JPH08267144A - 曲がり矯正用転造ダイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲がり矯正用転造ダイスの各ダイブロックと
工作物の間の滑りを防止して、工作物の転動を確実に
し、傷及び摩耗を減少させる。 【構成】 互いに対向して相対的に移動する１対のダイ
ブロック１０，２０の互いに対向する表面に相対移動方
向に延びる互いに平行な複数の突条１１，２１を形成
し、各ダイブロックの各突条は相対移動方向と直交する
線上において交互に配置して、両ダイブロックの突条の
間に挟まれた丸棒状の工作物Ｗを両ダイブロックの相対
移動により転動させて曲がりを矯正する転造ダイスにお
いて、少なくとも一方のダイブロックの各突条の間に同
突条と実質的に平行に延びて設けられ頂面が工作物に当
接されて同工作物を他方の前記ダイブロックの突条に押
圧する加圧ブロック１５，２５を備えている。各加圧ブ
ロックはダイブロックに移動可能に支持させてスプリン
グ１７，２７により工作物に押圧することが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関用ポペ
ット弁のステム部のような、丸棒状の工作物の曲がりを
矯正するための曲がり矯正用転造ダイス、特にその作動
を確実にするための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の曲がり矯正用転造ダイスは、例
えば図７〜図９に示すように、転造盤の固定側ダイ支持
台１及び移動側ダイ支持台２の各取付ポケット１ａ，２
ａにそれぞれ取付固定される固定ダイ３及び移動ダイ４
を備え、各ダイ３，４の互いに対向する表面には相対移
動方向に延びる複数の突条６，７がそれぞれ交互に形成
されている。相対的に移動する両ダイ３，４の各突条
６，７の頂面の間に挟まれたポペット弁Ｗのステム部Ｗ
ａは移動ダイ４の半分の移動速度で転動され、各突条
６，７により周期的に変動する曲げ応力が与えられる。
この曲げ応力は転動の初期は降伏点以上となり、最後に
は実質的に０となるように、両ダイ３，４の表面の少な
くとも一方は移動ダイ４の移動方向に対し多少傾斜させ
てあり、これによりポペット弁Ｗのステム部Ｗａの曲が
りは矯正される。なおポペット弁Ｗは、固定側ダイ支持
台１に固定したシュート８ａ，８ｂ，８ｃおよび移動ダ
イ４上に固定したサポータ８ｄにより長手方向位置決め
されて支持され、移動側ダイ支持台２の半分の速度で移
動するフィーダ（図示省略）により両ダイ３，４の間に
送り込まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ス
テム部Ｗａの曲げ応力の反力として生じる各突条６，７
がステム部Ｗａの表面を押圧する力により、移動ダイ４
の移動に伴いステム部Ｗａを転動させる回転駆動モーメ
ントを生じるだけであるので、ステム部Ｗａの曲げ応力
が降伏点以上になる転動の初期には、ステム部Ｗａの転
動に対する回転抵抗モーメントに比して各突条６，７に
よる回転駆動モーメントが不足しがちであり、このため
ステム部Ｗａと突条６，７との間に滑りを生じ、転動が
不確実となって曲がり矯正作用も不充分になり、またこ
のような滑りによりステム部Ｗａに傷を生じ、あるいは
突条６，７に摩耗を生じて両ダイ３，４の耐久性を低下
させるおそれがある。本発明はこのような問題を解決す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る曲がり矯正用転造ダイスは、互いに対向して相対的に
移動する１対のダイブロックの互いに対向する表面に相
対移動方向に延びる互いに平行な複数の突条を形成し、
各ダイブロックの各突条は相対移動方向と直交する線上
において交互に配置して、両ダイブロックの突条の間に
挟まれた丸棒状の工作物を両ダイブロックの相対移動に
より転動させて曲がりを矯正する転造ダイスにおいて、
少なくとも一方のダイブロックの各突条の間に同突条と
実質的に平行に延びて設けられ頂面が工作物に当接され
て同工作物を他方の前記ダイブロックの突条に押圧する
加圧ブロックを備えたことを特徴とするものである。

【０００５】加圧ブロックは一方のダイブロックの各突
条の間だけでなく他方のダイブロックの各突条の間にも
設けることが望ましい。

【０００６】また、加圧ブロックは剛性のある素材によ
り形成して、ダイブロックの各突条の間に形成された凹
部により他方となるダイブロックに向かう方向にのみ移
動可能に支持し、各加圧ブロックとこれを支持するダイ
ブロックの間には加圧ブロックを他方となるダイブロッ
クに向けて押圧するスプリングを介装することが望まし
い。

【０００７】各ダイブロックの突条は何れも相対移動方
向と平行としてもよい。あるいは各ダイブロックの突条
はその頂面と直交する同一方向から投影した場合に相対
移動方向に対して互いに逆向きに傾斜して配置して、相
対移動方向に対する傾斜角を同一としてもよい。

【０００８】

【作用】相対移動する両ダイプレートにより丸棒状の工
作物に加えられる回転駆動モーメントは工作物とこれに
当接される各突条及び加圧ブロックの間の押圧力により
与えられる。工作物と突条の間の押圧力は工作物の曲げ
応力の反力として生じる力と加圧ブロックが工作物を押
圧する力の和となるので、この後者の分だけ回転駆動モ
ーメントは増大し、更に工作物と加圧ブロックの間の押
圧力によっても回転駆動モーメントは増大する。このよ
うに前述した従来技術の場合よりも回転駆動モーメント
は増大するので、工作物の転動に対する回転抵抗モーメ
ントに比して各突条による回転駆動モーメントが不足し
がちとなる転動の初期においても、回転駆動モーメント
を常に確実に回転抵抗モーメントよりも大として工作物
と突条との間に滑りを確実に防止することができる。

【０００９】加圧ブロックを他方のダイブロックにも設
けたものによれば、加圧ブロックによる回転駆動モーメ
ントの増大は実質的に２倍になるので、工作物と突条と
の間の滑りは一層確実に防止される。

【００１０】加圧ブロックを剛性のある素材により形成
してダイブロックの凹部により他方となるダイブロック
に向かう方向に移動可能に支持し、この加圧ブロックを
スプリングにより他方となるダイブロックに向けて押圧
するものによれば、前記各作動はきわめて安定して行わ
れる。

【００１１】各ダイブロックの突条を、ダイブロックの
相対移動方向と平行に配置したものでも、互いに逆向き
に同一角度で傾斜して配置したものでも、前記各作動は
同様に行われる。

【００１２】

【実施例】以下に、図１〜図５に示す実施例により本発
明の説明をする。それぞれが本体１０ａ，２０ａ、バッ
クアッププレート１０ｂ，２０ｂ及びサイドプレート１
０ｃ，２０ｃよりなる１対の固定ダイブロック１０及び
移動ダイブロック２０は、各本体１０ａ，２０ａの互い
に対向する各表面Ｓ１，Ｓ２とほゞ平行に相対移動可能
となるように、転造盤の固定側ダイ支持台１及び移動側
ダイ支持台２の取付ポケット１ａ，２ａ（図７参照）に
それぞれ取付固定されている。例えば合金工具鋼（ＳＫ
Ｄ１１）よりなる各本体１０ａ，２０ａの表面Ｓ１，Ｓ
２には相対移動方向の全長にわたり、相対移動方向と平
行に等間隔でそれぞれ複数の突条１１，２１が形成さ
れ、それらの間には幅の広い凹条１２，１４が形成され
ている。各突条１１，２１は一定高さの同一断面形状で
あり、図３及び図５に示すように、固定ダイブロック１
０の表面Ｓ１の突条１１と移動ダイブロック２０の表面
Ｓ２の突条２１は、相対移動方向と直交する全ての線上
において、丁度半ピッチずれている。

【００１３】主として図１に示すように、固定ダイブロ
ック１０の本体１０ａの突条１１と凹条１２には、工作
物すなわちポペット弁Ｗのステム部Ｗａの挿入側となる
一側にそれぞれテーパ面１１ａ，１２ａが形成されてい
る。また、移動ダイブロック２０の本体２０ａの突条２
１は移動ダイブロック２０の移動方向と平行であるが、
固定ダイブロック１０の本体１０ａの突条１１は、その
頂面とテーパ面１１ａ側における移動ダイブロック２０
の本体２０ａの突条２１の頂面との間隔Ｃ１が反対側に
おける間隔Ｃ２よりも小となるように移動方向に対し傾
斜され、これによりステム部Ｗａが挟まれる部分におけ
る両突条１１，２１の頂面間の間隔は移動ダイブロック
２０の移動の初期には比較的小さく、移動量の増大にに
応じて多少増大するようになっている。

【００１４】図３〜図５に示すように、各ダイブロック
１０，２０の本体１０ａ，２０ａの突条１１，２１の間
の凹条１２，２２の幅方向中央部には、相対移動方向の
全長にわたり、一定のＴ字断面形状の溝状の凹部１４，
２４が形成されている。固定ダイブロック１０の凹部１
４内には、例えば合金工具鋼（ＳＫＤ６１）よりなり、
本体１０ａと実質的に同一長さでＴ字断面形状の加圧ブ
ロック１５が移動ダイブロック２０に向かう方向に多少
距離移動可能に支持され、移動ダイブロック２０の凹部
２４内にも同様の加圧ブロック２５が固定ダイブロック
１０に向かう方向に多少距離移動可能に支持されてい
る。各加圧ブロック１５，２５の長手方向移動は各本体
１０ａ，２０ａの両側面にねじ止め固定したサイドプレ
ート１０ｃ，２０ｃにより拘束され、これにより両加圧
ブロック１５，２５は相手側となるダイブロック１０，
２０方向にのみ移動可能に支持されている。固定ダイブ
ロック１０側に設ける各加圧ブロック１５には、突条１
１及び凹条１２のテーパ面１１ａ，１２ａに対応する一
端部の頂面にそれぞれ同様のテーパ面１６が形成されて
いる。

【００１５】ねじ１８，２８を介してバックアッププレ
ート１０ｂ，２０ｂが当接固定される各本体１０ａ，２
０ａの背面と各凹部１４，２４の底面との間には多数の
貫通孔１４ａ，２４ａが形成され、各加圧ブロック１
５，２５は貫通孔１４ａ，２４ａ内に設けられて各バッ
クアッププレート１０ｂ，２０ｂとの間に介装されたス
プリング１７，２７により、反対側のダイブロック１
０，２０に向けて付勢される。本実施例では、スプリン
グ１７，２７により付勢された各加圧ブロック１５，２
５のフランジ部１５ａ，２５ａが凹部１４，２４の内段
部に当接して停止された自由状態では、図３及び図４に
示すように、各加圧ブロック１５，２５の頂面は各突条
１１，２１より多少突出している。しかしながら、後述
する作動の際に加圧ブロック１５，２５を介してステム
部Ｗａに加えられるスプリング１７，２７による押圧力
が充分ならば、自由状態における各加圧ブロック１５，
２５の頂面は各突条１１，２１の頂面と同レベルあるい
はこれより多少後退していてもよい。

【００１６】図１〜図３及び図５に示すように、固定ダ
イブロック１０の本体１０ａの上面には、ポペット弁Ｗ
頭部の弁フェースＷｂと当接する矯正面１３ａ及びこれ
に続く導入面１３ｂを備えた弁フェース矯正ダイ１３が
固定され、取付ポケット１ａとの間にはスペーサ１３ｃ
が介装されている。また、固定ダイブロック１０側には
シュート８ａ，８ｂ，８ｃが、移動ダイブロック２０の
本体２０ａ上にはサポータ８ｄが固定されている。

【００１７】次に上記実施例の作動の説明をする。図１
において移動ダイブロック２０を固定ダイブロック１０
に対し右方に移動させて、本体２０ａの左端面がテーパ
面１１ａの開始点よりも多少左方となる位置とし、ポペ
ット弁Ｗの頭部をシュート８ａ，８ｂ，８ｃの間に支持
させてポペット弁Ｗを固定ダイブロック１０の各突条１
１及び加圧ブロック１５の各テーパ面１１ａ，１６と移
動ダイブロック２０の各突条２１及び加圧ブロック２５
の頂面の間に挿入し、移動ダイブロック２０を左方に移
動すれば、図５に示すように、ステム部Ｗａは曲がりを
矯正する部分のほゞ全長において両ダイブロック１０，
２０の突条１１，２１の頂面の間に挟まれて屈曲され
る。固定ダイブロック１０側の各加圧ブロック１５はそ
の自由状態から多少後退して各移動ダイブロック２０の
突条２１の反対側からステム部Ｗａに当接するので、移
動ダイブロック２０側の各スプリング２７はこの加圧ブ
ロック２５を介してステム部Ｗａを突条１１に押圧し、
同様にして固定ダイブロック１０側の各スプリング１７
は加圧ブロック１５を介してステム部Ｗａを突条２１に
押圧する。これにより、各突条１１，２１とステム部Ｗ
ａの間の押圧力は、ステム部Ｗａの屈曲に伴う曲げ応力
の反力として生じる押圧力と各スプリング１７，２７が
加圧ブロック１５，２５を介してステム部Ｗａを押圧す
る力の和となる。引き続き移動ダイブロック２０が左方
に移動すれば、ステム部Ｗａは各突条１１，２１及び加
圧ブロック１５，２５の間に挟まれ、各突条１１，２１
との間の押圧力及び加圧ブロック１５，２５との間の押
圧力と、これらの間の摩擦係数により与えられる回転駆
動モーメントによりステム部Ｗａは回転され、移動ダイ
ブロック２０の半分の速度で転動される。工作物Ｗのス
テム部Ｗａは、この作動の開始時に、フィーダ（図示省
略）により両ダイプレート１５，２５の間に送り込まれ
る。

【００１８】移動ダイブロック２０の移動の初期におい
ては、ステム部Ｗａが挟まれる両突条１１，２１の頂面
の間の間隔は比較的小さいので、両突条１１，２１の間
に挟まれて転動されるステム部Ｗａは、図５に示すよう
に、各突条１１，２１により大きく屈曲されて降伏点よ
り大きい曲げ応力が与えられ、回転抵抗モーメントも大
きくなる。しかしながら本実施例によれば、前述のよう
に加圧ブロック１５，２５を介してステム部Ｗａに加え
られるスプリング１７，２７の押圧力を調整することに
より、回転抵抗モーメントを生じるステム部Ｗａの屈曲
状態とは無関係に回転駆動モーメントを増大することが
できるので、回転駆動モーメントを回転抵抗モーメント
よりも大としてステム部Ｗａと突条１１，２１との間に
滑りを防止し、ステム部Ｗａを確実に転動させることが
できる。

【００１９】ステム部Ｗａの転動に伴いそれに加わる曲
げ応力は周期的に変動するが、移動ダイブロック２０の
移動に伴いステム部Ｗａが挟まれる両突条１１，２１の
頂面の間の間隔が増大するので周期的に変動する曲げ応
力は次第に減少し、降伏点以下となって０に近づき、ス
テム部Ｗａの曲がりは矯正される。また、ポペット弁Ｗ
のステム部Ｗａの転動に伴い、弁フェースＷｂは先ず弁
フェース矯正ダイ１３の導入面１３ｂに当接され、次い
で矯正面１３ａに当接されて、ポペット弁Ｗの頭部の倒
れも矯正される。

【００２０】本実施例の具体的数値例の１例をあげれ
ば、次の通りである（単位はmm）。ただし、ステム部Ｗ
ａと突条１１，２１及び加圧ブロック１５，２５の間の
摩擦係数は０．３とする。 ポペット弁Ｗのステム部Ｗａの径：６．３ 突条１１，２１の高さ：０．３ 突条１１，２１のピッチ：３０ 突条１１，２１の幅Ｗ：５ テーパ面１１ａ側の突条１１，２１頂面の間隔Ｃ１：
６．１ テーパ面１１ａと反対側の突条１１，２１頂面の間隔Ｃ
２：６．３ 転動開始時に加圧ブロック１５，２５を介してステム部
Ｗａに加える押圧力：１３．２kg 次に図６に示す変形実施例の説明をする。

【００２１】この変形実施例は、各ダイブロック１０，
２０の表面Ｓ１，Ｓ２に形成する突条１１Ａ，２１Ａ及
びこれを支持する凹部１４Ａ，２４Ａを移動ダイブロッ
ク２０の移動方向に対し傾斜して配置した点が前記実施
例と異なっているのみである。図に示すように、各突条
１１Ａ，２１Ａの頂面と直交する同一方向から投影した
場合、固定ダイブロック１０の突条１１Ａと移動ダイブ
ロック２０の突条２１Ａは、相対移動方向に対する傾斜
が互いに逆向きになるように配置され、傾斜角は同一で
ある。各突条１１Ａ，２１Ａが交差する位置の中間位置
（一点鎖線Ａで示す）は、移動ダイブロック２０の移動
に伴いその半分の速度で移動し、ステム部Ｗａがこの一
点鎖線Ａの位置となるようにして曲がりの矯正を行う。
この変形実施例では、矯正の際にステム部Ｗａに加えら
れる力の位置が転動に伴って軸方向に移動するので、矯
正後にステム部Ｗａに残留する歪の分布が軸方向に均一
となり、曲がり矯正の精度は向上する。なお図６はサイ
ドプレート１０ｃの図示を省略した。

【００２２】なお、各加圧ブロックは、ステム部と当接
する頂面に摩擦係数が大きいウレタンゴム等のシートを
接着すれば、ステム部と突条との間の滑りの防止は一層
確実になる。また各加圧ブロックの長手方向の移動の拘
束は本体の両側に設けたサイドプレートにより行ってい
るが、本体と加圧ブロックの何れか一方にスプリングに
よる移動方向と平行なピンを固定するすると共に他方に
これと摺動可能に嵌合する孔を形成することにより長手
方向の移動を拘束するようにしてもよい。

【００２３】上記各実施例では、固定側と移動側の両ダ
イブロックにスプリングにより押圧される加圧ブロック
を設けたが、本発明は何れか一方のダイブロックにのみ
加圧ブロックを設けて実施することもできる。また上記
各実施例では、各加圧ブロックを剛性のある素材により
形成してダイブロックの凹部により他方となるダイブロ
ックに向かう方向に移動可能に支持し、この加圧ブロッ
クをスプリングにより他方となるダイブロックに向けて
押圧するようにしたが、加圧ブロックをウレタンゴム等
の弾性に富んだ素材のブロックで形成してダイブロック
に取り付け、その頂面部の弾性変形によりステム部をダ
イブロックの突条に押圧するようにして、スプリングを
省略してもよい。

【００２４】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、回転駆
動モーメントを常に確実に回転抵抗モーメントよりも大
としてステム部とダイブロックの突条との間に滑りを確
実に防止することができるので、転動が確実に行われて
曲がり矯正作用は確実になる。またこのような滑りによ
りステム部に傷を生じたり、あるいはダイブロックの突
条に摩耗を生じてダイブロックの耐久性を低下させるこ
ともなくなる。

【００２５】加圧ブロックを他方のダイブロックにも設
けたものによれば、工作物と突条との間の滑りの防止は
一層確実になるので、上述の各効果も一層確実になる。

【００２６】加圧ブロックを剛性のある素材により形成
してダイブロックにより所定方向に移動可能に支持し、
この加圧ブロックをスプリングにより他方となるダイブ
ロックに向けて押圧するものによれば、各作動が安定し
て行われるので、上述の各効果も安定したものとなる。

【００２７】ダイブロックの突条を、両ダイブロックの
相対移動方向と平行に配置したものでも、互いに逆向き
に傾斜して配置したものでも、上述の各効果は同様に行
われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による曲がり矯正用転造ダイスの一実
施例の平面図である。

【図２】 図１に示す実施例の固定ダイブロック及び関
連部分の正面図である。

【図３】 図１に示す実施例の一部破断した左側面図で
ある。

【図４】 図３の４−４断面図である。

【図５】 図１に示す実施例の加工状態を説明する側断
面図である。

【図６】 変形実施例の図２に相当する正面図である。

【図７】 従来技術による転造盤の一部を含む曲がり矯
正用転造ダイスの平面図である。

【図８】 図７に示す従来技術の移動ダイの正面図であ
る。

【図９】 図７に示す従来技術の加工状態を説明する部
分断面図である。

【符号の説明】

１０，２０…ダイブロック、１１，１１Ａ，２１，２１
Ａ…突条、１４，１４Ａ，２４，２４Ａ…凹部、１５，
１５Ａ，２５，２５Ａ…加圧ブロック、１７，２７…ス
プリング、Ｓ１，Ｓ２…表面、Ｗ…工作物。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して相対的に移動する１対の
   ダイブロックと、一方の前記ダイブロックの他方のダイ
   ブロックと対向する表面に形成されて前記相対移動方向
   に延びる互いに平行な複数の突条と、前記他方のダイブ
   ロックの前記一方のダイブロックと対向する表面に形成
   されて前記相対移動方向に延びる互いに平行な複数の突
   条よりなり、前記一方のダイブロックの各突条と前記他
   方のダイブロックの突条は前記相対移動方向と直交する
   少なくとも一つの線上において交互に配置され、前記両
   ダイブロックの突条の間に挟まれた丸棒状の工作物を前
   記相対移動により前記線上において転動させて曲がりを
   矯正する転造ダイスにおいて、少なくとも一方の前記ダ
   イブロックの前記各突条の間に同突条と実質的に平行に
   延びて設けられ頂面が前記工作物に当接されて同工作物
   を他方の前記ダイブロックの突条に押圧する加圧ブロッ
   クを備えたことを特徴とする曲がり矯正用転造ダイス。
2. 【請求項２】 他方の前記ダイブロックの前記各突条の
   間にも同突条と実質的に平行に延びて設けられ頂面が前
   記工作物に当接されて同工作物を前記一方のダイブロッ
   クの突条に押圧する加圧ブロックを備えてなる請求項１
   に記載の曲がり矯正用転造ダイス。
3. 【請求項３】 前記加圧ブロックは剛性のある素材によ
   り形成されて同加圧ブロックが設けられるダイブロック
   の前記各突条の間に形成された凹部により他方となる前
   記ダイブロックに向かう方向にのみ移動可能に支持さ
   れ、前記各加圧ブロックとこれを支持する各ダイブロッ
   クの間に介装されて各加圧ブロックを他方となるダイブ
   ロックに向けて押圧するスプリングを更に備えてなる請
   求項２に記載の曲がり矯正用転造ダイス。
4. 【請求項４】 前記両ダイブロックの突条は何れも前記
   相対移動方向と平行である請求項２または請求項３に記
   載の曲がり矯正用転造ダイス。
5. 【請求項５】 前記各ダイブロックの突条は各ダイブロ
   ックの対向する表面と直交する同一方向から投影した場
   合に前記相対移動方向に対して互いに逆向きに傾斜して
   配置され、各ダイブロックの突条の前記相対移動方向に
   対する傾斜角は同一である請求項２または請求項３に記
   載の曲がり矯正用転造ダイス。