JPH1148038A - ねじ頭ヘッダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじストックのヘッド部を直接鍛造成型して
スクラップの発生を抑え、ねじストックの無駄が節減さ
れてねじ製造コストを低減できるねじ頭ヘッダを提供す
る。 【解決手段】 駆動されて往復作動をなす鍛造機構と、
鍛造機構により往復作動をなす上型と、上型に対応して
固定され、ねじストックを収容する下型と、鍛造機構の
駆動により上型のダイス孔内で滑動し、ダイス孔内にあ
るねじストックのヘッド部をポンチング成型するタップ
ロッドとを備えたねじ頭ヘッダにおいて、上型と鍛造機
構との間に所定間隔に複数の弾性圧縮ユニットを設け、
各弾性圧縮ユニットが所定の弾性係数を有する弾性部材
を含んでそれぞれ所定の弾圧強度及び伸縮行程を有し、
タップロッドが駆動されてポンチ動作をする際、各弾性
圧縮ユニットがタップロッドの位置変化に応じて時間差
をもって順に所定程度まで圧縮され、上型を下型に圧接
させてタップロッドが上型のダイス孔でスムーズにねじ
ヘッド部鍛造を行なえるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はねじ転造過程におけ
るねじ頭ヘッダに関し、特にねじストック先端部をダイ
スの形状により直接ねじヘッドを据込み鍛造して、素材
の無駄を低減できるねじ頭ヘッダに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般のねじ製造機は、基本的には突切り
装置により線材を所定の長さに切断して、しかる後に押
出しピン及びダイス等の組み合わせにより、切断された
ねじストックを順に鍛造して、六角形或いは四角形のヘ
ッド形状に仕上げ、さらにこの半製品のねじストックを
ねじ転造などの後続作業を経てねじ製品に造り上げる。
図１１は従来例のねじ頭ヘッダ１の概略構造図である。
図１１に示すように、機台１０には線材輸送機構１１が
設けてあり、線材輸送機構１１と素材停止機構１２との
間に切断機構１３が取り付けてある。切断機構１３は線
材輸送機構１１の側方に固定される切断ダイス１３０
と、切断ダイス１３０と互いにすれ違い滑動可能な剪断
刃１３１とを備えている。線材２が線材輸送機構１１の
移送により切断ダイス１３０及び剪断刃１３１を経て素
材停止機構１２に至ると、剪断刃１３１が駆動されて滑
り移動して所定長さのねじストック２０に切断する。切
断されたねじストック２０は押出しピン１４側に移送さ
れ、押出しピン１４の作動により剪断刃１３１から押し
出され、次にチャック機構によりダイス機構１５に送ら
れる。ダイス機構１５は機台１０の上に３段すえ込み鍛
造の３つのヘッドすえ込みダイスの下型１５０，１５
１，１５２を備えると共に、動力源のフライホイールお
よびクランクによって駆動されて鍛造動作をするメイン
滑動座の上にヘッドすえ込みダイスの下型１５０，１５
１，１５２と対応して対をなすダイスの上型１５３，１
５４，１５５を備えている。ねじストック２０は第１段
階の下型１５０内に送られ、それに対応する上型１５３
の鍛造によりヘッド部が粗く形成された第１段階の中間
ねじストック２１に冷間鍛造される。次に、第１段階の
中間ねじストック２１は第２段階の下型１５１に送ら
れ、それに対応する上型１５４により鍛造加工されて丸
皿状ヘッドの第２段階の中間ねじストック２２が成型さ
れる。その後、第３段階の型抜きダイス１５５の押抜き
により、第２段階の中間ねじストック２２のヘッド部周
縁を所定形状，例えば六角形，四方形などに押抜いて切
削して第３段階の中間ねじストック２３を仕上げる。な
お、その間にも各ヘッドすえ込みダイスの下型１５０，
１５１，１５２内に配設された突出しピン１５６により
それぞれねじストックが突き出されて、順に後続工程へ
送られて作業が進められる。

【０００３】上記従来のねじ頭ヘッダ１は線材２に所望
のねじヘッドを形成することができるが、その素材の鍛
造過程は、図１２に示すように、二度のすえ込み鍛造を
経て棒状のねじストック２０をそれぞれねじストック２
１、２２に鍛造し、さらに一度のプレス打抜きでねじヘ
ッド成型を完成するものである。そのうち、ねじストッ
ク２０のヘッド部を二段階のすえ込み鍛造により丸皿状
のねじストック２２に仕上げたとき、そのヘッド直径は
ねじ製品のヘッド、即ち上記ねじストック２３のヘッド
部の径方向の最長対角距離よりも５％〜１０％大きくし
なければならず、これにより偏心誤差がダイスの加工範
囲からはみ出ないようにしていた。続いて、中空枠状の
型抜きダイスによりヘッド部所定形状のねじストック２
３を成形するが、その際、上記ヘッド部丸皿状のねじス
トック２２がポンチされて生じたヘッド部周縁の屑材、
即ちダイスで抜き取った花弁状耳２４が、従来のねじ製
造過程で必然的に生ずるスクラップとなっていた。この
スクラップ発生率は、ねじ製品の規格や長さ等によって
異なるが、正常な状態の下では一般に総生産量の約６〜
３０％にのぼり、ねじ月産量１０００トンの場合ではほ
ぼ平均１００トン程度のスクラップが発生して、歩留り
低下が約１０％にも達していた。スクラップを売却して
損失を部分的に回収できるとは言え、その損失は低炭素
鋼、合金鋼あるいはステンレス材質によって随分と異な
り、いたずらにコストを高くする原因となっていた。

【０００４】したがって、もしも上記ねじ原料素材の無
駄を低減できれば、ねじの製造コストを大幅に下げるこ
とができ、かつ膨大な利潤を得られる筈である。業界で
は直接ダイスを所要のねじヘッドそのものの形状に彫っ
て、上記型抜き加工を経ずにねじ素材を直接ダイス内で
ヘッド部を鍛造成型し、スクラップ発生による無駄を省
いてコストの軽減を図るようにと励んでいる。しかし、
従来の製造法では、ねじ頭ヘッダのネックを分割面とし
たダイスは上型がメイン滑動座に固定された固定式の衝
撃鍛造機構に形成されているので、メイン滑動座が駆動
されて滑り移動すると、上型も同期して下型に向かって
移動接近する。この際、ねじストックのヘッド部が同時
に上型内のタップロッドの衝撃を受け、ねじストックの
ヘッド部周縁が上型と下型との間の未だ閉ざされていな
い間隙からはみ出して、必要な形状に成型することがで
きなかった。また、ねじストックのヘッド部周縁が上型
によって包囲密閉されないと、形状が歪む可能性があっ
てねじヘッド不良品を生じる。したがって、この提案は
遂に実現に至らなかったのである。そのため、理論的に
は先ずこれらダイスの上型と下型を互いにストック先端
部をくるむように合わせてから、その内部でねじストッ
クを鍛造すればねじヘッドを直接鍛造成型できるのであ
るが、ストック先端部の変形応力がかなり大きい（約１
００〜１３０Ｋｇ／ｍｍ²）ので、鍛造されて塑性変形
している過程、特に成型段階の最後の瞬間に近付くと、
密閉して材料の流れるキャビティが限られている上型内
に高い圧力が発生する。このため、ダイス具に対して極
めて大きな反作用力（１０数トンにも達する）が生じ、
上型は十分な剛性を備えなければ実施不可能である。他
方、これに対して、ダイスの上型を可動にすると共に、
その上方にばねセットを増設して、ダイス上，下型を合
わせて圧接させ、しかる後にタップロッドにより鍛造成
型するようにしても、上型の上方部空間には限りがあっ
て、巨大なばねを設けることができない。これに対し、
単なる市販規格のばねで間に合わせると、往々にして弾
力不足から上型の素材成型時に受ける反作用力に対抗で
きず、成型作業がスムーズに進まない。また、弾力充分
な強力ばねを採用すると、今度はその伸縮行程に限りが
あって、タップロッドのポンチング量にそぐわず、使用
できない等の種々の技術上の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記従来のね
じ頭ヘッダにおける問題点に鑑み、本発明の目的は、ね
じストックのヘッド部を直接鍛造成型して、スクラップ
の発生を減少させると共に、素材の歩留まりを向上させ
ることによってねじ製造コストを低減できるねじ頭ヘッ
ダを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、駆動されてヘッディング動作をなす鍛造
機構と、上記鍛造機構によりヘッディング動作をなす上
型と、該上型に対応して設けられ、中心部にねじストッ
クを保持する孔を有する下型と、上記鍛造機構に連動し
て上記上型内で鍛造動作を行なうタップロッドとを備え
たねじ頭ヘッダにおいて、上記上型と鍛造機構との間に
所定間隔に複数組の弾性圧縮ユニットを設け、各弾性圧
縮ユニットが所定の弾性係数を有する弾性部材を含んで
それぞれ所定の弾圧強度及び伸縮行程を有し、上記鍛造
機構がタップロッド及び上型を打った際に、各組弾性圧
縮ユニットがタップロッドの位置変化に応じて時間差を
もって順に所定距離まで圧縮され、これにより上型を下
型に圧接させてタップロッドが上型内でねじストックの
ヘッド部鍛造を行なえるように構成した。

【０００７】また、上記タップロッドを収容する軸孔を
上記鍛造機構の打撃方向沿って設け、上記上型を前後移
動可能に上記軸孔先端に装着し、且つ上記上型の周囲に
第１の弾性圧縮ユニットを外嵌し、該第１の弾性圧縮ユ
ニットと上記鍛造機構との間に所定幅の空隙を残し、更
に上記軸孔内に少なくとも一組の弾性圧縮ユニットを設
け、それぞれの弾性圧縮ユニットがタップロッドの位置
変化に応じて順に上記上型を押圧するようにしてもよ
い。さらに、上記鍛造機構の軸孔内に、上記鍛造機構に
打たれて上記タップロッドを押圧して鍛造操作を行なわ
せるタップロッドの長さ調整用中間ブロックと、内径が
上記タップロッドの外径より大きい筒状体をなし、滑り
移動可能に上記軸孔の前端開口に嵌入され、前端に上記
上型及び第１の弾性圧縮ユニットを設けた上型ホルダ
と、上記上型と上記長さ調整用中間ブロックとの間に装
着される第２の弾性圧縮ユニットとを設けて、上記長さ
調整用中間ブロックが鍛造機構によりヘッディング動作
をすると、上記タップロッドの位置変化に応じて順に第
２および第１の弾性圧縮ユニットが圧縮され、これによ
り上記上型が下型に圧接してねじストックのヘッド部を
鍛造成型できるようにしてもよい。さらにまた、上記第
２の弾性圧縮ユニットを上記上型ホルダの内部に内嵌し
て上記上型後端に当接させ、且つ上記第２の弾性圧縮ユ
ニットと上記長さ調整用中間ブロックとの間に伸縮行程
が比較的大きい第３の弾性圧縮ユニットを設け、同様に
上記長さ調整用中間ブロックが鍛造機構によりヘッディ
ング動作をすると、タップロッドの位置変化に応じて順
に上記第３、第２および第１の弾性圧縮ユニットが圧縮
され、これにより上記上型が下型に圧接してねじストッ
クのヘッド部を鍛造成型できるようにしてもよい。そし
てまた、上記第１の弾性圧縮ユニットが受圧カラー及び
複数の円盤ばねを重ね合わせて形成され、比較的大きい
弾圧強度及び比較的小さい伸縮行程を備えるようにして
よい。

【０００８】上記のように構成された本発明は、３組の
ポンチダイスセットを並列に設けて、前の２組のポンチ
ダイスセットにより素材のねじヘッドを鍛造成型させ、
後の１組のポンチダイスセットにより鍛造成型されたね
じヘッド周辺を押抜き修整して、ねじ製造におけるねじ
ヘッド鍛造成型過程を完成することができる。そのう
ち、第１，２組のポンチダイスセットに設けた複数の弾
性圧縮ユニットはそれぞれ所定の設置位置、間隔距離及
び伸縮行程を備えており、タップロッドのポンチング位
置変化に応じて異なる時間差で圧縮される。これによ
り、瞬時に所定の弾性圧力が生じて上型を下型に充分な
力で圧接することができるので、ねじストックヘッド成
型時に受ける反作用力に対抗することができヘッド鍛造
成型をスムーズに行なうことができる。また、これによ
り素材の無駄，即ちスクラップを減少させることができ
るので、材料の浪費及び製造コストを大幅に低減でき
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて具体的に説明するが、本発明はこの形態のみに限定
されない。本発明のねじ頭ヘッダは、基本的に従来同様
に３組のポンチダイスセットによって組み立られ、前の
両ポンチダイスセットがねじストックのヘッド部を鍛造
成型して、第３のポンチダイスセットが更にそのヘッド
部周辺をばり取りし、ねじヘッド成型を完成させる。図
１に示すように、その第１のダイスセットは、主として
鍛造機構３、上型４、下型５、タップロッド６、三組の
弾性圧縮ユニット７１，７２，７３、タップロッドの長
さ調整用中間ブロック８、および上型ホルダ９を備えて
いる。

【００１０】上記鍛造機構３は、動力源のフライホイー
ル及びクランクの駆動を受けて前後（各図において右側
が前、左側が後）の往復運動をなし、主にメイン滑動板
３０を備えて、該メイン滑動板３０に上下方向のやや傾
斜をした滑り溝３００を設け、該滑り溝３００内に斜め
状の調整ブロック３１を挿入して、該調整ブロック３１
前側面に垂直端面を有する楔状溝３１０を形成する。ま
た、メイン滑動板３０の上端面には水平状に固定板３２
が固定され、該固定板３２に上記調整ブロック３１と螺
合連結した調整ねじ３３が貫通螺着し、該調整ねじ３３
を適当にねじ回すことにより該調整ブロック３１を滑り
溝３００内で上下に斜向き移動させて、楔状溝３１０の
垂直端面を前後に微動変位させることができる。なお、
メイン滑動板３０の前端には順にポンチダイスの上下調
整板３４及び上型座３５が取り付けられて全体で鍛造機
構３を形成しており、該鍛造機構３の楔状溝３１０と対
応する部位に、運転方向沿いの前後水平向きに中空状の
軸孔３６を貫設する。この鍛造機構３の構造および操作
は従来技術と同様であるため説明を省略する。

【００１１】鍛造機構３の軸孔３６には順にタップロッ
ドの長さ調整用申間ブロック８、第３の弾性圧縮ユニッ
ト７３、タップロッド６、第２の弾性圧縮ユニット７
２、及び上型ホルダ９が設けてあり、該上型ホルダ９前
方に第１の弾性圧縮ユニット７１及び上型４が設けられ
ている。長さ調整用中間ブロック８はほぼ中空筒体をな
し、その後端に外径が比較的大きい詰め部８０を備えて
おり、該詰め部８０が上記調整ブロック３１の楔状溝３
１０の垂直端面に当接している。長さ調整用中間ブロッ
ク８の前端部８１は縮径されて前向きに突伸しており、
長さ調整用中間ブロック８の軸方向中央部に滑り溝８２
を貫設してある。該滑り溝８２内に外力によって駆動さ
れて上型４内からねじストックを突き出すための突出し
ロッド８３を挿入してある。該突出しロッド８３の前端
にサブロッド８４を当接し、該サブロッド８４を長さ調
整用中間ブロック８の前端に貫通させてある。第３の弾
性圧縮ユニット７３は長さ調整用中間ブロック８の前端
部８１の周りに外嵌されて、伸縮行程が比較的大きい方
形状コイルばね７３０および長さ調整用中間ブロック８
の前端部８１に外嵌された固定リング７３１を備えてい
る。方形状コイルばね７３０は詰め部８０と固定リング
７３１との間に設けられている。固定リング７３１の前
端部７３２はやや縮径させてある。タップロッド６は上
記軸孔３６の前端に収容され、その後端がタップロッド
パッド６０に当接し、タップロッドパッド６０は上記長
さ調整用中間ブロック８の前端に当接している。これに
より、メイン滑動板３０が前向きに駆動されると、調整
ブロック３１が連動して前へ移動し、長さ調整用中間ブ
ロック８が楔状溝３１０の垂直端面の押圧を受けて、タ
ップロッドパッド６０を介してタップロッド６を前向き
に移動させる。第２の弾性圧縮ユニット７２はタップロ
ッド６及びタップロッドパッド６０の周りに嵌装され、
固定リング７３１の前端部７３２に当接するパッキン輪
７２０及びそれぞれが両ばねを組合せてなり且つ互いに
反対向きに重畳連接される多数組の円盤ばね７２１を備
えている。各組両ばねを互いに反対向きに重畳させたの
は第２の弾性圧縮ユニット７２に適当な伸縮行程を与え
るためである。また、パッキン輪７２０と長さ調整用中
間ブロック８の前端との間に所定間隔の空隙７３３を残
してある。上型ホルダ９は内径が第２の弾性圧縮ユニッ
ト７２の外径より大きい筒状体であって、第２の弾性圧
縮ユニット７２の周りに外嵌されている。また、上型ホ
ルダ９は、滑り移動可能に上記軸孔３６の前端開口に嵌
入され、その後端が固定リング７３１に当接し、その前
端が軸孔３６より突出する。第１の弾性圧縮ユニット７
１は上型ホルダ９の前端に当接するように設けられ、上
型座３５の前端面との間に所定間隔の空隙７１０を形成
している。第１の弾性圧縮ユニット７１は、上型ホルダ
９の前端に当接する受圧カラー７１１及び複数の円盤ば
ね７１２を備えている。円盤ばね７１２の弾性係数は非
常に大きく、第１の弾性圧縮ユニット７１に比較的大き
い弾圧強度と最小の伸縮行程を与えている。上型４（即
ちヘッドポンチダイス）は上型ホルダ９の前端に設けら
れ、その後端を第２の弾性圧縮ユニット７２に当接して
いる。上型４は前端部周縁が拡大されて第１の弾性圧縮
ユニット７１前端縁に当接係止するポンチダイスの強化
環４１が形成されている。該強化環４１の軸方向中央部
に硬度が極めて高い炭化タングステンの芯ダイス４２を
はめ込み、上型４の軸心沿いにポンチ孔４３を貫設し、
該ポンチ孔４３にはタップロッド６が貫通させてある。
更に芯ダイス４２の前端にポンチ孔４３と連通する所定
形状のダイス孔４４を形成してある。下型５（即ちヘッ
ド造形ダイス）は上記上型４に対応して上型４前方の機
台上に固定され、上型４との間に適当な間隔の空隙４５
を形成している。上型４のダイス孔４４と対応する下型
５の部位には、軸方向に所定深さのダイス孔５０が形成
され、成型素材のねじヘッド部分を挿入収容できるよう
にしてある。そして、メイン滑動板３０を駆動して調整
ブロック３１を前向きに移動させると、長さ調整用中間
ブロック８が楔状溝３１０の垂直端面に押されて、タッ
プロッド６を前向きに上型４のダイス孔４４に伸入さ
せ、ねじストックのヘッド部をポンチングすることがで
きる。また、上記調整ねじ３３を適当にねじ回すと調整
ブロック３１を上下に調整移動することができ、これに
より楔状溝３１０の垂直端面の前後位置を微動調整して
長さ調整用中間ブロック８に当接させることにより、タ
ップロッド６のポンチング量を調整することができる。

【００１２】図１を参照すると、上記構造から本実施例
が上型４と鍛造機構３との間に、所定間隔に三組の弾性
圧縮ユニット７１，７２，７３を設けていることが分か
る。各弾性圧縮ユニットは、それぞれの必要に応じて所
定数の所定弾性係数の弾性部材及びパッキン部材を有
し、それぞれ所定の弾圧強度及び伸縮行程を備えてい
る。そして、操作するときは、切断されたねじストック
２０’を下型５のダイス孔５０内に差し込んで、鍛造機
構３を駆動して前向き移動させると、上記調整ブロック
３１の楔状溝３１０が長さ調整用中間ブロック８を前方
に押して、タップロッドパッド６０を介してタップロッ
ド６をねじストック２０’のヘッド部に当接させる。こ
の際、各部材はすべて準備状態にある。図２〜図５は本
実施例おける第１のダイスセットの各段作動状態表示図
である。図２に示すように、先ず鍛造機構３が前向きに
駆動されて上型４を移動させ、上型４の前端を下型５の
端面に当接させて空隙４５をなくすと、ダイス内のねじ
ストック２０’のヘッド部がタップロツド６のポンチン
グにより圧縮変形してねじストック２１’となる。この
際、三組の弾性圧縮ユニット７１，７２，７３は尚も準
備状態にあってばねの最大弾性圧縮量を保持しており、
タップロッド６がポンチングした際にねじストック２
０’ヘッド部がダイス内で変形して生ずる高い圧力に備
えている。そして、図３に示すように、メイン滑動板３
０がさらに駆動されて調整ブロック３１を連動して前進
させると、長さ調整用中間ブロック８が楔状溝３１０の
垂直端面に押されて、第３の弾性圧縮ユニット７３が圧
縮する。これにより、長さ調整用中間ブロック８の前端
が空隙７３３を圧縮してパッキン輪７２０に当接し、同
時に上型座３５も空隙７３３と等しい距離を前向きに移
動して、元来の空隙７１０が減縮して比較的小さい空隙
７１３となり、その結果、ねじストック２１’が符号２
２’で示すヘッド部の形状にポンチングされる。そし
て、図４に示すように、メイン滑動板３０が更に前向き
に移動すると、上型座３５が空隙７１３をなくすように
移動して受圧カラー７１１に当接し、第３，第２の弾性
圧縮ユニット７３，７２も空隙７１３の量だけ圧縮され
る。これにより、上型４の下型５に対する圧力も次第に
大きくなると共に、タップロッド６が長さ調整用中間ブ
ロック８の押圧を受けて継続して前へと移動してダイス
孔内のねじストックヘッド部をポンチング鍛造し、ねじ
ストック２３’ヘッド部の形状に仕上げる。この際、タ
ップロッド６の断面とねじストック２３’ヘッド部の断
面にそれぞれ発生する対向する圧力の差はすべて第２，
第３の弾性圧縮ユニット７２，７３によって支持され、
上型４が下型５に圧接した状態が維持される。更に、図
５に示すように、メイン滑動板３０が駆動されて最終行
程に押圧されると、第１，第２の弾性圧縮ユニット７
１，７２の円盤ばね７１２，７２１はほとんどが垂直状
態に寄合った状態になり、第３の弾性圧縮ユニット７３
の方形状コイルばね７３０もまた圧縮されてその各環が
寄合っており、即ち，第１，第２および第３の弾性圧縮
ユニット７１，７２，７３全部が最大圧力状態に圧縮さ
れる。これにより、瞬間的に生ずる弾圧強度をねじスト
ックの塑性変形の圧縮応力よりも大きくさせ、タップロ
ッド６がねじストックを高圧ポンチングする最終段階に
おいて、上型４が下型５との密着当接状態を保持でき、
反作用力に押し離されずにスムーズにねじストック２
３’ヘッド部をねじストック２４’ヘッド部の形状に鍛
造成型できるようにし、これで第１のダイスセットにお
けるねじヘッド鍛造成型工程が完了する。その後、鍛造
機構３を後退移動させて上型４を下型５から離すと、ね
じストック２４’はその前のポンチング鍛造で上型４の
ダイス孔４４内に堅く係合しているので、上型４に追随
して一緒に下型５から後退離脱する。したがって、上記
突出しロッド８３及びサブロッド８４によりタップロッ
ド６を前向きに押すと、タップロッド６によりねじスト
ック２４’をダイス孔４４から離脱させることができ、
同時にチャック機構により押し出されたねじストック２
４’をつかんで次の工程に送る。

【００１３】図６は本実施例における第２のダイスセッ
トの構造図で、その構造の大部分は上述した第１のダイ
スセットと似ており、同様に軸孔３６’を備えた鍛造機
構３’を設けて、鍛造機構３’の前端に上型４’を装着
する。また、同様に該上型４’に対応して下型５’を設
けると共に、軸孔３６’内にタップロッド６’を挿入し
て、上型ホルダ９’の前端と上型４’の強化環４１’と
の間に第１の弾性圧縮ユニット７１’を設ける。更に、
固定リング７３１’と上型４’の後端との間に第２の弾
性圧縮ユニット７２’を設ける。この第２のダイスセッ
トと第１のダイスセットが異なる所は、上型４’のダイ
ス孔４４’形状が成型されるねじヘッド部形状，例えば
六角形状に形成されている。第２のダイスセットは単に
丸皿状のねじストック２４’ヘッド部を必要な角柱形に
ポンチングすればよいので、そのタップロッド６’は第
１のダイスセットのような長いポンチ量を必要としな
い。したがって、伸縮行程が比較的大きい第３の弾性圧
縮ユニット７３を取り付けないで、長さ調整用中間ブロ
ック８’により方形状ばね７３０の空間を充填させてあ
る。また、固定リング７３１’を長さ調整用中間ブロッ
ク８’の前端に直接当接させて、固定リング７３１’と
上型ホルダ９’との間に上記空隙７３３よりやや小さい
空隙７３３’を形成している。更に、第１の弾性圧縮ユ
ニット７１’と上型座３５’との対向部に上記空隙７１
０及び空隙７３３’より小さい空隙７１０’を残す。

【００１４】図６を参照すれば、第２のダイスセットの
構造から分かるように、本実施例は上型４’と鍛造機構
３’と間に、所定距離を隔てて二組の弾性圧縮ユニット
７１，７２’を外嵌している。操作するときには、先ず
第１のダイスセットから送り出されたねじストック２
４’を下型５’のダイス孔５０’内に装着して、鍛造機
溝３’を駆動して前向き移動させると、同様に長さ調整
用中間ブロック８’が調整ブロック３１’の楔状溝３１
０’により前に押されて、タップロッドパッド６０’に
より押し出されたタップロッド６’がねじストック２
４’ヘッド部に当接する。そして、図７〜図９は第２の
ダイスセットの各段における動作表示図で、図７に示す
ように、先ず鍛造機構３’を駆動して上型４’を前向き
に移動させ、上型４’の前端を下型５’端面に当接させ
て空隙４５’を閉じ合わせる。この際、ダイス内の元来
のねじストック２４’はタップロッド６’にポンチング
されて圧縮変形してねじストック２５’となる。次に、
図８の示すように、メイン滑動板３０’がさらに駆動さ
れて調整ブロック３１’を前進させると、長さ調整用中
間ブロック８’が楔状溝３１０’の垂直端面の押圧を受
けて固定リング７３１’を空隙７３３’へ向かって押
す。これにより、元来の空隙７３３’は狭くなって比較
的小さい空隙７３３”となり、同時に上型座３５’も前
向きに移動して受圧カラー７１１’に当接して空隙７１
０’を閉じ合わせる。これにより、ねじストック２５’
のヘッド部がタップロッド６’によりねじストック２
６’のヘッド部形状にポンチングされる。更に図９に示
すように、メイン滑動板３０’が駆動されて最終行程に
至ると、固定リング７３１’が前向きに移動して空隙７
３３”を閉塞し、且つ上型ホルダ９’に当接して、第
１，２の弾性圧縮ユニット７１’，７２’の円盤ばね７
１２’，７２１’が皆ほとんど垂直に寄り合った状態と
なり、第１，２の弾性圧縮ユニット７１’，７２’が最
大圧力状態に圧縮される。これにより、タップロッド
６’が高圧でねじストックヘッド部をポンチ成型してい
る過程において、上型４’が終始下型５’と密着当接し
た状態に保持され、両者が押し離されずにスムーズにね
じストック２６’のヘッド部を所要のねじストック２
７’ヘッド部形状に鍛造成型する。これで第２のダイス
セットにおけるねじへッド鍛造成型行程が完了し、続い
てポンチダイスから突き出されたねじストック２７’を
チャック機構により後続工程に送る。

【００１５】本実施例は、上記第１及び第２のダイスセ
ットによりねじストック２０のヘッド部を所要のねじヘ
ッド形状に鍛造成型できるが、製品の美観のため、図１
０に示すように、第３のダイスセットによりねじストッ
ク２７’ヘッド部のささくれやひれ等をポンチ修整し
て、ヘッド部が完壁なねじストックを完成する。この場
合の第３のダイスセットは単なる小さい圧力でささくれ
やひれ等をばり取りすればよいので、鍛造機機３”の軸
孔３６”内に弾性圧縮ユニットを設ける必要がなく、上
型４”のダイス孔４４”内で直接ねじストックヘッド部
を平らにして、且つ鍛造機構３”を駆動して上型４”を
下型５”に押圧し、ダイス孔内のねじストック２７’ヘ
ッド部周辺を押抜き修整してヘッド部が完壁なねじスト
ック２７”を完成する。

【００１６】

【発明の効果】上記のように構成された本発明は、３組
のポンチダイスセットを並列に設けて、前の２組のポン
チダイスセットによりねじストックのねじヘッドを鍛造
成型し、第３組のポンチダイスセットにより鍛造成型さ
れたねじヘッド周辺を押抜き修整させて、ねじ製造にお
けるねじヘッド鍛造成型過程を完成することができる。
そのうち、第１，２組のポンチダイスセットにおける各
段の異なる弾性圧縮ユニットはそれぞれ所定の設置位
置、間隔距離及び伸縮行程を備えて、タップロッドのポ
ンチング量の変化に対応して異なる時間差で圧縮され、
瞬時に所定の弾性圧力を生じて充分な力で上型を下型を
圧接させ得るので、これによりねじヘッド鍛造成型をス
ムーズに行なうことができる。また、上記説明から分か
るように、ねじの製造過程に応用するとねじストックの
損耗，即ちスクラップが生じないので、材料の浪費及び
製造コストを大幅に低減できて、市場での競争力を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における好ましい実施例の第１のポン
チダイスセットの断面表示図。

【図２】 第１のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図３】 第１のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図４】 第１のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図５】 第１のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図６】 上記実施例における第２のポンチダイスセッ
トの断面表示図。

【図７】 第２のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図８】 第２のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図９】 第２のポンチダイスセットの各段作動状態の
断面表示図。

【図１０】 上記実施例における第３のポンチダイスセ
ットの断面表示図。

【図１１】 従来のねじ頭ヘッダの概略構造表示図。

【図１２】 従来のねじストックヘッド部の変形過程表
示図。

【符号の説明】

２…線材、３…鍛造機構、３６…軸孔、４…上型、４４
…上型のダイス孔、４５…空隙、５…下型、５０…下型
のダイス孔、６…タップロッド、７１…第１の弾性圧縮
ユニット、７１１…受圧カラー、７１２…円盤ばね、７
２…第２の弾性圧縮ユニット、７３…第３の弾性圧縮ユ
ニット、８…長さ調整用中間ブロック、９…上型ホル
ダ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動されてヘッディング動作を行わしめ
   る鍛造機構と、該鍛造機構によりヘッディング動作をす
   る上型と、該上型に対応して設けられ、中心部にねじス
   トックを保持する孔を有する下型と、上記鍛造機構に連
   動して上記上型内で鍛造動作を行なうタップロッドとを
   備えたねじ頭ヘッダにおいて、 上記上型と鍛造機構との間に所定間隔に複数組の弾性圧
   縮ユニットを設け、各弾性圧縮ユニットが所定の弾性係
   数を有する弾性部材を含んでそれぞれ所定の圧縮強度及
   び伸縮行程を有し、上記鍛造機構がタップロッド及び上
   型を打った際に、各弾性圧縮ユニットがタップロッドの
   位置変化に応じて時間差をもって順に所定距離まで圧縮
   され、これにより上型が下型に圧接されてタップロッド
   が上型内でねじストックのヘッド部鍛造を行なえるよう
   にしたことを特徴とするねじ頭ヘッダ。
2. 【請求項２】 上記タップロッドを収容する軸孔を上記
   鍛造機構の打撃方向に沿って設け、上記上型を前後移動
   可能に上記軸孔先端に装着し、かつ上記上型の周囲に第
   １の弾性圧縮ユニットを外嵌し、該第１の弾性圧縮ユニ
   ットと上記鍛造機構との間に所定幅の空隙を残し、更に
   上記軸孔内に少なくとも一組の弾性圧縮ユニットを設
   け、それぞれの弾性圧縮ユニットがタップロッドの位置
   変化に応じて順に上記上型を押圧するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載のねじ頭ヘッダ。
3. 【請求項３】 上記鍛造機構の軸孔内に、 該鍛造機構により打たれて上記タップロッドを押圧して
   鍛造操作を行なわせるタップロッドの長さ調整用中間ブ
   ロックと、 上記タップロッドの外径よりも大きい内径を有する筒状
   体をなし、滑り移動可能に上記軸孔の前端開口に嵌入さ
   れ、前端に上記上型及び第１の弾性圧縮ユニットを設け
   た上型ホルダと、 上記上型と上記長さ調整用中間ブロックとの間に装着さ
   れる第２の弾性圧縮ユニットとを設け、 上記長さ調整用中間ブロックが上記鍛造機構によりヘッ
   ディング動作をすると、上記タップロッドの位置変化に
   応じて順に上記第２および第１の弾性圧縮ユニットを圧
   縮し、これにより上記上型が下型に圧接されるようにし
   たことを特徴とする請求項２に記載のねじ頭ヘッダ。
4. 【請求項４】 上記鍛造機構の軸孔内に、 上記鍛造機構に打たれて上記タップロッドを押圧して鍛
   造操作を行なわせるタップロッドの長さ調整用中間ブロ
   ックと、 上記タップロッドの外径よりも大きい内径を有する筒状
   体をなし、滑り移動可能に上記軸孔の前端開口に嵌入さ
   れ、前端に上記上型及び第１の弾性圧縮ユニットを設け
   た上型ホルダと、 該上型ホルダの内部に内嵌されて上記上型の後端に当接
   する第２の弾性圧縮ユニットと、 該第２の弾性圧縮ユニットと上記長さ調整用中間ブロッ
   クとの間に装着され、伸縮行程が他の弾性圧縮ユニット
   よりも大きい第３の弾性圧縮ユニットとを設け、 上記長さ調整用中間ブロックが上記鍛造機構によりヘッ
   ディング動作をすると、上記タップロッドの位置変化に
   応じて順に上記第３、第２および第１の弾性圧縮ユニッ
   トが圧縮されて上記上型が下型に圧接されるようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載のねじ頭ヘッダ。
5. 【請求項５】 上記第１の弾性圧縮ユニットが受圧カラ
   ー及び複数の円盤ばねを重ね合わせて形成され、比較的
   大きい圧縮強度及び比較的小さい伸縮行程を備えること
   を特徴とする請求項２に記載のねじ頭ヘッダ。