JPH03138046A - 複数材料の回転鍛造接合方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数材料の回転ｒｘ造接接合方法関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、複数材料の接合には、次のような方法がある。

（１）溶接：２個又は数個の物体の原子間を局部的に結
合する方法。

（２）ウェルドボンディング（溶接接着）：接着剤によ
る接着と抵抗溶接との組み合わせによる方法。

（３）ｆｉｌ械的締結法：ねじ、リベットなどによる締
結方法。

（４）接着：新しい高分子材料の開発によるエポキシ樹
脂などによる接着。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、それぞれの方法には次のような欠点が存
在する。

（１）溶接：熱影響部や溶接金属において、引張応力が
かかり溶接割れを起こす、又、熱影響部の延性低下、耐
食性の低下などの問題がある。

（２）ウェルドボンディング：溶接同様の問題点をもつ
。

（３）機械的ｍ語法：締結用機械要素（ねじ、リベット
）を使用するため、締結部の容積と重量が便用した締結
用機械要素に相当する分だけ増大する。

（４）接着：接着剤の種類、址により耐久性、熱劣化な
どが異なるので、定１的に判断しにくく耐久性を保証す
ることが難しい。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、回転鍛造を用いて密閉型鍛造することにより
、複数材料の接合を単純に、かつ確実に行うことを目的
としている。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明は、対向する一方の材
料に形成した係合凹部内に対し、他方の材料に形成した
係合凸部を係合した状態で、両材料を上型と下型により
保持するとともに、上型又は下型を回転揺動ｔＩｌ′Ｗ
Ｉにより揺動しながら押圧し、前記係合凹部に対し係合
凸部を反押圧方向への離脱不能に押し込み係合するとい
う方法をとっている。

［作　用］ この発明は回転揺動ａｍにより上型又は下型が揺動され
ながら下型又は上型に向かって押圧されると、係合凹部
と係合凸部に強度差がある場合には強度の弱い係合凹部
又は係合凸部が押し潰されながら変形し、前記強度差が
ない場合には係合凹部及び係合凸部が変形して両者が互
いに密着され、反押圧方向への離脱不能に係合される。

［実繍例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

まず、第１図により回転鍛造による異種材料の接合方法
を説明する。

頂点を下にしたコーン形状を有する上型１は、図示しな
い回転揺動機構により、その上型１の顛斜中心軸６が垂
直回転軸７を中心に所定高さ位置において回転揺動され
るようになっている。又、肉厚円筒状をなす下型２は、
内部に成形品をエジェクトするエジェクタ３を備え、図
示しない昇降Ｒ′！ｆ４により上下動作されるようにな
っている。前記エジェクタ３の上側に形成された下型２
のキャビティー２ａ内には、異種材料としての素材４と
、素材５を収容するようになっている。

前記素材４及び前記素材５の形状を第３図及び第４図に
示す。

第３図に示す前記素材４は硬質材料８から成っており、
円柱部８ａの上面に上から下へ断面積が減少していく逆
円錐台状の係合凸部８ｂを有し、かつ係合凸部８ｂの外
周一部にキー湧１１を有する形状である。

一方、第４図に示す前記素材５は軟質材料９から成り、
円柱部９ａとその外径と等しい外径をもち、かつ前記円
柱部と同心上の円筒部９ｂと、さらに、該円筒部９ｂの
内部に形成された係合凹部９Ｃとからなる形状である。

次に、前記装置を使用して異種材料の回転鍛造接合方法
を説明する。

第１図に示すように、回転鍛造以前においては、前記素
材４の係合凸部８ｂが前記素材５の係合凹部９Ｃ内に係
合され、係合凸部８ｂの外周面及び上面と、前記円筒部
９ｂの内周面及び内頂面との間、又、円柱部９ａ及び円
筒部９ｂの外周面と、前記キャビティー２ａの内周面と
の間にはそれぞれ隙間がある。この状態で、前記下型２
が昇降機構により徐々に上昇するとともに、前記上型ｌ
を回転揺動ｔＲ横により回転揺動すると、上型１及び下
型２との間で前記素材４及び軟質材料である前記素材５
が鍛造されて大きく変形して、第２図に示すように互い
に接合される。すなわち、第１図で回転鍛造により前記
素材５の特に円筒部９ｂが大きく変形して前記素材４の
係合凸部８ｂを強固に紫色するため画素材４．５は確実
に結合され、成形品１３となる。

なお、第２図において前記キー溝１１内にも軟質材１４
９の円筒部９ｂの一部が進入するため、画素材４，５の
円周方向への相対回動が防止され、−木状の成形品１３
が得られる。

このようにして加工された前記成形品１３は第２図にお
いて、前記下型２を下降した後、エジェクタ３で上方へ
押し出されて、第５図に示すように前記下型２のキャビ
ティー２ａがら取り出される。

次に、第６図及び第７図を参照して二つの硬質材料を異
種材料により接合する方法について説明する。

第６図に示されるように、硬質材料からなる係合凹部１
４ａ、１５ａを有する素材１４．１５を用意する。そし
て、軟質材料からなる円柱状の素材１６を前記素材１４
．１５の間において、係合凹部１４ａ、１５ａへ係合し
、回転鍛造することにより、軟質材料であるｍＩ記素材
１６が変形を起こし、その変形を介して硬質材料である
前記素材１４と素材１５を接合し、第７図に示すように
二つの硬質素材１４．１５、四個の軟質素材１６からな
る成形品１７か得られる。

本発明は以上詳述した実施例に限定されるものではなく
、例えば、前記素材１４．１５を共に軟質の同種材料に
より形成して、回転鍛造時に両者が互いに変形して係合
されるようにしたり、３種類以上の異種材料を接合した
りするなど、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、回転鍛造するだけで、複数材料の接合が簡単に、しか
も確実に行うことができ、コスト低減も図ることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明を具体化した実施例を示すもの
で、第１図は回転鍛造装置の鍛造加工前の断面図、第２
図は鍛造加工後の断面図、第３図及び第４図はそれぞれ
素材形状を示す斜視図、第５図は本発明の接合方法によ
り得られた成形品の断面図、第６図及び第７図は本発明
の別間を示し、第６図は本発明の別の接合方法を示す加
工前の成形品の断面図、第７図は加工後の成形品の断面
図ある。 １・・・上型、２・・・下型、４，５，１４，１５．１
６・・・素材、８・・・硬質材料、８ａ・・・円柱部、
８ｂ・・・係合凸部、９・・・軟質材料、９ａ・・・円
柱部、９ｂ・・・円筒部、１３．１７・・・成形品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、対向する一方の材料に形成した係合凹部内に対し、
   他方の材料に形成した係合凸部を係合した状態で、両材
   料を上型と下型により保持するとともに、上型又は下型
   を回転揺動機構により揺動しながら押圧し、前記係合凹
   部に対し係合凸部を反押圧方向への離脱不能に押し込み
   係合することを特徴とする複数材料の回転鍛造接合方法
   。