Diese Erfindung betrifft ein Kaltschmiedewerkzeug und ein Kaltschmiedeverfahren.This invention relates to a cold forging tool and a cold forging method.
Als herkömmliches Kaltschmiedewerkzeug und herkömmliches Kaltschmiedeverfahren sind ein Werkzeug und ein Verfahren bekannt, bei dem ein männliches Werkzeugteil mit einem Stempel zum Pressen und ein weibliches Werkzeugteil mit einem Werkstückaufnahmeteil vorgesehen sind, und bei dem ein von dem weiblichen Werkzeugteil gehaltenes Werkstück von dem Stempel des männlichen Werkzeugteils gepresst wird, um einen Lochabschnitt in dem Werkstück zu bilden (siehe zum Beispiel japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 2000-42674).As a conventional cold forging tool and conventional cold forging method, a tool and a method are known in which a male tool part with a punch for pressing and a female tool part are provided with a workpiece receiving part, and wherein a workpiece held by the female tool part of the punch of the male tool part is pressed to form a hole portion in the workpiece (see, for example, Japanese Patent Provisional Publication No. 2000-42674).
Bei dem herkömmlichen Kaltschmiedewerkzeug und dem herkömmlichen Kaltschmiedeverfahren wird, wie in den 3A bis 3C gezeigt, ein Werkstück W in einer Gehäuseöffnung 93 eines weiblichen Werkzeugteils 95 gehalten, eine Hülse 92, in die ein Stempel 91 eingeführt ist, wird dicht an das weibliche Werkzeugteil 95 gebracht, das Werkstück W wird durch den von einer Vorderend-Standardfläche 92a der Hülse 92 vorstehenden Stempel 91 gepresst, Rückdruck wird durch einen Rückdruckstift 96 auf das Werkstück W aufgebracht, und ein Langloch J entsprechend einem vorbestimmten Vorstehmaß S des Stempels 91 wird an dem Werkstück W gebildet, um ein Schmiedeprodukt V eines Zylinders mit Boden und dem Langloch J zu bilden, wie in 4 gezeigt.In the conventional cold forging tool and the conventional cold forging method, as in the 3A to 3C shown a workpiece W in a housing opening 93 a female tool part 95 held a sleeve 92 in which a stamp 91 is introduced, is close to the female tool part 95 brought, the workpiece W is by that of a front-end standard surface 92a the sleeve 92 above stamp 91 Pressed, back pressure is by a back pressure pin 96 applied to the workpiece W, and a slot J according to a predetermined Vorstehmaß S of the stamp 91 is formed on the workpiece W to be a forged product V a cylinder with bottom and the slot J to form, as in 4 shown.
Das heißt, es ist notwendig, den Stempel 91 von der Vorderend-Standardfläche 92a der Hülse 92 um eine gleiche Länge wie das Tiefenmaß des zu bildenden Lochs vorstehen zu lassen. Jedoch kann der Stempel 91 durch Verbiegen beschädigt werden, wenn das vorbestimmte Vorstehmaß S des Stempels 91 zu groß ist. Zum Beispiel ist im Fall, dass das Werkstück W aus S45C (Karbonstahl) besteht, die Grenze des vorbestimmten Vorstehmaßes S des Stempels 91 5-mal einem Durchmessermaß d91 des Stempels 91. Ein Loch tiefer (länger) als das Langloch J entsprechend dem vorbestimmten Vorstehmaß S des Stempels 91 kann nicht gebildet werden. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kaltschmiedewerkzeug und ein Kaltschmiedeverfahren anzugeben, mit dem eine stabile Bildung des Lochs leicht und sicher durchgeführt werden kann, und ein tiefes Loch mit einem größeren Tiefenmaß als das Vorstehmaß des Stempels gebildet werden kann.That is, it is necessary to stamp 91 from the front end standard surface 92a the sleeve 92 to protrude an equal length as the depth dimension of the hole to be formed. However, the stamp can 91 be damaged by bending when the predetermined Vorstehmaß S of the punch 91 is too big. For example, in the case that the workpiece W out S45C (Carbon steel), the limit of the predetermined Vorstehmaßes S of the stamp 91 5 times a diameter measure d91 of the stamp 91 , One hole deeper (longer) than the slot J according to the predetermined Vorstehmaß S of the punch 91 can not be made. Therefore, it is an object of the present invention to provide a cold forging tool and a cold forging method with which stable formation of the hole can be performed easily and securely, and a deep hole having a larger depth than the protrusion dimension of the punch can be formed.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Kaltschmiedewerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Kaltschmiedeverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 2 gelöst.This object is achieved according to the present invention by a cold forging tool having the features of claim 1 and a cold forging method having the features of claim 2.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1A eine Querschnittsvorderansicht eines Formungsvorbereitungszustands, wobei eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
- 1B eine Querschnittsvorderansicht eines Zustands direkt nach dem Bewirken des Vorstehens eines Stempels, wobei eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
- 1C eine Querschnittsvorderansicht eines Zustands während des Pressens durch eine Hülse, wobei eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
- 1D eine Querschnittsvorderansicht eines Zustands direkt nach dem Pressen durch die Hülse, wobei eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
- 2 eine Querschnittsvorderansicht, wobei ein Beispiel für ein Schmiedeprodukt gezeigt ist;
- 3A eine Querschnittsvorderansicht eines Formungsvorbereitungszustands zum Erläutern des Stands der Technik;
- 3B eine Querschnittsvorderansicht eines Zustands vor dem Pressen durch einen Stempel zum Erläutern des Stands der Technik;
- 3C eine Querschnittsvorderansicht eines Zustands direkt nach dem Pressen durch den Stempel zum Erläutern des Stands der Technik; und
- 4 eine Querschnittsvorderansicht, wobei ein Beispiel für ein in nach dem Stand der Technik gebildetes Schmiedeprodukt gezeigt ist.
The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Show it: - 1A a cross-sectional front view of a molding preparation state, wherein an embodiment of the present invention is shown;
- 1B a cross-sectional front view of a state immediately after causing the protrusion of a stamp, wherein an embodiment of the present invention is shown;
- 1C a cross-sectional front view of a state during pressing by a sleeve, wherein an embodiment of the present invention is shown;
- 1D a cross-sectional front view of a state immediately after pressing through the sleeve, wherein an embodiment of the present invention is shown;
- 2 a cross-sectional front view showing an example of a forged product;
- 3A a cross-sectional front view of a molding preparation state for explaining the prior art;
- 3B a cross-sectional front view of a state before pressing by a punch for explaining the prior art;
- 3C a cross-sectional front view of a state immediately after pressing by the stamp for explaining the prior art; and
- 4 a cross-sectional front view showing an example of a forged product formed in the prior art.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Ein Kaltschmiedewerkzeug nach der vorliegenden Erfindung, wie in 1A gezeigt, ist mit einem männlichen Werkzeugteil 3 versehen, das einen Stempel 1 und eine Hülse 2 mit einem größeren Durchmesser als der Stempel 1 und einen Lochabschnitt 20 aufweist, in den der Stempel 1 eingeführt ist.A cold forging tool according to the present invention, as in 1A shown is with a male tool part 3 provided that a stamp 1 and a sleeve 2 with a larger diameter than the stamp 1 and a hole section 20 in which the stamp 1 is introduced.
Weiterhin ist ein weibliches Werkzeugteil 5 vorgesehen, versehen mit einer ersten Bohrung 51 zum Umgeben des Werkstücks W, einer sich an einen tiefen Abschnitt der ersten Bohrung 51 anschließenden zweiten Bohrung 52 mit einem kleineren Durchmesser als dem der ersten Bohrung 51 und einem innerhalb der zweiten Bohrung 52 angeordneten Rückdruckstift 55 zum Aufbringen eines Rückdrucks auf das durch das männliche Werkzeugteil 3 gepresste Werkstück W.Furthermore, a female tool part 5 provided, provided with a first bore 51 for surrounding the workpiece W , one at a deep portion of the first hole 51 subsequent second hole 52 with a smaller diameter than that of the first hole 51 and one within the second bore 52 arranged back pressure pin 55 for applying a back pressure on the through the male tool part 3 pressed workpiece W ,
Zum Beispiel ist das männliche Werkzeugteil 3 auf einer bewegbaren Press-Plattenseite (obere Plattenseite) einer Pressmaschine etc. angeordnet, und das weibliche Werkzeugteil 5 ist auf einer feststehenden Plattenseite (untere Plattenseite) der Pressmaschine angeordnet.For example, the male tool part 3 on a movable pressing plate side (upper plate side) of a pressing machine, etc., and the female tool part 5 is disposed on a fixed plate side (lower plate side) of the pressing machine.
Der Stempel 1, die Hülse 2 (bzw. deren Lochabschnitt 20), die erste Bohrung 51, die zweite Bohrung 52 und der Rückdruckstift 55 sind konzentrisch angeordnet (angeordnet auf einer Standardachse L).The Stamp 1 , the sleeve 2 (or its hole section 20 ), the first hole 51 , the second hole 52 and the back pressure pin 55 are arranged concentrically (arranged on a standard axis L ).
Wie in den 1B bis 1D gezeigt, wird der Stempel 1 in den Lochabschnitt 20 der Hülse 2 eingeführt, um frei in der Achsrichtung L zu gleiten und von einer Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um ein vorbestimmtes Vorstehmaß S vorstehen zu können.As in the 1B to 1D shown, the stamp becomes 1 in the hole section 20 the sleeve 2 introduced to free in the axial direction L to glide and from a front-end standard surface 21 the sleeve 2 by a predetermined showpiece S to be able to protrude.
In den Figuren ist ein Bereich (ein Vorderendabschnitt zur Formung) des vorbestimmten Vorstehmaßes S, um das der Stempel 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 vorsteht, ein gerader Rundstab, dessen Querschnitt kreisförmig ist.In the figures, an area (a front end portion for forming) of the predetermined Vorstehmaßes S to that the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 projecting, a straight rod whose cross-section is circular.
Ein Vorderendabschnitt 2a der Hülse 2 ist mit einer derartigen Größe versehen, dass er unter Gleiten auf der Innenfläche der ersten Bohrung 51 eingeführt werden kann. Wie in 1B gezeigt, können, wenn das Vorderende 11 des Stempels 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht, die Hülse 2 und der Stempel 1 unter Beibehaltung des vorbestimmten Vorstehmaßes S des Stempels 1 als eine Einheit wirken (ohne relative Bewegung in der Achsrichtung L), wie in 1C und 1D gezeigt.A front end section 2a the sleeve 2 is provided with a size such that it slides on the inner surface of the first bore 51 can be introduced. As in 1B can be shown when the front end 11 of the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 protrudes to the predetermined Vorstehmaß S, the sleeve 2 and the stamp 1 while maintaining the predetermined Vorstehmaßes S of the stamp 1 acting as a unit (without relative movement in the axial direction L ), as in 1C and 1D shown.
In einem Aufbau, bei dem die Hülse 2 und der Stempel 1 als eine Einheit wirken, zum Beispiel in einem Formungsvorbereitungszustand (in dem der Stempel 1 und die Hülse 2 von der ersten Bohrung 51 getrennt sind) von 1A, ist ein Basisendabschnitt (oberer Endabschnitt) des Stempels 1 von einem Basisendabschnitt (oberes Ende) der zylindrischen Hülse 2 vorstehend gestaltet, und der Basisendabschnitt des Stempels 1 ist an einem in den Figuren nicht gezeigten Basiselement für das männliche Werkzeugteil befestigt.In a construction where the sleeve 2 and the stamp 1 act as a unit, for example in a molding preparation state (in which the stamp 1 and the sleeve 2 from the first hole 51 are separated) from 1A , is a base end portion (upper end portion) of the punch 1 from a base end portion (upper end) of the cylindrical sleeve 2 designed above, and the base end portion of the punch 1 is attached to a base member, not shown in the figures, for the male tool part.
In dem Formungsvorbereitungszustand ist die Hülse 2 an einem Basiselement zum Pressen angebracht, um frei in den Achsrichtungen L (Auf- und Ab-Richtungen) zu gleiten, und eine untere Fläche (Pressfläche) des Basiselements zum Pressen und eine Basisendfläche (obere Fläche) der Hülse 2 sind mit einem vorbestimmten Öffnungsmaß gleich dem vorbestimmten Vorstehmaß S angeordnet.In the molding preparation state, the sleeve is 2 attached to a base member for pressing to be free in the axial directions L (Up and down directions) to slide, and a lower surface (pressing surface) of the base member for pressing and a base end surface (upper surface) of the sleeve 2 are equal to the predetermined Vorstehmaß with a predetermined opening dimension S arranged.
Wenn der Stempel 1 sich mit einer Vorwärtsbewegung (abwärts) des Basiselements für das männliche Werkzeugteil durch die Pressmaschine bewegt, und das Vorderende 11 des Stempels 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht, berührt die Pressfläche des Basiselements für das männliche Werkzeugteil die Basisendfläche der Hülse 2, und das Basiselement für das männliche Werkzeugteil bewegt den Stempel 1 und die Hülse 2 als eine Einheit (gleichzeitig). Es ist auch ein Aufbau möglich, bei dem eine auf einer Außenfläche des Stempels 1 gebildete, nach vorne abnehmende konische Fläche eine auf dem Lochabschnitt 20 der Hülse 2 gebildete, nach vorne abnehmende konische Fläche kontaktiert, um den Stempel 1 und die Hülse 2 als eine Einheit zu bewegen, wenn der Stempel 1 von der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht.If the stamp 1 moves with a forward movement (downward) of the base member for the male tool part by the pressing machine, and the front end 11 of the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protrudes, the pressing surface of the base member for the male tool part touches the base end face of the sleeve 2 and the base member for the male tool part moves the punch 1 and the sleeve 2 as a unit (simultaneously). It is also possible a construction in which one on an outer surface of the punch 1 formed, decreasing forward conical surface on the hole section 20 the sleeve 2 formed, forward tapered conical surface contacted to the punch 1 and the sleeve 2 as a unit to move when the stamp 1 from the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protrudes.
Das weibliche Werkzeugteil 5 umfasst einen Werkstückformungs-Bohrungsabschnitt mit der ersten Bohrung 51, der zweiten Bohrung 52 und einen im Durchmesser abnehmenden Abschnitt 60, der zwischen der ersten Bohrung 51 und der zweiten Bohrung 52 gebildet ist. Das weibliche Werkzeugteil 5 ist mit einem Werkzeugelement (Basiselement) 50 für das weibliche Werkzeugteil mit dem Werkstückformungs-Bohrungsabschnitt und dem Rückdruckstift 55 versehen.The female tool part 5 includes a workpiece-forming bore portion with the first bore 51 , the second hole 52 and a decreasing diameter section 60 that is between the first hole 51 and the second hole 52 is formed. The female tool part 5 is with a tool element (base element) 50 for the female tool part with the workpiece-forming bore portion and the back pressure pin 55 Mistake.
Die erste Bohrung 51 und die zweite Bohrung 52 haben im Querschnitt gerade Innenflächen, wobei ein Ende 61 der geraden Innenfläche der ersten Bohrung 51 und ein Anfangsende 62 der geraden Innenfläche der zweiten Bohrung 52 mit einer im Querschnitt geneigten Fläche verbunden sind, um den im Durchmesser abnehmenden Abschnitt (abnehmenden konischen Abschnitt) 60 zu bilden. Die Tiefe der zweiten Bohrung 52 ist größer als die Tiefe der ersten Bohrung 51 ausgebildet. Die Querschnittskonfiguration (Maße) der zweiten Bohrung 52 ist gleich der Querschnittskonfiguration (Maße) des zu bildenden Schmiedeprodukts W' ausgebildet (siehe 2). Die Querschnittskonfiguration der ersten Bohrung 51 ist mit kleineren Maßen ähnlich zu der der zweiten Bohrung 52 ausgebildet.The first hole 51 and the second hole 52 have in cross-section straight inner surfaces, with one end 61 the straight inner surface of the first bore 51 and a beginning end 62 the straight inner surface of the second bore 52 are connected with a cross-sectionally inclined surface to the decreasing diameter section (decreasing conical section) 60 to build. The depth of the second hole 52 is greater than the depth of the first hole 51 educated. The cross-sectional configuration (dimensions) of the second bore 52 is equal to the cross-sectional configuration (dimensions) of the forged product to be formed W ' trained (see 2 ). The cross-sectional configuration of the first hole 51 is smaller in size than the second hole 52 educated.
Der Rückdruckstift 55 ist in der zweiten Bohrung 52 angeordnet, um das Aufbringen eines vorbestimmten Rückdrucks auf das Werkstück W durch ein Rückdruck-Erzeugungsmittel wie z.B. einen Aktuator (zum Beispiel einen Öl-Hydraulikzylinder oder einen Luft-Zylinder), ein elastisches Druckelement (zum Beispiel eine Wendelfeder) etc. zu unterstützenThe back pressure pin 55 is in the second hole 52 arranged to assist the application of a predetermined back pressure on the workpiece W by a back pressure generating means such as an actuator (for example, an oil hydraulic cylinder or an air cylinder), a resilient pressure member (for example, a coil spring), etc.
Als nächstes werden die Funktionen des Kaltschmiedewerkzeugs und des Kaltschmiedeverfahrens nach der vorliegenden Erfindung an einem Beispiel für die Bildung eines zylindrischen Schmiedeprodukts W' mit einem Boden beschrieben, wie in 2 gezeigt.Next, the functions of the cold forging tool and the Cold forging method according to the present invention on an example of the formation of a cylindrical forged product W ' described with a floor, as in 2 shown.
Wie weiter oben beschrieben, sind das männliche Werkzeugteil 3 und das weibliche Werkzeugteil 5 an einem eine Presskraft erzeugenden Mittel wie z.B. einer Pressmaschine angebracht, um zu bewirken, dass das männliche Werkzeugteil 3 und das weibliche Werkzeugteil 5 sich relativ aufeinander zu und voneinander weg in den Richtungen der Standardachse L bewegen. Das Werkstück W ist von der ersten Bohrung 51 des weiblichen Werkzeugteils 5 umgeben (Formungsvorbereitungszustand).As described above, the male tool part 3 and the female tool part 5 attached to a pressing force generating means such as a pressing machine to cause the male tool part 3 and the female tool part 5 relative to and away from each other in the directions of the standard axis L move. The workpiece W is from the first hole 51 of the female tool part 5 surrounded (molding preparation state).
Der Stempel 1 und die Hülse 2 werden durch das eine Presskraft erzeugende Mittel an das Werkstück W angenähert. Wie in 1B gezeigt, wird der Vorderendabschnitt 2a der Hülse 2 in die erste Bohrung 51 eingeführt, das Werkstück W in der ersten Bohrung 51 wird durch die Vorderend-Standardfläche 21 gepresst (es wird bewirkt, dass das Werkstück W die Vorderend-Standardfläche 21 berührt), und es wird bewirkt, dass der Stempel 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht, um das gesamte Werkstück W in der Achsrichtung L auszurichten und das Langloch J entsprechend dem vorbestimmten Vorstehmaß S in dem Werkstück W in der ersten Bohrung 51 und dem im Durchmesser abnehmenden Abschnitt 61 zu bilden (kaltzuschmieden, erster Formungsprozess).The Stamp 1 and the sleeve 2 are approximated to the workpiece W by the pressing force generating means. As in 1B shown, the front end section 2a the sleeve 2 in the first hole 51 introduced, the workpiece W in the first hole 51 is through the front end standard area 21 pressed (it causes the workpiece W the front end standard surface 21 touched), and it causes the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protrudes to the entire workpiece W in the axial direction L align and the slot J according to the predetermined Vorstehmaß S in the workpiece W in the first hole 51 and the decreasing diameter section 61 to form (cold forging, first forming process).
Weiterhin wird in dem ersten Formungsprozess (Stanzpressprozess) bewirkt, dass das Vorderende 11 des Stempels 1 in eine (tiefe) Position vorsteht, die tiefer als das Ende 61 der ersten Bohrung 51 ist, und dass der tiefe Abschnitt des Werkstücks W durch das Vorderende 11 des Stempels 1 in eine Position nahe dem Öffnungsabschnitt (nahe dem oberen Abschnitt) der zweiten Bohrung 52 gedrückt wird, und ein Rückdruck wird durch den Rückdruckstift 55 aufgebracht, um einen Bodenwandabschnitt e zu bilden. Die Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 verhindert, dass das Werkstück W aus der ersten Bohrung 51 herausspringt.Furthermore, in the first molding process (stamping process), the leading end is caused 11 of the stamp 1 projecting into a (deep) position deeper than the end 61 the first hole 51 is, and that the deep section of the workpiece W through the front end 11 of the stamp 1 in a position near the opening portion (near the upper portion) of the second bore 52 is pressed, and a back pressure is applied by the back pressure pin 55 applied to form a bottom wall portion e. The front end standard surface 21 the sleeve 2 prevents the workpiece W from the first hole 51 pops out.
Der Bodenwandabschnitt e kann vorab mit hoher Festigkeit gebildet werden, indem das Vorderende 11 des Stempels 1 weiter vorstehend als das Ende 61 der ersten Bohrung 51 gestaltet wird, wobei in einem weiter unten beschriebenen zweiten Formungsprozess (Hülsenpressprozess) verhindert werden kann, dass die Konfiguration des Bodenwandabschnitts e und das Innendurchmessermaß nahe dem Bodenwandabschnitt e verformt werden, und ein vorbestimmtes tiefes Innendurchmessermaß dw (siehe 2) kann erhalten werden.The bottom wall portion e can be formed in advance with high strength by the front end 11 of the stamp 1 further above as the end 61 the first hole 51 is formed, wherein in a second molding process (sleeve pressing process) described below, the configuration of the bottom wall portion e and the inner diameter dimension near the bottom wall portion e can be prevented from being deformed, and a predetermined deep inner diameter dimension dw (see FIG 2 ) can be obtained.
Mit anderen Worten, der erste Formungsprozess ist ein Formungsprozess eines mittleren Zylinderkörpers, bei dem das Werkstück W zu einem mittleren Zylinderkörper E mit dem Langloch J entsprechend dem vorbestimmten Vorstehmaß S und dem Bodenwandabschnitt e geformt wird. Das Ende 61 der ersten Bohrung 51 kann auch als das Ende 61, wo die Abnahme beginnt, des im Durchmesser abnehmenden Abschnitts 60 bezeichnet werden.In other words, the first molding process is a molding process of a middle cylinder body in which the workpiece W becomes a center cylinder body E having the long hole J corresponding to the predetermined projection amount S and the bottom wall portion e is formed. The end 61 the first hole 51 can also be considered the end 61 where the decrease begins, the section decreasing in diameter 60 be designated.
Wie in 1B gezeigt, wird das Langloch J durch das von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorstehende Vorderende 11 des Stempels 1 (vorwärts pressend) gebildet, wobei dann, wie in 1C gezeigt, das vorbestimmte Vorstehmaß S des Stempels 1 beibehalten wird (in einem Zustand, in dem das vorbestimmte Vorstehmaß S beibehalten wird), der Stempel 1 und die Hülse 2 gemeinsam (gleichzeitig) vorwärts bewegt werden, das Werkstück W (der mittlere Zylinderkörper E) durch die Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 gepresst wird, das Werkstück W in die zweite Bohrung 52 entlang dem Stempel 1 gedrückt wird, ein zylindrischer Wandabschnitt f zwischen der Außenfläche des Stempels 1 und der Innenfläche der zweiten Bohrung 52 gebildet wird, der zylindrische Wandabschnitt f gedrückt wird, um das Vorderende 11 des Stempels 1 auszufahren (nach unten), und der Rückdruckstift 55 zum Aufbringen des Rückdrucks auf das Werkstück W (den Bodenwandabschnitt e) mit einer Rückwärtsgeschwindigkeit zurückbewegt wird, die größer als die Press-Vorwärtsgeschwindigkeit der Hülse 2 ist, um einen pfeilerförmigen räumlichen Abschnitt K in dem Werkstück W am Vorderende 11 des Stempels 1 (in der zweiten Bohrung 52) zu bilden.As in 1B shown is the slot J through from the front end standard surface 21 the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protruding front end 11 of the stamp 1 (forward pressing) formed, and then, as in 1C shown, the predetermined Vorstehmaß S of the stamp 1 is maintained (in a state in which the predetermined Vorstehmaß S is maintained), the stamp 1 and the sleeve 2 move together (simultaneously) the workpiece W (the middle cylinder body e ) through the front end standard surface 21 the sleeve 2 is pressed, the workpiece W in the second hole 52 along the stamp 1 is pressed, a cylindrical wall section f between the outer surface of the stamp 1 and the inner surface of the second bore 52 is formed, the cylindrical wall portion f is pressed to the front end 11 of the stamp 1 extend (down), and the back pressure pin 55 for applying the back pressure to the workpiece W (the bottom wall section e ) is moved backward at a reverse speed greater than the press forward speed of the sleeve 2 is to a pillar-shaped spatial portion K in the workpiece W at the front end 11 of the stamp 1 (in the second hole 52 ) to build.
Wie in den 1C und 1D gezeigt, wird ein tiefes Loch Q mit einem größeren Tiefenmaß H als das vorbestimmte Vorstehmaß S gebildet (kaltgeschmiedet), das den pfeilerförmigen räumlichen Abschnitt K verlängert (zweiter Formungsprozess).As in the 1C and 1D shown, will be a deep hole Q with a greater depth H as the predetermined performance amount S formed (cold forged), which is the pillar-shaped spatial section K extended (second forming process).
Nach dem Bilden des tiefen Lochs Q werden der Stempel 1 und die Hülse 2 zurückgeführt (angehoben), um das Schmiedeprodukt W' aus dem weiblichen Werkzeugteil 5 herauszunehmen (Entnahmeprozess).After making the deep hole Q become the stamp 1 and the sleeve 2 returned (lifted) to the forged product W ' from the female tool part 5 take out (removal process).
Obwohl der erste Formungsprozess und der zweite Formungsprozess hierin unterschieden werden, um die Erläuterung zu vereinfachen, können der erste und der zweite Formungsprozess auch kontinuierlich ausgeführt werden, und der Stempel 1 wird immer vorwärts (nach unten) bewegt, von dem Werkzeugelement 50 für das weibliche Werkzeugteil (die erste Bohrung 51 und die zweite Bohrung 52) und der unteren Platte der Pressmaschine aus gesehen. Das heißt, die Formung kann mit nur einer Vorwärtsbewegung des Stempels 1 ausgeführt werden (ohne anzuhalten und sich rückwärts zu bewegen), und der Prozess ist zum Beispiel lediglich eine Pressung durch die Pressmaschine.Although the first forming process and the second forming process are discriminated herein to simplify the explanation, the first and second forming processes may be performed continuously, and the die 1 is always moved forward (down) from the tool element 50 for the female tool part (the first hole 51 and the second hole 52 ) and the lower plate of the pressing machine. That is, the shaping can be done with just one forward movement of the punch 1 be executed (without stop and move backwards), and the process is just a squeeze by the press, for example.
Herkömmlich wird in diesem Prozess, wie in 3C und 4 gezeigt, nur das Langloch J mit dem vorbestimmten Vorstehmaß S des Stempels 91 in dem Werkstück W (dem Schmiedeprodukt V) gebildet, weiterhin ist die Länge des Langlochs J (das vorbestimmte Vorstehmaß S) auf 5-mal dem Durchmessermaß d91 (Lochdurchmessermaß) des herkömmlichen Stempels 91 begrenzt, falls das Material des Werkstücks W S45C (Karbonstahl) ist.Conventionally, in this process, as in 3C and 4 shown only the slot J with the predetermined Vorstehmaß S of the stamp 91 in the workpiece W (the forged product V ), furthermore, the length of the slot is J (the predetermined Vorstehmaß S ) on 5 times the diameter measure d91 (Hole diameter measure) of the conventional stamp 91 limited if the material of the workpiece W is S45C (carbon steel).
Dagegen kann bei der vorliegenden Erfindung, wie in 1D und 2 gezeigt, das tiefe Loch Q mit einer größeren Tiefe als das vorbestimmte Vorstehmaß S des Stempels 1 gebildet werden. Weiterhin kann das Tiefenmaß H des tiefen Lochs Q 7-mal oder mehr relativ zum Durchmessermaß d1 des Stempels 1 gebildet werden, falls das Material des Werkstücks W S45C ist (das tiefe Loch kann 1,4-mal oder tiefer im Fall von S45C im Vergleich mit dem Stand der Technik gebildet werden).In contrast, in the present invention, as in 1D and 2 shown the deep hole Q with a greater depth than the predetermined Vorstehmaß S of the stamp 1 be formed. Furthermore, the depth measure H the deep hole Q 7 times or more relative to the diameter measure d1 of the stamp 1 be formed if the material of the workpiece W S45C is (the deep hole can be 1.4 times or more in the case of S45C formed in comparison with the prior art).
In anderen Worten, das vorbestimmte Vorstehmaß S des Stempels 1 kann kurz (72 % oder weniger im Fall von S45C im Vergleich mit dem Stand der Technik) gestaltet werden, und eine durch Verbiegen verursachte Beschädigung wird verhindert, und die Dauerhaftigkeit wird verbessert.In other words, the predetermined Vorstehmaß S of the stamp 1 can be short (72% or less in the case of S45C in comparison with the prior art), and damage caused by bending is prevented and the durability is improved.
Bei der vorliegenden Erfindung, die modifizierbar ist, können das männliche Werkzeugteil 3 und das weibliche Werkzeugteil 5 derart angeordnet sein, dass die Standardachse L horizontal oder geneigt ist. Solange das männliche Werkzeugteil 3 und das weibliche Werkzeugteil 5 dicht aneinander und getrennt ausgestaltet werden können, kann das männliche Werkzeugteil 3 auf der feststehenden Plattenseite angeordnet sein, und das weibliche Werkzeugteil 5 kann auf der bewegbaren Press-Plattenseite angeordnet sein. Die Querschnittskonfiguration des Lochabschnitts 20 des Stempels 1 und der Hülse 2, die nicht auf kreisförmig beschränkt ist, kann elliptisch, rechteckig, polygonal, zahnradförmig etc. sein. Die Querschnittskonfiguration der ersten Bohrung 51 und der zweiten Bohrung 52 kann elliptisch, rechteckig, polygonal, zahnradförmig etc. sein. Das Durchmessermaß d1 des Stempels 1 ist im Fall, dass die Querschnittskonfiguration des Stempels 1 nicht kreisförmig ist, ein Durchmessermaß eines imaginären Kreises mit der gleichen Fläche wie die Fläche der nicht kreisförmigen Querschnittskonfiguration. Wenn die Richtung des Pfeils Na entlang der Standardachse L als Achsrichtung Na bezeichnet wird, bedeuten eine Vorwärtsbewegung des Stempels 1 und der Hülse 2 und eine Rückwärtsbewegung des Rückdruckstifts 55 eine Bewegung in der Achsrichtung Na.In the present invention, which is modifiable, the male tool part 3 and the female tool part 5 be arranged such that the standard axis L horizontal or inclined. As long as the male tool part 3 and the female tool part 5 close to each other and can be configured separately, the male tool part 3 be arranged on the fixed plate side, and the female tool part 5 may be arranged on the movable press plate side. The cross-sectional configuration of the hole section 20 of the stamp 1 and the sleeve 2 which is not limited to circular may be elliptical, rectangular, polygonal, gear-shaped, etc. The cross-sectional configuration of the first hole 51 and the second hole 52 may be elliptical, rectangular, polygonal, gear-shaped, etc. The diameter measure d1 of the stamp 1 is in the case that the cross-sectional configuration of the stamp 1 is not circular, a diameter dimension of an imaginary circle having the same area as the area of the non-circular cross-sectional configuration. If the direction of the arrow N / A along the standard axis L as axial direction N / A is designated, mean a forward movement of the punch 1 and the sleeve 2 and a backward movement of the back pressure pin 55 a movement in the axial direction N / A ,
Wie weiter oben beschrieben, kann mit dem Kaltschmiedewerkzeug der vorliegenden Erfindung das tiefe Loch Q in der Tat ohne aufwendige Maschinentätigkeit wie z.B. Tiefbohrprozesse gebildet werden, und die Produktivität einschließlich der Produktionskosten und die Ausbeute kann verbessert werden, da das männliche Werkzeugteil 3 bereitgestellt ist, versehen mit dem Stempel 1 und der Hülse 2, die im Durchmesser größer als der Stempel 1 ist, und mit dem Lochabschnitt 20, in den der Stempel 1 eingeführt ist; das weibliche Werkzeugteil 5 vorgesehen ist, das die erste Bohrung 51 zum Umgeben der Werkstück und die mit dem tiefen Abschnitt der ersten Bohrung 51 verbundene zweite Bohrung 52 mit einem kleineren Durchmesser als dem der ersten Bohrung 51 aufweist; und das Werkstück W in der ersten Bohrung 51 durch die Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 gepresst wird, wobei der Stempel 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht, um das Langloch J entsprechend dem vorbestimmten Vorstehmaß S in dem Werkstück W zu bilden, wobei das Werkstück W durch die Vorderend-Standardfläche 21 unter Beibehaltung des vorbestimmten Vorstehmaßes S des Stempels 1 gepresst wird, um das Werkstück W in die zweite Bohrung 52 zu drücken, wobei der pfeilerförmige räumliche Abschnitt K in dem Werkstück W am Vorderende 11 des Stempels 1 gebildet wird, und das tiefe Loch Q mit dem größeren Tiefenmaß H als das vorbestimmte Vorstehmaß S gebildet wird. Es ist nicht notwendig, dass der Stempel 1 bis zur Grenze vorsteht, sodass eine Beschädigung durch Verbiegen verhindert werden kann, und das Schmiedeprodukt W' kann leicht und stabil produziert werden. Das tiefe Loch Q kann durch Verwendung eines Satzes von Werkzeugen (dem männlichen Werkzeugteil 3 und dem weiblichen Werkzeugteil 5) ohne Transfer des Werkstücks W zu einem anderen Werkzeug gebildet werden. Zum Beispiel kann das tiefe Loch Q durch lediglich eine Pressung einer Pressmaschine gebildet werden, und eine Massenproduktion kann leicht und stabil ausgeführt werden. Mit dem Kaltschmiedeverfahren der vorliegenden Erfindung kann das tiefe Loch Q in der Tat ohne aufwendige Maschinentätigkeit wie z.B. Tiefbohrprozesse gebildet werden, und die Produktivität einschließlich der Produktionskosten und der Ausbeute kann verbessert werden, da das männliche Werkzeugteil 3 bereitgestellt wird, versehen mit dem Stempel 1 und der Hülse 2, die im Durchmesser größer als der Stempel 1 ist, und mit dem Lochabschnitt 20, in den der Stempel 1 eingeführt wird; das weibliche Werkzeugteil 5 bereitgestellt wird, das die mit dem tiefen Abschnitt der ersten Bohrung 51 verbundene zweite Bohrung 52 zum Umgeben des Werkstücks mit einem kleineren Durchmesser als dem der ersten Bohrung 51 aufweist, und wobei der Rückdruckstift 55 innerhalb der zweiten Bohrung 52 zum Aufbringen von Rückdruck auf das durch das männliche Werkzeugteil 3 gepresste Werkstück W angeordnet ist; und das Werkstück W von der ersten Bohrung 51 umgeben wird, das Werkstück W durch die Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 gepresst wird, wobei der Stempel 1 von der Vorderend-Standardfläche 21 der Hülse 2 um das vorbestimmte Vorstehmaß S vorsteht, um das Langloch J entsprechend dem vorbestimmten Vorstehmaß S in dem Werkstück W zu bilden, wobei das Werkstück W durch die Vorderend-Standardfläche 21 unter Beibehaltung des vorbestimmten Vorstehmaßes S des Stempels 1 gepresst wird, um das Werkstück W in die zweite Bohrung 52 zu drücken, und der Rückdruckstift 55 zum Aufbringen des Rückdrucks auf das Werkstück W mit einer Rückwärtsgeschwindigkeit zurückbewegt wird, die größer als die Press-Vorwärtsgeschwindigkeit der Hülse 2 ist, um das tiefe Loch Q mit dem Tiefenmaß H, das größer als das vorbestimmte Vorstehmaß S ist, mit dem Bilden des pfeilerförmigen räumlichen Abschnitts K in dem Werkstück W am Vorderende 11 des Stempels 1 zu bilden. Es ist nicht notwendig, dass der Stempel 1 bis zur Grenze vorsteht, sodass eine Beschädigung durch Verbiegen verhindert werden kann, und das Schmiedeprodukt W' kann leicht und stabil produziert werden. Das tiefe Loch Q kann durch Verwendung eines Satzes von Werkzeugen (dem männlichen Werkzeugteil 3 und dem weiblichen Werkzeugteil 5) ohne Transfer des Werkstücks W zu einem anderen Werkzeug gebildet werden. Zum Beispiel kann das tiefe Loch Q durch lediglich eine Pressung einer Pressmaschine gebildet werden, und eine Massenproduktion kann leicht und stabil ausgeführt werden.As described above, with the cold forging tool of the present invention, the deep hole Q In fact, without elaborate machine work such as deep drilling processes are formed, and the productivity including the production cost and the yield can be improved because the male tool part 3 is provided provided with the stamp 1 and the sleeve 2 that are larger in diameter than the stamp 1 is, and with the hole section 20 in which the stamp 1 is introduced; the female tool part 5 is provided, that the first hole 51 for surrounding the workpiece and the one with the deep portion of the first hole 51 connected second bore 52 with a smaller diameter than that of the first hole 51 having; and the workpiece W in the first hole 51 through the front end standard surface 21 the sleeve 2 is pressed, the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protrudes to the slot J according to the predetermined Vorstehmaß S in the workpiece W to form, with the workpiece W through the front end standard surface 21 while maintaining the predetermined Vorstehmaßes S of the stamp 1 is pressed to the workpiece W in the second hole 52 to press, the pillar-shaped spatial section K in the workpiece W at the front end 11 of the stamp 1 is formed, and the deep hole Q with the greater depth H as the predetermined performance amount S is formed. It is not necessary that the stamp 1 protrudes to the limit, so that damage by bending can be prevented, and the forged product W ' can be produced easily and stably. The deep hole Q can be achieved by using a set of tools (the male tool part 3 and the female tool part 5 ) without transfer of the workpiece W be formed into another tool. For example, the deep hole Q can be formed by only pressing a press machine, and mass production can be performed easily and stably. With the cold forging method of the present invention, the deep hole Q indeed, can be formed without expensive machine work such as deep hole drilling, and productivity including production cost and yield can be improved since the male tool part 3 is provided provided with the stamp 1 and the sleeve 2 that are larger in diameter than the stamp 1 is, and with the hole section 20 in which the stamp 1 is introduced; the female tool part 5 that is provided with the deep section of the first hole 51 connected second bore 52 for surrounding the workpiece with a smaller diameter than that of the first bore 51 and wherein the back pressure pin 55 within the second hole 52 for applying back pressure to that through the male tool part 3 pressed workpiece W is arranged; and the workpiece W from the first hole 51 surrounded, the workpiece W through the front end standard surface 21 the sleeve 2 is pressed, the stamp 1 from the front end standard surface 21 the sleeve 2 around the predetermined Vorstehmaß S protrudes to the slot J according to the predetermined Vorstehmaß S in the workpiece W to form, with the workpiece W through the front end standard surface 21 while maintaining the predetermined Vorstehmaßes S of the stamp 1 is pressed to the workpiece W in the second hole 52 to push, and the back pressure pin 55 for applying the back pressure to the workpiece W is moved back at a reverse speed, which is greater than the press forward speed of the sleeve 2 is to the deep hole Q with the depth gauge H greater than the predetermined driving distance S is, with the forming of the pillar-shaped spatial section K in the workpiece W at the front end 11 of the stamp 1 to build. It is not necessary that the stamp 1 protrudes to the limit, so that damage by bending can be prevented, and the forged product W ' can be produced easily and stably. The deep hole Q can be achieved by using a set of tools (the male tool part 3 and the female tool part 5 ) without transfer of the workpiece W be formed into another tool. For example, the deep hole Q can be formed by only pressing a press machine, and mass production can be performed easily and stably.
