特許 6092823 鍛造金型装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6092823

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】鍛造金型装置

(51)【国際特許分類】

   B21J 13/03 20060101AFI20170227BHJP

   B21J 13/02 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   B21J13/03

   B21J13/02 Z

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-179927(P2014-179927)

(22)【出願日】2014年9月4日

(65)【公開番号】特開2016-52673(P2016-52673A)

(43)【公開日】2016年4月14日

【審査請求日】2015年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】593060849

【氏名又は名称】株式会社ヤマナカゴーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100080746

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 武嗣

(72)【発明者】

【氏名】金 秀英

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２２７９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３０８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２７３６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−００９９４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−１８８４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０５０８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０６５４２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−２９１０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−８９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｊ １／００−１３／１４

Ｂ２１Ｊ １７／００−１９／０４

Ｂ２１Ｋ １／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレス機の上盤（８）側に設けられると共にパンチ（10）の上部（10ｅ）を保持するパンチホルダ（１）と、上記プレス機の下盤（９）側に設けられると共にワーク（Ｗ）を収容するキャビティ（20）を有するダイス（２）と、上記上盤（８）と上記下盤（９）の間に設けられると共に上記パンチ（10）が上下スライド自在に挿通するガイド孔（30）を有するパンチガイド（３）と、を備えた鍛造金型装置であって、
上記パンチホルダ（１）は、上記上盤（８）からの下方押圧力を受ける押圧受け面（15ａ）を有すると共に下面（15ｂ）側に上方へ窪んだ凹球状面部（15ｄ）を有する座部材（15）と、上記凹球状面部（15ｄ）に摺接する凸球状部（16ｄ）を有すると共に上記パンチ（10）の上端面（10ａ）に摺接する下端面（16ｂ）を有する調心部材（16）と、を備え、
上記凸球状部（16ｄ）と上記凹球状面部（15ｄ）との球面状摺接部（71）、及び、上記上端面（10ａ）と上記下端面（16ｂ）との平面状摺接部（72）に、潤滑油（Ｊ）を供給する油供給手段（７）を備え、
上記ダイス（２）は、上面（２ａ）に、上記キャビティ（20）の鉛直状軸心（Ｌ２）廻りに複数配設された上方突出状の細長山形状の位置決め用凸部（21）を有し、
上記位置決め用凸部（21）は、平面視で上記鉛直状軸心（Ｌ２）を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、
上記パンチガイド（３）は、下面（３ｂ）に、上記ガイド孔（30）のガイド軸心（Ｌ３）廻りに複数配設され、上記位置決め用凸部（21）が噛合する細長溝状の位置決め用凹部（31）を有し、
上記位置決め用凹部（31）は、平面視で上記ガイド軸心（Ｌ３）を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、
さらに、上記位置決め用凸部（21）は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第１傾斜面（21ｄ）（21ｄ）の第１傾斜角度をθａとすると２５°＜θａ＜８０°に設定され、
上記位置決め用凹部（31）は、横断面台形溝状であって、上記一対の第１傾斜面（21ｄ）（21ｄ）が接触する横断面ハの字状の一対の第２傾斜面（31ｄ）（31ｄ）の第２傾斜角度をθｂとすると２５°＜θｂ＜８０°に設定されていることを特徴とする鍛造金型装置。

【請求項2】

プレス機の上盤（８）側に設けられると共にパンチ（10）の上部（10ｅ）を保持するパンチホルダ（１）と、上記プレス機の下盤（９）側に設けられると共にワーク（Ｗ）を収容するキャビティ（20）を有するダイス（２）と、上記上盤（８）と上記下盤（９）の間に設けられると共に上記パンチ（10）が上下スライド自在に挿通するガイド孔（30）を有するパンチガイド（３）と、を備えた鍛造金型装置であって、
上記パンチホルダ（１）は、上記上盤（８）からの下方押圧力を受ける押圧受け面（15ａ）を有すると共に下面（15ｂ）側に上方へ窪んだ凹球状面部（15ｄ）を有する座部材（15）と、上記凹球状面部（15ｄ）に摺接する凸球状部（16ｄ）を有すると共に上記パンチ（10）の上端面（10ａ）に摺接する下端面（16ｂ）を有する調心部材（16）と、を備え、
上記凸球状部（16ｄ）と上記凹球状面部（15ｄ）との球面状摺接部（71）、及び、上記上端面（10ａ）と上記下端面（16ｂ）との平面状摺接部（72）に、潤滑油（Ｊ）を供給する油供給手段（７）を備え、
上記ダイス（２）は、上面（２ａ）に、上記キャビティ（20）の鉛直状軸心（Ｌ２）廻りに複数配設された細長溝状の位置決め用凹部（31）を有し、
上記位置決め用凹部（31）は、平面視で上記鉛直状軸心（Ｌ２）を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、
上記パンチガイド（３）は、下面（３ｂ）に、上記ガイド孔（30）のガイド軸心（Ｌ３）廻りに複数配設され、上記位置決め用凹部（31）に噛合する下方突出状の細長山形状の位置決め用凸部（21）を有し、
上記位置決め用凸部（21）は、平面視で上記ガイド軸心（Ｌ３）を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、
さらに、上記位置決め用凸部（21）は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第１傾斜面（21ｄ）（21ｄ）の第１傾斜角度をθａとすると２５°＜θａ＜８０°に設定され、
上記位置決め用凹部（31）は、横断面台形溝状であって、上記一対の第１傾斜面（21ｄ）（21ｄ）が接触する横断面ハの字状の一対の第２傾斜面（31ｄ）（31ｄ）の第２傾斜角度をθｂとすると２５°＜θｂ＜８０°に設定されていることを特徴とする鍛造金型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鍛造金型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プレス機の上盤側に設けられると共にパンチの上部を保持するパンチホルダと、プレス機の下盤側に設けられると共にワークが収容されるキャビティを有するダイスと、を備えた鍛造金型装置が公知である（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−３２１８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の鍛造金型装置は、図12に実線で示すように、パンチ軸心Ｌ１がキャビティの鉛直状軸心と一致するように、パンチ90をパンチホルダ91に取着していた。
しかし、プレス機の上盤８に、鉛直方向の偏荷重Ｆ１，Ｆ２や、スラスト力Ｆ３、モーメント力Ｍ等の不要力が作用すると、二点鎖線で示すように、上盤８が水平方向移動や傾動といった不要な変動をする。この上盤８の不要な変動に伴ってパンチホルダ91及びパンチ90が水平方向や傾斜状に位置ズレするため、鍛造品の同心度のバラツキ（誤差）が数百μｍ以上となり、鍛造加工後に機械加工を行わなければならないといった問題があった。なお、図12に於て、実際よりも大きく、パンチ軸心Ｌ１の不要な変動（位置ズレ）を図示している。

【0005】

そこで、本発明は、プレス機の上盤の不要な変動によるパンチへの悪影響を防止でき、同心度の誤差が小さい超高精度の鍛造品を安定的に生産することが可能な鍛造金型装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の鍛造金型装置は、プレス機の上盤側に設けられると共にパンチの上部を保持するパンチホルダと、上記プレス機の下盤側に設けられると共にワークを収容するキャビティを有するダイスと、上記上盤と上記下盤の間に設けられると共に上記パンチが上下スライド自在に挿通するガイド孔を有するパンチガイドと、を備えた鍛造金型装置であって、上記パンチホルダは、上記上盤からの下方押圧力を受ける押圧受け面を有すると共に下面側に上方へ窪んだ凹球状面部を有する座部材と、上記凹球状面部に摺接する凸球状部を有すると共に上記パンチの上端面に摺接する下端面を有する調心部材と、を備え、上記凸球状部と上記凹球状面部との球面状摺接部、及び、上記上端面と上記下端面との平面状摺接部に、潤滑油を供給する油供給手段を備え、上記ダイスは、上面に、上記キャビティの鉛直状軸心廻りに複数配設された上方突出状の細長山形状の位置決め用凸部を有し、上記位置決め用凸部は、平面視で上記鉛直状軸心を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、上記パンチガイドは、下面に、上記ガイド孔のガイド軸心廻りに複数配設され、上記位置決め用凸部が噛合する細長溝状の位置決め用凹部を有し、上記位置決め用凹部は、平面視で上記ガイド軸心を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、さらに、上記位置決め用凸部は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第１傾斜面の第１傾斜角度をθａとすると２５°＜θａ＜８０°に設定され、上記位置決め用凹部は、横断面台形溝状であって、上記一対の第１傾斜面が接触する横断面ハの字状の一対の第２傾斜面の第２傾斜角度をθｂとすると２５°＜θｂ＜８０°に設定されているものである。

【0007】

また、プレス機の上盤側に設けられると共にパンチの上部を保持するパンチホルダと、上記プレス機の下盤側に設けられると共にワークを収容するキャビティを有するダイスと、上記上盤と上記下盤の間に設けられると共に上記パンチが上下スライド自在に挿通するガイド孔を有するパンチガイドと、を備えた鍛造金型装置であって、上記パンチホルダは、上記上盤からの下方押圧力を受ける押圧受け面を有すると共に下面側に上方へ窪んだ凹球状面部を有する座部材と、上記凹球状面部に摺接する凸球状部を有すると共に上記パンチの上端面に摺接する下端面を有する調心部材と、を備え、上記凸球状部と上記凹球状面部との球面状摺接部、及び、上記上端面と上記下端面との平面状摺接部に、潤滑油を供給する油供給手段を備え、上記ダイスは、上面に、上記キャビティの鉛直状軸心廻りに複数配設された細長溝状の位置決め用凹部を有し、上記位置決め用凹部は、平面視で上記鉛直状軸心を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させて配設され、上記パンチガイドは、下面に、上記ガイド孔のガイド軸心廻りに複数配設され、上記位置決め用凹部に噛合する下方突出状の細長山形状の位置決め用凸部を有し、上記位置決め用凸部は、平面視で上記ガイド軸心を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させて配設され、さらに、上記位置決め用凸部は、横断面台形状であって、横断面ハの字状の一対の第１傾斜面の第１傾斜角度をθａとすると２５°＜θａ＜８０°に設定され、上記位置決め用凹部は、横断面台形溝状であって、上記一対の第１傾斜面が接触する横断面ハの字状の一対の第２傾斜面の第２傾斜角度をθｂとすると２５°＜θｂ＜８０°に設定されているものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、プレス機からの悪影響を受けず、鍛造加工品の同心度のバラツキ（誤差）が小さい超高精度の鍛造品を加工できる。超高精度の鍛造品を安定的に生産できると共に、鍛造加工（プレス工程）後に、機械加工を行う必要がなくなり、生産効率を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の一形態を示す断面正面図である。

【図2】調心部材の一例を示す平面図である。

【図3】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】調心部材の一例を示す底面図である。

【図5】調心部材の他例を示す断面図である。

【図6】ダイスの平面図であり、（ａ）はダイス基盤に位置決め用凸部を一体形成した例を示す平面図であり、（ｂ）はダイス基盤とは別の部材に位置決め用凸部を形成した例を示す平面図である。

【図7】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図8】位置決め用凸部と位置決め用凹部の噛合状態の横断面図である。

【図9】作用を説明するための要部断面正面図である。

【図10】パンチガイドとダイスの噛合状態を示す断面正面図である。

【図11】鍛造加工状態を示す断面正面図である。

【図12】従来技術の問題点を説明するための要部断面正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図示の実施形態に基づき本発明の鍛造金型装置を詳説する。
本発明に係る鍛造金型装置は、図１に示すように、丸棒状のパンチ10と、プレス機の上盤８側に設けられると共にパンチ10の上部10ｅを保持するパンチホルダ１と、プレス機の下盤９側に設けられると共にワークＷを収容するキャビティ20を有するダイス（金型）２と、上盤８と下盤９の間に設けられると共にパンチ10が上下スライド自在に挿通するガイド孔30を有するパンチガイド３と、を備えている。
パンチ10の下端部10ｇが、円柱状のキャビティ20に収容されたワークＷを、押圧して、カップ状（有底筒状）の鍛造品を形成するためのものである。

【0011】

パンチホルダ１は、上盤８の平面状下面８ｂに当接して上盤８からの下方押圧力を受ける平面状の押圧受け面15ａを有すると共に、下面15ｂ側に上方へ窪んだ凹球状面部15ｄを有する座部材15を備えている。
座部材15は、上盤８に接触している。凹球状面部15ｄは、下面15ｂから上方へ窪んだ半球状凹部15ｅの内面をもって形成している。その半球状凹部15ｅの頂部（凹球状面部15ｄの上部）に開口すると共に外周面15ｆに開口する内部油路15ｇを有している。

【0012】

さらに、パンチホルダ１は、座部材15の凹球状面部15ｄに摺接する凸球状部16ｄを有すると共にパンチ10の平面状の上端面10ａに摺接する平面状の下端面16ｂを有する調心部材16を備えている。
調心部材16の凸球状部16ｄは、座部材15の凹球状面部15ｄを同じ曲率半径Ｒをもって形成されている。

【0013】

また、パンチホルダ１は、上盤８に接触していると共に座部材15の外周面15ｆ側を包囲する環状のベース部材11と、ベース部材11の下面11ｂに取着されると共にパンチ10が挿通する貫通孔12ａを有する環状の底壁部材12と、を備え、さらに、ベース部材11の内周面11ｄと座部材15の外周面15ｆとの間を密封するためのＯリング等の上シール材61と、底壁部材12とベース部材11の下面11ｂとの間を密封するためのＯリング等の下シール材62と、底壁部材12の貫通孔12ａの内周面とパンチ10の上部10ｅの外周面との間を密封するためのＯリング等のパンチシール材63と、を備えている。
上シール材61は、座部材15の内部油路15ｇの出口（半球状凹部15ｅ側の開口部）よりも下方位置に設けている。

【0014】

そして、座部材15の凹球状面部15ｄと調心部材16の凸球状部16ｄとの球面状摺接部71、及び、調心部材16の下端面16ｂとパンチ10の上端面10ａとの平面状摺接部72に、潤滑油を供給するための油供給手段７を備えている。

【0015】

油供給手段７は、パンチホルダ１の外部から調心部材16へ向かって潤滑油Ｊを導入して調心部材16の周囲を潤滑油Ｊで包囲するためのホルダ内部側構造と、パンチホルダ１へ潤滑油Ｊを供給するためのホルダ外部側構造と、を備えている。

【0016】

上記ホルダ内部側構造は、調心部材16と座部材15とベース部材11と底壁部材12とパンチ10の上部10ｅと上シール材61と下シール材62とパンチシール材63とで囲まれた内部空間Ｋと、座部材15の内部油路15ｇと、ベース部材11の外部と内部空間Ｋとを連通させる送油路と、図示省略するがベース部材11の外部と内部油路15ｇとを連通させる油導入路と、を備えている。送油路から内部空間Ｋに潤滑油Ｊを供給して、調心部材16の周囲を常に潤滑油Ｊで包囲するように、潤滑油Ｊを保持する構造である。また、潤滑油Ｊをベース部材11の外部から油導入路を介して内部油路15ｇに流し、内部油路15ｇを流れた潤滑油Ｊを、凹球状面部15ｄの上部から球面状摺接部71に沿って流し、下シール材62とパンチシール材63とで底壁部材12及びパンチ10の上部10ｅからの下方への漏れを阻止して、内部空間Ｋに潤滑油Ｊを保持させて（貯めて）、平面状摺接部72に潤滑油Ｊを供給させると共に、調心部材16の周囲を常に潤滑油Ｊで包囲する（球面状摺接部71と平面状摺接部72に潤滑油Ｊが供給される）ように、潤滑油Ｊを保持する構造である。

【0017】

上記ホルダ外部側構造は、上記送油路及び上記油導入路と一端が連結された配管部材79と、配管部材79の他端と連結された潤滑油タンク又は送油ポンプ等の油送り装置と、を備え、潤滑油タンクから潤滑油Ｊの自重により、又は、送油ポンプの圧送により、パンチホルダ１へ潤滑油Ｊを送るように構成した構造である。

【0018】

また、図２乃至図４に示すように、調心部材16は、凸球状部16ｄに、潤滑油Ｊを保持するための複数本の第１凹溝16ｅを格子状に形成したり、また、下端面16ｂに、潤滑油Ｊを保持するための複数本の第２凹溝16ｆを格子状に形成するも好ましい。
このように、第１・第２凹溝16ｅ，16ｆを設けることで、鍛造に必要な押圧力を十分に受けることが可能な摺接面を確保しながらも、スムーズな摺接を実現でき、磨耗を防止できる。
但し、滑り量が少なかったり、面圧力が小さい場合に第１・第２凹溝16ｅ，16ｆを省略しても良い（図示省略）。

【0019】

なお、調心部材16は、図１乃至図４及び図９乃至図11に示した半球凸状型の凸球状部16ｄを、図５に示すように、上部を切り欠いて（切り落として）、頂部を平面状部16ｋとし、側面側のみを凸球状部16ｄとするも良い。このように形成することで、座部材15の凹球状面部15ｄとの間に、潤滑油Ｊをより多く貯えることができる。

【0020】

次に、図１に示すように、パンチガイド３は、鍛造加工前待機状態（図１の状態）に於て、パンチホルダ１とダイス２の間（上盤８と下盤９の上下中間位置）に配設され、ガイド孔30にパンチ10の下端部10ｇと中間被案内部10ｄの下方部位とが挿入されている。
パンチガイド３のガイド孔30の内径寸法とパンチ10の中間被案内部10ｄの外径寸法は、高精度に（ガタつきなく）上下方向に摺接（摺動）可能に設定している。

【0021】

また、パンチガイド３は、パンチホルダ１と、ガスシリンダ（ガススプリング）又は油圧シリンダ或いはコイルバネ等の伸縮吊持手段51を介して連結されている。パンチホルダ１に吊り下げ状に取着され、一体状に昇降可能であると共に、伸縮吊持手段51の伸縮によってパンチホルダ１に対して接近離間自在に設けている。

【0022】

また、パンチガイド３は、ダイス２に立設した鉛直状ガイドシャフト52に外嵌状に取着する羽根状乃至鍔状の上下摺動部35を有し、ガイドシャフト52に沿って上下方向に案内される。また、ガイドシャフト52に外嵌状に配設される弾発付勢部材53によって、パンチガイド３は常時、上方（ダイス２から離間する方向）へ弾発付勢されている。なお、図示省略しているが、上下摺動部35は、ガイドシャフト52に外嵌状に取着する無給油ブッシュ又は玉形回転部材を有する軸受ブッシュを有している。

【0023】

次に、ダイス２は、上面２ａに、上方突出状の位置決め用凸部21，21を複数有し、パンチガイド３は、下面３ｂに、ダイス２の位置決め用凸部21が噛合する位置決め用凹部31，31を設けている。

【0024】

図６（ａ）又は（ｂ）に示すように、位置決め用凸部21（以下、凸部21と呼ぶ場合もある）は、キャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２廻りに等間隔に４つ設けている。
複数の凸部21，21は、平面視で、鉛直状軸心Ｌ２を中心として３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に幅方向の中心線を一致させた細長山形状である。
ところで、図６（ａ）に於ては、凸部21は円形のダイス基盤２Ａに一体に形成し、高い剛性を発揮させる構造である。
また、図６（ｂ）に於ては、凸部21をダイス基盤２Ａとは別の部材に形成し（いわば分割型とし）、中心に向かってのラジアル方向位置の微調整を可能とした構造である。

【0025】

そして、位置決め用凹部31（以下、凹部31と呼ぶ場合もある）は、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３が鉛直状軸心Ｌ２と同軸心上となるように凸部21と噛合する位置（対応する位置）に設けられ、ガイド軸心Ｌ３廻りに等間隔に４つ設けている。凹部31，31は、平面視で、ガイド軸心Ｌ３を中心として、３６０°を等分割角度をもって分割したラジアル線上に溝幅方向の中心線を一致させた細長溝形状である。なお、凸部21及び凹部31は３つ以上であれば良い。

【0026】

図７に示すように、凸部21は、横断面ハの字状の一対の第１傾斜面21ｄ，21ｄを有する横断面台形状であり、凹部31は、横断面ハの字状の一対の第２傾斜面31ｄ，31ｄを有する横断面台形溝状である。第１傾斜面21ｄ，21ｄの第１傾斜角度θａと、第２傾斜面31ｄ，31ｄの第２傾斜角度θｂと、を同じ値に設定している。
第１傾斜角度θａ（第２傾斜角度θｂ）は、２５°＜θａ＜８０°，２５°＜θｂ＜８０°に設定するのが好ましい。

【0027】

また、図８に示すように、両面接触間距離の最短幅寸法Ｅは、Ｅ＜３Ｈｃを満たすのが望ましい。また、凸部21の所定高さ寸法Ｈｃに対して、噛合状態で凸部21と凹部31が接触する接触上下寸法ｈｃは、ｈｃ＞０．５Ｈｃを満たすのが好ましい。

【0028】

次に、本発明に係る鍛造用金型装置の作用（使用方法）について説明する。
図１に示す待機状態から、プレス機の上盤８を降下させる。すると、図９に示すように、上盤８に、鉛直方向の偏荷重Ｆ１，Ｆ２や、スラスト力（水平方向の力）Ｆ３、モーメント力（回転力）Ｍ等のひずみやねじれ位置ズレといった不要力が作用する。
このような不要力によって上盤８は不要な変動をする。例えば、二点鎖線で示す基準水平面に対して、傾斜状となると共に、水平方向に位置ズレする。つまり、上盤８に接触している座部材15が傾斜状となると共に左右水平方向に位置ズレする。なお、図９に於て、実際よりも大きく、上盤８及び座部材15の不要な変動（位置ズレ）を図示している。

【0029】

ところが、上盤８及び座部材15の水平面に対する傾きを、凸球状部16ｄと凹球状面部15ｄとの摺接によって緩和（無効化）し、調心部材16の下端面16ｂを水平に保持する。
さらに、上盤８及び座部材15の水平方向の位置ズレを、調心部材16の水平な下端面16ｂとパンチ10の上端面10ａとの摺接によって緩和し（無効化）、パンチ10が水平方向に位置ズレするのを防止する。
したがって、プレス機の上盤８の不要な変動による悪影響を受けず、パンチ10のパンチ軸心Ｌ１がキャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２に一致した状態が保持される。

【0030】

また、調心部材16は潤滑油Ｊに包囲されているため、磨耗が少なく耐久性に優れ、確実かつスムーズに摺動して、上盤８の不要な変動に対応する。

【0031】

また、図10に示すように、プレス機の上盤８を降下させると、パンチホルダ１と、パンチ10と、パンチガイド３と、が一体状に降下し、パンチガイド３がダイス２に接近して、凹部31が凸部21に被さるように噛合する。なお、図10及び図11は、図面を見易くするため、上盤８の不要な変動が無い状態で作動した場合を図示している。

【0032】

複数の凸部21と複数の凹部31が夫々噛合することで、パンチガイド３がダイス２に対して位置決めされ、ダイス２のキャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２と、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３が一致する。

【0033】

このように位置決めを行うことで、パンチガイド３と伸縮吊持手段51との組み付け部や、パンチガイド３の上下摺動部35とガイドシャフト52との組み付け部において、組み付け公差による隙間（ギャップや遊び）が大きくても、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３と、キャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２とが、確実に一致する。組み付けを高精度に行う必要が無く、金型設置の製造や設置段取りを容易に行うことが可能である。

【0034】

そして、図11に示すように、さらに上盤８を降下させると、パンチガイド３の下方への移動は、凸部21との噛合により阻止され、伸縮吊持手段51が短縮し、パンチ10の中間被案内部10ｄがガイド孔30にガイドされ、パンチ10の下端部10ｇがキャビティ20へ挿入され、ワークＷを、カップ状に高精度に鍛造加工する。例えば、鍛造加工品の外周面の軸心と、内周面の軸心と、の同心度の誤差が１０μｍ以下の超高精度の鍛造加工を行うことが可能である。
また、座部材15と調心部材16を備えることで、プレス機の上盤８の変動がパンチ10に影響しないようにできる。また、位置決め用凹部31と位置決め用凸部21の嵌合により、ガイド孔30とキャビティ20の同心度と垂直度を確保できる。また、パンチ10の中間被案内部10ｄがガイド孔30にガイドされ、パンチ10とダイス２のキャビティ20間の同心度および垂直度の誤差を最小限に抑えることができる。

【0035】

また、図示省略するが、本発明の別の実施としては、図７及び図８に於て上下を逆に配設する構成であっても良い。
即ち、ダイス２の上面２ａに、キャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２廻りに複数、位置決め用凹部31を、配設し、パンチガイド３の下面３ｂに、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３廻りに複数、位置決め用凹部31に噛合する下方突出状の位置決め用凸部21を、配設した構成である。

【0036】

なお、本発明は、設計変更可能であって、位置決め用凸部21及び位置決め用凹部31は３つ以上であれば良い。上方へ引き抜く際に、強い抵抗力が発生した場合は、パンチ10の上部10ｅに設けた下方縮径テーパ部を、底壁部材12の貫通孔12ａに設けた下方縮径状テーパ部で、首吊り状に係止して持ち上げる。

【0037】

以上のように、本発明の鍛造金型装置は、プレス機の上盤８側に設けられ、パンチ10の上部10ｅを保持するパンチホルダ１を備え、パンチホルダ１は、上盤８からの下方押圧力を受ける押圧受け面15ａを有すると共に下面15ｂ側に上方へ窪んだ凹球状面部15ｄを有する座部材15と、凹球状面部15ｄに摺接する凸球状部16ｄを有すると共にパンチ10の上端面10ａに摺接する下端面16ｂを有する調心部材16と、を備え、凸球状部16ｄと凹球状面部15ｄとの球面状摺接部71、及び、上端面10ａと下端面16ｂとの平面状摺接部72に、潤滑油Ｊを供給する油供給手段７を備えたので、プレス機からの悪影響を受けず、鍛造加工品の同心度のバラツキ（誤差）が小さい超高精度の鍛造品（例えば、同心度のバラツキ誤差が１０μｍ以下の超高精度の鍛造品）を加工できる。超高精度の鍛造品を安定的に生産できると共に、鍛造加工（プレス工程）後に、機械加工を行う必要がなくなり、生産効率を大幅に向上できる。調心部材16をスムーズに摺動させ、上盤８の不要な変動に容易かつ確実に対応できる。耐久性に優れる。

【0038】

また、プレス機の下盤９側に設けられると共にワークＷを収容するキャビティ20を有するダイス２と、上盤８と下盤９の間に設けられると共にパンチ10が上下スライド自在に挿通するガイド孔30を有するパンチガイド３と、を備え、ダイス２は、上面２ａに、キャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２廻りに複数配設された上方突出状の位置決め用凸部21を有し、パンチガイド３は、下面３ｂに、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３廻りに複数配設され、位置決め用凸部21が噛合する位置決め用凹部31を有するので、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３を確実かつ高精度にキャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２に同軸心上にできる。パンチガイド３に、ガイドシャフト52や伸縮吊持手段51を高精度に組み付ける必要がなくなり、容易に製造及び段取り作業を行うことができる。

【0039】

また、プレス機の下盤９側に設けられると共にワークＷを収容するキャビティ20を有するダイス２と、上盤８と下盤９の間に設けられると共にパンチ10が上下スライド自在に挿通するガイド孔30を有するパンチガイド３と、を備え、ダイス２は、上面２ａに、キャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２廻りに複数配設された位置決め用凹部31を有し、パンチガイド３は、下面３ｂに、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３廻りに複数配設され、位置決め用凹部31に噛合する下方突出状の位置決め用凸部21を有するので、ガイド孔30のガイド軸心Ｌ３を確実かつ高精度にキャビティ20の鉛直状軸心Ｌ２に同軸心上にできる。パンチガイド３に、ガイドシャフト52や伸縮吊持手段51を高精度に組み付ける必要がなくなり、容易に製造及び段取り作業を行うことができる。

【符号の説明】

【0040】

１ パンチホルダ
２ ダイス
２ａ 上面
３ パンチガイド
３ｂ 下面
７ 油供給手段
８ 上盤
９ 下盤
10 パンチ
10ａ 上端面
10ｅ 上部
15 座部材
15ａ 押圧受け面
15ｂ 下面
15ｄ 凹球状面部
16 調心部材
16ｂ 下端面
16ｄ 凸球状部
20 キャビティ
21 位置決め用凸部
21ｄ 第１傾斜面
30 ガイド孔
31 位置決め用凹部
31ｄ 第２傾斜面
71 球面状摺接部
72 平面状摺接部
Ｊ 潤滑油
Ｌ２ 鉛直状軸心
Ｌ３ ガイド軸心
Ｗ ワーク
θａ 第１傾斜角度
θｂ 第２傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】