(57)【要約】【課題】割型を用いることなく、形成されたアンダカット部を容易に離型可能とする。【解決手段】アンダカット部付成形体製造装置を構成する第３次鍛造用金型装置９０は、第２次成形体１４を支持するダイス９６と、第２次成形体１４の円環状凸部２２の内部に挿入されるパンチ９８と、該パンチ９８に外嵌されたスリーブ１００とを備える。この中、パンチ９８は、第２次成形体１４に対向する小径部１３４と、該小径部１３４に比して大径な大径部１３６と、これら小径部１３４と大径部１３６の間に介在してテーパ状に拡径する拡径部１３８とを有する。小径部１３４が円環状凸部２２の内部に挿入されるとともに円環状凸部２２の開口した端部が拡径部１３８で押圧されて拡開する。拡開した端部はスリーブ１００の内周壁で堰止され、これにより、それ以上の拡開が停止される。【選択図】図５
2010201471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダカット部を有するアンダカット部付成形体を製造するためのアンダカット部付成形体製造装置であって、
円柱形状のワークを押圧して圧潰することで、前記ワークの一端部に円環状凸部を形成する第１次鍛造用金型装置と、
前記円環状凸部が形成された前記ワークに対して据え込み成形を行うことで前記円環状凸部の高さ方向寸法を延伸させる第２次鍛造用金型装置と、
前記円環状凸部の開口した先端部を半径方向外方に向かって拡開させてアンダカット部を形成する第３次鍛造用金型装置と、
前記アンダカット部を拡開する方向に折曲する第４次鍛造用金型装置と、
を備え、
前記第３次鍛造用金型装置は、一端部に円環状凸部が形成されたワークを支持するダイスと、
前記円環状凸部の内部に挿入されるパンチと、
前記パンチが前記円環状凸部の内部に挿入されたときに前記円環状凸部を堰止する堰止型と、
を備え、
前記パンチは、小径部と、前記小径部に比して大径な大径部と、前記小径部と大径部との間に介在して拡径する拡径部とを有し、
前記パンチの小径部が前記円環状凸部の内部に挿入される際、前記円環状凸部の開口した先端部を該パンチの前記拡径部によって押圧することで前記円環状凸部を拡開するとともに、拡開した前記円環状凸部を前記堰止型で堰止して前記アンダカット部を形成することを特徴とするアンダカット部付成形体製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記第４次鍛造用金型装置は前記ワークに貫通孔を形成する打抜型を有し、前記ワークの前記アンダカット部を折曲すると同時に該ワークに貫通孔を形成することを特徴とするアンダカット部付成形体製造装置。
【請求項３】
アンダカット部を有するアンダカット部付成形体の製造方法であって、
円柱形状のワークを押圧して圧潰することで、前記ワークの一端部に円環状凸部を形成する工程と、
前記円環状凸部が形成された前記ワークに対して据え込み成形を行うことで前記円環状凸部の高さ方向寸法を延伸させる工程と、
前記円環状凸部の開口した先端部を半径方向外方に向かって拡開させてアンダカット部を形成する工程と、
前記アンダカット部を拡開する方向に折曲する工程と、
を有し、
前記アンダカット部を形成する際、小径部と、前記小径部に比して大径な大径部と、前記小径部と大径部との間に介在して拡径する拡径部とを有するパンチを用い、前記パンチの小径部が前記円環状凸部の内部に挿入される際、前記円環状凸部の開口した先端部を該パンチの前記拡径部によって押圧することで前記円環状凸部を拡開するとともに、拡開した前記円環状凸部を堰止型で堰止することを特徴とするアンダカット部付成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の製造方法において、前記アンダカット部を折曲すると同時に前記ワークに貫通孔を形成することを特徴とするアンダカット部付成形体の製造方法。
【請求項５】
アンダカット部を有するアンダカット部付成形体であって、
基部と、
前記基部の一端部から突出形成された円環状凸部と、
前記円環状凸部の開口した先端部が半径方向外方に折曲されることで前記円環状凸部に比して大径に形成されたアンダカット部と、
を有することを特徴とするアンダカット部付成形体。
【請求項６】
請求項５記載の成形体において、前記アンダカット部から前記基部に至る貫通孔が形成されたことを特徴とするアンダカット部付成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状凸部の開口した先端部を拡開することでアンダカット部を形成するアンダカット部付成形体製造装置、それを用いたアンダカット部付成形体の製造方法及びアンダカット部付成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンダカット部を有するアンダカット部付成形体は、周知のように、従来から鍛造成形によって作製されている。この種の鍛造成形を実施するための鍛造用金型装置は、特許文献１に記載されるように、分割された金型（割型）を具備して構成される。
【０００３】
なお、この特許文献１記載の鍛造用金型装置では、割型の開放と、成形体の突き出しとが同時に営まれる。該特許文献１の記載によれば、これにより成形体の離型に要する時間を短縮し得る、とのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３９７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、アンダカット部付成形体を得るための鍛造用金型装置は、該アンダカット部付成形体の離型を容易にするべく、金型を分割するようにしている。割型を用いない場合、アンダカット部付成形体を離型させる際にアンダカット部が金型に堰止されてしまうからである。
【０００６】
しかしながら、割型を用いて鍛造用金型装置を構成する場合、部品点数が多くなるために設備投資が高騰する。しかも、型開きないし型締めを行う際に各割型を動作させるための機構が必要となるため、装置構成が複雑になるという不都合がある。
【０００７】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、部品点数が低減され、このために設備投資を低廉化することが可能であり、しかも、構成が簡素なアンダカット部付成形体製造装置、それを用いたアンダカット部付成形体の製造方法、及びアンダカット部付成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、アンダカット部を有するアンダカット部付成形体を製造するためのアンダカット部付成形体製造装置であって、
円柱形状のワークを押圧して圧潰することで、前記ワークの一端部に円環状凸部を形成する第１次鍛造用金型装置と、
前記円環状凸部が形成された前記ワークに対して据え込み成形を行うことで前記円環状凸部の高さ方向寸法を延伸させる第２次鍛造用金型装置と、
前記円環状凸部の開口した先端部を半径方向外方に向かって拡開させてアンダカット部を形成する第３次鍛造用金型装置と、
前記アンダカット部を拡開する方向に折曲する第４次鍛造用金型装置と、
を備え、
前記第３次鍛造用金型装置は、一端部に円環状凸部が形成されたワークを支持するダイスと、
前記円環状凸部の内部に挿入されるパンチと、
前記パンチが前記円環状凸部の内部に挿入されたときに前記円環状凸部を堰止する堰止型と、
を備え、
前記パンチは、小径部と、前記小径部に比して大径な大径部と、前記小径部と大径部との間に介在して拡径する拡径部とを有し、
前記パンチの小径部が前記円環状凸部の内部に挿入される際、前記円環状凸部の開口した先端部を該パンチの前記拡径部によって押圧することで前記円環状凸部を拡開するとともに、拡開した前記円環状凸部を前記堰止型で堰止して前記アンダカット部を形成することを特徴とする。
【０００９】
この場合、型締め時にパンチで円環状凸部を押圧するとともに堰止型で流動する前記円環状凸部の肉を堰止することによってアンダカット部が形成され、その一方で、型開き時に前記パンチがアンダカット部から離間する。従って、割型を設けることなく型開き・型締めを行うことが可能となる。
【００１０】
このため、部品点数が低減するので設備投資が低廉化する。しかも、型開き・型締め時に割型を移動させるための機構が不要となるので、部品点数が一層低減するとともに、装置構成を簡素化することもできる。
【００１１】
なお、第４次鍛造用金型装置としては、ワークに貫通孔を形成する打抜型を有するものであることが好ましい。これにより、第３次鍛造用金型装置で形成されたアンダカット部に対する折曲加工を行うと同時に、ワークに貫通孔を形成することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、アンダカット部を有するアンダカット部付成形体の製造方法であって、
円柱形状のワークを押圧して圧潰することで、前記ワークの一端部に円環状凸部を形成する工程と、
前記円環状凸部が形成された前記ワークに対して据え込み成形を行うことで前記円環状凸部の高さ方向寸法を延伸させる工程と、
前記円環状凸部の開口した先端部を半径方向外方に向かって拡開させてアンダカット部を形成する工程と、
前記アンダカット部を拡開する方向に折曲する工程と、
を有し、
前記アンダカット部を形成する際、小径部と、前記小径部に比して大径な大径部と、前記小径部と大径部との間に介在して拡径する拡径部とを有するパンチを用い、前記パンチの小径部が前記円環状凸部の内部に挿入される際、前記円環状凸部の開口した先端部を該パンチの前記拡径部によって押圧することで前記円環状凸部を拡開するとともに、拡開した前記円環状凸部を堰止型で堰止することを特徴とする。
【００１３】
このように、パンチ及び堰止型を用いてアンダカット部を形成する本発明によれば、割型を用いることなく前記アンダカット部を離型することが可能となる。
【００１４】
また、一端部に円環状凸部が形成された前記ワークに対して据え込み成形を行うことで前記円環状凸部の高さ方向寸法を延伸させる工程を行い、その後、前記アンダカット部を形成するようにしているので、円環状凸部の底壁とワークの下端面との距離、換言すれば、肉厚が小さくなる。従って、この部位を打ち抜くピアッシング成形を行う場合、打ち抜き片の肉量が小さくなる。これにより材料歩留まりが向上するのでコスト的に有利となり、併せて省資源化を図ることもできる。
【００１５】
さらに、前記アンダカット部が形成された前記アンダカット部付成形体に対して貫通孔を形成するようにしてもよい。貫通孔は、例えば、ピアッシング成形によって形成することができる。
【００１６】
貫通孔を形成する工程は、前記アンダカット部を折曲する工程と同時に行うようにしてもよい。この場合、アンダカット部に比して円環状凸部が小径となる。従って、軽量化を図るために円環状凸部の肉を除去するに際し、その除去量が少なくなる。すなわち、材料歩留まりが一層向上する。
【００１７】
また、本発明は、アンダカット部を有するアンダカット部付成形体であって、
基部と、
前記基部の一端部から突出形成された円環状凸部と、
前記円環状凸部の開口した先端部が半径方向外方に折曲されることで前記円環状凸部に比して大径に形成されたアンダカット部と、
を有することを特徴とする。
【００１８】
すなわち、このアンダカット部付成形体は、上記した製造方法によって成形されたものである。
【００１９】
なお、前記アンダカット部（円環状凸部）から前記基部に至るまで貫通孔が形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、型締め時にパンチで円環状凸部を押圧してその肉を流動させるとともに、流動した肉を堰止型で堰止してアンダカット部を形成し、その一方で、型開き時に前記パンチをアンダカット部から離間させるようにしている。このため、割型を設けることなく型開き・型締めを行うことが可能となるので、アンダカット部付成形体を製造するための製造装置の部品点数を低減することができる。
【００２１】
従って、設備投資が低廉化する。その上、型開き・型締め時に割型を移動させるための機構が不要となるので、装置構成を簡素化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】段付歯車が作製されるまでの過程を、その途中で得られる成形体を用いて示した概略フローである。
【図２】円環状凸部を延伸させる据え込み成形を行うための第２次鍛造用金型装置の要部縦断面図である。
【図３】図２の第２次鍛造用金型装置によって据え込み成形が進行している状態を示す要部縦断面図である。
【図４】円環状凸部にアンダカット部を形成するための第３次鍛造用金型装置の要部縦断面図である。
【図５】図４の第３次鍛造用金型装置によってアンダカット部が形成された状態を示す要部縦断面図である。
【図６】ピアッシング成形及びアンダカット部に対して折曲加工を同時に行うための第４次鍛造用金型装置の要部縦断面図である。
【図７】図６の第４次鍛造用金型装置によってピアッシング成形及び折曲加工が営まれた状態を示す要部縦断面図である。
【図８】図４及び図５に示す第３次鍛造用金型とは別の構成の第３次鍛造用金型の要部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係るアンダカット部付成形体及びその製造方法につき、該製造方法を遂行するための製造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
はじめに、いわゆる段付歯車の一般的な製造方法につき説明する。
【００２５】
先ず、ビレット（円柱形状体ワーク）を押圧することで該ビレットを圧潰して大径の基部とするとともに、該基部の一端部に、該基部に比して小径の円環状凸部を突出形成する。
【００２６】
次に、据え込み成形を行って前記円環状凸部の高さ方向寸法を若干延伸させ、さらに、ピアッシング成形を施すことで円環状凸部から基部に至る貫通孔を形成する。その後、基部の側周壁に歯部が形成され、さらに所定の仕上げ加工（サイジング成形）が行われることにより、段付歯車が得られる。
【００２７】
これに対し、本実施の形態においては、図１に概略フローとして示すように、ビレット１０から段付歯車を得る過程で、第１次成形体１２、第２次成形体１４、第３次成形体（アンダカット部付成形体）１６、及び第４次成形体１８を作製する。
【００２８】
すなわち、図１に示すように、ビレット１０は、先ず、高さ方向寸法が短縮されるように圧潰され、大径な基部２０と、該基部２０の一端部から突出形成した小径な円環状凸部２２とを有する第１次成形体１２となる。
【００２９】
次に、この第１次成形体１２に対して据え込み成形が施され、これにより、円環状凸部２２の高さ方向寸法が延伸されるとともに基部２０が拡径された第２次成形体１４が得られる。
【００３０】
次に、第２次成形体１４における円環状凸部２２の開口した先端部が拡開され、これにより第３次成形体１６が得られる。ここで、第３次成形体１６における拡開された先端部は、アンダカット部２４となる。
【００３１】
その後、ピアッシング成形と、アンダカット部２４を折曲する加工とが同時に行われ、これにより円環状凸部２２から基部２０に至る貫通孔２６が形成されてアンダカット部付成形体としての第４次成形体が１８が得られる。さらに、基部２０の側周壁に歯部を形成する歯部形成加工やサイジング成形（仕上げ加工）が行われ、所定の寸法・形状の段付歯車が得られるに至る。
【００３２】
本実施の形態に係るアンダカット部付製造装置は、トランスファーによって搬送された複数個のビレット１０を個別に第１次成形体１２、第２次成形体１４、第３次成形体１６及び第４次成形体１８に順次成形するものであり、例えば、特許第３４０６２１２号公報に記載されるように、第１次成形体１２を得るための第１次鍛造用金型装置（図示せず）、第２次成形体１４を得るための第２次鍛造用金型装置４０（図２及び図３参照）、第３次成形体１６を得るための第３次鍛造用金型装置９０（図４及び図５参照）、及び第４次成形体１８を得るための第４次鍛造用金型装置１５０（図６及び図７参照）を共通のプレス装置として備える。以下、上記の各工程につき、第１次鍛造用金型装置、第２次鍛造用金型装置４０、第３次鍛造用金型装置９０及び第４次鍛造用金型装置１５０の動作との関係で具体的に説明する。
【００３３】
ビレット１０から第１次成形体１２を得るための工程では、第１次鍛造用金型装置を構成するダイスに支持されたビレット１０を、該ビレット１０よりも大径なパンチで押圧する。このパンチの先端には、ビレット１０よりも小径な凸部が突出形成されており、このため、ビレット１０の一端部に、この凸部の形状に対応する形状の凹部３０が陥没形成され、同時に円環状凸部２２が隆起する。
【００３４】
第１次成形体１２は、その後、図２に示す第２次鍛造用金型装置４０に移送される。なお、この移送は前記トランスファーを介して行われ、以下においても同様である。
【００３５】
この場合、第２次鍛造用金型装置４０は、固定盤４２と、該固定盤４２上に設けられた台座４４に支持されたダイス４６と、該ダイス４６に略対向する位置に配設されたパンチ４８と、該パンチ４８を支持するとともに図示しない昇降機構の作用下に固定盤４２に対して接近・離間する可動盤５０とを備える。
【００３６】
固定盤４２及び台座４４には、貫挿孔５２、５４が各々形成されている。これら貫挿孔５２、５４には、第１ノックアウトピン５６が挿入されている。一方、ダイス４６にも貫挿孔５８が形成されており、この貫挿孔５８には、第２ノックアウトピン６０が挿入されている。前記第１ノックアウトピン５６の先端は、この第２ノックアウトピン６０の幅広な下端部に当接して該下端部を押圧する。
【００３７】
ダイス４６の幅広な下端部は、台座４４に外嵌された第１支持盤６２と、該第１支持盤６２上に配設された第１挟持盤６４との間に挟持され、これによりダイス４６が位置決め固定されている。このダイス４６の上端面は、第１次成形体１２を載置して支持する載置面となる。該載置面には円環部６６が突出形成されており、この円環部６６の内方には、第１次成形体１２の下端面から突出した円盤状突出部６８が係合する。
【００３８】
一方、可動盤５０には、パンチ４８の大径な上端部を支持する第２支持盤７０と、該第２支持盤７０に外嵌された連結盤７２と、この連結盤７２に連結ボルト７４を介して連結された第２挟持盤７６と、パンチ４８の等径部７８を囲繞する第３挟持盤８０と、第２挟持盤７６及び第３挟持盤８０で挟持されてパンチ４８の中腹部よりも下方を囲繞した堰止型８２とが設けられる。
【００３９】
パンチ４８は、前記等径部７８に連なり且つテーパ状に縮径するテーパ状縮径部８４を有し、このテーパ状縮径部８４がダイス４６を臨むようにして第２支持盤７０に連結されている。そして、等径部７８にはスリーブ８６が外嵌されている。
【００４０】
このように構成された第２次鍛造用金型装置４０において、第１次成形体１２に対し、据え込み成形が施される。
【００４１】
すなわち、図３に示すように、前記昇降機構の作用下に、可動盤５０が固定盤４２に向かって接近する。その結果、第１次成形体１２の円環状凸部２２の内部にパンチ４８のテーパ状縮径部８４が挿入され、これにより、第１次成形体１２が円環状凸部２２の内部側から押圧される。この押圧に伴い、第１次成形体１２の基部２０の肉が拡径するように流動するとともに、円環状凸部２２の肉が上方に向かって延伸するように流動する。
【００４２】
拡径する方向に流動する基部２０の肉は、堰止型８２によって堰止される。その一方で、上方に向かって流動し、堰止型８２とパンチ４８の間に入り込んだ円環状凸部２２の肉は、堰止型８２、パンチ４８の等径部７８の下端面、及びスリーブ８６の下端面によって堰止される。以上により、円環状凸部２２が所定寸法まで延伸され、且つ基部２０が拡径した第２次成形体１４が得られる。
【００４３】
この第２次成形体１４は、次に、図４に示す第３次鍛造用金型装置９０に移送される。なお、図４においては、型締めがなされている途中を示している。
【００４４】
この第３次鍛造用金型装置９０は、図４に示すように、固定盤９２と、該固定盤９２上に設けられた台座９４に支持されたダイス９６と、該ダイス９６に略対向する位置に配設されたパンチ９８と、該パンチ９８に外嵌されたスリーブ１００（堰止型）と、これらパンチ９８及びスリーブ１００を支持するとともに図示しない昇降機構の作用下に固定盤９２に対して接近・離間する可動盤１０２とを備える。
【００４５】
第２次鍛造用金型装置４０と同様、固定盤９２、台座９４及びダイス９６には、貫挿孔１０４、１０６、１０８がそれぞれ形成されている。この中、貫挿孔１０４、１０６には第１ノックアウトピン１１０が挿入され、貫挿孔１０８には第２ノックアウトピン１１２が挿入される。第１ノックアウトピン１１０の先端は、この第２ノックアウトピン１１２の幅広な下端部に当接して該下端部を押圧する。
【００４６】
ダイス９６の幅広な下端部は、台座９４に外嵌された第１支持盤１１４と、該第１支持盤１１４上に配設された第１挟持盤１１６との間に挟持され、これによりダイス９６が位置決め固定されている。このダイス９６の上端面に、第２次成形体１４が載置される。ダイス９６の上端面、換言すれば、載置面には円環部１１８が突出形成されており、この円環部１１８は、第２次成形体１４の下端面に形成された円環状凹部１２０に係合する。
【００４７】
可動盤５０には、パンチ９８の大径な上端部を支持する第２支持盤１２２と、該第２支持盤１２２に外嵌された連結盤１２４と、この連結盤１２４に連結ボルト１２６を介して連結された第２挟持盤１２８と、スリーブ１００の略中腹部から幅広な上端部に至るまでを囲繞する第３挟持盤１３０と、第２挟持盤１２８及び第３挟持盤１３０で挟持されたスリーブ支持型１３２とが設けられる。
【００４８】
パンチ９８は、小径部１３４と、該小径部１３４に比して大径な大径部１３６と、これら小径部１３４と大径部１３６の間に介在してテーパ状に拡径する拡径部１３８とを有し、この中の小径部１３４の直径は、第２次成形体１４の円環状凸部２２の内径に略対応する。また、大径部１３６の直径は円環状凸部２２の外径に比して若干大きく設定されており、このため、パンチ９８の拡径部１３８が円環状凸部２２における開口した端部の先端面に対向する。
【００４９】
前記スリーブ１００は、パンチ９８の大径部１３６に外嵌されている。このスリーブ１００の図４における下端部は、パンチ９８の小径部１３４の略中腹部まで延在する。
【００５０】
アンダカット部２４（図１参照）は、基本的には上記のように構成された第３次鍛造用金型装置９０により、第２次成形体１４に対して以下の鍛造加工が行われることで形成される。
【００５１】
すなわち、図５に示すように、前記昇降機構の作用下に、可動盤１０２が固定盤９２に向かって一層接近する。その結果、第２次成形体１４の円環状凸部２２の内部深くまでパンチ９８の小径部１３４が進入する。
【００５２】
図５から諒解されるように、この場合、小径部１３４の先端面は、円環状凸部２２の底面から若干離間する。従って、第２次成形体１４が円環状凸部２２の内部側から押圧されることはない。
【００５３】
その一方で、円環状凸部２２の開口した端部は、パンチ９８の拡径部１３８が当接して押圧される。その結果、円環状凸部２２が拡径部１３８の端面形状に沿って拡開する。
【００５４】
拡開するように流動する円環状凸部２２の端部の肉は、スリーブ１００の内壁によって堰止される。この堰止により円環状凸部２２のそれ以上の拡開が停止され、所定の角度で傾斜したアンダカット部２４が形成される。すなわち、スリーブ１００は、パンチ９８に追従して変位する可動堰止型として機能する。
【００５５】
すなわち、この工程では、円環状凸部２２の高さ方向寸法を延伸させることなく、また、基部２０を拡径することなく、円環状凸部２２の開口した端部が拡開されることのみによって、該端部にアンダカット部２４が形成される。これにより、アンダカット部２４を有するアンダカット部付成形体としての第３次成形体１６が得られる。
【００５６】
その後、型開きが行われる。この際には、前記昇降機構の作用下に可動盤１０２が上昇して固定盤９２から離間する。その結果、第３次成形体１６が露呈する。
【００５７】
このようにして露呈した第３次成形体１６は、次に、第１ノックアウトピン１１０が上昇することに追従して上昇した第２ノックアウトピン１１２に押圧される。これにより、第３次成形体１６がダイスから離脱する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、パンチ９８として拡径部１３８を有するとともにスリーブ１００が外嵌されたものを用い、拡径部１３８で円環状凸部２２を押圧して該円環状凸部２２を拡開する一方で、拡開する円環状凸部２２の端部をスリーブ１００の内周壁によって堰止してアンダカット部２４を形成するようにしている。すなわち、第３次鍛造用金型装置９０によれば、割型を用いることなくアンダカット部２４を形成することができる。
【００５９】
従って、この第３次鍛造用金型装置９０は、割型が存在する従来技術に係る鍛造用金型装置に比して部品点数が著しく低減する。このため、設備投資が低廉化する。
【００６０】
しかも、上記から諒解されるように、型開きないし型締めを行う際に割型を動作させる必要もない。換言すれば、割型を動作させるために機構が不要である。この点も相俟って、部品点数が低減して設備投資が低廉化する。しかも、構成も簡素となる。
【００６１】
第３次成形体１６は、次に、図６に示す第４次鍛造用金型装置１５０に移送される。
【００６２】
第４次鍛造用金型装置１５０は、固定盤１５２と、図示しない昇降機構の作用下に固定盤１５２に対して接近又は離間する可動盤１５４とを有し、この中、固定盤１５２には、排出用通路１５６が形成された受取盤１５８が立設され、該受取盤１５８には打抜ダイス１６０が支持されている。また、打抜ダイス１６０には、ダイス支持盤１６２が外嵌されている。
【００６３】
打抜ダイス１６０には貫通孔１６４が形成されており、後述するように、この貫通孔１６４には、打抜パンチ１６６が通る。また、打抜ダイス１６０の上端面（載置面）には円環状突起部１６８が突出形成され、この円環状突起部１６８は、第３次成形体１６の下端面の円環状凹部１２０に係合する。
【００６４】
可動盤１５４には、打抜パンチ１６６が連結されたパンチ支持盤１７２と、押圧型１７４を支持する押圧型支持盤１７５が設けられる。なお、押圧型支持盤１７５の一部は、円筒形状の筐体１７６に収容されている。
【００６５】
押圧型１７４の上端面には、第１コイルスプリング１７８の一端部が着座している。この第１コイルスプリング１７８の他端部は、打抜パンチ１６６の大径部１８０の端面に当接している。また、押圧型支持盤１７５の上端面には第２コイルスプリング１８２の一端部が着座するとともに、該第２コイルスプリング１８２の他端部は、パンチ支持盤１７２に形成された貫通孔１８４を通り、該パンチ支持盤１７２と可動盤１５４との間に介在する介在盤１８６に形成された有底穴１８８の天井面に当接する。これら第１コイルスプリング１７８及び第２コイルスプリング１８２により、押圧型１７４及び押圧型支持盤１７５は、打抜ダイス１６０に指向して常時弾発付勢されている。
【００６６】
第３次成形体１６に対するピアッシング成形、及びアンダカット部２４に対する折曲加工は、この第４次鍛造用金型装置１５０において、以下のようにして遂行される。
【００６７】
すなわち、図７に示すように、前記昇降機構の作用下に、可動盤１５４が固定盤１５２に向かって接近するように下降する。その結果、打抜パンチ１６６の先端面が第３次成形体１６の円環状凸部２２の底面に当接する。
【００６８】
可動盤１５４がさらに下降すると、打抜パンチ１６６が第３次成形体１６の基部２０を押し込み始める。同時に、押圧型支持盤１７５がダイス支持盤１６２に当接するとともに、押圧型１７４がアンダカット部２４に当接する。この当接に伴って第１コイルスプリング１７８及び第２コイルスプリング１８２が圧縮され始めるため、押圧型支持盤１７５及び押圧型１７４が筐体１７６の内部を相対的に上昇する。すなわち、この段階では、アンダカット部２４に対して押圧型１７４から成形に要する押圧力が付加されることはない。
【００６９】
可動盤１５４がさらに下降され、第１コイルスプリング１７８及び第２コイルスプリング１８２が最大まで圧縮されると、押圧型１７４がアンダカット部２４を押圧し始める。この押圧によりアンダカット部２４が折曲され、その延在方向が、基部２０の直径方向と略平行となる。
【００７０】
その一方で、打抜パンチ１６６が基部２０を打ち抜いて貫通孔１６４に進入し、これにより、貫通孔２６が形成されたアンダカット部付成形体としての第４次成形体１８が得られる。なお、この際に生じた打抜片は、重力の作用下に受取盤１５８の内部に落下し、排出用通路１５６を介して除去される。
【００７１】
この打抜片は、肉厚が小さい。この理由は、本実施の形態においては、上記したように円環状凸部２２の高さ方向寸法を大きく延伸する据え込み成形を行っているからである。すなわち、この据え込み成形に伴って、基部２０の肉厚が著しく小さくなっているからである。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、円環状凸部２２を若干延伸させるのみの一般的な製造方法に比して打抜片の量を低減することができる。従って、材料歩留まりが向上するので省資源化を図ることができ、コスト的にも有利となる。
【００７３】
また、ピアッシング成形と同時にアンダカット部２４を折曲する加工を行っている。このため、基部２０とアンダカット部２４との間、すなわち、円環状凸部２２が最も小径となる。段付歯車のさらなる軽量化を図る場合、この小径な円環状凸部２２を若干削除すればよい。これに対し、一般的な製造方法によって得られた段付歯車の軽量化を図る場合、円環状凸部２２を多量に削除することによって小径部を形成する必要がある。
【００７４】
このことから諒解されるように、本実施の形態によれば、削除代が少なくなるという利点がある。このことも相俟って、材料歩留まりが一層向上する。勿論、一層の省資源化が図られるとともに、コストをさらに低減化し得る。
【００７５】
最後に、第４次成形体１８の基部２０の側周壁に歯部を形成する歯部形成加工や、サイジング成形（仕上げ加工）が行われ、これにより、所定の寸法・形状の段付歯車が得られるに至る。
【００７６】
なお、上記した実施の形態においては、段付歯車を作製する場合を例示して説明したが、最終製品は特にこれに限定されるものではない。
【００７７】
また、図４に示される第３次鍛造用金型装置９０では、アンダカット部２４を堰止する堰止型としてスリーブ１００を用いているが、スリーブ支持型１３２に代替して、パンチ９８に指向して突出し、且つ拡径部１３８との間に所定のクリアランスが形成される突出堰止部２００を有する固定堰止型２０２を組み込んで第３次鍛造用金型装置２０４を構成するようにしてもよい。この場合、拡径部１３８によって拡開されるアンダカット部２４は、固定堰止型２０２の突出堰止部２００によって堰止される。
【００７８】
さらに、この実施の形態では、第４次鍛造用金型装置１５０において、第３次成形体１６のアンダカット部２４に対する折曲加工と、貫通孔２６を形成するピアッシング成形とを同時に行うようにしているが、アンダカット部２４に対する折曲加工とピアッシング成形を別工程で行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０…ビレット                        １２、１４、１６、１８…成形体
２０…基部                            ２２…円環状凸部
２４…アンダカット部                  ２６…貫通孔
４０、９０、１５０、２０４…鍛造用金型装置
４６、９６…ダイス                    ４８、９８…パンチ
８２…堰止型                          ８６、１００…スリーブ
１３４…小径部                        １３６…大径部
１３８…拡径部                        １５６…排出用通路
１６０…打抜ダイス                    １６６…打抜パンチ
１７４…押圧型                        １７８、１８２…コイルスプリング
２００…突出堰止部                    ２０２…固定堰止型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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