JP6881135B2 - Mold forging member manufacturing method and mold forging member manufacturing equipment - Google Patents

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JP6881135B2 JP2017150568A JP2017150568A JP6881135B2 JP 6881135 B2 JP6881135 B2 JP 6881135B2 JP 2017150568 A JP2017150568 A JP 2017150568A JP 2017150568 A JP2017150568 A JP 2017150568A JP 6881135 B2 JP6881135 B2 JP 6881135B2
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本発明は、型鍛造部材の製造方法及び型鍛造部材の製造方法に用いられる製造設備に関する。より具体的には、クランクシャフトの製造方法及びクランクシャフトの製造方法に用いられる製造設備に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a mold forging member and a manufacturing facility used for a method for manufacturing a mold forging member. More specifically, the present invention relates to a crankshaft manufacturing method and manufacturing equipment used in the crankshaft manufacturing method.
型鍛造部材は、様々な分野で利用される。型鍛造部材はたとえば、クランクシャフト、フロントアクスル及びコンロッドである。クランクシャフトは、自動車や船舶などに使用される。近年、エンジンの軽量化や高出力化に伴い、クランクシャフトには高強度及び高靱性が要求される。型鍛造によって製造される鍛造クランクシャフトは、鋳造によって製造される鋳造クランクシャフトと比較して、強度及び靱性が高い。そのため、鍛造クランクシャフトの需要が高まっている。 The mold forging member is used in various fields. Mold forging members are, for example, crankshafts, front axles and connecting rods. Crankshafts are used in automobiles and ships. In recent years, as engines have become lighter and more powerful, crankshafts are required to have high strength and high toughness. Forged crankshafts manufactured by die forging have higher strength and toughness than cast crankshafts manufactured by casting. Therefore, the demand for forged crankshafts is increasing.
鍛造クランクシャフトは、クランクシャフトの形状の型を用いて、ビレット等の素材を型鍛造することで成形される。型鍛造では、素材のうち型の体積を超える分の余材がバリとして型の外にはみ出す。バリは、型鍛造の後に除去される。バリの体積が少ないほど、歩留まりが高まる。 The forged crankshaft is formed by forging a material such as a billet using a mold having the shape of a crankshaft. In mold forging, excess material that exceeds the volume of the mold protrudes out of the mold as burrs. Burrs are removed after mold forging. The smaller the volume of burrs, the higher the yield.
バリの体積を減らすため、型鍛造前の素材に対する体積配分がこれまで検討されてきた。体積配分はたとえば、ロール成形及び曲げ加工等を施すことで行われる。ロール成形及び曲げ加工により、型鍛造前の素材の長さ方向の体積分布を、クランクシャフトの長さ方向の体積分布に近づける。この体積配分により、型鍛造後のバリの体積を減らし、歩留まりを高めることができる。 In order to reduce the volume of burrs, the volume distribution to the material before mold forging has been studied so far. Volume distribution is performed, for example, by performing roll molding, bending, and the like. By roll forming and bending, the volume distribution of the material before die forging in the length direction is brought closer to the volume distribution in the length direction of the crankshaft. By this volume distribution, the volume of burrs after mold forging can be reduced and the yield can be increased.
特開2001−47177号公報(特許文献1)は、次の技術を提案する。対向する2つの型によって、一体形クランク軸のフロント部に相当する素材の部位を、素材の軸方向に垂直な方向に厚みが素材厚みの80〜35%になるように圧下する。これにより、一体形クランク軸のフロント部に相当する部位の端面に凹みを生じさせることがなく、フロント部歩留まりを高めることができる、と特許文献1に記載されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-47177 (Patent Document 1) proposes the following techniques. The two opposing molds reduce the portion of the material corresponding to the front portion of the integrated crankshaft so that the thickness is 80-35% of the material thickness in the direction perpendicular to the axial direction of the material. It is described in Patent Document 1 that this makes it possible to increase the yield of the front portion without causing a dent on the end surface of the portion corresponding to the front portion of the integrated crankshaft.
国際公開第2014/016875号(特許文献2)は、次の技術を提案する。特許文献2では、型鍛造前のビレットを据込加工し、クランク軸の先頭のクランクアーム部に対応する位置から最後尾のクランクアーム部に対応する位置までの部分で断面積を拡大させた荒地を成形する。これにより、クランク軸の全域にわたって歩留まりを向上させることが可能になり、使用するビレットの断面サイズを小さなものに統合することも可能になる、と特許文献2に記載されている。 International Publication No. 2014/016875 (Patent Document 2) proposes the following techniques. In Patent Document 2, the billet before die forging is installed and the cross-sectional area is expanded from the position corresponding to the crank arm portion at the beginning of the crankshaft to the position corresponding to the crank arm portion at the end. To mold. It is described in Patent Document 2 that this makes it possible to improve the yield over the entire area of the crankshaft, and it is also possible to integrate the cross-sectional size of the billet to be used into a smaller one.
特開2001−47177号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-47177 国際公開第2014/016875号International Publication No. 2014/016875 特開昭59−4902号公報JP-A-59-4902
特許文献1及び2のように、体積配分によりバリの体積を減少させる技術は数多く提案されている。一方、素材の外径を、型鍛造部材を製造するのに必要最低限な寸法にすることによっても、バリの体積を減らし、歩留まりを高めることができる。 As in Patent Documents 1 and 2, many techniques for reducing the volume of burrs by volume distribution have been proposed. On the other hand, by making the outer diameter of the material the minimum size necessary for manufacturing the mold forging member, the volume of burrs can be reduced and the yield can be increased.
しかしながら、型鍛造部材の素材となるビレットの外径の種類には制限がある。ビレットは通常、分塊圧延を用いて製造される。分塊圧延では、一対の水平ロールセット(上ロール及び下ロール)を用いて鋳片を圧延してビレットを製造する。各上下ロールはカリバーと呼ばれる孔型を有する。ビレットの外径は、この孔型に応じて決まる。一対の水平ロールが備えることが可能な孔型の数は限られる。したがって、ビレットの外径の種類には制限がある。 However, there are restrictions on the type of outer diameter of the billet that is the material of the mold forging member. Billets are usually manufactured using slab rolling. In slab rolling, a pair of horizontal roll sets (upper roll and lower roll) is used to roll the slabs to produce billets. Each upper and lower roll has a hole shape called a caliber. The outer diameter of the billet is determined according to this hole type. The number of hole types that a pair of horizontal rolls can have is limited. Therefore, there are restrictions on the type of outer diameter of the billet.
異なる孔型を有する水平ロールを用いることにより、ビレットの外径の種類を増やすことができる。しかしながら、複数種類の外径のビレットを製造する場合、異なる孔型を有する水平ロールセットを複数準備しなければならない。さらに、所望の外径のビレットを製造するために、分塊圧延機の水平ロールセットを交換しなければならない。(以下、ロールセットの交換をロール組替えと称する。)このロール組替えは、生産性を低下する。したがって、従来の製造方法では、生産性の低下を抑制しつつ、型鍛造部材に最適な外径を有するビレットを製造することが困難である。 By using horizontal rolls having different hole shapes, it is possible to increase the types of outer diameters of billets. However, when manufacturing billets having a plurality of types of outer diameters, a plurality of horizontal roll sets having different hole shapes must be prepared. In addition, the horizontal roll set of the slabbing mill must be replaced to produce billets of the desired outer diameter. (Hereinafter, the replacement of the roll set is referred to as the roll rearrangement.) This roll rearrangement reduces the productivity. Therefore, with the conventional manufacturing method, it is difficult to manufacture a billet having an optimum outer diameter for the mold forging member while suppressing a decrease in productivity.
本発明の目的は、生産性の低下を抑制しつつ、歩留まりを向上できる、型鍛造部材の製造方法、及び、型鍛造部材の製造方法に用いられる製造設備を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mold forged member and a manufacturing facility used for the method for manufacturing a mold forged member, which can improve the yield while suppressing a decrease in productivity.
本実施形態による型鍛造部材の製造方法は、上流から下流に向かって順に、加熱炉、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機、及び、型鍛造機を備える製造設備を用いる。上記製造方法は、加熱工程と、縮径圧延工程と、型鍛造工程とを備える。加熱工程では、加熱炉でビレットを加熱する。縮径圧延工程では、加熱されたビレットを傾斜圧延機で縮径圧延して所望の外径に調整する。型鍛造工程では、外径を調整されたビレットを型鍛造機で型鍛造する。 In the method for manufacturing a mold forging member according to the present embodiment, a heating furnace, a tilt rolling mill including three tilt rolls, and a manufacturing facility including a mold forging machine are used in order from upstream to downstream. The manufacturing method includes a heating step, a diameter reduction rolling step, and a mold forging step. In the heating step, the billet is heated in a heating furnace. In the reduced diameter rolling step, the heated billet is reduced in diameter with an inclined rolling mill to adjust the outer diameter to a desired value. In the mold forging process, billets with adjusted outer diameters are forged with a mold forging machine.
本実施形態による製造設備は、加熱炉と、傾斜圧延機と、型鍛造機とを備える。加熱炉は、ビレットを加熱する。ビレットは、第1端面と、第1端面と反対側の第2端面と、第1端面と第2端面との間の側面とを含む。傾斜圧延機は、加熱炉の下流に配置される。傾斜圧延機は、3つの傾斜ロールを備え、ビレットを縮径圧延して所望の外径に調整する。型鍛造機は、傾斜圧延機の下流に配置される。型鍛造機は、所望の型鍛造部材の形状の型を備え、外径を調整されたビレットを型鍛造して所望の型鍛造部材の形状にする。 The manufacturing equipment according to the present embodiment includes a heating furnace, a tilt rolling mill, and a mold forging machine. The heating furnace heats the billet. The billet includes a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface between the first end face and the second end face. The tilt rolling mill is located downstream of the heating furnace. The tilt rolling mill is provided with three tilt rolls, and the billet is reduced in diameter to be adjusted to a desired outer diameter. The mold forging machine is located downstream of the inclined rolling mill. The mold forging machine is provided with a mold having a shape of a desired mold forging member, and a billet having an adjusted outer diameter is mold forged to obtain a desired shape of the mold forging member.
本実施形態による型鍛造部材の製造方法は、上記製造設備を用いた製造方法である。上記製造設備を用いて型鍛造部材を製造することにより、生産性の低下を抑制しつつ、歩留まりを向上できる。 The method for manufacturing the mold forging member according to the present embodiment is a manufacturing method using the above-mentioned manufacturing equipment. By manufacturing the mold forging member using the above manufacturing equipment, it is possible to improve the yield while suppressing the decrease in productivity.
図1は、型鍛造によって製造されたクランクシャフトを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a crankshaft manufactured by die forging. 図2は、型鍛造によってクランクシャフトを製造する場合の、仕上げ打ち終了後を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing after finishing punching in the case where a crankshaft is manufactured by die forging. 図3は、第1の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。FIG. 3 is a layout diagram of the manufacturing equipment for the die forging member according to the first embodiment. 図4は、傾斜圧延機を出側から見た斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the inclined rolling mill as viewed from the outside. 図5は、傾斜圧延機を入側から見た正面図である。FIG. 5 is a front view of the inclined rolling mill as viewed from the entrance side. 図6は、傾斜圧延機の側面図である。FIG. 6 is a side view of the inclined rolling mill. 図7は、図5中の線分VII−VIIでの傾斜ロールの断面及びビレットを示す一部断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a cross section and a billet of the inclined roll at the line segment VII-VII in FIG. 図8は、図3とは異なる、第2の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。FIG. 8 is a layout diagram of the manufacturing equipment for the mold forging member according to the second embodiment, which is different from FIG. 図9は、据込鍛造機の側面図である。FIG. 9 is a side view of the stationary forging machine. 図10は、テーパー穴の中心軸を含む、据込鍛造金型の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a stationary forging die including the central axis of the tapered hole. 図11は、据込鍛造時のビレットの軸方向から見た据込鍛造金型の正面図である。FIG. 11 is a front view of the stationary forging die seen from the axial direction of the billet at the time of stationary forging. 図12は、図10とは異なる他の実施形態による、テーパー穴の中心軸を含む、据込鍛造金型の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a stationary forging die including a central axis of a tapered hole according to another embodiment different from FIG. 図13は、図10及び図12とは異なる他の実施形態による、テーパー穴の中心軸を含む、据込鍛造金型の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a stationary forging die including a central axis of a tapered hole according to another embodiment different from FIGS. 10 and 12. 図14は、図10、図12及び図13とは異なる他の実施形態による、テーパー穴の中心軸を含む、据込鍛造金型の断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a stationary forging die including a central axis of a tapered hole according to another embodiment different from FIGS. 10, 12, and 13. 図15は、予め据込鍛造をしないで、3つの傾斜ロールを持つ傾斜圧延機によって縮径圧延したビレットの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a billet that has been reduced in diameter and rolled by an inclined rolling mill having three inclined rolls without pre-installed forging. 図16は、ビレットの端面が大きく凹んだ、図15に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 16 is an enlarged view of the end portion of the forging die when the end face of the billet is greatly recessed and the mold is forged using the billet shown in FIG. 図17は、ビレットの端面が大きく凹んだ、図15に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view of the end portion of the forging die when the end face of the billet is greatly recessed and the mold is forged using the billet shown in FIG. 図18は、ビレットの端面が大きく凹んだ、図15に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of the end portion of the forging die when the end face of the billet is greatly recessed and the mold is forged using the billet shown in FIG. 図19は、据込鍛造機を用いて据込鍛造したビレットを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing billets that have been forged by using a stationary forging machine. 図20は、予め据込鍛造をした図19に示すビレットを、3つの傾斜ロールを持つ傾斜圧延機によって縮径圧延した後のビレットを示す図である。FIG. 20 is a diagram showing billets after the billet shown in FIG. 19 which has been forged in advance is rolled in a reduced diameter by an inclined rolling mill having three inclined rolls. 図21は、端面の凹みを抑制した、図20に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、型鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 21 is an enlarged view of the end portion of the die forging die when the die is forged using the billet shown in FIG. 20 in which the dent on the end face is suppressed. 図22は、端面の凹みを抑制した、図20に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、型鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 22 is an enlarged view of the end portion of the die forging die when the die is forged using the billet shown in FIG. 20 in which the dent on the end face is suppressed. 図23は、端面の凹みを抑制した、図20に示すビレットを用いて型鍛造した場合の、型鍛造金型の端部の拡大図である。FIG. 23 is an enlarged view of the end portion of the die forging die when the die is forged using the billet shown in FIG. 20 in which the dent on the end face is suppressed. 図24は、図9とは異なる、他の実施形態による据込鍛造機の側面図である。FIG. 24 is a side view of the stationary forging machine according to another embodiment, which is different from FIG. 9. 図25は、据込鍛造時のビレットの軸方向から見たビレットの軸方向中央部及び拘束工具の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of the central portion of the billet in the axial direction and the restraint tool as viewed from the axial direction of the billet during stationary forging. 図26は、図24及び図25とは異なる他の実施形態による、据込鍛造時のビレットの軸方向から見た、ビレットの軸方向中央部及び拘束工具の断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view of the central portion of the billet in the axial direction and the restraint tool as viewed from the axial direction of the billet at the time of stationary forging according to another embodiment different from FIGS. 24 and 25. 図27は、図25及び図26とは異なる他の実施形態による、据込鍛造時のビレットの軸方向から見たビレットの軸方向中央部及び拘束工具の断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view of the central portion of the billet in the axial direction and the restraint tool as viewed from the axial direction of the billet at the time of stationary forging according to another embodiment different from FIGS. 25 and 26. 図28は、据込鍛造後における、据込鍛造時のビレットの軸方向から見たビレットの軸方向中央部及び拘束工具の断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view of the central portion of the billet in the axial direction and the restraint tool as seen from the axial direction of the billet during the stationary forging after the stationary forging. 図29は、図3及び図8とは異なる、第3の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。FIG. 29 is a layout diagram of a mold forging member manufacturing facility according to a third embodiment, which is different from FIGS. 3 and 8.
図1は、型鍛造によって製造された型鍛造部材の一例を示す図である。図1では、一例として鍛造クランクシャフトを示す。図1において、クランクシャフト1はジャーナル部10、ピン部11、フロント部12、及び、ジャーナル部10とピン部11とをつなぐクランクアーム部13とを備える。型鍛造によってたとえばクランクシャフト1を製造する場合、加熱されたビレットをクランクシャフト1の形状の型を用いて型鍛造する。型鍛造工程は、荒打ち及び仕上げ打ちを備える場合がある。図2は、型鍛造によってクランクシャフト1を製造する場合の、仕上げ打ち終了後を示す図である。仕上げ打ち終了後には、ビレットのうち型の体積を超える分の余材がバリ2として型の外にはみ出している。バリ2は、刃物等によって打ち抜き除去される。これにより、クランクシャフト1が製造される。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a mold forging member manufactured by mold forging. FIG. 1 shows a forged crankshaft as an example. In FIG. 1, the crankshaft 1 includes a journal portion 10, a pin portion 11, a front portion 12, and a crank arm portion 13 that connects the journal portion 10 and the pin portion 11. For example, when the crankshaft 1 is manufactured by mold forging, the heated billet is forged using a mold having the shape of the crankshaft 1. The mold forging process may include roughing and finishing. FIG. 2 is a diagram showing after finishing punching in the case where the crankshaft 1 is manufactured by die forging. After finishing the finishing, the surplus material of the billet exceeding the volume of the mold protrudes out of the mold as burrs 2. The burr 2 is punched out and removed by a knife or the like. As a result, the crankshaft 1 is manufactured.
従来、体積配分によってバリ2の体積を減少させる方法が検討されてきた。一方、素材の外径を、型鍛造部材を製造するのに必要最低限な寸法にすることによっても、バリの体積を減らし、歩留まりを高めることができる。 Conventionally, a method of reducing the volume of the burr 2 by volume distribution has been studied. On the other hand, by making the outer diameter of the material the minimum size necessary for manufacturing the mold forging member, the volume of burrs can be reduced and the yield can be increased.
上述のとおり、型鍛造部材は、クランクシャフト1以外にも、フロントアクスル及びコンロッド等の様々な部材を含む。したがって、素材の外径を、型鍛造部材を製造するのに必要最低限な寸法にするためには、各型鍛造部材に合わせた外径を有する素材を複数種類製造する必要がある。 As described above, the mold forging member includes various members such as a front axle and a connecting rod in addition to the crankshaft 1. Therefore, in order to make the outer diameter of the material the minimum necessary for manufacturing the mold forging member, it is necessary to manufacture a plurality of types of materials having an outer diameter suitable for each mold forging member.
しかしながら、上述のとおり、分塊圧延を用いて製造されたビレットの外径の種類には制限がある。さらに、所望の外径のビレットを製造するためには、ロール組替えを行わなければならない。このロール組替えは、生産性を低下する。したがって、従来の製造方法では、生産性の低下を抑制しつつ、型鍛造部材に最適な外径を有するビレットを製造することが困難である。 However, as described above, there are restrictions on the types of outer diameters of billets produced by using bulk rolling. Further, in order to produce a billet having a desired outer diameter, the roll must be rearranged. This roll rearrangement reduces productivity. Therefore, with the conventional manufacturing method, it is difficult to manufacture a billet having an optimum outer diameter for the mold forging member while suppressing a decrease in productivity.
そこで、本発明者らは、生産性の低下を抑制しつつ、型鍛造部材に最適な外径を有するビレットを製造する方法について検討した。その結果、以下の知見を得た。 Therefore, the present inventors have studied a method for producing a billet having an optimum outer diameter for a mold forging member while suppressing a decrease in productivity. As a result, the following findings were obtained.
3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機は、後述するロールの交叉角の調整によって、縮径圧延後のビレットの外径を幅広く調整できる。つまり、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機によって、ビレットを縮径圧延すれば、ビレットを所望の型鍛造部材を製造するのに必要最低限の外径に調整できる。 In an inclined rolling mill including three inclined rolls, the outer diameter of the billet after reduced diameter rolling can be widely adjusted by adjusting the crossing angle of the rolls described later. That is, if the billet is reduced in diameter by a tilt rolling mill including three tilt rolls, the billet can be adjusted to the minimum outer diameter necessary for manufacturing a desired die forging member.
また、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機は、分塊圧延機と比較して1回の圧下量を大きくすることができる。そのため、型鍛造部材を製造するのに、たとえば外径の小さいビレットが要求される場合であっても、1回の圧下で要求された外径を有するビレットを製造できる。 Further, the inclined rolling mill including the three inclined rolls can increase the rolling reduction amount at one time as compared with the slabbing rolling mill. Therefore, even when a billet having a small outer diameter is required to manufacture the mold forging member, it is possible to manufacture a billet having the required outer diameter under one reduction.
つまり、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機を用いてビレットを製造すれば、縮径圧延後のビレットの外径を微調整する必要がある場合であっても、外径の小さいビレットが要求される場合であっても、1回の圧下で、要求された外径を有するビレットを製造できる。 That is, if a billet is manufactured using an inclined rolling mill including three inclined rolls, a billet having a small outer diameter is required even when it is necessary to finely adjust the outer diameter of the billet after reduced diameter rolling. Even in this case, a billet having a required outer diameter can be produced under one rolling.
分塊圧延機では、たとえば外径の小さいビレットが要求される場合、何回も往復して圧延する必要がある場合があり、ビレットの製造に時間を要する場合があった。一方、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機では、1回の圧下量が大きい。そのため、たとえば外径の小さいビレットが要求される場合であっても、ビレットの製造にかかる時間が短い。その結果、ビレットの温度が低下しにくい。 In a slabbing mill, for example, when a billet having a small outer diameter is required, it may be necessary to reciprocate and roll the billet many times, and it may take time to manufacture the billet. On the other hand, in an inclined rolling mill including three inclined rolls, the amount of rolling down at one time is large. Therefore, for example, even when a billet having a small outer diameter is required, the time required for manufacturing the billet is short. As a result, the billet temperature is unlikely to drop.
さらに、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機を用いる場合、分塊圧延機のように、複数種類の外径のビレットを製造するのにロール組替えが不要である。そのため、型鍛造部材の生産性の低下が抑制される。 Further, when an inclined rolling mill containing three inclined rolls is used, it is not necessary to rearrange the rolls in order to manufacture billets having a plurality of types of outer diameters as in the case of a bulk rolling mill. Therefore, the decrease in the productivity of the mold forging member is suppressed.
以上のことから、本発明者らは、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機による縮径圧延であれば、型鍛造前に実施しても、型鍛造部材の生産性の低下が抑制され、さらに、ビレットの温度が低下しにくいことを知見した。そこで、型鍛造部材の製造ラインにおいて、加熱炉と型鍛造機との間に、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機を配置することで、型鍛造工程において、生産性の低下を抑制しつつ、歩留まりを向上させる本実施形態に至った。 From the above, the present inventors can suppress a decrease in the productivity of the die forging member even if the diameter reduction rolling is performed by an inclined rolling mill including three inclined rolls even before the die forging. , It was found that the temperature of the billet does not easily decrease. Therefore, in the die forging member production line, by arranging an inclined rolling mill including three inclined rolls between the heating furnace and the die forging machine, it is possible to suppress a decrease in productivity in the die forging process while suppressing a decrease in productivity. We have reached this embodiment to improve the yield.
以上の知見に基づいて完成した本実施形態による型鍛造部材の製造方法は、上流から下流に向かって順に、加熱炉、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機、及び、型鍛造機を備える製造設備を用いる。上記製造方法は、加熱工程と、縮径圧延工程と、型鍛造工程とを備える。加熱工程では、加熱炉でビレットを加熱する。縮径圧延工程では、加熱されたビレットを全体に亘って傾斜圧延機で縮径圧延して所望の外径に調整する。より詳細には、所望の外径よりも大きい外径のビレットを傾斜圧延機を用いて外径が小さくなるように圧延して、所望の外径に調整する。型鍛造工程では、外径を調整されたビレットを型鍛造機で型鍛造する。 The method for manufacturing the die forging member according to the present embodiment completed based on the above findings is a manufacturing facility equipped with a heating furnace, an inclined rolling mill including three inclined rolls, and a die forging machine in order from upstream to downstream. Is used. The manufacturing method includes a heating step, a diameter reduction rolling step, and a mold forging step. In the heating step, the billet is heated in a heating furnace. In the reduced-diameter rolling step, the heated billet is reduced-diameter-rolled over the entire surface with an inclined rolling mill to adjust the outer diameter to a desired value. More specifically, a billet having an outer diameter larger than the desired outer diameter is rolled using a tilt rolling mill so that the outer diameter becomes smaller, and the outer diameter is adjusted to the desired outer diameter. In the mold forging process, billets with adjusted outer diameters are forged with a mold forging machine.
上述の製造方法は、型鍛造工程の前に縮径圧延工程を実施する。縮径圧延工程では、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機によって、ビレットを所望の型鍛造部材を製造するのに必要最低限の外径に調整できる。そのため、型鍛造工程において、バリの体積が減少し、歩留まりが向上する。また、3つの傾斜ロールを含む傾斜圧延機を用いる場合、分塊圧延機のように、複数種類の外径のビレットを製造するのにロール組替えが不要である。そのため、型鍛造部材の生産性の低下が抑制される。 In the above-mentioned manufacturing method, the diameter reduction rolling step is carried out before the die forging step. In the reduced diameter rolling step, a tilting rolling mill containing three tilting rolls allows the billet to be adjusted to the minimum outer diameter required to produce the desired die forging member. Therefore, in the mold forging process, the volume of burrs is reduced and the yield is improved. Further, when an inclined rolling mill containing three inclined rolls is used, it is not necessary to rearrange the rolls in order to manufacture billets having a plurality of types of outer diameters as in the case of a bulk rolling mill. Therefore, the decrease in the productivity of the mold forging member is suppressed.
好ましくは、上記製造設備はさらに、加熱炉と傾斜圧延機との間に据込鍛造機を備える。好ましくは、上記製造方法はさらに、加熱工程後であって縮径圧延工程前に、据込鍛造工程を備える。据込鍛造工程では、据込鍛造機を用いてビレットに対して据込鍛造を実施し、ビレットの端部をテーパー形状にする。 Preferably, the manufacturing equipment further comprises a stationary forging machine between the heating furnace and the tilt rolling mill. Preferably, the manufacturing method further comprises a stationary forging step after the heating step and before the diameter reduction rolling step. In the stationary forging process, a stationary forging machine is used to perform stationary forging on the billet, and the end portion of the billet is tapered.
ここで、テーパー形状とは、ビレットの端面に向かって、ビレットの中心軸を含む断面におけるビレットの幅が連続的又は断続的に減少する形状、又は、後述する第1及び第2ビレット対向面から第1及び第2裏面に向かって、第1及び第2テーパー穴の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型の断面における第1及び第2内周面の幅が連続的又は断続的に減少する形状をいう。上記幅が減少する割合は、一定でもよいし一定でなくてもよい。たとえば、ビレットの端面に向かって、又は、後述する第1及び第2ビレット対向面から第1及び第2裏面に向かって、ビレットの幅又は第1及び第2内周面の幅が不連続に減少する形状(たとえば階段状)も、テーパー形状に含まれる。テーパー形状とはたとえば、ビレットの端が凸になる円錐であってもよい。 Here, the tapered shape is a shape in which the width of the billet in the cross section including the central axis of the billet decreases continuously or intermittently toward the end face of the billet, or from the first and second billet facing surfaces described later. The widths of the first and second inner peripheral surfaces in the cross section of the first and second stationary forging dies, including the central axes of the first and second tapered holes, are continuous or toward the first and second back surfaces. A shape that decreases intermittently. The rate at which the width decreases may or may not be constant. For example, the width of the billet or the width of the first and second inner peripheral surfaces is discontinuous toward the end face of the billet or from the facing surfaces of the first and second billets described later toward the first and second back surfaces. Decreasing shapes (eg stepped) are also included in the tapered shape. The tapered shape may be, for example, a cone in which the end of the billet is convex.
縮径圧延工程では、ビレットの圧下量が大きい程、ビレット端部において、ビレット表層部分がビレット中央部分よりも延伸する。したがって、ビレット端部が凹む。ビレットの端面が大きく凹んでいた場合、型鍛造が進むにつれ凹状の端面が折り曲げられ、最終的に重なり合う。その結果、素材が重なり合った部分に鍛造欠陥が形成される。この場合の鍛造欠陥をまくれ込み疵という。つまり、まくれ込み疵とは、型鍛造において、金型内で素材の一部が折れ曲がり、重なり合うことでできた鍛造欠陥をいう。ビレット端部をあらかじめ据込鍛造することによって、その後の縮径圧延工程におけるビレット端部の凹みが抑制される。ビレット端部の凹みが抑制されれば、型鍛造工程において、凹みに起因した鍛造欠陥(まくれ込み疵)が抑制される。したがって、縮径圧延工程におけるビレットの圧下量が大きくても、型鍛造部材の鍛造欠陥を抑制できる。 In the reduced diameter rolling step, the larger the rolling reduction amount of the billet, the more the billet surface layer portion is stretched at the billet end portion than the billet central portion. Therefore, the billet end is dented. If the end face of the billet is greatly recessed, the concave end face is bent as the forging progresses, and finally overlaps. As a result, forging defects are formed in the overlapping portions of the materials. The forging defect in this case is called a flaw. In other words, a curled up defect is a forging defect created by bending and overlapping a part of the material in the die in the die forging. By pre-installing and forging the billet end portion, the dent of the billet end portion in the subsequent diameter reduction rolling process is suppressed. If the dent at the end of the billet is suppressed, the forging defect (rolling defect) caused by the dent is suppressed in the mold forging process. Therefore, even if the amount of reduction of the billet in the reduced diameter rolling process is large, forging defects of the die forging member can be suppressed.
好ましくは、上記製造方法はさらに、加熱工程後であって据込鍛造工程前に、振り分け工程を備える。振り分け工程では、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外のビレットを傾斜圧延機に供給する。据込鍛造工程では、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造する。縮径圧延工程では、据込鍛造工程後のビレット、及び、据込鍛造対象外のビレットを縮径圧延する。 Preferably, the manufacturing method further comprises a sorting step after the heating step and before the stationary forging step. In the sorting process, billets to be forged are supplied to the forging machine, and billets not to be forged are supplied to the inclined rolling mill. In the stationary forging process, the billet to be stationary forged is stationary forged. In the reduced-diameter rolling process, the billets after the set-in forging process and the billets not subject to the set-in forging are reduced-diameter rolled.
据込鍛造が必要か否かは、加熱炉に装入されるビレットの鋼種、外径及び傾斜圧延機での圧下量等に応じて決まる。振り分け工程を備えることにより、据込鍛造が必要なビレットのみを据込鍛造できる。これにより、型鍛造部材の生産性が高まる。 Whether or not stationary forging is necessary depends on the steel type of the billet charged into the heating furnace, the outer diameter, the amount of rolling in the inclined rolling mill, and the like. By providing the sorting process, only billets that require forging can be forged. This increases the productivity of the die forging member.
上記振り分け工程では、縮径圧延工程におけるビレットの圧下量に応じて、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外のビレットを傾斜圧延機に供給してもよい。 In the distribution step, the billets to be forged may be supplied to the forging machine and the billets not to be forged may be supplied to the inclined rolling mill according to the rolling reduction amount of the billets in the reduced diameter rolling step. ..
縮径圧延工程における圧下量が大きい程ビレットの端面の凹みが大きくなる。一方、縮径圧延工程における圧下量が小さい場合、ビレットの端面の凹みは小さい。この場合、型鍛造時の影響は少ない。したがって、縮径圧延工程における圧下量に基づいて、ビレットの供給先(据込鍛造機、又は、傾斜圧延機)を決定しても良い。 The larger the reduction amount in the reduced diameter rolling process, the larger the dent on the end face of the billet. On the other hand, when the rolling reduction amount in the reduced diameter rolling process is small, the dent on the end face of the billet is small. In this case, the influence at the time of mold forging is small. Therefore, the billet supply destination (installed forging machine or inclined rolling machine) may be determined based on the rolling reduction amount in the reduced diameter rolling process.
上記型鍛造部材の製造方法における型鍛造部材は、クランクシャフトであってもよい。 The die forging member in the above method for manufacturing a die forging member may be a crankshaft.
本実施形態による製造設備は、加熱炉と、傾斜圧延機と、型鍛造機とを備える。加熱炉は、ビレットを加熱する。ビレットは、第1端面と、第1端面と反対側の第2端面と、第1端面と第2端面との間の側面とを含む。傾斜圧延機は、加熱炉の下流に配置される。傾斜圧延機は、3つの傾斜ロールを備え、ビレットを縮径圧延して所望の外径に調整する。型鍛造機は、傾斜圧延機の下流に配置される。型鍛造機は、所望の型鍛造部材の形状の型を備え、外径を調整されたビレットを型鍛造して所望の型鍛造部材の形状にする。 The manufacturing equipment according to the present embodiment includes a heating furnace, a tilt rolling mill, and a mold forging machine. The heating furnace heats the billet. The billet includes a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface between the first end face and the second end face. The tilt rolling mill is located downstream of the heating furnace. The tilt rolling mill is provided with three tilt rolls, and the billet is reduced in diameter to be adjusted to a desired outer diameter. The mold forging machine is located downstream of the inclined rolling mill. The mold forging machine is provided with a mold having a shape of a desired mold forging member, and a billet having an adjusted outer diameter is mold forged to obtain a desired shape of the mold forging member.
上記製造設備は、型鍛造機の上流に傾斜圧延機を備える。傾斜圧延機は、ビレットを所望の型鍛造部材を製造するのに必要最低限の外径に調整する。これにより、型鍛造工程において、バリの体積が減少し、歩留まりが向上する。本実施形態の傾斜圧延機はさらに、複数種類の外径のビレットを製造するのに、ロール組替えが不要である。そのため、型鍛造部材の生産性の低下が抑制される。 The above-mentioned manufacturing equipment is equipped with a tilt rolling mill upstream of the die forging machine. The tilt rolling mill adjusts the billet to the minimum outer diameter required to produce the desired die forging member. As a result, in the mold forging process, the volume of burrs is reduced and the yield is improved. Further, the inclined rolling mill of the present embodiment does not require roll rearrangement to manufacture billets having a plurality of types of outer diameters. Therefore, the decrease in the productivity of the mold forging member is suppressed.
好ましくは、上記製造設備はさらに、据込鍛造機を備える。据込鍛造機は、加熱炉と傾斜圧延機との間に配置される。据込鍛造機は、第1据込鍛造金型と、第2据込鍛造金型と、据込駆動機構とを備える。第1据込鍛造金型は、第1ビレット対向面と、第1裏面とを含む。第1ビレット対向面は、据込鍛造時のビレットの第1端面に対向する第1テーパー穴を含む。第1裏面は、第1ビレット対向面と反対側に配置される。第2据込鍛造金型は、第2ビレット対向面と、第2裏面とを含む。第2ビレット対向面は、据込鍛造時のビレットの第2端面に対向する第2テーパー穴を含む。第2裏面は、第2ビレット対向面と反対側に配置される。据込駆動機構は、第1据込鍛造金型を、据込鍛造時のビレットの軸方向に駆動可能である。第1据込鍛造金型と第2据込鍛造金型とは、水平方向に配列される。第1テーパー穴は、第1内周面を含む。第1据込鍛造金型の第1テーパー穴の中心軸を含む断面における第1内周面の幅は、第1ビレット対向面から第1裏面に向かって減少する。第2テーパー穴は、第2内周面を含む。第2据込鍛造金型の第2テーパー穴の中心軸を含む断面における第2内周面の幅は、第2ビレット対向面から第2裏面に向かって減少する。 Preferably, the manufacturing equipment is further equipped with a stationary forging machine. The stationary forging machine is arranged between the heating furnace and the inclined rolling mill. The stationary forging machine includes a first stationary forging die, a second stationary forging die, and a stationary drive mechanism. The first stationary forging die includes a first billet facing surface and a first back surface. The first billet facing surface includes a first tapered hole facing the first end surface of the billet during stationary forging. The first back surface is arranged on the side opposite to the first billet facing surface. The second stationary forging die includes a second billet facing surface and a second back surface. The second billet facing surface includes a second tapered hole facing the second end surface of the billet during stationary forging. The second back surface is arranged on the side opposite to the second billet facing surface. The stationary drive mechanism can drive the first stationary forging die in the axial direction of the billet at the time of stationary forging. The first stationary forging die and the second stationary forging die are arranged in the horizontal direction. The first tapered hole includes a first inner peripheral surface. The width of the first inner peripheral surface in the cross section including the central axis of the first tapered hole of the first stationary forging die decreases from the first billet facing surface toward the first back surface. The second tapered hole includes a second inner peripheral surface. The width of the second inner peripheral surface in the cross section including the central axis of the second tapered hole of the second stationary forging die decreases from the second billet facing surface toward the second back surface.
ここで、第1据込鍛造金型と第2据込鍛造金型とが水平方向に配列されるとは、第1据込鍛造金型と第2据込鍛造金型とが重力と直角に交わる方向に配列される場合のみに限定されず、第1据込鍛造金型と第2据込鍛造金型とが重力と直角に交わる方向から30°以下の範囲でずれて配列されている場合を含む。 Here, the fact that the first stationary forging die and the second stationary forging die are arranged in the horizontal direction means that the first stationary forging die and the second stationary forging die are perpendicular to the gravity. Not limited to the case where they are arranged in the intersecting direction, when the first set-in forging die and the second set-in forging die are arranged so as to be offset within a range of 30 ° or less from the direction at which they intersect at right angles to gravity. including.
ここで、第1及び第2テーパー穴の中心軸とは、第1及び第2内周面の、据込鍛造時のビレットの軸方向と直交する断面における重心を、第1及び第2ビレット対向面から第1及び第2裏面に向かって結んだ線分である。 Here, the central axes of the first and second tapered holes refer to the centers of gravity of the first and second inner peripheral surfaces in a cross section orthogonal to the axial direction of the billets during installation forging, and face the first and second billets. It is a line segment connecting from the surface toward the first and second back surfaces.
この場合、傾斜圧延機の上流に配置された据込鍛造機により、ビレット端部があらかじめテーパー形状に成形される。これにより、その後の縮径圧延工程におけるビレット端部の凹みが抑制される。ビレット端部の凹みが抑制されれば、型鍛造工程において、鍛造欠陥が抑制される。 In this case, the billet end is preliminarily formed into a tapered shape by a stationary forging machine arranged upstream of the inclined rolling mill. As a result, the dent at the billet end in the subsequent reduced diameter rolling step is suppressed. If the dent at the end of the billet is suppressed, forging defects are suppressed in the mold forging process.
好ましくは、上記製造設備における上記据込鍛造機はさらに、第1及び第2拘束工具と、第1及び第2拘束工具支持機構とを備える。第1拘束工具は、据込鍛造時において、ビレットの軸方向中央部の軸周りに配置され、ビレットの側面と接触する第1拘束面を含む。第2拘束工具は、据込鍛造時において、ビレットを挟んで第1拘束工具の反対側であって、且つ、据込鍛造時のビレットの軸方向中央部の軸周りに配置され、ビレットの側面と接触する第2拘束面を含む。第1拘束工具支持機構は、第1拘束工具の第1拘束面と反対側に配置され、第1拘束工具を支持する。第2拘束工具支持機構は、第2拘束工具の第2拘束面と反対側に配置され、第2拘束工具を支持する。 Preferably, the stationary forging machine in the manufacturing equipment further includes first and second restraint tools and first and second restraint tool support mechanisms. The first restraint tool includes a first restraint surface that is arranged around the axis of the axially central portion of the billet during stationary forging and is in contact with the side surface of the billet. The second restraint tool is arranged on the opposite side of the first restraint tool across the billet at the time of stationary forging and around the axial center portion of the billet at the time of stationary forging, and is a side surface of the billet. Includes a second restraint surface that comes into contact with. The first restraint tool support mechanism is arranged on the side opposite to the first restraint surface of the first restraint tool and supports the first restraint tool. The second restraint tool support mechanism is arranged on the side opposite to the second restraint surface of the second restraint tool and supports the second restraint tool.
ここで、ビレットの軸方向中央部とは、ビレットの軸方向において、ビレットの端からビレットの直径と同じ距離までの部分以外の部分をいう。 Here, the axially central portion of the billet means a portion other than the portion in the axial direction of the billet from the end of the billet to the same distance as the diameter of the billet.
この場合、第1及び第2拘束工具が、据込鍛造中のビレットの軸方向中央部の軸周りに配置され、ビレットの側面を拘束する。これにより、据込鍛造時において、ビレットが座屈するのを抑制できる。 In this case, the first and second restraint tools are arranged around the axial center of the billet during forging, and restrain the side surface of the billet. As a result, it is possible to prevent the billet from buckling during stationary forging.
好ましくは、上記据込鍛造機はさらに、第1及び第2弾性部材を備える。第1弾性部材は、第1拘束工具と第1拘束工具支持機構との間に配置される。第2弾性部材は、第2拘束工具と第2拘束工具支持機構との間に配置される。 Preferably, the stationary forging machine further comprises first and second elastic members. The first elastic member is arranged between the first restraint tool and the first restraint tool support mechanism. The second elastic member is arranged between the second restraint tool and the second restraint tool support mechanism.
ここでいう弾性部材とは、外力を加えられた場合にひずみが生じて変形するものの、外力が除去されたときには元の形状に戻る部材を意味する。弾性部材はたとえば、ばね及びゴム等である。 The elastic member here means a member that is distorted and deformed when an external force is applied, but returns to its original shape when the external force is removed. The elastic member is, for example, a spring, rubber, or the like.
据込鍛造工程では、ビレットをビレットの軸方向に据込鍛造する。そのため、据込鍛造を実施すれば、ビレットの半径が増大する。拘束工具と拘束工具支持機構との間に配置された弾性部材は、ビレットの半径の増大に伴う拘束工具のビレットの径方向外向きの圧力を受けて収縮する。そのため、拘束工具のビレットの径方向への移動が許容される。これにより、据込鍛造後のビレットの径が制限されず、複数種類のサイズのビレットが製造可能である。さらに、収縮した弾性部材により、ビレットの径が増大した場合であっても、拘束工具はビレット側面を拘束している状態を維持できる。これにより、拘束工具のビレットの径方向への移動が許容される場合であっても、据込鍛造時におけるビレットの座屈の発生を抑制できる。 In the stationary forging process, the billet is installed and forged in the axial direction of the billet. Therefore, if the stationary forging is carried out, the radius of the billet increases. The elastic member arranged between the restraint tool and the restraint tool support mechanism contracts under the radial outward pressure of the billet of the restraint tool as the radius of the billet increases. Therefore, the billet of the restraint tool is allowed to move in the radial direction. As a result, the diameter of the billet after the installation forging is not limited, and billets of a plurality of sizes can be manufactured. Further, the contracted elastic member allows the restraint tool to maintain a state of restraining the side surface of the billet even when the diameter of the billet is increased. As a result, even when the billet of the restraint tool is allowed to move in the radial direction, it is possible to suppress the occurrence of buckling of the billet during stationary forging.
好ましくは、上記製造設備はさらに、振り分け機構を備える。振り分け機構は、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外のビレットを傾斜圧延機に供給する。据込鍛造機は、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造する。傾斜圧延機は、据込鍛造後のビレット、及び、据込鍛造対象外のビレットを縮径圧延する。 Preferably, the manufacturing facility further comprises a sorting mechanism. The sorting mechanism supplies the billets to be forged to the stationary forging machine and the billets not to be forged to the inclined rolling mill. The stationary forging machine installs and forges the billet to be forged. The tilt rolling mill reduces the diameter of the billet after the set-in forging and the billet that is not subject to the set-in forging.
上記製造設備は、振り分け機構を備える。そのため、据込鍛造が必要なビレットのみを据込鍛造できる。したがって、上記製造設備を用いることにより、型鍛造部材の生産性が高まる。 The manufacturing equipment is provided with a sorting mechanism. Therefore, only billets that require stationary forging can be forged. Therefore, by using the above manufacturing equipment, the productivity of the mold forging member is increased.
上記振り分け機構は、傾斜圧延機でのビレットの圧下量に応じて、据込鍛造対象のビレットを据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外のビレットを傾斜圧延機に供給してもよい。 The sorting mechanism may supply the billet to be forged to the stationary forging machine and the billet not to be forged to the inclined rolling mill according to the rolling reduction amount of the billet in the inclined rolling mill. ..
上記製造設備が製造対象とする型鍛造部材は、クランクシャフトであってもよい。 The mold forging member to be manufactured by the manufacturing equipment may be a crankshaft.
以下、本実施形態の型鍛造部材の製造方法及び製造設備について詳述する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, the manufacturing method and manufacturing equipment of the mold forging member of the present embodiment will be described in detail. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
[第1の実施形態]
[製造設備]
図3は、第1の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。図3を参照して、製造設備は、加熱炉3と、傾斜圧延機4と、型鍛造機5とを備える。加熱炉3と傾斜圧延機4との間、及び、傾斜圧延機4と型鍛造機5との間には、搬送機構6が配置される。搬送機構6は、加熱炉3から抽出されたビレットを傾斜圧延機4に搬送したり、傾斜圧延機4で縮径圧延されたビレットを型鍛造機5に搬送したりする。
[First Embodiment]
[production equipment]
FIG. 3 is a layout diagram of the manufacturing equipment for the die forging member according to the first embodiment. With reference to FIG. 3, the manufacturing equipment includes a heating furnace 3, a tilt rolling mill 4, and a mold forging machine 5. A transfer mechanism 6 is arranged between the heating furnace 3 and the inclined rolling mill 4, and between the inclined rolling mill 4 and the mold forging machine 5. The transport mechanism 6 transports the billets extracted from the heating furnace 3 to the tilt rolling mill 4, and the billets that have been reduced in diameter and rolled by the tilt rolling mill 4 to the mold forging machine 5.
図3に示す型鍛造部材の製造設備は、加熱炉3と、傾斜圧延機4と、型鍛造機5とが直線状に配列されている。しかしながら、型鍛造部材の製造設備の各機器の配列は、直線状でなくてもよい。型鍛造部材の製造設備の各機器の配列は、上流から下流に向かって、加熱炉3、傾斜圧延機4、型鍛造機5の順で並んでいればよい。 In the manufacturing equipment for the die forging member shown in FIG. 3, the heating furnace 3, the inclined rolling mill 4, and the die forging machine 5 are linearly arranged. However, the arrangement of each device of the die forging member manufacturing equipment does not have to be linear. The arrangement of each device of the die forging member manufacturing equipment may be arranged in the order of the heating furnace 3, the inclined rolling mill 4, and the die forging machine 5 from upstream to downstream.
[加熱炉]
加熱炉3は、ビレットを所定の温度に加熱する。ビレットはたとえば、通常の分塊圧延工程により製造された丸ビレットである。ビレットの横断面(軸方向に垂直な断面)は円形であることが好ましい。しかしながら、ビレットの横断面は6角形や8角形等の多角形でもよいし、楕円であってもよい。
[heating furnace]
The heating furnace 3 heats the billet to a predetermined temperature. The billet is, for example, a round billet manufactured by a normal slabbing rolling process. The cross section of the billet (cross section perpendicular to the axial direction) is preferably circular. However, the cross section of the billet may be a polygon such as a hexagon or an octagon, or may be an ellipse.
加熱炉3の種類は、ビレットを所定の温度に加熱できれば、特に限定されない。加熱炉3はたとえば、ウォーキングビーム式の連続式加熱炉であってもよいし、ロータリーハース式の連続式加熱炉であってもよい。 The type of the heating furnace 3 is not particularly limited as long as the billet can be heated to a predetermined temperature. The heating furnace 3 may be, for example, a walking beam type continuous heating furnace or a rotary Haworth type continuous heating furnace.
[傾斜圧延機]
傾斜圧延機4は加熱炉3の下流に配置される。図4は、傾斜圧延機4を出側から見た斜視図である。図4を参照して、傾斜圧延機4は3つの傾斜ロール40を含む。3つの傾斜ロール40は、パスラインLまわりに等間隔に配置される。図5は、傾斜圧延機4を入側から見た正面図である。図4及び図5では、3つの傾斜ロール40がパスラインLまわりに等間隔(120°ごと)に配置される。
[Inclination rolling mill]
The tilt rolling mill 4 is arranged downstream of the heating furnace 3. FIG. 4 is a perspective view of the inclined rolling mill 4 as viewed from the outside. With reference to FIG. 4, the tilt rolling mill 4 includes three tilt rolls 40. The three inclined rolls 40 are arranged at equal intervals around the pass line L. FIG. 5 is a front view of the inclined rolling mill 4 as viewed from the entrance side. In FIGS. 4 and 5, three inclined rolls 40 are arranged at equal intervals (every 120 °) around the pass line L.
3つの傾斜ロール40は、図示しないモーターに取り付けられている。3つの傾斜ロール40は、モーターにより同一方向に回転して、ビレットを縮径圧延して所望の外径に調整する。 The three tilt rolls 40 are attached to a motor (not shown). The three inclined rolls 40 are rotated in the same direction by a motor to reduce the diameter of the billet and adjust it to a desired outer diameter.
図6は、傾斜圧延機4の側面図である。図7は、図5中の線分VII−VIIでの傾斜ロール40の断面及びビレット7を示す一部断面図である。図6を参照して、各傾斜ロール40は、パスラインLに対して角度α1°傾斜して配置される。さらに、図7を参照して、各傾斜ロール40はパスラインLに対して角度β1°交叉して配置される。ビレット7は、傾斜角α1及び交叉角β1に応じた螺旋回転をしながら縮径圧延され、所望の外径に調整される。 FIG. 6 is a side view of the inclined rolling mill 4. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a cross section of the inclined roll 40 and a billet 7 at the line segment VII-VII in FIG. With reference to FIG. 6, each inclined roll 40 is arranged at an angle α1 ° with respect to the pass line L. Further, referring to FIG. 7, each inclined roll 40 is arranged so as to intersect the pass line L at an angle β1 °. The billet 7 is reduced in diameter and rolled while spirally rotating according to the inclination angle α1 and the crossover angle β1, and is adjusted to a desired outer diameter.
図7に示す各傾斜ロール40とパスラインLとの最短距離Dを調整することにより、傾斜圧延機4は、ビレット7の外径を自由に調整できる。そのため、傾斜圧延機4では、分塊圧延機のように、ビレット7の外径に応じてロール組替えを実施する必要が無い。つまり、傾斜圧延機4は、ロール組替えをすることなくビレット7を種々の外径に調整できる。 By adjusting the shortest distance D between each inclined roll 40 and the pass line L shown in FIG. 7, the inclined rolling mill 4 can freely adjust the outer diameter of the billet 7. Therefore, in the inclined rolling mill 4, it is not necessary to carry out roll rearrangement according to the outer diameter of the billet 7 as in the bulk rolling mill. That is, the inclined rolling mill 4 can adjust the billet 7 to various outer diameters without rearranging the rolls.
図4〜図7では、各傾斜ロール40の外径は、傾斜圧延機4の入側から出側に向かって大きくなる。しかしながら、各傾斜ロール40の形状は、これに限定されない。たとえば、傾斜ロール40の長手方向中央付近で、外径が最も大きくなる、いわゆる樽型ロールを用いてもよい。 In FIGS. 4 to 7, the outer diameter of each inclined roll 40 increases from the entrance side to the exit side of the inclined rolling mill 4. However, the shape of each inclined roll 40 is not limited to this. For example, a so-called barrel-shaped roll having the largest outer diameter near the center of the inclined roll 40 in the longitudinal direction may be used.
[型鍛造機]
型鍛造機5は傾斜圧延機4の下流に配置される。型鍛造機5は、所望の型鍛造部材(たとえば、クランクシャフト1)形状の型を備え、外径を調整されたビレット7を型鍛造して所望の型鍛造部材(たとえば、クランクシャフト1)の形状にする。型鍛造機5は、いわゆる機械式プレス又は油圧式プレスを用いることができる。型鍛造機5に使用される型はたとえば、上下に一対の金型である。型鍛造機5に使用される型は、製造される型鍛造部材(たとえばクランクシャフト1、フロントアスクル及びコンロッド等)の種類及び大きさに合わせて準備される。
[Mold forging machine]
The mold forging machine 5 is arranged downstream of the inclined rolling mill 4. The mold forging machine 5 is provided with a mold having a desired mold forging member (for example, crankshaft 1) shape, and a billet 7 having an adjusted outer diameter is forged to form a desired mold forging member (for example, crankshaft 1). Make it into a shape. As the mold forging machine 5, a so-called mechanical press or a hydraulic press can be used. The mold used for the mold forging machine 5 is, for example, a pair of upper and lower dies. The mold used for the mold forging machine 5 is prepared according to the type and size of the mold forging member (for example, crankshaft 1, front axle, connecting rod, etc.) to be manufactured.
[型鍛造部材の製造方法]
上述の製造設備を用いた型鍛造部材の製造方法は、加熱工程と、縮径圧延工程と、型鍛造工程とを備える。以下の実施形態では、型鍛造品の一例としてクランクシャフト1を想定して説明する。しかしながら、型鍛造品はクランクシャフト1に限定されない。型鍛造品は、型を用いて熱間鍛造されて製造される部材であれば、形状や用途は特に限定されない。
[Manufacturing method of mold forging members]
The method for manufacturing a mold forging member using the above-mentioned manufacturing equipment includes a heating step, a diameter reduction rolling step, and a mold forging step. In the following embodiment, the crankshaft 1 will be described as an example of the forged mold product. However, the forged product is not limited to the crankshaft 1. The mold forged product is not particularly limited in shape and use as long as it is a member manufactured by hot forging using a mold.
[加熱工程]
加熱工程では、予め所定の長さに切断したビレット7を加熱炉3に装入して加熱する。加熱時間及び加熱温度は、ビレット7の鋼種、大きさ及び型鍛造部材の形状等に応じて適宜設定できる。
[Heating process]
In the heating step, the billet 7 cut to a predetermined length in advance is charged into the heating furnace 3 and heated. The heating time and heating temperature can be appropriately set according to the steel type, size, shape of the die forging member, and the like of the billet 7.
[縮径圧延工程]
縮径圧延工程では、初めに、加熱されたビレット7を加熱炉3から抽出する。そして、3つの傾斜ロール40を含む傾斜圧延機4によってビレット7を全体に亘って縮径圧延し所望の外径に調整する。
[Diameter rolling process]
In the reduced diameter rolling step, first, the heated billet 7 is extracted from the heating furnace 3. Then, the billet 7 is rolled in a reduced diameter over the entire surface by an inclined rolling mill 4 including three inclined rolls 40 to adjust the outer diameter to a desired value.
上述のとおり、傾斜圧延機4は、各傾斜ロール40とパスラインLとの最短距離Dを調整することにより、ロール組替えを行うことなくビレット7を種々の外径に調整できる。従前の分塊圧延機の場合、製造できるビレット7の外径の種類には制限がある。そのため、たとえばクランクシャフト1を製造するのに必要最低限な外径よりも大きい外径を有するビレット7が用いられる。この場合、バリ2の体積が増加し、歩留まりが低下する。本実施形態では、傾斜圧延機4により、ビレット7の外径を自由に調整可能である。そのため、ビレット7をたとえばクランクシャフト1を製造するのに必要最低限の外径に調整でき、バリ2の体積が減少し、歩留まりが向上する。 As described above, the inclined rolling mill 4 can adjust the billet 7 to various outer diameters by adjusting the shortest distance D between each inclined roll 40 and the pass line L without rearranging the rolls. In the case of the conventional slabbing mill, there is a limit to the type of outer diameter of the billet 7 that can be manufactured. Therefore, for example, a billet 7 having an outer diameter larger than the minimum outer diameter necessary for manufacturing the crankshaft 1 is used. In this case, the volume of the burr 2 increases and the yield decreases. In the present embodiment, the outer diameter of the billet 7 can be freely adjusted by the inclined rolling mill 4. Therefore, the billet 7 can be adjusted to the minimum outer diameter necessary for manufacturing, for example, the crankshaft 1, the volume of the burr 2 is reduced, and the yield is improved.
従前の分塊圧延機によって種々の外径を有するビレット7を製造することもできる。しかしながら、従前の分塊圧延機の場合、種々の外径のビレット7を製造するためには、ロール組替えを頻繁に実施しなければならない。この場合、型鍛造部材の生産性が低下する。傾斜圧延機4は、ロール組替えを実施することなく、ビレット7の外径を自由に調整可能であるため、型鍛造部材の生産性が高まる。 Billets 7 having various outer diameters can also be manufactured by a conventional slabbing mill. However, in the case of conventional slabbing mills, roll rearrangement must be carried out frequently in order to produce billets 7 having various outer diameters. In this case, the productivity of the mold forging member decreases. In the inclined rolling mill 4, the outer diameter of the billet 7 can be freely adjusted without rearranging the rolls, so that the productivity of the die forging member is increased.
従前の分塊圧延機では、たとえば外径の小さいビレット7が要求される場合、何回も往復して圧延する必要がある場合があり、ビレット7の製造に時間を要する場合があった。一方、3つの傾斜ロール40を含む傾斜圧延機4では、1回の圧下量が大きい。そのため、たとえば外径の小さいビレット7が要求される場合であっても、ビレット7の製造にかかる時間が短い。つまり、1回の圧下で、所望のサイズの外径を有するビレット7を短時間で製造できる。ビレット7を短時間で製造できれば、加熱炉3と型鍛造機5との間に3つの傾斜ロール40を含む傾斜圧延機4を配置してビレット7の外径を調整しても、ビレット7の温度が低下しにくい。 In the conventional slabbing rolling mill, for example, when a billet 7 having a small outer diameter is required, it may be necessary to reciprocate and roll the billet 7 many times, and it may take time to manufacture the billet 7. On the other hand, in the tilt rolling mill 4 including the three tilt rolls 40, the amount of rolling down at one time is large. Therefore, for example, even when a billet 7 having a small outer diameter is required, the time required for manufacturing the billet 7 is short. That is, a billet 7 having an outer diameter of a desired size can be produced in a short time under one compression. If the billet 7 can be manufactured in a short time, even if the tilt rolling mill 4 including the three tilt rolls 40 is arranged between the heating furnace 3 and the mold forging machine 5 and the outer diameter of the billet 7 is adjusted, the billet 7 can be manufactured. The temperature does not drop easily.
[型鍛造工程]
型鍛造工程では、外径を調整されたビレット7を型鍛造機5で型鍛造する。型鍛造工程では、所望の型鍛造部材の形状の型(たとえば、一対の金型)内にビレット7を配置してプレスする。これによりビレット7を変形して所望の型鍛造部材の形状にする。型の形状はたとえば、クランクシャフト1の形状である。型鍛造工程は、荒打ち及び仕上げ打ちを備えてもよい。型の形状は、フロントアクスル及びコンロッド等の他の型鍛造部材の形状であってもよい。
[Mold forging process]
In the mold forging step, the billet 7 having an adjusted outer diameter is forged by the mold forging machine 5. In the die forging step, the billet 7 is arranged and pressed in a die (for example, a pair of dies) having a desired die forging member shape. As a result, the billet 7 is deformed into a desired shape forged member. The shape of the mold is, for example, the shape of the crankshaft 1. The mold forging process may include roughing and finishing. The shape of the mold may be the shape of another mold forging member such as a front axle and a connecting rod.
型鍛造に供されるビレット7は、上述のとおり縮径圧延工程で型鍛造部材(たとえばクランクシャフト1)を製造するのに必要最低限の外径に調整されている。そのため、型鍛造工程におけるバリ2の体積は少ない。したがって、歩留まりが向上する。 As described above, the billet 7 used for die forging is adjusted to the minimum outer diameter necessary for manufacturing the die forging member (for example, the crankshaft 1) in the diameter reduction rolling process. Therefore, the volume of the burr 2 in the mold forging process is small. Therefore, the yield is improved.
型鍛造工程後、バリ2を打ち抜き除去することで、本実施形態の型鍛造部材が製造できる。 By punching and removing the burr 2 after the mold forging step, the mold forging member of the present embodiment can be manufactured.
[第2の実施形態]
上述の第1の実施形態では、型鍛造部材の製造設備は、加熱炉3と、傾斜圧延機4と、型鍛造機5とを備えた。製造設備はさらに、据込鍛造機を備えることが好ましい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the die forging member manufacturing equipment includes a heating furnace 3, an inclined rolling mill 4, and a die forging machine 5. The manufacturing equipment is further preferably equipped with a stationary forging machine.
図8は、図3とは異なる、第2の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。図8を参照して、製造設備は、加熱炉3と、傾斜圧延機4と、型鍛造機5とに加え、据込鍛造機8を備える。据込鍛造機8は、加熱炉3と傾斜圧延機4との間に配置される。各装置3〜5及び8の間には、搬送機構6が配置される。 FIG. 8 is a layout diagram of the manufacturing equipment for the mold forging member according to the second embodiment, which is different from FIG. With reference to FIG. 8, the manufacturing facility includes a stationary forging machine 8 in addition to a heating furnace 3, a tilt rolling mill 4, and a mold forging machine 5. The stationary forging machine 8 is arranged between the heating furnace 3 and the inclined rolling mill 4. A transport mechanism 6 is arranged between the devices 3 to 5 and 8.
[据込鍛造機]
図9は、据込鍛造機8の側面図である。図9では、据込鍛造機8の一部を断面図(ハッチング部分)で示す。図9を参照して、据込鍛造機8は、第1据込鍛造金型81と、第2据込鍛造金型82と、据込駆動機構83とを備える。図9を参照して、第1据込鍛造金型81と第2据込鍛造金型82とは、水平方向に配列される。第1据込鍛造金型81と、第2据込鍛造金型82とは、後述するテーパー穴810及び820とが互いに対向する向きで配置される。第1据込鍛造金型81及び第2据込鍛造金型82は、据込鍛造時のビレット7の中心軸の延長線上に配置される。据込鍛造時には、第1据込鍛造金型81と第2据込鍛造金型82との間にビレット7が配置される。
[Installation forging machine]
FIG. 9 is a side view of the stationary forging machine 8. In FIG. 9, a part of the stationary forging machine 8 is shown in a cross-sectional view (hatched portion). With reference to FIG. 9, the stationary forging machine 8 includes a first stationary forging die 81, a second stationary forging die 82, and a stationary drive mechanism 83. With reference to FIG. 9, the first set-in forging die 81 and the second set-in forging die 82 are arranged in the horizontal direction. The first set-in forging die 81 and the second set-in forging die 82 are arranged so that the tapered holes 810 and 820, which will be described later, face each other. The first stationary forging die 81 and the second stationary forging die 82 are arranged on an extension line of the central axis of the billet 7 at the time of stationary forging. At the time of stationary forging, the billet 7 is arranged between the first stationary forging die 81 and the second stationary forging die 82.
ここで、第1据込鍛造金型81と第2据込鍛造金型82とが水平方向に配列されるとは、第1据込鍛造金型81と第2据込鍛造金型82とが重力と直角に交わる方向に配列される場合のみに限定されず、第1据込鍛造金型81と第2据込鍛造金型82とが重力と直角に交わる方向から30°以下の範囲でずれて配列されている場合を含む。 Here, the fact that the first stationary forging die 81 and the second stationary forging die 82 are arranged in the horizontal direction means that the first stationary forging die 81 and the second stationary forging die 82 are arranged in the horizontal direction. The first stationary forging die 81 and the second stationary forging die 82 are displaced within a range of 30 ° or less from the direction perpendicular to the gravity, not limited to the case where they are arranged in the direction perpendicular to the gravity. Including the case where they are arranged.
据込鍛造機8は、ビレット7の両端を据込鍛造する。ビレット7は、第1端面70と、第1端面70と反対側の第2端面71と、第1端面70と第2端面71との間の側面72とを含む。 The stationary forging machine 8 performs stationary forging at both ends of the billet 7. The billet 7 includes a first end face 70, a second end face 71 opposite to the first end face 70, and a side surface 72 between the first end face 70 and the second end face 71.
[第1及び第2据込鍛造金型]
図10は、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面図である。図10を参照して、第1据込鍛造金型81は、第1ビレット対向面811と、第1裏面812とを含む。第1ビレット対向面811は、据込鍛造時のビレット7の第1端面70に対向する第1テーパー穴810を含む。第1裏面812は、第1ビレット対向面811と反対側に配置される。第2据込鍛造金型82は、第2ビレット対向面821と、第2裏面822とを含む。第2ビレット対向面821は、据込鍛造時のビレット7の第2端面71に対向する第2テーパー穴820を含む。第2裏面822は、第2ビレット対向面821と反対側に配置される。
[1st and 2nd stationary forging dies]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the first and second stationary forging dies 81 and 82 including the central axes of the first and second tapered holes 810 and 820. With reference to FIG. 10, the first stationary forging die 81 includes a first billet facing surface 811 and a first back surface 812. The first billet facing surface 811 includes a first tapered hole 810 facing the first end surface 70 of the billet 7 during installation forging. The first back surface 812 is arranged on the side opposite to the first billet facing surface 811. The second stationary forging die 82 includes a second billet facing surface 821 and a second back surface 822. The second billet facing surface 821 includes a second tapered hole 820 facing the second end surface 71 of the billet 7 during installation forging. The second back surface 822 is arranged on the side opposite to the second billet facing surface 821.
[第1及び第2据込鍛造金型のテーパー穴について]
図10を参照して、第1テーパー穴810は、第1内周面813を含む。第1テーパー穴810の中心軸を含む、第1据込鍛造金型81の断面(たとえば、図10)における第1内周面813の幅は、第1ビレット対向面811から第1裏面812に向かって減少する。第2テーパー穴820は、第2内周面823を含む。第2テーパー穴820の中心軸を含む、第2据込鍛造金型82の断面(たとえば、図10)における第2内周面823の幅は、第2ビレット対向面821から第2裏面822に向かって減少する。
[About the taper holes of the 1st and 2nd stationary forging dies]
With reference to FIG. 10, the first tapered hole 810 includes a first inner peripheral surface 813. The width of the first inner peripheral surface 813 in the cross section (for example, FIG. 10) of the first stationary forging die 81 including the central axis of the first tapered hole 810 is from the first billet facing surface 811 to the first back surface 812. Decrease towards. The second tapered hole 820 includes a second inner peripheral surface 823. The width of the second inner peripheral surface 823 in the cross section (for example, FIG. 10) of the second stationary forging die 82 including the central axis of the second tapered hole 820 is from the second billet facing surface 821 to the second back surface 822. Decrease towards.
ここで、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸とは、第1及び第2内周面813、823の、据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面における重心を、第1及び第2ビレット対向面811、821から第1及び第2裏面812、822に向かって結んだ線分である。 Here, the central axes of the first and second tapered holes 810 and 820 are the centers of gravity of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 in the cross section orthogonal to the axial direction of the billet 7 at the time of forging. It is a line segment connecting the first and second billet facing surfaces 811 and 821 toward the first and second back surfaces 812 and 822.
図11は、据込鍛造時のビレット7の軸方向から見た第1及び第2据込鍛造金型81、82の正面図である。図11を参照して、第1テーパー穴810は、据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面の形状がたとえば円状である第1内周面813を有する。第2テーパー穴820は、据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面の形状がたとえば円状である第2内周面823を有する。図11では、第1及び第2内周面813、823の、断面の形状は円状である。しかしながら、第1及び第2内周面813、823の据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面の形状は円状に限られない。第1及び第2内周面813、823の断面の形状は、据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面において、第1及び第2内周面813、823上の任意の2点と重心を通る線分において、最大長さを有する線分(たとえば、長軸又は直径)の長さと、最少長さを有する線分(たとえば、短軸又は直径)の長さとの比が20%以下の範囲で異なっている場合を含む。第1及び第2内周面813、823の据込鍛造時のビレット7の軸方向と直交する断面の形状はたとえば、楕円や多角形でもよい。 FIG. 11 is a front view of the first and second stationary forging dies 81 and 82 viewed from the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging. With reference to FIG. 11, the first tapered hole 810 has a first inner peripheral surface 813 whose cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging is, for example, circular. The second tapered hole 820 has a second inner peripheral surface 823 whose cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging is, for example, circular. In FIG. 11, the cross-sectional shapes of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 are circular. However, the shape of the cross section orthogonal to the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 is not limited to a circular shape. The shape of the cross section of the first and second inner peripheral surfaces 813, 823 is an arbitrary two points on the first and second inner peripheral surfaces 813, 823 in the cross section orthogonal to the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging. The ratio of the length of the line segment having the maximum length (for example, the major axis or the diameter) to the length of the line segment having the minimum length (for example, the minor axis or the diameter) is 20%. Including cases where they differ within the following range. The shape of the cross section of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 at the time of stationary forging and orthogonal to the axial direction of the billet 7 may be, for example, an ellipse or a polygon.
上述のとおり、テーパー形状とは、ビレット7の第1及び第2端面70、71に向かって、ビレット7の中心軸を含む断面におけるビレット7の幅が連続的又は断続的に減少する形状、又は、第1及び第2ビレット対向面811、821から第1及び第2裏面812、822に向かって、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面における第1及び第2内周面813、823の幅が連続的又は断続的に減少する形状をいう。上記幅が減少する割合は、一定でもよいし一定でなくてもよい。たとえば、ビレット7の第1及び第2端面70、71に向かって、又は、第1及び第2ビレット対向面811、821から第1及び第2裏面812、822に向かって、ビレット7の幅又は第1及び第2内周面813、823の幅が不連続に減少する形状(たとえば階段状)も、テーパー形状に含まれる。テーパー形状とはたとえば、ビレット7の端が凸になる円錐であってもよい。 As described above, the tapered shape is a shape in which the width of the billet 7 in the cross section including the central axis of the billet 7 decreases continuously or intermittently toward the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7. First and second stationary forgings, including the central axes of the first and second tapered holes 810, 820, from the first and second billet facing surfaces 811, 821 to the first and second back surfaces 812, 822. A shape in which the widths of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 in the cross sections of the molds 81 and 82 decrease continuously or intermittently. The rate at which the width decreases may or may not be constant. For example, the width of the billet 7 or toward the first and second end faces 70, 71 of the billet 7, or from the first and second billet facing surfaces 811, 821 to the first and second back surfaces 812, 822. A shape in which the widths of the first and second inner peripheral surfaces 813 and 823 are discontinuously reduced (for example, a stepped shape) is also included in the tapered shape. The tapered shape may be, for example, a cone in which the end of the billet 7 is convex.
第1ビレット対向面811は第2ビレット対向面821に対応し、第1裏面812は第2裏面822に対応し、第1内周面813は第2内周面823に対応する。したがって、以降の説明では、第1テーパー穴810の各構成について説明して、第2テーパー穴820の各構成の説明の代替とする。 The first billet facing surface 811 corresponds to the second billet facing surface 821, the first back surface 812 corresponds to the second back surface 822, and the first inner peripheral surface 813 corresponds to the second inner peripheral surface 823. Therefore, in the following description, each configuration of the first tapered hole 810 will be described as a substitute for the description of each configuration of the second tapered hole 820.
図10を参照して、第1内周面813の幅は、第1ビレット対向面811から第1裏面812にむかって減少する。第1テーパー穴810の中心軸を含む断面(図10)において、第1内周面813は直線であり、第1内周面813の面積は第1ビレット対向面811から第1裏面812に向かって連続的に減少する。 With reference to FIG. 10, the width of the first inner peripheral surface 813 decreases from the first billet facing surface 811 toward the first back surface 812. In the cross section including the central axis of the first tapered hole 810 (FIG. 10), the first inner peripheral surface 813 is a straight line, and the area of the first inner peripheral surface 813 is from the first billet facing surface 811 to the first back surface 812. And decrease continuously.
図10では、第1テーパー穴810は、第1ビレット対向面811から第1裏面812まで貫通している。しかしながら、第1テーパー穴810は第1ビレット対向面811から第1裏面812まで貫通しなくてもよい。 In FIG. 10, the first tapered hole 810 penetrates from the first billet facing surface 811 to the first back surface 812. However, the first tapered hole 810 does not have to penetrate from the first billet facing surface 811 to the first back surface 812.
図12は、図10とは異なる他の実施形態による、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面図である。図12を参照して、第1据込鍛造金型81は、第1テーパー穴810の穴底部814を含む。図12を参照して、第2据込鍛造金型82は、第2テーパー穴820の穴底部824を含む。図12に示すとおり、第1及び第2テーパー穴810、820は、第1又は第2ビレット対向面811又は821から、第1又は第2裏面812又は822まで貫通せず、穴底部814又は824を備えてもよい。 FIG. 12 is a cross-sectional view of the first and second stationary forging dies 81, 82, including the central axes of the first and second tapered holes 810, 820, according to another embodiment different from FIG. With reference to FIG. 12, the first stationary forging die 81 includes a hole bottom 814 of the first tapered hole 810. With reference to FIG. 12, the second stationary forging die 82 includes a hole bottom 824 of the second tapered hole 820. As shown in FIG. 12, the first and second tapered holes 810, 820 do not penetrate from the first or second billet facing surface 811 or 821 to the first or second back surface 812 or 822, and the hole bottom 814 or 824 does not penetrate. May be provided.
第1テーパー穴810の中心軸を含む断面(図10及び図12)において、第1内周面813は直線であった。しかしながら、第1テーパー穴810の中心軸を含む断面(図10及び図12)における、第1内周面813は、直線でなくてもよい。 In the cross section (FIGS. 10 and 12) including the central axis of the first tapered hole 810, the first inner peripheral surface 813 was a straight line. However, the first inner peripheral surface 813 in the cross section (FIGS. 10 and 12) including the central axis of the first tapered hole 810 does not have to be a straight line.
図13は、図10及び図12とは異なる他の実施形態による、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面図である。図13では、第1内周面813が直線ではなく、屈曲している。第1内周面813の幅は、第1ビレット対向面811から第1裏面812に向かって途中まで連続的に減少するが、その後は減少せず一定となる。 FIG. 13 is a cross-sectional view of the first and second stationary forging dies 81, 82, including the central axes of the first and second tapered holes 810, 820, according to another embodiment different from FIGS. 10 and 12. Is. In FIG. 13, the first inner peripheral surface 813 is not a straight line but is bent. The width of the first inner peripheral surface 813 continuously decreases from the first billet facing surface 811 toward the first back surface 812, but does not decrease thereafter and becomes constant.
図14は、図10、図12及び図13とは異なる他の実施形態による、第1及び第2テーパー穴810、820の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面図である。図14において、第1内周面813は直線ではなく、第1テーパー穴810の外に向かって湾曲している。 FIG. 14 shows first and second stationary forging dies 81, 82 including the central axes of the first and second tapered holes 810, 820 according to other embodiments different from FIGS. 10, 12, and 13. It is a cross-sectional view of. In FIG. 14, the first inner peripheral surface 813 is not a straight line, but is curved toward the outside of the first tapered hole 810.
第1テーパー穴810の形状は図10〜図14に限定されない。第1テーパー穴810の形状はたとえば、第1内周面813が第1テーパー穴810の内に向かって湾曲してもよく、第1内周面813が階段状であってもよい。また、縮径圧延後のビレット7の第1及び第2端面70、71の凹みに度合いに応じて、ビレット7の軸方向と直交する方向から見た、第1テーパー穴810の中心軸を含む、第1及び第2据込鍛造金型81、82の断面における第1内周面813の傾きを大きくしても良い。第1テーパー穴810の形状は、据込鍛造後のビレット7の端部において、ビレット7の中央部が凸になる範囲で適宜調整できる。 The shape of the first tapered hole 810 is not limited to FIGS. 10 to 14. The shape of the first tapered hole 810 may be, for example, the first inner peripheral surface 813 may be curved inward of the first tapered hole 810, or the first inner peripheral surface 813 may be stepped. Further, the dents of the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7 after diameter reduction rolling include the central axis of the first tapered hole 810 as seen from the direction orthogonal to the axial direction of the billet 7, depending on the degree of denting. , The inclination of the first inner peripheral surface 813 in the cross section of the first and second stationary forging dies 81 and 82 may be increased. The shape of the first tapered hole 810 can be appropriately adjusted within the range in which the central portion of the billet 7 becomes convex at the end portion of the billet 7 after the installation forging.
第2据込鍛造金型82が有する第2テーパー穴820の形状は、第1テーパー穴810と同じでもよいし異なってもよい。第1テーパー穴810と第2テーパー穴820とが同じ形状の場合、ビレット7の第1端面70と第2端面71とにかかる負荷が同じになる。そのため、ビレット7全体にわたって均一に鍛造による応力を付与できる。一方で、たとえば、縮径圧延後に、ビレット7の第1端面70と第2端面71とで、凹みの程度が異なる場合、第1テーパー穴810の形状と第2テーパー穴820の形状とを変えてもよい。 The shape of the second taper hole 820 included in the second stationary forging die 82 may be the same as or different from that of the first taper hole 810. When the first tapered hole 810 and the second tapered hole 820 have the same shape, the load applied to the first end surface 70 and the second end surface 71 of the billet 7 is the same. Therefore, the stress due to forging can be uniformly applied to the entire billet 7. On the other hand, for example, when the degree of dent is different between the first end surface 70 and the second end surface 71 of the billet 7 after diameter reduction rolling, the shape of the first taper hole 810 and the shape of the second taper hole 820 are changed. You may.
据込鍛造時に、ビレット7の第1端面70は、第1テーパー穴810の形状に沿って変形し、第1テーパー穴810の形状に成形される。ビレット7の第2端面71は、第2テーパー穴820の形状に沿って変形し、第2テーパー穴820の形状に成形される。したがって、第1及び第2据込鍛造金型81、82を使用してビレット7を据込鍛造した場合、据込鍛造後のビレット7の第1及び第2端面70、71の面積は、ビレット7の他の部分の断面積よりも小さくなる。そして、ビレット7の端部は、第1又は第2端面70又は71に向かって断面積が小さくなる。また、据込鍛造後のビレット7の端部の形状は、第1又は第2内周面813又は823と同じ傾斜をもつ形状(テーパー形状)になる。 At the time of stationary forging, the first end surface 70 of the billet 7 is deformed along the shape of the first tapered hole 810 and formed into the shape of the first tapered hole 810. The second end surface 71 of the billet 7 is deformed along the shape of the second tapered hole 820, and is formed into the shape of the second tapered hole 820. Therefore, when the billet 7 is stationary forged using the first and second stationary forging dies 81 and 82, the area of the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7 after the stationary forging is the billet. It is smaller than the cross-sectional area of the other part of 7. Then, the cross-sectional area of the end portion of the billet 7 becomes smaller toward the first or second end surface 70 or 71. Further, the shape of the end portion of the billet 7 after the installation forging is a shape (tapered shape) having the same inclination as the first or second inner peripheral surface 813 or 823.
据込鍛造機8を用いた据込鍛造によりビレット7の端部をテーパー形状にすれば、その後に傾斜圧延機4によりビレット7を縮径圧延しても、縮径圧延後のビレット7の第1及び第2端面70、71の凹みが抑制される。 If the end of the billet 7 is tapered by stationary forging using the stationary forging machine 8, even if the billet 7 is subsequently reduced in diameter by the inclined rolling mill 4, the billet 7 after the reduced diameter is rolled. The dents of the 1st and 2nd end faces 70 and 71 are suppressed.
図15は予め据込鍛造をしないで、3つの傾斜ロール40を持つ傾斜圧延機4によって縮径圧延したビレット7の一例を示す図である。図15を参照して、ビレット7の第1及び第2端面70、71は大きく凹んでいる。図16〜図18は、ビレット7の第1及び第2端面70、71が大きく凹んだ、図15に示すビレット7を用いて型鍛造した場合の、鍛造金型81、82の端部の拡大図である。図16〜図18を参照して、第1及び第2端面70、71が大きく凹んだビレット7を用いて型鍛造した場合、図16〜図18へと型鍛造が進むにつれて、第1及び第2端面70、71が折れ曲がり、最終的に重なり合う場合がある。これにより、まくれ込み疵と呼ばれる鍛造欠陥が発生する場合がある。 FIG. 15 is a diagram showing an example of a billet 7 that has been reduced in diameter and rolled by an inclined rolling mill 4 having three inclined rolls 40 without pre-installed forging. With reference to FIG. 15, the first and second end faces 70, 71 of the billet 7 are greatly recessed. 16 to 18 show an enlargement of the ends of the forging dies 81 and 82 when the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7 are greatly recessed and the forging is performed using the billet 7 shown in FIG. It is a figure. With reference to FIGS. 16 to 18, when mold forging is performed using billets 7 in which the first and second end faces 70 and 71 are greatly recessed, the first and first mold forging progresses to FIGS. 16 to 18. The two end faces 70 and 71 may bend and eventually overlap. This may cause forging defects called curled up flaws.
図19は、据込鍛造機8を用いて据込鍛造したビレット7を示す図である。図20は、予め据込鍛造をした図19に示すビレット7を、3つの傾斜ロール40を持つ傾斜圧延機4によって縮径圧延した後のビレット7を示す図である。図21〜図23は、据込鍛造機8を用いて据込鍛造した後、傾斜圧延機4によって縮径圧延した図20に示すビレット7を用いて型鍛造した場合の、型鍛造金型の端部の拡大図である。図21〜図23を参照して、ビレット7の端部において、縮径圧延前は、ビレット7の端部において、ビレット7の中央部が凸のテーパー形状である。そのため、縮径圧延によってビレット7の表層部分がビレット7の中央部よりも延伸しても、図20に示すように、縮径圧延後のビレット7の第1及び第2端面70、71の凹みが抑制される。図21〜図23を参照して、第1及び第2端面70、71の凹みが抑制されたビレット7を型鍛造すれば、図21〜図23へと型鍛造が進んでも、第1及び第2端面70、71の折れ曲がりが抑制される。その結果、鍛造欠陥(まくれ込み疵)の発生を抑制できる。 FIG. 19 is a diagram showing a billet 7 that has been forged by using a stationary forging machine 8. FIG. 20 is a diagram showing a billet 7 after the billet 7 shown in FIG. 19 which has been forged in advance is rolled in a reduced diameter by an inclined rolling mill 4 having three inclined rolls 40. 21 to 23 show a die forging die when the die forging is performed using the billet 7 shown in FIG. 20 which is diameter-reduced and rolled by the inclined rolling mill 4 after being forged by the stationary forging machine 8. It is an enlarged view of an end part. With reference to FIGS. 21 to 23, at the end portion of the billet 7, the central portion of the billet 7 has a convex tapered shape at the end portion of the billet 7 before the diameter reduction rolling. Therefore, even if the surface layer portion of the billet 7 is stretched from the central portion of the billet 7 by the reduced diameter rolling, as shown in FIG. 20, the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7 after the reduced diameter rolling are recessed. Is suppressed. If the billet 7 in which the dents of the first and second end faces 70 and 71 are suppressed is forged with reference to FIGS. 21 to 23, even if the die forging proceeds to FIGS. 21 to 23, the first and second ends are formed. Bending of the two end faces 70 and 71 is suppressed. As a result, the occurrence of forging defects (blurring defects) can be suppressed.
[据込駆動機構]
据込駆動機構83は、第1据込鍛造金型81を、据込鍛造時のビレット7の軸方向に駆動可能である。図9を参照して、据込鍛造時には、据込駆動機構83により、第1据込鍛造金型81が図中矢印で示す方向に駆動する。そして、第1据込鍛造金型81を第2据込鍛造金型82へ相対的に近づける。これにより、ビレット7の端部が据込鍛造される。
[Installation drive mechanism]
The stationary drive mechanism 83 can drive the first stationary forging die 81 in the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging. With reference to FIG. 9, at the time of stationary forging, the stationary drive mechanism 83 drives the first stationary forging die 81 in the direction indicated by the arrow in the drawing. Then, the first set-in forging die 81 is relatively close to the second set-in forging die 82. As a result, the end portion of the billet 7 is forged by installation.
図9では、据込駆動機構83は、第1据込鍛造金型81を駆動する。しかしながら、据込駆動機構83は、第1据込鍛造金型81に替えて、第2据込鍛造金型82を駆動してもよい。据込駆動機構83はさらに、第1及び第2据込鍛造金型81、82を、互いに近づけるように駆動してもよい。 In FIG. 9, the stationary drive mechanism 83 drives the first stationary forging die 81. However, the stationary drive mechanism 83 may drive the second stationary forging die 82 instead of the first stationary forging die 81. The stationary drive mechanism 83 may further drive the first and second stationary forging dies 81 and 82 so as to be close to each other.
図9では、据込鍛造機8はその他に、第1及び第2据込鍛造金型81、82を固定するためのダイホルダ84、ダイホルダ84を一定軸上に移動させるためのガイドポスト85を備える。しかしながら、据込鍛造機8の他の構成はこれに限られない。第1及び第2据込鍛造金型81及び82が、据込鍛造時のビレット7の中心軸の延長線上に配置されれば良く、据込鍛造機8の他の構成は、いわゆるCフレームや、一体型ストレートサイドフレームであってもよい。 In FIG. 9, the stationary forging machine 8 also includes a die holder 84 for fixing the first and second stationary forging dies 81 and 82, and a guide post 85 for moving the die holder 84 on a constant axis. .. However, other configurations of the stationary forging machine 8 are not limited to this. The first and second stationary forging dies 81 and 82 need only be arranged on the extension line of the central axis of the billet 7 at the time of stationary forging, and the other configuration of the stationary forging machine 8 is a so-called C frame or , It may be an integrated straight side frame.
図9ではさらに、据込鍛造機8は、ビレット7を支持する支持機構86を備える。図9では、支持機構86は、ビレット7を下方から支持する支持架台である。しかしながら、支持機構86は図9に示す構成に限定されない。支持機構86はたとえばロボットアームであり、ビレット7の一部を把持する機構であってもよい。支持機構86はまた、チェーン等による吊り下げであってもよい。支持機構86は、据込鍛造が開始されるまでの間、ビレット7を支持できる機構であれば、その構成は特に限定されない。また、支持機構86は、据込鍛造に伴うビレット7の軸方向長さの収縮に伴って、移動してもよい。 In FIG. 9, the stationary forging machine 8 further includes a support mechanism 86 that supports the billet 7. In FIG. 9, the support mechanism 86 is a support pedestal that supports the billet 7 from below. However, the support mechanism 86 is not limited to the configuration shown in FIG. The support mechanism 86 is, for example, a robot arm, and may be a mechanism for gripping a part of the billet 7. The support mechanism 86 may also be suspended by a chain or the like. The configuration of the support mechanism 86 is not particularly limited as long as it can support the billet 7 until the installation forging is started. Further, the support mechanism 86 may move as the billet 7 contracts in the axial length due to the stationary forging.
図24は、図9とは異なる、他の実施形態による据込鍛造機8の側面図である。図24では、据込鍛造機8の一部を断面図(ハッチング部分)で示す。図24を参照して、据込鍛造機8は、第1据込鍛造金型81、第2据込鍛造金型82及び据込駆動機構83に加え、第1及び第2拘束工具91、92と、第1及び第2拘束工具支持機構93、94と、第1及び第2弾性部材95、96とを新たに備える。 FIG. 24 is a side view of the stationary forging machine 8 according to another embodiment, which is different from FIG. 9. In FIG. 24, a part of the stationary forging machine 8 is shown in a cross-sectional view (hatched portion). With reference to FIG. 24, the stationary forging machine 8 includes the first stationary forging die 81, the second stationary forging die 82, and the stationary drive mechanism 83, as well as the first and second restraint tools 91 and 92. , The first and second restraint tool support mechanisms 93 and 94, and the first and second elastic members 95 and 96 are newly provided.
第1拘束工具91は、据込鍛造時において、ビレット7の軸方向中央部の軸周りに配置される。第2拘束工具92は、据込鍛造時において、ビレット7を挟んで第1拘束工具91の反対側であって、且つ、据込鍛造時のビレット7の軸方向中央部の軸周りに配置される。 The first restraint tool 91 is arranged around the axis of the central portion in the axial direction of the billet 7 at the time of stationary forging. The second restraint tool 92 is arranged on the opposite side of the first restraint tool 91 with the billet 7 sandwiched between them at the time of stationary forging, and around the axis of the central portion of the billet 7 at the time of stationary forging. To.
[第1及び第2の拘束工具]
図25は、据込鍛造機8が第1及び第2拘束工具91、92を備える場合において、据込鍛造時のビレット7の軸方向から見たビレット7の軸方向中央部及び第1及び第2の拘束工具91、92の断面図である。図25を参照して、第1及び第2拘束工具91、92は、ビレット7の側面72と接触する第1及び第2拘束面910及び920を含む。
[First and second restraint tools]
FIG. 25 shows a case where the stationary forging machine 8 is provided with the first and second restraint tools 91 and 92, and the central portion in the axial direction of the billet 7 and the first and first and first billet 7 viewed from the axial direction of the billet 7 during the stationary forging. 2 is a cross-sectional view of the restraint tools 91 and 92 of 2. With reference to FIG. 25, the first and second restraint tools 91, 92 include first and second restraint surfaces 910 and 920 that come into contact with the side surface 72 of the billet 7.
ビレット7を据込鍛造する場合、ビレット7が座屈する場合がある。第1及び第2拘束工具91、92は、ビレット7の軸方向中央部の軸周りに配置され、ビレット7の側面72を拘束する。これにより、据込鍛造時のビレット7の座屈を抑制できる。 When the billet 7 is installed and forged, the billet 7 may buckle. The first and second restraint tools 91 and 92 are arranged around the axial central portion of the billet 7 and restrain the side surface 72 of the billet 7. As a result, buckling of the billet 7 at the time of stationary forging can be suppressed.
図24及び図25では、第1拘束工具91がビレット7の上方に配置され、第2拘束工具92がビレット7の下方に配置されている。しかしながら、第1及び第2拘束工具91、92の配置は逆でもよく、また、第1及び第2拘束工具91、92は上下方向に配置されなくてもよい。第1及び第2拘束工具91、92は、ビレット7を挟んで対向して配置されていればよい。 In FIGS. 24 and 25, the first restraint tool 91 is arranged above the billet 7, and the second restraint tool 92 is arranged below the billet 7. However, the arrangement of the first and second restraint tools 91 and 92 may be reversed, and the first and second restraint tools 91 and 92 may not be arranged in the vertical direction. The first and second restraint tools 91 and 92 may be arranged so as to face each other with the billet 7 interposed therebetween.
図26は、図24及び図25とは異なる他の実施形態による、据込鍛造時のビレット7の軸方向から見た、ビレット7の軸方向中央部及び第1及び第2拘束工具91、92の断面図である。図26を参照して、第1及び第2拘束工具91、92は、水平方向に配置される。第1及び第2拘束工具91、92の配列方向は、図24〜図26に限定されない。第1及び第2拘束工具91、92の配列方向はビレット7を挟んで直線上に配置されればよく、たとえば、垂直方向に対して0〜45°傾いてもよい。 FIG. 26 shows the axial central portion of the billet 7 and the first and second restraint tools 91 and 92 as viewed from the axial direction of the billet 7 during installation forging according to another embodiment different from those of FIGS. 24 and 25. It is a cross-sectional view of. With reference to FIG. 26, the first and second restraint tools 91, 92 are arranged in the horizontal direction. The arrangement directions of the first and second restraint tools 91 and 92 are not limited to FIGS. 24 to 26. The first and second restraint tools 91 and 92 may be arranged in a straight line with the billet 7 in between, and may be tilted by 0 to 45 ° with respect to the vertical direction, for example.
[第1及び第2拘束工具の断面形状]
好ましくは、図25及び図26において示すとおり、第1及び第2拘束面910、920の据込鍛造時のビレット7の軸方向から見た断面の形状は弓状である。第1及び第2拘束面910、920の断面形状が弓状であれば、据込鍛造時におけるビレット7と第1及び第2拘束面910、920との接触面積を大きくすることができる。このため、据込鍛造時において、第1及び第2拘束面910、920がビレット7の形状を維持しつつ、ビレット7を拘束しやすい。そのため、より効率的にビレット7の座屈を抑制できる。ここで、弓状とは、一部又は全体が弧をなして曲がっている状態をいう。弓状はたとえば、楕円弧、円弧である。弓状は、複数の曲率を有した形状であってもよいし、中央部が曲率を有し、端部が直線状となっている形状でもよい。
[Cross-sectional shape of first and second restraint tools]
Preferably, as shown in FIGS. 25 and 26, the shape of the cross section of the first and second restraint surfaces 910 and 920 as viewed from the axial direction at the time of stationary forging is arched. If the cross-sectional shape of the first and second restraint surfaces 910 and 920 is arcuate, the contact area between the billet 7 and the first and second restraint surfaces 910 and 920 at the time of forging can be increased. Therefore, at the time of stationary forging, the first and second restraint surfaces 910 and 920 tend to restrain the billet 7 while maintaining the shape of the billet 7. Therefore, the buckling of the billet 7 can be suppressed more efficiently. Here, the bow shape means a state in which a part or the whole is bent in an arc. The bow shape is, for example, an elliptical arc or an arc. The bow shape may have a shape having a plurality of curvatures, or may have a shape in which the central portion has a curvature and the end portion is a straight line.
しかしながら、第1及び第2拘束面910、920の断面形状は弓状に限定されない。図27は、図25及び図26とは異なる他の実施形態による、据込鍛造時のビレット7の軸方向から見たビレット7の軸方向中央部及び第1及び第2拘束工具91、92の断面図である。図27を参照して、第1及び第2拘束面910、920のビレット7の軸方向から見た断面の形状はビレット7の半径方向外向きに凸のV字状でもよい。他には、第1及び第2拘束面910、920の断面形状は円弧及び台形であってもよい。第1及び第2拘束面910、920の断面形状は、ビレット7の座屈を抑制できる範囲で適宜調整できる。 However, the cross-sectional shapes of the first and second restraint surfaces 910 and 920 are not limited to the bow shape. FIG. 27 shows the axially central portion of the billet 7 and the first and second restraint tools 91 and 92 as viewed from the axial direction of the billet 7 during stationary forging according to another embodiment different from those of FIGS. 25 and 26. It is a cross-sectional view. With reference to FIG. 27, the cross-sectional shape of the billets 7 of the first and second restraint surfaces 910 and 920 as viewed from the axial direction may be a V-shape that is convex outward in the radial direction of the billets 7. Alternatively, the cross-sectional shapes of the first and second restraint surfaces 910 and 920 may be arcuate and trapezoidal. The cross-sectional shapes of the first and second restraint surfaces 910 and 920 can be appropriately adjusted within a range in which buckling of the billet 7 can be suppressed.
図25〜図27において、ビレット7の軸周りには第1及び第2拘束工具91、92の2つが配置される。しかしながら、さらに拘束工具が配置されてもよい。たとえば、ビレット7の軸周りに第1及び第2拘束工具91、92に加え、さらに第3及び第4拘束工具を配置する。この場合、ビレット7の軸周りには第1〜第4拘束工具4つが配置される。ビレット7の軸周りに配置される拘束工具の数は適宜設定できる。また、据込鍛造機8はビレット7の軸方向中央部の異なる位置に、さらに拘束工具を備えてもよい。たとえば、ビレット7の軸方向において、第1及び第2拘束工具91、92とビレット7の第1及び第2端面70、71との間に、さらに第3及び第4拘束工具を配置する。この場合、さらに座屈を抑制できる。ビレット7の軸方向における、拘束工具の個数は適宜設定できる。 In FIGS. 25 to 27, two first and second restraint tools 91 and 92 are arranged around the axis of the billet 7. However, additional restraint tools may be placed. For example, in addition to the first and second restraint tools 91 and 92, the third and fourth restraint tools are further arranged around the axis of the billet 7. In this case, four first to fourth restraint tools are arranged around the axis of the billet 7. The number of restraint tools arranged around the axis of the billet 7 can be set as appropriate. Further, the stationary forging machine 8 may further include a restraint tool at a different position in the axial center portion of the billet 7. For example, in the axial direction of the billet 7, the third and fourth restraint tools are further arranged between the first and second restraint tools 91 and 92 and the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7. In this case, buckling can be further suppressed. The number of restraint tools in the axial direction of the billet 7 can be set as appropriate.
[弾性部材]
図25を参照して、第1弾性部材95は、第1拘束工具91と第1拘束工具支持機構93との間に配置される。第2弾性部材96は、第2拘束工具92と第2拘束工具支持機構94との間に配置される。ここでいう弾性部材とは、外力を加えられた場合にひずみが生じて変形するものの、外力が除去されたときには元の形状に戻る部材を意味する。弾性部材はたとえば、ばね及びゴム等である。
[Elastic member]
With reference to FIG. 25, the first elastic member 95 is arranged between the first restraint tool 91 and the first restraint tool support mechanism 93. The second elastic member 96 is arranged between the second restraint tool 92 and the second restraint tool support mechanism 94. The elastic member here means a member that is distorted and deformed when an external force is applied, but returns to its original shape when the external force is removed. The elastic member is, for example, a spring, rubber, or the like.
上述の据込鍛造工程では、ビレット7を軸方向に据込鍛造する。そのため、据込鍛造を実施すれば、ビレット7の半径が拡大する。図28は、据込鍛造機8が第1及び第2拘束工具91、92を備える場合における、据込鍛造後の、据込鍛造時のビレット7の軸方向から見たビレット7の軸方向中央部及び第1及び第2拘束工具91、92の断面図である。図25及び図28を参照して、据込鍛造前のビレット7の半径はR0であり、据込鍛造後はビレット7の半径が拡大して半径R1となる。 In the above-mentioned stationary forging step, the billet 7 is installed and forged in the axial direction. Therefore, if the stationary forging is carried out, the radius of the billet 7 is expanded. FIG. 28 shows the axial center of the billet 7 as viewed from the axial direction of the billet 7 at the time of the stationary forging after the stationary forging when the stationary forging machine 8 is provided with the first and second restraint tools 91 and 92. It is sectional drawing of the part and the 1st and 2nd restraint tools 91, 92. With reference to FIGS. 25 and 28, the radius of the billet 7 before the installation forging is R0, and after the installation forging, the radius of the billet 7 is expanded to become the radius R1.
ビレット7の半径が拡大すれば、第1及び第2拘束工具91、92に、ビレット7の径方向の外向きの圧力が加わる。第1及び第2弾性部材95、96は、この圧力を受けて収縮する。そのため、第1及び第2拘束工具91、92のビレット7の径方向への移動が許容される。これにより、据込鍛造後のビレット7の径が制限されず、複数種類のサイズのビレットが製造可能である。 When the radius of the billet 7 is increased, the first and second restraint tools 91 and 92 are subjected to outward pressure in the radial direction of the billet 7. The first and second elastic members 95 and 96 contract under this pressure. Therefore, the first and second restraint tools 91 and 92 are allowed to move in the radial direction of the billet 7. As a result, the diameter of the billet 7 after the installation forging is not limited, and billets of a plurality of sizes can be manufactured.
収縮した第1及び第2弾性部材95、96により、ビレット7の半径が拡大した場合であっても、第1及び第2拘束工具91、92がビレット7の側面72を拘束している状態を維持する。これにより、第1及び第2拘束工具91、92のビレット7の径方向への移動が許容される場合であっても、ビレット7の座屈が抑制できる。 Even when the radius of the billet 7 is expanded by the contracted first and second elastic members 95 and 96, the first and second restraining tools 91 and 92 restrain the side surface 72 of the billet 7. maintain. As a result, buckling of the billet 7 can be suppressed even when the billet 7 of the first and second restraint tools 91 and 92 is allowed to move in the radial direction.
ビレット7の座屈を抑制するために、たとえば、ビレット7の側面72を移動不可能な型枠等によって完全に拘束することもできる。これにより、ビレット7の座屈を抑制できる。しかしながら、この場合、据込鍛造後のビレット7の半径の種類が、型枠の内径によって制限される。一方、本実施形態では、ビレット7の半径方向に移動可能な第1及び第2拘束工具91、92でビレット7の側面72を拘束する。そのため、据込鍛造時のビレット7の半径の拡大が許容される。本実施形態ではさらに、第1及び第2弾性部材95、96があることにより、ビレット7の半径が拡大した場合であっても、第1及び第2拘束工具91、92がビレット7の側面72を拘束している状態を維持する。そのため、本実施形態の据込鍛造機8では、据込鍛造時のビレット7の座屈を抑制し、さらに、複数種類のサイズのビレット7が製造できる。 In order to suppress the buckling of the billet 7, for example, the side surface 72 of the billet 7 can be completely restrained by an immovable formwork or the like. As a result, buckling of the billet 7 can be suppressed. However, in this case, the type of radius of the billet 7 after installation forging is limited by the inner diameter of the formwork. On the other hand, in the present embodiment, the side surface 72 of the billet 7 is restrained by the first and second restraint tools 91 and 92 that can move in the radial direction of the billet 7. Therefore, it is permissible to increase the radius of the billet 7 at the time of stationary forging. In the present embodiment, the presence of the first and second elastic members 95 and 96 further causes the first and second restraint tools 91 and 92 to be on the side surface 72 of the billet 7 even when the radius of the billet 7 is expanded. Maintain the restrained state. Therefore, in the stationary forging machine 8 of the present embodiment, buckling of the billet 7 at the time of stationary forging can be suppressed, and billets 7 of a plurality of sizes can be manufactured.
図25、図26及び図28において、第1及び第2弾性部材95、96の数はそれぞれ4つである。しかしながら、第1及び第2弾性部材95、96の数は特に限定されない。第1及び第2弾性部材95、96の数はそれぞれ1つでもよい。弾性部材の数、大きさ及び材質等は適宜選択できる。また、図25、図26及び図28において、据込鍛造機8は第1及び第2弾性部材95、96を備える。しかしながら、弾性部材95、96は無くても良く、第1及び第2拘束工具91、92が、第1及び第2拘束工具支持機構93、94に直接取り付けられている場合であっても、ビレット7の座屈を抑制できる。 In FIGS. 25, 26 and 28, the numbers of the first and second elastic members 95 and 96 are four, respectively. However, the number of the first and second elastic members 95 and 96 is not particularly limited. The number of the first and second elastic members 95 and 96 may be one, respectively. The number, size, material, etc. of the elastic members can be appropriately selected. Further, in FIGS. 25, 26 and 28, the stationary forging machine 8 includes first and second elastic members 95 and 96. However, the elastic members 95 and 96 may be omitted, and even when the first and second restraint tools 91 and 92 are directly attached to the first and second restraint tool support mechanisms 93 and 94, the billet Buckling of 7 can be suppressed.
[拘束工具支持機構]
第1拘束工具支持機構93は、第1拘束工具91の第1拘束面910と反対側に配置され、第1拘束工具91を支持する。第2拘束工具支持機構94は、第2拘束工具92の第2拘束面920と反対側に配置され、第2拘束工具92を支持する。
[Restriction tool support mechanism]
The first restraint tool support mechanism 93 is arranged on the side opposite to the first restraint surface 910 of the first restraint tool 91, and supports the first restraint tool 91. The second restraint tool support mechanism 94 is arranged on the side opposite to the second restraint surface 920 of the second restraint tool 92, and supports the second restraint tool 92.
図24において、第1拘束工具支持機構93は、拘束工具支持部材930とそれに取り付けられたシリンダ931とを備える。第2拘束工具支持機構94は、拘束工具支持部材940及びその直下に拘束工具支持架台941を備える。第1拘束工具91は、シリンダ931により垂直方向に移動可能である。これにより第1拘束工具91と第2拘束工具92との距離を広げ、据込鍛造前後において、ビレット7を据込鍛造機8内から容易に出し入れできる。 In FIG. 24, the first restraint tool support mechanism 93 includes a restraint tool support member 930 and a cylinder 931 attached to the restraint tool support member 930. The second restraint tool support mechanism 94 includes a restraint tool support member 940 and a restraint tool support stand 941 immediately below the restraint tool support member 940. The first restraint tool 91 can be moved in the vertical direction by the cylinder 931. As a result, the distance between the first restraint tool 91 and the second restraint tool 92 is widened, and the billet 7 can be easily taken in and out of the stationary forging machine 8 before and after the stationary forging.
図24、図25及び図28において、第1拘束工具支持機構93は、拘束工具支持部材930とそれに取り付けられたシリンダ931とを備える。第2拘束工具支持機構94は、拘束工具支持部材940及びその直下に拘束工具支持架台941を備える。しかしながら、第1及び第2拘束工具91及び92を支持する方法は、この方法に限定されない。第1及び第2拘束工具支持機構93及び94は、第1及び第2拘束工具91及び92を支持できる範囲で適宜選択できる。 In FIGS. 24, 25 and 28, the first restraint tool support mechanism 93 includes a restraint tool support member 930 and a cylinder 931 attached to the restraint tool support member 930. The second restraint tool support mechanism 94 includes a restraint tool support member 940 and a restraint tool support stand 941 immediately below the restraint tool support member 940. However, the method of supporting the first and second restraint tools 91 and 92 is not limited to this method. The first and second restraint tool support mechanisms 93 and 94 can be appropriately selected within a range in which the first and second restraint tools 91 and 92 can be supported.
[第3の実施形態]
据込鍛造が必要か否かは、加熱炉3に装入されるビレット7の鋼種、外径及び傾斜圧延機4での圧下量等に応じて決まる。したがって、上記製造方法はさらに、加熱工程後であって据込鍛造工程前に、振り分け工程を備えても良い。振り分け工程では、据込鍛造対象のビレット7を据込鍛造機8に供給し、据込鍛造対象外のビレット7を傾斜圧延機4に供給する。
[Third Embodiment]
Whether or not stationary forging is necessary depends on the steel type of the billet 7 charged into the heating furnace 3, the outer diameter, the amount of rolling down in the inclined rolling mill 4, and the like. Therefore, the above-mentioned manufacturing method may further include a sorting step after the heating step and before the installation forging step. In the sorting step, the billet 7 to be forged is supplied to the forging machine 8, and the billet 7 not to be forged is supplied to the inclined rolling mill 4.
図29は、図3及び図8とは異なる、第3の実施形態による型鍛造部材の製造設備のレイアウト図である。図29を参照して、製造設備は、加熱炉3と、傾斜圧延機4と、型鍛造機5と、据込鍛造機8とに加え、振り分け機構600を備える。 FIG. 29 is a layout diagram of a mold forging member manufacturing facility according to a third embodiment, which is different from FIGS. 3 and 8. With reference to FIG. 29, the manufacturing equipment includes a heating furnace 3, a tilt rolling mill 4, a mold forging machine 5, a stationary forging machine 8, and a sorting mechanism 600.
図29では、振り分け機構600は、第1搬送機構610と、第2搬送機構620と、選別機630とを備える。第1搬送機構610は、加熱炉3と傾斜圧延機4との間に配置される。第1搬送機構610は、加熱炉3から抽出されたビレット7を傾斜圧延機4に搬送する。第2搬送機構620は、第1搬送機構610上の分岐点640から分岐し、第1搬送機構610上の合流点650に合流する。第1及び第2搬送機構610及び620はたとえば、一列に配列された複数の搬送ローラを含む搬送テーブル、又はビレット7をつかみ移動させるロボットである。 In FIG. 29, the sorting mechanism 600 includes a first transport mechanism 610, a second transport mechanism 620, and a sorter 630. The first transfer mechanism 610 is arranged between the heating furnace 3 and the inclined rolling mill 4. The first transfer mechanism 610 transfers the billet 7 extracted from the heating furnace 3 to the inclined rolling mill 4. The second transfer mechanism 620 branches from the branch point 640 on the first transfer mechanism 610 and joins the confluence point 650 on the first transfer mechanism 610. The first and second transfer mechanisms 610 and 620 are, for example, a transfer table including a plurality of transfer rollers arranged in a row, or a robot that grabs and moves the billet 7.
選別機630はたとえば、キッカー又はロボットアームである。選別機630は、加熱炉3から抽出され、第1搬送機構610上を移動するビレット7のうち、据込鍛造対象のビレット7のみを第2搬送機構620上に移動させる。これにより、据込鍛造対象のビレット7のみを据込鍛造機8に供給する。据込鍛造機8に供給されたビレット7は、据込鍛造される。据込鍛造されたビレット7は、合流点650から再び第1搬送機構610上に移動し、傾斜圧延機4に供給される。 The sorter 630 is, for example, a kicker or a robot arm. The sorter 630 moves only the billet 7 to be forged to be installed and forged onto the second transport mechanism 620 among the billets 7 extracted from the heating furnace 3 and move on the first transport mechanism 610. As a result, only the billet 7 to be forged is supplied to the forging machine 8. The billet 7 supplied to the stationary forging machine 8 is stationary forged. The stationary forged billet 7 moves from the confluence point 650 to the first transfer mechanism 610 again and is supplied to the inclined rolling mill 4.
図29の製造設備を用いた型鍛造部材の製造方法は次のとおりである。加熱工程により加熱されたビレット7を加熱炉3から抽出し、第1搬送機構610上に搬送する。続いて、抽出されたビレット7に対して、振り分け工程を実施する。 The method of manufacturing the mold forging member using the manufacturing equipment of FIG. 29 is as follows. The billet 7 heated by the heating step is extracted from the heating furnace 3 and transferred onto the first transfer mechanism 610. Subsequently, a sorting step is performed on the extracted billets 7.
振り分け工程では、ビレット7を据込鍛造対象又は据込鍛造対象外に振り分ける。ビレット7が据込鍛造対象である場合、据込鍛造対象のビレット7を据込鍛造機8に供給する。具体的には、第1搬送機構610上のビレット7を、選別機630を用いて第2搬送機構620上に移動させ、据込鍛造機8まで搬送する。 In the sorting step, the billet 7 is sorted into a stationary forging target or a non-installed forging target. When the billet 7 is the target for stationary forging, the billet 7 for the stationary forging is supplied to the stationary forging machine 8. Specifically, the billet 7 on the first transport mechanism 610 is moved onto the second transport mechanism 620 using the sorting machine 630 and transported to the stationary forging machine 8.
一方、ビレット7が据込鍛造対象外である場合、据込鍛造対象外のビレット7を傾斜圧延機4に供給する。具体的には、第1搬送機構610上のビレット7を、そのまま第1搬送機構610で傾斜圧延機4まで搬送する。 On the other hand, when the billet 7 is not subject to stationary forging, the billet 7 not subject to stationary forging is supplied to the inclined rolling mill 4. Specifically, the billet 7 on the first transfer mechanism 610 is conveyed as it is to the inclined rolling mill 4 by the first transfer mechanism 610.
据込鍛造工程では、据込鍛造機8により、据込鍛造対象のビレット7を据込鍛造する。一方、縮径圧延工程では、据込鍛造対象外のビレット7、及び、据込鍛造後のビレット7を縮径圧延して所望の外径に調整する。つまり、縮径圧延工程では、据込鍛造対象及び据込鍛造対象外のビレット7を縮径圧延する。 In the stationary forging process, the billet 7 to be stationary forged is forged by the stationary forging machine 8. On the other hand, in the reduced diameter rolling step, the billet 7 which is not subject to stationary forging and the billet 7 after the stationary forging are reduced in diameter and adjusted to a desired outer diameter. That is, in the diameter reduction rolling step, the billet 7 to be forged and not to be forged is reduced in diameter.
上述のとおり、本実施形態では、振り分け工程により、据込鍛造が必要なビレット7のみを据込鍛造し、据込鍛造不要のビレット7については、そのまま傾斜圧延機4で縮径圧延する。そのため、型鍛造部材の生産性が高まる。 As described above, in the present embodiment, only the billet 7 that requires set-in forging is set-forged by the sorting step, and the billet 7 that does not require set-in forging is reduced in diameter and rolled as it is by the inclined rolling mill 4. Therefore, the productivity of the mold forging member is increased.
振り分けは、鋼種に応じて実施してもよいし、傾斜圧延機4での圧下量に応じて実施してもよい。上述のとおり、縮径圧延工程における圧下量が大きい程ビレット7の第1及び第2端面70、71の凹みが大きくなる。一方、縮径圧延工程における圧下量が小さい場合、ビレット7の第1及び第2端面70、71の凹みは小さい。この場合、型鍛造への影響(まくれ込み疵の発生)は小さい。したがって、圧下量に基づいて、ビレット7の供給先(据込鍛造機8、又は、傾斜圧延機4)を決定するのが好ましい。加熱炉3に装入されたビレット7の圧下量はビレット7ごとに予め決定されている。したがって、予定された圧下量に応じて、振り分け機構600がビレット7を振り分けることができる。 The sorting may be carried out according to the steel type, or may be carried out according to the rolling reduction amount in the inclined rolling mill 4. As described above, the larger the rolling reduction step, the larger the dents of the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7. On the other hand, when the rolling reduction amount in the reduced diameter rolling step is small, the dents of the first and second end faces 70 and 71 of the billet 7 are small. In this case, the effect on mold forging (occurrence of curling flaws) is small. Therefore, it is preferable to determine the supply destination of the billet 7 (installed forging machine 8 or inclined rolling mill 4) based on the rolling reduction amount. The amount of reduction of the billet 7 charged into the heating furnace 3 is predetermined for each billet 7. Therefore, the distribution mechanism 600 can distribute the billet 7 according to the planned reduction amount.
図29では、振り分け機構600は、第1搬送路610と、第2搬送路620と、選別機630とを備える。しかしながら、振り分け機構600は他の構成であってもよい。要するに、振り分け機構600が、据込鍛造対象のビレット7を据込鍛造機8に供給し、据込鍛造対象外のビレット7を傾斜圧延機4に供給できれば、その構成は特に限定されない。 In FIG. 29, the sorting mechanism 600 includes a first transport path 610, a second transport path 620, and a sorter 630. However, the distribution mechanism 600 may have another configuration. In short, the configuration is not particularly limited as long as the distribution mechanism 600 can supply the billet 7 to be forged to the stationary forging machine 8 and the billet 7 not to be forged to be installed to the inclined rolling mill 4.
上述の第1〜第3の実施形態ではさらに、必要に応じてロール成形工程及び曲げ打ち工程を備えてもよい。ロール成形工程は縮径圧延工程の後であって型鍛造工程の前に実施される。ロール成形工程では、孔型ロールによりビレット7を圧延して、ビレット7の体積を軸方向に配分する。これにより、さらにバリ2の体積を減少できる。曲げ打ち工程はたとえば、ロール成形工程の後に実施される。曲げ打ち工程では、体積配分されたビレット7を軸方向と直角な方向に部分的に圧下する。これにより、バリ2の体積をさらに減少させることができる。上述の第1〜第3の実施形態ではさらに、必要に応じて補熱工程を備えてもよい。補熱工程はたとえば、縮径圧延工程の後であって型鍛造工程の前に実施される。補熱工程では、ビレット7を周知の加熱炉で加熱して、型鍛造に適した温度にする。 The first to third embodiments described above may further include a roll forming step and a bending step, if necessary. The roll forming step is carried out after the diameter reduction rolling step and before the die forging step. In the roll forming step, the billet 7 is rolled by a hole-shaped roll to distribute the volume of the billet 7 in the axial direction. As a result, the volume of the burr 2 can be further reduced. The bending step is carried out, for example, after the roll forming step. In the bending step, the volume-distributed billet 7 is partially reduced in the direction perpendicular to the axial direction. Thereby, the volume of the burr 2 can be further reduced. In the first to third embodiments described above, a heating step may be further provided if necessary. The heat supplementing step is carried out, for example, after the diameter reduction rolling step and before the mold forging step. In the heat replenishment step, the billet 7 is heated in a well-known heating furnace to a temperature suitable for mold forging.
上述の第1〜第3の実施形態では、主にクランクシャフト1の製造方法及びその製造設備について説明した。しかしながら、本実施形態の型鍛造部材の製造方法及びその製造設備は、クランクシャフト1以外の型鍛造部材にも適用できる。 In the above-mentioned first to third embodiments, the manufacturing method of the crankshaft 1 and the manufacturing equipment thereof have been mainly described. However, the method for manufacturing the mold forging member and the manufacturing equipment thereof of the present embodiment can be applied to the mold forging member other than the crankshaft 1.
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the embodiments described above are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the gist thereof.
1 クランクシャフト
3 加熱炉
4 傾斜圧延機
40 傾斜ロール
5 型鍛造機
7 ビレット
70、71 ビレット端面
72 ビレット側面
8 据込鍛造機
81、82 据込鍛造金型
810、820 テーパー穴
811、821 据込鍛造金型のビレット対向面
812、822 据込鍛造金型の裏面
813、823 テーパー穴の内周面
83 据込駆動機構
91、92 拘束工具
93、94 拘束工具支持機構
910、920 拘束工具の拘束面
95、96 弾性部材
600 振り分け機構
1 Crankshaft 3 Heating furnace 4 Tilt rolling mill 40 Tilt roll 5 type forging machine 7 Billet 70, 71 Billet end face 72 Billet side surface 8 Stationary forging machine 81, 82 Stationary forging die 810, 820 Tapered hole 811, 821 Installation Billet facing surface of forging die 812, 822 Back surface of stationary forging die 813, 823 Inner peripheral surface of tapered hole 83 Installation drive mechanism 91, 92 Restraint tool 93, 94 Restraint tool support mechanism 910, 920 Restraint of restraint tool Surfaces 95, 96 Elastic member 600 Sorting mechanism

Claims (12)

  1. 上流から下流に向かって順に、加熱炉、3つの傾斜ロールを備える傾斜圧延機、及び、型鍛造機を備える製造設備を用いて製造される、型鍛造部材の製造方法であって、
    前記加熱炉でビレットを加熱する加熱工程と、
    加熱された前記ビレットを前記傾斜圧延機で縮径圧延して所望の外径に調整する縮径圧延工程と、
    前記外径を調整された前記ビレットを前記型鍛造機で型鍛造する型鍛造工程とを備える、型鍛造部材の製造方法。
    A method for manufacturing a mold forging member, which is manufactured by using a heating furnace, a tilt rolling mill equipped with three tilt rolls, and a manufacturing facility equipped with a mold forging machine in order from upstream to downstream.
    The heating step of heating the billet in the heating furnace and
    A reduced-diameter rolling process in which the heated billet is reduced in diameter with the inclined rolling mill to adjust the outer diameter to a desired value.
    A method for manufacturing a mold forging member, comprising a mold forging step of mold forging the billet having an adjusted outer diameter with the mold forging machine.
  2. 請求項1に記載の型鍛造部材の製造方法であってさらに、
    前記製造設備はさらに、前記加熱炉と前記傾斜圧延機との間に据込鍛造機を備え、
    前記製造方法は、
    前記加熱工程後であって前記縮径圧延工程前に、前記据込鍛造機を用いて前記ビレットに対して据込鍛造を実施し、前記ビレットの端部をテーパー形状にする据込鍛造工程を備える、型鍛造部材の製造方法。
    The method for manufacturing a mold forging member according to claim 1, further
    The manufacturing facility is further equipped with a stationary forging machine between the heating furnace and the inclined rolling mill.
    The manufacturing method is
    After the heating step and before the diameter reduction rolling step, a stationary forging step is performed on the billet using the stationary forging machine to form a tapered end portion of the billet. A method for manufacturing a mold forging member.
  3. 請求項2に記載の型鍛造部材の製造方法であってさらに、
    前記加熱工程後であって前記据込鍛造工程前に、据込鍛造対象の前記ビレットを前記据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外の前記ビレットを前記傾斜圧延機に供給する振り分け工程を備え、
    前記据込鍛造工程では、据込鍛造対象の前記ビレットを据込鍛造し、
    前記縮径圧延工程では、前記据込鍛造工程後の前記ビレット、及び、据込鍛造対象外の前記ビレットを縮径圧延する、型鍛造部材の製造方法。
    The method for manufacturing a mold forging member according to claim 2, further
    A sorting step of supplying the billet to be forged to the stationary forging machine to the billet to be forged and supplying the billet not to be forged to the inclined rolling mill after the heating step and before the stationary forging step. With
    In the stationary forging step, the billet to be stationary forged is stationary forged.
    In the diameter reduction rolling step, a method for manufacturing a mold forging member, in which the billet after the installation forging step and the billet not subject to installation forging are reduced in diameter and rolled.
  4. 請求項3に記載の型鍛造部材の製造方法であって、
    前記振り分け工程では、前記縮径圧延工程における前記ビレットの圧下量に応じて、据込鍛造対象の前記ビレットを前記据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外の前記ビレットを前記傾斜圧延機に供給する、型鍛造部材の製造方法。
    The method for manufacturing a mold forging member according to claim 3.
    In the sorting step, the billet to be forged is supplied to the forging machine according to the amount of rolling of the billet in the reduced diameter rolling step, and the billet not to be forged is supplied to the inclined rolling mill. A method of manufacturing a mold forging member to be supplied to.
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の型鍛造部材の製造方法であって、
    前記型鍛造部材はクランクシャフトである、型鍛造部材の製造方法。
    The method for manufacturing a mold forging member according to any one of claims 1 to 4.
    A method for manufacturing a mold forging member, wherein the mold forging member is a crankshaft.
  6. 第1端面と、前記第1端面と反対側の第2端面と、前記第1端面と前記第2端面との間の側面とを含むビレットを加熱する加熱炉と、
    前記加熱炉の下流に配置され、3つの傾斜ロールを備え、前記ビレットを縮径圧延して所望の外径に調整する傾斜圧延機と、
    前記傾斜圧延機の下流に配置され、所望の型鍛造部材の形状の型を備え、外径を調整された前記ビレットを型鍛造して所望の型鍛造部材の形状にする型鍛造機とを備える、型鍛造部材の製造設備。
    A heating furnace that heats a billet including a first end face, a second end face opposite to the first end face, and a side surface between the first end face and the second end face.
    An inclined rolling mill which is arranged downstream of the heating furnace, has three inclined rolls, and rolls the billet to a desired outer diameter by reducing the diameter.
    It is provided downstream of the inclined rolling mill, has a mold having a shape of a desired mold forging member, and has a mold forging machine for forging the billet having an adjusted outer diameter into a desired mold forging member shape. , Manufacturing equipment for mold forging members.
  7. 請求項6に記載の型鍛造部材の製造設備であってさらに、
    前記加熱炉と前記傾斜圧延機との間に配置され、
    前記据込鍛造時の前記ビレットの前記第1端面に対向する第1テーパー穴を含む第1ビレット対向面と、前記第1ビレット対向面と反対側に配置される第1裏面とを含む第1据込鍛造金型と、
    前記据込鍛造時の前記ビレットの前記第2端面に対向する第2テーパー穴を含む第2ビレット対向面と、前記第2ビレット対向面と反対側に配置される第2裏面とを含む第2据込鍛造金型と、
    前記第1据込鍛造金型を、据込鍛造時の前記ビレットの軸方向に駆動可能な据込駆動機構とを備え、
    前記第1据込鍛造金型と前記第2据込鍛造金型とは、水平方向に配列され、
    前記第1テーパー穴は、
    第1内周面を含み、
    前記第1据込鍛造金型の前記第1テーパー穴の中心軸を含む断面における前記第1内周面の幅は、前記第1ビレット対向面から前記第1裏面に向かって減少し、
    前記第2テーパー穴は、
    第2内周面を含み、
    前記第2据込鍛造金型の前記第2テーパー穴の中心軸を含む断面における前記第2内周面の幅は、前記第2ビレット対向面から前記第2裏面に向かって減少する、据込鍛造機を備える、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to claim 6, further
    Arranged between the heating furnace and the inclined rolling mill,
    A first including a first billet facing surface including a first tapered hole facing the first end surface of the billet at the time of stationary forging, and a first back surface arranged on the side opposite to the first billet facing surface. Stationary forging dies and
    A second surface including a second billet facing surface including a second tapered hole facing the second end surface of the billet at the time of stationary forging, and a second back surface arranged on the side opposite to the second billet facing surface. Stationary forging dies and
    The first stationary forging die is provided with an stationary drive mechanism capable of driving the billet in the axial direction during stationary forging.
    The first stationary forging die and the second stationary forging die are arranged in the horizontal direction.
    The first taper hole is
    Including the first inner peripheral surface
    The width of the first inner peripheral surface in the cross section including the central axis of the first tapered hole of the first stationary forging die decreases from the first billet facing surface toward the first back surface.
    The second taper hole is
    Including the second inner peripheral surface
    The width of the second inner peripheral surface in the cross section of the second stationary forging die including the central axis of the second tapered hole decreases from the second billet facing surface toward the second back surface. A manufacturing facility for mold forging members equipped with a forging machine.
  8. 請求項7に記載の型鍛造部材の製造設備であって、
    前記据込鍛造機はさらに、
    前記据込鍛造時において、前記ビレットの軸方向中央部の軸周りに配置され、前記ビレットの側面と接触する第1拘束面を含む第1拘束工具と、
    前記据込鍛造時において、前記ビレットを挟んで前記第1拘束工具の反対側であって、且つ、前記据込鍛造時の前記ビレットの軸方向中央部の軸周りに配置され、前記ビレットの側面と接触する第2拘束面を含む第2拘束工具と、
    前記第1拘束工具の前記第1拘束面と反対側に配置され、前記第1拘束工具を支持する第1拘束工具支持機構と、
    前記第2拘束工具の前記第2拘束面と反対側に配置され、前記第2拘束工具を支持する第2拘束工具支持機構とを備える、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to claim 7.
    The stationary forging machine further
    During the stationary forging, a first restraint tool arranged around the axis of the axially central portion of the billet and including a first restraint surface in contact with the side surface of the billet.
    At the time of the stationary forging, it is arranged on the opposite side of the first restraint tool across the billet and around the axial central portion of the billet at the time of the stationary forging, and the side surface of the billet. A second restraint tool that includes a second restraint surface that comes into contact with
    A first restraint tool support mechanism arranged on the side opposite to the first restraint surface of the first restraint tool and supporting the first restraint tool, and a first restraint tool support mechanism.
    A mold forging member manufacturing facility provided with a second restraint tool support mechanism that is arranged on the side opposite to the second restraint surface of the second restraint tool and supports the second restraint tool.
  9. 請求項8に記載の型鍛造部材の製造設備であって、
    前記据込鍛造機はさらに、
    前記第1拘束工具と前記第1拘束工具支持機構との間に配置される第1弾性部材と、
    前記第2拘束工具と前記第2拘束工具支持機構との間に配置される第2弾性部材とを備える、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to claim 8.
    The stationary forging machine further
    A first elastic member arranged between the first restraint tool and the first restraint tool support mechanism,
    A mold forging member manufacturing facility including a second elastic member arranged between the second restraint tool and the second restraint tool support mechanism.
  10. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の型鍛造部材の製造設備であってさらに、
    据込鍛造対象の前記ビレットを前記据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外の前記ビレットを前記傾斜圧延機に供給する振り分け機構を備え、
    前記据込鍛造機は、据込鍛造対象の前記ビレットを据込鍛造し、
    前記傾斜圧延機は、据込鍛造後の前記ビレット、及び、据込鍛造対象外の前記ビレットを縮径圧延する、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to any one of claims 7 to 9, further
    A distribution mechanism is provided for supplying the billet to be forged to the stationary forging machine and supplying the billet not to be forged to the inclined rolling mill.
    The stationary forging machine performs stationary forging of the billet to be stationary forged.
    The inclined rolling mill is a mold forging member manufacturing facility for reducing the diameter of the billet after the set-in forging and the billet that is not subject to the set-in forging.
  11. 請求項10に記載の型鍛造部材の製造設備であって、
    前記振り分け機構は、前記傾斜圧延機での前記ビレットの圧下量に応じて、据込鍛造対象の前記ビレットを前記据込鍛造機に供給し、据込鍛造対象外の前記ビレットを前記傾斜圧延機に供給する、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to claim 10.
    The sorting mechanism supplies the billet to be forged to the stationary forging machine according to the amount of rolling down of the billet in the inclined rolling mill, and the billet not subject to the stationary forging is supplied to the inclined rolling mill. Equipment for manufacturing mold forging parts to be supplied to.
  12. 請求項6〜11のいずれか1項に記載の型鍛造部材の製造設備であって、
    前記型鍛造部材はクランクシャフトである、型鍛造部材の製造設備。
    The equipment for manufacturing the mold forging member according to any one of claims 6 to 11.
    The mold forging member is a crankshaft, which is a manufacturing facility for the mold forging member.
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