JP3554005B2

JP3554005B2 - Forging die

Info

Publication number: JP3554005B2
Application number: JP32804593A
Authority: JP
Inventors: 正八西内
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JPH07178495A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鍛造品キャビテイを形成する分割インサート部材と該分割インサートを外嵌する補強リング部材とを備え、塑性加工等に用いられる鍛造用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、冷間鍛造は、常温もしくは素材の再結晶温度以下において、型部材で前記素材に加圧力を付与することによって所定形状の鍛造品を得るものであり、該素材の強度が向上するとともに、製品精度がよくかつ量産可能であるという利点から広く行われている。
【０００３】
ところで、冷間鍛造は、熱間鍛造に比べて高圧力が付与されるため、耐久性が要求されている。このため、通常、型部材として超硬材で形成されたインサート部材を用いる場合があり、このインサート部材の外周に同心の円筒状補強リングを一重または多重に外嵌させ、これにより許容内圧の高い金型を得て上記冷間鍛造に使用している。
【０００４】
この種の金型は、例えば、図３に示すように、型部材を構成する内側インサート２および外側インサート４と、内側補強リング６および外側補強リング８とを備えている。この内側インサート２と外側インサート４との嵌合部位は、ストレート形状または嵌合方向に向かって縮径するテーパ形状を有している。そして、該金型を一体化させる場合、内側インサート２から外側補強リング８に向かって順次焼嵌めまたは圧入により組み付けていく内締め方式と、前記外側補強リング８から内側インサート２に向かって順次圧入により組み付けていく外締め方式のいずれかが採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の内締め方式では、内側インサート２と外側インサート４の締め代が大きい場合にこの外側インサート４の薄肉部分ｔに大きな応力が作用し、内側から損傷し易いという問題がある。
【０００６】
一方、外締め方式では、外側インサート４と内側補強リング６の締め代が大きい場合に外側インサート４の薄肉部分ｔが外側から破損し易く、また、内側インサート２を外側インサート４に圧入する場合、嵌合方向にテーパを必要とし、鍛造作業時や鍛造品の離型時にこの内側インサート２が前記外側インサート４から抜け易くなってしまう。従って、インサート部材を長尺にして抜け防止をするか、あるいは内側インサート２と外側インサート４を一体化する必要が生じる。
【０００７】
そこで、通常、内側インサート２と外側インサート４との嵌合部位の長さＬを長尺に構成し、または内側インサート２と外側インサート４を一体化する必要があり、高価な超硬材で形成されるインサート部材の使用量が増大してしまい、前記金型の制作費が高くなるという問題が指摘されている。
【０００８】
本発明は、この種の問題を解決するためのものであり、高価なインサート部材の使用量を有効に削減することができ、金型の制作費を安価にするとともに、耐久性に優れる鍛造用金型を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、鋳造品キャビティを形成する分割インサート部材と、
前記分割インサート部材の外周部を補強するリング部材と、
を備え、
前記分割インサート部材は、前記リング部材内に締り嵌めされる外側インサートと、
前記外側インサート内に嵌合して一体化される内側インサートと、
を有するとともに、
前記外側インサートは、前記内側インサートが嵌合される開放側端部から内方に向かって開口直径が大きくなるテーパ穴を設ける一方、前記内側インサートは、前記外側インサートに対する嵌合方向先端側に向かって半径外方向に広がるテーパ面を設け、
前記テーパ穴および前記テーパ面のアンダカット量は、前記外側インサートの焼き戻し温度以下の加熱温度による熱膨張で、前記内側インサートの前記テーパ面の大径側を前記外側インサートの前記テーパ穴の開放側端部に挿入可能な寸法に設定されることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、鋳造品キャビティを形成する分割インサート部材と、
前記分割インサート部材の外周部を補強するリング部材と、
を備え、
前記分割インサート部材は、前記リング部材内に締り嵌めされる外側インサートと、
前記外側インサート内に嵌合して一体化される内側インサートと、
を有するとともに、
前記外側インサートは、前記内側インサートが嵌合される開放側端部から内方に向かって開口直径が大きくなるテーパ穴を設ける一方、前記内側インサートは、前記外側インサートに対する嵌合方向先端側に向かって半径外方向に広がるテーパ面を設け、
前記テーパ穴および前記テーパ面のアンダカット量は、前記内側インサートの冷却温度による収縮で、前記内側インサートの前記テーパ面の大径側を前記外側インサートの前記テーパ穴の開放側端部に挿入可能な寸法に設定されることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明は、鋳造品キャビティを形成する分割インサート部材と、
前記分割インサート部材の外周部を補強するリング部材と、
を備え、
前記分割インサート部材は、前記リング部材内に締り嵌めされる外側インサートと、
前記外側インサート内に嵌合して一体化される内側インサートと、
を有するとともに、
前記外側インサートは、前記内側インサートが嵌合される開放側端部から内方に向かって開口直径が大きくなるテーパ穴を設ける一方、前記内側インサートは、前記外側インサートに対する嵌合方向先端側に向かって半径外方向に広がるテーパ面を設け、
前記テーパ穴および前記テーパ面のアンダカット量は、前記外側インサートの焼き戻し温度以下の加熱温度による熱膨張と前記内側インサートの冷却温度による収縮とで、該内側インサートの前記テーパ面の大径側を前記外側インサートの前記テーパ穴の開放側端部に挿入可能な寸法に設定されることを特徴とする。

【００１２】
【作用】
本発明に係る鍛造用金型では、内側インサートと外側インサートとの嵌合部位がアンダカット部を有しており、焼きばめ、冷やしばめまたはこれらの併用によって前記内側インサートが前記外側インサート内に挿入される。このため、アンダカット部の作用下に、内側インサートが外側インサートから抜けることを確実に阻止することができ、この内側インサートの嵌合方向の寸法を可及的に短尺化することが可能になる。従って、高価な内側インサートの使用量が一挙に削減され、金型の制作費を安価にすることができる。
【００１３】
【実施例】
本発明に係る鍛造用金型について実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２において、参照数字１０は、本実施例に係る鍛造用金型を示し、この金型１０は、鍛造品キャビテイ１２を形成する分割インサート部材１４と、この分割インサート部材１４の外周部を補強する内側補強リング部材１６および外側補強リング１８とを備える。
【００１５】
分割インサート部材１４は、内側補強リング部材１６内に締り嵌めされる外側インサート２０と、この外側インサート２０内に嵌合して一体化される内側インサート２２とを有する。外側インサート２０は、鉄系材料で成形される一方、内側インサート２２は、超硬合金、例えばＷＣ（タングステンカーバイド）等で形成される。なお、内側インサート２２を表面処理材で形成してもよい。
【００１６】
内側インサート２２の外周面には、この内側インサート２２の外側インサート２０に対する嵌合方向（図１中、矢印Ａ方向参照）先端側に向かって半径外方向に広がるテーパ面２４が形成され、前記内側インサート２２の嵌合方向後端の直径Ｓ_１と該内側インサート２２の嵌合方向先端の直径Ｓ_２（＞Ｓ_１）との差がアンダカット量Ｐ（＝Ｓ_２−Ｓ_１）に相当する。
【００１７】
外側インサート２０は、内側インサート２２の外形形状に対応するテーパ穴（アンダカット部）２６を有し、このテーパ穴２６の開放側端部の開口直径Ｓ_１と前記テーパ穴２６の内方側端部の開口直径Ｓ_２とが設定される。アンダカット量Ｐは、外側インサート２０の焼き戻し温度以下の加熱温度による熱膨張で前記内側インサート２２を挿入可能な寸法に設定されている。すなわち、加熱温度により拡径されたテーパ穴２６の加熱開口直径Ｓ′_１と内側インサート２２の先端直径Ｓ_２とが、Ｓ′_１≧Ｓ_２となるように設定される。なお、アンダカット量Ｐと外側インサート２０の加熱温度Ｔ_２とは、以下の（１）式の関係を有している。
【００１８】
Ｐ＝α×Ｓ_１（Ｔ_２−Ｔ_１） …（１）
（但し、α：線膨張係数、Ｔ_１：室温度）
外側インサート２０の外周面には、嵌合方向先端側に向かって縮径するテーパ面２８が形成され、この外側インサート２０が圧入または焼嵌めされる内側補強リング部材１６は、前記テーパ面２８との間に所定の締め代を形成するテーパ状内周面３０を備える。この内側補強リング部材１６は、外側補強リング部材１８に圧入または焼嵌めされる。内側補強リング部材１６および外側補強リング部材１８は、鉄系材料で形成される。
【００１９】
次に、このように構成される鍛造用金型１０を組み付ける作業について説明する。
【００２０】
まず、内側インサート２２を外側インサート２０に嵌合して分割インサート部材１４が一体的に構成される。すなわち、外側インサート２０が熱処理時の焼戻し温度以下の所定の温度に加熱されると、熱膨張によりこの外側インサート２０のテーパ穴２６が拡径し、このテーパ穴２６の小径側の加熱開口直径Ｓ′_１が、内側インサート２２の大径側の直径Ｓ_２と同一もしくはやや大きくなる（Ｓ′_１≧Ｓ_２）。これは、（１）式に基づいて直径Ｓ_１、Ｓ_２および温度Ｔ_１、Ｔ_２等を所望の値に設定することにより、容易に対応することができる。
【００２１】
上記のように加熱された外側インサート２０のテーパ穴２６に内側インサート２２が挿入された後、所定時間だけ冷却されると、この外側インサート２０のテーパ穴２６が縮径して前記内側インサート２２が取り出し不能に一体化される。その際、内側インサート２２のテーパ面２４と外側インサート２０のテーパ穴２６とが同一寸法に設定されており、この内側インサート２２と外側インサート２０との締め代は、略０である。
【００２２】
次いで、分割インサート部材１４が、内側補強リング部材１６および外側補強リング部材１８内に同心的に圧入または焼嵌めされる。ここで、外側インサート２０は、テーパ面２８をこれより小径なテーパ状内周面３０に嵌合させることにより所定の締め代が得られ、さらにこの外側インサート２０を介して内側インサート２２にも締め代が付与される。これによって、内側インサート２２の抜け防止が確実に遂行されると同時に、所要の圧縮応力が得られる。
【００２３】
このように、本実施例では、内側インサート２２の外周面に、嵌合方向先端側に向かって半径外方向に広がるテーパ面２４が形成されるとともに、外側インサート２０には、内方に向かって半径外方向に広がるテーパ穴２６、すなわち、アンダカット部が設けられ、このテーパ面２４とテーパ穴２６とにより嵌合部位が構成されている。従って、外側インサート２０を所定の温度に加熱した状態でこの外側インサート２０のテーパ穴２６に内側インサート２２が挿入されるだけで、冷却後にこの内側インサート２２が前記外側インサート２０から抜けることがない。
【００２４】
しかも、内側インサート２２が外側インサート２０に嵌合された状態では、これらの間の締め代は略０である。そして、分割インサート部材１４を内側補強リング部材１６に嵌着させることにより、この分割インサート部材１４と前記内側補強リング部材１６の締め代により内側インサート２２と外側インサート２０との間に締め代が付与される。これにより、内側インサート２２の抜けを確実に阻止することができるとともに、外側インサート２０の薄肉部分ｔ_０に必要以上の応力が作用することを防止し、この薄肉部分ｔ_０の損傷を回避することが可能になるという効果が得られる。
【００２５】
さらに、内側インサート２２と外側インサート２０がアンダカット部（テーパ面２４とテーパ穴２６）を介して一体化されるため、この内側インサート２２の軸方向の長さＬ０を可及的に短尺化することができる。従って、ＷＣ等の比較的高価な超硬合金で形成される内側インサート２２の使用量が一挙に削減され、金型１０の制作費を安価にすることが可能になるとともに、この金型１０を長期間にわたり安定して使用することができるという利点がある。
【００２６】
ところで、本実施例では、内側インサート２２と外側インサート２０との結合方式として、この外側インサート２０をその焼き戻し温度以下の温度に加熱する焼きばめ方式を採用しているが、これに限定されるものではなく、冷やしばめ方式や焼きばめと冷やしばめを併用する併用方式によっても同様の効果が得られることになる。
【００２７】
すなわち、内側インサート２２を所定の温度（例えば、−２７０℃〜−２８０℃）に冷却してこの内側インサート２２を縮径させた状態で、前記内側インサート２２を外側インサート２０に挿入させることができる（冷やしばめ方式）。また、内側インサート２２を冷却するとともに、外側インサート２０を所定の温度（例えば、４００℃前後）に加熱した状態で、前記内側インサート２２を前記外側インサート２０に挿入させることも可能である（併用方式）。
【００２８】
なお、本実施例では、冷間鍛造用金型１０を使用して説明したが、これに限定されるものではなく、温間鍛造用金型にも有効に適用することができる。また、分割インサート部材１４に対し、内側補強リング部材１６と外側補強リング部材１８により二重リング構造を採用しているが、ケーシングに作用する最大応力を軽減するために、互いに多重リング構造、例えば五重リング構造を用いることも可能である。さらにまた、内側インサート２２と外側インサート２０の嵌合部位に、アンダカット部としてテーパ構造を用いているが、例えば、矢印Ａ方向に向かって順次広がる多段構造を採用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る鍛造用金型によれば、内側インサートと外側インサートとの嵌合部位がアンダカット部を有しており、この外側インサートをその焼き戻し温度以下の温度に加熱するだけで前記外側インサートの熱膨張により前記内側インサートが該外側インサート内に挿入される。このため、冷却後において、内側インサートが外側インサートから抜けることを前記アンダカット部を介して確実に阻止することができるとともに、この内側インサートの嵌合方向の寸法を可及的に短尺化することが可能になる。従って、高価な内側インサートの使用量が一挙に削減され、金型の制作費を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る鍛造用金型の要部分解縦断面図である。
【図２】前記金型の組み付け状態を示す縦断面図である。
【図３】従来の金型の縦断説明図である。
【符号の説明】
１０…金型１２…キャビテイ
１４…分割インサート部材１６、１８…補強リング部材
２０…外側インサート２２…内側インサート
２４…テーパ面２６…テーパ穴
Ｓ_１、Ｓ_２…直径Ｐ…アンダカット量[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a forging die including a split insert member for forming a forged product cavity and a reinforcing ring member for externally fitting the split insert, and used for plastic working or the like.
[0002]
[Prior art]
For example, cold forging is to obtain a forged product of a predetermined shape by applying a pressing force to the material with a mold member at room temperature or lower than the recrystallization temperature of the material, and the strength of the material is improved, It is widely used because of the advantages of good product accuracy and mass production.
[0003]
By the way, the cold forging is applied with a higher pressure than the hot forging, and is required to have durability. For this reason, there is a case where an insert member formed of a super hard material is usually used as a mold member, and a concentric cylindrical reinforcing ring is externally fitted to the outer periphery of the insert member in a single layer or multiple layers, thereby increasing the allowable internal pressure. A mold was obtained and used for the cold forging.
[0004]
This type of mold includes, for example, as shown in FIG. 3, an inner insert 2 and an outer insert 4 that constitute a mold member, and an inner reinforcing ring 6 and an outer reinforcing ring 8. The fitting portion between the inner insert 2 and the outer insert 4 has a straight shape or a tapered shape whose diameter decreases in the fitting direction. When the molds are integrated, an inner tightening method in which shrink-fitting or press-fitting is sequentially performed from the inner insert 2 toward the outer reinforcing ring 8 and a press-fitting method sequentially from the outer reinforcing ring 8 toward the inner insert 2 are performed. Either of the external tightening methods that are assembled by is adopted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described inner tightening method, when the interference between the inner insert 2 and the outer insert 4 is large, a large stress acts on the thin portion t of the outer insert 4, and there is a problem that the inner insert 2 is easily damaged from the inside.
[0006]
On the other hand, in the outer fastening method, when the interference between the outer insert 4 and the inner reinforcing ring 6 is large, the thin portion t of the outer insert 4 is easily damaged from the outside, and when the inner insert 2 is pressed into the outer insert 4, A taper is required in the fitting direction, so that the inner insert 2 tends to come off from the outer insert 4 at the time of forging operation or release of a forged product. Therefore, it is necessary to make the insert member long to prevent the insert member from coming off, or to integrate the inner insert 2 and the outer insert 4.
[0007]
Therefore, usually, it is necessary to configure the length L of the fitting portion between the inner insert 2 and the outer insert 4 to be long, or to integrate the inner insert 2 and the outer insert 4, and to form an expensive super-hard material. It has been pointed out that the use amount of the inserted insert member increases, and the production cost of the mold increases.
[0008]
The present invention is intended to solve this kind of problem, and can effectively reduce the use amount of expensive insert members, reduce the production cost of a mold, and have excellent durability. The purpose is to provide a mold.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a split insert member forming a casting cavity,
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
An outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface, the baked thermal expansion due to a temperature below the heating temperature back of the outer insert, opening a large diameter side of the tapered surface of the inner insert of the tapered bore of the outer insert It is characterized in that it is set to a dimension that can be inserted into the side end .
[0010]
Further, the present invention provides a split insert member forming a casting cavity,
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
An outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface is a contraction due to the cooling temperature of the inner insert, insertable large diameter side of the tapered surface of the inner insert in the open end of the tapered bore of the outer insert It is characterized in that it is set to a suitable size.
[0011]
Still further, the invention provides a split insert member forming a casting cavity,
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
An outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface, the baked thermal expansion due to a temperature below the heating temperature back of the outer insert and the contraction due to the cooling temperature of the inner insert, the large-diameter side of the tapered surface of the inner insert Is set to a dimension that allows the outer insert to be inserted into the open end of the tapered hole .

[0012]
[Action]
In the forging die according to the present invention, the fitting portion between the inner insert and the outer insert has an undercut portion, and the inner insert is inserted into the outer insert by shrink fit, cold fit or a combination thereof. Is inserted into For this reason, under the action of the undercut portion, the inner insert can be reliably prevented from coming off from the outer insert, and the dimension of the inner insert in the fitting direction can be shortened as much as possible. . Therefore, the usage amount of the expensive inner insert can be reduced at once, and the production cost of the mold can be reduced.
[0013]
【Example】
Examples of the forging die according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0014]
1 and 2, reference numeral 10 denotes a forging die according to the present embodiment. The die 10 includes a divided insert member 14 forming a forged product cavity 12, and an outer periphery of the divided insert member 14. An inner reinforcing ring member 16 and an outer reinforcing ring 18 for reinforcing the portion are provided.
[0015]
The split insert member 14 has an outer insert 20 which is tightly fitted into the inner reinforcing ring member 16, and an inner insert 22 which is fitted and integrated into the outer insert 20. The outer insert 20 is formed of an iron-based material, while the inner insert 22 is formed of a cemented carbide, for example, WC (tungsten carbide). Note that the inner insert 22 may be formed of a surface treatment material.
[0016]
A tapered surface 24 is formed on the outer peripheral surface of the inner insert 22 so as to extend radially outward toward the distal end of the inner insert 22 in the fitting direction (see the arrow A direction in FIG. 1) with the outer insert 20. the difference between the fitting direction leading end of the diameter _{_S} 2 (> _S ₁₎ of diameter _{S 1} and the inner insert 22 of the mating rearward end of the insert 22 corresponds to undercut amount P ₍₌ S 2 -S ₁₎ .
[0017]
The outer insert 20 has a tapered hole (undercut portion) 26 corresponding to the outer shape of the inner insert 22, and the opening diameter S ₁ of the open end of the tapered hole 26 and the inner end of the tapered hole 26. parts and opening diameter S ₂ is set for. The undercut amount P is set to a size that allows the inner insert 22 to be inserted by thermal expansion at a heating temperature equal to or lower than the tempering temperature of the outer insert 20. That is, the heating opening diameter S of the tapered bore 26 which is enlarged by the heating temperature 'and tip diameter S ₂ of ₁ and the inner insert 22 is, S' is set to be ₁ ≧ S _2. Note that the heating temperature T ₂ of the undercut amount P and the outer insert 20 has the following (1) equation relationship.
[0018]
P = α × S ₁ (T ₂ −T ₁ ) (1)
(However, α: linear expansion coefficient, T ₁ : room temperature)
On the outer peripheral surface of the outer insert 20, a tapered surface 28 whose diameter is reduced toward the distal end side in the fitting direction is formed. The inner reinforcing ring member 16 into which the outer insert 20 is press-fitted or shrink-fitted is formed with the tapered surface 28. And a tapered inner peripheral surface 30 forming a predetermined interference. The inner reinforcing ring member 16 is press-fitted or shrink-fitted to the outer reinforcing ring member 18. The inner reinforcing ring member 16 and the outer reinforcing ring member 18 are formed of an iron-based material.
[0019]
Next, an operation of assembling the thus-formed forging die 10 will be described.
[0020]
First, the inner insert 22 is fitted to the outer insert 20 to form the split insert member 14 integrally. That is, when the outer insert 20 is heated to a predetermined temperature equal to or lower than the tempering temperature during the heat treatment, the taper hole 26 of the outer insert 20 expands due to thermal expansion, and the heating opening diameter S on the small diameter side of the taper hole 26 is increased. ′ ₁ is equal to or slightly larger than the diameter S _{2 of} the inner insert 22 on the large diameter side (S ′ ₁ ≧ S ₂ ). This can be easily dealt with by setting the diameters S ₁ , S ₂ and the temperatures T ₁ , T _{2 and the} like to desired values based on the equation (1).
[0021]
After the inner insert 22 is inserted into the tapered hole 26 of the outer insert 20 heated as described above, when the inner insert 22 is cooled for a predetermined time, the diameter of the tapered hole 26 of the outer insert 20 is reduced, and the inner insert 22 is reduced in diameter. It is integrated so that it cannot be removed. At this time, the tapered surface 24 of the inner insert 22 and the tapered hole 26 of the outer insert 20 are set to the same size, and the interference between the inner insert 22 and the outer insert 20 is substantially zero.
[0022]
The split insert member 14 is then press-fitted or shrink-fit concentrically into the inner and outer reinforcing ring members 16 and 18. Here, the outer insert 20 is provided with a predetermined tightening margin by fitting the tapered surface 28 to the tapered inner peripheral surface 30 having a smaller diameter, and further tightens the inner insert 22 through the outer insert 20. A fee is given. This ensures that the inner insert 22 is securely prevented from coming off, while at the same time providing the required compressive stress.
[0023]
As described above, in the present embodiment, the tapered surface 24 that extends radially outward toward the distal end side in the fitting direction is formed on the outer peripheral surface of the inner insert 22, and the outer insert 20 has the tapered surface 24 that extends inward. A tapered hole 26 extending outward in the radial direction, that is, an undercut portion is provided, and the tapered surface 24 and the tapered hole 26 form a fitting portion. Therefore, only the inner insert 22 is inserted into the tapered hole 26 of the outer insert 20 while the outer insert 20 is heated to a predetermined temperature, and the inner insert 22 does not come off the outer insert 20 after cooling.
[0024]
Moreover, when the inner insert 22 is fitted to the outer insert 20, the interference between them is substantially zero. By fitting the split insert member 14 to the inner reinforcing ring member 16, the interference between the inner insert 22 and the outer insert 20 is given by the interference between the split insert member 14 and the inner reinforcing ring member 16. Is done. That this makes it possible to reliably prevent detachment of the inner insert 22 prevents the acts undue stress to the thin portion t ₀ outside the insert 20, to avoid damage of the thin portion t ₀ Is obtained.
[0025]
Furthermore, since the inner insert 22 and the outer insert 20 are integrated via the undercut portion (tapered surface 24 and tapered hole 26), the axial length L0 of the inner insert 22 is shortened as much as possible. be able to. Therefore, the amount of use of the inner insert 22 formed of a relatively expensive cemented carbide such as WC can be reduced at once, and the production cost of the mold 10 can be reduced. There is an advantage that it can be used stably for a long time.
[0026]
By the way, in the present embodiment, as the joining method of the inner insert 22 and the outer insert 20, a shrink fit method in which the outer insert 20 is heated to a temperature equal to or lower than its tempering temperature is adopted, but the present invention is not limited to this. Instead, a similar effect can be obtained by a cold fit method or a combined use method in which shrink fit and cold fit are used in combination.
[0027]
That is, the inner insert 22 can be inserted into the outer insert 20 in a state where the inner insert 22 is cooled to a predetermined temperature (for example, −270 ° C. to −280 ° C.) and the inner insert 22 is reduced in diameter. (Cold fit method). Further, it is also possible to insert the inner insert 22 into the outer insert 20 while cooling the inner insert 22 and heating the outer insert 20 to a predetermined temperature (for example, about 400 ° C.) (a combined method). ).
[0028]
In the present embodiment, the description has been made using the cold forging die 10, but the present invention is not limited to this, and can be effectively applied to a warm forging die. In addition, the split insert member 14 employs a double ring structure with the inner reinforcing ring member 16 and the outer reinforcing ring member 18, but in order to reduce the maximum stress acting on the casing, a multiple ring structure, for example, is used. It is also possible to use a five-ring structure. Furthermore, although the tapered structure is used as the undercut portion at the fitting portion between the inner insert 22 and the outer insert 20, for example, a multi-step structure that sequentially spreads in the direction of arrow A may be adopted.
[0029]
【The invention's effect】
According to the forging die according to the present invention, the fitting portion between the inner insert and the outer insert has an undercut, and the outer insert is heated only to a temperature equal to or lower than its tempering temperature. The inner insert is inserted into the outer insert by thermal expansion of the insert. Therefore, after cooling, the inner insert can be reliably prevented from coming off from the outer insert via the undercut portion, and the dimension of the inner insert in the fitting direction can be shortened as much as possible. Becomes possible. Therefore, the usage amount of the expensive inner insert can be reduced at once, and the production cost of the mold can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded longitudinal sectional view of a main part of a forging die according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an assembled state of the mold.
FIG. 3 is an explanatory longitudinal sectional view of a conventional mold.
[Explanation of symbols]
10 ... die 12 ... cavity 14 ... split insert 16, 18 ... reinforcing ring member 20 ... outer insert 22 ... inner insert 24 ... tapered surface 26 ... tapered hole _{S 1,} S 2 _... diameter P ... undercut amount

Claims

A split insert member forming a casting cavity;
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
The split insert member has an outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface, the baked thermal expansion due to a temperature below the heating temperature back of the outer insert, opening a large diameter side of the tapered surface of the inner insert of the tapered bore of the outer insert A forging die set to a size that can be inserted into a side end .

A split insert member forming a casting cavity;
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
The split insert member has an outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface is a contraction due to the cooling temperature of the inner insert, insertable large diameter side of the tapered surface of the inner insert in the open end of the tapered bore of the outer insert A forging die characterized by being set to various dimensions.

A split insert member forming a casting cavity;
A ring member for reinforcing the outer peripheral portion of the split insert member,
With
An outer insert that is tightly fitted into the ring member,
An inner insert fitted and integrated into the outer insert,
With
The outer insert, while the inner insert provided a tapered hole opening diameter increases toward the open end portion which is fitted inwardly, the inner insert toward the fitting direction leading end side relative to the outer insert To provide a tapered surface that extends outward in the radial direction ,
Undercut amount of the tapered bore and the tapered surface, the baked thermal expansion due to a temperature below the heating temperature back of the outer insert and the contraction due to the cooling temperature of the inner insert, the large-diameter side of the tapered surface of the inner insert The forging die is set to a dimension that allows the outer insert to be inserted into the open end of the tapered hole of the outer insert.