JP2501299B2 - 両端に大径部を有すブランクの鍛造・圧造用型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両端に大径部を有する
ブランクを鍛造・圧造成形するための型装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、両端に大径部を有す
る製品、例えば図９に示す如く、軸体(100)の一端にボ
ルト頭部(101)、他端にネジ転造用の膨らみ部(102)を予
備形成したテンションボルト用のブランクＢの該膨らみ
部(102)を、図１０に示すネジ転造用の真直太軸部(103)
に鍛造・圧造成形することが行なわれている。上記鍛造
・圧造成形法として、図９の如く、パンチ(７)によって
ブランクＢをダイス(１)内の割型(２)に挿入しつつ割型
(２)を押圧し、割型外周のテーパ面(2a)と割型支持ブロ
ック(34)のテーパ孔(35)によって割型(２)を型締めしつ
つ、割型(２)の後方に配備したダイ部材(36)の型空間(3
7)にブランクを打込んで、型空間(37)に対応するネジ転
造用の太軸部(103)を圧造することが提案されている(実
公平３−４４３５７号)。

【０００３】上記鍛造・圧造にて使用する型装置の場
合、割型(２)の外周のテーパ面(2a)は、軸方向の全長に
亘って連続しており、パンチ(７)の下死点にて割型(２)
が全閉する。即ち、割型(２)の全閉状態でブランクＢが
圧造されるのではなく、割型(２)を閉じながら圧造する
のである。従って、ブランクには割型のパーティングラ
インに対応してバリが発生する。又、割型(２)の外周の
テーパ面(2a)が軸方向の全長に亘って連続しており、テ
ーパの角度を緩くすれば、割型(２)と割型支持ブロック
(34)のテーパ孔(35)が食込み過ぎて型開きが困難とな
り、従って、テーパの角度を大きくせねばならない。こ
のため、割型(２)を必要強度に設計すると、パンチ側の
後部に比べて前部の外径が著しく小さくなる。型装置の
大きさは、型装置をセットするトランスファープレスの
ダイブロックの取付け孔の径及び隣合う取付け孔のピッ
チにより制約を受け、自由に大きくできない。従って、
前記型装置よって圧造可能なブランクの外径は大きな制
約を受ける。本発明は、上記問題を一挙に解決できる、
両端に大径部を有するブランクの鍛造・圧造用型装置を
明らかにするものである。

【０００４】

【課題を解決する手段】本発明の鍛造・圧造用型装置
は、ダイス(１)の型空間にパンチ(７)によってブランク
を打込み、ダイスの型空間に沿う形状に成形する鍛造・
圧造用型装置において、ダイス(１)はダイケース(15)
と、ダイケースの先端側にダイケースの軸心に沿ってス
ライド可能且つスライド方向と直交する半径方向に拡縮
可能に配備された割型(２)と、割型(２)の後方にてダイ
ケース(15)の軸心に沿ってスライド可能に配備されバネ
に押圧されて常時割型(２)をパンチ側に付勢する筒状の
スライド受台(３)と、ダイケース(15)の後部に設けられ
後退位置の割型(２)をスライド受台(３)を介して支える
固定受台(４)と、ダイケース(15)の軸心上に進退可能に
配備され圧造時のブランクの軸方向の荷重を受けるセン
ター軸(５)及びセンター軸の外側に該センター軸(５)に
沿ってスライド可能に配備されブランクをパンチ(７)側
に突き出すための突出し部材(55)とによって構成され
る。

【０００５】割型(２)の隣合う割型部材(20)間にバネ(2
7)が介装されて常時開き方向に付勢され、閉じ状態の割
型(２)の外周面は、パンチ側から順に、第１円筒面(2
1)、第１円筒面に連続して徐々に縮径する第１テーパ面
(22)、第１テーパ面の小径端に連続する第２円筒面(23)
及び該第２円筒面(23)に連続して徐々に縮径する第２テ
ーパ面(24)が形成され、ダイケース(15)の割型挿入孔(1
0)は、パンチ側から順に第１テーパ孔部(11)、第１スト
レート孔部(12)、第２テーパ孔部(13)及び第２ストレー
ト孔部(14)が連続しており、割型(２)が固定台(４)側に
前進して閉じた状態において、割型(２)の第１、第２円
筒面(21)(23)が、割型挿入孔(10)の第１、第２ストレー
ト孔部(12)(14)に緊密に嵌まり、割型(２)がパンチ側に
後退した時、第１テーパ面(22)が第１テーパ孔部(11)
に、第２テーパ面(24)が第２テーパ孔部(13)に、第２円
筒面(23)が第１ストレート孔部(12)に接して、割型(２)
の開き量が規制される。

【０００６】

【作用及び効果】以下の説明中、型装置の動きで、前進
とは図１の矢印Ｘで示す如く、パンチ(７)側からダイス
(１)側への動き、後退とは矢印Ｙで示す如く、ダイス
(１)側からパンチ(７)側への動きである。パンチ(７)の
前進により、ブランクＢ４を押し込んで開状態で待機す
る割型(２)を貫通させ、突出し部材(55)に当てる。更
に、パンチ(７)が前進して割型(２)を押圧する。割型
(２)は、その第１テーパ面(22)と第２テーパ面(24)を割
型挿入孔(10)の第１テーパ孔部(11)と第２テーパ孔部(1
3)に滑らせながら、縮径しつつ前進し、ブランクＢ４を
挟む。

【０００７】割型(２)の各テーパ面(22)(24)が、割型挿
入孔部(10)のテーパ孔部(11)(13)から外れて、第１円筒
面(21)が第１ストレート孔部(12)に、第２円筒面(23)が
第２ストレート孔部(14)に侵入し、割型(２)は全閉状態
で拘束されたまま、ストレート孔部(12)(14)に案内され
て後退し、後退中にブランクの圧造がなされる。即ち、
ブランクに塑性変形のための圧力が作用する際、割型
(２)は完全に閉じており、割型(２)のパーティングライ
ンにブランクの肉が侵入する余地はなく、従って、バリ
が生じることを防止できる。又、本発明にかかる割型
(２)は、第２円筒面(23)を挟んで、第１テーパ孔部(11)
及び第２テーパ孔部(13)が形成されているため、従来の
様に、割型の軸方向の全長に亘ってテーパ面が連続して
いるものに比べて、外径の最小径を大きくでき、ダイケ
ース(15)の外径が同じてあれば、従来よりも大径のブラ
ンクの圧造が可能となる。又、割型(２)の各テーパ面(2
2)(24)と割型挿入孔部(10)のテーパ孔部(11)(13)の接触
面積は小さくなり、型開きのために割型(２)をパンチ
(７)側に押圧する力は小さくて済み、割型(２)の径方向
の拡縮を円滑に行なうことができる。

【０００８】

【実施例】図８は、所定の長さに剪断された円柱状ブラ
ンクＢ１を６つの工程により、両端に大径部を有する両
端開口の筒体Ｂ６を形成する鍛造・圧造工程を示してい
る。鍛造・圧造は、パーツホーマと称される横型トラン
スファープレスを使用して行なわれ、該プレスの６つの
圧造ステーションＳ1〜Ｓ6に型装置が配備される。各圧
造ステーションの型装置は、公知の如くトランスファー
プレスのダイブロックの取付け穴に着脱可能に固定され
たダイス(１)と、トランスファープレスのラムに着脱可
能に配備されたパンチ(７)とによって構成される。図８
において、下側はダイス側、上側はパンチ側である。

【０００９】第１圧造ステーションＳ1では、円筒状ブ
ランクＢ１のダイス側先端外周に小さくテーパ面を形成
する。第２圧造ステーションＳ2では、上記ブランクＢ
１を１８０°反転して、ダイス側先端外周に小さくテー
パ面を形成し、パンチ側端部に大径部を形成する。第３
圧造ステーションＳ3では上記ブランクＢ２をテーパ面
側が閉塞した筒状体に形成する。第４圧造ステーション
Ｓ4では、上記ブランクＢ３の大径部の幅を僅か狭くす
る。第５圧造ステーションＳ5では、上記ブランクＢ４
を１８０°反転して圧造し、ストレート側端部にも大径
部を有し、底部(106)が薄肉のブランクＢ５を形成す
る。第６ステーションＳ6で、底部(106)を打抜き、両端
に大径部を有する筒体Ｂ６を完成する。前記第５圧造ス
テーションＳ5では、第４工程で圧造したブランクＢ４
を大径側端部からダイスの型空間に打込まねばならず、
割型を採用せざるを得ない。

【００１０】以下に、上記第５ステーションＳ5に用い
る型装置を例に挙げて本発明を説明する。図１は、型装
置のダイス(１)側、図２はパンチ(７)側を示している。
ダイス(１)は、ダイブロック(９)のダイス挿入穴(91)の
奥に配備した受けブロック(６)に当てて取り付けられ
る。ダイス(１)は、筒状のダイケース(15)内にパンチ側
から順に割型(２)、スライド受台(３)及び固定受台(４)
を配備し、固定受台(４)の端面に割型(２)に向かって蹴
出し部材(55)を突設して構成され、ダイケース(15)のパ
ンチ側端面に環状の蓋板(17)をボルト止めして、割型
(２)のパンチ(７)側への抜止めが画られている。ダイケ
ース(15)の割型挿入孔部(10)は、パンチ側から順に先端
ストレート孔部(16)、奥が縮径する第１テーパ孔部(1
1)、第１ストレート孔部(12)、奥が縮径する第２テーパ
孔部(13)及び第２ストレート孔部(14)が形成されてい
る。

【００１１】割型(２)は、９０°毎に４等分されてお
り、隣合う各割型部材(20)が密着した全閉状態にて、第
１円筒面(21)は第１ストレート孔部(12)に、第２円筒面
(23)は第２ストレート孔部(14)に緊密に摺動可能に嵌ま
る。割型(２)の隣う割型部材(20)の互いの対向面には、
穴(25)が開設され、対向する２つの穴(25)に跨がってス
リーブ(26)がガタなくスライド可能に嵌められる。スリ
ーブ(26)内にバネ(27)が挿入され、該バネ(27)によっ
て、隣合う割型部材(20)(20)が離間方向に付勢され、従
って割型(２)全体は常時拡径方向に付勢されている。割
型部材(20)の穴(25)を開設した面には、穴(25)の開口部
を通って全長に割ってエアー逃し溝(28)が浅く開設され
ており、割型(２)を閉じる際に、穴(25)内の空気を孔面
とスリーブ(26)の微細な隙間から溝(28)を通じて逃すこ
とができる。閉じる状態における割型(２)の内面は、前
記図８の第５圧造ステーションＳ5のブランクＢ５の外
形に対応して、ストレート孔部(29)の両端が拡大して開
口している。

【００１２】割型(２)の前方に配備された筒状のスライ
ド受台(３)は、上記第２ストレート孔部(14)にガタなく
スライド可能に嵌まり、前端に突設した鍔部(31)をダイ
ケース(15)の内孔の抜止め段部(18)に当てて割型(２)側
への抜止めが画られる。スライド受台(３)の前方に配備
された固定受台(４)は、円筒部(41)の先端にフランジ部
(42)を有し、該フランジ部(42)をダイケース(15)の前端
面にボルト止めし、円筒部(41)をダイケース(15)内に侵
入させている。スライド受台(３)のフランジ部(42)とス
ライド受台(３)との間にバネ(32)が配備され、スライド
受台(３)を介して割型(２)は後方、即ち、パンチ側に付
勢されている。固定受台(４)の円筒部(41)の外径は、筒
状スライド受台(３)の内径よりも大きい。後記の如く、
割型(２)がバネ(32)に抗して固定受台(４)側に前進し、
スライド受台(３)が固定受台(４)の円筒部(41)の端面に
当った状態にて、各割型(２)の第１円筒面(21)がダイケ
ース(15)の第１ストレート孔部(12)に、第２円筒面(23)
が第２ストレート孔部(14)に嵌まる様に、スライド受台
(３)と固定受台(４)の円筒部(41)との距離が決められて
いる。

【００１３】固定受台(４)の軸心にセンター軸(５)がス
ライド可能に配備され、その先端を割型(２)内に侵入さ
せている。センター軸(５)の先端太さは、図８の第４圧
造ステーションＳ4におけるブランクＢ４の内径よりも
僅か小さく、該ブランクＢ４は、軸(５)の先端にガタな
く且つブランク内の空気を排出できる程度に嵌合する。
センター軸(５)の基端には抜止め頭部(52)が形成さ
れ、該抜止め頭部(52)が筒状固定受台(４)の内面の段部
(44)に当って、パンチ(７)側への抜止めが画られる。固
定受台(４)の前面に当っている受けブロック(６)の軸心
には貫通孔(61)が開設され、該貫通孔(61)にバネ(54)及
び該バネに付勢される押し軸(53)の拡大基端がスライド
可能に嵌まり、押し軸(53)の先端側を貫通孔(61)の小径
部(61a)を貫通して固定受台(４)の内孔に侵入させ、セ
ンター軸(５)を割型(２)側に付勢している。

【００１４】割型(２)と固定受台(４)の間にて、センタ
ー軸(５)には筒状の突出し部材(55)がスライド可能に嵌
まり、該突出し部材(55)は、引戻しピン(65)によって固
定受台(４)側に引戻し付勢されている。引戻しピン(65)
は、固定受台(４)及び受けブロック(６)に連通して開設
したガイド孔(64)に嵌まり、先端を固定受台(４)の円筒
部(41)の端面及び突出し部材(55)の鍔(56)を貫通させ、
貫通端をかしめて膨らませている。引戻しピン(65)は、
バネ(67)によって常時前方に付勢され、突出し部材(55)
を固定受台(４)の端面に引き寄せている。突出し部材(5
5)の割型(２)側先端は、割型(２)が前進して閉じたと
き、割型(２)に少し侵入して、割型(２)の型孔(29)と引
戻しピン(65)の先端とによって図８のブランクＢ５の前
端側の大径部(105)に対応する型空間を形成する。

【００１５】固定受台(４)と受けブロック(６)を一連に
貫通して、複数本の突出しピン(57)がスライド可能に配
備され、該突出しピン(57)の後端を突出し部材(55)の鍔
(56)に当てている。突出し部材(55)は、ブランク蹴り出
し駆動装置(図示せず)によって、パンチと割型(２)の後
退のタイミングに合わせてパンチ側に後退方向に突出さ
れ、突出し部材(55)を後退させる。

【００１６】図２に示すパンチ(７)は、筒状のパンチケ
ース(70)から第１、第２、第３パンチ部材(71)(72)(73)
をダイス(１)側に向けてダイス(１)と同心に突出させて
いる。第２パンチ部材(72)は筒状に形成されてパンチケ
ース(70)の定位置に固定支持されている。第１パンチ部
材(71)は軸体に形成され、第２パンチ部材(72)内にスラ
イド可能に嵌まってバネ(79)によってダイス(１)側に付
勢されている。第３パンチ部材(73)は第２パンチ部材(7
2)の外周にスライド可能に嵌まり、突出しピン(78)を介
して皿バネ(80)にてダイス側に付勢されている。第１パ
ンチ部材(71)を付勢するバネ(79)は、ダイス(１)のセン
ター軸(５)を付勢するバネ(54)よりも強力である。又、
第３パンチ部材(73)を付勢する皿バネ(80)は、ダイス
(１)の割型(２)を付勢するバネ(32)よりも強力である。
各パンチ部材(71)(72)(73)は、後部基端を太くしてダイ
ス(１)側への抜止めが画られており、図２に示す無負荷
の状態では、第１パンチ部材(71)は第２パンチ部材(72)
よりも大きくダイス(１)側に突出し、第３パンチ部材(7
3)は第２パンチ部材(72)よりも少しダイス(１)側に突出
している。

【００１７】図５で示したパンチは、図４に鎖線で示す
如く、ダイス(１)に打込んだ下死点状態を示し、第１パ
ンチ部材(71)は第２パンチ部材(72)から僅かダイス(１)
側に突出し、第３パンチ部材(73)は第２パンチ部材(72)
よりも少し後退している。図５の状態において、第２パ
ンチ部材(72)は閉じ状態の割型(２)の型孔(29)の後部大
径部に侵入し、前記図８のブランクのパンチ側大径部(1
06)に対応する型空間を形成する。

【００１８】然して、図１に示す如く、トランスファプ
レスのチャック爪(200)(200)によって、ブランクが第５
圧造ステーションＳ5に運ばれるタイミングに合わせ
て、パンチ(７)が前進し、先ず第１パンチ部材(71)がブ
ランクに当って該ブランクを開状態の割型(２)内に挿入
する。パンチ(７)の前進により、先ず第１パンチ部材(7
1)がブランクＢ４を押し込んで開状態で待機する割型
(２)の貫通させ、センター軸(５)に嵌め、更に該センタ
ー軸(５)をバネ(54)に抗して前方に押圧し、センター軸
(５)の抜止め頭部(52)を受けブロック(６)に当てる。ブ
ランク４の端面は突出し部材(55)の端面に当る。更に、
パンチ(７)が前進すると、第１パンチ部材(71)だけは、
バネ(79)に抗して第２パンチ部材(72)に対して相対的に
後退する。次いで第３パンチ部材(73)が割型(２)を押圧
する。割型(２)は、その第１テーパ面(22)と第２テーパ
面(24)を割型挿入孔(10)の第１テーパ孔部(11)と第２テ
ーパ孔部(13)に滑らせながら縮径しつつ前進し、ブラン
クＢ４を挟む。前記の如く、ブランク４は、センター軸
(５)に嵌まって割型(２)の中心に保持されており、割型
(２)が閉じる際、割型部材(20)の角部で傷付きが生じる
ことはない。

【００１９】割型(２)の各テーパ面(22)(24)が、割型挿
入孔部(10)のテーパ孔部(11)(13)から外れて、第１円筒
面(21)が第１ストレート孔部(12)に、第２円筒面(23)が
第２ストレート孔部(14)に侵入し、割型(２)は全閉状態
で拘束されたまま、ストレート孔部(12)(14)に案内され
て後退し、後退中にブランクの圧造がなされる。即ち、
ブランクに塑性変形のための圧力が作用する際、割型
(２)は完全に閉じており、割型(２)のパーティングライ
ンにブランクの肉が侵入する余地はなく、従って、バリ
が生じることを防止できる。

【００２０】パンチ(７)が後退すると、バネ(32)によっ
てスライド受台(３)及び割型(２)も後退し、割型(２)
は、第１テーパ孔部(11)及び第２テーパ孔部(13)に沿っ
て開く。第１ストレート孔部(12)、更に突出しピン(57)
が駆動装置によってパンチ(７)に突出され、突出し部材
(55)をパンチ側後退され、センター軸(５)の先端に被さ
っているブランクに突出す。ブランク突出し後、突出し
ピン(57)及び突出し部材(55)は待機位置に復帰する。上
記動作を繰り返して、図８の第５圧造ステーションＳ5
でのブランクＢ５の圧造を能率的に行なうことが出来
る。本発明にかかる割型(２)は、第２円筒面(23)を挟ん
で、第１テーパ孔部(11)及び第２テーパ孔部(13)が形成
されているため、従来の様に、割型の軸方向の全長に亘
ってテーパ面が連続しているものに比べて、外径の最小
径を大きくでき、ダイケース(15)の外径が同じてあれ
ば、従来よりも大径のブランクの圧造が可能となる。
又、割型(２)の各テーパ面(22)(24)と割型挿入孔部(10)
のテーパ孔部（１１）（１３）の接触面積は小さくな
り、型開きのために割型（２)をパンチ(７)側に押圧す
る力は小さくて済み、割型(２)の径方向の拡縮を円滑に
行なうことができる。又、本実施例では、割型(２)を構
成する各割型部材(20)は、隣合う割型部材(20)との対向
面に穴(25)(25)を開設して両穴に跨がってスリーブ(26)
を嵌めているため、各割型部材(20)の軸方向の位置ずれ
の虞れはない。更に、突出し部材(55)は、常時固定受台
(４)側にバネ付勢されており、不用意に突出し部材(55)
がパンチ(７)側に移動することはなく、ブランクなしで
パンチ(７)を空打ちした際、割型(２)が突出し部材(55)
を噛み込んで型装置が破損する虞れはない。本発明は、
上記実施例の構成に限定されることはなく、特許請求の
範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイスの断面図である。

【図２】パンチの断面図である。

【図３】パンチ打込み途上の断面図である。

【図４】パンチが下死点に達した時のダイスの断面図で
ある。

【図５】パンチが下死点に達した時のパンチの断面図で
ある。

【図６】割型り斜面図である。

【図７】一部を断面で表した割型の正面図である。

【図８】圧造工程の説明図である。

【図９】従来例の型装置の断面図である。

【図１０】同上の圧造状態の断面図である。

【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

(１) ダイス (11) 第１テーパ孔部 (12) 第１ストレート孔部 (13) 第２テーパ孔部 (14) 第２ストレート孔部 (２) 割型 (21) 第１円筒面 (22) 第１テーパ面 (23) 第２円筒面 (24) 第２テーパ面 (３) スライド受台 (４) 固定受台 (５) センター軸 (７) パンチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイス(１)の型空間にパンチ(７)によっ
   てブランクを打込み、ダイスの型空間に沿う形状に成形
   する鍛造・圧造用型装置において、ダイス(１)はダイケ
   ース(15)と、ダイケースの先端側にダイケースの軸芯に
   沿ってスライド可能且つスライド方向と直交する半径方
   向に拡縮可能に配備された割型(２)と、割型(２)の後方
   にてダイケース(15)の軸心に沿ってスライド可能に配備
   されバネに押圧されて常時割型(２)をパンチ側に付勢す
   る筒状のスライド受台(３)と、ダイケース(15)の後部に
   設けられ後退位置の割型(２)をスライド受台(３)を介し
   て支える固定受台(４)と、ダイケース(15)の軸心上に進
   退可能に配備され圧造時のブランクの軸方向の荷重を受
   けるセンター軸(５)及びセンター軸の外側に該センター
   軸(５)に沿ってスライド可能に配備されブランクをパン
   チ(７)側に突き出すための突出し部材(55)とによって構
   成され、割型(２)の隣合う割型部材(20)間にバネ(27)が
   介装されて常時開き方向に付勢され、閉じ状態の割型
   (２)の外周面は、パンチ側から順に、第１円筒面(21)、
   第１円筒面に連続して徐々に縮径する第１テーパ面(2
   2)、第１テーパ面の小径端に連続する第２円筒面(23)及
   び該第２円筒面(23)に連続して徐々に縮径する第２テー
   パ面(24)が形成され、ダイケース(15)の割型挿入孔(10)
   は、パンチ側から順に第１テーパ孔部(11)、第１ストレ
   ート孔部(12)、第２テーパ孔部(13)及び第２ストレート
   孔部(14)が連続しており、割型(２)が固定台(４)側に前
   進して閉じた状態において、割型(２)の第１、第２円筒
   面(21)(23)が、割型挿入孔(10)の第１、第２ストレート
   孔部(12)(14)に緊密に嵌まり、割型(２)がパンチ側に後
   退した時、第１テーパ面(22)が第１テーパ孔部(11)に、
   第２テーパ面(24)が第２テーパ孔部(13)に、第２円筒面
   (23)が第１ストレート孔部(12)に接して、割型(２)の開
   き量が規制されている両端に大径部を有するブランクの
   鍛造・圧造用型装置。