JP4741861B2

JP4741861B2 - Punch falling prevention device in forging equipment

Info

Publication number: JP4741861B2
Application number: JP2005072461A
Authority: JP
Inventors: 均石田
Original assignee: 株式会社クリアテック
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-03-15
Also published as: JP2006255715A

Description

本発明は、クラッチハウジング、ステアリングシャフト、ギヤ等の回転部品を鍛造により成形する鍛造装置に関し、特にパンチが成形時の負荷によって倒れるのを防止する鍛造装置におけるパンチの倒れ防止装置に関するものである。 The present invention relates to a forging device for forming rotating parts such as a clutch housing, a steering shaft, and a gear by forging, and more particularly to a punch falling prevention device in a forging device that prevents a punch from falling due to a load during forming.

従来の技術として、ベース側にワークが嵌合されるダイを取り付けるとともに、該ダイの上部外周部に嵌合凹部を形成し、ラム側にホルダーを介してパンチを取り付け、ホルダーの外周下部に嵌合凸部を形成し、上記パンチが下方に移動してワークを加圧成形する際に、前記パンチ側の嵌合凸部を前記ダイ側の嵌合凹部に嵌合させるようにしたものがあった。 As a conventional technique, a die to which a workpiece is fitted is attached to the base side, a fitting recess is formed on the upper outer peripheral portion of the die, a punch is attached to the ram side via a holder, and the lower peripheral portion of the holder is fitted. When a punch is moved downward and the workpiece is pressure-formed, the punch-side fitting convex portion is fitted into the die-side fitting concave portion. It was.

前記従来のものは、パンチがワークを加圧成形する際に、ダイの外周側とパンチの外周側とに形成した嵌合凹部と嵌合凸部とを互いに嵌合させるようにしていたので、ワークの加圧成形時にパンチがダイに対して横方向にずれなくなる。しかしながら、従来の嵌合凹部と嵌合凸部とは、共に軸方向が等径となるストレートとなっており、かつ互いに遊嵌するものであったため、パンチが成形時の負荷によって倒れ易く、高精度の成形が困難になるものであった。
特開２００５−７４６８号公報 In the conventional one, when the punch press-molds the workpiece, the fitting concave portion and the fitting convex portion formed on the outer peripheral side of the die and the outer peripheral side of the punch are fitted to each other. The punch does not shift laterally with respect to the die during pressure forming of the workpiece. However, the conventional fitting recess and fitting projection are both straight with the same diameter in the axial direction and are loosely fitted to each other. Precision molding was difficult.
JP 2005-7468 A

本発明は、成形時にパンチの倒れを防止することにより、同心度の高い製品が成形できるようにした新規な鍛造装置におけるパンチの倒れ防止装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a punch fall prevention device in a novel forging apparatus that can form a product with high concentricity by preventing the fall of the punch during molding.

本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、ベース側に設けたダイと、ラム側に設けたパンチとの間にワークを介装し、前記パンチを前記ダイ方向に移動させてワークを加圧成形する鍛造装置において、前記ダイの外周側に前記ダイを締付け保持する円筒状のダイホルダー又は締金を、前記パンチの外周側に前記パンチを保持する円筒状のパンチホルダーを設け、前記ダイホルダー又は締金と前記パンチホルダーとのうち、一方にテーパー状の雌ガイドを、他方に該雌ガイドに圧入するテーパー状の雄ガイドを設け、前記パンチがワークを加圧成形する際に、前記雄ガイドの前記雌ガイドに対する圧入率を１％以下として前記雌ガイドと雄ガイドとを互いに圧入させ、該圧入部により前記パンチのダイに対する直角度を保持する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、雄ガイドの外周に油だまりを形成したものである。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, according to the first aspect of the present invention, a workpiece is interposed between a die provided on the base side and a punch provided on the ram side, and the workpiece is pressure-molded by moving the punch in the die direction. In the forging device, a cylindrical die holder or a clamp for clamping and holding the die is provided on the outer peripheral side of the die, and a cylindrical punch holder for holding the punch is provided on the outer peripheral side of the punch. A tapered female guide is provided on one of the gold and the punch holder, and a tapered male guide is press-fitted into the female guide on the other. When the punch press-molds the workpiece, the male guide The female guide and the male guide are press-fitted into each other with the press-fit rate with respect to the female guide being 1% or less, and the perpendicularity of the punch with respect to the die is held by the press-fitting portion.
In the invention according to claim 2, an oil sump is formed on the outer periphery of the male guide.

請求項１に係る発明は、パンチがダイ方向に移動してワークを加圧成形する際に、パンチの外周側のパンチホルダーに設けた雄ガイド（又は雌ガイド）がダイの外周側のダイホルダー又は締金に設けた雌ガイド（又は雄ガイド）にテーパー嵌合して互いに圧入し、該圧入するテーパー面により前記パンチがダイと同軸、つまりダイに対して直角に保持されることになる。このため、ワークは同心度の高い製品に成形されることになる。また、前記雄ガイドの雌ガイドに対する圧入率を１％以下としたので、圧入部の焼きつきを防止しながら、テーパー面によるパンチのダイに対する直角度の保持力が増大し、パンチに倒れ方向の大きな負荷が加わっても、該パンチの前記直角度は狂わなくなる。
請求項２に係る発明は、雄ガイドの外周に油だまりを形成したので、テーパー嵌合部の潤滑をより円滑なものとすることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the punch moves in the die direction and pressurizes the workpiece, the male guide (or female guide) provided in the punch holder on the outer peripheral side of the punch is the die holder on the outer peripheral side of the die. Alternatively , a female guide (or male guide) provided on the clamp is taper-fitted and press-fitted together, and the punched taper surface holds the punch coaxially with the die, that is, at right angles to the die. For this reason, the workpiece is formed into a product having a high concentricity. Further, since the press-fit rate of the male guide to the female guide is set to 1% or less, the holding force of the perpendicularity to the die of the punch by the taper surface is increased while preventing the seizure of the press-fit portion, and the punch is tilted in the direction of falling. Even when a large load is applied, the perpendicularity of the punch does not go wrong.
In the invention according to claim 2, since the oil sump is formed on the outer periphery of the male guide, the taper fitting portion can be lubricated more smoothly.

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の第１実施例を示す要部断面図、図２は図１のＡ部拡大断面図、図３は本発明の第２実施例を示す要部断面図、図４は本発明の第３実施例を示す要部断面図、図５は本発明の第４実施例を示す要部断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 is a cross-sectional view of a main portion showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a fourth embodiment of the present invention.

図１において、１はパワーステアリングのアッパーハウジング、つまり軸付きハウジングを成形する鍛造装置であり、２はそのベース（図示省略）側に固定したダイユニットである。該ダイユニット２は、その上部軸心部にワーク２０を成形するダイ３が配置されている。該ダイ３は円柱状の下部ダイ４、円板状の底壁ダイ５、短尺な円筒状の周壁ダイ６を順次重ねて円筒状のダイホルダー７内に圧入し、前記下部ダイ４及び底壁ダイ５の軸心部に軸成形孔４ａ，５ａを形成してなる。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a forging device for forming an upper housing of a power steering, that is, a housing with a shaft, and reference numeral 2 denotes a die unit fixed to the base (not shown) side. The die unit 2 is provided with a die 3 for forming a workpiece 20 at the upper axial center thereof. The die 3 has a columnar lower die 4, a disk-shaped bottom wall die 5, and a short cylindrical peripheral wall die 6 which are stacked one after another and press-fitted into a cylindrical die holder 7. The lower die 4 and the bottom wall Shaft forming holes 4 a and 5 a are formed in the axial center portion of the die 5.

前記ダイホルダー７は締金８に圧入され、該締金８の内周上部に上方に向かって拡開するテーパー状の雌ガイド８ａを形成する。前記下部ダイ４及びダイホルダー７はセンターブロック９により支持され、締金８はセンターブロック９を嵌合する外周ブロック１０、及び前記センターブロック９の外周部により支持されている。また、前記センターブロック９の軸心部にカウンタパンチ１１が上下動可能に嵌合され、その上端部は前記下部ダイ４の下部に嵌合されている。 The die holder 7 is press-fitted into a clamp 8, and a tapered female guide 8 a that expands upward is formed on the inner periphery of the clamp 8. The lower die 4 and the die holder 7 are supported by a center block 9, and the clamp 8 is supported by an outer peripheral block 10 that fits the center block 9 and an outer peripheral portion of the center block 9. A counter punch 11 is fitted to the axial center of the center block 9 so as to be movable up and down, and its upper end is fitted to the lower part of the lower die 4.

前記ダイユニット２の上方にパンチユニット１５を設ける。該パンチユニット１５は、ラムによって上下動される昇降体１６の下部軸心部にパンチ１７を下方に向けて突出配置し、該パンチ１７の外周部に圧入したリング状のパンチホルダー１８、該パンチホルダー１８に係合させた係止リング１９を介して前記昇降体１６に固定する。 A punch unit 15 is provided above the die unit 2. The punch unit 15 includes a ring-shaped punch holder 18 in which a punch 17 projects downward from a lower axial center of an elevating body 16 that is moved up and down by a ram, and is press-fitted into the outer periphery of the punch 17. It is fixed to the elevating body 16 through a locking ring 19 engaged with the holder 18.

前記パンチ１７は前述した周壁ダイ６に所定の間隙を保持して嵌合する径とする。また、前記パンチホルダー１８はその下部外周に前述した締金８の雌ガイド８ａに圧入するテーパー状の雄ガイド１８ａを形成する。この場合、図２に示すように、前記雌ガイド８ａ及び雄ガイド１８ａの嵌合部のテーパー角度Ｔは３度以下、好ましくは約２度とし、雄ガイド１８ａの雌ガイド８ａに対する圧入率は１％以下、好ましくは約０．４％とする。なお、前記雌ガイド８ａのテーパーは、上部側のテーパー角度を例えば２度とし、下部側のテーパー角度を２度よりも小さくし、この下部側のテーパー角度を設定することによって前記圧入率を調整するようにしてもよい。 The punch 17 has a diameter that fits with the above-described peripheral wall die 6 while maintaining a predetermined gap. The punch holder 18 has a tapered male guide 18a that is press-fitted into the female guide 8a of the clamp 8 described above on the outer periphery of the lower portion thereof. In this case, as shown in FIG. 2, the taper angle T of the fitting portion of the female guide 8a and the male guide 18a is 3 degrees or less, preferably about 2 degrees, and the press-fit rate of the male guide 18a to the female guide 8a is 1. % Or less, preferably about 0.4%. For the taper of the female guide 8a, the upper side taper angle is set to 2 degrees, the lower side taper angle is made smaller than 2 degrees, and the lower side taper angle is set to adjust the press-fit rate. You may make it do.

前記テーパー角度Ｔ及び圧入率はワーク２０の大きさ、材質等によって設定されるが、前記テーパー角度Ｔを３度以上にすると、雄ガイド及び雌ガイドの軸長が短くなった際にテーパー面によるパンチ１７のダイ３に対する直角度の保持力が低下することになる。また、圧入率を１％超にするとテーパー嵌合部の潤滑が不足して焼きつきが発生したり、締金８に亀裂が発生したりすることになる。 The taper angle T and press-fit rate are set according to the size, material, etc. of the workpiece 20, but if the taper angle T is set to 3 degrees or more, the taper surface depends on the shortened axial length of the male guide and female guide. The perpendicular holding force of the punch 17 with respect to the die 3 is reduced. Furthermore, the seizure or occurs a lack of lubrication of the tapered fitting portion when the press-fitting ratio exceeds 1%, crack will or generated in clamp 8.

前記ダイ３に嵌合させるワーク２０は、図１の左半部で示すように、軸部２０ａの上端部に大径のフランジ部２０ｂを有する。該ワーク２０はダイ３内に浮いた状態で嵌合させる。即ち、軸部２０ａの下部を下部ダイ４及び底壁ダイ５の軸成形孔４ａ，５ａに嵌合させ、フランジ部２０ｂを周壁ダイ６の上部に位置させる。 The work 20 to be fitted to the die 3 has a large-diameter flange portion 20b at the upper end portion of the shaft portion 20a, as shown in the left half portion of FIG. The workpiece 20 is fitted in a state of floating in the die 3. That is, the lower portion of the shaft portion 20 a is fitted into the shaft forming holes 4 a and 5 a of the lower die 4 and the bottom wall die 5, and the flange portion 20 b is positioned on the upper portion of the peripheral wall die 6.

ここで、前記雄ガイド１８ａが雌ガイド８ａに圧入するタイミングは、パンチユニット１５が下降してパンチ１７が前記フランジ部２０ａに当接して該ワーク２０を下方に移動させ、そのフランジ部２０ｂが底壁ダイ５に当接する前段でパンチユニット１５側の雄ガイド１８ａがダイユニット２側の雌ガイド８ａに圧入し始めるようにする。これにより、前記状態からパンチユニット１５がさらに下降すると、前記雄ガイド１８ａと雌ガイド８ａとの圧入量（嵌合量）が増大しつつ、パンチ１７がフランジ部２０ｂを加圧して塑性変形させ、該フランジ部２０ｂの一部の材料がパンチ１７と周壁ダイ６との間隙部を上方に向かって流動し、図１の右半部で示すように、前記フランジ部２０ｂがカップ状のハウジング部２０ｂ’に成形され、同時に軸部２０ａが軸成形孔４ａ，５ａによって所定寸法の軸部２０ａ’に成形されることになる。 Here, the timing at which the male guide 18a is press-fitted into the female guide 8a is such that the punch unit 15 is lowered and the punch 17 is brought into contact with the flange portion 20a to move the work 20 downward, and the flange portion 20b is bottom. The male guide 18a on the punch unit 15 side starts to be press-fitted into the female guide 8a on the die unit 2 side before contacting the wall die 5. Thereby, when the punch unit 15 is further lowered from the above state, the punch 17 pressurizes and plastically deforms the flange portion 20b while increasing the press-fitting amount (fitting amount) between the male guide 18a and the female guide 8a. A part of the material of the flange portion 20b flows upward through the gap portion between the punch 17 and the peripheral wall die 6, and as shown in the right half of FIG. 1, the flange portion 20b is a cup-shaped housing portion 20b. At the same time, the shaft portion 20a is formed into a shaft portion 20a 'having a predetermined size by the shaft forming holes 4a and 5a.

前記第１実施例によれば、フランジ部２０ｂがハウジング部２０ｂ’に形成される際に、前記雄ガイド１８ａが雌ガイド８ａにテーパー嵌合して圧入し、該圧入するテーパー面により前記パンチ１７がダイ３と同軸、つまりダイ３に対して直角に保持され、これにより、図１の右半部で示すように、ハウジング部２０ｂ’と軸部２０ａ’とが高い同心度となる軸付きハウジング２０’が形成されることになる。 According to the first embodiment, when the flange portion 20b is formed in the housing portion 20b ′, the male guide 18a is taper-fitted to the female guide 8a and press-fitted, and the punch 17 is formed by the press-fitting taper surface. Is held coaxially with the die 3, that is, at a right angle to the die 3, so that the housing portion 20b ′ and the shaft portion 20a ′ have high concentricity as shown in the right half of FIG. 20 'will be formed.

図３において、３０はステアリングアクチュエーターの中間製品、つまりフランジ付き軸を成形する鍛造装置であり、３２はそのベース（図示省略）側に固定したダイユニットである。該ダイユニット３２は、その上部軸心部にワーク２１を成形するダイ３３が配置されている。該ダイ３３は上面が平坦な円柱ブロックの軸心部に軸成形孔３３ａを形成してなる。 In FIG. 3, 30 is an intermediate product of a steering actuator, that is, a forging device for forming a flanged shaft, and 32 is a die unit fixed to the base (not shown) side. The die unit 32 is provided with a die 33 for forming the workpiece 21 at the upper shaft center portion. The die 33 is formed by forming a shaft forming hole 33a in an axial center portion of a cylindrical block having a flat upper surface.

前記ダイ３３は締金３４に圧入され、該締金３４の内周上部に上方に向かって拡開するテーパー状の雌ガイド３４ａを形成する。前記ダイ３３及び締金３４はセンターブロック３５に載置され、該センターブロック３５を包囲する外ブロック３６側に係止リング３７を螺合させ、該係止リング３７により前記締金３４を外ブロック３６側に固定する。前記センターブロック３５の軸心部にはカウンタパンチ３８が嵌合されている。 The die 33 is press-fitted into a clamp 34, and a tapered female guide 34a that expands upward is formed on the inner periphery of the clamp 34. The die 33 and the clamp 34 are placed on a center block 35, and a locking ring 37 is screwed onto the outer block 36 surrounding the center block 35, and the locking ring 37 is used to block the clamp 34. Fix to 36 side. A counter punch 38 is fitted to the axial center of the center block 35.

前記ダイユニット３２の上方にパンチユニット４０を設ける。該パンチユニット４０は、ラムによって上下動される昇降体４１の下部軸心部に上ダイをなす三重構造のパンチ４２を下方に向けて突出配置し、該パンチ４２の外周部に圧入したリング状のパンチホルダー４３、該パンチホルダー４３に係合させた係止リング４４を介して前記昇降体４１に固定する。 A punch unit 40 is provided above the die unit 32. The punch unit 40 has a ring-like shape in which a triple-structured punch 42, which forms an upper die, protrudes downward from a lower shaft center portion of an elevating body 41 moved up and down by a ram, and is press-fitted into the outer peripheral portion of the punch 42 The punch holder 43 is fixed to the elevating body 41 through a locking ring 44 engaged with the punch holder 43.

前記パンチ４２は、軸心部に配置した中心パンチ４２ａ、その外周に嵌合させた内周パンチ４２ｂ、該内周パンチ４２ｂの外周に圧入させた外周パンチ４２ｃからなり、各パンチ４２ａ〜４２ｃの下面を上下に変化させて成形面ａを形成する。また、前記パンチホルダー４３はその下部外周に前述した締金３４の雌ガイド３４ａに圧入するテーパー状の雄ガイド４３ａを形成する。前記雌ガイド３４ａ及び雄ガイド４３ａは、前述と同様に、その嵌合部のテーパー角度を３度以下、好ましくは約２度とし、雄ガイド４３ａの雌ガイド３４ａに対する圧入率は１％以下、好ましくは約０．４％とする。 The punch 42 includes a central punch 42a disposed in the axial center portion, an inner peripheral punch 42b fitted to the outer periphery thereof, and an outer peripheral punch 42c press-fitted into the outer periphery of the inner peripheral punch 42b. The molding surface a is formed by changing the lower surface up and down. The punch holder 43 has a tapered male guide 43a which is press-fitted into the female guide 34a of the clamp 34 described above on the outer periphery of the punch holder 43. As described above, the female guide 34a and the male guide 43a have a fitting portion with a taper angle of 3 degrees or less, preferably about 2 degrees, and the press-fit rate of the male guide 43a to the female guide 34a is 1% or less, preferably Is about 0.4%.

前記ダイ３３に嵌合させるワーク２１は、図３の左半部で示すように、軸部２１ａの上端部に大径のフランジ部２１ｂを有する。該ワーク２１はダイ３３内に浮いた状態で嵌合させる。即ち、軸部２１ａの下部をダイ３３の軸成形孔３３ａに嵌合させ、フランジ部２１ｂをダイ３３の上部に位置させる。 The work 21 to be fitted to the die 33 has a large-diameter flange portion 21b at the upper end portion of the shaft portion 21a, as shown in the left half of FIG. The workpiece 21 is fitted in a state of floating in the die 33. That is, the lower portion of the shaft portion 21 a is fitted into the shaft forming hole 33 a of the die 33, and the flange portion 21 b is positioned on the upper portion of the die 33.

ここで、前記雄ガイド４３ａが雌ガイド３４ａに圧入するタイミングは、前述と同様となっている。即ち、パンチユニット４０が下降してパンチ４２がフランジ部２１ａに当接して該ワーク２１を下方に移動させ、そのフランジ部２１ｂがダイ３３に当接する前段でパンチユニット４０側の雄ガイド４３ａがダイユニット３２側の雌ガイド３４ａに圧入し始めるようにする。これにより、前記状態からパンチユニット４０がさらに下降すると、前記雄ガイド４３ａと雌ガイド３４ａとの圧入量（嵌合量）が増大しつつ、パンチ４２がフランジ部２１ｂを加圧して塑性変形させ、図３の右半部で示すように、前記フランジ部２１ｂが所定形状のフランジ部２１ｂ’に成形され、同時に軸部２１ａが軸成形孔３３ａによって所定寸法の軸部２１ａ’に成形されることになる。 Here, the timing at which the male guide 43a is press-fitted into the female guide 34a is the same as described above. That is, the punch unit 40 is lowered and the punch 42 is brought into contact with the flange portion 21a to move the work 21 downward, and the male guide 43a on the punch unit 40 side is moved to the die 33 before the flange portion 21b comes into contact with the die 33. Press fitting into the female guide 34a on the unit 32 side is started. Thereby, when the punch unit 40 is further lowered from the above state, the punch 42 pressurizes and plastically deforms the flange portion 21b while increasing the press-fitting amount (fitting amount) between the male guide 43a and the female guide 34a. As shown in the right half of FIG. 3, the flange portion 21b is formed into a flange portion 21b 'having a predetermined shape, and at the same time, the shaft portion 21a is formed into a shaft portion 21a' having a predetermined size by a shaft forming hole 33a. Become.

前記第２実施例によれば、ワーク２１が所定形状に成形される際に、前記雄ガイド４３ａが雌ガイド３４ａにテーパー嵌合して圧入し、該圧入するテーパー面により前記パンチ４２がダイ３３と同軸、つまりダイ３３に対して直角に保持され、これにより、図３の右半部で示すように、フランジ部２１ｂ’と軸部２１ａ’とが高い同心度となるフランジ付き軸２１’が成形されることになる。 According to the second embodiment, when the workpiece 21 is formed into a predetermined shape, the male guide 43a is taper-fitted to the female guide 34a and press-fitted, and the punch 42 is formed into the die 33 by the press-fitting taper surface. Is held at a right angle with respect to the die 33. As a result, as shown in the right half of FIG. 3, the flanged shaft 21 ′ has a high concentricity between the flange portion 21b ′ and the shaft portion 21a ′. It will be molded.

図４において、６０はピニオンとなる円筒体を成形する鍛造装置であり、６２はそのベース（図示省略）側に固定したダイユニットである。該ダイユニット６２は、その上部軸心部にワーク２２を成形する円筒状のダイ６３が配置されている。該ダイ６３は締金６４に圧入され、該締金６４はダイホルダー６５に圧入されている。前記締金６４とダイホルダー６５との合い面部上部に環状の嵌合凹部６６を形成し、該嵌合凹部６６の外周をなすダイホルダー６５の内周上部に上方に向かって拡開するテーパー状の雌ガイド６５ａを形成する。 In FIG. 4, 60 is a forging device for forming a cylindrical body to be a pinion, and 62 is a die unit fixed to the base (not shown) side. The die unit 62 is provided with a cylindrical die 63 for forming the workpiece 22 at the upper axis. The die 63 is press-fitted into a clamp 64, and the clamp 64 is press-fitted into a die holder 65. An annular fitting recess 66 is formed in the upper portion of the mating surface portion of the clamp 64 and the die holder 65, and a taper shape that expands upward on the inner periphery of the die holder 65 that forms the outer periphery of the fitting recess 66. The female guide 65a is formed.

前記ダイ６３及び締金６４は、円筒状の上ダイ受け６７、下ダイ受け６８、センターブロック６９を介してベース側に支持され、前記ダイホルダー６５は、下ダイ受け６８及びセンターブロック６９が嵌合された外ブロック７０を介してベース側に支持される。また、前記上ダイ受け６７、下ダイ受け６８の軸心部にそれぞれ筒状のカウンタパンチ７１、カウンタパンチホルダー７２を嵌合させ、カウンタパンチホルダー７２はセンタブロック６９により支持する。７３は前記カウンターパンチ７１、カウンタパンチホルダー７２を上方に移動させるエジェクターピン、７４，７５は前記ダイホルダー６５を外ブロック７０に係止する係止リングである。 The die 63 and the clamp 64 are supported on the base side via a cylindrical upper die receiver 67, a lower die receiver 68, and a center block 69, and the die holder 65 is fitted with the lower die receiver 68 and the center block 69. It is supported on the base side through the joined outer block 70. Further, a cylindrical counter punch 71 and a counter punch holder 72 are fitted to the axial centers of the upper die receiver 67 and the lower die receiver 68, respectively, and the counter punch holder 72 is supported by a center block 69. 73 is an ejector pin for moving the counter punch 71 and the counter punch holder 72 upward, and 74 and 75 are locking rings for locking the die holder 65 to the outer block 70.

前記ダイユニット６２の上方にラムによって上下動されるパンチユニット８０を設ける。該パンチユニット８０は、軸心部にワーク２２に軸孔を形成するセンターパンチ８１、該センターパンチ８１の外周側に、これよりも下部側に配置されて前記センターパンチ８１の横ずれを防止するガイドパンチ８２、及びガイドパンチ８２を保持するパンチホルダー８３を有する。前記ガイドパンチ８２はエアシリンダのロッド８４に連結され、該ロッド８４によってセンターパンチ８１及びパンチホルダー８３に対して下方に移動付勢される。前記パンチホルダー８３はその下部外周に前述したダイホルダー６５の雌ガイド６５ａに圧入するテーパー状の雄ガイド８３ａを形成する。前記雌ガイド６５ａ及び雄ガイド８３ａは、前述と同様に、その嵌合部のテーパー角度を３度以下、好ましくは約２度とし、雄ガイド８３ａの雌ガイド６５ａに対する圧入率は１％以下、好ましくは約０．４％とする。 A punch unit 80 that is moved up and down by a ram is provided above the die unit 62. The punch unit 80 includes a center punch 81 that forms a shaft hole in the work 22 in the shaft center portion, a guide that is disposed on the outer peripheral side of the center punch 81 and on the lower side of the center punch 81 to prevent lateral displacement of the center punch 81. A punch holder 83 that holds the punch 82 and the guide punch 82 is provided. The guide punch 82 is connected to a rod 84 of an air cylinder, and is urged to move downward with respect to the center punch 81 and the punch holder 83 by the rod 84. The punch holder 83 is formed with a tapered male guide 83a which is press-fitted into the female guide 65a of the die holder 65 described above on the outer periphery of the punch holder 83. As described above, the female guide 65a and the male guide 83a have a fitting portion with a taper angle of 3 degrees or less, preferably about 2 degrees, and the press-fit rate of the male guide 83a to the female guide 65a is 1% or less, preferably Is about 0.4%.

前記ダイ６３に嵌合させるワーク２２は、図４の左半部で示すように、ダイ６３内に嵌合させてカウンタパンチ７１の上面に載置する。そして、ラムによってパンチユニット８０が下降されると、図４の左半部で示すように、まず、ガイドパンチ８２がダイ６３に嵌合し、次いで雄ガイド８３ａが雌ガイド６５ａに圧入しつつ、センターパンチ８１がワーク２２の軸心部を打ち抜く。この場合、前記雄ガイド８３ａが雌ガイド６５ａに圧入するタイミングは前述と同様となっている。即ち、パンチユニット８０が下降してセンターパンチ８１がワーク２２の上面に当接する前段でパンチユニット８０側の雄ガイド８３ａがダイユニット６２側の雌ガイド６５ａに圧入し始めるようにする。これにより、前記雄ガイド８３ａと雌ガイド６５ａとの圧入量（嵌合量）が増大しつつ、センターパンチ８１がワーク２２の軸心部を打ち抜いて軸孔を形成し、図４の右半部で示すように、ピニオン用の円筒体２２’が成形されることになる。 The work 22 to be fitted to the die 63 is fitted in the die 63 and placed on the upper surface of the counter punch 71 as shown in the left half of FIG. Then, when the punch unit 80 is lowered by the ram, as shown in the left half of FIG. 4, the guide punch 82 is first fitted into the die 63, and then the male guide 83a is press-fitted into the female guide 65a. The center punch 81 punches the shaft center part of the workpiece 22. In this case, the timing at which the male guide 83a is press-fitted into the female guide 65a is the same as described above. That is, the male guide 83a on the punch unit 80 side begins to press-fit into the female guide 65a on the die unit 62 side before the punch unit 80 is lowered and the center punch 81 contacts the upper surface of the work 22. As a result, while the press-fitting amount (fitting amount) between the male guide 83a and the female guide 65a is increased, the center punch 81 punches the shaft center portion of the work 22 to form a shaft hole, and the right half portion of FIG. As shown, the cylindrical body 22 'for the pinion is formed.

前記第３実施例によれば、ワーク２２が円筒体に成形される際に、前記雄ガイド８３ａが雌ガイド６５ａにテーパー嵌合して圧入し、該圧入するテーパー面により前記センターパンチ８１がダイ６３と同軸、つまりダイ６３に対して直角に保持され、これにより、図４の右半部で示すように、軸孔と外周とが高い同心度となる円筒体２２’が成形されることになる。 According to the third embodiment, when the workpiece 22 is formed into a cylindrical body, the male guide 83a is taper-fitted to the female guide 65a and press-fitted, and the center punch 81 is die-cast by the press-fitting taper surface. 63, which is held at a right angle with respect to the die 63, that is, at a right angle to the die 63, thereby forming a cylindrical body 22 'having a high concentricity between the shaft hole and the outer periphery as shown in the right half of FIG. Become.

図５において、８５は外周に粗歯が形成されたギヤ中間製品を成形する鍛造装置であり、８６はそのベース（図示省略）側に固定したダイユニットである。該ダイユニット８６は、その上部軸心部にワーク２３を成形する逆円錐台状のダイ８７が配置されている。該ダイ８７は、軸心部に外歯成形用の内歯８７ａが形成され、外周は下方に向かって小径となるテーパー面に形成され、該テーパー面を介してダイホルダ８８にテーパー嵌合されている。ダイホルダ８８は内周面がダイ８７と対応するテーパー面に形成され、その上部側に前記ダイ８７が、その下部側に抵抗体８９がそれぞれテーパー嵌合されている。 In FIG. 5, 85 is a forging device for molding a gear intermediate product having coarse teeth formed on the outer periphery, and 86 is a die unit fixed to the base (not shown) side. The die unit 86 is provided with an inverted frustoconical die 87 for forming the work 23 at the upper axial center thereof. The die 87 has inner teeth 87a for forming external teeth at the shaft center portion, and the outer periphery is formed into a tapered surface having a smaller diameter downward, and is taper-fitted to the die holder 88 through the tapered surface. Yes. The die holder 88 has an inner peripheral surface formed in a tapered surface corresponding to the die 87, and the die 87 is taper-fitted on the upper side and a resistor 89 is taper-fitted on the lower side.

前記ダイホルダ８８は環状の締金９０に圧入され、該締金９０の内周上部に上方に向かって拡開するテーパー状の雌ガイド９０ａを形成する。前記ダイホルダー８８及び締金９０は、センタープレート９１を介してベース側に支持される。前記ダイホルダ８８の軸心部に芯金９２及び筒状のカウンタパンチ９３が同軸に嵌合され、芯金９２の上端はダイホルダー８８の上方に突出し、この部でワーク２３をガイドし、カウンタパンチ９３の上端はダイ８７の底部に位置し、この部でワーク２３を受け止めるようにしている。 The die holder 88 is press-fitted into an annular clamp 90, and a tapered female guide 90a that expands upward is formed on the inner peripheral upper portion of the clamp 90. The die holder 88 and the clamp 90 are supported on the base side via a center plate 91. A cored bar 92 and a cylindrical counter punch 93 are coaxially fitted to the axial center part of the die holder 88, and the upper end of the cored bar 92 protrudes above the die holder 88. The upper end of 93 is located at the bottom of the die 87, and the work 23 is received at this portion.

前記ダイユニット８６の上方にラムによって上下動されるパンチユニット９５を設ける。該パンチユニット９５は、軸心部にワーク２３を押し下げる筒状のワークパンチ９６、該ワークパンチ９６の外周側に、これよりも上部側に配置されてダイ８７を押し下げるダイパンチ９７、及びダイパンチ９７を保持するパンチホルダー９８を有する。前記パンチホルダー９８はその下部外周に前述した締金９０の雌ガイド９０ａに圧入するテーパー状の雄ガイド９８ａを形成する。前記雌ガイド９０ａ及び雄ガイド９８ａは、前述と同様に、その嵌合部のテーパー角度を３度以下、好ましくは約２度とし、雄ガイド９８ａの雌ガイド９０ａに対する圧入率は１％以下、好ましくは約０．４％とする。 A punch unit 95 that is moved up and down by a ram is provided above the die unit 86. The punch unit 95 includes a cylindrical work punch 96 that pushes down the work 23 in the axial center, a die punch 97 that is disposed on the outer peripheral side of the work punch 96 and pushes down the die 87, and a die punch 97. A punch holder 98 for holding is provided. The punch holder 98 is formed with a tapered male guide 98a which is press-fitted into the female guide 90a of the clamp 90 described above on the outer periphery of the lower portion thereof. As described above, the female guide 90a and the male guide 98a have a fitting portion with a taper angle of 3 degrees or less, preferably about 2 degrees, and the press-fit rate of the male guide 98a with respect to the female guide 90a is 1% or less, preferably Is about 0.4%.

前記ダイ８７に嵌合させるワーク２３は、図５の左半部で示すように、芯金９２の上部に嵌合させた後、その外歯２３ａの下部を前記ダイ８７の内歯８７ａの上部に噛合させる。そして、前記雄ガイド９８ａが雌ガイド９０ａに圧入するタイミングは前述と同様となっている。即ち、パンチユニット９５が下降してワークパンチ９６がワーク２３の上面に当接する前段でパンチユニット９５側の雄ガイド９８ａがダイユニット８６側の雌ガイド９０ａに圧入し始めるようにする。これにより、前記状態からパンチユニット９５がさらに下降すると、前記雄ガイド９８ａと雌ガイド９０ａとの圧入量（嵌合量）が増大しつつ、ワークパンチ９６がワーク２３を下方に押し下げ、該ワーク２３押し下げの終期時点でダイパンチ９７がダイ８７を所定量押し下げてダイ８７を小径方向に弾性変形させ、図５の右半部で示すように、前記ワーク２３の外歯２３ａを所定寸法に仕上げ成形する。 As shown in the left half of FIG. 5, the work 23 to be fitted to the die 87 is fitted to the upper part of the cored bar 92, and then the lower part of the outer teeth 23 a is set to the upper part of the inner teeth 87 a of the die 87. To mesh. The timing at which the male guide 98a is press-fitted into the female guide 90a is the same as described above. That is, the male guide 98a on the punch unit 95 side starts to press-fit into the female guide 90a on the die unit 86 side before the punch unit 95 is lowered and the work punch 96 comes into contact with the upper surface of the work 23. Accordingly, when the punch unit 95 is further lowered from the above state, the work punch 96 pushes down the work 23 downward while the press-fitting amount (fitting amount) between the male guide 98a and the female guide 90a is increased. At the end of the push-down, the die punch 97 pushes down the die 87 by a predetermined amount to elastically deform the die 87 in the small-diameter direction, and finish-molding the external teeth 23a of the work 23 to a predetermined dimension as shown in the right half of FIG. .

前記第４実施例によれば。ワーク２３が仕上げ成形される際に、前記雄ガイド９８ａが雌ガイド９０ａにテーパー嵌合して圧入し、該圧入するテーパー面により前記ワークパンチ９６がダイ８７と同軸、つまりダイ８７に対して直角に保持され、これにより、図５の右半部で示すように、外歯と軸孔とが高い同心度となるギヤ２３’が成形されることになる。 According to the fourth embodiment. When the work 23 is finished, the male guide 98a is taper-fitted to the female guide 90a and press-fitted. The work punch 96 is coaxial with the die 87 by the press-fitting taper surface, that is, perpendicular to the die 87. As a result, as shown in the right half of FIG. 5, the gear 23 ′ having a high concentricity between the external teeth and the shaft hole is formed.

本発明の第１実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 1st Example of this invention. 図１のＡ部拡大断面図である。It is the A section expanded sectional view of FIG. 本発明の第２実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 2nd Example of this invention. 本発明の第３実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 3rd Example of this invention. 本発明の第４実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１鍛造装置
２ダイユニット
３ダイ
４下部ダイ
５底部ダイ
６周壁ダイ
７ダイホルダー
８締金
９センターブロック
１０外周ブロック
１５パンチユニット
１６昇降体
１７パンチ
１８パンチホルダー
１９係止リング
２０ワーク
２０’ 軸付きハウジング
２０ａ，２０ａ’ 軸部
２０ｂフランジ部
２０ｂ’ ハウジング部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forging device 2 Die unit 3 Die 4 Lower die 5 Bottom die 6 Peripheral wall die 7 Die holder 8 Clamp 9 Center block 10 Outer block 15 Punch unit 16 Lifting body 17 Punch 18 Punch holder 19 Locking ring 20 Workpiece 20 'With shaft Housing 20a, 20a 'Shaft portion 20b Flange portion 20b' Housing portion

Claims

ベース側に設けたダイ（３）と、ラム側に設けたパンチ（１７）との間にワーク（２０）を介装し、前記パンチ（１７）を前記ダイ（３）方向に移動させてワーク（２０）を加圧成形する鍛造装置において、前記ダイ（３）の外周側に前記ダイ（３）を締付け保持する円筒状のダイホルダー又は締金（８）を、前記パンチ（１７）の外周側に前記パンチ（１７）を保持する円筒状のパンチホルダー（１８）を設け、前記ダイホルダー又は締金（８）と前記パンチホルダー（１８）とのうち、一方にテーパー状の雌ガイド（８ａ）を、他方に該雌ガイド（８ａ）に圧入するテーパー状の雄ガイド（１８ａ）を設け、前記パンチ（１７）がワーク（２０）を加圧成形する際に、前記雄ガイド（１８ａ）の前記雌ガイド（８ａ）に対する圧入率を１％以下として前記雌ガイド（８ａ）と雄ガイド（１８ａ）とを互いに圧入させ、該圧入部により前記パンチ（１７）のダイ（３）に対する直角度を保持してなることを特徴とする鍛造装置におけるパンチの倒れ防止装置。 A workpiece (20) is interposed between a die (3) provided on the base side and a punch (17) provided on the ram side, and the punch (17) is moved in the direction of the die (3) to move the workpiece. (20) In the forging device for pressure forming, a cylindrical die holder or a clamp (8) for tightening and holding the die (3) on the outer peripheral side of the die (3), and an outer periphery of the punch (17) A cylindrical punch holder (18) for holding the punch (17) is provided on the side, and one of the die holder or clamp (8) and the punch holder (18) has a tapered female guide (8a). ) Is provided on the other side with a tapered male guide (18a) press-fitted into the female guide (8a), and when the punch (17) press-molds the workpiece (20), the male guide (18a) The press-fit rate to the female guide (8a) is 1 In the forging device, wherein the female guide (8a) and the male guide (18a) are press-fitted together and the perpendicularity of the punch (17) with respect to the die (3) is maintained by the press-fitting portion as follows. Punch falling prevention device.

雄ガイドの外周に油だまりを形成してなることを特徴とする請求項１に記載の鍛造装置におけるパンチの倒れ防止装置。 The apparatus according to claim 1, wherein an oil sump is formed on the outer periphery of the male guide.