JPH01293936A - 溝を有する筒状部品の製造方法 - 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】 技術分野 本発明は溝を有する筒状部品の製造方法に係り、特に、
冷間押出し加工を利用して簡単かつ安価乙こ製造する方
法に関するものである。

従来技術とその課題 両端が開口する筒形状を成しているとともに、その周壁
を半径方向に貫通ずる溝が一端から軸心と平行に設けら
れている筒状部品、例えばカップリング等の製造に際し
て、冷間押出し加工を用いたものがあるが、溝への素材
の流動を阻止する部分に局部的に高負荷が加わるため、
パンチ寿命が短く、製造設備に要する費用が嵩むという
問題があった。また、このような問題を避けるために、
冷間押出し加工では溝のない筒状部品を成形し、その後
にフライス等の機械加工を行って溝を切削加工する方法
があるが、その場合には切削加工に時間が掛かって製造
コストが高くなるなど、必ずしも満足できるものではな
かった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とする・ところは、冷間押出し加工を利用して溝を
有する筒状部品を簡単かつ安価に製造できるようにする
とともに、製造設備に要する費用も少なくすることにあ
る。

課題を解決するだめの手段 かかる目的を達成するために、本発明は、両端が開口す
る筒形状を成しているとともに、その周壁を半径方向に
貫通する溝が一端から軸心と平行に設けられている筒状
部品の製造方法であって、（ａ）前記溝に対応する部分
の内周側に周壁に一体に連なる余肉を有するとともに、
前記一端と反対側の開口部分に底部を備えた有底筒状部
品を冷間押出し加工によって成形する押出し工程と、（
ｂ）前記有底筒状部品の底部および前記余肉を内抜き加
工によって取り除く内抜き工程とを含むことを特徴とす
る。

なお、上記内抜き工程は、例えば前記底部の中央部分を
打ち落とすピアス加工と、その底部の外周部分と共に前
記余肉を剃り落とすシェービング加工とを含んで行われ
る。

作用および発明の効果 このような製造方法においては、先ず、冷間押出し加工
によって溝に対応する部分の内周側に余肉を有する有底
筒状部品が成形されるが、その余肉側へ素材が流動する
ことによりパンチに加わる局部的な高負荷が軽減され、
パンチ寿命が向上する。そして、その後に内抜き工程で
上記有底筒状部品の底部および余肉が内抜き加工によっ
て取り除かれるが、これはフライス等によって溝加工す
る場合に比較して簡単かつ迅速に行うことができる。

したがって、かかる本発明の製造方法によれば、溝を有
する筒状部品を簡単かつ安価に製造できるとともに、冷
間押出し加工を行うパンチの寿命が向上して、製造設備
に要する費用も低減されるのである。

また、上記内抜き工程が、前記底部の中央部分を打ち落
とすピアス加工と、その底部の外周部分と共に前記余肉
を剃り落とすシェービング加工とを含んで行われる場合
には、底部および余肉を高い寸法精度で取り除くことが
でき、筒状部品の寸法精度や仕上げ面粗さが向上する。

なお、必要に応じて更にバニシ仕上げ等を行うことも可
能である。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図は、それぞれ本発明に従う製造方法
によって製造された筒状部品の一例を示す斜視図および
縦断面図である。かかる筒状部品１０は、軸心方向の両
端部が開口する円筒形状を成しているとともに、軸心ま
わりの対称的な２位置には、周壁１２を半径方向に貫通
する一対の溝１４が軸心方向の一端１６から軸心と平行
に設けられている。なお、この筒状部品１０は５３５Ｃ
等の炭素鋼、或いはその他の金属材料にて構成されてい
る。

そして、このような溝１４を有する筒状部品１０は、第
３図に示されている円柱形状の炭素鋼等から成る素材１
８を用いて、以下の製造工程に従って製造される。素材
１８の外径寸法は前記筒状部品１０の外径寸法よりも小
さく、また、予め焼鈍、ボンデ処理（潤滑処理）等の前
処理が施されており、この素材１８には先ず冷間すえ込
み鍛造加工が行われる。

第４図は、かかるすえ込み鍛造加工を行うための装置の
一例を示す要部縦断面図で、前記筒状部品１０の外径と
同一寸法の内周面２０が形成されたダイス２２と、その
ダイス２２内に高圧で押し込まれるパンチ２４と、ダイ
ス２２内に上下方向の移動可能に配設されたノックアウ
ト２６とを備えている。ダイス２２の内周面２０は、上
端開口部近傍では円筒形状を成しているが、それよりも
下側では、第５図からも明らかなように軸心に対して対
称的な二位置が略平行に内周側へ突き出された太鼓形状
を成している。また、上記ノックアウト２６は、第４図
に示されている下降端においてそれ以上の下降が阻止さ
れるようになっているとともに、上端面外周部は僅かに
上方へ突き出す曲面とされている。

したがって、パンチ２４がダイス２２内に高圧で押し込
まれることにより、予めそのダイス２２内に配置された
素材１８は、第６図および第７図に示されているように
、上端部では筒状部品１０の外径と同一の外径寸法を有
する円形状を成しているが、中央部から下端にかけては
軸心に対して対称的な二位置に一対の平坦面２８が設け
られた太鼓形状を成し、且つその下端の外周角部はＲ形
状を成すように成形される。以下、この素材１８を成形
素材という。なお、かかる冷間すえ込み鍛造加工を行う
ことなく、切削加工等によって成形素材１８と同様な形
状の素材を用意することもできる。また、前記第７図は
成形素材１８の底面図である。

続いて、その成形素材１８には冷間前方押出し加工が施
される。第８図は、かかる冷間前方押出し加工を行うた
めの装置の一例を示す要部縦断面図で、前記筒状部品１
０の外径と同一寸法の内周面３０が形成されたダイス３
２と、そのダイス３２内に位置固定に設けられたカウン
タパンチ３４と、それ等ダイス３２とカウンタパンチ３
４との間に上下方向の移動可能に配設された一対のノッ
クアウト３６と、ダイス３２内に高圧で押し込まれるパ
ンチ３８とを含んで構成されている。カウンタパンチ３
４は、第９図にも明らかに示されているように、前記筒
状部品１０の内径と同一寸法の外径を有するとともに、
軸心に対して対称的な二位置が内側に湾曲して凹まされ
た円柱形状の突出部４０と、その突出部４０の凹所の外
側に僅かな隙間４２を隔てて突出部４０と平行に設けら
れた一対の突出部４４とを備えている。突出部４４は、
周方向すなわち第９図の上下方向において筒状部品１０
の溝１４と同一の幅寸法を有しているとともに、上端面
は周方向において上方へ膨出する半円形状とされており
、且つ外側の面は筒状部品１０の外周面と同じ円弧形状
を成して前記ダイス３２の内周面３０に密着させられて
いる。また、前記ノックアウト３６は、突出部４０の外
周面と突出部４４の周方向の端面とダイス３２の内周面
３０との間の円弧形状の空間内に配設されている。

なお、第８図は、第９図における■−■断面に対応する
関である。

そして、前記成形素材１８は、前記平坦面２８が形成さ
れた部分がカウンタパンチ３４の一対の突出部４４上に
位置する姿勢でダイス３２内に配置され、パンチ３８に
より高圧で下方へ押圧される。これにより、その成形素
材１８は、突出部４０．４４とダイス３２とによって形
成される一対の円弧形状の空間および前記突出部４０と
４４との間の一対の隙間４２内へ塑性流動させられ、下
向きに開口する有底円筒形状に成形される。第１０図お
よび第１１図は、このようにして成形された有底筒状部
品４６を示す縦断面図および横断面図であり、前記パン
チ３８と突出部４０との間に挟圧されることによって成
形された底部４８と、突出部４０．４４とダイス３２と
の間の円弧形状の空間内へ押し出されることによって成
形された一対の溝５０を有する周壁５２と、突出部４０
と４４との間の隙間４２内へ押し出されることにより連
結部５４を介して上記周壁５２に一体に連結され且つ内
周側へ膨出する一対の余肉５６とから構成されている。

上記溝５０および周壁５２は前記筒状部品１０の溝１４
１周壁１２に対応するもので、それ等と全く同一形状を
成している。また、底部４８は筒状部品１０の一端１６
と反対側の開口部分に対応する位置に設けられる。この
工程が押出し工程である。

その後、上記有底筒状部品４６にはピアス加工が施され
る。第１２図は、かかるピアス加工を行うための装置の
一例を示す要部縦断面図で、有底筒状部品４６の外径と
略同じ径寸法の内周面５８を備えたダイス６０と、その
ダイス６０内に上下方向の移動可能に設けられたノック
アウト６２と、前記底部４８を打ち抜くパンチ６４とを
備えている。パンチ６４は、前記一対の余肉５６の最近
接距離と略同じ径寸法の切刃を備えており、前記底部４
８のうち余肉５６よりも内側の中央部分を打ち落とすよ
うになっている。また、ノックアウト６２は、第１３図
からも明らかなように上記パンチロ４の切刃と略同し径
寸法の円穴６６を有する円筒形状を成している。なお、
第１２図は第１３図におけるｘｎ−ｘｎ断面に対応する
図である。

上記ノックアウト６２は第１２図に示されている高さ位
置よりも下方への移動が阻止され、前記有底筒状部品４
６は、ダイス６０内に嵌合された状態でそのノックアウ
ト６２上に保持される。そして、その状態でパンチ６４
が更に下降させられることにより、その切刃によって底
部４８の中央部分が打ち抜かれ、打ち抜かれたスクラン
プはノックアウト６２の円穴６６内を下方へ排出される
。

有底筒状部品４６の底部４８の中央部分は、前記押出し
工程の際にパンチ３８の先端に設けられた突出部により
薄肉とされており、比較的容易に打ち落とすことができ
る。第１４図および第１５図は、上記ピアス加工によっ
て底部４８の中央部分が打ち抜かれ、円穴６８が形成さ
れた有底筒状部品４６を示す縦断面図および横断面図で
ある。

そして、上記有底筒状部品４６には更にシェービング加
工が施される。第１６図は、かかるシェービング加工を
行うための装置の一例を示す要部縦断面図で、有底筒状
部品４６の外径と略同じ径寸法の内周面７０を備えたダ
イス７２と、そのダイス７２内に上下方向の移動可能に
設けられたノックアウト７４と、筒状部品１０の内径と
等しい外径寸法の切刃を有するパンチ７６とを備えてい
る。ノックアウト７４は、第１７図からも明らかなよう
に有底筒状部品４６の周壁５２と略同し寸法の円筒形状
を成しているとともに、一対の溝５０に対応する部分に
は、その溝５０と略同じ寸法で上方に突き出す一対の突
起７８が設けられている。なお、第１６図は第１７図に
おけるＸＶ＋−Ｘ■断面に対応する図である。

上記ノックアウト７４は第１６図に示されている高さ位
置よりも下方への移動が阻止され、前記有底筒状部品４
６は、溝５０が上記突起７８に嵌合させられた状態でそ
のノックアウト７４上に保持される。そして、その状態
でパンチ７６が更に下降させられることにより、その切
刃によって前記円穴６８の内周縁部および余肉５６が剃
り落とされ、ノックアウト７４内を通って下方へ排出さ
れる。これにより、前記筒状部品１０が得られる。

このシェービング加工および前記ピアス加工を含む加工
工程が内抜き工程に相当する。なお、必要に応じて更に
バニシ仕上げ或いは切削加工、研削加工等による仕上げ
加工が行われる。

このように、本実施例では、冷間前方押出し加工によっ
て溝５０の内周側に余肉５６を有する有底筒状部品４６
を成形した後、ピアス加工によって底部４８の中央部分
を打ち抜いて円穴６８を形成するとともに、シェービン
グ加工によってその円穴６８の内周縁部と共に上記余肉
５６を剃り落とすことにより、所望する筒状部品１０を
製造するようになっているため、フライス等の機械加工
によって筒状部品１０の溝１４を切削加工する場合に比
較して、°筒状部品１０を能率的に簡単かつ安価に製造
できる。

また、シェービング加工によって底部４８および余肉５
６を取り除くようになっているため、筒状部品１０の寸
法精度や仕上げ面粗さが向上するのであり、更に、上記
余肉５６は周壁５２から内周側に膨出するように設けら
れているため、筒状部品１０の溝１４の内壁面は押出し
加工によって成形されたままで、破断跡等を生しること
もないのである。

一方、このように冷間前方押出し加工によっては、溝１
４に対応する溝５０の内周側に余肉５６を有する有底筒
状部品４６が成形されるところから、鍛造時に成形素材
１８はその余肉５６側へ流動させられ、冷間押出し加工
によって余肉５６がない筒状部品１０を直接成形する場
合に比較して、カウンタパンチ３４の特に突出部４４に
加わる局部的な高負荷が軽減される。これにより、パン
チ寿命が向上させられて製造設備に要する費用が低減さ
れ、筒状部品１０が一層安価に製造され得るようになる
。特に、本実施例では成形素材１８に一対の平坦面２８
が設けられ、上記突出部４４上における素材の量が少な
くされているため、その突出部４４に対する負荷が一層
軽減される。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例ではピアス加工およびシェービング
加工によって底部４８および余肉５６を取り除くように
なっているが、予めスリッティング加工等により前記連
結部５４を有底筒状部品４６の開口端側から破断しつつ
余肉５６を内周側へ折り曲げるなどしておくことにより
、ピアス加工だけで」二記底部４８および余肉５６を取
り除くことも可能である。

また、上記余肉５６を折り曲げて連結部５４を破断する
場合には、少なくともその連結部５４が破断てきる程度
に薄肉であれば良いとともに、余肉５６は必ずしも溝５
０の内周側へ膨出させる必要はなく、その一部或いは全
部が溝５０内に存在するようになっていても差支えない
。溝５０内に余肉５６が存在する場合には、その余肉５
６を折り曲げて内抜き加工により除去した後、切削加工
。

研削加工等によって溝５０の内壁面を仕上げ加工するこ
とが望ましい。

また、前記実施例では前方押出し加工によって有底筒状
部品４６を成形する場合について説明したが、加工条件
によっては後方押出し加工によってを底筒状部品を成形
することも可能である。

また、筒状部品１０の材質や溝１４の本数等は、必要に
応じて適宜変更できる。

また、前記実施例の有底筒状部品４６の周壁５２は目的
とする筒状部品１０の周壁１２と同一形状を成している
が、周壁１２とは寸法が異なる周壁５２を有する有底筒
状部品４６を押出し成形するとともに、バニシ仕上げ等
の仕上げ加工によって周壁１２と同一寸法となるように
しても差支えない。

その他−々例示ばしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に従って製造される筒状部品の一例
を示す斜視図で、第２図はその縦断面図である。第３図
は第１図の筒状部品を製造するための素材を示す斜視図
である。第４図は第３図の素材に冷間すえ込み鍛造加工
を行うための装置の一例を示す要部縦断面図で、第５図
は第４図の装置におけるダイス側の平面図である。第６
図は第４図の装置によって鍛造成形された素＋Ａの側面
図で、第７図はその底面図である。第８図は第６図の成
形素材に冷間前方押出し加工を行うための装置の一例を
示す要部縦断面図で、第９図における■−■断面に対応
する図であり、第９図は第８図の装置におけるダイス側
の平面図である。第１０図は第８図の装置よって成形さ
れた有底筒状部品を示す縦断面図で、第１１図は第１０
図におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。第１２図は第１０
図の有底筒状部品にピアス加工を行うための装置の一例
を示す要部縦断面図で、第１３図のｘｎ−ｘｎ断面に対
応する図であり、第１３図は第１２図の装置におけるダ
イス側の平面図である。第１４図は第１２図の装置によ
ってピアス加工された有底筒状部品の縦断面図で、第１
５関は第１４図におけるｘｖ−ｘｖ断面図である。第１
６図は第１４図の有底筒状部品にシェービング加工を行
うための装置の一例を示す要部縦断面図で、第１７回の
ｘｖ＋−ｘｖｔ断面に対応する図であり、第１７図は第
１６図の装置におけるダイス側の平面図である。 １０；筒状部品　　　　１２：周壁 １４：溝　　　　　　　１６：一端 ４６：有底筒状部品　　４８：底部 ５２：周壁　　　　　　５６二余肉 出願人　　株式会社　協豊製作所 第１２図 第１３図 Ｘ［ニ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が開口する筒形状を成しているとともに、そ
   の周壁を半径方向に貫通する溝が一端から軸心と平行に
   設けられている筒状部品の製造方法であって、 前記溝に対応する部分の内周側に周壁に一体に連なる余
   肉を有するとともに、前記一端と反対側の開口部分に底
   部を備えた有底筒状部品を冷間押出し加工によって成形
   する押出し工程と、前記有底筒状部品の底部および前記
   余肉を内抜き加工によって取り除く内抜き工程と を含むことを特徴とする溝を有する筒状部品の製造方法
   。
2. （２）前記内抜き工程は、前記底部の中央部分を打ち落
   とすピアス加工と、該底部の外周部分と共に前記余肉を
   剃り落とすシェービング加工とを含むものである請求項
   １に記載の溝を有する筒状部品の製造方法。