專利名稱：開孔加工方法以及開孔加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在車輛(機動車、鐵道車輛等)用支架、連桿等開孔制品 的制造中所使用的開孔加工方法以及開孔加工裝置。
背景技術(shù)：
一直以來， 一般在通過鍛造來制造開孔制品時，考慮模具壽命、安全 上的問題，不是對坯件的開孔預(yù)定部直接實施開孔加工，而是首先使坯件 的開孔預(yù)定部以殘留較薄的余料的方式成形，接著為了去除預(yù)料而實施修 整等。
另外，在日本特開平11-147157號公報中，公開有這樣的方法，即， 用一個沖壓周期在閉塞模具的腔室(成形空間)內(nèi)粗成形預(yù)塑形坯，接著 通過插設(shè)于閉塞模具內(nèi)的沖頭對開孔預(yù)定部以殘留較薄的余料的方式進行 鍛壓，之后，用該沖頭沖裁去除余料(參照專利文獻l)。
專利文獻1:日本特開平11-147157號公報

發(fā)明內(nèi)容
于是，在上述現(xiàn)有的開孔加工方法中，因為是在閉塞鍛造后沖裁去除 余料的方法，所以在鍛造時為了防止缺肉(局部填充不足)的發(fā)生需要高 成形載荷，且材料利用率低。
本發(fā)明是鑒于上述的技術(shù)背景而作出的，其目的在于，提供一種材料 利用率高且能夠以低栽荷進行開孔加工、還能夠防止局部填充不足的發(fā)生 的開孔加工方法，通過該方法所得的開孔制品，以及在所述開孔加工方法 中所用的開孔加工裝置。
本發(fā)明提供以下的方案。
(1) 一種開孔加工方法，其特征在于，包括下述工序 對配置在閉塞模具的腔室內(nèi)的坯件的開孔預(yù)定部，用直徑互不相同且
相對向地配置的一對大徑以及小徑?jīng)_頭，從夾持開孔預(yù)定部的相互反向側(cè) 進行擠壓，由此將開孔預(yù)定部擠壓擴張至在腔室內(nèi)殘留未填充部的狀態(tài)；
在解除大徑?jīng)_頭對坯件的開孔預(yù)定部的擠壓的同時或者解除后，使小 徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部；和
在將處于貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀態(tài)下的小徑?jīng)_頭從開孔預(yù)定部拔 出的同時或者拔出后，使大徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部。
(2) 如前項l所記栽的開孔加工方法，其中，小徑?jīng)_頭的前端部,皮形 成為前端越來越細的形狀，并且小徑?jīng)_頭的前端部的周面，由以朝向該小 徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方式排列的多級錐面形成。
(3) 如前項2所記載的開孔加工方法，其中，在將形成小徑?jīng)_頭的前 端部的周面的錐面的級數(shù)設(shè)為N級(其中NS2)時，
大徑?jīng)_頭的前端部被形成為前端越來越細的形狀，并且大徑?jīng)_頭的前 端部的周面，由以朝向該大徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方 式排列的、比N小的級數(shù)的錐面形成，或者由一級錐面形成。
(4) 如前項1至3中任一項所記載的開孔加工方法，其中，在閉塞模 具中設(shè)置有各沖頭分別插通且與腔室連通的沖頭插通孔，
在各沖頭插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔內(nèi)的狀態(tài)下，在沖頭的周面與 沖頭插通孔的周面之間，形成有坯件的開孔預(yù)定部的剩余材料從腔室內(nèi)流 入的間隙。
(5) 如前項4所記載的開孔加工方法，其中，在沖頭的周面上，向該 沖頭的徑向方向外側(cè)突出地設(shè)置有防止流入所述間隙的剩余材料向外部排 出的堪部。
(6) 如前項1至5中任一項所記載的開孔加工方法，其中，在所迷擠 壓擴張工序中，用兩沖頭從夾持坯件的開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)，以使該 兩沖頭的前端彼此不接觸的方式，對坯件的開孔預(yù)定部進行擠壓。(7)如前項1至6中任一項所記載的開孔加工方法，其中，坯件為棒 狀，并將該坯件的軸向方向的規(guī)定部位設(shè)定為開孔預(yù)定部，
包括在所述擠壓擴張工序前通過鐓鍛加工裝置預(yù)先對坯件的開孔預(yù)定 部進行擴徑的工序，
所述鐓鍛加工裝置，具備與閉塞模具連設(shè)并對坯件進行固定的固定
向體、和加壓沖頭，并且在導(dǎo)向體的前端部的、夾持插通孔的相互反向側(cè) 的位置，分別 一體地設(shè)置有在導(dǎo)向體的軸向方向上突出的一對擴徑抑制用 突片部，
在所述擴徑工序中，將固定于固定模具的坯件的開孔預(yù)定部配置在腔 室內(nèi)，并且將坯件的開孔預(yù)定部插通保持在導(dǎo)向體的插通孔內(nèi)，接著，一 邊使加壓沖頭移動從而用該加壓沖頭對坯件的開孔預(yù)定部在軸向方向上加
壓， 一邊使導(dǎo)向體在與加壓沖頭的移動方向相反的方向上移動，使得在導(dǎo)
向體的前端部和固定模具之間露出的坯件的開孔預(yù)定部，在對該開孔預(yù)定 部的與導(dǎo)向體突片部接觸的接觸部抑制擴徑的狀態(tài)下，在腔室內(nèi)擴徑，
在所述擠壓擴張工序中，對坯件的被擴徑了的開孔預(yù)定部，保持配置 在腔室內(nèi)的狀態(tài)，用兩沖頭從由導(dǎo)向體兩突片部所確定的開孔預(yù)定部的擴 徑抑制方向的兩側(cè)進行擠壓。
(8 )通過如前項1至7中任一項所記載的開孔加工方法所得的開孔制
口P ,
(9)一種開孔加工裝置，其特征在于，具備具有腔室的閉塞模具和 一對大徑以及小徑?jīng)_頭，該一對沖頭相互相對向地配置在夾持處于配置在 閉塞模具的腔室內(nèi)的狀態(tài)下的坯件的開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)，直徑互不 相同，
對配置在閉塞模具的腔室內(nèi)的坯件的開孔預(yù)定部，用兩沖頭從夾持開 孔預(yù)定部的相互反向側(cè)進行擠壓，從而擠壓擴張開孔預(yù)定部，接著，在解 除大徑?jīng)_頭對坯件的開孔預(yù)定部的擠壓的同時或者解除后，使小徑?jīng)_頭貫 通坯件的開孔預(yù)定部，接著，在將處于貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀態(tài)下的
小徑?jīng)_頭從開孔預(yù)定部拔出的同時或者拔出后，使大徑?jīng)_頭貫通坯件的開 孔預(yù)定部。
(10) 如前項9所記載的開孔加工裝置，其中，小徑?jīng)_頭的前端部祐: 形成為前端越來越細的形狀，并且小徑?jīng)_頭的前端部的周面，由以朝向該 小徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方式排列的多級錐面形成。
(11) 如前項io所記載的開孔加工裝置，其中，在將形成小徑?jīng)_頭的
前端部的周面的錐面的級數(shù)設(shè)為N級(其中N^2)時，
大徑?jīng)_頭的前端部被形成為前端越來越細的形狀，并且大徑?jīng)_頭的前 端部的周面，由以朝向該大徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方 式排列的、比N小的級數(shù)的錐面形成，或者由一級錐面形成。
(12) 如前項9至11中任一項所記栽的開孔加工裝置，其中，在閉塞 模具中設(shè)置有各沖頭分別插通且與腔室連通的沖頭插通孔，
在各沖頭插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔內(nèi)的狀態(tài)下，在沖頭的周面與 沖頭插通孔的周面之間，形成有坯件的開孔預(yù)定部的剩余材料從腔室內(nèi)流 入的間隙。
(13) 如前項12所記載的開孔加工裝置，其中，在沖頭的周面上，向 該沖頭的徑向方向外側(cè)突出地設(shè)置有防止流入所述間隙的剩佘材料向外部 排出的堰部。
(14 )如前項9至13中任一項所記載的開孔加工裝置，其中，坯件為 棒狀，并將該坯件的軸向方向的規(guī)定部位設(shè)定為開孔預(yù)定部，
擴徑的鐓鍛加工裝置，
所述鐓鍛加工裝置，具備與閉塞模具連設(shè)并對坯件進行固定的固定 模具、i^rU^^WUI.^^^^;通4^"^ 向體、
加壓的加壓沖頭、和使導(dǎo)向體在與加壓沖頭的移動方向相反的方向上移動 的沖頭驅(qū)動裝置，并且在導(dǎo)向體的前端部的、夾持插通孔的相互反向側(cè)的 位置，分別一體地設(shè)置有在導(dǎo)向體的軸向方向上突出的一對擴徑抑制用突 片部，
導(dǎo)向體的突片部，在坯件的開孔預(yù)定部的擴徑時開孔預(yù)定部的周面的 一部分與突片部的側(cè)面接觸，從而對開孔預(yù)定部的與突片部接觸的接觸部 抑制擴徑。
本發(fā)明起到以下的效果。
在(1)的發(fā)明中，對配置在閉塞模具的腔室內(nèi)的坯件的開孔預(yù)定部， 用一對大徑以及小徑?jīng)_頭，從夾持開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)進行擠壓，由 此將開孔預(yù)定部擠壓擴張至在腔室內(nèi)殘留未填充部的狀態(tài)，因此，能夠在 腔室內(nèi)以低載荷對開孔預(yù)定部進行擠壓擴張。
進而，通過使小徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部，在開孔預(yù)定部開有小 徑的孔，因此，能夠以比較低的載荷開孔。而且，借助該小徑?jīng)_頭的貫通 動作，能夠在腔室內(nèi)的未填充部中的在小徑?jīng)_頭的貫通方向的前側(cè)的部分 填充坯件的開孔預(yù)定部的材料。
而且，通過使大徑?jīng)_頭貫通如此開有小徑的孔的坯件的開孔預(yù)定部， 小徑的孔被擴徑，從而在開孔預(yù)定部上開有大徑的孔，因此，能夠以比較 低的載荷開孔。而且，借助該大徑?jīng)_頭的貫通動作，能夠在腔室內(nèi)的未填
料。因此，能夠消除腔室內(nèi)的大體所有未填充部，在整個腔室內(nèi)填充材料， 從而能夠防止局部填充不足的發(fā)生。
另外，本發(fā)明的開孔加工方法，不是通過沖裁去除坯件的開孔預(yù)定部 的材料進行開孔的方法，因此，材料利用率高。
在(2 )的發(fā)明中，因為小徑?jīng)_頭的前端被形成為前端越來越細的形狀， 所以能夠使小徑?jīng)_頭以低載荷貫通坯件的開孔預(yù)定部。而且，因為小徑?jīng)_ 頭的前端部的周面，由以朝向該小徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減 小的方式排列的多級錐面形成，所以能夠通過小徑?jīng)_頭的多級錐角的設(shè)定 將成形載荷調(diào)節(jié)至規(guī)定的值。另外，通過小徑?jīng)_頭的貫通操作，能夠使坯 件的開孔預(yù)定部向該小徑?jīng)_頭的徑向方向外側(cè)有效地擠壓擴張，從而能夠 在腔室內(nèi)的未填充部中的在小徑?jīng)_頭的貫通方向的前側(cè)的部分中，可靠地
填充坯件的開孔預(yù)定部的材料。
在(3)的發(fā)明中，大徑?jīng)_頭的前端部被形成為前端越來越細的形狀， 所以能夠使大徑?jīng)_頭以低載荷貫通坯件的開孔預(yù)定部。而且，大徑?jīng)_頭的 前端部的周面，由以朝向該大徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的 方式排列的、比N小的級數(shù)的錐面形成，或者由一級錐面形成，所以能夠 將成形載荷調(diào)節(jié)至規(guī)定的值。另外，通過大徑?jīng)_頭的貫通操作，能夠使坯 件的開孔預(yù)定部向該大徑?jīng)_頭的徑向方向外側(cè)有效地擠壓擴張，從而能夠 在腔室內(nèi)的未填充部中的在大徑?jīng)_頭的貫通方向的前側(cè)的部分中，可靠地 填充坯件的開孔預(yù)定部的材料。
在(4 )的發(fā)明中，在各沖頭插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔內(nèi)的狀態(tài)下，
料從腔室內(nèi)流入的間隙，因此，能夠以比較低的載荷在腔室內(nèi)的未填充部 填充坯件的開孔預(yù)定部的材料。
在(5 )的發(fā)明中，能夠借助于堰部防止流入所述間隙的剩余材料向外 部排出。
在(6)的發(fā)明中，能夠防止由于兩沖頭的前端之間的接觸而產(chǎn)生的沖 頭前端的破損、損傷。
在(7 )的發(fā)明中，在預(yù)先對坯件的開孔預(yù)定部進行擴徑接著對開孔預(yù) 定部實施開孔加工時，能夠作業(yè)效率良好地進行該加工。
在(8 )的發(fā)明中，能夠提供不發(fā)生局部填充不足或基本不發(fā)生局部填 充不足的開孔制品。
在(9 )至(14 )的發(fā)明中，能夠提供能夠良好地適用于本發(fā)明所涉及 的開孔加工方法的開孔加工裝置。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的開孔加工裝置的分解立體圖。 圖2是在通過該開孔加工裝置對坯件的開孔預(yù)定部進行擴徑前的狀態(tài) 下的開孔加工裝置的剖視立體圖。
圖3是圖2的狀態(tài)下的開孔加工裝置的水平剖碎見圖。 圖4是沿圖2中的A-A線剖視圖。
圖5是通過該開孔加工裝置對坯件的開孔預(yù)定部進行擴徑中途的狀態(tài) 下的開孔加工裝置的剖視立體圖。
圖6是圖5的狀態(tài)下的開孔加工裝置的水平剖視圖。
圖7是通過該開孔加工裝置對坯件的開孔預(yù)定部進行擴徑后的狀態(tài)下 的開孔加工裝置的剖視立體圖。
圖8是圖7的狀態(tài)下的開孔加工裝置的水平剖^f見圖。
圖9是沿圖7中的B-B線剖視圖。
圖10是通過該開孔加工裝置對坯件的開孔預(yù)定部進行擠壓擴張后的 狀態(tài)下的開孔加工裝置的剖視圖。
圖11是通過該開孔加工裝置使小徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀 態(tài)下的開孔加工裝置的剖視圖。
圖12是通過該開孔加工裝置使大徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀 態(tài)下的開孔加工裝置的剖視圖。
圖13是通過該開孔加工裝置所得的開孔制品的立體圖。
符號說明
1坯件2開孔預(yù)定部
3孑匕6開孔制品(預(yù)塑形坯)
10開孔加工裝置11閉塞模具
12腔室13小徑?jīng)_頭
14前端部15大徑?jīng)_頭
16前端部17沖頭插通孔
18間隙19滑動槽部
20鐓鍛加工裝置21固定模具
22導(dǎo)向體23插通孑L
24擴徑抑制用突片部24a側(cè)面25加壓沖頭27導(dǎo)向體的移動方向
28加壓沖頭的移動方向 30沖頭驅(qū)動裝置
32導(dǎo)向體驅(qū)動裝置 33加壓沖頭驅(qū)動裝置
M 未填充部
具體實施例方式
接下來，參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式進行如下說明。
在圖1中，IO是本實施方式所涉及的開孔加工裝置，l是坯件。另夕卜， 在圖13中，6是利用開孔加工裝置所制造的開孔制品(開孔加工品)。該 開孔制品6用作制造例如機動車、鐵道車輛等的車輛用支架的預(yù)塑形坯。
如圖1所示，坯件是筆直的棒狀，由例如鋁(包含其合金，下同)構(gòu) 成。坯件l的剖面形狀為圓形，且坯件l的剖面面積在軸向方向上一定。
另外在本發(fā)明中，坯件l的材質(zhì)并不限于鋁，可以是例如黃銅、銅、 不銹鋼等的金屬，還可以是塑料。另外，坯件l的剖面形狀并不限于圓形， 可以是四邊形、六邊形等的多邊形。
該坯件1的開孔預(yù)定部2分別位于坯件1的軸向方向兩側(cè)部，詳細來 說，位于坯件l的兩端部，也就是說坯件1的兩端部分別成為開孔預(yù)定部 2。于是，在將坯件l的各開孔預(yù)定部2擴徑為大體圓板形之后，對該被擴 徑了的開孔預(yù)定部2施以開孔加工，從而得到如圖13所示的開孔制品6。
在該開孔制品6中，凈皮施以開孔加工的部位、即開孔加工部5對應(yīng)著 車輛用支架的與其他部件相連結(jié)的連結(jié)部，在該開孔加工部5上所形成的 孔3與例如軸襯安裝保持孔相對應(yīng)。該孔3,是貫通被擴徑為圓板狀的開 孔預(yù)定部2的厚度方向而設(shè)置的，其剖面形狀為圓形。
在該開孔制品6中，例如各開孔加工部5的直徑為70mm，厚度為 24mm，孑L3的直徑為30mm，兩開孔加工部5、 5之間的長度為300mm。 另外，坯件l的直徑為18mm。但是，在本發(fā)明中開孔制品6的各部位的 尺寸及坯件1的直徑并不限于上述的尺寸?？梢詫Ω鞑课坏某叽缫约芭骷?1的直徑進行設(shè)定，以相應(yīng)于例如車輛(機動車、鐵道車輛等)用支架、 連桿等開孔制品6的制造地實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本實施方式的開孔加工裝置10，是用于在坯件1的開孔預(yù)定部2上打 出孑L3的，如圖l所示，具備閉塞模具ll (閉塞金屬模具)、 一對二組 的沖頭13、 15(即開孔沖頭)、使各沖頭13、 15移動的沖頭驅(qū)動裝置30 和鐓鍛加工裝置20。
閉塞模具11，具有將坯件1的各開孔預(yù)定部2形成為設(shè)定形狀(即圓 板狀)的兩個腔室12、 12。兩腔室12、 12在閉塞模具11的軸向方向上相 互分離配置。而且，該閉塞模具ll，被沿著其軸向方向分割為上下兩個。
在閉塞模具11的腔室12內(nèi)配置坯件1的開孔預(yù)定部2。
一對沖頭13、 15，其剖面分別被形成為圓形。各沖頭13、 15是用于 在坯件l的對應(yīng)的開孔預(yù)定部2上打出孔3的。兩沖頭13、 15相互直徑不 同。而且，兩沖頭13、 15，被相互相對向地配置在夾持處于被配置在腔室 12內(nèi)的狀態(tài)下的坯件1的開孔預(yù)定部2的相互反向側(cè)。換言之，兩沖頭13、 15,被相互相對地配置在夾持腔室12的相互反向側(cè)。在本實施方式中，兩 沖頭13、 15^f皮上下相對向地配置。
另外，在本說明書中，稱兩沖頭13、 15中直徑較大的一方為"大徑?jīng)_ 頭15",稱直徑較小的一方為"小徑?jīng)_頭13"。
大徑?jīng)_頭15的直徑，4皮設(shè)定為與所希望的孔3的直徑相同的尺寸。另 一方面，小徑?jīng)_頭13的直徑被設(shè)定得比大徑?jīng)_頭15的直徑小，才艮據(jù)驅(qū)動 該小徑?jīng)_頭13的沖頭驅(qū)動裝置30的能力、貫通開孔預(yù)定部2所必需的小 徑?jīng)_頭13的行程、小徑?jīng)_頭13的前端部的周面的錐角等各種條件來計算 確定。例如，小徑?jīng)_頭13的直徑纟皮設(shè)定在大徑?jīng)_頭15的直徑的0.4倍以 上且小于l倍(優(yōu)選0.66 ~ 0.95倍)的范圍內(nèi)。但是，在本發(fā)明中，小徑 沖頭13的直徑并不限定于該范圍。
小徑?jīng)_頭13的前端部14，如圖4所示形成為越往前越細的形狀。而 且，小徑?jīng)_頭13的前端部14的周面，由多級錐面14a、 14b形成，該多級 的錐面以朝向該小徑?jīng)_頭13的前端方向錐角al、 a2逐漸階段性地減小的 方式排列。在本實施方式中，錐面14a、 14b的級數(shù)為2段。因此，這些錐 面14a、 14b的錐角al、 a2之中的、從小徑?jīng)_頭13的前端數(shù)起第一級的
錐角al與第二級的錐角a2，被設(shè)定為al<a2。
大徑?jīng)_頭15的前端部16,形成為越往前越細的形狀。這里為了方便 說明，將形成小徑?jīng)_頭13的前端部14的周面的錐面14a、 14b的級數(shù)^L為 N級(其中N二2)。在這種情況下，大徑?jīng)_頭15的前端部16的周面，由 以朝向該大徑?jīng)_頭15的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方式排列的、比 N小的級數(shù)的錐面16a形成。在本實施方式中，因為N-2，所以大徑?jīng)_頭 15的前端部16的周面由一級錐面16a形成。pi是該錐面16a的錐角。
另外，在本發(fā)明中，并不限于N=2，只要N^2即可，例如還可以是 N=3、 4或5。另外，形成大徑?jīng)_頭15的前端部16的周面的錐面16a的級 數(shù)，并不限于1級，只要是比N小的級數(shù)即可，例如在N=3時可以是1 段或2段，在N4時可以是1-3級，在N-5時可以是1 4級。
這里，在本說明書中，錐面14a、 14b、 16a的錐角al、 a2、卩l(xiāng)，是指 錐面14a、 14b、 16a相對于沖頭13、 15的軸線所成的角度。
另外，各沖頭13、 15的前端面被形成為平面狀。但是，在本發(fā)明中， 并不限定于將各沖頭13、 15的前端面形成為平面狀，還可以彎曲形成為凸 面狀。
另外，兩沖頭13、 15分別與沖頭驅(qū)動裝置30相連接。于是，通過使 沖頭驅(qū)動裝置30動作，能夠使各自對應(yīng)的沖頭13、 15相對腔室12進退自 如地移動，即，能夠使沖頭13、 15移動而進入腔室12內(nèi)，或者^f吏之移動 而從腔室12內(nèi)退出。
沖頭驅(qū)動裝置30，通過利用沖壓機的機械凸輪、流體壓(油壓、氣壓 等)、電動馬達等，對兩沖頭13、 15賦予驅(qū)動力。
在閉塞模具11的夾持腔室12的相互反向側(cè)(在本實施方式中為上下 兩側(cè))的位置，設(shè)置有分別插通各沖頭13、 15且與腔室12連通的沖頭插 通孔17、 17。于是，各沖頭13、 15上下方向移動自如地插通配置在各自 對應(yīng)的沖頭插通孔17、 17內(nèi)。在該狀態(tài)下，如圖4所示，在各沖頭13、 15的周面與各沖頭插通孔17、 17的周面之間，遍及各沖頭13、 15的整個 圓周方向形成有間隙18 (所謂的沖頭13、 15與各沖頭插通孔17、 17之間的余隙)。坯件1的開孔預(yù)定部2的剩余材料(所謂余料)從腔室12流入 該間隙18 (參照圖11以及圖12)。另外，流入該間隙18的剩余材料2 作為飛邊殘留在孔3的圓周邊緣。
而且，在各沖頭13、 15的周面上，遍及沖頭13、 15的全周一體形成 有防止流入間隙18的剩余材料2a向閉塞模具11的外部排出的堰部13a、 15b，該兩堰部呈向沖頭13、 15的徑向方向外側(cè)鼓出狀。
鐓鍛加工裝置20，是用于同時對坯件1的兩個開孔預(yù)定部2、 2進行 擴徑的。
該鐓鍛加工裝置20，如圖1 ~圖3所示，具備與閉塞模具11連設(shè)并 且對坯件1進行固定的固定模具21、兩個導(dǎo)向體22、 22、兩個加壓沖頭 25、 25(即鐓鍛沖頭)、兩個導(dǎo)向體驅(qū)動裝置32、 32和兩個加壓沖頭驅(qū)動 裝置33、 33。
固定模具21，由閉塞模具ll的兩腔室12、 12之間的部位構(gòu)成，與閉 塞模具11 一體連設(shè)地形成。固定模具21沿著其軸向方向被上下分成兩個。 而且，閉塞模具11以及固定模具21的分割方彼此之間通過模具保持部件 (沒有圖示)被保持成相互組裝的狀態(tài)，由此閉塞模具11以及固定模具 21不會非本意地分解。另外，在本發(fā)明中，固定模具21可以是與閉塞模 具11分體的部件。
固定模具21，是用于對坯件l進行固定的，使得坯件l在擴徑時不會 在軸向方向上非本意地移動。在該固定模具21上，在固定模具21的軸向 方向上延伸并且與兩腔室12、 12連通地設(shè)置有坯件固定用嵌入孔21a，在 該嵌入孔21a中嵌入固定作為坯件l的非開孔預(yù)定部的軸向方向中間部4。 由于坯件1的軸向方向中間部4嵌入該坯件固定用嵌入孔21a，從而坯件1 被固定得無法在軸向方向上移動，并且阻止了坯件1的軸向方向中間部4
的擴徑和縱向彎曲。
兩個導(dǎo)向體22、 22相互構(gòu)成相同。各導(dǎo)向體22、 22,具有將坯件1 的對應(yīng)的開孔預(yù)定部2插通保持成縱彎曲阻止狀態(tài)的插通孔23。該插通孔 23,被設(shè)置為在導(dǎo)向體20的軸向方向上延伸并且貫穿導(dǎo)向體20。該插通
孔23的直徑尺寸被設(shè)定為，能夠?qū)⑴骷?的開孔預(yù)定部2以合適的狀態(tài)且 在軸向方向上滑動自如地插入該插通孔23內(nèi)。
另外，在導(dǎo)向體22的前端部的夾持插通孔23的相互反向側(cè)的位置， 分別一體地設(shè)置有在導(dǎo)向體22的軸向方向上突出的一對擴徑抑制用突片 部24、 24，伴隨著導(dǎo)向體22的移動，兩突片部24、 24與導(dǎo)向體22—體 地移動。另外，處于插通在導(dǎo)向體22的插通孔23內(nèi)的狀態(tài)下的坯件1的 開孔預(yù)定部2的周面的一部分，在開孔預(yù)定部2的擴徑時，與各突片部24 的朝向插通孔23側(cè)的側(cè)面24a接觸，由此，對開孔預(yù)定部2的與突片部 24的接觸部抑制擴徑。
另一方面，在閉塞模具11的腔室12的上下兩面上，分別設(shè)置有在閉 塞模具11的軸向方向上延伸的滑動槽部19。導(dǎo)向體22的突片部24在閉 塞模具11的軸向方向上滑動自如地插入該滑動槽部19。
另外，與坯件1的開孔預(yù)定部2的周面的一部分接觸的、導(dǎo)向體22 的突片部24的側(cè)面24a，被形成為與坯件1的擴徑后的開孔預(yù)定部2的周 面形狀相對應(yīng)的面。而且，在突片部24被插入滑動槽部19中的狀態(tài)下， 突片部24的側(cè)面24a與腔室12的上面或下面連成一個面。另外，在本實 施方式中，該突片部24的側(cè)面24a，與擴徑為大體圓板狀的開孔預(yù)定部2 的厚度方向兩側(cè)的圓形的面相對應(yīng)，被形成為平面狀。
另外，各導(dǎo)向體22，被縱剖插通孔23的分割面分割為上下兩個。而 且，各導(dǎo)向體22的分割方彼此之間通過導(dǎo)向體保持部件(沒有圖示)被保 持成相互組裝的狀態(tài)，由此導(dǎo)向體22不會非本意地分解。
各加壓沖頭25，用于在軸向方向上對坯件1的對應(yīng)的開孔預(yù)定部2進 行加壓。兩加壓沖頭25、 25相互相對向地配置在坯件1的軸向方向兩側(cè)。
各加壓沖頭驅(qū)動裝置33，用于使各加壓沖頭25分別在坯件1的軸向 方向上移動，并對加壓沖頭25賦予用于對坯件1的開孔預(yù)定部2進行加壓 的驅(qū)動力。該各加壓沖頭驅(qū)動裝置33與相對應(yīng)的加壓沖頭25相連接。加 壓沖頭驅(qū)動裝置33，通過利用壓力機的機械凸輪、流體壓(油壓、氣壓等)、 電動馬達等，對加壓沖頭25賦予驅(qū)動力。
各導(dǎo)向體驅(qū)動裝置32,使各導(dǎo)向體22在各自對應(yīng)的加壓沖頭25的移 動方向28 (即由加壓沖頭25對坯件開孔預(yù)定部2的加壓方向)的相反方 向27上移動(參照圖6)。該各導(dǎo)向體驅(qū)動裝置32與對應(yīng)的導(dǎo)向體22相 連接。導(dǎo)向體驅(qū)動裝置32,通過利用壓力機的機械凸輪、流體壓(油壓、 氣壓等)、電動馬達、彈簧等，對導(dǎo)向體22賦予驅(qū)動力。
接下來，對使用了上述開孔加工裝置10的開孔加工方法進行如下說明。
首先，如圖2~圖7所示，進行擴徑工序，即，通過開孔加工裝置IO 的鐓鍛加工裝置20對坯件1的各開孔預(yù)定部2預(yù)先進行擴徑。在本實施方 式中，同時對坯件l的兩個開孔預(yù)定部2、 2進行擴徑。
對該擴徑方法進行如下說明。
如圖2~圖4所示，通過將坯件1的非開孔預(yù)定部即軸向方向中間部4 嵌入固定模具21的坯件固定用嵌入孔21a中，從而將坯件1固定在固定模 具21中使得坯件1不會非本意地在軸向方向上移動，并且將坯件1的各開 孔預(yù)定部2配置在各自對應(yīng)的腔室12內(nèi)。在本實施方式中，在腔室12內(nèi) 貫通狀地配置坯件1的開孔預(yù)定部2。因此，坯件1的開孔預(yù)定部2中僅 有靠近軸向方向中間部的部分被配置在腔室12內(nèi)，開孔預(yù)定部2的端側(cè)的 部分被配置為從腔室12突出的狀態(tài)。
進而，將坯件1的各開孔預(yù)定部2插通各自對應(yīng)的導(dǎo)向體22的插通孔 23，由此將各開孔預(yù)定部2保持成縱彎曲阻止狀態(tài)。還有，在閉塞模具ll 的各滑動槽部19中插入各自對應(yīng)的導(dǎo)向體22的突片部24。在該狀態(tài)下， 坯件1的各開孔預(yù)定部2的周面的相互反向側(cè)的部位，與導(dǎo)向體22的兩突 片部24、 24的側(cè)面24a、 24a相接觸。
接下來，如圖5以及圖6所示， 一邊使兩加壓沖頭驅(qū)動裝置33、 33 同時動作從而使兩加壓沖頭25、 25同時移動，坯件1的兩開孔預(yù)定部2、 2被各自對應(yīng)的加壓沖頭25、 25在軸向方向上同時加壓， 一邊使兩導(dǎo)向體 驅(qū)動裝置32、 32同時動作從而使兩導(dǎo)向體22、 22同時在與各自對應(yīng)的加 壓沖頭25、 25的移動方向28相反的方向27上移動。由此，在各導(dǎo)向體 22的前端部與固定模具21之間露出的坯件1的開孔預(yù)定部2的周面的一 部分與導(dǎo)向體22的兩突片部24、 24的側(cè)面24a、 24a接觸，從而對由該開 孔預(yù)定部2的與導(dǎo)向體的兩突片部24、24的接觸部抑制擴徑，在該狀態(tài)下， 在腔室12內(nèi)對該開孔預(yù)定部2 (詳細而言，是該開孔預(yù)定部2的除周面與 導(dǎo)向體兩突片部24、 24接觸的接觸部以外的部分)進行擴徑。
另外，在本發(fā)明中，加壓沖頭25的移動速度、導(dǎo)向體22的移動速度， 根據(jù)坯件1的開孔預(yù)定部2的擴徑設(shè)計形狀而設(shè)定。另外，這些移動速度 可以是一定的，也可以是變化的。
與加壓沖頭25以及導(dǎo)向體22的移動相伴，坯件1的開孔預(yù)定部2， 在如上所述那樣對該開孔預(yù)定部2的與導(dǎo)向體兩突片部24、24接觸的接觸 部抑制擴徑的狀態(tài)下，在腔室12內(nèi)被緩緩擴徑，該開孔預(yù)定部2的材料填 充到腔室12內(nèi)。
接下來，如圖7~圖9所示，在坯件1的開孔預(yù)定部2被擴徑為規(guī)定 形狀時，停止加壓沖頭25以及導(dǎo)向體22的移動。此時，在腔室12內(nèi)殘留 尚未填充坯件1的開孔預(yù)定部2的材料的部分、即未填充部M。在這種狀 態(tài)下，坯件1的開孔預(yù)定部2僅在其寬度方向兩側(cè)分別擴徑為大體圓弧形，
在厚度方向上幾乎沒有擴徑。
如上所述，對坯件1的兩開孔預(yù)定部2、 2進行擴徑。 接下來，如圖IO所示，分別按以下順序?qū)ε骷的擴徑了的各開孔預(yù) 定部2施以開孔加工。
在未將坯件1的擴徑后的各開孔預(yù)定部2從腔室12內(nèi)取出即將其配置 在腔室12內(nèi)的狀態(tài)下，使沖頭驅(qū)動裝置30、 30動作從而使大徑以及小徑 沖頭13、 15同時向腔室12內(nèi)進入移動。由此，用兩沖頭13、 15，從夾持 該開孔預(yù)定部2的相互反向側(cè)以使兩沖頭13、15的前端之間不接觸的方式， 同時對開孔預(yù)定部2進行擠壓。在本實施方式中，用兩沖頭13、 15，從開 孔預(yù)定部2的由導(dǎo)向體22的兩突片部24、 24確定的擴徑抑制方向的兩側(cè) (即，開孔預(yù)定部2的厚度方向兩側(cè))進行擠壓。由此，如圖10所示，將 兩沖頭13、 15的前端部14、 16壓入開孔預(yù)定部2， Y吏得開孔預(yù)定部2在
腔室12內(nèi)擠壓擴張，(擠壓擴張工序)。
但是，在該擠壓擴張工序中，如圖10所示，在坯件1的開孔預(yù)定部2 擠壓擴張后的狀態(tài)下，在腔室12內(nèi)殘留尚未填充開孔預(yù)定部2的材料的部 分、即未填充部M。
另外，在該擠壓擴張工序中，優(yōu)選，用兩沖頭13、 15同時對開孔預(yù)定 部2進行擠壓。如果利用兩沖頭13、 15對開孔預(yù)定部2進行擠壓并非同時， 則開孔預(yù)定部2的材料朝向沖頭13、 15的周面與沖頭插通孔17、 17的周 面之間的間隙18、 18內(nèi)的流入量增加，存在材料利用率降低的可能。但是， 在本發(fā)明中，并不限定兩沖頭13、 15對開孔預(yù)定部2的擠壓是同時的。
接下來，如圖11所示， 一邊使大徑?jīng)_頭15移動從腔室12內(nèi)退出，解 除大徑?jīng)_頭15對坯件1的開孔預(yù)定部2的擠壓， 一邊使小徑?jīng)_頭13的前 端部14更深地插入開孔預(yù)定部2，使小徑?jīng)_頭13在開孔預(yù)定部2的厚度 方向上貫穿該開孔預(yù)定部(小徑?jīng)_頭13的貫通工序)。其結(jié)果是，在開孔 預(yù)定部2開出與小徑?jīng)_頭13的直徑相對應(yīng)的小徑的貫通孔3a。在本發(fā)明 中，可以在解除由大徑?jīng)_頭15對坯件1的開孔預(yù)定部2的擠壓后，使小徑 沖頭13貫通開孔預(yù)定部2。
通過該小徑?jīng)_頭13的對開孔預(yù)定部2的貫通操作，開孔預(yù)定部2的剩 余材料2a從腔室12內(nèi)流入各沖頭13、 15的周面與沖頭插通孔17、 17的 周面之間的間隙18、 18中。該流入的剩余材料2a成為飛邊。另外，該流 入的剩余材料2a被各沖頭13、 15的堰部13a、 15a擋住，防止其向閉塞模 具11的外部排出。而且，與該小徑?jīng)_頭13的貫通操作相伴，在腔室12 內(nèi)的未填充部M中的在小徑?jīng)_頭13的貫通方向的前側(cè)的部分M1，填充 坯件1的開孔預(yù)定部2的材料。
接下來，如圖12所示， 一邊使小徑?jīng)_頭13移動從腔室12內(nèi)退出，將 處于貫通開孔預(yù)定部2的狀態(tài)的小徑?jīng)_頭13從開孔預(yù)定部2中拔出， 一邊 將大徑?jīng)_頭15的前端部16壓入形成在開孔預(yù)定部2的小徑的孔3a,佳_得 該大徑?jīng)_頭15貫通開孔預(yù)定部2，(大徑?jīng)_頭15的貫通工序)。由此， 小徑的孔3a被擴大，從而在開孔預(yù)定部2上打出了與大徑?jīng)_頭15的直徑
相對應(yīng)的、所期望的大徑的孔3。另外在本發(fā)明中，也可以在將小徑?jīng)_頭 13從開孔預(yù)定部2中拔出之后，使大徑?jīng)_頭15貫通開孔預(yù)定部2。
通過該大徑?jīng)_頭15對開孔預(yù)定部2的貫通操作，開孔預(yù)定部2的剩余 材料2a從腔室12內(nèi)流入各沖頭13、 15的周面與沖頭插通孔17、 17的周 面之間的間隙18、 18。該流入的剩余材料2a成為飛邊。另外，該流入的 剩余材料2a被各沖頭13、 15的堰部13a、 15a擋住，防止其向閉塞模具 ll的外部排出。而且，與該大徑?jīng)_頭15的貫通操作相伴，在腔室12內(nèi)的 未填充部M中的在大徑?jīng)_頭15的貫通方向的前側(cè)的部分M2，填充坯件1 的開孔預(yù)定部2的材料。其結(jié)果是，消除了腔室12內(nèi)的全部的未填充部M， 在整個腔室12內(nèi)填充材料。
接下來，使大徑?jīng)_頭15移動從腔室12內(nèi)退出，將處于貫通開孔預(yù)定 部2的狀態(tài)的大徑?jīng)_頭15從開孔預(yù)定部2拔出。
接下來，將閉塞模具11以及固定模具21分解，將坯件1從腔室12 內(nèi)取出。之后，根據(jù)需要，去除在孔3的圓周邊緣所形成的飛邊2a，從而 獲得如圖13所示的所期望的開孔制品(預(yù)塑形坯)6。
于是，在上述實施方式的開孔加工方法中，通過用一對的大徑以及小 徑?jīng)_頭13、 15，從夾持開孔預(yù)定部2的相互反向側(cè)對配置在閉塞模具11 的腔室12內(nèi)的坯件1的開孔預(yù)定部2進行擠壓，從而使開孔預(yù)定部2擠壓 擴張至在腔室12內(nèi)殘留未填充部M的狀態(tài)，因此能夠在腔室12內(nèi)以低載 荷對開孔預(yù)定部2進行擠壓擴張。
另外，通過^f吏小徑?jīng)_頭13貫通坯件l的開孔預(yù)定部2，在開孔預(yù)定部 2打出小徑的孔2a，所以能夠以比較低的載荷打出孔2a。并且，通過該小 徑?jīng)_頭13的貫通動作，在腔室12內(nèi)的未填充部M中的在小徑?jīng)_頭13的 貫通方向的前側(cè)的部分M1，填充坯件1的開孔預(yù)定部2的材料。
進而，通過^f吏大徑?jīng)_頭15貫通這樣打出了小徑的孔2a的坯件1的開 孔預(yù)定部2，小徑的孔2a被擴大，在開孔預(yù)定部2上開出大徑的孔3，所 以能夠以比較低的載荷打出孔3。而且，通過該大徑?jīng)_頭15的貫通動作， 在腔室12內(nèi)的未填充部M中的大徑?jīng)_頭15的貫通方向的前側(cè)的部分M2，
填充坯件1的開孔預(yù)定部2的材料。其結(jié)果是，能夠消除腔室12內(nèi)的全部 的未填充部M，在整個腔室12內(nèi)填充材料，從而防止局部填充不足的發(fā) 生。
另外，因為本實施方式的開孔加工方法，不包括沖裁去除坯件l的開 孔預(yù)定部2的材料的工序，所以材料利用率高。
另外，因為小徑?jīng)_頭13的前端部14形成為前端越來越細的形狀，所 以能夠使小徑?jīng)_頭13以低載荷貫通坯件1的開孔預(yù)定部2。而且，因為小 徑?jīng)_頭13的前端部14的周面，由以朝向該小徑?jīng)_頭13的前端方向錐角al、 a2逐漸階段性地減小的方式排列的兩段錐面14a、 14b形成，所以能夠通 過小徑?jīng)_頭13的兩級的錐角al、 a2的設(shè)定將成形載荷調(diào)節(jié)至規(guī)定的值。 另外，通過小徑?jīng)_頭13的貫通操作，能夠使坯件1的開孔預(yù)定部2向該小 徑?jīng)_頭13的徑向方向外側(cè)有效地擠壓擴張，從而能夠在腔室內(nèi)12的未填 充部M中的在小徑?jīng)_頭13的貫通方向的前側(cè)的部分M1中，可靠地填充 坯件1的開孔預(yù)定部2的材料。
另外，因為大徑?jīng)_頭15的前端部16被形成為前端越來越細的形狀， 所以能夠使大徑?jīng)_頭15以低載荷貫通坯件1的開孔預(yù)定部2。而且，大徑 沖頭15的前端部16的周面由一級錐面16a形成，所以能夠通過該錐面16a 的錐角pl的設(shè)定將成形載荷調(diào)節(jié)至規(guī)定的值。另外，通過大徑?jīng)_頭15的 貫通操作，能夠使坯件1的開孔預(yù)定部2向該大徑?jīng)_頭15的徑向方向外側(cè) 有效地擠壓擴張，從而能夠在腔室內(nèi)12的未填充部M中的在大徑?jīng)_頭15 的貫通方向的前側(cè)的部分M2中，可靠地填充坯件1的開孔預(yù)定部2的材 料。因此，能夠可靠地防止局部填充不足的發(fā)生。
另外，在各沖頭13、 15插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔17、 17內(nèi)的狀 態(tài)下，在沖頭13、 15的周面與沖頭插通孔17、 17的周面之間形成有坯件 1的開孔預(yù)定部2的剩余材料2a從腔室12內(nèi)流入的間隙18、 18，所以該 開孔加工方法歸入分流方式的鍛造方法。因此，能夠以比較低的載荷將坯 件1的開孔預(yù)定部2的材料填充到腔室12內(nèi)的未填充部M中。
另外，因為在各沖頭13、 15的周面形成有防止流入間隙18的剩余材
料2a向外部排出的堰部13a、 15a，所以能夠防止剩余材料2a向閉塞模具 11的外部排出。
另外，在擠壓擴張工序中，通過用兩沖頭13、 15，以使該兩沖頭13、 15的前端之間不接觸的方式，對坯件1的開孔預(yù)定部2進行擠壓，從而能 夠防止由于兩沖頭13、 15的前端之間的接觸而產(chǎn)生的沖頭前端14、 16的 破損、損傷。
另外，在本實施方式的開孔加工方法中，包括在擠壓擴張工序之前預(yù) 先對坯件l的開孔預(yù)定部2進行擴徑的擴徑工序。在擠壓擴張工序中，對 在擴徑工序中被擴徑的坯件1的開孔預(yù)定部2以保持配置在腔室12內(nèi)的狀 態(tài)，用兩沖頭13、 15，從由導(dǎo)向體兩突片部24、 24所確定的開孔預(yù)定部2 的擴徑抑制方向的兩側(cè)進4亍擠壓。因此，在預(yù)先對坯件1的開孔預(yù)定部2 進行擴徑接著對開孔預(yù)定部2實施開孔加工時，能夠作業(yè)效率良好地進行
該力口工。
以上對本發(fā)明的一個實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實 施方式所示的情況，可以進行各種各樣設(shè)定變更。
例如，本發(fā)明所涉及的開孔加工方法以及開孔加工裝置，并不限于制 造用于車輛用支架制造的預(yù)塑形坯，還可用于制造各種各樣的工業(yè)產(chǎn)品用 預(yù)塑形坯，例如可以用于制造連桿用預(yù)塑形坯，還可用于制造具有軸孔的 齒輪用預(yù)塑形坯。
另外，在本發(fā)明中，坯件1的開孔預(yù)定部2，還可以僅位于坯件l的 軸向方向中間部、軸向方向一端部等的一處。當然，在本發(fā)明中，坯件1 的形狀并不限于棒狀，本發(fā)明能夠適用于各種形狀的坯件1。另外，在本 發(fā)明中，坯件1，可以由例如擠壓件構(gòu)成，還可以由利用普羅珀澤鋁線連 續(xù)鑄造軋制法所制造的連續(xù)鑄造軋制件等的軋制件構(gòu)成，也可以由利用其 他制造方法所制造的毛坯件構(gòu)成。
該申請，主張2005年5月26日提出的日本專利申請?zhí)卦?005-153770 號、以及2005年6月1日提出的美國臨時申請60/685、 870號的優(yōu)先權(quán)， 其公開的內(nèi)容原封不動地構(gòu)成了本申請的一部分。
必須認識到，在此所使用的用語以及表達，是為了說明本發(fā)明的實施 方式而使用的，不能被用于進行限定性解釋，也不能排除在此所示而且說 明的特征事項的任何等同替換，也容許在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種 變形。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明可以應(yīng)用于車輛(機動車、鐵道車輛等)用支架、連桿等的開 孔制品的制造所用的開孔加工方法以及開孔加工裝置。
權(quán)利要求
1.一種開孔加工方法，其特征在于，包括下述工序?qū)ε渲迷陂]塞模具的腔室內(nèi)的坯件的開孔預(yù)定部，用直徑互不相同且相對向地配置的一對大徑以及小徑?jīng)_頭，從夾持開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)進行擠壓，由此將開孔預(yù)定部擠壓擴張至在腔室內(nèi)殘留未填充部的狀態(tài)；在解除大徑?jīng)_頭對坯件的開孔預(yù)定部的擠壓的同時或者解除后，使小徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部；和在將處于貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀態(tài)下的小徑?jīng)_頭從開孔預(yù)定部拔出的同時或者拔出后，使大徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部。
2. 如權(quán)利要求1所記載的開孔加工方法，其中，小徑?jīng)_頭的前端部凈皮 形成為前端越來越細的形狀，并且小徑?jīng)_頭的前端部的周面，由以朝向該 小徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方式排列的多級錐面形成。
3. 如權(quán)利要求2所記載的開孔加工方法，其中，在將形成小徑?jīng)_頭的 前端部的周面的錐面的級數(shù)設(shè)為N級(其中N^2)時，大徑?jīng)_頭的前端部被形成為前端越來越細的形狀，并且大徑?jīng)_頭的前 端部的周面，由以朝向該大徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方 式排列的、比N小的級數(shù)的錐面形成，或者由一級錐面形成。
4. 如權(quán)利要求1所記載的開孔加工方法，其中，在閉塞模具中設(shè)置有 各沖頭分別插通且與腔室連通的沖頭插通孔，在各沖頭插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔內(nèi)的狀態(tài)下，在沖頭的周面與 沖頭插通孔的周面之間，形成有坯件的開孔預(yù)定部的剩余材料從腔室內(nèi)流 入的間隙。
5. 如權(quán)利要求4所記載的開孔加工方法，其中，在沖頭的周面上，向 該沖頭的徑向方向外側(cè)突出地"&置有防止流入所述間隙的剩余材料向外部 排出的堰部。
6. 如權(quán)利要求1所記載的開孔加工方法，其中，在所述擠壓擴張工序 中，用兩沖頭從夾持坯件的開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)，以使該兩沖頭的前端彼此不接觸的方式，對坯件的開孔預(yù)定部進行擠壓。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所記載的開孔加工方法，其中，坯件為 ;唪狀，并將該坯件的軸向方向的規(guī)定部位^沒定為開孔預(yù)定部，包括在所述擠壓擴張工序前通過鐓鍛加工裝置預(yù)先對坯件的開孔預(yù)定 部進行擴徑的工序，所述鐓鍛加工裝置，具備與閉塞模具連設(shè)并對坯件進行固定的固定向體、和加壓沖頭，并且在導(dǎo)向體的前端部的、夾持插通孔的相互反向側(cè) 的位置，分別一體地設(shè)置有在導(dǎo)向體的軸向方向上突出的一對擴徑抑制用 突片部，在所述擴徑工序中，將固定于固定模具的坯件的開孔預(yù)定部配置在腔 室內(nèi)，并且將坯件的開孔預(yù)定部插通保持在導(dǎo)向體的插通孔內(nèi)，接著，一 邊使加壓沖頭移動從而用該加壓沖頭對坯件的開孔預(yù)定部在軸向方向上加壓， 一邊使導(dǎo)向體在與加壓沖頭的移動方向相反的方向上移動，由此使得 在導(dǎo)向體的前端部和固定模具之間露出的坯件的開孔預(yù)定部，在對該開孔 預(yù)定部的與導(dǎo)向體突片部接觸的接觸部抑制擴徑的狀態(tài)下，在腔室內(nèi)擴徑， 在所述擠壓擴張工序中，對坯件的被擴徑了的開孔預(yù)定部，保持配置 在腔室內(nèi)的狀態(tài)，用兩沖頭從由導(dǎo)向體兩突片部所確定的開孔預(yù)定部的擴 徑抑制方向的兩側(cè)進行擠壓。
8. —種開孔加工制品，其通過如權(quán)利要求1至7中任一項所記栽的開 孔加工方法獲得。
9. 一種開孔加工裝置，其特征在于，具備具有腔室的閉塞模具和一 對大徑以及小徑?jīng)_頭，該一對沖頭相互相對向地配置在夾持處于配置在閉 塞模具的腔室內(nèi)的狀態(tài)下的坯件的開孔預(yù)定部的相互反向側(cè)，直徑互不相 同，對配置在閉塞模具的腔室內(nèi)的坯件的開孔預(yù)定部，用兩沖頭從夾持開 孔預(yù)定部的相互反向側(cè)進行擠壓，從而擠壓擴張開孔預(yù)定部，接著，在解 除大徑?jīng)_頭對坯件的開孔預(yù)定部的擠壓的同時或者解除后，使小徑?jīng)_頭貫通坯件的開孔預(yù)定部，接著，在將處于貫通坯件的開孔預(yù)定部的狀態(tài)下的 小徑?jīng)_頭從開孔預(yù)定部拔出的同時或者拔出后，使大徑?jīng)_頭貫通坯件的開 孔預(yù)定部。
10. 如權(quán)利要求9所記載的開孔加工裝置，其中，小徑?jīng)_頭的前端部被 形成為前端越來越細的形狀，并且小徑?jīng)_頭的前端部的周面，由以朝向該 小徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方式排列的多級錐面形成。
11. 如權(quán)利要求10所記載的開孔加工裝置，其中，在將形成小徑?jīng)_頭 的前端部的周面的錐面的級數(shù)"^殳為N級(其中N^2)時，大徑?jīng)_頭的前端部被形成為前端越來越細的形狀，并且大徑?jīng)_頭的前 端部的周面，由以朝向該大徑?jīng)_頭的前端方向錐角逐漸階段性地減小的方 式排列的、比N小的級數(shù)的錐面形成，或者由一級錐面形成。
12. 如權(quán)利要求9所記載的開孔加工裝置，其中，在閉塞模具中設(shè)置有 各沖頭分別插通且與腔室連通的沖頭插通孔，在各沖頭插通在各自對應(yīng)的沖頭插通孔內(nèi)的狀態(tài)下，在沖頭的周面與 沖頭插通孔的周面之間，形成有坯件的開孔預(yù)定部的剩余材料從腔室內(nèi)流 入的間隙。
13. 如權(quán)利要求12所記載的開孔加工裝置，其中，在沖頭的周面上， 向該沖頭的徑向方向外側(cè)突出地設(shè)置有防止流入所述間隙的剩余材料向外 部排出的堰部。
14. 如權(quán)利要求9至13中任一項所記載的開孔加工裝置，其中，坯件 為棒狀，并將該坯件的軸向方向的規(guī)定部位設(shè)定為開孔預(yù)定部，擴徑的鐓鍛加工裝置，所述鐓鍛加工裝置，具備與閉塞模具連設(shè)并對坯件進行固定的固定 模具、具 向體、加壓的加壓沖頭、和〗吏導(dǎo)向體在與加壓沖頭的移動方向相反的方向上移動 的沖頭驅(qū)動裝置，并且在導(dǎo)向體的前端部的、夾持插通孔的相互反向側(cè)的 位置，分別 一體地設(shè)置有在導(dǎo)向體的軸向方向上突出的 一對擴徑抑制用突 片部，導(dǎo)向體的突片部，在坯件的開孔預(yù)定部的擴徑時開孔預(yù)定部的周面的 一部分與突片部的側(cè)面接觸，由此對開孔預(yù)定部的與突片部接觸的接觸部 抑制擴徑。
全文摘要
提供一種材料利用率高且能以低載荷進行開孔加工、還能防止局部填充不足的發(fā)生的開孔加工方法。開孔加工方法，包括下述工序?qū)ε渲迷陂]塞模具(11)的腔室(12)內(nèi)的坯件(1)的開孔預(yù)定部(2)以直徑互不相同且相對向地配置的一對大徑以及小徑?jīng)_頭(13、15)，從夾持開孔預(yù)定部(2)的相互反向側(cè)進行擠壓，由此將開孔預(yù)定部(2)擠壓擴張至在腔室(12)內(nèi)殘留未填充部(M)的狀態(tài)；在解除大徑?jīng)_頭(15)對坯件(1)的開孔預(yù)定部(2)的擠壓的同時或者解除后，使小徑?jīng)_頭(13)貫通坯件(1)的開孔預(yù)定部(2)；以及，在將處于貫通坯件(1)的開孔預(yù)定部(2)的狀態(tài)下的小徑?jīng)_頭(13)從開孔預(yù)定部(2)拔出的同時或者拔出后，使大徑?jīng)_頭(15)貫通坯件1的開孔預(yù)定部(2)。
文檔編號B21J5/10GK101184562SQ20068001828
公開日2008年5月21日 申請日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者大瀧篤史 申請人:昭和電工株式會社