停车杆毛坯及其制造方法 |
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| 申请号 | CN201080057767.8 | 申请日 | 2010-12-15 | 公开(公告)号 | CN102652041A | 公开(公告)日 | 2012-08-29 |
| 申请人 | 株式会社大桥技研; | 发明人 | 奥田胜; 浅见一男; | ||||
| 摘要 | 停车杆毛坯的制造方法具有将圆棒坯材（W）切断为规定长度的切断坯材（10）的切断工序（S2的1）、将切断坯材（10）的端面成形的端面成形工序（S2的2）、用来形成在中央扁平部（42）的侧面上形成有伸出扁平部（44）的伸出坯材（20）的、在轴向上压缩的纵压缩工序（S3的1～S3的3）、用来形成在大致中央弯曲的弯曲坯材（30）、进行弯曲的弯曲工序（S4的1～S4的2）、和用来将弯曲坯材（30）形成为扁平的规定形状的停车杆毛坯（40）的、在相对于伸出方向垂直的方向上压缩的横压缩工序（S6）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种停车杆毛坯的制造方法，其特征在于，具有： |
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| 说明书全文 | 停车杆毛坯及其制造方法技术领域背景技术[0003] 并且，有在贯通孔与驱动部之间配置嵌合爪的直线状的结构（以下，称作“A型”）、夹着贯通孔在两侧配置驱动部和嵌合爪的直线状的结构（以下，称作“B型”）、在贯通孔与驱动部之间配置嵌合爪、以へ字状弯曲的结构（以下，称作“C型”）、及将贯通孔、驱动部和嵌合爪分别配置在角部的三角形状的结构（以下，称作“D型”）。 [0004] 停车齿轮因为是保险零件，所以在强度方面及精度方面被要求较高的可靠性。因此，以往通过将坯形材整面切削加工、花费许多加工工时进行精加工的方法、及使用精密冲裁机将板材精密冲切为想要的轮廓形状后将冲切塌边切削除去的方法来制造。 [0006] 所以，为了提供便宜的停车杆毛坯，公开了将锻造（热、温、冷）板状坯材或铸造板状坯材插入到形成有成形部的成形模中、通过使成形部往复通过而压力加工来提高尺寸精度的发明（例如，参照专利文献1）。 [0007] 专利文献1：特开2004－322164号公报（第4－6页，图4）。 发明内容[0008] 但是，在专利文献1中，没有公开锻造板状坯材或铸造板状坯材的制造方法。因此，在将锻造板状坯材通过公知的热锻造技术、例如将圆棒切断后的料片用多次的封闭锻造及多次的退火制造的情况下，有通过锻造毛刺的发生而材料成品率恶化、或晶粒粗大化、进而纤维流被切断的问题。 [0009] 此外，不知道将锻造板状坯材通过冷锻或温锻为能够插入到上述成形模中的形状而得到的方法。 [0010] 本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，目的是得到以较高的材料成品率防止材料组织的晶粒的粗大化、还有嵌合爪中的纤维流连续的停车杆毛坯、和制造该停车杆毛坯的制造方法。 [0011] （1）有关本发明的停车杆毛坯的制造方法，其特征在于，具有：切断工序，将线材切断为规定长度的坯段； 纵压缩工序，将上述坯段在轴向上压缩，以在上述坯段的长度方向的大致中央的侧面上形成向一侧伸出的伸出部； 弯曲工序，将上述坯段弯曲，以使长度方向的大致中央成为弯曲点； 横压缩工序，将该坯段在相对于上述伸出部的伸出方向垂直的方向上压缩，以使上述弯折后的坯段成为扁平。 [0012] （2）此外，其特征在于，具有：切断工序，将线材切断为规定长度的坯段； 纵压缩工序，将上述坯段在轴向上压缩，以在上述坯段的一个端部的侧面及长度方向的大致中央的侧面上形成向一侧伸出的伸出部； 弯曲工序，将上述坯段弯曲，以使长度方向的大致中央成为弯曲点； 横压缩工序，将该坯段在相对于上述伸出部的伸出方向垂直的方向上压缩，以使上述弯折后的坯段成为扁平。 [0013] （3）此外，其特征在于，在上述（1）或（2）的上述横压缩工序中，在上述伸出部的附近形成部分地凹陷的薄壁范围。 [0014] （4）此外，其特征在于，在上述（1）～（3）中任一项的上述横压缩工序中，在从上述伸出部离开的位置上形成贯通孔。 [0015] （5）此外，其特征在于，在上述（1）～（4）中任一项的上述弯曲工序之后，具有将上述弯曲的坯段退火的退火工序。 [0016] （6）此外，其特征在于，在上述（1）～（5）中任一项的上述横压缩工序之后，具有使该坯段的侧面在金属模内面上滑动、以使上述成为扁平的坯段的侧面变得平滑的滑动工序。 [0018] （8）进而，有关本发明的停车杆毛坯，其特征在于，通过上述（1）～（7）的任一项所述的停车杆毛坯的制造方法制造。 [0019] （i）有关本发明的停车杆毛坯的制造方法由于具有纵压缩工序（颚伸出工序）、弯曲工序（放倒工序）、和横压缩工序（打平工序），所以伸出部的纤维流遍及全长连续。特别是，由于从伸出部的周围到伸出部形成沿着伸出形状的纤维流，所以伸出部的疲劳强度变高。因而，如果将伸出部做成向停车齿轮嵌合的嵌合爪，则停车杆的可靠性变高，并且能够促进停车杆及停车齿轮的小型化，促进了搭载它的汽车的轻量化，有助于燃料费的改善。 [0020] 此外，虽然在以往的封闭锻造中发生锻造毛刺，但在本发明中，由于不产生锻造毛刺，所以材料成品率提高，制造成本变得便宜。另外，在精密冲裁那样的冲切加工中，虽然冲切范围的周围作为推压范围保留，但在本发明中由于不需要该推压范围，所以能够大幅地提高材料成品率。 [0021] （ii）此外，由于伸出部形成在两个部位，所以将嵌合爪、贯通孔或驱动部配置在哪个位置上都可以，设计的自由度增加。即，能够便宜地制造适合于各种形态的停车系统的停车杆毛坯。 [0022] （iii）此外，由于在横压缩工序中形成薄壁范围，所以材料被挤出到薄壁范围的周围。因而，能够将在纵压缩工序中形成的伸出部（伸出量）在横压缩工序中扩展（将伸出量增大），能够制造具备较大的伸出部的停车杆毛坯。此外，通过变更薄壁范围的形状，能够制造整体为三角形状的停车杆毛坯。 [0023] （iv）此外，由于在横压缩工序中形成贯通孔，所以能够将机械加工省略，能够将制造成本抑制为便宜。 [0024] （v）此外，由于在弯曲工序之后具有退火工序，所以横压缩工序中的塑性变形变得容易。即，能够减轻金属模的负担而制造希望的形状的停车杆毛坯。 [0025] （vi）由于在横压缩工序之后使侧面在金属模内面上滑动，所以制造出的停车杆毛坯的侧面的表面粗糙度提高，制品品质提高。 [0026] （vii）由于最终对侧面进行渗碳淬火，所以侧面的硬度提高，能够得到磨损较少的停车杆毛坯。 [0028] 图1是说明有关本发明的实施方式1的停车杆毛坯的制造方法的、表示制造工序的流程图。 [0029] 图2是表示图1所示的切断工序中的坯材形状的侧视图及俯视图。 [0030] 图3是表示图1所示的纵压缩工序中的坯材形状的侧视图。 [0031] 图4是表示图1所示的纵压缩工序中的坯材形状的俯视图。 [0032] 图5是表示图1所示的弯曲工序中的坯材形状的侧视图。 [0033] 图6是表示图1所示的弯曲工序中的坯材形状的俯视图。 [0034] 图7是表示图1所示的横压缩工序中的坯材形状的侧视图及俯视图。 [0035] 图8是表示在图1所示的纵压缩工序及弯曲工序中分别使用的金属模的侧视的剖视图。 [0036] 图9是表示有关本发明的实施方式2的停车杆毛坯的侧视图。 [0037] 图10是表示图9所示的停车杆毛坯的伸出部的金属流的侧视及俯视的剖视图。 [0038] 图11是表示图9所示的停车杆毛坯的金属组织的显微镜照片。 [0039] 图12是表示图9所示的停车杆毛坯的金属组织的显微镜照片。 具体实施方式[0040] ［实施方式1］图1是说明有关本发明的实施方式1的停车杆毛坯的制造方法的图，是表示制造工序的流程图。图2～图7是表示有关本发明的实施方式1的停车杆毛坯的制造方法的各制造工序的坯材形状的图，图2是切断工序的侧视图及俯视图，图3是纵压缩工序的侧视图，图4是纵压缩工序的俯视图，图5是弯曲工序的侧视图，图6是弯曲工序的俯视图，图7（a）是横压缩工序的侧视图，图7（b）是横压缩工序的俯视图。图8是示意地说明在有关本发明的实施方式1的停车杆毛坯的制造方法中使用的金属模的侧视的剖视图，图8（a）是纵压缩工序用的金属模，图8（b）是弯曲工序用的金属模。另外，各图是示意地描绘的图，各部材的纵横比及相对的大小等并不限定于图示。 [0041] （制造工序）在图1中，停车杆毛坯的制造方法100具有： 润滑工序（S1），向线材（将线圈状线材或规定长度的棒材统称作“圆棒坯材”）W的外表面涂敷金属皂等锻造润滑剂； 切断工序（S2的1），将圆棒坯材W切断为规定长度的切断坯材10； 端面成形工序（S2的2），将切断坯材10的端面成形为垂直于轴心的平面； 纵压缩工序（S3的1～S3的3），将用来形成伸出坯材20的切断坯材10在轴向上压缩，所述伸出坯材20在长度方向的中央部22的侧面形成有向一侧伸出的伸出部24； 弯曲工序（S4的1～S4的2），将用来形成在长度方向的大致中央弯曲的弯曲坯材30的伸出坯材20弯曲； 判断工序（S5的1），判断为了作为下个工序的横压缩工序（S6）是否需要热处理； 退火润滑工序（S5的2），在判断工序（S5的1）中判断为需要热处理及再次的锻造润滑剂的涂敷的情况下执行； 横压缩工序（S6），用来将弯曲坯材30形成为扁平的规定形状的停车杆毛坯40，将弯曲坯材30在相对于伸出部24的伸出方向垂直的方向上压缩。 [0042] （润滑工序）润滑工序（S1）是为了减小与金属模的摩擦、使然后的塑性变形变得容易的工序，没有限定涂敷的金属皂等的种类及涂敷的要领。 [0043] （切断工序，端面成形工序）在图2中，将未图示的长条的金属线W剪断为规定长度，制造切断坯材10（S2的1）。 并且，将切断坯材10在未图示的截面圆筒状的封闭金属模内在轴向上压缩（以下，称作“纵压缩”），将下端面10a及上端面10b成形为垂直于轴心的平面（S2的2）。此时，也可以在下端面10a及上端面10b的外周缘上设置倒角（C倒角、R倒角）。 [0044] 另外，本发明并没有限定切断要领，也可以代替剪断而是机械性的锯切断。此时，也可以将端面成形工序省略。 [0045] （纵压缩工序）在图3（a）及图4（a）中，在由未图示的一对模（以下，称作上模及下模）形成的封闭空间（腔体）中，将切断坯材10纵压缩，在长度方向的中央部22的侧面上形成向一侧（在图3中向右侧）伸出的伸出部24（S3的1）。 [0046] 伸出部24在侧视中是截面大致梯形状，在俯视中是截面大致扇状。另一方面，除了伸出部24以外的范围（以下，称作下圆柱部21及上圆柱部23）通过纵压缩而外径稍稍变大。此时，在下模的接近于上端面的范围中形成有与伸出部24的一部分对应的腔体，在上模的接近于下端面的范围中形成有与伸出部24的一部分对应的腔体。 [0047] 进而，在图3（b）、图3（c）中，通过重复同样的纵压缩，伸出部24的伸出量增加，相应地，伸出坯材20的全长变短（S3的2～S3的3）。 [0048] 此时，在图4（b）、图4（c）中，将伸出部24和中央部22合并的侧面的截面呈大致矩形状（正确地讲，伸出部24的伸出方向侧是具有圆弧状角部的矩形，伸出部24的与伸出方向相反侧（在中央部相同）是圆弧）。 [0049] 另外，本发明没有限定纵压缩的次数，可以根据伸出部24的形状（伸出量等）设定其次数。 [0050] （弯曲工序）在图5（a）及图6（a）中，伸出坯材20在通过未图示的下模保持着伸出部24和下圆柱部21的状态下，通过与伸出部24的伸出方向相反方向开口的上冲头将上圆柱部23弯曲。 即，上圆柱部23的轴心23c相对于下圆柱部21的轴心21c倾斜规定的弯曲角度（θa），伸出部24位于凸面侧（S4的1）。 [0051] 进而，在图5（b）及图6（b）中，弯曲为更大的弯曲角度（θb）（S4的2）。另外，将弯曲后的伸出坯材20称作弯曲坯材30。 [0052] 另外，本发明没有限定弯曲工序的次数，可以根据弯曲角度的大小设定其次数。此外，并不限定于进行弯曲以使伸出部24位于凸面侧，也可以进行弯曲以使伸出部24位于凹面侧。 [0053] （退火润滑工序）并且，在弯曲工序（S4的2）之后，判断为需要将加工硬化缓和而使横压缩工序变得容易的情况下，执行退火，再次在外表面上涂敷锻造润滑剂（S5的2）。 [0054] （横压缩工序）在图7中，将弯曲坯材30在相对于伸出部24的伸出方向垂直的方向上压缩（以下，称作“横压缩”），形成扁平的规定形状的停车杆毛坯（以下，称作“毛坯”）40。即，弯曲坯材30在规定形状的下模中被横压缩，下圆柱部21、中央部22、上圆柱部23及伸出部24分别成为板状的下扁平部41、中央扁平部42、上扁平部43及伸出扁平部44，在侧视中被成形为规定的形状。 [0055] 此时，也可以通过使横跨中央扁平部42和伸出扁平部44的范围部分地做成薄壁、即形成部分的凹陷范围，助长向周围的材料流动，使向规定的形状的形成变得可靠。此外，由于能够进行下扁平部41及上扁平部43的伸出，所以在纵压缩中难以伸出的下圆筒部21及上圆筒部23的伸出能够进行，所以例如能够形成侧视大致三角形状等的毛坯40。或者，也可以在一部分上形成贯通的贯通孔，来减少后面加工中的切削余量。 [0056] 另外，下扁平部41、中央扁平部42、上扁平部43及伸出扁平部44是为了说明的方便而称呼的，并没有进行规定以使各自的边界明确。 [0057] （纵压缩工序用的金属模）在图8（a）中，纵压缩工序用的金属模200主要由下模210、上模220、下冲头230、及上冲头240构成。 [0058] 在下模210中，形成有遍及全长的截面圆形的圆形空间213、和在距上表面211较近的规定范围中、对应于伸出部24的一部分形状的伸出空间（腔体）212。 [0059] 同样，上模220形成有遍及全长的截面圆形的圆形空间223、和在距下表面221较近的规定范围中、对应于伸出部24的一部分形状的伸出空间（腔体）222。并且，在下模210的上表面211与上模220的下表面221抵接的状态下，通过伸出空间212和伸出空间222形成相当于伸出坯材20的伸出部24的形状的空间。 [0060] 此外，下冲头230及上冲头240分别形成为向圆形空间213及圆形空间223侵入自如的截面圆形。 [0061] 另外，伸出空间212及伸出空间222的深度（相当于伸出量）及倾斜等是可适当设定的设计事项。 [0062] （弯曲工序用的金属模）在图8（b）中，弯曲工序用的金属模300主要由下模310、下冲头3330、及上冲头340构成。 [0063] 在下模310中，形成有保持弯曲坯材30的下圆柱部21、中央部22和伸出部24的、圆形空间313及与伸出部24的一部分形状对应的伸出空间（腔体）312。 [0064] 此外，在上冲头340上，在一侧（图中左侧）形成有在弯曲坯材30的上端面30b上滑动的斜面341，另一侧（图中右侧）开口。此时，斜面341为了使与弯曲坯材30的滑动面积变大，滑动面为半圆状的槽。 [0065] ［实施方式2］图9是示意地表示有关本发明的实施方式2的停车杆毛坯的侧视图。另外，依据实施方式1，将与切断坯材10的轴向成直角的面作为平面，将与其垂直的面作为侧面。 [0066] 图9（a）是“A型”的毛坯40a，在弯曲工序中进行弯曲以使伸出部24成为凹面侧，在横压缩工序中，将下扁平部41朝向下端逐渐压扩。另外，为了使这样的压扩变得容易，也可以在下扁平部41的下端附近形成薄壁范围（未图示）或贯通孔45（用虚线表示）。 [0067] 图9（b）是“B型”的毛坯40b，在弯曲工序中，在上扁平部43的上端上形成伸出扁平部44，在横压缩工序中，将中央扁平部42压扩。另外，为了使这样的压扩变得容易，也可以在下扁平部41的下端附近形成薄壁范围（未图示）或贯通孔45（用虚线表示）。 [0068] 图9（c）是“C型”的毛坯40c，在弯曲工序中进行弯曲以使伸出扁平部44成为凸面侧，在横压缩工序中，将大致整体幅度较大地压扩。并且，也可以在下扁平部41的下端附近形成薄壁范围（未图示）或贯通孔45（用虚线表示）。 [0069] 图9（d）是“D型”的毛坯40d，在弯曲工序中进行弯曲以使伸出扁平部44成为凸面侧，在横压缩工序中，将大致整体幅度较大地压扩，在侧视中呈大致三角形。此时，为了将相当于中央扁平部42及伸出扁平部44的范围较大地压扩而形成有薄壁范围46。另外，也可以形成贯通孔45（用虚线表示）。 [0070] （伸出扁平部的金属流）图10是说明有关本发明的实施方式2的停车杆毛坯的、示意地表示毛坯40的伸出扁平部43的金属流的图，图10（a）是侧视的截面（厚度方向的中央），图10（b）是俯视的截面。 [0071] 在图10（a）中，与切断坯材10的轴心平行的金属流没有被切断，而被折叠为U字状，侵入到毛坯40的伸出扁平部43的伸出方向的前端。另外，金属流的这样的形态是沿着毛坯40的外周缘在全域中确认的形态。 [0072] 在图10（b）中，以切断坯材10的轴心为中心的同心圆状的金属流没有被切断，侵入到毛坯40的伸出扁平部43，遍及从下扁平部41到上扁平部43而连续。 [0073] （伸出扁平部的金属组织）图11及图12是说明有关本发明的实施方式2的停车杆毛坯的、表示毛坯40的伸出扁平部43的金属组织的显微镜照片。毛坯40是图9（c）所示的“C型”，图11（a）表示扁平伸出部44的曲率半径较小的一侧（该图的“圆a”所示的位置）的侧视的金属流，图11（b）表示扁平伸出部44的对置的边（该图的“圆b”所示的位置）的侧视的金属流，图12（c）表示扁平伸出部44的曲率半径较大的一侧（该图的“圆c”所示的位置）的侧视的金属流，图 12（d）表示扁平伸出部44的前端（该图的“圆d”所示的位置）的侧视的金属流。 [0075] 在图11（b）中也同样防止了晶粒的粗大化。并且，由于位于弯曲工序中的压缩侧，所以形成前端为圆弧状的大致V字状的金属流。即，在接近于外周面的范围中，形成与外周面大致平行的金属流，在视野内形成随着从外周面离开而一边前端的曲率半径逐渐变小一边向内侧侵入的金属流。 [0076] 在图12（c）中，与图11（a）同样，形成大致沿着外周面的金属流。此时，由于金属流呈波状，所以暗示压缩工序及弯曲工序中的塑性变形在全长中不均匀。 [0077] 在图12（d）中，在距外周面较近的范围中，形成沿着外周面的大致U字状的金属流，在视野内形成随着从外周面离开而前端的曲率半径逐渐变小的大致V字状的金属流（参照图10（b））。 [0078] 如以上这样，毛坯40从周围到伸出扁平部43形成沿着伸出形状的纤维流，并且防止了晶粒的粗大化，所以伸出扁平部44的疲劳强度变高。 [0079] 因而，如果将毛坯40的伸出扁平部44作为与停车齿轮嵌合的嵌合爪，则停车杆的可靠性提高，并且能够促进停车杆及停车齿轮的小型化，促进搭载它的汽车的轻量化，能够有助于燃料费的改善。 [0080] 产业上的可利用性本发明根据以上，由于能够提供便宜、疲劳高度较高的停车杆毛坯，所以能够作为被要求与停车杆同样的制品品质的各种部件的坯材（毛坯）的制造方法及该坯材（毛坯）广泛地使用。 [0081] 附图标记说明10 切断坯材 10a 下端面 10b 上端面 20 伸出坯材 21 下圆柱部 21c 轴心 22 中央部 23 上圆柱部 23c 轴心 24 伸出部 30 弯曲坯材 30b 上端面 40 毛坯（停车杆毛坯） 40a 毛坯（A型） 40b 毛坯（B型） 40c 毛坯（C型） 40d 毛坯（D型） 41 下扁平部 42 中央扁平部 43 上扁平部 44 伸出扁平部 45 贯通孔 46 薄壁范围 200 金属模 210 下模 211 上表面 212 伸出空间 213 圆形空间 220 上模 221 下表面 222 伸出空间 223 圆形空间 230 下冲头 240 上冲头 300 金属模 310 下模 313 圆形空间 330 下冲头 340 上冲头 341 斜面 W 线材（线圈状线材）。 |
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