JP6922773B2 - Forging die - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、自動車に使用されるカウンタードライブギヤ、ドライブピニオンなどを製造する際に用いられる鍛造用金型に関する。 The present invention relates to, for example, a forging die used when manufacturing a counter drive gear, a drive pinion, or the like used in an automobile.
自動車用部品のニアネットシェイプ化のため、カウンタードライブギヤやドライブピニオンなどの中空シャフト部品の製造時においては、ワークの軸方向両端を、鍛造により縮径させる場合がある。特許文献1には、4つの分割型を用いてワークの大径端部を縮径させる回転据え込み成形方法が開示されている。4つの分割型は、ワークの大径端部の径方向外側に配置されている。4つの分割型は、ワークの大径端部を中心とする、周方向に並んでいる。
Due to the near-net shape of automobile parts, when manufacturing hollow shaft parts such as counter drive gears and drive pinions, both ends in the axial direction of the work may be reduced in diameter by forging.
ここで、ワークを固定したまま、4つの分割型を径方向内側に移動させ、大径端部を絞り込む場合を想定する。この場合、4つの分割型を径方向内側に移動させる際、周方向に隣り合う一対の分割型間の隙間が、徐々に狭くなる。このため、一対の分割型間に、ワークの肉が挟まってしまう場合がある。したがって、成形後の大径端部の外周面に、バリが形成されてしまう場合がある。 Here, it is assumed that the four split molds are moved inward in the radial direction while the work is fixed to narrow down the large-diameter end portion. In this case, when the four split dies are moved inward in the radial direction, the gap between the pair of split dies adjacent to each other in the circumferential direction is gradually narrowed. Therefore, the meat of the work may be caught between the pair of split molds. Therefore, burrs may be formed on the outer peripheral surface of the large-diameter end portion after molding.
そこで、特許文献1の回転据え込み成形方法の場合、ワークを自身の軸周りに回転させながら、4つの分割型を径方向内側に移動させている。こうすると、周方向に隣り合う一対の分割型間に、ワークの肉が挟まりにくい。したがって、成形後の大径端部の外周面に、バリが形成されにくい。
Therefore, in the case of the rotary stationary molding method of
しかしながら、特許文献1の回転据え込み成形方法によると、金型に、ワークを回転させるためのワーク回転機構を設ける必要がある。このため、鍛造設備や金型の構造が複雑化してしまう。そこで、本発明は、被成形面の成形精度が高く、ワーク回転機構がなくても成形が可能な鍛造用金型を提供することを目的とする。
However, according to the rotary stationary molding method of
(1)上記課題を解決するため、本発明の鍛造用金型は、ワークの被成形面に径方向から接近すると共に、周方向に並ぶ複数の分割型を備える鍛造用金型であって、周方向に隣り合う一対の前記分割型のうち、一方は、前記被成形面に径方向から当接すると共に、周方向に延在する成形面を有する第一型であり、他方は、前記成形面から見て前記被成形面の径方向反対側に配置されると共に、周方向に延在する隙間封止面を有する第二型であり、前記成形面が前記被成形面に当接する位置を成形前位置、前記被成形面の成形完了位置を成形後位置、前記成形前位置から前記成形後位置までの前記第一型および前記第二型の移動距離を成形ストロークとして、前記成形ストロークの少なくとも一部において、径方向から見て、前記成形面と前記隙間封止面との間には重複部が設定されることを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, the forging die of the present invention is a forging die provided with a plurality of split dies arranged in the circumferential direction while approaching the surface to be formed of the work from the radial direction. Of the pair of split dies adjacent to each other in the circumferential direction, one is the first die having a molding surface that abuts on the surface to be molded from the radial direction and extends in the circumferential direction, and the other is the molding surface. This is a second type that is arranged on the opposite side of the surface to be molded in the radial direction and has a gap sealing surface extending in the circumferential direction, and forms a position where the molded surface abuts on the surface to be molded. At least one of the molding strokes, with the front position, the molding completion position of the surface to be molded as the post-molding position, and the moving distances of the first mold and the second mold from the pre-molding position to the post-molding position as the molding stroke. The portion is characterized in that an overlapping portion is set between the molding surface and the gap sealing surface when viewed from the radial direction.
本発明の鍛造用金型は、ワークを縮径、または拡径させる際に用いられる。本発明の鍛造用金型によると、成形ストロークの少なくとも一部において、周方向に隣り合う第一型の成形面と、第二型の隙間封止面と、の間に、重複部が設定される。このため、第一型と第二型との間に、隙間が発生しにくくなる。したがって、ワークの肉が当該隙間に入り込むことに起因する、成形不良が発生しにくくなる。よって、被成形面の成形精度を高くすることができる。また、本発明の鍛造用金型によると、特許文献1に示すワーク回転機構が必須ではない。このため、一般的な鍛造プレスで実施可能である。
The forging die of the present invention is used when the diameter of the work is reduced or expanded. According to the forging die of the present invention, in at least a part of the molding stroke, an overlapping portion is set between the molding surface of the first mold adjacent to each other in the circumferential direction and the gap sealing surface of the second mold. NS. Therefore, a gap is less likely to occur between the first type and the second type. Therefore, molding defects due to the meat of the work entering the gap are less likely to occur. Therefore, the molding accuracy of the surface to be molded can be increased. Further, according to the forging die of the present invention, the work rotation mechanism shown in
(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記第一型は、型本体と、前記型本体の周方向一端に配置される凸部と、を備え、前記第二型は、型本体と、前記型本体の周方向他端に配置される凹部と、を備え、前記成形面は、前記型本体および前記凸部に配置され、前記隙間封止面は、前記凹部に配置され、前記凸部が前記凹部に収容されることにより、前記重複部が設定される構成とする方がよい。本構成によると、凸部が凹部に収容されることにより、簡単に重複部を設定することができる。 (2) Preferably, in the configuration of the above (1), the first mold includes a mold main body and a convex portion arranged at one end in the circumferential direction of the mold main body, and the second mold is a mold main body. The molding surface is arranged in the mold body and the convex portion, and the gap sealing surface is arranged in the concave portion. It is preferable that the overlapping portion is set by accommodating the convex portion in the concave portion. According to this configuration, the overlapping portion can be easily set by accommodating the convex portion in the concave portion.
(3)好ましくは、上記(2)の構成において、前記成形ストロークの少なくとも一部において、前記第一型の前記型本体と、前記第二型の前記型本体と、の間には型間隙間が設定され、前記凸部の周方向端面と、前記凹部の周方向端面と、の間には凹凸間隙間が設定され、前記重複部において、前記凸部が前記隙間封止面に径方向から支持されることにより、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている構成とする方がよい。本構成によると、凹凸間隙間と型間隙間とを、重複部により遮断することができる。このため、ワークの肉が、凹凸間隙間を介して、型間隙間に入り込むのを、抑制することができる。また、本構成によると、重複部において、凸部は、隙間封止面に、径方向から支持されている。このため、成形圧力による凸部の変形を抑制し、成形精度を高くすることができる。 (3) Preferably, in the configuration of (2) above, in at least a part of the molding stroke, there is an inter-mold gap between the mold body of the first mold and the mold body of the second mold. Is set, and a gap between irregularities is set between the circumferential end surface of the convex portion and the circumferential end surface of the concave portion, and in the overlapping portion, the convex portion is radially attached to the gap sealing surface. It is preferable to have a configuration in which the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked by being supported. According to this configuration, the gap between the irregularities and the gap between the molds can be blocked by the overlapping portion. Therefore, it is possible to prevent the meat of the work from entering the inter-mold gap through the inter-convex gap. Further, according to this configuration, in the overlapping portion, the convex portion is supported by the gap sealing surface from the radial direction. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the convex portion due to the molding pressure and improve the molding accuracy.
(4)好ましくは、上記(3)の構成において、前記凹凸間隙間は、前記ワークから離間するのに従って周方向幅が小さくなるテーパ部を有する構成とする方がよい。本構成によると、ワークの肉が凹凸間隙間に入り込んでも、テーパ部により、当該肉をワーク側に押し出すことができる。 (4) Preferably, in the configuration of (3) above, it is preferable that the gap between the irregularities has a tapered portion whose width in the circumferential direction decreases as the distance from the work increases. According to this configuration, even if the meat of the work enters the gap between the irregularities, the meat can be pushed out to the work side by the tapered portion.
(5)好ましくは、上記(3)または(4)の構成において、複数の前記分割型は、前記被成形面に径方向外側から接近し、前記成形前位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている構成とする方がよい。本構成によると、成形ストロークの全長において一対の分割型が周方向に最も離間する成形前位置において、凹凸間隙間と型間隙間とが、遮断されている。このため、成形ストロークの全長に亘って、凹凸間隙間と型間隙間との連通を抑制することができる。すなわち、型間隙間を封止することができる。 (5) Preferably, in the configuration of (3) or (4), the plurality of split dies approach the surface to be molded from the outside in the radial direction, and at the pre-molding position, the gap between the irregularities and the mold It is better to have a configuration in which the gap is blocked. According to this configuration, the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked at the pre-molding position where the pair of split molds are most separated in the circumferential direction in the total length of the molding stroke. Therefore, it is possible to suppress communication between the gap between the irregularities and the gap between the molds over the entire length of the molding stroke. That is, the gap between the molds can be sealed.
(6)好ましくは、上記(3)または(4)の構成において、複数の前記分割型は、前記被成形面に径方向内側から接近し、前記成形後位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている構成とする方がよい。本構成によると、成形ストロークの全長において一対の分割型が周方向に最も離間する成形後位置において、凹凸間隙間と型間隙間とが、遮断されている。このため、成形ストロークの全長に亘って、凹凸間隙間と型間隙間との連通を抑制することができる。すなわち、型間隙間を封止することができる。 (6) Preferably, in the configuration of (3) or (4), the plurality of split dies approach the surface to be molded from the inside in the radial direction, and at the post-molding position, the gap between the irregularities and the mold It is better to have a configuration in which the gap is blocked. According to this configuration, the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked at the post-molding position where the pair of split molds are most separated in the circumferential direction in the total length of the molding stroke. Therefore, it is possible to suppress communication between the gap between the irregularities and the gap between the molds over the entire length of the molding stroke. That is, the gap between the molds can be sealed.
(7)好ましくは、上記(2)ないし(6)のいずれかの構成において、前記分割型は、前記第一型と、前記第二型と、を兼ねる共用型であり、前記共用型は、前記型本体と、前記型本体の周方向一端に配置される前記凸部と、前記型本体の周方向他端に配置される前記凹部と、を備える構成とする方がよい。本構成によると、複数の共用型を周方向に連設することにより、複数の重複部を、被成形面の全周に亘って、簡単に設定することができる。 (7) Preferably, in any of the configurations (2) to (6), the split type is a shared type that also serves as the first type and the second type, and the shared type is It is preferable to have a configuration including the mold main body, the convex portion arranged at one end in the circumferential direction of the mold main body, and the concave portion arranged at the other end in the circumferential direction of the mold main body. According to this configuration, by connecting a plurality of common molds in the circumferential direction, a plurality of overlapping portions can be easily set over the entire circumference of the surface to be molded.
(8)好ましくは、上記(1)ないし(7)のいずれかの構成において、前記被成形面は、基準部と、前記基準部よりも前記成形ストロークが長い高加工部と、を有し、前記重複部は、前記高加工部に対応して設定される構成とする方がよい。高加工部は、基準部よりも、成形時における加工量が大きい。このため、高加工部に対応する型間隙間には、基準部に対応する型間隙間と比較して、ワークの肉が入り込みやすい。この点、本構成によると、重複部は、高加工部に対応する型間隙間に、設定されている。このため、当該型間隙間にワークの肉が入り込むのを、抑制することができる。 (8) Preferably, in any of the configurations (1) to (7), the surface to be molded has a reference portion and a highly machined portion having a molding stroke longer than the reference portion. It is preferable that the overlapping portion has a configuration that is set corresponding to the highly machined portion. The high-processed portion has a larger amount of processing during molding than the reference portion. For this reason, the meat of the work is more likely to enter between the mold gaps corresponding to the high-machined portion as compared with the inter-mold gap corresponding to the reference portion. In this regard, according to this configuration, the overlapping portion is set between the mold gaps corresponding to the highly machined portion. Therefore, it is possible to prevent the meat of the work from entering between the mold gaps.
本発明によると、被成形面の成形精度が高く、ワーク回転機構がなくても成形が可能な鍛造用金型を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a forging die having high molding accuracy of the surface to be molded and capable of molding without a work rotation mechanism.
以下、本発明の鍛造用金型の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the forging die of the present invention will be described.
<第一実施形態>
[鍛造用金型の構成]
まず、本実施形態の鍛造用金型の構成について説明する。図1に、本実施形態の鍛造用金型の分解斜視図を示す。図2に、同鍛造用金型の初期位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。なお、初期位置P0とは、複数の分割型2の成形面23が被成形面91から離間している位置である。
<First Embodiment>
[Structure of forging die]
First, the configuration of the forging die of the present embodiment will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view of the forging die of the present embodiment. FIG. 2 shows a cross-sectional view in the axial direction (vertical direction) at the initial position of the forging die. The initial position P0 is a position where the molding surfaces 23 of the plurality of split dies 2 are separated from the
図1、図2に示すように、鍛造用金型1は、ワーク9から中空シャフト部品(成形品)を作製するために、用いられる。鍛造用金型1は、複数の分割型2と、固定型3と、可動型4と、を備えている。分割型2は、本発明の「共用型」の概念に含まれる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the forging
(固定型3、可動型4)
固定型3は、固定凹部30と、支持ピン31と、を備えている。固定凹部30は、固定型3の上面(可動型4側の表面)に凹設されている。支持ピン31は、固定凹部30の底面から、上向き(可動型4向き)に突設されている。
(
The fixed
可動型4は、固定型3の上側に配置されている。可動型4は、上下方向(固定型3に接近、離間する方向)に、往復動可能である。可動型4は、可動凹部40と、支持ピン41と、を備えている。可動凹部40は、可動型4の下面に凹設されている。可動凹部40は、後述する複数の分割型2を収容可能である。可動凹部40の内周面400は、上向きに先細るテーパ状を呈している。支持ピン41は、可動凹部40の上底面から、下向き(固定型3向き)に突設されている。
The
(ワーク9)
ワーク9は、下側の固定型3と、上側の可動型4と、の間に配置されている。ワーク9は、上下方向に延在する円筒状を呈している。ワーク9には、上下方向に延在する貫通孔90が開設されている。ワーク9の下側部分は、固定型3の固定凹部30に、挿入されている。貫通孔90には、下側から固定型3の支持ピン31が挿入されている。貫通孔90には、上側から可動型4の支持ピン41が挿入されている。図1にハッチングで示すように、ワーク9の外周面には、被成形面91が設定されている。被成形面91は、中間部910と、上部911と、下部912と、を備えている。中間部910は、本発明の「基準部」の概念に含まれる。上部911、下部912は、本発明の「高加工部」の概念に含まれる。上部911は、中間部910の上側(軸方向一方)に配置されている。下部912は、中間部910の下側(軸方向他方)に配置されている。
(Work 9)
The
(分割型2)
図3に、図2のIII−III方向断面図を示す。図4に、図3の枠IV内の拡大図を示す。図1〜図4に示すように、鍛造用金型1の中心軸(支持ピン31、41、ワーク9の中心軸)Aを基準に、複数の分割型2は、ワーク9の被成形面91の径方向外側に配置されている。複数の分割型2は、径方向(被成形面91に接近、離間する方向)に、往復動可能である。複数の分割型2は、中心軸Aを基準に、周方向に環状に並んでいる。
(Split type 2)
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along the direction III-III of FIG. FIG. 4 shows an enlarged view in the frame IV of FIG. As shown in FIGS. 1 to 4, with reference to the central axis (support pins 31, 41, central axis of the work 9) A of the forging
分割型2は、型本体20と、凸部21と、凹部22と、成形面23と、を備えている。型本体20の外周面には、摺動面200が配置されている。複数の分割型2の摺動面200は、全体として、上向きに先細るテーパ状を呈している。摺動面200は、可動型4の可動凹部40の内周面400に、摺接している。型本体20の内周面には、成形面23の一部が配置されている。成形面23は、ワーク9の被成形面91に、径方向外側から圧接可能である。
The
凸部21は、型本体20の径方向内端かつ周方向一端(図3における時計回り方向端)に配置されている。凸部21は、ワーク9の上部911、下部912の径方向外側に配置されている。すなわち、凸部21は、ワーク9の中間部910の径方向外側には配置されていない。凸部21は、周方向に延在している。凸部21の内周面には、成形面23の一部が配置されている。すなわち、成形面23は、型本体20および凸部21の内周面に配置されている。成形面23は、周方向に延在している。凸部21の外周面には、裏成形面210が配置されている。裏成形面210は、成形面23の径方向外側に配置されている。裏成形面210は、周方向に延在している。
The
凹部22は、型本体20の径方向内端かつ周方向他端(図3における反時計回り方向端)に配置されている。凹部22は、ワーク9の上部911、下部912の径方向外側に配置されている。すなわち、凹部22は、ワーク9の中間部910の径方向外側には配置されていない。凹部22は、周方向に延在している。凹部22の内周面には、隙間封止面220が配置されている。隙間封止面220は、成形面23の径方向外側に配置されている。隙間封止面220は、成形面23から見て、被成形面91の径方向反対側に配置されている。隙間封止面220は、周方向に延在している。成形面23と裏成形面210と隙間封止面220とは、中心軸Aを基準に、同心円状に並んでいる。隙間封止面220から被成形面91までの径方向距離は、成形面23から被成形面91までの径方向距離よりも、大きい。
The
図4に示すように、周方向に隣り合う一対の分割型2a、2bに着目すると、周方向一方(時計回り方向)の分割型2aの型本体20と、周方向他方(反時計回り方向)の分割型2bの型本体20と、の間には、型間隙間24が区画されている。並びに、分割型2bの凸部21の周方向端面211と、分割型2aの凹部22の周方向端面221と、の間には、凹凸間隙間25が区画されている。初期位置P0においては、凹凸間隙間25と型間隙間24とは連通している。後述する成形時において、分割型2aの凹部22は、分割型2bの凸部21を、周方向から収容可能である。分割型2aの凹部22が分割型2bの凸部21を収容する際、分割型2bの凸部21の裏成形面210は、分割型2aの凹部22の隙間封止面220に、径方向内側から摺接する。このため、凹凸間隙間25と型間隙間24とが遮断される。
As shown in FIG. 4, focusing on a pair of split molds 2a and 2b adjacent to each other in the circumferential direction, one of the split molds 2a in the circumferential direction (clockwise direction) and the
[鍛造用金型の動き]
次に、本実施形態の鍛造用金型の成形時における動きについて説明する。図5に、本実施形態の鍛造用金型の成形前位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。図6に、図5のVI−VI方向断面図を示す。図7に、図6の枠VII内の拡大図を示す。図8に、同鍛造用金型の成形後位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。図9に、図8のIX−IX方向断面図を示す。図10に、図9の枠X内の拡大図を示す。図11に、成形時における型ストロークを示す。
[Movement of forging die]
Next, the movement of the forging die of the present embodiment during molding will be described. FIG. 5 shows an axial (vertical) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at a position before molding. FIG. 6 shows a sectional view in the VI-VI direction of FIG. FIG. 7 shows an enlarged view in the frame VII of FIG. FIG. 8 shows a cross-sectional view in the axial direction (vertical direction) at the position after molding of the forging die. FIG. 9 shows a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. FIG. 10 shows an enlarged view in the frame X of FIG. FIG. 11 shows a mold stroke during molding.
成形時において、鍛造用金型1の複数の分割型2は、図2〜図4に示す初期位置P0から、図5〜図7に示す成形前位置P1を経由して、図8〜図10に示す成形後位置P2まで移動する。
At the time of molding, the plurality of split dies 2 of the forging
ここで、図11に示すように、初期位置P0から成形後位置P2までの径方向距離(型ストロークS)は、被成形面91の部位(中間部910、上部911、下部912)によらず、一定である。しかしながら、図2に示すように、被成形面91の径方向位置は、被成形面91の部位により、異なる。このため、図11に示すように、被成形面91の部位により、初期位置P0、成形前位置P1、成形後位置P2は異なる。したがって、初期位置P0から成形前位置P1までの径方向距離(空走ストロークSA〜SC)は、被成形面91の部位により異なる。よって、図11にハッチングで示すように、成形前位置P1から成形後位置P2までの径方向距離(成形ストロークSa〜Sc)は、被成形面91の部位により異なる。
Here, as shown in FIG. 11, the radial distance (mold stroke S) from the initial position P0 to the post-molding position P2 does not depend on the portion of the surface to be molded 91 (
成形ストロークSa〜Scは、成形時の加工量に対応している。成形ストロークSa〜Scが長いほど、加工量が大きくなる。本実施形態の場合、上部911の成形ストロークSaが最も長く、下部912の成形ストロークScが次に長く、中間部910の成形ストロークSbが最も短く設定されている。このため、上部911の加工量が最も大きく、下部912の加工量が次に大きく、中間部910の加工量が最も小さく設定されている。以下、中間部910、上部911、下部912を代表して、下部912に対する分割型2の動きについて説明する。
The molding strokes Sa to Sc correspond to the processing amount at the time of molding. The longer the forming strokes Sa to Sc, the larger the processing amount. In the case of the present embodiment, the forming stroke Sa of the
(初期位置P0)
初期位置P0は、型ストロークSの始点に対応している。図2に示すように、初期位置P0においては、ワーク9の下側部分は、固定型3の固定凹部30に、挿入されている。貫通孔90には、下側から固定型3の支持ピン31が挿入されている。すなわち、ワーク9は、固定型3に固定されている。図2〜図4に示すように、成形面23は、ワーク9の被成形面91から、径方向外側に離間している。凹凸間隙間25と型間隙間24とは連通している。
(Initial position P0)
The initial position P0 corresponds to the start point of the mold stroke S. As shown in FIG. 2, at the initial position P0, the lower portion of the
成形時においては、図2に矢印Y1で示すように、可動型4を下側に移動させる。ここで、複数の型本体20の摺動面200は、可動型4の可動凹部40の内周面400に、当接している。このため、可動型4を下側に移動させると、内周面400と摺動面200とが相対的に摺動し、矢印Y2で示すように、分割型2が径方向内側に移動する。すなわち、複数の分割型2が、同時に、ワーク9に向かって径方向内側に移動する。
At the time of molding, as shown by the arrow Y1 in FIG. 2, the
(成形前位置P1)
図5〜図7に示すように、成形前位置P1において、成形面23は下部912に当接している。図7に示すように、分割型2bの凸部21の一部は、分割型2aの凹部22に、周方向から収容されている。このため、径方向から見て、成形面23と隙間封止面220との間には、重複部Bが設定されている。重複部Bにおいて、隙間封止面220は、成形面23の、径方向外側(下部912と反対側)に配置されている。隙間封止面220(凹部22)は、成形面23(凸部21)を、径方向外側から支持している。
(Position before molding P1)
As shown in FIGS. 5 to 7, the
図5に矢印Y1で示すように、可動型4をさらに下側に移動させると、矢印Y2で示すように、摺動面200がさらに径方向内側に移動する。すなわち、複数の分割型2が、同時に、ワーク9に向かって径方向内側に移動する。このため、下部912が縮径する。すなわち、下部912の成形が開始される。
When the
図7に示すように、成形前位置P1において、凹凸間隙間25と型間隙間24とは、既に重複部Bにより遮断されている。このため、成形が開始されても、下部912の肉が、型間隙間24に挟まらない。また、凹凸間隙間25には、径方向内側から径方向外側に向かって先細る(ワーク9から離間するのに従って周方向幅が小さくなる)、テーパ部250が設定されている。このため、成形が開始され、下部912の肉が凹凸間隙間25に入り込んでも、テーパ部250により、当該肉を径方向内側(下部912側)に押し出すことができる。
As shown in FIG. 7, at the pre-molding position P1, the
なお、図11に示すように、上部911の空走ストロークSAが最も短く、下部912の空走ストロークSCが次に短く、中間部910の空走ストロークSBが最も長く設定されている。このため、下部912に先駆けて、上部911の成形は、既に開始されている。一方、中間部910の成形は、未だ開始されていない。
As shown in FIG. 11, the free-running stroke SA of the
(成形後位置P2)
成形後位置P2は、型ストロークSの終点に対応している。図8〜図10に示すように、成形後位置P2において、下部912は、所望の加工量だけ、縮径している。図10に示すように、分割型2bの凸部21は、分割型2aの凹部22に、周方向から収容されている。このため、成形前位置P1と比較して、重複部Bの周方向長さが、長くなっている。
(Position P2 after molding)
The post-molding position P2 corresponds to the end point of the mold stroke S. As shown in FIGS. 8 to 10, at the post-molding position P2, the
なお、図11に示すように、分割型2の型ストロークSは、被成形面91の部位(中間部910、上部911、下部912)によらず、一定である。このため、分割型2における上記部位(中間部910、上部911、下部912)に対応する部分は、同時に各々の成形後位置P2に到達する。このようにして、ワーク9の成形が完了する。すなわち、中空シャフト部品9aが完成する。
As shown in FIG. 11, the mold stroke S of the
中空シャフト部品9a完成後は、複数の分割型2を径方向外側に、可動型4を上側に、各々復動させる。具体的には、鍛造用金型1は、複数の分割型2を径方向外側に付勢する付勢部材(リターンスプリング、図略)を備えている。当該付勢部材の付勢力に従って、複数の分割型2は、径方向外側に移動する。複数の型本体20の摺動面200は、可動型4の可動凹部40の内周面400に、当接している。このため、複数の分割型2を径方向外側に移動させると、内周面400と摺動面200とが相対的に摺動し、可動型4が上側に移動する。このようにして、鍛造用金型1の型開きを行う。その後、中空シャフト部品9aを、固定型3から取り出す。
After the hollow shaft component 9a is completed, the plurality of
[作用効果]
次に、本実施形態の鍛造用金型の作用効果について説明する。本実施形態の鍛造用金型1は、ワーク9を縮径させる際に用いられる。仮に、図11に示す成形ストロークSa、Scの全長に亘って、凹凸間隙間25と型間隙間24とが連通している場合(図4参照)、成形前位置P1から成形後位置P2に移行するのに伴って、上部911、下部912の肉が、型間隙間24に挟まりやすくなる。したがって、上部911、下部912の成形精度が低くなってしまう。
[Action effect]
Next, the action and effect of the forging die of the present embodiment will be described. The forging
この点、本実施形態の鍛造用金型1によると、図7、図10に示すように、成形ストロークSa、Scの全長に亘って、成形面23と隙間封止面220との間に、重複部Bが設定されている。このため、成形ストロークSa、Scの全長に亘って、凹凸間隙間25と型間隙間24とを遮断することができる。すなわち、型間隙間24を封止することができる。したがって、中空シャフト部品9aの上部911、下部912に、成形不良(バリ、設計外の凹凸など)が発生しにくくなる。よって、上部911、下部912の成形精度を高くすることができる。また、重複部Bにおいて、凸部21は、隙間封止面220に、径方向外側から支持されている。このため、成形ストロークSa、Scの全長に亘って、凹凸間隙間25と、型間隙間24と、を遮断することができる。また、本実施形態の鍛造用金型1によると、特許文献1に示すワーク回転機構が不要である。このため、構造が簡単である。
In this regard, according to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、図2、図5、図8に示すように、単一のワーク9の複数の部位(上部911、下部912)を、同時に縮径させることができる。このため、複数の部位を同時に縮径させられない場合と比較して、中空シャフト部品9aの生産性が高くなる。
Further, according to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、図7、図10に示すように、成形時における分割型2a、2bの径方向内側への移動に伴って、分割型2aの凹部22が、分割型2bの凸部21を、周方向から収容する。すなわち、分割型2a、2bの動作に伴って、重複部Bが設定される。このため、簡単に、重複部Bを設定することができる。
Further, according to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、図7、図10に示すように、重複部Bにおいて、凸部21は、隙間封止面220に、径方向外側から支持されている。このため、成形圧力による凸部21の変形を抑制し、成形精度を高くすることができる。
Further, according to the forging
また、図7、図10に示すように、分割型2は、周方向一端に凸部21を、周方向他端に凹部22を、備えている。このため、図6、図9に示すように、複数の分割型2を周方向に連設することにより、複数の重複部Bを、上部911、下部912の全周に亘って、簡単に設定することができる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 10, the
また、図7、図10に示すように、凹凸間隙間25には、テーパ部250が設定されている。このため、下部912の肉が凹凸間隙間25に入り込んでも、テーパ部250により、当該肉を径方向内側(下部912側)に押し出すことができる。したがって、中空シャフト部品9aの上部911、下部912の成形精度を高くすることができる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 10, a tapered
また、図7に示すように、成形前位置P1において、凹凸間隙間25と型間隙間24とは、遮断されている。すなわち、成形ストロークSa、Scの全長において一対の分割型2a、2bが周方向に最も離間する成形前位置P1において、凹凸間隙間25と型間隙間24とは、遮断されている。このため、成形ストロークSa、Scの全長に亘って、凹凸間隙間25と型間隙間24との連通を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 7, at the pre-molding position P1, the gap between
また、図11に示すように、上部911の成形ストロークSa、下部912の成形ストロークScは、中間部910の成形ストロークSbよりも、長い。このため、上部911、下部912は、中間部910よりも、成形時における加工量が大きい。したがって、上部911、下部912に対応する型間隙間24には、中間部910に対応する型間隙間24と比較して、ワーク9の肉が入り込みやすい。この点、図7、図10に示す重複部Bは、上部911、下部912に対応する型間隙間24に、設定されている。このため、当該型間隙間24にワーク9の肉が入り込むのを、抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 11, the molding stroke Sa of the
また、図4、図7に示すように、分割型2aの型本体20の側面(型間隙間24を区画すると共に径方向に延在する面)と、凹部22の隙間封止面220と、の間には面取状の導入部Rが配置されている。このため、成形時において、分割型2bの裏成形面210と、分割型2aの隙間封止面220と、の径方向位置が揃っていない場合であっても、円滑に、分割型2bの凸部21を、分割型2aの凹部22に、導入することができる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the side surface of the
<第二実施形態>
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、鍛造用金型によりワークを拡径させる点である。すなわち、被成形面がワークの内周面に設定されており、複数の共用型が、被成形面に径方向内側から接近する点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The difference between the forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment is that the diameter of the work is expanded by the forging die. That is, the surface to be molded is set as the inner peripheral surface of the work, and a plurality of common molds approach the surface to be molded from the inside in the radial direction. Here, only the differences will be described.
図12に、本実施形態の鍛造用金型の成形後位置における径方向(水平方向)断面図を示す。なお、図9と対応する部位については、同じ符号で示す。図12に示すように、鍛造用金型1の中心軸Aを基準に、複数の分割型2a、2bは、被成形面91の径方向内側に配置されている。複数の分割型2a、2bは、径方向(被成形面91に接近、離間する方向)に、往復動可能である。複数の分割型2a、2bは、中心軸Aを基準に、周方向に環状に並んでいる。
FIG. 12 shows a radial (horizontal) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at a post-molding position. The parts corresponding to FIG. 9 are indicated by the same reference numerals. As shown in FIG. 12, the plurality of split dies 2a and 2b are arranged inside the surface to be molded 91 in the radial direction with reference to the central axis A of the forging
分割型2a、2bは、型本体20と、凸部21と、凹部22と、成形面23と、を備えている。型本体20の外周面には、成形面23の一部が配置されている。成形面23は、被成形面91に、径方向内側から圧接可能である。
The split molds 2a and 2b include a
凸部21は、型本体20の径方向外端かつ周方向一端(図12における反時計回り方向端)に配置されている。凸部21は、周方向に延在している。凸部21の外周面には、成形面23の一部が配置されている。すなわち、成形面23は、型本体20および凸部21の外周面に配置されている。成形面23は、周方向に延在している。凸部21の内周面には、裏成形面210が配置されている。裏成形面210は、成形面23の径方向内側に配置されている。裏成形面210は、周方向に延在している。
The
凹部22は、型本体20の径方向外端かつ周方向他端(図12における時計回り方向端)に配置されている。凹部22は、周方向に延在している。凹部22の外周面には、隙間封止面220が配置されている。隙間封止面220は、成形面23の径方向内側に配置されている。隙間封止面220は、成形面23から見て、被成形面91の径方向反対側に配置されている。隙間封止面220は、周方向に延在している。成形面23と裏成形面210と隙間封止面220とは、中心軸Aを基準に、同心円状に並んでいる。隙間封止面220から被成形面91までの径方向距離は、成形面23から被成形面91までの径方向距離よりも、大きい。
The
周方向に隣り合う一対の分割型2a、2bに着目すると、分割型2aの凹部22は、分割型2bの凸部21を、周方向から収容可能である。分割型2aの凹部22が分割型2bの凸部21を収容する際、分割型2bの凸部21の裏成形面210は、分割型2aの凹部22の隙間封止面220に、径方向外側から摺接する。
Focusing on a pair of split molds 2a and 2b adjacent to each other in the circumferential direction, the
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の鍛造用金型1によると、成形ストロークの全長に亘って、成形面23と隙間封止面220との間に、重複部Bが設定されている。このため、成形ストロークの全長に亘って、型間隙間24を封止することができる。したがって、被成形面91の成形精度を高くすることができる。
The forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment have the same effect and effect with respect to a portion having a common configuration. According to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、成形時における分割型2a、2bの径方向外側への移動に伴って、分割型2bの凸部21が、分割型2aの凹部22から、周方向に脱出する。すなわち、分割型2a、2bの動作に伴って、重複部Bが設定される。このため、簡単に、重複部Bを設定することができる。
Further, according to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、単一のワークの複数の部位を、同時に拡径させることができる。このため、複数の部位を同時に拡径させられない場合と比較して、中空シャフト部品9aの生産性が高くなる。
Further, according to the forging
また、本実施形態の鍛造用金型1によると、重複部Bにおいて、凸部21は、隙間封止面220に、径方向内側から支持されている。このため、成形圧力による凸部21の変形を抑制し、成形精度を高くすることができる。
Further, according to the forging
また、分割型2は、周方向一端に凸部21を、周方向他端に凹部22を、備えている。このため、複数の分割型2を周方向に連設することにより、複数の重複部Bを、ワークの上部、下部の全周に亘って、簡単に設定することができる。
Further, the
また、成形後位置P2において、凹凸間隙間25と型間隙間24とは、遮断されている。すなわち、成形ストロークの全長において一対の分割型2a、2bが周方向に最も離間する成形後位置P2において、凹凸間隙間25と型間隙間24とは、遮断されている。このため、成形ストロークの全長に亘って、凹凸間隙間25と型間隙間24との連通を抑制することができる。すなわち、型間隙間24を封止することができる。
Further, at the post-molding position P2, the
<第三実施形態>
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、鍛造用金型が、凸部を有する第一型と、凹部を有する第二型と、を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図13に、本実施形態の鍛造用金型の成形後位置における径方向(水平方向)断面図を示す。図14に、図13の枠XIV内の拡大図を示す。なお、図9、図10と対応する部位については、同じ符号で示す。
<Third Embodiment>
The difference between the forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment is that the forging die includes a first die having a convex portion and a second die having a concave portion. That is the point. Here, only the differences will be described. FIG. 13 shows a radial (horizontal) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at a post-molding position. FIG. 14 shows an enlarged view in the frame XIV of FIG. The parts corresponding to those in FIGS. 9 and 10 are indicated by the same reference numerals.
図13、図14に示すように、鍛造用金型1は、複数の第一型5と、複数の第二型6と、を備えている。鍛造用金型1の中心軸Aを基準に、複数の第一型5、第二型6は、被成形面91の径方向外側に配置されている。複数の第一型5、第二型6は、径方向(被成形面91に接近、離間する方向)に、往復動可能である。複数の第一型5、第二型6は、中心軸Aを基準に、周方向に環状かつ交互に並んでいる。すなわち、第一型5と第二型6とは、周方向に隣り合っている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the forging
第一型5は、型本体20と、一対の凸部21と、成形面23と、を備えている。型本体20の内周面には、成形面23の一部が配置されている。成形面23は、ワークの被成形面91に、径方向外側から圧接可能である。
The
一対の凸部21は、第一型5の型本体20の径方向内端かつ周方向両端に配置されている。凸部21は、周方向に延在している。凸部21の内周面には、成形面23の一部が配置されている。すなわち、成形面(第一型5の成形面)23は、型本体20および一対の凸部21の内周面に配置されている。成形面23は、周方向に延在している。凸部21の外周面には、裏成形面210が配置されている。裏成形面210は、成形面23の径方向外側に配置されている。裏成形面210は、周方向に延在している。
The pair of
第二型6は、型本体20と、一対の凹部22と、成形面23と、を備えている。型本体20の内周面には、成形面(第二型6の成形面)23が配置されている。成形面23は、ワーク9の被成形面91に、径方向外側から圧接可能である。
The
一対の凹部22は、第二型6の型本体20の径方向内端かつ周方向両端に配置されている。凹部22は、周方向に延在している。凹部22の内周面には、隙間封止面220が配置されている。隙間封止面220は、成形面23の径方向外側に配置されている。隙間封止面220は、周方向に延在している。成形面23と裏成形面210と隙間封止面220とは、中心軸Aを基準に、同心円状に並んでいる。隙間封止面220から被成形面91までの径方向距離は、成形面23から被成形面91までの径方向距離よりも、大きい。
The pair of
周方向に隣り合う一対の第一型5、第二型6に着目すると、第二型6の凹部22は、第一型5の凸部21を、周方向から収容可能である。凹部22が凸部21を収容する際、凸部21の裏成形面210は、凹部22の隙間封止面220に、径方向内側から摺接する。
Focusing on a pair of
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の鍛造用金型1によると、凸部21が第一型5に、凹部22が第二型6に、各々割り当てられている。このように、単一の分割型が、凸部21および凹部22を併有しなくてもよい。
The forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment have the same effect and effect with respect to a portion having a common configuration. According to the forging
<第四実施形態>
本実施形態の鍛造用金型と、第三実施形態の鍛造用金型との相違点は、第二型が成形面を備えていない点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図15に、本実施形態の鍛造用金型の成形後位置における径方向(水平方向)断面図を示す。なお、図13と対応する部位については、同じ符号で示す。
<Fourth Embodiment>
The difference between the forging die of the present embodiment and the forging die of the third embodiment is that the second mold does not have a molding surface. Here, only the differences will be described. FIG. 15 shows a radial (horizontal) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at a post-molding position. The parts corresponding to FIG. 13 are indicated by the same reference numerals.
図15に示すように、第二型6は、型本体20を備えている。型本体20の内周面には、隙間封止面220が配置されている。隙間封止面220は、成形面23の径方向外側に配置されている。隙間封止面220は、型本体20の内周面の周方向全長に亘って、延在している。成形面23と裏成形面210と隙間封止面220とは、中心軸Aを基準に、同心円状に並んでいる。隙間封止面220から被成形面91までの径方向距離は、成形面23から被成形面91までの径方向距離よりも、大きい。周方向に隣り合う一対の第一型5、第二型6に着目すると、第一型5の裏成形面210は、第二型6の隙間封止面220に、径方向内側から摺接する。
As shown in FIG. 15, the
本実施形態の鍛造用金型と、第三実施形態の鍛造用金型とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の鍛造用金型1によると、成形面23が第一型5に、隙間封止面220が第二型6に、各々割り当てられている。このように、単一の分割型が、成形面23および隙間封止面220を併有しなくてもよい。
The forging die of the present embodiment and the forging die of the third embodiment have the same effect and effect with respect to a portion having a common configuration. According to the forging
<第五実施形態>
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、複数の共用型が径方向および軸方向を含む方向に移動する点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図16に、本実施形態の鍛造用金型の初期位置および成形後位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。なお、図2、図8と対応する部位については、同じ符号で示す。中心軸Aを挟んで、左側に初期位置P0を、右側に成形後位置P2を、各々示す。
<Fifth Embodiment>
The difference between the forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment is that a plurality of common dies move in a direction including a radial direction and an axial direction. Here, only the differences will be described. FIG. 16 shows an axial (vertical) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at the initial position and the post-molding position. The parts corresponding to those in FIGS. 2 and 8 are indicated by the same reference numerals. The initial position P0 is shown on the left side and the post-molding position P2 is shown on the right side of the central axis A.
図16に示すように、鍛造用金型1は、複数の分割型2と、第一固定型3aと、第二固定型3bと、第一可動型4aと、第二可動型4bと、付勢部材(リターンスプリング)7と、を備えている。分割型2は、摺動面200を備えている。複数の分割型2の摺動面200は、全体として、下向きに先細るテーパ状を呈している。
As shown in FIG. 16, the forging
第一固定型3aは、複数の分割型2の下側に配置されている。第一固定型3aは、固定凹部30と、支持ピン31と、を備えている。第二固定型3bは、筒状であって、第一固定型3aの径方向外側に配置されている。第二固定型3bの上端面32は、下向きに先細るテーパ状を呈している。第二固定型3bの上端面32には、複数の分割型2の摺動面200が、摺接している。
The first fixed mold 3a is arranged below the plurality of
第一可動型4aは、複数の分割型2の上側に配置されている。第一可動型4aは、上下方向(第一固定型3aに接近、離間する方向)に、往復動可能である。第一可動型4aは、支持ピン41を備えている。第二可動型4bは、円環状であって、複数の分割型2の下側かつ第一固定型3aの上側に配置されている。第二可動型4bの上面には、複数の分割型2の下面が摺接している。付勢部材7は、第二可動型4bと第一固定型3aとの間に、配置されている。
The first movable type 4a is arranged on the upper side of the plurality of divided
成形時において、鍛造用金型1の複数の分割型2は、初期位置P0から成形後位置P2まで移動する。成形時においては、図16に矢印Y3で示すように、第一可動型4aを下側に移動させる。ここで、分割型2の摺動面200は、第二固定型3bの上端面32に、当接している。このため、可動型4を下側に移動させると、上端面32を摺動面200が滑り降りる。このように、上端面32は、摺動面200を案内するガイド面である。矢印Y4で示すように、摺動面200は、下側かつ径方向内側に移動する。すなわち、複数の分割型2が、同時に、ワーク9に向かって、下側かつ径方向内側に移動する。矢印Y5で示すように、第二可動型4bは、下側に移動する。この際、付勢部材7に、上向きの付勢力が蓄積される。中空シャフト部品9a完成後は、第一可動型4aを上側に移動させると同時に付勢部材7の付勢力により、第二可動型4bを上側に、複数の分割型2を上側かつ径方向外側に、各々復動させる。
At the time of molding, the plurality of split dies 2 of the forging
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の鍛造用金型1のように、分割型2の移動方向が径方向以外の成分を含んでいてもよい。すなわち、分割型2の移動方向は、径方向を含む方向(径方向、軸方向、周方向のうち、少なくとも径方向を含む方向)であればよい。
The forging die of the present embodiment and the forging die of the first embodiment have the same effect and effect with respect to a portion having a common configuration. Like the forging
<第六実施形態>
本実施形態の鍛造用金型と、第五実施形態の鍛造用金型との相違点は、第二固定型が摺動用リブを、分割型が摺動用溝部を、各々備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Sixth Embodiment>
The difference between the forging die of the present embodiment and the forging die of the fifth embodiment is that the second fixed die has a sliding rib and the split die has a sliding groove. .. Here, only the differences will be described.
図17に、本実施形態の鍛造用金型の初期位置および成形後位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。図18に、図17のXVIII−XVIII方向断面図を示す。図19に、図18の枠XIX内の拡大図を示す。なお、図17において、図16と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図18において、図3と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図3は下側から見た断面図であり、図18は上側から見た断面図である。また、図17、図18においては、中心軸Aを挟んで、左側に初期位置P0を、右側に成形後位置P2を、各々示す。 FIG. 17 shows an axial (vertical) cross-sectional view of the forging die of the present embodiment at the initial position and the post-molding position. FIG. 18 shows a cross-sectional view taken along the line XVIII-XVIII of FIG. FIG. 19 shows an enlarged view in the frame XIX of FIG. In FIG. 17, the portions corresponding to those in FIG. 16 are indicated by the same reference numerals. Further, in FIG. 18, the portions corresponding to those in FIG. 3 are indicated by the same reference numerals. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view seen from the lower side, and FIG. 18 is a cross-sectional view seen from the upper side. Further, in FIGS. 17 and 18, the initial position P0 is shown on the left side and the post-molding position P2 is shown on the right side of the central axis A.
図17に示すように、第二固定型3bは、筒状を呈している。第二固定型3bは、本発明の「固定型」の概念に含まれる。第二固定型3bの内周面の上側部分には、ガイド面33が配置されている。ガイド面33は、下向きに先細るテーパ状を呈している。機能的な観点から、ガイド面33は、図16の上端面32に対応している。図17〜図19に示すように、ガイド面33は、複数の摺動用リブ330aを備えている。摺動用リブ330aは、本発明の「摺動用凸部」の概念に含まれる。複数の摺動用リブ330aは、所定間隔ずつ離間して、中心軸Aを基準に、周方向に並んでいる。摺動用リブ330aは、ガイド面33のテーパ方向(上下方向および径方向を含む方向)に延在している。図19に示すように、摺動用リブ330aの横断面(摺動用リブ330aの延在方向に対して直交する方向の断面)は、頂部(径方向内端部)から底部(径方向外端部)に向かって先細る台形状(アンカー形状)を呈している。すなわち、頂部の周方向幅D1は、底部の周方向幅D2よりも、大きい。図18の初期位置P0(左側)と成形後位置P2(右側)とを比較すると判るように、摺動用リブ330aの横断面積は、上側から下側に向かって、徐々に小さくなっている。このため、頂部の周方向幅D1、底部の周方向幅D2共に、上側から下側に向かって、徐々に小さくなっている。
As shown in FIG. 17, the second fixed type 3b has a tubular shape. The second fixed type 3b is included in the concept of "fixed type" of the present invention. A
図17に示すように、複数の分割型2の摺動面200は、全体として、下向きに先細るテーパ状を呈している。複数の分割型2の摺動面200は、各々、ガイド面33に摺接している。図19に示すように、任意の分割型2の摺動面200は、一対の切欠部200aを備えている。一対の切欠部200aは、摺動面200の周方向両端の角部に配置されている。このため、任意の分割型2の周方向一端の切欠部200aと、当該分割型の周方向一方に隣り合う分割型2の周方向他端の切欠部200aと、は周方向に隣り合っている。周方向に隣り合う一対の切欠部200aにより、摺動用溝部200bが形成されている。図17に示すように、摺動用溝部200bは、摺動面200の軸方向全長に亘って配置されている。図19に示すように、摺動用溝部200bには、摺動用リブ330aが収容されている。摺動用溝部200bの内縁の横断面は、摺動用リブ330aの外縁の横断面と、型対称の形状を呈している。このため、摺動用リブ330aおよび摺動用溝部200bの延在方向に限って、摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとは相対的に移動することができる。図17、図18に示すように、摺動用リブ330a(第二固定型3b)に対して摺動用溝部200b(分割型2)が下側に移動すると、型間隙間24が狭くなる。反対に、摺動用リブ330aに対して摺動用溝部200bが上側に移動すると、型間隙間24が広くなる。
As shown in FIG. 17, the sliding
図17に示すように、第一固定型3aは、ガイド面33の下側に配置されている。第一固定型3aは、環部材30aと、軸部材31aと、を備えている。環部材30aは、付勢部材(リターンスプリング)7を挟んで、第二可動型4bの下側に配置されている。軸部材31aは、支持ピン31を備えている。支持ピン31は、環部材30aの径方向内側に配置されている。環部材30aの内周面と支持ピン31の外周面との間には、固定凹部30が区画されている。
As shown in FIG. 17, the first fixed mold 3a is arranged below the
成形時において、鍛造用金型1の複数の分割型2は、初期位置P0から成形後位置P2まで移動する。成形時においては、図17に矢印Y3で示すように、第一可動型4aを下側に移動させる。ここで、分割型2の摺動面200は、第二固定型3bのガイド面33に、当接している。このため、可動型4を下側に移動させると、ガイド面33を摺動面200が滑り降りる。矢印Y4で示すように、摺動面200は、下側かつ径方向内側に移動する。すなわち、複数の分割型2が、同時に、ワーク9に向かって、下側かつ径方向内側に移動する。ここで、摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとは、周方向および径方向に外れないように、係合している。このため、複数の分割型2は、摺動用リブ330aの延在方向に沿って、下側かつ径方向内側に移動する。矢印Y5で示すように、第二可動型4bは、下側に移動する。この際、付勢部材7に、上向きの付勢力が蓄積される。
At the time of molding, the plurality of split dies 2 of the forging
中空シャフト部品9a完成後は、第一可動型4aを上側に移動させると同時に付勢部材7の付勢力により、第二可動型4bを上側に、複数の分割型2を上側かつ径方向外側に、各々復動させる。ここで、摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとは、周方向および径方向に外れないように、係合している。このため、複数の分割型2は、摺動用リブ330aの延在方向に沿って、上側かつ径方向外側に移動する。
After the hollow shaft component 9a is completed, the first movable mold 4a is moved upward, and at the same time, the second movable mold 4b is moved upward and the plurality of
本実施形態の鍛造用金型と、第五実施形態の鍛造用金型とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の鍛造用金型1のように、摺動面200およびガイド面33に、凹凸係合部(摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとが、周方向および径方向に外れないように、係合している部分)を配置してもよい。こうすると、成形時における複数の分割型2の周方向および径方向のがたつきを抑制することができる。このため、分割型2の軌道を安定化することができる。また、図19に示すように、摺動用リブ330aの横断面は、台形状(アンカー形状)を呈している。このため、摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとが径方向に外れにくい。
The forging die of the present embodiment and the forging die of the fifth embodiment have the same effect and effect with respect to a portion having a common configuration. Like the forging
図17、図18に示すように、成形時においては、ワーク9から、複数の分割型2に、径方向外向きの反力が加わる。このため、分割型2は、径方向外側に変位あるいは変形しやすい。この点、第二固定型3bは、少なくとも成形後位置P2において、上下方向全長に亘って、複数の分割型2を、径方向外側から支持している。このため、ワーク9からの反力による、分割型2の変位、変形を抑制することができる。
As shown in FIGS. 17 and 18, at the time of molding, a reaction force outward in the radial direction is applied from the
図18に示すように、第二固定型3bは、初期位置P0から成形後位置P2まで、全周に亘って、複数の分割型2を、径方向外側から支持している。このため、ワーク9からの反力による、分割型2の変位、変形を抑制することができる。
As shown in FIG. 18, the second fixed mold 3b supports a plurality of
分割型2において、ワーク9からの反力の最大荷重が加わる領域は、周方向中央部である。この点、図19に示すように、凹凸係合部は、ワーク9からの反力の大きい摺動面200の周方向中央部を避けて、周方向両端に配置されている。このため、摺動用リブ330aの頂部(径方向内端部)に大きな荷重が加わりにくい。したがって、摺動用リブ330aが変形しにくい。
In the
また、図19に示すように、分割型2を基準に見ると、摺動面200のうち周方向に隣り合う一対の摺動用リブ330a間に入り込んでいる部分(摺動用溝部200bの溝底に対して径方向外側に突出している部分)は、摺動用リブ200cに相当する。当該摺動用リブ200cは、周方向中央部(ワーク9からの反力の最大荷重が加わる領域)に配置されている。摺動用リブ200cの頂部(径方向外端部)は、摺動用リブ330aの頂部(径方向内端部)よりも、周方向幅つまり表面積が広い。このため、大きな荷重が加わっても、摺動用リブ200cが変形しにくい。
Further, as shown in FIG. 19, when viewed with reference to the
<その他>
以上、本発明の鍛造用金型の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiment of the forging die of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. It is also possible to carry out in various modified forms and improved forms that can be performed by those skilled in the art.
重複部Bは、成形ストロークSa、Scの少なくとも一部において、設定されていればよい。例えば、ワーク9を縮径させる際は、図7に示す成形前位置P1において、重複部Bが設定されていなくてもよい。すなわち、成形前位置P1において、凹凸間隙間25と型間隙間24とが連通していてもよい。また、ワーク9を縮径させる際は、成形ストロークSa、Scの少なくとも終点(図10に示す成形後位置P2)において、重複部Bが設定されていればよい。反対に、ワーク9を拡径させる際は、図12に示す成形後位置P2において、重複部Bが設定されていなくてもよい。すなわち、成形後位置P2において、凹凸間隙間25と型間隙間24とが連通していてもよい。また、ワーク9を拡径させる際は、成形ストロークSa、Scの少なくとも始点(成形前位置P1)において、重複部Bが設定されていればよい。
The overlapping portion B may be set at least in a part of the forming strokes Sa and Sc. For example, when the
図1に示すワーク9の被成形面91の軸方向全長に対応して、凸部21、凹部22を配置してもよい。すなわち、ワーク9の被成形面91の軸方向全長に対応して、重複部Bを設定してもよい。また、図3、図6、図9に示すワーク9の被成形面91の周方向一部に対応して、凸部21、凹部22を配置してもよい。すなわち、ワーク9の被成形面91の周方向一部に対応して、重複部Bを設定してもよい。
The
図2、図5、図8に示すワーク9は、貫通孔90を備えていなくてもよい。例えば、ワーク9の上端面に、下端面まで到達しない上端凹部を、配置してもよい。また、ワーク9の下端面に、上端面まで到達しない下端凹部を、配置してもよい。すなわち、ワーク9は、中空部を備えていればよい。被成形面91は、中空部の径方向外側(内周面、外周面)に設定すればよい。また、ワーク9を縮径させる際は、ワーク9が中空部を備えていなくてもよい。すなわち、中実のワーク9を用いてもよい。この場合、縮径に伴うワーク9の肉の逃げスペースを、ワーク9の軸方向外側に確保してもよい。図4に示す導入部Rの形状は特に限定しない。平面取状であっても、丸面取状であってもよい。
The
分割型(分割型(共用型)2、第一型5、第二型6)の配置数は特に限定しない。中心軸Aを基準とする所定の中心角(例えば、180°、120°、90°、60°、45°、30°、22.5°、20°、15°、10°、5°など)ごとに、複数の分割型を配置すればよい。被成形面91の部位(上部911、下部912)に応じて、つまり成形ストロークSa、Scに応じて、凸部21、凹部22の周方向長さが異なっていてもよい。被成形面91の径方向断面形状は、特に限定しない。真円状、長円状(対向する一対の半円同士を一対の直線で結んだ形状)、楕円状、多角形状(四角形、五角形、六角形など)などであってもよい。
The number of split types (split type (shared type) 2,
鍛造用金型1の材質は特に限定しない。金属、セラミック、樹脂などであってもよい。図1に示す鍛造用金型1において、固定型3が移動し、可動型4が不動であってもよい。すなわち、固定型3、ワーク9、複数の分割型2の合体物が、可動型4に接近する(可動凹部40に複数の分割型2が進入する)ことにより、複数の分割型2を、径方向に移動させてもよい。鍛造用金型1の型移動方向(可動型4、複数の分割型2の移動方向)は特に限定しない。水平方向、垂直方向、斜め方向(水平方向および垂直方向に対して交差する方向)であってもよい。
The material of the forging
図19に示す凹凸係合部(摺動用リブ330a、摺動用溝部200b)の配置は特に限定しない。摺動用リブ330aを摺動面200に、摺動用溝部200bをガイド面33に、各々配置してもよい。図17に示す成形後位置P2以外の位置(例えば、初期位置P0、成形前位置P1)において、上下方向全長に亘って、第二固定型3bが、複数の分割型2を、径方向外側から支持してもよい。例えば、成形前位置P1から成形後位置P2まで、上下方向全長に亘って、第二固定型3bが、複数の分割型2を、径方向外側から支持していてもよい。また、第二固定型3bは、複数の分割型2の軸方向一部だけを支持していてもよい。同様に、第二固定型3bは、複数の分割型2の周方向一部だけを支持していてもよい。また、第二固定型3bは、複数の分割型2を、径方向内側から支持していてもよい。
The arrangement of the concave-convex engaging portion (sliding rib 330a, sliding groove 200b) shown in FIG. 19 is not particularly limited. The sliding rib 330a may be arranged on the sliding
摺動用リブ330aの横断面形状は特に限定しない。横断面形状は、例えば多角形状、V字状、C字状、U字状などであってもよい。横断面形状は、径方向内側に向かって拡がるT字状、径方向内側に向かって拡がる茸状などであってもよい。こうすると、アンカー効果が得られるため、摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとが径方向に外れにくい。摺動用溝部200bの横断面形状についても同様である。摺動用リブ330aと摺動用溝部200bとは同一形状でなくてもよい。摺動用溝部200bに摺動用リブ330aが収容可能であればよい。摺動用凸部として、複数の摺動用突起(例えば円柱状や半球状などの突起)を配置してもよい。こうすると、ガイド面33の面形状を簡単にすることができる。並びに、分割型2の軌道を安定化することができる。摺動用突起は、例えば、図17に示す摺動用リブ330aの延在方向両端部分に、一対配置してもよい。
The cross-sectional shape of the sliding rib 330a is not particularly limited. The cross-sectional shape may be, for example, a polygonal shape, a V-shape, a C-shape, a U-shape, or the like. The cross-sectional shape may be a T-shape that expands inward in the radial direction, a mushroom shape that expands inward in the radial direction, or the like. By doing so, the anchor effect is obtained, so that the sliding rib 330a and the sliding groove portion 200b are unlikely to come off in the radial direction. The same applies to the cross-sectional shape of the sliding groove portion 200b. The sliding rib 330a and the sliding groove 200b do not have to have the same shape. It suffices if the sliding rib 330a can be accommodated in the sliding groove portion 200b. As the sliding protrusions, a plurality of sliding protrusions (for example, protrusions such as a columnar or hemispherical protrusion) may be arranged. In this way, the surface shape of the
凹凸係合部の位置は特に限定しない。例えば、凹凸係合部を、図19に示す摺動面200の周方向中央部に配置してもよい。凹凸係合部の延在方向は特に限定しない。延在方向は、上下方向および径方向を含む方向であればよい。すなわち、凹凸係合部は、上下方向および径方向および周方向を含む方向(例えば、中心軸A周りの下向きに先細る螺旋方向)に延在していてもよい。
The position of the concave-convex engaging portion is not particularly limited. For example, the concave-convex engaging portion may be arranged at the central portion in the circumferential direction of the sliding
なお、図17〜図19に示す第六実施形態の鍛造用金型1は、本発明の鍛造用金型から独立して実施することもできる。例えば、周方向に並ぶ複数の分割型2を備える一方、成形ストロークSa〜Scの全長に亘って図7に示す重複部Bが設定されない鍛造用金型として実施することもできる。
The forging
1:鍛造用金型、2:分割型、2a:分割型、2b:分割型、3:固定型、3a:第一固定型、3b:第二固定型(固定型)、4:可動型、4a:第一可動型、4b:第二可動型、5:第一型、6:第二型、7:付勢部材、9:ワーク、9a:中空シャフト部品、20:型本体、21:凸部、22:凹部、23:成形面、24:型間隙間、25:凹凸間隙間、30:固定凹部、30a:環部材、31:支持ピン、31a:軸部材、32:上端面、33:ガイド面、40:可動凹部、41:支持ピン、90:貫通孔、91:被成形面、200:摺動面、200a:切欠部、200b:摺動用溝部、200c:摺動用リブ、210:裏成形面、211:周方向端面、220:隙間封止面、221:周方向端面、250:テーパ部、330a:摺動用リブ(摺動用凸部)、400:内周面、910:中間部(基準部)、911:上部(高加工部)、912:下部(高加工部)、A:中心軸、B:重複部、P0:初期位置、P1:成形前位置、P2:成形後位置、R:導入部、S:型ストローク、Sa〜Sc:成形ストローク、SA〜SC:空走ストローク 1: Forging die, 2: Split type, 2a: Split type, 2b: Split type, 3: Fixed type, 3a: First fixed type, 3b: Second fixed type (fixed type), 4: Movable type, 4a: 1st movable type, 4b: 2nd movable type, 5: 1st type, 6: 2nd type, 7: urging member, 9: work, 9a: hollow shaft part, 20: mold body, 21: convex Part, 22: recess, 23: molded surface, 24: gap between molds, 25: gap between irregularities, 30: fixed recess, 30a: ring member, 31: support pin, 31a: shaft member, 32: upper end surface, 33: Guide surface, 40: Movable recess, 41: Support pin, 90: Through hole, 91: Molded surface, 200: Sliding surface, 200a: Notch, 200b: Sliding groove, 200c: Sliding rib, 210: Back Molded surface, 211: Circumferential end face, 220: Gap sealing surface, 221: Circumferential end face, 250: Tapered part, 330a: Sliding rib (sliding convex part), 400: Inner peripheral surface, 910: Intermediate part ( Reference part), 911: Upper part (highly processed part), 912: Lower part (highly processed part), A: Central axis, B: Overlapping part, P0: Initial position, P1: Pre-molding position, P2: Post-molding position, R : Introductory part, S: Mold stroke, Sa to Sc: Molding stroke, SA to SC: Free running stroke
Claims (11)
周方向に隣り合う一対の前記分割型のうち、
一方は、前記被成形面に径方向から当接すると共に、周方向に延在する成形面を有する第一型であり、
他方は、前記成形面から見て前記被成形面の径方向反対側に配置されると共に、周方向に延在する隙間封止面を有する第二型であり、
前記成形面が前記被成形面に当接する位置を成形前位置、前記被成形面の成形完了位置を成形後位置、前記成形前位置から前記成形後位置までの前記第一型および前記第二型の移動距離を成形ストロークとして、
前記成形ストロークの少なくとも一部において、径方向から見て、前記成形面と前記隙間封止面との間には重複部が設定されることを特徴とする鍛造用金型。 It is a forging die that approaches the surface to be molded of the work from the radial direction and has a plurality of split dies arranged in the circumferential direction.
Of the pair of split types adjacent to each other in the circumferential direction
One is a first type having a molding surface that abuts on the surface to be molded from the radial direction and extends in the circumferential direction.
The other is a second type which is arranged on the side opposite to the radial direction of the surface to be molded when viewed from the molding surface and has a gap sealing surface extending in the circumferential direction.
The position where the molding surface abuts on the surface to be molded is the pre-molding position, the molding completion position of the surface to be molded is the post-molding position, and the first mold and the second mold from the pre-molding position to the post-molding position. The moving distance of is used as the molding stroke.
A forging die characterized in that an overlapping portion is set between the molding surface and the gap sealing surface when viewed from the radial direction in at least a part of the molding stroke.
前記第二型は、型本体と、前記型本体の周方向他端に配置される凹部と、を備え、
前記成形面は、前記型本体および前記凸部に配置され、
前記隙間封止面は、前記凹部に配置され、
前記凸部が前記凹部に収容されることにより、前記重複部が設定される請求項1に記載の鍛造用金型。 The first mold includes a mold body and a convex portion arranged at one end in the circumferential direction of the mold body.
The second mold includes a mold body and a recess arranged at the other end of the mold body in the circumferential direction.
The molding surface is arranged on the mold body and the convex portion, and is arranged on the mold body and the convex portion.
The gap sealing surface is arranged in the recess and
The forging die according to claim 1, wherein the overlapping portion is set by accommodating the convex portion in the concave portion.
前記第一型の前記型本体と、前記第二型の前記型本体と、の間には型間隙間が設定され、
前記凸部の周方向端面と、前記凹部の周方向端面と、の間には凹凸間隙間が設定され、
前記重複部において、前記凸部が前記隙間封止面に径方向から支持されることにより、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項2に記載の鍛造用金型。 In at least a part of the molding stroke
An inter-mold gap is set between the mold body of the first mold and the mold body of the second mold.
A gap between irregularities is set between the circumferential end surface of the convex portion and the circumferential end surface of the concave portion.
The forging die according to claim 2, wherein in the overlapping portion, the convex portion is supported by the gap sealing surface from the radial direction, so that the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked.
前記成形前位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項3または請求項4に記載の鍛造用金型。 The plurality of split dies approach the surface to be molded from the outside in the radial direction.
The forging die according to claim 3 or 4, wherein the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked at the pre-molding position.
前記成形後位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項3または請求項4に記載の鍛造用金型。 The plurality of split dies approach the surface to be molded from the inside in the radial direction.
The forging die according to claim 3 or 4, wherein the gap between the irregularities and the gap between the molds are blocked at the position after molding.
前記共用型は、前記型本体と、前記型本体の周方向一端に配置される前記凸部と、前記型本体の周方向他端に配置される前記凹部と、を備える請求項2ないし請求項6のいずれかに記載の鍛造用金型。 The split type is a shared type that also serves as the first type and the second type.
Claims 2 to claim that the shared mold includes the mold main body, the convex portion arranged at one end in the circumferential direction of the mold main body, and the concave portion arranged at the other end in the circumferential direction of the mold main body. The forging die according to any one of 6.
前記重複部は、前記高加工部に対応して設定される請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の鍛造用金型。 The surface to be molded has a reference portion and a highly machined portion having a molding stroke longer than that of the reference portion.
The forging die according to any one of claims 1 to 7, wherein the overlapping portion is set corresponding to the highly machined portion.
前記ガイド面および前記摺動面のうち、一方には摺動用凸部が、他方には前記摺動用凸部が摺動する摺動用溝部が、各々配置される請求項9に記載の鍛造用金型。 The split type has a sliding surface that is in sliding contact with the guide surface.
The forging die according to claim 9, wherein a sliding convex portion is arranged on one of the guide surface and the sliding surface, and a sliding groove portion on which the sliding convex portion slides is arranged on the other side. Type.
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