JP2018069320A - Molding device and molding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding device and a molding method capable of restraining breaking of a die and a punch.SOLUTION: A molding device 1 of the present embodiment is the molding device 1 for molding a shaft-like forging part 70 from a round-bar raw material 60, and comprises a punch 10 having a recessed part 11, a rod-like upward thrust-in punch 20 fitted to a through-hole 19 of the punch 10, a die 30 having a recessed part 31, a recessed part 32 opened on a bottom surface 31d of the recessed part 31 and a through-hole 39 of penetrating up to an undersurface from a bottom surface 32d of the recessed part 32, a cylindrical sleeve 40 for forming a through-hole 49 by fitting to the through-hole 39 and a rod-like downward thrust-in punch 50 fitted to the through-hole 49, and the punch 10 descends, and axial- restriction-molds by extruding a lower part of the round-bar raw material 60 to the through-hole 39, and the sleeve 40 rises, and upwardly moves the round-bar raw material 60 molded by axial restriction, and the downward thrust-in punch 50 rises, and molds a lower deep hole 76 on a lower end surface 60b of the round-bar raw material 60.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成形装置及び成形方法に関するものであり、例えば、深穴成形された軸物鍛造部品を鍛造する成形装置及び成形方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus and a molding method, and, for example, relates to a molding apparatus and a molding method for forging a shaft forged part formed by deep hole molding.
特許文献1には、丸棒素材や中間成形体に深穴成形を行う成形方法が記載されている。特許文献1の成形方法では、縮径部を有するダイスの開口部に丸棒素材を挿入した後、丸棒素材の上端面をアウターパンチで縮径部に押し出しつつ、丸棒素材の上端面に穴あけ用のインナーパンチで深穴成形を行っている。   Patent Document 1 describes a molding method in which deep hole molding is performed on a round bar material or an intermediate molded body. In the forming method of Patent Document 1, after inserting a round bar material into the opening of a die having a reduced diameter portion, the upper end surface of the round bar material is pushed out to the reduced diameter portion by an outer punch, and is applied to the upper end surface of the round bar material. Deep hole molding is performed with an inner punch for drilling.
特開2003−266139号公報JP 2003-266139 A
特許文献1に記載の成形方法のように、丸棒素材を密閉状態にして、深穴成形を行うと、穴あけ用のパンチに過度な負荷がかかり、折れが頻繁に発生する。   As in the forming method described in Patent Document 1, when a round bar material is sealed and deep hole forming is performed, an excessive load is applied to the punch for punching, and breakage frequently occurs.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ダイス、パンチ等の折れを抑制することができる成形装置及び成形方法を提供する。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a molding apparatus and a molding method capable of suppressing breakage of a die, a punch, and the like.
本発明の一態様に係る成形装置は、丸棒素材から、軸物鍛造部品を成形する成形装置であって、前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部を有するパンチと、前記パンチの上面から前記パンチ凹部の底面に貫通する上突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の上突込みパンチと、上方に開口したダイス第1凹部と、前記ダイス第1凹部の底面に開口したダイス第2凹部と、前記ダイス第2凹部の底面から下面まで貫通し前記丸棒素材の下端面よりも狭い開口を有するスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下突込みパンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、前記下突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の下突込みパンチと、を備え、前記パンチは、下降して、前記パンチと前記ダイスとの間に配置された前記丸棒素材の下部を、前記スリーブ用貫通孔に押出して軸絞り成形し、前記スリーブは、上昇して、軸絞り成形された前記丸棒素材を前記パンチとともに所定の位置まで上方に移動させ、前記下突込みパンチは、上昇して、前記所定の位置まで移動した前記丸棒素材の前記下端面に下深穴の成形を行い、前記パンチは、下降して、前記下深穴が成形された前記丸棒素材を押圧し、前記ダイス第1凹部及び前記ダイス第2凹部内に前記丸棒素材の据え込み成形を行い、前記上突込みパンチは、下降して、前記下深穴が成形された前記丸棒素材の上端面に上深穴の成形を行う。このような構成により、ダイス、パンチ等の折れを抑制することができる。   A molding apparatus according to an aspect of the present invention is a molding apparatus for molding a shaft forged part from a round bar material, and has a punch recess that opens downward when the axial direction of the shaft forged part is an up-down direction. A punch, a rod-like upper protrusion punch fitted into an upper protrusion punch through hole penetrating from the upper surface of the punch to the bottom surface of the punch recess, a die first recess opening upward, and a bottom surface of the die first recess A die having a die second recess opening in the die, a sleeve through hole penetrating from a bottom surface to a lower surface of the die second recess and having an opening narrower than a lower end surface of the round bar material, and the sleeve through hole. A cylindrical sleeve formed with a through-hole for a lower indentation punch that is inserted in the axial direction and a rod-like lower indentation punch that is fitted in the through-hole for the lower indentation punch. The lower part of the round bar material arranged between the punch and the die is extruded into the through hole for the sleeve, and the shaft is drawn, and the sleeve is raised and the shaft is drawn. Further, the round bar material is moved upward to a predetermined position together with the punch, and the lower thrust punch is lifted to form a lower deep hole on the lower end surface of the round bar material moved to the predetermined position. The punch is lowered and presses the round bar material in which the lower deep hole is molded, and the round bar material is upset in the first die recess and the second die recess, The upper punch is lowered to form the upper deep hole on the upper end surface of the round bar material on which the lower deep hole is formed. With such a configuration, breakage of a die, a punch, or the like can be suppressed.
本発明の一態様に係る成形方法は、丸棒素材から、軸物鍛造部品を成形する成形方法であって、前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部を有するパンチと、前記パンチの上面から前記パンチ凹部の底面に貫通する上突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の上突込みパンチと、上方に開口したダイス第1凹部と、前記ダイス第1凹部の底面に開口したダイス第2凹部と、前記ダイス第2凹部の底面から下面まで貫通し前記丸棒素材の下端面よりも狭い開口を有するスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下突込みパンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、前記下突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の下突込みパンチと、を設け、前記パンチを下降させることにより、前記パンチと前記ダイスとの間に配置された前記丸棒素材の下部を、前記スリーブ用貫通孔に押出して軸絞り成形するステップと、前記スリーブを上昇させることにより、軸絞り成形された前記丸棒素材を前記パンチとともに所定の位置まで上方に移動させるステップと、前記下突込みパンチを上昇させることにより、前記所定の位置まで移動した前記丸棒素材の前記下端面に下深穴を成形するステップと、前記パンチを下降させることにより、前記下深穴が成形された前記丸棒素材を押圧し、前記ダイス第1凹部及び前記ダイス第2凹部内に前記丸棒素材の据え込み成形を行うステップと、前記上突込みパンチを下降させることにより、前記下深穴が成形された前記丸棒素材の上端面に上深穴の成形を行うステップと、を備える。このような構成により、ダイス、パンチ等の折れを抑制することができる。   A molding method according to an aspect of the present invention is a molding method for molding a shaft forged part from a round bar material, and has a punch recess that opens downward when the axial direction of the shaft forged part is the vertical direction. A punch, a rod-like upper protrusion punch fitted into an upper protrusion punch through hole penetrating from the upper surface of the punch to the bottom surface of the punch recess, a die first recess opening upward, and a bottom surface of the die first recess A die having a die second recess opening in the die, a sleeve through hole penetrating from a bottom surface to a lower surface of the die second recess and having an opening narrower than a lower end surface of the round bar material, and the sleeve through hole. A cylindrical sleeve formed with a through-hole for a lower indentation punch that is inserted in the axial direction and a rod-like lower indentation punch that is fitted in the through hole for the lower indentation punch. The lower part of the round bar material disposed between the punch and the die is pushed down into the through-hole for sleeve to form a shaft drawing, and the shaft is drawn up by raising the sleeve. The step of moving the formed round bar material together with the punch up to a predetermined position, and raising the lower protrusion punch to lower the lower end surface of the round bar material moved to the predetermined position. Forming the hole, and lowering the punch to press the round bar material in which the lower deep hole is formed, so that the round bar material is placed in the first die recess and the second die recess. A step of forming an upper deep hole on an upper end surface of the round bar material formed with the lower deep hole by lowering the upper punch. And, equipped with a. With such a configuration, breakage of a die, a punch, or the like can be suppressed.
本発明により、ダイス、パンチ等の折れを抑制することができる成形装置及び成形方法を提供する。   According to the present invention, there are provided a molding apparatus and a molding method capable of suppressing breakage of a die, a punch and the like.
実施形態に係る成形装置の構成を例示した断面図である。It is sectional drawing which illustrated the structure of the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る成形装置で成形された軸物鍛造部品を例示した断面図である。It is sectional drawing which illustrated the shaft forging part shape | molded with the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which illustrated the shaping | molding method of the shaft forge parts using the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment. (a)〜(d)は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。(A)-(d) is process sectional drawing which illustrated the shaping | molding method of the shaft forging components using the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment. (a)〜(d)は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。(A)-(d) is process sectional drawing which illustrated the shaping | molding method of the shaft forging components using the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
実施形態に係る成形装置を説明する。まず、実施形態に係る成形装置の構成を説明する。図1は、実施形態に係る成形装置の構成を例示した断面図である。図1に示すように、成形装置1は、パンチ10、上突込みパンチ20、ダイス30、スリーブ40、下突込みパンチ50を備えている。図1では、丸棒素材60も示している。   A molding apparatus according to an embodiment will be described. First, the structure of the shaping | molding apparatus which concerns on embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a molding apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the molding apparatus 1 includes a punch 10, an upper punch 20, a die 30, a sleeve 40, and a lower punch 50. In FIG. 1, a round bar material 60 is also shown.
成形装置1は、丸棒素材60、例えば、軸方向に延びた丸棒状の中実の丸棒素材60から軸物鍛造部品を成形する。丸棒部材60は、材料として、例えば、金属を含んでいる。成形装置1に載置された丸棒素材60の軸方向を、軸物鍛造部品及び軸物鍛造部品を成形する成形装置1の軸方向Lと一致させる。成形装置1を説明するために、軸方向Lを上下方向とする。なお、上下方向は、成形装置1を説明するために導入したものであり、成形装置1を使用する際に、軸方向Lを上下方向に限るというわけではない。   The forming apparatus 1 forms a shaft forged part from a round bar material 60, for example, a round bar-like solid round bar material 60 extending in the axial direction. The round bar member 60 includes, for example, metal as a material. The axial direction of the round bar material 60 placed on the molding apparatus 1 is matched with the axial direction L of the molding apparatus 1 that molds the shaft object forged part and the shaft object forged part. In order to describe the molding apparatus 1, the axial direction L is defined as the vertical direction. In addition, the up-down direction is introduced for explaining the molding apparatus 1, and the axial direction L is not limited to the up-down direction when the molding apparatus 1 is used.
図2は、実施形態に係る成形装置1で成形された軸物鍛造部品70を例示した断面図である。図2に示すように、軸物鍛造部品70は、中心軸を有し、例えば、中心軸に対して回転対称な部材でもよいし、部分的に回転対称でない部分を有していてもよい。中心軸を軸方向Lとしたとき、軸物鍛造部品70は、上から順に、上円筒部71、フランジ部72、下円筒部73及び小径円筒部74を有している。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a shaft forged part 70 formed by the forming apparatus 1 according to the embodiment. As illustrated in FIG. 2, the shaft forged component 70 has a central axis, and may be, for example, a member that is rotationally symmetric with respect to the central axis, or may have a portion that is not partially rotationally symmetric. When the central axis is the axial direction L, the shaft forged component 70 includes an upper cylindrical portion 71, a flange portion 72, a lower cylindrical portion 73, and a small diameter cylindrical portion 74 in order from the top.
上円筒部71は、例えば、円筒状の部材である。フランジ部72は、上円筒部71及び下円筒部73よりも中心軸から外側に拡がったフランジ状の部材である。フランジ部72の外径は、上円筒部71及び下円筒部73の外径よりも大きいものとなっている。下円筒部73は、例えば、円筒状の部材である。小径円筒部74は、円筒状の部材であり、下円筒部73の外径よりも小さい外径を有している。上円筒部71の上面71aには、上深穴75が成形されている。小径円筒部74の下面74bには、下深穴76が形成されている。上深穴75及び下深穴76の中心軸も、軸方向Lとなっている。   The upper cylindrical portion 71 is, for example, a cylindrical member. The flange portion 72 is a flange-shaped member that extends outward from the central axis more than the upper cylindrical portion 71 and the lower cylindrical portion 73. The outer diameter of the flange portion 72 is larger than the outer diameters of the upper cylindrical portion 71 and the lower cylindrical portion 73. The lower cylindrical portion 73 is, for example, a cylindrical member. The small diameter cylindrical portion 74 is a cylindrical member and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the lower cylindrical portion 73. An upper deep hole 75 is formed on the upper surface 71 a of the upper cylindrical portion 71. A lower deep hole 76 is formed in the lower surface 74 b of the small diameter cylindrical portion 74. The central axes of the upper deep hole 75 and the lower deep hole 76 are also in the axial direction L.
図1に戻って、成形装置1の各部材を説明する。パンチ10は、丸棒素材60の上方に配置されている。パンチ10は、下方に開口した凹部11(パンチ凹部11)を有している。パンチ10は、例えば、上面10a及び下面10bを有する円柱状であり、下面10bに凹部11が形成されている。なお、パンチ10は、下方に開口した凹部11が形成されていれば、円柱状の外形にこだわらない。凹部11の中心軸は、軸方向Lと一致している。凹部11は、下方から見て、例えば、円状であり、凹部11の内周面11cは、円筒状である。なお、凹部11は、下方から見て円状に限らず、凹部11の内周面11cは、円筒状に限らない。以下に示す凹部11以外の凹部も円筒状に限らない。   Returning to FIG. 1, each member of the molding apparatus 1 will be described. The punch 10 is disposed above the round bar material 60. The punch 10 has a recess 11 (punch recess 11) that opens downward. The punch 10 has, for example, a cylindrical shape having an upper surface 10a and a lower surface 10b, and a recess 11 is formed on the lower surface 10b. The punch 10 does not stick to the cylindrical outer shape as long as the concave portion 11 opened downward is formed. The central axis of the recess 11 coincides with the axial direction L. The recess 11 is, for example, circular when viewed from below, and the inner peripheral surface 11c of the recess 11 is cylindrical. The recess 11 is not limited to a circular shape when viewed from below, and the inner peripheral surface 11c of the recess 11 is not limited to a cylindrical shape. The recesses other than the recesses 11 shown below are not limited to a cylindrical shape.
凹部11の開口は、丸棒素材60の上端面60aより狭くなっている。すなわち、丸棒素材60の上端面60aは、凹部11の開口を覆うように広くなっている。例えば、凹部11の内径は、丸棒素材60の外径よりも小さくなっている。凹部11の内周面11cと、下面10bとのなす角にテーパが付されていることが望ましい。これにより、丸棒素材60の上部を凹部11で軸絞り成形することを容易にする。   The opening of the recess 11 is narrower than the upper end surface 60 a of the round bar material 60. That is, the upper end surface 60 a of the round bar material 60 is wide so as to cover the opening of the recess 11. For example, the inner diameter of the recess 11 is smaller than the outer diameter of the round bar material 60. It is desirable that the angle formed by the inner peripheral surface 11c of the recess 11 and the lower surface 10b is tapered. This facilitates the axial drawing of the upper portion of the round bar material 60 with the recess 11.
パンチ10には、貫通孔19(上突込みパンチ用貫通孔)が形成されている。貫通孔19は、パンチ10の上面10aから凹部11の底面11dに貫通している。貫通孔19は、上方から見て、例えば、円状になっている。なお、貫通孔19は上方から見て円状に限らない。以下で示す貫通孔19以外の貫通孔も円状に限らない。貫通孔19の中心軸は、例えば、軸方向Lと一致している。   A through hole 19 (upper punch punch through hole) is formed in the punch 10. The through hole 19 penetrates from the upper surface 10 a of the punch 10 to the bottom surface 11 d of the recess 11. The through hole 19 has, for example, a circular shape when viewed from above. The through hole 19 is not limited to a circular shape when viewed from above. The through holes other than the through hole 19 shown below are not limited to a circular shape. The central axis of the through hole 19 coincides with the axial direction L, for example.
パンチ10と、軸物鍛造部品70との関係を説明すると、軸物鍛造部品70の上円筒部71は、パンチ10の凹部11内で成形される。よって、パンチ10における凹部11の内周面11c及び底面11dの形状は、軸物鍛造部品70における上円筒部71の外周面71c及び上面71aの形状と略一致している。そして、凹部11の内径は、上円筒部71の外径と略一致している。   The relationship between the punch 10 and the shaft forged part 70 will be described. The upper cylindrical portion 71 of the shaft forged part 70 is formed in the recess 11 of the punch 10. Therefore, the shapes of the inner peripheral surface 11 c and the bottom surface 11 d of the recess 11 in the punch 10 substantially match the shapes of the outer peripheral surface 71 c and the upper surface 71 a of the upper cylindrical portion 71 in the shaft forged part 70. The inner diameter of the recess 11 is substantially the same as the outer diameter of the upper cylindrical portion 71.
上突込みパンチ20は、丸棒素材60の上方に配置されている。上突込みパンチ20は、棒状の部材である。上突込みパンチ20の中心軸は、軸方向Lと一致している。上突込みパンチ20は、パンチ10の貫通孔19に嵌合した形状となっている。したがって、上突込みパンチ20の下部21を、パンチ10の上方から、パンチ10の上面10aにおける貫通孔19に挿入し、底面11dにおける貫通孔19から凹部11内に突出させることができる。   The upper punch 20 is disposed above the round bar material 60. The upper punch 20 is a rod-shaped member. The center axis of the upper punch 20 coincides with the axial direction L. The upper punch 20 has a shape fitted into the through hole 19 of the punch 10. Therefore, the lower portion 21 of the upper protrusion punch 20 can be inserted into the through hole 19 in the upper surface 10a of the punch 10 from above the punch 10 and protrude into the recess 11 from the through hole 19 in the bottom surface 11d.
上突込みパンチ20と、軸物鍛造部品70との関係を説明すると、軸物鍛造部品70の上深穴75は、上突込みパンチ20を押し込むことによって形成される。よって、上突込みパンチ20の下部21の外周面21cの形状は、上円筒部71の上面71aに形成された上深穴75の内周面75cの形状と略一致している。そして、上突込みパンチ20の下部21の外径は、上深穴75の内径と略一致している。   The relationship between the upper piercing punch 20 and the shaft forged part 70 will be described. The upper deep hole 75 of the shaft wrought part 70 is formed by pushing the upper piercing punch 20. Therefore, the shape of the outer peripheral surface 21 c of the lower portion 21 of the upper punching punch 20 substantially matches the shape of the inner peripheral surface 75 c of the upper deep hole 75 formed in the upper surface 71 a of the upper cylindrical portion 71. The outer diameter of the lower portion 21 of the upper punch 20 is substantially the same as the inner diameter of the upper deep hole 75.
ダイス30は、丸棒素材60の下方に配置されている。ダイス30は、上方に開口した凹部31(ダイス第1凹部)、凹部31の底面31dに開口した凹部32(ダイス第2凹部)、及び、凹部32の底面32dから下面30bまで貫通する貫通孔39(スリーブ用貫通孔)を有している。凹部32の底面32dにおける貫通孔39は、丸棒素材60の下端面60bよりも狭い開口を有している。すなわち、丸棒素材60の下端面60bは、貫通孔39の開口を覆うように広くなっている。例えば、貫通孔39の内径は、丸棒素材60の外径よりも小さくなっている。   The die 30 is disposed below the round bar material 60. The die 30 includes a concave portion 31 (die first concave portion) opened upward, a concave portion 32 (die second concave portion) opened on the bottom surface 31 d of the concave portion 31, and a through hole 39 penetrating from the bottom surface 32 d of the concave portion 32 to the lower surface 30 b. (Sleeve through-hole). The through hole 39 in the bottom surface 32 d of the recess 32 has an opening narrower than the lower end surface 60 b of the round bar material 60. That is, the lower end surface 60 b of the round bar material 60 is wide so as to cover the opening of the through hole 39. For example, the inner diameter of the through hole 39 is smaller than the outer diameter of the round bar material 60.
ダイス30は、凹部31の内周面31c、凹部32の内周面32c及び貫通孔39の内周面39cを有している。内周面31c、内周面32c及び内周面39cは、下方に順に結合している。内周面31c及び内周面32cの間は、段差となっている。段差は、凹部31の底面31dである。内周面32c及び内周面39cの間は、段差となっている。段差は、凹部32の底面32dである。   The die 30 has an inner peripheral surface 31 c of the recess 31, an inner peripheral surface 32 c of the recess 32, and an inner peripheral surface 39 c of the through hole 39. The inner peripheral surface 31c, the inner peripheral surface 32c, and the inner peripheral surface 39c are sequentially coupled downward. There is a step between the inner peripheral surface 31c and the inner peripheral surface 32c. The step is the bottom surface 31 d of the recess 31. There is a step between the inner peripheral surface 32c and the inner peripheral surface 39c. The step is the bottom surface 32 d of the recess 32.
このように、ダイス30の内周面は、2段の階段形状となっている。各内周面の軸方向は、軸方向Lと略一致している。例えば、凹部31の内径は、凹部32の内径よりも大きい。凹部32の内径は、貫通孔39の内径よりも大きい。   Thus, the inner peripheral surface of the die 30 has a two-step staircase shape. The axial direction of each inner peripheral surface substantially coincides with the axial direction L. For example, the inner diameter of the recess 31 is larger than the inner diameter of the recess 32. The inner diameter of the recess 32 is larger than the inner diameter of the through hole 39.
ダイス30と、軸物鍛造部品70との関係を説明すると、軸物鍛造部品70のフランジ部72、下円筒部73及び小径円筒部74は、ダイス30の凹部31、凹部32及び貫通孔39内で形成される。よって、ダイス30における凹部31の内周面31cの形状は、軸物鍛造部品70におけるフランジ部72の外周面72cの形状と略一致している。したがって、例えば、凹部31の内径は、フランジ部72の外径と略一致している。   Explaining the relationship between the die 30 and the shaft forged part 70, the flange portion 72, the lower cylindrical portion 73 and the small diameter cylindrical portion 74 of the shaft forged component 70 are formed in the concave portion 31, the concave portion 32 and the through hole 39 of the die 30. Is done. Therefore, the shape of the inner peripheral surface 31 c of the concave portion 31 in the die 30 substantially matches the shape of the outer peripheral surface 72 c of the flange portion 72 in the shaft forged part 70. Therefore, for example, the inner diameter of the recess 31 substantially matches the outer diameter of the flange portion 72.
ダイス30における凹部32の内周面32cの形状は、軸物鍛造部品70における下円筒部73の外周面73cの形状と略一致している。したがって、例えば、凹部32の内径は、下円筒部73の外径と略一致している。   The shape of the inner peripheral surface 32 c of the concave portion 32 in the die 30 substantially matches the shape of the outer peripheral surface 73 c of the lower cylindrical portion 73 in the shaft forged part 70. Therefore, for example, the inner diameter of the recess 32 substantially matches the outer diameter of the lower cylindrical portion 73.
ダイス30における貫通孔39の内周面39cの形状は、軸物鍛造部品70における小径円筒部74の外周面74cの形状と略一致している。したがって、例えば、貫通孔39の内径は、小径円筒部74の外径と略一致している。   The shape of the inner peripheral surface 39 c of the through hole 39 in the die 30 substantially matches the shape of the outer peripheral surface 74 c of the small diameter cylindrical portion 74 in the shaft forged part 70. Therefore, for example, the inner diameter of the through hole 39 substantially matches the outer diameter of the small diameter cylindrical portion 74.
スリーブ40は、丸棒素材60の下方に配置されている。スリーブ40は、ダイス30の貫通孔39に嵌合する。スリーブ40には、上端面40aから下端面40bまで軸方向に貫通する貫通孔49(下突込みパンチ用貫通孔)が形成されている。スリーブ40及び貫通孔49の軸方向は、軸方向Lに一致している。このように、例えば、スリーブ40は、筒状、例えば円筒状の部材である。その場合には、スリーブ40の外径は、ダイス30の貫通孔39の内径に略一致している。スリーブ40の上部41を、ダイス30の下方から、ダイス30の下面30bにおける貫通孔39に挿入することができる。   The sleeve 40 is disposed below the round bar material 60. The sleeve 40 is fitted into the through hole 39 of the die 30. The sleeve 40 is formed with a through hole 49 (a bottom punch punch through hole) penetrating in the axial direction from the upper end surface 40a to the lower end surface 40b. The axial direction of the sleeve 40 and the through hole 49 coincides with the axial direction L. Thus, for example, the sleeve 40 is a cylindrical member, for example, a cylindrical member. In that case, the outer diameter of the sleeve 40 substantially matches the inner diameter of the through hole 39 of the die 30. The upper portion 41 of the sleeve 40 can be inserted into the through hole 39 in the lower surface 30 b of the die 30 from below the die 30.
スリーブ40と、軸物鍛造部品70との関係を説明すると、スリーブ40の上端面40aの形状は、軸物鍛造部品70の下面74bの形状に略一致している。   The relationship between the sleeve 40 and the shaft forged part 70 will be described. The shape of the upper end surface 40a of the sleeve 40 substantially matches the shape of the lower surface 74b of the shaft forged part 70.
下突込みパンチ50は、丸棒素材60の下方に配置されている。下突込みパンチ50は、棒状の部材である。下突込みパンチ50は、スリーブ40の貫通孔49に嵌合した形状となっている。したがって、下突込みパンチ50の上部51を、スリーブ40の下方からスリーブ40の下端面40bにおける貫通孔49に挿入し、スリーブ40の上端面40aにおける貫通孔49から、ダイス30の貫通孔39内に突出させることができる。下突込みパンチ50の中心軸は、軸方向Lに一致している。   The lower punch 50 is disposed below the round bar material 60. The lower protrusion punch 50 is a rod-shaped member. The lower protrusion punch 50 has a shape fitted in the through hole 49 of the sleeve 40. Accordingly, the upper portion 51 of the lower protrusion punch 50 is inserted into the through hole 49 in the lower end surface 40b of the sleeve 40 from below the sleeve 40, and into the through hole 39 of the die 30 from the through hole 49 in the upper end surface 40a of the sleeve 40. Can be protruded. The central axis of the lower protrusion punch 50 coincides with the axial direction L.
下突込みパンチ50と、軸物鍛造部品70との関係を説明すると、軸物鍛造部品70の下深穴76は、下突込みパンチ50を押し込むことによって形成される。よって、下突込みパンチ50の上部51の外周面51cの形状は、小径円筒部の下面74bに形成された下深穴76の内周面76cの形状と略一致している。そして、下突込みパンチ50の上部51の外径は、下深穴76の内径と略一致している。   The relationship between the lower protrusion punch 50 and the shaft forged part 70 will be described. The lower deep hole 76 of the shaft forged part 70 is formed by pressing the lower protrusion punch 50. Therefore, the shape of the outer peripheral surface 51c of the upper portion 51 of the lower protrusion punch 50 substantially matches the shape of the inner peripheral surface 76c of the lower deep hole 76 formed in the lower surface 74b of the small diameter cylindrical portion. The outer diameter of the upper portion 51 of the lower punch 50 is substantially the same as the inner diameter of the lower deep hole 76.
次に、実施形態に係る成形装置1の動作として、軸物鍛造部品70の成形方法を説明する。図3は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示したフローチャート図である。図4(a)〜(d)及び図5(a)〜(d)は、実施形態に係る成形装置を用いた軸物鍛造部品の成形方法を例示した工程断面図である。   Next, a method for forming the shaft forged part 70 will be described as an operation of the forming apparatus 1 according to the embodiment. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for forming a shaft forged part using the forming apparatus according to the embodiment. 4A to 4D and FIGS. 5A to 5D are process cross-sectional views illustrating a method for forming a shaft forged part using the forming apparatus according to the embodiment.
まず、図3のステップS1及び図4(a)に示すように、丸棒素材60を成形装置1の所定の位置に配置させる。具体的には、丸棒素材60の軸方向を、軸物鍛造部品70及び軸物鍛造部品70を成形する成形装置1の軸方向Lに合わせ、パンチ10とダイス30との間に配置する。そして、丸棒素材60の下部を、例えば、ダイス30の凹部32に挿入する。丸棒素材60の下端面60bは、貫通孔39の開口を覆うように広いものとなっている。例えば、丸棒素材60は、貫通孔39の内径よりも大きい外径を有している。そして、例えば、丸棒素材60は、ダイス30における凹部32の内径と略同一の外径を有している。よって、丸棒素材60の下部を、凹部32に嵌め込むように配置する。   First, as shown in step S <b> 1 of FIG. 3 and FIG. 4A, the round bar material 60 is disposed at a predetermined position of the molding apparatus 1. Specifically, the axial direction of the round bar blank 60 is aligned with the axial direction L of the molding device 1 for molding the shaft forging component 70 and the shaft forging component 70, and is arranged between the punch 10 and the die 30. And the lower part of the round bar raw material 60 is inserted in the recessed part 32 of the die | dye 30, for example. The lower end surface 60 b of the round bar material 60 is wide so as to cover the opening of the through hole 39. For example, the round bar material 60 has an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole 39. For example, the round bar material 60 has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the recess 32 in the die 30. Therefore, the lower part of the round bar material 60 is disposed so as to be fitted into the recess 32.
スリーブ40及び下突込みパンチ50の上端を、貫通孔39の下端近傍に配置させる。また、パンチ10の凹部11を下方に向けて、パンチ10を丸棒素材60の上方に配置する。上突込みパンチ20の下端を、凹部11の底面11dに配置させる。   The upper ends of the sleeve 40 and the lower protrusion punch 50 are arranged in the vicinity of the lower end of the through hole 39. Further, the punch 10 is disposed above the round bar blank 60 with the concave portion 11 of the punch 10 facing downward. The lower end of the upper protrusion punch 20 is disposed on the bottom surface 11 d of the recess 11.
次に、図3のステップS2及び図4(b)に示すように、丸棒素材60の軸絞り成形を行う。具体的には、例えば、パンチ10を下降させることによって、丸棒素材60の上端面60aよりも狭い開口を有するパンチ10の凹部11で丸棒素材60の上部を軸絞り成形する。丸棒素材60の上端面60aは、パンチ10の凹部11の開口を覆うように広くなっている。例えば、丸棒素材60の外径は、パンチ10の凹部11の内径よりも大きいものとなっている。よって、パンチ10は、下降して、丸棒素材60の上部を、パンチ10の凹部11で軸絞り成形する。丸棒素材60の上部における軸絞り成形された部分を軸絞り部68という。軸絞り部68の外径は、凹部11の内径と略同一となる。   Next, as shown in step S2 of FIG. 3 and FIG. 4B, shaft drawing of the round bar material 60 is performed. Specifically, for example, by lowering the punch 10, the upper portion of the round bar material 60 is axially drawn by the recess 11 of the punch 10 having an opening narrower than the upper end surface 60 a of the round bar material 60. The upper end surface 60 a of the round bar material 60 is wide so as to cover the opening of the recess 11 of the punch 10. For example, the outer diameter of the round bar material 60 is larger than the inner diameter of the recess 11 of the punch 10. Therefore, the punch 10 is lowered and the upper part of the round bar material 60 is axially drawn by the recess 11 of the punch 10. The portion of the round bar material 60 that has been subjected to axial drawing is referred to as an axial drawing portion 68. The outer diameter of the shaft restricting portion 68 is substantially the same as the inner diameter of the recess 11.
また、凹部11に押し込まれた丸棒素材60とともに、パンチ10を下降させることにより、丸棒素材60の下部を、ダイス30の貫通孔39に押出して軸絞り成形する。貫通孔39は、丸棒素材60の下端面60bよりも狭い開口を有している。例えば、貫通孔39は、丸棒素材60の外径よりも小さい内径を有している。したがって、貫通孔39に押し出された丸棒素材60の下部は軸絞り成形される。このように、パンチ10は、下降して、丸棒素材60の下部を、貫通孔39に押出して軸絞り成形する。丸棒素材60の下部における軸絞り成形された部分を軸絞り部69という。軸絞り部69の外径は、貫通孔39の内径と略同一となる。   Further, by lowering the punch 10 together with the round bar material 60 pushed into the recess 11, the lower part of the round bar material 60 is extruded into the through-hole 39 of the die 30 to be axially drawn. The through hole 39 has an opening narrower than the lower end surface 60 b of the round bar material 60. For example, the through hole 39 has an inner diameter that is smaller than the outer diameter of the round bar material 60. Therefore, the lower part of the round bar material 60 extruded into the through hole 39 is formed by axial drawing. In this way, the punch 10 descends, and the lower part of the round bar material 60 is extruded into the through hole 39 to be axially drawn. A portion of the lower portion of the round bar material 60 that has been subjected to shaft drawing is referred to as a shaft drawing portion 69. The outer diameter of the shaft restricting portion 69 is substantially the same as the inner diameter of the through hole 39.
軸絞り成形する際には、丸棒素材60における軸絞り部69の軸方向Lの長さを、軸物鍛造部品70における軸絞り部69に対応する部分の長さよりも長くする。具体的には、軸物鍛造部品70の小径円筒部74の軸方向の長さよりも長くなるように、丸棒素材60の下部を軸絞り成形する。   When the shaft drawing is performed, the length in the axial direction L of the shaft drawing portion 69 in the round bar material 60 is made longer than the length of the portion corresponding to the shaft drawing portion 69 in the shaft forged part 70. Specifically, the lower portion of the round bar material 60 is axially drawn so as to be longer than the axial length of the small diameter cylindrical portion 74 of the shaft forged part 70.
ここで、軸方向の長さを、単に、長さという。特に、明言しない場合には、長さは、軸方向における長さを意味する。   Here, the length in the axial direction is simply referred to as the length. In particular, unless otherwise stated, the length means a length in the axial direction.
あらかじめ、ダイス30の凹部32の底面32dから、小径円筒部74の長さだけ下方に位置する箇所にマークMを付しておく。そして、軸絞り成形する際には、丸棒素材60の下端面60bが、マークMよりも下方に位置するようになるまで軸絞り成形を行う。これにより、丸棒素材60における軸絞り部69の長さを、軸物鍛造部品70の小径円筒部74の長さよりも長くすることができる。   In advance, a mark M is attached to a location located below the bottom surface 32 d of the concave portion 32 of the die 30 by the length of the small diameter cylindrical portion 74. When the shaft drawing is performed, the shaft drawing is performed until the lower end surface 60b of the round bar material 60 is positioned below the mark M. Thereby, the length of the shaft restricting portion 69 in the round bar material 60 can be made longer than the length of the small diameter cylindrical portion 74 of the shaft forged part 70.
次に、図3のステップS3及び図4(c)に示すように、スリーブ40を上昇させることにより、軸絞り成形された丸棒素材60を所定の位置まで上方に移動させる。具体的には、スリーブ40の上端面40aを丸棒素材60の下端面60bに当接させる。そして、スリーブ40を上昇させることによって、丸棒素材60を所定の位置まで上方に押し上げる。所定の位置とは、例えば、貫通孔39の内周面39cと接触する軸絞り部69の長さが、軸物鍛造部品70の小径円筒部74の長さと略同一となる位置である。   Next, as shown in step S3 in FIG. 3 and FIG. 4C, the sleeve 40 is lifted to move the shaft bar-formed round bar material 60 upward to a predetermined position. Specifically, the upper end surface 40 a of the sleeve 40 is brought into contact with the lower end surface 60 b of the round bar material 60. Then, by raising the sleeve 40, the round bar material 60 is pushed up to a predetermined position. The predetermined position is, for example, a position where the length of the shaft throttle portion 69 that contacts the inner peripheral surface 39c of the through hole 39 is substantially the same as the length of the small diameter cylindrical portion 74 of the shaft forged part 70.
例えば、あらかじめ、ダイス30の凹部32の底面32dから、小径円筒部74の長さだけ下方に位置する箇所にマークMが付されている。よって、スリーブ40により、丸棒素材60を上方に移動させる際には、丸棒素材60の下端面60bを、マークMをした位置まで移動させる。このようにして、スリーブ40は、上昇して、丸棒素材60を所定の位置まで上方に移動させる。   For example, a mark M is attached in advance to a position located below the bottom surface 32 d of the concave portion 32 of the die 30 by the length of the small diameter cylindrical portion 74. Therefore, when the round bar material 60 is moved upward by the sleeve 40, the lower end surface 60b of the round bar material 60 is moved to the position where the mark M is marked. In this way, the sleeve 40 moves up and moves the round bar material 60 upward to a predetermined position.
軸絞り成形された丸棒素材60を、所定の位置まで上方に移動したとき、丸棒素材60の軸絞り部69の下部は、ダイス30の貫通孔39の内周面39cに接している。一方、凹部32の内径は、丸棒素材60の軸絞り部69の外径よりも大きい。よって、丸棒素材60の軸絞り部69の上部と、ダイス30の凹部32の内周面32cとの間に隙間を有している。   When the shaft bar 60 is moved upward to a predetermined position, the lower portion of the shaft bar 69 of the round bar material 60 is in contact with the inner peripheral surface 39 c of the through hole 39 of the die 30. On the other hand, the inner diameter of the recess 32 is larger than the outer diameter of the shaft restricting portion 69 of the round bar material 60. Therefore, there is a gap between the upper portion of the shaft restricting portion 69 of the round bar material 60 and the inner peripheral surface 32 c of the concave portion 32 of the die 30.
丸棒素材60を上方に移動させる際には、丸棒素材60の上部と嵌合したパンチ10とともに、丸棒素材60を所定の位置まで上方に移動させる。   When the round bar material 60 is moved upward, the round bar material 60 is moved upward to a predetermined position together with the punch 10 fitted to the upper part of the round bar material 60.
次に、図3のステップS4及び図4(d)に示すように、丸棒素材60の下端面60bに下深穴76を形成する。具体的には、丸棒素材60における軸絞り部69と、貫通孔39との隙間をなくした状態で、下突込みパンチ50を上昇させる。そして、所定の位置まで移動した丸棒素材60の下端面60bに下突込みパンチ50の上部51を押し込む。これにより、下突込みパンチ50は、丸棒素材60の下端面60bに、下深穴76を成形する。   Next, as shown in step S <b> 4 of FIG. 3 and FIG. 4D, a lower deep hole 76 is formed in the lower end surface 60 b of the round bar material 60. Specifically, the lower punch 50 is raised in a state where the gap between the shaft restricting portion 69 and the through hole 39 in the round bar material 60 is eliminated. Then, the upper portion 51 of the lower punch 50 is pushed into the lower end surface 60b of the round bar material 60 that has moved to a predetermined position. Accordingly, the lower punch 50 forms the lower deep hole 76 in the lower end surface 60 b of the round bar material 60.
図3のステップS5及び図5(a)に示すように、下深穴76を成形する際には、丸棒素材60と、凹部31及び凹部32の内周面との間の隙間に丸棒素材60を流動させる。これにより、下突込みパンチ50による下深穴76の成形の成形荷重を、下突込みパンチ50に近い部位で、分散させることができる。つまり、中心軸から半径方向の外側に丸棒素材60を流動させる分流法によって、下深穴76の成形の成形荷重を低圧化することができる。よって、上突込みパンチ50の破損等を抑制しつつ精度よく下深穴76の成形をすることができる。   As shown in step S5 of FIG. 3 and FIG. 5A, when forming the lower deep hole 76, a round bar is formed in the gap between the round bar material 60 and the inner peripheral surfaces of the concave portion 31 and the concave portion 32. The material 60 is caused to flow. Thereby, the molding load for forming the lower deep hole 76 by the lower protrusion punch 50 can be dispersed at a portion close to the lower protrusion punch 50. That is, the molding load for molding the lower deep hole 76 can be reduced by a diversion method in which the round bar material 60 is caused to flow radially outward from the central axis. Therefore, the lower deep hole 76 can be formed with high accuracy while suppressing breakage of the upper punch 50 and the like.
また、下深穴76の成形を行う軸絞り部69は、ダイス30の貫通孔39に接し、隙間がない状態となっているので、丸棒素材60の外径を基準にして、下深穴76の成形の中心軸を精度よく軸方向Lに一致させることができる。   Further, since the shaft restricting portion 69 for forming the lower deep hole 76 is in contact with the through hole 39 of the die 30 and has no gap, the lower deep hole is defined based on the outer diameter of the round bar material 60. The center axis of the molding 76 can be made to coincide with the axial direction L with high accuracy.
次に、図5(b)に示すように、下深穴76の成形を完了させる。一般的に、軸物鍛造部品70のような軸方向に長く延びた丸棒素材60を成形する場合には、座屈現象が発生することがある。しかしながら、本実施形態では、丸棒素材60の上部及び下部を軸絞り成形し、軸絞り部68及び軸絞り部69によって丸棒素材60を固定している。これにより、座屈現象の発生を抑制することができる。なお、このとき、後述する上突込みパンチ50を下降させる長さだけ、スリーブ40を上昇させてもよい。これにより、下深穴76の長さを維持することができる。   Next, as shown in FIG. 5B, the formation of the lower deep hole 76 is completed. In general, when a round bar material 60 that extends long in the axial direction, such as the shaft forged part 70, is formed, a buckling phenomenon may occur. However, in the present embodiment, the upper and lower portions of the round bar material 60 are formed by shaft drawing, and the round bar material 60 is fixed by the shaft drawing portion 68 and the shaft drawing portion 69. Thereby, generation | occurrence | production of a buckling phenomenon can be suppressed. At this time, the sleeve 40 may be raised by a length that lowers the upper punch 50 described later. Thereby, the length of the lower deep hole 76 can be maintained.
次に、図3のステップS6及び図5(c)に示すように、据え込み成形及び上深穴75の成形を行う。具体的には、パンチ10を下降させることによって、下深穴76が成形された丸棒素材60を押圧する。そして、凹部31及び凹部32内に丸棒素材60の据え込み成形を行う。すなわち、丸棒素材60を流動させて凹部31内及び凹部32内を充填するようにする。このようにして、パンチ10は、下降して、ダイス30の凹部31内及び凹部32内の段付き形状を同時に形成する。   Next, as shown in step S6 of FIG. 3 and FIG. 5C, upsetting and forming of the upper deep hole 75 are performed. Specifically, by lowering the punch 10, the round bar material 60 formed with the lower deep hole 76 is pressed. Then, upsetting of the round bar material 60 is performed in the recess 31 and the recess 32. That is, the inside of the recessed part 31 and the recessed part 32 are filled by making the round bar raw material 60 flow. In this way, the punch 10 descends to simultaneously form stepped shapes in the recess 31 and the recess 32 of the die 30.
また、丸棒素材60における軸絞り部68と、パンチ10の凹部11の内周面11cとの隙間をなくした状態で、上突込みパンチ20を下降させる。これにより、上突込みパンチ20を丸棒部材60の上端面60aに押し込む。よって、上突込みパンチ20は、下降して、丸棒素材60の上端面60aに上深穴75の成形を行う。   Further, the upper punch 20 is lowered in a state where the gap between the shaft restricting portion 68 in the round bar blank 60 and the inner peripheral surface 11c of the concave portion 11 of the punch 10 is eliminated. As a result, the upper punch 20 is pushed into the upper end surface 60 a of the round bar member 60. Thus, the upper punch 20 moves down to form the upper deep hole 75 in the upper end surface 60 a of the round bar material 60.
軸絞り部68は、パンチ10の凹部11の内周面11cによって、隙間がない状態となっているので、丸棒素材60の外径を基準にして、上深穴75の成形の中心軸を精度よく軸方向Lに一致させることができる。   The shaft restricting portion 68 is in a state where there is no gap due to the inner peripheral surface 11 c of the concave portion 11 of the punch 10, so that the center axis of the upper deep hole 75 is formed on the basis of the outer diameter of the round bar material 60. It can be made to coincide with the axial direction L with high accuracy.
本実施形態では、パンチ10と上突込みパンチ20を、速度差を持たせて下降させている。例えば、上突込みパンチ20が下降して、丸棒素材60の上端面60aに上深穴75を成形するとき、上突込みパンチ20の下降速度は、丸棒素材60を据え込み成形するときのパンチ10の下降速度よりも速くなっている。すなわち、据え込み成形と上深穴75の成形は、パンチ10を下降させつつ、上突込みパンチ20をパンチ10よりも速い下降速度で下降させることにより実行する。このように、パンチ10よりも上突込みパンチ20を速く下降させることで、パンチ10の据え込み成形と上突込みパンチ20による上深穴75の成形を可能にしている。仮に、同じ速度の場合には、上深穴75の成形が困難となる。   In this embodiment, the punch 10 and the upper punch 20 are lowered with a speed difference. For example, when the upper piercing punch 20 descends and the upper deep hole 75 is formed in the upper end surface 60a of the round bar blank 60, the lowering speed of the upper piercing punch 20 is the punch when the round bar blank 60 is upset. It is faster than the descent speed of 10. That is, the upsetting and the forming of the upper deep hole 75 are performed by lowering the upper thrusting punch 20 at a lowering speed faster than the punch 10 while lowering the punch 10. In this way, by lowering the upper protrusion punch 20 faster than the punch 10, upsetting of the punch 10 and formation of the upper deep hole 75 by the upper protrusion punch 20 are enabled. If the speed is the same, it is difficult to form the upper deep hole 75.
また、下突込みパンチ50は、下深穴76を成形後に固定しない。そして、下突込みパンチ50は、パンチ10及び上突込みパンチ20が下降するときに、下降するようにしている。これにより、パンチ10及び上突込みパンチ20による据え込み成形の荷重を下方にも分散し、低圧化することができる。また、下突込みパンチ50が下降することで、下突込みパンチ50及びダイス30に加わる荷重も低圧化することができる。なお、下突込みパンチ50とともにスリーブ40も下降してもよい。このようにして、図3(d)に示すように、軸物鍛造部品70を鍛造することができる。   The lower punch 50 does not fix the lower deep hole 76 after molding. The lower protrusion punch 50 is lowered when the punch 10 and the upper protrusion punch 20 are lowered. Thereby, the load of upsetting by the punch 10 and the upper piercing punch 20 can be dispersed downward to reduce the pressure. Further, when the lower protrusion punch 50 is lowered, the load applied to the lower protrusion punch 50 and the die 30 can be reduced. Note that the sleeve 40 may be lowered together with the lower protrusion punch 50. In this manner, as shown in FIG. 3D, the shaft forged part 70 can be forged.
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の成形装置1は、丸棒素材60を軸絞り成形する際に、軸絞り部69の軸方向Lの長さを、軸物鍛造部品70における軸絞り部69に対応する小径円筒部74の長さよりも長くし、その後、スリーブ40によって、丸棒素材60を上方に移動させている。これにより、軸絞り部69の上部と、ダイス30との間に隙間を設けることができる。よって、下突込みパンチ50によって、下深穴76を形成する際に、押し出された丸棒素材60を隙間に流動させることができる。したがって、下突込みパンチ50及びダイス30に加わる荷重を分散させ、低圧化することができる。よって、ダイス、パンチ等の寿命を向上させ、鍛造に要するコストを低減することができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
In the molding apparatus 1 of the present embodiment, when the round bar material 60 is subjected to axial drawing, the length of the axial drawing portion 69 in the axial direction L is set to a small diameter cylindrical portion 74 corresponding to the axial drawing portion 69 in the shaft forged part 70. After that, the round bar material 60 is moved upward by the sleeve 40. Thereby, a gap can be provided between the upper portion of the shaft restricting portion 69 and the die 30. Therefore, when the lower deep hole 76 is formed by the lower protrusion punch 50, the extruded round bar material 60 can be flowed into the gap. Accordingly, the load applied to the lower punch 50 and the die 30 can be dispersed to reduce the pressure. Therefore, the lifetime of dies, punches, etc. can be improved and the cost required for forging can be reduced.
パンチ10の凹部11と軸絞り部68との間、及び、ダイス30における貫通孔39と軸絞り部69の下部との間の隙間をなくして上深穴75及び下深穴76を成形している。これにより、丸棒素材60の外径を基準にして、上深穴75及び下深穴76の成形の中心軸を精度よく軸方向Lに一致させることができる。   The upper deep hole 75 and the lower deep hole 76 are formed without gaps between the concave portion 11 of the punch 10 and the shaft restricting portion 68 and between the through hole 39 and the lower portion of the shaft restricting portion 69 in the die 30. Yes. As a result, the central axes of the molding of the upper deep hole 75 and the lower deep hole 76 can be made to coincide with the axial direction L with high accuracy on the basis of the outer diameter of the round bar material 60.
また、下深穴76を成形後において、下突込みパンチ50を固定せず、パンチ10及び上突込みパンチ20が下降するときに、下突込みパンチ50を下降するようにしている。これにより、パンチ10、上突込みパンチ20及び下突込みパンチ50に対する荷重を低圧化することができる。よって、ダイス、パンチ等の寿命を向上させ、鍛造に要するコストを低減することができる。   Further, after the lower deep hole 76 is formed, the lower protrusion punch 50 is not fixed, and the lower protrusion punch 50 is lowered when the punch 10 and the upper protrusion punch 20 are lowered. Thereby, the load on the punch 10, the upper protrusion punch 20 and the lower protrusion punch 50 can be reduced. Therefore, the lifetime of dies, punches, etc. can be improved and the cost required for forging can be reduced.
本実施形態の成形装置1は、パンチ10、上突込みパンチ20、ダイス30、スリーブ40及び下突込みパンチ50が連動して丸棒素材60をプレスする。このような連動プレスを用いて軸物鍛造部品70に上深穴75及び下深穴76等の中空部の成形をワンプレス・ワンダイで実施することができる。よって、軸物鍛造部品70を成形するコスト、時間を低減することができる。   In the molding apparatus 1 of the present embodiment, the punch 10, the upper punch 20, the die 30, the sleeve 40, and the lower punch 50 press the round bar material 60. Using such an interlocking press, hollow parts such as the upper deep hole 75 and the lower deep hole 76 can be formed on the shaft forged part 70 with one press and one die. Therefore, the cost and time for forming the shaft forged part 70 can be reduced.
軸物鍛造部品70のような軸方向に長く延びた丸棒素材60を成形する場合には、座屈現象が発生することがある。しかしながら、本実施形態では、丸棒素材60の上部及び下部を軸絞り成形し、軸絞り部68及び69を隙間なく固定し、連動プレス成形することによって、座屈現象の発生を抑制することができる。また、上深穴75及び下深穴76を成形する場合にも、座屈現象が発生することがあるが、この場合にも同様に、軸絞り部68及び69を隙間なく固定することにより、座屈現象の発生を抑制することができる。   When a round bar material 60 extending in the axial direction such as the shaft forged part 70 is formed, a buckling phenomenon may occur. However, in the present embodiment, the upper and lower portions of the round bar material 60 are formed by axial drawing, the axial drawn portions 68 and 69 are fixed without gaps, and the occurrence of buckling can be suppressed by interlocking press forming. it can. Further, when the upper deep hole 75 and the lower deep hole 76 are formed, a buckling phenomenon may occur. Similarly, in this case, by fixing the shaft restricting portions 68 and 69 without gaps, Generation | occurrence | production of a buckling phenomenon can be suppressed.
丸棒素材60に深穴等の中空部を形成する代わりに、パイプ状の素材を用いるとすると、素材のコストだけでなく、鍛造に必要な鍛造プレスや中間焼鈍設備、潤滑設備等の製造コストも増大する。また、広い製造スペースも必要となる。さらに、パイプ材を用いると、中間焼鈍工程、再潤滑工程等の製造工程も長くなり、製造時間を要するようになる。   If pipe-like material is used instead of forming hollow parts such as deep holes in the round bar material 60, not only the cost of the material, but also the manufacturing cost of forging press, intermediate annealing equipment, lubrication equipment, etc. required for forging Will also increase. Also, a wide manufacturing space is required. Furthermore, when a pipe material is used, manufacturing processes such as an intermediate annealing process and a re-lubrication process become longer and manufacturing time is required.
これに対して、本実施形態では、丸棒素材60を用いたワンプレス・ワンダイで実施することができ、製造コスト、製造スペース及び製造時間を抑制することができる。また、座屈現象を抑制し、軸物鍛造部品70の品質を向上させることができる。   On the other hand, in this embodiment, it can implement by the one press one die using the round bar raw material 60, and can suppress manufacturing cost, a manufacturing space, and manufacturing time. Further, the buckling phenomenon can be suppressed and the quality of the shaft forged part 70 can be improved.
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。   The embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described configuration, and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
1 成形装置
10 パンチ
10a 上面
10b 下面
11 凹部(パンチ凹部)
11c 内周面
11d 底面
19 貫通孔(上突込みパンチ用貫通孔)
20 上突込みパンチ
21 下部
30 ダイス
30a 上面
30b 下面
31 凹部(ダイス第1凹部)
31c 内周面
31d 底面
32 凹部(ダイス第2凹部)
32c 内周面
32d 底面
39 貫通孔(スリーブ用貫通孔)
39c 内周面
40 スリーブ
40a 上端面
40b 下端面
41 上部
49 貫通孔(下突込みパンチ用貫通孔)
50 下突込みパンチ
51 上部
51c 外周面
60 丸棒素材
60a 上端面
60b 下端面
68、69 軸絞り部
70 軸物鍛造部品
71 上円筒部
71a 上面
71c 外周面
72 フランジ部
72c 外周面
73 下円筒部
73c 外周面
74 小径円筒部
74b 下面
74c 外周面
75 上深穴
76 下深穴
75c、76c 内周面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding apparatus 10 Punch 10a Upper surface 10b Lower surface 11 Recessed part (punch recessed part)
11c Inner peripheral surface 11d Bottom surface 19 Through hole (through hole for upper punch)
20 Upper punch 21 Lower 30 Die 30a Upper surface 30b Lower surface 31 Recess (Die first recess)
31c Inner peripheral surface 31d Bottom surface 32 Recess (Die second recess)
32c Inner peripheral surface 32d Bottom surface 39 Through hole (through hole for sleeve)
39c Inner peripheral surface 40 Sleeve 40a Upper end surface 40b Lower end surface 41 Upper part 49 Through hole (through hole for lower thrust punch)
50 Lower piercing punch 51 Upper 51c Outer peripheral surface 60 Round bar material 60a Upper end surface 60b Lower end surface 68, 69 Shaft restricting portion 70 Shaft forging part 71 Upper cylindrical portion 71a Upper surface 71c Outer peripheral surface 72 Flange portion 72c Outer peripheral surface 73 Lower cylindrical portion 73c Surface 74 Small-diameter cylindrical portion 74b Lower surface 74c Outer peripheral surface 75 Upper deep hole 76 Lower deep hole 75c, 76c Inner peripheral surface

Claims (10)

  1. 丸棒素材から軸物鍛造部品を成形する成形装置であって、
    前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部を有するパンチと、
    前記パンチの上面から前記パンチ凹部の底面に貫通する上突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の上突込みパンチと、
    上方に開口したダイス第1凹部と、前記ダイス第1凹部の底面に開口したダイス第2凹部と、前記ダイス第2凹部の底面から下面まで貫通し前記丸棒素材の下端面よりも狭い開口を有するスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、
    前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下突込みパンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、
    前記下突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の下突込みパンチと、
    を備え、
    前記パンチは、下降して、前記パンチと前記ダイスとの間に配置された前記丸棒素材の下部を、前記スリーブ用貫通孔に押出して軸絞り成形し、
    前記スリーブは、上昇して、軸絞り成形された前記丸棒素材を前記パンチとともに所定の位置まで上方に移動させ、
    前記下突込みパンチは、上昇して、前記所定の位置まで移動した前記丸棒素材の前記下端面に下深穴の成形を行い、
    前記パンチは、下降して、前記下深穴が成形された前記丸棒素材を押圧し、前記ダイス第1凹部及び前記ダイス第2凹部内に前記丸棒素材の据え込み成形を行い、
    前記上突込みパンチは、下降して、前記下深穴が成形された前記丸棒素材の上端面に上深穴の成形を行う、
    成形装置。
    A molding device for molding a shaft forged part from a round bar material,
    A punch having a punch recess opened downward when the axial direction of the shaft object forged part is the vertical direction;
    A rod-shaped upper protrusion punch fitted into an upper protrusion punch through hole penetrating from the upper surface of the punch to the bottom surface of the punch recess;
    A die first recess opened upward, a die second recess opened in the bottom surface of the die first recess, and an opening penetrating from the bottom surface to the bottom surface of the die second recess and narrower than the lower end surface of the round bar material. A die having a through hole for a sleeve,
    A cylindrical sleeve fitted with the through-hole for sleeve and having a through-hole for lower protrusion punching through in the axial direction;
    A rod-shaped lower protrusion punch fitted in the through hole for the lower protrusion punch, and
    With
    The punch is lowered, the lower part of the round bar material disposed between the punch and the die is extruded into the through hole for the sleeve, and the shaft is drawn.
    The sleeve ascends and moves the round bar material formed by axial drawing to a predetermined position together with the punch,
    The lower protrusion punch rises and forms a lower deep hole in the lower end surface of the round bar material moved to the predetermined position,
    The punch descends, presses the round bar material formed with the lower deep hole, and performs upsetting of the round bar material into the first die recess and the second die recess,
    The upper thrust punch is lowered to form the upper deep hole on the upper end surface of the round bar material formed with the lower deep hole.
    Molding equipment.
  2. 前記据え込み成形と前記上深穴の成形は、前記パンチを下降させつつ、前記上突込みパンチを前記パンチよりも速い下降速度で下降させることにより実行する、
    請求項1に記載の成形装置。
    The upsetting and the forming of the upper deep hole are performed by lowering the upper piercing punch at a lowering speed faster than the punch while lowering the punch.
    The molding apparatus according to claim 1.
  3. 前記下突込みパンチは、前記下深穴を成形後、前記パンチ及び前記上突込みパンチが下降するときに下降する、
    請求項1または2に記載の成形装置。
    The lower protrusion punch is lowered when the punch and the upper protrusion punch are lowered after forming the lower deep hole,
    The molding apparatus according to claim 1 or 2.
  4. 軸絞り成形された前記丸棒素材を前記パンチとともに前記所定の位置まで上方に移動させたときであって、前記下突込みパンチが上昇する前において、
    前記丸棒素材の軸絞り成形された軸絞り部の下部は、前記スリーブ用貫通孔の内周面に接し、
    前記軸絞り部の上部と、前記ダイス第2凹部の内周面との間に隙間を有する、
    請求項1〜3のいずれか一つに記載の成形装置。
    When the round bar material formed by axial drawing is moved upward to the predetermined position together with the punch, and before the lower punch is raised,
    The lower part of the shaft drawing part of the round bar material which is formed by shaft drawing is in contact with the inner peripheral surface of the through hole for the sleeve,
    There is a gap between the upper part of the shaft throttle part and the inner peripheral surface of the second die recess,
    The shaping | molding apparatus as described in any one of Claims 1-3.
  5. 前記パンチは、下降して、前記丸棒素材の前記上端面よりも狭い開口を有する前記パンチ凹部で前記丸棒素材の上部を軸絞り成形する、
    請求項1〜4のいずれか一つに記載の成形装置。
    The punch descends and axially draws the upper part of the round bar material with the punch recess having an opening narrower than the upper end surface of the round bar material,
    The shaping | molding apparatus as described in any one of Claims 1-4.
  6. 丸棒素材から、軸物鍛造部品を成形する成形方法であって、
    前記軸物鍛造部品の軸方向を上下方向とした場合に下方に開口したパンチ凹部を有するパンチと、
    前記パンチの上面から前記パンチ凹部の底面に貫通する上突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の上突込みパンチと、
    上方に開口したダイス第1凹部と、前記ダイス第1凹部の底面に開口したダイス第2凹部と、前記ダイス第2凹部の底面から下面まで貫通し前記丸棒素材の下端面よりも狭い開口を有するスリーブ用貫通孔と、を有するダイスと、
    前記スリーブ用貫通孔に嵌合し、前記軸方向に貫通する下突込みパンチ用貫通孔が形成された筒状のスリーブと、
    前記下突込みパンチ用貫通孔に嵌合した棒状の下突込みパンチと、
    を設け、
    前記パンチを下降させることにより、前記パンチと前記ダイスとの間に配置された前記丸棒素材の下部を、前記スリーブ用貫通孔に押出して軸絞り成形するステップと、
    前記スリーブを上昇させることにより、軸絞り成形された前記丸棒素材を前記パンチとともに所定の位置まで上方に移動させるステップと、
    前記下突込みパンチを上昇させることにより、前記所定の位置まで移動した前記丸棒素材の前記下端面に下深穴を成形するステップと、
    前記パンチを下降させることにより、前記下深穴が成形された前記丸棒素材を押圧し、前記ダイス第1凹部及び前記ダイス第2凹部内に前記丸棒素材の据え込み成形を行うステップと、
    前記上突込みパンチを下降させることにより、前記下深穴が成形された前記丸棒素材の上端面に上深穴の成形を行うステップと、
    を備えた成形方法。
    A molding method for molding a shaft forged part from a round bar material,
    A punch having a punch recess opened downward when the axial direction of the shaft object forged part is the vertical direction;
    A rod-shaped upper protrusion punch fitted into an upper protrusion punch through hole penetrating from the upper surface of the punch to the bottom surface of the punch recess;
    A die first recess opened upward, a die second recess opened in the bottom surface of the die first recess, and an opening penetrating from the bottom surface to the bottom surface of the die second recess and narrower than the lower end surface of the round bar material. A die having a through hole for a sleeve,
    A cylindrical sleeve fitted with the through-hole for sleeve and having a through-hole for lower protrusion punching through in the axial direction;
    A rod-shaped lower protrusion punch fitted in the through hole for the lower protrusion punch, and
    Provided,
    Lowering the punch by lowering the lower part of the round bar material disposed between the punch and the die into the through-hole for sleeve and axial drawing molding;
    Moving the round bar blank formed by axial drawing to a predetermined position together with the punch by raising the sleeve; and
    Forming a lower deep hole in the lower end surface of the round bar material moved to the predetermined position by raising the lower thrust punch; and
    Pressing the round bar material formed with the lower deep hole by lowering the punch, and upsetting the round bar material into the first die recess and the second die recess;
    Forming the upper deep hole on the upper end surface of the round bar material formed with the lower deep hole by lowering the upper thrust punch; and
    A molding method comprising:
  7. 前記据え込み成形を行うステップと前記上深穴の成形を行うステップは、
    前記パンチを下降させつつ、前記上突込みパンチを前記パンチよりも速い下降速度で下降させることにより実行する、
    請求項6に記載の成形方法。
    The step of performing the upsetting and the step of forming the upper deep hole are as follows:
    While lowering the punch, it is performed by lowering the upper thrust punch at a lowering speed faster than the punch,
    The molding method according to claim 6.
  8. 前記下突込みパンチを、前記下深穴を成形後、前記パンチ及び前記上突込みパンチを下降させるときに下降させる、
    請求項6または7に記載の成形方法。
    Lowering the lower protrusion punch when lowering the punch and the upper protrusion punch after forming the lower deep hole,
    The molding method according to claim 6 or 7.
  9. 前記所定の位置まで上方に移動させるステップの後であって、前記下深穴を成形するステップの前において、
    前記丸棒素材の軸絞り成形された軸絞り部の下部を、前記スリーブ用貫通孔の内周面に接するようにし、
    前記軸絞り部の上部と前記ダイス第2凹部の内周面との間に隙間を有するようにする、
    請求項6〜8のいずれか一つに記載の成形方法。
    After the step of moving upward to the predetermined position, and before the step of forming the lower deep hole,
    The lower part of the shaft drawing portion of the round bar material which is formed by shaft drawing is in contact with the inner peripheral surface of the through hole for the sleeve,
    A gap is provided between the upper portion of the shaft restricting portion and the inner peripheral surface of the second die recess,
    The shaping | molding method as described in any one of Claims 6-8.
  10. 前記パンチを下降させることにより、前記丸棒素材の前記上端面よりも狭い開口を有する前記パンチ凹部で前記丸棒素材の上部を軸絞り成形するステップをさらに備えた、
    請求項6〜9のいずれか一つに記載の成形方法。
    Further comprising the step of axially drawing the upper portion of the round bar material at the punch recess having an opening narrower than the upper end surface of the round bar material by lowering the punch.
    The shaping | molding method as described in any one of Claims 6-9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI725885B (en) * 2020-07-01 2021-04-21 賴傳榮 Manufacturing method of sleeve

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