JP2002103015A - 半溶融金属素材の鍛造方法および鍛造装置 - Google Patents
半溶融金属素材の鍛造方法および鍛造装置Info
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- JP2002103015A JP2002103015A JP2000290181A JP2000290181A JP2002103015A JP 2002103015 A JP2002103015 A JP 2002103015A JP 2000290181 A JP2000290181 A JP 2000290181A JP 2000290181 A JP2000290181 A JP 2000290181A JP 2002103015 A JP2002103015 A JP 2002103015A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 素材流れがなくニアネットシェイブの鍛造が
可能な半溶融金属の鍛造方法を提供する。 【解決手段】 半溶融金属供給手段３をキャビティ１２
aに沿って移動しつつゲート部６から半溶融金属Ｍをキ
ヤビティ１２a内に供給する。そして、キャビティ１２a
内に過不足なく半溶融金属を供給し終えたならば、上下
の金型１１、１２間から半溶融金属供給手投３を後退せ
しめ、更に上下の金型１１、１２を閉じ、キャビティ１
１a、１２aにて半溶融金属を鍛造成形する。
可能な半溶融金属の鍛造方法を提供する。 【解決手段】 半溶融金属供給手段３をキャビティ１２
aに沿って移動しつつゲート部６から半溶融金属Ｍをキ
ヤビティ１２a内に供給する。そして、キャビティ１２a
内に過不足なく半溶融金属を供給し終えたならば、上下
の金型１１、１２間から半溶融金属供給手投３を後退せ
しめ、更に上下の金型１１、１２を閉じ、キャビティ１
１a、１２aにて半溶融金属を鍛造成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半溶融金属素材の鍛
造方法とこの鍛造方法を実施する鍛造装置に関する。こ
こで、半溶融とは固相と液相とが混ざった状態を指し、
この固液混合状態は、溶融状態にある金属を冷却してゆ
く過程あるいは固体状態の金属を加熱溶融してゆく過程
のいずれにおいても生じる。そして、前者を半凝固、後
者を半溶融と呼ぶことがあるが、本明細書では混乱を避
けるため、半凝固も半溶融に含まれるものとして説明す
る。
造方法とこの鍛造方法を実施する鍛造装置に関する。こ
こで、半溶融とは固相と液相とが混ざった状態を指し、
この固液混合状態は、溶融状態にある金属を冷却してゆ
く過程あるいは固体状態の金属を加熱溶融してゆく過程
のいずれにおいても生じる。そして、前者を半凝固、後
者を半溶融と呼ぶことがあるが、本明細書では混乱を避
けるため、半凝固も半溶融に含まれるものとして説明す
る。
【０００２】
【従来の技術】材料の無駄を少なくするため、半溶融状
態の金属材料を用いて所定形状に鍛造する方法が従来か
ら行われている。例えば、特開平６-２４６３８４号公
報にはマグネシウム合金の丸棒素材をある程度最終製品
形状に近い形状に折り曲げて中間素材とし、この中間素
材の表面に酸化防止剤を塗布した後、中間素材を半溶融
状態まで加熱して金型間にて鍛造する方法が記載されて
いる。また同公報には、金属スラリーを金型内に射出成
形して中間素材を製造した後、この中間素材を前記同
様、半溶融状態まで加熱して金型間にて鍛造する方法も
記載されている。
態の金属材料を用いて所定形状に鍛造する方法が従来か
ら行われている。例えば、特開平６-２４６３８４号公
報にはマグネシウム合金の丸棒素材をある程度最終製品
形状に近い形状に折り曲げて中間素材とし、この中間素
材の表面に酸化防止剤を塗布した後、中間素材を半溶融
状態まで加熱して金型間にて鍛造する方法が記載されて
いる。また同公報には、金属スラリーを金型内に射出成
形して中間素材を製造した後、この中間素材を前記同
様、半溶融状態まで加熱して金型間にて鍛造する方法も
記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術のよ
うに、一旦中間素材を製造し、この中間素材を半溶融状
態にして鍛造する方法では、先ず、中間素材を製造する
のに工数がかかる。特に、丸棒素材を折り曲げて中間素
材とする場合には、最終製品形状が複雑なものに適用で
きず、またバリの発生も多くなり材料の無駄となる。一
方、中間素材を射出成形する場合には、大掛かりな射出
成形装置が必要になり、また金属スラリーを金型キャビ
ティ内に射出するため、キャビティ内において素材流れ
に起因する内部欠陥が生じやすく高品質の製品が得られ
ない。
うに、一旦中間素材を製造し、この中間素材を半溶融状
態にして鍛造する方法では、先ず、中間素材を製造する
のに工数がかかる。特に、丸棒素材を折り曲げて中間素
材とする場合には、最終製品形状が複雑なものに適用で
きず、またバリの発生も多くなり材料の無駄となる。一
方、中間素材を射出成形する場合には、大掛かりな射出
成形装置が必要になり、また金属スラリーを金型キャビ
ティ内に射出するため、キャビティ内において素材流れ
に起因する内部欠陥が生じやすく高品質の製品が得られ
ない。
【０００４】即ち、従来の半溶融金属素材の鍛造方法に
あっては、中間素材を介在しているため、中間素材を製
造するための装置及び工数が余分に必要とされ、また中
間素材と最終製品との形状差があるためニアネットシェ
イプを達成できず、更に鋳造などで中間素材を得る場合
には、素材流れによる欠陥が生じやい。
あっては、中間素材を介在しているため、中間素材を製
造するための装置及び工数が余分に必要とされ、また中
間素材と最終製品との形状差があるためニアネットシェ
イプを達成できず、更に鋳造などで中間素材を得る場合
には、素材流れによる欠陥が生じやい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般的な金型鍛造にあっ
ては、金型自体にゲート部が形成されゲート部とキャビ
ティとの位置関係は固定されている。本発明者らは上記
の固定観念を破棄し、発想の転換を図り、ゲート部をキ
ャビティに沿って移動せしめることで、従来の課題を解
決したものである。
ては、金型自体にゲート部が形成されゲート部とキャビ
ティとの位置関係は固定されている。本発明者らは上記
の固定観念を破棄し、発想の転換を図り、ゲート部をキ
ャビティに沿って移動せしめることで、従来の課題を解
決したものである。
【０００６】即ち、本発明に係る半溶融金属素材の鍛造
方法は、半溶融金属が流出するゲート部を備えた半溶融
金属供給手段を上下の金型間に臨ませ、この半溶融金属
供給手段を下金型の上面に形成されたキャビティに沿っ
て相対的に移動しつつゲート部からキャビティ内に半溶
融金属を供給し、キャビティ内への半溶融金属の供給が
終了した後、半溶融金属供給手段を上下の金型間から後
退せしめて上下の金型を閉じるようにした。
方法は、半溶融金属が流出するゲート部を備えた半溶融
金属供給手段を上下の金型間に臨ませ、この半溶融金属
供給手段を下金型の上面に形成されたキャビティに沿っ
て相対的に移動しつつゲート部からキャビティ内に半溶
融金属を供給し、キャビティ内への半溶融金属の供給が
終了した後、半溶融金属供給手段を上下の金型間から後
退せしめて上下の金型を閉じるようにした。
【０００７】ところで、複雑形状の製品においてもニア
ネットシェイブを達成するには、製品形状の断面積に応
じ、太い或いは広い個所には多量の半溶融金属を、細い
或いは狭い個所には少量の半溶融金属を供給する必要が
ある。即ち、キャビティ内への半溶融金属の供給量を、
ゲート部の相対移動方向と直交する方向のキャビティ断
面積に応じて変化せしめる必要がある。
ネットシェイブを達成するには、製品形状の断面積に応
じ、太い或いは広い個所には多量の半溶融金属を、細い
或いは狭い個所には少量の半溶融金属を供給する必要が
ある。即ち、キャビティ内への半溶融金属の供給量を、
ゲート部の相対移動方向と直交する方向のキャビティ断
面積に応じて変化せしめる必要がある。
【０００８】このためには、例えば、ゲート部の開口面
積を変化せしめる。または、ゲート部からの半溶融金属
の流出速度を変化せしめる。または半溶融金属供給手段
の相対移動速度を変化せしめることが考えられる。
積を変化せしめる。または、ゲート部からの半溶融金属
の流出速度を変化せしめる。または半溶融金属供給手段
の相対移動速度を変化せしめることが考えられる。
【０００９】また、本発明に係る鍛造装置は、所定量の
半溶融金属を保持するとともに半溶融金属が流出するゲ
ート部を備えた半溶融金属供給手段と、この半溶融金属
供給手段を離型状態にある上下の金型間に対し進退動せ
しめるとともに上下の金型間において前記半溶融金属供
給手段を下金型のキャビティに沿って移動せしめる移動
手段とから構成される。
半溶融金属を保持するとともに半溶融金属が流出するゲ
ート部を備えた半溶融金属供給手段と、この半溶融金属
供給手段を離型状態にある上下の金型間に対し進退動せ
しめるとともに上下の金型間において前記半溶融金属供
給手段を下金型のキャビティに沿って移動せしめる移動
手段とから構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る半溶融金
属素材の鍛造方法を実施する装置の槻略図であり、この
装置はロボット１のアーム２の先端に半溶融金属供給手
段３を備えている。
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る半溶融金
属素材の鍛造方法を実施する装置の槻略図であり、この
装置はロボット１のアーム２の先端に半溶融金属供給手
段３を備えている。
【００１１】半溶融金属供給手段３は図２に示すように
筒状の容器４内をピストン５で上室４aと下室４bに画成
し、下室４bの底面にはゲート部６を設け、このゲート
部６の開口面積をプレート７をスライドすることで調整
している。なお、ゲート部６の開口面積を調整する機構
は上記に限らず任意であり、例えば、ゲート部に挿入し
たニードルを上下に移動せしめるような機構としてもよ
い。
筒状の容器４内をピストン５で上室４aと下室４bに画成
し、下室４bの底面にはゲート部６を設け、このゲート
部６の開口面積をプレート７をスライドすることで調整
している。なお、ゲート部６の開口面積を調整する機構
は上記に限らず任意であり、例えば、ゲート部に挿入し
たニードルを上下に移動せしめるような機構としてもよ
い。
【００１２】また、ゲート部６の開口面積を変化させる
代わりに、半溶融金属供給手段３の移動速度を変化せし
めるか或いは上室４a内に供給するエア圧を調整するよ
うにしてもよい。
代わりに、半溶融金属供給手段３の移動速度を変化せし
めるか或いは上室４a内に供給するエア圧を調整するよ
うにしてもよい。
【００１３】上記の装置を用いて半溶融金属素材の鍛造
する方法を以下に説明する。先ず、半溶融状態にあるア
ルミニウム合金などの素材を容器４の下室４b内に充填
する。充填方法としては、例えば容器４を上下反転して
ゲート部６を上にし、この状態でゲート部６から下室４
b内に1ショット分或いは数ショット分の半溶融状態素材
を注入する。
する方法を以下に説明する。先ず、半溶融状態にあるア
ルミニウム合金などの素材を容器４の下室４b内に充填
する。充填方法としては、例えば容器４を上下反転して
ゲート部６を上にし、この状態でゲート部６から下室４
b内に1ショット分或いは数ショット分の半溶融状態素材
を注入する。
【００１４】次いで、ロボット１のアーム２を旋回せし
めて半溶融金属供給手段３を離型状態にある上下の金型
１１、１２間に臨ませる。そして、半溶融金属供給手段
３を反転せしめて、ゲート部６を下方に向けて開とし、
下金型１２の上面に形成したキャビティ１２ａの一端部
にゲート部６から半溶融金属Ｍを供給する。
めて半溶融金属供給手段３を離型状態にある上下の金型
１１、１２間に臨ませる。そして、半溶融金属供給手段
３を反転せしめて、ゲート部６を下方に向けて開とし、
下金型１２の上面に形成したキャビティ１２ａの一端部
にゲート部６から半溶融金属Ｍを供給する。
【００１５】そして、半溶融金属供給手段３をキヤビテ
ィ１２ａに沿って移動しつつゲート部６から半溶融金属
Ｍをキャビティ１２ａ内に供給する。ここで、キャビテ
ィ１２aの半溶融金属供給手段３の移動方向と直交する
方向の断面積は製品形状に合わせて変化している。
ィ１２ａに沿って移動しつつゲート部６から半溶融金属
Ｍをキャビティ１２ａ内に供給する。ここで、キャビテ
ィ１２aの半溶融金属供給手段３の移動方向と直交する
方向の断面積は製品形状に合わせて変化している。
【００１６】この断面積が大きくなった部分では他の部
分に比べてより多くの半溶融金属を供給する必要があ
る。このための方法としては、ゲート部６の開口面積を
変化させる。半溶融金属供給手段３の移動速度を変化さ
せる。あるいは下室４b内の半溶融金属に加える圧力を
変化させる。などの方法が考えられる。
分に比べてより多くの半溶融金属を供給する必要があ
る。このための方法としては、ゲート部６の開口面積を
変化させる。半溶融金属供給手段３の移動速度を変化さ
せる。あるいは下室４b内の半溶融金属に加える圧力を
変化させる。などの方法が考えられる。
【００１７】以上の如くして、キャビティ１２ａ内に過
不足なく半溶融金属を供給し終えたならば、図３に示す
ように、上下の金型１１、１２間から半溶融金属供給手
段３を後退せしめ、更に上下の金型１１、１２を閉じ、
キャビティ１１ａ、１２ａにて半溶融金属を鍛造成形す
る。
不足なく半溶融金属を供給し終えたならば、図３に示す
ように、上下の金型１１、１２間から半溶融金属供給手
段３を後退せしめ、更に上下の金型１１、１２を閉じ、
キャビティ１１ａ、１２ａにて半溶融金属を鍛造成形す
る。
【００１８】図示例にあっては、ロボットのアームを旋
回することによって金型１１、１２間に半溶融金属供給
手段３を進退動せしめる構成としたが、Ｘ−Ｙ方向のレ
ールを介して半溶融金属供給手段３を水平面内で任意の
方向に移動可能としてもよい。
回することによって金型１１、１２間に半溶融金属供給
手段３を進退動せしめる構成としたが、Ｘ−Ｙ方向のレ
ールを介して半溶融金属供給手段３を水平面内で任意の
方向に移動可能としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
半溶融金属供給手段を相対移動させつつ金型のキャビテ
ィ内に直接半溶融金属を供給するようにしたので、製品
形状の自由度が高く、また素材がキャビティ内で流れる
ことがないので、内部欠陥の極めて少ない鍛造品を得る
ことができる。
半溶融金属供給手段を相対移動させつつ金型のキャビテ
ィ内に直接半溶融金属を供給するようにしたので、製品
形状の自由度が高く、また素材がキャビティ内で流れる
ことがないので、内部欠陥の極めて少ない鍛造品を得る
ことができる。
【００２０】また半溶融金属供給手段の移動方向と直交
する方向の断面積に応じた供給量の半溶融金属をキャビ
ティ内に供給するため、中間品を一旦製造して鍛造する
場合に比較して、バリの発生は極めて少なく、ニアネッ
トシェイブの鍛造が可能になる。
する方向の断面積に応じた供給量の半溶融金属をキャビ
ティ内に供給するため、中間品を一旦製造して鍛造する
場合に比較して、バリの発生は極めて少なく、ニアネッ
トシェイブの鍛造が可能になる。
【図１】本発明に係る半溶融金属素材の鍛造方法を実施
する装置の槻略図
する装置の槻略図
【図２】半溶融金属供給手段の一例を示す断面図
【図３】半溶融金属供給手段を金型聞から後退させた状
態を示す図１と同様の図
態を示す図１と同様の図
１…ロボット、２…アーム、３…半溶融金属供給手段、
４…容器、４a…上室、４b…下室、５…ピストン、６…
ゲート部、７…プレート、１１…上金型、１２…下金
型、１１a、１２a…キャビティ。
４…容器、４a…上室、４b…下室、５…ピストン、６…
ゲート部、７…プレート、１１…上金型、１２…下金
型、１１a、１２a…キャビティ。
Claims (6)
- 【請求項１】 半溶融金属が流出するゲート部を備えた
半溶融金属供給手段を上下の金型間に臨ませ、この半溶
融金属供給手段を下金型の上面に形成されたキャビティ
に沿って相対的に移動しつつゲート部からキャビティ内
に半溶融金属を供給し、キャビティ内への半溶融金属の
供給が終了した後、半溶融金属供給手段を上下の金型聞
から後退せしめて上下の金型を閉じるようにしたことを
特徴とする半溶融金属素材の鍛造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半溶融金属素材の鍛造
方法において、前記キャビティ内への半溶融金属の供給
量を、ゲート部の相対移動方向と直交する方向のキャビ
ティ断面積に応じて変化せしめるようにしたことを特徴
とする半溶融金属素材の鍛造方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の半溶融金属素材の鍛造
方法において、前記キャビティ内への半溶融金属の供給
量の変化は、ゲート部の開口面積を変化せしめることで
行うことを特徴とする半溶融金属素材の鍛造方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の半溶融金属素材の鍛造
方法において、前記キャビティ内への半溶融金属の供給
量の変化は、ゲート部からの半溶融金属の流出速度を変
化せしめることで行うことを特徴とする半溶融金属素材
の鍛造方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の半溶融金属素材の鍛造
方法において、前記キャビティ内への半溶融金属の供給
量の変化は、半溶融金属供給手段の相対移動速度を変化
せしめることで行うことを特徴とする半溶融金属素材の
鍛造方法。 - 【請求項６】 所定量の半溶融金属を保持するとともに
半溶融金属が流出するゲート部を備えた半溶融金属供給
手段と、この半溶融金属供給手段を離型状態にある上下
の金型間に対し進退動せしめるとともに上下の金型間に
おいて前記半溶融金属供給手段を下金型のキャビティに
沿って移動せしめる移動手段とからなる半溶融金属素材
の鍛造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290181A JP4509343B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半溶融金属素材の鍛造方法および鍛造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290181A JP4509343B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半溶融金属素材の鍛造方法および鍛造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103015A true JP2002103015A (ja) | 2002-04-09 |
| JP4509343B2 JP4509343B2 (ja) | 2010-07-21 |
Family
ID=18773448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000290181A Expired - Fee Related JP4509343B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半溶融金属素材の鍛造方法および鍛造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4509343B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102921892A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-13 | 黄维明 | 汽摩件毛坯终极成形工艺 |
| CN102921893A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-13 | 黄维明 | 厨用刀坯终极成形工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517665U (ja) * | 1978-07-19 | 1980-02-04 | ||
| JPS60247453A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-07 | Yasubumi Kosegi | 溶鍛用成形型 |
| JPH04124233A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-24 | Leotec:Kk | 半凝固金属の製造方法 |
| JPH0550211A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-02 | Leotec:Kk | 半凝固金属の成形方法 |
| JPH06246384A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Mazda Motor Corp | マグネシウム合金部材の製造方法 |
| JPH11285805A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Topy Ind Ltd | インライン半凝固アルミニウム合金鋳物製造方法および製造装置 |
| JP2000246414A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Sharp Corp | マグネシウム合金成形部品の製造方法 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000290181A patent/JP4509343B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JPH04124233A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-24 | Leotec:Kk | 半凝固金属の製造方法 |
| JPH0550211A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-02 | Leotec:Kk | 半凝固金属の成形方法 |
| JPH06246384A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Mazda Motor Corp | マグネシウム合金部材の製造方法 |
| JPH11285805A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Topy Ind Ltd | インライン半凝固アルミニウム合金鋳物製造方法および製造装置 |
| JP2000246414A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Sharp Corp | マグネシウム合金成形部品の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4509343B2 (ja) | 2010-07-21 |
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| Date | Code | Title | Description |
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