JP6201078B1 - 曲がり矯正用転造ダイス、棒材の曲がり矯正方法、及び棒材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】矯正痕をつけることなく棒材の丸棒部の曲がりを矯正することのできる曲がり矯正用転造ダイス、棒材の曲がり矯正方法、及び棒材の製造方法を提供する。【解決手段】矯正用転造ダイス１は、凸ダイス本体１０と凹ダイス本体５０を備え、凸ダイス本体１０の凸転造面１１には縦断面視凸湾曲状であって表面が滑面で構成される凸状圧接部２０が含まれており、凹ダイス本体５０の凹転造面５１には表面が滑面で構成される上下一対の対状圧接部７０，７０が含まれており、棒材Ｗの丸棒部Ｗ１を凸状圧接部２０と一対の対状圧接部７０，７０とで挟持しながらあえて大きく湾曲させながら転動させて丸棒部Ｗ１内に残存する内部応力を効果的に分散させ、その後に真直に矯正する。【選択図】図５

Description

本発明は、長尺の丸棒部を有する棒材の該丸棒部の曲がりを矯正するために用いられる曲がり矯正用転造ダイス、棒材の曲がり矯正方法、及び棒材の製造方法に関する。

近年、自動車等の軽量化が進んでおり、それらに用いられるボルトとしては、細径化され、かつ熱処理されて硬度が高められたものが求められてきている。しかしながら、頭部から真直に伸びるねじ部を含む軸部の長い熱処理ボルト等の棒材にあっては、熱処理が施されることによって当該軸部の残留応力が発現し、例えば弓なり状の曲がりが生じてしまう問題があった。なお、軸部の残留応力は、巻回されたコイル状の線材を切断して棒状の母材を得る過程で生じることはよく知られている。

かかる問題に対して、例えば特許文献１には、互いに対向して相対的に移動する１対のダイブロック（ダイス）の互いに対向する表面に相対移動方向に延びる互いに平行な複数の突条を形成し、各ダイブロックの各突条は相対移動方向と直交する線上において交互に配置し、少なくとも一方のダイブロックの各突条の間に同突条と実質的に平行に延びて設けられ頂面が工作物に当接されて同工作物を他方の前記ダイブロックの突条に押圧する加圧ブロックを備えている曲がり矯正用転造ダイスが開示されている。

また、特許文献２には、転造面の下方部に雄ねじ形成用の山形凸条を設け、転造面の上方部に一本又は複数本の曲がり矯正用の山形凸条を設けた一対の転造ダイスの間に、ワーク材（棒材）の軸部を挟み込み、転造ダイスを駆動させながら軸部を押圧することにより、ワーク材の軸部の下方部にはねじ部を形成するとともに、ねじ部上方の軸部には環状又は螺旋状の山形凹凸を形成することによりワーク材のねじ加工と曲がり矯正とを同時に行うネジ部品の製造に用いられる転造ダイスが開示されている。

特開平８−２６７１４４号公報 特開２００３−２５０３７号公報

しかしながら、上記特許文献に開示された転造ダイスを用いて棒材の曲がりを矯正する手法にあっては、ダイスに設けられた突条や山形凸条によって棒材の軸部に矯正痕（傷等）がついてしまう問題があった。特に近年、以前であれば許容されていた矯正痕が製品の寸法形状の精密化に伴い、許容されなくなってきており、熱処理ボルトの母材としての棒材等にあって、矯正痕がなく、かつ曲がりのないものが要求されてきている。また、矯正痕によって製品の疲労強度が低下するおそれもあり、特に改善が求められている。

そこで本発明は、矯正痕をつけることなく棒材の丸棒部（軸部）の曲がりを矯正することのできる曲がり矯正用転造ダイス、棒材の曲がり矯正方法、及び棒材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、長尺の丸棒部を有する棒材の該丸棒部の曲がりを矯正するために用いられる曲がり矯正用転造ダイスであって、転造が終了する転造終点に向かって前記棒材が転動する転造面を各々有する一対のダイス本体を具備し、一方のダイス本体の転造面には、縦断面視で他方のダイス本体側に向かって凸となる凸湾曲状であって表面が滑面で構成された、前記丸棒部に圧接する凸状圧接部が、転造終点側に向かって帯状に形成されてなると共に、他方のダイス本体の転造面には、表面が滑面で構成され、前記凸状圧接部を基準にして一側と他側とで前記丸棒部に対状に圧接する一対の対状圧接部が、転造終点側に向かって各々帯状に形成されてなり、さらに前記ダイス本体のうち少なくとも一方のダイス本体の転造面には、前記凸状圧接部が、転造終点側に向かうに従い相対的に他方のダイス本体側に徐々に突出していくように形成されてなり、前記凸状圧接部と前記対状圧接部とで前記丸棒部を挟持しながら弓なり状に湾曲させていく機能を有する準備曲げ領域と、前記準備曲げ領域の終端から転造終点側に向かって前記準備曲げ領域の終端と同一の転造面形状が維持されてなる強制曲げ領域と、前記凸状圧接部が前記強制曲げ領域の終端から転造終点側に向かうに従い相対的に他方のダイス本体から相対的に退避していくように形成されてなり、前記凸状圧接部と前記対状圧接部とで前記丸棒部を挟持しながら真直状に変形させていく機能を有する矯正領域と、を具備していることを特徴とする曲がり矯正用転造ダイスである。

かかる構成にあっては、前記曲がり矯正用転造ダイスを用いることにより、既に曲がってしまっている棒材の丸棒部をそこからいきなり真直にするのではなく、あえてさらに弓なり状に湾曲させることを大きな特徴としている。このように、棒材の丸棒部をまず強制的に曲げていくことによって、丸棒部の曲がり部分に元々残留していた内部応力を分散させ、その上で、一連の転造加工工程においてその後真直に矯正していくことによって、丸棒部に矯正痕の凹凸をつけることなく適正に曲がりの矯正を行うことができる。なお、丸棒部が真直状に変形することには、丸棒部が真直になることは勿論のこと、所定の許容範囲の中で実質的に真直となることも含まれる。

なお、転造技術を採用する本構成は、丸棒部をいきなり大きく湾曲させるのではなく連続的に徐々に変形させていくことができる。すなわち、前記棒材の丸棒部を、前記準備曲げ領域で転動させることで、丸棒部の湾曲形状を徐々に大きくさせていくことができる。また、前記強制曲げ領域では、丸棒部の形状を加工前よりもさらに湾曲させた形状としながら丸棒部に残存している内部応力を好適に分散させることができる。さらに前記矯正領域では、内部応力を除去した該丸棒部を徐々に真直状に矯正することができる。かかる工程を順に経ることにより、ダイスにかかる負荷を飛躍的に低減することができる。

さらに、前記他方のダイス本体における対状圧接部の間に位置する部分であって前記凸状圧接部の頂部と対向する箇所には、前記凸状圧接部の頂部とで前記丸棒部の中央部を挟持する補助圧接部が形成されており、前記凸状圧接部の頂部と前記補助圧接部との離間距離が、前記準備曲げ領域、前記強制曲げ領域、及び前記矯正領域において一定となっている構成が提案される。

ここで、曲がり量が比較的大きい丸棒部を矯正する場合にあっては、転造過程で当該丸棒部が転造面に食い込んでしまい、ダイス本体を損傷させる場合がある。そこで、かかる課題を解決すべく、本構成にあっては、丸棒部の中央部を凸状圧接部の頂部と補助圧接部とで常時挟持し、しかも両転造ダイス本体と丸棒部の中央部との相対的な位置関係を転造過程で維持するようにしている。かかる構成とすることにより、丸棒部の適切な箇所を円滑に塑性変形させることが可能となり、ダイス本体にかかる負荷をより一層抑制することができる。

また、前記転造面には、前記丸棒部の仕上げ粗面よりも粗い粗面からなるグリップ粗面部と、前記グリップ粗面部よりも転造終点側に配置され、かつ前記丸棒部の仕上げ粗面と同じ粗面からなる仕上げ粗面部とが含まれていることが望ましい。

ここで、転造の初期段階では、上述のように棒材が既に曲がっていることが原因となって当該棒材が転造面で円滑に転動しない不具合が生じることがある。したがって、グリップ粗面部を設けることにより、丸棒部と転造面との摩擦抵抗を増やして棒材を円滑に初動させることができる。加えて、グリップ粗面部よりも後に仕上げ粗面部を設けることにより、仮にグリップ粗面部で丸棒部に矯正痕が残ったとしても、これを適正に修正することが可能となる。

また、前記凸状圧接部及び前記対状圧接部における強制曲げ領域の転造方向に沿う長さは、前記丸棒部の周長よりも長いことが望ましい。

かかる構成とすることにより、前記強制曲げ領域において前記棒材の丸棒部が少なくとも１周以上転動することができ、該丸棒部に残存している内部応力を全体にわたって効果的に分散させることができる。

また、本発明は、上記の曲がり矯正用転造ダイスを用いて転造加工を施すことを特徴とする棒材の曲がり矯正方法である。

かかる構成とすることにより、曲がりのある丸棒部を有する棒材を、矯正痕をつけることなく迅速に矯正していくことができる。

また、本発明は、上記の棒材の曲がり矯正方法を用いて、丸棒部が真直となった棒材を製造することを特徴とする棒材の製造方法である。

かかる構成とすることにより、矯正痕のない丸棒部を有する棒材を転造加工によって量産することができる。

本発明の曲がり矯正用転造ダイスは、丸棒部に矯正痕をつけることなく曲がりの矯正を行うことができる。

また本発明の棒材の曲がり矯正方法は、前記曲がり矯正用転造ダイスを用いることによって、矯正痕をつけることなく前記棒材の丸棒部の曲がりを矯正することができる。

また本発明の棒材の製造方法は、矯正痕のない丸棒部を有する棒材を転造加工によって量産することができる。

曲がり矯正用転造ダイスの使用状態を示す説明図である。 凸ダイス本体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 凹ダイス本体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。 （ａ）は転造始点（図２ｂのＡ−Ａ線、図３ｂのＥ−Ｅ線）における棒材を示す説明図であり、（ｂ）は準備曲げ領域の終点（図２ｂのＢ−Ｂ線、図３ｂのＦ−Ｆ線）における棒材を示す説明図である。 （ａ）は矯正領域（図２ｂのＣ−Ｃ線、図３ｂのＧ−Ｇ線）における棒材を示す説明図であり、（ｂ）は転造終点（図２ｂのＤ−Ｄ線、図３ｂのＨ−Ｈ線）における棒材を示す説明図である。 他の実施例の凸ダイス本体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＪ−Ｊ線断面図である。 他の実施例の凹ダイス本体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＮ−Ｎ線断面図である。 （ａ）は転造始点（図６ｂのＩ−Ｉ線、図７ｂのＭ−Ｍ線）における棒材を示す説明図であり、（ｂ）は準備曲げ領域の終点（図６ｂのＪ−Ｊ線、図７ｂのＮ−Ｎ線）における棒材を示す説明図である。 （ａ）は矯正領域（図６ｂのＫ−Ｋ線、図７ｂのＯ−Ｏ線）における棒材を示す説明図であり、（ｂ）は転造終点（図６ｂのＬ−Ｌ線、図７ｂのＱ−Ｑ線）における棒材を示す説明図である。 さらに他の実施例を説明する説明図である。 転造過程を示す説明図である。 凸ダイス本体を拡大して示す断面図である。 凹ダイス本体の一部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。

本発明の曲がり矯正用転造ダイス（以下、転造ダイスという。）、該転造ダイスを用いた曲がり矯正方法、及び棒材の製造方法を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。なお、説明を明瞭とすべく、図面において、実際の寸法比率とは異なる寸法比率で示しているところがあるが、これにより本発明が限定して解釈されるものではない。

図１に示したように、転造ダイス１は、棒材Ｗの丸棒部Ｗ１に転造加工を施すことによって丸棒部Ｗ１の曲がりを矯正するために用いられる。例えば、棒材Ｗは本実施例とは別の転造加工によってＭ１０の六角ボルトとされるものであり、丸棒部Ｗ１の長さが例えば２３０ｍｍである。

また、転造ダイス１は、図示しない台に固定された略直方体形状の固定側ダイスである凸ダイス本体１０と、凸ダイス本体１０に対して転造方向Ｐに沿って移動する移動側ダイスである凹ダイス本体５０とによって構成されている。

凸ダイス本体１０は、棒材Ｗが転動する凸転造面１１を有し、これに対して凹ダイス本体５０は、凹転造面５１を有している。そして、凸転造面１１と凹転造面５１とが互いに向き合うように両ダイス本体１０，５０が配置されている。

なお、凸ダイス本体１０の凸転造面１１は、縦方向の長さが２８７ｍｍ、及び、横方向の長さ（転造方向Ｐに沿う長さ）が２５０ｍｍとされている。また凸転造面１１は、図２等に示すように、凸ダイス本体１０の一端部１１ａから転造方向Ｐに沿って所定長さ（本実施例では１５ｍｍ）だけ離れた位置に転造始点１２が定められている。

また、凸転造面１１において、一端部１１ａと転造始点１２との間は食い付き面１３とされており、凹ダイス本体５０から退避する傾斜面で構成されている。

また、凸転造面１１において、凸ダイス本体１０の他端部１１ｂから転造始点１２側に所定長さだけ離れた位置には転造終点１７が定められている。そして、転造終点１７から他端部１１ｂにわたって、転造方向Ｐに沿う長さが１０ｍｍである逃げ面１８が形成されている。なお、逃げ面１８は、凹ダイス本体５０から退避する傾斜面で構成されている。

また、同様にして図３に示すように、凹ダイス本体５０の凹転造面５１についても、一端部５１ａ側に転造始点５２が定められ、他端部５１ｂ側に転造終点５７が定められている。そして、一端部５１ａから転造始点５２にわたって食い付き面５３が形成され、転造終点５７から他端部５１ｂにわたって、転造方向Ｐに沿う長さが１０ｍｍである逃げ面５８が形成されている。かかる逃げ面５８は、凸ダイス本体１０から退避する傾斜面で構成されている。

次に、本発明の要部について詳述する。
図２（ａ），図２（ｂ）に示したように、凸転造面１１における中央には、転造方向Ｐに沿って帯状に形成された横長の凸状圧接部２０が形成されている。

この凸状圧接部２０は、図２（ｃ）に示すように、縦断面視で凸湾曲状であり、表面が滑面で構成されている。そして、後述するように、転造加工時には、この凸状圧接部２０と丸棒部Ｗ１の中央部付近とが圧接する。

なお、凸状圧接部２０は、凹ダイス本体５０に向かって凸であり、その頂点は、転造始点１２から転造終点１７にわたって、凸ダイス本体１０の上端から７７．１ｍｍだけ下側に位置している。また、凸状圧接部２０の頂点における形状は、とがっておらず、緩やかに湾曲した滑面で構成されている。

また、図２に示すように、凸状圧接部２０の上側及び下側には、それぞれ非接触部２１，２１が形成されている。非接触部２１，２１は、縦断面視で直線形状である平面で構成されており、互いに隣接する凸状圧接部２０と段差なく連続している。また、上側の非接触部２１は上側に向かうほど凹ダイス本体５０から退避し、かつ下側の非接触部２１は下側に向かうほど凹ダイス本体５０から退避している。そして、後述するように、転造加工時には、上下一対の非接触部２１，２１と前記丸棒部Ｗ１とは非接触状態となる。

さらに、凸状圧接部２０には、転造始点１２から転造方向Ｐに沿って準備曲げ領域１４が形成されている。かかる準備曲げ領域１４は、図２（ａ）に示すように、転造終点１７側に向かうに従い徐々に凹ダイス本体５０側に突出していく形状となっている。具体的には、準備曲げ領域１４の転造方向Ｐに沿う長さは、４５ｍｍとされており、凸状圧接部２０の凸高さが転造終点１７側に向かうにつれて徐変している。

また、凸状圧接部２０における準備曲げ領域１４に隣接した位置には、強制曲げ領域１５が形成されている。強制曲げ領域１５は、準備曲げ領域１４の終端から転造終点１７側に向かって同一の転造面形状（縦断面形状）を維持しており、この強制曲げ領域１５における凸ダイス本体１０の縦断面形状は、当該区間に限り同一となっている。なお、強制曲げ領域１５の転造方向Ｐに沿う長さは、３６ｍｍとされている。また、強制曲げ領域１５は、転造始点１２よりも約２．９ｍｍだけ凹ダイス本体５０側に突出している。

さらに、凸状圧接部２０における強制曲げ領域１５に隣接した位置には、矯正領域１６が形成されている。矯正領域１６は、強制曲げ領域１５の終端から転造終点１７側に向かうに従い徐々に凹ダイス本体５０から退避していくように形成されている。具体的には、矯正領域１６の転造方向Ｐに沿う長さは、１４４ｍｍとされており、凸状圧接部２０の凸高さが転造終点１７側に向かうにつれて徐変している。

次に、凹ダイス本体５０の凹転造面５１について詳述する。

図３に示すように、凹ダイス本体５０の凹転造面５１は、縦方向の長さが２８７ｍｍ、及び、横方向の長さ（転造方向Ｐに沿う長さ）が２５５ｍｍとされている。また凹転造面５１は、図３等に示すように、凹ダイス本体５０の一端部５１ａから転造方向Ｐに沿って所定長さ（本実施例においては２０ｍｍ）だけ離れた位置に転造始点５２が定められている。

また、凹転造面５１には、表面が滑面で構成された上下一対の対状圧接部７０，７０が形成されている。かかる対状圧接部７０，７０は、上述の凸状圧接部２０を基準にして上側と下側とにそれぞれ配置されており、後述するように、転造加工時には、前記丸棒部Ｗ１にそれぞれ圧接する。

なお、具体的には、一対の対状圧接部７０，７０は、転造終点５７側に向かって各々帯状に形成されており、例えば上側の圧接部７０は、転造始点５２から転造終点５７にわたって、凹ダイス本体５０の上端から１５ｍｍだけ下側に位置している。また、下側の圧接部７０は、転造始点５２から転造終点５７にわたって、凹ダイス本体５０の上端から２２９ｍｍだけ下側に位置している。

また、上下一対の対状圧接部７０，７０間には、非接触部７１が形成されている。非接触部７１は、縦断面視で凹形状であって窪んでおり、上下一対の対状圧接部７０，７０とそれぞれ段差なく連続している。なお、後述するように、転造加工時には、非接触部７１と前記丸棒部Ｗ１とは非接触状態となる。

また、上下一対の対状圧接部７０，７０にも、上述した凸ダイス本体１０の凸状圧接部２０に対応して、各々準備曲げ領域５４、強制曲げ領域５５、及び矯正領域５６が形成されている。

さらに詳述すると、対状圧接部７０，７０における準備曲げ領域５４は、転造終点５７側に向かうに従い徐々に凸ダイス本体１０側に突出していくように形成されている。なお、準備曲げ領域５４における一端部５１ａから転造方向に沿う長さは、７０ｍｍである。

また、対状圧接部７０，７０における強制曲げ領域５５は、対状圧接部７０，７０における準備曲げ領域５４の終端から転造終点５７側に向かって同一の縦断面形状を維持しており、当該強制曲げ領域５５に対応する凹ダイス本体５０の縦断面形状は、当該区間に限り同一となっている。なお、強制曲げ領域５５における転造方向Ｐに沿う長さは、３６ｍｍである。また、強制曲げ領域５５，５５は、転造始点５２よりも約２．９ｍｍだけ凸ダイス本体１０側に突出している。

また、対状圧接部７０，７０における矯正領域５６は、転造終点５７側に向かうに従い徐々に凸ダイス本体１０から退避するように形成されている。なお、矯正領域５６における転造方向Ｐに沿う長さは、１３９ｍｍである。

次に、転造ダイス１を用いて、棒材Ｗの丸棒部Ｗ１を転造加工しながら曲がりを矯正する工程を図４，図５に従って説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、弓なり状に曲がった丸棒部Ｗ１を有する棒材Ｗが、転造ダイス１に投入される。そして、転造始点１２，５２においては、凸ダイス本体１０の凸状圧接部２０と丸棒部Ｗ１のほぼ中央とが接触すると共に、凹ダイス本体５０の対状圧接部７０，７０と丸棒部Ｗ１の上端側と下端側とが各々接触する。

なお、矯正対象となる棒材Ｗにおける丸棒部Ｗ１の曲がり具合は個々に異なり、また投入時の棒材Ｗの向きも一定ではないため、凸状圧接部２０及び対状圧接部７０，７０が丸棒部Ｗ１に接触する位置は、常に同じ位置であるとは限らない。

その後、図４（ｂ）に示すように、棒材Ｗの丸棒部Ｗ１は、準備曲げ領域１４に対応する凸状圧接部２０と、準備曲げ領域５４に対応する対状圧接部７０，７０とに圧接しながら転動し、徐々に塑性変形されることで、凹ダイス本体５０側に更に弓なり状に湾曲していく。そして、凸状圧接部２０が徐々に凹ダイス本体５０側に向かって突出していくことにより、棒材Ｗの曲がり量の度合いが大きくなっていく。

さらにその後、棒材Ｗの丸棒部Ｗ１は、強制曲げ領域１５に対応する凸状圧接部２０と、強制曲げ領域５５に対応する対状圧接部７０，７０に圧接しながら転動して、所定の曲がり具合で凹ダイス本体５０側に湾曲した形状が確定される。具体的には、凸状圧接部２０と対状圧接部７０，７０とによって５．８ｍｍの曲がり量が確保される。

なお、丸棒部Ｗ１が強制曲げ領域１５，５５に対応する凸状圧接部２０及び対状圧接部７０，７０と圧接しながら転動する間は、丸棒部Ｗ１の曲がり量は変わらないものの、転動によって湾曲する向きが連続的に変化するため、丸棒部Ｗ１に残存する内部応力が好適に分散される。

さらに本実施例においては、強制曲げ領域１５，５５の転造方向Ｐに沿う長さ（３６ｍｍ）が、矯正対象である丸棒部Ｗ１の周長（約３１ｍｍ）よりも長いため、丸棒部Ｗ１が強制曲げ領域１５，５５内で１周以上転動することができ、丸棒部Ｗ１に残存する内部応力をより効果的に分散させることができる。

そして、図５（ａ）に示すように、強制的に湾曲形状とされた棒材Ｗは、矯正領域１６に対応する凸状圧接部２０と、矯正領域５６に対応する対状圧接部７０，７０とに圧接しながら転動し、徐々に真直状に塑性変形される。

具体的には、凸状圧接部２０の凸高さが徐々に低くなって棒材Ｗの湾曲の度合いが徐々に減ぜられて前記丸棒部Ｗ１が真直状に変形し、そして、図５（ｂ）に示すように、転造終点１７，５７に至るときには曲がりの矯正加工が終了して丸棒部Ｗ１は真直形状となる。

ところで、上記した一連の工程からなる曲がり矯正方法にあっては、初期は対状圧接部７０，７０が転造終点１７，５７側に向かうに従い相対的に凸ダイス本体１０側に徐々に突出していくと共に、凸状圧接部２０が相対的に凹ダイス本体５０側に徐々に突出していくことで、丸棒部Ｗ１を弓なり状に塑性変形させる。そして、その後丸棒部Ｗ１を真直状に塑性変形させる。

ここで、工程の全体において、凸ダイス本体１０の非接触部２１及び凹ダイス本体５０の非接触部７１は、丸棒部Ｗ１に接触することがない。従って上記工程を経た丸棒部Ｗ１は、滑面で構成された凸状圧接部２０及び対状圧接部７０，７０のみと圧接することとなるため、矯正痕が付くおそれがない。

また、このような方法で製造された丸棒部Ｗ１を有する棒材Ｗは、矯正痕がなく、真直の精度も高いため、製品として非常に優れたものとなる。

さらに、丸棒部Ｗ１に残存していた内部応力が分散されたことによって製品として疲労強度が低下するおそれが大幅に低減されているため、ボルト等の母材としても安心して適用することができ、軸力の安定化が実現できる。

上記実施例において、各部の寸法形状は適宜自由に選択可能である。なお、望ましくは、準備曲げ領域１４，５４で棒材Ｗを２回転以上させるのがよい。また、望ましくは、矯正領域１６，５６で棒材Ｗを５回転以上させるのがよい。

また、例えば、凹ダイス本体５０の準備曲げ領域５４，強制曲げ領域５５，矯正領域５６を凸ダイス本体１０側に突出させることなく転造方向Ｐに平行な平面としてもよい。しかしその場合、強制曲げ領域５５において上記実施例と同じだけ丸棒部Ｗ１を曲げようとすると、凸ダイス本体１０の強制曲げ領域１５の突出量を更に大きく（約６ｍｍ）設定する必要があり、その分ダイスにかかる負荷が増大してしまうおそれがあるため、望ましくは、両ダイス１０，５０で棒材Ｗの曲がり量を確保するのがよい。

また、他の実施例が提案される。かかる実施例を図６〜図９に従って説明する。
なお、これまでに述べた実施例と共通する点については、同じ符号を付すと共に説明を省略する。

図６に示すように、凸ダイス本体９０は、凸状圧接部９１を備えている。

また、図７に示すように、凹ダイス本体８０における対状圧接部８１，８１の間であって凸ダイス本体９０における凸状圧接部９１の頂部と対向する位置には、補助圧接部８２が形成されている。そして、凸状圧接部９１の頂部と補助圧接部８２とで、丸棒部Ｗ１の中央部が挟持される。

そして、凸状圧接部９１の頂部と補助圧接部８２との離間距離は、準備曲げ領域１４，５４、強制曲げ領域１５，５５、及び矯正領域１６，５６において一定となっている。

かかる構成にあっては、図８（ａ）に示すように、準備曲げ領域１４，５４の初期において凸状圧接部９１の頂部と補助圧接部８２とで丸棒部Ｗ１のほぼ中央が挟持される。そして、図８（ｂ）に示すように、準備曲げ領域１４，５４の終端において凸状圧接部９１と補助圧接部８２とで丸棒部Ｗ１のほぼ中央が挟持されたまま丸棒部Ｗ１が弓なり状に曲げられる。そして、矯正曲げ領域１５，５５で所定の湾曲形状とされた後、図９（ａ）に示すように矯正領域１６，５６で真直状に矯正され、図９（ｂ）に示すような真直状の丸棒部ｗ１が得られる。

本構成にあっては、丸棒部ｗ１の中央部を凸状圧接部９１の頂部と補助圧接部８２とで常時挟持し、しかもダイス本体８０，９０と丸棒部ｗ１の中央部との相対的な位置関係を転造過程で維持するようにしている。かかる構成とすることにより、丸棒部ｗ１の適切な箇所を円滑に塑性変形させることが可能となり、ダイス本体８０，９０にかかる負荷をより一層抑制することができる。

また、以下のような構成が提案される。

すなわち、両転造面１１，５１には、丸棒部Ｗ１の仕上げ時の粗面よりも粗い粗面からなるグリップ粗面部と、グリップ粗面部よりも転造終点側に配置され、かつ前記丸棒部Ｗ１の仕上げ時の粗面とほぼ同じ粗面からなる仕上げ粗面部とが形成されていてもよい。ここで、粗面の粗さは、算術平均粗さ、最大高さ、十点平均粗さ、凹凸の平均間隔、局部山頂の平均間隔、及び負荷長さ率の定義並びに表示によって規定することができる（ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４）、ＪＩＳ Ｂ ００３１（１９９４））。

かかる構成の利点を以下に述べる。
転造の初期段階では、丸棒部Ｗ１が既に曲がっていることが原因となって棒材Ｗが転造面１１，５１で円滑に転動しない不具合が生じることがある。したがって、グリップ粗面部を設けることにより、丸棒部Ｗ１と転造面１１，５１との摩擦抵抗を増やして棒材Ｗを円滑に初動させることができる。

加えて、グリップ粗面部を基準にして転造方向Ｐに沿って後側に仕上げ粗面部を設けることにより、仮にグリップ粗面部で丸棒部Ｗ１に矯正痕が残ったとしても、これを適正に修正することが可能となる。

また、本発明は、平ダイスを用いた転造方法でも実現可能であるし、図１０に示すように、セグメントダイスである凸ダイス本体１００と丸ダイスである凹ダイス本体１２０とからなるロータリー式ダイスを用いた転造方法でも実現可能である。さらに、図１１〜図１３に従ってロータリー式ダイスを用いた実施例を説明するが、これまでに述べた実施例と共通する点については、同じ符号を付すと共に説明を省略する。

図１１に示すように、凸ダイス本体１００の凸転造面１１には、転造方向Ｐに沿って凸状圧接部２０が帯状に形成されている。凸状圧接部２０は、図１２に示すように凹ダイス本体１２０が突出しており、その突出高さの徐変に応じて、転造方向Ｐに沿って順に転造始点、準備曲げ領域、強制曲げ領域、矯正領域、及び転造終点が形成されている。

一方、凹ダイス本体１２０の凹転造面５１は、上下一対の対状圧接部７０，７０が転造方向に沿って帯状に形成されている。

なお、凸ダイス本体１００及び凹ダイス本体１２０は、複数の部材（例えば図１３参照）で構成することが望ましく、互いの部材にキー溝を形成して相互固定されてなる。

１ 曲がり矯正用転造ダイス
１０ 凸ダイス本体
１１ 凸転造面
１２ 転造始点
１４ 準備曲げ領域
１５ 強制曲げ領域
１６ 矯正領域
１７ 転造終点
２０ 凸状圧接部
５０ 凹ダイス本体
５１ 凹転造面
５２ 転造始点
５４ 準備曲げ領域
５５ 強制曲げ領域
５６ 矯正領域
５７ 転造終点
７０ 対状圧接部
８０ 凹ダイス本体
８１ 対状圧接部
８２ 補助圧接部
９０ 凸ダイス本体
９１ 凸状圧接部
１００ 凸ダイス本体
１２０ 凹ダイス本体
Ｗ 棒材
Ｗ１ 丸棒部

Claims (6)

1. 長尺の丸棒部を有する棒材の該丸棒部の曲がりを矯正するために用いられる曲がり矯正用転造ダイスであって、
   転造が終了する転造終点に向かって前記棒材が転動する転造面を各々有する一対のダイス本体を具備し、
   一方のダイス本体の転造面には、縦断面視で他方のダイス本体側に向かって凸となる凸湾曲状であって表面が滑面で構成された、前記丸棒部に圧接する凸状圧接部が、転造終点側に向かって帯状に形成されてなると共に、
   他方のダイス本体の転造面には、表面が滑面で構成され、前記凸状圧接部を基準にして一側と他側とで前記丸棒部に対状に圧接する一対の対状圧接部が、転造終点側に向かって各々帯状に形成されてなり、
   さらに前記ダイス本体のうち少なくとも一方のダイス本体の転造面には、
   前記凸状圧接部が、転造終点側に向かうに従い相対的に他方のダイス本体側に徐々に突出していくように形成されてなり、前記凸状圧接部と前記対状圧接部とで前記丸棒部を挟持しながら弓なり状に湾曲させていく機能を有する準備曲げ領域と、
   前記準備曲げ領域の終端から転造終点側に向かって前記準備曲げ領域の終端と同一の転造面形状が維持されてなる強制曲げ領域と、
   前記凸状圧接部が前記強制曲げ領域の終端から転造終点側に向かうに従い相対的に他方のダイス本体から相対的に退避していくように形成されてなり、前記凸状圧接部と前記対状圧接部とで前記丸棒部を挟持しながら真直状に変形させていく機能を有する矯正領域と、
   を具備している
   ことを特徴とする曲がり矯正用転造ダイス。
2. 前記他方のダイス本体における対状圧接部の間に位置する部分であって前記凸状圧接部の頂部と対向する箇所には、前記凸状圧接部の頂部とで前記丸棒部の中央部を挟持する補助圧接部が形成されており、前記凸状圧接部の頂部と前記補助圧接部との離間距離が、前記準備曲げ領域、前記強制曲げ領域、及び前記矯正領域において一定となっている
   請求項１に記載の曲がり矯正用転造ダイス。
3. 前記転造面には、前記丸棒部の仕上げ粗面よりも粗い粗面からなるグリップ粗面部と、前記グリップ粗面部よりも転造終点側に配置され、かつ前記丸棒部の仕上げ粗面と同じ粗面からなる仕上げ粗面部とが含まれている
   請求項１又は請求項２に記載の曲がり矯正用転造ダイス。
4. 前記凸状圧接部及び前記対状圧接部における強制曲げ領域の転造方向に沿う長さは、前記丸棒部の周長よりも長い
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の曲がり矯正用転造ダイス。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の曲がり矯正用転造ダイスを用いて転造加工を施すことを特徴とする棒材の曲がり矯正方法。
6. 請求項５に記載の棒材の曲がり矯正方法を用いて、丸棒部が真直状に変形した棒材を製造することを特徴とする棒材の製造方法。

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