專利名稱：凸緣構(gòu)造體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種在本體上一體具有凸緣部的凸緣構(gòu)造體的制造方法。
背景技術(shù)：
例如，汽車的停車制動器用錨塊系在軸部的一端部的外周具有大的橢圓狀突出的凸緣部的鐵鋼制零件。在這樣的零件的制造中，由于素材的變形量大，所述凸緣部的成型以熱鍛方式進行的居多。但是，因熱鍛需要加熱用的大型裝置而有導(dǎo)致成本增大、生產(chǎn)速度慢、需要熟練、 不易獲得表面狀態(tài)良好的制品，且針對要求高尺寸精度的零件又需切削、研磨等后續(xù)工程等的缺點。為此，一直檢討以冷鍛進行所有的工程，但在進行具有大突出的凸緣部的鋼鐵零件的成型的情況，加工壓力變太大并不實際。另外，對于凸緣部的突出形狀是橢圓形等的非圓形的，在由頂鍛方式突出成圓形后，要配合所求得的凸緣部的形狀進行切削或去毛邊，會有材料利用率很差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可有效率地制造具備從本體大大突出的凸緣部的凸緣構(gòu)造體的方法。本發(fā)明的一種凸緣構(gòu)造體的制造方法，其為將具備有自本體朝外側(cè)延伸的非圓形凸緣部的凸緣構(gòu)造體予以成型的方法，其中包含第一鍛造工程，采用冷鍛或溫鍛方式，以第一沖頭推壓被裝設(shè)在凹設(shè)有具備突出部形成部的模具孔的第一模具上的素材，由在由前述第一模具中的所述突出部形成部內(nèi)面和與所述第一沖頭中的所述第一模具的對向面所包圍的閉鎖空間內(nèi)，使所述素材的一部份朝所述本體的外側(cè)方向突出，形成一部份是朝與前述一凸緣構(gòu)造體中的一前述凸緣部的之突出方向匹配的方向突出且該突出部是比前述所述凸緣構(gòu)造體中的所述前述凸緣部還厚壁的中間成型體；第二鍛造工程，其為采用冷鍛或溫鍛方式，由事先作成在所述第二模具和第二沖頭之間壓塌所述中間成型體中的突出部之際讓所述突出部的外周中的至少一部份不受所述第二模具和所述第二沖頭所拘束，以形成具備比想獲得的所述凸緣構(gòu)造體的所述凸緣部還大的大凸緣部的大凸緣部形成體；及沖壓工程，其通過對所述大凸緣部施以沖壓加工而形成所述凸緣部的輪廓。此外，本發(fā)明中的‘素材’指作為原料的棒材或筒材等、及因應(yīng)需求而對此棒材或筒材等施作了前處理的金屬材料。根據(jù)本發(fā)明，能有效率地制造具備大的突出的凸緣部的凸緣構(gòu)造體。


圖1為本發(fā)明的實施例中的第一鍛造工程中利用第一鍛造裝置推壓階差棒狀鋼材前的樣態(tài)的側(cè)剖視圖；圖2為本發(fā)明的在第一鍛造工程利用第-的側(cè)剖視-鍛造裝置利用階差棒狀鋼材后的形態(tài)
剖視圖
圖3為本發(fā)明的中間形成體的前視圖。 圖4為本發(fā)明的中間形成體的俯視圖； 圖5為本發(fā)明的中間形成體的仰視圖； 圖6為本發(fā)明的第二鍛造工程中利用第鍛造裝置推壓中間成型體前的樣態(tài)的
圖7為本發(fā)明的第二鍛造裝置中的模具側(cè)凹部及沖頭側(cè)凹部的部分放大剖視圖； 圖8為本發(fā)明的顯示第二鍛造工程中利用第二鍛造裝置推壓中間成型體后的形態(tài)的剖視圖；圖9為本發(fā)明的大凸緣部形成體的前視圖；圖10為本發(fā)明的大凸緣部形成體的仰視圖；圖11為本發(fā)明的顯示沖壓工程中利用沖壓裝置推壓大凸緣部形成體前的形態(tài)的側(cè)剖視剖視圖
視圖12為本發(fā)明的沖壓工程中載置于沖壓模具上的大凸緣部形成體的部分放大側(cè)圖13為本發(fā)明的沖壓工程中利用沖壓裝置推壓大凸緣部形成體后的形態(tài)的側(cè)剖
圖14為本發(fā)明的沖壓工程結(jié)束后的沖壓體及剩余部分的斜視圖
圖15為本發(fā)明的沖壓體的前視圖16為本發(fā)明的沖壓體的仰視圖17為本發(fā)明的錨塊的斜視圖18為本發(fā)明的錨塊的仰視圖。
圖中1，停車制動器用錨塊(凸緣構(gòu)造體)；
2，階差軸部(軸構(gòu)件)；
3，凸緣部;
10，階差棒狀鋼材(素材)；
11，大徑部；
12，小徑部；
20，中間成型體；
21，頭部(突出部)；
30，大凸緣部形成體；
31，大凸緣部；
32A、32B，外突部；
33，剩余部分；
34，沖壓體；
35A、35B，直壁部；
4
36A、36B、58A、58B，傾斜部
40，第一鍛造裝置；
41，第一模具；
42，第一沖頭；
43，模具孔;
44，突出部形成部；
45，第一軸孔部；
46，第一導(dǎo)引構(gòu)件；
47，外沖頭；
48，內(nèi)沖頭；
49，沖頭孔；
50，凹坑部；
51，第二模具；
52，第二沖頭；
53，第二沖頭；
54，第二導(dǎo)引構(gòu)件；
^A，模具側(cè)凹部(凹部)
55B，沖頭側(cè)凹部(凹部)
57A、57B，筆直部；
56A、56B，側(cè)壁面；
59，第二軸孔部；
60，沖壓裝置；
61，沖壓模具；
62，沖壓頭;
63，沖壓孔。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明如圖1至圖18所示，在本實施形態(tài)制造的凸緣構(gòu)造體為汽車的停車制動器用錨塊 1 (以下，記載為「錨塊1」)。此錨塊1具備在屬本體的階差軸部2的一端部周圍大大地突出的略橢圓狀的凸緣部3。原材料的圓棒為鋼制且歷經(jīng)多個階段的成型工程而成型具有大徑部11、及與此大徑部11同軸且比大徑部11還小徑的小徑部12的階差棒狀鋼材10。首先，通過對此階差棒狀鋼材10施加冷鍛或溫鍛而形成中間成型體(第一鍛造工程)。在第一鍛造工程所使用的第一鍛造裝置40具備第一模具41及第一沖頭42。第一模具41利用金屬形成圓柱狀，在其上面(與第一沖頭42對向的面)凹設(shè)有模具孔43。模具孔43由上面?zhèn)鹊耐怀霾啃纬刹?4和底面?zhèn)鹊牡谝惠S孔部45所構(gòu)成。突出部形成部44 從上面看呈橫寬的略橢圓狀，其長圓方向(紙面的左右方向)及短圓方向(對紙面正交的
5方向)的長度比最終成型物的錨塊1中的凸緣部3的長度還短，其深度比凸緣部3的厚度還大。在突出部形成部44的底面中央位置，用以收容階差棒狀鋼材10中的大徑部11的下部及小徑部12的第一軸孔部45縱向凹設(shè)。另外，突出部形成部44的底面傾斜，越接近中心(第一軸孔部45的形成位置)變越深(與第一模具41的上面分離)。從正面方向(圖 1的紙面正交方向)看傾斜的角度約為15°。第一模具41的外周固定了上面?zhèn)溆虚_口部的第一導(dǎo)引構(gòu)件46，由第一沖頭42嵌在其開口部，第一模具41和第一沖頭42被校準成同一中心。第一沖頭42由外沖頭47和內(nèi)沖頭48 二個零件所構(gòu)成外沖頭47利用金屬形成圓柱狀，其中心位置形成有沿著軸向貫通的斷面圓形的沖頭孔49。此沖頭孔49的內(nèi)徑作成可收容階差棒狀鋼材10的大徑部11的大小。利用金屬形成圓棒狀的內(nèi)沖頭48被大致緊密地插通在沖頭孔49的內(nèi)部。另外，外沖頭47的下面(和第一模具41的上面對向的面)設(shè)有凹坑部50。凹坑部50的內(nèi)壁形成隨著接近中心(沖頭孔49的開口部)而稍朝上方傾斜的傾斜面。此外，外沖頭47及內(nèi)沖頭48未詳細地圖示，其通過彈性構(gòu)件固定在加壓裝置。其次，針對使用這樣的第一鍛造裝置40的第一鍛造工程作說明。第一鍛造工程以冷鍛或溫鍛的方式進行。在溫鍛的情況，鍛造溫度是550°C 980°C者較好，700°C者最好。首先，將階差棒狀鋼材10以小徑部12側(cè)朝向下側(cè)地插入第一軸孔部45而設(shè)定在第一模具41。其次，操作加壓裝置使第一沖頭42下降。在下降操作的初期狀態(tài)中，內(nèi)沖頭 48的下端面是位在比外沖頭47的下端面還稍后退的位置(上方位置)。第一沖頭42繼續(xù)下降時，首先外沖頭47進入第一導(dǎo)引構(gòu)件46的內(nèi)部，外沖頭47的下面抵碰第一模具41的上面。在此狀態(tài)中，階差棒狀鋼材10中的大徑部11的上部成為進入沖頭孔49的內(nèi)部狀態(tài)。 接著當內(nèi)沖頭48再繼續(xù)下降時，階差棒狀鋼材10中的大徑部11的上部被內(nèi)沖頭48壓塌而在由第一模具41的突出部形成部44和第1沖頭42的凹坑部50所形成的閉鎖空間的內(nèi)部擴展。如此一來，形成具備階差軸部2及形成于階差軸部2的上端的頭部21的中間成型體20 (如圖3及圖4所示)。頭部21的形狀與目標的錨塊1的凸緣部3形狀同樣地，從軸向看來呈略橢圓狀，其長圓方向(左右方向)及短圓方向(前后方向)的突出長度作成比凸緣部3的突出長度還短，其厚度作成比凸緣部3的厚度還厚。此外，第一模具41中的突出部形成部44的底面、及外沖頭47的凹坑部50的內(nèi)面設(shè)置傾斜，材料的流動變順暢，不容易在所形成的中間成型體20上產(chǎn)生破損等缺陷。所獲得的中間成型體20經(jīng)過除銹、表面處理等的工程而被供給至第二鍛造工程。 在第二鍛造工程中，通過對中間成型體20施以冷鍛或溫鍛而形成大凸緣部31。在第二鍛造工程所使用的第二鍛造裝置51，如圖6所示，具備有第二模具52及第二沖頭53。第二模具52利用金屬形成圓柱狀，其上面(與第二沖頭53對向的面)設(shè)置有模具側(cè)凹部^A。模具側(cè)凹部55A作成從上面方向所看到的外形是與從錨塊1中的凸緣部 3軸向所看到的外形相等。另外，模具側(cè)凹部55A的側(cè)壁面56A由從第二模具52的上面朝下方垂直延伸的筆直部57A、以及自其筆直部57A的下端緣越朝下方越靠中心傾斜的傾斜部58A所構(gòu)成。另外，在模具側(cè)凹部55A的底面中心位置，用以收容中間成型體20的階差軸部2的第二軸孔部59系縱向凹設(shè)。一方面，第二沖頭53利用金屬形成圓柱狀，其下面(與第二模具52對向的面)設(shè)置沖頭側(cè)凹部^B。沖頭側(cè)凹部55B作成從下方向所看到的外形是與從錨塊1中的凸緣部 3的軸向所看到的外形相等。另外，沖頭側(cè)凹部55B的側(cè)壁面56B由從第二沖頭53的下面朝上方垂直延伸的筆直部57B、以及自其筆直部57B的上端緣越朝上方越靠中心傾斜的傾斜部58B所構(gòu)成。第二沖頭53被固定于加壓裝置(未圖示)。此外，模具側(cè)凹部55A的深度和沖頭側(cè)凹部55B的深度的合計作成比想要獲得的凸緣部3的厚度還小。在第二模具52的外周配置有第二導(dǎo)引構(gòu)件M，用以對合第二模具52和第二沖頭 53的軸的位置。其次，針對使用這樣的第二鍛造裝置51的第二鍛造工程作說明。第二鍛造工程與第一鍛造工程相同，采用冷鍛或溫鍛方式進行。在溫鍛的情況，鍛造溫度是550°C 980°C 者較好，700°C者最好。首先，將中間成型體20以階差軸部2側(cè)朝向下側(cè)地插入第二軸孔部59而設(shè)定在第二模具52。其次，操作加壓裝置使第二沖頭53下降。第二沖頭53伴隨著下降動作而進入第二導(dǎo)引構(gòu)件討的內(nèi)部而到達與中間成型體20的頭部21接觸的位置。使第二沖頭53 再繼續(xù)下降時，中間成型體20的頭部21在第二模具52和第二沖頭53之間被壓塌并在平面方向擴展，形成大凸緣部31。接著，在第二沖頭53下降到從模具側(cè)凹部55A的底面為至沖頭側(cè)凹部55B的頂面為止的距離是和想要獲得的凸緣部3的厚度大致相等的位置后，停止第二沖頭53的下降動作。在該狀態(tài)下，由于模具側(cè)凹部^A的深度和沖頭側(cè)凹部55B的深度的合計作成比目標的錨塊1中的凸緣部3厚度還小，所以在第二模具52和第二沖頭53的間隙擴展的材料的上下面及側(cè)面的一部份雖受到模具側(cè)凹部55A及沖頭側(cè)凹部55B所拘束，但大凸緣部31的外周面的面對朝其外側(cè)開放的空間，使材料成為可朝外側(cè)自由地壓延的非拘束狀態(tài)。因此， 材料的一部份從模具側(cè)凹部55A及沖頭側(cè)凹部55B伸出并朝外側(cè)方向自由地流動。如此一來，材料的側(cè)面的一部份未受模具所拘束下，由使剩余的材料在沖頭和模具之間成為毛邊伸出，可在無需過大的加工壓力下進行鍛造。如此，可獲得具備階差軸部2及形成于階差軸部2上端的大凸緣部31的大凸緣部形成體30。從階差軸部2的軸向看來，大凸緣部31呈比目標的錨塊1的凸緣部3還大上一圖的略橢圓形，在其上下面分別形成有外突部32A、32B。下側(cè)的外突部32A的形狀與模具側(cè)凹部55A的凹狀相匹配，其外周面具備朝下方垂直延伸的直壁部35A、以及從直壁部35A的下端緣越朝下方越往內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜部36A。一方面，上側(cè)的外突部32B的形狀與沖頭側(cè)凹部55B的凹狀匹配，其外周面具備朝上方垂直立起的直壁部35B、以及從直壁部35B的上端緣越朝上方越往內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜部36B。所獲得的大凸緣部形成體30被供給到下個沖壓工程。在該沖壓工程中，切掉大凸緣部31的剩余部分33 (大凸緣部31中比外突部32A、32B的直壁部35A、35B還外周側(cè)的部分)，做成凸緣部3的輪廓形狀。此外，沖壓工程宜在大凸緣部形成體30形成后隨即進行。 因為過了時間再做處理時，因加工硬化惡化，在沖壓時容易在制品上產(chǎn)生破損的緣故。在沖壓工程所使用的沖壓裝置60具備沖壓模具61及沖壓頭62。沖壓模具61利用金屬形成矩形板狀，在其中心位置設(shè)有貫通上下方向的沖壓孔63。沖壓孔63從上下方向 (板厚方向)所看到的外形作成和從錨塊1中的凸緣部3的軸向所看到的外形相等。一方面，沖壓頭62利用金屬形成可大致緊密插通沖壓孔63的形狀。此第2沖頭53被固定在加壓裝置(未圖示)。使用這樣的沖壓裝置60進行沖壓工程時，首先，將大凸緣部形成體30以階差軸部 2側(cè)朝向下側(cè)地裝設(shè)在沖壓孔63。大凸緣部形成體30為，大凸緣部31的下面?zhèn)鹊耐馔徊?32A進入沖壓孔63的內(nèi)部，外周的剩余部分33成為被載置于沖壓頭62的上面的狀態(tài)。此時，由下側(cè)的外突部32A中的直壁部35A的壁面與沖壓孔63的內(nèi)周面接觸，可謀求大凸緣部形成體30對沖壓頭62定位。其次，操作加壓裝置使沖壓頭62下降。使沖壓頭62下降到與大凸緣部形成體30 的上面接觸的位置，若再繼續(xù)朝下方擠進，則大凸緣部31中比沖壓孔63的開口緣還內(nèi)側(cè)部分被沖壓。接著被沖壓的制品部分(沖壓體34)通過沖壓孔63且朝下掉落，剩余部分33 殘留在沖壓模具61上。如此，形成凸緣部3的輪廓形狀。此時，由于在大凸緣部31中的上面?zhèn)鹊耐馔徊?2B的外周也形成有直壁部35B，所以在沖壓時，凸緣部3的外周變得難以產(chǎn)生毛邊。由此，可簡化后工程。如此所獲得的沖壓體34歷經(jīng)車床加工、鉆孔加工等必要之后處理而成為錨塊1。如以上那樣，本實施例的凸緣構(gòu)造體的制造方法，其所謂歷經(jīng)第一鍛造工程及第二鍛造工程的兩階段的鍛造工程。在第一鍛造工程中，其以第一沖頭42推壓被裝設(shè)在凹設(shè)有具備突出部形成部44的模具孔43的第一模具41上的素材，由在由第一模具41中的突出部形成部44內(nèi)面和與第一沖頭42中的第一模具41的對向面所包圍的閉鎖空間內(nèi)，使階差棒狀鋼材10的一部份朝外周方向突出，而形成朝與錨塊1中的凸緣部3的突出方向匹配的方向突出且比凸緣部3還厚壁的中間成型體20。接著在第二鍛造工程中，由事先作成在第二模具52和第二沖頭53之間壓塌中間成型體20的頭部21之際讓頭部21的外周中的至少一部份不受第二模具52和第二沖頭53所拘束，以形成具備比凸緣部3在外周方向還大上一圖的大凸緣部31的大凸緣部形成體30。如此，由兩階段進行鍛造，在第二鍛造工程中可將大凸緣部31形成接近凸緣部3 的最終形狀的形狀，所以應(yīng)切掉的剩余部分33不需要很大，材料利用率變好。另外，在第一鍛造工程中，事先形成朝和想要獲得的凸緣部3的突出方向匹配的方向突出的厚壁的頭部21，另外者，在第二鍛造工程將頭部21壓塌之際，側(cè)面的一部份未被模具所拘束，使剩余的材料在第二沖頭53和第二模具52之間成為毛邊伸出。由此，由于可在各工程中縮小成型所需的壓縮荷重，所以就算不采用熱鍛方式也可形成突出面積大的凸緣部。由此得知，所有工程成為可由冷鍛或溫鍛來形成，變得不需要大型的熱鍛裝置。且可活用易獲得表面狀態(tài)良好的制品及能進行精密的加工等的冷鍛、溫鍛的特性，得以減少切削、研磨等之后工程。由此可謀求降低成本。而且，以冷鍛、溫鍛而言，生產(chǎn)速度高且有關(guān)溫度管理等的熟練度并未要求需像熱鍛那樣的程度，故能謀求生產(chǎn)性的提升。其他實施例本發(fā)明未受限于由上述記述及圖面所說明的實施例，例如以下那樣的實施形態(tài)也被本發(fā)明的技術(shù)范圍所涵蓋。(1)上述實施形態(tài)中雖已針對凸緣部3是橢圓形者作了例示，但是凸緣部的形狀沒有必要一定是橢圓形，例如十字型、矩形等、非圓形者都可適合本發(fā)明。而在該情況時，中間成型體中的突出部形狀也與凸緣部的形狀相匹配地成型。(2)要獲得從原料的棒材供給到中間形成體形成工程的階差棒狀鋼材10的工程并未局限于上述實施例，只要是為獲得這樣的構(gòu)件而進行的一般工程，都可在無特別制限下采用。但是，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
1.一種凸緣構(gòu)造體的制造方法，將具備有自一本體朝外側(cè)延伸的非圓形一凸緣部的一凸緣構(gòu)造體予以成型的方法，其特征在于包含一第一鍛造工程，采用冷鍛或溫鍛方式，以一第一沖頭推壓被裝設(shè)在凹設(shè)有具備一突出部形成部的一模具孔的一第一模具上的一素材，由該第一模具中的所述突出部形成部內(nèi)面和與所述第一沖頭中的所述第一模具的對向面所包圍的閉鎖空間內(nèi)，使該素材的一部份朝所述本體的外側(cè)方向突出，形成一部份是朝與所述凸緣構(gòu)造體中的所述凸緣部的突出方向匹配的方向突出且所述突出部是比所述凸緣部還厚壁的一中間成型體；一第二鍛造工程，其在所述第一鍛造工程后，將所述中間成型體設(shè)定在一第二模具并采用冷鍛或溫鍛方式，由事先作成在該第二模具和一第二沖頭之間壓塌所述突出部之際讓所述突出部的外周中的至少一部份不受所述第二模具和第二沖頭所拘束，以形成具備比想要獲得的所述凸緣構(gòu)造體的所述凸緣部還大的一大凸緣部的一大凸緣部形成體；及一沖壓工程，其在所述第二鍛造工程后，通過對該大凸緣部施以沖壓加工而除去所述大凸緣部而形成所述凸緣部的輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸緣構(gòu)造體的制造方法，其特征在于其中在所述第一鍛造工程中，所述第一模具的所述模具孔中的所述突出部形成部的底面設(shè)有使所述模具孔越接近所述本體會變越深的傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸緣構(gòu)造體的制造方法，其特征在于其中在所述第二鍛造工程中，在所述第二模具或所述第二沖頭中與對手側(cè)對向的對向面上設(shè)置一凹部，該凹部的外形與從所述凸緣構(gòu)造體中的所述凸緣部的軸向所看到的外形相等，且其側(cè)壁面具備有從所述第二模具或所述第二沖頭的表面朝深處并在垂直方向延伸的筆直部、以及自其筆直部的里端緣越接近深處越朝中心傾斜的傾斜部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸緣構(gòu)造體的制造方法，其特征在于其中在進行所述第二鍛造工程后，不進行其他工程，直接進行所述沖壓工程。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸緣構(gòu)造體的制造方法，其特征在于其中在進行所述第二鍛造工程后，不進行其他工程，直接進行所述沖壓工程。
全文摘要
本發(fā)明公開一種凸緣構(gòu)造體的方法，其為將具備有自本體朝外側(cè)延伸的非圓形凸緣部的凸緣構(gòu)造體予以成型的方法，其中包含第一鍛造工程，形成具備有朝向錨塊中的凸緣部的突出方向匹配的方向突出且比凸緣部還厚壁的頭部的中間成型體；第二鍛造工程，為由事先作成在第二模具和第二沖頭之間壓塌中間成型體的頭部之際讓該頭部的外周中的至少一部份不受第二模具和第二沖頭所拘束，以形成具備比凸緣部在外周方向還大上一圖的大凸緣部的大凸緣部形成體；及沖壓工程，其通過對大凸緣部施以沖壓加工而形成凸緣部的輪廓。本發(fā)明可有效地制造具備大的突出凸緣部。
文檔編號B21J5/02GK102189374SQ20111003348
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者增山武比古 申請人:瑪?shù)劭酥晔綍?br>