JP2619502B2 - 鍛造成形方法及びこの方法に使用する予備成形型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、クランクシャフトなどを成形する
のに用いられる鍛造成形方法及びこの方法に使用する予
備成形型に関するものである。

〔従来の技術〕

クランクシャフト等の鍛造品の製造工程は、例えば、
丸棒状の鋼材を所定の長さに切断するビレット工程、断
面形状を整えるロールおよびバスター工程、予備（荒）
加工であるブロッカー工程、仕上げ加工であるフィッシ
ャー工程、およびバリを取り除くトリミング工程などか
らなる（特開昭59−225842号公報参照）。バスター工
程、ブロッカー工程、フィッシャー工程、およびトリミ
ング工程はプレスによって行われ、上記のブロッカー工
程で使用されるプレスには予備成形型が、フィッシャー
工程で使用されるプレスには仕上型が各々取り付けられ
る。そして、上記予備成形型にて成形された予備成形品
は、上記の仕上型に移し替えられ、この仕上型内でプレ
スされることによって仕上げ成形されることになる。

予備成形型は、第８図（ａ）に示すように、上型11と
下型12とからなり、上型11には本体形成部11a、バリ形
成部11b、および、本体形成部11aとバリ形成部11bとの
間に位置するエッジ部11cが形成され、同様に、下型12
には本体形成部12a、バリ形成部12b、および、本体形成
部12aとバリ形成部12bとの間に位置するエッジ部12cが
形成されている。そして、上記の予備成形型10からは、
同図（ｂ）に示すように、予備成形品13が得られるが、
この予備成形品13におけるバリ部13bは、本体部13aの側
面側において前記のエッジ部11c・12cの曲率半径に倣っ
た形状を有する繋ぎ部13cを有して薄い板状に形成され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のように、プレスの強大な力で鋼材を
押し潰し、また、余肉をバリ形成部12bに逃がすため、
上記の予備成形型10における予備成形品13の累積成形個
数が増加していくと、前記のエッジ部11c・12cが摩耗し
てその曲率半径が次第に大きくなる。エッジ部11c・12c
の曲率半径が大きくなると、それに倣って前記の繋ぎ部
13cの曲率半径が大きくなる。このため、第９図（ａ）
（ｂ）に示すように、上記の予備成形品13を仕上型14上
に移し替える際に、予備成形品13の繋ぎ部13cが仕上型1
4における下型15のエッジ部15cに当たりその本体形成部
15c内に本体部13aが正確に収まることができず、予備成
形品13は下型15上で傾いたり浮き上がったりした状態で
セットされることになる。かかる状態で仕上げ成形が行
われると、仕上げ成形品には図中Ａ矢示部およびＢ矢示
部等において“皺きず”“かじり”“まくれ”などが生
じ、不良製品が頻繁に生じてしまうという問題を招来し
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の請求項１に係る鍛造成形方法は、上記の課題
を解決するために、予備成形型にて予備成形した後に仕
上型にて仕上成形して鍛造成形品を得るようにした鍛造
成形方法において、前記予備成形の際には、予備成形品
の本体部の周囲に形成されるバリを、仕上げ成形の段階
における正規のバリ位置よりも上方に形成することを特
徴としている。

本発明の請求項２に係る予備成形型は、上記の課題を
解決するために、少なくとも予備成形工程と、仕上成形
工程とを含む鍛造成形方法に使用され、上・下型からな
る予備成形型において、前記上・下型は、それぞれ本体
形成部とバリ形成部とからなり、前記上・下型のバリ形
成部間に形成されるバリ形成空隙の中心が、仕上げ成形
の段階における正規のバリ形成位置の中心よりも上方に
設定されるように形成されていることを特徴としてい
る。

〔作 用〕

上記の請求項１の構成によれば、予備成形型の下型の
エッジ部が摩耗してその曲率半径が次第に大きくなり、
それに倣って予備成形品におけるバリの繋ぎ部の曲率半
径が大きくなっても、このバリは正規の位置よりも上方
に形成されるので、かかる予備成形品を仕上型の下型上
に移し替えた際には、予備成形品の繋ぎ部は仕上型にお
ける下型のエッジ部には当たらず、その本体形成部内に
予備成形品の本体部が正確に収まることができる。そし
て、かかる状態で仕上げ成形が行われれば、仕上成形品
において“皺きず”“かじり”“まくれ”などは生ぜ
ず、さらに、この仕上成形の段階でバリは正規の位置に
押し下げられ、その後のトリミングなどを不都合なく行
うことができる。

また、上記請求項２記載によれば、予備成形型の上・
下型が、各バリ形成部にて形成されるバリ形成空隙の中
心が、仕上げ成形の段階における正規のバリ形成位置の
中心よりも上方に設定されるように形成されているの
で、予備成形品の本体部の周囲に形成されるバリを、仕
上げ成形の段階における正規のバリ位置よりも上方に形
成することができる。

これにより、上記請求項１記載の鍛造成形方法により
得られた予備成形品と同様の予備成形品を得ることがで
きるので、上記請求項１の鍛造成形方法により得られる
予備成形品による作用と同様の作用を得ることができ
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第７図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

本発明に係る鍛造成形方法において、第１図（ａ）
（ｂ）に示すように、予備成形に使用される予備成形型
１は上型２と下型３とからなり、上型２には本体形成部
2a、バリ形成部2b、および、本体形成部2aとバリ形成部
2bとの間に位置するエッジ部2cが形成され、同様に、下
型３には本体形成部3a、バリ形成部3b、および、本体形
成部3aとバリ形成部3bとの間に位置するエッジ部3cが形
成されている。そして、上型２の本体形成部2aの深さは
正規の深さより浅く設定される一方、下型３の本体形成
部3aの深さは正規の深さより深く設定されている。即
ち、バリ形成部2b・3b間に形成されるバリ形成空隙の中
心は、図中仮想線Ｃにて示すように、正規の位置である
仮想線Ｄ（正規の位置は一般に鍛造成形品の断面中央部
である）よりも上方に形成され、その差は成形品によっ
て異なるが、例えば成形品がクランクシャフトである場
合、約10mmに設定される。

一方、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、仕上げ成形
に使用される仕上型４は上型５と下型６とからなり、上
型５には本体形成部5a、バリ形成部5b、および、本体形
成部5aとバリ形成部5bとの間に位置するエッジ部5cが形
成され、同様に、下型６には本体形成部6a、バリ形成部
6b、および、本体形成部6aとバリ形成部6bとの間に位置
するエッジ部6cが形成されている。かかる仕上型４にお
いて、バリ形成部5b・6b間に形成されるバリ形成空隙の
中心は、正規の位置である仮想線Ｄ上に設定されてい
る。

なお、一般の予備成形型において適用される原則に従
い、予備成形型１の本体形成部2a・3aの幅は仕上型４の
本体形成部5a・6aの幅よりも幾分狭く設定される一方、
その分について仕上成形品に肉不足が生じないように本
体形成部深さが調整され結果的に両者の断面積は等しく
設定されている。

前記の予備成形型１の上型２上には、第３図に示すよ
うに、バスター工程で断面形状が整えられたワーク７が
セットされ、この状態でプレスされることにより、第４
図（ａ）および（ｂ）に示すように、予備成形品８が成
形される。この予備成形品８におけるバリ部8bは、本体
部8aの側面側において前記のエッジ部2c・3cの曲率半径
に倣った形状を有する繋ぎ部8cを有して薄い板状に形成
されると共に、バリ部8bの中心を正規の位置よりも上方
に位置して形成される。この場合でも勿論、予備成形型
１における予備成形品８の累積成形個数が増加していく
と、前記のエッジ部2c・3cが摩耗してその曲率半径が次
第に大きくなり、それに倣って前記の繋ぎ部8cの曲率半
径が大きくなることになる。

予備成形品８は、次に仕上型４の下型６上に移し替え
られてセットされるのであるが、第５図（ａ）（ｂ）に
示すように、たとえ、繋ぎ部8cの曲率半径が大きくなっ
ても、バリ部8bは正規の位置よりも上方に形成されるの
で、予備成形品８の繋ぎ部8cは仕上型４における下型６
のエッジ部6cには当たらず、その本体形成部6a内に予備
成形品８の本体部8aが正確に収まることができる。そし
て、この状態で仕上げ成形が行われることにより、第６
図（ａ）および（ｂ）に示すように、仕上成形品９が得
られる。このようにして得れらた仕上成形品９には、
“皺きず”“かじり”“まくれ”などは生ぜず、さら
に、この仕上成形の段階においてバリ部9bは正規の位置
に押し下げられ、第７図（ａ）（ｂ）に示すように、そ
の後のトリミングにおいてこれを不都合なく行って最終
的製品であるクランクシャフト（本体部9a）を得ること
ができる。加えて、上述のように、予備成形品８の繋ぎ
部8cは仕上型４における下型６のエッジ部6cには当たら
ず、本体形成部6a内に予備成形品８の本体部8aが正確に
収まることができるのであるから、仕上型４における下
型６のエッジ部6cの摩耗も抑止され、仕上型４の寿命を
延ばすことができる。

〔発明の効果〕

本発明の請求項１に係る鍛造成形方法は、以上のよう
に、予備成形型にて予備成形した後に仕上型にて仕上成
形して鍛造成形品を得るようにした鍛造成形方法におい
て、前記予備成形の際には、予備成形品の本体部の周囲
に構成されるバリを、仕上げ成形の段階における正規の
バリ位置よりも上方に形成する構成である。

これにより、予備成形品におけるバリの繋ぎ部の曲率
半径が大きくなっても、予備成形品の繋ぎ部は仕上型に
おける下型のエッジ部には当たらず、その本体形成部内
に予備成形品の本体部が正確に収まることができる。よ
って、仕上成形品において“皺きず”“かじり”“まく
れ”などが生じるのを防止できると共に、仕上型におけ
る下型のエッジ部の摩耗を抑止して、仕上型の長寿命化
が図れるという効果も併せて奏する。

また、本発明の請求項26に係る予備成形型は、少なく
とも予備成形工程と、仕上成形工程とを含む鍛造成形方
法に使用され、上・下型からな予備成形型において、前
記上・下型は、それぞれ本体形成部とバリ形成部とから
なり、前記上・下型のバリ形成部間に形成されるバリ形
成空隙の中心が、仕上げ成形の段階における正規のバリ
形成位置の中心よりも上方に設定されるように形成され
ている構成である。

これにより、予備成形品の本体部の周囲に形成される
バリを、仕上げ成形の段階における正規のバリ位置より
も上方に形成することができる。よって、上記請求項１
の鍛造成形方法により得られる予備成形品と同様の予備
形成品を得ることができるので上記請求項１により得ら
れる予備成形品による効果と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図（ａ）は予備成形型の縦断面正面図、同図
（ｂ）は予備成形型の縦断面側面図、第２図（ａ）は仕
上型の縦断面正面図、同図（ｂ）は仕上型の縦断面側面
図、第３図はワークの平面図、第４図（ａ）は予備成形
品の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＸ−Ｘ矢
視の簡略断面図、第５図（ａ）は仕上型に予備成形品を
セットした状態の縦断面正面図、同図（ｂ）は仕上型に
予備成形品をセットした対の縦断面側面図、第６図
（ａ）は仕上成形品の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
におけるＹ−Ｙ矢視の簡略断面図、第７図（ａ）はクラ
ンクシャフト（仕上成形品の本体部）の平面図、同図
（ｂ）はバリ部の平面図、第８図および第９図は従来例
を示すものであって、第８図（ａ）予備成形型の縦断面
正面図、同図（ｂ）は予備成形品の縦断面正面図、第９
図（ａ）は仕上型に予備成形品をセットした状態の縦断
面正面図、同図（ｂ）は仕上型に予備成形品をセットし
た状態の縦断面側面図である。 １は予備成形型、２は上型、2aは本体形成部、2bはバリ
形成部、３は下型、3aは本体形成部、3bはバリ形成部、
４は仕上型、５は上型、６は下型、89は予備成形品、９
は仕上成形品である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予備成形型にて予備成形した後に仕上型に
   て仕上成形して鍛造成形品を得るようにした鍛造成形方
   法において、 前記予備成形の際には、予備成形品の本体部の周囲に形
   成されるバリを、仕上げ成形の段階における正規のバリ
   位置よりも上方に形成することを特徴とする鍛造成形方
   法。
2. 【請求項２】少なくとも予備成形工程と、仕上成形工程
   とを含む鍛造成形方法に使用され、上・下型からなる予
   備成形型において、 前記上・下型は、それぞれ本体形成部とバリ形成部とか
   らなり、前記上・下型のバリ形成部間に形成されるバリ
   形成空隙の中心が、仕上げ成形の段階における正規のバ
   リ形成位置の中心よりも上方に設定されるように形成さ
   れていることを特徴とする予備成形型。