JPH0337808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内径部の開口が奥部より絞られてい
る物品の成形用金型に係り、特に内径部を成形す
るポンチが複数の分割体から構成され、ポンチを
成形品から抜くとき内方へ移動して縮径されるよ
うになつている成形用金型に関する。

〔従来の技術〕

内径部の開口が奥部より絞られている物品とし
ては、例えば第１０図ａ，ｂに示すようにツエツ
パ型等速ジヨイントの軸付き外輪がある。同図に
おいて、１は外輪部、２は外輪部１に連設した軸
部であり、外輪部１の内周面にはジヨイントボー
ル保持用のケージが内接する内球面３が形成され
ていると共に、軸線方向に延びるボール溝４が円
周方向に複数条（６条）形成されている。

従来、上記のような等速ジヨイント用外輪を成
形するための金型において、外輪の内径部、即ち
内球面３及びボール溝４を成形するためのポンチ
５は、第１１図に示すようにボール溝の数に合わ
せて複数、例えばボール溝数が６個ある場合、周
方向に６分割された構造になつており、そして、
その中心部分には、６分割のポンチ５を第１１図
の左半分に示す拡径状態及び第１１図の右半分に
示す縮径状態に操作保持する六角柱状のマンドレ
ル６が配置されている。

従つて、等速ジヨイント外輪を成形する場合
は、ポンチ５を第１１図の左半分の状態に保持
し、この状態のポンチ５で外輪成形素材を成形
し、第１０図に示す形状の外輪を加工する。その
後は、ポンチ５を第１１図の右半分の状態に縮径
し、これによりポンチ５群の外径を外輪の内径部
開口径より小さくしてポンチ５を成形品から抜き
出し得るようにする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の金型では、ポンチ５を成形
品から抜き出す時、６分割の各ポンチを同時に縮
径方向に作動させるようにしているため、各ポン
チ間には、第１０図に示す如く外輪内径部の最大
径と内径部開口の径との差Ｐに相当して各ポンチ
を内方へ移動させるために少なくとも、Psin30゜
×２＝Ｑに相当する隙間が必要となる。

しかるに、外輪の成形時にあつては、ポンチ５
は第１１図の左半分の状態に拡径され、各ポンチ
間にＱなる隙間が生じているため、この隙間内に
成形素材の一部７が第１１図に示す如く膨出され
ることになる。成形素材が膨出されると、成形品
の型抜き時にポンチ５が内方へ移動できなくなる
ため、成形素材のポンチ間隔と対向する位置に、
第１２図に示す如く成形後の幅がＱ以上となる逃
げ溝８を形成しておく必要がある。この逃げ溝８
は外輪成形後も残存するため、ボールケージ９が
内接する外輪内球面３の案内面積を減少させ、ケ
ージ９のボール保持力が低下して、その寿命を短
くすることになる。また、最終製品に上記逃げ溝
８の存在が許されない場合は、内球面３を切削し
て溝８を消去する必要があるが、製品成形後の逃
げ溝８の深さは不揃いであるため、内球面３の切
削代が大きくなり、その初削に時間がかかり、ま
た、材料の歩留も低いという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、内径部成形用ポンチ分割体間の
必要隙間及びこれに対向して成形素材に予め形成
される素材逃げ溝幅を従来の半分以下にでき、併
せて逃げ溝消去の切削代の減少及び材料歩留の向
上を可能にした成形用金型を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る成形用金型は、内型とこれに対向
して配置した外型を備え、上記内型は、一端を固
定したマンドレルと、このマンドレルの外周部に
その長手方向に沿つてスライド可能に配設されク
ツシヨン手段等により上記外型方向へ付勢される
スライド体と、上記マンドレルの他端部外周面に
その軸線方向に沿い摺接しかつ周回り方向に複数
に分割されたそれぞれの先端形状及び長さが等し
いポンチ分割体から成つていると共に成形品内径
部をその開口が奥部より絞られた形に成形するた
めのポンチと、このポンチの各分割体を上記スラ
イド体に内方へ傾動可能に保持するホルダと、こ
のホルダと上記ポンチの各分割体と上記スライド
体をそれぞれ固定すると共にその軸心を上記マン
ドレルが相対摺動可能に貫通するポンチ支持プレ
ートと、上記ポンチ分割体のうちの１つおきのポ
ンチ分割体をマンドレルの軸線方向にスライド動
作させる機構とから構成され、上記１つおきのポ
ンチ分割体及び他のポンチ分割体のマンドレルと
の摺接面に外型方向への異なるスライド位置で内
方へ傾動させる逃げ部を形成したものである。

〔発明の作用〕

以下は外型をプレスのスライド側に設けて可動
型とし、内型をプレスのボルスタ側に設けて固定
型とした場合について記述する。

本発明においては、金型の解放に際し、可動型
（外型）の後退動作にスライド体が追従してポン
チがマンドレルに沿い同一方向に移動すると、ポ
ンチ分割体のうち１つおきの他のグループのポン
チ分割体の逃げ部がマンドレルの先端縁に係合す
ることで該グループのポンチ分割体が内方へ傾動
して成形品の内径面から離間し成形品を解放する
ことになる。そして、可動型が更に後退動作する
につれスライド体が後退端に達した後はポンチス
ライド機構が可動型の後退方向に動作して１つお
きのグループのポンチ分割体を同一方向へスライ
ドさせ、その逃げ部がマンドレルの先端縁に係合
すると、該１つおきのポンチ分割体が内方へ傾動
し、成形品の内径面から離間して成形品を解放す
ることになる。従つて、本発明によれば、１つお
きの２つのグループに分けたポンチ分割体をマン
ドレル軸方向の異なる位置で順にレリースするか
ら、ポンチ分割体間の隙間を従来の半分にし得
る。

〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。

第１図乃至第８図は本発明に係る成形用金型方
式を等速ジヨイント用の軸付き外輪の成形用金型
に適用した場合の例を示す。

第１図は金型全体の断面図を示すもので、１０
はプレス機のスライド（図示せず）にセツトされ
る可動型（外型）、１１はプレス機のボルスタ
（図示せず）にセツトされる固定型（内型）であ
る。

上記可動型１０はダイセツト１２及びインサー
トプレート１３を有し、ダイセツト１２の下面に
はインサートプレート１３を取り囲むようにして
型ホルダ１４がボルト１５により固定されてお
り、この型ホルダ１４の下端段部１４ａ内にはダ
イス１６が係合され、位置決めされていると共
に、ダイス１６とインサートプレート１３間にア
ンビル１７及びパツトプレート１８が介在させ、
そしてダイス１６は、その外周囲に係合する押え
リング１９と、型ホルダ１４に螺合される締付け
ボルト２０とによつてアンビル１７、パツトプレ
ート１８と一体にダイセツト１２に固定されてい
る。２１はアンビル１７の中心空所１７ａ内に押
し込まれた成形品（軸付き外輪）２２を落下する
のを抑えるストツパで、パツトプレート１８にそ
の半径方向にスライド可能に取り付けられ、ばね
２１ａによつて中心空所１７ａ内へ突出する方向
に付勢されている。

また、上記固定型１１はダイセツト２３及びイ
ンサートプレート２４に加えてマンドレル２５及
びマンドレル２５の上端外周に配置した内径部成
形用のポンチ２６を備え、ダイセツト２３上には
インサートプレート２４を取り囲むようにして円
筒形の型ホルダ２７がボルト２８により固定さ
れ、インサートプレート２４上には、その軸線と
一致してアンビル２９が設置されており、更に、
アンビル２９上には、マンドレル２５が軸線と一
致させて、アンピル２９の保持を兼ねた押えプレ
ート３０により垂直に保持されている。また、３
１は上記下型１１を構成する円筒状のガイド部材
で、このガイド部材３１は上記型ホルダ２７の上
端に嵌合され、リング状の押え部材３２とボルト
３３により型ホルダ２７に締付け固定されている
と共に、ガイド部材３１の下端には上記押えプレ
ート３０がボルト３４により固定され、これによ
り、ガイド部材３１の型ホルダ２７への取付けと
同時に、アンビル２９及びマンドレル２５を押え
プレート３０を介して一体的に保持するようにな
つている。

また、上記ガイド部材３１の円筒穴３１ａ内に
は、スライド体３５が軸方向にスライド可能に嵌
合されており、このスライド体３５のガイド部材
３１から上方へ突出する突出端にはポンチ支持プ
レート３６がボルト４７により固定されており、
更にこのポンチ支持プレート３６及びスライド体
３５の軸心には上記マンドレル２５が相対摺動可
能に貫通されていると共に、スライド体３５内に
はリング状の円筒穴３５ａを同心に形状し、この
円筒穴３５ａ内にはピストン３７が軸方向にスラ
イド可能に嵌入されている。また、ピストン３７
で区画される円筒部３５ａの上室及び下室は、ポ
ンチ支持プレート３６の側面に形成した流体圧給
排ポート３８ａ，３８ｂにスライド体３５に形成
した通路３９ａ，３９ｂを通して連通され、この
給排ポート３８ａ又は３８ｂから圧縮空気等の流
体圧を供給することによりピストン３７を上下動
作させるようになつている。なお、スライド体３
５が嵌合するガイド部材３１の円筒穴３１ａ内は
通路３９ａを通してポート３８ａに連通され、こ
れにより円筒穴３１ａのエア抜きを行ないスライ
ド体３５の上昇動作を行ない易くし、その下降動
作は、ポート３８ａより流体圧を供給して行なう
ようになつている。

上記ポンチ２６は第１０図に示す等速ジヨイン
トの外輪部１のボール溝数に合わせて、第２図に
示す如く円周方向に６分割され、このポンチ分割
体２６₁〜２６₆はマンドレル２５の先端部にある
六角柱部２５ａの周囲に各六角面と係合するよう
にしてリング状に配列され、更にこれらの柄部２
６₁a〜２６₆aは、第３図に示す如くホルダ４０の
円筒部内壁にその軸方向に形成したそれぞれ溝４
０₁〜４０₆に係合されており、ホルダ４０はボル
ト４１によりポンチ支持プレート３６に固着され
ている。また、上記各ポンチ柄部２６₁a〜２６₆a
のマンドレル２５との内接面には、第１図及び第
２図に示す如く逃げ用の凹部４２₁〜４２₆がそれ
ぞれ形成され、この逃げ用凹部４２₁〜４２₆は、
ポンチ分割体２６₁〜２６₆をその柄部のポンチ支
持プレート３６との接触下端を支点にして内方へ
傾動させ、ポンチ２６の外径を成形品２２の内径
部の開口径より小さくして成形品２２からのポン
チ２６の抜取りを可能にするものである。

上記ポンチ分割体２６₁〜２６₆の内方への傾動
は、２つのグループに分かれて軸方向にずれた位
置で行なわれるものであり、このためにポンチ分
割体は、１つおきのポンチ分割体２６₁，２６₃，
２６₅のグループと、ポンチ分割体２６₂，２６₄，
２６₆のグループに分けられ、前者を第１のグル
ープ、後者を第２のグループとすると、第１グル
ープのポンチ分割体２６₁，２６₃，２６₅が最初
に傾動し、その後に第１グループのポンチ分割体
と干渉しない軸方向にずれた位置で第２グループ
のポンチ分割体２６₂，２６₄，２６₆が傾動する。

このように第２グループのポンチ分割体２６₂，
２６₄，２６₆を軸方向にずれた位置で内方へ傾動
させるために、それぞれのポンチ分割体２６₂，
２６₄，２６₆の下端に、第１図及び第３図に示す
如くポンチ支持プレート３６にスライド可能に貫
通したポンチ操作ロツド４３ａ，４３ｂ，４３ｃ
の上端を連結し、他端を上記円筒穴３５ａ内に嵌
入されたピストン３７に連結する。

また、第１図において、４４はインサートプレ
ート２４に上下動可能に貫通支持されたクツシヨ
ンピン、４５は押えプレート３０に上下動可能に
貫通支持されたスライド体押上ピンであり、４６
は上記クツシヨンピン４４と押上ピン４５間に介
在されたパツトである。

次に、上記のように構成された本実施例の成形
金型の型抜き動作について説明する。

第１図は、図示しないプレススライドが下死点
まで下降し、成形品２２の成形が完了した状態を
示している。

かかる状態において、成形品２２の型抜きに際
し、図示しないプレススライド部が第１図に下死
点から上昇し始めると、この上昇につれてクツシ
ヨンピン４４が、これに付与されているクツシヨ
ン力により上方へスライドされるため、クツシヨ
ンピン４４の上昇運動は、パツト４６及び押上ピ
ン４５を介してスライド体３５に伝達され、スラ
イド体３５及びこれに取り付けたポンチ２６全体
を第１図の矢印Ａ方向に上昇させる。この時、ス
ライド体３５とガイド部材３１の円筒穴３１ａで
形成される空間のエアは通路３９ａ及びポート３
８ａから大気へ放出される。

ポンチ２６が上昇すると、該ポンチ２６と固定
状態にあるマンドレル２５との相対的係合位置が
変化し、マンドレル２５がポンチ２６内に相対的
に埋没されていく。そして、可動型１０の上昇に
伴いスライド体３５が、第４図に示す如くガイド
部材３１の段部３１ｂと係止する上昇端に達する
と、マンドレル２５の上端肩部２５ｂが第１グル
ープのポンチ分割体２６₁，２６₃，２６₅の逃げ
用凹部４２₁，４２₃，４２₅と係合するようにな
るため、ポンチ分割体２６₁，２６₃，２６₅は第
５図に示すように凹部４２₁，４２₃，４２₅の深
さに相当する量Ｐだけ内方へ傾動される。これに
より第１グループのポンチ分割体２６₁，２６₃，
２６₅全体の外型は成形品２２の内径部開口の径
より小さくなつて、第４図に示すように成形品２
２はポンチ分割体２６₁，２６₃，２６₅のみから
解放される。

その後、可動型１０をプレススライドにより上
昇させると共に、ポート３８ｂから通路３９ａを
通してピストン３７の下室にエア等の圧力流体を
供給し、これによりピストン３７を上動させる。
このため、ロツド４３ａ〜４３ｃを介してピスト
ン３７に連結された第２グループポンチの分割体
２６₂，２６₄，２６₆はホルダ４０内を上昇し、
そして、ピストン３７が第６図に示すように上昇
端に達すると、その逃げ用凹部４２₂，４２₄，４
２₆がマンドレル２５の上端肩部２５ｂと係合す
る。このため、ポンチ分割体２６₂，２６₄，２６
_６は、第１グループのポンチ分割体より軸方向に
ずれた上方において第７図に示す如く凹部４２₂，
４２₄，４２₆の深さに相当する量Ｐだけ内方へ傾
動されることになる。これにより第２グループの
ポンチ分割体２６₂，２６₄，２６₆の全体外径は
成形品２２の内径部開口の径より小さくなり、第
６図に示すように成形品２２はポンチ分割体２６
_２，２６₄，２６₆からも解放され、成形品２２の
型抜きが終了する。

なお、成形品の型抜きが終了した後は、次の成
形動作に備えるために、ポート３９ａから圧力流
体を供給し、これによりポンチホルダ４０を含む
スライド体３５全体を下降させると共に、ピスト
ン３７を下降させて第２グループのポンチ分割体
２６₂，２６₄，２６₆をホルダ４０内で下降させ、
ポンチ分割体全体を第２図の状態にセツトする。

また、ポンチ２６の解放後は、排出装置により
可動型１０内の成形品２２を排出する。

上記のような本実施例にあつては、内径部成形
用ポンチ２６のポンチ分割体を２つのグループに
分け、まず、第１グループのポンチ分割体２６₁，
２６₃，２６₅を可動型１０の上昇に伴うスライド
体３５の上動につれてマンドレル２５に対し相対
的に上昇させて、その逃げ用凹部４２₁，４２₃，
４２₅により内方へ傾動させ、しかる後、第２グ
ループのポンチ分割体２６₂，２６₄，２６₆をピ
ストン３７によりマンドレル２５に対し相対的に
上動させて、その逃げ用凹部４２₂，４２₄，４２
_６により内方へ傾動するように、軸方向に位置を
変えて各ポンチ分割体を成形品２２の内径部から
解放するから、各ポンチ分割体間の間隙Q′は
Psin30゜となる。このことは従来のようにポンチ
を一体的に内方へ傾動させる方式のものに比し、
その間隙が従来の間隙Ｑの1/2になり、これに伴
い第１０図に示す如き成形品の内球面の逃げ溝幅
（第１２図参照）を従来の金型の半分にすること
ができると共に、第１２図に示す成形品における
ボールケージ９の外輪内球面の内装案内面積が逃
げ溝幅の減少分だけ拡大して外輪のゲージ９の保
持力が増大し、その寿命を向上できる。また、溝
幅が半分であるから、成形時に逃げ溝が幅方向か
ら圧縮され減少変形されてもその変形量は小さく
溝の深さは安定したものとなるから、外輪成形後
の内球面を切削して逃げ溝を消去することが必要
な場合でも、その切削代は少なくて済み、これに
より溝消去のための切削工程が短縮され、材料の
歩留が向上し低コスト化が可能になる。更にま
た、各ポンチ分割体の主形状を同一とすることが
でき、これに伴い成形力による各ポンチ分割体の
弾性変形も同一となつて、成形品の加工精度も安
定するほか、長さ寸法の設定も容易である。

第８図は本発明の金型の他の実施例を示す。同
図において、第１図と同一の部分は同一符号を付
してその説明を省略し、異なる部分について述べ
る。

即ち、第８図からも明らかなようにプレススラ
イド側に成形品２２の軸部２２ａの端部と係合す
るノツクアウトポンチ４８を設け、そして、第８
図の下死点にある可動型１０を含めたプレススラ
イドを上昇させると同時にノツクアウトポンチ４
８を第８図の矢印Ｂ方向に働かせ、これによりポ
ンチ２６側に成形品２２が残るようにして成形品
２２を可動型１０から抜き取る。

更にスライドを上昇させた状態でノツクアウト
４４を上方に作動させれば、第１グループのポン
チ分割体が第４図に示すように傾動し、しかる
後、ピストン３７を上動して第２グループのポン
チ分割体を上昇させれば、第２グループのポンチ
分割体は第６図に示すように傾動され、成形品２
２はポンチ２６から解放されることになる。

また、第８図の実施例にあつては、成形品２２
の軸部２２ａの端面にセンタ穴２２ｂをノツクア
ウトポンチ４８によつて同時に形成することがで
きる。

また、本発明における金型方式は、上記実施例
に示す如き等速ジヨイントの外輪に限らず、第９
図ａに示すような等速ジヨイント用のケージ、あ
るいは第９図ｂに示すようなベアリングの外輪等
にも適用できることは勿論である。

以上は、外型をプレスのスライド側に設けて可
動型とし、内型をプレスのボルスタ側に設けて固
定型とした場合について記述したが、内型をスラ
イド側に設けて可動型とし、外型をボルスタ側に
設けて固定型として場合も同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、成形品の内径部
を成形するポンチをマンドレルの周回り方向に複
数に分割し、このポンチ分割体を付勢作用を受け
るスライド体とホルダにより内方へ傾動可能に保
持すると共に、ポンチ分割体のうちの１つおきの
ポンチ分割体をマンドレルの軸線方向にスライド
操作可能にし、そして１つおきのポンチ分割体及
び他のポンチ分割体のマンドレルとの摺接面に可
動型（外型）方向への異なる移動位置で内方へ傾
動する逃げ部を形成したものであるから、可動型
の後退動作にスライド体が追従動作してポンチが
マンドレルに沿い同一方向に移動し、上記他のポ
ンチ分割体の逃げ部がマンドレルの先端縁に係合
すると、他のポンチ分割体が内方へ傾動して成形
品を解放し、そして、スライド体が後退端に達し
た後、上記１つおきのポンチ分割体を可動型の後
退方向へスライドさせてその逃げ部がマンドレル
の先端縁に係合したとき、１つおきのポンチ分割
体を内方へ傾動して成形品を解放することにな
る。即ち、１つおきのグループのポンチ分割体と
その他のグループのポンチ分割体とをマンドレル
軸方向の異なる位置で成形品から解放するから、
成形品の内径部成形用ポンチ分割体間の必要隙間
及びこれに対向して成形素材に予め形成される素
材逃げ溝幅を従来の半分以下にできると共に、切
削による逃げ溝消去を必要とする場合も消去の為
の切消代が減少でき、かつ材料歩留を向上できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形用金型の一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う
拡大断面図、第３図は同じく第１図の−線に
沿う拡大断面図、第４図は第１グループのポンチ
分割体の解放完了状態を示す断面図、第５図は第
４図の−線に沿う拡大断面図、第６図は第２
グループのポンチ分割体の解放完了状態を示す断
面図、第７図は第６図の−線に沿う拡大断面
図、第８図は本発明の他の実施例を示す金型の縦
断面図、第９図ａ，ｂはそれぞれ成形品の他の例
を示す説明用断面図、第１０図ａは等速ジヨイン
ト用外輪の断面図、第１０図ｂはその右側面図、
第１１図は従来におけるポンチ分割体の説明図、
第１２図は従来のポンチにより成形された等速ジ
ヨイント外輪の一部を示す説明図である。 １０……外型（可動型）、１１……内型（固定
型）、１６……ダイス、２２……成形品、２５…
…マンドレル、２６……ポンチ、２６₁，２６₃，
２６₅……第１グループのポンチ分割体（他のポ
ンチ分割体）、２６₂，２６₄，２６₆……第２グル
ープのポンチ分割体（１つおきのポンチ分割体）、
２７……型ホルダ、３５……スライド体、３６…
…ポンチ支持プレート、３７……ピストン、３８
ａ，３８ｂ……給排ポート、４２₁〜４２₆……逃
げ用凹部、４３ａ〜４３ｃ……ポンチ操作ロツ
ド、４４……クツシヨンピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内型とこれに対向して配置した外型を備え、
   上記内型は、一端を固定したマンドレルと、この
   マンドレルの外周部にその長手方向に沿つてスラ
   イド可能に配設されクツシヨン手段等により上記
   外型方向へ付勢されるスライド体と、上記マンド
   レルの他端部外周面にその軸線方向に沿い摺接し
   かつ周回り方向に複数に分割されたそれぞれの先
   端形状及び長さが等しいポンチ分割体から成つて
   いると共に成形品内径部をその開口が奥部より絞
   られた形に成形するためのポンチと、このポンチ
   の各分割体を上記スライド体に内方へ傾動可能に
   保持するホルダと、このホルダと上記ポンチの各
   分割体と上記スライド体をそれぞれ固定すると共
   にその軸心を上記マンドレルが相対摺動可能に貫
   通するポンチ支持プレートと、上記ポンチ分割体
   のうちの１つおきのポンチ分割体をマンドレルの
   軸線方向にスライド動作させる機構とから構成さ
   れ、上記１つおきのポンチ分割体及び他のポンチ
   分割体のマンドレルとの摺接面に外型方向への異
   なるスライド位置で内方へ傾動させる逃げ部を形
   成したことを特徴とする成形用金型。