JPS63224833A

JPS63224833A - 成形用金型

Info

Publication number: JPS63224833A
Application number: JP5727287A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ishinaga; 石永　信行; Seiji Sugimoto; 杉本　清司; Takashi Nakano; 隆志中野
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1988-09-19
Also published as: JPH0337808B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、内径部の開口が奥部より絞られている物品の
成形用金型に係り、特に内径部を成形するポンチが複数
の分割体から構成され、ポンチを成形品から抜くとき内
方へ移動して縮径されるようになっている成形用金型に
関する。

〔従来の技術〕

内径部の開口が奥部より絞られている物品としては、例
えば第１０図ｆａｌ、　ｆｂｌに示ずようにツエソパ型
等速ジヨイントの軸付き外輪がある。同図において、■
は外輪部、２は外輪部１に連設した軸部であり、外輪部
ｌの内周面にはジヨイントボール保持用のケージが内接
する内球面３が形成されていると共に、軸線方向に延び
るボール溝４が円周方向に複数条（６条）形成されてい
る。

従来、上記のような等速ジヨイント用外輪を成形するた
めの金型において、外輪の内径部、即ち内球面３及びボ
ール溝４を成形するためのポンチ５は、第１１図に示す
ようにボール溝の数に合わせて複数、例えばボール溝数
が６個ある場合、周方向に６分割された構造になってお
り、そして、その中心部分には、６分割のポンチ５を第
１１図の左半分に示す拡径状態及び第１１図の右半分に
示す縮径状態に操作保持する六角柱状のマンドレル６が
配置されている。

従って、等速ジヨイント外輪を成形する場合は、ポンチ
５を第１１図の左半分の状態に保持し、この状態のポン
チ５で外輪成形素材を成形し、第１０図に示す形状の外
輪を加工する。その後は、ポンチ５を第１１図の右半分
の状態に縮径し、これによりポンチ５群の外径を外輪の
内径部間口径より小さくしてポンチ５を成形品から抜き
出し得るようにする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の金型では、ポンチ５を成形品から抜
き出す時、６分割の各ポンチを同時に縮径方向に作動さ
せるようにしているため、各ポンチ間には、第１０図に
示す如く外輪内径部の最大径と内径部間口の径との差Ｐ
に相当して各ポンチを内方へ移動させるために少なくと
も、Ｐｓｉｎ　３０°×２＝Ｑに相当する隙間が必要と
なる。

しかるに、外輪の成形時にあっては、ポンチ５は第１１
図の左半分の状態に拡径され、各ポンチ間にＱなる隙間
が生じているため、この隙間内に成形素材の一部７が第
１１図に示す如く膨出されることになる。成形素材が膨
出されると、成形品の型抜き時にポンチ５が内方へ移動
できなくなるため、成形素材のポンチ間隔と対向する位
置に、第１２図に示す如く成形後の幅がＱ以上となる逃
げ溝８を形成しておく必要がある。この逃げ溝８は外輪
成形後も残存するため、ボールケージ９が内接する外輪
内球面３の案内面積を減少させ、ケージ９０ボール保持
力が低下して、その寿命を短くすることになる。また、
最終製品に一ト記逃げ溝８の存在が許されない場合は、
内球面３を切削して溝８を消去する必要があるが、製品
成形後の逃げ溝８の深さは不揃いであるため、内球面３
の切削代が大きくなり、その切削に時間がかかり、また
、材料の歩留も低いという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、内径部成形用ポンチ分割体間の必要隙間及びこ
れに対向して成形素材に予め形成される素材逃げ溝幅を
従来の半分以下にでき、併せて逃げ溝消去の切削代の減
少及び材料歩留の向上を可能にした成形用金型を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る成形用金型は、相対的に動作する内型と外
型とを備え、上記内型は、一端を固定したマンドレルと
、このマンドレルの外周部にその長手方向に沿ってスラ
イド可能に配設されクッション手段等により上記外型方
向へ付勢されるスライド体と、上記マンドレルの他端部
外周面にその軸線方向に沿い摺接しかつ周回り方向に複
数に分割されたポンチ分割体から成っていると共に成形
品内径部をその開口が奥部より絞られた形に成形するた
めのポンチと、このボンデの各分割体を上記スライド体
に内方へ傾動可能に保持するホルダと、上記ポンチ分割
体のうちの１つおきのポンチ分割体をマンドレルの軸線
方向にスライド動作させる機構とから構成され、上記１
つおきのポンチ分割体及び他のポンチ分割体のマンドレ
ルとの摺接面に外型方向への異なるスライド位置で内方
へ傾動させる逃げ部を形成したものである。

〔発明の作用〕

以下は外型をプレスのスライド側に設けて可動型とし、
内型をプレスのボルスタ側に設けて固定型とした場合に
ついて記述する。

本発明においては、金型の解放に際し、可動型（外型）
の後退動作にスライド体が追従してポンチがマンドレル
に沿い同一方向に移動すると、ポンチ分割体のうち１つ
おきの他のグループのポンチ分割体の逃げ部がマンドレ
ルの先端縁に係合することで該グループのポンチ分割体
が内方へ傾動して成形品の内径面から離間し成形品を解
放することになる。そして、可動型が更に後退動作する
につれスライド体が後退端に達した後はポンチスライド
機構が可動型の後退方向に動作して１つおきのグループ
のポンチ分割体を同一方向へスライドさせ、その逃げ部
がマンドレルの先端縁に係合すると、該１つおきのポン
チ分割体が内方へ傾動し、成形品の内径面から離間して
成形品を解放することになる。従って、本発明によれば
、１つおきの２つのグループに分けたポンチ分割体をマ
ンドレル軸方向の異なる位置で順にレリースするから、
ポンチ分割体間の隙間を従来の半分にし得る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図乃至第８図は本発明に係る成形用金型方式を等速
ジヨイント用の軸付き外輪の成形用金型に適用した場合
の例を示す。

第１図は金型全体の断面図を示すもので、１０はプレス
機のスライド（図示せず）にセットされる可動型（外型
）、１１はプレス機のボルスタ（図示せず）にセットさ
れる固定型（内型）である。

上記可動型１０はダイセット１２及びインサートプレー
ト１３を有し、ダイセット１２の下面にはインサートプ
レート１３を取り囲むようにして型ホルダ１４がボルト
１５により固定されており、この型ホルダ１４の下端段
部１４ａ内にはダイス１６が係合され、位置決めされて
いると共に、ダイス１６とインサートプレート１３間に
アンビル１７及びバットプレート１８が介在され、そし
てダイス１６は、その外周囲に係合する押えリング１９
と、型ホルダ１４に螺合される締付はボルト２０とによ
ってアンビル１７．バットプレート１８と一体にダイセ
ット１２に固定されている。２１はアンビル１７の中心
空所１７ａ内に押し込まれた成形品（軸付き外輪）２２
を落下するのを抑えるストッパで、バットプレート１８
にその半径方向にスライド可能に取り付けられ、ばね２
１ａによって中心空所１７ａ内へ突出する方向に付勢さ
れている。

また、上記固定型１１はダイセット２３及びインサート
プレート２４に加えてマンドレル２５及びマンドレル２
５の上端外周に配置した内径部成形用のポンチ２６を備
え、グイセット２３上にはインサートプレート２４を取
り囲むようにして円筒形の型ホルダ２７がボルト２８に
より固定され、インサートプレート２４上には、その軸
線と一致してアンビル２９が設置されており、更に、ア
ンビル２９上には、マンドレル２５が軸線と一致させて
、アンビル２９の保持を兼ねた押えプレート３０により
垂直に保持されている。また、３１は上記下型１１を構
成する円筒状のガイド部材で、このガイド部材３１は上
記型ホルダ２７の上端に嵌合され、リング状の押え部材
３２とボルト３３により型ホルダ２７に締付は固定され
ていると共に、ガイド部材３１の下端には上記押えプレ
ート３０がボルト３４により固定され、これにより、ガ
イド部材３１の型ホルダ２７への取付けと同時に、アン
ビル２９及びマンドレル２５を押えプレート３０を介し
て一体的に保持するようになっている。

また、上記ガイド部材３１の円筒穴３１ａ内には、スラ
イド体３５が軸方向にスライド可能に嵌合されており、
このスライド体３５のガイド部材３１から上方へ突出す
る突出端にはポンチ支持プレート３６がボルト４７によ
り固定されており、更にこのポンチ支持プレート３６及
びスライド体３５の軸心には上記マンドレル２５が相対
摺動可能に貫通されていると共に、スライド体３５内に
はリング状の円筒穴３５ａを同心に形成し、この円筒穴
３５ａ内にはピストン３７が軸方向にスライド可能に嵌
入されている。また、ピストン３７で区画される円筒部
３５ａの上室及び下室は、ポンチ支持プレート３６の側
面に形成した流体圧給排ボート３８ａ、３８ｂにスライ
ド体３５に形成した通路３９ａ、３９ｂを通して連通さ
れ、この給排ボート３８ａ又は３８ｂから圧縮空気等の
流体圧を供給することによりピストン３７を上下動作さ
せるようになっている。なお、スライド体３５が嵌合す
るガイド部材３１の円筒穴３１ａ内は通路３９ａを通し
てボート３８ａに連通され、これにより円筒穴３１ａの
エア抜きを行ないスライド体３５の」１昇動作を行ない
易くし、その下降動作は、ボート３８ａより流体圧を供
給して行なうようになっている。

上記ポンチ２６は第１０図に示す等速ジヨイントの外輪
部１のボール溝数に合わせて、第２図に示す如く円周方
向に６分割され、このポンチ分割体２６．〜２６６はマ
ンドレル２５の先端部にある六角柱部２５ａの周囲に各
六角面と係合するようにしてリング状に配列され、更に
これらの柄部２６１ａ〜２６Ｇａは、第３図に示す如く
ホルダ４０の円筒部内壁にその軸方向に形成したそれぞ
れ溝４０．〜４０Ｇに係合されており、ホルダ４０はボ
ルト４１によりポンチ支持プレート３６に固着されてい
る。また、上記各ポンチ柄部２６゜ａ〜２６６ａのマン
ドレル２５との内接面には、第１図及び第２図に示す如
く逃げ用の凹部４２１〜４２ｇがそれぞれ形成され、こ
の逃げ用凹部４２、〜４２Ｂは、ポンチ分割体２６１〜
２６６をその柄部のポンチ支持プレート３６との接触下
端を支点にして内方へ傾動させ、ポンチ２６の外径を成
形品２２の内径部の開口径より小さくして成形品２２か
らのポンチ２６の抜取りを可能にするものである。

上記ポンチ分割体２６．〜２６６の内方への傾動は、２
つのグループに分かれて軸方向にずれた位置で行なわれ
るものであり、このためにポンチ分割体は、１つおきの
ポンチ分割体２６１，２６３．２６５のグループと、ポ
ンチ分割体２６２゜２６４　、　２６ｅのグループに分
けられ、前者を第１のグループ、後者を第２のグループ
とすると、第１グループのポンチ分割体２６＋　、２６
３．２６５が最初に傾動し、その後に第１グループのポ
ンチ分割体と干渉しない軸方向にずれた位置で第２グル
ープのポンチ分割体２６２　、　２６４　、　２６ｅが
傾動する。

このように第２グループのポンチ分割体２６□。

２６４　、　２６６を軸方向にずれた位置で内方へ傾動
させるために、それぞれのポンチ分割体２６２゜２６４
　、　２６６の下端に、第１図及び第３図に示す如くポ
ンチ支持プレート３６にスライド可能に貫通したポンチ
操作ロッド４３ａ、４３ｂ、４３Ｃの上端を連結し、他
端を上記円筒穴３５ａ内に嵌入されたピストン３７に連
結する。

また、第１図において、４４はインサートプレート２４
に上下動可能に貫通支持されたクッションピン、４５は
押えプレート３０に上下動可能に貫通支持されたスライ
ド体押上ピンであり、４６は上記クッションピン４４と
押上ピン４５間に介在されたパットである。

次に、上記のように構成された本実施例の成形金型の型
抜き動作について説明する。

第１図は、図示しないプレススライドが下死点まで下降
し、成形品２２の成形が完了した状態を示している。

かかる状態において、成形品２２の型抜きに際し、図示
しないプレススライド部が第１図の下死点から」１昇し
始めると、この上昇につれてクッションピン４４が、こ
れに付与されているクッション力により上方へスライド
されるため、クソションピン４４の上昇運動は、パット
４６及び押上ピン４５を介してスライド体３５に伝達さ
れ、スライド体３５及びこれに取り付けたポンチ２６全
体を第１図の矢印Ａ方向に上昇させる。この時、スライ
ド体３５とガイド部材３１の円筒穴３１ａで形成される
空間のエアは通路３９ａ及びボート３８ａから大気へ放
出される。

ポンチ２６が上昇すると、該ポンチ２６と固定状態にあ
るマンドレル２５との相対的保合位置が変化し、マンド
レル２５がポンチ２６内に相対的に埋没されていく。そ
して、可動型１０の上昇に伴いスライド体３５が、第４
図に示ず如くガイド部材３１の段部３１ｂと係止する上
昇端に達すると、マンドレル２５の上端肩部２５ｂが第
１グループのポンチ分割体２６１，２６３，２６ｓの逃
げ用凹部４２１．４２３，４２５と係合するようになる
ため、ポンチ分割体２６１，２６３，２６５は第５図に
示すように凹部４２＋　、４２ａ、４２５の深さに相当
する量Ｐだけ内方へ傾動される。これにより第１グルー
プのポンチ分割体２６＋、２６３．２６５全体の外径は
成形品２２の内径部間口の径より小さくなって、第４図
に示すように成形品２２はポンチ分割体２６＋、２６３
，２６５のみから解放される。

その後、可動型１０をプレススライドにより上昇させる
と共に、ポート３８ｂから通路３９ａを通してピストン
３７の王室にエア等の圧力流体を供給し、これによりピ
ストン３７を上動させる。

このため、ロッド４３ａ〜４３Ｃを介してピストン３７
に連結された第２グループポンチの分割体２６２　、　
２６４　、　２６６はホルダ４０内を上昇し、そして、
ピストン３７が第６図に示すように上昇端に達すると、
その逃げ用凹部４２２　、　４２４　。

４２６がマンドレル２５の上端肩部２５ｂと係合する。

このため、ポンチ分割体２６２　、　２６４　。

２６６は、第１グループのポンチ分割体より軸方向にず
れた上方において第７図に示す如く凹部４２２．４．２
４，４２６の深さに相当する量Ｐだけ内方へ傾動される
ことになる。これにより第２グループのポンチ分割体２
６２　、　２６．ｓ　、　　２６ｅの全体外径は成形品
２２の内径部間口の径より小さくなり、第６図に示すよ
うに成形品２２はポンチ分割体２６２，２６４．２６Ｇ
からも解放され、成形品２２の型抜きが終了する。

なお、成形品の型抜きが終了した後は、次の成形動作に
備えるために、ボー１−３９２から圧力流体を供給し、
これによりポンチホルダ４０を含むスライド体３５全体
を下降させると共に、ピストン３７を下降させて第２グ
ループのポンチ分割体２６２　、　２６４　、　２６Ｇ
をホルダ４０内で下降させ、ポンチ分割体全体を第２図
の状態にセントする。

また、ポンチ２６の解放後は、排出装置により可動型１
０内の成形品２２を排出する。

上記のような本実施例にあっては、内径部成形用ポンチ
２６のポンチ分割体を２つのグループに分け、まず、第
１グループのポンチ分割体２６．。

２６３　、　２６ａを可動型１０の上昇に伴うスライド
体３５の上動につれマンドレル２５に対し相対的に上昇
させて、その逃げ用凹部４２１，４２３゜４２５により
内方へ傾動させ、しかる後、第２グループのポンチ分割
体２６２，２６４，２６６をピストン３７によりマンド
レル２５に対し相対的に上動させて、その逃げ用凹部４
２２．４２４゜４２６により内方へ傾動するように、軸
方向に位置を変えて各ポンチ分割体を成形品２２の内径
部から解放するから、各ポンチ分割体間の間隙Ｑ。

はＰｓｉｎ３０°となる。このことは従来のようにポン
チを一体的に内方へ傾動させる方式のものに比し、その
間隙が従来の間隙Ｑの１／２になり、これに伴い第１０
図に示す如き成形品の内球面の逃げ溝幅（第１２図参照
）を従来の金型の半分にすることができると共に、第１
２図に示す成形品におけるボールケージ９の外輪内球面
の内接案内面積が逃げ溝幅の減少分だけ拡大して外輪の
ゲージ９の保持力が増大し、その寿命を向上できる。

また、溝幅が半分であるから、成形時に逃げ溝が幅方向
から圧縮され減少変形されてもその変形量は小さく溝の
深さは安定したものとなるから、外輪成形後の内球面を
切削して逃げ溝を消去することが必要な場合でも、その
切削代は少なくて済み、これにより溝消去のための切削
工程が短縮され、材料の歩留が向上し低コスト化が可能
になる。更にまた、各ポンチ分割体の主形状を同一とす
ることができ、これに伴い成形力による各ポンチ分割体
の弾性変形も同一となって、成形品の加工精度も安定す
るほか、長さ寸法の設定も容易である。

第８図は本発明の金型の他の実施例を示す。同図におい
て、第１図と同一の部分は同一符号を付してその説明を
省略し、異なる部分について述べる。

即ち、第８図からも明らかなようにプレススライド側に
成形品２２の軸部２２ａの端部と係合するノックアウト
ポンチ４８を設け、そして、第８図の下死点にある可動
型１０を含めたプレススライドを上昇させると同時にノ
ックアウトポンチ４８を第８図の矢印Ｂ方向に働かせ、
これによりポンチ２６側に成形品２２が残るようにして
成形品２２を可動型１０から抜き取る。

更にスライドを上昇させた状態でノンクアウト４４を上
方に作動させれば、第１グループのポンチ分割体が第４
図に示すように傾動し、しかる後、ピストン３７を上動
して第２グループのポンチ分割体を上昇させれば、第２
グループのポンチ分割体は第６図に示すように傾動され
、成形品２２はポンチ２６から解放されることになる。

また、第８図の実施例にあっては、成形品２２の軸部２
２ａの端面にセンタ穴２２ｂをノックアウトポンチ４８
によって同時に形成することができる。

また、本発明にお＆−する金型方式は、上記実施例に示
す如き等速ジヨイントの外輪に限らず、第９図Ｆａ）に
示すような等速ジヨイント用のケージ、あるいは第９図
（ｂ）に示すようなヘアリングの外輪等にも適用できる
ことは勿論である。

以上は、外型をプレスのスライド側に設けて可動型とし
、内型をプレスのボルスタ側に設けて固定型とした場合
について記述したが、内型をスライド側に設けて可動型
とし、外型をボルスタ側に設けて固定型として場合も同
様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、成形品の内径部を成形す
るポンチをマンドレルの周回り方向に複数に分割し、こ
のポンチ分割体を付勢作用を受けるスライド体とホルダ
により内方へ傾動可能に保持すると共に、ポンチ分割体
のうちの１つおきのポンチ分割体をマンドレルの軸線方
向にスライド操作可能にし、そして１つおきのポンチ分
割体及び他のポンチ分割体のマンドレルとの摺接面に可
動型（外型）方向への異なる移動位置で内方へ傾動する
逃げ部を形成したものであるから、可動型の後退動作に
スライド体が追従動作してポンチがマンドレルに沿い同
一方向に移動し、上記他のポンチ分割体の逃げ部がマン
ドレルの先端縁に係合すると、他のポンチ分割体が内方
へ傾動して成形品を解放し、そして、スライド体が後退
端に達した後、上記１つおきのポンチ分割体を可動型の
後退方向へスライドさせてその逃げ部がマンドレルの先
端縁に係合したとき、１つおきのポンチ分割体を内方へ
傾動して成形品を解放することになる。

即ち、１つおきのグループのポンチ分割体とその他のグ
ループのポンチ分割体とをマンドレル軸方向の異なる位
置で成形品から解放するから、成形品の内径部成形用ポ
ンチ分割体間の必要隙間及びこれに対向して成形素材に
予め形成される素材逃げ溝幅を従来の半分以下にできる
と共に、切削による逃げ溝消去を必要とする場合も消去
の為の切削代が減少でき、かつ材料歩留を向上できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形用金型の一実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う拡大断面図、第
３図は同じく第１図の■−■線に沿う拡大断面図、第４
図は第１グループのポンチ分割体の解放完了状態を示す
断面図、第５図は第４図の■−■線に沿う拡大断面図、
第６図は第２グループのポンチ分割体の解放完了状態を
示す断面図、第７図は第６図の■−■線に沿う拡大断面
図、第８図は本発明の他の実施例を示す金型の縦断面図
、第９図（ａｌ、　（ｂｌはそれぞれ成形品の他の例を
示す説明用断面図、第１０図ｆａ）は等速ジヨイント用
外輪の断面図、第１０図（ｂｌはその右側面図、第１１
図は従来におけるポンチ分割体の説明図、第１２図は従
来のポンチにより成形された等速ジヨイント外輪の一部
を示す説明図である。１０・・・外型（可動型）、１１・・・内型（固定型）
、１６・・・ダイス、２２・・・成形品、２５・・・マ
ンドレル、２６・・・ポンチ、２６１＋　　２６３，２
６５　・・・第１グループのポンチ分割体（他のポンチ
分割体）　、２６２　、　２６４　。２６Ｇ　　・・・第２グループのポンチ分割体（１つお
きのポンチ分割体）、２７・・・型ホルダ、３５、・・
・スライド体、３６・・・ポンチ支持プレート、３７−
−　・ピストン、３８ａ、３８ｂ−−・給排ボート、４
２．〜４２６　・・・逃げ用凹部、４３ａ〜４３　Ｃ・
・・ポンチ操作ロッド、４４・・・クッションピン。１４開昭６３−２２４８３３　（８）」脹Ｈ６３−２２４８３３（９）第９図（Ｃ１）　　　（ｂ）第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内型とこれに対向して配置した外型を備え、上記
内型は、一端を固定したマンドレルと、このマンドレル
の外周部にその長手方向に沿ってスライド可能に配設さ
れクッション手段等により上記外型方向へ付勢されるス
ライド体と、上記マンドレルの他端部外周面にその軸線
方向に沿い摺接しかつ周回り方向に複数に分割されたポ
ンチ分割体から成っていると共に成形品内径部をその開
口が奥部より絞られた形に成形するためのポンチと、こ
のポンチの各分割体を上記スライド体に内方へ傾動可能
に保持するホルダと、上記ポンチ分割体のうちの１つお
きのポンチ分割体をマンドレルの軸線方向にスライド動
作させる機構とから構成され、上記１つおきのポンチ分
割体及び他のポンチ分割体のマンドレルとの摺接面に外
型方向への異なるスライド位置で内方へ傾動させる逃げ
部を形成したことを特徴とする成形用金型。
（２）複数に分割されたポンチ分割体の長さが等しいこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形用金型
。