DE112014004270T5

DE112014004270T5 - Mittelbohrungsausbildungsverfahren und Schmiedervorrichtung

Info

Publication number: DE112014004270T5
Application number: DE112014004270.6T
Authority: DE
Inventors: Toshitaka Suzuki; Teruki Kameda; Yasutaka Ido
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-09-11
Also published as: US20160236265A1; CN105517726A; CN105517726B; JP5884800B2; JP2015058447A; DE112014004270B4; WO2015040461A1; US9776236B2

Abstract

In einem Mittelbohrungsausbildungsverfahren ist ein zu bearbeitender Gegenstand (2) in einer Matrizenbohrung (18) eingefügt und ein Schaft (3) wird von dem Gegenstand gezogen. Eine Last zu einer ersten axialen Endoberfläche (3a) des Gegenstands wird auf eine zweite axiale Endoberfläche (4a) des Gegenstands aufgebracht, ohne den Gegenstand aus der Matrizenbohrung zu entnehmen. Ein Durchmesser der ersten axialen Endoberfläche ist kleiner als ein Durchmesser der zweiten axialen Endoberfläche. Eine Mittelbohrung ist in der ersten axialen Endoberfläche durch Drücken eines Gegenstempels (15) gegen die erste axiale Endoberfläche in einem Zustand ausgebildet, in dem die Last auf die zweite axiale Endoberfläche aufgebracht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittelbohrungsausbildungsverfahren und eine Schmiedevorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Als Technik dieser Art offenbart die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 62-77144 ( JP 62-77144 A ) ein Verfahren, in dem ein erstes Zwischenprodukt eines zu bearbeitenden Gegenstandes, der in eine Matrizenbohrung (Gesenkbohrung) eingefügt ist, einem Schaftextrudieren und dann ausgesetzt wird, eine Mittelbohrung in beiden axialen Endoberflächen des ersten Zwischenprodukts ausgebildet wird, ohne das erste Zwischenprodukt aus der Matrize (Gesenk) zu entnehmen. Noch genauer ist ein Paar zweiter Pressmatrizen in die Matrize eingefügt, um das erste Zwischenprodukt von oben und unten zu halten. Eine Mittelbohrungsausbildungsmatrize ist vorspringend und in jeder der Pressoberflächen des Paars der zweiten Pressmatrizen bereitgestellt. Durch Bewegen des Paars der zweiten Pressmatrizen zu dem ersten Zwischenprodukt wird die Mittelbohrung in beiden axialen Endoberflächen des ersten Zwischenprodukts ausgebildet.
Jedoch besteht in dem in der JP 62-77144 A offenbarten Verfahren keine Beschreibung betreffend der Zeit, jede zweite Pressmatrize zu bewegen, wenn das Paar der zweiten Pressmatrizen zu dem ersten Zwischenprodukt bewegt wird. Falls z. B. die zweite Pressmatrize an einer Seite eines kleinen Durchmessers des Paars der zweiten Pressmatrizen zuerst die axiale Endoberfläche an der Seite des kleinen Durchmessers des ersten Zwischenprodukts berührt, kann das erste Zwischenprodukt in der Matrizenbohrung schweben, und folglich kann die Mittelbohrung nicht gut in der axialen Endoberfläche an der Seite des kleinen Durchmessers des ersten Zwischenprodukts ausgebildet werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Mittelbohrungsausbildungsverfahren und eine Schmiedevorrichtung bereit, die jeweils einen in eine Matrizenbohrung eingefügten Gegenstand einem Schaftextrudieren aussetzen, und dann, ohne den Gegenstand aus der Matrizenbohrung zu entfernen, zuverlässig eine Mittelbohrung in einer kleinen Endoberfläche ausbilden, die die axiale Endoberfläche an der Seite des kleinen Durchmessers des Gegenstands ist.
Ein Mittelbohrungsausbildungsverfahren gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat: Einfügen eines zu bearbeitenden Gegenstands in eine Matrizenbohrung und Ziehen eines Schafts von dem Gegenstand; Aufbringen einer Last zu einer ersten axialen Endoberfläche des Gegenstands zu einer zweiten axialen Endoberfläche des Gegenstands, ohne den Gegenstand aus der Matrizenbohrung zu entnehmen; und Ausbilden einer Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche durch Pressen eines Gegenstempels gegen die erste axiale Endoberfläche in einem Zustand, in dem die Last auf die zweite axiale Endoberfläche aufgebracht ist. Ein Durchmesser der ersten axialen Endoberfläche ist kleiner als ein Durchmesser der zweiten axialen Endoberfläche. Gemäß dem Mittelbohrungsausbildungsverfahren, das gerade beschrieben wurde, wird unterdrückt, dass der zu bearbeitende Gegenstand sich in der Bohrung durch Drücken des Gegenstempels bewegt, wenn der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden. Somit kann die Mittelbohrung zuverlässig in der ersten axialen Endoberfläche ausgebildet werden. Das Mittelbohrungsausbildungsverfahren kann außerdem verhindern, dass der Gegenstempel sich über eine bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand bewegt, wenn der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht, während der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden. Gemäß dem Mittelbohrungsausbildungsverfahren, das gerade beschrieben wurde, ist die Genauigkeit einer relativen Position in der axialen Richtung der Mittelbohrung zu der zweiten axialen Endoberfläche sichergestellt.
Eine Schmiedevorrichtung gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine erste Matrize (Gesenk), eine zweite Matrize (Gesenk), einen Matrizenantriebsabschnitt, einen Gegenstempel, einen Gegenstempelantriebsabschnitt und eine Steuerung. Die erste Matrize weist eine Matrizenbohrung für ein Schaftextrudieren auf. Die zweite Matrize ist an einer Seite des großen Durchmessers der Matrizenbohrung angeordnet und ist konfiguriert, eine Last auf einen Gegenstand aufzubringen, um einen Schaft von dem Gegenstand zu ziehen, wobei der Gegenstand in die Matrizenbohrung eingeführt ist. Der Matrizenantriebsabschnitt ist konfiguriert, die zweite Matrize anzutreiben. Der Gegenstempel ist in einer Seite kleinen Durchmessers der Matrizenbohrung angeordnet und ist konfiguriert, gegen eine erste axiale Endoberfläche des Gegenstands gedrückt zu werden, um eine Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden. Der Gegenstempelantriebsabschnitt ist konfiguriert, den Gegenstempel anzutreiben. Die Steuerung ist konfiguriert, den Antriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern. Die Steuerung ist konfiguriert, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern. Die Steuerung ist konfiguriert, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern, um eine Last zu der ersten axialen Endoberfläche zu einer zweiten axialen Endoberfläche des Gegenstands durch die zweite Matrize aufzubringen. Darüber hinaus ist die Steuerung konfiguriert, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche durch den Gegenstempel in einem Zustand auszubilden, in dem die Last auf die zweite axiale Endoberfläche aufgebracht wird. Ein Durchmesser der ersten axialen Endoberfläche ist kleiner als ein Durchmesser der zweiten axialen Endoberfläche. Gemäß der voranstehend beschriebenen Schmiedevorrichtung, wenn der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden, wird unterdrückt, dass der zu verarbeitende Gegenstand sich in der Matrizenbohrung durch das Drücken des Gegenstempels bewegt. Somit kann die Mittelbohrung zuverlässig in der ersten axialen Endoberfläche ausgebildet werden. Die Schmiedevorrichtung kann außerdem einen Bewegungssteuerungsmechanismus haben, der konfiguriert ist, zu verhindern, dass der Gegenstempel über eine bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand hin bewegt wird, wenn der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht, während der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden. Gemäß der voranstehend beschriebenen Schmiedevorrichtung ist die Genauigkeit einer relativen Position in der axialen Richtung der Mittelbohrung zu einer zweiten axialen Endoberfläche sichergestellt. Der Bewegungssteuerungsmechanismus kann konfiguriert sein, zwischen einem Bewegungsunterbindungszustand und einem Bewegungszulassungszustand umschaltbar zu ein. In dem Bewegungsunterbindungszustand ist verhindert, dass der Gegenstempel sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand bewegt, sobald der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht. In dem Bewegungszulassungszustand ist dem Gegenstempel gestattet, sogar nachdem der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht, sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand zu bewegen. Entsprechend der voranstehend beschriebenen Schmiedevorrichtung kann der zu bearbeitende Gegenstand unter Verwendung des Gegenstempels aus der Matrizenbohrung entnommen werden, wenn der Bewegungssteuerungsmechanismus von dem Bewegungsunterbindungszustand zu dem Bewegungszulassungszustand umgeschaltet wird. Der Bewegungssteuerungsmechanismus kann in den Bewegungsunterbindungszustand in Zusammenhang damit umgeschaltet werden, dass die zweite Matrize sich der ersten Matrize annähert. Außerdem kann der Bewegungssteuerungsmechanismus in den Bewegungszulassungszustand im Zusammenhang damit umgeschaltet werden, dass die zweite Matrize sich von der ersten Matrize entfernt. Gemäß der voranstehend beschriebenen Schmiedevorrichtung können Schritte eingespart werden, in denen der Zustand des Bewegungssteuerungsmechanismus umgeschaltet wird.
Gemäß den ersten und zweiten Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung bewegt sich der zu bearbeitende Gegenstand, wenn der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden, durch das Drücken des Gegenstempels nicht in der Matrizenbohrung. Somit kann die Mittelbohrung zuverlässig in der ersten axialen Endoberfläche ausgebildet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 eine Querschnittsansicht einer Schmiedevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand ist, in dem eine Matrize geöffnet ist;
2 eine Vorderansicht eines zu bearbeitenden Gegenstands der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem der zu bearbeitende Gegenstand in eine Matrizenbohrung eingesetzt ist;
4 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem der zu bearbeitende Gegenstand einem Schaftextrudieren ausgesetzt ist;
5 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem eine Mittelbohrung durch einen Gegenstempel ausgebildet ist;
6 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem der Gegenstempel zurückgezogen ist;
7 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem eine Mittelbohrung durch einen Stempel ausgebildet ist;
8 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung in einem Zustand ist, in dem eine obere Matrize nach oben bewegt wird;
9 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung ist und zeigt, dass der zu bearbeitende Gegenstand durch den Gegenstempel aus der Matrizenbohrung herausgezogen wird; und
10 eine Querschnittsansicht der Schmiedevorrichtung ist und zeigt, dass der zu bearbeitende Gegenstand aus der Matrizenbohrung durch den Gegenstempel herausgezogen wurde.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Beschreibung einer Schmiedevorrichtung 1 und eines zu verarbeitenden Gegenstands 2 mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist in dieser Ausführungsform der Gegenstand 2 einen Wellenabschnitt 3 und einen Kopfabschnitt 4 auf. Die Schmiedevorrichtung 1 setzt den Wellenabschnitt 3 des Gegenstands 2 einem Schaftextrudieren aus, bildet eine Schaftabschnittmittelbohrung 3b (eine Mittelbohrung in einer Seite des kleinen Durchmessers, eine Mittelbohrung) in einer Schaftabschnittsendoberfläche 3a (einer Endoberfläche an einer Seite kleinen Durchmessers), die die axiale Endoberfläche an der Seite des kleinen Durchmessers des Gegenstands 2 ist, und bildet eine Kopfabschnittmittelbohrung 4b (eine Mittelbohrung an einer Seite großen Durchmessers) in einer Kopfabschnittsendoberfläche 4a (einer Endoberfläche an der Seite großen Durchmessers) aus, die eine axiale Endoberfläche an der Seite großen Durchmessers des Gegenstands 2 ist. Die Wellenabschnittsendoberfläche 3a kann als die erste axiale Endoberfläche der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Die Kopfabschnittendoberfläche 4a kann als die zweite axiale Endoberfläche der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
Wie aus 1 ersichtlich ist, hat die Schmiedevorrichtung 1 eine Pressmaschine 5 und eine Matrize 6.
(Matrize 6 (Gesenk)) Die Matrize 6 weist eine obere Matrizeneinheit 7 und eine untere Matrizeneinheit 8 auf.
Die obere Matrizeneinheit 7 weist eine obere Matrize 9 (die zweite Matrize) und einen Stempel 10 auf. Ein Kopfabschnittaufnahmeaussparungsabschnitt 11, der den Kopfabschnitt 4 des Gegenstands 2 aufnimmt, ist in einer unteren Oberfläche 9a der oberen Matrize 9 ausgebildet. Die obere Matrize 9 weist eine Presslastoberfläche 11a auf, die eine obere Seite des Kopfabschnittaufnahmeaussparungsabschnitts 11 unterteilt. Die obere Matrize 9 weist eine Stempelaufnahmebohrung 12 auf, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt. Die Stempelaufnahmebohrung 12 ist zu der Presslastoberfläche 11a hin geöffnet. Der Stempel 10 ist in der Stempelaufnahmebohrung 12 der oberen Matrize 9 in einer in der vertikalen Richtung beweglichen Weise aufgenommen. Ein Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 13, der nach unten vorspringt, ist in der unteren Endoberfläche 10a des Stempels 10 ausgebildet.
Die untere Matrizeneinheit 8 weist eine untere Matrize 14 (die erste Matrize), einen Gegenstempel 15, einen Knock-Out-Stift 16 und ein Paar Gegenstempelbetriebssteuermechanismen 17 auf. Der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 kann als Bewegungssteuermechanismus der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
Die untere Matrize 14 weist eine obere Oberfläche 14a und eine untere Oberfläche 14b auf. Die obere Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 liegt der unteren Oberfläche 9a der oberen Matrize 9 in der vertikalen Richtung gegenüber. Die untere Matrize 14 weist eine Matrizenbohrung 18 für das Schaftextrudieren und eine Gegenstempelaufnahmebohrung 19 auf. Die Matrizenbohrung 18 ist ausgebildet, sich in der vertikalen Richtung zu erstrecken und ist zu der oberen Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 hin geöffnet. Die Gegenstempelaufnahmebohrung 19 erstreckt sich in der vertikalen Richtung und ist zu der unteren Oberfläche 14b der unteren Matrize 14 geöffnet. Die Matrizenbohrung 18 und die Gegenstempelaufnahmebohrung 19 sind in der vertikalen Richtung verbunden. Die untere Matrize 14 weist außerdem eine Horizontalbewegungsblockaufnahmebohrung 20 und eine Rechtwinkelbewegungsblockaufnahmebohrung 21 auf. Die Horizontalbewegungsblockaufnahmebohrung 20 erstreckt sich in einer horizontalen Richtung und ist mit der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 verbunden. Die Rechtwinkelbewegungsblockaufnahmebohrung 21 erstreckt sich in einer rechtwinkligen Richtung, ist mit der Horizontalbewegungsblockaufnahmebohrung 20 verbunden, und ist zu der oberen Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 hin geöffnet.
Der Gegenstempel 15 ist in der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 der unteren Matrize 14 in einer in der vertikalen Richtung beweglichen Weise aufgenommen. Der Gegenstempel 15 weist einen Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 22, einen Abschnitt 23 kleinen Durchmessers und einen Abschnitt 24 großen Durchmessers auf. Der Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 22, der Abschnitt 23 kleinen Durchmessers und der Abschnitt 24 großen Durchmessers sind in dieser Reihenfolge von oben nach unten ausgerichtete. Der Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 22 ragt von einer oberen Endoberfläche 23a des Abschnitts 23 kleinen Durchmessers nach oben. Der Abschnitt 23 kleinen Durchmessers weist einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt 24 großen Durchmessers auf. Somit weist der Abschnitt 24 großen Durchmessers eine obere Endoberfläche 24a auf.
Der Knock-Out-Stift 16 ist unterhalb des Gegenstempels 15 angeordnet.
Jeder Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 ist durch Aufweisen eines sich horizontal bewegenden Blocks 25, eines sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26, einer Stange 27 und einer Verdichtungsspiralfeder 28 bestimmt. Der sich horizontal bewegende Block 25 ist in der Horizontalbewegungsblockaufnahmebohrung 20 der unteren Matrize 14 in einer in der horizontalen Richtung beweglichen Weise aufgenommen. Eine geneigte Oberfläche 25a, die um ungefähr 45° zu der axialen Richtung geneigt ist, ist an einem Ende des sich horizontal bewegenden Blocks 25 ausgebildet. Der sich rechtwinklig bewegende Block 26 ist in der Rechtwinkelbewegungsblockaufnahmebohrung 21 der unteren Matrize 14 in einer in der rechtwinkligen Richtung beweglichen Weise aufgenommen. Eine geneigte Oberfläche 26a, die um ungefähr 45° zu der axialen Richtung geneigt ist, ist an einem unteren Ende des sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26 ausgebildet. Die geneigte Oberfläche 25a des sich horizontal bewegenden Blocks 25 und die geneigte Oberfläche 26a des sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26 sind miteinander in Oberflächenberührung. Die Stange 27 und die Verdichtungsspiralfeder 28 ziehen zusammenarbeitend den sich horizontal bewegenden Block 25 in eine Richtung, um ihn von der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 zu trennen. Die Stange 27 erstreckt sich in der horizontalen Richtung von dem sich horizontal bewegenden Block 25 und durchdringt die untere Matrize 14. Die Verdichtungsspiralfeder 28 ist zwischen einer Spitze 27a der Stange 27 und der unteren Matrize 14 angeordnet. Aufgrund einer Federrückkehrkraft der Verdichtungsspiralfeder 28 wird der sich horizontal bewegende Block 25 in die Richtung gezogen, um von der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 getrennt zu werden. Hier, in einem aus 1 ersichtlichen Zustand, da der sich horizontal bewegende Block in die Richtung gezogen wird, um sich von der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 zu trennen, wird der sich rechtwinklig bewegende Block 26 nach oben gehoben. Entsprechend ist eine obere Endoberfläche 26b des sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26 oberhalb der oberen Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 angeordnet.
(Pressmaschine 5) Die Pressmaschine 5 hat einen oberen Matrizenantriebsabschnitt 30 der Art eines hydraulischen Antriebs, der die obere Matrize 9 in die vertikale Richtung antriebt, einen Stempelantriebsabschnitt 31, der Art mit hydraulischem Antrieb, der den Stempel 10 in die vertikale Richtung antreibt, einen Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 der Art mit hydraulischem Antrieb, der den Gegenstempel 15 durch Antreiben des Knock-Out-Stifts 16 in die vertikale Richtung in die vertikale Richtung antreibt, und eine Steuerung 33. Die Steuerung 33 steuert den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30, den Stempelantriebsabschnitt 31 und den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32. Die Steuerung 33 ist konfiguriert, die Bewegung des Gegenstands 2 in der Matrizenbohrung 18 zu beschränken, die durch Pressen des Gegenstempels 15 vor dem Ausbilden der Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a durch Drücken des Gegenstempels 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a des Gegenstands 2 verursacht wird. Noch genauer ist die Steuerung 33 konfiguriert, den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30 und den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 derart zu steuern, dass die obere Matrize 9 eine Last in einer Richtung zu der Wellenabschnittendoberfläche 3a zu der Kopfabschnittendoberfläche 4a des Gegenstands 2 im Voraus aufbringt. Der obere Matrizenantriebsabschnitt 30 kann als Antriebsabschnitt der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Der Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 kann als Gegenstempelantriebsabschnitt betrachtet werden.
Als Nächstes wird mit Bezug auf 3 bis 10 ein Betrieb der Schmiedevorrichtung 1 beschrieben. 3 zeigt einen Zustand, in dem sich die obere Matrizeneinheit 7 in einer oberen Position befindet, und in dem der Gegenstand 2 in die Matrizenbohrung 18 der unteren Matrize 4 der unteren Matrizeneinheit 8 eingefügt ist. In 3 befindet sich der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 in einem Bewegungszulassungszustand. Der Bewegungszulassungszustand bedeutet einen Zustand, in dem der sich horizontal bewegende Block 25 nicht der oberen Endoberfläche 24a des Abschnitts 24 großen Durchmessers des Gegenstempels 15 in der vertikalen Richtung gegenüber liegt, und somit, dass der sich horizontal bewegende Block 25 eine Bewegung des Gegenstempels 15 über eine vorbestimmte Position hinaus nach oben nicht blockiert.
In diesem Zustand steuert die Steuerung 33 den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30, um zu verursachen, dass die obere Matrize 19 sich zu der unteren Matrize 14 nach unten bewegt. Entsprechend, wie aus 4 ersichtlich ist, ist der Kopfabschnitt 4 des Gegenstands 2 in dem Kopfabschnittaufnahmeaussparungsabschnitt 11 der oberen Matrize 9 aufgenommen. Der Wellenabschnitt 3 des Gegenstands 2 ist dem Schaftextrudieren in der Matrizenbohrung 18 der unteren Matrize 14 ausgesetzt. Der Kopfabschnitt 4 des Gegenstands 2 wird geringfügig durch die Presslastoberfläche 11a der oberen Matrize 9 in der vertikalen Richtung gequetscht. Die Bewegung der oberen Matrize 9 nach unten ist beendet, wenn die untere Oberfläche 9a der oberen Matrize 9 mit der oberen Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 zusammenstößt. Sogar nachdem die untere Oberfläche 9a der oberen Matrize 9 mit der oberen Oberfläche 14a der unteren Matrize 14 zusammenstößt, behält die Steuerung 33 das Steuern des oberen Matrizenantriebsabschnitts 30 bei, um die obere Matrize 9 kontinuierlich gegen die untere Matrize 14 zu drücken.
Wie aus 4 ersichtlich ist wird die untere Oberfläche 9a der oberen Matrize 9, wenn die obere Matrize 9 sich der unteren Matrize 14 annähert, mit der oberen Endoberfläche 26b des sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26 des Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 in Berührung gebracht, und dann wird der sich rechtwinklig bewegende Block 26 nach unten geschoben. Sobald der sich rechtwinklig bewegende Block 26 nach unten geschoben ist, bewegt sich der sich horizontal bewegende Block 25 zu der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 aufgrund der Interaktion der geneigten Oberfläche 26a des sich rechtwinklig bewegenden Blocks 26 und der geneigten Oberfläche 25a des sich horizontal bewegenden Blocks 25. Folglich wird der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 in einen Bewegungsverhinderungszustand gebracht. Der Bewegungsverhinderungszustand bedeutet einen Zustand, in dem der sich horizontal bewegende Block 25 der oberen Endoberfläche 24a des Abschnitts 24 großen Durchmessers des Gegenstempels 15 in der vertikalen Richtung gegenüberliegt und in dem damit der sich horizontal bewegende Block 25 die Bewegung des Gegenstempels 15 über die vorbestimmte Position hinaus nach oben blockiert.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32, und verursacht, dass der Knock-Out-Stift 16 sich nach oben bewegt. Dann, wie aus 5 ersichtlich ist, bewegt sich in Zusammenhang mit der Bewegung des Knock-Out-Stift 16 ebenfalls der Gegenstempel 15 nach oben. Dann gräbt sich der Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 22 des Gegenstempels 15 in die Wellenabschnittsendoberfläche 3a des Wellenabschnitts 3 des Gegenstands 2, und die Wellenabschnittsmittelbohrung 3b wird in der Wellenabschnittsendoberfläche 3a des Wellenabschnitts 3 ausgebildet. Da zusätzlich der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 sich in dem Bewegungsunterbindungszustand befindet, ist die Bewegung des Gegenstempels 15 über die vorbestimmte Position hinaus verhindert. Noch genauer, wenn der Gegenstempel 15 sich nach oben bewegt, und die obere Endoberfläche 24a des Abschnitts 24 großen Durchmessers des Gegenstempels 15 in Berührung mit dem sich horizontal bewegenden Block 25 gebracht wird, ist die weitere Bewegung des Gegenstempels 15 nach oben verhindert. Somit ist die Genauigkeit einer relativen Position der Wellenabschnittmittelbohrung 3b zu der Kopfabschnittendoberfläche 4a gesichert. Hier kann die Position der Wellenabschnittmittelbohrung 3b gleichmäßig durch eine Spitze eines Kegels definiert sein, der durch eine innere Randoberfläche in einer konischen Form der Wellenabschnittmittelbohrung 3b z. B. identifiziert ist.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 und verursacht, dass der Knock-Out-Stift 16 sich nach unten bewegt. Dann, wie aus 6 ersichtlich ist, bewegt sich der Gegenstempel 15 in Zusammenhang mit der Bewegung des Knock-Out-Stifts 16 nach unten ebenfalls nach unten.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den Stempelantriebsabschnitt 31 und verursacht, dass der Stempel 10 sich nach unten bewegt. Wie aus 7 ersichtlich ist, gräbt sich dann der Mittelbohrungsausbildungsvorsprung 13 des Stempels 10 in die Kopfabschnittendoberfläche 4a des Kopfabschnitts 4 des Gegenstands 2, und die Kopfabschnittmittelbohrung 4b ist in der Kopfabschnittendoberfläche 4a des Kopfabschnitts 4 des Gegenstands 2 ausgebildet.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30, um zu verursachen, dass die obere Matrize 9 sich nach oben bewegt, um sich von der unteren Matrize 14 zu trennen. Wenn die oberen Matrize 9 sich von der unteren Matrize 14 trennt, bewegt sich, wie aus 8 ersichtlich ist, der sich horizontal bewegende Block 25, um sich von der Gegenstempelaufnahmebohrung 19 zu trennen. Folglich wird der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 in den Bewegungszulassungszustand gebracht.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32, um zu verursachen, dass der Knock-Out-Stift 16 sich nach oben bewegt. Wie aus 9 ersichtlich ist, bewegt sich dann der Gegenstempel 15 in Zusammenhang mit der Bewegung des Knock-Out-Stifts 16 nach oben ebenfalls nach oben. Zu dieser Zeit ist die Bewegung des Gegenstempels 15 durch den sich horizontal bewegenden Block 25 nicht begrenzt, da der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 umgeschaltet wird, damit er sich in den Bewegungszulassungszustand befindet. Wenn der Gegenstempel 15 sich nach oben bewegt, wird der Gegenstand 2 von der Matrizenbohrung 18 nach oben extrudiert.
Als Nächstes steuert die Steuerung 33 den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32, um zu verursachen, dass der Knock-Out-Stift 16 sich nach unten bewegt. Wie aus 10 ersichtlich ist, bewegt sich dann in Zusammenhang mit der Bewegung des Knock-Out-Stifts 16 der Gegenstempel 15 ebenfalls nach unten. In einem Zustand, der aus 10 ersichtlich ist, entfernt ein Arbeiter den Gegenstand 2 von der Schmiedevorrichtung 1 und sammelt diesen von der Matrizenbohrung 18 ein.
Soweit wurde eine Beschreibung bezüglich der Ausführungsform der Erfindung des Gegenstands der Anwendung gegeben. Die voranstehend beschriebene Ausführungsform weist die folgenden Merkmale auf.

(1) Ein Mittelbohrungsausbildungsverfahren, in dem der Gegenstand 2, der in die Matrizenbohrung 18 eingefügt ist, einem Schaftextrudieren ausgesetzt ist, und dann, ohne den Gegenstand 2 aus der Matrizenbohrung 18 herauszunehmen, die Wellenabschnittmittelbohrung 3b (die Mittelbohrung) in der Wellenabschnittendoberfläche 3a (der Endoberfläche an der Seite kleinen Durchmessers) ausgebildet wird, die die axiale Endoberfläche an der Seite kleinen Durchmessers des Gegenstands 2 ist, wird wie folgt durchgeführt. Noch genauer, vor dem Ausbilden der Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a durch Drücken des Gegenstempels 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a, wird eine Last zu der Wellenabschnittendoberfläche 3a im Voraus auf die Kopfabschnittendoberfläche 4a (die Endoberfläche an der Seite großen Durchmessers) aufgebracht, die die axiale Endoberfläche an der Seite großen Durchmessers des Gegenstands 2 ist, so dass der Gegenstand 2 sich in der Matrizenbohrung 18 durch das Drücken des Gegenstempels 15 nicht bewegt. Gemäß dem soeben beschriebenen Verfahren ist der Gegenstand 2 beschränkt, sich in der Matrizenbohrung 18 durch das Drücken des Gegenstempels 15 zu bewegen, wenn der Gegenstempel 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gedrückt wird, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden. Somit kann die Wellenabschnittmittelbohrung 3b zuverlässig in der Wellenabschnittendoberfläche 3a ausgebildet werden.
(2) Der Gegenstempel 15 wird gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gedrückt, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden. Zu dieser Zeit ist die Bewegung des Gegenstempels 15, sobald der Gegenstempel 15 die bestimmte Position erreicht, über die bestimmte Position zu der Wellenabschnittendoberfläche 3a des Wellenabschnitts 3 des Gegenstands 2 hinaus verhindert. Gemäß dem soeben beschriebenen Verfahren ist die Genauigkeit der relativen Position in der axialen Richtung der Wellenabschnittmittelbohrung 3b zu der Kopfabschnittendoberfläche 4a gesichert.
(3) Die Schmiedevorrichtung 1 hat die untere Matrize 14 (die erste Matrize), die obere Matrize 9 (die zweite Matrize), den Gegenstempel 15, den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 (den Gegenstempelantriebsabschnitt) und die Steuerung 33. Die obere Matrize 14 weist die Bohrung 18 für das Schaftextrudieren auf. Die obere Matrize 9 ist in der Seite großen Durchmessers der Matrizenbohrung 18 angeordnet und ist konfiguriert, die Last auf den Gegenstand 2 aufzubringen, der in die Matrizenbohrung 18 eingefügt ist, um den Schaftabschnitt von dem Gegenstand 2 zu ziehen. Der obere Matrizenantriebsabschnitt 30 ist konfiguriert, die obere Matrize 9 anzutreiben. Der Gegenstempel 15 ist in der Seite kleinen Durchmessers der Matrizenbohrung 18 angeordnet und ist konfiguriert, gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gedrückt zu werden, die die axiale Endoberfläche der Seite kleinen Durchmessers des Gegenstands 2 ist, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden. Der Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 ist konfiguriert, den Gegenstempel 15 anzutreiben. Die Steuerung 33 ist konfiguriert, den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30 und den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 anzutreiben. Die Steuerung 33 ist konfiguriert, den Gegenstand 2 daran zu hindern, sich in der Matrizenbohrung 18 durch Drücken des Gegenstempels 15 zu bewegen, bevor der Gegenstempel 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gedrückt wird, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden. Noch genauer ist die Steuerung 33 konfiguriert, den oberen Matrizenantriebsabschnitt 30 und den Knock-Out-Stift-Antriebsabschnitt 32 derart zu steuern, dass die obere Matrize 9 im Voraus die Last zu der Wellenabschnittendoberfläche 3a zu der Kopfabschnittendoberfläche 4a aufbringt, die die axiale Endoberfläche an der Seite großen Durchmessers des Gegenstands 2 ist. Gemäß der soeben beschriebenen Konfiguration, wenn der Gegenstempel 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gerückt wird, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden, ist der Gegenstand 2 beschränkt, sich in der Matrizenbohrung 18 durch das Drücken des Gegenstempels 15 zu bewegen. Somit kann die Wellenabschnittmittelbohrung 3b zuverlässig in der Wellenabschnittendoberfläche 3a ausgebildet werden.
(4) Die Schmiedevorrichtung 1 hat außerdem den Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 (den Bewegungssteuermechanismus). Wenn der Gegenstempel 15 gegen die Wellenabschnittendoberfläche 3a gedrückt wird, um die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a auszubilden, erreicht der Gegenstempel 15 die bestimmte Position. Zu dieser Zeit ist der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 konfiguriert, zu verhindern, dass der Gegenstempel 15 sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand 2 bewegt. Gemäß der soeben beschriebenen Konfiguration ist die Genauigkeit der relativen Position in der axialen Richtung der Wellenabschnittmittelbohrung 3b zu der Kopfabschnittendoberfläche 4a sichergestellt.
(5) Der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 ist konfiguriert, zwischen dem Bewegungsunterbindungszustand und dem Bewegungszulassungszustand umschaltbar zu sein. In dem Bewegungsunterbindungszustand, sobald der Gegenstempel 15 die bestimmte Position erreicht, ist der Gegenstempel 15 gehindert, sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand 2 zu bewegen. Indes ist in dem Bewegungszulassungszustand, sogar nachdem der Gegenstempel 15 die bestimmte Position erreicht hat, dem Gegenstempel 15 gestattet, sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand 2 zu bewegen. Gemäß der soeben beschriebenen Konfiguration kann der Gegenstand 2 unter Verwendung des Gegenstempels 15 aus der Matrizenbohrung 18 herausgezogen werden, wenn der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 von dem Bewegungsunterbindungszustand zu dem Bewegungszulassungszustand umgeschaltet wird.
(6) Der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 wird in dem Bewegungsunterbindungszustand in Zusammenhang mit der oberen Matrize 9 umgeschaltet, die sich der unteren Matrize 14 annähert. Zusätzlich wird der Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 in den Bewegungszulassungszustand in Zusammenhang mit der oberen Matrize 9 umgeschaltet, die sich von der unteren Matrize 14 trennt. Gemäß der soeben beschriebenen Konfiguration können die Schritte die Zustände des Gegenstempelbetriebssteuermechanismus 17 umzuschalten, eingespart werden.

In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein geringfügiger Spalt zwischen dem Wellenabschnitt 3 und der unteren Matrize 14 in der Nähe der Wellenabschnittendoberfläche 3a ausgebildet, um ein Aufblasen des Wellenabschnitts 3 in einer radialen Richtung nach außen zu gestatten, wenn die Wellenabschnittmittelbohrung 3b in der Wellenabschnittendoberfläche 3a des Wellenabschnitts 3 des Gegenstands 2 ausgebildet ist.

Claims

Mittelbohrungsausbildungsverfahren mit: Einfügen eines zu bearbeitenden Gegenstands in eine Matrizenbohrung und Ziehen eines Schafts von dem Gegenstand; Aufbringen einer Last in Richtung einer ersten axialen Endoberfläche des Gegenstands auf eine zweite axiale Endoberfläche des Gegenstands ohne den Gegenstand aus der Matrizenbohrung zu entnehmen, wobei ein Durchmesser der ersten axialen Endoberfläche kleiner als ein Durchmesser der zweiten axialen Endoberfläche ist; und Ausbilden einer Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche durch Drücken eines Gegenstempels gegen die erste axiale Endoberfläche in einem Zustand, in dem die Last auf die zweite axiale Endoberfläche aufgebracht ist.
Mittelbohrungsausbildungsverfahren nach Anspruch 1, außerdem mit: Verhindern, dass der Gegenstempel sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand bewegt, wenn der Gegenstempel eine bestimmte Position erreicht, während der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt wird, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden.
Schmiedevorrichtung mit: einer ersten Matrize, die eine Matrizenbohrung für ein Schaftextrudieren aufweist; einer zweiten Matrize, die in einer Seite eines großen Durchmessers der Matrizenbohrung angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Last auf einen Gegenstand aufzubringen, um einen Schaft von dem Gegenstand zu ziehen, wobei der Gegenstand in die Matrizenbohrung eingefügt ist; einem Matrizenantriebsabschnitt, der konfiguriert ist, die zweite Matrize anzutreiben; einem Gegenstempel, der in einer Seite eines kleinen Durchmessers der Matrizenbohrung angeordnet ist und konfiguriert ist, gegen eine erste axiale Endoberfläche des Gegenstands gedrückt zu werden, um eine Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden; einem Gegenstempelantriebsabschnitt, der konfiguriert ist, den Gegenstempel anzutreiben; und einer Steuerung, die konfiguriert ist, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern, wobei die Steuerung konfiguriert ist, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern, um eine Last in Richtung der ersten axialen Endoberfläche auf eine zweite axiale Endoberfläche des Gegenstands durch die zweite Matrize aufzubringen, die Steuerung konfiguriert ist, den Matrizenantriebsabschnitt und den Gegenstempelantriebsabschnitt zu steuern, die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche durch den Gegenstempel in einem Zustand auszubilden, in dem die Last auf die zweite axiale Endoberfläche aufgebracht ist, und ein Durchmesser der ersten axialen Endoberfläche kleiner als ein Durchmesser der zweiten axialen Endoberfläche ist.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 3, außerdem mit: einem Bewegungssteuerungsmechanismus, der konfiguriert ist, zu verhindern, dass der Gegenstempel über eine bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand bewegt wird, wenn der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht, während der Gegenstempel gegen die erste axiale Endoberfläche gedrückt ist, um die Mittelbohrung in der ersten axialen Endoberfläche auszubilden.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Bewegungssteuermechanismus konfiguriert ist, zwischen einem Bewegungsunterbindungszustand und einem Bewegungszulassungszustand umschaltbar zu sein, in dem Bewegungsunterbindungszustand, sobald der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht hat, der Gegenstempel gehindert ist, sich über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand zu bewegen, und in dem Bewegungszulassungszustand dem Gegenstempel gestattet ist, sich sogar nachdem der Gegenstempel die bestimmte Position erreicht hat, über die bestimmte Position hinaus zu dem Gegenstand zu bewegen.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Bewegungssteuermechanismus in dem Bewegungsunterbindungszustand in Zusammenhang mit der sich der ersten Matrize annähernden zweiten Matrize umgeschaltet wird, und der Bewegungssteuermechanismus in dem Bewegungszulassungszustand in Zusammenhang mit der sich von der ersten Matrize trennenden zweiten Matrize umgeschaltet wird.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 3, außerdem mit einem Bewegungssteuermechanismus mit einem ersten sich bewegenden Block und einem zweiten sich bewegenden Block, wobei der erste sich bewegende Block und der zweite sich bewegende Block in der ersten Matrize bereitgestellt sind, wobei der Gegenstempel ein Teil kleinen Durchmessers und ein Teil großen Durchmessers hat, der Durchmesser des Teils kleinen Durchmessers gleich oder kleiner als ein Durchmesser einer Öffnung der Matrizenbohrung ist, wobei die Öffnung gegenüber dem Gegenstempel liegt, ein Durchmesser des Teils großen Durchmessers größer als der Durchmesser des Teils kleinen Durchmessers ist, der erste sich bewegende Block in einer Richtung beweglich ist, die rechtwinklig zu einer axialen Richtung des Gegenstempels liegt, der zweite sich bewegende Block in der axialen Richtung beweglich ist, der zweite sich bewegende Block konfiguriert ist, sich in Zusammenhang mit der Bewegung der zweiten Matrize zu bewegen, der erste sich bewegende Block konfiguriert ist, sich in Zusammenhang mit der Bewegung des zweiten sich bewegenden Blocks zu bewegen, und der erste sich bewegende Block in Berührung mit einer Endoberfläche des Teils großen Durchmessers in der axialen Richtung angeordnet ist, wenn der Gegenstempel an der bestimmten Position in einem Zustand angeordnet ist, in dem die erste Matrize und die zweite Matrize miteinander zusammenstoßen.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine erste geneigte Oberfläche an einem Ende des ersten sich bewegenden Blocks ausgebildet ist, eine zweite geneigte Oberfläche an einem Ende des zweiten sich bewegenden Blocks ausgebildet ist, und die erste geneigte Oberfläche und die zweite geneigte Oberfläche miteinander in Berührung sind.
Schmiedevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Bewegungssteuermechanismus eine Stange und eine Feder hat, die Stange mit dem ersten sich bewegenden Block verbunden ist und die erste Matrize durchdringt, die Feder zwischen einer Spitze der Stange und einer äußeren Oberfläche der ersten Matrize angeordnet ist, und die Feder konfiguriert ist, in Zusammenhang mit der Bewegung des ersten sich bewegenden Blocks zusammengedrückt und ausgedehnt zu werden.