JP5536469B2 - 鍛造加工方法および鍛造加工装置 - Google Patents
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Description
前記金型の成形空間内周面における前記フランジ状部の一方側を拘束する面をフランジ状部一方側拘束面とし、前記肉厚部の一方側を拘束する面を肉厚部一方側拘束面とし、前記リブの外側を拘束する面をリブ外側拘束面とし、前記周胴部における他方側の端縁を拘束する面を周胴部他端拘束面としたとき、
ワーク成形時に、塑性流動するワーク構成材料が、前記フランジ状部一方側拘束面に当たって拘束され、次いで、前記リブ外側拘束面に当たって拘束された後、前記周胴部他端拘束面に当たって拘束された以降に、前記肉厚部一方側拘束面に当たって拘束されるようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
前記パンチとして、その押圧面に、前記フランジ状部一方側拘束面および前記肉厚部一方側拘束面が設けられるものが用いられるとともに、
前記ダイスとして、その成形穴の内周面に、前記リブ外側拘束面および前記周胴部他端拘束面が設けられるものが用いられる前項1に記載の鍛造加工方法。
「t/T」×100を1.5%以下に調整するようにした前項1〜3のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
「L11/L21」を0.8〜0.9に調整するようにした前項5または6に記載の鍛造加工方法。
その隙間寸法を「L3」とし、前記鍛造加工品における前記周胴部の軸心方向長さを「L21」としたとき、
「L3/L21」を0.3〜0.5に調整するようにした前項5〜7のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
「L13/L24」を1.5〜2.0に調整するようにした前項5〜8のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
前記2次成形工程として、前項1〜11のいずれか1項に記載の鍛造加工方法を用いることを特徴とする鍛造加工方法。
ワークを成形して前記鍛造加工品を形成するための金型を備え、
前記金型の成形空間内周面に、前記フランジ状部の一方側を拘束するためのフランジ状部一方側拘束面と、前記肉厚部の一方側を拘束するための肉厚部一方側拘束面と、前記リブの外側を拘束するためのリブ外側拘束面と、前記周胴部における他方側の端縁を拘束するための周胴部他端拘束面とが設けられ、
前記金型によりワークを成形する際に、塑性流動するワーク構成材料が、前記フランジ状部一方側拘束面に当たって拘束され、次いで、前記リブ外側拘束面に当たって拘束された後、前記周胴部他端拘束面に当たって拘束された以降に、前記肉厚部一方側拘束面に当たって拘束されるようにしたことを特徴とする鍛造加工装置。
上記実施形態に準拠して、1次成形および2次成形を行ったて2次成形品(鍛造加工品)W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.85に設定されるように、1次および2次成形金型を構成した以外は、上記実施例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。このとき、加圧時間Tに対する最終段階のメタルフロー時間tの比率(Δt/T)×100は、1.0%であったので、メタルは実質的に周胴部先端拘束面Aと肉厚部上側拘束面Cとに同時に当接したとみなした。
表1に示すように「L11/L21」が0.83に設定されるように、1次および2次成形金型を構成した以外は、上記実施例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。このとき、加圧時間Tに対する最終段階のメタルフロー時間tの比率(Δt/T)×100は、1.2%であったので、メタルは実質的に周胴部先端拘束面Aと肉厚部上側拘束面Cとに同時に当接したとみなした。
表1に示すように「L11/L21」が0.63、「L3/L21」が0.2、「L13/L24」が1.2に設定されるように、1次および2次成形金型を構成した。さらに2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→リブ外側拘束面B→周胴部先端拘束面A」の順序で当接するように、メタルフローを制御した。また1次成形品W1として、閉塞部上面に円形凹部が形成されない平らなものを使用した。
表1に示すように「L11/L21」が0.78に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→リブ外側拘束面B→周胴部先端拘束面A」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.83に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→リブ外側拘束面B→周胴部先端拘束面A」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.89に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→リブ外側拘束面B→周胴部先端拘束面A」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.92に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.93、「L3/L21」が0.33に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例1と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.98に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例6と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.91に設定されるように構成し、2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように制御した。さらに1次成形品W1として、閉塞部上面に円形凹部が形成されたものを使用した。これ以外は、上記比較例6と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.87、「L3/L21」が0.25、「L13/L24」が1.7に設定されるように、1次および2次成形金型を構成した。さらに2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように、メタルフローを制御した。これ以外は、上記比較例8と同様にして、2次成形品W2を製造した。
表1に示すように「L11/L21」が0.85に設定されるように構成し、さらに2次成形において、メタルが「フランジ状部上側拘束面D→肉厚部上側拘束面C→周胴部先端拘束面A→リブ外側拘束面B」の順序で当接するように制御した。これ以外は、上記比較例9と同様にして、2次成形品W2を製造した。
6:ダイス
7:成形穴
62:閉塞部成形凹部
A:周胴部先端拘束面(周胴部他端拘束面)
B:リブ外側拘束面
C:肉厚部上側拘束面(肉厚部一方側拘束面)
D:フランジ状部上側拘束面(フランジ状部一方側拘束面)
W0:鍛造素材(ワーク)
W1:1次成形品(ワーク)
W11:周胴部
W12:閉塞部
W13:テーパー状張出部
W16:円形凹部
WB:外側面
W21:周胴部
W22:閉塞部
W23:フランジ状部
W24:リブ
W25:肉盗み部
W26:中央肉厚部
Claims (13)
- 金型を用いてワークを成形することによって、円筒形状の周胴部と、その周胴部における軸心方向の一方側を閉塞する閉塞部と、その閉塞部の外面に周方向に沿って設けられた肉盗み部と、前記閉塞部の外面における前記肉盗み部によって囲まれた部分に設けられた肉厚部と、前記周胴部における一方側の端縁外周に設けられたフランジ状部と、前記フランジ状部から前記周胴部における一方側の端部外周面にかけて設けられたリブとを備えた鍛造加工品を製造するようにした鍛造加工方法であって、
前記金型の成形空間内周面における前記フランジ状部の一方側を拘束する面をフランジ状部一方側拘束面とし、前記肉厚部の一方側を拘束する面を肉厚部一方側拘束面とし、前記リブの外側を拘束する面をリブ外側拘束面とし、前記周胴部における他方側の端縁を拘束する面を周胴部他端拘束面としたとき、
ワーク成形時に、塑性流動するワーク構成材料が、前記フランジ状部一方側拘束面に当たって拘束され、次いで、前記リブ外側拘束面に当たって拘束された後、前記周胴部他端拘束面に当たって拘束された以降に、前記肉厚部一方側拘束面に当たって拘束されるようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。 - 前記金型は、成形穴を有するダイスと、その成形穴に打ち込まれるパンチとを備え、
前記パンチとして、その押圧面に、前記フランジ状部一方側拘束面および前記肉厚部一方側拘束面が設けられるものが用いられるとともに、
前記ダイスとして、その成形穴の内周面に、前記リブ外側拘束面および前記周胴部他端拘束面が設けられるものが用いられる請求項1に記載の鍛造加工方法。 - 塑性流動するワーク構成材料が、前記周胴部他端拘束面に当たって拘束されるとほぼ同時に、前記肉厚部一方側拘束面に当たって拘束されるようにした請求項1または2に記載の鍛造加工方法。
- 塑性流動するワーク構成材料が前記周胴部他端拘束面に当接した時点から前記肉厚部一方側拘束面に当接した時点までの時間を「t」とし、パンチがワークに当接した時点からパンチの押込が完了した時点までの時間を「T」としたとき、
「t/T」×100を1.5%以下に調整するようにした請求項1〜3のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。 - ワークとして、円筒形状の周胴部と、その周胴部における一方側を閉塞する閉塞部と、その周胴部における一方側の端部外周に設けられた張出部とを備えた中間成形品が用いられる請求項1〜4のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
- 前記中間成形品における閉塞部の外面に、前記金型の前記肉厚部一方側拘束面に対応する凹部が形成される請求項5に記載の鍛造加工方法。
- 前記中間成形品における周胴部の軸心方向長さを「L11」とし、前記鍛造加工品における周胴部の軸心方向長さを「L21」としたとき、
「L11/L21」を0.8〜0.9に調整するようにした請求項5または6に記載の鍛造加工方法。 - 前記中間成形品を前記金型にセットした際に、前記中間成形品における前記閉塞部の内面と、前記金型の成形空間内周面との間に隙間が設けられるようにしておき、
その隙間寸法を「L3」とし、前記鍛造加工品における前記周胴部の軸心方向長さを「L21」としたとき、
「L3/L21」を0.3〜0.5に調整するようにした請求項5〜7のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。 - 前記中間成形品におけ張出部の軸心方向長さを「L13」とし、前記鍛造加工品におけるリブの軸心方向長さを「L24」としたとき、
「L13/L24」を1.5〜2.0に調整するようにした請求項5〜8のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。 - 冷間鍛造で行うようにした請求項1〜9のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
- ワークとして、材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを用いる請求項1〜10のいずれか1項に記載の鍛造加工方法。
- 鍛造素材を鍛造加工して1次成形品を得る1次成形工程と、前記1次成形品を鍛造加工して前記鍛造加工品を得る2次成形工程とを含む鍛造加工方法であって、
前記2次成形工程として、請求項1〜11のいずれか1項に記載の鍛造加工方法を用いることを特徴とする鍛造加工方法。 - 円筒形状の周胴部と、その周胴部における軸心方向の一方側を閉塞する閉塞部と、その閉塞部の外面に周方向に沿って設けられた肉盗み部と、前記閉塞部の外面における前記肉盗み部によって囲まれた部分に設けられた肉厚部と、前記周胴部における一方側の端縁外周に設けられたフランジ状部と、前記フランジ状部から前記周胴部における一方側の端部外周面にかけて設けられたリブとを備えた鍛造加工品を製造するための鍛造加工装置であって、
ワークを成形して前記鍛造加工品を形成するための金型を備え、
前記金型の成形空間内周面に、前記フランジ状部の一方側を拘束するためのフランジ状部一方側拘束面と、前記肉厚部の一方側を拘束するための肉厚部一方側拘束面と、前記リブの外側を拘束するためのリブ外側拘束面と、前記周胴部における他方側の端縁を拘束するための周胴部他端拘束面とが設けられ、
前記金型によりワークを成形する際に、塑性流動するワーク構成材料が、前記フランジ状部一方側拘束面に当たって拘束され、次いで、前記リブ外側拘束面に当たって拘束された後、前記周胴部他端拘束面に当たって拘束された以降に、前記肉厚部一方側拘束面に当たって拘束されるようにしたことを特徴とする鍛造加工装置。
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