鍛造装置
【課題】ワークの飛び跳ねを防止して、生産性の向上を図り得るようにした鍛造装置を提供する。
【解決手段】鍛造装置は、成形凹部１１を有するダイ１０と、成形凹部１１内に配置されたワーク押圧するパンチとを備える。鍛造装置は、成形凹部１１に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、成形凹部１１内に配置されたワーク温間鍛造または熱間鍛造により成形する。成形凹部１１に、水溶性潤滑剤の水分の水蒸気化によって発生するワーク飛び跳ねを規制するようにアンダカット凹部１５を設ける。
【解決手段】鍛造装置は、成形凹部１１を有するダイ１０と、成形凹部１１内に配置されたワーク押圧するパンチとを備える。鍛造装置は、成形凹部１１に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、成形凹部１１内に配置されたワーク温間鍛造または熱間鍛造により成形する。成形凹部１１に、水溶性潤滑剤の水分の水蒸気化によって発生するワーク飛び跳ねを規制するようにアンダカット凹部１５を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に装備される等速ジョイントの外輪やクランクシャフト、ベアリング、ハブ等の製造に好適に採用される鍛造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造を行って、車両に装備される等速ジョイントの外輪を製造する装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載された装置は、成形凹部を有するダイとパンチとを備え、ダイの成形凹部内に配置されたワーク（成形素材）をパンチで押圧することにより、前方押出し加工や据込み加工、後方押出し加工などを行って鍛造成形するものである。
【０００３】
そして、上記の鍛造成形を温間鍛造で行う場合には、上記の各加工工程では、図４に示すように、（ａ）水溶性潤滑剤３０をダイ１０の成形凹部１１およびパンチ２０に塗布する潤滑剤塗布工程、（ｂ）ダイ１０の成形凹部１１にワークＷを配置するワーク配置工程、（ｃ）パンチ２０をワークＷに押圧して成形する成形工程、（ｄ）ノックアウトピン４０でワークＷを突き出す突き出し工程、（ｅ）ワークＷを次工程へ搬送する搬送工程、というサイクルが繰り返される。なお、図４は、後方押出し加工の場合を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８８６３３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、上記のように温間鍛造を行う場合、（ｄ）突き出し工程において、成形が完了したワークＷをノックアウトピン４０で突き出す前に、ワークＷの飛び跳ねが発生することがある。ワークＷの飛び跳ねが発生すると、製造ライン上の把持装置によりワークＷを所定の位置で把持することができなくなるため、ワークＷの搬送異常となり、生産性を悪化させる。
【０００６】
なお、ワークＷの飛び跳ね発生は、（ａ）潤滑剤塗布工程において、油性潤滑剤を用いると鍛造工程中の温度で燃える可能性があるため、水溶性潤滑剤３０を用いていることが原因と推定される。即ち、水溶性潤滑剤３０を用いた場合には、水溶性潤滑剤３０の水分が鍛造工程中の温度で蒸発して水蒸気が発生する。この水蒸気は、成形凹部１１とワークＷの間の密閉状の空間内に発生し、且つ、その空間は、ワークＷがパンチ２０で押圧されることにより高温・高圧になる。そのため、水溶性潤滑剤３０の水分が水蒸気化したときには、その空間内に、ワークＷを飛び跳ねさせる極めて大きな力が発生するからである。そこで、ダイ１０やノックアウトピン４０に、その水蒸気を逃がす溝や穴を設けることが考えられるが、ワークＷの飛び跳ねは、ノックアウトピン４０でワークＷを突き出す前に発生するため、完全には対策できない。
【０００７】
なお、温間鍛造よりも高温となる熱間鍛造を行う場合には、水蒸気の圧力がより高まるため、上記のようなワークＷの飛び跳ねの発生頻度が高くなる。また、等速ジョイントの外輪の製造を行う場合に限らず、クランクシャフトやベアリング、ハブ等の製造を行う場合にも同様の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークの飛び跳ねを防止して、生産性の向上を図り得るようにした鍛造装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に係る発明の構成上の特徴は、成形凹部を有するダイと、前記成形凹部内に配置されたワークを押圧するパンチと、を備え、前記成形凹部に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、前記成形凹部内に配置された前記ワークを温間鍛造または熱間鍛造により成形する鍛造装置において、前記成形凹部には、前記ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられていることである。
【００１０】
本発明において、アンダカット凹部のワーク挿入方向および抜き方向両側の端部は、段付き形状にするとダイおよびワークの双方にダメージが発生し易いので、テーパ状などの滑らかに傾斜する状態にするのが好ましい。即ち、段付き形状にすると、ワークの素材がパンチの押圧により流動変形する際に、円滑に流動し難くなるため、成形後のワークに表面欠陥が発生し易くなる。一方、ダイは、その段付き形状のエッジ部分が破損し易いので、寿命が短くなる。
【００１１】
また、アンダカット凹部の深さは、ワークの大きさや重量、水溶性潤滑剤から発生する水蒸気の圧力の大きさ等を考慮して、適宜設定することができる。なお、アンダカット凹部の深さを小さくし過ぎると、ワークの飛び跳ね防止効果が得られなくなる。逆に、アンダカット凹部の深さを大きくし過ぎると、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際に突き出せなくなったり、アンダカット凹部に張り出した部位の表面に傷やしわとして残ったりする。よって、アンダカット凹部の深さは、成形後のワークがノックアウトピン等で成形凹部から突き出されるときに、アンダカット凹部に張り出した部位がダイによりしごかれて、形状として残らない程度にすることを基準に設定すればよい。このようにすれば、精度への悪影響も少なくすることができる。
【００１２】
また、アンダカット凹部の長さ（ワークの抜き方向）は、成形凹部の深さやアンダカット凹部が設けられる部位等を考慮して、適宜設定することができる。この場合、成形後のワークをノックアウトピン等で成形凹部から突き出す際には、水溶性潤滑剤から発生した水蒸気の圧力がワークの移動に伴って低減するので、ワークのアンダカット凹部に張り出した部位とアンダカット凹部との係合状態（引っ掛かり状態）を、ワークの飛び跳ねが発生しなくなる所まで維持できるようにすればよい。即ち、アンダカット凹部の長さは、ワークのアンダカット凹部に張り出した部位とアンダカット凹部との係合状態（引っ掛かり状態）を維持可能な、ワークの移動距離を考慮して設定することができる。なお、アンダカット凹部は、成形凹部の周方向の少なくとも一部に設けられていればよい。
【００１３】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の鍛造装置において、前記成形凹部は、前記ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、前記軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、前記アンダカット凹部は、前記大径部成形面に設けられていることである。
【００１４】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、前記成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられていることである。
【００１５】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有することである。
【００１６】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有することである。
【００１７】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鍛造装置において、成形後の前記ワークを前記成形凹部から突き出すノックアウトピンまたは前記ダイには、前記鍛造工程中に前記水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられていることである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、ダイの成形凹部には、ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられている。これにより、ワークが鍛造成形される際に、ワークの一部がアンダカット凹部へ張り出すことによって張出部が形成される。そのため、水溶性潤滑剤の水分が水蒸気化することによってワークを飛び跳ねさせる力が発生したときには、ワークに形成された張出部とダイのアンダカット凹部との間に発生する引っ掛かり力によって、ワークの飛び跳ねが規制される。これにより、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す前に発生するワークの飛び跳ねを確実に防止することができるので、ワークの搬送異常を回避し、生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、成形凹部は、ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、アンダカット凹部は、大径部成形面に設けられている。即ち、アンダカット凹部は、軸部成形面よりも大径の大径部成形面に設けられている。これにより、アンダカット凹部が軸部成形面に設けられた場合に比べて、鍛造成形を行う際に、ワーク素材が径方向外方に流動し易く、アンダカット凹部への張り出しが良好となるので、表面欠陥の発生を抑制することができる。また、アンダカット凹部が軸部成形面に設けられた場合に比べて、アンダカット凹部の径が大きいので、アンダカット凹部とワークとの引っ掛かり力を大きくすることができる。そのため、ワークの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００２０】
また、成形凹部に軸部成形面と大径部成形面が設けられる場合には、成形後のワークを成形凹部から抜く方向側に、大径部成形面が設けられる。そのため、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際には、成形凹部とワークとの対向面に塗布された水溶性潤滑剤から発生する水蒸気は、ノックアウトピン等の挿入方向と反対側（軸部成形面側）に流動するので、アンダカット凹部を大径部成形面に設けることによって、水蒸気の逃げ道を塞がないようにすることができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられている。これにより、ワークの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形後のワークを成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有する。これにより、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際に、ワークを円滑に突き出すことができる。また、ダイの成形凹部の壁面と第１テーパ面が交わる角部の角度が大きくなる（鈍角）になるので、角部の破損が抑制され、耐久性が向上する。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形後のワークを成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有する。これにより、鍛造成形を行う際に、ワークを成形凹部から抜く方向と反対方向に、ワーク素材が円滑に流動し易くなるので、ワークの表面欠陥の発生を抑制することができる。本発明の効果は、ワークに軸出し加工を施す場合に特に有効となる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、成形後のワークを係合凹部から突き出すノックアウトピンまたはダイには、鍛造工程中に水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられている。これにより、水溶性潤滑剤より発生した水蒸気の圧力を低減することができるので、ノックアウトピンで突き出されるワークを、所定位置まで円滑に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る鍛造装置のダイの要部を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】実施形態に係る鍛造装置のノックアウトピンを示す図であって、（ａ）は軸方向に沿う断面図であり、（ｂ）は先端側から見た正面図である。
【図４】温間鍛造を行う場合の各工程を示す模式図であって、（ａ）は潤滑剤塗布工程、（ｂ）はワーク配置工程、（ｃ）は成形工程、（ｄ）は突出し工程、（ｅ）は搬送工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の鍛造装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の鍛造装置は、軸部およびカップ部が一体に形成された等速ジョイント用外輪の製造に用いられるものであって、前方押出し加工（軸出し工程）用のものである。この鍛造装置は、図４（ａ）〜（ｅ）に示す鍛造装置と同様に、成形凹部１１を有するダイ１０と、成形凹部１１内に配置されたワークＷを押圧するパンチ２０と、成形後のワークＷを係合凹部１１から突き出すノックアウトピン４０とを備えるものであるが、ダイ１０およびノックアウトピン４０の構成が異なる。よって、先ず本実施形態の鍛造装置全体の概略構成について、図４を参照して簡単に説明する。
【００２７】
ダイ１０は、成形凹部１１の開口が上方を向いた状態でベース１０ａに固定されている。成形凹部１１は、ワークＷの軸部となる部位を成形する軸部成形面１２と、軸部よりも大径となる部位を成形する中径部成形面１３と、中径部成形面１３よりも大径となる部位を成形する大径部成形面１４とを有する（図４（ａ）参照）。軸部成形面１２は、成形凹部１１の最も底部側に位置し、大径部成形面１４は、成形凹部１１の最も開口側に位置している。軸部成形面１２と中径部成形面１３、および中径部成形面１３と大径部成形面は、それぞれテーパ面で接続されている。成形凹部１１には、ノズル３１から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布されるようになっている。また、ダイ１０の底部には、成形後のワークＷを成形凹部１１から突き上げるノックアウトピン４０が配設されている（図４（ｄ）参照）。このノックアウトピン４０については、後で詳述する。
【００２８】
パンチ２０は、ダイ１０の上方に、上下方向に昇降可能に設けられた可動ベース２０ａに固定されている。このパンチ２０は、可動ベース２０ａが下降したときに、先端部がダイ１０の成形凹部１１内に軸合わせした状態で挿入するようになっている。パンチ２０の先端部には、ノズル３２から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布されるようになっている。
【００２９】
なお、成形凹部１１内に配置されるワークＷは、製造ライン上に設けられた把持装置（図示せず）により把持されて搬送されるようになっている。
【００３０】
次に、本実施形態のダイ１０の構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る鍛造装置のダイ１０の要部を示す断面図である。図２は、図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。なお、図１および図２において、成形後のワークＷを成形凹部１１から抜く方向（ノックアウトピン４０で突き出す方向）は、矢印Ｘ方向（図１、図２の左方向）となっている。
【００３１】
本実施形態のダイ１０の成形凹部１１は、上記のように、軸部成形面１２と、中径部成形面１３と、大径部成形面１４とを有する。そして、大径部成形面１４の軸方向略中央部には、図１および図２に示すように、ワークＷの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部１５が設けられている。このアンダカット凹部１５は、大径部成形面１４の周方向全周にわたって連続するようにリング状に形成されている。このアンダカット凹部１５は、軸方向中央部に位置するストレート部１５ａと、ストレート部１５ａの軸方向一端側（矢印Ｘ方向側）に位置し一端側に向かって徐々に小径となる第１テーパ面１５ｂと、ストレート部１５ａの軸方向他端側（矢印Ｙ方向側）に位置し他端側に向かって徐々に小径となる第２テーパ面１５ｃとからなる。これらストレート部１５ａ、第１テーパ面１５ｂおよび第２テーパ面１５ｃは、それぞれ一定幅で周方向に延びるように形成されている。
【００３２】
また、ダイ１０の底部には、ノックアウトピン４０が挿通される挿通孔１６が設けられている。この挿通孔１６は、成形凹部１１と同軸状に形成され、成形凹部１１の底部と連通している。
【００３３】
次に、ノックアウトピン４０について、図３を参照して説明する。図３（ａ）はノックアウトピン４０の軸方向に沿う断面図であり、（ｂ）はノックアウトピン４０の先端側から見た正面図である。ノックアウトピン４０は、長尺な棒状に形成されたものであり、一端側に位置しアクチュエータ（図示せず）に固定される基部４１と、基部４１から他端側に延出する円柱状の支持部４２とからなる。支持部４２の外周面には、軸方向に延びる複数の逃がし溝４３が周方向に等間隔に設けられている。
【００３４】
このノックアウトピン４０は、ダイ１０の底部に設けられた挿通孔１６（図１参照）に本体部４２が挿通配置され、アクチュエータの作動により、成形後のワークＷを係合凹部１１から突き出すように構成されている。なお、ノックアウトピン４０の支持部４２が挿通孔１６に挿通されたときには、支持部４２の外周面に設けられた逃がし溝４３と挿通孔１６の壁面との間に、水溶性潤滑剤３０の水分の蒸発により成形凹部１１内に発生した水蒸気の逃がし通路が形成される。
【００３５】
以上のように構成された本実施形態の鍛造装置は、図４に示すように、（ａ）潤滑剤塗布工程と、（ｂ）ワーク配置工程と、（ｃ）成形工程と、（ｄ）ワーク突き出し工程と、（ｅ）ワーク搬送工程とを順番に実施することによって、ワークＷの鍛造成形（前方押出し加工）を行う。即ち、（ａ）潤滑剤塗布工程では、成形凹部１１およびパンチ２０の先端部には、各ノズル３１、３２から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布される。次の（ｂ）ワーク配置工程では、把持装置により把持されて搬送されるワークＷが、ダイ１０の成形凹部１１内に投入配置される。
【００３６】
そして、次の（ｃ）成形工程では、可動ベース２０ａの下降によって、パンチ２０の先端部がダイ１０の成形凹部１１内に挿入し、ワークＷを所定圧力で押圧する。これにより、成形凹部１１内に配置されたワークＷは、パンチ２０の前方（下方）に押し出され、軸部成形面１２により軸部が成形される。また、これと同時に、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられたアンダカット凹部１５へ、ワークＷの大径部の一部が張り出すことによって張出部が形成される。このとき、アンダカット凹部１５の軸方向他端部には、軸方向他端側（矢印Ｙ方向側）に向かって徐々に小径となる第２テーパ面１５ｃが設けられているので、ワーク素材が円滑に流動し、ワークＷの表面欠陥の発生が抑制される。その後、可動ベース２０ａの上昇によって、パンチ２０が上昇する。
【００３７】
このとき、成形凹部１１とワークＷの対向面間には、成形凹部１１に塗布された水溶性潤滑剤３０の水分が鍛造工程中の温度で蒸発することによって高圧な水蒸気が発生しており、この高圧な水蒸気によりワークＷを飛び跳ねさせる力が作用する。しかし、本実施形態では、ワークＷの大径部に形成された張出部と、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられたアンダカット凹部１５との間に発生した係合力（引っ掛かり力）により、ワークＷの飛び跳ねが確実に防止される。
【００３８】
その後、（ｄ）ワーク突き出し工程では、アクチュエータの作動によりノックアウトピン４０が上昇して、成形後のワークＷを係合凹部１１から上方へ突き出す。これにより、上方へ突き出されるワークＷは、大径部に形成された張出部が成形凹部１１の大径部成形面１４を通過するときにしごかれて消滅する。このとき、アンダカット凹部１５の軸方向一端部には、軸方向一端側（矢印Ｘ方向側）に向かって徐々に小径となる第１テーパ面１５ｂが設けられているので、ワークＷはノックアウトピン４０により円滑に突き出される。また、成形凹部１１の壁面と第１テーパ面１５ｂが交わる角部の破損も抑制される。
【００３９】
そして、ノックアウトピン４０が上昇する際には、ノックアウトピン４０の支持部４２に設けられた逃がし溝４３（逃がし通路）を介して、成形凹部１１内の高圧な水蒸気が外部へ逃がされるので、成形凹部１１内が減圧される。これにより、ノックアウトピン４０で突き出されるワークＷは、所定位置まで円滑に移動する。
【００４０】
その後、鍛造装置による鍛造成形（前方押出し加工）を完了して所定位置まで移動したワークＷは、把持装置により把持されて次工程に搬送される（（ｅ）搬送工程）。
【００４１】
以上のように、本実施形態の鍛造装置によれば、ダイ１０の成形凹部１１にアンダカット凹部１５が設けられているので、ワークＷが鍛造成形される際に、水溶性潤滑剤３０の水分が水蒸気化することにより発生するワークＷの飛び跳ねを、確実に防止することができる。これにより、ワークＷの搬送異常を回避し、生産性の向上を図ることができる。本実施形態のアンダカット凹部１５は、成形凹部１１の周方向全周にわたって連続して設けられているので、ワークＷの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００４２】
そして、本実施形態のアンダカット凹部１５は、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられているので、鍛造成形を行う際に、ワーク素材が径方向外方に流動し易く、アンダカット凹部１５への張り出しが良好となるので、表面欠陥の発生を抑制することができる。また、アンダカット凹部１５の径を大きくすることができ、アンダカット凹部１５とワークＷとの係合力（引っ掛かり力）を大きくすることができるので、ワークＷの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。さらに、アンダカット凹部１５は、軸部成形面１２と反対側に位置する大径部成形面１４に設けられているので、ノックアウトピン４０の逃がし溝４３と軸部成形面１２との間に形成される水蒸気の逃がし通路を塞がないようにすることができる。
【００４３】
また、本実施形態のアンダカット凹部１５は、第１テーパ面１５ｂを有することから、成形後のワークＷをノックアウトピン４０で突き出す際に、ワークＷを円滑に突き出すことができる。さらに、成形凹部１１の壁面と第１テーパ面１５ｂが交わる角部の角度が大きくなる（鈍角）になるので、角部の破損を抑制することができ、耐久性が向上する。
【００４４】
また、本実施形態のアンダカット凹部１５は、第２テーパ面１５ｃを有することから、鍛造成形を行う際に、ワークＷを成形凹部１１から抜く方向と反対方向に、ワーク素材が円滑に流動し易くなるので、ワークＷの表面欠陥の発生を抑制することができる。この効果は、本実施形態のように、ワークＷに軸出し加工を施す場合に特に有効となる。
【００４５】
そして、本実施形態では、ノックアウトピン４０に逃がし溝４３が設けられることにより、鍛造工程中に水溶性潤滑剤３０より発生した水蒸気の逃がし通路が設けられている。これにより、水溶性潤滑剤３０より発生した水蒸気の圧力を低減することができるので、ノックアウトピン４０で突き出されるワークＷを、所定位置まで円滑に移動させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、アンダカット凹部１５は、成形凹部１１の周方向全周にわたって連続して設けられているが、成形凹部１１の周方向の一部（１箇所）にのみアンダカット凹部を設けるようにしたり、成形凹部１１の周方向の複数箇所にアンダカット凹部を設けたりしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態の鍛造装置は、ワークＷに前方押出し加工を施して軸部を成形する軸出し工程用のものであるが、その他、据込み加工を施して大径部を成形する大径部成形工程用の鍛造装置や、後方押出し加工を施してカップ部を成形するカップ部成形用の鍛造装置にも、本発明を適用することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、等速ジョイントの外輪の製造に用いる鍛造装置を例示したが、その他、例えば車両に装備される機器のクランクシャフトやベアリング、ハブ等の製造に用いる鍛造装置にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…ダイ、 １１…成形凹部、 １２…軸部成形面、 １３…中径部成形面、 １４…大径部成形面、 １５…アンダカット凹部、 １５ａ…ストレート部、 １５ｂ…第１テーパ面、 １５ｃ…第２テーパ面、 ２０…パンチ、 ３０…水溶性潤滑剤、 ４０…ノックアウトピン、 ４１…基部、 ４２…支持部、 ４３…逃がし溝。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に装備される等速ジョイントの外輪やクランクシャフト、ベアリング、ハブ等の製造に好適に採用される鍛造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造を行って、車両に装備される等速ジョイントの外輪を製造する装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載された装置は、成形凹部を有するダイとパンチとを備え、ダイの成形凹部内に配置されたワーク（成形素材）をパンチで押圧することにより、前方押出し加工や据込み加工、後方押出し加工などを行って鍛造成形するものである。
【０００３】
そして、上記の鍛造成形を温間鍛造で行う場合には、上記の各加工工程では、図４に示すように、（ａ）水溶性潤滑剤３０をダイ１０の成形凹部１１およびパンチ２０に塗布する潤滑剤塗布工程、（ｂ）ダイ１０の成形凹部１１にワークＷを配置するワーク配置工程、（ｃ）パンチ２０をワークＷに押圧して成形する成形工程、（ｄ）ノックアウトピン４０でワークＷを突き出す突き出し工程、（ｅ）ワークＷを次工程へ搬送する搬送工程、というサイクルが繰り返される。なお、図４は、後方押出し加工の場合を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８８６３３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、上記のように温間鍛造を行う場合、（ｄ）突き出し工程において、成形が完了したワークＷをノックアウトピン４０で突き出す前に、ワークＷの飛び跳ねが発生することがある。ワークＷの飛び跳ねが発生すると、製造ライン上の把持装置によりワークＷを所定の位置で把持することができなくなるため、ワークＷの搬送異常となり、生産性を悪化させる。
【０００６】
なお、ワークＷの飛び跳ね発生は、（ａ）潤滑剤塗布工程において、油性潤滑剤を用いると鍛造工程中の温度で燃える可能性があるため、水溶性潤滑剤３０を用いていることが原因と推定される。即ち、水溶性潤滑剤３０を用いた場合には、水溶性潤滑剤３０の水分が鍛造工程中の温度で蒸発して水蒸気が発生する。この水蒸気は、成形凹部１１とワークＷの間の密閉状の空間内に発生し、且つ、その空間は、ワークＷがパンチ２０で押圧されることにより高温・高圧になる。そのため、水溶性潤滑剤３０の水分が水蒸気化したときには、その空間内に、ワークＷを飛び跳ねさせる極めて大きな力が発生するからである。そこで、ダイ１０やノックアウトピン４０に、その水蒸気を逃がす溝や穴を設けることが考えられるが、ワークＷの飛び跳ねは、ノックアウトピン４０でワークＷを突き出す前に発生するため、完全には対策できない。
【０００７】
なお、温間鍛造よりも高温となる熱間鍛造を行う場合には、水蒸気の圧力がより高まるため、上記のようなワークＷの飛び跳ねの発生頻度が高くなる。また、等速ジョイントの外輪の製造を行う場合に限らず、クランクシャフトやベアリング、ハブ等の製造を行う場合にも同様の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークの飛び跳ねを防止して、生産性の向上を図り得るようにした鍛造装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に係る発明の構成上の特徴は、成形凹部を有するダイと、前記成形凹部内に配置されたワークを押圧するパンチと、を備え、前記成形凹部に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、前記成形凹部内に配置された前記ワークを温間鍛造または熱間鍛造により成形する鍛造装置において、前記成形凹部には、前記ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられていることである。
【００１０】
本発明において、アンダカット凹部のワーク挿入方向および抜き方向両側の端部は、段付き形状にするとダイおよびワークの双方にダメージが発生し易いので、テーパ状などの滑らかに傾斜する状態にするのが好ましい。即ち、段付き形状にすると、ワークの素材がパンチの押圧により流動変形する際に、円滑に流動し難くなるため、成形後のワークに表面欠陥が発生し易くなる。一方、ダイは、その段付き形状のエッジ部分が破損し易いので、寿命が短くなる。
【００１１】
また、アンダカット凹部の深さは、ワークの大きさや重量、水溶性潤滑剤から発生する水蒸気の圧力の大きさ等を考慮して、適宜設定することができる。なお、アンダカット凹部の深さを小さくし過ぎると、ワークの飛び跳ね防止効果が得られなくなる。逆に、アンダカット凹部の深さを大きくし過ぎると、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際に突き出せなくなったり、アンダカット凹部に張り出した部位の表面に傷やしわとして残ったりする。よって、アンダカット凹部の深さは、成形後のワークがノックアウトピン等で成形凹部から突き出されるときに、アンダカット凹部に張り出した部位がダイによりしごかれて、形状として残らない程度にすることを基準に設定すればよい。このようにすれば、精度への悪影響も少なくすることができる。
【００１２】
また、アンダカット凹部の長さ（ワークの抜き方向）は、成形凹部の深さやアンダカット凹部が設けられる部位等を考慮して、適宜設定することができる。この場合、成形後のワークをノックアウトピン等で成形凹部から突き出す際には、水溶性潤滑剤から発生した水蒸気の圧力がワークの移動に伴って低減するので、ワークのアンダカット凹部に張り出した部位とアンダカット凹部との係合状態（引っ掛かり状態）を、ワークの飛び跳ねが発生しなくなる所まで維持できるようにすればよい。即ち、アンダカット凹部の長さは、ワークのアンダカット凹部に張り出した部位とアンダカット凹部との係合状態（引っ掛かり状態）を維持可能な、ワークの移動距離を考慮して設定することができる。なお、アンダカット凹部は、成形凹部の周方向の少なくとも一部に設けられていればよい。
【００１３】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の鍛造装置において、前記成形凹部は、前記ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、前記軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、前記アンダカット凹部は、前記大径部成形面に設けられていることである。
【００１４】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、前記成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられていることである。
【００１５】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有することである。
【００１６】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鍛造装置において、前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有することである。
【００１７】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鍛造装置において、成形後の前記ワークを前記成形凹部から突き出すノックアウトピンまたは前記ダイには、前記鍛造工程中に前記水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられていることである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、ダイの成形凹部には、ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられている。これにより、ワークが鍛造成形される際に、ワークの一部がアンダカット凹部へ張り出すことによって張出部が形成される。そのため、水溶性潤滑剤の水分が水蒸気化することによってワークを飛び跳ねさせる力が発生したときには、ワークに形成された張出部とダイのアンダカット凹部との間に発生する引っ掛かり力によって、ワークの飛び跳ねが規制される。これにより、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す前に発生するワークの飛び跳ねを確実に防止することができるので、ワークの搬送異常を回避し、生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、成形凹部は、ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、アンダカット凹部は、大径部成形面に設けられている。即ち、アンダカット凹部は、軸部成形面よりも大径の大径部成形面に設けられている。これにより、アンダカット凹部が軸部成形面に設けられた場合に比べて、鍛造成形を行う際に、ワーク素材が径方向外方に流動し易く、アンダカット凹部への張り出しが良好となるので、表面欠陥の発生を抑制することができる。また、アンダカット凹部が軸部成形面に設けられた場合に比べて、アンダカット凹部の径が大きいので、アンダカット凹部とワークとの引っ掛かり力を大きくすることができる。そのため、ワークの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００２０】
また、成形凹部に軸部成形面と大径部成形面が設けられる場合には、成形後のワークを成形凹部から抜く方向側に、大径部成形面が設けられる。そのため、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際には、成形凹部とワークとの対向面に塗布された水溶性潤滑剤から発生する水蒸気は、ノックアウトピン等の挿入方向と反対側（軸部成形面側）に流動するので、アンダカット凹部を大径部成形面に設けることによって、水蒸気の逃げ道を塞がないようにすることができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられている。これにより、ワークの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形後のワークを成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有する。これにより、成形後のワークをノックアウトピン等で突き出す際に、ワークを円滑に突き出すことができる。また、ダイの成形凹部の壁面と第１テーパ面が交わる角部の角度が大きくなる（鈍角）になるので、角部の破損が抑制され、耐久性が向上する。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、アンダカット凹部は、成形後のワークを成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有する。これにより、鍛造成形を行う際に、ワークを成形凹部から抜く方向と反対方向に、ワーク素材が円滑に流動し易くなるので、ワークの表面欠陥の発生を抑制することができる。本発明の効果は、ワークに軸出し加工を施す場合に特に有効となる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、成形後のワークを係合凹部から突き出すノックアウトピンまたはダイには、鍛造工程中に水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられている。これにより、水溶性潤滑剤より発生した水蒸気の圧力を低減することができるので、ノックアウトピンで突き出されるワークを、所定位置まで円滑に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る鍛造装置のダイの要部を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】実施形態に係る鍛造装置のノックアウトピンを示す図であって、（ａ）は軸方向に沿う断面図であり、（ｂ）は先端側から見た正面図である。
【図４】温間鍛造を行う場合の各工程を示す模式図であって、（ａ）は潤滑剤塗布工程、（ｂ）はワーク配置工程、（ｃ）は成形工程、（ｄ）は突出し工程、（ｅ）は搬送工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の鍛造装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の鍛造装置は、軸部およびカップ部が一体に形成された等速ジョイント用外輪の製造に用いられるものであって、前方押出し加工（軸出し工程）用のものである。この鍛造装置は、図４（ａ）〜（ｅ）に示す鍛造装置と同様に、成形凹部１１を有するダイ１０と、成形凹部１１内に配置されたワークＷを押圧するパンチ２０と、成形後のワークＷを係合凹部１１から突き出すノックアウトピン４０とを備えるものであるが、ダイ１０およびノックアウトピン４０の構成が異なる。よって、先ず本実施形態の鍛造装置全体の概略構成について、図４を参照して簡単に説明する。
【００２７】
ダイ１０は、成形凹部１１の開口が上方を向いた状態でベース１０ａに固定されている。成形凹部１１は、ワークＷの軸部となる部位を成形する軸部成形面１２と、軸部よりも大径となる部位を成形する中径部成形面１３と、中径部成形面１３よりも大径となる部位を成形する大径部成形面１４とを有する（図４（ａ）参照）。軸部成形面１２は、成形凹部１１の最も底部側に位置し、大径部成形面１４は、成形凹部１１の最も開口側に位置している。軸部成形面１２と中径部成形面１３、および中径部成形面１３と大径部成形面は、それぞれテーパ面で接続されている。成形凹部１１には、ノズル３１から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布されるようになっている。また、ダイ１０の底部には、成形後のワークＷを成形凹部１１から突き上げるノックアウトピン４０が配設されている（図４（ｄ）参照）。このノックアウトピン４０については、後で詳述する。
【００２８】
パンチ２０は、ダイ１０の上方に、上下方向に昇降可能に設けられた可動ベース２０ａに固定されている。このパンチ２０は、可動ベース２０ａが下降したときに、先端部がダイ１０の成形凹部１１内に軸合わせした状態で挿入するようになっている。パンチ２０の先端部には、ノズル３２から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布されるようになっている。
【００２９】
なお、成形凹部１１内に配置されるワークＷは、製造ライン上に設けられた把持装置（図示せず）により把持されて搬送されるようになっている。
【００３０】
次に、本実施形態のダイ１０の構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る鍛造装置のダイ１０の要部を示す断面図である。図２は、図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。なお、図１および図２において、成形後のワークＷを成形凹部１１から抜く方向（ノックアウトピン４０で突き出す方向）は、矢印Ｘ方向（図１、図２の左方向）となっている。
【００３１】
本実施形態のダイ１０の成形凹部１１は、上記のように、軸部成形面１２と、中径部成形面１３と、大径部成形面１４とを有する。そして、大径部成形面１４の軸方向略中央部には、図１および図２に示すように、ワークＷの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部１５が設けられている。このアンダカット凹部１５は、大径部成形面１４の周方向全周にわたって連続するようにリング状に形成されている。このアンダカット凹部１５は、軸方向中央部に位置するストレート部１５ａと、ストレート部１５ａの軸方向一端側（矢印Ｘ方向側）に位置し一端側に向かって徐々に小径となる第１テーパ面１５ｂと、ストレート部１５ａの軸方向他端側（矢印Ｙ方向側）に位置し他端側に向かって徐々に小径となる第２テーパ面１５ｃとからなる。これらストレート部１５ａ、第１テーパ面１５ｂおよび第２テーパ面１５ｃは、それぞれ一定幅で周方向に延びるように形成されている。
【００３２】
また、ダイ１０の底部には、ノックアウトピン４０が挿通される挿通孔１６が設けられている。この挿通孔１６は、成形凹部１１と同軸状に形成され、成形凹部１１の底部と連通している。
【００３３】
次に、ノックアウトピン４０について、図３を参照して説明する。図３（ａ）はノックアウトピン４０の軸方向に沿う断面図であり、（ｂ）はノックアウトピン４０の先端側から見た正面図である。ノックアウトピン４０は、長尺な棒状に形成されたものであり、一端側に位置しアクチュエータ（図示せず）に固定される基部４１と、基部４１から他端側に延出する円柱状の支持部４２とからなる。支持部４２の外周面には、軸方向に延びる複数の逃がし溝４３が周方向に等間隔に設けられている。
【００３４】
このノックアウトピン４０は、ダイ１０の底部に設けられた挿通孔１６（図１参照）に本体部４２が挿通配置され、アクチュエータの作動により、成形後のワークＷを係合凹部１１から突き出すように構成されている。なお、ノックアウトピン４０の支持部４２が挿通孔１６に挿通されたときには、支持部４２の外周面に設けられた逃がし溝４３と挿通孔１６の壁面との間に、水溶性潤滑剤３０の水分の蒸発により成形凹部１１内に発生した水蒸気の逃がし通路が形成される。
【００３５】
以上のように構成された本実施形態の鍛造装置は、図４に示すように、（ａ）潤滑剤塗布工程と、（ｂ）ワーク配置工程と、（ｃ）成形工程と、（ｄ）ワーク突き出し工程と、（ｅ）ワーク搬送工程とを順番に実施することによって、ワークＷの鍛造成形（前方押出し加工）を行う。即ち、（ａ）潤滑剤塗布工程では、成形凹部１１およびパンチ２０の先端部には、各ノズル３１、３２から噴射される水溶性潤滑剤３０が塗布される。次の（ｂ）ワーク配置工程では、把持装置により把持されて搬送されるワークＷが、ダイ１０の成形凹部１１内に投入配置される。
【００３６】
そして、次の（ｃ）成形工程では、可動ベース２０ａの下降によって、パンチ２０の先端部がダイ１０の成形凹部１１内に挿入し、ワークＷを所定圧力で押圧する。これにより、成形凹部１１内に配置されたワークＷは、パンチ２０の前方（下方）に押し出され、軸部成形面１２により軸部が成形される。また、これと同時に、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられたアンダカット凹部１５へ、ワークＷの大径部の一部が張り出すことによって張出部が形成される。このとき、アンダカット凹部１５の軸方向他端部には、軸方向他端側（矢印Ｙ方向側）に向かって徐々に小径となる第２テーパ面１５ｃが設けられているので、ワーク素材が円滑に流動し、ワークＷの表面欠陥の発生が抑制される。その後、可動ベース２０ａの上昇によって、パンチ２０が上昇する。
【００３７】
このとき、成形凹部１１とワークＷの対向面間には、成形凹部１１に塗布された水溶性潤滑剤３０の水分が鍛造工程中の温度で蒸発することによって高圧な水蒸気が発生しており、この高圧な水蒸気によりワークＷを飛び跳ねさせる力が作用する。しかし、本実施形態では、ワークＷの大径部に形成された張出部と、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられたアンダカット凹部１５との間に発生した係合力（引っ掛かり力）により、ワークＷの飛び跳ねが確実に防止される。
【００３８】
その後、（ｄ）ワーク突き出し工程では、アクチュエータの作動によりノックアウトピン４０が上昇して、成形後のワークＷを係合凹部１１から上方へ突き出す。これにより、上方へ突き出されるワークＷは、大径部に形成された張出部が成形凹部１１の大径部成形面１４を通過するときにしごかれて消滅する。このとき、アンダカット凹部１５の軸方向一端部には、軸方向一端側（矢印Ｘ方向側）に向かって徐々に小径となる第１テーパ面１５ｂが設けられているので、ワークＷはノックアウトピン４０により円滑に突き出される。また、成形凹部１１の壁面と第１テーパ面１５ｂが交わる角部の破損も抑制される。
【００３９】
そして、ノックアウトピン４０が上昇する際には、ノックアウトピン４０の支持部４２に設けられた逃がし溝４３（逃がし通路）を介して、成形凹部１１内の高圧な水蒸気が外部へ逃がされるので、成形凹部１１内が減圧される。これにより、ノックアウトピン４０で突き出されるワークＷは、所定位置まで円滑に移動する。
【００４０】
その後、鍛造装置による鍛造成形（前方押出し加工）を完了して所定位置まで移動したワークＷは、把持装置により把持されて次工程に搬送される（（ｅ）搬送工程）。
【００４１】
以上のように、本実施形態の鍛造装置によれば、ダイ１０の成形凹部１１にアンダカット凹部１５が設けられているので、ワークＷが鍛造成形される際に、水溶性潤滑剤３０の水分が水蒸気化することにより発生するワークＷの飛び跳ねを、確実に防止することができる。これにより、ワークＷの搬送異常を回避し、生産性の向上を図ることができる。本実施形態のアンダカット凹部１５は、成形凹部１１の周方向全周にわたって連続して設けられているので、ワークＷの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。
【００４２】
そして、本実施形態のアンダカット凹部１５は、成形凹部１１の大径部成形面１４に設けられているので、鍛造成形を行う際に、ワーク素材が径方向外方に流動し易く、アンダカット凹部１５への張り出しが良好となるので、表面欠陥の発生を抑制することができる。また、アンダカット凹部１５の径を大きくすることができ、アンダカット凹部１５とワークＷとの係合力（引っ掛かり力）を大きくすることができるので、ワークＷの飛び跳ねをより確実に防止することが可能となる。さらに、アンダカット凹部１５は、軸部成形面１２と反対側に位置する大径部成形面１４に設けられているので、ノックアウトピン４０の逃がし溝４３と軸部成形面１２との間に形成される水蒸気の逃がし通路を塞がないようにすることができる。
【００４３】
また、本実施形態のアンダカット凹部１５は、第１テーパ面１５ｂを有することから、成形後のワークＷをノックアウトピン４０で突き出す際に、ワークＷを円滑に突き出すことができる。さらに、成形凹部１１の壁面と第１テーパ面１５ｂが交わる角部の角度が大きくなる（鈍角）になるので、角部の破損を抑制することができ、耐久性が向上する。
【００４４】
また、本実施形態のアンダカット凹部１５は、第２テーパ面１５ｃを有することから、鍛造成形を行う際に、ワークＷを成形凹部１１から抜く方向と反対方向に、ワーク素材が円滑に流動し易くなるので、ワークＷの表面欠陥の発生を抑制することができる。この効果は、本実施形態のように、ワークＷに軸出し加工を施す場合に特に有効となる。
【００４５】
そして、本実施形態では、ノックアウトピン４０に逃がし溝４３が設けられることにより、鍛造工程中に水溶性潤滑剤３０より発生した水蒸気の逃がし通路が設けられている。これにより、水溶性潤滑剤３０より発生した水蒸気の圧力を低減することができるので、ノックアウトピン４０で突き出されるワークＷを、所定位置まで円滑に移動させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、アンダカット凹部１５は、成形凹部１１の周方向全周にわたって連続して設けられているが、成形凹部１１の周方向の一部（１箇所）にのみアンダカット凹部を設けるようにしたり、成形凹部１１の周方向の複数箇所にアンダカット凹部を設けたりしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態の鍛造装置は、ワークＷに前方押出し加工を施して軸部を成形する軸出し工程用のものであるが、その他、据込み加工を施して大径部を成形する大径部成形工程用の鍛造装置や、後方押出し加工を施してカップ部を成形するカップ部成形用の鍛造装置にも、本発明を適用することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、等速ジョイントの外輪の製造に用いる鍛造装置を例示したが、その他、例えば車両に装備される機器のクランクシャフトやベアリング、ハブ等の製造に用いる鍛造装置にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…ダイ、 １１…成形凹部、 １２…軸部成形面、 １３…中径部成形面、 １４…大径部成形面、 １５…アンダカット凹部、 １５ａ…ストレート部、 １５ｂ…第１テーパ面、 １５ｃ…第２テーパ面、 ２０…パンチ、 ３０…水溶性潤滑剤、 ４０…ノックアウトピン、 ４１…基部、 ４２…支持部、 ４３…逃がし溝。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形凹部を有するダイと、前記成形凹部内に配置されたワークを押圧するパンチと、を備え、前記成形凹部に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、前記成形凹部内に配置された前記ワークを温間鍛造または熱間鍛造により成形する鍛造装置において、
前記成形凹部には、前記ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記成形凹部は、前記ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、前記軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、
前記アンダカット凹部は、前記大径部成形面に設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記アンダカット凹部は、前記成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有することを特徴とする鍛造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有することを特徴とする鍛造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、
成形後の前記ワークを前記成形凹部から突き出すノックアウトピンまたは前記ダイには、前記鍛造工程中に前記水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項１】
成形凹部を有するダイと、前記成形凹部内に配置されたワークを押圧するパンチと、を備え、前記成形凹部に鍛造工程中の温度で水分が蒸発する水溶性潤滑剤を塗布した後、前記成形凹部内に配置された前記ワークを温間鍛造または熱間鍛造により成形する鍛造装置において、
前記成形凹部には、前記ワークの飛び跳ねを規制するアンダカット凹部が設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記成形凹部は、前記ワークの軸部となる部位を成形する軸部成形面と、前記軸部よりも大径となる部位を成形する大径部成形面とを有し、
前記アンダカット凹部は、前記大径部成形面に設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記アンダカット凹部は、前記成形凹部の周方向全周にわたって連続して設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向側に、該抜く方向に向かって徐々に小径となる第１テーパ面を有することを特徴とする鍛造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記アンダカット凹部は、成形後の前記ワークを前記成形凹部から抜く方向と反対方向側に、該抜く方向と反対方向に向かって徐々に小径となる第２テーパ面を有することを特徴とする鍛造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、
成形後の前記ワークを前記成形凹部から突き出すノックアウトピンまたは前記ダイには、前記鍛造工程中に前記水溶性潤滑剤より発生した水蒸気を逃がす逃がし通路が設けられていることを特徴とする鍛造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１６１５０３（Ｐ２０１１−１６１５０３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９９１６（Ｐ２０１０−２９９１６）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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