[发明专利]环状成型体的成型方法及环状成型体的成型装置

说明书

本发明涉及可以提高发动机用的活塞耐磨环一类的环状成形体之成形精度的环状成形体的成形方法及成形装置。

在柴油机用活塞里，特别是为了用冷却剂有效地冷却第一道气环槽的附近，多使用一种耐磨环，这种耐磨环是把富有耐磨性和耐热性、且膨胀系数与活塞材料类似的专用金属材料进行加工成形，使成为在圆筒状颈部的两端有圆形凸缘部的环状成形体。由于这种耐磨环在使用时要经受从低温至高温的大范围温度变化，故对成形时的尺寸精度要求极严，成形方法的好坏对于活塞的冷却效果影响很大。

在对这种耐磨环一类的环状成形体进行成形时所用的传统的成形装置是一种如图3(A)～(D)的各成形阶段所示的装置。该图所示的成形装置1由以下部分组成，即，一个通过圆柱状成形模半体2与端面有缩径部的圆柱状成形模半体3的端面对接而组成、且这一对成形模半体2、3可分可合的组合成形模4；一个在形成于该组合成形模4的对接端面部分、且断面为コ字形的槽部5内进退自如的滚子6。在成形时，首先用螺栓等连结装置(图中未示)把一对成形模半体2、3作同轴连结，构成图3(A)所示的组合成形模4。然后，把图4(A)所示的由金属制筒状薄板材料制成的环状坯料7与组合成形模4的外周嵌合。在使环状坯料7的中央部分与槽部5的中央对准后，使环状坯料7与组合成形模4同时旋转。

另一方面，滚子6的宽度等于从コ字形槽部5的槽宽减去环状坯料7的壁厚的2倍，使该滚子6一边作与组合成形模4相反方向的旋转一边接近环状坯料7，并如图3(B)所示，从该处把滚子6进一步向槽部5的内部压入。这样一来，如图4(B)所示，环状坯料7首先成形为环状中间体，即形成环状成形体8的前阶段，通过这个期间的缩颈过程渐渐形成颈部8a。然后，再如图3(C)所示，一边使滚子6旋转，一边把环状坯料7向槽部5内推压，则如图4(C)所示，成形为在环状中间体的颈部8a的两端具有凸缘部8b的、与最终成形体接近的形状。然后，再如图3(D)所示，进一步进行缩颈及扩口过程，在最终阶段完成图4(D)所示的环状成形体8。这样，只要解除成形模半体2、3之间的连结，即可从槽部5内取下完成的环状成形体8。

采用上述传统的环状成形体8的成形方法时，当使滚子6一边旋转一边向コ字形断面的槽部5内推压时，在具有圆筒状颈部8a和在其两端有凸缘部8b的环状成形体8完成之前，即将完成但还未达到规定尺寸的环状成形体8会落入槽部5内，由于没有限制颈部8a之内周的装置，而只是组合成形模4与滚子6互相向相反的方向旋转，因此只在槽部5和滚子6之间的一处对环状成形体8有模型约束，而对于环状成形体8的内周则是放任自流，因此很难保证扩口加工时的尺寸精度。

鉴于上述这些问题，本发明的目的是在由一对成形模半体组合连结而成的组合成形模的槽部浮动地嵌入一个浮动环，通过该浮动环特别是在成形的最终阶段对环状成形体的颈部内周加以限制，以提高环状成形体的尺寸精度。

为了达到上述目的，本发明的对具有圆筒状颈部且该颈部两端有圆形凸缘部的环状成形体进行成形加工的环状成形体的成形方法，其特征在于，在外周部有コ字形断面之槽部的成形模的该槽部内，浮动地嵌入外径尺寸与所述环状成形体的内径相同的浮动环，用所述筒状金属材料复盖所述槽部并与所述成形模嵌合，使宽度小于所述槽部之槽宽的小滚子一边作与所述成形模相反方向的旋转一边推压所述筒状金属材料，并把该滚子压入所述槽部内，形成内径尺寸与所述浮动环的外径相同的环状成形体。

为了达到上述目的，本发明的把筒状金属材料成形为具有圆筒状颈部且该颈部两端有圆形凸缘部的环状成形体的成形装置，其特征在于，由以下部分组成，即，在外周有コ字形断面的槽部的成形模；外径尺寸与所述环状成形体的内径相同并浮动地嵌入所述成形模的所述槽部内的浮动环；宽度等于所述槽部的宽度减去所述筒状金属材料之壁厚的2倍、边作与所述成形模相反方向的旋转边对复盖所述槽部且与所述成形模嵌合的所述筒状金属材料进行推压、以形成内径尺寸与所述浮动环的外径相同的环状成形体的滚子。

采用本发明，是把外径尺寸与环状成形体的内径相同的浮动环浮动地嵌入成形模的槽部，并且使宽度小于槽部之宽度的小滚子一边作与成形模相反方向的旋转一边推压复盖槽部并与所述成形模嵌合的筒状金属材料，形成内径尺寸与浮动环外径相同的环状成形体，并提高具有圆筒状颈部且在其两端有圆形凸缘部的环状成形体的尺寸精度。

以下对附图作简要说明。

图1是表示本发明的环状成形体成形装置的一个实施例在各成形阶段中的状态的要部纵剖视图。