JP2021037533A - Method for producing circular material - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing a circular material, capable of preventing overlap defects from occurring.SOLUTION: A method for producing a circular material includes a first forging step and a second forging step. In the first forging step, a columnar stock is placed on a first female mold 10B while one end surface of the heated columnar stock is faced with the first female mold 10B. Thereafter, a first male mold 10A is moved down to pressurize the columnar stock with a processing surface 12A of the first male mold 10A and a processing surface 12B of the first female mold 10B, so that upper and lower rim parts 111A, 111B of the columnar stock are moved to an outside of the processing surfaces 12A, 12B of the first male mold 10A and the second male mold 10B, respectively, thereby forming an intermediate body 120, the rim part 111A of which is positioned on an upper end of the processing surface 12A and the rim part 111B of which is positioned on a lower end of the processing surface 12B. In the second forging step, an outer peripheral part 121 of the intermediate part 120 including the rim parts 111A and 111B is pressurized with a second male mold 20A and a second female mold 20B.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、円形材の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a circular material.

鉄道用車輪、ギア、リング等といった円形材は、例えば、次のように製造される。初めに、円柱素材を加熱する。次に、加熱された円柱素材に対して鍛造を実施する。その後、必要に応じて圧延、熱処理、機械加工等を実施し、所定の外形及び寸法の円形材を製造する。 Circular materials such as railroad wheels, gears, rings, etc. are manufactured, for example, as follows. First, the cylindrical material is heated. Next, forging is performed on the heated cylindrical material. After that, rolling, heat treatment, machining, etc. are carried out as necessary to manufacture a circular material having a predetermined outer shape and dimensions.

例えば、特許文献1は、円形材の一種であるアイドルギアの製造方法を開示する。この製造方法では、初めに円柱素材を上型及び下型で圧下する。上型及び下型の加工面は、平坦面と、平坦面の外周領域に配置される湾曲面と、を含む。上型の湾曲面及び下型の湾曲面は、半径方向外側に向かうにつれて互いに離反する。円柱素材は、上型及び下型の加工面に沿って変形し、外周領域が厚肉の一次成形品となる。この一次成形品を別の金型で更に圧下し、切削加工等を施すことにより、アイドルギアが製造される。 For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an idle gear, which is a kind of circular material. In this manufacturing method, the cylindrical material is first reduced by the upper mold and the lower mold. The machined surfaces of the upper and lower dies include a flat surface and a curved surface arranged in the outer peripheral region of the flat surface. The curved surface of the upper mold and the curved surface of the lower mold are separated from each other toward the outer side in the radial direction. The cylindrical material is deformed along the machined surfaces of the upper and lower dies, and the outer peripheral region becomes a thick-walled primary molded product. An idle gear is manufactured by further pressing the primary molded product with another mold and performing cutting or the like.

特開2018−24012号公報JP-A-2018-24012

ところで、円形材の製造では、円柱素材を加熱した後、鍛造を開始するまでに円柱素材の温度がある程度低下する。円柱素材の縁部は、他の部分と比較して冷却されやすく、その変形抵抗が高くなりやすい。そのため、例えば特許文献1の製造方法のように、円柱素材の全体を上型及び下型の加工面で圧下すると、円柱素材の縁部が加工面に接触し、加工面によって拘束されるおそれがある。 By the way, in the production of a circular material, after heating the cylindrical material, the temperature of the cylindrical material drops to some extent before forging is started. The edge of the cylindrical material is more likely to be cooled than the other parts, and its deformation resistance is likely to be high. Therefore, for example, when the entire columnar material is pressed down on the machined surfaces of the upper and lower dies as in the manufacturing method of Patent Document 1, the edge of the columnar material may come into contact with the machined surface and be restrained by the machined surface. is there.

一方、円柱素材の縁部以外の部分は、比較的高温であり、その変形抵抗が小さいため、半径方向外側に向かって流動する。流動した材料は、加工面に拘束された縁部にも回り込むが、縁部の近傍には材料が充填されない部分が生じ得る。この部分は、最終的に製造される円形材の端面に凹みとして残存する。また、流動した材料が縁部に回り込んで、凹みを生じない形で縁部の近傍に充填されたとしても、最終的に製造される円形材の端面には、加工面に拘束されていた縁部に沿い、線状の疵が生じ得る。このような凹み及び線状の疵を折れ込み疵という。 On the other hand, the portion of the cylindrical material other than the edge portion has a relatively high temperature and its deformation resistance is small, so that the portion flows outward in the radial direction. The flowed material also wraps around the edge constrained by the machined surface, but there may be a portion near the edge where the material is not filled. This portion remains as a dent on the end face of the finally manufactured circular material. Further, even if the fluid material wraps around the edge portion and is filled in the vicinity of the edge portion in a form that does not cause a dent, the end face of the finally manufactured circular material is constrained by the processed surface. Linear flaws can occur along the edges. Such dents and linear flaws are called fold flaws.

本開示は、折れ込み疵の発生を抑制することができる円形材の製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present disclosure is to provide a method for producing a circular material capable of suppressing the occurrence of fold defects.

本開示に係る円形材の製造方法は、第1鍛造工程と、第2鍛造工程と、を備える。第1鍛造工程では、加熱された円柱素材の一端面を第1下型に対向させて円柱素材を第1下型上に載置する。そして、第1上型を下降させ、円柱素材を第1上型の加工面及び第1下型の加工面で圧下することによって、円柱素材の上下の縁部を第1上型及び第1下型の加工面の外側に移動させ、縁部が上端及び下端に位置する中間体を成形する。第2鍛造工程では、縁部を含む中間体の外周部を、第2上型及び第2下型で圧下する。 The method for producing a circular material according to the present disclosure includes a first forging step and a second forging step. In the first forging step, one end surface of the heated cylindrical material is opposed to the first lower mold, and the cylindrical material is placed on the first lower mold. Then, by lowering the first upper mold and pressing the cylindrical material on the processed surface of the first upper mold and the processed surface of the first lower mold, the upper and lower edges of the cylindrical material are pressed on the first upper mold and the first lower mold. It is moved to the outside of the machined surface of the mold to form an intermediate whose edges are located at the upper and lower ends. In the second forging step, the outer peripheral portion of the intermediate body including the edge portion is pressed by the second upper die and the second lower die.

本開示に係る円形材の製造方法によれば、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 According to the method for producing a circular material according to the present disclosure, the occurrence of fold defects can be suppressed.

図1は、第1実施形態に係る円形材の製造方法で用いるプレス装置の片側縦断面図である。FIG. 1 is a one-sided vertical cross-sectional view of a press device used in the method for manufacturing a circular material according to the first embodiment. 図2は、第1鍛造工程において円柱素材を第1下型に載置した状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the cylindrical material is placed on the first lower mold in the first forging step. 図3は、第1鍛造工程において第1上型及び第1下型による円柱素材の圧下開始時を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the start of reduction of the cylindrical material by the first upper die and the first lower die in the first forging step. 図4は、第1鍛造工程において中間体が成形された状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the intermediate is formed in the first forging step. 図5は、第2鍛造工程において第2上型及び第2下型による中間体の外周部の圧下開始時を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the start of reduction of the outer peripheral portion of the intermediate body by the second upper die and the second lower die in the second forging step. 図6は、第2鍛造工程の終了時を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the end of the second forging step. 図7は、一般的な上型及び下型による円柱素材の圧下開始直後を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing immediately after the start of reduction of the cylindrical material by the general upper mold and lower mold. 図8は、一般的な上型及び下型で製造された円形材に発生する折れ込み疵を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing fold defects generated in a circular material manufactured by a general upper mold and lower mold. 図9は、第2実施形態に係る円形材の製造方法において、中間体が成形された状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state in which the intermediate is molded in the method for manufacturing a circular material according to the second embodiment. 図10は、図9に示す中間体の外周部がある程度圧下された状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which the outer peripheral portion of the intermediate shown in FIG. 9 is reduced to some extent. 図11は、第1鍛造工程の別例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the first forging step. 図12は、第2鍛造工程の別例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another example of the second forging step.

実施形態に係る円形材の製造方法は、第1鍛造工程と、第2鍛造工程と、を備える。第1鍛造工程では、加熱された円柱素材の一端面を第1下型に対向させて円柱素材を第1下型上に載置する。そして、第1上型を下降させ、円柱素材を第1上型の加工面及び第1下型の加工面で圧下することによって、円柱素材の上下の縁部を第1上型及び第1下型の加工面の外側に移動させ、縁部が上端及び下端に位置する中間体を成形する。第2鍛造工程では、縁部を含む中間体の外周部を、第2上型及び第2下型で圧下する(第1の構成)。 The method for producing a circular material according to the embodiment includes a first forging step and a second forging step. In the first forging step, one end surface of the heated cylindrical material is opposed to the first lower mold, and the cylindrical material is placed on the first lower mold. Then, by lowering the first upper mold and pressing the cylindrical material on the processed surface of the first upper mold and the processed surface of the first lower mold, the upper and lower edges of the cylindrical material are pressed on the first upper mold and the first lower mold. It is moved to the outside of the machined surface of the mold to form an intermediate whose edges are located at the upper and lower ends. In the second forging step, the outer peripheral portion of the intermediate body including the edge portion is pressed by the second upper die and the second lower die (first configuration).

第1の構成に係る円形材の製造方法において、第1鍛造工程では、円柱素材を第1上型の加工面及び第1下型の加工面で圧下することによって、中間体を成形する。円柱素材が圧下されたとき、円柱素材の縁部は、第1上型及び第1下型の加工面の外側に移動するため、加工面に拘束されない。第1鍛造工程に続く第2鍛造工程では、縁部を含む中間体の外周部を第2上型及び第2下型で圧下する。縁部は、中間体の上端及び下端に位置しているため、第2上型及び第2下型と最初に接触して押し潰される。これにより、縁部の近傍にも材料が充填されるため、円柱素材から製造される円形材に凹みが生じにくい。また、縁部自体が押し潰されるため、円形材には線状の疵も生じにくい。そのため、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 In the method for producing a circular material according to the first configuration, in the first forging step, an intermediate is formed by pressing the cylindrical material on the processed surface of the first upper mold and the processed surface of the first lower mold. When the cylindrical material is pressed down, the edges of the cylindrical material move to the outside of the machined surfaces of the first upper die and the first lower die, and are not constrained by the machined surfaces. In the second forging step following the first forging step, the outer peripheral portion of the intermediate including the edge portion is pressed by the second upper die and the second lower die. Since the edges are located at the upper and lower ends of the intermediate, they first come into contact with the second upper die and the second lower die and are crushed. As a result, the material is also filled in the vicinity of the edge portion, so that the circular material produced from the cylindrical material is less likely to have a dent. Moreover, since the edge portion itself is crushed, linear flaws are unlikely to occur in the circular material. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws.

第1の構成において、円柱素材は、第1上型及び第1下型の加工面の半径以上の半径を有するのが好ましい(第2の構成)。 In the first configuration, the cylindrical material preferably has a radius equal to or greater than the radius of the machined surfaces of the first upper die and the first lower die (second configuration).

円柱素材の半径が第1上型及び第1下型の加工面の半径よりも大きい場合、円柱素材を第1下型に載置した時点で、円柱素材の縁部が加工面の外側に位置づけられる。そのため、円柱素材の縁部が第1上型及び第1下型の加工面に接触して拘束されることはない。円柱素材の半径が第1上型及び第1下型の加工面の半径と等しい場合、第1上型及び第1下型で円柱素材を圧下すると、円柱素材の縁部は、第1上型及び第1下型の加工面に拘束されることなく、当該加工面の外側に直ちに押し出される。よって、第2の構成によれば、より確実に、第1上型及び第1下型の加工面による円柱素材の縁部の拘束を防止することができる。 When the radius of the cylindrical material is larger than the radius of the machined surface of the first upper mold and the first lower mold, the edge of the cylindrical material is positioned outside the machined surface when the cylindrical material is placed on the first lower mold. Be done. Therefore, the edge portion of the cylindrical material does not come into contact with the processed surfaces of the first upper die and the first lower die and is not restrained. When the radius of the cylindrical material is equal to the radius of the machined surface of the first upper mold and the first lower mold, when the cylindrical material is pressed down by the first upper mold and the first lower mold, the edge of the cylindrical material becomes the first upper mold. And, without being constrained by the machined surface of the first lower mold, it is immediately extruded to the outside of the machined surface. Therefore, according to the second configuration, it is possible to more reliably prevent the edge portion of the cylindrical material from being restrained by the processed surfaces of the first upper die and the first lower die.

第1又は第2の構成において、第2上型は、第1上型の外周側に配置され、第1上型を取り囲み、第2下型は、第1下型の外周側に配置され、第1下型を取り囲むのが好ましい(第3の構成)。 In the first or second configuration, the second upper mold is arranged on the outer peripheral side of the first upper mold and surrounds the first upper mold, and the second lower mold is arranged on the outer peripheral side of the first lower mold. It is preferable to surround the first lower mold (third configuration).

第3の構成によれば、第2上型及び第2下型が第1上型及び第1下型を取り囲むように配置されているため、第1鍛造工程において中間体を成形した後、第1上型及び第1下型で中間体を挟み、保持した状態で第2鍛造工程を実施することができる。すなわち、中間体の外周部を安定して圧下することができる。 According to the third configuration, since the second upper mold and the second lower mold are arranged so as to surround the first upper mold and the first lower mold, after forming the intermediate in the first forging step, the second upper mold and the second lower mold are arranged. The second forging step can be carried out in a state where the intermediate body is sandwiched between the upper die and the first lower die and held. That is, the outer peripheral portion of the intermediate can be stably reduced.

第3の構成において、第2鍛造工程は、第1上型が下死点に到達した後に開始されてもよい(第4の構成)。 In the third configuration, the second forging step may be started after the first upper die reaches bottom dead center (fourth configuration).

第1上型が下死点に近づくにつれて、第1上型が第1下型とともに中間体を保持する力は大きくなる。第4の構成によれば、第1上型が下死点に到達し、第1上型及び第1下型によって中間体をしっかりと保持した状態で第2鍛造工程が開始されるため、中間体の外周部をより安定して圧下することができる。 As the first upper mold approaches the bottom dead center, the force with which the first upper mold holds the intermediate together with the first lower mold increases. According to the fourth configuration, the first upper mold reaches the bottom dead center, and the second forging process is started with the intermediate body firmly held by the first upper mold and the first lower mold. The outer peripheral portion of the body can be pressed down more stably.

第3の構成において、第1鍛造工程では、第1上型を下死点に到達する前に停止させて中間体を成形し、第2鍛造工程では、第1上型の下降を再開し、第1上型及び第2上型を同時に下死点に到達させてもよい(第5の構成)。 In the third configuration, in the first forging step, the first upper die is stopped before reaching the bottom dead center to form an intermediate, and in the second forging step, the lowering of the first upper die is restarted. The first upper die and the second upper die may reach the bottom dead center at the same time (fifth configuration).

第1上型が下死点に近づくにつれて、第1上型及び第1下型の加工面の外側に押し出される材料の体積が大きくなる。この材料の体積が大きくなるほど、中間体の外周部を所望の形状に成形することが困難になる。これに対し、第5の構成では、第1上型を下死点に到達する前に停止させて中間体を成形するため、第1上型及び第1下型の加工面の外側に押し出される材料の体積を低減することができる。よって、中間体の外周部を所望の形状、すなわち、縁部が上端及び下端に位置する形状に容易に成形することができる。よって、第2鍛造工程において、第2上型及び第2下型による縁部の先行圧下をより確実に行うことができる。 As the first upper die approaches the bottom dead center, the volume of the material extruded to the outside of the machined surfaces of the first upper die and the first lower die increases. The larger the volume of this material, the more difficult it is to form the outer peripheral portion of the intermediate into a desired shape. On the other hand, in the fifth configuration, the first upper mold is stopped before reaching the bottom dead center to form an intermediate, so that the first upper mold and the first lower mold are extruded to the outside of the machined surface. The volume of the material can be reduced. Therefore, the outer peripheral portion of the intermediate can be easily formed into a desired shape, that is, a shape in which the edge portions are located at the upper and lower ends. Therefore, in the second forging step, the leading reduction of the edge portion by the second upper die and the second lower die can be performed more reliably.

以下、図面を参照して本開示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。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

<第1実施形態>
[プレス装置100の構成]
第1実施形態の円形材の製造方法では、図1に示すプレス装置100を用いて円形材を製造する。図1は、プレス装置100の片側縦断面図である。図1を参照して、まず、プレス装置100の構成について説明する。プレス装置100は、第1上型10Aと、第1下型10Bと、第2上型20Aと、第2下型20Bと、を含む。
<First Embodiment>
[Structure of press device 100]
In the method for manufacturing a circular material of the first embodiment, the circular material is manufactured by using the press device 100 shown in FIG. FIG. 1 is a one-sided vertical cross-sectional view of the press device 100. First, the configuration of the press device 100 will be described with reference to FIG. The press device 100 includes a first upper mold 10A, a first lower mold 10B, a second upper mold 20A, and a second lower mold 20B.

第1上型10Aは、ホルダ11を介してスライド30に取り付けられる。第1上型10Aは、加工面12Aを有する。加工面12Aは、第1上型10Aの下面に設けられる。 The first upper mold 10A is attached to the slide 30 via the holder 11. The first upper mold 10A has a machined surface 12A. The machined surface 12A is provided on the lower surface of the first upper mold 10A.

第1下型10Bは、第1上型10Aの下方に配置される。第1下型10Bは、ボルスタプレート40に固定される。第1下型10Bは、加工面12Bを有する。加工面12Bは、第1下型10Bの上面に設けられる。加工面12Bは、加工面12Aと対向する。加工面12A,12Bはそれぞれ、概略円形状であり、半径R1を有する。 The first lower mold 10B is arranged below the first upper mold 10A. The first lower mold 10B is fixed to the bolster plate 40. The first lower mold 10B has a machined surface 12B. The machined surface 12B is provided on the upper surface of the first lower mold 10B. The machined surface 12B faces the machined surface 12A. Each of the machined surfaces 12A and 12B has a substantially circular shape and has a radius R1.

第2上型20Aは、第1上型10Aの外周側に配置され、第1上型10Aを取り囲む。第2上型20Aの内周面は、第1上型10Aの外周面に接触又は近接する。第2上型20Aは、伸縮機構21Aを介してスライド30に取り付けられる。伸縮機構21Aは、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダである。第2上型20Aは、加工面22Aを下面に有する。 The second upper mold 20A is arranged on the outer peripheral side of the first upper mold 10A and surrounds the first upper mold 10A. The inner peripheral surface of the second upper mold 20A is in contact with or close to the outer peripheral surface of the first upper mold 10A. The second upper mold 20A is attached to the slide 30 via the expansion / contraction mechanism 21A. The expansion / contraction mechanism 21A is, for example, a hydraulic cylinder or an air cylinder. The second upper mold 20A has a machined surface 22A on the lower surface.

第2下型20Bは、第2上型20Aの下方に配置される。第2下型20Bは、第1下型10Bの外周側に配置され、第1下型10Bを取り囲む。第2下型20Bの内周面は、第1下型10Bの外周面に接触又は近接する。第2下型20Bは、伸縮機構21Aとは別の伸縮機構21Bを介してボルスタプレート40に取り付けられる。伸縮機構21Bは、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダである。第2下型20Bは、加工面22Bを上面に有する。加工面22Bは、加工面22Aと対向する。加工面22A,22Bはそれぞれ、概略円環形状である。 The second lower mold 20B is arranged below the second upper mold 20A. The second lower mold 20B is arranged on the outer peripheral side of the first lower mold 10B and surrounds the first lower mold 10B. The inner peripheral surface of the second lower mold 20B is in contact with or close to the outer peripheral surface of the first lower mold 10B. The second lower mold 20B is attached to the bolster plate 40 via a telescopic mechanism 21B different from the telescopic mechanism 21A. The expansion / contraction mechanism 21B is, for example, a hydraulic cylinder or an air cylinder. The second lower mold 20B has a machined surface 22B on the upper surface. The machined surface 22B faces the machined surface 22A. The machined surfaces 22A and 22B each have a substantially annular shape.

[円形材の製造方法]
次に、図2〜図6を参照して、プレス装置100を用いた円形材の製造方法について説明する。円形材の製造方法は、第1鍛造工程と、第2鍛造工程と、を備える。
[Manufacturing method of circular material]
Next, a method of manufacturing a circular material using the press device 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 6. The method for producing a circular material includes a first forging step and a second forging step.

(第1鍛造工程)
図2を参照して、初めに、円柱素材110を準備し、公知の加熱炉で加熱する。円柱素材110は、例えば1000〜1200℃に加熱される。第1鍛造工程では、加熱された円柱素材110の一端面を第1下型10Bに対向させて円柱素材110を第1下型10B上に載置する。円柱素材110は、その中心軸が第1下型10Bの加工面12Bの中心と一致するように、加工面12B上に配置される。
(1st forging process)
With reference to FIG. 2, first, the cylindrical material 110 is prepared and heated in a known heating furnace. The cylindrical material 110 is heated to, for example, 1000 to 1200 ° C. In the first forging step, the cylindrical material 110 is placed on the first lower mold 10B with one end surface of the heated cylindrical material 110 facing the first lower mold 10B. The cylindrical material 110 is arranged on the machined surface 12B so that its central axis coincides with the center of the machined surface 12B of the first lower mold 10B.

円柱素材110は、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの半径R1以上の半径Rを有する。第1実施形態では、円柱素材110は、加工面12A,12Bの半径R1よりも大きい半径Rを有する。したがって、円柱素材110を第1下型10B上に載置した状態で、円柱素材110の縁部111A,111Bは加工面12A,12Bの外側に位置している。円柱素材110の一端面、すなわち下面の外周縁部が、縁部111Bである。円柱素材110の他端面、すなわち上面の外周縁部が、縁部111Aである。 The cylindrical material 110 has a radius R equal to or greater than the radius R1 of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. In the first embodiment, the cylindrical material 110 has a radius R larger than the radius R1 of the machined surfaces 12A and 12B. Therefore, with the cylindrical material 110 placed on the first lower mold 10B, the edges 111A and 111B of the cylindrical material 110 are located outside the machined surfaces 12A and 12B. One end surface of the cylindrical material 110, that is, the outer peripheral edge portion of the lower surface is the edge portion 111B. The other end surface of the cylindrical material 110, that is, the outer peripheral edge portion of the upper surface is the edge portion 111A.

円柱素材110を第1下型10B上に載置した後、スライド30を下降させることで、第1上型10Aを下降させる。スライド30の下降に伴い、第2上型20Aも下降する。ただし、伸縮機構21Aが収縮状態にあるため、第2上型20Aの加工面22Aは、第1上型10Aの加工面12Aよりも上方に位置する。そのため、図3に示すように、第1上型10Aの加工面12Aのみが円柱素材110の上面に接触する。第1上型10Aを更に下降させると、第1上型10Aの加工面12A及び第1下型10Bの加工面12Bによって円柱素材110が圧下される。 After placing the cylindrical material 110 on the first lower mold 10B, the slide 30 is lowered to lower the first upper mold 10A. As the slide 30 descends, the second upper mold 20A also descends. However, since the expansion / contraction mechanism 21A is in the contracted state, the machined surface 22A of the second upper die 20A is located above the machined surface 12A of the first upper die 10A. Therefore, as shown in FIG. 3, only the machined surface 12A of the first upper die 10A comes into contact with the upper surface of the cylindrical material 110. When the first upper die 10A is further lowered, the cylindrical material 110 is reduced by the machined surface 12A of the first upper die 10A and the machined surface 12B of the first lower die 10B.

円柱素材110は、加工面12A,12Bによって上下から押圧される。円柱素材110のうち押圧された部分の材料は、半径方向外側、すなわち加工面12A,12Bの外側に向かって流動する。加工面12A,12Bの外側では、加工面12A,12Bによる拘束がないため、円柱素材110の材料は、半径方向外側だけでなく、上下方向にも流動する。この材料の流動は、縁部111A,111Bを、加工面12A,12Bの更に外側に移動させるとともに、上下方向にも移動させる。 The cylindrical material 110 is pressed from above and below by the machined surfaces 12A and 12B. The material of the pressed portion of the cylindrical material 110 flows outward in the radial direction, that is, toward the outside of the machined surfaces 12A and 12B. Since the outside of the machined surfaces 12A and 12B is not constrained by the machined surfaces 12A and 12B, the material of the cylindrical material 110 flows not only outside in the radial direction but also in the vertical direction. The flow of this material causes the edges 111A and 111B to move further outward of the machined surfaces 12A and 12B and also in the vertical direction.

第1上型10Aが下死点に到達したら、スライド30を停止させる。これにより、図4に示す中間体120が成形され、第1鍛造工程が終了する。 When the first upper mold 10A reaches the bottom dead center, the slide 30 is stopped. As a result, the intermediate 120 shown in FIG. 4 is formed, and the first forging step is completed.

中間体120において、縁部111A,111Bは上端及び下端に位置している。縁部111A,111Bは、中間体120の外周部121に含まれる。外周部121は、中間体120のうち、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの外側に位置する部分である。外周部121は、縦断面視で、実質的に横向きの扇形状をなす。縁部111Aは、縦断面視で扇形状の外周部121において、円弧の上端部を構成する。縁部111Bは、縦断面視で扇形状の外周部121において、円弧の下端部を構成する。中間体120の肉厚は、縁部111A,111Bの位置で最大となる。すなわち、中間体120において、縁部111A,111Bは、それぞれ、他の部分よりも上方及び下方に突出している。第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで圧下された部分において、中間体120は肉厚t1を有する。 In the intermediate 120, the edges 111A and 111B are located at the upper and lower ends. The edge portions 111A and 111B are included in the outer peripheral portion 121 of the intermediate body 120. The outer peripheral portion 121 is a portion of the intermediate body 120 located outside the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. The outer peripheral portion 121 has a substantially horizontal fan shape in a vertical cross-sectional view. The edge portion 111A constitutes the upper end portion of the arc in the fan-shaped outer peripheral portion 121 in the vertical cross-sectional view. The edge portion 111B constitutes the lower end portion of the arc in the fan-shaped outer peripheral portion 121 in the vertical cross-sectional view. The wall thickness of the intermediate 120 is maximized at the positions of the edges 111A and 111B. That is, in the intermediate 120, the edges 111A and 111B project upward and downward, respectively, with respect to the other portions. The intermediate 120 has a wall thickness of t1 in the portions of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B that are pressed by the processed surfaces 12A and 12B.

(第2鍛造工程)
第1鍛造工程の終了後、第2鍛造工程が実施される。第2鍛造工程では、縁部111A,111Bを含む中間体120の外周部121を、第2上型20A及び第2下型20Bで圧下する。具体的には、スライド30を停止したまま、すなわち第1上型10Aを下死点に位置させたまま、伸縮機構21Aを伸長させ、第2上型20Aを下降させる。また、伸縮機構21Bを伸長させ、第2下型20Bを上昇させる。これにより、図5に示すように、第2上型20Aの加工面22Aが縁部111Aに接触し、第2下型20Bの加工面22Bが縁部111Bに接触する。加工面22A,22Bは、同時に縁部111A,111Bに接触するのが好ましい。
(Second forging process)
After the completion of the first forging step, the second forging step is carried out. In the second forging step, the outer peripheral portion 121 of the intermediate body 120 including the edge portions 111A and 111B is reduced by the second upper mold 20A and the second lower mold 20B. Specifically, the expansion / contraction mechanism 21A is extended and the second upper mold 20A is lowered while the slide 30 is stopped, that is, the first upper mold 10A is positioned at the bottom dead center. In addition, the expansion / contraction mechanism 21B is extended to raise the second lower mold 20B. As a result, as shown in FIG. 5, the machined surface 22A of the second upper die 20A comes into contact with the edge portion 111A, and the machined surface 22B of the second lower die 20B comes into contact with the edge portion 111B. The machined surfaces 22A and 22B preferably come into contact with the edges 111A and 111B at the same time.

第2上型20Aを更に下降、第2下型20Bを更に上昇させると、縁部111A,111Bが加工面22A,22Bによって圧下される。加工面22A,22Bは、縁部111A,111Bを押し潰した後に、縁部111A,111B以外の外周部121を圧下する。 When the second upper mold 20A is further lowered and the second lower mold 20B is further raised, the edge portions 111A and 111B are pressed down by the machined surfaces 22A and 22B. After crushing the edge portions 111A and 111B, the machined surfaces 22A and 22B press down the outer peripheral portions 121 other than the edge portions 111A and 111B.

図6を参照して、第2上型20Aが下死点に到達し、第2下型20Bが上死点に到達すると、円形材130が完成する。このとき、第2上型20Aの加工面22Aと第2下型20Bの加工面22Bとの間隔は、第1上型10Aの加工面12Aと第1下型10Bの加工面12Bとの間隔と一致している。すなわち、円形材130は、全体的に肉厚t1を有する。円形材130は、最終製品であってもよいが、円形材130に更なる鍛造、圧延、熱処理、機械加工等を施して最終製品としてもよい。 With reference to FIG. 6, when the second upper die 20A reaches the bottom dead center and the second lower die 20B reaches the top dead center, the circular member 130 is completed. At this time, the distance between the machined surface 22A of the second upper mold 20A and the machined surface 22B of the second lower mold 20B is the distance between the machined surface 12A of the first upper mold 10A and the machined surface 12B of the first lower mold 10B. Match. That is, the circular member 130 has a wall thickness t1 as a whole. The circular material 130 may be a final product, but the circular material 130 may be further forged, rolled, heat-treated, machined, or the like to be a final product.

[効果]
一般的な方法で円形材を製造する場合、例えば図7に示すように、上型50A及び下型50Bの加工面51A,51Bで円柱素材110の全体を圧下する。この場合、円柱素材110の縁部111A,111Bは、圧下開始から終了まで加工面51A,51Bに接触し、拘束される。また、縁部111A,111Bは、円柱素材110の他の部分と比較して低温であり、変形抵抗が高い。そのため、加工面51A,51Bで圧下しても、縁部111A,111B及びその近傍では、材料が半径方向外側にほとんど流動しない。一方、円柱素材110のうち、縁部111A,111B以外の部分では、半径方向外側に向かって材料が流動する。この材料は、加工面51A,51Bに拘束された縁部111A,111Bに回り込む(図7中の矢印参照)。しかしながら、縁部111A,111B及びその近傍では材料が流動しにくいため、充填されない部分が生じる。この部分は、図8に示すように、円形材140の表面に折れ込み疵(符号X部分)として残存する。また、縁部111A,111Bの近傍に材料が充填されたとしても、円形材140の表面には、加工面51A,51Bに拘束された縁部111A,111Bに沿い、線状の折れ込み疵(図示せず)が生じる場合がある。このような折れ込み疵は、円形材140に大きな割れを生じさせる可能性がある。そのため、機械加工により、円形材140から折れ込み疵を除去する必要がある。
[effect]
When the circular material is manufactured by a general method, for example, as shown in FIG. 7, the entire cylindrical material 110 is pressed down on the processed surfaces 51A and 51B of the upper die 50A and the lower die 50B. In this case, the edges 111A and 111B of the cylindrical material 110 come into contact with the machined surfaces 51A and 51B from the start to the end of the reduction and are restrained. Further, the edge portions 111A and 111B have a lower temperature than the other portions of the cylindrical material 110 and have a high deformation resistance. Therefore, even if the material is pressed down on the machined surfaces 51A and 51B, the material hardly flows outward in the radial direction at the edges 111A and 111B and their vicinity. On the other hand, in the portion of the cylindrical material 110 other than the edges 111A and 111B, the material flows outward in the radial direction. This material wraps around the edges 111A and 111B constrained by the machined surfaces 51A and 51B (see arrows in FIG. 7). However, since the material does not easily flow in the edges 111A and 111B and their vicinity, some parts are not filled. As shown in FIG. 8, this portion remains as a fold defect (reference numeral X portion) on the surface of the circular member 140. Further, even if the material is filled in the vicinity of the edge portions 111A and 111B, the surface of the circular material 140 has a linear fold flaw (a linear fold defect) along the edge portions 111A and 111B constrained by the processed surfaces 51A and 51B. (Not shown) may occur. Such a fold-in defect may cause a large crack in the circular member 140. Therefore, it is necessary to remove the fold defects from the circular material 140 by machining.

これに対し、第1実施形態の円形材130の製造方法では、第1鍛造工程において円柱素材110を中間体120に成形し、第2鍛造工程において当該中間体120から円形材130を製造する。第1鍛造工程において、円柱素材110を第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで圧下すると、円柱素材110の縁部111A,111Bは、加工面12A,12Bの外側に移動する。そのため、縁部111A,111Bは、加工面12A,12Bに接触せず、拘束されない。続く第2鍛造工程では、中間体120の外周部121を第2上型20A及び第2下型20Bの加工面22A,22Bで圧下する。縁部111A,111Bは、外周部121の上下端に位置しているため、他の部分に先行して加工面22A,22Bによって圧下され、押し潰される。これにより、縁部111A,111Bの近傍にも図7及び図8において示したようなかたちで材料が回り込むことがなく充填される。よって、折れ込み疵の発生を抑制することができる。この結果、折れ込み疵を除去するための機械加工が不要になり、円形材130の製造工程を簡素化することができ、製造コストを低減することができる。 On the other hand, in the method for manufacturing the circular material 130 of the first embodiment, the cylindrical material 110 is formed into the intermediate 120 in the first forging step, and the circular material 130 is manufactured from the intermediate 120 in the second forging step. In the first forging step, when the cylindrical material 110 is pressed down on the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B, the edges 111A and 111B of the cylindrical material 110 are moved to the outside of the processed surfaces 12A and 12B. Moving. Therefore, the edge portions 111A and 111B do not come into contact with the machined surfaces 12A and 12B and are not restrained. In the subsequent second forging step, the outer peripheral portion 121 of the intermediate body 120 is pressed down by the machined surfaces 22A and 22B of the second upper die 20A and the second lower die 20B. Since the edge portions 111A and 111B are located at the upper and lower ends of the outer peripheral portion 121, they are pressed down and crushed by the machined surfaces 22A and 22B prior to the other portions. As a result, the material is filled in the vicinity of the edges 111A and 111B in the manner shown in FIGS. 7 and 8 without wrapping around. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws. As a result, machining for removing the fold defects becomes unnecessary, the manufacturing process of the circular material 130 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

第1実施形態の円形材130の製造方法において、円柱素材110は、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの半径R1よりも大きい半径Rを有する。そのため、円柱素材110を第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで圧下し始める時点において、縁部111A,111Bは既に加工面12A,12Bの外側に位置している。したがって、縁部111A,111Bを加工面12A,12Bと確実に非接触にすることができ、第1鍛造工程中の縁部111A,111Bの拘束を防止することができる。よって、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 In the method for manufacturing the circular member 130 of the first embodiment, the cylindrical material 110 has a radius R larger than the radius R1 of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. Therefore, at the time when the cylindrical material 110 starts to be pressed down on the machined surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B, the edges 111A and 111B are already located outside the machined surfaces 12A and 12B. Therefore, the edge portions 111A and 111B can be surely made non-contact with the machined surfaces 12A and 12B, and the restraint of the edge portions 111A and 111B during the first forging step can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws.

円柱素材110の半径Rは、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの半径R1と同じであってもよい。この場合、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで円柱素材110を圧下すると、円柱素材110の縁部111A,111Bは、加工面12A,12Bの外側に直ちに押し出される。したがって、縁部111A,111Bが第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bに拘束されることなく、円柱素材110を圧下することができる。よって、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 The radius R of the cylindrical material 110 may be the same as the radius R1 of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. In this case, when the cylindrical material 110 is pressed down on the processed surfaces 12A and 12B of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B, the edges 111A and 111B of the cylindrical material 110 are immediately extruded to the outside of the processed surfaces 12A and 12B. .. Therefore, the cylindrical material 110 can be pressed down without the edges 111A and 111B being constrained by the machined surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws.

ただし、円柱素材110の半径Rは、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの半径R1よりもわずかに小さくてもよい。この場合、加工面12A,12Bによる圧下開始時点では、縁部111A,111Bが加工面12A,12Bと接触する。しかしながら、圧下により円柱素材110の材料が半径方向外側に流動することで、縁部111A,111Bは、加工面12A,12Bの外側に直ちに押し出される。よって、この場合であっても、加工面12A,12Bによる縁部111A,111Bの拘束が発生せず、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 However, the radius R of the cylindrical material 110 may be slightly smaller than the radius R1 of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. In this case, at the start of reduction by the machined surfaces 12A and 12B, the edge portions 111A and 111B come into contact with the machined surfaces 12A and 12B. However, the material of the cylindrical material 110 flows outward in the radial direction due to the reduction, so that the edges 111A and 111B are immediately extruded to the outside of the machined surfaces 12A and 12B. Therefore, even in this case, the edge portions 111A and 111B are not restrained by the machined surfaces 12A and 12B, and the occurrence of fold flaws can be suppressed.

円柱素材110の半径Rと、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの半径R1との比R/R1は、0.8以上、1.5以下であるのが好ましい。より好ましくは、比R/R1の下限は0.9であり、上限は1.2である。 The ratio R / R1 of the radius R of the cylindrical material 110 to the radius R1 of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B is preferably 0.8 or more and 1.5 or less. .. More preferably, the lower limit of the ratio R / R1 is 0.9 and the upper limit is 1.2.

第1実施形態の円形材130の製造方法では、第1上型10Aが、第2上型20A及び第2下型20Bとは独立して昇降するプレス装置100を用いて円形材130を製造する。すなわち、いわゆる複合加工によって円形材130を製造し、第1鍛造工程と第2鍛造工程とを一のプレス装置100を用いて連続して実施する。第2鍛造工程では、第1上型10A及び第1下型10Bで中間体120を保持した状態で、第2上型20A及び第2下型20Bによって外周部121を圧下することができる。これにより、中間体120の外周部121を安定して圧下することができ、所望の形状の円形材130を容易に成形することができる。 In the method for manufacturing the circular material 130 of the first embodiment, the circular material 130 is manufactured by using the press device 100 in which the first upper mold 10A moves up and down independently of the second upper mold 20A and the second lower mold 20B. .. That is, the circular material 130 is manufactured by so-called composite processing, and the first forging step and the second forging step are continuously carried out by using one press device 100. In the second forging step, the outer peripheral portion 121 can be pressed down by the second upper die 20A and the second lower die 20B while the intermediate body 120 is held by the first upper die 10A and the first lower die 10B. As a result, the outer peripheral portion 121 of the intermediate body 120 can be stably pressed down, and the circular member 130 having a desired shape can be easily formed.

第1上型10A及び第1下型10Bによる保持力は、第1上型10A及び第1下型10Bによる圧下が進行するにつれ高くなる。第1実施形態の円形材130の製造方法では、第1上型10Aが下死点に到達した後、第2鍛造工程が実施される。すなわち、第1上型10A及び第1下型10Bによる保持力が十分に高い状態で、第2鍛造工程が開始されるため、中間体120の外周部121を安定して圧下することができる。 The holding force of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B increases as the reduction by the first upper mold 10A and the first lower mold 10B progresses. In the method for manufacturing the circular material 130 of the first embodiment, the second forging step is carried out after the first upper die 10A reaches the bottom dead center. That is, since the second forging step is started in a state where the holding force of the first upper die 10A and the first lower die 10B is sufficiently high, the outer peripheral portion 121 of the intermediate body 120 can be stably reduced.

<第2実施形態>
続いて、図9及び図10を参照して、第2実施形態の円形材130の製造方法について説明する。第2実施形態の円形材130の製造方法では、第1実施形態と同じプレス装置100を用いて円形材130を製造する。
<Second Embodiment>
Subsequently, a method for manufacturing the circular member 130 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the method for manufacturing the circular material 130 of the second embodiment, the circular material 130 is manufactured by using the same press device 100 as that of the first embodiment.

第1鍛造工程では、図9に示すように、スライド30の下降を制御し、第1上型10Aを下死点に到達する前に停止させて中間体150を成形する。具体的には、加熱された円柱素材110を第1下型10B上に載置した後、スライド30を下降させ、円柱素材110を第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで圧下する。ただし、第1上型10Aが下死点に到達する前に、スライド30の下降を停止し、第1上型10Aの下降を停止させる。これにより、材料がある程度半径方向外側に流動し、中間体150が成形され、第1鍛造工程が終了する。 In the first forging step, as shown in FIG. 9, the lowering of the slide 30 is controlled, and the first upper die 10A is stopped before reaching the bottom dead center to form the intermediate body 150. Specifically, after the heated cylindrical material 110 is placed on the first lower mold 10B, the slide 30 is lowered, and the cylindrical material 110 is placed on the machined surfaces 12A of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B. It is reduced at 12B. However, before the first upper die 10A reaches the bottom dead center, the descent of the slide 30 is stopped, and the descent of the first upper die 10A is stopped. As a result, the material flows outward to some extent in the radial direction, the intermediate 150 is formed, and the first forging step is completed.

中間体150は、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bで圧下された部分において、肉厚t2を有する。肉厚t2は、第1実施形態における中間体120の肉厚t1よりも厚い(図4)。中間体150において、加工面12A,12Bの外側に位置する部分は、外周部151である。外周部151は、縁部111A,111Bを含む。縁部111A,111Bは、中間体150において、上端及び下端に位置している。 The intermediate body 150 has a wall thickness t2 at the portions pressed by the processed surfaces 12A and 12B of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B. The wall thickness t2 is thicker than the wall thickness t1 of the intermediate 120 in the first embodiment (FIG. 4). In the intermediate body 150, the portion located outside the processed surfaces 12A and 12B is the outer peripheral portion 151. The outer peripheral portion 151 includes edge portions 111A and 111B. The edges 111A and 111B are located at the upper and lower ends of the intermediate 150.

第1鍛造工程に続く第2鍛造工程では、まず、第2上型20A及び第2下型20Bの加工面22A,22Bによって、中間体150の縁部111A,111Bを圧下する。具体的には、スライド30を停止したまま、伸縮機構21Aを伸長させ、図10に示すように、第2上型20Aを、その加工面22Aが第1上型10Aの加工面12Aと同じ高さになる位置まで下降させる。また、伸縮機構21Bを伸長させ、第2下型20Bを、その加工面22Bが第1下型10Bの加工面12Bと同じ高さになる位置まで上昇させる。第2上型20A及び第2下型20Bは、同時に、同速度で下降及び上昇するのが好ましい。 In the second forging step following the first forging step, first, the edge portions 111A and 111B of the intermediate body 150 are pressed down by the machined surfaces 22A and 22B of the second upper die 20A and the second lower die 20B. Specifically, while the slide 30 is stopped, the expansion / contraction mechanism 21A is extended, and as shown in FIG. 10, the processing surface 22A of the second upper mold 20A is the same height as the processing surface 12A of the first upper mold 10A. Lower it to the position where it will be. Further, the expansion / contraction mechanism 21B is extended, and the second lower mold 20B is raised to a position where the machined surface 22B is at the same height as the machined surface 12B of the first lower mold 10B. It is preferable that the second upper mold 20A and the second lower mold 20B simultaneously descend and ascend at the same speed.

これにより、第2上型20Aの加工面22Aと第2下型20Bの加工面22Bとの間隔が、第1上型10Aの加工面12Aと第1下型10Bの加工面12Bとの間隔と一致する。両上下型10A,10B,20A,20Bの間隔が一致した後、伸縮機構21A,21Bの伸長を停止し、第2上型20A及び第2下型20Bの下降及び上昇を停止する。これにより、中間体150の外周部151がある程度圧下される。 As a result, the distance between the machined surface 22A of the second upper mold 20A and the machined surface 22B of the second lower mold 20B becomes the distance between the machined surface 12A of the first upper mold 10A and the machined surface 12B of the first lower mold 10B. Match. After the intervals between the upper and lower molds 10A, 10B, 20A, and 20B match, the expansion and contraction mechanisms 21A and 21B are stopped from extending, and the lower and lower molds 20A and the second lower mold 20B are stopped from descending and ascending. As a result, the outer peripheral portion 151 of the intermediate body 150 is reduced to some extent.

次に、第1上型10Aの下降を再開し、第1上型10A及び第2上型20Aを同時に下死点に到達させる。具体的には、第2下型20Bを停止させたままで、スライド30の下降を再開させ、第1上型10A及び第2上型20Aを再び下降させる。これにより、第2上型20A及び第2下型20Bの加工面22A,22Bによって外周部151が更に圧下され、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bによって外周部151以外の部分が更に圧下される。第1上型10A及び第2上型20Aが下死点に到達すると、円形材130が完成する。 Next, the descent of the first upper die 10A is restarted, and the first upper die 10A and the second upper die 20A reach the bottom dead center at the same time. Specifically, while the second lower mold 20B is stopped, the lowering of the slide 30 is restarted, and the first upper mold 10A and the second upper mold 20A are lowered again. As a result, the outer peripheral portion 151 is further reduced by the processed surfaces 22A and 22B of the second upper mold 20A and the second lower mold 20B, and the outer peripheral portion 151 is further reduced by the processed surfaces 12A and 12B of the first upper mold 10A and the first lower mold 10B. The parts other than the above are further reduced. When the first upper mold 10A and the second upper mold 20A reach the bottom dead center, the circular member 130 is completed.

第2実施形態の円形材130の製造方法によれば、第1鍛造工程において、第1上型10Aを下死点に到達する前に停止させるため、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの外側に押し出される材料の体積が低減される。これにより、中間体150の外周部151の体積を小さくすることができ、縁部111A,111Bが上端及び下端に位置する形状に成形しやすい。したがって、第2鍛造工程において、縁部111A,111Bを第2上型20A及び第2下型20Bの加工面22A,22Bで確実に先行圧下することができる。よって、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 According to the method for manufacturing the circular material 130 of the second embodiment, in the first forging step, the first upper die 10A and the first lower die 10B are stopped in order to stop the first upper die 10A before reaching the bottom dead center. The volume of the material extruded to the outside of the machined surfaces 12A and 12B is reduced. As a result, the volume of the outer peripheral portion 151 of the intermediate body 150 can be reduced, and the edges 111A and 111B can be easily formed into a shape located at the upper end and the lower end. Therefore, in the second forging step, the edge portions 111A and 111B can be reliably pre-pressed on the machined surfaces 22A and 22B of the second upper die 20A and the second lower die 20B. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws.

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、本開示は上記の実施形態に限定されず、本開示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。 The method for producing the circular material of the present embodiment has been described above. In addition, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present disclosure.

上記の各実施形態では、第2上型20A及び第2下型20Bが、第1上型10A及び第1下型10Bの外周側に配置されたプレス装置100で円形材130を製造する。しかしながら、本開示の円形材130の製造方法は、これに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、第1鍛造工程において、第1上型10A及び第1下型10Bのみが取り付けられたプレス装置200で円柱素材110を圧下し、中間体120を成形してもよい。この場合、第2鍛造工程では、図12に示すように、円形材130全体の形状が型取られた第2上型60A及び第2下型60Bが取り付けられたプレス装置300で中間体120を圧下し、円形材130を製造する。 In each of the above embodiments, the second upper die 20A and the second lower die 20B manufacture the circular member 130 by the press device 100 arranged on the outer peripheral side of the first upper die 10A and the first lower die 10B. However, the method for producing the circular material 130 of the present disclosure is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, in the first forging step, even if the cylindrical material 110 is pressed down by the press device 200 to which only the first upper die 10A and the first lower die 10B are attached to form the intermediate 120. Good. In this case, in the second forging step, as shown in FIG. 12, the intermediate 120 is pressed by the press device 300 to which the second upper die 60A and the second lower die 60B, in which the shape of the entire circular member 130 is molded, are attached. It is reduced to produce a circular material 130.

このような円形材130の製造方法であっても、第1鍛造工程において、円柱素材110の縁部111A,111Bを第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bの外側に移動させ、中間体120の上端及び下端に位置させることができる。第2鍛造工程において、第2上型60A及び第2下型60Bの加工面61A,61Bで中間体120の縁部111A,111Bを他の部分に先行して圧下することができる。よって、折れ込み疵の発生を抑制することができる。 Even in such a method for manufacturing the circular material 130, in the first forging step, the edges 111A and 111B of the cylindrical material 110 are placed on the outside of the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B. It can be moved and positioned at the upper and lower ends of the intermediate 120. In the second forging step, the edges 111A and 111B of the intermediate 120 can be reduced in advance of the other portions on the processed surfaces 61A and 61B of the second upper die 60A and the second lower die 60B. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fold-in flaws.

図11に示すプレス装置200において、第1上型10A及び第1下型10Bは、概略円柱形状となっている。しかしながら、第1上型10A及び第1下型10Bは、概略円錐台形状であってもよい。例えば、第1上型10A及び第1下型10Bはそれぞれ、加工面12A,12Bの外周側に配置されるテーパ面(図示せず)を含んでいてもよい。このテーパ面は、加工面12A,12Bの圧下により、加工面12A,12Bの外側に移動した縁部111A,111Bと接触しないように設けられる。 In the press device 200 shown in FIG. 11, the first upper die 10A and the first lower die 10B have a substantially cylindrical shape. However, the first upper mold 10A and the first lower mold 10B may have a substantially truncated cone shape. For example, the first upper die 10A and the first lower die 10B may include tapered surfaces (not shown) arranged on the outer peripheral side of the machined surfaces 12A and 12B, respectively. This tapered surface is provided so as not to come into contact with the edge portions 111A, 111B that have moved to the outside of the machined surfaces 12A, 12B due to the reduction of the machined surfaces 12A, 12B.

上記の各実施形態では、第1上型10A及び第1下型10Bの加工面12A,12Bは、概ね平坦となっている。しかしながら、加工面12A,12Bは平坦でなくてもよい。例えば、加工面12A,12Bはそれぞれ、円形材130に応じた形状を有していてもよい。ただし、加工面12A,12Bの外周縁は、概略円形状である。この場合、加工面12A,12Bの半径R1は、第1上型10A及び第1下型10Bの中心軸から加工面12A,12Bの外周縁までの水平方向の距離である。 In each of the above embodiments, the processed surfaces 12A and 12B of the first upper die 10A and the first lower die 10B are substantially flat. However, the machined surfaces 12A and 12B do not have to be flat. For example, the processed surfaces 12A and 12B may each have a shape corresponding to the circular member 130. However, the outer peripheral edges of the machined surfaces 12A and 12B have a substantially circular shape. In this case, the radius R1 of the machined surfaces 12A and 12B is the horizontal distance from the central axis of the first upper die 10A and the first lower die 10B to the outer peripheral edge of the machined surfaces 12A and 12B.

10A :第1上型
12A :加工面
10B :第1下型
12B :加工面
R1 :半径
20A :第2上型
20B :第2下型
110 :円柱素材
111A,111B:縁部
R :半径
120,150:中間体
121,151:外周部
130 :円形材
10A: First upper mold 12A: Machined surface 10B: First lower mold 12B: Machined surface R1: Radius 20A: Second upper mold 20B: Second lower mold 110: Cylindrical material 111A, 111B: Edge R: Radius 120, 150: Intermediate 121, 151: Outer circumference 130: Circular material

Claims (5)

円形材の製造方法であって、
加熱された円柱素材の一端面を第1下型に対向させて前記円柱素材を前記第1下型上に載置し、第1上型を下降させ、前記円柱素材を前記第1上型の加工面及び前記第1下型の加工面で圧下することによって、前記円柱素材の上下の縁部を前記第1上型及び前記第1下型の前記加工面の外側に移動させ、前記縁部が上端及び下端に位置する中間体を成形する第1鍛造工程と、
前記縁部を含む前記中間体の外周部を、第2上型及び第2下型で圧下する第2鍛造工程と、を備える、円形材の製造方法。
It is a manufacturing method of circular materials.
One end surface of the heated cylindrical material is opposed to the first lower mold, the cylindrical material is placed on the first lower mold, the first upper mold is lowered, and the cylindrical material is placed on the first upper mold. By pressing on the machined surface and the machined surface of the first lower die, the upper and lower edges of the cylindrical material are moved to the outside of the machined surface of the first upper die and the first lower die, and the edge portion is moved. The first forging step of forming the intermediates located at the upper and lower ends of
A method for producing a circular material, comprising a second forging step of pressing the outer peripheral portion of the intermediate including the edge portion with a second upper die and a second lower die.
請求項1に記載の円形材の製造方法であって、
前記円柱素材は、前記第1上型及び前記第1下型の前記加工面の半径以上の半径を有する、円形材の製造方法。
The method for producing a circular material according to claim 1.
A method for producing a circular material, wherein the cylindrical material has a radius equal to or greater than the radius of the processed surface of the first upper mold and the first lower mold.
請求項1又は請求項2に記載の円形材の製造方法であって、
前記第2上型は、前記第1上型の外周側に配置され、前記第1上型を取り囲み、
前記第2下型は、前記第1下型の外周側に配置され、前記第1下型を取り囲む、円形材の製造方法。
The method for producing a circular material according to claim 1 or 2.
The second upper mold is arranged on the outer peripheral side of the first upper mold and surrounds the first upper mold.
A method for manufacturing a circular material, wherein the second lower mold is arranged on the outer peripheral side of the first lower mold and surrounds the first lower mold.
請求項3に記載の円形材の製造方法であって、
前記第2鍛造工程は、前記第1上型が下死点に到達した後に開始される、円形材の製造方法。
The method for manufacturing a circular material according to claim 3.
The second forging step is a method for producing a circular material, which is started after the first upper die reaches bottom dead center.
請求項3に記載の円形材の製造方法であって、
前記第1鍛造工程では、前記第1上型を下死点に到達する前に停止させて前記中間体を成形し、
前記第2鍛造工程では、前記第1上型の下降を再開し、前記第1上型及び前記第2上型を同時に下死点に到達させる、円形材の製造方法。
The method for manufacturing a circular material according to claim 3.
In the first forging step, the first upper die is stopped before reaching bottom dead center to form the intermediate.
In the second forging step, a method for producing a circular material, in which the lowering of the first upper die is restarted and the first upper die and the second upper die reach the bottom dead center at the same time.
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