JP3465868B2 - 冷間鍛造用鋼線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、冷間鍛造、切断
等を行う分野において切断片断面のだれの低減および真
円度が要求される場合に利用される冷間鍛造用鋼線に関
する。 【０００２】 【従来の技術】冷間鍛造を行う場合、必ず始めに材料の
切断加工が入る。この切断加工の１つに、図１０に示す
ように、一対の丸刃カッターでせん断する方法がある。
この方法では、固定刃１の中心部に支持させた線材２端
をストッパ３にて位置規制し、これを移動刃４にて切断
している。 【０００３】この切断方法において、材料の線材２が固
定刃１側にある場合は、せん断による線材２の跳ね上が
りを固定刃１内で拘束できるが、移動刃４側の線材２は
切断片の長さが直径に比べて小さい場合拘束力が小さ
い。そのため、移動刃４側で切断した切断片５のオフカ
ット側の真円度は、固定刃１側でせん断したリメインダ
側にくらべ悪くなる。 【０００４】また、移動刃４および固定刃１のどちら側
でせん断した場合でも線材２の表面にはだれが生じる。
切断面の真円度が大きくつぶれ、だれの量が多いと、次
工程で材料を据込む場合、ダイスの形状に対し十分に肉
がはらず欠肉となり、鍛造品端面先端が拘束されない場
合、冷間鍛造後の製品端面のだれとして残る。 【０００５】さらに、このような製品端面のだれは、だ
れの量が多いほど切削加工代が多くなり、従って切削加
工費が高くつくほか、材料の歩留まりが低下することと
なる。 【０００６】一方、これに対して、線材としての鋼線の
硬さを全体に高くすることによって、せん断時の材料端
面のだれを抑え、切断片形状をよくすることが、一般に
広く行われている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに線材の硬さを全体として高くすることにより材料端
面のだれを抑える方法では、冷間鍛造時の鍛造荷重が必
然的に高くなり、金型寿命が短くなるという課題があっ
た。 【０００８】この発明は前記のような課題を解決するも
のであり、鋼線表面の硬さだけを高くし、切断片の真円
度およびだれの向上を図り、以て冷間鍛造後の製品端面
のだれ量を十分に低減できる冷間鍛造用鋼線を得ること
を目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、こ
の発明にかかる冷間鍛造用鋼線は、鋼線の表面からその
鋼線の半径の１／１０内の位置に断面内最高硬さがあ
り、この断面内最高硬さの位置から中心に向って硬さが
低下していき、かつ最高硬さをＨ、表面からｒ／２の位
置の硬さをＱとした場合、表面硬さ上昇率（Ｈ−Ｑ）／
Ｑ×１００％を１５％〜３０％にしたものである。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はこの発明の冷間鍛造用鋼線
１１を示し、この鋼線１１は、ｒを鋼線の半径として、
０．１ｒ内を断面内最高硬さ領域Ｖとし、この領域より
中心側の領域をその中心に向って硬さが低下する領域Ｗ
としたものである。 【００１１】ここで、鋼線１１の表面だけ硬さを高くす
る方法として、伸線時のダイスアプローチ角度を大きく
し、さらに、切断片のだれ量を少なくするため表面硬さ
の上昇率を１５％以上とする。 【００１２】しかし、伸線時のダイスアプローチ角度が
大きすぎると、鋼線表面に大きな引張応力が生じること
によって、カッピー破断が現れる恐れがあるので、表面
硬さの上昇率は３０％以下とする。 【００１３】次にこの発明の実施例を説明する。いま、
供試鋼材としての被切断材にはＳＵＪ２を用い、図２に
示す４種類の硬さ勾配をもつφ１８．４ｍｍの鋼線を作
成した。また、図３に表面からの距離に応じて変化する
各鋼種Ａ，Ｂ，Ｃの硬さ勾配を示す。なお、切断には内
径φ１８．４ｍｍの丸刃カッターを用いた。 【００１４】そして、硬さ勾配が切断片の真円度に及ぼ
す影響を判定するため、切断片の長さ（Ｌ）／直径
（Ｄ）が０．４７でせん断した切断片で測定を行った。
また、真円度は、真円度計を用いて切断片のオフカット
側ｂおよびリメインダ側ａ両方で測定を行った。その結
果、図４に示すように表面硬さが高くなるほどオフカッ
ト側およびリメインダ側とも真円度が向上することが確
かめられた。 【００１５】また、切断のだれ量を図５に示す部位で測
定したところ、図６および図７に示すように、材料表面
硬さが高くなるほど、オフカット側ｂおよびリメインダ
側ａの両方でだれ量が減少していることが確認された。 【００１６】さらに、図８に示すような鍛造製品１２に
ついてみると、この鍛造製品１２は、Ｌ／Ｄが０．４７
でせん断した切断片の据込み、押出しおよび打抜きを順
次行い、外径φ２０．２１ｍｍ、内径φ１３．６２ｍｍ
のリングに形成される。 【００１７】このとき、鍛造製品１２の端面におけるだ
れ量は、打抜き側Ｊとは反対のだれ量の多い押出し側Ｋ
で内径側１および外径側ｍを測定した。その結果、図９
に示すように、材料表面硬さの上昇率が高くなるほど、
外径側および内径側ともだれ量ｎ，ｏが減少しているこ
とが確認された。 【００１８】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、鋼線
の表面からその鋼線の半径の１／１０内の位置に断面内
最高硬さがあり、この断面内最高硬さの位置から中心に
向って硬さが低下していき、かつ最高硬さをＨ、表面か
らｒ／２の位置の硬さをＱとした場合、表面硬さ上昇率
（Ｈ−Ｑ）／Ｑ×１００％を１５％〜３０％にするよう
に構成したので、切断片のだれおよび真円度を向上でき
るとともに、冷間鍛造後に製品端面のだれ量の低減を図
ることができ、さらに前記だれの切削加工費の低減およ
び材料歩留まりの向上を図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の実施の形態による鋼線を示す断面図
である。 【図２】切断のだれ量を試験する対象供試鋼材の硬さ勾
配を示す説明図である。 【図３】供試鋼線の鋼種による硬さ勾配を示す特性図で
ある。 【図４】この発明の鋼線の表面硬さに対する真円度を示
す特性図である。 【図５】鋼線の切断片のだれ測定部位を示す説明図であ
る。 【図６】この発明の鋼線のリメインダ側端面における表
面硬さに対するだれ量を示す特性図である。 【図７】この発明の鋼線のオフカット側端面における表
面硬さに対するだれ量を示す特性図である。 【図８】この発明による鍛造製品を示す断面図である。 【図９】図７の鍛造製品の表面硬さに対するだれ量を示
す特性図である。 【図１０】鋼材の切断加工方法を示す要部の断面図であ
る。 【符号の説明】 １１ 鋼線

フロントページの続き (72)発明者 町 田 有 治 富山県新湊市八幡町３−10−15 日本高 周波鋼業株式会社 富山製造所内 (72)発明者 小 高 根 正 昭 富山県新湊市八幡町３−10−15 日本高 周波鋼業株式会社 富山製造所内 (72)発明者 岡 本 寛 富山県高岡市石丸708番地の16 エヌケ イ精圧株式会社内 (72)発明者 中 田 光 昭 富山県高岡市石丸708番地の16 エヌケ イ精圧株式会社内 (72)発明者 入 澤 捷 史 富山県高岡市石丸708番地の16 エヌケ イ精圧株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−166028（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−108319（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B21F 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 鋼線の表面からその鋼線の半径の１／１
   ０内の位置に断面内最高硬さがあり、この断面内最高硬
   さの位置から中心に向って硬さが低下していき、かつ最
   高硬さをＨ、表面からｒ／２の位置の硬さをＱとした場
   合、表面硬さ上昇率（Ｈ−Ｑ）／Ｑ×１００％を１５％
   〜３０％にしたことを特徴とする冷間鍛造用鋼線。