JP2505232B2 - Forging method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半密閉型鍛造方法、とくには、鍛造品に
発生するばりの寸法、より具体的にはその厚さを適正な
ものとすることにより、材料歩留りの向上をもたらすと
ともに、金型から鍛造品をノックアウトする際にその薄
肉部分において反りが発生することのない鍛造方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention provides a semi-enclosed forging method, and more particularly, an appropriate size of a flash generated in a forged product, more specifically, a thickness thereof. As a result, the present invention relates to a forging method that improves the material yield and does not cause warpage in the thin portion when the forged product is knocked out from the die.
（従来の技術） 従来から広く一般に使用されているこの種の鍛造方法
としては、第３図に示すように、所要の成形面が形成さ
れた相互に対向する上型１および下型２間に、前工程と
しての荒地工程で予備加工された素材Ｗを配置し、第３
図（ａ）に示すような上型１の下降に基づき、それぞれ
の成形面間で素材Ｗを加圧・拘束することにより、第３
図（ｂ）に示すように、各成形面3,4に正確に倣った所
定形状の鍛造品を得ることができる。(Prior Art) As a forging method of this kind that has been widely and conventionally used, as shown in FIG. 3, a forging method is provided between an upper die 1 and a lower die 2 which are opposed to each other and on which a required forming surface is formed. , Arranging the material W pre-processed in the waste land process as the previous process,
Based on the lowering of the upper mold 1 as shown in FIG. (A), the material W is pressed and restrained between the respective molding surfaces, so that the third
As shown in FIG. 2B, it is possible to obtain a forged product having a predetermined shape that accurately follows the molding surfaces 3 and 4.
ここで、上型１の下降限位置は、素材Ｗに対する成形
の終了時に、上下型1,2のそれぞれの型割面5,6間に、所
定の隙間Ｃが存在するよう決定されており、その隙間Ｃ
はそこからのばりＦの発生を許容することによって、素
材Ｗの体積のばらつきを吸収すべく機能する。Here, the lower limit position of the upper mold 1 is determined such that a predetermined gap C exists between the respective parting surfaces 5 and 6 of the upper and lower molds 1 and 2 at the end of molding of the material W. The gap C
Allows the generation of burrs F from there, thereby functioning to absorb variations in the volume of the material W.
（発明が解決しようとする問題点） ところが、かかる従来技術にあっは、素材Ｗに対する
成形の初期には、第３図（ａ）に示すように、上下型1,
2の型割面5,6間の隙間C1が相当大きいことに起因し、そ
の成形に際しては、それぞれの型1,2の型溝7,8が素材Ｗ
によって十分に満たされるより先に、ばりＦが発生する
ことになり、それら型溝7,8は、成形の末期に至って、
ばり部分Ｃでの素材Ｗの流動抵抗が著しく高くなっては
じめて充満されることになるため、最終的にばり溝に逃
げる素材の体積が必然的に大きく、材料歩留りが悪いと
いう問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional technique, as shown in FIG.
Due to the large gap C 1 between the mold split surfaces 5 and 6 of 2, the mold grooves 7 and 8 of the respective molds 1 and 2 are made of the material W when molding.
The burrs F will be generated before they are sufficiently filled with, and the mold grooves 7 and 8 reach the final stage of molding,
Since the flow resistance of the material W in the flash portion C is remarkably increased, the material W is filled up, so that the volume of the material that eventually escapes to the flash groove is inevitably large and the material yield is low.
これがため、出願人は先に、実願昭61−71716号とし
て、ばりの体積を可及的に小さくする鍛造方法を提案し
た。For this reason, the applicant previously proposed, as Japanese Patent Application No. 61-71716, a forging method for reducing the volume of the flash as much as possible.
この鍛造方法は、上下型のいずれか一方を、素材の中
央部を加圧・拘束するインナーパンチと、素材の縁部を
加圧・拘束するアウターパンチとで構成し、このアウタ
ーパンチを、インナーパンチに対して摺動可能ならしめ
るとともに、弾性手段によって、他方の型に向けて附勢
し、その弾性手段のばね力を、素材に対する成形の末期
に、アウターパンチの、他方の型からの離間を許容し得
る大きさとしたものである。In this forging method, one of the upper and lower dies is composed of an inner punch that pressurizes and restrains the center of the material and an outer punch that presses and restrains the edge of the material. While making it slidable with respect to the punch, it is urged toward the other mold by elastic means, and the spring force of the elastic means separates the outer punch from the other mold at the final stage of forming the material. Is an acceptable size.
かかる鍛造方法によれば、素材に対する成形の開始か
らその末期に至るまでの間は、素材は、実質的に密閉さ
れた成形空間内で鍛造され、成形の末期に至ってはじめ
てばりが発生することになるので、前述した鍛造方法に
比して、ばりの体積を著しく小さくすることができ、材
料歩留りを十分に向上させることができる。According to such a forging method, during the period from the start of forming the material to the end thereof, the material is forged in the substantially closed forming space, and the flash occurs only at the end of the forming. Therefore, the volume of the flash can be remarkably reduced and the material yield can be sufficiently improved as compared with the above-described forging method.
しかしながら、この鍛造方法適用して、たとえば、コ
ネクティングロッド９を二本取りにして鍛造する場合、
第４図（ａ）に一点鎖線で示す従来の鍛造方法を用いた
場合に比べて、ばりの体積を著しく小さくすることがで
きるものの、鍛造したコネクティングロッドを金型から
ノックアウトする際に、ノックアウトピン10を押し当て
ることができる部分が、同図にハッチングを施して示
す、後に機械加工を施す必要のある部分、具体的には、
肉厚の比較的厚いピストン及びクランクシャフトへの連
結ボス部Ａ及びＢに限られることになる。これは、通
常、コネクティエングロッド９それ自体を軽量なものと
するため、Ｉセクション部分Ｉの肉厚は、それら連結ボ
スＡ及びＢの肉厚に比べて薄く、また後加工されること
も無く、従ってノックアウトピン10を、それら連結ボス
部Ａ及びＢに押し当てて金型からノックアウトすると、
第４図（ｂ）に模式的に示したように、コネクティング
ロッドがそのＩセクション部分Ｉで湾曲し、所定形状の
鍛造品を得ることができない場合があるからである。ま
た、このような問題は、ノックアウトピンを押し当てる
ことができる部分以外で、鍛造品が金型といわゆる食い
付きを生じる場合に特に顕著となる。However, when this forging method is applied, for example, when two connecting rods 9 are forged and forged,
Although the volume of the flash can be remarkably reduced as compared with the case of using the conventional forging method shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4 (a), when the forged connecting rod is knocked out from the mold, the knockout pin is used. The part where 10 can be pressed is shown by hatching in the figure, the part that needs to be machined later, specifically,
It is limited to a relatively thick piston and connecting boss portions A and B to the crankshaft. Since this usually makes the connecting rod 9 itself lightweight, the wall thickness of the I section portion I is smaller than the wall thickness of the connecting bosses A and B, and is not post-processed. Therefore, when the knockout pin 10 is pressed against the connecting boss portions A and B and knocked out from the mold,
This is because, as schematically shown in FIG. 4 (b), the connecting rod may be curved at the I-section portion I, and a forged product having a predetermined shape may not be obtained. Further, such a problem becomes particularly noticeable when the forged product causes so-called biting with the die, other than the portion where the knockout pin can be pressed.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
り、素材の歩留まりを損なうことなく、上述した問題を
有利に解決する新規な鍛造方法を提供することをその目
的とする。The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a novel forging method that advantageously solves the above-mentioned problems without impairing the yield of the raw material.
（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本発明方法は、上型と、下型
とで素材にばりだし鍛造を施すに際し、鍛造品の薄肉部
分の周りに発生するばりの厚さを、その厚肉部分の周り
に発生するばりの厚さより厚くしてなる。(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, the method of the present invention uses a flash that is generated around a thin-walled portion of a forged product when the material is burred and forged by an upper die and a lower die. The thickness is made thicker than the thickness of the flash generated around the thick portion.
（作 用） この方法によれば、薄肉部分の周りのばり部分の肉厚
が厚くなり、ばりを含む薄肉部分における剛性が高めら
れるので、鍛造品をノックアウトピンを用いて金型から
ノックアウトする場合に、たとえ、その当接可能な部位
が厚肉部分に限定されたとしても、鍛造品が湾曲するこ
とがなく常に所望した形状の製品を得ることができ、ま
た、厚肉部分に発生するばりの体積が小さくなるので、
素材歩留まりが向上する。(Working) According to this method, the thickness of the flash part around the thin part becomes thicker and the rigidity of the thin part including the flash is increased, so when knocking out the forged product from the mold using the knockout pin. Even if the abuttable part is limited to the thick part, the forged product can always obtain the desired shape without bending, and the flash generated in the thick part can be obtained. Since the volume of becomes small,
Material yield is improved.
（実施例） 以下図面を参照して本発明の好適な実施例について詳
述する。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図（ａ）は、たとえば、コネクティングロッド９
を二本取りにして鍛造する場合に本発明を適用し、薄肉
部分に生起されるばりの厚さを、肉厚部分に生起される
ばりの厚さより厚くした鍛造品を示しており、後に機械
加工を行う部分については一点鎖線にて示した。FIG. 1A shows, for example, the connecting rod 9
The present invention is applied to the case of forging by taking two pieces, and shows a forged product in which the thickness of the flash generated in the thin portion is made thicker than the thickness of the flash generated in the thick portion, The part to be processed is indicated by a chain line.
具体的には、第１図（ｂ）に示すコネクティングロッ
ドの薄肉部分、つまりＩセクション部分Ｉに生起される
ばりＦの厚さtxを、第１図（ｃ）に示すその厚肉部分、
つまり連結ボス部ＡおよびＢに生起されるばりＦの厚さ
txより厚くする。Specifically, the thickness t x of the flash F generated in the thin portion of the connecting rod shown in FIG. 1 (b), that is, the I section portion I, is calculated as follows.
That is, the thickness of the flash F generated in the connecting bosses A and B
Make it thicker than t x .
この発明方法は、第２図に示す装置を用いて容易に実
施することができ、図中11は上型を、12は下型をそれぞ
れ示している。The method of the present invention can be easily carried out by using the apparatus shown in FIG. 2, in which 11 is an upper mold and 12 is a lower mold.
ここでは、上型11を、素材Ｗの中間部、たとえば幅方
向および長さ方向の中央部を加圧・拘束するインナーパ
ンチ13と、素材Ｗの縁部、これもたとえば周縁部を加圧
・拘束する、製品輪郭と対応する形状のアウターパンチ
14とで構成し、インナーパンチ13を、ホルダブロック15
によってプレスラム16に固定する一方、アウターパンチ
14を、ホルダブロック15に固定したロアホルダ17の案内
下で、インナーパンチ13に対して、上下方向へ摺動可能
ならしめる。Here, the upper die 11 includes an inner punch 13 that pressurizes and restrains an intermediate portion of the material W, for example, a central portion in the width direction and the length direction, and an edge portion of the material W, which also presses, for example, a peripheral portion. Outer punch with a shape corresponding to the product contour to be restrained
14 and the inner punch 13 and the holder block 15
While fixed to the press ram 16 by the outer punch
Under the guide of a lower holder 17 fixed to a holder block 15, 14 is slidable vertically with respect to the inner punch 13.
またここでは、ロアホルダ内で、アウターパンチ14と
ホルダブロック15との間に、弾性手段の一例としての皿
ばね18を介装し、この皿ばね18で、アウターパンチ14
を、下型12に向けて附勢する。このことにより、アウタ
ーパンチ14は、通常は、そこに設けた外向きフランジ14
aと、ロアホルダ17にもうけた内向きフランジ17aとが当
接する位置までインナーパンチ13に対して下方へ突出す
ることになる。Here, a disc spring 18 as an example of elastic means is interposed between the outer punch 14 and the holder block 15 in the lower holder, and the disc spring 18
Is urged toward the lower mold 12. As a result, the outer punch 14 normally has an outwardly facing flange 14 provided therein.
The inner punch 13 protrudes downward with respect to the inner punch 13 to a position where the a and the inward flange 17a formed on the lower holder 17 come into contact with each other.
なおここで、インナーパンチ13およびアウターパンチ
14からなるこの上型11は、インナーパンチ13の下端面
と、アウターパンチ下端部の傾斜内周面とからなる所要
形状の成形面19を有する。Here, the inner punch 13 and the outer punch
The upper die 11 made of 14 has a molding surface 19 of a required shape composed of the lower end surface of the inner punch 13 and the inclined inner peripheral surface of the lower end of the outer punch.
一方、下型12としてのダイスには、型割面20から窪ま
せて形成した、これもまた所要形状の成形面21を設け
る。On the other hand, the die as the lower mold 12 is provided with a molding surface 21 which is formed by recessing from the mold splitting surface 20 and which also has a required shape.
このように構成してなる鋳造型では、予備加工された
素材Ｗを下型12上に位置決め配置した状態の下で、プレ
スラム16を作動させて上型11を下降させることにより、
はじめは、皿ばね18の作用下で、インナーパンチ13より
下方へ突出するアウターパンチ14が、素材Ｗに接触して
その周縁部の加圧・拘束を行うとともに、下型12に密着
して、密閉された成形空間を形成し、次いで、インナー
パンチ13が、その成形空間内に存在する素材Ｗの中央部
を加圧・拘束する。In the casting die configured as described above, the press ram 16 is operated to lower the upper die 11 under the condition that the preprocessed material W is positioned and arranged on the lower die 12,
At first, under the action of the disc spring 18, the outer punch 14 protruding downward from the inner punch 13 comes into contact with the material W to press and restrain the peripheral portion thereof, and at the same time, it is brought into close contact with the lower die 12, A closed molding space is formed, and then the inner punch 13 pressurizes and restrains the central portion of the material W existing in the molding space.
このことにより、インナーパンチ13は、アウターパン
チが下型12に密着することにて形成される密閉成形空間
内で、第２図（ａ）に示すように、成形面21に素材Ｗを
完全に充満させるとともに、その下降につれて、成形空
間内のそれぞれの型穴もしくは型溝をもまた除々に充満
させる。As a result, the inner punch 13 is completely covered with the material W on the molding surface 21, as shown in FIG. 2 (a), in the closed molding space formed by the outer punch being in close contact with the lower die 12. As it descends, it also gradually fills each mold cavity or groove in the molding space.
そして、成形の末期に至って、成形空間が完全に充満
されると、成形空間の内部圧力が著しく上昇し、その空
間を満たす素材Ｗは、アウターパンチ下端部の、傾斜内
周面に、皿ばね18のばね力に打ち勝つ押上げ力を及ぼす
ことになり、この結果として、インナーパンチ３がその
下降限位置に到達する幾分手前で、アウターパンチ14
が、皿ばね18のばね力と、その押上げ力とが釣り合う位
置まで下型12から押し上げられることになるので、素材
Ｗの余肉部は第２図（ｂ）に示すように、それらの間か
ら、ばりＦとして外方へ押し出される。When the molding space is completely filled at the end of the molding, the internal pressure of the molding space rises significantly, and the material W filling the space is formed on the inclined inner peripheral surface of the lower end portion of the outer punch by the disc spring. As a result, a push-up force that overcomes the spring force of 18 is exerted, and as a result, the outer punch 14 moves slightly before the inner punch 3 reaches its lower limit position.
However, since the spring force of the disc spring 18 and the pushing force of the disc spring 18 are pushed up from the lower die 12, the surplus portion of the material W is, as shown in FIG. From the gap, it is pushed out as flash F.
それゆえ、成形の末期に至ってアウターパンチ14と型
割面20との間に形成される隙間Ｃを、鍛造品の肉厚部お
よび薄肉部に対応させて、それぞれ小さくまた大きく設
定することにより容易にばりＦの厚さを調整することが
できる。Therefore, it is easy to set the gap C formed between the outer punch 14 and the mold splitting surface 20 at the end of molding to be small or large corresponding to the thick portion and thin portion of the forged product. The thickness of the burrs F can be adjusted.
ここで、下型12と、アウターパンチ14の下端面との間
に発生するこのばりＦは、前述したように、体積が非常
に小さいことから歩留りの点では有利であり、しかも発
生するばりの厚さＦを鍛造品の薄肉部分では比較的大き
く設定したので、上述したようにして素材Ｗに対する成
形を終了した後は、第１図（ａ）にハッチングを施して
示した部分、つまり肉厚部分にノックアウトピンを作用
させて製品としの鍛造品Ｐを金型から取り出しても、薄
肉部分の周囲に形成される比較的肉厚のばり部分が、薄
肉部分を補強すべく機能するので、たとえ薄肉部分にお
いて鍛造品と金型とに食い付きが起きたとしても鍛造品
が変形することがない。その後、ばりＦを、鍛造品Ｐの
周面にそって削り取るようにトリミングすることにより
Ｆを、その鍛造品Ｐから容易に除去することができ、材
料歩留りの向上に併せ、所定形状の鍛造品を得ることが
できる。Here, the flash F generated between the lower die 12 and the lower end surface of the outer punch 14 is advantageous in terms of yield because the volume thereof is very small as described above, and Since the thickness F is set to be relatively large in the thin portion of the forged product, after the forming of the material W is finished as described above, the portion shown by hatching in FIG. Even if the knockout pin is applied to the part to take out the forged product P as a product from the mold, the relatively thick flash part formed around the thin part functions to reinforce the thin part. Even if there is a bite between the forged product and the die in the thin portion, the forged product will not be deformed. After that, the flash F can be easily removed from the forged product P by trimming so as to be scraped along the peripheral surface of the forged product P, and the forged product of a predetermined shape can be obtained along with the improvement of the material yield. Can be obtained.
（発明の効果） かくして、この発明によれば、材料歩留りの十分なる
向上をもたらすとともに、鍛造品に発生するばりの厚さ
を、鍛造品の肉厚に対応させて適正なものに選択するこ
とにより、鍛造品を金型からノックアウトしても鍛造品
がその薄肉部分で湾曲することがなく、所定鍛造形状を
した製品を得ることができる。(Effects of the Invention) Thus, according to the present invention, it is possible to sufficiently improve the material yield and to select the proper thickness of the flash generated in the forged product in accordance with the wall thickness of the forged product. Thus, even if the forged product is knocked out of the mold, the forged product does not bend at its thin portion, and a product having a predetermined forged shape can be obtained.
第１図（ａ）はこの発明により鍛造した製品を示す平面
図、 第１図（ｂ）および（ｃ）は第１図（ａ）に示す製品の
線Ｘ−Ｘおよび線Ｙ−Ｙに沿う横断面図、 第２図は本発明方法を適用するのに好適な鍛造型を示す
縦断面図、 第３図は従来例を示す縦断面図、そして、 第４図（ａ）および（ｂ）は、従来の方法を用いて鍛造
した製品を示す平面図およびその製品を取り出す様子を
模式的に示す図である。 ９……コネクティングロッド 10……ノックアウトピン、11……上型 12……下型、13……インナーパンチ 14……アウターパンチ、18……皿ばね 19,20……成形面、20,24……型割面 22,25……ばり形成部、A,B……連結ボス部 Ｆ……ばり、Ｉ……Ｉセクション部分 Ｗ……ワークFIG. 1 (a) is a plan view showing a product forged by the present invention, and FIGS. 1 (b) and (c) are along the line XX and the line YY of the product shown in FIG. 1 (a). A transverse sectional view, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a forging die suitable for applying the method of the present invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a conventional example, and FIGS. 4 (a) and 4 (b). [Fig. 3] is a plan view showing a product forged by using a conventional method and a diagram schematically showing how the product is taken out. 9 …… Connecting rod 10 …… Knockout pin, 11 …… Upper mold 12 …… Lower mold, 13 …… Inner punch 14 …… Outer punch, 18 …… Disc spring 19,20 …… Molding surface, 20,24… … Mold split surface 22,25 …… Burr forming part, A, B …… Connection boss part F …… Burr, I …… I section part W …… Work
Claims (1)
し鍛造を施すに際し、 鍛造品の薄肉部分（Ｉ）の周りに発生するばりの厚さ
（tx）とその厚肉部分（ＡおよびＢ）の周りに発生する
ばりの厚さ（ty）より厚くすることを特徴とする鍛造方
法。1. A thickness (t x ) of flash generated around a thin portion (I) of a forged product when the material is flash-forged by an upper die (11) and a lower die (12) and its forging forging method characterized by thicker than the thickness of the burr generated (t y) around the thick part (a and B).
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| JP33028487A JP2505232B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Forging method |
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