JP3012086U - 鍛造・圧造用ダイス - Google Patents

鍛造・圧造用ダイス

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憲一 赤松
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補強ケースに圧入する型部材に大なる与圧を
付与してダイスの寿命延長を画る。 【構成】 先端面に型部材収容孔22を開設した補強ケー
ス２の該型部材収容孔22に型部材３を圧入或いは焼嵌め
した鍛造・圧造用ダイスの製法において、型部材３の外
周面と型孔30との間に型部材３の軸方向に平行な軸圧入
孔34を開設し、次に該型部材３を補強ケース２に圧入或
いは焼嵌めし、表面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐
焼付性の表面改質層７を形成した軸35を型部材３の軸圧
入孔34に圧入する。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、ボルト、ナット、自動車用部品等、各種産業用機械部品を鍛造・圧 造成形するために使用するダイスに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の斯種ダイスは、先端面に型部材収容孔を開設した補強ケースの該型部材 収容孔にに型部材を圧入又は焼嵌めして形成されている。 ダイスの寿命は、鍛造・圧造の加圧が繰り返して作用するときの弾性変形に大 きい影響を受けるから、鍛造・圧造時の加圧に耐える様に、型部材(３)を補強ケ ース(２)の型部材収容孔(22)へ締まり嵌め状態に圧入して、高い予圧を加え、鍛 造・圧造時の大なる加圧を打ち消してダイス寿命の延長を画るのである。 但し、型部材(３)の型孔（30）の存在によって、型部材(３)に対する締付け力 は、型孔(30)の変形によってある程度逃げて締代が小さくなることは避けられな い。
【０００３】 近年、製品コストの引き下げ、製品の強度向上等の目的により、鍛造・圧造に よって部品を製造することが試みられ、このため、型部材の型孔形状も多様化し 、例えば、図３に示す如く、型部材(３)の型孔(30)の形状が型部材(３)の軸心に 直交する方向に長い長孔状のものも出現している。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
この場合、該型部材(３)を図４に示す如く補強ケース(２)の型部材収容孔(22) に圧入或いは焼嵌めして、型部材(３)の全周に均一な締代を付与すれば、型孔(3 0)の長辺側の応力開放が短辺側の応力開放よりも大きくなって、長辺側が内側に 逃げて膨れ、これによって、型部材(３)に対する締代が全体に小さくなることは 勿論のこと、型孔(30)の長辺に対応する型部材(３)の外周部と短辺に対するそれ とでは、締代に不均一が生じて、型部材(３)に効果的に与圧を加えることが出来 なかった。
【０００５】 本考案は、型部材の型孔形状の影響を可及的に小さくして、型部材に大なる予 圧を与えて型部材の寿命延長を画ることのできるダイスを明らかにするものであ る。
【０００６】
【課題を解決する手段】
請求項１の考案は、先端面に型部材収容孔(22)を開設した補強ケース(２)の該 型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダ イスにおいて、型部材(３)は外周面と型孔(30)との間に型部材(３)の軸心と平行 な軸圧入孔(34)を開設し、補強ケース(２)の型部材収容孔(22)に型部材(３)を嵌 着した後、外周面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層(７)を 有する軸(35)を圧入した鍛造・圧造用ダイスである。
【０００７】 請求項２の考案は、先端面に型部材収容孔(22)を開設した補強ケース(２)の該 型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダ イスにおいて、型部材(３)は外周面と型孔(30)との間に型部材(３)の軸心と平行 な軸圧入孔(34)を開設して該軸圧入孔(34)の孔面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等 の耐焼付性の表面改質層(７)を形成し、補強ケース(２)の型部材収容孔(22)に型 部材(３)を嵌着した後、軸挿通孔(34)に軸(35)を圧入した鍛造・圧造用ダイスで ある。
【０００８】 請求項３の考案は、先端面に型部材収容孔(22)を開設した補強ケース(２)の該 型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダ イスにおいて、補強ケース(２)の先端面に型部材収容孔(22)を包囲して複数の軸 圧入穴(24)を開設し、 型部材収容孔(22)に型部材(３)を嵌着した後、外周面に ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層(７)を形成した軸(25)を軸 圧入穴(24)に圧入した鍛造・圧造用ダイスである。
【０００９】 請求項４の考案は、先端面に型部材収容孔(22)を開設した補強ケース(２)の該 型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダ イスにおいて、補強ケース(２)の先端面に型部材収容孔(22)を包囲して複数の軸 圧入穴(24)を開設して、該穴面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面 改質層(７)を形成し、型部材収容孔(22)に型部材(３)を嵌着した後、軸圧入穴(2 4)に軸(25)を圧入した鍛造・圧造用ダイスである。
【００１０】
【作用及び効果】
請求項１及び請求項２のダイスは、補強ケース(２)に圧入或いは焼嵌めにより 型部材(３)を嵌着する際に、型部材(３)の外周面に作用する締代によって型孔(3 0)の壁面が内側に逃げるため、型部材(３)に対する締付け力は低下する。 しかし、型部材(３)を補強ケース(２)に嵌着した後、型部材(３)の軸圧入孔(3 4)に軸(35)を圧入することで、軸圧入孔(34)が拡大し、型部材(３)の外周面を膨 らませる力及び、型孔(30)を縮める力が作用する。
【００１１】 この型部材(３)の外周面を膨らませる力の反力が型部材(３)自体を締め付け、 先に減じてしまった型部材(３)に対する締付け力を補い、即ち、型部材(３)に対 する与圧を低減させることはなく、ダイスの寿命を延長できる。 本考案では、軸(35)の表面又は軸圧入孔(34)の孔面にはＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｔ ｉＮ等の耐焼付性の表面改質層が形成されているため、軸(35)の圧入代を大きく しても焼付きは起こらないため、型部材(３)に対する与圧を大きくできる。 型孔(30)の変形に対しては、従来と同様にしてダイス組立後、正規寸法に仕上 げる或いは、予め変形分を見込んで加工しておけば可い。
【００１２】 請求項３及び４のダイスは、補強ケース(２)に圧入或いは焼嵌めにより型部材 (３)を嵌着する際に、型部材(３)の外周面に作用する締代によって型孔(30)の壁 面が内側に逃げるため、型部材(３)に対する締付け力は低下する。 しかし、型部材(３)を補強ケース(２)に嵌着した後、補強ケース(２)の軸圧入 穴(24)に軸(25)を圧入することで軸圧入穴(24)が拡大し、補強ケース(２)の外周 面を膨らませる力及び、内周面を縮める力が作用する。
【００１３】 この補強ケース(２)の内周面を縮める力が型部材(３)を締め付け、先に減じて しまった型部材(３)に対する締付け力を補い、即ち、型部材(３)に対する与圧を 低減させることはなく、ダイスの寿命を延長できる。 前記同様、軸(25)の又は軸圧入穴(24)表面にはＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の 耐焼付性の表面改質層が形成されているため、軸(25)の圧入代を大きくしても焼 付きは起こらないため、型部材(３)に対する与圧を大きくできる。 補強ケース(２)の外周面の変形に対しては、必要に応じて研磨等により、所定 寸法に仕上げればよい。 以下の第１実施例から第５実施例について説明する。
【００１４】
【第１実施例(図１、図２)】 外周が円筒状の補強ケース(２)の前面中央に型部材収容孔(22)を開設し、補強 ケース(２)の軸心を貫通して突出しピンスライド孔(21)が開設されている。 補強ケース(２)は、引張り強度が大なる焼入れ鋼にて形成されている。 型部材収容孔(22)に圧入又は焼嵌めされる型部材(３)は超硬合金にて形成され ており、軸心には軸心と直交する方向に長い長孔状の型孔(30)を有し、該型孔(3 0)は前記突出しピンスライド孔(21)に連通している。
【００１５】 型部材(３)には、その外周面と型孔(30)との間に、型孔(30)を挟んで対称位置 に２つの軸圧入孔(34)(34)が開設されている。 ２つの軸圧入孔の中心を通る仮想線Ｌ１は型部材(３)の軸心を通り、型孔(30) の長手方向の中心Ｌ２に直交している。 型孔(30)の直径は、型孔開設部の最大肉厚Ｗの１／３〜１／４が望ましい。
【００１６】 補強ケース(２)の型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入又は焼嵌めした後、型 部材(３)の軸圧入孔(34)に軸(35)を圧入する。 軸(35)の長さは軸圧入孔(34)の長さに対応している。 軸(35)の表面には耐焼付性の表面改質層(７)(太線で誇張して示す)が形成され ている。表面改質層(７)は、化学蒸着(ＣＶＤ)によるＴｉＣ又はＴｉＣＮの層或 いは物理蒸着(ＰＶＤ)によるＴｉＮの層であり、この表面改質層(７)は金属組織 中に浸透して一部結合しており、その厚さは、５〜１０μｍである。
【００１７】 然して、補強ケース(２)に圧入或いは焼嵌めにより型部材(３)を嵌着する際に 、型部材(３)の外周面に作用する締代によって型孔（30）の壁面が内側に逃げ、 型部材(３)に対する締付け力は低下する。型孔（30）の長辺側は短辺側に比べて 変形量は大で、その部分に対する型部材(３)の外周面への締付け力は特に低下す る。 しかし、型部材(３)を補強ケース(２)に嵌着した後、型部材(３)の軸圧入孔(3 4)に軸(35)を圧入することで、軸圧入孔(34)が拡大し、型部材(３)の外周面を膨 らませる力及び、型孔(30)を縮める力が作用する。この型部材(３)の外周面を膨 らませる力の反力が型部材(３)自体を締め付け、先に減じてしまった型部材(３) の締付け力の低下、特に部分的な締付け力の低下を補い、即ち、型部材(３)に対 する与圧を低減させることはなく、ダイスの寿命を延長できる。
【００１８】 軸(35)の表面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層を形成し ているため、軸(35)の圧入代を大きくしても焼付きは起こらず、型部材(３)に対 する与圧を大きくすることが可能である。 型孔(30)の変形に対しては、従来と同様にしてダイス組立後、正規寸法に仕上 げる或いは、予め変形分を見込んで加工しておけば可い。
【００１９】
【第２実施例(図５)、(図６)】 型部材(３)は、スリーブ(32)に円筒状ニブ(31)を圧入或いは焼嵌めして形成さ れている。 ニブ(31)は軸心に正六角形の型孔(30)を有し、該型孔の各辺とニブ(31)の外周 との間に６つの軸圧入孔(34)を、ニブ(31)の軸心を中止する回転対称位置に開設 している。
【００２０】 前記第１実施例と同様にして、型部材(３)を補強ケース(２)に圧入又焼嵌めし て嵌着した後、ニブ(31)の軸圧入孔(34)に軸(35)を圧入することで、軸圧入孔(3 4)が拡大し、型部材(３)の外周面を膨らませる力及び、型孔(30)を縮める力が作 用する。この型部材(３)の外周面を膨らませる力の反力が型部材(３)自体を締め 付け、型部材(３)を補強ケース(２)に嵌着した際に減じてしまった型部材(３)の 締付け力を補い、即ち、型部材(３)に対する与圧を低減させることはなく、ダイ スの寿命を延長できる。
【００２１】
【第３実施例(図７)、(図８)】 第２実施例と同様にして型部材(３)は、スリーブ(32)にニブ(31)を圧入又は焼 嵌めして形成されるが、ニブ(31)は、断面台形の同形状の６個のニブ小片(31a) を、外周正六角形、型孔(30)である内周も正六角形となる様に組合せたものであ る。スリーブ(32)の内孔はニブ(31)の外形に対応して正六角形であり、各角部は 応力逃し用の丸溝(36)がスリーブ(32)の全長に亘って開設されている。
【００２２】 型部材(３)を補強ケース(２)に圧入又焼嵌めして嵌着した後、ニブ小片(31a) の軸圧入孔(34)に軸(35)を圧入することで、軸圧入孔(34)が拡大し、前記同様に してダイスの寿命を延長できる。軸(35)には、前記同様の耐焼付性の表面改質層 (７)が形成されている。
【００２３】
【第４実施例(図９)】 第３実施例のニブの変形であって、同径の５角形の６個のニブ小片(31a)を、 外周正六角形、型孔(30)である内周も正六角形となる様に組合せたものであるが 、外周の頂点とも内周の辺の中央部を結ぶ線(37)上でニブ小片(31a)(31a)が隣合 っている。 各ニブ小片(31a)には、内周と外周の間の肉厚部の２箇所に軸圧入孔(34)が開 設されており、第３実施例と同様にして、６個のニブ小片(31a)をスリーブに嵌 着して型部材を構成し、該型部材を補強ケースに圧入又は焼嵌めした後、ニブ小 片(31a)に軸(35)を圧入して、ダイスの寿命延長を画る。 軸(35)には、前記同様の耐焼付性の表面改質層(７)が形成されている。
【００２４】
【第５実施例(図１０)、(図１１)】 第５実施例は、第１〜第４実施例とは違って、補強ケース(２)に軸圧入穴(24) を開設し、該軸圧入穴(24)に軸(25)を圧入したものである。 補強ケース(２)の型部材収容孔(22)は先端側が縮径するテーパ孔となっている 。 補強ケース(２)の先端面には、型部材収容孔(22)を包囲して、補強ケース(２) の軸心を半径中心とする同心円上に等間隔に複数の、実施例では６個の軸圧入穴 (24)を開設している。 型部材(３)はテーパ状スリーブ(33c)に上型ニブ(33a)及び下型ニブ(33b)を圧 入して形成され、両ニブ(33a)(33b)に跨がって六角形の型孔(30)が形成されてい る。
【００２５】 然して、補強ケース(２)の型部材収容孔(22)に型部材(３)をその型孔(30)の各 辺が軸圧入穴(24)に対応する様に挿入し、押上げ台(５)を介して、型部材(３)を 型部材収容孔(22)に圧入する。 この時、補強ケース(２)の型部材収容孔(22)が拡大する力が作用し、軸圧入穴 (24)部分で応力開放が生じ、型部材(３)に対する締代が小さくなる。
【００２６】 型部材(３)の圧入後、軸圧入穴(24)に軸(25)を圧入する。これに軸圧入穴(24) が拡大し、補強ケース(２)の外周面を膨らませる力及び、内周面を縮める力が作 用する。この補強ケース(２)の内周面を縮める力が型部材(３)を締め付け、先に 減じてしまった型部材(３)の締付け力を補い、即ち、型部材(３)に対する与圧を 低減させることはなく、ダイスの寿命を延長できる。 軸(25)には、前記同様の耐焼付性の表面改質層(７)が形成されている。 補強ケース(２)の外周の変形は、必要に応じて研磨等により所定の寸法に仕上 げればよい。
【００２７】 本考案の実施に際し、軸(25)(35)に耐焼付性の表面改質層を形成することに代 えて、軸圧入穴(24)又は軸圧入孔(34)の内面に同様の表面改質層を形成しても、 軸圧入時の焼付き防止効果を得ることができる。 本考案は上記実施例の構成に限定されることはなく、実用新案登録請求の範囲 で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のダイスの平面図である。
【図２】同上の縦断面図である。
【図３】型部材の斜面図である。
【図４】型孔の変形を誇張した説明図である。
【図５】第２実施例のダイスの平面図である。
【図６】同上の縦断面図である。
【図７】第３実施例の型部材の平面図である。
【図８】同上のニブ片の斜面図である。
【図９】第４実施例のニブの平面図である。
【図１０】第５実施例の平面図(半分)である。
【図１１】同上の縦断面図である。
【符号の説明】
(２) 補強ケース (22) 型部材収容孔 (３) 型部材 (24) 軸圧入穴 (25) 軸 (34) 軸圧入孔 (35) 軸 (７) 表面改質層

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 先端面に型部材収容孔(22)を開設した補
    強ケース(２)の該型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入
    或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダイスにおい
    て、型部材(３)は外周面と型孔(30)との間に型部材(３)
    の軸心と平行な軸圧入孔(34)を開設し、補強ケース(２)
    の型部材収容孔(22)に型部材(３)を嵌着した後、外周面
    にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層
    (７)を有する軸(35)を圧入した鍛造・圧造用ダイス。
  2. 【請求項２】 先端面に型部材収容孔(22)を開設した補
    強ケース(２)の該型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入
    或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダイスにおい
    て、型部材(３)は外周面と型孔(30)との間に型部材(３)
    の軸心と平行な軸圧入孔(34)を開設して該軸圧入孔(34)
    の孔面にＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面
    改質層(７)を形成し、補強ケース(２)の型部材収容孔(2
    2)に型部材(３)を嵌着した後、軸挿通孔(34)に軸(35)を
    圧入した鍛造・圧造用ダイス。
  3. 【請求項３】 先端面に型部材収容孔(22)を開設した補
    強ケース(２)の該型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入
    或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダイスにおい
    て、補強ケース(２)の先端面に型部材収容孔(22)を包囲
    して複数の軸圧入穴(24)を開設し、 型部材収容孔(22)
    に型部材(３)を嵌着した後、外周面にＴｉＣ、ＴｉＣ
    Ｎ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層(７)を形成した軸
    (25)を軸圧入穴(24)に圧入した鍛造・圧造用ダイス。
  4. 【請求項４】 先端面に型部材収容孔(22)を開設した補
    強ケース(２)の該型部材収容孔(22)に型部材(３)を圧入
    或いは焼嵌めして嵌着した鍛造・圧造用ダイスにおい
    て、補強ケース(２)の先端面に型部材収容孔(22)を包囲
    して複数の軸圧入穴(24)を開設して、該穴面にＴｉＣ、
    ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等の耐焼付性の表面改質層(７)を形成
    し、型部材収容孔(22)に型部材(３)を嵌着した後、軸圧
    入穴(24)に軸(25)を圧入した鍛造・圧造用ダイス。
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