JPH034288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、密閉冷間鍛造により素材端面に数個
の突起（以下ダボという）を突出成形する方法に
係り、第５図および第７図に示すように、特にダ
ボ出しに有効に作用する素材の流れを促すための
バリ発生量を可能な限り少くするとともに、バリ
を予め設定した後加工に都合の良い形状に生成す
るために、ダボの突出成形と同時に密閉型内のポ
ンチ前進方向とポンチ後退方向に少量のバリを拘
束生成することに関する。

第１図および第２図に示すようなダボ２付き製
品Ｗ３，Ｗ４に対する製品価格の低減に関しては
従来から厳しい要求があり、これに対応するため
出願人は第３図および第４図に示す如く、後方に
環状突起３（すなわちバリ）を自由成長させるこ
とにより前方にダボ２を突出する方法を先に出願
した。

この出願 特願昭55−120942号（特開昭57−
44439号）によるダボ出し方法は、成形精度およ
び金型寿命という点では全く問題ないが、環状突
起３を自由成長させるために、材料歩留りおよび
環状突起の切削除去に若干の改善余地が残されて
いた。

特に環状突起３はその先端が円周上で波打ち状
になつているため、環状突起３（バリ）切削除去
自動化を阻害し、その除去に独立した加工工程を
設けて高い工程費用を充てなければならなかつ
た。

しかし、バリの自由成長を止めて、材料歩留り
および環状突起の突出量を抑えようとすると、
（すなわち密閉鍛造しようとすると）冷間鍛造に
よる成形時に素材流動が悪くなり、前述の方法に
よると成形荷重240tで成形できたものが、バリの
自由成長を抑えると成形荷重300tでダボが80％程
度しか突出せず、そのためさらに成形荷重を高め
るとポンチ１０およびノツクアウト１６の受圧負
荷が増大しそれらが折損するなど、金型命数が極
端に低下する問題があつた。

そこで本発明は、材料歩留りの向上およびバリ
除去の容易化によるダボ付き製品の価格低減のた
めに、上述の問題点を克服した密閉冷間鍛造によ
るダボ出し方法の提供を目的とする。

以下本発明の実施例を図面によつて説明する。
第５図は密閉冷間鍛造により成形されたダボ２付
きの中間製品Ｗ２を表すものである。第６図乃至
第８図は密閉冷間鍛造によるダボ出し工程を段階
的に表すものである。

第６図において下型２４は、締付リング３７と
締付リングによりポンチ２０と同一軸心上に固定
されたダイス２５，２６および受圧板３８とから
成り、鍛造装置の機台定盤（図示せず）の上面に
固定されている。

ダイス２５，２６には、中央に上方に開口した
型彫空間２７と、型彫空間２７の底部にダボ成形
用の数個の凹穴２９が下方に向けて穿孔形成され
ている。この実施例ではダボ成形用の凹穴２９
が、型彫空間２７と同心円の円周上に等ピツチで
３箇所形成されている。

凹穴２９は、その底が面取り部を介して逃がし
孔３０に通じ、さらに下方の空気抜き孔３１に通
じている。

また、型彫空間２７は、その軸線方向長さが第
６図に示す如く素材Ｗ１の軸線方向長さより十分
に長く形成されており、内周の直径が素材Ｗ１の
直径とほぼ同等に形成されている。

この型彫空間２７の底部中央には、ダイス２６
を貫通するノツクアウト孔３５が形成されてお
り、その孔内にノツクアウトピン３３がノツクア
ウト３２の昇降に追随して昇降できるように進退
自在に挿入されている。

ノツクアウト孔３５の上端部は、それより下の
孔３３部分と同心的にかつそれより下の孔３５部
分より若干大径に形成されて、この場合型彫空間
の底部より低く位置されるノツクアウトピンの先
端面３４と協働して型彫空間２７底部にのみ開口
する均衡空間３６を形成する。

そしてこのノツクアウト孔３５の上端部の均衡
空間３６は、素材Ｗ１の成形時にポンチ２０の前
進に伴つて素材の一部をバリとして充塞させるこ
とにより、各ダボ２の中間位置にあつて素材流動
が発生し難く成形抵抗が高まる原因の１つとなる
ポンチ前進方向の素材前面中央に、第７図および
第８図に示すつりあい突起５を突出させ、もつて
素材の流動を促すとともに受圧負荷の一部を均衡
空間３６の外側底面を構成する部分に分担支持さ
せてノツクアウトピン３３に加わる負荷を緩和せ
しめる。

他方ポンチ２０は、鍛造装置のラム（図示せ
ず）に連結され下型２４に先端面が対向して進退
するよう装着されている。

ポンチ２０は、直径が型彫空間２７の内径とほ
ぼ等しく形成されており、型彫空間２７内に挿入
された際にはその型彫空間２７をほぼ密閉すると
ともに、ポンチ外周とそれに対向する型彫空間２
７の内周壁面２８との間には余剰素材の逃げを積
極的に許容するような間隙が形成されない。

このポンチ２０の先端面は、先端面の大部分を
占める中央部の突出した中央凸部２１および中央
凸部２１の外周側に中央凸部２１よりわずかに一
段低く形成された外周肩面２３とから構成されて
いる。

そのためポンチ２０の中央凸部２１が型彫空間
２７内において素材Ｗ１のポンチ後退方向端面に
当接した際には、素材の端面と対向するポンチ先
端外周側の外周壁面２３との間に薄肉環状の偏平
空間を形成する。

そしてこの薄肉環状の偏平空間は、素材Ｗ１の
成形時にポンチ２０の前進に伴つて、素材の一部
をバリとして充塞させることにより素材の流動を
促す。

またポンチの外周肩面２３は、ほぼポンチ軸線
に垂直な平面状に形成することにより、予め計画
したボリユーム以上のバリの発生を抑制し、特に
前述したポンチ外周とそれに対向する型彫空間の
内周壁面２８との間の間隙に流れ込もうとする素
材の流動を止める作用を担つている。

従つて、ポンチ２０の先端面の形状は、外周側
のほぼポンチ軸線と垂直な平面状となつた環状の
わずかな平面によつて形成される外周肩面２３を
除けば、中央凸部２１と外周肩面２３とを接続す
る凸部外周面２２が実施例の図面の如くテーパー
状であるばかりでなく、例えば中央凸部２１から
連続した凸球面状あるいは外周肩面２３に対して
垂直な円筒面状などによつて形成されていても良
い。

ただし、パンチ２０の先端面の形状によつて決
まる薄肉環状の偏平空間は、第５図および第７図
に示すようにその空間形状がそのまま鍛造成形後
の中間製品Ｗ２に薄肉環状の偏平突起９の形状と
して現れる。

そこでポンチ先端形状の決定にあたつて重要な
ことは、中間製品Ｗ２を第３図に示す半製品Ｗ３
に切削加工する際に、薄肉環状の偏平突起９の除
去工程を独立して設けるのではなく押出方向後面
７の端面切削仕上げ加工のときに序に偏平突起９
を除去できるようにすることであり、そのような
加工が可能となるよう肉厚の薄い突起が成形され
るようにポンチ２０先端形状を決定することであ
る。

つぎに上記密閉型による冷間ダボ出しを段階的
に説明する。

まず第６図に示すように素材Ｗ１が下型２４の
型彫空間２７に挿入される。このとき型彫空間２
７は、その下方側に素材Ｗ１を収容し、上方側に
適当な軸線方向長さを有する残余の円筒状空間を
形成する。

続いて、第７図に示すように型彫空間２７内に
上方からポンチ２０が進入して、ポンチ先端面が
素材Ｗ１の端面に打ち付けられ、素材Ｗ１が型内
に密閉される。

その結果、ダボ成形用の凹穴２９にダボ２が突
出形成されると同時に、ノツクアウト孔３５上端
の均衡空間３６につりあい突起５が拘束生成さ
れ、かつポンチ先端の薄肉環状の偏平空間に偏平
突起９が拘束生成される。

このようにダボ出し用の密閉型においては、ポ
ンチ前進方向に若干のバリすなわちつりあい突起
５を拘束空間内に生成することにより、ポンチ後
退方向に出すバリすなわち偏平突起９の体積を大
幅に減少させしかも偏平突起９を予め設定した後
加工に都合の良い形状の拘束空間内に生成するよ
うにしても、ダボ出しに有効に作用するよう素材
の流れが促される。

そのため密閉鍛造に変更することによる成形負
荷の増大が少なく、無理なく密閉型による冷間ダ
ボ出しが行われる。

従つて、ダイス２５，２６は勿論ポンチ２０お
よびノツクアウトピン３３の受圧負荷も高まら
ず、これらの寿命が従来と同等まで高められた。

つぎに第８図に示すように、ポンチ２０を上昇
させ、続いてノツクアウト３２を上昇させて中間
製品Ｗ２をノツクアウトする。

その後、この中間製品Ｗ２は適当な切削加工が
施され第１図および第２図に示されるように所望
製品に仕上げられる。なお、中間製品Ｗ２の薄肉
環状の偏平突起９は、前述した如く押出方向後面
７の端面切削仕上げの際に序に除去できる程度で
あるので、除去のために独立した工程を設定する
必要はない。

その結果、第５図に示す中間製品Ｗ２は、それ
を成形するための仕込素材重量が、第４図のもの
に比べ約10％も減少させることができ、しかも第
４図に示すもののように独立した環状突起の切削
除去工程が不要となつたので、ダボ付き製品の生
産価格を低減できる。

以上のように本発明によれば、ダボの突出成形
と同時に密閉型内のポンチ前進方向とポンチ後退
方向に少量のバリを拘束生成するようにしたの
で、ダボ出しに有効に作用する素材の流れを促す
ためのバリ発生量を可能な限り少くできるととも
に、バリを予め設定した後加工に都合のよい形状
に生成できるため、密閉型による冷間鍛造で材料
歩留りが従来のものに比べ約10％も向上し、かつ
後加工におけるバリ除去が容易になり、しかも密
閉鍛造に変更したことによる成形負荷の増大が少
ないためダボ付き製品を無理なく製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、鍛造成形された中間素
材を仕上げたダボ付き半製品および製品の斜視
図。第３図は従来の冷間鍛造方法の説明図。第４
図はその鍛造品の斜視図。第５図は本発明による
密閉冷間鍛造によつて成形された中間素材の斜視
図。第６図乃至第８図は本発明の実施例を表わす
もので、ダボ出し工程の説明図である。 （記号の説明）、Ｗ１……素材。Ｗ２……中間
素材。２……ダボ。５……つりあい突起。９……
偏平突起。２０……ポンチ。２３……外周肩面。
２４……下型。２７……型彫空間。２９……凹
穴。３４……ノツクアウト先端面。３５……ノツ
クアウト孔。３６……均衡空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外径が下型２４の型彫空間２７の内径とほぼ
   等しい所定長さの素材Ｗ１を、素材長さより軸線
   方向長さが十分大きく形成された下型２４の前記
   型彫空間２７に挿入し、続いて外径が前記型彫空
   間２７の内径とほぼ等しいポンチ２０を、前記下
   型２４の前記型彫空間２７に挿入して、前記素材
   Ｗ１を前記型彫空間２７内に密閉するとともに、
   前記ポンチ２０を前記素材Ｗ１に押し当てること
   により、前記型彫空間２７の底部に形成されたダ
   ボ成形用の数個の凹穴２９にダボ２を突出成形す
   る密閉冷間鍛造によるダボ出し方法において、ダ
   ボ２を突出成形すると同時に、余剰素材によるバ
   リとして、前記下型２４を貫通するノックアウト
   孔３５の上端の前記型彫空間２７の底面よりもノ
   ツクアウト先端面３４を若干低く位置させて形成
   した均衡空間３６に、つりあい突起５を拘束生成
   し、かつ前記下型２４に対向する前記ポンチ２０
   の先端面の外周側の、中央部よりわずかに低く形
   成された部分に薄肉環状の偏平突起９を拘束生成
   することを特徴とする密閉冷間鍛造によるダボ出
   し方法。