(57)【要約】      （修正有）【課題】転造加工におけるマンネスマン穿孔の発生を抑制して、製品強度の向上を図る転造ダイスおよび転造方法を提供する。【解決手段】転造ダイス１は、工作物を塑性変形させる開始端側から後端側に向かって環状溝の溝深さに応じた高さとなるように歯丈が漸増される導入歯２１と、環状溝の溝深さに応じた高さの歯丈を有し、環状溝の両溝側面と接触して目標の溝幅まで拡げる一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒと、を備える。一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの間には環状溝の溝底と非接触となるように、環状溝の溝深さに応じた高さよりも低い凹部３０が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の工作物を挟んで相対移動することにより前記工作物を塑性変形させて環状溝を形成する一対の転造ダイスであって、
前記工作物を塑性変形させる開始端側から後端側に向かって前記環状溝の溝深さに応じた高さとなるように歯丈が漸増される導入歯と、
前記環状溝の溝深さに応じた高さの歯丈を有し、前記環状溝の両溝側面と接触して目標の溝幅まで拡げる一対の拡幅歯と、を備え、
前記一対の拡幅歯の間には前記環状溝の溝底と非接触となるように、前記環状溝の溝深さに応じた高さよりも低い凹部が形成されている転造ダイス。
【請求項２】
前記導入歯および前記一対の拡幅歯は、台座に対して着脱可能に固定され、
前記凹部は、前記一対の拡幅歯の幅方向内側面および前記台座の上面により構成される、請求項１の転造ダイス。
【請求項３】
前記一対の拡幅歯より後端側に配置され、前記環状溝の目標形状に応じた外周形状に形成された仕上げ歯をさらに備える、請求項１または２の転造ダイス。
【請求項４】
前記仕上げ歯における前記凹部側の端部には、前記凹部側に向かって前記仕上げ歯の歯丈が漸減するように傾斜面が形成されている、請求項３の転造ダイス。
【請求項５】
軸状の工作物を挟んで配置された一対の転造ダイスを周方向に相対移動させることにより前記工作物を塑性変形させて環状溝を形成する転造方法であって、
前記転造ダイスの導入歯が前記環状溝の溝深さに応じた高さまで漸増する歯丈により前記環状溝の溝深さまで変形させたのち、
前記転造ダイスにおいて前記環状溝の溝深さに応じた高さの歯丈を有する一対の拡幅歯と前記一対の拡幅歯の間に形成される凹部により前記環状溝の溝底と非接触としつつ、前記環状溝を目標の溝幅まで拡げる転造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造加工に用いられる転造ダイス、およびこれを用いた転造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転造加工は、軸状の工作物を挟んで配置された一対の転造ダイスを周方向に相対移動させて、工作物を塑性変形させて環状溝などを形成する加工方法である。このような転造加工において、軸状の工作物は、一対の転造ダイスにより径方向に加圧された状態で回転駆動される。ここで、工作物に加えられる圧力が過大となった場合に、マンネスマン穿孔（内部欠陥）が生じると加工精度の低下や製品の強度低下を招来するおそれがある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、導入部と仕上げ部との間に予成形刃部を備える転造ダイスが開示されている。そして、この予成形刃部の歯丈および幅が徐変することにより、工作物の半径方向および軸方向へ徐々に加工を進行し、工作物の中心への材料流動が抑制されてマンネスマン穿孔が生じにくくなるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１９０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、転造加工により工作物に環状溝を形成する場合には、環状溝の溝深さが深くなるほど、または溝幅が広くなるほどマンネスマン穿孔が生じやすくなる。そのため、環状溝の目標形状によっては、転造加工により形成できないことがある。しかしながら、転造加工には、同様の目標形状を例えば切削加工により形成した場合と比較して、加工時間を短くできるとともに製品強度を向上できるという利点がある。そのため、転造加工におけるマンネスマン穿孔の発生を抑制して、転造加工の適応性を向上させることは有用である。
【０００６】
本発明は、転造加工におけるマンネスマン穿孔の発生を抑制して、製品強度の向上を図る転造ダイスおよび転造方法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】
（請求項１）本発明に係る転造ダイスは、軸状の工作物を挟んで相対移動することにより前記工作物を塑性変形させて環状溝を形成する一対の転造ダイスであって、前記工作物を塑性変形させる開始端側から後端側に向かって前記環状溝の溝深さに応じた高さとなるように歯丈が漸増される導入歯と、前記環状溝の溝深さに応じた高さの歯丈を有し、前記環状溝の両溝側面と接触して目標の溝幅まで拡げる一対の拡幅歯と、を備え、前記一対の拡幅歯の間には前記環状溝の溝底と非接触となるように、前記環状溝の溝深さに応じた高さよりも低い凹部が形成されている。
【０００８】
（請求項２）前記導入歯および前記一対の拡幅歯は、台座に対して着脱可能に固定され、前記凹部は、前記一対の拡幅歯の幅方向内側面および前記台座の上面により構成されるようにしてもよい。
（請求項３）また、前記一対の拡幅歯より後端側に配置され、前記環状溝の目標形状に応じた外周形状に形成された仕上げ歯をさらに備えるようにしてもよい。
（請求項４）また、前記仕上げ歯における前記凹部側の端部には、前記凹部側に向かって前記仕上げ歯の歯丈が漸減するように傾斜面が形成されているようにしてもよい。
【０００９】
（請求項５）本発明に係る転造方法は、軸状の工作物を挟んで配置された一対の転造ダイスを周方向に相対移動させることにより前記工作物を塑性変形させて環状溝を形成する転造方法であって、前記転造ダイスの導入歯が前記環状溝の溝深さに応じた高さまで漸増する歯丈により後端側に向かって前記環状溝の溝深さまで変形させたのち、前記転造ダイスにおいて前記環状溝の溝深さに応じた高さの歯丈を有する一対の拡幅歯と前記一対の拡幅歯の間に形成される凹部により前記環状溝の溝底と非接触としつつ、前記環状溝を目標の溝幅まで拡げる。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）本発明によれば、一対の拡幅歯による転造の際に、凹部が環状溝の溝底と非接触となっているので、一対の拡幅歯の間においては転造ダイスによる圧力が工作物に加えられないようにできる。ここで、一対の拡幅歯が転造している拡幅工程においては、一対の拡幅歯の間に対向する工作物の溝底は、導入歯により既に所定の溝深さとなるように加工された状態にある。このような環状溝の幅方向中央部に対して、転造ダイスが接触して圧力が加えられないようにすることで、当該部位における変形回数を低減してマンネスマン穿孔の発生を抑制することができる。これにより、製品強度の向上を図ることができる。
【００１１】
（請求項２）本発明によれば、導入歯および一対の拡幅歯が転造ダイスの台座に対して着脱可能に固定されるため、転造歯（導入歯および一対の拡幅歯）と台座を別体にできる。そして、一対の拡幅歯の幅方向内側面および台座の上面により凹部を構成し、環状溝の幅方向中央部に圧力が加えられないようにできる。また、転造加工においては、同一の転造ダイスにより製品を量産するため、転造ダイスには高い硬度が要求される。しかし、転造ダイスは、工作物の周長の数倍の長さを要するため大型となりやすく、熱処理などにより硬度を高くすると製造コストが増大してしまうことがある。そこで、上記のように転造歯と台座を別体にすることで、転造歯と台座の材質や熱処理の有無などを変更することができる。つまり、転造加工の際に工作物と接触する転造歯のみに熱処理を施して、台座の製造コストを低減することができる。また、転造歯の形状を適宜変更するなど用途に応じた転造ダイスを構成できる。
【００１２】
（請求項３）本発明によれば、仕上げ歯により工作物の環状溝を目標形状に仕上げることができる。ここで、転造ダイスにおいては、一対の拡幅歯の間に凹部が形成されているため、工作物の環状溝の幅方向中央部への材料流動が許容される。つまり、導入歯の歯丈や拡幅歯の歯幅、工作物に対する加圧力などの諸条件によっては、工作物と非接触となる凹部に肉逃げが生じることになる。これにより、工作物の中心への加圧が低減されてマンネスマン穿孔の発生を抑制することができる。そして、この材料流動によって目標形状よりも隆起した溝底を仕上げ部により転造して、製品の高精度化を図ることができる。
【００１３】
（請求項４）本発明によれば、仕上げ歯の端部に形成された傾斜面により、仕上げ歯による転造工程への移行時の衝撃を緩和することができる。上述したように、環状溝底が材料流動によって目標形状よりも隆起している場合には、隆起部と仕上げ歯の端部とが衝突するおそれがある。そこで、傾斜面によりこの衝撃を緩和することで、工作物の中心への加圧が低減されてマンネスマン穿孔の発生を確実に抑制することができる。
【００１４】
（請求項５）本発明によれば、一対の拡幅歯による転造の際に、凹部が環状溝の溝底と非接触となっているので、一対の拡幅歯の間においては転造ダイスによる圧力が工作物に加えられないようにできる。ここで、一対の拡幅歯が転造している拡幅工程においては、一対の拡幅歯の幅方向中央側に対応する工作物の溝底は、導入歯により既に所定の溝深さとなるように加工された状態にある。このような環状溝の幅方向中央部に対して、転造ダイスが接触して圧力が加えられないようにすることで、当該部位における変形回数を低減してマンネスマン穿孔の発生を抑制することができる。これにより、製品強度の向上を図ることができる。
また、転造ダイスにおける他の特徴部分についても、本発明の転造方法に同様に適用できる。この場合、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態における転造ダイスを用いた転造加工を示す側方図である。
【図２】転造加工により環状溝を形成された工作物を示す図である。
【図３】転造ダイスを示す上面図である。
【図４】図３における転造ダイスのＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３における転造ダイスのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】転造加工における拡幅工程を示す幅方向の断面図である。
【図７】第二実施形態における転造ダイスを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の転造ダイスおよび転造方法を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。ここで、本実施形態の転造ダイスは、図１に示すように、軸状の工作物Ｗを挟んで配置された一対の平板状ダイスである。一対の転造ダイスは、転造加工の際には工作物Ｗの周方向に相対移動され、これにより工作物Ｗを塑性変形させて環状溝などを形成する。また、本実施形態においては、転造加工により工作物Ｗに環状溝を形成し、図２に示すように、工作物Ｗの環状溝は目標の溝幅Ｌおよび溝深さＤに加工されるものとする。
【００１７】
（転造ダイスの構成）
本実施形態の転造ダイス１は、図３に示すように、台座１０と、転造部２０と、凹部３０とを備えて構成される。台座１０は、Ｓ４５Ｃなどの炭素鋼により形成された転造ダイス１の本体部材であって、全体形状としては直方体状に形成され、転造加工の際には図示しない転造盤のスライダに支持される。また、台座１０は、工作物Ｗの外周面と対向する上面Ｓに、転造部２０の各転造歯をそれぞれ取り付けるために設けられた取付溝１１を有している。
【００１８】
取付溝１１は、台座１０の上方側からみて楔状をなし、中央部に台座１０の上面Ｓが島残しされるように形成されている。また、取付溝１１の断面形状は、図４に示すように、矩形状からなり、所定の溝深さに設定されている。また、取付溝１１は、溝底面と台座１０の下面（背面）を貫通するノックピン用の貫通孔１２を複数有している。各貫通孔１２は、互いに間隔を有して配置されている。
【００１９】
転造部２０は、転造加工の際に工作物Ｗに対して周方向に相対移動することにより、工作物Ｗの外周面を塑性変形させる部位である。転造部２０は、耐摩耗性を向上させるために熱処理されたＳＫＤなどの鋼材により形成されている。この転造部２０は、転造加工の開始端側（図３の右側）から順に、導入歯２１と、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒと、仕上げ歯２３とを有する。
【００２０】
導入歯２１は、工作物Ｗを塑性変形させる開始端であり、転造ダイス１を工作物Ｗの外周面に食い付かせる転造歯である。この導入歯２１は、先端部が尖った形状をなし、幅方向の断面形状が逆Ｖ字状に形成されている。また、導入歯２１の歯丈は、転造ダイス１の開始端側から後端側（図３の左側）に向かって工作物Ｗの環状溝の溝深さＤに応じた高さとなるように漸増されている。そして、導入歯２１は、台座１０の取付溝１１の先端部に嵌め込まれ、複数の貫通孔１２とそれぞれ連通するピン孔（図示しない）にノックピンを挿入されて着脱可能に固定される。
【００２１】
一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒは、導入歯２１の後端側に連設され、工作物Ｗの変形部位の軸方向幅を拡げる転造歯である。つまり、この拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒは、工作物Ｗに環状溝を形成するために、導入歯２１が溝深さＤまで形成した幅狭の環状溝の両溝側面と接触して目標の溝幅Ｌまで拡げるように一対をなしている。各拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの上面は、図３に示すように、開始端側から後端側にかけてほぼ一定の幅を有するように形成されている。
【００２２】
また、各拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの歯丈Ｈ１は、幅方向両端部において工作物Ｗの環状溝の溝深さＤに応じた高さとなるように設定され、転造加工の際に環状溝の底面と接触するようになっている。そして、各拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒは、図４に示すように、台座１０の取付溝１１の中間部に嵌め込まれ、複数の貫通孔１２とそれぞれ連通するピン孔２２ａにノックピンを挿入されて着脱可能に固定される。
【００２３】
仕上げ歯２３は、拡幅歯２２の後端側に連接され、工作物Ｗの環状溝の目標形状に応じた外周形状に形成された転造歯である。つまり、仕上げ歯２３は、歯幅が環状溝の溝幅Ｌに対応するとともに、歯丈Ｈ２が環状溝の溝深さＤに対応するように形成されている。即ち、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの歯丈Ｈ１と仕上げ歯２３の歯丈Ｈ２は等しく（Ｈ１＝Ｈ２）設定されている。また、仕上げ歯２３における拡幅歯２２側の端部には、図５に示すように、拡幅歯２２側に向かって仕上げ歯２３の歯丈Ｈ２が漸減するように傾斜面２３ｂが形成されている。
【００２４】
このように、仕上げ歯２３は、転造加工の際には、拡幅歯２２により形成された仕上げ前の環状溝における溝底面および両溝側面と接触して、環状溝の各面を均して目標形状に整える外周形状となっている。そして、仕上げ歯２３は、図５に示すように、台座１０の取付溝１１の後端部に嵌め込まれ、複数の貫通孔１２とそれぞれ連通するピン孔２３ａにノックピンを挿入されて着脱可能に固定される。
【００２５】
凹部３０は、工作物Ｗにおける環状溝の溝深さＤに応じた高さよりも低い部位である。より詳細には、凹部３０は、一方側の拡幅歯２２Ｌの幅方向内側面２２Ｌ１と、他方側の拡幅歯２２Ｒの幅方向内側面２２Ｒ１と、台座１０の上面Ｓにより構成された空間である。このような構成により、転造ダイス１は、工作物Ｗを塑性変形させる際に、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの各上面のみが環状溝の溝底に接触し、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの間に位置する凹部３０では環状溝の溝底と非接触となる。
【００２６】
（転造ダイスによる溝加工）
続いて、上述した転造ダイス１を用いて工作物Ｗに溝加工を行う転造方法について説明する。先ず、一対の転造ダイス１が転造盤のスライダに互いの転造部２０が対向するように工作物Ｗの直径分だけ離間して設置される。そして、一対の転造ダイス１は、転造加工に際して転造方向の一方側と他方側にそれぞれ相対移動される。次に、一対の転造ダイス１の間に円柱状の工作物Ｗが配置され、その両端部を回転可能に支持される。
【００２７】
転造加工が開始されると、一対の転造ダイス１が対向面（台座１０の上面Ｓ）の平行状態を維持して、互いに反対方向に同速度でスライドする。これに伴い、台座１０の上面Ｓと接触している工作物Ｗが回転駆動する。その後に、転造加工の導入工程では、転造部２０の導入歯２１の先端部が工作物Ｗに食い付いて、工作物Ｗの外周面に形成される環状溝の溝深さが徐々に深くなっていく（図１参照）。
【００２８】
この導入工程においては、転造ダイス１が所定量だけ移動されると、歯丈が漸増する導入歯２１が工作物Ｗの外周面に食い込み、その食い込み量が徐々に増加する。これにより、工作物Ｗは、台座１０および導入歯２１のそれぞれから受ける摩擦力により周方向に駆動力を加えられて、転造ダイス１の移動に同期して回転する。そして、導入歯２１の後端部により、工作物Ｗにおける環状溝が目標の溝深さＤにまで塑性変形される。
【００２９】
次に、転造加工の拡幅工程においては、図６に示すように、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの歯面が環状溝の両溝側面と接触して目標の溝幅Ｌまで徐々に拡幅するように、工作物Ｗを塑性変形させる。拡幅工程では、当該工程の初期から後期にかけて、各拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの上面がほぼ一定の幅を有することから、凹部３０の幅が徐々に拡がる構成となっている。
【００３０】
これにより、工作物Ｗは、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒにより拡幅される際に、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの上面を含む歯面から加圧される。このとき、転造ダイス１においては、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの間に凹部３０が形成されているため、転造ダイス１が環状溝の溝底と非接触となり、工作物Ｗの内部では軸方向端部側に加えて中央側（つまり環状溝の幅方向中央部）への材料流動が許容される。そのため、工作物Ｗに対する加圧力などの諸条件に基づいて、工作物Ｗと非接触となる凹部３０に肉逃げが生じた場合には、工作物Ｗの中心への加圧が低減する構成となっている。
【００３１】
最後に、転造加工の仕上げ工程においては、工作物Ｗが一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの終端を過ぎると、工作物Ｗの環状溝の目標形状に応じた外周形状に形成された仕上げ歯２３が環状溝の溝底面および溝側面を均すように接触する。このとき、工作物Ｗにおける環状溝の幅方向中央部は、仕上げ歯２３の端部に形成された傾斜面２３ｂにより、仕上げ歯２３による仕上げ工程への移行時の衝撃を緩和することができる。
【００３２】
上述したように、工作物Ｗの環状溝底が材料流動によって目標形状よりも隆起している場合には、仕上げ工程への以降の際に、その隆起部と仕上げ歯２３の端部とが衝突するおそれがある。そこで、傾斜面２３ｂにより隆起した環状溝の溝底と斜めに接触して、接触時における衝撃を緩和している。その後に、仕上げ歯２３により、環状溝が目標形状に仕上げられるように塑性変形される。また、材料流動により隆起している場合にも仕上げ歯２３と接触して塑性変形されて、仕上げ工程によって隆起部が除去されるようになっている。
【００３３】
（実施形態の構成による効果）
上述した転造ダイス１および転造方法によると、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒによる転造の際に、凹部３０が環状溝の溝底と非接触となっているので、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの間においては転造ダイス１による圧力が工作物Ｗに加えられないようにできる。このように、導入歯２１により既に所定の溝深さＤとなるように加工された状態にある環状溝の幅方向中央部に対して、転造ダイス１が接触して圧力が加えられないようにすることで、当該部位における変形回数を低減してマンネスマン穿孔の発生を抑制することができる。これにより、製品強度の向上を図ることができる。
【００３４】
また、導入歯２１、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒ、および仕上げ歯２３が転造ダイス１の台座１０に対して着脱可能に固定されるため、転造歯２１〜２３と台座１０を別体にできる。そして、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの幅方向内側面２２Ｌ１，２２Ｒ１および台座１０の上面Ｓにより凹部３０を構成し、環状溝の幅方向中央部に圧力が加えられないようにできる。
【００３５】
また、転造加工においては、同一の転造ダイス１により製品を量産するため、転造ダイス１には高い硬度が要求される。一方で、転造ダイス１は、工作物Ｗの周長の数倍の長さを要するため大型となりやすく、熱処理などにより硬度を高くすると製造コストが増大してしまうことがある。そこで、本実施形態のように転造歯２１〜２３と台座１０を別体にして、それぞれの材質や熱処理の有無などを変更することができる。これにより、転造加工の際に工作物Ｗと接触する転造歯のみに熱処理を施して、台座１０の製造コストを低減することができる。また、転造歯２１〜２３の形状を適宜変更するなど用途に応じた転造ダイス１を構成できる。
【００３６】
本実施形態の転造ダイス１においては、一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの間に凹部３０が形成されているため、工作物Ｗの環状溝の幅方向中央部への材料流動が許容される。そして、導入歯２１の歯丈や拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒの歯幅、工作物Ｗに対する加圧力などの諸条件により工作物Ｗと非接触となる凹部３０に肉逃げが生じることがある。これにより、工作物Ｗの中心への加圧が低減されてマンネスマン穿孔の発生を抑制することができる。そして、この材料流動によって目標形状よりも隆起した溝底を仕上げ部により転造して、工作物Ｗの環状溝を目標形状に仕上げることができる。
【００３７】
さらに、仕上げ歯２３の端部に形成された傾斜面２３ｂにより、仕上げ歯２３による転造工程への移行時の衝撃を緩和することができる。これにより、環状溝底が材料流動して目標形状よりも隆起している場合であっても傾斜面２３ｂと隆起部が斜めに接触して、接触時における衝撃を緩和している。これにより、工作物Ｗの中心への加圧が低減されてマンネスマン穿孔の発生を確実に抑制することができる。
【００３８】
＜第二実施形態＞
（転造ダイスの構成）
第二実施形態の転造ダイスの構成について、図７を参照して説明する。本実施形態における転造ダイス１０１は、主として、第一実施形態と転造部２０の構成が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
【００３９】
本実施形態の転造ダイス１０１は、図７に示すように、台座１０と、転造部１２０と、凹部１３０とを備えて構成される。この転造部１２０は、導入歯２１と、３組の拡幅歯１２４ＬＲ，１２５ＬＲ，１２６ＬＲと、仕上げ歯２３とを有する。導入歯２１の後端部には、一対の第一拡幅歯１２４Ｌ，１２４Ｒが連設される。さらに、その後端側に一対の第二拡幅歯１２５Ｌ，１２５Ｒ、続いて一対の第三拡幅歯１２６Ｌ，１２６Ｒが連設される。
【００４０】
３組の拡幅歯１２４ＬＲ，１２５ＬＲ，１２６ＬＲは、それぞれ等しい歯丈に設定され、台座１０の取付溝１１に嵌め込まれて、ノックピンにより着脱可能に固定される。さらに、転造ダイス１０１の幅方向一方側に配置される第一拡幅歯１２４Ｌと第二拡幅歯１２５Ｌ、および転造ダイス１０１の幅方向他方側に配置される第一拡幅歯１２４Ｒと第二拡幅歯１２５Ｒは、配置される順序が異なるのみで同一の形状からなる部材である。このように、３組の拡幅歯１２４ＬＲ，１２５ＬＲ，１２６ＬＲにより、第一実施形態における一対の拡幅歯２２Ｌ，２２Ｒと同様の転造歯を構成している。
【００４１】
凹部１３０は、一方側の拡幅歯１２４Ｌ，１２５Ｌ，１２６Ｌの幅方向内周面と、他方側の拡幅歯１２４Ｒ，１２５Ｒ，１２６Ｒの幅方向内周面と、台座１０の上面Ｓにより構成された空間である。このような構成により、転造ダイス１０１は、工作物Ｗを塑性変形させる際に、拡幅工程においては３組の拡幅歯１２４ＬＲ，１２５ＬＲ，１２６ＬＲの各上面のみが環状溝の溝底に接触し、これらの拡幅歯の間に位置する凹部１３０では環状溝の溝底と非接触となる。
【００４２】
このような構成からなる転造ダイス１０１において、第一実施形態と同様に転造加工を行うことができるとともに、同様の効果を得られる。また、本実施形態では、拡幅歯を３組とすることで、それぞれの部材長さを短くすることができるので、熱処理などを施す場合においても転造歯の製造コストを低減することができる。また、一方側の第一拡幅歯１２４Ｌと第二拡幅歯１２５Ｌのように、同一形状とすることで、部材を共通化して転造ダイスの組付け性の向上、および低コスト化を図ることができる。
【００４３】
＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一、第二実施形態において、各転造歯は、台座１０の取付溝１１にそれぞれ嵌め込まれてノックピンで固定されるものとした。これに対して、台座１０と各転造歯を一体的に形成する構成としてもよい。このような場合に、転造ダイス１，１０１の凹部３０，１３０は、拡幅歯の幅方向中央部を嵌入させて、転造加工の際に環状溝の溝底と接触しないように形成される。これにより、同様にマンネスマン穿孔の発生を抑制できるという効果を奏する。但し、製造コストの低減などの観点からは、第一、第二実施形態において例示したように、各転造歯を台座１０に対して着脱可能に固定する構成が好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１：転造ダイス、  １０：台座、  ２０：転造部、  ２１：導入歯、  ２２Ｌ，２２Ｒ：一対の拡幅歯、  ２３：仕上げ歯、２３ｂ：傾斜面、  ３０：凹部、  Ｗ：工作物、  Ｌ：溝幅、  Ｄ：溝深さ、  Ｒ：幅方向範囲
【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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