JP2004344929A - 鍛造成形装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】鍛造成形されたワークを簡便に金型部より取り出すことができ、かつ後加工をなくしてワークの製造工程を短縮してコストの低減を図る。
【解決手段】鍛造成形装置１０は、電流によって駆動する駆動部１４と、前記駆動部１４に連結されて一体的に変位する上型部９１と、前記上型部９１と対峙する位置に配設され、基台２２に固定されるボディ部１２に装着される下型部８９と、前記下型部８９の外周面に当接するとともに、ボディ部１２に連結された複数のガイドピン１０８のガイド作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられるアウターリング９８と、鍛造成形されたワーク１６を上型部９１が上方に変位する際に保持する第１押出しピン１１８と、前記ワーク１６を上方に取り出す第２押出しピン１２０とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】鍛造成形装置１０は、電流によって駆動する駆動部１４と、前記駆動部１４に連結されて一体的に変位する上型部９１と、前記上型部９１と対峙する位置に配設され、基台２２に固定されるボディ部１２に装着される下型部８９と、前記下型部８９の外周面に当接するとともに、ボディ部１２に連結された複数のガイドピン１０８のガイド作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられるアウターリング９８と、鍛造成形されたワーク１６を上型部９１が上方に変位する際に保持する第１押出しピン１１８と、前記ワーク１６を上方に取り出す第２押出しピン１２０とを備える。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造成形装置に関し、一層詳細には鍛造成形によって形成されるワークに抜き勾配を設けることなく前記ワークを取り出すことが可能な鍛造成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鍛造加工においてキャビティにワークとなる鍛造用素材を装填し、プレス機等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、前記鍛造用素材を所定形状のワークに鍛造成形する鍛造成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この鍛造成形装置に採用される金型は、所望するワークの形状に対応した上下方向に分割可能な上型と下型とからなり、前記下型の上面にワークとなる前記鍛造用素材を載置し、プレス機等による加圧作用下に上型を鍛造用素材の上面に押圧する。そして、前記鍛造用素材が上型と下型とからなる金型の内壁面形状に沿った形状に流動して塑性変形し、ワークが所望の形状に成形される。なお、ワークはプレス機等の強大な加圧力によって成形されるため、成形時において金型の内壁面にはワークの接触面より強大な押圧力が付与された状態となる。
【０００４】
また、成形されたワークを前記金型から取り出す際、成形時に金型の内壁面とワークとの間に生じる摩擦力によって、前記ワークを金型から離間させて取り出すことが困難なものとなっている。そのため、一般的にプレス機等の加圧方向と略平行な金型の内壁面には、成形されたワークが押し出される方向（抜き方向）に向かって拡径するように所定角度傾斜した抜き勾配が設けられている。前記抜き勾配を設けることにより鍛造成形されたワークにも同様の抜け勾配が成形されるため、前記ワークが成形された後に該ワークを金型の拡径した方向に押圧することにより前記ワークを金型の内部から簡便に取り出すことができる。すなわち、鍛造成形された前記ワークは所望の形状より抜き勾配の分だけ予め大きく成形されるとともに、ワークの基となる鍛造用素材も予め大きめに設定されている。
【０００５】
そして、前記ワークの軸線方向に沿った内壁面に設けられる抜き勾配は、ワークを金型から取り出すことのみを目的として設けられているため、ワークの本来の形状としては不要となる。そのため、成形されたワークを金型から取り出した後に後加工（例えば、研削加工）によって前記抜き勾配を軸線方向に沿って、例えば、一直線状に加工してワークの本来の形状となるようにしている。
【０００６】
また、前記ワークに対して前記後加工を行う際には、抜き勾配の近傍に後加工を行う際の加工用の取り代が必要となる。そのため、ワークは前記後加工用の取り代を含めた大きさに予め成形される。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６０−１１５３４２号公報（第２頁左上欄〜左下欄）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る鍛造成形装置においては、前記のように、成形されたワークを金型より取り出すことを考慮して予め抜き勾配が設けられており、前記ワークを所望の形状とするために別個に後加工を施している。そのため、ワークの製造工程が増大するとともに、それに伴ってコストが増大するという不具合がある。
【０００９】
また、前記ワークの抜き勾配およびその近傍の加工の取り代が余分に必要となるため、鍛造成形を行う際の鍛造用素材の使用量が本来のワークの形状に対して増大し、それに伴ってコストが上昇するという不具合がある。
【００１０】
また、前記金型の内壁面に抜き勾配を設けずにストレート面として鍛造成形を行った場合、金型の内壁面と鍛造成形されたワークとの間に生じる摩擦力によって前記ワークを金型から取り出すことができないおそれがある。
【００１１】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、ワークの内壁面に抜き勾配を設けることなく、簡便に金型からワークを取り出すことが可能な鍛造成形装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、ワークを成形する鍛造成形装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する第１金型部と、
ボディの前記第１金型部に対峙する位置に配設される第２金型部と、
前記第１金型部と第２金型部との間に軸線方向に変位自在に設けられ、第１金型部側および第２金型部側に軸線方向と平行な内壁面を有する変位部材と、
を備え、
前記変位部材が、前記第１金型部および第２金型部とは別個に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、駆動部の駆動作用下に変位する第１金型部と、第１金型部に対峙する第２金型部と、前記第１金型部側および第２金型部側に軸線と平行な内壁面を有し、軸線方向に変位自在な変位部材を第１金型部および第２金型部とは別個に設け、鍛造成形時においてワークの流動した肉が変位部材に当接することにより前記変位部材が軸線方向に沿って変位する。従って、前記変位部材が鍛造成形時において流動するワークの肉と一体的に軸線方向に沿って変位するため、変位部材の内壁面とワークの流動した肉との間に生じる摩擦力を軽減することができる。その結果、鍛造成形完了後に第１および第２金型部、変位部材によって閉塞されたキャビティの内部よりワークを簡便に取り出すことができる。
【００１４】
また、前記変位部材を前記ボディに連結されたガイドピンによって軸支し、前記ガイドピンのガイド作用下に軸線方向に沿って変位させることにより、変位部材を軸線方向に沿って高精度に変位させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る鍛造成形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。
【００１６】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置を示す。
【００１７】
鍛造成形装置１０は、ボディ部１２と、前記ボディ部１２の一部を軸線方向に駆動させる駆動部１４と、鍛造成形されるワーク１６が内部に載置される金型部１８と、前記ボディ部１２の軸線方向に沿って上下に設けられるワーク押出し機構２０とを備える。
【００１８】
ボディ部１２は、基台２２の凹部２４ａに装着されるプレート状の第１基部２６と、前記第１基部２６の上部に配設される断面略Ｔ字状の第２基部２８と、前記第２基部２８を前記基台２２に一体的に固定する第１および第２固定部材３０、３２とからなる。
【００１９】
前記第１基部２６の略中央部には第１貫通孔３４が形成され、その内部には下方より第１シャフト３６が挿通自在に設けられている。また、第２基部２８の略中央部には前記第１貫通孔３４より若干縮径した第２貫通孔３８が形成され、その内部には長尺のガイドシャフト４０が上方に向かって一体的に係合されている。前記ガイドシャフト４０の下端面は第２基部２８の下面と略同一平面となるように設けられ、ガイドシャフト４０は第１基部２６の上面と第２基部２８との間に係合されているため、固定された状態となっている。
【００２０】
また、第２基部２８の内部には、前記第２貫通孔３８から半径外方向に所定間隔離間して第１挿通孔４２が形成され、前記第１挿通孔４２は第２貫通孔３８を中心として周方向に所定間隔離間して複数形成されている。前記第１挿通孔４２は前記第１貫通孔３４と連通している。
【００２１】
さらに、第２基部２８の上面の略中央部には、所定深さだけ窪んだ装着穴４４が形成され、その内部には前記金型部１８の一部が装着される。前記装着穴４４より半径外方向に離間した位置には、第２基部２８の上面より所定深さだけ窪んだ第１スプリング受部４６が形成されている。前記第１スプリング受部４６は第２基部２８の周方向に沿って所定間隔離間して複数形成されている。
【００２２】
第１固定部材３０は、第２基部２８の外周側の上部を覆うように一体的に配設され、前記第１固定部材３０の外周側の基台２２には、複数の固定ボルト４８を介して第２固定部材３２が固定されている。鍛造成形装置１０は、第１固定部材３０および第２固定部材３２によって基台２２に固定されている。
【００２３】
駆動部１４は、図示しない電源から電流が供給されることにより軸線方向に沿って加圧力が付与されるプレス機５０と、前記プレス機５０の下面に設けられた凹部２４ｂに装着されるプレート部５２と、前記プレート部５２と一体的に連結される第１〜第３接続部材５４、５６、５８と、前記第１〜第３接続部材５４、５６、５８の外周側に装着される連結部材６０と、前記第２接続部材５６の内部を圧力流体の作用下に変位するピストン７８とからなる。
【００２４】
プレート部５２は、プレス機５０の下面に複数の取付ボルト６２によって取り付けられる取付部材６４を介して一体的に連結されている。プレート部５２の略中央部に形成されるシャフト挿入穴６６には、第２シャフト６８が上方より挿通自在に設けられ、前記シャフト挿入穴６６の下方には第２挿通孔７０が下方に向かって延在するように複数設けられている。前記シャフト挿入穴６６と第２挿通孔７０とは連通している。
【００２５】
また、前記プレート部５２の下面には、環状の第１接続部材５４が図示しないボルトを介して連結され、その内部には前記第２挿通孔７０と対向する位置に複数の第３挿通孔７２が連通するように形成されている。前記第１接続部材５４の略中央部には、ガイド部材７４が下方に向かって突出するように係合され、前記ガイド部材７４の上面はプレート部５２によって規制されているため、ガイド部材７４が第１接続部材５４の内部に固定された状態となる。
【００２６】
さらに、第１接続部材５４の下方には第２接続部材５６が一体的に連結され、その略中央部に画成されるシリンダ室７６の内部にピストン７８が軸線方向に沿って変位自在に設けられる。前記ピストン７８はその上部が大径状に形成されるとともに、その内部が略同一直径からなる中空状に形成される。ピストン７８の上部にはガイド部材７４の下端部が挿入されるとともに、下部にはガイドシャフト４０の上部が挿入されている。すなわち、ピストン７８はガイド部材７４の下端部とガイドシャフト４０の上部のガイド作用下に軸線方向に沿って変位する。
【００２７】
この場合、前記第２接続部材５６の内周面を摺動するピストン７８の外周面には、環状溝を介してシール部材８０が装着され、前記シール部材８０によってシリンダ室７６の内部の気密が保持される。
【００２８】
さらにまた、第２接続部材５６の内部には、軸線と略直交する方向に延在する連通路８２が形成され、第２接続部材５６の外周面と連結部材６０の内周面との間に画成される室８４と前記シリンダ室７６とを連通している。
【００２９】
第２接続部材５６の下面の外周側には、第３接続部材５８が連結され、第１および第３接続部材５４、５８の外周側には、略円筒状の連結部材６０が一体的に連結されている。そして、前記連結部材６０の内部には、外周面から内周面に向かって連通する流体通路８６が形成されている。例えば、圧力流体供給源より図示しないチューブ等を介して前記流体通路８６に導入された圧力流体が、室８４および連通路８２を介してシリンダ室７６の内部へと供給される。
【００３０】
前記第１〜第３接続部材５４、５６、５８、連結部材６０は、プレート部５２を介してプレス機５０と一体的に連結されているため、軸線方向に沿って一体的に変位する駆動部１４の一部として機能する。
【００３１】
金型部１８は、第２基部２８と第２接続部材５６との間に設けられ、所定の製品形状（例えば、ミッションギヤ）に対応するキャビティ８８が形成される。前記金型部１８は、第２基部２８の装着穴４４に装着される下型部（第２金型部）８９と、第２接続部材５６の下部に設けられる上型部（第１金型部）９１と、前記下型部８９の外周面と第２固定部材３２の内周面に沿って変位自在に設けられるアウターリング（変位部材）９８とからなる。
【００３２】
下型部８９は、その内周面がガイドシャフト４０に当接して、前記ガイドシャフト４０のガイド作用下に軸線方向に変位自在に設けられる第１下型９０と、前記第１下型９０の外周側に隣接するように設けられる第２下型９２とからなる。
【００３３】
前記第１下型９０は下端部が装着穴４４に装着され、第１シャフト３６の第１押出しピン１１８の押圧作用下にガイドシャフト４０に沿って軸線方向に変位自在に設けられている。前記第１下型９０の下方には、第２下型９２側に傾斜しながら所定長だけ突出した第１傾斜面１００が形成される。
【００３４】
第２下型９２は装着穴４４の外周側に装着され、第１固定部材３０の内周部位が第２下型９２の外周面に係合されることにより、装着穴４４から上方への変位を規制している。そのため、第２下型９２が装着穴４４の内部に固定された状態となる。前記第２下型９２の上方には、第１下型９０側に傾斜しながら所定長だけ突出した第２傾斜面１０２が形成される。
【００３５】
さらに、第１および第２下型９０、９２の上面は、その上面に載置されるワーク１６の形状に対応する凹凸状に形成されている。
【００３６】
一方、上型部９１は、内周面がピストン７８と当接して軸線方向に変位自在に設けられる第１上型９４と、前記第１上型９４の外周側に隣接するように設けられる第２上型９６とからなる。
【００３７】
第１上型９４は、その上端部が第２接続部材５６の下面に連結され、内周面がピストン７８の外周面に当接するように設けられている。
【００３８】
第２上型９６は、その上端部が第２接続部材５６の下面に連結されるとともに、外周面が第３接続部材５８に係合し、第２下型９２の内周面は前記第１上型９４の外周面に当接している。すなわち、第１および第２上型９４、９６は第２および第３接続部材５６、５８と軸線方向に沿って一体的に変位する。第１および第２上型９４、９６の下面は、その下方のキャビティ８８に載置されるワーク１６の形状に対応する凹凸状に形成されている。
【００３９】
環状に形成されるアウターリング９８には、軸線方向に沿ったガイド孔１０４が所定間隔離間して複数形成され、その内部には第１スプリング受部４６の下面のねじ孔１０６に螺合されるガイドピン１０８が挿通されている。すなわち、アウターリング９８はガイドピン１０８によって軸支される。また、ガイド孔１０４は第１スプリング受部４６の数と同じ数となるように設けられている。
【００４０】
アウターリング９８は、前記ガイドピン１０８のガイド作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられている。その軸線方向と略平行に形成されるアウターリング９８の内周面（内壁面）１０９が第２上型９４および第２下型９２の外周面に当接するとともに、アウターリング９８の外周面が第２固定部材３２の内周面に当接しながら変位する。なお、鍛造成形が行われる際、アウターリング９８の内周面１０９は金型部１８の一部として機能する。
【００４１】
アウターリング９８の下面には、ガイド孔１０４より拡径して所定深さ窪んだ第２スプリング受部１１０が形成され、前記第２スプリング受部１１０はアウターリング９８の周方向に沿って所定間隔離間して複数形成されている。すなわち、アウターリング９８の第２スプリング受部１１０と第２基部２８の第１スプリング受部４６とは、それぞれ対応した位置に同じ数だけ形成される。
【００４２】
前記アウターリング９８の第２スプリング受部１１０と第２基部２８との間には、第１スプリング受部４６の底面に装着される環状のワッシャ１１２を介してスプリング１１４が介装されている。前記スプリング１１４はアウターリング９８を上方に変位させるように付勢し、前記スプリング１１４の内部には前記ガイドピン１０８が挿通されている。なお、前記スプリング１１４およびガイドピン１０８は、第１固定部材３０の孔部１１５に挿通されている。
【００４３】
また、アウターリング９８の内周面１０９の直径は、前記第２上型９６の外周面の直径より大きくまたは略同等に形成されているため、前記第２上型９６が下方へ変位する際の支障となることがない。
【００４４】
ワーク押出し機構２０は、第１基部２６の第１貫通孔３４の内部に挿通される第１シャフト３６と、前記第１シャフト３６の半径外方向に拡径した一端部に上方に向かって複数設けられる第１押出しピン１１８と、プレート部５２のシャフト挿入穴６６に挿通される第２シャフト６８と、前記第２シャフト６８の半径外方向に拡径した一端部に下方に向かって複数設けられる第２押出しピン１２０とからなる。
【００４５】
前記第１押出しピン１１８は、第１貫通孔３４を介して第１挿通孔４２に変位自在に挿入され、第１押出しピン１１８の上面は、常に第１下型９０の下面に当接するように設けられている。また、前記第２押出しピン１２０は、シャフト挿入穴６６を介して第２挿通孔７０および第３挿通孔７２に変位自在に挿入され、第２押出しピン１２０の下面は常にピストン７８の上面に当接するように設けられている。
【００４６】
本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置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図２〜図８に基づいて説明する。なお、駆動部１４の上方への変位に伴って第１および第２上型９４、９６が上方に変位した状態を初期位置として説明する。
【００４７】
まず、図２に示されるように、初期位置においてワーク１６となる鍛造用素材をキャビティ８８の内部の第１および第２下型９０、９２の上面に載置する。そして、図示しない電源からプレス機５０（図１参照）に電流を供給することにより、前記プレス機５０とプレート部５２（図１参照）を介して連結された第１〜第３接続部材５４、５６、５８、第１および第２上型９４、９６、ピストン７８、連結部材６０が軸線方向に沿って一体的に下方に変位する。そして、駆動部１４の変位作用下に最初に第１上型９４の下端部がワーク１６の上面に当接する（図３参照）。
【００４８】
なお、この際、図示しない圧力流体供給源から流体通路８６、連通路８２を介して供給される圧力流体によってピストン７８が上方に変位し、前記ピストン７８の上面が第１接続部材５４の下面に当接した状態にある（図２参照）。
【００４９】
次に、図４に示されるように、さらに駆動部１４（図１参照）が下方に変位すると、プレス機５０（図１参照）の加圧作用下に第１上型９４の下端部がワーク１６の内部に押し込まれ、前記ワーク１６の肉がガイドシャフト４０側および下型部８９側へと流動する。
【００５０】
そして、前記流動した前記ワーク１６の肉がアウターリング９８の内周面１０９側に流動し、前記内周面１０９とワーク１６の肉とがＡ点で当接する。その際、ワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９が下方に向かって押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗して下方に変位する。
【００５１】
次に、図５に示されるように、駆動部１４（図１参照）がさらに下方に変位すると、第１上型９４の下端部が若干塑性変形したワーク１６の上面に押し込まれ、ワーク１６の肉がアウターリング９８側へとさらに流動する。そして、ワーク１６がアウターリング９８の内周面１０９に当接したＡ点を中心として、前記Ａ点より軸線方向に等間隔離間したＢ点までがワーク１６の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９に当接する。すなわち、予め内周面１０９に当接したワーク１６のＡ点とＢ点とによって前記ワーク１６の外周面は、アウターリング９８の内周面１０９に対して平面状に当接した状態となる。その際、ワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９がさらに下方に向かって押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗してさらに下方に変位する。
【００５２】
最後に、図６に示されるように、駆動部１４（図１参照）がさらに下方に変位して予め設定された変位終端位置まで変位することにより、第１上型９４の下端部が塑性変形したワーク１６の上面より内部に押し込まれるとともに、ピストン７８の先端部がワーク１６の上面に当接して下方へと押圧する。そのため、ワーク１６の肉が第１および第２下型９０、９２の上面に沿って流動するとともに、さらにアウターリング９８側へと流動する。
【００５３】
そして、ワーク１６が内周面１０９に当接したＡ点を中心としてＢ点よりさらに軸線方向に等間隔離間したＣ点までが、ワーク１６の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９に当接する。
【００５４】
その結果、第１および第２上型９４、９６の下面、第１および第２下型９０、９２の上面、アウターリング９８の内周面１０９、ピストン７８の先端部およびガイドシャフト４０によって閉塞されたキャビティ８８（図４参照）の形状に沿ってワーク１６の肉が流動して所望の形状に成形される。
【００５５】
また、その際、ピストン７８、第１および第２上型９４、９６によって下方に押圧されたワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９が下方に向かってさらに押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗してさらに下方に変位する。
【００５６】
すなわち、アウターリング９８は、その内周面に当接するワーク１６の肉の流動に伴って軸線方向に自在に変位するため、鍛造成形時にワーク１６とアウターリング９８の内周面１０９との間で生じる摩擦力が軽減される。
【００５７】
次に、鍛造成形されたワーク１６を前記金型部１８の内部より取り出す際には、ピストン７８を第２シャフト６８の第２押出しピン１２０（図１参照）の先端部をワーク１６の上面に当接させた状態で保持する。
【００５８】
そして、図７に示されるように、図示しない圧力流体供給源から圧力流体が供給されたシリンダ室７６を大気開放状態として、プレス機５０（図１参照）を上方に変位させることにより第１〜第３接続部材５４、５６、５８、連結部材６０、第１および第２上型９４、９６が上方に一体的に変位する。その際、前記第２押出しピン１２０の先端部によってワーク１６の上面が押圧された状態であるため、前記ワーク１６が第１および第２上型９４、９６の変位作用下に一体的に上方に変位することがなく、前記ピストン７８の第２押出しピン１２０によってワーク１６が第１および第２上型９４、９６より離間されて第１および第２下型９０、９２の上面に載置された状態となる。
【００５９】
最後に、図８に示されるように、第２シャフト６８（図１参照）の第２押出しピン１２０を上方に変位させて、再びシリンダ室７６の内部に圧力流体が供給されることにより、ワーク１６の上面を押圧していたピストン７８が上方に変位する。その結果、ピストン７８の先端部がワーク１６の上面より上方へと離間する。そして、第２基部２８に挿通される第１シャフト３６（図１参照）を上方に変位させることにより、第１押出しピン１１８によって第１下型９０がガイドシャフト４０の外周面に沿って上方に変位する。その結果、第１下型９０が上面にワーク１６を載置したまま上方に変位し、ワーク１６の下面が第２下型９２の上面より離間するとともに、ワーク１６の外周面がアウターリング９８の内周面１０９より離間する。なお、第１下型９０が第１押出しピン１１８の押圧作用下に上方に変位する際、第１下型９０の第１傾斜面１００が第２下型９２の第２傾斜面１０２に係合することにより第１下型９０が脱抜することが防止される。
【００６０】
その結果、鍛造成形されたワーク１６をワーク押出し機構２０によって金型部１８より離間させることができるため、ワーク１６を金型部１８より簡便に取り出すことができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態では、第１および第２上型９４、９６による押圧作用下に鍛造成形を行い、ワーク１６の肉を流動させる際、内周面１０９が軸線と略平行に形成されたアウターリング９８が軸線方向に変位自在に設けられているため、前記ワーク１６の肉の流動に伴って前記ワーク１６の肉がアウターリング９８の内周面１０９に当接した際、アウターリング９８が一体的に軸線方向に沿って変位する。
【００６２】
そのため、アウターリング９８がワーク１６の鍛造成形時において一体的に変位することにより、鍛造成形時におけるワーク１６の肉とアウターリング９８の内周面１０９との間に生じる摩擦力を軽減させることができるため、鍛造成形が完了した後に金型部１８よりワーク１６を取り出す際、アウターリング９８の内周面１０９およびガイドシャフト４０の外周面にワーク１６の加圧方向に沿った方向に抜き勾配を設けることなく第１および第２押出しピン１１８、１２０による押圧力のみでワーク１６を簡便に取り出すことができる。
【００６３】
また、その結果、鍛造成形されるワーク１６の加圧方向に沿った側面に抜き勾配を設ける必要がないため、鍛造成形された後にワーク１６を別個に加工する工程が不要となる。そのため、ワーク１６の製造工程を短縮化することができるとともに、それに伴うコストを低減することができる。
【００６４】
さらに、ワーク１６に抜き勾配を設ける必要がないため、ワーク１６となる鍛造用素材の使用量を抜き勾配の分まで考慮して大きく設定する必要がない。そのため、従来より鍛造用素材の使用量を抑制することができ、コストを低減することができる。
【００６５】
さらにまた、アウターリング９８をガイドするガイドピン１０８をより一層ワーク１６に近い位置に設けることにより、一層高精度にアウターリング９８を軸線方向に沿って変位させることができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６７】
すなわち、第１および第２金型部とは別個に変位部材を軸線方向に変位自在に設け、鍛造成形時においてワークの流動した肉が変位部材に当接した際、ワークの肉と一体的に軸線方向に沿って変位し、変位部材の内壁面とワークの流動した肉との間に生じる摩擦力を軽減させることができるため、鍛造成形完了後に第１および第２金型部、変位部材によって閉塞されたキャビティの内部よりワークを簡便に取り出すことができる。
【００６８】
また、変位部材の内壁面を軸線と平行としてワークに抜き勾配を設けていないため、従来のワークの抜き勾配に対する後加工が不要となり、ワークとなる鍛造用素材のコストの削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置を示す縦断面図である。
【図２】鍛造成形装置の駆動部が上方に変位した状態を示す動作説明図である。
【図３】鍛造成形装置のワークの上面に第１上型が当接した状態を示す動作説明図である。
【図４】鍛造成形装置のワークの内部に第１上型が押し込まれた状態を示す動作説明図である。
【図５】鍛造成形装置のワークの内部に第１上型が押し込まれ、ピストンの先端部がワークの上面に当接した状態を示す動作説明図である。
【図６】鍛造成形装置のワークが鍛造成形された状態を示す動作説明図である。
【図７】鍛造成形装置のワークを第１および第２上型より離間させた状態を示す動作説明図である。
【図８】鍛造成形装置のワークを金型部より取り出した状態を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１０…鍛造成形装置 １２…ボディ部
１４…駆動部 １６…ワーク
１８…金型部 ２０…ワーク押出し機構
２６…第１基部 ２８…第２基部
３０…第１固定部材 ３２…第２固定部材
３４…第１貫通孔 ３６…第１シャフト
３８…第２貫通孔 ４０…ガイドシャフト
５０…プレス機 ５２…プレート部
５４…第１接続部材 ５６…第２接続部材
５８…第３接続部材 ６０…連結部材
６８…第２シャフト ７４…ガイド部材
７６…シリンダ室 ７８…ピストン
８８…キャビティ ９０…第１下型
９２…第２下型 ９４…第１上型
９６…第２上型 ９８…アウターリング
１０４…ガイド孔 １０８…ガイドピン
１１２…ワッシャ １１４…スプリング
１１８…第１押出しピン １２０…第２押出しピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造成形装置に関し、一層詳細には鍛造成形によって形成されるワークに抜き勾配を設けることなく前記ワークを取り出すことが可能な鍛造成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鍛造加工においてキャビティにワークとなる鍛造用素材を装填し、プレス機等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、前記鍛造用素材を所定形状のワークに鍛造成形する鍛造成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この鍛造成形装置に採用される金型は、所望するワークの形状に対応した上下方向に分割可能な上型と下型とからなり、前記下型の上面にワークとなる前記鍛造用素材を載置し、プレス機等による加圧作用下に上型を鍛造用素材の上面に押圧する。そして、前記鍛造用素材が上型と下型とからなる金型の内壁面形状に沿った形状に流動して塑性変形し、ワークが所望の形状に成形される。なお、ワークはプレス機等の強大な加圧力によって成形されるため、成形時において金型の内壁面にはワークの接触面より強大な押圧力が付与された状態となる。
【０００４】
また、成形されたワークを前記金型から取り出す際、成形時に金型の内壁面とワークとの間に生じる摩擦力によって、前記ワークを金型から離間させて取り出すことが困難なものとなっている。そのため、一般的にプレス機等の加圧方向と略平行な金型の内壁面には、成形されたワークが押し出される方向（抜き方向）に向かって拡径するように所定角度傾斜した抜き勾配が設けられている。前記抜き勾配を設けることにより鍛造成形されたワークにも同様の抜け勾配が成形されるため、前記ワークが成形された後に該ワークを金型の拡径した方向に押圧することにより前記ワークを金型の内部から簡便に取り出すことができる。すなわち、鍛造成形された前記ワークは所望の形状より抜き勾配の分だけ予め大きく成形されるとともに、ワークの基となる鍛造用素材も予め大きめに設定されている。
【０００５】
そして、前記ワークの軸線方向に沿った内壁面に設けられる抜き勾配は、ワークを金型から取り出すことのみを目的として設けられているため、ワークの本来の形状としては不要となる。そのため、成形されたワークを金型から取り出した後に後加工（例えば、研削加工）によって前記抜き勾配を軸線方向に沿って、例えば、一直線状に加工してワークの本来の形状となるようにしている。
【０００６】
また、前記ワークに対して前記後加工を行う際には、抜き勾配の近傍に後加工を行う際の加工用の取り代が必要となる。そのため、ワークは前記後加工用の取り代を含めた大きさに予め成形される。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６０−１１５３４２号公報（第２頁左上欄〜左下欄）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る鍛造成形装置においては、前記のように、成形されたワークを金型より取り出すことを考慮して予め抜き勾配が設けられており、前記ワークを所望の形状とするために別個に後加工を施している。そのため、ワークの製造工程が増大するとともに、それに伴ってコストが増大するという不具合がある。
【０００９】
また、前記ワークの抜き勾配およびその近傍の加工の取り代が余分に必要となるため、鍛造成形を行う際の鍛造用素材の使用量が本来のワークの形状に対して増大し、それに伴ってコストが上昇するという不具合がある。
【００１０】
また、前記金型の内壁面に抜き勾配を設けずにストレート面として鍛造成形を行った場合、金型の内壁面と鍛造成形されたワークとの間に生じる摩擦力によって前記ワークを金型から取り出すことができないおそれがある。
【００１１】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、ワークの内壁面に抜き勾配を設けることなく、簡便に金型からワークを取り出すことが可能な鍛造成形装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、ワークを成形する鍛造成形装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する第１金型部と、
ボディの前記第１金型部に対峙する位置に配設される第２金型部と、
前記第１金型部と第２金型部との間に軸線方向に変位自在に設けられ、第１金型部側および第２金型部側に軸線方向と平行な内壁面を有する変位部材と、
を備え、
前記変位部材が、前記第１金型部および第２金型部とは別個に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、駆動部の駆動作用下に変位する第１金型部と、第１金型部に対峙する第２金型部と、前記第１金型部側および第２金型部側に軸線と平行な内壁面を有し、軸線方向に変位自在な変位部材を第１金型部および第２金型部とは別個に設け、鍛造成形時においてワークの流動した肉が変位部材に当接することにより前記変位部材が軸線方向に沿って変位する。従って、前記変位部材が鍛造成形時において流動するワークの肉と一体的に軸線方向に沿って変位するため、変位部材の内壁面とワークの流動した肉との間に生じる摩擦力を軽減することができる。その結果、鍛造成形完了後に第１および第２金型部、変位部材によって閉塞されたキャビティの内部よりワークを簡便に取り出すことができる。
【００１４】
また、前記変位部材を前記ボディに連結されたガイドピンによって軸支し、前記ガイドピンのガイド作用下に軸線方向に沿って変位させることにより、変位部材を軸線方向に沿って高精度に変位させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る鍛造成形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。
【００１６】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置を示す。
【００１７】
鍛造成形装置１０は、ボディ部１２と、前記ボディ部１２の一部を軸線方向に駆動させる駆動部１４と、鍛造成形されるワーク１６が内部に載置される金型部１８と、前記ボディ部１２の軸線方向に沿って上下に設けられるワーク押出し機構２０とを備える。
【００１８】
ボディ部１２は、基台２２の凹部２４ａに装着されるプレート状の第１基部２６と、前記第１基部２６の上部に配設される断面略Ｔ字状の第２基部２８と、前記第２基部２８を前記基台２２に一体的に固定する第１および第２固定部材３０、３２とからなる。
【００１９】
前記第１基部２６の略中央部には第１貫通孔３４が形成され、その内部には下方より第１シャフト３６が挿通自在に設けられている。また、第２基部２８の略中央部には前記第１貫通孔３４より若干縮径した第２貫通孔３８が形成され、その内部には長尺のガイドシャフト４０が上方に向かって一体的に係合されている。前記ガイドシャフト４０の下端面は第２基部２８の下面と略同一平面となるように設けられ、ガイドシャフト４０は第１基部２６の上面と第２基部２８との間に係合されているため、固定された状態となっている。
【００２０】
また、第２基部２８の内部には、前記第２貫通孔３８から半径外方向に所定間隔離間して第１挿通孔４２が形成され、前記第１挿通孔４２は第２貫通孔３８を中心として周方向に所定間隔離間して複数形成されている。前記第１挿通孔４２は前記第１貫通孔３４と連通している。
【００２１】
さらに、第２基部２８の上面の略中央部には、所定深さだけ窪んだ装着穴４４が形成され、その内部には前記金型部１８の一部が装着される。前記装着穴４４より半径外方向に離間した位置には、第２基部２８の上面より所定深さだけ窪んだ第１スプリング受部４６が形成されている。前記第１スプリング受部４６は第２基部２８の周方向に沿って所定間隔離間して複数形成されている。
【００２２】
第１固定部材３０は、第２基部２８の外周側の上部を覆うように一体的に配設され、前記第１固定部材３０の外周側の基台２２には、複数の固定ボルト４８を介して第２固定部材３２が固定されている。鍛造成形装置１０は、第１固定部材３０および第２固定部材３２によって基台２２に固定されている。
【００２３】
駆動部１４は、図示しない電源から電流が供給されることにより軸線方向に沿って加圧力が付与されるプレス機５０と、前記プレス機５０の下面に設けられた凹部２４ｂに装着されるプレート部５２と、前記プレート部５２と一体的に連結される第１〜第３接続部材５４、５６、５８と、前記第１〜第３接続部材５４、５６、５８の外周側に装着される連結部材６０と、前記第２接続部材５６の内部を圧力流体の作用下に変位するピストン７８とからなる。
【００２４】
プレート部５２は、プレス機５０の下面に複数の取付ボルト６２によって取り付けられる取付部材６４を介して一体的に連結されている。プレート部５２の略中央部に形成されるシャフト挿入穴６６には、第２シャフト６８が上方より挿通自在に設けられ、前記シャフト挿入穴６６の下方には第２挿通孔７０が下方に向かって延在するように複数設けられている。前記シャフト挿入穴６６と第２挿通孔７０とは連通している。
【００２５】
また、前記プレート部５２の下面には、環状の第１接続部材５４が図示しないボルトを介して連結され、その内部には前記第２挿通孔７０と対向する位置に複数の第３挿通孔７２が連通するように形成されている。前記第１接続部材５４の略中央部には、ガイド部材７４が下方に向かって突出するように係合され、前記ガイド部材７４の上面はプレート部５２によって規制されているため、ガイド部材７４が第１接続部材５４の内部に固定された状態となる。
【００２６】
さらに、第１接続部材５４の下方には第２接続部材５６が一体的に連結され、その略中央部に画成されるシリンダ室７６の内部にピストン７８が軸線方向に沿って変位自在に設けられる。前記ピストン７８はその上部が大径状に形成されるとともに、その内部が略同一直径からなる中空状に形成される。ピストン７８の上部にはガイド部材７４の下端部が挿入されるとともに、下部にはガイドシャフト４０の上部が挿入されている。すなわち、ピストン７８はガイド部材７４の下端部とガイドシャフト４０の上部のガイド作用下に軸線方向に沿って変位する。
【００２７】
この場合、前記第２接続部材５６の内周面を摺動するピストン７８の外周面には、環状溝を介してシール部材８０が装着され、前記シール部材８０によってシリンダ室７６の内部の気密が保持される。
【００２８】
さらにまた、第２接続部材５６の内部には、軸線と略直交する方向に延在する連通路８２が形成され、第２接続部材５６の外周面と連結部材６０の内周面との間に画成される室８４と前記シリンダ室７６とを連通している。
【００２９】
第２接続部材５６の下面の外周側には、第３接続部材５８が連結され、第１および第３接続部材５４、５８の外周側には、略円筒状の連結部材６０が一体的に連結されている。そして、前記連結部材６０の内部には、外周面から内周面に向かって連通する流体通路８６が形成されている。例えば、圧力流体供給源より図示しないチューブ等を介して前記流体通路８６に導入された圧力流体が、室８４および連通路８２を介してシリンダ室７６の内部へと供給される。
【００３０】
前記第１〜第３接続部材５４、５６、５８、連結部材６０は、プレート部５２を介してプレス機５０と一体的に連結されているため、軸線方向に沿って一体的に変位する駆動部１４の一部として機能する。
【００３１】
金型部１８は、第２基部２８と第２接続部材５６との間に設けられ、所定の製品形状（例えば、ミッションギヤ）に対応するキャビティ８８が形成される。前記金型部１８は、第２基部２８の装着穴４４に装着される下型部（第２金型部）８９と、第２接続部材５６の下部に設けられる上型部（第１金型部）９１と、前記下型部８９の外周面と第２固定部材３２の内周面に沿って変位自在に設けられるアウターリング（変位部材）９８とからなる。
【００３２】
下型部８９は、その内周面がガイドシャフト４０に当接して、前記ガイドシャフト４０のガイド作用下に軸線方向に変位自在に設けられる第１下型９０と、前記第１下型９０の外周側に隣接するように設けられる第２下型９２とからなる。
【００３３】
前記第１下型９０は下端部が装着穴４４に装着され、第１シャフト３６の第１押出しピン１１８の押圧作用下にガイドシャフト４０に沿って軸線方向に変位自在に設けられている。前記第１下型９０の下方には、第２下型９２側に傾斜しながら所定長だけ突出した第１傾斜面１００が形成される。
【００３４】
第２下型９２は装着穴４４の外周側に装着され、第１固定部材３０の内周部位が第２下型９２の外周面に係合されることにより、装着穴４４から上方への変位を規制している。そのため、第２下型９２が装着穴４４の内部に固定された状態となる。前記第２下型９２の上方には、第１下型９０側に傾斜しながら所定長だけ突出した第２傾斜面１０２が形成される。
【００３５】
さらに、第１および第２下型９０、９２の上面は、その上面に載置されるワーク１６の形状に対応する凹凸状に形成されている。
【００３６】
一方、上型部９１は、内周面がピストン７８と当接して軸線方向に変位自在に設けられる第１上型９４と、前記第１上型９４の外周側に隣接するように設けられる第２上型９６とからなる。
【００３７】
第１上型９４は、その上端部が第２接続部材５６の下面に連結され、内周面がピストン７８の外周面に当接するように設けられている。
【００３８】
第２上型９６は、その上端部が第２接続部材５６の下面に連結されるとともに、外周面が第３接続部材５８に係合し、第２下型９２の内周面は前記第１上型９４の外周面に当接している。すなわち、第１および第２上型９４、９６は第２および第３接続部材５６、５８と軸線方向に沿って一体的に変位する。第１および第２上型９４、９６の下面は、その下方のキャビティ８８に載置されるワーク１６の形状に対応する凹凸状に形成されている。
【００３９】
環状に形成されるアウターリング９８には、軸線方向に沿ったガイド孔１０４が所定間隔離間して複数形成され、その内部には第１スプリング受部４６の下面のねじ孔１０６に螺合されるガイドピン１０８が挿通されている。すなわち、アウターリング９８はガイドピン１０８によって軸支される。また、ガイド孔１０４は第１スプリング受部４６の数と同じ数となるように設けられている。
【００４０】
アウターリング９８は、前記ガイドピン１０８のガイド作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられている。その軸線方向と略平行に形成されるアウターリング９８の内周面（内壁面）１０９が第２上型９４および第２下型９２の外周面に当接するとともに、アウターリング９８の外周面が第２固定部材３２の内周面に当接しながら変位する。なお、鍛造成形が行われる際、アウターリング９８の内周面１０９は金型部１８の一部として機能する。
【００４１】
アウターリング９８の下面には、ガイド孔１０４より拡径して所定深さ窪んだ第２スプリング受部１１０が形成され、前記第２スプリング受部１１０はアウターリング９８の周方向に沿って所定間隔離間して複数形成されている。すなわち、アウターリング９８の第２スプリング受部１１０と第２基部２８の第１スプリング受部４６とは、それぞれ対応した位置に同じ数だけ形成される。
【００４２】
前記アウターリング９８の第２スプリング受部１１０と第２基部２８との間には、第１スプリング受部４６の底面に装着される環状のワッシャ１１２を介してスプリング１１４が介装されている。前記スプリング１１４はアウターリング９８を上方に変位させるように付勢し、前記スプリング１１４の内部には前記ガイドピン１０８が挿通されている。なお、前記スプリング１１４およびガイドピン１０８は、第１固定部材３０の孔部１１５に挿通されている。
【００４３】
また、アウターリング９８の内周面１０９の直径は、前記第２上型９６の外周面の直径より大きくまたは略同等に形成されているため、前記第２上型９６が下方へ変位する際の支障となることがない。
【００４４】
ワーク押出し機構２０は、第１基部２６の第１貫通孔３４の内部に挿通される第１シャフト３６と、前記第１シャフト３６の半径外方向に拡径した一端部に上方に向かって複数設けられる第１押出しピン１１８と、プレート部５２のシャフト挿入穴６６に挿通される第２シャフト６８と、前記第２シャフト６８の半径外方向に拡径した一端部に下方に向かって複数設けられる第２押出しピン１２０とからなる。
【００４５】
前記第１押出しピン１１８は、第１貫通孔３４を介して第１挿通孔４２に変位自在に挿入され、第１押出しピン１１８の上面は、常に第１下型９０の下面に当接するように設けられている。また、前記第２押出しピン１２０は、シャフト挿入穴６６を介して第２挿通孔７０および第３挿通孔７２に変位自在に挿入され、第２押出しピン１２０の下面は常にピストン７８の上面に当接するように設けられている。
【００４６】
本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置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図２〜図８に基づいて説明する。なお、駆動部１４の上方への変位に伴って第１および第２上型９４、９６が上方に変位した状態を初期位置として説明する。
【００４７】
まず、図２に示されるように、初期位置においてワーク１６となる鍛造用素材をキャビティ８８の内部の第１および第２下型９０、９２の上面に載置する。そして、図示しない電源からプレス機５０（図１参照）に電流を供給することにより、前記プレス機５０とプレート部５２（図１参照）を介して連結された第１〜第３接続部材５４、５６、５８、第１および第２上型９４、９６、ピストン７８、連結部材６０が軸線方向に沿って一体的に下方に変位する。そして、駆動部１４の変位作用下に最初に第１上型９４の下端部がワーク１６の上面に当接する（図３参照）。
【００４８】
なお、この際、図示しない圧力流体供給源から流体通路８６、連通路８２を介して供給される圧力流体によってピストン７８が上方に変位し、前記ピストン７８の上面が第１接続部材５４の下面に当接した状態にある（図２参照）。
【００４９】
次に、図４に示されるように、さらに駆動部１４（図１参照）が下方に変位すると、プレス機５０（図１参照）の加圧作用下に第１上型９４の下端部がワーク１６の内部に押し込まれ、前記ワーク１６の肉がガイドシャフト４０側および下型部８９側へと流動する。
【００５０】
そして、前記流動した前記ワーク１６の肉がアウターリング９８の内周面１０９側に流動し、前記内周面１０９とワーク１６の肉とがＡ点で当接する。その際、ワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９が下方に向かって押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗して下方に変位する。
【００５１】
次に、図５に示されるように、駆動部１４（図１参照）がさらに下方に変位すると、第１上型９４の下端部が若干塑性変形したワーク１６の上面に押し込まれ、ワーク１６の肉がアウターリング９８側へとさらに流動する。そして、ワーク１６がアウターリング９８の内周面１０９に当接したＡ点を中心として、前記Ａ点より軸線方向に等間隔離間したＢ点までがワーク１６の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９に当接する。すなわち、予め内周面１０９に当接したワーク１６のＡ点とＢ点とによって前記ワーク１６の外周面は、アウターリング９８の内周面１０９に対して平面状に当接した状態となる。その際、ワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９がさらに下方に向かって押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗してさらに下方に変位する。
【００５２】
最後に、図６に示されるように、駆動部１４（図１参照）がさらに下方に変位して予め設定された変位終端位置まで変位することにより、第１上型９４の下端部が塑性変形したワーク１６の上面より内部に押し込まれるとともに、ピストン７８の先端部がワーク１６の上面に当接して下方へと押圧する。そのため、ワーク１６の肉が第１および第２下型９０、９２の上面に沿って流動するとともに、さらにアウターリング９８側へと流動する。
【００５３】
そして、ワーク１６が内周面１０９に当接したＡ点を中心としてＢ点よりさらに軸線方向に等間隔離間したＣ点までが、ワーク１６の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９に当接する。
【００５４】
その結果、第１および第２上型９４、９６の下面、第１および第２下型９０、９２の上面、アウターリング９８の内周面１０９、ピストン７８の先端部およびガイドシャフト４０によって閉塞されたキャビティ８８（図４参照）の形状に沿ってワーク１６の肉が流動して所望の形状に成形される。
【００５５】
また、その際、ピストン７８、第１および第２上型９４、９６によって下方に押圧されたワーク１６の肉の流動作用下にアウターリング９８の内周面１０９が下方に向かってさらに押圧されるため、前記アウターリング９８がスプリング１１４のスプリング力に抗してさらに下方に変位する。
【００５６】
すなわち、アウターリング９８は、その内周面に当接するワーク１６の肉の流動に伴って軸線方向に自在に変位するため、鍛造成形時にワーク１６とアウターリング９８の内周面１０９との間で生じる摩擦力が軽減される。
【００５７】
次に、鍛造成形されたワーク１６を前記金型部１８の内部より取り出す際には、ピストン７８を第２シャフト６８の第２押出しピン１２０（図１参照）の先端部をワーク１６の上面に当接させた状態で保持する。
【００５８】
そして、図７に示されるように、図示しない圧力流体供給源から圧力流体が供給されたシリンダ室７６を大気開放状態として、プレス機５０（図１参照）を上方に変位させることにより第１〜第３接続部材５４、５６、５８、連結部材６０、第１および第２上型９４、９６が上方に一体的に変位する。その際、前記第２押出しピン１２０の先端部によってワーク１６の上面が押圧された状態であるため、前記ワーク１６が第１および第２上型９４、９６の変位作用下に一体的に上方に変位することがなく、前記ピストン７８の第２押出しピン１２０によってワーク１６が第１および第２上型９４、９６より離間されて第１および第２下型９０、９２の上面に載置された状態となる。
【００５９】
最後に、図８に示されるように、第２シャフト６８（図１参照）の第２押出しピン１２０を上方に変位させて、再びシリンダ室７６の内部に圧力流体が供給されることにより、ワーク１６の上面を押圧していたピストン７８が上方に変位する。その結果、ピストン７８の先端部がワーク１６の上面より上方へと離間する。そして、第２基部２８に挿通される第１シャフト３６（図１参照）を上方に変位させることにより、第１押出しピン１１８によって第１下型９０がガイドシャフト４０の外周面に沿って上方に変位する。その結果、第１下型９０が上面にワーク１６を載置したまま上方に変位し、ワーク１６の下面が第２下型９２の上面より離間するとともに、ワーク１６の外周面がアウターリング９８の内周面１０９より離間する。なお、第１下型９０が第１押出しピン１１８の押圧作用下に上方に変位する際、第１下型９０の第１傾斜面１００が第２下型９２の第２傾斜面１０２に係合することにより第１下型９０が脱抜することが防止される。
【００６０】
その結果、鍛造成形されたワーク１６をワーク押出し機構２０によって金型部１８より離間させることができるため、ワーク１６を金型部１８より簡便に取り出すことができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態では、第１および第２上型９４、９６による押圧作用下に鍛造成形を行い、ワーク１６の肉を流動させる際、内周面１０９が軸線と略平行に形成されたアウターリング９８が軸線方向に変位自在に設けられているため、前記ワーク１６の肉の流動に伴って前記ワーク１６の肉がアウターリング９８の内周面１０９に当接した際、アウターリング９８が一体的に軸線方向に沿って変位する。
【００６２】
そのため、アウターリング９８がワーク１６の鍛造成形時において一体的に変位することにより、鍛造成形時におけるワーク１６の肉とアウターリング９８の内周面１０９との間に生じる摩擦力を軽減させることができるため、鍛造成形が完了した後に金型部１８よりワーク１６を取り出す際、アウターリング９８の内周面１０９およびガイドシャフト４０の外周面にワーク１６の加圧方向に沿った方向に抜き勾配を設けることなく第１および第２押出しピン１１８、１２０による押圧力のみでワーク１６を簡便に取り出すことができる。
【００６３】
また、その結果、鍛造成形されるワーク１６の加圧方向に沿った側面に抜き勾配を設ける必要がないため、鍛造成形された後にワーク１６を別個に加工する工程が不要となる。そのため、ワーク１６の製造工程を短縮化することができるとともに、それに伴うコストを低減することができる。
【００６４】
さらに、ワーク１６に抜き勾配を設ける必要がないため、ワーク１６となる鍛造用素材の使用量を抜き勾配の分まで考慮して大きく設定する必要がない。そのため、従来より鍛造用素材の使用量を抑制することができ、コストを低減することができる。
【００６５】
さらにまた、アウターリング９８をガイドするガイドピン１０８をより一層ワーク１６に近い位置に設けることにより、一層高精度にアウターリング９８を軸線方向に沿って変位させることができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６７】
すなわち、第１および第２金型部とは別個に変位部材を軸線方向に変位自在に設け、鍛造成形時においてワークの流動した肉が変位部材に当接した際、ワークの肉と一体的に軸線方向に沿って変位し、変位部材の内壁面とワークの流動した肉との間に生じる摩擦力を軽減させることができるため、鍛造成形完了後に第１および第２金型部、変位部材によって閉塞されたキャビティの内部よりワークを簡便に取り出すことができる。
【００６８】
また、変位部材の内壁面を軸線と平行としてワークに抜き勾配を設けていないため、従来のワークの抜き勾配に対する後加工が不要となり、ワークとなる鍛造用素材のコストの削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る鍛造成形装置を示す縦断面図である。
【図２】鍛造成形装置の駆動部が上方に変位した状態を示す動作説明図である。
【図３】鍛造成形装置のワークの上面に第１上型が当接した状態を示す動作説明図である。
【図４】鍛造成形装置のワークの内部に第１上型が押し込まれた状態を示す動作説明図である。
【図５】鍛造成形装置のワークの内部に第１上型が押し込まれ、ピストンの先端部がワークの上面に当接した状態を示す動作説明図である。
【図６】鍛造成形装置のワークが鍛造成形された状態を示す動作説明図である。
【図７】鍛造成形装置のワークを第１および第２上型より離間させた状態を示す動作説明図である。
【図８】鍛造成形装置のワークを金型部より取り出した状態を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１０…鍛造成形装置 １２…ボディ部
１４…駆動部 １６…ワーク
１８…金型部 ２０…ワーク押出し機構
２６…第１基部 ２８…第２基部
３０…第１固定部材 ３２…第２固定部材
３４…第１貫通孔 ３６…第１シャフト
３８…第２貫通孔 ４０…ガイドシャフト
５０…プレス機 ５２…プレート部
５４…第１接続部材 ５６…第２接続部材
５８…第３接続部材 ６０…連結部材
６８…第２シャフト ７４…ガイド部材
７６…シリンダ室 ７８…ピストン
８８…キャビティ ９０…第１下型
９２…第２下型 ９４…第１上型
９６…第２上型 ９８…アウターリング
１０４…ガイド孔 １０８…ガイドピン
１１２…ワッシャ １１４…スプリング
１１８…第１押出しピン １２０…第２押出しピン
Claims (2)
- 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、ワークを成形する鍛造成形装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する第１金型部と、
ボディの前記第１金型部に対峙する位置に配設される第２金型部と、
前記第１金型部と第２金型部との間に軸線方向に変位自在に設けられ、第１金型部側および第２金型部側に軸線方向と平行な内壁面を有する変位部材と、
を備え、
前記変位部材が、前記第１金型部および第２金型部とは別個に設けられることを特徴とする鍛造成形装置。 - 請求項１記載の鍛造成形装置において、
前記変位部材は、前記ボディに連結されたガイドピンによって軸支され、前記ガイドピンのガイド作用下に軸線方向に沿って変位することを特徴とする鍛造成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003144897A JP2004344929A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 鍛造成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003144897A JP2004344929A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 鍛造成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004344929A true JP2004344929A (ja) | 2004-12-09 |
Family
ID=33532233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003144897A Pending JP2004344929A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 鍛造成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004344929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108971450A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-11 | 合肥熠辉轻合金科技有限公司 | 一种轴套毛坯的液态模锻模具及其液态模锻方法 |
-
2003
- 2003-05-22 JP JP2003144897A patent/JP2004344929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108971450A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-11 | 合肥熠辉轻合金科技有限公司 | 一种轴套毛坯的液态模锻模具及其液态模锻方法 |
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