JPS63108924A - プレス成形方法 - 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） この発明はプレス成形方法、とくには、中央フランジと
、外周フランジとを有し、中央フランジの内周面を基準
面として回転軸に取り付けられるプレス成形品において
、両フランジを高い加工精度にて形成することができる
方法に関するものである。

（従来の技術） 中央フランジおよび外周フランジを有するこの種のプレ
ス成形品としては、たとえば自動車用スチールホイール
のホイールディスクがあり、このホイールディスクは、
その外周フランジの外表面にリムを固着することにより
使用に供される。

ここで、かかるホイールディスクの従来の成形方法とし
ては、たとえば第３図に工程図で示す方法がある。

この成形方法では、はじめに、プランキング工程で、コ
イル材から、第３図（ａ）に示すようなへ角形のブラン
クｌを打ち抜き、次いで、このブランク１を、第１の絞
り成形工程で、第３図（ｂ）　　に示すような皿状の全
体予備成形品２とし、また、第２の絞り成形工程では、
その全体予備成形品２に、第３図（Ｃ）に示すように、
断面形状が山形をなす環状のハツト部３の他、ナツト座
の予備成形部４、ハブ穴の予備成形部５およびリブの予
備成形部６をそれぞれ形成し、そして、第３の絞り成形
工程では、第３図（ｄ）　に示すように、ハツト部３へ
のジョッグル部７の形成と、予（＋ｉｔｆ成形部４゜６
の、ナツト座およびリブの正規形状への成形と、ドラム
当り面８の平坦形状への成形とをそれぞれ行う。

このようにして各種の絞り成形工程を終えた後は、第３
図（ｅ）に示すように、絞り成形品であるワークＷに、
リムの嵌合部としての外周フランジ９を、所要の外径寸
法りにて形成し、併せて、中央部のバーリング下穴１０
およびナツト座のボルト穴１１をそれぞれピアス加工し
、引き続く工程では、第３図（ｆ）　に示すように、ジ
ョッグル部７に飾り穴１２をピアス加工する。さらにそ
の後は、第３図（ｇ）に示すように、バーリング下穴Ｉ
Ｏの周りに、バーリング加工によって、所定内径の中央
フランジ１３を形成し、最後に、ナツト座および中央フ
ランジ１３に、第３図（ｈ）　に示すようなテーパ面１
４゜１５をそれぞれコイニング加工する。

なおここで、第３図（ｇ）　に示す中央フランジ１３の
形成についてより詳細に説明すると以下の通りとなる。

第４図（ａ）〜（［）はそれぞれ、中央フランジ１３の
形成のためのバーリング加工の進行状態を、ワークＷの
半部について示す断面図であり、ここではまず、第４図
（ａ）　に示すように、上ホルダ２１の上昇状態におい
て、ダイ２２とパッド２３との間へワークＷを介装し、
このワークＷの外周フランジ９の下面を、リフタ２４に
て支持する一方、ワークＷの上面を、ダイ２２から下方
へ突出するオイルブレーカピン２５によって下向きに押
圧する。従って、この状態では、ダイ２２およびパッド
２３はもちろん、ダイ２２の半径方向内方および外方に
それぞれ位置するワークノックアウト２６およびダイリ
ング２７もワークＷには接触しない。

そしてその後は、上ホルダ２■を下降させることにより
、ダイ２２、ワークノックアウト２６およびグイリング
２７を同時に下降させるとともに、上ホルダ２１と一体
的に下降するブツシャピン２８にょるリフタ２４の下降
をもたらし、このことにて、ワークＷの下面とパッド２
３とを、第４図（ｂ）　に示すように、接触させ、そし
て、上ホルダ２１の引き続く下降によって、パッド２３
を支持する弾性体２９のばね力によるオイルブレーカピ
ン２５の後退作動をもたらすことにより、ワークＷの上
面とダイ２２とを、第４図（Ｃ）に示すように接触させ
、ワークＷの外周フランジ下面からのりフタ２４の離間
をもたらす。

なおこのときには、ワークノックアウト２６もまた、オ
イルブレーカピン２５の後退量相当分だけワークＷに接
近し、この結果として、そのワークノックアウト２６は
、ワークＷのバーリング下穴ＩＯの縁部と接触すること
になるも、同様にしてワークＷに接近されるグイリング
２７は、この状態にてはまだ、ワークＷの外周フランジ
９に接触しない。

また、上ホルダ２１をさらに下降させた場合には、ダイ
２２を圧下するプレッシャピン３０の押圧力が、弾性体
２９のばね力に勝ることから、ワークＷは、ダイ２２と
パッド２３とに挟まれて下降し、そのバーリング下穴１
０の縁部にて、第４図（ｄ）　に示すように、バーリン
グポンチ３１に接触する。

ここにおいて、中央フランジ１３の初期成形に必要とさ
れるバーリング力は、プレッシャピン３０のグイ押圧力
よりも十分小さいので、ワークＷとバーリングポンチ３
１との接触後における上ホルダ２１の下降により、ダイ
２２とともに下降するワークＷには、バーリングポンチ
３１による、中央フランジ１３の初期成形が施されるこ
とになる。ところで、このような初期成形に続くフラン
ジ成形のために必要となるバーリング力は、プレッシャ
ピン３０のダイ押圧力よりも大きくなるため、上ホルダ
２１はその後も引き続いて下降するにもかかわらず、ダ
イ２２およびパッド２３、ひいてはワークＷはそれ以上
は下降せず、この結果として、上ホルダ２１と一体的に
下降するグイリング２７と、外周フランジ９の外周面と
の接触が開始されることになる。

ここで、上ホルダ２１がより一層下降された場合には、
グイリング２７は、第４図（ｅ）　に示すように、外周
フランジ９のスプリングバックに打ち勝つネストカにて
下降し、グイリング２７のこの下降は、ネストカが所要
のバーリング力と釣合うまで継続される。この一方にお
いて、ワークＷは、その釣り合い状態がもたらされるま
で下降せず、中央フリング１３の初期成形の終了状態に
維持される。

そして、ダイリング２７のネストカが、所要バーリング
力を越えたときには、そのネストカに基づき、ダイ２２
およびパッド２３に挟持されたワークＷの下降がもたら
され、バーリングポンチ３１による中央フランジ１３の
形成が進行されることになる。

なおここにおいて、所要のバーリング力はフランジ１３
の形成度合に応じて徐々に高まり、また、所要のネスト
カもグイリング２７の下降量に比例して増加するので、
その後における中央フランジ１３の形成および外周フラ
ンジ９のネストは、互いの力のバランスの下で、徐々に
進行することになり、ダイ２２とパッド２３とに挟持さ
れたワークＷは、グイリング２７の下降速度よりも遅い
速度にて下降する。

第４図（ｆ）　は、中央フランジ１３の形成終了状態を
示す断面図であり、この状態にふいては、パッド２３が
パッドリテーナ３２に、ダイ２２が上ホルダ２１゜にそ
れぞれ当接する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、かかる従来技術にあっては、外周フランジ９
の形成を、−の成形工程にて、中央フランジ１３の形成
とは全く独立させて行っており、しかも、中央フランジ
１３の形成を、外周フランジ９のネストと同時に進行さ
せていること、いいかえれば、外周フランジ９のネスト
が不十分なま＼中央フランジ１３のバーリング加工を行
っていることから、外周フランジ９の外周面の凹凸量が
大きくなるとともに、そのスプリングバッグ量にばらつ
きが生じ、加えて、回転軸に面接触する中央フランジ１
３の内周面の真円度が低くなる。その為、外周フランジ
周面の凹凸量、すなわち、外周フランジ１３の偏心量な
らびにそのばらつきが大きくなるので、その修正作業が
大変であった。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、外周フランジ外周面の凹凸量およびその外周
フランジのスプリングバック量を十分小ならしめるとと
もに、外周フランジの、中央フランジに対する振れ精度
を高めたプレス成形方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明のプレス成形方法は、とくに、絞り成形を終了
したワークに対し、外周フランジの所要寸法より、たと
えば数ｍｌ１１大径の予備フランジを形成した後、中央
フランジの形成と、前記予備フランジの、所要の外周フ
ランジへの縮径成形とを順次に行うことよりなる。

（作　用） このプレス成形方法では、予備フランジの成形と、この
予備フランジに対する縮径成形との二工程の成形によっ
て外周フランジを形成することにより、外周フランジ外
周面の凹凸量を十分小さくすることができるとともに、
その外周フランジのスプリングバック量を、その全周に
わたってほぼ均一ならしめることができるので、外周フ
ランジそれ自体の成形精度が大幅に向上されることにな
り、しかもここでは、中央フランジの成形終了後に、そ
の中央フランジを基準として予備フランジの縮径成形を
行うので、外周フランジの、中央フランジに対する偏心
量およびそのばらつき量が著しく減少されることになる
。

（実施例） 以下にこの発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す成形工程図であり、
第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、第３図（ａ）〜（ｄ
）に示す工程に対応する工程を示す。

すなわち、第１図（ａ）に示す工程では、コイル材から
へ角形のブランク４１を打ち抜くブランキングを、第１
図（ｂ）　に示す工程では、ブランク４１を、皿状の全
体予備成形品４２とする第１の絞り成形をそれぞれ行い
、また、第１図（Ｃ）に示す工程では、全体予備成形品
４２に、断面形状が山形をなすハツト部４３と、ナ歩ト
座の予備成形部４４と、ハブ穴の予備成形部４５と、リ
ブの予備成形部４６とをそれぞれ形成する第２の絞り成
形を、そして第１図（ｄ）に示す工程では、ハツト部３
にジョッグル部４７を形成するとともに、それぞれの予
備成形部４４．４６をナツト座およびリブの正規形状に
成形し、またドラム当り面４８を平坦形、状に成形する
第３の絞りドラム当り面４８を平坦形状に成形する第３
の絞り成形をそれぞれ行う。

さらにこの実施例では、上述したようなそれぞれの絞り
成形工程を終了したワークＷに、第１図（ｅ）に示す工
程にふいて、外周フランジの所要外形より数市大きい外
径Ｄ＋αの予備フランジ４９を形成するとともに、中央
部のバーリング下穴５０およびナツト座のボルト穴５１
をそれぞれピアス加工し、そして、第１図（ｆ）に示す
工程では、これもまた従来例と同様に、ジョッグル部４
７に飾り穴５２をピアス加工する。次いで、第１図軸）
に示す工程では、バーリング下穴５００周りで、所定の
内径の中央フランジ５３をバーリング加工するとともに
、これに続いて、予備フランジ４９を、中央フランジ５
３を基準として所要の外径りの外周フランジ５４に縮径
成形し、第１図（ｈ）に示す最後の工程では、中央フラ
ンジ５３およびナツト座に、テーパ面５５゜５６をそれ
ぞれコイニング加工する。

ここにおいて、第１図軸）に示す中央フランジ１３およ
び外周フランジ５４の形成態様を、第２図に基づいて詳
述すると以下の通りとなる。

なお、第２図に縦断面にて示す上下型およびワークＷは
それぞれ、型構造およびワーク寸法の点において、第４
図に示したそれとは若干相違するが、本発明は第４図（
ａ）〜（Ｃ）について述べた上下型のそれぞれの作用と
実質的に同一の作用に継続して行われるので、ここでは
、重複を避けるため、第４図（ａ）〜（ｃ）　に相当す
る上下型の作用の説明を省略し、第４図（ｄ）〜（ｆ）
に対応するものについて説明する。

第２図（ａ）に示すところにおいて、ダイ２２とパッド
２３とに挟持されるワークＷは、所要寸法の外周フラン
ジ５４より、外径がαだけ大きい予備フランジ４９を有
しており、ワークＷに対するこの挟持力は、弾性手段に
よって、上ホルダ２１に対して下向きに附勢されるプレ
ッシャビン３０をダイ２２の上面に当接させるとともに
、弾性体２９により゛、下ホルダ５７に対して上向きに
附勢される保持ビン５８をパッド２３の下面に当接させ
ることによりもたらささる。

またここにおいては、上ホルダ２１に対して下向きに押
圧されるワークノックアウト２６および下ホルダ上に直
立させて設けたバーリングポンチ３１はともに、ワーク
Ｗのバーリング下穴ＩＯの縁部に、上下方向から当接し
てあり、そして、上ホルダ２１に、アダプタ５９および
リテーナ６０を介して取り付けたダイリング２７は、予
備フランジ４９の縁部に当接している。

これがためここでは、アダプタ５９に固定したブツシャ
ビン２８が、リフタ２４を、クッション６１の押圧力に
抗して幾分下降させており、リフタ２４の上面は、予備
フランジ４９の下端面の下方へ離間している。

なお図中６２は、弾性体２９によって上向きに附勢され
るパッド２３の上限位置を特定すべく機能するストッパ
を示す。

このような上下型の相対関係において、ダイ２２の内周
面は、中央フランジ５３のバーリング加工に際するダイ
穴として機能し、また、そのダイ２２の外周部分および
ワークノックアウト２６の外周部分はそれぞれ、グイリ
ング２７およびダイ２２へのワークＷの喰い付きを引き
剥すべく機能する。

ここで、第４図（ｃ）に示す状態から、第２図（ａ）に
示す状態まで上ホルダ２１が下降する場合の上下型の作
用は次の通りとなる。

上ホルダ２１のかかる下降に際し、ブツシャピン３０に
よるダイ押圧力は、中央フランジ５３の初期成形に必要
なバーリング力よりも大きいことから、ワークＷは、そ
のブツシャピン３０の押圧力に基づき、ダイ２２とパッ
ド２３とに挟持されてバーリングポンチ３１に対して下
降し、このことにて、ワークＷのバーリング下穴５０の
周りに、第２図（ａ）１″：、示すような、中央フラン
ジ５３の初期成形が行われることになる。

そして、このような初期成形の終了後における上ホルダ
２１の一層の下降においては、中央フランジ５３のそれ
以上の成形に必要なバーリング力が、プレッシャビン３
０の押圧力よりも大きくなるため、ダイ２２およびパッ
ド２３、ひいてはワークＷの下降は停止され、それらに
対するグイリング２７の相対下降がもたらされる。この
ことにより、グイリング２７は、リング２４の、予備フ
ランジ４９の下方への離間状態下で、予備フランジ４９
の上縁部に、第２図（ａ）　　に示すように接触する。

なおここで、ダイリング２７が予備フランジ４９に接触
するタイミングは、その外径が、外周フランジ５４の所
要外径より大きい分だけ、従来技術に比して早まること
になる。

次いで、グイリング２７と予備フランジ４９との接触状
態下で、上ホルダ２１がさらに下降した場合には、グイ
リング２７で予備フランジ４９を縮径成形するために要
する力が、中央フランジ５３の所要バーリング力よりも
はるかに大きくなることから、その縮径成形に先だち、
もしくは若干の縮径成形の開始の後に、ワークＷは、ダ
イ２２およびパッド２３とともに、バーリングポンチ３
１に対して下限位置まで下降し、この結果として、ワー
クＷの中央部に、第２図（ｂ）に示すように、所要の寸
法および形状を有する中央フランジ５３が形成されるこ
とになる。

このようにして中央フランジ５３の形成を終了した後は
、パッド２３はパッドリテーナ３２に当接し、パッド２
３およびワークＷのそれ以上の下降は全く不可能になる
ことから、上ホルダをそのワーク〜Ｖに対してより一層
下降させた場合には、グイリング２７による予備フラン
ジ４９の縮径成形が、既に形成されている中央フランジ
５３を基準として行われること＆♂なり、グイリング２
７の下限位置への到達により、予備フランジ４９は、第
２図（Ｃ）に示すように、中央フランジ５３と同心の外
周フランジ５４となる。

以上この発明の成形方法を図示例に基づいて説明したが
、この発明によれば、外周フランジの所要寸法より幾分
大径の予備フランジを形成した後、中央フランジの形成
と、予備フランジの、所要の外周フランジへの縮径成形
とを順次に行う方法である限りにおいて、工程数を所要
に応じて増減することもでき、また、両フランジの形成
態様、いいかえれば上下型の作動様式を適宜に変更する
こともできる。

（発明の効果） 従って、この発明によれば、所要の外周フランジを、二
工程のプレス成形にて形成することにより、外周フラン
ジの成形精度を高めてその外周面の凹凸型を十分に低減
することができる。加えてここでは、中央フランジの成
形終了後に、その中央フランジを基準として予備フラン
ジの縮径成形を行うので、外周フランジの、中央フラン
ジに対する偏心量およびそのばらつき量が著しく低減さ
れることになる。これがため、この成形方法を、自動車
用ホイールディスクの製造に適用した場合には、高精度
の製品を簡単に得ることができ、事後的なバランス修正
を不要ならしめて車両への乗り心地を著しく向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の成形工程を例示する図、第２図は中
央フランジおよび外周フランジの形成態様を例示する拡
大断面図、 第３図は従来例を示す成形工程図、 第４図は従来例における中央フランジおよび外周フラン
ジの形成対応を例示する拡大断面図である。 Ｗ・・・ワーク　　　　　　４９・・・予備フランジ５
０・・・バーリング下穴　　５３・・・中央フランジ５
４・・・外周フランジ 特許出願人　日産自動車株式会社 （ａ）　　　　　　　　　（ｂ） （ｅ）　　　　　　　（ｆ） 第１図 （ｇ　）　　　　　　　　＜　ｈ＞ ρ 沫 第 （ｅ）（ｆ） ３図 （Ｃ）　　　　　　（ｄ） （ｇ）（１１） ツノＪ 第４図 第４図 （Ｃ）　　　　　　　　（ｄ） 第４図 （ｅ）　　　　　　　（１゜ 手　　続　　補　　正　　書 昭和６２年　３月１３日 特許庁長官　　黒　　１）　明　　雄　殿■、事件の表
示 昭和６１年特　許　願第２５４５９２号２、発明の名称 プレス成形方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３９９）日産自動車株式会社 ４、代　理　人 明細書の「特許請求の範囲」　「発明の詳細な説明」の
欄１、明細書の特許請求の範囲を次の通りに訂正する。 「２、特許請求の範囲 １、　中央フランジと、外周フランジとを有し、中央フ
ランジの内周面を基準面として回転軸に取り付けられる
プレス成形品を製造するに際し、前記外周フランジ（５
４）の所要寸法より幾分大径の予備フランジ（４９）を
形成した後、前記中央フランジ（５３）の形成と、前記
予備フランジの工所要の外周フランジへの縮径成形とを
順次に行うことを特徴とするプレス成形方法。」［（発
明が解決しようとする問題点） ところで、かかる従来技術にあっては、外周フランジ９
の形成を、−の成形工程にて行っていることから、その
外周フランジ外表面の凹凸量が大きくなり、かつ、その
周方向でのスプリングバック量のばらつきが大きくなる
という成形精度上の問題があり、しかも、中央フランジ
１３の形成を、加工精度の低いその外周フランジ９を基
準にして進行させていることに加え、外周フランジ９の
ネストが不十分なま＼中央フランジ１３のバーリング加
工を行っていることから、中央フランジ１３の内表面を
基準として、外周フランジ９の真円度をみる振れ精度が
低く、中央フランジ１３に対する外周フランジ１３の偏
心量ならびにそのばらつきが大きくなるので、その修正
作業が大変であった。 この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、外周フランジ外周面の凹凸量を十分小ならし
めるとともに、その外周フラングのスプリングバック量
を十分均一ならしめ、また、外周フランジの、中央フラ
ンジに対する振れ精度を高めるプレス成形」。 ３、同第１１頁第１行を削除する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中央フランジと、外周フランジとを有し、中央フラ
   ンジの内周面を基準面として回転軸に取り付けられるプ
   レス成形品を製造するに際し、前記外周フランジ（５４
   ）の所要寸法より幾分大径の予備フランジ（４９）を形
   成した後、前記中央フランジ（５３）の形成と、前記予
   備フランジの所要の外周フランジへの縮径成形とを順次
   に行うことを特徴とするプレス成形方法。