JP6092823B2 - 鍛造金型装置 - Google Patents
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Description
しかし、プレス機の上盤8に、鉛直方向の偏荷重F1,F2や、スラスト力F3、モーメント力M等の不要力が作用すると、二点鎖線で示すように、上盤8が水平方向移動や傾動といった不要な変動をする。この上盤8の不要な変動に伴ってパンチホルダ91及びパンチ90が水平方向や傾斜状に位置ズレするため、鍛造品の同心度のバラツキ(誤差)が数百μm以上となり、鍛造加工後に機械加工を行わなければならないといった問題があった。なお、図12に於て、実際よりも大きく、パンチ軸心L1の不要な変動(位置ズレ)を図示している。
本発明に係る鍛造金型装置は、図1に示すように、丸棒状のパンチ10と、プレス機の上盤8側に設けられると共にパンチ10の上部10eを保持するパンチホルダ1と、プレス機の下盤9側に設けられると共にワークWを収容するキャビティ20を有するダイス(金型)2と、上盤8と下盤9の間に設けられると共にパンチ10が上下スライド自在に挿通するガイド孔30を有するパンチガイド3と、を備えている。
パンチ10の下端部10gが、円柱状のキャビティ20に収容されたワークWを、押圧して、カップ状(有底筒状)の鍛造品を形成するためのものである。
座部材15は、上盤8に接触している。凹球状面部15dは、下面15bから上方へ窪んだ半球状凹部15eの内面をもって形成している。その半球状凹部15eの頂部(凹球状面部15dの上部)に開口すると共に外周面15fに開口する内部油路15gを有している。
調心部材16の凸球状部16dは、座部材15の凹球状面部15dを同じ曲率半径Rをもって形成されている。
上シール材61は、座部材15の内部油路15gの出口(半球状凹部15e側の開口部)よりも下方位置に設けている。
このように、第1・第2凹溝16e,16fを設けることで、鍛造に必要な押圧力を十分に受けることが可能な摺接面を確保しながらも、スムーズな摺接を実現でき、磨耗を防止できる。
但し、滑り量が少なかったり、面圧力が小さい場合に第1・第2凹溝16e,16fを省略しても良い(図示省略)。
パンチガイド3のガイド孔30の内径寸法とパンチ10の中間被案内部10dの外径寸法は、高精度に(ガタつきなく)上下方向に摺接(摺動)可能に設定している。
複数の凸部21,21は、平面視で、鉛直状軸心L2を中心として360°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させた細長山形状である。
ところで、図6(a)に於ては、凸部21は円形のダイス基盤2Aに一体に形成し、高い剛性を発揮させる構造である。
また、図6(b)に於ては、凸部21をダイス基盤2Aとは別の部材に形成し(いわば分割型とし)、中心に向かってのラジアル方向位置の微調整を可能とした構造である。
第1傾斜角度θa(第2傾斜角度θb)は、25°<θa<80°,25°<θb<80°に設定するのが好ましい。
図1に示す待機状態から、プレス機の上盤8を降下させる。すると、図9に示すように、上盤8に、鉛直方向の偏荷重F1,F2や、スラスト力(水平方向の力)F3、モーメント力(回転力)M等のひずみやねじれ位置ズレといった不要力が作用する。
このような不要力によって上盤8は不要な変動をする。例えば、二点鎖線で示す基準水平面に対して、傾斜状となると共に、水平方向に位置ズレする。つまり、上盤8に接触している座部材15が傾斜状となると共に左右水平方向に位置ズレする。なお、図9に於て、実際よりも大きく、上盤8及び座部材15の不要な変動(位置ズレ)を図示している。
さらに、上盤8及び座部材15の水平方向の位置ズレを、調心部材16の水平な下端面16bとパンチ10の上端面10aとの摺接によって緩和し(無効化)、パンチ10が水平方向に位置ズレするのを防止する。
したがって、プレス機の上盤8の不要な変動による悪影響を受けず、パンチ10のパンチ軸心L1がキャビティ20の鉛直状軸心L2に一致した状態が保持される。
また、座部材15と調心部材16を備えることで、プレス機の上盤8の変動がパンチ10に影響しないようにできる。また、位置決め用凹部31と位置決め用凸部21の嵌合により、ガイド孔30とキャビティ20の同心度と垂直度を確保できる。また、パンチ10の中間被案内部10dがガイド孔30にガイドされ、パンチ10とダイス2のキャビティ20間の同心度および垂直度の誤差を最小限に抑えることができる。
即ち、ダイス2の上面2aに、キャビティ20の鉛直状軸心L2廻りに複数、位置決め用凹部31を、配設し、パンチガイド3の下面3bに、ガイド孔30のガイド軸心L3廻りに複数、位置決め用凹部31に噛合する下方突出状の位置決め用凸部21を、配設した構成である。
2 ダイス
2a 上面
3 パンチガイド
3b 下面
7 油供給手段
8 上盤
9 下盤
10 パンチ
10a 上端面
10e 上部
15 座部材
15a 押圧受け面
15b 下面
15d 凹球状面部
16 調心部材
16b 下端面
16d 凸球状部
20 キャビティ
21 位置決め用凸部
21d 第1傾斜面
30 ガイド孔
31 位置決め用凹部
31d 第2傾斜面
71 球面状摺接部
72 平面状摺接部
J 潤滑油
L2 鉛直状軸心
L3 ガイド軸心
W ワーク
θa 第1傾斜角度
θb 第2傾斜角度
Claims (2)
- プレス機の上盤(8)側に設けられると共にパンチ(10)の上部(10e)を保持するパンチホルダ(1)と、上記プレス機の下盤(9)側に設けられると共にワーク(W)を収容するキャビティ(20)を有するダイス(2)と、上記上盤(8)と上記下盤(9)の間に設けられると共に上記パンチ(10)が上下スライド自在に挿通するガイド孔(30)を有するパンチガイド(3)と、を備えた鍛造金型装置であって、
上記パンチホルダ(1)は、上記上盤(8)からの下方押圧力を受ける押圧受け面(15a)を有すると共に下面(15b)側に上方へ窪んだ凹球状面部(15d)を有する座部材(15)と、上記凹球状面部(15d)に摺接する凸球状部(16d)を有すると共に上記パンチ(10)の上端面(10a)に摺接する下端面(16b)を有する調心部材(16)と、を備え、
上記凸球状部(16d)と上記凹球状面部(15d)との球面状摺接部(71)、及び、上記上端面(10a)と上記下端面(16b)との平面状摺接部(72)に、潤滑油(J)を供給する油供給手段(7)を備え、
上記ダイス(2)は、上面(2a)に、上記キャビティ(20)の鉛直状軸心(L2)廻りに複数配設された上方突出状の細長山形状の位置決め用凸部(21)を有し、
上記位置決め用凸部(21)は、平面視で上記鉛直状軸心(L2)を中心として360°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、
上記パンチガイド(3)は、下面(3b)に、上記ガイド孔(30)のガイド軸心(L3)廻りに複数配設され、上記位置決め用凸部(21)が噛合する細長溝状の位置決め用凹部(31)を有し、
上記位置決め用凹部(31)は、平面視で上記ガイド軸心(L3)を中心として360°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、
さらに、上記位置決め用凸部(21)は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第1傾斜面(21d)(21d)の第1傾斜角度をθaとすると25°<θa<80°に設定され、
上記位置決め用凹部(31)は、横断面台形溝状であって、上記一対の第1傾斜面(21d)(21d)が接触する横断面ハの字状の一対の第2傾斜面(31d)(31d)の第2傾斜角度をθbとすると25°<θb<80°に設定されていることを特徴とする鍛造金型装置。 - プレス機の上盤(8)側に設けられると共にパンチ(10)の上部(10e)を保持するパンチホルダ(1)と、上記プレス機の下盤(9)側に設けられると共にワーク(W)を収容するキャビティ(20)を有するダイス(2)と、上記上盤(8)と上記下盤(9)の間に設けられると共に上記パンチ(10)が上下スライド自在に挿通するガイド孔(30)を有するパンチガイド(3)と、を備えた鍛造金型装置であって、
上記パンチホルダ(1)は、上記上盤(8)からの下方押圧力を受ける押圧受け面(15a)を有すると共に下面(15b)側に上方へ窪んだ凹球状面部(15d)を有する座部材(15)と、上記凹球状面部(15d)に摺接する凸球状部(16d)を有すると共に上記パンチ(10)の上端面(10a)に摺接する下端面(16b)を有する調心部材(16)と、を備え、
上記凸球状部(16d)と上記凹球状面部(15d)との球面状摺接部(71)、及び、上記上端面(10a)と上記下端面(16b)との平面状摺接部(72)に、潤滑油(J)を供給する油供給手段(7)を備え、
上記ダイス(2)は、上面(2a)に、上記キャビティ(20)の鉛直状軸心(L2)廻りに複数配設された細長溝状の位置決め用凹部(31)を有し、
上記位置決め用凹部(31)は、平面視で上記鉛直状軸心(L2)を中心として360°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、
上記パンチガイド(3)は、下面(3b)に、上記ガイド孔(30)のガイド軸心(L3)廻りに複数配設され、上記位置決め用凹部(31)に噛合する下方突出状の細長山形状の位置決め用凸部(21)を有し、
上記位置決め用凸部(21)は、平面視で上記ガイド軸心(L3)を中心として360°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、
さらに、上記位置決め用凸部(21)は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第1傾斜面(21d)(21d)の第1傾斜角度をθaとすると25°<θa<80°に設定され、
上記位置決め用凹部(31)は、横断面台形溝状であって、上記一対の第1傾斜面(21d)(21d)が接触する横断面ハの字状の一対の第2傾斜面(31d)(31d)の第2傾斜角度をθbとすると25°<θb<80°に設定されていることを特徴とする鍛造金型装置。
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