(57)【要約】【課題】一個の円柱状素材から大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大径で内周が大径輪体の内径よりも小径となる小径輪体を製造する。【解決手段】多段式熱間フォーマーの第１工程において、加熱され所定寸法に切断された一個の円柱状素材を据え込み加工して円盤状第１成形品を形成し、第２工程において、第１成形品から大径輪部と、大径輪部と同心一体に突出する底部付き小径輪部とでなる一個の第２成形品を圧造成形し、第３工程において、大、小径輪部と小径輪部の底部とを同時に打ち抜いて、大径輪体と、大径輪体の内径と同径の外周を有する小径輪体と、その底部の打ち抜きかすとの三つに分離し、第４工程において、小径輪体を軸芯方向に短縮すると同時に拡径して、内周は底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸で外周のみが大径輪体の内径よりも大径となる円筒状の小径輪体を形成した。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一個の円柱状素材から円筒状の大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大径で内周が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体とを多段式熱間フォーマーにより圧造成形する大、小径輪の製造方法であって、まず、多段式熱間フォーマーの第１工程において、加熱され所定寸法に切断された一個の円柱状素材を据え込み加工して、円盤状の第１成形品を形成し、次に、第２工程において、第１成形品を圧造成形して、大径輪部と、大径輪部と同心一体に突出する底部付き小径輪部とでなる一個の第２成形品を形成し、その後、第３工程において、第２成形品を内外二つのダイと内外二つのパンチで２段打ち抜き加工することにより大、小径輪部と小径輪部における底部とを同時に打ち抜いて、円筒状の大径輪体と、大径輪体の内径と同径の外径を有する円筒状の小径輪体と、その底部打ち抜きかすとの三つに分離し、然る後、第４工程において、小径輪体を軸芯方向に短縮すると同時に拡径するよう圧造成形して、内周は底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸で外周のみが大径輪部の内径よりも大径となる円筒状の小径輪体を形成したことを特徴とする大、小径輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一個の円柱状素材から円筒状の大径輪体と、外径が大径輪体の内径よりも大きくかつ内径が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体を製造する大、小径輪体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、円筒状の大径輪体と、外径が大径輪体の内径よりも大きくかつ内径が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体を製造する場合、大径輪体の内径寸法と小径輪体の外径寸法とが、互いにオーバーラップするため、両者を一個の円柱状素材（棒状線材を所定寸法に切断したもの）から一貫して製造方法することは困難とされ、それぞれ個別にフォーマーにより製造されているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、上記したように円筒状の大、小径輪体を、各々円柱状素材を用いてそれぞれのフォーマーにより製造する場合、二つのフォーマーが必要であり、大きな設置スペースなどが必要となるものであった。
しかも、大径輪体の底部における打ち抜きかすと、小径輪体の底部における打ち抜きかすがそれぞれ発生し、全体として大きな材料ロスが生じる問題を有していた。
つまり、円柱状素材を用いてフォーマーにより上記した円筒状の大、小径輪をそれぞれ製造する場合、いずれにおいても、まず、所定寸法に切断された一個の円柱状を据え込み加工し、次に、その円柱状素材を圧造成形して、所定の外径で中芯部に凹所をもつ有底の大径輪体、又は有底の小径輪体を形成し、その後、有底の大径輪体、又は有底の小径輪体におけるそれぞれの底部を打ち抜くと同時に求める寸法に大径輪体又は小径輪体を成形することになる。その結果、それぞれにおいて打ち抜きかすが発生し、全体として大きな材料ロスが生じるものであった。【０００４】  そこで、本発明は、上記した問題に鑑み発明したもので、一個の円柱状素材から円筒状の大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大きくかつ内周が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体を一つの多段式熱間フォーマーで材料ロス少なく一貫して容易に製造できる大、小径輪体の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、一個の円柱状素材から円筒状の大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大径で内周が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体とを多段式熱間フォーマーにより圧造成形する大、小径輪の製造方法であって、まず、多段式熱間フォーマーの第１工程において、加熱され所定寸法に切断された一個の円柱状素材を据え込み加工して、円盤状の第１成形品を形成し、次に、第２工程において、第１成形品を圧造成形して、大径輪部と、大径輪部と同心一体に突出する底部付き小径輪部とでなる一個の第２成形品を形成し、その後、第３工程において、第２成形品を内外二つのダイと内外二つのパンチで２段打ち抜き加工することにより大、小径輪部と小径輪部における底部とを同時に打ち抜いて、円筒状の大径輪体と、大径輪体の内径と同径の外径を有する円筒状の小径輪体と、その底部の打ち抜きかすとの三つに分離し、然る後、第４工程において、小径輪体を軸芯方向に短縮すると同時に拡径するよう圧造成形して、内周は底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸で外周のみが大径輪部の内径よりも大径となる円筒状の小径輪体を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】  上記した本発明の大、小径輪の製造方法によれば、一個の円柱状素材から大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大きくかつ内周が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体を一つの多段式熱間フォーマーで材料ロス少なく一貫して容易に製造できる。
特に、第４工程において、多段式熱間フォーマーのもつ成形容易化特性を利用し、熱間状態のもとで小径輪体を軸芯方向に短縮すると同時に拡径するよう圧造成形して、内周は底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸のままで外周のみが大径輪部の内径よりも大径となる求める寸法の円筒状小径輪体を形成するようにしたから、その成形時における成形荷重を極力抑えながら寸法精度の高い成形を容易に行うことができる。
従って、円筒状の大径輪体の内径寸法と円筒状の小径輪体の外径寸法とが、互いにオーバーラップする大径輪体と小径輪体を、一個の円柱状素材から容易にかつ高精度に製造できながら、打ち抜きかすも少なく抑えて歩留まりをよくし材料コストも安価にでき、その上、金型も長期にわたって使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る大、小径輪体の製造方法を用いて製造する大、小径輪体の製造工程を示す円柱状素材の一部切欠正面図である。
【図２】同第１成形品の縦断面図である。
【図３】同第２成形品の縦断面図である。
【図４】同第３成形品の縦断面図である。
【図５】同第４成形品の縦断面図である。
【図６】同第１圧造ステーションの要部の縦断平面図である。
【図７】同第２圧造ステーションの要部の縦断平面図である。
【図８】同第３圧造ステーションの要部の縦断平面図である。
【図９】同第４圧造ステーションの要部の縦断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  以下、本発明に係る大、小径輪体の製造方法を図に基づいて説明する。
【０００９】  図１〜図５は円筒状の大径輪体と、外周が大径輪体の内径よりも大径で内周が大径輪体の内径よりも小径となる円筒状の小径輪体との製造工程を段階的に示している。
【００１０】  図１は加熱されたうえで所定寸法に切断された一個の中実の円柱状素材Ａを示す。この円柱状素材Ａは、複数の圧造ステーションを備えた横型多段式熱間フォーマー（横型多段式熱間フォーマーの全体は図示せず）において加熱された丸棒線材を送り装置によりダイブロックの前方に寸法決めして送り出し、切断刃にて所定寸法に切断したものである。
【００１１】  そして、この円柱状素材Ａは、熱間フォーマーの第１工程の圧造ステーションＳ１にて、熱間において据え込み加工が施され、その据え込み加工によって図２に示すような側面視が円弧を呈する円盤状の第１成形品Ｂが形成される。
【００１２】  具体的には、熱間フォーマーの第１工程の圧造ステーションＳ１は、図６に示すようにダイブロック１０に固設されたダイ１１と、移動ラム１２に設けられたパンチ１３とを備え、円柱状素材Ａは移動ラム１２のダイ側への移動によりパンチ１３とダイ１１とで強打されることにより押圧変形して第１成形品Ｂが形成される。そして、形成された第１成形品Ｂは図示しないトランスファチャックにより熱間フォーマーの第２工程に移送される。
【００１３】  次に、第１成形品Ｂは、熱間フォーマーの第２工程の圧造ステーションＳ２において圧造成形され、図３に示す大径輪部Ｃ１と、大径輪部Ｃ１と同心一体に突出する底部Ｃ３付き小径輪部Ｃ２とでなる一個の第２成形品Ｃが形成される。
【００１４】  具体的には、第２工程の圧造ステーションＳ２は、図７に示すように、ダイブロックに固設された成形ピン２１ａを有する段付円筒状ダイ２１と、移動ラムに設けられた段付パンチ２２とを備え、第１成形品Ｂは段付パンチ２２と段付円筒状ダイ２２と成形ピン２１ａとで圧造成形されて図３に示す大径輪部Ｃ１と、大径輪部Ｃ１と同心一体に突出する底部Ｃ３付き小径輪部Ｃ２とでなる一個の第２成形品Ｃが形成される。その場合、大径輪部Ｃ１の内径と小径輪部Ｃ２の外径とは同径状に形成されている。また、小径輪部Ｃ２の突出端側中央部には成形ピン２１ａによりガイド穴部Ｃ４が形成されている。このガイド穴部Ｃ４は後述する第３工程での底部打ち抜き時の案内の役目と底部Ｃ４の厚みを薄く設定するために形成される。また、ダイの後方には、第２成形品Ｃをダイ外に排出するノックアウトピン２４とストリッパー２５が設けられている。そして、成形された第２成形品Ｃは図示しないトランスファチャック２６により挟持されて熱間フォーマーの第２工程に移送される。
【００１５】  その後、第２成形品Ｃは、熱間フォーマーの第３工程の圧造ステーションＳ３において内外二つのダイと内外二つのパンチで２段打ち抜き加工されて、大、小径輪部Ｃ１と小径輪部Ｃ２における底部Ｃ３とが同時に打ち抜かれ、大径輪体Ｄと、大径輪体Ｄの内径と同径の外径を有する小径輪体Ｄ１と、その底部の打ち抜きかすＤ２との三つに分離される。
【００１６】  具体的には、第３工程の圧造ステーションＳ３は、図８に示すように、ダイブロック１０に、中央部に小径輪部の底部を打ち抜く打ち抜きピン３１ａを有し、かつ、小径輪部Ｃ２が嵌入し得る円筒状ダイ３１を固設する一方、この円筒状ダイ３１に対向する移動ラムの取付部中央に、打ち抜きピン３１ａの嵌入を許す凹所３２ａを有しかつ円筒状ダイ３１に嵌入して大径輪部Ｃ１から小径輪部Ｃ２を打ち抜く円筒状パンチ３２を備え、第２成形品Ｃはこれらの円筒状ダイ３１と打ち抜きピン３１ａと円筒状パンチ３２とにより、円筒状の大径輪体Ｄと、大径輪体Ｄの内径と同径の外径を有する円筒状の小径輪体Ｄ１と、その底部の打ち抜きかすＤ２との三つに分離される。なお、円筒状ダイ３１の後方には小径輪体Ｄ１をダイ外に排出するノックアウトピン３５，３５とストリッパー３６が設けられ、また、円筒状パンチ３１の中心部には、底部の打ち抜きかすＤ３を凹所３２ａから押し出すための押出ピン３３が設けられている。さらに、移動ラム１２の取付部近くには、大径輪体Ｄを円筒状パンチ３２から外すための取出体３４が設けられている。そして、成形された大径輪体Ｄと、打ち抜きかすＤ３は、それぞれダイ外部の所定位置に取り出し及び排出される一方、最終寸法が求められる小径輪体Ｄ２はトランスファチャック３７により挟持されて熱間フォーマーの第４工程に移送される。
【００１７】  然る後、小径輪体Ｄ２は、熱間フォーマーの第４工程の圧造ステーションＳ４において圧造成形され、内周は第３工程での底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸のままでかつ外周のみが大径輪体Ｄの内径よりも大径（たとえば２〜３ｍｍ程度大径）となる求める寸法の小径輪体Ｅに形成される。
【００１８】  具体的には、第４工程の圧造ステーションＳ４は、図９に示すように、ダイブロック１０に、中央部に小径輪体Ｄ２が嵌入し得る成形ピン４１ａを有する円筒状ダイ４１を設ける一方、この円筒状ダイ４１に対向する移動ラムの取付部１２に、成形ピン４１ａに外嵌して小径輪体Ｄ２を軸芯方向にプレスする円筒状パンチ４２を備えた構成となっている。これら円筒状ダイ４１と成形ピン４１ａと円筒状パンチ４２とにより小径輪体Ｄ２を軸芯方向に短縮すると同時に拡径して、図５に示すように内周は第３工程での底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸のままで外周のみが大径輪体Ｄの内径よりも大径（たとえば２〜３ｍｍ程度大径）となる求める寸法の円筒状小径輪体Ｅを形成する。なお、円筒状ダイ４１の後方には小径輪体Ｅをダイ外に排出するノックアウトピン４３，４３とストリッパー４４が設けられている。小径輪体Ｅはトランスファチャック４５により挟持されて又は直接排出コンベア（図示せず）上などに排出される。
【００１９】  以上のように本発明の大、小径輪の製造方法によれば、一個の円柱状素材Ａから円筒状の大径輪体Ｄと、外周が大径輪体Ｄの内径よりも大きくかつ内周が大径輪体Ｄの内径よりも小径となる円筒状の円筒状の小径輪体Ｅを一つの多段式熱間フォーマーで材料ロス少なく一貫して容易に製造できる。
特に、第４工程において、多段式熱間フォーマーのもつ成形容易特性を利用し、熱間状態のもとで小径輪体Ｄ２を軸芯方向に短縮すると同時に拡径するよう圧造成形して、内周は底部打ち抜き時の内径とほぼ同寸のままで外周のみが大径輪体Ｄの内径よりも大径となる求める寸法の円筒状小径輪体Ｅを形成するようにしたから、その成形時における成形荷重を極力抑えながら寸法精度の高い成形を容易に行うことができる。
従って、円筒状の大径輪体Ｄの内径寸法と円筒状の小径輪体Ｅの外径寸法とが、互いにオーバーラップする両者を、一個の円柱状素材Ａから容易にかつ高精度に製造できながら、打ち抜きかすも少なく抑えて歩留まりをよくし材料コストも安価にでき、その上、金型も長期にわたって使用することができる。
【符号の説明】
【００２０】Ａ          第１成形品
Ｂ          第２成形品
Ｃ          第３成形品
Ｃ１        大径輪部
Ｃ２        小径輪部
Ｃ３        底部
Ｄ          大径輪体
Ｄ１        小径輪体
Ｄ２        打ち抜きかす
Ｅ          小径輪体（最終寸法の小径輪体）
【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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