(57)【要約】      （修正有）【課題】密閉鍛造用の金型において、ダイスを内筒と外筒との間に板材を巻いて構成した渦巻き部材を介在させ、各層間の微少で均一な間隙を長期に亘って保持する。【解決手段】渦巻き部材３３の内径をやや大径に拡大し、内筒３２の外面３２ａに嵌挿させ、渦巻き部材３３は弾力によって内筒３２の外面３２ａへ巻き付き、外筒３１の内面３１ａとの間に僅かな隙間を生じさせる。渦巻き部材３３を、内筒３２の外面３２ａへ巻きつけた状態で、外筒３１を外方から嵌合させ、渦巻き部材３３の両端部を前記段部３４、３４へ引っ掛けて係合させ、外筒３１と内筒３２とを相互に回動させて、渦巻き部材３３の両端部を段部３４、３４によって巻き戻し方向へ押すことにより、渦板材の各層間に、僅かな隙間３５、３５ができる。次に、熔接ノズル３６を用いて、渦巻き部材３３の端面を不活性ガス雰囲気中で、周方向４箇所を溶着させる。【選択図】図４
2006305593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に割り型を支持する環状のダイスを略同芯に配置された外筒と内筒、および、それら外筒と内筒との間に介在させた薄い帯状の金属ばねを多重に巻回した渦巻き部材によって構成するとともに、前記渦巻き部材の端部を前記外筒の内面と内筒の外面に設けた段部に係止し、前記外筒と内筒を相互に回動させて前記渦巻き部材を若干圧縮した状態で、多重に巻回された金属ばねの各層の間を端部のみで互に熔着させてなる鍛造用金型のダイス。
【請求項２】
請求項１において、前記多重に巻回された金属ばねの相互間は、不活性ガス雰囲気中でアーク熔接して固定した鍛造用金型のダイス。
【請求項３】
請求項１において、前記多重に巻回された金属ばねの相互間は、レーザービーム熔接して固定した鍛造用金型のダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素材を金型内に収め、ポンチによって押えて、キャビティ内に材料を充填させて成形する、いわゆる密閉鍛造用金型の部品として好適なダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、密閉鍛造は金型にビレット状に切断した素材を入れ、ポンチによって軸方向へ押圧することにより、長さを短縮すると同時に、その断面を膨大させることによって成形を行う鍛造法である。比較的小さい力で素材を大きく変形させることができるので、冷間鍛造法において多用されている。
【０００３】
この種の鍛造において使用される金型のダイスは、製品の取り出しのため複数に分解可能なニブと呼ばれる割り型を支持するため、環状に作られている。ダイスは成形に際して強大な圧力を内面に受けるため、外面を補強リングによって囲繞して補強してあるが、成形時の変形のため損耗が激しく、しばしば、交換を要した。
【０００４】
そこで、発明者は交換の便宜と耐久性を増すことのため、図２で示すように、ダイス３０を同芯に配置された内筒３２と外筒３１とに分離し、それらの間に厚さ５０〜１００μｍの帯状の金属ばねを、渦巻き状に巻回して作った渦巻き部材３３を介在させる構造を発案した（例えば、特願２００３−３９２０８６）。
【０００５】
しかし、この種のダイスは、製作が難しく、十分に機能を果たすものを作ることが容易でなかった。すなわち、渦巻き部材３３をなす板状の金属ばねが非常に薄い上に、各層間にさらに微少で均一な間隙を設けることが求められることと、その間隙を長期に亘って保持することに困難があった。
【特許文献１】特願２００３−３９２０８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、ダイス３０を内筒３２と外筒３１とに内外に分割し、それらの間に板材を巻いて構成した渦巻き部材３３を介在させる場合に、各層間に微少で均一な間隙を設けることと、その間隙を長期に亘って保持することが可能な構造を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内側に割り型を支持する環状のダイスを略同芯に配置された外筒と内筒、および、それら外筒と内筒との間に介在させた薄い帯状の金属ばねを多重に巻回した渦巻き部材によって構成するとともに、前記渦巻き部材の端部を前記外筒の内面と内筒の外面に設けた段部に係止し、前記外筒と内筒を相互に回動させて前記渦巻き部材を若干圧縮した状態で、多重に巻回された金属ばねの各層の間を端部のみで互に熔着させたことを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る鍛造用金型のダイスは、外筒と内筒とに内外に二分して構成し、それら両筒の間に介装した渦巻き部材を若干圧縮した状態で保持して、各層の間に間隙を生じさせるから、それらの隙間を微少で均一にすることが比較的容易である。また、隙間のできた状態を端部のみで熔着して固定したから、その隙間を長期に亘って保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
渦巻き部材をなす板材の各層の間に均一で僅かな隙間を設けることと、その隙間のある状態を長期に亘って保持することとを、製作上、大きな困難なく行うことを可能にした。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明を利用した鍛造装置の一例を示す断面図である。図１中、鍛造装置１０は鍛造機の一部をなすボルスタ１１とラム１２との間に支持されるダイセット１５を有する。ダイセット１５は周知のように、下側ダイ１６の４隅に立設した案内バー１７、１７に案内されて、昇降する上側ダイ１８を有する。
【００１１】
前記ダイセット１５には鍛造用の金型２０が支持されている。金型２０は前記下側ダイ１６に支持されたダイス装置２１と、上側ダイ１８に支持されたポンチ装置２２とを有する。２３はポンチ装置２２の要部をなすポンチであり、後述するダイス３０の中へ進出する。２４はダイス３０の中にセットされた受け型、Ｗはその受け型２４とポンチ２３の間で鍛造される鍛造製品である。
【００１２】
前記下側ダイ１６に支持されたダイス装置２１は、下側ダイ１６の上に固定された受圧板２５を介して、本発明に係るダイス３０を支持している。２６は前記ダイス３０の外周に嵌合された補強リングであり、ダイス３０の変形を防ぐ。２７、２７は内側にキャビティを形成した二つ割りのニブであり、前記ダイス３０の内面に嵌合され保持されている。２８は鍛造製品Ｗを取り出すためのノックアウトである。なお、以上に説明した構成は、ダイス３０を除き、業界で慣用される鍛造用の金型と大差がない。
【００１３】
前記ダイス３０は、図２中、内外に配置された外筒３１と内筒３２、および、それらの間に介装される渦巻き部材３３からなる。渦巻き部材３５は厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度のばね鋼を調質した帯状の板材からなり、これを長手方向と直交する方向の軸の周りに巻回し、その内径を内筒３２の外面３２ａよりやゝ小径に巻いてある。
【００１４】
外筒３１の内面３１ａと内筒３２の外面３２ａとの間には、軸方向に向けて設けられた短い段部３４、３４と、その短い段部３４、３４の一端と他端とを３６０°に亘って滑らかに連結する渦巻き状の曲面に加工してあり、前記渦巻き部材３３の内外面と略相似形になっている。
【００１５】
よって、図４で示すように、渦巻き部材３３の内径を、図示してない工具により、弾力に抗してやや大径に拡大し、内筒３２の外面３２ａに嵌挿させると、渦巻き部材３３は弾力によって内筒３２の外面３２ａへ巻き付き、外筒３１の内面３１ａとの間に僅かな隙間を生じさせる。
【００１６】
そこで、ダイス３０を組み立てる際には、まず、渦巻き部材３３を、内筒３２の外面３２ａへ巻きつけた状態で、同図（ａ）で示すように、外筒３１を外方から嵌合させる。
【００１７】
ついで、渦巻き部材３３の両端部を前記段部３４、３４へ引っ掛けて係合させ、同図（ｂ）で示すように、外筒３１と内筒３２とを相互に回動させて、渦巻き部材３３の両端部を段部３４、３４によって巻き戻し方向へ押す。この動作により、図３で示すように、渦巻き部材３３をなす板材の各層間に、１μｍ前後の僅かな隙間３５、３５ができる。
【００１８】
この状態から図４（ｃ）で示すように、熔接ノズル３６を用いて、渦巻き部材３３の端面を不活性ガス雰囲気中で、ＴＩＧ（Ｔａｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）熔接によて板材自体を溶かして、周方向４箇所を１０ｍｍ程度の幅で溶着させる。溶着させた深さｄはおよそ１ｍｍ程度である（図３）。
【００１９】
以上のように、本実施例のダイス３０は、外筒３１と外筒３２との間に渦巻き部材３３が介在し、かつ、板材の重なり合った層間に若干の隙間３５を残した状態に保たれているから、受け型２４の上に支持した棒状の素材をポンチ２８によって強圧すると、素材はポンチ２８に押圧されて軸方向の長さが減じ、外面が膨大してキャビティを満たす。
【００２０】
このとき、ニブ２７は内面に素材の圧力を受け、内筒３２を強圧して、若干、外方へ歪ませるが、この歪みは渦巻き部材３３によって緩衝的に支承され、破損を免れる。すなわち、内筒３２が外力を受け、外径が急激に膨大しようとするとき、渦巻き部材３３をなす板材が弾性的に変形し衝撃を軽くし、さらに、多重に重なり合った部分の摩擦により、外筒３２へ作用する荷重を減じ過大な変形を阻止して損傷を防ぐとともに、製品寸法にばらつきのない安定な作業を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明を利用した鍛造用金型の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】ダイス３０の組立て方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    鍛造装置
１１    ボルスタ
１２    ラム
１５    ダイセット
１６    下側ダイ
１７    案内バー
１８    上側ダイ
２０    密閉鍛造用の金型
２１    ダイス装置
２２    ポンチ装置
２３    ポンチ
２４    受け型
２５    受圧板
２６    補強リング
２７    ニブ
２８    ノックアウト
３０    ダイス
３１    外筒
３１ａ    内面
３２    内筒
３２ａ    外面
３３    渦巻き部材
３４    段部
３５    隙間
３６    熔接ノズル
Ｗ      鍛造製品
ｄ      溶接深さ
【図１】
2006305593.tif 000003
【図２】
2006305593.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006305593.tif 000006