JP3750843B2 - リング状プレス成形品の据え込み増肉方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は増肉の度合を高めるのに有利なリング状プレス成形品の据え込み増肉方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス成形品として、リング部と、リング部の中心軸芯に沿って延設された筒部とをもつリング状プレス成形品が提供されている。
このプレス成形品は、薄板に対してプレス加工を適宜施すことにより成形されている。このプレス成形品は薄板の成形により構成されているため、鍛造品等とは異なり、肉厚を薄くでき、軽量化および価格の面等において有利である。
【０００３】
しかしながら種々の理由により、プレス成形品の筒部において部分的に増肉部を形成することが要請されることがある。
リング状プレス成形品の内筒部において増肉する従来技術について、図１１（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。図１１（Ａ）は増肉前を示し、図１１（Ｂ）は増肉後を示す。
【０００４】
従来技術に係る増肉技術によれば、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、リング状プレス成形品１００のリング部１１０を載せて支持する第１ダイ２００と、第１ダイ２００に支持されたリング状プレス成形品１００のリング部１１０を加圧する第１パンチ３００と、リング状プレス成形品１００の内筒部１２０の軸端面１２０ｐに対面するダイ軸端面４１０をもつ第２ダイ４００と、第２パンチ５００とを備えている据え込み増肉装置を用いる。
【０００５】
図１１（Ａ）に示すように、第２パンチ５００とプレス成形品１００の内筒部１２０との間において、リング状の増肉用スペース５４０が形成される。そして第１パンチ３００および第２パンチ５００が矢印Ｙ２方向に同時に下降すると、内筒部１２０に対して据え込み増肉が行われる。
据え込み増肉においては、図１１（Ｂ）に示すように、リング状プレス成形品１００の内筒部１２０の材料肉の一部を増肉用スペース５４０に流入させ、リング状プレス成形品１００の内筒部１２０にリング状の増肉部１４０を部分的に形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した技術によれば、第２パンチ５００とプレス成形品１００の内筒部１２０との間において、リング状の増肉用スペース５４０が形成されている。そのため、上記据え込み増肉に伴い、リング状プレス成形品１００の内筒部１２０の材料肉の一部を増肉用スペース５４０に流入させ、リング状プレス成形品１００の内筒部１２０に増肉部１４０を形成することができる。
【０００７】
近年のプレス成形品においては、増肉部１４０における増肉度の割合を大きくすることがますます要請されている。増肉度の割合が高くなると、プレス成形品１００に形成した増肉部１４０に折れ込み欠陥１４２が発生し易くなる。そのため従来技術においては増肉部１４０における増肉度の増加には限界があった。
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、増肉部における折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部における増肉度を高めるのに有利なリング状プレス成形品の据え込み増肉方法を提供することを共通課題とするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者はプレス成形品の据え込み増肉方法について長年にわたり鋭意開発を進めている。そして上記した据え込み増肉方法において、増肉度を増加したときにおいて折り込み欠陥１４２が増肉部１４０に発生し易くなる理由としては、以下のようであることを本発明者は知見した。
【０００９】
第１に、図１１（Ａ）に示すように、増肉用スペース５４０の容積自体は基本的に一定であり、そのため据え込み増肉終了時にはプレス成形品１００の内筒部１２０の下端部１２０ｃの周りのスペース容積が材料肉の充填により消失するものの、据え込み増肉の開始初期においては、図１１（Ａ）に示すように、プレス成形品１００の内筒部１２０の下端部１２０ｃの周りのスペース容積がかなり大きいこと。
【００１０】
第２に、図１１（Ａ）に示すように、プレス成形品１００の内筒部１２０の下端部１２０ｃに対面する第２ダイ４００のダイ軸端面４１０が第２ダイ４００の軸直角方向に沿っており、つまり水平に沿っている平坦面であるため、据え込み増肉の開始初期においてプレス成形品１００の内筒部１２０の下端部１２０ｃに作用する座屈力が大きくなり易いこと。
【００１１】
第３に、据え込み増肉の開始から終了まで、プレス成形品１００の内筒部１２０の内周面および外周面のいずれか一方にのみ、増肉部１４０を寄せ過ぎること。
上記した知見に鑑み、本発明者は以下の本発明方法を完成させ、欠陥の回避に有効であることを確認した。
【００１２】
▲１▼第１発明に係るリング状プレス成形品の据え込み増肉方法は、リング部とリング部の中心軸芯に沿ってリング部の外周および内周の少なくとも一方に延設された筒部とをもつリング状プレス成形品と、リング状プレス成形品のリング部を載せて支持する第１ダイと、第１ダイに支持されたリング状プレス成形品のリング部を加圧する第１パンチと、リング状プレス成形品の筒部の軸端面に対面するダイ軸端面をもつ第２ダイと、プレス成形品の筒部に沿って筒部に挿入される第２パンチと、プレス成形品の筒部の内周面および外周面の少なくとも一方の側にに形成される増肉用スペースと、もつ据え込み増肉装置を用い、
第１パンチまたは第２パンチによる据え込みに伴いリング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を増肉用スペースに流入させてプレス成形品の筒部に増肉部を形成するリング状プレス成形品の据え込み増肉方法であって、
据え込み増肉の開始初期においては、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、増肉用スペースの容積を消失または小さく維持し、
据え込み増肉が進行するに伴い、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、増肉用スペースの容積を次第に増加させると共に、容積が増加した増肉用スペースにリング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を流入させて筒部に前記増肉部を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
(2) 第２発明に係るリング状プレス成形品の据え込み増肉方法は、リング部とリング部の中心軸芯に沿ってリング部の外周および内周の一方に延設された筒部とをもつリング状プレス成形品と、リング状プレス成形品のリング部を載せて支持する第１ダイと、第１ダイに支持されたリング状プレス成形品のリング部を加圧する第１パンチと、リング状プレス成形品の筒部の軸端面に対面するダイ軸端面をもつ第２ダイと、リング状プレス成形品の筒部に沿って筒部に挿入される第２パンチと、プレス成形品の筒部の内周面および外周面の少なくとも一方の側に形成される増肉用スペースと、をもつ据え込み増肉装置を用い、
第１パンチまたは第２パンチによる据え込みに伴いリング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を増肉用スペースに流入させてリング状プレス成形品の筒部に増肉部を形成するリング状プレス成形品の据え込み増肉方法であって、
リング状プレス成形品の筒部の内周面および外周面の双方との間に増肉用スペースを形成する構成とし、
据え込み増肉に伴い、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、リング状プレス成形品の筒部の内周側に膨出した内側１次膨出部および筒部の外周側に膨出した外側１次膨出部をそれぞれ形成する第１増肉工程と、
第１増肉工程の後に、内側１次膨出部および外側１次膨出部のうちの一方の材料肉を他方に寄せて、リング状プレス成形品の筒部に増肉部を形成する第２増肉工程とを実施することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の方法で使用するリング状プレス成形品は、リング部と、リング部の中心軸芯に沿ってリング部の外周および内周の少なくとも一方に延設された筒部とをもつものである。リング状プレス成形品においては、リング部の外周および内周の双方に筒部が延設されていても良いし、あるいは、一方のみに延設されていても良い。
【００１６】
代表的なリング部としては円形リング形状があるが、楕円リング形状でも良いし、場合によっては、丸味を帯びた角リング形状でも良い。
リング状プレス成形品の材質は金属であり、特に限定されず、鉄系、アルミ系、銅系、チタン系等を採用することができる。
本発明の方法で使用する据え込み増肉装置は、リング状プレス成形品のリング部を載せて支持する第１ダイと、第１ダイに支持されたリング状プレス成形品のリング部を加圧する第１パンチと、リング状プレス成形品の筒部の軸端面に対面するダイ軸端面をもつ第２ダイと、プレス成形品の筒部に沿って筒部に挿入される第２パンチとを備えている。
【００１７】
第１発明の方法によれば、第１パンチまたは第２パンチによる据え込み増肉の開始初期においては、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、増肉用スペースの容積は消失または小さく維持されている。第１パンチまたは第２パンチによる据え込み増肉が進行するに伴い、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、増肉用スペースの容積を次第に増加する。そして容積が増加した増肉用スペースにリング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を流入させて筒部に増肉部を形成する。
【００１８】
第１発明の方法の好ましい形態によれば、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、第２ダイのダイ軸端面が増肉用スペースに臨むように、且つ、第２ダイの中心軸芯に対して第２ダイのダイ軸端面の垂直法線を傾斜させるように、ダイ軸端面を予め傾斜させておく。そして、傾斜したダイ軸端面を利用して筒部の一部の材料肉を増肉用スペースに流入させ、筒部に増肉部を形成する。第２ダイのダイ軸端面は傾斜しているので、ダイ軸端面が非傾斜である場合に比較して、プレス成形品の筒部に座屈力を抑えるのに有利となる。
【００１９】
第２発明の方法によれば、リング状プレス成形品の筒部の内周面および外周面の双方との間に増肉用スペースを形成する構成とする。そして第１パンチまたは第２パンチによる据え込み増肉に伴い、第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、リング状プレス成形品の筒部の内周側に膨出した内側１次膨出部および筒部の外周側に膨出した外側１次膨出部をそれぞれ形成する第１増肉工程を実施する。第１増肉工程の後に、内側１次膨出部および外側１次膨出部のうちの一方の材料肉を他方に寄せて、リング状プレス成形品の筒部に増肉部を形成する増肉工程を実施する。
【００２０】
【実施例】
（第１実施例）
以下、本発明の実施例を図１〜図３を参照して説明する。第１実施例は第１発明に相当するものである。
▲１▼第１実施例の構成
図１は本実施例で使用する増肉前の状態のリング状プレス成形品１を示す。リング状プレス成形品１は鋼系であり、一枚の薄板から複数のプレス工程を経て形成されたものである。リング状プレス成形品１はほぼ均厚であり、板状をなすリング部１０と、リング部１０の中心軸芯Ｐに沿ってリング部１０の外周に延設された外筒部１１と、リング部１０の中心軸芯Ｐに沿ってリング部１０の内周に延設された内筒部１２とをもつ。内筒部１２の軸長は外筒部１１の軸長よりも小さくされている。
【００２１】
図２は本実施例で使用する据え込み増肉装置を示す。図２は後述する第２ダイ４の中心軸芯４ｋに沿った断面を示す。本実施例で使用する据え込み増肉装置は、中央孔２０をもつリング状をなす金属製の第１ダイ２と、第１ダイ２に対面するリング状をなす金属製の第１パンチ３と、第１ダイ２の中央孔２０に配置されたリング状をなす金属製の第２ダイ４と、第１ダイ２の中央孔２０に対面する金属製の第２パンチ５とをもつ。中心軸芯４ｋは第１ダイ２、第１パンチ３、第２パンチ５の中心軸芯でもある。
【００２２】
図２（Ａ）は据え込み増肉方法を実施する前の形態を示し、図２（Ｂ）は据え込み増肉方法を実施した後の形態を示す。
図２（Ａ）（Ｂ）から理解できるように、第１ダイ２は昇降可能な可動式であり、外側に配置されたアウターダイとして機能し、リング状プレス成形品１のリング部１０を載せて支持するものであり、リング状をなす水平に沿った支持面２１と、リング状をなす垂直に沿った内周面２２と、リング状をなす垂直に沿った外周面２３とをもつ。
【００２３】
第１パンチ３は外側に配置されたアウターパンチとして機能するものであり、リング状をなしており、第１ダイ２に支持されたリング状プレス成形品１を据え込むものである。第１パンチ３は、リング状をなす水平の加圧面３１と、リング状をなす垂直の内周面３２と、リング状をなす垂直の外周面３３と、内周面３２側から下方に突き出たリング状をなす据え込み用の加圧突出部３４とをもつ。
【００２４】
第２ダイ４は昇降可能な可動式であり、第１ダイ２の内側に配置されたインナーダイとして機能するものであり、リング状をなしている。第２ダイ４は、リング状プレス成形品１の内筒部１２の軸端面１２ｐに対面するダイ軸端面４１と、リング状をなす垂直に沿った内周面４２と、リング状をなす垂直に沿った外周面４３とをもつ。
【００２５】
第２パンチ５は第１パンチ３の内側に設けられており、昇降可能な可動式であり、円柱状をなしている。即ち第２パンチ５は第１パンチ３と共に昇降盤３９に保持されている。昇降盤３９はプレス成形装置に装備されており、メカニカルな図略の駆動源により矢印Ｙ１，Ｙ２方向に昇降される。昇降盤３９と共に第２パンチ５が下降すると、第２パンチ５はプレス成形品１の内筒部１２に沿って内筒部１２内に挿入される。
【００２６】
第２パンチ５は、水平に沿った延設された先端面５０と、垂直に沿って延設された外周面５１とをもつ。第２パンチ５の外周面５１は、垂直に沿って延設されたリング状をなす先端外周面５１ａと、リング状をなすとともに先端に向かうにつけて外径が小さくなるように傾斜した円錐面５１ｂと、円錐面５１ｂの上端から垂直に沿って延設されたリング状をなす基端外周面５１ｃとを備えている。第２パンチ５はバネ５９を介して昇降盤３９に保持されている。
【００２７】
第２パンチ５とプレス成形品１の内筒部１２の内周面との間で、リング状をなす増肉用スペース５４を形成するものである。
図２に示すように第１ダイ２の下方にリング状をなす第１バネ２８が設けられている。従って第１バネ２８により第１ダイ２は昇降可能に弾性支持されており、フローティング構造とされている。第２ダイ４の下方にリング状をなす第２バネ４８が設けられている。従って第２ダイ４は第２バネ４８により昇降可能に弾性支持されており、フローティング構造とされている。
【００２８】
図３は要部を示す。図３から理解できるように、第１パンチ３の据え込み増肉の開始前の状態においては、第２ダイ４は第２バネ４８により矢印Ｙ１方向へ持ち上げられており、その結果、第２ダイ４のダイ軸端面４１は位置Ｈ１に上昇しており、従って据え込み増肉の開始前および開始初期においては、増肉用スペース５４の容積は小さい。しかしながら図３から理解できるように、第１パンチ３が矢印Ｙ２方向へ下降して据え込みが進行するに伴い、プレス成形品１の内筒部１２が矢印Ｙ２方向に据え込まれるので、第２バネ４８を弾性収縮させつつ第２ダイ４は矢印Ｙ２方向に下降してダイ軸端面４１が位置Ｈ２となる。この結果図３に示すように、増肉用スペース５４の容積が次第に増加する。
【００２９】
さて増肉の際について説明を加える。まず、昇降盤３９を上昇させて第１ダイ２と第１パンチ３との間にスペースを確保する。このスペースを利用して、図２（Ａ）に示すようにプレス成形品１のリング部１０を第１ダイ２の支持面２１に載せて支持する。この状態では図２（Ａ）に示すように、プレス成形品１の外筒部１１は第１ダイ２の外周面２３に対面しており、プレス成形品１の内筒部１２は第１ダイ２の内周面２２に対面している。
【００３０】
その後、図略の駆動源により昇降盤３９が下降動作する。昇降盤３９が下降動作すると、第１パンチ３及び第２パンチ５は矢印Ｙ２方向に共に下降し、図２（Ａ）に示す状態となる。この状態では、第１パンチ３の加圧面３１はプレス成形品１のリング部１０に接触し、リング部３０は第１パンチ３の加圧面３１と第１ダイの支持面２１とで挟持される。また第２パンチ５はプレス成形品１の内筒部１２内に挿入される。
この状態で第１パンチ３及び第２パンチ５が矢印Ｙ２方向にさらに下降すると、第１パンチ３の加圧突出部３４はプレス成形品１の内筒部１２の上端部を強く加圧するので、内筒部１２の据え込み増肉が行われる。据え込み増肉に伴い、内筒部１２の軸長は短縮される。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、第１パンチ３および第２パンチ５による据え込み増肉の開始初期においては、増肉用スペース５４の容積は消失または小さく維持されている。
しかしながら図２（Ｂ）に示すように据え込み増肉が進行するに伴い、増肉用スペース５４の容積は次第に増加する。容積が増加した増肉用スペース５４に、リング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉の一部が流入し、内筒部１２の下端部に増肉部１４が形成される。図２（Ｂ）に示すように増肉部１４は内筒部１２の内側に形成されている。
【００３２】
本実施例においては据え込み増肉の際には、第１パンチ３が矢印Ｙ２方向に下降すると、バネ２８を弾性収縮させつつ第１ダイ２も同方向に下降する。更にプレス成形品１の内筒部１２に押されて第２ダイ４も矢印Ｙ２方向に下降する。
このとき第１パンチ３の下降量と第１ダイ２の下降量とは基本的に同程度とされている。第１ダイ２の下降量は第２ダイ４の下降量よりも大きい。そのため据え込み増肉のために第１パンチ３が下降すると、同時に第１ダイ２も下降する。そしてこの下降に伴い増肉用スペース５４の容積は次第に増加する。
【００３３】
▲２▼第１実施例の効果
以上説明したように本実施例においては、図２（Ａ）に示すように、第１パンチ３および第２パンチ５による据え込み増肉の開始初期においては、増肉用スペース５４の容積は消失または小さく維持されている。そして図２（Ｂ）に示すように、第１パンチ３および第２パンチ５による据え込み増肉が進行すると、増肉用スペース５４の容積は次第に増加し、容積が増加した増肉用スペース５４にリング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉の一部が流入し、内筒部１２の下端部に増肉部１４が形成される。
【００３４】
このような本実施例においては、リング状プレス成形品１の内筒部１２の下端部１２ｃを据え込み増肉する据え込みの開始初期においては、内筒部１２の下端部１２ｃの周りの増肉用スペース５４の余分なスペースを抑えるのに有利となる。故にリング状プレス成形品１の内筒部１２の下端部１２ｃの過剰な座屈を抑えるのに有利となる。
【００３５】
この結果、増肉部１４における増肉度を高めた場合であっても、増肉部１４における折れ込み欠陥が発生することを抑制することができる。故に本実施例においては、折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部１４の増肉度を高めるのに有利となる。
本実施例によれば増肉度をかなり高めることができる。プレス成形品１の材質にもよるが、例えば約３０〜７０％にすることも可能となる。
【００３６】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図４〜図７を参照して説明する。
第２実施例は第２発明に相当するものである。第２実施例は第１実施例と基本的には同様の構成をなす。従って第１実施例と同一機能を果たす部位には同一の符号を付する。以下、第１実施例と相違する部分を中心として説明する。
【００３７】
図４（Ａ）は据え込み増肉方法を実施する前の形態を示し、図４（Ｂ）は据え込み増肉方法を実施した後の形態を示す。図４は第２ダイ４の中心軸芯４ｋに沿った断面を示す。
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、第２パンチ５はリング状をなしており、プレス成形品１の内筒部１２に沿って内筒部１２内に挿入される。第２パンチ５とプレス成形品１の内筒部１２の内周面との間で、リング状をなす増肉用スペース５４を形成するものである。
【００３８】
第２パンチ５は、水平に沿った延設された先端面５０と、垂直に沿って延設された外周面５１とをもつ。第２パンチ５の外周面５１は、垂直に沿って延設されたリング状をなす先端外周面５１ａと、リング状をなすとともに先端に向かうにつけて外径が小さくなるように傾斜した円錐面５１ｂと、円錐面５１ｂの上端から垂直に沿って延設されたリング状をなす基端外周面５１ｃとを備えている。
【００３９】
本実施例においては、図５に示すように、第２ダイ４のダイ軸端面４１が増肉用スペース５４に臨むように、第２ダイ４の中心軸芯４ｋに対して第２ダイ４のダイ軸端面４１の垂直法線４７が予め傾斜されている。垂直法線４７は上方に向かうにつれて中心軸芯４ｋに接近するように傾斜している。従って第２ダイ４のダイ軸端面４１は仮想水平線に対してθ傾斜している。
【００４０】
本実施例においては第１実施例の場合と同様に、据え込み増肉の際には、第１パンチ３の下降量と第１ダイ２の下降量とは基本的に同程度とされている。第１ダイ２の下降量は第２ダイ４の下降量よりも大きい。そのため第１パンチ３の下降に伴い、増肉用スペース５４の容積を増加できる。
さて増肉の際には、第１実施例の場合と同様に、図４（Ａ）に示すように、プレス成形品１のリング部１０を第１ダイ２の支持面２１に載せて支持する。この状態では、図４（Ａ）に示すように、プレス成形品１の外筒部１１は第１ダイ２の外周面２３に対面しており、プレス成形品１の内筒部１２は第１ダイ２の内周面２２に対面している。
【００４１】
その後、昇降盤３９の下降動作に伴い、第１パンチ３及び第２パンチ５は矢印Ｙ２方向に下降する。これにより第１パンチ３の加圧面３１はプレス成形品１のリング部１０を接触してリング部１０は第１パンチ３の加圧面３１と第１ダイ２の支持面２１とで挟持される。また第２ダイ４は内筒部１２内に挿入される。
この状態において第１パンチ３及び第２パンチ５が矢印Ｙ２方向にさらに下降すると、加圧突出部３４はプレス成形品１の内筒部１２の上端部を加圧し、内筒部１２の据え込み増肉を行う。据え込み増肉に伴い、内筒部１２の軸長は短縮される。
【００４２】
本実施例においては、図４（Ａ）および図５に示すように、第２ダイ４の中心軸芯４ｋに対して第２ダイ４のダイ軸端面４１の垂直法線４７が予め傾斜されており、第２ダイ４のダイ軸端面４１が増肉用スペース５４に臨むようにされている。これが本実施例の特徴である。
このような方法が採用されている本実施例によれば、ダイ軸端面４１が水平方向に設定されている場合に比較して、内筒部１２の据え込み増肉の際において、内筒部１２の下端部１２ｃが座屈する力を緩和するのに貢献できる。従って、折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部１４の増肉度を高めることができる。
【００４３】
さらに図６に示すように矢印Ｘ１方向の力が材料肉に作用し易い。そのため本実施例においては、ダイ軸端面４１が水平に設定されている場合に比較して、増肉用スペース５４のうちの第２パンチ５の円錐面５１ｂ側に材料肉を装填する作用も大きくなる。故に増肉用スペース５４における装填性が確保される。よって増肉部１４の増肉度を一層高めるのに有利となる。
【００４４】
更に本実施例においては第１実施例の場合と同様に、第１パンチ３による据え込み増肉の開始初期においては、図４（Ａ）,図５,図７（Ａ）に示すように、増肉用スペース５４の容積は消失または小さく維持されている。しかし図７（Ｂ）および図６に示すように、第１パンチ３および第２パンチ３による据え込み増肉が進行すると、増肉用スペース５４の容積は次第に増加する。容積が増加した増肉用スペース５４にリング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉の一部が流入し、内筒部１２に増肉部１４が形成される。
【００４５】
即ち第１実施例の場合と同様に、据え込み増肉の進行につれて増肉用スペース５４が増加する。従ってリング状プレス成形品１の内筒部１２の据え込み増肉の開始初期において、内筒部１２の下端部１２ｃの周りに増肉用スペース５４の余分なスペースが発生することを抑制するのに有利となり、プレス成形品１の内筒部１２の下端部１２ｃの過剰な折れ込みを抑制できる。この意味において第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
従って本実施例によれば、第２発明の他に第１発明も併有されている。故に折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部１４の増肉度を高めるのに一層有利となる。
なお本実施例によれば、前記したように第２発明の他に第１発明も併有されており、増肉度を一層高めることが可能となる。プレス成形品１の材質にもよるが、増肉度を例えば約８０〜１２０％にすることも可能となる。
【００４７】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図８〜図９を参照して説明する。第３実施例は第３発明に相当するものである。第３実施例は第１実施例と基本的には同様の構成をなす。従って同一機能を果たす部位には同一の符号を付する。以下相違する部分を中心として説明する。図８（Ａ）は据え込み増肉方法を実施する前の形態を示し、図８（Ｂ）は据え込み増肉方法を実施した後の形態を示す。図８（Ａ）（Ｂ）は第２ダイ４の中心軸芯４ｋに沿った断面を示す。
【００４８】
図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、第２パンチ５はリング状をなしており、プレス成形品１の内筒部１２に沿って内筒部１２内に挿入される。第２パンチ５とプレス成形品１の内筒部１２の内周面との間で、リング状をなす増肉用スペース５４を形成するものである。
第１ダイ２は横移動可能であり、径大な下部２ｄと径小な上部２ｕとをもつ。第１ダイ２の上部２ｕとプレス成形品１の外筒部１１との間には、リング状の空間２６が形成されている。第１ダイ２の下部２ｄの外周面２３には、円錐面状をなす被カム面２７が形成されている。被カム面２７は上端２７ｕに向かうにつれて外径が縮径するように傾斜されている。
【００４９】
第１パンチ３の外周側にはカムドライバ８が設けられている。カムドライバ８は昇降盤３９にバネ８９を介して設けられており、第１パンチ３および第２パンチ５と共に矢印Ｙ１，Ｙ２方向に昇降するものである。カムドライバ８はリング状をなし、内周面８０と外周面８１とをもつ。カムドライバ８の内周面８０の下部には、リング状をなすカム面８０ｉが形成されている。
【００５０】
このカム面８０ｉは下端８０ｄに向かうにつれて内径が拡径するように傾斜されている。カム面８０ｉの傾斜角および被カム面２７の傾斜角は、同程度とされている。カム面８０ｉが被カム面２７を押圧すると、第１ダイ２はこれの径方方向つまり矢印Ｄ３方向（図８（Ａ）参照）に付勢されるため、第１ダイ２の上部２ｕがプレス成形品１の内筒部１２に接触し、内筒部１２の保持性を高める。
【００５１】
本実施例においては、リング状プレス成形品１の内筒部１２の内周面および外周面の双方との間に、増肉用スペース５４を形成する構成とする。即ち図８（Ａ）に示すように、内筒部１２の内周面側に第１増肉用スペース５４ｓをリング状に形成していると共に、内筒部１２の外周面側に第２増肉用スペース５４ｔをリング状に形成している。
【００５２】
増肉の際には第１増肉工程を行う。即ち図８（Ａ）に示すように、第１パンチ３および第２パンチ５による下降に伴い、第１パンチ３の加圧突出部３４はプレス成形品１の内筒部１２の上端部を接触し、リング部１０が第１パンチ３と第１ダイ２とで挟持される。
第１パンチ３および第２パンチ５がさらに下降すると、第１パンチ３の加圧突出部３４が内筒部１２を強く加圧するため、内筒部１２の据え込み増肉が行われる。据え込み増肉に伴い、内筒部１２の軸長は短縮される。
【００５３】
本実施例においては、第１実施例の場合と同様に、据え込み増肉の際には、第１パンチ３の下降量と第１ダイ２の下降量とは基本的に同程度とされている。第１ダイ２の下降量は第２ダイ４の下降量よりも大きい。そのため第１パンチ３の下降に伴い、増肉用スペース５４の容積を増加できる。
上記した据え込み増肉により、図８（Ａ）,図８（Ｂ）に示すように、リング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉を第１増肉用スペース５４ｓに流入させて、内筒部１２の内周側に膨出した内側１次膨出部１３ｓを形成する。またリング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉を第２増肉用スペース５４ｔに流入させて、内筒部１２の外周側にも膨出した外側１次膨出部１３ｔを形成する。
【００５４】
その後、カムドライバ８を第１パンチ３および第２パンチ５と共に矢印Ｙ１方向に上昇させる。その状態で、図略の駆動源により第１ダイ２を半径方向の外方つまり矢印Ｄ１方向に移動させる。これによりプレス成形品１の外側１次膨出部１３ｔと第１ダイ２との引っかかりを解除する。よってプレス成形品１は第１ダイ２から離脱可能となる。
【００５５】
その後、プレス成形品１を第１ダイ２から離脱させ、第１増肉工程を終える。上記したように第１増肉工程を行った後に第２増肉工程を行う。第２増肉工程で用いる装置は、図９（Ａ）,図９（Ｂ）に示すように、上方に向かうにつれて内径が拡径する円錐面７０ｃをもつ第３ダイ７０と、第３ダイ７０の上面７０ａにリング状をなすバネ７１を介して搭載されたリング状の補助体７２と、第３ダイ７０の上方の第２昇降盤に保持された昇降可能な第３パンチ７４と、第３パンチ７４の内側に配置された昇降可能な第４パンチ７５とをもつ。第４パンチ７５の外周面には、増肉部形成用のリング溝７６が形成されている。
【００５６】
そして図９（Ａ）に示すように、プレス成形品１のリング部１０を補助体７２の上面７２ｕに設置する。この状態で図９（Ａ）に示すように、図略の第２昇降盤を矢印Ｙ２方向に下降させることにより、第３パンチ７４および第４パンチ７５を矢印Ｙ２方向に下降させる。すると第３パンチ７４の先端面７４ｄがプレス成形品１のリング部１０を押圧してこれを保持すると共に、第４パンチ７５のリング溝７６がプレス成形品１の内側１次膨出部１３ｓに対面する。
【００５７】
さらに第３パンチ７４および第４パンチ７５が矢印Ｙ２方向に下降すると、図９（Ａ）から理解できるように、プレス成形品１の内筒部１２の外周側に膨出していた外側１次膨出部１３ｔが第３ダイ７０の円錐面７０ｃを押圧する。押圧よって外側１次膨出部１３ｔの材料肉が内方つまり矢印Ｄ４方向に塑性変形して寄せられる。この結果、リング状プレス成形品１の内筒部１２に増肉部１４が形成される。なお図９（Ｂ）に示すように、第３ダイ７０の内周面７０ｉにより外側１次膨出部１３ｔは塑性変形されて消失する。
【００５８】
以上説明したように本実施例においては、リング状プレス成形品１の内筒部１２の内周側に膨出した内側１次膨出部１３ｓを形成すると共に、内筒部１２の外周側にも膨出した外側１次膨出部１３ｔを形成する。その後、外側１次膨出部１３ｔを塑性変形させ、外側１次膨出部１３ｔの材料肉を内側１次膨出部１３ｓに寄せ、これにより増肉部１４を形成する。
【００５９】
このような方法が採用されている本実施例によれば、据え込み増肉の開始初期においてプレス成形品１の内筒部１２の内周側および外周側のうちのいずれか一方のみに１次膨出部を形成する場合に比較して、増肉の偏りを軽減できる。故に、過剰な増肉変形を抑制できる。よって、折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部１４の増肉度を高めるのに有利となる。
【００６０】
更に本実施例においては、第１実施例の場合と同様に据え込み増肉の開始初期においては、図８（Ａ）に示すように増肉用スペース５４の容積は消失または小さく維持されている。しかし図８（Ｂ）から理解できるように、据え込み増肉が進行すると、増肉用スペース５４の容積は次第に増加する。容積が増加した増肉用スペース５４にリング状プレス成形品１の内筒部１２の材料肉の一部が流入し、内筒部１２に増肉部１４が形成される。即ち第１実施例の場合と同様に、リング状プレス成形品１の内筒部１２の据え込み増肉の開始初期において、増肉用スペース５４の余分なスペースをできるだけ抑えるのに有利となる。この意味において第１実施例と同様の効果を得ることができる。従って本実施例によれば、第３発明の他に第１発明も併有されており、折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部１４の増肉度を高めるのに一層有利となる。
【００６１】
なお本実施例によれば、増肉部１４の増肉度を高めることができる。プレス成形品１の材質にもよるが、例えば約１００〜１３０％にすることも可能となる。
（組織フロー）
図１０は第１実施例〜第３実施例に係るプレス成形品１の増肉部１４における組織フローを示す。組織フローは研磨後にエッチング液で腐食して観察した。図１０に示すように、内筒部１２に形成した増肉部１４においては、組織フローは、内筒部１２の延設方向つまり矢印Ｙ３方向に延びているものの、波を呈している。一般的には、据え込みが大きくて増肉部１４における増肉度が高いと、組織フローの波が大きくなる。この場合には、組織フローが矢印Ｙ３方向にほぼ平行に揃っている場合に比較して、増肉部における組織の異方性の軽減に有効である。この場合には、方向性に起因する増肉部１４の強度のバラツキを軽減するのに貢献できる。
【００６２】
なおプレス成形品１の増肉部１４には、シール材をはめるシール溝を転造加工または切削加工により形成することができる。
（他の例）
上記した各実施例においては、プレス成形品１の内筒部１２の下端部１２ｃの内周側に増肉部１４を形成しているが、これに限らず、プレス成形品１の内筒部１２の下端部１２ｃの外周側に増肉部を形成する形態とすることもできる。
【００６３】
上記した各実施例においては、プレス成形品１の内筒部１２の下端部に増肉部１４を形成しているが、これに限らず、プレス成形品１の外筒部１１の下端部１２ｃに増肉部を形成する形態とすることもできる。
第２実施例においては、第２ダイ４のダイ軸端面４１の垂直法線４７が上方に向かうにつれて中心軸芯４ｋに接近するように傾斜しているが、これに限らず、逆方向に傾斜させても良い。
【００６４】
第３実施例においては、外側１次膨出部１３ｔを塑性変形させ、外側１次膨出部１３ｔの材料肉を内側１次膨出部１３ｓに寄せて増肉部１４を形成する
構成としているが、これと逆に、内側１次膨出部１３ｓを塑性変形させ、内側１次膨出部１３ｓの材料肉を外側１次膨出部１３ｔに寄せて増肉部１４を形成する構成としても良い。
【００６５】
その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、必要に応じて適宜選択して実施することができる。
（付記）
上記した記載から次の技術的思想も把握することができる。
▲１▼請求項１に係る第１発明の特徴と請求項２に係る第２発明の特徴とを併有したリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。
▲２▼請求項１に係る第１発明の特徴と請求項３に係る第３発明の特徴とを併有したリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。
▲３▼筒部に形成した増肉部においては、組織フローは筒部の延設方向に延びているものの、波を呈していることを特徴とする各請求項に記載の方法で据え込み増肉方法で形成したリング状プレス成形品。
【００６６】
組織フローが平行で揃っている場合に比較して、増肉部における組織の異方性の軽減に有効である。
▲４▼据え込み増肉の際において、第１ダイの移動量（下降量）は、第２ダイの移動量（下降量）よりも大きいことを特徴とするリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。
【００６７】
この場合には、据え込みの開始初期においては増肉用スペースの容積を小さく維持できる。さらに据え込みが進行するにつれて増肉用スペースの容積を増加できる。
▲５▼第２パンチは、垂直に沿って延設されたリング状をなす先端外周面と、リング状をなすとともに先端に向かうにつけて外径が小さくなるように傾斜した円錐面と、円錐面の上端から延設されたリング状をなす基端外周面とを備えており、
第２ダイのダイ軸端面が円錐面に臨むように傾斜して増肉用スペースに対面していることを特徴とするリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。増肉用スペースに材料肉を充填するのに有利となる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明方法によれば、増肉部における折れ込み欠陥の発生を抑制しつつ、増肉部の増肉度を高めるのに有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】増肉前のプレス成形品の断面図である。
【図２】第１実施例に係り、（Ａ）は増肉前の状態を示し、（Ｂ）は増肉後の状態を示す断面図である。
【図３】第１実施例の主要部を示す断面図である。
【図４】第２実施例に係り、（Ａ）は増肉前の状態を示し、（Ｂ）は増肉後の状態を示す断面図である。
【図５】増肉前の主要部を示す断面図である。
【図６】増肉後の主要部を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は増肉前の主要部を示す断面図であり、（Ｂ）は増肉後の主要部を示す断面図である。
【図８】第３実施例に係り、（Ａ）は増肉前の状態を示し、（Ｂ）は増肉後の状態を示す断面図である。
【図９】内側１次膨出部を塑性変形させ、内側１次膨出部の肉を外側１次膨出部に寄せ、プレス成形品の内筒部に増肉部を形成する形態を示す断面図である。
【図１０】プレス成形品の増肉部における組織フローを示す構成図である。
【図１１】従来技術に係り、（Ａ）は増肉前の状態を示し、（Ｂ）は増肉後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１はプレス成形品、１０はリング部、１２は内筒部、１３ｓは内側１次膨出部、１３ｔは外側１次膨出部、１４は増肉部、２は第１ダイ、３は第１パンチ、３１は加圧面、３４は加圧突出部、４は第２ダイ、４１はダイ軸端面、４７は垂直法線、５は第２パンチ、５４は増肉用スペース、５４ｓは第１増肉用スペース、５４ｔは第２増肉用スペースを示す。

Claims (2)

1. リング部と前記リング部の中心軸芯に沿って前記リング部の外周および内周の少なくとも一方に延設された筒部とをもつリング状プレス成形品と、前記リング状プレス成形品のリング部を載せて支持する第１ダイと、前記第１ダイに支持された前記リング状プレス成形品のリング部を加圧する第１パンチと、前記リング状プレス成形品の筒部の軸端面に対面するダイ軸端面をもつ第２ダイと、前記リング状プレス成形品の筒部に沿って前記筒部に挿入される第２パンチと、前記プレス成形品の筒部の内周面および外周面の少なくとも一方の側に形成される増肉用スペースと、をもつ据え込み増肉装置を用い、
   前記第１パンチまたは第２パンチによる据え込みに伴い、前記リング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を前記増肉用スペースに流入させて前記リング状プレス成形品の筒部に増肉部を形成するリング状プレス成形品の据え込み増肉方法であって、
   据え込み増肉の開始初期においては、前記第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、前記増肉用スペースの容積を消失または小さく維持し、
   前記据え込み増肉が進行するに伴い、前記第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、前記増肉用スペースの容積を次第に増加させると共に、容積が増加した前記増肉用スペースに前記リング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を流入させて前記筒部に前記増肉部を形成することを特徴とするリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。
2. リング部と前記リング部の中心軸芯に沿って前記リング部の外周および内周の一方に延設された筒部とをもつリング状プレス成形品と、前記リング状プレス成形品のリング部を載せて支持する第１ダイと、前記第１ダイに支持されたリング状プレス成形品のリング部を加圧する第１パンチと、前記リング状プレス成形品の筒部の軸端面に対面するダイ軸端面をもつ第２ダイと、前記リング状プレス成形品の筒部に沿って筒部に挿入される第２パンチと、前記プレス成形品の筒部の内周面および外周面の少なくとも一方の側に形成される増肉用スペースと、をもつ据え込み増肉装置を用い、
   前記第１パンチまたは前記第２パンチによる据え込みに伴いリング状プレス成形品の筒部の材料肉の一部を前記増肉用スペースに流入させて前記リング状プレス成形品の筒部に増肉部を形成するリング状プレス成形品の据え込み増肉方法であって、
   前記リング状プレス成形品の筒部の内周面および外周面の双方との間に前記増肉用スペースを形成する構成とし、
   据え込み増肉に伴い、前記第２ダイの中心軸芯に沿った断面において、前記リング状プレス成形品の筒部の内周側に膨出した内側１次膨出部および前記筒部の外周側に膨出した外側１次膨出部をそれぞれ形成する第１増肉工程と、
   前記第１増肉工程の後に、前記内側１次膨出部および前記外側１次膨出部のうちの一方の材料肉を他方に寄せて、前記リング状プレス成形品の筒部に前記増肉部を形成する第２増肉工程とを実施することを特徴とするリング状プレス成形品の据え込み増肉方法。

Images