JP2931897B2 - 横分割による非平面底成形ダイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非平面底を有する成
形品、例えばナット、ボルトその他のパーツを成形する
ための横分割による成形ダイスの改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ナット、ボルトその他のパーツな
どを成形するフォーマーダイスには上部側分割片と下部
側分割片に横分割された横分割ダイスと、内部部材と外
部部材に縦分割された縦分割ダイスがあるが、横分割ダ
イスは、図２に示すように上部側分割片１′と下部側分
割片２′により成形部５が形成されており、構造が簡単
であると共に分割面に溝をつけることにより成形加工中
の余分な圧力と加工油が分割面より逃げるため、成形部
の寿命が向上し、また下部片の材質を変えることにより
加工物の材質に適した超硬材を使用することができる等
の利点を有していることから、現在フォーマーダイスの
殆どはこの横分割ダイスが占めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この横分割に
よるフォーマーダイスは、一方において、成形加工中に
圧力が加えられ、成形部の非平面底面を形成する傾斜面
に１分間に１００〜２００回繰り返し大きな圧力Ｐがか
かるため、下部側分割片２′が圧縮され、下部側分割片
２′上面の上記傾斜面が下方向にずれることにより上部
側分割片内周壁に続く非平面底面に屈曲する下部側分割
片２′の屈曲成形部ａ′が伸ばされて、該部に引張力が
発生し、この屈曲成形部ａ′が金属疲労を起こし亀裂が
生じるという問題がある。

【０００４】そして、このようなことは特にセラミック
等の高硬度脆弱材を素材とする場合には引張力に弱いた
め使用できないという難がある。

【０００５】本発明は上述の如き実状に対処し、その問
題の解決を図るべく、特に成形部の形状及び分割構成に
着目することにより、非平面底面に大きな圧力が加わっ
ても上部側分割片内周壁から非平面底面に屈曲する屈曲
成形部に引張力が発生し難く、従って金属疲労を起こす
ことなく、ダイス寿命を大ならしめ、かつセラミック等
の素材の使用範囲をも拡大せしめることを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の特徴とするところは、非平面底成形部を有す
る横分割による成形ダイスであって、分割片接合部に非
平面底を形成する非直角屈曲部が形成された非平面底成
形ダイスにおいて、上部側分割片下面と下部側分割片上
面の接合面を互いに対応する傾斜面となし、上部側分割
片の内壁下端が下部側分割片上面の傾斜面上で非平面底
成形部の開始部に位置して上部側分割片内壁面と下部側
分割片の傾斜上面により屈曲成形部を形成し、かつ、非
平面底成形面の傾斜角度を、上部側分割片の傾斜底面と
下部側分割片の傾斜上面との接合面に連続した傾斜角度
となした点にある。ここで、上部側分割片と下部側分割
片は各１個の分割片に限らず、その何れか、又は双方共
に更に複数の分割材に分割構成せしめてもよい。しか
し、組立て時、非平面底の屈曲成形部を形成する接合面
は互いに対応する傾斜であることが必要である。なお、
本発明成形ダイスは超硬材料、セラミツク、ボラゾン等
の高硬度脆弱材料により構成可能である。

【０００７】

【作用】上記構成からなる本発明成形ダイスは成形部に
ナット、ボルトなどの線素材を挿入し、冷間加圧成形す
るとき、加工中に非平面底面に大きな圧力が加わるが屈
曲成形部には従来の横分割におけるような突部やこれに
よる凹部がないため引張力が発生し難く、そのため同部
分における金属疲労も起こることがなく、加工が可能と
なる。また、上記の如く下部側分割片には引張力が殆ど
かからないため、高硬度脆弱材等の使用も可能となり、
更に各分割片には夫々に応じ種々の材質の素材が用いら
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、さらに本発明成形ダイスの
具体的実施の形態を添付図面により詳述する。

【０００９】図１は本発明による成形ダイスとして、下
部側分割片が更に上分割材と下分割材よりなる実施例を
示す断面図であり、１は上部側分割片、２は下部側分割
片て、下部側分割片２は更に上分割材３と下分割材４に
より構成されて、これら各分割片が順次、接合され一体
化されることによって本発明成形ダイスが構成されてい
る。

【００１０】これら分割された各分割片１、３、４は超
硬材料の外、セラミック、ボラゾン等の高硬度脆弱材料
の使用も可能であり、また下分割材４に上分割材３の圧
縮変形を防ぐため、弾性係数の高い材質を使用すること
も可能である。

【００１１】そして、上記各分割部片１、３、４の接合
は図に示す如く下部側分割片２の上分割材３の下面と、
下分割材４上面は従来と同じく互いに平面により接合さ
れているが、上部側分割片１と下部側分割片２の上分割
材３との接合面は互い対応する同角度で傾斜する傾斜面
となっていて、上部側分割片１の内壁面下端位置が下部
側分割片２の上分割材３の傾斜上面に対し非平面底成形
部を形成する開始部に位置し、上部側分割片１の内壁面
と下部側分割片２の上分割材３の傾斜上面により屈曲成
形部ａを形成して非平面底成形面となり、内部に成形部
５を形成している。

【００１２】即ち、この場合、非平面底成形面の傾斜角
度は上部側分割片１の傾斜底面と下部側分割片２の上分
割材３の傾斜上面との接合による面に連続した傾斜角度
となっていて、図２における上部側分割片１′と下部側
分割片２′の接合に見られる平面接合と、該平面接合に
続く上部側分割片１′の内壁面の延長部で下部側分割片
２′の傾斜面によって作られる屈曲成形部は形成される
ことがない。なお、図中、６は成形加工後、成形品を押
し出すための押出し部材を嵌挿する孔である。また、図
では下部側分割片２が上分割材３と下分割材４の２個よ
りなっているが、２個に限るものでなく、更に分割する
ことも可能である。更に上部側分割片１を複数に分割す
ることも可能である。しかし、何れの場合においても非
平面底成形面である接合面は前述の如く互いに対応した
傾斜面であることが肝要である。勿論、一般的には図示
による３分割された成形ダイスが最も実用的である。

【００１３】なお、上部側分割片１、下部側分割片２、
特に上分割材３上面の傾斜面を形成する角度は、成形し
よしとする成形品の成形空間に適応して決められ、適当
な角度が選定される。また、下部側分割片の上面の傾斜
面に溝加工により余分な圧力と加工油が逃げる溝を形成
し得ることは従前の分割面におけると同様である。

【００１４】更に上記成形ダイスにおいては成形加工
中、上部側分割片１に内側より外側に向かって圧力と共
に引張力が生じるため、該上部側分割片１に補強を加え
ることも可能であり、例えば補強リングを使用し、生じ
る引張力による破損を防ぐことができる。このようにす
れば、上部側分割片１に高硬度脆弱材料の使用も充分、
可能である。しかし、上部側分割片１と下部側分割片２
上面の接合傾斜面を正確に加工するためには高硬度脆弱
材の使用はコスト高となる面があるので、超硬材料を使
用することが通常、効果的である。しかし、勿論、前述
の如く高硬度脆弱材料も使用できることは言うまでもな
い。

【００１５】かくして、上記の如く構成した成形ダイス
は、テストを繰り返した結果、図２に示す従前の上部側
分割片と下部側分割片の横分割によるダイスでは屈曲成
形部に屡々亀裂が見受けられたが、本発明によるもので
は殆ど亀裂は認められず、ダイス寿命に大きな延長が認
められ、加工効率が著しく上昇した。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上のように成形ダイスを上部
側分割片、下部側分割片の接合面を互いに対応する傾斜
面として上部側分割片内壁面下端位置を下部側分割片上
面の傾斜接合面所要の位置に位置せしめて非平面底成形
部を形成する屈曲成形部となしたものであり、従来の横
分割成形ダイスの如く屈曲成形部に屈曲のための凹凸部
がないため、成形部の非平面底面に大きな圧力がかかっ
ても非平面底面が下方へずれて屈曲成形部に引張力が発
生することがなく、そのため同部が金属疲労により亀裂
を起こすこともなく、ダイス寿命を大巾に延長し、加工
効率を著しく向上せしめる顕著な効果を有している。

【００１７】また、本発明成形ダイスでは上記の如く金
属疲労が起き難いため、かつ、上下側各分割片を更に分
割するなどによりセラミック、ボラゾン等の高硬度脆弱
材料の使用を可能にし、素材選択の範囲を大ならしめる
と共に、成形部に高硬度、高耐摩耗性素材を張り付け使
用することによりコストの低下を図り、実用性を向上さ
せる利点も有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形ダイスの１例を示す断面図で
ある。

【図２】従来の横分割による成形ダイスの例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１、１′ 上部側分割片 ２、２′ 下部側分割片 ３ 下部側分割片の上分割材 ４ 下部側分割片の下分割材 ５ 成形部 ａ、ａ′ 屈曲成形部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非平面底成形部を有する横分割による成
   形ダイスであって、分割片接合部に非平面底を成形する
   非直角屈曲部が形成された非平面底成形ダイスにおい
   て、上部側分割片下面と下部側分割片上面の接合面を互
   いに対応する傾斜面となし、上部側分割片の内壁下端が
   下部側分割片上面の傾斜面上で非平面底成形部の開始部
   に位置して上部側分割片内壁面と下部側分割片の傾斜上
   面により屈曲成形部を形成し、かつ非平面底成形面の傾
   斜角度を、上部側分割片の傾斜底面と下部側分割片の傾
   斜上面との接合面に連続した傾斜角度となしたことを特
   徴とする横分割による非平面底成形ダイス。
2. 【請求項２】 上部側分割片又は／及び下部側分割片を
   更に複数の分割材に分割し、屈曲成形部を形成する接合
   面を互いに対応する傾斜面となした請求項１記載の非平
   面底成形ダイス。
3. 【請求項３】 成形ダイスが超硬度脆弱材料、セラミッ
   ク、ボラゾン等の高硬度脆弱材料よりなる請求項１記載
   の横分割による非平面底成形ダイス。