(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板部と板部に立設され貫通孔を備えた筒状の立筒部を有するワークと、プレス装置の下ダイセットに保持され前記ワークの板部を載置するワーク載置面を有するワーク支持部と、前記ワーク支持部のワーク載置面とで前記ワークの板部を挟持するダイスと、前記ワークの立筒部の貫通孔に挿入可能で且つ先端部の外径が小さくなるように段部を形成した段付きのマンドレルと、前記ワークの立筒部の先端部を据え込み方向に加圧するパンチとを用い、据え込み時における前記ワークの立筒部の座屈現象が防止される座屈防止距離をＬとし、
前記パンチで前記ワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、前記ワーク支持部のワーク載置面と前記ダイスとで前記ワークの板部を挟持すると共に、前記マンドレルの外壁面と前記ワークの立筒部との間に増肉用スペースを形成した状態で、
前記ワークの立筒部の肉部分を前記増肉用スペースに流入させつつ、前記パンチの据え込み方向に前記マンドレルを前記ワークから後退させることにより、前記ワークの立筒部の据え込み可能部分を前記座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、前記ワークの立筒部を据え込んで前記立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ前記立筒部の厚みを増肉してボス部を形成するワークのボス部の増肉方法。
【請求項２】
請求項１において、前記パンチの先端部が前記ワークの立筒部の先端部に当接した当接時点から前記下ダイセットに対して前記パンチが据え込み方向に移動する移動距離をＡｐとし、前記下ダイセットに対して前記マンドレルが前記当接時点から前記パンチの据え込み方向に移動する移動距離をＡｍとするとき、移動距離Ａｍは移動距離Ａｐよりも大きく設定されていることを特徴とするワークのボス部の増肉方法。
【請求項３】
板部と板部に立設され貫通孔を備えた筒状の立筒部を有するワークを用い、前記ワークの前記立筒部を据え込み操作することにより、前記ワークの立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ増肉化させてボス部を形成するワークのボス部の増肉装置において、
プレス装置の下ダイセットに保持され前記ワークの板部を載置するワーク載置面を有するワーク支持部と、前記ワーク支持部のワーク載置面とで前記ワークの板部を挟持するダイスと、前記ワークの立筒部の貫通孔に挿入可能で且つ先端部の外径が小さくなるように段部を形成した段付きのマンドレルと、前記ワークの立筒部の先端部を据え込み方向に加圧するパンチとを具備しており、
据え込み時における前記ワークの立筒部の座屈現象が防止される座屈防止距離をＬとし、
前記パンチで前記ワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、前記ワーク支持部のワーク載置面と前記ダイスとで前記ワークの板部を挟持すると共に、前記マンドレルの外壁面と前記ワークの立筒部との間に増肉用スペースを形成した状態で、
前記ワークの立筒部の肉部分を前記増肉用スペースに流入させつつ、前記パンチの据え込み方向に前記マンドレルを前記ワークから後退させることにより、前記ワークの立筒部の据え込み可能部分を前記座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、前記ワークの立筒部を据え込んで前記立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ前記立筒部の厚みを増肉してボス部を形成するワークのボス部の増肉装置。
【請求項４】
請求項３において、前記パンチの先端部が前記ワークの立筒部の先端部に当接した当接時点から前記下ダイセットに対して前記パンチが据え込み方向に移動する移動距離をＡｐとし、前記下ダイセットに対して前記マンドレルが前記当接時点から前記パンチの据え込み方向に移動する移動距離をＡｍとするとき、移動距離Ａｍを移動距離Ａｐよりも大きくするマンドレル駆動手段が設けられていることを特徴とするワークのボス部の増肉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワークのボス部の増肉方法及びこれに使用する増肉装置に関する。本発明は例えば車両部品、産業機器等に使用されるワークにボス部を形成するのに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図９（Ａ）に示すように、板部１０と板部１０に立設され貫通孔１４を備えた筒状の立筒部１２とを有するワーク１を用い、立筒部１２をこれの軸長方向に据え込むことにより、立筒部１２の軸長寸法を短縮させると共にこれの肉厚を増肉して、図９（Ｂ）に示すボス部１７を形成することが行われている。
【０００３】
このように立筒部１２を増肉して、図９（Ｂ）に示す厚肉状のボス部１７を形成すれば、ボス部１７が強化される。このようにワーク１の立筒部１２を増肉してボス部１７を形成するにあたり、図９（Ｃ）に示すように、ワーク支持部３００とダイス５００とでワーク１の板部１０を挟持した状態で、パンチ６００をマンドレル４００に向けて据え込む。この据え込み操作を１回で行おうとすると、ワーク１の立筒部１２に対する据え込み量が過大であるため、図９（Ｄ）に示すようにワーク１の立筒部１２に座屈現象（折れ込み）が発生し、良好なボス部１７を形成することができず、好ましくない。
【０００４】
そこで、図１０に示す板部１０と筒状の立筒部１２とを有するワーク１を用い、図１０（Ｂ）に示す形状を目標とする第１据え込み操作、図１０（Ｃ）に示す形状を目標とする第２据え込み操作、図１０（Ｄ）に示す形状を目標とする第３据え込み操作、図１０（Ｅ）に示す形状を目標とする第４据え込み操作等のように、多数回の据え込み操作に分けて行ない、これによりワーク１の立筒部１２の軸長寸法を短縮させると共にこれの周壁を増肉してボス部１７を形成することにしている。このようにすれば、１回の据え込み量が小さくなるため、ワーク１の立筒部１２に座屈現象（折れ込み）が発生することを防止することができ、良好なボス部１７を形成することができる。なお、図９及び図１０に示すワーク１に関する寸法値は例示であり、これに限定されるものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したように多数回の据え込み操作に分けて行うと、ワーク１の立筒部１２に座屈現象（折れ込み）が生じることを防止できるものの、プレス工程数がかなり多くなる。更に、それに対応してパンチやダイス等の成形装置を用意しなければならず、製造コストの高騰化を誘発する。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、多数回の据え込み操作を行うことなく１回の据え込み操作により、ワークの立筒部を増肉させて厚肉状のボス部を形成することができ、製造コストの低廉化に貢献できるワークのボス部の増肉方法及びこれに使用する増肉装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワークのボス部の増肉方法は、板部と板部に立設され貫通孔を備えた筒状の立筒部を有するワークと、プレス装置の下ダイセットに保持されワークの板部を載置するワーク載置面を有するワーク支持部と、ワーク支持部のワーク載置面とでワークの板部を挟持するダイスと、ワークの立筒部の貫通孔に挿入可能で且つ先端部の外径が小さくなるように段部を形成した段付きのマンドレルと、ワークの立筒部の先端部を据え込み方向に加圧するパンチとを用い、据え込み時におけるワークの立筒部の座屈現象が防止される座屈防止距離をＬとするとき、
パンチでワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、ワーク支持部のワーク載置面とダイスとでワークの板部を挟持すると共に、マンドレルの外壁面とワークの立筒部の内壁面との間に増肉用スペースを形成した状態で、
ワークの立筒部の肉部分を増肉用スペースに流入させつつ、パンチの据え込み方向にマンドレルをワークから後退させることにより、ワークの立筒部の据え込み可能部分を座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、ワークの立筒部を据え込んで立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ立筒部の厚みを増肉してボス部を形成することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係るワークのボス部の増肉装置は、板部と板部に立設され貫通孔を備えた筒状の立筒部を有するワークを用い、ワークの立筒部を据え込み操作することにより、ワークの立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ増肉化させてボス部を形成するワークのボス部の増肉装置において、
プレス装置の下ダイセットに保持されワークの板部を載置するワーク載置面を有するワーク支持部と、ワーク支持部のワーク載置面とでワークの板部を挟持するダイスと、ワークの立筒部の貫通孔に挿入可能で且つ先端部の外径が小さくなるように段部を形成した段付きのマンドレルと、ワークの立筒部の先端部を据え込み方向に加圧するパンチとを具備しており、
据え込み時におけるワークの立筒部の座屈現象が防止される座屈防止距離をＬとし、
パンチでワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、ワーク支持部のワーク載置面とダイスとでワークの板部を挟持すると共に、マンドレルの外壁面とワークの立筒部との間に増肉用スペースを形成した状態で、
ワークの立筒部の肉部分を増肉用スペースに流入させつつ、パンチの据え込み方向にマンドレルをワークから後退させることにより、ワークの立筒部の据え込み可能部分を座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、ワークの立筒部を据え込んで立筒部の軸長寸法を短縮化させつつ立筒部の厚みを増肉してボス部を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明方法または本発明装置によれば、パンチでワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、ワークの立筒部の肉部分を増肉用スペースに流入させる。またパンチの据え込み方向にマンドレルをワークから後退させることにより、ワークの立筒部の据え込み可能部分を座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、ワークの立筒部を据え込んで立筒部の厚みを増肉して厚肉状のボス部を形成する。
【００１０】
本発明方法または本発明装置によれば、上記したようにワークの立筒部の据え込み可能部分を座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ据え込むため、ワークの立筒部の座屈現象が抑えられる。よって厚肉状の良好なボス部が得られる。なお、据え込み時におけるワークの立筒部の座屈現象が防止される座屈防止距離Ｌとしてはは、実験的に求めたデータを使用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明方法によれば、パンチの先端部がワークの立筒部の先端部に当接した当接時点から下ダイセットに対してパンチが据え込み方向に移動する移動距離をＡｐとし、下ダイセットに対してマンドレルが当接時点からパンチの据え込み方向に移動する移動距離をＡｍとするとき、移動距離Ａｍは移動距離Ａｐよりも大きく設定されていること実施形態を採用することができる。
【００１２】
また本発明装置によれば、パンチの先端部がワークの立筒部の先端部に当接した当接時点から下ダイセットに対してパンチが据え込み方向に移動する移動距離をＡｐとし、下ダイセットに対してマンドレルが当接時点からパンチの据え込み方向に沿って移動する移動距離をＡｍとするとき、移動距離Ａｍを移動距離Ａｐよりも大きくするマンドレル駆動手段が設けられている実施形態を採用することができる。
【００１３】
上記した場合には、据え込みの際におけるマンドレルの後退量が強制的に確保されるため、増肉操作の開始初期において増肉用スペースの軸長寸法を小さくするようにマンドレルを配置することができ、従って、増肉用スペースの軸長寸法を座屈防止距離Ｌ以内に抑えることができる。故に、据え込操作の開始初期においても、ワークの立筒部の座屈現象を抑えるのに有利である。
【００１４】
しかも据え込み途中の段階においても、マンドレルを据え込み方向に沿って強制的に後退させるため、増肉用スペースの軸長寸法を座屈防止距離Ｌ以内に抑えることができる。故に、据え込み途中の段階においても、ワークの立筒部の座屈現象を抑えるのに有利である。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明に係る第１実施例を図１〜図６を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１は増肉すべきワーク１をプレス装置２にセットした状態を示す。増肉を行う対象物であるワーク１は金属製（鋼系）であり、板部１０と、板部１０に立設され筒状の立筒部１２を有する。立筒部１２は、貫通孔１４を備えるようにバーリング加工により形成されており、従って、増肉前の立筒部１２の肉厚は、ワーク１の板部１０の肉厚よりも薄くされている。増肉前のワーク１の立筒部１２の肉厚ｔ１は１ｍｍ以下（例えば０．８５ｍｍ）とされ、ワーク１の板部１０の肉厚ｔ２は１ｍｍ以上（例えば１．６ｍｍ）とされている。但しこれに限定されるものではない。
【００１７】
本実施例で用いられるプレス装置２は下ボルスタ２０と上ボルスタ２１とを有する。下ボルスタ２０には、上方に開口した横断面円形状の退避孔２４を有する下ダイセット２３が保持されている。下ダイセット２３にはホルダ２５が設置されている。プレス装置２の上側の上ボルスタ２１には上ダイセット２７が保持されている。
【００１８】
ワーク支持部３は、下ダイセット２３に第１バネ３１を介して昇降可能に弾性支持されている。通常の状態ではワーク支持部３は下ダイセット２３、ホルダ２５よりも所定距離離間して上方に配置されている。即ち、通常の状態では、コイルバネで形成された第１バネ３１の付勢力で付勢されたワーク支持部３は、ストッパ３７のストッパ部３７ｃに係合して位置決めされている。ワーク支持部３は、ワーク１の板部１０を載置する水平平坦状のワーク載置面３２と、横断面が円形状をなす貫通孔状の縦型のマンドレル挿入孔３３とを有する。なお、下ダイセット２３には駆動用ブロック３５が上向きに固定されている。駆動用ブロック３５は、マンドレル駆動手段の駆動を開始させる駆動体として機能する。
【００１９】
段付きのマンドレル４は、横断面が円形状をなす縦型の軸状部材であり、先端側の小径部４０と、ストッパ鍔部４１を有する基端側の大径部４２と、大径部４２と小径部４０との間に設けられた円錐リング状をなす段部４３とを有する。マンドレル４は、ワーク支持部３のマンドレル挿入孔３３及びホルダ２５の透孔２５ａに上向きで挿入された状態で保持されている。マンドレル４の大径部４２の基端部は、退避孔２４内のコイルバネで形成された第２バネ４４により昇降可能に弾性支持されており、ストッパ鍔部４１がホルダ２５の透孔２５ａの周縁部に係合して抜け止めされている。
【００２０】
ここで、マンドレル４を下方（矢印Ｙ１方向）に押圧すれば、第２バネ４４を弾性圧縮させつつ、マンドレル４の大径部４２の基端部を矢印Ｙ１方向に後退させて下ダイセット２３の退避孔２４に退避させることができる。マンドレル４の大径部４２の外径は、ワーク１の立筒部１２の内径と相応する大きさとされている。故に、マンドレル４の大径部４２は、ワーク１の立筒部１２の貫通孔１４に挿入可能とされている。
【００２１】
ダイス５は、上ダイセット２７にダイス落下防止ストッパ５０を介して吊持されている。ダイス５は、ワーク支持部３のワーク載置面３２とでワーク１の板部１０を挟持する下面である平坦な押圧面５２と、横断面が円形状をなす貫通孔状の縦型のダイス孔５３とを有する。なお、ダイス５の上面には、上ダイセット２７に弾性的に圧縮され得るコイルバネで形成された第３バネ５６が装備されている。
【００２２】
パンチ６は、ワーク１の立筒部１２の先端部を据え込むためのものであり、上ダイセット２７に装備されていると共に、ダイス５のダイス孔５３に嵌合されている。パンチ６が上方に待機しているときには、パンチ６の先端部はダイス５のダイス孔５３に退避している。パンチ６の先端部６ｃには、下方に開口されたマンドレル嵌合孔６０が形成されている。パンチ６のマンドレル嵌合孔６０の軸芯Ｐ１は、マンドレル４の軸芯Ｐ２に対して同軸的配置とされている。従って、マンドレル嵌合孔６０はマンドレル４の小径部４０に嵌合可能とされている。なお、プレス装置２の上ダイセット２７が上方に待機しているときには、上ダイセット２７及びダイス５と共に、パンチ６は上方位置で待機している。
【００２３】
本実施例においては、上ダイセット２７には、マンドレル４を矢印Ｙ１方向に強制的に後退させるためのマンドレル駆動手段７が内蔵されている。従ってマンドレル駆動手段７は上ダイセット２７と共に昇降する。マンドレル駆動手段７は流体圧式であり、第１流体圧装置７１と、第１流体圧装置７１に並設された第２流体圧装置８１と、両者をつなぐ連通路７８とを有する。
【００２４】
第１流体圧装置７１は、第１流体室７２を有する第１シリンダ７３と、第１流体室７２に摺動可能に配置された第１ピストン７４とを有する。第１ピストン７４の第１加圧面７４ａと第１シリンダ７３とで第１ピストン室７５が形成されている。第１ピストン７４は、第１ピストン室７５に摺動可能に配置されリング状の第１シール部７４ｍを有する第１ピストン部７４ｃと、第１ピストン部７４ｃから下方に向けて延設された被押圧手段として機能する第１ロッド部７４ｄと、第１ロッド部７４ｄの先端に保持された戻しプレート７４ｆと、戻しプレート７４ｆと上ダイセット２７との間に介装されたコイルバネで形成された戻しバネ７４ｕとを有する。
【００２５】
図１に示すように、第２流体圧装置８１は、第２流体室８２を有する第２シリンダ８３と、第２流体室８２に摺動可能に配置された第２ピストン８４とを有する。第２ピストン８４の第２加圧面８４ａと第２シリンダ８３とで第２ピストン室８５が形成されている。第２ピストン８４は、第２ピストン室８５に摺動可能に配置されリング状の第２シール部８４ｍを有する第２ピストン部８４ｃと、第２ピストン部８４ｃから下方に向けて延設された第２ロッド部８４ｄとを有する。第１ピストン７４の軸芯Ｐ３と第２ピストン８４の軸芯とは互いに並行に沿っている。
【００２６】
連通路７８は第１ピストン室７５と第２ピストン室８５とを連通している。連通路７８、第１ピストン室７５、第２ピストン室８５には、流体７９（作動油）が密封されており、シール部７４ｍ，８４ｍにより流体７９の洩れが抑えられている。
【００２７】
第２ロッド部８４ｄは、パンチ６の挿通孔６ｘにパンチ６の昇降方向に沿って摺動可能に嵌合されている。上ダイセット２７が上方で待機している通常の状態では、図１に示すように第２ロッド部８４ｄの先端面８４ｅの高さ位置は、パンチ６のマンドレル嵌合孔６０の孔底面６０ｅの高さ位置に対応している。これは、前記した通常の状態では、第１流体圧装置７１の戻しバネ７４ｕの付勢力により第１ピストン７４が初期位置に復帰されており、流体７９を介して第２ピストン８４が初期位置に復帰しているためである。
【００２８】
図２は、上ダイセット２７が待機状態から矢印Ｙ１方向に下降し、パンチ６の先端部６ｃがワーク１の立筒部１２の先端部に当接した当接時点を示す。この当接時点から、基準位置である下ダイセット２３に対してパンチ６が据え込み方向である矢印Ｙ１方向に移動する移動距離をＡｐとする。また、基準位置である下ダイセット２３に対してマンドレル４が前記当接時点からパンチ６の据え込み方向である矢印Ｙ１方向に移動する移動距離をＡｍとする。このとき、移動距離Ａｍは移動距離Ａｐよりも大きく設定されている（Ａｍ＞Ａｐ）。
【００２９】
Ａｍ＞Ａｐについて説明を加える。即ち、図２に示すようにパンチ６の先端部６ｃがワーク１の立筒部１２の先端部に当接した当接時点から、上ダイセットと共にパンチ６が矢印Ｙ１方向に距離ΔＢ移動すると仮定する。このときパンチ６やワーク１に押圧されてマンドレル４は、矢印Ｙ１方向に距離ΔＢ移動する。ここで、第１流体圧装置７１の第１ピストン７４は逆方向である矢印Ｙ２方向に距離ΔＢ移動することになる。本実施例においては、第１ピストン７４の第１加圧面７４ａの加圧面積をＳ１とし、第２ピストン８４の第２加圧面８４ａの加圧面積をＳ２とすると、Ｓ１はＳ２よりも小さく設定されている（Ｓ１＜Ｓ２）とされている。従って第１ピストン室７５の容積を小さくするように第１ピストン７４の第１加圧面７４ａが矢印Ｙ２方向に距離ΔＢ移動すると、第１ピストン室７５内の流体７９が第２ピストン室８５側に移動し、第２ピストン室８５の容積が大きくなるように第２ピストン８４が矢印Ｙ１方向に距離（ΔＢ×α，ここでαは１未満の値）を移動することになり、第２ピストン８４の第２ロッド部８４ｄはマンドレル４の先端面４ｗを矢印Ｙ１方向に距離（ΔＢ×α，ここでαは１未満の値）更に移動させることになる。
【００３０】
換言すれば、図２に示すようにパンチ６の先端部６ｃがワーク１の立筒部１２の先端部に当接した当接時点から、上ダイセット２７と共にパンチ６が矢印Ｙ１方向に距離ΔＢ移動する場合には、マンドレル４は、距離ΔＢと距離（ΔＢ×α，αは１未満の値）との合計ぶん矢印Ｙ１方向に移動することになる。結果とした矢印Ｙ１方向へのマンドレル４の移動距離Ａｍは、矢印Ｙ１方向へのパンチ６の移動距離よりも増幅されて大きくなる（Ａｍ＞Ａｐ）。
【００３１】
更に換言すれば、このマンドレル駆動手段７は、第１ピストン７４の移動を方向変換させつつ増幅させて第２ピストン８４を介してマンドレル４に伝達させる機能を有する。
【００３２】
ところで、ワーク１の筒状の立筒部１２に対して据え込みが行なわれたとき、立筒部１２の座屈現象が防止される座屈防止距離をＬとする。座屈防止距離Ｌよりもワーク１の立筒部１２の軸長寸法が大きいときに据え込みが行なわれると、ワーク１の立筒部１２にかなりの高頻度で座屈現象が発生する。一方、座屈防止距離Ｌよりも立筒部１２の軸長寸法が小さいときに据え込みが行われると、立筒部１２における座屈の発生は抑えられる。
【００３３】
本実施例によれば、ワーク１における座屈防止距離Ｌは、図６に示す実験データにより求められている。図６の横軸は据え込みの際における据え込み長さを示し、図６の縦軸は立筒部１２の増肉比を示す。図６において×印は座屈現象の発生を意味する。ハッチング領域ＭＡはワーク１の立筒部１２を増肉させた良品が得られる範囲を意味し、領域ＭＢはワーク１の立筒部１２を増肉させるときに周壁に座屈現象が発生する頻度が高い領域を意味する。図６に示すように、ワーク１の立筒部１２の増肉比が大きいほど、座屈現象を発生させないで立筒部１２を据え込み得る据え込み長さは、短くなる傾向がある。逆に、ワーク１の立筒部１２の増肉比が小さいほど、座屈現象を発生させないで立筒部１２を据え込み得る据え込み長さは、長くなる傾向がある。なお増肉比は（増肉操作後の肉厚寸法／増肉操作前の肉厚寸法）を意味する。
【００３４】
本実施例においては、増肉操作を開始する前の段階では、図１に示すように、ダイス５、パンチ６、マンドレル駆動手段７は、プレス装置２の上ダイセット２７と共に上方に待機している。この状態では、パンチ６の先端部６ｃがダイス５のダイス孔５３に嵌合されていると共に、パンチ６のマンドレル嵌合孔６０がマンドレル４の先端面４ｗに対面している。
【００３５】
さてワーク１の立筒部１２の増肉を行う場合について説明を加える。まず、図１に示すように、上ダイセット２７がダイス５、パンチ６、マンドレル駆動手段７と共に上方に待機している。この状態において、ワーク１の立筒部１２の貫通孔１４をマンドレル４に対面させた状態で、ワーク１の板部１０をワーク支持部３のワーク載置面３２に載置してセットする。
【００３６】
図１に示すようワーク１をワーク支持部３にセットした状態で、プレス装置２が駆動し、プレス装置２の上ダイセット２７が矢印Ｙ１方向に下降する。この結果、図２に示すように、ダイス５に押圧されてワーク支持部３が矢印Ｙ１方向に下降する。これによりダイス５の押圧面５２とワーク載置面３２とでワーク１の板部１０を挟持し、ワーク１の固定性を高める。
【００３７】
この状態では、図２に示すように、マンドレル４の小径部４０及び段部４３の外壁面とワーク１の立筒部１２の内壁面との間に増肉用スペース６５が形成されている。増肉用スペース６５は、マンドレル４を１周するようにリング形状に形成されており、ワーク１の立筒部１２の上端部に対面している。前記当接時点において、増肉用スペース６５の軸長寸法ＬＣ（図２参照）は、前記した座屈防止距離Ｌ以内に設定されている。このようにすれば、据え込み開始当初におけるワーク１の立筒部１２の座屈現象が防止される。
【００３８】
図２に示す状態ではワーク支持部３はホルダ２５を介して下ダイセット２３上に配置されているため、ダイス５は矢印Ｙ１方向への下降が制約されるものの、上ダイセット２７が第３バネ５６を弾性収縮させつつ、ダイス５、パンチ６などと共に矢印Ｙ１方向に更に下降する。このため、パンチ６の先端部６ｃでワーク１の立筒部１２を据え込み方向（矢印Ｙ１方向）に加圧する据え込み操作がワーク１の立筒部１２に対して行なわれる。この結果、ワーク１の立筒部１２の肉部分を増肉用スペース６５に流入させ、立筒部１２の軸長寸法を短縮化させつつ、これの厚みを増肉化させることができる。これによりワーク１に厚肉状の前記ボス部１７が形成される。
【００３９】
このように増肉を行う工程において、図２から理解できるように、パンチ６の先端部６ｃがワーク１の立筒部１２の先端部に当接したとき、第１流体圧装置７１の第１ピストン７４の第１ロッド部７４ｄの戻しプレート７４ｆが駆動用ブロック３５の端面３５ｃに当接するため、上ダイセット２３の下降が更に進むと、第１ピストン７４が矢印Ｙ２方向に距離ΔＢ移動する。この結果、第１ピストン室７５の流体７９（作動油）が連通路７８を経て第２ピストン室８５側に流入され、第２ピストン８４が矢印Ｙ１方向に移動することになる。
【００４０】
この結果、図３〜図５に示すように、据え込みの途中段階において、第２ピストン８４の第２ロッド部８４ｄの先端面８４ｅがパンチ６のマンドレル嵌合孔６０の孔底面６０ｅから次第に突き出す。そして、このように突き出した第２ロッド部８４ｄの先端面８４ｅがマンドレル４の先端面４ｗをワーク１の立筒部１２の据え込み方向（矢印Ｙ１方向）に加圧し、マンドレル４を矢印Ｙ１方向に強制的に後退させる。この結果、図３〜図５から理解できるように、パンチ６のマンドレル嵌合孔６０の孔底面６０ｅからマンドレル４の先端面４ｗは、次第に離間していく。
【００４１】
換言すると、前記したようにパンチ６の先端部６ｃがワーク１の立筒部１２の先端部に当接した当接時点から、前述したようにＡｍ＞Ａｐの関係に設定されているため、パンチ６の矢印Ｙ１方向への下降距離よりも、マンドレル４の矢印Ｙ１方向への下降距離が大きい。このため本実施例によれば、増肉操作を開始する際（前記当接時点）には、増肉用スペース６５の軸長寸法ＬＣ（図２参照）が前記した座屈防止距離Ｌ以内となるように、増肉用スペース６５の底の高さ位置を規定するマンドレル４の段部４３を上方に寄せて配置することができる。よって、増肉操作を開始する際（前記当接時点）に、ワーク１の立筒部１２の座屈現象が発生しない据え込み長さを設定できる。更に、据え込み途中の段階においても、座屈現象が発生しない据え込み長さを連続的に作り出すことができる。故に本実施例によれば、ワーク１の立筒部１２の軸長寸法を短縮させると共にこれの増肉化を行う工程を、１回の据え込み操作で行うことができる。
【００４２】
このため本実施例によれば、図１０に示す従来技術とは異なり、多数回の据え込み操作を実施する必要がない。故に、各据え込み操作に必要とされるダイスやパンチなどに要するコストを低廉化でき、製造コストの低廉化に有利である。
【００４３】
なお増肉が終了したら、プレス装置２が逆動して上ダイセット２７が矢印Ｙ２方向に上昇する。このため、図１に示すように、第２バネ４４の付勢力によりマンドレル４をこれのストッパ鍔部４１がホルダ２５に係合するまで持ち上げる。また第１バネ３１の付勢力によりワーク支持部３をストッパ３７のストッパ部３７ｃに係合するまで同じ方向に持ち上げ、ワーク支持部３上のワーク１をマンドレル４から離脱させる。
【００４４】
本実施例によれば、マンドレル駆動手段７は交換可能とされているため、即ちマンドレル駆動手段７を構成する第１流体圧装置７１及び第１流体圧装置７１は交換可能とされているため、第１ピストン７４の第１加圧面７４ａの加圧面積Ｓ１、第２ピストン８４の第２加圧面８４ａの加圧面積Ｓ２を、ワーク１の種類に応じて変更することもできる。この場合、Ｓ１／Ｓ２の比を調整することができ、第１ピストン７４の移動量に対する第２ピストン８４の移動距離を調整することができ、ひいてはマンドレル４の移動量を調整することができる。
【００４５】
（他の実施例）
図７は他の実施例を示す。この実施例は、前記した実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し、連通路７８には絞り部７８ｃが設けられている。絞り部７８ｃの絞り作用により、第１ピストン室７５から流体７９が第２ピストン室８５に流入する流入速度を調整することができる。これによりマンドレル４を矢印Ｙ１方向に後退させる後退速度を調整することができる。絞り部７８ｃとしては、絞り比が固定的な固定絞りでも良いが、絞り比を可変にできる可変絞りを採用することもできる。
【００４６】
図８は他の実施例を示す。この実施例は、前記した実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し、下ダイセット２３に設けられている駆動用ブロック３５は、タイミング調整機構として機能する高さ調整機構３５ｍを有している。高さ調整機構３５ｍにより駆動用ブロック３５の端面３５ｃの高さ位置を調整すれば、マンドレル駆動手段７の第１ピストン７４を作動させるタイミングを調整することができ、ひいては、マンドレル４を矢印Ｙ１方向に後退させるタイミングを調整することができる。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
（付記）
・各請求項において、マンドレル駆動手段は交換可能とされており、交換に伴い、第１ピストンの移動量に対する第２ピストンの移動距離を調整でき、ひいてはマンドレルの移動量を調整できることを特徴とするワークのボス部の増肉方法及びこれに使用する増肉装置。
・各請求項において、マンドレル駆動手段の駆動を開始させる駆動体（駆動用ブロック）は、マンドレル駆動手段を駆動させるタイミングを調整することができるタイミング調整機構を有することを特徴とするワークのボス部の増肉方法及びこれに使用する増肉装置。
・各請求項において、パンチの先端部がワークの立筒部の先端部に当接した当接時点から、または、当接時点付近から、マンドレル駆動手段は、ワークの立筒部の据え込み可能部分を座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、マンドレルを後退移動させることを特徴とするワークのボス部の増肉方法及びこれに使用する増肉装置。
【００４７】
【発明の効果】
本発明方法及び本発明装置によれば、パンチでワークの立筒部を据え込み方向に加圧する１回の据え込み操作を行うことにより、ワークの立筒部の肉部分を増肉用スペースに流入させつつ、パンチの据え込み方向にマンドレルを強制的に後退させることができる。従って据え込み操作の開始から終了にわたり、ワークの立筒部の据え込み可能部分を、座屈防止距離Ｌ以内に維持しつつ、ワークの立筒部を据え込んで立筒部の厚みを増肉してボス部を形成することができる。このため従来技術とは異なり、ボス部を形成するにあたり多数回の据え込み操作を実施する必要がない。故に、ダイスやパンチなどに要するコストを低廉化でき、製造コストの低廉化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】上ダイセットがダイス及びパンチと共に上方で待機していると共に、ワークがワーク支持部に載置されており、ワークの立筒部を増肉する前の状態を示す全体の断面図である。
【図２】上ダイセットがダイス及びパンチと共に下降し、パンチの先端がワークの立筒部の先端部に当接している状態を示す全体の断面図である。
【図３】パンチの先端がワークの立筒部の先端部に当接している状態を示す要部の断面図である。
【図４】パンチの先端がワークの立筒部を据え込み操作している途中の状態を示す要部の断面図である。
【図５】パンチの先端がワークの立筒部を据え込む据え込み操作が終了し、増肉されたボス部が形成された状態を示す要部の断面図である。
【図６】座屈を防止できる据え込み長さと増肉比との関係を示すグラフである。
【図７】他の実施例に係り、パンチの先端がワークの立筒部の先端部に当接している状態を示す全体の断面図である。
【図８】高さ調整機構を有する駆動用ブロックを備えた別の他の実施例に係り、パンチの先端がワークの立筒部の先端部に当接している状態を示す全体の断面図である。
【図９】従来技術に係り、ワークの立筒部に１回の据え込み操作で増肉してボス部を形成する過程を示す工程図である。
【図１０】従来技術に係り、ワークの立筒部に多数回の据え込み操作で増肉してボス部を形成する過程を示す工程図である。
【符号の説明】
図中、１はワーク、１０は板部、１２は立筒部、１４は貫通孔、２はプレス装置、３はワーク支持部、３２はワーク載置面、３３はマンドレル挿入孔、３５は駆動用ブロック、４はマンドレル、５はダイス、５２は押圧面、５３はダイス孔、６はパンチ、６５は増肉用スペース、７はマンドレル駆動手段、７１は第１流体圧装置、７４は第１ピストン、７８は連通路、７９作動油、８１は第２流体圧装置、８４は第２ピストンを示す。
【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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