JPH0744350Y2 - 鍛造型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、型鍛造の一つであるいわゆるばり出し鍛造
用の鍛造型の構造に関する。

従来の技術とその問題点 ばり出し鍛造法（半密閉鍛造法）は、第３図（Ａ）およ
び（Ｂ）に示すように、前工程（荒地工程）で予備加工
された素材Ｗを上型１と下型２とで加圧・拘束して所定
の製品形状に成形するものであり、通常は成形末期にお
いて上下型1,2間の型割面にばり道となる隙間Ｃが形成
されるように上型１の下死点位置が設定される。つま
り、隙間Ｃの存在によりばり（余肉）Ｆの発生を積極的
に容認することで、素材体積のばらつきを吸収するもの
である。

上記のような従来の鍛造法にあっては、第３図（Ａ）か
ら明らかなように成形初期段階での隙間C₁が大きいこと
から、製品部空間Ｒに素材肉が充分に充満しないうちか
らばりＦが発生し、最終的に余肉となる体積が大きく材
料歩留まりが悪い。

一方、上記のようなばりを可及的に小さくすることを目
的として例えば実願昭61−71716号の鍛造型が本出願人
により提案されている。この型構造は、上型および下型
のうちのいずれか一方が、素材の中央部を加圧・拘束す
るインナーパンチと、素材の外周縁部を加圧・拘束する
アウターパンチとに分割され、アウターパンチは、成形
初期段階から他方の型に接触して密閉された製品部空間
を形成する一方で、成形末期には他方の型から離間して
当該他方の型との間にばりの発生を許容するばり道を形
成するように、前記インナーパンチに対し摺動可能に弾
性支持されているものである。

かかる型構造によれば、成形途中では実質的に密閉構造
となって成形末期で初めてばりが発生することになるた
め、従来のばり出し鍛造と比べばりが著しく小さくな
る。

その反面、逆にばりが小さいために後工程でのトリミン
グがやりにくく、特にばりの体積や厚みが極端に小さく
てそのばり自体の剛性が十分でないと、トリム型による
せん断時にばりがトリム型の切刃間に噛み込まれたり、
あるいは切刃との間で滑りを生じて、製品形状部との境
界部からばりをきれいに切断除去することができないこ
とがある。

本考案は、上記実願昭61−71716号の型構造を基本にし
た上で、後工程でのトリミングが容易となるような型構
造を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本考案の鍛造型においては、上型を、素材の中央部を加
圧・拘束するインナーパンチと、素材の外周縁部を加圧
・拘束するアウターパンチとに分割している。

そして、前記アウターパンチは、成形初期段階から下型
に接触して密閉された製品部空間を形成する一方で、成
形末期には製品部空間の内圧上昇により下型から所定量
だけ上昇して該下型との間の型割面でのばりの発生を許
容するばり道を形成するようにアウターパンチを下方に
向けて付勢する弾性体を介して前記インナーパンチに対
し摺動可能に支持されている。

さらに、前記下型およびアウターパンチのうち少なくと
もいずれか一方の成形面の型割面近傍には、製品部空間
の一部を形成しながら前記ばり道に連続し、且つ前記ば
り道に発生するばりとともに後工程で切断除去されるべ
き段部を製品形状部の周縁部に一体に形成する段状部が
形成されていることを特徴としている。

上記の段状部は、下型とアウターパンチの双方に形成す
ることもできる。

作用 第１図（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、アウターパ
ンチが下型に接することにより、素材肉が製品部空間内
に充満するまでは実質的に完全なる密閉鍛造のかたちと
なり、型割面でのばり発生の余地はない。そして、成形
末期において段状部を含む製品部空間全体に素材肉が充
満すると、その内部圧力により初めてアウターパンチが
上動して型割面にできるばり道でのばりの発生を許容
し、その結果として前記段状部の形状が転写されること
によって製品形状部の周縁部に形成される段部に連続す
るかたちでばりが発生する。

したがって、後工程ではそのばりの除去に際して、製品
形状部に付帯している段部とともにばりを前記製品形状
部と段部との境界部から切断除去することにより、段部
自体が充分な剛性を有しているためにばり単独でのトリ
ミングに比べてトリミング性が改善される。

実施例 第１図（Ａ）および（Ｂ）は本考案の一実施例を示す図
であり、上型３は、素材Ｗの中央部を加圧・拘束するイ
ンナーパンチ４と、素材Ｗの外周縁部を加圧・拘束する
筒状のアウターパンチ５とに分割されており、インナー
パンチ４はホルダーブロック６によりプレスラム７に固
定されている。アウターパンチ５はインナーパンチ４に
対して上下動可能であり、ホルダーブロック６に固定さ
れたロアホルダー８に支持されている。そして、ホルダ
ーブロック６とアウターパンチ５との間には弾性体たる
皿ばね９が介装されており、この皿ばね９によりアウタ
ーパンチ５が下方に付勢されている。

一方、下型としてのダイス２の成形面2aのうち型割面10
の近傍には、その成形面2aの一部を切除するように段状
部11が形成されている。この段状部11は、第１図（Ａ）
に示すようにダイス２とアウターパンチ５とが型割面10
で相互に接触している時には密閉された製品部空間Ｒの
一部を形成している一方、同図（Ｂ）に示すようにダイ
ス２からアウターパンチ５が所定量だけ上昇した時に
は、型割面10にできるばり道としての隙間Ｃと連続する
ことになる。

このような型構造においては、インナーパンチ４の先端
よりもアウターパンチ５の先端の方が常に下方に位置し
ているため、ダイス２に対して上型３が下降すると、最
初にアウターパンチ５がダイス２に接触して素材Ｗの外
周縁部を加圧・拘束し、次いでインナーパンチ４が素材
Ｗの中央部を加圧・拘束するようになる。つまり、第１
図（Ａ）に示すようにアウターパンチ５がダイス２に接
触することにより製品部空間Ｒは完全なる密閉空間とな
り、インナーパンチ４がプレスラム７とともに徐々に下
降するのに対して、アウターパンチ５がダイス２に密着
したまま相対的に上動し、素材Ｗが押しつぶされて製品
部空間Ｒ内に充満する。

この時、段状部11は密閉された製品部空間Ｒの一部を形
成していることからこの段状部11にも素材肉が満たさ
れ、前記段状部11の形状が素材Ｗにそのまま転写され
て、製品形状部Ｑ（素材Ｗ）の周縁部には前記段状部11
の形状に対応する非製品部としての段部Ｍが一体に形成
される。

成形末期に至って第１図（Ｂ）に示すように製品部空間
Ｒ内に素材肉が充満するとその内圧が高まり、皿ばね９
によるアウターパンチ５の下向きの押付力よりも内圧に
よるアウターパンチ５の押上げ力が大きくなる。その結
果、上型３が下死点に達する直前でアウターパンチ５が
所定量だけ押し上げられ、アウターパンチ５とダイス２
との型割面10にばり道としての隙間Ｃが形成されること
から、この隙間Ｃから前記段部Ｍに連続するかたちでば
り（余肉）Ｆが発生する。

ここで、隙間Ｃに発生したばりＦだけについてみると、
その体積が非常に小さいことから材料歩留まりの面では
有利であるものの、後工程でのトリミングが行ないにく
いものとなる。これは前述したとおりである。

一方、鍛造後の製品Ｐのうち段状部11に相当する部分に
はその段状部11の形状が転写されるかたちで製品形状部
Ｑに連続する非製品部としての段部Ｍが一体に形成され
ており、この段部Ｍは隙間Ｃで水平方向に伸びる薄肉状
のばりＦと異なり、あたかも製品形状部Ｑの一部として
該製品形状部Ｑに密着して充分な剛性感をもっている。

したがって、製品Ｐをダイス２から取り出したのち、例
えば第２図に示すように段部Ｍをａ方向から製品Ｐ（製
品形状部Ｑ）の外周面に沿って削り取るようにトリミン
グすることで、段部ＭのみならずばりＦまでも同時にト
リミングされて製品形状部Ｑから除去されることにな
る。

なお、段状部11をアウターパンチ５側、あるいはダイス
２側とアウターパンチ５側の双方に設けた場合にも同様
の作用効果が得られる。

また、上記のように成形末期にアウターパンチ５が所定
量だけ上昇することにより製品Ｐ（製品形状部Ｑ）の形
状が変化するが、アウターパンチ５が上昇する量は１〜
3mmとごくわずかであり、しかもアウターパンチ５が上
昇したとしても製品Ｐの中央部はインナーパンチで完全
に拘束されていることから、上記のアウターパンチ５の
上昇に伴う形状の変化は鍛造での一般的な寸法交差とし
て許容される範囲内に充分におさまることになる。

すなわち、前記アウターパンチ５の上昇による製品Ｐの
形状あるいは寸法への影響は、アウターパンチ５の上昇
時にはインナーパンチ４が不動とみなすことができるこ
とから、ダイス２の型割面10とアウターパンチ５との間
で成形品Ｐの体積がわずかに変動するだけであって、実
用上充分に許容される範囲内である。

さらに、鍛造前の個々の素材Ｗの体積のばらつきは、鍛
造後にばりＦおよび段部Ｍとなるべき余肉部分全体の体
積のばらつきとなって表れる程度に予め管理されている
ものであり、当初の素材Ｗのばらつきが製品形状部Ｑで
の欠肉等となって表れるほど大きなばらつきを有してい
ないものであることはもちろんである。

考案の効果 以上のように本考案によれば、アウターパンチが、成形
初期段部から下型に接触して密閉された製品部空間を形
成する一方で、成形末期には製品部空間の内圧上昇によ
り所定量だけ上昇してばりの発生を許容するばり道を形
成するように弾性体を介してインナーパンチに対し摺動
可能に支持され、前記下型およびアウターパンチのうち
少なくともいずれか一方の成形面の型割面近傍には、製
品部空間の一部を形成しながら前記ばり道に連続し、且
つ前記ばり道に発生するばりとともに後工程で切断除去
されるべき段部を製品形状部に一体に形成する段状部が
形成されていて、トリミング時に余肉としてばりと一緒
に除去されるべき段部を予め製品形状部に一体に形成す
るようにしたものである。

したがって、余肉体積が小さくなって材料歩留まりの向
上が図れることはもちろんのこと、ばりと一緒に除去さ
れるべき段部が充分な剛性を有しているためにトリム性
がよく、従来のようにトリム型によるせん断時にばりが
切刃間に噛み込まれたり、あるいは切刃との間で滑りが
生じることがなくなって、製品形状部からばりを段部と
ともにきれいに切断除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本考案の一実施例を示す型
の断面図、第２図はばりの拡大断面図、第３図（Ａ）お
よび（Ｂ）の従来の鍛造型の断面図である。 ２……下型としてのダイス、2a……成形面、３……上
型、４……インナーパンチ、５……アウターパンチ、９
……弾性体としての皿ばね、10……型割面、11……段状
部、Ｃ……ばり道としての隙間、Ｆ……ばり（余肉）、
Ｍ……段部（余肉）、Ｐ……製品、Ｑ……製品形状部、
Ｒ……製品部空間、Ｗ……素材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上型（３）と下型（２）とで素材（Ｗ）を
   加圧・拘束して所定形状に成形するとともに、少なくと
   も成形末期に前記上型（３）と下型（２）との型割面
   （10）でのばり（Ｆ）の発生を許容するようにした鍛造
   型において、 前記上型（３）を、素材（Ｗ）の中央部を加圧・拘束す
   るインナーパンチ（４）と、素材（Ｗ）の外周縁部を加
   圧・拘束するアウターパンチ（５）とに分割してなり、 前記アウターパンチ（５）は、成形初期段階から下型
   （２）に接触して密閉された製品部空間（Ｒ）を形成す
   る一方で、成形末期には製品部空間（Ｒ）の内圧上昇に
   より下型（２）から所定量だけ上昇して前記型割面（1
   0）でのばり（Ｆ）の発生を許容するばり道（Ｃ）を形
   成するようにアウターパンチ（５）を下方に向けて付勢
   する弾性体（９）を介して前記インナーパンチ（４）に
   対し摺動可能に支持され、 前記下型（２）およびアウターパンチ（５）のうち少な
   くともいずれか一方の成形面（2a）の型割面（10）近傍
   には、製品部空間（Ｒ）の一部を形成しながら前記ばり
   道（Ｃ）に連続し、且つ前記ばり道（Ｃ）に発生するば
   り（Ｆ）とともに後工程で切断除去されるべき段部
   （Ｍ）を製品形状部（Ｑ）の周縁部に一体に形成する段
   状部（11）が形成されていることを特徴とする鍛造型。