JPH0474107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ダイスに投入された円柱形の加工素
材をパンチで加圧し、該加工素材の外周部をパン
チ後方に押し出して深穴を有する円筒状成形品を
製造する後方押出し用金型装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 円柱形の加工素材に深穴押出し加工を行う場
合、パンチに強大な応力が作用しダイスの穴から
偏心して成形品の精度が低下したり、あるいはパ
ンチが屈曲して折損するので当該パンチを案内す
るガイドを設けている。

第５図は一般的な従来例を示しており、ダイス
１の外周を基準として固定ガイド２を設け、該固
定ガイド２によつてパンチ３の軸部を案内してい
る。ところが、この固定ガイド２は成形品４をダ
イス１から抜き取るために成形品４の高さよりも
高い位置に設けなければならない。従つて、成形
品４の高さが高くなつたり、パンチ３の径が小さ
い場合にはガイドの性能が低下し、実用限界は深
穴比（穴の深さ／穴径）が「2.5」以下である。
このため、深穴比「３」以上の成形品を得るため
には、深穴比の小さい半加工品を作り焼鈍処理な
どを行つた後、再びしごき加工を行つて成形品と
するなど、多工程の加工によらければならないと
いう問題がある。

又、特公昭52−9428号公報にパンチをガイドす
るガイド装置を設けた発明が開示されている。第
６図は上記公報所載の装置を表わしており、ダイ
ス６が装着されるダイスケース５の外周面９を、
ポンチ２０が装着されるガイドメンバー１１の内
周面に嵌合してガイドする冷間押出し成形装置で
ある。

ところで、第６図の従来発明におけるポンチと
ダイスに対する案内経路は、ダイスケース５の外
周面９→ガイドメンバー１１の内周面→スライド
ボールベアリング１８→ポンチガイドケース２５
→調整ネジ２７→ポンチガイド２６→ポンチ２０
の下方段部２４、のように、ダイスケース５とポ
ンチ２０の間に５つの部品が介在している。この
ため、ポンチガイドケース２５と調整ネジ２７と
の間のネジ面を高精度に仕上げる必要があるばか
りでなく、各部材が持つクリアランスの変動によ
りパンチの案内精度が低下している。

さらに、この従来発明では、ポンチ２０を直接
保持しているポンチガイド２６がダイス６内に嵌
入されることがなく、この点からみても案内精度
が劣つている。

この他、上記従来発明では、プレスラム１３が
下降し上下のストツパブロツク１６，８が接触し
た後に、ポンチガイドアセンブリ２８が、自重に
よりパンチ２１の下降動作に追従して下降動作、
即ち、ダイス６への接近動作を行なつて成形直前
にダイスの近傍に位置するものであり、このた
め、アセンブリ２８の下降動作は不確実であり高
速での成形加工は望めない。

もし、自重によつてアセンブリ２８が下降する
のを容易にするのであれば、ベアリング１８とガ
イドメンバー１１及びアセンブリ２８との〓間を
大きく取らなければならないであろうし、その様
な構成でポンチとダイスの同心度が得られないこ
とは言うまでもない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする課題は、パンチをダ
イスの近傍で案内してパンチとダイスの同心度を
高めることにより、パンチが偏心することなく、
１回の工程で深穴比「３〜６」程度までの深穴の
押出し加工を高精度で行うことができる後方押出
し用金型装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明において課題を解決するための手段は、
下型に設けられ、加工素材を収容するダイス穴８
及び該ダイス穴８内に設けられ当該ダイス穴８に
投入される上記加工素材を支持するカウンタパン
チ９を有するダイス７、上型に設けられ、上記ダ
イス７のダイス穴８と同心に設けたパンチ１２、
該パンチ１２の軸部を摺動自在に案内し、上記ダ
イス穴８に〓間なく嵌合する筒状パンチガイド１
４が設けられると共に上記上型１１と共に昇降運
動するガイドプレート１３とを具備し、上記パン
チ１２が上記ダイス穴８に突入する以前に上記筒
状パンチガイト１４を当該ダイス穴８内に嵌入
し、加工素材が成形されて当該加工素材の外周部
が押し上げられると当該筒状パンチガイド１４が
上記ガイドプレート１３と共に上昇することを特
徴とするものである。

（作用） 上型１１が上昇限にある状態でダイス穴８に加
工素材６を投入する。

上型１１が下降するとガイドプレート１３はガ
イドロツド１５に沿つて下降し、パンチ１２と筒
状パンチガイド１４とは同一の位置関係を保つて
下降する。筒状パンチガイド１４がダイス穴８に
嵌入する。

さらに上型１１が下降すると、ここからは、パ
ンチ１２のみが筒状パンチガイド１４に案内され
て下降し加工素材６を加圧する。ガイドプレート
１３はダイス７によつて下降が阻止されているの
で、エアシリンダ１７とピストン１８とは相対移
動し、ピストン１８がシリンダ１７内を上昇す
る。

上型１１の下降限において、加工素材６は成形
品２４に成形される。

（実施例） 第１図は上型上昇時、第２図は上型下降時、第
３図は加工終了時における各金型の構造を示して
いる。

図において、下型５に、円柱形の加工素材６を
収容するダイス穴８を有するダイス７が設けら
れ、又、該ダイス穴８内に昇降自在で下降限が規
制されたカウンタパンチ９が設けられている。な
お、カウンタパンチ９の下方にはノツクアウトピ
ン１０が設けられ、所定のタイミングで上向きに
付勢され、カウンタパンチ９を上面がダイス７の
上面と一致する位置まで上昇させる。

又、上型１１に、ダイス７と同心で対向するパ
ンチ１２が設けられており、該上型１１の昇降運
動に伴つて当該パンチ１２が昇降自在となつてい
る。なお、該パンチ１２は、先端部がガイドプレ
ート１３内に摺動自在に収容され、かつ、先端部
がパンチを軸部を案内し、かつ当該ガイドプレー
ト１３に設けられた筒状パンチガイド１４内に収
容されている。

第４図に示すように、パンチ１２の先端は、他
の軸部に比較して若干大径に形成されており、こ
れにより深穴の押出し加工が容易に行えるように
なつている。従つて、上記筒状パンチガイド１４
はガイドプレート１３と別部品とし、かつ、筒状
パンチガイド１４を２つ割りに形成して当該ガイ
ドプレート１３に組み込む構造とすることがあ
る。但し、図面では、ガイドプレート１３と筒状
パンチガイド１４を一体のものとして表わしてい
る。

ガイドプレート１３は、横長形でその両端部に
設けた段付き穴部１３ａ内に下型１立設した複数
のガイドロツド１５が収容されて昇降自在となつ
ている。なお、該ガイドプレート１３は、ガイド
ロツド１５の頭部１５ａによつて上昇限が規制さ
れている。又、パンチ１２と共にガイドプレート
１３が下降したとき、筒状パンチガイド１４はダ
イス穴８に嵌入するようになつている。なお、筒
状パンチガイド１４がダイス穴８内に嵌入する深
さはガイドプレート１３の下面に設けたストツパ
ー１６とダイス７の上面とで規制される。

上型１１には、ガイドプレート１３を下降方向
に付勢するエアシリンダ１７が設けられ、該エア
シリンダ１７に適合するピストン１８が設けられ
ている。又、該ピストン１８のピストンロツド１
８ａの先端は上記ガイドプレート１３に当接さ
れ、該ガイドプレート１３を貫通して突設したカ
ラー１９がボルト２０によつて固定され、さらに
又、ボルト２０の頭部のガイドプレート１３との
間にコイルスプリング２１を装着してガイドプレ
ート１３とピストンロツド１８ａとの当該状態を
維持している。なお、エアシリンダ１７の上方に
は、圧力エアを常時供給するための給気口２２が
設けられている。

この他、上型１１にはガイドロツド１５と対応
する位置に、当該ガイドロツド１５の頭部１５ａ
が摺動するガイド筒２３が設けられ、上型１１が
下降した時に上記ガイドロツド１５の頭部１５ａ
が当該ガイド筒２３内に挿入するようになつてい
る。

次に作用について述べる。この金型で後方押出
し加工を行う場合は、まず、エアシリンダ１７の
給気口２２に一定圧力のエアを供給しピストン１
８を下限位置に付勢しておく。上型１１が上昇限
にある状態でダイス穴８に加工素材６を投入する
（第１図）。

次いで上型１１が下降するとガイドプレート１
３はピストン１８に付勢されながらガイドロツド
１５に沿つて下降し、パンチ１２と筒状パンチガ
イド１４とは同一の関係位置を保つて下降する。
これにより、筒状パンチガイド１４がダイス穴８
に嵌入し、ストツパー１６がダイス７上面に当接
する（第２図）。

続いて上型１１が下降すると、ここからは、パ
ンチ１２のみが筒状パンチガイド１４に案内され
て下降し加工素材６を加圧する。エアシリンダ１
７は上型１１と共に下降するが、ガイドプレート
１３はダイス７によつて下降が阻止されているの
で、エアシリンダ１７とピストン１８とは相対移
動し、ピストン１８がシリンダ１７内を上昇す
る。又、加工素材６は、パンチ１２により成形さ
れつつダイス穴８に沿つて同縁部が押し上げら
れ、加工素材６の上端が筒状パンチガイド１４に
当接すると、加工素材６は筒パンチガイド１４と
共にガイドプレート１３及びピストン１８を押し
上げる。

上型１１の下降限において、加工素材６は成形
品２４に成形される。（第３図）。

次に、上型１１が上昇しパンチ１２が上昇する
とき、ピストン１８は圧力エアに付勢されてシリ
ンダ１７に対して相対的に下降し、ピストン１８
の付勢力により筒状パンチガイド１４を介して成
形品２４をパンチ１２から押し出し、続いて、上
型１１が上昇限まで上昇する間に、ノツクアウト
ピン１０が上昇してダイス穴８から成形品２４を
突き出す。

上述のように、パンチ１２が加工素材６に到達
する時に、ダイス穴８に嵌合してパンチ１２と同
心に位置決めされた筒状パンチガイド１４が加工
素材６に極めて近い位置でパンチ１２を案内して
いるので、パンチ１２が偏心することがなく、成
形品２４の精度を向上すると共にパンチ１２の折
損を防止する。

この金型による加工実績では、深穴比「６」で
連続加工が可能であり、パンチ１２の寿命は
45000回以上、ダイス７の寿命はさらに大きいこ
とが確認されている。なお、パンチ１２の加工時
の下降速度は加工される製品の流動速度が600
mm／sec以下が望ましい。

（発明の効果） 本発明は、パンチを摺動自在に収容すると共に
昇降自在な筒状パンチガイドを設け、該筒状パン
チガイドをパンチがダイス穴に突入する以前に当
該ダイス穴に〓間なく嵌入してパンチをガイドす
るようにしたものであるから、パンチとダイスの
同心度を高めることができると共に、パンチに荷
重が加わる初期にダイス内の加工素材に極めて近
い位置でパンチを案内することが可能となり、こ
れによりパンチの偏心及び折損を防止し成形品の
精度を向上できると共に、金型の寿命を伸ばすこ
とができ、従つて、生産性の向上と経費の節減が
できるなど実用上の効果と利点が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は上型上昇時における金型の縦断面図、
第２図は上型下降時における金型の縦断面図、第
３図は加工終了時における金型の縦断面図、第４
図はパンチ先端部の形状説明図、第５図は従来例
を表わす側面図、第６図は他の従来例を表わす断
面図である。 ５……下型、６……加工素材、７……ダイス、
８……ダイス穴、９……カウンタパンチ、１０…
…ノツクアウトピン、１１……上型、１２……パ
ンチ、１３……ガイドプレート、１４……筒状パ
ンチガイド、１５……ガイドロツド、１６……ス
トツパー、１７……エアシリンダ、１８……ピス
トン、１９……カラー、２０……ボルト、２１…
…コイルスプリング、２２……給気口、２３……
ガイド筒、２４……成形品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下型に設けられ、加工素材を収容するダイス
   穴８及び該ダイス穴８内に設けられ当該ダイス穴
   ８に投入される上記加工素材を支持するカウンタ
   パンチ９を有するダイス７、 上型に設けられ、上記ダイス７のダイス穴８と
   同心に設けたパンチ１２、 該パンチ１２の軸部を摺動自在に案内し、上記
   ダイス穴８に〓間なく嵌合する筒状パンチガイド
   １４が設けられると共に上記上型１１と共に昇降
   運動するガイドプレート１３とを具備し、 上記パンチ１２が上記ダイス穴８に突入する以
   前に上記筒状パンチガイド１４を当該ダイス穴８
   内に嵌入し、加工素材が成形されて当該加工素材
   の外周部が押し上げられると当該筒状パンチガイ
   ド１４が上記ガイドプレート１３と共に上昇する
   ことを特徴とする後方押出し用金型装置。