アンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体
【課題】軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成される共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を有する成形品を得ることにある。
【解決手段】パンチ９０の第１成形部９２によって環状側壁部２０を半径外方向に塑性変形させる第１の据え込み成形が施されることにより、一端部側に第１据え込み成形部２６ａが形成され、続いて、前記パンチ９０が中実部２２に当接して前記中実部２２が加圧されて割型６８が下降しながら該中実部２２が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施され、前記塑性変形した肉が前記割型６８の第２成形部８２内に流れ込んで充填されることにより、軸方向の他端部側に第２据え込み成形部２６ｂが形成されると共に、前記割型６８のアンダカット成形部８０によって前記第１据え込み成形部２６ａと前記第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部が形成される。
【解決手段】パンチ９０の第１成形部９２によって環状側壁部２０を半径外方向に塑性変形させる第１の据え込み成形が施されることにより、一端部側に第１据え込み成形部２６ａが形成され、続いて、前記パンチ９０が中実部２２に当接して前記中実部２２が加圧されて割型６８が下降しながら該中実部２２が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施され、前記塑性変形した肉が前記割型６８の第２成形部８２内に流れ込んで充填されることにより、軸方向の他端部側に第２据え込み成形部２６ｂが形成されると共に、前記割型６８のアンダカット成形部８０によって前記第１据え込み成形部２６ａと前記第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間成形体に対して鍛造成形を施すことによって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成され、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部が設けられた成形品を得ることが可能なアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アンダカット部を有する部材を鍛造成形によって製造することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、周方向へ複数に分割され、軸方向の一方の端部に形成されている当接面並びにアンダカット部の形状に対応して径方向内側へ突出する環状突出部を有し、被成形部材を径方向外側から支持する下型と、前記当接面と当接可能な座面を有し、前記下型の径方向外側に前記当接面の側から軸方向に嵌め込まれ、前記下型を径方向外側から内側へと締め付けることが可能な上型とが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、割型ノックアウトピンとノックアウトピンとを有する可動板と、割型の可動方向に対して所定角度で各割型を案内するガイド手段とを備え、割型の開放と成形品の突き出しとを同時に一動作で行うことにより、離型に要する時間を短縮して作業効率の向上を図る金型装置が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、中心に貫通孔を有する円筒形状からなり、軸方向に沿った両端部に外方向に突出する環状フランジ部がそれぞれ形成され、一方又は他方の環状フランジ部の外周に歯部が成形された歯付成形品が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４６６８３号公報
【特許文献２】特開平９−２３９７４０号公報
【特許文献３】特開平６−１１４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１〜３に開示された技術的思想では、例えば、一つの鍛造成形（据え込み成形）工程によって、単一の据え込み成形部を膨出形成することができるのみであり、一つの据え込み成形工程によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とを略同時に形成すると共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を設けた成形品を得ることが困難である。
【０００８】
また、同軸状に配置された第１の可動パンチと第２の可動パンチとを用い、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチとの間に挟持された被成形体をそれぞれ近接する軸方向に加圧して、第１据え込み成形部及び第２据え込み成形部をそれぞれ軸方向に沿った両端部に膨出形成することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、この場合、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチとをそれぞれ駆動させる２つの駆動機構が必要となり、しかも、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチのそれぞれの加圧力を制御して第１据え込み部と第２据え込み成形部とに分配される肉流れ量を調整しなければならないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記の問題等を鑑みてなされたものであり、分配される肉流れ量の調整が不要な簡便な単一の鍛造成形工程によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成される共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を有する成形品を得ることが可能なアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は以下の工程を経て製造される。
【００１２】
先ず、パンチによって加圧されることにより、被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成すると共に、前記被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部を形成し、且つ、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成されたアンダカット成形品を得るために、円柱状のビレットを加圧して後方押し出し成形を施すことにより、軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する円柱状の中実部とからなる中間成形体を形成する。
【００１３】
次に、前記中間成形体を被成形体とし、付勢手段によって変位可能に付勢された複数の割型と固定金型とによって形成されたキャビティ内に前記被成形体を装填する。
【００１４】
続いて、パンチを下降させ、前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら前記パンチの第１成形部によって前記被成形体の環状側壁部を半径外方向に塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、前記被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部が形成される。
【００１５】
続いて、パンチをさらに下降させ、前記パンチが被成形体の中実部に当接して前記中実部が加圧されて前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら該中実部が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施される。前記第２の据え込み成形によって、前記塑性変形した肉が前記割型の第２成形部内に流れ込んで充填されることにより、被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部が形成されると共に、前記割型のアンダカット成形部によって前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成される。
【００１６】
このように、本発明によれば、付勢手段によって付勢された割型を用いて浮動可能な状態に配置し、単一のパンチによって被成形体を軸方向に加圧して第１と第２の据え込み成形を遂行するという簡便な方法によって、軸方向に沿った両端部側に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とがそれぞれ略同時に形成されると共に、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成された成形体が得られる。
【００１７】
なお、第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間の肉流れの分配は、被成形体の環状側壁部と中実部との境界部位に当接する割型のアンダカット部によってなされる。
【発明の効果】
【００１８】
単一のパンチによって被成形体を軸方向に加圧する簡便な方法によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成される共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を有する成形体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用されたトランスミッションギア１０の製造工程を図１Ａ〜図１Ｅに示す。
【００２１】
このトランスミッションギア１０は、以下の複数の鍛造成形工程を経て製造される。なお、図１Ａ〜図１Ｄに示される複数の工程は、温間又は熱間鍛造成形によって遂行されると好適である。
【００２２】
先ず、図１Ａに示される円柱体１２からなるビレットの底面に位置決め用の凹部１４が形成された予備成形体１６（図１Ｂ参照）を成形する予備工程を経た後、図示しない第１鍛造成形装置を用いて前記予備成形体１６に対して後方押し出し成形を行い、第１次成形体（被成形体）１８が得られる（図１Ｃ参照）。
【００２３】
この第１次成形体１８の軸方向に沿った一端側には、後方押し出し成形により軸方向と平行に所定長だけ伸長された薄肉円筒状の環状側壁部２０が形成され、軸方向の他端側には、前記環状側壁部２０に連続し予備成形体１６と同様な円柱状の中実部２２が形成されている。
【００２４】
続いて、この第１次成形体１８を被成形体とし後述する本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置を用いて前記第１次成形体１８に対して据え込み成形を施すことにより、図１Ｄに示されるような第２次成形体（成形品）２４が得られる。
【００２５】
この第２次成形体２４には、軸方向に沿った両端部側に半径外方向に向かって所定長だけ拡径された第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ形成され、前記第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間には、半径内方向に所定長だけ環状に窪んだアンダカット部２８が設けられる。この場合、一端側の第１据え込み成形部２６ａの側周壁３０の外径が他端側の第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３２の外径よりも大きく形成される。
【００２６】
前記アンダカット部２８は、第１据え込み成形部２６ａの側周壁３０に連続する断面曲線状の角部Ｒ部３４を経て、軸方向と略直交する水平方向に沿って延在する略平坦な第１環状壁面３６と、前記第１環状壁面３６に対して所定角度だけ傾斜し第２据え込み成形部２６ｂに向かって徐々に縮径するテーパ部３８と、前記テーパ部３８に連続し軸方向と略平行に延在する第２環状壁面４０と、前記第２環状壁面４０に連続し軸方向と略直交する水平方向に沿って延在する略平坦な第３環状壁面４２とによって構成される。
【００２７】
なお、前記第３環状壁面４２から角部Ｒ部４４を経て第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３２に連続するように設けられる。
【００２８】
続いて、図示しない第３鍛造成形装置により前記第２次成形体２４の中実部４６を打ち抜くピアス成形が施された後、機械加工によって第１据え込み成形部２６ａ及び第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３０、３２に対して第１ギア部４８及び第２ギア部５０がそれぞれ形成されて製品としてのトランスミッションギア１０（図１Ｅ参照）が得られる。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置６０を図３〜図７に示す。
【００３０】
この第２鍛造成形装置６０は、図１Ｃに示される第１次成形体１８を被成形体として、据え込み成形を行うものである。
【００３１】
前記第２鍛造成形装置６０は、ダイベース６２と、図示しないアクチュエータの駆動作用下に前記ダイベース６２の中心を貫通する貫通孔を通じて上下方向に沿って変位自在に設けられたノックアウトピン６４と、前記ダイベース６２上に保持され前記ノックアウトピン６４の先端部に連結されて該ノックアウトピン６４と共に昇降自在に設けられた下型６６と、前記下型６６の側方に近接配置され周方向に沿って略均等に４分割されて被成形体を囲繞すると共に、型開き時に成形体から離間可能に設けられた割型６８（図４及び図５参照）とを含む。
【００３２】
さらに前記第２鍛造成形装置６０は、型開きしたときに４分割された各割型６８を径方向外側上方へと案内するテーパ状の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂが内壁に形成されたガイド型部材７２と、前記ガイド型部材７２を支持する支持台７４と、前記ガイド型部材７２の下方側に設けられ、該ガイド型部材７２を介して４分割された各割型６８をフローティング可能に支持する付勢手段として機能するばね部材７６と、ガイド型部材７２の外周面を囲繞する円筒状に設けられ、前記ガイド型部材７２の環状凸部７２ａに当接して該ガイド型部材７２の上昇を阻止する環状段部７８ａが内壁に形成された側方型部材７８とを有する。
【００３３】
この場合、前記割型６８は、ガイド型部材７２の下方側に設けられたばね部材７６等の付勢手段によって上下方向に沿って変位可能に設けられ、図２Ａに示されるように、前記割型６８に対して何ら荷重が付与されていない状態において、該割型６８の上面が一点鎖線Ｈと一致する位置を初期位置となるように設定される。なお、前記付勢手段は、弾性力を発揮するコイルスプリング、板ばね等のばね部材に限定されるものではなく、例えば、ガススプリング等の緩衝機構又は圧力流体（油、エア）等を用いてもよい。
【００３４】
また、前記割型６８の下型６６に近接する内壁には、半径内方向（略水平方向）に突出して第１次成形体１８の環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接する環状突起部からなるアンダカット成形部８０と、前記アンダカット成形部８０から連続する下方側に形成された環状凹部からなり、第１次成形体１８の中実部２２を半径外方向に向かって塑性変形させて第２据え込み成形部２６ｂを形成するための第２成形部８２とが設けられる。
【００３５】
前記アンダカット成形部８０は、図１０に示されるように、断面円弧状からなる曲線部８１ａと、前記曲線部８１ａに連続し被成形体に当接する当接部８１ｂと、前記当接部８１ｂの下部側に形成され略水平方向に沿って延在する水平部８１ｃとによって構成される。前記曲線部８１ａと前記当接部８１ｂとの間には、後述するように第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとに肉流れを分配する分配点Ａが設けられる。なお、図１１の変形例に示されるように、上面を平坦面８１ｄにしてその面取り部位に前記分配点Ａが設けられたアンダカット成形部８０ａを構成してもよい。
【００３６】
図１０に示されるように、前記アンダカット成形部８０の下部側には前記第２成形部８２が設けられ、前記第２成形部８２は、前記水平部８１ｃによる水平面と前記水平面に直交する鉛直面８３ａと前記鉛直面８３ａに対して所定角度傾斜する傾斜面８３ｂとによって構成される。
【００３７】
さらに、前記割型６８の外径側の側壁には、図３に示されるように、前記ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂにそれぞれ対応するテーパ面からなり、前記第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂにそれぞれ係合する第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂが形成される。
【００３８】
さらにまた、第２鍛造成形装置６０は、図示しないラムの駆動作用下に鉛直上下方向に沿って昇降自在に設けられた昇降部材８６と、前記昇降部材８６に固定されたパンチホルダ８８と、前記パンチホルダ８８を介して昇降部材８６と一体的に昇降自在に設けられたパンチ９０とを備える。前記パンチ９０の先端部には、第１次成形体１８の環状側壁部２０を塑性変形させて第１据え込み成形部２６ａを形成するための第１成形部９２が設けられる。
【００３９】
前記パンチ９０には、鍛造成形するときに割型６８の上面に当接して前記第１据え込み成形部２６ａの外径を規制する円筒状のスリーブ部材９４が外嵌され、前記スリーブ部材９４は、昇降部材８６に固定された保持部材９６によってパンチ９０の軸線方向に沿って変位可能に設けられる。
【００４０】
この場合、スリーブ部材９４の上端部外径面に形成された環状凸部９４ａが保持部材９６の下端部内径面に形成された環状凸部９６ａと当接することにより、パンチ９０に対する前記スリーブ部材９４の抜け止めがなされる。また、前記スリーブ部材９４の内壁には環状凹部９８が形成され、前記環状凹部９８の底面９９に対してパンチホルダ８８の下端部８８ａが当接することにより（図６参照）、パンチ９０の下降動作が規制されて下死点に到達する。
【００４１】
本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置６０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、第１次成形体１８に対する据え込み成形工程について、図２Ａ〜図２Ｆに基づいて以下詳細に説明する。
【００４２】
先ず、図１Ｃに示される第１次成形体１８を下型６６及び４分割された割型６８によって形成されたキャビティ内に装填する。そこで、図示しない昇降手段を付勢して昇降部材８６と一体的にパンチ９０を下降させ、図２Ａに示されるように、パンチ９０の先端面に形成された第１成形部９２を第１次成形体１８の環状側壁部２０と係合させる（図３参照）。
【００４３】
この場合、割型６８のアンダカット成形部８０が第１次成形体１８の外表面である環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接した状態にあり、該割型６８は、下方側に向かって変位することがなく、ばね部材７６等の付勢手段によって初期位置に付勢されている。
【００４４】
続いて、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、パンチ９０がさらに下型６６に向かって下降すると、パンチ９０の第１成形部９２によって第１次成形体１８の環状側壁部２０がアンダカット成形部８０を起点として斜め方向に拡径する第１の据え込み成形が開始され、前記アンダカット成形部８０が当接する部位を起点（分配点Ａ）として第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの肉流れがそれぞれ配分される。
【００４５】
この場合、第１次成形体１８の環状側壁部２０がパンチ９０の第１成形部９２の形状に対応して塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、一端部側の第１据え込み成形部２６ａが形成される。なお、前記割型６８は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、パンチ９０の加圧力による第１据え込み成形部２６ａの変形量（変形程度）と、前記パンチ９０の加圧力により僅かに第２成形部８２に向かって拡径が開始された中実部２２との成形力のバランスに対応して徐々に下降した状態となる。
【００４６】
続いて、図２Ｄ及び図２Ｅに示されるように、パンチ９０が下型６６に向かってさらに下降し、パンチ９０の先端部が第１次成形体１８の中実部２２に当接して押圧することにより、前記中実部２２が加圧されて該中実部２２が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施される。
【００４７】
すなわち、パンチ９０の先端部が第１次成形体１８の中実部２２を下方側に向かって加圧することにより、下型６６によって保持された第１次成形体１８の中実部２２を前記加圧方向とは反対の上方側に向かって押圧しようとする反力が発生し、この反力の作用下に隣接する割型６８の環状凹部からなる第２成形部８２側に向かって塑性変形した肉の膨出が促進される（図２Ｄ及び図２Ｅ参照）。
【００４８】
なお、前記塑性変形した肉が割型６８の第２成形部８２内の隅々まで円滑に流入して充填されるためには、図１２に示されるように、被成形体を構成する環状側壁部２０と中実部２２との境界に形成された面の鉛直方向に沿った高さＨ１がアンダカット成形部８０の水平部８１ｃの鉛直方向に沿った高さＨ２よりも大きく設定されているか、あるいは少なくとも同等の高さに設定されていることが成形条件となる（Ｈ１≧Ｈ２）。前記鉛直方向に沿った高さＨ１、Ｈ２は、それぞれ、任意に設定される下方側の共通基準面を基準とした鉛直方向の高さをいう。また、図１２は、塑性変形を開始しようとする肉が割型６８の第２成形部８２内に向かって流動する直前の状態を示したものである。
【００４９】
次に、図２Ｆに示されるように、パンチ９０が下型６６に向かってさらに下降して第１次成形体１８の中実部２２に対する第２の据え込み成形によって、塑性変形した肉が割型６８の環状凹部である第２成形部８２内に流れ込んで隅々まで充填されることにより、他端部側の第２据え込み成形部２６ｂが形成される（図６参照）。
【００５０】
この結果、図１Ｄに示されるように、軸方向に沿った両端部側に半径外方向に向かって所定長だけ拡径された第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ形成され、前記第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部２８を有する第２次成形体２４が得られる。
【００５１】
この場合、割型６８は、第１の据え込み成形力と第２の据え込み成形力とがバランスした所定位置に保持される。すなわち、ばね部材７６等の付勢手段によって浮動状態に保持された割型６８は、パンチ９０の加圧力によって環状側壁部２０を塑性変形させる第１据え込み成形部２６ａと中実部２２を僅かに拡径させる第２据え込み成形部２６ｂとのそれぞれ変形量に対応して徐々に下降した後、前記環状側壁部２０を塑性変形させる第１の据え込み成形力と中実部２２を塑性変形させる第２の据え込み成形力とがバランスすることにより、所定位置に保持される（図２Ｆ参照）。
【００５２】
なお、この割型６８のバランス位置とは、例えば、パンチ９０の待機位置、パンチ９０の加圧力等の鍛造成形条件によって予め設定され、成形完了直前にパンチホルダ８８の下端部８８ａがスリーブ部材９４の内壁に形成された環状凹部９８の底面９９に当接することによりパンチ９０が下死点に到達して成形品の素材寸法が確保されることにより、最終的な割型６８のバランス位置が設定される。
【００５３】
続いて、図示しない押圧手段を介して４分割された各割型６８を上方に向かって押圧することにより、割型６８の外径側の側壁に形成された第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂがガイド型部材７２に形成された第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂに沿って案内される。従って、各割型６８が径方向外側の上方に向かって移動することにより、割型６８のアンダカット成形部８０及び第２成形部８２が成形品から離間して型開きが完成する。
【００５４】
換言すると、据え込み成形時においては、ガイド型部材７２の内壁下側に形成された第１環状案内面７０ａと割型６８の側壁上側に形成された第２環状傾斜面８４ｂのみが係合した状態にあるが、割型６８を径方向外側の上方に向かって移動させることにより、ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂと、割型６８の第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂとがそれぞれ係合した型開き状態となる（図７参照）。
【００５５】
さらに、図示しないアクチュエータの駆動作用下にノックアウトピン６４を下型６６と一体的に上昇させることにより、割型６８の中心部から上昇した成形体を図示しない把持手段によって把持することにより、次工程に移送される。
【００５６】
このように本実施の形態では、ばね部材７６等からなる付勢手段によって付勢された割型６８を用いて変位可能な状態に配置し、単一のパンチ９０によって被成形体（第１次成形体１８）を軸方向に加圧して第１と第２の据え込み成形を遂行するという単一の据え込み成形工程によって、軸方向に沿った両端部側に第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ略同時に形成されると共に、前記第１据え込み成形部２６ａと前記第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部２８が形成された成形体（第２次成形体２４）が得られる。
【００５７】
この場合、第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間の肉流れの分配は、被成形体の環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接する割型６８のアンダカット成形部８０の分配点Ａ（図１０及び図１１参照）によってなされる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、割型６８を型開きする際、ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂと、割型６８の第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂとをそれぞれ係合させることにより、割型６８を径方向外側の上方に向かって移動させているが、他の方法によって割型を拡径させるように設けてもよい。
【００５９】
例えば、図８及び図９に示されるように、図示しない連結手段を介してパンチ９０と一体的に昇降するリング部材１００を用い、据え込み成形時において分割された割型１０２を前記リング部材１００で中心に向かって締め付けて緊締すると共に、型開きする際、パンチ９０と一体的に前記リング部材１００を上昇させた後、割型１０２をばね部材１０４によって引張することにより該割型１０２を半径外方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１Ａ〜図１Ｅは、本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用されたトランスミッションギアの製造工程を示す縦断面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｆは、本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用された被成形体に対する第１と第２の据え込み成形工程を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置の軸線方向に沿った縦断面構造図である。
【図４】前記鍛造成形装置を構成し、周方向に沿って４分割された割型が閉じた状態を示す平面図である。
【図５】前記割型が型開きした状態を示す平面図である。
【図６】パンチが加工して被成形体が塑性変形して第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とを有する第２次成形体が形成された状態を示す縦断面図である。
【図７】前記割型が型開きして成形品が上昇した状態を示す縦断面図である。
【図８】変形例に係る割型を示す縦断面図である。
【図９】図８に示す割型が型開きした状態を示す縦断面図である。
【図１０】図３に示される前記鍛造成形装置を構成する割型において、第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間の肉流れの分配点を示すアンダカット成形部の部分拡大縦断面図である。
【図１１】図１０のアンダカット成形部の変形例を示す部分拡大縦断面図である。
【図１２】割型の第２成形部に対する肉の充填条件を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…トランスミッションギア １２…円柱体
１６…予備成形体 １８…第一次成形体
２０…環状側壁部 ２２…中実部
２４…第２次成形体 ２６ａ…第１据え込み成形部
２６ｂ…第２据え込み成形部 ２８…アンダカット部
６０…第２鍛造成形装置 ６４…ノックアウトピン
６６…下型 ６８、１０２…割型
７０ａ、７０ｂ…環状案内面 ７２…ガイド型部材
７４…支持台 ７６、１０４…ばね部材
７８…側方型部材 ８０、８０ａ…アンダカット成形部
８２…第２成形部 ８４ａ、８４ｂ…環状傾斜面
９０…パンチ ９２…第１成形部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間成形体に対して鍛造成形を施すことによって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成され、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部が設けられた成形品を得ることが可能なアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アンダカット部を有する部材を鍛造成形によって製造することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、周方向へ複数に分割され、軸方向の一方の端部に形成されている当接面並びにアンダカット部の形状に対応して径方向内側へ突出する環状突出部を有し、被成形部材を径方向外側から支持する下型と、前記当接面と当接可能な座面を有し、前記下型の径方向外側に前記当接面の側から軸方向に嵌め込まれ、前記下型を径方向外側から内側へと締め付けることが可能な上型とが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、割型ノックアウトピンとノックアウトピンとを有する可動板と、割型の可動方向に対して所定角度で各割型を案内するガイド手段とを備え、割型の開放と成形品の突き出しとを同時に一動作で行うことにより、離型に要する時間を短縮して作業効率の向上を図る金型装置が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、中心に貫通孔を有する円筒形状からなり、軸方向に沿った両端部に外方向に突出する環状フランジ部がそれぞれ形成され、一方又は他方の環状フランジ部の外周に歯部が成形された歯付成形品が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４６６８３号公報
【特許文献２】特開平９−２３９７４０号公報
【特許文献３】特開平６−１１４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１〜３に開示された技術的思想では、例えば、一つの鍛造成形（据え込み成形）工程によって、単一の据え込み成形部を膨出形成することができるのみであり、一つの据え込み成形工程によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とを略同時に形成すると共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を設けた成形品を得ることが困難である。
【０００８】
また、同軸状に配置された第１の可動パンチと第２の可動パンチとを用い、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチとの間に挟持された被成形体をそれぞれ近接する軸方向に加圧して、第１据え込み成形部及び第２据え込み成形部をそれぞれ軸方向に沿った両端部に膨出形成することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、この場合、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチとをそれぞれ駆動させる２つの駆動機構が必要となり、しかも、前記第１の可動パンチと前記第２の可動パンチのそれぞれの加圧力を制御して第１据え込み部と第２据え込み成形部とに分配される肉流れ量を調整しなければならないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記の問題等を鑑みてなされたものであり、分配される肉流れ量の調整が不要な簡便な単一の鍛造成形工程によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成される共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を有する成形品を得ることが可能なアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は以下の工程を経て製造される。
【００１２】
先ず、パンチによって加圧されることにより、被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成すると共に、前記被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部を形成し、且つ、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成されたアンダカット成形品を得るために、円柱状のビレットを加圧して後方押し出し成形を施すことにより、軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する円柱状の中実部とからなる中間成形体を形成する。
【００１３】
次に、前記中間成形体を被成形体とし、付勢手段によって変位可能に付勢された複数の割型と固定金型とによって形成されたキャビティ内に前記被成形体を装填する。
【００１４】
続いて、パンチを下降させ、前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら前記パンチの第１成形部によって前記被成形体の環状側壁部を半径外方向に塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、前記被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部が形成される。
【００１５】
続いて、パンチをさらに下降させ、前記パンチが被成形体の中実部に当接して前記中実部が加圧されて前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら該中実部が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施される。前記第２の据え込み成形によって、前記塑性変形した肉が前記割型の第２成形部内に流れ込んで充填されることにより、被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部が形成されると共に、前記割型のアンダカット成形部によって前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成される。
【００１６】
このように、本発明によれば、付勢手段によって付勢された割型を用いて浮動可能な状態に配置し、単一のパンチによって被成形体を軸方向に加圧して第１と第２の据え込み成形を遂行するという簡便な方法によって、軸方向に沿った両端部側に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とがそれぞれ略同時に形成されると共に、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成された成形体が得られる。
【００１７】
なお、第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間の肉流れの分配は、被成形体の環状側壁部と中実部との境界部位に当接する割型のアンダカット部によってなされる。
【発明の効果】
【００１８】
単一のパンチによって被成形体を軸方向に加圧する簡便な方法によって、軸方向に沿った両端部に第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とが形成される共に、前記第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間にアンダカット部を有する成形体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法及び中間成形体について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用されたトランスミッションギア１０の製造工程を図１Ａ〜図１Ｅに示す。
【００２１】
このトランスミッションギア１０は、以下の複数の鍛造成形工程を経て製造される。なお、図１Ａ〜図１Ｄに示される複数の工程は、温間又は熱間鍛造成形によって遂行されると好適である。
【００２２】
先ず、図１Ａに示される円柱体１２からなるビレットの底面に位置決め用の凹部１４が形成された予備成形体１６（図１Ｂ参照）を成形する予備工程を経た後、図示しない第１鍛造成形装置を用いて前記予備成形体１６に対して後方押し出し成形を行い、第１次成形体（被成形体）１８が得られる（図１Ｃ参照）。
【００２３】
この第１次成形体１８の軸方向に沿った一端側には、後方押し出し成形により軸方向と平行に所定長だけ伸長された薄肉円筒状の環状側壁部２０が形成され、軸方向の他端側には、前記環状側壁部２０に連続し予備成形体１６と同様な円柱状の中実部２２が形成されている。
【００２４】
続いて、この第１次成形体１８を被成形体とし後述する本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置を用いて前記第１次成形体１８に対して据え込み成形を施すことにより、図１Ｄに示されるような第２次成形体（成形品）２４が得られる。
【００２５】
この第２次成形体２４には、軸方向に沿った両端部側に半径外方向に向かって所定長だけ拡径された第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ形成され、前記第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間には、半径内方向に所定長だけ環状に窪んだアンダカット部２８が設けられる。この場合、一端側の第１据え込み成形部２６ａの側周壁３０の外径が他端側の第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３２の外径よりも大きく形成される。
【００２６】
前記アンダカット部２８は、第１据え込み成形部２６ａの側周壁３０に連続する断面曲線状の角部Ｒ部３４を経て、軸方向と略直交する水平方向に沿って延在する略平坦な第１環状壁面３６と、前記第１環状壁面３６に対して所定角度だけ傾斜し第２据え込み成形部２６ｂに向かって徐々に縮径するテーパ部３８と、前記テーパ部３８に連続し軸方向と略平行に延在する第２環状壁面４０と、前記第２環状壁面４０に連続し軸方向と略直交する水平方向に沿って延在する略平坦な第３環状壁面４２とによって構成される。
【００２７】
なお、前記第３環状壁面４２から角部Ｒ部４４を経て第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３２に連続するように設けられる。
【００２８】
続いて、図示しない第３鍛造成形装置により前記第２次成形体２４の中実部４６を打ち抜くピアス成形が施された後、機械加工によって第１据え込み成形部２６ａ及び第２据え込み成形部２６ｂの側周壁３０、３２に対して第１ギア部４８及び第２ギア部５０がそれぞれ形成されて製品としてのトランスミッションギア１０（図１Ｅ参照）が得られる。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置６０を図３〜図７に示す。
【００３０】
この第２鍛造成形装置６０は、図１Ｃに示される第１次成形体１８を被成形体として、据え込み成形を行うものである。
【００３１】
前記第２鍛造成形装置６０は、ダイベース６２と、図示しないアクチュエータの駆動作用下に前記ダイベース６２の中心を貫通する貫通孔を通じて上下方向に沿って変位自在に設けられたノックアウトピン６４と、前記ダイベース６２上に保持され前記ノックアウトピン６４の先端部に連結されて該ノックアウトピン６４と共に昇降自在に設けられた下型６６と、前記下型６６の側方に近接配置され周方向に沿って略均等に４分割されて被成形体を囲繞すると共に、型開き時に成形体から離間可能に設けられた割型６８（図４及び図５参照）とを含む。
【００３２】
さらに前記第２鍛造成形装置６０は、型開きしたときに４分割された各割型６８を径方向外側上方へと案内するテーパ状の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂが内壁に形成されたガイド型部材７２と、前記ガイド型部材７２を支持する支持台７４と、前記ガイド型部材７２の下方側に設けられ、該ガイド型部材７２を介して４分割された各割型６８をフローティング可能に支持する付勢手段として機能するばね部材７６と、ガイド型部材７２の外周面を囲繞する円筒状に設けられ、前記ガイド型部材７２の環状凸部７２ａに当接して該ガイド型部材７２の上昇を阻止する環状段部７８ａが内壁に形成された側方型部材７８とを有する。
【００３３】
この場合、前記割型６８は、ガイド型部材７２の下方側に設けられたばね部材７６等の付勢手段によって上下方向に沿って変位可能に設けられ、図２Ａに示されるように、前記割型６８に対して何ら荷重が付与されていない状態において、該割型６８の上面が一点鎖線Ｈと一致する位置を初期位置となるように設定される。なお、前記付勢手段は、弾性力を発揮するコイルスプリング、板ばね等のばね部材に限定されるものではなく、例えば、ガススプリング等の緩衝機構又は圧力流体（油、エア）等を用いてもよい。
【００３４】
また、前記割型６８の下型６６に近接する内壁には、半径内方向（略水平方向）に突出して第１次成形体１８の環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接する環状突起部からなるアンダカット成形部８０と、前記アンダカット成形部８０から連続する下方側に形成された環状凹部からなり、第１次成形体１８の中実部２２を半径外方向に向かって塑性変形させて第２据え込み成形部２６ｂを形成するための第２成形部８２とが設けられる。
【００３５】
前記アンダカット成形部８０は、図１０に示されるように、断面円弧状からなる曲線部８１ａと、前記曲線部８１ａに連続し被成形体に当接する当接部８１ｂと、前記当接部８１ｂの下部側に形成され略水平方向に沿って延在する水平部８１ｃとによって構成される。前記曲線部８１ａと前記当接部８１ｂとの間には、後述するように第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとに肉流れを分配する分配点Ａが設けられる。なお、図１１の変形例に示されるように、上面を平坦面８１ｄにしてその面取り部位に前記分配点Ａが設けられたアンダカット成形部８０ａを構成してもよい。
【００３６】
図１０に示されるように、前記アンダカット成形部８０の下部側には前記第２成形部８２が設けられ、前記第２成形部８２は、前記水平部８１ｃによる水平面と前記水平面に直交する鉛直面８３ａと前記鉛直面８３ａに対して所定角度傾斜する傾斜面８３ｂとによって構成される。
【００３７】
さらに、前記割型６８の外径側の側壁には、図３に示されるように、前記ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂにそれぞれ対応するテーパ面からなり、前記第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂにそれぞれ係合する第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂが形成される。
【００３８】
さらにまた、第２鍛造成形装置６０は、図示しないラムの駆動作用下に鉛直上下方向に沿って昇降自在に設けられた昇降部材８６と、前記昇降部材８６に固定されたパンチホルダ８８と、前記パンチホルダ８８を介して昇降部材８６と一体的に昇降自在に設けられたパンチ９０とを備える。前記パンチ９０の先端部には、第１次成形体１８の環状側壁部２０を塑性変形させて第１据え込み成形部２６ａを形成するための第１成形部９２が設けられる。
【００３９】
前記パンチ９０には、鍛造成形するときに割型６８の上面に当接して前記第１据え込み成形部２６ａの外径を規制する円筒状のスリーブ部材９４が外嵌され、前記スリーブ部材９４は、昇降部材８６に固定された保持部材９６によってパンチ９０の軸線方向に沿って変位可能に設けられる。
【００４０】
この場合、スリーブ部材９４の上端部外径面に形成された環状凸部９４ａが保持部材９６の下端部内径面に形成された環状凸部９６ａと当接することにより、パンチ９０に対する前記スリーブ部材９４の抜け止めがなされる。また、前記スリーブ部材９４の内壁には環状凹部９８が形成され、前記環状凹部９８の底面９９に対してパンチホルダ８８の下端部８８ａが当接することにより（図６参照）、パンチ９０の下降動作が規制されて下死点に到達する。
【００４１】
本実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置６０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、第１次成形体１８に対する据え込み成形工程について、図２Ａ〜図２Ｆに基づいて以下詳細に説明する。
【００４２】
先ず、図１Ｃに示される第１次成形体１８を下型６６及び４分割された割型６８によって形成されたキャビティ内に装填する。そこで、図示しない昇降手段を付勢して昇降部材８６と一体的にパンチ９０を下降させ、図２Ａに示されるように、パンチ９０の先端面に形成された第１成形部９２を第１次成形体１８の環状側壁部２０と係合させる（図３参照）。
【００４３】
この場合、割型６８のアンダカット成形部８０が第１次成形体１８の外表面である環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接した状態にあり、該割型６８は、下方側に向かって変位することがなく、ばね部材７６等の付勢手段によって初期位置に付勢されている。
【００４４】
続いて、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、パンチ９０がさらに下型６６に向かって下降すると、パンチ９０の第１成形部９２によって第１次成形体１８の環状側壁部２０がアンダカット成形部８０を起点として斜め方向に拡径する第１の据え込み成形が開始され、前記アンダカット成形部８０が当接する部位を起点（分配点Ａ）として第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの肉流れがそれぞれ配分される。
【００４５】
この場合、第１次成形体１８の環状側壁部２０がパンチ９０の第１成形部９２の形状に対応して塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、一端部側の第１据え込み成形部２６ａが形成される。なお、前記割型６８は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、パンチ９０の加圧力による第１据え込み成形部２６ａの変形量（変形程度）と、前記パンチ９０の加圧力により僅かに第２成形部８２に向かって拡径が開始された中実部２２との成形力のバランスに対応して徐々に下降した状態となる。
【００４６】
続いて、図２Ｄ及び図２Ｅに示されるように、パンチ９０が下型６６に向かってさらに下降し、パンチ９０の先端部が第１次成形体１８の中実部２２に当接して押圧することにより、前記中実部２２が加圧されて該中実部２２が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施される。
【００４７】
すなわち、パンチ９０の先端部が第１次成形体１８の中実部２２を下方側に向かって加圧することにより、下型６６によって保持された第１次成形体１８の中実部２２を前記加圧方向とは反対の上方側に向かって押圧しようとする反力が発生し、この反力の作用下に隣接する割型６８の環状凹部からなる第２成形部８２側に向かって塑性変形した肉の膨出が促進される（図２Ｄ及び図２Ｅ参照）。
【００４８】
なお、前記塑性変形した肉が割型６８の第２成形部８２内の隅々まで円滑に流入して充填されるためには、図１２に示されるように、被成形体を構成する環状側壁部２０と中実部２２との境界に形成された面の鉛直方向に沿った高さＨ１がアンダカット成形部８０の水平部８１ｃの鉛直方向に沿った高さＨ２よりも大きく設定されているか、あるいは少なくとも同等の高さに設定されていることが成形条件となる（Ｈ１≧Ｈ２）。前記鉛直方向に沿った高さＨ１、Ｈ２は、それぞれ、任意に設定される下方側の共通基準面を基準とした鉛直方向の高さをいう。また、図１２は、塑性変形を開始しようとする肉が割型６８の第２成形部８２内に向かって流動する直前の状態を示したものである。
【００４９】
次に、図２Ｆに示されるように、パンチ９０が下型６６に向かってさらに下降して第１次成形体１８の中実部２２に対する第２の据え込み成形によって、塑性変形した肉が割型６８の環状凹部である第２成形部８２内に流れ込んで隅々まで充填されることにより、他端部側の第２据え込み成形部２６ｂが形成される（図６参照）。
【００５０】
この結果、図１Ｄに示されるように、軸方向に沿った両端部側に半径外方向に向かって所定長だけ拡径された第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ形成され、前記第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部２８を有する第２次成形体２４が得られる。
【００５１】
この場合、割型６８は、第１の据え込み成形力と第２の据え込み成形力とがバランスした所定位置に保持される。すなわち、ばね部材７６等の付勢手段によって浮動状態に保持された割型６８は、パンチ９０の加圧力によって環状側壁部２０を塑性変形させる第１据え込み成形部２６ａと中実部２２を僅かに拡径させる第２据え込み成形部２６ｂとのそれぞれ変形量に対応して徐々に下降した後、前記環状側壁部２０を塑性変形させる第１の据え込み成形力と中実部２２を塑性変形させる第２の据え込み成形力とがバランスすることにより、所定位置に保持される（図２Ｆ参照）。
【００５２】
なお、この割型６８のバランス位置とは、例えば、パンチ９０の待機位置、パンチ９０の加圧力等の鍛造成形条件によって予め設定され、成形完了直前にパンチホルダ８８の下端部８８ａがスリーブ部材９４の内壁に形成された環状凹部９８の底面９９に当接することによりパンチ９０が下死点に到達して成形品の素材寸法が確保されることにより、最終的な割型６８のバランス位置が設定される。
【００５３】
続いて、図示しない押圧手段を介して４分割された各割型６８を上方に向かって押圧することにより、割型６８の外径側の側壁に形成された第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂがガイド型部材７２に形成された第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂに沿って案内される。従って、各割型６８が径方向外側の上方に向かって移動することにより、割型６８のアンダカット成形部８０及び第２成形部８２が成形品から離間して型開きが完成する。
【００５４】
換言すると、据え込み成形時においては、ガイド型部材７２の内壁下側に形成された第１環状案内面７０ａと割型６８の側壁上側に形成された第２環状傾斜面８４ｂのみが係合した状態にあるが、割型６８を径方向外側の上方に向かって移動させることにより、ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂと、割型６８の第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂとがそれぞれ係合した型開き状態となる（図７参照）。
【００５５】
さらに、図示しないアクチュエータの駆動作用下にノックアウトピン６４を下型６６と一体的に上昇させることにより、割型６８の中心部から上昇した成形体を図示しない把持手段によって把持することにより、次工程に移送される。
【００５６】
このように本実施の形態では、ばね部材７６等からなる付勢手段によって付勢された割型６８を用いて変位可能な状態に配置し、単一のパンチ９０によって被成形体（第１次成形体１８）を軸方向に加圧して第１と第２の据え込み成形を遂行するという単一の据え込み成形工程によって、軸方向に沿った両端部側に第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとがそれぞれ略同時に形成されると共に、前記第１据え込み成形部２６ａと前記第２据え込み成形部２６ｂとの間にアンダカット部２８が形成された成形体（第２次成形体２４）が得られる。
【００５７】
この場合、第１据え込み成形部２６ａと第２据え込み成形部２６ｂとの間の肉流れの分配は、被成形体の環状側壁部２０と中実部２２との境界部位に当接する割型６８のアンダカット成形部８０の分配点Ａ（図１０及び図１１参照）によってなされる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、割型６８を型開きする際、ガイド型部材７２の第１環状案内面７０ａ及び第２環状案内面７０ｂと、割型６８の第１環状傾斜面８４ａ及び第２環状傾斜面８４ｂとをそれぞれ係合させることにより、割型６８を径方向外側の上方に向かって移動させているが、他の方法によって割型を拡径させるように設けてもよい。
【００５９】
例えば、図８及び図９に示されるように、図示しない連結手段を介してパンチ９０と一体的に昇降するリング部材１００を用い、据え込み成形時において分割された割型１０２を前記リング部材１００で中心に向かって締め付けて緊締すると共に、型開きする際、パンチ９０と一体的に前記リング部材１００を上昇させた後、割型１０２をばね部材１０４によって引張することにより該割型１０２を半径外方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１Ａ〜図１Ｅは、本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用されたトランスミッションギアの製造工程を示す縦断面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｆは、本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法が適用された被成形体に対する第１と第２の据え込み成形工程を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るアンダカット部を有する成形品の製造方法を実施する第２鍛造成形装置の軸線方向に沿った縦断面構造図である。
【図４】前記鍛造成形装置を構成し、周方向に沿って４分割された割型が閉じた状態を示す平面図である。
【図５】前記割型が型開きした状態を示す平面図である。
【図６】パンチが加工して被成形体が塑性変形して第１据え込み成形部と第２据え込み成形部とを有する第２次成形体が形成された状態を示す縦断面図である。
【図７】前記割型が型開きして成形品が上昇した状態を示す縦断面図である。
【図８】変形例に係る割型を示す縦断面図である。
【図９】図８に示す割型が型開きした状態を示す縦断面図である。
【図１０】図３に示される前記鍛造成形装置を構成する割型において、第１据え込み成形部と第２据え込み成形部との間の肉流れの分配点を示すアンダカット成形部の部分拡大縦断面図である。
【図１１】図１０のアンダカット成形部の変形例を示す部分拡大縦断面図である。
【図１２】割型の第２成形部に対する肉の充填条件を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…トランスミッションギア １２…円柱体
１６…予備成形体 １８…第一次成形体
２０…環状側壁部 ２２…中実部
２４…第２次成形体 ２６ａ…第１据え込み成形部
２６ｂ…第２据え込み成形部 ２８…アンダカット部
６０…第２鍛造成形装置 ６４…ノックアウトピン
６６…下型 ６８、１０２…割型
７０ａ、７０ｂ…環状案内面 ７２…ガイド型部材
７４…支持台 ７６、１０４…ばね部材
７８…側方型部材 ８０、８０ａ…アンダカット成形部
８２…第２成形部 ８４ａ、８４ｂ…環状傾斜面
９０…パンチ ９２…第１成形部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する中実部とからなる中間成形体を被成形体とし、付勢手段によって変位可能に付勢された複数の割型と固定金型とによって形成されたキャビティ内に前記被成形体を装填する工程と、
パンチを下降させ、前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら前記パンチの第１成形部によって前記被成形体の環状側壁部を半径外方向に塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、前記被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成する工程と、
パンチをさらに下降させ、前記パンチが被成形体の中実部に当接して前記中実部が加圧されて前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら該中実部が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施され、前記塑性変形した肉が前記割型の第２成形部内に流れ込んで充填されることにより、被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部が形成されると共に、前記割型のアンダカット成形部によって前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成される工程と、
を有することを特徴とするアンダカット部を有する成形品の製造方法。
【請求項２】
パンチによって加圧されることにより、被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成すると共に、前記被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部を形成し、且つ、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成されたアンダカット成形品において、
前記被成形体は、軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する円柱状の中実部とからなることを特徴とする中間成形体。
【請求項１】
軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する中実部とからなる中間成形体を被成形体とし、付勢手段によって変位可能に付勢された複数の割型と固定金型とによって形成されたキャビティ内に前記被成形体を装填する工程と、
パンチを下降させ、前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら前記パンチの第１成形部によって前記被成形体の環状側壁部を半径外方向に塑性変形する第１の据え込み成形が施されることにより、前記被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成する工程と、
パンチをさらに下降させ、前記パンチが被成形体の中実部に当接して前記中実部が加圧されて前記被成形体を囲繞する割型が下降しながら該中実部が半径外方向に塑性変形する第２の据え込み成形が施され、前記塑性変形した肉が前記割型の第２成形部内に流れ込んで充填されることにより、被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部が形成されると共に、前記割型のアンダカット成形部によって前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成される工程と、
を有することを特徴とするアンダカット部を有する成形品の製造方法。
【請求項２】
パンチによって加圧されることにより、被成形体の軸方向の一端部側に第１据え込み成形部を形成すると共に、前記被成形体の軸方向の他端部側に第２据え込み成形部を形成し、且つ、前記第１据え込み成形部と前記第２据え込み成形部との間にアンダカット部が形成されたアンダカット成形品において、
前記被成形体は、軸方向と平行に所定長だけ延在する円筒状の環状側壁部と前記環状側壁部に連続する円柱状の中実部とからなることを特徴とする中間成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１０５７９４（Ｐ２００７−１０５７９４Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５２８６２（Ｐ２００６−２５２８６２）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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