JP2001286968A - 鍛造方法、その方法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻り部品 - Google Patents

鍛造方法、その方法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻り部品

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JP2001286968A
JP2001286968A JP2000108695A JP2000108695A JP2001286968A JP 2001286968 A JP2001286968 A JP 2001286968A JP 2000108695 A JP2000108695 A JP 2000108695A JP 2000108695 A JP2000108695 A JP 2000108695A JP 2001286968 A JP2001286968 A JP 2001286968A
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Seiji Matsumoto
政治 松本
Masatoshi Watabe
正利 渡部
Daisuke Machino
大輔 町野
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Hoei Kogyo KK
Hoei Industries Co Ltd
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Hoei Kogyo KK
Hoei Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鍛造型打ち工程の少ない鍛造方法を提供するこ
と。 【解決手段】鋳造により成形された鍛造用素材を鍛造型
打ちする鍛造方法において、その鍛造用素材が珪素を0.
2 〜0.4 重量％含有したアルミニウム合金で鍛造打ちす
る方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鍛造方法、その
方法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足
廻り部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋳造により成形された鍛造用素
材を鍛造型打ちする鍛造方法においては、アルミニウム
合金製の自動車用鍛造部品を成形する場合、その合金成
分が、珪素0.4 〜0.8 重量％、鉄0.7 重量％以下、銅0.
15〜 0.40重量％、マグネシウム0.8 〜1.2 重量％、ク
ロム0.04〜0.35重量％、残部アルミニウム（A6061 合金
成分規格）で外周の鋳肌表面を切削除去してある長さ約
４メートルの連鋳丸棒の素材を製品の形状に応じた長さ
に切断し、鍛造用素材を成形し、その鍛造用素材を約４
５０℃に加熱した加熱炉に一定時間保持した後、その加
熱炉から速やかに取り出して、鍛造型打ちを行なってい
た（第一従来例）。
【０００３】しかし、その鍛造用素材は、鋳肌表面を切
削除去し連鋳丸棒の素材を製品の形状に応じた長さに切
断しなければならないとともに、素材形状が丸棒である
ため、最終鍛造製品形状までに成形する鍛造型打ち工程
が多く必要となる等の欠点があった。
【０００４】また、前記鍛造型打ち工程を減らすため
に、鍛造用素材の形状を最終鍛造製品形状に近づけるた
めに、鋳造性を高めたアルミニウム合金、すなわち、珪
素2.7 〜3.3 重量％、鉄0.12重量％以下、銅0.4 〜 0.5
重量％、マグネシウム0.4 〜0.5 重量％、残部アルミ
ニウムである合金成分により、その鍛造用素材の形状
を、最終鍛造製品形状の加工度を100 としたときに、そ
の加工度を80〜90となるように成形され、鍛造用型打ち
工程を１〜２回程度とした鍛造方法が知られている（第
二従来例）。
【０００５】しかし、その鍛造用素材は、鍛造しにく
く、切削性が悪い等の欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、本発明
は上記欠点を解決した鍛造方法、その方法に使用する鍛
造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻り部品を得るこ
とを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項１に記載したように、鋳造により成形
された鍛造用素材を鍛造型打ちする鍛造方法において、
その鍛造用素材が珪素を0.2 〜2.5 重量％含有したアル
ミニウム合金で鍛造打ちしたことを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項３に記載したように、前記鍛造用素材
がマグネシウムを0.5 〜1.5 重量％含有したアルミニウ
ム合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項記載のものである。
【０００９】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項２に記載したように、前記鍛造用素材
が銅を0.1 〜0.4 重量％含有したアルミニウム合金であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のもので
ある。
【００１０】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項４に記載したよう
に、前記鍛造用素材の形状を、最終鍛造製品形状の加工
度を 100としたときに、その加工度が10〜40となるよう
に成形されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項,
第２項又は第３項記載のものである。
【００１１】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項５に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を熱伝導の高い
材料により成形したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項, 第２項又は第３項記載のものである。
【００１２】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項６に記載したよう
に、前記鋳型をアルミニウム合金により成形したことを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載のものである。
【００１３】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項７に記載したよう
に、前記鋳型を銅合金により成形したことを特徴とする
特許請求の範囲第５項記載のものである。
【００１４】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項８に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型が傾倒可能とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項, 第２項，第
３項，第５項，第６項又は第７項記載のものである。
【００１５】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項９に記載したように、特許請求
の範囲第１項，第２項又は第３項記載の鍛造方法により
成形したことを特徴とするものである。
【００１６】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１０に記載したように、特許請
求の範囲第４項記載の鍛造用素材を使用して成形したこ
とを特徴とするものである。
【００１７】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１１に記載したように、特許請
求の範囲第５項，第６項，第７項又は第８項記載の鋳造
装置を使用して成形したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の鍛造方法、その方
法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻
り部品実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】本発明に使用される鍛造用素材は、第１図
に示すように、鍛造プレス1によって型打され、冷却後
バリ抜きされ、集められたバリはインゴット等ととも
に、溶解炉2に入れられ溶解され、７２０℃±２０℃に
昇温され、成分が調整される。その合金成分は、珪素0.
2 〜2.5 重量％、マグネシウム0.35〜1.2 重量％、銅0.
1 〜 0.4重量％、クロム0.03〜0.35重量％、チタン0.15
重量％以下、残部アルミニウムである。ここに、珪素が
0.2重量％未満であると鋳造性が悪くなり、 2.5重量％
越えると鍛造性悪くなる。また、マグネシウムが 0.35
重量％未満であると強度が低下し、 1.2重量％越えると
鋳造の成形性が悪くなる。また、銅 0.1重量％未満であ
ると強度の向上が期待できず、 0.4重量％越えると耐蝕
性悪くなる。更に、クロムが 0.03 重量％未満であると
靱性が低下し、 0.35 重量％越えると鋳造性が悪くな
る。また、チタンが 0.15 ％を越えると靱性が低下す
る。
【００２０】さらにその溶解された溶湯は保持炉3に移
され、そこで脱ガス処理および脱酸処理が行われる。
【００２１】また、鋳造装置は、第２図に示すように、
アルミニウム合金製の金型４の上型５および下型６の型
割面７を合わせて配置し、その金型４の型割面７の外側
に設けられた湯口８に溶湯９を供給する湯溜り10が受け
部11に分離可能に配置され、その金型４は傾倒軸12によ
りほぼ直角に傾倒可能な傾倒式鋳造装置13である。
【００２２】その金型４によって成形される鍛造用素材
14の形状は、第３図に示すように、円柱状の鍛造部15の
本体に、ほぼ角柱状の非鍛造部16が一体に接続された構
造である。その非鍛造部16が角柱状である理由は、本鍛
造用素材14を鍛造プレス１の鍛造型にセットするとき
に、本素材14が回転しにくく、本素材14のセットの位置
を一定にさせることができるからである。
【００２３】第２図に示すように、前記湯溜り10は、金
型４に取り付けられた前記受け部11から分離可能であ
り、柄杓として保持炉2 内の溶湯を汲み、その溶湯を前
記受け部11まで搬送する。なお、金型4 は、溶湯9 を金
型4 に注湯する前に、その金型4 の温度を１００℃±５
０℃に調整しておく。
【００２４】前記受け部11に湯溜り10がセットされる
と、金型４とともに傾倒軸12を中心に傾倒を開始し、型
割面7 が水平状態から垂直状態へ傾倒するにしたがっ
て、湯溜り10内の溶湯9 は、湯口8 から湯口8 に近い角
柱状の押湯キャビティ17、さらに奥に成型された円柱状
のキャビティ18内へと浸入し、鍛造部15となる円柱状の
キャビティ18、そして、押湯部16（非鍛造部）となる角
柱状の押湯キャビティ17へ充填され、ほぼ湯口8 の近傍
まで充填されると、前記湯溜り10内の溶湯9 は空とな
る。
【００２５】この時、金型4 が熱伝導率の高いアルミ二
ウム合金製であるため、特に鍛造部15となる円柱状のキ
ャビティ18へ充填された溶湯は、金型表面から熱を激し
く奪われ、円柱状の鍛造部15の外側から中心に向かっ
て、短時間の内に、いわゆる指向性凝固をする。また、
金型４は熱伝導率の高い銅合金で形成してもほぼ同様の
効果が得られるものである。
【００２６】また、型割面7 が垂直状態になった状態で
約２秒間保持される。この時、角柱状の押湯キャビティ
17（押湯部16）へ充填された溶湯から、急激に凝固して
体積が収縮している円柱状のキャビティ18（鍛造部15）
へ、上方から高温の溶湯が充填され、すべての溶湯は凝
固が完了する。
【００２７】金型4 は、その型割面7 が鉛直状態になっ
た状態から、約１０秒間で元の水平状態にもどされ、上
型5 および下型6 が離型され、第１図に示すように、 搬
送ロボット19により、 鍛造用素材14が金型4 から取り出
される。
【００２８】取り出された鍛造用素材14は、前記搬送ロ
ボット19により直ちに鍛造プレス１に搬送され、 鋳造後
のその鍛造用素材14自身の温度が４５０℃±２０℃に冷
却された時に、鍛造プレス1により、型打ちされる。こ
の場合、第４図に示すように、鍛造型は、鍛造下型25お
よび鍛造上型26により構成され、その上下型25,26 に
は、その上下型25,26 と鍛造用素材14の鋳造時に押湯キ
ャビティ17となった押湯部16との間に隙間27ができるよ
うに形成されている。このため、鍛造用素材14が型打ち
される時に鍛造部15が鍛造上下型25,26 のプレス圧を受
けても、その押湯部16は、ほとんど塑性変形されず、鍛
造部15のみが塑性変形されるものである。本実施の形態
における鍛造用素材は、従来の連鋳丸棒を使用する場合
に比べ、一個毎の生産ができるので切削、切断などの工
程を省くことができる。
【００２９】型打ちされた製品は、冷却後、バリ抜き機
20によりバリと分離され、熱処理炉21によりＴ6処理が
施される。 一方、 バリは再び集められ、前記溶解炉2 に
入れられて前記と同様の工程により鍛造プレス1により
型打ちされるものである。
【００３０】なお、製品としては強度が高い上耐蝕性に
すぐれているため、車両用足廻り部品、例えば、サスペ
ンション部品であるナックル，ロアーアーム，アッパー
アーム，トラバースリンク，ラジアスアームの鍛造に適
しているが、その他に、直噴エンジン用デリバリーパイ
プ，油圧シリンダー等にも適している。
【００３１】
【実施例】前記発明の実施の形態の項に示した本発明に
係る鍛造方法によるもの（本実施例）と第一比較例（第
一従来例）及び第二比較例（第二従来例）とを比較説明
する。なお、両比較例ともいずれも前記実施の態様で本
実施例が使用した鍛造プレスによって型打された後にＴ
６処理が施されたものである。
【００３２】前記Ｔ６処理後の両比較例と本実施例との
合金成分を表１に示す。
【００３３】次に、同じく前記Ｔ６処理後の両比較例と
本実施例との機械的性質を表２に示す。本実施例は、引
張り強さ, 耐力及び伸びが第一従来例よりやや劣るが、
第二従来例より優れている。
【００３４】
【００３５】
【発明の効果】この発明に係る鍛造方法においては、上
記の請求項１に記載したように、鋳造により成形された
鍛造用素材を鍛造型打ちする鍛造方法において、その鍛
造用素材が珪素を0.2 〜2.5 重量％含有したアルミニウ
ム合金で鍛造打ちしたため、鍛造しやすい結果鍛造型打
ち工程が少なくなり、作業能率は向上する。
【００３６】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項２に記載したように、前記鍛造用素材
が銅を0.1 〜0.4 重量％含有したアルミニウム合金であ
るため、強度か優れ且つ耐蝕性の優れたアルミニウム鍛
造品を得ることができる。
【００３７】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項３に記載したように、前記鍛造用素材
がクロムを0.03〜0.35重量％含有したアルミニウム合金
であるため、靱性および鋳造性の優れたアルミニウム鍛
造品を得ることができる。
【００３８】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項４に記載したよう
に、前記鍛造用素材の形状を、最終鍛造製品形状の加工
度を 100としたときに、その加工度が10〜40となるよう
に成形されたため、鍛造用素材を簡易に製造することが
できる結果、鍛造品のコストを低額化できる。更に、鋳
造性をカバーして鍛造性を高めることができるとともに
高い引張り強さ、耐力および伸びが得られる。
【００３９】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項５に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を熱伝導の高い
材料により成形したため、組織の微細化と冷却時間の短
縮が図れるものである。
【００４０】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項６に記載したよう
に、前記鋳型をアルミニウム合金により成形したため、
組織の微細化と冷却時間の短縮が図れるものである。
【００４１】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項７に記載したよう
に、前記鋳型を銅合金により成形したため、組織の微細
化と冷却時間の短縮が図れるものである。
【００４２】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項８に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を傾倒可能とし
たため、注湯した場合、溶湯の上部が押湯としての効果
を奏する結果、別途に押湯を設ける必要がない。
【００４３】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項９に記載したように、特許請求
の範囲第１項，第２項又は第３項記載の鍛造方法により
成形したため、強度及び耐蝕性が優れているもの、靱性
および鋳造性の優れたもの、鍛造型打ち工程が少なく製
造しやすいものが得られるものである。
【００４４】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１０に記載したように、特許請
求の範囲第４項記載の鍛造用素材を使用して成形したた
め、鍛造用素材を簡易に製造することができる結果、鍛
造品のコストを低額化できる。
【００４５】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１１に記載したように、特許請
求の範囲第５項，第６項，第７項又は第８項記載の鋳造
装置を使用して成形したため、ガス欠陥が少ない鍛造素
材を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る熱間鍛造方法を示した説明図で
ある。
【図２】この発明に係る鍛造用素材の成形用鋳造装置で
ある。
【図３】この発明に係る鍛造用素材の斜視図である。
【図４】この発明に係る鍛造型の断面図である。
【符号の説明】
1 ・・・ 鍛造プレス 2 ・・・ 溶解炉 3 444 保持炉 4 ・・・ 金型 13・・・ 傾倒式鋳造装置 14・・・ 鍛造用素材 15・・・ 鍛造部 16・・・ 押湯部（非鍛造部） 17・・・ 押湯キャビティ 25・・・ 鍛造下型 26・・・ 鍛造上型 27・・・ 隙間////////
//////////////////////////////////////////////////
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年４月９日（２００１．４．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 鍛造方法、その方法に使用する鍛
造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻り部品
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鍛造方法、その
方法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足
廻り部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋳造により成形された鍛造用素
材を鍛造型打ちする鍛造方法においては、アルミニウム
合金製の自動車用鍛造部品を成形する場合、その合金成
分が、珪素0.4 〜0.8 重量％、鉄0.7 重量％以下、銅0.
15〜 0.40 重量％、マグネシウム0.8 〜1.2 重量％、ク
ロム0.04〜0.35重量％、残部アルミニウム（A6061 合金
成分規格）で外周の鋳肌表面を切削除去してある長さ約
４メートルの連鋳丸棒の素材を製品の形状に応じた長さ
に切断し、鍛造用素材を成形し、その鍛造用素材を約４
５０℃に加熱した加熱炉に一定時間保持した後、その加
熱炉から速やかに取り出して、鍛造型打ちを行なってい
た（第一従来例）。
【０００３】しかし、その鍛造用素材は、鋳肌表面を切
削除去し連鋳丸棒の素材を製品の形状に応じた長さに切
断しなければならないとともに、素材形状が丸棒である
ため、最終鍛造製品形状までに成形する鍛造型打ち工程
が多く必要となる等の欠点があった。
【０００４】また、前記鍛造型打ち工程を減らすため
に、鍛造用素材の形状を最終鍛造製品形状に近づけるた
めに、鋳造性を高めたアルミニウム合金、すなわち、珪
素2.7 〜3.3 重量％、鉄0.12重量％以下、銅0.4 〜 0.5
重量％、マグネシウム0.4 〜0.5 重量％、残部アルミ
ニウムである合金成分により、その鍛造用素材の形状
を、最終鍛造製品形状の加工度を100 としたときに、そ
の加工度を80〜90となるように成形され、鍛造用型打ち
工程を１〜２回程度とした鍛造方法が知られている（第
二従来例）。
【０００５】しかし、その鍛造用素材は、鍛造しにく
く、切削性が悪い等の欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、本発明
は上記欠点を解決した鍛造方法、その方法に使用する鍛
造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻り部品を得るこ
とを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項１に記載したように、鋳造により成形
された鍛造用素材を鍛造型打ちする鍛造方法において、
その鍛造用素材が珪素を0.2 〜2.5 重量％含有したアル
ミニウム合金で鍛造打ちしたことを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項２に記載したように、前記鍛造用素材
がマグネシウムを0.35〜1.2 重量％含有したアルミニウ
ム合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のものである。
【０００９】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項３に記載したように、前記鍛造用素材
が銅を0.1 〜0.4 重量％含有したアルミニウム合金であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載のものである。
【００１０】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項４に記載したよう
に、前記鍛造用素材の形状を、最終鍛造製品形状の加工
度を 100としたときに、その加工度が10〜40となるよう
に成形されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項,
第２項又は第３項記載のものである。
【００１１】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項５に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を熱伝導の高い
材料により成形したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項, 第２項又は第３項記載のものである。
【００１２】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項６に記載したよう
に、前記鋳型をアルミニウム合金により成形したことを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載のものである。
【００１３】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項７に記載したよう
に、前記鋳型を銅合金により成形したことを特徴とする
特許請求の範囲第５項記載のものである。
【００１４】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項８に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型が傾倒可能とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項, 第２項，第
３項，第５項，第６項又は第７項記載のものである。
【００１５】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項９に記載したように、特許請求
の範囲第１項，第２項又は第３項記載の鍛造方法により
成形したことを特徴とするものである。
【００１６】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１０に記載したように、特許請
求の範囲第４項記載の鍛造用素材を使用して成形したこ
とを特徴とするものである。
【００１７】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１１に記載したように、特許請
求の範囲第５項，第６項，第７項又は第８項記載の鋳造
装置を使用して成形したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の鍛造方法、その方
法に使用する鍛造用素材及び鋳造装置並びに車両用足廻
り部品実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】本発明に使用される鍛造用素材は、第１図
に示すように、鍛造プレス1 によって型打され、冷却後
バリ抜きされ、集められたバリはインゴット等ととも
に、溶解炉2に入れられ溶解され、７２０℃±２０℃に
昇温され、成分が調整される。その合金成分は、珪素0.
2 〜2.5 重量％、マグネシウム0.35〜1.2 重量％、銅0.
1 〜 0.4重量％、クロム0.03〜0.35重量％、チタン0.15
重量％以下、残部アルミニウムである。ここに、珪素が
0.2重量％未満であると鋳造性が悪くなり、 2.5重量％
越えると鍛造性悪くなる。また、マグネシウムが 0.35
重量％未満であると強度が低下し、 1.2重量％越えると
鋳造の成形性が悪くなる。また、銅 0.1重量％未満であ
ると強度の向上が期待できず、 0.4重量％越えると耐蝕
性悪くなる。更に、クロムが 0.03 重量％未満であると
靱性が低下し、 0.35 重量％越えると鋳造性が悪くな
る。また、チタンが 0.15 ％を越えると靱性が低下す
る。
【００２０】さらにその溶解された溶湯は保持炉3に移
され、そこで脱ガス処理および脱酸処理が行われる。
【００２１】また、鋳造装置は、第２図に示すように、
アルミニウム合金製の金型４の上型５および下型６の型
割面７を合わせて配置し、その金型４の型割面７の外側
に設けられた湯口８に溶湯９を供給する湯溜り10が受け
部11に分離可能に配置され、その金型４は傾倒軸12によ
りほぼ直角に傾倒可能な傾倒式鋳造装置13である。
【００２２】その金型４によって成形される鍛造用素材
14の形状は、第３図に示すように、円柱状の鍛造部15の
本体に、ほぼ角柱状の非鍛造部16が一体に接続された構
造である。その非鍛造部16が角柱状である理由は、本鍛
造用素材14を鍛造プレス１の鍛造型にセットするとき
に、本素材14が回転しにくく、本素材14のセットの位置
を一定にさせることができるからである。
【００２３】第２図に示すように、前記湯溜り10は、金
型４に取り付けられた前記受け部11から分離可能であ
り、柄杓として保持炉2 内の溶湯を汲み、その溶湯を前
記受け部11まで搬送する。なお、金型4 は、溶湯9 を金
型4 に注湯する前に、その金型4 の温度を１００℃±５
０℃に調整しておく。
【００２４】前記受け部11に湯溜り10がセットされる
と、金型４とともに傾倒軸12を中心に傾倒を開始し、型
割面7 が水平状態から垂直状態へ傾倒するにしたがっ
て、湯溜り10内の溶湯9 は、湯口8 から湯口8 に近い角
柱状の押湯キャビティ17、さらに奥に成型された円柱状
のキャビティ18内へと浸入し、鍛造部15となる円柱状の
キャビティ18、そして、押湯部16（非鍛造部）となる角
柱状の押湯キャビティ17へ充填され、ほぼ湯口8 の近傍
まで充填されると、前記湯溜り10内の溶湯9 は空とな
る。
【００２５】この時、金型4 が熱伝導率の高いアルミ二
ウム合金製であるため、特に鍛造部15となる円柱状のキ
ャビティ18へ充填された溶湯は、金型表面から熱を激し
く奪われ、円柱状の鍛造部15の外側から中心に向かっ
て、短時間の内に、いわゆる指向性凝固をする。また、
金型４は熱伝導率の高い銅合金で形成してもほぼ同様の
効果が得られるものである。
【００２６】また、型割面7 が垂直状態になった状態で
約２秒間保持される。この時、角柱状の押湯キャビティ
17（押湯部16）へ充填された溶湯から、急激に凝固して
体積が収縮している円柱状のキャビティ18（鍛造部15）
へ、上方から高温の溶湯が充填され、すべての溶湯は凝
固が完了する。
【００２７】金型4 は、その型割面7 が鉛直状態になっ
た状態から、約１０秒間で元の水平状態にもどされ、上
型5 および下型6 が離型され、第１図に示すように、 搬
送ロボット19により、 鍛造用素材14が金型4 から取り出
される。
【００２８】取り出された鍛造用素材14は、前記搬送ロ
ボット19により直ちに鍛造プレス１に搬送され、 鋳造後
のその鍛造用素材14自身の温度が４５０℃±２０℃に冷
却された時に、鍛造プレス1により、型打ちされる。こ
の場合、第４図に示すように、鍛造型は、鍛造下型25お
よび鍛造上型26により構成され、その上下型25,26 に
は、その上下型25,26 と鍛造用素材14の鋳造時に押湯キ
ャビティ17となった押湯部16との間に隙間27ができるよ
うに形成されている。このため、鍛造用素材14が型打ち
される時に鍛造部15が鍛造上下型25,26 のプレス圧を受
けても、その押湯部16は、ほとんど塑性変形されず、鍛
造部15のみが塑性変形されるものである。本実施の形態
における鍛造用素材は、従来の連鋳丸棒を使用する場合
に比べ、一個毎の生産ができるので切削、切断などの工
程を省くことができる。
【００２９】型打ちされた製品は、冷却後、バリ抜き機
20によりバリと分離され、熱処理炉21によりＴ6処理が
施される。 一方、 バリは再び集められ、前記溶解炉2 に
入れられて前記と同様の工程により鍛造プレス1により
型打ちされるものである。
【００３０】なお、製品としては強度が高い上耐蝕性に
すぐれているため、車両用足廻り部品、例えば、サスペ
ンション部品であるナックル，ロアーアーム，アッパー
アーム，トラバースリンク，ラジアスアームの鍛造に適
しているが、その他に、直噴エンジン用デリバリーパイ
プ，油圧シリンダー等にも適している。
【００３１】
【実施例】前記発明の実施の形態の項に示した本発明に
係る鍛造方法によるもの（本実施例）と第一比較例（第
一従来例）及び第二比較例（第二従来例）とを比較説明
する。なお、両比較例ともいずれも前記実施の態様で本
実施例が使用した鍛造プレスによって型打された後にＴ
６処理が施されたものである。
【００３２】前記Ｔ６処理後の両比較例と本実施例との
合金成分を表１に示す。
【００３３】次に、同じく前記Ｔ６処理後の両比較例と
本実施例との機械的性質を表２に示す。本実施例は、引
張り強さ, 耐力及び伸びが第一従来例よりやや劣るが、
第二従来例より優れている。
【００３４】
【００３５】
【発明の効果】この発明に係る鍛造方法においては、上
記の請求項１に記載したように、鋳造により成形された
鍛造用素材を鍛造型打ちする鍛造方法において、その鍛
造用素材が珪素を0.2 〜2.5 重量％含有したアルミニウ
ム合金で鍛造打ちしたため、鍛造しやすい結果鍛造型打
ち工程が少なくなり、作業能率は向上する。
【００３６】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項２に記載したように、前記鍛造用素材
がマグネシウムを0.35〜1.2 重量％含有したアルミニウ
ム合金であるため、靱性および鋳造性の優れたアルミニ
ウム鍛造品を得ることができる。
【００３７】また、この発明に係る鍛造方法において
は、上記の請求項３に記載したように、前記鍛造用素材
が銅を0.1 〜0.4 重量％含有したアルミニウム合金であ
るため、強度か優れ且つ耐蝕性の優れたアルミニウム鍛
造品を得ることができる。
【００３８】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項４に記載したよう
に、前記鍛造用素材の形状を、最終鍛造製品形状の加工
度を 100としたときに、その加工度が10〜40となるよう
に成形されたため、鍛造用素材を簡易に製造することが
できる結果、鍛造品のコストを低額化できる。更に、鋳
造性をカバーして鍛造性を高めることができるとともに
高い引張り強さ、耐力および伸びが得られる。
【００３９】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鍛造用素材においては、上記の請求項５に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を熱伝導の高い
材料により成形したため、組織の微細化と冷却時間の短
縮が図れるものである。
【００４０】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項６に記載したよう
に、前記鋳型をアルミニウム合金により成形したため、
組織の微細化と冷却時間の短縮が図れるものである。
【００４１】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項７に記載したよう
に、前記鋳型を銅合金により成形したため、組織の微細
化と冷却時間の短縮が図れるものである。
【００４２】また、この発明に係る鍛造方法に使用する
鋳造装置においては、上記の請求項８に記載したよう
に、鋳型内に溶湯を充填することにより前記鍛造用素材
を成形する鋳造装置において、その鋳型を傾倒可能とし
たため、注湯した場合、溶湯の上部が押湯としての効果
を奏する結果、別途に押湯を設ける必要がない。
【００４３】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項９に記載したように、特許請求
の範囲第１項，第２項又は第３項記載の鍛造方法により
成形したため、強度及び耐蝕性が優れているもの、靱性
および鋳造性の優れたもの、鍛造型打ち工程が少なく製
造しやすいものが得られるものである。
【００４４】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１０に記載したように、特許請
求の範囲第４項記載の鍛造用素材を使用して成形したた
め、鍛造用素材を簡易に製造することができる結果、鍛
造品のコストを低額化できる。
【００４５】また、この発明に係る車両用足廻り部品に
おいては、上記の請求項１１に記載したように、特許請
求の範囲第５項，第６項，第７項又は第８項記載の鋳造
装置を使用して成形したため、ガス欠陥が少ない鍛造素
材を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る熱間鍛造方法を示した説明図で
ある。
【図２】この発明に係る鍛造用素材の成形用鋳造装置で
ある。
【図３】この発明に係る鍛造用素材の斜視図である。
【図４】この発明に係る鍛造型の断面図である。
【符号の説明】 1 ・・・ 鍛造プレス 2 ・・・ 溶解炉 3 444 保持炉 4 ・・・ 金型 13・・・ 傾倒式鋳造装置 14・・・ 鍛造用素材 15・・・ 鍛造部 16・・・ 押湯部（非鍛造部） 17・・・ 押湯キャビティ 25・・・ 鍛造下型 26・・・ 鍛造上型 27・・・ 隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 33/02 Ｂ２２Ｄ 33/02 Ｃ２２Ｃ 21/02 Ｃ２２Ｃ 21/02 21/06 21/06 Ｃ２２Ｆ 1/05 Ｃ２２Ｆ 1/05 // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ 1/00 ６３０Ａ ６３０Ｂ ６３０Ｋ ６８３ ６８３ ６９４ ６９４Ａ Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA04 BA20 BA24 CA13 CB01 DB12 DB22 EC02 GA07 HA82 4E093 NB09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋳造により成形された鍛造用素材を鍛造
    型打ちする鍛造方法において、その鍛造用素材が珪素を
    0.2 〜2.5 重量％含有したアルミニウム合金で鍛造打ち
    したことを特徴とする鍛造方法。
  2. 【請求項２】 前記鍛造用素材がマグネシウムを0.03〜
    0.35重量％含有したアルミニウム合金であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の鍛造方
    法。
  3. 【請求項３】 前記鍛造用素材が銅を0.1 〜0.4 重量％
    含有したアルミニウム合金であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の鍛造方法。
  4. 【請求項４】 前記鍛造用素材の形状を、最終鍛造製品
    形状の加工度を 100としたときに、その加工度が10〜40
    となるように成形されたことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項, 第２項又は第３項記載の鍛造方法に使用する
    鍛造用素材。
  5. 【請求項５】 鋳型内に溶湯を充填することにより前記
    鍛造用素材を成形する鋳造装置において、その鋳型を熱
    伝導の高い材料により成形したことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項, 第２項又は第３項記載の鍛造方法に使
    用する鋳造装置。
  6. 【請求項６】 前記鋳型をアルミニウム合金により成形
    したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の鍛造
    方法に使用する鋳造装置。
  7. 【請求項７】 前記鋳型を銅合金により成形したことを
    特徴とする特許請求の範囲第５項記載の鍛造方法に使用
    する鋳造装置。
  8. 【請求項８】 鋳型内に溶湯を充填することにより前記
    鍛造用素材を成形する鋳造装置において、その鋳型が傾
    倒可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項,
    第２項，第３項，第５項，第６項又は第７項記載の鍛造
    方法に使用する鋳造装置。
  9. 【請求項９】 特許請求の範囲第１項，第２項又は第３
    項記載の鍛造方法により成形したことを特徴とする車両
    用足廻り部品。
  10. 【請求項１０】 特許請求の範囲第４項記載の鍛造用素
    材を使用して成形したことを特徴とする車両用足廻り部
    品。
  11. 【請求項１１】 特許請求の範囲第５項，第６項，第７
    項又は第８項記載の鋳造装置を使用して成形したことを
    特徴とする車両用足廻り部品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1297915A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-02 Asahi Tec Corporation Method for manufacturing forged product, and apparatus for manufacturing forged product
CN102357628A (zh) * 2011-10-13 2012-02-22 北京机电研究所 铝合金枝杈类锻件成形的方法
CN109515741A (zh) * 2018-12-05 2019-03-26 西南铝业（集团）有限责任公司 一种飞机用主起落架支撑接头模锻件生产工艺

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