(57)【要約】【課題】座屈現象の発生を抑制しつつ、鍛造に要するコストを低減することができる。【解決手段】実施形態に係る成形装置１は、下方に開口した凹部１１と、丸棒素材６０の上端面よりも狭い開口を有する貫通孔１９と、を有するパンチ１０と、貫通孔１９に嵌合し、下面２０ｂの中央に下方に突出した凸部２２を有する上センタ穴パンチ２０と、上方に開口した凹部３１と、貫通孔３９と、を有するダイス３０と、貫通孔３９に嵌合し、貫通孔４９が形成された筒状のスリーブと、貫通孔４９に嵌合する棒状の下センタ穴パンチ５０と、ロボットチャック８０と、を備え、パンチ１０は、丸棒素材６０の上部を貫通孔１９に押し込んで軸絞り成形し、ロボットチャック８０は、丸棒素材６０の上下を反転させ、パンチ１０は、丸棒素材６０の上部を貫通孔１９に押し込んで軸絞り成形し、さらに、凹部３１内に丸棒素材を据え込み成形する。【選択図】図１
2018075585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸棒素材から軸物鍛造部品を成形する成形装置であって、
前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部と、前記軸方向に上面から前記パンチ凹部まで貫通し前記丸棒素材の上端面よりも狭い開口を有する上センタ穴パンチ用貫通孔と、を有するパンチと、
前記上センタ穴パンチ用貫通孔に嵌合し、下面の中央に下方に突出した凸部を有する棒状の上センタ穴パンチと、
上方に開口したダイス凹部と、前記軸方向に前記ダイス凹部から下面まで貫通したスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、
前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下センタ穴パンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、
前記下センタ穴パンチ用貫通孔に嵌合する棒状の下センタ穴パンチと、
前記丸棒素材を保持して前記丸棒素材の上下を反転させる機構を備えたロボットチャックと、
を備え、
前記パンチは、下降して、前記パンチと前記ダイスとの間に配置させた前記丸棒素材の上部となった一端側を前記上センタ穴パンチ用貫通孔に押し込んで軸絞り成形した後、上昇して、前記丸棒素材を外し、
前記ロボットチャックは、前記パンチから外された前記丸棒素材の上下を反転させ、前記丸棒素材における軸絞り成形された軸絞り部を、前記スリーブ用貫通孔に挿入し、
前記パンチは、下降して、前記軸絞り部が前記スリーブ用貫通孔に挿入された前記丸棒素材の前記上部となった他端側を前記上センタ穴パンチ用貫通孔に押し込んで軸絞り成形し、さらに、前記ダイス凹部内に前記丸棒素材を据え込み成形し、
前記上センタ穴パンチは、下降して、前記上部となった前記他端側が軸絞り成形された前記丸棒素材の前記上端面に上センタ穴を成形し、
前記下センタ穴パンチは、上昇して、前記軸絞り部が前記スリーブ用貫通孔に挿入された前記丸棒素材の下端面に下センタ穴を成形する、
成形装置。
【請求項２】
前記パンチが上昇して前記丸棒素材を外すときに、前記パンチは、前記上センタ穴パンチが前記丸棒素材の前記上端面に当接した状態で、前記丸棒素材から離れるように上昇する、
請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記上センタ穴を成形するときの前記上センタ穴パンチの下降速度は、前記丸棒素材を据え込み成形するときの前記パンチの前記下降速度に比べて大きくされ、
前記パンチの前記下降速度と前記上センタ穴パンチの前記下降速度の差を、前記上センタ穴を深くするときほど大きくする、
請求項１または２に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置に関するものであり、例えば、丸棒素材から軸物鍛造部品を成形する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、丸棒素材を用いて据え込み成形を伴った絞り成形を行うことにより、軸方向に延びた軸部と、軸部の中間部分に円盤状の円盤部を有する軸物鍛造部品を成形するプレス装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０１５３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軸物鍛造部品のような軸方向に長く延びた丸棒素材を成形する場合には、座屈現象が発生することがある。また、特許文献１に記載のプレス装置は、丸棒素材を最終製品形状の軸物鍛造部品にするまでに複数のプレスを必要とする。プレス成型工程ごとに装置等を稼働する設備が必要となり、設置スペース及びコスト等の問題が発生する。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、座屈現象の発生を抑制しつつ、鍛造に要するコストを低減することができる成形装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る成形装置は、丸棒素材から軸物鍛造部品を成形する成形装置であって、前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部と、前記軸方向に上面から前記パンチ凹部まで貫通し前記丸棒素材の上端面よりも狭い開口を有する上センタ穴パンチ用貫通孔と、を有するパンチと、前記上センタ穴パンチ用貫通孔に嵌合し、下面の中央に下方に突出した凸部を有する棒状の上センタ穴パンチと、上方に開口したダイス凹部と、前記軸方向に前記ダイス凹部から下面まで貫通したスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下センタ穴パンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、前記下センタ穴パンチ用貫通孔に嵌合する棒状の下センタ穴パンチと、前記丸棒素材を保持して前記丸棒素材の上下を反転させる機構を備えたロボットチャックと、を備え、前記パンチは、下降して、前記パンチと前記ダイスとの間に配置させた前記丸棒素材の上部となった一端側を前記上センタ穴パンチ用貫通孔に押し込んで軸絞り成形した後、上昇して、前記丸棒素材を外し、前記ロボットチャックは、前記パンチから外された前記丸棒素材の上下を反転させ、前記丸棒素材における軸絞り成形された軸絞り部を、前記スリーブ用貫通孔に挿入し、前記パンチは、下降して、前記軸絞り部が前記スリーブ用貫通孔に挿入された前記丸棒素材の前記上部となった他端側を前記上センタ穴パンチ用貫通孔に押し込んで軸絞り成形し、さらに、前記ダイス凹部内に前記丸棒素材を据え込み成形し、前記上センタ穴パンチは、下降して、前記上部となった前記他端側が軸絞り成形された前記丸棒素材の前記上端面に上センタ穴を成形し、前記下センタ穴パンチは、上昇して、前記軸絞り部が前記スリーブ用貫通孔に挿入された前記丸棒素材の下端面に下センタ穴を成形する。このような構成により、座屈現象の発生を抑制しつつ、鍛造に要するコストを低減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、座屈現象の発生を抑制しつつ、鍛造に要するコストを低減することができる成形装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る成形装置の構成を例示した断面図である。
【図２】実施形態に係る成形装置で成形された軸物鍛造部品を例示した断面図である。
【図３】実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示したフローチャート図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、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、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
実施形態に係る成形装置を説明する。まず、実施形態に係る成形装置の構成を説明する。図１は、実施形態に係る成形装置の構成を例示した断面図である。図１に示すように、成形装置１は、パンチ１０、上センタ穴パンチ２０、ダイス３０、スリーブ４０、下センタ穴パンチ５０、ロボットチャック８０を備えている。図１では、丸棒素材６０も示している。
【００１１】
成形装置１は、丸棒素材６０、例えば、軸方向に延びた丸棒状の中実の丸棒素材６０から軸物鍛造部品を成形する。丸棒部材６０は、材料として、例えば、金属を含んでいる。成形装置１に載置された丸棒素材６０の軸方向を、軸物鍛造部品及び軸物鍛造部品を成形する成形装置１の軸方向Ｌと一致させる。成形装置１を説明するために、軸方向Ｌを上下方向とする。なお、上下方向は、成形装置１を説明するために導入したものであり、成形装置１を使用する際に、軸方向Ｌを上下方向に限るというわけではない。
【００１２】
図２は、実施形態に係る成形装置１で成形された軸物鍛造部品７０を例示した断面図である。図２に示すように、軸物鍛造部品７０は、中心軸を有し、例えば、中心軸に対して回転対称な部材でもよいし、部分的に回転対称でない部分を有していてもよい。中心軸を軸方向Ｌとしたとき、軸物鍛造部品７０は、上から順に、上円柱部７１、フランジ部７２、下円柱部７３を有している。
【００１３】
上円柱部７１は、円柱状の部材である。フランジ部７２は、上円柱部７１及び下円柱部７３よりも中心軸から外側に拡がったフランジ状の部材である。フランジ部７２の外径は、上円柱部７１及び下円柱部７３の外径よりも大きいものとなっている。下円柱部７３は例えば、円柱状の部材である。下円柱部７３の上部、すなわち、下円柱部７３のフランジ部７２側の部分の外周面上には、歯型スプライン７４が形成されている。歯型スプライン７４は、外周にわたって一定間隔で外側に突出するように形成された山部と、山部と山部との間の谷部とを含む歯車状のものである。上円柱部７１の上面７１ａには、上センタ穴７５が形成されている。下円柱部７３の下面７３ｂには、下センタ穴７６が形成されている。上センタ穴７５及び下センタ穴７６の中心軸も、軸方向Ｌとなっている。
【００１４】
図１に戻って、成形装置１の各部材を説明する。パンチ１０は、丸棒素材６０及びロボットチャック８０の上方に配置されている。パンチ１０は、下方に開口した凹部１１（パンチ凹部１１）及び軸方向Ｌに上面１０ａから凹部１１まで貫通する貫通孔１９（上センタ穴パンチ用貫通孔）を有している。パンチ１０は、例えば、上面１０ａ及び下面１０ｂを有する円筒状であり、下面１０ｂに凹部１１が形成されている。例えば、貫通孔１９は、上面１０ａから凹部１１の底面１１ｄまで貫通している。なお、パンチ１０は、下方に開口した凹部１１が形成されていれば、円柱状の外形にこだわらない。凹部１１の中心軸は、軸方向Ｌと一致している。凹部１１は、下方から見て、例えば、円状であり、凹部１１の内周面１１ｃは、円筒状である。なお、凹部１１は、下方から見て円状に限らず、凹部１１の内周面１１ｃは、円筒状に限らない。以下に示す凹部１１以外の凹部も円筒状に限らない。
【００１５】
貫通孔１９の中心軸は、例えば、軸方向Ｌと一致している。貫通孔１９は、丸棒素材６０の上端面６０ａよりも狭い開口を有している。すなわち、丸棒素材６０の上端面６０ａは、貫通孔１９の開口を覆うように広くなっている。貫通孔１９は、上方から見て、例えば、円状になっている。なお、貫通孔１９は上方から見て円状に限らない。以下で示す貫通孔１９以外の貫通孔も円状に限らない。例えば、貫通孔１９の内径は、丸棒素材６０の外径よりも小さくなっている。
【００１６】
パンチ１０と、軸物鍛造部品７０との関係を説明すると、軸物鍛造部品７０の上円柱部７１は、例えば、パンチ１０の凹部１１内で成形される。よって、パンチ１０における凹部１１の内周面１１ｃの形状は、軸物鍛造部品７０における上円柱部７１の外周面７１ｃの形状と略一致している。そして、凹部１１の内径は、上円柱部７１の外径と略一致している。
【００１７】
上センタ穴パンチ２０は、丸棒素材６０の上方に配置されている。上センタ穴パンチ２０は、棒状の部材である。上センタ穴パンチ２０の中心軸は、軸方向Ｌと一致している。上センタ穴パンチ２０は、パンチ１０の貫通孔１９に嵌合した形状となっている。したがって、上センタ穴パンチ２０の下部２１を、パンチ１０の上方から、パンチ１０の上面１０ａにおける貫通孔１９に挿入することができる。上センタ穴パンチ２０は、下面２０ｂの中央部に下方に突出した凸部２２を有している。
【００１８】
上センタ穴パンチ２０と、軸物鍛造部品７０との関係を説明すると、軸物鍛造部品７０の上センタ穴７５は、上センタ穴パンチ２０の凸部２２の押し込みによって形成される。よって、上センタ穴パンチ２０の凸部２２の形状は、上センタ穴７５の内周面７５ｃの形状と略一致している。そして、上センタ穴パンチ２０の凸部２２の外径は、上センタ穴７５の内径と略一致している。
【００１９】
ダイス３０は、丸棒素材６０の下方に配置されている。ダイス３０は、上方に開口した凹部３１（ダイス凹部）及び軸方向Ｌに凹部３１から下面３０ｂまで貫通した貫通孔３９（スリーブ用貫通孔）を有している。ダイス３０は、例えば、上面３０ａ及び下面３０ｂを有する円柱状であり、上面３０ａに凹部３１が形成されている。例えば、貫通孔３９は、凹部３１の底面３１ｄから下面３０ｂまで貫通している。なお、ダイス３０は、上方に開口した凹部３１が形成されていれば、円柱状の外形にこだわらない。凹部３１の中心軸は、軸方向Ｌと一致している。凹部３１の内径は、例えば、丸棒素材６０の外径よりも大きくなっている。
【００２０】
貫通孔３９の中心軸は、例えば、軸方向Ｌと一致している。貫通孔３９の内径は、凹部３１の内径よりも小さくなっている。そして、貫通孔３９の内径は、丸棒素材６０の外径よりも小さくなっている。例えば、貫通孔３９の内径は、貫通孔１９の内径と略同一となっている。
【００２１】
貫通孔３９の上部、すなわち、貫通孔３９の凹部３１側の部分の内周面には、内周面に渡って一定間隔で窪み３２が形成されている。凹部３１の内周面３１ｃと、貫通孔３９の内周面３９ｃとの間には、段差が設けられている。段差は、凹部３１の底面３１ｄとなっている。
【００２２】
ダイス３０と、軸物鍛造部品７０との関係を説明すると、軸物鍛造部品７０のフランジ部７２及び下円柱部７３は、ダイス３０の凹部３１及び貫通孔３９内で形成される。よって、ダイス３０における凹部３１の内周面３１ｃの形状は、軸物鍛造部品７０におけるフランジ部７２の外周面７２ｃの形状と略一致している。そして、凹部３１の内径は、フランジ部７２の外径と略一致している。
【００２３】
ダイス３０における貫通孔３９の内周面３９ｃの形状は、軸物鍛造部品７０における下円柱部７３の外周面７３ｃの形状と略一致している。そして、貫通孔３９の内径は、下円柱部７３の外径と略一致している。
【００２４】
ダイス３０における窪み３２の形状は、軸物鍛造部品７０における歯型スプライン７４の形状と略一致している。
【００２５】
スリーブ４０は、丸棒素材６０の下方に配置されている。スリーブ４０は、ダイス３０の貫通孔３９に嵌合する。スリーブ４０には、上面４０ａから下面４０ｂまで軸方向に貫通する貫通孔４９（下センタ穴パンチ用貫通孔）が形成されている。スリーブ４０及び貫通孔４９の軸方向は、軸方向Ｌに一致している。このように、例えば、スリーブ４０は、筒状、例えば円筒状の部材である。その場合には、スリーブ４０の外径は、ダイス３０の貫通孔３９の内径に略一致している。スリーブ４０の上部４１を、ダイス３０の下方から、ダイス３０の下面３０ｂにおける貫通孔３９に挿入することができる。
【００２６】
スリーブ４０と、軸物鍛造部品７０との関係を説明すると、スリーブ４０の上面４０ａの形状は、軸物鍛造部品７０の下面７３ｂの形状に略一致している。
【００２７】
下センタ穴パンチ５０は、丸棒素材６０の下方に配置されている。下センタ穴パンチ５０は、棒状の部材である。下センタ穴パンチ５０は、スリーブ４０の貫通孔４９に嵌合する形状となっている。したがって、下センタ穴パンチ５０の上部５１を、スリーブ４０の下方からスリーブ４０の下面４０ｂにおける貫通孔４９に挿入し、スリーブ４０の上面４０ａにおける貫通孔４９から、ダイス３０の貫通孔３９内に突出させることができる。下センタ穴パンチ５０の中心軸は、軸方向Ｌに一致している。
【００２８】
下センタ穴パンチ５０と、軸物鍛造部品７０との関係を説明すると、軸物鍛造部品７０の下センタ穴７６は、下センタ穴パンチ５０の押し込みによって形成される。よって、下センタ穴パンチ５０の上部５１の外周面５１ｃの形状は、下円柱部７３の下面７３ｂに形成された下センタ穴７６の内周面７６ｃの形状と略一致している。そして、下センタ穴パンチ５０の上部５１の外径は、下センタ穴７６の内径と略一致している。
【００２９】
ロボットチャック８０は、丸棒素材６０を保持するアーム状の部材である。ロボットチャック８０は、例えば、自動制御可能である。ロボットチャック８０は、例えば、丸棒素材６０の中心軸を軸方向Ｌに一致させ、上下方向とした場合に、丸棒素材６０を保持して上下を反転させる機構を備えている。また、ロボットチャック８０は、丸棒素材６０を保持して上下方向に移動させる。これにより、ロボットチャック８０は、例えば、丸棒素材６０の軸絞り成形された部分を、ダイス３０における貫通孔３９に挿入する。なお、ロボットチャック８０は、自動制御可能なアーム状の部材に限らず、反転機能付きのローダでもよい。
【００３０】
次に、実施形態に係る成形装置１の動作として、軸物鍛造部品７０の成形方法を説明する。図３は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示したフローチャート図である。図４（ａ）〜（ｄ）及び図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。
【００３１】
まず、図３のステップＳ１及び図４（ａ）に示すように、丸棒素材６０を成形装置１の所定の位置に配置させる。具体的には、丸棒素材６０の軸方向を、成形装置１の軸方向Ｌに合わせ、丸棒素材６０の下部をダイス３０の凹部３１内に載置する。
【００３２】
スリーブ４０の上面４０ａを所定の位置、例えば、ダイス３０の凹部３１の底面３１ｄの近傍に配置させる。そして、スリーブ４０の上面４０ａを丸棒素材６０の下端面６０ｂに当接させる。下センタ穴パンチ５０の上面５０ａを、貫通孔３９の下端近傍に配置させる。また、パンチ１０の凹部１１を下方に向けて、パンチ１０を丸棒素材６０の上方に配置する。上センタ穴パンチ２０の下面２０ｂを、パンチ１０の上面１０ａ近傍に配置させる。
【００３３】
次に、図３のステップＳ２及び図４（ｂ）に示すように、スリーブ４０の上面４０ａを丸棒素材６０の下端面６０ｂに当接させたまま、丸棒素材６０の上部の軸絞り成形を行う。具体的には、例えば、パンチ１０を下降させることによって、丸棒素材６０の上部を、パンチ１０の貫通孔１９に押し込ませる。なお、このときの丸棒素材６０の上部を一端側、下部を他端側とする。貫通孔１９の開口は、丸棒素材６０の上端面６０ａよりも狭くなっている。例えば、丸棒素材６０の外径は、パンチ１０の貫通孔１９の内径よりも大きいものとなっている。よって、丸棒素材６０の上部となった一端側を、パンチ１０の貫通孔１９に押し込むことで、丸棒素材６０の上部を軸絞り成形する。軸絞り成形された部分を軸絞り部６８という。軸絞り成形するときに、パンチ１０は、上センタ穴パンチ２０とともに下降する。
【００３４】
次に、図３のステップＳ３及び図４（ｃ）に示すように、丸棒素材６０の上部の軸絞り成形後、パンチ１０から丸棒素材６０をノックアウトする。具体的には、パンチ１０は、上昇して、丸棒素材６０を外す。そのときに、パンチ１０は、上センタ穴パンチ２０の上昇速度に対して速度差を持たせて上昇する。例えば、パンチ１０は、上センタ穴パンチ２０の上昇速度よりも速い上昇速度で上昇する。好ましくは、上センタ穴パンチ２０が丸棒素材６０の上端面６０ａを押さえる等により、パンチ１０のノックアウト性を向上させることができる。特に、パンチ１０が上昇して丸棒素材６０を外すときに、上センタ穴パンチ２０が丸棒素材６０の上端面６０ａに当接した状態で、パンチ１０が丸棒素材６０から離れるように上昇すると、パンチ１０のノックアウト性を向上させることができる。
【００３５】
次に、図３のステップＳ４及び図４（ｄ）に示すように、ロボットチャック８０は、パンチ１０からノックアウトさせた丸棒素材６０を保持して丸棒素材６０の上下を反転させる。具体的には、例えば、ロボットチャック８０は、アームによって丸棒素材６０を保持し、丸棒素材６０を保持したアームの上下を反転させる。これにより、丸棒素材６０の上下を反転させる。
【００３６】
次に、図３のステップＳ５及び図５（ａ）に示すように、反転させた丸棒素材６０の上部を軸絞り成形する。具体的には、ロボットチャック８０は、上下を反転させ、丸棒素材６０の下部となった軸絞り部６８を、スリーブ用貫通孔３９に挿入する。そして、パンチ１０及び上センタ穴パンチ２０を下降させて、丸棒素材６０の上部となった他端側を軸絞り成形する。このように、丸棒素材６０の上部及び下部を軸絞り成形することにより、丸棒素材６０の上部及び下部をダイス等の貫通孔に固定することができる。よって、固定されずフリーな部分を少なくしている。これにより、軸方向Ｌに延びた丸棒素材６０の据え込み成形及びセンタ穴の成形の際の座屈現象を抑制することができる。
【００３７】
次に、図３のステップＳ６及び図５（ｂ）に示すように、据え込み成形及びセンタ穴の成形を行う。具体的には、丸棒素材６０の上部も軸絞り成形した後で、パンチ１０及び上センタ穴パンチ２０を下降させる。これにより、丸棒素材６０を、ダイス３０の凹部３１内に流動させて据え込み成形する。よって、丸棒素材６０は中心軸から半径方向の外側に流動し、凹部３１内を充填するようになる。また、上センタ穴パンチ２０を下降させることにより、凸部２２が丸棒素材６０の上端面６０ａに上センタ穴７５を形成する。すなわち、上センタ穴パンチ２０は、下降して、上部となった他端側も軸絞り成形された丸棒素材６０の上端面６０ａに上センタ穴７５を成形する。
【００３８】
また、下センタ穴パンチ５０を上昇させることにより、丸棒素材６０の下端面６０ｂに下センタ穴７６を成形する。すなわち、下センタ穴パンチ５０は、上昇して、軸絞り部６８がスリーブ用貫通孔３９に挿入された丸棒素材６０の下端面６０ｂに下センタ穴７６を成形する。このようにして、据え込み成形及びセンタ穴成形を行い、丸棒素材６０を流動させる分流法を用いることによって、センタ穴の成形による成形荷重を低圧化することができる。パンチ１０及び上センタ穴パンチ２０を下降させる際には、パンチ１０の下降速度と、上センタ穴パンチ２０の下降速度との間に速度差を設ける。速度差は、成形完了時の軸物鍛造部品７０における所定の寸法に応じた条件で変えるようにする。
【００３９】
成形完了時の軸物鍛造部品７０における所定の寸法に応じた条件とは、例えば、成形完了時のパンチ１０の位置及び上センタ穴パンチ２０の位置である。また、両者の位置関係である。成形完了時には、両者の間には軸物鍛造部品７０の寸法に応じて段差が形成されるが、そのような段差を生じさせる位置関係によって、速度を変化させる。具体的には、例えば、上センタ穴７５の細穴比が大きく座屈が発生しやすい場合は、成形前において、パンチ１０の位置に対して、上センタ穴パンチ２０の位置を大きく上昇させ、段差を大きくする。これにより、丸棒素材６０の上部を長めに軸絞り成形し、貫通孔１９によって固定する部分を大きくする。そして、成形完了時に、パンチ１０及び上センタ穴パンチ２０を所定の位置関係になるように、パンチ１０の下降速度よりも大きな下降速度で上センタ穴パンチ２０を下降させる。これにより、成形完了時には、両者の間には軸物鍛造部品７０の寸法に応じて段差が形成される。このように、丸棒素材６０を据え込み成形するときのパンチ１０の下降速度に対して、上センタ穴７５を成形するときの上センタ穴パンチ２０の下降速度は、軸物鍛造部品７０の所定の寸法に応じて可変となっている。このようにすることにより、座屈現象を抑制しつつ、成形時間を低減することができる。
【００４０】
したがって、例えば、上センタ穴７５を成形するときの上センタ穴パンチ２０の下降速度は、丸棒素材６０を据え込み成形するときのパンチ１０の下降速度に比べて大きくされている。そして、パンチ１０の下降速度と上センタ穴パンチ２０の下降速度の差を、上センタ穴７５を深くするときほど大きくする。これにより、座屈現象を抑制しつつ、成形時間を低減することができる。また、例えば、丸棒素材６０を据え込み成形するときのパンチ１０の下降速度に対する、上センタ穴７５を成形するときの上センタ穴パンチ２０の下降速度の割合は、上センタ穴７５を深くするときほど大きくする。これによっても、座屈現象を抑制しつつ、成形時間を低減することができる。
【００４１】
次に、図５（ｃ）に示すように、ダイス３０の貫通孔３９における窪み３２に対しても丸棒素材６０が充填され、歯型スプライン７４が形成される。このようにして、軸物鍛造部品７０が成形される。
【００４２】
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の成形装置１は、丸棒素材６０の上下を反転させる機能を有するロボットチャック８０及び軸絞り部６８を貫通孔３９に出し入れ動作するスリーブ４０を備えている。よって、このような連動した成形方法を用いることにより、軸物鍛造部品７０の鍛造をワンプレス・ワンダイで実施することができる。よって、軸物鍛造部品７０を成形するコスト、時間を低減することができる。
【００４３】
また、丸棒素材６０の上部及び下部の両方に対して軸絞り部６８を成形し、据え込み成形及びセンタ穴の成形の際には、丸棒素材６０の両端の軸絞り部６８を固定することができる。よって座屈現象を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、座屈現象の発生を抑制しつつ、鍛造に要するコストを低減することができる。
【００４４】
ロボットチャック８０で丸棒素材６０を反転するために、丸棒素材６０の上部をパンチ１０から外すノックアウト時には、パンチ１０は、上センタ穴パンチ２０の上昇速度に対して速度差を持たせて上昇する。特に、上センタ穴パンチ２０が丸棒素材６０の上端面６０ａに当接した状態で、パンチ１０を丸棒素材６０から離れるように上昇させる。これにより、パンチ１０のノックアウト性を向上させることができる。
【００４５】
パンチ１０及び上センタ穴パンチ２０を下降させる速度差は、成形完了時の軸物鍛造部品７０における所定の寸法に応じた条件で成形を行う。例えば、丸棒素材６０の上部の軸絞り成形後、パンチ１０の下降速度よりも上センタ穴パンチ２０の下降速度を大きくする。例えば、丸棒素材６０を据え込み成形するときのパンチ１０の下降速度に対する、上センタ穴７５を成形するときの上センタ穴パンチ２０の下降速度の割合を、上センタ穴７５を深くするときほど大きくする。これにより、座屈現象を抑制しつつ、成形時間を低減することができる。
【００４６】
このように、本実施形態は、複数回にわたる複動プレスによる複動モーションを用いて、軸物鍛造部品７０の成形における課題である座屈現象を解消しつつ、歯型スプライン７４成形、センタ穴成形等をワンダイス・ワンダイで行っている。よって、製造コスト、製造スペース及び製造時間を低減することができる。
【００４７】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  成形装置
１０  パンチ
１０ａ  上面
１０ｂ  下面
１１  凹部（パンチ凹部）
１１ｃ  内周面
１１ｄ  底面
１９  貫通孔（上センタ穴パンチ用貫通孔）
２０  上センタ穴パンチ
２０ｂ  下面
２１  下部
２２  凸部
３０  ダイス
３１  凹部（ダイス凹部）
３０ａ  上面
３０ｂ  下面
３２  窪み
３９  貫通孔（スリーブ用貫通孔）
３９ｃ  内周面
４０  スリーブ
４０ａ  上面
４０ｂ  下面
４１  上部
４９  貫通孔（下センタ穴パンチ用貫通孔）
５０  下センタ穴パンチ
５０ａ  上面
５１  上部
５１ｃ  外周面
６０  丸棒素材
６０ａ  上端面
６０ｂ  下端面
７０  軸物鍛造部品
７１  上円柱部
７１ａ  上面
７１ｃ  外周面
７２  フランジ部
７２ｃ  外周面
７３  下円柱部
７３ｂ  下面
７３ｃ  外周面
７４  歯型スプライン
７５  上センタ穴
７６  下センタ穴
７５ｃ、７６ｃ  内周面
８０  ロボットチャック
【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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