JPH0133263B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0133263B2 JPH0133263B2 JP58090179A JP9017983A JPH0133263B2 JP H0133263 B2 JPH0133263 B2 JP H0133263B2 JP 58090179 A JP58090179 A JP 58090179A JP 9017983 A JP9017983 A JP 9017983A JP H0133263 B2 JPH0133263 B2 JP H0133263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nib
- die
- nut
- fitted
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
本発明は冷間塑性加工で使用されるナツトフオ
ーマー用又はボルトフオーマー用ダイスに関する
ものである。 従来ナツト又はボルトをダイスを用いて冷間塑
性加工しようとすると、ニブに形成された六角孔
の各面にかかる大きな力によつて六角孔の各角部
にこれを割ろうとする大きな集中力が働くことに
より、六角孔の各角部で割れ易いという欠点があ
つた。これを防止するための対策として、例えば
第１，２図に示すナツトフオーマー用ダイスで
は、６個のニブ小片１を組合せてニブ２とし、ニ
ブ２外周を円形に加工し、次に内周が円形の内ケ
ース３及び内リング４に嵌め、これらをダイスケ
ース５に嵌めていた。こうして内リング４および
ダイスケース５により横方向負荷と応力を吸収し
ニブ２を補強していたのである。しかしこの様な
補強でもニブ２の欠け割れはなくならず、更に一
層の改良が望まれていた。またニブ２は超硬合金
で製造されているため、ニブ小片１を組合せた
後、これの外周に内ケース３および内リング４を
嵌めるため円形に加工するということは、非常な
困難を伴うという欠点があつた。 そこで本発明者は、まず、ニブの欠け割れを減
少させるため鋭意検討を重ねた。そして発見した
ことはニブの欠け割れは、第３図の様にニブ２内
周の六角形の角部６および角部６より半径方向延
長線上に多く発生することであつた。そこでその
原因を追及し次の様な仮説をたてた。すなわちニ
ブ２の厚みは角部６より半径方向延長線上（つま
りニブ小片１の境目）が長さ（Ｓ）と一番薄く、
角部６と角部６との中央付近の厚みが長さｌと一
番厚く、この厚さの違いが内ケース３の締付け力
に対し不均衡をもたらし、冷間塑性加工時大きな
負荷がかかり、一番薄い個所付近が破損するので
はないかとの説である。そこでこの仮説を確かめ
るために一番大きな負荷がかかる角部６付近を一
番厚くするニブ２の形状について検討し第４，５
図に示すダイスを考えた。同図において１はニブ
小片で、脚７と８は等しい長さで上底９は下底１
０よりも短い等脚の台形形状である。このニブ小
片１を６個上底９を内側にし、脚７，８をそれぞ
れ接触させて組合せ、内周および外周共に正六角
形のニブ２とする。なおニブ２は先端にいくに従
つて外径が細くなるようテーパー状に形成してあ
る。２ａはニブ２の内側に位置する内外径共に円
形のニブで、このニブは割れていない。ニブ２ａ
の外側には、形状がニブ２ａ外周と相似のリング
４が嵌めてある。該六角リング４の内周はニブ２
ａ外周より若干小さめの寸法であり、ニブ２ａは
リング４の内側へ冷間圧入するか或いは焼きばめ
されている。リング４の外側およびニブ２外側に
は更に内周に段差を設けた内ケース３が冷間圧入
或いは焼きばめすることによつて嵌められてい
る。内ケース３の内周はニブ２，２ａの外周に嵌
め込み可能な正六角形で外周は円形である。そし
てニブがダイス軸方向における外方のもの２と内
方のもの２ａとの２段に分けられており、この２
つのニブ２，２ａが協同してナツトを加工する。
またリングもリング４と内ケース３とに分けられ
ている。１１はニブ２ａのより内方に嵌められて
いるダイススペーサーで、上述のニブ２，２ａ、
六角リング、内ケース３と共にダイスケース５に
嵌められている。なお１２，１３，１４は各部品
の境目に説けてある遊びである。 以上のように構成されたダイスを用いてナツト
を製作するには、ニブ２の内側にナツト素材を入
れパンチすると、素材はニブ２，２ａの内周に対
応した六角形又は円形に形成される。その成形時
にかかる六角孔１５各面の負荷は、六角孔１５各
角部６を割る力として作用するが、このダイスで
は角孔１５の中心１７とニブ外周とを結ぶ線上の
厚みは、ニブ小片１の境目が長さ（Ｓ）と一番厚
くなる。言い換えれば一番耐久力を必要とする個
所が一番厚く形成されている。そのため、割れに
対する抵抗力が従来品に比べて一段と向上するよ
うになつた。また、ニブの外周は従来品の様に円
形に加工する必要がなく、台形形状のニブ小片１
を組合せるだけでそのまま使用できる。そのため
超硬合金を加工する手間が省けダイスの製作コス
トを大幅に引き下げることができるようになつ
た。 しかしこのような第４，５図に示すダイスをボ
ルト頭が正方形のダイスに応用し、第６図のよう
なダイスを製作し、使用すると従来品よりは向上
しているが、なお耐久性に充分でなく更い高性能
のダイスが要望されている。 そこで本発明者は数々の実験を重ねた結果、特
定の個所に切欠きを設けると更に耐久性が増すこ
とを見出し本発明を完成した。 すなわち本発明の目的は従来品よりも遥かに耐
久性に優れたダイスを提供することにあり、かか
る目的は台形形状のニブ小片を４個組合せて外周
が正方形のニブとし、その外側に内周が正方形で
外周が円形のリングを嵌め、更にその外側にダイ
スケースを嵌めたナツトフオーマー用又はボルト
フオーマー用ダイスにおいて、ニブ小片の境目と
外周との交点付近に応力逃がし用切欠きを設けた
ことを特徴とするナツトフオーマー用又はボルト
フオーマー用ダイスにより達成される。 以下に本発明を詳細に説明するに、第７図は本
発明第１実施例であつて、本実施例では、ニブ小
片１の境目２４と外周との交点付近に応力逃がし
用切欠き２５を設けている。この切欠き２５はこ
の部分に応力が集中するのを防止してニブ２の割
れを一層減少させる。この理由は次の様に推定さ
れる。すなわち、冷間加工の際は、第７図の矢印
で示す様に四角孔１５に強力な内圧Ｐが作用す
る。円管が内圧を受けると管壁には円周方向の引
張り応力（円周応力又はたが張り応力ともいう）
が生ずるが、本実施例の場合も内圧Ｐによりニブ
２の内壁に円周応力が発生する。この円周応力に
より四角孔１５の角部６と切欠き２５とに応力の
集中が起こる。切欠き２５がないと、角部６のみ
に応力が集中し割れ易くなる。切欠き２５がある
と応力が分散し割れが大幅に減少するものと考え
られる。 またダイス内に空気や機械油がこもり、これら
がダイス外へ逃げることができず、エアクツシヨ
ン、ハイドロクツシヨン等として働き、加工作業
を阻害したり、ニブ２が破損することがあるが、
本実施例切欠き２５は空気や油をここからダイス
外へ逃がす役割もするものと考えられる。なお、
応用逃し用切欠きは下側のニブ２ａに設けても良
いことは当然である。 第８図は本発明第２実施例であつて、本実施例
では、ニブ小片１の境目１６と外周との交点２６
付近に接する内ケース３内側に応力逃し用切欠き
２７が設けてある。この切欠きも、上記第１実施
例の応力逃し用切欠き２５と同様の効果をもたら
す。 第９図は本発明第３実施例であつて、本実施例
は本発明をボルトフオーマー用ダイス、詳しくは
アプセツトボルトフオーマー用ダイスに適用した
例である。ダイスケース５の先端面に形成された
ニブ圧入穴２９にはリング３０を介してニブ２が
圧入されている。ニブ２は第１、２実施例と同様
に台形状のニブ小片１が組み合されたものであ
り、リング３０は内周が四角形で外周が円形で、
しかも応力逃し用切欠きが設けてある。３１はダ
イス支持部で、中心にはアプセツトボルト３２お
よびエジクターピン３３の挿入孔３４が形成され
ており、ニブ２との接触面中央部には超硬ダイス
３５が埋め込まれている。 このように構成された本実施例のダイスを用い
てアプセツトボルト３２の頭部３２ａを冷間塑性
加工するには、まず挿入孔３４に荒押加工済ボル
トを挿入し、次に二番パンチ３６により頭部３２
ａをパンチする。すると、同頭部３２ａはニブ２
の四角孔１５に対応した四角形に成形され、この
時四角孔１５各面には大きな負荷がかかるが、本
実施例では第１実施例で述べたと同様の理由によ
りニブ２は割れ難い。 以上詳述した様に本発明ダイスは、ニブ小片を
組合せたものであり、ニブの内周も外周も正方形
であり、ニブ小片の境目と外周との交点付近に応
用逃がし用切欠きを設けてある。そのため冷間加
工時ニブが破損しにくく、ニブを交換することな
く長時間冷間加工することができる。 試しに被加工材として鋼S10CとS45Cを用い、
これをJIS B1171で定めるM8の角根丸頭ボルト
の四角部分を冷間加工し、ニブが破損せずにどれ
だけのボルトを加工できたかを比較したものであ
る。結果を表１に示す。
ーマー用又はボルトフオーマー用ダイスに関する
ものである。 従来ナツト又はボルトをダイスを用いて冷間塑
性加工しようとすると、ニブに形成された六角孔
の各面にかかる大きな力によつて六角孔の各角部
にこれを割ろうとする大きな集中力が働くことに
より、六角孔の各角部で割れ易いという欠点があ
つた。これを防止するための対策として、例えば
第１，２図に示すナツトフオーマー用ダイスで
は、６個のニブ小片１を組合せてニブ２とし、ニ
ブ２外周を円形に加工し、次に内周が円形の内ケ
ース３及び内リング４に嵌め、これらをダイスケ
ース５に嵌めていた。こうして内リング４および
ダイスケース５により横方向負荷と応力を吸収し
ニブ２を補強していたのである。しかしこの様な
補強でもニブ２の欠け割れはなくならず、更に一
層の改良が望まれていた。またニブ２は超硬合金
で製造されているため、ニブ小片１を組合せた
後、これの外周に内ケース３および内リング４を
嵌めるため円形に加工するということは、非常な
困難を伴うという欠点があつた。 そこで本発明者は、まず、ニブの欠け割れを減
少させるため鋭意検討を重ねた。そして発見した
ことはニブの欠け割れは、第３図の様にニブ２内
周の六角形の角部６および角部６より半径方向延
長線上に多く発生することであつた。そこでその
原因を追及し次の様な仮説をたてた。すなわちニ
ブ２の厚みは角部６より半径方向延長線上（つま
りニブ小片１の境目）が長さ（Ｓ）と一番薄く、
角部６と角部６との中央付近の厚みが長さｌと一
番厚く、この厚さの違いが内ケース３の締付け力
に対し不均衡をもたらし、冷間塑性加工時大きな
負荷がかかり、一番薄い個所付近が破損するので
はないかとの説である。そこでこの仮説を確かめ
るために一番大きな負荷がかかる角部６付近を一
番厚くするニブ２の形状について検討し第４，５
図に示すダイスを考えた。同図において１はニブ
小片で、脚７と８は等しい長さで上底９は下底１
０よりも短い等脚の台形形状である。このニブ小
片１を６個上底９を内側にし、脚７，８をそれぞ
れ接触させて組合せ、内周および外周共に正六角
形のニブ２とする。なおニブ２は先端にいくに従
つて外径が細くなるようテーパー状に形成してあ
る。２ａはニブ２の内側に位置する内外径共に円
形のニブで、このニブは割れていない。ニブ２ａ
の外側には、形状がニブ２ａ外周と相似のリング
４が嵌めてある。該六角リング４の内周はニブ２
ａ外周より若干小さめの寸法であり、ニブ２ａは
リング４の内側へ冷間圧入するか或いは焼きばめ
されている。リング４の外側およびニブ２外側に
は更に内周に段差を設けた内ケース３が冷間圧入
或いは焼きばめすることによつて嵌められてい
る。内ケース３の内周はニブ２，２ａの外周に嵌
め込み可能な正六角形で外周は円形である。そし
てニブがダイス軸方向における外方のもの２と内
方のもの２ａとの２段に分けられており、この２
つのニブ２，２ａが協同してナツトを加工する。
またリングもリング４と内ケース３とに分けられ
ている。１１はニブ２ａのより内方に嵌められて
いるダイススペーサーで、上述のニブ２，２ａ、
六角リング、内ケース３と共にダイスケース５に
嵌められている。なお１２，１３，１４は各部品
の境目に説けてある遊びである。 以上のように構成されたダイスを用いてナツト
を製作するには、ニブ２の内側にナツト素材を入
れパンチすると、素材はニブ２，２ａの内周に対
応した六角形又は円形に形成される。その成形時
にかかる六角孔１５各面の負荷は、六角孔１５各
角部６を割る力として作用するが、このダイスで
は角孔１５の中心１７とニブ外周とを結ぶ線上の
厚みは、ニブ小片１の境目が長さ（Ｓ）と一番厚
くなる。言い換えれば一番耐久力を必要とする個
所が一番厚く形成されている。そのため、割れに
対する抵抗力が従来品に比べて一段と向上するよ
うになつた。また、ニブの外周は従来品の様に円
形に加工する必要がなく、台形形状のニブ小片１
を組合せるだけでそのまま使用できる。そのため
超硬合金を加工する手間が省けダイスの製作コス
トを大幅に引き下げることができるようになつ
た。 しかしこのような第４，５図に示すダイスをボ
ルト頭が正方形のダイスに応用し、第６図のよう
なダイスを製作し、使用すると従来品よりは向上
しているが、なお耐久性に充分でなく更い高性能
のダイスが要望されている。 そこで本発明者は数々の実験を重ねた結果、特
定の個所に切欠きを設けると更に耐久性が増すこ
とを見出し本発明を完成した。 すなわち本発明の目的は従来品よりも遥かに耐
久性に優れたダイスを提供することにあり、かか
る目的は台形形状のニブ小片を４個組合せて外周
が正方形のニブとし、その外側に内周が正方形で
外周が円形のリングを嵌め、更にその外側にダイ
スケースを嵌めたナツトフオーマー用又はボルト
フオーマー用ダイスにおいて、ニブ小片の境目と
外周との交点付近に応力逃がし用切欠きを設けた
ことを特徴とするナツトフオーマー用又はボルト
フオーマー用ダイスにより達成される。 以下に本発明を詳細に説明するに、第７図は本
発明第１実施例であつて、本実施例では、ニブ小
片１の境目２４と外周との交点付近に応力逃がし
用切欠き２５を設けている。この切欠き２５はこ
の部分に応力が集中するのを防止してニブ２の割
れを一層減少させる。この理由は次の様に推定さ
れる。すなわち、冷間加工の際は、第７図の矢印
で示す様に四角孔１５に強力な内圧Ｐが作用す
る。円管が内圧を受けると管壁には円周方向の引
張り応力（円周応力又はたが張り応力ともいう）
が生ずるが、本実施例の場合も内圧Ｐによりニブ
２の内壁に円周応力が発生する。この円周応力に
より四角孔１５の角部６と切欠き２５とに応力の
集中が起こる。切欠き２５がないと、角部６のみ
に応力が集中し割れ易くなる。切欠き２５がある
と応力が分散し割れが大幅に減少するものと考え
られる。 またダイス内に空気や機械油がこもり、これら
がダイス外へ逃げることができず、エアクツシヨ
ン、ハイドロクツシヨン等として働き、加工作業
を阻害したり、ニブ２が破損することがあるが、
本実施例切欠き２５は空気や油をここからダイス
外へ逃がす役割もするものと考えられる。なお、
応用逃し用切欠きは下側のニブ２ａに設けても良
いことは当然である。 第８図は本発明第２実施例であつて、本実施例
では、ニブ小片１の境目１６と外周との交点２６
付近に接する内ケース３内側に応力逃し用切欠き
２７が設けてある。この切欠きも、上記第１実施
例の応力逃し用切欠き２５と同様の効果をもたら
す。 第９図は本発明第３実施例であつて、本実施例
は本発明をボルトフオーマー用ダイス、詳しくは
アプセツトボルトフオーマー用ダイスに適用した
例である。ダイスケース５の先端面に形成された
ニブ圧入穴２９にはリング３０を介してニブ２が
圧入されている。ニブ２は第１、２実施例と同様
に台形状のニブ小片１が組み合されたものであ
り、リング３０は内周が四角形で外周が円形で、
しかも応力逃し用切欠きが設けてある。３１はダ
イス支持部で、中心にはアプセツトボルト３２お
よびエジクターピン３３の挿入孔３４が形成され
ており、ニブ２との接触面中央部には超硬ダイス
３５が埋め込まれている。 このように構成された本実施例のダイスを用い
てアプセツトボルト３２の頭部３２ａを冷間塑性
加工するには、まず挿入孔３４に荒押加工済ボル
トを挿入し、次に二番パンチ３６により頭部３２
ａをパンチする。すると、同頭部３２ａはニブ２
の四角孔１５に対応した四角形に成形され、この
時四角孔１５各面には大きな負荷がかかるが、本
実施例では第１実施例で述べたと同様の理由によ
りニブ２は割れ難い。 以上詳述した様に本発明ダイスは、ニブ小片を
組合せたものであり、ニブの内周も外周も正方形
であり、ニブ小片の境目と外周との交点付近に応
用逃がし用切欠きを設けてある。そのため冷間加
工時ニブが破損しにくく、ニブを交換することな
く長時間冷間加工することができる。 試しに被加工材として鋼S10CとS45Cを用い、
これをJIS B1171で定めるM8の角根丸頭ボルト
の四角部分を冷間加工し、ニブが破損せずにどれ
だけのボルトを加工できたかを比較したものであ
る。結果を表１に示す。
【表】
このように本実施例のダイスは従来に比して極
めて高い耐久性を有している。 また本発明は、ニブの外周を円形に加工する必
要もないので、製造が簡単でコストも安価に済む
という利点もある。
めて高い耐久性を有している。 また本発明は、ニブの外周を円形に加工する必
要もないので、製造が簡単でコストも安価に済む
という利点もある。
第１図は従来のナツトフオーマー用ダイスの１
例を示す縦断面図、第２図は同例の正面図、第３
図は従来のニブの割れる状態を示す正面図、第４
図は従来のナツトフオーマー用ダイスの別例を示
す縦断面図、第５図は同例の正面図であり、第６
図は従来のダイスの別例を示す正面図、第７図は
本発明第１実施例を示す正面図、第８図は本発明
第２実施例を示す正面図、第９図は本発明第３実
施例を示す縦断面図である。 １……ニブ小片、２……ニブ、３……ブツシ
ユ、４……パンチケース、５……角部、１０……
ダイス。
例を示す縦断面図、第２図は同例の正面図、第３
図は従来のニブの割れる状態を示す正面図、第４
図は従来のナツトフオーマー用ダイスの別例を示
す縦断面図、第５図は同例の正面図であり、第６
図は従来のダイスの別例を示す正面図、第７図は
本発明第１実施例を示す正面図、第８図は本発明
第２実施例を示す正面図、第９図は本発明第３実
施例を示す縦断面図である。 １……ニブ小片、２……ニブ、３……ブツシ
ユ、４……パンチケース、５……角部、１０……
ダイス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 台形形状のニブ小片を４個組合せて外周が正
方形のニブとし、その外側に内周が正方形で外周
が円形のリングを嵌め、更にその外側にダイスケ
ースを嵌めたナツトフオーマー用又はボルトフオ
ーマー用ダイスにおいて、ニブ小片の境目と外周
との交点付近に応力逃がし用切欠きを設けたこと
を特徴とするナツトフオーマー用又はボルトフオ
ーマー用ダイス。 ２ 正方形のニブを軸方向において外方と内方の
２段に嵌めた特許請求の範囲第１項記載のナツト
フオーマー用ダイス。 ３ リングが２つに分けられている特許請求の範
囲第１項記載のナツトフオーマー用ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017983A JPS591043A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017983A JPS591043A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | ダイス |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10533880A Division JPS5731434A (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Die |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591043A JPS591043A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH0133263B2 true JPH0133263B2 (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=13991256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9017983A Granted JPS591043A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591043A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0627241Y2 (ja) * | 1986-01-23 | 1994-07-27 | 小川鉄工株式会社 | 冷間用金型 |
| JP6410135B2 (ja) * | 2013-10-01 | 2018-10-24 | 日立金属株式会社 | 熱間鍛造用金型 |
| JP6528941B2 (ja) * | 2015-04-17 | 2019-06-12 | 日立金属株式会社 | 熱間鍛造用金型 |
| JP6521369B2 (ja) * | 2015-05-11 | 2019-05-29 | 日立金属株式会社 | 熱間鍛造用金型 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52142936U (ja) * | 1976-04-23 | 1977-10-29 | ||
| JPS5613624A (en) * | 1979-07-14 | 1981-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Toggle switch |
| JPS5731434A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-19 | Mitsutoyo Kiko Kk | Die |
| JPS5739853A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-05 | Terumo Corp | Hollow fiber type artificial lung device |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP9017983A patent/JPS591043A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS591043A (ja) | 1984-01-06 |
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