JPS6274610A - 平面強化カツプ状部品の成形方法 - 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〕 本発明は平面強化カップ状部品の成形方法、更に詳しく
は塑性加工を用いる該カップ状部品の成形方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

機械部品などに使用する一端を閉塞した筒状体、いわゆ
るカップ状部品は使用目的によっては閉Ｎ部端面（平面
）を補強することも多い。

この場合、一般的にはカップ状部品の筒状部よりも強度
の高い異種材料を用いて平面部を補強する。

カップ状部品の平面部に異種材料を結合する場合、従来
はカップ部と平面強化用の異種材料とを別々に製造した
後両者を溶接するか、又は塑性加工例えばカップ部に設
けた穴に強化部材を挿入した後この部分を周辺部より押
圧・圧縮する（かしめる）ことにより固着していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の方法を用いた場合にはまずカップ
部を形成した後このカップ部と強化部材とを結合するた
めの工程が別に必要となり、作業効率を低下させるとと
もに経済的にも好ましくない。又、カップ部と強化部材
との溶接性とか、かしめ時の割れなど、従来の結合技術
には各々固有の不具合が発生する場合があった。

更に、塑性加工と同時にかしめることによって平面強化
カップ状部品を成形する場合でも、加工時の圧力によっ
て平面部の強化部材が割れるという不具合が生じ易い。

本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところはカップ状部品のカ
ップ部の成形と同時に平面部に強化部材を結合させる、
簡便迅速且つ経済的に有利で高性能な製品を得ることが
できる平面強化カップ状部品の成形方法を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

゛　　すなわち本発明の平面強化カップ状部品の成形方
法は、ダイスと上部ポンチと下部ポンチとよりなる成形
型の該下部ポンチに強化部材を固定した後加工部材を該
ダイスのキャビティ開放端より該キャビティ内に挿入し
、次いで該キャビティ内周面との間に隙間を有する上部
ポンチを該開放端より該キャビティ内に挿入して該加工
部材を押圧し、該加工部材を塑性変形させて該強化部材
に固着して平Ｉｆ１部を形成した後、更に該ポンチで該
加工部材を押圧し該加工部材を塑性変形させ前記隙間に
流入させて筒状部を形成することを特徴とする。

加工部材としては塑性加工が容易な材料例えばＡｌ系合
金が使用できる。又、強化部材としては該加工部材より
も硬度の高い材料例えば鋼若しくは硬質のＡｌ系合金、
繊維強化金属（ＦＲＭ）等が挙げられる。これらの部材
は単独又は組合せて用いられる。又、その大きさや形状
は目的に応じて選択するとよい。

ダイス、上部ポンチ及び下部ポンチとしては通常塑性加
工に使用されているものを用いることができる。ダイス
や上部ポンチ及び下部ポンチの大きさや形状は目的とす
る平面強化カップ状部品の性状に応じて選択する。

塑性加工は冷間又は熱間（例えば４００〜４８０℃）で
行うことができる。加工時の温度や圧力条件は加工部材
や強化部材の性状及び使用する成形機の種類等に応じて
決めるとよい。

〔実施例〕

以下の実施例及び比較例において従来の方法と比較して
本発明の方法を更に詳細に説明する。

なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

第１図は本発明の方法の一実施例を示す。図中、１は上
部ポンチ、２はダイス、５はノックアウトビン（下部ポ
ンチ）、４は加工部材、５は強化部材、６は位置決め穴
を示す。

始めに第１図ａで示すように強化部材５をノックアウト
ピン３の位置決め穴６にセットし、加工部材をキャビテ
ィ内に挿入した後ポンチ１を図中矢印方向に下降させる
。この場合の条件として後方押出のりダクションＲ，Ａ
、Ｂ（ｒ♂／　ｒｎ”）が前号押出のりダクションＲ，
Ａ、　Ｆ　（’Ｗ／’Ｄ′）よりも大きく設定しである
ため、まず前号押出加工が先に完了する。ここでｒｐは
ポンチ１の外径、ｒＤはダイス２の内径、ｒ、は強化部
材５の最大径を示す。すなわち、第１図すに示すように
加工部材４が図中下方に押出され、強化部材５と強固に
固着する。次いで上部ポンチ１を図中矢印方向に更に押
圧して第１図Ｃに示すように加工部材４を上部ポンチ１
とダイス２との間の隙間に流入させて筒状部を形成する
。第２図に第１図の方法によって得られた平面強化カッ
プ状部品を示す。又、第３図は他の実施例であり、強化
部材５の形状を変えることにより平ｒｊｉＪ部全体を強
化した例である。なお、押出加工時の強化部材５の割れ
を防止するために、押出加工時には加工部材４は熱間域
例えば４００〜４８０℃に加熱し、強化部材５は冷間域
のままとするとよい。

比較例： 第４図及プ゛第５図に従来の平面強化カップ状部品の成
形方法の一例を示す。第４図はカップ状部７を成形した
後強化部材５を溶接して平面部を形成した例であり、第
５図は同じくカップ状部７を形成した後該カップ状部７
に設けた穴に強化部材５を挿入し、かしめることによっ
てカップ状部７と強化部材５とを固着した例である。

従来の方法は、作業工程数が多く煩雑であり又、溶接不
良やかしめた時の割れが生じ易かった。

（発明の効果） 上述のように本発明の平面強化カップ状部品の成形方法
は、始めに加工部材を抑圧方向に前方押出して加工部材
と強化部材とを固着して平面部を形成し、次いで加工部
材を抑圧方向とは逆方向に押出して筒状部を形成するも
のであるため、従来の方法のように加工部材と強化部材
との結合のための工程を別に設ける必要がなく同じ塑性
加工番こよって平面強化部と筒状部とを形成することが
できるので作業効率がよく、又経済的に有利である。

更に加工部材と強化部材との結合時の圧力が高いため両
部材間の結合力が向上した。

又、加工部材に高い圧力をかけて塑性変形させ回りから
高い圧縮圧力をかけて強化部材を押圧して加工部材と固
着させるため、従来の方法に比べて平面強化部の割れ等
の不具合の発生が、　減少し、製品の品質が向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の平面強化カップ状部品の成形方法の一
実施例を示し、第１図ａは塑性加工前の状態を示す断面
図であり、図中ｒｐはポンチの外径、ｒＤはダイスの内
径、ｒｖは強化部材の最大径を示し、第１図すは前方押
出状態を示す断面図、第１図Ｃは後方押出状態を示す断
面図、第２図は第１図の方法によちて得られた平面強化
カップ状部品の長さ方向に沿った断面図、第３図は本発
明の方法の別の実施例によって得られた平面強化カップ
状部品の長さ方向に沿った断面図、 第４図は従来の平面強化カップ状部品の成形方法の一例
を示し、第４図ｄは強化部材をカップ状部に溶接する前
の状態を示す断面図、第４図ｅは強化部材をカップ状部
に溶接した後の状態を示す断面図、 第５図は従来の平面強化カップ状部品の成形方法の別の
例を示し、第５図ｆは強化部材をカップ状部に固着する
前の状態を示す断面図、第５図２は強化部材をカップ状
部番こ固着した後の状態を示す断面図である。 図中、 １・・・上部ポンチ　２・・・ダイス　　３・・・ノッ
クアウトク４・・・加工部材　５・・・強化部材　６・
・・位置決め穴７・・・カップ状部 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　萼　　　　優　美（ほか１名）第１図 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　（Ｃ）□ １−・上部ボッ士　　　　　　　　　　　　　　　　　
［２・−・夕゛イス　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　：４・加工８１Ｉ材　　　　
　　　　　　　　　　　ｊ５°強化部材　　　　　　　
　　　　　　　　　　　［□ □ イ 第２図　　　　　　第３図 ５　　　　　　　　　　　　　　　　　　′３第４図 ５．ＥＺＺＺＺ＝ （ｄ）゛ 第５図 ５宕 （ｆ） （ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイスと上部ポンチと下部ポンチとよりなる成形型の該
   下部ポンチに強化部材を固定した後加工部材を該ダイス
   のキャビティ開放端より該キャビティ内に挿入し、次い
   で該キャビティ内周面との間に隙間を有する上部ポンチ
   を該開放端より該キャビティ内に挿入して該加工部材を
   押圧し、該加工部材を塑性変形させて該強化部材に固着
   して平面部を形成した後、更に該ポンチで該加工部材を
   押圧し該加工部材を塑性変形させ前記隙間に流入させて
   筒状部を形成することを特徴とする平面強化カップ状部
   品の成形方法。