JPH0399743A - 段付き円筒の鍛造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属の塑性流動を利用した鍛造により段付き
円筒を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、流体圧シリンダ用の素材として用いる有底円
筒を鍛造により成形することは、一般的に行われている
。しかるに、ス１ヘロークエンドにおけるピストン停止
の緩衝のための機構等を付設するため、第３図に示ずよ
うな有底円筒１、即ち、円筒２の一端が開放し、他端が
同心の小円筒状凹部４　（直径及び長さが円筒部分の内
径のほぼ２分の１程度）を有する底壁３によって閉塞さ
れている段付き円筒が多用されるに至り、上記従来の有
底円筒と同様に、鍛造により簡ｍに製造することが望ま
れている。

しかしながら、上記従来の技術を単純に転用して成形で
きるのは、円筒部分の長さが内径に比して比較的短い範
囲、即ち、小円筒状凹部４の大きさその他の条件によっ
ても相違するか、通常の流体圧シリンダとして用いる有
底円筒については、円筒部分の長さが内径の２〜３倍以
下に限られ、それ以上の長さを有する有底円筒の成形を
安定的に行うことは困難であった。

それは、主に、押出し成形に使用するポンチが先端に後
述するような突起部を持つため、その突起部の基部周辺
部分の金属素材（第３図のＡ部）に金属流動の停滞が発
生すること、また、鍛造に際して金属同士の接触を防ぐ
ために潤滑剤を使用するが、成形途中で一部にこの潤滑
剤の絶対が−が不足する部分が生じ、これによりいわゆ
る「焼き付き」を起こしてしまうこと、などに起因する
と考えられる。

上記金属流動の停滞とは、成形途中に周囲に比べて材料
の流動が少ない部分が生じることであり、たとえこの滞
留が生じるような条件で押出し成形を行っても、ポンチ
の押込み量が小さい間は滞留部分が小さ（て比較的問題
はないが、押込み団、を増加させると、滞留部分も成長
して次第に太き（なり、それがある程度大きくなると、
金属の流れの堰となって、金属組織間の摩擦が非常に大
きくなり、それによって成形が困難になる。

従って、結果的には上述したように成形できる円筒部分
の長さに限界が生じることになる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した段付き円筒の鍛造による押出し成形を可能にす
るべ（、本発明音らは種々の実験、研究を繰返し、結果
的には、前述の突起部の基部周辺部分において金属素材
に発生する流動の停滞を避けることはできないが、ポン
チと成形すべき金属素材との間の潤滑効果を効果的に改
善することにより、その滞留部分の成長を抑制し、十分
に長い円筒部分の成形を実現できることを確かめた。

本発明は、かかる知見に基づくものであり、従ってその
技術的課題は、上述した段付き円筒の鍛造による押出し
成形に際し、ポンチと成形すべき金属素材との間の潤滑
効果を有効適切に改善し、十分に長い円筒部分の成形を
実現可能にすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の段付き円筒の鍛造法
は、第３図に例示するように、円筒２の一端が開放し、
他端が同心の小円筒状凹部４をイ１する底壁３によって
閉塞されている金属製段付き円筒の鍛造による押出し成
形に際し、押出し成形のためのポンチとして、上記円筒
に対応する円柱部分と、その先端に同心状に連設された
上記小円筒状凹部に対応する突起部とを備え、上記円柱
部分の肩に同心円状の溝を設け、あるいはその同心円状
の溝と共に、突起部の先端面の中心部を除（周辺部に多
数の放射状の満を付設したポンチを用い、このポンチの
表面全体に潤滑剤を被着して金属素材の押出し成形を行
うことを特徴とするものである。

第１図及び第２図は、上記成形に用いるポンチの一例を
示すもので、図示したポンチ１０は、上記円筒２に対応
する円柱部分１１と、その先端に同心状に連設された上
記小円筒状凹部４に対応する突起部１２とを備え、ト記
円柱部分の肩に同心円状の？１Ｊ１１３を設けると共に
、突起部１２の先端面の中心部を除く周辺部に多数の放
射状の溝１４を付設している。

−Ｆ記鍛造法は、アルミニウム等の比較的軟質の金属の
成形に適し、流体圧シリング用の素材ばかりでなく、他
の用途に用いる同様形状の素材の成形に適用することが
できる。また、成形に用いる１ｆｙＩ渭剤としては、従
来から同種の成形に用いられている各種潤滑剤または潤
滑性皮膜を利用することができる。

［作　用］ 金に製段伺き円筒の鍛造による押出し成形に際し、ポン
チにおける突起部先端面の周辺部に設けた放射状の溝は
、突起部先端面からの潤滑剤の流出を助長するが、その
満を突起部先端面の周辺部のみに設けることによって、
潤滑剤の過度の流出が抑制される。なお、・成形すべき
段付き円筒における円筒部分の長さが内径に比して比較
的短い場合には、この放射状の溝を設けなくても、成形
を行うことが可能である。

一方、ポンチにおける円柱部分の肩に設けた同心円状の
溝は、その部分からの潤淵剤の流出を抑制し、潤滑剤を
できるだけ成形終了まで滞留させる。

その結果、ポンチにおける突起部の基部周辺部分の金属
素材に流動の停滞が発生しても、その部分での潤滑効果
が、上記両溝による潤滑剤の流動制御により効果的に改
善され、十分に長い円筒部分の成形を実現することが可
能になる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例について説明する。

第３図に示すように、円筒の外径がφ７０ｍｍ、内径が
φ６０ｍｍ、円筒内の小円筒状凹部の内径がφ３０ｍｍ
のアルミニウム製段付き円筒を、本発明の方法によって
実験的に成形した。

成形に使用したポンチｌＯの各部寸法は、第４図に示す
通りであり、またＭＶｊ１４の形状は第５図に、溝１３
．１４の断面形状は第６図に示す通りである。

潤滑剤としては、素材表面にポンチ処理を施すことによ
り潤滑性皮膜を生成させた。

上記ポンチを用いた成形実験では、円筒部分の長さが約
３００ｍｍ程度になるまで成形できたが、溝１３．１４
を設けない比較例では、円筒部分の長さを約１００ｍｍ
程度までしか成形できなかった。また、上記ポンチを用
いた場合には、成形品の円筒部分の偏肉及び真円度に関
して精度が向上し、小円筒状凹部内面の機械加工を省略
することが可能になって、シリンダの製造工程の短縮が
期待できるようになった。

［発明の効果コ 以上に詳述したところから明らかなように、本発明の方
法によれば、押出し成形のためのポンチにおける円柱部
分の肩に同心円状の溝を設け、あるいはその同心円状の
溝と共に、突起部の先端面周辺部に放射状の溝を付設す
るという簡単な手段により、潤滑剤の流れを制御して、
ポンチと成形すべき金属素材と゛の間の潤滑効果を有効
適切に改善し、十分に長い円筒部分の成形を行うことが
可能になり、また成形品の円筒部分の偏肉及び真円度に
関して、精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る段付き円筒の成形に用いるポンチ
の断面図、第２図は同端面図、第３図は成形しようとす
る段付き円筒の断面図、第４図は成形に使用したポンチ
の構造図、第５図は同ポンチにおける満１４の形状につ
いての詳細説明図、第６図は間溝１３．１４の断面形状
についての説明図である。 ２・・円筒、　　　　　３・・底壁、 ４・・小円筒状凹部、　ｌＯ・・ポンチ、１１・・円柱
部分、　　　１２・・突起部、１３．１４　　・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒の一端が開放し、他端が同心の小円筒状凹部を
   有する底壁によって閉塞されている金属製段付き円筒の
   鍛造による押出し成形に際し、押出し成形のためのポン
   チとして、上記円筒に対応する円柱部分と、その先端に
   同心状に連設された上記小円筒状凹部に対応する突起部
   とを備え、上記円柱部分の肩に同心円状の溝を設けたポ
   ンチを用い、 このポンチの表面全体に潤滑剤を被着して金属素材の押
   出し成形を行う、 ことを特徴とする段付き円筒の鍛造法。 ２、円筒の一端が開放し、他端が同心の小円筒状凹部を
   有する底壁によって閉塞されている金属製段付き円筒の
   鍛造による押出し成形に際し、押出し成形のためのポン
   チとして、上記円筒に対応する円柱部分と、その先端に
   同心状に連設された上記小円筒状凹部に対応する突起部
   とを備え、上記円柱部分の肩に同心円状の溝を設けると
   共に、突起部の先端面の中心部を除く周辺部に多数の放
   射状の溝を付設したポンチを用い、 このポンチの表面全体に潤滑剤を被着して金属素材の押
   出し成形を行う、 ことを特徴とする段付き円筒の鍛造法。