JP2007181869A - スリット軸鍛造用金型のへら板支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
スリット軸を成形する冷間鍛造の金型は、従来、押し型の端部にへら板を取り付け、そのへら板を丸棒状の素材の端部へ押し込んで成形するようになっていたので、へら板の根部に大きな応力を生じるため、深いスリットを成形することができなかった。
【解決手段】
筒状の受け型とその軸孔に挿入される押し型とを有し、前記受け型に軸孔と交差する方向の細長い貫通角孔を設け、この貫通角孔によってへら板の両端部を支持し、剛性を増したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸方向のスリットを設けたスリット軸の冷間鍛造に使用する金型のへら板支持構造に関する。

スリット軸８０は、図４で示すように、丸棒状の軸の軸端部から軸芯方向へ伸びるスリット８２を設けたもので、例えば、リクライニングシートの背褥を回動可能に枢支する支軸、あるいは自動二輪車のキックスタータの戻しばね係止軸のように、渦巻き状に巻回した板ばねの端部を係止するのに多く使用される。

従来、スリット軸８０の製造は、捧状をした素材の端面へ機械加工を加えスリット８２を削成していたが、近年、冷間鍛造法の進歩により、軸部外径の成形と同時にスリット８２を成形してしまう成形法が提案されている。
。

その成形法を簡略に説明すると、まず、図６で示すように、金型として捧状の素材を受ける受け型８４と、押し棒８６ａの先端に設けたへら板８６ｂを有する押し型８６を準備する。前記受け型８４に棒状の鋼材からなる素材８８を入れ、それに向けて押し型８６を進行させて、へら板８６ｂを素材８８の中へ押し込んで端部を二つに分かち、さらに進行して前記へら板８６ｂの側面に沿って流動させて押し型８６の内部にスリット８２のある軸を成形すると同時に、前記受け型８４と押し型８６との間にフランジ８１を形成する。

この種の従来の成形方法では、前記へら板８６ｂと押し型８６とが連続する部分の断面積の変化が急なので、その部分に過大な応力を生じ、損傷することがあった。しかも、その現象はスリット８２が深くなるほど、換言すればへら板８６ｂの軸方向長さが長くなるほど、強く現れるので、深いスリット８２を冷間鍛造によって成形することが困難とされていた。
特開２００４−２８３８８０号公報

解決しようとする問題点は、スリット軸を鍛造する金型の寿命が短命であることである。すなわち、素材にスリットを形成するべく、金型側に設けられるへら板と押し型との連続部分の破損が早期に生じることである。

本発明に係る鍛造用金型のへら板支持構造は、互いに対向して配置した受け型と押し型との間で素材を加圧しスリット軸を成形する鍛造用金型において、前記受け型と押し型との割り面に、内面を成形面とした軸孔を有する筒形の型部材を開口させるとともに、その型部材に軸孔と交差する方向の細長い支持孔を貫通させて設け、その支持孔によってへら板の両端部を支持したことを最も主要な特徴とする。

本発明に係る金型は、素材にスリットを形成するためのへら板を、従来の押し型に取り付ける構成を改め、スリット軸の外面を形成するための受け型に取り付けたものであるから、前記へら板が両端で支持され剛性が増し、耐久性が増すほか、深いスリットを比較的容易に成形できるという利点がある。また、へら板は押し込み方向の前縁に残部より僅かに幅広の拡大された頭部を形成してあるので、形成されたスリット軸を抜き取りやすいという利点がある。

図面は本発明に係るスリット軸を冷間鍛造するための金型の１実施例を示す。図１中、１０はスリット軸８０を成形するための金型であり、対向して配置された受け型１２と押し型１４とからなり、この例では押し型１４が受け型１２に対して進退する構成となっている。

両型１２、１４は円筒形をしたホルダー１６、１６の中に同芯に配置された緩衝筒１８、１８を介して支持された円筒形の型部材２０、２０を有し、その型部材２０、２０の軸孔２２が成形壁面をなしている。２４は受け型の軸孔２２の開口端を閉じる軸蓋、２６は押し型１４の底部をなす押出しロッドである。

緩衝筒１８は硬質材料で作られた内筒１８ａと外筒１８ｂとの間に、薄いばね板を巻回して作られた緩衝体１８ｃを介在させたもので、出願人の商品として市販されている。２８はスペーサー、３０はねじ蓋である。なお、以上に説明した金型１０の構成部材は、以下に説明する要部を除き、従来から慣用使用されている構成と大差はない。

本実施例では、スリット８２の成形に使用されるへら板３２が型部材２０によって支持される点に特徴がある。すなわち、受け型１２の要部である型部材２０には前記へら板３２の断面形状に対応させ、それより僅かに大きい貫通角孔３４が前記軸孔２２を通して一連に形成されている。

よって、型部材２０の一側から前記貫通角孔３４にへら板３２を挿通すると、へら板３２は両端部で型部材２０に設けた貫通角孔３４に支持され、中央部が軸孔２２の軸線上を通って横断し、軸孔２２の内面を周方向に二分することになる。なお、貫通角孔３４は放電加工により比較的容易に加工することができる。

押し型１４に押圧されて開口端から進入する素材８８が、へら板３２の中央部に当接し左右に分離されて軸孔２２内を進入し、スリットが形成される。また、へら板３２は、両端部で型部材２０に支えられ姿勢が安定しているので、損傷のおそれがないので、深いスリット８２を持つスリット軸８０の製造が可能になる。さらに、へら板３２は進入する素材８８が当接する前縁が、残部より僅かに幅広に拡大された頭部を形成しているので、図７で示すように素材８８がへら板３２に貼りついてしまうことがない。よって深いスリット８２を持つスリット軸８０でも容易に抜き取ることができる。

次に、この金型１０を用いたスリット軸８０の成形法を、図５によって説明する。スリット軸８０を成形するには、まず、押し型１４を同図（ａ）で示すように、右端へ後退させ、受け型１２と押し型１４との間を開いて、押し型１４の軸孔２２へ、素材８８を供給する。すなわち、素材８８を自動的に、あるいは作業者によって、押し型１４の底部をなす押出しロッド２６に突き当たる深さに挿入すると、他端が軸孔２２の外に残された形で支持される。

この状態から押し型１４を前進させると、突出した素材８８の端部が受け型１２の軸孔２２の中へ入り、同図（ｂ）で示すように、前記へら板３２の前縁に当接する。なお、この状態で受け型１２と押し型１４との間には、いずれの型にも入っていない中間の部分が残存する。

そして、押し型１４がさらに前進すると、同図（ｃ）で示すように、素材８８の端部がへら板３２によって二つに別れ、へら板３２の表裏を流動すると同時に、その流動抵抗によって前記中間の部分が外方へ膨出する。

同図（ｄ）で示すように、中間の部分が円板状に圧縮されフランジ８１となり、押し型１４の進行が停止してこの工程が終了し、この金型１０による成形が終了する。

スリット軸８０は以上のようにして成形されるから、成形工程におけるへら板３２の作用は従来構造と大差ないものの、その構造が従来のものに比し、金型に頑丈に支持されるので、優れた耐久性が得られる。また、軸方向の長く深いスリット８２を成型する場合にも、抜き取りが容易に成形できる。さらに、素材８８を金型へ供給する際に、受け型１２と押し型１４との間に、素材８８の中間の部分が金型の中へ入り切らない部分が残るように素材８８の長さを設定すれば、スリット８２の根部に円板型のフランジを同時に成形できる。

本発明の一実施例を示す金型の断面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 スリット軸の例を示す外観図であり、（ａ）はフランジ８１を備えたもの、（ｂ）はフランジ８１のない直軸状のものを示す。 スリット軸の冷鍛工程を示す工程図である。 従来の金型を示す図１相当の簡略化された断面図であり、（ａ）は素材８８が取り付けられた状態、（ｂ）は成形が終了したときの状態を示す。 要部であるへら板３２を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１０ 金型
１２ 受け型
１４ 押し型
１６ ホルダー
１８ 緩衝筒
１８ａ 内筒
１８ｂ 外筒
１８ｃ 緩衝体
２０ 型部材
２２ 軸孔
２４ 軸蓋
２６ 押出しロッド
２８ スペーサー
３０ ねじ蓋
３２ へら板
３４ 貫通角孔
８０ スリット軸
８１ フランジ
８２ スリット
８４ 受け型
８６ 押し型
８６ａ 押し棒
８６ｂ へら板
８８ 素材
９０ フランジ

Claims (2)

1. 互いに対向して配置した受け型と押し型との間で素材を加圧しスリット軸を成形する鍛造用金型において、前記受け型と押し型との割り面に、内面を成形面とした軸孔を有する筒形の型部材を開口させるとともに、その型部材に軸孔と交差する方向の細長い支持孔を貫通させて設け、その支持孔によってへら板の両端部を支持してなるへら板支持構造。
2. 請求項１において、前記へら板は押し込み方向の前縁に残部より僅かに幅広の拡大された頭部を形成してなるへら板支持構造。

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