JPH02307643A - 前方押出し加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パンチにより素材を前方に押し出してプレス
加工する前方押出し加工方法に関する。

〔従来の技術］ プレス加工では、パンチにより素材を前方に押し出して
プレス加工する前方押出し加工が多用されている。

この前方押出し加工は、第７図に示すように、ダイ１１
に形成される素材投入孔１３内に素材１５を投入し、こ
の素材１５の後端をパンチ１７により前方に押圧し、素
材投入孔１３の前方に形成される成形孔１９に、素材１
５を押し出して所定形状の製品を得る方法である。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の前方押出し加工方法で
は、第８図に示すように、素材１５が長尺になればなる
程バンチ１７の押圧に必要な加圧力Ｆ、が増大するとい
う問題があった。

すなわち、前方押出し加工においては、素材１５の押し
残り部りは、パンチ１７に押圧されてダイ１１に対して
相対的に移動することになる。

一方、前方押出し加工中には、素材１５は、押し出し時
の抵抗により、素材投入孔１３を押し拡げようとする圧
力σ（以下ダイ内圧という）を発生している。

従って、前方押出し加工中には、素材投入孔１３と素材
１５との間に、上方に向かう摩擦力Ｆ２が発生しており
、この摩擦力に対応する力だけパンチ１７に必要な加圧
力が増大することとなる。

そして、この摩擦力は、押し残り部りの長手方向寸法！
が長くなればなる程大きくなるために、前方押出し加工
においては、同一の断面減少率（加工度合）においても
、素材１５が長尺、すなわち、ｆｆｉ／ｄの値が大きく
なる程、パンチ１７に必要な加圧力が増大することとな
る。

そして、このように加圧力が増大すると、パンチ１７の
破損を招来し、また、成形が不可能になる虞がある。

また、前方押出し加工においては、ダイ内圧は、パンチ
１７に作用する応力から素材１５の変形抵抗応力を差し
引いた値と略一致するため、１／ｄの値が大きくなる程
ダイ内圧も増大することとなり、このようにグイ内圧が
増大すると、ダイ１１が早期に破損する虞がある。

さらに、このＩ！、／ｄの値が大きくなり、グイ内圧が
増大すると、当然に、ノックアウト荷重も増大すること
となり、ノックアウトピンが破損する虞がある。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、成形時
に必要とされるパンチの加圧力を従来より大幅に低減す
ることのできる前方押出し加工方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかわる前方押出し加工方法は、ダイに形成さ
れる素材投入孔内に長尺状の素材を投入し、この素材の
後端をパンチにより前方に押圧し、前記素材投入孔の前
方に形成される成形孔に、素材を押し出して所定形状の
製品を得る前方押出し加工方法において、前記素材の一
側に、この素材の径より多少小径の据込み部を形成し、
この素材を、据込み部をパンチ側にして前記素材投入孔
内に投入した後、この素材の後端をパンチにより前方に
押圧し、前記素材投入孔と据込み部との間に形成される
間隙に、素材を据込みながら、前記成形孔側に素材を押
し出して所定形状の製品を得るものである。

〔作　用〕

本発明の前方押出し加工方法では、素材の一例に、この
素材の径より多少小径の据込み部が形成され、この素材
が、据込み部をパンチ側にして素材投入孔内に投入され
、この後、この素材の後端がパンチにより前方に押圧さ
れ、素材投入孔と据込み部との間に形成される間隙に、
素材が据込まれながら、成形孔側に素材が押し出される
。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の前方押出し加工方法の一実施例を実
施するための加工装置を示すもので、図の左側は押出し
加工開始時の状態を、図の右側は押出し加工途中時の状
態を示している。

図において、符号２１は、プレス機械のスライド側に固
定されるパンチを示している。

一方、図において、符号２３は、ボルスタ側に固定され
るダイを示している。

このダイ２３には、第２図に示すような長尺円柱状の素
材２５が投入される直径ｄ１の素材投入孔２７が形成さ
れており、この素材投入孔２７の前方には、内径がｄ。

の成形孔２９が形成されている。

しかして、この実施例では、直径ｄの大径部３０を有す
る素材２５の一側には、大径部３０の径より多少小径の
直径ｄ２からなる据込み部３１が形成されている。

従って、素材投入孔２７に、素材２５を投入すると、素
材投入孔２７と素材２５との間には所定の間隙Δの間隙
部３３が形成される。

なお、据込み部３１は、テーパ面３５により大径部３０
に接続されている。

以上のように構成された前方押出し加工装置を使用して
、本発明方法は、以下述べるようにして行なわれる。

すなわち、本発明方法では、先ず、第２図に示したよう
に、素材２５の一側に、この素材２５の径より多少小径
の据込み部３１が塑性加工あるいは切削等により形成さ
れる。

次に、この素材２５が、据込み部３１をバンチ２１側に
して素材投入孔２７内に投入される。

そして、この後、この素材２５の後端がパンチ２１によ
り前方に押圧され、素材投入孔２７と据込み部３１との
間に形成される間隙部３３に、素材２５が据込まれなが
ら、成形孔２９側に素材２５が押し出され、成形が行な
われる。

しかして、本発明方法では、素材２５の一例に、この素
材２５の大径部３０の径より多少小径の据込み部３１を
形成し、この素材２５を、据込み部３１をパンチ２１側
にして素＋４投入孔２７内に投入した後、この素材２５
の後端をパンチ２１により前方に押圧し、素材投入孔２
７と据込み部３１との間に形成される間隙部３３に、素
材２５を据込みながら、成形孔２９側に素材２５を押し
出して所定形状の製品を得るようにしたので、成形時に
必要とされるパンチ２１の加圧力を従来より大幅に低減
することが可能となる。

すなわち、本発明方法では、素材投入孔２７と素材２５
の据込み部３１との間に形成される間隙部３３に素材２
５が据込まれている状態で加工を完了すると、定常な押
し出し状態となる前に加工が終了するため、パンチ２１
の加圧力を従来より大幅に低減することが可能となる。

また、素材投入孔２７と素材２５の据込み部３１との間
に形成される間隙部３３には、素材２５の据込み余地が
あるため、素材投入孔２７における摩擦抵抗は比較的小
さく、また、摩擦抵抗の作用する長さも従来より大幅に
短くなる。

そして、これ等によりノックアウト荷重をも、従来より
大幅に低減することが可能となる。

一方、素材投入孔２７と素材２５の据込め部３■との間
に形成される間隙部３３に素材２５が完全に据込まれた
後に、さらに、前方押出し加工を行なう場合には、既に
、素材２５がダイ２３に対して相対移動をしているため
、素材２５の全てが素材投入孔２７の内面に当接しても
、動摩擦の状態であるため、摩擦力を従来より大幅に低
減することが可能となる。

すなわち、従来は、ダイ内圧が一定圧力になった後に、
前方押出しが開始されたため、素材投入孔２７と素材２
５との間には、静摩擦力が作用しだが、本発明では、動
摩擦の状態であるため、摩擦力を従来より大幅に低減す
ることが可能となる。

また、本発明では、直径ｄ２の据込み部３１が、間隙部
３３において直径ｄ＋まで据込まれることとなるため、
素材２５の据込み部３１には、加工硬化が生じ、この据
込み部３１の素材２５の変形抵抗が増大するため、ダイ
内圧が低下し、また、摩擦力も低下し、パンチ２１に必
要な加圧力を低減することが可能となる。

さらに、素材投入孔２７と素材２５の据込み部３１との
間に形成される間隙部３３への素材２５の据込み時に、
成形孔２９において、前方押出し加工が開始されている
ため、素材投入孔２７に素材２５が充満した状態での押
し残り部の長さが短くなることとなる。

そして、この後者の場合にも、パンチ２１の加圧力を従
来より大幅に低減することが可能となり、また、ダイ内
圧を低減し、さらに、ノ・ンクアウト荷重をも、従来よ
り大幅に低減することが可能となる。

第３図は、横軸にパンチ２１のストロークを、縦軸にパ
ンチ２１の加圧ツノを採って、本発明の詳細な説明する
ためのグラフであり、実線は本発明の場合を、一点鎖線
は従来の場合を示している。

なお、図において■は、間隙部３３への素材２５の据込
みが行なわれている非定常加工域を示しており、■は、
間隙部３３への素材２５の据込みが完了した後の定常加
工域を示している。

この第３図から、本発明では、従来より大幅にパンチ２
１の加圧力が低減されていることがわかる。

次表は、本発明方法において素材の長さおよび形状を種
々に変化させた場合に、パンチに作用する荷重（加圧力
）の変化を示している。

表 すなわち、この表において、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｅの各素材は、それぞれ直径を１７．３ｍｍとされてい
る。

そして、Ａ、Ｂ、Ｃの素材は、その長さが１２５ｍｍ、
　　８０ｍｍ、　　４０ｍｍとされており、第４図に示
すように、長さの異なる円柱状をしている。

また、Ｄの素材は、その長さが１２５ｍｍとされており
、第５図に示すように、その上部には、６０胴の長さに
わたって１度の角度のテーパ面が形成され据込み部３７
とされている。

さらに、Ｅの素材は、その長さが１２５ｍｍとされてお
り、第６図に示すように、その上部には、略６０ｍｍの
長さにわたって直径１６．８ｍｍの小径部が形成され据
込み部３９とされている。

そして、これ等の素材Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅは、本発明方
法により、直径１７．４５ｍｍの素材投入孔２７に投入
され、直径１０．１５ｍｍの成形孔２９で前方押出し加
工された。

この表から、素材Ａ、Ｂ、Ｃでは、ｆ／ｄの値が大きく
なる程荷重が増大しているのがわかる。

また、Ａ、Ｄ、Ｅは、ｆｉ／ｄの値が同一であるが、本
発明方法の素材り、Ｅでは、素材Ａに比較して大幅に荷
重が低減されているのがわかる。

なお、この例では、据込み部３７．３９を切削により形
成した素材を用いたが、塑性加工により据込み部を形成
した素材を使用することによりさらに荷重を低減する゛
ことが期待できる。

なお、以上述べた実施例では、据込み部３１を一段の段
部から形成した例について述べたが、本発明はかかる実
施例に限定されるものではなく、複数の段部から形成し
ても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の前方押出し加工方法では、
ダイに形成される素材投入孔内に長尺状の素材を投入し
、この素材の後端をパンチにより前方に押圧し、前記素
材投入孔の前方に形成される成形孔に、素材を押し出し
て所定形状の製品を得る前方押出し加工方法において、
前記素材の一側に、この素材の径より多少小径の据込み
部を形成し、この素材を、据込み部をパンチ側にして前
記素材投入孔内に投入した後、この素材の後端をパンチ
により前方に押圧し、前記素材投入孔と据込み部との間
に形成される間隙に、素材を据込みながら、前記成形孔
側に素材を押し出して所定形状の製品を得るようにした
ので、成形時に必要とされるパンチの加圧力を従来より
大幅に低減することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前方押出し加工方法の一実施例に使用
される加工装置を示す要部の縦断面図である。 第２図は本発明で使用される素材を示す側面図である。 第３図は本発明の効果を示すグラフである。 第４図ないし第６図は本発明方法の効果を表すための実
験に使用された素材を示す説明図である。 第７図は従来の前方押出し加工方法を示す説明図である
。・ 第８図は第７図の前方押出し加工方法で使用される素材
を示す側面図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 ２１・・・パンチ ２３・　・　・ダイ ２５・・・素材 ２７・・・素材投入孔 ２９・・・成形孔 ３１・・・据込み部。 冒日ｇ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイに形成される素材投入孔内に長尺状の素材を
   投入し、この素材の後端をパンチにより前方に押圧し、
   前記素材投入孔の前方に形成される成形孔に、素材を押
   し出して所定形状の製品を得る前方押出し加工方法にお
   いて、前記素材の一側に、この素材の径より多少小径の
   据込み部を形成し、この素材を、据込み部をパンチ側に
   して前記素材投入孔内に投入した後、この素材の後端を
   パンチにより前方に押圧し、前記素材投入孔と据込み部
   との間に形成される間隙に、素材を据込みながら、前記
   成形孔側に素材を押し出して所定形状の製品を得ること
   を特徴とする前方押出し加工方法。