JPH06328197A - 鍛造用素材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鍛造時のバリを少なく抑え、歩留りを向上さ
せる。 【構成】 本発明に係る鍛造用素材の製造方法は、鍛造
製品の形状に近い形状の断面を有するアルミ鋳塊２４を
連続鋳造法により成形した後、そのアルミ鋳塊２４を長
手方向において所定の厚みで切断することにより鍛造用
素材を製造する鍛造用素材の製造方法において、連続鋳
造法によりアルミ鋳塊２４を成形する際に、そのアルミ
鋳塊２４の予め決められた位置に所定形状のインサート
部材４０を鋳包む工程と、アルミ鋳塊２４を所定の厚み
で切断した後に、そのインサート部材４０を取り除く工
程とを有している。このためインサート部材４０の形状
や位置を調節することにより、製品の形状に近似した形
状の鍛造用素材を製造することができるようになり、鍛
造時に発生するバリの量を減少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍛造製品の形状に近い
形状の断面を有する棒状金属塊を連続鋳造法により成形
した後、その棒状金属塊を長手方向において所定の厚み
で切断することにより鍛造用素材を製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】これに関する従来技術が、特開平２−１
７９３３６号公報に記載されている。この技術は、アル
ミ合金製サスペンションアームを鍛造により製造する方
法に関するものであり、この鍛造に使用される素材（以
下、鍛造用素材という）が以下の工程により製造され
る。先ず、図８に示されるように、前記サスペンション
アームの平面形状に近いＹ字形の断面形状を有する棒状
のアルミ鋳塊２が、連続鋳造法（ホットトップ鋳造法）
により成形される。次に、所定の温度にまで冷却された
前記アルミ鋳塊２が、図９に示されるように、長手方向
において所定の厚み（Ｔ）で切断されて鍛造用素材２ｓ
が得られる。ここで前記鍛造用素材２ｓの厚み（Ｔ）
は、前記サスペンションアームの厚肉部に合わせて設定
される。そして、前記鍛造用素材２ｓが、予備成形工
程、荒鍛造工程および仕上げ鍛造工程を経て所定の形に
成形され、さらにトリミング工程でバリが切除されるこ
とにより、鍛造製品が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の鍛造用素材の製造方法によると、例えば、図５
に示されるサスペンションアーム１０ように、厚肉部と
薄肉部１０ｈを有し、さらに、中央に複数の開口部１０
ｋが形成された複雑な形状の製品であっても、鍛造用素
材２ｓの厚み（Ｔ）は製品の厚肉部に合わせて設定され
る。このため、鍛造用素材２ｓの体積が製品の体積に比
べて必要以上に大きくなり、鍛造時に発生するバリの量
が非常に多くなる。即ち、歩留りが非常に悪化するとい
う問題がある。また、前記鍛造用素材２ｓの元になるア
ルミ鋳塊２は、連続鋳造中に周囲が冷却水によって冷却
されるために、そのアルミ鋳塊２の凝固は周囲から中心
に向かって進行する。このため、中心部の凝固が遅れて
前記アルミ鋳塊２の機械的性質が劣化する等の問題があ
る。本発明の技術的課題は、製品の薄肉部あるいは開口
部となるべき鍛造用素材の所定部位に薄肉部あるいは開
口を形成できるようにすることにより、製品の形状に近
い形状の鍛造用素材を製造して鍛造時に発生するバリの
量を減少させること、さらには、鍛造用素材の元になる
アルミ鋳塊の中央部分を冷却できるようにすることによ
り、前記アルミ鋳塊の中央部分の凝固遅れを改善しよう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
工程を有する鍛造用素材の製造方法によって解決され
る。即ち、請求項１に係る鍛造用素材の製造方法は、鍛
造製品の形状に近い形状の断面を有する棒状金属塊を連
続鋳造法により成形した後、その棒状金属塊を長手方向
において所定の厚みで切断することにより鍛造用素材を
製造する鍛造用素材の製造方法において、連続鋳造法に
より前記棒状金属塊を成形する際に、その棒状金属塊の
予め決められた位置に所定形状のインサート部材を鋳包
む工程と、前記棒状金属塊を所定の厚みで切断した後
に、そのインサート部材を取り除く工程とを有してい
る。また、請求項２に係る鍛造用素材の製造方法は、請
求項１に記載の鍛造用素材の製造方法において、連続鋳
造法により前記棒状金属塊を成形する際に、前記インサ
ート部材の内部に形成された通路に冷却水を通すことを
特徴とする。

【０００５】

【作用】請求項１に記載された発明によると、インサー
ト部材の形状やインサート部材が鋳包まれる位置を調節
することにより、鍛造用素材の任意の位置に薄肉部や開
口を成形することが可能になる。このため、製品の形状
に近似した形状の鍛造用素材を製造することができ、鍛
造用素材と製品との体積差が減少することにより鍛造時
に発生するバリの量が少なくなる。また、連続鋳造法に
より棒状金属塊が成形される際に、前記棒状金属塊の内
部がインサート部材によって冷却されるため、棒状金属
塊の内部の凝固遅れがある程度改善されて、機械的性質
が向上する。請求項２に記載された発明によると、前記
インサート部材の内部に形成された通路に冷却水が通さ
れるため、インサート部材の冷却能力がさらに向上して
棒状金属塊の内部の凝固遅れが良好に改善される。

【０００６】

【実施例】以下、図１〜図５を基に本発明の第一実施例
に係る鍛造用素材の製造方法の説明を行う。本実施例
は、アルミ合金製サスペンションアーム１０を鍛造成形
する際に使用される鍛造用素材２４ｓの製造方法に関す
るものであり、図１（Ａ），（Ｂ）は、前記鍛造用素材
２４ｓの元になる棒状のアルミ鋳塊２４を鋳造するため
の連続鋳造機３０の平面図、側面図を表している。前記
連続鋳造機３０は、アルミニューム合金溶湯２０（以
下、溶湯２０という）を導く樋３２に接続して設けられ
たホットトップ部３６と、このホットトップ部３６の真
下に密着して配置された鋳型３４とを備えている。前記
鋳型３４は、平面略Ｙ字型をした筒状の型であり、その
周囲には前記鋳型３４の成形面３４ｋを冷却するための
冷却水通路３４ｔが設けられている。さらに、冷却水通
路３４ｔの下部には、前記鋳型３４の出側（下方）に向
けて冷却水を放出するための冷却水放出口３４ｓが形成
されている。これによって、前記鋳型３４から引き出さ
れたアルミ鋳塊２４の外側面が冷却水によって直接的に
冷却される。

【０００７】さらに、前記鋳型３４の真下には、前記鋳
型３４からアルミ鋳塊２４を引き出す際に使用される鋳
塊受け台３８が設置されている。前記鋳塊受け台３８
は、アルミ鋳塊２４を下方から支える昇降可能な平台で
あり、前記アルミ鋳塊２４を冷却するための水槽３９の
内部に設けられている。なお、前記鋳塊受け台３８は、
前記鋳型３４の下面に当接する上限位置から前記水槽３
９の底面近傍の下限位置までの間を昇降できるようにな
っている。前記鋳塊受け台３８の上には、前記アルミ鋳
塊２４に鋳包まれるインサート部材４０が複数個（本実
施例においては７個）積み重ねられた状態で載置され
る。前記インサート部材４０は、鋼製のブロックであ
り、図１（Ａ）、図２に示されるように、平面略台形状
の厚板部４０ａと、この厚板部４０ａの中央部において
表面側および裏面側にそれぞれ四本づつ突出した三角柱
状の凸部４０ｂとから構成されている。そして、前記イ
ンサート部材４０は、鋳型３４の中央に位置するよう
に、鋳塊受け台３８の規定位置に載置される。

【０００８】次に、この連続鋳造機３０を使用して棒状
のアルミ鋳塊２４を成形する手順について説明する。先
ず、前記連続鋳造機３０の鋳塊受け台３８が鋳型３４の
下面に当接する位置まで上昇されて、前記鋳型３４の下
側が鋳塊受け台３８によって塞がれる。次に、所定の温
度に調整されたインサート部材４０が、前記鋳型３４の
中央に位置決めされるように、前記鋳塊受け台３８の上
に７段に積み重ねられる。この状態で、溶湯２０が樋３
２、ホットトップ部３６を介して、鋳型３４に供給され
る。そして、前記鋳型３４に供給された溶湯２０が、鋳
型３４、鋳塊受け台３８およびインサート部材４０によ
って冷却されて凝固殻を形成すると、前記鋳塊受け台３
８が徐々に下降して連続鋳造が行われる。これによっ
て、前記インサート部材４０が鋳包まれた棒状のアルミ
鋳塊２４が成形される。ここで、前記鋳型３４を出たア
ルミ鋳塊２４は、冷却水放出口３４ｓから放出される冷
却水によってその外側面が冷却され、さらに水槽３９に
浸漬されることにより所定の温度にまで冷却される。

【０００９】このようにして、図３に示されるようなア
ルミ鋳塊２４が成形されると、次に、そのアルミ鋳塊２
４がインサート部材４０の位置で点線に示すように切断
され、前記インサート部材４０が脱型される。これによ
って、図４に示されるように、厚さ（Ｔ）の厚肉部２４
ｔと厚さ（Ｓ）の薄肉部２４ｈおよび中央に四箇所の開
口２４ｋを有する鍛造用素材２４ｓが製造される。な
お、前記薄肉部２４ｈはインサート部材４０の厚板部４
０ａによって成形された部位であり、また、開口２４ｋ
はインサート部材４０の三角柱状の凸部４０ｂによって
成形された部位である。また、図５は、前記鍛造用素材
２４ｓを鍛造工程で所定の形状に成形し、さらにトリミ
ング工程でバリを切除して得られたサスペンションアー
ム１０の製品斜視図を表している。

【００１０】本実施例によると、鍛造用素材２４ｓは、
サスペンションアーム１０の開口部１０ｋとなるべき部
位に開口２４ｋを有しており、さらに、サスペンション
アーム１０の薄肉部１０ｈとなるべき部位に薄肉部２４
ｈを有している。即ち、鍛造用素材２４ｓの形状がサス
ペンションアーム１０の形状に近似しているため、鍛造
用素材２４ｓとサスペンションアーム１０との体積差が
減少して、鍛造時に生じるバリの量が少なくなる。ま
た、連続鋳造法により棒状のアルミ鋳塊２４が成形され
る際に、このアルミ鋳塊２４の内部がインサート部材４
０によって冷却されるため、アルミ鋳塊２４の内部の凝
固遅れがある程度改善されて、機械的性質が向上する。

【００１１】図６、図７は、本発明の第二実施例に係る
鍛造用素材の製造方法において使用されるインサート部
材５０の平面図、縦断面図および斜視図を表している。
本実施例に係るインサート部材５０は、第一実施例にお
いて使用されたインサート部材４０の凸部４０ｂの部分
に貫通孔５０ｋが形成されている。さらに、連続鋳造機
３０の鋳塊受け台３８にも貫通孔３８ｋが形成されてお
り、前記インサート部材５０が鋳塊受け台３８の規定位
置に載置された状態で、この鋳塊受け台３８の貫通孔３
８ｋとインサート部材５０の貫通孔５０ｋとが連通する
ようになっている。この構造により、連続鋳造中に前記
鋳塊受け台３８が下降して水槽３９の内部に沈むと、そ
の鋳塊受け台３８の貫通孔３８ｋからインサート部材５
０の貫通孔５０ｋに水槽３９の水が流入して、前記イン
サート部材５０が冷却される。これによって、インサー
ト部材５０の冷却能力が向上してアルミ鋳塊２４の内部
の凝固遅れがさらに改善される。

【００１２】

【発明の効果】本発明によると、製品の形状に近似した
形状の鍛造用素材を製造することができるようになるた
めに、鍛造時に発生するバリの量が減少して歩留りが向
上する。また、連続鋳造法により棒状金属塊が成形され
る際に、前記棒状金属塊の内部がインサート部材によっ
て冷却されるため、棒状金属塊の内部の凝固遅れが改善
されて、機械的性質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る鍛造用素材の製造方
法で使用される連続鋳造機の平面図および側面図であ
る。

【図２】本発明の第一実施例に係る鍛造用素材の製造方
法で使用されるインサート部材の斜視図である。

【図３】連続鋳造機によって鋳造されたアルミ鋳塊の要
部斜視図である。

【図４】本発明の第一実施例に係る鍛造用素材の製造方
法によって製造された鍛造用素材の斜視図である。

【図５】本発明の第一実施例に係る鍛造用素材の製造方
法によって製造された鍛造用素材を鍛造することにより
得られたサスペンションアームの斜視図である。

【図６】本発明の第二実施例に係る鍛造用素材の製造方
法で使用される連続鋳造機の平面図および側面図であ
る。

【図７】本発明の第二実施例に係る鍛造用素材の製造方
法で使用されるインサート部材の斜視図である。

【図８】従来の方法により鋳造されたアルミ鋳塊の要部
斜視図である。

【図９】従来の鍛造用素材の製造方法によって製造され
た鍛造用素材の斜視図である。

【符号の説明】

２４ アルミ鋳塊（棒状金属塊） ２４ｓ 鍛造用素材 ３０ 連続鋳造機 ４０ インサート部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍛造製品の形状に近い形状の断面を有す
   る棒状金属塊を連続鋳造法により成形した後、その棒状
   金属塊を長手方向において所定の厚みで切断することに
   より鍛造用素材を製造する鍛造用素材の製造方法におい
   て、 連続鋳造法により前記棒状金属塊を成形する際に、その
   棒状金属塊の予め決められた位置に所定形状のインサー
   ト部材を鋳包む工程と、 前記棒状金属塊を所定の厚みで切断した後に、そのイン
   サート部材を取り除く工程と、を有することを特徴とす
   る鍛造用素材の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の鍛造用素材の製造方法に
   おいて、 連続鋳造法により前記棒状金属塊を成形する際に、前記
   インサート部材の内部に形成された通路に冷却水を通す
   ことを特徴とする鍛造用素材の製造方法。