JPH0252577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボールジヨイントの柄付きソケツ
ト、すなわち軸状部分と軸部の一端部ないし中間
部に軸部の軸心と直角方向の軸心を有する対向し
た２つの凹部をもつタイロツドエンドハウジング
を、第１図に示す如くトランスフアープレスによ
り成形工程を連続して冷間鍛造成形することに関
する。

タイロツドエンドハウジング（以下「タイロツ
ド」という）を冷間鍛造成形する場合は、熱間鍛
造に較べエネルギーコストを安くできる点で有利
である。また先に出願した私らの発明（特開昭55
−139137号）の如く、一端に球状の頭部が据込み
形成された所謂ボールスタツド形状の素材を用意
し、その球状頭部にソケツト部を形成するととも
に軸部を所望の形状に曲げることによつてタイロ
ツドを冷間成形する場合は、バリ発生量を押さえ
て材料歩留まりを向上できる利点がある。

しかし、その従来方法によると鍛造タイロツド
最大輪郭部に沿つてバリを形成することにより、
タイロツドの細部形状を得るため、バリの形成が
不可欠であつた。

ところで、タイロツドの成形にあたり、軸部折
り曲げ工程（第４図イ，ロ）と最終成形工程（第
３図イ，ロ）とを連続して実施しようとした場合
は、特開昭55−139137号の如く、両工程の間に素
材を反転していた。これらを通常のトランスフア
ーユニツトで行おうとすると、素材を反転させて
搬送することは困難であり、また工程間で無理に
反転搬送すると素材搬送上のトラブルによる機械
停止が多くなり、生産効率低下の原因になる。

そのため、タイロツドの成形にあたり、トラン
スフアープレスにより各成形工程を連続して実施
する場合は、第３図に示す如き最終成形工程にお
ける素材の上下向きに合わせて前工程の軸部折り
曲げ工程において素材を山形に折り曲げようとす
ると、第５図に示すように素材の水平方向安定が
悪く、素材球頭部２ｂに偏荷重が作用する原因と
なる。そのため、成形中に素材１ｂが素材軸線方
向に移動するなどして鍛造不良になつたり、また
無理に鍛造しても型寿命および成形精度が悪くな
る問題がある。

またタイロツドは、非対称形を有するため、頭
部の凹部の成形用パンチは成形時に、主成形方向
と直角方向に推力を受けるため、破損し易く、凹
部を深く成形することが困難であり、また該凹部
の径寸法も所期形状に近づけることができなかつ
た。

本発明は上記従来の欠点を解決したトランスフ
アープレスによるタイロツド冷間鍛造方法の提供
を目的とする。

以下本発明を実施例の図面とともに説明する。
第１図および第６図乃至第１１図は、自動車用タ
イロツドエンドハウジング（以下「タイロツド」
という）の鍛造工程を示すものである。これらの
図を用いて工程順に説明する。

（素材切断工程）第１図 イ まずタイロツド軸部３ｄの径にほぼ等しい断面
円形の鋼丸棒を切断して必要な質量の棒状素材１
ａを用意する。

（ボールスタツド成形工程）第１図 ロ 所望タイロツド４ｄを得るのに必要な質量分布
を素材１ａに与えるため、鍛造またはヘツダーで
棒状素材１ａの一端に球状の頭部２ｂを据え込ん
で、ボールスタツド状の素材１ｂに成形する。

なお、この工程は、自動車懸架装置および操向
装置用球継手の一部品であるボールスタツドの製
造方法として知られる方法によつて行われる。

（軸部折り曲げ工程）第１図 ハ，ホおよび第６
図乃至第９図 まず第６図によつて、この工程で使用されるト
ランスフアープレスの成形金型部分を説明する。
図において、１１は上型で１３は下型である。１
０はボールスタツド状素材１ｂを下型１３の型彫
部内で水平支持する支持手段である。この支持手
段１０は、下型本体部分１７に対して昇降自在に
された下型可動部分１４とその下型可動部分１４
を昇降運動させる動力伝達部分１８とから構成さ
れている。

下型可動部分１４は、上昇位置において素材軸
部３ｂを所定の高さに支持し、かつ成形工程中に
自身に設定以上の力が作用すると下降するように
動力伝達部分１８と関係付けられている。下型可
動部分１４の下降位置は、その設計段階において
素材軸部３ｂが所望量折り曲げられたときに、図
示されていないプレツシヤープレートに突き当つ
て停止するよう考慮される。

なお、下型可動部分１４の上面には、素材外周
に適合する断面略半月状の型彫部が形成されてい
る。

動力伝達部分１８は、圧縮空気などの加圧流体
を外部から受けて回路中に油圧を作用させるタン
ク部２０と、下型可動部分１４をピストンロツド
２４を介して昇降させる昇降シリンダ２３と、昇
降シリンダ２３内に設定以上の圧力が発生した際
に開くリリーフバルブ２２と、タンク２０への油
の逆流を防止するチエツクバルブ２１およびこれ
らを接続する管路２５，２６，２７，２８，２９
とから構成されている。

また、下型本体部分１７の型彫部には、支点突
起１６が水平支持されたボールスタツド状素材１
ｂの球状頭部２ｂに近い軸部３ｂの下面に対向し
て該軸部３ｂの折り曲げ支点となるべく突出して
形成されている。

上型１１の型彫部には、係止突起１２が水平支
持されたボールスタツド状素材１ｂの球状頭部２
ｂの頭部に対向して素材折り曲がり時の型１１，
１３に対する素材１ｂの素材軸線方向移動を防止
すべく突出して形成されている。この係止突起１
２は上型１１に一体的に固定されたポンチ１９の
先端に形成されている。

また下型１３内にはノツクアウト１５がポンチ
１９と同一軸心上にポンチ１９と対向させて昇降
自在に装着されている。このノツクアウト１５の
上面は素材１ｂを水平支持する際に素材球状頭部
２ｂの底面頂部を支持するとともに、下型型彫部
の底面の一部を構成している。

つぎに上記成形金型部分によるボールスタツド
状素材１ｂの成形を説明する。

第６図に示すようにタンク２０に作用する外部
圧力により、下型可動部分１４は上昇位置にあ
る。即ち、タンク２０内の油が管路２５、チエツ
クバルブ２１および管路２６，２７を経て上昇シ
リンダ２３に流入し、ピストンロツド２４を介し
て下型可動部分１４を押し上げているためであ
る。この下型可動部分１４の型彫部にボールスタ
ツド状素材の軸部３ｂを適合させて、ボールスタ
ツド状素材１ｂを第６図に示すように下型１３に
挿入する。そのことによりボールスタツド状素材
１ｂはその軸線が水平となつて下型型彫部に支持
される。

続いて、上型１１が下降すると、第７図に示す
ように、素材１ｂの水平が下型可動部分１４によ
つて保たれているので係止突起１２が変位するこ
となく素材軸線に垂直に球状頭部２ｂの頂部に打
ち付けられる。とほぼ同時に軸部３ｂの上半部が
上型１１の型彫部に覆われ、軸部３ｂが下型可動
部分１４と上型１１との間に握持される。

このように軸部３ｂが型で握持されることによ
り、ボールスタツド状素材１ｂは第８図に示すよ
うに引き続く係止突起１２の球状頭部２ｂへの進
入時に不要な運動が抑止され安定して保持され
る。そのため係止突起部１２は、第８図に示すよ
うにその先端面とノツクアウト１５上端面との間
で球状頭部２ｂを素材軸線と垂直に据え込むこと
ができる。

即ち、素材軸部３ｂが型で握持された後は、下
型可動部分１４は上型１１の下降に同調して上型
１１との間に素材軸部３ｂを握持した状態のまま
下降する。

このとき動力伝達部分１８は、リリーフバルブ
２２が昇降シリンダ２３内の圧力上昇により素材
軸部３ｂの型による握持を検知して開放し、ピス
トンロツド２４の下降を可能にする。リリーフバ
ルブ２２の開放により昇降シリンダ内の油は、管
路２７，２８，２９およびリリーフバルブ２２を
介して下型可動部分１４に加えられる下向き圧力
に若干の抵抗を与えつつタンク部２０に戻され
る。

さらに上型１１が下降すると第９図に示すよう
に素材１ｂの軸部３ｂが下型の支点突起１６によ
り山形折り曲げ部４ｃに成形される。

このとき、素材の軸部３ｂ側が握持されてお
り、球状頭部２ｂも係止突起１２が打ち込まれ既
にほぼ平担化され予備凹部５ｃが形成されている
ため、素材１ｂには支点突起１６を中心に素材軸
線方向の左右に荷重が作用し、素材１ｂは素材軸
線方向に移動するような偏荷重を受けず極めて安
定状態で無理なく所望形状に折り曲げられる。

そのため型１１，１３に無理をかけず、第９図
に示すように軸部折り曲げ成形を終了できる。

このようにして成形された予備凹部５ｃを有す
る折り曲げ変形素材１ｃは、上型１１の上昇にと
もなつて下型可動部分１４が動力伝達部分１８に
よつて上昇され、かつノツクアウト１５が作動さ
れることにより下型１３型彫部からノツクアウト
される。

なを動力伝達部分１８は、上型１１の上昇にと
もなう昇降シリンダ２３内の圧力低下によつてリ
リーフバルブ２２が閉鎖しかつチエツクバルブ２
０が再び開放し、それによつて昇降シリンダ２３
に供給された油でピストンロツド２４を介して下
型可動部分を上昇せしめる如く作用する。

（最終成形工程）第１図 ニ，ヘおよび、第１０
図、第１１図 まず第１０図によつて、この工程で使用される
トランスフアープレスの成形金型部分を説明す
る。図において、３１は上型で３２は下型であ
る。この両型には所望のタイロツド１ｄに対応す
る型彫部が二分して形成されている。なお素材軸
部３ｃが前工程において成形を終了しているた
め、山形折り曲げ部４ｃを含む素材軸部３ｃを覆
う型彫部の形状は素材１ｃ外形とほぼ同一になつ
ている。そのため、本実施例では上型がポンチ３
３とともに下死点まで移動した際に下型３２と近
接して対向するようにしたが、上型３１下降後に
ポンチ３３が打ち込まれるよう上型の作動を複動
化して所謂密閉鍛造するようにしても良い。

下型３２にはノツクアウト３５が昇降自在に装
着されている。このノツクアウト３５は、素材頭
部２ｃにソケツト部２ｄを形成するための下型型
彫部分に配設されており、その上端面は素材頭部
２ｃの底面に当接して素材１ｃを支持するととも
に、下型型彫部の底面とくにタイロツド１ｄのソ
ケツト開口部７ｄに適合する型彫面を構成してい
る。

また、ノツクアウト３５先端部分を包囲する下
型３２の円筒状周壁部３６は、ソケツト部２ｄ成
形時に、メタル流動を絞ることにより先端の引け
を防止して完全な所望形状を得るため、上方より
も径が小さく形成されている。

つぎに上記成形金型部分による折り曲げ変形素
材１ｃの成形を説明する。

まず折り曲げ変形素材１ｃは通常のトランスフ
アーユニツト（図示せず）によつて、軸部折り曲
げ工程の型彫部から本工程の型彫部へ反転させず
に搬送され、第１０図に示す如く山形折り曲げ部
４ｃを含む軸部３ｃを基準に下型３２内に挿入さ
れる。

下型３２内における素材１ｃの座りは、球状頭
部の平担化と軸部の折り曲げが完了しているた
め、極めて良い。

続いて上型３１が下降するとポンチ３３が前工
程で係止突起１２によつて形成された予備凹部５
ｃ内に進入し、さらに第１１図に示すように素材
頭部２ｃの中へと進入される。このときポンチ３
３が予備凹部５ｃに案内されて頭部２ｃに打込ま
れるので、ポンチ３３には偏荷重が加わらず、し
かも余剰のボリユームはポンチカラー３４下端に
形成した空間Ｓに押し出されるため、上下型の型
割れ部分へのバリ発生もなく第１凹部が形成され
る。また頭部２ｃの反予備凹部５ｃ側には、該予
備凹部５ｃに対向する第２凹部がノツクアウト３
５の先端部分によつて形成される。

しかも上型３１の下降に伴つて素材１ｃが型に
閉鎖的に保持されるので、前述の絞られた円筒状
周壁部３６の作用もあつてソケツト部２ｄの形状
精度が高められる。

このように形成されたタイロツド１ｄはノツク
アウト３５により下型からノツクアウトされ、そ
の後第２図の二点鎖線で示す如く適当な機械加工
が施されるなどして完成される。

以上のように本発明によれば、折り曲げ変形素
材からタイロツドを得る最終工程において空間Ｓ
を設けたことは、バリを発生せず、従来のバリの
発生による余分な成形エネルギーが不要で省エネ
ルギーとなる。

また、軸部折り曲げ工程において、ボールスタ
ツド状素材の水平が水平支持手段によつて保たれ
るため、型に無理をかけずに素材を安定状態に維
持しつつ正しく所望の形状に成形できるので、最
終成形工程における素材の上下向きに合わせて軸
部折り曲げ工程においてボールスタツド状素材の
軸部を山形に折り曲げることができ、その結果、
トランスフアーユニツト内で素材の反転をする必
要がない。さらに、最終成形工程において、ポン
チは前工程で成形された予備凹部に案内されて球
状頭部に打ち込まれるので、ポンチに偏荷重が加
わらないなど型持ちが良い。

これらのように本発明によれば、タイロツドエ
ンドハウジングをトランスフアープレスにより効
率良く鍛造成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイロツド成形工程を素材によつて表
わす説明図。第２図はタイロツドの完成形状の説
明図。第３図はトランスフアープレスで望まれる
タイロツド成形工程を素材で表す説明図。第４図
は好ましい軸部折り曲げ工程の説明図。第５図は
好ましくない軸部折り曲げ工程の説明図。第６図
乃至第９図は本発明の実施例を表すもので軸部折
り曲げ成形工程の説明図。第１０図および第１１
図は本発明の実施例を表すものでソケツト部成形
工程の説明図である。 記号の説明、１ｂ……ボールスタツド状素材、
１ｃ……折り曲げ変形素材、１ｄ……タイロツ
ド、２ｂ……球状頭部、２ｄ……ソケツト部、３
ｂ……軸部、５ｃ……予備凹部、１０……支持手
段、１３……下型、１４……下型可動部分、１６
……支点突起、３４……ポンチカラー、Ｓ……空
間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トランスフアープレスによつてタイロツドエ
   ンドハウジングを冷間鍛造する方法において、一
   端部分に球状頭部２ｂを有するボールスタツド状
   素材１ｂを用意し、該ボールスタツド状素材１ｂ
   を下型可動部分１４によつて水平に支持する支持
   手段１０を有しかつ水平支持された前記ボールス
   タツド状素材１ｂの球状頭部２ｂと軸部３ｂとの
   中間部分の折り曲げ支点となるべく突出した支点
   突起１６を有する下型１３によつて前記ボールス
   タツド状素材１ｂを水平支持しながら、該ボール
   スタツド状素材１ｂの球状頭部２ｂに前記軸部３
   ｂと直角な方向に凹部５ｃを加工し第１凹部の予
   備凹部５ｃを形成する工程と前記中間部分の表面
   部を山形折り曲げ部４ｃに加工する工程とを同時
   に行つて折り曲げ変形素材１ｃを形成し、その
   後、トランスフアープレス内にて該折り曲げ変形
   素材１ｃを反転させずに次工程金型へ移動させ、
   成形されるタイロツド１ｄのソケツト部２ｄの上
   端部とポンチカラー３４下端部との間に空間Ｓを
   設けて前記予備凹部５ｃの底面に近接する部分を
   該予備凹部５ｃの軸心方向に押し込み互いに対向
   する第１凹部と第２凹部を加工することを特徴と
   するトランスフアープレスによるタイロツドエン
   ドハウジング冷間鍛造方法。