(57)【要約】      （修正有）【課題】型割面に発生する横バリを抑制するようにした閉塞鍛造用金型装置を提供する。【解決手段】水平方向の型割面で当接される上ダイ１１および下ダイ１２と、パンチ孔１１ａを摺動するパンチピン１３と、貫通孔１２ｂを摺動するノックアウトピン１４とによって成形品の型をなす閉塞空間Ｕが形成され、閉塞空間Ｕに入れられた素材をパンチピン１３で押圧することにより閉塞空間内で側方押し出し成形を行う閉塞鍛造用金型装置１０であって、上ダイ１１および下ダイ１２は、型割面Ａと閉塞空間Ｕの間に上ダイ１１と下ダイ１２との嵌合面Ｂが形成されるように嵌挿することで、素材の型割面Ａへの浸入を抑制する。【選択図】図２
2011152548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の型割面で当接される上ダイおよび下ダイと、前記上ダイまたは下ダイの一方側に形成された鉛直方向のパンチ孔を摺動するパンチピンと、前記上ダイまたは下ダイの他方側に形成された貫通孔を摺動するノックアウトピンとによって成形品の型をなす閉塞空間が形成され、前記閉塞空間に入れられた素材を前記パンチピンで押圧することにより閉塞空間内で側方押し出し成形を行う閉塞鍛造用金型装置であって、
上ダイおよび下ダイは、型割面と閉塞空間の間に上ダイと下ダイとの嵌合面が形成されるように嵌挿されることを特徴とする閉塞鍛造用金型装置。
【請求項２】
前記嵌合面が前記型割面に対し垂直な面である請求項１に記載の閉塞鍛造用金型装置。
【請求項３】
前記嵌合面の深さが２ｍｍ〜１０ｍｍである請求項１または請求項２に記載の閉塞鍛造用金型装置。
【請求項４】
成形品は軸体部とフランジ部とを備え、フランジ部が軸体部の軸線と垂直な方向に大径部と小径部とを有する異形フランジ付き構造体であり、前記閉塞空間は当該異形フランジ付き構造体の型をなす請求項１〜請求項３のいずれかに記載の閉塞鍛造用金型装置。
【請求項５】
前記閉塞空間の内壁面のうち、異形フランジの外周縁の型となる内壁部分を延長した面が前記嵌合面になる請求項４に記載の閉塞鍛造用金型装置。
【請求項６】
前記異形フランジ付き構造体がハブ輪または外輪である請求項４または請求項５に記載の閉塞鍛造用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側方押し出し成形により製品を製造する閉塞鍛造用金型装置に関する。本発明で製造される製品には、フランジ径に大径部と小径部とを有する異形フランジ付き構造体が含まれ、具体的には自動車の車輪を支持するハブ輪（内輪）や外輪が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
車輪軸受け装置のハブ輪は、車輪を取り付けるためのハブフランジが一体に形成してあり、ハブフランジに形成されたホイール装着用のボルト孔にハブボルトを通して車輪を固定するようにしてある。ハブフランジの形状は車の製造メーカや車種によって異なるが、大きく二種類に分けられる。すなわち、一つはフランジ部分が回転体形状の円盤である丸フランジであり、他の一つはフランジ部分が非回転体形状、すなわち十字型やヒトデ型をなすようにしてフランジ径に大径部と小径部とが形成された異形フランジである。
【０００３】
異形フランジのハブ輪は、丸フランジのハブ輪に比べて重量を小さくすることができるので車両重量の軽量化を図れる点で優れており、例えば軽自動車用のハブ輪等に利用されている。
【０００４】
一般に、ハブ輪は鍛造により製造されるが、丸フランジ型ハブ輪と異形フランジ型ハブ輪とでは最適な鍛造方法が異なる。丸フランジ型は、密閉鍛造かバリ出し鍛造で製造される。一方、異形フランジ型はバリ出し鍛造か閉塞鍛造で製造される。これらの鍛造技術の特徴について説明する。
【０００５】
図７はバリ出し鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図である（特許文献１参照）。
必要な重量のビレットＳ１を用意し、軸出し加工、据え込み加工を行い（図７（ａ）〜図７（ｃ））、中間形状Ｓ２を経て、金型に挿入するための中間製品Ｓ３を形成する。続いて、中間製品Ｓ３をバリ出し鍛造用金型装置の下型に載せ、上型により押圧してバリ出し鍛造を行って、フランジ成形品Ｓ４を形成する（図７（ｄ））。フランジ成形品Ｓ４には、フランジ外周縁の外側の型割面に横バリ（外径バリ）Ｔ１が発生するため、鍛造後に、フランジ成形品Ｓ４をトリミング装置に移動してトリミング加工を行い、製品Ｓに仕上げる。
【０００６】
バリ出し鍛造は、丸フランジ型にも異形フランジ型にも適用できるが、上型を圧下させて下型に当接させたとき、上型と下型との型割面で相当量の横バリ（外径バリ）Ｔ１が発生する。横バリＴ１が発生すると、この部分の材料は製品として利用できず廃棄されることとなるため材料ロスが発生することになる。
【０００７】
材料ロスを削減できる製造方法として密閉鍛造が利用されている。図８は密閉鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図であり、図９は密閉鍛造金型装置の一例を示す図である（同じく特許文献１参照）。
密閉鍛造用金型装置１１０は、上型１１１と、下型１１２と、下型の孔１１２ａに挿入された成形品取り出し用のノックアウトピン１１３とからなる。そして、上型１１１が下型１１２に嵌挿されてハブ輪を成形するための空間１１４が形成されるようにしてある。
【０００８】
密閉鍛造では、バリ出し鍛造と同様に、ビレットＳ１を用意し、軸出し加工、据え込み加工を行うことで（図８（ａ）〜図８（ｃ））、中間形状Ｓ２を経て、金型に挿入するための中間製品Ｓ３を用意する。続いて、中間製品Ｓ３を図９の密閉鍛造用金型装置の下型１１２内に挿入する。続いて、上型１１１を下型１１２に嵌挿し押圧することにより、製品Ｓが形成される。（図８（ｄ））。
【０００９】
密閉鍛造は、横バリ（外径バリ）をトリミングする工程が不要になるとともに、材料ロスが削減できる点で優れている。その一方、上型を圧下するときに大きな加圧力が必要となり、装置が大型化することになる。また、金型に挿入する中間製品Ｓ３には重量のばらつきが生じている。重量のばらつきが大きめに振れている中間製品Ｓ３を加工するときには鍛造金型自体に大きな負荷がかかり、金型の寿命が短命になる。また、異形フランジ型のハブ輪を密閉鍛造で加工すると、大径部での充足不良が発生するおそれがあるので、通常、対称性のよい丸フランジ型では使用されるが異形フランジ型では使用されない。
【００１０】
一方、異形フランジ型のハブ輪を製造する場合、上述したように、密閉鍛造は用いられず、バリ出し鍛造が用いられるが、バリ出し鍛造では相当量の材料ロスが発生する。それゆえ、材料ロスを抑えるべく閉塞鍛造が利用される。
【００１１】
図１０は閉塞鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図である（特許文献２，３参照）。密閉鍛造等と同様に、ビレットＳ１を用意し、軸出し加工、据え込み加工を行うことで（図１０（ａ）〜図１０（ｃ））、中間形状のＳ２を経て、金型に挿入するための中間製品Ｓ３（素材Ｓ３ともいう）を形成する。続いて、中間製品Ｓ３を、後述する閉塞鍛造金型装置の閉塞空間に入れ、内部金型（パンチピン）で側方押し出し成形を行うことにより、異形フランジ成形品Ｓ４（例えば十字型フランジが付いた成形品）を形成する。続いて、軸心穴を形成する穴あけを行うことにより、製品Ｓ（ハブ輪）が製造される。
【００１２】
図１１は、ハブ輪製造のために従来から用いられている閉塞鍛造用金型装置の要部を示す断面図である。閉塞鍛造用金型装置１２０は、上ダイ１２１（パンチ本体）を鉛直に貫通するパンチ孔１２１ａに内部金型となるパンチピン１２２が上下移動可能な状態で挿入してある。下ダイ１２３は、中間プレート１２４、下部プレート１２５で支持され、製品を取り出すときに用いるノックアウトピン１２６が昇降できるように孔１２３ａ，１２４ａ，１２５ａが形成されている。
【００１３】
この閉塞鍛造用金型装置１２０では、パンチ孔１２１ａの下方位置に素材Ｓ３（図１１の中間製品Ｓ３）を入れておき、素材Ｓ３を加圧する前に、先に上ダイ１２１（パンチ本体）と下型ダイ１２３とを当接させる。このとき上ダイ１２１の下面１２８の一部と、下ダイ１２３の上面１２９の一部とが水平に接合する面が形成され、これが型割面Ａとなる。型割面Ａはプレス装置（不図示）からの加圧力により圧接状態で閉じられる。下面１２８と上面１２９とが接触していない領域には閉塞空間Ｕが作られる。
【００１４】
その後、閉塞空間Ｕ内に入れられた素材Ｓ３に向けてパンチピン１２２を下降させ、上下方向に押圧することで、素材Ｓ３が閉塞空間Ｕ内で側方に押し出され、閉塞空間の型に成形される。
【００１５】
このように閉塞鍛造は、上ダイ１２１で加圧するのではなく、パンチピン１２２による加圧により、閉塞空間Ｕ内の素材Ｓ３に対して空隙への側方押し出しを行うので、密閉鍛造やバリ出し鍛造に比べると、装置をコンパクトにすることができ、加圧力も小さく、加圧の際に金型に加わる負荷も小さくすることができる。したがって、異形フランジを有するハブ輪や外輪のような複雑な形状を有する部材の製造では閉塞鍛造が有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−１７３６６１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１２９９１号公報
【特許文献３】特開２００８−２６４８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
閉塞鍛造では、上述したように上ダイと下ダイとを先に当接して金型内に閉塞空間を形成しておき、閉塞空間内に入れた素材を側方押し出しにより成形するようにしている。
例えばハブ輪のような異形フランジ付き構造体を閉塞鍛造する金型の場合は、図１１に示したように、上ダイ１２１の下面１２８と下ダイ型１２３の上面１２９とが当接する型割面Ａ（接合面）を、閉塞空間Ｕのフランジ形成面に一致させるとともに水平面になるようにしてある。このようにすることで、成形後に上ダイ１２１を上方に退避させ、ノックアウトピン１２６を垂直上方に押し込むことにより、成形品を取り出すことができる。
【００１８】
しかしながら、閉塞鍛造の場合にも密閉鍛造の場合と同様に、閉塞空間Ｕに挿入する素材Ｓ３に重量のばらつきが生じている。重量のばらつきが大きい方に振れている素材Ｓ３の加工を行う場合、パンチピン１２２で素材Ｓ３を押圧し、押圧が十分に進むと閉塞空間Ｕ内を水平方向に流れてきた素材Ｓ３が閉塞空間Ｕ内を埋め尽くす。その後さらに押圧されると素材Ｓ３を介して上ダイ１２１と下ダイ１２３とを引き離すように力が働くようになり、型割面Ａがわずかに開いて、素材Ｓ３の一部が型割面Ａに侵入するようになる。その結果、図１２に示すように型割面Ａの位置に横バリＴ１が発生することがあった。横バリＴ１は外方向に広がっていくので、これを除去するためのトリミング装置による処理が必要になり、余分な手間とコストが発生することとなった。
【００１９】
そこで本発明は、ハブ輪のような異形フランジ付き構造体をはじめとした成形品を、閉塞鍛造によって製造する際に、型割面から横バリが発生しにくいようにした閉塞鍛造用金型装置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】
【００２０】
上記課題を解決するためになされた本発明の閉塞鍛造用金型装置は、水平方向の型割面で当接される上ダイおよび下ダイと、上ダイまたは下ダイの一方側に形成された鉛直方向のパンチ孔を摺動するパンチピンと、上ダイまたは下ダイの他方側に形成された貫通孔を摺動するノックアウトピンとによって成形品の型をなす閉塞空間が形成され、閉塞空間に入れられた素材をパンチピンで押圧することにより閉塞空間内で側方押し出し成形を行う閉塞鍛造用金型装置であって、上ダイおよび下ダイは、型割面と閉塞空間の間に上ダイと下ダイとの嵌合面が形成されるように嵌挿してある。
【００２１】
本発明によれば、上ダイと下ダイとが嵌挿されるので閉塞空間と型割面とが直線的に連続してつながった部分がなくなり、閉塞空間と型割面との間に嵌合面が介在するようになる。パンチピンで閉塞空間に挿入した素材を押圧し、押圧が十分に進むと、閉塞空間内を素材が埋め尽くすようになる。その後さらに素材がパンチピンで押圧されると、素材を介して上ダイ１２１と下ダイ１２３とに型割面を引き離す方向（鉛直方向）の力が働くようになる。そして型割面がわずかに開いてしまうことがありうるが、型割面と閉塞空間の間には嵌合面が形成されており、素材が型割面に浸入するには一旦嵌合面を通過しなければならない。素材が嵌合面に浸入するには、閉塞空間との境界で素材の流れる向きが大きく変わる必要があり、嵌合面の間には簡単に入り込めない。したがってバリの発生が抑制される。また、たとえ嵌合面に入り込んだとしても、嵌合面の奥まで到達すると、型割面に当たって再び流れの向きが大きく変えられるので、それ以上のバリ発生が抑制される。したがって、バリ発生量が激減し、材料ロスが抑えられる。
【００２２】
上記発明において、嵌合面が型割面に対し垂直な面であるのが好ましい。
嵌合面は型割面に対し傾斜面であってもよいが、型割面に対し垂直な面とすることにより、嵌合面から型割面へ入り込もうとするときに直角に曲げられることが必要になるので、横バリの発生を強く抑制できる。
また、嵌合面に入り込むことで発生するバリは、たとえ発生したとしても横バリではなく、鉛直方向を向き、大きさが嵌合面の深さで制限された縦バリとなる。縦バリは、最大の大きさが嵌合面の深さで決まるので横バリよりもトリミング処理が容易であり、また、詳細説明は省略するが別途にトリミング装置を用いた除去工程を設けることなく、閉塞鍛造の後工程で除去することができるので横バリのように問題になることはない。
【００２３】
上記発明において、嵌合面の深さが２ｍｍ〜１０ｍｍであるのが好ましい。
嵌合面に入り込むことで形成されるバリ（縦バリ）の最大の長さは、嵌合面の長さに依存するので、嵌合面の長さを２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することで、最大のバリの長さがこの範囲に制限され、小さなバリにすることができる。
【００２４】
上記発明において、成形品は軸体部とフランジ部とを備え、フランジ部が軸体部の軸線と垂直な方向に大径部と小径部とを有する異形フランジ付き構造体であり、前記閉塞空間は当該異形フランジ付き構造体の型をなすようにしてもよい。
これにより、異形フランジ付き構造体を、横バリの発生を抑制しながら製造することができる。
【００２５】
上記発明において、閉塞空間の内壁面のうち、異形フランジの外周縁の型となる内壁部分を延長した面が前記嵌合面になるようにしてもよい。
これにより、異形フランジ付き構造体の異形フランジの部分を側方押し出し成形で形成することができ、その際に、異形フランジの外周縁に発生する横バリを完全になくすことができる。異形フランジの外周縁にバリが発生したとしても、横バリではなく、小さな縦バリなので、簡単に除去ができるようになる。
【００２６】
上記発明において、異形フランジ付き構造体がハブ輪または外輪であってもよい。
これにより、自動車用の異形フランジ付きのハブ輪、外輪を、閉塞鍛造で製造することができ、横バリの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の閉塞鍛造用金型装置によれば、型割面と閉塞空間の間に上ダイと下ダイとの嵌合面が形成されるように上ダイおよび下ダイを嵌挿したので、ハブ輪のような異形フランジ付き構造体を製造する際に、型割面で発生していた横バリが発生しないようにすることができ、材料ロスを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態であるハブ輪成形用の閉塞鍛造用金型装置を用いたプレス装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の主要部である閉塞鍛造用金型装置の拡大図である。
【図３】上ダイを下面側から見た平面図である。
【図４】下ダイを上面側から見た平面図である。
【図５】製造工程ごとの状態を示す図である。
【図６】本発明の閉塞鍛造における型割面および嵌合面の状態を示す図である。
【図７】バリ出し鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図である。
【図８】密閉鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図である。
【図９】密閉鍛造金型装置の一例を示す図である。
【図１０】閉塞鍛造によるハブ輪の製造工程の一例を示す図である。
【図１１】従来のハブ輪製造用の閉塞鍛造用金型装置の要部を示す断面図である。
【図１２】従来の閉塞鍛造における型割面の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明にかかる閉塞鍛造金型装置の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
ここでは、軸体部とフランジ部とからなり、フランジ部が十字型をなす異形フランジ型ハブ輪を製造するための閉塞鍛造金型装置を例にして説明する。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態であるハブ輪成形用の閉塞鍛造用金型装置を用いたプレス装置Ｐの全体構成を示す断面図である。図２は図１の主要部である閉塞鍛造用金型装置１０の拡大図である。
閉塞鍛造用金型装置１０は、上ダイ１１、下ダイ１２、パンチピン１３、ノックアウトピン１４からなる。なお、説明の便宜上、図中に示した上ダイ１１および下ダイ１２の断面は、軸線Ｇより右半分が異形フランジの大径部分の型の断面、左半分が小径部分の型の断面にしてある（図３，図４参照）。閉塞鍛造用金型装置１０は、上ダイ１１、パンチピン１３、ノックアウトピン１４をそれぞれ上下方向に駆動するための３つの昇降装置を備えたプレス装置Ｐに取り付けられる。
【００３１】
まず、プレス装置Ｐについて説明する。プレス装置Ｐは、中間ブロック２１、プレート２２、リングガイド２３，２４，２５により、下ダイ１２をテーブル（不図示）に固定してある。
【００３２】
上ダイ１１は、保持リング３１、中間リング３２、ガイドバー３３により昇降装置（不図示）に接続され、上下方向に移動できるようにしてある。
パンチピン１３は、保持リング４１、アーム４２により支持され、アーム４２は昇降装置（不図示）により、上ダイ１１とは独立して上下移動できるようにしてある。
ノックアウトピン１４は、中間ロッド３５を介して昇降装置（不図示）に接続され、成形された製品を取り出す際に、製品の底が押し上げられるようにしてある。
【００３３】
次に、閉塞鍛造用金型装置１０の各部について説明する。上ダイ１１は、パンチピン１３を軸線Ｇの方向（鉛直方向）に摺動するためのパンチ孔１１ａが形成してある。上ダイ１１の下面１６には、軸線Ｇと直交する水平方向に十字型フランジの表面の型をなす凹凸が形成してある。
【００３４】
図３は、上ダイ１１を下面１６側から見たときの平面図である。下面１６には、内側凸部１６ａ、中央凹部１６ｂ、外側凸部１６ｃが形成され、内側凸部１６ａが十字型フランジの形状をなし、大径部１６ｅと小径部１６ｆとが４箇所ずつ形成されている。小径部１６ｆの外側には、下ダイ１２との位置決めを行うための位置決めピンの挿入孔１１ｂが２箇所設けてられている。中央凹部１６ｂは、後述する下ダイ１２の外側凸部１７ｂが嵌挿されるように互いの位置が対向するようにしてある。
【００３５】
下ダイ１２は、軸線Ｇの方向に、ハブ輪の軸体部の型をなす凹凸部１２ａが形成してある。凹凸部１２ａの下方には、続けて貫通孔１２ｂが形成してあり、ノックアウトピン１４が摺動するようにしてある。下ダイ１２の上面１７には、十字型フランジの裏面の型をなす凹凸が形成してある。
【００３６】
図４は下ダイ１２を上面１７側から見た平面図である。上面１７には、内側凹部１７ａ、外側凸部１７ｂが形成され、内側凹部１７ａが十字型フランジの形状をなし、大径部１７ｅと小径部１７ｆとが４箇所ずつ形成されている。小径部１７ｆの外側には上ダイ１１との位置決めを行うための位置決めピンの挿入孔１２ｂが２箇所設けてられている。外側凸部１７ｂは、上ダイ１１の中央凹部１６ｂに嵌挿されるように互いの位置が対向するようにしてある。
【００３７】
パンチピン１３は、パンチ孔１１ａに摺動可能に挿入される。底面１３ａには、ハブ輪の軸体部の上部の型が形成してある。
ノックアウトピン１４は、貫通孔１２ｂに摺動可能に挿入される。上面１４ａには、ハブ輪の底部の型が形成してある。
【００３８】
プレス装置Ｐにより、上ダイ１１の下面１６と、下ダイ１２の上面１７とを接近させたとき、上ダイ１１の下面１６の中央凹部１６ｂに、下ダイ１２の上面１７の外側凸部１７ｂが嵌挿され接合するようにしてある。このとき中央凹部１６ｂおよび外側凸部１７ｂの当接面（接合面）が型割面Ａ（分離したり圧接したりする面）となる。また、中央凹部１６ｂの側面と外側凸部１７ｂの側面とは嵌挿されたときに互いに対向し、嵌合面Ｂが形成される。このとき形成される嵌合面Ｂの深さは２ｍｍ〜１０ｍｍ程度にするのが好ましい。これより長いと、形成される縦バリも大きくなりすぎてトリミング処理が面倒になる。また、これより短すぎると、バリの発生をブロックする嵌合面としての機能が低下する。
【００３９】
上ダイ１１の中央凹部１６ｂの側面の長さは、下ダイ１２の外側凸部１７ｂの側面長さよりも短くしてあり、これにより十字型フランジの型をなす空間（後述する閉塞空間Ｕの一部）が形成される。すなわち、十字型フランジの外周縁の型となる内壁面が嵌合面Ｂと同じ面に形成されるようにしてある。
【００４０】
なお、本実施形態では、嵌合面Ｂが型割面Ａと直交するようにしてバリの浸入を強く抑制するようにしているが、嵌合面Ｂを傾斜面（テーパ）にすれば、上ダイ１１と下ダイ１２とを当接するときに傾斜面でガイドされるようになり、中央凹部１６ｂと外側凸部１７ｂとがスムーズに当接できるようになる。
【００４１】
そして、上ダイ１１と下ダイ１２とを当接させた状態で、さらにパンチピン１３を降下すると、上ダイ１１、下ダイ１２、パンチピン１３、ノックアウトピン１４により、ハブ輪の型をなす閉塞空間Ｕが形成されるようにしてある。
【００４２】
次に、閉塞鍛造用金型装置１０を用いたハブ輪の製造工程について説明する。図５は製造工程ごとの状態を示す図である。
図５（ａ）に示すように、上ダイ１１と下ダイ１２とが分離された状態で、閉塞空間Ｕとなる位置に素材Ｓ３が置かれた状態にする。なお、素材Ｓ３には、予め、適切な大きさに加工した中間製品Ｓ３（図１０参照）と同型のものを用いている。
【００４３】
続いて、図５（ｂ）に示すように、上ダイ１１を下降し、下ダイ１２に当接させて、パンチピン１３が下降する前の閉塞空間Ｕを形成する。このとき型割面Ａは圧接状態になり、嵌合面Ｂが形成される。
【００４４】
続いて、パンチピン１３を下降し、図５（ｃ）に示すように閉塞空間Ｕが十字型フランジのハブ輪の形状になるまで押圧していく。このとき、素材Ｓ３はパンチピン１３で押圧されて変形する。閉塞空間Ｕには、十字型フランジとなる部分の空間が横方向に空いているので、側方押し出し成形が行われ、素材Ｓ３の一部が横方向に流れていく。パンチピン１３が下降するにつれて、最初に小径部１６ｆ近傍が埋まり、少しずつ広がり、最後に大径部１６ｅが埋まる。
このときパンチピン１３に加える加圧力は、密閉鍛造に比べて格段に小さな力で加工することができる。
【００４５】
そしてパンチピン１３が十分に押し込まれた状態になると、閉塞空間Ｕの全体に素材Ｓ３が埋まりきった状態になる。さらにパンチピン１３が押し込まれると、素材Ｓ３は上ダイ１１と下ダイ１２とに対し、互いに引き離す方向（鉛直方向）の力を与えるようになる。そのため型割面Ａはわずかに開きかけた状態になることがある。このような傾向は重量のばらつきが大きめの素材Ｓ３を加工するときに起きやすい。このとき余剰の素材Ｓ３が閉塞空間Ｕから型割面Ａに到達することになれば横バリとなる。しかしながら、図６に示すように、型割面Ａと閉塞空間Ｕとの間に嵌合面Ｂが形成されているので、素材Ｓ３の流れの方向（水平方向）と嵌合面Ｂの方向（鉛直方向）が大きく異なるので、嵌合面Ｂに浸入しにくくなり、バリ発生が抑制される。
【００４６】
また、パンチピン１３の降下により加わる加圧力は、素材Ｓ３を介して素材Ｓ３が接する周囲にも加わることになる。小径部１６ｆ側（図５（ｃ））は軸線Ｇに近い位置にあるので、大径部１６ｅ側（図５（ｃ））の位置まで素材Ｓ３が流れ込んでいない時点で、先に素材Ｓ３が小径部１６ｆの位置まで到達し、嵌合面Ｂに入り込もうとする。しかし、小径部１６ｆでは、素材Ｓ３による側方への圧力が、嵌合面Ｂの隙間を縮める方向に加わるので、この作用によっても素材Ｓ３の浸入は抑制されるようになる。
【００４７】
また、たとえ嵌合面Ｂに入り込んでバリが形成されたとしても、嵌合面の深さ（２ｍｍ〜１０ｍｍ程度）によって発生するバリの最大長さは制限されることとなり、しかも除去が容易な縦バリＴ２となる。
【００４８】
以上の工程によりハブ輪が成形されると、上ダイ１１を上方に退避して下ダイ１２と分離し、ノックアウトピン１４を上昇することにより、製品が取り出される。
得られた製品には、フランジ部分に横バリが発生しておらず、発生したとしても縦バリになっている。
【００４９】
以上、本発明の閉塞鍛造用金型装置の一例について説明したが、本発明はこれに限られない。
上記実施形態では、上ダイ１１にパンチピン１３、下ダイ１２にノックアウトピン１４を設けたが上ダイにノックアウトピン、下ダイにパンチピンを設けた金型装置であってもよい。
また、上記実施形態では、上ダイの凹部と下ダイの凸部とを嵌挿させたが、凹凸を逆にして嵌合面を形成してもよい。
【００５０】
本実施形態での成形品はハブ輪としたが、これに限られず、本発明が適用できるものであれば、外輪やその他の構造体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の閉塞鍛造金型装置は、例えばハブ輪等の鍛造用の金型に適用される。
【符号の説明】
【００５２】
１０  閉塞鍛造用金型装置
１１  上ダイ
１１ａ  パンチ孔
１２  下ダイ
１２ａ  凹凸部
１２ｂ  貫通孔
１３  パンチピン
１４  ノックアウトピン
１６  上ダイの下面
１６ａ  内側凸部
１６ｂ  中央凹部
１６ｃ  外側凸部
１６ｅ  大径部
１６ｆ  小径部
１７  下ダイの上面
１７ａ  内側凹部
１７ｂ  外側凸部
１７ｅ  大径部
１７ｆ  小径部
Ａ  型割面
Ｂ  嵌合面
Ｓ３  素材（中間製品）
Ｐ  プレス装置
Ｕ  閉塞空間
【図１】
2011152548.tif 000003
【図２】
2011152548.tif 000004
【図３】
2011152548.tif 000005
【図４】
2011152548.tif 000006
【図５】
2011152548.tif 000007
【図６】
2011152548.tif 000008
【図７】
2011152548.tif 000009
【図８】
2011152548.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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