JPH0688089B2 - 段付き成形用鍛造金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷間鍛造によって筒状段付き鍛造品を成形す
る際に用いられる段付き成形用鍛造金型に関するもので
ある。

（従来技術） 筒状素材の外周に冷間鍛造法により大径部を膨出加工す
る場合、第４図図示の如く、ダイス３に形成された孔６
に筒状素材10を挿入し、該筒状素材10内にマンドレル８
を挿入した状態で前記孔６の開口側に形成された環状凹
部７にパンチ５を嵌挿して、成形品である筒状素材10の
外周に大径部10aを形成する方法が従来から行なわれて
いた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来技術を採用する場合、成形品としての筒状素
材10の大径部10aの内周面側に「ひけ」といわれる凹状
部11が生ずる。例えば、第５図図示の如く、パンチ５に
よるすえ込み途中においては、筒状素材10の大径部10a
の内周面側がマンドレル８によって規制されているた
め、矢印Ａで示すように外側に向って材料が流れる。こ
のことにより、環状凹部７内において最も外方へ材料が
流れ易い部位（即ち、高さ方向でほぼ中間部）に前記し
た凹状部11が形成されるのである。

かかる凹状部11の形成は、筒状素材10の内周面の平滑化
に対する大きな障害となるため、筒状素材10の内周面全
体を切削して凹状部11をなくする必要があり、段付き成
形鍛造におけるネックとなっていた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、筒状素材
において凹状部が形成される部分が逆に突出ぎみとなる
ようにし、該突出部分を切除するのみで成形品が得られ
るようにし、以って、段付き成形鍛造加工の容易化を図
ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、上記の問題点を解決するための手段とし
て、筒状素材が挿入可能な孔と該孔の上部開口側にあっ
て該筒状素材の大径部に対応した環状凹部とを有するダ
イスと、該環状凹部に上方から嵌挿されるパンチとを備
え、前記筒状素材の外周に大径部を膨出加工する段付き
成形用鍛造金型において、前記ダイスとパンチとにそれ
ぞれ対向すべく設けられ且つ前記筒状素材を上下方向か
ら挿入案内する上下に分割された上部および下部マンド
レルを付設するとともに、前記筒状素材の大径部内周面
側であって前記パンチの下降動作端における前記上下マ
ンドレル間あるいは少なくとも一方側のマンドレルの端
部外周に空間部を形成している。

（作用） 本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。

即ち、筒状素材の外周には、ダイスの環状凹部に嵌挿さ
れるパンチの押圧力によって大径部が膨出加工される
が、この膨出加工の過程において材料は環状凹部の周縁
側（換言すれば、外周側）に流れると同時に、前記パン
チの下降作動端において上下マンドレル間あるいは少な
くとも一方側のマンドレルの端部外周に形成される空間
部側にも流れ、その結果得られた成形品には、大径部内
周面に突状部が形成されることとなる。該突状部を切削
加工により切除すれば所望の筒状段付き鍛造品を得るこ
とができるのである。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例を
説明する。

第１図には、本発明の実施例にかかる冷間鍛造用の段付
き成形用鍛造金型が示されている。

この鍛造金型は、筒状素材10を挿入可能な孔６と該孔６
の上部開口側にあって前記筒状素材10の大径部10aに対
応した環状凹部７とを有するダイス３と、前記環状凹部
７に上方から嵌挿されるパンチ５とを備えている。この
筒状素材10として、本実施例ではアウトプットギヤ成形
用の素材を例としている。

前記ダイス３は、基台１のハードプレート12上に載置固
定された下型ホルダー２に対してダイスクランプリング
13を介して結合せしめられている。

一方、前記パンチ５は、本実施例ではアウターパンチ5a
とインナーパンチ5bとによって構成されており、アウタ
ーパンチ5aは、筒状素材10の大径部10aの成形用に供さ
れるとともに、インナーパンチ5bは、前記アウターパン
チ5aによる大径部成形時（所謂、すえ込み時）において
筒状素材10の上端に当接されて材料の上方への逃げ防止
のために供される。そして、これらパンチ5a,5bは、ア
ッパーホルダー14に支持され、該アッパーホルダー14
は、上型ホルダー４に対してパンチクランプリング15を
介して結合せしめられている。而して、該上型ホルダー
４は、適宜な駆動手段（図示省略）によって上下方向に
作動せしめられるよう構成されており、この上型ホルダ
ー４の下降作動により、前記パンチ５がダイス３の環状
凹部７に嵌挿せしめられるようになっているのである。

また、前記ダイス３とパンチ５とにそれぞれ対向し且つ
前記筒状素材10を上下方向から挿入案内する上下に分割
された上部および下部マンドレル8,9が、マンドレルホ
ルダー16,17を介して下型ホルダー２およびアッパーホ
ルダー14にそれぞれ支持されている。

前記下部マンドレル９の上端は、ダイス３の孔６に嵌挿
された筒状素材10における大径部10aの内面側であって
高さ方向略中央部に位置せしめられる一方、前記上部マ
ンドレル８の下端は、パンチ５の下降作動端において前
記下部マンドレル９上端との間に若干の空間部18を形成
し得るような位置に位置決めされている。なお、該空間
部18は、パンチ５による大径部10aへの圧縮開始から圧
縮完了までの間存在するものとされ、本実施例の如く、
上下両マンドレル8,9間に形成されるもののほか、第３
図図示の如く、一方のマンドレル（例えば、上部マンド
レル８）の端部外周を切除して筒状素材10内面との間に
形成してもよく、さらには、両マンドレル8,9の端部外
周を切除したり、あるいは両マンドレルの端面周縁部に
大き目の面取りを施してもよい。つまり、前記空間部18
は大きく形成する必要はなく、筒状素材10にパンチ５に
よって大径部10aを膨出加工する過程において筒状素材1
0の内面側へも若干の材料が流れて小さな突状部が形成
され得るようなもので、しかも該突状部が筒状素材10を
上下マンドレル8,9から離脱させる時の支障にならない
ものであればよいのである。

図面中、符号19は下部のマンドレルホルダー17を下型ホ
ルダー２に固定するためのロアホルダー、20はスペー
サ、21は鍛造成形後の成形品を上方に突き上げるための
ノックアウトスリーブ、22は前記ノックアウトスリーブ
21を上動させるためのノックアウトピン、23は該ノック
アウトピン22の押し上げ力を前記ノックアウトスリーブ
21に伝達するための連係ピンである。

つぎに図示の実施例にかかる段付き成形用鍛造金型の作
用を第２図を参照して説明する。

まず、第２図（イ）図示の如く、ダイス３の孔６に、筒
状素材10を嵌挿する。この筒状素材10には、膨出加工を
施すためのの大径部10aが形成されており、該大径部10a
はダイス３の環状凹部７に位置せしめられ、この時大径
部10a外周側には、若干の隙間Ｓが残置されている。し
かる後、アッパーホルダー14を図示しない駆動手段を用
いて下動させてパンチ５によるすえ込みを行うと、パン
チ５のアウターパンチ5aがが、前記筒状素材10の大径部
10aに押圧力を作用させ、前記大径部10aの材料は、第２
図（ロ）および（ハ）図示の如く、外周側においては矢
印Ａで示すように前記隙間Ｓに充満する如く流れ、内周
側においては矢印Ｂで示すように上下マンドレル8,9間
の空間部18に流れ込む。而して、最終的には、第２図
（ニ）図示の如く、アウターパンチ5aの押圧力によって
外周に大径部10aが膨出加工された筒状素材10が得られ
るのである。この時、該大径部10aの内周面には、上下
マンドレル8,9間の空間部18に臨む突状部24が突出形成
されるが、該突状部24は、小さなものなので筒状素材10
の取出後における内面切削により極めて容易に切除する
ことができる。なお、第２図（ニ）図示のようにして得
られた成形品である筒状素材10は、パンチ５を上方に退
避させた後、ノックアウクピン22を作動させることによ
って、これと連動するノックアウトスリーブ21の突き上
げ力によってダイス３の環状凹部７上方から取り出され
る。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明によれば、段付き成形用鍛造金型に
おいて、ダイスとパンチとにそれぞれ対向すべく設けら
れ且つダイスの孔に嵌挿される筒状素材を上下方向ら挿
入案内する上下に分割された上部および下部マンドレル
を付設するとともに、前記筒状素材の大径部周面側であ
って前記パンチの下降動作端における前記上下マンドレ
ル間あるいは少なくとも一方側のマンドレルの端部外周
に空間部を形成するようにしたので、筒状素材の外周に
パンチの押圧力によって大径部が膨出加工される過程に
おいて、材料が大径部の外周側に流れると同時に、上下
マンドレル間あるいは少なくとも一方側のマンドレルの
端部外周に形成された空間部側にも流れ、従来例にみら
れる如き「ひけ」を発生させるのでなく、逆に大径部内
周面に突状部が形成されることとなり、該突状部を切削
加工により切除するだけで、所望の筒状段付き鍛造品を
極めて容易に得ることができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかる段付き成形用鍛造金
型の縦断面図、第２図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）
は、第１図図示の鍛造金型を用いて段付き鍛造品を成形
する成形順序を示す工程図、第３図は、本発明の他の実
施例を示す要部断面図、第４図は、従来の段付き成形用
鍛造金型用いた場合におけるすえ込み前の状態（左半
分）およびすえ込完了時の状態（右半分）を示す断面
図、第５図は、第４図図示の鍛造金型を用いて鍛造品を
成形する場合における材料の流れを示す断面図である。 ３……ダイス ５……パンチ ６……孔 ７……環状凹部 ８……上部マンドレル ９……下部マンドレル 10……筒状素材 10a……大径部 18……空間部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状素材（10）の外周に大径部（10a）を
   膨出加工するものであって、前記筒状素材（10）が挿入
   可能な孔（６）と該孔（６）の上部開口側にあって前記
   大径部（10a）に対応した環状凹部（７）とを有するダ
   イス（３）と、前記環状凹部（７）に上方から嵌挿され
   るパンチ（５）と、前記ダイス（３）とパンチ（５）と
   にそれぞれ対向すべく設けられ且つ前記筒状素材（10）
   を上下方向から挿入案内する上下に分割された上部およ
   び下部マンドレル（８），（９）と、前記パンチ（５）
   の下降動作端において前記筒状素材（10）の大径部（10
   a）内周面側であって前記上下マンドレル（８），
   （９）間あるいは少なくとも一方側のマンドレル（８）
   あるいは（９）の端部外周に形成される空間部（18）と
   を備えていることを特徴とする段付き成形用鍛造金型。