JP2002282987A - 鍛造用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空円筒のワークから断面略四辺形リング状の
鍛造品を成形する際に一方の対向する２つの側壁部を増
肉することができる鍛造用金型を提供することにある。 【解決手段】少なくとも上端部には鍛造品の断面略四辺
形リング状の筒状部の外周面と型対象の上部内周面１０
ａ、１０ｂを持つダイス１０と、相対向する２つの断面
略円弧状面２１ａと他の相対向する２つの断面略線状面
２１ｂとからなる断面略四辺形状の上部軸部２１とした
パンチ２０とを有し、パンチ２０の断面略円弧状面２１
ａとダイスの上部内周面１０ａとのクリアランスが中空
円筒ワークＷの肉厚よりも小さく、パンチ２０の断面略
線状面２１ｂとダイス１０の該上部内周面１０ｂとのク
リアランスが中空円筒ワークＷの肉厚と同一又は以上で
ある鍛造用金型３０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鍛造用金型に関す
る。更に詳しくは、中空円筒ワークを塑性変形させて、
断面略四辺形リング状で一方の相対向する２つの側壁部
の肉厚が当初の中空円筒ワークの肉厚と同一または以上
である筒状部を有する鍛造品を作るための鍛造用金型に
関する。

【０００２】

【従来の技術】中空円筒のワークを単に同心円状に拡管
する場合には、拡管後のワークの外周面に対応する内周
面を有するダイスの内部に中空円筒のワークを配置して
おいてテーパ部を有する断面円形のパンチをダイスの内
部に配置された中空円筒のワークの中空の軸心に挿入し
て拡管することができる。この場合にはパンチの外周面
が同心円状に拡大するに従って、中空円筒のワークの肉
が全体的に半径方向に拡がってワークの内周面及び外周
面が同心円状に拡大する。従って内周面の径及び外周面
の径は拡大するが、それだけ拡管後のワークの肉厚は半
径方向に全体的に薄くなる。この場合には拡管されたワ
ークの一つの軸直角断面においては内周面と外周面との
間の肉厚は均等に薄くなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】中空円筒のワークを異
形に拡管する場合には、例えば図６（イ）（ロ）に示す
ように、内周面が断面四角形の角パンチを用いて拡管す
る場合には、拡管後の肉厚が単に薄くなるだけではな
く、余肉となる部分が多く出来てしまう。即ちワークＷ
の肉厚が均一に薄くなるのではなく、肉厚の薄くなる程
度に差が生ずる。ここで（イ）は拡管前の中空円筒のワ
ークＷを軸方向から見た端面の形状であり、（ロ）は拡
管後のワークＷを軸方向から見た端面の形状である。こ
の（イ）に示された拡管前の中空円筒のワークＷを内周
面が円筒形状のダイス（図示しない）に配置して、テー
パ面を有し軸直角断面形状が長方形のパンチＰをワーク
Ｗの中空の軸心部分Ｈに押し込んで拡管すると、拡管後
のワークＷの端面は図６（ロ）に示すような形状とな
る。即ち内周面が断面略四辺形で、外周面が断面円形の
ワークＷが成形される。この場合（ロ）における拡管後
のワークＷのＢにおける肉厚は、（イ）における拡管前
のワークＷのＡにおける肉厚よりも薄くなっている。即
ち拡管後のワークＷの肉厚は拡管前もワークＷの肉厚と
比較すると全体的に薄くなっている。

【０００４】しかし例えば（ロ）におけるＶで示される
部分が余肉の部分として後の工程で取り除かれる場合に
はＶが有する程の肉厚は必要がない。即ちこの部分の肉
厚は薄くても良い。むしろＶで示される部分の肉厚を薄
くして、Ｕで示される部分の肉厚を厚くする方が好まし
い。Ｖで示される部分が取り除かれて、Ｕで示される部
分が必要とされるのであれば、このＵで示される部分の
肉は肉厚である方が好ましい。従ってこのような場合に
は、Ｖで示される一方の対向する２つの側壁部を薄肉化
し、Ｕで示される他方の対向する２つの側壁部を増肉化
する必要がある。

【０００５】そこで本発明の目的とするところは、中空
円筒のワークから断面略四辺形リング状の鍛造品を成形
する際に一方の対向する２つの側壁部を増肉することが
できる鍛造用金型を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、中空円筒ワークを塑性変形させて、断面略四辺
形リング状で一方の相対向する２つの側壁部の肉厚が該
中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上である筒状部を有
する鍛造品を作るための鍛造用金型であって、少なくと
も上端部に該鍛造品の該筒状部の外周面と型対象の上部
内周面を有するダイスと、下端部には該中空円筒ワーク
の軸孔と型対象の下部軸部と上端部には相対向する断２
つの断面略円弧状面と他の相対向する２つの断面略直線
状面とからなる断面略四辺形状の上部軸部と中間部には
該下部軸部と該上部軸部を結ぶテーパ面とを持つパンチ
とを有し、該パンチの該断面略円弧状面と該ダイスの該
上部内周面とのクリアランスが中空円筒ワークの肉厚よ
りも小さく、該パンチの該断面略直線状面と該ダイスの
該上部内周面とのクリアランスが該中空円筒ワークの肉
厚と同一又は以上であることを特徴とする鍛造用金型を
発明した。

【０００７】即ち本発明の鍛造用金型において中空円筒
ワークを塑性変形させて製造される鍛造品は断面略四辺
形リング状で一方の相対向する２つの側壁部の肉厚が該
中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上である筒状部を有
する。

【０００８】この筒状部を本発明の鍛造用金型は以下の
ように成形することができる。まずパンチの上部軸部の
断面略円弧状面とダイスの上部内周面とのクリアランス
を中空円筒ワークの肉厚よりも小さくして中空円筒ワー
クの肉を潰して、このパンチの断面略円弧状面とダイス
の上部内周面との間の空間から中空円筒ワークの肉を押
し出す。これに対してパンチの断面略直線状面とダイス
の上部内周面とのクリアランスを中空円筒ワークの肉厚
と同一又は以上にしておいて、押し出された中空円筒ワ
ークの肉をこのパンチの断面線状面とダイスの上部内周
面との間の空間に移動させることができるようにしてお
く。その結果この空間に当初の中空円筒ワークの肉を移
動させて、この部分の肉を増肉することができる。

【０００９】このようにして中空円筒ワークを塑性変形
させて断面略四辺形リング状で一方の相対向する２つの
側壁部の肉厚が中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上で
ある筒状部を有する鍛造品を製造することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の鍛造用金型は、中空円筒
ワークを塑性変形させて、断面略四辺形リング状で一方
の相対向する２つの側壁部の肉厚が中空円筒ワークの肉
厚と同一又は以上である筒状部を有する鍛造品を作るた
めの鍛造用金型であって、少なくとも上端部に鍛造品の
筒状部の外周面と型対象の上部内周面を有するダイス
と、下端部には中空円筒ワークの軸孔と型対象な下部軸
部と上端部には相対向する２つの断面略円弧状面と他の
相対向する２つの断面略直線状面とからなる断面略四辺
形状の上部軸部と中間部には下部軸部と上部軸部を結ぶ
テーパ面とを持つパンチとを有し、パンチの断面略円弧
状面とダイスの該上部内周面とのクリアランスが中空円
筒ワークの肉厚よりも小さく、パンチの該断面略直線状
面と該ダイスの該上部内周面とのクリアランスが中空円
筒ワークの肉厚と同一又は以上であることを特徴とす
る。

【００１１】以下本発明の実施の形態を説明する。

【００１２】本発明の鍛造用金型によって塑性変形され
る中空円筒ワークとして、外径及び内径が上端から下端
まで同一の径となっている中空円筒ワーク、軸方向の途
中で外径が縮径した中空円筒ワークを用いることができ
る。この場合縮径した中空円筒ワークについては途中か
ら下端まで縮径している中空円筒ワークでも、縮径して
いる部分が中間の部分だけの中空円筒ワークでも良い。

【００１３】そして中空円筒ワークから製造される鍛造
品は断面略四辺形リング状で一方の相対向する２つの側
壁部の肉厚が中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上であ
る筒状部を有する鍛造品である。従ってこの鍛造品にお
いては、拡管されて断面略四辺形リング状で一方の相対
向する２つの側壁部の肉厚が中空円筒ワークの肉厚と同
一又は以上である筒状部以外の部分については、拡管さ
れずに当初の中空円筒の形状を有する部分を残していて
もよい。

【００１４】ダイスは、少なくとも上端部に鍛造品の筒
状部の外周面と型対象の上部内周面を有する。ダイスの
上端部の内周面即ち上部内周面を鍛造品の筒状部の外周
面と型対象とすることにより、少なくともダイスの上端
部において中空円筒ワークを塑性変形して鍛造品の筒状
部の外周面を成形することができる。

【００１５】鍛造品の筒状部の形状は断面略四辺形リン
グ状であることから、この筒状部と型対象のダイスの上
部内周面は同様に断面略四辺形である。なおこの上部内
周面の断面略四辺形については、後述するパンチの上部
軸部の形状に合わせて、パンチの断面略円弧状面に対応
する面を同様に断面略円弧状面にして、パンチの断面略
直線状面と対応する面を断面略直線状面にすることがで
きる。このように中空円筒ワークの肉を両側から潰して
押し出すパンチの外周面とダイスの内周面を共に断面略
円弧状面とすることによって、その間の肉を全体として
断面略円弧状面の端方向に移動しやすくすることができ
る。

【００１６】この場合中空円筒ワークの外径及び内径が
上端から下端まで同一の径となっている場合には、ダイ
スの内周面はダイスの上端から下端まで上部内周面と同
一の軸直角断面形状即ち断面略四辺形とすることができ
る。

【００１７】また中空円筒ワークが途中で縮径して中間
部にテーパ面を有する場合には、ダイスの内周面につい
ては、上端部を鍛造品の筒状部の外周面と型対象の上部
内周面とし、下端部を当初の中空円筒ワークの外周面と
型対象の下部内周面とし、その間を中空円筒ワークのテ
ーパ面に対応したテーパ面とすることができる。

【００１８】本発明の鍛造用金型のパンチは下端部に下
部軸部を、上端部に上部軸部を更に中間部に下部軸部と
上部軸部を結ぶテーパ面を持つ。パンチの下端部に位置
する下部軸部は中空円筒ワークの軸孔と型対象である。
従って下部軸部は円柱形状を有しており、軸孔に挿入し
てその空間を満たすことができるように下部軸部の径は
軸孔の径と略同一である。また下部軸部の軸方向の長さ
は、軸孔の軸方向の長さと略同一あるいは以上とするこ
とが好ましい。このようにパンチの下部軸部によって軸
孔の空間が満たされていないと、パンチを中空円筒ワー
クに押圧して中空円筒ワークの肉を塑性流動させると、
中空円筒ワークの肉が軸孔の空間に移動することにな
る。従って予め下部軸部で中空円筒ワークの軸孔の空間
を満たしておくことによって、中空円筒ワークの肉の軸
孔への移動を抑制することができる。

【００１９】パンチの上端部に位置する上部軸部は断面
略四辺形状を有しており、この上部軸部の外周面は相対
向する２つの断面略円弧状面と他の相対向する２つの断
面略直線状面とからなる。この場合パンチの断面略円弧
状面は外方向に張り出した断面略円弧状面である。そし
てこのパンチの断面略円弧状面とダイスの上部内周面と
のクリアランスは中空円筒ワークの肉厚よりも小さく、
パンチの断面略直線状面とダイスの上部内周面とのクリ
アランスは中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上であ
る。

【００２０】このようにパンチの断面略円弧状面とダイ
スの上部内周面とのクリアランスを当初の中空円筒ワー
クの肉厚よりも小さくなるように設定することによっ
て、パンチの断面略円弧状面とダイスの上部内周面との
間に挟まれた中空円筒ワークの肉は潰され塑性流動して
押し出されることになる。この場合において、クリアラ
ンスが当初の中空円筒ワークの肉厚よりも小さくなるよ
うに設定されている側のパンチの外周面は外向きに張り
出した断面略円弧状面であるので、潰され押し出された
肉は断面略円弧状面の中心部から端の方向へ押し出され
ることになる。

【００２１】そしてパンチの断面略直線状面とダイスの
上部内周面とのクリアランスは中空円筒ワークの肉厚と
同一又は以上であるので、この押し出された肉はパンチ
の断面略直線状面とダイスの上部内周面との間の空間に
移動することになる。クリアランスが当初の中空円筒ワ
ークの肉厚と同一であっても、中空円筒ワークを全体と
して拡管していれば、それだけこの部分の空間は大きく
なっている。従ってパンチの断面略円弧状面とダイスの
上部内周面との間に潰され押し出された肉は、パンチの
断面略直線状面とダイスの上部内周面との間の空間に移
動することになる。従ってこの空間においては鍛造品の
肉を増肉することができる。

【００２２】そしてこのパンチの上部軸部とダイスの少
なくとも上部内周面とで鍛造品の筒状部を成形すること
になる。この筒状部は、断面略四辺形リング状の形状を
有し、一方の相対向する２つの側壁部の肉厚が中空円筒
ワークの肉厚と同一又は以上というように成形される。

【００２３】なおパンチの上部軸部が軸方向に進行する
地点まで鍛造品の筒状部を成形することができる。従っ
て中空円筒ワークの外径及び内径が上端から下端まで同
一の径を維持しており、ダイスの内周面がダイスの上端
から下端まで上部内周面と同一の軸直角断面形状即ち断
面略四辺形となっている場合には、パンチの上部軸部を
ダイスの下端近傍にまで進行させることができる。従っ
て中空円筒ワークの下端近傍まで筒状部を成形すること
ができる。

【００２４】中空円筒ワークが途中で縮径して中間部に
テーパ面を有しており、かつダイスの内周面が上端部を
鍛造品の筒状部の外周面と型対象の上部内周面とし、下
端部を当初の中空円筒ワークの外周面と型対象の下部内
周面とし、その間を中空円筒ワークのテーパ面に対応し
たテーパ面としている場合には、パンチの上部軸部をワ
ークのテーパ面の近傍にまで進行させることができる。
従って中空円筒ワークのテーパ面の近傍まで筒状部に成
形することができる。

【００２５】なおパンチは中間部に下部軸部と上部軸部
を曲面で結ぶテーパ面を有する。本発明の鍛造用金型に
おいては、下部軸部は中空円筒ワークの軸孔に挿入さ
れ、主として上部軸部の外周面とダイスの上部内周面と
でワークを塑性変形させて成形するが、中空円筒ワーク
の肉がパンチの進行方向に対して出来るだけ直角方向に
流れるように下部軸部と上部軸部との間をテーパ面とし
ている。このように上部軸部と下部軸部との間をテーパ
面とすることによって上部軸部が軸方向に進行しやすく
して、成形圧力を低減することができる。

【００２６】このように本発明の鍛造用金型は、断面略
四辺形リング状で一方の相対向する２つの側壁部の肉厚
が中空円筒ワークの肉厚と同一又は以上である筒状部を
有する鍛造品を作ることができる。

【００２７】

【実施例】以下図面を参照しつつ本発明の鍛造用金型の
実施例について説明する。

【００２８】（実施例１）実施例１の鍛造用金型を図１
及び図２に示す。図１は内部に中空円筒のワークＷを配
設した鍛造用金型３０の平面図である。図１の左半分は
ダイス１０と拡管前の中空円筒のワークＷを示し、図１
の右半分はダイス１０とパンチ２０と拡管後のワークＷ
の状態を示した図である。

【００２９】図２は鍛造用金型３０の正面断面図であ
る。図２の左半分はパンチ２０の下部軸部２０ｃのみを
ワークＷの軸孔に挿入した状態を示し、図２の右半分は
パンチ２０をワークＷに押し込んでワークＷを拡管した
状態を示す。

【００３０】本実施例で用いられるワークＷは上端から
下端まで径が同一のままの外径及び内径を有する中空円
筒ワークである。即ち軸方向の途中で拡径したり、縮径
したりしていない中空円筒ワークである。

【００３１】本実施例ではダイス１０の外周面は断面が
円形形状の側面を有している。これに対してダイス１０
の内周面は、断面形状が略円弧形状である対向する２つ
の断面略円弧状面１０ａと断面形状が略直線形状である
対向する２つの断面略直線状面１０ｂとを有している。
そして本実施例のダイス１０はワークと同様に上端から
下端まで同一の軸直角断面形状を有している。また本実
施例のダイス１０は上端及び下端にいずれにも底面がな
い形状となっている。なお本実施例ではダイス１０は固
定プレート４０の上に置かれている。この固定プレート
４０はワークＷが配設された場合にワークＷの軸孔が位
置する場所に孔が設けられている。

【００３２】なお本実施例では固定プレート４０の上に
ワークＷが配設されるが、ダイス１０の下端に固定プレ
ート４０の代わりに底面を設けても良い。この場合底面
にはワークＷが配設された場合にワークＷの軸孔が位置
する場所に孔を設けることができる。

【００３３】パンチ２０は上端部の上部軸部２１と下端
部の下部軸部２３と上部軸部２１と下部軸部２３とを曲
面で結ぶ中間部のテーパ面２２とを有している。

【００３４】下端部の下部軸部２３は、中空円筒のワー
クＷの軸孔に型対応の形状をしている。即ち下部軸部２
３の長さはワークＷの軸孔の長さを少し越える長さを有
している。そしてその断面形状は円形であって、その径
の大きさはワークＷの軸孔に概ね隙間なく挿入すること
ができる大きさである。従ってワークＷの拡管を行うに
際して、まずパンチ２０の下部軸部２３をワークＷの軸
孔に挿入し、下部軸部２３で軸孔の一端から他端まで貫
通しておくことができる。このようにパンチ２０の下部
軸部２３でワークＷの軸孔を一端から他端まで予め貫通
しておくので、パンチ２０の上部軸部２１でワークＷの
肉を塑性流動させたときでも、ワークＷの肉がワークＷ
の軸孔に流動することも防止することができる。

【００３５】本実施例ではパンチ２０の上端部の上部軸
部２１は、断面形状が略円弧形状である対向する２つの
断面略円弧状面２１ａと断面形状が略直線形状である対
向する２つの断面略直線状面２１ｂを有している。但し
パンチ２０の上部軸部２１の断面略円弧状面２１ａとダ
イス１０の断面略円弧状面１０ｂとのクリアランスは、
拡管前のワークＷの肉厚よりも小さく設定されている。
そして上部軸部２１の断面略直線状面２１ｂとダイス１
０の断面略直線状面１０ｂとのクリアランスは拡管前の
ワークＷの肉厚よりも大きく設定されている。

【００３６】上部軸部２１と下部軸部２３との間のテー
パ面２２は、軸孔に挿入された下部軸部２３に続いて上
部軸部２１をワークＷに押し込むことができるように上
部軸部２１と下部軸部２３をの間を滑らかに曲面で結ん
でいる。

【００３７】このように構成された実施例１の鍛造用金
型は以下のように使用することができる。

【００３８】固定プレート４０の上に載置されているダ
イス１０の内部に、図１の左半分に示すように、中空円
筒のワークＷを配設する。この際中空円筒のワークＷの
軸孔が固定プレート４０に設けられている孔と重なるよ
うにする。

【００３９】次にパンチ２０の下部軸部２３をワークＷ
の軸孔に挿入する。下部軸部２３の長さはワークＷの軸
孔の長さよりも若干長く形成されているので、図２の左
半分に示すように、下部軸部２３をワークＷの軸孔に挿
入された下部軸部２３の先端はワークＷの下側の端面か
らやや突き出ている。

【００４０】次にパンチ２０を下方に押圧してワークＷ
に押し込む。パンチ２０の上部軸部２１と下部軸部２３
との間はテーパ面２２に形成されているので、パンチ２
０はワークＷの肉を塑性流動させつつ、図２の右半分に
示すように、パンチ２０のテーパ面はワークＷの下側の
端面の近くにまで達する。

【００４１】この際パンチ２０の上部軸部２１は、図１
の右半分に示すように断面略円弧状面２１ａと断面略直
線状面２１ｂとを有している。この上部軸部２１の断面
略円弧状面２１ａとダイス１０の断面略円弧状面１０ａ
との間のクリアランスは当初のワークＷの肉厚よりも小
さい。またこの上部軸部２１の断面略直線状面２１ｂと
ダイス１０の断面略直線状面１０ｂとの間のクリアラン
スは当初のワークＷの肉厚よりも小さい。

【００４２】従ってパンチ２０の断面略円弧状面２１ａ
とダイス１０の断面略円弧状面１０ａとの間に挟まれた
ワークＷの肉は潰されて押し出されることになる。

【００４３】なお図２の右半分の上半分におけるワーク
Ｗの肉の動きを図３に示す。図中の矢印が示すように、
パンチ２０の断面略円弧状面２１ａとダイス１０の断面
略円弧状面１０ａとの間に挟まれたワークＷの肉は、こ
の２つの断面略円弧状面２１ａ、１０ａの間の空間から
押し出されて、クリアランスが大きいパンチ２０の断面
略直線状面２１ｂとダイス１０の断面略直線状面１０ｂ
との間の空間に移動することになる。従ってこの部分に
おいて当初のワークＷの肉厚よりも肉厚が厚くなる。即
ちこの部分の肉が増肉することになる。

【００４４】（実施例２）実施例２の鍛造用金型７０を
図４及び図５に示す。図４は内部に中空円筒のワークＷ
を配設した鍛造用金型７０の平面図である。図４の左半
分はダイス５０と拡管前のワークＷを示し、図４の右半
分はダイス５０とパンチ６０と拡管後のワークＷの状態
を示した図である。図５は鍛造用金型７０の正面断面図
である。図５の左半分はパンチ６０の下部軸部６３のみ
がワークＷの軸孔に挿入された状態を示し、図５の右半
分はパンチ６０をワークＷに押し込んでワークＷを拡管
した状態を示す。なおワークについては実施例１と同一
の符号を用いた。

【００４５】本実施例で用いられるワークＷは中空円筒
のワークＷである。但し本実施例では中空円筒のワーク
Ｗの外周面は途中で縮径している。即ち図５の左半分に
示すように、ワークＷは上部円筒と上部円筒より外径の
小さい下部円筒とその中間に位置するテーパ面を有する
中間部とからなる中空円筒ワークである。従ってワーク
Ｗの外周面は上部円筒の側面即ち上部外周面Ｗ１と下部
円筒の側面即ち下部外周面Ｗ３とその間を結ぶテーパ面
Ｗ２とからなる。但しこのワークＷの軸孔の径は上端か
ら下端まで同一の径である。

【００４６】本実施例ではダイス５０の外周面は、実施
例１と同様に、断面が円形形状の外周面を有している。
これに対してダイス５０の内周面は上端部の内周面即ち
上部内周面５１と下端部の内周面ち下部内周面５３と上
部内周面５１と下部内周面５３とを結ぶテーパ面５２と
を有する。上部内周面５１は断面形状が略円弧形状であ
る対向する２つの断面略円弧状面５１ａと断面形状が略
直線形状である２つの断面略直線状面５１ｂとを有して
いる。そして下端部の内周面即ち下部内周面５３はワー
クＷの下部外周面Ｗ３に型対象である。そしてダイス１
０の内周面のテーパ面５２は、ワークＷのテーパ面Ｗ２
と重なるような傾斜面を有している。

【００４７】パンチ６０は上端部の上部軸部６１と下端
部の下部軸部６３と上部軸部６１と下部軸部６３とを曲
面で結ぶ中間部のテーパ面６２とを有している。

【００４８】下端部の下部軸部６３は、中空円筒のワー
クＷの軸孔に型対応の形状をしている。即ち下部軸部６
３の長さはワークＷの軸孔の長さを少し越える長さを有
している。そしてその断面形状は円形であって、その径
の大きさはワークＷの軸孔に概ね隙間なく挿入すること
ができる略同一の大きさである。

【００４９】従ってワークＷの拡管を行うに際して、ま
ずパンチ６０の下部軸部６３をワークＷの軸孔に挿入
し、下部軸部６３で軸孔の一端から他端まで貫通してお
くことができる。このようにパンチ６０の下部軸部６３
でワークＷの軸孔を一端から他端まで予め貫通しておく
ことができるので、パンチ６０の上部軸部６１でワーク
Ｗの肉を塑性流動させたときでも、ワークＷの肉がワー
クＷの軸孔に流動することも防止することができる。

【００５０】本実施例でもパンチ６０の上端部の上部軸
部６１は、断面形状が略円弧形状である対向する２つの
断面略円弧状面６１ａと断面形状が略直線形状である対
向する２つの断面略直線状面６１ｂを有している。また
パンチ６０の上部軸部６１の断面略円弧状面６１ａとダ
イス５０の上端部の断面略円弧状面５１ｂとのクリアラ
ンスは、拡管前のワークＷの肉厚よりも小さく設定され
ている。そして上部軸部６１の断面略直線状面６１ｂと
ダイス５０の上部端部の断面略直線状面５１ｂとのクリ
アランスは拡管前のワークＷの肉厚よりも大きく設定さ
れている。

【００５１】上部軸部６１と下部軸部６３との間のテー
パ面６２は、軸孔に挿入された下部軸部６３に続いて上
部軸部６１をワークＷに押し込むことができるように上
部軸部６１と下部軸部６３の間を滑らかに曲面で結んで
いる。

【００５２】このように構成された実施例２の鍛造用金
型７０は以下のように使用することができる。

【００５３】ダイス５０の内部に、図４の左半分及び図
５の左半分に示すように、中空円筒のワークＷを配設す
る。この際中空円筒のワークＷの下部円筒の下部外周面
Ｗ３はダイス５０の下部内周面５３と型対象であるの
で、ワークＷの下部円筒の部分をダイス５０の下部内周
面５３によって構成される円柱状の空間に挿入すること
ができる。

【００５４】次にパンチ６０の下部軸部６３をワークＷ
の軸孔に挿入する。下部軸部６３の長さはワークＷの軸
孔の長さよりも若干長く形成されているので、図５の左
半分に示すように、下部軸部６３をワークＷの軸孔に挿
入された下部軸部６３の先端はワークＷの下側の端面か
らやや突き出ている。

【００５５】次にパンチ６０を下方に押圧してワークＷ
に押し込む。パンチ６０の上部軸部６１と下部軸部６３
との間はテーパ面６２に形成されているので、パンチ６
０はワークＷの肉を塑性流動させつつ、図５の右半分に
示すように、パンチ６０のテーパ面６２はワークＷのテ
ーパ面Ｗ２の近くにまで達する。

【００５６】この際パンチ６０の上部軸部６１は、図４
の右半分に示すように断面略円弧状面６１ａと断面略直
線状面６１ｂとを有している。この上部軸部６１の断面
略円弧状面６１ａとダイス５０の上部外周面５１の断面
略円弧状面５１ａとの間のクリアランスは当初のワーク
Ｗの肉厚よりも小さい。またパンチ６０の上部軸部６１
の断面略直線状面６１ｂとダイス５０の上部外周面５１
の断面略直線状面５１ｂとの間のクリアランスは当初の
ワークＷの肉厚よりも小さい。

【００５７】従ってパンチ６０の断面略円弧状面６１ａ
とダイス５０の断面略円弧状面１１ａとの間に挟まれた
ワークＷの肉は潰されて押し出されることになる。この
ときの様子は図３に示した場合と同様である。

【００５８】なおこの実施例においては、ワークＷの上
部円筒の部分を鍛造品の筒状部に成形することができ
る。ワークＷの下部円筒の部分は特に成形されずにその
ままの形状として残されることになる。

【００５９】このように本発明の実施例１及び実施例２
において、ワークの当初の肉厚よりも厚い肉厚を塑性流
動によって形成することができる。

【００６０】なお本発明の鍛造用金型は、実施例１及び
実施例２に限定されるものではない。特許請求の範囲に
記載された範囲内で変形が可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明の鍛造用金型により、中空円筒ワ
ークを塑性変形させて、断面略四辺形リング状で一方の
相対向する２つの側壁部の肉厚が該中空円筒ワークの肉
厚と同一または以上である筒状部を有する鍛造品を作る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の鍛造用金型の平面図

【図２】実施例１の鍛造用金型の正面断面図である。

【図３】実施例１において中空円筒ワークを拡管する際
の肉の流れを示した図である。

【図４】実施例２の鍛造用金型の平面図である。

【図５】実施例２の鍛造用金型の正面断面図である。

【図６】 従来の拡管の様子を示す図である。

【符号の説明】

Ｗ：中空円筒ワーク Ｗ１：実施例２における中空円筒ワークの上部外周面 Ｗ２：実施例２における中空円筒ワークのテーパ面 Ｗ３：実施例２における中空円筒ワークの下部外周面 １０：ダイス １０ａ：ダイスの断面略円弧状面 １０ｂ：ダイスの断面略直線状面 ２０：パンチ ２１：パンチの上部軸部 ２１ａ：パンチの断面略円弧状面 ２１ｂ：パンチの断面略直線状面 ２２：パンチのテーパ面 ２３：パンチの下部軸部 ３０：鍛造用金型 ４０：固定プレート ５０：ダイス ５１：ダイスの上部内周面 ５１ａ：ダイスの上部内周面の断面略円弧状面 ５１ｂ：ダイスの上部内周面の断面略直線状面 ５２：ダイスのテーパ面 ５３：ダイスの下部内周面 ６０：パンチ ６１：パンチの上部軸部 ６１ａ：パンチの断面略円弧状面 ６１ｂ：パンチの断面略直線状面 ６２：パンチのテーパ面 ６３：パンチの下部軸部 ７０：鍛造用金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 章宏 愛知県名古屋市西区康生通二丁目20番地１ 株式会社メイテック内 (72)発明者 松永 啓一 愛知県安城市東端町南用地42番地 株式会 社エム・イージー内 Ｆターム(参考） 4E087 AA10 EC11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒ワークを塑性変形させて、断面
   略四辺形リング状で一方の相対向する２つの側壁部の肉
   厚が該中空円筒ワークの肉厚と同一または以上である筒
   状部を有する鍛造品を作るための鍛造用金型であって、 少なくとも上端部に該鍛造品の該筒状部の外周面と型対
   象の上部内周面を有するダイスと、 下端部には該中空円筒ワークの軸孔と型対象な下部軸部
   と上端部には相対向する２つの断面略円弧状面と他の相
   対向する２つの断面略直線状面とからなる断面略四辺形
   状の上部軸部と中間部には該下部軸部と該上部軸部を結
   ぶテーパ面とを持つパンチとを有し、 該パンチの該断面略円弧状面と該ダイスの該上部内周面
   とのクリアランスが該中空円筒ワークの肉厚よりも小さ
   く、該パンチの該断面略直線状面と該ダイスの該上部内
   周面とのクリアランスが該中空円筒ワークの肉厚と同一
   又は以上であることを特徴とする鍛造用金型。
2. 【請求項２】 前記ダイスは、軸方向の上端から下端ま
   で前記上部内周面と同一の軸直角断面形状の内周面を有
   する請求項１記載の鍛造用金型。
3. 【請求項３】 前記パンチは、前記下部軸部の軸方向の
   長さが前記中空円筒ワークの前記軸孔の軸方向の長さと
   略同一または以上である請求項１又は２記載の鍛造用金
   型。