(57)【要約】  【課題】平プーリなど外周縁端に鍔壁を備えた金属性の底付円筒体の円筒体部を、トランスファープレスなどによる絞り成形によって、高い生産性と低い製造コストで、中凸状のアーチ形状に成形すること。  【解決手段】  円筒壁面６２と、上端壁面６３と、所定の成形角度を有するテーパ状の上端面側傾斜壁面６４および鍔壁受け座面側傾斜壁面６５と、鍔壁逃がし溝部６６とを備えた凸形型部６１に戴置した、外周縁端に鍔壁４６を有する底付円筒体２２に対して、円筒内壁面７４と、底壁面７５と、所定の成形角度を有するテーパ状の底壁面側傾斜壁面７２と、面取り状の傾斜面７３とを備えた凹形型部５１を、矢印の軸心方向に押圧する。この結果、該底付円筒体２２の円筒体部２２ａは、各成形壁面に沿って絞り込まれて塑性変形し、アーチ形状のプロフィールに成形される。【選択図】  図６
2006035261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部と、該底部につながる円筒体部と、該円筒体部の外周縁端に形成される鍔壁と、を備える底付円筒体の前記円筒体部を、該円筒体部の軸方向における中央部分が径方向外周側に向かって凸となるようなアーチ形状に成形する底付円筒体の成形方法であって、
前記底部の内周面を成形する第１底部内周成形面と、該第１底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体部の内周面を成形する円筒状の第１円筒内周成形面と、前記第１底部内周成形面と前記第１円筒内周成形面との間に、前記第１底部内周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１外周傾斜壁面とにより凸部を構成する第１凸形型部と、
前記底部の外周面を成形する第１底部外周成形面と、該第１底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第１円筒外周成形面と、前記第１底部外周成形面と前記第１円筒外周成形面との間に、前記第１底部外周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第１凹形型部と、を用意し、
前記第１凸形型部の前記凸部と前記第１凹形型部の前記凹部とにより、前記底付円筒体の前記底部と前記円筒体部とを狭持することで、前記第１外周傾斜壁面と前記第１内周傾斜壁面とにより、前記円筒体部の前記底部側を該底部側ほど縮径するアーチ形状に成形する第１工程と、
前記底部の内周面を成形する第２底部内周成形面と、該第２底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体の内周面を成形する第２円筒内周成形面と、前記第２円筒内周成形面の前記第２底部内周成形面とは反対側に形成され、前記底付円筒体の前記鍔壁を逃がす鍔壁逃がし溝部と、前記第２円筒内周成形面の前記鍔壁逃がし溝部側に、該鍔壁逃がし溝部側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２外周傾斜壁面と、により凸部を構成する第２凸形型部と、
前記底部の外周面を成形する第２底部外周成形面と、該第２底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第２円筒外周成形面と、前記第２円筒外周成形面の前記第２底部外周成形面とは反対側の端部に形成され、前記第２底部外周成形面とは反対側ほど拡径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第２凹形型部と、を用意し、
前記第２凸形型部の前記凸部と前記第２凹形型部の前記凹部とにより、前記底付円筒体の前記底部と前記円筒体部とを狭持することで、前記第２内周傾斜壁面により、前記鍔壁を前記第２外周傾斜壁面側に押し当てることにより、前記円筒体部の前記鍔壁側を、該円筒体部の前記鍔壁側ほど縮径するアーチ形状に成形する第２工程と、
を有することを特徴とする底付円筒体の成形方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第１凸形型部と前記第２凸形型部とは同一の型であり、前記第１凹形型部と前記第２凹形型部とは同一の型であって、一回の成形工程で前記底付円筒体の前記底部側と前記鍔壁側とをアーチ形状に成形することを特徴とする底付円筒体の成形方法。
【請求項３】
底部と、該底部につながる円筒体部と、該円筒体部の外周縁端に形成される鍔壁と、を備える底付円筒体の前記円筒体部を、該円筒体部の軸方向における中央部分が径方向外周側に向かって凸となるようなアーチ形状に成形する成形型であって、
前記底部の内周面を成形する第１底部内周成形面と、該第１底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体部の内周面を成形する円筒状の第１円筒内周成形面と、前記第１底部内周成形面と前記第１円筒内周成形面との間に、前記第１底部内周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１外周傾斜壁面とにより凸部を構成する第１凸形型部と、
前記底部の外周面を成形する第１底部外周成形面と、該第１底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第１円筒外周成形面と、前記第１底部外周成形面と前記第１円筒外周成形面との間に、前記第１底部外周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第１凹形型部と、を備える第１成形型と、
前記底部の内周面を成形する第２底部内周成形面と、該第２底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体の内周面を成形する第２円筒内周成形面と、前記第２円筒内周成形面の前記第２底部内周成形面とは反対側に形成され、前記底付円筒体の前記鍔壁を逃がす鍔壁逃がし溝部と、前記第２円筒内周成形面の前記鍔壁逃がし溝部側に、該鍔壁逃がし溝部側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２外周傾斜壁面と、により凸部を構成する第２凸形型部と、
前記底部の外周面を成形する第２底部外周成形面と、該第２底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第２円筒外周成形面と、前記第２円筒外周成形面の前記第２底部外周成形面とは反対側の端部に形成され、前記第２底部外周成形面とは反対側ほど拡径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第２凹形型部と、を備える第２成形型と、
を有することを特徴とする底付円筒体の成形型。
【請求項４】
請求項３において、前記第１凸形型部と前記第２凸形型部とは同一の型であり、前記第１凹形型部と前記第２凹形型部とは同一の型であることを特徴とする底付円筒体の成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周縁端に鍔壁を備えた金属製の底付円筒体の円筒体部を、同軸的に嵌合して相対変位する上型部および下型部により絞り成形し、平プーリなど、中凸状のアーチ形状を有する底付円筒体の成形方法及びその成形方法に使用される成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外周縁端に鍔壁を備えた円筒体部に中凸状のアーチ形状を有する底付円筒体の代表的な製品としては、たとえば、平ベルトとの摩擦力を利用して回転運動を他の運転系に伝達する平プーリがある。
【０００３】
図１は平プーリなど、該外周縁端に鍔壁を備えた円筒体部に中凸状のアーチ形状を有する底付円筒体の製品構成を示す断面図で、平プーリ１は一般的に、該底付円筒体の底付部がボス部を備えたウエブ部２とされており、円筒体部がリム部３とされており、該リム部３の外周縁端にある鍔壁部がベルト止めを兼ねた補強環部４とされている。特にベルト掛部となるリム部３の円筒体部の外周面では、通常ベルトはずれ防止のために、円筒体部の外周は中凸状のアーチ形状に加工されている。
【０００４】
上記の平プーリなどの外周縁端に鍔壁を備えた底付円筒体の円筒体部の外周面を、中凸状のアーチ形状に精度よく加工する方法としては、従来から旋削加工による製造方法と塑性加工による成形方法とがある。しかしながら、旋削加工による方法では、旋削に時間がかかり、生産性や生産コスト面で問題があるので、量産的な製品では塑性加工による成形が一般的となっている。塑性加工方法としては、スピニング方式による成形や、バルジ方式による成形、リンク方式による成形がよく知られている。
【０００５】
図７はスピニング方式による成形の概念図で、７は成形外型、８は加工ローラ、９はワーク（被加工材）を示す。ワーク９は、外周縁端に鍔壁を備えた金属製の底付き円筒体の円筒体である。
【０００６】
このスピニング方式による成形は、所定の成形面を備え矢印の方向に回転する成形外型７（マンドレル）に対して、ワーク９を、該ワーク９の内側から、図７の矢印の方向に回転する加工ローラ８で、軸心成形外型７とともに回転する該ワーク９に押し付けて、その状態で加工ロール８を円筒体の軸心方向に移動させることにより塑性変形させるものである。これにより、該ワーク９を板厚一定のアーチ形状の円筒体に成形させる。
【０００７】
上記のスピニング方式による加工においては、加工ローラ８による成形に時間がかかるので、たとえば先端に成形型を取り付けた回転主軸を対向して設け、ワークを両方からそれぞれの加工ローラで押し付けるようにして、成形型交換やワークの脱着回数を減らして、生産性を向上させたものが提案されている。（特許文献１参照）
図８はバルジ方式による成形の概念図で、１０は成形外型、１１は油圧油、１２は油圧シール部、１３は円筒体としてのワークを示す。
【０００８】
バルジ方式による成形では、成形外型１０に対して、ワーク１３を、該ワーク１３の内側から、油圧油１１などを矢印の方から注入して油圧で加圧することにより、該ワーク１３の外周面が、該成形外型１０に密着するまで押しひろげて、円筒体１３の外周面を、成形外型１０に倣った板厚一定の中凸状のアーチ形状に成形するものである。
【０００９】
図９と図１０はリンク方式による成形型と成形手順を示す概念図で、特に図１０は、図９（ｂ）のＡ−Ａ断面図を示す。
【００１０】
図９、図１０において、１４は成形外型、１５は成形内型、１６はスライド、１７は円筒体としてのワーク、１８は成形内型押さえをそれぞれ示す。
【００１１】
リンク方式による成形では、成形外型１４に対して、ワーク１７部を、該円筒体１７部の内側から、スライド１６を介して成形内側１５により押し付けて、ワーク１７の外周面をアーチ形状に成形するものである。具体的には、ワーク１７の内周面に、成形内型押さえ１８により固定された成形内型１５を配置しておき、スライド１６を矢印の方向に移動させることにより、スライド１６の傾斜面で成形内型１５を矢印で示すように移動させて、該成形内型１５をワーク１７の内周面に押し付けることで、該ワーク１７を成形外型１４の成形面に沿って塑性変形させている。なおリンク方式では、前記ワーク１７を、上記のように成形内型１５によって、成形外型１４に押圧していく時、該ワーク１７部の中凸部の外径を膨らましていくことになるため、前記円筒体１７部の内面に当接する成形内型１５の外径も、図９（ａ）（ｂ）に示すように、円筒体１７部の中凸部の外径の膨らみ量に応じて大きくしていく必要があるが、一体となった一個の成形内型１５では、該成形内型１５の外径を大きくしていくことは不可能であるので、該円筒体１７部を中凸状に成形することが出来ない。
【００１２】
したがって図１０に示すように、前記成形内型１５を分割してたとえば、この場合では８分割して構成し、1回目の成形では、図１０（ａ）に示すように、該８分割した成形内型１５の１／２半分４個によって、前記底付円筒体の円筒体１７部の１／２をまず成形し、２回目の成形では、図１０（ｂ）に示すように、残りの４個の成形内型１５で、１回目に成形されていない円筒体１７部の残りの１／２を成形するというように、成形を複数回に分けてする必要がある。
【特許文献１】特開平１０−１２８４６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
まず従来のスピニング方式では、底付円筒体を成形する場合には、底部の型内での成形が不可能なため、スピニング加工をする前にプレス機などによる成形の工程が必要となるため、余分な工数増によるコストアップや設備費が必要となる課題があった。
【００１４】
また量産にあたっては、スピニング加工は時間がかかるので、たとえば特許文献１に開示されたような、スピニング加工機の改良による生産性を向上させる提案などもあるが、製造に係わる一連の工程の中で、加工時間の短いトランスファープレスなどのプレス機と生産タクトを同調させることが難しいという課題があった。
【００１５】
次にバルジ方式による成形も、ワークを、成形外型に高い油圧で押圧するための油圧油の充填に時間がかかるので、スピニング方式と同様に、製造に係わる一連の工程の中で、加工時間の短いトランスファープレスなどのプレス機と生産タクトを同調させることは難しい課題があった。
【００１６】
またリンク方式による成形では、型構造が複雑になり、型コストは一般的な絞り成形型に対して２倍以上もかかる。また、高圧で押圧摺動するスライドと成形内型との摺動部の磨耗も激しく、メンテナンス間隔も短いという課題があった。また、複数回に分けて円筒体部を成形する必要があるので、分割して成形した各円筒体部の軸心方向における振れの精度確保にも課題があった。
【００１７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、平プーリなどの外周縁端に鍔壁を備えた金属製の底付円筒体の円筒体部を、中凸状のアーチ形状に加工するにあたって、従来の成形型構造の簡単な修正のもとに、トランスファープレス機一連の成形工程の中で成形加工が出来るようにして、生産性の向上と製造コストの低減を図ることを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、底部と、該底部につながる円筒体部と、該円筒体部の外周縁端に形成される鍔壁と、を備える底付円筒体の前記円筒体部を、該円筒体部の軸方向における中央部分が径方向外周側に向かって凸となるようなアーチ形状に成形する底付円筒体の成形方法であって、前記底部の内周面を成形する第１底部内周成形面と、該第１底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体部の内周面を成形する円筒状の第１円筒内周成形面と、前記第１底部内周成形面と前記第１円筒内周成形面との間に、前記第１底部内周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１外周傾斜壁面とにより凸部を構成する第１凸形型部と、前記底部の外周面を成形する第１底部外周成形面と、該第１底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第１円筒外周成形面と、前記第１底部外周成形面と前記第１円筒外周成形面との間に、前記第１底部外周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第１凹形型部と、を用意し、前記第１凸形型部の前記凸部と前記第１凹形型部の前記凹部とにより、前記底付円筒体の前記底部と前記円筒体部とを狭持することで、前記第１外周傾斜壁面と前記第１内周傾斜壁面とにより、前記円筒体部の前記底部側を該底部側ほど縮径するアーチ形状に成形する第１工程と、前記底部の内周面を成形する第２底部内周成形面と、該第２底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体の内周面を成形する第２円筒内周成形面と、前記第２円筒内周成形面の前記第２底部内周成形面とは反対側に形成され、前記底付円筒体の前記鍔壁を逃がす鍔壁逃がし溝部と、前記第２円筒内周成形面の前記鍔壁逃がし溝部側に、該鍔壁逃がし溝部側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２外周傾斜壁面と、により凸部を構成する第２凸形型部と、前記底部の外周面を成形する第２底部外周成形面と、該第２底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第２円筒外周成形面と、前記第２円筒外周成形面の前記第２底部外周成形面とは反対側の端部に形成され、前記第２底部外周成形面とは反対側ほど拡径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第２凹形型部と、を用意し、前記第２凸形型部の前記凸部と前記第２凹形型部の前記凹部とにより、前記底付円筒体の前記底部と前記円筒体部とを狭持することで、前記第２内周傾斜壁面により、前記鍔壁を前記第２外周傾斜壁面側に押し当てることにより、前記円筒体部の前記鍔壁側を、該円筒体部の前記鍔壁側ほど縮径するアーチ形状に成形する第２工程と、を有することを特徴とする底付円筒体の成形方法としたことである。
【００１９】
また、上記技術課題を解決するにあたり請求項２のように、請求項１において、前記第１凸形型部と前記第２凸形型部とは同一の型であり、前記第１凹形型部と前記第２凹形型部とは同一の型であって、一回の成形工程で前記底付円筒体の前記底部側と前記鍔壁側とをアーチ形状に成形することがこのましい。
【００２０】
また、上記課題を解決するための請求項３に記載の発明は、底部と、該底部につながる円筒体部と、該円筒体部の外周縁端に形成される鍔壁と、を備える底付円筒体の前記円筒体部を、該円筒体部の軸方向における中央部分が径方向外周側に向かって凸となるようなアーチ形状に成形する成形型であって、前記底部の内周面を成形する第１底部内周成形面と、該第１底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体部の内周面を成形する円筒状の第１円筒内周成形面と、前記第１底部内周成形面と前記第１円筒内周成形面との間に、前記第１底部内周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１外周傾斜壁面とにより凸部を構成する第１凸形型部と、前記底部の外周面を成形する第１底部外周成形面と、該第１底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第１円筒外周成形面と、前記第１底部外周成形面と前記第１円筒外周成形面との間に、前記第１底部外周成形面側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第１内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第１凹形型部と、を備える第１成形型と、前記底部の内周面を成形する第２底部内周成形面と、該第２底部内周成形面とつながるとともに前記円筒体の内周面を成形する第２円筒内周成形面と、前記第２円筒内周成形面の前記第２底部内周成形面とは反対側に形成され、前記底付円筒体の前記鍔壁を逃がす鍔壁逃がし溝部と、前記第２円筒内周成形面の前記鍔壁逃がし溝部側に、該鍔壁逃がし溝部側ほど縮径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２外周傾斜壁面と、により凸部を構成する第２凸形型部と、前記底部の外周面を成形する第２底部外周成形面と、該第２底部外周成形面とつながるとともに前記円筒体の外周面を成形する円筒状の第２円筒外周成形面と、前記第２円筒外周成形面の前記第２底部外周成形面とは反対側の端部に形成され、前記第２底部外周成形面とは反対側ほど拡径するように所定の成形角度を成して形成されるテーパ状の第２内周傾斜壁面とにより凹部を形成する第２凹形型部と、を備える第２成形型と、を有することを特徴とする底付円筒体の成形型としたことである。
【００２１】
さらに、請求項４のように、請求項３において、前記第１凸形型部と前記第２凸形型部とは同一の型であり、前記第１凹形型部と前記第２凹形型部とは同一の型であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項３の成形型を用いた請求項１の成形方法によれば、まず凸型形状の成形面を備えた第１凸形型部と、凹型形状の成形面を備えた第１凹形型部とにより底付円筒体を狭持する。そして、第１凹形型部に形成されたテーパ状の第１内周傾斜壁面と、前記第１凸形型部に形成されたテーパ状の第１外周傾斜壁面との各成形壁面によって、該底付円筒体の円筒体部において、該円筒体部の底部側の絞り込み成形が行われる。これにより、該円筒体部の底部側においてアーチ形状の成形が行われる。また、前記第２凸形型の凸部と前記第２凹形型部の凹部とにより、底付円筒体を狭持する。そして、第２凹形型部に形成されたテーパ状の第２内周傾斜壁面により、底付円筒体の鍔壁を第２凸形型部に形成された鍔壁逃がし溝部に向かって押圧し、該円筒体部の鍔壁側の内周面を前記第２外周傾斜壁面に押し付けることにより、該円筒体部の鍔壁側の絞り込み成形が行われる。これにより、該円筒体部の鍔壁側においてアーチ形状の成形が行われる。これらの工程により、円筒体部の底部側と鍔壁側との両方で円筒体部のアーチ形状の成形が行われる。
【００２３】
このような方法によれば、生産性の高いプレス工程で、外周縁端に鍔壁を備えた金属製の底付円筒体の円筒体部を、中凸状のアーチ形状に加工することができる。
【００２４】
この結果、外周縁端に鍔壁を備えた金属性の底付円筒体の円筒部を生産するにあたって、本プレス工程を、生産性の高いトランファープレスでの一連の成形工程において適用することができ、高い生産性が確保できる。
【００２５】
また、従来トランスファープレスなどの一連の工程の中で使用されていた型構造に対して、多少の修正、たとえば一部の成形面を、所定の成形角度を有するテーパ状に変更するレベルの修正を行うことで、本発明を実現することができる。そのため、型コストは、ほぼ従来型と同等のコストで製作出来るため、上記のスピニング方式や、バルジ方式や、リンク方式に比べて、型コストも大幅に低減できる。
【００２６】
また請求項４の成形型を用いた請求項２の成形方法によれば、外周縁端に鍔壁を備えた金属製の底付円筒体の円筒体部の中凸量の高低差が小さい場合や、該底付円筒体の大きさや形状、金属材質などによって塑性変形しやすいワークにおいては、第１外周傾斜壁面と第２外周傾斜壁面と鍔壁逃がし溝部とを同一の凸形型部に形成し、一方、第１内周傾斜壁面と第２内周傾斜壁面とを同一の凹形型部に形成し、このような凸形型部と凹形型部とにより、底付円筒体を狭持して一体的に絞り成形することにより、１度の絞り成形で、該底付円筒体の底付側と鍔壁側に対してアーチ形状の成形を行うことが出来る。
【００２７】
この結果、上記のように塑性変形しやすい形状や板圧や材質によっては、中凸状のアーチ形状の前記底付円筒体の成形を、一度の絞り成形工程で実施することができるため、型の削減による型コストの低減はもちろん、トランスファープレスにおける一連の成形工程のなかで工程を減らすことが出来て、より一層の高い生産性を有する底付円筒体の成形方法が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明に係わる実施の形態を、図面に基づいて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係わる、第１工程における成形型を構成する第１凹形型部と第１凸形型部の構成を示す断面図と手順図で、図３は、本発明の実施の形態に係わる、第２工程における成形型を構成する第２凸形型部と第２凹形型部との構成を示す断面図と手順図である。
【００２９】
図２に示す第１工程は、同軸的に嵌合するように配置されて相対変位する第１凸形型部２１と第１凹形型部３１とで構成される第１成形型２０を用いて絞り成形することにより行う。具体的には、該第１凸形型部２１の成形面に戴置された、ワークとしての外周縁端に鍔壁４６を備えた金属製の底付円筒体２２を、前記第１凹形型部３１の成形面との間で挟持して絞り成形することにより、該底付円筒体２２の円筒体部２２ａの底部２２ｂ側に、所定のアーチ形状のプロフィールが成形される。
【００３０】
すなわち図２（ａ）は、第１凸形型部２１に、前記底付円筒体２２が戴置された状態を示し、図２（ｂ）は、前記第１凹形型部３１を、該底付円筒体２２が戴置された第１凸形型部２１に対して、図示しないが適当な変位手段による駆動作用のもとに、矢印の方向に、該底付円筒体２２と一体的に変位させて押圧し、第１凸形型部２１の成形面と第１凹形型部３１の成形面とで挟持した該底付円筒体を、絞り成形する状態を示す。
【００３１】
図３に示す第２工程は、第１成形型２０と同じように、同軸的に嵌合するように配置されて相対的に変位する第２凹形型部５１と第２凸形型部４１で構成される第２成形型４０を用いて行われる。具体的には、第２凸形型部４１の成形面に戴置された、第１工程で円筒体部２２ａの底部２２ｂ側に所定のアーチ形状のプロフィールが成形された前記底付円筒体２２を、前記第１凹形型部５１の成形面との間で挟持して絞り成形することにより、該底付円筒体２２の円筒体部２２ａの鍔壁４６側および円筒体部全体に、所定のアーチ形状のプロフィールが成形される。
【００３２】
すなわち図３（ａ）は、第２凸形型部４１に、第１工程で成形された、前記底付円筒体２２が戴置された状態を示し、図３（ｂ）は前記第２凹形型部５１を、図示しないが適当な変位手段による駆動作用のもとに、矢印の方向に該底付円筒体２２と一体的に変位させて押圧し、第２凸形型部４１の成形面と第２凹形型部５１の成形面とで挟持した該底付円筒体２２を、絞り成形する状態を示す。
【００３３】
上記の構成にある成形方法において、まず図２に示す第１工程では、前記第１凹形型部３１と、同軸的に嵌合するように配置された前記第１凸形型部２１の成形面は、成形品の形状に対応して凸形状に形成されている。そして、該凸形状部の上端面には、第１底部内周成形面としての上壁面２３が形成されており、また、該凸形状部の外周面には、第１円筒外周成形面としての円筒壁面２４がそれぞれ形成されている。
【００３４】
前記第１凸形型部２１の円筒壁面２４の上壁面２３側には、第１外周傾斜壁面として、所定の成形角度を有するテーパ状の上壁面側傾斜壁面２５が形成されている。
【００３５】
前記第１凹形型部３１には、前記第１凸形型部２１の凸形状部と対をなし
成形品の形状に対応する凹部が形成され、該凹部の底面には、第１底部外周成形面としての底壁面３２が形成されており、また、該凹部の内周面には、第１円筒外周成形面としての円筒内壁面３３がそれぞれ形成されている。
【００３６】
また前記第１凹形型部３１の円筒内壁面３３の底壁面３２側には、前記第１凸形型部２１に形成された上壁面側傾斜壁面２５と対応する、第１内周傾斜壁面としてのテーパ状の底壁面側傾斜壁面３４が、所定の成形角度を有して形成されている。
【００３７】
図２（ｂ）に示す、前記第１凹形型部３１の円筒内壁面３３の、底壁面３２からの高さｈは、該第１凹形型部３１と前記第１凸形型部２１で、前記外周縁端に鍔壁４６を備えた底付円筒体２２を絞り成形する時に、該鍔壁４６部が、該第１凹形型部３１の円筒内壁面３３と干渉しない高さに形成される。
【００３８】
以上のような前記第１凸形型部２１と前記第１凹形型部３１で構成された、前記第１成形型２０において、図２（ａ）に示すように、該第１凸形型部２１に戴置した外周縁端に鍔壁４６を備えた金属製の底付円筒体２２に対し、該第１凹形型部３１を、図示しないが、適当な変位手段によって矢印のように円筒体の軸心方向に変位させていくと、該底付円筒体２２は、該第１凸形型部２１の円筒壁面２４と該第１凹形型部３１の円筒内壁面３３に挟持されて、第１凸形型部２１と一体的に絞り込まれていく。
【００３９】
さらに図２（ｂ）に示すように、前記第１凸形型部２１に戴置された前記底付円筒体２２に対し、前記第１凹形型部３１を矢印のように円筒体の軸心方向に変位させていくと、該底付円筒体２２は、該第１凸形型部２１と該第１凹形型部３１とによって一体的に押圧され絞り込まれていく。
【００４０】
この第１工程による絞込み成形の結果、前記第１凸形型部２１の円筒壁面２４の上壁面２３側に形成された底壁面側傾斜壁面２５と、該底壁面側傾斜壁面２５の成形面に対応して前記第1上型面３１の円筒内壁面３３の底壁面３２側に形成された上壁面側傾斜壁面３４とによって、前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａの底部２２ｂ側では、成形面に沿って該底付円筒体が塑性変形し、所定のアーチ形状のプロフィールが成形される。
【００４１】
この成形がおわると、前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａの底部２２ｂ側に所定のアーチ形状のプロフィールを形成した底付円筒体２２が、第１凹形型部３１および第１凸形型部２１から脱着されて、第１工程としての絞り成形工程が完了する。
【００４２】
次に図３に示す第２工程においては、前記第２凹形型部５１と同軸的に嵌合するように配置された第２凸形型部４１の外部には、成形品の形状に対応して凸形状部が形成され、該凸形状部の上面には第２底部内周成形面としての上端壁面４３が形成されており、また、該凸形状部の外周面には第２円筒内周成形面としての円筒壁面４４がそれぞれ形成されている。
【００４３】
また前記第２凸形型部４１の円筒壁面４４の、前記上端壁面４３側と反対側の端部には、前記底付円筒体２２の前記鍔壁４６を係止する鍔壁受け座面４７が、該円筒壁面４４から延在して形成されるとともに、該鍔壁受け座面４７と該円筒壁面４４の交わる角部には、環状に穿設された鍔壁逃がし溝部４８が形成され、成形時に前記鍔壁４６が前記円筒内壁面５３から押圧されて倒しこまれる時に、該鍔壁４６部を、前記鍔壁逃がし溝部４８側に逃がせるようになっている。
【００４４】
また、前記第２凸形型部４１の円筒壁面４４の上端壁面４３側には、所定の成形角度を有するテーパ状の上壁面側傾斜壁面４５が形成されており、また、前記円筒壁面４４の前記鍔壁受け座面４７側には、前記鍔壁逃がし溝部４８側と連接して、所定の成形角度を有する第２外周傾斜壁面としてのテーパ状の鍔壁受け座面側傾斜壁面４９がそれぞれ形成され、該第２凸形型部４１の円筒壁面４４側が、前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａに所定のアーチ形状のプロフィールを成形する時の成形面となるように形成されている。
【００４５】
第２凹形型部５１内には、同軸的に配置された前記第２凸形型部４１の凸部と対をなして、成形品の形状に対応する凹形状部が形成され、該凹形状部の底面には第２底部外周成形面としての底壁面５２がまた、該凹形状部の内周面には、第２円筒外周成形面としての円筒内壁面５３がそれぞれ形成されている。
【００４６】
また、前記第２凹形型部５１の円筒内壁面５３の底壁面５２側には、前記第２凸形型部４１の円筒壁面４４の上壁面４３側に形成された所定の成形角度を有したテーパ状の上端壁面側傾斜壁面４５と対応する所定の成形角度を有したテーパ状の底壁面側傾斜壁面５４が形成されている。
【００４７】
また、前記第２凹形型部５１の円筒内壁面５３の底壁面５２からの高さｈ'は、成形時に、該円筒内壁面５３が前記第２凸形型部４１に形成されている鍔壁受け座面４７と交接するような高さに形成されるとともに、該鍔壁受け座面４７が交接する円筒内壁面５３には、第２内周傾斜壁面としての面取り形状傾斜面５５が形成されて、前記底付円筒体２２の鍔壁４６部を含めた該底付円筒体２２の円筒体部２２ａを、前記円筒内壁面５３と該面取り形状傾斜面５５とで押圧するようになっている。
【００４８】
以上のような前記第２凸形型部４１と前記第２凹形型部５１で構成された第２成形型４０において、図３（ａ）に示すように、上端壁面側傾斜壁面４５を形成した第２凸形型部４１に戴置した、第１工程で円筒体部２２ａの底部２２ｂ側にアーチ形状のプロフィールを形成した該底付円筒体２２に対して、第２凹形型部５１を、図示しないが適当な変位手段によって矢印のように円筒体の軸心方向に変位させていくと、該底付円筒体２２は、前記第２凸形型部４１の円筒壁面４４と前記第２凹形型部５１の円筒内壁面５３とに挟持されて、一体的に絞り込まれていく。
【００４９】
さらに前記第２凹形型部５１を、図３（ｂ）に示すように、該第２凹形型部５１が前記底付円筒体２２と前記第２凸形型部４２とに一体的に押圧するようになるまで、矢印のように円筒体の軸心方向に変位させていくと、前記底付円筒体２２の鍔壁４６部は、前記鍔壁受け座面４７によって係止されて軸心方向の移動が規制される。また、該鍔壁受け座面４７と円筒壁面４４の交わる角部には環状に穿設された前記鍔壁４６の鍔壁逃がし溝部４８がそれぞれ形成されているので、前記第２凹形型部５１の円筒内壁面５３に形成した面取り形状傾斜面５５と円筒内壁面５３とによって、第２凸形型部４１の鍔壁受け座面側傾斜壁面４９と鍔壁逃がし溝部４８側に倒しこまれる。
【００５０】
この結果、前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａの鍔壁４６部側に所定のアーチ状のプロフィールに成形されるとともに、第１工程で円筒体部２２ａの底部２２ｂ側に形成された所定のアーチ形状のプロフィールと合わせて、円筒体部２２ａ全体にわたっても、各成形壁面に沿って、アーチ形状のプロフィールの仕上げ成形が行なわれる。
【００５１】
上記の成形が終わると、円筒体部２２ａに所定の中凸状のアーチ形状が成形された前記底付円筒体２２を、第２凹形型部５１と第２凸形型部４１から脱着して、第２工程としての絞り成形が完了する。
【００５２】
なおこの第２工程において、成形を終えた前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａは、円筒体の軸心方向において中凸状のアーチ型状になっているので、アーチ形状部における中凸量や材料によっては、第２工程を終えた該底付円筒体２２を、前記第２凸形型部４１から脱着する際に、該円筒体部２２ａの内径が小さくなっている鍔壁４６側が、該第２凸形型部４１の円筒壁面４４の中凸部によって塑性変形して、該円筒体部２２の鍔壁４６側の直径が広がる場合がある。
【００５３】
しかし、前記底付円筒体２２の円筒体部２２ａにおいて、中凸量の高低差が小さければ、前記第２凸形型部４１から底付円筒体２２を脱着した後に、スプリングバックによって、底付円筒体２２の円筒体部２２ａにおける中凸状のアーチ形状のプロフィールは、実用上で問題ないレベルまで復元される。例えば、一般の鋼材においては、底付円筒体２２自体の大きさにもよるが、中凸量の高低差が１ｍｍ程度より小さいければ、スプリングバックにより実用上問題のないアーチ形状プロフィールまで復元する。
【００５４】
すなわち絞り成形時に、前記底付円筒体２２が、前記第２凸形型部４１に形成された円筒壁面４４によって押圧された当接面には圧縮応力が、前記第２上型面５１に形成された円筒内壁面５３によって押圧された当接面には引張応力がそれぞれ発生しているため、前記第２凸形型部４１からの脱着によって内部応力が開放されて、スプリングバックが起きる。
【００５５】
つぎに本発明の実施の形態に係わる、上記した第１工程における前記第１凸形型部２１に形成された上端壁面側傾斜面２５と、第２工程における前記第２凸形型部４１に形成された鍔壁受け座面側傾斜壁面部４９それぞれの、テーパの適正寸法について、具体的な成形品例で以下に説明する。
【００５６】
図４は、本発明の実施の形態に係わる、第１工程での第１凸形型部における上端壁面側傾斜面のテーパ形状を示す断面図で、図５は、本発明の実施の形態に係わる、第２工程での第２凸形型における鍔壁受け座面側傾斜壁面と上端壁面側傾斜面それぞれのテーパ形状を示す断面図である。
【００５７】
具体的な成形品の例としては、図１で示したような、自動車部品に使用される、円筒体部が中凸状のアーチ形状の底付円筒体である平プーリを、トランスファープレス機で成形する例で説明する。
【００５８】
図４に示すように、前記第１凸形型部２１の円筒壁面２４の上壁面２３側に所定の角度を有して形成された前記上端壁面側傾斜面２５のテーパ形状としては、前記底付円筒体２２の円筒体部２２の径方向における変位をＸ，同じく円筒体部２２の軸心方向における変位をＹとすると、Ｘ＝０．１〜０．５ｍｍ、Ｙ＝８〜１５ｍｍで形成されたテーパ形状を有する傾斜面が形成されている。
【００５９】
なお前記上端壁面側傾斜面２５に対応する第１凹形型部３１に形成された底壁面側傾斜壁面３４についても、同形状で相似のテーパ形状を有する傾斜面が形成される。
【００６０】
一方、図５に示すように、前記第２凸形型部４１の円筒壁面４４の鍔壁受け座面４７側に形成された鍔壁受け座面側傾斜壁面４９のテーパ形状としては、前記底付円筒体２２の円筒体部２２の径方向における変位をＸ‘、同じく円筒体部２２の軸心方向における変位をＹ’とすると、Ｘ‘＝０．１〜０．５ｍｍ、Ｙ’＝８〜１５ｍｍで形成されたテーパ形状を有する傾斜面の形状が成形されている。
【００６１】
なお、図５における第２凸形型部４１に形成された上端壁面側傾斜面４５のテーパ形状を示すＸ，Ｙの寸法は、図４で示す、前記第１凸形型部２１の円筒壁面２４の上壁面２３側に所定の角度を有して形成された前記上端壁面側傾斜面２５におけるテーパ角を示すＸ，Ｙと同形である。
【００６２】
以上説明してきた本実施形態の底付円筒体の成形方法においては、第１工程としてまず前記第１凸形型部２１に戴置した該底付円筒体２２の円筒体部２２ａの底部２２ｂ側を、前記第１凹形型部３１で中凸状のアーチ形状に成形し、第２工程として第２凸形型部４１に戴置した第１工程で成形された該底付円筒体２２の円筒体部２２ａの鍔壁４６側を、該第２凹形型部５１で中凸状のアーチ形状にそれぞれ成形するとういう、二つの成形工程の手順を踏むものである。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、下記のように行ってもよい。
【００６３】
つまり、第１工程における、円筒体部２２ａの底部２２ｂ側の成形と、第２工程における円筒体部２２ａの鍔壁４６側の成形とを同一の成形型で同一の工程において行うことができる。具体的には、円筒体部２２の底部２２ｂ側と鍔壁４６側両方に所定のアーチ形状のプロフィールを成形するとともに、あわせて円筒体部全体にわたって所定のアーチ形状のプロフィールを仕上げ成形するようにした変形実施形態を採用することができる。
【００６４】
図６は、上記変形実施形態に係る成形方法について説明するものである。図６に示す変形実施形態においては、第１凸形型部と第２凸形型部とが同一であり、第１凹形型部と第２凹形型部とが同一である。つまり、第１底部内周成形面（第２底部内周成形面）としての上壁面６３と、第１円筒内周成形面（第２底部内周成形面）としての円筒壁面６２と、第１外周傾斜壁面としてのテーパ状の上壁面側傾斜壁面６４と、第２外周傾斜壁面としてのテーパ状の鍔壁受け座面側傾斜壁面６５と、鍔壁受け座面６７と、鍔壁逃がし溝部６６とにより凸部が形成された凸形型部６１を、第１凸形型部あるいは第２凸形型部として使用する。また、第１底部外周成形面（第２底部外周成形面）としての底壁面７５と、第１円筒外周成形面（第２円筒外周成形面）としての円筒内壁面７４と、第１内周傾斜壁面としてのテーパ状の底壁面側傾斜壁面７２と、第２内周傾斜壁面としてのテーパ状の面取り形状傾斜面７３とにより凹部が形成された凹形型部７１を第１凹形型部あるいは第２凹形型部として使用する。
【００６５】
以上のような凸形型部６１と凹形型部７１とにより、底付円筒体２２を挟持して、矢印で示すように円筒体の軸心方向に変位させて、一体的に押圧して絞り込んで行くことにより、円筒体部２２ｂをアーチ形状に成形することができる。具体的には、図６（ａ）に示すように、前記底付円筒体２２は、前記凸形型部６１の円筒壁面６２の上壁面６３側に形成された所定の成形角度を有するテーパ状の上端面側傾斜壁面６４と前記凹形型部７１の円筒内壁面７４の底壁面７５側に形成された所定の成形角度を有するテーパ状の底壁面側傾斜壁面７２により、底部２２ｂ側の円筒体部２２ａがアーチ形状に成形される。そして、図６（ｂ）に示すように、前記凸形型部６１の円筒壁面６２の鍔壁受け座面６７側に形成された所定の成形角度を有するテーパ状の鍔壁受け座面側傾斜壁面６５と前記凹形型部７１に形成された円筒内壁面７４とにより、鍔壁４６側の円筒体部２２ａがアーチ形状に成形される。
【００６６】
以上のような変形実施形態にかかる方法においては、成形工程を削減することができるとともに、成形型の個数も削減することができることから、より一層低コストで底付円筒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】外周縁端に鍔壁を備えた円筒体部に中凸状のアーチ形状を有する底付円筒体の製品構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる、第１工程における成形型の構成を示す断面図と手順図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる、第２工程における成形型の構成を示す断面図と手順図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる、第１工程での凸形型部における上端壁面側傾斜面のテーパ形状を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる、第２工程での凹形型部における鍔壁受け座面側傾斜壁面と上端壁面側傾斜面それぞれのテーパ形状を示す断面図である。
【図６】本発明の底付円筒体の成形方法の一例を説明する図である。
【図７】従来におけるスピニング成形による加工方法を示す断面図である。
【図８】従来におけるバルジ成形による加工方法の構成を示す断面図である。
【図９】従来におけるリンク成形による加工方法の構成を示す断面図である。
【図１０】図９中のＡ―Ａ面における断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２１・・・第１凸形型部
２２・・・底付円筒体
２２ａ・・・円筒体部
２２ｂ・・・底部
２３・・・上壁面（第１底部内周成形面）
２４・・・円筒壁面（第１円筒内周成形面）
２５・・・上壁面側傾斜壁面（第１外周傾斜壁面）
３１・・・第１凹形型部
３２・・・底壁面（第１底部外周成形面）
３３・・・円筒内壁面（第１円筒外周成形面）
３４・・・底壁面側傾斜壁面（第１内周傾斜壁面）
４１・・・第２凸形型部
４３・・・上端壁面（第２底部内周成形面）
４４・・・円筒壁面（第２円筒内周成形面）
４７・・・鍔壁受け座面
４８・・・鍔壁逃がし溝部
４９・・・鍔壁受け座面側傾斜壁面（第２外周傾斜壁面）
５１・・・第２凹形型部
５２・・・底壁面（第２底部外周成形面）
５３・・・円筒内壁面（第２円筒外周成形面）
５５・・・面取り形状傾斜面（第２内周傾斜壁面）
【図１】
2006035261.tif 000003
【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】
2006035261.tif 000009
【図８】
2006035261.tif 000010
【図９】
2006035261.tif 000011
【図１０】
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