(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の本体部、この本体部の一端を閉塞する底部、及び、この底部の在る本体部の一端から外径方向に延在したフランジ部を有し、底部の内面Ｂ面がフランジ部の本体部側のＡ面より高い位置にあるフランジ付カップ部品を、この部品の形状寸法に対応した鍛造型を用いて部品素材から鍛造成形する方法において、
筒状の本体素材部と、この本体素材部の一端を閉塞する底素材部と、この底素材部の在る本体素材部の一端から軸方向に延在した内周面が逆円錐面の環状のフランジ素材部とを有する部品素材を用い、
前記部品素材のフランジ素材部を前記鍛造型にて軸方向に圧縮することにより、その素材肉を型内で内外径方向に塑性流動させ、その際の外径側への素材流動により前記部品のフランジ部を成形することを特徴とするフランジ付カップ部品の鍛造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、フランジ付カップ部品の鍛造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図２及び図３に示されるトリポート型等速自在継手の外輪１は、両端が開口した筒状本体１ａと、本体１ａの一開口端から外径方向に延在したフランジ１ｂを一体に有する。本体１ａの中空内面には、図示しないトラニオンキットを案内する案内溝ｎが軸方向に形成される。
【０００３】
このような外輪１は、一般に図４（ａ）に示すような部品素材７を鍛造して、図４（ｃ）に示すようなフランジ付カップ部品８を得たのち、このフランジ付カップ部品８に底抜き加工を施して製作される。図４（ａ）の部品素材７はカップ状で、筒状の本体素材部７ａと、本体素材部７ａの一端を閉塞する底素材部７ｂからなる。
【０００４】
図４（ａ）の部品素材７は、図４（ｂ）に示すように金型９、１０、１１で鍛造される。すなわち、部品素材７を加熱しておいて、本体素材部７ａの外周と底素材部７ｂの内径面を金型１１と金型１０で固定し、底素材部７ｂの外面より金型９で加圧し、素材肉を外径外方に流動させてフランジ部８ｃを形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４（ａ）の部品素材７を鍛造して得られた図４（ｃ）のフランジ付カップ部品８のフランジ部８ｃの本体部８ａ側の面をＡ面とし、カップ部品８の底部８ｂの内面をＢ面とすると、Ａ面よりＢ面が高い（深い）位置にある。このようなカップ部品８は、底部８ｂの肉厚Ｄ１が小さいので底部８ｂの底抜き加工が容易であり、底抜きされる材料が少なくて材料歩留まりが良い利点がある。
【０００６】
ところが、図４（ｃ）の部分拡大図に示すように、底部８ｂと本体部８ａの内面のコーナ部分に内部に延びる傷１２が発生することがある。この傷１２の発生原因は、図４（ｂ）の鍛造時に金型１１でＡ面よりＢ面を高い位置で鍛造するために、底素材部７ｂの素材肉が外径外方に急激に流動する結果であると考えられる。
【０００７】
上記鍛造時の傷発生の問題の解決策として、図５（ａ）〜（ｃ）に示される鍛造方法が知られている。図５（ａ）に示す部品素材７’が、図５（ｂ）の金型９、１０、１１で鍛造されて、図５（ｃ）のフランジ付カップ部品８’が製造される。この場合の特徴は、カップ部品８’の底部８’ｂの内面のＢ面がフランジ部８’ｃのＡ面より低い位置にしたことである。
【０００８】
すなわち、図５（ａ）の部品素材７’の底素材部７’ｂは、図４（ａ）の部品素材７の底素材部７ｂより厚めに形成されている。この部品素材７’を図５（ｂ）の金型９、１０、１１で鍛造するとき、金型１１でＢ面がＡ面より深く入ら無いように固定し、金型９で底素材部７’ｂを押圧する。このように鍛造してフランジ付カップ部品８’を製造すると、カップ部品８’の本体部８’ａと底部８’ｂの内面のコーナ部分での鍛造時の金属素材の流動が少なくなって、このコーナ部分に傷が発生しないことが知られている。
【０００９】
しかし、図５の鍛造方法においては、カップ部品８’の内面底のＢ面がＡ面より浅い位置にあり、その分、底部８’ｂの肉厚Ｄ２が大きくなって、底部８’ｂを打ち抜く底抜き加工が困難となり、また、底抜きされる材料が多くなって材料歩留まりが悪くなる問題があった。
【００１０】
この発明の目的とするところは、鍛造時の傷発生の無い、鍛造後の底抜き加工と材料歩留まりの良いフランジ付カップ部品の鍛造式製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、筒状の本体部、この本体部の一端を閉塞する底部、及び、この底部の在る本体部の一端から外径方向に延在したフランジ部を有し、底部の内面Ｂ面がフランジ部の本体部側のＡ面より高い位置にあるフランジ付カップ部品を、この部品の形状寸法に対応した鍛造型を用いて部品素材から鍛造成形する方法において、筒状の本体素材部と、この本体素材部の一端を閉塞する底素材部と、この底素材部の在る本体素材部の一端から軸方向に延在した内周面が逆円錐面の環状のフランジ素材部とを有する部品素材を用い、部品素材のフランジ素材部を鍛造型にて軸方向に圧縮することにより、その素材肉を型内で内外径方向に塑性流動させ、その際の外径側への素材流動により前記部品のフランジ部を成形することを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
筒状の本体素材部と、この本体素材部の一端を閉塞する底素材部と、この底素材部の在る本体素材部の一端から軸方向に延在した環状のフランジ素材部とを有する部品素材を用い、部品素材のフランジ素材部を前記鍛造型にて軸方向に圧縮することにより、その素材肉が型内で内外径方向に均等に塑性流動し、その際の外径側への素材流動により部品のフランジ部が成形される。鍛造時、フランジ素材部の素材肉が型内で内外径方向に均等に流動するため、鍛造後のフランジ付カップ部品の本体部と底部の内面コーナ部分に傷は発生しない。また、傷発生の心配が無いので、鍛造されたフランジ付カップ部品の底部を肉薄にすることができ、底部を肉薄にすることでフランジ付カップ部品の底抜き加工が容易、材料歩留まりが良好となる。
【００１３】
【実施例】
図１（ａ）〜（ｃ）を参照してこの発明方法の実施例を説明する。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）は、図２の外輪１を製造するフランジ付カップ部品の鍛造方法が示される。図１（ａ）に示す部品素材２が、図１（ｂ）の金型４、５、６で鍛造されて、図１（ｃ）のフランジ付カップ部品３が製造される。この場合、部品素材２の断面形状が図４や図５の部品素材と異なり、また、鍛造されたカップ部品３は、図４と同様に底部３ｂの内面のＢ面がフランジ部３ｃのＡ面より高い位置にある。
【００１５】
図１（ａ）の部品素材２は、筒状の本体素材部２ａと、本体素材部２ａの一端を閉塞する底素材部２ｂと、本体素材部１ａの底素材部２ｂの在る一端から軸方向に延在した環状のフランジ素材部２ｃで構成された断面略Ｈ形の金属素材である。フランジ素材部２ｃは、内周面ｍが逆円錐面の環状体で、図２の外輪１のフランジ１ｂを成形するに十分な肉厚で形成される。
【００１６】
部品素材２の鍛造は、図１（ｂ）に示すように、本体素材部２ａの外周を金型５で固定し、底素材部２ｂとフランジ素材部２ｃを金型５、６で固定しながら金型４で押圧し、フランジ素材部２ｃを軸方向に圧縮することで行われる。この鍛造で、フランジ素材部２ｃの素材肉は、圧縮されながら型内で内外径方向に塑性流動し、その内、外径方向に流動した素材肉によりフランジ部３ｃが形成される。また、部品素材２の鍛造は、カップ部品３におけるフランジ部３ｃの本体部３ａ側のＡ面より底部３ｂの内面のＢ面が高い位置になり、底部３ｂの肉厚Ｄ３が図４の場合と同程度小さくなるところで行われる。
【００１７】
以上のように部品素材２を鍛造して得られた図１（ｃ）のフランジ付カップ部品３は、図４のカップ部品３と同様に底抜き加工が容易、材料歩留まりが良い構造となり、また、図４の場合と次の点が異なる。図１（ｃ）のカップ部品３の場合、部品素材２のフランジ素材部２ｃを軸方向に圧縮してフランジ部３ｃを形成する際に、フランジ素材部２ｃの素材肉は内外径方向に均等に流動する。その結果、カップ部品３の底部３ｂと本体部３ａの内面コーナ部分の素材肉の流れが緩やかとなり、このコーナ部分に傷が発生しないことが分かっている。また、部品素材２のフランジ素材部２ｃの内周面ｍを逆円錐状のテーパ状にしておくと、鍛造時にフランジ素材部２ｃの素材肉が内径方向にも流動し易くなるので、上記コーナ部分での傷発生がより確実に防止できる。
【００１８】
なお、この発明は、トリポート型等速自在継手の外輪のみならず、フランジ付カップ部品の鍛造一般に適用することができる。また、部品素材の構造、形状も上記実施例に限らず、特に環状のフランジ素材部の中空構造は、フランジ付カップ部品のフランジ部の形状寸法に対応させて変更可能である。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、部品素材の本体素材部の一端から軸方向に延在した環状のフランジ素材部を鍛造型にて軸方向に圧縮することにより、フランジ素材部の素材肉を型内で内外径方向に均等に流動させる構成としたので、鍛造後のフランジ付カップ部品の本体部と底部の内面コーナ部分に傷が発生する弊害を防止することができる。
【００２０】
更に、フランジ付カップ部品の内面コーナ部分に傷発生の心配が無いので、鍛造されたフランジ付カップ部品の底部を肉薄にすることができて、底部を打ち抜く底抜き加工が容易となり、また、材料歩留まりが良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の製造方法を説明するためのもので、（ａ）は鍛造される部品素材の断面図、（ｂ）は部品素材の鍛造前後の半々の断面図、（ｃ）は鍛造されたフランジ付カップ部品の断面図とその部分拡大図である。
【図２】フランジ付カップ部品から製造される外輪の斜視図である。
【図３】図２の外輪の断面図である。
【図４】従来のフランジ付カップ部品の製造方法を説明するためのもので、（ａ）は鍛造される部品素材の断面図、（ｂ）は部品素材の鍛造前後の半々の断面図、（ｃ）は鍛造されたフランジ付カップ部品の断面図とその部分拡大図である。
【図５】他の従来のフランジ付カップ部品の製造方法を説明するためのもので、（ａ）は鍛造される部品素材の断面図、（ｂ）は部品素材の鍛造前後の半々の断面図、（ｃ）は鍛造されたフランジ付カップ部品の断面図である。
【符号の説明】
２    部品素材
２ａ  本体素材部
２ｂ  底素材部
２ｃ  フランジ素材部
３    フランジ付カップ部品
３ａ  本体部
３ｂ  底部
３ｃ  フランジ部
【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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