JP2529331B2 - Forging method - Google Patents

Forging method

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JP2529331B2
JP2529331B2 JP63029544A JP2954488A JP2529331B2 JP 2529331 B2 JP2529331 B2 JP 2529331B2 JP 63029544 A JP63029544 A JP 63029544A JP 2954488 A JP2954488 A JP 2954488A JP 2529331 B2 JP2529331 B2 JP 2529331B2
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
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    • B21J5/12—Forming profiles on internal or external surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属素材を鍛造する方法の改良に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a method for forging a metal material.

（従来の技術） 従来より、金属素材を鍛造する場合、鍛造回数が増え
てくるに従って鍛造型の型摩耗が漸増することから、こ
の型摩耗量が許容範囲を越える直前で上記鍛造型を新し
いものに交換するようになされている。一方、鍛造に供
せられる金属素材の重量は、鍛造品の欠肉を防止するた
めに、上記鍛造型の型摩耗量の許容範囲を見越した上で
ある程度のフラッシュ（バリ）が生ずるよう上記型摩耗
量の許容範囲の最大量に相当する量だけ予め多くすべ
く、例えば長尺物を所定寸法に切断することにより設定
されている。(Prior Art) Conventionally, when forging a metal material, the die wear of the forging die gradually increases as the number of forgings increases. Therefore, the forging die is a new one just before the die wear amount exceeds the allowable range. It is designed to be replaced. On the other hand, the weight of the metal material used for forging is such that the flash (burr) may occur to some extent in view of the allowable range of die wear amount of the forging die in order to prevent the forging product from running out of thickness. It is set, for example, by cutting a long object into a predetermined size in order to increase in advance by an amount corresponding to the maximum amount of the wear amount allowable range.

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記の従来のやり方により形成される金属
素材の重量は常に一定であることから、例えば鍛造回数
が少ない段階では鍛造型の型摩耗量が少ないため、鍛造
後のフラッシュ量が多くなってその分だけコストアップ
になる。さらには、上述の如く鍛造後のフラッシュ量が
多くなるということは、鍛造時において金属素材に対す
る鍛造型のフラッシュランドの抵抗が大きくなるため、
該フラッシュランドの摩耗が激しくなって型寿命の短命
化を招くことにもなる。また、例えば温間鍛造の際にお
いては、金属素材は上述の如く型摩耗量の許容範囲の最
大量に相当する量だけ多く設定されていることから、温
間鍛造に要する加熱エネルギが多くなる。(Problems to be solved by the invention) However, since the weight of the metal material formed by the above-described conventional method is always constant, for example, the die wear amount of the forging die is small at the stage of a small number of forgings. The amount of flash afterwards increases and the cost increases accordingly. Furthermore, as described above, the increase in the amount of flash after forging increases the resistance of the forging die flash land to the metal material during forging,
The wear of the flash land becomes severe, which shortens the life of the mold. Further, for example, during warm forging, the amount of metal material is set to an amount corresponding to the maximum amount of the allowable range of die wear amount as described above, so that the heating energy required for warm forging increases.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、鍛造に供せられる金属素材の重量
を鍛造型の型摩耗量に応じて変えるようにすることによ
り、鍛造後のフラッシュ量を上記鍛造型の型摩耗量の増
減に係わりなく常に一定量に設定し得、これにより例え
ば鍛造回数が少ない段階であっても、上記フラッシュ量
の増大を抑制してコストの低減化を図り、かつ金属素材
に対する鍛造型のフラッシュランドの抵抗増大を抑制し
て寿命型の延命化を図らんとすることにある。さらに
は、例えば温間鍛造の際における金属素材の温間鍛造に
要する加熱エネルギの低減化をも図らんとすることにあ
る。The present invention has been made in view of such a point, and its purpose is to change the weight of the metal material provided for forging in accordance with the die wear amount of the forging die, The flash amount can always be set to a constant amount regardless of the increase or decrease in the die wear amount of the forging die, thereby suppressing the increase in the flash amount and reducing the cost even when the forging number is small, for example. In addition, it is intended to extend the life of the life type die by suppressing the increase in resistance of the forging die flash land with respect to the metal material. Further, it is also intended to reduce the heating energy required for warm forging of a metal material during warm forging, for example.

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、金
属素材を鍛造する方法として、まず、上記金属素材を鍛
造した後の鍛造型の型摩耗量を測定する。次いで、この
測定情報に基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材の
重量を変えるようコントロールするようにする。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the solution means of the present invention is, as a method for forging a metal material, first, measuring the die wear amount of a forging die after forging the metal material. To do. Then, based on this measurement information, the weight of the metal material to be subjected to the next forging is controlled to be changed.

（作用） 上記の構成により、本発明方法では、金属素材を鍛造
した後、鍛造型の型摩耗量が測定され、この測定情報に
基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材の重量が変わ
るようコントロールされることから、鍛造後のフラッシ
ュ量が上記鍛造型の型摩耗量の増減に係わりなく常に一
定量に設定され、これにより例えば鍛造回数が少ない段
階であっても、上記フラッシュ量の増大が抑制されてコ
ストの低減化が図られ、かつ金属素材に対する鍛造型の
フラッシュランドの抵抗増大が抑制されて型寿命の延命
化が図られることとなる。さらには、例えば温間鍛造の
際における金属素材の温間鍛造に要する加熱エネルギの
低減化をも図られることとなる。(Operation) With the above configuration, in the method of the present invention, after the metal material is forged, the die wear amount of the forging die is measured, and the weight of the metal material used for the next forging is changed based on the measurement information. Since it is controlled, the flash amount after forging is always set to a constant amount regardless of the increase or decrease in the die wear amount of the forging die. Therefore, the cost can be suppressed and the cost can be reduced, and the increase in the resistance of the flash land of the forging die with respect to the metal material can be suppressed, and the life of the die can be extended. Furthermore, for example, the heating energy required for warm forging of the metal material during warm forging can be reduced.

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.

第２図は本発明の実施例に係る鍛造方法を自動車等車
両のエンジン部品としてのクランクシャフトに適用した
場合におけるその鍛造工程手順を示し、この鍛造工程手
順に基づいてクランクシャフトを鍛造する要領を第１図
を参照しつつ説明する。FIG. 2 shows a forging process procedure when the forging method according to the embodiment of the present invention is applied to a crankshaft as an engine component of a vehicle such as an automobile, and a procedure for forging the crankshaft based on the forging process procedure is shown. This will be described with reference to FIG.

まず、長尺物の棒状体W1を用意し、切断工程１で該棒
状体W1を鍛造時にある程度のフラッシュが生ずるよう所
定寸法に切断して金属素材W2を得る。次いで、この金属
素材W2を加熱工程２に搬入し、再結晶以下の温間におい
て遡性加工するいわゆる温間鍛造した後、ロール成形工
程３に搬入して、得ようとする鍛造品（クランクシャフ
トW3）形状に見合う形状にロール成形する。その後、こ
のロール成形後の金属素材W2を鍛造工程４に搬入して所
定の形状に鍛造する。しかる後、得られた鍛造品として
のクランクシャフトW3をトリミング工程５に搬入してト
リム型８の受け台９上にセットし、その上方に配置され
た上型10の下降動作により、上型10と下型11とでもって
トリミングして不要なフラッシュを除去する。次いで、
このトリミング後のクランクシャフトW3をサイジング工
程６に搬入して型打ち矯正した後、ショットブラスト工
程７に搬入して表面の研掃を行ない、鍛造作業を終了す
る。First, a rod-shaped body W 1 of a long object, to obtain a metal material W 2 by cutting the rod-shaped body W 1 into a predetermined size so that a certain amount of flash generated during the forging in the cutting step 1. Next, this metal material W 2 is carried into the heating step 2 and subjected to so-called warm forging in which retroactive processing is performed in the warm temperature below recrystallization, and then carried into the roll forming step 3 to obtain the forged product (crank) to be obtained. Shaft W 3 ) Roll-form into a shape that matches the shape. Then, the metal material W 2 after the roll forming is carried into a forging step 4 and forged into a predetermined shape. After that, the obtained crankshaft W 3 as a forged product is carried into the trimming process 5 and set on the pedestal 9 of the trim mold 8, and the upper mold 10 arranged above the lower mold moves downward to move the upper mold. Trim with 10 and lower mold 11 to remove unnecessary flash. Then
After stamped corrected by carrying the crankshaft W 3 after trimming to sizing step 6 performs blast surface and carried to the shot blasting process 7, ends the forging operation.

そして、本発明方法の特徴として、上記トリミング工
程５でトリミングされたクランクシャフトW3はその重量
が計量器12により計量される。この計量値は鍛造型の型
摩耗量に起き替えることができる。つまり、計量値が大
きくなるということは、鍛造時における鍛造型の型摩耗
が激しくなってクランクシャフトW3の重量が増大したこ
とを示すものであり、したがって、上記クランクシャフ
トW3の重量を計測するということは間接的に鍛造型の型
摩耗量を測定していることになるものである。上記計量
されたクランクシャフトW3の計量値はCPU13にフィード
バックされ、ここでCPU13に予め記憶されている金属素
材W2重量の基準値と比較されて、オイルシリンダ15を作
動コントロールするCU14に作動補正信号が入力される。
そして、上記オイルシリンダ15をCU14によって作動コン
トロールし、オイルシリンダ15のピストンロッド15a先
端に設けられているストッパ16の突出量を調整する。こ
れにより、ワーク支持台17に支持されている上記棒状体
W1の端部を位置決めし、上下に配置されている切断刃1
8,18によって棒状体W1を所定寸法に切断することによ
り、次回の鍛造に供せられる金属素材W2の重量を変える
ようコントロールするようにする。そして、この重量コ
ントロールされた金属素材W2は重量チェッカ19により重
量がチェックされ。そして、このチェックデータがCU20
を経て上記CPU13に入力され、上記次回の鍛造に供せら
れる金属素材W2が所定の寸法に切断されているか否か、
つまり金属素材W2の重量が所定の重量に設定されている
か否かの確認を行う。As a feature of the method of the present invention, the weight of the crankshaft W 3 trimmed in the trimming step 5 is measured by the measuring device 12. This measured value can be replaced with the die wear amount of the forging die. In other words, the fact that the measured value is large means that the die wear of the forging die during forging is severe and the weight of the crankshaft W 3 is increased. Therefore, the weight of the crankshaft W 3 is measured. This means that the die wear amount of the forging die is indirectly measured. The measured weight value of the crankshaft W 3 is fed back to the CPU 13, where it is compared with the reference value of the weight of the metal material W 2 stored in advance in the CPU 13, and the operation correction is performed by the CU 14 which controls the operation of the oil cylinder 15. A signal is input.
Then, the operation of the oil cylinder 15 is controlled by the CU 14, and the protrusion amount of the stopper 16 provided at the tip of the piston rod 15a of the oil cylinder 15 is adjusted. As a result, the rod-shaped body supported by the work support base 17
Positioning the end of W 1, the cutting blades 1 placed one above the other
By cutting the rod-shaped body W 1 into a predetermined size with 8, 18, the weight of the metal material W 2 to be subjected to the next forging is controlled to be changed. Then, the weight of the weight-controlled metal material W 2 is checked by the weight checker 19. And this check data is CU20
Is input to the CPU 13 through, whether the metal material W 2 to be used in the next forging is cut into a predetermined dimension,
That is, it is confirmed whether or not the weight of the metal material W 2 is set to a predetermined weight.

このように、本実施例では、トリミング後のクランク
シャフトW3の重量を計量器12により計量し、この計量値
に基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材W2の切断寸
法（重量）をコントロールすることから、クランクシャ
フトW3鍛造後のフラッシュ量を鍛造型の型摩耗量の増減
に係わりなく常に一定量に設定し得、これにより例えば
鍛造回数が少ない段階であっても、上記フラッシュ量の
増大を抑制してコストの低減化を図り、かつ金属素材W2
に対する鍛造型のフラッシュランドの抵抗増大を抑制し
て型寿命の延命化を図ることができる。さらには、例え
ば温間鍛造の際における金属素材W2の温間鍛造に要する
加熱エネルギの低減化をも図ることができる。Thus, in this embodiment, the weight of the crankshaft W 3 after trimming was weighed with the weighing device 12, the cutting size of the metal material W 2 to be subjected to the next forging based on the weight value (weight) since the control, obtained always be set in a certain amount regardless of the flash amount mold wear amount of increase or decrease of the forging die after the crankshaft W 3 forging, thereby even out forging the small number example, the flash amount Of the metal material W 2
It is possible to extend the life of the die by suppressing an increase in the resistance of the flash land of the forging die. Furthermore, for example, it is possible to reduce the heating energy required for warm forging of the metal material W 2 during warm forging.

なお、上記実施例では、トリミング後のクランクシャ
フトW3の重量を計測するようにしたが、金属素材W2を鍛
造した後の鍛造型の重量つまり型摩耗量を測定し、この
測定情報に基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材W2
の重量を変えるようコントロールするようにすることも
採用可能である。しかし、この方法では、複数の鍛造品
を連続的に鍛造する場合にあっては測定し難く、上記実
施例による方法の方がやり易いというメリットがある。In the above embodiment, although so as to measure the weight of the crankshaft W 3 after trimming, weighed clogging type abrasion loss of the forging die after forging the metal material W 2, based on the measurement information Metal material W 2 for the next forging
It is also possible to adopt a control so as to change the weight of the. However, this method has the merit that it is difficult to measure when a plurality of forged products are continuously forged, and the method according to the above-described embodiment is easier to perform.

また、上記実施例では、金属素材W2の重量を設定する
のに、切断長さを替えるようにしているが、鍛造型の型
摩耗量に応じて金属素材W2を径の異なるものに替えるよ
うにすることも採用可能である。In the above embodiment, to set the weight of the metal material W 2, but so that changing the cut length, changing the metal material W 2 in different diameters depending on the type abrasion loss of the forging die It is also possible to adopt.

さらに、上記実施例では、所定重量の金属素材W2を得
るべく棒状体W1の端部を位置決めする手段としてオイル
シリンダ15を用い、該オイルシリンダ15のピストンロッ
ド15a先端に設けられているストッパ16の突出量を調整
するようにしたが、モータ等の作動により棒状体W1の端
部を位置決めするようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the oil cylinder 15 is used as a means for positioning the end of the rod-shaped body W 1 in order to obtain the metal material W 2 of a predetermined weight, and the stopper provided at the tip of the piston rod 15a of the oil cylinder 15 is used. Although the protrusion amount of 16 is adjusted, the end portion of the rod-shaped body W 1 may be positioned by the operation of a motor or the like.

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によれば、金属素材
を鍛造した後の鍛造型の型摩耗量を測定し、この測定情
報に基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材の重量を
変えるようコントロールするので、鍛造品鍛造後のフラ
ッシュ量を上記鍛造型の型摩耗量の増減に係わりなく常
に一定量に設定し得る。したがって、例えば鍛造回数が
少ない段階であっても、上記フラッシュ量の増大を制御
してコストの低減化を図ることができる。また、金属素
材に対する鍛造型のフラッシュランドの抵抗増大を抑制
して型寿命の延命化を図ることができる。さらには、例
えば温間鍛造の際における金属素材の温間鍛造に要する
加熱エネルギの低減化をも図ることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the method of the present invention, the amount of die wear of the forging die after forging the metal material is measured, and the metal material to be used for the next forging based on the measurement information. Since the weight of the forging product is controlled so as to be changed, the flash amount after forging can always be set to a constant amount regardless of the increase or decrease in the die wear amount of the forging die. Therefore, for example, even when the number of times of forging is small, it is possible to control the increase of the flash amount and reduce the cost. Further, it is possible to suppress the increase in the resistance of the flash land of the forging die with respect to the metal material and extend the life of the die. Furthermore, for example, it is possible to reduce the heating energy required for warm forging of the metal material during warm forging.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明の実施例を示し、第１図はトリミング後の
クランクシャフトの重量をフィードバック制御するブロ
ック図、第２図はクランクシャフトの鍛造工程手順を示
す鍛造工程図である。 W2……金属素材。The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram for feedback-controlling the weight of a crankshaft after trimming, and FIG. 2 is a forging process diagram showing a forging process procedure of the crankshaft. W 2 …… Metal material.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】金属素材を鍛造する方法であって、上記金
属素材を鍛造した後の鍛造型の型摩耗量を測定し、この
測定情報に基づいて次回の鍛造に供せられる金属素材の
重量を変えるようコントロールすることを特徴とする鍛
造方法。1. A method of forging a metal material, comprising measuring the die wear amount of a forging die after forging the metal material, and based on this measurement information, the weight of the metal material to be subjected to the next forging. A forging method characterized by controlling to change the.
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