JPH1177218A - 鍛造用金型装置 - Google Patents

鍛造用金型装置

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JPH1177218A
JPH1177218A JP23346197A JP23346197A JPH1177218A JP H1177218 A JPH1177218 A JP H1177218A JP 23346197 A JP23346197 A JP 23346197A JP 23346197 A JP23346197 A JP 23346197A JP H1177218 A JPH1177218 A JP H1177218A
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Hiroki Matsunae
宏樹 松苗
Masatoshi Hirofuji
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐圧強度にすぐれたインサート型構造のダイ
を採用しつつ、鍛造品を変形させることなくダイからノ
ックアウトする。 【解決手段】 アッパインサートダイ29の上面に有底
周溝状のリング受容溝33を形成し、これにノックアウ
トリング34を上下動可能に装着する。ノックアウトリ
ング34をノックアウトピン35で押し上げることで、
鍛造品Wをダイ1から突き出す。リング受容溝33を有
底状のものとすることでアッパインサートダイ29が径
方向に二分されるのを防ぎ、インサートダイ29,2
6,27およびインサートケース31の四者をテーパ面
結合によるインサート型構造とすることで、ダイ1全体
の径方向の耐圧強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カップ状の大径部
と該大径部の底部から突出する小径軸部とを備えた段付
軸状の鍛造品をパンチとダイとにより鍛造成形するよう
にした金型装置に関し、特に鍛造後の製品をダイから抜
き出すためのノックアウト構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】カップ状の鍛造品をパンチとダイとで鍛
造する場合、その鍛造品をダイから抜き出すためのノッ
クアウト構造としては、鍛造品の底部に相当する部分に
配置した複数のノックアウトピンにより突き出すように
したものや、あるいは上記のノックアウトピンに代えて
環状のノックアウトスリーブによって突き出すようにし
たものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】複数のノックアウトピ
ンによって直接鍛造品を突き出す前者の方式では、鍛造
品にノックアウトピンの跡が残るほか、それぞれのノッ
クアウトピンに局部的に強いノックアウト荷重が加わる
ために鍛造品の変形を招きやすいという欠点がある。
【0004】他方、ノックアウトスリーブによる後者の
方式では、鍛造品を比較的広い面でノックアウトするた
めに前者の方式のもつ欠点は解消されるものの、型構造
そのものへ与える影響が大きい。
【0005】すなわち、複数のノックアウトピンを用い
る前者の方式では、複数のノックアウトピンの配列サー
クルをもってそれよりも内側のダイの部分と外側のダイ
の部分とが分断されることがないため、例えばダイの内
側部分とそれよりも外側の部分とを多重中実円筒の如き
テーパ面接触によるインサート型構造とすることで、と
りわけ径方向に作用する鍛造応力に対して十分に対抗す
ることができ、結果的にダイそのものの長寿命化が図れ
る。
【0006】ところが、環状のノックアウトスリーブを
採用した場合には、そのノックアウトスリーブをもって
それよりも内側のダイの部分と外側のダイの部分とが完
全に分断されてしまうため、上記のようなインサート型
構造を採用することができず、金型の早期寿命を招きや
すい。
【0007】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、インサート型構造のもつ利点とノックアウ
トスリーブがもつ利点とをともに活かすことができるノ
ックアウト構造を採用した金型装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するため手段】請求項1に記載の発明は、
カップ状の大径部と該大径部の底部から突出する小径軸
部とを備えた段付軸状の鍛造品をパンチとダイとにより
鍛造成形するための金型装置であって、ダイに形成され
た製品形状部空間のうち大径部の底壁面に相当する部分
に形成された有底周溝状のリング受容溝と、このリング
受容溝に上下動可能に収容されたノックアウトリング
と、このノックアウトリングの下面側に臨ませた複数の
ノックアウトピンとを備えてなり、ノックアウトピンと
ともに上昇するノックアウトリングによって鍛造品をダ
イから抜き出すようにしたことを特徴としている。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明における鍛造成形の際に少なくとも小径軸部の外
周面に歯形形状部が成形されるものであることを特徴と
している。
【0010】したがって、請求項1に記載の発明では、
有底周溝状のリング受容溝を形成して、このリング受容
溝にノックアウトリングを収容する一方、ノックアウト
リングの下面に複数のノックアウトピンを臨ませたとし
ても、従来のノックアウトスリーブを採用した場合と異
なり、ダイがそのノックアウトリングをもって内側部分
と外側部分とに分断されてしまうものではない。
【0011】これにより、ダイを多重中実円筒のごとき
複数の型要素によって形成するいわゆるインサート型構
造(圧入型構造)を採用できるとともに、ノックアウト
リングが比較的広い面をもって鍛造品を突き出すために
鍛造品に変形をもたらすこともなくなる。
【0012】そして、上記の型構造は、請求項2に記載
の発明のように鍛造応力の大きい小径軸部の外周面に歯
形形状部を成形する場合に特に有利となる。
【0013】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、ダイの
構造として、複数の型要素を多重中実円筒のごとき互い
にはめ合わせたインサート型構造を採用した上で、環状
の広いノックアウト面を有するノックアウトリングを併
用できるため、ダイの耐久性を向上させてその長寿命化
を図ることができることはもちろんのこと、ノックアウ
ト荷重の集中による鍛造品の変形を招くこともなく、鍛
造品の品質が向上する。
【0014】特に、請求項2に記載の発明のように小径
軸部を外歯車状に同時成形する場合には、小径軸部のま
わりの鍛造応力が大きいにもかかわらず、上記の効果が
一段と顕著となる利点がある。
【0015】
【発明の実施の形態】図1〜3は本発明の代表的な実施
の形態を示す図で、冷間サイジング工程で使用される金
型装置の例を示している。
【0016】すなわち、前工程で予備成形された鍛造粗
材に対してダイ1とパンチ2とにより冷間鍛造を施すこ
とで、カップ状の大径部Cとこの大径部Cから下方に突
出する小径軸部Sとからなる鍛造品Wが成形され、同時
に大径部Cの外周面には外歯車状の歯形形状部G1が、
小径軸部Sの下端外周には歯形形状部たる雄セレーショ
ン部G2がそれぞれ成形されることになる。
【0017】図1〜3において、1は下型としてのダ
イ、2は上型としてのパンチ、Wは鍛造品(以下、ワー
クという)をそれぞれ示している。
【0018】パンチ2は、パンチ本体3とこれの中央部
に配したマンドレル4とから構成されており、パンチ本
体3はスペーサ5を介して、またマンドレル4はフィラ
ー6を介して、それぞれにトップホルダ7とこれに螺合
するアダプタ8とによりパンチプレート9に固定されて
いる。
【0019】また、パンチ2にはパンチガイドを兼ねた
ストリッパ10が外挿されており、このストリッパ10
はホルダ11を介してストリッパプレート12に固定さ
れている。
【0020】他方、ダイ1はアッパダイ13とロアダイ
14およびダイスペーサ15の三者を重ね合わせた上で
ダイケース16により拘束したものであって、このダイ
1は上下のスペーサ17,18を介してボトムダイホル
ダ19によりダイベース20に固定されている。これら
アッパダイ13とロアダイ14とにより、ワークWの形
状に対応するところの凹状の製品形状部空間21が形成
されている。
【0021】アッパダイ13は、リング状のインサート
ダイ22とその外側のインサートダイケース23とをそ
れら両者の内外周面のテーパ面24をもってテーパ結合
してインサート型(圧入型)構造としたもので、インサ
ートダイ22の内周面には内歯車状の歯面25が形成さ
れている。
【0022】また、ロアダイ14は、ともにリング状を
なすインナインサートダイ26とアウタインサートダイ
27とを同芯状に配置して、双方の内外周面に形成され
たテーパ面28をもってテーパ結合するとともに、それ
らの上面にアッパインサートダイ29を重ね合わせた上
で、そのアッパインサートダイ29およびアウタインサ
ートダイ27の外周面に形成されたテーパ面30をもっ
て、インサートダイケース31の内周のテーパ面とテー
パ結合したもので、これによってロアダイ14もまたア
ッパダイ13と同様にインサート型構造のものとして形
成されている。そして、インナインサートダイ26の内
周面には雌セレーション状のセレーション成形部32が
形成されている。
【0023】前記製品形状部空間21の内底部となるア
ッパインサートダイ29の上面には有底周溝状のリング
受容溝33が形成されており、このリング受容溝33に
はノックアウトリング34が上下動可能に収容されてい
る。また、アッパインサートダイ29およびインナイン
サートダイ26の円周方向の三等分位置には上記リング
受容溝33の底部に開口するピン孔が形成されており、
これらの各ピン孔に挿入されたノックアウトピン35の
上端面をノックアウトリング34の下面に接触するよう
に臨ませてある。
【0024】また、ノックアウトリング34の下面の円
周方向における三等分位置には、ノックアウトピン35
と位相をずらすようにしてガイドピン36が連結されて
おり、これらのガイドピン36はアッパインサートダイ
29およびインナインサートダイ26を貫通しているこ
とによりノックアウトリング34を上下動可能に案内し
ている。
【0025】前記ノックアウトピン35の下方にはノッ
クアウトバー37と上下のノックアウトピン38,39
が配置されており、これらのノックアウトバー37およ
びノックアウトピン38,39が図示外の駆動装置によ
り上昇駆動されることで、図3に示すように成形後の鍛
造品Wがダイ1の上方に突き出されるようになってい
る。
【0026】したがって、このような金型構造によれ
ば、パンチ2が上昇している状態でダイ1側の製品形状
部空間21に対して前工程で予備成形された鍛造粗材を
挿入した上で、パンチ2を下降させる。
【0027】パンチ2が下降すると、該パンチ2は鍛造
粗材の内部にはまり込みながらダイ1側の製品形状部空
間21との間でその鍛造粗材を塑性変形させて、所定の
鍛造品Wの形状に仕上げる。すなわち、鍛造品Wはダイ
1側の製品形状部空間21およびパンチ2の形状が忠実
に転写された形状に仕上げられ、大径部Cの外周には歯
形形状部G1が成形されるとともに、小径軸部Sの先端
部外周には雄セレーション部G2が押出成形される。
【0028】この時、ダイ1を形成しているアッパダイ
13およびロアダイ14がともにインサート型構造とな
っているため、特に鍛造応力の大きい歯形形状部G1
よび雄セレーション部G2においてはダイ1の径方向に
加わる荷重がダイ1全体に均等に分散されることとな
り、型の早期寿命を招くことがない。
【0029】鍛造を終えたのち図3に示すようにパンチ
2が上昇すると、ノックアウトリング34がノックアウ
トピン35やノックアウトバー37を介して上昇駆動さ
れ、ノックアウトリング34はガイドピン36に案内さ
れながら上昇して、鍛造品Wをダイ1の上方に突き出
す。
【0030】この時、ノックアウトリング34はその上
面全面をもって鍛造品Wを押し上げるため、鍛造品Wに
ノックアウトリング34の跡が残ることもなければ鍛造
品Wを変形させるような力が作用することもない。
【0031】このように本実施の形態によれば、ダイ1
の構造として耐圧強度にすぐれたインサート型構造を採
用しつつも、ノックアウトリング34に従来のノックア
ウトスリーブと同等のはたらきをさせることができるこ
とから、ダイ1の長寿命化と鍛造品質の向上とを無理な
く両立させることができる。
【0032】ここで、アッパインサートダイ29とイン
ナインサートダイ26とは相互に一体化した構造として
もよいが、リング受容溝33を形成したことに伴う割れ
を防止する上では、上記実施の形態のように相互に別体
構造とするのが望ましい。この場合、インナインサート
ダイ26を超硬合金製のものとするとともに、アッパイ
ンサートダイ29を高速度工具鋼製のものとすれば、じ
ん性および耐引張荷重性能の向上によってインナインサ
ートダイ26の割れを防止しつつ、とりわけ鍛造応力の
大きなセレーション成形部32の長寿命化が図れるよう
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表的な実施の形態を示す図で図2の
要部拡大図。
【図2】本発明の代表的な実施の形態を示すパンチ下降
時の金型の断面図。
【図3】図2の状態からパンチが上昇したときの金型の
断面図。
【符号の説明】
1…ダイ 2…パンチ 3…パンチ本体 13…アッパダイ 14…ロアダイ 21…製品形状部空間 22…インサートダイ 23…インサートダイケース 26…インナインサートダイ 27…アウタインサートダイ 29…アッパインサートダイ 33…リング受容溝 34…ノックアウトリング 35…ノックアウトピン C…大径部 G1…歯形形状部 G2…雄セレーション部(歯形形状部) S…小径軸部 W…鍛造品

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カップ状の大径部と該大径部の底部から
    突出する小径軸部とを備えた段付軸状の鍛造品をパンチ
    とダイとにより鍛造成形するための金型装置であって、 ダイに形成された製品形状部空間のうち大径部の底壁面
    に相当する部分に形成された有底周溝状のリング受容溝
    と、 このリング受容溝に上下動可能に収容されたノックアウ
    トリングと、 このノックアウトリングの下面側に臨ませた複数のノッ
    クアウトピンと、 を備えてなり、 ノックアウトピンとともに上昇するノックアウトリング
    によって鍛造品をダイから抜き出すようにしたことを特
    徴とする鍛造用金型装置。
  2. 【請求項2】 鍛造成形の際に少なくとも小径軸部の外
    周面に歯形形状部が成形されるものであることを特徴と
    する請求項1記載の鍛造用金型装置。
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