鍛造金型装置
【課題】鍛造成形する際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止する鍛造金型装置を提供する。
【解決手段】本鍛造金型装置１は、下型本体１６内に上下方向に摺動自在に設けられ、成形前素材１００の下面を支持する第１のフローティングスリーブ１９と、該第１のフローティングスリーブ１９の外周面に上下方向に摺動自在に設けられ、成形前素材１００の外周面を保持する第２のフローティングスリーブ２５とを備えているので、成形直前には、成形前素材１００を正確に位置決めでき、しかも、鍛造成形の過程において、成形前素材１００の水平方向への急激な膨出を防ぎ、素材肉の流れが偏ることなく、成形品１１０の偏肉不良を防止することができる。
【解決手段】本鍛造金型装置１は、下型本体１６内に上下方向に摺動自在に設けられ、成形前素材１００の下面を支持する第１のフローティングスリーブ１９と、該第１のフローティングスリーブ１９の外周面に上下方向に摺動自在に設けられ、成形前素材１００の外周面を保持する第２のフローティングスリーブ２５とを備えているので、成形直前には、成形前素材１００を正確に位置決めでき、しかも、鍛造成形の過程において、成形前素材１００の水平方向への急激な膨出を防ぎ、素材肉の流れが偏ることなく、成形品１１０の偏肉不良を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上型と下型との間に成形前素材を挟持し、型締めすることにより成形前素材を加圧して所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の鍛造金型装置を図４に基いて説明する。
図４に示す従来の鍛造金型装置５０は、例えば、図５（ａ）に示すような、円柱状の成形前素材１００を、上下方向から加圧することで、図５（ｂ）に示すような、円板状で、上面及び下面のそれぞれの中央部位に截頭円錐状の凹部１１１、１１１を有する形状の成形品１１０を鍛造成形する際に使用されていた。
【０００３】
従来の鍛造金型装置５０は、図示しないプレス装置に連結され、上下方向に往復運動する上型２と、該上型２が収容される凹部４を有し、固定台５に固定される下型３とが備えられている。
上型２は、円筒状の上型本体１０と、該上型本体１０の内部に、その下面から截頭円錐状の下端部が下方に突設されるように一体的に挿入される上側ポンチ１１とから構成されている。また、上側ポンチ１１内には、その下端部の平坦面から出没可能で上下方向に摺動するホールドピン１２が挿通されている。このホールドピン１２の下面が、成形前素材１００の上面の中央部位に当接するようになる。
【０００４】
一方、下型３は、円筒状の上段固定台５ａ及び下段固定台５ｃで構成される固定台５に固定具１５等を介して固定されている。この下型３は、円筒状で上面視形状が円形で所定深さの凹部４を有する下型本体１６と、この下型本体１６の内部に、その凹部４の底面から截頭円錐状の上端部が上方に突設されるように一体的に挿入される下側ポンチ１７とから構成されている。下型本体１６に設けた凹部４の内周径は、上型本体１０の外周径と略同一で、成形品１１０の外周径と略同一に形成されている。なお、下側ポンチ１７は、その下端部が下段固定台５ｃに固定され、上段固定台５ａ及び下型本体１６内を上方に延び、その截頭円錐状の上端部が下型本体１６の凹部４の底面から上方に突設されている。
また、下型本体１６内で下側ポンチ１７の外周面には、下型本体１６の凹部４の底面から出没可能で上下方向に摺動する円筒状のスリーブ１８’が設けられている。このスリーブ１８’の下端部には、外方に突設する環状爪部１８ａ’が周設されている。
【０００５】
さらに、固定台５の上段固定台５ａの下端部の内壁面には、スリーブ１８’の下端部に設けた環状爪部１８ａ’が上下方向に摺動する凹部５ｄが所定高さで設けられている。このスリーブ１８’の環状爪部１８ａ’の下面に、下段固定台５ｃ内を挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面がそれぞれ当接され、これらの摺動ピン３０の駆動によってスリーブ１８’が上下方向に摺動自在となる。
【０００６】
次に、従来の鍛造金型装置５０により、図５（ａ）に示す成形前素材１００から、図５（ｂ）に示す成形品１１０を鍛造成形する成形過程を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ホールドピン１２を上型２の上側ポンチ１１の下面から下方に突出させると共に、スリーブ１８’を下型本体１６の凹部４の底面から上方に突出させて、これらホールドピン１２とスリーブ１８’とにより、円柱状の成形前素材１００を立てた状態で挟持する。
次に、図４（ｂ）に示すように、上型２を下降させて、上型２を下型本体１６の凹部４内に収容して成形前素材１００を加圧する。すると、ホールドピン１２が、上型２の下降と相対的に上側ポンチ１１内へ退入すると共に、スリーブ１８’も、下型本体１６内に退入して、所定圧力が成形前素材１００に付与されて、所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
【０００７】
しかしながら、従来の鍛造金型装置５０では、成形前素材１００は、ホールドピン１２とスリーブ１８’とにより挟持されているものの、水平方向に自由度があるために、成形過程の初期段階において、成形前素材１００の素材肉が矢印（図４（ａ）参照）に示すように外方に急激に膨出してしまい、軸芯がずれて、成形品１１０が偏肉する不良が発生していた。
【０００８】
そこで、特許文献１には、下型上に載置されたクッションダイに、パンチにより退入される位置決め部材を有する位置決め機構を設けてなる鍛造における素材の位置決め装置が開示されている。
【特許文献１】実開昭６２−７２７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１の位置決め装置では、素材を水平方向から弾性支持して、素材を位置決めしており、この特許文献１の位置決め装置を図４に示す従来例に採用し、すなわち、特許文献１の位置決め部材を、下型３の凹部４の内側面から水平方向に出没可能に配設し、成形前素材１００の水平方向の自由度を無くすようにしてもよいが、位置決め部材は成形前素材１００の加圧方向と直交する水平方向に摺動するために、成形前素材１００が上下方向から大きな荷重で加圧されると、位置決め部材が下型３内へ適切に退入することができず、途中部位で屈曲する事態が予想され、特許文献１の位置決め装置を採用することはできない。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、鍛造成形する際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止する鍛造金型装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の鍛造金型装置は、下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴としている。
これにより、成形前素材を鍛造金型装置に正確に位置決めできると共に、鍛造成形の際、成形前素材が水平方向に急激に膨出することを防ぎ、素材肉の流れが偏らないので、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
なお、本発明の鍛造金型装置の各種態様およびそれらの作用については、以下の（発明の態様）の項において詳しく説明する。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等に参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）、（２）、（４）の各々が、請求項１乃至３の各々に相当する。
【００１３】
（１）上型と下型とで型締めして成形前素材を所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置であって、該鍛造金型装置は、前記下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴とする鍛造金型装置。
従って、（１）項の鍛造金型装置では、成形前素材が上型と下型との間に挟持された際、成形前素材が位置決め部材によって正確に位置決めされると共に、鍛造成形が開始されると、位置決め部材により成形前素材が水平方向に急激に膨出することが防止され、その後位置決め部材は支持部材と共に成形前素材の膨出部分により押し下げられて、上型と下型とが型締めされて所定形状の成形品が鍛造成形される。
これにより、成形前素材を鍛造金型装置に正確に位置決めできると共に、鍛造成形の際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１４】
（２）前記支持部材は、その下端に外方に突設する鍔部を設けた円筒状に形成され、前記位置決め部材の下端と、前記支持部材の前記鍔部の上面との間に弾性部材が介設されることを特徴とする（１）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（２）項の鍛造金型装置では、位置決め部材は弾性部材の弾性力により支持部材に対して上下方向に摺動自在となる。
これにより、成形品の形状によって、支持部材及び位置決め部材の摺動形態を適宜選択して、成形前素材を正確に位置決めできると共に、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１５】
（３）前記支持部材の前記鍔部の下面に、前記下型を固定する固定台に複数配設されたシリンダからのシリンダロッドが当接されることを特徴とする（２）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（３）項の鍛造金型装置では、支持部材は、固定台に配設された各シリンダの駆動により上下方向に摺動自在となる。
【００１６】
（４）前記支持部材は、前記下型が固定される固定台に上下方向に摺動自在に支持されると共に、前記位置決め部材の下端と、前記固定台との間に弾性部材が介設されることを特徴とする（１）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（４）項の鍛造金型装置では、支持部材は固定台に上下方向に摺動自在に支持され、一方、位置決め部材は固定台との間に介設した弾性部材の弾性力により上下方向に摺動自在となり、これら支持部材と位置決め部材とはそれぞれ独立して上下方向に摺動自在となる。
これにより、成形品の形状によって、支持部材及び位置決め部材の摺動形態を適宜選択して、成形前素材を正確に位置決めできると共に、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１７】
（５）前記位置決め部材は、前記支持部材の外周面を上下方向に摺動する円筒状に形成されることを特徴とする（２）項〜（４）項のいずれかに記載の鍛造金型装置。
従って、（５）項の鍛造金型装置では、円筒状の位置決め部材の内周面が、例えば、円柱状の成形前素材の外周面全周に当接して保持でき、成形前素材の位置決めが容易に成されると共に、鍛造成形の際、位置決め部材により成形前素材の水平方向への急激な膨出を防止することができる。
【００１８】
（６）前記弾性部材は、コイルスプリングであることを特徴とする（２）項〜（５）項のいずれかに記載の鍛造金型装置。
従って、（６）項の鍛造金型装置では、その構造が簡素化される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鍛造成形する際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止する鍛造金型装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。なお、従来例と同一部材は同一符号を使用して説明する。
本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１は、図５（ａ）の成形前素材１００を加圧して、図５（ｂ）の成形品１１０を鍛造成形するものであり、図１（ａ）に示すように、図示しないプレス機に連結されて上下方向に往復運動する上型２と、該上型２が収容される凹部４を有し、固定台５に固定される下型３とが備えられている。以下に上型２及び下型３の構成を詳細に説明する。
【００２１】
上型２は、前述した従来例と同様で図１（ａ）に示すように、プレス機に連結されて上下方向に往復運動する円筒状の上型本体１０と、該上型本体１０の内部に、その下面から截頭円錐状の下端部が下方に突設されるように一体的に挿入される上側ポンチ１１とから構成されている。また、上側ポンチ１１内には、その下端部の平坦面から出没可能で上下方向に摺動するホールドピン１２が挿通されている。このホールドピン１２の下面が成形前素材１００の上面の中央部分に当接する。
【００２２】
下型３は、図１（ａ）に示すように、円筒状の上段固定台５ａ及び下段固定台５ｃで構成される固定台５に固定具１５等を介して固定されている。この下型３は、円筒状で、上面視形状が円形で所定深さの凹部４を有する下型本体１６と、この下型本体１６の内部に、その凹部４の底面から截頭円錐状の上端部が上方に突設されるように一体的に挿入される下側ポンチ１７とから構成されている。下型本体１６の凹部４の内周径は、上型本体１０の外周径と略同一で、成形品１１０の外周径と略同一に形成されている。なお、下側ポンチ１７は、その下端部が下段固定台５ｃに固定され、上段固定台５ａ及び下型本体１６内を上方に延び、截頭円錐状の上端部が下型本体１６の凹部４の底面から上方に突設される。また、下型本体１６の下側ポンチ１７の外周面には、上下方向に摺動する円筒状のノックアウトスリーブ１８が設けられている。このノックアウトスリーブ１８の下端部には、外方に突設する環状爪部１８ａが周設されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ノックアウトスリーブ１８の外周面には、円筒状の第１のフローティングスリーブ（支持部材）１９が上下方向に摺動自在に設けられている。この第１のフローティングスリーブ１９は、その上端が、成形前素材１００の下面の外周端部に当接されるように配置される。また、この円筒状の第１のフローティングスリーブ１９の下端部には、外方に突設される環状鍔部２０が周設されている。この第１のフローティングスリーブ１９の環状鍔部２０の下面に、上段固定台５ａに周方向に所定の間隔を置いて複数配設されたシリンダ２１からのシリンダロッド２２の上面が当接される。
そして、第１のフローティングスリーブ１９は各シリンダ２１の駆動によりノックアウトスリーブ１８の外周面を上下方向に摺動自在となる。
【００２４】
第１のフローティングスリーブ１９の外周面には、円筒状の第２のフローティングスリーブ（位置決め部材）２５が上下方向に摺動自在に設けられている。第２のフローティングスリーブ２５の下端と、第１のフローティングスリーブ１９の下端部に設けた環状鍔部２０の上面との間には、周方向に所定の間隔を置いて複数配置されたコイルスプリング（弾性部材）２６が介設されている。
そして、第２のフローティングスリーブ２５は、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９の外周面を、第１のフローティングスリーブ１９に対して上下方向に摺動自在となる。
【００２５】
また、これら第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の高さ関係について、成形直前では、成形品１１０、１２０、１３０の形状に関係無く、図１（ａ）に示すように、第２のフローティングスリーブ２５の上端が、第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出しており、第１のフローティングスリーブ１９の上端が成形前素材１００の下面の外周端部を支持すると共に、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を正確に位置決めする。
また、成形途中では、成形品１１０の形状に依存するが、図５（ｂ）に示す成形品１１０の形状であれば、図１（ｂ）に示すように、各コイルスプリング２６が全て圧縮された段階で、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端と同一高さとなり、成形直後においては、図１（ｄ）に示すように、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５それぞれの上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さとなる。
【００２６】
なお、図１（ａ）に示すように、固定台５の上段固定台５ａの内壁面には、ノックアウトスリーブ１８の下端部に設けた環状爪部１８ａが上下方向に摺動する凹部５ｄが所定高さで設けられている。このノックアウトスリーブ１８の環状爪部１８ａの下面に、下段固定台５ｃ内を挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面が当接されている。これら摺動ピン３０の駆動によってノックアウトスリーブ１８が上下方向に摺動自在となる。また、このノックアウトスリーブ１８は、図５（ｂ）に示す形状の成形品１１０を鍛造成形する際には、その上端が下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになるように設定される。さらに、このノックアウトスリーブ１８は、鍛造成形の途中では上下方向に摺動せず、成形品１１０が鍛造成形された後、成形品１１０を外部に取り出す際に上下方向に摺動するようになる。
【００２７】
次に、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１により、図５（ｂ）に示す成形品１１０を鍛造成形する成形過程を図１（ａ）〜（ｄ）に基いて説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、上型２の上側ポンチ１１の下面からホールドピン１２を下方に突出させると共に、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５を下型本体１６の凹部４の底面から上方に突出させて、円柱状の成形前素材１００を立てた状態で、ホールドピン１２と、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５とにより挟持する。
すなわち、ホールドピン１２の下面を成形前素材１００の上面の中央部位に当接させると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端を成形前素材１００の下面の外周端部に当接させて支持し、且つ第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面を成形前素材１００の下端部の外周面に当接させて保持し、成形前素材１００を位置決めする。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示すように、上型２の下降が開始されると、成形前素材１００が除々に加圧されて、上型２の上側ポンチ１１内にホールドピン１２が退入すると共に、成形前素材１００の外周面が第２のフローティングスリーブ２５により水平方向に急激に膨出するのを規制されつつ除々に膨出する。その後、この膨出部分により第２のフローティングスリーブ２５だけが各コイルスプリング２６の弾性力に抗して下降し、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端と同一高さになる。
なお、この段階までは、第１のフローティングスリーブ１９は、まだ下降を開始していない状態であり、第１のフローティングスリーブ１９を摺動自在に支持する各シリンダ２１は、円柱状の成形前素材１００が成形初期の加圧により樽形状になりその膨出部分により各コイルスプリング２６が全て圧縮されるまでは、シリンダロッド２２を退入させない高圧に設定されている。
【００２９】
次に、図１（ｃ）に示すように、さらに上型２を下降させると、成形前素材１００がさらに加圧されて、樽形状の成形前素材１００が第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５を共にシリンダ圧に抗して押し下げて、図１（ｄ）に示すように、さらに上型２が下型本体１６の凹部４内まで下降し、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の各上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、上型２と下型３との間のキャビティに所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
その後は、上型２を上昇させて、各摺動ピン３０を駆動させれば、ノックアウトスリーブ１８が上昇して、成形品１１０が外部に取り出される。
【００３０】
以上説明した本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１によれば、鍛造成形が開始される直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して、成形前素材１００を保持しているので、成形前素材１００が精度良く位置決めされる。さらに、鍛造成形が開始されその初期過程では、第２のフローティングスリーブ２５により成形前素材１００が水平方向に急激に膨出するを阻止でき、その後加圧が続けられると、成形前素材１００の膨出部分により第２のフローティングスリーブ２５だけが各コイルスプリング２６の弾性力に抗して押し下げられる。さらに、上型２が、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の下死点まで下降すると、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の各上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、上型２と下型３との間のキャビティに所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
これにより、従来のように、成形過程の初期段階における成形前素材１００の水平方向への急激な膨出が防止されるので、素材肉の流れが偏ることなく、ひいては、成形品１１０の偏肉を防止することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１は、図５（ｂ）に示す成形品１１０の他、図２に示すような、円板状で、上面及び下面の中央部位に截頭円錐状の凹部１２１、１２１を有し、さらに、その下面の外周端部分に、下方に突設する環状突設部１２２を有する形状の成形品１２０を鍛造成形する際にも有効である。
つまり、成形前素材１００から成形品１２０を鍛造成形する際には、鍛造金型装置１を、図２に示すように、ノックアウトスリーブ１８の上端が下型本体１６の凹部４の底面よりも上方に突出するように設定しておき、各コイルスプリング２６が全て圧縮され、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも低くなり、下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端がノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになるように、第２のフローティングスリーブ２５の長さを第１のフローティングスリーブ１９の長さよりも短く設定し、且つコイルスプリング２６の伸長時及び圧縮時の長さ等を適宜設定すればよい。
当然ながら、成形品１２０を鍛造成形する際にも成形直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出しており、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を正確に位置決めしている。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すような、円板状で、上面及び下面の中央部位に截頭円錐状の凹部１３１、１３１を有し、さらに、その下面に設けた凹部１３１の周辺部分に、下方に突設する環状突設部１３２を有する形状の成形品１３０を鍛造成形する際には、図３に示す本発明の他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａが使用されることになる。この他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａの説明に際しては、前述している図１及び図２に示す鍛造金型装置１と相違する点を主に説明する。
【００３３】
図３に示す他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａは、下型３において、ノックアウトスリーブ１８の外周面に、第１のフローティングスリーブ１９が上下方向に摺動自在に設けられている。この第１のフローティングスリーブ１９は、その下端に、上段固定台５ａに周方向に所定の間隔を置いて複数配設されたシリンダ２１からのシリンダロッド２２の上面が当接し、各シリンダ２１の駆動によりノックアウトスリーブ１８の外周面を上下方向に摺動自在となる。
また、第１のフローティングスリーブ１９の外周面には、第２のフローティングスリーブ２５が上下方向に摺動自在に設けられている。この第２のフローティングスリーブ２５は、その下端と上段固定台５ａの上面との間に、周方向に所定の間隔を置いて複数配置されたコイルスプリング２６が介設され、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９の外周面を上下方向に摺動自在となる。
さらに、ノックアウトスリーブ１８は、その上端が下型本体１６の凹部４の底面よりも低くなるように設定されている。
なお、固定台５は、上段固定台５ａ、中段固定台５ｂ及び下段固定台５ｃから構成されており、下側ポンチ１７の下端部が下段固定台５ｃに固定され、中段固定台５ｂの内壁面にノックアウトスリーブ１８の下端部に設けた環状爪部１８ａが上下方向に摺動する凹部５ｄが設けられている。このノックアウトスリーブ１８の環状爪部１８ａの下面に、下段固定台５ｃを挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面が当接されている。
【００３４】
そして、図３に示す他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａは、まず、図３（ａ）に示すように、成形直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフロティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出して、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を位置決めする。
その後成形前素材１００への加圧が開始され、図３（ｂ）に示すように、各コイルスプリング２６が全て圧縮され、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出し、下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端がノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、成形品１３０が鍛造成形される。
【００３５】
つまり、図３に示す他の実施形態に係る鍛造金型装置１ａでは、第１のフローティングスリーブ１９を上下方向に摺動させる各シリンダ２１と、第２のフローティングスリーブ２５を上下方向に摺動させる各コイルスプリング２６とが共に固定台５の上段固定台５ａに配置されるために、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５がそれぞれ独立した状態で上下方向に摺動する形態となる。この点が、図１及び図２に示す鍛造金型装置１の、第２のフローティングスリーブ２５が、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９に対して上下方向に摺動する形態と相違する点となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｄ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置により図１の成形品とは別の成形品が鍛造成形される形態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施の形態に係る鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｂ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図４】図４は、従来の鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｂ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、成形前素材を示し、（ｂ）は、鍛造成形後の成形品を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１ａ 鍛造金型装置，２ 上型，３ 下型，５ 固定台，１９ 第１のフローティングスリーブ（支持部材），２０ 環状鍔部，２５ 第２のフローティングスリーブ（位置決め部材），２６ コイルスプリング（弾性部材），１００ 成形前素材，１１０、１２０、１３０ 成形品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上型と下型との間に成形前素材を挟持し、型締めすることにより成形前素材を加圧して所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の鍛造金型装置を図４に基いて説明する。
図４に示す従来の鍛造金型装置５０は、例えば、図５（ａ）に示すような、円柱状の成形前素材１００を、上下方向から加圧することで、図５（ｂ）に示すような、円板状で、上面及び下面のそれぞれの中央部位に截頭円錐状の凹部１１１、１１１を有する形状の成形品１１０を鍛造成形する際に使用されていた。
【０００３】
従来の鍛造金型装置５０は、図示しないプレス装置に連結され、上下方向に往復運動する上型２と、該上型２が収容される凹部４を有し、固定台５に固定される下型３とが備えられている。
上型２は、円筒状の上型本体１０と、該上型本体１０の内部に、その下面から截頭円錐状の下端部が下方に突設されるように一体的に挿入される上側ポンチ１１とから構成されている。また、上側ポンチ１１内には、その下端部の平坦面から出没可能で上下方向に摺動するホールドピン１２が挿通されている。このホールドピン１２の下面が、成形前素材１００の上面の中央部位に当接するようになる。
【０００４】
一方、下型３は、円筒状の上段固定台５ａ及び下段固定台５ｃで構成される固定台５に固定具１５等を介して固定されている。この下型３は、円筒状で上面視形状が円形で所定深さの凹部４を有する下型本体１６と、この下型本体１６の内部に、その凹部４の底面から截頭円錐状の上端部が上方に突設されるように一体的に挿入される下側ポンチ１７とから構成されている。下型本体１６に設けた凹部４の内周径は、上型本体１０の外周径と略同一で、成形品１１０の外周径と略同一に形成されている。なお、下側ポンチ１７は、その下端部が下段固定台５ｃに固定され、上段固定台５ａ及び下型本体１６内を上方に延び、その截頭円錐状の上端部が下型本体１６の凹部４の底面から上方に突設されている。
また、下型本体１６内で下側ポンチ１７の外周面には、下型本体１６の凹部４の底面から出没可能で上下方向に摺動する円筒状のスリーブ１８’が設けられている。このスリーブ１８’の下端部には、外方に突設する環状爪部１８ａ’が周設されている。
【０００５】
さらに、固定台５の上段固定台５ａの下端部の内壁面には、スリーブ１８’の下端部に設けた環状爪部１８ａ’が上下方向に摺動する凹部５ｄが所定高さで設けられている。このスリーブ１８’の環状爪部１８ａ’の下面に、下段固定台５ｃ内を挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面がそれぞれ当接され、これらの摺動ピン３０の駆動によってスリーブ１８’が上下方向に摺動自在となる。
【０００６】
次に、従来の鍛造金型装置５０により、図５（ａ）に示す成形前素材１００から、図５（ｂ）に示す成形品１１０を鍛造成形する成形過程を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ホールドピン１２を上型２の上側ポンチ１１の下面から下方に突出させると共に、スリーブ１８’を下型本体１６の凹部４の底面から上方に突出させて、これらホールドピン１２とスリーブ１８’とにより、円柱状の成形前素材１００を立てた状態で挟持する。
次に、図４（ｂ）に示すように、上型２を下降させて、上型２を下型本体１６の凹部４内に収容して成形前素材１００を加圧する。すると、ホールドピン１２が、上型２の下降と相対的に上側ポンチ１１内へ退入すると共に、スリーブ１８’も、下型本体１６内に退入して、所定圧力が成形前素材１００に付与されて、所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
【０００７】
しかしながら、従来の鍛造金型装置５０では、成形前素材１００は、ホールドピン１２とスリーブ１８’とにより挟持されているものの、水平方向に自由度があるために、成形過程の初期段階において、成形前素材１００の素材肉が矢印（図４（ａ）参照）に示すように外方に急激に膨出してしまい、軸芯がずれて、成形品１１０が偏肉する不良が発生していた。
【０００８】
そこで、特許文献１には、下型上に載置されたクッションダイに、パンチにより退入される位置決め部材を有する位置決め機構を設けてなる鍛造における素材の位置決め装置が開示されている。
【特許文献１】実開昭６２−７２７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１の位置決め装置では、素材を水平方向から弾性支持して、素材を位置決めしており、この特許文献１の位置決め装置を図４に示す従来例に採用し、すなわち、特許文献１の位置決め部材を、下型３の凹部４の内側面から水平方向に出没可能に配設し、成形前素材１００の水平方向の自由度を無くすようにしてもよいが、位置決め部材は成形前素材１００の加圧方向と直交する水平方向に摺動するために、成形前素材１００が上下方向から大きな荷重で加圧されると、位置決め部材が下型３内へ適切に退入することができず、途中部位で屈曲する事態が予想され、特許文献１の位置決め装置を採用することはできない。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、鍛造成形する際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止する鍛造金型装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の鍛造金型装置は、下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴としている。
これにより、成形前素材を鍛造金型装置に正確に位置決めできると共に、鍛造成形の際、成形前素材が水平方向に急激に膨出することを防ぎ、素材肉の流れが偏らないので、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
なお、本発明の鍛造金型装置の各種態様およびそれらの作用については、以下の（発明の態様）の項において詳しく説明する。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等に参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）、（２）、（４）の各々が、請求項１乃至３の各々に相当する。
【００１３】
（１）上型と下型とで型締めして成形前素材を所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置であって、該鍛造金型装置は、前記下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴とする鍛造金型装置。
従って、（１）項の鍛造金型装置では、成形前素材が上型と下型との間に挟持された際、成形前素材が位置決め部材によって正確に位置決めされると共に、鍛造成形が開始されると、位置決め部材により成形前素材が水平方向に急激に膨出することが防止され、その後位置決め部材は支持部材と共に成形前素材の膨出部分により押し下げられて、上型と下型とが型締めされて所定形状の成形品が鍛造成形される。
これにより、成形前素材を鍛造金型装置に正確に位置決めできると共に、鍛造成形の際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１４】
（２）前記支持部材は、その下端に外方に突設する鍔部を設けた円筒状に形成され、前記位置決め部材の下端と、前記支持部材の前記鍔部の上面との間に弾性部材が介設されることを特徴とする（１）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（２）項の鍛造金型装置では、位置決め部材は弾性部材の弾性力により支持部材に対して上下方向に摺動自在となる。
これにより、成形品の形状によって、支持部材及び位置決め部材の摺動形態を適宜選択して、成形前素材を正確に位置決めできると共に、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１５】
（３）前記支持部材の前記鍔部の下面に、前記下型を固定する固定台に複数配設されたシリンダからのシリンダロッドが当接されることを特徴とする（２）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（３）項の鍛造金型装置では、支持部材は、固定台に配設された各シリンダの駆動により上下方向に摺動自在となる。
【００１６】
（４）前記支持部材は、前記下型が固定される固定台に上下方向に摺動自在に支持されると共に、前記位置決め部材の下端と、前記固定台との間に弾性部材が介設されることを特徴とする（１）項に記載の鍛造金型装置。
従って、（４）項の鍛造金型装置では、支持部材は固定台に上下方向に摺動自在に支持され、一方、位置決め部材は固定台との間に介設した弾性部材の弾性力により上下方向に摺動自在となり、これら支持部材と位置決め部材とはそれぞれ独立して上下方向に摺動自在となる。
これにより、成形品の形状によって、支持部材及び位置決め部材の摺動形態を適宜選択して、成形前素材を正確に位置決めできると共に、成形品の偏肉不良を防止して、欠肉、バリ等の品質不良のない鍛造成形品を得ることができる。
【００１７】
（５）前記位置決め部材は、前記支持部材の外周面を上下方向に摺動する円筒状に形成されることを特徴とする（２）項〜（４）項のいずれかに記載の鍛造金型装置。
従って、（５）項の鍛造金型装置では、円筒状の位置決め部材の内周面が、例えば、円柱状の成形前素材の外周面全周に当接して保持でき、成形前素材の位置決めが容易に成されると共に、鍛造成形の際、位置決め部材により成形前素材の水平方向への急激な膨出を防止することができる。
【００１８】
（６）前記弾性部材は、コイルスプリングであることを特徴とする（２）項〜（５）項のいずれかに記載の鍛造金型装置。
従って、（６）項の鍛造金型装置では、その構造が簡素化される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鍛造成形する際、素材肉の流れが偏ることなく、成形品の偏肉不良を防止する鍛造金型装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。なお、従来例と同一部材は同一符号を使用して説明する。
本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１は、図５（ａ）の成形前素材１００を加圧して、図５（ｂ）の成形品１１０を鍛造成形するものであり、図１（ａ）に示すように、図示しないプレス機に連結されて上下方向に往復運動する上型２と、該上型２が収容される凹部４を有し、固定台５に固定される下型３とが備えられている。以下に上型２及び下型３の構成を詳細に説明する。
【００２１】
上型２は、前述した従来例と同様で図１（ａ）に示すように、プレス機に連結されて上下方向に往復運動する円筒状の上型本体１０と、該上型本体１０の内部に、その下面から截頭円錐状の下端部が下方に突設されるように一体的に挿入される上側ポンチ１１とから構成されている。また、上側ポンチ１１内には、その下端部の平坦面から出没可能で上下方向に摺動するホールドピン１２が挿通されている。このホールドピン１２の下面が成形前素材１００の上面の中央部分に当接する。
【００２２】
下型３は、図１（ａ）に示すように、円筒状の上段固定台５ａ及び下段固定台５ｃで構成される固定台５に固定具１５等を介して固定されている。この下型３は、円筒状で、上面視形状が円形で所定深さの凹部４を有する下型本体１６と、この下型本体１６の内部に、その凹部４の底面から截頭円錐状の上端部が上方に突設されるように一体的に挿入される下側ポンチ１７とから構成されている。下型本体１６の凹部４の内周径は、上型本体１０の外周径と略同一で、成形品１１０の外周径と略同一に形成されている。なお、下側ポンチ１７は、その下端部が下段固定台５ｃに固定され、上段固定台５ａ及び下型本体１６内を上方に延び、截頭円錐状の上端部が下型本体１６の凹部４の底面から上方に突設される。また、下型本体１６の下側ポンチ１７の外周面には、上下方向に摺動する円筒状のノックアウトスリーブ１８が設けられている。このノックアウトスリーブ１８の下端部には、外方に突設する環状爪部１８ａが周設されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ノックアウトスリーブ１８の外周面には、円筒状の第１のフローティングスリーブ（支持部材）１９が上下方向に摺動自在に設けられている。この第１のフローティングスリーブ１９は、その上端が、成形前素材１００の下面の外周端部に当接されるように配置される。また、この円筒状の第１のフローティングスリーブ１９の下端部には、外方に突設される環状鍔部２０が周設されている。この第１のフローティングスリーブ１９の環状鍔部２０の下面に、上段固定台５ａに周方向に所定の間隔を置いて複数配設されたシリンダ２１からのシリンダロッド２２の上面が当接される。
そして、第１のフローティングスリーブ１９は各シリンダ２１の駆動によりノックアウトスリーブ１８の外周面を上下方向に摺動自在となる。
【００２４】
第１のフローティングスリーブ１９の外周面には、円筒状の第２のフローティングスリーブ（位置決め部材）２５が上下方向に摺動自在に設けられている。第２のフローティングスリーブ２５の下端と、第１のフローティングスリーブ１９の下端部に設けた環状鍔部２０の上面との間には、周方向に所定の間隔を置いて複数配置されたコイルスプリング（弾性部材）２６が介設されている。
そして、第２のフローティングスリーブ２５は、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９の外周面を、第１のフローティングスリーブ１９に対して上下方向に摺動自在となる。
【００２５】
また、これら第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の高さ関係について、成形直前では、成形品１１０、１２０、１３０の形状に関係無く、図１（ａ）に示すように、第２のフローティングスリーブ２５の上端が、第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出しており、第１のフローティングスリーブ１９の上端が成形前素材１００の下面の外周端部を支持すると共に、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を正確に位置決めする。
また、成形途中では、成形品１１０の形状に依存するが、図５（ｂ）に示す成形品１１０の形状であれば、図１（ｂ）に示すように、各コイルスプリング２６が全て圧縮された段階で、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端と同一高さとなり、成形直後においては、図１（ｄ）に示すように、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５それぞれの上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さとなる。
【００２６】
なお、図１（ａ）に示すように、固定台５の上段固定台５ａの内壁面には、ノックアウトスリーブ１８の下端部に設けた環状爪部１８ａが上下方向に摺動する凹部５ｄが所定高さで設けられている。このノックアウトスリーブ１８の環状爪部１８ａの下面に、下段固定台５ｃ内を挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面が当接されている。これら摺動ピン３０の駆動によってノックアウトスリーブ１８が上下方向に摺動自在となる。また、このノックアウトスリーブ１８は、図５（ｂ）に示す形状の成形品１１０を鍛造成形する際には、その上端が下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになるように設定される。さらに、このノックアウトスリーブ１８は、鍛造成形の途中では上下方向に摺動せず、成形品１１０が鍛造成形された後、成形品１１０を外部に取り出す際に上下方向に摺動するようになる。
【００２７】
次に、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１により、図５（ｂ）に示す成形品１１０を鍛造成形する成形過程を図１（ａ）〜（ｄ）に基いて説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、上型２の上側ポンチ１１の下面からホールドピン１２を下方に突出させると共に、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５を下型本体１６の凹部４の底面から上方に突出させて、円柱状の成形前素材１００を立てた状態で、ホールドピン１２と、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５とにより挟持する。
すなわち、ホールドピン１２の下面を成形前素材１００の上面の中央部位に当接させると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端を成形前素材１００の下面の外周端部に当接させて支持し、且つ第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面を成形前素材１００の下端部の外周面に当接させて保持し、成形前素材１００を位置決めする。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示すように、上型２の下降が開始されると、成形前素材１００が除々に加圧されて、上型２の上側ポンチ１１内にホールドピン１２が退入すると共に、成形前素材１００の外周面が第２のフローティングスリーブ２５により水平方向に急激に膨出するのを規制されつつ除々に膨出する。その後、この膨出部分により第２のフローティングスリーブ２５だけが各コイルスプリング２６の弾性力に抗して下降し、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端と同一高さになる。
なお、この段階までは、第１のフローティングスリーブ１９は、まだ下降を開始していない状態であり、第１のフローティングスリーブ１９を摺動自在に支持する各シリンダ２１は、円柱状の成形前素材１００が成形初期の加圧により樽形状になりその膨出部分により各コイルスプリング２６が全て圧縮されるまでは、シリンダロッド２２を退入させない高圧に設定されている。
【００２９】
次に、図１（ｃ）に示すように、さらに上型２を下降させると、成形前素材１００がさらに加圧されて、樽形状の成形前素材１００が第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５を共にシリンダ圧に抗して押し下げて、図１（ｄ）に示すように、さらに上型２が下型本体１６の凹部４内まで下降し、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の各上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、上型２と下型３との間のキャビティに所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
その後は、上型２を上昇させて、各摺動ピン３０を駆動させれば、ノックアウトスリーブ１８が上昇して、成形品１１０が外部に取り出される。
【００３０】
以上説明した本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１によれば、鍛造成形が開始される直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して、成形前素材１００を保持しているので、成形前素材１００が精度良く位置決めされる。さらに、鍛造成形が開始されその初期過程では、第２のフローティングスリーブ２５により成形前素材１００が水平方向に急激に膨出するを阻止でき、その後加圧が続けられると、成形前素材１００の膨出部分により第２のフローティングスリーブ２５だけが各コイルスプリング２６の弾性力に抗して押し下げられる。さらに、上型２が、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の下死点まで下降すると、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５の各上端が、下型本体１６の凹部４の底面及びノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、上型２と下型３との間のキャビティに所定形状の成形品１１０が鍛造成形される。
これにより、従来のように、成形過程の初期段階における成形前素材１００の水平方向への急激な膨出が防止されるので、素材肉の流れが偏ることなく、ひいては、成形品１１０の偏肉を防止することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置１は、図５（ｂ）に示す成形品１１０の他、図２に示すような、円板状で、上面及び下面の中央部位に截頭円錐状の凹部１２１、１２１を有し、さらに、その下面の外周端部分に、下方に突設する環状突設部１２２を有する形状の成形品１２０を鍛造成形する際にも有効である。
つまり、成形前素材１００から成形品１２０を鍛造成形する際には、鍛造金型装置１を、図２に示すように、ノックアウトスリーブ１８の上端が下型本体１６の凹部４の底面よりも上方に突出するように設定しておき、各コイルスプリング２６が全て圧縮され、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも低くなり、下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端がノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになるように、第２のフローティングスリーブ２５の長さを第１のフローティングスリーブ１９の長さよりも短く設定し、且つコイルスプリング２６の伸長時及び圧縮時の長さ等を適宜設定すればよい。
当然ながら、成形品１２０を鍛造成形する際にも成形直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出しており、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を正確に位置決めしている。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すような、円板状で、上面及び下面の中央部位に截頭円錐状の凹部１３１、１３１を有し、さらに、その下面に設けた凹部１３１の周辺部分に、下方に突設する環状突設部１３２を有する形状の成形品１３０を鍛造成形する際には、図３に示す本発明の他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａが使用されることになる。この他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａの説明に際しては、前述している図１及び図２に示す鍛造金型装置１と相違する点を主に説明する。
【００３３】
図３に示す他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａは、下型３において、ノックアウトスリーブ１８の外周面に、第１のフローティングスリーブ１９が上下方向に摺動自在に設けられている。この第１のフローティングスリーブ１９は、その下端に、上段固定台５ａに周方向に所定の間隔を置いて複数配設されたシリンダ２１からのシリンダロッド２２の上面が当接し、各シリンダ２１の駆動によりノックアウトスリーブ１８の外周面を上下方向に摺動自在となる。
また、第１のフローティングスリーブ１９の外周面には、第２のフローティングスリーブ２５が上下方向に摺動自在に設けられている。この第２のフローティングスリーブ２５は、その下端と上段固定台５ａの上面との間に、周方向に所定の間隔を置いて複数配置されたコイルスプリング２６が介設され、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９の外周面を上下方向に摺動自在となる。
さらに、ノックアウトスリーブ１８は、その上端が下型本体１６の凹部４の底面よりも低くなるように設定されている。
なお、固定台５は、上段固定台５ａ、中段固定台５ｂ及び下段固定台５ｃから構成されており、下側ポンチ１７の下端部が下段固定台５ｃに固定され、中段固定台５ｂの内壁面にノックアウトスリーブ１８の下端部に設けた環状爪部１８ａが上下方向に摺動する凹部５ｄが設けられている。このノックアウトスリーブ１８の環状爪部１８ａの下面に、下段固定台５ｃを挿通し上下方向に摺動自在な複数の摺動ピン３０の上面が当接されている。
【００３４】
そして、図３に示す他の実施の形態に係る鍛造金型装置１ａは、まず、図３（ａ）に示すように、成形直前では、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフロティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出して、第２のフローティングスリーブ２５の上端部の内周面が成形前素材１００の下端部の外周面に当接して保持し、成形前素材１００を位置決めする。
その後成形前素材１００への加圧が開始され、図３（ｂ）に示すように、各コイルスプリング２６が全て圧縮され、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５が下死点に到達すると、第２のフローティングスリーブ２５の上端が第１のフローティングスリーブ１９の上端よりも上方に突出し、下型本体１６の凹部４の底面と同一高さになると共に、第１のフローティングスリーブ１９の上端がノックアウトスリーブ１８の上端と同一高さになり、成形品１３０が鍛造成形される。
【００３５】
つまり、図３に示す他の実施形態に係る鍛造金型装置１ａでは、第１のフローティングスリーブ１９を上下方向に摺動させる各シリンダ２１と、第２のフローティングスリーブ２５を上下方向に摺動させる各コイルスプリング２６とが共に固定台５の上段固定台５ａに配置されるために、第１及び第２のフローティングスリーブ１９、２５がそれぞれ独立した状態で上下方向に摺動する形態となる。この点が、図１及び図２に示す鍛造金型装置１の、第２のフローティングスリーブ２５が、各コイルスプリング２６の弾性力により第１のフローティングスリーブ１９に対して上下方向に摺動する形態と相違する点となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｄ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る鍛造金型装置により図１の成形品とは別の成形品が鍛造成形される形態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施の形態に係る鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｂ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図４】図４は、従来の鍛造金型装置を示し、（ａ）〜（ｂ）は成形品の成形過程を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、成形前素材を示し、（ｂ）は、鍛造成形後の成形品を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１ａ 鍛造金型装置，２ 上型，３ 下型，５ 固定台，１９ 第１のフローティングスリーブ（支持部材），２０ 環状鍔部，２５ 第２のフローティングスリーブ（位置決め部材），２６ コイルスプリング（弾性部材），１００ 成形前素材，１１０、１２０、１３０ 成形品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型とで型締めして成形前素材を所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置であって、
該鍛造金型装置は、前記下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、
該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴とする鍛造金型装置。
【請求項２】
前記支持部材は、その下端に外方に突設する鍔部を設けた円筒状に形成され、前記位置決め部材の下端と、前記支持部材の前記鍔部の上面との間に弾性部材が介設されることを特徴とする請求項１に記載の鍛造金型装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記下型が固定される固定台に上下方向に摺動自在に支持されると共に、前記位置決め部材の下端と、前記固定台との間に弾性部材が介設されることを特徴とする請求項１に記載の鍛造金型装置。
【請求項１】
上型と下型とで型締めして成形前素材を所定形状に鍛造成形する鍛造金型装置であって、
該鍛造金型装置は、前記下型内に上下方向に摺動自在に配設され、成形前素材の下面を支持する支持部材と、
該支持部材の周りを上下方向に摺動自在に配設され、前記成形前素材の外周面を保持する位置決め部材とを備えていることを特徴とする鍛造金型装置。
【請求項２】
前記支持部材は、その下端に外方に突設する鍔部を設けた円筒状に形成され、前記位置決め部材の下端と、前記支持部材の前記鍔部の上面との間に弾性部材が介設されることを特徴とする請求項１に記載の鍛造金型装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記下型が固定される固定台に上下方向に摺動自在に支持されると共に、前記位置決め部材の下端と、前記固定台との間に弾性部材が介設されることを特徴とする請求項１に記載の鍛造金型装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１８３５６７（Ｐ２００８−１８３５６７Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５５６（Ｐ２００７−１６５５６）
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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