(57)【要約】【課題】  従来の板状の素材をプレスによって打ち抜き、ブランク材を得る方法に代えて、丸棒からなる素材を特殊な形状に成形することにより、材料の無駄のない製造方法を得んとすることである。【解決手段】  丸棒を切断して得た素材を金型によって軸方向に圧縮し、両端部を半球形に成形するとともに、中央部を大径に膨大させ、半球形に成形された両端部と膨大した中央部との間を適宜形状の中間部で連結した形状の第１半成品を成形する第１工程と、前記第１半成品を互に平行な２個の挟圧面を持つ２個の型の間で板状に変形させる第２工程とを含むものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸棒を切断して得た素材を対向して進退する２個の型の間で挟圧し、軸方向に圧縮して両端部を略半球形に成形するとともに、中央部を略球形に膨大させ、前記両端部と中央部との間を適宜形状の中間部で連結した形状の第１半成品を成形する第１工程と、前記第１半成品を互に平行な２個の挟圧面を持つ２個の型の間で挟圧して変形させる第２工程とを含む厚肉の大きい中膨れ板部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第２工程で使用する２個の挟圧面の少なくとも一方の面に適宜形状の突起を設け、後の穿孔工程の下孔を成形する厚肉の大きい中膨れ板部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記第２工程でできる半成品の下孔、あるいは外郭の少なくとも一方は、下孔、あるいは外郭の縁を残してトリムする第３工程を含む厚肉の大きい中膨れ板部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のエンジンと排気管とを結合するための排気管ブラケットのような、厚肉が大きくて両端が小さく中央部が大きい外郭の中膨れ板部材（以下、単に、ブラケットという）をプレス加工によって製造するのに好適な製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記排気管のブラケット１０は、排気管５０をエンジン５１へ取り付けるため使用する（特許文献１参照）もので、図４、図５で示すように、前記排気管のブラケット１０は、排気管５０をエンジン５１へ取り付けるため使用するもので、中央部に排気管５０を通すための比較的大きな排気管孔１０ａと、エンジン５１に植設したボルト５２を通すための比較的小さい２個の取付孔１０ｂ、１０ｂとが設けられ、そのため外郭形状が前記中膨れ形をしている。ブラケット１０には、排気管５０をエンジン５１へ固定する強い力が作用するため、１００ｍｍ×７０ｍｍ程度の比較的小さい部品であるにも拘らず板厚が８ｍｍ前後もある。
【０００３】
そのような形状のブラケット１０の製造は、図３（１）で示すように、帯状の鋼板６１を素材として、ポンチ６２を用いプレス機によって打ち抜いてブラケットとなる部分、すなわち、ブランク材６３を作る。次いで、同図（２）で示すように、これにドリル加工、あるいはプレスを加えて排気管孔１０ａと取付孔１０ｂとを穿孔した上、同図（３）で示すように、各孔の縁を面取りして完成させる。
【０００４】
しかし、前記鋼板６１からブランク材６３を打ち抜く工程では、素材たる鋼板６１からブランク材６３を打ち抜くと、残された材料６１ａが大きく変形し、引き続き加工を進めるのに、鋼板６１の変形の無い部分から打ち抜こうとすると、鋼板６１を大きく送らねばならず、そのため、廃棄する部分が大きくなる。よって、材料の歩留まりがわるく資源が無駄となるばかりか、製品の価格にも悪影響を与えた。
【０００５】
この改善策として、板厚の薄い材料を使用して成形した同形の部材の複数個を、重ね合わせて溶着して厚肉にすることも考えられたが、成形する数が増えるばかりか溶接工程もが加わるため、逆に製造コストが増加した。
【０００６】
また、従来の製造方法ではブランク材に穿孔した上、面取りを行っているので、孔の部分、および面取部の材料が屑材として廃棄されるので、一層、材料の無駄が大きくなっていた。
【特許文献１】特開２００１−２８０１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の板状の素材をプレスによって打ち抜き、ブランク材を得る方法に代えて新たな製造方法を得んとすることである。素材として板材を用いることなく板状の部材を得るには、丸棒をプレス機によって押しつぶす事が考えられるが、単純に押しつぶしても単品の素材が得られるのみであるから、押しつぶして板状にした後の加工、あるいは材料の無駄を最小にする押しつぶし方を得ることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、丸棒を切断して得た素材を対向して進退する２個の型の間で挟圧し、軸方向に圧縮して両端部を略半球形に成形するとともに、中央部を略球形に膨大させ、前記両端部と中央部との間を適宜形状の中間部で連結した形状の第１半成品を成形する第１工程と、前記第１半成品を互に平行な２個の挟圧面を持つ２個の型の間で挟圧して変形させる第２工程とを含むことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、素材として丸棒を用い、比較的小型の材料の必要な箇所を膨大させてブランク材を作るから、大きな素材から不要な部分を削除してブランク材を作る従来の製造方法に比して、材料の歩留まりがよく資源の節約が可能になる。
【実施例１】
【００１０】
以下、本願発明に係る製造方法を図示の実施例によって説明する。図１、図２中、１０は厚肉の大きい中膨れ板部材、具体的には排気管取付け用のブラケットである。ブラケット１０は、素材１１、すなわち、鋼製の丸棒を所定の寸法に切断したものである。素材１１の外径は後述する第１半成品１２の細軸部１２ｄより太く、中央部１２ｂより細いものが選択される。また、素材１１の長さは第１半成品１２より短い寸法に設定される。
【００１１】
図１（２）は、第１工程で作られる第１半成品１２の外観を示す。第１半成品１２は、前記素材１１を、図２（２）で示すように、互に対向して進退する２個の金型部材３１ａ、３１ｂからなる第１金型３１によって軸方向に挟圧して作られる。なお、ここでいう第一工程とは第一半成品を作るまでの全作業工程をいい、個々の作業（１型毎）とは異なる。
【００１２】
金型部材３１ａ、３１ｂは対称形の型面をもち、素材１１を軸方向に圧縮しつつ端部近傍を小径に絞る。すなわち素材１１の端部が金型部材３１ａ、３１ｂによってしごかれ、進行方向と逆の方向へ移動して逃げ部３２ａの中へ半球状に膨らみながら押し込まれ、略半球状の両端部１２ａ、１２ａと、小径の細軸部１２ｄとが同時に成形される。
【００１３】
そのとき、両金型部材３１ａ、３１ｂの進行に伴って、材料の大部分が進行方向へ押され、軸方向の中央へ向かって流動する。そのため、素材１１の中央は両側から流入してくる材料に押されて周方向へ球状に膨大し、中央が外方へ膨らんだ細長い球状の中央部１２ｂが成形される。なお、１２ｃ、１２ｃは前記細軸部１２ｄと膨大した中央部１２ｂとの間を連結する略円錐形の中間部であり、その中間部１２ｃ、１２ｃの角度を適宜に選定することにより、後述する両端部１２ａ、１２ａと膨大した中央部１２ｂとを連結する線を接線より外方へ凸にすることも、内方へ凸にすることも任意に調整できる。
【００１４】
図１（３）は第２工程で作られる第２半成品１５の外観を示す。図２（３）は第２工程で使用される第２金型３５をなす上型３５ａと下型３５ｂとの間に挟圧されている第２半成品１５を示す。第２工程では第２金型３５によって前記第１半成品１２が扁平に押しつぶされるが、このとき、前記半球形をした両端部１２ａ、１２ａが前記取付孔１０ｂ、１０ｂの部分の、また、球状に膨大した中央部１２ｂが排気管孔１０ａの部分となる。
【００１５】
そして、前記中間部１２ｃと細軸部１２ｄとが外方へ膨出しつつ扁平になるので、両端部１２ａ、１２ａと膨大した中央部１２ｂを連結する部分に変化する。なお、この形状はブラケット１０の軽量化のため、両端部１２ａ、１２ａと膨大した中央部１２ｂとを連結する接線よりやや凹んだ形状になるよう設定されている。
【００１６】
第２半成品１５を挟圧する前記上型３５ａと下型３５ｂとには、それぞれ、前記排気管孔１０ａと取付孔１０ｂとに相当する位置に、突起３５ｃ、３５ｃが設けられており、それによって後の穿孔工程のための下孔１５ａ、１５ｂが成形される。また、両型３５ａ、３５ｂには第２半成品１５が上下から挟まれたとき、材料の流動を妨げることがないよう、進行方向側方に逃げ空間３５ｄが作ってあり、両型３５ａ、３５ｂの間から押し出された余肉がその中へ弧状に膨出する。よって、引き続き行われる第３工程において余剰に膨出した部分が外殻をトリムする工程で除去されるときも、縁の部分が除去されることなく残されて外面の面取り部１５ｃとして残される。図２（３）中、二点鎖線１５ｅは前記外殻をトリムする工程で除去される位置を示す。
【００１７】
前記両下孔１５ａ、１５ａの形状は、図２（３）中の下側に表した断面図から明らかなように、入り口の部分が図中二点鎖線１５ｆで示す製品寸法より大きく、かつ底の部分が製品寸法より小さい皿状になっており、同じ位置に両面から形成されている。すなわち、引き続き行われる第３工程において所定の直径の排気管孔１０ａと取付孔１０ｂが穿孔されたとき、前記皿状をした斜面の入り口の部分が孔周りの面取り部１５ｄとして残される。
【００１８】
図１（４）と図２（４）は第３工程を終了した成形最終品を示す。第３工程では、前の工程で作られる第２半成品１５に設けられた下孔１５ａ、１５ａと、外郭とに、穿孔、およびトリミング（薄くトリミングする、いわゆるシェービング加工を含む）などの加工を加えて所定の寸法に仕上げる。よって、この成形最終品にメッキその他の耐熱表面処理を施せば、製品たるブラケット１０となる。
【００１９】
６４は第３工程において下孔１５ａ、１５ａの部分から除去された屑材、６５は輪郭の部分から除去された屑材である。なお、前記第２工程終了時における外郭の形状は、外縁が外方へ膨出するゆるい円弧状と外観も優れているので、第３工程のうち、前記外殻部分をトリムする工程は必須の工程ではなく、この工程を除去することによって、外観を向上させたり、手が切れたりする不具合を除く利点がある。
【００２０】
以上のように、この実施例によれば、製品たるブラケットより大きな帯状の素材から打ち出したブランク材を素材として使用する従来の製造方法に比し、棒状の鋼材から切り出されブラケットと大差のない小さな棒材を素材とする点で材料の大きな損失が回避できる他、成形の途中においても、ボルトや排気管のための孔や面取りの部分を平板状のブランク材から除去して製品を得る場合に比し、丸棒を平板状に押しつぶす過程で皿状の下孔を作ってしまうので、面取りが不要でかつ穿孔する部分も下孔の底部だけで済み、除去する材料が少ないから、材料の無駄がない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明に係る製造方法による素材の変形過程を示す外観図である。
【図２】図１に示す製造方法による製品の形状を示す工程図である。
【図３】従来の製造方法を示す図１相当の外観図である。
【図４】エンジンと排気管の結合状態を示す外観図である。
【図５】図４の要部を断面して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    ブラケット
１０ａ    排気管孔
１０ｂ    取付孔
１１    素材
１２    第１半成品
１２ａ    両端部
１２ｂ    中央部
１２ｃ    中間部
１２ｄ    細軸部
１５    第２半成品
１５ａ、１５ｂ    下孔
１５ｃ    外側の面取り部
１５ｄ    孔周りの面取り部
３１    第１金型
３１ａ、３１ｂ    型部材
３５    第２金型
３５ａ    上型
３５ｂ    下型
３５ｃ    突起
３５ｄ    逃げ空間
５０    排気管
５１    エンジン
５２    ボルト
６１    帯状の鋼板
６１ａ    残された材料
６２    ポンチ
６３    ブラケットとなる部分（ブランク材）
６４、６５    屑材
１５ｅ、１５ｆ    二点鎖線
【図１】
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【図２】
2008119731.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008119731.tif 000007