JP6655937B2 - 回転鍛造により鍛造物を製造する方法および装置 - Google Patents
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Description
鍛造工程では、まず、図1に示すように、鍛造温度に加熱した被鍛造材10を、回転鍛造装置の下型30の表面31に載置する。次に、図2に示すように、押圧装置(図示省略)によって、上型20を被鍛造材10に押圧する。このとき、上型20に設けられた押圧面26により、被鍛造材10に対して、部分的な鍛造を行う。この際、押圧面26と非押圧面28とが回転対称となっていれば、押圧時の力のバランスをとることができる。また、押圧面26が好ましくは、放射状(略扇状)であることによって、回転鍛造の際に、被鍛造材10の被鍛造領域が上型20の外周方向に広がって行く。このため、このように外周方向に広がった被鍛造材10に対して部分的な熱間鍛造を確実に行うことができる。被鍛造材10に対して部分的な鍛造を行った後、押圧装置によって上型20を被鍛造材10から離間させる。
上昇工程では、図3に示すように、被鍛造材10の中央部を含む部位を支持する昇降装置40により、被鍛造材10を上型側に押し上げて被鍛造材10を下型30から離間する。なお、被鍛造材10と下型30の離間は、後に行う回転工程の際に被鍛造材10と下型30とが接触しない高さ(例えば、下型30の深さ領域から完全に脱する高さ)や回転装置による回転が容易に行える高さ(例えば、マニピュレータ51が被鍛造材10の両側面を把持できる高さ)まで押し上げることで十分である。
回転工程では、回転装置50により、被鍛造材10の中央部を中心として、被鍛造材10を所定の角度だけ回転させる。より具体的に説明すると、まず、マニピュレータ51を含む回転装置50を、回転鍛造装置本体に取り付ける。マニピュレータ51は、被鍛造材10の外周の待機位置へ移動させる。そして、被鍛造材10の両側面をマニピュレータ51が把持するように移動し、この把持した状態で、駆動装置(図示省略)によって、所定の角度だけ回転させる。これによって、回転時の被鍛造材10がバランスを崩すことなく、安定して回転させることができる。
前記回転工程の後、昇降装置40によって被鍛造材10を下型30側に降下させて、被鍛造材10を下型30の上面31に載置する。この下降工程の後、(1)鍛造工程、(2)回転工程、(3)上昇工程及び(4)下降工程を再度実施し、これを繰り返し行うことで、被鍛造材10の円周方向に肉流れが生じ、大型の被鍛造材であっても少ない押圧力で効率よく回転鍛造を行うことができる。(1)〜(4)の工程を繰り返す回数は、鍛造品が形成できればよく、限定されない。
鍛造工程では、図5に示すように、下型30がさらに備える押圧面36によって、上型20の押圧面26とともに被鍛造材10を押圧する。下型30に押圧面36を設けることで、上型20の押圧面26と下型30の押圧面26、36同士により、被鍛造材10に対して、部分的にかつ上下両方向から熱間鍛造を行うことができる。これにより、回転鍛造による熱間鍛造の効率をより向上させることができる。また、押圧面36と非押圧面38とは、押圧面26と非押圧面38と同様に回転対称をなっていれば、押圧時の力のバランスをとることができる。また、押圧面36も、押圧面26と同様に、放射状(略扇状)であることによって、回転鍛造の際に、被鍛造材10の被鍛造領域が上型20の外周方向に広がって行く。このため、このように外周方向に広がった被鍛造材10に対して部分的な熱間鍛造をより確実に行うことができる。
11 穴(軸固定手段)
12 突出部
20 上型
21 上型の表面
26、36 押圧面
28、38 非押圧面
29、33 窪み部(軸固定手段)
30 下型
31 下型の表面
32 孔
34 突起部(軸固定手段)
37 テーパー部
40 昇降装置
41 柱状物
41a 接触面
50 回転装置
51 マニピュレータ
Claims (8)
- 被鍛造材を回転鍛造して鍛造物を製造する方法であって、
下型に載置された被鍛造材に上型を押圧し、その後、前記上型を前記被鍛造材から離間させる鍛造工程と、
前記下型の中央部に位置する昇降手段により前記被鍛造材を前記下型から上昇させて離間させる上昇工程と、
前記被鍛造材を前記下型から離間させた状態で、前記被鍛造材を、その中央部を中心として回転させる回転工程と、
前記昇降手段により前記回転させた被鍛造材を前記下型に載置させる下降工程と
を少なくとも含み、
前記鍛造工程から前記下降工程までを含むサイクルを複数回繰り返し、
最初の前記鍛造工程を行う前に、前記被鍛造材の表面の中央部に、前記回転工程における中心を固定する軸固定手段を形成し、
前記昇降手段の被鍛造材と接触する面が、前記鍛造工程において、前記下型の一部として機能する鍛造方法。 - 前記鍛造工程では、前記上型、前記下型、または前記上型と前記下型が押圧面を備え、この押圧面が前記被鍛造材を押圧する請求項1に記載の製造方法。
- 前記下型は、被鍛造材側に突出する押圧面を備え、前記上昇工程では、前記被鍛造材の下型側の面を、前記下型の押圧面の高さを超えた位置まで上昇させる請求項1に記載の製造方法。
- 前記回転工程前に、前記回転工程で前記被鍛造材を回転させる回転装置を取り付け、前記回転工程後にこの回転装置を取り外す工程をさらに含む請求項1〜3の何れか一項に記載の製造方法。
- 前記回転工程で、前記被鍛造材の両横側面をマニピュレータによって把持して回転させる請求項1〜4の何れか一項に記載の製造方法。
- 被鍛造材を押圧する上型と、
前記被鍛造材が載置される下型と、
前記下型の中央部に位置し、前記被鍛造材を上昇させて前記下型から離間させ、また、前記被鍛造材を降下させて前記下型に載置させる昇降手段と、
前記被鍛造材を下型から離間した状態で、前記被鍛造材をその中央部を中心として回転させる回転手段と
を備え、
前記昇降手段の被鍛造材と接触する面が、前記下型の一部として機能するように構成されており、
前記下型、前記上型、または前記下型と前記上型の被鍛造材側の面の中央部に、前記被鍛造材の回転の中心を固定する軸固定手段を備える回転鍛造装置。 - 前記昇降手段の一部が、前記下型の中央部に設けられた孔に昇降可能に嵌め込まれた柱状物である請求項6に記載の回転鍛造装置。
- 前記上型、前記下型、または前記上型と前記下型が押圧面を備える請求項6又は7に記載の回転鍛造装置。
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