JP6640902B2 - ねじ転造ダイスを冷間成形する方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、ねじ締結具又は他のパターン付き円筒形物品を製造するのに用いるダイスの転造（roll forming）に関する。本開示は、より詳細には、冷間成形機及び冷間成形プロセスを用いてダイスにパターンを成形する装置及び方法に関する。

［関連出願の相互参照］
本出願は、米国特許法第１１９条により、「Method and Apparatus for Cold Forming Thread Rolling Dies」と題する、２０１２年１０月２日に出願された米国仮出願第６１／７０８９３９号の優先権を主張するものであり、本米国仮出願の全体は、その全体が記載されているかのように本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。

ねじ転造に用いられるねじ成形ダイスは、一般に、フライス加工機器及び研削機器を用いて製造される。通常、そのような作業は、ダイセットを製造するのに時間がかかる。また、フライス加工及び研削では、粗面を有するダイスが製造される。

概して、ねじ成形工具は固定ダイス及び可動ダイスを含む。可動ダイスの表面は平面である。固定ダイスの表面は、締結具として形成されるブランクと係合する特定の領域を提供するような外形を有する。ダイブランク５０は、ロックウェル硬さ２０〜３０を有する完全に焼きなましされたＭ−２工具鋼である。ダイブランクにねじパターンを成形した後、ロックウェル硬さＣ−６０まで熱処理される。

ダイブランクは、ねじ転造パターンが型押しされるダイフェースを有する鋼製矩形ブロックである。ダイスの有効寿命を延ばすため、ねじ転造パターンはダイブランクの両面に生成される。所与の面が摩耗すると、ダイブロックは１８０°回転され、新しいねじ成形パターンを呈する。

ダイスの根部の鋭さの仕様は、従来的にはダイスの製造制約によって決定される。フライス加工ホイール及び研削ホイールは、細い先端部を保つ能力が最小であり、ダイス上に形成される先端部が鋭いほど、その寿命は劇的に減少する。

ねじ転造ダイスは、ねじパターンを画定するリッジを有するダイブランクを冷間成形することによって製造することができることが確定されている。複雑さが低減された機械及び速度が増加した（分対時間）プロセスが開示されている。結果として生じるねじ成形ダイスは、精密公差及び高摩耗耐性を有する。

本明細書に開示されているねじ転造ダイスのねじ画定リッジの冷間成形は、開示されている機器の能力及びプロセスの例示にすぎないことを理解しなくてはならない。このプロセス及び機器は、表面にパターンをもたらすように金属を変形させることが所望の結果である他の用途に好適であることが予期される。

開示されている、ねじダイス冷間成形プロセス、及び冷間成形ねじ転造ダイスを製造する機器の開発において、いくつかの重要なプロセス制約及び結果がわかった。

第１に、ダイフェースに対して鉛直に動く平ダイスによってねじ山をワーク上に型押ししようとするのではなく、ワークの表面にわたって長手方向に円形の工具を転動させる必要があることがわかった。円筒形ダイスの長手方向の移動により、工具が集中領域にねじパターンを成形し、ダイフェースにわたって徐々にその形状が広がっていくことが可能になる。型押しするよりもはるかに多くの肉流れを、この転造動作によって達成することができる。

転造の方向は、ねじ山の方向に対して低い角度でなくてはならない。この方向は、ブランクの長手方向縁に対して略平行である。十分に大きい直径を有する工具を用いて、ねじ山自体に対して平行というより、ワークの縁に対して平行に転造することが可能である。結果として生じる工具は、環状リングの形態の環状リッジに対して、ねじのような螺旋状リッジを有する。これにより、プロセスは複雑なねじ形状にとってさえも実用的になる。例えば、先端部に特別なねじ山を有するねじ用のダイスは、従来の方法に必須なように一度に１つのねじ山ではなく、一度に全てを形成することができる。

第２に、工具はワーク上を複数回転動して、徐々にねじ山を深くしていかなくてはならないことがわかった。これにより工具における応力は、破損を防止するのに十分低く維持され、多くの小さいパスにわたってワークに広がる。或る特定の数のパスを行う方式を、それぞれ或る特定の徐々に増加する下向きの力で展開することが可能である。

第３に、転造方向に対して平行な２つの長手方向側面に沿ってワークを強固に捕捉する必要があることが確定された。このような制限なしでは、ワーク材料は工具のねじ山に対して鉛直に側方に流れ、ダイフェースの縁に沿ってねじ山を破損させる。この側方への肉流れを防止することにより、工具を保護するとともに、ワーク材料を工具のねじ山に流し、正しい形状に生成することを可能にする。

第４に、６０°のねじ形状（全ての機械ねじのねじ山の角度）は、複数のパスで転造する構想を用いた後でさえ、単一の工具によって完全に成形するには鈍すぎることが結論付けられた。何回パスを行っても、生成することができるねじ形状の量には限界がある。したがって、複数の工具を連続で用いることが必要である。第１に、３０°又は４５°の角度を有する事前成形ねじ形状等の事前成形ねじ形状が適用される。このような形状は、ねじ山の全深さをダイフェースに形成することができる。次に、最終の６０°のねじ形状を有する第２の工具を用いて、最終ダイス形態のねじ成形リッジの所望の形状を仕上げることができる。

複数の工具（３０°及び６０°のねじ山を有する工具等）を連続で用いることの副次的な結果は、第１の工具によって残されたワーク上のねじ山が、第２の工具によって更に変形して、いずれの工具の形状とも異なる形状をワーク上に形成することができることである。これにより、成形又は従来の方法による他の方法では達成することが不可能であるねじ形状を生成することができる。１つの例はより鋭い根部であり、この根部によりダイスの性能が高められ、従来の方法によって作製されたダイスの性能を超える。より深いダイスの根部により、ねじブランク上に転造されるねじ山がダイスの根部に最終的に接触するのではなく自由に広げることが可能になる。この結果、最終ねじ製品は、ダイスの根部に接触することによる冠部の損傷がより少なくなる。これはダイスの寿命も延ばす。

円筒形工具とワークとの間の摩擦係数が、ダイスへのねじ形状の生成に必要なパスの数及び冷間成形工具の寿命に関して非常に重要であることも確立されている。また、工具の特定のコーティングが性能に大きな違いをもたらす。したがって、冷間成形工具が、硬質で滑らかな炭素系コーティングによってコーティングされることが予期される。

ねじダイスの冷間成形は、特に、例えば破砕研削機（crush grinder）と比べた場合、単純で安価な比較的小さい機械において実行することができる。また、冷間成形は冷媒を必要とせず、又は冷媒の汚れとなる材料を除去しない。さらに、冷間成形によって、各工具は、複数のダイスを製造した後、フライス加工ホイール及び切削ホイールとは異なり、交換又は再成形することができる。

開示されている冷間成形プロセスは、ダイブランクへの形状形成に、空間的な位置決めではなく力制御を利用する。これにより、複雑な固定、設定、及び機械プログラムの必要なく、工具が複雑なダイス外形に容易かつ正確に沿って動く（follow）。さらに、以下に説明するように、複数のダイフェースを同時に加工することができることが予期される。

開示されている冷間成形プロセスのダイスは非常に滑らかな仕上がりを有し、それにより、使用中の摩擦を低減し、ダイスの寿命を延ばす。この滑らかな仕上がりは、公差変動がより低い締結具製品の製造にも寄与する。

冷間成形により、最終的なダイスの根部形状は、その形成に用いられる成形工具よりも鋭くすることができる。結果として、ダイスの根部の鋭さの仕様は、ダイスを作製するのに用いる工具の脆弱さではなく、ダイスの寿命の考慮に基づくことができる。

これに関して、初期パターン成形工具及び後続パターン成形工具を用いて、面パターンを、パターン受容面を有するパターン成形ダイスに転造する方法が開示される。初期パターン成形工具及び後続パターン成形工具のそれぞれは、略円筒形のパターン画定面を有し、パターン画定面とパターン受容面とを係合及び付勢しながら、相対的かつ連続的に往復及び回転させ、パターン画定面のパターンを成形ダイブランクのパターン受容面に型押しする。上記プロセスを実行する装置が開示され、本装置は、パターン成形ダイスのプラテンと、それぞれが略円筒形のパターン画定面を有する初期パターン成形工具及び後続パターン成形工具と、パターン画定面と成形ダイブランクのパターン受容面とを相対的かつ連続的に往復及び回転させる駆動機構と、上記面に係合してパターン成形工具のパターン画定面のパターンを成形ダイブランクのパターン受容面に型押しする相対移動機構とを備える。

ねじ成形ダイスのブランクの側面斜視図である。 開示されている装置及びプロセスを用いる冷間成形によって製造されるねじ成形ダイスの端面斜視図である。 本開示のねじ成形装置の斜視図である。 本開示のねじ成形装置の側面図である。 本開示の冷間成形装置の部分的に切り取られた側面図である。 ねじ形状が与えられたねじ成形ダイスと協働する、本開示のパターン成形工具の側面斜視図である。 本開示のパターン成形工具及び図６のねじ成形ダイスの端面斜視図である。 本開示の初期ねじ成形工具及び製造されるねじ成形ダイスの拡大部分断面図である。 本開示の後続ねじ成形工具及び製造されるねじ成形ダイスの拡大部分断面図である。 本開示に係るダイスを冷間成形する装置の代替的な形態の側面図である。

加工されるダイブランク又はダイブロック５０が図１に示されている。ダイブランクの互いに反対側に向いている細長いパターン受容正面５２及びパターン受容背面５３は平面である。これらの矩形面は、使用時、円筒形締結具ブランクに転造ねじを与えるねじ成形リッジを受容する。面５２の対向する長手方向端部は、ねじ転造中に成形されるブランクのロールオン及びロールオフのための約５°の僅かなテーパー５５を有することができる。

図２は、機械ねじ等のねじ締結具を転造するのに用いる完成したねじ成形ダイス６０を示す。ここでは、面５２には、面５２に沿って長手方向に螺旋パターンで進むねじ成形パターン５４が型押しされている。同様のリッジパターンを面５３にも設けることができる。

ねじ成形ダイスを冷間転造する機械が図３に示されている。機械１００は図４及び図５にいくぶん概略的に示されている。機械１００は、相対運動機構と、駆動機構と、工具とを備える。

図３及び図４を参照すると、機械１００は、プラテン１０２を支持する基台１０１を有する。プラテン１０２は相対移動機構の部材である。プラテン１０２は、回転可能な円筒形工具２００、３００によって加工するダイブランク５０を支持する。回転可能な円筒形工具２００、３００は、説明されるように、連続的に用いられる。プラテン１０２は、ダイブランク５０の長手方向縁を支持する鉛直サイドブロック１０６を備える。

基台１０１は長手方向レール１０８を備える。長手方向に摺動可能なヘッド１１０が、図４に示されている相互係合レール１１６によって基台１０１のレール１０８に摺動可能に支持される。駆動機構は、サーボモーター１１１（図３を参照）によって駆動されるリニアアクチュエーターを備え、基台１０１及びヘッド１１０内の後続ねじブロックに支持される回転可能なねじシャフト１１８を備える。駆動機構は、サーボモーター１１１の作動によってヘッド１１０の往復運動をもたらす。往復運動の経路は、工具２００又は３００がダイブランク５０の全面５２を横切るのに十分に長い。

図４に示すように、位置決め機構は、プラテン１０２及び装着されたダイブランクを上方に付勢する油圧アクチュエーター１０３によって鉛直方向に可動である。油圧アクチュエーター１０３は、ダイブランク５０の露出面５２をパターン成形工具２００、３００と作動的に係合するように持ち上げる。パターン成形工具２００、３００がブランク５０の面５２と係合する量は、油圧アクチュエーター１０３が与える力によって制御され、冷間成形による変形が所望の速度で進むことを確実にする。力は、冷間成形が進むにつれて、４００００ポンド以上まで増加することができる。

パターン成形工具２００、３００とダイブランクの面５２との相互係合が、一定の力を維持することによって（距離又は干渉に対して）力で制御されることから、面が平面でない場合でも、ダイブランクを冷間成形することが可能になる。これは固定ダイスの外形に共通であり、図１に示されている。

本開示の機械において、２つの工具、すなわち、初期パターン成形工具２００及び後続パターン成形工具３００が連続的に用いられ、ねじ転造ダイスのねじ形状５４をブランク５０の面５２に形成する。ヘッド１１０は、駆動機構の一要素として、第１の工具ステーションにおいて工具シャフト１１４を回転させるサーボモーター１１２を保持する。回転可能なシャフト１１４は初期パターン成形工具２００を駆動する。ヘッド１１０は、駆動機構の更なる要素として、第２の工具ステーションにおいて第２の工具シャフトを回転させる更なるサーボモーター１１３も保持する（図５を参照）。第２の回転可能なシャフト１１５は後続パターン成形工具３００を駆動する。ヘッドリニアアクチュエーターを駆動するモーター１１１及び工具シャフト１１４、１１５を駆動するサーボモーター１１２、１１３は同期されて、初期パターン成形工具２００及び後続パターン成形工具３００を、適切な速さ及び向きでダイフェース５２を横切って往復するように回転させ、滑ることなく転動関係を保証する。

パターン成形工具２００、３００は、ダイブランク５０のパターン受容面５２と係合接触して連続的に配置される。すなわち、後続パターン成形工具３００は、初期パターン成形工具２００を用いるパターン受容面５２の変形が完了した後に用いられる。各場合において、パターン成形工具２００又は３００のパターンの干渉又は係合の量は、ダイス５０のパターン受容面５２に対する輪郭部２０２又は３０２の位置決めによって制御される。シリンダー１０３を用いて、与えられた所定の干渉が、パターン成形工具が転動係合してパターン受容面を往復で横切るように係合を維持する特定の力要件をもたらすことが予期される。そのような力要件は、例えば、駆動サーボモーター１１２又は１１３の出力トルクを反映している。したがって、必須の干渉を維持するこの力は、サーボモーターの出力トルクを監視することによって認識することができる。したがって、この力は、シリンダー１０３が加える力の調整によりそのトルクを一定レベルに維持することによって制御され、干渉又は係合を生じる。このようにして、上記力は、面５２の表面輪郭にかかわらず一定に維持することができる。

面５２の変形が進むにつれて力要件は減少する。シリンダー１０３のシリンダー圧力を調整することにより、上記干渉を再調整して所定の力要件を達成することができる。

図６及び図７に見られるように、初期パターン成形工具２００は円筒であり、円筒形外面にリッジ輪郭部２０２が型押しされている。同様に、後続パターン成形工具３００は円筒であり、外面にリッジ輪郭部３０２が型押しされている。工具は、フライス加工、研削、及び研磨によって形成される（図５、図８、及び図９を参照）。

初期パターン成形工具２００は、ねじ転造ダイス５０の面５２に初期ねじ形状を与えるねじ成形リッジ２０２を含む。これらのリッジは工具の円筒形外面の周りに螺旋状パターンで延在する。工具がダイブランク５０の面５２の長手方向長さにわたって長手方向に往復する際、工具は、工具２００のパターン及び工具とブランクとの間の干渉によってブランクを変形させる。ブランクにわたって複数の往復パスが進む際、所望のパターンが達成されるまで干渉が増加する。工具２００は、４０以上のパスを実行して、ねじ成形パターンを面５２に型押しすることができることが予期される。

後続パターン成形工具３００は、ねじ転造ダイス５０の面５２に最終ねじ形状を与えるねじ成形リッジ３０２を有する。このリッジは、工具の円筒形外面の周りに螺旋状パターンで延在する。工具がダイブランク５０の面５２の長手方向長さにわたって長手方向に往復する際、工具は、工具３００のパターン及び工具とブランクとの間の干渉によってブランクを変形させる。ブランクにわたって複数の往復パスが進む際、所望のパターンが達成されるまで干渉が増加する。工具３００は、４０以上のパスを実行して、ねじ成形パターンを表面５２に型押しすることができることが予期される。

図８に見られるように、初期パターン成形工具２００は、約３０°又は４５°の夾角で形成されるリッジを有する初期ねじ輪郭部２０２を有する。この工具は、ねじ転造ダイブランク５０の面５２の初期変形をもたらすように使用される。その後、図９に示すように、後続パターン成形工具には、ダイブランク５０の面のねじ形状に最終形状を与えるように意図されている最終リッジ輪郭部３０２が設けられている。後続パターン成形工具３００のリッジは６０°の夾角で形成される。これらのリッジは、意図される締結具のねじ山の根輪郭及び冠輪郭をダイブランク５０の面５２に画定するように構成される。

後続円筒形工具３００は、同じ基台上の第２の工具ステーションにおいて第２のサーボモーター１１３によって電力供給することができる。第２の工具ステーションは、第１の工具ステーションと本質的に同一であり、同様に動作する。代替的に、１つのみの工具ステーションを用い、パターン成形工具２００、３００は必要に応じて同じシャフト上で交換される必要がある。

図示の実施形態では、プラテン１０２は、基台１０１に沿って摺動可能であり、第２の工具ステーションに向いている。そのような構成が図５に示されており、また、図５は、力を与えるシリンダー１０３が固定基台１０１ではなく摺動可能ヘッド１１０内に搭載されている構成を概略的に示している。

冷間成形ダイスの更なる変更形態が図１０に示されている。ここでは、ねじ成形リッジのパターンがダイブランク５０の正面５２及び背面５３の双方に同時に型押しされる。ダイブランク５０が、互いに反対側の矩形面５２、５３が露出した状態でプラテン５０２に固定保持される。

機械５００は、２組の対向する円筒形パターン成形工具６００、７００を備える。これらの工具は、基台５０１に対するヘッド５１０の往復運動と同期しているサーボモーターによって駆動する。アクチュエーター５０３は、工具をダイブランク５０の長手方向面５２、５３の双方と作動的に接触するように付勢し、両面にねじパターンを同時に転造する。この実施形態において、工具６００、７００は初期パターン成形工具２００と同じであり、初期パターンを面５２、５４に、例えば、３０°のねじ輪郭を有して型押しすることが予期される。その後、６０°のリッジ断面を有する工具３００と同一の１対の後続パターン成形工具が、面５２、５４のねじ形状を仕上げるのに用いられる。これらの後続パターン成形工具は、例えば、最終転造動作に用いる機械５００の工具６００、７００と交換される。

上記の変形及び変更は本発明の範囲内にある。本明細書に開示及び規定されている本発明は、言及されているか、又は本文及び／又は図面から明らかである個々の特徴の２つ以上の全ての代替的な組み合わせに及ぶことが理解される。これらの様々な組み合わせの全ては、本発明の種々の代替的な態様を構成する。本明細書に記載の実施形態は、本発明の実施に関して分かっている最良の形態を説明しており、当業者が本発明を利用することを可能にする。特許請求の範囲は、従来技術が許容する範囲まで代替的な実施形態を含むものと解釈すべきである。

５０ ダイブランク
５２ パターン受容面
５２ 全面
５３ 背面
５３ パターン受容背面
５４ 成形パターン
５５ テーパー
６０ 成形ダイス
１００ 装置
１０１ 基台
１０２ プラテン
１０３ 油圧アクチュエーター
１０６ 鉛直サイドブロック
１０８ 長手方向レール
１１０ 摺動可能ヘッド
１１１ サーボモーター
１１２ サーボモーター
１１３ サーボモーター
１１４ 工具シャフト
１１５ 工具シャフト
１１６ 相互係合レール
１１８ 駆動機構
１１８ シャフト
２００ 初期パターン成形工具
２０２ リッジ輪郭部
３００ パターン成形工具
３０２ リッジ輪郭部
５００ 機械
５０１ 基台
５０２ プラテン
５０３ アクチュエーター
５１０ ヘッド
６００ 円筒形パターン成形工具
７００ 円筒形パターン成形工具

Claims (9)

1. 面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法であって、
   パターン受容面を有する成形ダイブランクを準備することと、
   略円筒形のパターン画定面を有する初期パターン成形工具を準備することと、
   前記初期パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記パターン受容面を相対的に往復及び回転させることと、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を上記パターン成形ダイスの前記パターン受容面と係合させることと、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記パターン受容面の一方を他方に付勢し、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記パターン受容面に型押しすることとを含む方法であって、
   前記成形ダイブランクの前記パターン受容面が、非平坦なパターン受容面であり、
   前記初期パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間の前記相対的な往復運動及び回転運動中、前記初期パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間に一定の力を維持することと、
   略円筒形のパターン画定面を有する後続パターン成形工具を準備することと、
   前記後続パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面を相対的に往復及び回転させることと、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンが前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面に型押しされた後、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面と係合させることと、
   前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面の一方を他方に付勢することであって、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面に型押しすることと、
   前記後続パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間の前記相対的な往復運動及び回転運動中、前記後続パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間に一定の力を維持することと、
   を更に含み、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面は、根部及び冠部を画定するリッジの螺旋状ねじパターンを有し、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面は、根部及び冠部を画定するリッジの螺旋状パターンを有し、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角よりも大きい夾角である、
   面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法。
2. 前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は３０°であり、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は６０°である請求項１に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法。
3. 前記ダイブランクを固定維持するとともに、前記初期パターン成形工具を前記ダイブランクに対して回転及び往復させることを更に含む請求項１又は２に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法。
4. 前記ダイブランクを固定維持するとともに、前記初期パターン成形工具及び前記後続パターン成形工具を前記ダイブランクに対して回転及び往復させることを更に含む請求項１又は２に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法。
5. 反対側を向いた追加のパターン受容面を有する成形ダイブランクを準備することと、
   略円筒形のパターン画定面を有する第２の初期パターン成形工具を準備することと、
   前記第２の初期パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面を相対的に往復及び回転させることと、
   前記第２の初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を前記パターン成形ダイスの前記追加のパターン受容面と係合させることと、
   前記第２の初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面の一方を他方に付勢することであって、前記第２の初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面に型押しすることと、
   略円筒形のパターン画定面を有する第２の後続パターン成形工具を準備することと、
   前記第２の後続パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面を相対的に往復及び回転させることと、
   前記第２の初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンが前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面に型押しされた後、前記第２の後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を前記パターン成形ダイスの前記追加のパターン受容面と係合させることと、
   前記第２の後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面の一方を他方に付勢することであって、前記第２の後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記追加のパターン受容面に型押しすることと、
   を更に含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する方法。
6. 面パターンをパターン成形ダイスに転造する装置であって、
   非平坦なパターン受容面を有する成形ダイブランクを支持するプラテンと、
   略円筒形のパターン画定面を有する初期パターン成形工具と、
   前記初期パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面を相対的に往復及び回転させる駆動機構と、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面に係合させ、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面の一方を他方に付勢し、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面に型押しする相対移動機構と、
   を備え、
   前記相対移動機構は、油圧アクチュエーターを備え、かつ、前記初期パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間の前記相対的な往復運動及び回転運動中、前記初期パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間に一定の力を維持するように構成されており、
   当該装置は、
   略円筒形のパターン画定面を有する後続パターン成形工具と、
   前記後続パターン成形工具の前記パターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面を相対的に往復及び回転させる駆動機構と、
   を更に備え、
   前記相対移動機構は、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンが前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面に型押しされた後、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面を前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面に係合させ、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面及び前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面の一方を他方に付勢して、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記パターンを前記成形ダイブランクの前記非平坦なパターン受容面に型押しするように構成されており、
   前記相対移動機構は、前記油圧アクチュエーターを備え、かつ、前記後続パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間の前記相対的な往復運動および回転運動中、前記後続パターン成形工具の前記係合した略円筒形のパターン画定面と前記パターン成形ダイスの前記非平坦なパターン受容面との間に一定の力を維持するように構成されており、
   前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面は、根部及び冠部を画定するリッジの螺旋状ねじパターンを有し、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面は、根部及び冠部を画定するリッジの螺旋状パターンを有し、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は、前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角よりも大きい夾角であるようになっている、
   面パターンをパターン成形ダイスに転造する装置。
7. 前記初期パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は３０°であり、前記後続パターン成形工具の前記略円筒形のパターン画定面の前記リッジの夾角は６０°である請求項６に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する装置。
8. 前記駆動機構は、前記初期パターン成形工具を前記プラテンに対して回転及び往復させるように構成されている、請求項６に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する装置。
9. 前記駆動機構は、前記初期パターン成形工具及び前記後続パターン成形工具を前記プラテンに対して回転及び往復させるように構成されている、請求項６又は７に記載の面パターンをパターン成形ダイスに転造する装置。

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