(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機にそれぞれ対向して配設される上ダイホルダと、下ダイホルダとからなり、上下のダイホルダを、金型を保持するホルダ本体と、プレス機に取り付けるホルダベースで構成するとともに、前記ホルダ本体を、複数組のばね機構を介して、該ばね機構の撓み代となる隙間を設けてホルダベースに取り付け、上下のダイホルダにそれぞれ保持した上下の金型の接触後に、マンドレルが金型内に進入するように構成した複動用ダイホルダ機構において、一方のダイホルダのホルダ本体を貫通して、ホルダベースにテーパ面を有するテーパピンを垂設するとともに、該テーパピンのテーパ面と対向するテーパ面を有し、テーパピンのテーパ面によって押圧されて水平方向に移動することによって、上金型と下金型間に挟持されて素材の外周面を成形する整形ピンをホルダ本体に固定したピンホルダに保持したことを特徴とする複動用ダイホルダ機構。
【請求項２】
ばね機構を、複数枚の皿ばねを皿ばね保持体に嵌挿することにより同心状に積層して構成したことを特徴とする請求項１記載の複動用ダイホルダ機構。
【請求項３】
ばね機構を、複数のコイルばねにより構成し、上下のホルダ本体とホルダベースとの間に、それぞれ保持したことを特徴とする請求項１記載の複動用ダイホルダ機構。
【請求項４】
ばね機構を、金型の周囲に対称に配設したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の複動用ダイホルダ機構。
【請求項５】
上ダイホルダの降下に伴い、下ダイホルダをこれに同期して降下させる同期機構を備えたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の複動用ダイホルダ機構。
【請求項６】
上金型内の成形品を強制的に離型させる成形品脱型機構を上ホルダベース内に備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の複動用ダイホルダ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複動用ダイホルダ機構に関し、コンパクトで、簡単な構造とすることにより、耐久性を有するとともに、小形の単動式プレス機によっても、複動鍛造成形を簡易かつ低廉に行うことができるようにした複動用ダイホルダ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレス機によって１工程で素材を複雑な形状に成形する場合、複動鍛造成形が行われている。
【０００３】
この複動鍛造成形は、（１）複動式プレス機を用いたり、（２）単動式プレス機に油圧複動内蔵ダイホルダ機構、リンク内蔵ダイホルダ機構等の補助機構を取り付けることにより、第１動作と、これに続く第２動作とを、１工程で行うことができるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の複動鍛造成形に用いる複動式プレス機は、油圧装置及びその制御機構の構造が複雑となり、設備コストが上昇するという問題があった。
【０００５】
一方、上記（２）の単動式プレス機に油圧複動内蔵ダイホルダ機構、リンク内蔵ダイホルダ機構等の補助機構を取り付ける方法は、補助機構を装着する大きなスペースが必要となることから、ダイハイトの小さい小形のプレス機には適用できず、特に、ダイハイトの大きい大形のプレス機を新たに導入する必要がある等により、設備コストが上昇するとともに、補助機構の耐久性の点でも問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の複動鍛造成形に用いる各種装置の有する問題点に鑑み、コンパクトで、簡単な構造とすることにより、耐久性を有するとともに、小形の単動式プレス機によっても、複動鍛造成形を簡易かつ低廉に行うことができるようにした複動用ダイホルダ機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の複動用ダイホルダ機構は、プレス機にそれぞれ対向して配設される上ダイホルダと、下ダイホルダとからなり、上下のダイホルダの少なくとも一方のダイホルダを、金型を保持するホルダ本体と、プレス機に取り付けるホルダベースで構成するとともに、前記ホルダ本体を、複数組のばね機構を介して、該ばね機構の撓み代となる隙間を設けてホルダベースに取り付け、上下のダイホルダにそれぞれ保持した上下の金型の接触後に、マンドレルが金型内に進入するように構成した複動用ダイホルダ機構において、一方のダイホルダのホルダ本体を貫通して、ホルダベースにテーパ面を有するテーパピンを垂設するとともに、該テーパピンのテーパ面と対向するテーパ面を有し、テーパピンのテーパ面によって押圧されて水平方向に移動することによって、上金型と下金型間に挟持されて素材の外周面を成形する整形ピンをホルダ本体に固定したピンホルダに保持したことを特徴とする。
【０００８】
この複動用ダイホルダ機構は、ホルダ本体を、複数組のばね機構を介して、このばね機構の撓み代となる隙間を設けてホルダベースに取り付け、上下のダイホルダにそれぞれ保持した上下の金型の接触後に、マンドレルが金型内に進入するように構成しているので、コンパクトで、簡単な構造の機構で以て、複動鍛造成形を行うことができる。
また、ばねの弾性係数、枚数を変更することにより、必要な複動圧力、複動距離を簡易に設定することができる。
そして、ダイホルダのホルダ本体を貫通して、ホルダベースにテーパ面を有するテーパピンを垂設するとともに、該テーパピンのテーパ面と対向するテーパ面を有し、テーパピンのテーパ面によって押圧されて水平方向に移動することによって、上金型と下金型間に挟持されて素材の外周面を成形する整形ピンをホルダ本体に固定したピンホルダに保持するように構成することにより、先端部分に大径部を有するような複雑な形状をした成形品を、高精度に成形することができる。
【０００９】
この場合において、ばね機構を、複数枚の皿ばねを皿ばね保持体に嵌挿することにより同心状に積層して構成することができる。
【００１０】
これにより、ダイホルダ機構の複動動作を円滑に行うことができ、高精度の複動鍛造成形を行うことができる。
【００１１】
また、ばね機構を、複数のコイルばねにより構成し、上下のホルダ本体とホルダベースとの間に、それぞれ保持するようにして構成することができる。
【００１２】
これにより、低廉なコイルばねを使用して、必要とされる複動圧力、複動距離を簡易に設定でき、耐久性のある機構を提供することができる。
【００１３】
また、ばね機構を、金型の周囲に対称に配設することができる。
【００１４】
これにより、複動圧力、複動距離を均一にして複動動作を行うことができ、高精度の複動鍛造成形を行うことができる。
【００１５】
また、上ダイホルダの降下に伴い、下ダイホルダをこれに同期して降下させる同期機構を備えることができる。
【００１６】
これにより、鍛造成形時の上下の金型の成形抵抗に差が生じるような場合でも、強制的に上下のダイホルダを同期させて動作させて、均一に成形を行うことができ、成形品の精度を高精度に保持することができる。
【００１７】
また、上金型内の成形品を強制的に離型させる成形品脱型機構を上ホルダベース内に備えることができる。
【００１８】
これにより、上金型内の成形品を確実に、かつ強制的に離型することができ、鍛造成形の自動化を円滑に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複動用ダイホルダ機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図３に、本発明の複動用ダイホルダ機構の第１実施例を示す。
この複動用ダイホルダ機構は、プレス機の上取付台又はラムに直接取り付ける上ダイホルダ１と、下取付台に取り付ける下ダイホルダ２とからなり、この上ダイホルダ１と、下ダイホルダ２とを、プレス機に、それぞれ上下に対向して配設して使用するものである。
なお、下ダイホルダ２に、ガイドロッド２９を上向きに突設し、このガイドロッド２９を、プレス機の作動時、上ダイホルダ１に形成したガイドロッド挿入孔１９に嵌挿することにより、上ダイホルダ１と下ダイホルダ２との位置合わせを行うようにする。
【００２１】
上ダイホルダ１は、プレス機の上取付台又はラムにボルト１１Ｂを介して固定する上ホルダベース１１と、上ホルダ本体１２と、上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２との間に介在する皿ばね機構１８とからその主要部を構成するようにする。
【００２２】
この場合において、上ホルダ本体１２は、上ホルダベース１１に対して、所定の距離だけ上下方向に移動可能に隙間Ｃを設けて、ボルト１３を介して取り付けるとともに、この上ホルダ本体１２の中央部に形成した金型嵌挿部１４Ｈ内にスペーサ１５を介して上金型１４を配設し、さらに、その中心に押上用ばね１６を介して上マンドレル１７を配設するようにする。
そして、金型嵌挿部１４Ｈ内にスペーサ１５を介して配設した上金型１４は、金型取付具１４Ｂを介して上ホルダ本体１２に固定するようにする。
また、上マンドレル１７の基端側に形成したフランジ１７Ｆの外周部には、円周上にばね嵌挿穴１７Ｈを形成し、このばね嵌挿穴１７Ｈから上金型１４のスペーサ１５に形成したばね嵌挿孔１５Ｈを通って上金型１４の上面に当接するように押上用ばね１６を配設することにより、上マンドレル１７を上方に向けて付勢するようにする。
【００２３】
また、上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２との間に介在する皿ばね機構１８は、特に限定されるものではないが、上ホルダ本体１２に固定した上金型１４の周囲に対称に、本実施例においては、４箇所に配設するようにする。
そして、この皿ばね機構１８は、複数枚の皿ばね１８Ｐを、ボルト１８Ｂを介して上ホルダベース１１に固定した皿ばね保持体１８Ｇに嵌挿することにより同心状に積層して構成するとともに、上ホルダ本体１２内に形成した皿ばね機構嵌挿穴１８Ｈ内に配設することにより、上ホルダ本体１２を下方に向けて付勢するようにする。
【００２４】
一方、下ダイホルダ２は、上ダイホルダ１と、基本的には同様にして構成する。
すなわち、下ダイホルダ２は、プレス機の下取付台（ボルスタ）にボルト２１Ｂを介して固定する下ホルダベース２１と、下ホルダ本体２２と、下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２との間に介在する皿ばね機構２８とからその主要部を構成するようにする。
【００２５】
この場合において、下ホルダ本体２２は、下ホルダベース２１に対して、所定の距離だけ上下方向に移動可能に隙間Ｃを設けて、ボルト２３を介して取り付けるとともに、この下ホルダ本体２２の中央部に形成した金型嵌挿部２４Ｈ内にスペーサ２５を介して下金型２４を配設し、さらに、その中心に押下用ばね２６を介して下マンドレル２７を配設するようにする。
そして、金型嵌挿部２４Ｈ内にスペーサ２５を介して配設した下金型２４は、金型取付具２４Ｂを介して下ホルダ本体２２に固定するようにする。
また、下マンドレル２７の基端側に形成したフランジ２７Ｆの外周部には、円周上にばね嵌挿穴２７Ｈを形成し、このばね嵌挿穴２７Ｈから下金型２４のスペーサ２５に形成したばね嵌挿孔２５Ｈを通って下金型２４の上面に当接するように押下用ばね２６を配設することにより、下マンドレル２７を下方に向けて付勢するようにする。
【００２６】
また、下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２との間に介在する皿ばね機構２８は、特に限定されるものではないが、下ホルダ本体２２に固定した下金型２４の周囲に対称に、本実施例においては、４箇所に配設するようにする。
そして、この皿ばね機構２８は、複数枚の皿ばね２８Ｐを、ボルト２８Ｂを介して下ホルダベース２１に固定した皿ばね保持体２８Ｇに嵌挿することにより同心状に積層して構成するとともに、下ホルダ本体２２内に形成した皿ばね機構嵌挿穴２８Ｈ内に配設することにより、下ホルダ本体２２を下方に向けて付勢するようにする。
【００２７】
次に、本発明の複動用ダイホルダ機構の作用について説明する。
プレス機に、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２を、ボルト１１Ｂ，２１Ｂを介して、それぞれ上下に対向して取り付けるようにする。
この場合、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２には、所要の形状の上金型１４及び下金型２４並びに上マンドレル１７及び下マンドレル２７を取り付けておくようにする。
そして、下金型２４上に成形する素材をセットする。
【００２８】
次に、プレス機を作動させることにより、例えば、上ダイホルダ１を上金型１４と共に下降させると、まず、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２に取り付けられている上金型１４及び下金型２４が接触し、下金型２４上にセットされた素材が上金型１４及び下金型２４間に挟持され、必要に応じて、所要の鍛造成形を行われる（図１の左半図（第１動作））。
【００２９】
次に、この第１２作に連続して、上金型１４及び下金型２４が接触し、素材を上金型１４及び下金型２４間に挟持した状態で、さらに、上ダイホルダ１を上金型１４と共に下降させると、接触した上金型１４及び下金型２４を介して、上ホルダ本体１２と下ホルダ本体２２とが押圧され、皿ばね機構１８，２８の皿ばね１８Ｐ，２８Ｐの付勢力に抗しながら、上ダイホルダ１の上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２間の隙間Ｃ及び下ダイホルダ２の下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２間の隙間Ｃが狭まるように、上ホルダ本体１２が上ホルダベース１１に対して上方に、下ホルダ本体２２が下ホルダベース２１に対して下方に、相対的に移動する。
これにより、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２に配設された上マンドレル１７及び下マンドレル２７が、それぞれ上金型１４及び下金型２４内に進入し、上金型１４及び下金型２４間に挟持された素材に、所要の鍛造成形を行うようにする（図１の右半図（第２動作））。
なお、上ダイホルダ１の下降距離は、最大で、素材を上金型１４及び下金型２４が接触してから、上ダイホルダ１の上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２間の隙間Ｃ及び下ダイホルダ２の下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２間の隙間Ｃがなくなる距離２Ｃとすることができる。
【００３０】
成形後、上ダイホルダ１を上金型１４と共に上昇させると、上金型１４及び下金型２４が接触し、成形品を上金型１４及び下金型２４間に挟持した状態で、皿ばね機構１８，２８の皿ばね１８Ｐ，２８Ｐの付勢力により、上ダイホルダ１の上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２間の隙間Ｃ及び下ダイホルダ２の下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２間の隙間Ｃが拡大し、上ホルダ本体１２が上ホルダベース１１に対して下方に、下ホルダ本体２２が下ホルダベース２１に対して上方に、相対的に移動する。
【００３１】
そして、さらに、上ダイホルダ１を上金型１４と共に上昇させると、上金型１４及び下金型２４の接触が解除され、上金型１４と下金型２４間が開口して、成形品を取り出すことができる。
【００３２】
このとき、上マンドレル１７及び下マンドレル２７は、それぞれ押上用ばね１６及び押下用ばね２６の付勢力によって、成形品から分離し、初期位置に復帰する。
【００３３】
なお、本実施例においては、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２の両方に、皿ばね機構１８，２８並びに上マンドレル１７及び下マンドレル２７を配設したが、成形品の形状によっては、いずれか一方のダイホルダのみにこれらの機構を配設し、他方のダイホルダには、金型のみを配設するように構成することもできる。
【００３４】
次に、この複動用ダイホルダ機構を利用した複動用ダイホルダ機構の例を、図４〜図１０に示す。
【００３５】
この複動用ダイホルダ機構は、例えば、図１０に示すような自動車部品（トリポート・インボードジョイント）のように先端部分に大径部Ｗａを有する複雑な形状をした成形品Ｗを、高精度に成形することができるようにしたものである。
【００３６】
ところで、トリポート・インボードジョイント（以下、「成形品Ｗ」という。）の小形化、軽量化を図るためには、その先端部分の大径部Ｗａの突出長さＬ１を短く形成する必要がある。
しかしながら、従来の鍛造成形装置によっては、このような成形が行えないため、図１１に示すように、鍛造にて成形が可能な、先端部分にストレートの突出部Ｗａ’（突出長さＬ２＞突出長さＬ１）を有する中間成形品Ｗ’を成形し、次工程で所定寸法に仕上げるようにしていた。
【００３７】
ここでは、図１０に示すような先端部分に大径部Ｗａを有する複雑な形状をした成形品Ｗを、１工程で、かつ、高精度に成形することができ、低コスト化と、自動車等の構成部品の小形化、軽量化を図ることができるようにした複動用ダイホルダ機構を提供する。
【００３８】
この複動用ダイホルダ機構は、上ダイホルダ１の上ホルダ本体１２に保持される上金型１４及び下ダイホルダ２の下ホルダ本体２２に保持される下金型２４に加え、上ダイホルダ１（特に限定されるものではなく、下ダイホルダ２側に配設することも可能である。）の上ホルダ本体１２を貫通して、上ホルダベース１１に垂設されるテーパピン３０と、このテーパピン３０によって押圧されて水平方向に移動することによって素材Ｗ０の外周面を成形する整形ピン３１と、この整形ピン３１を保持する上ホルダ本体１２に固定したピンホルダ３３とを配設して構成するようにしている。
なお、テーパピン３０及び整形ピン３１は、成形品Ｗの形状に応じて、配設するようにするが、本変形例においては、成形品Ｗの先端部分の大径部Ｗａに対応して、３組のテーパピン３０及び整形ピン３１を配設するようにしている。
【００３９】
この場合において、上金型１４は、上記実施例と同様、上ホルダ本体１２に形成した金型嵌挿部１４Ｈ内にスペーサ１５を介して取り付けられ、また、下金型２４は、下ホルダベース２１に本体２２に形成した金型嵌挿部２４Ｈ内にスペーサ２５を介して取り付けられる。
【００４０】
テーパピン３０は、図７に示すように、上部にねじ孔３０ｈを形成して上ホルダベース１１に取付ボルト３２にて垂設するようにして固定し、上ホルダ本体１２を貫通するようにするとともに、下部を中心を向くテーパ面３０ｔに形成するようにする。
【００４１】
整形ピン３１は、図８に示すように、ピンホルダ３３に水平方向に摺動可能に保持され、上金型１４と下金型２４間に挟持されるように配設されるとともに、基端部を、テーパピン３０のテーパ面３０ｔと対向するテーパ面３１ｔに、先端面を、テーパピン３０のテーパ面３０ｔによって整形ピン３１が押圧されて水平方向に移動することによって素材Ｗ０の外周面（大径部Ｗａとなる先端面）を所定形状、例えば、曲面に成形することができるように湾曲した凹面３１ａに形成するようにする。
【００４２】
整形ピン３１の基端部を水平方向に摺動可能に保持して、上金型１４と下金型２４が離間したとき、整形ピン３１が上ダイホルダ１側に保持されるようにするピンホルダ３３は、上ホルダ本体１２の下面にボルトにて固定される。
ピンホルダ３３は、図９に示すように、円環状の本体３３ａと、蓋３３ｂとに分離可能に形成するとともに、本体３３ａには、テーパ面３０ｔを形成したテーパピン３０の下部が嵌挿される孔部３３ｈ１及びテーパ面３１ｔを形成した整形ピン３１の基端部が嵌挿される切欠部３３ｈ２を形成し、蓋３３ｂには、テーパ面３１ｔを形成した整形ピン３１の基端部が嵌挿される切欠部３３ｈ３を形成するようにする。
【００４３】
これにより、ピンホルダ３３にて保持された整形ピン３１のテーパ面３１ｔが、テーパピン３０のテーパ面３０ｔと間隙Ｇを有して対向するようにし、プレス機を作動させることにより、上ダイホルダ１と共にテーパピン３０を下降させると、テーパピン３０のテーパ面３０ｔと整形ピン３１のテーパ面３１ｔが当接し、これによって、整形ピン３１が押圧されて、整形ピン３１を水平方向に素材Ｗ０の中心に向けて移動するように構成する。
【００４４】
次に、本実施例の複動用ダイホルダ機構を利用した複動用ダイホルダ機構の変形例の動作について説明する。
【００４５】
図１〜図３に示した実施例と同様、下金型２４上に成形する素材をセットする。
次に、プレス機を作動させることにより、上ダイホルダ１を上金型１４と共に下降させると、まず、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２に取り付けられている上金型１４及び下金型２４が接触し、下金型２４上にセットされた素材が上金型１４及び下金型２４間に挟持され、必要に応じて、所要の鍛造成形が行われる（図４の左半図（第１動作））。
【００４６】
次に、この第１動作に連続して、上金型１４及び下金型２４が接触し、素材を上金型１４及び下金型２４間に挟持した状態で、さらに、上ダイホルダ１を上金型１４と共に下降させると、接触した上金型１４及び下金型２４を介して、上ホルダ本体１２と下ホルダ本体２２とが押圧され、皿ばね機構１８，２８の皿ばね１８Ｐ，２８Ｐの付勢力に抗しながら、上ダイホルダ１の上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２間の隙間Ｃ及び下ダイホルダ２の下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２間の隙間Ｃが狭まるように、上ホルダ本体１２が上ホルダベース１１に対して上方に、下ホルダ本体２２が下ホルダベース２１に対して下方に、相対的に移動する。
これにより、上ダイホルダ１及び下ダイホルダ２に配設された上マンドレル１７及び下マンドレル２７が、それぞれ上金型１４及び下金型２４内に進入し、上金型１４及び下金型２４間に挟持された素材に、所要の鍛造成形を行うようにする（図４の右半図（第２動作の１））。
【００４７】
ところで、本変形例においては、この第２動作に合わせて、上ダイホルダ１と共にテーパピン３０が下降し、テーパピン３０のテーパ面３０ｔと整形ピン３１のテーパ面３１ｔが当接し、これによって、整形ピン３１が押圧されて、整形ピン３１が水平方向に素材Ｗ０の中心に向けて移動する。
整形ピン３１が水平方向に素材Ｗの中心に向けて移動することによって、例えば、湾曲した凹面３１ａに成形した整形ピン３１の先端面を、素材Ｗ０の外周面（大径部Ｗａとなる先端面）に押圧して、素材Ｗ０の外周面を所定形状、例えば、曲面に成形するようにする（図４の右半図（第２動作の２））。
なお、下降したテーパピン３０の下端が下ホルダ本体２２と接しないように、テーパピン３０の長さにより、必要応じて、下ホルダ本体２２に、テーパピン３０の下端が挿入される窪み２２ｈを形成することができる。
【００４８】
成形後、上ダイホルダ１を上金型１４と共に上昇させると、上金型１４及び下金型２４が接触し、成形品Ｗを上金型１４及び下金型２４間に挟持した状態で、皿ばね機構１８，２８の皿ばね１８Ｐ，２８Ｐの付勢力により、上ダイホルダ１の上ホルダベース１１と上ホルダ本体１２間の隙間Ｃ及び下ダイホルダ２の下ホルダベース２１と下ホルダ本体２２間の隙間Ｃが拡大し、上ホルダ本体１２が上ホルダベース１１に対して下方に、下ホルダ本体２２が下ホルダベース２１に対して上方に、相対的に移動する。
上ダイホルダ１の上昇と合わせて、上ダイホルダ１と共にテーパピン３０が上昇し、テーパピン３０のテーパ面３０ｔと整形ピン３１のテーパ面３１ｔが離間し、これによって、整形ピン３１の押圧が解除される。
【００４９】
そして、さらに、上ダイホルダ１を上金型１４と共に上昇させると、上金型１４及び下金型２４の接触が解除され、上金型１４と下金型２４間が開口して、成形品Ｗを取り出すことができる。
【００５０】
このとき、上マンドレル１７及び下マンドレル２７は、それぞれ押上用ばね１６及び押下用ばね２６の付勢力によって、成形品Ｗから分離し、初期位置に復帰する。
【００５１】
また、整形ピン３１は、その基端部がピンホルダ３３を介して上ホルダ本体１２に保持されているため、上金型１４と下金型２４が離間しても、上ダイホルダ１側に保持された状態で上昇する。
【００５２】
なお、整形ピン３１に復帰用手段を設けて、テーパピン３０による押圧力が解除されると同時に整形ピン３１が水平放射方向に移動し、初期位置に復帰するように構成することもできる。
【００５３】
次に、図１２〜図１７に、本発明の複動用ダイホルダ機構の第２実施例を示す。
本実施例は、プレス機に取り付ける上ダイホルダ４、下ダイホルダ５内に配設するばね機構に、コイルばねを採用したもので、その他の構成及び作用は、上記第１実施例の複動用ダイホルダ機構と同じである。
【００５４】
この場合において、上ダイホルダ４の上ホルダ本体４２には、図１２及び図１４〜図１７に示すように、下面中央部に金型を嵌挿する金型嵌挿部４４Ｈと、この金型嵌挿部４４Ｈの周囲に対応する上面のほぼ全面に対称に多数のばね機構嵌挿穴４８Ｈを形成するようにする。
このばね機構嵌挿穴４８Ｈの数は、鍛造成形時に上ホルダ本体４２にかかる荷重に対応して、かつコイルばね８のばね定数に応じて定められるもので、上ホルダ本体４２にかかる荷重を均一に受けることができるようにする。
また、上ホルダ本体４２の上方に配設する上ホルダベース４１の下面の上ホルダ本体４２に形成したばね機構嵌挿穴４８Ｈと対応する位置にばね機構嵌挿穴４１Ｈを形成するようにする。
そして、このばね機構嵌挿穴４８Ｈ及びばね機構嵌挿穴４１Ｈの深さは、コイルばね８が離脱しないように設定する。
【００５５】
この上下に重ねる上ホルダベース４１と上ホルダ本体４２との位置合わせは、上ホルダ本体４２の端面位置に上方に向かって突設するガイド板Ｇに上ホルダベース４１の端面を摺動可能に当接して行うとともに、上ホルダ本体４２側よりばね機構嵌挿穴４８Ｈ、ばね機構嵌挿穴４１Ｈ間に嵌挿するコイルばね８内を挿通し、かつ上ホルダベース４１に螺合して係止する取付ボルト４Ｂにより行うようにする。
【００５６】
なお、ばね機構嵌挿穴４８Ｈとばね機構嵌挿穴４１Ｈ間には、鍛造成形時に上ホルダ本体４２にかかる荷重に対応して、そのすべて又は選択的にコイルばね８を嵌挿するようにすることができる。
また、取付ボルト４Ｂは、後述の上下のダイホルダ４，５のタイミングをとる同期機構６を配設する位置においては、省略することができる。
また、この取付ボルト４Ｂには、取付ボルト４Ｂの保護及び上ホルダベース４１と上ホルダ本体４２との位置合わせを容易に行うためにスリーブＳを嵌挿することができる。
【００５７】
この場合において、上ホルダ本体４２は、上ホルダベース４１に対して、所定の距離だけ上下方向に移動可能に隙間Ｃを設けて取り付けるようにする。
【００５８】
一方、下ダイホルダ５の下ホルダ本体５２には、図１３及び図１４〜図１７に示すように、上面中央部に金型を嵌挿する金型嵌挿部５４Ｈと、この金型嵌挿部５４Ｈの周囲に対応する下面のほぼ全面に対称に多数のばね機構嵌挿穴５８Ｈを形成するようにする。
このばね機構嵌挿穴５８Ｈの数は、鍛造成形時に下ホルダ本体５２にかかる荷重に対応して、かつコイルばね８のばね定数に応じて定められるもので、下ホルダ本体５２にかかる荷重を均一に受けることができるようにする。
また、下ホルダ本体５２の上方に配設する下ホルダベース５１の上面の下ホルダ本体５２に形成したばね機構嵌挿穴５８Ｈと対応する位置にばね機構嵌挿穴５１Ｈを形成するようにする。
そして、このばね機構嵌挿穴５８Ｈ及びばね機構嵌挿穴５１Ｈの深さは、コイルばね８が離脱しないように設定する。
【００５９】
この上下に重ねる下ホルダベース５１と下ホルダ本体５２との位置合わせは、下ホルダ本体５２の端面位置に下方に向かって突設するガイド板Ｇに下ホルダベース５１の端面を摺動可能に当接して行うとともに、下ホルダ本体５２側よりばね機構嵌挿穴５８Ｈ、ばね機構嵌挿穴５１Ｈ間に嵌挿するコイルばね８内を挿通し、かつ下ホルダベース５１に螺合して係止する取付ボルト５Ｂにより行うようにする。
【００６０】
なお、ばね機構嵌挿穴５８Ｈとばね機構嵌挿穴５１Ｈ間には、鍛造成形時に上ホルダ本体５２にかかる荷重に対応して、そのすべて又は選択的にコイルばね８を嵌挿するようにすることができる。
また、取付ボルト５Ｂは、後述の上下のダイホルダ４，５のタイミングをとる同期機構６を配設する位置においては、省略することができる。
また、この取付ボルト５Ｂには、取付ボルト５Ｂの保護及び下ホルダベース５１と下ホルダ本体５２との位置合わせを容易に行うためにスリーブＳを嵌挿することができる。
【００６１】
この場合において、下ホルダ本体５２は、下ホルダベース５１に対して、所定の距離だけ上下方向に移動可能に隙間Ｃを設けて取り付けるようにする。
【００６２】
次に、図１４〜図１７に示した、上ダイホルダ４の上ホルダ本体４２の降下に伴い、下ダイホルダ５の下ホルダ本体５２をこれに同期して降下させる同期機構６について説明する。
この同期機構６は、下ダイホルダ５の下ホルダ本体５２内に軸６１を介してシーソー状に揺動可能に支持したレバー６２と、上ホルダベース４１に固定し、上ホルダ本体４２内を貫通するように配設した固定ロッド６３と、この固定ロッド６３の下端面と対向し、かつ下ホルダ本体５２内に嵌挿されたレバー６２の一端側と当接する摺動ロッド６４と、下ホルダベース５１に樹立し、上部を下ホルダ本体５２内に形成した孔５Ｈ内に摺動可能に挿入して支持し、かつ側面に形成した窪み６５ａ内に、レバー６２の他端側端部を嵌合係止したレバー支持具６５とより構成される。
【００６３】
この同期機構６は、図１７に示すように、プレス機の作動にて上ホルダベース４１を介して上ホルダ本体４２が、図１７（Ａ）に示す状態から図１７（Ｂ）に示す状態まで降下すると、上ホルダベース４１に固定された固定ロッド６３の先端が摺動ロッド６４と当接してこの摺動ロッド６４を押し下げ、これにより、レバー６２は、レバー６２の他端側がレバー支持具６５の窪み６５ａに嵌合、拘束されているので、軸６１を支点としてシーソー状に揺動する。
このとき、レバー６２の支点となる軸６１より摺動ロッド６４との当接位置までの距離と、軸６１からレバー支持具６５の窪み６５ａによる嵌合支持位置までの距離を等しく形成し、かつレバー６２の他端側端部をレバー支持具６５の窪み６５ａに嵌合、拘束するようにしているので、上ホルダベース１１の押し下げ量の１／２の距離だけ下ホルダ本体５２が押し上げられ、上ホルダベース４１と上ホルダ本体４２間の隙間Ｃと、下ホルダベース５１と下ホルダ本体５２間の隙間Ｃとを同時に同じだけ縮小するように作用するものとなる。
これにより、金型の摩耗、潤滑油のトラブル等により鍛造成形時の上下の金型による成形力に差が生じるような場合でも、強制的に上下のダイホルダ４，５を同期させて動作させて、均一に成形を行うことができ、成形品の精度を高精度に保持することができる。
【００６４】
また、次に、図１４〜図１６に示した、上金型４４内の成形品を強制的に離型させ、鍛造成形の自動化を円滑に行うことができるようにした成形品脱型機構７について説明する。
この成形品脱型機構７は、上金型４４の直上位置の上ホルダベース４１に脱型本体７１を埋設してボルトにて取り付け、脱型本体７１内に形成したシリンダ内に、上金型のロックアウトを押し下げるようにしてピストン７２を嵌挿し、かつシリンダ内に加圧流体、例えば、作動油を供給するようにして構成する。
この場合、加圧流体は、上ダイホルダ４が下死点より上昇する際にタイミングを取るようにして供給するようにし、これにより、上金型４４内の成形品を強制的に離型させるようにする。
なお、加圧流体を供給する代わりに、シリンダのヘッド側を密閉して気体を密閉封入し、上ホルダベースの押し下げ時、ピストンにてシリンダヘッド側の密封気体を圧縮し、上ダイホルダ４が下死点より上昇する際に圧縮された気体圧にてピストンを押し下げるように作用させて上金型のロックアウトを押し下げるように構成することもできる。
【００６５】
なお、同期機構６及び成形品脱型機構７は、第１実施例及びその変形例、さらには、以下の第２実施例の変形例にも適用することができる。
【００６６】
次に、この複動用ダイホルダ機構を利用した複動用ダイホルダ機構の変形例を、図１８〜図１９に示す。
【００６７】
この複動用ダイホルダ機構は、上記第２実施例の複動用ダイホルダ機構において、すべて同じ径に形成するようにしたコイルばね８に代えて、内外２重式に径の異なる２本のコイルばねを同心的に嵌挿したコイルばね８を使用するようにしたもので、これにより、コイルばね嵌挿穴の数を少なくすることができるようにしたものである。
【００６８】
なお、本変形例の複動用ダイホルダ機構のその他の構成及び作用は、上記第２実施例の複動用ダイホルダ機構と同様である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の複動用ダイホルダ機構によれば、ホルダ本体を、複数組のばね機構を介して、このばね機構の撓み代となる隙間を設けてホルダベースに取り付け、上下のダイホルダにそれぞれ保持した上下の金型の接触後に、マンドレルが金型内に進入するように構成しているので、コンパクトで、簡単な構造の機構で以て、複動鍛造成形を行うことができる。
また、ばねの弾性係数、枚数を変更することにより、必要な複動圧力、複動距離を簡易に設定することができる。
これにより、耐久性を有するとともに、ダイハイトの小さい小形の単動式プレス機によっても、複雑な形状の複動鍛造成形を簡易かつ低廉に行うことができる。
そして、ダイホルダのホルダ本体を貫通して、ホルダベースにテーパ面を有するテーパピンを垂設するとともに、該テーパピンのテーパ面と対向するテーパ面を有し、テーパピンのテーパ面によって押圧されて水平方向に移動することによって、上金型と下金型間に挟持されて素材の外周面を成形する整形ピンをホルダ本体に固定したピンホルダに保持するように構成することにより、先端部分に大径部を有するような複雑な形状をした成形品を、高精度に成形することができる。
【００７０】
また、ばね機構を、複数枚の皿ばねを皿ばね保持体に嵌挿することにより同心状に積層して構成することにより、ダイホルダ機構の複動動作を円滑に行うことができ、高精度の複動鍛造成形を行うことができる。
【００７１】
また、ばね機構を、複数のコイルばねにより構成し、上下のホルダ本体とホルダベースとの間に、それぞれ保持するようにして構成することにより、低廉なコイルばねを使用して、必要とされる複動圧力、複動距離を簡易に設定でき、耐久性のある機構を提供することができる。
【００７２】
また、ばね機構を、金型の周囲に対称に配設することにより、複動圧力、複動距離を均一にして複動動作を行うことができ、高精度の複動鍛造成形を行うことができる。
【００７３】
また、上ダイホルダの降下に伴い、下ダイホルダをこれに同期して降下させる同期機構を備えることにより、鍛造成形時の上下の金型の成形抵抗に差が生じるような場合でも、強制的に上下のダイホルダを同期させて動作させて、均一に成形を行うことができ、成形品の精度を高精度に保持することができる。
【００７４】
また、上金型内の成形品を強制的に離型させる成形品脱型機構を上ホルダベース内に備えることにより、上金型内の成形品を確実に、かつ強制的に離型することができ、鍛造成形の自動化を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の複動用ダイホルダ機構の第１実施例を示す正面断面図で、左半図は上下の金型が互いに接触した状態を、また、右半図は上下の金型を接触後、さらに押圧した状態を示している。
【図２】  同下ダイホルダ（上ダイホルダ）の平面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】  本発明の複動用ダイホルダ機構の変形例を示す正面断面図で、左半図は上下の金型が互いに接触した状態を、また、右半図は上下の金型を接触後、さらに押圧した状態を示している。
【図５】  上ダイホルダの説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は側面図である。
【図６】  下ダイホルダの説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は側面図である。
【図７】  テーパピンの説明図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は平面図である。
【図８】  整形ピンの説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図９】  ピンホルダの説明図で、（Ａ）は本体の平面図、（Ｂ）は本体の断面図、（Ｃ）は蓋の平面図、（Ｄ）は蓋の断面図である。
【図１０】  成形品の説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１１】  従来の鍛造成形装置によって成形した中間成形品Ｗ’の説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１２】  本発明の複動用ダイホルダ機構の第２実施例を示す上ダイホルダの平面図である。
【図１３】  同下ダイホルダの平面図である。
【図１４】  鍛造成形時の上下ダイホルダの正面断面図である。
【図１５】  鍛造成形前の上下ダイホルダの正面断面図である。
【図１６】  鍛造成形前の上下ダイホルダの側面断面図である。
【図１７】  同期機構を示し、（Ａ）は鍛造成形前の正面断面図、（Ｂ）は鍛造成形時の正面断面図である。
【図１８】  本発明の複動用ダイホルダ機構の第２実施例の変形例を示す上ダイホルダの平面図である。
【図１９】  同正面断面図である。
【符号の説明】
１    上ダイホルダ
１１  上ホルダベース
１２  上ホルダ本体
１３  ボルト
１４  上金型
１５  スペーサ
１６  押上用ばね
１７  マンドレル
１８  皿ばね機構
１９  ガイドロッド挿入孔
２    下ダイホルダ
２１  下ホルダベース
２２  下ホルダ本体
２３  ボルト
２４  下金型
２５  スペーサ
２６  押下用ばね
２７  下マンドレル
２８  皿ばね機構
２９  ガイドロッド
３０  テーパピン
３０ｔ  テーパ面
３１  整形ピン
３１ｔ  テーパ面
３３  ピンホルダ
４    上ダイホルダ
４１  上ホルダベース
４２  上ホルダ本体
４４  上金型
４Ｂ  取付ボルト
５    下ダイホルダ
５１  下ホルダベース
５２  下ホルダ本体
５４  下金型
５Ｂ  取付ボルト
６    同期機構
７    成形品脱型機構
８    コイルばね
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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