JP2001286972A - Hot forging method - Google Patents

Hot forging method

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JP2001286972A
JP2001286972A JP2000098800A JP2000098800A JP2001286972A JP 2001286972 A JP2001286972 A JP 2001286972A JP 2000098800 A JP2000098800 A JP 2000098800A JP 2000098800 A JP2000098800 A JP 2000098800A JP 2001286972 A JP2001286972 A JP 2001286972A
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JP
Japan
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forging
mold
present
hot forging
forging material
Prior art date
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Application number
JP2000098800A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Watabe
正利 渡部
Daisuke Machino
大輔 町野
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Hoei Kogyo KK
Hoei Industries Co Ltd
Original Assignee
Hoei Kogyo KK
Hoei Industries Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a hot forging method having high heat efficiency without heating a forging stock in a heating furnace. SOLUTION: In the hot forging method to die forge a heated forging stock, the forging stock is die forged during cooling after rough forging.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、加熱された鍛造
用素材を鍛造型打ちする熱間鍛造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot forging method for forging and stamping a heated forging material.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、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、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て鍛造用素材
を成形し、その鍛造用素材を約450℃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。さらに、鍛造型打
ちされたものは、バリ抜きを行い、製品はバリと分離さ
れた後、溶体化熱処理を行っていた。また、バリは地金
業者等に回収されていた。
2. Description of the Related Art Generally, when forming a forged part for an automobile made of an aluminum alloy, a material of a continuous cast round bar having a length of about 4 meters is cut into a length corresponding to the shape of the product to form a forging material. Then, after holding the forging material in a heating furnace heated to about 450 ° C. for a certain period of time, the material was quickly taken out of the heating furnace to perform forging stamping. Further, the forged die was subjected to deburring, and the product was separated from the burr and then subjected to a solution heat treatment. In addition, burrs were collected by bullion traders and others.

【0003】しかし、このような場合、鍛造用素材は丸
棒から切断して得られものであり、成形しようとする製
品の形状に係わりなく、その素材の断面形状が円形であ
るため、鍛造型打ちの回数が増加することがあった。ま
た、鍛造用素材を加熱するための加熱炉が必要であるこ
とと、その加熱炉から取り出された鍛造用素材は一定の
温度域で鍛造型打ちを完了させなければならないことか
ら、冷却される温度分を予測して、予め加熱炉の設定温
度を高めにしておかなければならなかった。
However, in such a case, the forging material is obtained by cutting a round bar, and the cross-sectional shape of the material is circular regardless of the shape of the product to be formed. The number of hits was sometimes increased. In addition, a heating furnace for heating the forging material is required, and the forging material taken out of the heating furnace is cooled because forging die must be completed in a certain temperature range. In order to predict the temperature, the set temperature of the heating furnace had to be increased in advance.

【0004】[0004]

【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熱間鍛造方法を得ることを課題と
している。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, an object of the present invention is to provide a hot forging method which solves the above-mentioned disadvantages.

【0005】[0005]

【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、この発明に係る熱間鍛造方法にお
いては、上記の請求項1に記載したように、加熱された
鍛造用素材を鍛造型打ちする熱間鍛造方法において、そ
の鍛造用素材が鋳造後の冷却途中において鍛造型打ちさ
れることを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a hot forging method according to the present invention for achieving the above object. In a hot forging method of forging and stamping a material, the forging material is forged and stamped during cooling after casting.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱間鍛造方法の実
施の形態について、図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the hot forging method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0007】本発明に使用される鍛造用素材は、当初、
連鋳丸棒で、その合金成分が、珪素0.4重量%以下、鉄
0.7重量%以下、銅5.0 〜6.0 重量%、亜鉛0.3重量%以
下、鉛0.2 〜0.6 重量%、ビスマス0.2 〜0.6 重量%、そ
の他個々0.05重量%以下、その他計0.15重量%以下、残
部アルミニウム(A2011合金成分規格)であり、その連鋳
丸棒は4mの長さのものから約40cmに切断され、約
450℃に加熱された状態で、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、
製品とバリに分離される。
[0007] The forging material used in the present invention is initially
Continuously cast round bar whose alloy composition is silicon 0.4% by weight or less, iron
0.7 wt% or less, copper 5.0-6.0 wt%, zinc 0.3 wt% or less, lead 0.2-0.6 wt%, bismuth 0.2-0.6 wt%, other individual 0.05 wt% or less, other 0.15 wt% or less, balance aluminum (A2011 The alloy cast is a continuous cast round bar cut from a length of 4 m to about 40 cm, and heated to about 450 ° C., and is stamped by a forging press 1 as shown in FIG. After cooling, deburring
Separated into product and burr.

【0008】そのバリは、集められて溶解炉2に入れら
れ溶解され、720℃±20℃に昇温される。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。
The burrs are collected, put into a melting furnace 2 and melted, and the temperature is raised to 720 ° C. ± 20 ° C. Further, the melt is transferred to the holding furnace 3, where degassing and deoxidizing are performed.

【0009】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。
[0009] Further, as shown in FIG.
A hot water for supplying the molten metal 9 to a gate 8 provided outside the mold surface 7 of the mold 4 by arranging the mold surface 7 of the upper mold 5 and the lower mold 6 of the aluminum alloy mold 4 together. The pool 10 is disposed in the receiving portion 11 so as to be separable, and the mold 4 is a tilting casting device 13 that can tilt at a substantially right angle by the tilting shaft 12.

【0010】その金型4によって成形される鍛造用素材1
4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の金型上にセットするとき
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。
[0010] Forging material 1 formed by the mold 4
As shown in FIG. 3, the shape 4 is a structure in which a substantially prismatic non-forged portion 16 is integrally connected to a main body of a cylindrical forged portion 15. The reason that the non-forged portion 16 is prismatic is that when the main forging material 14 is set on the die of the forging press 1, the main material 14 is hard to rotate, and the set position of the main material 14 is fixed. This is because it can be done.

【0011】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250℃±20℃
に調整しておく。
As shown in FIG. 2, the basin 10 is separable from the receiving part 11 attached to the mold 4, and draws the molten metal in the holding furnace 2 as a ladle and receives the molten metal in the receiving furnace. Conveyed to section 11. In addition, mold 4 uses molten metal 9
Before pouring into mold 4, raise the temperature of mold 4 to 250 ℃ ± 20 ℃
Adjust it to

【0012】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、非鍛造部16となる角柱状のキャビティ
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(この間約22秒
間)。
When the basin 10 is set in the receiving section 11, the basin 10 starts to tilt about the tilting shaft 12 together with the mold 4, and the basin 10 is tilted from the horizontal state to the vertical state. The molten metal 9 in the 10 penetrates into the prismatic cavity 17 near the gate 8 from the gate 8 and further into the cylindrical cavity 18 molded at the back, and the columnar cavity 18 which becomes the forged part 15, and A prismatic cavity that becomes the non-forged part 16
When the molten metal 9 is filled in the basin 17 and almost filled up to the vicinity of the gate 8, the molten metal 9 in the basin 10 becomes empty (about 22 seconds during this time).

【0013】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。
At this time, since the mold 4 is made of an aluminum alloy having a high thermal conductivity, the molten metal filled in the cylindrical cavity 18 which becomes the forged portion 15 drastically removes heat from the mold surface. The so-called directional solidification is performed within a short time from the outside to the center of the cylindrical forged portion 15.

【0014】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、角柱状の非鍛造部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。したがって、角柱状の
キャビティ17は押湯の役割を果たしているものである。
In addition, the mold cutting surface 7 is held for about 2 seconds in a vertical state. At this time, from the molten metal filled into the prism-shaped non-forged part 16, to the cylindrical forged part 15 which is rapidly solidified and the volume is contracted, the high-temperature molten metal is filled from above,
All melts are completely solidified. Therefore, the prismatic cavity 17 serves as a feeder.

【0015】金型4は、その型割面7が垂直状態になった
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。
The mold 4 is returned to the original horizontal state in about 10 seconds from the state in which the mold surface 7 is in the vertical state, and the upper mold
The mold 5 and the lower mold 6 are released, and the forging material 14 is taken out of the mold 4 by the transfer robot 19 as shown in FIG.

【0016】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。
The removed forging material 14 is immediately conveyed to the forging press 1 by the transfer robot 19, and cooled to the temperature of 450 ° C. ± 20 ° C. of the forging material 14 itself after casting. Is stamped.

【0017】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。
After the stamped product is cooled,
The burrs are separated by 20 and T6 treatment is performed by the heat treatment furnace 21. On the other hand, the burrs are collected again, put into the melting furnace 2 and stamped by the forging press 1 in the same process as described above.

【0018】[0018]

【実施例】以下本発明に係る鍛造用素材のリサイクル方
法の実施例を説明する。実施例に使用される鍛造用素材
は、表1に示すように、日本工業規格(JIS4040)の A20
11合金であり、その合金成分が、珪素0.4重量%以下、
鉄0.7重量%以下、銅5.0 〜6.0 重量%、亜鉛0.3重量%
以下、鉛0.2 〜0.6 重量%、ビスマス0.2 〜0.6 重量%、
その他個々0.05重量%以下、その他計0.15重量%以下、
残部アルミニウムである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a forging material recycling method according to the present invention will be described below. As shown in Table 1, the forging material used in the examples is A20 of Japanese Industrial Standards (JIS4040).
11 alloy, the alloy component of which is silicon 0.4% by weight or less,
0.7% by weight or less iron, 5.0-6.0% by weight copper, 0.3% by weight zinc
Hereinafter, 0.2-0.6% by weight of lead, 0.2-0.6% by weight of bismuth,
Other individual 0.05 wt% or less, other total 0.15 wt% or less,
The balance is aluminum.

【0019】前記鍛造用素材を4mの連鋳丸棒から約4
0cmに切断し、450℃に加熱された状態で鍛造プレ
ス1によって型打されたもの(比較例)と前記発明の実
施の形態の項に示した本発明に係る鍛造用素材のリサイ
クル方法によるもの(本実施例)とを比較説明する。な
お、比較例および本実施例は、いずれもその鍛造プレス
によって型打された後にT6処理が施されたものであ
る。
The material for forging was made from a 4 m continuous cast
0 cm and cut by a forging press 1 in a state of being heated to 450 ° C. (Comparative Example) and a forging material recycling method according to the present invention described in the above-mentioned embodiment of the present invention. This embodiment will be described in comparison with this embodiment. In each of the comparative example and the present example, T6 treatment was performed after the die was stamped by the forging press.

【0020】前記T6処理後の比較例と本実施例との合
金成分を表1に示す。本実施例も比較例も、合金成分は
規格値を満足している。
Table 1 shows alloy components of the comparative example after the T6 treatment and the present example. In both the present example and the comparative example, the alloy components satisfy the specified values.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】次に、同じく前記T6処理後の比較例と本
実施例との機械的性質を表2に示す。本実施例は、比較
例に比べ、引張り強さ、耐力が約0.5%向上している。
また、本実施例は、比較例に比べ、伸びが約23%も向
上している。
Next, Table 2 shows the mechanical properties of the comparative example after the T6 treatment and this example. In this example, the tensile strength and the proof stress are improved by about 0.5% as compared with the comparative example.
Further, in the present embodiment, the elongation is improved by about 23% as compared with the comparative example.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明に係る熱間鍛造方法は、鍛造用
素材が鋳造後の冷却途中において鍛造型打ちされるの
で、鋳造時の熱を利用できるものであるため、特別な加
熱炉を必要とせず、熱効率の良い熱間鍛造方法を提供で
きるものである。
According to the hot forging method according to the present invention, since the forging material is forged and stamped during cooling after casting, heat during casting can be used. Therefore, a special heating furnace is required. Instead, it is possible to provide a hot forging method with good thermal efficiency.

【0025】また、この発明に係る熱間鍛造方法は、鋳
造により鍛造用素材を成形するので、製品形状に応じた
鍛造用素材得ることができるものである。
In the hot forging method according to the present invention, the forging material is formed by casting, so that a forging material according to the product shape can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an explanatory view showing a hot forging method according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a casting apparatus for molding a forging material according to the present invention.

【図3】この発明に係る鍛造用素材の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a forging material according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・ 鍛造プレス 2 ・・・ 溶解炉 3 ・・・ 保持炉 4 ・・・ 金型 13 ・・・ 傾倒式鋳造装置 19 ・・・ 搬送ロボット 20 ・・・ バリ抜き機 21 ・・・ 熱処理炉 1 ・ ・ ・ Forging press 2 ・ ・ ・ Melting furnace 3 ・ ・ ・ Holding furnace 4 ・ ・ ・ Die 13 ・ ・ ・ Tilting caster 19 ・ ・ ・ Transfer robot 20 ・ ・ ・ Deburring machine 21 ・ ・ ・ Heat treatment Furnace

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱された鍛造用素材を鍛造型打ちする
熱間鍛造方法において、その鍛造用素材が鋳造後の冷却
途中において鍛造型打ちされることを特徴とする熱間鍛
造方法。
1. A hot forging method for forging and stamping a heated forging material, wherein the forging material is forged and stamped during cooling after casting.
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