(57)【要約】【課題】塑性加工時の応力を分散することができる鍛造型用のモールドコアを提供する。【解決手段】その中孔で前進する金属素材の先端を受け止めて塑性加工し、予定の頭部形状になす第１のコア体と、前記第１のコア体の前記金属素材の方へ向く前面側から前記第１のコア体と面接触するように設置されるとともに、その中孔で前記金属素材の頭部形状加工と同時に前進方向の周りから前記金属素材の胴体を塑性加工し、予定の胴形状とする第２のコア体とからなる鍛造型用のモールドコアにおいて、前記第１のコア体と前記第２のコア体との接触は、第１のコア体の前面である第１接触面と第２のコア体の後面である第２接触面とによって行われ、また、それらの間に、複数の、それらの中孔の孔端縁から径方向へ延びる上、互いに嵌め合う凹凸構造があるようにされていることを特徴とする鍛造型用のモールドコアを提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進する金属素材の先端を中孔で受け止めて塑性加工し、予定の頭部形状に形成する第１のコア体と、前記第１のコア体の前記金属素材の方へ向く前面側から前記第１のコア体と面接触するように設置されるとともに、中孔で前記金属素材の頭部形状の加工と同時に前進方向の周囲部から前記金属素材の胴体を塑性加工し、予定の胴体形状に形成する第２のコア体とからなる鍛造型用のモールドコアにおいて、
前記第１のコア体と前記第２のコア体との接触は、前記第１のコア体の前面である第１接触面と前記第２のコア体の後面である第２接触面とによって行われ、前記第１接触面と前記第２接触面との間に、前記第１のコア体の中孔と前記第２のコア体の中孔との孔端縁から径方向へ延び、かつ、互いに嵌合し合う複数の凹凸構造が設けられていることを特徴とする鍛造型用のモールドコア。
【請求項２】
前記複数の凹凸構造におけるいずれの凹構造も前記第１接触面にあり、前記複数の凹凸構造におけるいずれの凸構造も前記第２接触面にあり、
また、前記第１のコア体における中孔の内周面と前記第１接触面との間には、内径が奥から外へ拡大する傾斜面とされた境界面があるとともに、該境界面と前記第１接触面との境界線が前記第１接触面のすべての凹構造に伴って窪んでおり、
前記第２のコア体における中孔の内周面と前記第２接触面との境界線が前記第２接触面のすべての凸構造に伴って突出していることを特徴とする請求項１に記載の鍛造型用のモールドコア。
【請求項３】
前記第１接触面にある複数の凹構造、及び前記第２接触面にある複数の凸構造は、それぞれ前記第１のコア体の中孔と前記第２のコア体の中孔との孔端縁に沿いながら連続的に、且つ、周方向に同一の幅を有するとともに、二つずつ扇形の平面を挟むように延びて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の鍛造型用のモールドコア。
【請求項４】
前記第２のコア体は、前記第２のコア体の前記中孔が正多角形とされており、該正多角形の中孔は、複数のブロック体を組み合わせて周りから囲むことによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の鍛造型用のモールドコア。
【請求項５】
前記第１接触面にある複数の凹構造、及び前記第２接触面にある複数の凸構造は、いずれも径方向に亘って同一のサイズを有する滑かなアーク状断面を有することを特徴とする請求項４に記載の鍛造型用のモールドコア。
【請求項６】
前記第１のコア体は、前記第１接触面を小面とされたせっ頭錐体であり、
前記第２のコア体は、前記第２接触面を大面とされているとともに、前記第１のコア体と合わせてせっ頭錐体となるように形成されたせっ頭錐体であることを特徴とする請求項５に記載の鍛造型用のモールドコア。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前進する金属素材を受け止めて塑性加工を行う鍛造型用のモールドコアに関し、特に、その使用寿命が従来のものより長いモールドコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１及び図２に示すように、従来の、前進する金属素材、例えば図示のようなナットの半製品などを受け止めて塑性加工を行う鍛造型１は、金属素材１０を直接受け止めるモールドコア２と、モールドコア２を保持する保持手段１１とを備えている。また、モールドコア２は、その中孔２１０、特に中孔内の、内径が奥から外へ段々と拡大する傾斜面２１７で前進する金属素材１０の先端１０３を受け止めて塑性加工し、予定の頭部形状にする第１のコア体２１と、前記第１のコア体２１の前記金属素材１０に面する前面側から前記第１のコア体２１と面で接触するように設置されるとともに、その中孔２２０で前記金属素材１０の頭部形状加工と同時に前進方向の周囲から前記金属素材１０の前記頭部形状加工時に膨張する胴体１０１を止めながら塑性加工し、予定の胴形状にする第２のコア体２２とからなる。
【０００３】
しかし、図示のように、第１のコア体２１と第２のコア体２２との接触面は、平面となるので、塑性加工時の応力がすべて第１のコア体２１における中孔２１０の孔端縁２１５、即ち傾斜面２１７と接触面との間の境界線２１５近くに集中し、第１のコア体２１を損傷しやすいという欠点がある。
【特許文献１】台湾特許第５０６２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、その塑性加工時の応力が第１のコア体２１における中孔２１０の孔端縁２１５近くだけでなく、他の、第１のコア体２１の第２のコア体２２との接触面にも広く分散することができる鍛造型用のモールドコア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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、前進する金属素材の先端を中孔で受け止めて塑性加工し、予定の頭部形状にする第１のコア体と、前記第１のコア体の前記金属素材の方へ向く前面側から前記第１のコア体と面的に接触するように設置されるとともに、その中孔で前記金属素材の頭形加工と同時に前進方向の周りから前記金属素材の胴体を塑性加工し、予定の胴形状になす第２のコア体とからなる鍛造型用のモールドコアにおいて、前記第１のコア体と前記第２のコア体との接触は、第１のコア体の前面である第１接触面と第２のコア体の後面である第２接触面とによって行われ、また、それらの間に、複数の、それらの中孔の孔端縁から径方向へ延びるとともに、互いに嵌合し合う凹凸構造を有するようにされていることを特徴とする鍛造型用のモールドコアを提供する。
【０００６】
前記モールドコアの実施形態として、前記複数の凹凸構造におけるいずれの凹構造も前記第１接触面に存在し、前記複数の凹凸構造におけるいずれの凸構造も前記第２接触面に存在し、また、前記第１のコア体における中孔の内周面と前記第１接触面との間には、内径が奥から外へ拡大する傾斜面とされた境界面があり、該境界面と前記第１接触面との境界線が前記第１接触面のすべての凹構造に伴って窪んでおり、前記第２のコア体における中孔の内周面と前記第２接触面との境界線が前記第２接触面のすべての凸構造に伴って突出しているものが挙げられる。
【０００７】
そして、前記第１接触面にある複数の凹構造と、前記第２接触面にある複数の凸構造との、いずれもがそれらの中孔の孔端縁に沿いながら連続的に、且つ、周方向に同一の幅を有するとともに、二つずつ扇形の平面を挟むように延びてなるのが好ましい。
【０００８】
更に、前記第２のコア体は、その前記中孔が正多角形となり、該正多角形の中孔は複数のブロック体を組み合わせて周りから囲んで形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記第１接触面にある複数の凹構造と、前記第２接触面にある複数の凸構造とのいずれもが、径方向に渡って同一のサイズを有する滑かなアーク状断面を有することが好ましい。
【００１０】
更にまた、前記第１のコア体は、前記第１接触面を小面とされたせっ頭錐体であり、前記第２のコア体は、前記第２接触面を大面とされるとともに、前記第１のコア体と合わせてせっ頭錐体となるように形成されたせっ頭錐体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、本発明は、第１のコア体における中孔の孔端縁、即ちその境界面とその第１接触面との境界線近くに集中しやすい応力を、第１のコア体と第２のコア体との間の接触面に形成された複数の凹凸構造により第１のコア体における第１接触面に広く分散することができるため、従来から亀裂が入りやすい第１のコア体の使用寿命を有効に延長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本発明の鍛造型用のモールドコアについて詳しく説明する。
【００１３】
まず、図３に示すように、本発明の鍛造型用のモールドコア３は図１に示す前進する金属素材を受け止めて塑性加工を行う従来のモールドコアと同じように鍛造型の保持手段５内に保持されるものである。
【００１４】
また、図４に示すように、本発明のモールドコア３は、中孔３０を形成するように中空形に形成され、それぞれせっ頭錐体に形成されている第１のコア体３１と第２のコア体３２とによって組み立てられてなる。第１のコア体３１は、その中孔３１０で、前進する金属素材５０の先端を受け止めて塑性加工し、予定の頭部形状になすものであり、第２のコア体３２は、前記第１のコア体３１の前記金属素材５０の方へ向く前面側から前記第１のコア体３１と面接触するように設置されるとともに、その中孔３２０で前記金属素材５０の頭部形状加工と同時に前進方向の周りから前記金属素材５０の胴体を塑性加工し、予定の胴形状にするものである。
【００１５】
また、この実施例において、本発明の鍛造型用のモールドコアによって塑性加工を受ける金属素材５０は、ナットの鍛造半製品、即ち、すでに中空の正六角形柱状体に形成された胴体５０１と、錐面に形成された先端５０３と、胴体５０１と先端５０３との境界線として６つのアーク線からなるナット端縁５０４とを有する形がすでに製品ナットに極めて近いものが例として挙げられる。
【００１６】
前記図示のように、第２のコア体３２越しに金属素材５０に向く前面が小面とされ、且つ全体が中空せっ頭錐体に形成された第１のコア体３１は、前記前面において、中孔３１０を囲んでいて第２のコア体３２と接触する第１接触面３１１と、金属素材５０の先端５０３に対応すると共に、中孔３１０の内周面とされ、かつ内径が奥から外へと第１接触面３１１までに段々拡大する傾斜面となっている境界面３１２とを有している。
【００１７】
更に、第１接触面３１１には、境界面３１２と第１接触面３１１との境界線となる第１の孔端縁３１３から径方向へ延び、径方向に亘って同一のサイズを有する滑かなアーク状断面をなす複数の凹構造３１４を有している。第１の孔端縁３１３はそこから径方向へ延びる複数の凹構造３１４に伴って逐一に窪んでおり、そして複数の凹構造３１４は第１の孔端縁３１３に沿いながら連続的に分布し、且つ、いずれも周方向に同一の幅を有している。更に、各隣り合う二つの凹構造３１４、３１４は、扇形の平面３１６を挟むように径方向へ延伸している。
【００１８】
第１接触面３１１は、複数のアーク状断面をなす凹構造３１４と隣り合う二つの凹構造３１４、３１４の間に挟まれる扇形の平面３１６とを有しているので、各凹構造３１４と各扇形の平面３１６との間に合計１２本の第１の境界線３１７が生じている。
【００１９】
第２のコア体３２は、複数のブロック体３０１で、周りから中孔３２０を囲むように組み合わせてなり、その第１のコア体３１に臨む面が大面とされ、全体が第１のコア体３１と合わせてせっ頭錐体ともなるように形成された、第１のコア体３１よりやや小さい中空せっ頭錐体であり、その後面（即ち前記大面）において、中孔３２０を囲んでいるとともに第１のコア体３１の第１接触面３１１と接触する第２接触面３２１と、該第２接触面３２１と中孔３２０との間の境界線となる第２の孔端縁３２３とを有している。中孔３２０は、金属素材５０の胴体５０１の形状、特にその鍛造目標の形状に対応して正六角形の断面をなす形状に形成されていて６つの平面からなる内周面３２２を有している。
【００２０】
更に、第２接触面３２１には、第１接触面３１１が有する各凹構造３１４の形状に対応して密接に嵌め合うことができるように、第２の孔端縁３２３から径方向へ延び、径方向に亘って同一のサイズを有する滑かなアーク状断面をなす複数の凸構造３２４を有している。第２の孔端縁３２３もそこから径方向へ延びる複数の凸構造３２４に伴って逐一に突出しており、そして複数の凸構造３２４は第２の孔端縁３２３に沿いながら連続的に分布し、且つ、いずれも周方向に同一の幅を有している。そして、隣り合う二つの凸構造３２４、３２４は、第１接触面３１１が有する各扇形の平面３１６の形状に対応して密接に接触できる扇形の平面３２６を挟むように径方向へ延伸している。
【００２１】
第２接触面３２１も第１接触面３１１と同じように、各凸構造３２４と各扇形の平面３２６と間に、第１の境界線３１７に対応する合計１２本の第２の境界線３２７を有している。
【００２２】
図３に示すように、本発明の鍛造型用のモールドコア３を用いて金属素材５０の塑性加工を行う時、従来と同様に、第１のコア体３１はその中孔３１０の境界面３１２で金属素材５０の先端５０３を受け止めて塑性加工し、第２のコア体３２は、その中孔３２０の内周面３２２で金属素材５０の胴体５０１を周囲から包んで先端５０３の加工により膨張する胴体５０１を止めて塑性加工することができる。
【００２３】
そして、図５に示すように、金属素材５０の塑性加工を行う時、第１のコア体３１にあって境界面３１２と第１接触面３１１との境界線となる第１の孔端縁３１３と、第２のコア体３２にあって内周面３２２と第２接触面３２１との境界線となる第２の孔端縁３２３と、金属素材５０にあって胴体５０１と先端５０３との境界線となるナット端縁５０４とは、互いに接近しあって同じアークに沿うようになっている。
【００２４】
従って、塑性加工時に、本来、第１のコア体３１の応力が集中する第１の孔端縁３１３が窪んで形成されており塑性加工の応力を第２のコア体３２の突出している第２の孔端縁３２３、そして第２接触面３２１、特にその１２本の第２の境界線３２７を経由して第１のコア体における第１接触面３１１、特にその１２本の第１の境界線３１７に伝えて第１接触面３１１に広く分散することができる。
【００２５】
上記構成によれば、本発明は、第１のコア体における中孔の孔端縁、即ちその境界面とその第１接触面３１１との境界線近くに集中しやすい従来のような応力を、第１接触面３１１、特に各凹構造３１４の第１接触面３１１に形成された１２本の第１の境界線３１７を経由し、第１接触面３１１に広く分散することができるため、第１のコア体の使用寿命をかなり延長することができる。
【００２６】
また、本発明の実施形態における金属素材５０は、中空の正六角形柱状体に形成されて先端にある頭部が錐面５０３となったナットの鍛造半製品であるが、これは例示にすぎず、例えば円柱体など、他の形状をなす半製品に対する塑性加工にも、本発明を応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】前進する金属素材を受け止めて塑性加工を行う鍛造型の断面図。
【図２】金属素材と、従来のモールドコアを構成する第１のコア体と第２のコア体との構成及び関係を示す説明図。
【図３】本発明の鍛造型用のモールドコアを用いる鍛造型の断面図。
【図４】金属素材と、本発明のモールドコアを構成する第１のコア体と第２のコア体との構成及び関係を示す説明図。
【図５】図３に示すモールドコアの断面図の要部拡大図。
【符号の説明】
【００２８】
３  モールドコア
３０  中孔
３０１  ブロック体
３１  第１のコア体
３１０  中孔
３１１  第１接触面
３１２  境界面
３１３  第１の孔端縁
３１４  凹構造
３１６  平面
３１７  第１の境界線
３２  第２のコア体
３２０  中孔
３２１  第２接触面
３２２  内周面
３２３  第２の孔端縁
３２４  凸構造
３２６  平面
３２７  第２の境界線
５  保持手段
５０  金属素材
５０１  胴体
５０３  先端
５０４  ナット端縁 
【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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