JP2019155477A - Method for manufacturing circular material - Google Patents

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Abstract

To provide a method for manufacturing a circular material by which underfill can be suppressed, and yield reduction can be suppressed.SOLUTION: A method for manufacturing a circular material is a method for manufacturing a circular material from a cylindrical material 5 which includes a center part 6 and an edge part 7 including an outer peripheral surface 9. The method for manufacturing the circular material comprises the steps of: rolling down the center part 6 of the cylindrical material 5 and deforming the cylindrical material 5 in a radial direction; restricting radial deformation of the cylindrical material 5 which is deformed in the radial direction; rolling down the center part 6 of the cylindrical material 5 and rolling down the edge part 7 of the cylindrical material 5 at a rolling reduction speed slower than a rolling reduction speed of the center part 6 after the step of restricting radial deformation of the cylindrical material 5; and rolling down the center part 6 and the edge part 7 of the cylindrical material 5 at the same rolling reduction speed after the step of rolling down the edge part 7.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、円形材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a circular material.

鉄道用車輪、ギア及びリングに代表される円形材は例えば、次のとおり製造される。   For example, circular materials represented by railway wheels, gears and rings are manufactured as follows.

初めに、円柱素材(ビレット)を加熱する。加熱された円柱素材に対して荒地成形加工を実施して、中間品(鍛造荒地)を製造する。荒地成形加工では、1回又は複数回の鍛造を実施する。鍛造荒地に対して、仕上圧延及び仕上鍛造等を実施して、円形材を製造する。仕上鍛造後の円形材に対して、必要に応じて、熱処理及び機械加工を実施する。   First, a cylindrical material (billet) is heated. An intermediate product (forged wasteland) is manufactured by performing wasteland forming processing on the heated cylindrical material. In the rough ground forming process, forging is performed once or a plurality of times. A circular material is manufactured by performing finish rolling, finish forging, and the like on the forged wasteland. If necessary, heat treatment and machining are performed on the circular material after finish forging.

このような円形材では、円形材の中心軸に沿った断面形状がH形状であることが多い。H形状の断面を有する円形材を据込鍛造する場合、円柱素材を大きく変形させる必要があるため、材料が金型の隅々まで流動せず、鍛造荒地に欠肉が生じることがある。鍛造荒地の欠肉を抑制するため、円柱素材の体積を増加させれば、荒地成形加工後に大量のバリが生じ、歩留りが低下する。   In such a circular material, the cross-sectional shape along the central axis of the circular material is often H-shaped. In the case of upsetting forging a circular material having an H-shaped cross section, it is necessary to greatly deform the cylindrical material, so that the material does not flow to every corner of the mold, and the forging waste may be thin. If the volume of the columnar material is increased in order to suppress the forging wasteland thinning, a large amount of burrs are generated after the wasteland forming process, and the yield decreases.

鍛造品の欠肉を抑制する方法は例えば、実開昭50−117137号公報(特許文献1)に開示されている。鍛造品の歩留り低下を抑制する方法は例えば、実公平7−44350号公報(特許文献2)に開示されている。   For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 50-117137 (Patent Document 1) discloses a method for suppressing the lack of a forged product. A method for suppressing the yield reduction of a forged product is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-44350 (Patent Document 2).

特許文献1では、上型、下型、ガイドリングを含む金型によって据込鍛造を実施する。ガイドリングは円柱素材を取り囲み、下型にコイルばねを介して取り付けられる。上型が円柱素材を圧下すると円柱素材がその半径方向に変形する。半径方向に変形した円柱素材がガイドリングに当たる。その後、ガイドリングは上型と一体となって下死点に達する。このとき、円柱素材はガイドリングに接触しているため、ガイドリングが下降すると摩擦により円柱素材のガイドリングに接触している領域も下降する。これにより、下型とガイドリングとで形成される隅領域の欠肉が抑制される、と特許文献1には記載されている。   In Patent Document 1, upset forging is performed using a die including an upper die, a lower die, and a guide ring. The guide ring surrounds the cylindrical material and is attached to the lower mold via a coil spring. When the upper die rolls down the cylindrical material, the cylindrical material is deformed in the radial direction. A cylindrical material deformed in the radial direction hits the guide ring. The guide ring then reaches the bottom dead center with the upper die. At this time, since the columnar material is in contact with the guide ring, when the guide ring is lowered, the region in contact with the guide ring of the columnar material is also lowered due to friction. Thereby, it is described in Patent Document 1 that the lack of a corner region formed by the lower mold and the guide ring is suppressed.

特許文献2では、インナーパンチ及びアウターパンチを含む上型と、下型とによって据込鍛造を実施する。アウターパンチは円形素材を取り囲み、インナーパンチに皿ばねを介して取り付けられる。鍛造を開始すると、まずアウターパンチが下型に当たり、円柱素材が上型及び下型で形成される密閉空間に閉じ込められる。この状態でインナーパンチが円柱素材を圧下する。円柱素材が変形すると密閉空間の内圧が上昇し、内圧が所定値を超えると圧力によりアウターパンチが上昇し、円柱素材の密閉状態が解除される。そのため、円柱素材がバリを成形しながら鍛造される。これにより、成形初期にはバリを成形しないため不必要なバリが抑制され歩留りが向上し、成形末期にはバリを成形するため欠肉も抑制できる、と特許文献2には記載されている。   In Patent Document 2, upset forging is performed using an upper die including an inner punch and an outer punch, and a lower die. The outer punch surrounds a circular material and is attached to the inner punch via a disc spring. When forging starts, the outer punch first hits the lower die, and the cylindrical material is confined in a sealed space formed by the upper die and the lower die. In this state, the inner punch reduces the cylindrical material. When the cylindrical material is deformed, the internal pressure of the sealed space increases. When the internal pressure exceeds a predetermined value, the outer punch rises due to the pressure, and the sealed state of the cylindrical material is released. Therefore, the cylindrical material is forged while forming burrs. As a result, Patent Document 2 describes that since no burrs are formed at the initial stage of molding, unnecessary burrs are suppressed and the yield is improved, and burrs are formed at the final stage of molding so that the lack of thickness can be suppressed.

実開昭50−117137号公報Japanese Utility Model Publication No. 50-117137 実公平7−44350号公報No. 7-44350

しかしながら、特許文献1の方法では、H形状の断面を有する鍛造品の一方の隅領域(下型とガイドリングにより形成される隅領域)の欠肉は抑制できても、他方の隅領域(上型とガイドリングにより形成される隅領域)の欠肉の抑制は難しい。特許文献2の方法でも同様に、インナーパンチとアウターパンチとにより形成される隅領域、すなわち金型上方の隅領域の欠肉の抑制は難しい。   However, in the method of Patent Document 1, even if the lack of a corner region (corner region formed by the lower die and the guide ring) of the forged product having an H-shaped cross section can be suppressed, the other corner region (upper region) It is difficult to suppress the lack of thickness in the corner area formed by the mold and the guide ring. Similarly, in the method of Patent Document 2, it is difficult to suppress the lack of the corner region formed by the inner punch and the outer punch, that is, the corner region above the mold.

本発明の目的は、欠肉を抑制し、かつ、歩留りの低下を抑制できる円形材の製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the circular material which can suppress a thinning and can suppress the fall of a yield.

本実施形態の円形材の製造方法は、中央部と、外周面を有する縁部とを含む円柱素材から円形材を製造する方法である。円形材の製造方法は、円柱素材の中央部を圧下し、円柱素材を半径方向に変形させる工程と、半径方向に変形している円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程と、円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程後、円柱素材の中央部を圧下し、かつ、中央部の圧下速度よりも遅い圧下速度で円柱素材の縁部を圧下する工程と、縁部を圧下する工程後、円柱素材の中央部及び縁部を同じ圧下速度で圧下する工程と、を備える。   The manufacturing method of the circular material of this embodiment is a method of manufacturing a circular material from the cylindrical raw material containing a center part and the edge which has an outer peripheral surface. The method of manufacturing a circular material includes a step of rolling down a central portion of a cylindrical material and deforming the cylindrical material in a radial direction, a step of restraining radial deformation of the cylindrical material that is deformed in the radial direction, After the step of constraining the deformation in the radial direction, after the step of rolling down the edge of the columnar material with a reduction speed lower than the reduction speed of the center, and the step of rolling down the edge And a step of rolling down the central portion and the edge portion of the cylindrical material at the same rolling speed.

本実施形態の円形材の製造方法によれば、欠肉を抑制し、かつ、歩留りの低下を抑制できる。   According to the manufacturing method of the circular material of this embodiment, a lack of thickness can be suppressed and a decrease in yield can be suppressed.

図1は、第1実施形態の円形材の鍛造装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a circular material forging device according to a first embodiment. 図2は、第1実施形態の中央部圧下工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the central part reduction process of the first embodiment. 図3は、第1実施形態の拘束工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the restraining process of the first embodiment. 図4は、一般的な製造方法による鍛造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing forging by a general manufacturing method. 図5は、第1実施形態の異速度圧下工程の初期を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the initial stage of the different speed reduction process of the first embodiment. 図6は、第1実施形態の異速度圧下工程の末期を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the final stage of the different speed reduction process of the first embodiment. 図7は、第1実施形態の同速度圧下工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the same speed reduction process of the first embodiment. 図8は、第1実施形態の鍛造装置における第1上型と第2上型との境界を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the boundary between the first upper die and the second upper die in the forging device of the first embodiment. 図9は、図8と異なる第1上型と第2上型との境界を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a boundary between the first upper mold and the second upper mold different from FIG. 図10は、第2実施形態の鍛造装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the forging device according to the second embodiment. 図11は、第2実施形態の製造方法において拘束工程後の状態を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state after the restraining step in the manufacturing method of the second embodiment. 図12は、第2実施形態の製造方法において加圧工程を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a pressurizing step in the manufacturing method of the second embodiment. 図13は、第2実施形態の製造方法において第1上型及び第2上型が下死点に到達した状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a state where the first upper mold and the second upper mold have reached bottom dead center in the manufacturing method of the second embodiment.

(1)本実施形態の円形材の製造方法は、中央部と、外周面を有する縁部とを含む円柱素材から円形材を製造する方法である。円形材の製造方法は、円柱素材の中央部を圧下し、円柱素材を半径方向に変形させる工程と、半径方向に変形している円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程と、円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程後、円柱素材の中央部をさらに圧下し、かつ、中央部の圧下速度よりも遅い圧下速度で円柱素材の縁部を圧下する工程と、縁部を圧下する工程後、円柱素材の中央部及び縁部を同じ圧下速度で圧下する工程と、を備える。   (1) The manufacturing method of the circular material of this embodiment is a method of manufacturing a circular material from the cylindrical raw material containing a center part and the edge part which has an outer peripheral surface. The method of manufacturing a circular material includes a step of rolling down a central portion of a cylindrical material and deforming the cylindrical material in a radial direction, a step of restraining radial deformation of the cylindrical material that is deformed in the radial direction, After the step of constraining the deformation in the radial direction, the step of further reducing the center part of the cylindrical material, and the step of reducing the edge of the cylindrical material at a reduction speed lower than the reduction speed of the central part, and the step of reducing the edge part And a step of rolling down the central portion and the edge portion of the cylindrical material at the same rolling speed.

H形状の断面を有する円形材の据込鍛造では、材料を金型内に充満させることが困難であることが多い。特に、H形状断面の半径方向の端部(縁部)の上方の領域の成形は、上型の圧下方向に逆らって材料を流動させる必要があるため難易度が高い。この点、本実施形態の製造方法では、円柱素材の据込鍛造(荒地成形加工)において、円柱素材の縁部の圧下速度は中央部の圧下速度よりも遅い。そのため、縁部は中央部に対し相対的に上方に押し上げられる。これにより、縁部の上方の領域の欠肉が抑制された鍛造荒地が得られるため、後の仕上圧延等が施された円形材の欠肉も抑制される。また、縁部上方の欠肉を抑制するため、一般的な据込鍛造では通常、円柱素材の体積を大きくする必要がある。しかしながら、本実施形態の製造方法によれば、縁部の上方の領域の欠肉が抑制されるため、円柱素材の体積を大きくしなくてもよい。すなわち、歩留りの低下が抑制される。   In upsetting forging of a circular material having an H-shaped cross section, it is often difficult to fill the mold with the material. In particular, the molding of the region above the end (edge) in the radial direction of the H-shaped cross section is difficult because it is necessary to cause the material to flow against the rolling direction of the upper mold. In this regard, in the manufacturing method of the present embodiment, in the upsetting forging (raw ground forming process) of the cylindrical material, the rolling speed of the edge of the cylindrical material is slower than the rolling speed of the central portion. Therefore, the edge is pushed upward relative to the center. As a result, a forged rough ground in which the lack of the region above the edge is suppressed is obtained, and hence the lack of the circular material subjected to the subsequent finish rolling or the like is also suppressed. Moreover, in order to suppress the lack of thickness above the edge, in general upset forging, it is usually necessary to increase the volume of the columnar material. However, according to the manufacturing method of the present embodiment, the lack of thickness in the region above the edge is suppressed, so the volume of the columnar material does not need to be increased. That is, a decrease in yield is suppressed.

(2)上記(1)の製造方法はさらに、第1上型と、円柱素材の外周面と対向する側壁部を含み、第1上型よりも円柱素材の半径方向の外側に配置され、第1上型に対して圧下方向にスライド可能な第2上型と、第1上型及び第2上型と対向する下型と、を含む鍛造装置に円柱素材を配置する工程、を備えるのが好ましい。この場合、円柱素材を半径方向に変形させる工程では、第1上型が円柱素材の中央部を圧下する。円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程では、第2上型の側壁部が円柱素材の外周面と接触し、円柱素材の半径方向の変形を拘束する。円柱素材の中央部を圧下し、かつ、中央部の圧下速度よりも遅い圧下速度で円柱素材の縁部を圧下する工程では、第1上型の下降速度よりも遅い下降速度で第2上型が円柱素材の縁部を圧下する。   (2) The manufacturing method of the above (1) further includes a first upper mold and a side wall portion facing the outer peripheral surface of the cylindrical material, and is disposed on the outer side in the radial direction of the cylindrical material than the first upper mold, A step of disposing a columnar material in a forging device including a second upper die that is slidable in the down direction relative to the upper die, and a lower die that opposes the first upper die and the second upper die. preferable. In this case, in the step of deforming the cylindrical material in the radial direction, the first upper mold presses down the central portion of the cylindrical material. In the step of restraining the radial deformation of the columnar material, the side wall portion of the second upper mold is in contact with the outer peripheral surface of the columnar material, and the radial deformation of the columnar material is constrained. In the step of rolling down the center portion of the cylindrical material and rolling down the edge of the cylindrical material at a rolling speed slower than the rolling speed of the central portion, the second upper mold has a lowering speed slower than the lowering speed of the first upper mold. Squeezes the edge of the cylinder material.

本実施形態の製造方法は、分割された上型を用いる。これにより、縁部の圧下速度を中央部の圧下速度よりも遅くすることが可能となる。   The manufacturing method of this embodiment uses a divided upper mold. Thereby, it becomes possible to make the rolling-down speed of an edge part slower than the rolling-down speed of a center part.

(3)上記(2)の製造方法において、円柱素材の中央部及び縁部を同じ圧下速度で圧下する工程では、第1上型は第2上型と同時に下死点に到達するのが好ましい。   (3) In the manufacturing method of the above (2), in the step of reducing the central portion and the edge portion of the cylindrical material at the same reduction speed, it is preferable that the first upper die reaches the bottom dead center at the same time as the second upper die. .

第1上型が先に下死点に到達すれば、第1上型の下死点到達時に第2上型と下型との間に隙間ができる。そのため、第2上型と下型との間の隙間から材料が流出し、過剰なバリが生じ、歩留りが低下する可能性がある。第2上型が先に下死点に到達すれば、第2上型が下死点に到達した後は、円柱素材の縁部は圧下されない。そのため、円柱素材の縁部において材料を流動させにくく、縁部に欠肉が生じる可能性がある。一方、第1上型が第2上型と同時に下死点に到達すれば、円柱素材の縁部への材料の充満及び歩留りの低下の抑制の双方のバランスを保ちやすい。   If the first upper mold first reaches the bottom dead center, a gap is created between the second upper mold and the lower mold when the first upper mold reaches the bottom dead center. Therefore, the material flows out from the gap between the second upper mold and the lower mold, and excessive burrs are generated, which may reduce the yield. If the second upper mold first reaches the bottom dead center, after the second upper mold reaches the bottom dead center, the edge of the columnar material is not rolled down. Therefore, it is difficult for the material to flow at the edge of the columnar material, and a lack of thickness may occur at the edge. On the other hand, if the first upper mold reaches the bottom dead center at the same time as the second upper mold, it is easy to maintain a balance between the filling of the material into the edge of the cylindrical material and the suppression of the yield reduction.

(4)上記(1)〜(3)の製造方法においてさらに、円柱素材を半径方向に変形させる工程後、円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程を備えるのが好ましい。   (4) It is preferable that the manufacturing method of (1) to (3) further includes a step of pressing the edge of the columnar material in the direction opposite to the reduction direction after the step of deforming the columnar material in the radial direction.

このような製造方法によれば、円柱素材を半径方向に変形させた後、円柱素材の縁部の材料の下方への流動が制限される。これにより、下方へ流動しようとしていた円柱素材の材料が上方へ流動しやすくなり、縁部の上方の領域の欠肉がさらに抑制される。   According to such a manufacturing method, after the cylindrical material is deformed in the radial direction, the downward flow of the material at the edge of the cylindrical material is limited. Thereby, the material of the columnar material which was going to flow downward becomes easy to flow upward, and the lack of the region above the edge is further suppressed.

(5)上記(2)又は(3)の製造方法においてさらに、円柱素材を半径方向に変形させる工程後、円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程を備え、鍛造装置の下型は、第1下型と、第1下型よりも円柱素材の半径方向の外側に配置され、第1下型に弾性部材を介して取り付けられた第2下型と、を含み、円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程では、第2下型が円柱素材の縁部を加圧するのが好ましい。   (5) In the manufacturing method of (2) or (3), further comprising a step of pressing the edge of the columnar material in a direction opposite to the reduction direction after the step of deforming the columnar material in the radial direction, The mold includes a first lower mold and a second lower mold that is disposed on the outer side in the radial direction of the cylindrical material than the first lower mold and is attached to the first lower mold via an elastic member, In the step of pressurizing the edge portion in the direction opposite to the rolling-down direction, it is preferable that the second lower mold pressurizes the edge portion of the cylindrical material.

このような製造方法によれば、下型が分割されており、円柱素材の縁部と接する第2下型によって縁部の材料が下方へ流動するのを抑制でき、縁部の上方の領域の欠肉が抑制される。   According to such a manufacturing method, the lower mold is divided, and it is possible to prevent the material of the edge from flowing downward by the second lower mold that is in contact with the edge of the cylindrical material, and in the region above the edge. The lack of meat is suppressed.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。まず、第1実施形態の円形材の製造方法に用いられる鍛造装置について説明する。なお、第1実施形態の鍛造装置は、鍛造荒地を製造する荒地成形加工において用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. First, the forging apparatus used for the manufacturing method of the circular material of 1st Embodiment is demonstrated. In addition, the forging apparatus of 1st Embodiment is used in the wasteland forming process which manufactures a forge wasteland.

[第1実施形態]
[鍛造装置1]
図1は、第1実施形態の鍛造装置1の断面図である。鍛造装置は軸対称形状であるため、図1では円柱素材5の中心軸に沿った片側断面を示す。図1を参照して、鍛造装置1は、第1上型2と、第2上型3と、下型4とを含む。鍛造装置1は、円柱素材に据込鍛造を施す。
[First Embodiment]
[Forging device 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a forging device 1 according to the first embodiment. Since the forging device has an axisymmetric shape, FIG. 1 shows a one-side cross section along the central axis of the columnar material 5. Referring to FIG. 1, forging device 1 includes a first upper die 2, a second upper die 3, and a lower die 4. The forging device 1 performs upset forging on a cylindrical material.

第1上型2は、円柱素材5の中央部6と対向する。円柱素材5の中央部とは、円柱素材5の中心軸から所定の半径の領域を意味し、円柱素材5の縁部7及び外周面9は含まない。第1上型2は成形後の鍛造荒地の中央部に対応する形状を有する。第1上型2は、図示しない、ボルスタプレートに取り付けられる。   The first upper mold 2 faces the central portion 6 of the columnar material 5. The central part of the columnar material 5 means a region having a predetermined radius from the central axis of the columnar material 5, and does not include the edge 7 and the outer peripheral surface 9 of the columnar material 5. The first upper die 2 has a shape corresponding to the central portion of the forged waste land after molding. The first upper mold 2 is attached to a bolster plate (not shown).

第2上型3は、第1上型2よりも円柱素材5の半径方向の外側に配置される。第2上型3は、成形後の鍛造荒地の縁部に対応する形状を有する。鍛造荒地の縁部とは、鍛造荒地の中央部よりも半径方向の外側の領域を意味し、外周面を含む。また、鍛造荒地の縁部は、円柱素材5の縁部7及び外周面9に相当する領域である。   The second upper mold 3 is arranged outside the first upper mold 2 in the radial direction of the columnar material 5. The second upper mold 3 has a shape corresponding to the edge of the forged waste land after molding. The edge part of a forged wasteland means the area | region of the radial direction outer side than the center part of a forged wasteland, and an outer peripheral surface is included. Further, the edge of the forged wasteland is a region corresponding to the edge 7 and the outer peripheral surface 9 of the columnar material 5.

第2上型3は、第1上型2に吊り下げられている。すなわち、第2上型3は、バネ等の弾性部材を介して第1上型2に取り付けられておらず、第2上型3には自重のみがかかっている。第2上型3は第1上型2に対して圧下方向に所定の距離だけ自由にスライド可能である。例えば、第1上型2及び第2上型3にキー溝を設けることで第2上型3をスライドさせることができる。鍛造装置1には第2上型3のスライドを制限する図示しないストッパが設けられる。また、第2上型3は円柱素材5の外周面9と対向する側壁部8を含む。なお、側壁部8が外周面9と対向するとは、据込鍛造中に側壁部8が外周面9と対向するという意味である。   The second upper mold 3 is suspended from the first upper mold 2. That is, the second upper mold 3 is not attached to the first upper mold 2 via an elastic member such as a spring, and only the own weight is applied to the second upper mold 3. The second upper mold 3 is freely slidable by a predetermined distance in the reduction direction with respect to the first upper mold 2. For example, the second upper mold 3 can be slid by providing a key groove in the first upper mold 2 and the second upper mold 3. The forging device 1 is provided with a stopper (not shown) that restricts sliding of the second upper die 3. The second upper mold 3 includes a side wall portion 8 that faces the outer peripheral surface 9 of the columnar material 5. In addition, that the side wall part 8 opposes the outer peripheral surface 9 means that the side wall part 8 opposes the outer peripheral surface 9 during upset forging.

鍛造装置1は、図示しないラムを含む。ラムはボルスタプレートを圧下方向に移動させることができる。すなわち、ラムは第1上型2及び第2上型3を上昇又は下降させることができる。このような構成とすることで、後述するように、円柱素材5が第2上型3の側壁部8に接触した後、第1上型2が下降すると第2上型3は第1上型2に対して相対的に上昇する。   The forging device 1 includes a ram (not shown). The ram can move the bolster plate in the downward direction. That is, the ram can raise or lower the first upper mold 2 and the second upper mold 3. With this configuration, as described later, after the columnar material 5 comes into contact with the side wall portion 8 of the second upper mold 3, when the first upper mold 2 descends, the second upper mold 3 becomes the first upper mold. Relative to 2

下型4は、第1上型2及び第2上型3と対向する。下型4は、成形後の鍛造荒地の中央部及び縁部に対応する形状を有する。   The lower mold 4 faces the first upper mold 2 and the second upper mold 3. The lower die 4 has a shape corresponding to the central portion and the edge portion of the forged waste land after forming.

[製造方法]
続いて、第1実施形態の円形材の製造方法について説明する。第1実施形態の円形材の製造方法は、中央部圧下工程と、拘束工程と、異速度圧下工程と、同速度圧下工程と、を含む。第1実施形態の円形材の製造方法では、上述した第1実施形態の鍛造装置1を用いる。
[Production method]
Then, the manufacturing method of the circular material of 1st Embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the circular material of a 1st embodiment includes a central part reduction process, a restraint process, a different speed reduction process, and a same speed reduction process. In the manufacturing method of the circular material of 1st Embodiment, the forging apparatus 1 of 1st Embodiment mentioned above is used.

図1を参照して、初めに、円柱素材5を準備する。円柱素材5の材質は例えば、鋼である。円柱素材5のサイズは特に限定されない。製造する鍛造荒地(又は円形材)のサイズに合わせて円柱素材5のサイズは適宜設定される。   With reference to FIG. 1, first, a cylindrical material 5 is prepared. The material of the column material 5 is, for example, steel. The size of the columnar material 5 is not particularly limited. The size of the columnar material 5 is appropriately set according to the size of the forged wasteland (or circular material) to be manufactured.

次に、円柱素材5を加熱炉で加熱する。加熱炉は例えば、ガス雰囲気加熱炉、インダクションヒータである。円柱素材5の加熱温度は特に限定されない。加熱温度は、円柱素材5の材質、加工量等によって適宜設定される。   Next, the cylindrical material 5 is heated in a heating furnace. The heating furnace is, for example, a gas atmosphere heating furnace or an induction heater. The heating temperature of the columnar material 5 is not particularly limited. The heating temperature is appropriately set depending on the material of the column material 5, the processing amount, and the like.

続いて、加熱された円柱素材5を図1に示すように、鍛造装置1の下型4に配置する。そして、中央部圧下工程が実施される。中央部圧下工程が実施される前に、円柱素材5を予成形してもよい(1回目の荒地成形加工)。これにより、円柱素材5の体積が適切に配分され、歩留りの低下が抑制される。   Subsequently, the heated columnar material 5 is placed in the lower mold 4 of the forging device 1 as shown in FIG. And a central part reduction process is implemented. Before the central part reduction step is performed, the cylindrical material 5 may be pre-formed (first wasteland forming process). Thereby, the volume of the cylindrical raw material 5 is distributed appropriately, and the fall of a yield is suppressed.

[中央部圧下工程]
図2は、第1実施形態の中央部圧下工程を示す断面図である。図2を参照して、中央部圧下工程では、ラムがボルスタプレートを下降させる。これにより、第1上型2及び第1上型2に吊り下げられている第2上型3が下降する。中央部圧下工程では、第1上型2が円柱素材5の中央部6を圧下し、第2上型3は円柱素材5を圧下しない。円柱素材5の中央部6を圧下すると、円柱素材5は半径方向の外側に向かって変形する。
[Center part reduction process]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the central part reduction process of the first embodiment. Referring to FIG. 2, the ram lowers the bolster plate in the central reduction step. As a result, the first upper mold 2 and the second upper mold 3 suspended from the first upper mold 2 are lowered. In the central part reduction step, the first upper mold 2 reduces the central part 6 of the cylindrical material 5, and the second upper mold 3 does not reduce the cylindrical material 5. When the central portion 6 of the cylindrical material 5 is crushed, the cylindrical material 5 is deformed toward the outside in the radial direction.

[拘束工程]
図3は、第1実施形態の拘束工程を示す断面図である。図3を参照して、拘束工程においても、第1上型2による円柱素材の中央部6の圧下は継続されている。中央部6の圧下により変形している円柱素材5の半径方向の外側には、第1上型2とともに下降した第2上型3の側壁部8が存在する。そのため、第1上型2による中央部6の圧下が進むと、変形している円柱素材5の外周面9が第2上型3の側壁部8に当たる。これにより、円柱素材5の半径方向の変形が拘束される。
[Restriction process]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the restraining process of the first embodiment. Referring to FIG. 3, even in the restraining step, the reduction of the central portion 6 of the cylindrical material by the first upper mold 2 is continued. On the outer side in the radial direction of the columnar material 5 that is deformed by the reduction of the central portion 6, there is a side wall portion 8 of the second upper die 3 that is lowered together with the first upper die 2. Therefore, when the reduction of the central portion 6 by the first upper mold 2 proceeds, the outer peripheral surface 9 of the deformed columnar material 5 hits the side wall portion 8 of the second upper mold 3. Thereby, the deformation | transformation of the radial direction of the cylindrical raw material 5 is restrained.

図4は、一般的な製造方法による鍛造を示す断面図である。図4を参照して、一般的な鍛造では上型100は1つである。この場合、円柱素材5が半径方向の外側に変形し、縁部7が上型100の側壁部102に当たると、縁部7は側壁部102によって下方(下型101側)に引きずられる。したがって、縁部7の上方(上型100側)の隅領域A1に材料が充満しにくく、製造された円形材に欠肉が生じやすい。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing forging by a general manufacturing method. Referring to FIG. 4, there is one upper die 100 in general forging. In this case, when the columnar material 5 is deformed radially outward and the edge 7 hits the side wall 102 of the upper mold 100, the edge 7 is dragged downward (lower mold 101 side) by the side wall 102. Therefore, the corner region A1 above the edge portion 7 (on the upper mold 100 side) is difficult to be filled with the material, and the manufactured circular material is likely to be thin.

これに対し、第1実施形態の製造方法では、以下に説明するように異速度圧下工程において、円柱素材5の縁部7が下方に引きずられることを抑制する。以下、この点について詳述する。   On the other hand, in the manufacturing method of the first embodiment, the edge 7 of the columnar material 5 is prevented from being dragged downward in the different speed reduction process as described below. Hereinafter, this point will be described in detail.

[異速度圧下工程]
図5は、第1実施形態の異速度圧下工程の初期を示す断面図である。図5を参照して、拘束工程で円柱素材5の半径方向の変形を拘束した後、第1上型2はさらに円柱素材5の中央部6を圧下する。これにより、円柱素材5は半径方向に変形しようとするが、円柱素材5の半径方向の変形は側壁部8により拘束されている。上述したように第2上型3は第1上型2に吊り下げられている。さらに、第2上型3の側壁部8は、抜き勾配を有するため、僅かに傾斜している。そのため、半径方向に変形する円柱素材5が側壁部8に与える力によって、第2上型3は第1上型2に対して相対的に上昇する。したがって、第2上型3の下降速度は、第1上型2の下降速度よりも遅い。言い換えると、円柱素材の縁部7の圧下速度は、中央部6の圧下速度よりも遅い。なお、本明細書において「圧下」とは、金型により円柱素材の形状が変化することを意味する。したがって、第2上型3の第1上型2に対する上昇(スライド)により円柱素材5の縁部7の形状は変化するため、この形状の変化も圧下に含まれる。
[Different speed reduction process]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the initial stage of the different speed reduction process of the first embodiment. Referring to FIG. 5, after restraining the radial deformation of the cylindrical material 5 in the restraining step, the first upper mold 2 further reduces the central portion 6 of the cylindrical material 5. As a result, the columnar material 5 tends to deform in the radial direction, but the deformation of the columnar material 5 in the radial direction is constrained by the side wall portion 8. As described above, the second upper mold 3 is suspended from the first upper mold 2. Furthermore, since the side wall 8 of the second upper mold 3 has a draft, it is slightly inclined. Therefore, the second upper mold 3 rises relative to the first upper mold 2 by the force applied to the side wall portion 8 by the columnar material 5 that deforms in the radial direction. Accordingly, the lowering speed of the second upper mold 3 is slower than the lowering speed of the first upper mold 2. In other words, the rolling speed of the edge portion 7 of the cylindrical material is slower than the rolling speed of the central portion 6. In the present specification, “reducing” means that the shape of the cylindrical material changes depending on the mold. Therefore, since the shape of the edge 7 of the columnar material 5 changes due to the rise (slide) of the second upper die 3 with respect to the first upper die 2, this change in shape is also included in the reduction.

第2上型3の第1上型2に対する上昇により、縁部7に流れ着いた材料も第1上型2に対して相対的に上昇する。これにより、第1上型2及び第2上型3によって形成される隅領域A1に材料が充満しやすくなり、製品である円形材の縁部上方の領域(第1上型2及び第2上型3により形成される隅領域A1に相当する領域)の欠肉が抑制される。このような第1実施形態の製造方法は、H形状の断面を有する円形材の縁部上方の領域の体積が、縁部下方の領域の体積よりも大きい場合に特に有効である。   Due to the rise of the second upper mold 3 relative to the first upper mold 2, the material that has flowed to the edge portion 7 also rises relative to the first upper mold 2. As a result, the corner area A1 formed by the first upper mold 2 and the second upper mold 3 can be easily filled with the material, and the area above the edge of the circular material that is the product (the first upper mold 2 and the second upper mold 2). Insufficient wall thickness in the corner region A1 formed by the mold 3 is suppressed. Such a manufacturing method of the first embodiment is particularly effective when the volume of the region above the edge of the circular material having the H-shaped cross section is larger than the volume of the region below the edge.

図6は、第1実施形態の異速度圧下工程の末期を示す断面図である。図6を参照して、上述したように、第2上型3の第1上型2に対する上昇は、所定の距離で終了する。所定の距離は、製造する円形材の形状によって適宜設定される。第2上型3の第1上型2に対する上昇が終了すると異速度圧下工程は終了する。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the final stage of the different speed reduction process of the first embodiment. With reference to FIG. 6, as described above, the rise of the second upper mold 3 relative to the first upper mold 2 ends at a predetermined distance. The predetermined distance is appropriately set depending on the shape of the circular material to be manufactured. When the rise of the second upper mold 3 relative to the first upper mold 2 is finished, the different speed reduction process is finished.

[同速度圧下工程]
図7は、第1実施形態の同速度圧下工程を示す断面図である。図7を参照して、同速度圧下工程は異速度圧下工程の後に実施される。第2上型3の第1上型2に対する上昇が終了した後、ボルスタプレートはさらに下降する。この場合、第2上型3は第1上型2に対してスライドしないため、第2上型3は第1上型2と一体となって下降する。すなわち、同速度圧下工程では、第1上型2による円柱素材5に対するの圧下速度は第2上型3の圧下速度と同じである。すなわち、円柱素材5の中央部6が第1上型2によって圧下され、円柱素材5の縁部7が第2上型3によって中央部6と同じ圧下速度で圧下される。その後、第1上型2及び第2上型3は下死点に到達する。第1上型2及び第2上型3が下死点に到達すると、鍛造荒地が得られる。
[Same speed reduction process]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the same speed reduction process of the first embodiment. Referring to FIG. 7, the same speed reduction process is performed after the different speed reduction process. After the rise of the second upper mold 3 relative to the first upper mold 2 is completed, the bolster plate is further lowered. In this case, since the second upper mold 3 does not slide relative to the first upper mold 2, the second upper mold 3 is lowered integrally with the first upper mold 2. That is, in the same speed reduction process, the reduction speed of the first upper mold 2 with respect to the cylindrical material 5 is the same as the reduction speed of the second upper mold 3. That is, the central portion 6 of the columnar material 5 is crushed by the first upper mold 2, and the edge portion 7 of the columnar material 5 is crushed by the second upper mold 3 at the same rolling speed as the central portion 6. Thereafter, the first upper mold 2 and the second upper mold 3 reach the bottom dead center. When the first upper mold 2 and the second upper mold 3 reach the bottom dead center, a forged wasteland is obtained.

同速度圧下工程では、第1上型2の圧下によって押し出され、縁部7に流れ着いた材料は、第2上型3によって、縁部7の下方に向けて圧下される。これにより、H形状の断面を有する鍛造荒地の縁部下方の領域A2にも材料が充満しやすくなる。   In the same speed reduction process, the material pushed out by the reduction of the first upper mold 2 and settled on the edge portion 7 is reduced by the second upper mold 3 toward the lower side of the edge portion 7. Thereby, it becomes easy to fill material also in area | region A2 below the edge part of the forge wasteland which has an H-shaped cross section.

製造された鍛造荒地には周知の仕上加工が施され、円形材(製品)とされる。例えば、圧延機を用いて鍛造荒地に対して仕上圧延を実施する。仕上圧延後、仕上鍛造を実施して、円形材を製造する。   The manufactured forged waste land is subjected to a well-known finishing process to obtain a circular material (product). For example, finish rolling is performed on the forged rough ground using a rolling mill. After finish rolling, finish forging is performed to produce a circular material.

ここで、同速度圧下工程では、第1上型2は第2上型3と同時に下死点に到達するのが好ましい。第1上型2が先に下死点に到達すれば、第1上型2の下死点到達時に第2上型3と下型4との間に隙間ができる。第1上型2が下死点に到達した後、円柱素材5の中央部6は圧下されない。したがって、第1上型2によって材料が縁部7に向けて押し出されない。そのため、縁部に欠肉が生じる可能性がある。また、円柱素材5のサイズが十分に大きい場合、第2上型3と下型4との間の隙間から材料が流出し、過剰なバリが生じる可能性がある。そのため、歩留りが低下する可能性がある。他方、第2上型3が先に下死点に到達すれば、第2上型3が下死点に到達した後、円柱素材5の縁部7は圧下されない。そのため、縁部7に材料を充満させにくく、欠肉が生じる可能性がある。第1上型2が第2上型3と同時に下死点に到達すれば、円柱素材の縁部への材料の充満及び歩留りの低下の抑制の双方のバランスを保ちやすい。   Here, in the same speed reduction process, it is preferable that the first upper mold 2 reaches the bottom dead center simultaneously with the second upper mold 3. If the first upper mold 2 reaches the bottom dead center first, a gap is formed between the second upper mold 3 and the lower mold 4 when the first upper mold 2 reaches the bottom dead center. After the first upper mold 2 reaches the bottom dead center, the central portion 6 of the columnar material 5 is not crushed. Therefore, the material is not extruded toward the edge portion 7 by the first upper mold 2. For this reason, there may be a lack of thickness at the edge. Moreover, when the size of the columnar material 5 is sufficiently large, the material may flow out from the gap between the second upper mold 3 and the lower mold 4, which may cause excessive burrs. Therefore, the yield may be reduced. On the other hand, if the second upper mold 3 reaches the bottom dead center first, after the second upper mold 3 reaches the bottom dead center, the edge 7 of the columnar material 5 is not rolled down. Therefore, it is difficult to fill the edge portion 7 with the material, which may cause a lack of thickness. If the first upper mold 2 reaches the bottom dead center at the same time as the second upper mold 3, it is easy to maintain a balance between the filling of the material of the columnar material and the suppression of the yield reduction.

図8は、第1実施形態の鍛造装置における第1上型と第2上型との境界を示す断面図である。図8を参照して、第1上型2と第2上型3との境界、すなわち、上型の分割位置は、円柱素材5の中央部6と縁部7との境界と一致する位置であるのが好ましい。第1上型2と第2上型3とで形成される隅領域の半径方向外側の隅10は材料の流動方向の延長線上に存在する。しかしながら、半径方向内側の隅11は材料の流動方向には存在せず、負角となる位置に存在する。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing the boundary between the first upper die and the second upper die in the forging device of the first embodiment. Referring to FIG. 8, the boundary between the first upper mold 2 and the second upper mold 3, that is, the division position of the upper mold is a position that coincides with the boundary between the central portion 6 and the edge portion 7 of the columnar material 5. Preferably there is. A corner 10 on the radially outer side of the corner region formed by the first upper mold 2 and the second upper mold 3 exists on an extension line in the flow direction of the material. However, the radially inner corner 11 does not exist in the material flow direction but exists at a negative angle.

第1上型2と第2上型3との境界位置が円柱素材5の中央部6と縁部7との境界と一致する場合、円柱素材5の縁部7は、中央部6が圧下されてからある程度の時間が経過するまで第1上型2及び第2上型3と接触しない。したがって、縁部7が早期に金型と接触することがないため、材料の流動性が高いまま圧下が進行し、半径方向内側の隅11に材料が充満しやすい。   When the boundary position between the first upper mold 2 and the second upper mold 3 coincides with the boundary between the central portion 6 and the edge portion 7 of the columnar material 5, the central portion 6 of the edge portion 7 of the columnar material 5 is rolled down. The first upper mold 2 and the second upper mold 3 are not contacted until a certain amount of time has passed. Therefore, since the edge portion 7 does not contact the mold at an early stage, the reduction proceeds while the fluidity of the material is high, and the corner 11 on the radially inner side is easily filled with the material.

ただし、本実施形態の製造方法は、第1上型2と第2上型3との境界位置を円柱素材の中央部6と縁部7との境界と一致する場合に限定するものではない。加熱温度、材料の組成等により流動性は変化するため、第1上型2と第2上型3との境界が円柱素材の中央部6と縁部7との境界と一致しない場合でも半径方向内側の隅11に材料を充満させることができる場合もあるからである。例えば、図9に示すように、第1上型2と第2上型3との境界は、円柱素材5(鍛造荒地)の外周面9に一致する位置であってもよい。   However, the manufacturing method of this embodiment is not limited to the case where the boundary position between the first upper mold 2 and the second upper mold 3 coincides with the boundary between the central portion 6 and the edge portion 7 of the columnar material. Since the fluidity changes depending on the heating temperature, the composition of the material, etc., even when the boundary between the first upper mold 2 and the second upper mold 3 does not coincide with the boundary between the central portion 6 and the edge portion 7 of the cylindrical material, the radial direction This is because the inner corner 11 may be filled with the material. For example, as shown in FIG. 9, the boundary between the first upper mold 2 and the second upper mold 3 may be a position that coincides with the outer peripheral surface 9 of the columnar material 5 (forged wasteland).

[第2実施形態]
続いて、第2実施形態の円形材の製造方法について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点のみ説明し、第1実施形態と同じ点は説明を省略する。まず、第2実施形態の鍛造装置について説明する。
[Second Embodiment]
Then, the manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment is demonstrated. Below, only a different point from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the same point as 1st Embodiment. First, a forging device according to the second embodiment will be described.

[鍛造装置]
図10は、第2実施形態の鍛造装置1の断面図である。図10を参照して、鍛造装置1の下型4は、第1下型4Aと、第2下型4Bとを含む。
[Forging equipment]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the forging device 1 according to the second embodiment. Referring to FIG. 10, lower die 4 of forging device 1 includes a first lower die 4A and a second lower die 4B.

第1下型4Aは、成形後の鍛造荒地の中央部に対応する形状を有する。   The first lower mold 4A has a shape corresponding to the central portion of the forged waste land after molding.

第2下型4Bは、円柱素材5の半径方向において第1下型4Aよりも外側に配置される。第2下型4Bは、成形後の鍛造荒地の縁部に対応する形状を有する。第2下型4Bは、弾性部材12を介して第1下型4Aに接続される。弾性部材12は、第2下型4Bを上下方向に移動可能に支持する。弾性部材12はたとえば、ばね、油圧装置等である。円柱素材5を圧下する前において、第2下型4Bの上面は、第1下型4Aの上面よりも下方に位置する。   The second lower mold 4 </ b> B is disposed outside the first lower mold 4 </ b> A in the radial direction of the columnar material 5. The second lower mold 4B has a shape corresponding to the edge of the forged waste land after molding. The second lower mold 4B is connected to the first lower mold 4A via the elastic member 12. The elastic member 12 supports the second lower mold 4B so as to be movable in the vertical direction. The elastic member 12 is, for example, a spring or a hydraulic device. Before the cylindrical material 5 is crushed, the upper surface of the second lower mold 4B is positioned below the upper surface of the first lower mold 4A.

[製造方法]
続いて、第2実施形態の円形材の製造方法について説明する。第2実施形態の円形材の製造方法は、上述した第2実施形態の鍛造装置1を用いる。第2実施形態の円形材の製造方法は、第1実施形態の製造方法に加えて、加圧工程を含む。以下、図11〜図13を参照して、第2実施形態の円形材の製造方法について説明する。
[Production method]
Then, the manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment uses the forging apparatus 1 of 2nd Embodiment mentioned above. In addition to the manufacturing method of 1st Embodiment, the manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment contains a pressurization process. Hereinafter, with reference to FIGS. 11-13, the manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment is demonstrated.

[加圧工程]
図11を参照して、第2実施形態の製造方法においても第1実施形態と同様に、まず円柱素材5の中央部6を圧下する中央部圧下工程、円柱素材5の縁部7の外周面9の半径方向への変形を拘束する拘束工程が実施される。
[Pressure process]
Referring to FIG. 11, also in the manufacturing method of the second embodiment, as in the first embodiment, first, a central portion reduction step of reducing the central portion 6 of the columnar material 5, and the outer peripheral surface of the edge portion 7 of the columnar material 5 A restraining step for restraining the radial deformation of 9 is performed.

拘束工程後、第2上型3の側壁部8が、円柱素材5の半径方向の外側への変形を拘束しているため、第1上型2で円柱素材5の中央部6をさらに圧下すると、縁部7において材料が上下方向に流動する。材料が上下方向に流動すると、縁部7の下方には第2下型4Bが配置されているため、縁部7の下面が第2下型4Bと接触するようになる。   After the restraining step, since the side wall portion 8 of the second upper mold 3 restrains the deformation of the columnar material 5 in the radial direction, the center portion 6 of the columnar material 5 is further reduced by the first upper mold 2. In the edge portion 7, the material flows in the vertical direction. When the material flows in the vertical direction, the second lower mold 4B is disposed below the edge portion 7, so that the lower surface of the edge portion 7 comes into contact with the second lower mold 4B.

図12を参照して、縁部7の下面が第2下型4Bと接触した後、さらに第1上型2が円柱素材5の中央部6を圧下すると、縁部7において材料が上下方向に流動しようとするが、下方への材料の流動は第2下型4Bによって抑制される。そのため、下方に移動しようとしていた円柱素材5の縁部7の材料が、上方に流動するようになる。縁部7において材料が上方に流動することで、第2上型3も第1上型2に対して相対的にスライドする。この状態からさらに第1上型2を下降させると、第2上型3の上方へのスライドが終了し(異速度圧下工程が終了し)、第1上型2及び第2上型3が同じ下降速度で円柱素材5を圧下する(同速度圧下工程が実施される)。   Referring to FIG. 12, after the lower surface of the edge portion 7 comes into contact with the second lower mold 4 </ b> B, when the first upper mold 2 further reduces the central portion 6 of the columnar material 5, the material is vertically moved at the edge portion 7. Although it tries to flow, the downward flow of the material is suppressed by the second lower mold 4B. Therefore, the material of the edge portion 7 of the columnar material 5 that was going to move downward flows upward. As the material flows upward at the edge portion 7, the second upper mold 3 also slides relative to the first upper mold 2. When the first upper mold 2 is further lowered from this state, the upward sliding of the second upper mold 3 is completed (the different speed reduction process is completed), and the first upper mold 2 and the second upper mold 3 are the same. The cylindrical material 5 is crushed at a descending speed (the same speed squeezing step is performed).

第1上型2及び第2上型3が同じ下降速度で円柱素材5を圧下すると、円柱素材5の縁部7において材料が下方へ流動し、それに押されて第2下型4Bは下方へ移動する。この際、第2下型4Bは弾性部材12で支持されているため、第2下型4Bは円柱素材5の縁部7に対し上方に向かって力を加える。この状態で、第1上型2及び第2上型3は、図13に示すように下死点に到達する。   When the first upper mold 2 and the second upper mold 3 squeeze the columnar material 5 at the same descending speed, the material flows downward at the edge 7 of the columnar material 5 and is pushed by the second lower mold 4B downward. Moving. At this time, since the second lower mold 4 </ b> B is supported by the elastic member 12, the second lower mold 4 </ b> B applies a force upward to the edge 7 of the columnar material 5. In this state, the first upper mold 2 and the second upper mold 3 reach the bottom dead center as shown in FIG.

このように第2実施形態の円形材の製造方法によれば、円柱素材5の縁部7において材料が下方に流動することを第2下型4Bが抑制する。また、第2上型3のスライドが終了した後も、収縮する弾性部材12に支持された第2下型4Bの加圧作用によって円柱素材5の縁部7に、上方に向かう力を付与し続ける。そのため、円柱素材5の縁部7の材料が上方に流動しやすくなり、製品である円形材の縁部上方の領域の欠肉がさらに抑制される。   Thus, according to the manufacturing method of the circular material of 2nd Embodiment, the 2nd lower mold | type 4B suppresses that a material flows below in the edge part 7 of the cylindrical raw material 5. FIG. Even after the slide of the second upper mold 3 is finished, an upward force is applied to the edge 7 of the columnar material 5 by the pressurizing action of the second lower mold 4B supported by the elastic member 12 that contracts. to continue. Therefore, the material of the edge 7 of the columnar material 5 easily flows upward, and the lack of the region above the edge of the circular material that is the product is further suppressed.

また、第2下型4Bが円柱素材5の縁部7に対し上方に向かって加圧することにより、第1下型4A、第2下型4B及び第2上型3で形成される隅領域の成形を早期に行うことができるため、製品である円形材の縁部下方の領域の欠肉も抑制される。   Further, when the second lower mold 4B pressurizes the edge 7 of the columnar material 5 upward, the corner region formed by the first lower mold 4A, the second lower mold 4B, and the second upper mold 3 is formed. Since the molding can be performed at an early stage, the lack of thickness in the region below the edge of the circular material that is the product is also suppressed.

なお、上述した第2実施形態では、円柱素材5の縁部7の下面が第2下型4Bと接触した後、第2上型3の上方へのスライドが終了する場合について説明した。しかしながら、円柱素材5の縁部7の下面は、第2上型3の上方へのスライドが終了した後に第2下型4Bと接触してもよい。要するに、加圧工程は、中央部圧下工程後に実施されればよく、そのタイミングは適宜設定すればよい。   In addition, in 2nd Embodiment mentioned above, after the lower surface of the edge part 7 of the columnar raw material 5 contacted the 2nd lower mold | type 4B, the case where the upward slide of the 2nd upper mold | type 3 was complete | finished was demonstrated. However, the lower surface of the edge 7 of the columnar material 5 may contact the second lower mold 4B after the upward sliding of the second upper mold 3 is completed. In short, the pressurization step may be performed after the central portion reduction step, and the timing may be set as appropriate.

以上、本実施形態の円形材の製造方法について説明した。その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。   In the above, the manufacturing method of the circular material of this embodiment was demonstrated. In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述の各実施形態では、熱間鍛造によって円形材を製造する場合について説明したが、本発明の円形材の製造方法はこれに限定されず、冷間鍛造によって円形材を製造する場合にも適用できる。この場合、上述の各実施形態における加熱工程は省略される。   For example, in each of the above-described embodiments, the case where a circular material is manufactured by hot forging has been described. However, the method for manufacturing a circular material according to the present invention is not limited to this, and when a circular material is manufactured by cold forging. Is also applicable. In this case, the heating process in each embodiment described above is omitted.

1:鍛造装置
2:第1上型
3:第2上型
4:下型
5:円柱素材
6:中央部
7:縁部
8:側壁部
9:外周面
1: Forging device 2: First upper die 3: Second upper die 4: Lower die 5: Column material 6: Center portion 7: Edge portion 8: Side wall portion 9: Outer peripheral surface

Claims (5)

中央部と、外周面を有する縁部とを含む円柱素材から円形材を製造する方法であって、
前記円柱素材の中央部を圧下し、前記円柱素材を半径方向に変形させる工程と、
前記半径方向に変形している円柱素材の前記半径方向の変形を拘束する工程と、
前記円柱素材の前記半径方向の変形を拘束する工程後、前記円柱素材の中央部をさらに圧下し、かつ、前記中央部の圧下速度よりも遅い圧下速度で前記円柱素材の縁部を圧下する工程と、
前記縁部を圧下する工程後、前記円柱素材の中央部及び縁部を同じ圧下速度で圧下する工程と、を備える、円形材の製造方法。
A method of manufacturing a circular material from a cylindrical material including a central portion and an edge portion having an outer peripheral surface,
A step of rolling down the central portion of the cylindrical material, and deforming the cylindrical material in a radial direction;
Constraining the radial deformation of the cylindrical material deforming in the radial direction;
After the step of constraining the radial deformation of the columnar material, the step of further reducing the center portion of the columnar material and rolling down the edge of the columnar material at a reduction speed lower than the reduction rate of the center portion When,
And a step of rolling down the central portion and the edge portion of the cylindrical material at the same rolling speed after the step of rolling down the edge portion.
請求項1に記載の円形材の製造方法であってさらに、
第1上型と、
前記円柱素材の外周面と対向する側壁部を含み、前記第1上型よりも前記円柱素材の半径方向の外側に配置され、前記第1上型に対して圧下方向にスライド可能な第2上型と、
前記第1上型及び前記第2上型と対向する下型と、を含む鍛造装置に前記円柱素材を配置する工程、を備え、
前記円柱素材を半径方向に変形させる工程では、前記第1上型が前記円柱素材の中央部を圧下し、
前記円柱素材の半径方向の変形を拘束する工程では、前記第2上型の側壁部が前記円柱素材の外周面と接触し、前記円柱素材の半径方向の変形を拘束し、
前記円柱素材の中央部を圧下し、かつ、中央部の圧下速度よりも遅い圧下速度で円柱素材の縁部を圧下する工程では、前記第1上型の下降速度よりも遅い下降速度で前記第2上型が前記円柱素材の縁部を圧下する、円形材の製造方法。
The method for producing a circular material according to claim 1, further comprising:
A first upper mold;
A second upper portion that includes a side wall portion that opposes the outer peripheral surface of the columnar material, is disposed on a radially outer side of the columnar material with respect to the first upper die, and is slidable in a downward direction with respect to the first upper die; Type,
Arranging the columnar material in a forging device including a lower die facing the first upper die and the second upper die,
In the step of deforming the cylindrical material in the radial direction, the first upper mold squeezes the central portion of the cylindrical material,
In the step of constraining the radial deformation of the columnar material, the side wall portion of the second upper mold is in contact with the outer peripheral surface of the columnar material, constraining the radial deformation of the columnar material,
In the step of rolling down the central portion of the cylindrical material and rolling down the edge of the cylindrical material at a rolling speed slower than the rolling speed of the central portion, the first lower mold has a lowering speed than the lowering speed of the first upper mold. (2) A method for producing a circular material, wherein the upper mold reduces the edge of the cylindrical material.
請求項2に記載の円形材の製造方法であって、
前記円柱素材の中央部及び縁部を同じ圧下速度で圧下する工程では、前記第1上型は前記第2上型と同時に下死点に到達する、円形材の製造方法。
It is a manufacturing method of the circular material according to claim 2,
In the step of rolling down the central part and the edge of the cylindrical material at the same rolling speed, the first upper mold reaches the bottom dead center at the same time as the second upper mold.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の円形材の製造方法であってさらに、
前記円柱素材を半径方向に変形させる工程後、前記円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程を備える、円形材の製造方法。
The method for producing a circular material according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
A method for producing a circular material, comprising a step of pressing an edge of the columnar material in a direction opposite to the reduction direction after the step of deforming the columnar material in a radial direction.
請求項2又は請求項3に記載の円形材の製造方法であってさらに、
前記円柱素材を半径方向に変形させる工程後、前記円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程を備え、
前記鍛造装置の前記下型は、第1下型と、前記第1下型よりも前記円柱素材の半径方向の外側に配置され、前記第1下型に弾性部材を介して取り付けられた第2下型と、を含み、
前記円柱素材の縁部を圧下方向と反対方向に加圧する工程では、前記第2下型が前記円柱素材の縁部を加圧する、円形材の製造方法。
The method for producing a circular material according to claim 2 or 3, further comprising:
After the step of deforming the columnar material in the radial direction, the step of pressurizing the edge of the columnar material in the direction opposite to the reduction direction,
The lower mold of the forging device is a first lower mold and a second lower mold that is disposed on the outer side in the radial direction of the cylindrical material than the first lower mold and is attached to the first lower mold via an elastic member. Including a lower mold,
In the step of pressing the edge of the columnar material in the direction opposite to the reduction direction, the second lower mold pressurizes the edge of the columnar material.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50117137U (en) * 1974-03-13 1975-09-25
JPS62192224A (en) * 1986-02-18 1987-08-22 Mazda Motor Corp Forging method
JPH05138284A (en) * 1991-11-19 1993-06-01 Aida Eng Ltd Plasticification working method of gear or similar member
JPH0744350Y2 (en) * 1987-05-25 1995-10-11 日産自動車株式会社 Forging die
JP2013237056A (en) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyota Jidosha Hokkaido Kk Gear forming method
JP2015009256A (en) * 2013-06-28 2015-01-19 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of circular member and forging device used therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50117137U (en) * 1974-03-13 1975-09-25
JPS62192224A (en) * 1986-02-18 1987-08-22 Mazda Motor Corp Forging method
JPH0744350Y2 (en) * 1987-05-25 1995-10-11 日産自動車株式会社 Forging die
JPH05138284A (en) * 1991-11-19 1993-06-01 Aida Eng Ltd Plasticification working method of gear or similar member
JP2013237056A (en) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyota Jidosha Hokkaido Kk Gear forming method
JP2015009256A (en) * 2013-06-28 2015-01-19 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of circular member and forging device used therefor

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