JPS6137341A - 異形断面形状を有する閉塞鍛造用荒地素材の製造装置 - Google Patents

異形断面形状を有する閉塞鍛造用荒地素材の製造装置

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JPS6137341A
JPS6137341A JP16007684A JP16007684A JPS6137341A JP S6137341 A JPS6137341 A JP S6137341A JP 16007684 A JP16007684 A JP 16007684A JP 16007684 A JP16007684 A JP 16007684A JP S6137341 A JPS6137341 A JP S6137341A
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JP
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punch
upsetting
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holder
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Yoji Arimatsu
有松 洋二
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Toyota Motor Corp
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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 この発明は、エンジンにおけるコネクティングロッド等
の異形断面形状の製品を閉塞鍛造によって製造するにあ
たり、その荒地素材を製造する方法およびその方法を実
施するための装置に関するものである。
従来の技術 周知のように鍛造法は、生産性が良く、また製品精度が
良好などの利点を有しているため、例えば自動車部品の
製造法として多く採用されているが、鍛造品のコストは
、材料費や金型費あるいは工賃等に分けることができ、
そのうち材料費が約半分の割合を占めるから、スクラッ
プの量を可及的に少なくして材料歩留りを向上させるこ
とが望まれる。このような要請は型鍛造法のうち閉塞鍛
造法によっである程度溝すことができる。すなわち閉塞
鍛造は、最終的に密閉される型の内部に材料を充満させ
る方法であるから、パリが皆無であり、材料歩留りを向
上させることができる。
ところで閉塞鍛造法によって異形断面形状の製品を製造
する場合、@造荷巨を減少し、あるいは型寿命を延ばす
等の目的のために、荒地素材を予め造り、これを閉塞鍛
造することが従来行なわれている。例えば自動車エンジ
ン用]ネクテイングロッドを製造する場合、第3図に示
す形状の荒地素材1を先ず造り、その荒地素材1を閉塞
鍛造型によって最終製品に仕上げる。その荒地素材1は
棒鋼を所定の寸法に切断し、これに塑性変形を加えて第
3図に示す形状にするのが一般的であり、その方法とし
ては、自動鍛造機によって押出し加工および据込み加工
を行なう方法、ロール成形法、熱間で押出し・据込みを
行なう方法、電気アプセツターを用いる方法が考えられ
る。
発明が解決しようとする問題点 上述した従来の方法のうち、自動鍛造機で押出し加工お
よび据込み加工を行なう方法では、第3図に示すように
軸部2に対し据込み部3の割合が大きい形状の場合には
、据込み時に割れが発生し易く、特にコネクティングロ
ツドに用いられるC0155%程度の高炭素鋼を材料と
した場合には、前段の押出し加工による加工硬化と併せ
て材料自体の硬度が高いから、殆んどの場合据込み部3
に割れが生じてしまう問題がある。
またロール成形法や、熱間で押出し・据込みを行なう方
法では、寸法精度の悪化やパリの発生、あるいは型の寿
命が短い等の問題があった。さらに電気アプセツターを
用いた方法では、押出し加工を完了した材料のうち据込
み加工を施すべき部分に通電して発熱させ、その状態で
軸方向に加圧して据込む方法であるため、加工に時間が
かかり、生産性が悪い問題があった。
この発明は上記の事情に颯み、据込み比の大きい異形断
面形状の荒地素材を1割れを発生させることなく、しか
も効率良く製造することのできる方法および装置を提供
することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 すなわちこの発明の方法は、所定寸法に切断した材料を
予備成形し、かつ押出し成形した後、その材料の一部に
据込み加工を施すにあたり、据込み加工の直前に、該据
込み加工を施すべき部分を加熱昇温し、温間で据込み加
工を行なうことを特徴どするものである。
またこの発明の装置は、ダイホルダおよびパンチホルダ
ならびにノックアウトピンをそれぞれ右ザる復数の加工
部所を設け、かつ被鍛造材を各加工部所に顔次送る@造
機において、据込み加工を行なう加工部所の直前の加工
部所におけるダイホルダ内に加熱器を設け、据込み加工
を施すべき部分をその加熱器によって加熱昇温し、温間
で据込み加工を行なうよう構成したことを特徴と誓るも
のである。
実施例 第1図はこの発明の係る装置の一例を示す概略的な断面
図であって、ここに示す装置は4工程を同時に行なう構
成である。すなわち4本のパンチホルダ10.20,3
0.40がラム(図示せず)に取付けられており、また
各パンチホルダ10゜20.30.40に対向する位置
にダイホルダ11.21.31.41が設けられ、さら
に被@造材Wを突出すノックアウトピン12.22.3
2゜42が、各ダイホルダ11,21.3’1.41の
内部に配置されている。これらのパンチホルダ10.2
0,30.40.ダイホルダ11.21゜31.41お
よびノックアウトピン12.22゜32.42は、各々
が1対となって第1ないし第4の加工部所を構成してお
り、被鍛造材Wを第1図の上側の第1加工部所から1ピ
ツチずつ第4加工部所に向けて搬送するトランスファ(
図示せず)がパンチホルダ10.20.30.40とダ
イホルダ11.21.31.41との間に配置されてい
る。
第1図に示す装置は、第1加工部所で予備成形を行ない
、第2加工部所で押出し加工を行ない、さらに第3加工
部所で加熱を行ない、そして第4加工部所で据込み加工
を行なう構成である。すなわち予備成形は、棒鋼等を必
要な寸法に切断した被n造材/、/の端面形状を整え、
かつ角部の面付けを行なう加工であって、第1加工部所
のパンチホルダ1oには、面付けのための凹部を先端部
に形成したパンチ13が取付けられ、またダイホルダ1
1内には、被鍛造材Wを挿入する丸孔を形成した第1の
ダイ14と、面付けのためのテーパ面をτ9けた第2の
ダイ15とが収容されている。また押出し加工は、予備
成形した丸棒状の被鍛造材Wを、短円柱状部とそれより
小径の軸部とからなる形状に成形するための加工であっ
て、第2加工部所のパンチホルダ20には、押出し加工
用パンチ23が取付けられるとともに、ダイホルダ21
内には、絞り部を設けた第1のダイ24と前記軸部に対
応する小径孔を形成した第2のダイ25とが収容されて
いる。さらに第3加工部所は、押出し加工によって形成
された軸部の先端部を加熱する構成とされている。すな
わち、ここにおけるパンチ33は被鍛造材Wを押して所
定の位置に保持するためのものであって、後端側にコイ
ルバネ34を配置した状態でパンチホルダ30に取付け
られ、したがってパンチ33はそのコイルバネ34を圧
縮しつつパンチホルダ33内に退入するよう構成されて
いる。またダイホルダ31におけるパンチホルダ30側
の開口端部には、前¥軸部をダイホルダ31内に突き出
させて被鍛造材Wを保持するダイ35が取付けられ、さ
らにダイホルダ31の内部でかつ被鍛造材Wの軸部に対
応する位置に高周波コイル等からなる加熱器36が設け
られている。なお、この第3加工部所においては、ラム
が限界位置まで前進した状態で、ノックアウトピン32
が?&鍛造材Wの先端部から大きりPlt隔し、かつパ
ンチ33がパンチホルダ30内に退入するよう構成され
ており、したがってラムが後退しても直ちには被鍛造材
Wが突き出されず、パンチホルダ30が後退してコイル
バネ34によって前進位置に保持されているパンチ33
と一体化するまでは、被@造材Wがダイ35の内部に保
持され、その結果軸部の先端部が光分加熱昇温されるよ
うになっている。そして最終の据込み加工は、被鍛造材
Wにおける軸部の先端部を据込んで球状に成形する加工
であって、第4加工部所におけるパンチホルダ40には
、据込み加工用のパンチ43が取付けられている。また
ダイホルダ41内には、外面を傾斜面とした1対のイン
ナーダイ44と、インナーダイ44を開閉するべく内面
を傾斜面とした1対のアウターダイ45と、これらのイ
ンナーダイ44およびアウターダイ45を挾んで位置す
る1対のダイ46.47と、これらのダイ44へ−47
を全体として押し戻すよう配置したコイルバネ48こが
収容されており、インナーダイ44の内部に挿入した被
鍛造材Wをパンチ43にJ:つて軸方向へ加圧しつつ前
進させることによりインナーダイ44を閉塞し、その先
端部に形成しである球状空洞部内で被鍛造材Wにおける
軸部の先端を変形させて球状に成形するよう構成されて
いる。
なお、インナーダイ44が後退して開くことにより、ノ
ックアウト時に、据込み加工された先端球状部が、イン
ナーダイ44に干渉しないようになっている。
つぎに上記のように構成した装置の作用すなわちこの発
明の詳細な説明する。被鍛造材Wの形状の変化過程は第
2図に示す通りであって、棒鋼を剪断や鋸切断等の方法
で所定の寸法に切断して得た被鍛造材Wは、第2図(A
)に示すように端面が荒れており、その被鍛造材Wは先
ず第1加工部所において予備成形する。これは前述した
装置に*@造材Wを所期通りセットすれば、トランスフ
ァがその被@造材Wをパンチ13とダイ14との間に運
び、ついでラムが前進してパンチ13が被鍛造材Wをダ
イ14.15の内部に押1ノ込み、かつ加圧することに
より行なわれる。その結果被鍛造材Wは第2図(B)に
示すように端面が整えられるとともに、面付けが施され
る。こうして予備成形された被鍛造材Wば、バンチ13
がラムと共に後退することにより、ノックアウトピン1
2によって突き出己れ、ついでトランスフ?によって第
2加工部所に搬送され、しかる後ラムが再度前進するこ
とによりバンチ23によってダイ24゜25内に押し込
まれて押出し加工が施される。寸なわち被鍛造材Wはダ
イ24の内部で軸方向へ加圧されろことにより、ダイ2
4における絞り部から押し出され、その結果第2図(C
)に示すように短円柱状とそれより小径の@部とからな
る形状に成形され。押出し加工の完了した′1&@造材
Wは、ノックアウトピン22によって突き出されるとと
もに、トランスファによって第3加工部所に搬送され、
ついでラムと共にバンチ33が前進することによりダイ
35の内部に挿入される。被鍛造材−■は、ダイ35に
挿入された状態では、その軸部の先端部が加熱器36に
まで突き出ており、したがって軸部の先端部が温間状態
(I/Aえば200〜700℃程度)まで加熱昇温され
る(第2図(D))。なお、第3加工部所においては、
バンチ33が被鍛造材Wをダイ35の内部に押し込んだ
後もラムが前進するが、バンチ33は反力を受けてコイ
ルバネ34を圧縮しつつバンチホルダ30内に退入し、
またラムが後退する場合は、バンチホルタ30が後退し
てバンチ33と一体になるまでバンチ33がコイルバネ
34によって前限位置に保持される。したがって第3加
工部所においては、ラムが前限位置に遅する以前にバン
チ33が前限位置に到達して被鍛造材Wを所定の位置に
挿入し、かつラムが後退し始めてから所定vI間遅れて
バンチ33が後退するから、バンチ33が前限位置に留
まる時間を艮(することができ、換言すれば被鍛造材W
の軸部先端を充分加熱する時間を確保することができる
。加熱の完了した被鍛造材Wは、前述した場合゛と同様
に、ノックアウトピン32によって突き出されるととも
に、トランスファによって第4加工部所に搬送され、こ
こで据込み加工が施される。1なわちバンチ43がラム
と共に前進することにより、被鍛造材Wがダイ44〜4
7の内部に挿入され、その状態で軸方向へ加圧されるこ
とにより、インナーダイ44が前進して閉じるとともに
、軸部の先端部が変形して、インナーダイ44と先端側
のタイ47どによって形成される球状空洞部を満し、所
期の形状に据込み加工が施される。その場合、軸部の先
端部は、直前の工程で温間状態まで加熱昇温されている
から、据込み比が大きく、かつ高炭素網を8料とし・て
いる場合であっても、据込み加工に伴う割れが発生でる
ことはない。以上のようにして得た荒地素材1の形状を
第2図(E)に示づ゛。
なお、複数の加工部所を有する自IJJ鍛造機を用いる
揚台、加熱工程を必要に応して2個所の加工部所で連続
して行なうよう構成してもよい。
発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法および装
置によれば、押出し加工によって加工硬化した部分を据
込み加工するにあたって、据込み加工の直前に該部分を
加熱して温間状態とするから、裾込み比が大きく、また
高炭素鋼を対象とした場合であっても、割れを生じるこ
となく据込み加工を行なうことができ、したがって従来
困雌とされていた異形断面形状を有する製品の閉塞鍛造
化を可能とすることができる。またこの発明の装置では
、複数段けtあるダイホルダのいずれかに加熱器を組込
み、1ピツチずつ被鍛造材を枳送しつつ加工を施す問に
必要部分を加熱するよう構成したから、効率良く、しか
も割れが生じることなく、異形断面形状の荒地素材を製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る@置の一例を示すr1的な断面
図、第2図<A)〜(E)は被鍛造材の形状の変化過程
を示す図、第3図はコネクティングロッド用荒地素材を
示す斜視図である。 1・・・荒地素材、 2・・・軸部、 3・・・据込み
部、’+0.20.30.40・・・バンチホルダ、 
11゜21.31.41・・・ダイホルダ、 12,2
2゜32.42・・・ノックアウトピン、 13+ 2
133.43・・・パンチ、 14.15.24.25
゜35.44.45.46.47.・・・ダイ、  3
6・・・加熱器。 出願人  トヨタ自動車株式会社 代理人  弁理± 11)武 久 (ほか1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の寸法に切断して得た材料を加圧して予備成
    形した後、その材料に押出し加工を施し、ついでその材
    料に据込み加工を施して閉塞鍛造用荒地素材を得るにあ
    たり、据込み加工を行なう直前に前記押出し加工を施し
    た材料のうち据込み加工を施すべき部分を加熱昇温する
    ことを特徴とする異形断面形状を有する閉塞鍛造用荒地
    素材の製造方法。
  2. (2)鍛造型を収容するためのダイホルダと、そのダイ
    ホルダに対して前後動するパンチホルダと、被鍛造材を
    パンチホルダ側へ突き出すノックアウトピンとをそれぞ
    れ有する複数の加工部所が配列して設けられるとともに
    、前記パンチホルダがダイホルダに向けて1回往復動す
    るごとにノックアウトピンで突き出された被鍛造材を次
    の加工部所へ送るよう構成された鍛造機において、押出
    し加工用ダイおよびパンチを所定の加工部所に配置する
    とともに、その加工部所よりも被鍛造材の送り方向での
    終端部側の他の加工部所に据込み加工用ダイおよびパン
    チを配置し、かつその据込み加工用ダイおよびパンチを
    配置した加工部所の直前の加工部所におけるダイホルダ
    内に、被鍛造材における据込み加工を施すべき部分を加
    熱する加熱器を設けたことを特徴とする異形断面形状を
    有する閉塞鍛造用荒地素材の製造装置。
JP16007684A 1984-07-30 1984-07-30 異形断面形状を有する閉塞鍛造用荒地素材の製造装置 Granted JPS6137341A (ja)

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