JP2000079440A - Forging die device - Google Patents

Forging die device

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JP2000079440A
JP2000079440A JP10248463A JP24846398A JP2000079440A JP 2000079440 A JP2000079440 A JP 2000079440A JP 10248463 A JP10248463 A JP 10248463A JP 24846398 A JP24846398 A JP 24846398A JP 2000079440 A JP2000079440 A JP 2000079440A
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forging
punch
mold
die
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優一 長尾
Yoshihisa Doi
善久 土井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of a die by reducing distortion of the die due to stress and moreover to reduce the cost of the die. SOLUTION: This device is provided with an upper die 26 and a lower die 28 which form a cavity 24, a first to third inserting members 13, 15, 17 which externally fit the upper die 26 and the lower die 28 and which are divided in the axial direction and formed and a force-fitting ring 20 which externally fits the first to third inserting members 13, 15, 17. The hardness of the second inserting member 15 corresponding to a section where stress is concentrated on is set larger than the hardness of the first and third inserting members 13, 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、キャビティに鍛造
用素材が配設され、ポンチの加圧作用下に前記鍛造用素
材を鍛造成形する鍛造用金型装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forging die apparatus in which a forging material is provided in a cavity, and the forging material is forged under the action of a punch.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、互いに接合された上部ダイス
および下部ダイスに形成されるキャビティに鍛造用素材
を装填し、ポンチを介して前記鍛造用素材に加圧力を付
与することにより該鍛造用素材を所定形状に鍛造成形す
る金型装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a forging material is loaded into a cavity formed in an upper die and a lower die joined to each other, and a pressing force is applied to the forging material via a punch. There is known a mold apparatus for forging a sheet into a predetermined shape.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る前記金型装置を用い、段付き部品や段付き歯車等を
長期間にわたって鍛造成形した場合、前記段付き部品等
の段部を形成する金型の内壁面に対し軸線方向と略直交
する方向に応力が集中し、前記応力に起因して金型の歪
み(変形)が発生する。このため、金型の寿命が短命化
し、金型のコストが高騰するという不都合がある。
In the case where a stepped component or a stepped gear is forged for a long period of time by using the above-described mold apparatus according to the prior art, a stepped portion of the stepped component or the like is formed. Stress concentrates on the inner wall surface of the mold in a direction substantially orthogonal to the axial direction, and the mold causes distortion (deformation) due to the stress. Therefore, there is an inconvenience that the life of the mold is shortened and the cost of the mold rises.

【0004】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、応力による金型の歪みを低減して
金型の耐久性を向上させ、しかも金型のコストダウンを
図ることが可能な鍛造用金型装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned disadvantages, and it is an object of the present invention to reduce the distortion of a mold due to stress, improve the durability of the mold, and reduce the cost of the mold. It is an object of the present invention to provide a possible forging die apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、キャビティに装填された鍛造用素材に
対して加圧力を付与することにより、鍛造成形する装置
において、前記キャビティを形成する型部材と、前記型
部材を外嵌し、軸線方向に分割して形成された複数の環
状体と、前記複数の環状体を外嵌する筒状部材と、を備
え、前記型部材に応力が集中する部位に対応する環状体
の硬度を他の環状体の硬度よりも大きく設定したことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for forging by applying a pressing force to a forging material loaded in a cavity. A mold member to be formed, a plurality of annular bodies formed by externally fitting the mold members and divided in the axial direction, and a cylindrical member externally fitting the plurality of annular bodies. The hardness of the annular body corresponding to the portion where the stress is concentrated is set to be higher than the hardness of the other annular bodies.

【0006】この場合、前記複数の環状体は、第1乃至
第3インサート部材からなり、軸線方向の中間に配設さ
れた第2インサート部材の硬度を、隣接する第1および
第3インサート部材の硬度よりも大きく設定すると好適
である。
[0006] In this case, the plurality of annular bodies include first to third insert members, and the hardness of the second insert member disposed in the middle in the axial direction is reduced by the hardness of the adjacent first and third insert members. It is preferable to set the hardness higher than the hardness.

【0007】本発明によれば、型部材に応力が集中する
部位に対応する環状体の硬度が他の環状体の硬度よりも
大きく設定され、軸線に直交する半径方向の剛性が確保
されているため、前記応力に起因する金型の歪みが抑制
される。この結果、従来技術に係る金型と比較して耐久
性が向上する。
According to the present invention, the hardness of the annular body corresponding to the portion where the stress is concentrated on the mold member is set to be higher than the hardness of the other annular bodies, and the rigidity in the radial direction perpendicular to the axis is secured. Therefore, distortion of the mold due to the stress is suppressed. As a result, the durability is improved as compared with the mold according to the related art.

【0008】さらに、本発明は、鍛造用素材が装填され
るキャビティが形成された型部材と、前記型部材を外嵌
し、軸線方向に分割して形成された複数の環状体と、前
記複数の環状体を外嵌する筒状部材と、前記キャビティ
に装填された鍛造用素材に対して加圧力を付与するポン
チと、前記ポンチの外周部の一部を囲繞するように装着
され、該ポンチと一体的に変位するスリーブ部材と、前
記型部材と一体的に接合され、前記ポンチが鍛造用素材
に対して加圧力を付与する際に前記スリーブ部材が圧入
される孔部が形成されたリング体と、を備え、前記型部
材に応力が集中する部位に対応する環状体の硬度を他の
環状体の硬度よりも大きく設定したことを特徴とする。
Further, the present invention provides a mold member having a cavity in which a forging material is loaded, a plurality of annular bodies formed by externally fitting the mold member and being divided in the axial direction, A cylindrical member for externally fitting the annular body of the above, a punch for applying pressure to the forging material loaded in the cavity, and a punch mounted so as to surround a part of an outer peripheral portion of the punch, And a ring formed integrally with the mold member and having a hole into which the sleeve member is press-fitted when the punch applies a pressing force to the forging material. Wherein the hardness of the annular body corresponding to the portion where the stress is concentrated on the mold member is set to be higher than the hardness of the other annular bodies.

【0009】本発明によれば、応力に起因する金型の歪
みが抑制されるとともに、ポンチが横方向に芯ずれを起
こすことがないため、同軸精度が高精度に保持される。
According to the present invention, the distortion of the mold due to the stress is suppressed, and the punch does not become misaligned in the lateral direction, so that the coaxial accuracy is maintained with high accuracy.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係る鍛造用金型装置につ
いて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a forging die apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1において、参照数字10は、本実施の
形態に係る鍛造用金型装置を示し、この鍛造用金型装置
10は、四隅角部に近接して複数のガイド手段12a〜
12d(図4参照)が立設された第1ダイホルダ14
と、前記第1ダイホルダ14の中心部に積層して設けら
れた第2ダイホルダ16および第3ダイホルダ18とを
有する。なお、前記第2ダイホルダ16上には、厚肉な
圧入リング(筒状部材)20が締結手段22を介して固
定されている。
In FIG. 1, reference numeral 10 designates a forging die apparatus according to the present embodiment. The forging die apparatus 10 has a plurality of guide means 12a to 12a.
First die holder 14 on which 12d (see FIG. 4) is erected
And a second die holder 16 and a third die holder 18 provided at the center of the first die holder 14. A thick press-fit ring (cylindrical member) 20 is fixed on the second die holder 16 via a fastening means 22.

【0012】前記圧入リング20の孔部内には、図3に
示されるように、リング体に分割して形成された第1イ
ンサート部材13、第2インサート部材15および第3
インサート部材17が軸線方向に沿って一体的に結合さ
れている。この場合、前記第1乃至第3インサート部材
13、15、17の外径は、圧入リング20の孔部の内
径よりも若干大きく設定されており、前記第1乃至第3
インサート部材13、15、17は、後述するように焼
ばめして圧入リング20の孔部内に嵌入される。なお、
前記第1乃至第3インサート部材13、15、17は、
複数の環状体として機能するものである。
As shown in FIG. 3, a first insert member 13, a second insert member 15 and a third
The insert member 17 is integrally connected along the axial direction. In this case, the outer diameter of the first to third insert members 13, 15, 17 is set to be slightly larger than the inner diameter of the hole of the press-fit ring 20, and
The insert members 13, 15, and 17 are shrink-fitted into the holes of the press-fit ring 20 as described later. In addition,
The first to third insert members 13, 15, 17 are:
It functions as a plurality of annular bodies.

【0013】前記第1インサート部材13および第3イ
ンサート部材17は、例えば、ロックウェル硬さHRC
略50からなるSKD61の金属製材料によって形成さ
れ、前記第2インサート部材15は、例えば、ロックウ
ェル硬さHRA略88からなる超硬材料によって形成さ
れている。従って、第2インサート部材15は、第1イ
ンサート部材13および第3インサート部材17と比較
して硬度が大きくなるように設定されている。
The first insert member 13 and the third insert member 17 are made of, for example, Rockwell hardness HRC.
The second insert member 15 is formed of, for example, a super hard material having a Rockwell hardness HRA of approximately 88. Therefore, the second insert member 15 is set to have a higher hardness than the first insert member 13 and the third insert member 17.

【0014】前記圧入リング20の内周面の下部には環
状凸部19が形成され、前記環状凸部19と第3インサ
ート部材17に形成された環状凹部21とが嵌合するこ
とにより、第3インサート部材17の下方側に対する変
位が規制され、圧入リング20の孔部内に位置決めされ
る。
An annular convex portion 19 is formed at the lower portion of the inner peripheral surface of the press-fit ring 20, and the annular convex portion 19 and the annular concave portion 21 formed on the third insert member 17 are fitted to each other. The displacement of the three insert members 17 with respect to the lower side is regulated, and is positioned in the hole of the press-fit ring 20.

【0015】前記締結手段22は、図1並びに図3に示
されるように、圧入リング20の段部に係合する固定プ
レート27および前記固定プレート27を第1ダイホル
ダ14に保持する複数のボルト29とを含む。
As shown in FIGS. 1 and 3, the fastening means 22 includes a fixing plate 27 that engages with the step of the press-fit ring 20 and a plurality of bolts 29 that hold the fixing plate 27 to the first die holder 14. And

【0016】前記第1乃至第3インサート部材13、1
5、17の内部には、分割して形成された上部ダイス2
6および下部ダイス28が軸線方向に沿って一体的に結
合され、前記上部ダイス26および下部ダイス28の内
部には、鍛造用素材が装填されるキャビティ24が形成
されている。なお、前記上部ダイス26および下部ダイ
ス28は、型部材として機能するものである。
The first to third insert members 13, 1
Inside the upper and lower dies 2, 5, 17 are formed.
The lower die 6 and the lower die 28 are integrally joined along the axial direction, and a cavity 24 in which a forging material is loaded is formed inside the upper die 26 and the lower die 28. The upper die 26 and the lower die 28 function as mold members.

【0017】この場合、鍛造品84(図12参照)であ
るアウタカップのカップ部86と軸部88との連接部位
に対応し鍛造成形する際に応力が集中する内壁面23を
有する下部ダイス28は、より一層硬質な材料からなる
環状の第2インサート部材15によって外嵌されている
ため、軸線と略直交する円周方向の剛性が増強されてい
る。前記下部ダイス28の外周面の下部側には、前記第
3インサート部材17に係合する環状凹部25が形成さ
れている。
In this case, the lower die 28 having the inner wall surface 23 corresponding to the connecting portion between the cup portion 86 and the shaft portion 88 of the outer cup, which is a forged product 84 (see FIG. 12), on which stress is concentrated during forging is formed. Since the outer insert is fitted by the annular second insert member 15 made of a harder material, the rigidity in the circumferential direction substantially perpendicular to the axis is enhanced. On the lower side of the outer peripheral surface of the lower die 28, an annular concave portion 25 that engages with the third insert member 17 is formed.

【0018】前記上部ダイス26および第1インサート
部材13の上面には、図1に示されるように、ポンチ3
0が圧入される孔部32が形成された第1リング体(リ
ング体)34が一体的に接合され、また圧入リング20
の上面には前記第1リング体34に外嵌される大径な第
2リング体36が一体的に接合される。
On the upper surfaces of the upper die 26 and the first insert member 13, as shown in FIG.
A first ring body (ring body) 34 having a hole 32 into which the press-fit ring 0 is formed is integrally joined.
A large-diameter second ring body 36 that is fitted to the first ring body 34 is integrally joined to the upper surface of the first ring body 34.

【0019】この場合、第1リング体34を外嵌するよ
うに第2リング体36を圧入リング20に対して締結す
ることにより、前記第2リング体36に形成されたテー
パ面38が第1リング体34に形成された逆テーパ面4
0に摺接し、第1リング体34を下方側に向かって押圧
する力が作用する。
In this case, the second ring body 36 is fastened to the press-fit ring 20 so that the first ring body 34 is fitted to the outside, so that the tapered surface 38 formed on the second ring body 36 becomes the first ring body. Reverse tapered surface 4 formed on ring body 34
0, and a force acts to press the first ring body 34 downward.

【0020】なお、前記第1リング体34の孔部32の
上部には、ポンチ30が圧入される際に該ポンチ30を
案内する環状のガイド溝(図示せず)が形成され、ま
た、前記第1リング体34の孔部32に圧入されるポン
チ30の一端部は、鍛造成形される製品の凹凸形状に対
応して所望の凸凹形状が形成されている。
An annular guide groove (not shown) for guiding the punch 30 when the punch 30 is press-fitted is formed in the upper portion of the hole 32 of the first ring body 34. One end of the punch 30 press-fitted into the hole 32 of the first ring body 34 has a desired uneven shape corresponding to the uneven shape of the product to be forged.

【0021】上部ダイス26および下部ダイス28によ
って形成されるキャビティ24の下部側には、鍛造品を
押し出すためのノックアウトピン44が第2ダイホルダ
16および第3ダイホルダ18に形成された孔部46に
沿って進退自在に配設される。このキャビティ24に
は、鍛造用素材として図11に示されるような第2次成
形品48が装填される。
On the lower side of the cavity 24 formed by the upper die 26 and the lower die 28, a knockout pin 44 for extruding a forged product is formed along a hole 46 formed in the second die holder 16 and the third die holder 18. It is arranged to be able to move forward and backward. A secondary molded product 48 as shown in FIG. 11 is loaded into the cavity 24 as a forging material.

【0022】圧入リング20から所定距離離間する上方
には、図示しない機械プレスのラム(図示せず)に連結
され、前記機械プレスの駆動作用下にラムと一体的に上
下方向に沿って変位する昇降部材50が設けられる。前
記昇降部材50には治具52を介してポンチ30が固定
され、前記ポンチ30の外周部の所定部分には円筒状の
金属製材料で形成されたガイドスリーブ(スリーブ部
材)54が外嵌される。
Above a predetermined distance from the press-fit ring 20, a ram (not shown) of a mechanical press (not shown) is connected, and is displaced vertically with the ram under the driving action of the mechanical press. An elevating member 50 is provided. The punch 30 is fixed to the elevating member 50 via a jig 52, and a guide sleeve (sleeve member) 54 formed of a cylindrical metal material is fitted on a predetermined portion of an outer peripheral portion of the punch 30. You.

【0023】図7に示されるように、前記ガイドスリー
ブ54には、複数の孔部を介してグラファイト56が埋
設され、第1リング体34の孔部32に対して圧入され
る際の潤滑特性を良好に保持することができる。この場
合、ポンチ30に外嵌されたガイドスリーブ54の外周
側の直径は、第1リング体34の孔部32の内周側の直
径よりも若干大きく設定されている。
As shown in FIG. 7, graphite 56 is buried in the guide sleeve 54 through a plurality of holes, and is lubricated when pressed into the holes 32 of the first ring body 34. Can be favorably maintained. In this case, the outer diameter of the guide sleeve 54 fitted to the punch 30 is set slightly larger than the inner diameter of the hole 32 of the first ring body 34.

【0024】なお、ガイドスリーブ54を、例えば、S
KD11、FC25またはFC30等の金属製材料によ
って形成し、また、第1リング体34を、ガイドスリー
ブ54よりも硬質な材料によって形成すると好適であ
る。
The guide sleeve 54 is made of, for example, S
It is preferable that the first ring body 34 be formed of a material harder than the guide sleeve 54, such as a metal material such as KD11, FC25 or FC30.

【0025】ポンチ30は、第1ダイホルダ14に立設
された複数のガイド手段12a〜12dの案内作用下に
昇降部材50と一体的に上下方向に沿って変位自在に設
けられる。
The punch 30 is provided so as to be displaceable along the vertical direction integrally with the elevating member 50 under the guidance of a plurality of guide means 12a to 12d erected on the first die holder 14.

【0026】このガイド手段12a(12b〜12d)
は、図5に示されるように、第1ダイホルダ14に固定
された長尺なポスト本体58と、前記昇降部材50に連
結され該昇降部材50と一体的に変位する円筒状のカバ
ー部材60と、ポスト本体58の外周部を囲繞するよう
に設けられ、カバー部材60の環状段部62に係合する
ことによりポスト本体58の軸線方向に沿って摺動変位
するガイドリング64と、前記ガイドリング64を支持
するばね部材66とを有する。
The guide means 12a (12b to 12d)
As shown in FIG. 5, a long post body 58 fixed to the first die holder 14, a cylindrical cover member 60 connected to the elevating member 50 and displaced integrally with the elevating member 50, A guide ring 64 provided so as to surround the outer peripheral portion of the post main body 58 and slidingly displaced along the axial direction of the post main body 58 by engaging with the annular step portion 62 of the cover member 60; And a spring member 66 that supports the spring 64.

【0027】前記ガイドリング64には、軸線方向に沿
って略平行に複数列の孔部68が形成され、前記孔部6
8内には略円柱状の転動部材70が転動自在に配設され
る。また、ポスト本体58の外周面には、図6に示され
るように、軸線方向に沿って延在し略平行に複数列形成
された平坦な第1転動面72が形成され、一方、カバー
部材60の内壁面には、前記第1転動面72と対向する
平坦な第2転動面74が形成される。
A plurality of rows of holes 68 are formed in the guide ring 64 substantially in parallel along the axial direction.
A substantially cylindrical rolling member 70 is provided in the inside 8 so as to freely roll. As shown in FIG. 6, a flat first rolling surface 72 extending in the axial direction and formed in a plurality of substantially parallel rows is formed on the outer peripheral surface of the post body 58. A flat second rolling surface 74 facing the first rolling surface 72 is formed on the inner wall surface of the member 60.

【0028】この場合、転動部材70が前記第1転動面
72と第2転動面74とにそれぞれ線接触した状態で転
動することにより、昇降部材50に連結されたカバー部
材60と前記カバー部材60に係合するガイドリング6
4とがポスト本体58の軸線方向に沿って一体的に変位
する。
In this case, the rolling member 70 rolls in line contact with the first rolling surface 72 and the second rolling surface 74, respectively, so that the cover member 60 connected to the lifting member 50 Guide ring 6 engaging with cover member 60
4 are integrally displaced along the axial direction of the post main body 58.

【0029】なお、ガイドリング64の孔部68に転動
部材70を設けずに、ガイドリング64をポスト本体5
8の外周面を囲繞するように形成し、前記ガイドリング
64がポスト本体58に対して面接触しながら相対的に
摺動変位するように形成してもよい。
The guide ring 64 is not provided in the hole 68 of the guide ring 64, and the guide ring 64 is
8 may be formed so as to surround the outer peripheral surface, and the guide ring 64 may be formed to be relatively slidably displaced while making surface contact with the post body 58.

【0030】本発明の実施の形態に係る鍛造用金型装置
10は、基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその動作並びに作用効果について説明する。な
お、鍛造品として等速ジョイントを構成するアウタカッ
プを鍛造成形する場合を例にして以下説明する。
The forging die apparatus 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effect of the apparatus will be described. The following describes an example in which an outer cup forming a constant velocity joint is forged as a forged product.

【0031】先ず、鍛造用金型装置10を構成する下型
部の組み付け工程について説明する。
First, the process of assembling the lower mold part of the forging die apparatus 10 will be described.

【0032】圧入リング20の孔部の軸線方向に沿って
第3インサート部材17、第2インサート部材15およ
び第1インサート部材13を順次挿入する。この場合、
圧入リング20の環状凸部19と第3インサート部材1
7の環状凹部21とが嵌合することにより、第3インサ
ート部材17の下方側に対する変位が規制され、圧入リ
ング20の孔部内に位置決めされる(図3参照)。
The third insert member 17, the second insert member 15, and the first insert member 13 are sequentially inserted along the axial direction of the hole of the press-fit ring 20. in this case,
Annular convex portion 19 of press-fit ring 20 and third insert member 1
The engagement with the annular concave portion 21 of 7 prevents the displacement of the third insert member 17 toward the lower side, and positions the third insert member 17 in the hole of the press-fit ring 20 (see FIG. 3).

【0033】なお、圧入リング20の孔部の内径に対し
て第1乃至第3インサート部材13、15、17の外径
が僅かに大きく設定されているため、図示しない加熱手
段を介して圧入リング20の孔部を加熱膨張し、第1乃
至第3インサート部材13、15、17を圧入リング2
0の孔部内に焼ばめして嵌入する。
Since the outer diameters of the first to third insert members 13, 15, 17 are set to be slightly larger than the inner diameter of the hole of the press-fit ring 20, the press-fit ring is heated via a heating means (not shown). 20 is heated and expanded, and the first to third insert members 13, 15 and 17 are inserted into the press-fit ring 2.
And fit into the hole of No. 0 by shrink fitting.

【0034】続いて、第1乃至第3インサート部材1
3、15、17の孔部の軸線方向に沿って下部ダイス2
8および上部ダイス26を順次挿入する。この場合、下
部ダイス28の外周面に形成された環状凹部25に第3
インサート部材17の内周部が嵌合することにより、下
部ダイス28の下方側に対する変位が規制され、位置決
めされた状態で装着される(図3参照)。なお、前記下
部ダイス28は、第2および第3インサート部材15、
17の孔部内に強圧入される。
Subsequently, the first to third insert members 1
The lower die 2 extends along the axial direction of the holes 3, 15, and 17.
8 and the upper die 26 are sequentially inserted. In this case, the third concave portion 25 is formed on the outer peripheral surface of the lower die 28.
When the inner peripheral portion of the insert member 17 is fitted, displacement of the lower die 28 toward the lower side is regulated, and the insert is mounted in a positioned state (see FIG. 3). In addition, the lower die 28 includes the second and third insert members 15,
17 is strongly pressed into the hole.

【0035】さらに、上部ダイス26および第1インサ
ート部材13の上面に係合する第1リング体34を装着
するとともに、前記第1リング体34に対して第2リン
グ体36を外嵌することにより、前記第2リング体36
に形成されたテーパ面38が第1リング体34に形成さ
れた逆テーパ面40に摺接し、第1リング体34を下方
側に向かって押圧する力が作用する。この押圧力によっ
て上部ダイス26と下部ダイス28との接合面の面圧が
増大し、バリの発生を防止することができる。
Further, by mounting the first ring body 34 which engages with the upper die 26 and the upper surface of the first insert member 13, the second ring body 36 is fitted to the first ring body 34. , The second ring body 36
The tapered surface 38 formed on the first ring body 34 comes into sliding contact with the reverse tapered surface 40 formed on the first ring body 34, and a force acts to press the first ring body 34 downward. Due to this pressing force, the surface pressure of the joint surface between the upper die 26 and the lower die 28 increases, and the occurrence of burrs can be prevented.

【0036】この場合、第1リング体34の孔部32内
にガイドスリーブ54が外嵌されたポンチ30を挿入し
た状態において、上部ダイス26、下部ダイス28およ
び第1乃至第3インサート部材13、15、17等を一
体的に組み付けることにより、上部ダイス26および下
部ダイス28に形成されるキャビティ24に対してポン
チ30が位置決めされる。このようにして下型部の組み
付け工程が終了する。
In this case, the upper die 26, the lower die 28, the first to third insert members 13, The punch 30 is positioned with respect to the cavity 24 formed in the upper die 26 and the lower die 28 by integrally assembling the components 15, 17 and the like. Thus, the process of assembling the lower mold portion is completed.

【0037】次に、鍛造用素材に対する鍛造成形の工程
について説明する。
Next, the forging process for the forging material will be described.

【0038】図8に示されるような円柱状のビレット7
6に対し図示しない金型装置によって第1次鍛造成形を
施すことにより、図9に示されるように、中間部の段部
を介して直径がそれぞれ異なる第1次成形品78が得ら
れる。続いて、前記第1次成形品78に対して予備成形
を施した後(図10参照)、さらに、図示しない他の金
型装置によって第2次鍛造成形を行うことにより、図1
1に示されるようなカップ部80と軸部82とからなる
第2次成形品48が得られる。
A cylindrical billet 7 as shown in FIG.
By performing the first forging on the mold 6 by a mold device (not shown), as shown in FIG. 9, primary molded products 78 having different diameters are obtained through the intermediate step. Subsequently, after performing the preliminary molding on the primary molded product 78 (see FIG. 10), the secondary forging is performed by another mold device (not shown) to obtain the primary molding 78 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the secondary molded product 48 including the cup portion 80 and the shaft portion 82 is obtained.

【0039】本実施の形態に係る鍛造用金型装置10
は、この第2次成形品48を鍛造用素材としてさらに第
3次鍛造成形を施すものである。
Forging die apparatus 10 according to the present embodiment
In this method, a third forging is performed using the second molded product 48 as a forging material.

【0040】まず、準備作業として、前述したような組
み付け工程において、上部ダイス26および下部ダイス
28に形成されるキャビティ24に対してポンチ30が
予め位置決めされているものとする。
First, as a preparatory operation, it is assumed that the punch 30 is previously positioned with respect to the cavities 24 formed in the upper die 26 and the lower die 28 in the above-described assembling process.

【0041】ポンチ30が図示しない上昇位置に配置さ
れた状態において、キャビティ24に鍛造素材である第
2次成形品48を装填する。そして、図示しない機械プ
レスの駆動作用下にラム(図示せず)に連結された昇降
部材50と一体的にポンチ30が下降し、図1に示す状
態となることにより鍛造成形が開始される。
In a state where the punch 30 is arranged at a raised position (not shown), the cavity 24 is charged with a secondary molded product 48 as a forging material. Then, under the driving action of a mechanical press (not shown), the punch 30 descends integrally with the elevating member 50 connected to a ram (not shown), and forging is started when the state shown in FIG. 1 is reached.

【0042】なお、ポンチ30が昇降部材50と一体的
に下降する際、前記昇降部材50と第1ダイホルダ14
との間に設けられた複数(例えば、4本)のガイド手段
12a〜12dによって横方向の偏荷重が好適に吸収さ
れ、前記ポンチ30が第1リング体34の中心に円滑に
圧入される。
When the punch 30 descends integrally with the elevating member 50, the elevating member 50 and the first die holder 14
A plurality of (e.g., four) guide means 12a to 12d provided between the first and second guide members 12a to 12d appropriately absorb the lateral eccentric load, and the punch 30 is smoothly pressed into the center of the first ring body 34.

【0043】鍛造成形を開始する際、ポンチ30の外周
面の一部に外嵌されたガイドスリーブ54は、第1リン
グ体34の孔部32の上端部に形成された環状のガイド
溝(図示せず)の案内作用下に進入し、さらに、ポンチ
30が下降することにより、ポンチ30およびガイドス
リーブ54は、第1リング体34の孔部32内に圧入さ
れた状態で一体的に変位する。
When forging is started, the guide sleeve 54 fitted to a part of the outer peripheral surface of the punch 30 is formed into an annular guide groove formed at the upper end of the hole 32 of the first ring body 34 (see FIG. (Not shown), and the punch 30 descends, so that the punch 30 and the guide sleeve 54 are integrally displaced while being pressed into the hole 32 of the first ring body 34. .

【0044】このようにしてポンチ30が下降し、図1
に示される成形開始位置から図2に示される成形終了位
置に到達することにより、このポンチ30と下部ダイス
28および上部ダイス26を介して鍛造用素材に対して
鍛造成形が施され、前記鍛造用素材がキャビティ24の
形状に沿って塑性流動する。
In this manner, the punch 30 is lowered, and FIG.
2 from the forming start position shown in FIG. 2 to the forming end position shown in FIG. 2, forging is performed on the forging material via the punch 30, the lower die 28 and the upper die 26, and the forging is performed. The material plastically flows along the shape of the cavity 24.

【0045】このようにして鍛造成形が終了した後、図
示しない機械プレスの駆動作用下にラム(図示せず)に
連結された昇降部材50と一体的にポンチ30が所定位
置まで上昇することにより、該ポンチ30およびガイド
スリーブ54が第1リング体34の孔部32から離間
し、次なる工程の待機状態となる。そして、ノックアウ
トピン44の変位作用下に鍛造品84(図12参照)が
取り出される。
After the forging is completed in this manner, the punch 30 is raised to a predetermined position integrally with the lifting member 50 connected to the ram (not shown) under the driving action of a mechanical press (not shown). Then, the punch 30 and the guide sleeve 54 are separated from the hole 32 of the first ring body 34, and are in a standby state for the next step. Then, the forged product 84 (see FIG. 12) is taken out under the displacement action of the knockout pin 44.

【0046】本実施の形態では、鍛造成形する際に金型
に対し応力が集中する部位、すなわち、鍛造品84とし
て得られるアウタカップのカップ部86と軸部88との
連接部位に対応する下部ダイス28の内壁面23に前記
応力が作用するが、前記下部ダイス28は、より硬質な
材料からなる環状の第2インサート部材15によって外
嵌されて軸線と略直交する半径方向に対する剛性が確保
されているため、前記応力による金型の歪み(変形)を
抑制することができる。
In this embodiment, the lower die corresponding to the portion where stress concentrates on the mold during forging, that is, the connecting portion between the cup portion 86 and the shaft portion 88 of the outer cup obtained as the forged product 84. Although the stress acts on the inner wall surface 23 of the lower die 28, the lower die 28 is externally fitted by the annular second insert member 15 made of a harder material, and the rigidity in the radial direction substantially perpendicular to the axis is secured. Therefore, distortion (deformation) of the mold due to the stress can be suppressed.

【0047】従って、本実施の形態に係る鍛造用金型装
置10を用いて長期間にわたって連続して鍛造成形をし
た場合であっても、従来技術に係る金型と比較して寿命
が延命され、耐久性を向上させることができる。この結
果、金型のコストを削減することができる。
Therefore, even when forging is continuously performed for a long time using the forging die apparatus 10 according to the present embodiment, the life is prolonged as compared with the conventional die. , Durability can be improved. As a result, the cost of the mold can be reduced.

【0048】また、鍛造用素材に対し加圧力が付与され
る際、ポンチ30に外嵌されたガイドスリーブ54が第
1リング体34の孔部32に圧入された状態にあり、前
記圧入状態を維持しながらポンチ30が下降する。
Further, when a pressing force is applied to the forging material, the guide sleeve 54 externally fitted to the punch 30 is in a state of being press-fitted into the hole 32 of the first ring body 34. The punch 30 descends while maintaining.

【0049】従って、本実施の形態では、第1リング体
34の孔部32にガイドスリーブ54を介してポンチ3
0が圧入された状態で鍛造用素材に対して加圧力が付与
され、該ポンチ30が横方向に芯ずれを起こすことがな
いため、図12に示されるように、鍛造品84として得
られるアウタカップのカップ部86の軸線Eと軸部88
の軸線Fとの同軸度を高精度に保持することが可能とな
る。この場合、前記アウタカップの軸部88の振れを、
例えば、0.06mm以下に抑制することができた。
Therefore, in this embodiment, the punch 3 is inserted into the hole 32 of the first ring body 34 via the guide sleeve 54.
Since the pressing force is applied to the forging material in a state where 0 is press-fitted and the punch 30 does not become misaligned in the lateral direction, the outer cup obtained as a forged product 84 as shown in FIG. Axis E of the cup portion 86 and the shaft portion 88
Can be maintained with high accuracy in the coaxiality with the axis F. In this case, the deflection of the shaft portion 88 of the outer cup is
For example, it could be suppressed to 0.06 mm or less.

【0050】さらに、ガイドスリーブ54と第1リング
体34とをそれぞれ異種金属製材料によって形成し、し
かも、ガイドスリーブ54に埋設されたグラファイト5
6によって潤滑特性を良好に保持することにより、該ガ
イドスリーブ54および第1リング体34の摺動面にカ
ジリが発生することを抑制することが可能となる。
Further, the guide sleeve 54 and the first ring body 34 are each formed of a dissimilar metal material, and the graphite 5 embedded in the guide sleeve 54 is formed.
By maintaining good lubrication characteristics by the use of 6, it is possible to suppress the occurrence of galling on the sliding surfaces of the guide sleeve 54 and the first ring body 34.

【0051】さらにまた、治具52を介してガイドスリ
ーブ54をポンチ30に対して着脱自在に設けることに
より、前記ガイドスリーブ54を他の新たなガイドスリ
ーブ54と簡便に交換することができるという利点があ
る。
Furthermore, by providing the guide sleeve 54 detachably with respect to the punch 30 via the jig 52, the guide sleeve 54 can be easily replaced with another new guide sleeve 54. There is.

【0052】加えて、例えば、パルサー(図示せず)の
取付部位であるアウタカップのカップ部86の外周面を
直接的に研削することができる。
In addition, for example, the outer peripheral surface of the cup portion 86 of the outer cup, which is the mounting portion of the pulsar (not shown), can be directly ground.

【0053】なお、本実施の形態では、等速ジョイント
を構成するアウタカップを鍛造用素材として用いている
がこれに限定されるものではなく、例えば、図示しない
段付き部品、段付き歯車等のように部品のある部分と他
の部分との間で同軸精度が必要とされる種々の鍛造成形
品に適用することができることは、勿論である。
In the present embodiment, the outer cup constituting the constant velocity joint is used as a forging material, but the present invention is not limited to this. For example, a stepped part, a stepped gear or the like (not shown) may be used. It is needless to say that the present invention can be applied to various forged products requiring coaxial accuracy between a part of a part and another part.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0055】すなわち、応力による金型の歪みを低減し
て金型の耐久性を向上させ、しかも金型のコストダウン
を図ることができる。
That is, the distortion of the mold due to the stress is reduced, the durability of the mold is improved, and the cost of the mold can be reduced.

【0056】また、得られる鍛造品の同軸精度を高精度
に保持することができる。
Further, the coaxial accuracy of the obtained forged product can be maintained with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る鍛造用金型装置の縦
断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a forging die apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す鍛造成形開始位置からポンチが下降
して鍛造成形が終了した状態を示す動作説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory view showing a state where a punch descends from a forging start position shown in FIG. 1 and forging is completed.

【図3】図1に示す鍛造用金型装置の一部拡大縦断面図
である。
FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the forging die apparatus shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す鍛造用金型装置の一部横断面平面図
である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional plan view of the forging die apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示す鍛造用金型装置に設けられたガイド
手段の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of a guide means provided in the forging die apparatus shown in FIG.

【図6】図5のVI−VI線に沿った横断面図である。FIG. 6 is a transverse sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5;

【図7】ポンチに外嵌されるガイドスリーブを示す斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a guide sleeve externally fitted to the punch.

【図8】等速ジョイントを構成するアウタカップの製造
工程を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of an outer cup constituting the constant velocity joint.

【図9】等速ジョイントを構成するアウタカップの製造
工程を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of an outer cup constituting the constant velocity joint.

【図10】等速ジョイントを構成するアウタカップの製
造工程を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of an outer cup constituting the constant velocity joint.

【図11】等速ジョイントを構成するアウタカップの製
造工程を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing a manufacturing process of an outer cup constituting the constant velocity joint.

【図12】図1に示す鍛造用金型装置によって鍛造成形
された鍛造品の縦断面図である。
12 is a longitudinal sectional view of a forged product forged by the forging die apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…鍛造用金型装置 12a〜12d…
ガイド手段 13、15、17…インサート部材 14、16、18
…ダイホルダ 19…環状凸部 20…圧入リング 23…内壁面 24…キャビティ 26、28…ダイス 30…ポンチ 32、46…孔部 34、36…リン
グ体 38…テーパ面 40…逆テーパ面 50…昇降部材 54…ガイドスリ
ーブ
10 ... Forging die apparatus 12a-12d ...
Guide means 13, 15, 17 ... insert member 14, 16, 18
... Die holder 19 ... Circular projection 20 ... Press-fit ring 23 ... Inner wall surface 24 ... Cavity 26,28 ... Die 30 ... Punch 32,46 ... Hole 34,36 ... Ring body 38 ... Taper surface 40 ... Reverse taper surface 50 ... Elevation Member 54: Guide sleeve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E050 FA01 FA03 FB03 FB06 FB07 FC01 4E087 AA08 AA09 AA10 CA11 CA31 EC11 EC12 EC22 EC37 EC41 EC46 ED22 ED25 ED28 ED31 ED33 HA21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4E050 FA01 FA03 FB03 FB06 FB07 FC01 4E087 AA08 AA09 AA10 CA11 CA31 EC11 EC12 EC22 EC37 EC41 EC46 ED22 ED25 ED28 ED31 ED33 HA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】キャビティに装填された鍛造用素材に対し
て加圧力を付与することにより、鍛造成形する装置にお
いて、 前記キャビティを形成する型部材と、 前記型部材を外嵌し、軸線方向に分割して形成された複
数の環状体と、 前記複数の環状体を外嵌する筒状部材と、 を備え、 前記型部材に応力が集中する部位に対応する環状体の硬
度を他の環状体の硬度よりも大きく設定したことを特徴
とする鍛造用金型装置。
An apparatus for forging by applying a pressing force to a forging material loaded in a cavity, wherein a mold member forming the cavity, and the mold member are externally fitted, and are axially oriented. A plurality of annular bodies formed by division; and a tubular member for externally fitting the plurality of annular bodies, wherein the hardness of the annular body corresponding to a portion where stress is concentrated on the mold member is determined by another annular body. A forging die apparatus characterized in that the hardness is set higher than the hardness of the forging die.
【請求項2】請求項1記載の装置において、 前記複数の環状体は、第1乃至第3インサート部材から
なり、軸線方向の中間に配設された第2インサート部材
の硬度は、隣接する第1および第3インサート部材の硬
度よりも大きく設定されることを特徴とする鍛造用金型
装置。
2. The device according to claim 1, wherein the plurality of annular bodies include first to third insert members, and the hardness of the second insert member disposed in the middle in the axial direction is equal to the hardness of the adjacent insert member. A forging die apparatus wherein the hardness is set to be larger than the hardness of the first and third insert members.
【請求項3】鍛造用素材が装填されるキャビティが形成
された型部材と、 前記型部材を外嵌し、軸線方向に分割して形成された複
数の環状体と、 前記複数の環状体を外嵌する筒状部材と、 前記キャビティに装填された鍛造用素材に対して加圧力
を付与するポンチと、 前記ポンチの外周部の一部を囲繞するように装着され、
該ポンチと一体的に変位するスリーブ部材と、 前記型部材と一体的に接合され、前記ポンチが鍛造用素
材に対して加圧力を付与する際に前記スリーブ部材が圧
入される孔部が形成されたリング体と、 を備え、 前記型部材に応力が集中する部位に対応する環状体の硬
度を他の環状体の硬度よりも大きく設定したことを特徴
とする鍛造用金型装置。
3. A mold member having a cavity in which a forging material is loaded, a plurality of annular bodies formed by externally fitting the mold members and being divided in an axial direction, and the plurality of annular bodies. A cylindrical member to be externally fitted, a punch for applying a pressing force to the forging material loaded in the cavity, and mounted so as to surround a part of an outer peripheral portion of the punch;
A sleeve member integrally displaced with the punch, and a hole formed integrally with the mold member, into which the sleeve member is press-fitted when the punch applies a pressing force to the forging material. And a ring body, wherein the hardness of the annular body corresponding to the portion where the stress is concentrated on the mold member is set to be higher than the hardness of the other annular bodies.
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