JP3748201B2 - 鍛造装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、鍛造金型の成形部に潤滑剤を射出する潤滑手段を備えた鍛造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より金属機械部品、例えば歯車を連続鍛造工程により製造する場合、図1に示す如く、素材W0に熱間または温間温度域における据込み成形、押出し成形及び穴明け成形等を複数回施して、外周に歯形部15を有する歯車W4を成形していた。
【0003】
ここで特にリング状のピアス材W3から歯車W4を成形するときに用いられる鍛造装置121は、図6に示す如く、固定された下型141と、その下型141に対して同一軸線上で進退可能に配置される上型131とからなる。下型141は、内周下側に歯車W4の歯形部15を成形する歯型145とその歯型145に連続しその上方にピアス材W3を投入する型彫空間146とを形成する成形部144を有する鍛造金型143と、鍛造金型143の内周側に間隔を置いてピアス材W3を載置するマンドレル151が配置される。このマンドレル151は、円柱状の内マンドレル152と、内マンドレル152の外周側に一体的に配置される円筒状の外マンドレル153とからなり、内マンドレル152の上端は外マンドレル153の上端より上方に突出している。また鍛造金型143には、その上面に潤滑剤を放出する潤滑ホース181が放射状に間隔をおいて複数本設置されている。次に、上型131は、内マンドレル152に嵌合する貫通孔133を有する円筒状のパンチ132を備え、パンチ132の下端には所望する歯車W4の一端端面と略同一形状の押圧面134が形成される。
【0004】
上記鍛造装置121で歯車W4を鍛造成形する場合、図6左半部に示す如く、予め鍛造金型143の成形部144に向けて潤滑ホース181から潤滑剤を放出した状態でピアス材W3を型彫空間146に投入し、ピアス材W3の内周を内マンドレル152の外周に嵌合すると同時にピアス材W3の下端を外マンドレル153の上端に載置する。続いて上型131を下降させ、上型131の押圧面134でピアス材W3を下方へ押圧して、図6右半部に示す如く、径方向に拡径した大径の鍔部17と、鍛造金型143の歯型145に沿って前方押出しにより歯形部15を成形して所望する歯車W4を形成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き潤滑ホース181を備えた鍛造装置121を使用してピアス材W3から歯車W4を鍛造成形すると、潤滑剤で潤滑された鍛造金型143の成形部144に倣ってピアス材W3が塑性変形されるため、その潤滑作用により成形性が向上し、高い精度で歯車W4を形成することができる。しかし潤滑ホース181は鍛造金型143の成形部144に対し外周側に設置されるため、鍛造金型143の内周に設けられた歯型145を含む成形部144に満遍なく潤滑剤を付着することができず、成形精度が低下する箇所が発生するということがある。また、潤滑剤が充分に付着されない箇所では鍛造金型143の摩耗が促進され、金型寿命が低下するということがある。
【0006】
従って本発明は上述の如き課題を解決し、鍛造金型の金型寿命の低下を抑制し、成形精度を継続的かつ良好に維持できる鍛造装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の鍛造装置の構造は以下のとおりである。
【0008】
内周に所望する形状の成形部を有する鍛造金型と、鍛造金型の内周側に配置される柱状のマンドレルと、鍛造金型の外部に配置され成形部に潤滑剤を導入する複数の潤滑手段を備えた鍛造金型において、マンドレルは、その内部にエアを導入するエア導入孔が形成され、エア導入孔により導入されるエアを成形部側に射出するエア案内部を設ける。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1乃至図4に基づいて説明する。
【0010】
図1の(オ)は本発明の実施例による歯車W4を表し、その歯車W4を製造する工程を図1に表す。この歯車W4を製造する工程を図に基づいて説明すると、初めに図1の(ア)に示す如き円柱状の素材W0を軸線方向に押圧して、図1の(イ)に示す如き円盤状の円盤材W1を形成する。続いて、円盤材W1の軸線方向両端中心部を押圧して、図1の(ウ)に示す如き両端に凹部11,12を備え、その凹部11,12間に隔壁部13を備える断面略H状の予備材W2を形成し、連続的に予備材W2の隔壁部13の中心を打ち抜いて、図1の(エ)に示す如く、内周にピアス孔14を備える略円盤状のピアス材W3を形成する。
【0011】
次に、このピアス材W3を前方押出し成形により、図1の(オ)に示す如く、外周に歯形部15と大径の鍔部17、内周に大径及び小径のピアス孔14a,14bを備える歯車W4に形成する。この歯車成形工程を図2乃至図4に基づいて説明する。
【0012】
図2は鍛造装置21を表す。41は下型で、内周下側に歯車W4の歯形部15を成形する歯型45とその歯型45に連続しその上方にピアス材W3を投入する型彫空間46とを形成する成形部44を有する鍛造金型43と、鍛造金型43の内周側に間隔を置いてピアス材W3を載置するマンドレル51が配置される。鍛造金型43の上面には、潤滑剤を放出する潤滑手段、例えば潤滑ホース81が放射状に間隔を置いて複数本設置される。またマンドレル51は、円柱状の内マンドレル52と、内マンドレル52の外周側に一体的に配置される円筒状の外マンドレル53とからなり、内マンドレル52の上端は外マンドレル53の上端より上方に突出している。このマンドレル51の内部には、軸線方向にエア導入孔56が延び、このエア導入孔56の一端が内マンドレル52の上端に開口され、他端が鍛造装置21の外部に配置されるエア供給装置71に連結される。内マンドレル52の上端には、エア導入孔56から放出されるエアの放出方向を鍛造金型43の成形部44側に変えるエア案内部54が固定される。
【0013】
また鍛造金型43は、保持リング47及び固定ダイス61を介してベース66の上に載置され、その外周側に配置されるホルダ42により一体的に固定される。そして外マンドレル53と鍛造金型43の歯型45との間に上端が位置し保持リング47内に配置されるノックアウトリング49と、固定ダイス61及びベース66内に配置されるノックアウトパンチ68は、上下方向に一体的に進退可能である。
【0014】
次に、上型31は、内マンドレル52に嵌合する貫通孔33を有する円筒状のパンチ32を備え、パンチ32の下端には所望する歯車W4の一端端面と略同一形状の押圧面34が形成される。
【0015】
上記鍛造装置21でピアス材W3から歯車W4を形成する場合、予めエア供給装置71から供給されるエアはエア導入孔56を通ってエア案内部54に向かって放出され、更にエア案内部54に沿って鍛造金型43の成形部44側に放出される。そして潤滑ホース81から放出される潤滑剤は、図4に示す如く、エア導入孔56を通って放出されるエアと衝突して鍛造金型43の内周側に位置する成形部44、特に歯型45付近に拡散して付着する。この状態で、図3左半部に示す如く、ピアス材W3を型彫空間46に投入し、ピアス材W3の内周を内マンドレル52の外周に嵌合すると同時にピアス材W3の下端を外マンドレル53の上端に載置する。続いて上型31を下降させ、上型31の押圧面34でピアス材W3を下方へ押圧して、図3右半部に示す如く、径方向に拡径した大径の鍔部17と、鍛造金型43の歯型45に沿って前方押出しにより歯形部15を成形して所望する歯車W4を形成する。そしてその後、上型31が上方へ退避するとともにノックアウトリング49が上方へ移動し歯車W4が鍛造金型43から取り出され、歯車W4の鍛造成形が完了する。
【0016】
このように内周に所望する形状の成形部44を有する鍛造金型43と、鍛造金型43の内周側に配置される柱状のマンドレル51と、鍛造金型43の外部に配置され成形部44に潤滑剤を導入する複数の潤滑手段81を備えた鍛造金型において、マンドレル51は、その内部にエアを導入するエア導入孔56が形成され、エア導入孔56により導入されるエアを成形部44側に射出するエア案内部54を設けたため、鍛造金型43の成形部44にエアにより拡散した潤滑剤を満遍なく付着することができる。
【0017】
尚、上記実施例ではマンドレル51にエア案内部54を別途取り付けてエアを鍛造金型43の成形部44に向けて放出されるようにしたが、図5に示す如く、マンドレル51に直接成形部44に向かって開口する孔状のエア案内部54を形成しても良い。このようにマンドレルに直接孔状のエア案内部54を形成すれば、別途エア案内部54を形成することなく、金型点数も削減できる。
【0018】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内周に所望する形状の成形部を有する鍛造金型と、鍛造金型の内周側に配置される柱状のマンドレルと、鍛造金型の外部に配置され成形部に潤滑剤を導入する複数の潤滑手段を備えた鍛造金型において、マンドレルは、その内部にエアを導入するエア導入孔が形成され、エア導入孔により導入されるエアを成形部側に射出するエア案内部を設けたため、鍛造金型の成形部にエアにより拡散した潤滑剤を満遍なく付着することができるので、成形精度を高いレベルで維持できる。また、良好な潤滑により鍛造金型の金型寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】歯車の製造工程を表す断面平面図である。
【図2】本発明の実施例による鍛造装置を表す部分断面平面図である。
【図3】本発明の実施例による鍛造装置を表し、左半部が成形前、右半部が成形後の状態を表す部分断面平面図である。
【図4】本発明の実施例による鍛造装置の潤滑状態を説明する説明図である。
【図5】本発明の他の実施例による鍛造装置を表す部分断面平面図である。
【図6】従来の実施例による鍛造装置を表し、左半部が成形前、右半部が成形後の状態を表す部分断面平面図である。
【符号の説明】
43 鍛造金型
44 成形部
51 マンドレル
54 エア案内部
56 エア導入孔
81 潤滑手段
Claims (1)
- 内周に所望する形状の成形部(44)を有する鍛造金型(43)と、該鍛造金型(43)の内周側に配置される柱状のマンドレル(51)と、前記鍛造金型(43)の外部に配置され成形部(44)に潤滑剤を導入する複数の潤滑手段(81)を備えた鍛造金型において、前記マンドレル(51)は、その内部にエアを導入するエア導入孔(56)が形成され、該エア導入孔(56)により導入されるエアを成形部(44)側に射出するエア案内部(54)を設けたことを特徴とする鍛造装置。
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