JP6922773B2 - 鍛造用金型 - Google Patents
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Description
[鍛造用金型の構成]
まず、本実施形態の鍛造用金型の構成について説明する。図1に、本実施形態の鍛造用金型の分解斜視図を示す。図2に、同鍛造用金型の初期位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。なお、初期位置P0とは、複数の分割型2の成形面23が被成形面91から離間している位置である。
固定型3は、固定凹部30と、支持ピン31と、を備えている。固定凹部30は、固定型3の上面(可動型4側の表面)に凹設されている。支持ピン31は、固定凹部30の底面から、上向き(可動型4向き)に突設されている。
ワーク9は、下側の固定型3と、上側の可動型4と、の間に配置されている。ワーク9は、上下方向に延在する円筒状を呈している。ワーク9には、上下方向に延在する貫通孔90が開設されている。ワーク9の下側部分は、固定型3の固定凹部30に、挿入されている。貫通孔90には、下側から固定型3の支持ピン31が挿入されている。貫通孔90には、上側から可動型4の支持ピン41が挿入されている。図1にハッチングで示すように、ワーク9の外周面には、被成形面91が設定されている。被成形面91は、中間部910と、上部911と、下部912と、を備えている。中間部910は、本発明の「基準部」の概念に含まれる。上部911、下部912は、本発明の「高加工部」の概念に含まれる。上部911は、中間部910の上側(軸方向一方)に配置されている。下部912は、中間部910の下側(軸方向他方)に配置されている。
図3に、図2のIII−III方向断面図を示す。図4に、図3の枠IV内の拡大図を示す。図1〜図4に示すように、鍛造用金型1の中心軸(支持ピン31、41、ワーク9の中心軸)Aを基準に、複数の分割型2は、ワーク9の被成形面91の径方向外側に配置されている。複数の分割型2は、径方向(被成形面91に接近、離間する方向)に、往復動可能である。複数の分割型2は、中心軸Aを基準に、周方向に環状に並んでいる。
次に、本実施形態の鍛造用金型の成形時における動きについて説明する。図5に、本実施形態の鍛造用金型の成形前位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。図6に、図5のVI−VI方向断面図を示す。図7に、図6の枠VII内の拡大図を示す。図8に、同鍛造用金型の成形後位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。図9に、図8のIX−IX方向断面図を示す。図10に、図9の枠X内の拡大図を示す。図11に、成形時における型ストロークを示す。
初期位置P0は、型ストロークSの始点に対応している。図2に示すように、初期位置P0においては、ワーク9の下側部分は、固定型3の固定凹部30に、挿入されている。貫通孔90には、下側から固定型3の支持ピン31が挿入されている。すなわち、ワーク9は、固定型3に固定されている。図2〜図4に示すように、成形面23は、ワーク9の被成形面91から、径方向外側に離間している。凹凸間隙間25と型間隙間24とは連通している。
図5〜図7に示すように、成形前位置P1において、成形面23は下部912に当接している。図7に示すように、分割型2bの凸部21の一部は、分割型2aの凹部22に、周方向から収容されている。このため、径方向から見て、成形面23と隙間封止面220との間には、重複部Bが設定されている。重複部Bにおいて、隙間封止面220は、成形面23の、径方向外側(下部912と反対側)に配置されている。隙間封止面220(凹部22)は、成形面23(凸部21)を、径方向外側から支持している。
成形後位置P2は、型ストロークSの終点に対応している。図8〜図10に示すように、成形後位置P2において、下部912は、所望の加工量だけ、縮径している。図10に示すように、分割型2bの凸部21は、分割型2aの凹部22に、周方向から収容されている。このため、成形前位置P1と比較して、重複部Bの周方向長さが、長くなっている。
次に、本実施形態の鍛造用金型の作用効果について説明する。本実施形態の鍛造用金型1は、ワーク9を縮径させる際に用いられる。仮に、図11に示す成形ストロークSa、Scの全長に亘って、凹凸間隙間25と型間隙間24とが連通している場合(図4参照)、成形前位置P1から成形後位置P2に移行するのに伴って、上部911、下部912の肉が、型間隙間24に挟まりやすくなる。したがって、上部911、下部912の成形精度が低くなってしまう。
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、鍛造用金型によりワークを拡径させる点である。すなわち、被成形面がワークの内周面に設定されており、複数の共用型が、被成形面に径方向内側から接近する点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、鍛造用金型が、凸部を有する第一型と、凹部を有する第二型と、を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図13に、本実施形態の鍛造用金型の成形後位置における径方向(水平方向)断面図を示す。図14に、図13の枠XIV内の拡大図を示す。なお、図9、図10と対応する部位については、同じ符号で示す。
本実施形態の鍛造用金型と、第三実施形態の鍛造用金型との相違点は、第二型が成形面を備えていない点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図15に、本実施形態の鍛造用金型の成形後位置における径方向(水平方向)断面図を示す。なお、図13と対応する部位については、同じ符号で示す。
本実施形態の鍛造用金型と、第一実施形態の鍛造用金型との相違点は、複数の共用型が径方向および軸方向を含む方向に移動する点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図16に、本実施形態の鍛造用金型の初期位置および成形後位置における軸方向(上下方向)断面図を示す。なお、図2、図8と対応する部位については、同じ符号で示す。中心軸Aを挟んで、左側に初期位置P0を、右側に成形後位置P2を、各々示す。
本実施形態の鍛造用金型と、第五実施形態の鍛造用金型との相違点は、第二固定型が摺動用リブを、分割型が摺動用溝部を、各々備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
以上、本発明の鍛造用金型の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
Claims (11)
- ワークの被成形面に径方向から接近すると共に、周方向に並ぶ複数の分割型を備える鍛造用金型であって、
周方向に隣り合う一対の前記分割型のうち、
一方は、前記被成形面に径方向から当接すると共に、周方向に延在する成形面を有する第一型であり、
他方は、前記成形面から見て前記被成形面の径方向反対側に配置されると共に、周方向に延在する隙間封止面を有する第二型であり、
前記成形面が前記被成形面に当接する位置を成形前位置、前記被成形面の成形完了位置を成形後位置、前記成形前位置から前記成形後位置までの前記第一型および前記第二型の移動距離を成形ストロークとして、
前記成形ストロークの少なくとも一部において、径方向から見て、前記成形面と前記隙間封止面との間には重複部が設定されることを特徴とする鍛造用金型。 - 前記第一型は、型本体と、前記型本体の周方向一端に配置される凸部と、を備え、
前記第二型は、型本体と、前記型本体の周方向他端に配置される凹部と、を備え、
前記成形面は、前記型本体および前記凸部に配置され、
前記隙間封止面は、前記凹部に配置され、
前記凸部が前記凹部に収容されることにより、前記重複部が設定される請求項1に記載の鍛造用金型。 - 前記成形ストロークの少なくとも一部において、
前記第一型の前記型本体と、前記第二型の前記型本体と、の間には型間隙間が設定され、
前記凸部の周方向端面と、前記凹部の周方向端面と、の間には凹凸間隙間が設定され、
前記重複部において、前記凸部が前記隙間封止面に径方向から支持されることにより、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項2に記載の鍛造用金型。 - 前記凹凸間隙間は、前記ワークから離間するのに従って周方向幅が小さくなるテーパ部を有する請求項3に記載の鍛造用金型。
- 複数の前記分割型は、前記被成形面に径方向外側から接近し、
前記成形前位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項3または請求項4に記載の鍛造用金型。 - 複数の前記分割型は、前記被成形面に径方向内側から接近し、
前記成形後位置において、前記凹凸間隙間と前記型間隙間とが遮断されている請求項3または請求項4に記載の鍛造用金型。 - 前記分割型は、前記第一型と、前記第二型と、を兼ねる共用型であり、
前記共用型は、前記型本体と、前記型本体の周方向一端に配置される前記凸部と、前記型本体の周方向他端に配置される前記凹部と、を備える請求項2ないし請求項6のいずれかに記載の鍛造用金型。 - 前記被成形面は、基準部と、前記基準部よりも前記成形ストロークが長い高加工部と、を有し、
前記重複部は、前記高加工部に対応して設定される請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の鍛造用金型。 - 径方向および軸方向を含む方向に前記分割型を案内するガイド面を有し、少なくとも前記成形後位置において、軸方向全長に亘って前記分割型を径方向から支持する固定型を備える請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の鍛造用金型。
- 前記分割型は、前記ガイド面に摺接する摺動面を有し、
前記ガイド面および前記摺動面のうち、一方には摺動用凸部が、他方には前記摺動用凸部が摺動する摺動用溝部が、各々配置される請求項9に記載の鍛造用金型。 - 前記摺動用凸部および前記摺動用溝部は、前記ワークから前記分割型に加わる反力の最大荷重が加わる領域を避けて、配置される請求項10に記載の鍛造用金型。
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