JPS60238056A - 段付シャフトの鍛造方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は段付シャフトの鍛造方法に係り、特゛に、加工
コストの低減を志向した段付シャフトの鍛造方法に関す
るものである。

〔発明の背景〕

従来の、段付シャフトの鍛造方法を、図面な“使用して
説明する。

第１図は、本発明の対象となる段付シャフトの一例を示
す斜視図、第２図は、第１図に係る。

段付シャフトを加工するに供せられる、従来の型鍛造加
工装置の要部を示す断面図である。゛−第１図において
、１は、段付部２（この例では２個の段付部）を有する
段付シャフトであり・、この段付シャフト１は、従来素
材である一様断面の金属丸棒から、第２図に示す型鍛造
加工装置を使用して加工していた。

第２図において３は、ダイセットの上プレート５に固定
された上型、４はダイセットの下プレート乙に固定され
た下型であり、これら上型３、下型４が一体になると、
段付シャフト１の形状空間となるキャビティを形成する
ものであする。７のダイセットの支柱、８は素材に負荷
する加工力である。

このように構成した型鍛造加工装置によって：段付シャ
フト１を加工する方法を説明すると、゛まず、この型鍛
造加工装置をプレス（図示せず）１′にセットする。上
プレート５を上方へ移動させ：上型３と下型４とを開き
、素材を型内にセットする。上プレート５を介して、上
型３により加゛工力８を負荷する。上型３．下型４間の
素材はここの加工力８によって塑性流動させられ、前記
１“″キャビティ内に充満する。このようにして型鍛。

造加工が終了したのち、除荷、離型して加工品；すなわ
ち所望形状の段付シャフトが取出され、。

加工完了となる。

しかし、この方法によれば、段付シャフトの゛り各形状
寸法に対応した専用の金型が必要である”ので、多種少
量の段付シャフトの鍛造加工では。

型費が膨大となり、加工コストが高くなるとい。

う欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去し。

て、加エフストの安い段付シャフトの鍛造方法゛の提供
を、その目的とするものである。　゛〔発明の概要〕 本発明に係る段付シャフトの鍛造方法の構成１″は、素
材である一様断面の金属丸棒の、段付部゛を成形すべき
個所を、高周波誘導を利用して所゛定温度に局部加熱し
たのち、前記素材を軸方向゛にすえ込み加工して段付部
を成形するようにし゛たものである。　１”゛ さらに詳しくは、従来使用していた型鍛造前。

工装置を廃止して、素材の段付部を成形すべき。

個所を、高周波誘導を利用して局部的に加熱し１その個
所の変形抵抗を小さくすることにより、・前記素材を軸
方向にすえ込み加工したとき当該−・・・　５　・ 個所の直径が太くなり、そこに段付部が成形さ゛れるよ
うにしたダイレス・フォージングである二〔発明の実施
例〕 以下、本発明を実施例によって説明する。　゛第−Ｉ図
は、本発明の第１の実施例に係る段付゛シャフトの鍛造
方法の実施に供せられるダイレ。

ス・フォージング装置を、これによって加工さ゛れる素
材と併せて示す部分断面略示正面図、第”４図は、第３
図における高周波誘導加熱コイル。

の詳細を示す断面図である。　１０ 第３図において、１０は、−横断面の金属丸棒゛の素材
１′の上端を支持する、ダイセットの上プ。

レート５に固定された上受圧板、９は素材１′の。

下端を支持するダイセットの下プレート６に固。

定された下受圧板７は、下プレート６に立てらＩ″れた
ダイセットの支柱である。１１は、加熱領域。

を限定するための噴射冷却水を噴射することが・できる
円環状の高周波誘導加熱フィルであり、。

この高周波誘導加熱コイル１１は、第４図にその・詳細
を示すように、銅製の中空円環状のもので−・く・　４
　・ その内周両端部に、加熱コイル軸心方向とけぼ。

４５°方向へ噴射冷却水１４を噴射することができ゛る
噴射口１１ａを分布して穿設し、外周に電力供。

給用のフレキシブルリード線１２と、加熱コイル゛自身
の冷却と前記噴射冷却とを兼ねた冷却水を″′供給する
ための冷却水用流路管１３とを接続して。

なるものであり、素材１′の加熱部分の温度を検′出す
ることができる二色温度計（図示せず）が一体に取付け
られている。１９は、上受圧板１ｏに。

固定された片持式支持棒１８の先端に取付けられ１また
歪ゲージタイプ変位計で、この歪ゲージタイプ変位計１
９によって、上受圧板１０の動きを検知。

し、段付部２の成形が終了して所定のすえ込み。

率になったことを検知することができる。　。

このように構成したダイレス・フォージングｉ装置によ
って、第１図に係る役付シャフト１を・鍛造加工する方
法を説明する。

このダイレス・フォージング装置をプレス（・図示せず
）にセットする。上プレート５を上方・へ移動させ、上
受圧板１０．下受圧板９を開き、−・・素材１′を両受
圧板１０，９間にセットする。これ゛と同時に、高周波
誘導加熱コイル１１を、素材１′。

の段付部を成形すべき個所を加熱することかで。

きるように、加熱コイル位置設定具（図示せず）゛によ
って、上下方向に２個取付ける。　゛ここで、制御装置
（図示せず）をＯＮにする。

と、高周波発振装置（図示せず）からフレキシ。

プルリード線１２へ高周波電流が流れ、所定時間後に給
水弁（図示せず）が開いて冷却水用流路。

管１３へ冷却水が供給される。そして、噴射口１１ａ１
・から噴射される噴射冷却水１４によって、素材１パの
加熱部分の加熱幅がほぼ段付部２の幅と等し゛くなるよ
うに加熱領域を限定しながら、両高層゛波誘導加熱コイ
ル１１によって加熱が行なわれるｂ加熱部分の温度が前
記二色温度計によって監１−視され、両高周波誘導加熱
コイル１１での検出温。

度がいずれも所定温度（たとえば、８５ｏ″Ｃ）ｔ。

で昇温したとき、プレスのラム（図示せず）が。

ＯＮになって下降を開始し、加工力８が上ブレ。

−ト５．上受圧板１０を介して素材１′に負荷され！、
すえ込み加工が進行する。そして、歪ゲージタ。

イブ変位計１９による上受圧板１０の変位の検出値。

が所定の値になって、すえ込みが終了したときこ前記ラ
ムの下降が停止する。前記高周波発振装”置が出力を落
とし、所定時間後に前記給水弁が５閉になり、加熱部分
に役付部２が成形された段。

付シャフト１が得られる。

具体例を説明する。

直径３０朋φ、長さ４５０朋の低炭素鋼の素材１′。

から段付部直径ａｏｍｍ、幅１　ｏｆｆｌの段付部２を
２個１“□有する役付シャフト１を鍛造する場合を説明
す゛る。

高周波誘導加熱コイル１１による加熱の条件は；周波数
５００Ｈｚ、出力２００ＫＷ、加熱温度８５０℃。

であり、その時の加工力は１４　ｆｔで、加工時間Ｉ−
・は１００秒であった。

以上説明した第１の実施列によれば、従来使・用してい
た高価な金型の代りに高周波誘導加熱・フィル１１を使
用し、素材１′の段付部を成形すべ・き個所を局部的に
加熱し、その個所の変形抵抗、・、　７　。

を小さくすることにより、素材１′を軸方向にす゛え込
み加工したとき前記個所のみ直径が太くな。

ってそこに段付部２が成形されるように１−だの。

で、治具費としては高周波誘導加熱フィル１１代。

のみであるから、従来に比べて加工コストが大５幅に低
減するという効果がある。

第５図は、本発明の第２の実施例に係る段付。

シャフトの鍛造方法の実施に供せられるダイレ。

ス・フォージング装置と、これによって加工さ。

れる素材を併せて示す略示図、第６図は、第５１０図に
お（する高周波誘導加熱コイルの制御図であ“る。

前記第３図に係る実施列においては、段付部゛の数だけ
の高周波誘導加熱コイル１１を必要とし。

たが、本実施例は、１個の高周波誘導加熱コイＩ５ル１
１で複数個の段付部を有する役付シャフトの・鍛造加工
を可能にするものである。

第５図において、第３図と同一番号を付した・ものは同
一部分である。そして１５は、ねじ駆動・装置（図示せ
ず）によって回転する送りねじ、２・・・　８　・ １６は、その加熱コイル支持体１７を介して高層。

波誘導加熱コイル１１を支持して位置決めする加。

熱コイル位置制御装置で、この加熱コイル位置。

制御装置１６に取付けられためねじ（図示せず）。

が前記送りねじ１５と嵌め合いになっている。し５たが
って前記ねじ駆動装置を駆動させることに。

より、高周波誘導加熱コイル１１を、素材１′の複。

数の段付部を成形すべき個所へ逐次移動させ、。

当該個所をその高周波誘導加熱コイル１１によっ。

て局部加熱することができるようにしたもので１０ある
。

このように構成したダイレス・フォージング。

装置によって、第１図に係る段付シャフト１を・鍛造加
工する方法を、第５，６図を使用して説。

明する。　１５ ダイレス・フォージング装置をプレス（図示・せず）に
セットする。上受圧板１Ｑ、下受圧板９・を開き、素材
１′を両受圧板１０，９間にセットす・る。これと同時
に、高周波誘導加熱コイル１１を一上受圧板１０の下面
に当接してセットする。　２Ｌｌここで制御装置（図示
せず）をＯＮにすると、前記ねじ駆動装置が駆動され、
高周波誘導加熱コイル１１がコイル送り速度ｖ＝ｖｏで
下方へ早送りされ、１＝１ｏ秒後に段付部を成形すべき
個所−に至り停止する。高周波誘導加熱コイル１１が停
止するよりも所定時間前から、高周波発振装置（図示せ
ず）からフレキシ−プルリード線１２へ高周波電流が供
給され（電源呂力ｗ−ｗｏ）、その後冷却水が冷却水用
流路管（図示せず）へ供給０ されて、前記個所が高周波誘導加熱コイル１１によって
局部加熱される。高周波誘導加熱コイル１１の二色温度
計（図示せず）の検出温度が所定温度（壮えば８５０°
Ｃ）になると、プレスのラム（図示せず）がＯＮになっ
て下降を開始し、加工力８が】５ 上受圧板１０を介して素材１′に負荷され、すえ込み加
工が　行する。歪ゲージタイプ変位計１９による検出値
が所定の値になって最初の段付部のすえ込みが終了した
とき、前記ラムの下降が停止し、前記高周波発振装置の
電源出力Ｗが０になり、その後冷却水の供給が停止する
。そして１＝　１．秒のとき再び前記ねじ駆動装置が駆
動さ。

れ、高周波誘導加熱コイル１１がコイル送り速度。

ｖ＝ｖ０でさらに下方へ早送りされ、上述の動作。

が繰返えされて、次の段付部のすえ込み加工が行なわれ
る。

このようにして２個の役付部が成形され、所。

望形状の段付シャフト（第１図）が得られる。。

以上説明した第２の実施例によれば、前述し。

た第１の実施例の効果に加えて、高周波誘導前。

熱コイル１１を１個のみ使用すればよいので、こ１０れ
に必要な高周波発振装置は１個ですみ、した。

がって設備費が安くなるという効果がある。　。

第７図は、本発明の第３の実施例に係る段付。

シャフトの鍛造方法によって加工された段付シ゛ヤフト
を示す側面図、第８図は、第７図に係る１５段段付シャ
フト鍛造方法の実施に供せられる高・周波誘導加熱コイ
ルの制御図である。

第７図の段付シャツ）ＩＡは、その段付部２・Ａに傾斜
部２０ａを有するものである。この段付・シャツ）ＩＡ
も、前記した第５図に係るダイ−２ｆ１ス・フォージン
グ装置を桟用して加工すること。

ができる。

この段付シャツ）ｉＡを鍛造加工する場合の。

高周波誘導加熱コイル１１の制御方法を、第５．。

第８図を使用して説明する。

高周波誘導加熱コイル１１を、上受圧板１０の。

下面に当接してセットし、ここで制御装置（図。

示せず）をＯＮにすると、前記ねじ駆動装置が　゛駆動
され、高周波誘導加熱コイル１１はコイル送。

り速度ｖ＝ｖｏで下方へ早速すされ、役付部の傾１０斜
部を成形すべき個所に至ったとき（ｔ＝ｔｏ／）’から
、そのコイル送り速度Ｖが連続的に低下し２１＝ｉｏ秒
後に段付部の平行部を成形すべき個所。

に至り停止する。ｔ　＝　１１０よりも所定時間前から
°、高周波誘導加熱コイル１１へ高周波発振装置（［１
Ｕｉ５示せず）から高周波電流（電源出力ｗ＝ｗｏ）が
・供給され、その後冷却水が供給され、素材１′が・局
部加熱され、その後冷却水が供給され、素材・１′が局
部加熱される。高周波誘導加熱コイル１１・の二色温度
計（図示せず）の検出温度が所定温２・）度（たとえば
５００°Ｃ）になると（この時期はｔ。

−１゜′〜ｔｏの間）、プレスのラム（図示せず）が。

ＯＮになって下降を開始し、加工力８が上受圧。

板１０を介して素材１′に負荷され、すえ込み加工。

が進行する。そして１＝１．秒になったとき再び５前記
ねじ駆動装置が駆動され、高周波誘導加熱。

コイル１１が、前記段付部のもう一方の傾斜部を。

通過する（ｔ＝ｔｌ’）まで連続的に上昇するコイ。

ル送り速度Ｖで移動し、その後ｖ＝＝ｖｏで早送り。

される。歪ゲージタイプ変位計１９による検出値１０が
所定の値になって最初の段付部のすえ込み　。

加工が終了したとき（この時期は１＋１；）、前。

記ラムの下降が停止し、前記高周波発振装置の。

電源出力Ｗが０になり、その後冷却水の供給が。

停止する。高周波誘導加熱コイル１１が、次の段１′″
付部の傾斜部を成形すべき個所に至ったとき、。

コイル送り速度Ｖが連続的に低下し、前述の動。

作が繰返えされ、次の役付部のすえ込み加工が。

行なわれる。

このようにして２個の、傾斜部２０ａを有するす゛（段
付部２Ａが成形され、所望形状の段付シャツ。

ト１Ａ（第７図）が得られる。

以上像、明した第３の実施例によれば、前述し“た第１
，２の実施例の効果に加えて、高層波誘。

加熱コイル１１のコイル送り速度Ｖを途中で変化５さぜ
ることにより、いろいろの傾斜部を有する。

段付部のある段付シャフトを鍛造加工すること。

ができるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上に詳細に説明したように本発明によれば１４＋加エ
コストの安い段付シャフトの鍛・遣方法を提。

供することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となる役付シャフトの・−例を示
す斜視図、第２図は第１図に係る段付１５シヤフトを加
工するに供せられる従来の型鍛造。 加工装置の要部を示す断面図、第３図は本発明。 の第１の実施例に係る役付シャフトの鍛造方法。 の実施に供せられるダイレス・フォージング装。 置を、これによって加工される素材と併せて示２．１す
部分断面略示正面図、第４図は第５図におけ。 る高周波誘導加熱コイルの詳細を示す断面図、。 第５図は本発明の第２の実施例に係る段付シャ。 ７トの鍛造方法の実施に供せられるダイレス・゛フォー
ジング装置と、これによって加工される一゛素材を併せ
て示す略示図、第６図は第５図にお゛ける晶周波誘導加
熱コイルの制御図、第７図は。 本発明の第３の実施例に係る段付シャフトの鍛゛造方法
によって加工された役付シャツトラ示す。 側面図、第８図は第７図に係７：、段′付シャフトの１
・・鍛造方法の実施に供せられる高周波誘導加熱コ′イ
ルの制御図である。 １．１人・・・段付シャフト、１′・・・素材、２．２
人・・・段１１部、　８・・・加工力、１１・・・高周
波誘導加熱コイル１ １１ａ・・・噴射口、　１２・・・フレキシブルリード
線、。 １３・・・冷却水用流路管、　１４・・・噴射冷却水、
。 第　５０ 第６笈 憾　７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　素材である一様断面の金属丸棒の、段付部。 を成形すべき個所を、高周波誘導を利用して１所定湿度
   に局部加熱したのち、前記素材を軸。 方向にすえ込み加工して段付部を成形するこ。 とを特徴とする段付シャフトの鍛造方法。　。 ２、　加熱領域を限定するための噴射冷却水を素゛材に
   向けて噴射することができる、円環状の１“。 高周波誘導加熱コイルを、前記素材の段付部。 を成形すべき個所に対向して配設し、その個。 所を前記高周波誘導加熱コイルによって局部。 加熱するようにしたものである特許請求の範囲第１項記
   載の段付シャフトの鍛造方法。　−３加熱領域を限定す
   るための噴射冷却水を素。 材に向けて噴射することができる、円環状の。 高周波誘導加熱コイルを、前記素材の軸方向。 に移動可能に配設し、前記素材の複数の段付。 部を成形すべき個所へ逐次移動させ、当該側２゛所を前
   記高周波誘導加熱コイルによって局部加熱するようにし
   たものである特許請求の範囲第１項記載の役付シャフト
   の鍛造方法。　。