JP3714597B2

JP3714597B2 - Forging method and forging apparatus

Info

Publication number: JP3714597B2
Application number: JP2000201100A
Authority: JP
Inventors: 裕二花沢
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP2002018548A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有底を細穴が形成した中空円柱部の頂端に膨頭部が形成された素材に、中空円柱部の外周面にスプラインを形成すると同時に膨頭部を歯車に成形する鍛造方法及び鍛造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図５に示すように基端から軸方向に沿って有底の細穴２１を形成した中空円柱部２２の頂端に膨頭部２３が形成された素材２０から、図６に示すように、中空円柱部の外周面にスプライン３１を有し、かつ頭部に傘歯車３２を有する製品３０を製造するには、素材２０及び製品３０が中空形状であることから、機械加工や複動プレス等による多段の加工工程を経る必要があり、その生産効率は極めて低いものであった。
【０００３】
ここに、パイプ形状品の加工について、特開平５−７９２２号公報には中空素材の内周面の成形を担うマンドレルをボルスターに押し付け固定しながらプレス鍛造を行うことによって、マンドレルの折れ込み欠損を防止しつつ、素材の内径及び外形を縮小してパイプ形状品を押出し加工することが開示されている。
【０００４】
この技術は、パイプ形状品の押し出し加工であり、上記した中空円柱部の外周面にスプライン３１を有し、かつ頭部に傘歯車３２を有する製品３０を製造する場合は、全長及び外形を規制する成形を行う必要がある。従って、現状では、全長及び外形を規制した製品を成形する場合には、例えば図７に示す単動プレス型の鍛造装置を使用して１工程のプレス鍛造によって製造されている。
【０００５】
即ち、図７に示す鍛造装置は、図５に示す軸方向に沿って基端から有底の細穴２１が形成された中空円柱部２２の外周面を成形するためのダイス１及び素材２０の基端を規制すると共に、成形後の製品３０をダイス１から押し出すカウンターポンチ２を備えた下型３と、素材２０の膨頭部２３を傘歯車３２に成形すると共に、ダイス１内に押付けるためのポンチ４を有する上型５とを備えている。
【０００６】
上型５は、単動シリンダ（図示せず）により上下動され、下降時に下型３と上型５とが同心上で合わされ、素材２０が圧縮されて製品３０に鍛造加工される。
【０００７】
一方、下型３のダイス１の下方には、カウンターポンチ２がダイス１の軸方向に移動自在に挿入され、下型３のダイス１によって素材２０の外周面にスプライン３１を形成すると共に、上型５のポンチ４と下型３のカウンターポンチ２との間で素材２０の全長を規定の長さに縮小する成形を行う。
【０００８】
このカウンターポンチ２は、ダイス１内を軸方向に移動する摺動部２ａと、この摺動部２ａより太径の基部２ｂとからなり、カウンターポンチ２の基部２ｂの下端面が下型３に固定されたプレート６ａに当接し、上型５のポンチ４からの荷重を受け止める。
【０００９】
また、カウンターポンチ２の軸中心は中空であり、カウンターポンチ２内には素材２０の細穴２１内に挿入されるマンドレル７が軸方向に移動可能に嵌挿され、このマンドレル７の下端部はプレート６ａ中央の孔部を貫通してプレート６ａの下段に配設されるプレート６ｂの中央部に当接して固定されている。
【００１０】
これらプレート６ａ及び６ｂは、カウンターポンチ２の下端面を押し上げる複数のノックアウトピン８の支持も兼ねていて、プレート６ａ及び６ｂには、ノックアウトピン８を挿通する孔が設けてある。そして、ノックアウトピン８の下方に、駆動機構（図示せず）により駆動されるエジェクタ９が配設されている。
【００１１】
即ち、カウンターポンチ２の下端面に当接するプレート６ａにはノックアウトピン８の頭部が挿通され、ノックアウトピン８はプレート６ｂによって抜け止めされている。そして、上型５の下降による成形終了後に上型５が上昇すると、上型５と共にエジェクタ９が上昇し、次いでノックアウトピン８を介してカウンターポンチ２が押し上げられる結果、製品３０がダイス１から押し出される。
【００１２】
この構成の鍛造装置は、素材２０を下型３にセットし、上型５のポンチ４を下降させて下型３のダイス１内で素材２０を押圧し、ポンチ４とカウンターポンチ２とによって全長を規制してスプライン３１及び傘歯車３２を成形する工程を１工程で行うことができる。その際、素材２０の細穴２１内に、マンドレル７を挿入することによって、素材２０の細穴２１の変形やその内径の変化を防止している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この鍛造装置の上記マンドレル７は、下型３に上型５を合わせて素材２０を圧縮成形する際、素材２０がダイス１内に圧入されて下降するに相当する分、素材２０の細穴２１の底部２１ａとマンドレル７の先端との間に空間Ｓを設けることが必要であり、そのためマンドレル７はプレート６ｂを介して所定の位置に固定されている。
【００１４】
しかしながら、この空間Ｓがあると、下型３に上型５を合わせて鍛造を行う際に、空間Ｓにその周囲の材料が入り込み、細穴２１の底部２１ａ近傍が変形して所期したスプライン形状及び細穴を有する製品が得られないことが懸念される。
【００１５】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、軸方向に細穴が形成された中空円柱部の頂端に膨頭部が形成された素材に、該中空円柱部の外周面にスプラインを形成すると同時に膨頭部を歯車に成形する鍛造加工を１工程で行う際に、中空円柱部に形成されるスプライン及び細穴の変形が回避し得る鍛造方法及び鍛造装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の鍛造方法の発明は、基端から軸方向に沿って有底の細穴を形成した中空円柱部の頂端に膨頭部が形成された素材を、該中空円柱部の外周面にスプラインを成形するためのダイス、及び中空円柱部の細穴に挿入されるマンドレルを有する下型にセットし、該下型に、素材の膨頭部を成形するポンチを有する上型を合わせて素材を圧縮し、素材の中空円柱部の外周面にスプラインを形成すると同時に、膨頭部を歯車に成形する鍛造方法において、上型の移動方向に沿って移動可能で且つ上型に向かって付勢されるマンドレルに、上記素材に形成された細穴を嵌合して、素材の細穴の底部までマンドレルの先端を挿入し、鍛造加工時に、素材の細穴の底部までマンドレルの先端を挿入した状態で素材の移動方向にマンドレルを追従させることを特徴とする。
【００１７】
この請求項１の発明によると、素材の細穴の底部まで挿入したマンドレルを、鍛圧時の素材の下降に伴う細穴底部の移動に追従させることによって、素材の成形中は、細穴内が常にマンドレルで満たされた状態が維持され、成形中の細穴内に周囲の材料が入り込む隙間が形成されることがなく、細穴の変形を防止しつつ１工程のプレス鍛造で所期した製品の成形がもたらされる。
【００１８】
請求項２に記載の鍛造装置の発明は、基端から軸方向に沿って有底の細穴を形成した中空円柱部の頂端に膨頭部が形成された素材の中空円柱部の外周面にスプラインを成形するためのダイスと、上記素材の中空円柱部の細穴に挿入されるマンドレルを有する下型と、素材の膨頭部を成形するポンチを有する上型とを備え、上記マンドレルに上記素材の中空円柱部の細穴を挿入して下型に素材をセットし、下型と上型とを合わせて素材を圧縮し、素材の中空円柱部の外周面にスプラインを形成すると同時に、膨頭部を歯車に成形する鍛造装置において、上記マンドレルを上型の移動方向に沿って移動可能とし、且つ上型に向かってマンドレルを付勢する付勢手段を設け、上記素材に形成された細穴を嵌合して、素材の細穴の底部までマンドレルの先端を挿入可能とし、鍛造加工時に、素材の細穴の底部までマンドレルの先端を挿入した状態で素材の移動方向にマンドレルを追従させることを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明によると、素材の細穴の底部まで挿入したマンドレルを、鍛圧時の素材の下降に伴う細穴底部の移動に追従させることが可能になり、細穴の変形を防止しつつ１工程のプレス鍛造で素材の成形が実現できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による鍛造方法及び鍛造装置の実施の形態を図１乃至図６によって説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態による鍛造装置の構成を示す模式図である。なお、図１において上記図７と対応する部分に同一符号を付することによって該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００２３】
図１に示す鍛造装置は、図５に示した素材２０の外周面を成形するためのダイス１及び素材２０の基端を規制すると共に、成形後の製品３０をダイス１から押し出すカウンターポンチ２を有する下型３と、素材２０の膨頭部２３を傘歯車３２に成形すると共に、ダイス１内に素材２０を押付けるためのポンチ４を有する上型５とを備え、例えば単動シリンダ（図示せず）により上型５を上下動することによって、下降時に下型３と上型５とを同心上で合わせて素材２０を圧縮して製品３０に鍛造加工する。
【００２４】
ここで、カウンターポンチ２の軸中心に形成した中空内に、素材２０の細穴２１内に挿入するマンドレル７を軸方向、即ち上型５の移動方向に沿って移動可能に設置するが、上記図７に示した鍛造装置では、このマンドレル７の下端部はプレート６ａ中央の孔部を貫通してプレート６ａの下段に配設されるプレート６ｂの中央部に当接して固定されていた。
【００２５】
これに対して、図１に示す本実施の形態の鍛造装置は、マンドレル７の下端部と、複数のノックアウトピン８を介してカウンターポンチ２の下端面を成形後に押し上げるエジェクタ９の上端部との間に、付勢手段としてスプリング１０を配設したところに特徴がある。
【００２６】
即ち、このスプリング１０を介して、マンドレル７の下端部を上型５に向けて付勢することによって、マンドレル７の先端が下型３から僅かに突出する程度に押し上げておく。下型３から僅かに突出したマンドレル７に素材２０に形成された細穴２１を嵌合させて素材２０を下型３にセットする。この素材２０のセットによって図１に示すように、素材２０の細穴２１の底部２１ａまでマンドレル７の先端が挿入されてマンドレル７は細穴２１内に隙間なく収まる状態に維持される。
【００２７】
次いで、上型５を下降させて素材２０がセットされた下型３に、素材２０に圧縮力が付与される。この上型５の下降によって、素材２０は下降を強制されて基端が下型３のダイス１に押しつけられると共に、膨頭部２３には上型５のポンチ４が押しつけられる。この素材２０のダイス１内への下降時、素材２０の細穴２１内に収まったマンドレル７は、スプリング１０の付勢力に抗して素材２０と共に追従して下降するため、細穴２１内にマンドレル７が隙間なく収められた状態において、鍛造加工が続行され、図２に示すように細穴２１内に満たされたマンドレル７によって細穴２１の変形が防止された状態でスプライン３１が成形され、同時に膨頭部２３に傘歯車３２が成形される。
【００２８】
従って、素材２０の細穴２１の変形及び内径の変化がマンドレル７によって防止された状態でスプライン３１が成形されることから、だれ等のない最適な所期のスプライン形状が確保できる。
【００２９】
以上の鍛造加工が終了した後に、図３に示すように上型５を上昇させ、しかる後、図４に示すようにエジェクタ９を上昇し、次いでノックアウトピン８を介してカウンターポンチ２を押し上げて、製品３０をダイス１から押し出し、搬出される。
【００３０】
なお、最終的に成形した製品３０の細穴２１をドリル等で更に仕上げ切削加工する場合にも、下孔となる細穴２１が高精度に成形されることから、孔径をさらう、いわゆる仕上げ工程でドリルが逃げることがなく、より精密な加工を可能として仕上げ精度を向上することができる利点もある。
【００３１】
従って、本実施の形態によると、素材２０の細穴２１の底部２１ａまで挿入したマンドレル７を、鍛圧時の素材２０の下降に伴う細穴２１の底部２１ａの移動に追随させることから、素材２０の成形中は常に細穴２１内がマンドレル７で満たされた状態が維持され、成形中の細穴２１内に周囲の材料が入り込む隙間が形成されることがなく、細穴２１の変形を防止しつつ１工程のプレス鍛造でスプライン３１及び傘歯車３２を有する高精度の所期した製品３０が得られる。この結果、生産効率が向上し、製品コストの低減が期待できると共に、マンドレル７をスプリング１０によって上方に適切な付勢力によって付勢する簡単な構造であることから、従来の鍛造装置の構造を若干変更することによって安価に得られ、製造コストの低減に極めて有利である。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施の形態ではマンドレル７の付勢手段としてスプリング１０を用いたが、クッションゴム等の他の弾性部材を使用することも可能であり、また傘歯車に変えて他の種類の歯車を成形することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の鍛造方法によれば、素材の細穴の底部まで挿入したマンドレルを、鍛圧時の素材の下降に伴う細穴底部の移動に追従させることから、素材の成形中は常に細穴内がマンドレルで満たされた状態が維持され、成形中の細穴内に周囲の材料が入り込む隙間が形成されることがなく、細穴の変形を防止しつつ１工程のプレス鍛造で所期したスプライン及び歯車を有する製品の成形がもたらされる。
【００３４】
請求項２記載の鍛造装置によれば、素材の細穴の底部まで挿入したマンドレルを、鍛圧時の素材の下降に伴う細穴底部の移動に追従させることが可能になり、細穴の変形を防止しつつ１工程のプレス鍛造で素材に所期したスプライン及び歯車を成形することができ、生産効率が向上して製品コストの低減が期待できると共に、従来の鍛造装置の構造を若干変更することによって安価に得られるから、製造コストの低減に極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鍛造方法及び鍛造装置の実施の形態を説明する鍛造装置の構成を示す模式図である。
【図２】同じく、鍛造装置の動作を示す模式図である。
【図３】同じく、鍛造装置の動作を示す模式図である。
【図４】同じく、鍛造装置の動作を示す模式図である。
【図５】素材の形状を示す図である。
【図６】製品の形状を示す図である。
【図７】従来の鍛造装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ダイス
２カウンターポンチ
２ａ摺動部
２ｂ基部
３下型
４ポンチ
５上型
６ａ、６ｂプレート
７マンドレル
８ノックアウトピン
９エジェクタ
１０スプリング
２０素材
２１細穴
２２中空円柱部
２３膨頭部
３０製品
３１スプライン
３２傘歯車（歯車）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a forging method in which a spline is formed on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical portion on a material in which a hollow cylindrical portion having a narrow hole formed in a bottom is formed at the top end, and at the same time, the expanding head is formed into a gear. And a forging device.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 6, from the material 20 in which the bulging head 23 is formed at the top end of the hollow cylindrical portion 22 in which the bottomed narrow hole 21 is formed along the axial direction from the base end as shown in FIG. In order to manufacture the product 30 having the spline 31 on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion and the bevel gear 32 on the head, since the material 20 and the product 30 are hollow, machining or double-acting press It is necessary to go through multi-stage processing steps such as, and the production efficiency is extremely low.
[0003]
Regarding the processing of pipe-shaped products, Japanese Patent Laid-Open No. 5-7922 discloses a mandrel breakage defect by performing press forging while pressing and fixing a mandrel responsible for forming the inner peripheral surface of a hollow material to a bolster. It is disclosed to extrude a pipe-shaped product by reducing the inner diameter and outer shape of the material while preventing it.
[0004]
This technology is an extruding process of a pipe-shaped product, and when the product 30 having the spline 31 on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion and the bevel gear 32 on the head is manufactured, the total length and the outer shape are regulated. It is necessary to perform molding. Therefore, in the present situation, when a product whose length and outer shape are regulated is formed, for example, a single-action press-type forging device shown in FIG.
[0005]
That is, the forging device shown in FIG. 7 includes the die 1 and the material 20 for forming the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion 22 in which the bottomed narrow hole 21 is formed from the base end along the axial direction shown in FIG. While restricting the base end, the lower mold 3 provided with the counter punch 2 that pushes out the molded product 30 from the die 1 and the expanding head 23 of the material 20 are molded into the bevel gear 32 and pressed into the die 1. And an upper die 5 having a punch 4 for the purpose.
[0006]
The upper die 5 is moved up and down by a single-acting cylinder (not shown), and when lowered, the lower die 3 and the upper die 5 are concentrically aligned, the material 20 is compressed, and the product 30 is forged.
[0007]
On the other hand, a counter punch 2 is inserted below the die 1 of the lower die 3 so as to be movable in the axial direction of the die 1, and a spline 31 is formed on the outer peripheral surface of the material 20 by the die 1 of the lower die 3. Molding is performed between the punch 4 of the mold 5 and the counter punch 2 of the lower mold 3 to reduce the total length of the material 20 to a specified length.
[0008]
The counter punch 2 includes a sliding portion 2a that moves in the axial direction in the die 1 and a base portion 2b having a diameter larger than that of the sliding portion 2a. The lower end surface of the base portion 2b of the counter punch 2 is formed on the lower die 3. It abuts against the fixed plate 6a and receives the load from the punch 4 of the upper die 5.
[0009]
Moreover, the axial center of the counter punch 2 is hollow, and the mandrel 7 inserted into the narrow hole 21 of the material 20 is inserted into the counter punch 2 so as to be movable in the axial direction. The lower end of the mandrel 7 is The plate 6a is fixed in contact with the central portion of the plate 6b that passes through the hole at the center of the plate 6a and is disposed at the lower stage of the plate 6a.
[0010]
These plates 6a and 6b also serve as support for a plurality of knockout pins 8 that push up the lower end surface of the counter punch 2, and the plates 6a and 6b are provided with holes through which the knockout pins 8 are inserted. An ejector 9 driven by a drive mechanism (not shown) is disposed below the knockout pin 8.
[0011]
That is, the head of the knockout pin 8 is inserted into the plate 6a that is in contact with the lower end surface of the counter punch 2, and the knockout pin 8 is prevented from coming off by the plate 6b. Then, when the upper die 5 is raised after the molding by the lowering of the upper die 5, the ejector 9 is raised together with the upper die 5, and then the counter punch 2 is pushed up via the knockout pin 8, so that the product 30 is pushed out of the die 1. It is.
[0012]
The forging apparatus having this configuration sets the material 20 on the lower die 3, lowers the punch 4 of the upper die 5, presses the material 20 in the die 1 of the lower die 3, and the punch 4 and the counter punch 2 are used for the entire length. The step of forming the spline 31 and the bevel gear 32 by regulating the above can be performed in one step. At that time, the mandrel 7 is inserted into the narrow hole 21 of the material 20 to prevent the deformation of the narrow hole 21 of the material 20 and the change of the inner diameter thereof.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the mandrel 7 of this forging device has the same amount of material 20 as the material 20 is press-fitted into the die 1 and lowered when the material 20 is compression-molded by aligning the upper die 5 with the lower die 3. It is necessary to provide a space S between the bottom 21a of the hole 21 and the tip of the mandrel 7, so that the mandrel 7 is fixed at a predetermined position via the plate 6b.
[0014]
However, when this space S is present, when the upper die 5 is combined with the lower die 3 and forging is performed, the surrounding material enters the space S, and the vicinity of the bottom 21a of the narrow hole 21 is deformed, resulting in the expected spline. There is a concern that a product having a shape and a fine hole cannot be obtained.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to form a spline on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion on a material in which a swelling head is formed at the top end of the hollow cylindrical portion in which a narrow hole is formed in the axial direction. At the same time, it is an object of the present invention to provide a forging method and a forging device capable of avoiding deformation of splines and narrow holes formed in a hollow cylindrical portion when performing a forging process for forming a swelling head into a gear in one step.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention of the forging method according to claim 1, the material膨頭portion is formed in a hollow cylindrical portion apex of which forms the bottom of the small holes along the axial direction from the proximal end And a die for forming a spline on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical part , and a lower mold having a mandrel inserted into a narrow hole of the hollow cylindrical part , and forming an expanded head of the material on the lower mold It is possible to move along the moving direction of the upper die in the forging method in which the upper die with punch is compressed and the material is compressed and the spline is formed on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical part of the material , and at the same time the swelling head is formed into a gear In addition, the narrow hole formed in the material is fitted into the mandrel that is biased toward the upper die, and the tip of the mandrel is inserted to the bottom of the thin hole in the material. Transfer the material with the mandrel tip inserted to the bottom of the Characterized in that to follow the mandrel direction.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the mandrel inserted up to the bottom of the narrow hole in the material is made to follow the movement of the bottom of the narrow hole accompanying the lowering of the material during forging, so that the inside of the narrow hole is always kept during molding of the material. The product filled with mandrel is maintained, and there is no gap for the surrounding material to enter into the narrow hole being formed, and the desired product is formed by press forging in one step while preventing deformation of the narrow hole. Is brought about.
[0018]
The invention of the forging device according to claim 2 is provided on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion of the material in which the expanded head is formed at the top end of the hollow cylindrical portion in which a bottomed narrow hole is formed along the axial direction from the base end. A die for forming a spline, a lower die having a mandrel inserted into a narrow hole of the hollow cylindrical portion of the material, and an upper die having a punch for forming a swelling head of the material, and the mandrel has the above-mentioned set the material to the lower mold by inserting a small hole of the hollow cylindrical portion of the material, compressing the material by combining the lower mold and the upper mold, splines formed then simultaneously the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion of the material, Rise In the forging device that forms the head into a gear, the mandrel can be moved along the moving direction of the upper mold, and a biasing means for biasing the mandrel toward the upper mold is provided, and the thin mandrel formed in the material. It fitted a hole, the mandrel to the bottom of the small hole of the material Tip and can be inserted, forging during machining, characterized in that to follow the mandrel in the moving direction while the bottom to insert the front end of the mandrel to the material of the small hole of the material.
[0019]
According to the invention of claim 2, the mandrel inserted up to the bottom of the narrow hole of the material can be made to follow the movement of the bottom of the narrow hole accompanying the lowering of the material during forging, while preventing the deformation of the narrow hole. The material can be formed by one-step press forging.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a forging method and a forging device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a forging device according to the present embodiment. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. 7, and detailed description thereof will be omitted, and different portions will be mainly described.
[0023]
The forging device shown in FIG. 1 regulates the die 1 for forming the outer peripheral surface of the material 20 shown in FIG. 5 and the base end of the material 20, and the counter punch 2 that pushes out the product 30 after forming from the die 1. A lower die 3 having an upper die 5 having a punch 4 for pressing the material 20 into the die 1 while forming the expanding head 23 of the material 20 into a bevel gear 32 and a single acting cylinder (see FIG. The upper die 5 is moved up and down by not shown), and when the lower die 3 is lowered, the lower die 3 and the upper die 5 are concentrically aligned to compress the material 20 and forge the product 30.
[0024]
Here, in the hollow formed at the axial center of the counter punch 2, the mandrel 7 to be inserted into the narrow hole 21 of the material 20 is installed so as to be movable along the axial direction, that is, the moving direction of the upper die 5. In the forging device shown in FIG. 7, the lower end portion of the mandrel 7 passes through the hole at the center of the plate 6a and is fixed in contact with the center portion of the plate 6b disposed at the lower stage of the plate 6a.
[0025]
In contrast, the forging device of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a lower end portion of the mandrel 7 and an upper end portion of the ejector 9 that pushes up the lower end surface of the counter punch 2 through a plurality of knockout pins 8 after molding. It is characterized in that a spring 10 is disposed as an urging means between them.
[0026]
That is, the lower end portion of the mandrel 7 is urged toward the upper mold 5 through the spring 10, so that the tip of the mandrel 7 is pushed up to the extent that it slightly protrudes from the lower mold 3. The material 20 is set in the lower die 3 by fitting the narrow hole 21 formed in the material 20 to the mandrel 7 slightly protruding from the lower die 3. As shown in FIG. 1, by setting the material 20, the tip of the mandrel 7 is inserted to the bottom 21 a of the narrow hole 21 of the material 20, and the mandrel 7 is maintained in a state in which the mandrel 7 fits in the narrow hole 21 without a gap.
[0027]
Next, a compression force is applied to the material 20 on the lower die 3 on which the material 20 is set by lowering the upper die 5. By the lowering of the upper die 5, the material 20 is forcibly lowered and the base end is pressed against the die 1 of the lower die 3, and the punch 4 of the upper die 5 is pressed against the expanding head 23. When the material 20 descends into the die 1, the mandrel 7 that has been accommodated in the narrow hole 21 of the material 20 descends following the material 20 against the urging force of the spring 10. Forging is continued in a state where the mandrel 7 is stored without a gap, and the spline 31 is formed in a state where the deformation of the narrow hole 21 is prevented by the mandrel 7 filled in the narrow hole 21 as shown in FIG. At the same time, the bevel gear 32 is formed on the expansion head 23.
[0028]
Therefore, since the spline 31 is formed in a state in which the deformation of the fine hole 21 and the change in the inner diameter of the material 20 are prevented by the mandrel 7, an optimum desired spline shape without any dripping can be ensured.
[0029]
After the forging process is completed, the upper die 5 is raised as shown in FIG. 3, and then the ejector 9 is raised as shown in FIG. 4, and then the counter punch 2 is pushed up via the knockout pin 8. The product 30 is extruded from the die 1 and carried out.
[0030]
In addition, when the fine hole 21 of the finally formed product 30 is further subjected to finish cutting with a drill or the like, the fine hole 21 serving as a lower hole is formed with high accuracy, so that the so-called finishing process is performed to expose the hole diameter. There is also an advantage that the drill does not escape and the finishing accuracy can be improved by enabling more precise processing.
[0031]
Therefore, according to the present embodiment, the mandrel 7 inserted up to the bottom 21a of the fine hole 21 of the material 20 is caused to follow the movement of the bottom 21a of the fine hole 21 as the material 20 descends during forging. During molding, the state where the narrow hole 21 is always filled with the mandrel 7 is maintained, and there is no gap for the surrounding material to enter into the narrow hole 21 during molding, thereby preventing deformation of the narrow hole 21. However, a highly accurate desired product 30 having the spline 31 and the bevel gear 32 can be obtained by one-step press forging. As a result, the production efficiency can be improved and the product cost can be expected to be reduced, and since the mandrel 7 is urged upward by an appropriate urging force by the spring 10, the structure of the conventional forging device is slightly changed. By changing, it can be obtained at a low cost, which is extremely advantageous for reducing the manufacturing cost.
[0032]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the above embodiment, the spring 10 is used as the urging means of the mandrel 7. However, other elastic members such as cushion rubber can be used, and other types of gears are formed instead of the bevel gears. It is also possible to do.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the forging method according to claim 1, since the mandrel inserted up to the bottom of the narrow hole of the material is caused to follow the movement of the bottom of the narrow hole accompanying the lowering of the material during forging pressure, The inside of the narrow hole is always filled with the mandrel, and there is no gap for the surrounding material to enter into the narrow hole during molding. This results in the formation of a product with the expected splines and gears.
[0034]
According to the forging device of claim 2, the mandrel inserted up to the bottom of the narrow hole of the material can be made to follow the movement of the bottom of the narrow hole accompanying the lowering of the material during forging, and deformation of the narrow hole can be performed. The splines and gears can be formed into the raw material by one-step press forging while preventing the production efficiency can be improved and the product cost can be reduced, and the structure of the conventional forging device is slightly changed. Therefore, it is extremely advantageous for reducing the manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a forging device for explaining an embodiment of the forging method and the forging device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view similarly showing the operation of the forging device.
FIG. 3 is a schematic view similarly showing the operation of the forging device.
FIG. 4 is a schematic view similarly showing the operation of the forging device.
FIG. 5 is a diagram showing the shape of a material.
FIG. 6 is a diagram showing the shape of a product.
FIG. 7 is a schematic view showing a configuration of a conventional forging device.
[Explanation of symbols]
1 Die 2 Counter punch 2a Sliding part 2b Base 3 Lower mold 4 Punch 5 Upper mold 6a, 6b Plate 7 Mandrel 8 Knockout pin 9 Ejector 10 Spring 20 Material 21 Narrow hole 22 Hollow cylindrical part 23 Expansion head 30 Product 31 Spline 32 Bevel gear (gear)

Claims

A die for forming a spline on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical portion formed from a material having a swelling head formed at the top end of a hollow cylindrical portion having a bottomed narrow hole formed along the axial direction from the base end , and a hollow Set in the lower mold with a mandrel inserted into the narrow hole of the cylindrical part , and match the upper mold with the punch that molds the expanded head of the material to the lower mold, compress the material , and the hollow cylindrical part of the material In the forging method in which the spout is formed on the outer peripheral surface and at the same time the swollen head is formed into a gear,
A mandrel that can move along the direction of movement of the upper mold and is biased toward the upper mold is fitted with a narrow hole formed in the material, and the tip of the mandrel is inserted to the bottom of the material's narrow hole. And
A forging method characterized by causing the mandrel to follow the moving direction of the material while the tip of the mandrel is inserted to the bottom of the fine hole in the material during forging.

A die for forming a spline on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion of the material having a swelling head formed at the top end of the hollow cylindrical portion having a bottomed narrow hole formed along the axial direction from the base end; and A lower mold having a mandrel inserted into a narrow hole in the hollow cylindrical portion and an upper mold having a punch for forming the expanded head of the material, and inserting the thin hole in the hollow cylindrical portion of the material into the mandrel set the material into the lower mold, and compressing the material by combining the lower mold and the upper mold, splines formed then simultaneously the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion of the material, the forging apparatus for forming a膨頭portion to the gear,
An urging means for urging the mandrel along the moving direction of the upper mold and urging the mandrel toward the upper mold,
By fitting the narrow hole formed in the above material, the tip of the mandrel can be inserted to the bottom of the thin hole of the material, and during the forging process, the tip of the mandrel is inserted to the bottom of the thin hole of the material. A forging device characterized by causing a mandrel to follow in a moving direction .