JP2003117630A - Forging die - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造用金型に関
し、鍛造成形時に、金型内部で発生する応力集中を拡散
（分散）させて、鍛造成形の押圧回数を増大させると共
に、金型の長寿命化による鍛造品の製造コストの低廉化
を図ることができる鍛造用金型に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die for forging, which diffuses (disperses) stress concentration generated inside the die during forging, thereby increasing the number of times of forging pressing, and The present invention relates to a forging die that can reduce the manufacturing cost of a forged product by extending the life.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、鍛造成形においては、図示しな
い歯車の素材であるＳＣＲ４２０Ｈ、ＳＣＭ４２０Ｈ等
の金属材料（以下、「ワーク」と記載。）を、金型によ
って圧縮成形することにより、前記材料に塑性変形を与
え、所望の形状に成形して鍛造品を生産する。2. Description of the Related Art Generally, in forging, a metal material such as SCR420H and SCM420H, which is a material for a gear (not shown) (hereinafter, referred to as "workpiece") is compression-molded by a die to obtain the above-mentioned material. It is plastically deformed and shaped into a desired shape to produce a forged product.
【０００３】例えば、図４に示す歯車成形用金型の上型
１００は、鍛造装置と組み合わせることにより所定の歯
車を成形するための金型であり、中央部分には径の異な
る貫通孔１０４及び１０６が上下に連通して設けられて
いる。また、貫通孔１０６よりも径が小さい前記貫通孔
１０４の内壁部分における下部には、歯車成形用溝１０
８を備えた歯車成形部１１０が構成されている。For example, an upper die 100 of a gear forming die shown in FIG. 4 is a die for forming a predetermined gear by combining with a forging device, and a through hole 104 and a through hole 104 having different diameters are formed in the central portion. 106 are provided so as to communicate vertically. Further, the gear forming groove 10 is formed in the lower portion of the inner wall portion of the through hole 104 having a diameter smaller than that of the through hole 106.
The gear forming unit 110 having the number 8 is configured.
【０００４】ここで、前記上型１００を鍛造装置と組み
合わせ、前記上型１００をワークの上方から押圧する
と、前記ワークは塑性変形し、金型に設けられた前記歯
車成形部１１０によって、該ワークの外周部には外歯が
付いた所定の歯車が形成される。そのとき、前記ワーク
から前記上型１００に荷重が作用する。Here, when the upper die 100 is combined with a forging device and the upper die 100 is pressed from above the work, the work plastically deforms, and the work is formed by the gear forming portion 110 provided in the die. A predetermined gear with external teeth is formed on the outer peripheral portion of the. At that time, a load acts on the upper mold 100 from the work.
【０００５】上型１００に作用する荷重は、前記ワーク
から上型１００に作用する引張荷重と、前記引張荷重の
反発力として上型１００から前記ワークに作用する圧縮
荷重である。なお、前記引張荷重が作用する方向は、上
型１００を中心とした放射方向であり、他方、前記圧縮
荷重が作用する方向は、前記上型１００の中心に向かう
方向である。The loads acting on the upper mold 100 are a tensile load acting on the upper mold 100 from the work and a compressive load acting on the work from the upper mold 100 as a repulsive force of the tensile load. The direction in which the tensile load acts is a radial direction around the upper mold 100, while the direction in which the compressive load acts is a direction toward the center of the upper mold 100.
【０００６】図５は、前記引張荷重及び前記圧縮荷重の
分布を、有限要素法を用いて解析した結果である画像１
２０を示す。FIG. 5 is an image 1 which is the result of analyzing the distribution of the tensile load and the compressive load using the finite element method.
20 is shown.
【０００７】この結果から、貫通孔１０４及び１０６の
段差部分には、前記ワークから前記上型１００に作用す
る引張荷重分布１２２が存在し、一方、前記上型１００
が鍛造装置にチャックされる部分には、前記上型１００
から前記ワークに作用する圧縮荷重分布１２４が存在し
ていることが分かる。From this result, there is a tensile load distribution 122 that acts on the upper mold 100 from the work at the stepped portion of the through holes 104 and 106, while the upper mold 100 is on the other hand.
The upper die 100 is attached to a portion where the forging device is chucked.
From this, it can be seen that the compressive load distribution 124 acting on the work exists.
【０００８】ここで、前記引張荷重分布１２２と前記圧
縮荷重分布１２４の位置関係について考察する。前記引
張荷重分布は、貫通孔１０４及び１０６の段差部分に局
部的に発生しており、引張荷重に応じて前記貫通孔１０
４及び１０６の内壁部分は容易に塑性変形される。特
に、前記貫通孔１０４の内壁部分では、鍛造成形回数の
増加に伴い、前記塑性変形が顕著に現れる。Here, the positional relationship between the tensile load distribution 122 and the compressive load distribution 124 will be considered. The tensile load distribution is locally generated in the step portion of the through holes 104 and 106, and the through hole 10 is generated depending on the tensile load.
The inner wall portions of 4 and 106 are easily plastically deformed. Particularly, in the inner wall portion of the through hole 104, the plastic deformation remarkably appears as the number of times of forging is increased.
【０００９】図６は、歯車成形部１１０を含む前記貫通
孔１０４の内壁部分を拡大したものである。異なる部品
サイズ、異なる形状、または異なる負荷荷重で使用され
る鍛造用金型においては、前記上型１００の鍛造成形回
数が増加すると、歯車成形部１１０は、前記ワークから
の引張荷重によって徐々に摩耗される。他方、前記貫通
孔１０４の表面には、前記引張荷重によって凹状部１１
２が発生する。この凹状部１１２は、前記引張荷重分布
１２２及び前記圧縮荷重分布１２４の間に発生する。FIG. 6 is an enlarged view of the inner wall portion of the through hole 104 including the gear forming portion 110. In forging dies used with different component sizes, different shapes, or different load loads, when the number of times of forging of the upper die 100 increases, the gear forming unit 110 gradually wears due to a tensile load from the work. To be done. On the other hand, the concave portion 11 is formed on the surface of the through hole 104 due to the tensile load.
2 occurs. The concave portion 112 is generated between the tensile load distribution 122 and the compressive load distribution 124.
【００１０】前記凹状部１１２は、鍛造成形回数の増加
に伴い応力が徐々に蓄積される。そのため、ある限度以
上の応力が蓄積されると、凹状部１１２は歪みの一部と
なり、最終的には凹状の永久歪みとして、前記上型１０
０の表面に残存する。このような凹状部１１２に素材が
流動する場合、鍛造成形によって形成された歯車外周部
における溝部には、凸状のバリが発生する。前記バリは
目視できる程の大きなバリであるため、前記上型１００
を修正して前記凹状部１１２を除去する必要がある。Stress is gradually accumulated in the concave portion 112 as the number of times of forging is increased. Therefore, when a stress exceeding a certain limit is accumulated, the concave portion 112 becomes a part of the strain, and finally, as the concave permanent strain, the upper mold 10 is formed.
0 remains on the surface. When the material flows into such a concave portion 112, a convex burr is generated in the groove portion on the outer peripheral portion of the gear formed by forging. Since the burr is large enough to be visually recognized, the upper mold 100
Need to be corrected to remove the concave portion 112.
【００１１】従って、前記凹状部１１２の発生は、鍛造
成形回数の低下と、鍛造品の歩留まりの低下と、鍛造製
品の製造コストの増加をもたらす。Therefore, the formation of the concave portion 112 causes a decrease in the number of forgings, a decrease in the yield of the forged product, and an increase in the manufacturing cost of the forged product.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を考慮してなされたものであり、鍛造用金型に関し、
鍛造成形の過程で、異なる部品サイズ、異なる形状、ま
たは異なる負荷荷重で鍛造用金型の内部に発生する応力
集中を拡散（分散）させて、鍛造成形回数を増大（長寿
命化）させると共に、金型の長寿命化による鍛造品の製
造コストの低廉化を図ることができる鍛造用金型を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and relates to a forging die,
In the process of forging, the stress concentration generated inside the forging die with different parts sizes, different shapes, or different load loads is diffused (dispersed) to increase the number of times of forging (longer life), It is an object of the present invention to provide a forging die that can reduce the manufacturing cost of a forged product by extending the life of the die.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係る鍛造用金型
は、鍛造成形時に金型内部に発生する荷重を分散する溝
が、前記金型の表面に設けられていることを特徴として
いる。前記溝を金型表面、例えば、溝を設けない場合に
おける応力集中箇所の近傍に前記溝を設けることによっ
て、該溝付近に前記応力集中（溝を設けない場合の応力
集中）とは別の応力集中が発生し、金型にかかる荷重の
分散を図ることができる。これにより、鍛造用金型に関
し、鍛造成形の過程で、異なる部品サイズ、異なる形
状、異なる負荷荷重で使用される鍛造用金型の内部に発
生する応力集中を拡散（分散）させて、鍛造成形回数を
増大させると共に、金型の長寿命化による鍛造品の製造
コストの低廉化を図ることができる。A forging die according to the present invention is characterized in that a groove for distributing a load generated inside the die during forging is provided on the surface of the die. . By providing the groove in the mold surface, for example, in the vicinity of the stress concentration portion when the groove is not provided, stress different from the stress concentration (stress concentration when the groove is not provided) is provided near the groove. Concentration occurs and the load applied to the mold can be dispersed. This allows the forging die to diffuse (disperse) the stress concentration that occurs inside the forging die that is used with different part sizes, different shapes, and different loads during the forging process, and forging It is possible to increase the number of times and reduce the manufacturing cost of the forged product by extending the life of the die.
【００１４】また、前記荷重は、ワークから金型に作用
する引張荷重と、前記引張荷重の反発力である圧縮荷重
であり、前記溝は、前記引張荷重の分布と、前記圧縮荷
重の分布との間にある金型表面に設けることが望まし
い。即ち、引張荷重分布と圧縮荷重分布との間に該溝を
設けることで、前記引張荷重分布と前記圧縮荷重分布と
を分散させると共に、それらの荷重分布による応力集中
を前記溝に発生させる。即ち、前記引張荷重分布と前記
圧縮荷重分布を該溝の方向へ分散させる。これによっ
て、前記引張荷重による金型表面への応力集中を効果的
に分散化させ、鍛造成形回数の増加が可能となる。Further, the load is a tensile load acting on the mold from the work and a compressive load which is a repulsive force of the tensile load, and the groove has a distribution of the tensile load and a distribution of the compressive load. It is desirable to provide it on the surface of the mold between the two. That is, by providing the groove between the tensile load distribution and the compressive load distribution, the tensile load distribution and the compressive load distribution are dispersed, and stress concentration due to the load distribution is generated in the groove. That is, the tensile load distribution and the compressive load distribution are dispersed in the groove direction. This effectively disperses the stress concentration on the mold surface due to the tensile load, and makes it possible to increase the number of times of forging.
【００１５】上記した効果以外にも、前記引張荷重分布
と前記圧縮荷重分布とが近接することによって、それら
荷重分布で金型に発生する曲げモーメントが低下し、た
わみによる金型表面の塑性変形が抑制されるという効果
も得られる。従って、前記溝の配設によって、鍛造用金
型の押圧方向におけるサイズを減少することができ、該
金型の製造コストの低減も実現できる。In addition to the effects described above, the close proximity of the tensile load distribution and the compressive load distribution reduces the bending moment generated in the mold under these load distributions, and plastic deformation of the mold surface due to flexure occurs. The effect of being suppressed is also obtained. Therefore, by disposing the groove, the size of the forging die in the pressing direction can be reduced, and the manufacturing cost of the die can be reduced.
【００１６】また、前記溝は、前記引張荷重によって前
記金型の表面に発生する凹状部を抑制するための溝であ
る。前記凹状部は、前記引張荷重によって発生し、該凹
状部には前記引張荷重による応力集中が発生する。前記
応力集中は、鍛造成形回数の増加に伴い金型表面の塑性
変形を発生させるため、該金型では、最終的に摩耗や熱
による型痩せやドグ歯刃先部の割れ、歯底部の摩耗が生
じやすくなる。従って、前記溝を金型表面に設け、該溝
に応力集中を発生させることによって、前記凹状部の発
生は抑制されるので、金型形状の維持と鍛造成形回数の
増加とを共に実現することが可能となる。Further, the groove is a groove for suppressing a concave portion generated on the surface of the mold by the tensile load. The concave portion is generated by the tensile load, and stress concentration due to the tensile load is generated in the concave portion. The stress concentration causes plastic deformation of the die surface with an increase in the number of times of forging, so that in the die, wear or heat causes mold thinning, dog tooth tip cracking, and tooth bottom wear. It tends to occur. Therefore, by providing the groove on the surface of the mold and generating stress concentration in the groove, the generation of the concave portion is suppressed, and therefore, the shape of the mold is maintained and the number of times of forging is increased. Is possible.
【００１７】なお、前記溝を、前記凹状部が発生すると
予想される金型表面に設けると、前記凹状部の発生は効
果的に抑制されるため、好適である。It is preferable to provide the groove on the surface of the mold where the concave portion is expected to be formed, because the generation of the concave portion is effectively suppressed.
【００１８】また、前記溝を有する鍛造用金型を構成す
る材料についても、該溝への応力集中によって金型の鍛
造成形回数が増加するため、高硬度工具鋼を用いる必要
はない。即ち、従来使用されている高速度工具鋼の替わ
りに、耐熱性を備えた高合金工具鋼等も好適に使用でき
る。Also for the material forming the forging die having the groove, it is not necessary to use high hardness tool steel because the stress concentration in the groove increases the number of times the die is forged. That is, in place of the conventionally used high speed tool steel, a high alloy tool steel having heat resistance can be preferably used.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る鍛造用金型を
歯車成形用金型に適用した実施の形態例（以下、単に実
施の形態に係る金型とも記す）について、図１〜図３を
参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of an embodiment in which a forging die according to the present invention is applied to a gear forming die (hereinafter, also simply referred to as a die according to the embodiment) will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG.
【００２０】本実施の形態に係る鍛造用金型１０は、図
１に示すように、円筒形の上型本体１２を有して構成さ
れている。As shown in FIG. 1, the forging die 10 according to this embodiment has a cylindrical upper die body 12.
【００２１】前記金型１０は、貫通孔１４と歯車成形用
溝１８とを有する第１金型部１０ａと、貫通孔１６を有
する第２金型部１０ｂと、第３金型部１０ｃとから構成
されている。そして、前記第１金型部１０ａと前記第２
金型部１０ｂには、ＭＨ８５等の耐熱性を有する高合金
工具鋼が好適に使用される。また、第３金型部１０ｃに
は、ＳＫＤ６１等の高合金工具鋼が好適に使用される。
そして、前記金型１０は、第３金型部１０ｃを形成した
後に、第２金型部１０ｂを形成し、最後に第１金型部１
０ａを形成することによって作製される。The mold 10 comprises a first mold part 10a having a through hole 14 and a gear forming groove 18, a second mold part 10b having a through hole 16 and a third mold part 10c. It is configured. Then, the first mold part 10a and the second mold part 10a
A high alloy tool steel having heat resistance such as MH85 is preferably used for the die part 10b. Further, high alloy tool steel such as SKD61 is preferably used for the third mold part 10c.
Then, the mold 10 forms the second mold part 10b after forming the third mold part 10c, and finally forms the first mold part 1
It is made by forming 0a.
【００２２】また、前記上型本体１２は、中央部分に径
の異なる貫通孔１４及び１６が上下に連通して設けら
れ、上部に位置する径の小さい貫通孔１４の内壁部分に
おける下部に歯車成形用溝１８が形成されて歯車成形部
２０が構成されている。Further, the upper mold body 12 is provided with through holes 14 and 16 having different diameters which are vertically communicated with each other in a central portion thereof, and a gear molding is formed on a lower portion of an inner wall portion of the through hole 14 having a small diameter located at an upper portion. The gear forming portion 20 is configured by forming the working groove 18.
【００２３】特に、本実施の形態に係る鍛造用金型１０
は、該金型１０による鍛造成形時に該金型１０内部に発
生する荷重を分散するための荷重分散用溝２２が形成さ
れている。この荷重分散用溝２２は、図２に示すよう
に、例えば幅１０ｍｍ、深さ２ｍｍを備える溝であり、
歯車成形部２０から２５ｍｍ離れた貫通孔１４の内周に
沿って円環状に設けられている。そして、前記荷重分散
用溝２２は、例えば切削加工により、歯車成形用溝１８
から離間した位置に形成されている。なお、前記溝２２
の幅として上記した例では１０ｍｍとしたが、この幅は
任意の大きさでよい。また、該溝２２の形状は円環状に
限定されず、半円状の切り込み等で構成することも可能
であることは勿論である。Particularly, the forging die 10 according to the present embodiment.
Has a load distribution groove 22 for distributing a load generated inside the mold 10 during forging by the mold 10. As shown in FIG. 2, the load distribution groove 22 is a groove having a width of 10 mm and a depth of 2 mm,
It is provided in an annular shape along the inner circumference of the through hole 14 that is 25 mm away from the gear forming portion 20. The load distribution groove 22 is formed by cutting, for example, to form the gear forming groove 18.
Is formed at a position separated from. In addition, the groove 22
Although the width is set to 10 mm in the above example, this width may be any size. Further, the shape of the groove 22 is not limited to the annular shape, and it is needless to say that the groove 22 may be formed by a semicircular cut or the like.
【００２４】そして、この荷重分散用溝２２は、鍛造成
形回数の増加によって、前記内壁面には図６に示す凹状
部１１２の発生を抑制するために設けられる。The load distribution groove 22 is provided to suppress the generation of the concave portion 112 shown in FIG. 6 on the inner wall surface due to the increase in the number of times of forging.
【００２５】即ち、前記凹状部１１２は、鍛造成形回数
の増加に伴い応力が徐々に蓄積される。そのため、ある
限度以上の応力が蓄積されると、凹状部１１２は歪みの
一部となり、最終的には凹状の永久歪みとして、図４に
示す上型１００の表面に残存する。このような凹状部１
１２に素材が流動する場合、鍛造成形によって形成され
た歯車外周部における溝部には、凸状のバリが発生す
る。前記バリは目視できる程の大きなバリであるため、
鍛造用金型１０を修正して前記凹状部１１２を除去する
必要がある。従って、前記凹状部１１２の発生は、鍛造
成形回数の低下と、鍛造品の歩留まりの低下と、鍛造製
品の製造コスト増加をもたらす。それ故、前記荷重分散
用溝２２に応力集中を発生させて、前記凹状部１１２の
発生を抑制させるのである。That is, stress is gradually accumulated in the recess 112 as the number of times of forging is increased. Therefore, when a stress exceeding a certain limit is accumulated, the concave portion 112 becomes a part of the strain, and finally remains as a concave permanent strain on the surface of the upper mold 100 shown in FIG. Such a concave portion 1
When the material flows in No. 12, a convex burr is generated in the groove portion in the gear outer peripheral portion formed by forging. Since the burr is large enough to be visible,
It is necessary to modify the forging die 10 to remove the concave portion 112. Therefore, the generation of the concave portion 112 causes a decrease in the number of forgings, a decrease in the yield of the forged product, and an increase in the manufacturing cost of the forged product. Therefore, stress concentration is generated in the load distribution groove 22 to suppress the generation of the concave portion 112.
【００２６】次に、本実施の形態に係る鍛造用金型１０
を用いて歯車を成形する工程について説明する。Next, the forging die 10 according to the present embodiment.
A process of forming a gear using the will be described.
【００２７】前記金型１０を用いて歯車を成形するに
は、前記金型１０を上型として鍛造装置（例えば、特開
平８−２７６２３８号公報参照）と組み合わせた後、前
記金型１０を歯車の素材である金属材料（ワーク）の上
方から押圧し、前記ワークを塑性変形させ、所定の歯車
を成形することによって完成される。この鍛造成形時
に、前記金型１０に作用する荷重は、前記ワークから前
記金型１０に作用する引張荷重と、前記引張荷重の反発
力として前記金型１０から前記ワークに作用する圧縮荷
重である。なお、前記引張荷重が作用する方向は、金型
１０を中心とした放射方向であり、他方、前記圧縮荷重
が作用する方向は、前記金型１０の中心に向かう方向で
ある。In order to mold a gear using the mold 10, the mold 10 is used as an upper mold and is combined with a forging device (see, for example, JP-A-8-276238), and then the mold 10 is geared. This is completed by pressing from above the metal material (work) which is the material, plastically deforming the work, and forming a predetermined gear. The load acting on the mold 10 at the time of this forging is a tensile load acting on the mold 10 from the work, and a compressive load acting on the work from the mold 10 as a repulsive force of the tensile load. . The direction in which the tensile load acts is a radial direction around the mold 10, while the direction in which the compressive load acts is a direction toward the center of the mold 10.
【００２８】図３は、前記引張荷重及び前記圧縮荷重の
分布を、有限要素法を用いて解析した結果である画像３
０を示す。FIG. 3 is an image 3 which is the result of analyzing the distribution of the tensile load and the compressive load using the finite element method.
Indicates 0.
【００２９】この結果から、貫通孔１４及び１６の段差
部分には、前記ワークから前記金型１０に作用する引張
荷重分布３２が発生し、一方、荷重分散用溝２２周辺の
広い部分に、前記金型１０から前記ワークに作用する圧
縮荷重分布３４が発生していることがわかる。From this result, a tensile load distribution 32 acting on the mold 10 from the work is generated in the stepped portion of the through holes 14 and 16, while the above-mentioned is formed in a wide portion around the load distribution groove 22. It can be seen from the mold 10 that a compressive load distribution 34 acting on the work is generated.
【００３０】ここで、前記引張荷重分布３２及び前記圧
縮荷重分布３４と、図５に示す従来技術に基づく上型１
００の引張荷重分布１２２及び圧縮荷重分布１２４とを
それぞれ比較すると、荷重分散用溝２２を貫通孔１４の
内壁面に設けることによって、前記引張荷重分布３２及
び前記圧縮荷重分布３４を前記荷重分散用溝２２の近辺
にまで分散させることができる。Here, the tensile load distribution 32 and the compression load distribution 34, and the upper mold 1 according to the prior art shown in FIG.
When the tensile load distribution 122 and the compressive load distribution 124 of No. 00 are respectively compared, the tensile load distribution 32 and the compressive load distribution 34 are provided for the load distribution by providing the load distribution groove 22 on the inner wall surface of the through hole 14. It can be dispersed even in the vicinity of the groove 22.
【００３１】その結果、荷重分散用溝２２に応力集中が
発生し、貫通孔１４の他の内壁面における応力集中を低
減することができる。従って、前記荷重分散用溝２２の
配設によって凹状部１１２の発生は抑制され、鍛造成形
回数が増加し、鍛造用金型１０の長寿命化が図られ鍛造
品の製造コストの低廉化を有効に図ることができる。As a result, stress concentration occurs in the load distribution groove 22, and the stress concentration on the other inner wall surface of the through hole 14 can be reduced. Therefore, the provision of the load distribution groove 22 suppresses the generation of the concave portion 112, increases the number of times of forging, increases the service life of the forging die 10, and effectively reduces the manufacturing cost of the forged product. Can be achieved.
【００３２】特に、前記引張荷重分布３２と前記圧縮荷
重分布３４との間に荷重分散用溝２２を設けることで、
前記圧縮荷重分布３４を前記引張荷重分布３２の方向に
分散することから、両者の分布を前記荷重分散用溝２２
へ近接させることができる。そのため、これらの荷重分
布で金型１０に発生する曲げモーメントは低下し、たわ
みによる貫通孔１４の表面における凹状部１１２の発生
が抑制される。従って、前記荷重分散用溝２２の配設に
よって、金型１０の押圧方向におけるサイズを減少で
き、該金型１０の製造コスト低減も実現できる。即ち、
前記金型１０の押圧方向のサイズは、従来の金型と比較
して、約２５％低減される。Particularly, by providing the load distribution groove 22 between the tensile load distribution 32 and the compression load distribution 34,
Since the compressive load distribution 34 is distributed in the direction of the tensile load distribution 32, both distributions are distributed in the load distribution groove 22.
Can be close to. Therefore, the bending moment generated in the mold 10 due to these load distributions is reduced, and the generation of the concave portion 112 on the surface of the through hole 14 due to the bending is suppressed. Therefore, by providing the load distribution groove 22, the size of the mold 10 in the pressing direction can be reduced, and the manufacturing cost of the mold 10 can be reduced. That is,
The size of the die 10 in the pressing direction is reduced by about 25% as compared with the conventional die.
【００３３】また、前記荷重分散用溝２２の配設によっ
て、鍛造成形回数が増加するため、第１金型部１０ａを
構成する材料には、高速度工具鋼のような高硬度材料を
使用しなくても構わない。本実施の形態で用いたＭＨ８
５等の耐熱性を有する高合金工具鋼等も好適に使用でき
る。Since the number of times of forging is increased by disposing the load distribution groove 22, a high hardness material such as high speed tool steel is used as the material forming the first die portion 10a. It doesn't matter. MH8 used in this embodiment
A high alloy tool steel having heat resistance of 5 or the like can also be suitably used.
【００３４】なお、上述の例は、本発明に係る鍛造用金
型の一実施の形態として、歯車成形用の鍛造用金型につ
いて説明したが、前記歯車成形用以外の鍛造用金型にも
適用できることは勿論である。また、鍛造成形方法につ
いても、金型の材質を変えることによって、熱間鍛造に
限らず、冷間鍛造を初め、爆発成形、放電成形、電磁成
形等にも適用可能である。In the above example, the forging die for gear forming is described as one embodiment of the forging die according to the present invention, but the forging die other than the gear forming is also applicable. Of course, it can be applied. Also, the forging method can be applied not only to hot forging but also to cold forging, explosion forming, electric discharge forming, electromagnetic forming, etc. by changing the material of the die.
【００３５】更に、この発明に係る鍛造用金型は、上述
の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱すること
なく、種々の構成を採り得ることは勿論である。Furthermore, the forging die according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it is needless to say that various structures can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上、説明した本発明に係る鍛造用金型
によれば、鍛造用金型に関し、鍛造成形の過程で、異な
る部品サイズ、異なる形状、または異なる負荷荷重で使
用される鍛造用金型の内部に発生する応力集中を拡散
（分散）させて、鍛造成形回数を増大させると共に、金
型の長寿命化による鍛造品の製造コストの低廉化を図る
ことができる。As described above, according to the forging die according to the present invention described above, the forging die is used in the forging process with different parts sizes, different shapes, or different load loads. The stress concentration generated inside the die can be diffused (dispersed) to increase the number of times of forging and molding, and the manufacturing cost of the forged product can be reduced by extending the life of the die.
【図１】本実施の形態に係る鍛造用金型を示す縦断面図
である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a forging die according to the present embodiment.
【図２】荷重分散用溝を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a load distribution groove.
【図３】鍛造成形において、本実施の形態に係る金型の
内部に発生する荷重の解析結果の画像を示す縦断面図で
ある。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an image of an analysis result of a load generated inside the mold according to the present embodiment in forging.
【図４】従来例に係る歯車成形用金型を示す縦断面図で
ある。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a gear forming mold according to a conventional example.
【図５】鍛造成形において、従来例に係る歯車成形用金
型の内部に発生する荷重の解析結果の画像を示す縦断面
図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an image of an analysis result of a load generated inside a gear molding die according to a conventional example in forging.
【図６】金型表面に発生する凹状部と歯車成形部におけ
る摩耗を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing wear in the recessed portion and the gear molding portion that occur on the surface of the mold.
１０…鍛造用金型 １０ａ…第１金型部
１０ｂ…第２金型部 １０ｃ…第３金型部
１２…上型本体 １４、１６、１０
４、１０６…貫通孔
１８、１０８…歯車成形用溝 ２０、１１０…歯車
成形部
２２…荷重分散用溝 ３０、１２０…画像
３２、１２２…引張荷重分布 ３４、１２４…圧縮
荷重分布
１００…上型 １１２…凹状部10 ... Forging die 10a ... 1st die part 10b ... 2nd die part 10c ... 3rd die part 12 ... Upper die body 14, 16, 10
4, 106 ... Through holes 18, 108 ... Gear forming groove 20, 110 ... Gear forming portion 22 ... Load distribution groove 30, 120 ... Image 32, 122 ... Tensile load distribution 34, 124 ... Compressive load distribution 100 ... Upper mold 112 ... Recessed portion
フロントページの続き (72)発明者 木原 貴司 埼玉県和光市本町８−１ 本田技研工業株 式会社埼玉製作所和光工場内 (72)発明者 小崎 敦 埼玉県和光市本町８−１ 本田技研工業株 式会社埼玉製作所和光工場内 (72)発明者 又吉 一雄 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ 本田技研 工業株式会社埼玉製作所狭山工場内 Ｆターム(参考） 4E087 AA09 CA11 EC01 HA01 Continued front page (72) Inventor Takashi Kihara 8-1 Honmachi, Wako-shi, Saitama Honda Motor Co., Ltd. Ceremony Company Saitama Factory Wako Factory (72) Inventor Atsushi Ozaki 8-1 Honmachi, Wako-shi, Saitama Honda Motor Co., Ltd. Ceremony Company Saitama Factory Wako Factory (72) Inventor Kazuo Matayoshi 1-10-1 Shin-Sayama, Sayama-shi, Saitama Honda Motor Co., Ltd. Industrial Co., Ltd. Saitama Factory Sayama Factory F-term (reference) 4E087 AA09 CA11 EC01 HA01
Claims (3)
なる負荷荷重で使用される鍛造用金型において、 鍛造成形時に金型内部に発生する荷重を分散する溝が、
前記金型の表面に設けられていることを特徴とする鍛造
用金型。1. In a forging die used with different component sizes, different shapes, or different load loads, a groove for distributing a load generated inside the die during forging is formed,
A forging die, which is provided on the surface of the die.
する引張荷重と、前記引張荷重の反発力である圧縮荷重
であり、 前記溝は、前記引張荷重の分布と、前記圧縮荷重の分布
との間にある金型表面に設けられることを特徴とする鍛
造用金型。2. The forging die according to claim 1, wherein the load is a tensile load acting on the die from a raw material made of a metal material, and a compressive load that is a repulsive force of the tensile load, The forging die is characterized in that the groove is provided on the die surface between the distribution of the tensile load and the distribution of the compression load.
する凹状部を抑制するための溝であることを特徴とする
鍛造用金型。3. The forging die according to claim 2, wherein the groove is a groove for suppressing a concave portion generated on the surface of the die by the tensile load. Type.
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2001
- 2001-10-09 JP JP2001311546A patent/JP3817456B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN102179466B (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-29 | 中南大学 | Precision isothermal forging combined die for complex aerospace die forged pieces |
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