性材の場合も切削加工によるドリル折れがなく
なるので消耗性工具費も低減化される。また従来の穴あ
き円板状素材から前方押出しおよび後方押出しを同時に
おこなって中空軸状部を冷間成形する方法に比べて、軸
部の長さの制御が可能となり、軸部の寸法精度のすぐれ
た成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図はこの発明の第１実施例を示し、第１
図は成形過程を示す縦断面図、第２図は第１工程を示す
断面図、第３図は第２工程を示す断面図、第４図は第３
工程を示す断面図、第５図は第４工程を示す断面図、第
６図は第２工程における材料移動状況を示す断面図であ
る。また第７図乃至第１１図はこの発明の第２実施例を
示し、第７図は成形過程を示す断面図、第８図は第１工
程を示す断面図、第９図は第２工程を示す断面図、１１
０図は第３工程を示す断面図、第１１図は第４工程を示
す断面図である。また第１２図は従来の冷間成形法にお
ける成形過程を示す断面図、第１３図は同じく成形工程
を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　据込加工によるフランジを軸部の中間部に有し、少
   なくともこのフランジ付設部が中実体であるフランジ付
   の素材を用い、第１工程においてこの素材の軸部に一端
   部側から後方押出加工を施してフランジ付近に達する穴
   をあけて第１中間材とし、第２工程において第１中間材
   の他端部側軸部とフランジとを収容しフランジ付根部相
   当位置に環状の第１余肉逃し部をそなえたダイスと、上
   記穴に嵌合するパンチとにより上記フランジ付設部を通
   過する穴あけをおこなって第２中間材を得、第３工程に
   おいて第２中間材の穴に嵌合するパンチを圧入してこの
   穴をさらに深く穿孔し、第４工程において第３中間材の
   穴底部の打抜きをおこなって軸部に貫通穴を有する成形
   品を得ることを特徴とするフランジ付中空軸状部品の冷
   間成形方法。 ２　第３工程において、第２中間材の他端部側軸部の先
   端部に対向する位置に環状の第２余肉逃し部をそなえた
   ダイスを用い、この第２余肉逃し部への前方押出しとこ
   れに続く後方押出しにより穴あけをおこなう特許請求の
   範囲第１項記載のフランジ付中空軸状部品の冷間成形方
   法。