JP3507264B2 - 端部異形棒状製品の鍛造方法および鍛造装置 - Google Patents
端部異形棒状製品の鍛造方法および鍛造装置Info
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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
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/12—Forming profiles on internal or external surfaces
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/10—Drives for forging presses
- B21J9/18—Drives for forging presses operated by making use of gearing mechanisms, e.g. levers, spindles, crankshafts, eccentrics, toggle-levers, rack bars
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/766—Connecting rods
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は端部異形棒状製品の
鍛造方法および鍛造装置に関する。端部異形棒状製品と
は、広義には棒状部材の一端または両端が棒状部分とは
形状が異なる棒状製品をいい、狭義にはさらに端部に凹
所が形成される棒状製品をいう。狭義の端部異形棒状製
品の代表的な物としては、コネクティングロッド、スパ
ナー、ユニバーサルジョイントヨーク等がある。本発明
はこれら広義の端部異形棒状製品の鍛造に適し、狭義の
端部異形棒状製品には特に好適な鍛造方法および鍛造装
置に関する。
鍛造方法および鍛造装置に関する。端部異形棒状製品と
は、広義には棒状部材の一端または両端が棒状部分とは
形状が異なる棒状製品をいい、狭義にはさらに端部に凹
所が形成される棒状製品をいう。狭義の端部異形棒状製
品の代表的な物としては、コネクティングロッド、スパ
ナー、ユニバーサルジョイントヨーク等がある。本発明
はこれら広義の端部異形棒状製品の鍛造に適し、狭義の
端部異形棒状製品には特に好適な鍛造方法および鍛造装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】端部異形棒状製品の代表例の一つである
コネクティングロッドの従来の鍛造方法を図７に基づき
説明する。図７（Ａ）は最も一般的な型鍛造法を示して
おり、棒材から素材を切り取った後、フォージングロー
ル等で予備成形し、プレスまたはハンマーで型鍛造を行
いコネクティングロッドに仕上げる。この型鍛造の代表
的な工程は４工程からなり、つぶし工程、荒工程、仕上
工程およびバリ抜き工程からなる。
コネクティングロッドの従来の鍛造方法を図７に基づき
説明する。図７（Ａ）は最も一般的な型鍛造法を示して
おり、棒材から素材を切り取った後、フォージングロー
ル等で予備成形し、プレスまたはハンマーで型鍛造を行
いコネクティングロッドに仕上げる。この型鍛造の代表
的な工程は４工程からなり、つぶし工程、荒工程、仕上
工程およびバリ抜き工程からなる。
【０００３】しかるに、この型鍛造法は各工程のそれぞ
れでバリを出しながら進めていく。すなわち、下金型に
置かれた加熱素材は、加圧によって最初外方へ広げら
れ、下金型をほぼ満たすと同時に上金型の凹所へも流れ
込む。上下金型を十分満たしたのち、余分の材料はバリ
となって周囲にはみ出る。このバリは薄いので急冷され
変形抵抗が大きくなり、材料は抵抗の少ない金型の方へ
流れやすくなり、金型のすみずみを満たす。したがっ
て、このバリは型鍛造にとって不可欠である。
れでバリを出しながら進めていく。すなわち、下金型に
置かれた加熱素材は、加圧によって最初外方へ広げら
れ、下金型をほぼ満たすと同時に上金型の凹所へも流れ
込む。上下金型を十分満たしたのち、余分の材料はバリ
となって周囲にはみ出る。このバリは薄いので急冷され
変形抵抗が大きくなり、材料は抵抗の少ない金型の方へ
流れやすくなり、金型のすみずみを満たす。したがっ
て、このバリは型鍛造にとって不可欠である。
【０００４】しかしながら、各工程でバリを出すこと
は、材料の歩留りが悪いことを意味し、通常は６０〜７
０％であり、経済的でないという問題がある。この歩留
りの問題を解消したのが、図７（Ｂ）に示す閉塞鍛造法
であって、これは素材を予備成形した後、棒状素材を複
数の分割ダイで加圧挾持し、閉塞した状態下において外
部からパンチを圧入させて素材を所望の形に成形するも
のである。
は、材料の歩留りが悪いことを意味し、通常は６０〜７
０％であり、経済的でないという問題がある。この歩留
りの問題を解消したのが、図７（Ｂ）に示す閉塞鍛造法
であって、これは素材を予備成形した後、棒状素材を複
数の分割ダイで加圧挾持し、閉塞した状態下において外
部からパンチを圧入させて素材を所望の形に成形するも
のである。
【０００５】上記の閉塞鍛造法は、材料歩留りは 100％
に近づく鍛造法であるが、つぎの欠点がある。まず閉塞
鍛造では素材を閉塞するため、分割ダイは組合せ型を用
い加圧時に隙間ができないようにしているが、素材と最
終製品の体積とが正確に一致せず少しでも素材の量が多
いと、図８に示すように分割ダイａ、ｂやポンチｃ、ｄ
の合せ面や嵌合面から肉がはみ出して薄いバリｆが発生
し、これを取り除くための仕上作業が必要となり、逆に
少ないと最終製品の一部に欠肉ができる。また、分割ダ
イａ、ｂやパンチｃ、ｄの先端は強大な圧力に耐えるよ
うにするため単純な形状しか採用できず、鍛造品の角部
に丸味を付けることはできない。このため、製品の角部
に応力が集中しやすく、強度上不利になるという欠点が
ある。さらに、つぎの理由から量産には適していない。
第１に、複数の分割ダイで密閉して加圧するため、材料
流動に非常に高い圧力が必要となり、高い精度の予備成
形品が必要となる。しかし、現状では満足のいく予備成
形方法がない。第２に、鍛造時に加熱素材が金型内に滞
留する時間が長くなり、複雑な形状の金型が必要である
ため、型寿命が短いという欠点がある。第３に、複数の
分割ダイを必要とするなど装置が複雑であるため、高能
率の金型間搬送が困難で、１個づつの生産となるため、
生産性が低い。
に近づく鍛造法であるが、つぎの欠点がある。まず閉塞
鍛造では素材を閉塞するため、分割ダイは組合せ型を用
い加圧時に隙間ができないようにしているが、素材と最
終製品の体積とが正確に一致せず少しでも素材の量が多
いと、図８に示すように分割ダイａ、ｂやポンチｃ、ｄ
の合せ面や嵌合面から肉がはみ出して薄いバリｆが発生
し、これを取り除くための仕上作業が必要となり、逆に
少ないと最終製品の一部に欠肉ができる。また、分割ダ
イａ、ｂやパンチｃ、ｄの先端は強大な圧力に耐えるよ
うにするため単純な形状しか採用できず、鍛造品の角部
に丸味を付けることはできない。このため、製品の角部
に応力が集中しやすく、強度上不利になるという欠点が
ある。さらに、つぎの理由から量産には適していない。
第１に、複数の分割ダイで密閉して加圧するため、材料
流動に非常に高い圧力が必要となり、高い精度の予備成
形品が必要となる。しかし、現状では満足のいく予備成
形方法がない。第２に、鍛造時に加熱素材が金型内に滞
留する時間が長くなり、複雑な形状の金型が必要である
ため、型寿命が短いという欠点がある。第３に、複数の
分割ダイを必要とするなど装置が複雑であるため、高能
率の金型間搬送が困難で、１個づつの生産となるため、
生産性が低い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の理由により、閉
塞鍛造法は量産には用いられておらず、鍛造製品を量産
するには材料歩留りの劣る型鍛造法で行われているのが
現状である。
塞鍛造法は量産には用いられておらず、鍛造製品を量産
するには材料歩留りの劣る型鍛造法で行われているのが
現状である。
【０００７】本発明は上記事情に鑑み、材料歩留りが良
く、製品に薄いバリが発生せず、角部に丸味を付けるこ
とができ、さらに予備成形の精度が低くてよく、装置が
シンプルで高能率な搬送が可能であり、型寿命が長く、
これらの特質により鍛造製品を量産するのに適した鍛造
方法および鍛造装置を提供することを目的とする。
く、製品に薄いバリが発生せず、角部に丸味を付けるこ
とができ、さらに予備成形の精度が低くてよく、装置が
シンプルで高能率な搬送が可能であり、型寿命が長く、
これらの特質により鍛造製品を量産するのに適した鍛造
方法および鍛造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の鍛造方法は、
予備成形された棒状素材を、上下の金型で素材の軸方向
と直交する方向から加圧すると共に、素材の軸方向、か
つ端部からパンチで加圧して素材の少なくとも一方の端
部に凹部を成形して荒地鍛造を行う閉塞鍛造工程と、
前記閉塞鍛造工程で得られた素材を、上下の金型で素材
の軸方向に直交する方向から加圧して荒鍛造を行う密閉
鍛造工程と、 前記密閉鍛造工程で得られた素材を、上
下の金型で素材の軸方向に直交する方向から加圧してバ
リ出しを行う仕上鍛造工程と、前記仕上鍛造工程で得ら
れた素材を、バリ抜き加工するバリ抜き工程を順に実行
することを特徴とする。請求項２の鍛造方法は、請求項
１記載の発明において、前記密閉鍛造工程を省略したこ
とを特徴とする。請求項３の鍛造方法は、請求項１また
は２記載の発明において、一方の端部にのみ凹部が形成
された鍛造品を製造する場合において、１個の前記棒状
素材を用い、前記閉塞鍛造工程において前記棒状素材の
両端部のそれぞれに凹部を形成し、前記バリ抜き工程に
おいて２個の鍛造品に分離することを特徴とする。請求
項４の鍛造装置は、同一プレスの上ダイホルダと下ダイ
ホルダのそれぞれに、閉塞鍛造用金型と密閉鍛造用金型
と仕上鍛造用金型とバリ抜き金型をその順で並べて配置
し、かつ閉塞鍛造用金型を配置した部位には水平パンチ
と、該水平パンチを上下の金型内において棒状素材の軸
方向、かつ端部から圧入させる水平パンチ作動機構を取
付けていることを特徴とする。請求項５の鍛造装置は、
請求項４記載の発明において、前記閉塞鍛造用金型は、
１本の棒状素材から２個の鍛造品を作る金型であり、前
記水平パンチと水平パンチ作動機構は、前記棒状素材の
両端部のそれぞれに凹部を形成するよう配置さ れてお
り、前記バリ抜き金型は、成形中の１本の棒状素材を２
個の鍛造品に分離する金型であることを特徴とする。
予備成形された棒状素材を、上下の金型で素材の軸方向
と直交する方向から加圧すると共に、素材の軸方向、か
つ端部からパンチで加圧して素材の少なくとも一方の端
部に凹部を成形して荒地鍛造を行う閉塞鍛造工程と、
前記閉塞鍛造工程で得られた素材を、上下の金型で素材
の軸方向に直交する方向から加圧して荒鍛造を行う密閉
鍛造工程と、 前記密閉鍛造工程で得られた素材を、上
下の金型で素材の軸方向に直交する方向から加圧してバ
リ出しを行う仕上鍛造工程と、前記仕上鍛造工程で得ら
れた素材を、バリ抜き加工するバリ抜き工程を順に実行
することを特徴とする。請求項２の鍛造方法は、請求項
１記載の発明において、前記密閉鍛造工程を省略したこ
とを特徴とする。請求項３の鍛造方法は、請求項１また
は２記載の発明において、一方の端部にのみ凹部が形成
された鍛造品を製造する場合において、１個の前記棒状
素材を用い、前記閉塞鍛造工程において前記棒状素材の
両端部のそれぞれに凹部を形成し、前記バリ抜き工程に
おいて２個の鍛造品に分離することを特徴とする。請求
項４の鍛造装置は、同一プレスの上ダイホルダと下ダイ
ホルダのそれぞれに、閉塞鍛造用金型と密閉鍛造用金型
と仕上鍛造用金型とバリ抜き金型をその順で並べて配置
し、かつ閉塞鍛造用金型を配置した部位には水平パンチ
と、該水平パンチを上下の金型内において棒状素材の軸
方向、かつ端部から圧入させる水平パンチ作動機構を取
付けていることを特徴とする。請求項５の鍛造装置は、
請求項４記載の発明において、前記閉塞鍛造用金型は、
１本の棒状素材から２個の鍛造品を作る金型であり、前
記水平パンチと水平パンチ作動機構は、前記棒状素材の
両端部のそれぞれに凹部を形成するよう配置さ れてお
り、前記バリ抜き金型は、成形中の１本の棒状素材を２
個の鍛造品に分離する金型であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。まず、本発明の鍛造方法で用いられ
る鍛造装置を説明する。図５は下ダイホルダに各工程の
下金型１〜４を取付けた鍛造装置の平面図、図６は図５
のVI〜VI線矢視における閉塞鍛造工程用プレスの断面図
である。
に基づき説明する。まず、本発明の鍛造方法で用いられ
る鍛造装置を説明する。図５は下ダイホルダに各工程の
下金型１〜４を取付けた鍛造装置の平面図、図６は図５
のVI〜VI線矢視における閉塞鍛造工程用プレスの断面図
である。
【００１０】図５において、１〜４は下ダイホルダー５
に取付けられた下金型であって、１は閉塞鍛造用下金
型、２は密閉鍛造用下金型、３は仕上鍛造用下金型、４
はバリ抜き用下金型である。
に取付けられた下金型であって、１は閉塞鍛造用下金
型、２は密閉鍛造用下金型、３は仕上鍛造用下金型、４
はバリ抜き用下金型である。
【００１１】閉塞鍛造用の下金型１と上金型６（図６参
照）は、素材を密閉し閉塞して鍛造するための金型であ
るが、従来技術の閉塞鍛造用金型と異なり、予備成形品
の体積と厳密に一致させる必要はない。すなわち後工程
でバリ出しが行われるため、荒地鍛造を行えるだけの少
しラフな精度と形状を有しておればよい。
照）は、素材を密閉し閉塞して鍛造するための金型であ
るが、従来技術の閉塞鍛造用金型と異なり、予備成形品
の体積と厳密に一致させる必要はない。すなわち後工程
でバリ出しが行われるため、荒地鍛造を行えるだけの少
しラフな精度と形状を有しておればよい。
【００１２】前記下金型２〜４は、従来の型鍛造と同様
の金型が用いられ、該下金型２〜４に対応する上金型
（図示省略）も従来と同様の金型が用いられ、上ダイホ
ルダ１３（図６参照）に取付けられる。なお、各下金型
１〜４の間での素材の搬送は図示しないトランスファー
アームによって行われる。
の金型が用いられ、該下金型２〜４に対応する上金型
（図示省略）も従来と同様の金型が用いられ、上ダイホ
ルダ１３（図６参照）に取付けられる。なお、各下金型
１〜４の間での素材の搬送は図示しないトランスファー
アームによって行われる。
【００１３】つぎに、前記閉塞鍛造用下金型１を用いる
プレス構造を図６に基づき説明する。
プレス構造を図６に基づき説明する。
【００１４】このプレスは上金型６が上金型ホルダ１７
にクランパ１８を用いて取付けられ、該上金型ホルダ１
７は液体流入口１４から圧力室１４′に満たされた高圧
液によって常時下方向に力が作用している。上金型ホル
ダ１７の下限はストッパーナット１５′によって決定さ
れる。また上金型ホルダ１７はガイドポスト１５によっ
て上下方向を除いて拘束されている。
にクランパ１８を用いて取付けられ、該上金型ホルダ１
７は液体流入口１４から圧力室１４′に満たされた高圧
液によって常時下方向に力が作用している。上金型ホル
ダ１７の下限はストッパーナット１５′によって決定さ
れる。また上金型ホルダ１７はガイドポスト１５によっ
て上下方向を除いて拘束されている。
【００１５】一方、下金型１は下ダイホルダ５に固定さ
れる。下ダイホルダ５には水平方向に移動可能なパンチ
ホルダ８が設けられ、該パンチホルダは３個のリンクか
らなるトグルリンク機構１０によって水平方向に動くこ
とができる。すなわち下ダイホルダ５に設けられた上下
に移動可能な摺動ブロック９の受圧面２０が、上ダイホ
ルダ１３の摺動ブロック押え面１９によって押えられる
と、摺動ブロック押え面１９は下方向に動き、パンチホ
ルダ８が水平方向に動くようになっている。
れる。下ダイホルダ５には水平方向に移動可能なパンチ
ホルダ８が設けられ、該パンチホルダは３個のリンクか
らなるトグルリンク機構１０によって水平方向に動くこ
とができる。すなわち下ダイホルダ５に設けられた上下
に移動可能な摺動ブロック９の受圧面２０が、上ダイホ
ルダ１３の摺動ブロック押え面１９によって押えられる
と、摺動ブロック押え面１９は下方向に動き、パンチホ
ルダ８が水平方向に動くようになっている。
【００１６】パンチホルダ８には水平方向から素材の端
部を軸方向に加圧するためパンチ７を取付けてある。ま
たスプリング１２によって常に押えつけられているた
め、受圧面２０を押しつける力がなくなったときは、パ
ンチホルダ８は後退し、摺動ブロック９は上方に動く。
部を軸方向に加圧するためパンチ７を取付けてある。ま
たスプリング１２によって常に押えつけられているた
め、受圧面２０を押しつける力がなくなったときは、パ
ンチホルダ８は後退し、摺動ブロック９は上方に動く。
【００１７】このプレスにおいて、素材を下金型１にセ
ットし、プレスを作動させると先ず上金型６が下金型１
に当る。この時から上金型６は圧力室１４′の液圧によ
り下金型１を押し付けると同時に、上ダイホルダ１３の
摺動ブロック押え面１９が受圧面２０に当接し、そのま
ま上ダイホルダ１３が下ると、摺動ブロック９が下に移
動し、トグルリンク１０によってパンチホルダ８が前進
する。するとパンチ７が密閉された金型１、６内で素材
を両端から軸方向に据え込み、端部を希望する形状（例
えば、凹形）に成形する。
ットし、プレスを作動させると先ず上金型６が下金型１
に当る。この時から上金型６は圧力室１４′の液圧によ
り下金型１を押し付けると同時に、上ダイホルダ１３の
摺動ブロック押え面１９が受圧面２０に当接し、そのま
ま上ダイホルダ１３が下ると、摺動ブロック９が下に移
動し、トグルリンク１０によってパンチホルダ８が前進
する。するとパンチ７が密閉された金型１、６内で素材
を両端から軸方向に据え込み、端部を希望する形状（例
えば、凹形）に成形する。
【００１８】上記の成形時には、上ダイホルダ１３が下
るので、圧力室１４′の液体は外部に設けたアキュムレ
ータ（図示しない）に戻される。成形が終り、上ダイホ
ルダ１３が上昇すると、パンチホルダ８はばね力で後退
し、圧力室１４′には再びアキュムレータによって液体
が入り込み、上金型ホルダ１７が下に押し出される。な
お、１１は素材を下金型２から取出すためのエジェクタ
ーピンである。
るので、圧力室１４′の液体は外部に設けたアキュムレ
ータ（図示しない）に戻される。成形が終り、上ダイホ
ルダ１３が上昇すると、パンチホルダ８はばね力で後退
し、圧力室１４′には再びアキュムレータによって液体
が入り込み、上金型ホルダ１７が下に押し出される。な
お、１１は素材を下金型２から取出すためのエジェクタ
ーピンである。
【００１９】つぎに、前記鍛造装置を用いた本発明の鍛
造方法を説明する。図１は本発明の鍛造方法の工程図、
図２は閉塞鍛造工程Ｉの説明図、図３は密閉鍛造工程II
の説明図、図４は仕上鍛造工程III で得られた鍛造品の
説明図である。本発明は端部異形棒状製品の内、特に、
コネクティングロッドの成形に適している。
造方法を説明する。図１は本発明の鍛造方法の工程図、
図２は閉塞鍛造工程Ｉの説明図、図３は密閉鍛造工程II
の説明図、図４は仕上鍛造工程III で得られた鍛造品の
説明図である。本発明は端部異形棒状製品の内、特に、
コネクティングロッドの成形に適している。
【００２０】図１に示す本発明の鍛造方法は、棒状の素
材を中央部と両端部が径大部となるように予備成形した
後、閉塞鍛造工程Ｉ、密閉鍛造工程II、仕上鍛造工程II
I 、バリ抜き工程IVの順で実行される。なお、図１は鍛
造品の２個取りの例を図示し、図２〜３は１個取りの例
を図示している。２個取りの場合、能率がよいが、本発
明は両方を含むものである。
材を中央部と両端部が径大部となるように予備成形した
後、閉塞鍛造工程Ｉ、密閉鍛造工程II、仕上鍛造工程II
I 、バリ抜き工程IVの順で実行される。なお、図１は鍛
造品の２個取りの例を図示し、図２〜３は１個取りの例
を図示している。２個取りの場合、能率がよいが、本発
明は両方を含むものである。
【００２１】予備成形は、その直後の閉塞鍛造工程Ｉが
荒地鍛造を行うもので厳密な精度を必要とせず、無理な
成形もしないので、成形速度は早いが体積配分が困難な
フォージングロールを用いて成形することで十分であ
る。
荒地鍛造を行うもので厳密な精度を必要とせず、無理な
成形もしないので、成形速度は早いが体積配分が困難な
フォージングロールを用いて成形することで十分であ
る。
【００２２】図１および図２に示す閉塞鍛造工程Ｉは、
下金型１に素材Ｘを入れ、素材Ｘの軸方向と直交する方
向から上金型６で加圧し、軽く平らにつぶす。そして、
軽く平らにつぶした素材の軸方向両端部以外を上下の金
型１、６で塞いだ状態で、素材Ｘの軸方向に両端からパ
ンチ７を圧入させ、端部形状（コネクティングロッドで
あれば、図２に示す１個の成形の場合はビッグエンドの
凹部とスモールエンド、また図１の２個同時成形の場合
は両ビッグエンドの凹部）を形成する。コネクティング
ロッドのビッグエンドの凹部は、上下加圧のみでは材料
流動が少なく、しかも、凹部の上下中間部にバリが発生
し、完全に凹部を成形できないが、パンチ７による水平
加圧を行うと、材料の分配が精度よく行われて荒地鍛造
を十分に行うことができる。
下金型１に素材Ｘを入れ、素材Ｘの軸方向と直交する方
向から上金型６で加圧し、軽く平らにつぶす。そして、
軽く平らにつぶした素材の軸方向両端部以外を上下の金
型１、６で塞いだ状態で、素材Ｘの軸方向に両端からパ
ンチ７を圧入させ、端部形状（コネクティングロッドで
あれば、図２に示す１個の成形の場合はビッグエンドの
凹部とスモールエンド、また図１の２個同時成形の場合
は両ビッグエンドの凹部）を形成する。コネクティング
ロッドのビッグエンドの凹部は、上下加圧のみでは材料
流動が少なく、しかも、凹部の上下中間部にバリが発生
し、完全に凹部を成形できないが、パンチ７による水平
加圧を行うと、材料の分配が精度よく行われて荒地鍛造
を十分に行うことができる。
【００２３】図１および図３に示す密閉鍛造工程IIは、
下金型２とそれに対応する上金型により上下加圧を行
う。なお、下金型２は、下金型本体２Ａと下金型本体２
Ａに対し昇降する下パンチ２Ｐとから構成され、下パン
チ２Ｐは鍛造品Ｚを荒鍛造後に上昇して下金型２から取
出す際に使用する。また、前記下パンチ２Ｐを下金型本
体２Ａと一体にする場合は、図６に示すようにエジェク
ターピン１１を設ければよい。
下金型２とそれに対応する上金型により上下加圧を行
う。なお、下金型２は、下金型本体２Ａと下金型本体２
Ａに対し昇降する下パンチ２Ｐとから構成され、下パン
チ２Ｐは鍛造品Ｚを荒鍛造後に上昇して下金型２から取
出す際に使用する。また、前記下パンチ２Ｐを下金型本
体２Ａと一体にする場合は、図６に示すようにエジェク
ターピン１１を設ければよい。
【００２４】この工程によって、荒鍛造が行われ、鍛造
品Ｚであるコネクティングロッドのロッド部のＨ形断面
や両エンド部の凹凸形状が概略形作られる。ただし、エ
ンド部の外側などに多少の欠肉部ｅがあっても差し支え
ない。これは、次工程でバリ出し鍛造した段階で材料が
充満するからである。
品Ｚであるコネクティングロッドのロッド部のＨ形断面
や両エンド部の凹凸形状が概略形作られる。ただし、エ
ンド部の外側などに多少の欠肉部ｅがあっても差し支え
ない。これは、次工程でバリ出し鍛造した段階で材料が
充満するからである。
【００２５】なお、本工程の主目的は次工程（仕上鍛造
工程III ）での材料流れと鍛造圧力を極力小さくするた
めであるので、断面の凹凸が比較的少なかったり、端部
の凹形状が小さい場合は、省略してもよい。請求項１の
鍛造方法は本工程を有する方法であり、請求項２の鍛造
方法は本工程を省略した方法である。
工程III ）での材料流れと鍛造圧力を極力小さくするた
めであるので、断面の凹凸が比較的少なかったり、端部
の凹形状が小さい場合は、省略してもよい。請求項１の
鍛造方法は本工程を有する方法であり、請求項２の鍛造
方法は本工程を省略した方法である。
【００２６】図１に示す仕上鍛造工程III は、通常の型
鍛造で行うバリ出し鍛造であり、図４はこの工程で得ら
れる鍛造品Ｚを示している。Ｆは本工程で生じたバリで
あり既述のごとく型鍛造に必要なバリである。
鍛造で行うバリ出し鍛造であり、図４はこの工程で得ら
れる鍛造品Ｚを示している。Ｆは本工程で生じたバリで
あり既述のごとく型鍛造に必要なバリである。
【００２７】本工程III では、前工程（密閉鍛造工程II
または閉塞鍛造工程Ｉ）で材料配分が精度よく行われて
いるため、バリＦは最少限にとどめることができ、鍛造
荷重も小さくなる。このように鍛造荷重が小さくてすむ
こと、および閉塞鍛造用の組合せ金型でなく上下の金型
であることから、金型内にＲ部を形成し、鍛造品の角部
に丸味Ｒを付けることが可能となる。
または閉塞鍛造工程Ｉ）で材料配分が精度よく行われて
いるため、バリＦは最少限にとどめることができ、鍛造
荷重も小さくなる。このように鍛造荷重が小さくてすむ
こと、および閉塞鍛造用の組合せ金型でなく上下の金型
であることから、金型内にＲ部を形成し、鍛造品の角部
に丸味Ｒを付けることが可能となる。
【００２８】図１に示すバリ抜き工程IVは、従来の型鍛
造におけるバリ抜き加工と同様のバリ抜き工程である。
この工程で図４に示すバリＦが除去され、鍛造品Ｚが出
来あがる。
造におけるバリ抜き加工と同様のバリ抜き工程である。
この工程で図４に示すバリＦが除去され、鍛造品Ｚが出
来あがる。
【００２９】上記の本発明における鍛造方法によると、
閉塞鍛造工程Ｉは後工程でのバリ出しが許容されるた
め、厳密な精度を要せず無理な成形をしなくてもよい。
このため、金型寿命が長くなり、装置がシンプルで高能
率な金型間搬送が可能となるため量産に適することとな
る。また、閉塞鍛造工程Ｉまたは密閉鍛造工程IIで材料
配分が精度よく行われているため、バリを最少限にとど
めることができ、材料歩留りがよく、最終成形を上下金
型で行うので、鍛造製品の角部に丸味を付けることがで
きる。
閉塞鍛造工程Ｉは後工程でのバリ出しが許容されるた
め、厳密な精度を要せず無理な成形をしなくてもよい。
このため、金型寿命が長くなり、装置がシンプルで高能
率な金型間搬送が可能となるため量産に適することとな
る。また、閉塞鍛造工程Ｉまたは密閉鍛造工程IIで材料
配分が精度よく行われているため、バリを最少限にとど
めることができ、材料歩留りがよく、最終成形を上下金
型で行うので、鍛造製品の角部に丸味を付けることがで
きる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、閉塞鍛造工程
Ｉは後工程でのバリ出しが許容されるため、厳密な精度
を要せず無理な成形をしなくてもよい。このため、金型
寿命が長くなり、装置がシンプルで高能率な搬送が可能
となるため量産に適することとなる。また、閉塞鍛造工
程Ｉまたは密閉鍛造工程IIで材料配分が精度よく行われ
ているため、バリを最少限にとどめることができ、材料
歩留りがよく、最終成形を上下金型で行うので、鍛造製
品の角部に丸味を付けることができる。請求項２の発明
によれば、断面変化の少ない鍛造品に適用すれば密閉鍛
造工程IIを省略できるので、より高速で端部異形棒状製
品を量産することができる。請求項３の発明によれば、
２個の鍛造品の凹部が形成されない一端間を連結した状
態で仕上工程まで形成すれば、１個の棒状素材から２個
の鍛造品を取り出すことができるので、能率よく端部異
形棒状製品を量産することができる。請求項４の発明に
よれば、１台のプレスで、閉塞鍛造工程Ｉと密閉鍛造工
程IIと仕上鍛造工程III とバリ抜き鍛造工程IVを実行で
き、能率よく端部異形棒状製品を鍛造することができ
る。また、閉塞鍛造用金型は後工程でのバリ出しが許容
されるため、厳密な精度を要せず無理な成形をしなくて
もよい。このため、金型寿命が長くなり、装置がシンプ
ルで高能率な搬送が可能となるため量産に適することと
なる。また、閉塞鍛造用金型または密閉鍛造用金型で材
料配分が精度よく行われているため、バリを最少限にと
どめることができ、材料歩留りがよく、最終成形を上下
金型で行うので、鍛造製品の角部に丸味を付けることが
できる。請求項５の発明によれば、２個の鍛造品の凹部
が形成されない一端間を連結した状態で仕上工程まで形
成すれば、１個の棒状素材から２個の鍛造品を取り出す
ことができるので、能率よく端部異形棒状製品を量産す
ることができる。
Ｉは後工程でのバリ出しが許容されるため、厳密な精度
を要せず無理な成形をしなくてもよい。このため、金型
寿命が長くなり、装置がシンプルで高能率な搬送が可能
となるため量産に適することとなる。また、閉塞鍛造工
程Ｉまたは密閉鍛造工程IIで材料配分が精度よく行われ
ているため、バリを最少限にとどめることができ、材料
歩留りがよく、最終成形を上下金型で行うので、鍛造製
品の角部に丸味を付けることができる。請求項２の発明
によれば、断面変化の少ない鍛造品に適用すれば密閉鍛
造工程IIを省略できるので、より高速で端部異形棒状製
品を量産することができる。請求項３の発明によれば、
２個の鍛造品の凹部が形成されない一端間を連結した状
態で仕上工程まで形成すれば、１個の棒状素材から２個
の鍛造品を取り出すことができるので、能率よく端部異
形棒状製品を量産することができる。請求項４の発明に
よれば、１台のプレスで、閉塞鍛造工程Ｉと密閉鍛造工
程IIと仕上鍛造工程III とバリ抜き鍛造工程IVを実行で
き、能率よく端部異形棒状製品を鍛造することができ
る。また、閉塞鍛造用金型は後工程でのバリ出しが許容
されるため、厳密な精度を要せず無理な成形をしなくて
もよい。このため、金型寿命が長くなり、装置がシンプ
ルで高能率な搬送が可能となるため量産に適することと
なる。また、閉塞鍛造用金型または密閉鍛造用金型で材
料配分が精度よく行われているため、バリを最少限にと
どめることができ、材料歩留りがよく、最終成形を上下
金型で行うので、鍛造製品の角部に丸味を付けることが
できる。請求項５の発明によれば、２個の鍛造品の凹部
が形成されない一端間を連結した状態で仕上工程まで形
成すれば、１個の棒状素材から２個の鍛造品を取り出す
ことができるので、能率よく端部異形棒状製品を量産す
ることができる。
【図１】本発明の鍛造方法の工程図である。
【図２】閉塞鍛造工程Ｉの説明図である。
【図３】密閉鍛造工程IIの説明図である。
【図４】仕上鍛造工程III で得られた鍛造品の説明図で
ある。
ある。
【図５】本発明の鍛造装置における下ダイホルダ上の各
金型１〜４を示す概略平面図である。
金型１〜４を示す概略平面図である。
【図６】図５のVI−VI線矢視で示す閉塞鍛造工程用プレ
スの断面図である。
スの断面図である。
【図７】コネクティングロッドの従来の鍛造方法の説明
図であり、（Ａ）図は型鍛造法の工程図、（Ｂ）図は閉
塞鍛造法の工程図である。
図であり、（Ａ）図は型鍛造法の工程図、（Ｂ）図は閉
塞鍛造法の工程図である。
【図８】従来の閉塞鍛造法における問題点の説明図であ
る。
る。
１ 閉塞鍛造用下金型
２ 密閉鍛造用下金型
３ 仕上鍛造用下金型
４ バリ抜き用下金型
７ パンチ
Ｉ 閉塞鍛造工程
II 密閉鍛造工程
III 仕上鍛造工程
IV バリ抜き工程
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−137135（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−129247（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−166842（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−197546（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−30252（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−1269（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
Claims (5)
- 【請求項１】予備成形された棒状素材を、上下の金型で
素材の軸方向と直交する方向から加圧すると共に、素材
の軸方向、かつ端部からパンチで加圧して素材の少なく
とも一方の端部に凹部を成形して荒地鍛造を行う閉塞鍛
造工程と、 前記閉塞鍛造工程で得られた素材を、上下の金型で素材
の軸方向に直交する方向から加圧して荒鍛造を行う密閉
鍛造工程と、 前記密閉鍛造工程で得られた素材を、上下の金型で素材
の軸方向に直交する方向から加圧してバリ出しを行う仕
上鍛造工程と、 前記仕上鍛造工程で得られた素材を、バリ抜き加工する
バリ抜き工程を順に実行することを特徴とする端部異形
棒状製品の鍛造方法。 - 【請求項２】前記密閉鍛造工程を省略したことを特徴と
する請求項１記載の端部異形棒状製品の鍛造方法。 - 【請求項３】一方の端部にのみ凹部が形成された鍛造品
を製造する場合において、 １個の前記棒状素材を用い、前記閉塞鍛造工程において
前記棒状素材の両端部のそれぞれに凹部を形成し、前記
バリ抜き工程において２個の鍛造品に分離することを特
徴とする請求項１または２記載の端部異形棒状製品の鍛
造方法。 - 【請求項４】同一プレスの上ダイホルダと下ダイホルダ
のそれぞれに、閉塞鍛造用金型と密閉鍛造用金型と仕上
鍛造用金型とバリ抜き金型をその順で並べて配置し、か
つ閉塞鍛造用金型を配置した部位には水平パンチと、該
水平パンチを上下の金型内において棒状素材の軸方向、
かつ端部から圧入させる水平パンチ作動機構を取付けて
いることを特徴とする端部異形棒状製品の鍛造装置。 - 【請求項５】前記閉塞鍛造用金型は、１本の棒状素材か
ら２個の鍛造品を作る金型であり、 前記水平パンチと水
平パンチ作動機構は、前記棒状素材の両端部のそれぞれ
に凹部を形成するよう配置されており、 前記バリ抜き金型は、成形中の１本の棒状素材を ２個の
鍛造品に分離する金型であることを特徴とする請求項４
記載の端部異形棒状製品の鍛造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35604696A JP3507264B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 端部異形棒状製品の鍛造方法および鍛造装置 |
| EP97122837A EP0850711B1 (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Process and machine for forging rod-shaped article having deformed portion at an end thereof |
| DE69704928T DE69704928T2 (de) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Verfahren und Maschine zum Schmieden eines Gegenstandes mit einem deformierten Endteil |
| KR1019970073125A KR19980064567A (ko) | 1996-12-24 | 1997-12-24 | 단부에 이형부를 갖는 봉형상 제품의 단조방법 및 단조장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35604696A JP3507264B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 端部異形棒状製品の鍛造方法および鍛造装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180394A JPH10180394A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3507264B2 true JP3507264B2 (ja) | 2004-03-15 |
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ID=18447058
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35604696A Expired - Fee Related JP3507264B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 端部異形棒状製品の鍛造方法および鍛造装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0850711B1 (ja) |
| JP (1) | JP3507264B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980064567A (ja) |
| DE (1) | DE69704928T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104550592A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-29 | 成都环龙智能系统设备有限公司 | 一种发动机连杆热模锻系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6742253B2 (en) * | 2001-06-29 | 2004-06-01 | Gkn Sinter Metals | Process for eliminating vertical flash on an as-forged connecting rod |
| KR20040044057A (ko) * | 2002-11-21 | 2004-05-27 | 현진소재주식회사 | 선박용 커넥팅로드의 제조방법 |
| CN101293268B (zh) * | 2007-04-24 | 2010-06-23 | 湖北大地钎具实业发展有限公司 | 三缸液压锻造机 |
| JP5405802B2 (ja) * | 2008-11-10 | 2014-02-05 | 昭和電工株式会社 | 鍛造加工方法 |
| KR101143479B1 (ko) | 2009-12-14 | 2012-05-08 | 현진소재주식회사 | 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법 |
| US20110158767A1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Ohio Rod Products | Reduced material, content fasteners and systems and methods for manufacturing the same |
| CN102189208A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-09-21 | 大连大高阀门有限公司 | 凸平面法兰的闭式锻造技术 |
| CN102513488A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 十堰园钧工贸有限公司 | 一种汽车叉形半轴毛坯的精密锻造成形方法 |
| JP5475036B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2014-04-16 | 理研精工株式会社 | 牽引フック並びにこの牽引フックの製造方法 |
| CN105344900A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-24 | 江苏利普机械有限公司 | 一种锁壳锻造工艺 |
| CN105328104B (zh) * | 2015-11-24 | 2017-08-15 | 上海交大中京锻压有限公司 | 用于汽车发动机关键零件制造的连杆无飞边模锻闭塞模具及锻造工艺 |
| CN105598329A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-25 | 山东九环石油机械有限公司 | 一种异型圆钢的加工方法 |
| CN106040957A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-10-26 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 连杆锻件的全纤维锻造工艺 |
| CN106040944B (zh) * | 2016-08-05 | 2017-09-29 | 许昌中兴锻造有限公司 | 一种轻型滑动叉锻造模具及其联合锻造工艺 |
| CN107855447B (zh) * | 2017-10-18 | 2019-04-09 | 国营第六一六厂 | 一种齿弧热模锻和热冲压复合塑性成形方法 |
| CN112872262A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-01 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种300m异形模锻件成型方法 |
| WO2023031767A1 (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | Thorside S.R.L. | Press for hot forging metal components |
| CN117000940B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-12-19 | 常州市丰乐精锻有限公司 | 一种燃油管粗材锻造模具、设备及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS56128636A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-08 | Kawasaki Yukou Kk | Closed forging method for connecting rod |
| JPS5978743A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-07 | Honda Eng Kk | 内燃機関用コンロツドの矯正兼補強リブ成形装置 |
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| JP2718820B2 (ja) * | 1990-11-27 | 1998-02-25 | 本田技研工業株式会社 | コンロッドの閉塞鍛造方法 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP35604696A patent/JP3507264B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-23 EP EP97122837A patent/EP0850711B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-23 DE DE69704928T patent/DE69704928T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-24 KR KR1019970073125A patent/KR19980064567A/ko not_active Application Discontinuation
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| EP0850711A1 (en) | 1998-07-01 |
| KR19980064567A (ko) | 1998-10-07 |
| DE69704928D1 (de) | 2001-06-28 |
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