JP3400775B2 - Forging die equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造金型装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】図４は、上側のパンチａと、下側のダイ
ピンｂと、ダイピンｂの上端側に外嵌状に設けられると
共にパンチａの下端を挿入可能な孔部ｇを有するダイｃ
と、を備える従来の鍛造金型装置を示している。鍛造成
形では、大きな力が加わる部分は応力集中し、それが原
因で予想外の部分が破損する場合があるため、上記ダイ
ｃは、上下に分割可能な上ダイｄと下ダイｅ及びこれら
を外嵌保持する外周ダイｆとから構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４と
図５に示すように、パンチａがダイｃの孔部ｇに進入す
る鍛造成形時に、成形圧力が高かったり、あるいは金型
剛性が低く加圧による下方圧力でダイｃや周辺部品が歪
んだ（変形した）場合は、上ダイｄと下ダイｅとの間に
隙間ｈが生じ、成形材料ｉがこの隙間ｈに入り込んでバ
リｊが形成されてしまい、成形品が形状不良となるとい
う問題があった。 【０００４】そこで、本発明は、成形品の形状不良を無
くすことができる鍛造金型装置を提供することを目的と
する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る鍛造金型装置は、上側のパンチと下
側のダイピンを備えると共に、上記ダイピンの上端側に
外嵌状に設けられると共に上記パンチの下端を挿入可能
な孔部を有するダイを備え、該ダイが、上下に分割可能
な上ダイ・下ダイを有する鍛造金型装置に於て、上記パ
ンチに上下スライド可能に外嵌される加圧プレートと、
該加圧プレートに下方への加圧荷重を与える金属バネか
ら成る荷重発生機構と、を設け、パンチがダイの上記孔
部内に進入する鍛造成形時に、上記加圧プレートが上記
上ダイの上面を押圧して、上ダイの下面を上記下ダイの
上面に圧接させるように構成したものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。 【０００７】図１は、本発明に係る鍛造金型装置の実施
の一形態を示す。この鍛造金型装置は、上側のパンチ１
と下側のダイピン２を備えると共に、ダイピン２の上端
側に外嵌状に設けられると共にパンチ１の下端を挿入可
能な孔部４を有するダイ３を備える。 【０００８】具体的に説明すると、５はプレス機の可動
部６の下面に取付けられるパンチプレートであり、７は
プレス機の固定部８の上面に取付けられるダイプレート
である。上記ダイピン２はダイプレート７を貫通して上
記固定部８の上面に固着されている。 【０００９】また、パンチプレート５の下面には、パン
チ１をダイピン２と対向状として保持するパンチホルダ
９が固着されると共に、パンチ１に上下スライド可能に
加圧プレート10が外嵌されている。加圧プレート10は、
パンチ１を挿通させる中心孔を有すると共に、その下面
中央には当接段部11を有し、さらに外周面下端に切欠周
溝12が形成されている。 【００１０】また、パンチホルダ９に一体状に加圧プレ
ートホルダ13が外嵌されている。この加圧プレートホル
ダ13は、その下端縁に加圧プレート10の切欠周溝12と嵌
合する内鍔部14を有しており、この内鍔部14に乗るよう
にして加圧プレート10がホルダ13にて外嵌保持されてい
る。 【００１１】また、パンチホルダ９と加圧プレート10と
の間には、加圧プレート10に下方への加圧荷重を与える
ための荷重発生機構Ｅが設けられている。この荷重発生
機構Ｅは、例えばコイルバネや皿バネ等の金属バネ24か
ら成る。本実施の形態では、パンチ１の周囲に複数の金
属バネ24…を対称に配設した場合を例示している。この
場合、パンチホルダ９の下面と加圧プレート10の上面に
は、各金属バネ24…の端部を嵌入固定する凹所が形成さ
れる。 【００１２】一方、ダイプレート７の上面側には、ダイ
ピン２を挿通させる孔部を有するスペーサ15が設けられ
ると共に、スペーサ15の上面側にダイ３が設けられてい
る。このダイ３は、上下に分割可能な上ダイ16・下ダイ
17を有し、さらに、上ダイ16・下ダイ17を外嵌保持する
外周ダイ18を備えている。 【００１３】下ダイ17は、ダイピン２の外径と略等しい
内径の孔部を有する。下ダイ17の外径と略等しい上ダイ
16は、外周面上端に切欠周溝19が形成されると共に、ダ
イピン２の外径よりも大きいパンチ１の外径に略等しい
内径の孔部を有している。この上ダイ16と下ダイ17の各
孔部が連通してダイ３の上記孔部４を構成している。ま
た、スペーサ15の外径と略等しい外径の外周ダイ18は、
その内周面上端に上記切欠周溝19と嵌合する内鍔部20を
有すると共に、外周面上端に切欠周溝21が形成されてい
る。 【００１４】このダイ３は、図面では、上ダイ16の上面
16ａと外周ダイ18の上面が同一面状であるが、これは、
同一面状でなくとも良い。また、図面では、上ダイ16の
上面16ａの外径寸法は、加圧プレート10の当接段部11の
下面11ａの外径寸法と略等しく設定されているが、外径
を相違させることも自由である。 【００１５】次に、本発明の鍛造金型装置の動作・作用
について説明する。図１に示すように、先ず、ダイ３の
孔部４（ブランク）に円柱状の成形材料30を設置する。
そして、図２と図３に示すように、プレス機の可動部６
を下降させていくことにより、パンチ１がダイ３の孔部
４に（矢印Ａの如く）進入して成形材料30を押圧し所定
形状に成形していく。このとき、荷重発生機構Ｅ…にて
下方への加圧荷重が付加された加圧プレート10の当接段
部11の下面11ａが、ダイ３の上ダイ16の上面16ａに当接
して（ベクトルＧのように）押圧し、それによって上ダ
イ16の下面16ｂが下ダイ17の上面17ａに圧接する。 【００１６】鍛造成形時においては、下降するパンチ１
によって成形材料30が押圧され縦断面Ｔ字型に塑性変形
し、それにより下ダイ17に大きな荷重がかかると、下ダ
イ17は僅かに下方へ圧縮変形することがあるが、上述し
たように上ダイ16が下ダイ17にベクトルＧの加圧荷重で
押圧して圧接しているため（上ダイ16が下ダイ17に追随
し）、上ダイ16の下面16ｂと下ダイ17の上面17ａとの間
には隙間が生じない。従って、上ダイ16と下ダイ17との
間に成形材料30が入り込んでバリが発生するということ
が無くなり、成形品の形状不良が無くなる。 【００１７】なお、荷重発生機構Ｅにより加圧プレート
10へ与える加圧荷重値（Ｇ）は、使用する金属バネ24の
種類によって設定変更可能であり、ダイ３の構造や成形
品の形状等に対応させるものとする。 【００１８】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、パンチホルダ９と加圧プレート10との間
に硬質ゴムあるいはガスシリンダ等を介装して荷重発生
機構Ｅを構成するようにしても良い。また、鍛造金型装
置はプレス機の機構には影響されないため、各種のプレ
ス機に適用することができる。 【００１９】 【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。 【００２０】（請求項１によれば） パンチ１がダイ３の孔部４内に進入する鍛造成形時に於
て、荷重発生機構Ｅにて加圧荷重Ｇを与えられた加圧プ
レート10がダイ３の上ダイ16の上面16ａを押圧するた
め、下方圧力により下ダイ17が圧縮変形しても上ダイ16
がそれに追従して下ダイ17との圧接状態を維持でき、上
ダイ16の下面16ｂと下ダイ17の上面17ａとの間に隙間が
生じない。従って、上ダイ16と下ダイ17との間の隙間に
成形材料30が入り込んでバリが発生するということが無
く、成形品の形状不良が無くなる。また、荷重発生機構
Ｅの構造が簡単であり、容易に作製することができる。 Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forging die apparatus. 2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an upper punch a, a lower die pin b, and a hole g which is provided on the upper end of the die pin b so as to be fitted to the outside and into which the lower end of the punch a can be inserted. Die c
And a conventional forging die apparatus comprising: In forging, a portion to which a large force is applied concentrates stress, and an unexpected portion may be damaged due to the stress concentration. Therefore, the die c is divided into an upper die d and a lower die e which can be divided into upper and lower parts. And an outer peripheral die f for external fitting and holding. However, as shown in FIGS. 4 and 5 , during the forging process in which the punch “a” enters the hole “g” of the die “c”, the molding pressure is high, or the die rigidity is increased. Is low and the die c and the peripheral parts are distorted (deformed) by the downward pressure due to the pressurization, a gap h is formed between the upper die d and the lower die e, and the molding material i enters the gap h and causes burrs. j is formed, and there is a problem that the molded article has a defective shape. Accordingly, an object of the present invention is to provide a forging die apparatus capable of eliminating a defective shape of a molded product. [0005] In order to achieve the above object, a forging die apparatus according to the present invention includes an upper punch and a lower die pin, and an outer die is provided on an upper end side of the die pin. In a forging die apparatus having an upper die and a lower die which are provided in a fitting manner and into which the lower end of the punch can be inserted, the die is vertically A pressure plate fitted slidably outside,
A metal spring for applying a downward pressure load to the pressure plate
A pressure generating mechanism comprising : a pressurizing plate that presses the upper surface of the upper die, and presses the lower surface of the upper die to the upper surface of the lower die during forging, in which the punch enters the hole of the die. It is configured to be pressed . [0006] PREFERRED EMBODIMENTS hereinafter with reference to the drawings showing an embodiment of the present invention will now be described with. FIG. 1 shows an embodiment of a forging die apparatus according to the present invention. This forging die apparatus is provided with an upper punch 1
And a die 3 having a hole 4 into which the lower end of the punch 1 can be inserted. More specifically, reference numeral 5 denotes a punch plate attached to the lower surface of the movable portion 6 of the press, and reference numeral 7 denotes a die plate attached to the upper surface of the fixed portion 8 of the press. The die pin 2 penetrates the die plate 7 and is fixed to the upper surface of the fixing portion 8. A punch holder 9 for holding the punch 1 facing the die pin 2 is fixed to the lower surface of the punch plate 5, and a pressing plate 10 is fitted to the punch 1 so as to be slidable up and down. . The pressure plate 10
It has a central hole through which the punch 1 is inserted, a contact step 11 at the center of the lower surface, and a notched peripheral groove 12 at the lower end of the outer peripheral surface. Further, a pressure plate holder 13 is externally fitted integrally with the punch holder 9. The pressure plate holder 13 has an inner flange portion 14 at the lower end edge thereof, which fits into the cutout peripheral groove 12 of the pressure plate 10, and the pressure plate 10 is mounted on the inner flange portion 14. It is externally held by the holder 13. A load generating mechanism E for applying a downward pressing load to the pressing plate 10 is provided between the punch holder 9 and the pressing plate 10. The load generating mechanism E includes a metal spring 24 such as a coil spring or a disc spring. In the present embodiment, a case where a plurality of metal springs 24 are arranged symmetrically around the punch 1 is illustrated. In this case, recesses are formed in the lower surface of the punch holder 9 and the upper surface of the pressure plate 10 for fitting and fixing the ends of the metal springs 24. On the other hand, a spacer 15 having a hole through which the die pin 2 is inserted is provided on the upper surface of the die plate 7, and a die 3 is provided on the upper surface of the spacer 15. This die 3 is divided into upper die 16 and lower die
17 and an outer peripheral die 18 for externally holding the upper die 16 and the lower die 17. The lower die 17 has a hole having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the die pin 2. Upper die approximately equal to outer diameter of lower die 17
16 has a notch peripheral groove 19 formed at the upper end of the outer peripheral surface and a hole having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the punch 1 larger than the outer diameter of the die pin 2. The holes of the upper die 16 and the lower die 17 communicate with each other to form the hole 4 of the die 3. Further, the outer peripheral die 18 having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the spacer 15,
At the upper end of the inner peripheral surface, there is provided an inner flange portion 20 to be fitted with the notched peripheral groove 19, and at the upper end of the outer peripheral surface, a notched peripheral groove 21 is formed. The die 3 is, as shown in FIG.
The upper surface of the outer peripheral die 18 is the same as the upper surface of the die 16a.
It does not have to be on the same plane. In the drawing, the outer diameter of the upper surface 16a of the upper die 16 is set to be substantially equal to the outer diameter of the lower surface 11a of the contact step portion 11 of the pressure plate 10, but the outer diameter may be different. Be free. Next, the operation and action of the forging die apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, first, a columnar molding material 30 is placed in the hole 4 (blank) of the die 3.
Then, as shown in FIG. 2 and FIG.
Is lowered, the punch 1 enters the hole 4 of the die 3 (as indicated by the arrow A) and presses the molding material 30 to form a predetermined shape. At this time, the lower surface 11a of the contact step portion 11 of the pressure plate 10 to which the downward pressure load is applied by the load generating mechanism E contacts the upper surface 16a of the upper die 16 of the die 3 (vector (As in G), whereby the lower surface 16b of the upper die 16 presses against the upper surface 17a of the lower die 17. At the time of forging, the lowering punch 1
When the molding material 30 is pressed and plastically deforms into a T-shaped vertical cross section, thereby applying a large load to the lower die 17, the lower die 17 may be slightly compressed and deformed downward. Since the die 16 is pressed against the lower die 17 by pressing the vector G with a pressing load (the upper die 16 follows the lower die 17), the lower surface 16b of the upper die 16 and the upper surface 17a of the lower die 17 are in contact with each other. There is no gap between them. Therefore, the molding material 30 does not enter between the upper die 16 and the lower die 17 to generate burrs, and the molded product does not have a defective shape. Note that the pressure generating plate E
The pressurized load value (G) applied to 10 can be changed according to the type of the metal spring 24 to be used, and corresponds to the structure of the die 3 and the shape of the molded product . [0018] The Contact, the present invention is not limited to the embodiments described above, for example, constituting a load generating mechanism E by interposing a hard rubber or the gas cylinder or the like between the punch holder 9 and the pressure plate 10 You may do it. Further, the forging die apparatus is not affected by the mechanism of the press machine, and therefore can be applied to various press machines. Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. According to the first aspect, at the time of forging, in which the punch 1 enters the hole 4 of the die 3, the pressing plate 10 to which the pressing load G is given by the load generating mechanism E is used. 3 presses the upper surface 16a of the upper die 16 even if the lower die 17 is compressed and deformed by downward pressure.
Following this, the pressure contact state with the lower die 17 can be maintained, and no gap is formed between the lower surface 16b of the upper die 16 and the upper surface 17a of the lower die 17. Therefore, the molding material 30 does not enter the gap between the upper die 16 and the lower die 17 to generate burrs, and the molded product has no defective shape . Further, the structure of the load generating mechanism E is simple and can be easily manufactured .

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る鍛造金型装置の実施の一形態を示
す断面正面図である。 【図２】鍛造成形状態を示す断面正面図である。 【図３】鍛造成形状態を示す要部拡大断面図である。 【図４】従来の鍛造成形状態を示す要部断面正面図であ
る。 【図５】要部拡大断面図である。 【符号の説明】 １ パンチ ２ ダイピン ３ ダイ ４ 孔部 10 加圧プレート 16 上ダイ 16ａ 上面 16ｂ 下面 17 下ダイ 17ａ 上面 24 金属バネ Ｅ 荷重発生機構 Ｇ 加圧荷重BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional front view showing one embodiment of a forging die apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a sectional front view showing a forged state. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing a forged state. FIG. 4 is a cross-sectional front view of a main part showing a conventional forging state . FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part. [Description of Signs] 1 Punch 2 Die Pin 3 Die 4 Hole 10 Pressure Plate 16 Upper Die 16a Upper Surface 16b Lower Surface 17 Lower Die 17a Upper Surface 24 Metal Spring E Load Generating Mechanism G Press Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) B21J 1/00-13/14 B21J 17/00-19/04 B21K 1/00-31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 上側のパンチと下側のダイピンを備える
と共に、上記ダイピンの上端側に外嵌状に設けられると
共に上記パンチの下端を挿入可能な孔部を有するダイを
備え、該ダイが、上下に分割可能な上ダイ・下ダイを有
する鍛造金型装置に於て、上記パンチに上下スライド可
能に外嵌される加圧プレートと、該加圧プレートに下方
への加圧荷重を与える金属バネから成る荷重発生機構
と、を設け、パンチがダイの上記孔部内に進入する鍛造
成形時に、上記加圧プレートが上記上ダイの上面を押圧
して、上ダイの下面を上記下ダイの上面に圧接させるよ
うに構成したことを特徴とする鍛造金型装置。(57) [Claim 1] An upper punch and a lower die pin are provided, and a hole is provided on the upper end side of the die pin so as to be externally fitted and into which a lower end of the punch can be inserted. In a forging die apparatus having an upper die and a lower die that can be divided into upper and lower dies, a pressing plate that is externally slidably fitted to the punch, A load generating mechanism comprising a metal spring for applying a downward pressing load, wherein the pressurizing plate presses the upper surface of the upper die when the punch enters the hole of the die during forging. A forging die apparatus, wherein the lower surface of the die is pressed against the upper surface of the lower die.