JP2011078993A - Form rolling die and method for form-rolling bolt with profile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断面が非円形の異形部を有するボルト(ネジ)を転造するための転造ダイス、およびこれを用いた異形部付きボルトの転造方法に関する。 The present invention relates to a rolling die for rolling a bolt (screw) having a deformed portion having a non-circular cross section, and a method for rolling a deformed bolt using the same.
例えば、タッピングネジのようにネジ山が軸方向の視覚で六角形などの非円形ネジを転造する場合、平ダイスの食付き部、平行ねじ部、および逃げ部に沿って、断面円形のねじ谷を成形するための一定高さの凸条を複数個並列に突設し、これらの凸条同士ごとの間に非円形のねじ山を成形するための多数の連続する凹凸を等しいピッチに刻設した波形平ダイスを得るための製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記一対の波形平ダイスを対向させ、これらの間に予め一端に太径のボルト頭が鍛造で形成されたねじ転造素材を挟み込み、一対の波形平ダイスを互いに逆方向に移動させることで、非円形のねじ山を有するタッピングネジを転造できる。
For example, when rolling a non-circular screw such as a hexagon in the axial direction, such as a tapping screw, a screw with a circular cross section along the bite portion, parallel screw portion, and relief portion of a flat die A plurality of ridges of a certain height for forming the valleys are projected in parallel, and a large number of continuous undulations for forming a non-circular thread between these ridges are engraved at an equal pitch. A manufacturing method for obtaining a set corrugated flat die has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
By facing the pair of corrugated flat dies, sandwiching a thread rolling material in which a large-diameter bolt head is forged at one end in advance between them, and moving the pair of corrugated flat dies in opposite directions, A tapping screw having a non-circular thread can be rolled.
ところで、時計用巻真のように雄ネジ部に隣接して大径部および小径部を併有する軸状部品を製造する場合において、棒状の素材を鍛造して、その一端寄りの位置に大・小径部を形成した後、得られた中間素材を、上記大・小径部を逃がす2つの対応部を有する一対の平ダイスによって転造することからなる、鍛造と転造との2段階による軸状部品の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
更に、金属板などに固定すべき一端側の雄ネジ部がネジ込み式のスタッドボルトのように、両端に雄ネジ部を有し、且つこれらの間に断面が四角形あるいは六角形などの非円形の角柱部を有するボルトを転造する場合も、予め円柱形の素材を鍛造して、その軸方向の中間位置に断面非円形の角柱部を形成した後、係る中間素材を一対の平ダイスごとにおいて、上記角柱部に相当する間隔を置いた一対の並列なネジ成形面ごとの食付き部、平行ねじ部、および逃げ部間に挟み、当該一対の平ダイスを逆方向にスライドすることで、中間素材の両端部に雄ネジ部を転造する、という鍛造および転造の異なる2段階の製造工程が必要であった。
そのため、複数の工数を経ることにより、雄ネジ部と断面が非円形の異形部の形状や位置精度が不安定になり易く且つコスト高になる、という問題点があった。
By the way, when manufacturing a shaft-like part having both a large-diameter part and a small-diameter part adjacent to the male thread part like a watch winding stem, a rod-shaped material is forged, and a large After forming the small diameter part, the intermediate material obtained is rolled by a pair of flat dies having two corresponding parts that allow the large and small diameter parts to escape. A method for manufacturing a component has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
Furthermore, the male threaded part on one end to be fixed to a metal plate has male threaded parts on both ends, like a screw-in stud bolt, and the cross section is non-circular such as a square or hexagon. In the case of rolling a bolt having a square pillar part, after forging a cylindrical material in advance and forming a non-circular square pillar part at the axial intermediate position, the intermediate material is paired with a pair of flat dies. In between the biting portion for each of a pair of parallel screw forming surfaces spaced apart corresponding to the prismatic portion, the parallel screw portion, and the escape portion, by sliding the pair of flat dies in the opposite direction, A two-stage manufacturing process in which forging and rolling are different, in which male thread portions are rolled at both ends of the intermediate material, is necessary.
For this reason, there has been a problem that the shape and position accuracy of the male screw portion and the non-circular deformed portion having a non-circular cross-section are likely to be unstable and the cost is increased through a plurality of man-hours.
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、少なくとも一端側に位置する雄ネジ部と断面が非円形の異形部とを併有する異形部付きボルト(ネジ)を、円柱形の素材から単一の転造工程で確実且つ安価に成形できる転造ダイス、およびこれを用いた異形部付きボルトの転造方法を提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art, and is provided with a deformed portion bolt (screw) having both a male thread portion located at least on one end side and a deformed portion having a non-circular cross section from a cylindrical material. It is an object of the present invention to provide a rolling die that can be reliably and inexpensively formed in a single rolling step, and a method for rolling a bolt with a deformed portion using the rolling die.
本発明は、前記課題を解決するため、雄ネジを転造する一対の雄ネジ成形領域同士の間を素材が回転しつつ送る間に、当該素材に対し、対向する一対の円弧形部同士による圧力およびその解除を交互に複数回加えることで、断面が非円形の異形部を平行して成形する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の転造ダイス(請求項1)は、対向する一対の成形面に位置し、互いに平行で且つ素材の送り方向に対して傾斜した複数組の山部および谷部からなる雄ネジ成形領域と、上記一対の成形面において前記雄ネジ成形部と平行に位置し、且つ複数の円弧形部を素材の送り方向に沿って等間隔で突設している断面非円形の異形部成形領域と、を備え、係る異形部成形領域における複数の円弧形部は、当該成形領域の食い付き部、平行部、および逃げ部の順に従って円弧形部の断面が順次大きくなるように突設されている、ことを特徴する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pair of arcuate portions facing each other while the material is rotated and fed between a pair of male screw forming regions where a male screw is rolled. It is conceived that the non-circular shaped section having a non-circular cross section is formed in parallel by alternately applying the pressure and the release thereof by a plurality of times.
That is, the rolling die of the present invention (Claim 1) is a male screw comprising a plurality of sets of crests and troughs located on a pair of opposed molding surfaces and parallel to each other and inclined with respect to the feed direction of the material. A non-circular deformed portion having a non-circular cross section that is located in parallel with the male thread forming portion on the forming region and the pair of forming surfaces, and has a plurality of arc-shaped portions protruding at equal intervals along the feed direction of the material A plurality of arc-shaped portions in the deformed portion forming region such that the cross-section of the arc-shaped portion sequentially increases in the order of the biting portion, the parallel portion, and the relief portion of the forming region. It is characterized by being protruding.
これによれば、互いに対向する前記雄ネジ成形領域同士の間では、円柱形の素材をその円周方向に沿って回転させつつ、食い付き部、平行部、および逃げ部にわたる前記複数組の山部および谷部による塑性変形によって、素材の周面にネジ山およびネジ谷が順次高くまたは深くなるように成形されることで、素材の少なくとも一端側に雄ネジ部が刻設される。これと平行して、係る雄ネジ部の成形時における素材の回転を伴う送り方向への推進力により、前記異形部成形領域における食い付き部、平行部、および逃げ部にわたる複数の円弧形部、およびこれらの間ごとに位置する平坦な表面あるいは凹み面によって、素材の上記雄ネジ部を除いた周面には、係る素材を求心状に対向して押圧する一対の円弧形部による圧力、および対向する一対の平坦な表面などによる圧力の解除が交互に作用する。その結果、素材の雄ネジ部以外の周面には、複数回に及ぶ上記圧力とその解除とに伴って、対向する一対の圧力を受けて凹んだ平坦面と、係る平坦面付近の余肉が円周方向に偏肉する塑性変形に伴って生じる稜線部とが形成され、当初の円形断面から断面非円形で且つ複数の平担面を対称に有する異形部に成形される。
従って、前記のような転造ダイスによれば、雄ネジ部と断面非円形の異形部とを併有する異形部付きボルトを、円柱形の素材から単一の転造工程によって、正確、確実、迅速、および安価に成形することが可能となる。
According to this, between the male thread forming regions opposed to each other, the plurality of sets of ridges extending between the biting portion, the parallel portion, and the escape portion while rotating the cylindrical material along the circumferential direction thereof. By forming the screw thread and the screw valley on the peripheral surface of the material so as to be successively higher or deeper by plastic deformation by the portion and the valley portion, the male screw portion is engraved on at least one end side of the material. In parallel with this, a plurality of arc-shaped portions spanning the biting portion, the parallel portion, and the relief portion in the deformed portion forming region due to the propulsive force in the feeding direction accompanied by the rotation of the material at the time of forming the male screw portion. , And a flat surface or a recessed surface located between them, and the peripheral surface excluding the male screw portion of the material is pressured by a pair of arcuate portions that press the material facing centripetally , And release of pressure by a pair of opposed flat surfaces or the like alternately. As a result, on the peripheral surface other than the male screw portion of the material, a flat surface that has been depressed by receiving a pair of opposing pressures and a surplus in the vicinity of the flat surface in association with a plurality of times of the pressure and the release thereof. Are formed in accordance with plastic deformation that is unevenly distributed in the circumferential direction, and are formed into an irregular shape having a non-circular cross section and a plurality of flat surfaces symmetrically from the initial circular cross section.
Therefore, according to the rolling die as described above, the bolt with the deformed portion having both the male screw portion and the deformed portion having a non-circular cross section is accurately and reliably formed from a cylindrical material by a single rolling process. It becomes possible to mold quickly and inexpensively.
尚、前記一対の成形面は、次述するように、一対の平ダイスの対向する表面ごとに位置する形態のほか、一対の円形ダイスにおいて対向する円柱形の周面ごとに位置する形態も含まれる。
また、前記異形部成形領域は、前記雄ネジ成形領域に対し、素材の送り方向に沿って互いに平行に位置し、後述するように、係る2種類の成形領域は、互いに隣接しているか、あるいは平坦面を挟んで一定の間隔を置いて配設されている。
更に、前記異形部成形領域に突設される複数の円弧形部は、素材の送り方向と直交する方向に沿って断面円弧(カーブ)形を呈し、互いに断面がほぼ相似形で且つ全体がほぼ蒲鉾形状の曲面であると共に、素材の送り方向に沿った各円弧形部ごとの中心部同士の間隔(ピッチ)が、食い付き部、平行部、および逃げ部にわたって、全てが等しく設定されている。
In addition, as described below, the pair of molding surfaces includes a form located for each opposed surface of the pair of circular dies, as well as a form located for each opposed circumferential surface of the pair of circular dies. It is.
Further, the deformed portion forming region is positioned parallel to the male screw forming region along the feed direction of the material, and as described later, the two types of forming regions are adjacent to each other, or They are arranged at regular intervals across a flat surface.
Furthermore, the plurality of arc-shaped portions protruding from the deformed portion forming region have a cross-sectional arc (curve) shape along a direction orthogonal to the feed direction of the material, and the cross-sections are substantially similar to each other and are entirely formed. In addition to the curved surface having a substantially bowl shape, the distance (pitch) between the central portions of each arc-shaped portion along the feed direction of the material is set equally over the biting portion, the parallel portion, and the relief portion. ing.
また、前記異形部成形領域に突設される複数の円弧形部は、素材に送り方向に沿って、隣接する1個ずつの断面が徐々に大きく(高く且つ広く)なる形態のほか、送り方向に沿って、隣接する2個または3個ずつが同じサイズの断面形状であって、係る2個または3個ずつの単位で断面が徐々に大きくなる形態も含まれる。
更に、前記異形部の軸方向における断面形状には、三角形以上のほぼ正多角形のほか、例えば、一対の平行な平坦面を含む小判形状も含まれる。これらの断面形状は、前記複数の円弧形部同士間のピッチ、あるいは、複数の円弧形部が平坦な表面から突出する高さおよび送り方向に沿った幅を、異なる関係に調整することで、適宜選択することができる。
加えて、素材の一端側に雄ネジ部が成形され、他端側に異形部が成形される被成形品は、例えば、2以上の平坦面を横向きに有する頭付きボルト(ネジ)や、(隅肉溶接用の異形部を一端に有する)溶接型のスタッドボルトが挙げられる。
The plurality of arc-shaped portions projecting from the deformed portion forming region have a configuration in which each adjacent cross section gradually increases (higher and wider) along the feed direction of the material. A configuration in which two or three adjacent sections have the same cross-sectional shape along the direction and the section gradually increases in units of two or three is also included.
Furthermore, the cross-sectional shape in the axial direction of the deformed portion includes, for example, an oval shape including a pair of parallel flat surfaces in addition to a substantially regular polygon of a triangle or more. For these cross-sectional shapes, the pitch between the plurality of arc-shaped portions, or the height at which the plurality of arc-shaped portions protrude from the flat surface and the width along the feed direction are adjusted to different relationships. Thus, it can be appropriately selected.
In addition, the molded product in which the male screw part is formed on one end side of the material and the deformed part is formed on the other end side is, for example, a headed bolt (screw) having two or more flat surfaces in a horizontal direction, A welded stud bolt having a profile for welding fillet at one end.
また、本発明には、前記雄ネジ成形領域および異形部成形領域は、一対の平ダイスの対向する前記成形面ごとに隣接して配置され、あるいは離れて配置されるか、一対の円形ダイスにおける円柱形の前記成形面ごとの軸方向に隣接して配置され、あるいは離れて配置されている、転造ダイス(請求項2)も含まれる。
これによれば、一対の平ダイスの対向する前記成形面ごとに、前記雄ネジ成形領域および異形部成形領域が、隣接して配置あるいは離れて配置されるか、一対の円形ダイスにおける円柱形の前記成形面ごとに、軸方向に隣接してあるいは離れて配置されている。そのため、一対の平ダイスを相対的に逆向きに移動するか、あいるは、一対の円形ダイスを互いに同じ向きに回転することにより、素材の少なくとも一端側に雄ネジ部を有し、且つこれに隣接あるいは当初の円柱形の軸部分を挟んで前記異形部を有する異形部付きボルトを、単一の転造工程によって、確実、正確、迅速、且つ安価に成形可能となる。
Further, in the present invention, the male screw forming region and the deformed portion forming region are disposed adjacent to or separated from each other on the forming surfaces facing a pair of flat dies, or in a pair of circular dies. Also included are rolling dies (Claim 2) that are arranged adjacent to or apart from each other in the axial direction for each of the cylindrical molding surfaces.
According to this, for each of the forming surfaces facing a pair of flat dies, the male thread forming region and the deformed portion forming region are disposed adjacent to or apart from each other, or a cylindrical shape in the pair of circular dies. Each molding surface is disposed adjacent to or apart from the axial direction. Therefore, by moving the pair of flat dies in the opposite directions or rotating the pair of circular dies in the same direction, the material has a male screw portion on at least one end side, and this The bolt with the deformed portion having the deformed portion sandwiching the shaft portion adjacent to the original or the original cylindrical shape can be reliably, accurately, rapidly and inexpensively formed by a single rolling process.
更に、本発明には、前記雄ネジ成形領域は、素材の送り方向と直交する前記異形部成形領域の両側に一対が平行に隣接して配置され、あるいは離れて配置されると共に、当該一対の雄ネジ成形領域ごとの山部および谷部は、互いに同じ方向であるか、あるいは逆向きの方向である、転造ダイス(請求項3)も含まれる。
これによれば、素材の両端側に一対の雄ネジ部が互いに同じネジ方向あるいは逆ネジ方向にして成形され、これらの間に隣接または当初の円柱形の軸部分を挟んで前記異形部を、単一の転造工程により、確実に成形することが可能となる。
尚、同じネジ方向の一対の雄ネジ部を両端側に有し、且つこれらの間に異形部を有する被成形品には、例えば、ネジ込み式のスタッドボルトが挙げられる。一方、逆ネジ方向の一対の雄ネジ部を両端側に有し、且つこれらの間に異形部を有する被成形品には、例えば、ネジ頭(異形部)付き逆ネジボルトが挙げられる。
また、1つの成形面に、2つ以上の異形部成形領域を互いに隣接あるいは離しして併設することも可能となる。係る成形面を有する転造ダイスを用いることで、2個以上の異形部を互いに隣接あるいは離して併有する異形部付きボルトを転造することもできる。
Further, according to the present invention, the male thread forming region is disposed in parallel on both sides of the deformed portion forming region orthogonal to the feed direction of the material, and is disposed adjacent to or apart from the pair. A rolling die (Claim 3) is also included in which the crests and troughs in each male thread forming region are in the same direction or in opposite directions.
According to this, a pair of male screw portions are formed in the same screw direction or reverse screw direction on both ends of the material, and the deformed portion is sandwiched between these adjacent or original cylindrical shaft portions, A single rolling process enables reliable molding.
An example of a molded article having a pair of male screw portions in the same screw direction at both ends and having a deformed portion therebetween is, for example, a screw-in stud bolt. On the other hand, a molded article having a pair of male screw portions in the opposite screw direction on both ends and having a deformed portion therebetween includes, for example, a reverse screw bolt with a screw head (deformed portion).
In addition, two or more deformed portion molding regions can be provided adjacent to or separated from each other on one molding surface. By using a rolling die having such a forming surface, a bolt with a deformed portion having two or more deformed portions adjacent to or separated from each other can be rolled.
一方、本発明による異形部付きボルトの転造方法(請求項4)は、前記何れかの転造ダイスを用い、係る転造ダイスにおける一対の成形面が対向する食い付き部同士の間に、円柱形の素材をその軸方向を送り方向と直交させ且つ回転可能に挟持する準備ステップと、上記一対の成形面を互いに逆方向に移動あるいは回転することで、係る一対の成形面の対向する食い付き部同士の間、平行部同士の間、および逃げ部同士の間の順にて、上記素材を挟み且つ回転しつつ送る成形ステップと、を含む、ことを特徴する。 On the other hand, the method of rolling a bolt with a deformed portion according to the present invention (Claim 4) uses any one of the above rolling dies, and between the biting portions facing a pair of molding surfaces in the rolling die, A preparatory step in which a cylindrical material has its axial direction orthogonal to the feed direction and is rotatably held, and the pair of molding surfaces are moved or rotated in opposite directions, whereby the pair of molding surfaces are opposed to each other. A molding step in which the material is sandwiched and fed while rotating in the order between the attached parts, between the parallel parts, and between the escape parts.
これよれば、円柱形の前記素材は、準備ステップにおいて、一対の成形面が対向する食い付き部同士の間に回転可能にして挟持された後、成形ステップにおいて、一対の成形面の対向する食い付き部同士の間、平行部同士の間、および逃げ部同士の間の順に、断面が徐々に大きくなる複数の前記円弧形部同士の間で、対向する一対の円弧形部による求心方向の圧力と、送り方向で隣接する円弧形部同士の間の平坦な表面あるいは凹み面による上圧力の解除とを交互に受ける。
そのため、係る成形ステップにおいて、上記素材は、食い付き部、平行部、および逃げ部の順に徐々に断面が大きくなる円弧形部同士に挟まれることで、円形断面が徐々に円周方向で対称な複数(2以上)の平坦面を有する断面形状に成形される。同時に、上記の順で徐々に送り方向の幅が狭くなる平坦な表面同士あるいは凹み面同士の間に挟まれた際の圧力の解除に伴う素材の表層付近の偏肉によって、上記平坦面同士の間に角部(稜線付近)が形成される。
従って、連続する準備ステップと成形ステップとを含む単一の鍛造工程によって、円柱形の素材に対し、前記雄ネジ成形領域による雄ネジ部と同時に、断面が非円形の異形部を併有する異形部付きボルト(ネジ)を、確実且つ迅速に転造できる。
尚、前記一対の成形面を有する一対の平ダイス、あるいは一対の円形ダイスは、これらを逆方向に移動または同方向に回転可能とした転造装置に支持されている。
According to this, after the cylindrical material is sandwiched between the biting portions facing each other with a pair of molding surfaces in the preparation step, the bite facing the pair of molding surfaces is formed in the molding step. The centripetal direction by a pair of arc-shaped portions facing each other between the plurality of arc-shaped portions whose cross sections gradually increase in the order between the attached portions, between the parallel portions, and between the escape portions. And the release of the upper pressure by the flat surface or the recessed surface between the arcuate portions adjacent in the feed direction are alternately received.
Therefore, in the molding step, the material is sandwiched between arc-shaped portions whose cross sections gradually increase in the order of the biting portion, the parallel portion, and the relief portion, so that the circular cross section is gradually symmetrical in the circumferential direction. It is formed into a cross-sectional shape having a plurality of flat surfaces (two or more). At the same time, due to the uneven thickness near the surface layer of the material due to the release of pressure when sandwiched between flat surfaces or concave surfaces where the width in the feeding direction gradually decreases in the above order, A corner (near the ridgeline) is formed between them.
Therefore, by a single forging process including a continuous preparation step and a forming step, a deformed portion having a non-circular shaped portion having a non-circular cross section at the same time as a male screw portion by the male screw forming region for a cylindrical material. Attached bolts (screws) can be rolled reliably and quickly.
The pair of flat dies having the pair of molding surfaces or the pair of circular dies are supported by a rolling device that can move in the reverse direction or rotate in the same direction.
また、本発明には、前記成形ステップにおいて、前記一対の対向する異形部成形領域同士の間を挟まれ回転しつつ送られた前記素材の被成形部分には、断面非円形のほぼ正多角形、あるいは、ほぼ小判形の異形部が成形されている、異形部付きボルトの転造方法(請求項5)も含まれる。
これによれば、前記成形ステップにおいて、前記素材の被成形部分は、食い付き部、平行部、および逃げ部の順に徐々に断面が大きくなる円弧形部同士に挟まれることで、当初の円形断面が徐々に放射方向に対称な複数の平坦面を有する断面ほぼ正多角形、あるいは、ほぼ小判形の異形部が成形され、その軸方向に隣接または離間して前記雄ネジ部が同時に転造される。従って、単一の転造工程によって、迅速且つ安価に異形部付きボルトを成形することが可能となる。
Further, in the present invention, in the molding step, the molded portion of the material that is fed while rotating between the pair of opposed deformed portion molding regions is substantially a regular polygon having a non-circular cross section. Alternatively, there is also included a method of rolling a bolt with a deformed portion in which a substantially oval shaped deformed portion is formed (Claim 5).
According to this, in the molding step, the part to be molded of the material is sandwiched between arc-shaped parts whose cross sections gradually increase in the order of the biting part, the parallel part, and the escape part, so that the original circular shape is obtained. A cross section with a plurality of flat surfaces that are gradually symmetric in the radial direction is formed into a substantially regular polygonal section or a substantially oval shaped deformed section, and the male thread section is rolled simultaneously with or adjacent to the axial direction. Is done. Therefore, the bolt with a deformed portion can be formed quickly and inexpensively by a single rolling process.
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の転造ダイス1を構成する一対の平ダイス2a,2bのうち、それらの成形面3a,3bを平ダイス2a側の成形面3aで例示した正面図、図2は、上記平ダイス2aの平面図、図3は、図1中のX−X線の矢視に沿った水平断面図、図4は、図1中のY−Y線の矢視を含む転造ダイス1の垂直断面図である。尚、図1〜図3において、相対的に左側に対して右側を送り方向と称する。
平ダイス2a(2b)は、例えば、SDK11のような工具鋼などからなる全体がほぼ直方体を呈するもので、図1〜図4に示すように、正面視で横長のほぼ長方形を呈する成形面3a(3b)を互いに対向して有する。
上記成形面3a(3b)は、後述する素材の送り(横)方向に沿って、左端側の食い付き部4、中央の比較的長い平行部5、および右端側の逃げ部6を有すると共に、これらの上部・下部側に上下一対の雄ネジ成形領域7,7と、これらに挟まれた異形部成形領域10とを送り方向に沿って平行に有している。尚、図2に示すように、食い付き部4と逃げ部6とは、平行部5に対して僅かに傾斜している。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a front view illustrating the molding surfaces 3a and 3b of the pair of flat dies 2a and 2b constituting the rolling die 1 of the present invention as a
The
The
上下一対の雄ネジ成形領域7,7は、図1,2,4に示すように、素材の周面に対しネジ谷を形成するための断面ほぼ三角形の山部8と、ネジ山を形成するための断面ほぼV字形の谷部9とを、互いに平行に複数組有し、これは素材の送り方向に対して同じ向き(図1で下側)に小さく傾斜している。上記山部8は、食い付き部4、平行部5、および逃げ部6の順に、徐々に頂部が高く且つ底部が幅広くなると共に、上記谷部9は、食い付き部4、平行部5、および逃げ部6の順に、徐々に深く且つ開口部が広くなるように形成されている。
一方、異形部成形領域10は、図1,3,4に示すように、食い付き部4と平行部5の表面11,12、および逃げ部6における複数の凹み面13から、断面円弧(カーブ)形を呈する複数の円弧形部14,15,16が、互いに等間隔(等ピッチ)pで、且つ当該成形領域10の食い付き部4、平行部5、および逃げ部6の順に従って円弧形部の断面が順次大きくなるように突設されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the pair of upper and lower male
On the other hand, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the deformed
尚、隣接する円弧形部14,14、円弧形部15,15、および円弧形部16,16は、常に送り側の断面が大きく(高く且つ幅広く)なる形態に限らず、例えば、隣接する一対(2個)、あるいは隣接する3個が同じサイズの断面形状とすると共に、送り側に一対(2個)ずつ、あるいは3個ずつの単位ごとで僅かずつ大きくなる円弧形部14,15,16が順次突設するようにしても良い。
また、図4に示すように、平ダイス2a,2bは、上下一対の雄ネジ成形領域7,7を有する部分と、これらの間に挟まれた異形部成形領域10を有する部分とを、予め別の鋼片ごとで製作し、これらを図示しないボルトによって連結して、前記成形面3a,3bを線対称に有するように組み立てられる。但し、雄ネジ成形領域7,7および異形部成形領域10を、単一の鋼片の同じ側面に対し、放電加工などを施して、平ダイス2a,2bを形成することも可能である。
The adjacent arc-shaped
Further, as shown in FIG. 4, the flat dies 2a and 2b include a portion having a pair of upper and lower male
次に、前記転造ダイス1の平ダイス2a,2bによって、円柱形の素材W0の周面に雄ネジを転造する工程を、図5〜7に沿って説明する。尚、以下においては、便宜上、平ダイス2aを固定側とし、平ダイス2bを可動側として、互いに逆方向に移動可能にして、図示しない転造装置にセットされているものとする。
図5中の平面図で示すように、予め、固定側の平ダイス2aと可動側の平ダイス2bとを、これらの成形面3a,3bが線対称となるように互いに逆向きに、図示しない転造装置にセットする。次いで、係る成形面3a,3bの食い付き部4,4間に、例えば、ステンレス鋼からなる円柱形の素材W0を、その軸方向を送り(図示で右側)方向と直角にして、上記食い付き部4ごとの始端側から挟み込む(準備ステップ)。
Next, the process of rolling a male screw on the peripheral surface of the cylindrical material W0 by the flat dies 2a and 2b of the rolling die 1 will be described with reference to FIGS. In the following, for the sake of convenience, it is assumed that the
As shown in the plan view of FIG. 5, the fixed-side
係る状態で、図5中の黒い矢印で示すように、固定側の平ダイス2aに対し、可動側の平ダイス2bを接近させ、上記素材W0を、これらの成形面3a,3bの食い付き部4,4間で挟み且つ回転させつつ平行部5,5側に送る。その結果、上記素材W0における円柱形の周面は、食い付き部4から平行部5にわたる前記上下一対の雄ネジ成形領域10ごとに位置し、徐々に高く且つ大きくなる山部8および徐々に深く且つ広くなる谷部9により、図5の右側に示すように、軸方向の両端側に、浅く狭い複数のネジ谷v1が螺旋状に刻設された素材W1となる。尚、素材W1の軸方向の中央部には、当初の断面ほぼ円形の部分rが位置している。
In this state, as shown by the black arrow in FIG. 5, the movable
引き続いて、図6中の平面図で示すように、前記素材W1を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bの平行部5,5間で挟み且つ回転させつつ、逃げ部9側の送り方向に送る(成形ステップ)。
その結果、上記素材W1のネジ谷v1が螺旋状に刻設された両端側には、平行部5における上下一対の雄ネジ成形領域10ごとに位置し、逃げ部6が向かって徐々に高く且つ大きくなる山部8、および徐々に深く且つ広くなる谷部9により、図6の右側に示すように、軸方向の両端側に、やや深く広い複数のネジ谷v2が螺旋状に刻設された中間素材W2となる。
尚、中間素材W2の軸方向の中央部には、後述するように、異形部成形領域10の食い付き部4から平行部5にかけて突設された複数ずつの円弧形部14,15、およびこれらの間に位置する平坦な表面11,12によって、やや幅の狭い複数の平坦面hが軸方向の視覚で対称な位置に形成される。
Subsequently, as shown in the plan view in FIG. 6, the material W1 is sandwiched and rotated between the
As a result, the thread valleys v1 of the material W1 are spirally engraved at both ends, and are positioned for each of the pair of upper and lower male
In addition, at the central portion of the intermediate material W2 in the axial direction, as will be described later, a plurality of arc-shaped
更に、図7中の平面図で示すように、前記中間素材W2を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bの平行部5,5間で挟み且つ回転させつつ、係る平行部5,5間の逃げ部9側に送る(成形ステップ)。
その結果、上記中間素材W2のネジ谷v1が螺旋状に刻設された両端側には、平行部5の逃げ部6側における上下一対の雄ネジ成形領域10ごとに位置し、逃げ部6が向かって徐々に高く且つ大きくなる山部8、および徐々に深く且つ広くなる谷部9により、図7の左側に示すように、軸方向の両端側に、深く広い複数のネジ谷Vと、これらの間ごとに位置し高く幅弘のネジ山Mとが螺旋状に刻設された異形部付きボルトW3となる。
尚、異形部付きボルトW3の中央部には、後述するように、異形部成形領域10の平行部5から逃げ部6にかけて突設された複数ずつの円弧形部15,16と、これらの間に位置する平坦な表面12、および凹み面13とにより、長方形である複数の平坦面Fを対称に有する断面ほぼ正六角形の異形部H1が形成される。
Further, as shown in the plan view in FIG. 7, the intermediate material W2 is sandwiched and rotated between the
As a result, the thread valleys v1 of the intermediate material W2 are spirally engraved on both ends, and are positioned for each of the pair of upper and lower male
In addition, in the central part of the bolt W3 with a deformed portion, as will be described later, a plurality of arc-shaped
前記雄ネジ成形工程と平行して、図8の上段に示すように、前記素材W0の中央部(被成形部分)を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの食い付き部4,4間で挟み且つ回転させつつ、平行部5,5側に送る(準備ステップ)。
尚、一対の異形部成形領域10における円弧形部14,15,16と、これらの間に位置する平坦な表面11,12および凹み面13は、互いに同数で且つ線対称の同じ位置ごとに、同じ大きさで設けられている。また、素材W0は、前記雄ネジの成形時における回転を伴って、送り方向側への推進力を受けている。
円柱形の前記素材W0は、図8の上方に示すように、平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの食い付き部4,4間に挟まれ回転しつつ、平行部5,5間へ送られる。この間において、素材W0の軸方向の中央部は、食い付き部4,4の対向する比較的小さな円弧形部14,14間ごとに挟まれ、求心状に一対の圧力を受け、且つ隣接する平坦な表面11,11間ごとにおいて、上記圧力が解除される。但し、異形部成形領域10ごとの食い付き部4,4間では、素材W0の軸方向の中央部には、顕著な塑性変形が生じない。
In parallel with the male screw forming step, as shown in the upper part of FIG. 8, the deformed shape of the
The arc-shaped
As shown in the upper part of FIG. 8, the cylindrical material W0 is sandwiched between the biting portions 4 and 4 for each deformed
次いで、前記素材W0を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの平行部5,5間で挟み且つ回転させつつ、それらの中央側に送る。その結果、図8の上段とその右端に示すように、素材W0の軸方向の中央部は、食い付き部4側の平行部5,5ごとの比較的小さな円弧形部15,15間ごとに対向して挟まれ、求心状に一対の圧力を受け、且つ隣接する平坦な表面12,12間ごとにおいて、上記圧力が解除される。この際、上記一対の圧力を受けた素材W0の中央部における周面は、幅の狭い複数の平坦面f1が対称に形成され、これらの間ごと複数の円周面rが位置する素材W1となる。
Next, the material W0 is fed between the
引き続いて、図8の中段に示すように、上記素材W1を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの平行部5,5間で挟み且つ回転させつつ、逃げ部9側の送り方向に送る(成形ステップ)。その結果、図8の中段とその右端に示すように、素材W1の軸方向の中央部は、平行部5,5ごとの比較的大きな円弧形部15,15間ごとに対向して挟まれ、求心状に一対の圧力を比較的広く受け、且つ隣接する平坦な表面12,12間ごとにおいて、上記圧力が解除される。その際、上記一対の圧力を受けた素材W1の中央部における周面には、やや広い複数の平坦面f2が対称に形成されると共に、これらの間ごとには、平坦面f2ごとにおける表層付近の余肉が表面12,12間ごとの凹んだ空間内に進入するため、複数の小さな円周面rが残留する中間素材W2となる。
Subsequently, as shown in the middle part of FIG. 8, the material W1 is sandwiched between the
更に、図8の下段に示すように、上記中間素材W2を、相対的に移動する平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの平行部5,5間で挟み且つ回転させつつ、隣接する逃げ部9,9の直前の位置付近まで送る(成形ステップ)。その結果、図8の下段とその右端に示すように、中間素材W2の軸方向の中央部は、平行部5,5ごとの更に大きな円弧形部15,15間ごとに対向して挟まれ、求心状に一対の圧力を比較的広く受け、且つ隣接する平坦な表面12,12間ごとにおいて、上記圧力が解除される。この際、上記一対の圧力を受けた中間素材W2の中央部における周面には、幅の広い複数の平坦面Fが対称に形成されると共に、これらの平坦面F,F間ごとには、平坦面Fごとにおける表層付近の余肉が表面12,12間ごとの凹んだ空間内に進入して、複数の稜線部が形成される。これによって、軸方向の両端側に雄ネジ部を有すると共に、これらの間に断面がほぼ正六角形(異形)で且つ外側に6つの平坦面Fを有する異形部H1を併有する異形部付きボルトW3が得られる。
Further, as shown in the lower part of FIG. 8, the intermediate material W2 is sandwiched between the
そして、異形部H1を併有する異形部付きボルトW3は、平ダイス2a,2bの成形面3a,3bにおける異形部成形領域10ごとの逃げ部6,6間に挟まれ且つ回転されつつ、前記複数の平坦面Fおよび複数の稜線部を、複数の円弧形部16およびこれらの間に位置する凹み面13によって、一層正確な形状に整形ないし修正された後、上記逃げ部6,6間の終端から外部に排出される。
その結果、図9に示すように、軸方向の両端側に、ネジ山Mとネジ谷Vとが同じ向きに刻設された一対の雄ネジ部Sを有し、これらの間に6つの平坦面Fを有する断面ほぼ正六角形の異形部H1を有する異形部付きボルトW3が得られる。
以上のような転造ダイス1、およびこれを用いた異形部付きボルトW3の転造方法によれば、円柱形の素材W0は、前記雄ネジ成形領域7,7間では、前記複数組の山部8および谷部9による塑性変形によって、当該素材W0の少なくとも一端側にネジ山Mおよびネジ谷Vからなる雄ネジ部Sが刻設(転造)される。
The deformed portion bolt W3 having the deformed portion H1 is sandwiched and rotated between the
As a result, as shown in FIG. 9, it has a pair of male screw portions S in which the screw thread M and the screw valley V are engraved in the same direction on both end sides in the axial direction, and there are six flat portions between them. A deformed portion-equipped bolt W3 having a deformed portion H1 having a substantially regular hexagonal cross section having the surface F is obtained.
According to the rolling die 1 and the rolling method of the deformed bolt W3 using the rolling die 1 as described above, the cylindrical material W0 is formed between the male
これと平行して、前記異形部成形領域10における食い付き部4、平行部5、および逃げ部6にわたる複数の円弧形部14〜16、およびこれらの間ごとに位置する平坦な表面11,12あるいは凹み面13によって、素材W0の周面には、係る素材W0を求心状に対向して押圧する一対の円弧形部15などの圧力、および対向する一対の平坦な表面12間などによる圧力の解除が交互に作用する。
その結果、素材W0における雄ネジS部以外の周面は、複数回に及ぶ上記圧力およびその解除に伴って、対向する一対の圧力を受けて凹んだ平面部Fと、係る平面部F付近の余肉が円周方向に偏肉して塑性変形することに伴う稜線部とが形成され、当初の断面円形から断面非円形で且つ複数の平面部Fを対称に有する異形部H1に成形される。
従って、前記転造ダイス1、およびこれを用いた異形部付きボルトW3の転造方法によれば、雄ネジ部Sと断面が非円形の異形部H1とを併有する異形部付きボルトW3を、円柱形の素材W0から単一の転造工程によって、正確、確実、迅速且つ安価にして成形できる。
In parallel with this, a plurality of arc-shaped
As a result, the peripheral surface of the material W0 other than the male screw S portion has a flat surface portion F that is recessed by receiving a pair of pressures facing each other and the flat surface portion F in the vicinity of the flat surface portion F with the release of the pressure and the release thereof. A ridge line portion is formed as the surplus thickness is unevenly deformed in the circumferential direction and is plastically deformed, and is formed into a deformed portion H1 having a non-circular cross section and a plurality of plane portions F symmetrically from the original circular cross section. .
Therefore, according to the rolling die 1 and the rolling method of the deformed portion bolt W3 using the rolling die 1, the deformed portion bolt W3 having both the male screw portion S and the deformed portion H1 having a non-circular cross section, The cylindrical material W0 can be molded accurately, reliably, quickly and inexpensively by a single rolling process.
図10は、前記平ダイス2a,2bの応用形態である平ダイス2a,2bにおける一方の成形面3aを例示する正面図である。
平ダイス2a(2b)の成形面3a(3b)は、図10に示すように、前記同様の上下一対の雄ネジ成形領域7,7と、これらの間に位置する異形部成形領域10aとを備えている。係る異形部成形領域10aは、前記異形部成形領域10に比べて、食い付き部4、平行部5、および逃げ部6に配置する円弧形部14,15,16の高さと幅が送り方向に向かって順次高く且つ広くなり、これらが隣接する間隔のピッチpも送り方向に向かって順次大きくなっている。
ここで前記素材W0を平ダイス2a,2bの食い付き部4,4間に前記同様に挟む準備ステップ後における素材W1,中間素材W2における中央部(被成形部)の平行部5,5間での成形挙動を、図11,12によって模式的に説明する。
FIG. 10 is a front view illustrating one
As shown in FIG. 10, the
Here, the material W0 is sandwiched between the biting portions 4 and 4 of the flat dies 2a and 2b in the same manner as described above. The molding behavior will be schematically described with reference to FIGS.
図11の左側から右側かけてに示すように、対向する平行部5,5の円弧形部15ごとの高さおよび幅が小さく且つ平坦な表面12が広い部分では、対向する円弧形部15,15に押された圧力によって、素材W1には、4つ平担面が対称な位置に形成され、該平担面付近の表層の余肉が互いに対向した表面12,12間で形成される凹み空間内へ偏肉する。
上記成形挙動は、図11の右側に示す中間素材W2xおよび図12の左側に示す中間素材W2yになるに連れ、対向する平行部5,5の円弧形部15ごとの高さおよび幅が徐々に大きく、且つ平坦な表面12が徐々に狭くなるに従って、顕著となり、4つの対称な平担面が互いに接近し始める。
As shown from the left side to the right side of FIG. 11, the opposing arcuate parts are small in the height and width of each
In the molding behavior, as the intermediate material W2x shown on the right side of FIG. 11 and the intermediate material W2y shown on the left side of FIG. The larger and
そして、逃げ部6直前の平行部5,5では、図12の右側に示すように、対向する大きな円弧形部15,15間に押された圧力による4つ平担面Fが外側のほぼ全周に形成され、これらの間にほぼ直角の稜線部が位置する断面ほぼ正方形の異形部H2が形成される。
その結果、図13に示すように、一対の雄ネジ成形領域7,7によって転造された雄ネジ部Sを両端側に有し、これらの間(中央部)に断面ほぼ正方形の異形部H2を併有する異形部付きボルトW3aを形成することができる。
尚、前記異形部付きボルトW3,W3aは、例えば、異形部H1,H2を利用して一端側の雄ネジ部Sをベース板に穿設した雌ネジ孔にネジ込んで固定することにより、スタッドボルトとして活用することが可能である。
And in the
As a result, as shown in FIG. 13, there are male threaded portions S formed by a pair of male
The deformed bolts W3 and W3a can be formed by, for example, using the deformed portions H1 and H2 and screwing and fixing the male screw portion S on one end side into a female screw hole formed in the base plate. It can be used as a bolt.
図14は、異なる形態の転造ダイス1aにおける平ダイス2a,2bにおける一方の成形面3aを例示する正面図である。
平ダイス2a(2b)の成形面3a(3b)は、図14に示すように、上方に位置する前記同様の雄ネジ成形領域7、およびその下方に位置する異形部成形領域10を備えている。係る転造ダイス1aを用いることによって、図15に示すように、前記素材W0の一端側に雄ネジ部Sが転造され、且つ他端側に異形部成形領域10の前記円弧形部14〜16および表面11,12などによる断面ほぼ正六角形の異形部H1を有する異形部付きボルトW3bが得られる。
尚、上記成形面3a,3bの異形部成形領域10を前記異形部成形領域10aに置き換えても良く、係る形態によれば、一端側に雄ネジ部Sを有し、且つ他端側に断面ほぼ正方形の異形部H2を有する異形部付きボルトW3xが得られる。
また、上記異形部付きボルトW3b,W3nは、ボルト頭の径寸法が比較的小さなボルトとしたり、あるいは、異形部H1,H2の平面F付近をベース板に隅肉溶接することにより、スタッドボルトとしても利用することが可能である。
FIG. 14 is a front view illustrating one
As shown in FIG. 14, the
The deformed
The bolts W3b and W3n with deformed parts can be used as stud bolts by making the bolt heads relatively small in diameter, or by welding the vicinity of the plane F of the deformed parts H1 and H2 to the base plate. Can also be used.
図16は、更に異なる形態の転造ダイス1bにおける平ダイス2a,2bにおける一方の成形面3aを例示する正面図である。
平ダイス2a(2b)の成形面3a(3b)は、図16に示すように、上下に山部8および谷部9の傾斜方向が対称な一対の雄ネジ成形領域7,7と、これらの間に位置する前記同様の異形部成形領域10aとを備えている。係る転造ダイス1bを用いることによって、図17に示すように、前記素材W0の両端側にネジ山Mおよびネジ谷Vに向きが逆方向(逆ネジ)である一対の雄ネジ部S,Sと、これらの間(中央部)に断面ほぼ正方形の異形部H2を併有する異形部付きボルトW3dが得られる。
尚、上記成形面3a,3bの異形部成形領域10aを前記異形部成形領域10に置き換えても良く、係る形態によれば、両端側に逆向きの一対の雄ネジ部S,Sを有し、且つこれらの間に断面ほぼ正六角形の異形部H1を有する異形部付きボルトW3yが得られる。また、上記異形部付きボルトW3c,W3yは、例えば、建物の筋交いなどのように、対向する筋交い端部に溶着した逆向きの雌ネジ孔を有するナット同士の間を、両端の逆ネジの雄ネジSによりネジ結合できる。
FIG. 16 is a front view illustrating one of the molding surfaces 3a of the flat dies 2a and 2b of the rolling die 1b of still another form.
As shown in FIG. 16, the
The deformed
図18は、別なる形態の転造ダイス1cにおける平ダイス2a,2bにおける一方の成形面3aを例示する正面図である。
平ダイス2a(2b)の成形面3a(3b)は、図18に示すように、上下に山部8および谷部9の傾斜方向が同じ一対の雄ネジ成形領域7,7と、これらの間に位置する前記同様で且つ上下一対の異形部成形領域10aと、これらの間に位置し且つ細長い上下一対の平坦面18,18と、を備えている。上下一対の異形部成形領域10aでは、食い付き部4、平行部5、および逃げ部6にわたって、それぞれの円弧形部14,15,16の位置が半ピッチpずつずれている。
係る転造ダイス1cを用いることによって、図19に示すように、前記素材W0の両端側に雄ネジ部S,Sと、これらの間(中央部)に断面円形の軸部Gを介して、円周方向の向きが45度ずれた断面ほぼ正方形である一対の異形部H2を軸方向に隣接して有する異形部付きボルトW3eが得られる。
FIG. 18 is a front view illustrating one
As shown in FIG. 18, the
By using the rolling die 1c, as shown in FIG. 19, both ends of the material W0 are male threaded portions S, S, and a shaft portion G having a circular cross section between them (center portion), A deformed portion-equipped bolt W3e having a pair of deformed portions H2 having a substantially square cross section with the circumferential direction shifted by 45 degrees is adjacent in the axial direction.
尚、前記成形面3a,3bの異形部成形領域10aを前記異形部成形領域10に置き換えても良く、係る形態によれば、両端側に一対の雄ネジ部S,Sを有し、且つこれらの間に軸部Gを介して、円周方向の向きが30度ずれた断面ほぼ正六角形である一対の異形部H1を軸方向に隣接して有する異形部付きボルトW3zが得られる。また、成形面3a,3bおいて、山部8および谷部9の傾斜方向が対称な一対の雄ネジ成形領域7,7を有する形態とすることで、両端側に逆向きの雄ネジ部Sを有する異形部付きボルトW3e,W3zを得ることも可能である。
The deformed
図20は、別異なる形態の転造ダイス1dにおける一対の円形ダイス2c,2dの概略を示す平面図である。
円形ダイス2c,2dは、図20に示すように、平面視がほぼ円形で且つ全体がほぼ円柱形を呈し、それらの周面の円周方向に沿って、前記同様で且つ円筒形状の成形面3a,3bを、食い付き部4、平行部5、および逃げ部6の順に設けている。円筒形状の成形面3a,3bは、前記雄ネジ成形領域7と、異形部成形領域10,10aとが、転造ダイス1,1a〜1cに示した何れかのパターンにより配設されている。尚、上記円形ダイス2c,2dにおいて、平行部5と逃げ部6との間には、図示しない断面鋭角の切り欠きがそれぞれ開口している。
図20に示すように、円形ダイス2c,2dの食い付き部4,4間の隙間に円柱形の素材W0を挿入し(準備ステップ)、当該円形ダイス2c,2dを同じ方向に同期して回転させ、係る素材W0の周面に対し、一対ずつの食い付き部4、平行部5,および逃げ部6を順次押し付けつつ接触させる(成形ステップ)。その結果、成形面3a,3bのパターン応じて、前記異形部付きボルトW3,W3a〜W3e,W3x〜W3zの何れかの成形が可能となる。
FIG. 20 is a plan view showing an outline of a pair of circular dies 2c and 2d in a rolling die 1d having a different form.
As shown in FIG. 20, the circular dies 2c and 2d have a substantially circular shape in plan view and a substantially cylindrical shape as a whole, and a cylindrical molding surface similar to the above along the circumferential direction of the peripheral surfaces thereof. 3a and 3b are provided in the order of the biting part 4, the
As shown in FIG. 20, a cylindrical material W0 is inserted into the gap between the biting portions 4 and 4 of the circular dies 2c and 2d (preparation step), and the circular dies 2c and 2d are rotated in synchronization in the same direction. Then, the pair of biting portions 4,
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記異形部成形領域における複数の円弧形部間のピッチおよびそれらの断面の突出パターンを調整することで、平行な一対の平坦面を有する断面ほぼ小判形の異形部や、断面ほぼ正三角形あるいは断面ほぼ正八角形以上のほぼ正多角形である異形部を、ボルトの中央部や一端側に形成することも可能である。
また、前記異形部成形領域における円弧形部の断面形状は、1つの半径による円弧形に限らず、複数の半径による複数の曲線を組み合わせたほぼ半楕円形やサイクロイド曲線などのような円弧形としても良い。
更に、前記転造ダイス1,1a,1bの成形面3,3bにおける雄ネジ成形領域7と異形部成形領域10,10aとの間にも、前記細長い平坦面18を配置しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above.
For example, by adjusting the pitch between the plurality of arc-shaped portions in the deformed portion forming region and the protruding pattern of the cross-sections thereof, the odd-shaped cross-section having a pair of parallel flat surfaces or the cross-section substantially normal It is also possible to form a deformed portion having a triangular shape or a substantially regular polygon having a substantially regular octagon or more in cross section at the central portion or one end side of the bolt.
Further, the cross-sectional shape of the arc-shaped portion in the deformed portion forming region is not limited to the arc shape with one radius, but is a circle such as a substantially semi-elliptical shape or a cycloid curve with a plurality of curves with a plurality of radii combined. It may be an arc shape.
Further, the elongated
本発明は、両端側に雄ネジ部を有し且つこれらの間に断面非円形の異形部を有するスタッドボルトなどのような異形部付きボルト(ネジ)を、一台の転造装置を用い且つ単一の転造工程によって、正確、確実、迅速に形成し、且つ安価に提供することが可能である。 In the present invention, a bolt (screw) with a deformed portion such as a stud bolt having male threaded portions at both ends and a non-circular shaped cross section between them is used with a single rolling device, and With a single rolling process, it is possible to form accurately, reliably, quickly and at a low cost.
1,1a〜1d…………転造ダイス
2a,2b………………平ダイス
2c,2d………………円形ダイス
3a,3b………………成形面
4…………………………食い付き部
5…………………………平行部
6…………………………逃げ部
7…………………………雄ネジ成形領域
8…………………………山部
9…………………………谷部
10,10a……………異形部成形領域
14,15,16………円弧形部
W0………………………素材
W3,W3a〜W3e…異形部付きボルト
H1,H2………………異形部
1, 1a to 1d ...... Rolling dies 2a, 2b ............ Flat dies 2c, 2d ............ Circular dies 3a, 3b ............ Molding surface 4 ............ ………………
Claims (5)
上記一対の成形面において上記雄ネジ成形部と平行に位置し、且つ複数の円弧形部を素材の送り方向に沿って等間隔で突設している断面非円形の異形部成形領域と、を備え、
上記異形部成形領域における複数の円弧形部は、当該成形領域の食い付き部、平行部、および逃げ部の順に従って円弧形部の断面が順次大きくなるように突設されている、
ことを特徴とする転造ダイス。 A male thread molding region consisting of a plurality of sets of crests and troughs that are located on a pair of opposed molding surfaces and are parallel to each other and inclined with respect to the feed direction of the material,
A non-circular shaped part forming region having a non-circular cross section, which is located in parallel with the male screw forming part on the pair of forming surfaces, and has a plurality of arcuate parts protruding at equal intervals along the feed direction of the material, With
The plurality of arc-shaped portions in the deformed portion forming region are provided so that the cross-section of the arc-shaped portion sequentially increases in the order of the biting portion, the parallel portion, and the relief portion of the forming region,
A rolling die characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の転造ダイス。 The male screw forming region and the deformed portion forming region are disposed adjacent to or separated from each other on the facing molding surfaces of a pair of flat dies, or are formed on the cylindrical molding surfaces of a pair of circular dies. Arranged adjacent to or away from each other in the axial direction,
The rolling die according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の転造ダイス。 The male screw forming region is arranged in such a manner that a pair is arranged adjacent to or parallel to both sides of the deformed portion forming region orthogonal to the feed direction of the material, and a ridge for each pair of male screw forming regions. The part and the valley are in the same direction as each other or in opposite directions.
The rolling die according to claim 1 or 2, characterized by the above.
上記転造ダイスにおける一対の成形面が対向する食い付き部同士の間に、円柱形の素材をその軸方向を送り方向と直交させ且つ回転可能に挟持する準備ステップと、
上記一対の成形面を互いに逆方向に移動あるいは回転することで、係る一対の成形面の対向する食い付き部同士の間、平行部同士の間、および逃げ部同士の間の順にて、上記素材を挟み且つ回転しつつ送る成形ステップと、を含む、
ことを特徴とする異形部付きボルトの転造方法。 Using the rolling die according to any one of claims 1 to 3,
A preparation step of sandwiching a cylindrical material so that its axial direction is orthogonal to the feed direction and rotatable between the biting portions facing a pair of molding surfaces in the rolling die, and
By moving or rotating the pair of molding surfaces in directions opposite to each other, the material is arranged in the order between the biting parts facing each other, between the parallel parts, and between the escape parts. Including a molding step of sandwiching and rotating
A method of rolling a bolt with a deformed portion, characterized in that.
ことを特徴とする請求項4に記載の異形部付きボルトの転造方法。 In the molding step, the part to be molded of the material fed while rotating between the pair of opposed deformed portion molding regions is a substantially regular polygon having a non-circular cross section, or a substantially oval shape. The deformed part is molded,
The method for rolling a bolt with a deformed portion according to claim 4.
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JP2009231160A JP2011078993A (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Form rolling die and method for form-rolling bolt with profile |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013155819A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nsk Ltd | Pin type holder, roller bearing with pin type holder, and method for manufacturing pin type holder |
JP2016509656A (en) * | 2013-01-28 | 2016-03-31 | アトラス コプコ ロツク ドリルスアクチボラグ | Bolt and rock drill with bolts |
-
2009
- 2009-10-05 JP JP2009231160A patent/JP2011078993A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013155819A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nsk Ltd | Pin type holder, roller bearing with pin type holder, and method for manufacturing pin type holder |
JP2016509656A (en) * | 2013-01-28 | 2016-03-31 | アトラス コプコ ロツク ドリルスアクチボラグ | Bolt and rock drill with bolts |
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