JP3580119B2

JP3580119B2 - Forging die equipment

Info

Publication number: JP3580119B2
Application number: JP06568198A
Authority: JP
Inventors: 耕司角南
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JPH11254078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば歯車等の金属部品を鍛造によって所定形状に成形するための鍛造用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の動力伝達系などに用いる歯車製品において、鍛造によって製造されるものが知られている。この種の金属製品は、鋼などの金属素材を鍛造によって最終製品に近い形状に成形したのち、その外周部や内周部等の不要な箇所を切削などの機械加工によって仕上げるようにしている。
【０００３】
例えば図３に示すリングギヤ用の鍛造製品Ｗは、図４に示すような鍛造装置１によって、円柱状の素材から４段階の鍛造工程を経て円環状に成形される。そしてこの鍛造製品Ｗは、その外周部や内周部などが機械加工によって２点鎖線Ｆで示す仕上がり輪郭形状まで削られたのち、歯付け加工や熱処理などの工程を経て歯車として完成する。
【０００４】
図４に示す鍛造装置１は、左から順に第１工程用の上下型ユニット２，３と、第２工程用の上下型ユニット４，５と、第３工程用の上下型ユニット６，７と、第４工程用の上下型ユニット８，９を備えている。上型ユニット２，４，６，８は共通の上型ベース１０に設けられ、下型ユニット３，５，７，９は下型ベース１１に設けられている。そして図示しないプレス機によって上型ベース１０がガイドポスト１２に沿って下型ベース１１に向って降下することにより、上型ユニット２，４，６，８と下型ユニット３，５，７，９との間で素材Ｗ１が打圧されるようになっている。この素材Ｗ１は、トランスファ１３によって第１工程用の型ユニット２，３から第２工程用の型ユニット４，５を経て第３工程用の型ユニット６，７まで一工程ずつ順送りされながら段階的に鍛造が進行し、第４工程の型ユニット８，９においてバリ抜きが行われるといった構成である。
【０００５】
この図示例の場合、第１工程用の型ユニット２，３によって素材Ｗ１が円板状に成形されたのち、円板状の素材Ｗ１が第２工程用の型ユニット４，５によって最終製品に近い形状まで荒成形され、さらに第３工程用の型ユニット６，７によって仕上げ成形が行われ、第４工程用の型ユニット８，９によって素材中央部の不要部分（バリ）が打抜かれる。
【０００６】
前述の第２工程や第３工程は、従来、図５に示すような開放形の上型１５および下型１６によって、いわゆる自由鍛造（開放型鍛造）を行うことにより、鍛造製品Ｗの成形を行っていた。このような自由鍛造では、上型１５と下型１６との間に多少の芯ずれΔＣ（水平方向の位置ずれ）があっても、その量が許容値以下であれば特に問題になることはなかった。しかしこうした開放形の上型１５および下型１６を用いた自由鍛造は、鍛造製品Ｗの外周部にバリＢが生じるため、鍛造工程終了後にバリ取り工程が必要であり、その分、作業工数が多くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、図６に示すような密閉形の上型２０と下型２１を用いることにより、外バリの生じない密閉鍛造を行うことが考えられた。このものは、プレス下死点における上型２０の外周部と下型２１の内周部との合わせ面２２のクリアランスをゼロから０．０５ｍｍ程度におさえることで、この合わせ面２２に縦バリが生じることを防いでいる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の密閉鍛造用の上型２０と下型２１を用いる場合、縦バリの発生を防ぐには上型２０と下型２１との合わせ面２２のクリアランスが少ない方が良いが、クリアランスがゼロに近付くと、上型２０と下型２１との芯合わせに関して新たな問題が発生した。すなわち上型２０と下型２１との芯が互いに少しでもずれていると、上型２０と下型２１との合わせ面２２が互いに嵌合する際に、合わせ面２２に「かじり」が生じ、型寿命が低下したり、型に偏摩耗が生じて鍛造製品の品質が悪化するなどの問題が生じる。このような型組みのトラブルを防ぐには、上型２０と下型２１との芯合わせに格別な配慮が要求され、その結果、コストが上昇したり、型のメンテナンスに手間がかかるなどの問題が派生する。
【０００９】
従って本発明の目的は、上型と下型が閉じる際に上型と下型との合わせ面が円滑に嵌合することができ、「かじり」などの問題を回避できるような鍛造用金型装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を果たすための本発明は、上型を有する上型ユニットと、下型を有する下型ユニットとを具備し、密閉鍛造を行う鍛造用金型装置において、前記上型ユニットは、取付け台と受圧体を有する上型支持体と、前記上型を上下方向に貫通するノックアウトピンと、前記上型支持体に設けられて前記上型を保持しかつ前記下型に嵌合可能なガイドリングとを有し、かつ、前記上型支持体と前記上型との間、および前記ノックアウトピンと前記上型との間、および前記ガイドリングと前記上型との間に、前記上型が前記上型支持体に対して水平方向に移動することを許容するクリアランスを設けることにより前記上型にフローティング機能をもたせ、前記ガイドリングは、前記上型ユニットが下型ユニットに向かって降下する際に、最初にこのガイドリングの内周面が前記下型の外周面にならいながら両者が嵌合することにより、前記下型に対する前記上型支持体の芯が合い、その状態で上型ユニットがさらに降下するときに、上型は前記クリアランスの範囲内で水平方向に移動することにより、前記上型のフローティング機能によって、前記上型自身が下型の合わせ面にならうように芯ずれを吸収しつつ上型と下型との芯が合致した状態で降下して上型が下型に嵌合するようになっており、前記上型ユニットが下型ユニットから離れているときに前記上型の上面と前記受圧体との間に形成される上下方向のクリアランスを有し、前記上型がプレス下死点まで下がったときに前記上型が前記クリアランス分だけ浮き上がるとともに、前記上型の上面が前記受圧体の下面に当接することを特徴とするものである
【００１１】
この発明の上型ユニットが下型ユニットに向って降下する際に、まず、ガイドリングの内周面が下型の外周面と嵌合することにより、下型と上型支持体との芯が合う。この状態で上型ユニットがさらに降下すると、上型のフローティング機能により、上型自身が下型との合わせ面にならうように水平方向に移動しながら互いの芯ずれを吸収しつつ下型に嵌合し、精度よく素材の打圧が行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図１および図２に示す本発明の一実施形態の密閉鍛造用金型装置３０について説明する。
図１に示す実施形態の鍛造用金型装置３０は、上型３１を有する上型ユニット３２と、下型３３を有する下型ユニット３４を備えている。
【００１３】
上型ユニット３２は、取付け台４０と受圧板（受圧体）４１を有する上型支持体４２と、この上型支持体４２の下面側に設けた上型３１と、上型３１の外周部を保持する円環状のガイドリング（いわゆるワッパと称される部品）４４と、上型支持体４２と上型３１を上下方向に貫通する上ノックアウトピン４５などを備えている。
【００１４】
上型３１は、円盤状の内型５０と、この内型５０の外周側に位置する円環状の外型５１とを組合わせたものである。内型５０と外型５１は互いに密に嵌合している。外型５１の外周部に、外型５１の径方向に突出する鍔部５２が外型５１と一体に設けられている。内型５０と外型５１の下面は、鍛造すべき製品Ｗ（図２に示す）の上半部の外形輪郭に応じた成形面を構成している。
【００１５】
ガイドリング４４は、ボルト等の固定用部材５５によって取付け台４０の下面に固定されている。ガイドリング４４の内周側に、水平方向に延出する内向きの係止段部５６が形成されている。この係止段部５６の上面側に、前記鍔部５２が乗ることにより、上型３１の外周部がガイドリング４４によって保持されるようになっている。ガイドリング４４の内周面５７は、下方に向って垂直に延びている。
【００１６】
この上型３１は、フローティング機能をもたせるために、上型支持体４２と上型３１との間、およびガイドリング４４と上型３１との間、さらにノックアウトピン４５と上型３１との間に、上型３１が水平方向（横方向）に移動することを許容するための横方向のクリアランスＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、上下方向のクリアランスＣ４とを設けている。水平方向のクリアランスＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、例えば片側に０．５ｍｍずつ、両側で１．０ｍｍ前後である。上下方向のクリアランスＣ４の一例は０．５ｍｍ前後である。
【００１７】
図１に示すように、上型ユニット３２が下型ユニット３４から離れているとき（型開き時）に、上型３１は自重によって鍔部５２がガイドリング４４の係止段部５６に当接する位置まで下がるため、上型３１の上面側にクリアランスＣ４が存在するが、図２に示すように上型３１がプレス下死点まで下がったときには、上型３１は鍛造製品Ｗからの反力を受けることによって上型支持体４２の下面に当たる位置まで相対的に上昇する。このため鍔部５２がガイドリング４４の係止段部５６からクリアランスＣ４分だけ浮き上がるとともに、上型３１の上面が受圧板４１の下面に当接することにより、上型３１の下面（成形面）と下型３３の上面（成形面）との間に所定容積のキャビティが形成されるようにしている。
【００１８】
一方、下型ユニット３４は、下型３３をはじめとして、取付け台６０と受圧板６１を含む下型支持体６２と、下型３３と受圧板６１を上下方向に貫通する下ノックアウトピン６３などを備えている。下型３３は、円盤状の内型６５と、内型６５の外周側に位置する円環状の外型６６とを組合わせたものである。内型６５と外型６６は、ボルトなどどの固定用部材６７によって、取付け台６０に固定されている。内型６５と外型６６の上面は、鍛造すべき製品Ｗの下半部の外形輪郭に応じた成形面を構成している。
【００１９】
図１に示すように、上型３１の合わせ面（外周面）３１ａの外径Ｄ１と、下型３３の合わせ面（内周面）３３ａの内径Ｄ２との間のクリアランスは、この部位に縦バリが生じることを防ぐために、ゼロから０．０５ｍｍまでと、きわめてタイトに設定されている。
【００２０】
なお、下型３３の上端外周側のコーナー部（角部）７０あるいはガイドリング４４の下端内周側のコーナー部７１には、下型３３に対するガイドリング４４の挿入を円滑にするために、全周にわたり、テーパ状の面取りあるいは曲面状の面取り（いわゆるＲ面取り）がなされた斜面となっている。下型３３の上端内周側のコーナー部７２は、下型３３に対する上型３１の挿入を案内するために、全周にわたって前記面取りがなされた形状となっている。
【００２１】
これらの上型ユニット３２と下型ユニット３４は、図４に示す鍛造装置１における第２工程あるいは第３工程用として、上型ユニット３２が上型ベース１０に装備され、下型ユニット３４が下型ベース１１に装備される。この場合、ガイドポスト１２に対して上型ベース１０が水平方向にある程度動けるように遊びをもたせるか、あるいはガイドポスト１２を省略することにより、下型ユニット３４に対する上型ユニット３２の水平方向の変位を許容するような自由度をもたせている。
【００２２】
次に、前記実施形態の鍛造用金型装置３０の作用等について説明する。
図１に示すように、上型ユニット３２と下型ユニット３４が互いに開いた状態のとき、加熱された円板状の素材Ｗ１をトランスファ１３（図４に一部を示す）によって下型３３内に入れる。このとき上型３１は、受圧板４１に対してクリアランスＣ４の分だけ下がっている。
【００２３】
そののち、図２に示すように上型ユニット３２がプレス機（図示せず）によって下型ユニット３４に向って降下して両者が閉じ、上型３１と下型３３との間で素材Ｗ１が打圧されることにより、上型３１と下型３３の各成形面に応じた輪郭の鍛造製品Ｗが成形される。
【００２４】
この打圧工程において、上型ユニット３２が下型ユニット３４に向って降下する際に、最初にガイドリング４４の内周面５７が下型３３の外周面３３ｂにならいながら両者が嵌合することにより、下型３３に対する上型支持体４２の芯が合う。その状態で上型ユニット３２がさらに降下するときに、上型３１はクリアランスＣ１，Ｃ２，Ｃ３の範囲内で水平方向に移動することができるため、それまで上型３１と下型３３の芯がずれていても、上型３１のフローティング機能により、上型３１自身が下型３３の合わせ面３３ａにならうように芯ずれを吸収しつつ、上型３１と下型３３との芯が合致した状態で降下し、上型３１が下型３３に円滑に嵌合することになる。
【００２５】
このようなフローティング機能を有する上型３１を採用したため、上型３１と下型３３の合わせ面３１ａ，３３ａのクリアランスがゼロに近いタイトなものであっても、上型３１と下型３３の芯合わせがスムーズに行われ、かじりなどの型トラブルが低減する。そして密閉形の上型３１と下型３３による密閉鍛造であることとあいまって、鍛造製品Ｗに縦バリが生じたり、図５に示すような外バリＢの発生が皆無となり、鍛造工程後のバリ取り工程などの余分な仕上げ作業を省くことができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載した鍛造用金型装置によれば、上型ユニットが下型ユニットに向って降下する際に、まず、ガイドリングの内周面が下型の外周面と嵌合することにより、下型と上型支持体との芯が合う。この状態で上型ユニットがさらに降下すると、上型のフローティング機能により、上型自身が下型との合わせ面にならうように水平方向に移動しながら互いの芯ずれを吸収しつつ下型に嵌合し、精度よく素材の打圧が行われる。このため縦バリの発生を回避できるようなタイトなクリアランスの上型と下型を用いていながら、上型と下型が閉じる際に上型と下型との合わせ面が円滑に嵌合することができ、かじりなどの型組みのトラブルを低減でき、型寿命が向上するとともに鍛造製品の品質も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す金型装置の型開き時の縦断面図。
【図２】図１に示された金型装置のプレス下死点時の縦断面図。
【図３】鍛造製品の一例を示す断面図。
【図４】鍛造装置の概略を模式的に示す斜視図。
【図５】従来の開放形金型を有する鍛造用金型装置の一部の縦断面図。
【図６】従来の密閉形金型を有する鍛造用金型装置の縦断面図。
【符号の説明】
３０…鍛造用金型装置
３１…上型
３２…上型ユニット
３３…下型
３４…下型ユニット
４２…上型支持体
４４…ガイドリング
４５…ノックアウトピン
６２…下型支持体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a forging die apparatus for forming a metal part such as a gear into a predetermined shape by forging.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Gear products used for power transmission systems of automobiles and the like are known to be manufactured by forging. In this type of metal product, a metal material such as steel is formed into a shape close to the final product by forging, and then unnecessary portions such as an outer peripheral portion and an inner peripheral portion thereof are finished by machining such as cutting.
[0003]
For example, a forged product W for a ring gear shown in FIG. 3 is formed into an annular shape by a forging apparatus 1 shown in FIG. The forged product W is finished as a gear through processes such as toothing and heat treatment after the outer peripheral portion, the inner peripheral portion, and the like are cut to a finished contour shape indicated by a two-dot chain line F by machining.
[0004]
The forging apparatus 1 shown in FIG. 4 includes, in order from the left, upper and lower mold units 2 and 3 for the first step, upper and lower mold units 4 and 5 for the second step, and upper and lower mold units 6 and 7 for the third step. And upper and lower mold units 8 and 9 for the fourth step. The upper units 2, 4, 6, 8 are provided on a common upper base 10, and the lower units 3, 5, 7, 9 are provided on a lower base 11. Then, the upper die base 10 is lowered toward the lower die base 11 along the guide post 12 by a press machine (not shown), so that the upper die units 2, 4, 6, 8 and the lower die units 3, 5, 7, 9 And the material W1 is pressed between them. The material W1 is transferred step by step by the transfer 13 from the mold units 2 and 3 for the first process to the mold units 6 and 7 for the third process via the mold units 4 and 5 for the second process. The forging proceeds, and deburring is performed in the mold units 8 and 9 in the fourth step.
[0005]
In the illustrated example, after the material W1 is formed into a disk shape by the mold units 2 and 3 for the first process, the disk-shaped material W1 is formed into a final product by the mold units 4 and 5 for the second process. Rough molding is performed to a close shape, and final molding is performed by the mold units 6 and 7 for the third process, and unnecessary portions (burrs) at the center of the material are punched by the mold units 8 and 9 for the fourth process.
[0006]
In the above-mentioned second step and third step, the so-called free forging (open die forging) is conventionally performed by an open upper die 15 and a lower die 16 as shown in FIG. I was going. In such free forging, even if there is a slight misalignment ΔC (horizontal displacement) between the upper die 15 and the lower die 16, there is no particular problem as long as the amount is not more than an allowable value. Did not. However, in the free forging using the open upper die 15 and the lower die 16, burrs B are generated on the outer peripheral portion of the forged product W. Therefore, a deburring step is required after the forging step, and the number of working steps is reduced accordingly. There was a problem that it would increase.
[0007]
Therefore, it has been considered to perform closed forging without generating external burrs by using a closed upper die 20 and a lower die 21 as shown in FIG. In this case, the clearance between the outer peripheral portion of the upper die 20 and the inner peripheral portion of the lower die 21 at the bottom dead center of the press is reduced to about 0 to 0.05 mm, so that vertical burrs are formed on the mating surface 22. Preventing it from happening.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the above-described conventional upper die 20 and lower die 21 for closed forging are used, it is better that the clearance of the mating surface 22 between the upper die 20 and the lower die 21 is small in order to prevent the generation of vertical burrs. When approaching zero, a new problem arises regarding the alignment of the upper mold 20 and the lower mold 21. That is, if the cores of the upper mold 20 and the lower mold 21 are slightly displaced from each other, when the mating surfaces 22 of the upper mold 20 and the lower mold 21 are fitted with each other, “galling” occurs in the mating surfaces 22, Problems such as shortening of the life of the mold and uneven wear of the mold to deteriorate the quality of the forged product occur. In order to prevent such a trouble of the mold assembly, special consideration is required for the alignment between the upper mold 20 and the lower mold 21. As a result, the cost is increased and the maintenance of the mold is troublesome. Is derived.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a forging die that can smoothly fit the mating surfaces of the upper die and the lower die when the upper die and the lower die are closed, and can avoid problems such as "galling". It is to provide a device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object has an upper mold unit having an upper mold and a lower mold unit having a lower mold, and in a forging mold apparatus for performing closed forging, wherein the upper mold unit is mounted. An upper mold support having a table and a pressure receiving body, a knockout pin vertically penetrating the upper mold, and a guide ring provided on the upper mold support to hold the upper mold and to be fitted to the lower mold. And the upper die is provided between the upper die support and the upper die, between the knockout pin and the upper die, and between the guide ring and the upper die. The upper mold has a floating function by providing a clearance that allows the mold to move horizontally with respect to the mold support, and the guide ring, when the upper mold unit descends toward the lower mold unit, At first When the inner peripheral surface of the guide ring is fitted with the outer peripheral surface of the lower die while they are fitted together, the upper die support is aligned with the lower die and the upper die unit further descends in that state. In addition, the upper mold is moved in the horizontal direction within the range of the clearance, and by the floating function of the upper mold, the upper mold absorbs misalignment so that the upper mold itself conforms to the mating surface of the lower mold. The upper mold is adapted to be fitted into the lower mold by descending in a state where the cores of the upper mold and the lower mold are matched, and the upper mold unit and the upper mold when the upper mold unit is separated from the lower mold unit. A vertical clearance formed between the pressure receiving member and the pressure receiving member, and when the upper die is lowered to the bottom dead center of the press, the upper die floats by the clearance, and the upper surface of the upper die is the pressure receiving member. Abuts the lower surface of And it is characterized in door [0011]
When the upper die unit of the present invention descends toward the lower die unit, first, the inner peripheral surface of the guide ring is fitted with the outer peripheral surface of the lower die, so that the core between the lower die and the upper die support member is aligned. Fit. When the upper mold unit further descends in this state, the upper mold itself moves horizontally so that the upper mold itself follows the mating surface with the lower mold and absorbs each other's misalignment. The mating is performed, and the material is pressed with high accuracy.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the mold device 30 for closed forging of one embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
The forging die apparatus 30 of the embodiment shown in FIG. 1 includes an upper die unit 32 having an upper die 31 and a lower die unit 34 having a lower die 33.
[0013]
The upper mold unit 32 includes an upper mold support 42 having a mounting table 40 and a pressure receiving plate (pressure receiving body) 41, an upper mold 31 provided on a lower surface side of the upper mold support 42, and an outer peripheral portion of the upper mold 31. An annular guide ring (a so-called “wapper”) 44 to be held, an upper knockout pin 45 that penetrates the upper die support body 42 and the upper die 31 in the vertical direction, and the like are provided.
[0014]
The upper die 31 is a combination of a disk-shaped inner die 50 and an annular outer die 51 located on the outer peripheral side of the inner die 50. The inner mold 50 and the outer mold 51 are closely fitted to each other. On the outer peripheral portion of the outer die 51, a flange portion 52 protruding in the radial direction of the outer die 51 is provided integrally with the outer die 51. The lower surfaces of the inner die 50 and the outer die 51 form a forming surface according to the outer contour of the upper half of the product W (shown in FIG. 2) to be forged.
[0015]
The guide ring 44 is fixed to the lower surface of the mount 40 by a fixing member 55 such as a bolt. An inward locking step 56 extending in the horizontal direction is formed on the inner peripheral side of the guide ring 44. The outer peripheral portion of the upper mold 31 is held by the guide ring 44 by the flange portion 52 riding on the upper surface side of the locking step portion 56. The inner peripheral surface 57 of the guide ring 44 extends vertically downward.
[0016]
The upper mold 31 is provided between the upper mold support 42 and the upper mold 31, between the guide ring 44 and the upper mold 31, and between the knockout pin 45 and the upper mold 31 in order to have a floating function. The upper mold 31 is provided with horizontal clearances C1, C2, C3 for allowing the upper die 31 to move in the horizontal direction (horizontal direction), and a vertical clearance C4. The horizontal clearances C1, C2, C3 are, for example, 0.5 mm on one side and about 1.0 mm on both sides. One example of the clearance C4 in the vertical direction is about 0.5 mm.
[0017]
As shown in FIG. 1, when the upper mold unit 32 is separated from the lower mold unit 34 (when the mold is opened), the flange 52 abuts on the locking step 56 of the guide ring 44 by its own weight. Since the upper die 31 is lowered to the position, a clearance C4 exists on the upper surface side of the upper die 31. However, when the upper die 31 is lowered to the bottom dead center of the press as shown in FIG. When it is received, it relatively rises to a position where it hits the lower surface of the upper mold support 42. For this reason, the flange 52 rises up from the locking step 56 of the guide ring 44 by the clearance C4, and the upper surface of the upper die 31 comes into contact with the lower surface of the pressure receiving plate 41. A cavity having a predetermined volume is formed between the lower die 33 and the upper surface (molding surface).
[0018]
On the other hand, the lower mold unit 34 includes a lower mold 33, a lower mold support body 62 including a mounting table 60 and a pressure receiving plate 61, a lower knockout pin 63 that vertically penetrates the lower mold 33 and the pressure receiving plate 61, and the like. Have. The lower die 33 is a combination of a disk-shaped inner die 65 and an annular outer die 66 located on the outer peripheral side of the inner die 65. The inner mold 65 and the outer mold 66 are fixed to the mount 60 by any fixing member 67 such as a bolt. The upper surfaces of the inner mold 65 and the outer mold 66 form a molding surface according to the outer contour of the lower half of the product W to be forged.
[0019]
As shown in FIG. 1, the clearance between the outer diameter D1 of the mating surface (outer peripheral surface) 31a of the upper die 31 and the inner diameter D2 of the mating surface (inner peripheral surface) 33a of the lower die 33 is vertical to this portion. In order to prevent burrs from occurring, it is set very tight from zero to 0.05 mm.
[0020]
In order to smoothly insert the guide ring 44 into the lower mold 33, the entire corner (corner) 70 on the upper end outer circumference of the lower mold 33 or the corner 71 on the lower inner circumference of the guide ring 44 is formed. Over the circumference, a tapered or curved chamfer (so-called R chamfer) is formed. The corner 72 on the inner peripheral side of the upper end of the lower mold 33 has a shape in which the chamfer is formed over the entire circumference in order to guide the insertion of the upper mold 31 into the lower mold 33.
[0021]
The upper die unit 32 and the lower die unit 34 are provided for the second or third step in the forging apparatus 1 shown in FIG. It is equipped on the mold base 11. In this case, by allowing the upper die base 10 to move in the horizontal direction to some extent with respect to the guide post 12, or by omitting the guide post 12, the horizontal displacement of the upper die unit 32 with respect to the lower die unit 34. Has a degree of freedom that allows
[0022]
Next, the operation and the like of the forging die apparatus 30 of the embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, when the upper die unit 32 and the lower die unit 34 are open from each other, the heated disk-shaped material W1 is transferred into the lower die 33 by the transfer 13 (a part of which is shown in FIG. 4). Put in. At this time, the upper die 31 is lower than the pressure receiving plate 41 by the clearance C4.
[0023]
After that, as shown in FIG. 2, the upper mold unit 32 is lowered toward the lower mold unit 34 by a press machine (not shown) and both are closed, and the material W1 is moved between the upper mold 31 and the lower mold 33. By being pressed, a forged product W having a contour corresponding to the molding surfaces of the upper die 31 and the lower die 33 is formed.
[0024]
In the pressing step, when the upper mold unit 32 descends toward the lower mold unit 34, first, the inner peripheral surface 57 of the guide ring 44 and the outer peripheral surface 33b of the lower mold 33 are fitted to each other. Thereby, the core of the upper mold support body 42 is aligned with the lower mold 33. When the upper mold unit 32 further descends in this state, the upper mold 31 can move in the horizontal direction within the clearances C1, C2, and C3. Even if the upper mold 31 is offset, the upper mold 31 and the lower mold 33 are aligned by the floating function of the upper mold 31 itself while absorbing the misalignment so that the upper mold 31 itself follows the mating surface 33a of the lower mold 33. In this state, the upper die 31 is smoothly fitted into the lower die 33.
[0025]
Since the upper mold 31 having such a floating function is employed, even if the clearance between the mating surfaces 31a and 33a of the upper mold 31 and the lower mold 33 is close to zero, the cores of the upper mold 31 and the lower mold 33 may be used. Matching is performed smoothly, and mold troubles such as galling are reduced. Combined with the closed forging by the closed upper die 31 and the lower die 33, no vertical burrs are generated on the forged product W, and no external burrs B as shown in FIG. Extra finishing work such as a deburring step can be omitted.
[0026]
【The invention's effect】
According to the forging die device described in claim 1, when the upper die unit descends toward the lower die unit, first, the inner peripheral surface of the guide ring is fitted with the outer peripheral surface of the lower die. The cores of the lower and upper mold supports are aligned. When the upper mold unit further descends in this state, the upper mold itself moves horizontally so that the upper mold itself conforms to the mating surface with the lower mold while absorbing the misalignment of each other. The mating is performed, and the material is pressed with high accuracy. For this reason, while using the upper and lower molds with tight clearance to avoid the generation of vertical burrs, the mating surfaces of the upper and lower molds should fit smoothly when the upper and lower molds close. Can reduce mold assembly troubles such as galling, improve mold life and improve the quality of forged products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention when the mold is opened.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the die apparatus shown in FIG. 1 at the time of bottom dead center of press.
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a forged product.
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an outline of a forging device.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a part of a forging die apparatus having a conventional open die.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a forging die apparatus having a conventional closed mold.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 30 ... Forging die apparatus 31 ... Upper die 32 ... Upper die unit 33 ... Lower die 34 ... Lower die unit 42 ... Upper die support 44 ... Guide ring 45 ... Knockout pin 62 ... Lower die support

Claims

上型を有する上型ユニットと、
下型を有する下型ユニットとを具備し、密閉鍛造を行う鍛造用金型装置において、
前記上型ユニットは、
取付け台と受圧体を有する上型支持体と、
前記上型を上下方向に貫通するノックアウトピンと、
前記上型支持体に設けられて前記上型を保持しかつ前記下型に嵌合可能なガイドリングとを有し、かつ、
前記上型支持体と前記上型との間、および前記ノックアウトピンと前記上型との間、および前記ガイドリングと前記上型との間に、前記上型が前記上型支持体に対して水平方向に移動することを許容するクリアランスを設けることにより前記上型にフローティング機能をもたせ、
前記ガイドリングは、前記上型ユニットが下型ユニットに向かって降下する際に、最初にこのガイドリングの内周面が前記下型の外周面にならいながら両者が嵌合することにより、前記下型に対する前記上型支持体の芯が合い、その状態で上型ユニットがさらに降下するときに、上型は前記クリアランスの範囲内で水平方向に移動することにより、前記上型のフローティング機能によって、前記上型自身が下型の合わせ面にならうように芯ずれを吸収しつつ上型と下型との芯が合致した状態で降下して上型が下型に嵌合するようになっており、
前記上型ユニットが下型ユニットから離れているときに前記上型の上面と前記受圧体との間に形成される上下方向のクリアランスを有し、前記上型がプレス下死点まで下がったときに前記上型が前記クリアランス分だけ浮き上がるとともに、前記上型の上面が前記受圧体の下面に当接することを特徴とする鍛造用金型装置。An upper unit having an upper die,
A lower die unit having a lower die, a forging die apparatus for performing closed forging,
The upper unit,
An upper support having a mounting base and a pressure receiver,
A knockout pin penetrating the upper mold in the up-down direction,
Having a guide ring provided on the upper mold support and holding the upper mold and capable of being fitted to the lower mold, and
The upper die is horizontal to the upper die support between the upper die support and the upper die, and between the knockout pin and the upper die, and between the guide ring and the upper die. Giving the upper mold a floating function by providing a clearance allowing movement in the direction,
When the upper die unit descends toward the lower die unit, the guide ring first fits together while the inner peripheral surface of the guide ring follows the outer peripheral surface of the lower die. When the core of the upper mold support is aligned with the mold, and the upper mold unit further descends in that state, the upper mold moves horizontally within the range of the clearance. While absorbing the misalignment so that the upper mold itself conforms to the mating surface of the lower mold, the upper mold and the lower mold are lowered in a state where the cores match and the upper mold is fitted to the lower mold Yes,
When the upper mold unit has a vertical clearance formed between the upper surface of the upper mold and the pressure receiving body when the upper mold unit is separated from the lower mold unit, and when the upper mold is lowered to the bottom dead center of the press. Wherein the upper die rises by the clearance and the upper surface of the upper die contacts the lower surface of the pressure receiving body .