JP3035151U - 中間部に小径軸部を有する棒状部品の圧造成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間部に比較的長く、かつ径差のある小径軸
部を有する棒状部品を圧造成形し得る圧造成形機を提供
する。 【解決手段】 パンチ２８側の前進動作に伴って棒状部
材をダイ１０内に押し込む過程で、ダイ１０をダイケー
ス８内に押し込むと共に、その押し込み時にダイ構成部
材１１…１１を縮径させて環状の軸絞り部１０ａを形成
し、その後、軸絞り部１３を形成した状態のもとでさら
にパンチ２８で棒状素材を所定長さダイ側に押し込むこ
とにより棒状素材の中間部に所定長さの小径軸部を形成
するように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は中間部に小径軸部を有する棒状部品を圧造成形する圧造成形機に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、一端に頭部を、他端にねじ部を有し、かつこれら頭部とねじ部との間 に比較的長い軸部を有するボルトにあっては、該ボルトの軽量化や組付性の向上 を図るため、上記頭部側からねじ部までの範囲に、頭部側の外径及びねじ部の外 径に対し径差のある小径の小径軸部が形成された形状のものが用いられている。

【０００３】 そして、上記のような形状のボルトを製造する場合、従来においては、例えば 、素材を順次段階的に圧造加工することにより所定形状の成形品を成形する多段 式圧造成形機等を使用して、図１０に示すように比較的長い軸部Ａ１′の一端に 頭部Ａ２′を有する半成形品Ａを成形し、その後、半成形品Ａの軸部を切削加工 することにより、上記軸部Ａ１′の頭部Ａ２′側近くから他端側のねじ成形部Ａ ３′までの範囲にわたって径差のある小径軸部Ａ４′を一体的に形成するように している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記のように中間部に小径軸部を有する棒状部品を製造する場合に 、圧造成形機を使用して半成形品を成形した後、この半成形品における中間部を 切削加工することにより中間部に小径軸部を一体的に形成するようにしていたの では、圧造加工の後に煩雑で手間を要する切削加工を必要とし、このため、生産 性が悪く、しかもコスト的にも高くつく問題があった。

【０００５】 また、本出願人は、圧造成形機により棒状部材の中間軸部に環状溝を形成する ものとして、特開平８−１８７５４２号公報に開示されているように、複数個に 分割され、かつ縮径可能とされた筒状の分割開閉ダイを用いると共に、パンチ側 にその前進動作の途中で上記分割開閉ダイに当接して該分割開閉ダイを上記ダイ スケース内に押し込む押し込み部を設け、さらに、ダイケース内に、上記押し込 み部により分割開閉ダイがダイケース内に押し込まれるときに該分割開閉ダイを 棒状素材の中間部を押圧するように縮径させて、棒状素材の中間部に環状溝を成 形するようにしたものを提案し出願した。

【０００６】 しかし、上記のように分割開閉ダイを縮径させて中間軸部に環状溝を成形する 圧造成形機では、ごく限られた部分的な範囲での環状溝の成形は可能であるが、 この圧造成形機により棒状素材の中間部に比較的長くかつ径差のある小径軸部を 成形しようとした場合、その成形時において上記分割開閉ダイによりその縮径方 向と直交する軸方向に多量の材料の移動を伴わねばならないため、無理があって 、このような棒状部品を成形することは困難であった。

【０００７】 そこで本考案は、中間部に比較的長くかつ径差のある小径軸部を有する棒状部 品を圧造成形し得る圧造成形機を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を達成するために、本考案は次のように構成したことを特徴とする 。

【０００９】 すなわち、機台に設けられたダイと、該ダイに対して対接離反するパンチとで 棒状素材を圧造加工して中間部に所定長さの小径軸部を有する棒状部品を成形す る圧造成形機として、上記ダイを拡縮可能となるように複数個に分割し、かつ縮 径時に環状の軸絞り部を形成するように構成すると共に、該ダイをダイケース内 に所定量後退可能に収納する一方、上記パンチ側には、該パンチの前進動作に伴 って上記棒状素材をダイ内に押し込む過程で該ダイに当接してこれをダイケース 内に押し込む押し込み部材を設けると共に、ダイケース内には、上記押し込み部 材によりダイが押し込まれるときに、これを縮径させる縮径手段を設け、かつ、 上記パンチを、上記ダイが縮径された後も上記棒状素材を所定量ダイ側に押し込 むように構成したことを特徴とする。

【００１０】 このような構成によれば、例えば中間軸部に溝部が形成された棒状素材を、拡 縮可能となるように複数個に分割され、かつ縮径時に環状の軸絞り部を形成する ように構成されたダイとパンチとの間に供給して、パンチを前進させたとき、該 パンチの前進動作に伴って上記棒状素材をダイ内に押し込む過程でパンチ側に設 けられた押し込み部材が上記ダイに当接してこれをダイスケース内に押し込むこ とにより、該ダイが縮径手段の作用によって縮径されて上記素材の溝部内に環状 の軸絞り部が形成されることになる。そして、この押し込み部材による押し込み 動作が完了して上記軸絞り部が形成されて停止した後も上記パンチがさらに前進 して上記棒状素材を所定量ダイ側に押し込むことにより、上記軸絞り部を介して 棒状素材の中間部に所定長さの小径軸部が形成されることになる。これにより圧 造加工で中間部に所定長さの小径軸部を有する棒状部品を成形することが可能と なる。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態について説明する。

【００１２】 図１に示すように、この実施の形態に係る圧造成形機１は中間部に小径軸部を 有するボルトを成形する圧造成形機であって、機台（図示せず）に固設されたダ イブロック２にダイ側ユニット３が設けられていると共に、このダイ側ユニット ３に対して接近、離反するように往復動するラム４に、上記ダイ側ユニット３に 対向するようにパンチ側ユニット５を取り付けた構成とされている。

【００１３】 そして、例えば本案圧造成形機１とは別の圧造成形機等により、予め、棒状素 材として図２に示すような所定長さの軸部Ａ１の一端に頭部Ａ２を、また他端に ねじ成形部Ａ３をもち、さらに軸部Ａ１の中間部に一方にテーパー面をもつ溝部 Ａ４を有する半成形品Ａを成形して、この半成形品Ａを、本案圧造成形機１の上 記ダイ側ユニット３とパンチ側ユニット５間に供給して圧造加工することにより 、図３に示すような上記頭部Ａ２側近くの軸部Ａ１からねじ形成部Ａ３までの範 囲にわたって比較的径差のある小径軸部Ｂ１が形成されたボルトの中間製品Ｂを 成形し、その後、ねじ転造装置などによりねじ成形部Ａ２にねじ加工を施して図 ４に示すようなねじ部Ｃ１有する最終製品としてのボルトＣに成形するようにな っている。

【００１４】 次に、本案の特徴部であるダイ側ユニット３とパンチ側ユニット５の構成を説 明する。

【００１５】 まず、図１に示すように、ダイブロック２内には、前方（パンチ側、以下同様 ）からの荷重を受け止める受圧部材６とダイス側ユニット３とが嵌合されて固定 されている。このダイ側ユニット３は、ボルト等によって結合されたサポート部 材７及びダイケース８を有し、このダイケース８内に、リテーナ９と該リテーナ ９に保持されたダイ１０とが収納されている。

【００１６】 上記リテーナ９は、ダイケース８内に前後に摺動可能に嵌合保持され、その前 端部に上記ダイ１０が保持されている。また、このリテーナ９は、上記サポート 部材７側から突出するスプリング２１…２１により前方に付勢されていると共に 、その前方への移動が、ダイケース８の前端開口部にボルトなどの固定手段によ って固着されたストッパプレート２２により規制されるようになっている。

【００１７】 また、上記リテーナ９の中心部には、その後端面からダイ１０の前端面にかけ て貫通するノックアウトピン２３が前後方向に摺動自在に嵌合されていると共に 、このノックアウトピン２３の後端面には、上記ラム４の進退動に同期して該ノ ックアウトピン２３を駆動するノックアウトピン駆動手段（図示せず）が設けら れている。

【００１８】 そして、図５、図６に示すように、上記ダイ１０は、拡縮可能となるように複 数個に分割され、かつ縮径時に環状の軸絞り部１０ａを形成するダイ構成部材１ １…１１により構成されており、これらの構成部材１１…１１はダイケース８の 前端部内側に所定量後退可能に収納されている。上記ダイ構成部材１１…１１の 内周面には、これらが縮径して密着した時に環状の軸絞り部１０ａを形成するた めの絞り用突出部１１ａ…１１ａがそれぞれ設けられている。絞り用突出部１１ ａ…１１ａは、上記ボルトの半成形品Ａの溝部Ａ４内に突入可能な大きさで、溝 部Ａ４のテーパー面と一致するテーパー状の絞り面を有している。また、これら のダイ構成部材１１…１１の外周面は、前端側から、大径の第１円筒面１１ｂ、 第１テーパー面１１ｃ、及び小径の第２円筒面１１ｄにより段付き状とされてい ると共に、これらのダイ構成部材１１…１１が嵌合されたダイケース８の前端部 内周面も、前端側から大径の第１円筒面８ａ、第１テーパー面８ｂ、小径の第２ 円筒面８ｃ、及び第２テーパー面８ｄによって段付き状に形成されている。

【００１９】 さらに、各ダイ構成部材１１…１１は、図６に示すように、隣接するもの同志 がスプリング１２…１２によって連結されて、全体として拡径するように付勢さ れている。そして、拡径した状態で、図５に示すように、上記第１円筒面１１ｂ 、第１テーパー面１１ｃ、及び第２円筒面１１ｄが、上記ダイケース８における 第１円筒面８ａ、第１テーパー面８ｂ、第２円筒面８ｃ、及び第２テーパー面８ ｄにそれぞれ対接するようになっている。そして、各ダイ構成部材１１…１１は 、図５に示す状態からダイケース８の奥方に押し込まれたときに、上記第１テー パー面１１ｃ，８ｂ及び第２テーパー面８ｄの各当接面に沿って、全体として縮 径する方向に案内されるようになっている。

【００２０】 また、これらのダイ構成部材１１…１１の後端部は、上記リテーナ９の前端面 に受支されて、上記スプリング２１…２１によりリテーナ９と共に前方へ付勢さ れている。そして、その前方への移動が、ダイケース８の前端面に固着されたス トッパプレート２２により、図示の位置で規制されるようになっている。

【００２１】 また、リテーナ９の前端側中心部には、円筒状の補助ダイ１３が固設されてい る。

【００２２】 一方、パンチ側の構成を説明すると、図１に示すようにラム４内に、前方（ダ イス側、以下同様）からの荷重を受け止める受圧部材２４とパンチ側ユニット５ とが嵌合されて固定されている。このパンチ側ユニット５は、パンチケース２５ と該パンチケース２５内に嵌合されたサポート部材２６と、パンチケース２５内 の前端部に前後方向に摺動可能に取り付けられた筒状の押し込み部材２７と、こ れらの中心部を貫通するパンチ２８とを有し、このパンチ２８は、上記受圧部材 の２４前面に固着されたサポート部材２６により基端部が固定されている。

【００２３】 ここで、図１に示すように、押し込み部材２７はその後端部にパンチケース２ ５からの抜け止めを行う鍔部２７ａを有すると共に、パンチケース２５内にその 前端側が出退自在に支持され、かつスプリング２９により常時前方側に付勢され て、上記パンチ２８の先端よりも前方側に突出している。また、上記スプリング ２９には上記リテーナ９をパンチ側に付勢するスプリング２１…２１によるばね 力よりも大きなばね力を有するものが用いられている。これにより、上記パンチ ２８の前進動作の途中で押し込み部材２７が上記ダイ構成部材１１…１１に当接 すると、まずダイ側のスプリング２１…２１が圧縮されて押し込み部材２７がダ イ構成部材１１…１１をリテーナ９と共にダイケース８内に押し込むことになる と共に、この押し込み動作が終了した後にパンチ側のスプリング２９が圧縮され て、押し込み部材２７による押し込みが停止した状態で、パンチ２８がさらにダ イ側に打ち込まれるように構成されている。

【００２４】 次に、この圧造成形機による動作を説明する。

【００２５】 予め別の圧造成形機により成形された図２に示すような所定長さの軸部Ａ１の 一端に頭部Ａ２を、また他端にねじ成形部Ａ３をもち、さらに軸部Ａ１の中間部 に一方に傾斜面をもつ溝部Ａ４が形成された半成形品Ａが、適宜素材移送手段に より圧造成形機１に供給されると、図１に示すようにラム４の前進によりパンチ 側ユニット５が前進して、押し込み部材２７内に半成形品Ａの頭部Ａ２が入り込 み、その頭部Ａ２がパンチ２８の前端面と当接した状態でダイ側に打ち込まれる ことになる。

【００２６】 その場合、上記パンチ２８の前進動作に伴って上記半成形品Ａをダイ１０内に 押し込む過程で、押し込み部材２７がダイ構成部材１１…１１に当接して、ダイ 側のスプリング２１…２１を圧縮しながらダイ構成部材１１…１１をリテーナ９ と共にダイケース８内に押し込むことになる。このとき、上記ダイ構成部材１１ …１１は、外周面の第１、第２テーパー面１１ｃがダイケース８の内周面の第１ 、第２テーパー面８ｂ，８ｄに案内されて、スプリング１２…１２に抗して全体 として縮径されることになる。

【００２７】 この縮径により図７に示すように、該ダイ構成部材１１…１１の絞り用突出部 １１ａ…１１ａが上記素材Ａにおける溝部Ａ４内に突入して、該溝部Ａ４内に環 状の軸絞り部１０ａを形成することになる。そして、以上の押し込み動作が終了 した後には、押し込み部材２７による押し込みを停止した状態のもとで、パンチ 側のスプリング２９を圧縮しながらパンチ２８がさらにダイ側に所定量打ち込ま れることになる。これにより、溝部Ａ４と頭部Ａ２との間に位置する中間軸部Ａ １が、上記環状の軸絞り部１０ａにより所定径に縮径されながらダイ側の奥方に 打ち込まれて、図８に示すように所定長さで、かつ軸部Ａ１に対し径差のある小 径軸部Ｂ１が頭部Ａ１とねじ形成部Ａ３との間に形成されることになる。

【００２８】 このようにして、ボルトの中間製品Ｂが形成されると、図９に示すように、そ の後、ラム４ないしパンチ側ユニット５が後退することにより、スプリング２１ …２１によってリテーナ９と共にダイ構成部材１１…１１がダイケース８の奥方 から押し出されると共に、パンチ２８及び押し込み部材２７がダイス側ユニット ３から離反する。また、このときに、図示しないノックアウト装置によりノック アウトピン２３が押し出されることにより、上記中間製品Ｂがダイ側ユニット３ から取り出される。

【００２９】 なお、ラム４の後退により、パンチ側ユニット５における押し込み部材２７の 前端面がダイス側ユニット３におけるダイ構成部材１１…１１の前端面から離反 することにより、これらのダイ構成部材１１…１１は、スプリング２１…２１に よりダイケース８の前端部に押し出され、ストッパプレート２２がダイケース８ の前端内面に当接する初期位置に戻される。

【００３０】 そして、その後、上記の中間製品Ｂは、適宜素材移送手段により図示しない転 造装置等に供給され、該ねじ転造装置でねじ形成部Ａ３にねじ溝Ｃ１が螺設され て、図４に示す最終製品としてのボルトＣが完成することになる。

【００３１】 なお、以上の実施の形態は、本考案を棒状素材の中間部に小径軸部を圧造成形 するだけの単段式の圧造成形機に適用した場合について説明したけれども、棒状 素材の中間部に小径軸部を圧造成形する工程だけでなく前加工ステーションや後 加工ステーションとしてねじ転造装置等を一連に備えた多段式の圧造成形機にも 同様に適用できる。このような多段式の圧造成形機を構成すれば、切削を施すこ となく圧造成形機で一貫して圧造成形することが可能になり、これによりより一 層生産性が向上すると共に、該製品のコストダウンを図ることができる。

【００３２】 また、以上の実施の形態は、ボルトＣを成形する場合について説明したけれど も、何らこのボルトＣに限定されるものではなく、例えば軸部の両端部に膨出部 を備えるソケットレンチの本体等の棒状部品についても広く適用できるものであ る。

【００３３】 さらに、以上の実施の形態は、予め軸部Ａ１の中間部に溝部Ａ４が形成された 半成形品Ａを成形して、ダイ構成部材１１…１１の縮径時に該ダイ構成部材１１ …１１の絞り用突出部１１ａ…１１ａを上記半成形品Ａの溝部Ａ４内に突入させ る構造としたけれども、比較的柔らかくて変形し易い素材の場合には、半成形品 Ａ側に上記溝部Ａ４を形成せずに、絞り用突出部１１ａ…１１ａの縮径動作によ り該絞り用突出部１１ａ…１１ａで半成形品Ａの軸部Ａ４に溝部を形成し、その 上で該溝部に基づいて小径軸部を成形することも可能である。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、機台に設けられたダイと、該ダイに対して対接 離反するパンチとで棒状素材を圧造加工して中間部に所定長さの小径軸部を有す る棒状部品を成形する圧造成形機において、拡縮可能となるように複数個に分割 され、かつ縮径時に環状の軸絞り部を形成するように構成されたダイとパンチと の間に棒状素材を供給して、パンチを前進させたとき、該パンチの前進動作に伴 って上記棒状素材をダイ内に押し込む過程でパンチ側に設けられた押し込み部材 が上記ダイに当接してこれをダイスケース内に押し込むことにより、該ダイが縮 径手段の作用によって縮径されて上記素材の溝部内に環状の軸絞り部が形成され ることになる。そして、このように軸絞り部が形成された後も上記パンチがさら に前進して上記棒状素材を所定量ダイ側に押し込むことにより、上記軸絞り部を 介して棒状素材の中間部に所定長さの小径軸部が形成されることになる。これに より圧造加工で中間部に所定長さの小径軸部を有する棒状部品を成形することが 可能となる。したがって、従来においては、圧造加工することが困難とされてい た中間部に小径軸部を有する棒状部品を、切削を施すことなく圧造成形機で成形 することができることになり、これにより生産性が向上すると共に、該製品のコ ストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施の形態に係る圧造成形機の概略
平面図である。

【図２】 同圧造成形機で加工される前の半成形品の形
状を示す図である。

【図３】 同圧造成形機で加工された中間成形品の形状
を示す図である。

【図４】 最終製品の形状を示す図である。

【図５】 図１における要部の拡大図である。

【図６】 同図５のア−ア線に沿って見たダイス側ユニ
ットの正面図である。

【図７】 パンチ側ユニットの前進動作の途中の状態を
示す拡大断面図である。

【図８】 同じくパンチ側ユニットの前進終了の状態を
示す拡大断面図である。

【図９】 パンチ側ユニットが後退した状態を示す拡大
断面図である。

【図１０】 従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 圧造成形機 ８ ダイケース １０ ダイ １０ａ 軸絞り部 １１…１１ ダイ構成部材 １１ａ…１１ａ 絞り用突出部 ２７ 押し込み部材 ２８ パンチ ２７ 押し込み部材 Ｂ 棒状部品（中間製品） Ｂ１ 小径軸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台に設けられたダイと、該ダイに対し
   て対接離反するパンチとで棒状素材を圧造加工して中間
   部に所定長さの小径軸部を有する棒状部品を成形する圧
   造成形機であって、上記ダイは拡縮可能となるように複
   数個に分割され、かつ縮径時に環状の軸絞り部を形成す
   るように構成されていると共に、該ダイはダイケース内
   に所定量後退可能に収納されており、一方、上記パンチ
   側には、該パンチの前進動作に伴って上記棒状素材をダ
   イ内に押し込む過程で該ダイに当接してこれをダイケー
   ス内に押し込む押し込み部材が設けられていると共に、
   ダイケース内には、上記押し込み部材によりダイが押し
   込まれるときに、これを縮径させる縮径手段が設けられ
   ており、かつ、上記パンチは、上記ダイが縮径された後
   も上記棒状素材を所定量ダイ側に押し込むように構成さ
   れていることを特徴とする中間部に小径軸部を有する棒
   状部品の圧造成形機。