(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径部と小径部を有するマンドレル（３）の前記大径部をワーク（１０）の穴に挿入し、前記ワークの外周部をダイ（７）で拘束し、前記ワーク（１０）の底部をカウンタパンチ（９）で受けて、前記ワーク（１０）の頭部を上パンチ（６）で押圧して前記マンドレル（３）を前記大径部の方向である上方へ移動させながら前記ワーク（１０）を成形する方法において、前記上パンチ（６）と前記マンドレル（３）との間に組み込まれたリングパンチ（４）を、クッションピン（５）によって前記ワーク（１０）に向けて付勢させ、前記マンドレル（３）をノックアウトピン（１１）によって上昇させ、ついで、前記リングパンチ（４）に作用している付勢力を解放し、その後前記ワーク（１０）を前記ノックアウトピン（１１）に設けた段部で前記ダイ（７）からノックアウトすることを特徴とする穴付部材の塑性加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、穴付部材の塑性加工方法及びその装置に関するものである。穴付き部材は平歯車、あるいはヘリカルギヤーで、中心に穴が明いているものを意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような部材は特開平５―３０９４３４に開示されているような方法で行われていた。即ち、この公開公報には、大径部と小径部を有するマンドレルを素材から引き抜きながら素材の外部を押圧することによって、素材の流動を促し、素材をキャビテイの隅々まで充満させる技術が開示されている。
【０００３】
上記従来の方法によると、製品の形状、素材の材質、あるいはパンチに加える力によっては、製品の肩部分に図６に示すような欠肉が生ずることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、素材の流動を更に促し、製品の肩部に欠肉が生じないようにするための方法及びその装置を提供することである。即ち、本願発明は、上記公開公報に開示された技術の改良に関するものと言える。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明においては、大径部と小径部を有するマンドレルを素材から引き抜きながら素材に圧力を掛けるのに加えて、素材の穴部近傍に圧力を掛けるリングパンチを設け、このリングパンチに加える力を加減して素材の流動を促す。すなわち、大径部と小径部を有するマンドレル（３）の前記大径部をワーク（１０）の穴に挿入し、前記ワークの外周部をダイ（７）で拘束し、前記ワーク（１０）の底部をカウンタパンチ（９）で受けて、前記ワーク（１０）の頭部を上パンチ（６）で押圧して前記マンドレル（３）を前記大径部の方向である上方へ移動させながら前記ワーク（１０）を成形する方法において、前記上パンチ（６）と前記マンドレル（３）との間に組み込まれたリングパンチ（４）を、クッションピン（５）によって前記ワーク（１０）に向けて付勢させ、前記マンドレル（３）をノックアウトピン（１１）によって上昇させ、ついで、前記リングパンチ（４）に作用している付勢力を解放してワーク（１０）の上部近傍の材料を流動させ、その後前記ワーク（１０）を前記ノックアウトピン（１１）に設けた段部で前記ダイ（７）からノックアウトする。
以上
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１から図５は本願発明を実施した場合の成形の行程を示すものである。図２は、成形途中の状態を示している。図２を用いて、各部材の説明をする。
【０００７】
図２において、プレス機械のスライドに上ダイプレート１が、プレス機械のボルスタに下ダイプレートが夫々固定されている。
【０００８】
上ダイプレート１には上パンチ６が固定され、上パンチ６にはリングパンチ４とマンドレル３が組み込まれている。リングパンチ４は上パンチ６の内径部で案内されると共に、上ダイプレート１に組み込まれているクッションピン５で付勢され、昇降自在になっている。
【０００９】
マンドレル３は、リングパンチ４に組み込まれ頭部をばねで付勢され昇降自在になっている。マンドレル３は頭部、大径部及び小径部で構成されている。本実施例においては、大径部と小径部が若干の段違いになっているが、大径部と小径部に相当の差を設け、両者をテーパ状に接続させても良い。いずれにしても、この大径部と小径部は後述するように製品が形成されるのに大きく貢献する。
【００１０】
下ダイプレート２には、筒体８が固定されている。筒体８の上部には鉤状部が設けられている。
【００１１】
筒体８には、ダイ７が組み込まれ筒体８の内径部で案内されると共に、ばねで下部を付勢され昇降自在になっている。ダイ７の穴は大径部と小径部とで構成されている。この大径部には平歯車、はすば歯車のような凹凸が設けられいる。この部分の形状が転写されて製品の外形部の形状になる。そして、この部分に欠肉が発生しないようにすることが重要である。
【００１２】
ダイ７には、カウンタパンチ９が組み込まれている。カウンタパンチ９はその下限位置で下部が下ダイプレート２で受けられると共に、ダイ７の内径部で案内され昇降自在になっている。
【００１３】
下ダイプレート２には、ノックアウトピン１１が組み込まれている。このノックアウトピン１１は前述のボルスタあるいはボルスタが固定されているベッドに設けられたノックアウトシリンダ１２に嵌合していて、ノックアウトシリンダ１２に供給された圧油によって付勢され、昇降自在になっている。
【００１４】
ノックアウトピン１１は中間部に設けられた段部でカウンタパンチ９を押し上げる機能を有する。カウンタパンチ９が上昇しながら回転する場合、即ち、前記ダイ７の穴の大径部にはすば歯車が設けられ、成形を終了したワーク１０をダイ７から取り出す際に回転させる必要がある場合は、前記段部とカウンタパンチ９との間にスラストベアリングを介在させることになる。
【００１５】
上述の装置を用いて素材を成形して製品を得る手順を以下に説明する。
【００１６】
図１において、最初、ワーク１０がダイ７に供給されるときには、上ダイプレート１がスライドと共に上方部にあり、上パンチ６に組み込まれた部材も上方部にある。
【００１７】
このとき、ダイ７はばねで下面を押されて上昇していて、ダイ７の上面外周の段部が筒体８の鉤状部に係合している。さらに、ノックアウトピン１１は下降している。
【００１８】
各部材がこの状態にあるときに、素材であるワーク１０がダイ７とカウンタパンチ９とで形成された窪みに供給される。ワーク１０の大径部はダイ７で保持され、ワーク１０の下面はカウンタパンチ９で受けられている。即ち、素材としてのワーク１０は最終の製品のそれよりも、小径部がはるかに長いプロポーションである。
【００１９】
図２において、プレス機械が起動され、スライドが下降してくると、マンドレル３がワーク１０に挿入される。素材としてのワーク１０に明けられている穴は、マンドレル３の大径部が抵抗無く入る程度の穴径になっている。従って、マンドレル３の小径部と大径部で形成される段部はカウンタパンチ９の上面部に当接する状態になる。
【００２０】
図３において、スライドが下降すると上パンチ６は下降して、ダイ７を押し下げる。このとき、リングパンチ４はクッションピン５で下方に向けて付勢されている。ワーク１０はダイ７で外周部を拘束され、上パンチ６、リングパンチ４及びカウンタパンチ９で押されてマンドレル３の大径部近傍の材料は小径部近傍に流動する。この材料の流動に促されてワーク１０の大径部の材料が流動して前記歯車のような凹凸が成形される。
【００２１】
前記マンドレル３近傍の材料の流動と、ワーク１０の外形部近傍の材料の流動がスムーズに行われるように、ノックアウトシリンダ１２に圧油を供給してノックアウトピン１１を上昇させることによりマンドレル３を徐々に押し上げる。
【００２２】
スライドの下降に伴って、上記一連の動作が進むと、ワーク１０の成形は一応終わる。しかし、これだけでは、前述したように、図６に示す欠肉１４が発生することが考えられる。
【００２３】
図４において、クッションピン５によるリングパンチ４の付勢力を解放する。すると、ワーク１０の材料がリングパンチ４に向けて流動する。この流動に促されてワーク１０の上部近傍の材料が流動し易くなり、ワーク１０の上部外周部近傍の材料が前記の欠肉部を埋める。
【００２４】
図５において、スライドが上昇を開始し、これに伴ってマンドレル３、ダイ７などが上昇する。筒体８の鉤部でストップされてダイ７は上限に達する。そして、マンドレル３はワーク７から抜ける。
【００２５】
ワーク１０はダイ７の穴に残るが、ノックアウトピン１１の段部で押されダイ７から取り出される。
【００２６】
上記一連の動作が繰り返されることにより、順次製品が出来る。尚、リングパンチ４の作用によってワーク１０の上面部には凸部が形成されるが、この部分は製品の一部になる場合と、ならない場合とがある。無論、後者の場合はこの凸部は後工程で除去されることになる。
【００２７】
【発明の効果】
本願発明によれば、マンドレル３の作用でワーク１０の外形部の凹凸部はほぼ完全に成形され、更にリングパンチ４の作用でワーク１０の上部外周部の欠肉の発生は完全に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の縦断面図
【図２】装置の縦断面図
【図３】装置の縦断面図
【図４】装置の縦断面図
【図５】装置の縦断面図
【図６】欠肉の説明図
【符号の説明】
１は上ダイプレート、２は下ダイプレート、３はマンドレル、４はリングパンチ、５はクッションピン、６は上パンチ、７はダイ、８は筒体、９はカウンタパンチ、１０はワーク、１１はノックアウトピン、１２はノックアウトシリンダ、１３はワーク、１４は欠肉である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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