JP2002536182A - 金属の変形方法および装置 - Google Patents

金属の変形方法および装置

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JP2002536182A
JP2002536182A JP2000597080A JP2000597080A JP2002536182A JP 2002536182 A JP2002536182 A JP 2002536182A JP 2000597080 A JP2000597080 A JP 2000597080A JP 2000597080 A JP2000597080 A JP 2000597080A JP 2002536182 A JP2002536182 A JP 2002536182A
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ヴァルター ツェラー，
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ヴァルター ツェラー，
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管、バーまたは他の輪郭体の膨張が迅速にかつ経済的に製造され得る、金属加工方法を提案する 【解決手段】締め付け装置、打ち型および圧縮成形ハンマを含む圧縮成形による金属部品の加工方法であって、ａ）前記締め付け装置内に金属部品を把持し、前記部品が、圧縮成形力が周囲の環境から直接受容されるように把持され、ｂ）前記金属部品に力が加えられるとき、前記金属部品に前記圧縮成形ハンマを当て、ｃ）前記圧縮成形ハンマ上への圧力の印加により把持された前記金属部品に予め応力を加え、ｄ）前記金属部品に前記圧縮成形ハンマによって衝撃を実施し、材料が前記圧縮成形空間内で軟化することができ、前記圧縮成形ハンマが前方に向かって動きかつ材料上の圧力が初期応力にまで弱まり、かつこれに反してそれは弾性範囲内に戻すことができ、ｅ）工程ｃ）およびｄ）の周期的な繰り返しを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、金属加工方法、とくに管、線または輪郭体のごとき金属加工片用の
圧縮成形方法ならびに圧縮成形装置に関する。
【０００２】 （背景の技術） 従来の技術によれば、普通、かかる方法において、管または金属輪郭体が大き
な壁強度で置かれかつ厚さが適切な打ち出しまたは鍛造によって所望の場所にお
いて減少される膨張が実施されている。これらの打ち出しまたは鍛造は、暑い輪
郭体から出発して、とくに、膨張の部分が管または輪郭体の残りの部分に比して
単に小さいとき、費用のかかる方法を意味している。種々の試みが、輪郭体を直
接の圧縮成形によって膨張するために、打ち出される、種々の試みはこれまで見
当たらない。
【０００３】 管またはバーを膨張するための試みは、輪郭体が圧縮成形の開始の段階におい
てすでに側方へ広がるかまたは屈曲することをしばしば生じ、そのさいそれは飛
び越しまたは押しかぶせになる。さらに、それにより変形された材料の不均質の
、結晶構造が達成され、それは安定性に関して望ましくない。そのさい輪郭体に
、また、象の鼻におけるようにシワが生じる。異なる形状を備えた種々の打ち出
し段階が挿入されることにより、膨張形成の現象を解決する試みがなされ、それ
はかなり費用がかかる方法を意味する。
【０００４】 （発明の開示） それゆえ、本発明の課題は、それによって管、バーまたは他の輪郭体の膨張が
迅速にかつ経済的に製造され得る、金属加工方法を提案することにある。
【０００５】 そこで、管、バーまたは他の輪郭体におけるとくに望まれる場所が、圧縮成形
すべき加工片がフックの範囲において膨張されかつ加工片が圧縮成形ハンマによ
り振動して加工され得るとき、圧縮成形によって膨張され得る。圧縮成形ハンマ
の衝撃（インパルス）によって加工片の材料はフックの範囲から短い時間の間で
可塑的な範囲に移行させられる。衝撃は、材料が圧縮成形領域において流動させ
られることを生じ、それによって圧縮成形空間が少しだけ充填され、圧縮成形ハ
ンマが運動に従い、圧力が降下し、それにより加工片が再び結晶状態に戻るが、
常に膨張下にある。
【０００６】 引き続いて、さらに周期的な圧縮成形衝撃が加工片上に付与され、そのさいそ
の場合に再び、可塑的範囲への移行および再結晶化が行われる。この方法によっ
て、均質な構造を有する均質な、膨張された輪郭体が得られることが可能となる
。
【０００７】 それゆえ、本発明の目的は、請求項１の定義による圧縮成形方法および請求項
１０の定義による圧縮成形装置にある。
【０００８】 本発明による方法は「スパッタ圧縮成形」として示されている。そのさい、作
用している送り力は、それがもっぱら圧縮成形空間に使用されかつもっぱら材料
搬送に役立つように導かれることが重要である。 これに対して、圧縮成形すべき輪郭体が圧縮成形空間内で自由でありかつ残り
の輪郭体が圧縮成形力が圧縮成形空間の外部で均等にされるかまたは壁に対して
無効に中立化されるように保持される。支配している圧力関係によって材料は高
められた温度に曝される。そのさいもたらされたエネルギは締め付けの空間内に
その理由で対応して運び去られねばならず、それにより移行領域は流動せずかつ
材料は制御不能でなく拡大し得る。
【０００９】 本来の圧縮成形工程の前に、変形すべき材料は対応する油圧圧力により膨張さ
れねばならず、それによりスパッタパルスが適切に使用される。膨張は、好まし
くは、可塑的範囲に移行の前に辛うじて存在する範囲に存在する。材料は、それ
により、膨張された状態において直ぐに弾性段階になる。適切な手段により、膨
張は圧縮成形工程全体の間中保持される、すなわち、加工すべき材料は個々の衝
撃の間に膨張下にある。好都合には、膨張された材料は、とくに大きな輪郭体に
際して、流動状態前に辛うじて前もって暖められる。
【００１０】 導くべきエネルギおよび周波数はブリルアン散乱（第１ブリルアン散乱領域）
により決定される。好ましくは、予備加熱がマイクロ波によって圧縮成形空間内
で局部的に行われる。薄い輪郭体に際して予備加熱は断念され得る。圧力パルス
は膨張されかつ予備加熱された材料に適用されることができ、そのさい膨張され
た材料は流動される。材料がしなやかになることによって、圧力ピストンは前方
へ柔らかくなりかつ圧力は弱まり；材料は再結晶化することができる。材料の膨
張は個々の圧力パルスの間で保持されている。
【００１１】 それは、力の作用に関して、２つの油圧ポンプ、すなわち、例えば、４０バー
ル（４・１０6Ｐａ）の膨張−圧力用膨張ポンプおよび７００バール（７・１０7 Ｐａ）までの圧力用の小さいパルスポンプを含んでいる、油圧装置が使用される
ことによって、生じることができる。ピストン（「スパッタピストン」）に対す
るこのポンプの配管は逆止め弁を備えなければならない。
【００１２】 圧縮成形ハンマへの圧力パルスの実施のために、例えば、油圧装置が利用され
る。そのさい、パルスは油圧またはスパッタピストンから圧縮成形ハンマ上に伝
達される。スパッタピストンは油により圧縮成形すべき材料まで動かされ、次い
で圧力を、膨張された油が加工片内で不自然な膨張を引き起こすように高められ
る。ポンプとスパッタピストンとの間の配管は弾力がなくかつパルス周波数に関
して反射なしに設けることができる。膨張された油に関して、圧力パルスは、例
えば、周波数制御されたピストン制御により変調され、それにより油圧ピストン
から圧縮成形ハンマへのパルスの減衰されない伝達が行われることができる（油
圧油の圧縮率およそ１０-6）。
【００１３】 圧縮成形の時間は、フックの法則にしたがって決定され、それによりスパッタ
周波数の最初の半周期は固定される。第２の半分の時間に関して、現存する時間
が再結晶化に達するかどうかを単に制御することにある。この方法によれば、ス
パッタ周波数は常に材料に同調させられる。圧縮成形範囲における材料の最後の
緩和により、材料は常にフックの範囲にあり、同様に膨張される。考慮すべきこ
とは、さらに他の意図されない膨張が圧縮成形範囲に並んで生じ得るので、材料
は圧縮成形ハンマの取り除きによって圧縮成形範囲において緩むことができると
いうことである。
【００１４】 （発明を実施するための最良の形態） 次に、本発明を添付図面に基づいてより詳細に説明する。
【００１５】 図１は、大きな壁厚さの形成により、管２を一端において圧縮成形するように
なされているスパッタ圧縮成形装置１を示している。管２に挿入されるのは軸３
であり、この軸はこの軸に対して管の輪郭を保持するのに役立ち、妨害されなが
ら、輪郭内部において材料が回避され得る。管は軸３上に反対圧力を加える締め
付け装置４によって保持されている。それによって、材料が制御されずに回避さ
れ得ることが阻止される。さらに、圧縮成形すべき管２は打ち型５内に突出し、
打ち型５は冷却媒体１４によって供給される冷却スパイラル６を備えている。そ
れにより、高い圧力によって生じている温度が必要な範囲まで、冷却される。
【００１６】 軸３は圧縮成形すべき管２を通って打ち型５内に部分的に突出している。軸３
の打ち型５に侵入している端部には孔９が設けられ、この孔９は圧縮成形ハンマ
７の延長部８の案内として役立つ。この延長部は、打ち型とともに、管の材料が
圧縮成形の過程の間中広がることができる、圧縮成形空間１３を画成している。
圧縮成形ハンマ７上の圧力または必要な衝撃はスパッタピストンによって行われ
る。これは油圧的に作動され、そのさい１１は油圧導管を示しかつ１２は膨張し
ている油圧油用の室を示している。
【００１７】 圧縮成形過程が開始し得る前に、圧縮成形すべき管は挿入された軸３とともに
締め付け装置４内の所望の位置に持ち来されかつ締め付け装置は必要ならば引き
締められる。圧縮成形ハンマ７は打ち型５にある管の前方側に置かれる。圧縮成
形すべき管は、材料が弾性範囲（フックの範囲）にある限りにおいて膨張させら
れる。油圧油は同様に弾力のある下方圧力範囲を有するので、膨張はここでは、
加工すべき材料だけでなく、また、油圧油も膨張されるという利点を有している
。圧縮成形過程の間中、それにより実際上弾力を持たない範囲が存在する。
【００１８】 図２は、図１におけると同一のスパッタ圧縮成形装置であるが、完了された圧
縮成形過程後を示している。この図において、スパッタピストン１０は図１に比
して右方に動いたことは明らかである。それによりスパッタピストン１０は打ち
型５内に追い込まれ、そのさい圧縮成形すべき管の圧縮成形ハンマに向いた部分
が圧縮成形されそして図１による圧縮成形空間が圧縮成形すべき管２の全体の圧
縮成形された部分１５によって充填されている。
【００１９】 図３は本発明による方法の実施のためのスパッタ圧縮成形装置の代替の実施例
を示している。装置２０はヘッド圧縮成形装置である。装置はそのために、金属
棒または金属線を一端でヘッドの形成により圧縮成形するのに役立つ。金属線（
図示せず）は締め付け装置２２の孔２１内に、一端が圧縮成形ハンマ２４の半球
状の窪み２３内でストッパにまで突出するまで挿入される。圧縮成形ハンマ２４
はピストン２５によって圧力を加工片に実施することができ、そのさい上述され
たと同様な方法において行う圧縮成形過程に際して、材料を打ち型２６内にかつ
半球状の窪み２３を圧縮成形ハンマ２４内に回避することが可能である。ピスト
ン２５は油圧で作動される。締め付け装置かつまた油圧装置の詳細は、専門家に
明らかであるので、この図では描写されない。
【００２０】 図４は、圧縮成形ハンマ（図示せず）に圧力を実施する、ピストン１０（図１
および図２）または２５（図３）での油圧ポンプ３１，３２の代表的な配置を示
している。大きな油圧ポンプ３２は、圧縮成形過程の間中永続的な膨張圧力の維
持、例えば、４０バールの維持に役立つ。小さいポンプ３１は、フツクから可塑
的範囲への材料の移行に十分である、例えば、７００バールの高い圧力による、
周期的な衝撃圧力の実施に役立っている。ピストンへのポンプ３１，３２の導管
３４，３５は逆止め弁３６，３７を備えている。より良好な描写のために、ポン
プ記号の上方に小さいグラフ３８，３９が圧力推移の概略的な指示とともに示さ
れている。
【００２１】 図５は本発明による圧縮成形方法に関する圧力／過程−グラフａを示している
。ｈはフック範囲をそしてＡは膨張点を示している。
【００２２】 図６は本発明による鋼の圧縮成形方法に関する圧力／時間−グラフｂを示して
いる。衝撃の間中脈動している圧力推移がある。範囲ｈにおいて材料はフックの
範囲において膨張点Ａまで膨張される。この点が達成されると直ぐに、第１の衝
撃が変形すべき材料に実施され、そのさい曲線の第１ピークが生じる。この衝撃
の間中変形すべき材料は弾性範囲から流動している範囲ｆに移行し、そのさい材
料が流動に持ち来されるので変形が行われる。ピストンはそのさいさらに前方に
離れ去ることができそして圧力は膨張圧力に置かれており、そのさい材料は結晶
化し得る。結晶化段階は範囲ｒによって示されている。
【００２３】 その後、再び衝撃が変形すべき材料に第２のピークの先端まで付与される。そ
のさい第１のピークに際してと同一に通過し、すなわち、圧力ピストンはさらに
前方に離れ去ることができる、そのさい材料は、変形を許容する、可塑的範囲に
移行する。その後圧力は再び弱まり、そのさい材料の新たな結晶化が可能である
。この過程は、所望の変形が得られるまで、ずっと繰り返される。図には、さら
に、圧力差Δ圧力が付与されており、それは、計算されるかまたは他の方法で算
出されねばならない、材料依存の定数である。
【００２４】 図７は、図１に対して拡大された尺度において、図１による圧縮成形装置と同
様に形成される、圧縮成形装置の重要な細部を示している。同一部分は図７にお
いて図１と同一の参照符号を備えている。４で総括的に示される締め付け装置は
締め付け爪１６に作用する、多数の油圧シリンダからなっている。図１および図
７において、管２の長手方向に並んで横たわっている、締め付け爪の周部に分布
された２組の油圧シリンダのみが示されている。実際には、しかし、好ましくは
、３つまたはそれ以上の組の油圧シリンダが設けられる。
【００２５】 すなわち、締め付け力が管２の変形すべき端部の近傍で高くかつ管２の反対端
の方向に減少しかつ次いで再び増加するとき、良好な変形結果が達成されること
を示した。かかる締め付け力推移により、管２の材料の意図されない流動が締め
付け範囲において回避される。そのために、変形すべき管の長手方向に互いに横
たわっている、図７による実施方法の油圧シリンダは、図１による実施方法に対
して、圧力媒体用の別個の導管を有している。
【００２６】 この導管は図７に示されてない。この別個の導管によって、上述された締め付
け力推移を達成するために、異なる圧力を有する隣接の油圧シリンダを設けるこ
とが可能である。締め付け装置４によって管２に実施される保持力をさらに改善
するために、締め付け爪１６の管２と接触する表面が摩擦の高い、とくに炭化タ
ングステンからなる層を備えそして少なくとも締め付け爪１６と接触している管
２の表面範囲がざらざらにされる。
【００２７】 加工片の長手方向において変形力に対向される保持力を高めるための他の手段
は、打ち型５と締め付け爪１６との間に設けられる小さい周部の突起１９に存す
る。突起１９は図９に示され、それは拡大された尺度において図７および図８に
おいてＤで示される部分を示している。この突起１９には変形過程の間中、管２
の材料の小さい圧縮変形が形成され、それにより管２はまた長手方向に形状閉止
で保持される。
【００２８】 図７には、圧縮成形過程直前の圧縮成形装置が示されている。圧縮成形空間１
３はこの実施方法において圧縮成形ハンマの接触面１７、圧縮成形ハンマ７の延
長部８、軸３の前面２９およびもちろん打ち型５によって画成されている。圧縮
成形ハンマ７はその接触面１７により変形すべき管２の前面に隣接している。簡
略化して述べられるのは、十字形にハッチングが付けられた管２の端部範囲が変
形過程によって矢印１８の方向に圧縮成形空間１３内で移動されるということで
ある。
【００２９】 それにより圧縮成形ハンマ７から管へ伝達された力は実際上圧縮成形空間１３
に向けられ、圧縮成形ハンマの接触面１７は、管２の長手方向軸線に対して直角
に延びるだけでなく、管２に向かう方向に僅かに皿状に傾斜される。完成した変
形された管２が接触面１７の形状から逸脱している前面を有することが重要であ
る場合に、これはさらに他の作業過程においてさらに他の圧縮成形ハンマによっ
てその最終的な形状に持ち来される。
【００３０】 図８には、管２の圧縮成形のために管の端部間の範囲に形成される、本発明に
よる圧縮成形装置の実施方法が示されている。図８による装置の左半分は図７の
右半分に実質上対応している。図８のまったく左方には、加えて、管２が存在す
る底部２７を見ることができる。打ち型５の右側には、管２の端部を固定するさ
らに他の締め付け装置４がある。圧縮成形ハンマ７はここでは二重に段が付けら
れている。第１の段部は、変形過程の始めに圧縮成形力を変形すべき管２上に伝
達する、接触面１７によって形成される。
【００３１】 圧縮成形力は右方の締め付け装置４の内部に管２を通って圧縮成形空間１３に
まで伝達されねばならずかつ管はこの締め付け装置内で変形の程度に応じて圧縮
成形空間１３に対して左方に移動されねばならないので、左方の締め付け装置４
の締め付け力が調整可能であることが重要である。僅かに傾斜されれた面２８に
よって形成される、第２の段部は、延長部８、軸３の前面２９および打ち型５と
ともに圧縮成形空間１３を画成している。材料が面２８において圧縮成形し始め
るとすぐに、また、これは圧縮成形力の１部分を管２に伝達する。自明のごとく
、また、面２８および２９が、接触面１７に関して上述されたと同様に、その法
線が圧縮成形空間１３に対して向けられるように傾斜されるならば好都合である
。
【００３２】 圧縮成形ハンマ７は軸３および／またはその孔９と同様にほとんど任意に形成
され、例えば、圧縮成形空間１３に所望の形状を付与するために、多数の段部が
付けられ得ることは明らかである。それについて単に考慮することは、圧縮成形
ハンマ７および軸３は、それらが、成形後また互いに、そのさい形成された加工
片が損なわれることなしに、走行され得るように形成されるということである。
【００３３】 さらに、スパッタ圧縮成形装置の上述されたすべての実施例において変形すべ
き部分は回転対称である。しかしながら、本発明の枠内で、非回転対称の輪郭体
または管を変形するかまたは回転対称の輪郭体または管に非回転対称の範囲を形
成することも容易に可能である。それに付いての２つの例が図１０および図１１
に示されている。
【００３４】 図１０は図７と同様な描写において管２の端部において非回転対称の膨張の製
造用の装置を示している。圧縮成形空間１３を軸３の側で制限している面２９’
はこの実施方法に際して管２の長手方向軸線に対して直角でなく向けられている
。図面で明らかであるように、それに対応して締め付け爪１６および打ち型５が
非対称に形成されている。
【００３５】 図１１は図８と同様な描写において管の端部間に非回転対称の膨張を製造する
ための装置を示している。この実施方法に際して、管２の長手方向軸線に対して
直角でなく向けられる、圧縮成形空間１３を圧縮成形ハンマ７の側で制限してい
る面２８’がある。それに対応して、締め付け装置４の締め付け爪１６および打
ち型５が非対称に形成されている。
【００３６】 圧縮成形ハンマが脈動する周波数は、各加工片に関して経験的に産出すること
ができる。圧縮成形ハンマ７の接触面１７と段部１９の範囲の実際の反射壁との
間の管２の変形すべき範囲において変動のない波動が生じるとき、最高の結果が
達成されることが予想される。それゆえ、パルス周波数が調整可能でかつ好まし
くはそのうえ変形過程の間中偏向可能であるとき好都合である。
【００３７】 言及されたパルスポンプ３１は従来のピストンポンプにすることも可能である
。しかし、効果的には回転パルス発生器である。図１２はかかるパルス発生器４
０の考え得る実施方法による概略断面図を示している。中央のロータ４１がその
中心において、回転密封を介して例えば７００バールの高い圧力で作動し得る、
長手方向孔４２を有している。ロータはそのシリンダマントル面に磨耗を最小に
するために例えばセラミックからなる層４３で覆われかつステータ４４によって
取り囲まれている。ロータの半径方向の溝４５は高い圧力を長手方向孔４２から
外部に導いている。
【００３８】 また、ステータ４４は、ロータの回転の間中、その都度短い時間で溝４５と連
通する半径方向の溝４６が設けられている。その半径方向の外方端においてステ
ータ４４の各溝４６は逆止め弁４７を有している。本実施例によれば、逆止め弁
４７は、半径方向の接続導管４８内に導かれる筒状延長部を備えた球からなって
いる。球および延長部は、外方リング状室４９内の接続導管４８を介しての圧力
媒体の流れを保証するために、孔明けされ、リング状室内には例えば４０バール
の膨張圧力が占めている。この膨張圧力は、また、溝４５および４６が互いに連
通していない限り、逆止め弁４７の球をその座に対して押圧している。
【００３９】 すべての逆止め弁４７は弁リング５０内に保持されている。しかしながら、他
の公知の逆止め弁が使用されることができ、その弁体は例えば球でありかつ例え
ばばねによってその座に押圧されている。ロータ溝４５とステータ溝４６との間
の流れ接続が実現するときは常に、最後に圧力パルスが生じる。この圧力パルス
は、溝がロータとステータとの間の移行範において直線によって画成された断面
を有するとき、また例えば直角であるとき、とくに急勾配の側面を達成する。
【００４０】 図示実施例において全部で４つのロータ溝が４つのステータ溝と同時に接続す
る。それにより、対称の負荷が保証されかつ溝を通って流れている圧力媒体増加
する。しかしながら、また、溝の数および配置が、接続が互いに実現するように
向けられる実施方法が考え得る。かかる配置によれば、ほとんど、ロータの少な
い回転数に際して高いパルス周波数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法を実施するための圧縮成形装置を圧縮成形過程の前の状態に
おいて示す断面図である。
【図２】 図１と同様であるが、圧縮成形過程において示す圧縮成形装置の同様な図であ
る。
【図３】 他の材料または製品に向けられる、本発明による方法を実施するための圧縮成
形装置の代替の実施例、すなわち、ヘッド圧縮成形装置を示す図である。
【図４】 スパッタピストンでの油圧ポンプの配置を示す図である。
【図５】 圧縮成形過程の圧力／過程のグラフを示す図である。
【図６】 本発明による方法の圧力／時間のグラフを示す図である。
【図７】 図１と同様な圧縮成形装置の拡大図である。
【図８】 中空輪郭体の圧縮成形のためにその端部間の範囲に形成される、圧縮成形装置
の他の実施例を示す図である。
【図９】 図７および図８の細部Ｄを拡大尺度で示す図である。
【図１０】 図７と同様な描写において管の端部において非回転対称の膨張を製造するため
の装置を示す図である。
【図１１】 図８と同様な描写において管の端部間に非回転対称の膨張を製造するための装
置を示す図である。
【図１２】 パルス発生器の概略断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９９８１０４９９．６ (32)優先日 平成11年６月７日(1999．6．7) (33)優先権主張国 欧州特許庁（ＥＰ） (81)指定国 ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ， ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，Ｓ Ｎ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ， ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)， ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，Ｂ Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 締め付け装置と打ち型と圧縮成形ハンマとを含んでいる、圧
    縮成形装置における圧縮成形による金属部品の加工方法において、 ａ）前記打ち型内に圧縮成形空間の形成により前記締め付け装置内に金属部品
    を把持し、前記圧縮成形空間の外部で、前記金属部品が、圧縮成形力が周囲の環
    境から直接受容されるように把持され、 ｂ）前記金属部品に力が加えられるとき、前記金属部品の材料が前記圧縮成形
    空間内に入り得るように前記金属部品に前記圧縮成形ハンマを当て、 ｃ）機械的歪みが弾性（フック）範囲内にあるように前記圧縮成形ハンマ上へ
    の圧力の印加により把持された前記金属部品に予め応力を加え、 ｄ）前記金属部品に前記圧縮成形ハンマによって衝撃を実施し、前記金属部品
    の材料が前記弾性範囲から生じている範囲に変化することで材料が前記圧縮成形
    空間内で軟化することができ、前記圧縮成形ハンマが前方に向かって動きかつ材
    料上の圧力が初期応力にまで弱まって弾性範囲内に戻すことができ、 ｅ）前記工程ｃ）と前記工程ｄ）の周期的な繰り返しを停止することを特徴と
    する金属部品の加工方法。
  2. 【請求項２】 前記金属部品が管、輪郭体またはバーであることを特徴とす
    る請求項１に記載の金属部品の加工方法。
  3. 【請求項３】 前記金属部品が鉄、銅またはアルミニウムまたはこれらの合
    金であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属部品の加工方法。
  4. 【請求項４】 前記圧縮成形ハンマが油圧装置によって駆動され、衝撃がピ
    ストンポンプによって発生されかつ油圧ピストンを介して前記圧縮成形ハンマに
    伝達されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属部品の加
    工方法。
  5. 【請求項５】 前記油圧装置内で油圧オイルが膨張され、膨張力が加工片に
    達しかつ衝撃の減衰が回避されることを特徴とする請求項４に記載の金属部品の
    加工方法。
  6. 【請求項６】 前記金属部品が、流動状態に変わる前に、前記圧縮成形空間
    においてマイクロ波により局部的に加熱されて再結晶化が行われることを特徴と
    する請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属部品の加工方法。
  7. 【請求項７】 圧力発生によって発生された過剰な熱エネルギが冷却に除去
    されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属部品の加工方
    法。
  8. 【請求項８】 前記金属部品が管または中空輪郭体であり、軸または嵌合精
    度のインサートが、圧縮成形が行われない中空空間に挿入されることを特徴とす
    る請求項２〜７のいずれか１項に記載の金属部品の加工方法。
  9. 【請求項９】 前記金属部品の表面の少なくとも１部分が把持の前に前記圧
    縮成形装置においてざらざらにされることを特徴とする請求項１〜８のいずれか
    １項に記載の金属部品の加工方法。
  10. 【請求項１０】 金属部品（２）を圧縮成形空間（１３）の形成により収容
    する締め付け装置（４）と、打ち型（５）と、圧縮成形ハンマ（７）と、前記圧
    縮成形ハンマ（７）に送り力を実施するための手段（１０，２５）とを含んでい
    る、金属部品の加工用圧縮成形装置において、周期的に同様に向けられた力のパ
    ルスの送り力が重なり合うことができるパルス手段（３１，４０）を特徴とする
    金属部品の加工用圧縮成形装置。
  11. 【請求項１１】 前記締め付け装置（４）が、前記金属部品に加えられた締
    め付け力を個々に調整可能である、加工片の長手方向に相前後して配置された多
    数のエネルギー源を有していることを特徴とする請求項１０に記載の金属部品の
    加工用圧縮成形装置。
  12. 【請求項１２】 前記締め付け装置（４）が締め付け爪（１６）を有し、加
    工片と接触する表面が、炭化タングステン等からなる摩擦を高めるコーティング
    を備えていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の金属部品の加工用
    圧縮成形装置。
  13. 【請求項１３】 前記締め付け爪（１６）が前記圧縮成形ハンマ（７）の１
    側で前記隣接する打ち型（５）より僅かにさらに内方に突出し、その結果周部の
    段部が形成され、加工片が変形に際して突き当てられ、それにより締め付け作用
    によって発生された、加工片の長手方向に変形力と逆に向けられた保持力が鋳型
    閉止によって強められることを特徴とする請求項１２に記載の金属部品の加工用
    圧縮成形装置。
  14. 【請求項１４】 変形すべき金属部品（２）上に変形力を伝達する前記圧縮
    成形ハンマの前方側接触面（１７）が、その法線（１８）が加工片が押し退けら
    れる前記圧縮成形空間（１３）に対して向けられることを特徴とする請求項１０
    〜１３のいずれか１項に記載の金属部品の加工用圧縮成形装置。
  15. 【請求項１５】 前記圧縮成形空間（１３）の前記第１の締め付け装置（４
    ）の側に向き合っている側に配置される、さらに他の締め付け装置（４）を特徴
    とする金属部品をそれらの端部間で加工するための、請求項１０〜１３のいずれ
    か１項に記載の金属部品の加工用圧縮成形装置。
  16. 【請求項１６】 前記圧縮成形ハンマ（７）が少なくと２つの段部を有し、
    そのさい第１の段部が接触面（１７）によって形成され、それにより変形力の少
    なくとも１部分が前記金属部品（２）の前方側に伝達されかつ第２の段部が前記
    圧縮成形空間（１３）によって画成された表面（２８）によって形成されること
    を特徴とする請求項１５に記載の金属部品の加工用圧縮成形装置。
  17. 【請求項１７】 前記圧縮成形空間（１３）が回転対称でなく形成されるこ
    とを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の金属部品の加工用圧縮
    成形装置。
  18. 【請求項１８】 前記圧縮成形ハンマ（７）へ送り力を実施するための手段
    が圧力流体により作動可能なピストン（１０，２５）からなることを特徴とする
    請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の金属部品の加工用圧縮成形装置。
  19. 【請求項１９】 前記衝撃手段が切り換え手段（４５，４６）を含み、これ
    ら手段が高い圧力を有する圧力源からの圧力流体を送りを生じる圧力流体に周期
    的に切り換えることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の金属
    部品の加工用圧縮成形装置。
  20. 【請求項２０】 前記衝撃手段が圧力流体によって第１圧力で作動可能な空
    間（４２）を備えたロータ（４１）を有し、前記空間（４２）と少なくとも１つ
    の半径方向の溝（４５）が接続され、前記ロータがステータ（４４）によって取
    り囲まれ、前記ステータには少なくとも１つの半径方向の溝（４６）が設けられ
    、この溝が圧力流体によって第２圧力で作動可能な空間（４９）と接続されそし
    て前記溝（４５，４６）が、それらが前記ロータの回転の間中周期的に互いに連
    通するように配置されていることを特徴とする請求項１０〜１９のいずれか１項
    に記載の金属部品の加工用圧縮成形装置。
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