(57)【要約】【課題】高精度の圧造加工が実現可能な横型連続多段圧造機を提供する。【解決手段】横型連続多段圧造機では、押出しピン２８の外周に、インナースリーブ２７とアウタースリーブ２６が被覆されている。押出しピン２８は、インナースリーブ２７及びアウタースリーブ２６の内方において、Ｘ方向に摺動自在の状態である。アウタースリーブ２６は、その先端部分２６ｂの外周が、Ｘ方向左側の部分から右側の先端に向けて先細りとなるテーパー形状を有する。対応するダイス３８は、開口端部から所定深さの部分である入り口部分３８ｅにおいて、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂのテーパー形状に対応してＸ方向左側から右側に向けて開口断面サイズが漸減するテーパー形状を有する。押出しピン２８とダイス３８とは、Ｘ方向に交差する方向に相対移動自在となっている。【選択図】図１０
2018008281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横型連続多段圧造機であって、
駆動力を受けて第１方向に前進／後退が自在のラムと、
前記ラムに対して、前記第１方向に間隔をあけて対向配置された型固定ベースと、
前記ラムにおける前記型固定ベース側、及び前記型固定ベースにおける前記ラム側の一方の側に対して固定され、前記第１方向に交差する第２方向に配列された複数のパンチと、
前記ラムにおける前記型固定ベース側、及び前記型固定ベースにおける前記ラム側の他方の側に対して固定され、前記第２方向に配列されるとともに、前記複数のパンチのそれぞれに対応する複数のダイスと、
前記ラム及び前記型固定ベースの上方の少なくとも一部を覆う状態で配置され、ブランクを移送するトランスファーユニットと、
前記複数のパンチの少なくとも一部のパンチの、少なくとも前記ダイス側の先端部分を含む領域の外周を被覆し、前記パンチにおける少なくとも前記先端部分を前記第１方向に沿うよう保持し、且つ、前記パンチを前記第１方向に摺動自在とするスリーブと、
を備え、
前記スリーブは、その先端部分の外周が、前記ダイス側に向けて先細りとなるテーパー形状を有し、
前記ダイスは、開口端部から深さ方向の一部領域である入り口部分が、前記スリーブにおける前記先端部分の前記テーパー形状に対応して前記開口端部から奥側に向けて開口断面サイズが漸減するテーパー形状を有する
横型連続多段圧造機。
【請求項２】
請求項１記載の横型連続多段圧造機において、
前記スリーブは、間にスプリングを介して前記ラムに接続され、前記型固定ベース側に向けて弾性付勢されており、
前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが離間した状態から、前記ラムと前記スリーブとが直結状態となるまでの前記第1方向におけるストロークは、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態から、前記ラムが前進限に至るまでの前記第1方向における前記ラムの移動距離よりも長い
横型連続多段圧造機。
【請求項３】
請求項２記載の横型連続多段圧造機において、
前記スプリングは、圧縮コイルスプリングであって、
前記圧縮コイルスプリングにおける自然高と密着高との差分は、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態から、前記ラムが前進限に至るまでの前記第1方向における前記ラムの移動距離よりも大きい
横型連続多段圧造機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記パンチの先端は、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが離間した状態において、前記スリーブの先端よりも奥側に後退した位置にある
横型連続多段圧造機。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記スリーブは、内周面が前記パンチの外周面に接触するように前記パンチを被覆するインナースリーブと、内周面が前記インナースリーブの外周面に接触するように前記インナースリーブを被覆するアウタースリーブとを有する
横型連続多段圧造機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記ダイスにおける前記開口端部から底部までの深さは、前記スリーブが前記開口端部から前記ダイスの内部に侵入し、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態において、前記ブランクに対して前記第１方向に隙間が残る深さである
横型連続多段圧造機。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記スリーブは、当該スリーブが前記開口端部から前記ダイスの内部に侵入し、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが密に当接した状態から以降に、塑性変形する前記ブランクからの押圧を受けて、後退自在に設けられている
横型連続多段圧造機。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記複数のパンチには、前記ブランクに対して凹部又は孔を形成するための押出しピンが含まれており、
前記先端部分が前記テーパー形状の前記スリーブは、少なくとも前記押出しピンに対して取り付けられている
横型連続多段圧造機。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記少なくとも一部のパンチは、対応するダイスに対して、前記第１方向に対して交差する方向に相対移動自在である
横型連続多段圧造機。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記スリーブの前記テーパー形状の部分は、横断面において、円環形状を有する
横型連続多段圧造機。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか記載の横型連続多段圧造機において、
前記ダイスにおける底部には、前記第１方向に向けた孔が開けられており、
前記孔には、前記第１方向に前進／後退が自在の受けピンが挿設されており、
前記トランスファーユニットで移送されてきた前記ブランクは、前記スリーブの先端と前記受けピンの先端とで挟まれ保持された状態で前記ダイス内に挿入される
横型連続多段圧造機。
【請求項１２】
請求項１１記載の横型連続多段圧造機において、
前記スリーブの端面は、平坦面である
横型連続多段圧造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横型連続多段圧造機に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型連続多段圧造機は、供給される軸状の素材に対して多段階で圧縮力を加え、冷間圧造する機械である（例えば、特許文献１）。従来技術に係る横型連続多段圧造機の概略構成について、図１３（ａ）、（ｂ）を用い説明する。
【０００３】
図１３（ａ）に示すように、横型連続多段圧造機は、Ｘ方向に間隔をあけて対向配置されたラム９１２及びダイベース９１６と、ラム９１２を駆動する駆動源（図示を省略。）を備える。ラム９１２は、駆動源からの駆動力を受けて、ダイベース９１６に対してＸ方向に前進・後退する（矢印Ｇ１）。ラム９１２におけるダイベース９１６側には、Ｙ方向に複数のハウジング９１７が固定され、ダイベース９１６におけるラム９１２側には、複数のシュリンクリング９２０が固定されている。
【０００４】
各ハウジング９１７には、外周補強リング９１８等を間に介した状態で、パンチ９２８が固定されている。また、各シュリンクリング９２０には、内方にダイスが固定されている（図示を省略）。各加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５におけるパンチ９２８とダイスとは対応している。
【０００５】
また、図１３（ｂ）に示すように、横型連続多段圧造機は、各加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５間でブランクを移送するためのトランスファーユニット９２２を備える。トランスファーユニット９２２は、シュリンクリング９２０内に嵌入されたダイスのＸ方向端部に近接配置されるフィンガ９２２１，９２２２を備える。トランスファーユニット９２２は、フィンガ９２２１，９２２２によりブランクを把持した状態で、全体がＹ方向への移動することにより、加工ステーション間でブランクの移送を行う。
【０００６】
横型連続多段圧造機では、供給された軸状の素材に対して、加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５毎に異なる圧造加工を施し、複数の加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５での圧造加工を経て、所望のパーツが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１０２８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術に係る横型連続多段圧造機では、同軸度を小さく抑制してさらに高精度のパーツを製造することが困難であった。具体的には、図１３（ａ）に示すように、横型連続多段圧造機では、１つのラム９１２に固定された複数のパンチ９２８により、加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５毎に順次異なる加工を施すことになる。このため、ラム９１２に対しては、圧造加工時に加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５毎に異なる反力が加わり、矢印Ｇ２に示すような“振れ”や、紙面に交差する方向の“振れ”などが生じることがある。
【０００９】
なお、横型連続多段圧造機では、図１３（ｂ）に示すように、ダイベース９１６やシュリンクリング９２０の上方などが、トランスファーユニット９２２で覆われてしまっているため、加工ステーションＳＴ１〜ＳＴ５に隣接する箇所にガイドユニットを設けることは困難である。このため、特許文献１で提案されているようなガイド機構を設けることは実際には困難である。
【００１０】
また、仮に特許文献１で提案されているガイドユニットを設けることができたとしても、より同軸度を小さく抑制することは困難である。即ち、特許文献１で提案されている横型連続多段圧造機では、加工ステーションから離れた箇所にガイドユニットが設けられている。このため、この横型連続多段圧造機では、ガイドユニットを設けている箇所と、加工ステーションとの間に距離があり、当該距離に起因して、加工ステーションにおけるズレを生じることが考えられる。よって、微細なパーツや高精度のパーツを製造するためには、特許文献１で提案されているガイドユニットでは不十分であるといえる。
【００１１】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、高精度の圧造加工が実現可能な横型連続多段圧造機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】
【００１２】
本発明の一態様に係る横型連続多段圧造機は、ラムと、型固定ベースと、複数のパンチと、複数のダイスと、トランスファーユニットと、スリーブと、を備える。
【００１３】
ラムは、駆動力を受けて第１方向に前進／後退が自在である。
【００１４】
型固定ベースは、前記ラムに対して、前記第１方向に間隔をあけて対向配置されている。
【００１５】
複数のパンチは、前記ラムにおける前記型固定ベース側、及び前記型固定ベースにおける前記ラム側の一方の側に対して固定され、前記第１方向に交差する第２方向に配列されている。
【００１６】
複数のダイスは、前記ラムにおける前記型固定ベース側、及び前記型固定ベースにおける前記ラム側の他方の側に対して固定され、前記第２方向に配列されるとともに、前記複数のパンチのそれぞれに対応する。
【００１７】
トランスファーユニットは、前記ラム及び前記型固定ベースの上方の少なくとも一部を覆う状態で配置され、ブランクを移送する。
【００１８】
スリーブは、前記複数のパンチの少なくとも一部のパンチの、少なくとも前記ダイス側の先端部分を含む領域の外周を被覆し、前記パンチにおける少なくとも前記先端部分を前記第１方向に沿うよう保持し、且つ、前記パンチを前記第１方向に摺動自在とする。
【００１９】
そして、本態様に係る横型連続多段圧造機では、前記スリーブは、その先端部分の外周が、前記ダイス側に向けて先細りとなるテーパー形状を有し、前記ダイスは、開口端部から深さ方向の一部領域である入り口部分が、前記スリーブにおける前記先端部分の前記テーパー形状に対応して前記開口端部から奥側に向けて開口断面サイズが漸減するテーパー形状を有する。
【００２０】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、スリーブの先端部分がテーパー形状とされ、ダイスにおける入り口部分が対応するテーパー形状とされている。このため、スリーブによって被覆されたパンチが、ダイスの内部に侵入していった際に、スリーブのテーパー形状部分とダイスにおける入り口部分のテーパー形状部分との嵌合により、第１方向に交差する方向への位置決め（同軸度の抑制）がなされる。
【００２１】
そして、本態様に係る横型連続多段圧造機では、パンチ及びダイスから離れていない箇所に位置決め用のテーパー形状部分をそれぞれ設けているので、特許文献１で提案されている技術よりも、正確な位置決め（同軸度を小さく抑制すること）が可能であり、より高精度での圧造加工が可能である。
【００２２】
また、本態様に係る横型連続多段圧造機では、トランスファーユニットがラム及び型固定ベースの上方の少なくとも一部を覆っていても、パンチとダイスとの同軸度を小さく抑えるためのガイド機構を設けることができる。よって、本態様に係る横型連続多段圧造機では、ガイド機構を設けるためにトランスファーユニットの構造を変更するなどの必要がなく、設計の自由度が高い。
【００２３】
従って、本態様に係る横型連続多段圧造機では、高精度の圧造加工が実現可能である。
【００２４】
なお、上記のような先端部分がテーパー形状のスリーブについては、複数のパンチの全てを被覆するようにしてもよいし、一部のパンチを被覆するようにしてもよい。各加工ステーション毎で求められる同軸度に応じて、採否を決めることができる。
【００２５】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スリーブは、間にスプリングを介して前記ラムに接続され、前記型固定ベース側に向けて弾性付勢されている。そして、本態様に係る横型連続多段圧造機では、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが離間した状態から、前記ラムと前記スリーブとが直結状態となるまでの前記第1方向におけるストロークは、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態から、前記ラムが前進限に至るまでの前記第1方向における前記ラムの移動距離よりも長い。
【００２６】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、上記のように、スリーブのテーパー形状の部分とダイスの前記テーパー形状の部分とが離間した状態から、ラムとスリーブとが直結状態となるまでの第1方向におけるストロークを規定することにより、ラムが前進限（前死点）に至った場合にも、スプリングの弾性によりスリーブが後退可能な状態とすることができる。よって、複数のパンチを上記構成のスリーブで被覆した場合にも、部品の製造に係る精度や組み付け精度などを厳密に管理しなくても、上記のようなテーパー形状の部分同士の嵌合を実現することができる。
【００２７】
従って、本態様に係る横型連続多段圧造機では、構成部品の精度や組み付け精度を厳密に管理しなくても、高精度な圧造加工が実現可能である。
【００２８】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スプリングは、圧縮コイルスプリングであって、前記圧縮コイルスプリングにおける自然高と密着高との差分は、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態から、前記ラムが前進限（前死点）に至るまでの前記第1方向における前記ラムの移動距離よりも大きい。
【００２９】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、上記のように、圧縮コイルスプリングを選定することにより、スリーブのテーパー形状の部分とダイスのテーパー形状の部分とが嵌合した状態から、ラムが前進限（前死点）に至るまでの過程において、良好にスリーブを型固定ベース側に向けて弾性付勢することができる。これより、本態様に係る横型連続多段圧造機では、圧縮コイルスプリングの弾性域内で圧造工程が実行されることになる。よって、本態様に係る横型連続多段圧造機では、さらに高精度の圧造加工が実現可能である。
【００３０】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記パンチの先端は、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが離間した状態において、前記スリーブの先端よりも奥側に後退した位置にある。
【００３１】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、上記のようにパンチの先端をスリーブの先端よりも奥側に後退した位置に配置することで、ダイスの入り口部分（テーパー形状部分）に対してスリーブの先端部分（テーパー形状部分）が嵌合した時点では、パンチの先端がブランクに当接していない状態とすることができる。このため、パンチとダイスとの位置決めを行った後（同軸度を小さく抑制した後）に、パンチをブランクに対して当接させることができ、圧造加工における同軸度を小さく抑制する上で効果的である。
【００３２】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スリーブは、内周面が前記パンチの外周面に接触するように前記パンチを被覆するインナースリーブと、内周面が前記インナースリーブの外周面に接触するように前記インナースリーブを被覆するアウタースリーブとを有する。
【００３３】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、スリーブをインナースリーブとアウタースリーブとで構成することとし、これによりパンチがダイスに挿入される際の同軸度を小さく抑えながら、圧造成形時にパンチが第１方向に沿って摺動自在の状態を保持することが可能となる。即ち、アウタースリーブの先端部分の外周におけるテーパー形状部分がダイスにおける入り口部分（テーパー形状部分）に当接した場合に、アウタースリーブにダイスからの応力が加わるが、インナースリーブには直接この応力は加わらない。よって、アウタースリーブによりパンチとダイスとの同軸度が小さく抑えられ、かつ、インナースリーブによりパンチの姿勢を第１方向に沿った状態で摺動自在の状態とすることができる。
【００３４】
従って、本態様に係る横型連続多段圧造機では、さらに高精度の圧造加工が実現可能である。
【００３５】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記ダイスにおける前記開口端部から底部までの深さは、前記スリーブが前記開口端部から前記ダイスの内部（前記入り口部分）に侵入し、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが嵌合した状態において、前記ブランクに対して前記第１方向に隙間が残る深さである。
【００３６】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、ダイスにおける開口端部から底部までの深さを上記のように設定することにより、スリーブの先端部分（テーパー形状部分）がダイスの入り口部分（テーパー形状部分）に対して嵌合した状態になった後に、パンチを前進させることで初めてブランクをダイスの底部に押し付けることができる。これにより、先にパンチとダイスとの同軸度を小さく抑えた後に、圧造加工を実行することができ、高精度の圧造加工を実現するのに効果的である。
【００３７】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スリーブは、当該スリーブが前記開口端部から前記ダイスの内部（入り口部分）に侵入し、前記スリーブの前記テーパー形状の部分と前記ダイスの前記テーパー形状の部分とが密に当接した状態から以降に、塑性変形する前記ブランクからの押圧を受けて、後退自在に設けられている。
【００３８】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、ブランクからの押圧を受けてスリーブが後退自在の構成としているので、パンチを第１方向に沿った状態に保持しながら、ブランクの塑性変形を阻害することがない。
【００３９】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記複数のパンチには、前記ブランクに対して凹部又は孔を形成するための押出しピンが含まれており、前記先端部分が前記テーパー形状の前記スリーブは、少なくとも前記押出しピンに対して取り付けられている。
【００４０】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、押出しピンを上記スリーブで被覆するようにしているので、高精度の凹部形成又は孔開け加工が可能である。ここで、横型連続多段圧造機における複数の圧造加工工程の中でも、押出しピンを用いた凹部形成又は孔開け加工には、パンチとダイスとの間での同軸度をより小さく抑えることが求められる。この要求に対して、本態様では、押出しピンを上記スリーブで被覆することにより、押出しピンの姿勢を第１方向に維持しながら、ダイスとの間での同軸度を小さく抑えることができる。
【００４１】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記少なくとも一部のパンチは、対応するダイスに対して、前記第１方向に対して交差する方向に相対移動自在である。
【００４２】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、パンチをダイスに対して上記交差方向に相対移動自在とすることにより、スリーブの先端部分（テーパー形状部分）とダイスの入り口部分（テーパー形状部分）とが嵌合した際に同軸度を小さく抑制するのに有効である。また、相対移動自在とすることにより、嵌合時に生じる歪や反力の影響が他の加工ステーションに及ぶことを抑えることもできる。
【００４３】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スリーブの前記テーパー形状の部分は、横断面において、円環形状を有する。
【００４４】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、スリーブのテーパー形状部分の横断面を円環形状とすることにより、第１方向に交差する全方向に対する位置決め作用を奏することができる。また、スリーブの横断面を円環形状とすることにより、スリーブの先端部分をダイスの雌型に挿入してゆく際に、周方向での引っ掛かりを防ぐことができ、円滑な位置決めが可能となる。
【００４５】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記ダイスにおける底部には前記第１方向に向けた孔が開けられており、前記孔には、前記第１方向に前進／後退が自在の受けピンが挿設されており、前記トランスファーユニットで移送されてきた前記ブランクは、前記スリーブの先端と前記受けピンの先端とで挟まれ保持された状態で前記ダイス内に挿入される。
【００４６】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、トランスファーユニットで移送されてきたブランクを、スリーブの先端と受けピンの先端とで挟んで保持し、ダイス内に挿入するので、ブランクの姿勢を保持したままダイス内に収めることが可能となる。これにより、高い加工精度を実現可能である。
【００４７】
本発明の別態様に係る横型連続多段圧造機は、上記構成において、前記スリーブの端面は、平面形状である。
【００４８】
本態様に係る横型連続多段圧造機では、スリーブの端面を平坦面とすることにより、上記のようにブランクをダイス内に挿入する際に、受けピンとの間で確実にブランクを挟むことができる。よって、ブランクの落下や、位置ズレ及び傾きなどを防ぐことができ、高い精度での加工が実現可能である。
【発明の効果】
【００４９】
上記の各態様に係る横型連続多段圧造機では、高精度の圧造加工が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る横型連続多段圧造機１の概略構成を示す模式平面図である。
【図２】横型連続多段圧造機１におけるトランスファーユニット２２の構成を示す模式正面図である。
【図３】横型連続多段圧造機１におけるパンチユニット１０１の構成を示す模式断面図である。
【図４】押出しピン２８への、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の被覆形態を示す模式展開斜視図である。
【図５】横型連続多段圧造機１におけるダイスユニット１０２の構成を示す模式断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１の１つの加工ステーションにおける圧造工程を示す模式断面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１の１つの加工ステーションにおける圧造工程を示す模式断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１の１つの加工ステーションにおける圧造工程を示す模式断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１の１つの加工ステーションにおける圧造工程を示す模式断面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１での圧造工程での、アウタースリーブ２６とダイス３８との関係を示す模式断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ横型連続多段圧造機１での圧造工程での、アウタースリーブ２６とダイス３８との関係を示す模式断面図である。
【図１２】（ａ）は、第１変形例に係るアウタースリーブ５６の形態を示す模式横断面図であり、（ｂ）は、第２変形例に係るアウタースリーブ６６の形態を示す模式横断面図であり、（ｃ）は、第３変形例に係るアウタースリーブ７６の形態を示す模式横断面図であり、（ｄ）は、第４変形例に係るアウタースリーブ８６の形態を示す模式横断面図である。
【図１３】（ａ）は、横型連続多段圧造機の概略構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、横型連続多段圧造機における一部構成を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００５２】
［実施形態］
１．横型連続多段圧造機１の概略構成
本発明の実施形態に係る横型連続多段圧造機１の概略構成について、図１を用い説明する。図１は、横型連続多段圧造機１を鉛直方向の上方から見た模式平面図である。
【００５３】
図１に示すように、本実施形態に係る横型連続多段圧造機１は、角枠体であるフレーム１０をベースに構成されている。フレーム１０におけるＸ方向左側の部分には、フレーム１０をＹ方向に挿通するクランクシャフト１１が配置されている。フレーム１０からＹ方向外側に延出したクランクシャフト１１の一端１１ａには、フライホイール１３が固定されている。
【００５４】
フレーム１０の外側には、駆動源としてのモータ１４が載置されており、モータ１４の出力軸１４ａにはモータープーリ１４ｂが固定されている。モータープーリ１４ｂとフライホイール１３との間には、周回状態でベルト１５が張設されている。
【００５５】
なお、図１では、モータ１４に連結された減速ギヤの図示を省略している。
【００５６】
フレーム１０内において、クランクシャフト１１にはラム１２が連結されている。ラム１２は、モータ１４からの駆動力を受けてクランクシャフト１１が回転することにより、矢印Ａ１で示すようにＸ方向に前進／後退する。
【００５７】
なお、図１では図示を省略しているが、ラム１２は、フレーム１０に対してライナを介して配されており、Ｘ方向への前進／後退に際しての、Ｙ方向及び紙面に垂直な方向（Ｚ方向）への“振れ“が抑制されるようになっている。
【００５８】
一方、フレーム１０内におけるＸ方向右側部分には、ラム１２に対してＸ方向に間隔をあけて対向する状態で、ダイベース１６が固定されている。また、ダイベース１６に対してＹ方向に隣り合う部分には、切断ユニット２１が固定されている。切断ユニット２１の詳細構造については説明を省略するが、矢印Ａ２で示すように供給される素材５００を定寸で切断してブランク５０１を形成する。
【００５９】
ラム１２におけるダイベース１６に対向する側（Ｘ方向右側）には、複数のパンチユニット１０１が固定されている。複数のパンチユニット１０１は、Ｙ方向に配列されている。
【００６０】
ダイベース１６におけるラム１２に対向する側（Ｘ方向左側）には、複数のダイスユニット１０２が固定されている。複数のダイスユニット１０２は、ラム１２に固定された複数のパンチユニット１０１のそれぞれに対応する状態で、Ｙ方向に配列されている。
【００６１】
横型連続多段圧造機１において、対向するパンチユニット１０１とダイスユニット１０２とで対を成し、それぞれの対向箇所で加工ステーションを構成する。
【００６２】
図１では詳細な図示を省略しているが、ダイベース１６及び複数のダイスユニット１０２の上方（紙面手前側）を覆うように、トランスファーユニット２２が設けられている。トランスファーユニット２２は、矢印Ａ３で示すように、複数の加工ステーション間でブランク５０１を順に移送する。
【００６３】
２．トランスファーユニット２２の構成
トランスファーユニット２２の構成について、図２を用い説明する。図２は、図１におけるトランスファーユニット２２を、Ｘ方向左側（ラム１２側）から見た模式正面図である。
【００６４】
トランスファーユニット２２は、Ｙ方向に延伸したトランスファーベース２２０と、トランスファーベース２２０に固定され、Ｙ方向に配列された複数のトランスファーユニット２２１〜２２６と、を備える。各トランスファーユニット２２１〜２２６は、チャックユニット２２７〜２３１を備える。
【００６５】
各チャックユニット２２７〜２３１は、２つのフィンガ２２７１，２２７２，２２８１，２２８２，２２９１，２２９２，２３０１，２３０２，２３１１，２３１２，２３２１，２３２２を備える。
【００６６】
矢印Ｂ１で示すように、トランスファーユニット２２は、Ｙ方向に往復動自在となっている。また、矢印Ｂ２で示すように、各チャックユニット２２７〜２３１では、２つのフィンガ２２７１，２２７２，２２８１，２２８２，２２９１，２２９２，２３０１，２３０２，２３１１，２３１２，２３２１，２３２２が開閉自在となっており、閉状態でブランク５０１〜５０６をチャックできるようになっている、
トランスファーユニット２２では、各チャックユニット２２７〜２３１でブランク５０１〜５０６をチャックした状態で、ユニット全体としてＹ方向に移動することにより、矢印Ｂ３で示すように、ブランク５０１〜５０６が順に移送される。
【００６７】
なお、トランスファーユニット２２における矢印Ｂ１の往復動、及び矢印Ｂ２の開閉動作は、ラム１２の前進／後退と同期して成される。
【００６８】
３．パンチユニット１０１の構成
パンチユニット１０１の構成について、図３及び図４を用い説明する。図３は、複数のパンチユニット１０１の内の１つを、Ｘ方向に沿って切断した状態で図示する模式縦断面図である。図４は、押出しピン２８への、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の被覆形態を示す模式展開斜視図である。
【００６９】
図３に示すように、パンチユニット１０１は、円筒形状のハウジング１７と、同じく円筒形状の外周補強リング１８と、を備える。外周補強リング１８は、Ｘ方向左側の部分でハウジング１７の内周面に固定されている。そして、外周補強リング１８のＸ方向右側部分は、左側部分よりも内径が小さくなっている。
【００７０】
外周補強リング１８の内側には、外周リング１９が配置されている。外周リング１９は、外周補強リング１８の内周面の一部に接触した状態でＸ方向に移動自在となっている。外周リング１９は、Ｘ方向左側の端部がピンベースブロック３０に対して隙間なく当接している。
【００７１】
なお、外周リング１９は、外周補強リング１８に対してボールプランジャ２５を介して支持されており、外周補強リング１８に対してＸ方向に直交する方向に微小な移動が許容された状態になっている。
【００７２】
外周リング１９の内側には、アウタースリーブ２６、インナースリーブ２７及び押出しピン２８の各Ｘ方向左側の部分が収納されている。
【００７３】
図４に示すように、押出しピン２８は、その先端部分を含むＸ方向の一部領域が、インナースリーブ２７とアウタースリーブ２６とで二重に被覆されている。インナースリーブ２７は、径方向に２分割された一対の鍔付き半円筒形状のスリーブ部材２７１，２７２の組み合わせを以って構成されている。
【００７４】
一方、アウタースリーブ２６は、筒形状に一体形成されて成る。アウタースリーブ２６におけるＸ方向右側の先端部分２６ｂの外周は、Ｘ方向の左側から右側にゆくに従って先細りのテーパー形状となっている。
【００７５】
押出しピン２８は、その外周がアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７で順に被覆されることにより、少なくとも被覆された部分（先端部分）が、軸芯がＸ方向に沿うよう姿勢が保持されている。また、押出しピン２８は、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７に対して、軸方向であるＸ方向に摺動自在となっている。
【００７６】
また、押出しピン２８に対しては、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７で被覆された領域よりもＸ方向左側の箇所に、補助支持リング２９が取り付けられている。押出しピン２８は、補助支持リング２９に対してもＸ方向に摺動自在となっている。
【００７７】
押出しピン２８は、Ｘ方向右側の部分がアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７で支持され、それよりもＸ方向左側の部分が補助支持リング２９で支持されている。これにより、押出しピン２８は、その軸芯がＸ方向に沿う状態で保持されている。
【００７８】
図３に戻って、押出しピン２８のＸ方向左端の部分（シャンク部）は、ピンベースブロック３０に固定されている。補助支持リング２０のＸ方向左側の主面からは、Ｘ方向左側に向けて複数の操作ピン３７が延伸しており、ピンベースブロック３０及び受圧ブロック３１を挿通している。そして、操作ピン３７のＸ方向左側の端部は、支持ブロック３２に固定されている。
【００７９】
ピンベースブロック３０と受圧ブロック３１との間には、スプリング３３が挿入されており、押出しピン２８に押圧力（反力）が付与されていない状態では、図３に示すように、ピンベースブロック３０と受圧ブロック３１との間に間隔があいた状態となっている。
【００８０】
支持ブロック３２は、Ｘ方向左側の主面が、スプリング３４によりＸ方向右側に向けて弾性付勢されており、また、受圧ピン３５が当接している。受圧ピン３５のＸ方向左側には、受圧軸３６が設けられており、ラム１２からの押圧力が伝達されるようになっている。
【００８１】
受圧軸３６は、円筒形状の加圧筒２４の内方に配置されている。加圧筒２４は、Ｘ方向右側で受圧リング２３を介してハウジング１７のＸ方向左側の端面に接続されている。
【００８２】
４．押出しピン２８とアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７との配置形態
押出しピン２８とアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７との配置形態について、図３の二点鎖線で囲んだ部分を用い説明する。
【００８３】
パンチユニット１０１とダイスユニット１０２とが嵌合していない状態では、図３の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、押出しピン２８のＸ方向右側の端面２８ａは、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２５ａ，２７ａよりも、Ｘ方向左側の奥に後退した位置にある。本実施形態では、押出しピン２８の端面２８ａは、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりもＧＳＢだけ奥側に後退した位置にある。ＧＳＢは、例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲で設定されており、本実施形態では、１．２９ｍｍとしている。
【００８４】
また、図３の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、アウタースリーブ２６の端面２６ａとインナースリーブ２７の端面２７ａとは、略面一となっており、ともにＸ方向に直交する平坦面となっている。ただし、アウタースリーブ２６の端面２６ａとインナースリーブ２７の端面２７ａとが、ともに平坦面である必要は必ずしもない。例えば、一方の端面が曲面であってもよいし、両方の端面が曲面であってもよい。
【００８５】
また、アウタースリーブ２６の端面２６ａとインナースリーブ２７の端面２７ａとが略面一となっている必要は必ずしもない。一方の端面が他方の端面に対してＸ方向に張出していてもよい。
【００８６】
５．ダイスユニット１０２の構成
ダイスユニット１０２の構成について、図５を用い説明する。図５は、ダイスユニット１０２の主要部分の構成を示す模式断面図である。
【００８７】
図５に示すように、ダイスユニット１０２においては、ともに円筒形状をしたダイベース１６とシュリンクリング２０とが、Ｘ方向に直列状態で配置されている。ダイベース１６は、シュリンクリング２０に対して固定されている。
【００８８】
ダイベース１６における内空間は、Ｘ方向に略同一の断面サイズを有し、受圧筒３９が収納されている。受圧筒３９の内側には、Ｘ方向に挿通するノックアウトピン４０が挿入されている。ノックアウトピン３９は、図示を省略するエジェクタの作用により、Ｘ方向に前進／後退する。
【００８９】
シュリンクリング２０の内空間は、Ｘ方向右側部分が左側部分に比べて断面サイズが大きくなっている、そして、シュリンクリング２０におけるＸ方向左側の内空間は、その断面サイズがＸ方向右側から左側へとゆくに従って小さくなるテーパー形状となっている。
【００９０】
ダイス３８は、シュリンクリング２０の内空間に嵌入されている。ダイス３８における凹空間３８ａは、その開口がＸ方向左側を向いている。ダイス３８における凹空間３８ａの底部からは、Ｘ方向に挿通する孔が開けられている。当該孔には、受けピン４１が挿設されている。
【００９１】
受けピン４１は、Ｘ方向に前進／後退が自在となっており、ノックアウトピン４０からの押圧力を受けることにより、ブランクをＸ方向左側へと排出する。なお、ブランクの排出は、後述のように、パンチユニット１０１におけるアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７と受けピン４１とでブランクをＸ方向に挟んだ状態で成される。
【００９２】
６．ダイス３８における凹空間３８ａの形状
ダイス３８における凹空間３８ａの形状について、図５の二点鎖線で囲んだ部分を用い説明する。
【００９３】
図５の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、凹空間３８ａは、Ｘ方向において、ダイス３８の端面３８ｄに開口された開口部から所定の深さまでの入り口部分３８ｅと、入り口部分３８ｅに続き、底部までの奥部分３８ｆとで構成されている。入り口部分３８ｅは、開口端部からＸ方向右側に向けて開口断面サイズが漸減している。具体的には、ダイス３８における入り口部分３８ｅを臨む側壁３８ｂは、入り口部分３８ｅにおける空間形状が奥側にゆく程先細りのテーパー形状となるよう構成されている。
【００９４】
ダイス３８の入り口部分３８ｅにおけるテーパー形状は、図３及び図４に示したアウタースリーブ２６における先端部分２６ｂのテーパー形状に対応している。即ち、アウタースリーブ２６がダイス３８の入り口部分３８ｅに侵入した場合に、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂの一部が、ダイス３８の入り口部分３８ｅに嵌合する。
【００９５】
一方、ダイス３８におけるＸ方向右側の奥部分３８ｆでは、当該億部分３８ｆを臨む側壁３８ｃは、当該加工ステーションで成形しようとするブランクの外周形状に基づき形状が規定されている。
【００９６】
７．圧造加工工程
本実施の形態に係る横型連続多段圧造機１を用いた圧造加工工程について、図６から図９を用い説明する。図６から図９は、横型連続多段圧造機１の１つの加工ステーションにおける圧造加工工程を仮に８つのステップに分けて示す模式断面図である。
【００９７】
７−１．第１ステップ
先ず、図６（ａ）は、フィンガ２２９１，２２９２によりチャックされたブランク５０３が、所定の加工ステーションに移送されてきた状態を示している。
【００９８】
移送されてきたブランク５０３は、ダイスユニット１０２におけるダイス３８のＸ方向左側で停止される。このとき、ブランク５０３は、ダイス３８の凹空間３８ａに対して所定の位置に配されている。そして、ブランク５０３のＸ方向右側の面には、Ｘ方向左側に前進してきた受けピン４１の端面が当接される。
【００９９】
このように配置されたブランク５０３に対して、パンチユニット１０１が、矢印Ｃで示すようにＸ方向右側へと前進する。当該パンチユニット１０１の前進は、ラム１２の摺動によるものである。
【０１００】
なお、図６（ａ）に示す状態においては、スプリング３３，３４は伸びた状態にあり、また、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７は、最もＸ方向右側へと延出された状態になっている。
【０１０１】
７−２．第２ステップ
次に、図６（ｂ）は、パンチユニット１０１がＸ方向右側へと前進し、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａがブランク５０３のＸ方向左側の面に当接した状態を示している。
【０１０２】
ブランク５０３は、Ｘ方向右側の面にアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａが当接することにより、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７と受けピン４１とでＸ方向に挟まれ保持された状態となる。
【０１０３】
この状態において、フィンガ２２９１，２２９２が開状態とされる（チャック解放）。
【０１０４】
なお、図６（ｂ）に示す状態においても、スプリング３３，３４は伸びた状態にあり、ピンベースブロック３０と受圧ブロック３１はＸ方向に離間した状態が維持されている。
【０１０５】
７−３．第３ステップ
次に、図７（ａ）は、チャックが解放された後、パンチユニット１０１をさらにダイスユニット１０２に向けて前進させた状態を示している。
【０１０６】
図６（ｂ）に示す状態から、さらにパンチユニット１０１を前進させることにより、ブランク５０３をダイス３８の凹空間３８ａ内へと押し込みながら、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７が凹空間３８ａ内へと侵入してゆく。なお、受けピン４１は、パンチユニット１０１の前進に同期して、Ｘ方向右側へと徐々に後退してゆく。
【０１０７】
そして、アウタースリーブ２６における先端部分２６ｂがダイス３８における入り口部分３８ｅに対して嵌合される。これにより、押出しピン２８とダイス３８との同軸度が小さく抑制される。
【０１０８】
なお、仮に嵌合前に押出しピン２８とダイス３８とが芯ズレを生じていたような場合には、押出しピン２８のＸ方向に交差する向きの補正がなされる。即ち、横型連続多段圧造機１のパンチユニット１０１では、外周リング１９を外周補強リング１８に対してボールプランジャ２５を介して支持しているので、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂ（テーパー形状部分）とダイス３８の入り口部分３８ｅとの嵌合により、押出しピン２８のＸ方向に交差する向きの補正がなされる。このような補正がなされることにより、本実施形態では、ダイス３８における入り口部分３８ｅへのアウタースリーブ２６の先端部分２６ｂの嵌合を以って、パンチ２８とダイス３８との同軸度を小さく抑制することができる。
【０１０９】
なお、図７（ａ）に示す状態においても、スプリング３３，３４は伸びた状態にあり、押出しピン２８の端面２８ａは、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりもＸ方向左側の奥に後退した位置にある。よって、図７（ａ）に示す状態では、押出しピン２８の端面２８ａは、ブランク５０３に対して間隔をあけ、接触していない状態にある。
【０１１０】
また、図７（ａ）に示す状態においては、ブランク５０３がＸ方向に微小移動できる隙間が残っている。換言すると、ダイス３８の凹空間３８ａの深さ（開口端部から底部までの深さ）は、図７（ａ）の状態でブランク５０３に対してＸ方向に隙間が残るような深さに形成されている。
【０１１１】
７−４．第４ステップ
次に、図７（ｂ）は、ダイス３８における入り口部分３８ｅに対してアウタースリーブ２６の先端部分２６ｂが嵌合された状態から、パンチユニット１０１をさらにダイスユニット１０２に向けて前進させた状態を示している。
【０１１２】
図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示す状態からパンチユニット１０１をさらにＸ方向右側へと前進させると、押出しピン２８がＸ方向右向きに押し出される。このとき、アウタースリーブ２６は、その先端部分２６ｂがダイス３８における入り口部分３８ｅに対して嵌合した状態にあるので、図７（ａ）に示す状態のまま停止している。
【０１１３】
よって、パンチユニット１０１のさらなる前進に伴い、ピンベースブロック３０と受圧ブロック３１との間隔が狭まってゆくことになり、スプリング３３が圧縮されてゆく。
【０１１４】
そして、押出しピン２８の前進により、ダイス３８の凹空間３８ａ内におけるブランク５０３は、ダイス３８の底部（奥部分３８ｆのＸ方向右側部分）に押し付けられる。
【０１１５】
７−５．第５ステップ
次に、図８（ａ）は、パンチユニット１０１のさらなる前進により、押出しピン２８によるブランク５０３の塑性加工が開始された時点での状態を示している。
【０１１６】
図８（ａ）に示すように、この時点においては、スプリング３３が圧縮されて、ピンベースブロック３０と受圧ブロック３１との間の隙間はなくなり、互いに当接した状態になっている。また、パンチユニット１０１において、受圧ブロック３１と支持ブロック３２との間の間隔が拡がってゆき、スプリング３４が圧縮されてゆく。
【０１１７】
そして、ブランク５０３の塑性変形に伴い、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７がＸ方向左向きに押圧され始める（後方押出しの開始）。
【０１１８】
７−６．第６ステップ
次に、図８（ｂ）は、塑性加工によりブランク５０４が形成され、パンチユニット１０１の前進が停止された時点での状態を示している。
【０１１９】
図８（ｂ）に示すように、ブランク５０３を塑性加工（圧造加工）することによりブランク５０４の形成がなされた時点では、受圧ピン３５のＸ方向左端が受圧軸３６のＸ方向右端に当接した状態となっている。そして、スプリング３３，３４はともに最も圧縮された状態となっている。
【０１２０】
図８（ｂ）に示す状態では、押出しピン２８は“前死点”に到達している。
【０１２１】
７−７．第７ステップ
次に、図９（ａ）は、ブランク５０４の形成後に、パンチユニット１０１をＸ方向左側へと後退させ、押出しピン２８をブランク５０４から離間させた状態を示している。
【０１２２】
図９（ａ）に示すように、押出しピン２８がブランク５０４から離間した状態にあっても、ブランク５０４の外縁部分（フランジ部分）に対するアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の当接状態は維持されている。これは、スプリング３３，３４の圧縮が解放され、受圧ブロック３１に対して支持ブロック３２が当接することによるものである。
【０１２３】
以上のように、押出しピン２８をノックアウトさせながら、ダイスユニット１０２の受けピン４１とアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７とでブランク５０４を挟み込んだ状態としている。これにより、押出しピン２８のノックアウトに際しても、ブランク５０４をダイス３８の凹空間３８ａ内に残すことができ、当該加工ステーションにおける圧造成形が終わったブランク５０４が凹空間３８ａの開口端部から外方へ落下するということを防ぐことができる。
【０１２４】
なお、図９（ａ）に示すように、この時点においても、受圧ピン３５のＸ方向左端が受圧軸３６に対して当接した状態は維持されている。
【０１２５】
７−８．第８ステップ
次に、図９（ｂ）は、ブランク５０４をダイス３８の凹空間３８ａの外方へと取り出し、トランスファーユニット２２におけるチャック２３０のフィンガ２３０１，２３０２でチャッキングした状態を示している。
【０１２６】
図９（ａ）に示す状態から、パンチユニット１０１をＸ方向左向きに後退させるとともに、ダイスユニット１０２における受けピン４１をＸ方向左向きに前進させる。このとき、パンチユニット１０１の後退速度と受けピン４１の前進速度とは同期しており、ブランク５０４をＸ方向に挟み込んで保持した状態を維持している。
【０１２７】
そして、図９（ｂ）に示すように、ダイス３８の凹空間３８ａの開口端部から出口部分まで移動されたブランク５０４をフィンガ２３０１，２３０２でＹ方向に挟み込んで保持する。その後、矢印Ｄで示すように、パンチユニット１０１を後退限まで後退させる。なお、パンチユニット１０１の後退に伴い、受圧ピン３５と受圧軸３６とはＸ方向に離間する。
【０１２８】
以上により、ブランク５０４の“蹴り出し“が完了する。
【０１２９】
８．ダイス３８における凹空間３８ａの入り口部分３８ｅへのアウタースリーブ２６の嵌合及び押出しピン２８の前進
ダイス３８における凹空間３８ａの入り口部分３８ｅへのアウタースリーブ２６の嵌合及び押出しピン２８の前進について、図１０及び図１１を用い説明する。なお、図１０及び図１１では、パンチユニット１０１の構成の内、アウタースリーブ２６、インナースリーブ２７、及び押出しピン２８だけを抜き出して模式的に図示しており、ダイスユニット１０２の構成の内、ダイス３８だけを抜き出して模式的に図示している。また、図１０及び図１１では、ブランクの図示も省略している。
【０１３０】
先ず、図１０（ａ）は、図６（ａ）で示した第１ステップの状態を示す。図１０（ａ）に示すように、パンチユニット１０１がダイスユニット１０２に対して離間した状態にある場合には、パンチユニット１０１における押出しピン２８の端面２８ａは、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりもＸ方向左側の奥に後退した位置にある。
【０１３１】
そして、矢印Ｅで示すように、押出しピン２８をダイス３８の凹空間３８ａ内へと侵入させてゆく。
【０１３２】
ここで、本例では、アウタースリーブ２６による同軸度を小さくすることができるとの作用・効果を分かり易く説明するために、離間状態における押出しピン２８とダイス３８の凹空間３８ａとがＹ方向にＧＭＡだけ芯ズレを生じていると仮定している。
【０１３３】
図１０（ａ）に示す状態から、パンチユニット１０１をＸ方向右向きに前進させてゆき、アウタースリーブ２６の端面２６ａがダイス３８の端面３８ｄよりもＸ方向右側に侵入すると、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂにおける先端角は、ダイス３８の側壁３８ｂに対して、Ｙ方向上側で先に当接する。
【０１３４】
アウタースリーブ２６におけるテーパー形状の先端部分２６ｂとダイス３８の側壁３８ｂとの当接により、パンチユニット１０１はＹ方向に位置補正がなされ、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂがダイス３８の入り口部分３８ｅを進むに従って芯ズレが補正される。
【０１３５】
次に、図１０（ｂ）は、図７（ａ）で示した第３ステップの状態を示す。
【０１３６】
図１０（ｂ）に示すように、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂがダイス３８の入り口部分３８ｅに対して嵌合することで、パンチユニット１０１における押出しピン２８とダイスユニット１０２におけるダイス３８との同軸度が小さく抑制される。上述のように、図１０（ｂ）に示す状態において、押出しピン２８の端面２８ａは、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりもＸ方向左側の奥に後退した位置のまま維持されている。
【０１３７】
なお、図１０（ｂ）に示すように、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂは、ダイス３８の入り口部分３８ｅで嵌合されるため、凹空間３８ａの奥部分３８ｆに侵入することはない。よって、奥部分３８ｆにおける側壁３８ｃにアウタースリーブ２６の先端部分２６ｂが接触することはない。
【０１３８】
次に、図１１（ａ）に示すように、パンチユニット１０１とダイスユニット１０２との同軸度が小さく抑制された後、矢印Ｆ１で示すように、押出しピン２８がＸ方向右向きに前進する。この前進により、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりも押出しピン２８の端面２８ａがＸ方向右側に突出したとき、ブランク（図示を省略。）に当接する。
【０１３９】
なお、図１１（ａ）に示すように、押出しピン２８の突出に際しては、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂとダイス３８の側壁３８ｂとの嵌合により、アウタースリーブ２６とインナースリーブ２７との隙間、及びインナースリーブ２７と押出しピン２８との隙間は、略無くなった状態となっている。このため、押出しピン２８は、その軸芯がＸ方向に正確に沿うとともに、ダイス３８における凹空間３８ａの芯と正確に合致した状態でＸ方向右向きに突出する。
【０１４０】
そして、さらに押出しピン２８が前進することにより、ブランクは、ダイス３８における奥部分３８ｆの棚面３８ｇや底面３８ｈに押し付けられる。
【０１４１】
図１１（ｂ）は、図８（ａ）で示した第５ステップの状態を示す。即ち、矢印Ｆ２で示すように、押出しピン２８のＸ方向右向きの前進により、ブランクの圧造加工がなされ、塑性変形した部位がアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７を、矢印Ｆ３で示すように、Ｘ方向左側へと後退させてゆく。
【０１４２】
９．効果
以上のように、本実施形態に係る横型連続多段圧造機１では、仮にラム１２の“振れ“があったとしても、上記構成を採用した加工ステーションにおいて、圧造加工の前にパンチユニット１０１とダイスユニット１０２との同軸度を小さく抑制することができる。
【０１４３】
また、横型連続多段圧造機１では、パンチユニット１０１において、押出しピン２８の外周をアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７と補助支持リング２９で被覆し、これらにより支持することとしているので、押出しピン２８の軸芯がＸ方向に対して傾いたり、押出しピン２８が曲がったりすることを抑制することができる。即ち、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７と補助支持リング２９とは、押出しピン２８の支持ガイドとしての機能も果たす。
【０１４４】
また、図３の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂがダイス３８の入り口部分３８ｅに嵌合する前の段階では、押出しピン２８の端面２８ａがアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７の各端面２６ａ，２７ａよりも奥側に後退した位置にある。これにより、アウタースリーブ２６の先端部分２６ｂがダイス３８の入り口部分３８ｅに嵌合した時点で、押出しピン２８の端面２８ａとブランクとの間に隙間が残るようにしている。これにより、パンチユニット１０１における押出しピン２８とダイスユニット１０２におけるダイス３８との同軸度を小さく抑制してから、ブランクへの押出しピン２８の当接及び押圧が開始されるので、高精度での圧造加工が実現可能である。
【０１４５】
また、図３に示すように、横型連続多段圧造機１では、外周リング１９が外周補強リング１８に対してボールプランジャ２５を介して支持されている構成とした。これにより、パンチユニット１０１における押出しピン２８とダイスユニット１０２におけるダイス３８との同軸度を小さく抑制する際に、押出しピン２８の径方向への位置補正が可能となり、同軸度を小さく抑制する上で効果的である。
【０１４６】
また、図４に示すように、本実施形態では、インナースリーブ２７を径方向に２分割したスリーブ部材２７１，２７２で構成することとしている。このような構成を採用することにより、押出しピン２８の先端部分に、製品形状に対応する種々の形状の成形部を設けることとしても、インナースリーブ２７で確実に被覆することができる。また、インナースリーブ２７を２分割した構成とすることにより、各部材の製造に係る精度にかかわらず、押出しピン２８の外周に対して、及び互いの間で隙間なく密に接触するようにできる。これにより、同軸度を小さく抑制する上で効果的である。
【０１４７】
なお、インナースリーブ２７を径方向に３つ以上の部材に分割することもできる。また、アウタースリーブ２６や補助支持リング２９についても、インナースリーブ２７と同様に、複数の部材に分割することも可能である。ただし、アウタースリーブ２７や補助支持リング２９については、組み立ての容易性という観点から、本実施形態のようにワンピース構造とすることが望ましい。
【０１４８】
また、本実施形態に係る横型連続多段圧造機１では、図８（ａ）に示すように、ブランク５０３の塑性変形に伴い、アウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７がＸ方向左向きに押圧され、後退できる構成となっている。これについて、見方を変えると、次のことが言える。
【０１４９】
本実施形態に係るアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７は、間にスプリング３４等を介してラム２に接続され、ダイベース１６側に向けて弾性付勢されている。そして、アウタースリーブ２６の先端部分（テーパー形状部分）２６ｂとダイス３８の入り口部分（テーパー形状部分）３８ｅとが離間した状態（図６（ａ）、（ｂ）の状態）から、ラム２とアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７とが“直結状態”となるまでのＸ方向におけるストロークは、アウタースリーブ２６の先端部分（テーパー形状部分）２６ｂとダイス３８の入り口部分（テーパー形状部分）３８ｅとが嵌合した状態（図７（ａ）の状態）から、ラム２が前進限の状態（図８（ｂ）の状態）に至るまでのＸ方向におけるラム２の移動距離よりも長くなるように設定されている。即ち、横型連続多段圧造機１では、ラム２とアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７とが“直結状態”となることは実際には生じ得ない。
【０１５０】
本実施形態では、上記のような構成とすることにより、ラム２が前進限（前死点）に至った場合にも、スプリング３４の弾性によりアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７がＸ方向左側に向けて後退可能な状態とすることができる。よって、複数の押出しピン２８を上記構成のアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７で被覆した場合にも、部品の製造に係る精度や組み付け精度などを厳密に管理しなくても、上記のようなアウタースリーブ２６の先端部分（テーパー形状部分）２６ｂとダイス３８の入り口部分（テーパー形状部分）３８ｅとの嵌合を実現することができる。
【０１５１】
従って、本実施形態では、高精度の圧造加工を実現できるとともに、製造コストの低減を図ることができる。
【０１５２】
また、本実施形態に係る横型連続多段圧造機１は、スプリング（圧縮コイルスプリング）３４における自然高と密着高との差分が、アウタースリーブ２６の先端部分（テーパー形状部分）２６ｂとダイス３８の入り口部分（テーパー形状部分）３８ｅとが嵌合した状態（図７（ａ）の状態）から、ラム２が前進限（前死点）の状態（図８（ｂ）の状態）に至るまでのＸ方向におけるラム２の移動距離よりも大きくなるように設定されている。
【０１５３】
横型連続多段圧造機１では、上記のように、スプリング３４を選定することにより、アウタースリーブ２６の先端部分（テーパー形状部分）２６ｂとダイス３８の入り口部分（テーパー形状部分）３８ｅとが嵌合した状態（図７（ａ）の状態）から、ラム２が前進限（前死点）の状態（図８（ｂ）の状態）に至るまでの過程において、良好にアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７をダイベース１６側に向けて弾性付勢することができる。これより、横型連続多段圧造機１では、スプリング３４の弾性域内で圧造工程が実行されることになり、高精度の圧造加工が実現可能である。
【０１５４】
［第１変形例］
第１変形例に係る横型連続多段圧造機について、図１２（ａ）を用い説明する。なお、図１２（ａ）では、上記実施形態に係る横型連続多段圧造機１との差異部分であるアウタースリーブ５６とその周辺部分を抜き出して図示している。
【０１５５】
図１２（ａ）に示すように、本変形例に係るアウタースリーブ５６は、横断面において、先端部分における外周のプロファイルがＹ方向に長い楕円形状または長円形状となっている。そして、アウタースリーブ５６の先端部分は、紙面に垂直な方向にテーパー形状となっている。アウタースリーブ５６における内周のプロファイルについては、上記実施形態に係るアウタースリーブ２６と同様に、円形状となっている。
【０１５６】
なお、本変形例に係るアウタースリーブ５６についても、筒形状に一体形成されて成る。
【０１５７】
また、図示を省略するが、ダイスにおける凹空間の入り口部分の形状についても、アウタースリーブ５６における先端部分の形状（テーパー形状）に合わせて構成されている。
【０１５８】
本変形例に係る横型連続多段圧造機では、アウタースリーブ５６を図１２（ａ）に示すような構成とすることにより、ラム１２がＸ方向（紙面に垂直な方向）に沿う軸芯回りに捩じれを生じることがあっても、その補正も行うことができる。よって、本変形例では、上記効果を得ることができるとともに、ブランクに対して複雑な形状の圧造加工を施す場合にも、さらに高い加工精度を確保することができる。
【０１５９】
［第２変形例］
第２変形例に係る横型連続多段圧造機について、図１２（ｂ）を用い説明する。なお、図１２（ｂ）では、上記実施形態に係る横型連続多段圧造機１との差異部分であるアウタースリーブ６６とその周辺部分を抜き出して図示している。
【０１６０】
図１２（ｂ）に示すように、本変形例に係るアウタースリーブ６６は、横断面において、先端部分における外周のプロファイルが正方形状または長方形状（矩形状）となっている。そして、内周のプロファイルについては、上記実施形態に係るアウタースリーブ２６と同様に、円形状となっている。アウタースリーブ６６の先端部分は、紙面に垂直な方向にテーパー形状となっている。
【０１６１】
なお、本変形例に係るアウタースリーブ６６についても、筒形状に一体形成されて成る。
【０１６２】
また、図示を省略するが、ダイスにおける凹空間の入り口部分の形状についても、アウタースリーブ６６における先端部分の形状（テーパー形状）に合わせて構成されている。
【０１６３】
本変形例に係る横型連続多段圧造機では、アウタースリーブ６６を図１２（ｂ）に示すような構成とすることにより、ラム１２がＸ方向（紙面に垂直な方向）に沿う軸芯回りに捩じれを生じることがあっても、その補正も行うことができる。また、図１２（ｂ）に示すように、アウタースリーブ６６の外周を矩形の横断面とすることにより、部材の加工を容易なものとすることができる。
【０１６４】
［第３変形例］
第３変形例に係る横型連続多段圧造機について、図１２（ｃ）を用い説明する。なお、図１２（ｃ）では、上記実施形態に係る横型連続多段圧造機１との差異部分であるアウタースリーブ７６とその周辺部分を抜き出して図示している。
【０１６５】
図１２（ｃ）に示すように、本変形例に係るアウタースリーブ７６は、横断面において、先端部分における外周のプロファイルが菱形状となっている。そして、内周のプロファイルについては、上記実施形態に係るアウタースリーブ２６と同様に、円形状となっている。アウタースリーブ７６の先端部分は、紙面に垂直な方向にテーパー形状となっている。
【０１６６】
なお、本変形例に係るアウタースリーブ７６についても、筒形状に一体形成されて成る。
【０１６７】
また、図示を省略するが、ダイスにおける凹空間の入り口部分の形状についても、アウタースリーブ７６における先端部分の形状（テーパー形状）に合わせて構成されている。
【０１６８】
本変形例に係る横型連続多段圧造機でも、アウタースリーブ７６を図１２（ｃ）に示すような構成とすることにより、ラム１２がＸ方向（紙面に垂直な方向）に沿う軸芯回りに捩じれを生じることがあっても、その補正も行うことができる。また、図１２（ｃ）に示すように、アウタースリーブ７６の外周を菱形の横断面とすることにより、部材の加工を容易なものとすることができる。
【０１６９】
［第４変形例］
第４変形例に係る横型連続多段圧造機について、図１２（ｄ）を用い説明する。なお、図１２（ｄ）では、上記実施形態に係る横型連続多段圧造機１との差異部分であるアウタースリーブ８６とその周辺部分を抜き出して図示している。
【０１７０】
図１２（ｄ）に示すように、本変形例に係るアウタースリーブ８６は、横断面において、先端部分における外周のプロファイルが六角形状となっている。そして、内周のプロファイルについては、上記実施形態に係るアウタースリーブ２６と同様に、円形状となっている。そして、アウタースリーブ８６の先端部分は、紙面に垂直な方向にテーパー形状となっている。
【０１７１】
なお、本変形例に係るアウタースリーブ８６についても、筒形状に一体形成されて成る。
【０１７２】
また、図示を省略するが、ダイスにおける凹空間の入り口部分の形状についても、アウタースリーブ８６における先端部分の形状（テーパー形状）に合わせて構成されている。
【０１７３】
本変形例に係る横型連続多段圧造機では、アウタースリーブ８６を図１２（ｄ）に示すような構成とすることにより、Ｙ−Ｚ平面内の３方向での位置補正と、Ｘ方向（紙面に垂直な方向）に沿う軸芯回りの捩じれ補正とを行うことができる。
【０１７４】
［その他の変形例］
図３，４，１０，１１などに示すように、上記実施形態に係るパンチユニット１０１では、アウタースリーブ２６における先端部分２６ｂのテーパー形状が、縦断面において、外面が直線状の斜面であることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、縦断面において、外面が外凸や内凸の曲線状のテーパー形状とすることもできる。
【０１７５】
また、図１０（ｂ）などに示すように、上記実施形態では、アウタースリーブ２６のテーパー形状部分のＸ方向長さを、ダイス３８における入り口部分３８ｅのＸ方向深さよりも長い構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、アウタースリーブにおけるテーパー形状部分については、先端部分の先端側の一部とすることもできる。これによっても、同軸度を小さく抑えるという効果を得ることができる。
【０１７６】
図１に示すように、上記実施形態に係る横型連続多段圧造機１では、５つのパンチユニット１０１と５つのダイスユニット１０２とを備える構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、４つ以下のパンチユニット１０１と４つ以下のダイスユニット１０２とを備える構成とすることもできるし、６つ以上のパンチユニット１０１と６つ以上のダイスユニット１０２とを備える構成とすることもできる。
【０１７７】
また、上記実施形態では、５つ全てのパンチユニット１０１について、図３に示す構成を採用し、５つ全てのダイスユニット１０２について、図５に示す構成を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、複数のパンチユニット及びダイスユニットの内、一部の組み合わせに係るパンチユニットとダイスユニットに対して、図３及び図５の構成を採用することとしてもよい。
【０１７８】
なお、一部の組み合わせに係るパンチユニットとダイスユニットに対して、図３及び図５の構成を採用する場合には、その加工ステーションで要求される加工精度を加味して採用するパンチユニットとダイスユニットとを選定することができる。
【０１７９】
上記実施形態及び上記第１変形例乃至第４変形例では、押出しピン２８の外周をインナースリーブ２７及びアウタースリーブ２６，５６，６６，７６，８６で二重に被覆することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、一重に被覆することとしてもよいし、三重以上に被覆することとしてもよい。
【０１８０】
上記実施形態では、図３に示すように、外周リング１９が外周補強リング１８に対してボールプランジャ２５を介して支持されている構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、外周リング１９を外周補強リング１８に対してＯリングを介して支持される構成や、スプリングを介して支持される構成、さらには間に隙間を有する構成とすることもできる。
【０１８１】
上記実施形態では、図２に示すように、トランスファーユニット２２がブランク５０１〜５０６をＹ方向の両側からチャッキングし移送することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ブランクをＺ方向の両側からチャッキングすることとしてもよいし、Ｘ方向に交差する３方向からチャッキングすることとしてもよい。
【０１８２】
上記実施形態では、図１に示すように、駆動源としてモータ１４を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関や、エアー圧や油圧の供給を受けて動作するロータリーアクチュエータなどを採用することもできる。
【０１８３】
また、上記実施形態では、モータ１４からの駆動力の伝達をベルト１５を介して行うこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ギヤを介した駆動力の伝達を行うこととすることもできる。
【０１８４】
上記実施形態では、ラム１２にパンチユニット１０１を固定し、ダイベース１６にダイスユニット１０２を固定することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、ラム１２にダイスユニット１０２を固定し、ダイベース１６にパンチユニット１０１を固定することとしてもよい。
【０１８５】
上記実施形態では、図３などに示すように、パンチの一例である押出しピン２８に対してアウタースリーブ２６及びインナースリーブ２７を被覆することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、先端が単なる円柱状でなく、加工しようとする形状のネガ形状が形成されているようなパンチに対して、図３に示すような形態のアウタースリーブ及びインナースリーブを被覆することとしてもよい。
【０１８６】
また、押出しピンの形態について、先端に鏃状をしたノーズ部を設けることとしてもよい。ノーズ部は、ブランクに凹部や孔を形成する際の、凹部や孔の径と略同一の径を有する部分である。換言すると、鏑矢形状の先端構造を有する押出しピンを採用することもできる。
【０１８７】
また、上記実施形態及び上記第1変形例乃至第４変形例では、押出しピン２８について、その横断面が円形であることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、横断面が楕円形や長円形、さらには四角形、六角形、八角形の押出しピンを採用することもできる。なお、このような横断面の押出しピンを採用する場合には、それに応じてインナースリーブの内周面の形状を規定することにより、ガタつきなく押出しピンをガイドすることができる。
【０１８８】
上記実施形態及び上記第１変形例乃至第４変形例では、アウタースリーブ２６，５６，６６，７６，８６及びインナースリーブ２７の端面２６ａ，２７ａ，・・が平坦面である構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、アウタースリーブ及びインナースリーブの一方の端面だけが平坦面であるという構成を採用することもできるし、両方の端面が平坦面ではないような構成を採用することもできる。
【０１８９】
上記実施形態では、図３などに示すように、パンチユニット１０１にボールプランジャ２５を具備する構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ダイスユニットにおけるシュリンクリングとダイベースとの間にボールプランジャなどを介挿し、これによりダイスがＸ方向に交差する方向に移動自在とすることもできる。また、パンチユニット及びダイスユニットの双方にボールプランジャなどを設けることも可能である。
【０１９０】
なお、このような場合においても、上述のように、ボールプランジャの代わりにＯリングを介挿させたり単なる隙間を空けたりするなどの構成を採用することもできる。
【０１９１】
また、上記実施形態などでは言及しなかったが、横型連続多段圧造機において、ラムの前進／後退に際しての振動などを低減するために、動バランサを付設することとしてもよい。これにより、各部及びブランクの振動など低減させることができ、加工精度の向上を図るのに優位となる。
【０１９２】
上記実施形態では、切断ユニットに続いて圧造工程を実行する構成としたが、素材を切断した後、ブランク５０１の曲りなどを矯正する矯正ユニットを介挿させることとしてもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１  横型連続多段圧造機
１２  ラム
１６  ダイベース（型固定ベース）
２２  トランスファーユニット
２５  ボールプランジャ
２６，５６，６６，７６，８６  アウタースリーブ
２６ｂ  先端部分（テーパー形状部分）
２７  インナースリーブ
２８  押出しピン（パンチ）
３４  スプリング
３８  ダイス
３８ｅ  入り口部分（テーパー形状部分）
１０１  パンチユニット
１０２  ダイスユニット
５００  素材
５０１〜５０６  ブランク
【図１】
2018008281.tif 000003
【図２】
2018008281.tif 000004
【図３】
2018008281.tif 000005
【図４】
2018008281.tif 000006
【図５】
2018008281.tif 000007
【図６】
2018008281.tif 000008
【図７】
2018008281.tif 000009
【図８】
2018008281.tif 000010
【図９】
2018008281.tif 000011
【図１０】
2018008281.tif 000012
【図１１】
2018008281.tif 000013
【図１２】
2018008281.tif 000014
【図１３】
2018008281.tif 000015