JPH0270347A - 鍛造部材の製造方法 - Google Patents
鍛造部材の製造方法Info
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- JPH0270347A JPH0270347A JP63223998A JP22399888A JPH0270347A JP H0270347 A JPH0270347 A JP H0270347A JP 63223998 A JP63223998 A JP 63223998A JP 22399888 A JP22399888 A JP 22399888A JP H0270347 A JPH0270347 A JP H0270347A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は鍛造部材の製造方法に関するものである。
(従来技術)
従来、自動車部品等を鍛造成形する場合、先ず押出し成
形等により丸棒状の鍛造用素材を成形し、しかるのちこ
の鍛造用素材を鍛造工程において加圧成形するのが一般
的であった(例えば、特開昭59−206133号公報
参照)、。
形等により丸棒状の鍛造用素材を成形し、しかるのちこ
の鍛造用素材を鍛造工程において加圧成形するのが一般
的であった(例えば、特開昭59−206133号公報
参照)、。
ところが、このような従来の鍛造部材の製造方法によれ
ば、鍛造用素材が丸棒状であるため、例えば肉厚変化あ
るいは形状変化の大きい複雑な形をもつ鍛造品を得る場
合には鍛造用素材の歩留まりが悪いという問題があった
。
ば、鍛造用素材が丸棒状であるため、例えば肉厚変化あ
るいは形状変化の大きい複雑な形をもつ鍛造品を得る場
合には鍛造用素材の歩留まりが悪いという問題があった
。
このような背景から、近年複数の素材を溶接して鍛造成
形品の形状に近似した形状をもつ鍛造用素材を製造し、
これを鍛造して所定形状の鍛造部材を得る方法が試みら
れている。
形品の形状に近似した形状をもつ鍛造用素材を製造し、
これを鍛造して所定形状の鍛造部材を得る方法が試みら
れている。
(発明が解決しようとする課題)
ところが、このように複数の素材を溶接して得られた鍛
造用素材を鍛造成形する場合には、該鍛造用木材の溶接
部においては溶接に起因する欠陥、例えばミクロシュリ
ンケージの発生、晶出物や結晶粒の粗大化のため、母材
に比べてその変形能が低く、従って鍛造成形初期にこの
溶接部に引張応力が作用すると割れが発生するというお
それがあった。
造用素材を鍛造成形する場合には、該鍛造用木材の溶接
部においては溶接に起因する欠陥、例えばミクロシュリ
ンケージの発生、晶出物や結晶粒の粗大化のため、母材
に比べてその変形能が低く、従って鍛造成形初期にこの
溶接部に引張応力が作用すると割れが発生するというお
それがあった。
このような鍛造割れの発生は、鍛造用素材を構成する複
数の素材を異材質で構成した場合により顕著である。
数の素材を異材質で構成した場合により顕著である。
そこで本発明は、複数の木材を溶接接合して形成される
鍛造用素材に鍛造加工を施して所定形状の鍛造部材を得
る鍛造部材の製造方法において、鍛造用素材の溶接接合
部に鍛造割れを発生させることなく成形が行なえ、且つ
該接合部の強度性能を母材並みに確保できるようにする
ことを目的としてなされたものである。
鍛造用素材に鍛造加工を施して所定形状の鍛造部材を得
る鍛造部材の製造方法において、鍛造用素材の溶接接合
部に鍛造割れを発生させることなく成形が行なえ、且つ
該接合部の強度性能を母材並みに確保できるようにする
ことを目的としてなされたものである。
(課題を解決するための手段)
本発明ではこのような課題を解決するための手段として
、複数の素材を相互に溶接接合して形成される鍛造用素
材を鍛造工程において所定形状に成形するに際し、上記
複数の素材のうち相互に接合される一対の素材のいずれ
か一方の素材にその厚さ方向の全長に跨って延びる略U
形の嵌合凹部を、また他方の素材に上記一方の木材の嵌
合凹部に嵌合可能な嵌合突部をそれぞれ形成するととも
に、上記一方の素材の嵌合凹部近傍の厚さ寸法を上記他
方の素材の嵌合凸部近傍の厚さ寸法よりも大きく設定し
、且つ該一方の素材と他方の素材とを少なくとも該他方
の素材の嵌合凸部が上記一方の木材の嵌合凹部より厚さ
方向外方に突出しないようにして相互に凹凸嵌合させた
状態で相互に溶接接合して上記鍛造用素材を製造し、し
かるのち該鍛造用素材を半密閉型鍛造金型にて上記各素
材の厚さ方向に加圧してこれを所定形状に鍛造成形する
ことを特徴とするものである。
、複数の素材を相互に溶接接合して形成される鍛造用素
材を鍛造工程において所定形状に成形するに際し、上記
複数の素材のうち相互に接合される一対の素材のいずれ
か一方の素材にその厚さ方向の全長に跨って延びる略U
形の嵌合凹部を、また他方の素材に上記一方の木材の嵌
合凹部に嵌合可能な嵌合突部をそれぞれ形成するととも
に、上記一方の素材の嵌合凹部近傍の厚さ寸法を上記他
方の素材の嵌合凸部近傍の厚さ寸法よりも大きく設定し
、且つ該一方の素材と他方の素材とを少なくとも該他方
の素材の嵌合凸部が上記一方の木材の嵌合凹部より厚さ
方向外方に突出しないようにして相互に凹凸嵌合させた
状態で相互に溶接接合して上記鍛造用素材を製造し、し
かるのち該鍛造用素材を半密閉型鍛造金型にて上記各素
材の厚さ方向に加圧してこれを所定形状に鍛造成形する
ことを特徴とするものである。
(作 用)
本発明ではこのような構成とするこにより、(1)
鍛造成形初期においては、先ず最初に加圧方向における
寸法の大きい一方の素材のみが加圧変形され、その変形
力により、該一方の素材の嵌合凹部とその両側面に挟ま
れた格好で位置する他方の素材の嵌合突部との間の溶接
部には圧縮応力が作用する、 (2)さらに加圧変形が進行して他方の木材も変形して
これら各素材が鍛造金型の成形凹部内に充填されその一
部が該鍛造金型の合せ部からパリとして流出する鍛造成
形後期においては、上記パリの流出抵抗を受けて上記溶
接部にはより大きな圧縮応力が作用し、該溶接部は遡性
流動による鍛練効果を受ける、 等の作用が得られる。
鍛造成形初期においては、先ず最初に加圧方向における
寸法の大きい一方の素材のみが加圧変形され、その変形
力により、該一方の素材の嵌合凹部とその両側面に挟ま
れた格好で位置する他方の素材の嵌合突部との間の溶接
部には圧縮応力が作用する、 (2)さらに加圧変形が進行して他方の木材も変形して
これら各素材が鍛造金型の成形凹部内に充填されその一
部が該鍛造金型の合せ部からパリとして流出する鍛造成
形後期においては、上記パリの流出抵抗を受けて上記溶
接部にはより大きな圧縮応力が作用し、該溶接部は遡性
流動による鍛練効果を受ける、 等の作用が得られる。
(発明の効果)
従って、本発明の鍛造部材の製造方法のよれば、複数の
素材を溶接接合してなる鍛造用素材を鍛造金型によって
鍛造成形する場合、その溶接部に鍛造工程の初期から後
期まで連続して圧縮応力が作用し該溶接部は常に圧縮変
形を受けるため、(1)鍛造成形初期においては、例え
溶接部に溶接に起因する欠陥があったとしてもこれが鍛
造割れに進展するということがなく、鍛造割れの発生が
確実に防止される、 (2)鍛造成形の進行とともに溶接部に対する遡性流動
による鍛練効果が次第に増大し、該溶接部においてはミ
クロシュリンケージの消滅あるいは晶出物や結晶粒の微
細化等の組織改善がなされ、その強度性能が向上せしめ
られる、 等の効果が得られる。
素材を溶接接合してなる鍛造用素材を鍛造金型によって
鍛造成形する場合、その溶接部に鍛造工程の初期から後
期まで連続して圧縮応力が作用し該溶接部は常に圧縮変
形を受けるため、(1)鍛造成形初期においては、例え
溶接部に溶接に起因する欠陥があったとしてもこれが鍛
造割れに進展するということがなく、鍛造割れの発生が
確実に防止される、 (2)鍛造成形の進行とともに溶接部に対する遡性流動
による鍛練効果が次第に増大し、該溶接部においてはミ
クロシュリンケージの消滅あるいは晶出物や結晶粒の微
細化等の組織改善がなされ、その強度性能が向上せしめ
られる、 等の効果が得られる。
(実施例)
以下、本発明の鍛造部材の製造方法を、エンジンのコン
ロッドを鍛造成形する場合を例にとって説明する。
ロッドを鍛造成形する場合を例にとって説明する。
第1図にはコンロッドの成形に用いられる鍛造用素材l
が示されている。この鍛造用素材lはコンロッドの大端
部の成形部となる略矩形板状の第1素材2、特許請求の
範囲中の一方の素材に該当する)と、幹部及び小端部の
成形部となる第2素材3(特許請求の範囲中の他方の素
材に該当する)とを一体的に溶接接合してなるものであ
って、該第1素材2と第2素材3とはそれぞれその要求
性能に対応してその材質が設定されている。即ち、第1
素材2はクランクシャフトとの嵌合性を確保する意味か
ら低熱膨張性が要求される大端部に対応するものである
ところから、この実施例ではこの第1素材2の材質とし
て熱膨張の低いアルミニウム合金(JISA4032、
組成:Aσ−12Si−1,0cu−1,0Mg 1
.0Ni)を採用している。これに対して、第2素材3
は荷重条件が厳しく特に高温強度が要求される幹部及び
小端部に対応するものであるため、この実施例ではこの
第2素材3の材質として高温強度の高いアルミニウム合
金(JISA2NO+、組成:A (1−2,0Cu−
1,5Mg−1゜OFe −1,ON i)を採用して
いる。
が示されている。この鍛造用素材lはコンロッドの大端
部の成形部となる略矩形板状の第1素材2、特許請求の
範囲中の一方の素材に該当する)と、幹部及び小端部の
成形部となる第2素材3(特許請求の範囲中の他方の素
材に該当する)とを一体的に溶接接合してなるものであ
って、該第1素材2と第2素材3とはそれぞれその要求
性能に対応してその材質が設定されている。即ち、第1
素材2はクランクシャフトとの嵌合性を確保する意味か
ら低熱膨張性が要求される大端部に対応するものである
ところから、この実施例ではこの第1素材2の材質とし
て熱膨張の低いアルミニウム合金(JISA4032、
組成:Aσ−12Si−1,0cu−1,0Mg 1
.0Ni)を採用している。これに対して、第2素材3
は荷重条件が厳しく特に高温強度が要求される幹部及び
小端部に対応するものであるため、この実施例ではこの
第2素材3の材質として高温強度の高いアルミニウム合
金(JISA2NO+、組成:A (1−2,0Cu−
1,5Mg−1゜OFe −1,ON i)を採用して
いる。
そして、この実施例では、この第1素材2と第2素材3
を溶接接合して鍛造用素材lを形成するに際し本発明を
適用している。即ち、先ず板厚については第1素+42
の厚さ寸法が第2累材3のそれよりも大きくなるように
各部(オの板厚を相対的に設定している。また、この両
者の接合部の構造については、その結合構造を凹凸嵌合
構造とし、第1索材2側に形成したU形の嵌合凹部21
内に第2素材3の端部3aで構成される嵌合凸部31を
嵌合させるようにしている。
を溶接接合して鍛造用素材lを形成するに際し本発明を
適用している。即ち、先ず板厚については第1素+42
の厚さ寸法が第2累材3のそれよりも大きくなるように
各部(オの板厚を相対的に設定している。また、この両
者の接合部の構造については、その結合構造を凹凸嵌合
構造とし、第1索材2側に形成したU形の嵌合凹部21
内に第2素材3の端部3aで構成される嵌合凸部31を
嵌合させるようにしている。
そして、この第1素材2と第2素材3とを、該第2素材
3の上下両面3c、3dが第1素材2の上下両面2 a
、 2 b間に位置するように板厚方向に所定の段差を
もって組合わせ、この状態でこの両者の接合部を’r
I G溶接により溶接接合し、もって略羽子板状の鍛造
用素材lを得る。尚、第5図(100倍拡大)及び第6
図(50倍拡大)には、この鍛造用索材lの第1累材2
と第2木材3との間の溶接部における組織写真を示して
いる。これらの組織写真によれば、溶接部の組織中にミ
クロツユリンケージが点在し且つ晶出物あるいは結晶粒
が粗大化している様子かよくわかる。
3の上下両面3c、3dが第1素材2の上下両面2 a
、 2 b間に位置するように板厚方向に所定の段差を
もって組合わせ、この状態でこの両者の接合部を’r
I G溶接により溶接接合し、もって略羽子板状の鍛造
用素材lを得る。尚、第5図(100倍拡大)及び第6
図(50倍拡大)には、この鍛造用索材lの第1累材2
と第2木材3との間の溶接部における組織写真を示して
いる。これらの組織写真によれば、溶接部の組織中にミ
クロツユリンケージが点在し且つ晶出物あるいは結晶粒
が粗大化している様子かよくわかる。
次に、このようにして成形された鍛造用素材1を後述す
る半密閉形の鍛造金型10(第2図ないし第4図参照)
により熱間鍛造する。鍛造金型!0は、第2図ないし第
4図に示すように、その下面に成形面11aを形成した
上型11とその上面に成形面12aを形成した下型12
とからなり、この上型11と下型12の成形面11a、
12a間で成形凹部13を構成するようになっている。
る半密閉形の鍛造金型10(第2図ないし第4図参照)
により熱間鍛造する。鍛造金型!0は、第2図ないし第
4図に示すように、その下面に成形面11aを形成した
上型11とその上面に成形面12aを形成した下型12
とからなり、この上型11と下型12の成形面11a、
12a間で成形凹部13を構成するようになっている。
尚、第2図ないし第4図には、この鍛造金型lOのうち
第1図のA−A断面の対応する部分が示されている。
第1図のA−A断面の対応する部分が示されている。
この鍛造金型lOによる鍛造成形を作業の進行に従って
説明すると、先ず第2図に示すように鍛造用素材lを下
型12の成形面12a上に載置するとともに、この鍛造
用素材1の上面側に上型11の成形面61を当接させる
。この状態においては、鍛造用素材lのうち第1素材2
のみが鍛造金型10の成形面11a、12aに当接し、
第2索材3はこれらと非接触とされている。
説明すると、先ず第2図に示すように鍛造用素材lを下
型12の成形面12a上に載置するとともに、この鍛造
用素材1の上面側に上型11の成形面61を当接させる
。この状態においては、鍛造用素材lのうち第1素材2
のみが鍛造金型10の成形面11a、12aに当接し、
第2索材3はこれらと非接触とされている。
この第2図に示す状態から上型11と下型12の間に加
圧力がかけられ鍛造成形が開始されると、第3図に示す
ように第1素材2が先ず、横方向に遡性流動を始め、そ
の嵌合凹部21内に嵌合された第2X材3に対してその
両側方から圧縮力が加えられ、溶接部14は圧縮変形を
起こす。従って、例えこの溶接部14の組織が上述の如
く溶接に起因する欠陥を有していたとしてもこれがこの
溶接部14の鍛造割れに結びつくということはない。
圧力がかけられ鍛造成形が開始されると、第3図に示す
ように第1素材2が先ず、横方向に遡性流動を始め、そ
の嵌合凹部21内に嵌合された第2X材3に対してその
両側方から圧縮力が加えられ、溶接部14は圧縮変形を
起こす。従って、例えこの溶接部14の組織が上述の如
く溶接に起因する欠陥を有していたとしてもこれがこの
溶接部14の鍛造割れに結びつくということはない。
さらに、鍛造成形が進行して鍛造金型10の成形凹部1
3内が第1素材2及び第2素材3が充填された後、第4
図に示すように鍛造用索材lの余肉部分が鍛造金型lO
の合せ部から絞られながらその側方ヘパリとして流動さ
れ始めると、このパリの流動抵抗が上記溶接部14の圧
縮力として作用し、該溶接部14はより一層大きな圧縮
応力を受けなから遡性変形し、所定の形状に成形される
。
3内が第1素材2及び第2素材3が充填された後、第4
図に示すように鍛造用索材lの余肉部分が鍛造金型lO
の合せ部から絞られながらその側方ヘパリとして流動さ
れ始めると、このパリの流動抵抗が上記溶接部14の圧
縮力として作用し、該溶接部14はより一層大きな圧縮
応力を受けなから遡性変形し、所定の形状に成形される
。
この鍛造成形後期における圧縮変形により鍛造用素材1
の溶接部14部分が十分に鍛練されその組織改善が行な
われる。尚、第7図(100倍拡大)及び第8図(50
倍拡大)にはこの鍛造成形完了後における鍛造用素材l
の溶接部14の組織写真を示しているが、この組織写真
からもわかるように、鍛造成形時の鍛練効果により、ミ
クロンユリンケーノ等の欠陥は溶接部14の遡性変形に
より消滅し、また品出物は分断されて微細化し、さらに
結晶粒はファイバー状に変形している。このように溶接
部14の組織改善がなされることにより該溶接部14の
強度性能がほぼ母材のそれに近い程度まで向上せしめら
れるものである。
の溶接部14部分が十分に鍛練されその組織改善が行な
われる。尚、第7図(100倍拡大)及び第8図(50
倍拡大)にはこの鍛造成形完了後における鍛造用素材l
の溶接部14の組織写真を示しているが、この組織写真
からもわかるように、鍛造成形時の鍛練効果により、ミ
クロンユリンケーノ等の欠陥は溶接部14の遡性変形に
より消滅し、また品出物は分断されて微細化し、さらに
結晶粒はファイバー状に変形している。このように溶接
部14の組織改善がなされることにより該溶接部14の
強度性能がほぼ母材のそれに近い程度まで向上せしめら
れるものである。
このように、本発明の製造方法によれば、各素材11.
12の溶接部14における鍛造割れを生じることなくし
かも溶接部14の強度性能の高い鍛造部材(コンロッド
)を得ることができるものであり、特にこの実施例のよ
うに異質材の組合せでなる鍛造用素材1を使用する鍛造
部材の製造方法として有効である。
12の溶接部14における鍛造割れを生じることなくし
かも溶接部14の強度性能の高い鍛造部材(コンロッド
)を得ることができるものであり、特にこの実施例のよ
うに異質材の組合せでなる鍛造用素材1を使用する鍛造
部材の製造方法として有効である。
第1図は本発明の製造方法の実施に供される鍛造用素材
の斜視図、第2図ないし第4図はこの鍛造用素材を用い
た鍛造成形の状態説明図、第5図ないし第8図は溶接部
の金属組織写真である。 ・鍛造用素材 ・第1素材 ・第2素材 ・鍛造金型 ・上型 ・下型 ・成形凹部 ・溶接部 ・嵌合凹部 ・嵌合凸部 第3図 ′:ツ+;、’ 224ζ 3′h″ 唸°\(,1 1頓ン 第5図 第6図 第4図 ■ 第8図
の斜視図、第2図ないし第4図はこの鍛造用素材を用い
た鍛造成形の状態説明図、第5図ないし第8図は溶接部
の金属組織写真である。 ・鍛造用素材 ・第1素材 ・第2素材 ・鍛造金型 ・上型 ・下型 ・成形凹部 ・溶接部 ・嵌合凹部 ・嵌合凸部 第3図 ′:ツ+;、’ 224ζ 3′h″ 唸°\(,1 1頓ン 第5図 第6図 第4図 ■ 第8図
Claims (1)
- 1、複数の素材を相互に溶接接合して形成される鍛造用
素材を鍛造工程において所定形状に成形する鍛造部材の
製造方法であって、上記複数の素材のうち相互に接合さ
れる一対の素材のいずれか一方の素材にその厚さ方向の
全長に跨って延びる略■形の嵌合凹部を、また他方の素
材に上記一方の素材の嵌合凹部に嵌合可能な嵌合突部を
それぞれ形成するとともに、上記一方の素材の嵌合凹部
近傍の厚さ寸法を上記他方の素材の嵌合凸部近傍の厚さ
寸法よりも大きく設定し、且つ該一方の素材と他方の素
材とを少なくとも該他方の素材の嵌合凸部が上記一方の
素材の嵌合凹部より厚さ方向外方に突出しないようにし
て相互に凹凸嵌合させた状態で相互に溶接接合して上記
鍛造用素材を製造し、しかるのち該鍛造用素材を半密閉
型鍛造金型にて上記各素材の厚さ方向に加圧してこれを
所定形状に鍛造成形することを特徴とする鍛造部材の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63223998A JPH0270347A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 鍛造部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63223998A JPH0270347A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 鍛造部材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0270347A true JPH0270347A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16806984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63223998A Pending JPH0270347A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 鍛造部材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0270347A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102343410A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-02-08 | 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 | 一种小型自由锻锻件的方钢锭的分下下料方法 |
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1988
- 1988-09-06 JP JP63223998A patent/JPH0270347A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102343410A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-02-08 | 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 | 一种小型自由锻锻件的方钢锭的分下下料方法 |
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