JP2596471B2 - 中間素材の鍛造成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両端部分の断面積が、
中間部分の断面積よりも大きい製品の鍛造による製造に
際しての中間素材の鍛造成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、鍛造品を製造する際、まず、棒材
を適当な長さに切断し、第７図に示すような円柱状の切
断素材１０１ａを得る。その後この切断素材１０１ａ
に、図中の矢印で示す如く、素材長手方向の荷重を加え
て第８図に示す如き偏平な中間素材を成形する場合があ
る。また、切断素材１０１ａから製品の成形を行うこと
もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】偏平な中間素材１０１
を成形する場合、もとの棒材の径が小さければ、棒材の
切断は容易であるかわりに必要な素材ボリュームを得る
ためには長手方向の長さが長い切断素材１０１ａとしな
ければならない。すると、素材長手方向の荷重を加えて
第８図に示す如く偏平な中間素材１０１にするためには
非常に大きな荷重が必要になるという欠点がある。

【０００４】その対策として、はじめから大径の棒材を
用いて、中間素材成形時の荷重を低減することが考えら
れるが、径の大きい棒材を切断するには非常に時間がか
かるという問題がある。

【０００５】さらに、上述の両方の場合とも、素材のメ
タルフローが、第８図に矢印で示す如き中間素材１０１
の厚み方向に流れているため、その中間素材１０１か
ら、その径方向に延びる製品を鍛造成形する場合、製品
の長手方向を横切ってメタルフローが流れることになっ
てしまい、製品強度の点で問題がある。

【０００６】また、両端部分の断面積が、中間部分の断
面積よりも大きい製品を鍛造成形する場合、切断素材１
０１ａからそのまま製品の成形を行うことが考えられ
る。その際、製品の両端に位置する、断面積が大きい部
分、すなわちボリュームの大きい部分の径に合わせて切
断素材の径を決め、かつ、製品の長さに合わせて素材長
を決めるため、必要以上に切断素材が大きくなるので、
製品鍛造時のばりが大きくなり、材料歩留まりが悪く、
また型寿命が短いという問題がある。

【０００７】そのため、製品のボリューム配分に応じて
両端のボリュームを切断素材の１０１ａの径よりも増し
た中間素材を割り金型を使って成形する方法もあるが、
コストの面で割高となってしまう。

【０００８】かといって、金型を使わずにパンチのみで
切断素材１０１ａの中央部を加圧して中央部のボリュー
ムを減らそうとすると、素材が拘束されていないため、
素材が径方向にも伸びてしまい、やはり歩留まりが悪く
なる。

【０００９】本発明は、これらのような課題を解決する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は次のような構成
である。

【００１１】１．棒状素材を金型の成形溝内にセット
し、棒状素材の外周面に対して棒状素材の長手方向に垂
直な方向の荷重を加えて素材肉厚を減じた偏平部を設け
る。

【００１２】２．棒状素材に加える素材の長手方向に垂
直な方向の荷重を、先端が先細りの円錐台状のパンチに
て加える。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】第１図は棒状素材１ａ、第２図は中間素材
１を表わしている。

【００１５】第１図に示す棒状素材１ａは、棒状（図示
せず）を必要な長さに切断して得た切断素材である。こ
の棒状素材１ａは、素材径よりも素材長手方向の長さを
充分に長く取って切断されたものである。

【００１６】棒状素材１ａから、第２図に示す中間素材
１を鍛造成形する際、第３図に示す如く、主にパンチ５
２と略円柱状の下型５３とより成る中間素材鍛造装置５
１を用いる。パンチ５２の先端は先細りの円錐台状を呈
している。パンチ５２に対向する下型５３の内部には、
ノックアウトピン５９及びノックアウトピース６０が収
納されている。６１はプレッシャープレートである。

【００１７】上述の下型５３は、第４図にも示す如く、
その円形の成形側端面５４の中心を横切る成形溝５５を
有している。成形溝５５の深さは、棒状素材１ａの径よ
りも浅く設定されている。また、成形溝５５の略平坦な
溝底の中央付近には、第２図（イ）Ａ−Ａ線断面を表わ
す第２図（ロ）に示す如き位置決め突状６を素材に形成
するための、位置決め突状型彫部５６が２箇所設けられ
ている。この位置決め突状型彫部５６は、鞘状をしてお
り、成形溝５５に対して傾いて形成されている。また、
下型５３のこの成形側端面５４には成形溝５５を挟ん
で、耳部型彫部５７が設けられている。耳部型彫部５７
は、第２図（イ）Ｂ−Ｂ線断面を表わす第２図（ハ）に
示す如き偏平部２の耳部３を素材に形成するための型彫
りであり、成形溝５５よりも浅く設定されている。この
耳部型彫部５７には、ノックアウト用孔５８が成形溝５
５の両側に１箇所づつ設けられている。

【００１８】また、第３図に示す如く、下型５３の成形
溝５５の両端には、ばね７３によって下型５３の内径方
向に付勢された位置決めレバー７１が取り付けられてい
る。これにより、棒状素材１ａのセット位置が規定され
る。

【００１９】次に中間素材１の鍛造工程について説明す
る。

【００２０】まず、第１図に示す如き上述の棒状素材１
ａを用意する。

【００２１】次に、この棒状素材１ａを、第３図に左半
部に示す如く、上述の中間素材鍛造装置５１の成形溝５
５内に棒状素材１ａ長手方向と成形溝５５長手方向が一
致するようにセットする。この時、位置決めレバー７１
の内端部７２は、ばね７３の付勢力により内径側に位置
しているので、棒状素材１ａのセットされるべき位置が
成形溝５５内で規定される。すなわち、２つの位置決め
レバー７１の内端部７２間に棒状素材１ａをセットすれ
ばよい。

【００２２】その後、第３図右半部に示す如く、パンチ
５２を下降させて、棒状素材１ａの外周面１１ａにその
素材の長手方向に垂直な方向の荷重を加える。それによ
り、中央付近には、肉厚が減じられた偏平部２が形成さ
れ、両端は、肉厚がほとんど変化のない円柱部４として
維持された中間素材１が成形される。前述の如く、パン
チ５２先端が先細りの円錐台状を呈していることによ
り、素材が上方向へのバリとして伸びることなく、水平
方向にスムーズに流動する。

【００２３】中央付近の肉厚が減じられることにより、
中間素材１は鍛造前の棒状素材１ａに較べて素材長手方
向に伸びるので、位置決めレバー７１はばね７３の付勢
力に抗して外径方向に押し戻されることになる。

【００２４】鍛造成形された中間素材１には、第２図
（イ）及至第２図（ハ）に示す如く、円錐台状のパンチ
形状に対応した略円形の偏平部２と、この偏平部２と両
端の円柱部４とをつなぐ傾斜部５とが形成される。偏平
部２の素材幅方向の両側は、部分的に素材幅からはみ出
したさらに肉薄の耳部３となっている。また、中間素材
１における、偏平部２の形成されない裏側には、第２図
（イ）に点線で示す如く位置決め突状６が２箇所形成さ
れる。この位置決め突状６は、次の鍛造工程における中
間素材１のセット位置を定める際に有効である。

【００２５】このように、中間素材１の成形において、
棒状素材１ａを下型５３の成形溝５５内にセットし、棒
状素材１ａの外周面１１ａに対して棒状素材１ａの長手
方向に垂直な方向の荷重を加えて偏平部２を設けること
により、棒材からの棒状素材１ａ切断を短時間に行うこ
とができ、しかも小さい鍛造荷重で中間素材１を成形す
ることができる。

【００２６】さらに、上述のように成形した中間素材１
を用いて、例えば柄付きハウジングを鍛造成形する場
合、中間素材１の長手方向に沿ってメタルフローが形成
されているので、図６に２点鎖線で表わす、柄付きハウ
ジング型彫部５５ｂにて示す如く、柄付きハウジングの
長手方向を中間素材１のメタルフローの方向に合わせる
ことができる。その際位置決め突状６に柄付きハウジン
グ型彫部５５ｂの柄部５６ｂを合致させ、また、円柱部
４に柄付きハウジング型彫部５５ｂのハウジング部５７
ｂを合致させることにより、熱間鍛造成形を効率よく行
うことができる。その結果、本発明により得られる中間
素材１から、図５に示す如く、長手方向にメタルフロー
を有する柄付きハウジング７ｂが得られる。８ｂは、ば
りである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、棒状素材
を金型の成形溝内にセットし、棒状素材の外周面に対し
て棒状素材の長手方向に垂直な方向の荷重を加えて素材
肉厚を減じた偏平部を設けるので、径の小さい棒材を用
いてそこからの棒状素材の切断を短時間で行うことがで
き、しかも小径の棒状素材にもかかわらず、小さい荷重
で中間素材を鍛造成形することができ、さらにはこの中
間素材の長手方向に沿ったメタルフローを得ることがで
き、しかも成形される製品の素材ボリューム配分に応じ
た中間素材のボリューム配分を、複雑な金型構造なしに
かつ歩留まり良く得ることができ、従って中間素材の鍛
造成形を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】棒状素材の斜視図である。

【図２】（イ）は中間素材の平面図である。 （ロ）は第２図（イ）Ａ−Ａ線断面図である。 （ハ）は第２図（イ）Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図３】中間素材鍛造装置の部分断面図である。

【図４】下型の平面図である。

【図５】柄付きハウジングを熟間鍛造した熱鍛品の平面
図である。

【図６】柄付きハウジング型彫部と中間素材の合致の様
子の説明図である。

【図７】従来の切断素材の斜視図である。

【図８】従来の中間素材の斜視図である。

【符号の説明】

１ 中間素材 ２ 偏平部 １ａ 棒状素材 １１ａ 外周面 ５２ パンチ ５３ 金型 ５５ 成形溝

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部分の断面積が、中間部分の断面積
   よりも大きい製品を鍛造成形するための中間素材（１）
   の鍛造成形方法であって、棒状素材（１ａ）を金型５３
   の成形溝５５内にセットし、該棒状素材（１ａ）の外周
   面（１１ａ）に対して該棒状素材（１ａ）の長手方向に
   垂直な方向の荷重を加えて素材肉厚を減じた偏平部
   （２）を設けることを特徴とする中間素材の鍛造成形方
   法。
2. 【請求項２】 棒状素材（１ａ）に加える素材の長手方
   向に垂直な方向の荷重を、先端が先細りの円錐台状のパ
   ンチ（５２）にて加えることを特徴とする請求項１の中
   間素材の鍛造成形方法。