JP6388500B2 - 鍛造装置、鍛造方法、および、成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鍛造装置、鍛造方法、および、成形体の製造方法に関する。

板状の金属素材を、一対の金型によりプレス加工を行うプレス機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、金属製の板材から、絞りしごき加工により、有底筒体を作製する装置が知られている。絞り加工とは、板材などの周部を中央によせて容器形状に加工する加工法である。しごき加工とは、板材の肉厚を多少薄くしながら、その表面をなめらかにする加工法である。絞り・しごき加工は、材料を絞りながら、しごき加工を同時に行う複合加工法である。

一般的な絞りしごき加工装置は、アルミニウム等の金属板材から大型角型ケースなどを作製する場合、第１の絞り・しごき工程（約５工程）、中間トリム工程（縁部の切取り工程）、第２の絞り・しごき工程（約３工程）、仕上げトリム工程（縁部の切取り工程）、などを行う。また、上記金属板材として、例えば、クラッド材なども用いられる。クラッド材としては、例えばアルミニウム／銅、ニッケル／ステンレス／銅、アルミニウム／ニッケル、などを挙げることができる。

ところで、インパクト加工法により成形するインパクト加工装置が知られている。このインパクト加工装置は、スラグと呼ばれる金属塊にパンチで衝撃を与えて有底筒形状体を成形する。

特開平７−２６６１００号公報

しかしながら、上述した一般的な絞りしごき加工を行う装置は、５工程〜８工程などの多工程により絞り・しごき加工を行うので、比較的長い加工時間を要する。また、この絞り・しごき加工を行う装置は、複雑な構造の金型およびプレス機を要する。
また、上述した絞り・しごき加工装置では、絞り・しごき加工の後、中間トリム工程、仕上げトリム工程などを行うことを要し、材料の重量に対する製品重量の比率である材料利用率が約５０％程度であり、低い材料利用率となっている。

また、上述したインパクト加工装置は、開放系の後方押し出し加工法にてパンチにより筒状成形した際に、成形されたケースの側壁の板厚が不均一となる場合がある。

また、板材などの素材に対して複数回のプレス加工を施して、複数の有底の筒状部を並設させたハニカム構造などを形成する場合、素材を高精度に位置決めすることが困難であった。素材がずれた状態でプレス加工を行うと、加工精度が低下して、ハニカム構造などに歪みなどを生じる場合がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、板材などの素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の有底の筒状部を高精度に並設させたハニカム構造などを、簡単に、短時間に形成することができる鍛造装置を提供すること、複数の有底の筒状部を、簡単に、高精度に形成することができる鍛造装置の鍛造方法を提供すること、鍛造装置により生成された成形体を提供すること、などを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明による鍛造装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
鍛造の素材を成形して複数の有底の筒状部を所定間隔に並設した成形体を生成する鍛造装置であって、
前記素材を挟圧する第１の型および第２の型と、
前記第１の型に形成された第１の孔部に貫通自在に設けられた第１のパンチと、
前記第２の型に形成された第２の孔部に貫通自在に設けられた第２のパンチと、
前記第１の型、および、前記第２の型を駆動制御し、且つ、前記第１のパンチ、および／または、前記第２のパンチを駆動制御する駆動制御部と、
前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めする位置決め手段と、を有し、
前記第２の型に形成された前記第２の孔部は、前記第１のパンチに対応した位置に形成され、且つ、前記第１のパンチの端部の外形寸法よりも大きい内形寸法となるように形成され、
前記駆動制御部は、前記第１のパンチおよび前記第２のパンチにより挟圧した素材部分の厚みを減少させるように、前記第１のパンチ、および／または、前記第２のパンチを駆動制御した場合、前記第１のパンチと前記第２のパンチにより挟圧した素材部分の厚みの減少量に応じて、前記第１の型と前記第２の型により挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、前記第１の型と第２の型により挟圧される素材部分を、前記第１の型側に移動させ、且つ、前記第１のパンチと前記第２の孔部の隙間に材料流動させることにより形成される筒状部を増加させる駆動制御を行い、
前記位置決め手段は、前記筒状部の外側面を、前記第１の型または前記第２の型に設けた位置決め当接部に当接させることにより、前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めすることを特徴とする。

また、本発明の鍛造装置の鍛造方法は、上記鍛造装置の駆動制御部が、前記素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、前記素材をプレス加工して筒状部を形成するステップと、
上記鍛造装置の前記位置決め手段が、前記筒状部の外側面を前記第１の型または前記第２の型に設けた位置決め当接部に当接させることにより、前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めするステップと、
前記位置決め手段により前記素材を前記第１の型または前記第２の型に位置決めした状態で、前記駆動制御部が前記素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、前記素材をプレス加工して所定間隔に並設した筒状部を形成するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の成形体の製造方法は、上記鍛造装置を用いて成形体を生成することを特徴とする。

本発明によれば、板材などの素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の有底の筒状部を高精度に並設させたハニカム構造などを、簡単に、短時間に、高精度に形成することができる鍛造装置を提供することができる。
また、本発明によれば、複数の有底の筒状部を、簡単に、高精度に形成することができる鍛造装置の鍛造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、鍛造装置により生成された成形体を提供することができる。

本発明の実施形態に係る鍛造装置の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の電気的な構成の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の動作の一例を説明するための図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の動作の一例を示す断面図、（ａ）は鍛造素材を上型のストリッパーおよび下型の可動下ダイ、上パンチおよび下パンチで挟圧した状態の一例を示す断面図、（ｂ）は塑性流動させた素材の一例を示す断面図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置で成形された素材から上パンチを離間した状態の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の動作の一例を示す図、（ａ）は上ダイセットが上死点に位置した場合、（ｂ）は上パンチおよび下パンチが素材を押さえた場合、（ｃ）は上ダイセットが下死点に位置した場合、（ｄ）は上ダイセットが再び上死点に位置した場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の動作の一例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の動作の一例を示す図、（ａ）上パンチおよび下パンチと上型のストリッパー，下型の可動下ダイの動きの一例を示す図、（ｂ）は成形された素材の一例を示す断面図。 複数の上パンチおよび下パンチを備えた鍛造装置により成形された素材の一例を示す図、（ａ）は上型のストリッパー、下型の可動下ダイ、上パンチ、下パンチにより素材を挟圧した状態の一例を示す断面図、（ｂ）は上パンチ、下パンチにより挟圧して塑性流動させた素材の一例を示す断面図、（ｃ）は上型のストリッパーと下型の可動下ダイが離間した状態の一例を示す図。 複数の筒形状部を成形した素材の一例を示す図、（ａ）は第１具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は第２具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｅ）は第３具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｆ）は（ｅ）の側面図、（ｇ）は第４具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｈ）は（ｇ）の側面図、（ｉ）は第５具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｊ）は（ｉ）の側面図。 複数の筒形状部を成形した素材の一例を示す図、（ａ）は第６具体例に係る鍛造装置により成形された素材の上面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。 第７具体例に係る鍛造装置により成形された素材の一例を示す図、（ａ）は素材の一例を示す上面図、（ｂ）は成形後の素材の一例を示す図。 鍛造装置により成形された素材の他の例を示す図、（ａ）は成形後の素材の上面図、（ｂ）は（ａ）に示された素材の側面図、（ｃ）は複数行１列ずつ加工成形後の素材の上面図、（ｄ）は複数行複数列ずつ加工成形後の素材の上面図。 本発明の他の実施形態に係る鍛造装置の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の第１の型（上型）の一例を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る鍛造装置の第２の型（下型）の一例を示す斜視図。 下型と素材の一例を示す上面図。 鍛造装置の動作の一例を示す図、（ａ）は上型と素材とを離間した初期状態を示す図、（ｂ）は上パンチ、下パンチにより素材を押圧した状態の一例を示す図、（ｃ）は上型および上パンチと素材を離間した状態の一例を示す図、（ｄ）は型に対して素材を位置決めした状態を示す図、（ｅ）は上パンチ、下パンチにより素材を押圧した状態の一例を示す図、（ｆ）は上型と素材を離間した状態の一例を示す図。 鍛造装置の動作の一例を示すフローチャート。 鍛造装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は下型の一例を示す図、（ｂ）は成形体の一例を示す図。 成形体の一例を示す斜視図。 下型の一例を示す斜視図。 鍛造装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は下型の一例を示す図、（ｂ）は成形体の一例を示す図。 鍛造装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は下型の一例を示す図、（ｂ）は成形体の一例を示す図。 成形体の一例を示す図。 下型の一例を示す斜視図。 下型および成形体の一例を示す斜視図。 下型の一例を示す斜視図。 鍛造装置の動作の一例を示す図、（ａ）は下型の一例を示す図、（ｂ）は第１プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図、（ｃ）は第２プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図、（ｄ）は第３プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図。

本発明の実施形態に係る鍛造装置を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。なお、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。

本発明の実施形態に係る鍛造装置は、鍛造の素材を成形して複数の有底の筒状部を所定間隔に並設したハニカム構造などを有する成形体を生成する。

先ず、この鍛造装置の基本的な構造及び動作について簡単に説明し（図１〜図１４など参照）、その後、板材などの素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の有底の筒状部を高精度に並設させたハニカム構造などを形成する鍛造装置について説明する（図１５〜図２９など参照）。

図１は、本発明の実施形態に係る鍛造装置１００の一例を示す図である。図２は鍛造装置１００の電気的な構成の一例を示す図である。

本発明の実施形態に係る鍛造装置１００は、鍛造の素材５（鍛造素材）である板材や予備成形された素材などを鍛造加工により成形して、有底の筒形状体を作製する。詳細には、本実施形態では、鍛造装置１００は、鍛造素材であるアルミニウムなどの金属を鍛造加工により、有底の角筒形状体（角形ケース）に成形する。尚、鍛造装置１００は、六角形状体、多角筒形状体、円筒形状体などの有底の筒形状体（筒状部）を作製するように構成されていてもよい。

図１に示したように、本発明の実施形態に係る鍛造装置１００は、第１のパンチ１１（上パンチ）と、第２のパンチ１３（下パンチ）と、上型１２（第１の型）と、下型１４（第２の型）と、上バネホルダー３１ａ（上ダイセット）、上押え板３１ｂと、下バネホルダー３２ａ（下ダイセット）と、下押え板３２ｂと、などを有する。上ブロック３１は上バネホルダー３１ａ（上ダイセット）と上押え板３１ｂを有し、下ブロック３２は、下バネホルダー３２ａ（下ダイセット）と下押え板３２ｂを有する。
上型１２は、ストリッパー１２ａ、上ホルダ１２ｂ、上プレート１２ｃ、などを有する。下型１４は、可動下ダイ１４ａ（下ストリッパー）、下ホルダ１４ｂ、下プレート１４ｃ、などを有する。
また、図１、図２に示したように、鍛造装置１００は、制御部１１０（ＣＰＵ）と、操作入力部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、位置検出部１５０と、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ，１６０ｅ）と、などを有する。

鍛造装置１００は、金属製の台座２０上にスライド部材２１（上ダイセットなど）が上下方向に移動自在に配置されている。本実施形態では、台座２０は矩形状に形成されており、角部付近それぞれに、スライドガイドとしてのロッド２２が備えられている。
本実施形態では、台座２０は、プレスボルスター２０１と、そのプレスボルスター２０１上に配置された下ダイセット２０２と、を有する。スライド部材２１は、プレススライド２１１と、そのプレススライド２１１の下部に設けられた上ダイセット２１２と、を有する。

ロッド２２は、台座２０と上ダイセット２１２との間に配置され、上ダイセット２１２を上下方向に移動自在に支持している。詳細には、複数のロッド２２により、上ダイセット２１２の下面の角部端部付近それぞれに、突起部２１ａが設けられている。突起部２１ａには孔部２１ｂが形成されている。この孔部２１ｂに、ロッド２２の上端部が摺動自在に嵌合する。ロッド２２の下端部は、台座２０に設けられた突起部２０ａを介して台座２０に固定されている。

ダイセット用ガイドは、上記付勢部材２５、ロッド２２などを有する。このダイセット用ガイドは、上ダイセットと下ダイセットの位置関係を正しく保つように構成されている。
詳細には、ロッド２２の外周部には、スプリングなどの付勢部材２５が設けられている。付勢部材２５は、下端部が台座２０の上面に設けられた突起部２０ａの上端に当接し、上端部がスライド部材２１の下面に設けられた突起部２１ａに当接するように構成されている。つまり、付勢部材２５は、上ダイセット２１２を上方に向かって付勢するように構成されている。

上ダイセット２１２およびプレススライド２１１の上部には、それらを上下方向に駆動する駆動部１６０ａが配置されている。本実施形態では、例えば、図１に示したように、プレススライド２１１の上方に、クランク軸１６５とコネクティングロッド１６６が設けられている。クランク軸１６５は、その両端部付近が、例えば、下ダイセット２０２に固定された支持部材３０に設けられた孔部３０ａに回転自在に支持されている。
駆動部１６０ａがクランク軸１６５を回転駆動した場合、クランク軸１６５にコネクティングロッド１６６を介して接続されたスライド部材２１（上ダイセット２１２およびプレススライド２１１）が上下方向に移動するように構成されている。

上ダイセット２１２の下部に、上押え板３１ｂが設けられている。上押え板３１ｂの下部に上型１２が設けられている。詳細には、上押え板３１ｂの下部に上プレート１２ｃが設けられ、上プレート１２ｃの下部に上ホルダ１２ｂが設けられ、上ホルダ１２ｂの下部にストリッパー１２ａが設けられている。
上型１２は、略中央部に孔部１２ｄが設けられ、その孔部１２ｄに、上パンチ１１が摺動自在に貫通するように構成されている。詳細には、ストリッパー１２ａ、上ホルダ１２ｂの略中央部に孔部１２ｄが設けられ、上パンチ１１の上端部が上プレート１２ｃに接続され、且つ、固定された構造となっている。つまり、上プレート１２ｃは、上パンチ１１の上端部に当接するように配置され、上パンチ１１の力を受ける部材である。上ホルダ１２ｂは、上パンチ１１を納める板部材である。
ストリッパー１２ａは、鍛造加工された材料を上型１２からはがすように構成されている。また、ストリッパー１２ａは、鍛造対象の素材５を鍛造加工中に、鍛造対象の素材５を押えるように構成されている。駆動部（１６０ｂ、１６０ｃ）にバネを使用している場合、そのバネと上押え板３１ｂとが接続した構造を有する。

上パンチ１１は、六角柱形状、四角柱形状、円柱形状などの柱形状に形成されている。本実施形態では、上パンチ１１は六角柱形状に形成されている。上パンチ１１の上下方向に沿った長さは、上型１２の厚み方向（上下方向）の長さよりも長くなるように構成されている。
つまり、上型１２が、スライド部材２１に近づく方向に移動した場合、上パンチ１１の下端部が上型１２の下端よりも突出するように構成されている。

駆動部１６０ｂ、駆動部１６０ｃが、上押え板３１ｂとストリッパー１２ａとの間に配置されている。上型１２のストリッパー１２ａは、駆動部１６０ｂ、１６０ｃにより、ストリッパー１２ａとスライド部材２１とが離間する方向および近づく方向に移動自在に構成されている。詳細には、駆動部１６０ｂ，１６０ｃは、油圧、空気圧、モータ、バネ、それら二つ以上の組み合わせ、などにより、駆動部１６０ｂ，１６０ｃの固定部に対して可動部が伸縮するように構成されている。つまり、鍛造装置１００は、制御部１１０の制御により、上型１２（ストリッパー１２ａ）と上ホルダ１２ｂとの間の距離を調整可能に構成されている。

台座２０の下ダイセット２０２上に、下押え板３２ｂが設けられている。下押え板３２ｂの上部に下バネホルダー３２ａが設けられている。下バネホルダー３２ａの上部に下型１４が設けられている。詳細には、下バネホルダー３２ａの上部に下プレート１４ｃが設けられ、下プレート１４ｃの上部に下ホルダ１４ｂが設けられ、下ホルダ１４ｂの上部に可動下ダイ１４ａ（下ストリッパー）が設けられている。
つまり、下プレート１４ｃは、下パンチ１３の下端部に当接するように配置され、下パンチ１３の力を受ける板である。

下型１４は、略中央部に孔部１４ｄが設けられ、その孔部１４ｄに、下パンチ１３が摺動自在に貫通するように構成されている。詳細には、可動下ダイ１４ａ、下ホルダ１４ｂの略中央部に孔部１４ｄが設けられ、下パンチ１３の下端部が下プレート１４ｃに接続され、且つ、固定された構造となっている。下ホルダ１４ｂは、下パンチ１３を納める板部材である。

可動下ダイ１４ａ（下ストリッパー）は、鍛造加工された材料を下型１４からはがすように構成されている。また、可動下ダイ１４ａは、鍛造対象の素材５を鍛造加工中に、鍛造対象の素材５を押えるように構成されている。例えば、駆動部（１６０ｄ，１６０ｅ）にバネを使用している場合、そのバネと下押え板３２ｂとが接続した構造を有する。

第２の型（下型１４）に形成された第２の孔部（孔部１４ｄ）は、第１のパンチ（上パンチ１１）に対応した位置に形成され、且つ、第１のパンチ（上パンチ１１）の端部の外形寸法よりも大きい内形寸法となるように形成されている。

下パンチ１３は、六角柱形状、四角柱形状、円柱形状などの柱形状に形成されている。本実施形態では、下パンチ１３は六角柱形状に形成されている。下パンチ１３の上下方向に沿った長さは、下型１４の厚み方向（上下方向）の長さと略同じとなるように構成されている。

また、下型１４が、台座２０（または下押え板３２ｂ）から離れる方向に移動した場合、下パンチ１３の上端部が下型１４の上端よりも凹むように構成されている。下パンチ１３の上端部、及び、下型１４の孔部１４ｄの大きさ（上パンチ１１の移動方向に直交する方向の大きさ）は、上パンチ１１の下端部の大きさ（上パンチ１１の移動方向に直交する方向の大きさ）よりも大きく形成されている。

駆動部１６０ｄ、駆動部１６０ｅが、下押え板３２ｂと可動下ダイ１４ａとの間に配置されている。下型１４の可動下ダイ１４ａは、駆動部１６０ｄ、１６０ｅにより、下型１４の可動下ダイ１４ａと下ダイセット２０２（または下押え板３２ｂ）とが離間する方向および近づく方向に移動自在に構成されている。詳細には、駆動部１６０ｄ，１６０ｅは、油圧、空気圧、モータ、バネ、それら二つ以上の組み合わせ、などにより、駆動部１６０ｄ，１６０ｅの固定部に対して可動部が伸縮するように構成されている。つまり、鍛造装置１００は、制御部１１０の制御により、下型１４の可動下ダイ１４ａと下ダイセット２０２（または下押え板３２Ｂ）との間の距離を調整可能に構成されている。

また、鍛造装置１００は、上パンチ１１が鍛造素材５としての板材をパンチした場合、上パンチ１１と下型１４の孔部１４ｄの側壁との間に隙間が形成され、素材５の材料の塑性変形により、その隙間を埋めるように材料流動が生じるように構成されている。

本発明の実施形態に係る鍛造装置１００は、鍛造素材である金属製の素材５（板材など）を、後方押し出し鍛造加工により成形する。

また、鍛造装置１００は、板材などの素材５を背圧付加鍛造加工により成形する。背圧付加鍛造加工とは、材料流出口に背圧を付加して、塑性変形域における静水圧を高めることにより、流動性を高めながら材料を塑性変形するように鍛造を行う加工法である。

また、鍛造装置１００は、板材などの素材５を、冷間鍛造加工により成形する。冷間鍛造加工とは、素材を加熱せずに常温で鍛造する加工法である。

図１、図２に示したように、鍛造装置１００は、制御部１１０（ＣＰＵ）と、操作入力部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、位置検出部１５０と、駆動部１６０と、などを有する。この各構成要素はバスなどの通信路により電気的に接続されている。

制御部１１０は、鍛造装置１００の各構成要素を統括的に制御する。詳細には、制御部１１０は、記憶部に記憶された制御プログラムなどのプログラム（ＰＲＧ）を実行することにより、鍛造装置１００（コンピュータ）に本発明に係る機能を実現する。制御部１１０の詳細な機能については後述する。

操作入力部１２０は、各種操作ボタン、各種スイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル、などの操作入力装置であり、ユーザーなどの操作に応じた操作信号を制御部１１０に出力する。

表示部１３０は、制御部１１０の制御により、本発明に係る鍛造装置の各種情報などを表示する。

記憶部１４０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置などの記憶装置により構成されており、本発明に係る機能を実現するプログラム、各種制御パラメータ、などを記憶している。

位置検出部１５０は、上パンチ１１、上型１２、下パンチ１３、下型１４、などの位置を検出し、その位置を示す検出信号を制御部１１０に出力する。また、位置検出部１５０は、上型１２または下型１４に対する素材の位置を検出し、その位置を示す信号を制御部１１０に出力する。この位置検出部１５０は、必要に応じて適宜設けられていてもよい。

駆動部１６０は、制御部１１０の制御に応じて、上パンチ１１、上型１２、下パンチ１３、下型１４などを駆動する。詳細には、駆動部１６０は、駆動部１６０ａ、駆動部１６０ｂ、駆動部１６０ｃ、駆動部１６０ｄ、などを有する。

駆動部１６０ａは、油圧、空気圧、電動モータなどにより構成され、例えば、クランク軸１６５、コネクティングロッド１６６などを駆動して上ダイセット２１２などを昇降させる。

駆動部１６０ｂ、駆動部１６０ｃは、例えば、上型１２のストリッパー１２ａと上ダイセット２１２に設けられ、上型１２と上ダイセット２１２とが離間する方向および近づく方向に移動自在に構成されている。詳細には、駆動部１６０ｂ，１６０ｃは、油圧、空気圧、モータ、バネ、それら２つ以上の組み合わせ、などにより、駆動部１６０ｂ，１６０ｃの固定部に対して可動部が伸縮するように構成されている。つまり、鍛造装置１００は、制御部１１０の制御により、上型１２のストリッパー１２ａと上ダイセット２１２との間の距離を調整可能に構成されている。

駆動部１６０ｄ，１６０ｅは、下型１４の可動下ダイ１４ａと下ダイセット２０２とが離間する方向および近づく方向に移動自在に構成されている。詳細には、駆動部１６０ｄ，１６０ｅは、油圧、空気圧、モータ、バネなどにより、駆動部１６０ｄ，１６０ｅの固定部に対して可動部が伸縮するように構成されている。つまり、鍛造装置１００は、制御部１１０の制御により、下型１４の可動下ダイ１４ａと下ダイセット２０２との間の距離を調整可能に構成されている。

駆動部１６０および制御部１１０（ＣＰＵ）は駆動制御部に対応する。
駆動制御部は、第１の型１２のストリッパー１２ａ、及び、第２の型１４の可動下ダイ１４ａを駆動制御し、且つ、第１のパンチ１１、及び／又は、第２のパンチ１３を駆動制御する。

また、駆動制御部は、第１のパンチ１１および第２のパンチ１３により挟圧した素材部分５ｂの厚みを減少させるように、第１のパンチ１１、および、第２のパンチ１３を駆動制御した場合、第１のパンチ（上パンチ１１）と第２のパンチ（下パンチ１３）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）と第２の型（下型１４の可動下ダイ１４ａ）により挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）と第２の型（下型１４の可動下ダイ１４ａ）により挟圧される素材部分５ａを、第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）側に移動させ、且つ、第１のパンチ（上パンチ１１）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行う。

詳細には、例えば、駆動制御部は、第１のパンチ１１と第２のパンチ１３との挟圧による素材部分の厚みの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）と、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐの増加量（体積増加量：増加部分５ｐｄ）とが同じ、または、略同じとなるように、第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）と第２の型（下型１４の可動下ダイ１４ａ）により挟圧される素材部分を、第１の型１２（上型１２のストリッパー１２ａ）側に移動させる駆動制御を行う。

本実施形態では、駆動制御部は、下パンチ１３を固定した状態で、上型１２のストリッパー１２ａ、下型１４の可動下ダイ１４ａを第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）側に移動させるように、駆動部１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ、１６０ｅを駆動する。

尚、駆動制御部は、第１のパンチ１１および第２のパンチ１３により挟圧した素材部分５ｂの厚みを減少させるように、第１のパンチ１１、および、第２のパンチ１３を駆動制御した場合、第１のパンチ（上パンチ１１）と第２のパンチ（下パンチ１３）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）と第２の型（下型１４の可動下ダイ１４ａ）により挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、第１のパンチ１１、および、第２のパンチ１３により挟圧される素材部分を、第２のパンチ１３側に移動させ、且つ、第１のパンチ（上パンチ１１）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行ってもよい。

この筒状部５ｐとは、平面視で、六角形状、多角形状、円筒形状、ドーナツ形状（環状）などの所望の筒形状を含む。

また、駆動制御部は、上パンチ１１を固定した状態で、下パンチ１３を上パンチ１１側に押圧制御し、上型１２のストリッパー１２ａ、下型１４の可動下ダイ１４ａを第１の型（上型１２のストリッパー１２ａ）側に移動させるように、駆動部１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ、１６０ｅを駆動してもよい。

＜鍛造装置１００の動作の一例＞
図４は、本発明の実施形態に係る鍛造装置１００の動作の一例を示す断面図である。また、図４（ａ）は素材５を上型１２と下型１４、上パンチ１１および下パンチ１３で挟圧した状態の一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は塑性流動させた素材５の一例を示す断面図である。図５は鍛造装置１００で成形された素材５から上パンチ１１を離間した状態の一例を示す図である。

図６は本発明の実施形態に係る鍛造装置１００の動作の一例を示す図である。詳細には、図６（ａ）は上ダイセット２１２が上死点に位置した場合、図６（ｂ）は上パンチ１１および下パンチ１３が素材を押さえた場合、図６（ｃ）は上ダイセット２１２が下死点に位置した場合、図６（ｄ）は上ダイセット２１２が再び上死点に位置した場合の鍛造装置１００の一例を示す図である。

図７は本発明の実施形態に係る鍛造装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図８は本発明の実施形態に係る鍛造装置１００の動作の一例を示す図である。詳細には、図８（ａ）は上パンチ１１と、下パンチ１３と、上型１２のストリッパー１２ａ、下型１４の可動下ダイ１４ａの動きの一例を示す図、図８（ｂ）は成形された素材５の一例を示す断面図である。図８（ａ）において、各線は、上パンチ１１の下端位置、上型１２のストリッパー１２ａの下端位置、下型１４の可動下ダイ１４ａの上端位置、下パンチ１３の上端位置を示している。

次に、鍛造装置１００の動作の一例を、図１から図８などを参照しながら説明する。

初期状態では、鍛造装置１００の制御部１１０は、スライド部材２１が上死点位置となるように、駆動部１６０ａが設定されている。この状態では、図３に示したように、上型１２のストリッパー１２ａおよび上パンチ１１は、下型１４の可動下ダイ１４ａおよび下パンチ１３と離間した状態となっている。

図３に示したように、下型１４の可動下ダイ１４ａと下パンチ１３の上に、鍛造対象の素材５である板材が載置される。この場合、下パンチ１３上に、板材などの素材における筒形状体の形成位置と一致するように、素材５を配置する。

図３に示したように、下型１４の下ホルダ１４ｂに形成された第２の孔部１４ｄは、第１のパンチ１１（上パンチ）に対応した位置に形成され、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）の端部の外形寸法１１Ｌ（上型１２のストリッパー１２ａの孔部の内形寸法）よりも大きい内径寸法１４Ｌ（下パンチ１３の外形寸法）となるように形成されている。

次に、ステップＳＴ１において、制御部１１０は、図４（ａ）に示したように、駆動部１６０を駆動して、第１の型である上型１２のストリッパー１２ａおよび第２の型である下型１４の可動下ダイ１４ａにより素材５の端部付近を挟圧する。また、この場合、制御部１１０は、上パンチ１１と下パンチ１３とにより素材５の中央部付近を挟圧する。

ステップＳＴ２において、制御部１１０は、図４（ｂ）に示したように、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ）をそれぞれ駆動して、第１のパンチ１１（上パンチ）および第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分（板材）の厚みを減少させるように、第１のパンチ１１（上パンチ）、および、第２のパンチ１３（下パンチ）を駆動制御した場合、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧される素材部分５ａを、上型１２のストリッパー１２ａ側に移動させ、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行う。

鍛造装置１００は、上型１２と下型１４で素材５の厚み５ｄを略均一に維持した状態で、上述した駆動制御を行うので、素材５の加工時、素材５の加工部位以外の部分が加工部位に引き込まれたりしない、加工部位から素材材料がはみ出さない、板形状に影響を与えないように成形を行うことができる。

次に、図５に示したように、制御部１１０は、駆動部１６０を駆動して、スライド部材２１の上ダイセット２１２、上型１２のストリッパー１２ａ、上パンチ１１を上方に移動させる。

詳細には、図８に示したように、素材５の上端部位置ｋ（上型１２の下端部位置）は、上パンチ１１と下パンチ１３により挟圧される部分の板厚の減少量に応じて、上昇するように移動する。

図９は、複数の上パンチ１１及び下パンチ１３を備えた鍛造装置１００の一例を示す図である。詳細には、図９（ａ）は上型１２のストリッパー１２ａ、下型１４の可動下ダイ１４ａ、上パンチ１１、下パンチ１３により素材５を挟圧した状態の一例を示す断面図、図９（ｂ）は上パンチ１１、下パンチ１３により挟圧して塑性流動させた素材５の一例を示す断面図、図９（ｃ）は上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａが離間した状態の一例を示す図である。

図９に示した鍛造装置１００は、上型１２のストリッパー１２ａに形成された複数の孔部に上パンチ１１がそれぞれ貫通自在に設けられ、下型１４の可動下ダイ１４ａに形成された複数の孔部に下パンチ１３がそれぞれ設けられている。
鍛造装置１００は、上述したように、板材などの素材５の加工時、素材５の加工部位以外の部分が加工部位に引き込まれたりしない、加工部位から素材の材料がはみ出さない、素材の板形状部分に影響を与えないように成形を行うことができる。このため、図９に示した鍛造装置１００は、板材などの素材５に、連続的に密接して筒形状部を加工成形することができる。

以下、鍛造装置１００の動作を上述した図面（特に図９）を参照しながら、詳細に説明する。
先ず、鍛造装置１００の制御部１１０は、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより板材などの素材５を挟圧し、且つ、複数の上パンチ１１と下パンチ１３により、素材５を挟圧する。

次に、制御部１１０は、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ）を駆動して、複数の第１のパンチ１１（上パンチ）および複数の第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分の厚みを減少させるように、第１のパンチ１１（上パンチ）、および、第２のパンチ１３（下パンチ）を駆動制御した場合、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、第１の型である上型１２のストリッパー１２ａと第２の型である下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４により挟圧される素材部分５ａを、上型１２のストリッパー１２ａ側に移動させ、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行う。

この際、鍛造装置１００の制御部１１０は、板材などの素材５の加工部位以外の部分が加工部位に引き込まれたりしない、加工部位から素材の材料がはみ出さない、素材の板形状部分に影響を与えないように、駆動部１６０を駆動制御する。

そして、鍛造装置１００の制御部１１０は、駆動部１６０を駆動して、スライド部材２１の上ダイセット２１２、上型１２のストリッパー１２ａ、上パンチ１１などを上方に移動させる。

このように、鍛造装置１００は、板材などの素材５に連続的に密接して、有底の筒形状体を成形することができる。

図１０、図１１は、複数の筒形状部を成形した素材５の一例を示す図である。上記実施形態では、鍛造装置１００が板材などの一つの鍛造素材５を鍛造加工により成形して、一つの有底の筒形状体を作製したが、この形態に限られるものではない。例えば、図１０に示したように、鍛造装置１００は、一つの鍛造素材５に複数の筒形状体を同時に成形するように構成されていてもよい。

また、円筒形状体に限られるものではなく、例えば、鍛造装置１００は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示したように、断面形状が偏平な楕円形状（ソラマメ形状）の有底の筒形状体を複数成形するように構成されていてもよい。

鍛造装置１００は、例えば、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示したように、複数の有底の円筒形状体を成形するように構成されていてもよい。

また、鍛造装置１００は、図１０（ｅ）、図１０（ｆ）に示したように、有底の四角筒形状体を複数成形するように構成されていてもよい。

また、鍛造装置１００は、図１０（ｇ）、図１０（ｈ）に示したように、断面形状が十字形状の有底の筒形状体を複数成形するように構成されていてもよい。

また、鍛造装置１００は、図１０（ｉ）、図１０（ｊ）に示したように、断面形状が略三角形状の有底の筒形状体を複数成形するように構成されていてもよい。

また、鍛造装置１００は、素材５に有底の筒形状部を成形した後、必要に応じて、２次加工や３次加工を行うことにより、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示したように、多段状に成形するように構成されていてもよい。この場合、素材５を複雑な形状に成形することができる。

また、鍛造装置１００は、据込み加工などの予備成形された素材５により、図１２（ａ）に示したようなフランジ付きの素材５などに、本発明に係る鍛造加工を施すことにより、図１２（ｂ）に示したように、比較的深い有底の筒形状体５ｔを容易に成形することができる。例えば、電池ケースなどの比較的深い有底の筒形状体５ｔを作製する際に、上記本発明に係る鍛造加工法を採用することで、容易にそれを作製することができる。
ここで、据え込み加工とは、材料を長さ方向に圧縮してその長さの一部または全部の断面を大きくする加工法である。

また、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示したように、鍛造装置１００は、例えば、素材５の板材に、筒形状体５ｔを一つずつ、加工場所をずらして複数回加工することにより、素材５に複数の筒形状体５ｔを成形するように構成されていてもよい。
また、鍛造装置１００は、例えば、図１３（ｃ）に示したように、素材５の板材に、材料送り方向と直交する方向に複数個の筒形状体５ｔが並ぶように、一列ずつ、加工場所をずらして複数回加工することにより、素材５に複数の筒形状体５ｔをマトリクス状に成形するように構成されていてもよい。
また、鍛造装置１００は、例えば、図１３（ｄ）に示したように、素材５の板材に、材料送り方向と直交する方向に複数個の筒形状体５ｔが並ぶように、３列など複数列ずつ、加工場所をずらして複数回加工することにより、素材５に複数の筒形状体５ｔをマトリクス状に成形するように構成されていてもよい。

＜本発明の他の実施形態に係る鍛造装置＞
図１４は本発明の他の実施形態に係る鍛造装置の一例を示す図である。
図１４に示した鍛造装置１００は、プレス機に駆動装置（駆動部）が組み込まれた構造を有する。
詳細には、図１４に示した鍛造装置は、第１のパンチ１１（上パンチ）と、第２のパンチ１３（下パンチ）と、上型１２と、下型１４と、などを有する。
上型１２は、ストリッパー１２ａ、上ホルダ１２ｂ、上プレート１２ｃ、などを有する。下型１４は、可動下ダイ１４ａ（下ストリッパー）、下ホルダ１４ｂ、下プレート１４ｃ、などを有する。また、本実施形態の鍛造装置は、制御部１１０（ＣＰＵ）と、操作入力部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、位置検出部１５０と、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ，１６０ｅ）と、などを有する（不図示）。

図１４に示した鍛造装置１００は、図１に示した鍛造装置と比較すると、上押え板３１ｂ、上バネホルダー３１ａ、下バネホルダー３２ａ、下押え板３２ｂが設けられていない。

また、図１４に示した鍛造装置１００では、駆動部１６０ｄ、１６０ｅの上端部が可動下ダイ１４ａに接続され、下端部がプレスボルスター２０１に接続された構造を有し、駆動部１６０ｂ、１６０ｃの上端部がプレススライド２１１に接続され、下端部がストリッパー１２ａに接続された構造を有する。

図１４に示した鍛造装置１００では、制御部１１０が駆動部１６０ａ，１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ、１６０ｅを駆動させることにより、比較的大きいストロークでストリッパー１２ａや可動下ダイ１４ａを動作可能に構成されている。

上述したように、ストリッパー１２ａや可動下ダイ１４ａの可動範囲が比較的大きい鍛造装置１００を提供することができる。

図１４に示した鍛造装置と、図１などに示した鍛造装置と同じ構成については、説明を省略する。

＜ハニカム構造形成＞
次に、板材などの鍛造の素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の有底の筒状部を高精度に並設させたハニカム構造などを有する成形体を簡単に生成する鍛造装置について、図面を参照しながら説明する。ハニカム構造は、例えば、平面視、六角形状、四角形状、三角形状などの有底の筒形状部を並設したものである。尚、本実施形態に関する鍛造装置に関し、上記実施形態と同様な構成および動作について説明を省略する。

図１５は本実施形態に係る鍛造装置の上型１２（第１の型）の一例を示す斜視図である。図１６は本実施形態に係る鍛造装置の下型１４（第２の型）の一例を示す斜視図である。図１７は下型１４と素材５の一例を示す上面図である。

本実施形態では、上型１２は、複数の孔部１２ｄを有する。詳細には、上型１２は、平面視で六角形状の複数の孔部１２ｄを有する。具体的には、上型１２は、中心部に孔部１２ｄａ、その孔部１２ｄａの周囲に６個の孔部１２ｄｂ，１２ｄｃ，１２ｄｄ，１２ｄｅ，１２ｄｆ，１２ｄｇを有する（図１５参照）。この孔部１２ｄは、六角柱形状の上パンチを摺動自在に貫通するように構成されている。尚、本実施形態では、孔部１２ｄｆに対応する上パンチを設けない。

下型１４は、複数の孔部１４ｄを有する。詳細には、下型１４は、６個の孔部１４ｄａ，１４ｄｂ，１４ｄｃ，１４ｄｄ，１４ｄｅ，１４ｄｆを有し、各孔部に六角柱形状の下パンチを摺動自在に貫通するように構成されている。下型１４の６個の孔部１４ｄａ，１４ｄｂ，１４ｄｃ，１４ｄｄ，１４ｄｅ，１４ｄｆは、上型１２の孔部１２ｄａ，１２ｄｂ，１２ｄｃ，１２ｄｄ，１２ｄｅ，１２ｄｆに対応する位置に設けられている。上型の孔部１２ｄｇに対応する下型１４の位置には、段部１４ｄｇが形成されている。

また、下型１４は、素材５に形成した筒状部の外側面に当接する位置決め当接部１４３を有する。詳細には、下型１４の上面１４１は素材５の下面に当接する。下型１４は、孔部１４ｄａ，１４ｄｂ，１４ｄｆの近傍に段部１４２を有する。段部１４２の上下方向の長さは、素材５に形成される筒状部よりも長くなるように規定されている。下型１４の段部１４２の下部に、平坦部１４２ａが形成されている。

詳細には、下型１４の段部１４２の立ち上がり側面に、素材５に形成された筒状部の外側面に当接する位置決め当接部１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ，１４３ｇを有する。
位置決め当接部１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄは、孔部１４ｄｄで形成された素材の筒状部の外側面の一部分に当接可能な形状に形成されている。位置決め当接部１４３ａは、孔部１４ｄｅで形成された筒状部の外側面の一部分に当接可能な形状に形成されている。位置決め当接部１４３ｇは、孔部１４ｄｃで形成された筒状部の外側面の一部分に当接可能な形状に形成されている。
尚、本実施形態では、下型１４の立ち上がり側面１４５に素材の筒状部は当接しない。

このように、下型１４の位置決め当接部１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄに、孔部１４ｄｄで形成された素材の筒状部の外側面の一部分に当接させることで、素材を下型１４に高精度に位置決めすることができる。つまり、下型１４と素材５の位置関係に関し、素材の送り方向、および、その方向に直交する方向への所定位置からのずれが小さい。

また、下型１４の位置決め当接部１４３ａに、孔部１４ｄｅで形成された筒状部の外側面を当接させ、且つ、位置決め当接部１４３ｇに、孔部１４ｄｃで形成された筒状部の外側面を当接させることで、素材を下型１４に高精度に位置決めすることができる。つまり、下型１４と素材５の位置関係に関し、素材の送り方向への所定位置からのずれが小さい。

また、本実施形態では、下型１４は、細長の矩形状の素材５の幅方向の側面に当接可能な段部１４４を有する。この段部１４４に素材５の幅方向の側面を当接させることで、下型１４に対して素材５をさらに高精度に位置決めを行うことができる。つまり、下型１４と素材５の位置関係に関し、素材の送り方向に直交する方向への所定位置からのずれが小さい。

本実施形態では、鍛造装置は、素材５の位置を調整する調整手段６１（位置決め手段）を有する。調整手段６１は、例えば、素材５の端部付近を把持可能に構成され、且つ、素材５を下型１４に対して所定位置に配置するように移動自在に構成されている。この調整手段６１は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動自在な把持部と、把持部を移動させる駆動手段を有し、制御部（ＣＰＵ）による駆動手段の駆動制御により、把持部により把持された素材の位置を所定位置に移動自在に構成されている。

素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の六角形状の筒状部を有するハニカム構造を形成する場合、本実施形態では、図１７に示したように、１回のプレス加工により６個の筒状部（Ａ）を素材５に形成した後、調整手段６１（位置決め手段）により、素材５を送り方向に所定距離だけずらし、素材５に形成された筒状部（Ａ）の外側面を下型１４の位置決め当接部に当接させて、高精度に位置決めを行い、次のプレス加工により６個の筒状部（Ｂ）を形成する。鍛造装置は、上記工程を繰り返すことにより、素材５に６個の筒状部（Ａ）、６個の筒状部（Ｂ）、６個の筒状部（Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ））、６個の筒状部（Ｄ）を有するハニカム構造を容易に形成することができる。

図１８は鍛造装置の動作の一例を示す図である。詳細には図１８（ａ）は上型１２と素材５とを離間した初期状態を示す図、図１８（ｂ）は上パンチ１１、下パンチ１３により素材５を押圧した状態の一例を示す図、図１８（ｃ）は上型１２および上パンチ１１と素材５を離間した状態の一例を示す図、図１８（ｄ）は下型１４に対して素材５を位置決めした状態を示す図、図１８（ｅ）は上パンチ１１、下パンチ１３により素材５を押圧した状態の一例を示す図、図１８（ｆ）は上型１２と素材５を離間した状態の一例を示す図である。
図１９は鍛造装置の動作の一例を示すフローチャートである。

本実施形態に係る鍛造装置の動作に一例を上述した図面（図１８，図１９，図１など）を参照しながら説明する。

ステップＳＴ１１において、駆動制御部が、素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、素材５をプレス加工して筒状部を形成する（図１８（ａ），図１８（ｂ），図１８（ｃ）参照）。
詳細には、制御部１１０は、駆動部１６０を駆動して、第１の型である上型１２および第２の型である下型１４により素材５の端部付近を挟圧する。この場合、制御部１１０は、上パンチ１１と下パンチ１３とにより素材５の中央部付近を挟圧する。
そして、制御部１１０は、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ）をそれぞれ駆動して、第１のパンチ１１（上パンチ）および第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分（板材）の厚みを減少させるように、第１のパンチ１１（上パンチ）、および、第２のパンチ１３（下パンチ）を駆動制御した場合、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧される素材部分５ａを、上型１２のストリッパー１２ａ側に移動させ、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行う。
このように、鍛造装置１００は、上述した駆動制御を行うので、素材５の加工時、素材５の加工部位以外の部分が加工部位に引き込まれたりしない、加工部位から素材材料がはみ出さない、板形状に影響を与えないように成形を行うことができる。

ステップＳＴ１２において、位置決め手段としての調整手段６１が素材５の端部付近５ｕを把持して素材５を移動させ、筒状部５ｐの外側面５ｓを第２の型１４（または第１の型１２）に設けた位置決め当接部１４３に当接させることにより、第２の型（または第１の型１２）に対して素材５を所定位置に位置決めする（図１８（ｄ）参照）。

ステップＳＴ１３において、素材５を第２の型１４（または第１の型１２）に位置決めした状態で、駆動制御部が素材５の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、素材５をプレス加工して所定間隔に並設した筒状部を形成する（図１８（ｅ），図１８（ｆ）参照）。
このステップＳＴ１３の動作については、ステップＳＴ１１と略同様な動作である。
詳細には、制御部１１０は、駆動部１６０を駆動して、第１の型である上型１２および第２の型である下型１４により素材５の端部付近を挟圧する。この場合、制御部１１０は、上パンチ１１と下パンチ１３とにより素材５の中央部付近を挟圧する。
そして、制御部１１０は、駆動部１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ）をそれぞれ駆動して、第１のパンチ１１（上パンチ）および第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分（板材）の厚みを減少させるように、第１のパンチ１１（上パンチ）、および、第２のパンチ１３（下パンチ）を駆動制御した場合、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分５ｂの厚み５ｅの減少量（体積減少量：減少部分５ｅｄ）に応じて、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧される素材部分５ａを、上型１２のストリッパー１２ａ側に移動させ、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部５ｐを増加させる駆動制御を行う。
このように、鍛造装置１００は、上述した駆動制御を行うので、素材５の加工時、素材５の加工部位以外の部分が加工部位に引き込まれたりしない、加工部位から素材材料がはみ出さない、板形状に影響を与えないように成形を行うことができる。

図２０は鍛造装置の動作の一例を説明するための図である。詳細には、図２０（ａ）は下型１４の一例を示す図、図２０（ｂ）は成形体の一例を示す図である。図２１は成形体の一例を示す斜視図である。
上述した実施形態では、図２０（ａ）に示したように、下型１４に形成された６個の孔部１４ｄにのみ下パンチを摺動自在に設けた態様であった。また、上型１２に関しても同様に、各下パンチに対応する位置に上パンチを摺動自在に設ける。

本実施形態に係る鍛造装置は、上述した動作により図２０（ｂ），図２１に示したように、素材５に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の六角形状の有底の筒状部を有するハニカム構造を形成することができる。このように、本実施形態に係る鍛造装置は、ハニカム構造を有する成形体を容易に高精度に作製することができる。

図２２は下型１４Ｂの一例を示す斜視図である。図２２に示した下型１４Ｂと、図１６に示した下型１４の相違点を説明する。下型１４Ｂは、位置決め当接部１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ，１４３ｅ，１４３ｆ，１４３ｇ，１４３ｈ，１４３ｍを有する。
位置決め当接部１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄは、孔部１４ｄｄで形成された素材の筒状部の外側面の一部分に当接可能な形状に形成されている。
また、本実施形態では、素材５を１つの筒状部の大きさだけ、素材５の幅方向にずらした状態で、孔部１４ｄｄで形成された素材の筒状部の外側面の一部分に当接する、位置決め当接部１４３ｅ，１４３ｆ、位置決め当接部１４３ｈ，１４３ｍを有する。また、図２２に示した下型１４Ｂは、図１６に示した下型１４の段部１４４を備えていない。
図２２に示した下型１４Ｂを採用した場合、プレス加工と次のプレス加工の間で、素材の送り方向に対して斜め方向、または、直交する方向に素材５を容易にずらすことができ、素材の移動の自由度を向上させることができる。このように、６個の筒状部を一つの単位として、素材の送り方向に対して斜め方向にずらした状態でプレス加工を行うことができ、幅広の素材に対して、広範囲にハニカム構造を形成することができる。

図２３は、鍛造装置の動作の一例を説明するための図である。詳細には、図２３（ａ）は下型１４の一例を示す図、（ｂ）は成形体の一例を示す図である。
図２３（ａ）に示した下型１４では、５つの孔部１４ｄ（２箇所の斜線部分を除く）にのみ下パンチを設ける。上型１２も同様に、各下パンチに対応する位置の５つの孔部のみに上パンチを設ける。
図２３（ａ）に示した下型１４と、この下型１４に対応する上型１２を用いた鍛造装置は、複数回プレス加工を繰り返すことにより、図２３（ｂ）に示したように、素材５に、５つの有底の筒状部５ｐを一つの単位として、５つの筒状部（Ａ）、５つの筒状部（Ｂ）、５つの筒状部（Ｃ）、５つの筒状部（Ｄ）を有する構造を容易に形成することができる。

図２４は鍛造装置の動作の一例を説明するための図である。詳細には、図２４（ａ）は下型１４の一例を示す図、図２４（ｂ）は成形体の一例を示す図である。
図２４（ａ）に示した下型１４では、５つの孔部１４ｄ（２箇所の斜線部分を除く）にのみ下パンチを設ける。図２４（ａ）に示した下型１４と図２３に示した下型との相違点に関し、下パンチを設ける箇所が異なる。
上型１２も同様に、各下パンチに対応する位置の５つの孔部のみに上パンチを設ける。
図２４（ａ）に示した下型１４と、この下型１４に対応する上型１２を用いた鍛造装置は、複数回プレス加工を繰り返すことにより、図２４（ｂ）に示したように、素材５に、５つの有底の筒状部５ｐを一つの単位として、５つの筒状部（Ａ）、５つの筒状部（Ｂ）、５つの筒状部（Ｃ）、５つの筒状部（Ｄ）を有する構造を容易に形成することができる。

図２５は成形体の一例を示す図である。
図２５に示した実施形態の鍛造装置では、プレス加工と次のプレス加工の間で、素材５を、素材の送り方向（素材の幅方向に直交する方向）に対して斜め方向にずらして位置決めを行う。
鍛造装置は、上述したように、素材の送り方向に対して斜め方向に素材をずらしながら、複数回プレス加工を行うことにより、図２５に示したように、素材５に、５つの有底の筒状部５ｐを一つの単位として、５つの筒状部（Ａ）、５つの筒状部（Ｂ）、５つの筒状部（Ｃ）、５つの筒状部（Ｄ）を有するハニカム構造を容易に形成することができる。このように、素材の送り方向に対して斜め方向に素材をずらしながらプレス加工を繰り返し行うことで、ハニカム構造を容易に形成することができる。

図２６は下型１４Ｃの一例を示す斜視図である。図２６に示した実施形態の鍛造装置において、下型１４Ｃは一つの孔部１４ｄｅ（１４ｄ）を有し、その孔部１４ｄｅ（１４ｄ）の周囲に、平坦部１４２ａ上に平面視で六角形状の壁部１４０２が６つ形成されている。壁部１４０２の上面１４０１（１４１）は、素材の下面に当接するように構成されている。
本実施形態では、位置決め当接部１４３として、この六角形状の壁部１４０２の内側面を用いる。
下型１４の孔部１４ｄｅに下パンチを設ける。上型には、下パンチに対応する位置の孔部のみに上パンチを設ける。
図２６に示した下型１４Ｃを有する鍛造装置は、先ず、孔部１４ｄｅに対応する位置にプレス加工により一つの筒状部を形成する。その筒状部を、孔部１４ｄｅに隣接して形成された六角形状の壁部１４０２の内面に当接させることで、素材を下型１４Ｃに高精度に位置決めする。
次に、鍛造装置は、孔部１４ｄｅに対応する位置にプレス加工により筒状部を形成する。
次に、素材をずらして、孔部１４ｄｅに隣接して形成された六角形状の壁部１４０２の内面に当接させることで、素材を下型１４Ｃに高精度に位置決めする。
このように、プレス加工工程、位置決め工程を繰り返し行うことで、ハニカム構造を有する成形体を容易に作製することができる。

図２７は下型１４Ｄおよび成形体の一例を示す斜視図である。
図２７に示した実施形態の下型１４Ｄは、平面視、六角形の孔部１４ｄの各頂点から放射方向に延設した壁部１４０２を有する。この壁部１４０２は、下型１４Ｄの平坦部１４２ａ上に立設されている。
本実施形態の鍛造装置の他の構成は、上述した構成と同じであるので説明を省略する。
この下型１４Ｄを有する鍛造装置は、先ず、孔部１４ｄに対応する位置にプレス加工により一つの筒状部を形成する。その筒状部を、孔部１４ｄに隣接して形成された壁部１４０２の側面に当接させることで、素材を下型１４Ｄに高精度に位置決めする。
次に、鍛造装置は、孔部１４ｄに対応する位置にプレス加工により筒状部を形成する。
次に、素材をずらして、孔部１４ｄに隣接して形成された壁部１４０２の側面に当接させることで、素材を下型１４Ｄに高精度に位置決めする。
このように、プレス加工工程、位置決め工程を繰り返し行うことで複数の筒状部を備えたハニカム構造を有する成形体を容易に作製することができる。尚、鍛造装置は、ハニカム構造ではなく、素材に複数の筒状部を並設した成形体を形成してもよい。

図２８は下型１４Ｅの一例を示す斜視図である。
図２８に示した下型１４Ｅは、平面視、六角形状の９つの孔部１４ｄを有する。各孔部１４ｄには、下パンチが設けられる。上型は、下型１４Ｅの各孔部１４ｄに対応する位置に孔部を有し、その孔部に上パンチを配置している。
下型１４Ｅは、その上面１４１に、素材の下面を当接するように構成されている。また、下型１４Ｅは、段部１４２の立ち上がり部分に、位置決め当接部１４３を有する。この位置決め当接部１４３は、素材５に形成した複数の筒状部の外側面の一部分に当接する形状に形成されている。

下型１４Ｅを有する鍛造装置の動作を説明する。
図２９は図２８に示した下型１４Ｅを有する鍛造装置の動作の一例を示す図である。詳細には、図２９（ａ）は下型の一例を示す図、図２９（ｂ）は第１プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図、図２９（ｃ）は第２プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図、図２９（ｄ）は第３プレス加工の後、素材と金型の位置合わせ状態の一例を示す図である。

先ず、鍛造装置は、素材に９つの有底の六角形状の筒状部をプレス加工により形成する（図２９（ａ）参照）。

次に、素材５に形成した９つの筒状部５ｐ（Ａ）のうち、図２９（ｂ）に示した右上部分の３つの筒状部５ｐの外側面の一部分を、下型１４Ｅの位置決め当接部１４３の側面に当接させて、素材５を下型１４Ｅに対して高精度に位置決めを行う。次に、素材に対してプレス加工を行い、９つの筒状部を形成する。

次に、図２９（ｃ）に示したように、素材５に形成した複数の筒状部５ｐ（Ａ）、５ｐ（Ｂ）のうち、筒状部５ｐ（Ａ）の左上部分の３つの筒状部５ｐの外側面の一部分を、下型１４Ｅの位置決め当接部１４３の側面に当接させて、素材５を下型１４Ｅに対して高精度に位置決めを行う。次に、素材に対してプレス加工を行い、９つの筒状部を形成する。

次に、図２９（ｃ）に示したように、素材５に形成した複数の筒状部５ｐ（Ａ）、５ｐ（Ｂ）、５ｐ（Ｃ）の外側面の一部分を、下型１４Ｅの位置決め当接部１４３の側面に当接させて、素材５を下型１４Ｅに対して高精度に位置決めを行う。次に、素材に対してプレス加工を行い、９つの筒状部を形成する。

このように、プレス加工工程、位置決め工程を繰り返し行うことで、比較的短時間に、複数の筒状部を備えたハニカム構造を有する成形体を容易に作製することができる。

尚、上述した実施形態では、素材に形成した筒状部に当接する位置決め当接部１４３を下型１４に設けたが、この形態に限られるものではない。例えば、素材に形成した筒状部に当接する位置決め当接部を上型１２に形成してもよい。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る鍛造装置は、鍛造の素材を成形して複数の有底の筒状部を所定間隔に並設した成形体を生成する。詳細には、鍛造装置は、素材を挟圧する上型１２（第１の型）および下型１４（第２の型）と、上型１２に形成された第１の孔部１２ｄに貫通自在に設けられた上パンチ１１（第１のパンチ）と、下型１４に形成された第２の孔部１４ｄに貫通自在に設けられた下パンチ１３（第２のパンチ）と、上型１２および下型を駆動制御し、且つ、上パンチ１１、および／または、下パンチ１３を駆動制御する駆動制御部（制御部１１０、駆動部１６０）と、下型１４（または上型１２）に対して素材５を所定位置に位置決めする位置決め手段（調整手段６１）と、を有する。
下型１４の可動下ダイ１４ａに形成された第２の孔部１４ｄは、上パンチ１１に対応した位置に形成され、且つ、上パンチ１１の端部の外径よりも大きい内径に形成されている。
駆動制御部（制御部１１０、駆動部１６０）は、第１のパンチ１１（上パンチ）および第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分の厚みを減少させるように、第１のパンチ１１（上パンチ）、および、第２のパンチ１３（下パンチ）を駆動制御した場合、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２のパンチ１３（下パンチ）により挟圧した素材部分の厚みの減少量に応じて、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧される素材部分を、上型１２のストリッパー１２ａ側に移動させ、且つ、第１のパンチ１１（上パンチ）と第２の孔部１４ｄの隙間に材料流動させることにより形成される筒状部を増加させる駆動制御を行う。
位置決め手段（調整手段６１）は、素材５に形成された筒状部５ｐの外側面を、下型１４（第２の型）または、上型１２（第１の型）に設けた位置決め当接部１４３に当接させることにより、下型１４（第２の型）または、上型１２（第１の型）に対して素材５を所定位置に位置決めする。
また、本実施形態では、素材に複数の筒状部を有するハニカム構造を形成するように、位置決め手段（調整手段６１）が、筒状部を下型１４または上型１２に対して位置決めを行う。
このように、板材などの素材に対して、複数回のプレス加工を施し、複数の有底の筒状部を高精度に並設させたハニカム構造などを、簡単に、短時間に形成することができる鍛造装置を提供することができる。

また、本発明の実施形態に係る鍛造装置の鍛造方法は、駆動制御部（制御部１１０、駆動部１６０）が、素材５の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、その素材をプレス加工して筒状部５ｐを形成する工程（ステップＳＴ１１）と、位置決め手段（調整手段６１）が、筒状部の外側面を下型１４（第２の型）または上型１２（第１の型）に設けた位置決め当接部１４３に当接させることにより、下型１４または上型１２に対して素材を所定位置に位置決めする工程（ステップＳＴ１２）と、位置決め手段（調整手段６１）により素材５を下型１４または上型１２に位置決めした状態で、駆動制御部が素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、素材５をプレス加工して所定間隔に並設した筒状部を形成する工程（ステップＳＴ１３）と、を有する。
このため、複数の有底の筒状部を、簡単に、高精度に形成することができる鍛造装置の鍛造方法を提供することができる。

また、本発明によれば、上記鍛造装置により生成された、複数の筒状部を所定間隔に並設した構造（ハニカム構造など）を有する成形体を提供することができる。

また、例えば、絞り・しごき加工、トリム加工を繰り返し行う場合と比較して、本発明の実施形態に係る鍛造装置は、トリム加工を行う工程を低減することができるので、高い材料利用率の加工を行うことができる。

また、本発明の実施形態に係る鍛造装置は、上述したように、金属製の板材などの鍛造素材５を、後方押し出し鍛造加工、背圧付加鍛造加工、冷間鍛造加工により成形する。このため、短時間に、高精度に、有底筒状に鍛造加工を行うことができる鍛造装置を提供することができる。

また、本発明の実施形態に係る鍛造装置は、駆動制御部（制御部１１０、駆動部１６０）が、第１の型である上型１２のストリッパー１２ａに、第１のパンチ１１（上パンチ）にかかる力とは独立した第１の拘束力を加え、且つ、第２の型である下型１４の可動下ダイ１４ａに、第１のパンチ１１にかかる力とは独立した第２の拘束力を加えるように駆動制御を行う。この場合、第２の拘束力は、第１の拘束力よりも大きいことが好ましい。
こうすることで、簡単な駆動制御により、簡単に、素材５である板材を成形して筒状部５ｐを形成することができる。
また、駆動制御部（制御部１１０、駆動部１６０）は、素材５の材料流動により、上パンチ１１に沿ってはみ出したり、上パンチ１１と孔部１４ｄに沿って引き込まれたりしないように鍛造加工を行うことで、簡単に、有底筒形状体を成形することができる。

尚、上記実施形態の鍛造装置は、下パンチ１３が台座２０などに固定され、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧される板材部分を、上型１２のストリッパー１２ａ側（上方向）に移動させたが、この形態に限られるものではない。
例えば、鍛造装置は、上パンチ１１と下パンチ１３により板材などの素材５を挟圧した状態で、且つ、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより素材５を挟圧した状態（固定）で、上パンチ１１と下パンチ１３により挟圧した板材部分を下方に移動するように構成してもよい。
また、鍛造装置１００は、上パンチ１１と下パンチ１３により素材５を挟圧した状態で、且つ、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより素材５を挟圧した状態で、上パンチ１１と下パンチ１３により挟圧した板材部分を、上型１２のストリッパー１２ａと下型１４の可動下ダイ１４ａにより挟圧した板材部分から離れる方向に移動するように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

本実施形態では、素材に鍛造加工を施して、平面視で、正六角形などの六角形状の有底筒形状体を、複数個、並べて配列されたハニカム構造を有する成形体を形成したが、この形態に限られるものではない。
例えば、平面視、正方形などの四角形状、または、正三角形などの三角形状の有底筒形状体を複数個、配列されたパターンを形成するようにしてもよい。

５ 素材（鍛造素材、板材、予備成形された素材など：鍛造加工対象物）
５ａ ストリッパーにより挟圧される素材（板材）部分
５ｂ 上パンチと下パンチにより挟圧される素材（板材）部分
５ｅ 素材（板材）の厚み（鍛造加工により、上パンチと下パンチにより挟圧される素材部分の厚み）
５ｅｄ 減少部分
５ｐ 筒状部
５ｐｄ 増加部分
５ｔ 筒形状体
５ｓ 外側面
１１ 上パンチ（第１のパンチ）
１１Ｌ 上パンチの外形寸法
１２ 上型（第１の型：ストリッパー）
１２ａ ストリッパー
１２ｂ 上ホルダ
１２ｃ 上プレート
１２ｄ 孔部
１３ 下パンチ（第２のパンチ）
１４ 下型（第２の型：可動下ダイ）
１４ａ 可動下ダイ（下ストリッパー）
１４ｂ 下ホルダ
１４ｃ 下プレート
１４ｄ 孔部
２０ 台座（下ダイセットおよびプレスボルスター）
２１ スライド部材（プレススライドおよび上ダイセット）
２２ ロッド（スライドガイド）
２５ 付勢部材（スプリング）
３１ 上ブロック
３２ 下ブロック
６１ 調整手段（位置決め手段）
１００ 鍛造装置
１１０ 制御部（ＣＰＵ）
１２０ 操作入力部
１３０ 表示部
１４０ 記憶部
１４３ 位置決め当接部
１５０ 位置検出部（センサ）
１６０ 駆動部
２０１ プレスボルスター
２０２ 下ダイセット
２１１ プレススライド
２１２ 上ダイセット

Claims (4)

1. 鍛造の素材を成形して複数の有底の筒状部を所定間隔に並設した成形体を生成する鍛造装置であって、
   前記素材を挟圧する第１の型および第２の型と、
   前記第１の型に形成された第１の孔部に貫通自在に設けられた第１のパンチと、
   前記第２の型に形成された第２の孔部に貫通自在に設けられた第２のパンチと、
   前記第１の型、および、前記第２の型を駆動制御し、且つ、前記第１のパンチ、および／または、前記第２のパンチを駆動制御する駆動制御部と、
   前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めする位置決め手段と、を有し、
   前記第２の型に形成された前記第２の孔部は、前記第１のパンチに対応した位置に形成され、且つ、前記第１のパンチの端部の外形寸法よりも大きい内形寸法となるように形成され、
   前記駆動制御部は、前記第１のパンチおよび前記第２のパンチにより挟圧した素材部分の厚みを減少させるように、前記第１のパンチ、および／または、前記第２のパンチを駆動制御した場合、前記第１のパンチと前記第２のパンチにより挟圧した素材部分の厚みの減少量に応じて、前記第１の型と前記第２の型により挟圧した素材部分の厚みを略保った状態で、前記第１の型と第２の型により挟圧される素材部分を、前記第１の型側に移動させ、且つ、前記第１のパンチと前記第２の孔部の隙間に材料流動させることにより形成される筒状部を増加させる駆動制御を行い、
   前記位置決め手段は、前記筒状部の外側面を、前記第１の型または前記第２の型に設けた位置決め当接部に当接させることにより、前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めすることを特徴とする鍛造装置。
2. 前記素材に複数の筒状部を有するハニカム構造を形成するように、前記位置決め手段が、前記筒状部を前記第１の型または前記第２の型に対して位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の鍛造装置。
3. 請求項１に記載の鍛造装置の鍛造方法であって、
   前記駆動制御部が、前記素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、前記素材をプレス加工して筒状部を形成する工程と、
   前記位置決め手段が、前記筒状部の外側面を前記第１の型または前記第２の型に設けた位置決め当接部に当接させることにより、前記第１の型または前記第２の型に対して前記素材を所定位置に位置決めする工程と、
   前記位置決め手段により前記素材を前記第１の型または前記第２の型に位置決めした状態で、前記駆動制御部が前記素材の加工領域の周囲の素材部分の厚みを略均一に維持した状態で、前記素材をプレス加工して所定間隔に並設した筒状部を形成する工程と、を有することを特徴とする
   鍛造装置の鍛造方法。
4. 請求項１または請求項２に記載の鍛造装置を用いて成形体を生成することを特徴とする成形体の製造方法。
   

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