JPS59107739A - 複合部材の製造方法 - Google Patents
複合部材の製造方法Info
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- JPS59107739A JPS59107739A JP21810482A JP21810482A JPS59107739A JP S59107739 A JPS59107739 A JP S59107739A JP 21810482 A JP21810482 A JP 21810482A JP 21810482 A JP21810482 A JP 21810482A JP S59107739 A JPS59107739 A JP S59107739A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/063—Friction heat forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/02—Making machine elements balls, rolls, or rollers, e.g. for bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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】
本発明は異なる金属材から成る部分を有している単一部
材す々わち複合部材の製造方法に関する。
材す々わち複合部材の製造方法に関する。
複合部材は、例えば機械的強度、被削性、表面処理性等
の諸持性が要求される部分にそれ相応の金属材を使用す
るもので、ちり、このような金属材の組合せによって全
体としてバランヌのとれた性能並びに低コストを実現で
きる利点がある。しかしながら従来技術においては、異
種金属で形成した部分な圧接等の機械的手段により結合
して複合部材を製造している、従って形状等による制約
を受け、複合部材によシ得ら九る効果を充分に利用し得
ていない。
の諸持性が要求される部分にそれ相応の金属材を使用す
るもので、ちり、このような金属材の組合せによって全
体としてバランヌのとれた性能並びに低コストを実現で
きる利点がある。しかしながら従来技術においては、異
種金属で形成した部分な圧接等の機械的手段により結合
して複合部材を製造している、従って形状等による制約
を受け、複合部材によシ得ら九る効果を充分に利用し得
ていない。
本発明の目的（ｒ：ｉあらゆる形状に関しても異種金属
の望ましい組合状態を得て所望の強度、性能を得られる
複合部材の製造方法を提供することにある。
の望ましい組合状態を得て所望の強度、性能を得られる
複合部材の製造方法を提供することにある。
このために本発明は、製造すべき複合部材に応じて予め
所要の金属を組付けたブランクを形成し、このブラ〉り
を鍛造加工して複合部材を製造することを特徴とする。
所要の金属を組付けたブランクを形成し、このブラ〉り
を鍛造加工して複合部材を製造することを特徴とする。
すなわち、本発明の方法ではブランクの段階で異種金属
を互いに圧接や螺合等の機械的手段によ多結合し、複合
素材であるこのブランクを熱間あるいは冷間で鍛造加工
することにより結合を完全なものとし、所要の性能の任
意な形状の複合部拐を製造可能にした。
を互いに圧接や螺合等の機械的手段によ多結合し、複合
素材であるこのブランクを熱間あるいは冷間で鍛造加工
することにより結合を完全なものとし、所要の性能の任
意な形状の複合部拐を製造可能にした。
以下に図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
第１図は本発明の方法において使用する１例のブランク
の形成段階を示す。ここでは異なる金属部からなる円柱
部材ｔＡ＋ ｉＢを互いに同軸的に摩擦溶接した直後の
状態として示している。このように摩擦溶接した複合素
材は皮むき加工して寸法矯正し、同時に軸芯のズレ等を
解消する。これによりブランクが形成Ｉｎる５ このブ
ランクを第２図に示す如くバンチ２およびダイス３の協
働によって鍛造し、第３図および第４図に示す如く後方
押出しによるシリンダ一部４および軸部５を有するロー
ラー半体か形成される。このローラー半休（１例えばシ
リンダ一部４の先端部を修正加工し。
の形成段階を示す。ここでは異なる金属部からなる円柱
部材ｔＡ＋ ｉＢを互いに同軸的に摩擦溶接した直後の
状態として示している。このように摩擦溶接した複合素
材は皮むき加工して寸法矯正し、同時に軸芯のズレ等を
解消する。これによりブランクが形成Ｉｎる５ このブ
ランクを第２図に示す如くバンチ２およびダイス３の協
働によって鍛造し、第３図および第４図に示す如く後方
押出しによるシリンダ一部４および軸部５を有するロー
ラー半体か形成される。このローラー半休（１例えばシ
リンダ一部４の先端部を修正加工し。
２個のこのようなローラー半休を対向して摩擦圧接する
ことでローラーを形成できる。
ことでローラーを形成できる。
本発明の特徴としてブランクは異種金属材よシなる部分
ＩＡ、ＩＢを結合した複合素材とされているので、図示
の如く鍛造することで部分ＬＡが軸５を含む端部に、部
分ＩＢがシリンダ一部４を形成することができる。しか
も鍛造により両部分ＬＡ、ＩＢの結合は完全なものとな
る。従って、例えば部分ＩＡを剛摩耗性に曖れた金属材
また部分ｉＢをローラーに要求される特性に適合した金
属材とすることによシ、極めて容易に性能の良い複合材
のローラーを製造できる。
ＩＡ、ＩＢを結合した複合素材とされているので、図示
の如く鍛造することで部分ＬＡが軸５を含む端部に、部
分ＩＢがシリンダ一部４を形成することができる。しか
も鍛造により両部分ＬＡ、ＩＢの結合は完全なものとな
る。従って、例えば部分ＩＡを剛摩耗性に曖れた金属材
また部分ｉＢをローラーに要求される特性に適合した金
属材とすることによシ、極めて容易に性能の良い複合材
のローラーを製造できる。
第５図および第６図は他のブランクを使用して同様な鍛
造を行った場合の実施例を示している。
造を行った場合の実施例を示している。
すなわちこのブランクは中空状の第１の金属部分１０Ａ
内に柱状の第２の金属部分１０Ｂを挿入圧接して形成さ
れる。両部分ｚＯＡ、ｉ０Ｂの摩擦面ｌＯＡ’、ｌＯＢ
’は適当なテーパー面とさ詐ている。このように同軸的
に異種金属を組伺けて形成したブランクをその軸線方向
にバンチ２およびダイス３で鍛造すれば、第６図に示す
如く内側に第２の金属部分１０Ｂそして外側に第１の金
属部分１０Ａが層状に結合した複合ローラー半体が形成
できる。この場合も両金属部分ｉ０Ａ、ｉ０Ｂの結合は
鍛造によって完全なものとなる。
内に柱状の第２の金属部分１０Ｂを挿入圧接して形成さ
れる。両部分ｚＯＡ、ｉ０Ｂの摩擦面ｌＯＡ’、ｌＯＢ
’は適当なテーパー面とさ詐ている。このように同軸的
に異種金属を組伺けて形成したブランクをその軸線方向
にバンチ２およびダイス３で鍛造すれば、第６図に示す
如く内側に第２の金属部分１０Ｂそして外側に第１の金
属部分１０Ａが層状に結合した複合ローラー半体が形成
できる。この場合も両金属部分ｉ０Ａ、ｉ０Ｂの結合は
鍛造によって完全なものとなる。
上述の２つの実施例にて明白となるように、本発明の方
法においては同じ＃造機を使用しても、ブランクの段階
で異種金属の組付は構成を変えることで異なる構造の複
合部材が形成される。従って製造する複合部材に関して
予めブランクにおける異種金属の構成を選定することで
、従来不可能とさ牡ていたような複雑な構造の複合部材
も極めて容易に製造できるのでおる。
法においては同じ＃造機を使用しても、ブランクの段階
で異種金属の組付は構成を変えることで異なる構造の複
合部材が形成される。従って製造する複合部材に関して
予めブランクにおける異種金属の構成を選定することで
、従来不可能とさ牡ていたような複雑な構造の複合部材
も極めて容易に製造できるのでおる。
第７図〜第１２図は本発明によシ製造さｎた複合部材の
実施例を示す。第７図は内燃機関のピストンを示し、こ
のピストン２ｏは例えばＭ１図に示した如きブランクを
鍛造して形成さｆしている。
実施例を示す。第７図は内燃機関のピストンを示し、こ
のピストン２ｏは例えばＭ１図に示した如きブランクを
鍛造して形成さｆしている。
すなわち第３図において軸５のための凹部３Ａのナイダ
イ・スを使用して同様に形成でき、ピストンヘッド２Ｏ
Ａを耐熱性に優れた金属またはＦＲＭ（Ｆｉｂｅｒ Ｒ
ｅ１ｎｆ’ｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｍｅｔａｌ ）、あるい
はＡｔ２０３やＳ：ｉＣノ充填金属とし、スカート部２
０Ｂを耐熱アルミニウム合金とすることにょシ、耐熱性
に優′ｉ″した軽量のピストンを容易に製造できる。
イ・スを使用して同様に形成でき、ピストンヘッド２Ｏ
Ａを耐熱性に優れた金属またはＦＲＭ（Ｆｉｂｅｒ Ｒ
ｅ１ｎｆ’ｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｍｅｔａｌ ）、あるい
はＡｔ２０３やＳ：ｉＣノ充填金属とし、スカート部２
０Ｂを耐熱アルミニウム合金とすることにょシ、耐熱性
に優′ｉ″した軽量のピストンを容易に製造できる。
勿論ピ】トンヘッド２ＯＡからスカート部２０Ｂへ延在
する耐熱性に優れた金属部分の長さｔは、ブランクにお
ける＃当金属部分の厚み１ｃよって調整できる。
する耐熱性に優れた金属部分の長さｔは、ブランクにお
ける＃当金属部分の厚み１ｃよって調整できる。
第８図は軸部３ｏの部分のみ異種金属で形成さｎｌｃ前
述と同様のローラー３１を示す。このように局部的に異
穏金属で形成する場合、第９図に示す如くローラー３１
の素材３１Ａに対して軸部累月３０Ａを螺子結合させて
ブランクを形成することもできる。勿論圧接等の手段も
使用できる。
述と同様のローラー３１を示す。このように局部的に異
穏金属で形成する場合、第９図に示す如くローラー３１
の素材３１Ａに対して軸部累月３０Ａを螺子結合させて
ブランクを形成することもできる。勿論圧接等の手段も
使用できる。
第１０図（ｄピストンコンド４ｏを示す、このピストン
コンド４０！ｒｉ第５図に示す如く同軸的に異秒金灰を
結合させたブランクを使用し、とｆ′Ｌを周知の方法で
鍛造形成している。このように形成したピストンロッド
４０ｉｄ断面Ａ−Ａｖｃ沿って見た場合、第１１図の如
く中心を第１の金属材（耐熱アルミニウム合金）４０Ａ
で、またその外側を第２の金属材（耐熱合金、ＦＲＭ等
）４０Ｂで覆った構造の複合部材として形成できる。
コンド４０！ｒｉ第５図に示す如く同軸的に異秒金灰を
結合させたブランクを使用し、とｆ′Ｌを周知の方法で
鍛造形成している。このように形成したピストンロッド
４０ｉｄ断面Ａ−Ａｖｃ沿って見た場合、第１１図の如
く中心を第１の金属材（耐熱アルミニウム合金）４０Ａ
で、またその外側を第２の金属材（耐熱合金、ＦＲＭ等
）４０Ｂで覆った構造の複合部材として形成できる。
第１２図は第３図および第４図で示した如く製造したロ
ーラー半休を対向させて結合（Ｗ）して形成した複写機
のヒートローラーやセレンドラム５０を示す。ここでは
、ヒートローラー及びボス付セレンドラムの作シ方は同
一であるので、後者について以下述べる。このヒートロ
ーラー５０は複写機においてトナー粉末をシートに融着
させるために使用されるものであり、ローラー長さ方向
に均等な温度分布であることが望まれる。しかるに単一
金属材で形成すると軸部５０Ａからの熱損失が大きく、
例えば第１３図中点線Ｂで示すように軸部５０Ａ付近の
温度低下が困難となる。しかしながら本発明の方法によ
れば前述の如く軸部付近の材質を変えた複合ローラーが
容易に製造できるので、例えば軸部付近を熱伝導率の小
さい材料で形成した複合ローラーとすることにより、容
易に第１３図中実線Ｃで示す望ましい均一な温度分布を
得ることが可能となる。
ーラー半休を対向させて結合（Ｗ）して形成した複写機
のヒートローラーやセレンドラム５０を示す。ここでは
、ヒートローラー及びボス付セレンドラムの作シ方は同
一であるので、後者について以下述べる。このヒートロ
ーラー５０は複写機においてトナー粉末をシートに融着
させるために使用されるものであり、ローラー長さ方向
に均等な温度分布であることが望まれる。しかるに単一
金属材で形成すると軸部５０Ａからの熱損失が大きく、
例えば第１３図中点線Ｂで示すように軸部５０Ａ付近の
温度低下が困難となる。しかしながら本発明の方法によ
れば前述の如く軸部付近の材質を変えた複合ローラーが
容易に製造できるので、例えば軸部付近を熱伝導率の小
さい材料で形成した複合ローラーとすることにより、容
易に第１３図中実線Ｃで示す望ましい均一な温度分布を
得ることが可能となる。
以上の如く、本発明はブランクの段ツにて複合累月を形
成し、これを鍛造することで所要の複合部材を製造する
のでおるから、鍛造成形できる形状のものはすべて容易
に複合部材として得らｎる多大の効果がある、これによ
り多くの部材に関してより効果的しで性能に優れ且つ安
価な複合部−利として製造できるので、産業上沓られる
効果は多大でろる。
成し、これを鍛造することで所要の複合部材を製造する
のでおるから、鍛造成形できる形状のものはすべて容易
に複合部材として得らｎる多大の効果がある、これによ
り多くの部材に関してより効果的しで性能に優れ且つ安
価な複合部−利として製造できるので、産業上沓られる
効果は多大でろる。
尚複合金層の数、種類は任意に選定でき、多種金属の複
合部材も同様に容易に製造できる。
合部材も同様に容易に製造できる。
第１図は本発明の製造方法によシ作らｎるブランクの製
造過程だおける一実施例とせる形状を示す斜視図。 第２図は第１図に示したブランクをもとに鍛造する工程
を示す断面図。 第３図は第２図の工程でローラー半体を押出加工した状
態を示す断面図、 第４図は第３図で得たローラー半体の斜視図。 第５図は他のブランクの製造工程を示すす〒面図。 第６図は第５図のブランクをもとにしたローラー半体の
鍛造状態を示す断面図、 第７図および第８図は本発明の製造方法で作らｎた製品
の実施例を示す断面図。 第９図は第８図のローラー半休のブランクを示す断面図
。 第１Ｏ図は他の製品の実施例を示す斜視図。 第１１図は第１０図の線Ａ−Ａに沿う断面図。 第１２図（は他の製品の実施例を示す断面図。 第１３図は第１２図のローラー製品における利点を示す
グラフ、 ＬＡ、ＩＢ・・・・・・・・・・・ブランクを構成する
円柱部材２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・パンチ３・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ダイス４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・シリンダ一部５・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・軸部ｉ ０ Ａｌ
ｌ ＯＢ ・・・・・・・・・ブランクの異なる金属
部分２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ピストン３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・軸部３０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
軸部素材３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ローラー３１Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ロア −素材４０・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ピストンロンド４０Ａ、４０Ｂ ・・・
・・・・・・金属材５０・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ヒ−）ローラー特許出願人 日本軽金
属株式会社 手続補正書 １．事件の表＞Ｊ＜ 昭和５７年特許願第２１８１０４号 ２、発明の名称 複合部材の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区銀座７丁目３番５号名 杯
（氏ｓ＞ （４７４） 日本軽金属株式会社５、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （１） 明細書第８頁第５行目「ピストンロンド４０
」を「内燃機関におけるコネクティングロッド４０」に
訂正する。 （２）同第８頁第５〜６行目および同第８頁第９行目「
ピストンロンド４０」を「コネクティングロッド４０」
に訂正する。 （３）同第９頁第３行目「後者」を「前者」に訂正する
。 （４）同第９頁第１０行目「温度低下が」の後に「大き
くなって均等な温度分布の形成が」を加入する。 （５） 明細書添イ」の図面中第２図をここに添付せ
る第２図の通り訂正する。 ′１．添付書類 図 面（第２図） １通 第２図
造過程だおける一実施例とせる形状を示す斜視図。 第２図は第１図に示したブランクをもとに鍛造する工程
を示す断面図。 第３図は第２図の工程でローラー半体を押出加工した状
態を示す断面図、 第４図は第３図で得たローラー半体の斜視図。 第５図は他のブランクの製造工程を示すす〒面図。 第６図は第５図のブランクをもとにしたローラー半体の
鍛造状態を示す断面図、 第７図および第８図は本発明の製造方法で作らｎた製品
の実施例を示す断面図。 第９図は第８図のローラー半休のブランクを示す断面図
。 第１Ｏ図は他の製品の実施例を示す斜視図。 第１１図は第１０図の線Ａ−Ａに沿う断面図。 第１２図（は他の製品の実施例を示す断面図。 第１３図は第１２図のローラー製品における利点を示す
グラフ、 ＬＡ、ＩＢ・・・・・・・・・・・ブランクを構成する
円柱部材２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・パンチ３・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ダイス４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・シリンダ一部５・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・軸部ｉ ０ Ａｌ
ｌ ＯＢ ・・・・・・・・・ブランクの異なる金属
部分２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ピストン３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・軸部３０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
軸部素材３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ローラー３１Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ロア −素材４０・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ピストンロンド４０Ａ、４０Ｂ ・・・
・・・・・・金属材５０・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ヒ−）ローラー特許出願人 日本軽金
属株式会社 手続補正書 １．事件の表＞Ｊ＜ 昭和５７年特許願第２１８１０４号 ２、発明の名称 複合部材の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区銀座７丁目３番５号名 杯
（氏ｓ＞ （４７４） 日本軽金属株式会社５、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （１） 明細書第８頁第５行目「ピストンロンド４０
」を「内燃機関におけるコネクティングロッド４０」に
訂正する。 （２）同第８頁第５〜６行目および同第８頁第９行目「
ピストンロンド４０」を「コネクティングロッド４０」
に訂正する。 （３）同第９頁第３行目「後者」を「前者」に訂正する
。 （４）同第９頁第１０行目「温度低下が」の後に「大き
くなって均等な温度分布の形成が」を加入する。 （５） 明細書添イ」の図面中第２図をここに添付せ
る第２図の通り訂正する。 ′１．添付書類 図 面（第２図） １通 第２図
Claims (4)
- （１）異なる金属材を組伺けて複合累月であるブランク
を形成し、このブランクを鍛造して複合部材を製造する
ことを特徴とする複合部材の製造方法。 - （２） ブランクの形成のために異種金属を組伺ける
手段が摩擦溶接である特許請求の範囲第１項記載の複合
部材の製造方法。 - （３） ブランクの形成のための異種金属を組付ける
手段が挿入圧接である特許請求の範囲第１項の複合部利
の製造方法。 - （４）前記組伺は手段が螺合である特許請求の範囲第１
項記載の複合部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21810482A JPS59107739A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21810482A JPS59107739A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 複合部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107739A true JPS59107739A (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=16714691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21810482A Pending JPS59107739A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107739A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63132789A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-04 | Suzuki Motor Co Ltd | クラツド材の製造方法 |
| EP1107845B2 (en) † | 1998-08-27 | 2011-08-03 | FTV Proclad International Limited | Process for manufacturing pipes |
| CN107442957A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-08 | 南通苏通人防防护设备有限公司 | 一种双金属复合板焊接技术 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953559A (ja) * | 1972-09-28 | 1974-05-24 | ||
| JPS4998368A (ja) * | 1973-01-29 | 1974-09-18 | ||
| JPS5139193A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-04-01 | Anritsu Electric Co Ltd |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21810482A patent/JPS59107739A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4953559A (ja) * | 1972-09-28 | 1974-05-24 | ||
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| CN107442957A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-08 | 南通苏通人防防护设备有限公司 | 一种双金属复合板焊接技术 |
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