JP2001300684A - ステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方法 - Google Patents
ステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレス鋼でカップ状部品を熱間鍛造する
時に発生するスカート部の直状部の焼付きを防止し、量
産性の高い熱間鍛造方法、さらに金型などの寿命を高め
た熱間鍛造方法の提供。 【解決手段】 ステンレス鋼素材を据込み加工により拡
径した後、パンチテーパー角４を５６〜６０度とし、ダ
イステーパー角５を３１〜３４度としたパンチ３および
ダイス２により熱間鍛造してスカート部７を有するステ
ンレス製カップ状部品６を製造する。この実施の形態で
は、型鍛造工程におけるスカート部７の摩擦仕事を最小
化できる最適なテーパー角を有するパンチ３とダイス２
を用いて型鍛造したので、当該部分における素材と金型
１との相対滑り速度が低減でき直状部８に焼付きを起こ
すことなく成形できる。
時に発生するスカート部の直状部の焼付きを防止し、量
産性の高い熱間鍛造方法、さらに金型などの寿命を高め
た熱間鍛造方法の提供。 【解決手段】 ステンレス鋼素材を据込み加工により拡
径した後、パンチテーパー角４を５６〜６０度とし、ダ
イステーパー角５を３１〜３４度としたパンチ３および
ダイス２により熱間鍛造してスカート部７を有するステ
ンレス製カップ状部品６を製造する。この実施の形態で
は、型鍛造工程におけるスカート部７の摩擦仕事を最小
化できる最適なテーパー角を有するパンチ３とダイス２
を用いて型鍛造したので、当該部分における素材と金型
１との相対滑り速度が低減でき直状部８に焼付きを起こ
すことなく成形できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はステンレス製カップ
状部品の鍛造方法、特に熱間鍛造によるステンレス製カ
ップ状部品の製造方法に関するものである。
状部品の鍛造方法、特に熱間鍛造によるステンレス製カ
ップ状部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】テーパー部と直状部からなるスカート部
を有するステンレス製カップ状部品の製造において、ス
テンレス鋼を素材としてブランクをパーツフォーマにて
熱間鍛造すると、ダイス２およびパンチ３からなる金型
１による型鍛造工程においては、図２に示すカップ状部
品６のスカート部７の直状部８に焼付きが発生する。そ
れは、ステンレス鋼のように変形抵抗が大きく加工性が
悪い場合には、閉塞鍛造となるカップ部成形工程におい
ては、金型などの工具が破損したり、金型に焼付きが生
じやすいことによる。そこで部品を切削で製造したり、
金型との潤滑方法を変更したり、材質を変更するなどの
対策が必要となる。しかし、切削で製造することは歩留
りが悪く生産性が低くコスト上の問題があり、低摩擦の
潤滑剤は環境への問題があった。材質の変更はユーザー
指定のため変更できない問題があった。潤滑油の保持能
力を高めるために素材をバレル研磨して表面荒らしをし
て型鍛造する方法が特開平９−１４３５５２号公報に開
示されている。さらに、素材の鍛造に先駆けて電着塗装
によって潤滑皮膜を形成せしめる方法が特開昭６２−１
６９８８９号公報に開示されているが、これらも上記の
コストあるいは環境上の問題があった。
を有するステンレス製カップ状部品の製造において、ス
テンレス鋼を素材としてブランクをパーツフォーマにて
熱間鍛造すると、ダイス２およびパンチ３からなる金型
１による型鍛造工程においては、図２に示すカップ状部
品６のスカート部７の直状部８に焼付きが発生する。そ
れは、ステンレス鋼のように変形抵抗が大きく加工性が
悪い場合には、閉塞鍛造となるカップ部成形工程におい
ては、金型などの工具が破損したり、金型に焼付きが生
じやすいことによる。そこで部品を切削で製造したり、
金型との潤滑方法を変更したり、材質を変更するなどの
対策が必要となる。しかし、切削で製造することは歩留
りが悪く生産性が低くコスト上の問題があり、低摩擦の
潤滑剤は環境への問題があった。材質の変更はユーザー
指定のため変更できない問題があった。潤滑油の保持能
力を高めるために素材をバレル研磨して表面荒らしをし
て型鍛造する方法が特開平９−１４３５５２号公報に開
示されている。さらに、素材の鍛造に先駆けて電着塗装
によって潤滑皮膜を形成せしめる方法が特開昭６２−１
６９８８９号公報に開示されているが、これらも上記の
コストあるいは環境上の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼でカップ
状部品を熱間鍛造する時に発生するスカート部の直状部
の焼付きを防止し、量産性の高い熱間鍛造方法を提供
し、さらに金型などの寿命を改善した熱間鍛造方法を提
供する。
状部品を熱間鍛造する時に発生するスカート部の直状部
の焼付きを防止し、量産性の高い熱間鍛造方法を提供
し、さらに金型などの寿命を改善した熱間鍛造方法を提
供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】焼付きの原因について種
々考究したところ、焼付き発生原因は、鍛造工程にて素
材がパンチによる圧下とともに素材の底面がダイスに接
触した後、ダイスのスカート部の直状部成形領域におい
て素材は高い面圧を受けながら滑ることとなるため、そ
の領域の素材の表面の酸化膜に破壊が生じて焼付きが発
生する。そしてその焼付きの発生因子としては、一般に
素材と金型との接触面積、素材と金型との相対滑り
速度、素材と金型との接触温度、素材と金型との摩
擦係数、素材の表面拡大率などがあげられる。これら
はそれぞれ大きくなるほど焼付きが起こりやすい。これ
らの要因を回避するためには、については金型の冷却
方法を変更すれば改善できるが、この方法は設備的に困
難である。については素材にコーティングを施した
り、金型表面性状をコントロールしたり、また潤滑油を
変更することで改善できるが、コストアップや環境に及
ぼす影響などの問題がある。また、については部品の
形状を変更しないと大幅な改善は期待できないが、この
場合は目的の形状の製品が得られない問題がある。しか
しながらおよびについては改善の余地があり、さら
に両因子をパラメーターとする摩擦仕事ψを指標とする
改善方法の知見を得て本発明を得た。
々考究したところ、焼付き発生原因は、鍛造工程にて素
材がパンチによる圧下とともに素材の底面がダイスに接
触した後、ダイスのスカート部の直状部成形領域におい
て素材は高い面圧を受けながら滑ることとなるため、そ
の領域の素材の表面の酸化膜に破壊が生じて焼付きが発
生する。そしてその焼付きの発生因子としては、一般に
素材と金型との接触面積、素材と金型との相対滑り
速度、素材と金型との接触温度、素材と金型との摩
擦係数、素材の表面拡大率などがあげられる。これら
はそれぞれ大きくなるほど焼付きが起こりやすい。これ
らの要因を回避するためには、については金型の冷却
方法を変更すれば改善できるが、この方法は設備的に困
難である。については素材にコーティングを施した
り、金型表面性状をコントロールしたり、また潤滑油を
変更することで改善できるが、コストアップや環境に及
ぼす影響などの問題がある。また、については部品の
形状を変更しないと大幅な改善は期待できないが、この
場合は目的の形状の製品が得られない問題がある。しか
しながらおよびについては改善の余地があり、さら
に両因子をパラメーターとする摩擦仕事ψを指標とする
改善方法の知見を得て本発明を得た。
【０００５】すなわち、課題を解決するための本発明の
手段は、請求項１の発明では、テーパー部９と直状部８
からなるスカート部７を有するカップ状部品６の製造に
おいて、ステンレス鋼素材を据込み加工により拡径した
後、カップ状部品６の内径を成形するパンチテーパー角
４を５６〜６０度、カップ状部品６の外径を成形するダ
イステーパー角５を３１〜３４度とするパンチ３および
ダイス２により熱間鍛造することによりカップ状部品６
のスカート部７の直状部８および金型１間に焼付きを起
こすことなく成形することを特徴とするステンレス製カ
ップ状部品６の熱間鍛造方法である。
手段は、請求項１の発明では、テーパー部９と直状部８
からなるスカート部７を有するカップ状部品６の製造に
おいて、ステンレス鋼素材を据込み加工により拡径した
後、カップ状部品６の内径を成形するパンチテーパー角
４を５６〜６０度、カップ状部品６の外径を成形するダ
イステーパー角５を３１〜３４度とするパンチ３および
ダイス２により熱間鍛造することによりカップ状部品６
のスカート部７の直状部８および金型１間に焼付きを起
こすことなく成形することを特徴とするステンレス製カ
ップ状部品６の熱間鍛造方法である。
【０００６】請求項２の発明では、テーパー部９と直状
部８からなるスカート部７を有するカップ状部品６の製
造において、ステンレス鋼素材を据込み加工により拡径
した後、２０〜４０度の予成形パンチテーパー角１０を
有する予成形パンチ１４および平型の予成形下型１５で
後方押出加工しカップ状部品６のスカート部７を予成形
し、その後カップ状部品６の内径を成形するパンチテー
パー角４を５６〜６０度、外径を成形するダイステーパ
ー角５を３１〜３７度とするパンチ３およびダイス２に
より熱間鍛造することによりカップ状部品６のスカート
部７の直状部８に焼付きを起こすことなく成形すること
を特徴とするステンレス製カップ状部品６の熱間鍛造方
法である。
部８からなるスカート部７を有するカップ状部品６の製
造において、ステンレス鋼素材を据込み加工により拡径
した後、２０〜４０度の予成形パンチテーパー角１０を
有する予成形パンチ１４および平型の予成形下型１５で
後方押出加工しカップ状部品６のスカート部７を予成形
し、その後カップ状部品６の内径を成形するパンチテー
パー角４を５６〜６０度、外径を成形するダイステーパ
ー角５を３１〜３７度とするパンチ３およびダイス２に
より熱間鍛造することによりカップ状部品６のスカート
部７の直状部８に焼付きを起こすことなく成形すること
を特徴とするステンレス製カップ状部品６の熱間鍛造方
法である。
【０００７】請求項３の発明では、スカート部７の直状
部８における摩擦仕事ψが数式１を満足する条件におい
てパンチ３およびダイス２により熱間鍛造することによ
りカップ状部品６のスカート部７の直状部８および金型
１間に焼付きを起こすことなく成形することを特徴とす
る請求項１または請求項２の手段におけるステンレス製
カップ状部品の熱間鍛造方法である。
部８における摩擦仕事ψが数式１を満足する条件におい
てパンチ３およびダイス２により熱間鍛造することによ
りカップ状部品６のスカート部７の直状部８および金型
１間に焼付きを起こすことなく成形することを特徴とす
る請求項１または請求項２の手段におけるステンレス製
カップ状部品の熱間鍛造方法である。
【０００８】
【数２】 ψ＝∫∫Ｐ・ＶｄＳｄｔ＜１３００［Ｎ／ｍｍ］ ………１ ただし、Ｐ：素材と金型の接触面圧［Ｎ／ｍｍ2］、
Ｖ：素材と金型の相対滑り速度［ｍｍ／ｓ］、Ｓ：素材
と金型の接触面積［ｍｍ2］、ｔ：素材と金型の接触時
間［ｓ］
Ｖ：素材と金型の相対滑り速度［ｍｍ／ｓ］、Ｓ：素材
と金型の接触面積［ｍｍ2］、ｔ：素材と金型の接触時
間［ｓ］
【０００９】上記手段の作用について説明すると、請求
項１の手段では、パンチ３のパンチテーパー角４を５６
〜６０度とし、ダイス２のダイステーパー角５を３１〜
３４度とすることで、従来よりも金型１の面圧および素
材との滑り速度、特にカップ状部品６のスカート部７の
直状部８での面圧および滑り速度が低減でき、従来のよ
うに素材と金型１との焼付きが起こらない。
項１の手段では、パンチ３のパンチテーパー角４を５６
〜６０度とし、ダイス２のダイステーパー角５を３１〜
３４度とすることで、従来よりも金型１の面圧および素
材との滑り速度、特にカップ状部品６のスカート部７の
直状部８での面圧および滑り速度が低減でき、従来のよ
うに素材と金型１との焼付きが起こらない。
【００１０】請求項２の手段では、２０度以上の予成形
パンチテーパー角１０を有する予成形パンチ１４と予成
形下型１５で後方押出してカップ状部品６のスカート部
７の予成形を行うことにより素材流動を改善、つまり型
鍛造工程のカップ状部品６のスカート部７の直状部８に
おける素材と金型１との接触時間を大幅に短縮し、当該
部分における摩擦仕事を軽減することができ、素材と金
型１との焼付きが起こらない。
パンチテーパー角１０を有する予成形パンチ１４と予成
形下型１５で後方押出してカップ状部品６のスカート部
７の予成形を行うことにより素材流動を改善、つまり型
鍛造工程のカップ状部品６のスカート部７の直状部８に
おける素材と金型１との接触時間を大幅に短縮し、当該
部分における摩擦仕事を軽減することができ、素材と金
型１との焼付きが起こらない。
【００１１】請求項３の手段では、ＣＡＥにより当該鍛
造工程の変形解析を行い、カップ状部品６のスカート部
７の直状部８における摩擦仕事ψを１３００［Ｎ／ｍ
ｍ］より小さくすることで素材と金型１との焼付き防止
をより確実にできる。
造工程の変形解析を行い、カップ状部品６のスカート部
７の直状部８における摩擦仕事ψを１３００［Ｎ／ｍ
ｍ］より小さくすることで素材と金型１との焼付き防止
をより確実にできる。
【００１２】なお、本発明におけるパンチテーパー角と
は図１に符号４で示す角度θ1をいい、さらにダイステ
ーパー角とは同図の符号５で示す角度θ2をいう。
は図１に符号４で示す角度θ1をいい、さらにダイステ
ーパー角とは同図の符号５で示す角度θ2をいう。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。図１は本発明の熱間鍛造方法にお
いて使用する型鍛造用のダイス２とパンチ３からなる金
型１の概略を示す図である。同図において、パンチテー
パー角４およびダイステーパー角５は、カップ状部品６
の内径部および外径部のスカート部７のテーパー部９に
対応する角度である。ステンレス鋼素材１３を据込み加
工により拡径した後、パンチテーパー角４を５６〜６０
度とし、ダイステーパー角５を３１〜３４度としたパン
チ３およびダイス２により熱間鍛造してスカート部７を
有するステンレス製カップ状部品６を製造する。この実
施の形態では、型鍛造工程におけるスカート部７の摩擦
仕事を最小化できる最適なパンチテーパー角４のθ1と
ダイステーパー角５のθ2を有するパンチ３とダイス２
を用いて型鍛造したので、当該部分における素材と金型
１との相対滑り速度が低減できカップ状部品６の直状部
８に焼付きを起こすことなく成形できる。
を参照して説明する。図１は本発明の熱間鍛造方法にお
いて使用する型鍛造用のダイス２とパンチ３からなる金
型１の概略を示す図である。同図において、パンチテー
パー角４およびダイステーパー角５は、カップ状部品６
の内径部および外径部のスカート部７のテーパー部９に
対応する角度である。ステンレス鋼素材１３を据込み加
工により拡径した後、パンチテーパー角４を５６〜６０
度とし、ダイステーパー角５を３１〜３４度としたパン
チ３およびダイス２により熱間鍛造してスカート部７を
有するステンレス製カップ状部品６を製造する。この実
施の形態では、型鍛造工程におけるスカート部７の摩擦
仕事を最小化できる最適なパンチテーパー角４のθ1と
ダイステーパー角５のθ2を有するパンチ３とダイス２
を用いて型鍛造したので、当該部分における素材と金型
１との相対滑り速度が低減できカップ状部品６の直状部
８に焼付きを起こすことなく成形できる。
【００１４】他の実施の形態では、ステンレス鋼素材１
３を据込み加工により拡径した後、熱間鍛造に先立って
２０〜４０度の予成形パンチテーパー角１０のθ3を有
する予成形パンチ１４と平型の予成形下型で後方押出加
工しスカート部７を予成形する。その後、この予成形し
た素材を図１に示すパンチ３およびダイス２により熱間
鍛造してテーパー部９および直状部８からなるスカート
部７を有するカップ状部品６とする。この結果、カップ
状部品６のスカート部７の直状部８にさらに焼付きを起
こすことなく成形することができダイステーパー角５の
θ2の上限を３７度まで拡げうる。
３を据込み加工により拡径した後、熱間鍛造に先立って
２０〜４０度の予成形パンチテーパー角１０のθ3を有
する予成形パンチ１４と平型の予成形下型で後方押出加
工しスカート部７を予成形する。その後、この予成形し
た素材を図１に示すパンチ３およびダイス２により熱間
鍛造してテーパー部９および直状部８からなるスカート
部７を有するカップ状部品６とする。この結果、カップ
状部品６のスカート部７の直状部８にさらに焼付きを起
こすことなく成形することができダイステーパー角５の
θ2の上限を３７度まで拡げうる。
【００１５】さらに他の実施の形態では、上記の実施の
形態の手段でカップ状部品６のスカート部７の直状部８
を成形する際に、素材と金型１の摩擦仕事ψが数式１を
満足する条件においてパンチ３およびダイス２により熱
間鍛造する。この結果一層に焼付きを起こすことなくス
テンレス製カップ状部品６を成形することができる。
形態の手段でカップ状部品６のスカート部７の直状部８
を成形する際に、素材と金型１の摩擦仕事ψが数式１を
満足する条件においてパンチ３およびダイス２により熱
間鍛造する。この結果一層に焼付きを起こすことなくス
テンレス製カップ状部品６を成形することができる。
【００１６】
【数３】 ψ＝∫∫Ｐ・ＶｄＳｄｔ＜１３００［Ｎ／ｍｍ］ ………１ ただし、Ｐ：素材と金型の接触面圧［Ｎ／ｍｍ2］、
Ｖ：素材と金型の相対滑り速度［ｍｍ／ｓ］、Ｓ：素材
と金型の接触面積［ｍｍ2］、ｔ：素材と金型の接触時
間［ｓ］
Ｖ：素材と金型の相対滑り速度［ｍｍ／ｓ］、Ｓ：素材
と金型の接触面積［ｍｍ2］、ｔ：素材と金型の接触時
間［ｓ］
【００１７】
【実施例】実施例１（請求項１に係る発明の実施例）
図３に示す鍛造工程の第１工程において金型の平型であ
る上型１１と下型１２間でステンレス鋼素材１３を据込
み加工により拡径し、第２工程においてパンチテーパー
角４のθ1およびダイステーパー角５のθ2を表１に示す
条件とするダイス２およびパンチ３を用いてカップ状部
品６の熱間鍛造を実施した。なお、本実施例１および下
記の実施例２で用いたステンレス鋼素材１３および潤滑
剤は表３に示す。
図３に示す鍛造工程の第１工程において金型の平型であ
る上型１１と下型１２間でステンレス鋼素材１３を据込
み加工により拡径し、第２工程においてパンチテーパー
角４のθ1およびダイステーパー角５のθ2を表１に示す
条件とするダイス２およびパンチ３を用いてカップ状部
品６の熱間鍛造を実施した。なお、本実施例１および下
記の実施例２で用いたステンレス鋼素材１３および潤滑
剤は表３に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】成功例：パンチテーパー角４のθ1を５６
〜６０度、かつ、外径をダイステーパー角５のθ2を３
１〜３４度とするパンチ３およびダイス２である表１の
金型６、金型７、金型１０および金型１１により、カッ
プ状部品６を焼付きを起こすことなく成形できた。な
お、本鍛造工程についてＣＡＥ解析にてシミュレーショ
ンを行い、第２工程のカップ状部品６のスカート部７の
直状部８（図３の第２工程のＡ部）における摩擦仕事が
数式１を満足する条件では、いずれの金型においても焼
付きを起こすことなく成形できた。また、この実施例に
おけるステンレス鋼素材１３は表３に示すとおりの鋼材
のＳＵＳ３０４であるが、鋼素材としてＳＵＳ３１６、
並びにＳＵＳ４３０でも、ＳＵＳ３０４と同様に焼付き
を防止して狙い通りに鍛造成形を行うことが可能であっ
た。
〜６０度、かつ、外径をダイステーパー角５のθ2を３
１〜３４度とするパンチ３およびダイス２である表１の
金型６、金型７、金型１０および金型１１により、カッ
プ状部品６を焼付きを起こすことなく成形できた。な
お、本鍛造工程についてＣＡＥ解析にてシミュレーショ
ンを行い、第２工程のカップ状部品６のスカート部７の
直状部８（図３の第２工程のＡ部）における摩擦仕事が
数式１を満足する条件では、いずれの金型においても焼
付きを起こすことなく成形できた。また、この実施例に
おけるステンレス鋼素材１３は表３に示すとおりの鋼材
のＳＵＳ３０４であるが、鋼素材としてＳＵＳ３１６、
並びにＳＵＳ４３０でも、ＳＵＳ３０４と同様に焼付き
を防止して狙い通りに鍛造成形を行うことが可能であっ
た。
【００２０】比較例：パンチテーパー角４のθ1を５６
〜６０度、かつ、ダイステーパー角５のθ2を３１〜３
４度の範囲に入らないパンチ３およびダイス２は、鍛造
時にはカップ状部品６のスカート部７の直状部８である
Ａ部での摩擦仕事は数式１を満足せず、いずれの場合も
加工時に材料がダイス２に焼付いてしまった。
〜６０度、かつ、ダイステーパー角５のθ2を３１〜３
４度の範囲に入らないパンチ３およびダイス２は、鍛造
時にはカップ状部品６のスカート部７の直状部８である
Ａ部での摩擦仕事は数式１を満足せず、いずれの場合も
加工時に材料がダイス２に焼付いてしまった。
【００２１】実施例２（請求項２に係る発明の実施例）
図４に示す鍛造工程２の第１工程は上記の実施例２の
第１工程と同様で、金型の平型である上型１１と下型１
２間でステンレス鋼素材１３を据込み加工により拡径
し、第２工程において、予成形パンチテーパー角１０の
θ3を表２に示す条件の予成形パンチ１４および平型の
予成形下型１５を用いて後方押出しによりカップ部の予
成形をする。この第２工程は焼付き部での材料流動を改
善することを目的にカップ部予成形を実施するために追
加した工程である。さらに第３工程のパンチテーパー角
４のθ1およびダイステーパー角５のθ2（図３の実施例
の第２工程と同様の型形状）は、それぞれ５２度および
３７度とした。
図４に示す鍛造工程２の第１工程は上記の実施例２の
第１工程と同様で、金型の平型である上型１１と下型１
２間でステンレス鋼素材１３を据込み加工により拡径
し、第２工程において、予成形パンチテーパー角１０の
θ3を表２に示す条件の予成形パンチ１４および平型の
予成形下型１５を用いて後方押出しによりカップ部の予
成形をする。この第２工程は焼付き部での材料流動を改
善することを目的にカップ部予成形を実施するために追
加した工程である。さらに第３工程のパンチテーパー角
４のθ1およびダイステーパー角５のθ2（図３の実施例
の第２工程と同様の型形状）は、それぞれ５２度および
３７度とした。
【００２２】
【表２】
【００２３】成功例：第２工程（追加工程）の予成形パ
ンチテーパー角１０のθ3を２０〜４０度とする予成形
パンチ１４と平型の予成形下型１５からなる表２の金型
２および金型３によりカップ部の予成形を施すことで、
第３工程においてカップ状部品６を焼付きを起こすこと
なく成形できた。なお、第３工程のカップ上部品６のス
カート部７の直状部８における摩擦仕事が数式１を満足
する条件では、いずれの場合も焼付きを起こすことなく
成形できた。
ンチテーパー角１０のθ3を２０〜４０度とする予成形
パンチ１４と平型の予成形下型１５からなる表２の金型
２および金型３によりカップ部の予成形を施すことで、
第３工程においてカップ状部品６を焼付きを起こすこと
なく成形できた。なお、第３工程のカップ上部品６のス
カート部７の直状部８における摩擦仕事が数式１を満足
する条件では、いずれの場合も焼付きを起こすことなく
成形できた。
【００２４】比較例：第２工程の予成形パンチテーパー
角１０のθ3を１５度とする表３の金型１によるとき、
第２工程において予成形を施したカップ部に折れ込みが
発生するためカップ状部品６を成形することができな
い。また、第２工程の予成形パンチテーパー角１０のθ
3を５０度とする表３の金型４によりカップ部予成形を
施した後、第３工程にて型成形を行ったところ、カップ
状部品６のスカート部７の直状部８にて焼付きが発生し
た。なお、上記の金型１および金型４による２例とも、
数式１を満足しなかった。
角１０のθ3を１５度とする表３の金型１によるとき、
第２工程において予成形を施したカップ部に折れ込みが
発生するためカップ状部品６を成形することができな
い。また、第２工程の予成形パンチテーパー角１０のθ
3を５０度とする表３の金型４によりカップ部予成形を
施した後、第３工程にて型成形を行ったところ、カップ
状部品６のスカート部７の直状部８にて焼付きが発生し
た。なお、上記の金型１および金型４による２例とも、
数式１を満足しなかった。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】以上説明したとおり、ステンレス鋼素材
などの変形抵抗が大きく加工性が悪い素材からスカート
部を有するカップ状部品を熱間鍛造にて製造する際、本
発明の方法で製造することにより、従来のようにコスト
の上昇をもたらすことなく、かつ環境を害することな
く、金型との間に焼付きを起こすことなく量産ができ、
さらに金型など工具の破損などを防止して寿命を高める
など、その効果は極めて顕著なるものがある。
などの変形抵抗が大きく加工性が悪い素材からスカート
部を有するカップ状部品を熱間鍛造にて製造する際、本
発明の方法で製造することにより、従来のようにコスト
の上昇をもたらすことなく、かつ環境を害することな
く、金型との間に焼付きを起こすことなく量産ができ、
さらに金型など工具の破損などを防止して寿命を高める
など、その効果は極めて顕著なるものがある。
【図１】本発明の金型の概略を示す模式図である。
【図２】カップ状部品の概略図である。
【図３】本発明の請求項１に係る鍛造工程１の概略を示
す模式図である。
す模式図である。
【図４】本発明の請求項２に係る鍛造工程２の概略を示
す模式図である。
す模式図である。
１ 金型 ２ ダイス ３ パンチ ４ パンチテーパー角 ５ ダイステーパー角 ６ カップ状部品 ７ スカート部 ８ 直状部 ９ テーパー部 １０ 予成形パンチテーパー角 １１ 上型 １２ 下型 １３ 鋼素材 １４ 予成形パンチ １５ 予成形下型
Claims (3)
- 【請求項１】 テーパー部と直状部からなるスカート部
を有するカップ状部品の製造において、ステンレス鋼素
材を据込み加工した後、カップ状部品の内径を成形する
パンチテーパー角を５６〜６０度、外径を成形するダイ
ステーパー角を３１〜３４度とするパンチおよびダイス
からなる金型により熱間鍛造することによりカップ状部
品のスカート部の直状部に焼付きを起こすことなく成形
することを特徴とするステンレス製カップ状部品の熱間
鍛造方法。 - 【請求項２】 テーパー部と直状部からなるスカート部
を有するカップ状部品の製造において、ステンレス鋼素
材を据込み加工した後、２０〜４０度の予成形パンチテ
ーパー角を有する予成形パンチで後方押出加工しスカー
ト部を予成形し、その後カップ状部品の内径を成形する
パンチテーパー角を５６〜６０度、外径を成形するダイ
ステーパー角を３１〜３７度とするパンチおよびダイス
からなる金型により熱間鍛造することによりカップ状部
品のスカート部の直状部に焼付きを起こすことなく成形
することを特徴とするステンレス製カップ状部品の熱間
鍛造方法。 - 【請求項３】 カップ状部品のスカート部の直状部にお
ける摩擦仕事ψが数式１を満足する条件においてパンチ
およびダイスからなる金型により熱間鍛造することによ
りカップ状部品のスカート部の直状部に焼付きを起こす
ことなく成形とすることを特徴とする請求項１または請
求項２記載のステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方
法。 【数１】 ψ＝∫∫Ｐ・ＶｄＳｄｔ＜１３００［Ｎ／ｍｍ］ ………１ ただし、Ｐ：素材と金型の接触面圧［Ｎ／ｍｍ2］、
Ｖ：素材と金型の相対滑り速度［ｍｍ／ｓ］、Ｓ：素材
と金型の接触面積［ｍｍ2］、ｔ：素材と金型の接触時
間［ｓ］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122236A JP2001300684A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122236A JP2001300684A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300684A true JP2001300684A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18632737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000122236A Pending JP2001300684A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ステンレス製カップ状部品の熱間鍛造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001300684A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008521A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-04-03 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种锥筒形锻件的成形模具及其成形方法 |
| RU2606818C1 (ru) * | 2015-08-26 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ секционной штамповки осесимметричных изделий и комплект инструмента для его осуществления |
| JP2020015050A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | エンシュウ株式会社 | 成形型 |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122236A patent/JP2001300684A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008521A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-04-03 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种锥筒形锻件的成形模具及其成形方法 |
| CN103008521B (zh) * | 2012-10-22 | 2015-08-26 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种锥筒形锻件的成形模具及其成形方法 |
| RU2606818C1 (ru) * | 2015-08-26 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ секционной штамповки осесимметричных изделий и комплект инструмента для его осуществления |
| JP2020015050A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | エンシュウ株式会社 | 成形型 |
| JP7105125B2 (ja) | 2018-07-24 | 2022-07-22 | エンシュウ株式会社 | 成形型 |
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