JP2011218419A - Molding die and method of replacing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば冷間鍛造や圧粉体の成形などに用いられる成形用金型およびその交換方法に関し、さらに詳しくは、成形部を有するダイインサートと、該ダイインサートが圧入されて所定の締結力で保持する補強リングとを備え、ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を必要に応じて交換することが可能な成形用金型と、このような成形用金型の部品を交換する方法に関するものである。 The present invention relates to a molding die used for, for example, cold forging and compacting of a green compact and a replacement method thereof. More specifically, the present invention relates to a die insert having a molding portion and a predetermined fastening by press-fitting the die insert. The present invention relates to a molding die having a reinforcing ring that is held by force and capable of exchanging at least one of a die insert and a reinforcing ring as required, and a method for exchanging parts of such a molding die. It is.
高い成形圧力がかけられる金型においては、主に引張応力による損壊を防止するため、一般に、ダイインサートを補強リングで締りばめすることによって、周方向の圧縮応力をダイインサートに予め付与し、ダイインサートに発生する周方向の引張応力を緩和することが知られている(たとえば、特許文献1)。ダイインサートを補強リング内に組み付ける際には、ダイインサートの外径と補強リングの内径とが所定の締め代となるように設定されており、たとえばプレス機などを用いてダイインサートを補強リングに圧入する。また、たとえば熱間鍛造など、成形に際して成形部を所定の温度に加熱・保持する必要がある場合には、所定温度に調整された熱媒体を流通させる流路を補強リングに設けることも行われている。 In a mold to which a high molding pressure is applied, in order to prevent damage mainly due to tensile stress, generally, a compressive stress in the circumferential direction is applied to the die insert in advance by tightening the die insert with a reinforcing ring, It is known to relieve a circumferential tensile stress generated in a die insert (for example, Patent Document 1). When assembling the die insert into the reinforcing ring, the outer diameter of the die insert and the inner diameter of the reinforcing ring are set to have a predetermined tightening allowance. For example, the die insert is attached to the reinforcing ring using a press machine or the like. Press fit. In addition, when it is necessary to heat and maintain the molding part at a predetermined temperature during molding, for example, hot forging, a flow path for circulating a heat medium adjusted to a predetermined temperature is also provided in the reinforcing ring. ing.
特許文献1には、圧縮加工金型において、ダイインサート1と補強リング2の間に縦弾性係数のより大きな材質である補助補強リング3を配置した構造が開示されている。特許文献1では、金型の横割れ防止をねらったものであること、そして、横割れの原因となるダイインサート1の使用時の変形を、より変形しにくい補助補強リング3で受けることで少なくすることなどが記載されている。また、特許文献1には、締りばめ、または、機械的な結合や溶接によってダイインサート1と補助補強リング3を結合することが記載されている。
Patent Document 1 discloses a structure in which an
しかしながら、上記従来の技術にあっては、ダイインサートを補強リング内に圧入して成形に使用すると、両者の間の面圧が上昇することにより、固着することがある。そして、このような成形用金型においては、成形圧力が高いほど、両者の間の面圧が上昇して固着が発生し易くなる。 However, in the above-described conventional technique, when the die insert is press-fitted into the reinforcing ring and used for molding, the surface pressure between the two may increase, thereby fixing the die insert. In such a molding die, the higher the molding pressure, the higher the surface pressure between the two and the more likely that sticking occurs.
一方、ダイインサートが摩耗したり、成形時の圧力によってダイインサートと補強リングの一方が割れなどの破損が生じた場合、例えばプレス機などを用いてダイインサートを補強リングから抜き出し、これらのうちの必要部品を交換する。このように部品を交換するに際して、上述したようにダイインサートの外周面と補強リングの内周面とが固着していると、ダイインサートを補強リングから抜き出すためのプレス機に比較的大きな荷重が必要となる。このような大きな荷重を発生することができるプレス機は一般に大規模なものとなり、コストがかかるなどの問題があった。そして、ダイインサートを補強リングから抜き出すことができたとしても、固着していた状態から抜き出すために、ダイインサートの外周面と補強リングの内周面の双方に所謂カジリが生じ、交換の必要ない部品であっても、カジリを修正するための研磨加工が必要となって交換に手間や時間がかかり、また、再利用することができなくなってコストがかかるなどの問題もあった。 On the other hand, if the die insert is worn out or one of the die insert and the reinforcing ring is broken due to pressure during molding, the die insert is removed from the reinforcing ring using, for example, a press machine. Replace necessary parts. When replacing the parts in this way, if the outer peripheral surface of the die insert and the inner peripheral surface of the reinforcing ring are fixed as described above, a relatively large load is applied to the press machine for extracting the die insert from the reinforcing ring. Necessary. A press machine capable of generating such a large load is generally large-scale and has a problem of cost. Even if the die insert can be extracted from the reinforcing ring, so-called galling occurs on both the outer peripheral surface of the die insert and the inner peripheral surface of the reinforcing ring in order to extract it from the fixed state, and no replacement is necessary. Even parts are required to be polished to correct galling, and it takes time and labor to replace them. In addition, the parts cannot be reused and are expensive.
さらに、上述したように、補強リングの内周面とダイインサートの外周面との間にカジリが発生し、このカジリを研磨するなどして補修した上で、新たな部品と交換して補強リングにダイインサートを圧入すると、補強リングの内周面とダイインサートの外周面との密着性を保証することが困難となる。そして、成形に際して成形部を所定の温度に加熱または冷却するために所定温度に調整された熱媒体を流通させる流路を補強リングに設けた場合にあっては、補強リングの内周面とダイインサートの外周面との密着性が悪いと、流路に流通される熱媒体が保有する熱を補強リングからダイインサートの成形部へ良好に伝導することができず、成形部を所定の温度に加熱または冷却することができないという問題もあった。 Further, as described above, galling is generated between the inner peripheral surface of the reinforcing ring and the outer peripheral surface of the die insert, and after repairing such as galling, the reinforcing ring is replaced with a new part. When the die insert is press-fit into the die insert, it becomes difficult to guarantee the adhesion between the inner peripheral surface of the reinforcing ring and the outer peripheral surface of the die insert. In the case where the reinforcing ring is provided with a flow path through which the heat medium adjusted to the predetermined temperature is passed in order to heat or cool the molded portion to the predetermined temperature during molding, the inner peripheral surface of the reinforcing ring and the die If the adhesion with the outer peripheral surface of the insert is poor, the heat held by the heat medium flowing through the flow path cannot be conducted well from the reinforcing ring to the molded part of the die insert, and the molded part is kept at a predetermined temperature. There was also a problem that it could not be heated or cooled.
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、部品を交換する必要が生じたときに、容易にダイインサートを補強リングから抜き出して交換し、交換不要な部品は再使用することができる成形用金型と、その交換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. When it is necessary to replace a part with a simple configuration, the die insert is easily removed from the reinforcing ring and replaced. It is an object of the present invention to provide a molding die that can be used and an exchange method thereof.
請求項1の成形用金型に係る発明は、上記目的を達成するため、成形部を有するダイインサートと、該ダイインサートが圧入されて所定の締結力で保持する補強リングとを備えた成形用金型であって、前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する材料により構成され、前記ダイインサートと補強リングとの間に配置されたインナーリングを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項2の成形用金型の交換方法に係る発明は、上記目的を達成するため、成形部を有するダイインサートと、該ダイインサートが圧入されて所定の締結力で保持する補強リングとを備え、前記ダイインサートを補強リングから抜き出して少なくとも一方を交換する成形用金型の交換方法であって、前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融する融点材料により構成されてなるインナーリングを前記ダイインサートと補強リングとの間に配置して成形用金型を予め構成し、前記ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換するに際して、前記インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱して、前記ダイインサートを補強リングから抜き出すことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to the first aspect of the present invention provides a molding die including a die insert having a molding portion and a reinforcing ring that is press-fitted and held with a predetermined fastening force. An inner ring disposed between the die insert and the reinforcing ring, which is made of a material that melts or softens at a temperature equal to or higher than the temperature of the molding portion and lower than the heat softening temperature of the die insert and the reinforcing ring. It is characterized by having.
In order to achieve the above object, the invention according to the molding die replacement method of
請求項1の発明によれば、ダイインサートと補強リングとの間に配置されたインナーリングを備えており、該インナーリングが、ダイインサートの成形部の温度以上、ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する材料により構成されていることにより、ダイインサートと補強リングとの間にインナーリングが配置された状態で補強リングにより周方向の圧縮応力がインナーリングを介してダイインサートに予め付与されるため、ダイインサートに発生する周方向の引張応力を緩和することができる。そして、ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換する必要がある場合には、インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱することにより、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出し、必要な部品を確実に交換し、交換が必要ない部品は確実に再使用することが可能な成形用金型を提供することができる。
請求項2の発明によれば、成形用金型は、ダイインサートと補強リングとの間にインナーリングが配置された状態で補強リングにより、周方向の圧縮応力がインナーリングを介してダイインサートに予め付与されているため、ダイインサートに発生する周方向の引張応力が緩和される。そして、ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換する必要がある場合には、インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱して、ダイインサートを補強リングから抜き出す。このとき、インナーリングが加熱されて溶融または軟化している状態となっているため、従来の技術のように固着したダイインサートを補強リングから無理に抜き出してカジリを発生させることなく、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出すことができる。そのため、必要な部品を確実に交換し、また、交換が必要ない部品は確実に再使用することが可能な成形用金型の交換方法を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the inner ring is provided between the die insert and the reinforcing ring, and the inner ring is heat-softened between the die insert and the reinforcing ring at a temperature equal to or higher than the temperature of the molded portion of the die insert. By being made of a material that melts or softens below the temperature, the compressive stress in the circumferential direction is applied to the die insert through the inner ring by the reinforcing ring while the inner ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring. Since it is given in advance, the circumferential tensile stress generated in the die insert can be relaxed. If it is necessary to replace at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert can be easily pulled out from the reinforcing ring easily with a small load by heating to a temperature at which the inner ring melts or softens. Therefore, it is possible to provide a molding die capable of reliably exchanging necessary parts and reliably reusing parts which do not need to be replaced.
According to the second aspect of the present invention, the molding die has the inner ring disposed between the die insert and the reinforcing ring, so that the compressive stress in the circumferential direction is applied to the die insert via the inner ring. Since it is given beforehand, the circumferential tensile stress generated in the die insert is relieved. When it is necessary to replace at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert is removed from the reinforcing ring by heating to a temperature at which the inner ring melts or softens. At this time, since the inner ring is heated and melted or softened, the die insert that is fixed as in the conventional technique is easily removed without forcibly removing the die insert from the reinforcing ring and generating galling. The die insert can be pulled out from the reinforcing ring without difficulty by the load. Therefore, it is possible to provide a method for exchanging a molding die that can surely replace necessary parts and can reliably reuse parts that do not need to be replaced.
(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(4)項が請求項2に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following items, item (1) corresponds to claim 1, and item (4) corresponds to claim 2.
(1) 成形部を有するダイインサートと、該ダイインサートが圧入されて所定の締結力で保持する補強リングとを備えた成形用金型であって、
前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する材料により構成され、前記ダイインサートと補強リングとの間に配置されたインナーリングを備えていることを特徴とする成形用金型。
(1) A molding die including a die insert having a molding portion and a reinforcing ring into which the die insert is press-fitted and held with a predetermined fastening force,
It is made of a material that melts or softens at a temperature equal to or higher than the temperature of the molding part and lower than the heat softening temperature of the die insert and the reinforcing ring, and includes an inner ring disposed between the die insert and the reinforcing ring. Mold for molding.
(1)項の発明では、ダイインサートと補強リングとの間にインナーリングが配置された状態で補強リングにより周方向の圧縮応力がインナーリングを介してダイインサートに予め付与されるため、ダイインサートに発生する周方向の引張応力を緩和することができる。そして、ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換する必要がある場合には、インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱する。これにより、従来の技術のように固着したダイインサートを補強リングから無理に抜き出してカジリを発生させることなく、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出し、必要な部品を確実に交換し、交換が必要ない部品は確実に再使用することができる。 In the invention of (1), since the compressive stress in the circumferential direction is preliminarily applied to the die insert by the reinforcing ring in a state where the inner ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring, the die insert It is possible to relieve the tensile stress generated in the circumferential direction. When it is necessary to exchange at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert is heated to a temperature at which the inner ring melts or softens. This makes it easy to remove the die insert from the reinforcement ring easily and with a small load without forcibly removing the die insert from the reinforcement ring as in the conventional technology and causing galling. In addition, parts that do not require replacement can be reliably reused.
(2)前記補強リングに、所定温度に調整された熱媒体を流通させるための流路を設けたことを特徴とする(1)項に記載の成形用金型。 (2) The molding die according to (1), wherein the reinforcing ring is provided with a flow path for circulating a heat medium adjusted to a predetermined temperature.
(2)項の発明では、(1)項に記載の発明において、部品を交換する際にはインナーリングを加熱して溶融または軟化させることによりカジリを発生させることなくダイインサートを補強リングから無理なく抜き出すことができ、ダイインサートと補強リングとの間にインナーリングが配置された状態で補強リングにより周方向の圧縮応力がインナーリングを介してダイインサートに予め付与されているため、ダイインサートとインナーリングと、および、補強リングとインナーリングとが確実に密着することとなることから、成形時に、補強リングに設けられた流路を流通される熱媒体の熱を確実にダイインサートの成形部に伝導して、成形部を所望の温度に加熱または冷却するよう正確に調整することができる。 In the invention of the item (2), in the invention described in the item (1), when replacing the parts, the inner ring is heated to be melted or softened so that the die insert cannot be forced from the reinforcing ring without generating galling. Since the inner ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring, the compressive stress in the circumferential direction is preliminarily applied to the die insert through the inner ring by the reinforcing ring. Since the inner ring and the reinforcing ring and the inner ring are in close contact with each other, at the time of molding, the heat of the heat medium flowing through the flow path provided in the reinforcing ring is surely formed. Can be precisely adjusted to heat or cool the molded part to the desired temperature.
(3) 前記インナーリングの融点は150〜500°Cであることを特徴とする(1)または(2)項に記載の成形用金型。 (3) The mold for molding according to (1) or (2), wherein the melting point of the inner ring is 150 to 500 ° C.
(3)項の発明では、(1)または(2)項に記載の発明において、インナーリングを、融点が150〜500°Cの素材によって構成することにより、部品の交換が必要となったときに、インナーリングを150〜500°Cに加熱することで、確実にインナーリングが溶融または軟化し、したがって、従来の技術のように固着したダイインサートを補強リングから無理に抜き出してカジリを発生させることなく、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出し、必要な部品を確実に交換し、交換が必要ない部品は確実に再使用することができる。 In the invention of the item (3), when the inner ring is made of a material having a melting point of 150 to 500 ° C. in the invention described in the item (1) or (2), the parts need to be replaced. In addition, heating the inner ring to 150 to 500 ° C. ensures that the inner ring is melted or softened. Therefore, the die insert that is fixed as in the prior art is forcibly extracted from the reinforcing ring to generate galling. Therefore, the die insert can be easily pulled out from the reinforcing ring without difficulty with a small load, and necessary parts can be reliably replaced, and parts that do not need to be replaced can be reliably reused.
(4) 成形部を有するダイインサートと、該ダイインサートが圧入されて所定の締結力で保持する補強リングとを備え、前記ダイインサートを補強リングから抜き出して少なくとも一方を交換する成形用金型の交換方法であって、
前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する融点材料により構成されてなるインナーリングを前記ダイインサートと補強リングとの間に配置して成形用金型を予め構成し、
前記ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換するに際して、前記インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱して、前記ダイインサートを補強リングから抜き出すことを特徴とする成形用金型の交換方法。
(4) A molding die including a die insert having a molding portion and a reinforcing ring that is press-fitted and held with a predetermined fastening force, and at least one of the die inserts is extracted from the reinforcing ring and replaced. An exchange method,
An inner ring made of a melting point material that melts or softens at a temperature equal to or higher than the temperature of the molding portion and lower than the heat softening temperature of the die insert and the reinforcing ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring. Pre-configured,
When exchanging at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert is removed from the reinforcing ring by heating to a temperature at which the inner ring melts or softens.
(4)項の発明では、成形用金型は、ダイインサートと補強リングとの間にインナーリングが配置された状態で補強リングにより、周方向の圧縮応力がインナーリングを介してダイインサートに予め付与されており、ダイインサートに発生する周方向の引張応力が緩和されている。そして、ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換する必要が発生した場合には、インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱して、ダイインサートを補強リングから抜き出す。このとき、インナーリングが溶融または軟化した状態となっていることにより、従来の技術のように固着したダイインサートを補強リングから無理に抜き出してカジリを発生させることなく、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出すことができるため、必要な部品を確実に交換し、また、交換が必要ない部品は確実に再使用することができる。 In the invention of the item (4), the molding die is preliminarily applied to the die insert by means of the reinforcing ring in a state where the inner ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring. The circumferential tensile stress generated in the die insert is relaxed. When it is necessary to replace at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert is removed from the reinforcing ring by heating to a temperature at which the inner ring melts or softens. At this time, since the inner ring is in a molten or softened state, the die insert that is fixed as in the prior art is easily pulled out from the reinforcing ring without causing galling, and easily with less load. Since the die insert can be extracted from the reinforcing ring, necessary parts can be reliably replaced, and parts that do not need replacement can be reliably reused.
(5) 前記インナーリングを、その融点が150〜500°Cの素材により構成することを特徴とする(4)項に記載の成形用金型の交換方法。 (5) The method for replacing a molding die according to (4), wherein the inner ring is made of a material having a melting point of 150 to 500 ° C.
(5)項の発明では、(4)項に記載の発明において、インナーリングを、その融点が150〜500°Cの素材により構成することにより、部品を交換するときに、インナーリングを150〜500°Cに加熱すると、インナーリングが溶融または軟化した状態となるため、従来の技術のように固着したダイインサートを補強リングから無理に抜き出してカジリを発生させることなく、容易に少ない荷重で無理なくダイインサートを補強リングから抜き出し、必要な部品を確実に交換し、交換が必要ない部品は確実に再使用することができる。 In the invention of the item (5), in the invention described in the item (4), the inner ring is made of a material having a melting point of 150 to 500 ° C., so that the inner ring When heated to 500 ° C, the inner ring becomes melted or softened, so that it is impossible to easily remove the fixed die insert from the reinforcing ring as in the prior art and generate galling with less load. Without removing the die insert from the reinforcing ring, the necessary parts can be reliably replaced, and the parts that do not need to be replaced can be reliably reused.
最初に、本発明の成形用金型の実施の一形態を、金属粉末などの焼結用材料を所定形状の圧紛体に成形するためのものである場合により、図1および図2に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の成形用金型は、概略、成形部10aを有するダイインサート10と、ダイインサート10を所定の締結力で保持する補強リング11と、ダイインサート10と補強リング11との間に配置されるインナーリング12とを備えており、インナーリング12が、ダイインサート10の成形部10aの温度と、ダイインサート10と補強リング11の熱軟化温度との間の温度で溶融または軟化する材料により構成されている。
そして、補強リング11には、所定温度に調整された熱媒体を流通させるための流路11aが設けられている。
First, an embodiment of the molding die according to the present invention is based on FIG. 1 and FIG. 2 in a case where a sintering material such as a metal powder is molded into a compact of a predetermined shape. This will be described in detail. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
The molding die of the present invention is generally disposed between a
The reinforcing
この実施の形態における成形用金型は、ダイス1と、ダイス1の成形部10aに嵌挿されるパンチ2,3とにより構成されており、ダイス1が、ダイインサート10と、インナーリング12と、補強リング11とにより構成されている。
The molding die in this embodiment is constituted by a die 1 and
ダイインサート10はほぼ円柱状に形成されており、そのほぼ中央には、所定断面形状の成形部10aが軸方向(図の上下方向)に貫通するように形成されている。また、パンチ2,3は、ダイインサート10の成形部10aの断面形状と対応する断面形状に成形されており、成形部10aに対して下方から嵌挿される下パンチ2と、成形部10aに対して上方から嵌挿されると共に抜き出される上パンチ3とにより構成されている。ダイス1と下パンチ2は相対的に昇降可能に支持されており、上パンチ3は、例えばプレス機のラムなどに支持されている。
The
補強リング11は、ダイインサート10の外径よりも大きい内径を有するほぼ円筒状に成形されており、その下方には径方向外側に向かって突出するフランジが一体に形成されている。所定温度(常温よりも高い場合(加熱)と低い場合(冷却)が含まれる)に調整された熱媒体を流通させるための流路11aは、フランジを貫通するように複数形成されている。
The reinforcing
インナーリング12は、例えば錫やビスマスなどの金属、および、これらの金属の少なくとも一方を含む合金などからなる素材によって構成されている。インナーリング12は、その融点が150〜500°Cの素材により構成することが望ましい。
The
ダイス1は、図1に示した実施の形態の場合、ダイインサート10の外周面と補強リング11の内周面が上方から下方に向かってほぼ同様に拡径するように成形されており、ダイス1の中心軸線C(図1を参照)に対して所定の勾配が形成されている。また、インナーリング12は、その肉厚がほぼ一定となるように成形されており、内周面および外周面がダイインサート10の外周面および補強リング11の内周面とそれぞれ対応するように、ダイス1の中心軸線Cに対して所定の勾配が形成されている。
In the case of the embodiment shown in FIG. 1, the die 1 is formed so that the outer peripheral surface of the
ここで、上述したように構成されたダイス1の製造方法を説明する。本発明のダイス1は、インナーリング12をダイインサート10および補強リング11と別に成形し、ダイインサート10の図の上方からインナーリング12と補強リング11を順次を同心上に配置し(つまり、ダイインサート10の外周面が小径となっている方を、インナーリング12の両周面と補強リング11の内周面が大径となっている方から挿入して)、全体をプレスすることなどによって、ダイインサート10がインナーリング12を介して補強リング11内に圧入されるようにして組み立てることができる。また、図3に示すように、型閉じすることにより補強リング11と協働してインナーリング12を成形するためのキャビティ6を形成する第1鋳型4および第2鋳型5を構成し、インナーリング12を補強リング11と一体に成形して、図4に示すように補強リング11と一体に成形されたインナーリング12に対してダイインサート10を圧入することによりダイス1を組み立ててもよい。さらにまた、図5に示すように、型閉じすることによりダイインサート10と協働してインナーリング12を成形するためのキャビティ6を形成する第1鋳型4および第2鋳型5を構成し、インナーリング12をダイインサート10と一体に成形して、図6に示すように補強リング11に対してダイインサート10と一体に成形されたインナーリング12を圧入することによりダイス1を組み立ててもよい。
Here, a manufacturing method of the die 1 configured as described above will be described. In the die 1 of the present invention, the
次に、本発明の成形用金型の交換方法の実施の一形態を、上述したように構成された成形用金型に適用する場合により詳細に説明する。
本発明の成形用金型の交換方法は、概略、成形部10aを有するダイインサート10と、このダイインサート10が圧入されて所定の締結力で保持する補強リング11とを備え、ダイインサート10を補強リング11から抜き出して少なくとも一方10、11を交換するものであって、成形部10aの温度以上、ダイインサート10と補強リング11の熱軟化温度以下で溶融する融点材料により構成されてなるインナーリング12をダイインサート10と補強リング11との間に配置して成形用金型を予め構成し、ダイインサート10と補強リング11の少なくとも一方10,11を交換するに際して、インナーリング12が溶融または軟化する温度に加熱して、ダイインサート10を補強リング11から抜き出し、新たなダイインサート10と補強リング11の少なくとも一方10,11と他方11,10とを圧入して組み立てるものである。
Next, one embodiment of the molding die replacement method of the present invention will be described in more detail when applied to the molding die configured as described above.
The molding die replacement method of the present invention generally includes a
この実施の形態における成形用金型は、上述したように、ダイス1が、ダイインサート10と補強リング11との間にインナーリング12を介在させた構成とされている。そして、インナーリング12は、ダイインサート10の成形部10aの温度以上、ダイインサート10と補強リング11自体の熱軟化温度以下で溶融または軟化する融点材料により構成されている。ダイス1は、インナーリング12が介在された状態でダイインサート10を補強リング11に所定の締結力となるように圧入されているため、周方向の圧縮応力がインナーリング12を介してダイインサート10に予め付与されている。
As described above, the molding die in this embodiment is configured such that the die 1 has the
この実施の形態では、図1に示すように、下パンチ2がダイインサート10の成形部10aに嵌挿され、また上パンチ3が成形部10aから抜き出された状態で、所定量の金属粉末などの焼結用材料を成形部10a内に充填し、上パンチ3をダイインサート10の成形部10a内に嵌挿して比較的大きな圧力を掛けて所定形状の圧粉体を成形する。このとき、成形部10a内において下パンチ2と上パンチ3との間で焼結用材料に掛けられる比較的大きな圧力により、ダイインサート10は径方向外側に膨張しようとし、その結果、その周方向に引張応力が発生することとなる。しかしながら、ダイス1は、補強リング11によってインナーリング12を介してダイインサート10に所定の締結力で径方向内側に収縮させるよう周方向の圧縮応力が予め付与されているため、成形時の比較的大きな圧力によるダイインサート10の周方向の引張応力が緩和されることとなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a predetermined amount of metal powder is inserted in a state where the
また、この実施の形態では、圧粉体を成形するときに、成形部10aを所定の温度に調整された熱媒体を流路11aに流通させている。一方、ダイインサート10と補強リング11との間にインナーリング12が配置された状態で補強リング11により所定の締結力で周方向の圧縮応力がインナーリング12を介してダイインサート10に予め付与されており、しかもインナーリング12がダイインサート10(図5、図6を参照)または補強リング11(図3、図4を参照)と一体に成形されているため、ダイインサート10とインナーリング12と、および、補強リング11とインナーリング12とがそれぞれ確実に密着することとなる。そのため、圧粉体を成形するときに、補強リング11に設けられた流路11aを流通される熱媒体の熱が確実にダイインサート10の成形部10aに伝導されて、成形部10aを所望の温度に加熱または冷却するよう正確に調整することができる。
In this embodiment, when the green compact is molded, a heat medium whose
そして、成形を繰り返すなどにより、例えばダイインサート10の成形部10aが磨耗したり破損するなどして交換が必要になった場合には、ダイス1を炉に入れるなどしてインナーリング12が溶融または軟化する温度に加熱する。これにより、ダイインサート10と補強リング12との間に介在されたインナーリング12が流動可能な状態となるため、加熱される前には補強リング11に圧入されることよって締め付けられていたダイインサート10を少ない荷重で容易に無理なく補強リング11から確実に抜き出すことができ、また、ダイインサート10の外周面と補強リング11の内周面にカジリが発生することがないため、交換が必要のない部品(たとえばダイインサート10のみを交換する場合における補強リング11)をそのまま再度使用することができる。また、インナーリング12も、再度溶融して鋳型4,5に流し込み成形することにより、繰り返し使用することができる。
When the
本発明は、貫通する成形部を有するダイスと、この成形部にそれぞれ嵌挿されるパンチとを備えており、焼結される圧紛体の成形に用いられる成形用金型に限定されることはなく、ダイインサートに対して型開き・型閉じされる他の成形用金型と協働してキャビティを形成する例えば熱間鍛造に用いられる成形用金型にも適用することができる。 The present invention includes a die having a molded part that penetrates and a punch that is inserted into the molded part, and is not limited to a molding die that is used for molding a sintered compact. The present invention can also be applied to a molding die used for, for example, hot forging, in which a cavity is formed in cooperation with another molding die that is opened and closed with respect to a die insert.
1:ダイス、 2:下パンチ、 3:上パンチ、 10:ダイインサート、 10a:成形部、 11:補強リング、 11a:流路、 12:インナーリング 1: Die, 2: Lower punch, 3: Upper punch, 10: Die insert, 10a: Molding part, 11: Reinforcement ring, 11a: Flow path, 12: Inner ring
Claims (2)
前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する材料により構成され、前記ダイインサートと補強リングとの間に配置されたインナーリングを備えていることを特徴とする成形用金型。 A molding die comprising a die insert having a molding portion and a reinforcing ring that is press-fitted and held with a predetermined fastening force,
It is made of a material that melts or softens at a temperature equal to or higher than the temperature of the molding part and lower than the heat softening temperature of the die insert and the reinforcing ring, and includes an inner ring disposed between the die insert and the reinforcing ring. Mold for molding.
前記成形部の温度以上、前記ダイインサートと補強リングの熱軟化温度以下で溶融または軟化する融点材料により構成されてなるインナーリングを前記ダイインサートと補強リングとの間に配置して成形用金型を予め構成し、
前記ダイインサートと補強リングの少なくとも一方を交換するに際して、前記インナーリングが溶融または軟化する温度に加熱して、前記ダイインサートを補強リングから抜き出すことを特徴とする成形用金型の交換方法。 A molding die replacement method comprising: a die insert having a molding portion; and a reinforcing ring that is press-fitted and held with a predetermined fastening force, and at least one of the die insert is removed from the reinforcing ring and replaced. There,
An inner ring made of a melting point material that melts or softens at a temperature equal to or higher than the temperature of the molding portion and lower than the heat softening temperature of the die insert and the reinforcing ring is disposed between the die insert and the reinforcing ring. Pre-configured,
When exchanging at least one of the die insert and the reinforcing ring, the die insert is removed from the reinforcing ring by heating to a temperature at which the inner ring melts or softens.
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