(57)【要約】【課題】鍛造品の押し出し時における変形を防止して薄肉化を図ることを可能にすると共に、ピン痕等が残存することなく品質の優れた鍛造品を成形でき、しかも、耐久性の優れた鍛造用金型を提供する。【解決手段】フランジ部１ａとボス部１ｂとこれらを連設するウェブ部１ｃとからなる鍛造品１を成形するための鍛造用金型であって、孔付き円盤状の成形ダイス２６と、フランジ部の外周面を成形するリングダイス２４と、該成形ダイスおよびリングダイスと協働して前記鍛造品を成形するパンチ２８と、成形ダイスを貫通しボス部の端面を押して鍛造品をリングダイスから押し出すエジェクタ２５とを具備し、前記成形ダイスをダイス背板２２上にスプリング２７を介して支持することにより該成形ダイスをリングダイスの内底部に軸方向に進退動可能に設け、成形後パンチが鍛造品から離間したときに該スプリングの弾性により成形ダイスがリングダイス内を進出することでフランジ部の外周面をリングダイスから型離れさせる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部とボス部とこれらを連設するウェブ部とからなる鍛造品を成形するための鍛造用金型であって、フランジ部とウェブ部とボス部を成形する孔付き円盤状の成形ダイスと、フランジ部の外周面を成形するリングダイスと、該成形ダイスおよびリングダイスと協働して前記鍛造品を成形するパンチと、成形ダイスを貫通しボス部の端面を押して鍛造品をリングダイスから押し出すエジェクタとを具備し、前記成形ダイスをダイス背板上にスプリングを介して支持することにより該成形ダイスをリングダイスの内底部に軸方向に進退動可能に設け、成形後パンチが鍛造品から離間したときに該スプリングの弾性により成形ダイスがリングダイス内を進出することでフランジ部の外周面をリングダイスから型離れさせることを特徴とした鍛造用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の成形ダイスは、孔付き円盤状のダイス本体を剛性リング内に圧入してなるものである鍛造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフランジ部とボス部とこれらを連設するウェブ部とからなる鍛造品を成形する鍛造用金型の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示したようなフランジ部１ａとボス部１ｂとこれらを連設するウェブ部１ｃとからなるトランスミッションギヤ等の鍛造品１を高速横型鍛造機（ハテバー鍛造機）により成形するための従来の鍛造用金型は、図６に示したように、ロッキングリング２、ダイスホルダ３、ダイス背板４、成形ダイス５、リングダイス６、エジェクタ７、およびパンチ８等から構成されている。そして、成形ダイス５とリングダイス６とパンチ８によって鍛造品１を成形した後、パンチ８が該鍛造品１から離間したときに、図示したようにエジェクタ７がボス部１ｂを押すことで該鍛造品１がリングダイス６内から押し出されるようにしている。
【０００３】
ところで、エジェクタ７により鍛造品１を押し出すときに、フランジ部１ａの外周面とリングダイス６の内周面とが食付きが発生し、その摩擦による反力によりフランジ部１ａが図示したようにボス部１ｂ側へ変形（反り）が発生することがある。特に、熱間鍛造においては成形直後の高温（約１１００℃）の鍛造品１のボス部１ｂをエジェクタ７で押し出すためにフランジ部１ａやウェブ部１ｃの肉厚が薄いと反り易いという問題があった。このためフランジ部１ａやウェブ部１ｃの反りを防止するために、これらフランジ部１ａの肉厚（鍔厚）やウェブ部１ｃの肉厚、特にウェブ部１ｃの肉厚を薄くすることができず、鍛造品１の薄肉軽量化を困難にしていた。
【０００４】
一方、この問題を解決するため下記特許文献１に記載されたピンエジェクタ方式の鍛造機では、図７に示したように、成形ダイス５内にスプリング９を介してホルダ１０を弾性的に支持し、該ホルダ１０に固植したピン１１を該成形ダイス５に形成されたピン孔に通して成形ダイス５の表面に臨ましめ、成形後にパンチが鍛造品１から離間したときにスプリング９の弾性によりピン１１がフランジ部１ａを押すことで反りを防止できるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１６７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ピンエジェクタ方式では、鍛造品にピン痕、或いはピン孔痕が形成されてしまうおそれがあることから品質が損なわれ、これを除去するために後加工を要することがあるという問題があった。また、ピンエジェクタ方式では、成形ダイスにピン孔を形成することから該成形ダイスの強度が損なわれクラックが発生し破損し易くなる等、成形ダイスの耐久性が悪くなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、上記のような変形が生じたり、ピン等による痕が残ることなく、品質の優れた鍛造品を成形でき、しかも、耐久性の高い鍛造用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため請求項１に記載した鍛造用金型の発明は、フランジ部とボス部とこれらを連設するウェブ部とからなる鍛造品を成形するための鍛造用金型であって、フランジ部とウェブ部とボス部を成形する孔付き円盤状の成形ダイスと、フランジ部の外周面を成形するリングダイスと、該成形ダイスおよびリングダイスと協働して前記鍛造品を成形するパンチと、成形ダイスを貫通しボス部の端面を押して鍛造品をリングダイスから押し出すエジェクタとを具備し、前記成形ダイスをダイス背板上にスプリングを介して支持することにより該成形ダイスをリングダイスの内底部に軸方向に進退動可能に設け、成形後パンチが鍛造品から離間したときに該スプリングの弾性により成形ダイスがリングダイス内を進出することでフランジ部の外周面をリングダイスから型離れさせることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２に記載した鍛造用金型の発明は、上記成形ダイスが孔付き円盤状のダイス本体を剛性リング内に圧入してなるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した鍛造用金型では、フランジ部と軸方向ボス部とこれらを連設するウェブ部とからなる鍛造品の押し出し時における変形を防止して薄肉化を図ることを可能にすると共に、ピン痕等が残存することなく品質の優れた鍛造品を成形できる。
また、請求項２に記載した鍛造用金型では、成形ダイスの耐久性，寿命が向上する。
【実施例１】
【００１０】
次に実施例を図面とともに説明する。図１は本発明に係る鍛造用金型の縦断面図である。同図中、２０はロッキングリング、２１は該ロッキングリングに固着されたダイスホルダ、２２は該ダイスホルダ内に固設されたダイス背板、２３は該ダイス背板と共に該ダイスホルダに内接するように設けられたガイドリング、２４はリングダイス、２５はエジェクタである。２６は剛性リング２６ａ内に孔付き円盤状のダイス本体２６ｂを圧入してなる成形ダイスで、該成形ダイスにはリングダイス２４の内底部に軸方向に進退動可能に挿入される挿入部２６ｃが一体に形成されている。また、図２にも示したようにダイス背板２２に同心円状に複数の空孔２２ａを形成し、該空孔にコイル状のスプリング２７を収め、該スプリングの弾性により成形ダイス２６をリングダイス２４方向に付勢する。即ち、成形ダイス２６はスプリング２７の弾性によってダイス背板２２の表面から隙間ｇを離間させてフローティング状に支持される。
また成形ダイス２６には中心孔２６ｄが形成され、該中心孔２６ｄ中に前記エジェクタ２５が進退動自在に挿入されている。２８はリングダイス２４および成形ダイス２６の成形面と対向するように鍛造機に設けられるパンチである。なお、リングダイス２４の内周面は該パンチが出入りし得るように３０分程度の小さい抜き勾配に形成される。
【００１１】
このように構成した鍛造用金型は、鍛造機にロッキングリング２１およびパンチ２８がセットされ、成形ダイス２６とリングダイス２４の間に成形すべきワークが搬入され、該ワークをパンチ２８により加圧することにより図３に示したようにフランジ部１ａとボス部１ｂとこれらを連設するウェブ部１ｃとからなる鍛造品１を成形する。このときパンチ２８の加圧力によってスプリング２７が収縮し成形ダイス２６はダイス背板２２により衝止される。成形後パンチ２８が鍛造品１から離間すると、図４に示したようにスプリング２７の弾性により成形ダイス２６がフローティングし、該成形ダイスの挿入部２６ｃがリングダイス２４内を進出する。このためフランジ部１ａが押され、該成形ダイスの外周面をリングダイス２４の内周面から型離れさせる。次いで、エジェクタ２５がボス部１ｂの端面を押動して鍛造品１をリングダイス２４から押し出す。このときフランジ部１ａの外周面がリングダイス２４から型離れしていることで、押し出しの際の摩擦抵抗が大幅に軽減されフランジ部１ａ、ウェブ部１ｃの変形が防止される。このため、フランジ部１ａ、ウェブ部１ｃを薄肉化することが可能となり、鍛造品を軽量化できる。
【００１２】
また、成形ダイス２６はその成形面全体でフランジ部１ａを押すためにフランジ部１ａにピンで押す場合のように集中荷重が掛かることなくフランジ部１ａを変形（反り）させ難いと共に、従来のように成形ダイス２６の成形面にピンやピン孔が臨んでないので、鍛造品にピン痕やピン孔痕が残存するおそれがなく品質が維持されると共に、これらを除去するために鍛造品を後加工することも要しなくなる。また、成形ダイス２６は従来のようにピン孔を形成することで強度が損なわれるおそれがないので、成形ダイスの耐久性も向上する。
【００１３】
また、フランジ部１ａの外周面の型離れが容易であることから、リングダイス２４の内周面の抜け勾配を小さく設定することが可能となる。このため鍛造品のフランジ部外周形状を用途に応じて抜け勾配の小さい形状に設定、設計することが可能となる。
なお、スプリング２７の弾性により成形ダイス２６がダイス背板２２の表面からフローティング状に離間している隙間ｇは、フランジ部１ａの外周面をリングダイス２４の内周面から型離れさせる最小距離であればよいので、３〜５ｍｍ程度で十分である。
また、成形ダイス２６がフランジ部１ａを押し出す押出力は、スプリング２７の個数やバネ定数を変化させることにより任意に設定可能であるので、鍛造品の形状により適宜設定し得る。また、スプリング２７は図示したコイル状の形態のものに限らず適宜選択し得る。
【００１４】
また、成形ダイス２６はダイス本体２６ｂを剛性リング２６ａ内に圧入して構成することにより、ダイス本体２６ｂが該剛性リング内２６ａによって締め付けられることから、パンチ２８の加圧力によりダイス本体２６ｂが外方に変形しようとしても該剛性リング２６ａの締付圧縮力によってその変形，破損が抑えられる。このため成形ダイス２６は、強力なパンチの加圧力、および長期間の使用に耐えられ、寿命が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る鍛造用金型の縦断面図。
【図２】図１の鍛造用金型のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１の鍛造用金型の作動状態図。
【図４】図１の鍛造用金型の作動状態図。
【図５】鍛造品の縦断面図。
【図６】従来の鍛造用金型の縦断面図。
【図７】従来の鍛造用金型の縦断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１        鍛造品
１ａ      フランジ部
１ｂ      ボス部
１ｃ      ウェブ部
２０      ロッキングリング
２１      ダイスホルダ
２２      ダイス背板
２３      ガイドリング
２４      リングダイス
２５      エジェクタ
２６      成形ダイス
２６ａ    剛性リング
２６ｂ    ダイス本体
２６ｃ    挿入部
２７      スプリング
２８      パンチ
【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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