JPH11285770A - 鍛造用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下型に分割ダイがあるため、ワークの装填が
容易でなかった。 【解決手段】 鍛造プレスのスライド４下面に取付けら
れた上型２と、ボルスタ６上面に取付けられた下型３の
間で軸状のワーク１３を鍛造する鍛造用金型装置におい
て、上記上型２内に設けられ、かつテーパ状のガイド溝
２ｑにガイドされて、ワーク１３の径方向に拡縮自在な
複数の分割ダイ２ｏと、上記分割ダイ２ｏの上方に固定
された上ダイ２ｄと、上記下型３内に固定され、かつ上
記上型２内の上ダイ２ｄ及び分割ダイ２ｏとの間でワー
ク１３をアンダカット成形する下ダイ３ｉとより構成し
たもので、分割ダイ２ｏが上型２側にあるため、ワーク
の搬入出が容易に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はアンダカットを有
する部品を鍛造するための鍛造用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の鍛造用金型装置としては、
例えば特公昭６１−５７０９８号公報に記載されたもの
が公知である。

【０００３】上記公報の鍛造用金型装置は、下部部材に
弾性体を介して支持されたリング部材上にカムダイケー
スを設け、カムダイケースに漏斗状のガイド部を設け、
このガイド部に上下摺動可能に複数の縦分割されたカム
ダイを設け、下部部材に支持されたダイプレート上に前
記カムダイの下方に位置させて下ダイを一定ストローク
だけ上下動可能に設けて下型装置を構成し、スライドに
このスライドの下降時カムダイを押えるリングパンチと
スライドの下降時カムダイおよび下ダイが把持した素材
を押えるパンチとを保持手段を介して設けて上型装置を
構成したもので、アンダカットを有する部品を鍛造によ
り成形できるため、従来の旋削により製作していた場合
に比べて歩留りの向上と、加工工数の低減が図れる効果
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報の鍛造用金型
装置では、アンダカット部を成形する分割ダイが下型側
に設けられた構成のため、成形すべき軸状のワークを金
型に装填する際、ワークの下端側を分割ダイ内を経て下
ダイへ挿入しなければならず、ワークを装填する作業を
手作業で行うか、特殊な動作が可能なロボットを使用す
る必要がある。

【０００５】しかし手作業によるワークの装填作業は、
作業能率が悪い上、作業に危険が伴うなどの不具合があ
ると共に、特殊なロボットによる装填作業では、特殊な
ロボットを必要とするため設備費が嵩むなどの不具合が
ある。

【０００６】また上記従来の鍛造用金型装置では、アン
ダカット部を成形する際の成形荷重が分割ダイ外周面の
摺動面に加わるため、この摺動面の摩擦抵抗が大きくな
って分割ダイの動きが悪く、その結果摺動面が早期に焼
き付いたり、摩耗して、分割ダイの寿命が短かかった
り、金型の保守費が嵩むなどの不具合もある。

【０００７】この発明はかかる従来の不具合を改善する
ためになされたもので、上型側に分割ダイを設けること
によりワークの装填作業を容易とした鍛造用金型装置を
提供して、ワーク搬入作業の自動化と、これに伴う生産
性の向上を図ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するため請求項１記載の発明は、鍛造プレスのスラ
イド下面に取付けられた上型と、ボルスタ上面に取付け
られた下型の間で軸状のワークを鍛造する鍛造用金型装
置において、上記上型内に設けられ、かつテーパ状のガ
イド溝にガイドされて、ワークの径方向に拡縮自在な複
数の分割ダイと、上記分割ダイの上方に固定された上ダ
イと、上記下型内に固定され、かつ上記上型内の上ダイ
及び分割ダイとの間でワークをアンダカット成形する下
ダイとより構成したものである。

【００１０】上記構成により、軸状のワークを下型内に
搬入する際、分割ダイがワーク搬入の邪魔になることが
ないので、ワークの搬入出が汎用のワーク搬送手段を使
用して自動的に行える。これによって手作業でワークの
搬入出を行う場合に比べて、作業性が格段に向上するた
め、生産性がよいと共に、安全性も向上する。

【００１１】また特殊なロボットを使用する必要がない
ため、設備費の低減が図れると共に、ワークの搬入出を
自動化することにより、生産性の向上とラインの無人化
が図るようになる。

【００１２】さらに分割ダイ内を経て下ダイにワークを
装填する必要がないため、下ダイの所定の位置にワーク
を確実に装填することができ、これによって不良品の発
生を少なくすることもできる。

【００１３】上記目的を達成するため請求項２記載の発
明は、鍛造プレスのスライド下面に取付けられた上型
と、ボルスタ上面に取付けられた下型の間で軸状のワー
クを鍛造する鍛造用金型装置において、上記上型内に上
下動自在に収容されたカムダイケースと、このカムダイ
ケース内に設けられたテーパ状のガイド溝にガイドされ
て、ワークの径方向に拡縮自在な複数の分割ダイと、上
記分割ダイの上方に固定された上ダイと、上記下型内に
固定され、かつ上記上型内の上ダイ及び分割ダイとの間
でワークをアンダカット成形する下ダイとより構成した
ものである。

【００１４】上記構成により、軸状のワークを下型内に
搬入する際、分割ダイがワーク搬入の邪魔になることが
ないので、ワークの搬入出が汎用のワーク搬送手段を使
用して自動的に行える。これによって手作業でワークの
搬入出を行う場合に比べて、作業性が格段に向上するた
め、生産性がよいと共に、安全性も向上する。

【００１５】また成形時分割ダイはカムダイケースと一
体に上下動するため、分割ダイの摺動面に成形荷重が直
接加わることがなく、これによって分割ダイの摺動面が
早期に摩耗したり、焼き付く虞れがないため、金型寿命
の向上と、保守費の低減が図れるようになる。

【００１６】さらにワークの搬入出に特殊なロボットを
使用する必要がないため、設備費の低減が図れると共
に、ワークの搬入出を自動化することにより、生産性の
向上とラインの無人化が図れるようになる。

【００１７】さらに分割ダイ内を経て下ダイにワークを
装填する必要がないため、下ダイのの所定の位置にワー
クを確実に装填することができ、これによって不良品の
発生を少なくすることもできる。

【００１８】上記目的を達成するため請求項３記載の発
明は、カムダイケースを付勢手段により下方へ付勢した
ものである。

【００１９】上記構成により、カムダイケースをクッシ
ョンストロークだけ確実に下降させることができると共
に、分割ダイとともにカムケースが上下摺動するため、
摺動抵抗が小さく、これによって付勢力の小さな小型の
付勢手段が使用できるため、金型装置の小型化と、金型
コストの低減が図れるようになる。

【００２０】上記目的を達成するため請求項４記載の発
明は、上ダイの中心部に、中空なワークを成形する際使
用する上マンドルを設けたものである。上記構成によ
り、中空なワークにフランジ及びアンダカット部を成形
することができる。

【００２１】上記目的を達成するため請求項５記載の発
明は、下ダイの中心部に、パンチを設けたものである。
上記構成により、中空なワークを精度よく成形すること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して詳述する。図１は鍛造用金型装置の断面図、図２
は図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図３は作用説明
図、図４及び図５の（イ）は成形前のワークを示す断面
図、（ロ）は成形後のワークを示す断面図である。

【００２３】図１において１は上型２と下型３よりなる
金型本体で、上型２は鍛造プレスのスライド４下面に、
上型取付け板５を介して取付けられ、下型３は鍛造プレ
スのボルスタ６上面に、下型取付け板７を介して取付け
られている。上記上型２は、スライド４の下面に当接す
る上面板２ａと、上型取付け板５の下面に係止部材２ｂ
及び固着具７を介して係止された上型ホルダ２ｃを有し
ており、この上型ホルダ２ｃの中心部に設けられた上ダ
イ２ｄの上端部は、固定リング２ｅ及び固着具８により
上記上面板２ａの下面に固着されている。

【００２４】上記上ダイ２ｄは円筒状をなしていて、中
心部に上マンドレル２ｆと、その周囲にノックアウトリ
ング２ｇが上下摺動自在に収容されており、上マンドレ
ル２ｆの上端は押圧板２ｈを介して上面板２ａの下面に
当接され、上ノックアウトリング２ｇの上端面はピース
２ｉを介して、スライドノックアウトピン１０ａ下端に
当接されている。

【００２５】また上記上型ホルダ２ｃ内には、カムダイ
ケース２ｊが上下摺動自在に収容されている。上記カム
ダイケース２ｊは、上面板２ａとの間に介在された複数
の圧縮ばねや、ウレタンゴムなどの弾性体などよりなる
付勢手段１１により常時下方へ付勢されていると共に、
カムダイケース２ｊの外周部には段部２ｋが形成されて
いて、この段部２ｋが上記ホルダ２ｃの下部にナット２
ｍにより固定された係止リング２ｎの上端に係止される
ことにより、カムダイケース２ｊが下方へ脱落しないよ
うになっている。そしてこのカムダイケース２ｊ内にワ
ーク１３の端部にフランジ１３ａを成形する分割ダイ２
ｏが収容されている。

【００２６】上記分割ダイ２ｏは図２に示すように例え
ば３分割されていて、カムダイケース２ｊの下部内に収
容されたケース部材２ｐ内に上下動自在に収容されてい
る。ケース部材２ｐ内には、下側が大径で、かつ上側へ
順次小径となるテーパ状のアリ溝よりなるガイド溝２ｑ
が３列形成されていて、これらガイド溝２ｑに各分割ダ
イ２ｏの外周部に突設された摺動部２ｒが上下摺動自在
に収容されていると共に、分割ダイ２ｏの中心部には、
アンダカット成形部２ｓと、フランジ成形部２ｔが設け
られている。なお２ｕは各分割ダイ２ｏが下方へ脱落す
るのを阻止するストッパである。

【００２７】一方上記下型３は、下型取付け板７の上面
に下型ホルダ３ｂが固定されていて、この下型ホルダ３
ｂ内に上リング３ｃと、下リング３ｄが上下２段に設け
られており、これら上下リング３ｃ，３ｄ内に固定プレ
ート３ｅが例えば３層に設けられている。上側の２層の
固定プレート３ｅは、上リング３ｅ内に設けられたホル
ダ部材３ｆ内に収容されていると共に、ホルダ部材３ｆ
は、係止リング３ｇ及びナット３ｈを介して下型ホルダ
３ｂの上部に固定されている。

【００２８】また上記ホルダ部材３ｆの中心部には、筒
状の下ダイ３ｉが設けられている。上記下ダイ３ｉの中
心部には、下マンドレル３ｊと、その周囲にパンチ３
ｋ、下ノックアウトリング３ｍが設けられていて、下マ
ンドレル３ｊ及びパンチ３ｋの下端面は、下面板３ｏを
介して固定プレート３ｅの上面に当接され、下ノックア
ウトリング３ｍの下端面は、ピース３ｎを介してベッド
ノックアウト１２のノックアウトピン１２ａの上端に当
接されている。上記ベッドノックアウト１２及び前述し
たスライドノックアウト１０は、それぞれノックアウト
バー１２ｂ，１０ｂを有していて、鍛造後のノックアウ
ト動作時にそれぞれノックアウトピン１２ａ，１０ａを
突き出すようになっている。

【００２９】次に上記構成された鍛造用金型装置を使用
してアンダカットを有する部品を鍛造する方法を説明す
る。例えば図４の（ロ）に示すようにワーク１３の上端
側にフランジ１３ａが、そしてフランジ１３ａの下側が
アンダカット部１３ｂとなっているような部品１３′を
成形する場合、予め図４の（イ）に示すようなワーク１
３を１次加工により製作する。

【００３０】次にこのワーク１３を鍛造プレス内にトラ
ンスファフィーダのようなワーク搬送手段（図示せず）
を使用して搬入し、ワーク１３の下端側を下型３の下ダ
イ３ｉ上部に形成されたキャビティ３ｒ内に上方より装
填するが、このとき上型２はスライド４とともに上死点
まで上昇されている上、フランジ１３ａを成形する分割
ダイ２ｏは上型２側に設けられているため、ワーク１３
を装填する際、分割ダイ２ｏが装填の邪魔になることが
なく、これによって特殊なロボットを使用することな
く、汎用のトランスファフィーダでワーク１３の搬入が
可能になる。

【００３１】ワーク１３の搬入が完了したら、スライド
４とともに上型２を下降させて、ワーク１３の鍛造を開
始するが、このとき、カムダイケース２ｊは自重と付勢
手段１１の付勢力で段部２ｋが係止リング２ｎの上端に
係止される位置まで下降されており、また分割ダイ２ｏ
はストッパ２ｕに係止される位置まで下降されている。
そして上型２の下降とともに、まず開放位置にある分割
ダイ２ｏの下面が下ダイ３ｉの上面に当接して、スライ
ド４の下降とともに押し上げられるため、各分割ダイ２
ｏはガイド溝２ｑに案内されてワーク１３の中心方向へ
摺動され、図２に示す位置まで閉合されて、ワーク１３
のアンダカット部１３ｂを３方より挟着すると共に、分
割ダイ２ｏの停止とともにカムダイケース２ｊも図３に
示すようにその位置に停止される。

【００３２】その後さらにスライド４が下降されると、
上ダイ２ｄがワーク１３の上端側を加圧するため、ワー
ク１３の上端部が分割ダイ２ｏのフランジ成形部２ｓに
流動されて、ワーク１３の上端側にフランジ１３ａが成
形される。そしてスライド４が下死点に達してフランジ
１３ａの成形が終了し、スライド４の上昇が開始される
と、付勢手段１１により下方へ付勢されているカムダイ
ケース２ｊは、上型ホルダ２ｃがクッションストローク
Ｓ上昇する位置までその位置に止どまり、その後係止リ
ング２ｎ上端が段部２ｋに下方より当接されると、上型
ホルダ２ｃとともに上昇が開始される。

【００３３】これによって各分割ダイ２ｏの摺動部２ｒ
がガイド溝２ｑに沿って下降されるため、各分割ダイ２
ｏはワーク１３の上端側に成形されたフランジ１３ａと
干渉しない位置まで拡開されると共に、カムダイケース
２ｊの下端に設けられたストッパ２ｕと当接したところ
で、カムダイケース２ｊとともに上昇される。

【００３４】また上型２の上昇とともに、まずスライド
ノックアウト１０のノックアウトバー１０ｂが下降され
て、ノックアウトピン１０ａを介して上ノックアウトリ
ング２ｇが押し下げられるため、上ダイ２ｄに付着した
ワーク１３が上ダイ２ｄよりノックアウトされると共
に、その後ベッドノックアウト１２のノックアウトバー
１２ｂが押し上げられて、ノックアウトピン１２ａを介
して下ノックアウトリング３ｍが押し上げられるため、
下ダイ３ｉに付着したワーク１３がノックアウトされ
る。そして成形の完了したワーク１３は、ワーク搬送手
段によりクランプされて、プレス内より搬出される。

【００３５】以下上記動作を繰返すことにより、ワーク
搬送手段により自動的に搬入されるワーク１３の鍛造を
行うもので、得られた部品１３′は、図４の（ロ）に示
すようにフランジ１３ａの下部にアンダカッタ部１３ｂ
を有するものとなる。

【００３６】なお上記実施の形態で成形したワーク１３
は、図４の（イ）及び（ロ）に示すように中空状となっ
ているが図５の（イ）及び（ロ）に示すように中実状の
ワーク１３も同様に成形することが可能である。この場
合上下マンドレル２ｈ、３ｊを省略するか、ワーク１３
と干渉しない長さの上下マンドレルを設けた金型装置を
使用すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態になる鍛造用金型装置の
断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】この発明の実施の形態になる鍛造用金型装置の
作用説明図である。

【図４】（イ）成形前のワークを示す断面図である。 （ロ）成形後のワークを示す断面図である。

【図５】（イ）成形前のワークを示す正面図である。 （ロ）成形後のワークを示す正面図である。

【符号の説明】

２…下型 ２ｄ…上ダイ ２ｆ…上マンドレル ２ｊ…カムダイケース ２ｏ…分割ダイ ２ｑ…ガイド溝 ３…下型 ３ｉ…下ダイ ３ｋ…パンチ １１…付勢手段 １３…ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍛造プレスのスライド（４）下面に取付
   けられた上型（２）と、ボルスタ（６）上面に取付けら
   れた下型（３）の間で軸状のワーク（１３）を鍛造する
   鍛造用金型装置において、上記上型（２）内に設けら
   れ、かつテーパ状のガイド溝（２ｑ）にガイドされて、
   ワーク（１３）の径方向に拡縮自在な複数の分割ダイ
   （２ｏ）と、上記分割ダイ（２ｏ）の上方に固定された
   上ダイ（２ｄ）と、上記下型（３）内に固定され、かつ
   上記上型（２）内の上ダイ（２ｄ）及び分割ダイ（２
   ｏ）との間でワーク（１３）をアンダカット成形する下
   ダイ（３ｉ）とを具備したことを特徴とする鍛造用金型
   装置。
2. 【請求項２】 鍛造プレスのスライド（４）下面に取付
   けられた上型（２）と、ボルスタ（６）上面に取付けら
   れた下型（３）の間で軸状のワーク（１３）を鍛造する
   鍛造用金型装置において、上記上型（２）内に上下動自
   在に収容されたカムダイケース（２ｊ）と、このカムダ
   イケース（２ｊ）内に設けられたテーパ状のガイド溝
   （２ｑ）にガイドされて、ワーク（１３）の径方向に拡
   縮自在な複数の分割ダイ（２ｏ）と、上記分割ダイ（２
   ｏ）の上方に固定された上ダイ（２ｄ）と、上記下型
   （３）内に固定され、かつ上記上型（２）内の上ダイ
   （２ｄ）及び分割ダイ（２ｏ）との間でワーク（１３）
   をアンダカット成形する下ダイ（３ｉ）とを具備したこ
   とを特徴とする鍛造用金型装置。
3. 【請求項３】 カムダイケース（２ｊ）を付勢手段（１
   １）により下方へ付勢してなる請求項２記載の鍛造用金
   型装置。
4. 【請求項４】 上ダイ（２ｄ）の中心部に、中空なワー
   ク（１３）を成形する際使用する上マンドル（２ｆ）を
   設けてなる請求項１ないし３のうちの１項に記載の鍛造
   用金型装置。
5. 【請求項５】 下ダイ（３ｉ）の中心部に、パンチ（３
   ｋ）を設けてなる請求項１ないし４のうちの１項に記載
   の鍛造用金型装置。