(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-18
(45)【発行日】2024-04-26
(54)【発明の名称】筒状カラーの製造方法、及び筒状カラー圧造装置
(51)【国際特許分類】
B21J 5/12 20060101AFI20240419BHJP
B21J 5/06 20060101ALI20240419BHJP
B21K 1/68 20060101ALI20240419BHJP
【FI】
B21J5/12 Z
B21J5/06 F
B21K1/68 B
(21)【出願番号】P 2023178366
(22)【出願日】2023-10-16
【審査請求日】2023-11-07
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】593217591
【氏名又は名称】昭和金属工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076406
【氏名又は名称】杉本 勝徳
(74)【代理人】
【識別番号】100171941
【氏名又は名称】辻 忠行
(72)【発明者】
【氏名】小谷 侑久
【審査官】豊島 唯
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-098357(JP,A)
【文献】特開2003-053472(JP,A)
【文献】特開平06-126371(JP,A)
【文献】特開平05-007970(JP,A)
【文献】特開2008-012589(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21K 1/00 - 31/00
B21J 1/00 - 13/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧造の各工程に対応して列接されるステーションごとに軸線に沿って互いに接離する可動型、及び固定型を備えた多段圧造装置を用い、外周面にローレットを備えた筒状カラーを形成する筒状カラーの製造方法であって、
金属線材から切り出した線状素材の外形を柱状に整えて柱状ブランクを形成する柱状ブランク形成工程と、
前記柱状ブランク形成工程で形成した柱状ブランクを筒状に形成する筒状ブランク形成工程と、
前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成するローレット形成工程と
を備え、
前記ローレット形成工程において、
軸線周りに並ぶとともに、内面にローレット型を有する複数の分割型からなる割ダイスと、
筒状をなし、前記割ダイスに当該軸線方向の押圧力が加わった際に、前記割ダイスを受け入れるとともに、前記割ダイスに加えられた押圧力を当該軸線に垂直な内向きに変換するダイスケースとを用い、
前記割ダイスにより、前記筒状ブランクの外周面を押圧して前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成することを特徴とする筒状カラーの製造方法。
【請求項2】
前記柱状ブランク形成工程において、前記柱状ブランクを、軸垂直断面の形状が周辺より軸からの距離が近い低部と、周辺より軸からの距離が遠い高部とを有する非円形状に形成するとともに、
前記ローレット形成工程において、前記低部が、隣接する分割型の境界に位置するように、かつ前記高部が分割型の内面の周方向における中間に位置するようにして、前記柱状ブランクを押圧する請求項1に記載の筒状カラーの製造方法。
【請求項3】
前記柱状ブランク形成工程において、前記柱状ブランクの軸垂直断面を、辺を前記低部とするとともに角部を前記高部とし、前記割ダイスの分割型の数に等しい数の角部を有する多角形状に形成する請求項2に記載の筒状カラーの製造方法。
【請求項4】
前記多角形状が角丸の多角形である請求項3に記載の筒状カラーの製造方法。
【請求項5】
前記多角形状が正方形である請求項3に記載の筒状カラーの製造方法。
【請求項6】
前記ローレットがアヤメローレットである請求項4に記載の筒状カラーの製造方法。
【請求項7】
圧造の各工程に対応して列接されるステーションごとに軸線に沿って互い接離する可動型、及び固定型を備えた多段圧造装置からなり、外周面にローレットを備えた筒状カラーを形成する筒状カラー圧造装置であって、
金属線材から切り出した線状素材の外形を柱状に整えて柱状ブランクを形成する第1、及び第2圧造ステーションと、
前記柱状ブランク形成工程で形成した柱状ブランクを筒状に形成する第3、及び第4圧造ステーションと、
前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成する第5圧造ステーションと
を備え、
前記第5圧造ステーションは、
軸線周りに並ぶとともに、内面にローレット型を有する複数の分割型からなる割ダイスと、
筒状をなし、前記割ダイスに当該軸線方向の押圧力が加わった際に、前記割ダイスを受け入れるとともに、前記割ダイスに加えられた押圧力を当該軸線に垂直な内向きに変換するダイスケースとを備え、
前記割ダイスの内面により、前記筒状ブランクの外周面を押圧して前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成するよう構成されていることを特徴とする筒状カラー圧造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、樹脂成形物等に埋設する筒状カラーを圧造装置により製造する製造方法に関し、特に筒状カラーの外周面に設けられるローレットを圧造装置以外の専用機を用いることなく形成する筒状カラーの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、樹脂成形品等に埋設してボルトを連結する筒状カラーには、樹脂成型品からの脱着や、軸周りの回動を防止するために、周面にアヤメや平目等のローレットを設けたものが広く用いられている。
ところが、このローレットの形成には、筒状カラーをその形状に圧造する圧造装置とは別に、ローレット形成用の転造装置や、圧造装置から転造装置へワークを搬送する搬送装置が必要となり、圧造装置だけで加工が完了するものに比べて人件費や設備費が嵩むという問題があった。
【0003】
そこで、特許文献1では、圧造装置を用い、金属製の六角ナットを、内周面に滑り止め加工用の凹凸形状を備えた円筒状のダイスに押し込み、六角ナットの稜線上に複数の三角錐状の膨出部を設けたナットの製造方法が提案されている。特許文献1のナットは、六角柱の稜線と三角錘状の膨出部とで軸回りの回動を防止するものである。
【0004】
また、特許文献2では、圧造装置により、棒状部材の向きを変えながらワークを筒状に形成するにあたり、軸方向の両端に環状のフランジを設けるとともに、その間に軸方向に延びる線状の凹部と凸部を周方向に交互に並べてなるインサート金具が提案されている。
特許文献2のインサート金具は、特許文献1の回り止め、抜け防止効果を高めるために提案されたもので、アヤメローレット付のインサート金具よりもさらに抜け防止効果が高いとされている。
【0005】
また、本出願人らも、特許文献3において、両端部に拡径部を有する筒状カラーの外周面の平目ローレットを、ブランクを筒状ダイス内に押し込む際に設ける方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2007-315538号公報
【文献】特開2011-098357号公報
【文献】特許第7224077号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献1乃至特許文献3の製造方法では、内側に凹凸形状を設けた筒状のダイスにワークを圧入して滑り止め用の凹凸模様の加工を行うため、形成できる凹凸模様に限界があり、アヤメローレットのような複雑な形状の凹凸模様は形成できないという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、圧造装置以外に転造装置等の専用の装置を用いることなく、筒状カラーの外周面にアヤメローレットのような複雑な模様のローレットを形成可能な、筒状カラーの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するためになされた発明は、圧造の各工程に対応して列接されるステーションごとに軸線に沿って互いに接離する可動型、及び固定型を備えた多段圧造装置を用い、外周面にローレットを備えた筒状カラーを形成する筒状カラーの製造方法である。
本発明の筒状カラーの製造方法は、金属線材から切り出した線状素材の外形を柱状に整えて柱状ブランクを形成する柱状ブランク形成工程と、前記柱状ブランク形成工程で形成した柱状ブランクを筒状に形成する筒状ブランク形成工程と、前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成するローレット形成工程とを備え、前記ローレット形成工程において、軸線周りに並ぶとともに、内面にローレット型を有する複数の分割型からなる割ダイスと、筒状をなし、前記割ダイスに当該軸線方向の押圧力が加わった際に、前記割ダイスを受け入れるとともに、前記割ダイスに加えられた押圧力を当該軸線に垂直な内向きに変換するダイスケースとを用い、前記割ダイスにより、前記筒状ブランクの外周面を押圧して前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成することを特徴とする。
ここで、「ローレット」とは、筒状カラーの軸方向の抜け防止、及び/又は周方向の周り止め防止のために筒状カラーの外周面に設けられるあらゆる形状の凹凸模様を指すものとする。
【0009】
一般に、筒状カラーの圧造工程において、上述したような割ダイスは、軸方向の押圧力により筒状カラー形成用のブランクが径方向外側に膨らんだりしないよう拘束するために補助的に用いられるものであり、ブランクに特定の外形を型押しするために用いられるものではない。
本発明に係る筒状カラーの製造方法では、かかる割ダイスの内周面にローレット型を設け、これで筒状ブランクの外周面を押圧することにより筒状カラーの外周面にローレットを形成するようにしたので、圧造機以外の専用機を用いることなく、筒状カラーの外周面に、従来の筒状ダイスにブランクを押入する方法により形成されるローレットより複雑な模様からなるローレットを形成できる。
【0010】
前記柱状ブランク形成工程において、前記柱状ブランクを、軸垂直断面の形状が周辺より軸からの距離が近い低部と、周辺より軸からの距離が遠い高部とを有する非円形状に形成するとともに、前記ローレット形成工程において、前記低部が、隣接する分割型の境界に位置するように、かつ前記高部が分割型の内面の周方向における中間に位置するようにして、前記柱状ブランクを押圧することが好ましい。
断面を円形状に形成した柱状ブランクを用いると、隣り合う分割型の間に柱状ブランクの肉が入り込んで、筒状カラーの外周面に分割型の跡が筋状に残るという問題がある。
柱状ブランク形成工程において、柱状ブランクの外周面の、分割型の境界に臨む部分に周辺より軸からの距離が近い低部を設け、分割型の内面の周方向の中間部分に周辺より軸からの距離が遠い高部を設けておいてローレット形成工程を行うことにより、ローレット形成工程において、割ダイスで筒状ダイスを押圧する際に、前記高部から前記低部へ分割型の隙間に肉がはみ出さない程度にブランクの肉を寄せるようにできるので、筒状カラーの外周面に分割型の境界の跡が残ることを抑制できる。
【0011】
本発明に係る筒状カラーの製造法は、前記柱状ブランク形成工程において、前記柱状ブランクの軸垂直断面を、辺を前記低部とするとともに角部を前記高部とし、前記割ダイスの分割型の数に等しい数の角部を有する多角形状に形成することが好ましい。割ダイスに3つ以上の分割型を設けることで、分割型を2つしか設けない場合に比べて、柱状ブランクの周面に、より均等に割ダイスからの圧力を加えることができるので、より均一なローレット模様を形成できる。
また、柱状ブランクの軸垂直断面の形状を、分割型の数に等しい角部を有する多角形に形成することで、柱状ブランクの軸周りについて、均等に荷重を加えて、対称に肉寄せをして、筒状カラーの外周面により均一なローレットを形成できる。
【0012】
前記柱状ブランクの軸垂直断面を多角形状に形成する場合において、前記多角形状が角丸の多角形であることが好ましい。こうすることで、角部の肉を周方向の両側に均等に寄せることができるため、筒状カラーの外周面により均一なローレットを形成できる。
【0013】
前記柱状ブランクの軸垂直断面を多角形状に形成する場合において、前記多角形状が正方形状であることが好ましい。割ダイスの分割型を軸周りについて対称な4個により形成し、柱状ブランクの形状を正方形状にすることで、分割型を3個にし、柱状ブランクの軸垂直断面を三角形にする場合に比べて、より筒状カラーの断面を円形に近づけることができる。また、分割型を5個以上設ける場合に比べて、筒状ワークの低部と分割型の境界部の距離を大きくできるので、筒状ワークの外周面に分割型の隙間による跡が残ることを抑制できる。
【0014】
本発明の筒状カラーの製造方法は、前記ローレットがアヤメローレットであるものを含む。
【0015】
本発明は、圧造の各工程に対応して列接されるステーションごとに軸線に沿って互い接離する可動型、及び固定型を備えた多段圧造装置からなり、外周面にローレットを備えた筒状カラーを形成する筒状カラー圧造装置を含む。
本発明の筒状カラー圧造装置は、金属線材から切り出した線状素材の外形を柱状に整えて柱状ブランクを形成する第1、及び第2圧造ステーションと、前記柱状ブランク形成工程で形成した柱状ブランクを筒状に形成する第3、及び第4圧造ステーションと、前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成する第5圧造ステーションとを備え、前記第5圧造ステーションは、軸線周りに並ぶとともに、内面にローレット型を有する複数の分割型からなる割ダイスと、筒状をなし、前記割ダイスに当該軸線方向の押圧力が加わった際に、前記割ダイスを受け入れるとともに、前記割ダイスに加えられた押圧力を当該軸線に垂直な内向きに変換するダイスケースとを備え、前記割ダイスの内面により、前記筒状ブランクの外周面を押圧して前記筒状ブランクの外周面にローレットを形成するよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように、本発明に係る筒状カラーの製造方法、及び多段圧造装置によれば、筒状カラーの周面にアヤメローレットのような複雑な形状を有するローレットを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】本発明の一の実施形態に係る筒状カラー製造用の多段圧造装置の概略構成図である。
【
図2】本発明の一の実施形態により製造される筒状カラーの斜視図である。
【
図3】
図2に示した筒状カラーの製造に用いられる第2筒状ブランクの斜視図である。
【
図4】
図1の第1圧造ステーションで、第1柱状ブランク形成工程を実施する様子を示した要部断面図である。
【
図5】
図1の第2圧造ステーションで、第2柱状ブランク形成工程を実施する様子を示した要部断面図である。
【
図6】
図1の第3圧造ステーションで、第1筒状ブランク形成工程を実施する様子を示した要部断面図である。
【
図7】
図1の第4圧造ステーションで、第2筒状ブランク形成工程を実施する様子を示した要部断面図である。
【
図8】
図1の第5圧造ステーションにおけるローレット形成工程前の(a)筒状ブランク周辺の縦断面図、及び(b)その軸垂直断面図である。
【
図9】
図1の第5圧造ステーションにおけるローレット形成工程中の(a)筒状ブランク周辺の縦断面図、及び(b)その軸垂直断面図である。
【
図10】
図1の第5圧造ステーションにおけるローレット形成工程後の(a)筒状カラー周辺の縦断面図、及び(f)その軸垂直断面図である。
【
図11】
図9に示したローレット形成工程の途中における(a)要部正面図、(b)要部断面斜視図、(c)要部縦端面図である。
【
図12】
図10に示したローレット形成工程後における(a)要部正面図、(b)要部断面斜視図、(c)要部縦端面図である。
【
図13】本発明の第1実施形態において、線状素材が筒状カラーに形成されるまでの各工程におけるブランク形状の変化を示した説明図である。
【
図14】本発明のその他の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、適宜図面を用いながら本発明の実施形態について詳述する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限られるものではない。
【0019】
図1は、本発明の一の実施形態に係る筒状カラー圧造装置(以下、単に「圧造装置」ともいう。)100の概略構成図を示している。圧造装置100は、いわゆる多段圧造装置からなり、コイル材(不図示)を所定の長さに切断した線状素材Wから、
図2に示した筒状カラーAを製造するために用いられる。
【0020】
(筒状カラー)
筒状カラーAは、
図2に示すように、中心軸に沿って貫通する貫通孔A1を備えた円筒状をなし、外周面A2の全長及び全周にわたりアヤメローレットA3が形成されている。貫通孔A1の両端、及び外周面A2の両端には、それぞれテーパー部A4,A4、テーパー部A5,A5、及び平面部A6,A6がそれぞれ設けられる。筒状カラーAは、鉄、アルミニウム、ステンレス、真鍮等のコイル材から切断された線状素材Wから形成される。筒状カラーAは、例えば、内部に雌螺子が設けられ、自動車の室内パネル等の樹脂成型品に埋設されて、これにボルト等を連結するなどのために用いられる。
【0021】
(筒状カラー圧造装置)
圧造装置100には、
図1に示すように、第1圧造ステーション10、乃至第5圧造ステーション50がこの順に連接されている。各圧造ステーション10から50は、それぞれ前後方向(
図1の左右方句)に延びる仮想の軸線m1からm5に沿って接離する可動ユニットP1,P2,…P5(
図1の左側)、及び固定ユニットD1,D2,…D5(
図1の右側)を備えている。
可動ユニットP1,P2,…P5は、ラムP11,P21,…P51と、ラムP11,P21,…P51に嵌着されてラムP11,P21,…P51とともに進退する可動パンチP12,P22,P32や可動スリーブP42,P52からなる可動型を備えている。
固定ユニットD1,D2,…D5は、当該圧造装置100に対し不動に固定されたフレームD11,D21,…D51と、フレームD11,D21,…D51にそれぞれ嵌着されるダイスD12,D22,…D42、及びダイスケースD52からなる固定型とを備えている。
【0022】
(第1圧造ステーション)
第1圧造ステーション10は、
図1、
図4に示すように、可動パンチP12と、ダイスD12と、ノックアウトピンD13とを備えている。ダイスD12は、前方(
図4の左側)に開口して可動パンチP12を案内するとともに第1柱状ブランクB1の圧造を行う柱状の内室D12aと、内室D12aの後側(
図4の右側)に連続してノックアウトピンD13を案内する案内孔D12bと、内室D12a、及び案内孔D12bを連通すべく内室D12aの後側端部に開口する内室後部開口D12cとを備えている。内室D12a、案内孔D12b及び内室後部開口D12cは、軸垂直断面が角丸正方形に設けられている。可動パンチP12、ノックアウトピンD13も、内室D12a、案内孔D12bに合わせて、軸垂直断面が角丸正方形に設けられている。
【0023】
(第1柱状ブランク形成工程S1)
第1柱状ブランク形成工程S1は、第1圧造ステーション10を用いて、線状素材Wから第1柱状ブランクB1を形成する工程である。
第1柱状ブランク形成工程S1では、第1圧造ステーション10の内室D12aに軸方向を前後方向にして収容した線状素材W(
図4には表れず)を、案内孔D12bに挿入したノックアウトピンD13の先端面で案内孔後部開口12cを塞ぐようにして後側から支持しながら、可動パンチ12を内室D12aに進入させて線状素材Wを押圧する。線状素材Wは、
図4に示すように、内室12aの後側となる一端側の外周にテーパー部b5を有し、軸垂直断面が角丸正方形の柱状をなす第1柱状ブランクB1に形成される。
【0024】
(第2圧造ステーション)
第2圧造ステーション20は、
図1、
図5に示すように、可動パンチP22と、ダイスD22と、ノックアウトピンD23とを備えている。ダイスD22は、前方(
図5の左側)に開口して可動パンチP22を案内するとともに第2柱状ブランクB2の圧造を行う柱状の内室D22aと、内室D22aの後側(
図5の右側)に連続してノックアウトピンD23を案内する案内孔D22bと、内室D22a、及び案内孔22bを連通すべく内室D22aの後側端部に開口する内室後部開口D22cとを備えている。内室D22a、案内孔D22b、及び内室後部開口D22cは、軸垂直断面が角丸正方形に設けられている。可動パンチP22、ノックアウトピンD23も、内室D22a、案内孔D22bに合わせて、軸垂直断面が角丸正方形に設けられている。
【0025】
(第2柱状ブランク形成工程S2)
第2柱状ブランク形成工程S2は、第2圧造ステーション20を用いて、第1柱状ブランクB1から第2柱状ブランクB2を形成する工程である。
第2柱状ブランク形成工程S2では、第2圧造ステーション20の内室D22aにテーパー部b5のある一端側を前側にして収容した第1柱状ブランクB1(
図5には表れず)を、案内孔22aに挿入したノックアウトピンD23の先端面で案内孔後部開口22cを塞ぐようにして後側から支持しながら、可動パンチP22を内室D22aに侵入させて第1柱状ブランクB1を押圧する。第1柱状ブランクB1は、
図5に示すように、外周面の両端にテーパー部b5を有し、軸垂直断面が角丸正方形の柱状をなす第2柱状ブランクB2に形成される。
【0026】
(第3圧造ステーション)
第3圧造ステーション30は、
図1、
図6に示すように、可動パンチP32と、ダイスD32と、固定パンチD33と、固定パンチD33を内側に通すようにして配置される固定スリーブD34とを備えている。ダイスD32は、軸垂直断面が角丸正方形をなすとともに、前後方向(
図6の左右方向)に貫通する圧造用孔D32aを備えている。可動パンチ32は、軸垂直断面が角丸正方形をなし、先端部分D33aの軸垂直断面が円形で、本体部分D33bが角丸正方形である。固定スリーブD34は、外周面、及び内周面ともに角丸正方形に設けられている。固定パンチD33の先端部分D33aは、後述する第1筒状ブランクB3の下穴B3aの深さだけ、固定スリーブD34の前端より突出している。
【0027】
(第1筒状ブランク形成工程S3)
第1筒状ブランク形成工程S3は、第3圧造ステーション30を用いて、第2柱状ブランクB2から第1筒状ブランクB3を形成する工程である。
第1筒状ブランク形成工程S3では、第3圧造ステーション30の圧造用孔D32aに他端(
図6の右側)が固定パンチD33の先端に当接するようにして収容された第2柱状ブランクB2(
図6には表れず)を、可動パンチP32より第2柱状ブランクB2の後側の周縁が固定スリーブD34に当接するまで押圧する。こうすることで、第2柱状ブランクB2の他端側から固定パンチD33の先端部分D33aが嵌入し、第2柱状ブランクB2に下穴b11が形成されて、第1筒状ブランクB3が形成される。
【0028】
(第4圧造ステーション)
第4圧造ステーション40は、
図1、
図7に示すように、可動スリーブP42と、ダイスD42と、固定パンチD43と、固定パンチD43を内側に通すようにして配置される固定スリーブD44とを備えている。ダイスD42は、軸垂直断面が角丸正方形をなすとともに、前後方向(
図7の左右方向)に貫通する圧造用孔D42aを備えている。可動スリーブP42は、外周面、内周面ともに、軸垂直断面が角丸正方形をなしている。固定パンチD43の先端部分D43aは、軸垂直断面が円形で、かつ第3圧造ステーション30の固定パンチD33の先端部分D33aよりも長く設けられている。固定パンチD43の本体部分D43bは、角丸正方形に設けられている。固定スリーブD44は、外周面、及び内周面ともに角丸正方形に設けられている。固定パンチD43の先端部分D43aが、固定スリーブD44の前端より突出する長さは、後述する第2筒状ブランクB4の軸方向の長さより長く設けられている。
【0029】
(第2筒状ブランク形成工程S4)
第2筒状ブランク形成工程S4は、第4圧造ステーション40を用いて、第1筒状ブランクB3から第2筒状ブランクB4を形成する工程である。
第2筒状ブランク形成工程S4では、第1筒状ブランクB3の下穴b11に後方(
図7の右側)から固定パンチD43の先端部分D43aを差し込むようにして、第1筒状ブランクB3(
図7には表れず)を圧造用孔D42aに嵌入し、可動スリーブP42により、第1筒状ブランクB3を、他端側(
図7の右側)の周縁が固定スリーブD44に当接するまで押圧する。こうすることで、第2筒状ブランクB4は、第1筒状ブランクB3の下穴b11が一端側まで貫通して、第2筒状ブランクB4に形成される。
【0030】
第2筒状ブランクB4は、
図3に示すように、軸方向に貫通する貫通孔b1と、外周面b2と、貫通孔b1の両端に設けられるテーパー部b4,b4と、外周面b2の両端に設けられるテーパー部b5,b5と、両端の平面部b6,b6とを備えている。外周面b2は、4つの平面部b21,…、と4つの角部b22,…からなり、軸垂直断面が角丸正方形(非円形状)に設けられている。第2筒状ブランクB4において、外周面b2の平面部b21が、周辺より軸からの距離が近い低部に該当し、角部b22が、周辺より軸からの距離が遠い高部に該当する。
【0031】
(第5圧造ステーション)
第5圧造ステーション50は、
図1、
図8~
図10に示すように、可動スリーブP52と、可動側支持スリーブP53と、ダイスケースD52と、割ダイスD53と、ダイス側支持スリーブD54と、マンドレルD55とを備えている。
【0032】
可動スリーブP52は、円筒状をなし、前後方向(
図8(a)の上下方向)に進退して、割ダイスD53を前方から押圧するよう構成されている。
【0033】
ダイスケースD52は、前後方向(
図8(a)の上下方向)に貫通して、割ダイスD53を収容する割ダイス収容室D52aを有している。割ダイス収容室D52aの周面D521は、前後方向の全長について同径をなすとともに、後方のものほど小径の第1~第4同径部D521a~D521dを有し、同径部D521a~D521dの間に後方ほど縮径する傾斜部D521e,D521f,D521gを有している。
【0034】
割ダイスD53は、周方向に等間隔で分割された4つの分割型D53a,…を有している。各分割型D53aの外周面D531には、
図8(a)に示すように、前後方向の全長にわたり同径で後方のものほど小径の3つの同径部D531a、D531b、D531cが設けられており、これらの間に、外周面が後方ほど縮径する傾斜部D531d、D532eが設けられている。
【0035】
可動側支持スリーブP53は、円筒状をなし、可動スリーブP52の内側を摺動するように設けられている。ダイス側支持スリーブD54は、可動側支持スリーブP53と同径の筒状をなし、可動側支持スリーブP53と協働して、第2筒状ブランクB4を前後方向から挟持するよう構成されている。マンドレルD55は、丸棒状をなし、ダイス側支持スリーブD54、第2筒状ブランクB4、及び可動側支持スリーブP53の内部を摺動して、第2筒状ブランクB4を内側から支持する。
【0036】
(ローレット形成工程S5)
ローレット形成工程S5は、筒状ブランク形成工程S4により形成された第2筒状ブランクB4から筒状カラーAを形成する工程である。
ローレット形成工程S5では、第2筒状ブランクB4を、
図8(a)に示したように、内側にマンドレルD55を挿通し、前後から可動側支持スリーブP53、及びダイス側支持スリーブD54にて挟持した状態で、可動スリーブP52により割ダイスD53を前方から押圧すると、
図9(a)、及び
図9(b)に示すように、割ダイスD53の外周面D531におけるもっとも小径の同径部D531cが、ダイスケースD52の内周面D521の同径部D521cから同径部D521dに乗り上げ、4つの分割型D53a,…は、径方向の内側に押圧されて、内周面D532に設けられたローレット型D532aが、第2筒状ブランクB4の角部b22に当接する。
さらに、可動スリーブP52により割ダイスD53を押圧すると、
図10(a)、及び
図10(b)に示すように、割ダイスD53の中間の同径部D531bが、ダイスケースD52の同径部D521cから同径部D521dに乗り上げて、4つの分割型D53a,…は、互いに当接するまで径方向の内側に押圧される。こうして第2筒状ブランクB4はローレット型D532aにより、その全周にアヤメローレットA3が形成されるとともに円筒状の筒状カラーAに形成される。
【0037】
図11は、
図9(a)、(b)に示した、第2筒状ブランクB4にアヤメローレットA3を形成する成形中の様子を詳細に示したものであり、この段階において、割ダイスD53の4つの分割型D53aは、境界に4つの隙間D533,…を有している。第2筒状ブランクB4は、角部b22がまず分割型D53aの内周面D532に当接し、この状態において、第2筒状ブランクB4の平面部b21は、分割型D53aの内周面D532との間に、隙間D543を有している。これにより、平面部b21の肉が隙間D533に挟まれることを抑制できるので、筒状カラーAの外周面に隙間D533の跡が残ることを抑制できる。
第2筒状ブランクB4は、
図11(a)に矢印で示すように、角部b22の肉が両隣の平面部b21に流入することで隙間D534を埋めて、軸垂直断面が円形に形成される。
【0038】
図12は、
図10(a)、(b)に示した、アヤメローレット形成工程S5における筒状カラーAの成型後の様子を詳細に示したものであり、この状態において、隣接する分割型D53a,D53aは、完全に当接して、隙間D533は消失し、筒状カラーAは軸垂直断面が円形に形成され、外周面A2の全面に亘りアヤメローレットA3が形成されている。この後、分割型D53a,…が開いて、筒状カラーAが搬出される。
【0039】
(ブランク形状の変化)
図13は、コイルから切断された線状素材Wが、第1柱状ブランク形成工程S1からローレット形成工程S5の工程ごとに変化する形状を示している。
図13において、左向きの矢印は、線状素材Wやブランクを反転させずに、次の工程を行う圧造ステーションに受け渡すことを示し、左向き円弧状の矢印は、ブランクを反転させて次の工程を行う圧造ステーションに受け渡すことを示している。
(CUT工程)
図13の右端に示すように、コイルから切り出された線状素材Wは、円柱状をなしている。
(工程S1)
線状素材Wは、第1圧造ステーションによる第1柱状ブランク形成工程S1により、一端側にテーパー部b5を備えた角柱状の第1柱状ブランクB1に形成される。
(工程S2)
第1柱状ブランクB1は、不図示のチャックにより一端側と他端側を反転させて、第2柱状ブランク形成工程S2を行う第2圧造ステーション20に受け渡され、両端にテーパー部b5,b5を備えた第2柱状ブランクB2に形成される。
(工程S3)
第2柱状ブランクB2は、不図示のチャックにより軸方向の向きはそのままに、第1筒状ブランク形成工程S3を行う第3圧造ステーション30に受け渡され、他端側に下穴B3aを備えた第1筒状ブランクB3に形成される。
(工程S4)
第1筒状ブランクB3は、不図示のチャックにより軸方向の向きはそのままに、第2筒状ブランク形成工程S4を行う第4圧造ステーション40に受け渡され、下穴B3aが一端側まで貫通された貫通孔b1を備えた第2筒状ブランクB4に形成される。
(工程S5)
第2筒状ブランクB4は、不図示のチャックにより軸方向の向きはそのままに、ローレット形成工程S5を行う第5圧造ステーション50に受け渡され、軸方向断面が円形をなし、外周面A2にアヤメローレットA3が形成された筒状カラーAに形成される。
【0040】
(その他の実施形態)
図14に、本発明のその他の実施形態を示す。本発明における割ダイスは、4つ割に限らず、
図14(a)の割ダイスD253のように、2つ割でもよいし、
図14(b)に示す割ダイスD353のように、3つ割でもよいし、
図12(c)に示す割ダイスD453のように5つ割でもよい。2つ割の割ダイスD253を用いる際は、筒状ダイスB20は、割ダイス253の隙間に臨む平面部B20aを2つ備える軸垂直断面がトラック形状非円形状)であることが好ましい。3つ割の割ダイスD353を用いる際は、筒状タイスB30は、割ダイスD352の隙間に臨む平面部B30aを3つ備え、軸垂直断面が角丸正三角形(非円形状)に形成されることが好ましい。また、5つ割の割ダイスD453を用いる際は、筒状タイスB40は、割ダイス452の隙間に臨む平面部B40aを5つ備え、軸断面が角丸正五角形(非円形状)に形成されることが好ましい。
【符号の説明】
【0041】
筒状カラー圧造装置100
第1圧造ステーション10
第2圧造ステーション20
第3圧造ステーション30
第4圧造ステーション40
第5圧造ステーション50
ダイスケースD52
割ダイスD53
ローレット型D532a
分割型D53a
内周面D532
筒状カラーA
ローレットA3
第1柱状ブランクB1
第2柱状ブランクB2
第1筒状ブランクB3
第2筒状ブランクB4
低部(平面部)b21
高部(角部)b22
軸線 m1,m2,m3,m4,m5
線状素材W
【要約】 (修正有)
【課題】圧造装置以外に専用の装置を用いることなく、筒状カラーの外周面に複雑な模様のローレットを形成する。
【解決手段】本発明は、多段圧造装置を用い、外周面にローレットを備えた筒状カラーを形成する筒状カラーの製造方法である。本発明の製造方法は、ローレット形成工程において、軸線周りに並ぶとともに、内面にローレット型D532aを有する複数の分割型D53aからなる割ダイスD53と、割ダイスD53に加えられた押圧力を軸線に垂直な内向きに変換するダイスケースD52とを用い、割ダイスD53により、筒状ブランクの外周面を押圧して筒状ブランクの外周面にローレットを形成する。
【選択図】
図10