JPH0339771B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プレス機械に取り付ける閉塞鍛造
用金型装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プレス機械の取り付けられた公知の閉塞鍛造用
金型装置では、例えば、特開昭61−162237号公報
に開示されているように、型割り面を互いに対向
せしめられた一対のダイスが、上下一対のダイセ
ツトに配して、夫々所定のストロークを上下方向
に摺動自在になして、直接又か間接的に支持され
ており、この一対のダイスは、夫々、それを支持
している各ダイセツトから対向方向に、ばね及び
油圧でもつて、且つ下ダイスの方が上ダイスより
も強い力でもつて、附勢されると共に、該附勢
は、これを上下の各ダイスとダイセツト間に配設
された係止手段でもつて、各ダイスとダイセツト
間に夫々所定の離間距離が与えられるように係止
されており、少なくとも上下のダイスの型割り面
を接触させた状態において、上ダイセツトをして
下ダイセツトに近づける向きに変位させると、上
ダイセツトと下ダイス間に配設してある差動機構
を介して、下ダイスが、上ダイセツトの変動量の
１／２量移動変位せしめられるようになつており、
上記のように構成したことによつて、型割り面を
当接させた状態において上ダイセツトが移動する
と、上下のダイス内において、夫々上下のパンチ
が、ダイスに対して相対的に、上ダイセツトの移
動変位量の1/2に相当する量を、型割り面の方向
に向かつて移動変位せしめられるようになつてい
る。

そして、このような装置によつて均一な鍛造成
形品を得るためには、閉塞鍛造時において、上下
一対のパンチをして常に同一比率の速度でもつて
夫々ダイス内を型割り面に向かつて相対的に前進
せしめられなければならないのであるが、上下の
ダイスを上下のダイセツトから離間する向きに附
勢している前記ばね及び／又は油圧による附勢力
を制御しただけでは、上記速度比が量産時に変動
して成形品の品質にバルツキを生じ易いので、従
来装置では上記差動機構を、下ダイセツトに固定
された固定ラツクと、下ダイスに間接的に軸受け
されて下ダイスと共に上下変位するピニオンと、
上ダイセツトに固定されて上ダイセツトと共に上
下変位するラツクとでもつて構成し、上下のダイ
スの型割り面が当接すると常時下ラツクに噛み合
わされているピニオンに上ラツクが噛み合わされ
ることで、下ダイスが上ダイセツトに連動して、
上ダイセツトの移動変位量の正確に1/2量を移動
変位せしめられるようになつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記差動機構を上記したような
ラツク及びピニオンでもつて構成した閉塞鍛造用
金型装置には、上ダイセツトが降下して来て可動
ラツクがピニオンに噛み合つた瞬間において、そ
の都度、このラツク及びピニオンが、常に同一の
一枚の歯に対してのみ、強い衝撃を繰り返し受け
るから、耐衝撃荷重の面で強度的に不安があり、
またこのようなラツクとピニオンの組み合わせか
らなる差動機構は、通常プレス機の四隅に配して
４個配設されているので、この４個の差動機構に
おける各ラツクとピニオン間の噛み合い開始時
点、つまりそれに負荷がかかる時点を完全に一致
させるためには、その加工精度と各ラツク及びピ
ニオンの取付け位置の調整に高い精度を要求され
るにも拘らず、その取付け位置の調整は非常に困
難で、この調整に狭いがあると強度及び精度に大
きい影響が出るといつた問題もあつた。

また、ラツクとピニオンとの組み合わせからな
る差動機構によつては、上下のパンチに１：１の
対ダイス速度比しか得られないといつた問題点が
ある。

そこでこの発明は、上記したような従来公知の
差動機構がもつていた欠点を除き、強度的に優
れ、その調整が極めて容易で、しかも必要とあら
ば上下のパンチに（１：１）の以外の任意の対ダ
イス速度比を与えることもできる、差動機構をも
つた閉塞鍛造用金型装置を提供しようとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の構成を実施例図面１〜４図を参照し
て説明すると、この発明の閉塞鍛造用金型装置
は、上下一対のダイセツト１，２に、型割り面を
互いに対向せしめられた一対のダイス１０，３１
が、夫々、所定のストロークを上下方向に摺動自
在になして直接又は間接的に支持されており、こ
の一対のダイス１０，３１は、夫々、それを支持
している各ダイセツト１，２から対向方向に下ダ
イス３１の方が上ダイス１０よりも強い力でもつ
て附勢されると共に、該附勢を、上下の各ダイス
１０，３１とダイセツト１，２間に配設された係
止手段でもつて所定の離間距離に係止されてお
り、少なくとも上下のダイス１０，３１の型割り
面を接触させた状態において上ダイセツト１をし
て下ダイセツト２に近づける向きに変位させる
と、上ダイセツト１と下ダイセツト３１間に配設
された差動機構を介して、下ダイス３１が上ダイ
セツト１の移動量の１／ｎ（ｎ＞１）量移動変位
せしめられるようになつている閉塞鍛造用金型装
置であつて、上記差動機構が、少なくとも下ダイ
ス３１に付与されている前記附勢に抗して下ダイ
ス３１を押し下げる向きにおいて下ダイス３１に
連結された中ダイセツト３０と、夫々等長の一対
の上リンク４１，４１と一対の下リンク４２，４
２を各リンク端において連結してなるパンタグラ
フ状のリンク機構４０と、でもつて構成されてお
り、上記リンク機構４０が、一対の下リンク４
２，４２間を連結している下端ピン４３を下ダイ
セツト２の適所に支持され、夫々上リンク４１と
下リンク４２の間を連結している各中段ピン４
４，４４を中ダイセツト３０に形成してある長孔
４９，４９に沿つて夫々水平方向に摺動自在に支
持されていて、上ダイセツト１の適所に、上下の
ダイス１０，３１の型割り面を接触させると上記
リンク機構４０において一対の上リンク４１，４
１間を連結している上端ピン４５に当接する、ス
ペーサー５０が取り付けられていること、を特徴
とするものである。

〔作用〕

上記の技術手段は次のように作用する。

この発明の閉塞鍛造用金型装置の上ダイセツト
１と下ダイス３１間に配設されている差動機構
は、それが、上記したようなパンタグラフ状のリ
ンク機構４０でもつて構成されており、このパン
タグラフ状のリンク機構４０は、下端ピン４３を
下ダイセツト２の上に支持され、中段ピン４４，
４４を中ダイセツト３０に形成してある長孔４
９，４９に沿つて夫々水平方向に摺動自在に支持
されているので、上ダイセツト１を上昇させて上
下のダイス１０，３１間を開いた状態（第１図）
においては、上向きの附勢を下ダイセツト２から
の所定の離間距離に係止されている中ダイセツト
３０によつて、このリンク機構４０はその上端ピ
ン４５を上至点に待機される。

この第１図の状態から下パンチ３５を降下させ
た上で、上ダイセツト１を降下させると、上下の
ダイス１０，３１の型割り面１０ｂ，３１ｂが接
触した時点において、上ダイセツト１に取付けら
れているスペーサー５０が上至点に待機している
リンク機構４０の上端ピン４５に当接する。（第
４図左半分）。

したがつて、上ダイス１０が下ダイス３１に接
触した後も上ダイセツト１が降下し続けると、中
段ピン４４，４４が中ダイセツト３０の長孔４
９，４９内を移動して、中ダイセツト３０が、こ
のリンク機構４０を介して、上リンク４１と下リ
ンク４２の長さの比率（ｍ：ｎ）にしたがつて、
上ダイセツト１の降下量のｎ／（ｍ＋ｎ）量に相
当する量だけ降下せしめられることになり、上ダ
イス１０に加えられている附勢力の方が下ダイス
３１に加えられている附勢力よりも小に設定され
ているので、このとき閉じられた上下のダイス１
０，３１内においては、上下のパンチ１１，３５
が（ｍ：ｎ）の対ダイス速度比でもつて各ダイス
１０，３１内を夫々相対的に前進せしめられるこ
とになる（第４図右半分）。

〔実施例〕

一実施例を第１〜４図について説明すると、１
は、図示してない単動プレスのスライドに装着さ
れた上ダイセツトであり、２は、図示してない単
動プレスのボルスタ上に固着された下ダイセツト
である。

上ダイセツト１には、上シリンダスリーブ３と
上シリンダカバー４と上パンチプレート５とでも
つて環状の油室６が形成されており、上パンチプ
レート５には、その中心の孔７に上ノツクアウト
バー８が摺動自在に挿通されている。上シリンダ
カバー４の下面には、そこに取付けられた鍔付環
状の部材でもつてハウジング９が形成されてお
り、このハウジング９内には、上ダイス１０が、
上下方向に摺動自在に嵌合されている。上ダイス
１０は、ハウジング９の下端に螺着したクランプ
リング９ａにその段部が係合する前進位置と、そ
の背面が前記上シリンダカバー４の前面に当接す
る後退位置との間に亘つて一定のストロークを進
退自在である。この上ダイス１０の軸心部には、
上パンチ１１が摺動自在に嵌挿されており、前記
油室６には、環状の上ピストン１２が嵌挿されて
おり、この上ピストン１２と前記上ダイス１０と
の間には、前記シリンダカバー４を貫いて上下方
向に摺動自在な６本のピン１３が介装されてい
る。このようにして、この上ダイス１０は、油室
４内に一定圧の油圧を供給すると、上ピストン１
２がピン１３を介して上ダイス１０を押し、上ダ
イス１０が、クランプリング９ａに係止される最
前進位置（第１図位置）に附勢されるようになつ
ている。

なお、上パンチ１１の背面は、シリンダカバー
４の中心の大きい孔１５内において、上パンチプ
レート５の前面に当接しうるようになつている。

次に、下ダイセツト２について説明すると、下
ダイセツト２には、下シリンダスリーブ２１と下
シリンダカバー２２と下パンチプレート２３とで
もつて、環状の油室２４が形成されており、下パ
ンチプレート２３には、その中心の孔２５に下ノ
ツクアウトバー２６が摺動自在に挿通されてい
る。そして、この下ダイセツト２の上には、中ダ
イセツト２の上には、中ダイセツト３０が下ダイ
セツト２に対して上下動自在にのみなして配設さ
れており、この中ダイセツト３０に下ダイス３１
が取付けられている。すなわち、この中ダイセツ
ト３０は、中ダイセツト３０にあけてある孔３２
を貫いて下ダイセツト２の上面に螺着したボルト
２７を介して、下ダイセツト２の上位に、上下動
自在に支承されると共に、ボルト２７の頭部２７
ａを中ダイセツト３０の上面に形成してある凹所
においてその上面に係合させることで、その昇降
ストロークを一定のストロークを一定のストロー
クに規制されている。

下ダイス３１はこの中ダイセツト３０の中心に
あけた段部付の孔３３に下ダイス取付けリング３
４でもつて固着されている。そして、この下ダイ
ス３１の軸心部には、下パンチ３５が摺動自在に
嵌挿されているのであるが、前記油室２４には環
状の下ピストン２８が嵌挿されていて、この下ピ
ストン２８と前記下ダイス３１との間には、前記
シリンダカバー２２を貫いて上下方向に摺動自在
な６本のピン３６が介装されている。

このようにして、この下ダイス３１は、油室２
４内に一定圧の油圧を供給すると、下ピストン２
８がピン３６を介して下ダイス３１を押し、中ダ
イセツト３０が、ボルト２７の頭部２７ａによつ
てその上昇を係止される最前進位置（第１図位
置）に附勢されるようになつている。なお、下パ
ンチ３５の背面は、シリンダカバー２２の中心の
大きい孔３７内において下パンチプレート２３の
前面に当接しうるようになつている。

次に、この金型装置の上記上ダイセツト１と下
ダイス３１との間に配設されている、この発明に
したがつて差動機構について説明すると、４０は
何れも等長の一対の上リンク４１，４１と一対の
下リンク４２，４２を各リンク端においてピン連
結４３，４４，４４，４５してなるパンタグラフ
状のリンク機構で、この金型装置の四隅に配設さ
れている。各リンク機構４０は、何れも、下端ピ
ン４３を、下ダイセツト２の上面に形成してある
凹所２ａにおいて、そこに取付けられたクランク
ベース４６上に枢支され、各中段ピン４４，４４
を、夫々、中ダイセツト３０に形成してある各長
孔４７内において、該長孔４７内に取付けてある
ブラケツト４８を介して、水平方向に摺動自在に
支持されている。すなわち上記ブラケツト４８に
形成してある長孔４９によつて、水平方向に摺動
自在に支持されている。

このようにして、下ダイセツト２及び中ダイセ
ツト３０に夫々その下半部を支持された各リンク
機構４０は、上端ピン４５を中ダイセツト３２の
上方位に突出されており、この上端ピン４５の上
方位の上ダイセツト１の下面には、ペデスタル状
のスペーサー５０が取付けられている。このスペ
ーサー５０は、その下向きの突出高さを、上下の
ダイス１０，３１とその型割り面１０ｂ，３１ｂ
において接触させたときにおいてスペーサー５０
の下面の凹所５０ａがリンク機構４０の上端ピン
４５に嵌合される高さに設定してある。

また、この実施例においては、上記上下の油室
６，２４における上ピストン１２と下ピストン２
８の受圧面積に差をつけて（前者よりも後者を大
として）あつて、両油室６，２４に同圧の油圧を
作用させると、下ダイス３１に上ダイス１０より
も強い対向方向の附勢力が与えられるようになつ
ている。

なお図において、５１は、下ノツクアウトピン
の下位に対設されたノツクアウト本ピン、５２
は、下パンチ３５を下ダイス３１に対して後退方
向（下向き）に附勢するため、下パンチ３５と下
ダイス３１間に配設されたばね、１０ａ，３１ａ
は、上下のダイス１０，３１の成形型部、５３
は、成形品である。

次に、この実施例の場合における作用について
説明すると、この実施例の場合には、リンク機構
４０を構成している上リンク４１と下リンク４２
の長さが等長であるから、上下のダイス１０，３
１間が開かれた状態、（第１図）から下のパンチ
３５を後退させた上で、下パンチ３５の上に被加
工素材を置き、上ダイセツト１を降下させると、
上下のダイス１０，３１の型割り面１０ｂ，３１
ｂが当接し上ダイセツト１のスペーサー５０がリ
ンク機構４０の上端ピン４５に接した以後の時点
においては、上ダイセツト１が降下すると、中ダ
イセツト３０がその1/2量を降下せしめられるこ
とになる。また、下ダイス３１には上ダイス１０
よりも大きい対向方向の附勢力が与えられている
ので、このとき、下ダイス３１は、降下してくる
上ダイス１０によつて押されても、中ダイセツト
３０と共に上ダイセツト１の降下量の1/2量しか
降下しない。したがつて、この下ダイス３１によ
つてその降下を阻止される上ダイス１０は、それ
を前進方向（下向き）に附勢している附勢に抗し
て、上ダイセツト１に対して相対的に1/2量後退
せしめられることになる。

したがつて、この実施例の場合には、上下のダ
イス１０，３１がその型割り面において接触した
以後は、上下のパンチ１１，３５が夫々その背面
を上下のパンチプレート５，２３に当接されてお
り、上下のダイス１０，３１が上ダイセツト１の
降下量の1/2量降下するのに対して、上パンチ１
１は、上ダイセツト１と同一量降下し、下パンチ
３５は全く動かないので、この上パンチ１１と全
く移動しない下パンチ３５が、夫々1/2量降下す
る上下のダイス１０，３１内で夫々1/2量宛相対
方向に前進せしめられることになる。

なお、上記実施例においては、リンク機構４０
を構成している上リンク４１の長さと下リンク４
２の長さを等長としたが、この発明の閉塞鍛造用
金型装置を構成している前記リンク機構４０の、
上下リンク４１，４２の長さは、その比が（１：
１）である上記実施例に限られるものではないの
であつて、他の実施例においては、その長さ比を
（１：１）以外の任意の長さ比（ｍ：ｎ）に設定
すると、上ダイス１１中を相対的に前進せしめら
れる上パンチ１の対上ダイス相対速度と、下ダイ
ス３１中を相対的に前進せしめられる下パンチ３
５の対下ダイス相対速度との間に、速度差（ｍ：
ｎ）を与えることで、パンチ１１，３５による被
成形素材の成形型１０ａ，１０ｂ内への押し込み
量及び押し込み速さに差を与えることができ、被
成形品の形状に応じて、その成形に最も適した成
形を行わせることもできる。

〔発明の効果〕

この発明の閉塞鍛造用金型装置にあつては、上
ダイセツトと下ダイス間に配設されている差動機
構が、従来装置のような、上至点に期待させたピ
ニオンにラツクを係脱させなければならない歯車
伝動機構ではなく、中ダイセツトと下ダイセツト
間を連結しているパンタグラフ状のリンク機構で
もつて構成されており、上ダイセツトをこのリン
ク機構の上端ピンに接離させるだけの極めてシン
プルな機構でもつて、少なくとも上下のダイスが
接触した以後の時点における上ダイセツトの移動
を、中ダイセツトを介して下ダイスに伝えるよう
にしたものであるから、冒頭に述べた従来装置に
比し、強度的に格段に優れ、且つ安定している。
また、この差動機構を構成している各リンク機構
の上端ピンを上ダイセツトに対して同時に接離さ
せるように加工すること、及び調整することは、
それが単純なリンク機構とスペーサーでであるた
め非常に容易である。しかもこのリンク機構とス
ペーサーは、歯車のようには摩耗しないといつた
長所をもつているので、摩耗によつて受ける影響
も少ない。

また、この発明の閉塞鍛造用金型装置は、上ダ
イセツトと下ダイス間に配設されている差動機構
が、上記したようなパンタグラフ状のリンク装置
でもつて構成されているので、それを構成してい
る上リンクと下リンク間に長さの差を与えておく
と、上下のダイスに対する各上下パンチの対ダイ
ス相対速度比に（１：１）以外の速度比を与え
て、被加工物の形状に最も適した上下パンチの対
ダイス相対速度でもつて素材を成形加工すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明に係る閉塞鍛造用金型装
置の１実施例を示したもので、第１図は上下のダ
イス間を離間させた状態の縦断正面図（断面は第
２図の−線に沿う）、第２図は同一部横断平
面図（断面は第４図の−線に沿う）、第３図
は特にリンク機構の取付け部を示した同一部切欠
縦断面の展開図（断面は第４図の−線に沿
う）、第４図は上下のダイスを接触させた状態の
縦断正面図で、中心線から左側は作動途中、右側
は作動後を示したものである。 １…上ダイセツト、２…下ダイセツト、１０…
上ダイス、１１…上パンチ、２７…ボルト、３０
…中ダイセツト、３１…下ダイス、３５…下パン
チ、４０…リンク機構、４１…上リンク、４２…
下リンク、４３…下端ピン、４４…中段ピン、４
５…上端ピン、４９…長孔、５０…スペーサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下一対のダイセツト１，２に、型割り面を
   互いに対向せしめられた一対のダイス１０，３１
   が、夫々、所定のストロークを上下方向に摺動自
   在になして直接又は間接的に支持されており、こ
   の一対のダイス１０，３１は、夫々、それを支持
   している各ダイセツト１，２から対向方向に下ダ
   イス３１の方が上ダイス１０よりも強い力でもつ
   て附勢されると共に、該附勢を、上下の各ダイス
   １０，３１とダイセツト１，２間に配設された係
   止手段でもつて所定の離間距離に係止されてお
   り、少なくとも上下のダイス１０，３１の型割り
   面を接触させた状能において上ダイセツト１をし
   て下ダイセツト２に近づける向きに変位させる
   と、上ダイセツト１と下ダイセツト３１間に配設
   された差動機構を介して、下ダイス３１が上ダイ
   セツト１の移動量のＩ／ｎ（ｎ＞１）量移動変位
   せしめられるようになつている閉塞鍛造用金型装
   置であつて、上記差動機構が、少なくとも下ダイ
   ス３１に付与されている前記附勢に抗して下ダイ
   ス３１を押し下げる向きにおいて下ダイス３１に
   連結された中ダイセツト３０と、夫々等長の一対
   の上リンク４１，４１と一対の下リンク４２，４
   ２を各リンク端において連結してなるパンタグラ
   フ状のリンク機構４０と、でもつて構成されてお
   り、上記リンク機構４０が、一対の下リンク４
   ２，４２間を連結している下端ピン４３を下ダイ
   セツト２の適所に支持され、夫々上リンク４１と
   下リンク４２の間を連結している各中段ピン４
   ４，４４を中ダイセツト３０に形成してある長孔
   ４９，４９に沿つて夫々水平方向に摺動自在に支
   持されていて、上ダイセツト１の適所に、上下の
   ダイス１０，３１の型割り面を接触させると上記
   リンク機構４０において一対の上リンク４１，４
   １間を連結している上端ピン４５に当接する、ス
   ペーサー５０が取り付けられていること、を特徴
   とする閉塞鍛造用金型装置。 ２ 上記リンク機構４０を構成している上リンク
   ４１と下リンク４２の長さが、同一の長さであ
   る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の閉塞
   鍛造用金型装置。 ３ 上記リンク機構４０を構成している上リンク
   ４１と下リンク４２の長さが、異なる長さであ
   る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の閉塞
   鍛造用金型装置。