(57)【要約】【課題】導入部での摩耗の発生を抑制できて、耐久性に優れたスウェージング加工装置を提供でき、また、長期にわたって安定した製品を加工できるスウェージング加工方法を提供する。【解決手段】スウェージング金型２３は、素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって縮径した導入部３０と、導入部３０の下流側に設けられる加工部３１と、加工部３１から素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって拡径する逃げ部３２とを有する素材通路を備える。導入部３０よりも上流側に素材送り方向に沿って縮径して素材Ｓが初期接触する予備加工部３５を設ける。予備加工部３５の傾斜角を導入部３０の傾斜角よりも小さく設定する。予備加工部３５と導入部３０とを、素材通路側に曲率中心があるアール部３６を介して連続接続した。【選択図】図１
2011121068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向の複数個所に、半径方向に往復動可能の金型を配置し、各金型の内周面で素材通路を形成し、各金型の内周面に、上流側から下流側に向け、素材の送り方法に沿って縮径する導入部、加工部、および素材の送り方向に沿って拡径する逃げ部と順次連続的に設け、素材を素材通路に送り込みながら、各金型の往復移動で素材表面を打圧して素材を縮径させるスウェージング加工方法であって、
前記金型は、導入部よりも上流側において、素材送り方向に沿って縮径しかつ傾斜角を前記導入部の傾斜角よりも小さくした予備加工部を連続して有し、素材のエッジが金型に最初に接触する初期接触をこの予備加工部で終了させた後、この素材を、予備加工部で加工してから導入部を経て加工部に送り込むことを特徴とするスウェージング加工方法。
【請求項２】
加工前の素材径をｄ０とし、加工部にて加工された後の加工径をｄとしたときに、ｄ／ｄ０が０．６〜０．８の範囲とすることを特徴とするスウェージング加工方法。
【請求項３】
円周方向の複数個所に、半径方向に往復動可能の金型を配置し、各金型の内周面で素材通路を形成し、各金型の内周面に、上流側から下流側に向け、素材の送り方法に沿って縮径する導入部、加工部、および素材の送り方向に沿って拡径する逃げ部と順次連続的に設け、素材を素材通路に送り込みながら、各金型の往復移動で素材表面を打圧して素材を縮径させるスウェージング加工装置であって、
導入部よりも上流側の金型において、素材送り方向に沿って縮径し、かつ傾斜角を前記導入部の傾斜角よりも小さくした予備加工部を連続して設け、この予備加工部に素材のエッジが最初に接触する素材接触部を設けたことを特徴とするスウェージング加工装置。
【請求項４】
予備加工部と導入部とを、素材通路側に曲率中心があるアール部を介して連続接続したことを特徴とする請求項３に記載のスウェージング加工装置。
【請求項５】
素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって縮径した導入部と、この導入部の下流側に設けられる加工部と、この加工部から素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって拡径する逃げ部とを有する素材通路を備えたスウェージング金型であって、
導入部よりも上流側に素材送り方向に沿って縮径して素材のエッジが最初に接触する予備加工部を連続して設けるとともに、この予備加工部の傾斜角を導入部の傾斜角よりも小さく設定したことを特徴とするスウェージング金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェージング加工方法、スウェージング加工装置、およびスウェージング金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
スウェージング加工は、棒状または管状の長軸素材を外径側から金型で打圧することにより縮径させる加工方法である（特許文献１および特許文献２）。このようなスウェージング加工では、切削等の材料の除去加工を伴わないため、材料の歩留まりがよい。また、鍛流線を切断しないため強度的にも有利である。
【０００３】
管状素材でのスウェージング加工は、内径にマンドレルを挿入することにより、外径と肉厚を同時に制御することを可能としたものがある。例えば、自動車の等速自在継手等に用いられる中空シャフトでは、管状素材を用い、スウェージングで強度が必要な部分を縮径・増肉加工することで必要な強度を保ちつつ重量軽減を達成している（特許文献３）。
【０００４】
ところで、スウェージング加工には大きく分けて、フィードスウェージング加工とリセススウェージング加工との二つの種類がある。図９はフィードスウェージング加工に用いる金型を示し、図１０はリセススウェージング加工に用いる金型を示している。フィードスウェージング加工は、金型１を矢印Ｙ方向（径方向）に往復動することによって、素材２を打圧しつつ軸方向に矢印Ｘ方向に送ることで、長軸素材の広範囲を縮径できるものである。すなわち、フィードスウェージングの金型１は、素材送り方向に沿って縮径した導入部３と、この導入部３の下流側に設けられる加工部４と、この加工部４から素材送り方向（矢印Ｘ方向）に沿って拡径する逃げ部５とを有する素材通路６を備える。また、リセススウェージング加工は、素材２の位置は固定し金型１０を矢印Ｙ方向（径方向）に送ることで、局部的に縮径加工を実施するものである。すなわち、リセススウェージングの金型１０は、縮径した加工部１１を有する素材通路１２を備え、楔部材１３を矢印Ｘ１方向に打ち込みによって、金型１０が矢印Ｙ１のように縮径するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５４８６７号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６３８８号公報
【特許文献３】特開２００７−７５８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィードスウェージング加工用の金型１において、図１１に示すように、導入部３の傾斜角（テーパ角）（軸心線に対する傾斜角）θは、例えば１０°程度とされ、素材径ｄ０を３６ｍｍとし、縮径ｄを２６．６ｍｍとする。
【０００７】
このため、素材２を金型１側へ送れば、図１２に示すように、素材２の端面外周縁部２ａが導入部３のテーパ面３ａに当接する。具体的には、図１３に示すうように、面取エッジ７が導入部３のテーパ面３ａに当接する。このため、この接触部位Ｐにおいて金型１は摩耗し易い。そして、繰り返しの使用によって、この摩耗が図１４に示すように、加工部４側へ進行して凹部の摩耗進行部１８が形成される。この図１４において、θ´は摩耗の進行角度であって、５°程度となっている。なお、矢印は摩耗の進行方向を示している。
【０００８】
このように摩耗が進行した状態になれば、この摩耗進行部１８が素材に転写されることになる。すなわち、図１５に示すように、素材２のテーパ部１５に膨出部１９が形成されることになる。このような場合、近年のネットシェイプ化により、スウェージング加工箇所がそのまま最終製品形状として残る場合がある。そのため、摩耗進行部が素材に転写されたままでは、外観不良として残る。したがって、金型を早期に交換する必要があり、金型寿命が短くなっていた。なお、図１５において、１７は加工部４にて成形された縮径部である。
【０００９】
このような従来の金型１で、素材２を縮径するように成形した場合、図１６に示すように、導入部３で縮径される前の素材外径と、導入部３で成形されるテーパ部１５との間に曲率半径Ｒ１０のアール部１６が形成される。しかしながら、この場合、このアール部１６はテーパ部１５と連続的に繋がっておらず、アール部１６が途中で切れている状態となる。このことからテーパ部１５は、ほぼ全域で金型１に接触して加工されていることがわかる。またアール部１６はテーパ部１５の成形時に素材の肉が引っ張られたため形成されたと考えられる。また、図１６において、θは導入部３で成形されるテーパ部１５の傾斜角度であり、導入部３の傾斜角度である。
【００１０】
ところで、１工程で実施していたフィードスウェージング加工を、例えば、荒加工、仕上げ加工のように２工程に分けることによって、このような金型の局部摩耗を抑制することが可能である。また、素材の送り速度を遅くすることによって、加工負荷を下げて、摩耗を低減するようにしてもよい。
【００１１】
しかしながら、工程を増加させる場合、金型数が増加してコスト高となるとともに、工程数が増加して、生産性に劣ることになる。また、素材の送り速度を遅くすれば、作業時間（加工時間）が大となって生産性に劣ることになる。
【００１２】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、導入部での摩耗の発生を抑制できて、耐久性に優れたスウェージング金型、このようなスウェージング金型を用いたスウェージング加工方法およびスウェージング加工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】
【００１３】
本発明のスウェージング加工方法は、円周方向の複数個所に、半径方向に往復動可能の金型を配置し、各金型の内周面で素材通路を形成し、各金型の内周面に、上流側から下流側に向け、素材の送り方法に沿って縮径する導入部、加工部、および素材の送り方向に沿って拡径する逃げ部と順次連続的に設け、素材を素材通路に送り込みながら、各金型の往復移動で素材表面を打圧して素材を縮径させるスウェージング加工方法であって、前記金型は、導入部よりも上流側において、素材送り方向に沿って縮径しかつ傾斜角を前記導入部の傾斜角よりも小さくした予備加工部を連続して有し、素材のエッジが金型に最初に接触する初期接触をこの予備加工部で終了させた後、この素材を、予備加工部で加工してから導入部を経て加工部に送り込むものである。
【００１４】
加工前の素材径をｄ０とし、加工部にて加工された後の加工径をｄとしたときに、ｄ／ｄ０が０．６〜０．８の範囲とすることができる。
【００１５】
本発明のスウェージング加工装置は、円周方向の複数個所に、半径方向に往復動可能の金型を配置し、各金型の内周面で素材通路を形成し、各金型の内周面に、上流側から下流側に向け、素材の送り方法に沿って縮径する導入部、加工部、および素材の送り方向に沿って拡径する逃げ部と順次連続的に設け、素材を素材通路に送り込みながら、各金型の往復移動で素材表面を打圧して素材を縮径させるスウェージング加工装置であって、導入部よりも上流側の金型において、素材送り方向に沿って縮径し、かつ傾斜角を前記導入部の傾斜角よりも小さくした予備加工部を連続して設け、この予備加工部に素材のエッジが最初に接触する素材接触部を設けたものである。
【００１６】
本発明のスウェージング加工装置およびスウェージング加工方法によれば、導入部よりも上流側の金型において予備加工部を設け、この予備加工部に素材のエッジが初期接触する素材接触部を設けたので、予備加工部において、素材のエッジが金型に最初に接触し、この予備加工部で加工（予備加工）が行われ、エッジの導入部への初期接触が無くなる。このため、素材接触による導入部の摩耗を回避することができる。また、予備加工部の傾斜角を導入部の傾斜角よりも小さく設定したことによって、素材接触による予備加工部の摩耗を抑制することができる。
【００１７】
金型において、予備加工部と導入部とを、素材通路側に曲率中心があるアール部を介して連続接続するのが好ましい。このように、連続接続したことによって、予備加工部と導入部との間において素材が滑らかに走行することができる。
【００１８】
本発明のスウェージング金型は、素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって縮径した導入部と、この導入部の下流側に設けられる加工部と、この加工部から素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって拡径する逃げ部とを有する素材通路を備えたスウェージング金型であって、導入部よりも上流側に素材送り方向に沿って縮径して素材のエッジが最初に接触する予備加工部を連続して設けるとともに、この予備加工部の傾斜角を導入部の傾斜角よりも小さく設定したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスウェージング加工装置及びスウェージング加工では、素材接触による導入部の摩耗を回避することができるとともに、素材接触による予備加工部の摩耗を抑制することができる。これによって、金型寿命を延ばすことができ、耐久性に優れたスウェージング加工装置を提供できる。また、金型において、予備加工部と導入部との間にアール部を設けることによって、予備加工部と導入部との間において素材が滑らかに走行することができ、予備加工部と導入部との肉の滞留を防ぐことができ、この部位での摩耗代を小さくでき、製品への摩耗形状の転写を抑制でき、高品質の製品を提供できる。
【００２０】
本発明のスウェージング金型では、耐久性に優れ、高品質の製品（シャフト等）を長期にわたって安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態を示すスウェージング加工装置の金型の要部断面図である。
【図２】前記図１のスウェージング金型の斜視図である。
【図３】前記図１のスウェージング加工装置を示し、（ａ）は金型開状態の要部簡略図であり、（ｂ）の金型閉状態の要部簡略図である。
【図４】前記スウェージング加工装置を用いたスウェージング加工の工程図である。
【図５】前記図１のスウェージング加工装置のスウェージング金型の要部拡大断面図である。
【図６】前記図１のスウェージング加工装置のスウェージング金型を用いて成形された製品の要部断面図である。
【図７】素材の半裁断面図である。
【図８】前記図７に示す素材から成形された中空シャフトの半裁断面図である。
【図９】一般的なフィードスウェージング金型を用いた加工工程を示し、（ａ）は素材が金型に供給される直前の断面図であり、（ｂ）は素材が金型に供給されている状態の断面図である。
【図１０】一般的なリセスウェージング金型を用いた加工工程を示し、（ａ）は素材が金型にて打圧直前の断面図であり、（ｂ）は素材が金型にて打圧されている状態の断面図である。
【図１１】従来のフィードスウェージング金型の断面図である。
【図１２】従来のフィードスウェージング金型に素材が供給された状態の断面図である。
【図１３】従来のフィードスウェージング金型の要部拡大断面図である。
【図１４】従来のフィードスウェージング金型における摩耗の進行状況を示す要部拡大断面図である。
【図１５】従来のスウェージング金型を用いて成形された製品の断面図である。
【図１６】従来のスウェージング金型を用いて成形された製品の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００２３】
図１と図２は本発明に係るスウェージング金型を示し、図３はこのスウェージング金型を用いたスウェージング加工装置を示している。スウェージング加工装置は、周方向に沿って９０°ピッチで配設されるスピンドル２１と、このスピンドル２１間の隙間（案内部）２２に収容される前記金型（ダイス）２３及びハンマー２４等を備える。金型２３とハンマー２４との間に、隙間調整用のシム２５が介在される。
【００２４】
そして、スピンドル２１の外周側にはローラカーゴ２６が配設され、このローラカーゴ２６には複数のスウェージングローラ２７が配置されている。また、ハンマー２４は、隙間（案内部）２２に嵌入される本体部２４ａと、ローラカーゴ２６側に配設される鍔部２４ｂとを備える。ハンマー２４の外径端面には膨出部２４ｃが設けられている。
【００２５】
ローラカーゴ２６が矢印Ａ方向に回転することによって、スピンドル２１が矢印Ａ１方向に回転し、これによって、スウェージングローラ２７がハンマー２４の鍔部２４ｂの上面を通過して、金型２３が隙間（案内部）２２内において矢印Ｃ１，Ｃ２方向（径方向）に往復動する。金型２３が素材Ｓを打圧することができる。図３（ａ）に示すように、ハンマー２４の膨出部２４ｃにスウェージングローラ２７が対応しない状態では、ハンマー２４が外径方向の矢印Ｃ１方向に移動して、金型２３が外径方向にスライドして金型開状態となる。また、図３（ｂ）に示すように、ハンマー２４の膨出部２４ｃにスウェージングローラ２７が対応した状態では、ハンマー２４が内径方向の矢印Ｃ２方向に移動して、金型２３が内径方向にスライドして金型閉状態となる。
【００２６】
この種の金型２３は、図１と図２に示すように、素材送り方向Ｅに沿って上流側から下流側に向って縮径した導入部３０と、この導入部３０の下流側に設けられる加工部３１と、この加工部３１から素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって拡径する逃げ部３２とを有する素材通路３３を備えたものである。本発明の金型２３は、導入部３０よりも上流側に予備加工部３５がさらに設けられる。予備加工部３５は、導入部３０と同様、素材送り方向Ｅに沿って上流側から下流側に向かって縮径したものである。予備加工部３５と導入部３０と加工部３１と逃げ部３とが連続形成される。
【００２７】
すなわち、各金型２３の予備加工部３５および導入部３０は、素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって周方向長さが小となる傾斜凹部３５ａ、３０ａからなる。また、各金型２３における加工部３１は、素材送り方向に沿って周方向長さが一定の凹部３１ａからなる。各金型２３における逃げ部３２は、素材送り方向に沿って上流側から下流側に向かって周方向長さが大となる傾斜凹部３２ａからなる。
【００２８】
この場合、導入部３０のテーパ角（素材送り方向つまり金型軸方向に対する角度）をθとし、予備加工部３５のテーパ角（素材送り方向つまり金型軸方向に対する角度）をθｐとしたときに、θ＞θｐとする。具体的には、θを１０°とし、θｐを１°としている。
【００２９】
ところで、予備加工部３５の傾斜角度は、金型２３による打圧の数、素材の送り速度等にも基づいて設定できる。すなわち、摩耗の進行角度は、金型２３による打圧の数、素材Ｓの送り速度等の加工条件により変化し、素材送り速度が速いほど、また、打圧の数が少ないほど角度が小さくなる。このため、これら（打圧の数、素材Ｓの送り速度）に基づいて、予備加工部３５の傾斜角度を摩耗が発生しにくい角度に設定できる。この場合、同一条件での実績に基づき推定することができる。
【００３０】
また、予備加工部３５と導入部３０との繋ぎ目には、素材通路側に曲率中心があるアール部３６が形成される。このアール部３６の曲率半径Ｒは、θを１０°とし、θｐを１°とした場合、例えば２０ｍｍとされる。このようにアール部３６を設けることによって、予備加工部３５と導入部３０が連続接続されることになる。
【００３１】
４つの金型２３の素材通路３３にて、図３に示すように、加工用孔部４０が構成され、この加工用孔部４０の予備加工部３５の素材Ｓ（例えば、図７に示すような中空体の素材）の端面エッジＳａ（図４参照）が初期接触するように設定している。
【００３２】
次に前記のように構成された金型２３を有するスウェージング加工装置を用いたスウェージング加工方法を図４等を用いて説明する。形成される金型２３の加工用孔部４０に素材Ｓを矢印Ｅのように素材送り方向に沿って送る。なお、素材Ｓが中空体であり、マンドレル（芯金）５０を用いる。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、加工用孔部４０に素材Ｓが送り込まれれば、まず、予備加工部３５の傾斜面に素材Ｓの先端外周縁部（エッジ）Ｓａが接触する。すなわち、素材のエッジＳａが金型２３に最初に接触する初期接触をこの予備加工部３５で行うことになる。この初期接触としては、金型２３が径方向外方に移動した開状態であっても、金型２３が径方向内方に移動した閉状態であっても、開状態と閉状態との間の状態であってもよい。
【００３４】
そして、このように素材Ｓが、加工用孔部４０に送り込まれれば、各金型２３が径方向に往復動して金型２３が素材Ｓを打圧することになる。すなわち、素材Ｓを金型２３で打圧しつつ軸方向(素材送り方向）に沿って上流側から下流側に送ることになる。このため、素材Ｓの先端部が、この予備加工部３５で絞られて縮径し、導入部３０への進入が許容される。
【００３５】
予備加工部３５で絞られて縮径した素材Ｓは、この導入部３０を通過することによって、打圧されてさらに縮径し、図４（ｂ）に示すように、素材Ｓの加工部３１への進入が許容される。加工部３１では、外径寸法がｄ０であった素材Ｓは、打圧されてその外径寸法がｄとなるように縮径される。このため、軸方向(素材送り方向）に沿って上流側から下流側に送ることによって、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、外径寸法がｄとなる中空シャフトＳ１を成形することができる。たとえば、加工前の素材径をｄ０とし、加工部３１にて加工された後の加工径をｄとしたときに、ｄ／ｄ０が０．６〜０．８の範囲とする。なお、素材Ｓが逃げ部３１を通過する際には、加工されず、通過抵抗を生じさせない。また、形成（加工）される中空シャフトＳ１の内径寸法は、マンドレル５０の外径寸法に一致することになる。
【００３６】
このようなスウェージング加工装置においては、絞り加工すべき素材Ｓの端面（下流側端面）を押さえるエジェクタを用いるのが好ましい。エジェクタは、マンドレル５０に外嵌されるものである。この場合、エジェクタにて、加工部３１よりも上流側で素材Ｓの端面を押さえるようにしても、加工部３１よりも下流側で素材Ｓの端面を押さえるようにしてもよい。
【００３７】
ところで、この装置において成形される素材Ｓは、図６に示すように、予備加工部３５にて第１テーパ部４１が成形され、導入部３０によって第２テーパ部４２が成形され、加工部３１によって小径部４３が成形される。第１テーパ部４１と第２テーパ部４２との境目は、図６に示すように、アール部３６によって曲率半径Ｒ１の円弧部４４が成形される。
【００３８】
すなわち、金型２３で加工した素材Ｓでは、縮径されていない部位と導入部３０にて成形された第２テーパ部４２（傾斜角度θが１０°であるテーパ部）との間に、予備加工部３５にて成形された第１テーパ部（傾斜角度θｐが１°であるテーパ部）を有することになる。この際、第１テーパ部４１と第２テーパ部４２が円弧部４４を介してつながっており、その円弧部４４の形状はこの金型２３に設定したアール部３６より大きく、また第２テーパ部４２と連続的に繋がっている。これは、円弧部４４のＲ形状は金型２３のアール部３６の形状によるものでなく、予備加工部３５および導入部３０での縮径加工に引っ張られ自由変形したものとわかる。
【００３９】
本発明によれば、導入部３０よりも上流側に、素材Ｓが初期接触する予備加工部３５を設けているので、素材接触による導入部３０の摩耗を回避することができる。また、予備加工部３５の傾斜角θｐを導入部３０の傾斜角θよりも小さく設定したことによって、素材接触による予備加工部３５の摩耗を抑制することができる。これによって、金型寿命を延ばすことができ、耐久性に優れたスウェージング金型を提供できる。また、アール部３６を設けることによって、予備加工部３５と導入部３０との間において素材が滑らかに走行することができ、予備加工部３５と導入部３０との肉の滞留を防ぐことができ、この部位での摩耗代を小さくでき、製品への摩耗形状の転写を抑制でき、高品質の製品を提供できる。
【００４０】
すなわち、本発明にかかる金型で加工した素材は予備加工部３５と導入部３０によりテーパ面（テーパ部４１，４２）を成形しており、摩耗形状が転写される箇所は二つのテーパ部の成形に伴う自由変形により成形される。このため、摩耗形状が転写されにくい。また摩耗が進行しても、最終形状に関与しない予備加工部３５と導入部３０との間のアール部３６が摩耗代となることで摩耗の転写を防ぎ、また摩耗の進行を遅らせることが可能である。
【００４１】
導入部３０の傾斜角θを、金型軸方向Ｌに対して１０°としたときに、予備加工部３５の傾斜角θｐを、金型軸方向Ｌに対して１°としたことによって、素材Ｓが滑らかに走行することができ、摩耗抑制効果が向上する。また、アール部３６の曲率半径を２０ｍｍとすることによって、製品への摩耗形状の転写の抑制機能が向上する。
【００４２】
加工前の素材径をｄ０とし、加工部３１にて加工された後の加工径をｄとしたときに、ｄ／ｄ０が０．６〜０．８の範囲とすることによって、金型２３に対して無理な外力が作用することなく、安定した製品を提供できる。
【００４３】
ところで、シャフトとして、図８に示すような中空シャフトＳ２がある。このシャフトは、例えば、ドライブシャフトに用いられる。この中空シャフトＳ２は、軸方向中間部が大径部５１に形成されるととともに、両端部は小径部５２、５２に形成され、小径部５２、５２と大径部５１との間に、中径部５３、５３が形成されている。なお、大径部５１と中径部５３との間に中間側テーパ部５４が設けられ、小径部５１と中径部５３との間に端部側テーパ部５５が設けられている。
【００４４】
端部の小径部５２、５２の外径面には雄スプライン（図示省略）が形成され、各小径部５２、５２に等速自在継手が連結される。等速自在継手の内側継手部材の孔部内径面に雌スプラインが形成され、小径部５２が内側継手部材の孔部に嵌入されて、小径部５２と等速自在継手の内側継手部材とがスプライン結合される。
【００４５】
図８に示される中空シャフトＳ２を、図７に示される素材Ｓから本発明にかかるスウェージング加工装置を用いて成形することができる。この場合、小径部５２、中径部５３、大径部５１等を加工するための複数個のスウェージング加工装置を用いればよい。このようにスウェージング加工方法とは、材料（素材）の外形に繰り返し打撃をあたえて外形を減径させ、軸方向に伸ばす加工方法であり、本発明のスウェージング加工装置を用いたスウェージング加工方法を適用すれば、図８に示すような中空シャフトを長期にわたって安定して供給することができる。なお、図８の形状に成形した後、小径部５２に雄スプラインを成形することになる。スプライン加工は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することができる。
【００４６】
本発明にかかるスウェージング加工装置を用いたスウェージング加工によれば、具体的には、加工前の素材Ｓを、図７に示すように、その軸方向長さＬが３４０ｍｍであり、その外径寸法Ｄが５０ｍｍであり、その肉厚Ｔが７．７ｍｍであるパイプ（ＳＡＥ１５３５Ｍ製のパイプ）として、図８に示すような中空シャフトを成形する場合、以下の寸法のものを成形できる。図８に示す中空シャフトは、軸全体の軸方向長さ（軸長）Ｌ１が５７６．４ｍｍ、大径部５１の軸方向長さＬ２が１１９．７ｍｍ、中径部５３の軸方向長さＬ３が１０９ｍｍ、小径部５２の軸方向長さＬ４が７６．８ｍｍ、大径部５１の外径寸法Ｄ２が４０ｍｍ、中径部５３の外径寸法Ｄ３が３０ｍｍ、小径部５２の外径寸法Ｄ４が２５ｍｍ、大径部５１の肉厚Ｔ２が３．８ｍｍ、中径部５３の肉厚Ｔ３が４．５ｍｍ、小径部５２の肉厚Ｔ４が６ｍｍとなる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、予備加工部３５の傾斜角度としては、導入部３０の傾斜角度よりも小さいものであれば、任意に設定できる。また、アール部３６の曲率半径としても、予備加工部３５と導入部３０とが連続接続できるものであれば、種々変更できる。素材Ｓの材質としては、鉄鋼材料であっても、銅、アルミなどの非鉄金属材料であってもよい。また、素材Ｓは中実体であっても、中空体であってもよい。成形品であるシャフトとして、自動車のプロペラシャフトやドライブシャフトを構成したり、さらには、各種の産業機械等に用いられる種々のシャフトに適用できる。
【００４８】
加工前の素材Ｓの外径寸法、軸方向長さ、肉厚寸法等は図７に示すものに限るものではなく、また、加工後の製品の寸法形状も図８に示すものに限るこのではない。
【００４９】
なお、金型を図１１に示す従来形状のままで、この導入部の摩耗を低減できるように、素材の端面エッジ形状を変更することも提案できる。しかしながら、従来のタイプの金型を使用する限りは、初期に線接触する限り摩耗が発生する。また、面当たりするような端面形状とすると、金型への食いつきが悪くなり、設備の加工負荷が上がり、摩耗状態も変化が見られない。
【符号の説明】
【００５０】
２３   金型
３０   導入部
３１   加工部
３２   逃げ部
３３   素材通路
３５   予備加工部
３６   アール部
Ｓ     素材
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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