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JP5307211B2 - Press machine - Google Patents

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JP5307211B2
JP5307211B2 JP2011202797A JP2011202797A JP5307211B2 JP 5307211 B2 JP5307211 B2 JP 5307211B2 JP 2011202797 A JP2011202797 A JP 2011202797A JP 2011202797 A JP2011202797 A JP 2011202797A JP 5307211 B2 JP5307211 B2 JP 5307211B2
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pressure receiving
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政行 夏井
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Showa Denko KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press working apparatus in which occurrence of wear deterioration on a pressure receiving plate is reduced. <P>SOLUTION: This invention is intended for the press working apparatus in which the tip 31 of a punch 3 is pressed against a workpiece in a state where the base end side of the punch 3 is supported by the pressure receiving face 51 of a pressure receiving plate 5. A punch supporting base 6 is formed so as to project on the pressure receiving face 51 of the pressure receiving plate 5 and a punch supporting face 61 which is brought into contact with the base end face 32 of the punch 3 is provided to the punch supporting base 6. The size of the punch supporting face 61 is set so as not to be larger than the size of the base end face 32 of the punch 3. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、パンチをワークに押圧するプレス加工装置およびその関連技術に関する。   The present invention relates to a press working apparatus that presses a punch against a workpiece and related technology.

ワークにパンチを打ち込んで鍛造加工するようにした鍛造加工装置が特許文献1等に開示されている。   A forging apparatus in which a punch is driven into a workpiece for forging is disclosed in Patent Document 1 and the like.

このような鍛造加工装置においては、上下方向に沿って配置されたパンチの上端に受圧板が設けられ、この受圧板によりパンチ上端面を支持した状態でパンチを降下させてワークに打ち込むようにしたものが周知である。   In such a forging apparatus, a pressure receiving plate is provided at the upper end of the punch arranged along the vertical direction, and the punch is lowered and driven into the workpiece while the upper end surface of the punch is supported by the pressure receiving plate. Things are well known.

特開平9−57386号(請求の範囲、第3−5図)JP-A-9-57386 (Claims, Fig. 3-5)

上記鍛造加工装置においては、パンチ打ち込み時の衝撃荷重をパンチを介して受圧板により受け止めるようにしているが、この衝撃荷重は受圧板に繰り返し作用するため、受圧板のパンチ支持部に、磨耗による劣化凹部が形成される。この劣化凹部が大きくなると、受圧板によってパンチを安定状態に支持できず、加工精度が低下するため、受圧板を交換する必要がある。   In the forging device described above, the impact load at the time of punching is received by the pressure receiving plate through the punch, but since this impact load repeatedly acts on the pressure receiving plate, the punch support portion of the pressure receiving plate is subject to wear. A deteriorated recess is formed. If this deteriorated recess becomes large, the punch cannot be supported in a stable state by the pressure receiving plate, and the processing accuracy is lowered, so the pressure receiving plate needs to be replaced.

しかしながら、従来の鍛造加工装置は、受圧板の磨耗劣化が短期間で生じ易く、受圧板の交換頻度が多くなり、生産性の低下やコストの増大を招いていた。   However, in the conventional forging apparatus, the pressure plate is subject to wear deterioration in a short period of time, and the pressure plate is frequently replaced, resulting in a decrease in productivity and an increase in cost.

この発明は、上記従来技術の問題を解消し、受圧板における磨耗劣化の発生を少なくすることができる鍛造加工装置等のプレス加工装置およびその関連技術に関する。   The present invention relates to a press working apparatus such as a forging apparatus that can solve the above-described problems of the prior art and can reduce the occurrence of wear deterioration in a pressure receiving plate, and a related technique.

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を要旨とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following structure.

[1] パンチの基端側を受圧板の受圧面で支持した状態で、パンチの先端部をワークに押圧させるプレス加工装置であって、
受圧板の受圧面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの基端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
パンチ支持面の大きさが、パンチの基端面の大きさ以下に設定されたことを特徴とするプレス加工装置。
[1] A press working device that presses the tip of the punch against the work in a state where the base end side of the punch is supported by the pressure receiving surface of the pressure receiving plate,
On the pressure receiving surface of the pressure receiving plate, the punch support base is formed so as to protrude, and the punch support base is provided with a punch support surface in contact with the base end surface of the punch,
A press working apparatus, wherein the size of the punch support surface is set to be equal to or smaller than the size of the base end surface of the punch.

[2] パンチ基端面の外周縁が、受圧板に対し非接触状態に配置される前項1に記載のプレス加工装置。   [2] The press working apparatus according to item 1, wherein the outer peripheral edge of the punch base end face is disposed in a non-contact state with respect to the pressure receiving plate.

[3] パンチ支持面の外周縁がパンチ基端面の外周縁に対し0.1〜0.3mm内側に配置される前項1または2に記載のプレス加工装置。   [3] The press working apparatus according to item 1 or 2, wherein the outer peripheral edge of the punch support surface is disposed 0.1 to 0.3 mm inside the outer peripheral edge of the punch base end surface.

[4] パンチ支持面の面積がパンチ基端面の面積に対し0.1〜0.5%小さく形成される前項1〜3のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [4] The press working apparatus according to any one of items 1 to 3, wherein the area of the punch support surface is formed to be 0.1 to 0.5% smaller than the area of the punch base end surface.

[5] パンチ支持台部の高さが、0.1〜1.5mmに設定される前項1〜4のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [5] The press working apparatus according to any one of items 1 to 4, wherein the height of the punch support base is set to 0.1 to 1.5 mm.

[6] 受圧板がその受圧面を頂上とする円錐台形状に形成される前項1〜5のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [6] The press working apparatus according to any one of items 1 to 5, wherein the pressure receiving plate is formed in a truncated cone shape having the pressure receiving surface as a top.

[7] 受圧板の外周面における軸心に対する傾斜角度が20〜70°に設定される前項6に記載のプレス加工装置。   [7] The press working apparatus according to the above item 6, wherein an inclination angle with respect to the axis of the outer peripheral surface of the pressure receiving plate is set to 20 to 70 °.

[8] 受圧板が、複数に分割されるとともに、その複数の分割体の一つが、受圧板のパンチ支持台部を含む部分によって構成される前項1〜7のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [8] The press according to any one of items 1 to 7, wherein the pressure receiving plate is divided into a plurality of parts, and one of the plurality of divided bodies is configured by a portion including the punch support base portion of the pressure receiving plate. Processing equipment.

[9] パンチ支持台部にけるパンチ支持面の外側に面取り部が形成される前項1〜8のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [9] The press working apparatus according to any one of items 1 to 8, wherein a chamfered portion is formed outside the punch support surface in the punch support base portion.

[10] パンチにおける基端面と外周面との間に面取り部が形成される前項1〜9のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [10] The press working apparatus according to any one of items 1 to 9, wherein a chamfered portion is formed between a base end surface and an outer peripheral surface of the punch.

[11] パンチおよび受圧板を保持するパンチホルダーを備え、
受圧板がその受圧面を頂上とする円錐台形状に形成されるとともに、
パンチホルダーにおける受圧板を保持するための保持孔の内周面が受圧板の外周形状に倣って形成され、
受圧板の外周面の一部に、パンチの軸心方向に平行な外周平行面が設けられるとともに、その外周平行面に対応して、パンチホルダーにおける保持孔の内周面に、軸心方向に平行な内周平行面が設けられ、
外周平行面が内周平行面に軸心方向に沿って嵌合された状態で、受圧板がパンチホルダーの保持孔に収容される前項1〜10のいずれか1項に記載のプレス加工装置。
[11] A punch holder for holding the punch and the pressure receiving plate is provided.
While the pressure receiving plate is formed in a truncated cone shape with the pressure receiving surface as the top,
The inner peripheral surface of the holding hole for holding the pressure receiving plate in the punch holder is formed following the outer peripheral shape of the pressure receiving plate,
A part of the outer peripheral surface of the pressure receiving plate is provided with an outer peripheral parallel surface parallel to the axial center direction of the punch, and the inner peripheral surface of the holding hole in the punch holder in the axial direction corresponding to the outer peripheral parallel surface. Parallel inner circumferential parallel surface is provided,
11. The press working apparatus according to any one of the preceding items 1 to 10, wherein the pressure receiving plate is accommodated in the holding hole of the punch holder in a state where the outer peripheral parallel surface is fitted to the inner peripheral parallel surface along the axial direction.

[12] 受圧板の外周面における受圧面側に、周方向に沿って連続する凹段部が形成されるとともに、その凹段部の一面によって外周平行面が構成され、
凹段部に対応して、パンチホルダーにおける保持孔の内周面に、周方向に沿って連続する凸段部が形成されるとともに、その凸段部の一面によって内周平行面が構成される前項11に記載のプレス加工装置。
[12] On the pressure receiving surface side of the outer peripheral surface of the pressure receiving plate, a concave step portion that is continuous along the circumferential direction is formed, and an outer peripheral parallel surface is configured by one surface of the concave step portion,
Corresponding to the concave step portion, a convex step portion that is continuous along the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the holding hole in the punch holder, and an inner peripheral parallel surface is constituted by one surface of the convex step portion. 12. The press working apparatus according to item 11 above.

[13] 受圧板の外周面と、パンチホルダーの保持孔内周面との間に隙間が設けられる前項11または12に記載のプレス加工装置。   [13] The press working apparatus according to the above item 11 or 12, wherein a gap is provided between the outer peripheral surface of the pressure receiving plate and the inner peripheral surface of the holding hole of the punch holder.

[14] 外周平行面と内周平行面との間の隙間寸法が、パンチ支持面の外周縁とパンチ基端面の外周縁との間の距離よりも小さく設定される前項11〜13のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [14] Any one of the preceding items 11 to 13, wherein a gap dimension between the outer peripheral parallel surface and the inner peripheral parallel surface is set to be smaller than a distance between the outer peripheral edge of the punch support surface and the outer peripheral edge of the punch base end surface. The press working apparatus according to item 1.

[15] 外周平行面と内周平行面との間の隙間寸法が、0.1〜0.5mmに設定される前項11〜14のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   [15] The press working device according to any one of the above items 11 to 14, wherein a gap dimension between the outer peripheral parallel surface and the inner peripheral parallel surface is set to 0.1 to 0.5 mm.

[16] パンチを軸心方向に沿って収容する筒状のパンチケースと、
パンチケースおよび受圧板を保持するパンチホルダーと、を備える前項1〜15のいずれか1項に記載のプレス加工装置。
[16] A cylindrical punch case that accommodates the punch along the axial direction;
16. The press working apparatus according to any one of the preceding items 1 to 15, comprising a punch case and a punch holder for holding a pressure receiving plate.

[17] パンチの基端面がパンチケースの基端面よりもパンチ先端側に配置され、
パンチケースの基端面が、受圧板の受圧面におけるパンチ支持台部の外側に接触状態に配置される前項16に記載のプレス加工装置。
[17] The base end surface of the punch is disposed closer to the punch front side than the base end surface of the punch case,
17. The press working apparatus according to 16 above, wherein the base end surface of the punch case is disposed in contact with the outside of the punch support base portion on the pressure receiving surface of the pressure receiving plate.

[18] 前項1〜17のいずれか1項に記載のプレス加工装置を用いて、ワークをプレス加工することを特徴とするプレス加工方法。   [18] A press working method comprising pressing a workpiece using the press working apparatus according to any one of 1 to 17 above.

[19] パンチの基端側を受圧板の受圧面で支持した状態で、パンチの先端部を、ダイにセットされたワークに押圧させるダイセットであって、
受圧板の受圧面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの基端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
パンチ支持面の大きさが、パンチの基端面の大きさ以下に設定されたことを特徴とするダイセット。
[19] A die set that presses the tip of the punch against the work set on the die in a state where the base end side of the punch is supported by the pressure receiving surface of the pressure receiving plate,
On the pressure receiving surface of the pressure receiving plate, the punch support base is formed so as to protrude, and the punch support base is provided with a punch support surface in contact with the base end surface of the punch,
A die set, wherein the size of the punch support surface is set to be equal to or smaller than the size of the base end surface of the punch.

[20] パンチの基端側を受圧板の受圧面で支持した状態で、パンチの先端部をワークに押圧させて鍛造加工する鍛造加工装置であって、
受圧板の受圧面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの基端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
パンチ支持面の大きさが、パンチの基端面の大きさ以下に設定されたことを特徴とする鍛造加工装置。
[20] A forging device that forges the workpiece by pressing the tip of the punch against the workpiece while the base end side of the punch is supported by the pressure receiving surface of the pressure receiving plate,
On the pressure receiving surface of the pressure receiving plate, the punch support base is formed so as to protrude, and the punch support base is provided with a punch support surface in contact with the base end surface of the punch,
A forging apparatus characterized in that the size of the punch support surface is set to be equal to or smaller than the size of the base end surface of the punch.

[21] 上下方向に沿って配置されるパンチの上端側を受圧板の下面で支持した状態で、パンチの下端部をワークに押圧させるプレス加工用上金型であって、
受圧板の下面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの上端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
パンチ支持面の大きさが、パンチの上端面の大きさ以下に設定されたことを特徴とするプレス加工用上金型。
[21] An upper die for press working that presses the lower end portion of the punch against the work in a state where the upper end side of the punch arranged along the vertical direction is supported by the lower surface of the pressure receiving plate,
A punch support surface is formed on the lower surface of the pressure receiving plate so as to protrude, and the punch support surface is provided with a punch support surface in contact with the upper end surface of the punch.
An upper die for press working, wherein the size of the punch support surface is set to be equal to or smaller than the size of the upper end surface of the punch.

[22] パンチの基端側を支持する受圧面を有し、その受圧面でパンチを支持した状態で、パンチの先端部をワークに押圧させるプレス加工用受圧板であって、
受圧面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの基端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
パンチ支持面の大きさが、パンチの基端面の大きさ以下に設定されたことを特徴とするプレス加工用受圧板。
[22] A pressure receiving plate for press working that has a pressure receiving surface that supports the base end side of the punch, and presses the tip of the punch against the work in a state where the punch is supported by the pressure receiving surface,
The pressure receiving surface is formed so that the punch support base protrudes, and the punch support base is provided with a punch support surface in contact with the base end surface of the punch,
A pressure receiving plate for press working, wherein a size of a punch support surface is set to be equal to or smaller than a size of a base end surface of the punch.

発明[1]のプレス加工装置によれば、受圧板に形成したパンチ支持面を、パンチ基端面の大きさ以下に設定しているため、プレス加工時の衝撃荷重が、受圧板側ではなく、パンチ側に集中する。このため、パンチ基端面側に磨耗劣化が生じるようになって、受圧板側に磨耗劣化が生じるのを減少させることができる。   According to the press processing apparatus of the invention [1], since the punch support surface formed on the pressure receiving plate is set to be equal to or smaller than the size of the punch base end surface, the impact load during the press processing is not on the pressure receiving plate side, Concentrate on the punch side. For this reason, wear deterioration occurs on the punch base end face side, and occurrence of wear deterioration on the pressure receiving plate side can be reduced.

なおパンチはその先端部(押圧加工部)が早期に磨耗劣化するため、このパンチ先端部の磨耗がパンチ交換要因となる。従って本発明によるパンチ基端面の磨耗がパンチ交換要因となることはなく、パンチ基端面の磨耗によって不具合が生じることはない。   Note that since the tip of the punch (pressing portion) is worn out and deteriorated at an early stage, this wear at the tip of the punch becomes a factor for replacing the punch. Therefore, the wear of the punch base end face according to the present invention does not become a factor for exchanging the punch, and no trouble is caused by the wear of the punch base end face.

発明[2]〜[5]のプレス加工装置によれば、上記の効果をより確実に得ることができる。   According to the press processing apparatus of the invention [2] to [5], the above effect can be obtained more reliably.

発明[6]のプレス加工装置によれば、プレス加工時の衝撃が、円錐台形状の受圧板に沿って次第に広がりながら伝播していくため、衝撃荷重を広範囲に分散させることができ、衝撃荷重の局部集中による不具合を防止できる。   According to the press processing apparatus of the invention [6], the impact at the time of press processing propagates while gradually spreading along the frustoconical pressure receiving plate, so that the impact load can be dispersed over a wide range, Can prevent problems due to local concentration.

発明[7]のプレス加工装置によれば、衝撃荷重の分散をより確実に行うことができる。   According to the press processing apparatus of the invention [7], the impact load can be more reliably dispersed.

発明[8]のプレス加工装置によれば、受圧板のパンチ支持台部に磨耗劣化が生じた際には、パンチ支持台部を含む部分だけを交換できて、交換部位を少なくすることができる。   According to the press working apparatus of the invention [8], when wear deterioration occurs in the punch support base portion of the pressure receiving plate, only the portion including the punch support base portion can be replaced, and the replacement site can be reduced. .

発明[9][10]のプレス加工装置によれば、磨耗劣化の発生を確実に減少させることができる。   According to the press working apparatus of the invention [9] [10], occurrence of wear deterioration can be surely reduced.

発明[11]〜[15]のプレス加工装置によれば、受圧板の外周平行面が、パンチホルダーの内周平行に位置規制されることによって、受圧板のパンチホルダーに対する位置合わせ(センタリング)を精度良く行うことができる。   According to the press processing apparatus of the invention [11] to [15], the outer peripheral parallel surface of the pressure receiving plate is positioned to be parallel to the inner periphery of the punch holder, thereby aligning the pressure receiving plate with the punch holder (centering). It can be performed with high accuracy.

発明[16][17]のプレス加工装置によれば、パンチがパンチケースによって拘束されることにより、パンチの振れを防止できて、加工精度および製品品質を一層向上させることができる。   According to the press processing apparatus of the inventions [16] and [17], the punch is restrained by the punch case, so that the punch can be prevented from swinging and the processing accuracy and product quality can be further improved.

発明[18]によれば、上記と同様の作用効果を有するプレス加工方法を提供することができる。   According to the invention [18], it is possible to provide a press working method having the same effect as the above.

発明[19]によれば、上記と同様の作用効果を有するダイセットを提供することができる。   According to the invention [19], it is possible to provide a die set having the same function and effect as described above.

発明[20]によれば、上記と同様の作用効果を有する鍛造加工装置を提供することができる。   According to the invention [20], it is possible to provide a forging device having the same effect as described above.

発明[21]によれば、上記と同様の作用効果を有するプレス加工用上金型を提供することができる。   According to the invention [21], it is possible to provide an upper die for press working having the same effect as the above.

発明[22]によれば、上記と同様の作用効果を有するプレス加工用受圧板を提供することができる。   According to the invention [22], it is possible to provide a pressure receiving plate for press working having the same effect as the above.

この発明の実施形態の鍛造加工装置を示す正面図である。It is a front view which shows the forge processing apparatus of embodiment of this invention. この発明の実施形態の鍛造加工装置のダイセット周辺を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the die set periphery of the forge processing apparatus of embodiment of this invention. 実施形態における鍛造加工装置の上金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the upper metal mold | die of the forge processing apparatus in embodiment. 実施形態における上金型の要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the upper metal mold | die in embodiment. 実施形態の上金型におけるパンチを示す側面図である。It is a side view which shows the punch in the upper metal mold | die of embodiment. 実施形態の上金型におけるパンチケースを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the punch case in the upper metal mold | die of embodiment. 実施形態の上金型におけるパンチケースをパンチ収容状態で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the punch case in the upper metal mold | die of embodiment in a punch accommodation state. 実施形態の上金型における受圧板の第1分割体を裏返した状態で示す斜視図である。It is a perspective view shown in the state where the 1st division object of the pressure receiving plate in the upper metallic mold of an embodiment was turned upside down. 実施形態の受圧板における第1分割体を示す下面図である。It is a bottom view which shows the 1st division body in the pressure receiving plate of embodiment. 実施形態の受圧板における第1分割体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st division body in the pressure receiving plate of embodiment. 実施形態の受圧板における第2分割体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd division body in the pressure receiving plate of embodiment. 実施形態の上金型におけるパンチホルダーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the punch holder in the upper metal mold | die of embodiment. 実施形態の上金型における受圧板およびパンチの接触部周辺をその特徴部を誇張して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which exaggerates the characteristic part around the contact part of the pressure receiving plate and punch in the upper metal mold | die of embodiment. 本発明の要旨を逸脱する上金型における受圧板およびパンチの接触部周辺をその欠点部を誇張して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which exaggerates the fault part around the contact part of the pressure receiving plate and punch in the upper metallic mold which deviates from the gist of the present invention. 実施形態の鍛造加工装置により生産される鍛造加工品を示す平面図である。It is a top view which shows the forged product produced with the forge processing apparatus of embodiment. 実施形態の鍛造加工装置により生産される鍛造加工品を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the forged product produced by the forge processing apparatus of embodiment. この発明の変形例である鍛造加工装置の上金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the upper metal mold | die of the forge processing apparatus which is a modification of this invention.

図1,2はこの発明の実施形態である鍛造加工装置(1)を示す図である。同図に示すように、この鍛造加工装置(1)は、固定側金型としての下金型(11)と、可動側金型としての上金型(15)と、を備えている。   1 and 2 are views showing a forging device (1) according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the forging device (1) includes a lower die (11) as a fixed die and an upper die (15) as a movable die.

下金型(11)には、ダイ(2)が設けられている。ダイ(2)には、軸心が鉛直方向に沿って配置されるダイ孔(25)が設けられ、このダイ孔(25)内には、鍛造用素材(被加工材)としてのワーク(W)をセットできるようになっている。   The lower mold (11) is provided with a die (2). The die (2) is provided with a die hole (25) whose axis is arranged along the vertical direction, and a workpiece (W) as a forging material (workpiece) is provided in the die hole (25). ) Can be set.

ダイ孔(25)内には、軸心をダイ孔(25)の軸心に一致させた状態で上方に突出可能なノックアウトピン(22)が設けられている。そしてこのノックアウトピン(22)によって、ダイ孔(25)に配置された成形加工後の製品が突き上げられて、ダイ孔(25)から排出されるようになっている。   In the die hole (25), there is provided a knockout pin (22) that can protrude upward in a state where the axis is aligned with the axis of the die hole (25). And the product after the shaping | molding process arrange | positioned by this knockout pin (22) at the die hole (25) is pushed up, and is discharged | emitted from a die hole (25).

この下金型(11)が、そのダイ孔(25)を上方に向けた状態で、鍛造加工装置(1)の下金型ベース(12)に固定されている。   The lower mold (11) is fixed to the lower mold base (12) of the forging device (1) with the die hole (25) facing upward.

上金型(15)は、パンチ(3)、パンチケース(4)、受圧板(5)、パンチホルダー(7)を基本的な構成要素として備えている。   The upper mold (15) includes a punch (3), a punch case (4), a pressure receiving plate (5), and a punch holder (7) as basic components.

図2〜5に示すようにパンチ(3)は、略円柱形状を有しており、先端面を構成する下端面(31)が押圧加工面として形成されるとともに、基端面を構成する上端面(32)が、受圧板(5)に接触支持されるように平坦面(水平面)に形成されている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the punch (3) has a substantially cylindrical shape, the lower end surface (31) constituting the distal end surface is formed as a pressing surface, and the upper end surface constituting the proximal end surface (32) is formed on a flat surface (horizontal surface) so as to be in contact with and supported by the pressure receiving plate (5).

パンチ(3)の外周側面の上端部には、外方突出状に抜止め部(36)が周方向に連続して一体に形成されている。さらにパンチ(3)における上端面(32)と抜止め部(36)の外周面との間には、面取り部(37)が形成されている。   On the upper end of the outer peripheral side surface of the punch (3), a retaining portion (36) is formed integrally and continuously in the circumferential direction so as to project outward. Further, a chamfered portion (37) is formed between the upper end surface (32) of the punch (3) and the outer peripheral surface of the retaining portion (36).

またパンチ(3)は例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、超硬鋼等の材質によって構成されている。   The punch (3) is made of a material such as stainless steel, carbon steel, or cemented carbide.

図6,7に示すようにパンチケース(4)は、パンチ(3)を収容するパンチ保持孔(45)を有している。このパンチ保持孔(45)には、その上端部にパンチ(3)の抜止め部(36)に対応して、凹段部(456)が周方向に連続して形成されており、パンチ(3)を適合状態に収容できるようになっている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the punch case (4) has a punch holding hole (45) for accommodating the punch (3). In the punch holding hole (45), a concave step portion (456) is continuously formed in the upper end portion thereof corresponding to the retaining portion (36) of the punch (3) in the circumferential direction. 3) can be accommodated in conformity.

またパンチケース(4)の外周面上部には、外方突出状に抜止め部(46)が周方向に連続して一体に形成されている。   Further, a retaining part (46) is formed integrally and continuously in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the punch case (4) so as to project outward.

そしてパンチケース(4)の保持孔(45)にパンチ(3)を収容した状態では、パンチ保持孔(45)における凹段部(456)の内周面がパンチ(3)の抜止め部(36)の外周面に接触して位置規制されるとともに、下端部(451)の内周面がパンチ(3)の中間部外周面に接触して位置規制されることにより、パンチケース(4)に対しパンチ(3)の心出し(センタリング)が行われる。なおパンチ保持孔(45)における上端部(456)および下端部(451)以外の領域(中間領域)の内周面は、パンチ(3)の外周面との間に隙間が形成されている。   In the state where the punch (3) is accommodated in the holding hole (45) of the punch case (4), the inner peripheral surface of the concave step portion (456) in the punch holding hole (45) is the retaining portion ( 36) The position of the punch case (4) is regulated by being in contact with the outer circumferential surface of 36) and the position of the inner circumferential surface of the lower end (451) being in contact with the outer circumferential surface of the intermediate portion of the punch (3). On the other hand, centering (centering) of the punch (3) is performed. A gap is formed between the inner peripheral surface of the punch holding hole (45) other than the upper end portion (456) and the lower end portion (451) (intermediate region) and the outer peripheral surface of the punch (3).

またパンチ(3)における抜止め部(36)の下端コーナ部が、パンチ保持孔(45)における凹段部(456)の下端コーナ部に係合することによって、パンチ(3)がパンチケース(4)に対し下方に抜け出すのが防止される。   Further, the lower end corner portion of the retaining portion (36) in the punch (3) engages with the lower end corner portion of the recessed step portion (456) in the punch holding hole (45), so that the punch (3) is moved to the punch case ( In contrast to 4), it is prevented from coming out downward.

さらにパンチ(3)をパンチケース(4)に収容した状態では、後に詳述するようにパンチ(3)の上端面(32)が、パンチケース(4)の上端面(42)よりも低い位置に配置されるようになっている。   Further, when the punch (3) is housed in the punch case (4), the upper end surface (32) of the punch (3) is lower than the upper end surface (42) of the punch case (4), as will be described in detail later. It is supposed to be arranged in.

図3,4,8〜11に示すように受圧板(5)は、分割可能な第1および第2分割体(501)(502)により構成されている。第1分割体(501)は、受圧板(5)の下端部(受圧面側)を構成するとともに、第2分割体(502)は、受圧板(5)の下端部を除く上側部を構成している。本実施形態において各分割体(501)(502)は例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、超硬鋼等の材質によって構成されており通常、パンチ(3)と同じ材質が用いられる。   As shown in FIGS. 3, 4, and 8 to 11, the pressure receiving plate (5) is configured by a first and second divided bodies (501) and (502) that can be divided. The first divided body (501) constitutes the lower end portion (pressure receiving surface side) of the pressure receiving plate (5), and the second divided body (502) constitutes the upper portion excluding the lower end portion of the pressure receiving plate (5). doing. In this embodiment, each divided body (501) (502) is made of, for example, a material such as stainless steel, carbon steel, or carbide steel, and the same material as the punch (3) is usually used.

受圧板(5)は、受圧面を構成する下面(51)が頂上となるような概略円錐台形状、すなわち下端部が上端部に比べて外径寸法が小さい概略円錐台形状に形成されており、外周面が軸心(C)に対し傾斜するようにテーパ面(53)として形成されている。   The pressure receiving plate (5) is formed in a substantially truncated cone shape in which the lower surface (51) constituting the pressure receiving surface is the top, that is, in a substantially truncated cone shape in which the lower end portion has a smaller outer diameter than the upper end portion. The outer peripheral surface is formed as a tapered surface (53) so as to be inclined with respect to the axis (C).

受圧板(5)の上端部外周には、外方突出状に抜止め部(56)が周方向に連続して一体に形成されている。なおこの抜止め部(56)の外向きの外周面は軸心(C)に対し平行に配置されている。   On the outer periphery of the upper end portion of the pressure receiving plate (5), a retaining portion (56) is formed integrally and continuously in the circumferential direction so as to project outward. In addition, the outward outer peripheral surface of the retaining portion (56) is arranged in parallel to the axis (C).

受圧板(5)の下端部外周には、L字状切り欠くように形成された凹段部(57)が周方向に連続して形成されている。この凹段部(57)は、軸心(C)に対し直交する直交面(571)と、軸心(C)に対し平行な外周平行面(573)とを有している。   On the outer periphery of the lower end portion of the pressure receiving plate (5), a concave step portion (57) formed so as to be cut out in an L shape is continuously formed in the circumferential direction. The concave step (57) has an orthogonal surface (571) orthogonal to the axis (C) and an outer peripheral parallel surface (573) parallel to the axis (C).

受圧板(5)の下面(51)には、受圧板(5)に対し軸心(C)を一致させるように、円形のパンチ支持台部(6)が下方(軸心方向)に突出するように一体に形成されている。このパンチ支持台部(6)の外周面は、内側に傾斜する傾斜面として構成されて、面取り部(67)を構成している。   On the lower surface (51) of the pressure receiving plate (5), a circular punch support base (6) protrudes downward (axial direction) so that the axial center (C) coincides with the pressure receiving plate (5). Are integrally formed. The outer peripheral surface of this punch support base part (6) is comprised as an inclined surface which inclines inside, and comprises the chamfering part (67).

パンチ支持台部(6)の下面(頂上面)によって構成されるパンチ支持面(61)は、後に詳述するように、外径寸法がパンチ上端面(32)の外径寸法以下に設定されている。   The punch support surface (61) constituted by the lower surface (top surface) of the punch support base (6) has an outer diameter dimension set to be equal to or smaller than the outer diameter dimension of the punch upper end surface (32), as will be described in detail later. ing.

図12に示すようにパンチホルダー(7)は、受圧板(5)の外周形状に倣って形成された保持孔(75)を有しており、この保持孔(75)に受圧板(5)を適合状態に収容できるようになっている。   As shown in FIG. 12, the punch holder (7) has a holding hole (75) formed following the outer peripheral shape of the pressure receiving plate (5), and the pressure receiving plate (5) is formed in the holding hole (75). Can be accommodated in conformity.

すなわち保持孔(75)の内周テーパ面(73)は、その軸心(C)に対する傾斜角度が、受圧板(5)の外周テーパ面(53)における軸心(C)に対する傾斜角度に一致するように形成されている。   That is, the inclination angle of the inner peripheral tapered surface (73) of the holding hole (75) with respect to the axis (C) coincides with the inclination angle of the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) with respect to the axis (C). It is formed to do.

さらに保持孔(75)の上端部内周には、受圧板(5)の抜止め部(56)に対応して、凹段部(756)が周方向に連続して形成されている。なおこの凹段部(756)の内向きの内周面は軸心(C)に対し平行に配置されている。   Further, on the inner periphery of the upper end portion of the holding hole (75), a concave step portion (756) is continuously formed in the circumferential direction corresponding to the retaining portion (56) of the pressure receiving plate (5). The inward inner peripheral surface of the concave step (756) is arranged in parallel to the axis (C).

また保持孔(75)の中間部内周には、受圧板(5)の凹段部(57)に対応して、内方突出状に凸段部(77)が形成されている。この凸段部(77)は、軸心(C)に対し直交する直交面(772)と、軸心(C)に対し平行な内周平行面(773)とを有している。   A convex step portion (77) is formed on the inner periphery of the intermediate portion of the holding hole (75) so as to protrude inward, corresponding to the concave step portion (57) of the pressure receiving plate (5). The convex step portion (77) has an orthogonal surface (772) orthogonal to the axis (C) and an inner peripheral parallel surface (773) parallel to the axis (C).

さらに保持孔(75)の下部内周には、パンチケース(4)の抜止め部(46)に対応して、凹段部(757)が周方向に連続して形成されている。   Further, a concave step portion (757) is continuously formed in the circumferential direction corresponding to the retaining portion (46) of the punch case (4) on the lower inner periphery of the holding hole (75).

またパンチホルダー(7)の外周面における中間部には、取付用段部(76)が周方向に連続して形成されている。   Further, a mounting step (76) is formed continuously in the circumferential direction at an intermediate portion of the outer peripheral surface of the punch holder (7).

そして図3,4に示すようにパンチ(3)を収容したパンチケース(4)が、パンチホルダー(7)の保持孔(75)内に収容されて、さらにそのパンチ(3)の上から、受圧板(5)の第1分割体(501)および第2分割体(502)が順次収容される。   3 and 4, the punch case (4) containing the punch (3) is received in the holding hole (75) of the punch holder (7), and from above the punch (3), The first divided body (501) and the second divided body (502) of the pressure receiving plate (5) are sequentially accommodated.

この収容状態では、パンチケース(4)における抜止め部(46)の下端コーナ部が、パンチホルダー(7)の保持孔内周面における凹段部(757)の下端コーナ部に係合することによって、パンチケース(4)がパンチホルダー(7)に対し下方に抜け出すのが防止される。さらにパンチケース(4)の外周面(抜止め部46の外周面も含む)が、パンチホルダー(7)における保持孔(75)の内周面(凹段部757の内周面も含む)に接触して位置規制されることにより、パンチホルダー(7)に対しパンチケース(4)のセンタリングが行われる。   In this accommodated state, the lower end corner portion of the retaining portion (46) in the punch case (4) is engaged with the lower end corner portion of the concave step portion (757) on the inner peripheral surface of the holding hole of the punch holder (7). This prevents the punch case (4) from coming out downward with respect to the punch holder (7). Furthermore, the outer peripheral surface of the punch case (4) (including the outer peripheral surface of the retaining portion 46) is the inner peripheral surface of the holding hole (75) in the punch holder (7) (including the inner peripheral surface of the recessed step portion 757). The centering of the punch case (4) is performed with respect to the punch holder (7) by being regulated by contact.

また受圧板(5)の第1分割体(501)の上面に第2分割体(502)が接触配置された状態で、その受圧板(5)のパンチ支持面(61)が、パンチ(3)の上端面(32)に接触配置されるとともに、受圧板(5)の下面(51)におけるパンチ支持台部(6)の外側領域が、パンチケース(4)の上端面(42)に接触配置されている。   Further, in a state where the second divided body (502) is in contact with the upper surface of the first divided body (501) of the pressure receiving plate (5), the punch supporting surface (61) of the pressure receiving plate (5) is moved to the punch (3 ) In contact with the upper end surface (32) of the punch support (6) on the lower surface (51) of the pressure receiving plate (5) and the upper end surface (42) of the punch case (4). Has been placed.

ここで本実施形態においては、パンチケース(4)の上端面(42)とパンチ(3)の上端面(32)との高さ位置の差が、受圧板下面(51)におけるパンチ支持台部(6)の高さ(H)に相当している。   Here, in this embodiment, the difference in height position between the upper end surface (42) of the punch case (4) and the upper end surface (32) of the punch (3) is the punch support base portion on the pressure receiving plate lower surface (51). This corresponds to the height (H) of (6).

また受圧板(5)の下端部における凹段部(57)の外周平行面(573)が、パンチホルダー(7)の保持孔中間部における凸段部(77)の内周平行面(773)に接触して位置規制されるとともに、受圧板(5)の上端部における抜止め部(56)の外向き外周面が、パンチホルダー(7)の保持孔上端部における凹段部(756)の内向き内周面に接触して位置規制されることにより、パンチホルダー(7)に対し受圧板(5)のセンタリングが行われる。   Further, the outer peripheral parallel surface (573) of the concave step portion (57) at the lower end of the pressure receiving plate (5) is the inner peripheral parallel surface (773) of the convex step portion (77) at the holding hole intermediate portion of the punch holder (7). The outer peripheral surface of the retaining portion (56) at the upper end portion of the pressure receiving plate (5) is positioned on the concave step portion (756) at the upper end portion of the holding hole of the punch holder (7). The position of the pressure receiving plate (5) is centered with respect to the punch holder (7) by being regulated in contact with the inward inner peripheral surface.

以上の構成の上金型(15)が図2に示すように、ファスニングホルダー(81)およびファスニングリング(82)を介して、鍛造加工装置(1)の上金型ベース(16)に固定される。   As shown in FIG. 2, the upper mold (15) having the above configuration is fixed to the upper mold base (16) of the forging device (1) through the fastening holder (81) and the fastening ring (82). The

すなわちファスニングホルダー(81)は、上金型(15)のパンチホルダー(7)を挿通可能な取付孔(815)を有し、外周部上端には、外方突出状にフランジ(816)が形成されている。そしてこのフランジ(816)が、上金型ベース(16)に固着具(85)を介して固定されている。   That is, the fastening holder (81) has a mounting hole (815) into which the punch holder (7) of the upper mold (15) can be inserted, and a flange (816) is formed on the upper end of the outer peripheral portion so as to project outward. Has been. And this flange (816) is being fixed to the upper metal mold | die base (16) via the fixing tool (85).

ファスニングリング(82)は、パンチホルダー(7)の下側部を挿通可能な取付孔(825)を有している。さらにファスニングリング(82)は、ファスニングホルダー(81)の外周部に配置される外周壁部(823)を有している。   The fastening ring (82) has a mounting hole (825) through which the lower side portion of the punch holder (7) can be inserted. Furthermore, the fastening ring (82) has the outer peripheral wall part (823) arrange | positioned at the outer peripheral part of a fastening holder (81).

そしてファスニングリング(82)の取付孔(825)内に、上金型(15)におけるパンチホルダー(7)の下側部が上方から挿通配置される。さらにそのパンチホルダー(7)の上側部がファスニングホルダー(81)の取付孔(815)内に下方から挿通し、その状態で、ファスニングリング(82)の内周ねじ部が、パンチホルダー(7)の外周ねじ部に締結されることにより、上金型(15)がファスニングホルダー(81)およびファスニングリング(82)を介して、金型ベース(16)に固定される。この固定状態では、パンチホルダー(7)における外周面の取付用段部(76)が、ファスニングリング(82)の取付孔周縁部に係合することにより、上金型(15)が下方に抜け出すのが防止される。   And the lower side part of the punch holder (7) in the upper mold (15) is inserted and arranged in the mounting hole (825) of the fastening ring (82) from above. Further, the upper portion of the punch holder (7) is inserted from below into the mounting hole (815) of the fastening holder (81), and in this state, the inner peripheral thread portion of the fastening ring (82) is inserted into the punch holder (7). The upper die (15) is fixed to the die base (16) via the fastening holder (81) and the fastening ring (82). In this fixed state, the upper mold (15) is pulled out downward by the mounting step (76) on the outer peripheral surface of the punch holder (7) engaging the peripheral edge of the mounting hole of the fastening ring (82). Is prevented.

なお図2において、符号(83)は、インサートプレートであって、上金型(15)の上面に対応して上金型ベース(16)に設けられている。   In FIG. 2, reference numeral (83) denotes an insert plate provided on the upper mold base (16) corresponding to the upper surface of the upper mold (15).

以上の構成の鍛造加工装置(1)における上金型(15)の組付手順は以下の通りである。まずパンチケース(4)にパンチ(3)を収容した後、そのパンチケース(4)を、パンチホルダー(7)にセットし、さらにそのパンチホルダー(7)に受圧板(5)をセットして、上金型(15)を組み付ける。   The assembling procedure of the upper die (15) in the forging device (1) having the above configuration is as follows. First, after the punch (3) is accommodated in the punch case (4), the punch case (4) is set in the punch holder (7), and the pressure receiving plate (5) is set in the punch holder (7). Assemble the upper die (15).

続いてその上金型(15)を、ファスニングリング(82)を介して、上金型ベース(16)のファスニングホルダー(81)に固定する。   Subsequently, the upper mold (15) is fixed to the fastening holder (81) of the upper mold base (16) via the fastening ring (82).

以上の構成の鍛造加工装置(1)においては、上金型(15)が昇降駆動自在に構成されており、下金型(11)のダイ孔(25)内にワーク(W)がセットされた状態で、上金型ベース(16)を上金型(15)と共に降下させることにより、上金型(15)のパンチ(3)をダイ孔(25)内のワーク(W)に押圧して、ワーク(W)を塑性変形させて所定の形状に鍛造加工する。   In the forging device (1) having the above configuration, the upper die (15) is configured to be movable up and down, and the workpiece (W) is set in the die hole (25) of the lower die (11). In this state, the upper die base (16) is lowered together with the upper die (15) to press the punch (3) of the upper die (15) against the work (W) in the die hole (25). The workpiece (W) is plastically deformed and forged into a predetermined shape.

ここで本実施形態の鍛造加工装置(1)によって得られる成形加工品(W1)は、図15,16に示すように、上端が開放され、かつ下端が閉塞された有底筒状のカップ形状に形成される。   Here, as shown in FIGS. 15 and 16, the molded product (W1) obtained by the forging device (1) of the present embodiment has a bottomed cylindrical cup shape with the upper end opened and the lower end closed. Formed.

本実施形態において、鍛造用素材(ワークW)の材質は、従来より周知の各種の金属を使用できるが例えば、アルミニウム、鉄、銅、真鍮、マグネシウムや、それらの合金等を好適に用いることができる。特に軽量化を目的とする場合には、アルミニウムや、その合金を用いるのが良く例えば、合金記号が2000、3000、4000、5000、6000、7000系の合金等を好適に用いることができる。   In the present embodiment, as the material of the forging material (work W), various types of conventionally known metals can be used. For example, aluminum, iron, copper, brass, magnesium, or alloys thereof are preferably used. it can. In particular, for the purpose of weight reduction, it is preferable to use aluminum or an alloy thereof, for example, an alloy having an alloy symbol of 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, or 7000 can be suitably used.

ワーク素材用の丸棒材の製法は、連続鋳造加工、押出加工、圧延加工等のいずれの加工方法も使用することができる。さらにアルミニウムやその合金の丸棒材を使用する場合には、連続鋳造加工された丸棒材は、入手し易く安価であるため、好適に使用することができる。特にアルミニウム合金においては、気体加圧式ホットトップ鋳造法で連続鋳造された丸棒材(昭和電工株式会社製の「SHOTIC材(登録商標)」)は、優れた内部健全性を有し、結晶粒が微細であり、かつ、塑性加工による結晶粒の異方性がないため、摩擦抵抗部の抵抗効果を安定的に得ることができるので、より好適に使用することができる。   Any processing method such as continuous casting, extrusion, or rolling can be used as a method for producing a round bar material for a workpiece material. Further, when a round bar made of aluminum or its alloy is used, the round bar made by continuous casting can be suitably used because it is readily available and inexpensive. In particular, in aluminum alloys, round bar material (“SHOTIC material (registered trademark)” manufactured by Showa Denko Co., Ltd.) continuously cast by the gas pressure hot top casting method has excellent internal soundness and crystal grains. Since it is fine and there is no crystal grain anisotropy due to plastic working, the resistance effect of the frictional resistance portion can be obtained stably, so that it can be used more suitably.

丸棒材は、所定の長さに切断したものを用い、必要に応じて焼きなまし処理を行った後、使用する。   A round bar is used after being cut into a predetermined length and subjected to an annealing treatment as necessary.

またアルミニウム合金が連続鋳造された丸棒材においては予め、480〜520℃の温度で0.5〜4時間の均質化熱処理及び/又はその表面にピーリング加工処理を行うようにしても良い。   In addition, in a round bar material in which an aluminum alloy is continuously cast, a homogenization heat treatment at a temperature of 480 to 520 ° C. for 0.5 to 4 hours and / or a peeling process may be performed on the surface thereof.

本実施形態において、鍛造加工を行う場合、温間鍛造では、金型に材料が焼き付くのを防止するために、金型に潤滑剤を塗布する。なお冷間鍛造では、型潤滑剤は使用しなくとも良い。   In this embodiment, when forging is performed, in warm forging, a lubricant is applied to the mold in order to prevent the material from seizing on the mold. In cold forging, it is not necessary to use a die lubricant.

さらに潤滑剤を塗布する場合には、材料(被加工材)を潤滑剤の液中に浸漬して潤滑皮膜を被加工材に予め形成しておくのが好ましい。なお冷間鍛造では、燐酸皮膜潤滑処理を行うのが好ましい。   Further, when a lubricant is applied, it is preferable to previously form a lubricant film on the workpiece by immersing the material (workpiece) in a lubricant solution. In cold forging, it is preferable to perform a phosphoric acid film lubrication treatment.

本実施形態において、熱間鍛造を行う場合、素材の温度を300〜450℃、好ましくは350〜450℃に調整するのが良い。さらに温間鍛造を行う場合には、素材温度を380〜460℃、好ましくは400〜450℃に調整するのが良い。すなわち素材温度が低過ぎる場合には、成形できなかったり、限界割れが発生する。逆に温度が高過ぎる場合には、膨れ等が生じるおそれがある。   In this embodiment, when hot forging is performed, the temperature of the material is adjusted to 300 to 450 ° C., preferably 350 to 450 ° C. Furthermore, when performing warm forging, it is good to adjust raw material temperature to 380-460 degreeC, Preferably it is 400-450 degreeC. That is, when the material temperature is too low, molding cannot be performed or limit cracking occurs. Conversely, if the temperature is too high, swelling or the like may occur.

なお熱間鍛造、温間鍛造では、金型への材料の焼き付きを防止するために、金型へも潤滑剤を塗布する。この塗布方法としては例えば、鍛造金型に直接スプレーにより潤滑剤を吹き付ける方法等を採用できる。   In hot forging and warm forging, a lubricant is applied to the mold in order to prevent the material from sticking to the mold. As this coating method, for example, a method of spraying a lubricant directly on a forging die by spraying can be employed.

本実施形態において、鍛造加工装置(1)のパンチ(3)の荷重は10〜400トン(単位)に調整することができる。本発明の鍛造加工装置(1)は、後述するように特有の構造を有しているため、受圧板(5)に、磨耗による劣化凹部が発生するのを抑制することができる。従って、上記のように高い荷重で連続運転することが可能であり、加工性を向上させることができる。参考までに本実施形態の鍛造加工装置(1)は、10〜50spmの速さで連続運転することができる。   In this embodiment, the load of the punch (3) of the forging device (1) can be adjusted to 10 to 400 tons (unit). Since the forging device (1) of the present invention has a specific structure as will be described later, it is possible to suppress the occurrence of a deteriorated recess due to wear on the pressure receiving plate (5). Therefore, it is possible to continuously operate with a high load as described above, and to improve workability. For reference, the forging device (1) of the present embodiment can be continuously operated at a speed of 10 to 50 spm.

また本実施形態の鍛造加工装置(1)によって鍛造加工されたカップ状製品(W1)は、強度及び耐摩耗性を付与するため、溶体化処理および時効処理することが好ましい。溶体化処理及び時効処理とは、所定の温度に加熱処理した後、焼入れを行い再度、所定の温度にて、所定時間保持する処理のことを言う。なお溶体化処理の温度は、490〜500℃が好ましく、水中焼入れ後、160〜210℃(好ましくは170〜190℃)で、1〜8時間(好ましくは、3〜6時間)保持することにより、時効硬化させることができ、HRB(ロックウェルBスケール)70〜85程度の十分な硬度の鍛造品を得ることができる。   The cup-shaped product (W1) forged by the forging device (1) of the present embodiment is preferably subjected to a solution treatment and an aging treatment in order to impart strength and wear resistance. The solution treatment and the aging treatment refer to a treatment in which a heat treatment is performed at a predetermined temperature, followed by quenching, and again holding at a predetermined temperature for a predetermined time. The solution treatment temperature is preferably 490 to 500 ° C., and after quenching in water, it is maintained at 160 to 210 ° C. (preferably 170 to 190 ° C.) for 1 to 8 hours (preferably 3 to 6 hours). Age-hardened, and a forged product having a sufficient hardness of about 70 to 85 HRB (Rockwell B scale) can be obtained.

以上のように、本実施形態の鍛造加工装置(1)によれば、受圧板(5)の下面(51)にパンチ支持台部(6)を形成するとともに、そのパンチ支持台部(6)のパンチ上端面(32)と接触するパンチ支持面(61)を、パンチ上端面(32)よりも小さく形成しているため、以下に説明するように、受圧板(5)の磨耗劣化を減少させることができる。   As described above, according to the forging device (1) of the present embodiment, the punch support base (6) is formed on the lower surface (51) of the pressure receiving plate (5), and the punch support base (6). Since the punch support surface (61) that is in contact with the punch upper end surface (32) is formed to be smaller than the punch upper end surface (32), wear deterioration of the pressure receiving plate (5) is reduced as will be described below. Can be made.

すなわち、接触し合う2つの金属部材において接触方向に大きな力が作用する場合、2つの部材のうち対向面(接触面)が大きい部材に、応力が集中して作用する。詳述すると、対向面の大きい部材(大型部材)と、対向面の小さい部材(小型部材)とを互いに接触させて、接触方向に大きな力が作用すると、大型部材の対向面における小型部材の外周縁に対応する部分に応力が集中して作用する。   That is, when a large force acts in the contact direction between two metal members that are in contact with each other, stress concentrates on a member having a large opposing surface (contact surface) among the two members. More specifically, when a member having a large opposing surface (large member) and a member having a small opposing surface (small member) are brought into contact with each other and a large force acts in the contact direction, the small member on the opposing surface of the large member is exposed. Stress concentrates on the part corresponding to the periphery.

従って図14に示す従来の鍛造加工装置のように、受圧板(5)のパンチ支持面(下面51)が、パンチ上端面(32)よりも大きい場合、パンチ打ち込み時の衝撃荷重は、既述したように対向面の大きい側の部材、つまり受圧板(5)側に多く作用するため、この衝撃荷重が繰り返し加わると、受圧板下面(51)に磨耗による劣化凹部(9)が形成される。特にこの衝撃荷重は、受圧板下面(51)におけるパンチ上端面(32)の外周縁に対応する部分に集中して作用するため、受圧板下面(51)には、パンチ上端面(32)の外周縁に対応する部分が最も深く、内側に向かうに従って次第に浅くなるような劣化凹部(9)が形成される。このような劣化凹部(9)が受圧板下面(パンチ支持面)に形成されると、パンチ上端面(32)を安定状態に支持できず、パンチ(3)の座りが悪くなり、プレス加工時にパンチ(3)にぐらつきや振れが発生し、加工精度が低下してしまう。従って、受圧板(5)を短い期間で頻繁に交換する必要があり、生産性の低下やコストの増大を招いてしまう。   Therefore, when the punch support surface (lower surface 51) of the pressure receiving plate (5) is larger than the punch upper end surface (32) as in the conventional forging apparatus shown in FIG. As described above, since a large amount acts on the member having the larger facing surface, that is, the pressure receiving plate (5) side, when this impact load is repeatedly applied, a deteriorated recess (9) due to wear is formed on the lower surface of the pressure receiving plate (51). . In particular, since this impact load is concentrated on a portion of the pressure receiving plate lower surface (51) corresponding to the outer peripheral edge of the punch upper end surface (32), the pressure receiving plate lower surface (51) has a punch upper end surface (32). A deteriorated recess (9) is formed such that the portion corresponding to the outer peripheral edge is deepest and becomes gradually shallower toward the inside. If such a deteriorated recess (9) is formed on the lower surface of the pressure receiving plate (punch support surface), the upper end surface (32) of the punch cannot be supported in a stable state, and the sitting of the punch (3) becomes worse. The punch (3) is wobbled or shaken, and the machining accuracy is lowered. Therefore, it is necessary to frequently replace the pressure receiving plate (5) in a short period of time, leading to a decrease in productivity and an increase in cost.

そこで本実施形態の鍛造加工装置(1)においては図13に示すように、受圧板(5)の下面(51)にパンチ支持台部(6)を形成して、そのパンチ支持台部(6)の先端面(パンチ支持面61)を、パンチ上端面(32)よりも小さく形成しているため、パンチ打ち込み時の衝撃荷重は、パンチ上端面(32)におけるパンチ支持面(61)の外周縁に対応する部分に集中して作用するようになる。このため磨耗による劣化凹部(9)は、パンチ(3)の上端面(32)に形成されるようになり、受圧板(5)に、磨耗による劣化凹部が形成されるのを確実に減少させることができる。従って受圧板(5)を長期間使用できて、交換頻度が少なくなり、生産性の向上およびコストの削減を図ることができる。   Therefore, in the forging device (1) of this embodiment, as shown in FIG. 13, a punch support base (6) is formed on the lower surface (51) of the pressure receiving plate (5), and the punch support base (6) ) Is formed to be smaller than the punch upper end surface (32), the impact load when punching is applied to the punch upper end surface (32) outside the punch support surface (61). It acts to concentrate on the part corresponding to the periphery. For this reason, the deterioration recessed part (9) by wear comes to be formed in the upper end surface (32) of a punch (3), and reduces reliably that the deterioration recessed part by wear is formed in a pressure receiving plate (5). be able to. Therefore, the pressure receiving plate (5) can be used for a long period of time, the replacement frequency is reduced, and the productivity can be improved and the cost can be reduced.

ここで本実施形態においては、受圧板(5)の磨耗劣化は抑制できるものの、パンチ上端面(32)の磨耗劣化は発生する。ところが、パンチ(3)はその下端面(押圧加工面31)が早期に磨耗劣化するため、本実施形態においては、パンチ上端面(32)の磨耗劣化よりも、パンチ下端面(31)の磨耗劣化が早く進行する。このため本実施形態においては、パンチ上端面(32)の磨耗劣化がパンチ交換要因となることはなく、パンチ下端面(31)の磨耗劣化がパンチ交換要因となる。従って本実施形態によるパンチ上端面(32)の磨耗劣化が、パンチ(3)の寿命を低下させるような不具合が生じることはない。このように本実施形態では、パンチ上端面(32)の磨耗劣化による悪影響を生じさせることなく、その上で上記したように受圧板(5)の磨耗劣化を減少させることができて、生産性の向上およびコストの削減を確実に図ることができる。   Here, in the present embodiment, although the wear deterioration of the pressure receiving plate (5) can be suppressed, the wear deterioration of the punch upper end surface (32) occurs. However, since the lower end surface (pressing surface 31) of the punch (3) is quickly worn out and deteriorated in this embodiment, the lower end surface (31) of the punch is worn out more than the deteriorated wear of the upper end surface (32) of the punch. Deterioration progresses quickly. For this reason, in this embodiment, the wear deterioration of the punch upper end surface (32) does not become a punch replacement factor, and the wear deterioration of the punch lower end surface (31) becomes a punch replacement factor. Therefore, the wear deterioration of the punch upper end surface (32) according to this embodiment does not cause a problem that the life of the punch (3) is reduced. As described above, in this embodiment, the wear deterioration of the pressure receiving plate (5) can be reduced as described above without causing an adverse effect due to the wear deterioration of the punch upper end surface (32). Can be reliably improved and the cost can be reduced.

なお参考までに図13に示すように、受圧板下面(51)の磨耗劣化が少ない場合(本実施形態の場合)における受圧板(5)の交換スパンは、図14に示すように、受圧板下面にパンチによる磨耗劣化が多く発生する場合(従来の場合)における受圧板の交換スパンに比較して、3〜4倍以上も長くでき、受圧板(5)の交換頻度を確実に減少させることができる。   For reference, as shown in FIG. 13, the replacement span of the pressure receiving plate (5) when the wear deterioration of the lower surface of the pressure receiving plate (51) is small (in this embodiment) is as shown in FIG. Compared to the pressure plate replacement span when there is a lot of wear deterioration due to punch on the lower surface (conventional case), it can be 3 to 4 times longer than the replacement span, and the pressure plate (5) replacement frequency must be reliably reduced. Can do.

本実施形態においては、パンチ支持台部(6)におけるパンチ支持面(61)の大きさを、パンチ(3)の上端面(32)の大きさ以下に設定する必要があるが、中でも、パンチ支持面(61)の大きさを、パンチ上端面(32)の大きさよりも小さく設定する場合、つまりパンチ支持面(61)の大きさとパンチ上端面(32)の大きさとが等しいものを除き、パンチ上端面(32)の外周縁を受圧板(5)に対し非接触状態に配置する場合には、受圧板下面(51)の磨耗劣化を確実に抑制することができる。   In the present embodiment, it is necessary to set the size of the punch support surface (61) in the punch support base (6) to be equal to or less than the size of the upper end surface (32) of the punch (3). When the size of the support surface (61) is set smaller than the size of the punch upper end surface (32), that is, except that the size of the punch support surface (61) is equal to the size of the punch upper end surface (32), When the outer peripheral edge of the punch upper end surface (32) is disposed in a non-contact state with respect to the pressure receiving plate (5), it is possible to reliably suppress wear deterioration of the pressure receiving plate lower surface (51).

特に本実施形態においては、パンチ支持面(61)およびパンチ上端面(32)の内径差(半径差)を、0.1〜0.3mm、好ましくは0.15〜0.25mmに設定して、パンチ支持面(61)の外周縁をパンチ上端面(32)の外周縁に対し0.1〜0.3mm内側、好ましくは0.15〜0.25mm内側に配置するのが好ましい。すなわち両面(61)(32)の内径差を、上記特定範囲内に設定する場合には、受圧板(5)の磨耗劣化をより確実に防止することができる。換言すれば、両面(61)(32)の内径差が小さ過ぎる場合には、受圧板(5)における磨耗劣化の抑制効果を十分に発揮できないおそれがある。逆に両面(61)(32)の内径差が大き過ぎる場合には、パンチ支持面(61)、つまりパンチ支持台部(6)が小さくなり過ぎて、パンチ支持台部(6)が破損するおそれがある。   Particularly in this embodiment, the inner diameter difference (radius difference) between the punch support surface (61) and the punch upper end surface (32) is set to 0.1 to 0.3 mm, preferably 0.15 to 0.25 mm. The outer peripheral edge of the punch support surface (61) is preferably positioned 0.1 to 0.3 mm inside, preferably 0.15 to 0.25 mm inner than the outer peripheral edge of the punch upper end surface (32). That is, when the difference between the inner diameters of both surfaces (61) and (32) is set within the specific range, it is possible to more reliably prevent the wear receiving plate (5) from being worn away. In other words, when the inner diameter difference between both surfaces (61) and (32) is too small, there is a possibility that the effect of suppressing the wear deterioration in the pressure receiving plate (5) cannot be exhibited sufficiently. On the other hand, when the inner diameter difference between both surfaces (61) and (32) is too large, the punch support surface (61), that is, the punch support base (6) becomes too small and the punch support base (6) is damaged. There is a fear.

なお本発明において、パンチ支持台部(6)の面取り部(67)は、パンチ支持面(61)の外周縁に含まれず当然、パンチ支持面(61)にも含まれない。同様に、パンチ(3)の面取り部(37)は、パンチ上端面(32)の外周縁に含まれず当然、パンチ上端面(32)にも含まれない。   In the present invention, the chamfered portion (67) of the punch support base (6) is not included in the outer peripheral edge of the punch support surface (61), and is naturally not included in the punch support surface (61). Similarly, the chamfered portion (37) of the punch (3) is not included in the outer peripheral edge of the punch upper end surface (32), and is naturally not included in the punch upper end surface (32).

また本実施形態においては、パンチ支持面(61)の面積がパンチ上端面(32)の面積に対し0.1〜0.5%小さく、好ましくは0.2〜0.4%小さく形成するのが良い。すなわち上記の面積減少率が特定範囲内に設定される場合には、受圧板(5)の磨耗劣化を一層確実に防止することができる。換言すれば、上記の面積減少率が小さ過ぎる場合には、受圧板(5)における磨耗劣化の抑制効果を十分に発揮できないおそれがある。逆に上記の面積減少率が大き過ぎる場合には、パンチ支持台部(6)が小さくなり過ぎて破損するおそれがある。   In this embodiment, the area of the punch support surface (61) is 0.1 to 0.5% smaller than the area of the punch upper end surface (32), preferably 0.2 to 0.4% smaller. Is good. That is, when the area reduction rate is set within a specific range, it is possible to more reliably prevent wear deterioration of the pressure receiving plate (5). In other words, when the area reduction rate is too small, there is a possibility that the effect of suppressing wear deterioration in the pressure receiving plate (5) cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the area reduction rate is too large, the punch support base (6) may be too small and be damaged.

さらに本実施形態においては、パンチ支持台部(6)の高さ(H)を、0.1〜1.5mm、好ましくは0.1〜0.5mm、より好ましくは0.2〜0.4mmに設定するのが良い。すなわちこの支持台部高さ(H)が特定範囲内に設定される場合には、受圧板(5)の磨耗劣化抑制効果を確実に得ることができる。換言すれば、支持台部高さ(H)が低過ぎる場合には、受圧板(5)の磨耗劣化抑制効果を確実に得ることができないおそれがある。逆に支持台部高さ(H)が高過ぎる場合には、パンチ支持台部(6)に衝撃荷重が集中して、パンチ支持台部(6)が破損するおそれがある。   Furthermore, in this embodiment, the height (H) of the punch support base (6) is 0.1 to 1.5 mm, preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 0.2 to 0.4 mm. It is good to set to. That is, when the height (H) of the support base is set within a specific range, the effect of suppressing wear deterioration of the pressure receiving plate (5) can be reliably obtained. In other words, when the height (H) of the support base is too low, there is a possibility that the effect of suppressing wear deterioration of the pressure receiving plate (5) cannot be obtained with certainty. On the other hand, if the height (H) of the support base is too high, the impact load concentrates on the punch support base (6) and the punch support base (6) may be damaged.

また本実施形態においては、受圧板(5)を、上方に向かうに従って外径が次第に大きくなる円錐台形状に形成しているため、パンチ打ち込み時の衝撃が受圧板(5)に加わった際に、その衝撃が、円錐台形状の受圧板(5)に沿って次第に広がりながら上方へ伝播していく。このため衝撃荷重を広範囲に均等に分散させることができ、衝撃荷重の局部集中に起因する不具合例えば、受圧板(5)の早期磨耗等を有効に防止することができる。   Moreover, in this embodiment, since the pressure receiving plate (5) is formed in a truncated cone shape whose outer diameter gradually increases as it goes upward, the impact when punching is applied to the pressure receiving plate (5). The impact propagates upward while gradually spreading along the frustoconical pressure receiving plate (5). For this reason, the impact load can be evenly distributed over a wide range, and problems due to local concentration of the impact load, such as early wear of the pressure receiving plate (5), can be effectively prevented.

さらに本実施形態においては、受圧板(5)の外周テーパ面(53)における軸心(C)に対する傾斜角度を20〜70°、好ましくは30〜60°に設定するのが良い。すなわちこの傾斜角度を上記特定範囲内に設定する場合には、衝撃荷重を外径方向(水平方向)に効率良く分散させることができ、衝撃荷重の局部集中を回避することができる。換言すれば受圧板外周テーパ面(53)の傾斜角度が小さ過ぎる場合には、衝撃荷重を広い範囲に分散できないおそれがある。逆に受圧板外周テーパ面(53)の傾斜角度が大き過ぎる場合には、受圧板(5)が偏平な形状となり、衝撃荷重をスムーズに分散できないばかりか、荷重が中央に集中して受圧板(5)が早期に磨耗劣化するおそれがある。   Further, in the present embodiment, the inclination angle of the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) with respect to the axis (C) is set to 20 to 70 °, preferably 30 to 60 °. That is, when the inclination angle is set within the specific range, the impact load can be efficiently dispersed in the outer diameter direction (horizontal direction), and local concentration of the impact load can be avoided. In other words, if the inclination angle of the pressure receiving plate outer peripheral tapered surface (53) is too small, the impact load may not be distributed over a wide range. On the contrary, when the inclination angle of the pressure receiving plate outer peripheral tapered surface (53) is too large, the pressure receiving plate (5) has a flat shape, and not only the impact load can be dispersed smoothly but also the load is concentrated in the center and the pressure receiving plate. (5) may be worn out and deteriorated early.

また本実施形態においては、受圧板(5)を、パンチ支持台部(6)を含む下端部によって構成される第1分割体(501)と、残りの上側部によって構成される第2分割体(502)とにより形成しているため、長期間の使用によって、パンチ支持台部(6)に磨耗による劣化凹部が形成されて、受圧板(5)の交換が必要となった場合には、受圧板(5)のうち、第1分割体(501)のみを交換して、第2分割体(502)は交換せずに引き続き使用することができる。従って磨耗劣化による部品交換時に、交換部位を少なくでき、コストの削減を図ることができる。   In the present embodiment, the pressure receiving plate (5) includes a first divided body (501) constituted by the lower end portion including the punch support base (6) and a second divided body constituted by the remaining upper portion. (502) is formed by a long-term use, and the punch support base (6) has a deteriorated recess due to wear, and the pressure plate (5) needs to be replaced. Of the pressure receiving plate (5), only the first divided body (501) can be replaced, and the second divided body (502) can be used without replacement. Therefore, when parts are replaced due to wear deterioration, the number of replacement parts can be reduced, and the cost can be reduced.

なお本実施形態においては、受圧板(5)を2分割する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、受圧板を3つ以上の分割体によって構成するようにしても良い。要は分割体の一つが、受圧板におけるパンチ支持台部を含む部分によって構成されていれば良い。   In the present embodiment, the case where the pressure receiving plate (5) is divided into two parts has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and in the present invention, the pressure receiving plate is constituted by three or more divided bodies. Also good. In short, it is only necessary that one of the divided bodies is constituted by a portion including the punch support base in the pressure receiving plate.

また本実施形態においては、パンチ支持台部(6)の外周面上端に面取り部(67)を形成しているため、衝撃荷重が、パンチ支持台部(6)の外周部に集中するのを防止でき、その周辺の磨耗劣化を有効に防止することができる。   In the present embodiment, since the chamfered portion (67) is formed at the upper end of the outer peripheral surface of the punch support base (6), the impact load is concentrated on the outer peripheral portion of the punch support base (6). Therefore, it is possible to effectively prevent wear deterioration in the vicinity thereof.

さらに本実施形態においては、パンチ(3)の外周面上端にも面取り部(37)を形成しているため、上記と同様に、衝撃荷重が、パンチ(3)の上端外周部に集中するのを防止でき、その周辺の磨耗劣化を確実に防止することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the chamfered portion (37) is also formed at the upper end of the outer peripheral surface of the punch (3), the impact load is concentrated on the outer peripheral portion of the upper end of the punch (3) as described above. It is possible to prevent the deterioration of wear around the area.

また本実施形態においては、受圧板(5)の下端部外周に、軸心(C)に対し平行な外周平行面(573)を有する凹段部(57)を形成する一方、パンチホルダー(7)の保持孔(75)に、軸心(C)に対し平行な内周平行面(773)を有する凸段部(77)を形成して、受圧板(5)の外周平行面(573)をパンチホルダー(7)の内周平行面(773)に接触させつつ、凹段部(57)に凸段部(77)を嵌合することにより、受圧板(5)をパンチホルダー(7)に装着するものであるため、受圧板(5)の外周平行面(573)が、パンチホルダー(7)の内周平行面(773)に位置規制されることによって、受圧板(5)の下側のパンチホルダー(7)に対するセンタリングを確実に行うことができる。   Moreover, in this embodiment, while forming the recessed step part (57) which has an outer periphery parallel surface (573) parallel to an axis (C) in the outer periphery of the lower end part of a pressure receiving plate (5), punch holder (7 ) In the holding hole (75) is formed with a stepped portion (77) having an inner peripheral parallel surface (773) parallel to the axis (C), and the outer peripheral parallel surface (573) of the pressure receiving plate (5). The pressure receiving plate (5) is fitted to the punch holder (7) by fitting the convex stepped portion (77) to the concave stepped portion (57) while contacting the inner peripheral parallel surface (773) of the punch holder (7). Since the outer peripheral parallel surface (573) of the pressure receiving plate (5) is positioned on the inner peripheral parallel surface (773) of the punch holder (7), The centering of the side punch holder (7) can be performed reliably.

しかも本実施形態においては、受圧板(5)の上端部外周に、軸心(C)に対し平行な外向き外周面を有する抜止め部(56)を形成する一方、パンチホルダー(7)の保持孔(75)に、軸心(C)に対し平行な内向き内周面を有する凹段部(756)を形成して、受圧板(5)の抜止め部外周面を、パンチホルダー(7)の凹段部内周面に接触させつつ、受圧板(5)をパンチホルダー(7)に装着するものであるため、受圧板(5)の抜止め部外周面が、パンチホルダー(7)の凹段部内周面に位置規制されることによって、受圧板(5)の上側のパンチホルダー(7)に対するセンタリングも確実に行うことができる。   Moreover, in the present embodiment, a retaining portion (56) having an outer peripheral surface parallel to the axis (C) is formed on the outer periphery of the upper end portion of the pressure receiving plate (5), while the punch holder (7) A concave step (756) having an inward inner peripheral surface parallel to the axis (C) is formed in the holding hole (75), and the retaining portion outer peripheral surface of the pressure receiving plate (5) is attached to the punch holder ( 7) Since the pressure receiving plate (5) is attached to the punch holder (7) while being in contact with the inner peripheral surface of the concave step portion of 7), the outer peripheral surface of the retaining portion of the pressure receiving plate (5) is the punch holder (7). The centering of the punch holder (7) on the upper side of the pressure receiving plate (5) can be reliably performed by restricting the position to the inner peripheral surface of the concave step portion.

このように受圧板(5)の上下でパンチホルダー(7)に対するセンタリングを正確に行うことができ、受圧板(5)の組付精度を向上できて、ひいては加工精度の向上および品質の向上を図ることができる。   Thus, the centering with respect to the punch holder (7) can be accurately performed above and below the pressure receiving plate (5), the assembling accuracy of the pressure receiving plate (5) can be improved, and as a result, the processing accuracy and quality can be improved. Can be planned.

なお本実施形態において、受圧板(5)の外周テーパ面(53)を、パンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)に接触させて、受圧板(5)をパンチホルダー(7)に対しセンタリングを行うことも可能であるが、その場合には、受圧板(5)の外周テーパ面(53)と、パンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)との接触位置に位置ずれが生じて、受圧板(5)がパンチホルダー(7)に対して傾いて配置されることがある。こうして受圧板(5)が傾いたままパンチホルダー(7)に装着されると、受圧板(5)の一部のみがパンチ上端面(32)に接触するようになるため、パンチ打ち込み時の衝撃荷重が、受圧板(5)の一部のみに集中し、受圧板(5)が劣化するおそれがある。   In the present embodiment, the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) is brought into contact with the inner peripheral tapered surface (73) of the punch holder (7), so that the pressure receiving plate (5) is brought into contact with the punch holder (7). It is also possible to perform centering, but in that case, the position is shifted to the contact position between the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) and the inner peripheral tapered surface (73) of the punch holder (7). May occur, and the pressure receiving plate (5) may be disposed to be inclined with respect to the punch holder (7). When the pressure receiving plate (5) is mounted on the punch holder (7) with the pressure receiving plate (5) tilted, only a part of the pressure receiving plate (5) comes into contact with the upper end surface (32) of the punch. The load is concentrated only on a part of the pressure receiving plate (5), and the pressure receiving plate (5) may be deteriorated.

従って本実施形態においては、受圧板(5)の外周テーパ面(53)を、パンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)に接触させないのが好ましい。具体的には、受圧板(5)の外周テーパ面(53)とパンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)との間に、0.2〜0.5mm、好ましくは0.3〜0.4mmの隙間を形成するのが良い。すなわちこの隙間が狭過ぎる場合には、受圧板(5)の外周テーパ面(53)がパンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)に接触係止して、受圧板(5)に傾きが生じて、上記の不具合が生じるおそれがある。逆に、上記隙間が広過ぎる場合には、上金型(15)に空洞部が多くなり、上金型(15)の強度を十分に確保できなくなるおそれがある。   Therefore, in the present embodiment, it is preferable that the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) is not brought into contact with the inner peripheral tapered surface (73) of the punch holder (7). Specifically, between the outer peripheral taper surface (53) of the pressure receiving plate (5) and the inner peripheral taper surface (73) of the punch holder (7), 0.2 to 0.5 mm, preferably 0.3 to It is preferable to form a gap of 0.4 mm. That is, when this gap is too narrow, the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) comes into contact with the inner peripheral tapered surface (73) of the punch holder (7) and tilts to the pressure receiving plate (5). May occur, and the above-mentioned problems may occur. On the other hand, when the gap is too wide, the upper mold (15) has a large number of cavities, and the strength of the upper mold (15) may not be sufficiently secured.

また本実施形態においては、受圧板(5)の外周テーパ面(53)と、パンチホルダー(7)の内周テーパ面(73)との間の隙間寸法に対し、受圧板(5)における外周平行面(573)の軸心方向の長さ(パンチホルダー7における内周平行面773の長さ)を20倍以上、好ましくは25倍以上に設定するのが良い。すなわち外周平行面(573)の軸心方向長さが短過ぎる場合には、パンチホルダー(7)の内周平行面(773)との接触面積を十分に確保できなくなり、受圧板(5)のパンチホルダー(7)に対する組付精度が低下するおそれがある。具体的には、外周平行面(573)の軸心方向長さを、2〜6mm、好ましくは3〜5mmに設定するのが良い。   Further, in the present embodiment, the outer periphery of the pressure receiving plate (5) with respect to the gap dimension between the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5) and the inner peripheral tapered surface (73) of the punch holder (7). The length in the axial direction of the parallel surface (573) (the length of the inner peripheral parallel surface 773 in the punch holder 7) is set to 20 times or more, preferably 25 times or more. That is, when the axial direction length of the outer peripheral parallel surface (573) is too short, a sufficient contact area with the inner peripheral parallel surface (773) of the punch holder (7) cannot be secured, and the pressure receiving plate (5) There is a possibility that the assembly accuracy with respect to the punch holder (7) is lowered. Specifically, the axial length of the outer peripheral parallel surface (573) is set to 2 to 6 mm, preferably 3 to 5 mm.

本実施形態においては、受圧板(5)の外周平行面(573)と、パンチホルダー(7)の内周平行面(773)との間の隙間寸法(クリアランス)を、パンチ支持面(61)の半径寸法とパンチ後端面(32)の半径寸法との差よりも小さく設定するのが好ましい。すなわちこの場合には、受圧板(5)のパンチ(3)に対する位置合わせを精度良く行うことができ、パンチ支持面(61)をパンチ後端面(32)の内側に確実に接触させることができ、上記した受圧板(5)の磨耗抑制効果をより一層確実に得ることができる。具体的には、外周平行面(573)および内周平行面(773)間の隙間寸法を、0.05〜0.2mm、好ましくは0.1〜0.15mmに設定するのが良い。   In this embodiment, the gap dimension (clearance) between the outer peripheral parallel surface (573) of the pressure receiving plate (5) and the inner peripheral parallel surface (773) of the punch holder (7) is set to the punch support surface (61). It is preferable to set smaller than the difference between the radial dimension of the punch and the radial dimension of the punch rear end face (32). That is, in this case, the pressure receiving plate (5) can be accurately aligned with the punch (3), and the punch support surface (61) can be reliably brought into contact with the inside of the punch rear end surface (32). Thus, the effect of suppressing the wear of the pressure receiving plate (5) can be obtained more reliably. Specifically, the gap between the outer peripheral parallel surface (573) and the inner peripheral parallel surface (773) is set to 0.05 to 0.2 mm, preferably 0.1 to 0.15 mm.

また本実施形態においては、パンチ(3)をパンチケース(4)を介してパンチホルダー(7)に組み付けるようにしているため、パンチ(3)がパンチケース(4)によって拘束されることにより、パンチ(3)の振れを防止できて、加工精度および製品品質を一層向上させることができる。さらにパンチ打ち込み時に、パンチ(3)とダイ孔内周面間の隙間がパンチケース(4)によって密閉されて、密閉鍛造を行うことができる上、パンチケース(4)の下端面(41)によって、鍛造加工品(W1)の周壁高さを正確に制御することができ、加工精度および製品品質をより向上させることができる。   In this embodiment, since the punch (3) is assembled to the punch holder (7) via the punch case (4), the punch (3) is restrained by the punch case (4). The punch (3) can be prevented from swinging and the processing accuracy and product quality can be further improved. Further, when the punch is driven, the gap between the punch (3) and the inner peripheral surface of the die hole is sealed by the punch case (4) so that hermetic forging can be performed, and the lower end surface (41) of the punch case (4) The height of the peripheral wall of the forged product (W1) can be accurately controlled, and the processing accuracy and product quality can be further improved.

さらに本実施形態においては、パンチ(3)とパンチケース(4)とを別体に形成しているため、これらを一体に形成する場合と比較して、各部材(3)(4)に型応力を分散させることができ、耐摩耗性を向上できて延命化を図ることができる。   Furthermore, in this embodiment, since the punch (3) and the punch case (4) are formed separately, compared with the case where these are integrally formed, each member (3) (4) has a mold. The stress can be dispersed, the wear resistance can be improved, and the life can be prolonged.

なお上記実施形態においては、受圧板(5)として、円錐台形状のものを使用しているが、それだけに限られず、本発明においては図17に示すように、外周面(53)が軸心(C)に対し平行な円柱形状の受圧板(5)を用いることも可能である。   In the above embodiment, the pressure receiving plate (5) has a truncated cone shape. However, the pressure receiving plate (5) is not limited to this, and in the present invention, as shown in FIG. It is also possible to use a cylindrical pressure receiving plate (5) parallel to C).

また上記実施形態においては、受圧板(5)の下端部に、外周平行面(573)を形成するようにしているが、本発明において、外周平行面(573)の形成位置は特に限定されるものではなく、例えば外周平行面(573)を受圧板(5)の外周テーパ面(53)における中間部や、上部に形成するようにしても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the outer periphery parallel surface (573) is formed in the lower end part of a pressure receiving plate (5), the formation position of an outer periphery parallel surface (573) is specifically limited in this invention. For example, the outer peripheral parallel surface (573) may be formed at an intermediate portion or an upper portion of the outer peripheral tapered surface (53) of the pressure receiving plate (5).

さらに上記実施形態においては、受圧板(5)の外周平行面(573)を、外周テーパ面(53)よりも内側に凹ませた凹段部(57)の一面(垂直面)によって形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、受圧板(5)の外周部の一部を、外周テーパ面(53)よりも外側に突出させて、その突出部の一面(垂直面)によって、外周平行面を形成するようにしても良い。   Further, in the above embodiment, the outer peripheral parallel surface (573) of the pressure receiving plate (5) is formed by one surface (vertical surface) of the recessed step portion (57) recessed inwardly of the outer peripheral tapered surface (53). However, the present invention is not limited to this, and in the present invention, a part of the outer peripheral portion of the pressure receiving plate (5) protrudes outward from the outer peripheral tapered surface (53), and one surface (vertical surface) of the protruding portion. Thus, an outer peripheral parallel surface may be formed.

また上記実施形態においては、パンチケース(4)を介してパンチ(3)をパンチホルダー(7)に保持させるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、パンチケースを用いずに、パンチをパンチホルダーに保持させることにより、パンチケースを省略することも可能である。   In the above embodiment, the punch (3) is held by the punch holder (7) via the punch case (4). However, the present invention is not limited to this. In the present invention, without using the punch case, The punch case can be omitted by holding the punch on the punch holder.

また上記実施形態においては、パンチ(3)の上端部が円柱形状のものを使用しているが、それだけに限られず、本発明においては、パンチの上端部形状が、上方に向かうに従って大径となる円錐台形状のものも使用することができる。この場合には、パンチ打ち込み時の衝撃の伝播方向は、パンチの円錐台部における外周テーパ面の傾斜方向(延長方向)となるため、衝撃の伝播をスムーズに行えるように、パンチ支持台部(6)と、パンチ円錐台部の外面延長線との間の水平距離を5mm以内に設定するのが良い。   Moreover, in the said embodiment, although the upper end part of the punch (3) uses the cylindrical shape, it is not restricted only to it, In this invention, the upper end part shape of a punch becomes large diameter as it goes upwards. A frustoconical shape can also be used. In this case, since the propagation direction of the impact at the time of punching is the inclination direction (extension direction) of the outer peripheral tapered surface in the truncated cone portion of the punch, the punch support base portion ( It is preferable to set the horizontal distance between 6) and the outer surface extension line of the punch truncated cone part within 5 mm.

Figure 0005307211
Figure 0005307211

<実施例1>
上記実施形態の鍛造加工装置(図2〜4参照)のダイセットに準拠してダイセットを作製した。すなわちダイ(2)として、ダイ孔(25)の直径が34mmのものを準備した。パンチ(3)として、加工部(下端部)の直径が29mm、受圧板側である上端面(32)の直径が34mmのものを準備した。またパンチ(3)の材質は、炭素鋼である。
<Example 1>
A die set was produced based on the die set of the forging device (see FIGS. 2 to 4) of the above embodiment. That is, a die (2) having a diameter of the die hole (25) of 34 mm was prepared. A punch (3) having a diameter of the processed portion (lower end) of 29 mm and an upper end surface (32) on the pressure receiving plate side of 34 mm was prepared. The material of the punch (3) is carbon steel.

受圧板(5)として、下方に向かうに従って小径となる略円錐台形状で、上下に2分割可能なものを準備した。この受圧板(5)においては、下端部外周に、軸心方向に平行な面(外周平行面573)と、軸心方向に直交する面(直交面571)とを有する凹段部(57)を形成した。この凹段部(57)における外周平行面(573)の軸心方向の長さを5mm、直交面(571)の径方向(水平方向)の長さを48mmに設定した。また受圧板(5)の下面(51)は、直径48mmであり、外周テーパ面(53)は、その軸心(C)に対する傾斜角度が55°に調整されている。さらにこの受圧板(5)の下面(51)には、直径33.4mm、高さ0.2mmのパンチ支持台部(6)を形成するとともに、そのパンチ支持台部(6)のパンチ支持面(61)の直径を33mmに設定した。なお受圧板(5)の材質は、パンチと同様のものである。   As the pressure receiving plate (5), a substantially truncated cone shape having a smaller diameter toward the lower side and capable of being divided into two parts in the vertical direction was prepared. In the pressure receiving plate (5), a concave step portion (57) having a surface parallel to the axial direction (outer peripheral parallel surface 573) and a surface orthogonal to the axial direction (orthogonal surface 571) on the outer periphery of the lower end portion. Formed. The length in the axial direction of the outer peripheral parallel surface (573) in the concave step portion (57) was set to 5 mm, and the length in the radial direction (horizontal direction) of the orthogonal surface (571) was set to 48 mm. The lower surface (51) of the pressure receiving plate (5) has a diameter of 48 mm, and the outer peripheral tapered surface (53) is adjusted to have an inclination angle of 55 ° with respect to the axis (C). Further, a punch support base (6) having a diameter of 33.4 mm and a height of 0.2 mm is formed on the lower surface (51) of the pressure receiving plate (5), and the punch support surface of the punch support base (6) is formed. The diameter of (61) was set to 33 mm. The material of the pressure receiving plate (5) is the same as that of the punch.

またパンチホルダー(7)としては、パンチケース(4)および受圧板(5)に外周形状に対応する保持孔(75)を有するものを準備した。   As the punch holder (7), a punch case (4) and a pressure receiving plate (5) having holding holes (75) corresponding to the outer peripheral shape were prepared.

その他の構成は、上記実施形態と同様にして、ダイセットを組み付けた。そしてこのダイセットにおける受圧板(5)の位置決め精度(センタリング精度)を検査した。検査方法は、組み付けられた受圧板(5)における基準の中心位置からの位置ずれ量を測定し、その位置ずれ量が0.15mm未満のものを「◎」、0.15〜0.3mmのものを「○」として判定した。その検査結果を表1に示す。   Other configurations are the same as in the above embodiment, and the die set is assembled. Then, the positioning accuracy (centering accuracy) of the pressure receiving plate (5) in this die set was inspected. In the inspection method, the amount of displacement from the center position of the reference in the assembled pressure receiving plate (5) is measured, and when the amount of displacement is less than 0.15 mm, “◎”, 0.15-0.3 mm. The thing was determined as “◯”. The inspection results are shown in Table 1.

またこのダイセットを、上記実施形態と同様の鍛造加工装置(1)に装着し、その装置(1)を用い、プレス荷重を90トンに設定し、40spmの速さで、上記実施形態と同様に、アルミニウム合金製のワーク(W)に対し鍛造加工を行って、カップ形状鍛造加工製品を製造した。そしてこの鍛造加工が20000回に達したところで、受圧板(5)の下面(51)における磨耗状況を目視により観察し、磨耗状態を確認した。その結果を表1に示す。   Also, this die set is mounted on the same forging device (1) as in the above embodiment, the press load is set to 90 tons using the device (1), and the speed is 40 spm as in the above embodiment. Then, a forging process was performed on the aluminum alloy workpiece (W) to produce a cup-shaped forged product. And when this forging process reached 20000 times, the abrasion state in the lower surface (51) of a pressure receiving plate (5) was observed visually, and the abrasion state was confirmed. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
受圧板(5)として、下端部外周に凹段部(57)が形成されないものを準備し、それ以外は上記と同様にして、センタリング検査および磨耗確認を行った。
<Example 2>
As the pressure receiving plate (5), a plate in which the recessed step portion (57) was not formed on the outer periphery of the lower end portion was prepared, and the centering inspection and the wear confirmation were performed in the same manner as above except that.

<比較例>
受圧板(5)として、パンチ支持台部(6)が形成されず全域が平坦な下面(51)を有し、かつ下端部外周に凹段部(57)も形成されないものを準備し、それ以外は上記と同様にして、センタリング検査および磨耗確認を行った。
<Comparative example>
As the pressure receiving plate (5), a punch support base (6) is not formed and the entire surface has a flat bottom surface (51), and a concave step (57) is not formed on the outer periphery of the lower end. Except for the above, centering inspection and wear confirmation were performed in the same manner as above.

<評価>
表1に示されるように実施例1,2のダイセットにおいては、受圧板の下面に、磨耗による劣化凹部は確認されなかった。これに対し比較例のダイセットにおいては、受圧板下面に、磨耗による劣化凹部が確認された。この劣化凹部は、パンチ上端面の外周縁部に対応する部分が深く、内側に向かうに従って次第に浅く形成されていた。
<Evaluation>
As shown in Table 1, in the die sets of Examples 1 and 2, no deterioration recess due to wear was confirmed on the lower surface of the pressure receiving plate. On the other hand, in the die set of the comparative example, a deteriorated recess due to wear was confirmed on the lower surface of the pressure receiving plate. The deteriorated recess was deeper in the portion corresponding to the outer peripheral edge of the punch upper end surface, and was gradually formed shallower toward the inside.

従って本発明に関連した実施例のものでは、本発明の要旨を逸脱する比較例のもの比べて、受圧板の交換スパンを長くでき、交換頻度を減少させることができる。   Therefore, in the embodiment related to the present invention, the replacement span of the pressure receiving plate can be lengthened and the replacement frequency can be reduced as compared with the comparative example that departs from the gist of the present invention.

また実施例1のダイセットは、実施例2や比較例のものと比較して、受圧板のセンタリング精度が非常に高いものであった。   In addition, the die set of Example 1 had very high centering accuracy of the pressure receiving plate as compared with Examples 2 and Comparative Examples.

なお実施例1,2のダイセットにおいては、パンチ上端面に外周縁部に沿って、磨耗による劣化凹部が確認された。もっとも、このパンチ上端面の磨耗劣化は、パンチ下端面(押圧加工面)の磨耗劣化に比べて非常に少ないものであった。   In the die sets of Examples 1 and 2, a deteriorated recess due to wear was confirmed on the upper end surface of the punch along the outer peripheral edge. However, the wear deterioration of the upper end surface of the punch was very small compared to the wear deterioration of the lower end surface (pressed surface) of the punch.

この発明のプレス加工装置は、鍛造加工用に好適に用いることができる。   The press working apparatus of the present invention can be suitably used for forging.

1…鍛造加工装置
15…上金型(可動側金型)
2…ダイ
3…パンチ
32…上端面(基端面)
37…面取り部
4…パンチケース
42…上端面(基端面)
5…受圧板
501,502…分割体
51…下面(受圧面)
53…外周テーパ面(外周面)
57…凹段部
573…外周平行面
6…パンチ支持台部
61…パンチ支持面
67…面取り部
7…パンチホルダー
73…内周テーパ面(内周面)
75…保持孔
77…凸段部
773…内周平行面
W…ワーク
1 ... Forging device 15 ... Upper die (movable side die)
2 ... Die 3 ... Punch 32 ... Upper end surface (base end surface)
37 ... Chamfer 4 ... Punch case 42 ... Upper end surface (base end surface)
5 ... Pressure receiving plates 501, 502 ... Divided body 51 ... Lower surface (pressure receiving surface)
53 ... Tapered outer surface (outer peripheral surface)
57 ... Concave step 573 ... Outer peripheral parallel surface 6 ... Punch support base 61 ... Punch support surface 67 ... Chamfer 7 ... Punch holder 73 ... Inner taper surface (inner peripheral surface)
75 ... Holding hole 77 ... Convex step 773 ... Parallel surface W ... Work

Claims (10)

パンチの基端側を受圧板の受圧面で支持した状態で、パンチの先端部をワークに押圧させるプレス加工装置であって、
受圧板の受圧面に、パンチ支持台部が突出するように形成されるとともに、そのパンチ支持台部に、パンチの基端面に接触するパンチ支持面が設けられ、
受圧板が、複数に分割されるとともに、その複数の分割体の一つが、受圧板のパンチ支持台部を含む部分によって構成される一方、
パンチを軸心方向に沿って収容する筒状のパンチケースと、パンチケースおよび受圧板を保持するパンチホルダーと、を備え、
パンチの基端面がパンチケースの基端面よりもパンチ先端側に配置され、パンチケースの基端面が、受圧板の受圧面におけるパンチ支持台部の外側に接触状態に配置されることを特徴とするプレス加工装置。
In a state where the base end side of the punch is supported by the pressure receiving surface of the pressure receiving plate, the press working device presses the tip of the punch against the workpiece,
On the pressure receiving surface of the pressure receiving plate, the punch support base is formed so as to protrude, and the punch support base is provided with a punch support surface in contact with the base end surface of the punch,
While the pressure receiving plate is divided into a plurality of parts, one of the plurality of divided bodies is constituted by a portion including the punch support base part of the pressure receiving plate,
A cylindrical punch case that accommodates the punch along the axial direction, and a punch holder that holds the punch case and the pressure receiving plate,
The base end surface of the punch is disposed closer to the punch tip side than the base end surface of the punch case, and the base end surface of the punch case is disposed in contact with the outside of the punch support base on the pressure receiving surface of the pressure receiving plate. Press processing equipment.
受圧板は、下面が受圧面を構成し、
受圧板は、受圧板の下端部を構成する第1分割体と、受圧板の下端部を除く上側部を構成する第2分割体とによって構成される請求項1に記載のプレス加工装置。
The lower surface of the pressure receiving plate constitutes the pressure receiving surface,
2. The press working apparatus according to claim 1, wherein the pressure receiving plate includes a first divided body constituting a lower end portion of the pressure receiving plate and a second divided body constituting an upper portion excluding the lower end portion of the pressure receiving plate.
パンチ支持台部におけるパンチ支持面の外側に面取り部が形成される請求項1または2に記載のプレス加工装置。   The press working apparatus according to claim 1, wherein a chamfered portion is formed outside the punch support surface of the punch support base portion. パンチにおける基端面と外周面との間に面取り部が形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のプレス加工装置。   The press working apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a chamfered portion is formed between a base end surface and an outer peripheral surface of the punch. パンチ支持面の大きさが、パンチの基端面の大きさ以下に設定されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のプレス加工装置。 The press working apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein a size of the punch support surface is set to be equal to or less than a size of a base end surface of the punch. パンチ基端面の外周縁が、受圧板に対し非接触状態に配置される請求項1〜5のいずれか1項に記載のプレス加工装置。 The press working apparatus of any one of Claims 1-5 by which the outer periphery of a punch base end surface is arrange | positioned in a non-contact state with respect to a pressure receiving plate. パンチ支持面の外周縁がパンチ基端面の外周縁に対し0.1〜0.3mm内側に配置される請求項1〜6のいずれか1項に記載のプレス加工装置。 The press working apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the outer peripheral edge of the punch support surface is disposed 0.1 to 0.3 mm inside the outer peripheral edge of the punch base end surface. パンチ支持面の面積がパンチ基端面の面積に対し0.1〜0.5%小さく形成される請求項1〜7のいずれか1項に記載のプレス加工装置。 The press working apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein an area of the punch support surface is formed to be 0.1 to 0.5% smaller than an area of the punch base end face. パンチ支持台部の高さが、0.1〜1.5mmに設定される請求項1〜8のいずれか1項に記載のプレス加工装置。 The press working apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein a height of the punch support base is set to 0.1 to 1.5 mm. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のプレス加工装置を用いて、ワークをプレス加工して、成形加工品を製造することを特徴とするプレス加工方法。 Using a press working apparatus according to any one of claims 1 to 9, the workpiece by pressing, press-forming method, which comprises producing a molded article.
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