(57)【要約】【課題】成形設備の小型化が図れると共に、強度及び寸法精度の優れた段差側壁形状を有するカップ状部品を成形できるカップ状部品の成形方法及び成形装置を提供すること。【解決手段】カップ状部品８を成形する際には、まず、平板素材８０Ａに絞り成形を行い、底面部８１よりも小さな外径の予備底面部８５と、予備底面部８５から環状に傾斜立設する予備傾斜側壁部８６とを形成して、予備成形体８０Ｂを得る。次いで、予備成形体８０Ｂに成形を行い、予備傾斜側壁部８６の基端側部分８６１と予備底面部８５とから底面部８１を形成すると共に、予備傾斜側壁部８６の先端側部分８６３から予備大径側壁部８７を形成し、かつ基端側部分８６１と先端側部分８６３との間の中間部分８６２から小径側壁部８２及び段差部８３を形成して、中間成形体８０Ｃを得る。その後、予備大径側壁部８７にしごき成形を行って大径側壁部８４を形成して、カップ状部品８を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部と、該底面部の外周端部から立設した環状の小径側壁部と、該小径側壁部の端部から外方に向けて形成された環状の段差部と、該段差部の外周端部から立設した環状の大径側壁部とを有するカップ状部品を成形する方法において、
平板素材に絞り成形を行い、上記底面部よりも小さな外径の予備底面部と、該予備底面部から環状に傾斜立設する予備傾斜側壁部とを形成して、予備成形体を得る予備成形工程と、
上記予備成形体に成形を行い、上記予備傾斜側壁部の基端側部分と上記予備底面部とから上記底面部を形成すると共に、当該予備傾斜側壁部の先端側部分から予備大径側壁部を形成し、かつ上記基端側部分と上記先端側部分との間の中間部分から上記小径側壁部及び上記段差部を形成して、中間成形体を得る中間成形工程と、
上記予備大径側壁部にしごき成形を行って上記大径側壁部を形成して、上記カップ状部品を得る仕上成形工程とを含むことを特徴とするカップ状部品の成形方法。
【請求項２】
請求項１において、上記仕上成形工程においては、上記予備大径側壁部にしごき成形を行うと共に歯型成形を行い、上記大径側壁部に歯面を形成することを特徴とするカップ状部品の成形方法。
【請求項３】
請求項２において、上記カップ状部品は、上記大径側壁部に歯面を有するクラッチドラムであることを特徴とするカップ状部品の成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記カップ状部品を成形するに当たっては、成形穴を備えたダイスと、該ダイスの上記成形穴内をスライドするよう互いに対向配設された第１パンチ及び第２パンチとを準備すると共に、上記第１パンチは、パンチ外周部とその略中心部に位置するパンチコア部とに分割形成しておき、
上記平板素材を上記第１パンチと上記ダイス及び上記第２パンチとの間に配置し、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチコア部を前進させて、上記予備成形工程を行い、
次いで、上記パンチコア部と上記第２パンチとの間に上記予備成形体を挟持した状態を維持し、上記ダイス及び上記第２パンチに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部を前進させて、上記中間成形工程を行い、
次いで、上記パンチ外周部と上記第２パンチとの間に上記中間成形体を挟持した状態を維持し、上記ダイスに対して上記パンチ外周部及び上記第２パンチを前進させて、上記仕上成形工程を行うことを特徴とするカップ状部品の成形方法。
【請求項５】
底面部と、該底面部の外周端部から立設した環状の小径側壁部と、該小径側壁部の端部から外方に向けて形成された環状の段差部と、該段差部の外周端部から立設した環状の大径側壁部とを有するカップ状部品を成形する成形装置において、
該成形装置は、成形穴を備えたダイスと、該ダイスの上記成形穴内をスライドするよう互いに対向配設された第１パンチ及び第２パンチとを有しており、
上記第１パンチは、パンチ外周部とその略中心部に位置するパンチコア部とに分割形成されており、上記パンチ外周部は、上記底面部の一部、上記小径側壁部及び上記段差部を成形するための段付環状加圧面を備えており、上記パンチコア部は、上記底面部の残部を成形するための平坦加圧面を備えており、該平坦加圧面の外径は、上記底面部の外径よりも小さくなっており、
上記第２パンチは、上記パンチ外周部における上記段付環状加圧面の一部と上記パンチコア部における上記平坦加圧面とが略同一面を形成したときの形状に沿った形状の凸環状対向面を備えており、
上記成形装置は、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチコア部を前進させ、次いで、上記ダイス及び上記第２パンチに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部を前進させ、その後、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部及び上記第２パンチを前進させるよう構成されていることを特徴とするカップ状部品の成形装置。
【請求項６】
請求項５において、上記ダイスにおける上記成形穴の内壁面には、上記大径側壁部に歯面を成形するためのダイス側歯型成形面が形成されており、
上記第１パンチにおける上記パンチ外周部の外周面には、上記ダイス側歯型成形面と共に上記大径側壁部に歯面を成形するためのパンチ側歯型成形面が形成されていることを特徴とするカップ状部品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底面部と、底面部の外周端部から軸方向へ立設した環状の側壁部とを有するカップ状部品の成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、底面部と、底面部の外周端部から立設した環状の側壁部とを有するカップ状部品は、プレス成形を行って成形している。
特に、図１３（ｄ）に示すごとく、環状の側壁部が、底面部９１側に位置する環状の小径側壁部９２と、段差部９３を介して小径側壁部９２よりも拡径した大径側壁部９４とを備えた段差側壁形状を有している場合には、小径側壁部９２において、素材部分が不足し、部分的にヒケ（薄肉部分）等が発生するおそれがあり、以下のようにしてカップ状部品９を成形している。
【０００３】
すなわち、まず、図１３（ａ）に示すごとく、ワーク９０としての平板素材９０Ａの中心側部分に絞り成形を行い、平板素材９０Ａの一部を陥没させて、底面部９１と予備小径側壁部９６とを形成する。また、予備小径側壁部９６は、目標とする小径側壁部９２の外径よりも大きい外径に形成すると共に目標とする小径側壁部９２の深さよりも深く絞って形成する。次いで、図１３（ｂ）に示すごとく、上記ワーク９０における予備小径側壁部９６に、その外径を小さくする縮径成形とその深さを小さくする圧縮成形とを行い、目標外径及び目標深さの小径側壁部９２を形成する。このとき、小径側壁部９２は、上記絞り成形を行って厚みが薄くなった予備小径側壁部９６の厚みを、平板素材９０Ａの元の厚み程度に戻すようにして形成される。
【０００４】
次いで、図１３（ｃ）に示すごとく、ワーク９０の外周側部分に絞り成形及び据込成形を行い、段差部９３及び予備大径側壁部９７を形成する。その後、図１３（ｄ）に示すごとく、上記ワーク９０の予備大径側壁部９７にしごき成形を行い、目標深さの大径側壁部９４を形成して、上記カップ状部品９を成形している。
こうして、上記予備小径側壁部９６に小径側壁部９２を成形するための素材部分を余分に確保し、その後、予備小径側壁部９６に縮径成形及び圧縮成形を行って目標深さの小径側壁部９２を成形することにより、小径側壁部９２における肉厚を確保し、この小径側壁部９２において、素材部分の肉厚不足に伴うヒケ等の発生を抑制している。
【０００５】
しかしながら、上記各成形を行う際には、複数の成形プレス装置を備えるトランスファープレス装置を準備し、各成形は、トランスファーによって各成形プレス装置へ上記ワーク９０を順次搬送して行っている。そのため、上記カップ状部品９を成形するトランスファープレス装置の設備能力は、複数の成形プレス工程における所要荷重を合計したものとなり、非常に大きな設備能力が必要となり、また、設備全体が大型化してしまう。なお、このような問題点は、単独で稼動する単独成形プレス装置を複数並べて各成形を行う場合においても同様である。
【０００６】
また、上記従来の小径側壁部９２における肉厚の確保は、上記のごとく、小径側壁部９２よりも大きい外径を有すると共に小径側壁部９２よりも深い深さを有する予備小径側壁部９６を成形することによって行っている。すなわち、上記予備小径側壁部９６は、平板素材９０Ａの表面に対して垂直に立設させて目標深さよりも深く形成しており、その厚みが目標厚みよりも大幅に小さくなっている。そして、上記縮径成形及び圧縮成形を行うことによって、大幅に小さくなった厚みを元の厚みに戻す必要があり、小径側壁部９２に十分な肉厚の素材部分を確保することが困難である。
【０００７】
また、例えば、特許文献１のカップ成形方法においては、複数の成形部を作動させて、所望形状のカップ（カップ状部品９）を１台の複動プレスによって成形する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１においては、上記段差側壁形状を有するカップ状部品９を成形しておらず、小径側壁部９２における肉厚を確保する技術は何ら開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２５４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、成形設備の小型化を図ることができると共に、強度及び寸法精度の優れた段差側壁形状を有するカップ状部品を成形することができるカップ状部品の成形方法及び成形装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、底面部と、該底面部の外周端部から立設した環状の小径側壁部と、該小径側壁部の端部から外方に向けて形成された環状の段差部と、該段差部の外周端部から立設した環状の大径側壁部とを有するカップ状部品を成形する方法において、
平板素材に絞り成形を行い、上記底面部よりも小さな外径の予備底面部と、該予備底面部から環状に傾斜立設する予備傾斜側壁部とを形成して、予備成形体を得る予備成形工程と、
上記予備成形体に成形を行い、上記予備傾斜側壁部の基端側部分と上記予備底面部とから上記底面部を形成すると共に、当該予備傾斜側壁部の先端側部分から予備大径側壁部を形成し、かつ上記基端側部分と上記先端側部分との間の中間部分から上記小径側壁部及び上記段差部を形成して、中間成形体を得る中間成形工程と、
上記予備大径側壁部にしごき成形を行って上記大径側壁部を形成して、上記カップ状部品を得る仕上成形工程とを含むことを特徴とするカップ状部品の成形方法にある（請求項１）。
【００１１】
本発明のカップ状部品の成形方法は、小径側壁部、段差部及び大径側壁部を備えた段差側壁形状を有するカップ状部品を成形するものである。この成形方法は、目標とする小径側壁部を成形する前に、環状に傾斜立設する予備小径側壁部を一旦成形して、小径側壁部におけるヒケ等の発生を抑制して、上記カップ状部品を成形する。
すなわち、本発明においては、上記予備成形工程において、成形しようとするカップ状部品の底面部よりも小さな外径の予備底面部と、これから環状に傾斜立設する予備傾斜側壁部とを有する予備成形体を成形する。そして、予備傾斜側壁部は、予備底面部よりも外周側のほぼ全体の素材部分を傾斜立設するまで絞り成形して形成する。そのため、予備傾斜側壁部の肉厚が大幅に薄くなってしまうことを抑制することができる。
【００１２】
そして、上記中間成形工程においては、予備傾斜側壁部の一部と予備底面部とからカップ状部品の底面部を形成し、予備傾斜側壁部の他の一部からカップ状部品の小径側壁部及び段差部を形成する。また、予備傾斜側壁部の残部から予備大径側壁部を形成する。
そのため、小径側壁部は、薄肉化が抑制された予備傾斜側壁部から素材部分を供給して形成することができ、小径側壁部における肉厚を十分に確保することができる。
【００１３】
その後、上記仕上成形工程において、予備大径側壁部にしごき成形を行って、底面部、小径側壁部、段差部及び大径側壁部を有するカップ状部品を成形することができる。
そのため、本発明によれば、カップ状部品における小径側壁部において、ヒケ等が生ずることを抑制することができ、強度及び寸法精度に優れた段差側壁形状を有するカップ状部品を成形することができる。
【００１４】
また、本発明においては、カップ状部品を成形する際に圧縮成形を必要とせず、少ない成形工程を行うことによって、段差側壁形状を有するカップ状部品を成形することができる。
そのため、複数の成形プレス装置を備えたトランスファープレス装置によって順次各成形工程を行うのではなく、１つの成形プレス装置によって、上記各成形工程を行うことができる。そのため、各成形工程を行う成形プレス装置の設備能力は、各成形工程において最も大きな荷重を伴う成形工程の所要荷重とすることができ、成形設備の小型化を図ることができる。
それ故、本発明のカップ状部品の成形方法によれば、成形設備の小型化を図ることができると共に、強度及び寸法精度の優れた段差側壁形状を有するカップ状部品を成形することができる。
【００１５】
第２の発明は、底面部と、該底面部の外周端部から立設した環状の小径側壁部と、該小径側壁部の端部から外方に向けて形成された環状の段差部と、該段差部の外周端部から立設した環状の大径側壁部とを有するカップ状部品を成形する成形装置において、
該成形装置は、成形穴を備えたダイスと、該ダイスの上記成形穴内をスライドするよう互いに対向配設された第１パンチ及び第２パンチとを有しており、
上記第１パンチは、パンチ外周部とその略中心部に位置するパンチコア部とに分割形成されており、上記パンチ外周部は、上記底面部の一部、上記小径側壁部及び上記段差部を成形するための段付環状加圧面を備えており、上記パンチコア部は、上記底面部の残部を成形するための平坦加圧面を備えており、該平坦加圧面の外径は、上記底面部の外径よりも小さくなっており、
上記第２パンチは、上記パンチ外周部における上記段付環状加圧面の一部と上記パンチコア部における上記平坦加圧面とが略同一面を形成したときの形状に沿った形状の凸環状対向面を備えており、
上記成形装置は、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチコア部を前進させ、次いで、上記ダイス及び上記第２パンチに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部を前進させ、その後、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部及び上記第２パンチを前進させるよう構成されていることを特徴とするカップ状部品の成形装置にある（請求項５）。
【００１６】
本発明のカップ状部品の成形装置においては、小径側壁部におけるヒケ等の発生を抑制して、上記段差側壁形状を有するカップ状部品を成形するための工夫がなされている。
すなわち、本発明の成形装置においては、上記ダイスの成形穴内をスライドする第１パンチ及び第２パンチに工夫を行っている。そして、第１パンチは、パンチ外周部とパンチコア部とに分割形成し、これらが別々に前進できるよう構成している。
【００１７】
また、パンチ外周部には上記段付環状加圧面を形成すると共に、パンチコア部には上記平坦加圧面を形成し、かつ第２パンチには上記凸環状対向面を形成している。
こうして、上記成形装置は、パンチコア部を前進させた後に、パンチ外周部を前進させ、その後、パンチ外周部及び第２パンチを前進させる構成にしたことにより、以下のように強度及び寸法精度に優れたカップ状部品を効率的に成形することができる。
【００１８】
すなわち、上記カップ状部品を成形するに当たっては、まず、ワークとしての平板素材を第１パンチとダイス及び第２パンチとの間に配置し、ダイスに対してパンチコア部を前進させる。このとき、平板素材は、その外周側部分がダイスに当接した状態で、その中心側部分が、成形しようとするカップ状部品の底面部の外径よりも小さな平坦加圧面によって加圧される。
【００１９】
これにより、中心側部分から、底面部より小さな外径の予備底面部が形成されると共に、外周側部分から、予備底面部から環状に傾斜立設した予備傾斜側壁部が形成される。
そのため、予備傾斜側壁部は、予備底面部よりも外周側のほぼ全体の素材部分を傾斜立設するまで絞り成形されるのみであり、予備傾斜側壁部の肉厚が大幅に薄くなってしまうことを抑制することができる。また、このパンチコア部による成形を行ったときには、ワークの予備底面部は、パンチコア部と第２パンチとの間に挟持される。
【００２０】
次いで、上記ワークの予備底面部を挟持した状態を維持して、ダイス及び第２パンチに対してパンチ外周部を前進させる。
このとき、パンチ外周部における段付環状加圧面が第２パンチにおける凸環状対向面との間に予備傾斜側壁部を挟み込むようにして、この予備傾斜側壁部を加圧する。これにより、予備傾斜側壁部が段付環状加圧面及び凸環状対向面の形状に沿って変形し、予備傾斜側壁部の一部と予備底面部とからカップ状部品の底面部が形成されると共に、予備傾斜側壁部の他の一部からカップ状部品の小径側壁部及び段差部が形成され、残部から環状の予備大径側壁部が形成される。
【００２１】
そのため、小径側壁部は、薄肉化が抑制された予備傾斜側壁部から素材部分を供給して形成することができ、小径側壁部における肉厚を十分に確保することができる。また、このパンチ外周部による成形を行ったときには、ワークの段差部は、パンチ外周部と第２パンチとの間に挟持される。
【００２２】
その後、上記ワークの段差部を挟持した状態を維持して、ダイスに対してパンチ外周部及び第２パンチを前進させる。
このとき、ダイスとパンチ外周部とによって、上記予備大径側壁部にしごき成形が行われて、カップ状部品の大径側壁部が形成される。
【００２３】
こうして、本発明の成形装置を用いれば、カップ状部品における小径側壁部において、ヒケ等が生ずることを抑制することができ、強度及び寸法精度に優れたカップ状部品を成形することができる。また、本発明の成形装置は、上記構成のダイス、第１パンチ及び第２パンチを有しており、当該構成の成形装置のみによって上記段差側壁形状を有するカップ状部品を成形することができる。
それ故、本発明のカップ状部品の成形装置を採用することにより、成形設備（装置）の小型化を図ることができると共に、強度及び寸法精度の優れたカップ状部品を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上述した第１、第２の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１の発明においては、上記仕上成形工程においては、上記予備大径側壁部にしごき成形を行うと共に歯型成形を行い、上記大径側壁部に歯面を形成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記小径側壁部におけるヒケ等の発生を抑制して、大径側壁部に歯面を備えたカップ状部品を強度を確保し寸法精度よく成形することができる。
【００２５】
また、上記カップ状部品は、上記大径側壁部に歯面を有するクラッチドラムであることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記小径側壁部におけるヒケ等の発生を抑制して、クラッチドラムを強度を確保し寸法精度よく成形することができる。
なお、クラッチドラムは、例えば、トランスミッション等の動力伝達用の部品とすることができる。
【００２６】
また、上記カップ状部品を成形するに当たっては、成形穴を備えたダイスと、該ダイスの上記成形穴内をスライドするよう互いに対向配設された第１パンチ及び第２パンチとを準備すると共に、上記第１パンチは、パンチ外周部とその略中心部に位置するパンチコア部とに分割形成しておき、上記平板素材を上記第１パンチと上記ダイス及び上記第２パンチとの間に配置し、上記ダイスに対して上記第１パンチにおける上記パンチコア部を前進させて、上記予備成形工程を行い、次いで、上記パンチコア部と上記第２パンチとの間に上記予備成形体を挟持した状態を維持し、上記ダイス及び上記第２パンチに対して上記第１パンチにおける上記パンチ外周部を前進させて、上記中間成形工程を行い、次いで、上記パンチ外周部と上記第２パンチとの間に上記中間成形体を挟持した状態を維持し、上記ダイスに対して上記パンチ外周部及び上記第２パンチを前進させて、上記仕上成形工程を行うことが好ましい（請求項４）。
【００２７】
この場合には、上記ダイス、第１パンチ及び第２パンチを用いた１つの成形プレス装置によって、上記強度及び寸法精度に優れたカップ状部品の成形を行うことができる。
そして、予備成形工程において上記予備成形体を成形した後には、この予備成形体をパンチコア部と第２パンチとの間に挟持し、この挟持状態を維持して、中間成形工程において上記中間成形体を成形する。また、中間成形体を成形した後には、この中間成形体をパンチ外周部と第２パンチとの間に挟持し、この挟持状態を維持して、上記仕上げ成形工程において上記カップ状部品を成形する。
そのため、カップ状部品の成形は、第１パンチと第２パンチとの間に予備成形体及び中間成形体を挟持した状態で行うことができ、各成形工程を連続的に行うことができる。そのため、上記強度及び寸法精度に優れたカップ状部品の成形を短時間に行うことができる。
【００２８】
また、上記第２の発明においては、上記ダイスにおける上記成形穴の内壁面には、上記大径側壁部に歯面を成形するためのダイス側歯型成形面が形成されており、上記第１パンチにおける上記パンチ外周部の外周面には、上記ダイス側歯型成形面と共に上記大径側壁部に歯面を成形するためのパンチ側歯型成形面が形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００２９】
この場合には、上記ダイスに対して上記第１パンチにおけるパンチ外周部と上記第２パンチとを前進させて大径側壁部を形成する際には、ダイスに形成されたダイス側歯型成形面と、パンチ外周部に形成されたパンチ側歯型成形面とによって、大径側壁部に歯面を形成することができる。そのため、上記小径側壁部におけるヒケ等の発生を抑制して、大径側壁部に歯面を備えたカップ状部品を強度を確保し寸法精度よく成形することができる。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明のカップ状部品の成形方法及び成形装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
図１〜図６に示すごとく、本例のカップ状部品の成形装置１（以下、単に成形装置１という。）は、底面部８１と、この底面部８１の外周端部から立設した環状の小径側壁部８２と、この小径側壁部８２の端部から外方に向けて形成された環状の段差部８３と、この段差部８３の外周端部から立設した環状の大径側壁部８４とを有するカップ状部品８を成形するものである。
【００３１】
図７、図１１ に示すごとく、上記成形装置１は、成形穴２１を備えたダイス２と、このダイス２の成形穴２１内をスライドするよう互いに対向配設された第１パンチ３及び第２パンチ６とを有している。
上記第１パンチ３は、パンチ外周部５とその略中心部に位置するパンチコア部４とに分割形成されている。パンチ外周部５は、カップ状部品８の底面部８１の一部、上記小径側壁部８２及び上記段差部８３を成形するための段付環状加圧面５１を備えており、パンチコア部４は、底面部８１の残部を成形するための平坦加圧面４１を備えている。また、平坦加圧面４１の外径は、底面部８１の外径よりも小さくなっている。
【００３２】
また、図７、図１１ に示すごとく、上記第２パンチ６は、パンチ外周部５における段付環状加圧面５１の一部とパンチコア部４における平坦加圧面４１とが略同一面を形成したときの形状に沿った形状の凸環状対向面６１を備えている。
また、上記ダイス２における成形穴２１の内壁面には、カップ状部品８の大径側壁部８４に歯面を成形するためのダイス側歯型成形面２２が形成されている。また、上記第１パンチ３におけるパンチ外周部５の外周面には、ダイス側歯型成形面２２と共に大径側壁部８４に歯面を成形するためのパンチ側歯型成形面５２が形成されている。
【００３３】
そして、上記成形装置１は、図４、図８に示すごとく、ダイス２に対して第１パンチ３におけるパンチコア部４を前進させ、次いで、図５、図９に示すごとく、ダイス２及び第２パンチ６に対して第１パンチ３におけるパンチ外周部５を前進させ、その後、図６、図１１に示すごとく、ダイス２に対して第１パンチ３におけるパンチ外周部５及び第２パンチ６を前進させるよう構成されている。そして、成形装置１は、パンチコア部４、パンチ外周部５及び第２パンチ６を独立して前進させることが可能であり、平板素材８０Ａに複数の成形を行ってカップ状部品８を成形することができる複動プレスを構成している。
以下に、これを詳説する。
【００３４】
本例においては、図３〜図６、図７〜図１１に示すごとく、第１パンチ３及び第２パンチ６がダイス２の成形穴２１内を下方に向けて移動して成形を行うよう構成されている。また、第１パンチ３は、第２パンチ６の上方に位置しており、パンチコア部４、パンチ外周部５又は第２パンチ６の前進とは、これらがダイス２に対して下方に移動することをいう。
【００３５】
図７、図１２に示すごとく、上記パンチ外周部５における段付環状加圧面５１は、パンチ外周部５の先端部に形成されており、外周側に位置する外周側加圧面部５１３と、この外周側加圧面部５１３よりも先端側に突出し、略平坦状に形成された内周側加圧面部５１１とを備えている。また、外周側加圧面部５１３と内周側加圧面部５１１との間には、第１パンチ３及び第２パンチ６の軸方向Ｌに向けて中間加圧面部５１２が形成されている。
【００３６】
また、図７、図１２に示すごとく、上記第２パンチ６における凸環状対向面６１は、第２パンチ６の先端部に形成されており、上記外周側加圧面部５１３に対向する外周側対向面部６１３と、上記内周側加圧面部５１１に対向する内周側対向面部６１１とを備えている。また、外周側対向面部６１３と内周側対向面部６１１との間には、第１パンチ３及び第２パンチ６の軸方向Ｌに向けて中間対向面部６１２が形成されている。
【００３７】
図７に示すごとく、上記平板素材８０Ａは、円板状に形成されており、その中心部に貫通穴８００を有している。そして、上記第１パンチ３におけるパンチコア部４又は上記第２パンチ６の少なくとも一方には、上記貫通穴８００と係合して平板素材８０Ａの位置決めを行うための位置決め部７が形成されている。
本例では、第２パンチ６の凸環状対向面６１に、上記貫通穴８００に挿入配置可能な突出ピン６２を形成し、パンチコア部４の平坦加圧面４１に上記突出ピン６２を挿入配置可能なピン挿入凹部４２を形成している。
【００３８】
また、図１、図２に示すごとく、本例において成形するカップ状部品８は、その大径側壁部８４に歯面を有しており、トランスミッションに使用するクラッチドラム８である。この大径側壁部８４における歯面は、素材部分が所定の幅を有して、大径側壁部８４の内周側と外周側とに交互に凹凸を形成してなるものである。
また、本例の成形装置１は、油圧によってカップ状部品８の成形を行う油圧式の成形装置１である。そして、第１パンチ３におけるパンチコア部４及びパンチ外周部５と、第２パンチ６とは、油圧による加圧力を受けて動作する。
【００３９】
本例においては、上記構成の成形装置１を１台用いて、以下の各成形工程を行い、段差側壁形状を有するカップ状部品８を成形する。
このカップ状部品８を成形するに当たっては、まず、図３、図７に示すごとく、予備成形工程として、ワーク８０としての平板素材８０Ａを第１パンチ３とダイス２及び第２パンチ６との間に配置する。また、第１パンチ３においては、パンチ外周部５の段付環状加圧面５１に対してパンチコア部４の平坦加圧面４１を突出させておく。
【００４０】
そして、図４、図８に示すごとく、ダイス２に対して、パンチ外周部５に対してパンチコア部４を突出させた状態の第１パンチ３を前進させる。
このとき、平板素材８０Ａは、その外周側部分がダイス２に引っ掛かった状態で、その中心側部分が、成形しようとするカップ状部品８の底面部８１の外径よりも小さな平坦加圧面４１によって加圧される。そして、平板素材８０Ａの外周側部分が傾斜状に絞り成形され、第２パンチ６における突出ピン６２が、ワーク８０の貫通穴８００に挿入されると共にパンチコア部４におけるピン挿入凹部４２に挿入される。
【００４１】
また、パンチ外周部５におけるパンチ側歯型成形面５２の先端部が、ダイス２における成形穴２１の上部開口端部との間に、ワーク８０の外周側部分の外周端部を挟持し、パンチ外周部５における内周側加圧面部５１１の角部がワーク８０の外周側部分を押圧した状態で、ワーク８０の外周側部分が傾斜状に絞り成形される。
【００４２】
これにより、中心側部分から、底面部８１より小さな外径の予備底面部８５が形成されると共に、外周側部分から、予備底面部８５から環状に傾斜立設した予備傾斜側壁部８６が形成される。そして、予備底面部８５及び予備傾斜側壁部８６を有する予備成形体８０Ｂが成形される。
このように、予備傾斜側壁部８６は、予備底面部８５よりも外周側のほぼ全体の素材部分を傾斜立設するまで絞り成形されるのみであり、予備傾斜側壁部８６は、開口部側に向けて拡径するよう傾斜立設するまで絞り成形されるのみである。そのため、予備傾斜側壁部８６に加わる引張荷重を小さく維持することができ、予備傾斜側壁部８６の肉厚が大幅に薄くなってしまうことを抑制することができる。
【００４３】
また、図８に示すごとく、ワーク８０としての予備成形体８０Ｂの成形を行ったときには、この予備成形体８０Ｂは、第２パンチ６における突出ピン６２によって第１パンチ３及び第２パンチ６に対して位置決めがなされた状態で、予備底面部８５がパンチコア部４と第２パンチ６との間に挟持される。
なお、図１２に示すごとく、予備傾斜側壁部８６は、予備底面部８５に対して形成される外角（外側の角度）が３０〜５０°の傾斜角度θを有する状態まで絞り成形することが好ましい。
【００４４】
次いで、図５、図９に示すごとく、中間成形工程として、上記パンチコア部４と第２パンチ６との間に予備成形体８０Ｂの予備底面部８５を挟持すると共に、上記パンチ外周部５とダイス２との間に予備成形体８０Ｂの外周端部を挟持した状態を維持して、ダイス２及び第２パンチ６に対して第１パンチ３におけるパンチ外周部５を前進させる。
このとき、パンチ外周部５における段付環状加圧面５１が第２パンチ６における凸環状対向面６１との間に予備傾斜側壁部８６を挟み込むようにして、この予備傾斜側壁部８６を加圧する。これにより、予備傾斜側壁部８６が段付環状加圧面５１及び凸環状対向面６１の形状に沿って変形する。
【００４５】
すなわち、図１２に示すごとく、予備傾斜側壁部８６の基端側部分８６１は、段付環状加圧面５１の内周側加圧面部５１１によって凸環状対向面６１の内周側対向面部６１１に向けて加圧され、予備底面部８５と同一平面を形成するよう傾斜状の絞り変形が再び平面状に戻される。また、予備傾斜側壁部８６の基端側部分８６１と先端側部分８６３との間に位置する中間部分８６２は、段付環状加圧面５１の外周側加圧面部５１３によって凸環状対向面６１の外周側対向面部６１３に向けて加圧され、傾斜状の絞り変形が平面状に近い状態に戻される。
【００４６】
これにより、段付環状加圧面５１の中間加圧面部５１２と、凸環状対向面６１の中間対向面部６１２との隙間には、予備傾斜側壁部８６の基端側部分８６１における素材部分の一部が内周側から供給される。また、上記隙間には、予備傾斜側壁部８６の中間部分８６２における素材部分の一部が外周側からも供給される。
そのため、段付環状加圧面５１の中間加圧面部５１２と、凸環状対向面６１の中間対向面部６１２との隙間に、カップ状部品８の小径側壁部８２を成形する際には、この小径側壁部８２に十分な量の素材部分を供給することができる。また、小径側壁部８２は、上記のごとく薄肉化が抑制された予備傾斜側壁部８６から素材部分を供給して成形することができる。
【００４７】
そのため、形成した小径側壁部８２において、素材部分が不足してしまうことを防止することができ、小径側壁部８２における肉厚を十分に確保することができる。
こうして、予備傾斜側壁部８６の基端側部分８６１と予備底面部８５とからカップ状部品８の底面部８１が形成され、予備傾斜側壁部８６の先端側部分８６３から予備大径側壁部８７が形成され、かつ予備傾斜側壁部８６の中間部分８６２から小径側壁部８２及び段差部８３が形成される。そして、底面部８１、小径側壁部８２、段差部８３及び予備大径側壁部８７を有する中間成形体８０Ｃが成形される。
また、図９に示すごとく、中間成形体８０Ｃの成形を行ったときには、この中間成形体８０Ｃは、底面部８１が、パンチコア部４と第２パンチ６との間に挟持され、小径側壁部８２及び段差部８３が、パンチ外周部５と第２パンチ６との間に挟持される。
【００４８】
次いで、図６、図１０、図１１に示すごとく、仕上げ成形工程として、上記パンチコア部４及びパンチ外周部５と第２パンチ６との間に中間成形体８０Ｃの底面部８１、小径側壁部８２及び段差部８３を挟持した状態を維持して、ダイス２に対して第１パンチ３（パンチコア部４及びパンチ外周部５）と第２パンチ６とを共に前進させる。
【００４９】
このとき、ダイス２におけるダイス側歯型成形面２２とパンチ外周部５におけるパンチ側歯型成形面５２とによって、中間成形体８０Ｃの予備大径側壁部８７にしごき成形及び歯型成形が行われ、歯面を備えた大径側壁部８４が形成される。そして、底面部８１、小径側壁部８２、段差部８３及び大径側壁部８４を有するカップ状部品８を成形することができる。
なお、図１０は、しごき成形及び歯型成形を行う前の状態の成形装置１を示し、図１１は、しごき成形及び歯型成形を行った後の状態の成形装置１を示す。
【００５０】
このように、本例によれば、小径側壁部８２における肉厚を十分に確保することができ、カップ状部品８における小径側壁部８２において、ヒケ等が生ずることを抑制することができる。そのため、強度及び寸法精度に優れた段差側壁形状を有するカップ状部品８を成形することができる。
また、カップ状部品８の成形は、第１パンチ３と第２パンチ６との間に予備成形体８０Ｂ及び中間成形体８０Ｃを挟持した状態で行うことができ、各成形工程を連続的に行うことができる。そのため、強度及び寸法精度に優れたカップ状部品８の成形を短時間に行うことができる。
【００５１】
また、本例においては、カップ状部品８を成形する際に圧縮成形を必要とせず、少ない成形工程を行うことによって、小径側壁部８２及び段差部８３による段差側壁形状を有するカップ状部品８を成形することができる。
そのため、複数の成形装置１によって順次各成形工程を行うのではなく、１つの成形装置１によって、上記各成形工程を行うことができる。そのため、各成形工程を行う成形装置１の設備能力は、各成形工程において最も大きな荷重を伴う成形工程の所要荷重とすることができ、成形装置１の小型化を図ることができる。
【００５２】
それ故、本例のカップ状部品８の成形方法及び成形装置１によれば、成形設備の小型化を図ることができると共に、強度及び寸法精度の優れた段差側壁形状を有するカップ状部品８を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例における、カップ状部品の成形方法を示す説明図。
【図２】実施例における、カップ状部品を示す断面説明図。
【図３】実施例における、予備成形工程を行う前のカップ状部品の成形装置を示す斜視説明図。
【図４】実施例における、予備成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す斜視説明図。
【図５】実施例における、中間成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す斜視説明図。
【図６】実施例における、仕上げ成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す斜視説明図。
【図７】実施例における、予備成形工程を行う前のカップ状部品の成形装置を示す断面説明図。
【図８】実施例における、予備成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す断面説明図。
【図９】実施例における、中間成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す断面説明図。
【図１０】実施例における、仕上げ成形工程を行う前のカップ状部品の成形装置を示す断面説明図。
【図１１】実施例における、仕上げ成形工程を行った後のカップ状部品の成形装置を示す断面説明図。
【図１２】実施例における、中間成形工程を行う前のカップ状部品の成形装置の要部を拡大して示す断面説明図。
【図１３】従来例における、カップ状部品の成形方法を示す図で、（ａ）底面部と予備小径側壁部とを形成した状態、（ｂ）小径側壁部を形成した状態、（ｃ）段差部及び予備大径側壁部を形成した状態、（ｄ）大径側壁部を形成してカップ状部品を成形した状態を簡略的に示す説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１  カップ状部品の成形装置
２  ダイス
２１  成形穴
２２  ダイス側歯型成形面
３  第１パンチ
４  パンチコア部
４１  平坦加圧面
５  パンチ外周部
５１  段付環状加圧面
５２  パンチ側歯型成形面
６  第２パンチ
６１  凸環状対向面
８  カップ状部品
８０Ａ  平板素材
８０Ｂ  予備成形体
８０Ｃ  中間成形体
８１  底面部
８２  小径側壁部
８３  段差部
８４  大径側壁部
８５  予備底面部
８６  予備傾斜側壁部
８６１  基端側部分
８６２  中間部分
８６３  先端側部分
８７  予備大径側壁部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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