JPH0745086B2 - 成形加工装置 - Google Patents

成形加工装置

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JPH0745086B2
JPH0745086B2 JP63047786A JP4778688A JPH0745086B2 JP H0745086 B2 JPH0745086 B2 JP H0745086B2 JP 63047786 A JP63047786 A JP 63047786A JP 4778688 A JP4778688 A JP 4778688A JP H0745086 B2 JPH0745086 B2 JP H0745086B2
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隆志 中野
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、成形加工方法およびその装置に係わり、特
に、ダイに形成されるダイ穴の形状に倣って素材を塑性
加工した後、塑性加工した素材をダイ穴から外部にノッ
クアウトする成形加工方法およびその装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、冷間鍛造用のダイ等の塑性加工用の金型では、
塑性加工時に、ダイの内面に非常に高い圧力が作用する
ため、ダイには、往々にしてクラックが発生する。
従来、このようなクラックの発生を防止するため、例え
ば、第6図に示すように、ダイ11の外周にリング13を焼
き入れ、あるいは圧入し、ダイ11を補強することが行な
われている。
このような方法によれば、リング13の締め付け力によ
り、単体のダイ11よりもダイ穴15内における許容内圧を
高めることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の方法では、リング13に
より、ダイ11に大きな拘束力が常時作用するため、ダイ
11のダイ穴15内で塑性加工された素材を外部に排出する
ためのノックアウト力が増大するという問題がある。
すなわち、一般に、ノックアウト時に使用されるノック
アウトピンは、その形状を制限されているため、その強
度を充分にとることが困難であり、ノックアウト力の増
大により破損する虞がある。
また、ノックアウトピンのノックアウト力は、金型ある
いはプレス機械の構造により制限を受けるため、必要な
ノックアウト力が所定の値を越えると素材の排出が困難
になるという問題がある。
さらに、塑性加工された製品の強度が弱い場合には、ノ
ックアウト時におけるノックアウト力により製品が変形
する虞があるという問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決したもので、ノック
アウト力を増大することがなく、ダイへのクラックの発
生を確実に防止することのできる成形加工方法およびそ
の装置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〕
本発明にかかわる成形加工方法は、ダイに形成されるダ
イ穴の形状に倣って素材を塑性加工した後、塑性加工し
た素材を前記ダイ穴から外部にノックアウトする成形加
工方法において、前記素材の塑性加工時に、前記ダイに
外部から拘束力を作用するとともに、塑性加工終了後
に、前記拘束力を除去あるいは減少し、この状態でノッ
クアウトを行なうものである。
また、本発明にかかわる成形加工装置は、ダイに形成さ
れるダイ穴の形状に倣って素材を塑性加工した後、塑性
加工した素材を前記ダイ穴から外部にノックアウトする
成形加工装置において、前記ダイの外周に形成されるダ
イ側テーパー面と、前記ダイ側テーパー面の形状に対応
する形状のリング側テーパ面を内周に有する拘束力発生
用リングと、前記素材の塑性加工時に前記拘束力発生用
リングのリング側テーパ面を前記ダイ側テーパー面に向
けて押圧する押圧機構とを有するものである。
〔作用〕
本発明の成形加工方法では、素材の塑性加工時には、ダ
イに外部から拘束力が作用され、ダイが補強され、一
方、塑性加工終了後には、拘束力が除去あるいは減少さ
れ、塑性加工された素材に対する拘束力が減少した状態
でノックアウトが行なわれる。
また、本発明の成形加工装置では、素材の塑性加工時に
は、押圧機構の作用により、ダイの外周に形成されるダ
イ側テーパー面に、拘束力発生用リングのリング側テー
パ面が被嵌され、リング側テーパ面のダイ側テーパー面
への押圧により、ダイには、大きな拘束力が作用され、
一方、塑性加工終了後には、リング側テーパ面のダイ側
テーパー面への押圧が解かれ、ダイに作用する拘束力が
除去あるは減少され、この状態でノックアウトが行なわ
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、本発明の成形加工装置の一実施例を示すもの
で、図の左側は、成形加工時の状態を、右側は、ノック
アウト時の状態を示している。
この図において符号21は、中央にダイ穴23の形成される
ダイを示している。
このダイ21は、ダイ固定部材25により、ダイホルダ27を
介してボルスタ29に固定されている。ダイホルダ27の中
央には、ノックアウトピン31を挿通する貫通孔33が形成
されており、ノックアウトピン31の先端は、ダイ穴23内
に挿入可能とされている。
一方、ダイ21のダイ穴23には、ポンチ33の下端が挿入さ
れており、このポンチ33の上端は、ポンチ固定部材35に
より、ポンチホルダ37に固定されている。
しかして、この実施例では、ダイ21の上部外周には、ダ
イ側テーパー面39が形成されている。そして、このダイ
側テーパー面39には、ダイ側テーパー面39の形状に対応
する形状のリング側テーパ面41を下部内周に有する拘束
力発生用リング43のリング側テーパ面41が被嵌されてい
る。
この拘束力発生用リング43は、押圧機構45により、素材
47の塑性加工時に、リング側テーパ面41をダイ側テーパ
ー面39に向けて押圧する。
すなわち、拘束力発生用リング43の外周には、ガイド部
材49が配置されており、このガイド部材49は、ポンチホ
ルダ37に固定されている。ガイド部材49の下端には、内
側フランジ51が形成されており、この内側フランジ51
に、拘束力発生用リング43の上端に形成される鍔部53を
当接することにより、拘束力発生用リング43の下方への
抜けが防止されている。なお、拘束力発生用リング43
は、ガイド部材49により、上下方向に移動自在に案内さ
れている。
そして、拘束力発生用リング43の上端には、押圧部材55
の下端が当接されており、この押圧部材55は、例えば、
油圧シリンダ,スプリング等の弾性体57により下方に付
勢されている。
以上のように構成された成形加工装置では、素材47の塑
性加工時には、押圧機構45の作用により、ダイ21の外周
に形成されるダイ側テーパー面39に、拘束力発生用リン
グ43のリング側テーパ面41が被嵌され、リング側テーパ
面41のダイ側テーパー面39への押圧により、ダイ21に
は、大きな拘束力が作用される。
すなわち、スライダの下方への移動に伴い、弾性体57お
よび押圧部材55を介して、拘束力発生用リング43が下方
に移動し、リング側テーパ面41がダイ側テーパー面39に
当接し、ダイ21の外方から内側に向けて大きな拘束力が
発生することとなる。
一方、塑性加工終了後には、スライダの上方への移動に
より、拘束力発生用リング43が上方に移動され、リング
側テーパ面41のダイ側テーパー面39への押圧が解かれ、
ダイ21に作用する拘束力が除去され、この状態でノック
アウトピン31が上方に移動され、塑性加工された素材47
のノックアウトが行なわれる。
すなわち、以上のように構成された成形加工装置では、
素材47の塑性加工時には、第2図に示すように、ダイ21
には、拘束力発生用リング43により、拘束力が作用する
ため、ポンチ力P0により素材47には、σ0の応力が生
じ、ポンチ力を取り去ると、塑性加工された素材47に
は、第3図に示すように、ダイ21自身の復元力により、
σ0より小さいσ1の応力が作用して、ダイ21には、ε1
の歪みが生ずるため、この状態で塑性加工された素材47
を排出しようとすると、σ1に摩擦係数および素材の外
周面の面積を乗じた力に打ち勝つだけのノックアウト力
が必要になるが、本発明では、第4図に示すように、ノ
ックアウト時には、ダイ21には、拘束力が作用しないた
め、塑性加工された素材47には、σ1より小さいσ2の応
力が作用し、一方、ダイ21には、ε1より小さいε2の歪
みが生じているため、σ2に摩擦係数および素材の外周
面の面積を乗じた力に打ち勝つだけのノックアウト力に
より、塑性加工された素材47を排出することができる。
しかして、以上のように構成された成形加工装置は、ダ
イ21の外周に形成されるダイ側テーパー面39と、ダイ側
テーパー面39の形状に対応する形状のリング側テーパ面
41を内周に有する拘束力発生用リング43と、素材47の塑
性加工時に拘束力発生用リング43のリング側テーパ面41
をダイ側テーパー面39に向けて押圧する押圧機構45とを
有しているので、素材47の塑性加工時には、押圧機構45
の作用により、ダイ21の外周に形成されるダイ側テーパ
ー面39に、拘束力発生用リング43のリング側テーパ面41
が被嵌され、リング側テーパ面41のダイ側テーパー面39
への押圧により、ダイ21には、大きな拘束力が作用さ
れ、一方、塑性加工終了後には、リング側テーパ面41の
ダイ側テーパー面39への押圧が解かれ、ダイ21に作用す
る拘束力が除去あるいは減少され、この状態でノックア
ウトが行なわれることとなるため、ノックアウト力を増
大することなく、ダイへのクラックの発生を確実に防止
することが可能となる。
また、本発明にかかわる成形加工方法では、素材47の塑
性加工時に、ダイ21に外部から拘束力を作用するととも
に、塑性加工終了後に、拘束力を除去あるいは減少し、
この状態でノックアウトが行なわれるため、素材47の塑
性加工時には、ダイ21に外部から拘束力が作用され、ダ
イ21が補強されダイ21へのクラックの発生を確実に防止
することが可能となる。一方、塑性加工終了後には、拘
束力が除去あるいは減少され、塑性加工された素材47に
対する拘束力が減少した状態でノックアウトが行なわれ
ることとなるため、ノックアウト力が増大することはな
い。
第5図は、本発明の成形加工装置の他の実施例を示すも
ので、この実施例では、ガイド部材61の下端がボルスタ
29の上面に固定されており、また、ガイド部材61内に配
置される拘束力発生用リング43が下弾性体65により上方
に付勢されている。
そして、拘束力発生用リング43は、弾性体57により、押
圧部材55を介して下方に付勢されているが、弾性体57の
ばね力は、下弾性体65のばね力より大とされている。
なお、第5図において第1図と同一部材には、同一符号
を付して詳細な説明を省略する。
以上のように構成された成形加工装置では、素材47の塑
性加工時には、押圧機構45の作用により、ダイ21の外周
に形成されるダイ側テーパー面39に、拘束力発生用リン
グ43のリング側テーパ面41が被嵌され、リング側テーパ
面41のダイ側テーパー面39への押圧により、ダイ21に
は、大きな拘束力が作用される。
すなわち、弾性体57のばね力が、下弾性体65のばね力よ
り大とされているため、スライダの下方への移動に伴
い、拘束力発生用リング43が下方に移動し、リング側テ
ーパ面41がダイ側テーパー面39に当接し、ダイ21の外方
から内側に向けて大きな拘束力が発生することとなる。
一方、塑性加工終了後には、スライダの上方への移動に
より、押圧部材55が上方に移動し、下弾性体65の弾性力
により、拘束力発生用リング43が上方に移動され、リン
グ側テーパ面41のダイ側テーパー面39への押圧が解か
れ、ダイ21に作用する拘束力が除去され、この状態でノ
ックアウトピン31が上方に移動され、塑性加工された素
材47のノックアウトが行なわれる。
以上のように構成された成形加工装置においても、第1
図に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができ
る。
なお、以上述べた実施例では、拘束力発生用リング43を
ダイ21の上側から被嵌するように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、
例えば、拘束力発生用リングをダイの下側から被嵌する
ように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成形加工装置は、ダイの外周
に形成されるダイ側テーパー面と、ダイ側テーパー面の
形状に対応する形状のリング側テーパ面を内周に有する
拘束力発生用リングと、素材の塑性加工時に拘束力発生
用リングのリング側テーパ面をダイ側テーパー面に向け
て押圧する押圧機構とを有しているので、素材の塑性加
工時には、押圧機構の作用により、ダイの外周に形成さ
れるダイ側テーパー面に、拘束力発生用リングのリング
側テーパ面が被嵌され、リング側テーパ面のダイ側テー
パー面への押圧により、ダイには、大きな拘束力が作用
され、一方、塑性加工終了後には、リング側テーパ面の
ダイ側テーパー面への押圧が解かれ、ダイに作用する拘
束力が除去あるいは減少され、この状態でノックアウト
が行なわれることとなるため、ノックアウト力を増大す
ることなく、ダイへのクラックの発生を確実に防止する
ことが可能になる。
また、本発明にかかわる成形加工方法では、素材の塑性
加工時に、ダイに外部から拘束力を作用するとともに、
塑性加工終了後に、拘束力を除去あるいは減少し、この
状態でノックアウトが行なわれるため、ノックアウト力
を増大することなく、ダイへのクラックの発生を確実に
防止することが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の成形加工装置の一実施例を示す縦断面
図である。 第2図ないし第4図は本発明の原理を説明するための概
略説明図である。 第5図は本発明の成形加工装置の他の実施例を示す縦断
面図である。 第6図は従来のクラック発生防止方法を示す説明図であ
る。 〔主要な部分の符号の説明〕 21……ダイ 23……ダイ穴 33……ポンチ 39……ダイ側テーパー面 41……リング側テーパ面 43……拘束力発生用リング 45……押圧機構 47……素材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ダイに形成されたダイ穴の形状に倣って素
    材を塑性加工した後、塑性加工した素材を前記ダイ穴か
    ら外部にノックアウトする成形加工装置において、ダイ
    (21)に対向してダイ(21)に向けて進退自在の拘束力
    発生用リング(43)を設け、ダイ(21)の外周面にダイ
    側テーパ面(39)を設け、ダイ側テーパ面(39)の形状
    に対応させたリング側テーパ面(41)を設け、ダイ(2
    1)を弾性変形させるために拘束力発生用リング(43)
    をダイ(21)に向けて付勢する押圧機構(45)を設けた
    ことを特徴とする成形加工装置。
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