(57)【要約】【課題】バリ発生による歩留まりの低下を抑制する、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法を提供すること。【解決手段】本発明にかかるステアリングナックルの鍛造予備成形方法は、加熱された棒状粗材１０を上型２１と下型２２とからなる据え込み型によって狭持して、絞り形状を有する上型２１で棒状粗材１０の先端部を絞り加工すると共に、上型２１と下型との間の棒状粗材１０の側面にパンチＰ１を押し込み、棒状粗材１０を曲げ加工する、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法である。棒状粗材１０の側面にパンチＰ１を押し込む際、パンチＰ１を上型２１と同調させながら下降させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された棒状粗材を上型と下型とからなる据え込み型によって狭持して、絞り形状を有する前記上型で前記棒状粗材の先端部を絞り加工すると共に、前記上型と前記下型との間の前記棒状粗材の側面にパンチを押し込み、前記棒状粗材を曲げ加工する、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法であって、
前記棒状粗材の前記側面に前記パンチを押し込む際、前記パンチを前記上型と同調させながら下降させる、
ステアリングナックルの鍛造予備成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングナックルの一部であるナックルアームは、自動車の前輪に角度を付けるための重要な部品である。ステアリングナックルは一般的に、鍛造によって成形される。ナックルアームは、鍛造前の棒状粗材の径に対し幅広い形状を取る。特許文献１には、熱間据込鍛造による鍛造材の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２７９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は、ステアリングナックルの鍛造予備成形である曲げ加工に関し、以下の問題点を見出した。
図４は、本発明が解決しようとする課題にかかる据え込み鍛造による棒状粗材の曲げ加工の模式断面図である。図４に示すように、絞り形状を有する上型３１と下型３２によって狭持された棒状粗材１０の側面に対し、上型３１を下降させつつ、水平にパンチＰ２を押し込むことによって、棒状粗材１０を座屈させる曲げ加工を行いつつ、棒状粗材１０の先端部の絞り加工を行っている。しかしながら、この加工方法では、パンチＰ２を押し込んだ上側にバリＢが発生してしまい、歩留まりが低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、バリ発生による歩留まりの低下を抑制することが可能な、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるステアリングナックルの鍛造予備成形方法では、加熱された棒状粗材を上型と下型とからなる据え込み型によって狭持する。絞り形状を有する上型で棒状粗材の先端部を絞り加工すると共に、上型と下型との間の棒状粗材の側面にパンチを押し込み、棒状粗材を曲げ加工する。棒状粗材の側面にパンチを押し込む際、パンチを前記上型と同調させながら下降させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、バリ発生による歩留まりの低下を抑制することが可能な、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態にかかるステアリングナックルの鍛造成形工程を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態にかかるステアリングナックルの鍛造成形工程を示すフローチャートの一部に対応する、鍛造成形途中の各ステップにおける成形材の模式斜視図である。
【図３】実施の形態にかかる曲げ加工において、棒状粗材を据え込み鍛造するとともにパンチを棒状粗材へ押し込む際にパンチが上型と同調しながら下降する工程を示した概略断面図である。
【図４】本発明が解決しようとする課題にかかる据え込み鍛造による棒状粗材の曲げ加工の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、図面は適宜、簡略化されている。
【００１０】
図１、図２、及び図３を参照して、本実施の形態にかかるステアリングナックルの製造方法について説明する。
はじめに、図１を参照し、ステアリングナックルの鍛造成形方法の全体の流れについて説明する。図１は、実施の形態にかかるステアリングナックルの鍛造成形方法を示すフローチャートである。まず、棒状粗材を加熱（ステップＳ１）し、曲げ成形（ステップＳ２）、潰し成形（ステップＳ３）を行う。曲げ成形及び潰し成形は、予備成形である。棒状粗材の径に対し、幅広い形状を有するステアリングナックルを形成するにあたり、予備成形を経ることにより、粗材が型の隅々まで行き渡りやすくなることで、バリや傷を抑制することができる。次に、ステアリングナックルの大まかな形状を成形する荒地成形（ステップＳ４）を行う。そして、仕上げ成形（ステップＳ５）を行い、トリミング（ステップＳ６）を行うことで、ステアリングナックルが製造される。
【００１１】
次に、図１のフローチャートの一部に対応する図２の模式斜視図を参照しつつ、各ステップについて詳細に説明する。図２は、実施の形態にかかるステアリングナックルの鍛造成形方法を示すフローチャートの一部に対応する、鍛造成形途中の各ステップにおける成形材の模式斜視図である。
まず、棒状粗材１０の加熱を行う（ステップＳ１）。本実施の形態においては、棒状粗材１０として、図２の最上部に示すような棒状形状のアルミニウム材を用い、約５００℃で加熱を行っているが、棒状粗材１０としては、加工できる金属であれば、どのような金属を用いてもよく、加熱温度は金属の種類によって適宜決定される。さらに、本実施の形態においては鍛造として、棒状粗材の加熱を伴う熱間鍛造を用いているが、鍛造の種類としては、冷間鍛造であっても、温間鍛造であってもよい。
【００１２】
次に、曲げ成形（ステップＳ２）を行う。曲げ成形では、棒状粗材１０の長手方向が鉛直方向に設置される。鉛直方向に設置された棒状粗材１０は、上下の据え込み型に狭持され、加工される。図２の上から２番目の図は、曲げ成形によって加工された、曲げ成形材１１の模式斜視図である。曲げ成形では、曲げ成形材１１の長手方向から突出するように、突出部１１ａが成形される。突出部１１ａは、曲げ成形以降の加工においてさらに引き伸ばされ、棒状粗材１０の当初の材料径に対し幅広い形状であるステアリングナックルのナックルアームとなる。
【００１３】
ここで曲げ成形について、図３を用いてより詳細に説明する。図３は、実施の形態にかかる曲げ成形において、棒状粗材を据え込み鍛造するとともにパンチを棒状粗材へ押し込む際にパンチが上型と同調しながら下降する工程を示した概略断面図である。ステップＳ１で加熱された棒状粗材１０は、上型２１と下型２２とからなる据え込み型によって狭持される。曲げ成形は、（１）絞り成形および（２）座屈曲げ成形の、２種類の工程を同時に行う。
【００１４】
（１）絞り成形
上型２１は絞り形状を有している。図３において、上型２１が順に下降することで、棒状粗材１０の先端部は絞り加工されたものとなる。このように、上型２１が絞り形状を有することにより、絞り形状を成形するための別工程を設ける必要が無い。そのため、全体の成形時間を短縮でき、加熱された棒状粗材１０の温度低下を防止することができるため、全工程において棒状粗材１０の成形性を維持することが可能となる。
【００１５】
（２）座屈曲げ成形
上述のように、（１）で上型２１が下降し、棒状粗材１０の先端部が絞り加工されるとともに、パンチＰ１による棒状粗材１０の座屈曲げ成形が行われる。
「座屈」とは、棒状の物体の上部から、ある一定以上の荷重を加えた際に、物体の一部が急激に折れ曲がる現象である。座屈する位置は制御することができないため、座屈は本来回避されるべきである。ただし、本実施の形態においては、上型２１の下降および棒状粗材１０の側面からのパンチＰ１により棒状粗材１０を押し込むことにより、座屈する位置を制御している。
【００１６】
座屈によって折れ曲がった部分を、パンチＰ１でさらに押し込むことにより、幅の広い型の隅々まで粗材を行き渡らせることが可能となり、突出部１１ａが形成される。突出部１１ａは、最終的に、棒状粗材１０の当初の材料径に対し幅広い形状である、ステアリングナックルのナックルアームとなる。また、座屈曲げ成形を用いることにより、より低荷重による曲げ成形を行うことが可能となる。
【００１７】
さらに、パンチＰ１が棒状粗材１０に押し込まれる際、据え込み型の上型２１が下降する速度に同調させながら、パンチＰ１も下降させる。これによって、パンチＰ１の押し込みによるバリを防ぐことができるため、歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
次に、潰し成形（ステップＳ３）を行う。潰し成形では、粗材の長手方向が水平になるように設置され、プレス加工によって成形される。図２の上から３番目の図は、プレス加工による潰し成形によって加工された、潰し成形材１２の模式斜視図である。プレス加工によって、突出部１１ａが引き伸ばされ、突出部１２ａが形成される。
【００１９】
次に、荒地成形（ステップＳ４）を行う。荒地成形では、潰し成形と同様、粗材の長手方向が水平になるように設置され、プレス加工によって成形される。図２の最下部の図は、荒地成形によって加工された、荒地成形材１３の模式斜視図である。プレス加工によって、突出部１２ａがさらに引き伸ばされ、突出部１３ａが形成される。その後、仕上げ成形（ステップＳ５）及びトリミング（ステップＳ６）を経て、最終的に、突出部１３ａはナックルアーム部となる。以上の工程を経ることで、ナックルアームを有するステアリングナックルが製造される。
【００２０】
図４に示す座屈による曲げ加工では、上型と下型によって狭持された棒状粗材の側面に対し水平にパンチを押し込む。そのため、パンチを押し込んだ上側にバリが発生してしまい、歩留まりが悪くなるという問題があった。
【００２１】
そこで本実施の形態では、棒状粗材の側面にパンチを押し込む際、パンチを絞り形状を有する上型と同調させながら下降させる。パンチと上型とが同調して下降し加工することで、バリの発生を防ぐことができる。よって、本実施の形態にかかるステアリングナックルの鍛造予備成形方法により、バリ発生による歩留まりの低下を抑制する、ステアリングナックルの鍛造予備成形方法を提供することができる。
【００２２】
さらに、曲げ加工と絞り加工とを同時に行うことで、成形時間を短くすることができる。成形時間が短いことで、加熱した粗材の温度の低下を防ぐことができるため、成形性を維持することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１００  棒状粗材
１１、１０１  曲げ成形材
１２  潰し成形材
１３  荒地成形材
１１ａ、１２ａ、１３ａ  突出部
２１、３１  上型
２２、３２  下型
Ｐ１、Ｐ２  パンチ
Ｂ  バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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