專利名稱：環(huán)狀構(gòu)件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)狀構(gòu)件的制造方法。
技術(shù)背景以往，如圖12所示的環(huán)狀構(gòu)件1的制造方法如下，g卩，使用圖13 (a) (b)所示的具有給定厚度的坯料2，通過沖壓裝置利用沖壓方法制造單列或 雙列圓環(huán)狀構(gòu)件1。但是，在上述以往的制造方法中，環(huán)狀構(gòu)件1的重量對于坯料2的重量 的比例即成品率差，從而環(huán)狀構(gòu)件1的成本高。其理由，框架(Skeleton) Sl及金屬塊(Slug) S2對于環(huán)狀構(gòu)件l的比 例高，即材料占用率高。另外，上述"框架"是指，在多個環(huán)狀構(gòu)件l的沖 壓處理后所剩下的輪廓狀的廢料，此外，上述"金屬塊"是指，在沖壓多個 環(huán)狀構(gòu)件1時，通過沖床而被沖壓除去的多個廢料。因此，提出了如圖14 (a) (b)所示的環(huán)狀構(gòu)件的成形方法(專利文獻(xiàn)1)。上述專利文獻(xiàn)1中記載的環(huán)狀構(gòu)件的成形方法包括在防止長圓環(huán)狀的 構(gòu)件寬度變形的同時，連續(xù)使構(gòu)件的寬度彎曲而變?yōu)榻茍A形的工序；和將已成近似圓形的構(gòu)件變?yōu)閳A形的工序。艮P，如圖14 (a)所示，設(shè)置了可滑動地對向夾持長圓環(huán)狀的坯料100 的短軸側(cè)的一個邊的、且可自由旋轉(zhuǎn)和移動的內(nèi)、外輥103、 104，和可自由 移動的一對彎曲輥105，通過使內(nèi)、外輥103、 104向箭頭F方向或其相反方 向旋轉(zhuǎn)，將長圓環(huán)狀的坯料100在向箭頭L方向或其相反方向進(jìn)給，同時， 通過將一對彎曲輥105沿箭頭G方向壓入，由此對坯料100的直線部分依次 進(jìn)行曲率加工，使其成形為近似圓形的坯料101。接著，如圖14 (b)所示，在內(nèi)輥103上外嵌可同時旋轉(zhuǎn)的大直徑內(nèi)輥 106，并使其與近似圓形的坯料101內(nèi)接，通過使大直徑內(nèi)輥106、外輥103、 104向箭頭F方向或其相反方向旋轉(zhuǎn)，能得到成形為圓形的環(huán)狀構(gòu)件102。根據(jù)這樣的環(huán)狀構(gòu)件的成形方法，由長圓環(huán)狀的坯料ioo得到近似圓形 的坯料101，因此，能夠控制使框架及金屬塊對于圓形的環(huán)狀構(gòu)件102的比 例，比圖13中所說明的框架Sl及金屬塊S2對于圓形的環(huán)狀構(gòu)件1的比例 更低，即材料占用率更低，從而能夠提高環(huán)狀構(gòu)件102的重量對于坯料的重 量的比例即成品率，降低環(huán)狀構(gòu)件102的成本。專利文獻(xiàn)1: JP特開昭62-203633號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題但是，在專利文獻(xiàn)l中記載的環(huán)狀構(gòu)件的成形方法中，利用大直徑內(nèi)輥 106向箭頭K方向施加強的推壓力，從內(nèi)側(cè)開始推壓擴展已成近似圓形狀的 坯料101上所殘存的具有小曲率半徑的曲線部107。如果小曲率半徑的曲線 部107從內(nèi)側(cè)開始被推壓擴展，那么在曲線部107曲率半徑小的內(nèi)側(cè)區(qū)域會 產(chǎn)生大"延展"而導(dǎo)致薄壁化，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中。因此，在近似圓形的坯 料101成形為圓形的環(huán)狀構(gòu)件102的過程中，在曲線部107的內(nèi)側(cè)區(qū)域有產(chǎn) 生龜裂的危險，這樣，圓形的環(huán)狀構(gòu)件102對長圓環(huán)狀的坯料100的比例即 成品率降低，成本增加。本發(fā)明為了解決上述問題而做出，其目的在于提供一種環(huán)狀構(gòu)件的制造 方法，該制造方法既可以提高環(huán)狀構(gòu)件的重量對坯料的重量的比例即成品 率，降低成本，還可以提高環(huán)狀構(gòu)件(相當(dāng)于上述專利文件l中記載的成形 為圓形的環(huán)狀構(gòu)件)對長度方向長的環(huán)狀的毛坯(相當(dāng)于上述專利文件1中 記載的長圓環(huán)狀的坯料)的比例即成品率。解決問題的方法本發(fā)明提供一種環(huán)狀構(gòu)件的制造方法，由在長度方向兩端具有曲線部 的長度方向長的環(huán)狀的毛坯制成圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其特征在于，將上述長 度方向長的環(huán)狀的毛坯成形為半成品，然后，將該半成品成形為圓環(huán)狀的環(huán) 狀構(gòu)件，其中該半成品具有擴大了的一對大曲線部，其曲率半徑比上述曲 線部的曲率半徑大； 一對膨出部，其以比上述曲線部的曲率半徑大的曲率半 徑呈圓弧狀彎曲。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由長度方向長的環(huán)狀的毛坯制成圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，因此，能夠使框架和金屬塊對于環(huán)狀構(gòu)件的比例比圖13中所示情況更低，即材料 占用率更低，從而能夠提高環(huán)狀構(gòu)件的重量對于坯料的重量的比例即成品 率。在長度方向長的環(huán)狀的毛坯成形為圓環(huán)狀之前，預(yù)先成形為半成品，然 后將該半成品成形為圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其中該半成品具有 一對大曲線部， 其曲率半徑被擴大為比曲線部的曲率半徑更大，和一對膨出部，其以比曲線 部的曲率半徑更大的曲率半徑呈圓弧狀彎曲。因此，在半成品成形為圓環(huán)狀 時，曲率半徑大的大曲線部及膨出部的內(nèi)徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，避 免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，緩和了內(nèi)徑區(qū)域的應(yīng)力集中。其結(jié)果，在大曲線部 處不會發(fā)生龜裂，能夠提高環(huán)狀構(gòu)件對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯的比例即 成品率。此外，本發(fā)明提供一種環(huán)狀構(gòu)件的制造方法，由長度方向長的環(huán)狀的 毛坯制成圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其特征在于，上述長度方向長的環(huán)狀的毛坯具 有在寬度方向兩側(cè)互相相對的直線部和使這些直線部的長度方向的兩端部 相連的一對曲線部，使上述直線部向?qū)挾确较蛲鈧?cè)擴展，從而將上述毛胚成 形為寬度方向的尺寸比上述毛坯的寬度方向的尺寸擴大的毛胚，接著，將寬 度方向的尺寸擴大了的毛坯成形為半成品，然后，將該半成品成形為圓環(huán)狀 的環(huán)狀構(gòu)件，其中該半成品具有 一對大曲線部，其是將上述曲線部擴展而 形成，使得大曲線部的曲率半徑比上述曲線部最初的曲率半徑大； 一對膨出 部，其在上述直線部處以比上述曲線部的曲率半徑大的曲率半徑呈圓弧狀彎 曲而形成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由長度方向長的環(huán)狀的毛坯制成圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，因此， 能夠使框架和金屬塊對于環(huán)狀構(gòu)件的比例比圖13中所示情況更低，即材料 占用率更低，從而能夠提高環(huán)狀構(gòu)件的重量對于坯料的重量的比例即成品 率。此外，在長度方向長的環(huán)狀的毛坯成形為圓環(huán)狀之前，首先，向?qū)挾确?向外側(cè)擴展直線部，以使所成形的毛坯的寬度方向的尺寸比上述毛坯的寬度 方向的尺寸還要大，經(jīng)過上述工序后，進(jìn)入成形為半成品的工序，其中該半 成品具有大曲線部，其曲率半徑被擴大為比曲線部的曲率半徑更大，和膨 出部，其以比曲線部的曲率半徑更大的曲率半徑呈圓弧狀彎曲。因此，在半成品成形的工序中，曲線部上曲率半徑小的內(nèi)徑區(qū)域的"延展"被極力抑制， 不會產(chǎn)生內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，消除了內(nèi)徑區(qū)域的應(yīng)力集中，從而在曲線部處 不會發(fā)生龜裂，使曲線部能夠容易地成形為曲率半徑大的大曲線部。接著，在經(jīng)過了上述那樣的半成品的成形過程之后，成形為圓環(huán)狀的環(huán) 狀構(gòu)件，因此，在圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件成形時，曲率半徑大的大曲線部及膨出 部的內(nèi)徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，緩和了內(nèi) 徑區(qū)域的應(yīng)力集中。其結(jié)果，在大曲線部處及膨出部處不會發(fā)生龜裂，能夠 提高環(huán)狀構(gòu)件對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯的比例即成品率。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過控制降低框架及金屬塊對于環(huán)狀構(gòu)件的比例，即材料 占用率，提高環(huán)狀構(gòu)件的重量對于坯料的重量的比例即成品率，從而能夠降 低環(huán)狀構(gòu)件的成本。而且，能夠使在長度方向長的環(huán)狀的毛坯上的曲線部的 內(nèi)徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，消除了內(nèi)徑區(qū) 域的應(yīng)力集中，因此，在長度方向長的環(huán)狀的毛坯的曲線部不會發(fā)生龜裂， 能夠提高環(huán)狀構(gòu)件對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯的比例即成品率。


圖1是表示從坯料沖壓出毛坯(blank)的工序的第一實施方式的俯視圖。圖2是表示在圖1中從坯料沖壓出的毛坯的擴大主視圖。圖3是表示在第一模壓加工裝置中放置毛坯的狀態(tài)的實施方式的俯視圖。圖4是表示通過第一模壓加工裝置而發(fā)生變形的毛坯所成形的狀態(tài)的實 施方式的俯視圖。圖5是表示在第二模壓加工裝置中放置毛坯的狀態(tài)的實施方式的俯視圖。圖6是表示半成品通過第二模壓加工裝被成形了的狀態(tài)的實施方式的俯 視圖。圖7是表示將半成品放置在了第三模壓加工裝置中的狀態(tài)的實施方式的 圖8是表示通過第三模壓加工裝置使半成品的右半部分成形為半圓形狀態(tài)的實施方式的俯視圖。圖9是表示通過第三模壓加工裝置使半成品成形為環(huán)狀構(gòu)件的狀態(tài)的實 施方式的俯視圖。圖IO是表示毛坯的第二實施方式的擴大主視圖。圖11是表示從坯料沖壓出毛坯的工序的其他實施方式的俯視圖。圖12是表示環(huán)狀構(gòu)件的一例的主視圖。圖13是表示以往從坯料沖壓出毛坯的工序的俯視圖，圖13 (a)表示單 列沖壓，圖13 (b)表示雙列沖壓。圖14是專利文獻(xiàn)1中記載的環(huán)狀構(gòu)件的成形方法的說明圖。附圖標(biāo)記的說明 1:環(huán)狀構(gòu)件3:長度方向長的環(huán)狀的毛坯 3b、 3c:直線部3A:已擴大了寬度方向尺寸的毛坯 3D:大曲線部 3d:曲線部 3E:膨出部 18:半成品具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的環(huán)狀構(gòu)件的制造方法的優(yōu)選實施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，將給定板厚的坯料2如箭頭X所示那樣地沿該坯料2的長 度方向進(jìn)給，同時通過沖壓裝置在進(jìn)給方向以預(yù)定間隔直列沖壓出多個長度 方向長的環(huán)狀的毛坯3。另外，作為坯料2可以使用將銅、鋁、鐵、不銹鋼 等的金屬制棒材進(jìn)行壓延等加工后形成的板狀體，或者一開始就是板狀體的 坯料。此外，取代沖壓板狀體的坯料2而得到長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的 方法，也可以通過切斷金屬棒材，進(jìn)行沖壓等的沖壓加工，鍛造等來得到長 度方向長的環(huán)狀的毛坯3。如圖2所示，長度方向長的環(huán)狀的毛坯3具有，孔3a而互相相對的左右兩側(cè)的直線部3b， 3c，和使上述直線部3b， 3c的長度方向長的兩端部相連接的一對曲線部3d。 將該長度方向長的環(huán)狀的毛坯3如圖3所示地放置在第一模壓加工裝置4中。第一模壓加工裝置4具有移動板5和前后一對的引導(dǎo)板6，移動板5在 引導(dǎo)板6的引導(dǎo)下，通過未圖示的進(jìn)退機構(gòu)沿左右方向(箭頭X1、X2方向) 進(jìn)退。移動板5具有主體部5a和在該主體部5a的前后方向的兩端部形成的 邊緣部5b、 5b，并且配置為邊緣部5b、 5b可自由滑動地插入到引導(dǎo)板6 互相相對的一側(cè)的邊緣部6a、 6a的下方，在主體部5a與邊緣部5b、 5b的交 界處所形成的垂直梯面5c與在引導(dǎo)板6上與對方相對一側(cè)的端面6b可自由 滑動地抵接。此外，在移動板5上的主體部5a的中央部，在與直線X垂直 相交的直線Y上朝上突出設(shè)置了平面投影形狀為船形的內(nèi)模8-l。該內(nèi)模8-1 的寬度尺寸w2設(shè)定為比毛坯3的縱長的孔3a的寬度尺寸wl稍小，以使其 能夠嵌合到該縱長的孔3a中。在第一模壓加工裝置4中的引導(dǎo)板6上，設(shè)置有前后一對的定位突起8-2 和，前后兩對的定位兼變形容許突起9。 一對定位突起8-2是，如后面所述， 在將長度方向長的環(huán)狀的毛坯3放置在了第一模壓加工裝置4中的情況下， 防止長度方向長的環(huán)狀的毛坯3在箭頭Y1、 Y2方向上移動，并將長度方向 長的環(huán)狀的毛坯3定位在適當(dāng)?shù)奈恢糜玫臉?gòu)件，上述定位突起8-2在與上述 直線X垂直相交的上述直線Y上互相對向，直立設(shè)置在相對于直線X隔著 一定空間而對稱的位置，它們之間的相對間隔設(shè)定為比長度方向長的環(huán)狀的 毛坯3的長度方向長的尺寸稍大，以使得能夠容許長度方向長的環(huán)狀的毛坯 3設(shè)置在其中。此外，前后兩對的定位兼變形容許突起9是，如后面所述，在將長度方 向長的環(huán)狀的毛坯3放置在了第一模壓加工裝置4中的情況下，防止長度方 向長的環(huán)狀的毛坯3在箭頭X1、 X2方向上移動，并將長度方向長的環(huán)狀的 毛坯3定位在適當(dāng)?shù)奈恢?，同時容許內(nèi)模8-1導(dǎo)致的長度方向長的環(huán)狀的毛 坯3的變形用的構(gòu)件，上述定位兼變形容許突起9直立設(shè)置在相對于通過移 動板5中心的直線X和直線Y而對稱的位置，上述定位兼變形容許突起9 在直線X方向上的相對間隔設(shè)定為比長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的寬度方向 的尺寸稍大的值，以使得能夠容許長度方向長的環(huán)狀的毛坯3設(shè)置在其中。然后，在各定位兼變形容許突起9與直線Y平行的定位面9a上連續(xù)地形成 圓弧狀的變形容許面％。如圖3所示，長度方向長的環(huán)狀的毛坯3被設(shè)置到第一模壓加工裝置4 中后，從其上方使用雙點劃線來表示的上模10下降。由此，引導(dǎo)板6、定位 突起8-2以及定位兼變形容許突起9各自的上表面被上模10的下表面推壓， 毛坯3和內(nèi)模8-1的上表面與上模10的下表面隔著極小的縫隙(能夠容許滑 動的小縫隙)相對，從而防止毛坯3的彎曲。在該狀態(tài)下使移動板5在箭頭X2方向上移動。由此，內(nèi)模8-l向長度 方向長的環(huán)狀的毛坯3的右側(cè)直線部3c從其內(nèi)側(cè)箭頭X2方向施加推壓作用 力，使其如圖4所示那樣沿箭頭X2方向被推壓彎曲，接著，通過使移動板 5向箭頭XI方向移動，內(nèi)模8-1向長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的左側(cè)直線部 3b (參照圖3)從其內(nèi)側(cè)沿箭頭XI方向施加推壓作用力，使其如圖4所示 那樣沿箭頭X1方向被推壓而彎曲，從而成形為寬度方向的尺寸與圖3中的 寬度方向的尺寸相比被放大而發(fā)生了變形的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A。 在該成形過程中，在圖3所示的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的左右兩側(cè)的直 線部3b、 3c的擴開變形，通過上述直線部3b、 3c上的曲線部3d附近的部位 的寬度方向的外表面被擴展，直到與兩對定位兼變形容許突起9各自的圓弧 狀的變形容許面9b接觸而被容許，同時通過變形容許面9b被形成為圓弧狀 來抑制在擴開變形時的擴開變形部的薄壁化。在下一個工序中，圖4所示的變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A被 放置在如圖5所示的第二模壓加工裝置11中。第二模壓加工裝置11具有左右一對的成形外模12和前后一對的限制模 13，成形外模12在引導(dǎo)槽14的引導(dǎo)下，通過未圖示的進(jìn)退機構(gòu)在底部15 上向左右方向(箭頭X1、 X2方向)進(jìn)退。成形外模12具有承載面12a和從承載面12a垂直向上突出并且平面投影 形狀凹成圓弧狀的推壓面12b，該推壓面12b的曲率半徑設(shè)定為比變形后的 長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A上的曲線部3d的外周面的曲率半徑還大。此外， 在限制模13互相相對的一側(cè)的端面上形成有平面投影形狀凹成圓弧狀的限 制面13a。另外，還在直線X方向延伸地設(shè)置有從底部15的中央部上表面 向上方突出，并且平面投影形狀為船形的保持內(nèi)模16。該保持內(nèi)模16的寬度尺寸設(shè)定為比變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A的縱長的孔3e的寬度 尺寸wl稍小，以使其能夠嵌合到該縱長的孔3e中。此外，在保持內(nèi)模16 的直線X上的兩端部上垂直設(shè)置有圓弧狀的保持面16a，在上述保持面16a 及其附近的下側(cè)設(shè)置有切缺部16b。如圖5所示，如果以下述狀態(tài)，即用變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯 3A的直線部3b、 3c夾著保持內(nèi)模16，并且該毛坯3A的曲線部3d及其附近 放置在了成形外模12的承載面12a上的狀態(tài)，將長度方向長的環(huán)狀的毛坯 3A放置在第二模壓加工裝置11中后，從其上方使雙點劃線所表示的上模10 下降。由此，限制模13和保持內(nèi)模16的上表面被上模17的下表面推壓， 長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A和成形外模12的上表面與上模17的下表面隔 著極小的縫隙(能夠容許滑動的小縫隙)相對，從而防止毛坯3A的彎曲。在該狀態(tài)下，使成形外模12向箭頭XI、 X2方向移動。由此，成形外 模12的推壓面12b向變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A的曲線部3d的 外側(cè)施加朝向?qū)?cè)的曲線部3d的推壓作用力。這時，成形外模12的承載面 12a進(jìn)入到保持內(nèi)模16的切缺部16b中。從而，如圖6所示，在下述狀態(tài)下， 即兩曲線部3d的內(nèi)徑面通過保持內(nèi)模16的圓弧狀的保持面16a被推壓擴展， 并且向箭頭XI、 X2方向的移動已被限制的定位狀態(tài)下，通過成形外模12 的凹成圓弧狀的推壓面12b，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)推壓曲率半徑大的外徑面，從而 使其沿著該推壓面12b變形，由此成形了大曲線部3D，該大曲線部3D的曲 率半徑比曲線部3d的曲率半徑更大，因此，在該大曲線部3D的外徑區(qū)域產(chǎn) 生"延展"，而內(nèi)徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，不僅避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄 壁化，還產(chǎn)生了使大曲線部3D厚壁化那樣的材料的流動，從而緩和了內(nèi)徑 區(qū)域的應(yīng)力集中。其結(jié)果，在兩曲線部3d不會發(fā)生龜裂，能夠以比兩曲線 部3d原來的曲率半徑更大的曲率半徑來成形為對環(huán)狀構(gòu)件1的制造有利的 大曲線部3D，因此，能夠提高環(huán)狀構(gòu)件1對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A 的比例即成品率。在比兩曲線部3d的曲率半徑更大的大曲線部3D的成形過程中，如圖5 所示的變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A上的直線部3b、3c，向箭頭Yl、 Y2方向擴開，如圖6所示，在其中央部形成以比曲線部3d原來的曲率半徑 更大的曲率半徑而彎曲成圓弧狀的一對膨出部3E，該膨出部3E的外面與限制模13的凹成圓弧狀的限制面13a接觸，以此限制變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A (參照圖5)向箭頭Y1、 Y2方向過度地擴開，從而成形為半 成品18，該半成品18具有一對大曲率半徑的大曲線部3D，和一對以大曲率 半徑而彎曲成圓弧狀的膨出部3E，上述大曲線部3D和上述膨出部3E通過 四個短的直線部3F互相連接。在下一個工序中，圖6所示的半成品18被放置在如圖7所示的第三模 壓加工裝置19中。第三模壓加工裝置19具有底部20和在底部20上表面隔著高度方向的 間隔進(jìn)行封閉的頂壁21，在底部20上，在通過其中心的直線X上設(shè)置有引 導(dǎo)槽22，在該引導(dǎo)槽22上嵌合有在箭頭X1、 X2方向上可自由進(jìn)退的移動 板23。該移動板23通過未圖示的進(jìn)退機構(gòu)在箭頭X1、 X2方向進(jìn)退。移動 板23的上表面與底部20的上表面在同一個面上，在其中央部，在與通過底 部20中心的直線X垂直相交的直線Y上，朝上突出設(shè)置了平面投影形狀為 橢圓形的最后加工內(nèi)模24。該最后加工內(nèi)模24與頂壁21上所形成的近似圓 形的窗部25相鄰，該窗部25的內(nèi)周面作為外模而工作。如圖7所示，半成品18被放置到第三模壓加工裝置19中后，從其上方 使用雙點劃線表示的上模26下降。由此，頂壁21的上表面被上模26的下 表面推壓，半成品18和最后加工內(nèi)模24的上表面與上模26的下表面隔著 極小的縫隙(能夠容許滑動的小縫隙)相對，從而防止半成品18的彎曲。在該狀態(tài)下，使移動板23向箭頭X2方向移動。由此，最后加工內(nèi)模 24向半成品18的右半部施加從其內(nèi)側(cè)向箭頭X2方向的推壓作用力，如圖8 所示，該右半部的外周面被推壓向近似圓形的窗部25的右半部內(nèi)周面，從 而半成品18的右半部成形為半圓形。接著，使移動板23向箭頭X1方向移 動。由此，最后加工內(nèi)模24向半成品18的左半部施加從其內(nèi)側(cè)向箭頭X1 方向的推壓作用力，如圖9所示，該左半部的外周面被推壓向近似圓形的窗 部25的左半部內(nèi)周面，從而半成品18的左半部成形為半圓形，由此，制造 出了圖9及圖12中所示的環(huán)狀構(gòu)件1。如上述那樣將半成品18成形為圓環(huán) 狀的環(huán)狀構(gòu)件1時，曲率半徑大的大曲線部3D及膨出部3E的內(nèi)徑區(qū)域的"延 展"被極力抑制，避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，緩和了內(nèi)徑區(qū)域的應(yīng)力集中。 其結(jié)果，在大曲線部3D及膨出部3E處不會發(fā)生龜裂。這樣，通過本發(fā)明，從圖l所示的坯料2沖壓出多個長度方向長的環(huán)狀 的毛坯3，這些長度方向長的環(huán)狀的毛坯3通過第一 第三模壓加工裝置4、 11、 19被推壓擴展而成形為圓環(huán)狀，從而制造出圖9及圖12中所示的環(huán)狀 構(gòu)件l，因此，使得圖1中的框架S1及金屬塊S2對于環(huán)狀構(gòu)件1的比例， 比圖13中所說明的框架Sl及金屬塊S2對于環(huán)狀構(gòu)件1的比例更低，即材 料占用率更低，從而能夠提高環(huán)狀構(gòu)件1的重量對于坯料2的重量的比例即 成品率，降低環(huán)狀構(gòu)件l的成本。此外，通過第二模壓加工裝置11，通過成形外模12的凹成圓弧狀的推 壓面12b向變形后的長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A的曲線部3d的外側(cè)施加朝 向?qū)?cè)曲線部3d的推壓作用力，在下述狀態(tài)下，即各曲線部3d的內(nèi)徑面通 過保持內(nèi)模16的圓弧狀的保持面16a被稍微推壓擴展，并且向箭頭X1、 X2 方向的移動已被限制的定位狀態(tài)下，通過成形外模12的凹成圓弧狀的推壓 面12b，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)推壓各曲線部3d的外徑面，從而使其沿著該推壓面 12b變形，由此成形了曲率半徑更大的大曲線部3D，因此，曲率半徑大的外 徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，不僅避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，還產(chǎn)生了使 大曲線部3D厚壁化那樣的材料的流動，從而緩和了內(nèi)徑區(qū)域的應(yīng)力集中。 其結(jié)果，在曲線部3d處不會發(fā)生龜裂，使兩曲線部3d能夠以大曲率半徑成 形為對環(huán)狀構(gòu)件1的制造有利的大曲線部3D，因此，能夠提高環(huán)狀構(gòu)件1 對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A的比例即成品率，降低環(huán)狀構(gòu)件l的成本。在上述實施方式中，如圖2所示，沖壓出長度方向長的環(huán)狀的毛坯3， 該毛坯3上的縱長的孔3a的寬度尺寸wl小，通過推壓擴展該毛坯3來制造 環(huán)狀構(gòu)件1，但如圖10所示，沖壓出橢圓環(huán)形的長度方向長的環(huán)狀的毛坯 27，該毛坯所具有的橢圓形縱長的孔27a的寬度尺寸w3比上述圖2中的寬 度尺寸wl大得多，用與上述實施方式相同的順序?qū)⒃撁?7推壓擴展而成 形為環(huán)狀構(gòu)件1。即使在這樣的情況下，與上述實施方式相同，能夠提高環(huán) 狀構(gòu)件1對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯3A的比例即成品率，降低環(huán)狀構(gòu)件 1的成本。此外，如圖ll (a) (b)所示，在由給定寬度的坯料2沖壓出多個長度 方向長的環(huán)狀的毛坯3、 27時，活用坯料2寬度方向的兩端面2a，來形成長 度方向長的環(huán)狀的毛坯3、 27上的直線部3b、 3c的外端面，并且，通過沖壓裝置剪斷坯料2，從而能夠?qū)⑹挂粚Φ闹本€部3b、 3c連接起來的一對曲線 部3d形成在長度方向的兩端部。由此，能夠?qū)U料對于長度方向長的環(huán)狀的毛坯3、 27的比例，即材料占用率限制為最小。即，上述廢料被削減為廢 料Sl和楔形的端板部2x,上述廢料Sl是在縱長的孔3a或橢圓形的縱長的 孔27a的沖壓中，利用沖床沖壓去掉的部分，上述端板部2x如圖ll(a) (b) 中的斜陰影線所示，存在于長度方向長的環(huán)狀的毛坯3之間或毛坯27之間， 該長度方向長的環(huán)狀的毛坯3、 27以長度方向排列并從坯料2上被切離。其 結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高環(huán)狀構(gòu)件1的重量對于坯料2的重量的比例即成品率。另外，本發(fā)明的環(huán)狀構(gòu)件的制造方法還具有以下的特征。對長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的在長度方向長的兩端部的曲線部3d從 外側(cè)向?qū)?cè)方向進(jìn)行推壓，由此使該毛坯成形為圓環(huán)狀。通過這樣，能夠控 制降低框架及金屬塊對于環(huán)狀構(gòu)件l的比例，即材料占有率，從而能夠提高 環(huán)狀構(gòu)件l的重量對于坯料的重量的比例即成品率。此外，通過從外側(cè)向相 對側(cè)推壓縱長方向兩端部的曲線部3d，使上述曲線部3d上曲率半徑小的內(nèi) 徑區(qū)域的"延展"被極力抑制，不僅避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，還產(chǎn)生了使 曲線部3d厚壁化那樣的材料的流動，從而緩和了內(nèi)徑區(qū)域的應(yīng)力集中。其 結(jié)果，在曲線部3d處不會發(fā)生龜裂，能夠提高環(huán)狀構(gòu)件1對于長度方向長 的環(huán)狀的毛坯3的比例即成品率。此外，本發(fā)明優(yōu)選通過具有內(nèi)模16、 24和外模12、 25的模壓加工裝置 11、 19，使上述長度方向長的環(huán)狀的毛坯3成形為圓環(huán)狀。由此，能夠高效 率地制造高品質(zhì)的環(huán)狀構(gòu)件l,實現(xiàn)成本的降低。另外，本發(fā)明優(yōu)選，長度方向長的環(huán)狀的毛坯3，在其內(nèi)側(cè)具有縱長的 孔3a，具有在寬度方向的兩側(cè)互相相對的直線部3b、 3c和，使直線部3b、 3c的長度方向長的兩端部相連的曲線部3d，利用嵌合在縱長的孔3a中的內(nèi) 模8-l向直線部3b、 3c所施加的推壓作用力，放大長度方向長的環(huán)狀的毛坯 3的寬度方向的尺寸，然后在將保持內(nèi)模16嵌合在了寬度方向的尺寸已被放 大的該縱長的孔3a中的狀態(tài)下，利用成形外模12對曲線部3d的外側(cè)施加 向?qū)?cè)的曲線部3d的推壓作用力，將曲線部3d推壓擴展為大曲率半徑的大 曲線部3D。這樣，利用嵌合在上述長度方向長的孔3a中的內(nèi)模8-l擴大長度方向長的環(huán)狀的毛坯3的寬度方向的尺寸，然后在寬度方向的尺寸已被擴大的該長度方向長的孔3a中嵌合保持內(nèi)模16的狀態(tài)下，利用成形外模12對曲線部 3d的外側(cè)施加向?qū)?cè)的曲線部3d方向的推壓作用力，在因保持內(nèi)模16而向 對側(cè)的曲線部3d的移動己被限制的被定位了的狀態(tài)下，通過成形外模12從 外側(cè)向內(nèi)側(cè)推壓上述曲線部3d，從而使上述曲線部3d上曲率半徑小的內(nèi)徑 區(qū)域的"延展"被極力抑制，避免了內(nèi)徑區(qū)域的薄壁化，消除了內(nèi)徑區(qū)域的 應(yīng)力集中，從而在曲線部3d不會發(fā)生龜裂，使兩曲線部3d容易地成形為大 曲率半徑的大曲線部3D。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)狀構(gòu)件的制造方法，由在長度方向兩端具有曲線部的長度方向長的環(huán)狀的毛坯制成圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其特征在于，將上述長度方向長的環(huán)狀的毛坯成形為半成品，然后，將該半成品成形為圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其中該半成品具有擴大了的一對大曲線部，其曲率半徑比上述曲線部的曲率半徑大；一對膨出部，其以比上述曲線部的曲率半徑大的曲率半徑呈圓弧狀彎曲。
2. —種環(huán)狀構(gòu)件的制造方法，由長度方向長的環(huán)狀的毛坯制成圓環(huán)狀 的環(huán)狀構(gòu)件，其特征在于，上述長度方向長的環(huán)狀的毛坯具有在寬度方向兩側(cè)互相相對的直線部 和使這些直線部的長度方向的兩端部相連的一對曲線部，使上述直線部向?qū)?度方向外側(cè)擴展，從而將上述毛坯成形為寬度方向的尺寸比上述毛坯的寬度 方向的尺寸擴大的毛坯，接著，將寬度方向的尺寸擴大了的毛坯成形為半成 品，然后，將該半成品成形為圓環(huán)狀的環(huán)狀構(gòu)件，其中該半成品具有 一對 大曲線部，其是將上述曲線部擴展而形成，使得大曲線部的曲率半徑比上述 曲線部最初的曲率半徑大； 一對膨出部，其在上述直線部處以比上述曲線部 的曲率半徑大的曲率半徑呈圓弧狀彎曲而形成。
全文摘要
提高環(huán)狀構(gòu)件的重量對于坯料的重量的比例即成品率，環(huán)狀構(gòu)件對于毛坯的比例即成品率，實現(xiàn)降低成本。成形為半成品18，然后將該半成品18成形為圓環(huán)狀從而得到環(huán)狀構(gòu)件，其中該半成品18具有擴大了的大曲線部3D，其曲率半徑比曲線部3d原來的曲率半徑更大和，膨出部3E，其在直線部3b、3c以比曲線部3d的曲率半徑大的曲率半徑呈圓弧狀彎曲。
文檔編號B21D28/06GK101282800SQ20068003741
公開日2008年10月8日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者大西將隆, 小田一幸, 小田操, 藤井直樹, 金光俊明, 金光秀治 申請人:株式會社金光