(57)【要約】      （修正有）【課題】軸方向に長く延びる長物ワークを成形することを可能とする。【解決手段】第二金型１２は、第一金型１１側に位置する一方端部の大径部２２ａ、２６ａから他方端部の小径部２２ｂ、２６ｂに向けて縮径する外周テーパ２２Ｃ、２６Ｃを有し、周方向に分割されて軸線垂直方向に拡縮自在の分割ダイ２２，２６と、分割ダイの外周側に配置され、内周に分割ダイの外周テーパと略同一の内周テーパ２８Ｃ、３０Ｃを有するリング４０とを備え、分割ダイは軸線方向に連続的に複数配置され、リングに対し軸線方向に相対的に進退可能であるとともに、連続的に配置される各分割ダイの小径部に当接する他の分割ダイの大径部は当接する小径部より大径である。【選択図】図２
2005103594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置される一対の第一金型（１１）及び第二金型（１２）を備え、前記第一金型（１１）は前記第二金型（１２）に対して進退可能に配置され、軸方向に延びる長物ワーク（Ｗ２）を鍛造成形する鍛造用金型において、前記第二金型（１２）は、前記第一金型（１１）側に位置する一方端部の大径部（２２ａ，２６ａ）から他方端部の小径部（２２ｂ，２６ｂ）に向けて縮径する外周テーパ（２２ｃ，２６ｃ）を有し、周方向に分割されて軸線垂直方向に拡縮自在の分割ダイ（２２，２６）と、該分割ダイ（２２，２６）の外周側に配置され、内周に前記分割ダイ（２２，２６）の外周テーパ（２２ｃ，２６ｃ）と略同一の内周テーパ（２８ｃ，３０ｃ）を有するリング（４０）とを備え、前記分割ダイ（２２，２６）は軸線方向に連続的に複数配置され、前記リング（４０）に対し軸線方向に相対的に進退可能であるとともに、連続的に配置される前記各分割ダイ（２２）の小径部（２２ｂ）に当接する他の分割ダイ（２６）の大径部（２６ａ）は当接する小径部（２２ｂ）より大径であることを特徴とする鍛造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に長く延びる長物ワークを鍛造成形する鍛造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸方向に長く延びる長物ワークとしては、例えば自動車のステリング装置に使用されるタイロッドのアームなどがある。アームＷ１０４は図４の（エ）に示される如く、一方端部にハウジング部１６５、他方端部１６７には内側に相手部材と螺合する雌螺子部が形成され、一方端部のハウジング部１６５と他方端部１６７は軸部１６２により連結している。このようなアームＷ１０４は、図４の（ア）に示す如き丸棒材Ｗ１００に、図４の（イ）に示す如く一方端部に頭部１６１を鍛造成形して中間成形品Ｗ１０２を成形し、次いで図４の（ウ）に示す如く軸部１６２を所望の形状に折曲成形して第二中間成形品Ｗ１０３を成形した後、図４の（エ）に示す如く、頭部１６１にハウジング１６５を成形して、アームＷ１０４を製造していた。
【０００３】
ここで、自動車部品においては近年軽量化が求められており、上記の如きアームＷ１０４も軽量化を図る必要がある。そこで図１の（オ）に示す如く、軽量化のために軸部を細くしたアームＷ４が考えられる。このアームＷ４の他方端部６４は内側に相手部材と螺合する雌螺子部を形成するため軸部６２より大径の厚肉部６３が成形されている。この軸部を細くしたアームＷ４を成形する場合、図１の（ア）に示す如く丸棒材Ｗ０の一方端部にハウジング部６５を成形するための頭部６１を形成して図１の（イ）に示す如く予備成形体Ｗ１を成形した後、軸径を細く成形する。このとき一般的な軸方向から押圧する鍛造装置では、中間成形品Ｗ２の他方端部に形成される厚肉部６３の径が軸部６２の径より大径に形成されているので厚肉部６３を鍛造装置から引き抜くことができない。そのため、切削加工を施して軸径を細くすることが考えられるが、切削加工を施すと加工工数が増加し、加えて費用が高くなるという問題点があった。
【０００４】
そこで鍛造により予備成形品Ｗ１から中間成形品Ｗ２を成形する工程で、厚肉部６３を鍛造装置から引き抜くために、周方向に分割された分割部を有し径方向に各縮自在である分割ダイを有する鍛造装置を使用することが考えられる。このとき中間成形品Ｗ２の軸部６２の長さに合わせて軸方向に長い分割ダイが必要となるが、分割ダイは外周テーパを有する略円錐形状であるため、軸方向長さが延びると縮径する先端部の肉厚が薄くなって、分割ダイの強度が低下するという問題が発生する。そこで分割ダイの強度を高めるため分割ダイの先端部の肉厚を厚くすると、金型が大型化してしまうという不具合が発生する。
【特許文献１】特開２０００−３２６０４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、軸方向に長く延びる長物ワークを鍛造成形する時に鍛造用金型である外周テーパを有する分割ダイもワークに合わせて軸方向に長くする必要があるので、先端部の肉厚が薄くなって強度が低下する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
対向して配置される一対の第一金型及び第二金型を備え、第一金型は第二金型に対して進退可能に配置され、軸方向に延びる長物ワークを鍛造成形する鍛造用金型において、第二金型は、第一金型側に位置する一方端部の大径部から他方端部の小径部に向けて縮径する外周テーパを有し、周方向に分割されて軸線垂直方向に拡縮自在の分割ダイと、分割ダイの外周側に配置され、内周に分割ダイの外周テーパと略同一の内周テーパを有するリングとを備え、分割ダイは軸線方向に連続的に複数配置され、リングに対し軸線方向に相対的に進退可能であるとともに、連続的に配置される各分割ダイの小径部に当接する他の分割ダイの大径部は当接する小径部より大径であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の鍛造用金型は、分割ダイが軸方向に複数配置されているので、軸方向に長く延びる長物ワークの成形時に一つの分割ダイの軸方向長さを短くでき、よって先端が薄くなることなく充分な厚みを有しているので装置を大型化することなく分割ダイの強度を高めることができ、鍛造で軸方向に長く延びる長物ワークを成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
軸方向に長く延びる長物ワークを鍛造用金型にて成形するという目的を、鍛造用金型を大型化することなく強度を高めて実現した。
【実施例】
【０００９】
図１は、軸方向に長く延びる長物ワークの一例として、自動車のステアリング装置等に使用されるタイロッドのアームＷ４を鍛造成形する工程を表す。まず、図１の（ア）に示す如く円柱状の素材Ｗ０に鍛造成形を施して、（イ）に示す如く一方端部に頭部６１を形成して予備成形体Ｗ１を成形する。続いてこの予備成形体Ｗ１に鍛造成形を施し、（ウ）に示す如く他方端部６４に厚肉部６３を形成し、頭部６１と他方端部６４とを繋ぐ軸部６２は厚肉部６３より小径に形成される中間成形品Ｗ２を成形する。続いて中間成形品Ｗ２の軸部６２を折曲して所望の形状に成形して（エ）に示す如く第二中間成形品Ｗ３を成形し、最後に頭部６１に内周空間を有するハウジング６５を成形し、（オ）に示す如きアームＷ４が完成する。
【００１０】
上記アームＷ４の製造工程において、予備成形体Ｗ１から中間成形品Ｗ２を形成する鍛造用金型を備えた鍛造装置１を図２に基づいて説明する。
【００１１】
図２に示されるのは第一金型１１及び第二金型２１を備える鍛造装置１である。２１は固定型の第二金型で、予備成形品Ｗ１を投入する型彫空間３８を有する分割ダイ２２，２６と、分割ダイ２２，２６の内周側に配置される略円筒状のマンドレル３５とを備え、分割ダイ２２，２６の外周側にはリング４０が配置されている。分割ダイ２２，２６は周方向に分割される四個の分割部から構成され、この分割部は予備成形体Ｗ１の径方向に拡縮自在である。この分割ダイ２２，２６は第一金型１１側に配置される大径部２２ａ，２６ａから小径部２２ｂ，２６ｂに向かって漸次縮径する外周テーパ２２ｃ，２６ｃを有する略円錐形状で、軸方向に二つの分割ダイ２２，２６が並設されている。第一分割ダイ２２は第一金型２１側に配置され、大径側端部は予備成形体Ｗ１の頭部６１の軸側半部と略同形の凹部２３が形成され、凹部２３から連続してストレート部２４が形成されている。第二分割ダイ２６は、第一分割ダイ２２の小径部２２ｂに第二分割ダイ２６の大径部２６ａが当接し、第一分割ダイ２２のストレート部２４と連続してストレート部２４より大径の大ストレート部２７が形成されている。分割ダイ２２，２６の外周側に配置されるリング４０は軸線方向に二つのリング２８，３０が並設しており、第一金型２１側に配置される第一リング２８と第一リング２８の反第一金型側に配置される第二リング３０とは、金属製の廻り止めピン３１により連結している。この第一リング２８及び第二リング３０は第一分割ダイ２２及び第二分割ダイ２６をそれぞれ保持している。第一リング２８の内周面は第一分割ダイ２２の外周面と略同一の内周テーパ２８ｃが形成され、第二リング３０も同様に内周面が第二分割ダイ２６の外周面と略同一の内周テーパ３０ｃが形成されている。また第一分割ダイ２２の大径２２ａ側端部は外周側に段部２５が形成されており、この段部２５及び第一リング２８に当接して環状のフランジ３２が配置され、このフランジ３２は第一リング２８と螺子３３により結合している。また第一リング２８は外周面に周状の周状凹部２９が形成されている。各リング２８，３０の外周側にはケース４１が配置され、ケース４１と第一リング２８との間にピン４２が嵌合している。また、マンドレル３５の周囲には小ばね３６が配設され、更に小ばね３６の外側で第二リング３０下方に小ばね３６より大径の大ばね３７が周状に間隔をおいて複数配設されている。
【００１２】
次に可動型である第一金型１１について説明する。１２は円柱状のパンチで、その第二金型２１側端部には予備成形体Ｗ０の頭部６１を押圧するための、頭部６１上半部と略同一形状の凹部１３が形成されている。またこのパンチ１２の外周側にはパンチ１２を保持する円筒状のパンチホルダ１４が配設されている。
【００１３】
次に上記鍛造装置１を用いて中間成形品Ｗ２を成形する工程を説明する。
【００１４】
まず、図２の左半部に示す如く、第二金型２１の型彫空間３８に頭部６１が第一金型１１側に配置されるように予備成形体Ｗ１を投入する。このとき分割ダイ２２，２６は拡がった状態であり、分割ダイ２２，２６の内周面と予備成形体Ｗ１との間には僅かな間隙が生じている。予備成形体Ｗ１を所定の位置に配置した後、図２の右半部に示す如く第一金型１１のパンチ１２を第二金型２１側へ移動させ、パンチ１２が予備成形体Ｗ１の頭部６１及び第一分割ダイ２２に当接し、双方を押圧する。すると第一分割ダイ２２が下方に移動するので第一リング２８の内周テーパ２８ｃに沿って第一分割ダイ２２の内径は縮径し、予備成形体Ｗ１と第一分割ダイ２２との間の間隙がなくなる。第二分割ダイ２６においても同様で、第一分割ダイ２２に連動して下方へ移動し、第二リング３０の内周テーパ３０ｃに沿って第二分割ダイ２６の内径は縮径し、第一分割ダイ２２及び第二分割ダイ２６がそれぞれ分割部が当接した状態となる。更にパンチ１２が予備成形体Ｗ１及び第一分割ダイ２２を押圧し、予備成形体Ｗ１の他方端部６４はマンドレル３５に当接する。そして更に縮径した第一分割ダイ２２及び第二分割ダイ２６は第一リング２８及び第二リング３０と一体となって更に下方へ移動し、図３に示す如く、予備成形体Ｗ１は鍛造肉が第二分割ダイ２６の大ストレート部２７とマンドレル３５の上端面により画設された型彫空間３８に拡がり、他方端部６４に厚肉部６３を形成するとともに軸部６２を完成品Ｗ４と同径に形成して、中間形成品Ｗ２が完成する。その後パンチ１２は上側に退避し、小ばね３６及び大ばね３７の付勢力により第一分割ダイ２２、第二分割ダイ２６及びリング４０も上方に移動し、それとともに第一分割ダイ２２及び第二分割ダイ２６が拡径し、中間成形品Ｗ２は鍛造装置１から取り出される。
【００１５】
尚、上記実施例では二つの分割ダイ２２，２６が軸線方向に連続して並んでいるが、分割ダイの数は限定されるわけではなく、製品の長さに合わせて変えればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】軸方向に伸びる長物ワークの製造工程を表す平面図である。
【図２】本発明の実施例による鍛造用金型を表し、左半部は成形前、右半部は成形途中の状態を表す部分断面平面図である。
【図３】本発明の実施例による鍛造用金型を表し、成形後の状態を表す部分断面平面図である。
【図４】従来の長物ワークの製造工程を表す平面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１    第一金型
１２    第二金型
２２    （第一）分割ダイ
２２ａ  （第一分割ダイ）大径部
２２ｂ  （第一分割ダイ）小径部
２２ｃ  （第一分割ダイ）外周テーパ
２６    （第二）分割ダイ
２６ａ  （第二分割ダイ）大径部
２６ｂ  （第二分割ダイ）小径部
２６ｃ  （第二分割ダイ）外周テーパ
２８ｃ  （第一リング）内周テーパ
３０ｃ  （第二リング）内周テーパ
４０    リング
Ｗ２    ワーク
【図１】
2005103594.tif 000003
【図２】
2005103594.tif 000004
【図３】
2005103594.tif 000005
【図４】
2005103594.tif 000006