JP2001347336A - 圧力コントロール液圧押出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】金型寿命を長くし、製品精度の向上を図るこ
と。 【解決手段】ダイ２と素材１との間に介在する液体を、
パンチの作用で昇圧することにより素材のダイへの押し
込みをスムーズに行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、圧力コントロー
ル液圧押出方法に関するものである。液圧押出方法は、
液圧を作用させながら押出し加工を行う方法を意味す
る。圧力コントロールは、当該液圧を適宜調整して正規
の押出し加工が行われるようにする制御のことである。
この押出し加工は、ヘリカルギヤー等の自動車の部品の
成形に適用される。

【０００２】従来例として、特開平１１―２５４０８２
の図１、特願平７―３０８７２９の図３に示されるよう
な前方押出し工法を挙げることができる。これら従来の
工法と本願発明とを比較し易くするために、これら従来
工法の本質を図式化すれば図３の如くなる。同図におい
て、素材１１は同図Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの工程を経て製品１
５になる。尚、製品１５が穴明きのため、素材１１が穴
明きで、金型にはマンドレルが存在する。

【０００３】図３のAにおいて、素材１１の外径はコン
テナ１２ｂの内径と略同一径であり、同図のＣにて素材
１１をパンチ１３でダイ１２に押出し込んで成形する際
に、素材外径とコンテナとの間に大きな摩擦力が発生す
る。更に、製品１５のヘリカルギヤー部１５ａをダイ１
２のヘリカルギヤー部１２ａで成形させる場合は、リー
ドに沿って製品１５が回転するため上記軸方向の摩擦力
に加えて回転方向にも大きな摩擦力が発生する。そのた
め加工に要する荷重も増大し、製品制度及び金型寿命に
悪影響を及ぼす。尚、この工法によれば素材の外径部は
ストレートでなくてはならない。これを段付きにする
と、成形中に小径部が変形して膨らんでしまい、所定の
成形ができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の第１の目的
は、金型寿命を長くすること、第２の目的は製品精度の
向上を図ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明においては、ダ
イと素材との間に液圧を介在させ、素材の成形に際して
素材に適宜の液圧を作用させる構成とする。更に詳しく
言えば、請求項１の発明においては素材の外周面に適宜
の液圧を作用させ、前記素材を直接パンチで成形用のダ
イに押し込み、前記素材を所望の形状に成形させる。

【０００６】請求項２の発明は、前記素材、前記ダイ、
前記パンチとで液体を適宜シールさせ、前記ダイと前記
パンチの作用で前記液体を圧縮させ昇圧させ、当該液圧
で前記素材を加圧させる。

【０００７】請求項３の発明は、前記液圧は、前記ダイ
と前記パンチとのクリアランスで調整する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、素材１が成形され成形品
５になるまでの工程を示している。素材１は、金型で成
形される。金型は、ダイ２、パンチ３、マンドレル４等
で構成されている。金型は、プレス機械にセットされ、
プレス機械のスライドの昇降運動に伴って作動する。

【０００９】図１のＡにおいて、ダイ２には成形品の形
状を有したキャビテイ１０が設けられている。キャビテ
イ１０の下方には歯部２ａが形成されている。この歯部
２ａで成形品５の歯部５ａが成形されることになる。歯
部２ａは本実施例の場合、ヘリカルギヤーである。

【００１０】図１のＢ及び図２において、ダイ２に素材
１が供給される。素材１は搬送装置でダイ２まで搬送さ
れ、ダイ２のキャビテイ１０に挿入される。素材１がキ
ャビテイ１０に挿入された後、素材１の穴にマンドレル
４が挿入され、キャビテイ１０に液体が供給される。本
実施例においては、液体として油が使用されている。

【００１１】続いてパンチ３がキャビテイ１０内を下降
し、パンチ３の下端面が素材１の上面に接触し、なおも
パンチ３が下降するとキャビテイ１０内の液体が圧縮さ
れ液圧室が形成される。即ち、液体は素材１とパンチ３
との接触面、ダイ２とパンチ３との嵌合面、更にダイ２
と素材１の下端部との嵌合面においてシールされる。こ
れらのシール部を順に７、８、９とする。

【００１２】シール部９は、完全にシールされ、液圧室
６の液体の洩れが無いことが要求される。液圧室６の圧
液が歯部２ａに侵入すると成形品５の歯部５ａが部分的
に凹み、正規の形状は得られない。

【００１３】シール部７は、若干洩れても差し支えな
い。本実施例の場合は、歯部２ａがヘリカルギヤーのた
め、成形に伴ってパンチ３に対して素材１が回転する。
両者の間に液体が侵入することによって、この回転に伴
う摩擦力を低減させることが期待できる。

【００１４】シール部８においては、圧液を積極的に逃
がす必要がある。液圧室６の液圧が限りなく上昇すれ
ば、ダイ２等の部材が破壊される等の不具合が生じる。
しかし、液圧室６の液体がシール部８から多量に洩れる
と素材１が径方向に膨らむ、素材１の成形作用が不完全
になる等の不具合が生じる。これらの点を考慮してシー
ル部８の絞りであるクリアランスを決定する必要があ
る。結局、シール部８はリリーフ弁の役目をする。

【００１５】シール部８のクリアランスは前述の如く、
液圧室６の液圧が最適になるように決定される。

【００１６】図１のＣにおいて、素材１は液圧室６の液
圧を受けながら、パンチ３で押され、成形されて成形品
５になる。この場合、液圧室６の液体がダイ２と素材１
との間に介在するため両者の間に摩擦力は発生しない。
よって、素材１は成形に必要な押圧力だけで成形され
る。本実施例の場合、ダイ２の歯部２ａがヘリカルギヤ
ーであるから、素材１がダイ２に押し込まれる際に回転
するが、前記液体の作用で回転に伴う摩擦抵抗は発生し
ない。

【００１７】ダイ２内の成形品５はノックアウト装置で
下方から付勢され、ダイ２の上方に取り出される。即
ち、回転自在の押し上げ部材で成形品をダイ２の上部ま
で押し上げる。

【００１８】本実施例の場合は、段付き素材を用いてい
るが、本願発明はストレートの素材でも適用でき、成形
品の中心に穴があるが、穴がなくても適用できる。本実
施例の場合は、成形品がヘリカルギヤーを有するが、本
願発明はスパーギヤーでも、或いはギヤーがない部品の
成形にも適用できる。

【００１９】

【発明の効果】本願発明によれば、摩擦力を伴わないの
で、成形に要する荷重が低くなり、その結果金型に生じ
る応力が低下するので製品精度が向上し、金型の寿命が
長い、省エネである、等の効果がある。また、液圧にて
ダイと素材間に隙間があっても素材の変形が起こらない
ので、段付き素材の押出しも可能となり、その結果押し
出しの断面減少率が小さくなり、成形荷重をさらに低下
させることが可能となる。更に、液圧室６の液圧は、シ
ール部８のクリアランスで制御される。よって、制御が
楽で、安定性がある。本願発明によって、所謂難加工を
伴う部品の成形が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】工程の説明図

【図２】図１の要部の拡大図

【図３】従来の工法説明図

【符号の説明】

１は素材、２はダイ、３はパンチ、４はマンドレル、５
は成形品、６は液圧室、７はシール部、８はシール部、
９はシール部、１０はキャビテイ、１１は素材、１２は
ダイ、１２ａはヘリカルギヤー部、１２ｂはコンテナ、
１３はパンチ、１４はマンドレル、１５は製品である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】素材の外周面に適宜の液圧を作用させ、前
   記素材を直接パンチで成形用のダイに押し込み、前記素
   材を所望の形状に成形させることを特長とする圧力コン
   トロール液圧押出方法。
2. 【請求項２】前記素材、前記ダイ、前記パンチとで液体
   を適宜シールさせ、前記ダイと前記パンチの作用で前記
   液体を圧縮させ昇圧させ、当該液圧で前記素材を加圧さ
   せることを特長とする請求項１記載の圧力コントロール
   液圧押出方法。
3. 【請求項３】前記液圧は、前記ダイと前記パンチとのク
   リアランスで調整することを特長とする請求項２記載の
   圧力コントロール液圧押出方法。