JP2006312190A - Forging device, and forging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素材を鍛造によって所定形状に形成するための鍛造装置及び鍛造方法に関し、特に、切断跡などのバリを持つ素材を鍛造成形する際に用いて好適な鍛造装置及び鍛造方法に関する。 The present invention relates to a forging device and a forging method for forming a material into a predetermined shape by forging, and more particularly to a forging device and a forging method suitable for use in forging a material having burrs such as cut marks.
従来から、種々の金属製品などにおいて、加熱して高温となった金属素材などを一定の型により圧縮することで所定の形状に成形する鍛造が行われている。この鍛造においては、製品の投影形状に近い断面形状をなすように鋳造される鋳造棒などの材料を切断した切断材が鍛造され、最終的な鍛造品を製造する手法を採用するものがある。 Conventionally, in various metal products and the like, forging is performed in which a metal material or the like that has been heated to a high temperature is compressed into a predetermined shape by being compressed with a fixed die. In this forging, there is a method in which a cut material obtained by cutting a material such as a cast bar cast so as to have a cross-sectional shape close to a projected shape of a product is forged, and a method of manufacturing a final forged product is employed.
このように、鋳造棒などの材料から得られる切断材を鍛造する場合、切断工程において素材の切断面端部に生じる切断跡などのバリや鋳造棒などの材料における黒皮(加工されず、鋳造材料内部と異なる組織が形成される表皮部)が、鍛造工程において素材内に巻き込まれたり、鍛造後の製品の表面や内部に残ったりすることがある。こうしたバリや黒皮は、製品の強度や表面精度を低下させ、鍛造工程における素材の伸びを低下させる原因ともなる。このため、鍛造される素材にバリや黒皮が残存することを防止する技術が種々提案されており、例えば、特許文献1には次のような技術が開示されている。すなわち、本文献においては、反りがあり三次元的に複雑な形状の製品を鍛造する際に、素材端部が跳ね上がり製品内部に黒皮が巻き込まれやすいことに鑑み、最終製品形状とする鍛造の前の鍛造工程で、素材に予め一定以上の反りを与えておくことで、製品内部への黒皮の巻き込みを抑制している。
In this way, when forging a cutting material obtained from a material such as a cast bar, black skin in the material such as a burr and a cast bar such as a cut mark generated at the end of the cut surface of the material in the cutting process (not processed, casting In some cases, a skin portion where a structure different from the inside of the material is formed is caught in the material in the forging process, or may remain on the surface or inside of the product after forging. Such burrs and skins reduce the strength and surface accuracy of the product, and cause the elongation of the material in the forging process to decrease. For this reason, various techniques for preventing burrs and black skin from remaining on the material to be forged have been proposed. For example,
ところで、前述の如く、切断工程において素材の切断面端部に生じる切断跡であるバリは、例えば、図6に示すように、加熱された金属製などの棒状または線状の材料60を、固定刃41及び移動刃42を用いて所定長さに切断して、鍛造される素材としての切断材50を得る場合に発生する。この場合、固定刃41を貫通する材料60が、固定刃41の表面41aよりも突出するように順次送り出され、この突出部分の長さが定寸ストッパ43により所定長さとされる。材料60が所定長さ突出した状態で、移動刃42が固定刃41の表面41aに沿って移動することにより、前記突出部分が一方向(図6においては下方向)に押圧されるとともに切断される。これにより、鍛造される素材として、所定長さの柱状の切断材50が得られる。
By the way, as described above, the burr which is a cut mark generated at the end of the cut surface of the material in the cutting process is, for example, a fixed rod-like or
そして、切断工程で得られた図7(a)に示す切断材50が、例えば、荒地成形工程において同図(b)に示すような荒地形状に成形された後、仕上げ成形工程において同図(c)に示すような仕上げ形状に成形されるように鍛造される。
荒地成形工程においては、図8に示すような鍛造装置101により、切断材50が前記荒地形状に成形されていた。鍛造装置101は、相対的に近接離間可能方向に移動可能に対向配設されるパンチ102及びダイス103を備え、これらを近接させることにより、パンチ102及びダイス103間にセットされる切断材50を、これらパンチ102及びダイス103により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する。すなわち、図8(a)に示すように、切断材50が、その一側の切断面50aをダイス103の圧縮面103aに接するように該ダイス103上にセットされる。この状態から、パンチ102が下降することにより、切断材50がその軸方向に圧縮され荒地形状に成形される。そして、図8(b)に示すパンチ102の下降端状態において、パンチ102の圧縮面102a及びダイス103の圧縮面103aにより形成される成形空間が前記荒地形状となり、切断材50が該成形空間内に圧縮されることにより、該切断材50が図7(b)に示す荒地形状に成形される。
この荒地形状に成形された素材が、仕上げ成形工程において同様にしてパンチ及びダイスにより圧縮され、図7(c)に示すような仕上げ形状に成形される。
In the wasteland forming step, the
The raw material formed into this rough shape is compressed by a punch and a die in the same manner in the finish forming step, and formed into a finished shape as shown in FIG.
前述の如く、切断工程において切断された切断材50は、鍛造装置101により荒地成形工程において荒地形状(図7(b)参照)に成形された後、仕上げ成形工程において仕上げ形状(同図(c)参照)に成形される場合、次のような問題が生じることがあった。
すなわち、図6に示すような切断工程においては、固定刃41から突出する材料60に対して、移動刃42が固定刃41の表面41aに沿って一方向に移動することにより材料60が切断されるため、加熱されて粘性を有する材料60に対して切断応力がはたらき、切断面50aの端部(周縁部)には切断跡としてバリ50bが残る。
As described above, the
That is, in the cutting process as shown in FIG. 6, the
このように、切断面50aにバリ50bを有する切断材50が、その切断面50aがダイス103の圧縮面103a上に接するようにセットされた状態から、前述の如く荒地成形工程にて荒地形状に成形されると、荒地形状における底面付近にバリ跡50cが生じることがある。つまり、切断工程において発生したバリ50bが、荒地成形工程におけるパンチ102及びダイス103による圧縮過程で素材の表面近傍あるいは素材内部に巻き込まれ、成形後にバリ跡50cとして残る。
さらに、この荒地成形工程において生じたバリ跡50cは、仕上げ成形工程においてもそのまま残存する場合がある(図7(c)参照)。
As described above, the
Further, the
仕上げ成形後において残存するバリ跡50cは、その発生位置が、例えば図7(c)に示すような溝部50dのように切削などの表面加工が施されない部分(黒皮部)である場合、バリ跡50cがそのまま製品に残ることとなる。この製品に残るバリ跡50cは、その発生位置や深さや大きさ等によっては製品強度の低下を招く。
ここで、黒皮部についても切削などの表面加工を行うことが考えられるが、これは旋盤などを追加する必要が生じコストアップとなるため難しい。
一方、切断工程における材料の切断後に、バリを除去するための処理工程を追加することが考えられるが、これもコストアップの問題が生じ、スペース面についても拡大する必要が生じる。
The
Here, it is conceivable to perform surface processing such as cutting on the black skin portion, but this is difficult because a lathe needs to be added and the cost is increased.
On the other hand, it is conceivable to add a processing step for removing burrs after cutting the material in the cutting step, but this also causes a problem of cost increase, and it is necessary to enlarge the space.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程にて、切断跡などのバリを有する素材の成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる鍛造装置及び鍛造方法を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described problems of the prior art, the present invention removes and suppresses burrs that remain after molding of a material having burrs such as cutting marks in the forging process without impairing the molding shape in the conventional forging process. It is in the point which provides the forging apparatus and forging method which can be performed.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項1においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造装置であって、前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備するものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, an upper die and a lower die that are opposed to each other so as to be relatively movable toward and away from each other are provided, and a material set between the upper die and the lower die by bringing them close to each other. Is a forging device that compresses a mold into a molding space constituted by the upper mold and the lower mold to form a predetermined shape, and forms a compression surface in the process in which the upper mold and the lower mold approach each other. Is provided with a surface area expanding means for temporarily protruding a part of the material into the molding space and temporarily expanding the surface area of the material to be compressed and deformed.
請求項2においては、前記表面積拡大手段は、先端部が前記下型または上型の圧縮面から突出可能に前記近接離間方向に移動可能に設けられる突出パンチと、該突出パンチを前記下型または上型に対して移動させる移動手段とを備えるものである。 The surface area enlarging means according to claim 2, wherein the surface area enlarging means includes a projecting punch provided such that a tip portion can project from the compression surface of the lower mold or the upper mold so as to be movable in the approaching / separating direction; And a moving means for moving the upper mold.
請求項3においては、前記突出パンチの先端部を、前記上型及び下型間にセットされる素材の突出パンチ配設側端面の周縁形状に沿う形状としたものである。 According to a third aspect of the present invention, the tip end portion of the protruding punch is shaped to follow the peripheral shape of the protruding punch arrangement side end surface of the material set between the upper mold and the lower mold.
請求項4においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造方法であって、前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大するものである。 In claim 4, an upper mold and a lower mold that are arranged opposite to each other so as to be relatively movable toward and away from each other, and by bringing them close to each other, a material set between the upper mold and the lower mold, A forging method in which a mold is compressed into a predetermined space formed by an upper mold and a lower mold, and is molded into a predetermined shape. The part is temporarily protruded into the molding space, and the surface area of the material to be compressed and deformed is temporarily expanded.
請求項5においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる素材を圧縮して荒地形状に成形する荒地成形工程と、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる前記荒地形状に成形された素材を仕上げ形状に成形する仕上げ成形工程と、を有する鍛造方法であって、前記荒地成形工程にて、前記荒地形状に成形される素材に、上型及び下型間にセットされる素材の端面の周縁部であって前記仕上げ形状の溝部に対応する部分を窪ませた凹部を形成し、前記仕上げ成形工程にて、前記凹部をさらに窪ませて前記溝部を形成するものである。
In
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、素材が有するバリを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
In
請求項2においては、簡単な構成で、かつ上型及び下型間にセットされる素材に対して所望の位置の表面積を拡大することができる。これにより、素材が有するバリを効果的に除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を効果的に除去・抑制することができる。 According to the second aspect, the surface area at a desired position can be enlarged with respect to the material set between the upper mold and the lower mold with a simple configuration. Thereby, the burr | flash which a raw material has can be removed effectively, and the burr | flash trace which remains after forging can be removed and suppressed effectively.
請求項3においては、鍛造される素材の端面の周縁部に発生するバリの部分の表面積を確実に拡大することができるので、鍛造成形後に残るバリ跡をより効果的に除去・抑制することができる。 In Claim 3, since the surface area of the burr | flash part generate | occur | produced in the peripheral part of the end surface of the raw material to be forged can be expanded reliably, the burr | flash trace which remains after forge molding can be removed and suppressed more effectively. it can.
請求項4においては、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、素材が有するバリを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。 In claim 4, the burrs of the material can be removed within one process in the forging process without losing the molding shape in the conventional forging process, and the burrs remaining after forging are removed and suppressed. Can do.
請求項5においては、荒地成形工程及び仕上げ成形工程において、素材の圧縮面の形状を変更することにより、素材のバリの部分あるいは荒地成形後のバリ跡の部分の表面積を拡大することができるので、簡単かつ所望の位置に対応して鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
In
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明に係る鍛造装置1について図1を用いて説明する。
鍛造装置1は、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としてのパンチ2及び下型としてのダイス3を備え、これらを近接させることにより、パンチ2及びダイス3間にセットされる素材(切断材50)を、これらパンチ2及びダイス3により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形するものである。
すなわち、前述した図6に示すような切断工程において得られた切断材50が、本発明に係る鍛造装置1が用いられる荒地成形工程や仕上げ成形工程などの鍛造工程を経て、最終製品形状に成形される。
なお、本実施形態においては、下型であるダイス3は、固定状態で配置される固定型に構成され、上型であるパンチ2は、上下移動可能に配置される可動型に構成されている。
Next, embodiments of the invention will be described.
First, a forging
The forging
That is, the cutting
In the present embodiment, the lower die 3 is configured as a fixed die arranged in a fixed state, and the upper die 2 is configured as a movable die arranged so as to be movable up and down. .
前記ダイス3は、図1に示すように断面視略U字状となるベースプレート4上にスペーサ5及び取付フランジ6を介して設けられ、略水平面を構成する板状部材である基部31と、該基部31上に固設され略筒状に構成される側部32とを有している。そして、基部31の上面及び側部32の内面により、前記成形空間を形成する圧縮面3aが形成される。このダイス3に対して近接離間方向に移動可能に、即ち本実施形態においてはダイス3に対して上下方向に昇降可能にパンチ2が設けられる。
パンチ2は、略円柱状に構成され、その下面が前記成形空間を形成する圧縮面2aとなり、該圧縮面2aをダイス3の圧縮面3aに対向させた状態で設けられる。
すなわち、パンチ2及びダイス3は、それぞれの圧縮面2a・3aが対向した状態で配設され、パンチ2が下降することによりダイス3とともに成形空間を構成し、該成形空間内にて、ダイス3上にセットされる切断材50が圧縮され所定形状に成形される。
The die 3 is provided on a base plate 4 having a substantially U shape in cross section as shown in FIG. 1 via a
The punch 2 is formed in a substantially cylindrical shape, and the lower surface thereof is a
That is, the punch 2 and the die 3 are arranged in a state where the
本実施形態においては、パンチ2の下降端状態においてその下端部がダイス3の側部32の上端部に一部嵌合する構成となっており、この状態でパンチ2の圧縮面2a及びダイス3の圧縮面3aにより成形空間が成形される。
そして、切断工程において得られた切断材50が、その一側の端面(切断面50a)がダイス3の圧縮面3aに接するようにダイス3上にセットされ、パンチ2が下降することにより、切断材50が前記成形空間内に圧縮されて所定形状に成形される。
In this embodiment, the lower end portion of the punch 2 is partially fitted to the upper end portion of the
Then, the cutting
そして、本発明に係る鍛造装置1は、パンチ2及びダイス3が近接する過程、即ちパンチ2が下降する過程で、前記成形空間を成形する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備している。
すなわち、前述の如く、切断工程において切断材50に生じるバリ50bが、荒地成形工程や仕上げ成形工程などの鍛造工程を経てもバリ跡50cとして残るのは、この鍛造工程内において、バリ50bを除去するために必要な素材の表面積の拡大率が適切に確保できないことが原因と考えられることから、このバリ50bの部分近傍の表面積を、パンチ2が下降する圧縮過程において一時的に拡大することにより、バリ50bの部分を素材の他の部分と同化させ、バリ50bが鍛造成形後にバリ跡50cとして残るのを防止する。
The forging
That is, as described above, the
このように、鍛造装置1に表面積拡大手段を具備させることにより、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、切断跡などのバリを有する素材の成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。以下、表面積拡大手段について具体的に説明する。
In this way, by providing the forging
本発明に係る鍛造装置1に具備される表面積拡大手段は、先端部がダイス3の圧縮面3aから突出可能に上下方向に移動可能に設けられる突出パンチ11と、該突出パンチ11をダイス3に対して移動させる移動手段とを備える。
The surface area expanding means provided in the forging
突出パンチ11は、前記ベースプレート4を上下方向に貫通するとともに前記スペーサ5を介してダイス3の圧縮面3aの一部を構成する搬出器12に対して上下方向に摺動可能に設けられる。つまり、ダイス3の下方において、断面視略U字状となるベースプレート4が、スペーサ5とともに突出パンチ11の収納空間を形成する一方、ダイス3の基部31には搬出器12の延設場所を確保するための孔部31aが設けられており、前記収納空間内を略柱状に構成される搬出器12が上下方向に貫通し、該搬出器12の上面がダイス3の圧縮面3aの一部を構成する。
そして、略柱状に構成される搬出器12に対して、略筒状に構成される突出パンチ11が貫通された状態で摺動可能に設けられる。
The protruding
And the
すなわち、側面断面視略U字状のベースプレート4と、スペーサ5と、ダイス3の基部31に設けられる孔部31aとで突出パンチ11の収納空間が構成され、該収納空間内を上下方向に貫通する搬出器12に対して突出パンチ11が貫通されて上下方向に摺動可能に設けられる。この突出パンチ11は、前記収納空間に収納された状態で、その先端部が前記基部31の孔部31aにおいて搬出器12と基部31との間に介装された状態となり、該突出パンチ11の先端部がダイス3の圧縮面3aの一部を構成する。
このようにして、突出パンチ11が、その先端部がダイス3の圧縮面3aから突出可能に上下方向に移動可能に設けられる。そして、ベースプレート4とスペーサ5とダイス3の基部31の孔部31aとで構成される突出パンチ11の収納空間は、後述するように作動油が充填される油圧室を構成するため、搬出器12及び突出パンチ11とともに略密閉空間を構成する。
That is, a storage space for the projecting
In this way, the protruding
前述の如く略密閉空間となる突出パンチ11の収納空間には、該突出パンチ11の作動油が充填されており、該収納空間は、突出パンチ11の側面に形成される拡径部11aにより、上油圧室13aと下油圧室13bとに区画される。つまり、突出パンチ11の拡径部11aは、ベースプレート4の内面に対して摺接するように形成され、該突出パンチ11の昇降に伴い、上油圧室13a及び下油圧室13bの容積が変化する。
また、スペーサ5は、前記収納空間においてベースプレート4の内面よりも内側に突出しており、このスペーサ5の突出部の下面5aに、突出パンチ11の拡径部11aの上面11bが当接することにより、該突出パンチ11の上昇が規制される。
As described above, the storage space of the protruding
Further, the
すなわち、図1等に示すような突出パンチ11の下降端状態においては、該突出パンチ11は、その下面11cがベースプレート4の内部空間の底面4aに当接するとともに、その上端部がダイス3の圧縮面3aの一部を構成する。また、突出パンチ11の上昇端状態(図2(c)参照)においては、該突出パンチ11の拡径部11aの上面11bがスペーサ5の突出部の下面5aに当接した状態となり、その先端部がダイス3の圧縮面3aから突出した状態となる。
つまり、突出パンチ11の下降端状態における拡径部11aの上面11bとスペーサ5の下面5aとの間の距離が、突出パンチ11が上下方向に移動可能な距離となり、この距離分だけ突出パンチ11の上端部がダイス3の圧縮面3aから上方に突出する。
That is, in the lowered end state of the projecting
That is, the distance between the
そして、前記上油圧室13aに対しては上油圧配管14aが連通され、前記下油圧室13bに対しては下油圧配管14bが連通されており、これら油圧配管14a・14bを介して、図示せぬ油圧タンクから各油圧室13a・13bに油圧が供給される。本実施形態においては、上油圧配管14aは、取付けフランジ6及びスペーサ5を貫通するとともに上油圧室13a内に連通し、下油圧配管14bは、ベースプレート4を貫通するとともに下油圧室13b内に連通している。
An upper
これら油圧配管14a・14bは、図示せぬ油圧バルブ(切換えバルブ)及び油圧ポンプ等を介して油圧タンクに接続されており、該油圧バルブが制御されることにより、上油圧室13a及び下油圧室13bの一方の油圧室に対して選択的に油圧が供給されるとともに、他方の油圧室から油が排出される構成となっている。
つまり、下油圧配管14bから下油圧室13bに油圧が供給されるとともに上油圧室13aから上油圧配管14aを介して作動油が排出されると、突出パンチ11は上昇し、逆に、上油圧配管14aから上油圧室13aに油圧が供給されるとともに下油圧室13bから下油圧配管14bを介して作動油が排出されると、突出パンチ11は下降する。
These
That is, when the hydraulic pressure is supplied from the lower
このような構成により、突出パンチ11がダイス3に対して移動可能に設けられる。つまり、突出パンチ11を移動させるための構成、即ち搬出器12、上下の油圧室13a・13b及びこれら油圧室に連通する上下の油圧配管14a・14bを含む図示せぬ油圧ポンプ等の油圧供給構成が、本実施形態における突出パンチ11の移動手段となる。
なお、突出パンチ11の移動手段としては、本実施形態に限定するものではなく、例えば、ソレノイド等の各種アクチュエータやバネ等の付勢部材を用いて構成することもできる。
With such a configuration, the protruding
The moving means of the projecting
以上のように構成される鍛造装置1を用いて、次のような鍛造方法により鍛造が行われる。すなわち、パンチ2が下降する過程で、突出パンチ11を一時的に上昇させることで、成形空間を形成するダイス3の圧縮面3aの一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する。以下、図2を用いて具体的に説明する。
Forging is performed by the following forging method using the forging
まず、図2(a)に示す成形開始前においては、切断工程において得られたバリ50bを有する切断材50が、該切断材50下端の周縁部に位置する切断面50aがダイス3の圧縮面3aに接するようにセットされる。この成形開始前においては、パンチ2は上昇端状態にあり、突出パンチ11は下降端状態にある。
ここで、切断材50は、その切断面50aの端部(周縁部)に生じるバリ50bの部分が、突出パンチ11の上端部に位置するようにセットされる。
First, before the molding shown in FIG. 2A, the cutting
Here, the cutting
次に、同図(b)に示すように、成形が開始されパンチ2が下降し始めると、切断材50は圧縮変形を開始する。この過程では、略筒状の切断材50が軸方向に圧縮されることにより、横方向に膨張変形するとともにバリ50bの部分の位置は突出パンチ11の上端部の位置を保つ。
Next, as shown in FIG. 4B, when the forming is started and the punch 2 starts to descend, the cutting
そして、同図(c)に示すように、さらにパンチ2が下降して、さらに切断材50が圧縮されて変形すると、このパンチ2が下降する過程のある時点において、下油圧配管14bを介して下油圧室13bに油圧が供給されるとともに、上油圧配管14aを介して上油圧室13a内の作動油が排出されることにより突出パンチ11が上昇する。
これにより、ダイス3の圧縮面3aが一時的に突出され、切断材50のバリ50bの部分が圧縮変形する素材内に押し込まれるとともに、その部分の表面積が拡大され、バリ50bの部分が素材の他の部分と同化して除去される。つまり、突出パンチ11の先端部が圧縮変形する素材内に押し込まれることにより、図中の素材内の矢印に示すように、素材の表面積が拡大されバリ50bが除去される。
When the punch 2 further descends and the cutting
As a result, the
その後、同図(d)に示すように、パンチ2が下降端状態となり、パンチ2の圧縮面2a及びダイス3の圧縮面3aにより成形空間が形成されるとともに、突出パンチ11が下降する。つまり、前述の如くパンチ2が下降する過程で突出パンチ11が突出した後、パンチ2が下降端状態になるに伴い、上油圧配管14aを介して上油圧室13aに油圧が供給されるとともに、下油圧配管14bを介して下油圧室13b内の作動油が排出されることにより突出パンチ11が下降する。これにより、前記成形空間内に素材が圧縮されて成形が完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the punch 2 is in the lowered end state, and a forming space is formed by the
以上のような鍛造装置1を用いた鍛造方法によって切断材50の鍛造を行うことにより、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、切断材50のバリ50bを除去することができる。これにより、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
By forging the cutting
また、表面積拡大手段を、前述した突出パンチ11及び移動手段により構成することにより、簡単な構成で、かつパンチ2及びダイス3間にセットされる素材に対して所望の位置の表面積を拡大することができる。これにより、切断材50のバリ50bを効果的に除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を効果的に除去・抑制することができる。
Further, by configuring the surface area expanding means with the protruding
さらに、本実施形態のように、突出パンチ11を略筒状に構成し、その先端部がダイス3の圧縮面3a上にセットされる切断材50の、突出パンチ11の配設側の切断面50aの周縁形状に沿う形状とすることにより、切断材50において、その切断面50aの周縁部に発生するバリ50bの部分の表面積を確実に拡大することができるので、鍛造成形後に残るバリ跡をより効果的に除去・抑制することができる。
ここで、搬出器12を用いることなく移動手段を構成し、突出パンチ11を略筒状に構成する必要がない場合であっても、該突出パンチ11の圧縮面3aから突出する部分のみを切断材50の切断面50aの周縁部に沿う形状とすることにより、同様の効果を得ることができる。
Further, as in this embodiment, the protruding
Here, even if it is a case where a moving means is comprised without using the
なお、以上説明した鍛造装置1においては、パンチ2及びダイス3が近接する過程で、一時的に成形空間内へ突出させる圧縮面の部分を、突出パンチ11の先端部により構成される、ダイス3側の圧縮面3aにおける基部31の上面の一部としているが、これに限定するものではなく、例えば、パンチ2側に該パンチ2に対して下方に突出する突出パンチを設けたり、あるいは突出パンチをダイス3の圧縮面3aにおいて側方から突出させる構成としたりすることにより、成形空間を形成する圧縮面の他の部分を突出する構成とすることもできる。つまり、突出パンチは、下型であるダイス3に限らず上型であるパンチ2に対しても、その圧縮面から突出可能に移動可能に設けてもよく、これにより、パンチ2及びダイス3間にセットされる切断材50の切断面50aの位置や形状などに応じて、バリの部分に対応する位置が突出されるように適宜構成することができる。
Note that in the forging
また、次のような鍛造方法によっても、切断材50のバリ50bを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
すなわち、本鍛造方法においては、図3に示すように、同図(a)に示すバリ50bを有する切断材50を、荒地成形工程において同図(b)に示す荒地成形形状に形成した後、仕上げ成形工程において同図(c)に示す仕上げ成形形状に形成する過程において段階的にバリ跡を除去・抑制する。
Moreover, the burr |
That is, in this forging method, as shown in FIG. 3, after forming the cutting
具体的には、本鍛造方法は、図7に示す従来の鍛造工程の各工程における成形形状から、同図(b)に示す荒地形状を、図3(b)に示す荒地形状へと変更するものであり、図4に示す荒地成形工程及び図5に示す仕上げ成形工程により行われる。 Specifically, this forging method changes the rough shape shown in FIG. 3B to the rough shape shown in FIG. 3B from the forming shape in each step of the conventional forging step shown in FIG. This is performed by the waste land forming step shown in FIG. 4 and the finish forming step shown in FIG.
図4に示す荒地成形工程においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としての荒地パンチ72及び下型としての荒地ダイス73を近接させることにより、荒地パンチ72及び荒地ダイス73間にセットされる素材(切断材50)を圧縮して、図3(b)に示す荒地形状に成形する。
つまり、荒地パンチ72が、荒地ダイス73に対して近接離間方向に移動可能に、即ち本実施形態においては荒地ダイス73に対して上下方向に昇降可能に設けられ、これら荒地パンチ72及び荒地ダイス73が、それぞれの圧縮面72a・73aが対向した状態で配設され、荒地パンチ72が下降することにより荒地ダイス73とともに荒地形状となる成形空間を構成し、該成形空間内にて、荒地ダイス73上にセットされる切断材50を圧縮して荒地形状に成形する。
In the wasteland forming step shown in FIG. 4, the
That is, the
また、図5に示す仕上げ成形工程においても同様にして、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としての仕上げパンチ82及び下型としての仕上げダイス83を近接させることにより、仕上げパンチ82及び仕上げダイス83間にセットされる切断材50を圧縮して、図3(c)に示す仕上げ形状に成形する。
つまり、仕上げパンチ82が、仕上げダイス83に対して上下方向に昇降可能に設けられ、これら仕上げパンチ82及び仕上げダイス83が、それぞれの圧縮面82a・83aが対向した状態で配設され、仕上げパンチ82が下降することにより仕上げダイス83とともに仕上げ形状となる成形空間を構成し、該成形空間内にて、仕上げダイス83上にセットされる荒地形状に成形された素材50´を圧縮して仕上げ形状に成形する。
Similarly, in the finishing molding step shown in FIG. 5, the finishing
That is, the finishing
そして、本鍛造方法においては、荒地成形工程にて荒地形状に成形される素材に、荒地パンチ72及び荒地ダイス73間にセットされる切断材50の端面(切断面50a)の周縁部であって、仕上げ形状の溝部50dに対応する部分を窪ませた凹部50eを形成する。
具体的には、荒地ダイス73の圧縮面73a上に、切断材50の切断面50aの周縁部形状に合わせて形成される凸部73bを設けることにより、荒地形状に成形される素材のバリ50bの部分を窪ませ、該荒地形状において凹部50eを形成する。
And in this forging method, it is a peripheral part of the end surface (cutting
Specifically, a
すなわち、図4(a)に示す荒地成形開始前においては、切断工程において得られたバリ50bを有する切断材50が、荒地ダイス73の圧縮面73aに切断面50aが接するようにセットされる。ここで、切断材50のバリ50bの部分の位置が前記凸部73bの位置となるようにセットされる。
That is, before starting the rough ground forming shown in FIG. 4A, the cutting
そして、同図(b)に示すように、荒地パンチ72が下降端状態となり、該荒地パンチ72の圧縮面72a及び荒地ダイス73の圧縮面73aにより形成される成形空間内に素材が圧縮され荒地成形が完了する。
この状態では、前記凸部73bにより荒地成形された素材50´に凹部50eが形成され、該凹部50eにバリ50bがバリ跡50cとして残る。
Then, as shown in FIG. 4B, the
In this state, a
次に、仕上げ成形工程においては、荒地成形工程にて成形された凹部50eをさらに窪ませて仕上げ形状における溝部50dを形成する。
具体的には、仕上げダイス83の圧縮面83a上に、荒地成形工程において形成される凹部50eの形状に合わせて形成される表面積拡大凸部83bを設けることにより、素材に荒地成形される凹部50eの部分をさらに窪ませ、仕上げ形状における溝部50dを形成する。
Next, in the finish forming step, the
Specifically, by providing on the
すなわち、図5(a)に示す仕上げ成形開始前においては、荒地成形工程において得られた荒地形状を有する素材50´が、仕上げダイス83の圧縮面83aにセットされる。ここで、荒地形状を有する素材50´は、そのバリ跡50cの部分の位置が前記表面積拡大凸部83bの位置となるようにセットされる。
That is, before the finish molding start shown in FIG. 5A, the
そして、同図(b)に示すように、仕上げパンチ82が下降端状態となり、該仕上げパンチ82の圧縮面82a及び仕上げダイス83の圧縮面83aにより形成される成形空間内に素材が圧縮され仕上げ成形が完了する。
この仕上げ成形工程での素材の圧縮過程においては、荒地成形工程で形成された凹部50eが、仕上げダイス83に設けられる表面積拡大凸部83bによりさらに窪まされ、バリ跡50cの部分が圧縮変形する素材内に押し込まれるとともに、その部分の表面積が拡大され、バリ跡50cの部分が素材の他の部分と同化して除去される。つまり、表面積拡大凸部83bが圧縮変形する素材内に押し込まれることにより、同図(b)中の素材内の矢印に示すように、素材の表面積が拡大されバリ跡50cが除去される。
Then, as shown in FIG. 5B, the finishing
In the compression process of the material in the finish molding process, the
このように、本鍛造方法は、荒地成形工程においてバリ跡50cとなる素材の部分を予め窪ませ、この窪ませた部分を、その後の仕上げ成形工程においてさらに局所的に窪ませて仕上げ形状に成形することにより、バリ跡50cの部分の表面積拡大率を確保し、荒地成形工程で残るバリ跡50cを除去する。
As described above, in the forging method, a portion of the material that becomes the
すなわち、本鍛造方法を採用することにより、荒地成形工程及び仕上げ成形工程において、素材の圧縮面の形状を変更することにより、切断材50のバリ50bの部分あるいは荒地成形後の素材50´のバリ跡50cの部分の表面積を拡大することができるので、簡単かつ所望の位置に対応して鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
つまり、荒地成形工程において素材を窪ませる部分の位置は、素材の圧縮面において仕上げ形状で溝部となる部分に対応する位置であればよく、例えば、荒地パンチ72側に凸部を設けるとともに仕上げパンチ82側に表面積拡大凸部を設けてもよい。
That is, by adopting this forging method, the
That is, the position of the portion where the material is recessed in the wasteland forming process may be a position corresponding to the portion that becomes the groove portion in the finished shape on the compression surface of the material. For example, a convex portion is provided on the
1 鍛造装置
2 パンチ
2a 圧縮面
3 ダイス
3a 圧縮面
11 突出パンチ
12 搬出器
13a 上油圧室
13b 下油圧室
14a 上油圧配管
14b 下油圧配管
50 切断材
72 荒地パンチ
73 荒地ダイス
73b 凸部
82 仕上げパンチ
83 仕上げダイス
83b 表面積拡大凸部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備することを特徴とする鍛造装置。 An upper mold and a lower mold that are disposed opposite to each other so as to be relatively close to and away from each other are provided, and by bringing them close to each other, a material set between the upper mold and the lower mold is used as the upper mold and the lower mold. A forging device that compresses into a molding space configured by
Surface area expanding means for temporarily expanding the surface area of the material to be compressed and deformed by temporarily projecting a part of the compression surface forming the molding space into the molding space in the process in which the upper mold and the lower mold are close to each other. A forging device comprising the forging device.
前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大することを特徴とする鍛造方法。 An upper mold and a lower mold that are disposed opposite to each other so as to be relatively close to and away from each other are provided, and by bringing them close to each other, a material set between the upper mold and the lower mold is used as the upper mold and the lower mold. A forging method in which the product is compressed into a predetermined shape and formed into a predetermined shape,
In the process in which the upper mold and the lower mold are close to each other, a part of the compression surface forming the molding space is temporarily protruded into the molding space, and the surface area of the material to be compressed and deformed is temporarily increased. Forging method to do.
相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる前記荒地形状に成形された素材を仕上げ形状に成形する仕上げ成形工程と、を有する鍛造方法であって、
前記荒地成形工程にて、前記荒地形状に成形される素材に、上型及び下型間にセットされる素材の端面の周縁部であって前記仕上げ形状の溝部に対応する部分を窪ませた凹部を形成し、
前記仕上げ成形工程にて、前記凹部をさらに窪ませて前記溝部を形成することを特徴とする鍛造方法。
A rough ground forming step of compressing a material set between the upper mold and the lower mold into a rough ground shape by bringing the upper mold and the lower mold, which are opposed to each other so as to be relatively movable in the proximity and separation directions, close to each other; ,
By bringing the upper die and the lower die, which are opposed to each other so as to be relatively movable toward and away from each other, close to each other, the material formed in the rough shape set between the upper die and the lower die is formed into a finished shape. A forging method comprising a finish forming step,
In the wasteland forming step, a concave portion formed by recessing a portion corresponding to the groove portion of the finished shape, which is a peripheral portion of the end surface of the material set between the upper mold and the lower mold, in the material molded into the wasteland shape Form the
The forging method, wherein, in the finish forming step, the recess is further depressed to form the groove.
Priority Applications (1)
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JP2005135877A JP2006312190A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Forging device, and forging method |
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