KR20080011299A - Punching method and punching device - Google Patents

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KR20080011299A
KR20080011299A KR1020077027254A KR20077027254A KR20080011299A KR 20080011299 A KR20080011299 A KR 20080011299A KR 1020077027254 A KR1020077027254 A KR 1020077027254A KR 20077027254 A KR20077027254 A KR 20077027254A KR 20080011299 A KR20080011299 A KR 20080011299A
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아쯔시 오오따끼
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

A punching method and a punching device capable of punching with high yield of material and low molding load and preventing underfill from occurring. The punching method comprises a step for pushing open the predicted punched part (2) of a raw material (1) in such a state that an unfilled part (M) remains in a cavity (12) by pressing the predicted punched part (2) of the raw material (1) disposed in the cavity (12) of a closed die (11) from both sides of the predicted punched part (2) by a pair of large and small diameter punches (15) and (13) with different diameters and disposed oppositely to each other, a step for passing the small diameter punch (13) through the predicted punched part (2) of the raw material (1) while or after relieving the pressing of the large diameter punch (15) against the predicted punched part (2) of the raw material (1), and a step for passing the large diameter punch (15) through the predicted punched part (2) of the raw material (1) while or after extracting the small diameter punch (13) passed through the predicted punched part (2) of the raw material (1) from the predicted punched part (2).

Description

구멍 형성 가공 방법 및 구멍 형성 가공 장치 {PUNCHING METHOD AND PUNCHING DEVICE}Hole Forming Processing Method and Hole Forming Processing Equipment {PUNCHING METHOD AND PUNCHING DEVICE}

본 발명은, 차량(자동차나 철도 차량 등)용 아암, 콘로드 등의 구멍 형성 제품의 제작에 이용되는 구멍 형성 가공 방법 및 구멍 형성 가공 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a hole forming processing method and a hole forming processing apparatus used for the production of hole forming products such as arms for vehicles (such as automobiles and railroad cars) and cone rods.

종래, 단조(鍛造)에 의해 구멍 형성 제품을 제작하는 경우에는, 다이 수명이나 안전상의 문제로부터 소재의 구멍 형성 예정부에 직접 구멍 형성 가공을 실시하지 않고, 우선 소재의 구멍 형성 예정부를 얇게 플래쉬부를 남기고 성형하고, 계속해서 플래쉬부를 제거하기 위한 트림 등을 실시하는 것이 일반적이다.Conventionally, when manufacturing a hole-forming product by forging, the hole-forming portion of the material is first thinly formed without performing the hole-forming process directly on the hole-forming portion of the material due to die life or safety problems. It is common to carry out shaping | molding, and to carry out trimming for removing a flash part continuously.

또한, 일본 특허 공개 평11-147157호 공보에서는, 1회의 프레스 사이클에서 프리폼을 폐색 다이의 캐비티(성형 공간) 내에서 대략 성형하고, 계속해서 폐색 다이에 삽입 설치된 펀치에 의해 구멍 형성 예정부를 얇게 플래쉬부를 남기고 단압한 후, 상기 펀치로 플래쉬부를 펀칭하여 제거하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).Further, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-147157, in one press cycle, the preform is roughly molded in the cavity (molding space) of the occlusion die, and subsequently the hole formation scheduled portion is flashed thinly by a punch inserted into the occlusion die. The method of punching out and removing a flash part with the said punch after leaving it forcibly pressurizing is disclosed (refer patent document 1).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-147157호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-147157

그러나, 상기 종래의 구멍 형성 가공법에서는, 폐색 단조 후에 플래쉬부를 펀칭 제거하는 방법이므로, 단조시에 있어서 조직 결함(缺肉)의 발생을 방지하기 위해 높은 성형 하중이 필요하고, 재료 수율이 낮았다.However, in the conventional hole forming method, since the flash portion is punched out after the closed forging, a high molding load is required in order to prevent the occurrence of tissue defects during forging, and the material yield is low.

본 발명은, 상술한 기술 배경에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은, 재료 수율이 높고 또한 저하중으로 구멍 형성 가공을 행할 수 있고, 또한 조직 결함의 발생을 방지할 수 있는 구멍 형성 가공 방법, 이에 의해 얻어진 구멍 형성 제품, 및 상기 구멍 형성 가공 방법에 이용되는 구멍 형성 가공 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and its object is to provide a hole forming processing method capable of performing hole forming processing with a high material yield and deterioration, and preventing the occurrence of tissue defects, thereby obtained. It is providing the hole forming product and the hole forming processing apparatus used for the said hole forming processing method.

본 발명은 이하의 수단을 제공한다.The present invention provides the following means.

[1] 폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 소재의 구멍 형성 예정부를, 서로 직경이 상이하고 또한 대향하여 배치된 한 쌍의 대경 및 소경 펀치로, 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써, 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 미충전부가 잔존하는 상태로 압박 확대하는 공정과,[1] A hole is formed by pressing a hole forming scheduled portion of a material disposed in a cavity of a closed die from a pair of large diameter and small diameter punches having different diameters and facing each other from opposite sides between the hole forming scheduled portions. Pressing and expanding the formation scheduled portion in a state where an unfilled portion remains in the cavity;

대경 펀치에 의한 소재 구멍 형성 예정부로의 압박을 해제하면서 또는 해제한 후에, 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 공정과,A step of passing the small diameter punch through the hole formation scheduled portion of the material after releasing or releasing the pressure to the material hole formation scheduled portion by the large diameter punch;

소재의 구멍 형성 예정부에 관통된 상태의 소경 펀치를 구멍 형성 예정부로부터 발출하면서 또는 발출한 후에, 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍 형성 가공 방법.And a step of causing the large diameter punch to pass through the hole forming scheduled portion of the raw material while the small diameter punch penetrated from the hole forming scheduled portion or after being ejected from the hole forming scheduled portion of the raw material. .

[2] 소경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 소경 펀치의 선단부의 주위면은 상기 소경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된 복수단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 전항 1에 기재된 구멍 형성 가공 방법.[2] The tip of the small-diameter punch is formed into a thin end, and the peripheral surface of the tip of the small-diameter punch is formed of a plurality of tapered surfaces arranged so that the taper angle gradually decreases toward the distal end of the small-diameter punch. The hole formation processing method of the preceding paragraph.

[3] 소경 펀치의 선단부의 주위면을 형성하는 테이퍼면의 단수를 N단(단, N ≥ 2)으로 하였을 때,[3] When the number of steps of the tapered surface forming the peripheral surface of the tip of the small-diameter punch is set to N stages (where N? 2),

대경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 대경 펀치의 선단부의 주위면은 상기 대경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된, N보다도 작은 단수의 테이퍼면으로 형성되어 있거나, 혹은 1단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 전항 2에 기재된 구멍 형성 가공 방법.The tip end portion of the large diameter punch is formed in a thin end shape, and the peripheral surface of the front end portion of the large diameter punch is formed with a single taper surface smaller than N, which is arranged so that the taper angle gradually decreases toward the tip direction of the large diameter punch. Or the hole forming processing method according to the above item 2, which is formed by a tapered surface in one step.

[4] 폐색 다이에는, 각 펀치가 각각 삽입 관통되고 또한 캐비티에 연통하는 펀치 삽입 관통 구멍이 마련되어 있고,[4] The closing die is provided with a punch insertion hole for each punch penetrating through and communicating with the cavity;

각 펀치가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍의 주위면과의 사이에, 소재의 구멍 형성 예정부의 잉여 재료가 캐비티 내로부터 유입되는 간극이 형성되어 있는 전항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 방법.In the state where each punch is penetrated into the corresponding punch insertion hole, respectively, a gap in which excess material of the hole formation scheduled portion of the material flows in from the cavity between the peripheral surface of the punch and the peripheral surface of the punch insertion through hole. The hole forming processing method in any one of said claim | item 1-3 which is formed.

[5] 펀치의 주위면에 상기 간극에 유입된 잉여 재료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부가 상기 펀치의 직경 방향 외측에 팽출 형상으로 설치되어 있는 전항 4에 기재된 구멍 형성 가공 방법.[5] The hole forming processing method according to the above item 4, wherein a weir portion that prevents the excess material flowing into the gap from being discharged to the outer peripheral surface of the punch is provided in a bulging shape in the radially outer side of the punch.

[6] 상기 압박 확대 공정에서는, 소재의 구멍 형성 예정부를, 양 펀치로, 소재의 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 상기 양 펀치의 선단끼리를 접촉시키지 않도록 하여 압박하는 전항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 방법.[6] In the above-mentioned pressing enlargement step, in the preceding paragraphs 1 to 5, the hole forming scheduled portions of the raw materials are pressed with both punches so as not to contact the ends of the punches from opposite sides between the hole forming scheduled portions of the raw materials. The hole formation processing method in any one of Claims.

[7] 소재는 막대 형상이며 상기 소재의 축 방향의 소정 부위를 구멍 형성 예정부로 하는 것이고,[7] The material is rod-shaped, and a predetermined portion in the axial direction of the material is a hole forming scheduled portion,

상기 압박 확대 공정 전에 소재의 구멍 형성 예정부를 스웨이징 장치에 의해 미리 직경 확대하는 공정을 포함하고,And a step of expanding the diameter of the hole forming scheduled portion of the material in advance by a swaging device before the pressing expanding step,

상기 스웨이징 장치는, 폐색 다이에 연속 설치되는 동시에 소재를 고정하는 고정 다이와, 소재의 구멍 형성 예정부를 좌굴 저지 상태로 삽입 관통 보유 지지하는 삽입 관통 구멍을 갖는 가이드와, 가압 펀치를 구비하는 동시에, 가이드의 선단부의, 삽입 관통 구멍을 사이에 둔 서로 반대측의 부위에는, 각각 가이드의 축 방향으로 돌출되는 한 쌍의 직경 확대 억제용 돌기부가 일체로 마련되어 있고,The swaging device includes a guide having a fixed die which is continuously installed on the blocking die and fixes the material, an insertion hole for inserting and holding the hole formation scheduled portion of the material in a buckling-stopped state, and a pressing punch, A pair of diameter expansion suppression protrusions projecting in the axial direction of the guide are integrally provided at portions opposite to each other with an insertion through hole interposed between the guide portion,

상기 직경 확대 공정에서는, 고정 다이에 고정된 소재의 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 배치하는 동시에, 소재의 구멍 형성 예정부를 가이드의 삽입 관통 구멍에 삽입 관통 보유 지지하고, 계속해서 가압 펀치를 이동시켜 상기 가압 펀치로 소재의 구멍 형성 예정부를 축 방향으로 가압하면서 가이드를 가압 펀치의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동시킴으로써, 가이드의 선단부와 고정 다이 사이에 노출되는 소재의 구멍 형성 예정부를, 상기 구멍 형성 예정부의 가이드 돌기부와의 접촉부에 대해 직경 확대를 억제한 상태에서 캐비티 내에서 직경 확대하고,In the diameter-expansion step, the hole formation scheduled portion of the material fixed to the fixed die is disposed in the cavity, the hole formation scheduled portion of the material is inserted and held in the insertion through hole of the guide, and the pressure punch is subsequently moved to press the pressure. By moving the guide in the direction opposite to the movement direction of the pressing punch while pressing the hole forming scheduled portion of the raw material with the punch, the hole forming scheduled portion of the raw material exposed between the tip end portion of the guide and the fixed die is formed. The diameter is expanded in the cavity while the diameter expansion is suppressed with respect to the contact portion with the guide protrusion,

상기 압박 확대 공정에서는, 소재의 직경 확대된 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 배치한 상태 그대로, 양 펀치로, 가이드 양 돌기부에 의한 구멍 형성 예정부의 직경 확대 억제 방향의 양측으로부터 압박하는 전항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 방법.In the pressure expanding step, any one of the preceding paragraphs 1 to 6, which presses from both sides of the diameter-expansion inhibiting direction of the hole-forming scheduled portion by the guide both projections, with both punches, while the hole-expansion scheduled portion of the diameter-expanded material is arranged in the cavity. The hole forming processing method according to claim 1.

[8] 전항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 방법에 의해 얻어진 구멍 형성 제품.[8] A hole-forming product obtained by the hole-forming method according to any one of the above 1 to 7.

[9] 캐비티를 갖는 폐색 다이와,[9] a closed die having a cavity,

캐비티 내에 배치된 상태의 소재의 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측에 서로 대향하여 배치되고, 서로 직경이 상이한 한 쌍의 대경 및 소경 펀치를 구비하고,A pair of large-diameter and small-diameter punches, which are arranged opposite to each other on opposite sides with the hole forming scheduled portions of the raw material in the state arranged in the cavity, and differ in diameter from each other,

폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 소재의 구멍 형성 예정부를, 양 펀치로, 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써 구멍 형성 예정부를 압박 확대하고, 계속해서 대경 펀치에 의한 소재 구멍 형성 예정부로의 압박을 해제하면서 또는 해제한 후에 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키고, 계속해서 소재의 구멍 형성 예정부에 관통된 상태의 소경 펀치를 구멍 형성 예정부로부터 발출하면서 또는 발출한 후에, 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 구멍 형성 가공 장치.Pressing the hole forming scheduled portion of the material placed in the cavity of the closed die from both sides with both punches and the hole forming scheduled portion is pressed to enlarge the hole forming scheduled portion, and then to the material hole forming scheduled portion by the large diameter punch. After releasing or releasing the pressure, the small diameter punch is made to pass through the hole formation scheduled portion of the raw material, and the small diameter punch which is subsequently penetrated through the hole formation scheduled portion of the raw material is extracted or extracted from the hole formation scheduled portion. The hole forming processing apparatus which consists of making a punch penetrate the hole formation plan part of a raw material.

[10] 소경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 소경 펀치의 선단부의 주위면은 상기 소경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된 복수단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 전항 9에 기재된 구멍 형성 가공 장치.[10] The distal end portion of the small diameter punch is formed into a thin end, and the peripheral surface of the distal end portion of the small diameter punch is formed of a plurality of tapered surfaces arranged so that the taper angle gradually decreases toward the distal direction of the small diameter punch. The hole forming processing apparatus according to the preceding paragraph.

[11] 소경 펀치의 선단부의 주위면을 형성하는 테이퍼면의 단수를 N단(단, N ≥ 2)으로 하였을 때,[11] When the number of steps of the tapered surface forming the peripheral surface of the tip of the small diameter punch is set to N stages (where N ≥ 2),

대경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되고 또한 그 주위면은 상기 대경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 배열된, N보다도 작은 단수의 테이퍼면으로 형성되어 있거나, 혹은 1단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 전항 10에 기재된 구멍 형성 가공 장치.The tip end portion of the large diameter punch is formed in a thin end shape, and the peripheral surface thereof is formed with a single taper surface smaller than N, arranged so as to gradually decrease the taper angle toward the leading direction of the large diameter punch, or 1 The hole forming processing apparatus according to the above item 10, which is formed by the tapered surface of the stage.

[12] 폐색 다이에는 각 펀치가 각각 삽입 관통되고 또한 캐비티에 연통하는 펀치 삽입 관통 구멍이 마련되어 있고,[12] The blocking die is provided with a punch insertion hole for inserting each punch through and communicating with the cavity.

각 펀치가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍의 주위면 사이에 소재의 구멍 형성 예정부의 잉여 재료가 캐비티 내로부터 유입되는 간극이 형성되어 있는 전항 9 내지 11에 기재된 구멍 형성 가공 장치.In the state where each punch is penetrated into the corresponding punch insertion hole, respectively, a gap is formed between the periphery of the punch and the periphery of the punch insertion hole so that the surplus material of the hole formation scheduled portion of the material flows in from the cavity. The hole forming processing apparatus according to the preceding claim 9 to 11.

[13] 펀치의 주위면에 상기 간극으로 유입된 잉여 재료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부가, 상기 펀치의 직경 방향 외측에 팽출 형상으로 설치되어 있는 전항 12에 기재된 구멍 형성 가공 장치.[13] The hole forming apparatus according to the item 12, wherein a weir portion that prevents the excess material introduced into the gap from being discharged to the outer peripheral surface of the punch is provided in a bulging shape in the radially outer side of the punch.

[14] 소재는 막대 형상이며 상기 소재의 축 방향의 소정 부위를 구멍 형성 예정부로 하는 것이고,[14] The material is rod-shaped, and a predetermined portion in the axial direction of the material is a hole forming scheduled portion,

소재의 구멍 형성 예정부를 압박 확대하기 전에, 소재의 구멍 형성 예정부를 직경 확대하는 스웨이징 장치를 구비하고,Before the pressure expansion of the hole formation scheduled portion of the raw material, a swaging device for diameter expansion of the hole formation scheduled portion of the raw material,

상기 스웨이징 장치는, 폐색 다이에 연속 설치되는 동시에 소재를 고정하는 고정 다이와, 소재의 구멍 형성 예정부를 좌굴 저지 상태로 삽입 관통 보유 지지하는 삽입 관통 구멍을 갖는 가이드와, 가이드의 삽입 관통 구멍에 삽입 관통된 소재의 구멍 형성 예정부를 축 방향으로 가압하는 가압 펀치와, 가이드를 가압 펀치의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동시키는 펀치 구동 장치를 구비하는 동시에, 가이드의 선단부의, 삽입 관통 구멍을 사이에 둔 서로 반대측의 부위에는 각각 가이드의 축 방향으로 돌출되는 한 쌍의 직경 확대 억제용 돌기부가 일체로 설치되어 있고,The swaging device includes a guide having a fixed die which is continuously installed on the blocking die and fixes the material, an insertion hole for inserting and holding the hole formation scheduled portion of the material in a buckling-stopped state, and inserted into the insertion through hole of the guide. And a punch drive device for pressing the hole forming scheduled portion of the pierced material in the axial direction, and a punch driving device for moving the guide in a direction opposite to the movement direction of the pressure punch, and at the same time between the insertion through hole of the tip of the guide. A pair of diameter enlargement suppression protrusions which protrude in the axial direction of the guide are integrally provided at portions opposite to each other,

가이드의 돌기부는 소재의 구멍 형성 예정부의 직경 확대시에 구멍 형성 예정부의 주위면의 일부가 돌기부의 측면에 접촉함으로써, 구멍 형성 예정부의 돌기부와의 접촉부에 대해 직경 확대를 억제하는 것인 전항 9 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 장치.The projection part of the guide which suppresses the diameter expansion with respect to the contact part with the projection part of a hole formation plan part by a part of the circumferential surface of a hole formation plan part contacting the side surface of a projection part at the time of diameter expansion of the hole formation plan part of a raw material. The hole forming processing apparatus in any one of 13.

본 발명은 이하의 효과를 발휘한다.The present invention has the following effects.

[1]의 발명에서는, 폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 소재의 구멍 형성 예정부를, 한 쌍의 대경 및 소경 펀치로, 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써, 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 미충전부가 잔존하는 상태로 압박 확대하므로, 캐비티 내에 있어서 저하중으로 구멍 형성 예정부를 압박 확대할 수 있다.In the invention of [1], the hole forming scheduled portion of the raw material disposed in the cavity of the closed die is pressed from the opposite sides with the hole forming scheduled portion by a pair of large diameter and small diameter punches, so that the hole forming scheduled portion is unfilled in the cavity. Since the pressure is enlarged in the state in which all remain | survive, the hole formation scheduled part can be expanded in the cavity in the fall.

또한, 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시킴으로써 구멍 형성 예정부에 소경의 구멍이 형성되므로, 비교적 낮은 하중으로 구멍을 형성할 수 있다. 또한, 이 소경 펀치의 관통 동작에 의해, 캐비티 내의 미충전부에 있어서의, 소경 펀치의 관통 방향의 전방측 부분에 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 충전할 수 있다.In addition, since the small diameter hole is formed in the hole formation scheduled portion by passing the small diameter punch through the hole formation scheduled portion of the raw material, the hole can be formed with a relatively low load. Further, by the penetrating operation of the small-diameter punch, the material of the hole formation scheduled portion of the raw material can be filled in the front side portion in the penetrating direction of the small-diameter punch in the unfilled portion in the cavity.

또한, 이렇게 하여 소경의 구멍이 형성된 소재의 구멍 형성 예정부에 대경 펀치를 관통시킴으로써 소경의 구멍이 확대되고, 그로 인해 구멍 형성 예정부에 대경의 구멍이 형성되므로, 비교적 낮은 하중으로 구멍을 형성할 수 있다. 또한, 이 대경 펀치의 관통 동작에 의해, 캐비티 내의 미충전부에 있어서의, 대경 펀치의 관통 방향의 전방측 부분에 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 충전할 수 있다. 따라서, 캐비티 내의 대략 모든 미충전부가 소멸하여 캐비티 내 전체에 재료가 충전되고, 그로 인해 조직 결함의 발생을 방지할 수 있다.In addition, the hole of the small diameter is enlarged by penetrating the large-diameter punch in the hole formation scheduled portion of the material in which the hole of the small diameter is formed in this way, so that a large diameter hole is formed in the hole formation scheduled portion, thereby forming a hole with a relatively low load. Can be. Moreover, the material of the hole formation scheduled part of a raw material can be filled in the front side part of the large diameter punch penetrating direction in the unfilled part in a cavity by this penetrating operation | movement of a large diameter punch. Therefore, almost all of the unfilled portion in the cavity disappears and the material is filled in the entire cavity, thereby preventing the occurrence of tissue defects.

또한, 본 발명의 구멍 형성 가공 방법은, 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 펀칭 제거함으로써 구멍을 개방하는 방법은 아니므로, 재료 수율이 높다.In addition, since the hole formation processing method of this invention is not a method of opening a hole by punching out material of the hole formation plan part of a raw material, material yield is high.

[2]의 발명에서는, 소경 펀치의 선단부가 끝이 가는 형상으로 형성되어 있으므로, 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 저하중으로 관통시킬 수 있다. 또한, 소경 펀치의 선단부의 주위면이, 상기 소경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된 복수단의 테이퍼면으로 형성되어 있으므로, 소경 펀치의 복수단의 테이퍼각의 설정에 의해 성형 하중을 소정의 값으로 조절할 수 있다. 또한, 소경 펀치의 관통 조작에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 상기 소경 펀치의 직경 방향 외측으로 효과적으로 압박 확대할 수 있고, 그로 인해 캐비티 내의 미충전부에 있어서의, 소경 펀치의 관통 방향의 전방측 부분에 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 확실하게 충전할 수 있다.In the invention of [2], since the distal end portion of the small diameter punch is formed in the shape of a thin tip, the small diameter punch can be penetrated into the hole formation scheduled portion of the raw material with a low load. Further, since the peripheral surface of the tip portion of the small-diameter punch is formed of a plurality of tapered surfaces arranged so that the taper angle gradually decreases toward the tip direction of the small-diameter punch, the taper angle of the plurality of stages of the small-diameter punch is set by The molding load can be adjusted to a predetermined value. In addition, the hole formation scheduled portion of the raw material can be effectively enlarged to the radially outer side of the small-diameter punch by the penetrating operation of the small-diameter punch, so that the portion on the front side in the penetrating direction of the small-diameter punch in the unfilled portion in the cavity can be expanded. The material of the hole formation scheduled portion of the material can be reliably filled.

[3]의 발명에서는, 대경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있으므로, 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 저하중으로 관통시킬 수 있다. 또한, 대경 펀치의 선단부의 주위면이, 상기 대경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된, N보다도 작은 단수의 테이퍼면으로 형성되어 있거나, 혹은 1단의 테이퍼면으로 형성되어 있으므로, 성형 하중을 소정의 값으로 조절할 수 있다. 또한, 대경 펀치의 관통 조작에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 상기 대경 펀치의 직경 방향 외측으로 효과적으로 압박 확대할 수 있고, 그로 인해 캐비티 내의 미충전부에 있어서의, 대경 펀치의 관통 방향의 전방측 부분에 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 확실하게 충전할 수 있다.In the invention of [3], since the distal end portion of the large diameter punch is formed in a thin tip shape, the large diameter punch can be penetrated to the hole formation scheduled portion of the raw material under a low load. Further, the peripheral surface of the tip portion of the large diameter punch is formed of a single taper surface smaller than N, or is formed with a taper surface of one stage, which is arranged so that the taper angle gradually decreases toward the tip direction of the large diameter punch. Therefore, the molding load can be adjusted to a predetermined value. In addition, the hole formation scheduled portion of the raw material can be effectively enlarged to the radially outer side of the large diameter punch by the penetrating operation of the large diameter punch, so that the front side portion of the large diameter punch in the through direction of the large diameter punch in the unfilled portion in the cavity can be effectively expanded. The material of the hole formation scheduled portion of the material can be reliably filled.

[4]의 발명에서는, 각 펀치가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍의 주위면 사이에, 소재의 구멍 형성 예정부의 잉여 재료가 캐비티 내로부터 유입되는 간극이 형성되어 있으므로, 소재의 구멍 형성 예정부의 재료를 캐비티 내의 미충전부에 비교적 낮은 하중으로 충전할 수 있다.In the invention of [4], in the state where each punch is inserted into the corresponding punch insertion through hole, the excess material of the hole formation scheduled portion of the material is located between the peripheral surface of the punch and the peripheral surface of the punch insertion through hole. Since the gap which flows in from the inside is formed, the material of the hole formation plan part of a raw material can be filled in the unfilled part in a cavity with a comparatively low load.

[5]의 발명에서는, 상기 간극에 유입된 잉여 재료가 외부로 배출되는 것을 둑부에 의해 방지할 수 있다.In the invention of [5], it is possible to prevent the excess material flowing into the gap from being discharged to the outside by the weir.

[6]의 발명에서는, 양 펀치의 선단끼리의 접촉에 의해 발생하는 경우가 있는 펀치 선단의 파손이나 손상을 방지할 수 있다.In the invention of [6], it is possible to prevent damage or damage to the punch tip, which may occur due to contact between the tips of the two punches.

[7]의 발명에서는, 소재의 구멍 형성 예정부를 미리 직경 확대해 두고 나서 구멍 형성 예정부에 구멍 형성 가공을 실시하는 경우에, 이러한 가공을 작업 능률적으로 수행할 수 있다.In the invention of [7], when the hole forming processing is performed on the hole forming scheduled portion after the diameter of the hole forming scheduled portion of the raw material is enlarged in advance, such processing can be performed efficiently.

[8]의 발명에서는, 조직 결함이 발생하고 있지 않거나 거의 발생하고 있지 않은 구멍 형성 제품을 제공할 수 있다.In the invention of [8], it is possible to provide a hole-forming product in which no tissue defect is generated or hardly occurring.

[9] 내지 [14]의 발명에서는, 본 발명에 관한 구멍 형성 가공 방법에 적합하게 이용할 수 있는 구멍 형성 가공 장치를 제공할 수 있다.In the invention of [9]-[14], the hole forming apparatus which can be used suitably for the hole forming processing method which concerns on this invention can be provided.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 구멍 형성 가공 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a hole forming processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2는 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 직경 확대하기 전의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면 사시도이다.Fig. 2 is a sectional perspective view of the hole forming processing apparatus in a state before the diameter of the hole forming scheduled portion of the raw material is enlarged by the hole forming processing apparatus.

도3은 도2의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 수평 단면도이다.3 is a horizontal sectional view of the hole forming processing apparatus in the state of FIG.

도4는 도2 중의 A-A선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG.

도5는 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 직경 확대하는 도중의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면 사시도이다.5 is a cross-sectional perspective view of the hole forming processing apparatus in a state in which the hole forming scheduled portion of the raw material is expanded in diameter by the hole forming processing apparatus.

도6은 도5의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 수평 단면도이다.FIG. 6 is a horizontal sectional view of the hole forming processing apparatus in the state of FIG. 5. FIG.

도7은 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 직경 확대한 후의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면 사시도이다.Fig. 7 is a sectional perspective view of the hole forming processing apparatus in a state after the diameter of the hole forming scheduled portion of the raw material is enlarged by the hole forming processing apparatus.

도8은 도7의 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 수평 단면도이다.8 is a horizontal sectional view of the hole forming processing apparatus in the state shown in FIG.

도9는 도7 중의 B-B선 단면도이다.9 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

도10은 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 소재의 구멍 형성 예정부를 압박 확대한 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of the hole forming processing apparatus in a state in which the hole forming scheduled portion of the raw material is enlarged by the hole forming processing apparatus.

도11은 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예 정부에 관통시킨 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면도이다.Fig. 11 is a cross-sectional view of the hole forming apparatus in a state in which a small-diameter punch is made to pass through a hole forming example of the raw material by the hole forming apparatus.

도12는 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시킨 상태에 있어서의 구멍 형성 가공 장치의 단면도이다.Fig. 12 is a sectional view of the hole forming processing apparatus in a state where the large diameter punch penetrates the hole forming scheduled portion of the raw material by the hole forming processing apparatus.

도13은 상기 구멍 형성 가공 장치에 의해 얻어진 구멍 형성 제품의 사시도이다.Fig. 13 is a perspective view of a hole-forming product obtained by the above-mentioned hole forming processing apparatus.

[부호의 설명][Description of the code]

1 : 소재1: material

2 : 구멍 형성 예정부2: hole forming part

3 : 구멍3: hole

6 : 구멍 형성 제품(프리폼)6: hole forming product (preform)

10 : 구멍 형성 가공 장치10: hole forming processing equipment

11 : 폐색 다이11: occlusion die

12 : 캐비티12: cavity

13 : 소경 펀치13: small diameter punch

14 : 선단부14: tip

15 : 대경 펀치15: large diameter punch

16 : 선단부16: tip

17 : 펀치 삽입 관통 구멍17: Punch Insert Through Hole

18 : 간극18: gap

19 : 슬라이드 홈부19: slide groove

20 : 스웨이징 장치20: swaging device

21 : 고정 다이21: fixed die

22 : 가이드22: guide

23 : 삽입 관통 구멍23: insertion through hole

24 : 직경 확대 억제용 돌기부24: protrusion for preventing diameter expansion

24a : 측면24a: side

25 : 가압 펀치25: pressurized punch

27 : 가이드의 이동 방향27: direction of movement of the guide

28 : 가압 펀치의 이동 방향28: moving direction of the pressure punch

30 : 펀치 구동 장치30: punch drive device

32 : 가이드 구동 장치32: guide driving device

33 : 가압 펀치 구동 장치33: pressure punch drive device

M : 미충전부 M: Unfilled part

다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 이하에 설명한다.Next, one Embodiment of this invention is described below with reference to drawings.

도1에 있어서, (10)은 본 실시 형태에 관한 구멍 형성 가공 장치, (1)은 소재이다. 또한, 도13에 있어서, (6)은 구멍 형성 가공 장치(1)에 의해 제조된 구멍 형성 제품(구멍 형성 가공품)이다. 이 구멍 형성 제품(6)은, 예를 들어 자동차나 철도 차량 등의 차량용 아암을 제작하기 위한 프리폼으로서 이용되는 것이다.In Fig. 1, reference numeral 10 denotes a hole forming processing apparatus according to the present embodiment, and reference numeral 1 denotes a raw material. In Fig. 13, reference numeral 6 denotes a hole forming product (hole forming product) manufactured by the hole forming processing apparatus 1. This hole formation product 6 is used as a preform for manufacturing vehicle arms, such as an automobile and a railroad car, for example.

도1에 도시한 바와 같이, 소재(1)는 곧은 막대 형상의 것이고, 예를 들어 알 루미늄(그 합금을 포함함. 이하 동일)으로 이루어진다. 소재(1)의 단면 형상은 원 형상이고, 또한 소재(1)의 단면적은 축 방향에 일정하게 설정되어 있다.As shown in Fig. 1, the raw material 1 is in the form of a straight rod, and is made of, for example, aluminum (including its alloy. The same below). The cross-sectional shape of the raw material 1 is circular, and the cross-sectional area of the raw material 1 is set constant in the axial direction.

또 본 발명에서는, 소재(1)의 재질은 알루미늄에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 놋쇠, 구리, 스테인레스강 등의 금속이라도 좋고, 플라스틱이라도 좋다. 또한, 소재(1)의 단면 형상은 원 형상에 한정되는 것은 아니며, 사각 형상이나 육각 형상 등의 다각 형상이라도 좋다.In addition, in this invention, the material of the raw material 1 is not limited to aluminum, For example, metal, such as brass, copper, stainless steel, may be sufficient and plastic may be sufficient as it. In addition, the cross-sectional shape of the raw material 1 is not limited to circular shape, Polygonal shape, such as square shape and hexagon shape, may be sufficient.

이 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)는 소재(1)의 축 방향 양측부에 각각 위치하고 있고, 상세하게 설명하면, 소재(1)의 양단부에 위치하고 있어, 즉 소재(1)의 양단부가 각각 구멍 형성 예정부(2)로 이루어져 있다. 그리고, 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)가 대략 원판 형상으로 직경 확대된 후, 이 직경 확대된 구멍 형성 예정부(2)에 구멍 형성 가공이 실시됨으로써, 도13에 나타낸 구멍 형성 제품(6)을 얻을 수 있다.The hole forming scheduled portions 2 of the raw material 1 are located at both axial side portions of the raw material 1, and in detail, are located at both ends of the raw material 1, that is, at both ends of the raw material 1; Each consists of the hole formation plan part 2, respectively. Then, after each hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 is enlarged in a substantially disk shape, the hole formation processing is performed in the hole enlargement scheduled portion 2 which is enlarged in diameter, thereby forming the hole shown in FIG. A product 6 can be obtained.

이 구멍 형성 제품(6)에 있어서, 구멍 형성 가공이 실시된 부위, 즉 구멍 형성 가공부(5)는 차량용 아암의, 다른 부재와 연결되는 연결부에 대응하고, 이 구멍 형성 가공부(5)에 형성된 구멍(3)은 예를 들어 부쉬 장착 보유 지지 구멍에 대응하고 있다. 이 구멍(3)은 원판 형상으로 직경 확대된 구멍 형성 예정부(2)의 두께 방향으로 관통하여 마련된 것이며, 그 단면 형상은 원 형상이다.In this hole forming product 6, the portion where the hole forming processing is performed, that is, the hole forming processing portion 5 corresponds to the connecting portion connected to the other member of the vehicle arm, and the hole forming processing portion 5 The formed hole 3 corresponds to a bushing holding hole, for example. This hole 3 penetrates in the thickness direction of the hole formation plan part 2 which diameter-expanded to disk shape, and its cross-sectional shape is circular shape.

이 구멍 형성 제품(6)에 있어서, 예를 들어 각 구멍 형성 가공부(5)의 직경은 70 ㎜, 두께는 24 ㎜, 구멍(3)의 직경은 30 ㎜, 양 구멍 형성 가공부(5)(5) 사이의 길이는 300 ㎜이다. 또한, 소재(1)의 직경은 18 ㎜이다. 단 본 발명에서는, 구멍 형성 제품(6)의 각 부위의 치수 및 소재(1)의 직경은 상술한 치수에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 차량(자동차나 철도 차량 등)용 아암, 콘로드 등의 구멍 형성 제품(6)의 제작에 맞게 본 발명의 목적이 달성되도록 각 부위의 치수 및 소재(1)의 직경은 설정할 수 있다.In this hole formation product 6, the diameter of each hole formation process part 5 is 70 mm, the thickness is 24 mm, the diameter of the hole 3 is 30 mm, and both hole formation process parts 5, for example. The length between (5) is 300 mm. In addition, the diameter of the raw material 1 is 18 mm. However, in this invention, the dimension of each site | part of the hole formation product 6 and the diameter of the raw material 1 are not limited to the dimension mentioned above. For example, the dimensions of each part and the diameter of the material 1 can be set so as to achieve the object of the present invention in accordance with the manufacture of the hole-forming product 6 such as an arm for a vehicle (such as a car or a railroad car) or a cone rod. have.

본 실시 형태의 구멍 형성 가공 장치(10)는 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 구멍(3)을 형성하기 위한 것으로, 도1에 도시한 바와 같이 폐색 다이(11)(폐색 금형)와, 한 쌍 2세트의 펀치(13)(15)(즉 구멍 형성 펀치)와, 각 펀치(13)(15)를 이동시키는 펀치 구동 장치(30)와, 스웨이징 장치(20)를 구비하고 있다.The hole formation processing apparatus 10 of this embodiment is for forming the hole 3 in the hole formation plan part 2 of the raw material 1, and as shown in FIG. ), A pair of two sets of punches 13 and 15 (i.e., hole forming punches), a punch drive device 30 for moving each punch 13 and 15, and a swaging device 20. Doing.

폐색 다이(11)는 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)를 설정 형상(즉 원판 형상)으로 형성하는 2개의 캐비티(12)(12)를 갖고 있다. 양 캐비티(12)(12)는 폐색 다이(11)의 축 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 또한, 이 폐색 다이(11)는 그 축 방향을 따라 상하 2개로 분할되어 있다.The closing die 11 has two cavities 12 and 12 which form each hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 into a set shape (that is, a disc shape). Both cavities 12 and 12 are arranged spaced apart from each other in the axial direction of the closing die 11. Moreover, this blocking die 11 is divided into two top and bottom along the axial direction.

폐색 다이(11)의 캐비티(12) 내에는 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)가 배치된다.In the cavity 12 of the blocking die 11, the hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 is disposed.

한 쌍의 펀치(13)(15)는 각각 단면 원 형상으로 형성되어 있다. 각 펀치(13)(15)는 소재(1)가 대응하는 구멍 형성 예정부(2)에 구멍(3)을 형성하기 위한 것이다. 양 펀치(13)(15)는 서로 직경이 상이하다. 또한, 양 펀치(13)(15)는 캐비티(12) 내에 배치된 상태의 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 사이에 둔 서로 반대측에 서로 대향하여 배치되어 있다. 환언하면, 양 펀치(13)(15)는 캐비티(12)를 사이에 둔 서로 반대측에 서로 대향하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 양 펀치(13)(15)는 상하로 대향하여 배치되어 있다.The pair of punches 13 and 15 are each formed in a cross-sectional circular shape. Each punch 13 and 15 is for forming the hole 3 in the hole formation plan part 2 to which the raw material 1 corresponds. Both punches 13 and 15 are different in diameter from each other. In addition, the punches 13 and 15 are arranged to face each other on the opposite sides with the hole forming scheduled portion 2 of the raw material 1 disposed in the cavity 12 therebetween. In other words, both punches 13 and 15 are arranged opposite to each other on the opposite sides with the cavity 12 interposed therebetween. In this embodiment, both punches 13 and 15 are arranged to face up and down.

또 본 명세서에서는, 양 펀치(13)(15) 중, 직경이 큰 쪽을「대경(大徑) 펀치(15)」, 직경이 작은 쪽을「소경(小經) 펀치(13)」라 부른다.In addition, in this specification, the larger diameter among the punches 13 and 15 is called "large diameter punch 15", and the smaller diameter is called "small diameter punch 13". .

대경 펀치(15)의 직경은 원하는 구멍(3)의 직경과 동일 치수로 설정되어 있다. 한편, 소경 펀치(13)의 직경은 대경 펀치(15)의 직경보다도 작게 설정되고, 상기 소경 펀치(13)를 구동시키는 펀치 구동 장치(30)의 능력, 구멍 형성 예정부(2)로의 관통에 필요한 소경 펀치(13)의 스트로크, 소경 펀치(13)의 선단부의 주위면의 테이퍼각 등의 다양한 조건에 따라서 계산에 의해 결정된다. 예를 들어, 소경 펀치(13)의 직경은 대경 펀치(15)의 직경의 0.4배 이상 1배 미만(바람직하게는 0.66 내지 0.95배)의 범위 내로 설정된다. 단 본 발명에서는, 소경 펀치(13)의 직경은 이 범위인 것에 한정되는 것은 아니다.The diameter of the large diameter punch 15 is set to the same dimension as the diameter of the desired hole 3. On the other hand, the diameter of the small-diameter punch 13 is set smaller than the diameter of the large-diameter punch 15, and the ability of the punch drive device 30 to drive the small-diameter punch 13 and the penetration into the hole formation scheduled portion 2 is reduced. It determines by calculation according to various conditions, such as required stroke of the small diameter punch 13, the taper angle of the peripheral surface of the front-end | tip part of the small diameter punch 13, etc. For example, the diameter of the small diameter punch 13 is set in the range of 0.4 times or more and less than 1 times (preferably 0.66 to 0.95 times) of the diameter of the large diameter punch 15. As shown in FIG. However, in this invention, the diameter of the small diameter punch 13 is not limited to what is this range.

소경 펀치(13)의 선단부(14)는 도4에 도시한 바와 같이 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 또한, 소경 펀치(13)의 선단부(14)의 주위면은, 상기 소경 펀치(13)의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각(α1)(α2)이 감소하도록 배열된 복수단의 테이퍼면(14a)(14b)으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 테이퍼면(14a)(14b)의 단수는 2단이다. 따라서, 이들 테이퍼면(14a)(14b)의 테이퍼각(α1)(α2) 중, 소경 펀치(13)의 선단으로부터 세어 1번째 단의 테이퍼각(α1)과 2번째 단의 테이퍼각(α2)은, α1 < α2로 설정되어 있다.The tip portion 14 of the small-diameter punch 13 is formed in a thin end shape as shown in FIG. Further, the peripheral surface of the distal end portion 14 of the small diameter punch 13 has a plurality of tapered surfaces arranged in such a manner that the taper angles α1 and α2 gradually decrease toward the distal direction of the small diameter punch 13 ( 14a) and 14b). In the present embodiment, the number of stages of the tapered surfaces 14a and 14b is two stages. Therefore, among the taper angles α1 (α2) of these tapered surfaces 14a and 14b, the taper angle α1 of the first stage and the taper angle α2 of the second stage are counted from the tip of the small-diameter punch 13. Is set to alpha 1 <alpha 2.

대경 펀치(15)의 선단부(16)는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 여기서 설명의 편의상, 소경 펀치(13)의 선단부(14)의 주위면을 형성하는 테이퍼 면(14a)(14b)의 단수를 N단(단, N ≥ 2)이라 한다. 이 경우에 있어서, 대경 펀치(15)의 선단부(16)의 주위면은, 상기 대경 펀치(15)의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 배열한, N보다도 작은 단수의 테이퍼면(16a)으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, N = 2이므로, 대경 펀치(15)의 선단부(16)의 주위면은 1단의 테이퍼면(16a)으로 형성되어 있다. (β1)은 이 테이퍼면(16a)의 테이퍼각이다.The tip end portion 16 of the large diameter punch 15 is formed in a thin end shape. For convenience of explanation, the number of stages of the tapered surfaces 14a and 14b forming the peripheral surface of the tip portion 14 of the small-diameter punch 13 is referred to as N stages (where N? 2). In this case, the peripheral surface of the distal end portion 16 of the large diameter punch 15 has a single taper surface smaller than N arranged in such a manner that the taper angle gradually decreases toward the distal direction of the large diameter punch 15 ( 16a). In this embodiment, since N = 2, the circumferential surface of the tip portion 16 of the large-diameter punch 15 is formed of one-step tapered surface 16a. (β1) is the taper angle of this tapered surface 16a.

또 본 발명에서는, N = 2인 것에 한정되는 것은 아니며, N ≥ 2 이상이면 좋고, 예를 들어 N = 3, 4 또는 5라도 좋다. 또한, 대경 펀치(15)의 선단부(16)의 주위면을 형성하는 테이퍼면(16a)의 단수는 1단인 것에 한정되는 것은 아니며, N보다도 작은 단수이면 좋고, 예를 들어, N = 3의 경우에는 1단 또는 2단이라도 좋고, N = 4의 경우에는 1 내지 3단이라도 좋고, N = 5단의 경우에는 1 내지 4단이라도 좋다.Moreover, in this invention, it is not limited to what is N = 2, What is necessary is just N = 2 or more, for example, N = 3, 4, or 5 may be sufficient. In addition, the number of stages of the tapered surface 16a which forms the peripheral surface of the front-end | tip part 16 of the large diameter punch 15 is not limited to one stage, What is necessary is just a stage smaller than N, for example, when N = 3 May be 1 step or 2 steps, in the case of N = 4, 1 to 3 steps may be sufficient, and in the case of N = 5 steps, 1 to 4 steps may be sufficient.

여기서 본 명세서에 있어서, 테이퍼면(14a)(14b)(16a)의 테이퍼각(α1)(α2)(β1)이라 함은, 펀치(13)(15)의 축선에 대해 테이퍼면(14a)(14b)(16a)이 이루는 각도를 말한다.Here, in the present specification, the taper angles α1 (α2) (β1) of the tapered surfaces 14a, 14b, and 16a refer to the tapered surfaces 14a (with respect to the axes of the punches 13 and 15). 14b) refers to the angle formed by 16a.

또한, 각 펀치(13)(15)의 선단면은 평탄 형상으로 형성되어 있다. 단 본 발명에서는, 각 펀치(13)(15)의 선단면은 평탄 형상으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 볼록면 형상으로 만곡되어 형성되어 있어도 좋다.Moreover, the front end surface of each punch 13 and 15 is formed in flat shape. However, in this invention, the front end surface of each punch 13 and 15 is not limited to what is formed in flat shape, For example, you may be curved and formed in convex surface shape.

또한, 양 펀치(13)(15)는 각각 펀치 구동 장치(30)에 접속되어 있다. 그리고, 펀치 구동 장치(30)를 작동시킴으로써, 각각 대응하는 펀치(13)(15)를 캐비 티(12)에 대해 진퇴 가능하게 이동시킬 수 있는 것으로 이루어져 있고, 즉 펀치(13)(15)를 캐비티(12) 내로 진출 이동시키거나 캐비티(12) 내로부터 퇴출 이동시킬 수 있는 것으로 이루어져 있다.In addition, the punches 13 and 15 are connected to the punch drive device 30, respectively. Then, by operating the punch drive device 30, the corresponding punch 13 and 15 can be moved so as to be able to move forward and backward with respect to the cavity 12, that is, the punch 13 and 15 are moved. And move out into the cavity 12 or exit out of the cavity 12.

펀치 구동 장치(30)는 프레스기를 이용한 기계 캠이나 유체압(유압, 가스압 등), 전기 모터 등에 의해, 펀치(13)(15)에 구동력을 부여하는 것으로 이루어져 있다.The punch drive device 30 is constituted by applying a driving force to the punches 13 and 15 by a mechanical cam using a press, a fluid pressure (hydraulic pressure, gas pressure, etc.), an electric motor, or the like.

폐색 다이(11)에 있어서의 캐비티(12)를 사이에 둔 서로 반대측(본 실시 형태에서는 상하 양측) 부위에는, 각 펀치(13)(15)가 각각 삽입 관통되고 또한 캐비티(12)에 연통하는 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)이 마련되어 있다. 그리고, 각 펀치(13)(15)가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17) 내에 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입 관통 배치되어 있다. 이 상태에 있어서, 도4에 도시한 바와 같이, 각 펀치(13)(15)의 주위면과 각 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)의 주위면 사이에, 각 펀치(13)(15)의 주위 방향 전체 둘레에 걸쳐서 간극(18)(18)[소위, 펀치(13)(15)와 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17) 사이의 간극]이 형성되어 있다. 이 간극(18)에는 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 잉여 재료(소위 플래쉬부)(2a)가 캐비티(12) 내로부터 유입된다(도11 및 도12 참조). 또, 이 간극(18)에 유입된 잉여 재료(2)는 버어로서 구멍(3)의 주연에 잔존한다.Each of the punches 13 and 15 is inserted into and communicated with the cavity 12 to portions on opposite sides (up and down sides in the present embodiment) with the cavity 12 in the blocking die 11 interposed therebetween. Punch insertion through holes 17 and 17 are provided. Then, the punches 13 and 15 are inserted and disposed in the corresponding punch insertion holes 17 and 17 so as to be movable in the vertical direction. In this state, as shown in Fig. 4, each punch 13, 15 between the periphery of each punch 13, 15 and the periphery of each punch insertion hole 17, 17. The gaps 18 and 18 (so-called gaps between the punch 13 and 15 and the punch insertion holes 17 and 17) are formed over the entire circumference of the circumferential direction. In this gap 18, surplus material (so-called flash portion) 2a of the hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 flows into the cavity 12 (see Figs. 11 and 12). Moreover, the surplus material 2 which flowed into this clearance gap 18 remains in the periphery of the hole 3 as a burr.

또한, 각 펀치(13)(15)의 주위면에는, 간극(18)에 유입된 잉여 재료(2a)가 폐색 다이(11)의 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부(13a)(15b)가, 펀치(13)(15)의 직경 방향 외측에 팽출 형상으로 펀치(13)(15)의 전체 둘레에 걸쳐서 일체 형성 되어 있다.Further, on the circumferential surface of each punch 13, 15, weirs 13a, 15b which prevent the excess material 2a flowing into the gap 18 from being discharged to the outside of the blocking die 11 are provided. A radially outer side of the punches 13 and 15 is integrally formed over the entire circumference of the punches 13 and 15 in a bulging shape.

스웨이징 장치(20)는 소재(1)의 양 구멍 형성 예정부(2)(2)를 동시에 직경 확대하기 위한 것이다.The swaging device 20 is intended to simultaneously enlarge the diameters of the two holes forming scheduled portions 2 and 2 of the raw material 1.

이 스웨이징 장치(20)는, 도1 내지 도3에 도시한 바와 같이 폐색 다이(11)에 연속 설치되는 동시에 소재(1)를 고정하는 고정 다이(21)와, 2개의 가이드(22)(22)와, 2개의 가압 펀치(25)(25)(즉 설치 포함 펀치)와, 2개의 가이드 구동 장치(32)(32)와, 2개의 가압 펀치 구동 장치(33)(33)를 구비하고 있다.As shown in Figs. 1 to 3, the swaging device 20 is fixed to the fixed die 21 and the two guides 22, 22, two pressure punches 25 and 25 (i.e., mounting punches), two guide drive devices 32 and 32, and two pressure punch drive devices 33 and 33; have.

고정 다이(21)는 폐색 다이(11)의 양 캐비티(12)(12) 사이의 부위로 이루어지는 것이며, 폐색 다이(11)에 일체로 연속 설치하여 형성되어 있다. 또한, 고정 다이(21)는 그 축 방향을 따라 상하 2개로 분할되어 있다. 그리고, 폐색 다이(11) 및 고정 다이(21)의 분할편끼리는 다이 보유 지지 부재(도시하지 않음)에 의해 서로 조립 부착 상태로 유지되어 있고, 이에 의해 폐색 다이(11) 및 고정 다이(21)가 본의 아니게 분해되지 않은 것으로 되어 있다. 또 본 발명에서는, 고정 다이(21)는 폐색 다이(11)와는 별도 부재의 것이라도 좋다.The stationary die 21 consists of a site | part between both cavities 12 and 12 of the blocking die 11, and is formed integrally and continuously provided in the blocking die 11. As shown in FIG. In addition, the fixed die 21 is divided into two upper and lower sides along the axial direction. Then, the divided pieces of the blocking die 11 and the fixed die 21 are held together by a die holding member (not shown) in an assembled state, whereby the blocking die 11 and the fixed die 21 are separated. Is unintentionally disassembled. In the present invention, the fixed die 21 may be a member separate from the blocking die 11.

고정 다이(21)는 직경 확대시에 소재(1)가 축 방향으로 본의 아니게 이동하지 않도록 소재(1)를 고정하기 위한 것이다. 이 고정 다이(21)에는, 소재(1)의 비(非)구멍 형성 예정부로서의 축 방향 중간부(4)가 끼워 넣어져 고정되는 소재 고정용 끼워 넣음 구멍(21a)이, 고정 다이(21)의 축 방향으로 연장되는 동시에 양 캐비티(12)(12)에 연통하여 설치되어 있다. 이 소재 고정용 끼워 넣음 구멍(21a) 내에 소재(1)의 축 방향 중간부(4)가 끼워 넣어짐으로써, 소재(1)가 축 방향으로 움 직이지 않도록 고정되는 동시에, 소재(1)의 축 방향 중간부(4)의 직경 확대와 좌굴이 저지된다.The fixed die 21 is for fixing the raw material 1 so that the raw material 1 does not move unintentionally in the axial direction when the diameter is expanded. The fixing die 21 has a fixing hole 21a for fixing the raw material, in which an axial middle portion 4 as a non-hole forming scheduled portion of the raw material 1 is inserted and fixed. It extends in the axial direction of) and is connected to both cavities 12 and 12, and is provided. By inserting the axial middle part 4 of the raw material 1 into the insert hole 21a for fixing the raw material, the raw material 1 is fixed so as not to move in the axial direction and the raw material 1 is Diameter expansion and buckling of the axial middle part 4 are prevented.

2개의 가이드(22)(22)는 서로 동일 구성이다. 각 가이드(22)는 소재(1)의 대응하는 구멍 형성 예정부(2)를 좌굴 저지 상태로 삽입 관통하여 보유 지지하는 삽입 관통 구멍(23)을 갖고 있다. 이 삽입 관통 구멍(23)은 가이드(20)의 축 방향으로 연장되는 동시에 가이드(20)를 관통하여 마련되어 있다. 이 삽입 관통 구멍(23)의 직경은, 상기 삽입 관통 구멍(23) 내에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 적합 상태로 또한 축 방향으로 슬라이드 가능하게 삽입할 수 있는 치수로 설정되어 있다.The two guides 22 and 22 have the same configuration. Each guide 22 has an insertion hole 23 which penetrates and holds a corresponding hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 in a buckling-stopped state. This insertion hole 23 extends in the axial direction of the guide 20 and is provided through the guide 20. The diameter of this insertion hole 23 is set to the dimension which can slidably insert the hole formation plan part 2 of the raw material 1 into the said insertion hole 23 in a suitable state, and to be able to slide in an axial direction, have.

또한, 가이드(22)의 선단부의, 삽입 관통 구멍(23)을 사이에 둔 서로 반대측 부위에는, 각각 가이드(22)의 축 방향으로 돌출되는 한 쌍의 직경 확대 억제용 돌기부(24)(24)가 일체로 설치되어 있고, 가이드(22)로 이동에 수반하여 양 돌기부(24)(24)가 가이드(22)와 일체로 이동되는 것으로 이루어져 있다. 또한, 가이드(22)의 삽입 관통 구멍(23) 내에 삽입 관통된 상태의 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 주위면의 일부는, 구멍 형성 예정부(2)의 직경 확대시에 각 돌기부(24)의 삽입 관통 구멍(23)측을 향한 측면(24a)에 접촉되고, 이에 의해 구멍 형성 예정부(2)의 돌기부(24)와의 접촉부에 대해 직경 확대가 억제되는 것으로 이루어져 있다.Moreover, the pair of diameter expansion suppression protrusions 24 and 24 which protrude in the axial direction of the guide 22 in the mutually opposing site | part which inserted the insertion through-hole 23 between the front-end | tip part of the guide 22, respectively. Is integrally provided, and both the protrusions 24 and 24 are integrally moved with the guide 22 with movement to the guide 22. In addition, a part of the peripheral surface of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 in the state which penetrated in the insertion through hole 23 of the guide 22 at the time of the diameter expansion of the hole formation plan part 2 is expanded. It is made to contact the side surface 24a toward the insertion through-hole 23 side of each projection part 24, and diameter expansion is suppressed with respect to the contact part with the projection part 24 of the hole formation plan part 2 by this.

한편, 폐색 다이(11)의 캐비티(12)의 상하 양면에는 각각 폐색 다이(11)의 축 방향으로 연장된 슬라이드 홈부(19)가 마련되어 있다. 이 슬라이드 홈부(19)에 가이드(22)의 돌기부(24)가 폐색 다이(16)의 축 방향으로 슬라이드 가능하게 삽입된다.On the other hand, the slide groove part 19 extended in the axial direction of the blocking die 11 is provided in the upper and lower surfaces of the cavity 12 of the closing die 11, respectively. The projection 24 of the guide 22 is slidably inserted into the slide groove 19 in the axial direction of the closing die 16.

또한, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 주위면의 일부가 접촉하는, 가이드(22)의 돌기부(24)의 측면(24a)은, 소재(1)의 직경 확대된 구멍 형성 예정부(2)의 주위면 형상에 대응한 면에 형성되어 있다. 그리고, 돌기부(24)가 슬라이드 홈부(19)에 삽입된 상태에서는, 돌기부(24)의 측면(24a)은 캐비티(12)의 상면 또는 하면에 동일 높이로 연속되어 있는 것으로 이루어져 있다. 또 본 실시 형태에서는, 이 돌기부(24)의 측면(24a)은 대략 원판 형상으로 직경 확대된 구멍 형성 예정부(2)의 두께 방향 양측의 원 형상의 면에 대응하여 평탄 형상으로 형성되어 있다.Moreover, the side surface 24a of the protrusion part 24 of the guide 22 which a part of the circumferential surface of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 contacts is the hole formation example in which the diameter of the raw material 1 expanded. It is formed in the surface corresponding to the shape of the peripheral surface of the government part 2. And in the state where the protrusion part 24 was inserted in the slide groove part 19, the side surface 24a of the protrusion part 24 is made to continue to the same height on the upper surface or lower surface of the cavity 12. As shown in FIG. Moreover, in this embodiment, the side surface 24a of this protrusion part 24 is formed in flat shape corresponding to the circular surface of the both sides of the thickness direction of the hole formation plan part 2 which enlarged in diameter substantially disk shape.

또한, 각 가이드(22)는 삽입 관통 구멍(23)을 종단하는 분할면에 의해 상하 2개로 분할되어 있다. 그리고, 각 가이드(22)의 분할편끼리는 가이드 보유 지지 부재(도시하지 않음)에 의해 서로 조립 부착 상태로 보유 지지되어 있고, 이에 의해 가이드(22)가 본의 아니게 분해되지 않는 것으로 이루어져 있다.Moreover, each guide 22 is divided | segmented into two top and bottom by the division surface which terminates the insertion through-hole 23. As shown in FIG. And the divided pieces of each guide 22 are hold | maintained by the guide holding member (not shown) mutually assembled, and the guide 22 consists of not disassembling unintentionally by this.

각 가압 펀치(25)는, 소재(1)의 대응하는 구멍 형성 예정부(2)를 축 방향으로 가압하기 위한 것이다. 양 가압 펀치(25)(25)는 소재(1)의 축 방향 양측에 서로 대향하여 배치되어 있다.Each press punch 25 is for pressing the corresponding hole formation plan part 2 of the raw material 1 to an axial direction. Both press punches 25 and 25 are disposed opposite to each other on both sides of the material 1 in the axial direction.

각 가압 펀치 구동 장치(33)는 각 가압 펀치(25)를 각각 소재(1)의 축 방향으로 이동시키고, 가압 펀치(25)에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 가압하기 위한 구동력을 부여하기 위한 것이다. 이 각 가압 펀치 구동 장치(33)는 대응하는 가압 펀치(25)에 접속되어 있다. 가압 펀치 구동 장치(33)는, 프레스기를 이용한 기계 캠이나 유체압(유압, 가스압 등), 전기 모터 등에 의해 가압 펀치(25)에 구동력을 부여하는 것으로 이루어져 있다.Each press punch drive apparatus 33 moves each press punch 25 in the axial direction of the raw material 1, and presses the hole formation plan part 2 of the raw material 1 to the press punch 25, respectively. It is to give a driving force. Each of these pressure punch drive devices 33 is connected to a corresponding pressure punch 25. The pressure punch drive device 33 is configured to apply a driving force to the pressure punch 25 by a mechanical cam using a press, a fluid pressure (hydraulic pressure, gas pressure, etc.), an electric motor, or the like.

각 가이드 구동 장치(32)는, 각 가이드(22)를 각각 대응하는 가압 펀치(25)의 이동 방향(28)[즉 가압 펀치(25)에 의한 소재 구멍 형성 예정부(2)로의 가압 방향]과는 반대 방향(27)으로 이동시키는 것이다(도6 참조). 이 각 가이드 구동 장치(32)는 대응하는 가이드(22)에 접속되어 있다. 가이드 구동 장치(32)는 프레스기를 이용한 기계 캠이나 유체압(유압, 가스압 등), 전기 모터, 스프링 등에 의해 가이드(22)에 구동력을 부여하는 것으로 이루어져 있다.Each guide drive device 32 moves each guide 22 to the moving direction 28 of the corresponding press punch 25 (that is, the press direction to the material hole formation plan part 2 by the press punch 25). Is to move in the opposite direction 27 (see Fig. 6). Each of the guide drive devices 32 is connected to the corresponding guide 22. The guide drive device 32 consists of applying a driving force to the guide 22 by a mechanical cam using a press, fluid pressure (hydraulic pressure, gas pressure, etc.), an electric motor, a spring, or the like.

다음에, 상기 구멍 형성 가공 장치(10)를 이용한 구멍 형성 가공 방법에 대해 이하에 설명한다.Next, the hole forming processing method using the hole forming processing apparatus 10 will be described below.

우선, 도2 내지 도7에 도시한 바와 같이, 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)를 구멍 형성 가공 장치(10)의 스웨이징 장치(20)에 의해 미리 직경 확대한다[직경 확대 공정]. 본 실시 형태에서는, 소재(1)의 양 구멍 형성 예정부(2)(2)를 동시에 직경 확대한다.First, as shown in FIGS. 2 to 7, each hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 is enlarged in diameter by the swaging device 20 of the hole forming processing device 10 (diameter enlargement). fair]. In this embodiment, both hole formation plan parts 2 and 2 of the raw material 1 are simultaneously expanded in diameter.

이 직경 확대 방법을 이하에 설명한다.This diameter expansion method is described below.

도2 내지 도4에 도시한 바와 같이, 소재(1)의 비구멍 형성 예정부인 축 방향 중간부(4)를 고정 다이(21)의 소재 고정용 끼워 넣음 구멍(21a)에 끼워 넣음으로써, 소재(1)가 축 방향으로 본의 아니게 움직이지 않도록 소재(1)를 고정 다이(21)에 고정하는 동시에, 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)를 각각 대응하는 캐비티(12) 내에 배치한다. 본 실시 형태에서는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)는 캐 비티(12) 내에 관통 형상으로 배치된다. 따라서, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 있어서의 축 방향 중간부측 부분만이 캐비티(12) 내에 배치되고, 구멍 형성 예정부(2)의 단부측 부분은 캐비티(12)로부터 돌출된 상태로 배치된다.As shown in FIGS. 2-4, the axial middle part 4 which is a non-hole formation scheduled part of the raw material 1 is inserted into the raw material fixing insertion hole 21a of the fixed die 21, The material 1 is fixed to the stationary die 21 so that (1) does not move unintentionally in the axial direction, and each hole formation scheduled portion 2 of the material 1 is respectively provided in the corresponding cavity 12. To place. In this embodiment, the hole formation plan part 2 of the raw material 1 is arrange | positioned in the cavity 12 in penetrating shape. Therefore, only the axial direction intermediate part side part in the hole formation plan part 2 of the raw material 1 is arrange | positioned in the cavity 12, and the end side part of the hole formation plan part 2 protrudes from the cavity 12. Is placed in a closed state.

또한, 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)를 각각 대응하는 가이드(22)의 삽입 관통 구멍(23)에 삽입 관통하고, 이에 의해 각 구멍 관통 예정부(2)를 좌굴 저지 상태로 보유 지지한다. 또한, 폐색 다이(11)의 각 슬라이드 홈부(19)에 각각 대응하는 가이드(22)의 돌기부(24)를 삽입한다. 이 상태에 있어서, 소재(1)의 각 구멍 형성 예정부(2)의 주위면의 서로 반대측 부위는, 가이드(22)의 양 돌기부(24)(24)의 측면(24a)(24a)에 접촉하고 있다.Moreover, each hole formation plan part 2 of the raw material 1 is inserted into the insertion hole 23 of the corresponding guide 22, respectively, and this makes each hole penetration plan part 2 into a buckling stop state. Hold. Moreover, the projection part 24 of the guide 22 corresponding to each slide groove part 19 of the blocking die 11 is inserted. In this state, the mutually opposite parts of the peripheral surface of each hole formation plan part 2 of the raw material 1 contact the side surfaces 24a and 24a of both projections 24 and 24 of the guide 22. Doing.

계속해서, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 양 가압 펀치 구동 장치(33)(33)를 동시에 작동시킴으로써 양 가압 펀치(25)(25)를 동시에 이동시키고, 소재(1)의 양 구멍 형성 예정부(2)(2)를 각각 대응하는 가압 펀치(25)(25)로 축 방향으로 동시에 가압하면서, 양 가이드 구동 장치(32)(32)를 동시에 작동시킴으로써 양쪽 가이드(22)(22)를 각각 대응하는 가압 펀치(25)(25)의 이동 방향(28)과는 반대 방향(27)으로 동시에 이동시킨다. 이에 의해, 각 가이드(22)의 선단부와 고정 다이(21)와의 사이에 노출된 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 주위면의 일부가 가이드(22)의 양 돌기부(24)(24)의 측면(24a)(24a)에 접촉됨으로써 상기 구멍 형성 예정부(2)의 가이드 양 돌기부(24)(24a)와의 접촉부에 대해 직경 확대가 억제된 상태에서, 상기 구멍 형성 예정부(2)[상세하게 설명하면, 상기 구멍 형성 예정부(2)의 주위면의 가이드 양 돌기부(24)(24)와의 접촉부 이외의 부분]가 캐비티(12) 내에서 직경 확대된다.Subsequently, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, by simultaneously operating both pressure punch drive devices 33 and 33, both pressure punch 25 and 25 are moved simultaneously, and both holes of the material 1 Both guides 22 and 22 by simultaneously operating both guide drive devices 32 and 32 while simultaneously pressing the formation scheduled portions 2 and 2 in the axial direction with corresponding pressure punches 25 and 25 respectively. ) Are simultaneously moved in the opposite direction 27 to the moving direction 28 of the corresponding pressing punches 25 and 25, respectively. Thereby, a part of the peripheral surface of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 exposed between the front-end | tip part of each guide 22 and the stationary die 21 is the both projection part 24 of the guide 22 ( By contacting the side surfaces 24a and 24a of 24, the hole formation scheduled portion 2 in a state in which diameter enlargement is suppressed with respect to the contact portion with the guide projections 24 and 24a of the hole formation scheduled portion 2 is prevented. (In detail, the part other than the contact part with the guide protrusions 24 and 24 of the circumferential surface of the said hole formation plan part 2) expands in diameter in the cavity 12. As shown in FIG.

또 본 발명에서는, 가압 펀치(25)의 이동 속도나 가이드(22)의 이동 속도는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 직경 확대 설계 형상에 따라서 설정되는 것이다. 또한, 이들 이동 속도는 일정해도 좋고, 변동하는 것이라도 좋다.Moreover, in this invention, the moving speed of the press punch 25 and the moving speed of the guide 22 are set according to the diameter expansion design shape of the hole formation plan part 2 of the raw material 1. As shown in FIG. In addition, these movement speeds may be constant or may vary.

가압 펀치(25) 및 가이드(22)의 이동에 수반하여, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)가 상술한 바와 같이 상기 구멍 형성 예정부(2)의 가이드 양 돌기부(24)(24)와의 접촉부에 대해 직경 확대가 억제된 상태에서, 캐비티(12) 내에서 서서히 직경 확대되어 상기 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 캐비티(12) 내에 충전되어 간다.With the movement of the pressure punch 25 and the guide 22, the hole formation plan part 2 of the raw material 1 was guide-projection part 24 of the hole formation plan part 2, 24 (24) as mentioned above. In the state in which diameter expansion is suppressed with respect to the contact portion with), the diameter is gradually enlarged in the cavity 12 so that the material of the hole forming scheduled portion 2 is filled in the cavity 12.

그리고, 도7 내지 도9에 도시한 바와 같이, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)가 소정 형상으로 직경 확대되었을 때, 가압 펀치(25) 및 가이드(22)의 이동을 정지한다. 이 때, 캐비티(12) 내에는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 아직 충전되어 있지 않은 부분, 즉 미충전부(M)가 잔존하고 있다. 이 상태에서는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)는, 그 폭 방향 양측에만 각각 대략 원호 형상으로 직경 확대되어 있고, 두께 방향으로는 거의 직경 확대되어 있지 않다.7-9, when the hole formation plan part 2 of the raw material 1 expanded in diameter to a predetermined shape, the movement of the pressing punch 25 and the guide 22 is stopped. At this time, in the cavity 12, the part in which the material of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 is not yet filled, ie, the unfilled part M, remains. In this state, the hole formation plan part 2 of the raw material 1 is enlarged in diameter substantially circular arc shape only in the width direction both sides, and is not enlarged substantially in diameter in the thickness direction.

이상과 같이 하여, 소재(1)의 양 구멍 형성 예정부(2)(2)를 직경 확대한다.As described above, both hole formation scheduled portions 2 and 2 of the raw material 1 are enlarged in diameter.

계속해서, 도10에 도시한 바와 같이, 소재(1)의 직경 확대된 각 구멍 형성 예정부(2)에 각각 이하의 순서로 구멍 형성 가공을 실시한다.Subsequently, as shown in FIG. 10, the hole formation process is given to each hole formation plan part 2 which enlarged the diameter of the raw material 1 in the following procedures, respectively.

소재(1)의 직경 확대된 각 구멍 형성 예정부(2)를 캐비티(12) 내로부터 취출하지 않고 즉 캐비티(12) 내에 배치한 상태 그대로, 펀치 구동 장치(30)(30)를 작동시킴으로써 대경 및 소경 펀치(13)(15)를 캐비티(12) 내로 동시에 진출 이동시킨 다. 이에 의해, 양 펀치(13)(15)로, 구멍 형성 예정부(2)를, 상기 구멍 형성 예정부(2)를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 양 펀치(13)(15)의 선단끼리를 접촉시키지 않도록 하여 동시에 압박한다. 본 실시 형태에서는, 양 펀치(13)(15)로, 가이드(22)의 양 돌기부(24)(24)에 의한 구멍 형성 예정부(2)의 직경 확대 억제 방향의 양측[즉, 구멍 형성 예정부(2)의 두께 방향 양측]으로부터 압박한다. 이에 의해, 도10에 도시한 바와 같이, 양 펀치(13)(15)의 선단부(14)(16)를 구멍 형성 예정부(2)에 압입하고, 구멍 형성 예정부(2)를 캐비티(12) 내에서 압박 확대한다[압박 확대 공정].The large diameter can be achieved by operating the punch drive devices 30 and 30 without removing each hole-expansion scheduled portion 2 enlarged in diameter of the raw material 1 from the cavity 12, that is, arranged in the cavity 12. And the small diameter punches 13 and 15 are simultaneously moved out into the cavity 12. Thereby, with the two punches 13 and 15, the hole formation plan part 2 contacts the front-end | tip of both punch 13 and 15 from the mutually opposite side which sandwiched the said hole formation plan part 2 in between. Do not pressurize at the same time. In this embodiment, with both punches 13 and 15, both sides of the diameter expansion suppression direction of the hole formation plan part 2 by the both protrusion part 24 and 24 of the guide 22 (namely, a hole formation example). It presses from the thickness direction both sides of the government part 2]. Thereby, as shown in FIG. 10, the tip part 14 and 16 of both punch 13 and 15 are press-fitted into the hole formation plan part 2, and the hole formation plan part 2 is made into the cavity 12. As shown in FIG. The pressure is enlarged in the [pressure expansion process].

단, 이 압박 확대 공정에서는, 도10에 도시한 바와 같이 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 압박 확대한 상태에 있어서, 캐비티(12) 내에 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 아직 충전되어 있지 않은 부분, 즉 미충전부(M)를 잔존시켜 둔다.However, in this pressing enlargement process, as shown in FIG. 10, in the state which expanded the hole formation plan part 2 of the raw material 1, the material of the hole formation plan part 2 in the cavity 12 is carried out. The portion not yet charged, that is, the unfilled portion M is left.

또, 이 압박 확대 공정에서는, 양 펀치(13)(15)로 구멍 형성 예정부(2)를 동시에 압박하는 것이 바람직하다. 혹시 양 펀치(13)(15)에 의한 구멍 형성 예정부(2)로의 압박이 동시가 아닌 경우에는, 펀치(13)(15)의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)의 주위면과의 사이의 간극(18)(18) 내로의 구멍 형성 예정부(2)의 재료의 유입량이 증가하여 재료 수율이 저하될 우려가 있다. 단 본 발명에서는, 양 펀치(13)(15)에 의한 구멍 형성 예정부(2)에의 압박은 동시인 것에 한정되는 것은 아니다.Moreover, in this pressing expansion process, it is preferable to simultaneously press the hole formation plan part 2 with both punches 13 and 15. FIG. If the pressure to the hole forming scheduled portions 2 by both punches 13 and 15 is not simultaneous, the periphery of the punch 13 and 15 and the periphery of the punch insertion through holes 17 and 17 There exists a possibility that the inflow amount of material of the hole formation plan part 2 into the clearance gap 18 and 18 between surfaces may increase, and material yield may fall. However, in the present invention, the pressing on the hole forming scheduled portions 2 by the two punches 13 and 15 is not limited to being simultaneous.

계속해서, 도11에 도시한 바와 같이, 대경 펀치(15)를 캐비티(12) 내로부터 퇴출 이동시키고, 상기 대경 펀치(15)에 의한 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)로의 압박을 해제하면서, 소경 펀치(13)의 선단부(14)를 구멍 형성 예정부(2)에 더욱 깊게 압입하고, 상기 소경 펀치(13)를 구멍 형성 예정부(2)에 그 두께 방향으로 관통시킨다[소경 펀치(13)의 관통 공정]. 그 결과, 구멍 형성 예정부(2)에 소경 펀치(13)의 직경에 대응한 소경의 관통 구멍(3a)이 형성된다. 또 본 발명에서는, 대경 펀치(15)에 의한 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)로의 압박을 해제한 후에, 소경 펀치(13)를 구멍 형성 예정부(2)에 관통시켜도 좋다.Subsequently, as shown in FIG. 11, the large diameter punch 15 is moved out of the cavity 12, and the large diameter punch 15 presses the raw material 1 to the hole formation scheduled part 2 by the large diameter punch 15. Then, as shown in FIG. While releasing, the tip portion 14 of the small-diameter punch 13 is pushed deeper into the hole-forming scheduled portion 2, and the small-diameter punch 13 is passed through the hole-formed scheduled portion 2 in the thickness direction thereof (small diameter Through process of punch 13]. As a result, the small diameter through hole 3a corresponding to the diameter of the small diameter punch 13 is formed in the hole formation plan part 2. In the present invention, the small diameter punch 13 may be penetrated through the hole formation scheduled portion 2 after the pressure on the hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 by the large diameter punch 15 is released.

이 소경 펀치(13)의 구멍 형성 예정부(2)로의 관통 조작에 의해, 구멍 형성 예정부(2)의 잉여 재료(2a)가, 캐비티(12) 내로부터, 각 펀치(13)(15)의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)의 주위면과의 사이의 간극(18)(18)으로 유입된다. 이 유입된 잉여 재료(2a)가 버어가 된다. 또한, 이 유입된 잉여 재료(2a)는, 각 펀치(13)(15)의 둑부(13a)(15a)에 의해 막혀 폐색 다이(11)의 외부로의 배출이 방지된다. 또한, 이 소경 펀치(13)의 관통 조작에 수반하여, 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 소경 펀치(13)의 관통 방향의 전방측 부분(M1)에, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 충전된다.By the penetrating operation of the small diameter punch 13 to the hole formation scheduled portion 2, the excess material 2a of the hole formation scheduled portion 2 is discharged from the cavity 12 to each punch 13, 15. It flows into the clearance gap 18 and 18 between the peripheral surface of and the peripheral surface of the punch insertion hole 17,17. The surplus material 2a which flowed in turns into a burr. In addition, the introduced surplus material 2a is blocked by the webbing portions 13a and 15a of the punches 13 and 15 to prevent the discharge of the blocking die 11 to the outside. In addition, along with the penetrating operation of the small-diameter punch 13, the raw material 1 is provided in the front side portion M1 in the penetrating direction of the small-diameter punch 13 in the unfilled portion M in the cavity 12. The material of the hole formation scheduled part 2 of is filled.

계속해서, 도12에 도시한 바와 같이, 소경 펀치(13)를 캐비티(12) 내로부터 퇴출 이동시키고, 구멍 형성 예정부(12)에 관통된 상태의 소경 펀치(13)를 구멍 형성 예정부(2)로부터 발출하면서, 대경 펀치(15)의 선단부(16)를 구멍 형성 예정부(2)에 형성된 소경의 구멍(3a)에 압입하고, 상기 대경 펀치(15)를 구멍 형성 예정부(2)에 관통시킨다[대경 펀치(15)의 관통 공정]. 이에 의해, 소경의 구멍(3a)이 확대되고, 그로 인해 구멍 형성 예정부(2)에 대경 펀치(15)의 직경에 대응한, 원하는 대경의 구멍(3)이 형성된다. 또, 본 발명에서는, 소경 펀치(13)를 구멍 형성 예정부(2)로부터 발출한 후에, 대경 펀치(5)를 구멍 형성 예정부(2)에 관통시켜도 좋다.Subsequently, as shown in Fig. 12, the small-diameter punch 13 is moved out of the cavity 12, and the small-diameter punch 13 in a state penetrated by the hole-forming portion 12 is formed. While extracting from 2), the distal end portion 16 of the large-diameter punch 15 is press-fitted into the small-diameter hole 3a formed in the hole-forming portion 2, and the large-diameter punch 15 is formed in the hole-forming portion 2 It penetrates into (the penetrating process of the large diameter punch 15). Thereby, the small diameter hole 3a is expanded, and the hole 3 of the desired large diameter corresponding to the diameter of the large diameter punch 15 is formed in the hole formation plan part 2 by this. In addition, in this invention, after extracting the small diameter punch 13 from the hole formation plan part 2, you may let the large diameter punch 5 penetrate the hole formation plan part 2. As shown in FIG.

이 대경 펀치(15)의 구멍 형성 예정부(2)로의 관통 조작에 의해, 구멍 형성 예정부(2)의 잉여 재료(2a)가 캐비티(12) 내로부터, 각 펀치(13)(15)의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)의 주위면과의 사이의 간극(18)(18)으로 유입된다. 이 유입된 잉여 재료(2a)가 버어가 된다. 또한, 이 유입된 잉여 재료(2a)는 각 펀치(13)(15)의 둑부(13a)(15a)에 의해 막히게 되어 폐색 다이(11)의 외부로의 배출이 방지된다. 또한, 이 대경 펀치(15)의 관통 조작에 수반하여, 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 대경 펀치(15)의 관통 방향의 전방측 부분(M2)에, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 충전된다. 그 결과, 캐비티(12) 내의 모든 미충전부(M)가 소멸하여 캐비티(12) 내 전체에 재료가 충전된다.By the penetrating operation of the large-diameter punch 15 to the hole-forming scheduled portion 2, the excess material 2a of the hole-formed scheduled portion 2 is released from the cavity 12 of each punch 13 and 15. It flows into the gaps 18 and 18 between the circumferential surface and the circumferential surface of the punch insertion through holes 17 and 17. The surplus material 2a which flowed in turns into a burr. In addition, the introduced surplus material 2a is blocked by the webbing portions 13a and 15a of the punches 13 and 15 to prevent the discharge of the blocking die 11 to the outside. Moreover, with the penetrating operation of this large diameter punch 15, the raw material 1 is carried out to the front side part M2 of the large diameter punch 15 in the penetrating direction in the unfilled part M in the cavity 12. The material of the hole formation scheduled part 2 of is filled. As a result, all of the unfilled portions M in the cavity 12 disappear and the material is filled in the entire cavity 12.

계속해서, 대경 펀치(15)를 캐비티(12) 내로부터 퇴출 이동시키고, 구멍 형성 예정부(2)에 관통된 상태의 대경 펀치(15)를 구멍 형성 예정부(2)로부터 발출한다.Subsequently, the large-diameter punch 15 is moved out of the cavity 12, and the large-diameter punch 15 in a state penetrated by the hole-forming portion 2 is extracted from the hole-forming portion 2.

계속해서, 폐색 다이(11) 및 고정 다이(21)를 분해하여 소재(1)를 캐비티(12) 내로부터 취출한다. 그 후, 필요에 따라서 구멍(3)의 주연에 형성된 버어(2a)를 제거함으로써, 도13에 나타낸 원하는 구멍 형성과 제품(프리폼)(6)을 얻을 수 있다.Subsequently, the blocking die 11 and the fixed die 21 are disassembled and the raw material 1 is taken out from the cavity 12. Thereafter, if necessary, the burr 2a formed at the periphery of the hole 3 is removed, whereby the desired hole formation and the product (preform) 6 shown in Fig. 13 can be obtained.

그리고, 상기 실시 형태의 구멍 형성 가공 방법에서는, 폐색 다이(11)의 캐 비티(12) 내에 배치된 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를, 한 쌍의 대경 및 소경 펀치(13)(15)로, 구멍 형성 예정부(2)를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써, 구멍 형성 예정부(2)를 캐비티(12) 내에 미충전부(M)가 잔존하는 상태로 압박 확대되므로, 캐비티(12) 내에 있어서 저하중으로 구멍 형성 예정부(2)를 압박 확대할 수 있다.And in the hole formation processing method of the said embodiment, the pair of large diameter and small diameter punch 13 of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 arrange | positioned in the cavity 12 of the blocking die 11 is carried out. In (15), since the hole formation scheduled part 2 is pressed from the mutually opposite side, the hole formation scheduled part 2 is expanded in the state in which the unfilled part M remains in the cavity 12, Therefore, the cavity In (12), the hole formation plan part 2 can be enlarged under pressure during a fall.

또한, 소경 펀치(13)를 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 관통시킴으로써, 구멍 형성 예정부(2)에 소경의 구멍(2a)이 형성되므로, 비교적 낮은 하중으로 구멍(2a)을 형성할 수 없다. 또한, 이 소경 펀치(13)의 관통 동작에 의해, 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 소경 펀치(13)의 관통 방향의 전방측 부분(M1)에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 충전된다.In addition, since the small hole 2a is formed in the hole forming portion 2 by penetrating the small hole punch 13 through the hole forming portion 2 of the raw material 1, the hole 2a is loaded with a relatively low load. Cannot form. Moreover, the hole of the raw material 1 is formed in the front side part M1 of the small diameter punch 13 in the penetrating direction in the unfilled part M in the cavity 12 by the penetrating operation of this small diameter punch 13. The material of the formation plan part 2 is filled.

또한, 이렇게 하여 소경의 구멍(2a)이 형성된 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 대경 펀치(15)를 관통시킴으로써, 소경의 구멍(2a)이 확대되고, 그로 인해 구멍 형성 예정부(2)에 대경의 구멍(3)이 형성되므로, 비교적 낮은 하중으로 구멍(3)을 형성할 수 있다. 또한, 이 대경 펀치(15)의 관통 동작에 의해 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 대경 펀치(15)의 관통 방향의 전방측 부분(M2)에, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료가 충전된다. 그 결과, 캐비티(12) 내의 모든 미충전부(M)가 소멸하여 캐비티(12) 내 전체에 재료가 충전되고, 그로 인해 조직 결함의 발생을 방지할 수 있다.In addition, the large-diameter punch 15 is made to pass through the large-diameter punch 15 through the hole-forming scheduled portion 2 of the raw material 1 in which the small-diameter hole 2a is formed, thereby expanding the small-diameter hole 2a. Since the large diameter hole 3 is formed in (2), the hole 3 can be formed with a comparatively low load. Moreover, the hole of the raw material 1 is formed in the front side part M2 of the large diameter punch 15 in the penetration direction of the unfilled part M in the cavity 12 by the penetrating operation | movement of this large diameter punch 15. As shown in FIG. The material of the formation plan part 2 is filled. As a result, all of the unfilled portions M in the cavity 12 disappear and the material is filled in the entire cavity 12, thereby preventing the occurrence of tissue defects.

또한, 본 실시 형태의 구멍 형성 가공 방법은, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료를 펀칭 제거하는 공정을 포함하고 있지 않기 때문에, 재료 수율이 높 다.In addition, since the hole formation processing method of this embodiment does not include the process of punching out the material of the hole formation plan part 2 of the raw material 1, material yield is high.

또한, 소경 펀치(13)의 선단부(14)가 끝이 가는 형상으로 형성되어 있으므로, 소경 펀치(13)를 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 저하중으로 관통시킬 수 있다. 또한, 소경 펀치(13)의 선단부(14)의 주위면이 상기 소경 펀치(13)의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각(α1)(α2)이 감소하도록 배열한 2단의 테이퍼면(14a)(14b)으로 형성되어 있으므로, 소경 펀치(13)의 2단의 테이퍼각(α1)(α2)의 설정에 의해 성형 하중을 소정의 값으로 조절할 수 있다. 또한, 소경 펀치(13)의 관통 조작에 의해 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 상기 소경 펀치(13)의 직경 방향 외측으로 효과적으로 압박 확대할 수 있고, 그로 인해 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 소경 펀치(13)의 관통 방향의 전방측 부분(M1)에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료를 확실하게 충전할 수 있다.Further, since the distal end portion 14 of the small diameter punch 13 is formed in a thin shape, the small diameter punch 13 can be penetrated through the hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 under a low load. In addition, the two-side tapered surface 14a is arranged so that the peripheral surface of the distal end portion 14 of the small-diameter punch 13 gradually decreases toward the distal end of the small-diameter punch 13 in the taper angle α1 (α2). 14b), the molding load can be adjusted to a predetermined value by setting the taper angles α1 and α2 of the second stage of the small-diameter punch 13. In addition, through the penetrating operation of the small-diameter punch 13, the hole-forming scheduled portion 2 of the raw material 1 can be effectively pressed and expanded to the radially outer side of the small-diameter punch 13, thereby allowing the inside of the cavity 12. The material of the hole formation scheduled part 2 of the raw material 1 can be reliably filled in the front side part M1 of the small diameter punch 13 in the penetrating direction of the unfilled part M. As shown in FIG.

또한, 대경 펀치(15)의 선단부(16)는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있으므로, 대경 펀치(15)를 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)에 저하중으로 관통시킬 수 있다. 또한, 대경 펀치(15)의 선단부(16)의 주위면이 1단의 테이퍼면(16a)으로 형성되어 있으므로, 이 테이퍼면(16a)의 테이퍼각(β1)의 설정에 의해 성형 하중을 소정의 값으로 조절할 수 있다. 또한, 대경 펀치(15)의 관통 조작에 의해 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 상기 대경 펀치(15)의 직경 방향 외측으로 효과적으로 압박 확대할 수 있고, 그로 인해 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 있어서의, 대경 펀치(15)의 관통 방향의 전방측 부분(M2)에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료를 확실하게 충전할 수 있다. 그로 인해 조직 결함의 발생을 확실하게 방지할 수 있 다.In addition, since the distal end portion 16 of the large diameter punch 15 is formed in a thin tip shape, the large diameter punch 15 can be penetrated through the hole formation scheduled portion 2 of the raw material 1 under a low load. In addition, since the peripheral surface of the distal end portion 16 of the large diameter punch 15 is formed by the tapered surface 16a of one stage, the molding load is determined by setting the taper angle β1 of the tapered surface 16a. You can adjust the value. In addition, through the penetrating operation of the large-diameter punch 15, the hole-forming scheduled portion 2 of the raw material 1 can be effectively enlarged to the radially outer side of the large-diameter punch 15, thereby allowing the inside of the cavity 12 to be expanded. The material of the hole formation scheduled part 2 of the raw material 1 can be reliably filled in the front side part M2 of the large diameter punch 15 in the penetration direction of the unfilled part M. As shown in FIG. This can reliably prevent the occurrence of tissue defects.

또한, 각 펀치(13)(15)가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17) 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치(13)(15)의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍(17)(17)의 주위면과의 사이에, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 잉여 재료(2a)가 캐비티(12) 내로부터 유입되는 간극(18)(18)이 형성되어 있으므로, 이 구멍 형성 가공 방법은 분류 방식의 단조 방법의 범주에 들어간다. 따라서, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)의 재료를 캐비티(12) 내의 미충전부(M)에 비교적 낮은 하중으로 충전할 수 있다.In addition, in the state where each punch 13, 15 has penetrated into the corresponding punch insertion hole 17, 17, respectively, the circumferential surface of the punch 13, 15 and the punch insertion hole 17 are Since the clearance gap 18 and 18 which the surplus material 2a of the hole formation plan part 2 of the raw material 1 flows in in the cavity 12 are formed between the peripheral surfaces of 17, This hole forming processing method falls into the category of the forging method of the classification method. Therefore, the material of the hole formation scheduled part 2 of the raw material 1 can be filled in the unfilled part M in the cavity 12 with a comparatively low load.

또한, 각 펀치(13)(15)의 주위면에, 간극(18)에 유입된 잉여 재료(2a)가 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부(13a)(15a)가 형성되어 있으므로, 잉여 재료(2a)가 폐색 다이(11)의 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.Further, weir portions 13a and 15a are formed on the circumferential surface of each punch 13 and 15 to prevent the surplus material 2a flowing into the gap 18 from being discharged to the outside. 2a) can be prevented from being discharged out of the blocking die 11.

또한, 압박 확대 공정에서는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를, 양 펀치(13)(15)로, 상기 양 펀치(13)(15)의 선단끼리를 접촉시키지 않도록 하여 압박함으로써, 양 펀치(13)(15)의 선단끼리의 접촉에 의해 발생하는 경우가 있는 펀치 선단부(14)(16)의 파손이나 손상을 방지할 수 있다.In the pressing enlargement step, the hole forming scheduled portions 2 of the raw material 1 are pressed by using both punches 13 and 15 so as not to contact the ends of the punches 13 and 15. It is possible to prevent damage or damage to the punch tips 14 and 16, which may be caused by the contact between the tips of both punches 13 and 15.

또한, 본 실시 형태의 구멍 형성 가공 방법은, 압박 확대 공정 전에 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 미리 직경 확대하는 직경 확대 공정을 포함하고 있고, 압박 확대 공정에서는, 직경 확대 공정에서 직경 확대된 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 캐비티(12) 내에 배치한 상태에서, 양 펀치(13)(15)로, 가이드 양 돌기부(24)(24)에 의한 구멍 형성 예정부(2)의 직경 확대 억제 방향의 양측으로부터 압 박한다. 따라서, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)를 미리 직경 확대해 두고 나서 상기 구멍 형성 예정부(2)에 구멍 형성 가공을 실시하는 경우에 있어서, 이러한 가공을 작업 능률적으로 수행할 수 있다.In addition, the hole formation processing method of this embodiment includes the diameter expansion process of diameter-expanding the hole formation plan part 2 of the raw material 1 before a press expansion process, In a pressure expansion process, in a diameter expansion process, Example of hole formation by guide punching portions 24 and 24 with both punches 13 and 15 in a state in which the hole forming scheduled portion 2 of the raw material 1 having an enlarged diameter is disposed in the cavity 12. It presses from both sides of the diameter expansion suppression direction of the top part (2). Therefore, when the hole formation process part 2 of the raw material 1 is enlarged in diameter beforehand, and the hole formation process is performed to the said hole formation plan part 2, such a process can be performed efficiently. .

이상에서, 본 발명의 일 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 설정 변경 가능하다.As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to what was shown to the said embodiment, A setting change is variously possible.

예를 들어, 본 발명에 관한 구멍 형성 가공 방법 및 구멍 형성 가공 장치는, 차량용 아암을 제작하기 위한 프리폼을 제작하기 위해 이용되는 것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 공업 제품용 프리폼을 제작하기 위해 이용되고, 예를 들어 콘로드용 프리폼을 제작하기 위해 이용되는 것이라도 좋고, 축 구멍을 갖는 기어용 프리폼을 제작하기 위해 이용되는 것이라도 좋다.For example, the hole forming processing method and the hole forming processing apparatus according to the present invention are not limited to those used for producing preforms for producing vehicle arms, and are used for producing preforms for various industrial products. For example, it may be used to produce a preform for a cone rod, or may be used to produce a preform for a gear having a shaft hole.

또한, 본 발명에서는, 소재(1)의 구멍 형성 예정부(2)는 소재(1)의 축 방향 중간부나 축 방향 일단부 등의 1군데에만 위치하고 있어도 좋다. 물론, 본 발명에서는 소재(1)의 형상은 막대 형상인 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 다양한 형상의 소재(1)에 적용할 수 있다. 또한 본 발명에서는, 소재(1)는, 예를 들어 압출재로 이루어지는 것이라도 좋고, 프로퍼치법에 의해 제조된 연속 주조 압연재 등의 압연재로 이루어지는 것이어도 좋고, 그 밖의 제조 방법에 의해 제조된 것이라도 좋다.In addition, in this invention, the hole formation plan part 2 of the raw material 1 may be located only in one place, such as an axial middle part of an raw material 1, and an axial one end part. Of course, in this invention, the shape of the raw material 1 is not limited to what is rod-shaped, The present invention can be applied to the raw material 1 of various shapes. In the present invention, the raw material 1 may be made of, for example, an extruded material, or may be made of a rolled material such as a continuous cast rolled material produced by the proper method, or may be produced by another manufacturing method. It may be.

이 출원은, 2005년 5월 26일자로 출원된 일본 특허 출원 제2005-153770호 공보, 및 2005년 6월 1일자로 출원된 미국 가출원 60/685,870호의 우선권 주장을 수반하는 것이며, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.This application is accompanied by priority claims of Japanese Patent Application No. 2005-153770, filed May 26, 2005, and US Provisional Application No. 60 / 685,870, filed June 1, 2005, the disclosure of which is incorporated herein by reference. It forms part of this application as it is.

여기에 이용된 용어 및 표현은, 본 발명 실시 형태를 설명하기 위해 이용된 것으로 한정적으로 해석하기 위해 이용된 것은 아니며, 여기에 나타내고 또한 서술된 특징적 사항의 어떠한 균등물도 배제하는 것은 아니며, 이 설명의 클레임된 범위 내에 있어서의 각종 변형도 허용하는 것이라고 인식되어야만 한다.The terms and phrases used herein are for the purpose of describing the embodiments of the present invention and are not used to limit the interpretation, and do not exclude any equivalents of the features shown and described herein. It should be appreciated that various modifications within the scope of the claims are also allowed.

본 발명은, 차량(자동차나 철도 차량 등)용 아암, 커넥팅 로드 등의 구멍 형성 제품의 제작에 이용되는 구멍 형성 가공 방법 및 구멍 형성 가공 장치에 이용 가능하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a hole forming processing method and a hole forming processing apparatus used for producing a hole forming product such as an arm for a vehicle (such as an automobile or a railroad car) or a connecting rod.

Claims (14)

폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 소재의 구멍 형성 예정부를, 서로 직경이 상이하고 또한 대향하여 배치된 한 쌍의 대경 및 소경 펀치로, 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써, 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 미충전부가 잔존하는 상태로 압박 확대하는 공정과,The hole forming scheduled portion is pressed by pressing a hole forming scheduled portion of the material placed in the cavity of the occlusion die from a mutually opposite side with the hole forming scheduled portion being a pair of large diameter and small diameter punches which are different in diameter and arranged opposite to each other. Pressurizing and expanding the unfilled portion remaining in the cavity; 대경 펀치에 의한 소재 구멍 형성 예정부로의 압박을 해제하면서 또는 해제한 후에, 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 공정과,A step of passing the small diameter punch through the hole formation scheduled portion of the material after releasing or releasing the pressure to the material hole formation scheduled portion by the large diameter punch; 소재의 구멍 형성 예정부에 관통된 상태의 소경 펀치를 구멍 형성 예정부로부터 발출하면서 또는 발출한 후에, 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍 형성 가공 방법.And a step of causing the large diameter punch to pass through the hole forming scheduled portion of the raw material while the small diameter punch penetrated from the hole forming scheduled portion or after being ejected from the hole forming scheduled portion of the raw material. . 제1항에 있어서, 소경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 소경 펀치의 선단부의 주위면은 상기 소경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된 복수단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 구멍 형성 가공 방법.The tapered surface of claim 1, wherein the distal end portion of the small-diameter punch is formed in a thin tip shape, and the peripheral surface of the distal end of the small-diameter punch is gradually reduced in taper angle toward the distal end of the small-diameter punch. Hole forming processing method formed in the form. 제2항에 있어서, 소경 펀치의 선단부의 주위면을 형성하는 테이퍼면의 단수를 N단(단, N ≥ 2)으로 하였을 때,The number of steps of the tapered surface forming the peripheral surface of the tip of the small-diameter punch is set to N stages (where N? 2), 대경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 대경 펀치의 선 단부의 주위면은 상기 대경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된, N보다도 작은 단수의 테이퍼면으로 형성되어 있거나, 혹은 1단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 구멍 형성 가공 방법.The tip end portion of the large diameter punch is formed in a thin end shape, while the peripheral surface of the front end portion of the large diameter punch is formed with a single taper surface smaller than N, which is arranged so that the taper angle gradually decreases toward the tip direction of the large diameter punch. The hole forming processing method which is formed or is formed by the taper surface of 1 step | paragraph. 제1항에 있어서, 폐색 다이에는, 각 펀치가 각각 삽입 관통되고 또한 캐비티에 연통하는 펀치 삽입 관통 구멍이 마련되어 있고,2. The blocking die according to claim 1, wherein each of the punching dies is provided with a punch insertion hole for communicating with the cavity. 각 펀치가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍의 주위면과의 사이에, 소재의 구멍 형성 예정부의 잉여 재료가 캐비티 내로부터 유입되는 간극이 형성되어 있는 구멍 형성 가공 방법.In the state where each punch is penetrated into the corresponding punch insertion hole, respectively, a gap in which excess material of the hole formation scheduled portion of the material flows in from the cavity between the peripheral surface of the punch and the peripheral surface of the punch insertion through hole. The hole forming processing method which is formed. 제4항에 있어서, 펀치의 주위면에, 상기 간극에 유입된 잉여 재료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부가 상기 펀치의 직경 방향 외측에 팽출 형상으로 설치되어 있는 구멍 형성 가공 방법.The hole forming processing method according to claim 4, wherein a weir portion that prevents the surplus material introduced into the gap from being discharged to the outside on the peripheral surface of the punch is provided in a bulging shape in the radially outer side of the punch. 제1항에 있어서, 상기 압박 확대 공정에서는, 소재의 구멍 형성 예정부를, 양 펀치로, 소재의 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 상기 양 펀치의 선단끼리를 접촉시키지 않도록 하여 압박하는 구멍 형성 가공 방법.2. The hole forming method according to claim 1, wherein in the pressing enlargement step, the hole forming scheduled portion of the raw material is pressed with both punches so as not to contact the ends of the punches from opposite sides with the hole forming scheduled portion of the raw material interposed therebetween. Processing method. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 소재는 막대 형상이며 상기 소재 의 축 방향의 소정 부위를 구멍 형성 예정부로 하는 것이고,The material according to any one of claims 1 to 6, wherein the material has a rod shape, and a predetermined portion in the axial direction of the material is a hole forming scheduled portion, 상기 압박 확대 공정 전에 소재의 구멍 형성 예정부를 스웨이징 장치에 의해 미리 직경 확대하는 공정을 포함하고,And a step of expanding the diameter of the hole forming scheduled portion of the material in advance by a swaging device before the pressing expanding step, 상기 스웨이징 장치는, 폐색 다이에 연속 설치되는 동시에 소재를 고정하는 고정 다이와, 소재의 구멍 형성 예정부를 좌굴 저지 상태로 삽입 관통 보유 지지하는 삽입 관통 구멍을 갖는 가이드와, 가압 펀치를 구비하는 동시에, 가이드의 선단부의, 삽입 관통 구멍을 사이에 둔 서로 반대측의 부위에는, 각각 가이드의 축 방향으로 돌출되는 한 쌍의 직경 확대 억제용 돌기부가 일체로 마련되어 있고,The swaging device includes a guide having a fixed die which is continuously installed on the blocking die and fixes the material, an insertion hole for inserting and holding the hole formation scheduled portion of the material in a buckling-stopped state, and a pressing punch, A pair of diameter expansion suppression protrusions projecting in the axial direction of the guide are integrally provided at portions opposite to each other with an insertion through hole interposed between the guide portion, 상기 직경 확대 공정에서는, 고정 다이에 고정된 소재의 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 배치하는 동시에, 소재의 구멍 형성 예정부를 가이드의 삽입 관통 구멍에 삽입 관통 보유 지지하고, 계속해서 가압 펀치를 이동시켜 상기 가압 펀치로 소재의 구멍 형성 예정부를 축 방향으로 가압하면서 가이드를 가압 펀치의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동시킴으로써, 가이드의 선단부와 고정 다이 사이에 노출되는 소재의 구멍 형성 예정부를, 상기 구멍 형성 예정부의 가이드 돌기부와의 접촉부에 대해 직경 확대를 억제한 상태에서 캐비티 내에서 직경 확대하고,In the diameter-expansion step, the hole formation scheduled portion of the material fixed to the fixed die is disposed in the cavity, the hole formation scheduled portion of the material is inserted and held in the insertion through hole of the guide, and the pressure punch is subsequently moved to press the pressure. By moving the guide in the direction opposite to the movement direction of the pressing punch while pressing the hole forming scheduled portion of the raw material with the punch, the hole forming scheduled portion of the raw material exposed between the tip end portion of the guide and the fixed die is formed. The diameter is expanded in the cavity while the diameter expansion is suppressed with respect to the contact portion with the guide protrusion, 상기 압박 확대 공정에서는, 소재의 직경 확대된 구멍 형성 예정부를 캐비티 내에 배치한 상태 그대로, 양 펀치로, 가이드 양 돌기부에 의한 구멍 형성 예정부의 직경 확대 억제 방향의 양측으로부터 압박하는 구멍 형성 가공 방법.In the pressing enlargement step, the hole forming processing method of pressing from both sides of the diameter-increasing suppression direction of the hole-forming scheduled portion by the guide both projections with both punches as it is while the hole-expansion scheduled portion having the diameter of the raw material is arranged in the cavity. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 구멍 형성 가공 방법에 의해 얻어 진 구멍 형성 제품.The hole forming product obtained by the hole forming processing method in any one of Claims 1-7. 캐비티를 갖는 폐색 다이와,Occlusion die with cavity, 폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 상태의 소재의 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측에 서로 대향하여 배치되고, 서로 직경이 상이한 한 쌍의 대경 및 소경 펀치를 구비하고,A pair of large-diameter and small-diameter punches, which are arranged opposite to each other on the opposite sides with the hole forming scheduled portions of the raw material in the state of being disposed in the cavity of the occlusion dies, different from each other, 폐색 다이의 캐비티 내에 배치된 소재의 구멍 형성 예정부를, 양 펀치로, 구멍 형성 예정부를 사이에 둔 서로 반대측으로부터 압박함으로써 구멍 형성 예정부를 압박 확대하고, 계속해서 대경 펀치에 의한 소재 구멍 형성 예정부로의 압박을 해제하면서 또는 해제한 후에, 소경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키고, 계속해서 소재의 구멍 형성 예정부에 관통된 상태의 소경 펀치를 구멍 형성 예정부로부터 발출하면서 또는 발출한 후에, 대경 펀치를 소재의 구멍 형성 예정부에 관통시키는 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 구멍 형성 가공 장치.Pressing the hole forming scheduled portion of the material placed in the cavity of the closed die from both sides with both punches and the hole forming scheduled portion is pressed to enlarge the hole forming scheduled portion, and then to the material hole forming scheduled portion by the large diameter punch. After releasing or releasing the pressure, the small diameter punch is made to pass through the hole formation scheduled portion of the raw material, and the small diameter punch which is subsequently penetrated through the hole formation scheduled portion of the raw material is ejected or extracted from the hole formation scheduled portion, The hole forming processing apparatus which consists of making a large diameter punch penetrate the hole formation plan part of a raw material. 제9항에 있어서, 소경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되는 동시에, 소경 펀치의 선단부의 주위면은 상기 소경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 나열된 복수단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 구멍 형성 가공 장치.10. The tapered surface of claim 9, wherein the distal end portion of the small-diameter punch is formed in a thin tip shape, and the peripheral surface of the distal end portion of the small-diameter punch is gradually reduced in taper angle toward the distal end of the small-diameter punch. Hole forming processing device formed. 제10항에 있어서, 소경 펀치의 선단부의 주위면을 형성하는 테이퍼면의 단수 를 N단(단, N ≥ 2)으로 하였을 때,The number of stages of the tapered surface forming the peripheral surface of the tip of the small-diameter punch is set to N stages (where N? 2), 대경 펀치의 선단부는 끝이 가는 형상으로 형성되고 또한 그 주위면은 상기 대경 펀치의 선단 방향을 향해 점차 단계적으로 테이퍼각이 감소하도록 배열된, N보다도 작은 단수의 테이퍼면으로 형성되어 있거나, 혹은 1단의 테이퍼면으로 형성되어 있는 구멍 형성 가공 장치.The tip end portion of the large diameter punch is formed in a thin end shape, and the peripheral surface thereof is formed with a single taper surface smaller than N, arranged so as to gradually decrease the taper angle toward the leading direction of the large diameter punch, or 1 The hole forming processing apparatus formed with the taper surface of a stage. 제9항에 있어서, 폐색 다이에는 각 펀치가 각각 삽입 관통되고 또한 캐비티에 연통하는 펀치 삽입 관통 구멍이 마련되어 있고,10. The blocking die according to claim 9, wherein each of the punching dies is provided with a punch insertion hole through which each punch penetrates and communicates with the cavity. 각 펀치가 각각 대응하는 펀치 삽입 관통 구멍 내에 삽입 관통된 상태에 있어서, 펀치의 주위면과 펀치 삽입 관통 구멍의 주위면 사이에 소재의 구멍 형성 예정부의 잉여 재료가 캐비티 내로부터 유입되는 간극이 형성되어 있는 구멍 형성 가공 장치.In the state where each punch is penetrated into the corresponding punch insertion hole, respectively, a gap is formed between the periphery of the punch and the periphery of the punch insertion hole so that the surplus material of the hole formation scheduled portion of the material flows in from the cavity. Hole forming processing device. 제12항에 있어서, 펀치의 주위면에 상기 간극으로 유입된 잉여 재료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 둑부가, 상기 펀치의 직경 방향 외측에 팽출 형상으로 설치되어 있는 구멍 형성 가공 장치.The hole forming apparatus according to claim 12, wherein a weir portion that prevents the surplus material introduced into the gap from being discharged to the outside on the peripheral surface of the punch is provided in a bulging shape in the radially outer side of the punch. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 소재는 막대 형상이며 상기 소재의 축 방향의 소정 부위를 구멍 형성 예정부로 하는 것이고,The material according to any one of claims 9 to 13, wherein the material is rod-shaped, and a predetermined portion in the axial direction of the material is used as a hole forming scheduled portion, 소재의 구멍 형성 예정부를 압박 확대하기 전에, 소재의 구멍 형성 예정부를 직경 확대하는 스웨이징 장치를 구비하고,Before the pressure expansion of the hole formation scheduled portion of the raw material, a swaging device for diameter expansion of the hole formation scheduled portion of the raw material, 상기 스웨이징 장치는, 폐색 다이에 연속 설치되는 동시에 소재를 고정하는 고정 다이와, 소재의 구멍 형성 예정부를 좌굴 저지 상태로 삽입 관통 보유 지지하는 삽입 관통 구멍을 갖는 가이드와, 가이드의 삽입 관통 구멍에 삽입 관통된 소재의 구멍 형성 예정부를 축 방향으로 가압하는 가압 펀치와, 가이드를 가압 펀치의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동시키는 펀치 구동 장치를 구비하는 동시에, 가이드의 선단부의, 삽입 관통 구멍을 사이에 둔 서로 반대측의 부위에는 각각 가이드의 축 방향으로 돌출되는 한 쌍의 직경 확대 억제용 돌기부가 일체로 설치되어 있고,The swaging device includes a guide having a fixed die which is continuously installed on the blocking die and fixes the material, an insertion hole for inserting and holding the hole formation scheduled portion of the material in a buckling-stopped state, and inserted into the insertion through hole of the guide. And a punch drive device for pressing the hole forming scheduled portion of the pierced material in the axial direction, and a punch driving device for moving the guide in a direction opposite to the movement direction of the pressure punch, and at the same time between the insertion through hole of the tip of the guide. A pair of diameter enlargement suppression protrusions which protrude in the axial direction of the guide are integrally provided at portions opposite to each other, 가이드의 돌기부는 소재의 구멍 형성 예정부의 직경 확대시에 구멍 형성 예정부의 주위면의 일부가 돌기부의 측면에 접촉함으로써, 구멍 형성 예정부의 돌기부와의 접촉부에 대해 직경 확대를 억제하는 것인 구멍 형성 가공 장치.When the projection part of a guide part expands the diameter with respect to the contact part with the projection part of a hole formation plan part, a part of the circumferential surface of a hole formation plan part contacts a side surface of a projection part at the time of diameter expansion of the hole formation plan part of a raw material. Device.
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