JPH02221303A - 金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法 - Google Patents
金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法Info
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- JPH02221303A JPH02221303A JP4132789A JP4132789A JPH02221303A JP H02221303 A JPH02221303 A JP H02221303A JP 4132789 A JP4132789 A JP 4132789A JP 4132789 A JP4132789 A JP 4132789A JP H02221303 A JPH02221303 A JP H02221303A
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、粉末冶金法に関し、詳しくは金属粉末を用い
て異形状の鍛造素材を製造する方法に関するものである
。
て異形状の鍛造素材を製造する方法に関するものである
。
［従来の技術］
従来、例えばＳｉやＦｅ等の添加物の多い難加工性アル
ミニウム粉末合金を原料に用いて、コンロッド等の異形
状の鍛造品を製造する場合に（よ次のような方法が採用
されている。
ミニウム粉末合金を原料に用いて、コンロッド等の異形
状の鍛造品を製造する場合に（よ次のような方法が採用
されている。
まず、アルミニウム合金の粉末を、冷間静水圧プレスに
よって押し固め（圧縮工程）、この押し固めた粉末合金
を金属性寥器に装入した後に（缶装入工程）、缶内を真
空ポンプで引いて粉末表面の吸着ガスや吸着水を除去す
る（脱気工程）。その後、押出成形を行って丸棒材や矩
形材等の鍛造素材を製造する（押出工程）、そして、こ
の鍛造素材を最終製品の異形状に応じて荒鍛造しく荒鍛
造工程）、次いで仕上げ鍛造を施しく仕上げ鍛造工程）
、最後に、鍛造によって生じたばりを除去して異形状の
鍛造品を完成する。 ［発明が解決しようとする課１！
！！］ しかしながら、この様な製造方法で１友 下記のような
不具合があり必ずしも十分なものではなかった 例えば丸棒や矩形材の鍛造素材から、コンロッドを製造
する場合、コンロッドの中央部分は細くなっているので
、そのまま荒鍛造すると、中央部分に大きな鍛造ばりが
生じ、この鍛造ばりが割れて多くの破片が発生していた
その結果、次の工程である仕上げ鍛造で（友 コンロ
ッド本体に鍛造ばりが付着して鍛造品の押し込み欠陥と
なることがあり、場合によって１友 金型自体を変形さ
せて鍛造品の形状不良が生じることもあつ九また、この
様な鍛造ぼりによる鍛造品の不具合が生じないように
鍛造素材である矩形材を予めフンロッドの形状に合わせ
て機械加工して、鍛造ばりの発生を抑制しようとする技
術が提案されている。しかし、この技術では予め鍛造素
材を機械加工しなければならないので、ａｍ加工の手間
が大変で作業工程が複雑になるという問題があつ九更に
荒鍛造する前に矩形材を削るので素材の歩留りが悪いと
いう別の問題も生じ、必ずしも前記課題を解決する好適
な手段ではなかった 本発明の金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法１
山 前記鍛造品の不具合の発生を防止するとともに、鍛
造品の製造を簡易化し、しかも歩留りを向上させること
を目的としてなされたものである。
よって押し固め（圧縮工程）、この押し固めた粉末合金
を金属性寥器に装入した後に（缶装入工程）、缶内を真
空ポンプで引いて粉末表面の吸着ガスや吸着水を除去す
る（脱気工程）。その後、押出成形を行って丸棒材や矩
形材等の鍛造素材を製造する（押出工程）、そして、こ
の鍛造素材を最終製品の異形状に応じて荒鍛造しく荒鍛
造工程）、次いで仕上げ鍛造を施しく仕上げ鍛造工程）
、最後に、鍛造によって生じたばりを除去して異形状の
鍛造品を完成する。 ［発明が解決しようとする課１！
！！］ しかしながら、この様な製造方法で１友 下記のような
不具合があり必ずしも十分なものではなかった 例えば丸棒や矩形材の鍛造素材から、コンロッドを製造
する場合、コンロッドの中央部分は細くなっているので
、そのまま荒鍛造すると、中央部分に大きな鍛造ばりが
生じ、この鍛造ばりが割れて多くの破片が発生していた
その結果、次の工程である仕上げ鍛造で（友 コンロ
ッド本体に鍛造ばりが付着して鍛造品の押し込み欠陥と
なることがあり、場合によって１友 金型自体を変形さ
せて鍛造品の形状不良が生じることもあつ九また、この
様な鍛造ぼりによる鍛造品の不具合が生じないように
鍛造素材である矩形材を予めフンロッドの形状に合わせ
て機械加工して、鍛造ばりの発生を抑制しようとする技
術が提案されている。しかし、この技術では予め鍛造素
材を機械加工しなければならないので、ａｍ加工の手間
が大変で作業工程が複雑になるという問題があつ九更に
荒鍛造する前に矩形材を削るので素材の歩留りが悪いと
いう別の問題も生じ、必ずしも前記課題を解決する好適
な手段ではなかった 本発明の金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法１
山 前記鍛造品の不具合の発生を防止するとともに、鍛
造品の製造を簡易化し、しかも歩留りを向上させること
を目的としてなされたものである。
［課題を解決するための手段］
即ち、前記課題を解決するための本発明の金属粉末を用
いた異形状鍛造素材の製造方法（よ金属粉末からなる素
材の脱気を行った後に、押出成形を行って異形状の鍛造
素材を製造する、金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製
造方法において、 前記押出成形の前に 前記脱気した素材を高温加圧法に
て緻密化するとともに、前記押出成形の際に（友 前記
緻密化した素材を、製造する鍛造品の形状に合わせて異
形状に押し出し、その後該押し出した素材を押出方向と
垂直に切断して異形状の鍛造素材を製造することを要旨
とする。
いた異形状鍛造素材の製造方法（よ金属粉末からなる素
材の脱気を行った後に、押出成形を行って異形状の鍛造
素材を製造する、金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製
造方法において、 前記押出成形の前に 前記脱気した素材を高温加圧法に
て緻密化するとともに、前記押出成形の際に（友 前記
緻密化した素材を、製造する鍛造品の形状に合わせて異
形状に押し出し、その後該押し出した素材を押出方向と
垂直に切断して異形状の鍛造素材を製造することを要旨
とする。
ここで、異形状の鍛造素材とは、矩形材や丸棒などの単
純形状でない素材をいい、例えば１字形。
純形状でない素材をいい、例えば１字形。
丁字形又はＬ字形等の複雑形状の素材を示していまた、
押出成形の前に行う、脱気した素材を高温加圧法にて緻
密化する工程とは、例えば周知のホットプレスや静水圧
ホットプレス等が採用できる。
押出成形の前に行う、脱気した素材を高温加圧法にて緻
密化する工程とは、例えば周知のホットプレスや静水圧
ホットプレス等が採用できる。
［作用］
本発明の金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法で
１友 金属粉末からなる素材の脱気を行った後（二 脱
気した素材に高温状態で高圧を加えて緻密化を行う。次
に、この緻密化した素材の押出成形を行うが、その際に
は、 製造する鍛造品の異形状に合わせて押し出す。即
ち、押出方向と垂直の断面形状が、例えば丸形や矩形の
様な単純形状ではなく、製造する鍛造品の複雑な異形状
に合うような形状に押し出す。その後、この異形状に押
し出し°た素材を、押出方向と垂直に切断して異形状鍛
造素材を完成する。
１友 金属粉末からなる素材の脱気を行った後（二 脱
気した素材に高温状態で高圧を加えて緻密化を行う。次
に、この緻密化した素材の押出成形を行うが、その際に
は、 製造する鍛造品の異形状に合わせて押し出す。即
ち、押出方向と垂直の断面形状が、例えば丸形や矩形の
様な単純形状ではなく、製造する鍛造品の複雑な異形状
に合うような形状に押し出す。その後、この異形状に押
し出し°た素材を、押出方向と垂直に切断して異形状鍛
造素材を完成する。
［実施例］
次に、本発明の一実施例であるコンロッドを製造する方
法を、第１図に基づいて順次説明する。
法を、第１図に基づいて順次説明する。
（原料粉末調製工程）・・・１
図に示すように、まず、製造するコンロッド１（第２図
）の原料粉末として、粒度１４９μｍ以下、ＡＱ７０．
７重量％、Ｓｉ２０重量％、 Ｃｕ４重量％、Ｍｇ
０．８重量％、Ｆｅ４重量％１Ｍｎｏ、５重量％からな
る難加工性のアルミニウム合金粉末を混合調整した （冷間静水圧プレス工程）・・・１１ この合金粉末を、冷間静水圧プレスにて、圧力１５００
気圧で１０秒間圧縮成形し、相対密度６５％とし、径２
５０ｎｍ、 長さ７５０ｍｍの圧縮成形体を形成し翫 （缶装入工程）・・・１１１ この圧縮成形体をアルミニウム類の缶に装入し、缶の端
部に脱気用バイブを溶接しＬ （脱気工程）・・・ＩＶ 次に 脱気用パイプに真空ポンプを接続し、５００℃で
１０時間加熱した状態で、 １×１０−リ０「「以下の
真空度まで脱気処理を行い、粉末表面の吸着ガスや吸着
水を除去しｈ その後、脱気用パイブを圧着することに
より、圧縮成形体を缶内に真空封入し翫 （ホットプレス工程）・・・■ 次１：、圧縮成形体を缶封した状態で、温度４７０℃、
圧力１７ 、、５ ｋｇｆ／ｍｍ’の条件で３０秒間ホ
ットプレス処理し、後述する押出成形が宕易なように
相対密度１００％程度に緻密化を行った（脱臼工程）・
・・ｖｌ その後、アルミニウム類の缶を旋削除去し、緻密化した
圧縮成形体の脱臼を行った （押出工程）・・・■１ 次に、第３図に示す様１：、脱缶後の圧縮成形体を、異
形状鍛造品であるコンロッド１の平面形状に合わせてそ
の外形より若干大きな形状に、矢印へ方向に押し出し翫
この押し出しの際の条件１上押出比８．押出温度４２
０ ”Ｃ，押出ラム速度１０ｃｍ／分にて行い、押出方
向の長さ約２８００ｃｍの押出材２を形成した （切断工程）・・・■ この押出材２を、丸鋸を用いて、厚さ３ｃｍに切断し、
その平面形状が略１字形である異形状鍛造素材３を製造
した （荒鍛造工程）・・・１ｘ この様にして製造した異形状鍛造素材３に対して荒鍛造
を施して、第４図に示す様な荒鍛造品４を製造した 尚
、この荒鍛造品４の周囲には少量の鍛造ばり５が発生し
九 （仕上げ鍛造工程）・・・Ｘ 前記荒鍛造に続いて仕上げ鍛造を行い、仕上げ鍛造品で
あるコンロッド１を製造し、最後に鍛造ばり５を除去し
てコンロッド１を完成した上述した方法によって、コン
ロッド１を製造することにより、下記の効果を奏する。
）の原料粉末として、粒度１４９μｍ以下、ＡＱ７０．
７重量％、Ｓｉ２０重量％、 Ｃｕ４重量％、Ｍｇ
０．８重量％、Ｆｅ４重量％１Ｍｎｏ、５重量％からな
る難加工性のアルミニウム合金粉末を混合調整した （冷間静水圧プレス工程）・・・１１ この合金粉末を、冷間静水圧プレスにて、圧力１５００
気圧で１０秒間圧縮成形し、相対密度６５％とし、径２
５０ｎｍ、 長さ７５０ｍｍの圧縮成形体を形成し翫 （缶装入工程）・・・１１１ この圧縮成形体をアルミニウム類の缶に装入し、缶の端
部に脱気用バイブを溶接しＬ （脱気工程）・・・ＩＶ 次に 脱気用パイプに真空ポンプを接続し、５００℃で
１０時間加熱した状態で、 １×１０−リ０「「以下の
真空度まで脱気処理を行い、粉末表面の吸着ガスや吸着
水を除去しｈ その後、脱気用パイブを圧着することに
より、圧縮成形体を缶内に真空封入し翫 （ホットプレス工程）・・・■ 次１：、圧縮成形体を缶封した状態で、温度４７０℃、
圧力１７ 、、５ ｋｇｆ／ｍｍ’の条件で３０秒間ホ
ットプレス処理し、後述する押出成形が宕易なように
相対密度１００％程度に緻密化を行った（脱臼工程）・
・・ｖｌ その後、アルミニウム類の缶を旋削除去し、緻密化した
圧縮成形体の脱臼を行った （押出工程）・・・■１ 次に、第３図に示す様１：、脱缶後の圧縮成形体を、異
形状鍛造品であるコンロッド１の平面形状に合わせてそ
の外形より若干大きな形状に、矢印へ方向に押し出し翫
この押し出しの際の条件１上押出比８．押出温度４２
０ ”Ｃ，押出ラム速度１０ｃｍ／分にて行い、押出方
向の長さ約２８００ｃｍの押出材２を形成した （切断工程）・・・■ この押出材２を、丸鋸を用いて、厚さ３ｃｍに切断し、
その平面形状が略１字形である異形状鍛造素材３を製造
した （荒鍛造工程）・・・１ｘ この様にして製造した異形状鍛造素材３に対して荒鍛造
を施して、第４図に示す様な荒鍛造品４を製造した 尚
、この荒鍛造品４の周囲には少量の鍛造ばり５が発生し
九 （仕上げ鍛造工程）・・・Ｘ 前記荒鍛造に続いて仕上げ鍛造を行い、仕上げ鍛造品で
あるコンロッド１を製造し、最後に鍛造ばり５を除去し
てコンロッド１を完成した上述した方法によって、コン
ロッド１を製造することにより、下記の効果を奏する。
すなわち、荒鍛造する前に、既に鍛造素材がフンロッド
１の形状に近い異形状に成形されているので、機械加工
を施す必要もなく、異形状鍛造品の製造が非常に容易に
なる。また、鍛造素材は予め異形状に成形されているの
であるから、鍛造ばり５の発生も少なく、押し込み欠陥
の発生や金型の変形による不良品の発生が少ない。更に
、鍛造素材は完成品のコンロッド１に近い形状なので、
素材の歩留りもよいという利点がある。
１の形状に近い異形状に成形されているので、機械加工
を施す必要もなく、異形状鍛造品の製造が非常に容易に
なる。また、鍛造素材は予め異形状に成形されているの
であるから、鍛造ばり５の発生も少なく、押し込み欠陥
の発生や金型の変形による不良品の発生が少ない。更に
、鍛造素材は完成品のコンロッド１に近い形状なので、
素材の歩留りもよいという利点がある。
次に、本実施例の製造方法の効果を確認するために行っ
た比較例１及び比較例２について説明する。
た比較例１及び比較例２について説明する。
比較例１は、矩形材押し出しの例であり、前記実施例と
同様な合金の金属粉末を用いて、第５図（Ａ）に示すよ
うに 順次、冷間静水圧プレス（ｃ ＋ ｐ）、 缶
装入 脱気 矩形状に押出成形、脱臼、荒鍛造及び仕上
げ鍛造等の工程を経て、コンロッドを製造する方法であ
る。この比較例１で（戴脱気後にホットプレスを行わな
い点や、異形状ではなく矩形状に押出成形を行う点が、
前記実施例と異なる。
同様な合金の金属粉末を用いて、第５図（Ａ）に示すよ
うに 順次、冷間静水圧プレス（ｃ ＋ ｐ）、 缶
装入 脱気 矩形状に押出成形、脱臼、荒鍛造及び仕上
げ鍛造等の工程を経て、コンロッドを製造する方法であ
る。この比較例１で（戴脱気後にホットプレスを行わな
い点や、異形状ではなく矩形状に押出成形を行う点が、
前記実施例と異なる。
比較例２１表 機械加工を施す例であり、前記実施例と
同様な合金の金属粉末を用いて、第５図（８）に示すよ
うに、順次、ＣＩ Ｐ、 缶装入 脱気矩形状に押出
成形、脱臼１機械加エ 荒鍛造及び仕上げ鍛造を行って
、コンロッドを製造する方法である。この比較例２では
、矩形状に押し出す点や、押し出し後にコンロッドの形
状に合わせて、第６図に示す様に略Ｙ字状に機械加工す
る点が、前記実施例と異なる。
同様な合金の金属粉末を用いて、第５図（８）に示すよ
うに、順次、ＣＩ Ｐ、 缶装入 脱気矩形状に押出
成形、脱臼１機械加エ 荒鍛造及び仕上げ鍛造を行って
、コンロッドを製造する方法である。この比較例２では
、矩形状に押し出す点や、押し出し後にコンロッドの形
状に合わせて、第６図に示す様に略Ｙ字状に機械加工す
る点が、前記実施例と異なる。
前記実施仇 比較例１及び比較例２の製造方法及びそれ
らの製造方法によって作成された鍛造品の特徴を下記第
１表に記す。
らの製造方法によって作成された鍛造品の特徴を下記第
１表に記す。
第１表
二の表から明らかなように１本実施例の製造方法で（九
荒鍛造のぼりが少なく、従って、鍛造品の押し込み欠
陥や形状不良も少ないという特長があり、更に製造工程
が簡単で材料の歩留りがよいという利点がある。それに
対して、比較例１の矩形材を直接鍛造する方法で（戴
製造工程は簡単であるが、鍛造ばりの発生が多いので鍛
造品に欠陥が生じ易く歩留りが悪いという問題がある。
荒鍛造のぼりが少なく、従って、鍛造品の押し込み欠
陥や形状不良も少ないという特長があり、更に製造工程
が簡単で材料の歩留りがよいという利点がある。それに
対して、比較例１の矩形材を直接鍛造する方法で（戴
製造工程は簡単であるが、鍛造ばりの発生が多いので鍛
造品に欠陥が生じ易く歩留りが悪いという問題がある。
また比較例２の機械加工を施す方法で１戴 発生する鍛
造ぼりは少ないが、製造工程が複雑で歩留りも悪いとい
う問題点がある。
造ぼりは少ないが、製造工程が複雑で歩留りも悪いとい
う問題点がある。
以二 本実施例について説明したが、本発明は本発明の
要旨を逸脱しない範囲において、前記実施例に限定され
ることな〈実施できることはもちろんである。
要旨を逸脱しない範囲において、前記実施例に限定され
ることな〈実施できることはもちろんである。
例えＥ 前記実施例で用いた合金粉末の組成を変え、
それに応じて、ホットプレスの条件や押出成形の条件を
変えて実施してもよい。
それに応じて、ホットプレスの条件や押出成形の条件を
変えて実施してもよい。
また、押出工程の前に緻密化する手段としては、熱間静
水圧プレス等を用いてもよし− ［発明の効果］ 本発明の金属粉末を用いた異形鍛造素材の製造方法で沫
脱気を行った後に緻密化を行い、更に異形状に押し出
してから押出方向と垂直に切断するので、異形状の鍛造
素材を簡単に製造することができる。また鍛造素材は予
め異形状に合わせて押し出して製造するので、鍛造する
際に発生する鍛造ばりも少ない。従って、この鍛造ぼり
による押し込み欠陥や金型の変形等を防止でき、良好な
鍛造品を製造できる。その五 歩留りもよいという利点
がある。
水圧プレス等を用いてもよし− ［発明の効果］ 本発明の金属粉末を用いた異形鍛造素材の製造方法で沫
脱気を行った後に緻密化を行い、更に異形状に押し出
してから押出方向と垂直に切断するので、異形状の鍛造
素材を簡単に製造することができる。また鍛造素材は予
め異形状に合わせて押し出して製造するので、鍛造する
際に発生する鍛造ばりも少ない。従って、この鍛造ぼり
による押し込み欠陥や金型の変形等を防止でき、良好な
鍛造品を製造できる。その五 歩留りもよいという利点
がある。
第１図（友 本発明の実施例の製造工程を示す説明医
第２図（Ａ）は鍛造品を示す平面図 第２図（Ｂ）はそ
の鍛造品を示す側面図、第３図は押出材を示す斜視医
第４図は荒鍛造品を示す平面図 第５図は比較例の製造
工程を示す説明医 第６図は機械加工を施した鍛造素材
を示す平面図である。 １・・・コンロッド ２・・・押出材３・・・異形
状鍛造素材 ４・・・荒鍛造品代理人 弁理士 定
立 勉（ほか２名）第１図
第２図（Ａ）は鍛造品を示す平面図 第２図（Ｂ）はそ
の鍛造品を示す側面図、第３図は押出材を示す斜視医
第４図は荒鍛造品を示す平面図 第５図は比較例の製造
工程を示す説明医 第６図は機械加工を施した鍛造素材
を示す平面図である。 １・・・コンロッド ２・・・押出材３・・・異形
状鍛造素材 ４・・・荒鍛造品代理人 弁理士 定
立 勉（ほか２名）第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属粉末からなる素材を脱気した後に、押出成形を
行って異形状の鍛造素材を製造する異形状鍛造素材の製
造方法において、 前記押出成形の前に、前記脱気した素材を高温加圧法に
て緻密化するとともに、前記押出成形の際には、前記緻
密化した素材を、製造する鍛造品の形状に合わせて異形
状に押し出し、その後該押し出した素材を押出方向と垂
直に切断して異形状の鍛造素材を製造することを特徴と
する金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132789A JPH02221303A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132789A JPH02221303A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221303A true JPH02221303A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12605425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4132789A Pending JPH02221303A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 金属粉末を用いた異形状鍛造素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1989
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