JPH05337587A - 段付きパイプの鍛造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小径円筒部の後端に大径円筒部が同軸に連設さ
れて成る段付きパイプを鍛造するにあたって、精度の向
上および工程の短縮化を図る。 【構成】外形成形孔１９を備える固定のダイ８と、拡径
部１１ａの先端側にガイド部１１ｂが同軸に連設されて
成るマンドレル１１と、小径円筒部１ａの内、外径に対
応した内、外径を有するパイプ素材５とを準備し、パイ
プ素材５の先端部を外形成形孔１９の小径成形孔１７に
挿入するとともにパイプ素材５の軸方向位置を規制する
第１ステップと、パイプ素材５にその後方側からマンド
レル１１のガイド部１１ｂを挿入する第２ステップと、
軸方向位置を規制された状態にあるパイプ素材５の後端
部をマンドレル１１の拡径部１１ａで拡径する第３ステ
ップと、パイプ素材５をマンドレル１１が挿入された状
態のまま外形成形孔１９内に押込む第４ステップとを順
次実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小径円筒部の後端に大
径円筒部が同軸に連設されて成る段付きパイプを鍛造す
るための段付きパイプの鍛造方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる段付きパイプを鍛造するに
あたっては、ダイ中に位置決め配置された棒状の加熱ビ
レットにその後方側からパンチを押込んで成形するか、
中空のシャフトをその軸方向一方から押圧力を加えるこ
とによりダイの中に押込んで絞り成形するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、加熱ビレッ
トにパンチを押込んで段付きパイプを得るものでは、鍛
造後の段付きパイプ中に余肉部が残って完全な中空とは
ならないので余肉部を除去する工程が必要であり、また
ビレットが重いため、ダイにビレットをセットする作業
員の負荷が大きい。また中空のシャフトをダイ中に押込
むようにしたものでは、セットにあたっての作業員の負
荷は軽減されるものの、シャフトが比較的長いため、軸
方向一方から押圧力が作用したときにシャフトに偏肉お
よび曲りが発生し易く、しかも鍛造装置のシャットハイ
トが比較的大となり、装置の大型化が避けられない。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、段付きパイプを精度よくかつ工程を少なくし
て鍛造し得るようにし、しかも装置の小型化を可能とし
た段付きパイプの鍛造方法および装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の鍛造方法では、小径円筒部の外径に
対応した内径を有する小径成形孔の外端に大径円筒部の
外径に対応した内径を有する大径成形孔が同軸に連設さ
れて成る外形成形孔を備える固定のダイと、大径円筒部
の内径に対応した外径を有する拡径部の先端側に小径円
筒部の内径に対応した外径を有するガイド部が同軸に連
設されて成るマンドレルと、小径円筒部の内、外径に対
応した内、外径を有するパイプ素材とを準備し、パイプ
素材の先端部をダイの小径成形孔に挿入するとともにパ
イプ素材の軸方向位置を該パイプ素材の後端部が大径成
形孔の後端から後方に突出した位置で規制する第１ステ
ップと、軸方向位置を規制された状態にあるパイプ素材
にその後方側からマンドレルのガイド部を挿入する第２
ステップと、軸方向位置を規制された状態にあるパイプ
素材の後端部にマンドレルの拡径部を押込むことにより
パイプ素材の後端部を拡径する第３ステップと、外形成
形孔内でのパイプ素材の軸方向移動規制を解除して該パ
イプ素材をマンドレルが挿入された状態のまま外形成形
孔内に押込む第４ステップとを順次実行する。

【０００６】また請求項２記載の鍛造方法では、上記請
求項１記載の構成に加えて、段付きパイプは、軸方向に
延びる溝部を小径円筒部の先端側に備えるものであり、
前記溝部を成形するために小径成形孔の途中に設けた溝
成形用突部をパイプ素材の先端に当接させることによ
り、前記第１ステップから第３ステップまでパイプ素材
の軸方向移動を規制し、第４ステップで外形成形孔内に
パイプ素材が押し込まれるときに溝成形用突部で溝部を
形成する。

【０００７】さらに請求項３記載の鍛造装置は、小径円
筒部の外径に対応した内径を有する小径成形孔の外端に
大径円筒部の外径に対応した内径を有する大径成形孔が
同軸に連設されて成る外形成形孔を備えて固定の基盤上
に固定されるダイと、外形成形孔の軸線方向に沿ってダ
イに対して近接・離反可能な可動台と、小径円筒部の
内、外径に対応した内、外径を有するパイプ素材の後端
に当接可能にして可動台に固定される円筒状のパンチ
と、大径円筒部の内径に対応した外径を有する拡径部の
先端側に小径円筒部の内径に対応した外径を有するガイ
ド部が同軸に連設されて成るとともに軸方向相対移動を
可能として前記パンチに嵌合されるマンドレルと、マン
ドレルを軸方向に駆動すべく該マンドレルに連結されて
可動台に設けられる駆動手段と、ダイの外形成形孔内に
挿入される前記パイプ素材の先端に当接して該パイプ素
材の軸方向位置を規制可能であるとともに前記パンチか
らパイプ素材に押圧力が作用したときには前記軸方向位
置規制を解除可能としてダイ側に設けられる規制手段と
を含む。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【０００９】図１ないし図１１は本発明の一実施例を示
すものであり、図１は段付きパイプの縦断面図、図２は
段付きパイプを用いて形成したステータシャフトの縦断
面図、図３は第１ステップの状態にある鍛造装置の縦断
側面図、図４は可動台が上限位置にある状態でポンプの
構成を示す簡略図、図５は可動台の上限位置からの降下
開始直後の状態でポンプの作動状態を示す簡略図、図６
は可動台の降下途中でのポンプの作動状態を示す簡略
図、図７は第２ステップの状態にある鍛造装置の縦断側
面図、図８は第３ステップの状態にある鍛造装置の縦断
側面図、図９は第４ステップの状態にある鍛造装置の縦
断側面図、図１０は可動台が下限位置にある状態でポン
プの作動状態を示す簡略図、図１１は可動台の下限位置
からの上昇開始直後の状態でポンプの作動状態を示す簡
略図である。

【００１０】先ず図１において、段付きパイプ１は、小
径円筒部１ａの後端に大径円筒部１ｂが同軸に連設され
て成るものであり、該段付きパイプ１における小径円筒
部１ａの先端側には、軸方向に延びる溝部としてセレー
ション溝２が刻設される。

【００１１】この段付きパイプ１は、たとえば図２で示
すトルクコンバータ用ステータシャフト３の素材として
用いられるものであり、先端側外面にセレーション溝２
を有するステータシャフト３が、段付きパイプ１の内、
外面の加工により形成され、該ステータシャフト３の後
端寄りにレバー４の基端が溶接される。

【００１２】図３において、段付きパイプ１を鍛造する
にあたっては、該段付きパイプ１における小径円筒部１
ａの内、外径に対応した内、外径を有するパイプ素材５
が準備され、このパイプ素材５を鍛造装置６で鍛造する
ことにより、段付きパイプ１が形成されることになる。

【００１３】鍛造装置６は、固定の基盤７上に固定され
るダイ８と、図示しないラムに連結されてダイ８の上方
で昇降可能な可動台９と、該可動台９に固定されるパン
チ１０と、軸方向相対移動を可能として該パンチ１０に
嵌合されるマンドレル１１と、マンドレル１１を軸方向
に駆動すべく該マンドレル１１に連結されて可動台９に
設けられる駆動手段としての複動シリンダ１２と、可動
台９および基盤７間に設けられるポンプ１３とを備え
る。

【００１４】ダイ８の下端部は基盤７の上面に設けれた
嵌合凹部１４に嵌合される。しかもダイ８の下端部に
は、外側方に張出す係止鍔部８ａが設けられており、該
係止鍔部８ａに係止される押さえ板１５が複数のボルト
１６により基盤７に締着される。このダイ８には、段付
きパイプ１の外形に対応して鉛直方向に延びる外形成形
孔１９が設けられるものであり、この外形成形孔１９
は、段付きパイプ１における小径円筒部１ａの外径に対
応した内径を有する小径成形孔１７の外端すなわち上端
に、大径円筒部１ｂの外径に対応した内径を有する大径
成形孔１８が同軸に連設されて成るものである。一方、
基盤７には、小径成形孔１７と同一内径を有して小径成
形孔１７に同軸に連なる大径孔２０と、大径孔２０より
も小径である小径孔２１とが段差を介して同軸に連設さ
れる。而して、小径孔２１にはノックアウトピン２２が
上下に移動可能に挿通されており、小径成形孔１７およ
び大径孔２０内を上下に移動可能な拡径頭部２２ａがノ
ックアウトピン２２の先端すなわち上端に設けられる。

【００１５】ところで、段付きパイプ１は、軸方向に延
びるセレーション溝２を小径円筒部１ａの先端側に備え
るものであり、段付きパイプ１の鍛造時にセレーション
溝２を同時に成形するために、規制手段としての溝成形
用突部２３が小径成形孔１７の途中の内面に周方向に間
隔をあけて多数設けられる。この溝成形用突部２３は、
外形成形孔１９内に挿入されるパイプ素材５の先端に当
接して該パイプ素材５の軸方向移動を規制することが可
能であるとともに、パイプ素材５が大きな押圧力で外形
成形孔１９に押込まれたときには、パイプ素材５の外形
成形孔１９内の軸方向移動を許容して小径円筒部１ａの
先端側にセレーション溝２を成形することができるもの
である。

【００１６】可動台９の下面にはダイ８に対応してホル
ダ２５が固定される。このホルダ２５は、透孔２６を中
心部に形成して半径方向内方に張出した内鍔部２７を下
端に有するとともに半径方向外方に張出した外鍔部２８
を上端に有して円筒状に形成されるものである。可動台
９の下面に設けられる嵌合凹部２９にホルダ２５の上端
部が嵌合され、外鍔部２８に係止される押さえ板３０が
複数のボルト３１により可動台９に締着されることによ
り、ホルダ２５が可動台９に固定される。

【００１７】パンチ１０は、円筒状に形成されてホルダ
２５の透孔２６に挿通されるものであり、このパンチ１
０の上端にはホルダ２５の内鍔部２７に係合される係止
鍔１０ａが半径方向外方に張出して設けられる。また複
動シリンダ１２のシリンダ体３２は、パンチ１０側を閉
塞端とした有底円筒状に形成されるとともに可動台９に
当接する閉塞部材３３で開放端を油密に閉塞されるもの
であり、該シリンダ体３２および閉塞部材３３は、パン
チ１０の上端および可動台９の下面との間に挟持される
ようにしてホルダ２５内に収納される。

【００１８】このようにしてパンチ１０およびシリンダ
体３２が可動台９に固定されるが、その固定状態で、パ
ンチ１０は、ダイ８の外形成形孔１９内に挿入されるパ
イプ素材５の後端にパンチ１０の先端を当接可能とし
て、ホルダ２５から突出せしめられる。

【００１９】複動シリンダ１２は、シリンダ体３２の閉
塞端を油密にかつ摺動自在に貫通するロッド３５に同軸
に連なるピストン３６が、閉塞部材３３との間にピスト
ン側油圧室３７を形成するとともにシリンダ体３２の閉
塞端との間にロッド側油圧室３８を形成してシリンダ体
３２に摺動可能に嵌合されて成るものである。而して前
記ロッド３５には、パンチ１０に摺動自在に嵌合される
マンドレル１１が同軸にかつ一体に連設される。したが
ってピストン側油圧室３７に油圧が作用したときにはマ
ンドレル１１がその先端をダイ８に近接させる方向に駆
動され、ロッド側油圧室３８に油圧が作用したときには
マンドレル１１がダイ８から離反する方向に駆動される
ことになる。

【００２０】マンドレル１１は、大径円筒部１ｂの内径
に対応した外径を有する拡径部１１ａの先端側に小径円
筒部１ａの内径に対応した外径を有するガイド部１１ｂ
が段差をなして同軸に連設されるとともに拡径部１１ａ
の後端側に小径の軸部１１ｃが段差をなして同軸に連設
されるものであり、軸部１１ｃがロッド３５に同軸に連
設される。而してロッド３５の長さは、ピストン３６が
シリンダ体３２の閉塞端側への移動端に在るときに、マ
ンドレル１１のほぼ全長をパンチ１０から突出させるよ
うに設定される。

【００２１】図４を併せて参照して、ポンプ１３は、可
動台９側に設けられる油圧発生用シリンダ３９と、基盤
７側に設けられるテレスコープ形シリンダ４０とを備え
る。油圧発生用シリンダ３９は、上下に延びる軸線を有
して可動台９に固定されるシリンダ体４１内にピストン
４２が摺動自在に嵌合されて成るものであり、シリンダ
体４１の上端およびピストン４２間には、シリンダ体４
１に対してピストン４２が上動するのに伴って油圧を発
生する第１油圧発生室４３が形成され、シリンダ体４１
の下端およびピストン４２間には、シリンダ体４１に対
してピストン４２が下動するのに伴って油圧を発生する
第２油圧発生室４４が形成される。而してシリンダ体４
１の上端部には第１油圧発生室４３に連なる第１吐出口
４５が設けられ、第１吐出口４５は複動シリンダ１２の
ピストン側油圧室３７に接続される。またシリンダ体４
１の下端部には第２油圧発生室４４に連なる第２吐出口
４６が設けられ、第２吐出口４６は複動シリンダ１２の
ロッド側油圧室３８に接続される。したがって油圧発生
用シリンダ３９においてピストン４２がシリンダ体４１
に対して上動すると、第１油圧発生室４３で発生した油
圧が第１吐出口４５からピストン側油圧室３７に作用す
ることにより、複動シリンダ１２はマンドレル１１をダ
イ８に近接させる方向に作動せしめ、油圧発生用シリン
ダ３９においてピストン４２がシリンダ体４１に対して
下動すると、第２油圧発生室４４で発生した油圧が第２
吐出口４６からロッド側油圧室３８に作用することによ
り、複動シリンダ１２はマンドレル１１をダイ８から離
反させる方向に作動せしめることになる。

【００２２】テレスコープ形シリンダ４０は、油圧発生
用シリンダ３９と同軸にして基盤７上に固定される固定
シリンダ体４７と、上端を閉塞端として有底円筒状に形
成されるとともに下端にはピストン部４９を有して固定
シリンダ体４７の上端を油密にかつ摺動自在に貫通する
可動シリンダ体４８と、前記ピストン部４９に上方から
当接可能なピストン部５１を下端に有して可動シリンダ
体４８の上端を油密にかつ摺動自在に貫通するロッド５
０とを備えるものであり、ピストン部４９が固定シリン
ダ体４７に摺動自在に嵌合され、ピストン部５１が可動
シリンダ体４８に摺動自在に嵌合される。またロッド５
０の上端は、油圧発生用シリンダ３９におけるシリンダ
体４１の下端を油密にかつ摺動自在に貫通し、ピストン
４２に同軸に連設される。

【００２３】テレスコープ形シリンダ４０において、固
定シリンダ体４７および可動シリンダ体４８と両ピスト
ン部４９，５１との間には両ピストン部４９，５１の下
面を臨ませる第１油圧室５２が形成され、固定シリンダ
体４７および可動シリンダ体４８間にはピストン部４９
の上面を臨ませる環状の第２油圧室５３が形成され、可
動シリンダ体４８およびロッド５０間にはピストン部５
１の上面を臨ませる環状の第３油圧室５４が形成され
る。

【００２４】第１油圧室５２は、第１油圧室５２の油圧
が所定値以上になったときに開弁するリリーフ弁５５を
介してリザーバ５９に接続され、該リリーフ弁５５に
は、第１油圧室５２側への作動油の流通のみを許容する
チェック弁５６が並列に接続される。また第２および第
３油圧室５３，５４は、第２および第３油圧室５３，５
４の油圧が所定値以上となったときに開弁するリリーフ
弁５７を介してリザーバ５９に接続され、リリーフ弁５
７には、第２および第３油圧室５３，５４側への作動油
の流通のみを許容するチェック弁５８が並列に接続され
る。

【００２５】次に鍛造装置６による段付きパイプ１の鍛
造工程について順に説明する。

【００２６】〔第１ステップ〕；図３および図４で示す
ように可動台９を上限位置まで上昇させた状態で、予め
準備してあるパイプ素材５の先端部をダイ８の小径成形
孔１７に挿入する。そうすると、パイプ素材５の先端が
小径成形孔１７の途中に設けられている溝成形用突部２
３に当接することにより、外形成形孔１９内でパイプ素
材５の軸方向位置が定まり、該パイプ素材５の後端部は
大径成形孔１８の後端すなわち上端から上方に突出した
状態となる。

【００２７】この際、ポンプ１３の油圧発生用シリンダ
３９では、ピストン４２が第２油圧発生室４４の容積を
最小とする位置にあり、複動シリンダ１２ではロッド側
油圧室３８の油圧が高くなっていることによりピストン
３６が上動せしめられており、したがってピストン３６
に連なるマンドレル１１はパンチ１０内に引込まれてい
る。

【００２８】而して可動台９が、その上限位置から降下
を開始すると、テレスコープ形シリンダ４０における第
１油圧室５２からの油圧排出が、その油圧が所定値以上
とならないとリリーフ弁５５が開弁しないことにより阻
止されていることに伴い、ロッド５０の降下が阻止され
る。このため、油圧発生用シリンダ３９では、ピストン
４２の下動が阻止されているのに対してシリンダ体４１
が降下するので、図５で示すように、第１油圧発生室４
３の容積が減少し、第１油圧発生室４３で発生した油圧
が第１吐出口４５から複動シリンダ１２のピストン側油
圧室３７に作用する。したがってピストン３６が降下
し、マンドレル１１がパンチ１０から下方に突出する。

【００２９】〔第２ステップ〕；可動台９がさらに降下
すると、図６で示すように、油圧発生用シリンダ３９に
おいてはピストン４２がシリンダ体４１の上端で下方に
向けて直接押されるようになる。而してテレスコープ形
シリンダ４０では、ロッド５０すなわちピストン部５１
が第１油圧室５２の容積を縮小する側に作動し、第１油
圧室５２の油圧増大に伴ってリリーフ弁５５が開弁する
ことにより、ピストン部５１の下動が許容されることに
なる。

【００３０】このようにして、可動台９はテレスコープ
形シリンダ４０を収縮させながら降下し、図７で示すよ
うに、パンチ１０から突出した状態にあるマンドレル１
１のガイド部１１ｂが、外形成形孔１９内に挿入された
状態のパイプ素材５に、その上方から挿入されることに
なる。

【００３１】〔第３ステップ〕；可動台９のさらなる降
下により、図８で示すように、マンドレル１１の拡径部
１１ａがパイプ素材５の後端部に押込まれ、パイプ素材
５の後端部が拡径されることになる。

【００３２】この際、パイプ素材５の軸方向内方への移
動は該パイプ素材５の先端が溝成形用突部２３に当接し
ていることにより規制されている。またガイド部１１ｂ
がパイプ素材５内に挿入されていることにより、拡径部
１１ａからの押圧力の作用によってパイプ素材５が曲が
ることはない。

【００３３】〔第４ステップ〕；マンドレル１１がパイ
プ素材５の後端部に押込まれると、図９で示すように、
可動台９の降下に伴ってパンチ１０の先端がパイプ素材
５の後端に当接することになり、パイプ素材５は、マン
ドレル１１を挿入した状態のままパンチ１０で直接押さ
れることにより、溝成形用突部２３による軸方向移動規
制を解除して外形成形孔１９内に押込まれていく。これ
によりパイプ素材５の先端部には溝成形用突部２３によ
ってセレーション溝２が成形され、またパイプ素材５の
後端部は外形成形孔１９の大径成形孔１８でしごかれ
る。したがって、先端側にセレーション溝２を有する小
径円筒部１ａの後端に大径円筒部１ｂが同軸に連なって
成る段付きパイプ１が鍛造されることになる。

【００３４】このようにして、可動台９の降下に伴う一
連の第１〜第４ステップを順次経過することにより段付
きパイプ１が成形されることになるが、ダイ８にパイプ
素材５が押込まれるときには、小径円筒部１ａ内にマン
ドレル１１のガイド部１１ｂが挿入されているので、小
径円筒部１ａの曲がりを防止して内、外径精度の向上を
図ることができる。また大径円筒部１ｂは、マンドレル
１１の拡径部１１ａで拡径された後に、外形成形孔１９
の大径成形孔１８でしごかれるので、鍛造後のリストラ
イクを不要として外径精度を向上することができる。

【００３５】可動台９が下限位置まで降下したときに
は、図１０で示すように、ポンプ１３のテレスコープ形
シリンダ４０は最も収縮した状態となる。而して、テレ
スコープ形シリンダ４０の第２および第３油圧室５３，
５４には、ピストン部４９，５１の降下に伴うそれらの
油圧室５３，５４の容積増大に伴い、チェック弁５８を
介してリザーバ５９からの作動油が充満されている。

【００３６】〔第５ステップ〕；可動台９が下限位置ま
で降下して段付きパイプ１が鍛造された後には、ノック
アウトピン２２が上昇せしめられるとともに可動台９が
上昇せしめられる。これにより鍛造後の段付きパイプ１
は、その上端をパンチ１０に当接させたまま外形成形孔
１９から上方に抜き出されることになる。この際、ポン
プ１３におけるテレスコープ形シリンダ４０では、第２
および第３油圧室５３，５４の油圧排出がリリーフ弁５
７が閉弁状態にあることによって阻止されており、この
ため、油圧発生用シリンダ３９では、シリンダ体４１が
可動台９とともに上昇するのに対してピストン４２の上
動が阻止される。したがって図１１で示すように、油圧
発生用シリンダ３９ではピストン４２がシリンダ体４１
に対して第２油圧発生室４４の容積を縮小する側に相対
移動し、第２油圧発生室４４で発生した油圧が第２吐出
口４６から複動シリンダ１２のロッド側油圧室３８に作
用する。これにより、ピストン３６がピストン側油圧室
３７の容積を縮小する側に作動し、マンドレル１１がパ
ンチ１０内に引込まれる。この結果、上端をパンチ１０
に当接させた段付きパイプ１からマンドレル１１が引抜
かれる。

【００３７】可動台９がさらに上昇すると、油圧発生用
シリンダ３９ではピストン４２がシリンダ体４１の下端
で直接上方に押されることになり、テレスコープ形シリ
ンダ４０では、ロッド５０すなわちピストン部５１が第
３油圧室５４の容積を縮小する側に作動し、第２および
第３油圧室５３，５４の油圧増大に伴ってリリーフ弁５
７が開弁することにより、テレスコープ形シリンダ４０
の伸長作動が許容されることになる。而して可動台９が
上限位置まで上昇すると、鍛造装置６は図３で示す状態
となり、ポンプ１３は図４で示す状態となる。

【００３８】このような鍛造装置６による鍛造工程によ
ると、可動台９の１回の降下により、小径円筒部１ａの
後端に大径円筒部１ｂが同軸に連なってなる段付きパイ
プ１を、その曲がりおよび偏肉の発生を防止しながら精
度よく鍛造することができる。しかもマンドレル１１に
おけるガイド部１１ｂのパイプ素材５への挿入時、なら
びにマンドレル１１における拡径部１１ａによるパイプ
素材５の拡径時に、外形成形孔１９内でのパイプ素材５
の軸方向移動をセレーション溝２を成形するための溝成
形用突部２３で規制するようにしたので、前記軸方向移
動を規制するための専用の構造が不要となる。さらに、
マンドレル１１をパンチ１０に対して軸方向相対移動可
能とし、マンドレル１１を駆動するためのポンプ１３
を、可動台９の昇降に応じて作動せしめるようにしたの
で、外形成形孔１９へのパイプ素材５の挿入時に可動台
９の上限位置を比較的低く設定していてもパイプ素材５
の前記挿入に支障を来たすことがなく、したがって鍛造
装置６全体の高さ低減に寄与することができるととも
に、鍛造後の段付きパイプ１からマンドレル１１を容易
に引き抜くことができる。

【００３９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小設
計変更を行なうことが可能である。

【００４０】たとえば、段付きパイプ１における小径円
筒部１ａの先端側に設けられる溝部は、キー溝であって
もよく、また溝部に代えて絞り部を設けるようにしても
よい。

【００４１】さらに小径円筒部１ａの先端側に溝部ある
いは絞り部が設けられていなくてもよく、その場合、第
１〜第３ステップではパイプ素材５の外形成形孔１９内
での軸方向移動を規制するが、第４ステップで前記軸方
向移動の規制を解除し得るようにした規制手段をダイ８
側に設ければよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の方法によれ
ば、小径円筒部の外径に対応した内径を有する小径成形
孔の外端に大径円筒部の外径に対応した内径を有する大
径成形孔が同軸に連設されて成る外形成形孔を備える固
定のダイと、大径円筒部の内径に対応した外径を有する
拡径部の先端側に小径円筒部の内径に対応した外径を有
するガイド部が同軸に連設されて成るマンドレルと、小
径円筒部の内、外径に対応した内、外径を有するパイプ
素材とを準備し、パイプ素材の先端部をダイの小径成形
孔に挿入するとともにパイプ素材の軸方向位置を該パイ
プ素材の後端部が大径成形孔の後端から後方に突出した
位置で規制する第１ステップと、軸方向位置を規制され
た状態にあるパイプ素材にその後方側からマンドレルの
ガイド部を挿入する第２ステップと、軸方向位置を規制
された状態にあるパイプ素材の後端部にマンドレルの拡
径部を押込むことによりパイプ素材の後端部を拡径する
第３ステップと、外形成形孔内でのパイプ素材の軸方向
移動規制を解除して該パイプ素材をマンドレルが挿入さ
れた状態のまま外形成形孔内に押込む第４ステップとを
順次実行するので、第１〜第４ステップまでの一連の工
程により、曲がりおよび偏肉の発生を防止しながら、段
付きパイプを精度よく鍛造することが可能となる。

【００４３】また請求項２記載の方法によれば、段付き
パイプは、軸方向に延びる溝部を小径円筒部の先端側に
備えるものであり、前記溝部を成形するために小径成形
孔の途中に設けた溝成形用突部をパイプ素材の先端に当
接させることにより、前記第１ステップから第３ステッ
プまでパイプ素材の軸方向移動を規制し、第４ステップ
で外形成形孔内にパイプ素材が押し込まれるときに溝成
形用突部で溝部を形成するので、パイプ素材の軸方向移
動を規制するための専用の規制手段を設けることを不要
とすることができる。

【００４４】請求項３記載の装置は、小径円筒部の外径
に対応した内径を有する小径成形孔の外端に大径円筒部
の外径に対応した内径を有する大径成形孔が同軸に連設
されて成る外形成形孔を備えて固定の基盤上に固定され
るダイと、外形成形孔の軸線方向に沿ってダイに対して
近接・離反可能な可動台と、小径円筒部の内、外径に対
応した内、外径を有するパイプ素材の後端に当接可能に
して可動台に固定される円筒状のパンチと、大径円筒部
の内径に対応した外径を有する拡径部の先端側に小径円
筒部の内径に対応した外径を有するガイド部が同軸に連
設されて成るとともに軸方向相対移動を可能として前記
パンチに嵌合されるマンドレルと、マンドレルを軸方向
に駆動すべく該マンドレルに連結されて可動台に設けら
れる駆動手段と、ダイの外形成形孔内に挿入される前記
パイプ素材の先端に当接して該パイプ素材の軸方向位置
を規制可能であるとともに前記パンチからパイプ素材に
押圧力が作用したときには前記軸方向位置規制を解除可
能としてダイ側に設けられる規制手段とを含むので、鍛
造装置の小型化を図りつつ、上記請求項１記載の鍛造方
法を適切に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は段付きパイプの縦断面図である。

【図２】段付きパイプを用いて形成したステータシャフ
トの縦断面図である。

【図３】第１ステップの状態にある鍛造装置の縦断側面
図である。

【図４】可動台が上限位置にある状態でポンプの構成を
示す簡略図である。

【図５】可動台の上限位置からの降下開始直後の状態で
ポンプの作動状態を示す簡略図である。

【図６】可動台の降下途中でのポンプの作動状態を示す
簡略図である。

【図７】第２ステップの状態にある鍛造装置の縦断側面
図である。

【図８】第３ステップの状態にある鍛造装置の縦断側面
図である。

【図９】第４ステップの状態にある鍛造装置の縦断側面
図である。

【図１０】可動台が下限位置にある状態でポンプの作動
状態を示す簡略図である。

【図１１】可動台の下限位置からの上昇開始直後の状態
でポンプの作動状態を示す簡略図である。

【符号の説明】

１ 段付きパイプ １ａ 小径円筒部 １ｂ 大径円筒部 ２ 溝部としてのセレーション溝 ５ パイプ素材 ６ 鍛造装置 ７ 基盤 ８ ダイ ９ 可動台 １０ パンチ １１ マンドレル １１ａ 拡径部 １１ｂ ガイド部 １２ 駆動手段としての複動シリンダ １７ 小径成形孔 １８ 大径成形孔 １９ 外形成形孔 ２３ 規制手段としての溝成形用突部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小径円筒部（１ａ）の後端に大径円筒部
   （１ｂ）が同軸に連設されて成る段付きパイプ（１）を
   鍛造するための段付きパイプの鍛造方法において、小径
   円筒部（１ａ）の外径に対応した内径を有する小径成形
   孔（１７）の外端に大径円筒部（１ｂ）の外径に対応し
   た内径を有する大径成形孔（１８）が同軸に連設されて
   成る外形成形孔（１９）を備える固定のダイ（８）と、
   大径円筒部（１ｂ）の内径に対応した外径を有する拡径
   部（１１ａ）の先端側に小径円筒部（１ａ）の内径に対
   応した外径を有するガイド部（１１ｂ）が同軸に連設さ
   れて成るマンドレル（１１）と、小径円筒部（１ａ）の
   内、外径に対応した内、外径を有するパイプ素材（５）
   とを準備し、パイプ素材（５）の先端部をダイ（８）の
   小径成形孔（１７）に挿入するとともにパイプ素材
   （５）の軸方向位置を該パイプ素材（５）の後端部が大
   径成形孔（１８）の後端から後方に突出した位置で規制
   する第１ステップと、軸方向位置を規制された状態にあ
   るパイプ素材（５）にその後方側からマンドレル（１
   １）のガイド部（１１ｂ）を挿入する第２ステップと、
   軸方向位置を規制された状態にあるパイプ素材（５）の
   後端部にマンドレル（１１）の拡径部（１１ａ）を押込
   むことによりパイプ素材（５）の後端部を拡径する第３
   ステップと、外形成形孔（１９）内でのパイプ素材
   （５）の軸方向移動規制を解除して該パイプ素材（５）
   をマンドレル（１１）が挿入された状態のまま外形成形
   孔（１９）内に押込む第４ステップとを順次実行するこ
   とを特徴とする段付きパイプの鍛造方法。
2. 【請求項２】 段付きパイプ（１）は、軸方向に延びる
   溝部（２）を小径円筒部（１ａ）の先端側に備えるもの
   であり、前記溝部（２）を成形するために小径成形孔
   （１７）の途中に設けた溝成形用突部（２３）をパイプ
   素材（５）の先端に当接させることにより、前記第１ス
   テップから第３ステップまでパイプ素材（５）の軸方向
   移動を規制し、第４ステップで外形成形孔（１９）内に
   パイプ素材（５）が押し込まれるときに溝成形用突部
   （２３）で溝部（２）を形成することを特徴とする請求
   項１記載の段付きパイプの鍛造方法。
3. 【請求項３】 小径円筒部（１ａ）の後端に大径円筒部
   （１ｂ）が同軸に連設されて成る段付きパイプ（１）を
   鍛造するための段付きパイプの鍛造装置において、小径
   円筒部（１ａ）の外径に対応した内径を有する小径成形
   孔（１７）の外端に大径円筒部（１ｂ）の外径に対応し
   た内径を有する大径成形孔（１８）が同軸に連設されて
   成る外形成形孔（１９）を備えて固定の基盤（７）上に
   固定されるダイ（８）と、外形成形孔（１９）の軸線方
   向に沿ってダイ（８）に対して近接・離反可能な可動台
   （９）と、小径円筒部（１ａ）の内、外径に対応した
   内、外径を有するパイプ素材（５）の後端に当接可能に
   して可動台（９）に固定される円筒状のパンチ（１０）
   と、大径円筒部（１ｂ）の内径に対応した外径を有する
   拡径部（１１ａ）の先端側に小径円筒部（１ａ）の内径
   に対応した外径を有するガイド部（１１ｂ）が同軸に連
   設されて成るとともに軸方向相対移動を可能として前記
   パンチ（１０）に嵌合されるマンドレル（１１）と、マ
   ンドレル（１１）を軸方向に駆動すべく該マンドレル
   （１１）に連結されて可動台（９）に設けられる駆動手
   段（１２）と、ダイ（８）の外形成形孔（１９）内に挿
   入される前記パイプ素材（５）の先端に当接して該パイ
   プ素材（５）の軸方向位置を規制可能であるとともに前
   記パンチ（１０）からパイプ素材（５）に押圧力が作用
   したときには前記軸方向位置規制を解除可能としてダイ
   （８）側に設けられる規制手段（２３）とを含むことを
   特徴とする段付きパイプの鍛造装置。