(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する方法であって、
ワークの端面の内側を外側よりも先行して押圧して、ワークを所定量まで座屈させることを特徴とするフランジ形成方法。
【請求項２】
所定量まで座屈したワークを、ワークの端面の外側を内側よりも先行して押圧して、さらにワークを座屈させることを特徴とする請求項１に記載のフランジ形成方法。
【請求項３】
中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する方法であって、
ワークを軸方向に押圧する押圧部材によってワークを座屈させ、前記押圧部材のフランジ押圧部によってワークの座屈した部分を押圧して、フランジの基端部となる部分のワークの内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げて、フランジを形成することを特徴とするフランジ形成方法。
【請求項４】
中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する装置であって、
ワークの端面を押圧する押圧部材を、ワークの内側を外側よりも先行して押圧して座屈させるようにその押圧面を傾斜させると共に、ワークが所定量まで座屈するのを許容するように形成したことを特徴とするフランジ形成装置。
【請求項５】
中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する装置であって、
ワークを軸方向に押圧する押圧部材の、ワークの座屈させた部分を押圧してフランジを形成する部分が、フランジの基端部となる部分の内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げる形状に形成されていることを特徴とするフランジ形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フランジ形成方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば流体導管等に用いられる製品を得るため、中空パイプ状のワークＷにフランジＦを形成する場合には、図５の軸線Ｃから左方に示すように、ワークＷを挿通することが可能な穴Ｆｂ’を有するフランジＦ’をワークＷと別体に用意し、ワークＷを穴Ｆｂ’に挿通して溶接等により固着することが、従来から一般に行われている。
【０００３】
また、図５の軸線Ｃから右方に示すように、中空パイプ状のワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成することも従来から考えられている。このようにしてフランジＦを形成する場合、図２に参照されるように、フランジ形成装置のワークＷを軸方向に押圧する押圧面２０ａ，２２ａは、一般に、軸方向に対してほぼ直交するように形成されている。
【０００４】
一方、フランジＦを形成した製品が比較的大きい負荷をかけられる駆動軸等のようなものである場合には、図６の軸線Ｃから左方に示すように、ワークＷ’を熱間または冷間鍛造することにより据え込み加工して、フランジＦを形成することも従来から一般に行われている。
【０００５】
また、比較的大きい負荷をかけられる駆動軸のような製品を得る場合において、その製品の軽量化を図る等の目的から、図６の軸線Ｃから右方に示すように、中空パイプ状のワークＷを座屈させてフランジＦを形成する場合には、図５の軸線Ｃから右方に示したワークＷの厚さｔ１と比べて、ワークＷの厚さｔ２が比較的肉厚のものを用いることとなる。
【０００６】
さらには、パネルワークの端末にいわゆる縁曲げを施すための技術として、特開昭６０−２１０３２７号公報や特開平９−２６２６２４号公報に開示されたものが知られている。そして、特開昭６０−２１０３２７号公報には、折り返されたフランジ部の基端部（折り返されたフランジ部の先端縁の部分）をほぼ円筒状に形成することなどが記載されている。また、特開平９−２６２６２４号公報には、逃げのための懐部を有する形状の従来の１８０度曲げ用ラムが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術のうち、図５の軸線Ｃから左方に示したように、別体のフランジＦ’の穴にワークＷを挿通して溶接等により固着する場合にあっては、ワークＷと別体のフランジＦ’を用意し、このフランジＦ’にワークＷを挿通するための穴Ｆｂ’を形成し、さらには両者を固着するための溶接等を行わなければならないため、工程数が多くなって製造コストがかかるという問題があった。
【０００８】
また、上述した従来の技術のうち、図５の軸線Ｃから右方に示したように、中空パイプ状のワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成する場合にあっては、ワークＷを座屈させることにより拡径させるために、形成されるフランジＦの周縁先端Ｆａに周方向の引張りが生じることとなる。そして、ワークＷの引張り限度を越えて拡径すると、形成されたフランジＦの周縁先端Ｆａに径方向に延びる割れ（亀裂）が生じることとなるため、引張り限界を越えるような大きな径のフランジＦを形成することができないという問題があった。また、特に、大きな径のフランジＦを形成する場合には、部分によって座屈進行速度や方向性が異なるなどの理由から、図７に示すように、形成されたフランジＦにシワあるいは波打ちＲが生じるという問題があった。
【０００９】
さらに、座屈させることによりフランジＦを形成する場合、特に、比較的肉厚のワークＷ（図６の軸線Ｃの右方のｔ２を参照）にフランジＦを形成する場合にあっては、図８に示すように、フランジＦの周縁先端Ｆａがほぼ１８０度折り曲げられるために、フランジＦの周縁先端Ｆａに周方向に延びる外割れＳａ（図８の拡大して示した上側の鎖線円）や内割れＳｂ（図８の拡大して示した下側の鎖線円）が発生するという問題があった。このような割れＳａ，Ｓｂが生じる場合には、フランジＦの一体形成を断念せざるを得なかった。
【００１０】
一方、上述した従来の技術のうち、図６の軸線Ｃから左方に示したように、ワークＷ’を熱間または冷間鍛造することにより据え込み加工する場合にあっては、ワークＷ’が必然的に中実のものに限定されるため、ワークＷが多くの材料を必要として、製造コストがかかるという問題があった。さらにこの場合にあっては、製品が重くなって慣性力が増加するために、製品を回転軸に使用する場合等に不具合が生じるという問題もあった。
【００１１】
さらにまた、特に、比較的肉厚のワークＷ（図６の軸線Ｃの右方のｔ２を参照）にフランジＦを形成する場合にあっては、図９に示すように、ワークＷが単に圧縮されて据え込みの場合（図６の軸線Ｃの左方を参照）のように変形ｈが生じると共に、ワークＷを軸方向に押圧してフランジＦを形成するための装置に大きな負荷がかかるという問題があった。
【００１２】
そして、特開昭６０−２１０３２７号公報や特開平９−２６２６２４号公報に開示された技術にあっては、パネルワークの端末にほぼ直線状の縁曲げを施すためのもので、本発明のように中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジを形成するための技術とは根本的に異なり、１８０度曲げ用ラムを本発明に適用することはできない。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ワークを軸方向に押圧して確実に座屈させて比較的大きな径のフランジを容易に形成することができ、しかも、割れなどのような不具合の発生を防止して、製品の歩留を向上させることができるフランジ形成方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１のフランジ形成方法に係る発明は、上記目的を達成するため、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する方法であって、ワークの端面の内側を外側よりも先行して押圧して、ワークを所定量まで座屈させることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２のフランジ形成方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、所定量まで座屈したワークを、ワークの端面の外側を内側よりも先行して押圧して、さらにワークを座屈させることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３のフランジ形成方法に係る発明は、上記目的を達成するため、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する方法であって、ワークを軸方向に押圧する押圧部材によってワークを座屈させ、前記押圧部材のフランジ押圧部によってワークの座屈した部分を押圧して、フランジの基端部となる部分のワークの内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げて、フランジを形成することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項４のフランジ形成装置に係る発明は、上記目的を達成するため、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する装置であって、ワークの端面を押圧する押圧部材を、ワークの内側を外側よりも先行して押圧して座屈させるようにその押圧面を傾斜させると共に、ワークが所定量まで座屈するのを許容するように形成したことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５のフランジ形成装置に係る発明は、上記目的を達成するため、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧して座屈させることにより外側に突出するフランジを形成する装置であって、ワークを軸方向に押圧する押圧部材の、ワークの座屈させた部分を押圧してフランジを形成する部分が、フランジの基端部となる部分の内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げる形状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１の発明では、中空パイプ状のワークを軸方向に押圧する当初において、ワークの端面の内側を外側よりも先行して押圧し、ワークを所定量まで座屈させる。ワークは、その端面の内側を外側よりも先行して押圧されることにより、フランジとなる部分が外側に向かって突出するように確実に座屈される。
【００２０】
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、所定量まで座屈したワークの端面の外側を内側よりも先行して押圧し、最終的にフランジが形成されるまでワークを座屈させる。所定量まで座屈したワークの端面の外側を内側よりも先行して押圧することにより、外側に突出するように形成されたフランジの周縁先端は、引張りを受けることなくほぼ１８０度折り曲げらる。したがって、ワークに割れなどの不具合が生じることがない。
【００２１】
請求項３の発明では、ワークを軸方向に押圧する押圧部材によってワークを座屈させ、前記押圧部材のフランジ押圧部によってワークの座屈した部分を押圧して、フランジの基端部となる部分のワークの内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げることにより、フランジの外側に生じる引張応力が少なくなるため、周縁先端に割れが生じることなくフランジが形成される。
【００２２】
請求項４の発明では、中空パイプ状のワークの端面を軸方向に押圧する押圧部材の押圧面を、ワークの内側を外側よりも先行して押圧して座屈させるように傾斜させて形成したことにより、ワークのフランジとなる部分が外側に向かって突出するように確実に所定量まで座屈される。
【００２３】
請求項５の発明では、押圧部材によりワークを軸方向に押圧して外側に座屈させ、この座屈させた部分を前記押圧部材のフランジを形成する部分により押圧する。このとき、押圧部材のフランジを形成する部分が、フランジの基端部となる部分の内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げる形状に形成されていることにより、フランジの外側に生じる引張応力が少なくなるため、周縁先端に割れが生じることなくフランジが形成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明のフランジ形成装置の第一の実施の形態を図１に基づいて詳細に説明する。図において同一符号は同一部分または相当部分とする。なお、図１においては、ワークＷの軸線Ｃの左右で異なる状態が示されていることに注意されたい。
【００２５】
本発明のフランジ形成装置は、概略、プレスのラム（図示は省略する）に設けられたダイ１０およびパンチ１１と、これらダイ１０およびパンチ１１と対向して配置されたスリーブ１２とを備えてなり、スリーブ１２の内周に中空パイプ状のワークＷを支持して、ダイ１０およびパンチ１１をスリーブ１２に近接移動させるようにラムを駆動することにより、ワークＷの端部Ｗａをその軸方向に押圧して外側に突出するよう座屈させ、フランジＦを形成するものである。そして、押圧部材としてのワークＷの端部Ｗａを押圧するダイ１０およびスリーブ１２の押圧面１０ａ，１２ａが、ワークＷのフランジＦが形成されない側（すなわち、中空パイプ状のワークＷの内側）を送りつつ座屈させるように傾斜され、また、ダイ１０およびスリーブ１２が、ワークＷを所定量まで座屈させるように形成されたものである。
【００２６】
ダイ１０はクッション（図示は省略する）を介してラムに取付けられており、その内部にはパンチ１１が同軸上に配置されている。そして、ダイ１０は、パンチ１１に対して軸線Ｃ方向に所定量の相対移動が可能となっている。ダイ１０の内周面には、スリーブ１２に近接移動させたときにワークＷがパンチ１１のとの間に挿入されるワーク挿入部１５が形成されている。
【００２７】
一方、スリーブ１２は、ラムが近接駆動されたときにパンチ１１が挿通される穴１６を中心に有しており、その内周面には、ダイ１０と同様に、ワークＷを挿入して支持するワーク挿入部１７が形成されている。
【００２８】
さらに、ダイ１０およびスリーブ１２の各ワーク挿入部１５，１７のワークＷの端部Ｗａの面と当接して押圧する押圧面１０ａ，１２ａは、ワークＷの端部Ｗａの面を押圧する当初において、フランジＦを形成すべく突出させる側とは反対側のワークＷの端部Ｗａの面の内側を、フランジＦを形成すべく突出させるワークＷの端部Ｗａの面の外側よりも先行して押圧するように、それぞれ傾斜している。また、ダイ１０およびスリーブ１２の外周の互いに対向する対向面１０ｂ，１２ｂは、図１の右方に示すように、ワークＷを所定量まで座屈させたときに互いに当接して、ワークＷの座屈を制限するよう設定されている。さらにまた、ダイ１０およびスリーブ１２のワーク挿入部１５，１７と対向面１０ｂ，１２ｂとの径方向の間には、それぞれ座屈されたワークの形状Ｗを案内転写するワーク形状案内部１０ｃ，１２ｃが形成されている。
【００２９】
つぎに、本発明のフランジ形成方法の一実施の形態を、上述したように構成されたフランジ形成装置を用いた場合によって図１および図２に基づいて詳細に説明する。図２においても、図１と同様に、ワークＷの軸線Ｃの左右で異なる状態が示されていることに注意されたい。
【００３０】
本発明のフランジ形成方法は、概略、ダイ１０およびスリーブ１２の押圧面１０ａ，１２ａでワークＷの端部Ｗａの面を軸方向に押圧することにより、ワークＷのフランジＦを形成すべく突出させる側と反対側（すなわち、ワークＷの内側）を送りつつ、ワークＷを所定量まで座屈させるものであり、また、所定量まで座屈したワークＷを、ワークＷの端部Ｗａの面のフランジＦを形成すべく突出させる側（すなわち、ワークＷの外側）を送りつつ、さらにワークを座屈させるものである。
【００３１】
中空パイプ状のワークＷにフランジＦを形成するに際しては、最初にラムを上昇させてダイ１０およびパンチ１１をスリーブ１２から離間させた状態とし、スリーブ１２のワーク挿入部１７にワークを挿入する。このとき、スリーブ１２の押圧面１２ａが傾斜するよう形成されているため、ワークＷの下側の端部Ｗａの面のフランジＦを形成すべく突出させる側とは反対側の内側がスリーブ１２の押圧面１２ａ上に載置され、また、ワークＷの下方の外周面がスリーブ１２のワーク挿入部１７の内周面に保持された状態となる。
【００３２】
次いで、図示しないラムを下降させるよう駆動してダイ１０およびパンチ１１をスリーブ１２に近接させる。このとき、ワークＷの上方は、内側にパンチ１１が挿入されて、ダイ１０のワーク挿入部１５とパンチ１１との間で保持される。また、スリーブ１２と同様に、ダイ１０の押圧面１０ａが傾斜するよう形成されているため、ワークＷの上側の端部Ｗａの面のフランジを形成しない内側がダイ１０の押圧面１０ａに最初に当接することとなる（図１の軸線の左方を参照）。そして、ダイ１０とスリーブ１２との傾斜した押圧面１０ａ，１２ａの間で押圧されることにより、ワークＷは、その上下の端部Ｗａの面のフランジＦを形成しない内側が、端部ＷａのフランジＦを形成する外側の面よりも先行して押圧される。すなわち、ワークＷの端部ＷａのフランジＦを形成しない内側がフランジＦを形成する外側よりも先行して送られることとなる（図１の鎖線の右方の矢印を参照）。これにより、ワークＷのダイ１０およびスリーブ１２のワーク挿入部１５，１７に保持されていない部分がフランジＦを形成すべく外側に向かって突出するように確実に座屈される。そして、ダイ１０およびスリーブ１２の外側の対向面１０ｂ，１２ｂが互いに当接したときには、ワークＷはダイ１０およびスリーブ１２のワーク形状案内部１０ｃ，１２ｃに沿うように座屈する。また、ワークＷの端部Ｗａは、ダイ１０とスリーブ１２との押圧面１０ａ，１２ａの傾斜が転写される。なお、このワークＷを所定量まで座屈させる工程を便宜上予備成形工程ということにする。
【００３３】
予備成形工程が完了すると、図２に示すように、ワークＷは、最終的にフランジＦを形成するための仕上げ工程が行われる。この仕上げ工程では、上述したような押圧面１０ａ，１２ａが傾斜したダイ１０およびスリーブ１２ではなく、軸線Ｃに対してほぼ直交する一般的な押圧面２０ａ，２２ｂを有するダイ２０およびスリーブ２２が用いられる。このような押圧面２０ａ，２２ａにより予備成形工程が完了したワークＷを押圧して座屈させるとき、予備成形工程においてダイ１０とスリーブ１２との押圧面１０ａ，１２ａの傾斜が転写されたワークＷは、その端部Ｗａの面のフランジＦを形成すべく突出される外側が、端部Ｗａの面のフランジＦを形成しない内側よりも先行して押圧される。すなわち、ワークＷのフランジＦを形成する外側がフランジＦを形成しない内側よりも先行して送られることとなる（図２の鎖線の左方の矢印を参照）。これにより、ワークＷのダイ２０およびスリーブ２２のワーク挿入部２５，２７に保持されていない座屈した部分がフランジＦを形成すべくさらに外側に向かって突出するように確実に座屈される。そして、ダイ２０およびスリーブ２２の外側の対向面２０ｂ，２２ｂが互いに当接したときには、ダイ２０およびスリーブ２２のほぼ平行に形成されたフランジ押圧部２０ｄ，２２ｄによりフランジＦを押圧してワークＷのフランジＦが形成された周縁先端Ｆａがほぼ１８０度折り曲げられた状態となるが（図２の鎖線の右方を参照）、ワークＷのフランジＦを形成する外側がフランジＦを形成しない内側よりも先行して送られることにより、ワークＷの１８０度折り曲げられる外側に引張り応力が生じることがないため、割れが生じることはない。
【００３４】
次に、本発明のフランジ形成装置の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
この実施の形態におけるフランジ形成装置は、概略、ワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成する装置であって、ワークＷのフランジＦを押圧するダイ３０およびスリーブ３２の互いに対向するフランジ押圧面３０ｄ，３２ｄを、フランジＦの周縁先端Ｆａに向って漸次間隔が拡がるように所定の相対角度αを有するよう形成したものである。
【００３６】
この実施の形態におけるダイ３０およびスリーブ３２のワーク挿入部３５，３７のワークＷの端部Ｗａの面を押圧する押圧面３０ａ，３２ａは、軸線Ｃに対してほぼ直交するよう形成されている。ダイ３０のフランジ押圧面３０ｄとなる下面は軸線Ｃに対する内側が外側に対して突出するように傾斜した状態に形成されている。また、スリーブ３２のフランジ押圧面３２ｄとなる上面も同様に、軸線Ｃに対する内側が外側に対して突出するように傾斜した状態に形成されている。このように構成したことにより、ダイ３０をスリーブ３２に近接させたときに、ワークＷに形成されるフランジＦの周縁先端Ｆａを押しつぶすことなく、フランジＦの基端部Ｆｂとなる部分のワークＷの内周面が互いに接する。
【００３７】
次に、本発明のフランジ形成方法の第２の実施の形態を、図３に示したように構成されたフランジ形成装置を用いた場合により詳細に説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。本発明のフランジ形成方法は、概略、中空パイプ状のワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成する方法であって、ワークＷに形成されるフランジＦの周縁先端Ｆａを押しつぶすことなく、ワークＷの基端部Ｆｂとなる部分が互いに接するように軸方向の力を加えるものである。
【００３８】
図３に示したフランジ形成装置では、最初にダイ３０およびパンチ３１をスリーブ３２から離間させた状態とし、スリーブ３２のワーク挿入部３７にワークＷを挿入する。ワークＷの下方は、外周面がスリーブ３２のワーク挿入部３７の内周面に保持された状態となる。次いで、ダイ３０およびパンチ３１をスリーブ３２に近接させると、ワークＷの上方は、内側にパンチ３１が挿入されて、ダイ３０のワーク挿入部３５とパンチ３１との間で保持される。そして、さらにダイ３０およびパンチ３１をスリーブ３２に近接させと、図３の軸線Ｃの左方に示すように、ワークＷのダイ３０およびスリーブ３２のワーク挿入部３５，３７に保持されていない部分がフランジＦを形成すべく外側に向かって突出するように確実に座屈される。さらにダイ３０およびパンチ３１をスリーブ３２に近接させると、図３の軸線Ｃの右方に示すように、ダイ３０のフランジ押圧部３０ｄである下面とスリーブ３２のフランジ押圧部３２ｄである上面との間でワークＷが押圧されてフランジＦが形成されることとなる。このとき、図３に示すように、フランジＦの基端部Ｆｂとなる部分のワークＷの内周面が互いに接することとなる。しかしながら、ワークＷのフランジＦとなる部分を押圧するダイ３０のフランジ押圧部３０ｄとスリーブ３２のフランジ押圧部３２ｄとがフランジＦの周縁先端Ｆａに向って暫時間隔が拡がるように所定の相対角度αを有しているため、フランジＦの周縁先端Ｆａが押しつぶされることなく所定の曲率半径をもって折り曲げられる。したがって、形成されたフランジＦの外側に生じる引張り応力が少なくなるため、割れが生じることはない。
【００３９】
次に、本発明のフランジ形成装置の第３の実施の形態を図４に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
この実施の形態におけるフランジ形成装置は、概略、ワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成する装置であって、ワークＷのフランジＦを押圧するダイ４０およびスリーブ４２の、フランジＦの周縁先端Ｆａと対応する位置に環状の凹部４０ｅ，４２ｅをそれぞれ形成したものである。
【００４１】
この実施の形態におけるダイ４０およびスリーブ４２の環状の凹部４０ｅ，４２ｅは、ダイ４０とスリーブ４２を衝合させたときの断面がほぼ円形となるように、断面がそれぞれほぼ半円形に形成されている。また、ダイ４０およびスリーブ４２の、フランジＦの基端部Ｆｂと対応する位置から凹部４０ｅ，４２ｅまでは、ワークＷに形成されるフランジＦの厚さとほぼ同様の間隔で平行に形成されている。このように構成したことにより、ダイ４０をスリーブ４２に近接させたときに、ワークＷに形成されるフランジＦの周縁先端Ｆａを押しつぶすことなく断面が所定の半径を有するほぼ円形のパイプ状に形成され、かかる部分からフランジＦの基端部Ｆａまでのみが押しつぶされてワークＷの内周面が互いに接する。
【００４２】
次に、本発明のフランジ形成方法の第３の実施の形態を、図４に示したように構成されたフランジ形成装置を用いた場合により詳細に説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。本発明のフランジ形成方法は、概略、中空パイプ状のワークＷを軸方向に押圧して座屈させることによりフランジＦを形成する方法であって、ワークＷに形成されるフランジＦの周縁先端Ｆａを押しつぶすことがないように断面パイプ状に形成して、ワークＷの、フランジＦの基端部となる部分のみが互いに接するように軸方向の力を加えるものである。
【００４３】
図４に示したフランジ形成装置では、最初にダイ４０およびパンチ４１をスリーブ４２から離間させた状態とし、スリーブ４２のワーク挿入部４７にワークＷを挿入する。ワークＷの下方は、外周面がスリーブ４２のワーク挿入部４７の内周面に保持された状態となる。次いで、ダイ４０およびパンチ４１をスリーブ４２に近接させると、ワークＷの上方は、内側にパンチ４１が挿入されて、ダイ４０のワーク挿入部４５とパンチ４１との間で保持される。そして、さらにダイ４０およびパンチ４１をスリーブ４２に近接させると、図４の軸線Ｃの左方に示すように、ワークＷのダイ４０およびスリーブ４２のワーク挿入部４５，４７に保持されていない部分がフランジＦを形成すべく外側に向かって突出するように確実に座屈される。さらにダイ４０およびパンチ４１をスリーブ４２に近接させると、図４の軸線Ｃの右方に示すように、ダイ４０の下面とスリーブ４２の上面との間でワークＷが押圧されてフランジＦが形成されることとなる。このとき、図４に示すように、フランジＦの基端部Ｆｂとなる部分のワークＷの内周面が押しつぶされるように互いに接することとなる。しかしながら、ワークＷのフランジＦを押圧するダイ４０およびスリーブ４２の、フランジＦの周縁先端Ｆａと対応する位置に環状の凹部４０ｅ，４２ｅをそれぞれ形成したことにより、フランジＦの周縁先端Ｆａが押しつぶされることなく所定の曲率半径を有する断面ほぼ円形のパイプ状に形成される。したがって、形成されたフランジＦの外側に生じる引張り応力が少なくなるため、割れが生じることはない。
【００４４】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることはなく、例えば、図１に示したフランジ形成装置により予備成形工程を行った後に、図３または図４に示したフランジ形成装置により最終的なフランジを形成する仕上げ工程を行ってもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ワークの端面の内側を外側よりも先行して押圧して、ワークを所定量まで座屈させることにより、ワークを軸方向に押圧して確実に外側に突出するよう座屈させて比較的大きな径のフランジを容易に形成することが可能なフランジ形成方法を提供することができる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、所定量まで座屈したワークの端面の外側を内側よりも先行して押圧して、さらにワークを座屈させることにより、外側に突出するように形成されたフランジの周縁先端に割れなどが発生するのを防止して、製品の歩留を向上させることが可能なフランジ形成方法を提供することができる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、ワークを軸方向に押圧する押圧部材のフランジ押圧部によってワークの座屈させた部分を押圧して、フランジの基端部となる部分のワークの内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げて、フランジを形成することにより、フランジの周縁先端に割れなどが発生するのを防止して、製品の歩留を向上させることが可能なフランジ形成方法を提供することができる。
【００４８】
請求項４の発明によれば、ワークの端面を押圧する押圧部材を、ワークの内側を外側よりも先行して押圧して座屈させるようにその押圧面を傾斜させると共に、ワークが所定量まで座屈するのを許容するように形成したことにより、ワークを軸方向に押圧して確実に外側へ座屈させて比較的大きな径のフランジを容易に形成することができ、しかも、割れなどの発生を防止して、製品の歩留を向上させることが可能なフランジ形成装置を提供することができる。
【００４９】
請求項５の発明によれば、ワークを軸方向に押圧する押圧部材の、ワークの座屈させた部分を押圧してフランジを形成する部分を、フランジの基端部となる部分の内周面を互いに接しさせると共に、ワークに形成されるフランジの周縁先端を押しつぶすことなく所定の曲率半径をもって折り曲げる形状に形成したことにより、割れなどの発生を防止して、製品の歩留を向上させることが可能なフランジ形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフランジ形成方法および装置の第１の実施の形態の予備成形工程を説明するための端面図である。
【図２】本発明のフランジ形成方法および装置の第１の実施の形態の仕上げ工程を説明するための端面図である。
【図３】本発明のフランジ形成方法および装置の第２の実施の形態を説明するための端面図である。
【図４】本発明のフランジ形成方法および装置の第３の実施の形態を説明するための端面図である。
【図５】従来の技術によりフランジを形成する場合を説明するための端面図である。
【図６】他の従来の技術によりフランジを形成する場合を説明するための端面図である。
【図７】他の従来の技術によりフランジにしわが発生した状態をを説明するための端面図である。
【図８】他の従来の技術によりフランジの先端周縁に割れが発生した状態を説明するための端面図である。
【図９】従来の技術により比較的肉厚のワークに軸方向の力を加えたときに、ワークが単に圧縮されて据え込みのように変形した状態を説明する端面図である。
【符号の説明】
Ｗ      ワーク
Ｗａ    端部
Ｆ      フランジ
Ｆａ    周縁先端
Ｆｂ    基端部
１０    ダイ
１０ａ  押圧面
１２    スリーブ
１２ａ  押圧面
１５    ワーク挿入部
１７    ワーク挿入部
２０    ダイ
２２    スリーブ
３０    ダイ
３０ｄ  フランジ押圧部
３２    スリーブ
３２ｄ  フランジ押圧部
４０    ダイ
４０ｅ  凹部
４０    スリーブ
４０ｅ  凹部
【図１】
0003781092.tif 000002
【図２】
0003781092.tif 000003
【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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