JP3237146B2 - 鍛造素材の製造方法及び鍛造加工方法及び鍛造素材の製造型 - Google Patents
鍛造素材の製造方法及び鍛造加工方法及び鍛造素材の製造型Info
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【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パンチとダイスとによ
り形成される製造型のキャビティ内で鍛造素材を成形す
る方法及びその鍛造素材を使用した鍛造加工方法及び前
記鍛造素材の製造型に関する。
り形成される製造型のキャビティ内で鍛造素材を成形す
る方法及びその鍛造素材を使用した鍛造加工方法及び前
記鍛造素材の製造型に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、筒状部材の一端側に所定厚みの略
三角形状のフランジ部を有する製品を鍛造加工する場合
には、一般的に以下に示す方法で行っている。先ず、図
６の鍛造素材の加工状況図（Ａ）〜（Ｆ）に示すよう
に、細長い円柱形の素材２を製造型１によって鍛造加工
して、所定サイズの円柱形の鍛造素材１２を成形する。
ここで前記製造型１はダイス４とパンチ６とから構成さ
れる。前記ダイス４は中央に円柱形状の凹部４ａを備え
ている。また前記パンチ６は同じく円柱形状をして前記
ダイス４の凹部４ａと中心線が一致した状態で配置され
ている。そしてこのパンチ６が前記中心線に沿って下降
することにより、前記パンチ６はダイス４の凹部４ａに
係合できる構造になっている。このダイス４の円柱形凹
部４ａの中央に細長い円柱形の素材２がセットされる
と、パンチ６が下降してその先端６ａが素材２の端面に
当接し、この素材２を軸方向から押圧する。これによっ
て前記素材２は軸方向に押し縮められて半径方向に広が
るように変形する。そしてパンチ６が下限位置まで下降
することによって、前記素材２は、ダイス４とパンチ６
とから形成されるキャビティ（成形空間）に満たされて
成形が終了し、所定サイズの円柱形の鍛造素材１２が成
形される。
三角形状のフランジ部を有する製品を鍛造加工する場合
には、一般的に以下に示す方法で行っている。先ず、図
６の鍛造素材の加工状況図（Ａ）〜（Ｆ）に示すよう
に、細長い円柱形の素材２を製造型１によって鍛造加工
して、所定サイズの円柱形の鍛造素材１２を成形する。
ここで前記製造型１はダイス４とパンチ６とから構成さ
れる。前記ダイス４は中央に円柱形状の凹部４ａを備え
ている。また前記パンチ６は同じく円柱形状をして前記
ダイス４の凹部４ａと中心線が一致した状態で配置され
ている。そしてこのパンチ６が前記中心線に沿って下降
することにより、前記パンチ６はダイス４の凹部４ａに
係合できる構造になっている。このダイス４の円柱形凹
部４ａの中央に細長い円柱形の素材２がセットされる
と、パンチ６が下降してその先端６ａが素材２の端面に
当接し、この素材２を軸方向から押圧する。これによっ
て前記素材２は軸方向に押し縮められて半径方向に広が
るように変形する。そしてパンチ６が下限位置まで下降
することによって、前記素材２は、ダイス４とパンチ６
とから形成されるキャビティ（成形空間）に満たされて
成形が終了し、所定サイズの円柱形の鍛造素材１２が成
形される。
【０００３】次に、前記鍛造素材１２は、図７の加工状
況（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、鍛造加工型１
０によって筒状部材の一端側に所定厚みの略三角形状の
フランジ部を有する製品２２ （図５の製品５２とほぼ
同じ形状である）に成形される。ここで鍛造加工型１０
はダイス１４とパンチ１６とから構成される。前記ダイ
ス１４は中央に略三角柱形状の凹部１４ａを備えてお
り、この凹部１４ａの底部に成形面１４ｂが形成されて
いる。また前記パンチ１６は、同じく略三角柱形状をし
て前記ダイス１４の凹部１４ａと中心線が一致した状態
で配置されており、先端部に成形面１６ｂが形成されて
いる。そしてこのパンチ１６が前記中心線に沿って下降
することにより、前記ダイス１４の凹部１４ａに係合で
きる構造になっている。このダイス１４の凹部１４ａに
円柱形の鍛造素材１２がセットされると、パンチ１６が
下降してその先端１６ａが鍛造素材１２の端面に当接
し、この鍛造素材１２を軸方向から押圧する。これによ
って、前記素材１２は軸方向に押し縮められて半径方向
に広がるように変形する。そして図７（Ｃ）に示すよう
に、前記パンチ１６が下限位置まで下降することによっ
て、鍛造素材１２は、ダイス１４とパンチ１６とから形
成されるキャビティに満たされて成形が終了し、筒状部
材の一端側に所定厚みの三角形状フランジ部を有する製
品２２が成形される。なお前記キャビティは製品２２の
成形部分であるインプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとか
ら構成され、前記インプレッション部Ｘと外バリ部Ｙと
の境目には鍛造中にバリを逃がすための隙間であるフラ
ッシュランド部Ｚが形成されている。
況（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、鍛造加工型１
０によって筒状部材の一端側に所定厚みの略三角形状の
フランジ部を有する製品２２ （図５の製品５２とほぼ
同じ形状である）に成形される。ここで鍛造加工型１０
はダイス１４とパンチ１６とから構成される。前記ダイ
ス１４は中央に略三角柱形状の凹部１４ａを備えてお
り、この凹部１４ａの底部に成形面１４ｂが形成されて
いる。また前記パンチ１６は、同じく略三角柱形状をし
て前記ダイス１４の凹部１４ａと中心線が一致した状態
で配置されており、先端部に成形面１６ｂが形成されて
いる。そしてこのパンチ１６が前記中心線に沿って下降
することにより、前記ダイス１４の凹部１４ａに係合で
きる構造になっている。このダイス１４の凹部１４ａに
円柱形の鍛造素材１２がセットされると、パンチ１６が
下降してその先端１６ａが鍛造素材１２の端面に当接
し、この鍛造素材１２を軸方向から押圧する。これによ
って、前記素材１２は軸方向に押し縮められて半径方向
に広がるように変形する。そして図７（Ｃ）に示すよう
に、前記パンチ１６が下限位置まで下降することによっ
て、鍛造素材１２は、ダイス１４とパンチ１６とから形
成されるキャビティに満たされて成形が終了し、筒状部
材の一端側に所定厚みの三角形状フランジ部を有する製
品２２が成形される。なお前記キャビティは製品２２の
成形部分であるインプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとか
ら構成され、前記インプレッション部Ｘと外バリ部Ｙと
の境目には鍛造中にバリを逃がすための隙間であるフラ
ッシュランド部Ｚが形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の方法によると、先ず製造型１で円柱形の鍛造素材
１２を成形する場合に、図６に示すように細長い円柱形
の素材２が前記製造型１のダイス４の中心から図中左側
にズレた状態でセットされたと仮定すると、以下に述べ
る問題が発生する。前述のように、パンチ６が下降して
その先端６ａが前記素材２を軸方向から押圧すると、こ
の素材２は軸方向に押し縮められて半径方向に広がるよ
うに変形する。この半径方向に広がった素材２の外周面
は、先ずダイス４の円柱形凹部４ａの左側の内壁面に当
接する。この状態からさらにパンチ６が下降すると、素
材２の外周面は抵抗が少ない右方向に広がって、図６
（Ｃ）に示すように、前記凹部４ａの右側の内壁面に当
接する。このようにして素材２の外周面が前記凹部の内
壁面に当接すると、素材２が半径方向に広がろうとする
流れが抑えられて、前記素材２の一部が円柱形凹部４ａ
の左側の内壁面とパンチ６の側面との隙間に押し出され
て、縦方向のバリ２ｂ（以下、縦バリ２ｂという）が発
生する。この縦バリ２ｂは、仕上げ鍛造加工をする際に
製品不良を発生させる大きな要因となる。
従来の方法によると、先ず製造型１で円柱形の鍛造素材
１２を成形する場合に、図６に示すように細長い円柱形
の素材２が前記製造型１のダイス４の中心から図中左側
にズレた状態でセットされたと仮定すると、以下に述べ
る問題が発生する。前述のように、パンチ６が下降して
その先端６ａが前記素材２を軸方向から押圧すると、こ
の素材２は軸方向に押し縮められて半径方向に広がるよ
うに変形する。この半径方向に広がった素材２の外周面
は、先ずダイス４の円柱形凹部４ａの左側の内壁面に当
接する。この状態からさらにパンチ６が下降すると、素
材２の外周面は抵抗が少ない右方向に広がって、図６
（Ｃ）に示すように、前記凹部４ａの右側の内壁面に当
接する。このようにして素材２の外周面が前記凹部の内
壁面に当接すると、素材２が半径方向に広がろうとする
流れが抑えられて、前記素材２の一部が円柱形凹部４ａ
の左側の内壁面とパンチ６の側面との隙間に押し出され
て、縦方向のバリ２ｂ（以下、縦バリ２ｂという）が発
生する。この縦バリ２ｂは、仕上げ鍛造加工をする際に
製品不良を発生させる大きな要因となる。
【０００５】また、図７に示すように前記鍛造素材１２
を鍛造加工型１０によって鍛造加工して製品２２を成形
する場合には、次の問題が発生する。前述のように、製
品２２のフランジ部の形状が三角形状であるのに対し、
前記鍛造素材１２は円柱形ある。このために、前記フラ
ンジ部の三角形の頂点に相当する部位まで材料が行き渡
るように前記鍛造素材１２の外径を設定すると、前記フ
ランジ部の三角形の辺に相当する部位では、図７（Ｂ）
に示すように、材料が過剰になってしまい、製品２２の
成形に不要な材料２ｅが成形初期の段階から外バリ部Ｙ
に流出する。このためスクラップとなる外バリ部分Ｙが
大きくなり、材料歩留りが悪くなる。
を鍛造加工型１０によって鍛造加工して製品２２を成形
する場合には、次の問題が発生する。前述のように、製
品２２のフランジ部の形状が三角形状であるのに対し、
前記鍛造素材１２は円柱形ある。このために、前記フラ
ンジ部の三角形の頂点に相当する部位まで材料が行き渡
るように前記鍛造素材１２の外径を設定すると、前記フ
ランジ部の三角形の辺に相当する部位では、図７（Ｂ）
に示すように、材料が過剰になってしまい、製品２２の
成形に不要な材料２ｅが成形初期の段階から外バリ部Ｙ
に流出する。このためスクラップとなる外バリ部分Ｙが
大きくなり、材料歩留りが悪くなる。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、鍛造素材をバリのない良好な状態に加工するこ
とを目的とする。
であり、鍛造素材をバリのない良好な状態に加工するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、各請求
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、パン
チとダイスとにより形成される多角形状のキャビティ内
で鍛造素材を成形する鍛造素材の製造方法であって、前
記ダイスに対して前記パンチが限界位置まで係合して前
記鍛造素材の成形が終了した段階で前記キャビティの各
頂点部分に空間が存在するように、前記鍛造素材を成形
することを特徴とする。請求項２の発明は、請求項１記
載の鍛造素材の製造方法であって、鍛造素材においてキ
ャビティ面に当接している部分の面積をその鍛造素材の
表面積の85％よりも小さくすることを特徴とすることを
特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
のいずれかに記載された鍛造素材の製造方法を使用する
鍛造加工方法であって、鍛造素材の頂点部分の材料が製
品の多角形状フランジ部の頂点に相当する部位に流れる
ように、前記鍛造素材を鍛造加工型にセットして鍛造加
工し、前記製品を成形することを特徴とする。請求項４
の発明は、製品の多角形状のフランジ部にほぼ相似した
平面形状の素材成形凹部を備えるダイスと、前記ダイス
に対して中心線が一致した状態で相対移動して、前記素
材成形凹部と係合することにより、その素材成形凹部内
にセットされた素材を押圧して成形するパンチとを有
し、前記パンチと前記ダイスの素材成形凹部とが限界位
置まで係合した状態で、成形された前記素材が前記素材
成形凹部の多角形の各頂点に相当する側壁部にまで到達
しないように、前記素材成形凹部の中心から前記各頂点
に相当する側壁部までの距離が設定されていることを特
徴とする。
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、パン
チとダイスとにより形成される多角形状のキャビティ内
で鍛造素材を成形する鍛造素材の製造方法であって、前
記ダイスに対して前記パンチが限界位置まで係合して前
記鍛造素材の成形が終了した段階で前記キャビティの各
頂点部分に空間が存在するように、前記鍛造素材を成形
することを特徴とする。請求項２の発明は、請求項１記
載の鍛造素材の製造方法であって、鍛造素材においてキ
ャビティ面に当接している部分の面積をその鍛造素材の
表面積の85％よりも小さくすることを特徴とすることを
特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
のいずれかに記載された鍛造素材の製造方法を使用する
鍛造加工方法であって、鍛造素材の頂点部分の材料が製
品の多角形状フランジ部の頂点に相当する部位に流れる
ように、前記鍛造素材を鍛造加工型にセットして鍛造加
工し、前記製品を成形することを特徴とする。請求項４
の発明は、製品の多角形状のフランジ部にほぼ相似した
平面形状の素材成形凹部を備えるダイスと、前記ダイス
に対して中心線が一致した状態で相対移動して、前記素
材成形凹部と係合することにより、その素材成形凹部内
にセットされた素材を押圧して成形するパンチとを有
し、前記パンチと前記ダイスの素材成形凹部とが限界位
置まで係合した状態で、成形された前記素材が前記素材
成形凹部の多角形の各頂点に相当する側壁部にまで到達
しないように、前記素材成形凹部の中心から前記各頂点
に相当する側壁部までの距離が設定されていることを特
徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によると、鍛造素材の成形が終
了した段階で、多角形状のキャビティの各頂点部分に空
間が存在する。このため、その鍛造素材が成形される過
程で素材の流れがキャビティ面によって抑えられること
がない。したがって、素材の一部がパンチとダイスとの
隙間に押出されるようなことがなく、バリの発生を防止
することができる。また、請求項２のように、鍛造素材
においてキャビティ面に当接している部分の面積がその
鍛造素材の表面積の85％よりも小さくなるようにすれ
ば、確実にバリを防止できる。また、請求項３のよう
に、請求項１又は請求項２の方法により製造されたバリ
のない鍛造素材を使用して良好な製品を歩留まり良く製
造することができる。また、請求項４の製造型を使用す
ることにより、請求項１の発明を実施することができ
る。
了した段階で、多角形状のキャビティの各頂点部分に空
間が存在する。このため、その鍛造素材が成形される過
程で素材の流れがキャビティ面によって抑えられること
がない。したがって、素材の一部がパンチとダイスとの
隙間に押出されるようなことがなく、バリの発生を防止
することができる。また、請求項２のように、鍛造素材
においてキャビティ面に当接している部分の面積がその
鍛造素材の表面積の85％よりも小さくなるようにすれ
ば、確実にバリを防止できる。また、請求項３のよう
に、請求項１又は請求項２の方法により製造されたバリ
のない鍛造素材を使用して良好な製品を歩留まり良く製
造することができる。また、請求項４の製造型を使用す
ることにより、請求項１の発明を実施することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、図１〜図５に基づいて本発明の一実施
例の説明を行う。図１（Ａ）は、本発明に係る鍛造素材
の製造型２０のパンチ２６の平面図、図１（Ｂ），
（Ｃ）は、この鍛造素材の製造型２０による素材２の加
工状況を示す縦断面図である。この鍛造素材の製造型２
０はダイス２４とパンチ２６とから構成される。前記ダ
イス２４は中央に略三角柱形状の凹部２４ａを備えてお
り、この凹部２４ａの底部に成形面２４ｂが形成されて
いる。また前記パンチ２６は、同じく略三角柱形状をし
て前記ダイス２４の凹部２４ａと中心線が一致した状態
で配置されており、先端部に成形面２６ｂが形成されて
いる。そしてこのパンチ２６が前記中心線に沿って下降
することにより、ダイス２４の凹部２４ａに係合できる
構造になっている。
例の説明を行う。図１（Ａ）は、本発明に係る鍛造素材
の製造型２０のパンチ２６の平面図、図１（Ｂ），
（Ｃ）は、この鍛造素材の製造型２０による素材２の加
工状況を示す縦断面図である。この鍛造素材の製造型２
０はダイス２４とパンチ２６とから構成される。前記ダ
イス２４は中央に略三角柱形状の凹部２４ａを備えてお
り、この凹部２４ａの底部に成形面２４ｂが形成されて
いる。また前記パンチ２６は、同じく略三角柱形状をし
て前記ダイス２４の凹部２４ａと中心線が一致した状態
で配置されており、先端部に成形面２６ｂが形成されて
いる。そしてこのパンチ２６が前記中心線に沿って下降
することにより、ダイス２４の凹部２４ａに係合できる
構造になっている。
【００１０】このダイス２４の凹部２４ａに細長い円柱
形の素材２がセットされると、パンチ２６が下降してそ
の先端の成形面２６ａが素材２の端面に当接し、この素
材２を軸方向から押圧する。これによって、前記素材２
は軸方向に押し縮められて半径方向に広がるように変形
する。そしてパンチ２６が下限位置まで下降することに
よって前記素材２の成形は終了する。即ち、パンチ２６
が下限位置まで下降することにより、ダイス２４とパン
チ２６とにより形成される略三角柱形状のキャビティ２
５によって、おむすび形状の鍛造素材４２が成形され
る。ここで前記三角柱形状のキャビティ２５の体積は前
記素材２の体積よりも大きく設定されており、さらに成
形された素材２が前記三角柱形状のキャビティ２５の頂
点部分にまで到達しないように、前記ダイス２４の凹部
２４ａの寸法が設定されている。したがって、おむすび
形状の鍛造素材４２が成形された状態では、図１（Ｃ）
に示すように、前記キャビティ２５の頂点部分に空間２
５ａが形成される。
形の素材２がセットされると、パンチ２６が下降してそ
の先端の成形面２６ａが素材２の端面に当接し、この素
材２を軸方向から押圧する。これによって、前記素材２
は軸方向に押し縮められて半径方向に広がるように変形
する。そしてパンチ２６が下限位置まで下降することに
よって前記素材２の成形は終了する。即ち、パンチ２６
が下限位置まで下降することにより、ダイス２４とパン
チ２６とにより形成される略三角柱形状のキャビティ２
５によって、おむすび形状の鍛造素材４２が成形され
る。ここで前記三角柱形状のキャビティ２５の体積は前
記素材２の体積よりも大きく設定されており、さらに成
形された素材２が前記三角柱形状のキャビティ２５の頂
点部分にまで到達しないように、前記ダイス２４の凹部
２４ａの寸法が設定されている。したがって、おむすび
形状の鍛造素材４２が成形された状態では、図１（Ｃ）
に示すように、前記キャビティ２５の頂点部分に空間２
５ａが形成される。
【００１１】図２は、鍛造素材の製造型２０によって成
形されたおむすび形状の鍛造素材４２を示す平面図
（Ａ），側面図（Ｂ）及び断面図（Ｃ）である。なお、
図中クロスハッチの部分は、前記ダイス２４の凹部２４
ａの壁面及び前記パンチ２６に当接しないで成形された
部分を表している。ここで、図３（Ａ）に示すように、
仮に、細長い円柱形の素材２が鍛造素材の製造型２０の
ダイス２４に対しその中心から左側に若干ズレた状態で
セットされた場合を考える。この場合、前述にようにパ
ンチ２６が下降してその先端の成形面２６ｂが前記素材
２を軸方向から押圧すると、この素材２は軸方向に押し
縮められて半径方向に広がるように変形する。この半径
方法に広がった素材２の外周面は、先ず図中左側の三角
形の辺に相当するダイス２４の凹部２４ａの側壁に当接
する。さらにこの状態からパンチ２６が下降することに
より、素材２の外周面は抵抗の少ない右側方向に広がっ
て、図３（Ｂ）に示すように、三角形の他の二辺に相当
する前記凹部２４ａの側壁に当接する。しかしながら、
この段階では三角形の各頂点に相当する前記凹部２４ａ
の側壁部と素材２との間には大きな空間２５ａが形成さ
れている。この三箇所の空間２５ａは、前記素材２が左
側に若干ズレた状態でセットされたことに起因して、中
央より右側に位置する空間２５ａの体積が中央より左側
に位置する二箇所の空間２５ａの体積よりも大きくなっ
ている。この状態からさらにパンチ２６が下降して、素
材２が軸方向に押し縮められると、素材２は前記三箇所
の空間２５ａの方向に向かって流れる。この時、前述の
ように、中央より右側に位置する空間２５ａの体積が大
きいために材料が流れる抵抗は中央より右側が比較的小
さくなり、素材２は右側の空間２５ａ内に多く流れ込
む。そして前記パンチ２６が下限位置まで下降した段階
で、前記三箇所の空間２５ａの体積がほぼ等しくなり、
図３（Ｃ）に示すように偏肉の少ないおむすび形状の鍛
造素材４２が成形される。
形されたおむすび形状の鍛造素材４２を示す平面図
（Ａ），側面図（Ｂ）及び断面図（Ｃ）である。なお、
図中クロスハッチの部分は、前記ダイス２４の凹部２４
ａの壁面及び前記パンチ２６に当接しないで成形された
部分を表している。ここで、図３（Ａ）に示すように、
仮に、細長い円柱形の素材２が鍛造素材の製造型２０の
ダイス２４に対しその中心から左側に若干ズレた状態で
セットされた場合を考える。この場合、前述にようにパ
ンチ２６が下降してその先端の成形面２６ｂが前記素材
２を軸方向から押圧すると、この素材２は軸方向に押し
縮められて半径方向に広がるように変形する。この半径
方法に広がった素材２の外周面は、先ず図中左側の三角
形の辺に相当するダイス２４の凹部２４ａの側壁に当接
する。さらにこの状態からパンチ２６が下降することに
より、素材２の外周面は抵抗の少ない右側方向に広がっ
て、図３（Ｂ）に示すように、三角形の他の二辺に相当
する前記凹部２４ａの側壁に当接する。しかしながら、
この段階では三角形の各頂点に相当する前記凹部２４ａ
の側壁部と素材２との間には大きな空間２５ａが形成さ
れている。この三箇所の空間２５ａは、前記素材２が左
側に若干ズレた状態でセットされたことに起因して、中
央より右側に位置する空間２５ａの体積が中央より左側
に位置する二箇所の空間２５ａの体積よりも大きくなっ
ている。この状態からさらにパンチ２６が下降して、素
材２が軸方向に押し縮められると、素材２は前記三箇所
の空間２５ａの方向に向かって流れる。この時、前述の
ように、中央より右側に位置する空間２５ａの体積が大
きいために材料が流れる抵抗は中央より右側が比較的小
さくなり、素材２は右側の空間２５ａ内に多く流れ込
む。そして前記パンチ２６が下限位置まで下降した段階
で、前記三箇所の空間２５ａの体積がほぼ等しくなり、
図３（Ｃ）に示すように偏肉の少ないおむすび形状の鍛
造素材４２が成形される。
【００１２】このように鍛造素材４２の先端と三角形の
各頂点に相当する前記凹部２４ａの側壁部との間には空
間２５ａが形成されているために、素材２の成形過程で
その素材２が前記凹部２４ａの側壁方向に広がろうとす
る流れが抑えられることがない。この結果、前記素材２
が前記凹部２４ａの内壁面とパンチ２６の側面との隙間
に押し出されることがなくなり、縦バリの発生が防止さ
れる。ここで経験上、前記おむすび形状の鍛造素材４２
において、縦バリを出さないための条件は以下の関係式
で表すことができる。 （鍛造素材４２の型に当たっている部分の表面積）÷
（鍛造素材４２の全表面積）＜０．８５
各頂点に相当する前記凹部２４ａの側壁部との間には空
間２５ａが形成されているために、素材２の成形過程で
その素材２が前記凹部２４ａの側壁方向に広がろうとす
る流れが抑えられることがない。この結果、前記素材２
が前記凹部２４ａの内壁面とパンチ２６の側面との隙間
に押し出されることがなくなり、縦バリの発生が防止さ
れる。ここで経験上、前記おむすび形状の鍛造素材４２
において、縦バリを出さないための条件は以下の関係式
で表すことができる。 （鍛造素材４２の型に当たっている部分の表面積）÷
（鍛造素材４２の全表面積）＜０．８５
【００１３】図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、前記おむ
すび形状の鍛造素材４２を鍛造加工型３０によって鍛造
加工する際の加工状況を示す縦断面図である。この鍛造
加工型３０はダイス３４とパンチ３６とから構成され
る。前記ダイス３４は中央に略三角柱形状の凹部３４ａ
を備えており、この凹部３４ａの底部に成形面３４ｂが
形成されている。また前記パンチ３６は、同じく略三角
柱形状をして前記ダイス３４の凹部３４ａと中心線が一
致した状態で配置されており、先端部に成形面３６ｂが
形成されている。そしてこのパンチ３６が前記中心線に
沿って下降することにより、前記ダイス３４の凹部３４
ａに係合できる構造になっている。前記パンチ３６と前
記ダイス３４の凹部３４ａとが係合することによって、
前記鍛造加工型３０の内部には略三角柱形状のキャビテ
ィが形成される。なお前記キャビティは製品５２の成形
部分であるインプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとから構
成され、前記インプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとの境
目には鍛造中にバリを逃がすための隙間であるフラッシ
ュランド部Ｚが形成されている。このダイス３４の三角
柱形状の凹部３４ａに、おむすび形状の鍛造素材４２が
頂点の方向を一致させた状態でセットされると、パンチ
３６が下降してその先端の成形面３６ｂが鍛造素材４２
の端面に当接し、この鍛造素材４２を軸方向から押圧す
る。これによって、前記鍛造素材４２は軸方向に押し縮
められて外方向に広がるように変形する。ここで前記パ
ンチ３６がダイス３４の凹部３４ａ内を摺動しながら下
降している成形初期の段階では、図４（Ｂ）に示すよう
にパンチ３６の成形面３６ｂとダイス３４の成形面３４
ｂとの間の距離は大きいために、前記キャビティのフラ
ッシュランド部Ｚの間隔ｚが大きくなっている。しかし
ながら、おむすび形状の鍛造素材４２がダイス３４の凹
部３４ａに頂点の方向を一致させた状態でセットされて
いるために、前記キャビティの三角形の辺に相当する部
位で材料が過剰となることはなく、このため成形初期の
段階では材料が前記フラッシュランド部Ｚから外バリ部
Ｙへはみ出ることはない。そして、図４（Ｃ）に示すよ
うに、前記パンチ３６がほぼ下限位置まで下降する成形
の後期の段階で、材料がインプレッション部Ｘの端部ま
で行き渡り、さらに前記フラッシュランド部Ｚから外バ
リ部Ｙへ少量の材料が流出する。このようにして成形が
終了し、筒状部材の一端側に所定厚みの三角形状フラン
ジ部を有する製品５２が成形される。図５は、この製品
５２の要部平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）とを表してい
る。
すび形状の鍛造素材４２を鍛造加工型３０によって鍛造
加工する際の加工状況を示す縦断面図である。この鍛造
加工型３０はダイス３４とパンチ３６とから構成され
る。前記ダイス３４は中央に略三角柱形状の凹部３４ａ
を備えており、この凹部３４ａの底部に成形面３４ｂが
形成されている。また前記パンチ３６は、同じく略三角
柱形状をして前記ダイス３４の凹部３４ａと中心線が一
致した状態で配置されており、先端部に成形面３６ｂが
形成されている。そしてこのパンチ３６が前記中心線に
沿って下降することにより、前記ダイス３４の凹部３４
ａに係合できる構造になっている。前記パンチ３６と前
記ダイス３４の凹部３４ａとが係合することによって、
前記鍛造加工型３０の内部には略三角柱形状のキャビテ
ィが形成される。なお前記キャビティは製品５２の成形
部分であるインプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとから構
成され、前記インプレッション部Ｘと外バリ部Ｙとの境
目には鍛造中にバリを逃がすための隙間であるフラッシ
ュランド部Ｚが形成されている。このダイス３４の三角
柱形状の凹部３４ａに、おむすび形状の鍛造素材４２が
頂点の方向を一致させた状態でセットされると、パンチ
３６が下降してその先端の成形面３６ｂが鍛造素材４２
の端面に当接し、この鍛造素材４２を軸方向から押圧す
る。これによって、前記鍛造素材４２は軸方向に押し縮
められて外方向に広がるように変形する。ここで前記パ
ンチ３６がダイス３４の凹部３４ａ内を摺動しながら下
降している成形初期の段階では、図４（Ｂ）に示すよう
にパンチ３６の成形面３６ｂとダイス３４の成形面３４
ｂとの間の距離は大きいために、前記キャビティのフラ
ッシュランド部Ｚの間隔ｚが大きくなっている。しかし
ながら、おむすび形状の鍛造素材４２がダイス３４の凹
部３４ａに頂点の方向を一致させた状態でセットされて
いるために、前記キャビティの三角形の辺に相当する部
位で材料が過剰となることはなく、このため成形初期の
段階では材料が前記フラッシュランド部Ｚから外バリ部
Ｙへはみ出ることはない。そして、図４（Ｃ）に示すよ
うに、前記パンチ３６がほぼ下限位置まで下降する成形
の後期の段階で、材料がインプレッション部Ｘの端部ま
で行き渡り、さらに前記フラッシュランド部Ｚから外バ
リ部Ｙへ少量の材料が流出する。このようにして成形が
終了し、筒状部材の一端側に所定厚みの三角形状フラン
ジ部を有する製品５２が成形される。図５は、この製品
５２の要部平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）とを表してい
る。
【００１４】このように、鍛造素材４２の平面形状が製
品５２の三角形状フランジ部の形状にほぼ相似している
ために、前記製品５２の三角形状フランジ部の辺に相当
する部位において材料が過剰になることがない。これに
よって、従来の円柱形状の鍛造素材１２に比較して１０
〜１５％ の材料が節約される。
品５２の三角形状フランジ部の形状にほぼ相似している
ために、前記製品５２の三角形状フランジ部の辺に相当
する部位において材料が過剰になることがない。これに
よって、従来の円柱形状の鍛造素材１２に比較して１０
〜１５％ の材料が節約される。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る鍛造素材の製造型よると、
成形された鍛造素材に縦バリがほとんど生じないため、
後工程で仕上げ鍛造加工をする際にこの縦バリに起因し
た製品不良の発生が低減する。さらに本発明に係る鍛造
素材によると、製品のフランジ部の各部位に対してほぼ
均等に材料が行き渡るために、外バリ部分において不必
要にバリが大きくなる部位がなくなり材料歩留りが向上
する。
成形された鍛造素材に縦バリがほとんど生じないため、
後工程で仕上げ鍛造加工をする際にこの縦バリに起因し
た製品不良の発生が低減する。さらに本発明に係る鍛造
素材によると、製品のフランジ部の各部位に対してほぼ
均等に材料が行き渡るために、外バリ部分において不必
要にバリが大きくなる部位がなくなり材料歩留りが向上
する。
【００１６】
【図１】本発明の一実施例に係る鍛造素材の製造型によ
る素材の加工状況を示す平面図（Ａ）及び縦断面図
（Ｂ），（Ｃ）である。
る素材の加工状況を示す平面図（Ａ）及び縦断面図
（Ｂ），（Ｃ）である。
【図２】本発明の一実施例に係る鍛造素材の製造型によ
って成形されたおむすび形状の鍛造素材を示す平面図
（Ａ），側面図（Ｂ）及び断面図（Ｃ）である。
って成形されたおむすび形状の鍛造素材を示す平面図
（Ａ），側面図（Ｂ）及び断面図（Ｃ）である。
【図３】本発明の一実施例に係る鍛造素材の製造型によ
る素材の加工状況を示す平面図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
である。
る素材の加工状況を示す平面図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
である。
【図４】おむすび形状の鍛造素材を鍛造加工型によって
鍛造加工する際の加工状況を示す縦断面図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）である。
鍛造加工する際の加工状況を示す縦断面図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）である。
【図５】おむすび形状の鍛造素材を鍛造加工することに
より得られた製品の要部平面図（Ａ）および断面図
（Ｂ）である。
より得られた製品の要部平面図（Ａ）および断面図
（Ｂ）である。
【図６】従来技術に係る鍛造素材の加工状況を表す縦断
面図（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）および平面図（Ｂ），
（Ｄ），（Ｆ）である。
面図（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）および平面図（Ｂ），
（Ｄ），（Ｆ）である。
【図７】従来の円柱状鍛造素材を鍛造加工型によって仕
上げ鍛造加工する際の状況を表す縦断面図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）である。
上げ鍛造加工する際の状況を表す縦断面図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）である。
２０ 鍛造素材の製造型 ２４ ダイス ２４ａ 凹部（素材成形凹部） ２５ 空間 ２６ パンチ ４２ 鍛造素材
Claims (4)
- 【請求項１】 パンチとダイスとにより形成される多角
形状のキャビティ内で鍛造素材を成形する鍛造素材の製
造方法であって、前記ダイスに対して前記パンチが 限界位置まで係合して
前記鍛造素材の成形が終了した段階で前記キャビティの
各頂点部分に空間が存在するように、前記鍛造素材を成
形することを特徴とする鍛造素材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の鍛造素材の製造方法であ
って、 鍛造素材においてキャビティ面に当接している部分の面
積をその鍛造素材の表面積の85％よりも小さくすること
を特徴とすることを特徴とする鍛造素材の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
された鍛造素材の製造方法を使用する鍛造加工方法であ
って、 鍛造素材の頂点部分の材料が製品の多角形状フランジ部
の頂点に相当する部位に流れるように、前記鍛造素材を
鍛造加工型にセットして鍛造加工し、前記製品を成形す
ることを特徴とする鍛造加工方法。 - 【請求項４】 製品の多角形状のフランジ部にほぼ相似
した平面形状の素材成形凹部を備えるダイスと、 前記ダイスに対して中心線が一致した状態で相対移動し
て、前記素材成形凹部と係合することにより、その素材
成形凹部内にセットされた素材を押圧して成形するパン
チとを有し、 前記パンチと前記ダイスの素材成形凹部とが限界位置ま
で係合した状態で、成形された前記素材が前記素材成形
凹部の多角形の各頂点に相当する側壁部にまで到達しな
いように、前記素材成形凹部の中心から前記各頂点に相
当する側壁部までの距離が設定されていることを特徴と
する鍛造素材の製造型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28567391A JP3237146B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 鍛造素材の製造方法及び鍛造加工方法及び鍛造素材の製造型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28567391A JP3237146B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 鍛造素材の製造方法及び鍛造加工方法及び鍛造素材の製造型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615397A JPH0615397A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3237146B2 true JP3237146B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=17694573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28567391A Expired - Fee Related JP3237146B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 鍛造素材の製造方法及び鍛造加工方法及び鍛造素材の製造型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237146B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2802261B2 (ja) * | 1996-06-14 | 1998-09-24 | 株式会社豊山 | 二重筒状体の製造方法およびその装置 |
| KR100857776B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2008-09-09 | 주식회사 일진글로벌 | 비대칭형 단조품의 단조금형 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP28567391A patent/JP3237146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0615397A (ja) | 1994-01-25 |
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