(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材を鍛造して孔付部品を成形する孔付部品の成形鍛造方法において、
長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが１．５〜２．０の円柱状素材を部品の外形よりも小さく、かつ、部品の高さよりも低く据込み鍛造加工し、
その後、部品の高さ方向の両側から有底孔を押出加工すると共に、前記有底孔は、深さが異なり、
更に、深い側の前記有底孔側から前記有底孔を打ち抜いて孔付部品を成形することを特徴とする孔付部品の成形鍛造方法。
【請求項２】
前記部品はナット、ハブナット、フランジナットのいずれかであり、孔形成後に雌ねじを形成することを特徴とする請求項１記載の孔付部品の成形鍛造方法。
【請求項３】
前記部品はブッシュカラーであることを特徴とする請求項１記載の孔付部品の成形鍛造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円柱状素材から鍛造により孔付の部品を製造する孔付部品の成形鍛造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ナットを鍛造成形する場合には、図５に示すように、素材１０１を切断する。その際、素材１０１の直径Ｄはナットの二面幅Ｂよりも０．４ｍｍ程度小さく、切断面の大きな偏平な素材１０１を用いる。そして、第１工程では、素材１０１の端面を矯正加工して円板状の中間製品１０２を形成する。第２工程では、外形を六角に予備成形した中間製品１０３を得る。そして、第３工程では、雌ねじを形成するために用いる有底孔１０４ａ，１０４ｂを中間製品１０４に形成し、その後、第４工程では、有底孔１０４ａ，１０４ｂをより深く押出成形して、有底孔１０５ａ，１０５ｂを形成した中間製品１０５を得る。その後、第５工程では、有底孔１０５ａ，１０５ｂを打ち抜きにより貫通させて、孔１０６ａを形成した最終製品１０６を得ていた。更に、次の工程で、孔１０６ａに雌ねじを形成するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の方法では、端面矯正、予備成形等多くの工程を経て孔付部品を鍛造成形する必要があるので、工程が複雑であるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、簡単な工程で孔付部品を鍛造成形できる孔付部品の成形鍛造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の方法を取った。即ち、
素材を鍛造して孔付部品を成形する孔付部品の成形鍛造方法において、
長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが１．５〜２．０の円柱状素材を部品の外形よりも小さく、かつ、部品の高さよりも低く据込み鍛造加工し、
その後、部品の高さ方向の両側から有底孔を押出加工すると共に、前記有底孔は、深さが異なり、
更に、深い側の前記有底孔側から前記有底孔を打ち抜いて孔付部品を成形することを特徴とする孔付部品の成形鍛造方法がそれである。
【０００６】
また、前記部品はナット、ハブナット、フランジナットのいずれかであるときは、孔形成後に雌ねじを形成するとよい。前記部品はブッシュカラーであってもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に示すように、切断工程では、長尺状の素材から円柱状素材１を切断する。その際、円柱状素材１の直径をＤ、円柱状素材１の長さをＬとすると、長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが１．５〜２．０となるように円柱状素材１を切断する。
【０００８】
次に、第１工程では、円柱状素材１を据込加工により、成形する部品としてのナットの外形に応じて鍛造成形する。その際、最終製品４のナットの二面幅をＢとすると、第１工程での中間製品２の二面幅は０．１ｍｍ程度小さく形成する。また、中間製品２の高さｈは最終製品４の高さＨよりも低く形成する。
【０００９】
次に、第２工程では、第１工程での中間製品２を反転させてから、その両側から有底孔３ａ，３ｂを押出成形する。両有底孔３ａ，３ｂの深さは異なり、一方の有底孔３ａをより深く形成する。この第２工程での中間製品３の高さは、最終製品４の高さとほぼ同じに成形し、また、二面幅は最終製品の二面幅Ｂよりも０．０５ｍｍ程度小さく成形する。
【００１０】
そして、第３工程では、深い側の有底孔３ａ側から打ち抜き、両有底孔３ａ，３ｂを連通させて、最終製品４を成形する。その際、二面幅がＢとなるように成形する。孔５を形成した後、次の工程で孔５に雌ねじを形成して、最終製品４をナットとして仕上げる。このように、本実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、図５に示す従来の鍛造方法に比べ、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、孔付部品の製造が容易になる。
【００１１】
次に、本発明の孔付部品の成形鍛造方法を用いた第２実施形態としてのハブナットの製造方法について、図２に基づいて説明する。図２に示すように、切断工程では、前述したと同様に、Ｌ／Ｄ＝１．５〜２．０となるように円柱状素材２１を切断する。その際、円柱状素材２１の直径Ｄとハブナットのテーパ部先端の直径Ｄ１とが等しくなるように、素材２１の直径を選択する。
【００１２】
次に、第１工程では、円柱状素材２１を据込加工する。その際、最終製品２４のハブナットの二面幅をＢとすると、第１工程での中間製品２２の二面幅は０．２ｍｍ程度小さく形成する。また、中間製品２２の高さｈは最終製品２４の高さＨよりも低く形成する。第１工程では、中間製品２２の両側から、浅い有底孔２２ａ，２２ｂを予備成形する。
【００１３】
次に、第２工程では、中間製品２２の両側から有底孔２３ａ，２３ｂを押出成形する。両有底孔２３ａ，２３ｂの深さは異なり、一方の有底孔２３ａをより深く形成する。この第２工程での中間製品２３の高さは、最終製品２４の高さとほぼ同じに成形し、また、二面幅は最終製品２４の二面幅Ｂよりも０．１ｍｍ程度小さく成形する。
【００１４】
そして、第３工程では、深い側の有底孔２３ａ側から打ち抜き、両有底孔２３ａ，２３ｂを連通させて、最終製品２４を成形する。その際、二面幅がＢとなるように成形する。孔２５を形成した後、次の工程で孔２５に雌ねじを形成して、最終製品２４をハブナットとして仕上げる。
【００１５】
このように、第２実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、図６に示す従来の鍛造方法に比べ、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、孔付部品の製造が容易になる。図６に示す従来の鍛造方法によりハブナットを製造する場合には、まず、素材２０１を切断する。その際、素材２０１の直径Ｄはハブナットの二面幅Ｂよりも０．６ｍｍ程度小さい素材２０１を用いる。そして、第１工程では、素材２０１の端面を矯正加工して円柱状の中間製品２０２を形成する。第２工程では、外形を六角に予備成形した中間製品２０３を得る。
【００１６】
そして、第３工程では、外形を成形すると共に、雌ねじを形成するために用いる有底孔２０４ａ，２０４ｂを中間製品２０４に形成し、その後、第４工程では、有底孔１０４ａ，１０４ｂをより深く押出成形して、有底孔２０５ａ，２０５ｂを形成した中間製品２０５を得る。
【００１７】
その後、第５工程では、有底孔２０５ａ，２０５ｂを打ち抜きにより貫通させて、孔２０６ａを形成した最終製品２０６を得ていた。このため、工程数が多いという問題があったが、第２実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、製造が容易になる。
【００１８】
次に、本発明の孔付部品の成形鍛造方法を用いた第３実施形態としてのフランジナットの製造方法について、図３に基づいて説明する。図３に示すように、切断工程では、前述したと同様に、Ｌ／Ｄ＝１．５〜２．０となるように円柱状素材３１を切断する。次に、第１工程では、円柱状素材３１を据込加工して、端面を矯正する。その際、最終製品３５のフランジナットの二面幅をＢ、対角寸法をＣとすると、第１工程での円柱状の中間製品３２の直径を対角寸法Ｃと等しく形成する。
【００１９】
第２工程では、六角絞り加工により六角部３３ａを形成すると共に、フランジとなる円柱部３３ｂを形成し、中間製品３３の両側から、浅い有底孔２２ａ，２２ｂを鍛造成形により予備穴明けする。次に、第３工程では、中間製品３３の両側から有底孔３４ａ，３４ｂを押出成形すると共に、フランジ３４ｃを形成する。両有底孔３４ａ，３４ｂの深さは異なり、一方の有底孔３４ａをより深く形成する。
【００２０】
この第３工程での中間製品３４の高さは、最終製品３５の高さとほぼ同じに成形する。そして、第４工程では、深い側の有底孔３４ａ側から打ち抜き、両有底孔３４ａ，３４ｂを連通させて、最終製品３５を成形する。孔３６を形成した後、次の工程で孔３６に雌ねじを形成して、最終製品３５をフランジナットとして仕上げる。
【００２１】
このように、第３実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、図７に示す従来の鍛造方法に比べ、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、孔付部品の製造が容易になる。図７に示す従来の鍛造方法によりフランジナットを製造する場合には、まず、素材３０１を切断する。その際、素材３０１の直径Ｄはフランジナットの二面幅Ｂよりも０．６ｍｍ程度小さい素材３０１を用いる。そして、第１工程では、切断の際の剪断ギャップが大きいので、素材３０１の端面を矯正加工して円柱状の中間製品３０２を形成する。第２工程では、圧造比１．１〜１．３で、外形を六角に予備成形した中間製品３０３を得る。
【００２２】
第３工程では、外形を成形すると共に、雌ねじを形成するために用いる有底孔３０４ａ，３０４ｂを中間製品３０４に形成する。しかし、長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが小さいため、荷重が大きく、ダイスやインパクトピンの破損を招く場合が多いという問題があった。そして、第４工程では、有底孔３０５ａ，３０５ｂをより深く押出成形して、有底孔３０６ａ，３０６ｂを形成した中間製品３０６を得る。
【００２３】
その後、第５工程では、有底孔３０６ａ，３０６ｂを打ち抜きにより貫通させて、孔３０６ａを形成した最終製品３０６を得ていた。このため、工程数が多いという問題があったが、第３実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、製造が容易になる。
【００２４】
次に、本発明の孔付部品の成形鍛造方法を用いた第４実施形態としてのブッシュカラーの製造方法について、図４に基づいて説明する。
図４に示すように、切断工程では、前述したと同様に、Ｌ／Ｄ＝１．５〜２．０となるように円柱状素材４１を切断する。次に、第１工程では、円柱状素材４１を据込加工する。中間製品４２の高さｈは最終製品４４の高さＨよりも小さく形成する。第１工程では、中間製品４２の両側から、浅い有底孔４２ａ，４２ｂを鍛造成形する。
【００２５】
次に、第２工程では、中間製品４２の両側から有底孔４３ａ，４３ｂを押出成形する。両有底孔４３ａ，４３ｂの深さは異なり、一方の有底孔４３ａをより深く形成する。この第２工程での中間製品４３の高さは、最終製品４４の高さとほぼ同じに成形する。そして、第３工程では、深い側の有底孔４３ａ側から打ち抜き、両有底孔４３ａ，４３ｂを連通させて、孔４５を形成して、最終製品４４を成形する。
【００２６】
このように、第４実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、図８に示す従来の鍛造方法に比べ、端面矯正等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、孔付部品の製造が容易になる。
図８に示す従来の鍛造方法によりブッシュカラーを製造する場合には、まず、素材４０１を切断する。その際、最終製品４０５の外径にほぼ等しい外径の円盤状の素材４０１を切りだしていたので、切断面が大きく、剪断ギャップが発生し、１個当りの重量のばらつきが大きく、大きな剪断応力を必要とするという問題があった。
【００２７】
そして、第１工程では、素材４０１の端面を矯正加工して中間製品４０２を形成する。第１工程では、中間製品４０２の両側から、浅い有底孔４０２ａ，４０２ｂを鍛造成形する。長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが小さいため、ダイスやインパクトピンの荷重が大きく、破損を招く場合が多いという問題があった。
【００２８】
第２工程では、中間製品４０２を反転させて、予備成形した中間製品４０３を得る。第２工程でも、長さＬの直径Ｄに対する比Ｌ／Ｄが小さいため、ダイスやインパクトピンの荷重が大きく、破損を招く場合が多いという問題があった。そして、第３工程では、有底孔４０４ａ，４０４ｂを中間製品４０４に押出成形し、その後、第４工程では、有底孔４０４ａ，４０４ｂを打ち抜きにより貫通させて、孔４０６を形成した最終製品４０５を得ていた。
【００２９】
外周面Ａと端面Ｂとの振れが発生し、直角面にばらつきがあり、ファイバーフローが均一でないという問題があった。また、工程数が多いという問題があったが、第４実施形態の孔付部品の成形鍛造方法によると、端面矯正等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、製造が容易になる。
【００３０】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の孔付部品の成形鍛造方法は、端面矯正や六角予備成形等を特別に行う必要がなく、工程数が少なく、製造が容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の孔付部品の成形鍛造方法によるナットの製造工程順の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の孔付部品の成形鍛造方法によるハブナットの製造工程順の一例を示す工程図である。
【図３】本発明の孔付部品の成形鍛造方法によるフランジナットの製造工程順の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の孔付部品の成形鍛造方法によるブッシュカラーの製造工程順の一例を示す工程図である。
【図５】従来のナットの製造工程順を示す工程図である。
【図６】従来のハブナットの製造工程順を示す工程図である。
【図７】従来のフランジナットの製造工程順を示す工程図である。
【図８】従来のブッシュカラーの製造工程順を示す工程図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，１０１，２０１，３０１，４０１…素材
３ａ，３ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ３４ａ，３４ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂ，２０４ａ，２０４ｂ，２０５ａ，２０５ｂ．３０４ａ，３０４ｂ，３０５ａ，３０５ｂ，４０２ａ，４０２ｂ，４０４ａ，４０４ｂ…有底孔
５，２５，３６，４５，１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６…孔
３４ｃ…フランジ
【図１】
0003797843.tif 000002
【図２】
0003797843.tif 000003
【図３】
0003797843.tif 000004
【図４】
0003797843.tif 000005
【図５】
0003797843.tif 000006
【図６】
0003797843.tif 000007
【図７】
0003797843.tif 000008
【図８】
0003797843.tif 000009