JPH06190483A - 転造ダイス - Google Patents
転造ダイスInfo
- Publication number
- JPH06190483A JPH06190483A JP35665892A JP35665892A JPH06190483A JP H06190483 A JPH06190483 A JP H06190483A JP 35665892 A JP35665892 A JP 35665892A JP 35665892 A JP35665892 A JP 35665892A JP H06190483 A JPH06190483 A JP H06190483A
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- JP
- Japan
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- angle
- die
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形限界範囲を拡大して環状溝の大型化に対
処する。 【構成】 ダイス本体１１の上面に、所定の導入角α1
を有する導入刃部１２と、前記導入角α1 より小さい傾
斜角度α2 を有する予成形刃部１３と、均一高さを有す
る仕上刃部１４と、逆傾斜の逃げ刃部１５とを順に設定
し、さらに、ダイス本体１１の両側縁部を所定の角度θ
2 の傾斜面１６でカットして、導入刃部１２および予成
形刃部１３の刃幅を所定の角度θで漸増させ、溝深さ方
向および溝幅方向へ徐々に加工を進行させるようにす
る。
処する。 【構成】 ダイス本体１１の上面に、所定の導入角α1
を有する導入刃部１２と、前記導入角α1 より小さい傾
斜角度α2 を有する予成形刃部１３と、均一高さを有す
る仕上刃部１４と、逆傾斜の逃げ刃部１５とを順に設定
し、さらに、ダイス本体１１の両側縁部を所定の角度θ
2 の傾斜面１６でカットして、導入刃部１２および予成
形刃部１３の刃幅を所定の角度θで漸増させ、溝深さ方
向および溝幅方向へ徐々に加工を進行させるようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸状のワークの周面に
環状溝を転造成形するための転造ダイスに関する。
環状溝を転造成形するための転造ダイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】転造成形としては、平ダイスを用いる平
転造と丸ダイスを用いる丸転造とがあり、例えば平転造
により環状溝を転造成形するには、図７および８に示す
ように、表面に刃部１を形成した一対の平ダイス２、３
を用意し、この一対の平ダイス２、３を所定の間隔で転
造盤（図示略）に組込み、両者の間に一対のセンタ４、
５にて回動可能に挾持して軸状ワークＷを配置した後、
一対の平ダイス２、３を矢印Ａ、Ａ´で示すように相対
移動させて、両者の間でワークＷを回転させるように
し、これによりワークＷの周面には所定の深さｔと幅Ｌ
とを有する環状溝６が加工されるようになる。なお、こ
の転造に際しては平ダイス２、３の側面に沿って材料が
盛り上がるので、転造成形後、この盛り上り部７を切除
して環状溝６を仕上げる。また、丸転造の場合は、一対
の丸ダイスの間でワークを回転させる。
転造と丸ダイスを用いる丸転造とがあり、例えば平転造
により環状溝を転造成形するには、図７および８に示す
ように、表面に刃部１を形成した一対の平ダイス２、３
を用意し、この一対の平ダイス２、３を所定の間隔で転
造盤（図示略）に組込み、両者の間に一対のセンタ４、
５にて回動可能に挾持して軸状ワークＷを配置した後、
一対の平ダイス２、３を矢印Ａ、Ａ´で示すように相対
移動させて、両者の間でワークＷを回転させるように
し、これによりワークＷの周面には所定の深さｔと幅Ｌ
とを有する環状溝６が加工されるようになる。なお、こ
の転造に際しては平ダイス２、３の側面に沿って材料が
盛り上がるので、転造成形後、この盛り上り部７を切除
して環状溝６を仕上げる。また、丸転造の場合は、一対
の丸ダイスの間でワークを回転させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の転
造成形においては、溝深さｔとワーク径Ｄとの比すなわ
ち圧下率が大きくなると、材料流動が軸中心部まで及ん
でいわゆるマンネスマン欠陥（内部亀裂）が発生し易く
なり、その上、成形に無理な力がかかって、ダイスとワ
ークとのすべりや表層剥離が生じて転造不能の状態とな
る。そして従来、この圧下率は、前記した成形上の制約
により平転造の場合で１０％程度、丸転造の場合で１５
％程度が限界とされており、これ以上に深い環状溝が要
求される場合は切削に頼らざるを得ない現状にあった。
造成形においては、溝深さｔとワーク径Ｄとの比すなわ
ち圧下率が大きくなると、材料流動が軸中心部まで及ん
でいわゆるマンネスマン欠陥（内部亀裂）が発生し易く
なり、その上、成形に無理な力がかかって、ダイスとワ
ークとのすべりや表層剥離が生じて転造不能の状態とな
る。そして従来、この圧下率は、前記した成形上の制約
により平転造の場合で１０％程度、丸転造の場合で１５
％程度が限界とされており、これ以上に深い環状溝が要
求される場合は切削に頼らざるを得ない現状にあった。
【０００４】本発明は、上記背景に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、成形限界範囲を大幅に拡
大せしめることができ、もって環状溝の大型化に対処で
きる転造ダイスを提供することにある。
で、その目的とするところは、成形限界範囲を大幅に拡
大せしめることができ、もって環状溝の大型化に対処で
きる転造ダイスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ダイス本体の表面に、喰付始端から順に所
定の導入角を有する導入刃部と、前記導入角より小さい
傾斜角を有する予成形刃部と、均一高さを有する仕上刃
部とを設定し、前記喰付始端から仕上刃部にかけて、該
仕上刃部の幅方向中心線を中心として刃幅を漸増させ、
かつ前記導入刃部および予成形刃部の稜線とダイス本体
の側縁との間を、所定の傾斜角度を有する傾斜面で結ん
だことを特徴とする。
成するため、ダイス本体の表面に、喰付始端から順に所
定の導入角を有する導入刃部と、前記導入角より小さい
傾斜角を有する予成形刃部と、均一高さを有する仕上刃
部とを設定し、前記喰付始端から仕上刃部にかけて、該
仕上刃部の幅方向中心線を中心として刃幅を漸増させ、
かつ前記導入刃部および予成形刃部の稜線とダイス本体
の側縁との間を、所定の傾斜角度を有する傾斜面で結ん
だことを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように構成した転造ダイスにおいては、
予成形刃部の高さおよび幅が徐変されていることより、
ワークの半径方向（溝深さ方向）および軸方向（溝幅方
向）へ徐々に加工が進行し、ワーク中心への材料流動が
抑制されてマンネスマン欠陥が生じ難くなり、その分、
圧下率を高めることができる。また、ワークの一回転当
りに排除される材料も少なくなるので、成形に無理な力
が加わらず、すべりや表層剥離の発生が抑制される。
予成形刃部の高さおよび幅が徐変されていることより、
ワークの半径方向（溝深さ方向）および軸方向（溝幅方
向）へ徐々に加工が進行し、ワーク中心への材料流動が
抑制されてマンネスマン欠陥が生じ難くなり、その分、
圧下率を高めることができる。また、ワークの一回転当
りに排除される材料も少なくなるので、成形に無理な力
が加わらず、すべりや表層剥離の発生が抑制される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１〜３は、本発明にかゝる転造ダイスを
示したものである。本実施例は、平転造に用いる平ダイ
スに関するもので、図中、１１で示すダイス本体の上面
（表面）には、その喰付始端ａから順に、所定の導入角
α1 を有する導入刃部１２と、前記導入角α1 より小さ
い傾斜角α2 を有する予成形刃部１３と、均一高さを有
する仕上刃部１４と、逆傾斜となる逃げ刃部１５とが設
定されている。こゝで、前記導入刃部１２の導入角α1
は、ワークへの喰付を良好ならしめるために必要なもの
で、従来一般の平ダイスと同様に２０〜３０度に設定さ
れている。また予成形刃部１２の傾斜角α2 は、徐変加
工を行うために必要なもので、加工しようとする環状溝
６の深さｔおよび幅Ｌ（図８）、ワークＷの材質などを
考慮して５〜１５度に設定されている。
示したものである。本実施例は、平転造に用いる平ダイ
スに関するもので、図中、１１で示すダイス本体の上面
（表面）には、その喰付始端ａから順に、所定の導入角
α1 を有する導入刃部１２と、前記導入角α1 より小さ
い傾斜角α2 を有する予成形刃部１３と、均一高さを有
する仕上刃部１４と、逆傾斜となる逃げ刃部１５とが設
定されている。こゝで、前記導入刃部１２の導入角α1
は、ワークへの喰付を良好ならしめるために必要なもの
で、従来一般の平ダイスと同様に２０〜３０度に設定さ
れている。また予成形刃部１２の傾斜角α2 は、徐変加
工を行うために必要なもので、加工しようとする環状溝
６の深さｔおよび幅Ｌ（図８）、ワークＷの材質などを
考慮して５〜１５度に設定されている。
【０００９】上記導入刃部１２および予成形刃部１３の
範囲は、喰付始端ａから仕上刃部１４にかけて、仕上刃
部１４の幅方向中心線を中心として所定の開き角度θ1
で刃幅が漸増させられている。また、導入刃部１２およ
び予成形刃部１３の稜線とダイス本体１１の側縁との間
は、所定の傾斜角度を有する傾斜面１６、１６で結ばれ
ている。すなわち、導入刃部１２および予成形刃部１３
は、高さ方向へ所定の閉じ角度θ2 で集束して断面山形
をなしている。こゝで、前記長手方向への開き角度θ1
は、加工しようとする環状溝６の幅Ｌ（図８）方向への
材料移動量を制御するパラメータであり、徐変加工を行
うにはこれが小さい方が望ましい。しかし、この開き角
度θ1 は、あまり小さいとダイス長がいたずらに長くな
って転造盤の大型化が避けられなくなるので、１０〜２
０度に設定するのが望ましい。
範囲は、喰付始端ａから仕上刃部１４にかけて、仕上刃
部１４の幅方向中心線を中心として所定の開き角度θ1
で刃幅が漸増させられている。また、導入刃部１２およ
び予成形刃部１３の稜線とダイス本体１１の側縁との間
は、所定の傾斜角度を有する傾斜面１６、１６で結ばれ
ている。すなわち、導入刃部１２および予成形刃部１３
は、高さ方向へ所定の閉じ角度θ2 で集束して断面山形
をなしている。こゝで、前記長手方向への開き角度θ1
は、加工しようとする環状溝６の幅Ｌ（図８）方向への
材料移動量を制御するパラメータであり、徐変加工を行
うにはこれが小さい方が望ましい。しかし、この開き角
度θ1 は、あまり小さいとダイス長がいたずらに長くな
って転造盤の大型化が避けられなくなるので、１０〜２
０度に設定するのが望ましい。
【００１０】また、高さ方向への上記閉じ角度θ2 は、
ワークＷとダイスとの摩擦力を制御するパラメータであ
る。この閉じ角度θ2 が小さい場合と大きい場合とで
は、図４および５に示すように、ワークＷとダイスとの
接触面積に大きな差が生じ、結果として摩擦力Ｆ1 、Ｆ
2 にも差が生じる。したがって、予成形刃部１３の前側
あるいは導入刃部１２で刃幅が狭くなるような領域で
は、この閉じ角度θ2 を小さくし過ぎると摩擦力Ｆ1 の
低下によりワークＷとダイスとの間にすべりが生じ、転
造不能の状態となり、そこで、本実施例では、この閉じ
角度θ2 の下限を６０度に設定している。一方、この閉
じ角度θ2 が大きくなり過ぎると、成形に無理な力がか
かってすべりや表層剥離が発生し易くなるので、本実施
例では、この閉じ角度θ2 の上限を１６０度に設定して
いる。すなわち、６０度≦θ2 ≦１６０度、の範囲とな
るように閉じ角度θ2 は設定されている。
ワークＷとダイスとの摩擦力を制御するパラメータであ
る。この閉じ角度θ2 が小さい場合と大きい場合とで
は、図４および５に示すように、ワークＷとダイスとの
接触面積に大きな差が生じ、結果として摩擦力Ｆ1 、Ｆ
2 にも差が生じる。したがって、予成形刃部１３の前側
あるいは導入刃部１２で刃幅が狭くなるような領域で
は、この閉じ角度θ2 を小さくし過ぎると摩擦力Ｆ1 の
低下によりワークＷとダイスとの間にすべりが生じ、転
造不能の状態となり、そこで、本実施例では、この閉じ
角度θ2 の下限を６０度に設定している。一方、この閉
じ角度θ2 が大きくなり過ぎると、成形に無理な力がか
かってすべりや表層剥離が発生し易くなるので、本実施
例では、この閉じ角度θ2 の上限を１６０度に設定して
いる。すなわち、６０度≦θ2 ≦１６０度、の範囲とな
るように閉じ角度θ2 は設定されている。
【００１１】転造成形に際しては、上記のように構成し
た平ダイスの一対を、前出図７に示す状態で転造盤に組
込み、これを相対移動させる。すると、先ず導入刃部１
２がワークＷに喰付いてワークＷが回転させられ、続い
て予成形刃部１３がワークＷ上に移行しその周面に食込
む。この時、予成形刃部１３の高さおよび幅が徐変され
ていることより、溝加工はワークＷの半径方向（溝深さ
方向）および軸方向（溝幅方向）へ徐々に進行し、この
結果、ワーク中心への材料流動が抑制されて、マンネス
マン欠陥が生じ難くなり、その分、圧下率を高めること
ができる。また、ワークの一回転当りに排除される材料
も少なくなるので、成形に無理な力が加わらず、すべり
や表層剥離の発生が抑制される。その後、ワークＷ上に
仕上刃部１４が移行し、所定の深さｔと幅Ｌとを有する
環状溝６（図８）が仕上げられ、ワークＷは逃げ刃部１
５を経てダイス外へ開放される。
た平ダイスの一対を、前出図７に示す状態で転造盤に組
込み、これを相対移動させる。すると、先ず導入刃部１
２がワークＷに喰付いてワークＷが回転させられ、続い
て予成形刃部１３がワークＷ上に移行しその周面に食込
む。この時、予成形刃部１３の高さおよび幅が徐変され
ていることより、溝加工はワークＷの半径方向（溝深さ
方向）および軸方向（溝幅方向）へ徐々に進行し、この
結果、ワーク中心への材料流動が抑制されて、マンネス
マン欠陥が生じ難くなり、その分、圧下率を高めること
ができる。また、ワークの一回転当りに排除される材料
も少なくなるので、成形に無理な力が加わらず、すべり
や表層剥離の発生が抑制される。その後、ワークＷ上に
仕上刃部１４が移行し、所定の深さｔと幅Ｌとを有する
環状溝６（図８）が仕上げられ、ワークＷは逃げ刃部１
５を経てダイス外へ開放される。
【００１２】こゝで、上記平ダイスとして、仕上刃部１
４の幅＝１５mm，開き角度θ1 ＝６０度，閉じ角度θ2
＝４度にそれぞれ設定し、かつ予成形刃部１３の傾斜角
α2を種々に変化させたものを用い、材質JIS SCM 43
2，直径１０mmのワークを対象に実際に環状溝を転造成
形し、成形限界を求めた。図６は、その結果を示したも
ので、横軸は圧下率γを、縦軸は加工速度（単位時間当
りの溝加工深さ）Ｖをそれぞれ表している。なお、加工
速度は予成形刃部１３の傾斜角α2 により定まる値であ
る。これより、本平ダイスの成形限界は実線のレベルと
なり、圧下率γが２０％までは加工速度Ｖを大きく変化
させても、マンネスマン欠陥、すべり、表層剥離等は発
生せず、成形性に優れていることが確認できた。因み
に、同じ大きさの環状溝を丸転造により成形する場合
は、同図に破線で示すように、その成形限界は小圧下率
γ側および小加工速度Ｖ側にループとなり、本転造ダイ
スに比べれば成形範囲は著しく狭いものとなっている。
４の幅＝１５mm，開き角度θ1 ＝６０度，閉じ角度θ2
＝４度にそれぞれ設定し、かつ予成形刃部１３の傾斜角
α2を種々に変化させたものを用い、材質JIS SCM 43
2，直径１０mmのワークを対象に実際に環状溝を転造成
形し、成形限界を求めた。図６は、その結果を示したも
ので、横軸は圧下率γを、縦軸は加工速度（単位時間当
りの溝加工深さ）Ｖをそれぞれ表している。なお、加工
速度は予成形刃部１３の傾斜角α2 により定まる値であ
る。これより、本平ダイスの成形限界は実線のレベルと
なり、圧下率γが２０％までは加工速度Ｖを大きく変化
させても、マンネスマン欠陥、すべり、表層剥離等は発
生せず、成形性に優れていることが確認できた。因み
に、同じ大きさの環状溝を丸転造により成形する場合
は、同図に破線で示すように、その成形限界は小圧下率
γ側および小加工速度Ｖ側にループとなり、本転造ダイ
スに比べれば成形範囲は著しく狭いものとなっている。
【００１３】なお、本発明は、丸転造用ダイスへも適用
できることはもちろんで、この場合は、丸ダイスの周面
に、図１に示す状態で各刃部を設定し、一対の丸ダイス
間の回転位相を合わせて該丸ダイスを回転させれば良
い。
できることはもちろんで、この場合は、丸ダイスの周面
に、図１に示す状態で各刃部を設定し、一対の丸ダイス
間の回転位相を合わせて該丸ダイスを回転させれば良
い。
【００１４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる転造ダイスによれば、溝深さ方向および溝幅方向
へ徐々に加工が進行するので、マンネスマン欠陥が生じ
難くなるばかりか、すべりや表層剥離の発生が抑制さ
れ、大きな環状溝を精度良くかつ安定して成形できる効
果がある。また、加工速度を高めることができるので、
生産性の向上を達成できる効果がある。
かゝる転造ダイスによれば、溝深さ方向および溝幅方向
へ徐々に加工が進行するので、マンネスマン欠陥が生じ
難くなるばかりか、すべりや表層剥離の発生が抑制さ
れ、大きな環状溝を精度良くかつ安定して成形できる効
果がある。また、加工速度を高めることができるので、
生産性の向上を達成できる効果がある。
【図１】本発明にかゝる転造ダイスの外観を示す斜視図
である。
である。
【図２】本転造ダイスの平面図である。
【図３】本転造ダイスの側面図である。
【図４】本転造ダイスにおける刃部角度の設定原理を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】本転造ダイスにおける刃部角度の設定原理を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】本転造ダイスの成形限界の一例を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】従来一般に用いられている平ダイスとその使用
態様を模式的に示す斜視図である。
態様を模式的に示す斜視図である。
【図８】従来一般に用いられている平ダイスとその使用
態様を模式的に示す斜視図である。
態様を模式的に示す斜視図である。
６ 環状溝 11 ダイス本体 12 導入刃部 13 予成形刃部 14 仕上刃部 15 逃げ刃部 16 傾斜面 Ｗ ワーク
Claims (1)
- 【請求項１】 ダイス本体の表面に、喰付始端から順に
所定の導入角を有する導入刃部と、前記導入角より小さ
い傾斜角を有する予成形刃部と、均一高さを有する仕上
刃部とを設定し、前記喰付始端から仕上刃部にかけて、
該仕上刃部の幅方向中心線を中心として刃幅を漸増さ
せ、かつ前記導入刃部および予成形刃部の稜線と前記ダ
イス本体の側縁との間を、所定の傾斜角度を有する傾斜
面で結んだことを特徴とする転造ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35665892A JPH06190483A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 転造ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35665892A JPH06190483A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 転造ダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190483A true JPH06190483A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18450135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35665892A Pending JPH06190483A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 転造ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06190483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302423A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Osg Corp | 転造ダイス |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP35665892A patent/JPH06190483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302423A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Osg Corp | 転造ダイス |
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