JP2005246400A

JP2005246400A - 鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法

Info

Publication number: JP2005246400A
Application number: JP2004057348A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yoshida; 裕次吉田; Kazuhiro Takaichi; 一宏高市
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】抜け勾配を小さく設定することが可能であると共に、ノックアウト時における成形品と鍛造成形用金型装置の摺動面積が低減して、成形品と金型装置との食いつきを防止することが可能な鍛造成形用金型装置を提供する。
【解決手段】
プレス装置の駆動により相互に対向する方向に相対移動可能な上型２０及び下型７０を備え、カップ状部材Ｗ_２を鍛造成形するための鍛造成形用金型装置１０であって、上型２０は、カップ部４１を有し弾性変形可能なパンチ４０と、パンチ４０のカップ部４１内部に進入可能な凸部３１を有し、パンチ４０に対して相対移動可能な上型本体３０と、パンチ４０を上型本体３０から離遠する方向に押圧するコイルバネ５０と、パンチ４０をコイルバネ５０に対して揺動可能に保持するスリーブ６０を備え、上型２０が下型７０に接近する際に、凸部３１がパンチ４０のカップ部４１内部に接触してパンチ４０を拡径し、上型２０が下型７０から離遠する際に、コイルバネ５０が凸部３１をパンチ４０のカップ部４１内部から離して非接触にさせる。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば自動車のデフケース等のカップ状部材を鍛造成形するのに好適な鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法に関する。

鍛造成形用の金型装置では、ノックアウト時における成形品と金型装置との食いつきを防止するために、抜け勾配（ドラフトアングル）を設定することが一般的に行われている。例えば、車輌のデフケースを鍛造成形するための金型装置では、１．５°程度の抜け勾配が設けられている。

近年の自動車の高性能化や省エネルギ化に伴って要求されるデファレンシャル装置の軽量化や、鍛造成形全般に要求されるニアネットシェイプに対応するためには、この抜け勾配を可能な限り０°に近づける必要がある。

しかしながら、この抜け勾配を０°に近づけるに従って、ノックアウト時における成形品と金型装置との摺動面積が増加する傾向があり、特にデフケースのようなカップ状部材の鍛造成形に用いられる金型装置では彫込み（インプレッション）が深くなるため、その傾向が顕著になる。

これに対し、抜け勾配を廃止する技術として、鍛造成形後に第１の成形型又は第２の成形型の一方をその相対的な位相角が増加する方向に回転させることにより、成形品を成形型から分離する方法（例えば、特許文献１参照）が従来から知られているが、当該技術はスクロール部材のような渦巻き状の部材の鍛造成形にのみ適用可能であって、上述のデフケースのようなカップ状部材には適用することが出来ない。
特開平６−１３４５６７号公報

本発明は、抜け勾配を小さく設定することが可能であると共に、ノックアウト時における成形品と鍛造成形用金型装置との摺動面積を低減して、成形品と金型装置との食いつきを防止することが可能な鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、相互に対向する方向に相対移動可能な上型及び下型を備え、カップ状部材を鍛造成形するための鍛造成形用金型装置であって、前記上型は、弾性変形可能なカップ状のパンチと、前記パンチのカップ内部に進入可能な凸部を有し、前記パンチに対して相対移動可能な上型本体と、前記上型本体から離遠する方向に前記パンチを押圧する付勢手段と、を少なくとも備え、前記上型及び前記下型が相互に接近する際に、前記凸部が前記パンチのカップ内部に接触して前記パンチを拡径し、前記上型及び前記下型が相互に離遠する際に、前記付勢手段が前記凸部を前記パンチのカップ内部から離して非接触にさせる鍛造成形用金型装置が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明によれば、相互に対向する方向に相対移動可能な上型及び下型を用いてカップ状部材を鍛造成形する方法であって、前記上型が有するカップ状のパンチを拡径しながら、前記上型及び前記下型を相互に接近させて、前記カップ状部材を鍛造成形するステップと、前記パンチの拡径を解除しながら、前記上型及び前記下型を相互に離縁させて、前記上型及び前記下型から前記カップ状部材をノックアウトするステップと、を少なくとも備えた鍛造成形方法が提供される。

本発明では、上型及び下型が相互に接近する際に、上型本体の凸部をパンチのカップ内部に対して接触させてパンチを拡径させ、カップ状部材のノックアウト時に必要な抜け勾配を確保する。そして、上型及び下型が相互に離遠する際に、付勢手段が凸部をパンチのカップ内部から離して非接触にさせて、パンチの拡径を解除して、パンチに具備されていた抜け勾配を減少させる。

このように本発明では、パンチの弾性変形を利用して、鍛造成形時よりノックアウト時の抜け勾配を減少させることにより、抜け勾配を小さく設定してもノックアウト時にカップ状部材とパンチとの間に十分な隙間を確保することが出来るので、抜け勾配を小さく設定することが可能になると共に、カップ状部材と金型装置との摺動面積を低減することが出来、カップ状部材と金型装置との食いつきを防止することが可能となる。特に彫込みが深くなる傾向にあるカップ状部材を対象とした金型装置ではこの効果は顕著である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る鍛造成形方法の全体工程を示す工程図、図２（Ａ）〜（Ｅ）は図１の各工程における成形状態を示す図であり、図２（Ａ）は潰し工程前の鍛造素材を示す斜視図、図２（Ｂ）は潰し工程後の成形品を示す斜視図、図２（Ｃ）は荒地工程後の成形品を示す断面図、図２（Ｄ）は仕上げ工程後の成形品を示す断面図、図２（Ｅ）はトリム工程後のデフケースを示す断面図である。

先ず、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形方法において成形品となるデフケースＷについて説明すると、このデフケースＷは、自動車等の車輌のエンジンやモータ等の原動機からトランスミッション及びプロペラシャフトを介して入力された駆動力を車輪駆動軸に伝達するデファレンシャル装置に用いられるものであり、デファレンシャル装置の軽量化及び組立容易化に対応した所謂２ピース構造のデフケースを構成する一方のデフケースである。

このデフケースＷは、図２（Ｅ）に示すように、カップ部Ｙが形成されたカップ状部材であり、このカップ部Ｙの内部に、サイドギアやピニオンギア等から構成されるデファレンシャルギアを収容し、当該カップ部Ｙの縁部に他方のデフケースの縁部を合わせてボルト等を用いて固定されることによりデファレンシャル装置（何れも不図示）が構成される。

次に、このデフケースＷの鍛造成形の全体工程について説明すると、図１に示すように、本実施形態に係るデフケースＷは、潰し工程Ｓ１０、荒地工程Ｓ２０、仕上げ工程Ｓ３０、及び、トリム工程Ｓ４０から構成される熱間型鍛造により鍛造成形される。

具体的には、先ず、炉等により１２５０℃程度に予め加熱された図２（Ａ）に示すような円筒形状の鍛造素材Ｗ_０を、潰し工程Ｓ１０にて鉛直方向に圧縮するように潰して、図２（Ｂ）に示すような第１成形品Ｗ_１に成形する。この潰し工程Ｓ１０において鍛造素材Ｗ_０を潰すことにより、加熱により鍛造素材Ｗ_０の表面に形成されていたスケール（酸化皮膜）が除去される。

次いで、荒地工程Ｓ２０にて、後述する金型装置１０により第１成形品Ｗ_１は、図２（Ｃ）に示すような製品概略形状の第２成形品Ｗ_２に予備成形され、さらに、仕上げ工程Ｓ３０にて、図２（Ｄ）に示す第３成形品Ｗ_３のように製品形状に仕上げ成形される。次に、トリム工程Ｓ４０にて、荒地工程Ｓ２０及び仕上げ工程Ｓ３０で形成されたバリＢをトリミングプレス等により打ち抜いて除去することにより、図２（Ｅ）に示すようなデフケースＷが鍛造成形される。なお、製品としてのデフケースとしては、これら鍛造成形工程Ｓ１０〜Ｓ４０を経た後に機械加工等が施されてから上述のデファレンシャル装置に用いられる。

以下に、本実施形態に係る鍛造成型方法の荒地工程Ｓ２０において用いられる金型装置１０の構造について説明する。

図３は本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の鍛造成形前の状態を示す断面図、図４は図３のIV部の拡大断面図、図５は本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の鍛造成形中の状態を示す断面図、図６は本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の鍛造成形が完了した状態を示す図、図７は本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置のノックアウト時の状態を示す図、図８（Ａ）は図６のVIIIA部の拡大断面図、図８（Ｂ）は図７のVIIIB部の拡大断面図である。

本実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０は、上型２０及び下型７０を備えており、ホルダ等を介してプレス装置（不図示）に装着され、このプレス装置の駆動により下型７０に対して上型２０が相対的に移動することが可能となっている。

この金型装置１０の上型２０は、図３に示すように、凸部３１が形成された上型本体３０と、弾性変形可能なカップ状のパンチ４０と、上型本体３０に対して離遠する方向にパンチ４０を押圧するコイルバネ５０と、パンチ４０をコイルバネ５０に対して揺動可能に保持するスリーブ６０とを備えている。また、金型装置１０の下型７０には、製品概略形状のインプレッション７１が彫り込まれている。

この上型２０の上型本体３０は、図３に示すように、鉛直下向きに突出する凸部３１がその中心部に形成されていると共に、当該凸部３１の周りの上型本体３０の外周部に外壁部３３が形成されている。この上型本体３０の凸部３１の先端部には、パンチ４０を拡径し易いようにテーパ３２が形成されている。また、外壁部３３の下端部には、内周側に向かって突出する突出部３４が形成されており、後述するスリーブ６０の第１の溝部６１に係合可能となっている。

上型２０のパンチ４０は、図３に示すように、上面が開口しているカップ形状を有しており、当該カップ部４１には開口４２から上型本体３０の凸部３１の先端部が進入可能となっており、プレス装置（不図示）の下降駆動により上型２０と下型７０とが接近した際に、カップ部４１内部に凸部３１の先端部が接触するに伴って、凸部３１がパンチ４０を弾性変形させて、当該パンチ４０が拡径するようになっている（図５及び図６参照）。なお、このパンチ４０のカップ部４１の外周面は、デフケースＷの製品概略形状Ｗ_２に対応した形状を有している。

因みに、凸部３１の先端に１°のテーパ３２を設け、底面外形９２ｍｍ、肉厚５ｍｍのパンチ４０のカップ部４１内部に凸部３１を３５ｍｍ押し込んだ際にパンチ４０に具備される抜け勾配θ（図８（Ａ）参照）の角度をＦＥＭ（Finite-Element Method：有限要素法）解析したところ、弾性変形により０．５°の抜け勾配θがパンチ４０に具備され、その際の面圧が約２０ｋｇ／ｍｍ^２であった。鋼の熱間鍛造では、一般的に６０ｋｇ／ｍｍ^２程度の面圧が鍛造成形時に印加されていることから、この鍛造成形時の面圧のみでパンチ４０を弾性変形させることが十分に可能であることがこのＦＥＭ解析から分かる。

パンチ４０のカップ部４１の開口４２には、上述の凸部３１のテーパ３２に対応するようなテーパが形成されており、凸部３１の接触によりパンチ４０が拡径し易くなっている。また、このパンチ４０の開口４２の外周側には段差部４３が形成されており、後述するスリーブ６０の第２の溝部６３に係合可能となっている。

上型２０のコイルバネ５０は、図３に示すように、スリーブ６０を介してパンチ４０を上型本体３０に対して離遠する方向に押圧可能なように、上型本体３０の凸部３１と外壁部３３との間の空間に配設されている。なお、同図では２つのコイルバネ５０しか図示していないが、実際には、例えば４つのコイルバネ５０が円周方向に沿って実質的に等間隔に配置されており、本発明においては任意の数のコイルバネを任意に配置することが出来る。このコイルバネ５０は、本発明における付勢手段に相当するが、この付勢手段としては、金属バネ、ゴムバネ、空気バネ、及び、油圧を利用したバネ機構等を挙げることが出来、特に本発明は熱間鍛造に用いらる金型装置であるため、コイルバネや板バネ等の圧縮型バネであることが好ましい。

上型２０のスリーブ６０は、図３に示すように、その中心部に貫通孔６２が軸方向に形成された略円盤形状を有し、当該スリーブ６０の外周面には第１の溝部６１が形成されており、この第１の溝部６１には、上型本体３０の外壁部３３の突出部３４が係合可能となっている。また、当該スリーブ６０の貫通孔６２の内周面には第２の溝部６３が形成されており、この第２の溝部６３には、パンチ４０の段差部４３が係合している可能となっている。

図４に示すように、このスリーブ６０の第２の溝部６３と、パンチ４０の段差部４３との間には、パンチ４０の軸方向に沿った第１のクリアランスＣ_１、及び、当該軸方向に対して直交する方向に沿った第２のクリアランスＣ_２が設定されており、無負荷時において、このスリーブ６０によりパンチ４０がコイルバネ５０に対して揺動可能に保持されている。この第１のクリアランスＣ_１を調整することによりパンチ４０の弾性変形量が調整され、即ち、パンチ４０の抜け勾配θが調整され、第２のクリアランスＣ_２を調整することによりパンチ４０の過負荷を防止することが出来る。

以下に、本実施形態に係る鍛造成形方法における荒地工程Ｓ２０における鍛造成形用金型装置２０の作用について説明する。

先ず、図３に示すように、潰し工程Ｓ１０にて潰された第１成形品Ｗ_１が、下型７０のインプレッション７１内に置かれる。この際、上型２０は下型３０に対して上方に十分に離れており、コイルバネ５０の弾性力によりスリーブ６０が上型本体３０に対して鉛直下方向に押圧され、上型本体３０の凸部３１は、パンチ４０のカップ部４１に対して非接触状態となっている。

次に、特に図示しないプレス装置が下降駆動すると、上型２０が下型７０に対して接近し、図５に示すように、パンチ４０の先端が第１成形品Ｗ_１に接触すると、当該パンチ４０が第１成型品Ｗ_１と凸部３１との間に挟まれ、凸部３１がパンチ４０に対して相対的に移動する。この相対移動により、凸部３１のテーパ３２がパンチ４０のカップ部４１内部に接触してパンチ４０が弾性変形して拡径すると共に、各コイルバネ５０が収縮する。

そして、プレス装置がさらに下降駆動して上型２０と下型７０とがさらに接近すると、図６に示すように、パンチ４０の拡径を維持した状態で鍛造成形され、上型２０のパンチ４０及び下型７０のインプレッション７１に対応した製品概略形状の第２成形品Ｗ_２が形成される。この際、パンチ４０の拡径により、図８（Ａ）に示すような約０．５°程度の抜け勾配θが付与される。

次に、プレス装置が上昇駆動して上型２０と下型７０とが離遠すると、図７に示すように、パンチ４０のカップ部４１内部から凸部３１が離れて非接触状態となり、パンチ４０の拡径が解除される。このパンチ４０の拡径の解除により、図８（Ｂ）に示すように、抜け勾配θが実質的に０°となり、第２成形品Ｗ_２の内周面とパンチ４０の外周面との間に隙間が形成される。

上述のように一般的なデフケースでは１．５°程度の抜け勾配を必要とするが、本実施形態では、抜け勾配θを０．５°程度に小さく設定することが出来る。また、鍛造成形時よりノックアウト時の抜け勾配θが減少することにより、ノックアウト時に第２成形品Ｗ_２とパンチ４０との間に十分な隙間を確保出来、第２成形品Ｗ_２と下型７０との摺動面積を低減することが可能となる。

以上のように、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法では、パンチの弾性変形を利用して鍛造成形時よりノックアウト時の抜け勾配を減少させ、ノックアウト時にカップ状部材とパンチとの間に十分な隙間を確保することにより、抜け勾配を小さく設定することが出来る。これにより、鍛造成形後の機械加工の取り代削減、即ち、ニアネットシェイプに対応することが可能になると共に、機械加工を行わないで鍛造成形面をそのまま使用する場合（鍛造面黒皮使用時）には部品の軽量化を図ることが可能となる。

また、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法では、パンチの弾性変形を利用してノックアウト時にカップ状部材とパンチとの間に十分な隙間を確保することにより、カップ状部材と金型装置との摺動面積を低減することが出来、カップ状部材と金型装置との食いつきを防止することが可能となる。

［第２実施形態］
図９は本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置を示す断面図であり、鍛造成形が完了した状態を示す図である。

本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０’は、例えば潤滑油等の潤滑剤を鍛造成形中に供給可能な構造が上型２０’に具備されている点で第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０と相違するが、その他の構成は当該第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０の構成と同一である。以下に、第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０’について、第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０との相違点のみ説明する。

先ず、図９に示すように、第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０’の上型２０’には、凸部３１’を軸方向に沿って貫通した流路３５が形成されている。この流路３５の一方の端部は図外の潤滑剤供給装置に連通されているのに対し、当該流路３５の他方の端部は、凸部３１’の先端で開口し、パンチ４０’のカップ部４１’内部の空間に連通しており、当該流路３５を介して、潤滑剤供給装置からパンチ４０’のカップ部４１’内部に潤滑剤を供給可能となっている。

次に、図９に示すように、本実施形態に係る鍛造成形用金型装置１０’の上型２０’には、パンチ４０’のカップ部４１’の内部と当該パンチ４０’の外部とを連通した複数の貫通孔４４が形成されている。この貫通孔４４は、同図に示すように、パンチ４０’のカップ部４１’の角部近傍に形成されており、上述の流路３５によりカップ部４１’内部に供給された潤滑剤を鍛造成形中の第２成形品Ｗ_２に供給可能となっている。この貫通孔４４をカップ部４１’の角部近傍に形成することにより、パンチ４０において第２成形品Ｗ２との摺動が特に激しい部分に潤滑剤を効率的に供給することが出来る。なお、図９ではカップ部４１’に４つの貫通孔４４しか形成されていないが、実際には、例えば８つの貫通孔４４が円周方向に沿って実質的に等間隔に２つずつ配置されており、本発明においては任意の数の貫通孔を任意に配置することが出来る。

以下に、本実施形態に係る鍛造成形方法の荒地工程Ｓ２０における鍛造成形用金型装置２０の作用について説明する。なお、本実施形態に係る鍛造成形方法は、流路３５及び貫通孔４４が形成されており、鍛造成形中に潤滑剤が供給される点以外は、第１実施形態に係る鍛造成形方法の工程Ｓ１０〜Ｓ４０と同様である。

先ず、第１実施形態と同様に、潰し工程Ｓ１０にて潰された第１成形品Ｗ_１が、下型７０のインプレッション７１に置かれる。この状態において、既に潤滑剤供給装置から凸部３１’の流路３５を介して潤滑剤が供給され、パンチ４０’のカップ部４１’内部に溜まっている。

次に、プレス機械（不図示）が下降駆動すると、上型２０が下型７０に対して接近して凸部３１’がパンチ４０’に対して相対的に移動し、凸部３１の先端がパンチ４０’のカップ部４１’に接触して、パンチ４０’が拡径されて０．５°程度の抜け勾配θが具備される。これと共に、パンチ４０’のカップ部４１’内部に溜まっている潤滑剤が、カップ部４１’に形成された貫通孔４４から押し出され、パンチ４０’と第２成形品Ｗ_２との摺動部分に供給される。この摺動部分への潤滑剤の供給は、下型７０に対する上型２０’の接近移動が終了する迄、即ち、鍛造成形が完了するまで継続される。

鍛造成形が完了すると、プレス装置が上昇駆動して上型２０’と下型７０とが離遠し、パンチ４０’の拡径が解除されて抜け勾配がθが実質的に０°となり、第２成形品Ｗ_２の内周面とパンチ４０’の外周面との間に隙間が形成されてノックアウトされる。

以上のように、本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法では、パンチの弾性変形を利用して鍛造成形時よりノックアウト時の抜け勾配を減少させ、ノックアウト時にカップ状部材とパンチとの間に十分な隙間を確保することにより、抜け勾配を小さく設定することが出来る。これにより、鍛造成形後の機械加工の取り代削減、即ち、ニアネットシェイプに対応することが可能になると共に、機械加工を行わないで鍛造成形面をそのまま使用する場合（鍛造面黒皮使用時）には部品の軽量化を図ることが可能となる。

また、本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置及び鍛造成形方法では、パンチの弾性変形を利用してノックアウト時にカップ状部材とパンチとの間に十分な隙間を確保することにより、カップ状部材と金型装置との摺動面積を低減することが出来、カップ状部材と金型装置との食いつきを防止することが可能となる。

さらに、本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置では、上型本体の凸部を貫通した流路を形成し、当該流路を介して潤滑剤を供給することにより、パンチのカップ内部が潤滑剤で満たされるので、鍛造成形中にパンチを冷却することが出来、摩耗に伴う発熱による軟化を防止することが出来る。また、パンチのカップ部内部が潤滑剤で満たされることにより、パンチの拡径時における凸部とパンチとの摺動をも潤滑することが可能となる。

一般的に、カップ状部材の鍛造成形時には、予め潤滑剤をワークに塗布して金型とワークとの間を潤滑しているが、鍛造成形中には金型とワークとの間に潤滑剤を供給することが出来ないので、潤滑剤が不足し、金型の摩耗を早める場合がある。これに対し、本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置では、上型のパンチの角部近傍に貫通孔を形成し、凸部の下方への移動を利用してカップ部内部に溜まっている潤滑剤をカップ状部材に向かって押し出すことにより、鍛造成形中であっても、パンチとカップ状部材との摺動部分を潤滑することが出来るので、潤滑剤切れを防止することが可能となる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上述の実施形態では、成形品としてデフケースを例に挙げて説明したが、本発明の対象となる成形品は特にこれに限定されず、真円形状や楕円形状等の開口を持つカップ状部材を対象とすることが出来る。また、上述の実施形態では、鍛造成形用金型を荒地工程に用いるように説明したが、本発明では特にこれに限定されず、仕上げ工程に適用しても良い。

図１は、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形方法の全体工程を示す工程図である。図２（Ａ）〜（Ｅ）は、図１の各工程における成形状態を示す図であり、図２（Ａ）は潰し工程前の鍛造素材を示す斜視図、図２（Ｂ）は潰し工程後の成形品の斜視図、図２（Ｃ）は荒地工程後の成形品を示す断面図、図２（Ｄ）は仕上げ工程後の成形品を示す断面図、図２（Ｅ）はトリム工程後のデフケースを示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の断面図であり、鍛造成形前の状態を示す図である。図４は、図３のIV部の拡大断面図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の断面図であり、鍛造成形中の状態を示す図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の断面図であり、鍛造成形が完了した状態を示す図である。図７は、本発明の第１実施形態に係る鍛造成形用金型装置の断面図であり、ノックアウト時の状態を示す図である。図８（Ａ）は、図６のVIIIA部の拡大断面図であり、図８（Ｂ）は、図７のVIIIB部の拡大断面図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る鍛造成形用金型装置の断面図であり、鍛造成形が完了した状態を示す図である。

符号の説明

１０…金型装置
２０…上型
３０…上型本体
３１…凸部
３２…テーパ
３３…外壁部
３４…突出部
３５…流路
４０…パンチ
４１…カップ部
４２…開口
４３…段差部
４４…貫通孔
５０…コイルバネ
６０…スリーブ
６１…第１の溝部
６２…貫通孔
６３…第２の溝部
７０…下型
７１…インプレッション
Ｗ…デフケース
Ｗ_０…鍛造素材
Ｗ_１〜Ｗ_３…成形品
Ｂ…バリ
Ｙ…カップ部
θ…抜け勾配
Ｃ_１…第１のクリアランス
Ｃ_２…第２のクリアランス

Claims

相互に対向する方向に相対移動可能な上型及び下型を備え、カップ状部材を鍛造成形するための鍛造成形用金型装置であって、
前記上型は、
弾性変形可能なカップ状のパンチと、
前記パンチのカップ内部に進入可能な凸部を有し、前記パンチに対して相対移動可能な上型本体と、
前記上型本体から離遠する方向に前記パンチを押圧する付勢手段と、を少なくとも備え、
前記上型及び前記下型が相互に接近する際に、前記凸部が前記パンチのカップ内部に接触して前記パンチを拡径し、
前記上型及び前記下型が相互に離遠する際に、前記付勢手段が前記凸部を前記パンチのカップ内部から離して非接触にさせる鍛造成形用金型装置。
前記上型は、前記パンチを前記付勢手段に対して揺動可能に保持するスリーブをさらに備えている請求項１記載の鍛造成形用金型装置。
前記凸部の先端にテーパが形成されている請求項１又は２記載の鍛造成形用金型装置。
前記付勢手段は、圧縮型バネである請求項１〜３の何れかに記載の鍛造成形用金型装置。
前記上型本体には、前記凸部を貫通して該凸部の先端で開口する流路が形成されており、
前記パンチには、前記カップ内部から該カップ外部に貫通する貫通孔が形成されている請求項１〜４の何れかに記載の鍛造成形用金型装置。
相互に対向する方向に相対移動可能な上型及び下型を用いてカップ状部材を鍛造成形する方法であって、
前記上型が有するカップ状のパンチを拡径しながら、前記上型及び前記下型を相互に接近させて、前記カップ状部材を鍛造成形するステップと、
前記パンチの拡径を解除しながら、前記上型及び前記下型を相互に離縁させて、前記上型及び前記下型から前記カップ状部材をノックアウトするステップと、を少なくとも備えた鍛造成形方法。
請求項１〜５の何れかに記載の鍛造成形用金型装置を用いて鍛造成形され、又は、請求項６記載の鍛造成形方法により鍛造成形されたデフケース。