JP2002307127A - Cylindrical formed body manufacturing method, and cylindrical formed body manufactured by the manufacturing method - Google Patents

Cylindrical formed body manufacturing method, and cylindrical formed body manufactured by the manufacturing method

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JP2002307127A
JP2002307127A JP2001116954A JP2001116954A JP2002307127A JP 2002307127 A JP2002307127 A JP 2002307127A JP 2001116954 A JP2001116954 A JP 2001116954A JP 2001116954 A JP2001116954 A JP 2001116954A JP 2002307127 A JP2002307127 A JP 2002307127A
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die
punch
steel material
weight
molded body
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Hiroshi Ogawa
弘士 小川
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OGAWA KOGYO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of efficiently performing the cold forging of a cylindrical formed body represented by a cold forged product of high rigidity, in particular, a high nut, etc., and the cylindrical formed body formed by the method. SOLUTION: Stock steel materials 10A-10E are formed of stainless steel containing >=0.02 wt.% carbon, the stock steel materials 10A-10E are housed in dies 3a-3e, the stock steel materials 10A-10E are subjected to composite extrusion or upsetting by punches 5a-5e having a forming space between the dies 3a-3e and themselves to obtain the cylindrical formed body having the cylindrical length larger than the outside diameter.

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、例えば、高ナット
等に代表される筒状成型体およびその製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical molded product represented by, for example, a high nut and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、金属原料を冷間鍛造する場合、
パンチをダイス内で前進させて金属原料を押圧すること
によりダイス内面形状に対応する外形の成型体を得る
「前方押し出し」加工、ダイス内周面との間に所定隙間
を形成できる径のパンチで金属原料を押圧し、パンチの
進行方向とは逆向きに上記隙間内を塑性流動させること
によって筒状成型体を得る「後方押し出し」加工、ある
いは長い金属原料を圧縮して太く短くした成型品を得る
「すえ込み」加工等が知られている。これらの冷間鍛造
法は、比較的軟らかい金属原料を加工対象としている。
2. Description of the Related Art Generally, when a metal material is cold forged,
The punch is advanced in the die to press the metal raw material to obtain a molded body with an outer shape corresponding to the inner surface shape of the die. Pressing the metal material and plastically flowing through the gap in the direction opposite to the direction of the punch movement to obtain a cylindrical molded body by "backward extrusion" processing, or by compressing a long metal material to a thick and short molded product A known "swaging" process is known. These cold forging methods are intended for processing relatively soft metal raw materials.

【0003】一方、ステンレス鋼のうち、SUSXM7
は冷間鍛造成形性がよいことで知られている。それで
も、SUSXM7を金属原料として、外径に対し筒長の
長い高ナット等を、前方押し出しや後方押し出し等の冷
間鍛造で連続的に得ようとすると、冷間鍛造時に金属原
料が加工硬化を生じてパンチやダイ等の破損を引き起こ
しやすいことから、工程を区切って焼鈍を行わなければ
ならなかった。このような理由で、冷間鍛造によるステ
ンレス鋼の前方押し出し、後方押し出し等の中空加工は
極めて困難とされ、大量生産に適さないと考えられてき
た。
On the other hand, among stainless steels, SUSXM7
Is known for its good cold forging formability. Still, when using SUSXM7 as a metal raw material and continuously trying to obtain a high nut or the like having a long cylinder length with respect to the outer diameter by cold forging such as forward extrusion or backward extrusion, the metal raw material hardens during cold forging. Since it is likely to cause breakage of punches and dies, annealing has to be performed for each step. For this reason, hollow working such as forward extrusion and backward extrusion of stainless steel by cold forging is considered to be extremely difficult and has been considered unsuitable for mass production.

【0004】そのため、原料ステンレス鋼を所定の外形
に切削し、更にドリルで切削して筒孔を穿設することに
より、高ナット等を製造しているのが実情であった。し
かしながら、上記のような切削加工でステンレス製品を
得る方法では、切削屑が発生することや、加工の手間が
かかりすぎて多量に生産できず製造コストが高くつくと
いった不具合があり、冷間鍛造による筒状成型体の連続
大量生産の実現化が強く望まれていた。
[0004] For this reason, the fact is that high nuts and the like are manufactured by cutting a raw stainless steel into a predetermined outer shape, and further cutting with a drill to form a cylindrical hole. However, in the method of obtaining a stainless steel product by the above-described cutting process, there is a problem that cutting chips are generated, and it takes too much processing time to produce a large amount, so that the production cost is high. Realization of continuous mass production of cylindrical molded bodies has been strongly desired.

【0005】こうした要請に応えるために、本願出願人
は日本工業規格(JIS)のSUSXM7をベースに
し、そのカーボン含有量及びサルファ含有量を変更する
ことにより、ステンレス鋼を原料として複合押し出し等
による冷間鍛造を可能にしたものを先に提案している
(特許第2707232号)。
In order to meet such a demand, the applicant of the present application has changed the carbon content and the sulfur content based on the Japanese Industrial Standards (JIS) SUSXM7, thereby making it possible to cool stainless steel as a raw material by composite extrusion or the like. The one that enables cold forging has been previously proposed (Japanese Patent No. 2707232).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、本願出願人
の先の提案にかかるものでは、カーボン含有量及びサル
ファ含有量を極端に減少させてあるので、ステンレス鋼
の硬度が低くなり、製品の剛性が低下するという問題が
あった。そこで、本発明は上記問題に鑑みて提案された
もので、剛性が高い、冷間鍛造製品、特に高ナット等に
代表される筒状成型体を効率よく冷間鍛造され得る方法
及びその方法により成型された筒状成型体を提供できる
ようにすることを目的とするものである。
However, in the prior proposal of the present applicant, since the carbon content and the sulfur content are extremely reduced, the hardness of the stainless steel is reduced, and the rigidity of the product is reduced. However, there was a problem that was reduced. Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and has a high rigidity, a cold forging product, particularly a method and a method capable of efficiently cold forging a cylindrical molded body represented by a high nut and the like. It is an object of the present invention to provide a molded cylindrical body.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた結果、完成した冷間鍛造による筒状成型体の製造方
法は、少なくともカーボン含有量が0.02重量%以上
のステンレス鋼で原料鋼材を構成し、この原料鋼材をダ
イス内に収容し、ダイスとの間に成型空間を形成するパ
ンチで上記原料鋼材を複合押し出し又はすえ込みして、
外径に対し筒長の長い筒状成型体を成型することを特徴
とする筒状成型体の製造方法であって、次の項目の少な
くとも二つ以上を組み合わせてなる 、パンチピンを形成する超硬合金の表面にチタンナイ
トライド若しくはチタンカーバイドナイトライドをコー
ティングする 、ダイスの加工面にチタンカーバイドナイトライドを
コーティングする 、パンチピンの先端角度を3〜10度に設定する 、超硬合金をV30(JIS)で形成する 、ダイス径の飛び公差を0.15mmにする 、ストリッパーとノックアウトとのクリアランスを
0.2mm程度にする 、ワークの加工部分に直接給油する 、ラムのクリアランスを0.08mm以下にする 、端面矯正時の圧力を17t/cm2前後にする ものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventor has found that a method of manufacturing a completed cylindrical body by cold forging is at least a stainless steel having a carbon content of 0.02% by weight or more. Construct the raw steel material, house the raw steel material in a die, compound extrusion or swaging the raw steel material with a punch forming a molding space between the die,
What is claimed is: 1. A method for producing a cylindrical molded body, comprising: molding a cylindrical molded body having a cylinder length longer than an outer diameter, wherein at least two of the following items are combined. The surface of the alloy is coated with titanium nitride or titanium carbide nitride. The surface of the die is coated with titanium carbide nitride. The tip angle of the punch pin is set to 3 to 10 degrees. The cemented carbide is V30 (JIS). , The die diameter flying tolerance is 0.15 mm, the clearance between the stripper and the knockout is about 0.2 mm, the lubrication is directly applied to the work part of the work, the ram clearance is 0.08 mm or less. The pressure at the time of correcting the end face is set to about 17 t / cm 2 .

【0008】そして、上記方法においては、カーボン含
有量が0.02重量%以上でサルファ含有量が0.03
0重量%以下のステンレス鋼で原料鋼材が構成されたも
のにも適用できる。また、本発明にかかる外径に対し筒
長の長い筒状成型体は、少なくともカーボン含有量が
0.02重量%以上のステンレス鋼又はカーボン含有量
が0.02重量%以上でサルファ含有量が0.030重
量%以下の原料鋼材をダイス内に収容し、 、パンチピンを超硬合金の表面にチタンナイトライド
若しくはチタンカーバイドナイトライドをコーティング
する 、ダイスの加工面にチタンカーバイドナイトライドを
コーティングする 、パンチピンの先端角度を3〜10度に設定する 、超硬合金をV30(JIS)で形成する 、ダイス径の飛び公差を0.15mmにする 、ストリッパーとノックアウトとのクリアランスを
0.2mm程度にする 、ワークの加工部分に直接給油する 、ラムのクリアランスを0.08mm以下にする 、端面矯正時の圧力を17t/cm2前後にする 上記項目の2つ以上を組み合わせることにより、ダイス
との間に成型空間を形成するパンチで上記原料鋼材を複
合押し出し又はすえ込みして、筒状成型体を成型する筒
状成型体の製造方法により成型されたものである。ここ
で、「複合押し出し」とは、前方押し出し加工と、後方
押し出し加工とを順次、あるいは同時に併用して行うも
のである。
In the above method, the carbon content is 0.02% by weight or more and the sulfur content is 0.03% by weight.
The present invention is also applicable to the case where the raw material steel is made of stainless steel of 0% by weight or less. In addition, the cylindrical molded body having a long cylinder length with respect to the outer diameter according to the present invention has a carbon content of at least 0.02% by weight of stainless steel or a carbon content of at least 0.02% by weight and a sulfur content of at least 0.02% by weight. 0.030% by weight or less of raw material steel is accommodated in a die, a punch pin is coated on a surface of a cemented carbide with titanium nitride or titanium carbide nitride, and a processed surface of the die is coated with titanium carbide nitride. The tip angle of the punch pin is set to 3 to 10 degrees. The cemented carbide is formed by V30 (JIS). The jump tolerance of the die diameter is 0.15 mm. The clearance between the stripper and the knockout is about 0.2 mm. , Directly lubricate the processed part of the work, Reduce the ram clearance to 0.08 mm or less, When correcting the end face By combining two or more of said items to be around 17t / cm 2 pressure, and the composite extrusion or swaging the raw material steel punch which forms a molding space between the dies, molding the cylindrical molded body It is molded by a method for producing a cylindrical molded body. Here, "composite extrusion" refers to performing forward extrusion and rearward extrusion sequentially or simultaneously.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき以下に
詳しく説明する。まず、本発明に用いられるステンレス
鋼は、例えば日本工業規格(JIS)のSUSXM7に
属している。JISに規定されたSUSXM7は、組成
全体に対し重量比率で、Ni: 8.5〜10.5%、
Cr:17.0〜19.0%、Si: 1.0%以下、
Mn: 2.0%以下、P : 0.045%以下、C
u: 3.0〜4.0%、C :0.08%以下、S :
1.0%以下の主要成分を含有するオーステナイト系の
ものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below. First, the stainless steel used in the present invention belongs to, for example, SUSXM7 of Japanese Industrial Standard (JIS). SUSXM7 specified in JIS is Ni: 8.5 to 10.5% by weight relative to the whole composition,
Cr: 17.0 to 19.0%, Si: 1.0% or less,
Mn: 2.0% or less, P: 0.045% or less, C
u: 3.0 to 4.0%, C: 0.08% or less, S:
It is an austenitic type containing 1.0% or less of main components.

【0010】次に、ステンレス製の高ナットを製造する
実施例を図面に基づいて説明する。高ナットは、対角間
寸法(外径)よりも軸方向寸法(筒長)が長いナットで
あり、ここでは対角間寸法が例えば17mmで、高さ
(筒長)が例えば30mmの粗製品を製造する例を示
す。
Next, an embodiment for manufacturing a high nut made of stainless steel will be described with reference to the drawings. The high nut is a nut having an axial dimension (cylinder length) longer than the diagonal dimension (outer diameter). Here, a rough product having a diagonal dimension of, for example, 17 mm and a height (cylinder length) of, for example, 30 mm is manufactured. An example is shown below.

【0011】図1は本発明に係る高ナット鍛造用の横型
トランスファープレスの一種であるパーツホーマ機を示
す平面図である。図に示したパーツホーマ機では、4段
の鍛造機1a、1b、1c、1dとピアシング機1eと
が並列に配置され、これらの間にはトランスファーチャ
ック(図示省略)がそれぞれ配備されている。各鍛造機
1a、1b、1c、1dとピアシング機1eは、それぞ
れダイス3a、3b、3c、3d、3eとパンチピン5
a、5b、5c、5d、5eとを有しており、各パンチ
ピン5a、5b、5c、5d、5eは、パンチ駆動装置
4a、4b、4c、4d、4eにそれぞれ保持されてい
る。パンチ駆動装置4a、4b、4c、4d、4eはク
ランク機構を介して1台のモータ(例えば、最大容量が
160t/cm2 )に連結され、互いに同期して駆動す
るようになっている。このパンチ駆動装置4a、4b、
4c、4d、4eのクランクの回転数は従来の80rp
mに対して、55rpmにしてある。これは回転数で約
30%の低下となるが、その分空いた間隔により装置の
昇温を防止と冷却を促し、原材料の硬度上昇による製品
の不良率発生の増加を防止した結果、逆に生産性向上さ
せることができた。
FIG. 1 is a plan view showing a parts former, which is one type of a horizontal transfer press for forging high nuts according to the present invention. In the parts former machine shown in the figure, four-stage forging machines 1a, 1b, 1c, 1d and a piercing machine 1e are arranged in parallel, and a transfer chuck (not shown) is arranged between them. Each forging machine 1a, 1b, 1c, 1d and the piercing machine 1e are provided with a die 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and a punch pin 5, respectively.
a, 5b, 5c, 5d, and 5e, and the punch pins 5a, 5b, 5c, 5d, and 5e are held by punch driving devices 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e, respectively. The punch driving devices 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are connected to one motor (for example, having a maximum capacity of 160 t / cm 2 ) via a crank mechanism, and are driven in synchronization with each other. The punch driving devices 4a, 4b,
4c, 4d, and 4e crank speeds are 80 rpm
m is set to 55 rpm. This results in a decrease of about 30% in the number of rotations. However, the interval thus provided prevents the temperature rise of the apparatus and promotes cooling, thereby preventing an increase in the defective rate of the product due to an increase in the hardness of the raw materials. Productivity could be improved.

【0012】図2は3番目の鍛造機1cに配備されるダ
イスおよびダイス保持部を例示した図である。図におい
て、ダイス3cはその加工面にチタンカーバイドナイト
ライドをコーティングしてあり、ダイス保持部2cに保
持・固定されている。ダイス3cの型穴7cは、正6角
状の開口を有する長穴に形成されており、パンチ5cの
外径よりも大きく、パンチ5cの外周面との間に成型空
間を形成できる形状・寸法に設定されている。他のダイ
ス3a、3b、3d、3e、3fと各パンチ5a、5
b、5d、5e、5fとの配置関係についても、ほぼ同
様である。また、次工程との飛び公差、即ち、ダイスの
口径差は0.15mmにしてある。この飛び公差が一般
的には0.05mm〜0.1mmであるのに対して0.
15mmにしてあるのは、成型時に外側への膨らみが生
じ、ダイスの焼付きが発生する。この焼付きに対処する
ために膨らみ代を設けることにより、摩擦を軽減するよ
うにしたものである。
FIG. 2 is a diagram exemplifying a die and a die holding portion provided in the third forging machine 1c. In the figure, a die 3c has a processed surface coated with titanium carbide nitride, and is held and fixed to a die holding portion 2c. The die hole 7c of the die 3c is formed as a long hole having a regular hexagonal opening, is larger than the outer diameter of the punch 5c, and has a shape and dimensions capable of forming a molding space with the outer peripheral surface of the punch 5c. Is set to Other dies 3a, 3b, 3d, 3e, 3f and punches 5a, 5a
The arrangement relations with b, 5d, 5e, and 5f are almost the same. In addition, the jump tolerance from the next step, that is, the difference in diameter of the dies is set to 0.15 mm. This jump tolerance is generally 0.05 mm to 0.1 mm, whereas the jump tolerance is 0.1 mm.
When the diameter is set to 15 mm, swelling to the outside occurs during molding, and seizure of the die occurs. In order to cope with the seizure, a swelling margin is provided to reduce friction.

【0013】各パンチピンのうち、少なくとも3番目の
パンチピン5cと4番目のパンチピン5dは、冷間鍛造
の中核をなすもので、そのためにハイス鋼よりも靱性が
大きく強度に優れた超硬合金(タングステンカーバイド
(WC)系のDA30(三菱マテリアル株式会社の製品
コード)JISにおいてはV30)を用い、その表面に
チタンナイトライド若しくはチタンカーバイドナイトラ
イドをコーティングし、パンチピンの先端角度を3〜1
0度にして構成されている。
[0013] Of the punch pins, at least the third punch pin 5c and the fourth punch pin 5d are the cores of cold forging, and therefore have a toughness greater than that of high-speed steel and a cemented carbide (tungsten) superior in strength. Carbide (WC) type DA30 (product code of Mitsubishi Materials Corporation, V30 in JIS) is used, and its surface is coated with titanium nitride or titanium carbide nitride.
It is configured at 0 degrees.

【0014】また、パンチピンの先端部から僅かに小径
となる根元部分までの所謂逃がし部分の長さを例えば従
来の30mmから20mm乃至15mmにしてその強度
を高めてある。一方、原料鋼材は、組成全体に対し重量
比率で、Ni:8.00〜10.00%、Cr:17.
00〜19.00%、Si: 1.0%以下、Mn:
2.0%以下、%P :0.45% 以下、Cu: 3.
00%〜4.00%、C : 0.10%以下、S :
0.03%以下の主要成分を含有したオーステナイト系
のXM7の規格のステンレス鋼で構成されている。ま
た、当該部分のノックアウトピン6a、6b、6c並び
にストリッパー6d、6eとこれらを支持する部材との
間のクリアランスを従来の0.05mmから0.2mm
と広くして成型時の高温による焼き付きを防止してあ
る。
In addition, the length of the so-called relief portion from the tip of the punch pin to the base portion having a slightly smaller diameter is increased, for example, from 20 mm to 15 mm from the conventional 30 mm to increase the strength. On the other hand, the raw steel material has a weight ratio of Ni: 8.0 to 10.00% and Cr: 17.
00 to 19.00%, Si: 1.0% or less, Mn:
2.0% or less,% P: 0.45% or less, Cu:
00% to 4.00%, C: 0.10% or less, S:
It is made of austenitic XM7 stainless steel containing 0.03% or less of main components. In addition, the clearance between the knockout pins 6a, 6b, 6c and the strippers 6d, 6e of the corresponding portion and the members supporting these are reduced from the conventional 0.05 mm to 0.2 mm.
To prevent seizure due to high temperature during molding.

【0015】上記構成のパーツホーマ機を用いて高ナッ
トの粗製品を製造する場合、図1〜図3に示すように、
まず、切断機(図示省略)を用いて、断面6角状の長尺
線材から長さ約23mm単位の原料鋼材10(図3
(a)参照)が切断され、この原料鋼材10が鍛造機1
aのダイス3a内に収容される。原料鋼材10の表面に
は、冷間鍛造中にダイスとの間で焼付きが発生するのを
抑えるため、7%MoS2 塩化金属石鹸(乳化モリブ
デン)が予めコーティングされている。この乳化モリブ
デンは塗り状態にムラを生じやすいことから、冷間鍛造
中の焼付き防止をより万全とするために、各ダイス3a
〜3eの内面にもチタンカーバイドナイトライドのコー
ティングが施されている。
When a rough product with a high nut is manufactured using the parts former machine having the above configuration, as shown in FIGS.
First, using a cutting machine (not shown), a raw steel material 10 (see FIG.
(See (a)), and the raw steel material 10
a in the die 3a. The surface of the raw steel material 10 is previously coated with 7% MoS2 metal chloride soap (emulsified molybdenum) in order to suppress the occurrence of seizure between the die and the die during cold forging. Since this emulsified molybdenum is liable to cause unevenness in the coating state, each die 3a is used to more completely prevent seizure during cold forging.
-3e are also coated with titanium carbide nitride.

【0016】また、このパーツホーマ機の各原料鍛造部
分(加工部分)には、鉱油を基材とし、油性向上剤と塩
素系の極圧剤を含有する冷間圧延油が直接供給される。
パンチ駆動装置4a、4b、4c、4d、4eの各パン
チピン5a、5b、5d、5e、5fとこれが装着され
るパンチ駆動装置4aのラムとの間のクリアランスは、
0.08mm以下にしてある。これは、このクリアラン
スが0.08mmをこえるとガタつきが多くなり、パン
チ駆動装置4a、4b、4c、4d、4eの各パンチピ
ン5a、5b、5d、5e、5fが駆動される時、斜め
に入り各原料の硬さとも相俟って不良品を発生を招くだ
けでなく、各パンチピン5a、5b、5d、5e、5f
並びに各ダイス3a〜3eの耐久性を低下させるためで
ある。
Further, a cold rolling oil containing a mineral oil as a base material and containing an oiliness improver and a chlorine-based extreme pressure agent is directly supplied to each raw material forging portion (working portion) of the part former machine.
The clearance between each punch pin 5a, 5b, 5d, 5e, 5f of the punch driving device 4a, 4b, 4c, 4d, 4e and the ram of the punch driving device 4a to which the punch pin 5a is mounted,
It is set to 0.08 mm or less. This is because when the clearance exceeds 0.08 mm, rattling increases, and when the punch pins 5a, 5b, 5d, 5e, and 5f of the punch driving devices 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are driven, the clearance becomes oblique. Not only does the hardness of each raw material contained cause defective products, but also each punch pin 5a, 5b, 5d, 5e, 5f
In addition, this is for reducing the durability of each of the dies 3a to 3e.

【0017】また、パンチ駆動装置4aの駆動により、
パンチ5aがダイス3a内の底面に向けて前進して原料
鋼材10を前方押し出しし、原料鋼材10をダイス3a
の内面形状に対応した面取りの外形状に鍛造すると、一
端側に芯だし穴を有する中間製品10Aが成型される
(図3(b)参照)。この面取り時の圧力(端面矯正時
の圧力)は、一般的には23ton/cm2が一般的で
あるのに対して17ton/cm2と比較的低いものに
してあるが、加工硬化を防止することができるので、か
えって生産性があがる結果となった。そして、ノックア
ウトピン6aの駆動により、中間製品10Aがダイス3
aから突き出される。この中間製品10Aは、トランス
ファーチャックの爪で把持され、更に軸心方向に反転さ
れた後、次の鍛造機1bのダイス3b内に搬送される。
Further, by driving the punch driving device 4a,
The punch 5a advances toward the bottom surface in the die 3a to push the raw steel material 10 forward, and the raw steel material 10 is moved to the die 3a.
When forging into an outer shape of a chamfer corresponding to the inner surface shape, an intermediate product 10A having a centering hole on one end side is formed (see FIG. 3B). Although the pressure at the time of chamfering (pressure at the time of correcting the end face) is generally 23 ton / cm 2 , which is relatively low at 17 ton / cm 2 , work hardening is prevented. And increased productivity. By driving the knockout pin 6a, the intermediate product 10A is moved to the die 3
protruded from a. The intermediate product 10A is gripped by the claws of the transfer chuck, and after being turned over in the axial direction, is conveyed into the die 3b of the next forging machine 1b.

【0018】鍛造機1bでは、パンチ駆動装置4bの駆
動により、パンチピン5bが中間製品10Aを前方押し
出しし、中間製品10Aをダイス3bの内面形状に対応
した面取りの外形状に鍛造する。ここでは、他端側に芯
だし穴を有する中間製品10Bが成型される(図3
(c)参照)。ノックアウトピン6bおよびトランスフ
ァーチャックの駆動により、中間製品10Bがダイス3
bから取り出され、そのままの向きで、次の鍛造機1c
のダイス3c内に搬送される。
In the forging machine 1b, the punch pin 5b pushes the intermediate product 10A forward by the driving of the punch driving device 4b, and the intermediate product 10A is forged into a chamfered outer shape corresponding to the inner shape of the die 3b. Here, an intermediate product 10B having a centering hole on the other end side is molded.
(C)). By driving the knockout pin 6b and the transfer chuck, the intermediate product 10B is moved to the die 3
b for the next forging machine 1c
Is transported into the die 3c.

【0019】尚、1番パンチ5aや2番パンチ5bによ
る突き加減は最小限に抑えておくのが好ましい。これ
は、1番目のパンチ5aや2番目のパンチ5bで原料鋼
材を強く突きすぎると、原料鋼材が加工硬化を生じやす
くなり、3番目のパンチ5cや4番目のパンチ5dがた
とえ超硬合金製であっても、破損を招きやすいためであ
る。
It is preferable that the amount of thrust by the first punch 5a and the second punch 5b be minimized. This is because, when the first punch 5a or the second punch 5b pushes the raw steel material too hard, the raw steel material is liable to work hardening, and the third punch 5c and the fourth punch 5d are made of cemented carbide. This is because, even in this case, breakage is likely to occur.

【0020】そして、鍛造機1cでは、パンチ駆動装置
4cの駆動によって、パンチ5cが中間製品10Bを押
圧しつつ前進することにより、中間製品10Bはパンチ
進行方向逆向きに塑性流動して後方押し出しされる。こ
こでは、パンチ5cの前進軌跡に対応する片穴が形成さ
れた中間製品10Cを得る(図3(d)参照)。ノック
アウトピン6cおよびトランスファーチャックの駆動に
より、中間製品10Cがダイス3cから取り出され、軸
心方向に反転された後、次の鍛造機1dのダイス3d内
に搬送される。
In the forging machine 1c, the punch 5c is advanced by driving the punch driving device 4c while pressing the intermediate product 10B, whereby the intermediate product 10B plastically flows in a direction opposite to the punch advancing direction and is extruded backward. You. Here, an intermediate product 10C in which a single hole corresponding to the forward trajectory of the punch 5c is formed (see FIG. 3D). By driving the knockout pin 6c and the transfer chuck, the intermediate product 10C is taken out of the die 3c, turned over in the axial direction, and then conveyed into the die 3d of the next forging machine 1d.

【0021】更に、鍛造機1dでは、パンチ駆動装置4
dの駆動によって、パンチ5dが中間製品10Cを押圧
しつつ前進することにより、中間製品10Cはパンチ進
行方向逆向きに塑性流動して後方押し出しされる。ここ
では、パンチ5dの前進軌跡に対応する片穴が形成され
た中間製品10Dを得る(図3(e)参照)。ノックア
ウトピン6dおよびトランスファーチャックの駆動によ
り、中間製品10Dがダイス3dから取り出され、その
ままの向きで、ピアシング機1eのダイス3e内に搬送
される。
Further, in the forging machine 1d, the punch driving device 4
By driving d, the punch 5d moves forward while pressing the intermediate product 10C, whereby the intermediate product 10C plastically flows in the direction opposite to the punch advancing direction and is pushed backward. Here, an intermediate product 10D in which a single hole corresponding to the forward trajectory of the punch 5d is formed (see FIG. 3E). By driving the knockout pin 6d and the transfer chuck, the intermediate product 10D is taken out of the die 3d, and is conveyed in the same direction into the die 3e of the piercing machine 1e.

【0022】ピアシング機1eでは、中間製品10Dに
おける片穴間の残部をパンチ5eで貫通させて筒孔11
とし、高ナットの粗製品10Eを得る(図3(f)参
照)。粗製品10Eはノックアウトピン6eによりダイ
ス3eから突き出されて、一連の冷間鍛造工程が終了す
る。この粗製品10Eは外径D(約17mm)よりも筒
長L(約30mm)が長く形成されたものである。更
に、粗製品10Eの筒孔11内に雌ねじ部が螺刻されて
高ナットの最終製品となる。
In the piercing machine 1e, the remaining portion between the single holes in the intermediate product 10D is made to penetrate with the punch 5e to form the cylindrical hole 11e.
Then, a crude product 10E having a high nut is obtained (see FIG. 3F). The crude product 10E is pushed out of the die 3e by the knockout pin 6e, and a series of cold forging steps is completed. The crude product 10E has a tube length L (about 30 mm) longer than the outer diameter D (about 17 mm). Further, a female screw portion is threaded into the cylindrical hole 11 of the crude product 10E, and a high nut final product is obtained.

【0023】畢竟するに、本発明では硬度の高いステン
レス鋼を冷間鍛造するために、種々研究した結果、装置
における主な変更点は (1)、パンチピンを超硬合金の表面にチタンナイトライ
ド若しくはチタンカーバイ ドナイトライドをコーティングする (2)、ダイスの加工面にチタンカーバイドナイトライド
をコーティングする (3)、パンチピン先端角度を3〜10度に設定する (4)、超硬合金をV30(JIS)で形成する (5)、ダイス径の飛び公差を1.5にする (6)、ストリッパーとノックアウトとのクリアランスを
0.2mm程度にする (7)、ワークの加工部分に直接給油する (8)、ラムのクリアランスを0.08mm以下にする (9)、端面矯正時の圧力を17トン前後にする (10)、ピンの逃がし部を15〜20mmにする であるが、この各事項はその1つでもかなりの効果が期
待できるものの、充分とはいいにくく、他の1つ又はそ
れ以上と組み合わせることが望ましい。上記したよう
に、この実施例では、5〜6段の連続した冷間鍛造時で
も加工硬化を生じにくいステンレス鋼を原料に用いたの
で、当該鍛造時におけるパンチやダイス等の破損を防ぐ
ことができ、効率よく高ナットの製造を行うことができ
る。
Finally, in the present invention, various studies were conducted to cold forge stainless steel having high hardness. As a result, the main change in the apparatus was (1) the punch pin was replaced with titanium nitride on the surface of the cemented carbide. Alternatively, titanium carbide nitride is coated (2), the work surface of the die is coated with titanium carbide nitride (3), the punch pin tip angle is set to 3 to 10 degrees (4), and the cemented carbide is V30. (5), Die diameter jump tolerance is set to 1.5 (6), clearance between stripper and knockout is set to about 0.2mm (7), and lubrication is directly applied to the work part of the work (8) Reduce the clearance of the ram to 0.08 mm or less (9), adjust the pressure at the time of correcting the end face to around 17 tons (10), and set the relief part of the pin to 15 to 20 mm. Although one of them can be expected to have a considerable effect, it is not enough, and it is desirable to combine it with one or more other. As described above, in this embodiment, since stainless steel, which hardly causes work hardening even during continuous cold forging of 5 to 6 steps, was used as a raw material, it is possible to prevent damage to punches and dies during the forging. It is possible to efficiently manufacture a high nut.

【0024】尚、上記では、筒状成型体として高ナット
を製造する実施形態を示したが、本発明は、例えば円筒
状のステンレス製スリーブ形状等又は中実のシャフト形
状等の冷間鍛造にも適用し得るのは無論である。
In the above, an embodiment in which a high nut is manufactured as a cylindrical molded body has been described. However, the present invention is applicable to cold forging such as a cylindrical stainless steel sleeve shape or a solid shaft shape. Of course, it is also applicable.

【0025】また、上記では、冷間鍛造法による実施形
態を示したが、より加工しやすい温間鍛造法でも成型で
きるのはいうまでもない。
In the above, the embodiment using the cold forging method has been described. However, it is needless to say that the forging method, which is easier to process, can be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る筒状成
型体およびその製造方法によれば、カーボン含有量が高
いために硬く、また、冷間鍛造時の加工硬化により加工
しにくい組成のステンレス鋼を、前方押し出し、後方押
し出し、すえ込みの際の過酷な条件下でもパンチやダイ
等が破損したりせず、工程を区切って焼鈍等を行うとい
った手間を要しない。従って、ステンレス鋼製の筒状成
型体を、冷間鍛造により連続して効率よく大量生産でき
る。また、原料鋼材を無駄にすてることがないので、現
状の切削加工と比べて格段に歩留りがよいことから、よ
り安価に製造できる。
As described above, according to the cylindrical molded body and the method of manufacturing the same according to the present invention, the composition is hard because of its high carbon content, and hardly worked due to work hardening during cold forging. The punch, die and the like are not damaged even under the severe conditions of forward extruding, backward extruding, and upsetting of stainless steel, and there is no need to perform steps such as annealing. Therefore, a stainless steel cylindrical molded body can be continuously and efficiently mass-produced by cold forging. In addition, since the raw steel material is not wasted, the yield is much higher than that of the current cutting, so that it can be manufactured at lower cost.

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

【図1】本発明に係る高ナット鍛造用のパーツホーマ機
を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a parts former for high nut forging according to the present invention.

【図2】パーツホーマ機に配備されるダイスおよびダイ
ス保持部の一例を示し、(a)は正面図、(b)は側断
面図である。
FIGS. 2A and 2B show an example of a dice and a dice holding portion provided in a part former machine, wherein FIG. 2A is a front view and FIG.

【図3】原料鋼材から高ナットを製造する過程を、
(a)〜(f)で順次示した一部断面を含む側面図であ
る。
FIG. 3 shows a process of manufacturing a high nut from a raw steel material.
It is a side view including a partial section shown in order from (a) to (f).

【図4】パンチ部分の側面図である。FIG. 4 is a side view of a punch portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a〜1d 鍛造機 1e ピアシング機 3a〜3e ダイス 5a〜5e パンチ 10 原料鋼材 10E 粗製品 D 外径 L 筒長 1a-1d Forging machine 1e Piercing machine 3a-3e Dies 5a-5e Punch 10 Raw material steel 10E Crude product D Outer diameter L Tube length

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B21J 5/00 B21J 5/00 A 5/06 5/06 D 5/08 5/08 Z 13/14 13/14 A B21K 1/68 B21K 1/68 A Fターム(参考) 4E087 AA09 AA10 BA02 CA25 CA31 CB03 CB07 CB11 DA05 EC17 EC34 EC37 ED01 ED06 EE00 HA57 HB01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B21J 5/00 B21J 5/00 A 5/06 5/06 D 5/08 5/08 Z 13/14 13 / 14 A B21K 1/68 B21K 1/68 A F term (reference) 4E087 AA09 AA10 BA02 CA25 CA31 CB03 CB07 CB11 DA05 EC17 EC34 EC37 ED01 ED06 EE00 HA57 HB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともカーボン含有量が0.02重量
%以上のステンレス鋼で原料鋼材を構成し、この原料鋼
材をダイス内に収容し、ダイスとの間に成型空間を形成
するパンチで上記原料鋼材を複合押し出し又はすえ込み
して、外径に対し筒長の長い筒状成型体を成型すること
を特徴とする筒状成型体の製造方法であって、次の項目
の少なくとも二つ以上を組み合わせてなる筒状成型体の
製造方法 、パンチピンを形成する超硬合金の表面にチタンナイ
トライド若しくはチタンカーバイドナイトライドをコー
ティングする 、ダイスの加工面にチタンカーバイドナイトライドを
コーティングする 、パンチピンの先端角度を3〜10度に設定する 、超硬合金をV30(JIS)で形成する 、ダイス径の飛び公差を0.15mmにする 、ストリッパーとノックアウトとのクリアランスを
0.2mm程度にする 、ワークの加工部分に直接給油する 、ラムのクリアランスを0.08mm以下にする 、端面矯正時の圧力を17t/cm2前後にする
A raw steel material is made of stainless steel having a carbon content of at least 0.02% by weight. The raw steel material is housed in a die, and the raw material steel is formed by a punch forming a molding space between the raw steel material and the die. A composite extrusion or upsetting of a steel material, a method of manufacturing a cylindrical molded body characterized by molding a cylindrical molded body having a long cylindrical length with respect to the outer diameter, wherein at least two or more of the following items Manufacturing method of cylindrical molded body in combination, Coating titanium carbide or titanium carbide nitride on surface of cemented carbide forming punch pin, Coating titanium carbide nitride on die processing surface, Tip angle of punch pin Is set to 3 to 10 degrees, the cemented carbide is formed by V30 (JIS), the flying tolerance of the die diameter is 0.15 mm, The clearance between par and the knockout of about 0.2 mm, to refuel directly to the processing part of the work, to less than 0.08mm ram clearance, the pressure during the end surface correction to 17t / cm 2 before and after
【請求項2】カーボン含有量が0.02重量%以上でサ
ルファ含有量が0.030重量%以下のステンレス鋼を
原料鋼材とする請求項1に記載の筒状成型体の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein stainless steel having a carbon content of 0.02% by weight or more and a sulfur content of 0.030% by weight or less is used as a raw steel material.
【請求項3】少なくともカーボン含有量が0.02重量
%以上のステンレス鋼又はカーボン含有量が0.02重
量%以上でサルファ含有量が0.030重量%以下の原
料鋼材をダイス内に収容し、 、パンチピンを形成する超硬合金の表面にチタンナイ
トライド若しくはチタンカーバイドナイトライドをコー
ティングする 、ダイスの加工面にチタンカーバイドナイトライドを
コーティングする 、パンチピンの先端角度を3〜10度に設定する 、超硬合金をV30(JIS)で形成する 、ダイス径の飛び公差を0.15mmにする 、ストリッパーとノックアウトとのクリアランスを
0.2mm程度にする 、ワークの加工部分に直接給油する 、ラムのクリアランスを0.08mm以下にする 、端面矯正時の圧力を17t/cm2前後にする 上記項目の2つ以上を組み合わせることにより、ダイス
との間に成型空間を形成するパンチで上記原料鋼材を複
合押し出し又はすえ込みして、筒状成型体を成型する筒
状成型体の製造方法により成型されたことを特徴とする
外径に対し筒長の長い筒状成型体。
3. A die containing at least a stainless steel having a carbon content of at least 0.02% by weight or a raw steel material having a carbon content of at least 0.02% by weight and a sulfur content of at most 0.030% by weight. , Coating titanium carbide or titanium carbide nitride on the surface of a cemented carbide forming a punch pin; coating titanium carbide nitride on the processing surface of a die; setting the tip angle of the punch pin to 3 to 10 degrees; Forming cemented carbide with V30 (JIS), Making die diameter flying tolerance 0.15mm, Making clearance between stripper and knockout about 0.2mm, Lubricating directly to work part of work, Ram clearance the to 0.08mm or less, the pressure during the end surface correction on the back and forth 17t / cm 2 By combining two or more of the items, the above raw steel material is compositely extruded or swaged with a punch that forms a molding space between the die and a die, and molded by a method of producing a cylindrical molded body. A cylindrical molded body having a longer cylinder length than its outer diameter.
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