JPH0562011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビスカスカツプリングのケースのよ
うに、120〜150mm程度の外径をもち内周面に軸方
向のセレーシヨン状の多数の歯形をもつカツプ状
部材を成形する方法に関する。

（従来の技術） 本願発明者等は、さきにカツプ状素材にインタ
ナル歯形を成形する方法として、特開昭61−
269951、同61−269952に示される方法を提案し
た。これら方法は、前工程で作られたカツプ状の
素材の底部を、外パンチと歯形を外周面に設けた
内パンチとで挾持しながら、その開口部からダイ
内に押込むことによりインタナル歯形を成形する
ものであり、この成形は、冷間で行なわれてい
た。

また、この成形に用いるカツプ状素材は、第６
図に示すように前工程において熱間鍛造により製
造しており、同図において丸棒を切断した原素材
１は1100〜1150℃の熱間鍛造温度に加熱され、据
込みにより大径素材２に鍛造され、熱間押出し成
形により凹穴４、穴底コーナの環状逃げ溝５をも
ち、かつ抜き勾配を備えたカツプを作り、軸穴７
を打抜いてカツプ状素材６とし、これを焼鈍し、
内外径を円筒面に機械加工をし、潤滑剤を塗布し
て前記特開昭61−269952の工程を冷間加工で行な
つていた。

（発明が解決しようとする課題） カツプ状素材６を第６図のように熱間成形する
と、環状逃げ溝５を形成するためのパンチの先端
に設けた環状突起の摩耗が激しいためパンチ寿命
が短かい。また大径素材２がパンチやダイにくい
付くのを防止する必要があるため内外面にテーパ
を設けることを要し、高温加熱によりスケールも
発生するから、テーパ面及び粗面を削る削り代を
見込む必要もある。したがつて、熱間鍛造後内外
面を切削加工し、然るのちに冷間鍛造によつてイ
ンタナル歯形を成形しなければならない。

このため、切削加工に時間を要して非能率であ
り、テーパ面及び粗面を削り落すため削り代も大
きくとらなければならない。

このような不具合を避けるために冷間鍛造によ
りカツプ状素材を作ろうとすると、第７図のよう
に冷間据え込みをした大径素材８を焼鈍し、カツ
プ９に成形して穿孔しカツプ状素材１０を作り、
再び焼鈍してインタナル歯形を冷間鍛造すること
になり、切削加工を行なう必要はなくなるが、２
回の焼鈍を行なう必要があると共に、直径150mm
程度の製品を成形するときは、1500〜2000トンの
プレス機を用いなければならず、生産性、コスト
面の向上は望めない。

したがつて、本発明は、前記の不具合がなく能
率的に大径の底付きインタナル歯形部材を製造す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、カツプ状素材の成形に温間鍛造を用
いることにより工程を簡易化したもので、その第
１の手段は、先端面外周部に環状突起をもつパン
チとダイとにより、穴底コーナに環状逃げ溝をも
つカツプ状素材を温間鍛造により成形する工程
と、成形時の残熱を利用して焼鈍を行なう工程
と、冷間鍛造により該カツプ状素材にインタナル
歯形を成形する工程と、からなることを特徴とす
るものであり、第２の手段は、これに加えて、温
間鍛造時にカツプ状素材の内周を円筒状に成形
し、冷間鍛造時に素材開口部側から外周を絞り成
形して素材内周にインタナル歯形を成形するよう
にしたことを特徴とするものであり、第３の手段
は、第１の手段のに加えて、温間鍛造時にカツプ
状素材の内周に荒歯を形成し、冷間鍛造時に素材
の内周を内パンチの歯形で常時拘束しつつ外パン
チで素材の開口部側を押圧し、カツプ底側より外
周を絞り成形して内周にインタナル歯形を仕上げ
成形するようにしたことを特徴とするものであ
る。

（作用） 原素材を700〜850℃に加熱し、鍛圧して大径素
材、カツプ状素材の順に成形し、鍛造時の発熱を
含む残熱を利用して焼鈍させて歯形の冷間鍛造に
移る。カツプ状素材は、冷間鍛造時に、第２の手
段においては底部全面に加圧され、第３の手段に
おいては筒状部を加圧されるので、内底部を加圧
されないため底抜けのおそれなく強い成形圧力を
かけることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を説明する。第１図におい
て丸棒を切断してなる原素材１は700〜850℃に加
熱されて温間鍛造により直径を２〜３倍にされ大
素材１１が形成される。引続いてこれを先端に環
状突起をもつパンチでダイに圧入してカツプ１２
を成形し凹穴１３と環状逃げ溝１４を形成する。
該環状逃げ溝１４は内底部まで充分な長さの歯形
を形成するために必要である。

凹穴１３の周面は、円筒面に成形されてもよい
し荒歯が形成されてもよく、荒歯が形成された方
が後工程の歯形冷間鍛造か容易となる。

このカツプ１２の底部に軸穴１６をあけてカツ
プ状素材１５とし、残熱を利用して焼鈍する。原
素材１は前記のように700〜850℃に加熱され、加
工中一旦は若干冷却するが、成形加工により発熱
するため昇温し、成形終了後は700〜750℃の残熱
を保有する。カツプ状素材１５を炉中に入れ、
0.5〜１時間この温度を維持させて毎度20〜50℃
の割合で炉中冷却し、650℃に達すると自然冷却
させ、これにより前工程を終る。

次にこのカツプ状素材１５にインタナル歯形を
冷間鍛造により成形する後工程に入る。第２図に
おいて２０はダイでアリフイス２１を備え、２２
は外パンチ、２３は内パンチで、内パンチ２３
は、端面外周に軸方向の環状突起３４が突設さ
れ、外周面には軸方向に多数のインボリユート歯
形２５が刻設されており、縦孔２６内にはノツク
アウトピン２７が挿入されている。内パンチ２３
の下面には受圧板２８が連設されてウレタンばね
２９で加圧され、フローテイング支持されてい
る。

第３図ａに示すようにカツプ状素材１５を内パ
ンチ２３上にかぶせ、外パンチ２２を圧下する
と、素材１５は、両パンチ２２，２３に挾持され
た状態で下動し、開口側からオリフイス２１で絞
られて内パンチ２３の歯形２５押込まれて内周面
にインタナル歯形１６が成形されると共に所要の
長さに延伸して製品W₁すなわち大径底付きイタ
ナル歯形部材となる。この歯形１６がそのままビ
スカスカツプリングのデイスク係合面となる。

次に温間加工時にカツプ状素材内面に荒歯を成
形し、冷間加工時に歯形を仕上げ成形する加工方
法を説明する。第４図において、原素材１は、前
記実施例と同様に温間加工により大径素材１１と
され、引続いて同図ｃに示すように、カツプ３０
が成形される。該カツプは底部３１、筒状部３
２、穴底コーナの環状逃げ溝３３、荒歯３４を備
え、ｄに示すように底部３１のボス部３１ａに軸
穴３５が穿孔されてカツプ状素材３６となる。そ
して、第５図の方法によつて第４図ｅの製品W₂
が仕上げ成形される。製品W₂は、延伸された筒
状部３２ａの内面にインタナル歯形３４ａ、環状
逃げ溝３３ａが仕上げ成形され、先端に厚肉部３
７、円筒面３７ａを備える。

第５図ａ，ｂ，ｃにおいて、４０はオリフイス
４１をもつダイ、４２は加圧板で、該加圧板４２
の下面に筒状のパンチ４３が取付具４４で固着さ
れている。パンチ４３の内面には案内穴４５、拡
径部４６が設けられると共にニードルベアリング
４７が内装されている。

この案内穴４５内にマンドレル４８が挿入さ
れ、ニードルベアリング４７により回転自在かつ
軸方向摺動可能に支持され、その頭部４９がばね
５０で下向き加圧されている。マンドレル先端に
は環状突起５１が突設され、外周には軸方向に多
数のインボリユート形の歯形５２が設けられてい
る。そしてこの歯形５２の先端の案内部５３は第
５図ｄ，ｅに示すように角ａの先細のテーパ面と
されると共に、各歯形５２の中心線を稜線５３ａ
として両面を先細に面取りして斜面５３ｂ，５３
ｂが形成され、素材３６の荒歯３４の谷に進入し
易くされている。

第５図ａのとおりカツプ状素材３６をダイ４０
に装入し、上型を下降させると、マドレル４８
は、素材３６の内穴内に進入し、荒歯３４と歯形
５２の歯筋が一致しないときは、歯形先端５３の
斜面５３ｂの案内作用により第５図ｂの矢印Ａの
ように微小回転して自動的に位置決めして進入を
続け、環状突起５１が逃げ溝３３着座して停止
と、引続く下降によりパンチ４３が、筒状部３２
の端縁を押すと共にばね５０を介してマンドレル
４８を加圧する。パンチ４３の加圧によつて素材
３６はノズル４１から底部３１側から押出され、
筒状部３２は後方に押出されて延伸すると共に内
向きに絞られて、長さl₁のインタナル歯形３４ａ
と環状逃げ溝３３ａを仕上げ成形する。このとき
素材３６は、ダイ４０の大径部内で強大な圧力を
受けるから、歯形２５の上端より後部において
は、荒歯３４はマンドレル４８の平滑面に圧接さ
れて平滑な円筒状３７ａになると共に該大径部内
に充満した状態になり、長さl₂を残して加圧を止
めると、製品W₂の開口部に長さl₂の厚肉部３７
が形成される。ここで加圧板４２を上昇させ適宜
のノツクアウトで製品W₂を押上げてダイ４０か
ら取出す。

この製品W₂をビスカスカツプリングのケース
として使用するとき、厚肉部３７は、製品W₂の
変形し易い自由端部である開口部を補強すると共
に、該開口部を閉鎖する蓋体の固定具の取付部と
しての強度を保持し、また円筒部３７ａは、その
まま又は僅かの切削加工をするだけで蓋体嵌合部
となる。また、歯形３４ａはそのまま粘性抵抗発
生用デイスクの外周部の係合部となる。

この実施例において、マンドレル４８をニード
ルベアリングを用いることなく案内穴４５に回
転、上下摺動自在に支持させることもできる。

（発明の効果） 本発明は、以上のようにカツプ形素材を温間鍛
造により成形するから、原素材から比較的低荷重
で鍛造することができ、熱間鍛造のようにスケー
ルが出ず、また抜き勾配を設けて鍛造してこれを
切削加工してから仕上げ成形をするという工程を
踏む必要もなく、そのまま仕上げ成形に移すこと
ができるカツプ形素材が得られ、生産性が極めて
向上する。

そして、700〜850℃程度の原素材を用いると鍛
造時の発熱で打上り温度も同時度に維持され、次
工程の焼鈍温度とも略一致するから、加熱又は放
冷のための調節用時間及び設備を必要とせず、残
熱が利用でき同温度に維持される焼鈍炉に入れれ
ばすむため、取扱いが容易で加工時間が短く省エ
ネルギー効果においてもすぐれ、カーボンの球状
化が促進される。

また、環状逃げ部により穴底コーナ部を越えて
歯形の有効長をのばし、内穴内を有効に利用する
ようにできるが、前工程で熱間鍛造を行なうと、
該環状逃げ溝を成形するための突起部品の損耗が
激しく型寿命が短いが、温間鍛造を行なうことに
より、型寿命を著しくのばすことができる。

このように、本発明は生産性、省エネルギ性、
金型耐久性等すべての面ですぐれた効果を奏する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程説明図、第２図は一実施
例の仕上工程用金型の縦断面図、第３図ａ，ｂ，
ｃはその作用説明図、第４図ａ〜ｅは別の実施例
の工程説明図、第５図ａ，ｂ，ｃはその仕上工程
用金型の作用説明図、ｄ，ｅは一部拡大図、第６
図は従来の熱間鍛造による前工程の工程説明図、
第７図は冷間鍛造による前工程の工程説明図であ
る。 １４，１４ａ，３３，３３ａ……環状逃げ溝、
１５，３２……カツプ状素材、１６，３４ａ……
インタナル歯形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端面外周部に環状突起をもつパンチとダイ
   とにより、穴底コーナに環状逃げ溝をもつカツプ
   状素材を温間鍛造により成形する工程と、成形時
   の残熱を利用して焼鈍を行なう工程と、冷間鍛造
   により該カツプ状素材にインタナル歯形を成形す
   る工程と、からなることを特徴とする大径底付き
   インタナル歯形部材の製造方法。 ２ 温間鍛造時にカツプ状素材の内周を円筒状に
   成形し、冷間鍛造時に素材開口部側から外周を絞
   り成形して素材内周にインタナル歯形を成形する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の大径
   底付きインタナル歯形部材の製造方法。 ３ 温間鍛造時にカツプ状素材の内周に荒歯を形
   成し、冷間鍛造時に素材の内周を内パンチの歯形
   で常時拘束しつつ外パンチで素材の開口部側を押
   圧し、カツプ底側より外周を絞り成形して内周に
   インタナル歯形を仕上げ成形するようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の大径底付きインタナ
   ル歯形部材の製造方法。