JPH1052729A - プレス成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸部と大径部を有するワークの軸部を絞り加
工するに際し、一定の傾斜角を有するワーク導入部を備
えたダイを用いると、ワークの軸部と大径部の連続部分
にＲを設ける場合、後工程が必要であるなどの問題があ
り、このような問題を解決することが課題であった。 【解決手段】 ワークＷの軸部Ａの圧入方向基端部分
に、基端側に向けて直径が漸次増大する傾斜部Ｃを形成
し、ワーク導入部１０の側面をその圧入方向に沿って凸
曲面状に形成したダイ２にワークＷの軸部Ａを圧入して
同軸部Ａに絞り加工を行うプレス成形方法としたことに
より、絞り加工とともにワークＷの軸部Ａと大径部Ｂの
連続部分にＲを成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレスにより、軸
部とその一端に連続する大径部を有するワークの軸部に
絞り加工を行うのに利用されるプレス成形方法に関し、
とくに、ワークに対する一連のプレス工程中に用いられ
るプレス成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプレス成形としては図３
に示すようなものがあった。ワーク１０１は、図３
（ａ）に示すように、軸部１０２とその一端に連続する
大径部１０３を有している。ワーク１０１を成形するダ
イ１０４は、ワーク１０１の軸部１０２が圧入される成
形用孔１０５を有している。成形用孔１０５は、その上
側開口部分に、上端側を大径として一定の傾斜角αを有
するテーパ状のワーク導入部１０６を有している。

【０００３】そして、ワーク１０１は、大径部１０３を
上側にした状態で、上側からの加圧手段により軸部１０
２がダイ１０４に圧入され、図３（ｂ）に示すように、
軸部１０２がその直径を小さくする状態に絞り加工され
ることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな従来のプレス成形では、ワーク１０１における軸部
１０２と大径部１０３がほぼ直角状を成しており、ま
た、ダイ１０４におけるワーク導入部１０６が一定の傾
斜角αを有するテーパ状を成しているので、軸部１０２
の圧入方向基端部分には、図３（ｂ）に示すように、ワ
ーク導入部１０６の形状に対応したテーパ状の成形部Ａ
が残ることとなる。このため、ワーク１０１の最終形状
として軸部１０２と大径部１０３の連続部分にＲ（丸
み）を設ける場合、当該絞り工程の後にＲ成形用の切削
工程あるいはアップセット工程が必要であり、とくに、
アップセット工程を採用した場合には、成形部Ａよりも
大きいＲしか成形することができないという問題があ
り、このような問題を解決することが課題であった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、軸部とその一端に連続する大径部を有す
るワークの軸部を絞り加工するに際し、絞り加工ととも
に軸部と大径部の連続部分に良好なＲを成形することが
でき、工程の削減などを実現することができるプレス成
形方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるプレス成
形方法は、請求項１として、軸部とその一端に連続する
大径部を有するワークの軸部をダイに圧入して同軸部を
絞り加工するに際し、ワークの軸部の圧入方向基端部分
に、基端側に向けて直径が漸次増大する傾斜部を形成
し、ワーク導入部の側面をその圧入方向に沿って凸曲面
状に形成したダイにワークの軸部を圧入して同軸部に絞
り加工を行う構成とし、請求項２として、ワークの軸部
における傾斜部の側面をその軸線方向に沿って凹曲面状
に形成した構成とし、請求項３として、ダイのワーク導
入部およびワークの軸部の傾斜部を形成する各曲面が、
圧入過程における互いの接触角を８〜１５度の範囲とす
る曲率である構成とし、請求項４として、ワークの軸部
が中空状であり、この軸部に挿入したパンチにより同軸
部をダイに圧入する構成としており、上記の構成を従来
の課題を解決するための手段としている。

【０００７】なお、請求項３において、ダイのワーク導
入部およびワークの軸部の傾斜部を形成する各曲面を、
圧入過程における互いの接触角が８〜１５度の範囲とな
る曲率にしたのは、８度よりも小さくすると、所望の絞
り量を得ることができなくなったり、Ｒが必要以上に大
きくなったりするためであり、１５度よりも大きくする
と、軸部の肉が先端側に流れにくくなり、軸部に基端に
おいて部分的に潰れた状態となる座屈現象が生じる恐れ
があるためである。

【０００８】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わるプレス成形方
法では、ワークの軸部の圧入方向基端部分に、基端側に
向けて直径が漸次増大する傾斜部を形成し、ワーク導入
部の側面をその圧入方向に沿って凸曲面状に形成したダ
イにワークの軸部を圧入するので、絞り加工された軸部
と大径部の連続部分には凸曲面状のワーク導入部による
Ｒが成形される。

【０００９】本発明の請求項２に係わるプレス成形方法
では、ワークの軸部における傾斜部の側面をその軸線方
向に沿って凹曲面状に形成したので、軸部の基端部分に
おける肉の先端方向への流れがより良好となり、絞り加
工された軸部と大径部の連続部分には凸曲面状のワーク
導入部によるＲがより円滑に成形される。

【００１０】本発明の請求項３に係わるプレス成形方法
では、ダイのワーク導入部およびワークの軸部の傾斜部
を形成する各曲面を、圧入過程における互いの接触角が
８〜１５度の範囲となる曲率にしたので、所望の絞り量
が得られると共に、軸部の基端に座屈現象を生じさせる
こともなく、絞り加工された軸部と大径部の連続部分に
凸曲面状のワーク導入部によるＲが円滑に且つ精度よく
成形される。

【００１１】本発明の請求項４に係わるプレス成形方法
では、ワークにおいて中空状を成す軸部がパンチとダイ
とでしごき加工されることとなり、この際に、軸部と大
径部の連続部分には凸曲面状のワーク導入部によるＲが
成形される。

【００１２】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わるプレス成形方
法によれば、軸部とその一端に連続する大径部を有する
ワークの軸部を絞り加工するに際し、絞り加工とともに
軸部と大径部の連続部分に良好なＲを成形することがで
き、これにより後のＲ成形用の工程を削減することがで
き、ひいては製作時間の短縮、設備費の節約および低コ
スト化などを実現することができる。また、当該プレス
成形方法は、ワークに対する一連のプレス工程中に用い
ることができ、このとき、前工程において軸部に傾斜部
を成形しておくことは、従来のように後工程でＲを成形
するのに比べてきわめて容易である。

【００１３】本発明の請求項２に係わるプレス成形方法
によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるう
えに、ワークの軸部における傾斜部の側面をその軸線方
向に沿って凹曲面状に形成したことにより、軸部の基端
部分における肉の先端方向への流れをより円滑にするこ
とができ、絞り加工された軸部と大径部の連続部分に良
好なＲをより円滑に成形することができる。

【００１４】本発明の請求項３に係わるプレス成形方法
によれば、請求項１および２と同様の効果を得ることが
できるうえに、ダイのワーク導入部およびワークの軸部
の傾斜部を形成する各曲面を、圧入過程における互いの
接触角が８〜１５度の範囲となる曲率にしたことによ
り、所望の絞り量を得ることができると共に、軸部の基
端における座屈現象なども確実に防止することができ、
絞り加工された軸部と大径部の連続部分にＲをより円滑
に且つ精度よく成形することができ。

【００１５】本発明の請求項４に係わるプレス成形方法
によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることができ
るうえに、ワークにおいて中空状を成す軸部のしごき加
工が良好に行われると共に、これと同時に中空状の軸部
と大径部の連続部分に良好なＲを成形することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、図１および図２に基づいて、本発明に
係わるプレス成形方法の一実施例を説明する。なお、図
２は、本発明に係わるプレス成形方法が適用可能なプレ
ス成形装置を説明する図である。

【００１７】図１（ａ）に示すワークＷは、軸部Ａとそ
の一端側に同軸状態で連続する大径部Ｂを有する中空体
であって、図１（ｂ）にも示すように、軸部Ａの圧入方
向基端部分に、基端側（大径部Ｂ側）に向けて直径が漸
次増大する傾斜部Ｃを有している。傾斜部Ｃは、その側
面が軸線方向に沿う凹曲面状に形成してある。なお、ワ
ークＷは、前工程における熱間鍛造あるいは冷間鍛造に
より、傾斜部Ｃを有する図示の形状に成形されている。
そして、ワークＷには、プレス成形装置によって軸部Ａ
を下向きにした状態で同軸部Ａに絞り加工が行われる。

【００１８】プレス成形装置は、その全体を図２に示す
ように、下側の固定型１にダイ２を備えると共に、上側
の可動型３にパンチ４を備えている。ダイ２は、複数の
ブロック２ａ〜２ｅを組み合わせると共に、これらブロ
ック２ａ〜２ｅの側部全周をダイケース５で保持した構
成になっている。また、ダイ２の下側には、押し出し機
構６が設けてあって、この押し出し機構６には、ワーク
押し出し用の複数のノックアウトピン７ａ〜７ｃが設け
てある。パンチ４は、大径部Ｂの成形部４ａを有すると
共に、軸線上に下側に突出する状態でマンドレル８を備
えており、マンドレル８の突出部分が軸部Ａの成形部に
相当する。

【００１９】また、ダイ２は、図１（ａ）に示すよう
に、ワークＷの軸部Ａが圧入される成形用孔９を有して
いる。成形用孔９は、その上側開口部分に、上端側を大
径としたワーク導入部１０を有している。ワーク導入部
１０は、図１（ｂ）にも示すように、その側面が圧入方
向に沿う凸曲面状に形成してある。

【００２０】そして、ダイ２において凸曲面状を成すワ
ーク導入部１０と、ワークＷの軸部Ａにおいて凹曲面状
を成す傾斜部Ｃは、軸部Ａの諸寸法や所望の絞り量など
も考慮したうえで、これらを形成する各曲面が、圧入過
程における互いの接触角を８〜１５度の範囲とする曲率
になるように成形してある。なお、曲率は、全体的に一
定としたり、部分的に異ならせたりすることが可能であ
る。

【００２１】前工程で軸部Ａに傾斜部Ｃを成形したワー
クＷをプレス成形装置で成形するにあたっては、ダイ２
上にワークＷをセットしたのち、パンチ４を下降させて
ワークＷの内側に圧入し、この状態でワークＷの軸部Ａ
をダイ２の成形用孔９に圧入していくことにより、中空
状の軸部Ａの絞り加工およびパンチ４とダイ２による同
軸部Ａのしごき加工を行う。

【００２２】このとき、当該プレス成形方法では、ワー
ク導入部１０の側面をその圧入方向に沿って凸曲面状に
形成したダイ２を用いると共に、傾斜部Ｃの側面をその
軸線方向に沿って凹曲面状に形成してあるので、軸部Ａ
の基端部分における肉の先端方向への流れが良好なもの
となる。また、図１（ｃ）〜（ｆ）に示す圧入過程にお
いて、ワーク導入部１０と傾斜部Ｃの互いの接触角θは
８〜１５度の範囲に保たれる。

【００２３】より具体的には、図１（ｃ）の状態で接触
角θは８．７度、図１（ｄ）の状態で接触角θは１２．
９度、図１（ｅ）の状態で接触角θは１２．１度、そし
て図１（ｆ）の状態で接触角θは１２．５度である。

【００２４】このようにして、当該プレス成形方法で
は、図１（ｇ）に示すように、最終的に同図中に仮想線
で示す傾斜部Ａが絞り加工され、軸部Ａと大径部Ｂの連
続部分には凸曲面状のワーク導入部１０によるＲが成形
されることとなり、なお且つ中空状の軸部Ａのしごき加
工が行われたこととなり、この際、ワーク導入部１０お
よび傾斜部Ｃを形成する曲面を、圧入過程における互い
の接触角が８〜１５度の範囲となる曲率にしてあるの
で、所望の絞り量が得られると共に、軸部Ａの基端に座
屈現象を生じさせることもなく、精度の良いＲが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるプレス成形方法に基づいてワー
クの軸部を絞り加工する過程を説明する図であって、ワ
ークとダイを説明する断面図（ａ）および要部の断面図
（ｂ）〜（ｇ）である。

【図２】本発明に係わるプレス成形方法が適用可能なプ
レス成形装置の全体を説明する断面図である。

【図３】従来におけるワークの軸部の絞り加工におい
て、加工開始時の状態（ａ）および軸部の圧入終了直前
の状態（ｂ）を説明する断面図である。

【符号の説明】

Ａ 軸部 Ｂ 大径部 Ｃ 傾斜部 Ｗ ワーク ２ ダイ ４ パンチ １０ ワーク導入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 川 光 男 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部とその一端に連続する大径部を有す
   るワークの軸部をダイに圧入して同軸部を絞り加工する
   に際し、ワークの軸部の圧入方向基端部分に、基端側に
   向けて直径が漸次増大する傾斜部を形成し、ワーク導入
   部の側面をその圧入方向に沿って凸曲面状に形成したダ
   イにワークの軸部を圧入して同軸部に絞り加工を行うこ
   とを特徴とするプレス成形方法。
2. 【請求項２】 ワークの軸部における傾斜部の側面をそ
   の軸線方向に沿って凹曲面状に形成したことを特徴とす
   る請求項１に記載のプレス成形方法。
3. 【請求項３】 ダイのワーク導入部およびワークの軸部
   の傾斜部を形成する各曲面が、圧入過程における互いの
   接触角を８〜１５度の範囲とする曲率であることを特徴
   とする請求項２に記載のプレス成形方法。
4. 【請求項４】 ワークの軸部が中空状であり、この軸部
   に挿入したパンチにより同軸部をダイに圧入することを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形
   方法。