JP2707232B2 - 筒状成型体およびその製造方法 - Google Patents
筒状成型体およびその製造方法Info
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Description
等に代表される筒状成型体およびその製造方法に関する
ものである。
パンチをダイス内で前進させて金属原料を押圧すること
によりダイス内面形状に対応する外形の成型体を得る
「前方押し出し」加工、ダイス内周面との間に所定隙間
を形成できる径のパンチで金属原料を押圧し、パンチの
進行方向とは逆向きに上記隙間内を塑性流動させること
によって筒状成型体を得る「後方押し出し」加工、ある
いは長い金属原料を圧縮して太く短くした成型品を得る
「すえ込み」加工等が知られている。これらの冷間鍛造
法は、比較的軟らかい金属原料を加工対象としている。
は冷間鍛造成形性がよいことで知られている。それで
も、SUSXM7を金属原料として、外径に対し筒長の
長い高ナット等を、前方押し出しや後方押し出し等の冷
間鍛造で連続的に得ようとすると、冷間鍛造時に金属原
料が加工硬化を生じてパンチやダイ等の破損を引き起こ
しやすいことから、工程を区切って焼鈍を行わなければ
ならなかった。このような理由で、冷間鍛造によるステ
ンレス鋼の前方押し出し、後方押し出し等の中空加工は
極めて困難とされ、大量生産に適さないと考えられてき
た。
レス鋼を所定の外形に切削し、更にドリルで切削して筒
孔を穿設することにより、高ナット等を製造しているの
が実情であった。しかしながら、上記のような切削加工
でステンレス製品を得る方法では、切削屑が発生するこ
とや、加工の手間がかかりすぎて多量に生産できず製造
コストが高くつくといった不具合があり、冷間鍛造によ
る筒状成型体の連続大量生産の実現化が嘱望されてい
た。
なされたものであって、ステンレス鋼を原料として複合
押し出し等により効率よく冷間鍛造され得る筒状成型体
およびその製造方法の実現化を目的とするものである。
重ねた結果、外径に対し筒長が長く形成されており、か
つ、Ni:8.5〜10.5%、Cr:17.0〜1
9.0%、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、
P:0.045%以下、Cu:3.0〜4.0%、C:
0.005〜0.02%、S:0.0005〜0.00
2%を含有するステンレス鋼から構成されてなる筒状成
型体が、上記の目的を達成し得ることを見出したのであ
る。
は、Ni:8.5〜10.5%、Cr:17.0〜1
9.0%、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、
P:0.045%以下、Cu:3.0〜4.0%、C:
0.005〜0.02%、S:0.0005〜0.00
2%を含有するステンレス鋼で原料鋼材を構成し、この
原料鋼材をダイス内に収容し、ダイスとの間に成型空間
を形成するパンチで上記原料鋼材を複合押し出し又はす
え込みして、外径に対し筒長の長い筒状成型体を成型す
るようにしたものである。ここで、「複合押し出し」と
は、前方押し出し加工と、後方押し出し加工とを順次、
あるいは同時に併用して行うものである。
詳しく説明する。本発明に用いられるステンレス鋼は、
例えば日本工業規格(JIS)のSUSXM7に属して
いる。JISに規定されたSUSXM7は、組成全体に
対し重量比率で、 Ni: 8.5〜10.5% Cr:17.0〜19.0% Si: 1.0%以下 Mn: 2.0%以下 P : 0.045%以下 Cu: 3.0〜4.0% C : 0.08%以下 S : 1.0%以下 の主要成分を含有するオーステナイト系のものとされて
いる。
上記の主要成分のうち、特に、炭素(C)と硫黄(S)
の含有率を、それぞれC:0.005〜0.02%、
S:0.0005〜0.002%と、極力少なくしてあ
る。かかるステンレス鋼を用いたことにより、原料鋼材
から筒状成型体を得る際に、冷間鍛造時の加工硬化が低
減化されて、冷間鍛造容易性が向上した。従って、複合
押し出しやすえ込みの冷間鍛造途中でパンチやダイが破
損することを防げるので、工程を区切ることなく、トラ
ンスファーにて連続的に加工することができる。それに
より、筒状成型体を生産効率よく大量に製造することが
できる。ここで、炭素含有率が0.02%を超えたり、
あるいは硫黄含有率が0.002%を超えると、複合押
し出し等の冷間鍛造時に加工硬化が加工度合いに比して
早く進み好ましくない。他方、炭素含有率が0.000
5%を下回ると、鋼特有のねばりが損なわれて好ましく
ない。また、硫黄含有率が0.0005%を下回ると、
パンチの破損やダイスの焼付き・割れが発生するおそれ
がある。
実施例を図面に基づいて説明する。高ナットは、対角間
寸法(外径)よりも軸方向寸法(筒長)が長いナットで
あり、ここでは対角間寸法が例えば17mmで、高さ
(筒長)が例えば30mmの粗製品を製造する例を示
す。
トランスファープレスの一種であるパーツホーマ機を示
す平面図である。図に示したパーツホーマ機では、4段
の鍛造機1a,1b,1c,1dとピアシング機1eと
が並列に配置され、これらの間にはトランスファーチャ
ック(図示省略)がそれぞれ配備されている。各鍛造機
1a,1b,1c,1dとピアシング機1eは、それぞ
れダイス3a,3b,3c,3d,3eとパンチ5a,
5b,5c,5d,5eとを有しており、各パンチ5
a,5b,5c,5d,5eは、パンチ駆動装置4a,
4b,4c,4d,4eにそれぞれ保持されている。パ
ンチ駆動装置4a,4b,4c,4d,4eはクランク
機構を介して1台のモータ(例えば、最大容量が160
トン/cm2 )に連結され、互いに同期して駆動するよ
うになっている。
イスおよびダイス保持部を例示した図である。図におい
て、ダイス3cはダイス保持部2cに保持・固定されて
いる。ダイス3cの型穴7cは、正6角状の開口を有す
る長穴に形成されており、パンチ5cの外径よりも大き
く、パンチ5cの外周面との間に成型空間を形成できる
形状・寸法に設定されている。他のダイス3a,3b,
3d,3e,3f、およびこれらと各パンチ5a,5
b,5d,5e,5fとの配置関係についても、ほぼ同
様である。
チ5cと4番目のパンチ5dは、ハイス鋼よりも靱性が
大きく強度に優れた超硬合金(タングステンカーバイド
(WC)系のG3(三菱マテリアル株式会社の製品コー
ド)を用いた)で構成されている。
率で、 Ni:10.9% Cr:18.62% Si: 0.24% Mn: 0.67% P : 0.018% Cu: 3.07% C : 0.01% S : 0.001% の主要成分を含有したオーステナイト系のステンレス鋼
から構成されている。この原料鋼材の機械的特性を計測
したところ、引張強さ=569N/mm2 、伸び率=3
4%、絞り率=72%であった。
トの粗製品を製造する場合、図1〜図3に示すように、
まず、切断機(図示省略)を用いて、断面6角状の長尺
線材から長さ約23mm単位の原料鋼材10(図3
(a)参照)が切断され、この原料鋼材10が鍛造機1
aのダイス3a内に収容される。
イスとの間で焼付きが発生するのを抑えるため、7%M
oS2 塩化金属石鹸(乳化モリブデン)が予めコーティ
ングされている。ただし、乳化モリブデンは塗り状態に
ムラを生じやすい。そのため、冷間鍛造中の焼付き防止
をより万全とするために、各ダイス3a〜3eの内面に
もチタンコーティングが施されている。また、このパー
ツホーマ機の各原料鍛造部分には、鉱油を基材とし、油
性向上剤と塩素系の極圧剤を含有する冷間圧延油が供給
される。
り、パンチ5aがダイス3a内の底面に向けて前進して
原料鋼材10を前方押し出しし、原料鋼材10をダイス
3aの内面形状に対応した面取りの外形状に鍛造する。
すなわち、一端側に心だし穴を有する中間製品10Aが
成型される(図3(b)参照)。そして、ノックアウト
ピン6aの駆動により、中間製品10Aがダイス3aか
ら突き出される。この中間製品10Aは、トランスファ
ーチャックの爪で把持され、更に軸心方向に反転された
後、次の鍛造機1bのダイス3b内に搬送される。
動により、パンチ5bが中間製品10Aを前方押し出し
し、中間製品10Aをダイス3bの内面形状に対応した
面取りの外形状に鍛造する。ここでは、他端側に心だし
穴を有する中間製品10Bが成型される(図3(c)参
照)。ノックアウトピン6bおよびトランスファーチャ
ックの駆動により、中間製品10Bがダイス3bから取
り出され、そのままの向きで、次の鍛造機1cのダイス
3c内に搬送される。
る突き加減は最小限に抑えておくのが好ましい。これ
は、1番目のパンチ5aや2番目のパンチ5bで原料鋼
材を強く突きすぎると、原料鋼材が加工硬化を生じやす
くなり、3番目のパンチ5cや4番目のパンチ5dがた
とえ超硬合金製であっても、破損を招きやすいためであ
る。
4cの駆動によって、パンチ5cが中間製品10Bを押
圧しつつ前進することにより、中間製品10Bはパンチ
進行方向逆向きに塑性流動して後方押し出しされる。こ
こでは、パンチ5cの前進軌跡に対応する片穴が形成さ
れた中間製品10Cを得る(図3(d)参照)。ノック
アウトピン6cおよびトランスファーチャックの駆動に
より、中間製品10Cがダイス3cから取り出され、軸
心方向に反転された後、次の鍛造機1dのダイス3d内
に搬送される。
dの駆動によって、パンチ5dが中間製品10Cを押圧
しつつ前進することにより、中間製品10Cはパンチ進
行方向逆向きに塑性流動して後方押し出しされる。ここ
では、パンチ5dの前進軌跡に対応する片穴が形成され
た中間製品10Dを得る(図3(e)参照)。ノックア
ウトピン6dおよびトランスファーチャックの駆動によ
り、中間製品10Dがダイス3dから取り出され、その
ままの向きで、ピアシング機1eのダイス3e内に搬送
される。
おける片穴間の残部をパンチ5eで貫通させて筒孔11
とし、高ナットの粗製品10Eを得る(図3(f)参
照)。粗製品10Eはノックアウトピン6eによりダイ
ス3eから突き出されて、一連の冷間鍛造工程が終了す
る。この粗製品10Eは外径D(約17mm)よりも筒
長L(約30mm)が長く形成されたものである。更
に、粗製品10Eの筒孔11内に雌ねじ部が螺刻されて
高ナットの最終製品となる。
段の連続した冷間鍛造時でも加工硬化を生じにくいステ
ンレス鋼を原料に用いたので、当該鍛造時におけるパン
チやダイス等の破損を防ぐことができ、効率よく高ナッ
トの製造を行うことができる。
を製造する実施形態を示したが、本発明は、例えば円筒
状のステンレス製スリーブ形状等又は中実のシャフト形
状等の冷間鍛造にも適用し得るのは無論である。
態を示したが、より加工しやすい温間鍛造法でも成型で
きるのはいうまでもない。
型体およびその製造方法であれば、冷間鍛造時に加工硬
化を生じにくい組成のステンレス鋼を見出し、これを原
料鋼材に用いたので、前方押し出し,後方押し出し,す
え込みの際の過酷な条件下でもパンチやダイ等が破損し
たりせず、工程を区切って焼鈍等を行うといった手間を
要しない。従って、ステンレス鋼製の筒状成型体を、冷
間鍛造により連続して効率よく大量生産できる。また、
原料鋼材を無駄にすてることがないので、現状の切削加
工と比べて格段に歩留りがよいことから、より安価に製
造できる。
を示す平面図である。
ス保持部の一例を示し、(a)は正面図、(b)は側断
面図である。
(a)〜(f)で順次示した一部断面を含む側面図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 外径に対し筒長が長く形成されており、
かつ、Ni:8.5〜10.5%、Cr:17.0〜1
9.0%、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、
P:0.045%以下、Cu:3.0〜4.0%、C:
0.005〜0.02%、S:0.0005〜0.00
2%を含有するステンレス鋼から構成されていることを
特徴とする筒状成型体。 - 【請求項2】 Ni:8.5〜10.5%、Cr:1
7.0〜19.0%、Si:1.0%以下、Mn:2.
0%以下、P:0.045%以下、Cu:3.0〜4.
0%、C:0.005〜0.02%、S:0.0005
〜0.002%を含有するステンレス鋼で原料鋼材を構
成し、この原料鋼材をダイス内に収容し、ダイスとの間
に成型空間を形成するパンチで上記原料鋼材を複合押し
出し又はすえ込みして、外径に対し筒長の長い筒状成型
体を成型することを特徴とする筒状成型体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29801595A JP2707232B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 筒状成型体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29801595A JP2707232B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 筒状成型体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09141383A JPH09141383A (ja) | 1997-06-03 |
JP2707232B2 true JP2707232B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17854024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29801595A Expired - Lifetime JP2707232B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 筒状成型体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2707232B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008179891A (ja) * | 2008-01-16 | 2008-08-07 | Denso Corp | オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼からなる冷温間鍛造部品及び冷温間鍛造部品の加工方法 |
CN102784877B (zh) * | 2011-05-20 | 2015-01-07 | 常德裕丰紧固件有限公司 | 不锈钢铆螺母产品的镦制工艺 |
CN107042277B (zh) * | 2017-04-12 | 2018-08-24 | 眉山中车紧固件科技有限公司 | 棚车用内铆式套环成型方法及模具 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP29801595A patent/JP2707232B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH09141383A (ja) | 1997-06-03 |
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