JP3680421B2

JP3680421B2 - 棒状ワークの鍛造成形方法

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Publication number: JP3680421B2
Application number: JP14192296A
Authority: JP
Inventors: 照基亀田; 剛士稲田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH09323136A; US6067838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は棒状ワークの鍛造成形方法に関する。本発明は例えばボルト素材の成形に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
棒状ワークの鍛造成形方法として、金属製の棒状ワークの軸長方向の少なくとも一部に、据え込み鍛造によって脹らみ部を成形する方法が知られている。
この方法によれば、棒状ワークを鍛造型にセットした後、棒状ワークに軸長方向に荷重を加えて、棒状ワークのワーク材料を鍛造型の脹らみキャビティに装填し、これにより棒状ワークの軸長方向の一部に脹らみ部を成形する据え込み鍛造が実施される。
【０００３】
また実公昭６２−８９１２号公報、特開平７−１０６８号公報には、棒状ワークの据え込み鍛造を利用して、テンションボルトとも呼ばれる塑性域締め付けボルトを製造する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記したように棒状ワークを据え込み鍛造して脹らみ部を成形する際に、脹らみ部に深い欠肉部が発生することがある。
この欠肉部は、ワーク材料の装填が不充分な箇所である。棒状ワークの軸長方向における据え込み長さが長いほど、ワーク材料の装填に必要な成形荷重が大きくなる傾向であるため、後加工で除去できない程の深い欠肉部が発生する頻度が増す。
【０００５】
また据え込み比、つまり（据え込み後の据え込み径／据え込み前の材料径）の値が大きいほど、ワーク材料の装填に必要な成形荷重が大きくなるため、後加工で除去できない程の深い欠肉部が発生する頻度が増す。
後加工で除去できない程の深い欠肉部が発生する理由として、一般的な棒状ワークを据え込み鍛造する場合を例にとって説明すると、図９（ａ）（ｂ）に模式的に示すように、棒状ワーク１の圧縮に伴い、棒状ワーク１が『くの字』形状に座屈し、『くの字』形状のまま座屈が進行するためである。なお図９（ａ）（ｂ）はプレス加工便覧（編者：社団法人日本塑性加工学会、発行所：丸善株式会社、昭和５０年１０月２５日発行）の５４２ページの図に基づくものである。
【０００６】
深い欠肉部の発生を抑えるには、成形荷重を過大にすることが有効である。しかし、成形荷重が過大であると、鍛造型が破損し易くなる。そのため実際の操業では深い欠肉部がある程度発生することを許容し、これを不良として評価したり、しごき加工等の後工程で深い欠肉部を除去することとし、成形荷重の過剰な増大を抑えて鍛造型の寿命を確保しているのが実情である。
【０００７】
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その課題は、後加工であるしごき加工で除去できない程の欠肉部が発生する頻度を低減するのに有利な棒状ワークの鍛造成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題のもとに開発を進め、そして棒状ワークに据え込み鍛造を実施するに際して、棒状ワークにねじれが生じるようにすれば、深い欠肉部の抑制に有利であることを知見し、試験で確認し、本発明を完成させたものである。
欠肉部の抑制に有利である理由は、必ずしも明確ではないものの、ねじれにより、棒状ワークのせん断変形性が向上し、ひいては鍛造成形性が向上するためと推察される。
【０００９】
即ち、請求項１に係る棒状ワークの鍛造成形方法は、金属製の棒状ワークの軸長方向の少なくとも一部に据え込み鍛造によって脹らみ部を成形する棒状ワークの鍛造成形方法において、
棒状ワークの据え込み長さをＬ₁とし、据え込み鍛造前の棒状ワークの材料径をＤ₁とするとき、Ｌ₁／Ｄ₁の値を３．７〜７に設定し、
棒状ワークを鍛造型にセットした後、棒状ワークに軸長方向に荷重を加えて鍛造型のキャビティに棒状ワークのワーク材料を装填して棒状ワークに脹らみ部を成形する据え込み鍛造を実施するに際して、据え込み鍛造を行った棒状ワークの脹らみ部にねじれが生じるようにし、
その後、棒状ワークの脹らみ部の外周面をしごき加工することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る棒状ワークの鍛造成形方法によれば、据え込み鍛造は、第１据え込み鍛造と第２据え込み鍛造とを含み、第１据え込み鍛造を行った棒状ワークの脹らみ部にねじれが生じるようにしていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明方法によれば、脹らみ部を成形する据え込み鍛造を実施するに際して、棒状ワークにねじれが生じる。
本発明方法によれば、深さが深い欠肉部が発生しがちな『くの字』に棒状ワークが座屈することが抑制される。
【００１２】
本発明方法によれば、据え込み鍛造の回数は一回でも良いし、或いは、後述する実施例に示すように第１据え込み鍛造と第２据え込み鍛造との双方を実行することにしても良い。
棒状ワークにねじれを発生させるには、据え込み鍛造の際に、棒状ワークを押込むための据え込み鍛造型の要素であるパンチ型を周方向に所定角度回転させることを利用して、棒状ワークのねじれを促進させる形態としても良い。あるいは、極めて潤滑性に富む潤滑剤を鍛造型の型面に塗布することを利用して、棒状ワークのねじれを促進させる形態でも良い。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本方法は冷間据え込み鍛造成形に適用したものである。図１（ａ）〜（ｄ）は成形順を示す。先ず、全長にわたり直径が実質的に同一の棒状ワーク１（径：Ｄ₁）を用いる。棒状ワーク１の材質は一般的には合金鋼系、炭素鋼系を採用できるが、これに限定されるものではない。棒状ワーク１の横断面は円形状である。
【００１４】
そして図１（ｂ）から理解できるように、第１据え込み鍛造工程で棒状ワーク１を軸方向に圧縮すると共にワーク材料を径方向に張出させ、これにより棒状ワーク１の軸長方向の一部に第１脹らみ部１０を成形する。第１脹らみ部１０は、一端側の円錐面１０ａと、他端側の円錐面１０ｃとをもつ。第１脹らみ部１０の横断面は円形状である。第１脹らみ部１０の円錐面１０ａ側には、第１脹らみ部１０よりも径が小さな径小軸部１１が延設され、円錐面１０ｃ側には、第１脹らみ部１０よりも径が小さな径小軸部１２が延設されている。
【００１５】
その後、第１据え込み鍛造工程が実行された棒状ワーク１を用い、第２据え込み鍛造工程で軸方向に圧縮し、これにより図１（ｃ）に示すように棒状ワーク１に第２脹らみ部１５を成形する。第２脹らみ部１５は円錐面１５ａ、１５ｃをもつ。第２脹らみ部１５の横断面は円形状である。第２脹らみ部１５の円錐面１５ｃの側には、第２脹らみ部１５よりも径が小さな径小軸部１６が延設されている。なお径小軸部１６、１２、１１の径は、基本的にはＤ₁と同様である。
【００１６】
その後、第２脹らみ部１５の外周面をしごき型でしごき加工して縮径し、これによりしごき加工面１９とする。しごき代は、しごく前の寸法に比較して１〜５％程度、例えば３％程度にできる。
しごき加工するため、第２脹らみ部１５の径の精度を向上させ得、更に仮に、浅い欠肉部が第２脹らみ部１５に発生していた場合であっても、その欠肉部をしごき加工により除去するのに有利となる。従ってしごき代は、欠肉部の深さを考慮して設定することが好ましい。
【００１７】
上記した第１据え込み鍛造工程は、図２（ａ）〜（ｃ）に示されている。図２（ａ）は第１鍛造型３に棒状ワーク１が配置されていない形態を示し、図２（ｂ）は第１鍛造型３に棒状ワーク１が配置されており、第１据え込み鍛造を開始する形態を示し、図２（ｃ）は第１据え込み鍛造の終期を示す。
図２（ａ）に示すように第１鍛造型３は第１脹らみキャビティ３０を備えている。第１鍛造型３の第１脹らみキャビティ３０では、据え込み長さがＬ₁で、第１脹らみキャビティ３０の内径で規定される据え込み径がＦ₁で示される。深い欠肉部を抑制できる本方法によれば、据え込み長さＬ₁と前記した棒状ワーク１の材料径Ｄ₁との比、つまりＬ₁／Ｄ₁の値は３．７以上に設定する。例えばＬ₁／Ｄ₁の値は３．７〜７に設定できる。
【００１８】
また前述したように据え込み比、つまり（据え込み径／材料径）＝（Ｆ₁／Ｄ₁）の値が大きいほど、ワーク材料の装填に必要な成形荷重が大きくなるため、成形荷重が過大となれば、欠肉部が発生し易い。即ち、従来の据え込み鍛造では（Ｆ₁／Ｄ₁）の値を１．８や２．０に近づけると、脹らみ部に深い欠肉部が発生し易かった。この点欠肉部の発生が抑制される本方法によれば、第１鍛造型３において（Ｆ₁／Ｄ₁）の値を、従来の商業的操業としては困難とされていた１．８や２．０に近づけるのに有利である。
【００１９】
換言すれば、第１据え込み鍛造における（Ｆ₁／Ｄ₁）≧Ｍの関係とすれば、Ｍの値の増大化を図ることができる。例えば、Ｍは１．３や１．５や１．８にでき、勿論１．２以下でも良い。
本方法に係る第２据え込み鍛造工程は、図３（ａ）〜（ｄ）に示されている。図３（ａ）は第２鍛造型５に棒状ワーク１が配置されていない形態を示す。図３（ａ）に示すように第２鍛造型５は第２脹らみキャビティ５０を備えている。図３（ｂ）は第２鍛造型５に棒状ワーク１が配置されており、第２据え込み鍛造を開始する形態を示す。図３（ｃ）は第２据え込み鍛造の終期を示す。
【００２０】
図３（ｄ）は図３（ｂ）の要部を示す。図３（ｄ）には据え込み長さＬ₂、材料径Ｄ₂が示されている。Ｌ₂は、第２鍛造型５の型面で棒状ワーク１の第１脹らみ部１０が拘束されている箇所と、第２鍛造型５のつなぎ部５５の径小端との間の距離を意味する。Ｄ₂は第１脹らみ部１０の円錐面１０ａの平均径を意味する。本方法によればＬ₂／Ｄ₂の値は２．５以下に設定されている。例えばＬ₂／Ｄ₂の値は０〜２．４に設定されている。
【００２１】
さて第１据え込み鍛造を実行するにあたり、先ず、図２（ｂ）に示すように、第１据え込み鍛造前の棒状ワーク１を第１鍛造型３にセットする。このとき、第１脹らみキャビティ３０の型面と棒状ワーク１の外壁面との間には、リング状の第１クリアランス３１が形成される。
その後、図略の第１パンチ型により棒状ワーク１に軸長方向に荷重が加えられ、第１据え込み鍛造工程が実行される。第１据え込み鍛造工程によれば、図２（ｂ）に示すように、ワーク材料で第１クリアランス３１が埋まるように、第１鍛造型３の第１脹らみキャビティ３０にワーク材料が装填されて、棒状ワーク１の軸長方向の一部に第１脹らみ部１０が成形される。その後、棒状ワーク１は第１据え込み鍛造型から離型される。
【００２２】
ところで本方法によれば、第１据え込み鍛造工程を実施するに際して、据え込み鍛造を行った棒状ワーク１のうち第１膨らみ部１０に、ねじれが生じるようにされる。例えば螺旋状のねじれが生じる。
図２（ｃ）や図１（ｂ）（ｃ）に示すねじれは、仮想的に示すものである。ねじれが発生する結果、図２（ｃ）に示す棒状ワーク１の一端部１Ａの周方向の位相と、第１脹らみ部１０の周方向の位相とは、周方向においてずれている。同様に、図２（ｃ）に示す棒状ワーク１の他端部１Ｂの周方向の位相と、第１脹らみ部１０の周方向の位相とは、周方向においてずれている。
【００２３】
ねじれが発生する形態は次の様に推察される。即ち、図４はねじれが発生する形態を誇張して模式的に示すものである。ここで円弧Ｐは第１脹らみキャビティ３０の型面を仮想的に示し、Ｐ_Xは第１脹らみキャビティ３０内におけるＸ方向、Ｐ_Yはそれと直交するＹ方向を示す。Ａ点は、棒状ワーク１の上部が第１鍛造型３で拘束されている部位として、Ｂ点は、棒状ワーク１の下部が第１鍛造型３で拘束されている部位として仮定する。
【００２４】
図４（ａ）に示す様に第１据え込み鍛造が実行される前の棒状ワーク１は、一直線状に延びており、第１据え込み鍛造型の第１脹らみキャビティ３０の略中央に配置されている。第１据え込み鍛造の初期では、図略のパンチ型の進行により、図４（ｂ）に示す様に棒状ワーク１に一次座屈が生じ、棒状ワーク１の一部が第１脹らみキャビティ３０の型面に点接触の状態、または、点接触に近い状態で接触する。その部位を点Ｃとして仮定する。その後、パンチ型のさらなる進行に伴い、図４（ｃ）に示す様に棒状ワーク１に二次座屈が生じ、第１脹らみキャビティ３０内で棒状ワーク１がねじれる。
【００２５】
もっとも図４は、前記したように理解の容易のために誇張して示したものであり、第１脹らみキャビティ３０の型面を仮想的に示す円弧Ｐと棒状ワーク１の外壁面との間におけるＰ_X方向やＰ_Y方向の実際のクリアランスは、もっと小さいものである。
上記のように第１据え込み鍛造工程が実施されてねじれが発生した第１脹らみ部１０を備えた棒状ワーク１を用い、これを図３（ｂ）に示すように第２鍛造型５にセットする。この状態では図３（ｂ）に示すように、第２据え込み鍛造型の第２脹らみキャビティ５０の型面と棒状ワーク１との間に、リング状の第２クリアランス５２が形成される。
【００２６】
そして、図略の第２パンチ型により棒状ワーク１に軸長方向に荷重が加えられ、これにより第２クリアランス５２がワーク材料で埋まるようにされ、第２据え込み鍛造工程が実行される。第２据え込み鍛造工程によれば、第２鍛造型５の第２脹らみキャビティ５０にワーク材料が装填されて、棒状ワーク１の軸長方向の端部に第２脹らみ部１５が成形される。本方法によれば、第２据え込み鍛造した後の第２脹らみ部１５の直径は、第１据え込み鍛造した後の第１脹らみ部１０の直径よりも若干大きいが、両者の直径を実質的に同一サイズとして鍛造設計することもできる。
【００２７】
上記したように第１据え込み鍛造した棒状ワーク１の第１脹らみ部１０にねじれが発生すれば、しごき加工で除去できない程の深い欠肉部が抑えられることが本発明者による試験により確認された。深い欠肉部が抑えられる理由は、棒状ワーク１の第１脹らみ部１０にねじれが生じているため、パンチ型が進行するにつれて、棒状ワーク１にせん断変形が発生し易くなり、ワーク材料の装填性が向上するためと推察される。せん断変形は、棒状ワーク１を軸長方向に単に圧縮変形する場合に比較して、成形抵抗の低減に有利である。また棒状ワーク１にねじれが発生していれば、棒状ワーク１が『くの字』のまま座屈が進行して第１鍛造型３のキャビティ壁面と摩擦する場合に比較して、棒状ワーク１の摩擦力が低減することも起因していると推察される。従って棒状ワーク１に作用する成形荷重が同一であれば、棒状ワーク１にねじれが発生した方が、ワーク材料の装填性、据え込み鍛造成形性が向上し、深い欠肉部の低減に有利であると推察される。
【００２８】
更に本方法によれば、図２（ａ）から理解できるように、第１鍛造型３の第１脹らみキャビティ３０にはつなぎ部３３が形成されている。つなぎ部３３は、据え込み長さの端に向かうにつれて縮径するように円錐面状に傾斜している領域を意味する。本発明者が試験したところ、つなぎ部３３の長さが長いほど、欠肉部が生じ易く、一方、つなぎ部３３の長さが短いほど、欠肉部が生じ難い一般的傾向が得られた。
【００２９】
その理由は次のように推察される。即ち図５（ａ）はつなぎ部３３が短い場合を模式的に示し、図５（ｂ）はつなぎ部が長い場合を模式的に示す。図５（ｂ）から理解できるように、つなぎ部３３が長い場合には、変形した棒状ワーク１の外壁面がつなぎ部３３の型面３３ｈに接触し易くなり、型面３３ｈと棒状ワーク１との間の摩擦力が増大し、棒状ワーク１のねじれに対する抵抗が増加し、棒状ワーク１がねじれにくくなると推察される。
【００３０】
これに対して、図５（ａ）から理解できるように、つなぎ部３３が短い場合には、棒状ワーク１の外壁面がつなぎ部３３の型面３３ｈに接触しにくくなるか、あるいは、接触の度合が低減され、型面３３ｈと棒状ワーク１との間の摩擦力が低減し、棒状ワーク１のねじれに対する抵抗が軽減され、棒状ワーク１が旋回し易くなり、ねじれ性が確保され易くなるためと推察される。
【００３１】
従って、第１据え込み鍛造におけるつなぎ部３３の軸長方向の長さには、技術的意義がある。一般的には、図１（ｂ）に示すように、据え込み長さＬ₁を規定した条件において、棒状ワーク１の径Ｄ₁₀に対して第１脹らみ部１０の軸長が（２．４×Ｄ₁₀）以上となるように、つなぎ部３３の長さを短めに設定することが好ましい。
【００３２】
また本発明者がつなぎ部３３の長さに関して、第１据え込み鍛造において実行した試験結果を図６に示す。図６の横軸は据え込み長さを示し、縦軸はつなぎ部３３のつなぎ長さを示す。●は棒状ワーク１にねじれが発生した場合を示す。○は棒状ワーク１が従来のような『くの字』に座屈した場合を示す。●の領域と○の領域とを区分けする判別関数は、Ｙ_Kで示される。第１据え込み鍛造における据え込み長さＬ₁をαで表し、つなぎ部３３の長さをγで表せば、判別関数Ｙ_Kは次の一般式で表される。なおＣ₁、Ｃ₂は定数である。
【００３３】
判別関数Ｙ_K＝−（Ｃ₁・α）＋（Ｃ₂・γ）＋初期値
Ｙ_K＜０：ねじれが発生する領域、Ｙ_K≧０：くの字形状が発生する領域
上記式のようにαには負符号がつくので、αが大きいほど、つまり第１据え込み鍛造における据え込み長さＬ₁が長いほど、Ｙ_K＜０となり易く、ねじりが生じ易い傾向となり、深い欠肉部の抑制に有利である。また上記式のようにγには正符号がつくので、γが大きいほど、つまり第１据え込み鍛造におけるつなぎ部の長さが長いほど、Ｙ_K≧０となり易く、くの字形状の座屈が発生し易い傾向となり、欠肉部が発生し易い。なお上記した棒状ワーク１としては、ボルト素材、軸状部材、長尺部材等に適用できる。
【００３４】
（試験例）
さて据え込み鍛造においてＬ／Ｄが小さければ、ワーク材料の装填に必要な必要成形荷重が少なくて済むことから、Ｌ／Ｄが大きくなれば、必要成形荷重が増大すると、従来より産業界では予想されていた。しかし本発明者が行った試験によれば、図７に示すような一般的傾向が得られた。即ち、Ｌ／Ｄが小さい領域、つまり２．５以下の領域（Ｉ）であれば、成形荷重は小さく、そしてＬ／Ｄが次第に大きくなれば、つまりＬ／Ｄが２．５〜３．７の領域（ＩＩ）となれば、即ち棒状ワーク１が細長くなれば必要成形荷重はかなり大きくなる。しかしＬ／Ｄが更に増大すれば、つまり３．７〜７の領域（ＩＩＩ）となれば、その必要成形荷重は予想に反して、Ｌ／Ｄが２．５〜３．７の場合の必要成形荷重よりも、抑えられて小さくなることを本発明者は知見した。これは前述したように棒状ワーク１のねじれが据え込み鍛造成形性に大きな影響を与えているものと推察される。
【００３５】
従って上記した本方法は、据え込み鍛造成形を２段階とし、第１据え込み鍛造工程を領域（ＩＩＩ）で行ない、第２据え込み鍛造工程を領域（Ｉ）で行なうものであり、領域（ＩＩ）では据え込み鍛造しないものである。
（適用例）
上記した方法を、塑性域締めボルトの製造に適用した。塑性域締めボルトは、内燃機関等の機器の部品の締結に利用され、降伏軸力を利用するため、座面と被締結物との摩擦係数のばらつきによる影響が少ないので軸力のばらつきが小さい。従来は、弾性域締めボルトが使用されていたが、内燃機関の高出力化、高品質化、軽量化等の要因から、強固で高品質の締結が必要とされる部位には、近年、塑性域締めボルトが使用されている。
【００３６】
塑性域締めボルト７は、図８に示すように、頭部７０と軸部７１とを備えている。軸部７１は、雄螺子が形成される螺子形成部７３と、頭部７１と螺子形成部７３との間に位置するテンション部７４とを備えている。図８ではまだ螺子形成部７３には雄螺子部が形成されていない。テンション部７４は横断面積が小さくなるように設計され、螺子形成部７３の塑性変形を防止する。テンション部７４は前述した径小軸部１６に基づいて構成されるものである。螺子形成部７３の外周部には、転造型で雄螺子部が形成される。
【００３７】
この適用例によれば、径小なテンション部７４を切削加工で形成せずとも、前述したように据え込み鍛造成形で形成できる。
（他の例）
上記した実施例では、据え込み鍛造として第１据え込み鍛造と第２据え込み鍛造とが合計２回実施されている。しかし１回目の据え込み鍛造成形で成形されたねじれを備えた第１脹らみ部１０の欠肉部が実質的にないか、欠肉部の深さが浅いときには、第１据え込み鍛造を行い、その後に第２据え込み鍛造を行うことなく、しごき加工することにしても良い。
【００３８】
（付記）
上記した実施例から次の技術的思想も把握される。
○請求項１において、据え込み鍛造は、第１据え込み鍛造と第２据え込み鍛造とからなり、第１据え込み鍛造を行った棒状ワークの脹らみ部にねじれが生じるようにしていることを特徴とする棒状ワークの鍛造成形方法。
【００３９】
【発明の効果】
本発明方法によれば、脹らみ部を成形する据え込み鍛造を実施するに際して、棒状ワークはねじれが生じるようになる。即ち据え込み鍛造の際に、しごき加工で除去できないほどの深い欠肉部を誘発しがちな『くの字』変形が棒状ワークに生じることは、抑制される。
【００４０】
そのため据え込み成形性の向上が図られ、棒状ワークの脹らみ部に深い欠肉部が発生する頻度は、低減される。これは試験で確認されている。
深い欠肉部を低減するのに有利な本発明方法によれば、欠肉部の発生を抑えるため成形荷重を過剰に大きくせずとも良い。従って成形荷重の過大化を抑制するのに有利である。よって据え込み鍛造型の破損の防止にも貢献でき、据え込み鍛造型の長寿命化、小型化にも有利である。更に安価な材質で据え込み鍛造型を製造するのにも有利である。更に成形荷重の過大化を抑制できることから、鍛造装置を過剰に高剛性化せずとも良く、従って設備費の低減、省スペース化にも有利である。
【００４１】
また本発明方法によれば、深い欠肉部の発生が抑制されるため、据え込み比、つまり（据え込み後の径／据え込み前の径）の値を大きくしても、例えば、合金鋼系の冷間据え込み鍛造において従来より困難とされていた据え込み比を２に近づけたとしても、深い欠肉部を抑制できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る棒状ワークの変遷過程を示す構成図である。
【図２】第１鍛造型で第１据え込み鍛造を実行する際の構成図である。
【図３】第２鍛造型で第２据え込み鍛造を実行する際の構成図である。
【図４】棒状ワークにねじれが発生する形態を模式的に示す構成図である。
【図５】第１鍛造型におけるつなぎ部の長さの技術的意義を説明するための構成図である。
【図６】据え込み長さとつなぎ部の長さとの関係を示すグラスである。
【図７】据え込み鍛造におけるＬ／Ｄと成形荷重との一般的関係を示す構成図である。
【図８】実施例に係る方法を適用して製造した塑性域締めボルトの側面図である。
【図９】一般的な据え込み鍛造における座屈の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
図中、１は棒状ワーク、１０は第１脹らみ部、１５は第２脹らみ部、３は第１鍛造型、３０は第１脹らみキャビティ、３３はつなぎ部、５は第２鍛造型、５０は第２脹らみキャビティを示す。

Claims

金属製の棒状ワークの軸長方向の少なくとも一部に据え込み鍛造によって脹らみ部を成形する棒状ワークの鍛造成形方法において、
前記棒状ワークの据え込み長さをＬ₁とし、据え込み鍛造前の前記棒状ワークの材料径をＤ₁とするとき、Ｌ₁／Ｄ₁の値を３．７〜７に設定し、
前記棒状ワークを鍛造型にセットした後、前記棒状ワークに軸長方向に荷重を加えて前記鍛造型のキャビティに前記棒状ワークのワーク材料を装填して前記棒状ワークに脹らみ部を成形する据え込み鍛造を実施するに際して、前記据え込み鍛造を行った前記棒状ワークの脹らみ部にねじれが生じるようにし、
その後、前記棒状ワークの脹らみ部の外周面をしごき加工することを特徴とする棒状ワークの鍛造成形方法。
請求項１において、前記据え込み鍛造は、第１据え込み鍛造と第２据え込み鍛造とを含み、前記第１据え込み鍛造を行った棒状ワークの脹らみ部にねじれが生じるようにしていることを特徴とする棒状ワークの鍛造成形方法。
請求項２において、前記第２据え込み鍛造において、前記棒状ワークの据え込み長さをＬ₂とし、前記棒状ワークの材料径をＤ₂としたとき、Ｌ₂／Ｄ₂の値を２．５以下に設定した前記第２据え込み鍛造を実施することを特徴とする棒状ワークの鍛造成形方法。