JPWO2007013675A1 - Forging mold, forged molded product manufacturing method and forged molded product - Google Patents

Forging mold, forged molded product manufacturing method and forged molded product Download PDF

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Abstract

成形時に鍛造金型の成形孔内(35)に閉じ込められたガスを排出するためのガス抜き通路(34)を有する鍛造用金型(30)において、前記ガス抜き通路は、ガス流方向と垂直方向の断面積が異なる複数の段部を有し、前記成形孔壁面に臨む第1段部(X)の開口部面積がこれに接続する第2段部(Y)の開口部面積より小さく、かつ、その開口部が型分割部からなる壁面又は一体型部からなる壁面に設けられているので、ガス抜き通路に進入した鍛造用素材が製品排出時に折れても、次の鍛造時にガスの圧力により次段まで押され、ガス抜き通路が塞がれることがない。したがって、複雑な金型形状であっても成形孔内に閉じ込められたガスをスムーズに逃がし、欠肉の発生を抑えた寸法精度の良好な鍛造成形品を製造することができる。In the forging die (30) having the gas vent passage (34) for discharging the gas confined in the molding hole (35) of the forging die during molding, the gas vent passage is perpendicular to the gas flow direction. Having a plurality of step portions having different cross-sectional areas in the direction, the opening area of the first step portion (X) facing the molding hole wall surface is smaller than the opening area of the second step portion (Y) connected thereto, And since the opening is provided in the wall surface which consists of a mold division part, or the wall surface which consists of an integral mold part, even if the forging material which entered the gas vent passage breaks at the time of product discharge, the gas pressure at the next forging Is pushed to the next stage, and the gas vent passage is not blocked. Therefore, it is possible to produce a forged molded article with good dimensional accuracy in which the gas confined in the molding hole is smoothly released even if it has a complicated mold shape, and the occurrence of a lack of thickness is suppressed.

Description

本発明は、複雑形状をもつ鍛造成形品を欠肉なく製造する鍛造用金型、鍛造成形品製造方法および鍛造装置とその鍛造成形品に関する。   The present invention relates to a forging die, a forging molded product manufacturing method, a forging device, and a forging molded product for manufacturing a forged molded product having a complicated shape without lack of thickness.

鍛造により、複雑形状の製品を製造する場合、製品各部の肉や寸法が十分に確保することが重要である。
たとえば、複雑形状の製品の一例である、アルミ合金製のスクロールを鍛造成形する場合、特に渦巻状の羽根の成形に困難性があり、均一な高さ及び肉厚をもつ渦巻状の羽根を成形することが課題となっていた。その困難性の原因として、キャビティに閉じ込められた空気により鍛造用素材の流入が阻止された結果、寸法精度の良好な鍛造品を得ることが困難と考えられていた。
そこで、日本特開平10−118734号公報には、キャビティに閉じ込められた空気によって鍛造用素材の流入が阻止されることを防止し、寸法精度の良好な鍛造品を得ることを目的として、金型にエアベントを設ける方法が開示されている。
また、エアベットの孔径、開口位置などについては次のように開示している。
孔径は、直径1mm以上が好ましく、最大その位置の肉厚の幅までとることができる。エアベントの孔径が直径1mmに達しないと、鍛造中に孔内に押し込まれた鍛造用素材が鍛造品を金型から取り出す際に折れ、孔内に残留する虞れがある。その結果、次の鍛造時にキャビティ内の空気を逃がすエアベントの作用が期待できなくなる。しかし、肉厚よりも大きな直径の孔では、流入する鍛造用素材の容積が大きくなりすぎ、孔の近傍で欠肉が生じ易くなる。また、比較的大きな突起部が形成されるため、鍛造後に製品から突起部を削り取る作業が困難になり、製品歩留りも低下する。
エアベントを開口させる位置は、製品形状に応じて決定されるが、空気溜りが生じ易い箇所である限り、製品のコーナー部,行き止まり部,肉厚の大きな部分,肉厚変化の大きな部分等の何れであっても良い。また、製品に対して対称的にエアベントを開口させるとき、鍛造用素材の流動がスムーズになり、鍛造品の寸法精度が一層向上する。更に、各部における鍛造用素材の塑性流動が一定になるように、エアベントの孔部を鍛造用素材溜めとしても利用できる。エアベントは、ポンチ速度(鍛造速度)にもよるが、キャビティ内の空気が圧縮されることなくスムーズに外部に逃げる程度の個数及び大きさが必要である。エアベントを設けた金型を使用して鍛造しているので、得られる鍛造品には、エアベントの開口位置に対応してイボのように鍛造用素材が突出している。この突起部は、ベルトサンダー、機械加工等によって鍛造品から取り除かれる。
また、上記の問題に対する対策として、日本特開平10−272532号公報には、型分割部(但しヤキバメ等で固定されており摺動しない。)の嵌め合わせ部、当接部のクリアランスをガス抜き通路として利用する場合もある。また、日本特開昭61−154727号公報には、ダイスとノックアウトピンとから構成される型摺動部をガス抜き穴として併用する方法も開示されている。型分割部とは、金型を複数の分割体に分割したときの分割体の境界部を示す。また、型摺動部とは、分割体の少なくとも一つが摺動しており、摺動する型の境界部を示す。
従来の鍛造用金型のようなエアベント用孔を設けると、孔径を単にΦ1mm以上としたものであるので、その結果、エアベント用孔に押し込まれた鍛造用素材の量が多くなり、その結果、製品にピン状の形状(以後、エアーピンと呼ぶ)が付与されてしまうという点で不具合が発生した。特に高い鍛造荷重を必要とする製品を鍛造するとき、また型分割位置に近い箇所に設置したときに発生し易い。
また、型摺動部であるノックアウトピンとのクリアランスをガス抜き通路として利用した場合は、クリアランス部に鍛造用素材が侵入しやすくなる。その結果バリが発生しやすくなるために、ノックアウト時にその侵入したバリが取れてクリアランス部に堆積するのでノックアウトピンが摺動しづらくなるという点で不具合が生じ、積極的にガス抜きとして利用するには問題が多かった。また、ガス抜き穴を併用した場合は、その傾向は顕著となる。さらに、摺動部を利用する場合は、摺動部を配置する場所に制約があるので金型設計に自由度がない。
また、型分割部(ヤキバメ等により摺動しない部位)を利用した場合は、型同士のクリアランスが小さい又はヤキバメ量(締め代)が大きい場合は、必要な通路が確保できずに充分なガス抜き効果が得られなくガスが残るために、欠肉が発生し成形が不良になる可能性がある。逆に、型同士のクリアランスが大きい又はヤキバメ量(締め代)が小さい場合は、鍛造用素材が侵入しやすくなるので、バリの発生が大きくなってしまう。
そこで、特に、高い鍛造荷重を必要とする製品および型分割位置に近い箇所にガス抜き穴を設ける必要があるような形状を、精度よく成形する際に設けるに適したガス抜き通路が求められている。なお、本明細書においてガスとは、鍛造工程の雰囲気の気体、例えば、空気、不活性ガス、または潤滑剤の気化したもの、例えば、水蒸気、気化した油などを含むものとする。
本発明は、このような状況に鑑み完成されたもので、複雑な形状であっても金型の成形孔内に閉じ込められた空気による欠肉の発生を抑え、成形孔内に十分に鍛造用素材を流動させ、寸法精度の良好な鍛造成形品を得ることを目的とする。
When manufacturing a product having a complicated shape by forging, it is important to ensure sufficient meat and dimensions of each part of the product.
For example, when forging a scroll made of an aluminum alloy, which is an example of a product with a complicated shape, it is difficult to form a spiral blade, and a spiral blade having a uniform height and thickness is formed. It was an issue to do. As a cause of the difficulty, it has been considered that it is difficult to obtain a forged product with good dimensional accuracy as a result of the inflow of the forging material being blocked by the air confined in the cavity.
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-118734 discloses a mold for the purpose of preventing a forging material from being blocked by air confined in a cavity and obtaining a forged product with good dimensional accuracy. Discloses a method of providing an air vent.
Moreover, the hole diameter, opening position, etc. of the air bed are disclosed as follows.
The diameter of the hole is preferably 1 mm or more, and can be as large as the thickness width at that position. If the hole diameter of the air vent does not reach 1 mm, the forging material pushed into the hole during forging may be broken when the forged product is taken out from the mold, and may remain in the hole. As a result, the action of an air vent that releases air in the cavity at the time of the next forging cannot be expected. However, in a hole having a diameter larger than the wall thickness, the volume of the forging material that flows in becomes too large, and a thin wall tends to occur near the hole. In addition, since a relatively large protrusion is formed, it becomes difficult to scrape the protrusion from the product after forging, and the product yield is also reduced.
The position to open the air vent is determined according to the shape of the product. However, as long as the air is likely to accumulate, any of the corners, dead ends, thick parts of the product, and parts with a large change in thickness, etc. It may be. Further, when the air vent is opened symmetrically with respect to the product, the flow of the forging material becomes smooth, and the dimensional accuracy of the forged product is further improved. Furthermore, the hole portion of the air vent can be used as a forging material reservoir so that the plastic flow of the forging material in each part is constant. Although depending on the punch speed (forging speed), the air vent needs to have a number and size that allow the air in the cavity to escape smoothly without being compressed. Since forging is performed using a mold provided with an air vent, a forging material protrudes like a wart in an obtained forged product corresponding to the opening position of the air vent. This protrusion is removed from the forged product by belt sander, machining or the like.
As a countermeasure against the above problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-272532 discloses that the clearances of the fitting part and the contact part of the mold dividing part (which is fixed by a slit and not sliding) are degassed. It may be used as a passage. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-154727 also discloses a method in which a mold sliding portion composed of a die and a knockout pin is used as a vent hole. The mold division unit indicates a boundary portion of the divided body when the mold is divided into a plurality of divided bodies. In addition, the mold sliding portion indicates a boundary portion of the mold in which at least one of the divided bodies slides and slides.
When an air vent hole such as a conventional forging die is provided, the hole diameter is simply Φ1 mm or more, and as a result, the amount of forging material pushed into the air vent hole is increased. A defect occurred in that the product was given a pin-like shape (hereinafter referred to as an air pin). This is particularly likely to occur when forging a product that requires a high forging load, or when it is installed at a location close to the mold dividing position.
Further, when the clearance with the knockout pin that is the mold sliding portion is used as a gas vent passage, the forging material easily enters the clearance portion. As a result, burrs are likely to occur, so that when the knockout occurs, the burrs that have penetrated are removed and accumulated in the clearance area, causing a problem in that the knockout pin is difficult to slide. There were many problems. Moreover, the tendency becomes remarkable when using a vent hole together. Furthermore, when the sliding part is used, there is no degree of freedom in mold design because there are restrictions on the place where the sliding part is arranged.
In addition, when using a mold dividing part (part that does not slide due to a gap), if the clearance between molds is small or the amount of clearance (tightening margin) is large, the necessary passage cannot be secured and sufficient gas venting is achieved. Since the effect is not obtained and the gas remains, there is a possibility that a lack of thickness occurs and molding becomes poor. On the contrary, when the clearance between the molds is large or the amount of looseness (tightening allowance) is small, the forging material is likely to enter, so that the generation of burrs increases.
Therefore, in particular, there is a need for a degassing passage suitable for providing a product that requires a high forging load and a shape that requires a degassing hole at a location close to the mold dividing position with high accuracy. Yes. In this specification, the gas includes a gas in the atmosphere of the forging process, for example, air, an inert gas, or a vaporized lubricant, for example, water vapor, vaporized oil, or the like.
The present invention has been completed in view of such a situation, and even if it has a complicated shape, it suppresses the occurrence of thinning due to air confined in the molding hole of the mold, and is sufficiently forged in the molding hole. An object is to obtain a forged product with good dimensional accuracy by flowing the material.

本発明は、(1)成形時に鍛造金型の成形孔内に閉じ込められたガスを排出するためのガス抜き通路を有する鍛造用金型において、前記ガス抜き通路は、ガス流方向と垂直方向の断面積が異なる複数の段部を有し、前記成形孔壁面に臨む第1段部の開口部面積がこれに接続する第2段部の開口部面積より小さく、かつ、その開口部が型分割部からなる壁面又は一体型部からなる壁面に設けられていることを特徴とする鍛造用金型である。
なお、上記の型分割部とは、金型を複数の分割体に分割したときの分割体の境界部の部位であってヤキバメ等によりその分割体が摺動しないように固定された部位のことである。また、上記の一体型部とは、分割されていない金型構成部品で構成された部位のことである。金型全体が一体物で製作された場合を含む。
(2)上記成形孔壁面に形成された開口部の断面積が0.01〜1mmである前記(1)に記載の鍛造用金型である。
(3)上記成形孔壁面に形成された開口部の断面形状の内接円の直径が0.1〜1mmである前記(1)または(2)に記載の鍛造用金型である。
(4)上記成形孔壁面に形成された開口部のガス抜き通路の次の段以降の面積が、開口部側の面積の1.04倍以上である前記(1)〜(3)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。
(5)上記成形孔壁面に形成された開口部側の形状部の長さが、開口部側の面積値の1〜15倍である前記(1)〜(4)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。
(6)本発明は、前記開口部を成形孔の金型壁面と鍛造用素材により閉空間となった凹部及び/又は溝部に閉じ込められたガス溜りが発生する位置に設けた前記(1)〜(5)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。
(7)本発明は、前記(1)〜(6)のいずれか1に記載の鍛造用金型を使用し、成形孔内に鍛造用素材を投入し、成形孔の凹部及び/又は溝部に閉じ込められるガスをガス抜き通路を介して逃がしながら鍛造する成形品の製造方法である。
(8)上記鍛造用素材は、アルミニウム、鉄、マグネシウム、チタンから選ばれる何れか1種の金属または、これらを主成分とする合金であることを特徴とする前記(7)に記載の鍛造成形品の製造方法である。
(9)本発明は、前記(7)に記載の方法で製造された鍛造品を含む。
(10)本発明は、前記(1)〜(6)のいずれか1に記載の鍛造用金型を有する鍛造装置を含む。
本発明によれば、成形時に鍛造金型の成形孔内に閉じ込められたガスを排出するためのガス抜き通路を有する鍛造用金型において、前記ガス抜き通路は、ガス流方向と垂直方向の断面積が異なる複数の段部を有し、前記成形孔壁面に臨む第1段部の開口部面積がこれに接続する第2段部の開口部面積より小さく、かつ、その開口部が型分割部からなる壁面又は一体型部からなる壁面に設けられているので、ガス抜き通路に進入した鍛造用素材の一部が製品排出時にガス抜き通路内で折れても、次の鍛造時にガスの圧力により次段部まで押され、詰りが解消されガス抜き通路が塞がれない。したがって、複雑な形状であっても金型の成形孔内に閉じ込められたガスをスムーズに逃がし、成形孔内に十分に鍛造用素材を流動させることができる。その結果、閉じ込められたガスによる欠肉の発生を抑えた寸法精度の良好な鍛造成形品を製造することができる。
また、成形孔壁面に形成された開口部の面積を小さくしてあるので、エアーピンの形状が細く短くなるため、製品からの除去作業を軽減することができる。
また、成形孔壁面に形成された開口部の断面積が0.01〜1mmであるのでエアーピンの形状が細く短くなるため、製品からの除去作業を軽減することができる。また、成形孔壁面に形成された開口部の断面形状の内接円の直径が0.1〜1mmであるので、エアーピンの形状が細く短くなり、製品からの除去作業を軽減できる。また、成形孔壁面に形成された開口部のガス抜き通路の次の段以降の面積が、開口部側の面積の1.04倍以上であるので、通路壁面がエアピンと接触することなく目詰まり解消時に低抵抗とすることができる。
The present invention relates to (1) a forging die having a gas vent passage for discharging gas trapped in a molding hole of a forging die at the time of molding, wherein the gas vent passage is perpendicular to the gas flow direction. A plurality of step portions having different cross-sectional areas, the opening area of the first step portion facing the molding hole wall surface is smaller than the opening area of the second step portion connected thereto, and the opening portion is divided into molds The forging die is provided on a wall surface made of a portion or a wall surface made of an integral mold portion.
Note that the above-mentioned mold dividing part is a part of the boundary part of the divided body when the mold is divided into a plurality of divided bodies, and is fixed so that the divided body does not slide due to fraying etc. It is. Moreover, said integral type part is the site | part comprised by the mold component parts which are not divided | segmented. This includes the case where the entire mold is manufactured as a single unit.
(2) The forging die according to (1), wherein the cross-sectional area of the opening formed in the wall surface of the forming hole is 0.01 to 1 mm 2 .
(3) The forging die according to (1) or (2), wherein a diameter of an inscribed circle having a cross-sectional shape of the opening formed in the wall surface of the forming hole is 0.1 to 1 mm.
(4) Any of the above (1) to (3), wherein the area after the next stage of the degassing passage of the opening formed in the wall surface of the forming hole is 1.04 times or more of the area on the opening side 1. A forging die according to 1.
(5) The length of the shape part by the side of the opening formed in the said shaping | molding hole wall surface is 1-15 times the area value by the side of an opening part, Any one of said (1)-(4) This is a forging die.
(6) In the present invention, the opening is provided at a position where a gas pool confined in a recess and / or a groove formed by a molding wall surface of a molding hole and a forging material is generated. (5) The forging die according to any one of (5).
(7) The present invention uses the forging die described in any one of (1) to (6) above, throws the forging material into the forming hole, and inserts the forging material into the recess and / or groove of the forming hole. It is a manufacturing method of a molded product forging while letting the trapped gas escape through the gas vent passage.
(8) The forging as described in (7) above, wherein the forging material is any one metal selected from aluminum, iron, magnesium, and titanium, or an alloy containing these as a main component. Product manufacturing method.
(9) The present invention includes a forged product manufactured by the method described in (7) above.
(10) The present invention includes a forging device having the forging die described in any one of (1) to (6).
According to the present invention, in the forging die having the gas vent passage for discharging the gas confined in the molding hole of the forging die at the time of molding, the gas vent passage is cut in a direction perpendicular to the gas flow direction. It has a plurality of step portions having different areas, the opening area of the first step portion facing the molding hole wall surface is smaller than the opening area of the second step portion connected thereto, and the opening portion is a mold dividing portion Since the forging material that has entered the gas vent passage breaks in the gas vent passage when the product is discharged, the pressure of the gas during the next forging Pushed to the next step, clogging is eliminated, and the gas vent passage is not blocked. Therefore, even if it is a complicated shape, the gas confined in the molding hole of the mold can be smoothly released, and the forging material can be sufficiently flowed into the molding hole. As a result, it is possible to manufacture a forged molded article with good dimensional accuracy that suppresses the occurrence of thinning due to the trapped gas.
Moreover, since the area of the opening formed in the wall surface of the molding hole is reduced, the shape of the air pin is narrowed and shortened, so that the removal work from the product can be reduced.
Moreover, since the cross-sectional area of the opening formed in the wall surface of the molding hole is 0.01 to 1 mm 2 , the shape of the air pin is narrowed and shortened, so that the removal work from the product can be reduced. Moreover, since the diameter of the inscribed circle of the cross-sectional shape of the opening formed in the wall surface of the molding hole is 0.1 to 1 mm, the shape of the air pin is thin and short, and the removal work from the product can be reduced. Further, since the area after the next stage of the degassing passage of the opening formed in the wall surface of the forming hole is 1.04 times or more of the area on the opening side, the passage wall surface is clogged without contacting with the air pin. Low resistance can be achieved at the time of elimination.

第1図は、本発明の鍛造用金型によって製造するのに適した鍛造製品の一例を示す斜視図である。
第2図は、本発明の鍛造用金型によって製造するのに適した鍛造製品の他の例を示す斜視図である。
第3図は、本発明の鋳造用金型によって製造するのに適した鋳造品の他の例を示す斜視図である。
第4図は、本発明の鍛造用金型の一例を示す縦断面図である。
第5図(A)〜(E)は、同鍛造用金型に使用されるガス抜き通路の例を示す拡大縦断面図である。
第6図(A)〜(D)は、同鍛造用金型に使用されるガス抜き通路の要部平面図、断面図である。
第7図は、第4図に示す鍛造用金型のガス溜り部の拡大断面図である。
第8図(A)〜(C)は、本発明の鍛造用金型を使用した鍛造用素材の各成形工程を示す説明図である。
第9図(A)〜(F)は、本発明の鍛造用金型を使用した鍛造用素材の各成形工程を示す説明図である。
第10図(A)〜(E)は、本発明の鍛造用金型を使用した鍛造用素材の各成形工程を示す説明図である。
第11図は、本発明に用いる鍛造装置の一実施例を示す説明図である。
第12図は、制御ピンを備えたガス抜き通路の一例を示す拡大縦断面図である。
第13図は、第2図の鍛造品を鍛造するための金型の一例を示す縦断面図である。
第14図は、第3図の鍛造品を鍛造するための金型の一例を示す縦断面図である。
第15図は、第14図に示す金型の拡大断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a forged product suitable for manufacturing with the forging die of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing another example of a forged product suitable for manufacturing with the forging die of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing another example of a cast product suitable for manufacturing with the casting mold of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of a forging die according to the present invention.
FIGS. 5A to 5E are enlarged longitudinal sectional views showing an example of a gas vent passage used in the forging die.
6 (A) to 6 (D) are a plan view and a cross-sectional view of a main part of a gas vent passage used for the forging die.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a gas reservoir of the forging die shown in FIG.
FIGS. 8A to 8C are explanatory views showing respective forming steps of the forging material using the forging die of the present invention.
9 (A) to 9 (F) are explanatory views showing respective forming steps of the forging material using the forging die of the present invention.
10 (A) to 10 (E) are explanatory views showing respective forming steps of the forging material using the forging die of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing an embodiment of a forging device used in the present invention.
FIG. 12 is an enlarged longitudinal sectional view showing an example of a gas vent passage provided with a control pin.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an example of a mold for forging the forged product of FIG.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing an example of a mold for forging the forged product of FIG.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of the mold shown in FIG.

本発明の鍛造用金型は、断面積が異なる複数の段部を有し、成形孔壁面に臨む第1段部の開口部面積がこれに接続する第2段部の開口部面積より小さく、かつ、その開口部が型分割部からなる壁面又は一体型部からなる壁面に設けられているガス抜き通路を備えたことにより、ガス抜き通路の目詰まりを防止して、欠肉の発生を抑えた寸法精度の良好な鍛造成形品を製造することができる。   The forging die of the present invention has a plurality of step portions having different cross-sectional areas, and the opening area of the first step portion facing the forming hole wall surface is smaller than the opening portion area of the second step portion connected thereto, In addition, by providing a gas vent passage whose opening is provided on the wall surface made of the mold dividing portion or the wall surface made of the integral mold portion, clogging of the gas vent passage is prevented, and the occurrence of thinning is suppressed. It is possible to produce a forged molded article with good dimensional accuracy.

以下にこの発明の実施の形態の一例を説明する。
<成形品の説明>
本発明で対象としている成形品の有する複雑な形状とは、第1図に示したような、リブ11が高くなっている形状、第2図に示したような、周囲が凹部であるために実質的に凸12が高くなっている形状、或いは、第3図に示したような内燃機関のピストンのような形状を有しているものである。
このような形状に対応した金型の部位は、金型壁面と鍛造用素材により閉空間となった凹部及び/又は溝部となり、そこにガスが閉じ込められ、ガス溜りが発生し易くなるからである。そのような形状を有する製品としては、たとえば、斜板式コンプレッサーの双頭ピストン、スクロール式コンプレッサーの渦巻体、内燃機関ピストンなどがある。本発明は、それらの形状を有する製品を直接成形する場合、それらの形状を有する一次加工成形品を成形する場合も対象としている。
第13図は、金属素材から鍛造形成品を鍛造する為の鍛造用金型の第2実施例を示し、第4図の金型と同様に金型30は、下金型31と上金型32および形成品を下金型31内から取り出すためのノックアウトピン33、またはガス抜き通路34を含んで構成される。また、下金型31及び上金型32は、中心部に鍛造成形孔35がそれぞれ設けられている。
この鍛造用金型は第2図に示すような、ベースプレート面13と羽根部14から成るスクロール式コンプレッサーの渦巻体を成形するのに好的に用いられる。
第14図は、本発明による鍛造用金型の第3実施例を示し、第13図の金型と同様に、本実施例の金型30は、下金型31にガス抜き通路34が設けられている。
この鍛造用金型30は第3図に示すようなヘッド面15、スカート部16、リブ部17、ピンボス部18を有する内燃機関のピストンを成形するのに好的に用いられる。
<鍛造用金型の説明>
ガス抜き通路を設ける金型の一実施例について第4図を基に説明する。
本発明の鍛造用金型30は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型31と上金型32および成形品を下金型31内から取り出すためのノックアウトピン33、またガス抜き通路34を含んで構成されている。また、金型31、32は、中心部に鍛造成形孔35がそれぞれ設けられている。
この鍛造用金型は、例えば、第1図に示すような上金型の動作方向軸に対し平行なリブ11を有している鍛造成形品として双頭ピストンを鍛造するのに用いる鍛造用金型である。以降、この双頭ピストンの鍛造に基づいて説明する。鍛造用金型30の材質は、例えば、ダイス鋼等を使用することができる。
<ガス抜き通路の説明>
ガス抜き通路の形状
本発明のガス抜き通路34は、例えば、第5図(A)に示すようにガス流方向に、少なくとも第1段部X、第2段部Yの2部構成を有している。さらに多段の構成とすることも可能である。第1段部X1は、成形孔35側に設けられる部位である。ここで、第1段部X1と第2段部Y1の接続部Z1は、第1段部X1の断面積より第2段部Y1の断面積が大きくなるよう接続されていれば良い。また、部分的に第2段部Y1より大きい断面積を有していても良い。
鍛造用金型30の成形孔壁面に形成された開口部36の断面積は、例えば、0.01〜1mmに形成する。また、開口部36の直径を0.1〜1mmとしてもよい。
本発明に係る金型の加工、組上げは従来公知の方法を用いることができる。ここで、ガス抜き通路34は、分割型を合体させる前でも後でも、何れの時に形成しても良いが、ガス抜き通路の精度を考慮すると、合体後に形成するのが好ましい。更に、一体型においても、ガス抜き通路34は、鍛造成形孔35を作製する前に作成しても、後に作成してもよいが、ガス抜き通路の精度を考慮すると、鍛造成形孔35を作製した後に形成した方が好ましい。
第2段部Y1の形状は特に限定されない。例えば、後述するような動作においてエアーピンを押出したガスを一時的に溜め込むガスダンパーとして充分な長さを有し、押出されたエアーピンを溜め込むに充分な長さを有している形状、または、ガスを大気中に放出すると同時に、排出されたエアーピンを除去するための開放口が設けられている形状とすることができる。例えば、鍛造金型30を貫通して外面に開放口を有している形状とすることができる。
<ガス抜き通路の断面積>
第1段部X1の断面積は、0.01〜1mm(より好ましくは0.03〜0.2mm)であることが好ましい。一方、第2段部Y1の断面積は、第1段部の断面積の1.04倍以上(より好ましくは1.3〜3倍)であることが好ましい。
第1段部X1の断面積をこのように構成することで孔径が小さくなり、鍛造用素材の進入を抑制できるので好ましい。
第2段部Y1の断面積を第1段部X1の断面積の1.04倍以上にすることにより、侵入した鍛造用素材に接触しないので、ガス抜き通路内でエアーピンが折れた後の鍛造時、ガスの圧力によりエアーピンが押されて動く際の(摩擦)抵抗とならない。
また、開口部36の断面の外接円の直径が1mm以下、好ましくは0.1〜1mm、さらに好ましくは0.2mm〜0.5mmです。それ未満では孔開け加工が困難。それを超えると鍛造用素材の流入が多くなるため、鍛造後のエアーピンが長くなりすぎる可能性があるからである。
<ガス抜き通路の長さ>
第1段部X1の長さは、第1段部X1の面積値の1〜15倍(より好ましくは5〜10倍)であることが好ましい。例えば、第1段部X1の長さは、1〜10mmであることが好ましい。また、第2段部Y1の長さは、下金型31の下側或いは上金型32の上まで貫通した長さであることが好ましい。
第1段部X1の長さをこのようにすることにより、エアーピンが折れた後の鍛造時、ガスの圧力によりエアーピンが押されて動く際の(摩擦)抵抗を小さく制御できる点から好ましい。また、第1段部X1の長さを第1段部X1の面積値の1倍未満にすると、長さが短く鍛造用金型が欠ける可能性がある。更に、第1段部X1の面積値の15倍以上にすると、(摩擦)抵抗が大きく、エアーピンが抜けない可能性があるからである。
第2段部Y1の長さをこのようにするのは、有効長さが決まっていると詰まったエアーピンが第1段部X1まで堆積してしまう可能性があり、エアーピン詰まりの解消の効果がなくなるからである。
このような形状としたので、連続的に成形品を製造した際、進入した鍛造用素材が製品排出時にガス抜き通路34内で折れても、次の鍛造時、ガスの圧力により次段部まで押され、詰りが解消されガス抜き孔が塞がれない。したがって、複雑な形状であっても金型の鍛造成形孔35内に閉じ込められた空気をスムーズに逃がし、成形孔内に充分に鍛造用素材39を流動させることができる。
次に、ガス抜き通路の形状の具体例を図で説明する。
第5図は、通路形状の例のガスの流れる方向に略平行な断面の例を示す。
第5図(A)は、前述したように成形孔側の第1段部X1の断面積を第2段部Y1の断面積より小さく形成し、第1段部X1と第2段部Y1の接続部Z1を、直角な段部としたものである。
第5図(B)は、別の実施例を示すもので、第1段部X2と第2段部Y2の接続部Z2の角度条件(θ)を付与したものである(0度<θ≦90度)。より好ましくは、1度以上である。後述する第5図(C)と同効果でエアーピンを折れやすくすることができるからである。さらに、目詰まり解消時には抵抗とならない。また、10度以上がさらにより好ましい。
角度条件(θ)を10度以上を好ましいとした理由は、10度以上だと接続部Z2でも流入した鍛造用素材がガス抜き通路34の壁面に接触しない状態とすることができ、接触した場合でも、その結果、目詰まりした後の鍛造工程で排除がより容易となるからである。
第5図(C)は、他の実施例を示すもので、第1段部X3を先太りのテーパ状に形成した例である。本実施例のように角度違いの、先太りに形成した場合、製品排出時に開口部37でエアーピンが折れやすく、製品側にエアーピンが残りにくく、積極的に目詰まりさせた形状である。
第5図(D)は、他の実施例を示すもので、第1段部X4の形成を先細りのテーパ状に形成した例である。本実施例のように角度違いの、先細りに形成した場合、製品排出時に第2段部Y4でエアーピンが折れやすくピン長さの制御を意図している。また、開口部38側での根本を太くしているので第1段部X4では目詰まりし難く、好ましい結果を得ることができる。
第5図(E)は、本発明の他の実施例を示すもので、第1段部X5の形状を径の異なる凹凸として、ガス抜き通路の断面形状を途中で変化させたものである。
本実施例のように構成した場合、第1段部X5への鍛造用素材の侵入の抑制するとともに、侵入した鍛造用素材を切れやすくする。
また、第1段部X5の凹凸量を0.01〜0.3mmとしたのでガスの圧力により侵入した鍛造用素材が下段まで押し出されるのを阻害することなく、目詰りが解消できる。更に、凹凸とした形状の輪郭は、矩形状、三角状、のこぎり歯状などにすることもできる。
第6図(A)、(C)、(D)は、本発明の鍛造用金型に使用されるガス抜き通路34の要部平面図である。ここで断面形状は、ガスの通り道が確保できれば良く、特に断面形状の制限はないが、作製し易さの点からは円形状が好ましい。
第6図(A)は、断面形状を円形状としたものである。第1段部Xと第2段部Yの中心Oを一致させている。また、第1段部Xと第2段部Yの大きさの差は半径で0.2〜1mmが好ましい。0.2mm未満では、差が小さく、エアーピンが第2段部Y内周と接触する可能性があり、ガスの圧力によりエアーピンが押されて動く際の(摩擦)抵抗となる虞れがある為である。
また、第6図(B)に示す様に、径が1mmを超える差を有する場合では、第1段部Xと第2段部Yの差が大きい。つまり、第1段部Xの張り出し量が大きく、破損しまう可能性があるからである。
第6図(C)は、ガス抜き通路34の断面形状を四角とした場合である。第2段部Yは、第1段部Xの形状を0.2〜1mm外側にオフセットした形状である。
第6図(D)は、第1段部Xの断面形状を円形状、第2段部Yの断面形状を四角にした場合である。第1段部Xと第2段部Yの断面形状の距離は0.2〜1mmである。
第6図(C)、(D)では断面形状を四角としたが多角形でも楕円でも可能である。つまり、第1段部Xと第2段部Yの形状は、大きさの差(距離)が好ましい範囲である0.2〜1mmの範囲であれば、円、多角形、楕円のどの組み合わせでも可能である。
<ガス抜き通路の位置>
金型の鍛造成形孔35に対して、ガス抜き通路34の開口部36の位置は、製品形状に応じて決定されるが、空気溜りが生じ易い箇所である限り、製品のコーナー部,行き止まり部,肉厚の大きな部分,肉厚変化の大きな部分等の何れであっても良い。特に、成形順序で最後に成形される箇所に設けるのが、そのような箇所は閉じ込められた空気による欠肉の発生度合いが大きいので、その発生を解消できる点から好ましい。
ガス抜き通路34の設置部位は、例えば、次のように考えて決めることが出来る。
1)成形時、鍛造用金型30と鍛造用素材によって密閉されるような場所でガス溜りが発生すると予想される箇所。ガス溜りは、鍛造欠陥(未成形)の原因となるからである。例えば、第1図に示す成形品に対応した第4図に示した鍛造用金型30では、符号(a)〜(h)で示す8部位にその可能性がある。
2)ノックアウトピン33の位置が設置される箇所(型摺動部)は、型のノック穴とノックアウトピン33にクリアランス(ノックアウトピンが摺動するために必要)があるため、そこからガスが抜けて、ガス溜りとなりにくい。そこで、鍛造欠陥の発生を検討、考慮した上で、まずはガス溜りになりそうな位置にノックアウトピン33を設ける。第4図では、ノックアウトピン33を4箇所設置することで、対象のガス溜り部を8部位から4部位(b)、(c)、(f)、(g)に絞り込むことができる。
3)次に、ガス抜き通路34をガス溜り部のどこに配置するかを検討する。先ず、鍛造用素材のフローを考慮し、ガス溜り部の内どこが最後に成形されるかを判断基準とする。
第7図に第4図に示す鍛造用金型30のガス溜り部の拡大図を示す。図中、最後に成形される部位は(I)、(J)となることが予想される。したがって、この2箇所(I)、(J)に設けるのが好ましい。
以上の結果、第1図に示した製品に対する鍛造用金型30では8箇所(=2箇所/部位×4部位)にガス抜き通路34を設置する必要がある。
その結果、開口部を成形孔の凹部及び/又は溝部に閉じ込められるガス溜り(型と鍛造用素材により閉空間となった箇所)が発生する位置に設された金型となる。
なお、本発明のガス抜き通路34は、鍛造用金型の型分割部(図示せず)に配置しても良い。但し、本発明のガス抜き通路34は、開口部36が分割体の少なくとも一つが摺動している摺動型の境界部に設ける必要はない。
<ガス抜き通路の向き>
本発明のガス抜き通路34の向きは、鍛造方向(金型の移動方向)に平行であることに限定されない。そのために、金型設計の自由度が大きくなるので、複雑な形状の金型を容易に設計できる。
特に、製品排出方向に平行でない場合は、エアーピンを容易に切断することができるので好ましい。
また、素材進入の抑制する効果をより高める場合には、斜め方向(例えば、主鍛造方向、もしくは金型の移動方向に対して45〜90度、好ましくは45〜70度の範囲)に設定することが好ましい。
<ガス抜き通路内に制御ピンを入れる実施例>
第12図に示すように、鍛造成形時に目詰まりを排出した後に第2段部Yに制御ピン90を挿入する機構を設けてもよい。制御ピン90とは、目詰まり時に第2段部Yから退避してエアーピン排出の妨げにならないとともに、通常(目詰まりしていない)時に第2段部Yに進入(上昇)することにより鍛造用素材がガス抜き通路34内の次段(第2段部Y)まで侵入するのを阻止する。また、制御ピン径は、上段穴径より大きく下段穴より小さいものとし、長さは、下段長さより短く、好ましくは小数点第一位のレベルで短く、例えば、好ましくは下段部長さより0.01〜1mm短くする。
第1段部Xに鍛造用素材が進入しても制御ピン90が存在することにより差込ピン長さ及び差込み量を制御、抑制できるからである。
第5図(D)に示すガス抜き通路の形状と併用すれば、制御ピン90の移動なしでも使用できる。開口部が広くエアーピンが折れにくいからである。
<潤滑剤排出との関係>
ガス抜き通路34は、金型成形孔内に塗布した潤滑剤を排出させる通路としても機能させることが出来る。潤滑カス溜りによる欠肉の解消目的にも使える可能性があるので相乗的に成形品の形状精度が向上する。
<ガス抜き通路が詰まらない成形工程の説明>
第8図〜第10図に本発明の鍛造用金型を使用した、素材投入〜成形〜差込バリ状況〜排出〜次の成形の各工程を示す。
先ず、第8図(A)では、鍛造成形孔(キャビティ)35内に鍛造用素材39を置き、プレス鍛造する工程を示す。上金型32が下降し成形が実施される。
第8図(B)、(C)では、金型割に近い形状部より成形されて行く。ガス抜き穴周辺の凹形状部では、鍛造用素材39と型により閉空間が形成される。閉空間には、ガスは圧縮されながら充満することになる。
第9図(A)、(B)、(C)では、鍛造用金型30と鍛造用素材39により形成された閉空間内のガスは、ガス抜き通路34より排出されながら成形される。
第9図(D)では、成形された製品を鍛造用金型からノックアウトピンによって排出する。その時、差込張り(エアーピン)40が折れ、ガス抜き通路34の第1段部X内に滞在し目詰まりが発生する。
第9図(E)、(F)、第10図(A)では、次の鍛造時、ガス圧により目詰まりが回避される場合を示す。
目詰まりにより、閉空間内のガスは排出されない状態で残っているが、成形工程が進行するにつれて、さらにガスが圧縮されていく。成形終了の直前の時点でついに、エアーピン40とガス抜き通路34との(摩擦)抵抗力より大きな圧縮力が発生し、その力で先に目詰まりしているエアーピン40を第2段部Yまで押し動かし、そこでエアーピン40は排出され、目詰まりは解消され、ガスが抜ける。
また、第10図(B)、(C)、(D)、(E)では、次の鍛造時、ガス圧と素材成形による力により目詰まりが回避される場合を示す。
前述の第9図(E)、(F)、第10図(A)に示す、圧縮空気圧では、下段までエアーピン40を移動できなくても、2回目の成形時の鍛造用素材がフローすることによりガスの圧縮率がより上がるので下段まで先のエアーピン(目詰まりピン)40は押し動かされる。さらに、鍛造用素材自体がガス抜通路34へ侵入することにより、直接、下段まで先のエアーピン(目詰まりピン)40が押し動かされる。
本発明の鍛造成形品の製造方法では、以上の操作を繰り返すことにより安定して鍛造成形品を連続して製造することができる。
ここで、第1段部Xの長さは、上記した第10図(B)、(C)、(D)、(E)に示すパターンで解消されるように設定することにより、目詰まり解消がより安定する。
<他の実施例>
本発明の鍛造用金型30は、上記説明したガス抜き通路34を少なくとも1つ有するものである。他に従来公知のガス抜き通路を組み合わせて有していても良い。そのような場合でも、上記説明したガス抜き通路を有していることにより、本発明の目的は達せられるからである。
<鍛造用素材の説明>
本発明に用いる鍛造用素材39の製法は、連続鋳造、押出、圧延等いずれであっても良い。
アルミニウムやアルミニウム合金の場合、連続鋳造された丸棒材が安価で好ましい。例えば、昭和電工株式会社製SHOTIC材(登録商標)が挙げられる。アルミニウム合金においては、気体加圧式ホットトップ鋳造法で連続鋳造された丸棒材が、優れた内部健全性を持ち、結晶粒が微細であり、かつ、塑性加工による結晶粒の異方性がないため、摩擦抵抗部の抵抗効果を安定的に得ることができるので好ましい。
棒状材は、さらに所定の長さに切断され、必要に応じて面削処理を施して、次工程に送られる。
<鍛造成形工程>
本発明での鍛造は型鍛造であり、本発明に用いる鍛造装置の構成の一例を、第11図をもとに説明する。鍛造装置は、鍛造機81と、上ボルスター82に取りつけられた上金型83と、下ボルスター84に取り付けられた下金型85とを含むものである。また、本発明に用いる金型の一例を第4図に示す。鍛造用金型30は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型31と上金型32および成形品を下金型32内から取り出すためのノックアウトピン33、またガス抜き通路34を含んで構成されている。
前記金型31、32は、中心部に鍛造成形孔35が設けられている。また、鍛造成形品は第1図に示すような上金型の動作方向軸に対し平行なリブ11形状を有している。そして、必要に応じて、スプレー前後移送装置(表示せず)スプレー回転装置(表示せず)を備えシャフト(表示せず)を介して、スプレー前後装置に取りつけられた潤滑剤スプレーノズル(表示せず)を有している潤滑剤塗布装置を設置することができる。
ここでガス抜き通路34は、鍛造方向(金型の移動方向)と垂直方向の断面積が異なる複数の段部を有するガス抜き通路である。
本発明は、熱間、温間、冷間を問わないで適用することができる。一般には、鍛造の温度条件により、鍛造用素材の流動性が変わり、差込バリや、ガス抜き通路への鍛造用素材の侵入の挙動が変わるので、それに合わせた金型の設計をする必要があるが、本発明では、鍛造用素材の進入の挙動の如何によらずに、目詰まり現象を解消できる。
準備した鍛造用素材39を上金型32、下金型31により形成される空間(成形孔)35に押し込み、成形品を鍛造成形する。また、成形された素形材はノックアウトピン33により下金型32から取出される。なお、鍛造に際しては金型内周に潤滑剤を塗布してから実施するのが好ましい。
鍛造用素材39には、必要に応じて、潤滑剤処理を施すのが好ましい。更に、ガス抜き通路34を設けているので、ガス抜き通路34が潤滑剤抜きとしても機能する。したがって、焼き付きまたは潤滑カス溜りによる欠肉が懸念される箇所にガス抜き通路34を設置しても相乗的な効果的を有する。
<成形品の特徴>
また、本発明の鍛造用金型により鍛造した場合、形成されるエアーピン40の形状が細く短くなる。このため、後処理工程で除去する際に、不良品の発生率を低減できる。また、除去作業の作業工数が軽減できる。
以下、具体例を示して本発明の作用効果を明確にするが、本発明はこれに限定されるものではない。
第1図のリブ11の形状を有した成形品を、本発明に係る鍛造用金型を用いて製造した例である。また、ガス抜き通路34は、第5図(A)、(B)に示したものを用いた。
鍛造用素材の潤滑処理、金型の潤滑剤、金型温度、鍛造用素材の温度の各条件は、表1に示すように鍛造用素材の潤滑処理はなし、金型の潤滑剤は油性潤滑剤、金型温度は180℃、鍛造用素材の温度は410℃とした。また、鍛造用素材は、4000系AL合金を用いた。

Figure 2007013675
鍛造結果は、表2に示す。
表2より明らかなように、実施例1では、荷重280t、第1段部Xの径はφ0.3mm、第1段部Xの長さは5.0mm、第2段部Yの径はφ1.0mm、接続部Zの角度90度、エアーピン長さ1.5mm、目詰まり現象は無しであった。
実施例2では、荷重280t、第1段部Xの径はφ0.5mm、第1段部Xの長さは5.0mm、第2段部Yの径はφ1.0mm、接続部Zの角度90度、エアーピン長さ3.0mm、目詰まり現象は無しであった。
実施例3では、荷重280t、第1段部Xの径はφ0.5mm、第1段部Xの長さは12.0mm、第2段部Yの径はφ1.0mm、接続部Zの角度90度、エアーピン長さ3mm、目詰まり直後の鍛造工程では解消されず、その次の3回目の鍛造工程で解消した。
比較例1(従来)では、荷重280t、第1段部Xの径はφ0.5mm、第2段部Yの径はφ0.5mm(段部を有していない。)、接続部Zの角度0度、エアーピン長さ3mm、目詰まり現象は存在した。
比較例2(従来)では、荷重280t、第1段部Xの径はφ1.1mm、第2段部Yの径はφ1.1mm(段部を有していない。)、接続部Zの角度0度、エアーピン長さ14mm、目詰まり現象は無しであった。しかし、エアーピンが長く、次のトリム工程で不良品が発生した。
Figure 2007013675
第13図は、金属素材かつ鍛造成形品を鍛造するための鍛造用金型の第2実施例を示し、第4図の金型と同様に金型30は、下金型31と上金型32および成形品を下金型31内から取り出すためのノックアウトピン33、またはガス抜き通路34を含んで構成されている。また、下金型31及び上金型32は、中心部に鍛造成形孔35がそれぞれ設けられている。
この鍛造用金型は、第2図に示すようなベースプレートド面13と羽根部14から成るスクロール式コンプレッサーの渦巻体を成形するのに好的に用いられる。
この渦巻体の成形は、凸部12を有するベースプレート面13が成形された後に、羽根部14に素材が塑性流動して成形が完了する。この凸部12の成形時に、その部位にガスが閉じ込められる。ガス抜き通路は、ガスが閉じ込められる箇所に設けるのが好ましい。その結果、閉じ込められた空気による欠肉の発生を抑えることが出来るからである。
従って、本実施例ではガス抜き通路34は、ガスの閉じ込められる部位である、凸部12に対応した位置に設置している。
第14図は本発明による鍛造用金型の第3実施例を示し、第13図の金型と同様に、本実施例の金型30は、下金型31にガス抜き通路34が設けられている。
この鍛造用金型30は、第3図に示すようなヘッド面15,スカート部16,リブ部17、ピンボス部18を有する内燃機関のピストンを成形するのに好的に用いられる。
第15図は、上記内燃機関のピストンのリブ部17、スカート部16でのガス抜き通路付近の成形時の空気の溜まり部の拡大断面図であって、空気溜まりの発生する様子を模式的にしたものです。
内燃機関ピストンの成形は、ヘッド面15が成形された後に、リブ部17、スカート部16、ピンボス部18に素材が塑性流動して成形が完了する。ガス抜き通路34は成形順序で最後に成形される箇所に設けるのが好ましい。その結果、閉じ込められた空気による欠肉の発生を抑えることが出来るからである。
従って、本実施例ではガス抜き通路34は、最後に成形される部位である。リブ部、スカート部、ピンボス部に設置している。An example of the embodiment of the present invention will be described below.
<Description of molded products>
The complicated shape of the molded product that is the subject of the present invention is that the rib 11 is high as shown in FIG. 1, and the periphery is a concave portion as shown in FIG. It has a shape in which the convex 12 is substantially increased, or a shape like a piston of an internal combustion engine as shown in FIG.
This is because the portion of the mold corresponding to such a shape becomes a concave portion and / or a groove portion that is closed by the mold wall surface and the forging material, and gas is confined therein, and gas accumulation is likely to occur. . Examples of products having such a shape include a double-head piston of a swash plate compressor, a scroll body of a scroll compressor, and an internal combustion engine piston. The present invention is also intended for the case of directly molding products having these shapes, and when molding primary processed molded articles having these shapes.
FIG. 13 shows a second embodiment of a forging die for forging a forging-formed product from a metal material. Like the die shown in FIG. 4, the die 30 includes a lower die 31 and an upper die. 32 and a knockout pin 33 for taking out the formed product from the lower mold 31 or a gas vent passage 34. The lower mold 31 and the upper mold 32 are each provided with a forging hole 35 at the center.
This forging die is preferably used for forming a scroll body of a scroll compressor comprising a base plate surface 13 and blades 14 as shown in FIG.
FIG. 14 shows a third embodiment of the forging die according to the present invention. Like the die shown in FIG. 13, the die 30 of this embodiment is provided with a gas vent passage 34 in the lower die 31. It has been.
This forging die 30 is preferably used for molding a piston of an internal combustion engine having a head surface 15, a skirt portion 16, a rib portion 17, and a pin boss portion 18 as shown in FIG.
<Description of forging die>
An embodiment of a mold provided with a gas vent passage will be described with reference to FIG.
The forging die 30 of the present invention includes a lower die 31 and an upper die 32 for forging a forged molded product from a metal material, a knockout pin 33 for taking out the molded product from the lower die 31, and a gas vent. A passage 34 is included. The dies 31 and 32 are each provided with a forging hole 35 at the center.
This forging die is, for example, a forging die used for forging a double-headed piston as a forging product having ribs 11 parallel to the operation direction axis of the upper die as shown in FIG. It is. Hereinafter, description will be made based on the forging of this double-headed piston. For example, die steel or the like can be used as the material of the forging die 30.
<Description of the gas vent passage>
Degassing passage shape
For example, as shown in FIG. 5A, the gas vent passage 34 of the present invention has a two-part configuration of at least a first step portion X and a second step portion Y in the gas flow direction. Further, a multi-stage configuration is possible. The first step portion X1 is a portion provided on the molding hole 35 side. Here, the connecting portion Z1 between the first step portion X1 and the second step portion Y1 may be connected so that the cross-sectional area of the second step portion Y1 is larger than the cross-sectional area of the first step portion X1. Moreover, you may have a cross-sectional area larger than 2nd step part Y1 partially.
The cross-sectional area of the opening 36 formed on the wall surface of the forming hole of the forging die 30 is, for example, 0.01 to 1 mm. 2 To form. The diameter of the opening 36 may be 0.1 to 1 mm.
A conventionally well-known method can be used for processing and assembling the mold according to the present invention. Here, the gas vent passage 34 may be formed at any time before or after combining the split dies, but it is preferably formed after the coalescence in consideration of the accuracy of the gas vent passage. Further, even in the integrated type, the gas vent passage 34 may be created before or after the forging hole 35 is formed. However, considering the accuracy of the gas vent passage, the forging hole 35 is formed. It is preferable to form it after this.
The shape of the second step portion Y1 is not particularly limited. For example, a shape that has a sufficient length as a gas damper that temporarily stores the gas extruded from the air pin in an operation as described later, and a length that is sufficient to store the extruded air pin, or a gas Can be released into the atmosphere, and at the same time, an opening for removing the discharged air pin can be provided. For example, it can be set as the shape which has penetrated the forge metal mold | die 30 and has an open port in the outer surface.
<Cross sectional area of degassing passage>
The cross-sectional area of the first step portion X1 is 0.01 to 1 mm. 2 (More preferably 0.03-0.2 mm 2 ) Is preferable. On the other hand, the cross-sectional area of the second step portion Y1 is preferably 1.04 times or more (more preferably 1.3 to 3 times) the cross-sectional area of the first step portion.
By configuring the cross-sectional area of the first step portion X1 in this way, the hole diameter is reduced, and entry of the forging material can be suppressed, which is preferable.
By making the cross-sectional area of the second step portion Y1 1.04 times or more of the cross-sectional area of the first step portion X1, the forging after the air pin breaks in the gas vent passage because it does not contact the intruding forging material When the air pin is pushed by the gas pressure, it does not become a (friction) resistance when moving.
The diameter of the circumscribed circle of the cross section of the opening 36 is 1 mm or less, preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.2 mm to 0.5 mm. Below that, drilling is difficult. If it exceeds that, the inflow of the forging material will increase, and the air pin after forging may become too long.
<Length of degassing passage>
The length of the first step portion X1 is preferably 1 to 15 times (more preferably 5 to 10 times) the area value of the first step portion X1. For example, the length of the first step portion X1 is preferably 1 to 10 mm. In addition, the length of the second step portion Y1 is preferably a length penetrating to the lower side of the lower mold 31 or above the upper mold 32.
By making the length of the first step portion X1 in this way, it is preferable because the (friction) resistance when the air pin is pushed and moved by the pressure of the gas during forging after the air pin is broken can be controlled. In addition, if the length of the first step portion X1 is less than 1 times the area value of the first step portion X1, the length may be short and the forging die may be missing. Furthermore, if the area value of the first step portion X1 is 15 times or more, the (friction) resistance is large, and the air pin may not come off.
The length of the second step portion Y1 is set in this way. If the effective length is determined, the clogged air pins may be accumulated up to the first step portion X1, and the effect of eliminating the clogging of the air pins is effective. Because it disappears.
Because it has such a shape, even if the forging material that has entered is broken in the gas vent passage 34 at the time of product discharge, when the molded product is continuously produced, the next stage is caused by the gas pressure at the next forging. It is pushed, clogging is eliminated, and the vent hole is not blocked. Therefore, even if it is a complicated shape, the air confined in the forging molding hole 35 of the mold can be smoothly released, and the forging material 39 can sufficiently flow into the molding hole.
Next, a specific example of the shape of the gas vent passage will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 shows an example of a cross section substantially parallel to the gas flow direction in the passage shape example.
In FIG. 5A, as described above, the cross-sectional area of the first step portion X1 on the molding hole side is made smaller than the cross-sectional area of the second step portion Y1, and the first step portion X1 and the second step portion Y1 are formed. The connecting portion Z1 is a right-angled stepped portion.
FIG. 5 (B) shows another embodiment, to which the angle condition (θ) of the connecting portion Z2 between the first step portion X2 and the second step portion Y2 is given (0 degree <θ ≦). 90 degrees). More preferably, it is 1 degree or more. This is because the air pin can be easily broken with the same effect as FIG. 5C described later. Furthermore, there is no resistance when clogging is eliminated. Moreover, 10 degree | times or more are still more preferable.
The reason why the angle condition (θ) is preferably 10 degrees or more is that if the angle condition (θ) is 10 degrees or more, the forging material that has flowed in even at the connecting portion Z2 can be in a state of not contacting the wall surface of the gas vent passage 34. However, as a result, it is easier to eliminate in the forging process after clogging.
FIG. 5 (C) shows another embodiment, which is an example in which the first step portion X3 is formed in a tapered shape. When the taper is formed in a tapered shape with a different angle as in the present embodiment, the air pin is easily broken at the opening 37 when the product is discharged, and the air pin hardly remains on the product side, so that the product is actively clogged.
FIG. 5 (D) shows another embodiment, in which the first step portion X4 is formed in a tapered shape. When the taper is formed at a different angle as in the present embodiment, the air pin tends to break at the second step portion Y4 when the product is discharged, and the control of the pin length is intended. Further, since the root on the opening 38 side is thickened, it is difficult for the first step portion X4 to be clogged, and a preferable result can be obtained.
FIG. 5 (E) shows another embodiment of the present invention, in which the shape of the first step portion X5 is made uneven with different diameters, and the sectional shape of the gas vent passage is changed midway.
When comprised like a present Example, while the penetration of the forging raw material to the 1st step part X5 is suppressed, it makes it easy to cut | disconnect the forging raw material which penetrate | invaded.
Moreover, since the unevenness | corrugation amount of 1st step part X5 was 0.01-0.3 mm, clogging can be eliminated, without inhibiting that the forging material which penetrate | invaded by the pressure of gas is extruded to a lower step. Furthermore, the contour of the irregular shape can be a rectangular shape, a triangular shape, a sawtooth shape, or the like.
FIGS. 6 (A), (C) and (D) are plan views of the main part of the gas vent passage 34 used in the forging die of the present invention. Here, the cross-sectional shape is not particularly limited as long as a gas passage can be ensured, and the cross-sectional shape is not particularly limited, but a circular shape is preferable from the viewpoint of easy manufacture.
FIG. 6A shows a circular cross-sectional shape. The centers O of the first step portion X and the second step portion Y are made to coincide. The difference in size between the first step portion X and the second step portion Y is preferably 0.2 to 1 mm in radius. If it is less than 0.2 mm, the difference is small, and the air pin may come into contact with the inner periphery of the second step portion Y, and there is a possibility that the air pin is pushed by the gas pressure and becomes a (friction) resistance when moving. It is.
Further, as shown in FIG. 6B, when the diameter has a difference exceeding 1 mm, the difference between the first step portion X and the second step portion Y is large. That is, the projecting amount of the first step portion X is large and may be damaged.
FIG. 6C shows a case where the cross-sectional shape of the gas vent passage 34 is a square. The 2nd step part Y is the shape which offset the shape of the 1st step part X 0.2-1 mm outside.
FIG. 6D shows the case where the cross-sectional shape of the first step portion X is circular and the cross-sectional shape of the second step portion Y is square. The distance of the cross-sectional shape of the 1st step part X and the 2nd step part Y is 0.2-1 mm.
In FIGS. 6C and 6D, the cross-sectional shape is a square, but it can be a polygon or an ellipse. That is, the shape of the first step portion X and the second step portion Y can be any combination of a circle, a polygon, and an ellipse as long as the size difference (distance) is in the range of 0.2 to 1 mm. Is possible.
<Position of degassing passage>
The position of the opening 36 of the gas vent passage 34 with respect to the die forging hole 35 is determined according to the shape of the product. However, as long as the air is easily trapped, the corner portion and the dead end portion of the product. Any of a portion having a large thickness and a portion having a large change in thickness may be used. In particular, it is preferable to provide the portion formed last in the forming order because such a portion has a large degree of occurrence of a lack of wall due to trapped air, and can be eliminated.
The installation site of the gas vent passage 34 can be determined in consideration of the following, for example.
1) A place where gas accumulation is expected to occur in a place where the forging die 30 and the forging material are sealed during molding. This is because the gas pool causes forging defects (unformed). For example, in the forging die 30 shown in FIG. 4 corresponding to the molded product shown in FIG. 1, there is a possibility in eight parts indicated by reference numerals (a) to (h).
2) The location where the position of the knockout pin 33 is installed (the mold sliding part) has a clearance (necessary for the knockout pin to slide) in the knock hole and the knockout pin 33 of the mold. It is hard to become a gas reservoir. Therefore, after considering and taking into consideration the occurrence of forging defects, first, the knockout pin 33 is provided at a position where gas is likely to be accumulated. In FIG. 4, by installing four knockout pins 33, the target gas reservoir can be narrowed down from 8 parts to 4 parts (b), (c), (f), and (g).
3) Next, it is considered where the gas vent passage 34 is arranged in the gas reservoir. First, the flow of the forging material is taken into consideration, and the judgment criterion is where in the gas reservoir is formed last.
FIG. 7 shows an enlarged view of the gas reservoir of the forging die 30 shown in FIG. In the figure, the last part to be molded is expected to be (I), (J). Therefore, it is preferable to provide in these two places (I) and (J).
As a result, in the forging die 30 for the product shown in FIG. 1, it is necessary to install the gas vent passages 34 at 8 locations (= 2 locations / sites × 4 locations).
As a result, the mold is provided at a position where a gas reservoir (a portion that has become a closed space by the mold and the forging material) in which the opening is confined in the recess and / or groove of the molding hole is generated.
Note that the gas vent passage 34 of the present invention may be disposed in a mold dividing portion (not shown) of the forging die. However, the gas vent passage 34 according to the present invention does not need to be provided at the boundary of the sliding type where the opening 36 slides at least one of the divided bodies.
<Direction of degassing passage>
The direction of the gas vent passage 34 according to the present invention is not limited to being parallel to the forging direction (the moving direction of the mold). As a result, the degree of freedom in designing the mold is increased, so that a mold having a complicated shape can be easily designed.
In particular, when it is not parallel to the product discharge direction, the air pin can be easily cut, which is preferable.
Moreover, when raising the effect which suppresses raw material entry more, it sets to the diagonal direction (for example, the range of 45-90 degree | times with respect to the main forging direction or the moving direction of a metal mold | die, Preferably it is 45-70 degree | times). It is preferable.
<Example in which a control pin is inserted in the gas vent passage>
As shown in FIG. 12, a mechanism for inserting the control pin 90 into the second step portion Y after discharging clogging during forging may be provided. The control pin 90 is used for forging by retreating from the second step portion Y when clogging and does not hinder the discharge of the air pin and entering (raising) the second step portion Y during normal (not clogged). The material is prevented from entering the next stage (second stage Y) in the gas vent passage 34. Also, the control pin diameter is larger than the upper hole diameter and smaller than the lower hole, and the length is shorter than the lower hole length, preferably at the first decimal place, for example, preferably 0.01 to less than the lower step length. Shorten by 1 mm.
This is because the insertion pin length and the insertion amount can be controlled and suppressed by the presence of the control pin 90 even if the forging material enters the first step portion X.
If it is used together with the shape of the gas vent passage shown in FIG. 5 (D), it can be used without moving the control pin 90. This is because the opening is wide and the air pin is difficult to break.
<Relationship with lubricant discharge>
The gas vent passage 34 can also function as a passage for discharging the lubricant applied in the mold forming hole. Since it may be used for the purpose of eliminating the lack of lubrication residue, the shape accuracy of the molded product is improved synergistically.
<Description of the molding process in which the gas vent passage is not clogged>
FIG. 8 to FIG. 10 show the steps of material charging, molding, plugging burr status, discharge, and next molding using the forging die of the present invention.
First, FIG. 8A shows a process of placing a forging material 39 in a forging hole (cavity) 35 and press forging. The upper mold 32 is lowered and molding is performed.
In FIGS. 8 (B) and 8 (C), molding is performed from a shape portion close to the mold part. In the concave portion around the gas vent hole, a closed space is formed by the forging material 39 and the die. The closed space is filled with gas while being compressed.
9A, 9B, and 9C, the gas in the closed space formed by the forging die 30 and the forging material 39 is molded while being discharged from the gas vent passage 34.
In FIG. 9 (D), the molded product is discharged from the forging die with a knockout pin. At that time, the plug (air pin) 40 is broken, stays in the first step portion X of the gas vent passage 34, and clogging occurs.
FIGS. 9E, 9F, and 10A show the case where clogging is avoided by gas pressure during the next forging.
Due to clogging, the gas in the closed space remains without being discharged, but the gas is further compressed as the molding process proceeds. At the time immediately before the end of molding, finally, a compression force larger than the (friction) resistance force between the air pin 40 and the gas vent passage 34 is generated, and the air pin 40 previously clogged by the force is moved to the second step portion Y. Then, the air pin 40 is discharged, the clogging is eliminated, and the gas escapes.
10 (B), (C), (D), and (E) show the case where clogging is avoided by the gas pressure and the force of forming the material during the next forging.
In the compressed air pressure shown in FIGS. 9 (E), 9 (F) and 10 (A), the forging material flows during the second molding even if the air pin 40 cannot be moved to the lower stage. As a result, the gas compression rate is further increased, so that the air pin (clogging pin) 40 is pushed and moved to the lower stage. Further, when the forging material itself enters the gas vent passage 34, the air pin (clogging pin) 40 is pushed and moved directly to the lower stage.
In the method for producing a forged molded product of the present invention, the forged molded product can be stably produced continuously by repeating the above operation.
Here, the length of the first step portion X is set so as to be eliminated in the patterns shown in FIGS. 10B, 10C, 10D, and 10E, thereby eliminating clogging. Is more stable.
<Other embodiments>
The forging die 30 of the present invention has at least one gas vent passage 34 described above. In addition, a conventionally known gas vent passage may be combined. Even in such a case, the object of the present invention can be achieved by having the above-described gas vent passage.
<Description of forging materials>
The forging material 39 used in the present invention may be produced by any method such as continuous casting, extrusion, and rolling.
In the case of aluminum or an aluminum alloy, a continuously cast round bar is preferable because it is inexpensive. For example, SHOTTIC material (registered trademark) manufactured by Showa Denko KK can be used. In aluminum alloys, round bars continuously cast by the gas pressure hot top casting method have excellent internal soundness, fine crystal grains, and no crystal grain anisotropy due to plastic working Therefore, it is preferable because the resistance effect of the frictional resistance portion can be obtained stably.
The rod-shaped material is further cut into a predetermined length, subjected to a chamfering treatment if necessary, and sent to the next step.
<Forging process>
Forging in the present invention is die forging, and an example of the configuration of the forging device used in the present invention will be described with reference to FIG. The forging device includes a forging machine 81, an upper die 83 attached to the upper bolster 82, and a lower die 85 attached to the lower bolster 84. Moreover, an example of the metal mold | die used for this invention is shown in FIG. The forging die 30 includes a lower die 31 and an upper die 32 for forging a forged molded product from a metal material, a knockout pin 33 for taking out the molded product from the lower die 32, and a gas vent passage 34. It is configured to include.
The dies 31 and 32 are provided with a forging hole 35 at the center. Further, the forged molded product has a rib 11 shape parallel to the operation direction axis of the upper mold as shown in FIG. If necessary, a lubricant spray nozzle (not shown) is attached to the spray before / after device via a shaft (not shown) equipped with a spray forward / backward transfer device (not shown) and a spray rotating device (not shown). A lubricant applicator can be installed.
Here, the gas vent passage 34 is a gas vent passage having a plurality of steps having different cross-sectional areas in the vertical direction from the forging direction (moving direction of the mold).
The present invention can be applied regardless of whether it is hot, warm or cold. In general, the fluidity of the forging material changes depending on the forging temperature conditions, and the behavior of the forging material into the insertion burr and the gas vent passage changes. However, in the present invention, the clogging phenomenon can be solved regardless of the behavior of the forging material entering.
The prepared forging material 39 is pushed into a space (molding hole) 35 formed by the upper mold 32 and the lower mold 31 to forge-mold the molded product. Further, the molded material is taken out from the lower mold 32 by the knockout pin 33. Note that forging is preferably performed after applying a lubricant to the inner periphery of the mold.
The forging material 39 is preferably subjected to a lubricant treatment as necessary. Further, since the gas vent passage 34 is provided, the gas vent passage 34 also functions as a lubricant vent. Therefore, even if the degassing passage 34 is installed at a place where there is a concern of the occurrence of seizure or lack of lubrication residue, synergistic effects are obtained.
<Features of molded products>
Further, when the forging die of the present invention is used for forging, the shape of the air pin 40 to be formed is thin and short. For this reason, when it removes in a post-processing process, the incidence rate of inferior goods can be reduced. In addition, the number of removal work steps can be reduced.
Hereinafter, although a specific example is shown and the effect of this invention is clarified, this invention is not limited to this.
It is an example which manufactured the molded article which has the shape of the rib 11 of FIG. 1 using the die for forging which concerns on this invention. Further, as the gas vent passage 34, the one shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) was used.
As shown in Table 1, the forging material lubrication treatment, the mold lubricant, the mold temperature, and the forging material temperature are not lubricated as shown in Table 1. The mold lubricant is an oil-based lubricant. The mold temperature was 180 ° C. and the temperature of the forging material was 410 ° C. Moreover, 4000 series AL alloy was used for the forging material.
Figure 2007013675
The forging results are shown in Table 2.
As apparent from Table 2, in Example 1, the load 280t, the diameter of the first step portion X is φ0.3 mm, the length of the first step portion X is 5.0 mm, and the diameter of the second step portion Y is φ1. 0.0 mm, angle of connection Z 90 degrees, air pin length 1.5 mm, no clogging phenomenon.
In Example 2, the load is 280 t, the diameter of the first step portion X is φ0.5 mm, the length of the first step portion X is 5.0 mm, the diameter of the second step portion Y is φ1.0 mm, and the angle of the connection portion Z It was 90 degrees, the air pin length was 3.0 mm, and there was no clogging phenomenon.
In Example 3, the load is 280 t, the diameter of the first step portion X is φ0.5 mm, the length of the first step portion X is 12.0 mm, the diameter of the second step portion Y is φ1.0 mm, and the angle of the connection portion Z At 90 degrees, the air pin length was 3 mm and was not eliminated in the forging process immediately after clogging, but was eliminated in the next forging process.
In Comparative Example 1 (conventional), the load is 280 t, the diameter of the first step portion X is φ0.5 mm, the diameter of the second step portion Y is φ0.5 mm (no step portion), and the angle of the connection portion Z There was a clogging phenomenon at 0 degree, an air pin length of 3 mm.
In Comparative Example 2 (conventional), the load 280t, the diameter of the first step portion X is φ1.1 mm, the diameter of the second step portion Y is φ1.1 mm (no step portion), and the angle of the connection portion Z It was 0 degree, the air pin length was 14 mm, and there was no clogging phenomenon. However, the air pins were long and defective products were generated in the next trimming process.
Figure 2007013675
FIG. 13 shows a second embodiment of a forging die for forging a metal material and a forged molded product. Like the die shown in FIG. 4, the die 30 is composed of a lower die 31 and an upper die. 32 and a knockout pin 33 for taking out the molded product from the lower mold 31 or a gas vent passage 34. The lower mold 31 and the upper mold 32 are each provided with a forging hole 35 at the center.
This forging die is preferably used for forming a scroll body of a scroll compressor comprising a base plated surface 13 and a blade portion 14 as shown in FIG.
In forming the spiral body, after the base plate surface 13 having the convex portions 12 is formed, the material is plastically flowed to the blade portions 14 to complete the forming. Gas is confined in the site | part at the time of shaping | molding of this convex part 12. FIG. The gas vent passage is preferably provided at a location where the gas is confined. As a result, it is possible to suppress the occurrence of thinning due to trapped air.
Therefore, in the present embodiment, the gas vent passage 34 is installed at a position corresponding to the convex portion 12, which is a portion where the gas is confined.
FIG. 14 shows a third embodiment of the forging die according to the present invention. Like the die shown in FIG. 13, the die 30 of this embodiment is provided with a gas vent passage 34 in the lower die 31. ing.
The forging die 30 is preferably used for molding a piston of an internal combustion engine having a head surface 15, a skirt portion 16, a rib portion 17, and a pin boss portion 18 as shown in FIG.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of an air reservoir portion at the time of molding in the vicinity of the gas vent passage in the rib portion 17 and the skirt portion 16 of the piston of the internal combustion engine, and schematically shows how the air reservoir is generated. It is what I did.
The molding of the internal combustion engine piston is completed after the head surface 15 is molded and the material flows plastically to the rib portion 17, the skirt portion 16 and the pin boss portion 18. It is preferable to provide the gas vent passage 34 at a location where molding is finally performed in the molding order. As a result, it is possible to suppress the occurrence of thinning due to trapped air.
Therefore, in the present embodiment, the gas vent passage 34 is a portion that is finally molded. It is installed on the rib, skirt and pin boss.

以上のように、この発明にかかわる鍛造成形品は、複雑な形状であっても金型の成形孔内に閉じ込められた空気による欠肉の発生を抑え、成形孔内に十分に鍛造用素材を流動させ、寸法精度の良好な成形品を得ることができる。   As described above, the forged molded product according to the present invention suppresses the occurrence of thinning due to air trapped in the molding hole of the mold even if it has a complicated shape, and the forging material is sufficiently contained in the molding hole. A molded product with good dimensional accuracy can be obtained.

Claims (10)

成形時に鍛造金型の成形孔内に閉じ込められたガスを排出するためのガス抜き通路34を有する鍛造用金型30において、
前記ガス抜き通路は、ガス流方向と垂直方向の断面積が異なる複数の段部を有し、前記成形孔壁面に臨む第1段部の開口部面積がこれに接続する第2段部の開口部面積より小さく、かつ、その開口部が型分割部からなる壁面又は一体型部からなる壁面に設けられていることを特徴とする鍛造用金型。
In the forging die 30 having the gas vent passage 34 for discharging the gas confined in the molding hole of the forging die at the time of molding,
The gas vent passage has a plurality of step portions having different cross-sectional areas in the direction perpendicular to the gas flow direction, and an opening area of the first step portion facing the forming hole wall surface is connected to the opening of the second step portion. A forging die characterized in that it is smaller than a part area and the opening is provided on a wall surface made of a mold dividing portion or a wall surface made of an integral mold portion.
前記成形孔壁面に形成された開口部の断面積が0.01〜1mmである請求の範囲第1項記載の鍛造用金型。Forging die ranging first claim of claim sectional area of the opening formed in the molded hole wall is 0.01 to 1 mm 2. 記成形孔壁面に形成された開口部の断面形状の内接円の直径が0.1〜1mmである請求の範囲第1項又は第2項記載の鍛造用金型。 The forging die according to claim 1 or 2, wherein a diameter of an inscribed circle having a cross-sectional shape of the opening formed in the wall surface of the molding hole is 0.1 to 1 mm. 前記成形孔壁面に形成された開口部のガス抜き通路の次の段以降の面積が、開口部側の面積の1.04倍以上である請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The area after the next step of the degassing passage of the opening formed in the wall surface of the molding hole is 1.04 times or more of the area on the opening side. The die for forging as described in the item. 前記成形孔壁面に形成された開口部側の形状部の長さが、開口部側の面積値の1〜15倍である請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The length of the shape part by the side of the opening formed in the said shaping | molding hole wall surface is 1-15 times the area value by the side of an opening, The range of any one of Claims 1-5 Die for forging. 前記開口部を成形孔の金型壁面と素材により閉空間となった凹部及び/又は溝部に閉じ込められたガス溜りが発生する位置に設けた請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The opening according to any one of claims 1 to 5, wherein the opening is provided at a position where a gas pool confined in a recess and / or a groove formed by a mold wall surface and a material of the molding hole is generated. The die for forging as described in the item. 請求の範囲第1項〜第6項のいずれか1項に記載の鍛造用金型を使用し、成形孔内に鍛造用素材を投入し、成形孔の凹部及び/又は溝部に閉じ込められるガスをガス抜き通路を介して逃がしながら鍛造する成形品の製造方法。 The forging die according to any one of claims 1 to 6 is used, a forging material is introduced into the forming hole, and a gas confined in the concave portion and / or groove portion of the forming hole is generated. A manufacturing method of a molded product forged while letting it escape through a gas vent passage. 鍛造用素材は、アルミニウム、鉄、マグネシウム、チタンから選ばれる何れか1種の金属または、これらを主成分とする合金であることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の鍛造成形品の製造方法。 The forging material according to claim 7, wherein the forging material is any one metal selected from aluminum, iron, magnesium, and titanium, or an alloy mainly composed of these metals. Production method. 請求の範囲第7項に記載の方法で製造された鍛造品。 A forged product manufactured by the method according to claim 7. 請求の範囲第1項〜第6項のいずれか1項に記載の鍛造用金型を有する鍛造装置。 A forging device having the forging die according to any one of claims 1 to 6.
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