JPS6350092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は円筒状のワークにフランジを形成する
フランジ成形方法及びこれに使用するプレス成形
型に関する。本発明は、例えば、フランジを有す
る防振ブツシユ用外筒金具を製造する際に利用す
ることができる。

〔従来の技術〕

円筒状のワークにフランジを形成するにあたつ
ては、従来より、第１０図〜第１２図に示す各工
程を順次実施する方法により行なわれている。即
ち、この方法は第１０図に示すように上端が開口
する傾斜面１ａを有するダイス型１を用い、この
ダイス型１に円筒状のワーク２を挿入するワーク
挿入工程、第１１図に示すように円錐台状外周面
３ａをもつ挿入型部３を降下して該挿入型部３を
ワーク３内に挿入し、これにより挿入型部３の円
錐台状外周面３ａとダイス型１の傾斜面１ａとで
ワーク２の先端部を挟圧してロート状に成形する
拡口成形工程、その後ダイス型１からワーク２を
取り外し、該ワーク２を、ダイス型１とは別のダ
イス型６に移し換える取外し移し換え工程、つば
状の押圧面５ａをもつ押圧型部５を作動させて押
圧型部５の押圧面５ａとダイス型６の開口面６ａ
とで挟圧し、これによりワーク２のロート状に拡
口した部分をフランジ状に成形するフランジ成形
工程とを順次実施する方法である。

ここで拡口成形工程とフランジ成形工程とを分
けて行なうのは、主として、ワークにしわや亀裂
などの欠陥が発生することを抑制するためであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来技術で円筒状のワークにフランジ
を形成するにあたつては、ダイス型は、傾斜面１
ａをもつダイス型１の他に、ダイス型１とは別の
ダイス型６を必要とし、即ち２種類のダイス型と
２種類のポンチ型とを必要としていた。

そのため拡口成形工程を終了した後、フランジ
成形工程を行なうにあたつては、ダイス型１から
ワーク２を取り外し、このワーク２をダイス型６
に移し換える取外し移し換え工程を、拡口成形工
程やフランジ成形工程の他に必要としていた。こ
のため、工程数が多く、作業能率に問題があつ
た。

本発明は上記した問題点を解決するために成さ
れたものである。

即ち、第１の発明は、１種類のダイス型と１種
類のポンチ型とを用い、１種類のポンチ型を前進
させるだけでワークにフランジを形成することが
でき、従つて従来必要とされていたワークの取外
し移し換え工程を不要ならしめ得るフランジ成形
方法を提供するにある。

又第２の発明は、前記したフランジ成形方法に
使用できるもので、ポンチ型をダイス型に１回挿
入するだけで、拡口成形工程及びフランジ成形工
程を行ない得るプレス成形型を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明のフランジ成形方法は、先端外径が
加工すべき円筒状のワークの内径よりも小さく、
他端外径が該ワークの該内径よりも大きい円錐台
状外周面をもつ先端部と、該先端部の該他端より
延在する該他端の外径と同一の外径の円柱状外周
面をもつ中央部と、該中央部につながり遠心方向
に延在するつば状の肩部とからなるポンチ型と、 該ワークの外径より大きい内径をもつ凹部と該
凹部と同軸的につながるリング状の保持溝とをも
つダイス型とを用い、 該ダイス型の該保持溝に該ワークを保持し、該
ダイス型の凹部形成内周面と該ワークの外周面と
の間にリング状の隙間を形成すると共に、該ワー
クの先端を該ダイス型の開口面より突出させるワ
ーク挿入工程、 該ポンチ型の該先端部を該ワーク内に挿入し、
該ワークの外周面が該ダイス型の該凹部形成内周
面に接触するまでに、該ワークの該ダイス型の該
開口面よりも突出した部分を、ワーク先端内径が
該ダイス型の該凹部の内径よりも大きいロート状
に成形する拡口成形工程、 該ダイス型の該開口面の下方にある該ワークの
部分を該ポンチ型の該中央部と該ダイス型の該凹
部形成内周面との間で拡径して拡径部を形成する
と共に、該ロート状に拡口した該ワークの先端
を、該ポンチ型のつば状の肩部で押圧し、該ダイ
ス型の該開口面と該ポンチ型の該肩部とで挟圧
し、該ワークのロート状に拡口した部分をフラン
ジ状に成形する拡径フランジ成形工程とを順次実
施することを特徴とするものである。

第２の発明のプレス成形型は、前記したフラン
ジ成形方法に使用できるものであり、先端外径が
加工すべき円筒状のワークの内径よりも小さく、
他端外径が該ワークの該内径よりも大きい円錐台
状外周面をもつ先端部と、 該先端部の該他端より延在する該他端の外径と
同一の外径の円柱状外周面をもつ中央部と、 該中央部につながり遠心方向に延在するつば状
の肩部とからなるポンチ型と、 該ワークの外径より大きい内径をもち該ワーク
の高さより浅い凹部と凹部と同軸的につながるリ
ング状の保持溝とをもつダイス型とで構成されて
いることを特徴とするものである。

なお円筒状のワークとしては、薄鋼板から作製
した両端部が開口するワークが代表的なものであ
る。例えば、機械構造用炭素鋼鋼管であるJIS―
STKM11Aから作製した外径30〜45ミリメート
ル程度で肉厚２ミリメートル程度のパイプをワー
クとして用いることができる。

まず第１の発明について工程ごとに説明する。

（第１の発明） （ワーク挿入工程） ワーク挿入工程では、内径が加工すべき円筒状
ワークの外径より大きい上端開口の凹部と凹部と
同軸的につながるリング状の保持溝とをもつダイ
ス型を用い、このダイス型にワークを挿入する。
ワーク挿入工程では、ワークの先端をダイス型の
開口面より突出させる必要がある。ダイス型の開
口面より突出するワークの先端は、フランジとな
る部位である。そのため突出する長さは、フラン
ジの大きさなどを考慮して決定する。即ち、フラ
ンジの幅が大きい場合にはワークの突出長を長く
し、フランジの幅が小さいときにはワークの突出
長を短くする。ワークの突出長は、ワークの外径
が30〜50ミリメートル程度、ワークの高さが30〜
70ミリメートル程度の場合には５〜10ミリメート
ル程度とすることができる。ワークをダイス型に
保持するにあたつては、ダイス型のリング状の保
持溝にワークを嵌め込んで固定する。この場合ダ
イス型にロアポンチを設け、ロアポンチをワーク
の他端に嵌め込んで、ロアポンチの外周面とダイ
ス型の開口の内周面とノツクアウトスリーブ上端
面とでワークを保持することにしてもよい。第４
図に例示されているように、ダイス型の上端開口
の凹部形成内周面と、ワークの外周面との間に
は、所定量の隙間を形成する。この隙間は0.5〜
1.5ミリメートル程度とすることができる。

（拡口成形工程） 拡口成形工程では、先端外径がワークの内径よ
りも小さく他端外径がワークの内径よりも大きく
且つダイス型の凹部の内径よりも小さい円錐台状
外周面をもつ先端部をもつポンチ型を用いる。そ
してダイス型に配置されたワークに、該ポンチ型
の先端部を挿入する。すると、先端部の円錐台状
外周面が、ワークの内面を外方へ向けて押圧す
る。従つてポンチ型をさらに挿入させると、ワー
クの先端の外周面がダイス型の凹部形成内周面に
接触するまでに、ワークのダイス型の開口面より
突出した部分は、ロート状に拡口する。この場合
ワークの先端内径が、ダイス型の凹部の内径より
も大きくなり且つ、ポンチ型の中央部の外径より
も大きくなるように、ワークはロート状に拡口す
る。

拡口成形工程では、第６図に例示したように、
ワークのロート状に拡口した部分は、ポンチ型の
中央部とダイス型とによつては挟圧されていな
い。この点、従来の拡口成形工程では第１１図に
示すようにロート状に拡口したワークの部分は挿
入型部とダイス型とで挟圧されているのと異な
る。

（フランジ成形工程） フランジ成形工程では、つば状の押圧面を持つ
ポンチ型の肩部を用いる。そしてポンチ型の肩部
をワーク内に挿入することにより、ロート状のワ
ークの先端を、肩部の押圧面とダイス型の開口面
とで挟圧する。すると拡口成形工程でロート状に
拡口されたワークの先端は、曲成されフランジ状
に成形される。

（第２の発明） 第２の発明のプレス成形型は、ダイス型の凹部
に１回挿入するだけで拡口成形工程及びフランジ
成形工程を行ない得るように開発された成形型で
あり、ポンチ型とダイス型とで構成されている。
ポンチ型は、円錐台状外周面をもつ先端部と、円
柱状外周面をもつ中央部と、肩部とから成る。該
先端部の先端外径はワークの内径よりも小さい。
先端部の他端外径はワークの内径よりも大きい。
先端部の円錐台状外周面の傾斜角は、ポンチ型の
軸線に対して10〜60度程度とすることができる。
中央部は、先端部の該他端より延在する該他端の
外径と同一の外径の円柱状外周面をもつ。肩部
は、中央部につながり遠心方向に延在するつば状
をなす。

〔発明の効果〕

第１の発明のフランジ成形方法では、円筒状の
ワークにフランジを形成するにあたつては、１種
類のダイス型及び１種類のポンチ型ですませ得
る。そのため従来必要とされていた取外し移し換
え工程を不要ならしめ得る。この点２種類のダイ
ス型及び２種類のポンチ型を最低限必要としてお
り、ワークの取外し移し換え工程を必要としてい
た従来の場合とは異なり、作業能率が向上する。

〔第１の実施例〕 第１図〜第７図は本発明の第１の実施例を示
す。

本例のプレス成形型は、ポンチ型１０とダイス
型２０とで構成されている。ポンチ型１０は、先
端部１１と、中央部１２と、肩部１３とからな
る。

ここで先端部１１は、円錐台状外周面１１ａを
もつ。円錐台状外周面１１ａは、ポンチ型１０の
軸線１４に対して35度の角度で傾斜している。

本例で加工すべく円筒状ワーク３０を第２図に
示す。このワーク３０は、外径Ｄ５が45ミリメー
トル程度、厚みが２ミリメートル程度、高さが69
〜71ミリメートル程度であり、機械構造用炭素鋼
鋼管であるJIS―STKM11Aから作製されてい
る。

ポンチ型１０の先端部１１の先端１１ｂの外径
Ｄ１は、円筒状ワーク３０の内径Ｄ２よりも小さ
く且つ、他端１１ｃの外径Ｄ３は、ワーク３０の
内径Ｄ２よりも大きく設定されている。

中央部１２は先端部１１の他端１１ｃより上方
に延在する円柱状外周面１２ａをもつ。中央部１
２の円錐台状外周面１２ａの外径は、先端部１１
の他端１１ｃの外径とほぼ同一寸法である。

肩部１３は、つば状の押圧面１３ａを有する。
この押圧面１３ａは、中央部１２につながり遠心
方向につば状に延在している。

ダイス型２０は、ワーク３０を収納し得る大き
さの凹部２１を有する。凹部２１の内面２１ａに
は段部２３が形成されており、凹部２１の下部は
凹部２１の上部よりも径小にされている。なお開
口部２０ａから段部２３までの長さは５〜10ミリ
メートル程度とすることができる。凹部２１の上
部の内周面２１ａの内径Ｄ４は、ワーク３０の外
径Ｄ５より大きく設定されている。又凹部２１
は、ワーク３０の下部３０ｂが嵌まる大きさのリ
ング状をなす保持溝２２を有する。

次に、ワーク３０にフランジを形成するフラン
ジ成形方法について説明する。まずワーク挿入工
程では、第４図に示すように、ダイス型２０の保
持溝２２にワーク３０の下部３０ｂを挿入して保
持することによつて、ダイス型２０の凹部２１の
上端開口にワーク３０を挿入する。挿入した状態
では、ワーク３０の先端３０ａは、ダイス型２０
の開口面２０ａよりも８〜10ミリメートル程度上
方へ突出すると共に、ダイス型２０の凹部２１の
内周面２１ａとワーク３０の外周面との間には第
４図に示すように隙間２４が形成される。

次に第５図及び第６図に示すように、ポンチ型
１０をこれの軸１４方向に沿つて降下させること
によつて、先端部１１をワーク３０内に挿入し、
これにより拡口成形工程を行なう。このようにす
れば、ダイス型２０の開口面２０ａよりも上方へ
突出したワーク３０の先端３０ａは、該先端部１
１の円錐台状外周面１１ａによつて外方へ押圧さ
れる。この結果ダイス型２０の開口面２０ａより
も上方へ突出したワーク３０の先端３０ａは、ロ
ート状に拡口する。このようにロート状に拡口し
たワーク３０の先端３０ａの外周面は、第５図か
ら明らかなようにダイス型２０の凹部２１の内周
面には接触しておらず、従つて先端３０ａはポン
チ型１０とダイス型２０とでは挟圧されていな
い。この点第１２図に示す従来では、ロート状に
拡口された先端は、ポンチ型１０とダイス型２０
とで挟圧されている。

ここでワーク３０のロート状に拡口した先端３
０ａの内径Ｄ６（第６図に図示）は、ダイス型２
０の凹部２１の内周面２１ａの内径Ｄ４よりも大
きくなり且つ、ポンチ型１０の中央部１２の外径
Ｄ３よりも大きい。

なおポンチ型１０の挿入につれて第６図に示す
ようにワーク３０の周壁はダイス型２０の凹部２
１の内周面２１ａに押し付けられ、この結果隙間
２４に相当する分、径大となり、第６図に示すよ
うに拡径部が形成され始める。このようにワーク
３０の周壁に拡径部が形成されるので、ポンチ型
１０の中央部１２はダイス型２０の凹部２１内に
陥没できる。

次に第７図に示すようにポンチ型１０をさらに
ダイス型２０に挿入することによつて、肩部１３
で、ワーク３０の先端３０ａを押圧し、ダイス型
２０の開口面２０ａと肩部１３の押圧面１３ａと
で先端３０ａを挟圧し、これによりフランジ成形
工程を行なう。この結果ロート状に拡口した先端
３０ａは、第７図に示すように横方向へ曲成され
フランジ状に成形される。フランジを形成したら
ポンチ型１０を上動させてワーク３０をダイス型
２０からとり出す。

フランジが形成されたワーク３０を第３図に示
す。なおフランジ外径Ｄ７は58ミリメートル程度
である。このワーク３０は、防振ブツシユ用外筒
金具として使用することができる。この場合には
フランジは主に抜け止め用のストツパとして機能
する。

以上のように本例では、ワーク３０にフランジ
を形成するにあたつては１つのダイス型２０、１
つのポンチ型１０ですませ得る。この点ダイス型
１とダイス型６とを最低限必要とし、ポンチ型３
とポンチ型５とを最低限必要としていた第１０図
〜第１２図に示す従来の場合とは異なる。故に拡
口成形工程を終了した後、拡口成形工程で用いた
ダイス型１からワーク２を取外して、フランジ成
形工程を行なうためダイス型６へワーク２に移し
換える従来必要とされていた取外し移し換え工程
を不要ならしめ得る。

又本例のポンチ型１０を用いれば、ポンチ型１
０をダイス型２０に１回挿入するだけで、拡口成
形工程及びフランジ成形工程の双方を一挙に行な
い得る。

第８図及び第９図は本発明の第２実施例を示
す。本例のプレス成形型は、ポンチ型５０とダイ
ス型６０とを含む構成である。ポンチ型５０は、
上部５１ａ及び下部５１ｂとをボルト５１ｃで連
結したポンチホルダー５１と、ポンチホルダー５
１に装着されスプリング５２ｅを内蔵したアツパ
ーポンチ本体５２と、ポンチホルダー５１とアツ
パーポンチ本体５２との間に設けられたアツパー
ノツクアウトスリーブ５３とを主たる構成要素と
している。ここでアツパーポンチ本体５２は、円
錐台状外周面をもつ先端部５２ａと、円柱状外周
面をもつ中央部５２ｂとを含む。本例の肩部５４
は、アツパーノツクアウトスリーブ５３の下面及
びパンチホルダー５１の下面とで構成されてい
る。

ダイス型６０は凹部６１を有する。凹部６１
は、成形前のワークの外径よりも大きい内径をも
つと共にワークの高さよりも浅い。このダイス型
６０は、スリーブ６６を有するダイス型本体６２
と、ダイス型本体６２に装着されたロアポンチ６
３と、ロアポンチ６３の下方にボルト６９によつ
て装着されたスペーサ６４と、スペーサ６４の下
方に設けられたスペーサ６５と、ロアポンチ６３
の軸方向にそつて上下動可能に設けられた押出し
ピン６７と、該押出しピン６７に載置されると共
にロアポンチ６３に嵌め込まれたノツクアウトス
リーブ６８とを主たる構成要素としている。上記
したダイス型６０は、下ケース７０に嵌め込まれ
ている。

さて第２実施例のプレス成形型を用いてフラン
ジを形成するにあつては、まず、ワーク３００を
ダイス型６０の凹部６１に挿入して、前記実施例
と同じく、ワーク３００の先端をダイス型６０の
開口面６０ａよりも上方へ突出させる。

次にポンチ型５０をこれの軸方向に沿つて降下
させ、これにより先端部５２ａをワーク３００内
に挿入する。すると、ダイス型６０の開口面６０
ａよりも上方へ突出した部分に、先端部５２ａが
あたるため、該突出した部分は、前記実施例と同
様にロート状に成形されて拡口する。

次にポンチ型５０をさらに降下させてワーク３
００に挿入すると、肩部５４がロート状に拡口し
たワーク３００の先端を押圧し、これにより、ワ
ーク３００ロート状に拡口した部分を、前記実施
例と同様に、ダイス型６０の開口面６０ａと肩部
５４とで挟圧する。このとき、ワーク３００には
拡径部が形成される。この挟圧により、拡口した
部分は、前記実施例と同様にフランジ状に形成さ
れる。

このようにワーク３００にフランジを形成した
ら、第９図に示すように、ポンチ型５０を上動さ
せ、その状態で押出しピン６７を上動させてノツ
クアウトスリーブ６８を押し上げ、これによりダ
イス型６０の凹部６１からワーク３００を取り出
す。なお下ケース７０の上部は図示はしないが一
部切りかかれているため、この切りかかれた部位
から、ワーク３００のダイス型６０からの取り外
し、又は、ワーク３００のダイス型６０への挿入
を行ないうる。

上記した第２実施例においても前記した第１実
施例の場合と同じ作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の第１の実施例を示
し、第１図はダイス型を断面にして示すプレス成
形型の側面図であり、第２図はフランジを形成す
る前のワークの斜視図であり、第３図はフランジ
を形成した状態のワークの斜視図である。第４図
はダイス型に挿入したワークの先端に挿入型部の
先端部を当接させている状態を、一部断面にして
示す側面図であり、第５図は拡口成形工程を一部
断面にして示す側面図であり、第６図は拡口成形
工程を一部断面にして示す側面図であり、第７図
はフランジ成形工程を一部断面にして示す側面図
である。第８図及び第９図は本発明の第２の実施
例を示し、第８図はポンチ型を作動させた後のプ
レス成形型の断面図であり、第９図はフランジを
形成したワークを取り外した状態のプレス成形型
の断面図である。第１０図〜第１２図は従来のフ
ランジ成形方法及びプレス成形型を示し、第１０
図はダイス型にワークを挿入する状態を一部断面
にして示す側面図であり、第１１図はポンチ型を
作動させて拡口成形工程を行なつている状態を一
部断面にして示す側面図であり、第１２図はフラ
ンジ成形工程を行なつている状態を一部断面にし
て示す側面図である。 図中、１０はポンチ型、１１は先端部、１１ａ
は円錐台状外周面、１１ｂはポンチ型の先端、１
１ｃはポンチ型の他端、１２は中央部、１２ａは
円柱状外周面、１３は肩部、１３ａはつば状の押
圧面、２０はダイス型、２１は凹部、２１ａは内
面、２２は保持溝、２０ａは開口面、２４は隙
間、３０はワーク、３０ａはワークの先端、３０
ｂはワークの下部、５０はポンチ型、５１はポン
チホルダー、５２はアツパーポンチ本体、５２ａ
は先端部、５２ｂは中央部、５４は肩部、６０は
ダイス型、６１は凹部、６２はダイス型本体をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端外径が加工すべき円筒状のワークの内径
   よりも小さく、他端外径が該ワークの該内径より
   も大きい円錐台状外周面をもつ先端部と、該先端
   部の該他端より延在する該他端の外径と同一の外
   径の円柱状外周面をもつ中央部と、該中央部につ
   ながり遠心方向に延在するつば状の肩部とからな
   るポンチ型と、 該ワークの外径より大きい内径をもつ凹部と該
   凹部と同軸的につながるリング状の保持溝とをも
   つダイス型とを用い、 該ダイス型の該保持溝に該ワークを保持し、該
   ダイス型の該凹部形成内周面と該ワークの外周面
   との間にリング状の隙間を形成すると共に、該ワ
   ークの先端を該ダイス型の開口面より突出させる
   ワーク挿入工程、 該ポンチ型の該先端部を該ワーク内に挿入し、
   該ワークの外周面が該ダイス型の該凹部形成内周
   面に接触するまでに、該ワークの該ダイス型の該
   開口面よりも突出した部分を、ワーク先端内径が
   該ダイス型の該凹部の内径よりも大きいロート状
   に成形する拡口成形工程、 該ダイス型の該開口面の下方にある該ワークの
   部分を該ポンチ型の該中央部と該ダイス型の該凹
   部形成内周面との間で拡径して拡径部を形成する
   と共に、該ロート状に拡口した該ワークの先端
   を、該ポンチ型のつば状の肩部で押圧し、該ダイ
   ス型の該開口面と該ポンチ型の該肩部とで挟圧
   し、該ワークのロート状に拡口した部分をフラン
   ジ状に成形する拡径フランジ成形工程とを順次実
   施することを特徴とするフランジ成形方法。 ２ 先端外径が加工すべき円筒状のワークの内径
   よりも小さく、他端外径が該ワークの該内径より
   も大きい円錐台状外周面をもつ先端部と、該先端
   部の該他端より延在する該他端の外径と同一の外
   径の円柱状外周面をもつ中央部と、該中央部につ
   ながり遠心方向に延在するつば状の肩部とからな
   るポンチ型と、 該ワークの外径より大きい内径をもち該ワーク
   の高さより浅い凹部と該凹部と同軸的につながる
   リング状の保持溝とをもつダイス型とで構成され
   ていることを特徴とするプレス型。