JPH0262099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フランジ付き軸体の圧造成形法に関
し、詳しくは例えば自動車用ブレーキホースの中
間ジヨイント等の軸体の一側方が巾広のフランジ
部とされ当該部位が取付け片とされるフランジ付
き軸体の圧造成形法に係わるものである。

（従来の技術とその問題点） 第７図は自動車用のブレーキホースのおむすび
形フランジを有した中間ジヨイントを図示したも
のである。図中４はおむすび形のフランジであ
り、２つの取付穴６，６が設けられており、フラ
ンジ４の図心からはずれ、輪郭近傍位置４ａ付近
に軸体（以下、軸部ともいう）２が一体に設けら
れている。軸体２は中空にされていて、内側には
導通管３が挿通され、その中央部においてろう付
固定されている。

中間ジヨイント１は軸部２の内側にホースを挿
入し、軸部２の外側からかしめ付けホースの継手
とされる。フランジ４は取付穴６，６にボルトを
通し、自動車のシヤシにナツト等で固定される。

上記自動車用ブレーキホースのおむすび形フラ
ンジを有する中間ジヨイントの従来の製造工程は
第１図の従来法の項に図示する通りである。ただ
し、軸体２とする素材はプレスＰ１，Ｐ２の工程
においては平面図で図示しているが、それら以外
の工程は側面図で表わしてある。

従来法について第１図の従来法の項に従つて各
工程毎に説明をする。

＜素材＞ まず、冷間圧造用の円柱状の長尺の線素材Ｗ１
を用意する。

＜切断＞ 前記長尺の素材Ｗ１を切断して所定長さの棒状
素材Ｗ２とする。

＜前方押出し＞ 前記棒状素材Ｗ２をダイスに押込み、パンチで
前方押出し成形を施すことにより素材Ｗ２の一方
側の径く細く成形して素材Ｗ４とする。

＜据込み−押出し＞ さらに、後工程でつば状凸部を成形させやすい
ように軸部Ｕ２の中央を脹ませる。すなわち、径
の太い方の側を押出し成形によりダイスにて絞り
込むとともに軸部Ｕ２の中央を据込みにより前工
程における素材Ｗ４を圧縮させて脹らみＵ２ａを
形成させる。

＜据込み＞ さらに、据込みにより前工程における軸部Ｕ２
の中央の脹みＵ２ａを軸部Ｕ２の軸線ｌに対し対
称のダイスにてつば状凸部Ｕ４をダイスの形状に
沿つて大きく脹ませる。これは後工程のプレス工
程でフランジ部を成形しやすいようにするために
行う。なお、このときに生ずる素材のせんい（以
下、鍛流線ともいう）は素材の形状に沿つて走る
ため、軸線ｌに対してほぼ対称となる。

＜プレスＰ１＞ 前記＜据込み＞工程終了後に、適当な熱処理等
を施した後、つば状凸部Ｕ４に対しプレス機械に
て冷間成形を行う。このとき軸部Ｕ２を中心にし
てほぼ円状に余肉Ｕ８が広がり形成される。

＜プレスＰ２＞ 次にフランジ部Ｕ６を所定の寸法形状とするた
めにパンチ及びダイスにて余肉Ｕ８をトリミング
し、さらに取付穴Ｕ１０をあけるために穴抜を行
う。

その後、NC機により切削加工、導通路のろう
付工程等を終えた後、第７図のような製品とす
る。

以上説明したように、従来法においては、＜据
込み＞工程において素材の変形抵抗をなるべく小
さくして金型命数を延ばすように通常は軸線ｌに
対し対称の金型を使用する。ところが、このよう
にして加工成形された鍛流線は据込み工程におい
てつば状凸部Ｕ４をう回するように走ることにな
る。さらに、その後のプレス成形ではいつそう顕
著となり、第５図Ｂに図示するようにフランジ部
において鍛流線Ｕ５が軸線ｌの直角方向の２方向
側に大きくうねつて走るようになる。したがつ
て、第２図Ｂのように余肉Ｕ８をトリミングした
後には軸部Ｕ２が位置するフランジ部Ｕ６の縁Ｕ
６ａにおいて鍛流線Ｕ５が分断されるので、この
部分は強度的に弱く、クラツクも発生しやすいと
いう問題点を有している。また、前述したように
軸線ｌに対し対称のつば状凸部Ｕ４を形成させ、
それに対しプレス成形を行うので余肉Ｕ８が大量
に形成され、材料の歩留が悪い。さらに、このと
きのプレス圧は余肉Ｕ８が大量に形成されること
により不必要に大きな荷重が要求される。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本発明は上記従来法の問題点を解決し
ようとしたものであり、材料の歩留が良好でプレ
スの冷間成形が小さくてすみ、トリミング後の素
材表面において鍛流線が分断されないフランジ付
き軸体の冷間圧造成形法を提供することを解決す
べき課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための本発明の手段は、 軸体の一側方に巾広部を有するフランジを設け
たフランジ付き軸体を軸体素材から冷間圧造によ
つて成形する方法であつて、 切断した軸体の両端面を矯正して所定長さにす
る端面矯正工程と、 前記軸体の軸直角一側方にのみつば状凸部を鍛
造によつて成形するつば状凸部成形工程と、 前記つば状凸部をプレス加工により一側方に巾
広部を有するフランジ形状となるように成形する
フランジ成形工程と、 前記フランジ成形工程においてできた余肉をプ
レス加工によりトリミングするトリミング工程と
からなる フランジ付き軸体の圧造成形法とされる。

（作 用） 上記工程からなる本発明の作用について第１図
の従来法と対比させながら説明する。

従来法では切断された棒状素材に対し、いきな
り＜前方押出し＞〜＜据込み＞の鍛造を行つてい
たので鍛造品の長さのバラツキが大きかつた。本
発明では、端面矯正工程にて切断された棒状素材
の両端面を所定のダイス内にてパンチで両側から
押し付けて、所定長さとするとともに両端面を整
えることにより、出来上り製品の長さのバラツキ
を小さくすることができる。

次に、つば状凸部成形工程において、例えば第
１図の＜据込み＞工程に図示したように、軸部Ｉ
２の中央の脹みＩ２ａを軸直角の一方向側に突出
させるために、軸線ｌに対し非対称のダイスを用
い据込んでつば状凸部Ｉ４を形成させる。このと
きに生ずる鍛流線は従来法の＜据込み＞で生じた
鍛流線とは異なり、素材の表面形状に沿い軸線ｌ
に対して非対称に走ることになる。

次に、フランジ成形工程を行う。

例えば第１図の＜据込み＞工程に図示したよう
なつば状凸部Ｉ４に対しプレス機械にて冷間成形
を行う。すなわち、第１図の＜プレスＰ１＞工程
に図示したように、フランジ部Ｉ６が形成され、
余肉Ｉ８がフランジＩ６の外周にそつてほぼ均一
に広がり形成される。

前記つば状凸部成形工程により形成されたつば
状凸部Ｉ４は従来法の＜据込み＞工程で形成され
るものより、プレス圧を加える面積は小さくて済
む。

次に、前記フランジ成形工程で生じた余肉を取
除くトリミング工程を行う。すなわち、前記した
余肉Ｉ８を例えばダイスおよびパンチにて取除く
のである。このとき、余肉Ｉ８が従来法で生じた
余肉よりもずつと少量で済むため、トリミングを
行う荷重もずつと小さくて済む。

また、第２図Ａに図示されているようにこのと
きの余肉Ｉ８をトリミングした後の鍛流線Ｉ５は
軸部Ｉ２が位置するフランジ部Ｉ６の縁Ｉ６ａに
おいて分断されることがない。したがつてフラン
ジ部Ｉ６の軸部Ｉ２に対して直角方向の引張応力
に対して強く、従来例のようにクラツクが発生し
にくくなつている。

（実施例） 以下に、本発明の第１実施例を第３図〜第７図
を主体として説明する。

本実施例では既に第１図を用いて説明したよう
に自動車用ブレーキホースの中間ジヨイントを成
形する場合について説明する。

本実施例は、従来法とは＜端面矯正＞工程、＜
据込み＞工程および＜プレスＰ１，Ｐ２＞工程が
異なり、その他の工程についてはほぼ同様であ
る。

冷間鍛造用自動プレスのパーツフオーマによ
り、切断→端面矯正→前方押出し→据込み→押出
し→据込みの各工程は連続して行なわれる。な
お、工程から工程への素材の受け渡しはロボツト
のハンドで適宜行なわれる。

第３図のＡ〜Ｄは上記パーツフオーマで連続的
に行なわれる各工程および工程毎の鍛流線Ｉ５ａ
〜Ｉ５ｄの様子を模式的に図示したものである。
なお、第１図に示したように素材Ｗ２は長尺の素
材Ｗ１より切断したものであるので既に素材Ｗ２
の軸線ｌ方向に鍛流線が走つている。この鍛流線
は素材の断面を精密に研磨した後、塩酸等の腐食
液につけて視察したものを図示したものである。
以下各工程に従つて詳しく説明する。

＜切断（第１図本発明の第１実施例の項参照）＞ 長尺の素材（材質SWCH１５AS，外径14.4mm）
Ｗ１を長さ約75.8mmになるように切断して軸体Ｉ
２用の素材Ｗ２とする。素材Ｗ２の重量は約87.5
ｇである。従来法では軸線ｌに対し対称のダイス
を用いて圧造成形を行うので、この工程で切断さ
れる素材は例えば16.8mm、長さ64mm、重量約110
ｇが必要とされる。したがつて、本実施例では材
料が受量で約18.6％節約される。

＜端面矯正（第３図Ａ）＞ 鍛造品の長さのバラツキを極力小さくするべく
両端面を平面、かつ素材の長さを一定にするよう
に矯正を施す。すなわち、切断工程後の端面のバ
ラツキや長さのバラツキをもつた素材１０を所定
の内径を有する固定されたダイス２２に所定のス
トローク長さでパンチ２０を押込んで素材１０の
両端面を平面に矯正する。この矯正後は素材１０
がダイス２２に圧着している状態であるので、パ
ンチ２０をダイス２２から第３図において図示左
側へ後退させ、ピン２４で素材１０をダイス２２
から押出す。素材１０はロボツトのハンドでチヤ
ツクされ次の工程に引き渡される。

このときの鍛流線Ｉ５ａは加工前の状態とほと
んど変らず軸方向へまつすぐに走つている（第３
図Ａの鍛流線図参照）。

＜前方押出し（第３図Ｂ）＞ 素材１０は所定の内径を有し、固定されたダイ
ス２８により、第３図Ｂにおいて図示左側からパ
ンチ２６で押出し、一方の側の径を絞つて１０ｂ
とする。もう一方の側１０ａの径は前工程に比し
て若干太くなるが、全体としてはやや長くなる。
前方押出し後も、素材１０はダイス２８に圧着状
態にあるので、ピン３０で素材１０をダイス２８
から図示左側へ押出す。素材１０はロボツトのハ
ンドでチヤツクされ、次の工程に引き渡される。

このときの鍛流線Ｉ５ｂは、径が細くなる周部
分で若干くびれるほかはほとんど前工程と変わら
ない（第３図Ｂの鍛流線図参照）。

＜据込み−押出し（第３図Ｃ）＞ 素材１０が固定されたダイス３６にセツトされ
た後、ダイス３６に対向するダイス３４により素
材１０を押出して一方の側の径を絞つて１０ｃと
し、さらにダイス３４およびダイス３６により据
込み１０ｄとする。このときピン３２は素材１０
を常にダイス３６側へ図示しないバネによつて付
勢している。

この工程では素材１０は後工程で変形させやす
いようにフランジを形成させる中央部にやや脹み
をもたせるために鍛流線Ｉ５ｃも脹みに伴つて若
干変化するが、この脹みはそれほど大きなもので
はなく、鍛流線Ｉ５ｃの変化は小さいものである
（第３図ｃの鍛流線図参照）。したがつて素材１０
の全体としての長さは前工程に比して長くなる。

このとき、素材１０はダイス３４および３６に
圧着状態にあるので、素材１０の１０ｃ側のピン
３２で押さえつつダイス３４が図示左側へスライ
ドし、その後ピン３８で素材１０を押出す。素材
１０はロボツトのハンドでチヤツクされ次の工程
に引き渡される。

＜据込み（第３図ｄ）＞ 素材１０が固定されたダイス４４にセツトされ
た後、ダイス４４の対向するダイス４２をダイス
４４側へスライドさせ、素材１０をダイス４２内
へ挿入させる。その後、パンチ４０でダイス４４
側へ素材１０の軸方向への圧縮成形を行う。従来
では、この工程の際に変形抵抗を小さくするため
に１０ｆのように軸方向に対し一方向側のみの据
込みではなく、両方向へ据込みを行う。本実施例
では図示したように鍛流線１５ｄを一方の側（１
０ｉ側）にのみにうねらせてもう一方の側（１０
ｊ側）は大きく変形させないようにしている（第
３図Ｄの鍛流線図参照）。

＜据込み＞工程の後は、脱炭を極力抑えるため
に雰囲気ガス熱処理炉で焼鈍後、酸洗・ボンデ処
理等を施してプレス工程にて冷間成形を行う。

次に、プレス工程について、第４図を用いて説
明する。

第４図Ａ〜Ｄはプレス成形およびトリミングの
工程を模式的に図示したものであり、要部縦断面
図である。

第４図Ａに示すように、素材１０を常時固定の
下型５４にセツトする。このとき、ピン５６は上
型５０側へ付勢されている。なお５２は上型５０
に位置するピンである。

次いで第４図Ｂに示すように、上型５０および
ピン５２は固定された下型５４側へ移動し、素材
１０の圧縮成形を行う。このとき従来法では素材
の１０ｊ側に１０ｉ側のようなつば状凸部１０ｈ
（第４図Ａ参照）を有しているため、プレスの荷
重面積が広く、この場合、例えば約520トンの荷
重が必要とされる。一方、それに対し、本例では
必要部分の加圧の為240トンで済む。したがつて
250トンプレスのプレス機械での成形が可能とな
る。

次に第４図Ｃに示すように、プレス成形後、ま
ず上型５０およびピン５２が素材１０から離れ、
元の位置へ戻る。一方下型５４に位置しているピ
ン５６により素材１０は押出され次の工程へ進
む。

次に、トリミング工程について説明する。

第４図Ｄに示すように、素材１０はダイス５８
にセツトされ、プレス成形によつてできた余肉Ｉ
８はパンチ６０によりトリミングされる。このと
き、本例では余肉Ｉ８が少量かつフランジ部のま
わりにほぼ均一にできるため荷重が小さくて済む
（例えば45トンプレスでよい）ので、トリミング
と同時に取付穴抜も行なうことができる。

第５図Ａはプレス成形後余肉をトリミングする
前の鍛流線Ｉ５の様子を示している。既に＜据込
み＞工程で述べたように、鍛流線Ｉ５は軸線に対
しフランジ部の一方の側の方向にのみ大きくうね
らせるように加工しているので、プレス成形後に
おいてもフランジ部の突出部分の小さい部分１０
ｋの鍛流線のうねりは小さいものであり、余肉を
トリミングしても鍛流線が分断されることはな
い。したがつてトリミング後の１０ｋ部分におけ
るフランジ部の突出方向における引張強度は従来
法におけるもの（第５図Ｂ参照）よりずつと大き
なものが出来上がる。

第６図Ａに図示されているように、プレス工程
の後は軸部２等に対しNC機で切削加工を行い、
ホースおよび導通路を配設できるように通路２ａ
および２ｂを形成させる。

次に第６図Ｂに示すように導通管３を通路２ｂ
へろう付により固定させ、第７図で示すような中
間ジヨイントの製品が出来上がる。この中間ジヨ
イントの製品はフランジ部の巾広部側が取付け片
とされ、自動車のシヤシに取付けられブレーキホ
ースのジヨイントとされる。

次に、本発明の第２実施例を第８図Ａ〜Ｂに従
つて説明する。

第８図Ｂは自動車用ブレーキホースの小判形フ
ランジを有した中間ジヨイントの斜視図である。
第８図Ｂにおいて６４はフランジ部であり取付穴
６８が設けられており、フランジ面６４ａの図心
からはずれ輪郭近傍位置６４ｂ付近に中空の軸部
６２が一体に設けられている。軸部６２の内側に
は導通管６３が軸部６２の中央部においてろう付
けにより固定されている。

第２実施例は前記第１実施例のフランジ部の形
状と材料の必要量が異なるだけで作用および効果
はほぼ同様であるので各工程の説明を省略する。

第８図Ａは第２実施例のプレス成形後、余肉６
６のトリミングを施す前の平面図である。なお、
第９図は従来法で作製した場合に平面図である。

第２実施例においては外径16.6mm、長さ45mm、
重さ77ｇの棒状素材を用いて鍛造後、プレス成形
を施した場合、約160トンのプレス荷重が必要と
される。しかし、従来法で同様の作業を行うと、
400トンのプレス荷重が必要とされ、第２実施例
の場合もプレス荷重が小さくて済み都合がよい。
さらに、第２実施例のフランジ部６４の余肉６６
の面積は小さく（第８図Ａ参照）、45トンのプレ
ス機械でトリミングおよび取付穴抜を同時に行え
る利点を有する。また、余肉６６をトリミングし
ても第１実施例と同様に鍛流線が分断されること
がなく強度の大きいフランジ付き軸体ができ上が
る。

（発明の効果） 本発明はフランジ部をプレス加工にて冷間成形
する前工程として所定長さに調整された棒状素材
の軸直角の一方向側にのみフランジ成形のための
つば状凸部を鍛造により形成させることを特徴と
しているので、以下の効果が期待される。

すなわち、本発明によれば、 (イ) つば状凸部は軸部に対し一方向側にのみ形成
させればよいので、材料がかなり節約され、歩
留を良好になし得ること、 (ロ) 軸体が位置するフランジの縁において鍛流線
が分断されないので、フランジの軸直角方向の
引張り強さの強度が、従来法で製造した製品に
比して、強い製品となし得ること、 (ハ) プレス加工にて冷間成形を施す際につば状凸
部の加圧面積が小さいので、荷重が小さくて済
み、また余肉が小さいので、トリミングの際に
例えば穴抜加工を施す必要がある場合には、ト
リミングと同時に穴抜加工が行なえること、 の作用効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例と従来法の製造
工程の比較図、第２図Ａは本発明による圧造成形
品の鍛流線図、第２図Ｂは従来法による圧造成形
品の鍛流線図、第３図〜第７図は本発明に係る第
１実施例を示し、第３図Ａ〜Ｄは鍛造工程の動作
説明図及び各工程における素材の鍛流線図、第４
図Ａ〜Ｄはプレス工程の動作説明図、第５図Ａは
第１実施例のプレス成形後における余肉のトリミ
ング前の素材の鍛流線図、第５図Ｂは従来法のプ
レス成形後における余肉のトリミング前の鍛流線
図、第６図Ａは切削加工工程後の素材の要部縦断
面図、第６図Ｂは導通管のろう付工程後の素材の
要部縦断面図、第７図は自動車用ブレーキホース
のおむすび形中間ジヨイントの斜視図、第８図
Ａ，Ｂは本発明に係る第２実施例の説明図、第９
図は従来法のプレス成形後における余肉のトリミ
ング前の小判形フランジを有する素材の平面図で
ある。 ２…軸体（軸部）、４…フランジ、Ｉ５，Ｉ５
ａ，Ｉ５ｂ，Ｉ５ｃ，Ｉ５ｄ，Ｕ５…鍛流線、１
０…素材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸体の一側方に巾広部を有するフランジを設
   けたフランジ付き軸体を軸体素材から冷間圧造に
   よつて成形する方法であつて、 切断した軸体の両端面を矯正して所定長さにす
   る端面矯正工程と、 前記軸体の軸直角一側方にのみつば状凸部を鍛
   造によつて成形するつば状凸部成形工程と、 前記つば状凸部をプレス加工により一側方に巾
   広部を有するフランジ形状となるように成形する
   フランジ成形工程と、 前記フランジ成形工程においてできた余肉をプ
   レス加工によりトリミングするトリミング工程と
   からなることを特徴としたフランジ付き軸体の圧
   造成形法。