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【発明の名称】 横型鍛造装置用金型
【発明者】 【氏名】斎藤 久常

【氏名】原田 邦明

【要約】 【課題】ボス部の外周にフランジ部を有する前工程素材に対して横型鍛造装置でフランジ部に軽量穴を位置決め精度よく鍛造することにより、製品鍛造の高速化を図る。

【構成】搬送された前工程素材10’は、第1ホールド軸23と第2ホールド軸32に挟持されて心ずれしないようにその軸線回りに回り止めされ、この状態を維持されたままダイ20に押し込まれる。これにより、フランジ部12’に対する穴開け精度が確保され、結果的に、前工程素材10’のダイ20への挿入不良も防止される。ダイ20とパンチ30とによりフランジ部12’に対してせん断加工で穴開けを行った抜きカス41が型外に連通する排出口36に抜け、製品10の離型前に搬送コンベアBに落下するようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボス部の外側にフランジ部を有する前工程素材に対して鍛造を行う横型鍛造装置用金型において、
ダイ側から上記前工程素材に向けて進出する第1ホールド軸と、パンチ側から上記前工程素材に向けて進出する第2ホールド軸とを備え、
両ホールド軸で上記前工程素材を挟持させて心ずれしないように回り止めし、この挟持状態を保つように両ホールド軸をダイ側に移動させて上記前工程素材をダイに押し込み、上記ダイと上記パンチとにより上記フランジ部に対してせん断加工で穴開けを行うようにし、
その抜きカスが型外に連通する排出口に抜けて鍛造品の離型と異なる時期に落下するようにしたことを特徴とする横型鍛造装置用金型。
【請求項2】
上記第1ホールド軸と上記第2ホールド軸のうち、一方の軸を、上記ボス部の穴底中心部に当てる穴開けピンとし、他方の軸に、上記ボス部の穴底中心部に臨む排出口を設け、
上記一方の軸を上記ボス部の穴底中心部に押し付けてセンター穴開けを行い、その抜きカスが上記他方の軸の排出口に入って型外へ抜けるようにした請求項1に記載の横型鍛造装置用金型。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、ハブ輪(HUB)を鍛造する場合のように、ボス部の外周にフランジ部を有する前工程素材を形成する横型鍛造装置によりフランジ部の軽量穴開けやボス部のセンター穴開けを行うための金型に関する。
【背景技術】
【0002】
ハブ輪のように、ボス部の外周にフランジ部を有し、そのフランジ部に軽量穴開けを形成した製品を鍛造する場合、ボス部の外側にフランジ部を有する前工程素材が形成される。
【0003】
従来、縦型鍛造装置で鍛造する場合、形成された前工程素材のフランジ部に対する軽量穴開け、又は軽量穴開けとボス部のセンター穴開けは最終工程の段階で実施されている(例えば、特許文献1)。
【0004】
また、上記のような前工程素材は、縦型鍛造装置に比して高速生産、大量生産に適した横型鍛造装置により形成されることもある。
【0005】
横型鍛造装置は、クランクプレスの一種で、モーターによるフライホイールの回転がクランクシャフトを介してラムの往復運動に変えられ、ラムにセットされたパンチと、荷重を受けるダイにより素材に形を転写して成形を行うようになっている。
【0006】
具体的には、パンチとダイで素材に形を転写された前工程素材は、ノックアウト機構によりダイ内から蹴出され、トランスファーチャックで把持されて次工程のダイの前まで運ばれる。そして、トランスファーチャックが次の工程に前工程素材を運ぶタイミングに合わせて、その工程のパンチが前進してきて成形が加えられる。この動作を繰り返すことにより、前工程素材が形成される。このような横型鍛造装置は、縦型鍛造装置に比して生産効率が高い。
【0007】
【特許文献1】特開2003−033844号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、横型鍛造装置は、縦型鍛造装置と比してプレス回転速度が速くなる分、搬送速度も高くなる。このため、横型鍛造装置でフランジ部に対する軽量穴開けを行うには、前工程素材がその軸線回りに幾分回転した状態でダイにセットされ易く軽量穴の位置精度を確保することが困難であること、抜きカスと製品の金型外への分離排出が困難であること、さらに、前工程素材の挿入不良が生じ易いことが問題となる。挿入不良のまま鍛造されると、金型の破損を招く。
これらの事情から、横型鍛造装置においては、前工程素材を形成するに留め、別の機外のプレス機でフランジ部に対する軽量穴開け及びセンター穴開けが行われることがある。
【0009】
上述の事情に鑑み、この発明の課題は、ボス部の外周にフランジ部を有する前工程素材に対して横型鍛造装置でフランジ部に軽量穴を位置決め精度よく鍛造することにより、製品鍛造の高速化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を達成するため、この発明は、ボス部の外側にフランジ部を有する前工程素材に対して鍛造を行う横型鍛造装置用金型において、ダイ側から上記前工程素材に向けて進出する第1ホールド軸と、パンチ側から上記前工程素材に向けて進出する第2ホールド軸とを備え、両ホールド軸で上記前工程素材を挟持させて心ずれしないように回り止めし、この挟持状態を保つように両ホールド軸をダイ側に移動させて上記前工程素材をダイに押し込み、上記ダイと上記パンチとにより上記フランジ部に対してせん断加工で穴開けを行うようにし、その抜きカスが型外に連通する排出口に抜けて鍛造品の離型と異なる時期に落下するようにした構成を採用したものである。
【0011】
上記構成によれば、搬送された前工程素材は、第1ホールド軸と第2ホールド軸に挟持されてその中心軸線がダイ及びパンチに対して心ずれしないように、かつその中心軸線回りに回り止めされる。前工程素材は、両ホールド軸に回り止めされた状態が保たれたままダイに押し込まれる。このため、前工程素材がその軸線回りに回転することなくダイにセットされる。結果的に、前工程素材のダイへの挿入不良も防止される。すなわち、フランジ部に形成する穴の位置精度は、上記両ホールド軸の挟持押し込みによって確保される。
そして、フランジ部の穴開けによって生じる抜きカスは、排出口に抜けて鍛造品の離型と異なる時期に落下する。
したがって、この発明の構成によれば、フランジ部に軽量穴を位置決め精度よく鍛造することにより、製品鍛造の高速化を図ることができる。
【0012】
また、この発明の構成において、上記第1ホールド軸と上記第2ホールド軸のうち、一方の軸を、上記ボス部の穴底中心部に当てる穴開けピンとし、他方の軸に、上記ボス部の穴底中心部に臨む排出口を設け、上記一方の軸を上記ボス部の穴底中心部に押し付けてセンター穴開けを行い、その抜きカスが上記他方の軸の排出口に入って型外へ抜けるようにした構成を採用することができる。
この構成によれば、同一金型において、第1ホールド軸と上記第2ホールド軸の一方を利用してボス部のセンター穴開けを実施することができる。その抜きカスは、他方の軸に設けた排出口に抜ける。したがって、この構成によれば、同一金型において軽量穴開けとセンター穴開けを行いつつ、鍛造品と抜きカスを分離排出することができ、より製品鍛造の高速化を図ることができる。なお、このセンター穴開けは、フランジ部の穴開けと同時に行われる構成、又は時間差をもって行われる構成を採用することができるが、高速鍛造化を図る点で同時の方がよい。
【発明の効果】
【0013】
上述のように、この発明の構成によれば、ボス部の外周にフランジ部を有する前工程素材に対して横型鍛造装置でフランジ部に軽量穴を位置決め精度よく鍛造することができ、その結果、機外でのプレスが不要になり、製品鍛造の高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、この発明の一実施形態に係る横型鍛造装置用金型を添付図面に基づいて説明する。
先ず、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型で形成する製品について述べる。図2に示すように、製品10は、ボス部11の外周にフランジ部12を有するハブ輪となっている。ボス部11には、センター穴14が貫通させられている。フランジ部12には、軸方向に貫通する軽量穴13が周方向に等間隔で複数形成されている。フランジ部12の付け根には、ボス部11の外周に形成された大径略円筒部分に全周に亘って連続するリブ部15が形成されている。
【0015】
図1に示すように、上記の製品10を横型鍛造装置で形成する場合、予め、ボス部11の外周形状を形成したボス部11’と、そのボス部11’の外周にフランジ部12の外形状が形成されたフランジ部12’とを有する前工程素材10’が形成される。ボス部11’には、センター穴14と同一中心線を有する非貫通穴が形成されている。各軽量穴13(図2参照)は、そのP.C.D及びリブ部15に対する位置精度が要求される。したがって、図1に示す前工程素材10’のダイ20への挿入時の回転防止、及びパンチ側とダイ側の芯出し精度が必要となる。
【0016】
この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、待機状態のダイ20とパンチ30の間に、前工程素材10’が搬送装置のアームAにボス部11’の外周を把持された状態で運ばれるようになっている。
【0017】
ダイ20は、前工程素材10’をそのボス部11’の穴底側から軸方向に押し込まれ、その前工程素材10’の穴底側の側面を受けるようになっている。また、ダイ20は、ダイガイド22とダイコンテナ21とによりその中心軸線と平行に移動可能に支持されている。
【0018】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、搬送された前工程素材10’に向けて進出する第1ホールド軸23を備えている。第1ホールド軸23は、ダイ20の内方に進退可能に挿通されており、ダイ20の中心軸線と同軸上に設けられている。この第1ホールド軸23は、エジェクタとしても機能するようになっている。
【0019】
パンチ30は、その中心軸線がダイ20の中心軸線と同軸上に位置するようにパンチホルダ31で支持されている。
【0020】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、搬送された前工程素材10’に向けて進出する第2ホールド軸32を備えている。第2ホールド軸32は、第1ホールド軸23と対向するようにパンチ30の内方に挿通されている。
【0021】
第2ホールド軸32の先端部は、搬送された前工程素材10’のボス部11’の非貫通穴に挿入されるまで進出し、嵌合状態となるように設けられている。
【0022】
また、第2ホールド軸32は、ボス部11’の非貫通穴に嵌合された状態で、前工程素材10’の軸線回りの回り止めが可能な適切な圧力でボス部11’の穴底部を軸方向に押圧できるようになっている。なお、この押圧は、バネ圧、エアー圧等として第2ホールド軸32に対して付与することができる。
【0023】
ダイ20側から前工程素材10’に向けて進出する第1ホールド軸23とパンチ30側から前工程素材10’に向けて進出する第2ホールド軸32とにより、ボス部11’の穴底部が挟持される。その結果、前工程素材10’は、両ホールド軸23、32の圧力をもった挟持により中心軸線回りに回り止めされる。また、ダイ20の中心軸線と同軸上に設けられた両ホールド軸23、32が、前工程素材10’をその中心軸線がダイ20の中心軸線と同軸上に位置するように挟持するようになっており、前工程素材10’がダイ20及びパンチ30に対して心ずれしないように保たれる。
【0024】
両ホールド軸23、32は、上記の挟持状態が保たれるようにダイ20側に移動することができる。このため、前工程素材10’は、両ホールド軸23、32により回り止めされた挟持状態のままダイ20の内周先端部に押し込むことが可能になっている。
【0025】
また、一方の軸である第2ホールド軸32は、ボス部11’の穴底中心部に当てる穴開けピンとされている。他方の軸である第1ホールド軸23の先端面に、前工程素材10’のボス部11’の穴底中心部に臨む排出口24が設けられている。第2ホールド軸32がボス部11’の穴底中心部に押し付けられて両ホールド軸23、32によりせん断加工でセンター穴14(図2参照)の穴開けが行われる。
【0026】
図1に示すように、排出口24は、型外に連通するように下方に開放された切欠き状になっており、その抜きカスが即座に落下するようになっている。
【0027】
また、ダイ20の側周部に、前工程素材10’のフランジ部12’に軽量穴13をせん断加工するための穴開けピン25が仕込まれている。ダイ20がパンチ30の先端部に押されて後退すると、各穴開けピン25が相対的に突出し、パンチ30の先端部に設けられた内周刃35に適切なスキマをもって嵌るようになっている。
【0028】
パンチ30は、内周刃35の後方から型外まで連通するように設けられた排出口36を有する。排出口36は、下方に開放された切欠き状となっている。穴開けピン25と内周刃35とでせん断された抜きカスは、その勢いで排出口36に抜けて、即座に落下するようになっている。
【0029】
次に、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型の動作を図3(a)〜(e)に基づいて述べる。
この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、横型鍛造装置の最終工程に設置されている。図3(a)に示すように、搬送装置によって運ばれてきた前工程素材10’は、第1ホールド軸23と第2ホールド軸32とがそれぞれボス部11’の穴底中心部に向けて進出することによりその穴底中心部を挟持される。このとき、第2ホールド軸32が軸方向にボス部11’の穴底中心部を押圧し、この押圧を第1ホールド軸23が受ける状態にあり、前工程素材10’の軸線回りの回転が適切な圧力によって防止される。結果的に、前工程素材10’の挿入不良も防止される。
【0030】
次に、図3(b)に示すように、前工程素材10’は、両ホールド軸23、32に挟持された状態のまま拘束されてダイ20に押込まれる。このとき、各穴開けピン25と内周刃35とは、フランジ部12’の軽量穴形成部位を挟んで対向する。前工程素材10’は、その中心軸線がダイ20、及びパンチ30の中心軸線と同軸上にあるように両ホールド軸23、32で保たれるため、ダイ20側とパンチ30側の芯出し精度が得られる。
【0031】
次に、図3(c)に示すように、両ホールド軸23、32に挟持された状態でパンチ30の先端部がフランジ部12’に押し付けられる。これにより、各穴開けピン25と内周刃35とによってフランジ部12’がせん断加工を受けて軽量穴13の穴開けが行われる。このとき、ダイ20の内周先端部が後退し、そのダイ20の内周先端部に前工程素材10’が押込まれる。その結果、発生した抜きカス41は、穴開けピン25に押されて下方に開放された排出口36に抜け、ここから即座に落下してパンチ30の下方に配置された搬送コンベアB(図1参照)上に落ちる。
【0032】
また、軽量穴13の穴開けと同時に、第2ホールド軸32がボス部11’の穴底中心部に押し付けられて両ホールド軸23、32によりせん断加工でセンター穴開けが行われる。その結果、センター穴14が形成され、製品10が完成する。発生した抜きカス42は、第2ホールド軸32に押されて下方に開放された排出口24に抜け、第1ホールド軸から落下する。なお、抜きカス41(図示省略)は既に金型の下方から抜けて搬送コンベアB(図示省略)に落下している。
【0033】
次に、図3(d)に示すように、ダイ20とパンチ30とが離れ、図3(e)に示すように、製品10は、エジェクタとして機能する第1ホールド軸23によりダイ20から押し出され、離型される。その結果、製品10は、搬送コンベアBに落下する。なお、製品10が落下したとき、抜きカス41、42(図示省略)は既に金型の下方から運ばれている。
【0034】
したがって、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型によれば、従来必要であった前工程素材10’の機外プレスが不要となり、その結果、製品鍛造の高速化を図ることができ、ひいては、製品10のコストダウンが可能である。
【0035】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、軽量穴開けとセンター穴開けが同工程の段階で行われると共に、それぞれの抜きカス41、42が鍛造品と別に金型外へ排出されるため、高速鍛造化をより図ることができる。
【0036】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型は、抜きカス41、及び抜きカス42が軸方向で異なる位置に落下するため、排出口24、排出口36から同時的に抜きカス41、抜きカス42が落下しても分別し易い。
【0037】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型では、ダイ20側の第1ホールド軸23をエジェクタとしたため、金型の複雑化を防止することができる。
【0038】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型では、ダイ20側に全ての穴開けピン25を設け、パンチ30側に全ての内周刃35を設けたが、逆に配置してダイ20側に排出口36の相当部を設けることもできる。また、ダイ20側に、穴開けピンと内周刃とを周方向で入れ子に配置し、この配置に対応させて排出口36の相当部をダイ20側とパンチ30側に分散させて設けることができる。この実施形態のように、静止側のダイ20に全ての穴開けピン25を配置し、稼動側のパンチ30に全ての内周刃35を設けた構成は、挿入不良発生時であってもピン25がダイ20内に存在するため、破損を受けにくいという利点があり、また、ダイ20側に排出口36の相当部を設ける場合より、金型構造が単純になり、低コスト化を図ることができる。
【0039】
また、この実施形態に係る横型鍛造装置用金型では、両ホールド軸23、32による前工程素材10’の挟持に際し、第2ホールド軸32側から押圧するようにしたが、両ホールド軸23、32のそれぞれから押圧し、又は第1ホールド軸23側から押圧するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】実施形態に係る横型鍛造装置用金型の全体構成を示す断面図
【図2】aは図1の横型鍛造装置用金型で形成する製品の正面図、bは前記aのb−b線の断面図
【図3(a)】図1の両ホールド軸で前工程素材を挟持した状態を示す作用図
【図3(b)】図1の両ホールド軸で前工程素材をダイに押し込んだ状態を示す作用図
【図3(c)】図1のダイとパンチで穴開けを行う様子を示す作用図
【図3(d)】製品形成後にダイとパンチを分離させたときを示す作用図
【図3(e)】製品をダイから押し出した状態を示す作用図
【符号の説明】
【0041】
10 製品
10’ 前工程素材
11、11’ ボス部
12、12’ フランジ部
13 軽量穴
14 センター穴
15 リブ部
20 ダイ
23 第1ホールド軸
24 排出口
25 穴開けピン
30 パンチ
32 第2ホールド軸
35 内周刃
36 排出口
【出願人】 【識別番号】000102692
【氏名又は名称】NTN株式会社
【出願日】 平成18年9月8日(2006.9.8)
【代理人】 【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二

【識別番号】100087538
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 和久

【識別番号】100112575
【弁理士】
【氏名又は名称】田川 孝由

【識別番号】100127340
【弁理士】
【氏名又は名称】飛永 充啓


【公開番号】 特開2008−62275(P2008−62275A)
【公開日】 平成20年3月21日(2008.3.21)
【出願番号】 特願2006−244105(P2006−244105)