JP4716859B2 - Manufacturing method for forging material and manufacturing apparatus for forging material - Google Patents
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Description
本発明は、円板状又は円柱状の鍛造用素材の製造方法及び鍛造用素材の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material and a manufacturing apparatus for the forging material.
従来、円板状又は円柱状の鍛造用素材として、次の二つの方法で製作されたものが用いられている。一つは、押出材や鋳造材を切断して得られた切断素材であり、もう一つは、所定厚さの圧延材を打ち抜いて得られた打抜き素材である。 Conventionally, as a disk-shaped or columnar forging material, those manufactured by the following two methods are used. One is a cut material obtained by cutting an extruded material or a cast material, and the other is a stamped material obtained by punching a rolled material having a predetermined thickness.
一方、工業製品やそのプリフォームを製作するための方法として、次の据え込み加工方法が知られている。 On the other hand, the following upsetting methods are known as methods for manufacturing industrial products and preforms thereof.
すなわち、棒状の素材をガイドに設けられた保持孔内に挿通して、該素材を保持孔内で座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に保持する。また、ガイドの先端部を成形ダイの成形キャビティ内に配置するとともに、ガイドの先端面の素材出口部から突出する素材の一端部を、成形ダイの成形キャビティの成形面に設けられた素材固定孔内に嵌め込んで素材を固定する。この状態で、素材をパンチで軸方向に加圧しながら、ガイドを素材の加圧方向とは反対方向に移動させることにより、ガイドの先端面の素材出口部から突出する素材の突出部を成形キャビティ内で拡径する方法である（例えば、特許文献１及び２参照）。
而して、鍛造用素材として切断素材を用いた場合には、切断に要するコストが掛かるし、また切断により切粉が発生するので材料歩留まり率が低下するという難点があった。 Thus, when a cutting material is used as the forging material, there is a problem in that the cost required for cutting is increased, and chips are generated by the cutting, so that the material yield rate is lowered.
また、鍛造用素材として打抜き素材を用いた場合には、打抜き素材の周縁部に打抜き時に生じたバリが素材の表面側に立上がり状に形成されているので、密閉鍛造用素材としては使用できないという難点があった。 In addition, when a punching material is used as the forging material, burrs generated at the time of punching are formed on the surface side of the material so as to rise on the peripheral side of the punching material, so that it cannot be used as a closed forging material. There were difficulties.
そこで、鍛造用素材として、例えば、上述した据え込み加工方法により得られた据え込み加工品からなる素材を用いることが考えられる。しかしながら、従来の据え込み加工方法では、加工時に、棒状の素材の一端部は成形キャビティの成形面に設けられた素材固定孔内に嵌め込まれていたので、この部分は拡径されずにそのままの形状で残存している。そのため、据え込み加工後にこの部分を切断除去する必要がある。その結果、材料の歩留まり率が低下するし、切断に要するコストが掛かるという難点があった。 Therefore, for example, it is conceivable to use a material made of an upsetting product obtained by the above-described upsetting method as the forging material. However, in the conventional upsetting method, one end of the rod-shaped material is fitted into the material fixing hole provided on the molding surface of the molding cavity at the time of processing. Remains in shape. Therefore, it is necessary to cut and remove this portion after upsetting. As a result, the yield rate of the material is reduced, and the cost required for cutting is increased.
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストで且つ高い材料歩留まり率で製作可能な鍛造用素材の製造方法、この方法により得られた鍛造用素材、及び前記方法に用いられる鍛造用素材の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described technical background, and its object is to produce a forging material that can be produced at a low cost and with a high material yield, a forging material obtained by this method, and It is providing the manufacturing method of the forge raw material used for the said method.
本発明は以下の手段を提供する。 The present invention provides the following means.
［１］ 棒状の素材から円板状又は円柱状の鍛造用素材を製造する鍛造用素材の製造方法であって、
棒状の素材を座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通保持する保持孔を有するとともに、先端面に保持孔の一端開口部からなる素材出口部が設けられたガイドと、素材を所定形状に成形する成形キャビティを有する成形ダイと、を用い、
素材をガイドの保持孔内に配置するとともに、ガイドの先端部を成形ダイの成形キャビティ内に配置し、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部を成形キャビティの成形面で受け、
この状態で、素材をその他端部からパンチで軸方向に加圧してガイドの素材出口部から突出する素材の突出部を成形キャビティ内で拡径することにより、該突出部の材料を成形キャビティ内に充填しながら、ガイドを素材の加圧方向とは反対方向に移動させて、素材の軸方向の全部を成形キャビティ内で拡径することにより、該素材の全材料を成形キャビティ内に充填し、鍛造用素材を製造することを特徴とする鍛造用素材の製造方法。
[1] A forging material manufacturing method for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material from a rod-shaped material,
A guide having a holding hole for inserting and holding a rod-shaped material in a buckling-prevented state and slidably movable in the axial direction, and a material outlet portion formed of one end opening portion of the holding hole on the tip surface, and a predetermined material Using a molding die having a molding cavity to be molded into a shape,
The material is disposed in the holding hole of the guide, the tip of the guide is disposed in the molding cavity of the molding die, and one end portion of the material protruding from the material outlet portion of the guide is received by the molding surface of the molding cavity.
In this state, by pressing the material in the axial direction with a punch from the other end and expanding the projecting portion of the material projecting from the material exit portion of the guide in the molding cavity, the material of the projecting portion is placed in the molding cavity. While filling, the guide is moved in the direction opposite to the pressurizing direction of the material, and the entire axial direction of the material is expanded in the molding cavity, so that all the material of the material is filled in the molding cavity. The manufacturing method of the forging material characterized by manufacturing the forging material.
［２］ 成形ダイの成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面の一部には、ガイドの先端部を成形キャビティ内へ挿入するためのガイド挿入用開口部が設けられており、
ガイドの先端部をガイド挿入用開口部から成形ダイの成形キャビティ内に挿入配置し、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部を、素材が成形キャビティの直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面で受ける前項１記載の鍛造用素材の製造方法。
[2] A guide insertion opening for inserting the tip of the guide into the molding cavity is provided in a part of the peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity of the molding die.
The tip of the guide is inserted into the molding cavity of the molding die from the guide insertion opening, and one end of the material protruding from the material outlet of the guide is disposed along the diameter direction of the molding cavity. The method for producing a forging material as recited in the
［３］ ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部を、素材が成形キャビティの軸方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の底面成形面で受ける前項１記載の鍛造用素材の製造方法。
[3] The forging according to
［４］ 素材の全材料を成形キャビティ内に充填したのち、
成形キャビティ内で成形された鍛造用素材を、成形キャビティにおける鍛造用素材の底面成形面を押し面とするノックアウトパンチで成形キャビティ内から押し出して鍛造用素材を取り出す前項３記載の鍛造用素材の製造方法。
[4] After filling the molding cavity with all the materials,
4. Manufacturing of forging material according to item 3 above, wherein the forging material formed in the forming cavity is extruded from the forming cavity by a knockout punch having the bottom surface of the forging material in the forming cavity as a pressing surface. Method.
［５］ 成形キャビティ内で成形された鍛造用素材を成形キャビティ内から取り出したのち、
棒状の素材の材料の一部がガイドの保持孔とパンチとの間の隙間に入り込むことにより鍛造用素材に生じたバリを除去する前項４記載の鍛造用素材の製造方法。
[5] After removing the forging material molded in the molding cavity from the molding cavity,
5. The method for producing a forging material according to item 4, wherein a part of the rod-shaped material enters a gap between the guide holding hole and the punch to remove burrs generated in the forging material.
［６］ 前項１〜５のいずれか１項記載の鍛造用素材の製造方法により得られた鍛造用素材。
[6] A forging material obtained by the method for producing a forging material according to any one of
［７］ 前項１〜５のいずれか１項記載の鍛造用素材の製造方法により得られた鍛造用素材を鍛造する鍛造方法。
[7] A forging method forging a forging material obtained by the method for producing a forging material according to any one of
［８］ 棒状の素材から円板状又は円柱状の鍛造用素材を製造する鍛造用素材の製造装置であって、
棒状の素材を座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通保持する保持孔を有するとともに、先端面に保持孔の一端開口部からなる素材出口部が設けられたガイドと、
素材を所定形状に成形する成形キャビティを有する成形ダイと、
パンチと、
ガイドを素材の加圧方向とは反対方向に移動させるガイド駆動手段と、
を備え、
ガイドの先端部が成形ダイの成形キャビティ内に配置され、且つ、ガイドの保持孔内に配置された素材における、ガイドの素材出口部から突出する一端部が、成形キャビティの成形面で受けられた状態で、素材をその他端部からパンチで軸方向に加圧してガイドの素材出口部から突出する素材の突出部を成形キャビティ内で拡径することにより、該突出部の材料を成形キャビティ内に充填しながら、ガイドをガイド駆動手段により素材の加圧方向とは反対方向に移動させて、素材の軸方向の全部を成形キャビティ内で拡径することにより、該素材の全材料を成形キャビティ内に充填し、鍛造用素材を製造するように構成されていることを特徴とする鍛造用素材の製造装置。
[8] A forging material manufacturing apparatus for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material from a rod-shaped material,
A guide having a holding hole for inserting and holding a rod-shaped material in a buckling-prevented state and slidably movable in the axial direction, and a material outlet portion formed of one end opening of the holding hole on the tip surface; and
A molding die having a molding cavity for molding the material into a predetermined shape;
Punch and
Guide driving means for moving the guide in a direction opposite to the pressing direction of the material,
With
The tip of the guide is disposed in the molding cavity of the molding die, and one end of the material disposed in the holding hole of the guide that protrudes from the material outlet of the guide is received by the molding surface of the molding cavity. In this state, by pressing the material in the axial direction with a punch from the other end and expanding the protruding portion of the material protruding from the material outlet portion of the guide in the molding cavity, the material of the protruding portion is put into the molding cavity. While filling, the guide is moved in the direction opposite to the pressurizing direction of the material by the guide driving means, and the entire axial direction of the material is expanded in the molding cavity, so that all the material of the material is placed in the molding cavity. The forging material manufacturing apparatus is characterized in that the forging material is manufactured by filling the material into a forging material.
［９］ 成形ダイの成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面の一部には、ガイドの先端部を成形キャビティ内へ挿入するためのガイド挿入用開口部が設けられており、
ガイドの先端部がガイド挿入用開口部から成形ダイの成形キャビティ内に挿入配置され、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部が、素材が成形キャビティの直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面で受けられるように構成されている前項８記載の鍛造用素材の製造装置。
[9] A guide insertion opening for inserting the tip of the guide into the molding cavity is provided in a part of the peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity of the molding die,
The leading end of the guide is inserted into the molding cavity of the molding die from the guide insertion opening, and the one end of the material protruding from the material outlet of the guide is disposed along the diameter direction of the molding cavity. The manufacturing apparatus for a forging material according to
［１０］ ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部が、素材が成形キャビティの軸方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の底面成形面で受けられるように構成されている前項８記載の鍛造用素材の製造装置。
[10] The one end portion of the material protruding from the material outlet portion of the guide is configured to be received by the bottom molding surface of the forging material in the molding cavity so that the material is arranged along the axial direction of the molding cavity. 9. The manufacturing apparatus for a forging material according to
［１１］ 成形ダイは、成形ダイの成形キャビティにおける鍛造用素材の底面成形面を押し面とするノックアウトパンチを有しており、
ノックアウトパンチは、成形ダイの成形キャビティ内で成形された鍛造用素材を成形キャビティ内から押し出すものである前項１０記載の鍛造用素材の製造装置。
[11] The forming die has a knockout punch having a pressing surface as a bottom surface of the forging material in a forming cavity of the forming die,
11. The apparatus for producing a forging material according to item 10, wherein the knockout punch is for extruding the forging material molded in the molding cavity of the molding die from the molding cavity.
本発明は以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
［１］の発明では、素材の軸方向の全部を成形ダイの成形キャビティ内で拡径することにより、該素材の全材料を成形キャビティ内に充填し、鍛造用素材を製造するので、高い材料歩留まり率で鍛造用素材を製造できる。さらに、製造時に切断を要しないので、低コストで鍛造用素材を製造できる。 In the invention of [1], the entire material in the axial direction is expanded in the molding cavity of the molding die so that the entire material of the raw material is filled in the molding cavity and the forging material is manufactured. Forging materials can be manufactured at a yield rate. Furthermore, since no cutting is required during production, the forging material can be produced at low cost.
さらに、この製造方法により製造された鍛造用素材は、その全ての部分で加工硬化が生じている。そのため、この鍛造用素材を鍛造すると、全体に亘って非常に高い強度を有する鍛造品を得ることができる。 Furthermore, work hardening has occurred in all parts of the forging material produced by this production method. Therefore, when this forging material is forged, a forged product having a very high strength can be obtained throughout.
もとより、この鍛造用素材の製造方法は、型鍛造方法の範疇に入るので、製造される鍛造用素材の寸法精度は成形キャビティの製作精度と一致する。そのため、真円度等の寸法精度について非常に高い精度を有する鍛造用素材を製造できる。 Of course, since this forging material manufacturing method falls within the category of die forging methods, the dimensional accuracy of the forging material to be manufactured matches the manufacturing accuracy of the forming cavity. Therefore, it is possible to manufacture a forging material having a very high accuracy in terms of dimensional accuracy such as roundness.
［２］の発明では、更に次の効果を奏する。すなわち、上記［１］の発明では、鍛造用素材の製造時に棒状の素材の材料の一部がガイドの保持孔とパンチとの間の僅かな隙間に入り込むことにより、鍛造用素材には小さなバリが必ず生じてしまう。もし仮に、このバリが鍛造用素材の底面に生じている場合には、当該鍛造用素材を鍛造すると、がぶり等の製造不良を引き起こす虞がある。これに対して、［２］の発明では、このバリは鍛造用素材の周面に生じる。したがって、当該鍛造用素材を鍛造する場合において、鍛造用素材のバリ発生部を、鍛造工程におけるバリ発生位置に一致させることができる。これにより、バリが原因で生じるかぶり等の製造不良を防止でき、もって高品質の鍛造品を得ることができる。 The invention [2] further provides the following effects. That is, in the invention of [1], a part of the rod-shaped material enters a slight gap between the guide holding hole and the punch during the production of the forging material, so that the forging material has a small burr. Will always occur. If the burrs are formed on the bottom surface of the forging material, forging the forging material may cause manufacturing defects such as fogging. On the other hand, in the invention of [2], this burr is generated on the peripheral surface of the forging material. Therefore, when the forging material is forged, the burr generation portion of the forging material can be matched with the burr generation position in the forging process. Thereby, manufacturing defects such as fog caused by burrs can be prevented, and a high-quality forged product can be obtained.
［３］の発明では、上記［１］の発明と同様の効果を奏する。 The invention [3] has the same effects as the invention [1].
［４］の発明では、鍛造用素材を成形キャビティ内から容易に取り出すことができる。 In the invention of [4], the forging material can be easily taken out from the molding cavity.
［５］の発明では、鍛造用素材に生じたバリを除去することにより、鍛造用素材を鍛造する際にバリが原因で生じるかぶり等の製造不良を防止できる。 In the invention of [5], by removing burrs generated in the forging material, it is possible to prevent manufacturing defects such as fog caused by the burrs when the forging material is forged.
［６］の発明では、鍛造用素材はその全ての部分で加工硬化が生じていることから、全体に亘って非常に高い強度を有する鍛造品を製造可能な鍛造用素材を提供できる。 In the invention of [6], since the forging material is work-hardened in all parts, it is possible to provide a forging material capable of producing a forged product having very high strength throughout.
［７］の発明では、鍛造用素材はその全ての部分で加工硬化が生じているから、この鍛造用素材を鍛造することにより、全体に亘って非常に高い強度を有する鍛造品を製造できる。 In the invention of [7], since the forging material is work-hardened in all parts, forgings having very high strength can be manufactured by forging the forging material.
［８］〜［１１］の発明では、［１］〜［５］のいずれかの発明に係る鍛造用素材の製造方法に好適に用いられる鍛造用素材の製造装置を提供できる。 In the inventions [8] to [11], a forging material manufacturing apparatus suitably used in the forging material manufacturing method according to any one of [1] to [5] can be provided.
次に、本発明の幾つかの好ましい実施形態について図面を参照して以下に説明する。 Several preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係る鍛造用素材の製造装置及び鍛造用素材の製造方法を説明する図である。 1 to 3 are views for explaining a forging material manufacturing apparatus and a forging material manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
図１において、（10A）は、第１実施形態の鍛造用素材の製造装置である。 In FIG. 1, (10A) is the forging material manufacturing apparatus of the first embodiment.
図３において、（5A）は、第１実施形態の鍛造用素材の製造装置（10A）を用いて製造された鍛造用素材である。この鍛造用素材（5A）は、同図に示すように円板状又は円柱状のものである。この鍛造用素材（5A）の二つの円形状底面（７）（７）は、それぞれ平坦状に形成されている。（６）は鍛造用素材（5A）の周面である。この鍛造用素材（5A）は、鍛造によって、その軸方向（即ち厚さ方向）に加圧されて所定形状に形成されるものである。 In FIG. 3, (5A) is the forging material manufactured using the forging material manufacturing apparatus (10A) of the first embodiment. The forging material (5A) has a disk shape or a column shape as shown in FIG. The two circular bottom surfaces (7) and (7) of the forging material (5A) are each formed in a flat shape. (6) is the peripheral surface of the forging material (5A). The forging material (5A) is formed into a predetermined shape by being pressed in the axial direction (that is, the thickness direction) by forging.
図１において、（１）は、鍛造用素材（5A）を製造するための素材である。この素材（１）は、棒状のもので、詳述すると中実の真直な丸棒状のものである。素材（１）の長さ及び直径は、該素材（１）の全体積が所望する鍛造用素材（5A）の体積と等しくなるように設定されてる。 In FIG. 1, (1) is a material for producing the forging material (5A). This material (1) has a rod-like shape, and more specifically, a solid straight round rod-like one. The length and diameter of the material (1) are set so that the total volume of the material (1) is equal to the desired volume of the forging material (5A).
この素材（１）は金属材からなり、詳述するとアルミニウム又はアルミニウム合金材からなる。素材（１）の断面形状は円形状であり、素材（１）の直径はその軸方向において一定に設定されている。 This material (1) is made of a metal material, more specifically, aluminum or an aluminum alloy material. The cross-sectional shape of the material (1) is circular, and the diameter of the material (1) is set constant in the axial direction.
なお本発明では、素材（１）の材質は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることに限定されるものではなく、例えば、真鍮、銅（その合金を含む）、鋼などであっても良い。また、この素材（１）は、例えば、押出材からなるものであっても良いし、圧延材（例：プロペルチ法で製作された連続鋳造圧延材）からなるものであっても良いし、その他の方法で製作されてなるものであっても良い。 In the present invention, the material of the material (1) is not limited to aluminum or an aluminum alloy, and may be, for example, brass, copper (including its alloy), steel, or the like. Moreover, this raw material (1) may be made of, for example, an extruded material, may be made of a rolled material (eg, continuous cast rolled material produced by a Properti method), and others. It may be produced by the method described above.
この素材（１）の直径は例えば１０〜５０ｍｍ（詳述すると１６ｍｍ等）であり、素材（１）の長さは例えば４０〜１０００ｍｍ（詳述すると２００ｍｍ等）である。また、鍛造用素材（5A）の直径は例えば２０〜１５０ｍｍ（詳述すると６０ｍｍ等）、鍛造用素材（5A）の厚さ（即ち軸方向の長さ）は例えば５〜３０ｍｍ（詳述すると１５ｍｍ等）である。ただし本発明では、素材（１）の直径及び長さ並びに鍛造用素材（5A）の直径及び厚さ（即ち軸方向の長さ）は上記の寸法であることに限定されるものではない。素材（１）の直径及び長さは、所望する鍛造用素材（5A）の体積に応じて設定されるものであり、すなわち、素材（１）の体積が所望する鍛造用素材（5A）の体積と等しくなるように、素材（１）の直径及び長さは設定される。 The diameter of the material (1) is, for example, 10 to 50 mm (more specifically, 16 mm or the like), and the length of the material (1) is, for example, 40 to 1000 mm (more specifically, 200 mm or the like). The diameter of the forging material (5A) is, for example, 20 to 150 mm (more specifically, 60 mm), and the thickness of the forging material (5A) (that is, the length in the axial direction) is, for example, 5 to 30 mm (more specifically, 15 mm). Etc.). However, in the present invention, the diameter and length of the material (1) and the diameter and thickness of the forging material (5A) (that is, the length in the axial direction) are not limited to the above dimensions. The diameter and length of the material (1) are set according to the volume of the desired forging material (5A), that is, the volume of the forging material (5A) desired by the volume of the material (1). The diameter and length of the material (1) are set so that
本第１実施形態の鍛造用素材の製造装置（10A）は、図１及び図２（Ａ）に示すように、成形ダイ（11）と、ガイド（20）と、ガイド駆動手段（25）と、パンチ（30）とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the forging material manufacturing apparatus (10A) of the first embodiment includes a forming die (11), a guide (20), a guide driving means (25), And a punch (30).
成形ダイ（11）は、棒状の素材（１）を所定形状、即ち円板状又は円柱状に成形する成形キャビティ（12）を有している。さらに、この成形ダイ（11）は、成形キャビティ（12）を横断する分割面（15）（即ち成形キャビティ（12）の軸に直交する分割面（15））で２分割されている。 The forming die (11) has a forming cavity (12) for forming the rod-shaped material (1) into a predetermined shape, that is, a disc shape or a column shape. Further, the forming die (11) is divided into two by a dividing surface (15) crossing the forming cavity (12) (that is, a dividing surface (15) orthogonal to the axis of the forming cavity (12)).
この成形ダイ（11）において、成形キャビティ（12）の互いに対向する二つの円形状底面（12b）（12b）は、鍛造用素材（5A）の円形状底面（７）（７）を成形する面、すなわち鍛造用素材の底面成形面である。また、成形キャビティ（12）の周面（12a）は、鍛造用素材（5A）の周面（６）を成形する面、すなわち鍛造用素材の周面成形面である。 In this forming die (11), the two circular bottom surfaces (12b) and (12b) facing each other of the molding cavity (12) are surfaces on which the circular bottom surfaces (7) and (7) of the forging material (5A) are formed. That is, it is the bottom surface of the forging material. The peripheral surface (12a) of the molding cavity (12) is a surface on which the peripheral surface (6) of the forging material (5A) is formed, that is, a peripheral surface forming surface of the forging material.
ガイド（20）は、棒状の素材（１）を座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通保持する保持孔（22）を有している。この保持孔（22）は、ガイド（20）の基端から先端に真直に貫通して設けられている。これにより、図２（Ａ）に示すように、ガイド（20）の先端面（21a）の中央部には、保持孔（22）の一端開口部からなる素材出口部（22a）が設けられている。 The guide (20) has a holding hole (22) for inserting and holding the rod-shaped material (1) in a buckling-prevented state and slidably movable in the axial direction. The holding hole (22) is provided so as to penetrate straight from the proximal end to the distal end of the guide (20). As a result, as shown in FIG. 2A, a material outlet portion (22a) consisting of one end opening of the holding hole (22) is provided at the central portion of the distal end surface (21a) of the guide (20). Yes.
この保持孔（22）は、該保持孔（22）内に挿通配置された素材（１）を、成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内へ案内するためのものである。 The holding hole (22) is for guiding the material (1) inserted and arranged in the holding hole (22) into the molding cavity (12) of the molding die (11).
この保持孔（22）の断面形状は、素材（１）の断面形状に対応した形状であり、すなわち円形状である。また、この保持孔（22）の直径は素材（１）の直径と同寸乃至は若干大寸に設定されており、これにより、保持孔（22）内に素材（１）が座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通配置されるように構成されている。 The cross-sectional shape of the holding hole (22) is a shape corresponding to the cross-sectional shape of the material (1), that is, a circular shape. The diameter of the holding hole (22) is set to be the same as or slightly larger than the diameter of the material (1), so that the material (1) is prevented from buckling in the holding hole (22). Further, it is configured to be inserted and arranged so as to be slidable in the axial direction.
一方、成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）の一部には、ガイド（20）の先端部（21）を成形キャビティ（12）内へ挿入するためのガイド挿入用開口部（13）が設けられている。さらに、成形ダイ（11）には、このガイド挿入用開口部（13）から成形ダイ（11）の外側へ延びたガイド挿入孔（14）が設けられている。 On the other hand, the tip (21) of the guide (20) is inserted into the molding cavity (12) into a part of the peripheral molding surface (12a) of the forging material in the molding cavity (12) of the molding die (11). A guide insertion opening (13) is provided. Further, the molding die (11) is provided with a guide insertion hole (14) extending from the guide insertion opening (13) to the outside of the molding die (11).
なお、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）のガイド挿入用開口部（13）と対向する部分には、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の一端部（1a）を固定する素材固定孔は設けられておらず、すなわち、当該部分は、円板状又は円柱状の鍛造用素材（5A）の周面の一部を所定形状（即ち断面円弧状）に成形する成形面となされている。 In addition, the material protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is the portion facing the guide insertion opening (13) of the peripheral surface molding surface (12a) of the forging material in the molding cavity (12). The material fixing hole for fixing one end (1a) of (1) is not provided, that is, the portion has a predetermined shape on a part of the peripheral surface of the disk-shaped or columnar forging material (5A). The molding surface is formed into a shape (that is, an arc shape in cross section).
パンチ（30）は、ガイド（20）の保持孔（22）内に挿通配置された素材（１）をその他端部（1b）から軸方向に加圧するためのものである。このパンチ（30）には、パンチ（30）を駆動させるパンチ駆動部（31）が接続されている。パンチ駆動部（31）の駆動源として、例えば流体圧シリンダ（油圧シリンダやガス圧シリンダ等）が用いられる。そして、このパンチ駆動部（31）を作動させることにより、パンチ（30）が素材（１）を加圧する方向に移動されるように構成されている。 The punch (30) is for pressing the material (1) inserted through the holding hole (22) of the guide (20) in the axial direction from the other end (1b). A punch driving unit (31) for driving the punch (30) is connected to the punch (30). For example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is used as a drive source of the punch drive section (31). And it is comprised so that a punch (30) may be moved to the direction which pressurizes a raw material (1) by operating this punch drive part (31).
ガイド駆動手段（25）は、ガイド（20）をパンチ（30）による素材（１）の加圧方向とは反対方向に移動させるものである。このガイド駆動手段（25）の駆動源として、例えば流体圧シリンダ（油圧シリンダやガス圧シリンダ等）が用いられるとともに、ガイド（20）に接続されている。 The guide driving means (25) moves the guide (20) in a direction opposite to the pressing direction of the material (1) by the punch (30). As a drive source of the guide drive means (25), for example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is used and connected to the guide (20).
次に、本第１実施形態の鍛造用素材の製造装置（10A）を用いて、棒状の素材（１）から鍛造用素材（5A）を製造する方法（即ち鍛造用素材の製造方法）について、以下に説明する。 Next, using the forging material manufacturing apparatus (10A) of the first embodiment, a method for manufacturing the forging material (5A) from the rod-shaped material (1) (that is, the forging material manufacturing method) This will be described below.
この鍛造用素材の製造方法は、基本的には、素材（１）の軸方向の全部を据え込み加工によって成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内で拡径することにより、鍛造用素材（5A）を製造する方法である。その製造方法について詳述すると、次のとおりである。 This forging material manufacturing method basically involves expanding the diameter of the material (1) in the axial direction of the material (1) in the forming cavity (12) of the forming die (11), thereby forging the material. This is a method for producing (5A). The manufacturing method will be described in detail as follows.
まず、図１及び図２（Ａ）に示すように、ガイド（20）の先端部（21）をガイド挿入孔（14）内に挿入し、ガイド（20）の先端部（21）をガイド挿入用開口部（13）から成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内に挿入して配置する。 First, as shown in FIGS. 1 and 2A, the tip (21) of the guide (20) is inserted into the guide insertion hole (14), and the tip (21) of the guide (20) is inserted into the guide. It is inserted into the molding cavity (12) of the molding die (11) from the opening (13) for use and arranged.
さらに、素材（１）をガイド（20）の保持孔（22）内に挿通して配置する。これにより、素材（１）が保持孔（22）内で座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に保持される。なお、素材（１）を保持孔（22）内に配置する前に、摩擦抵抗を低減させる潤滑剤を、保持孔（22）の周面又は／及び素材（１）の表面に付着させておくことが望ましい。また、必要に応じて素材（１）を予め加熱しておく。 Further, the material (1) is inserted through the holding hole (22) of the guide (20). Thus, the material (1) is held in the holding hole (22) in a buckling-prevented state and slidable in the axial direction. Before placing the material (1) in the holding hole (22), a lubricant for reducing the frictional resistance is attached to the peripheral surface of the holding hole (22) and / or the surface of the material (1). It is desirable. Moreover, a raw material (1) is heated beforehand as needed.
さらに、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の一端部（1a）を、素材（１）が成形キャビティ（12）の直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）に押し付け、これにより、素材（１）の一端部（1a）を成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）で受ける。 Furthermore, one end (1a) of the material (1) protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is arranged so that the material (1) is arranged along the diameter direction of the molding cavity (12). By pressing against the peripheral surface forming surface (12a) of the forging material in the forming cavity (12), one end (1a) of the material (1) is pressed against the peripheral surface forming surface (12a) of the forging material in the forming cavity (12). )
次いで、この状態で、図２（Ｂ）に示すように、素材（１）をその他端部（1b）からパンチ（30）で軸方向に加圧してガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の突出部（２）を成形キャビティ（12）内で拡径することにより、該突出部（12）の材料を成形キャビティ（12）内に充填しながら、ガイド（20）をガイド駆動手段（25）によって素材（１）の加圧方向とは反対方向に移動させる。 Next, in this state, as shown in FIG. 2 (B), the material (1) is pressed in the axial direction with the punch (30) from the other end (1b), and the material outlet (22a) of the guide (20). By expanding the protrusion (2) of the material (1) protruding from the inside of the molding cavity (12), the material of the protrusion (12) is filled in the molding cavity (12) while the guide (20 ) Is moved in the direction opposite to the pressing direction of the material (1) by the guide driving means (25).
このように、素材（１）を軸方向に加圧しながらガイド（20）を素材（１）の加圧方向とは反対方向に移動させるのに伴い、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の突出部（２）が成形キャビティ（12）内で逐次拡径されて、該突出部（２）の材料が成形キャビティ（12）内に逐次充填されていく。 Thus, as the guide (20) is moved in the direction opposite to the pressing direction of the material (1) while pressing the material (1) in the axial direction, the material outlet (22a) of the guide (20) is moved. The projecting portion (2) of the material (1) projecting from is gradually enlarged in the molding cavity (12), and the material of the projecting portion (2) is sequentially filled into the molding cavity (12).
そして、図２（Ｃ）に示すように、素材（１）の軸方向の全部を成形キャビティ（12）内で拡径することにより、素材（１）の全材料を成形キャビティ（12）内に充填する。本実施形態では、素材（１）の全材料を成形キャビティ（12）に充満させている。これにより、成形キャビティ（12）内で素材（１）の全材料が所定形状、即ち円板状又は円柱状に成形され、もって鍛造用素材（5A）が製造される。 Then, as shown in FIG. 2 (C), the entire material in the axial direction of the material (1) is expanded in the molding cavity (12), so that all the material of the material (1) is placed in the molding cavity (12). Fill. In this embodiment, all the materials of the raw material (1) are filled in the molding cavity (12). Thereby, all the materials of the raw material (1) are formed into a predetermined shape, that is, a disk shape or a cylindrical shape in the forming cavity (12), and thus the forging material (5A) is manufactured.
なお、素材（１）の全材料が成形キャビティ（12）内に充填されたときに、ガイド（20）の移動及びパンチ（30）による素材（１）の加圧を停止する。 When all of the material (1) is filled in the molding cavity (12), the movement of the guide (20) and the pressurization of the material (1) by the punch (30) are stopped.
次いで、成形ダイ（11）を分割面（15）で分割し、素材（１）を成形キャビティ（12）内から取り出すことにより、図３に示した所望する鍛造用素材（5A）が得られる。 Next, the forming die (11) is divided at the dividing surface (15), and the material (1) is taken out from the forming cavity (12), whereby the desired forging material (5A) shown in FIG. 3 is obtained.
この鍛造用素材（5A）の周面（６）の一部には、図３に示すように小さなバリ（８）が生じている。このバリ（８）は、鍛造用素材（5A）の製造時に棒状の素材（１）の材料の一部が、ガイド（20）の保持孔（22）とパンチ（30）との間の僅かな隙間と、更にガイド挿入用開口部（13）とガイド（20）の先端部（21）との間の僅かな隙間とに入り込むことにより、生じたものである。なお、図３ではバリ（８）を誇張拡大して示している。 A small burr (8) is formed on a part of the peripheral surface (6) of the forging material (5A) as shown in FIG. This burr (8) has a portion of the material of the rod-shaped material (1) at the time of manufacturing the forging material (5A) that is slightly between the holding hole (22) of the guide (20) and the punch (30). This is caused by entering the gap and a slight gap between the guide insertion opening (13) and the tip (21) of the guide (20). In FIG. 3, the burrs (8) are exaggerated and enlarged.
なお、この鍛造用素材（5A１）の製造方法では、パンチ（30）による素材（１）の加圧開始時すなわち素材（１）の拡径開始時から拡径終了時までの間に亘って、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の突出部（２）の長さは、該突出部（２）の座屈限界長さ以下（好ましくは座屈限界長さ未満）に設定されている。また、この鍛造用素材（5A）の製造方法では、パンチ（30）による素材（１）の加圧開始時からガイド（20）の移動開始時までの間に、タイムラグを設定しても良い。こうすることにより、拡径初期時に突出部（２）の断面積が増大するので、座屈を確実に防止できる。 In addition, in the manufacturing method of this raw material for forging (5A1), from the time of the start of pressurization of the raw material (1) by the punch (30), that is, from the start of diameter expansion of the material (1) to the end of diameter expansion, The length of the protrusion (2) of the material (1) protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is equal to or less than the buckling limit length of the protrusion (2) (preferably the buckling limit length). Less). Further, in the method for manufacturing the forging material (5A), a time lag may be set between the start of pressurization of the material (1) by the punch (30) and the start of movement of the guide (20). By doing so, the cross-sectional area of the projecting portion (2) increases at the initial stage of diameter expansion, so that buckling can be reliably prevented.
こうして得られた鍛造用素材（5A）は公知の鍛造方法により鍛造される。この鍛造方法としては、開放型を使用する自由鍛造や、密閉型を使用する型鍛造をはじめ、据え込み鍛造、展伸鍛造などが具体的に挙げられる。なお本発明では、鍛造用素材（5A）を鍛造する方法はこれら以外の方法であっても良い。このような鍛造によって鍛造用素材（5A）はその軸方向に加圧されて所定形状に形成される。 The forging material (5A) thus obtained is forged by a known forging method. Specific examples of the forging method include free forging using an open die, die forging using a closed die, upset forging, stretch forging, and the like. In the present invention, the method for forging the forging material (5A) may be other methods. By such forging, the forging material (5A) is pressed in the axial direction and formed into a predetermined shape.
而して、本第１実施形態の鍛造用素材の製造方法は、次の利点がある。 Thus, the forging material manufacturing method of the first embodiment has the following advantages.
すなわち、この鍛造用素材の製造方法は、棒状の素材（１）の軸方向の全部を成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内で拡径することにより、該素材（１）の全材料を成形キャビティ（12）内に充填し、鍛造用素材（5A）を製造するので、高い材料歩留まり率で鍛造用素材（5A）を製造できる。さらに、製造時に切断を要しないので、低コストで製造できる。 In other words, this forging material manufacturing method expands the diameter of the entire rod-shaped material (1) in the molding cavity (12) of the molding die (11), so that all the materials of the material (1) are produced. Is filled into the molding cavity (12) to produce the forging material (5A), so that the forging material (5A) can be produced with a high material yield. Furthermore, since cutting is not required at the time of manufacture, it can be manufactured at low cost.
さらに、この鍛造用素材の製造方法では、成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）の一部に、ガイド（20）の先端部（21）を成形キャビティ（12）内へ挿入するためのガイド挿入用開口部（13）が設けられており、ガイド（20）の先端部（21）をガイド挿入用開口部（13）から成形キャビティ（12）内に挿入配置し、且つ、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の一端部（1a）を、素材（１）が成形キャビティ（12）の直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）で受け、この状態で、素材（１）の軸方向の全部を成形キャビティ（12）内で拡径しているので、次の利点がある。 Furthermore, in this forging material manufacturing method, the tip (21) of the guide (20) is formed on a part of the peripheral surface molding surface (12a) of the forging material in the molding cavity (12) of the molding die (11). A guide insertion opening (13) for insertion into the molding cavity (12) is provided, and the tip (21) of the guide (20) is moved from the guide insertion opening (13) to the molding cavity (12). One end portion (1a) of the material (1) that is inserted and arranged in the guide and protrudes from the material outlet portion (22a) of the guide (20) is aligned along the diameter direction of the molding cavity (12). As it is arranged, it is received by the peripheral surface molding surface (12a) of the forging material in the molding cavity (12), and in this state, the entire axial direction of the material (1) is expanded in the molding cavity (12). So it has the following advantages.
すなわち、上述したように、鍛造用素材（5A）の製造時（即ち棒状の素材（１）の拡径時）に、棒状の素材（１）の材料の一部がガイド（20）の保持孔（22）とパンチ（30）との間の僅かな隙間に入り込むことにより、図３に示すように鍛造用素材（5A）には小さなバリ（８）が必ず生じる。もし仮に、このバリ（８）が鍛造用素材（5A）の底面（７）に生じている場合（図６参照）には、当該鍛造用素材を鍛造すると、がぶり等の製造不良を引き起こす虞がある。これに対して、第１実施形態の鍛造用素材の製造方法では、上述のように素材（１）の拡径を行っているので、図３に示すように、このバリ（８）は鍛造用素材（5A）の周面（６）に生じる。したがって、当該鍛造用素材（5A）を鍛造する場合において、鍛造用素材（5A）のバリ（８）発生部を、鍛造工程におけるバリ発生位置に一致させることができる。これにより、高品質の鍛造品を得ることができる。 That is, as described above, when the forging material (5A) is manufactured (that is, when the diameter of the rod-shaped material (1) is expanded), a part of the material of the rod-shaped material (1) is retained in the holding hole of the guide (20). By entering the slight gap between (22) and the punch (30), a small burr (8) is necessarily generated in the forging material (5A) as shown in FIG. If this burr (8) occurs on the bottom surface (7) of the forging material (5A) (see FIG. 6), forging the forging material may cause manufacturing defects such as fogging. There is. On the other hand, in the method for manufacturing a forging material according to the first embodiment, since the diameter of the material (1) is increased as described above, this burr (8) is for forging as shown in FIG. It occurs on the peripheral surface (6) of the material (5A). Therefore, when forging the forging material (5A), the burr (8) generating portion of the forging material (5A) can be made to coincide with the burr generation position in the forging process. Thereby, a high quality forged product can be obtained.
なお本発明では、鍛造用素材（5A）を鍛造する前に、鍛造用素材（5A）のバリ（８）を研削等により除去しておき、その後、鍛造用素材（5A）を鍛造しても良いことはもちろんである。 In the present invention, the burrs (8) of the forging material (5A) are removed by grinding or the like before forging the forging material (5A), and then the forging material (5A) is forged. Of course it is good.
さらに、この製造方法により製造された鍛造用素材（5A）は、その全ての部分で加工硬化が生じている。そのため、この鍛造用素材（5A）を鍛造すると、全体に亘って非常に高い強度及び耐力を有する鍛造品を得ることができる。 Further, the forging material (5A) manufactured by this manufacturing method is work-hardened in all parts. Therefore, when this forging material (5A) is forged, a forged product having very high strength and proof stress can be obtained throughout.
もとより、この鍛造用素材の製造方法は、型鍛造方法の範疇に入るので、製造される鍛造用素材（5A）の寸法精度は成形キャビティ（12）の製作精度と一致する。そのため、真円度等の寸法精度について非常に高い精度を有する鍛造用素材（5A）を製造できる。 Of course, since this forging material manufacturing method falls within the category of die forging methods, the dimensional accuracy of the manufactured forging material (5A) matches the manufacturing accuracy of the forming cavity (12). Therefore, it is possible to manufacture a forging material (5A) having a very high dimensional accuracy such as roundness.
図４〜図６は、本発明の第２実施形態に係る鍛造用素材の製造装置及び鍛造用素材の製造方法を説明する図である。 4 to 6 are diagrams for explaining a forging material manufacturing apparatus and a forging material manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
図４において、（10B）は、第２実施形態の鍛造用素材の製造装置である。 In FIG. 4, (10B) is a forging material manufacturing apparatus of the second embodiment.
図６において、（5B）は、第２実施形態の鍛造用素材の製造装置（10B）を用いて製造された鍛造用素材である。この鍛造用素材（5B）は、上記第１実施形態の鍛造用素材（5A）と同じく円板状又は円柱状のものである。また、この鍛造用素材（5B）は、鍛造によって、その軸方向（即ち厚さ方向）に加圧されて所定形状に形成されるものである。 In FIG. 6, (5B) is a forging material manufactured using the forging material manufacturing apparatus (10B) of the second embodiment. This forging material (5B) is disk-shaped or columnar in the same manner as the forging material (5A) of the first embodiment. The forging material (5B) is formed into a predetermined shape by being pressed in the axial direction (that is, the thickness direction) by forging.
本第２実施形態の鍛造用素材の製造装置（10B）の構成について、上記第１実施形態のもの（10A）とは相違する点を中心に以下に説明する。 The configuration of the forging material manufacturing apparatus (10B) according to the second embodiment will be described below with a focus on differences from the first embodiment (10A).
本第２実施形態の鍛造用素材の製造装置（10B）では、図４及び図５（Ａ）に示すように、成形ダイ（11）は、成形キャビティ（12）の周囲に該成形キャビティ（12）を包囲する態様に配置された環状部（19）（詳述すると円環状部）と、該環状部（19）の内側（即ち成形キャビティ（12））の底部に配置されたノックアウトパンチ（17）と、から構成されている。 In the forging material manufacturing apparatus (10B) of the second embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5A, the molding die (11) is formed around the molding cavity (12). ) Surrounding the annular portion (19) (specifically, the annular portion), and a knockout punch (17) disposed at the bottom of the annular portion (19) (that is, the molding cavity (12)). ) And.
ノックアウトパンチ（17）は、成形キャビティ（12）内で成形された鍛造用素材（5B）を成形キャビティ（12）内から取り出すために、鍛造用素材（5B）を成形キャビティ（12）内から押し出すものである。 The knockout punch (17) extrudes the forging material (5B) from the molding cavity (12) to take out the forging material (5B) molded in the molding cavity (12) from the molding cavity (12). Is.
環状部（19）の内周面は、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の周面成形面（12a）に対応しており、すなわち、環状部（19）の内周面は、鍛造用素材（5B）の周面（６）を成形するものである。 The inner peripheral surface of the annular part (19) corresponds to the peripheral surface molding surface (12a) of the forging material in the molding cavity (12), that is, the inner peripheral surface of the annular part (19) is the forging material. The peripheral surface (6) of (5B) is formed.
ノックアウトパンチ（17）は、成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内の鍛造用素材（5B）を押す押し面（17a）を有している。この押し面（17a）は、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の底面成形面（12b）に対応している。したがって、ノックアウトパンチ（17）は、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の底面成形面（12b）を押し面（17a）とするものである。この鍛造用素材の底面成形面（12b）（即ち、ノックアウトパンチ（17）の押し面（17a））には、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の一端部（1a）を固定する素材固定孔は設けられておらず、すなわち、この鍛造用素材の底面成形面（12b）は平坦状に形成されている。 The knockout punch (17) has a pressing surface (17a) that presses the forging material (5B) in the molding cavity (12) of the molding die (11). The pressing surface (17a) corresponds to the bottom surface forming surface (12b) of the forging material in the forming cavity (12). Therefore, the knockout punch (17) uses the bottom molding surface (12b) of the forging material in the molding cavity (12) as the pressing surface (17a). One end of the material (1) protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is formed on the bottom surface (12b) of the forging material (ie, the pressing surface (17a) of the knockout punch (17)). The material fixing hole for fixing (1a) is not provided, that is, the bottom surface (12b) of the forging material is formed flat.
また、このノックアウトパンチ（17）には、ノックアウトパンチ（17）を駆動させるノックアウトパンチ駆動部（18）が接続されている。この駆動部（18）の駆動源として、例えば流体圧シリンダ（油圧シリンダやガス圧シリンダ等）が用いられる。 The knockout punch (17) is connected to a knockout punch drive section (18) for driving the knockout punch (17). For example, a fluid pressure cylinder (such as a hydraulic cylinder or a gas pressure cylinder) is used as a drive source of the drive unit (18).
また、ガイド（20）の先端面（21a）を含む先端部（21）は、成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）の上面開口部内に適合状態に嵌合可能な雄型部に対応しており、またガイド（20）の先端面（21a）が雄型部の押圧面に対応している。したがって、このガイド（20）の先端面（21a）は、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の二つの底面成形面のうちの一つに対応している。この先端面（21a）は平坦状に形成されるとともに、この先端面（21a）の中央部に素材出口部（22a）が設けられている。 Also, the tip (21) including the tip (21a) of the guide (20) corresponds to a male part that can be fitted into the upper surface opening of the molding cavity (12) of the molding die (11). The tip surface (21a) of the guide (20) corresponds to the pressing surface of the male part. Therefore, the front end surface (21a) of the guide (20) corresponds to one of the two bottom surface forming surfaces of the forging material in the forming cavity (12). The tip surface (21a) is formed in a flat shape, and a material outlet portion (22a) is provided at the center of the tip surface (21a).
本第２実施形態の鍛造用素材の製造装置（10B）の他の構成は、上記第１実施形態のもの（10A）と同じである。 The other configuration of the forging material manufacturing apparatus (10B) of the second embodiment is the same as that of the first embodiment (10A).
次に、第２実施形態の鍛造用素材の製造装置（10B）を用いた鍛造用素材の製造方法について、上記第１実施形態の鍛造用素材の製造方法とは相違する点を中心に以下に説明する。 Next, a method for manufacturing a forging material using the forging material manufacturing apparatus (10B) according to the second embodiment will be described below with a focus on differences from the method for manufacturing a forging material according to the first embodiment. explain.
まず、図４及び図５（Ａ）に示すように、ガイド（20）の先端部（21）を成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）の上面開口部内に適合状態に嵌合させて、ガイド（20）の先端部（21）を成形キャビティ（12）内に挿入配置する。これにより、成形キャビティ（12）の上面開口部がガイド（20）の先端部（21）で閉塞されて、成形キャビティ（12）が密閉状態になる。 First, as shown in FIG. 4 and FIG. 5 (A), the tip (21) of the guide (20) is fitted into the upper surface opening of the molding cavity (12) of the molding die (11) in an adapted state, The tip (21) of the guide (20) is inserted into the molding cavity (12). Thereby, the upper surface opening of the molding cavity (12) is closed by the tip (21) of the guide (20), and the molding cavity (12) is in a sealed state.
さらに、素材（１）をガイド（20）の保持孔（22）内に挿通配置する。これにより、素材（１）が保持孔（22）内で座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に保持される。 Further, the material (1) is inserted into the holding hole (22) of the guide (20). Thus, the material (1) is held in the holding hole (22) in a buckling-prevented state and slidable in the axial direction.
さらに、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の一端部（1a）を、素材（１）が成形キャビティ（12）の軸方向に沿って配置されるように、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の底面成形面（12b）の中央部に押し付け、これにより、素材（１）の一端部（1a）を成形キャビティ（12）における鍛造用素材の底面成形面（12b）の中央部で受ける。 Furthermore, one end (1a) of the material (1) protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is arranged so that the material (1) is arranged along the axial direction of the molding cavity (12). By pressing against the center of the bottom molding surface (12b) of the forging material in the molding cavity (12), one end (1a) of the material (1) is pressed against the bottom molding surface of the forging material in the molding cavity (12) ( Receive at the center of 12b).
次いで、この状態で、図５（Ｂ）に示すように、素材（１）をその他端部（1b）からパンチ（30）で軸方向に加圧してガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の突出部（２）を成形キャビティ（12）内で拡径することにより、該突出部（２）の材料を成形キャビティ（12）内に充填しながら、ガイド（20）をガイド駆動手段（25）によって素材（１）の加圧方向とは反対方向に移動させる。これに伴い、ガイド（20）の素材出口部（22a）から突出する素材（１）の突出部（２）が成形キャビティ（12）内で逐次拡径されて、該突出部（２）の材料が成形キャビティ（12）内に逐次充填されていく。 Next, in this state, as shown in FIG. 5 (B), the material (1) is pressed in the axial direction by the punch (30) from the other end (1b), and the material outlet (22a) of the guide (20). By expanding the protrusion (2) of the material (1) protruding from the inside of the molding cavity (12), the guide (20) is filled while the material of the protrusion (2) is filled in the molding cavity (12). ) Is moved in the direction opposite to the pressing direction of the material (1) by the guide driving means (25). Along with this, the protrusion (2) of the material (1) protruding from the material outlet (22a) of the guide (20) is successively expanded in the molding cavity (12), and the material of the protrusion (2) Are successively filled into the molding cavity (12).
そして、図５（Ｃ）に示すように、素材（１）の軸方向の全部を成形キャビティ（12）内で拡径することにより、素材（１）の全材料を成形キャビティ（12）内に充填する。本実施形態では、素材（１）の全材料を成形キャビティ（12）に充満させている。これにより、成形キャビティ（12）内で素材（１）の全材料が所定形状、即ち円板状又は円柱状に成形され、もって鍛造用素材（5A）が製造される。 Then, as shown in FIG. 5 (C), all the materials in the raw material (1) are expanded in the molding cavity (12) by expanding the entire diameter of the raw material (1) in the molding cavity (12). Fill. In this embodiment, all the materials of the raw material (1) are filled in the molding cavity (12). Thereby, all the materials of the raw material (1) are formed into a predetermined shape, that is, a disk shape or a cylindrical shape in the forming cavity (12), and thus the forging material (5A) is manufactured.
なお、素材（１）の全材料が成形キャビティ（12）内に充填されたときに、ガイド（20）の移動及びパンチ（30）による素材（１）の加圧を停止する。 When all of the material (1) is filled in the molding cavity (12), the movement of the guide (20) and the pressurization of the material (1) by the punch (30) are stopped.
次いで、ガイド（20）を成形キャビティ（12）から退避させ、その後、ノックアウトパンチ（17）で成形キャビティ（12）内の鍛造用素材（5B）を押し出すことにより、鍛造用素材（5B）を成形キャビティ（12）内から取り出す。これにより、図６に示した所望する鍛造用素材（5B）が得られる。 Next, the forging material (5B) is formed by retracting the guide (20) from the forming cavity (12) and then extruding the forging material (5B) in the forming cavity (12) with a knockout punch (17). Remove from the cavity (12). Thereby, the desired forging material (5B) shown in FIG. 6 is obtained.
この鍛造用素材（5B）では、二つの底面（７）（７）のうちの一方の底面（７）の中央部には、図６に示すように小さなバリ（８）が生じている。このバリ（８）は、鍛造用素材（5B）の製造時に棒状の素材（１）の材料の一部がガイド（20）の保持孔（22）とパンチ（30）との間の僅かな隙間に入り込むことにより生じたものである。なお、図６ではバリ（８）を誇張拡大して示している。 In this forging material (5B), a small burr (8) is formed at the center of one bottom surface (7) of the two bottom surfaces (7) and (7) as shown in FIG. This burr (8) has a slight gap between the holding hole (22) of the guide (20) and the punch (30) when a part of the rod-shaped material (1) is produced during the production of the forging material (5B). It is caused by entering. In FIG. 6, the burr (8) is exaggerated and enlarged.
このように、底面（７）の一部にバリ（８）が生じた円板状又は円柱状の鍛造用素材（5B）は、これをそのまま鍛造すると、バリ（８）が原因でがぶり等の製造不良を引き起こす虞がある。そこで、本第２実施形態では、鍛造用素材（5B）からバリ（８）を研削により又はその他の除去手段により除去し、鍛造用素材（5B）の底面（７）を平坦状にする。こうすることにより、バリ（８）が原因で生じるがぶり等の製造不良を防止できる。 Thus, the disk-shaped or columnar forging material (5B) in which the burrs (8) are formed on a part of the bottom surface (7), if this is forged as it is, the burrs (8) cause fogging, etc. There is a risk of causing manufacturing defects. Therefore, in the second embodiment, the burr (8) is removed from the forging material (5B) by grinding or other removing means, and the bottom surface (7) of the forging material (5B) is made flat. By doing so, it is possible to prevent manufacturing defects such as blur caused by the burr (8).
次いで、鍛造用素材（5B）を、上記第１実施形態と同様に公知の鍛造方法により鍛造する。 Next, the forging material (5B) is forged by a known forging method in the same manner as in the first embodiment.
而して、本第２実施形態の鍛造用素材の製造方法による利点について、上記第１実施形態の効果とは相違する点は、次のとおりである。 Thus, the advantages of the method for manufacturing a forging material according to the second embodiment differ from the effects of the first embodiment as follows.
すなわち、素材（１）の全材料を成形ダイ（11）の成形キャビティ（12）内に充填したのち、成形キャビティ（12）内で成形された鍛造用素材（5B）を、成形キャビティ（12）における鍛造用素材の底面成形面（12b）を押し面（17a）とするノックアウトパンチ（17）で成形キャビティ（12）内から押し出して、鍛造用素材（5B）を成形キャビティ（12）内から取り出すので、鍛造用素材（5B）を成形キャビティ（12）内から容易に取り出すことができる。 That is, after all the material (1) is filled in the molding cavity (12) of the molding die (11), the forging material (5B) molded in the molding cavity (12) is replaced with the molding cavity (12). The forging material (5B) is taken out from the forming cavity (12) by being pushed out from the forming cavity (12) with a knockout punch (17) whose bottom surface (12b) is the pressing surface (17a). Therefore, the forging material (5B) can be easily taken out from the molding cavity (12).
さらに、上述したように、鍛造用素材（5B）からバリ（８）を除去することにより、かぶり等の製造不良を防止でき、もって高品質の鍛造品を得ることができる。 Further, as described above, by removing the burrs (8) from the forging material (5B), it is possible to prevent manufacturing defects such as fogging, and to obtain a high-quality forged product.
以上で本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に示すものに限定されるものではなく、様々に設定変更可能であることは言うまでもない。 Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to those shown in these embodiments, and it goes without saying that various settings can be changed.
また、本発明では、鍛造用素材（5A）（5B）の厚さ（即ち軸方向の長さ）は、図３及び図６に示したものよりも薄い（即ち短い）ものであっても良いし、厚い（即ち長い）ものであっても良い。厚さが薄い場合は、鍛造用素材は円板状であり、厚さが厚い場合は、鍛造用素材は円柱状である。 In the present invention, the forging materials (5A) and (5B) may be thinner (that is, shorter) than those shown in FIGS. 3 and 6. However, it may be thick (that is, long). When the thickness is thin, the forging material is disk-shaped, and when the thickness is thick, the forging material is cylindrical.
また、本発明では、棒状の素材（１）を所定温度に加熱した状態で据え込み加工を行っても良いし、素材（１）を加熱しないで据え込み加工を行っても良い。 In the present invention, the upsetting process may be performed with the rod-shaped material (1) heated to a predetermined temperature, or the upsetting process may be performed without heating the material (1).
本発明は、円板状又は円柱状の鍛造用素材の製造方法及び鍛造用素材の製造装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a method for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material and a forging material manufacturing apparatus.
１…素材
1a…一端部
２…突出部
5A、5B…鍛造用素材
６…周面
７…底面
８…バリ
10A、10B…鍛造用素材の製造装置
11…成形ダイ
12…成形キャビティ
12a…鍛造用素材の周面成形面
12b…鍛造用素材の底面成形面
13…ガイド挿入用開口部
17…ノックアウトパンチ
17a…押し面
19…環状部
20…ガイド
21…先端部
21a…先端面
22…保持孔
22a…素材出口部
30…パンチ
1 ... Material
1a ... One
5A, 5B ... Forging
10A, 10B ... Forging material manufacturing equipment
11 ... Molding die
12 ... Molding cavity
12a ... Surface forming surface of forging material
12b ... Bottom molding surface of forging material
13 ... Guide insertion opening
17 ... Knockout punch
17a ... Push surface
19 ... annular part
20 ... Guide
21… The tip
21a… Tip surface
22 ... Holding hole
22a… Material outlet
30 ... Punch
Claims (11)
棒状の素材を座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通保持する保持孔を有するとともに、先端面に保持孔の一端開口部からなる素材出口部が設けられたガイドと、素材を所定形状に成形する成形キャビティを有する成形ダイと、を用い、
素材をガイドの保持孔内に配置するとともに、ガイドの先端部を成形ダイの成形キャビティ内に配置し、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部を成形キャビティの成形面で受け、
この状態で、素材をその他端部からパンチで軸方向に加圧してガイドの素材出口部から突出する素材の突出部を成形キャビティ内で拡径することにより、該突出部の材料を成形キャビティ内に充填しながら、ガイドを素材の加圧方向とは反対方向に移動させて、素材の軸方向の全部を成形キャビティ内で拡径することにより、該素材の全材料を成形キャビティ内に充填し、鍛造用素材を製造することを特徴とする鍛造用素材の製造方法。 A forging material manufacturing method for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material from a rod-shaped material,
A guide having a holding hole for inserting and holding a rod-shaped material in a buckling-prevented state and slidably movable in the axial direction, and a material outlet portion formed of one end opening portion of the holding hole on the tip surface, and a predetermined material Using a molding die having a molding cavity to be molded into a shape,
The material is disposed in the holding hole of the guide, the tip of the guide is disposed in the molding cavity of the molding die, and one end portion of the material protruding from the material outlet portion of the guide is received by the molding surface of the molding cavity.
In this state, by pressing the material in the axial direction with a punch from the other end and expanding the projecting portion of the material projecting from the material exit portion of the guide in the molding cavity, the material of the projecting portion is placed in the molding cavity. While filling, the guide is moved in the direction opposite to the pressurizing direction of the material, and the entire axial direction of the material is expanded in the molding cavity, so that all the material of the material is filled in the molding cavity. The manufacturing method of the forging material characterized by manufacturing the forging material.
ガイドの先端部をガイド挿入用開口部から成形ダイの成形キャビティ内に挿入配置し、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部を、素材が成形キャビティの直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面で受ける請求項１記載の鍛造用素材の製造方法。 A part of the peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity of the molding die is provided with a guide insertion opening for inserting the tip of the guide into the molding cavity.
The tip of the guide is inserted into the molding cavity of the molding die from the guide insertion opening, and one end of the material protruding from the material outlet of the guide is disposed along the diameter direction of the molding cavity. The method for manufacturing a forging material according to claim 1, wherein the forging material is received by a peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity.
成形キャビティ内で成形された鍛造用素材を、成形キャビティにおける鍛造用素材の底面成形面を押し面とするノックアウトパンチで成形キャビティ内から押し出して鍛造用素材を取り出す請求項３記載の鍛造用素材の製造方法。 After filling all the raw materials into the molding cavity,
4. The forging material according to claim 3, wherein the forging material molded in the molding cavity is extruded from the molding cavity with a knockout punch having a bottom molding surface of the forging material in the molding cavity as a pressing surface. Production method.
棒状の素材の材料の一部がガイドの保持孔とパンチとの間の隙間に入り込むことにより鍛造用素材に生じたバリを除去する請求項４記載の鍛造用素材の製造方法。 After removing the forging material molded in the molding cavity from the molding cavity,
The method for producing a forging material according to claim 4, wherein burrs generated in the forging material when part of the rod-shaped material enters a gap between the guide holding hole and the punch.
棒状の素材を座屈阻止状態に且つ軸方向にスライド移動可能に挿通保持する保持孔を有するとともに、先端面に保持孔の一端開口部からなる素材出口部が設けられたガイドと、
素材を所定形状に成形する成形キャビティを有する成形ダイと、
パンチと、
ガイドを素材の加圧方向とは反対方向に移動させるガイド駆動手段と、
を備え、
ガイドの先端部が成形ダイの成形キャビティ内に配置され、且つ、ガイドの保持孔内に配置された素材における、ガイドの素材出口部から突出する一端部が、成形キャビティの成形面で受けられた状態で、素材をその他端部からパンチで軸方向に加圧してガイドの素材出口部から突出する素材の突出部を成形キャビティ内で拡径することにより、該突出部の材料を成形キャビティ内に充填しながら、ガイドをガイド駆動手段により素材の加圧方向とは反対方向に移動させて、素材の軸方向の全部を成形キャビティ内で拡径することにより、該素材の全材料を成形キャビティ内に充填し、鍛造用素材を製造するように構成されていることを特徴とする鍛造用素材の製造装置。 A forging material manufacturing apparatus for manufacturing a disk-shaped or columnar forging material from a rod-shaped material,
A guide having a holding hole for inserting and holding a rod-shaped material in a buckling-prevented state and slidably movable in the axial direction, and a material outlet portion formed of one end opening of the holding hole on the tip surface; and
A molding die having a molding cavity for molding the material into a predetermined shape;
With punch,
Guide driving means for moving the guide in a direction opposite to the pressing direction of the material,
With
The tip of the guide is disposed in the molding cavity of the molding die, and one end of the material disposed in the holding hole of the guide that protrudes from the material outlet of the guide is received by the molding surface of the molding cavity. In this state, by pressing the material in the axial direction with a punch from the other end and expanding the protruding portion of the material protruding from the material outlet portion of the guide in the molding cavity, the material of the protruding portion is put into the molding cavity. While filling, the guide is moved in the direction opposite to the pressurizing direction of the material by the guide driving means, and the entire axial direction of the material is expanded in the molding cavity, so that all the material of the material is placed in the molding cavity. The forging material manufacturing apparatus is characterized in that the forging material is manufactured by filling the material into a forging material.
ガイドの先端部がガイド挿入用開口部から成形ダイの成形キャビティ内に挿入配置され、且つ、ガイドの素材出口部から突出する素材の一端部が、素材が成形キャビティの直径方向に沿って配置されるように、成形キャビティにおける鍛造用素材の周面成形面で受けられるように構成されている請求項８記載の鍛造用素材の製造装置。 A part of the peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity of the molding die is provided with a guide insertion opening for inserting the tip of the guide into the molding cavity.
The leading end of the guide is inserted into the molding cavity of the molding die from the guide insertion opening, and the one end of the material protruding from the material outlet of the guide is disposed along the diameter direction of the molding cavity. The forging material manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the forging material manufacturing apparatus is configured to be received by a peripheral surface molding surface of the forging material in the molding cavity.
ノックアウトパンチは、成形ダイの成形キャビティ内で成形された鍛造用素材を成形キャビティ内から押し出すものである請求項１０記載の鍛造用素材の製造装置。
The molding die has a knockout punch that uses the bottom molding surface of the forging material in the molding cavity of the molding die as a pressing surface,
11. The forging material manufacturing apparatus according to claim 10, wherein the knockout punch is for extruding the forging material molded in the molding cavity of the molding die from the molding cavity.
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