JPH0215845A - カップ状部品の成形法 - 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） 本発明は、据込み工程から押出し工程を経て鍛造される
カップ状部品の成形方法に関する。

（従来の技術） 従来例えば等速ジヨイントの外輪のようなカップ状部品
を鍛造する場合は、まず据込み加工により素材を所定の
外径に成形した後後方押出し加工の工程を積んでカップ
状に成形している。この際据込み加工では素材を所定の
外径に成形するため素材を上下（左右）に圧縮するが、
加圧面では摩擦により素材が一様に拡がらず中央側面が
突出した樽形状となり、加圧面の外周辺端部の素材が欠
肉気味になるという特性がある。又、この素材を後方押
出しによりカップ状に鍛造する際には加圧面の内周辺端
部も欠肉気味になるという特性を有していた。一方本発
明者は特許出願第６２−３２４５１５号に示されるよう
に据込みから押出しまでの工程に中間焼なましの工程を
省略しうる冷間連続成形法を開示しているが、この場合
は第４−Ａ図に示すように、押出時バンチ５１との接触
面に生ずる内周辺端部の欠肉５２は小さくなるものの据
込み時生じた外周辺端部の欠肉５３は依然残ったままで
あった。

（発明が解決しようとする課題） このように周辺端部が欠肉となフた素材を押出し加工し
ようとすると、欠肉となった周辺端部は押出しダイ内孔
部との拘束が不充分となり、該周辺端部には充分な静水
圧が加わらないのみならず素材の伸び性以上の引張り応
力が作用して、第５−Ｂ図に示すようにクラックＣの発
生要因となり、又この欠肉の度合が大きい程クラック発
生率が高くなるといった傾向にあった。

更に本発明者の冷間連続成形方法のように中間焼なまし
の工程を省略して押出し加工を行なった場合は従来の単
発式の成形法に較べて上記のような欠肉部に起因するク
ラック発生率が高くなり、しかもこのクラックはＳＣＭ
４２０Ｈのような比較的伸びのある素材に較べて３５０
Ｃ５４８Ｃのように高周波焼入され炭素含有量の多い炭
素鋼はど多くなるという事実も判明した。

一方この欠肉を据込み成形時になくそうとすると据込み
に強い圧縮荷重が要求され、金型の耐久性が低下するの
みならず、据込んでゆくに従い金型の密閉度が増し、欠
肉部の充填とともに荷重負荷は加速度的に増大するため
最後には型破損に至ることもあるということから、ある
程度の欠肉は不可避なものとなっていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、以上の課題を解決するため押出し前に欠肉を
有する素材の外周をしごき、欠肉を埋めてから加工する
ことにした。

（作用） 押出し時には欠肉部分が充填されているため従来のよう
に押出ダイ内孔部との非拘束部がなくなって圧縮応力が
効果的に作用する。

（実施例） 本発明の方法の一実施例について添付した図面に基づき
説明する。第１図は各加工工程での素材の形状変化を示
す縦断面図で、第２図は本発明の方法による据込み後の
素材の形状を示す縦断面図、第３図は押出しダイ内孔に
挿入した後の形状変化を示す縦断面図である。本発明は
中間焼なましの工程を不要とした冷間連続成形に適用さ
れ、すなわち第１図に示すｌｏｐ、２ｏｐの前方押出し
及び据込み加工と３ｏｐ、４ｏｐの後方押出しとしごき
加工を連続して成形する方法の途中において主知時間に
実施される。このため第２図に示すように据込み最終工
程時の素材１の形状を上部が大径となるようなテーパー
状に形成し、すなわち、この上部の大径は所望の外径に
較べ僅かに大きめになるように素材１の略中央付近から
テーパーがつけられ、下部から上部にしごき成形するこ
とにより、しごかれた余肉が欠肉２部に移動し得るよう
にしている。尚本実施例の場合、テーパー角は１０度と
している。一方後方押出しダイは第３図に示すように、
上記素材１をしごき成形するため押出ダイの内孔３にし
ごき成形ランド４を設け、このしごき成形ランド４より
下方の小径部５の孔径が素材１の下部の小径と路間−に
形成されている。従って、この押出ダイの内孔３に挿入
されたテーパー状の素材１は押出パンチ６による押圧で
しごき成形ランド４を通過する際外周がしごかれ素材１
ａのように欠肉部が充填されてそのまま後方押出しされ
ることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明は素材周辺端部の欠肉を充填して押
出すため、クラック発生率が次表のように低減した。す
なわちこの表は欠肉の大小によるクラック発生率を示す
ものであるが、表１に示す従来例にあっては含有炭素量
の多い５５３Ｃのような素材の場合据込み時の欠肉が小
さいにも拘わらず単発成形（中間焼なましを実施）で１
〜２％、連続成形で５〜１０％のクラック発生率があっ
たが、表２に示す本発明の場合あってけ、据込み時の欠
肉が大きいにも拘わらずクラック発生率は皆無となった
。又、欠肉に起因する成形後の取代いわゆる第４−Ａ図
のｔも小さくできるという効果を奏した。

表

【図面の簡単な説明】

第１図は鍛造工程中の素材の形状変化を示す縦断面図、
第２図は本発明の方法による据込み後の素材の形状を示
す縦断面図、第３図は押出しダイ内孔に挿入した後の形
状変化を示す縦断面図、第４−Ａ図は従来の冷間連続成
形における形状変化を示す縦断面図、第４−Ｂ図は素材
のクラックの発生状況を示す平面図である。 尚図面中１．１８は素材、２は欠肉、３は内孔、４はし
ごき成形ランド、５は小径部、５１はパンチ、５２．５
３は欠肉、Ｃはクラック、ｔは取代を示す。 第１ ｏｐ ０ｐ 第２図 第３図 （Ｂ） Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周を拘束して据込み成形した素材を後方押出し
   加工によりカップ状に鍛造する成形方法において、 後方押出しの前に素材外周をしごき、据込み成形で生じ
   た素材周辺端部の欠肉部に余肉を充填させた後押出すこ
   とを特徴とするカップ状部品の成形法。
2. （２）据込みから後方押出しまでを中間焼なましを行な
   うことのない冷間連続成形とし、加工素材は含有炭素量
   ０．３％以上の炭素鋼であることを特徴とする請求項１
   に記載のカップ状部品の成形法。