WO2017208669A1 - 鍛造加工装置 - Google Patents

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WO2017208669A1
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forming
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一夫 五十嵐
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昭和電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a forging device, a forging method, and a forging product manufacturing method for manufacturing a forging product in which a plurality of convex portions such as fins are formed on a base plate.
  • a forging device for forming a heat sink includes a die (lower die) and a punch (upper die). For example, a large number of fin forming recesses for forming fins are formed on the bottom surface of a die forming hole. ing. Then, when the punch is driven into the forming hole of the die in which the forging material is set, the forging material is pressurized and plastically flows, and the metal material (metal) as the forging material is filled in the fin forming recess and the fin Is formed, and the burr is formed by filling the burr forming portion between the inner peripheral side surface of the die forming hole and the outer peripheral side surface of the punch of the die. Further, the base plate is formed by the metal existing in the base plate forming portion between the bottom surface of the die forming hole and the pressing surface of the punch.
  • the metal flows inwardly and flows outwardly due to the diverted forging effect, while the inwardly flowing metal flows into the fin forming recesses on the inner periphery.
  • the metal flowing outwardly flows into the fin forming concave portion and the burr forming portion on the outer peripheral portion.
  • the metal flowing outward does not flow smoothly from the base plate molding part to the burr molding part at the initial stage of pressurization, and the height dimension of the base plate molding part It was difficult to reduce (thickness).
  • the amount of metal flow decreased, and the amount of metal filled in the fin-formed recesses on the outer peripheral portion was insufficient, and there was a risk of lack of thickness.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is capable of manufacturing a compact and lightweight forged product that is excellent in dimensional accuracy of the height of a convex portion such as a fin height, and that can be made thin in a base plate.
  • An object of the present invention is to provide a forging device, a forging method, and a method for producing a forged product.
  • the present invention includes the following means.
  • the forging apparatus characterized in that the inner peripheral side surface of the forming hole is formed by an inclined surface that is inclined with respect to the axial center and approaches the axial center as it goes in the pressing direction of the punch.
  • the outer peripheral surface of the tip end portion of the punch is formed by an inclined surface that is inclined with respect to the axial center and approaches the axial center as it goes in the pressing direction of the punch,
  • the forging device according to the preceding item 1 or 2 wherein an inclination angle with respect to the axial center on the outer peripheral side surface of the tip of the punch is formed to be equal to or less than an inclination angle with respect to the axial center on the inner peripheral side surface of the forming hole.
  • the protruding corner between the outer peripheral side surface and the front end surface of the punch is disposed at a position closer to the axial center than the inner corner between the inner peripheral side surface and the bottom surface of the forming hole. 5.
  • the forging device according to any one of items 1 to 4 above.
  • a forging method for producing a forged product in which convex portions are formed on a base plate A step of setting a forging material in a forming hole of a die formed by an inclined surface in which the inner peripheral side surface of the forming hole is inclined with respect to the axial center and approaches the axial center as it goes to the inner part of the forming hole; Including a step of punching a punch into the forming hole and pressurizing the forging material, In the step of pressurizing the forging material, Forming a convex portion by a convex molding concave portion formed on at least one of the bottom surface of the molding hole in the die and the tip end surface of the punch; A base plate is formed by a base plate forming portion formed between the front end surface of the punch and the bottom surface of the forming hole, A forging method characterized in that a burr is formed by a burr forming portion formed between the outer peripheral side surface of the front end portion of the punch and the inner peripheral side surface of the forming hole.
  • a method for producing a forged product for producing a forged product having a convex portion formed on a base plate A step of setting a forging material in a forming hole of a die formed by an inclined surface in which the inner peripheral side surface of the forming hole is inclined with respect to the axial center and approaches the axial center as it goes to the inner part of the forming hole; Including a step of punching a punch into the forming hole and pressurizing the forging material, In the step of pressurizing the forging material, Forming a convex portion by a convex molding concave portion formed on at least one of the bottom surface of the molding hole in the die and the tip end surface of the punch; A base plate is formed by a base plate forming portion formed between the front end surface of the punch and the bottom surface of the forming hole, A method for producing a forged product, wherein a burr is formed by a burr forming portion formed between an outer peripheral side surface of the tip of the punch and an inner peripheral side surface
  • the forging device of the invention since the inner peripheral side surface of the die forming hole is formed on the inclined surface that approaches the axis as it goes in the pressurizing direction of the punch, the punch is lowered as the forming proceeds. Accordingly, the width of the burr forming portion entrance on the way from the base plate forming portion to the burr forming portion is gradually narrowed. For this reason, since the width of the burr forming part entrance is wide at the initial stage of pressurization, the metal flowing outward due to the diversion forging effect flows preferentially to the burr forming part, so that the vertical dimension (thickness) of the base plate forming part Can be made thin as desired.
  • the width of the burr forming part entrance becomes narrow and the flow of metal to the burr forming part is suppressed. It is possible to effectively prevent the partial molding recess from being sufficiently filled with metal and causing a lack of thickness. In this way, the base plate of the forged product can be formed thinly, the forged product can be reduced in weight and size, and the height accuracy of the convex portion can be improved. Can be manufactured.
  • the inner peripheral surface of the forming hole is formed as an inclined surface, it is possible to improve the releasability when the forging material is discharged from the forming hole, and the forging process can be performed smoothly and produced. Efficiency can be improved.
  • the forging device of the invention [2] since the chamfered portion is formed at the corner of the forming hole in the die, the stress during molding can be prevented from concentrating on the corner of the die. It is possible to effectively prevent cracks and the like, and to improve the life of the mold and consequently the durability. Furthermore, the metal can smoothly flow from the base plate forming part to the burr forming part during forming, and accordingly, the punch load can be reduced, and the apparatus itself can be made compact and compact.
  • the forging device of the invention since the outer peripheral side surface of the tip of the punch is formed into an inclined surface that approaches the axis as it goes in the pressurizing direction, when the punch is separated from the forging material.
  • the mold release property can be improved, the forging operation can be performed more smoothly, and the production efficiency can be further improved.
  • the forging device of the invention [4] since the chamfered portion is formed at the protruding corner portion of the punch, it is possible to prevent stress during molding from being concentrated on the protruding corner portion of the punch, and cracking of the protruding corner portion can be avoided. Etc. can be effectively prevented, and the life of the mold can be improved, and the durability can be improved more reliably. Furthermore, the metal flow from the base plate molding part to the burr molding part can be performed more smoothly during molding, and the punch load can be reduced by that much, and the device itself can be made more compact and more compact. it can.
  • the protruding corner portion of the punch is arranged on the inner side of the entering corner portion of the forming hole, the protruding corner portion of the punch comes into contact with the inner peripheral side surface of the forming hole.
  • the protruding corner portion of the punch comes into contact with the inner peripheral side surface of the forming hole.
  • a heat sink in which fins are formed on the base plate can be manufactured.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state immediately before the start of molding in the forging device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state immediately after the start of pressurization in the forging device of the first embodiment.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view showing a state immediately before completion of pressurization in the forging device of the first embodiment.
  • FIG. 1D is a cross-sectional view showing a state immediately after the start of raising the punch in the forging device according to the first embodiment.
  • FIG. 1E is a cross-sectional view showing a state immediately after the forging raw material discharge starts in the forging device according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state immediately before the start of molding in the forging device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state immediately after the start of pressurization in the forging device of
  • FIG. 2 is a perspective view showing a heat sink manufactured based on the forging device of the first embodiment.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state immediately before the start of molding in the forging device according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state immediately before completion of pressurization in the forging device according to the second embodiment.
  • FIG. 4A is a sectional view showing a state immediately before completion of pressurization in the forging device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state immediately after the punch raising start in the forging device of the third embodiment.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a state immediately before completion of pressurization in a conventional forging apparatus.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state immediately after the punch raising start in the conventional forging apparatus.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view showing a state immediately after the forging raw material discharge starts in the conventional forging apparatus.
  • FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views showing one half of a mold of a forging device according to a first embodiment of the present invention.
  • a forging apparatus shown in these drawings is used to perform a semi-sealing die forging process on the forging material W to form a heat sink as a forged product.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the heat sink 9 manufactured by the forging device according to the embodiment.
  • the heat sink 9 includes a rectangular base plate 91 and a large number of fins (pin fins) 92 integrally formed on one surface of the base plate 91.
  • the forging device of the present embodiment includes a die (lower die) 1 and a punch (upper die) 2.
  • the die 1 is provided with a molding hole 11 that is recessed downward on the upper surface side.
  • a large number of fin-formed concave portions 32 are formed on the bottom surface of the molding hole 11 in order to mold the fins 92 as convex portions.
  • the inner peripheral side surface 13 of the die 1 is inclined with respect to the axis X and gradually approaches the axis X as it goes in the pressurizing direction (downward) by the punch 2, in other words, toward the inner part of the forming hole 11. It is formed on an inclined surface.
  • the inclination angle ⁇ with respect to the axis X of the inner peripheral side surface 13 of the forming hole is set to 0.1 ° to 20 °.
  • the shaping hole inner peripheral side surface 13 is formed in a cross-sectional linear shape, it is not necessarily formed in a cross-sectional linear shape, a slightly curved cross-sectional arc shape, a slightly bent cross-sectional line shape, or the like In this case, the present invention is also included.
  • the outer peripheral edge at the lower end of the inner peripheral side surface 13 of the forming hole in the die 1 in other words, the entire periphery of the corner portion between the bottom surface of the forming hole 11 and the inner peripheral side surface 13 forms the corner 14. ing.
  • the punch 2 is arranged so that its axis coincides with the die 1 and is configured to be movable up and down in the vertical direction.
  • the tip of the punch 2 is driven into the forming hole 11 of the die 1 with a predetermined load. It is configured to be.
  • the tip end portion of the punch 2 is a portion that is accommodated in the forming hole 11 when the punch 2 is driven into the die 1.
  • the outer peripheral edge portion of the front end surface of the punch 2 in other words, the entire corner portion between the front end surface of the punch 2 and the outer peripheral side surface 23 forms the protruding corner portion 24.
  • the bottom surface of the forming hole 11 in the die 1 and the front end surface (pressure surface) of the punch 2 A base plate forming portion 31 for forming the base plate 91 of the heat sink 9 is formed between the inner peripheral side surface 13 of the forming hole 11 and the outer peripheral side surface 23 of the punch 2 in the die 1.
  • a burr forming portion 33 for forming a burr is formed. The burr forming part 33 is open to the outside.
  • the burr forming portion inlet 34 is formed between the outer peripheral edge portion (protruding corner portion) 24 of the front end surface of the punch 2 and the inner peripheral side surface 13 of the forming hole 11. As shown in FIGS. 1B and 1C, in this embodiment, the width T of the burr forming portion inlet 34 corresponds to the horizontal dimension between the protruding corner portion 24 of the punch 2 and the inner peripheral side surface of the forming hole.
  • the forging material W is put into the forming hole 11 of the die 1 as shown in FIG. 1A.
  • the forging material W an aluminum alloy or a copper alloy is preferably used.
  • a plate material is used as the forging material W.
  • this plate material may be cut from a rolled material by trimming or machining, or may be manufactured by cutting a flat bar-shaped extruded shape or cutting a rectangular continuous cast bar. May be.
  • the forging material W is formed in a size and shape that can be accommodated in the forming hole 11 of the die 1.
  • the forging material W to be charged is lubricated as necessary and heated to about 400 ° C. to 600 ° C., and dies such as the die 1 and the punch 2 are also lubricated and heated as necessary. Needless to say, in the case of cold forging, the forging material W and the mold are not heated.
  • the punch 2 After inserting the forging material W and setting it in the forming hole 11, the punch 2 is lowered and the forging material W is pressurized.
  • the metal material (metal) constituting the forging material W flows toward the center (inner diameter direction) by the diversion forging effect. It is divided into a metal and a metal that flows toward the outside (outer diameter direction). Of these, the fin forming recess 32 at the center is sufficiently filled with the metal toward the center.
  • the inner peripheral side surface 13 of the forming hole is formed as an inclined surface, at the stage where the front end portion of the punch 2 immediately after the start of pressurization is not completely driven into the forming hole 11,
  • the width T of the burr forming inlet 34 between the inner peripheral side surface 13 of the forming hole is sufficiently wide. For this reason, most of the metal that goes outward flows smoothly to the burr forming portion 33, and the metal is discharged from the base plate forming portion 31 to the burr forming portion 33 between the punch tip surface and the bottom surface of the forming hole. This is efficiently performed, and the vertical dimension of the base plate forming portion 31 can be formed sufficiently small.
  • the outward metal actively flows into the burr forming portion 33, and therefore, the amount of metal filling the outer fin forming recess 32 is the fin forming recess 32 in the center. It is less than the metal filling amount.
  • the width T of the burr molding portion inlet 34 between the protruding corner portion 24 of the punch 2 and the inner peripheral side surface 13 of the molding hole is gradually reduced.
  • the outward metal is suppressed from flowing into the burr forming portion 33, and the inflow into the outer fin forming recess 32 is promoted.
  • sufficient metal is filled in the outer fin forming recesses 32, and all the central and outer fin forming recesses 32 are sufficiently filled with metal, thereby forming a forged material for a heat sink.
  • the bottom surface portion of the fin forming recess 32 is constituted by a movable back pressure pin, and resistance (back pressure) in the opposite direction to the inflow direction is applied to the metal flowing into the fin forming recess 32. You may make it employ
  • the burrs are removed from the forged material thus formed by trimming. Thereafter, machining and cleaning are performed as necessary, and a heat sink 9 as a forged product is finished as shown in FIG.
  • the forming hole inner peripheral side surface 13 of the die 1 is formed on an inclined surface that expands upward, so that the punch 2 descends as the forming proceeds. Accordingly, the width T of the burr forming portion entrance 34 on the way from the base plate forming portion 31 to the burr forming portion 33 gradually decreases. For this reason, in the initial stage of pressurization, the metal flows preferentially to the fin forming recess 32 and the burr forming portion 33 at the center, so that the vertical dimension (thickness) of the base plate forming portion 31 is formed as thin as desired. Can do.
  • the width T of the burr molding part inlet 34 becomes narrow, and the flow of metal to the burr molding part 33 is suppressed. For this reason, it is possible to effectively prevent the occurrence of thinning by sufficiently filling the fin forming recesses 32 in the outer peripheral portion with the metal sufficiently filling all the fin forming recesses 32.
  • the base plate molding portion 31 can be reduced, the base plate 91 of the heat sink 9 as a forged product can be formed thin, and the heat sink 9 can be reduced in weight and size.
  • the load (forging load) by the punch 2 can be reduced.
  • the inner peripheral side surface 13 of the forming hole 11 in the die 1 and the outer peripheral side surface 23 of the punch 2 are both formed by vertical surfaces.
  • the width of the burr forming part 33 formed between the two is formed constant regardless of the position in the vertical direction, so that the metal flowing into the burr forming part 33 from the base plate forming part 31 is formed on the inner peripheral side surface 13 of the forming hole and The burr forming portion 33 is filled while being in surface contact with the outer peripheral side surface 23 of the punch.
  • the flow path resistance of the metal flowing through the burr forming portion 33 is increased, and it is necessary to increase the punch load accordingly.
  • the molding hole inner peripheral side surface 13 is formed by an inclined surface, so that the metal flowing from the base plate molding portion 31 to the burr molding portion 33 is the punch 2.
  • the surface contact resistance to the inner peripheral side surface 13 of the forming hole and the outer peripheral side surface 23 of the punch is hardly received just by making line contact with the protruding corner portion 24. Therefore, the flow resistance of the metal flowing through the burr forming portion 33 is reduced, and the punch load can be reduced correspondingly.
  • the forging apparatus itself can be reduced in size and weight, and a forged product with a large projected area can be manufactured with a small apparatus having a small press.
  • the flow resistance of the metal flowing through the burr forming portion 33 is small, the discharge amount of the metal from the base plate forming portion 31 to the burr forming portion 33 can be increased, and the thickness of the base plate forming portion 31 is increased accordingly.
  • the thickness can be reliably reduced, and the thickness of the base plate 91 in the forged product can be more reliably formed thin.
  • the contact area and the contact pressure between the burrs W3 of the forged material and the outer peripheral side surface 23 of the punch are smaller than those in the conventional forging apparatus shown in FIG. 5A.
  • FIG. 1D when the punch 2 is raised after pressurization, the releasability of the punch 2 from the forged material (burr W3) is good, the forging process can be performed smoothly, and the productivity is improved. Can be made.
  • the inner peripheral side surface 13 of the forming hole is formed as an inclined surface.
  • the contact resistance with respect to the inner peripheral side surface 13 of the forming hole disappears, the forged shaped material can be discharged from the forming hole 11 without difficulty, and it is possible to surely prevent the occurrence of harmful bending deformation and the forging process operation more smoothly. It is possible to improve the productivity.
  • a forging device similar to the forging device of the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1E was prepared.
  • cylindrical pin fins 92 having a pin diameter of ⁇ 2.2 mm and a height of 10 mm are formed in a staggered arrangement on one side of the base plate 91, and the distance between adjacent pin fins 92 (the distance between the pin outer diameters) is 0,
  • a die 1 and a punch 2 were manufactured on the condition that 9 mm, the number of pins is 13 ⁇ 40, and a total of 520 heat sinks were manufactured.
  • the inclination angle ⁇ of the inner peripheral side surface 13 of the forming hole of the die 1 was adjusted to 10 °.
  • the outer peripheral side surface 23 of the tip of the punch 2 is a vertical surface with an inclination angle of 0 °.
  • the forging material W a 1000 series aluminum alloy was prepared. This material W was prepared by cutting an extruded profile (flat bar) having a width of 50 mm and a thickness of 4 mm into 80 mm. The material W is adjusted to a size suitable for the forming hole 11 of the die 1.
  • the die such as the die 1 and punch 2 of the forging device is heated to 200 ° C. or more, and the lubricant is sprayed directly on the die immediately before the forging, and then the forging material W is put into the forming hole 11 of the die 1. did.
  • the forging material W used what was previously heated to 500 degreeC, without performing a lubrication process.
  • the forging material W was set to the forging device, and the forged product (heat sink) of the example was manufactured.
  • the thickness of the base plate 91 could be formed as thin as about 0.3 mm.
  • the variation in pin height could be controlled to 0.5 mm or less, and the pin height could be matched without any problem. Also, there were no particular problems such as bending deformation harmful to the forged product.
  • a forging device similar to the conventional forging device shown in FIGS. 5A to 5C is used, a forging device in which the inner peripheral side surface 13 of the die 1 is a vertical surface with an inclination angle of 0 ° is used.
  • a forged product heat sink
  • the thickness of the base plate 91 could not be controlled to 1 mm or less, and the variation in pin height was 0.5 mm or more, and the pin height could not be made uniform.
  • harmful bending deformation was recognized in some forging materials.
  • the thickness of the base plate 91 can be reduced and the high-quality heat sink 9 having the same pin height can be manufactured. .
  • Second Embodiment 3A and 3B are sectional views showing a forging device according to the second embodiment of the present invention.
  • a chamfered portion 15 is formed in a corner portion 14 at the lower end of the forming hole in the die 1.
  • the chamfered portion 15 is formed by an R surface, and the chamfered portion 15 forms a smooth continuous surface from the inner peripheral side surface 13 to the bottom surface of the molding hole 11.
  • a chamfered portion 25 is formed at the protruding corner portion 24 of the outer peripheral edge portion of the front end surface of the punch 2.
  • the chamfered portion 25 is formed by an R surface, and the portion from the outer peripheral side surface 23 to the tip surface of the punch 2 is formed into a smooth continuous surface by the chamfered portion 25.
  • chamfered portions 15 and 25 are formed at the corner 14 of the outer peripheral edge of the lower end of the forming hole of the die 1 and the corner 24 of the outer peripheral edge of the front end surface of the punch 2. Therefore, the entrance corner 14 and the exit corner 24 are not formed into a sharp edge shape, and durability can be improved. That is, when the entrance corner 14 of the die 1 and the exit corner 24 of the punch 2 are formed with sharp edges, stress is concentrated on the entrance corner 14 and the exit corner 24 when the punch 2 is driven.
  • the entrance corner portion 14 and the exit corner portion 24 have a smooth shape.
  • the stress at the time of punching from being concentrated on the entrance corner 14 and the exit corner 24 in an extreme manner. Therefore, it is possible to effectively prevent cracks from occurring in the corners 14 of the dies 1 and the corners 24 of the punch 2, etc., to increase the life of the mold and to improve the durability.
  • the protruding corner portion 24 of the punch 2 is the inner peripheral side surface 13 of the forming hole 11 of the die 1. It is possible to reliably prevent problems such as contact with the mold, and it is possible to reliably prevent damage to the mold due to the contact.
  • the chamfered portions 15 and 25 are formed at the entrance corner portion 14 of the molding hole 11 and the exit corner portion 24 of the punch 2, so that the burr molding is performed from the base plate molding portion 31.
  • the burr forming part inflow path to the part inlet 34 is not a bent flow path that suddenly changes direction, but is formed by a circularly curved circular flow path. Therefore, the metal can smoothly flow from the base plate forming portion 31 to the burr forming portion 33 during forming, the punch load can be further reduced, and the forging apparatus can be further reduced in size and size. be able to.
  • the chamfered portions 15 and 25 of the entrance corner 14 of the forming hole 11 and the exit corner 24 of the punch 2 are formed by the R surface.
  • the in-corner portion 14 and the out-corner portion 24 may be formed by a C surface or multiple surfaces.
  • ⁇ Third Embodiment> 4A and 4B are sectional views showing a forging device according to a third embodiment of the present invention.
  • the outer peripheral side surface 23 of the tip end portion of the punch 2 is inclined with respect to the axis X and is axially oriented in the pressing direction (downward). It is formed on an inclined surface that gradually approaches X.
  • the inclination angle ⁇ with respect to the axis X on the punch outer peripheral side surface 23 is set to 0.1 ° to 20 °.
  • the inclination angle ⁇ of the punch outer peripheral surface 23 is equal to or smaller than the inclination angle ⁇ of the inner peripheral side surface 13 of the forming hole shown in FIG. 1A.
  • the punch outer peripheral side surface 23 is formed in a cross-sectional linear shape, but is not necessarily formed in a cross-sectional linear shape, and is formed in a slightly curved cross-sectional arc shape, a slightly bent cross-sectional broken line shape, or the like. Such a case may be performed, and such a case is also included in the present invention.
  • the position of the outer peripheral edge (protruding corner) 24 of the front end surface of the punch 2 is a position close to the axis X with respect to the position of the inner peripheral edge (inner corner) 14 of the lower end of the forming hole of the die 1, that is, an inner position. Is arranged.
  • the outer peripheral side surface 23 of the tip end portion of the punch 2 is formed as an inclined surface, when the punch 2 is slightly raised after pressurization as shown in FIG. 4B. Thus, the contact of the punch 2 with the burr W3 is released and the entire area is separated. For this reason, the punch 2 can be easily separated from the forged material when the punch is raised, the forging operation can be performed more smoothly, and the production efficiency can be further improved.
  • the protruding corner 24 of the punch 2 is disposed on the inner side of the entering corner 14 of the forming hole 11, the protruding corner 24 of the punch 2 is the die 1. Problems such as contact with the inner peripheral side surface of the molding hole 11 can be more reliably prevented, and damage to the mold due to the contact can be further reliably prevented.
  • the fin forming recess 32 is formed on the die 1 side has been described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and in the present invention, the fin forming recess may be formed on the punch side. It is also possible to produce a heat sink (forged product) in which fins are formed on both the die and the punch to form fins on both sides of the base plate.
  • the heat sink having pin fins formed on the base plate has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and in the present invention, plate fins are formed on one or both surfaces of the heat sink.
  • the present invention can also be applied when forming a heat sink.
  • the present invention is not limited to the heat sink alone, and the forged product in which a plurality of convex portions are formed on at least one side of the base plate.
  • the present invention can be employed in the case of manufacturing.
  • the position from the axial center X in the protruding corner portion 24 of the punch 2 is formed to be equal to or inside the position from the axial center X in the entering corner portion 14 of the die forming hole 11.
  • the horizontal distance from the axis X at the punching corner 24 is equal to or shorter than the horizontal distance from the axis X at the corner 14 of the die forming hole 11.
  • the position of the punch out corner 24 may be disposed outside the die forming hole entrance corner 14.
  • the forging device of the present invention can be suitably used when manufacturing a forged product such as a heat sink in which a large number of fins are formed on a base plate.

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Abstract

凸部高さの寸法精度に優れ、かつ軽量コンパクトな鍛造加工製品を成形できる鍛造加工装置を提供する。　本発明は、ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工装置を対象とする。成形孔１１を有するダイス１と、成形孔１１に打ち込むパンチ２とを備える。ダイス１における成形孔１１の底面およびパンチ２の先端面のうち少なくともいずれか一方に、凸部成形凹部３２が形成される。パンチ２の先端面および成形孔１１の底面間にベース板成形部３１が形成される。パンチ２の先端部外周側面および成形孔１１の内周側面間にバリ成形部３３が形成される。成形孔１１の内周側面１３が、軸心Ｘに対し傾斜し、かつパンチ２の加圧方向に向かうに従って軸心Ｘに近付く傾斜面によって形成される。

Description

鍛造加工装置
　この発明は、ベース板上にフィン等の複数の凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工装置、鍛造加工方法および鍛造加工製品の製造方法に関する。
　ベース板の表面または裏面に多数のフィンが形成されたヒートシンクを型鍛造加工によって製作するような場合例えば、特許文献１に示すような半密閉式の鍛造加工装置（金型）が用いられる。
　ヒートシンク成形用の鍛造加工装置は、ダイス（下金型）と、パンチ（上金型）とを備え、例えばダイスの成形孔の底面に、フィンを成形するための多数のフィン成形凹部が形成されている。そして鍛造素材がセットされたダイスの成形孔にパンチが打ち込まれることにより、鍛造素材が加圧されて塑性流動して、鍛造素材としての金属材料（メタル）がフィン成形凹部内に充填されてフィンが成形されるとともに、メタルがダイスの成形孔内周側面とパンチの外周側面との間のバリ成形部に充填されてバリが成形される。さらにダイスの成形孔底面とパンチの押圧面との間のベース板成形部に存在するメタルによってベース板が成形されるようになっている。
特開２０１５－５０３１８号
　上記従来の鍛造加工において、成形加工中には分流鍛造効果によって内向きに流れるメタルと外向きに流れるメタルとに分割されて、内向きに流れるメタルが内周部のフィン成形凹部に流入する一方、外向きに流れるメタルが外周部のフィン成形凹部およびバリ成形部に流入することになる。しかしながらメタルの流れ（メタルフロー）を分析したところ、加圧初期の段階では、外向きに流れるメタルはベース板成形部からバリ成形部へとスムーズに排出されず、ベース板成形部の高さ寸法（厚さ）を薄くすることが困難であった。さらに加圧終了間際の段階では、メタルの流動量が減少して外周部のフィン成形凹部に充填されるメタル量が不足して、欠肉が発生するおそれがあった。
　このように従来の鍛造加工においては、ベース板の厚みを薄くするのが困難であり、軽量でコンパクトなヒートシンクを製造できないばかりか、欠肉によりヒートシンクのフィン高さを一定に揃えることができず、高品質の鍛造加工製品（ヒートシンク）を製造できないという課題があった。
　本発明の好ましい実施形態は、関連技術における上述した及び／又は他の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の好ましい実施形態は、既存の方法及び／又は装置を著しく向上させることができるものである。
　この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、フィン高さ等の凸部高さの寸法精度に優れ、かつベース板を薄くできてコンパクトで軽量な鍛造加工製品を製造することができる鍛造加工装置、鍛造加工方法および鍛造加工製品の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかであろう。
　上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を備えている。
　［１］ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工装置であって、
　成形孔を有するダイスと、
　前記成形孔に打ち込むパンチとを備え、
　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に、凸部成形凹部が形成され、
　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間にベース板成形部が形成され、
　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間にバリ成形部が形成され、
　前記成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつパンチの加圧方向に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されていることを特徴とする鍛造加工装置。
　［２］前記成形孔の内周側面と底面との間の入隅部に面取り部が形成されている前項１に記載の鍛造加工装置。
　［３］前記パンチの先端部外周面が、軸心に対し傾斜し、かつパンチの加圧方向に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されるとともに、
　前記パンチの先端部外周側面における軸心に対する傾斜角度が、前記成形孔の内周側面における軸心に対する傾斜角度以下に形成されている前項１または２に記載の鍛造加工装置。
　［４］前記パンチの先端部外周側面と先端面との間の出隅部に面取り部が形成されている前項１～３のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
　［５］前記パンチの先端部外周側面と先端面との間の出隅部が、前記成形孔の内周側面と底面との間の入隅部よりも軸心に近い位置に配置されている前項１～４のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
　［６］前記凸部成形凹部は、ヒートシンクのフィンを成形するためのフィン成形凹部によって構成されている前項１～５のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
　［７］ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工方法であって、
　成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつ成形孔の奥部に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されたダイスの成形孔に鍛造素材をセットする工程と、
　パンチを、前記成形孔に打ち込んで鍛造素材を加圧する工程とを含み、
　前記鍛造素材を加圧する工程においては、
　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に形成された凸部成形凹部によって凸部を成形し、
　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間に形成されたベース板成形部によってベース板を成形し、
　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間に形成されたバリ成形部によってバリを成形するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
　［８］ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工製品の製造方法であって、
　成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつ成形孔の奥部に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されたダイスの成形孔に鍛造素材をセットする工程と、
　パンチを、前記成形孔に打ち込んで鍛造素材を加圧する工程とを含み、
　前記鍛造素材を加圧する工程においては、
　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に形成された凸部成形凹部によって凸部を成形し、
　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間に形成されたベース板成形部によってベース板を成形し、
　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間に形成されたバリ成形部によってバリを成形するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
　発明［１］の鍛造加工装置によれば、ダイスの成形孔内周側面をパンチの加圧方向に向かうに従って軸心に近付くような傾斜面に形成しているため、成形の進行によりパンチが降下するに従って、ベース板成形部からバリ成形部に向かう途中のバリ成形部入口の幅が次第に狭くなっていく。このため加圧初期の段階ではバリ成形部入口の幅が広いため、分流鍛造効果によって外向きに流れるメタルはバリ成形部に優先的に流動することにより、ベース板成形部の上下寸法（厚み）を所望の通り薄く形成することができる。さらに加圧終期の段階ではバリ成形部入口の幅が狭くなり、バリ成形部へのメタルの流動が抑制されるため、外周部の凸部成形凹部へもメタルが十分に充填されて全ての凸部成形凹部にメタルが十分に充填されて、欠肉が発生するのを有効に防止することができる。このように鍛造加工製品のベース板を薄く形成でき、鍛造加工製品の軽量化およびコンパクト化を図ることができるとともに、凸部の高さ精度を向上させることができて、高い品質の鍛造加工製品を製造することができる。
　また成形孔内周面が傾斜面に形成されているため、鍛造素形材を成形孔から排出する際の離型性を向上させることができ、鍛造加工動作をスムーズに行うことができ、生産効率を向上させることができる。
　発明［２］の鍛造加工装置によれば、ダイスにおける成形孔の入隅部に面取り部を形成しているため、成形時の応力がダイスの入隅部に集中するのを回避でき、入隅部の割れ等を有効に防止でき、金型寿命の向上、ひいては耐久性の向上を図ることができる。さらに成形中においてベース板成形部からバリ成形部へのメタルの流動をスムーズに行うことができその分、パンチ荷重を低減できて、装置自体の小型コンパクト化を図ることができる。
　発明［３］の鍛造加工装置によれば、パンチの先端部外周側面を加圧方向に向かうに従って軸心に近付くような傾斜面に形成しているため、パンチを鍛造素形材から離間させる際の離型性を向上させることができ、鍛造加工動作を一層スムーズに行うことができ、生産効率を一層向上させることができる。
　発明［４］の鍛造加工装置によれば、パンチの出隅部に面取り部を形成しているため、成形時の応力がパンチの出隅部に集中するのを回避でき、出隅部の割れ等を有効に防止でき、金型寿命の向上、ひいては耐久性の向上をより一層確実に図ることができる。さらに成形中においてベース板成形部からバリ成形部へのメタルの流動をより一層スムーズに行うことができその分、パンチ荷重を低減できて、装置自体の小型コンパクト化をより一層確実に図ることができる。
　発明［５］の鍛造加工装置によれば、パンチの出隅部が成形孔の入隅部よりも内側に配置されているため、パンチの出隅部が成形孔の内周側面に接触するような不具合をより確実に防止でき、その接触による金型の破損等もより確実に防止することができる。
　発明［６］の鍛造加工装置によれば、ベース板にフィンが形成されたヒートシンクを製造することができる。
　発明［７］の鍛造加工方法によれば、上記と同様に、軽量化およびコンパクト化が図られ、かつ凸部の高さ精度に優れた高い品質の鍛造加工製品を製造することができる。
　発明［８］の鍛造加工製品の製造方法によれば、上記と同様に、軽量化およびコンパクト化が図られ、かつ凸部の高さ精度に優れた高い品質の鍛造加工製品を製造することができる。
図１Ａはこの発明の第１実施形態である鍛造加工装置において成形開始直前の状態を示す断面図である。 図１Ｂは第１実施形態の鍛造加工装置において加圧開始直後の状態を示す断面図である。 図１Ｃは第１実施形態の鍛造加工装置において加圧完了直前の状態を示す断面図である。 図１Ｄは第１実施形態の鍛造加工装置においてパンチ上昇開始直後の状態を示す断面図である。 図１Ｅは第１実施形態の鍛造加工装置において鍛造素形材排出開始直後の状態を示す断面図である。 図２は第１実施形態の鍛造加工装置に基づいて製作されたヒートシンクを示す斜視図である。 図３Ａは発明の第２実施形態である鍛造加工装置において成形開始直前の状態を示す断面図である。 図３Ｂは第２実施形態の鍛造加工装置において加圧完了直前の状態を示す断面図である。 図４Ａはこの発明の第３実施形態である鍛造加工装置において加圧完了直前の状態を示す断面図である。 図４Ｂは第３実施形態の鍛造加工装置においてパンチ上昇開始直後の状態を示す断面図である。 図５Ａは従来の鍛造加工装置において加圧完了直前の状態を示す断面図である。 図５Ｂは従来の鍛造加工装置においてパンチ上昇開始直後の状態を示す断面図である。 図５Ｃは従来の鍛造加工装置において鍛造素形材排出開始直後の状態を示す断面図である。
　図１Ａ～図１Ｅはこの発明の第１実施形態である鍛造加工装置の金型の片側半分を示す断面図である。本実施形態においてはこれらの図に示す鍛造加工装置を用いて、鍛造素材Ｗに対し半密閉方式での型鍛造加工を行って鍛造加工製品としてのヒートシンクを成形するものである。
　図２は実施形態の鍛造加工装置によって製造されたヒートシンク９の一例を示す斜視図である。同図に示すようにこのヒートシンク９は、矩形状のベース板９１と、そのベース板９１の一面に一体に形成された多数のフィン（ピンフィン）９２とを備えている。
　図１Ａ～図１Ｅに示すように本実施形態の鍛造加工装置は、ダイス（下金型）１と、パンチ（上金型）２とを備えている。
　ダイス１には、その上面側に下方に凹陥形成された成形孔１１が設けられている。この成形孔１１の底面には、凸部としてのフィン９２を成形するためフィン成形凹部３２が多数形成されている。
　またダイス１の内周側面１３は、軸心Ｘに対し傾斜し、かつパンチ２による加圧方向（下方向）に向かうに従って、換言すると成形孔１１の奥部に向かうに従って軸心Ｘに次第に近付く傾斜面に形成されている。図１Ａに示すように本実施形態において、成形孔内周側面１３における軸心Ｘに対する傾斜角度αは０．１°～２０°に設定されている。
　なお本実施形態において、成形孔内周側面１３は断面直線状に形成されているが、必ずしも断面直線状に形成する必要はなく、少し曲成した断面円弧状や、少し折れ曲がった断面折れ線状等に形成するようにしても良く、その場合も本発明に含まれる。
　本実施形態においては、ダイス１における成形孔内周側面１３の下端外周縁部が、換言すると、成形孔１１の底面と内周側面１３とのコーナー部全周が、入隅部１４を形成している。
　パンチ２はダイス１に対し軸心が一致するように配置されており、上下方向に昇降駆動自在に構成されており、パンチ２の先端部がダイス１の成形孔１１内に所定の荷重で打ち込まれるように構成されている。
　なお本実施形態においてパンチ２の先端部とは、パンチ２をダイス１に打ち込んだ際に成形孔１１内に収容される部分である。
　本実施形態においては、パンチ２における先端面外周縁部が、換言すればパンチ２の先端面と外周側面２３との間のコーナー部全周が、出隅部２４を形成している。
　本実施形態の構成の鍛造加工装置においては図１Ｂおよび図１Ｃ等に示すようにパンチ２をダイス１に打ち込んだ際に、ダイス１における成形孔１１の底面とパンチ２の先端面（加圧面）との間によって、ヒートシンク９のベース板９１を成形するためのベース板成形部３１が形成されるとともに、ダイス１における成形孔１１の内周側面１３とパンチ２の外周側面２３との間によって、バリを成形するためのバリ成形部３３が形成されるようになっている。このバリ成形部３３は外部に開放されている。
　また本実施形態においてはパンチ２の先端面外周縁部（出隅部）２４と成形孔１１の内周側面１３との間によってバリ成形部入口３４が形成されている。図１Ｂおよび図１Ｃに示すように本実施形態においてこのバリ成形部入口３４の幅Ｔは、パンチ２の出隅部２４と成形孔内周側面との間の水平寸法に相当するものである。
　以上の構成の鍛造加工装置を用いて鍛造加工を行う場合には、図１Ａに示すようにダイス１の成形孔１１内に鍛造素材Ｗを投入する。
　鍛造素材Ｗとしては、アルミニウム合金製や銅合金製のものが好適に用いられる。本実施形態においては、鍛造素材Ｗとして板材を使用している。この板材は例えば、圧延材からトリミングや機械加工によって切り出して製作するようにしても良いし、フラットバー状の押出形材を切断したり、角形状の連続鋳造棒を切断して製作するようにしても良い。言うまでもなく鍛造素材Ｗは、ダイス１の成形孔１１内に収容できる大きさや形状に形成されている。
　投入する鍛造素材Ｗは必要に応じて潤滑処理を行って４００℃～６００℃程度に加熱するとともに、ダイス１やパンチ２等の金型も必要に応じて潤滑処理を行って加熱しておく。言うまでもなく冷間鍛造の場合には、鍛造素材Ｗや金型の加熱は行わない。
　鍛造素材Ｗを投入して成形孔１１にセットした後は、パンチ２を降下させて鍛造素材Ｗを加圧する。パンチ２により鍛造素材Ｗに対する加圧を開始した直後の状態においては図１Ｂに示すように、鍛造素材Ｗを構成する金属材料（メタル）は分流鍛造効果によって中央（内径方向）に向けて流動するメタルと、外側（外径方向）に向けて流動するメタルとに分割される。このうち中央に向かうメタルによって、中央部のフィン成形凹部３２が十分に充填される。一方、成形孔内周側面１３は傾斜面に形成されているため、加圧開始直後におけるパンチ２の先端部が成形孔１１に完全に打ち込まれていない段階では、パンチ２の出隅部２４と成形孔内周側面１３との間のバリ成形入口部３４の幅Ｔが十分に広くなっている。このため外側に向かうメタルの多くのメタルはバリ成形部３３にスムーズに流動していき、パンチ先端面と成形孔底面との間のベース板成形部３１からバリ成形部３３へのメタルの排出が効率良く行われ、ベース板成形部３１の上下寸法を十分に小さく形成することができる。
　このように加圧初期段階では、外側に向かうメタルは、バリ成形部３３に積極的に流動していくため、外側のフィン成形凹部３２へのメタルの充填量は、中央部のフィン成形凹部３２のメタル充填量に比べて少なくなっている。
　ところが成形が進行していくとパンチ２の降下に伴って、パンチ２の出隅部２４と成形孔内周側面１３との間のバリ成形部入口３４の幅Ｔが次第に狭まっていき、加圧が完了する直前の状態においては図１Ｃに示すように、外側に向かうメタルはバリ成形部３３への流入が抑制されて、外側のフィン成形凹部３２への流入が促進されることになる。こうして外側のフィン成形凹部３２にも十分なメタルが充填されて、中央部および外側の全てのフィン成形凹部３２に十分にメタルが充填されて、ヒートシンク用の鍛造素形材が成形される。
　なお本発明においては、フィン成形凹部３２の底面部を移動自在な背圧ピンによって構成しておき、フィン成形凹部３２に流入するメタルに、流入方向に対し反対方向の抵抗（背圧）を付与するようにした背圧鍛造を採用するようにしても良い。
　一方図１Ｄに示すように、パンチ２による加圧が完了すると（成形が完了すると）、パンチ２が上昇して初期の位置に戻った後、図１Ｅに示すようにノックアウトピン（図示省略）によって鍛造素形材が成形孔１１から上方に突き上げられて排出される。
　こうして成形された鍛造素形材はトリム処理によってバリが除去される。その後必要に応じて機械加工や、洗浄が行われて、図２に示すように鍛造加工製品としてのヒートシンク９に仕上げられる。
　以上のように本実施形態の鍛造加工装置によれば、ダイス１の成形孔内周側面１３を上方に向かうに従って拡がるような傾斜面に形成しているため、成形の進行によりパンチ２が降下するに従って、ベース板成形部３１からバリ成形部３３に向かう途中のバリ成形部入口３４の幅Ｔが次第に狭くなっていく。このため加圧初期の段階ではメタルが中央部のフィン成形凹部３２およびバリ成形部３３に優先的に流動することによって、ベース板成形部３１の上下寸法（厚み）を所望の通り薄く形成することができる。また成形終期の段階ではバリ成形部入口３４の幅Ｔが狭くなり、バリ成形部３３へのメタルの流動が抑制される。このため外周部のフィン成形凹部３２へもメタルが十分に充填されて全てのフィン成形凹部３２にメタルが十分に充填されて、欠肉が発生するのを有効に防止することができる。
　従って鍛造加工製品としてのヒートシンク９の全てのフィン高さを精度良く一致させることができ、高い品質の鍛造加工製品を製造することができる。
　さらにベース板成形部３１の厚みを薄くできるため、鍛造加工製品としてのヒートシンク９のベース板９１を薄く形成でき、ヒートシンク９の軽量化およびコンパクト化を図ることができる。
　また本実施形態においては、ダイス１における成形孔内周側面１３が傾斜面によって形成されているため、パンチ２による荷重（鍛造荷重）を低減することができる。
　すなわち従来の鍛造加工装置においては図５Ａに示すように、ダイス１における成形孔１１の内周側面１３と、パンチ２の外周側面２３とが共に垂直面によって形成されるとともに、これらの側面１３，２３間によって構成されるバリ成形部３３の幅が上下方向の位置にかかわらず一定に形成されるため、ベース板成形部３１からバリ成形部３３に流入するメタルは、成形孔内周側面１３およびパンチ外周側面２３に面接触しつつバリ成形部３３に充填されていく。このため、バリ成形部３３を流動するメタルの流路抵抗が大きくなりその分、パンチ荷重を大きくする必要がある。その結果、プレス機を大きくする必要があり、鍛造加工装置の高重量大型化を来すおそれがある。
　これに対し本実施形態においては図１Ｃに示すように、成形孔内周側面１３が傾斜面によって形成されているため、ベース板成形部３１からバリ成形部３３に流入するメタルは、パンチ２の出隅部２４に対し線接触するだけで、成形孔内周側面１３およびパンチ外周側面２３に対する面接触抵抗をほとんど受けることはない。そのためバリ成形部３３を流動するメタルの流路抵抗が小さくなりその分、パンチ荷重を低減できる。その結果、鍛造加工装置自体の小型軽量化を図ることができるとともに、プレス機の小さい小型の装置で投影面積の大きい鍛造加工製品を製造することができる。その上さらにバリ成形部３３を流動するメタルの流路抵抗が小さいため、メタルのベース板成形部３１からバリ成形部３３への排出量を多くできその分、ベース板成形部３１の厚さを確実に薄くでき、鍛造加工製品におけるベース板９１の厚さをより確実に薄く形成することができる。
　また図５Ａに示すように従来の鍛造加工装置においては、鍛造素形材のバリＷ３とパンチ外周側面２３との接触面積や接触圧力が大きいため、図５Ｂに示すように加圧後にパンチ２を上昇させる際にパンチ２の鍛造素形材（バリＷ３）に対する離型性が悪く、鍛造加工動作をスムーズに行うことができず、生産性の低下を来すおそれがある。
　これに対し本実施形態においては図１Ｃに示すように鍛造素形材のバリＷ３とパンチ外周側面２３との接触面積や接触圧力が、図５Ａに示す従来の鍛造加工装置に比べて小さくなるため、図１Ｄに示すように加圧後にパンチ２を上昇させる際にパンチ２の鍛造素形材（バリＷ３）に対する離型性が良く、鍛造加工動作をスムーズに行うことができ、生産性を向上させることができる。
　また図５Ｃに示すように従来の鍛造加工装置においては、成形孔内周側面１３が垂直に形成されているため、成形後に鍛造素形材を成形孔１１から突き出す際におけるバリＷ３の成形孔内周側面１３に対する接触抵抗の影響によって、鍛造素形材を成形孔１１から排出することが困難になり、場合によって鍛造素形材に曲がり変形等の有害な変形が生じるおそれがあり、この点からも鍛造加工動作をスムーズに行うことができず、一層生産性の低下を来す場合がある。
　これに対し図１Ｅに示すように本実施形態の鍛造加工装置においては、成形孔内周側面１３が傾斜面に形成されているため、成形後に鍛造素形材を少し浮き上がらせるだけでバリＷ３の成形孔内周側面１３に対する接触抵抗が消失し、鍛造素形材を成形孔１１から難なく排出することができ、有害な曲がり変形等が生じるのを確実に防止でき、鍛造加工動作を一層スムーズに行うことができ、一層生産性を向上させることができる。
　＜実施例および比較例＞
　図１Ａ～図１Ｅに示す第１実施形態の鍛造加工装置と同様の鍛造加工装置を準備した。この際、ピン径φ２．２ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状のピンフィン９２がベース板９１の片面に千鳥配置に形成され、隣り合うピンフィン９２の各間の距離（ピン外径間距離）が０，９ｍｍ、ピン数が１３本×４０本で合計５２０本のヒートシンクを製造することを条件に、ダイス１およびパンチ２を作製した。
　また鍛造加工装置において、ダイス１の成形孔内周側面１３の傾斜角度αは１０°に調整したものを準備した。なおパンチ２の先端部外周側面２３は傾斜角度が０°の垂直面である。
　鍛造素材Ｗとしては、１０００系のアルミニウム合金を準備した。この素材Ｗとしては幅５０ｍｍ×厚さ４ｍｍの押出形材（フラットバー）を８０ｍｍに切断したものを準備した。なお素材Ｗはダイス１の成形孔１１に適合するサイズに調整している。
　そして鍛造加工装置のダイス１およびパンチ２等の金型を２００℃以上に加熱し、鍛造加工直前に金型に直接、潤滑剤を噴霧した後、鍛造素材Ｗをダイス１の成形孔１１に投入した。なお鍛造素材Ｗは、潤滑処理を行わずに予め５００℃に加熱したものを使用した。
　こうして鍛造素材Ｗを鍛造加工装置にセットした後、上記第１実施形態と同様にして鍛造加工を行って、実施例の鍛造加工製品（ヒートシンク）を製造した。得られた鍛造加工製品（ヒートシンク）においては、ベース板９１の厚さを０．３ｍｍ程度にまで薄く形成できた。さらにピン高さのバラツキは０．５ｍｍ以下に制御でき、ピン高さも支障なく一致させることができた。また鍛造加工品に有害な曲がり変形等の不具合も特に認められなかった。
　一方、図５Ａ～図５Ｃに示す従来の鍛造加工装置と同様の鍛造加工装置を用いた以外は、すなわちダイス１の成形孔内周側面１３が傾斜角度０°の垂直面である鍛造加工装置を用いた以外は、上記実施例と同様にして鍛造加工製品（ヒートシンク）を製造した。得られた鍛造加工製品は、ベース板９１の厚さを１ｍｍ以下に制御することができず、ピン高さのバラツキも０．５ｍｍ以上となりピン高さを揃えることができなかった。また鍛造素形材をダイス１から取り出す際に、一部の鍛造素形材においては有害な曲がり変形が認められた。
　以上の実施例および比較例から明らかなように、本発明の鍛造加工装置によれば、ベース板９１の厚さを薄くでき、ピン高さも一致した高品質のヒートシンク９を製造できるものであった。
　＜第２実施形態＞
　図３Ａおよび図３Ｂはこの発明の第２実施形態である鍛造加工装置を示す断面図である。両図に示すようにこの第２実施形態の鍛造加工装置においては、ダイス１における成形孔下端の入隅部１４に面取り部１５が形成されている。本実施形態においてこの面取り部１５はＲ面によって構成されており、この面取り部１５によって成形孔１１の内周側面１３から底面にかけての部分が滑らかな連続面に形成されている。
　さらにパンチ２における先端面外周縁部の出隅部２４に面取り部２５が形成されている。本実施形態においてこの面取り部２５はＲ面によって構成されており、この面取り部２５によってパンチ２の外周側面２３から先端面にかけての部分が滑らかな連続面に形成されている。
　この第２実施形態の鍛造加工装置において他の構成は、上記第１実施形態の鍛造加工装置と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。
　この第２実施形態の鍛造加工装置においても上記第１実施形態の鍛造加工装置と同様に同様の効果を得ることができる。
　その上さらに第２実施形態の鍛造加工装置においては、ダイス１の成形孔下端外周縁部の入隅部１４と、パンチ２の先端面外周縁部の出隅部２４とに面取り部１５，２５を形成しているため、入隅部１４および出隅部２４がシャープなエッジ形状に形成されず、耐久性を向上させることができる。すなわちダイス１の入隅部１４やパンチ２の出隅部２４がシャープエッジに形成されている場合には、パンチ２を打ち込んだ際に入隅部１４や出隅部２４に応力が集中する。そうするとダイス１の入隅部１４やパンチ２の出隅部２４に割れが発生し易くなり、金型寿命が短くなり、耐久性の低下を来すおそれがある。
　そこで本第２実施形態においては、ダイス１の入隅部１４およびパンチ２の出隅部２４に面取り部１５，２５を形成しているため、入隅部１４および出隅部２４が滑らかな形状となり、パンチ打込時の応力が入隅部１４および出隅部２４に極部的に集中するのを回避することができる。そのためダイス１の入隅部１４やパンチ２の出隅部２４等に割れが生じるのを有効に防止でき、金型寿命を長くでき、耐久性を向上させることができる。
　さらにこの第２実施形態の鍛造加工装置においては、パンチ２の出隅部２４に面取り部２５が形成されているため、パンチ２の出隅部２４がダイス１の成形孔１１の内周側面１３に接触するような不具合も確実に防止でき、その接触による金型の破損も確実に防止することができる。
　またこの第２実施形態の鍛造加工装置においては、成形孔１１の入隅部１４およびパンチ２の出隅部２４に面取り部１５，２５を形成しているため、ベース板成形部３１からバリ成形部入口３４にかけてのバリ成形部流入路が、急激に方向転換するような折れ曲がり流路ではなく、緩やかに曲成する円弧流路によって形成される。このため成形中においてベース板成形部３１からバリ成形部３３へのメタルの流動をスムーズに行うことができ、パンチ荷重をより一層低減することができ、より一層鍛造加工装置の小型コンパクト化を図ることができる。
　なおこの第２実施形態においては、成形孔１１の入隅部１４およびパンチ２の出隅部２４の面取り部１５，２５をＲ面によって形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては入隅部１４や出隅部２４をＣ面や多面によって形成するようにしても良い。
　＜第３実施形態＞
　図４Ａおよび図４Ｂはこの発明の第３実施形態である鍛造加工装置を示す断面図である。これらの図に示すようにこの第３実施形態の鍛造加工装置においては、パンチ２における先端部外周側面２３は、軸心Ｘに対し傾斜し、かつ加圧方向（下方向）に向かうに従って軸心Ｘに対し次第に近付く傾斜面に形成されている。本実施形態において、パンチ外周側面２３における軸心Ｘに対する傾斜角度βは０．１°～２０°に設定されている。このパンチ外周面２３の傾斜角度βは、上記図１Ａに示す成形孔内周側面１３の傾斜角度αに対し同等もしくは小さく形成されている。
　なお本実施形態において、パンチ外周側面２３は断面直線状に形成されているが、必ずしも断面直線状に形成する必要はなく、少し曲成した断面円弧状や、少し折れ曲がった断面折れ線状等に形成するようにしても良く、その場合も本発明に含まれる。
　またパンチ２の先端面外周縁部（出隅部）２４の位置は、ダイス１の成形孔下端内周縁部（入隅部）１４の位置に対し軸心Ｘに近付いた位置、つまり内側の位置に配置されている。
　この第３実施形態の鍛造加工装置において他の構成は、上記第１実施形態の鍛造加工装置と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。
　この第３実施形態の鍛造加工装置においても上記第１実施形態の鍛造加工装置と同様に同様の効果を得ることができる。
　その上さらにこの第３実施形態の鍛造加工装置においては、パンチ２の先端部外周側面２３を傾斜面に形成しているため、図４Ｂに示すように加圧後にパンチ２を少し上昇させた時点でパンチ２のバリＷ３に対する接触が解除されて全域が離間する。このためパンチ上昇時にパンチ２を鍛造素形材から難なく切り離すことができ、鍛造加工動作をより一層スムーズに行うことができ、より一層生産効率を向上させることができる。
　またこの第３実施形態の鍛造加工装置においては、パンチ２の出隅部２４を成形孔１１の入隅部１４よりも内側に配置しているため、パンチ２の出隅部２４がダイス１の成形孔１１の内周側面に接触するような不具合をより一層確実に防止でき、その接触による金型の破損もより一層確実に防止することができる。
　なお上記各実施形態においては、ダイス１側にフィン成形凹部３２を形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においてはパンチ側にフィン成形凹部を形成するようにしても良いし、ダイスおよびパンチの双方にフィン成形凹部を形成して、ベース板の両面にフィンが形成されたヒートシンク（鍛造加工品）を製造するようにしても良い。
　また上記実施形態においては、ベース板にピンフィンが形成されたヒートシンクを形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、ヒートシンクの片面または両面にプレートフィンが形成されたヒートシンクを形成する場合にも適用することができる。
　また上記実施形態においては、本発明によってヒートシンクを形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はヒートシンクだけに限られず、ベース板の少なくとも片面に複数の凸部が形成された鍛造加工製品を製造する場合であれば、本発明を採用することができる。
　また上記実施形態においては、パンチ２の出隅部２４における軸心Ｘからの位置をダイス成形孔１１の入隅部１４における軸心Ｘからの位置に対し同等もしくは内側に形成するようにしているが、つまりパンチ出隅部２４における軸心Ｘからの水平距離を、ダイス成形孔１１の入隅部１４における軸心Ｘからの水平距離に対し同等もしくは短く形成しているが、本発明はそれだけに限られず、パンチ出隅部２４の位置をダイス成形孔入隅部１４よりも外側に配置するようにしても良い。
　本発明の図示実施形態を幾つかここに記載したが、本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではなく、この開示に基づいていわゆる当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではなく、そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
　本願は、２０１６年６月３日に出願された日本国特許出願の特願２０１６－１１１４７９の優先権主張を伴うものであり、その開示内容はそのまま本願の一部を構成するものである。
　本発明の図示実施形態を幾つかここに記載したが、本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではなく、この開示に基づいていわゆる当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではなく、そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、この開示において、「ｐｒｅｆｅｒｂｌｙ」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。この開示および本願のプロセキューション中において、ミーンズ・プラス・ファンクションあるいはステップ・プラス・ファンクションの限定事項は、特定クレームの限定事項に関し、ａ）「ｍｅａｎｓ　ｆｏｒ」あるいは「ｓｔｅｐ　ｆｏｒ」と明確に記載されており、かつｂ）それに対応する機能が明確に記載されており、かつｃ）その構成を裏付ける構成、材料あるいは行為が言及されていない、という条件の全てがその限定事項に存在する場合にのみ適用される。この開示および本願のプロセキューション中において、「ｐｒｅｓｅｎｔ　ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ」または「ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ」という用語は、この開示範囲内における１または複数の側面に言及するものとして使用されている場合がある。このｐｒｅｓｅｎｔ　ｉｎｖｅｎｔｉｏｎまたはｉｎｖｅｎｔｉｏｎという用語は、臨界を識別するものとして不適切に解釈されるべきではなく、全ての側面すなわち全ての実施形態に亘って適用するものとして不適切に解釈されるべきではなく（すなわち、本発明は多数の側面および実施形態を有していると理解されなければならない）、本願ないしはクレームの範囲を限定するように不適切に解釈されるべきではない。この開示および本願のプロセキューション中において、「ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ」という用語は、任意の側面、特徴、プロセスあるいはステップ、それらの任意の組み合わせ、及び／又はそれらの任意の部分等を記載する場合にも用いられる。幾つかの実施例においては、各種実施形態は重複する特徴を含む場合がある。この開示および本願のプロセキューション中において、「ｅ．ｇ．，」、「ＮＢ」という略字を用いることがあり、それぞれ「たとえば」、「注意せよ」を意味するものである。
　この発明の鍛造加工装置は、ベース板に多数のフィンが形成されたヒートシンク等の鍛造加工製品を製造する際に好適に採用することができる。
１：ダイス（下型）
１１：成形孔
１３：内周側面
１４：入隅部
１５：面取り部
２：パンチ（上型）
２３：外周側面
２４：出隅部
２５：面取り部
３１：ベース板成形部
３２：フィン成形凹部（凸部成形凹部）
３３：バリ成形部
９：ヒートシンク（鍛造加工製品）
９１：ベース板
９２：フィン（ピンフィン）
Ｗ：鍛造素材
Ｗ３：バリ
Ｘ：軸心
α：成形孔内周側面の傾斜角度
β：パンチ先端部外周側面の傾斜角度

Claims (8)

  1. 　ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工装置であって、
    　成形孔を有するダイスと、
    　前記成形孔に打ち込むパンチとを備え、
    　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に、凸部成形凹部が形成され、
    　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間にベース板成形部が形成され、
    　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間にバリ成形部が形成され、
    　前記成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつパンチの加圧方向に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されていることを特徴とする鍛造加工装置。
  2. 　前記成形孔の内周側面と底面との間の入隅部に面取り部が形成されている請求項１に記載の鍛造加工装置。
  3. 　前記パンチの先端部外周面が、軸心に対し傾斜し、かつパンチの加圧方向に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されるとともに、
    　前記パンチの先端部外周側面における軸心に対する傾斜角度が、前記成形孔の内周側面における軸心に対する傾斜角度以下に形成されている請求項１または２に記載の鍛造加工装置。
  4. 　前記パンチの先端部外周側面と先端面との間の出隅部に面取り部が形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
  5. 　前記パンチの先端部外周側面と先端面との間の出隅部が、前記成形孔の内周側面と底面との間の入隅部よりも軸心に近い位置に配置されている請求項１～４のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
  6. 　前記凸部成形凹部は、ヒートシンクのフィンを成形するためのフィン成形凹部によって構成されている請求項１～５のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
  7. 　ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工方法であって、
    　成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつ成形孔の奥部に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されたダイスの成形孔に鍛造素材をセットする工程と、
    　パンチを、前記成形孔に打ち込んで鍛造素材を加圧する工程とを含み、
    　前記鍛造素材を加圧する工程においては、
    　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に形成された凸部成形凹部によって凸部を成形し、
    　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間に形成されたベース板成形部によってベース板を成形し、
    　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間に形成されたバリ成形部によってバリを成形するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
  8. 　ベース板に凸部が形成された鍛造加工製品を製造するための鍛造加工製品の製造方法であって、
    　成形孔の内周側面が、軸心に対し傾斜し、かつ成形孔の奥部に向かうに従って軸心に近付く傾斜面によって形成されたダイスの成形孔に鍛造素材をセットする工程と、
    　パンチを、前記成形孔に打ち込んで鍛造素材を加圧する工程とを含み、
    　前記鍛造素材を加圧する工程においては、
    　前記ダイスにおける成形孔の底面および前記パンチの先端面のうち少なくともいずれか一方に形成された凸部成形凹部によって凸部を成形し、
    　前記パンチの先端面および前記成形孔の底面間に形成されたベース板成形部によってベース板を成形し、
    　前記パンチの先端部外周側面および前記成形孔の内周側面間に形成されたバリ成形部によってバリを成形するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019107678A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 昭和電工株式会社 鍛造加工装置
WO2020173599A1 (de) * 2019-02-26 2020-09-03 Holzhauer Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung einer kühlplatte

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7243262B2 (ja) * 2019-02-15 2023-03-22 富士電機株式会社 半導体モジュール、車両および製造方法
WO2021053812A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 本田技研工業株式会社 鍛造方法
DE102020200649A1 (de) * 2020-01-21 2021-07-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Partielle Umformung zum Herstellen von Kühlkörpern
EP4273906A1 (de) * 2022-05-05 2023-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen eines kühlkörpers mit finnen und einer umlaufenden seitenwand
CN117463933A (zh) * 2023-08-09 2024-01-30 徐州众工精密模锻有限公司 一种模具快换式热模锻压装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0857573A (ja) * 1994-08-19 1996-03-05 Yamada Seisakusho Kk スクロール部材の成形方法
JP2010074024A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Chubu Reikan Kk Ｙａｇレーザー用ヒートシンクの製造方法
JP2015050318A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112370A (ja) * 1974-07-22 1976-01-30 Myamoto Kogyo Kk Handotaireikyakuyohonetsukino seizohoho
DE2446413C3 (de) * 1974-09-28 1978-12-07 Kabel- Und Metallwerke Gutehoffnungshuette Ag, 3000 Hannover Vorrichtung zum spanlosen Herstellen von Kegelzahnrädern
SU1255259A1 (ru) * 1984-12-06 1986-09-07 Камское Ордена Ленина Объединение По Производству Большегрузных Автомобилей Способ получени кольцевых поковок
JP3885197B2 (ja) * 1997-04-11 2007-02-21 株式会社アルファ 基板部に長孔を有する熱交換部品並びにその製造方法
CN201684773U (zh) * 2010-05-25 2010-12-29 东风汽车有限公司 用于盘类锻件成形的模具
CN201921930U (zh) * 2010-11-02 2011-08-10 佑达光电科技(苏州)有限公司 中孔压毛边整形新结构模具
CN103990703A (zh) * 2014-06-05 2014-08-20 昆山电子羽电业制品有限公司 一种压毛边打凸模具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0857573A (ja) * 1994-08-19 1996-03-05 Yamada Seisakusho Kk スクロール部材の成形方法
JP2010074024A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Chubu Reikan Kk Ｙａｇレーザー用ヒートシンクの製造方法
JP2015050318A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3466559A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019107678A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 昭和電工株式会社 鍛造加工装置
WO2020173599A1 (de) * 2019-02-26 2020-09-03 Holzhauer Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung einer kühlplatte
US11679434B2 (en) 2019-02-26 2023-06-20 Holzhauer Gmbh & Co. Kg Method for the production of a cooling plate

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