JPH0332438A

JPH0332438A - ワークの鍛造方法

Info

Publication number: JPH0332438A
Application number: JP16764889A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Nishitani; 西谷　典弘
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1991-02-13

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、成形荷重を増大させることなく軸方向端面に
段付き穴を形成することのできるワークの＠迄方法に関
りる。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］周知のご
とく、例えば、特公昭６３−５５３８１号公報などに開
示されている冷間鍛造、あるいは、熱間鍛造は、材料の
歩沼率が良く、強度に優れているばかりか、量産性がよ
いため、車輌用部品の生産手段として多く採用されてい
る。

ところで、鍛造成形する穴の深さが穴径に対し比較的浅
い場合、第５図に示すように、所定サイズに切断したワ
ークＷの軸方向端面Ａに対し、穴１を１回の工程で成形
することが可能である。

また、穴の深さが穴径に対し比較的深い場合、第６図（
ｂ）に示すように、ワークＷの軸方向端面Ａに対し、ま
ず、比較的浅い穴２を予備成形した後、第６図（Ｃ）に
示すように、所望の穴３を本成形して、製品の品質を確
保している。

しかし、従来、上述した各ｔａ造工程で、Ｗｉ造後の軸
方向端面Ａの平面度を高精度にする必要がある場合、こ
の軸方向端面Ａを拘束面にする必要があるが、この軸方
向端面Ａを拘束面にするためには、金型を完全密１１１
型としなければならない。

その結果、成形荷重が過大化し、金型の耐久性が低下し
てしまうばかりか、プレス機自体に悪影響を及ぼすこと
になる。

この対策として、金型を半密閉にしたり、あるいは、未
充填部を設けて、金型などにかかる過大圧力を逃がす手
段が一般に採用されるが、半密閉型では成形の際の流動
により巻き込み、あるいは、しわなどの鍛造欠陥が生じ
易く、また、未充填部を設けると、鍛造の際に、この未
充填部分の容積に素材が流動する分、ひけが発生し易く
なる。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、成形荷重
の軽減を図り、プレス機にかかる負担を軽減し、金型の
長寿命化を実現するとともに、巻き込み、しわ、ひけな
どのａ造欠陥の発生を未然に防止して、常に安定した品
質が得られるワークの鍛造方法を提供することを日柄と
している。

［課題を解決するための手段および作用］本発明による
ワークのＩｎ方法は、所定サイズに切断したワークの軸
方向端面に、底部が半球形の穴を上記軸方向端面を非拘
束状態で予備成形し、次いで上記ワークの上記穴の部分
に、底部に未充填部を残したまま段付き穴を！［状態で
形成りるようにしたものである。

［発明の実施例］以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図〜第４図は、本発明の一実施例を示し、第１図は
ワークのｔａ造手順を示す工程図、第２図は予備成形用
捨１１１ｍ造装置の要部拡大図、第３図は本成形用冷間
鍛３１装置の要部拡大図、第４図はナイドギヤの成形手
順を示す工程図である。

〈構　成）図中の符号Ｗは円柱状のワークで、第１図に示すように
、このワークＷが、（ａ）切断工程、（ｂ）予備成形工
程、（Ｃ）段付き成形工程を経て、上記ワークＷの軸方
向端面Ａに、所望の段付き穴１２を形成する。なお、ワ
ークＷの軸径は各工程を通じて全て同じである。

切断加工は図示しない剪断機によって行い、上記ワーク
の体積（重量〉を整える。

予備成形は、予備成形用ｖＩ造装置■で行うもので、所
定サイズに１７Ｊ［したワークＷの軸方向端面Ａに、直
径ｄ１深さｌで、底部が半球状の穴１１が形成されてい
る。

段付き成形は段付き成形用鋳造装置■で行うもので、予
備成形したワークＷの穴１１の部分に深さＬで底部側の
直径がｄの段付き穴１２が形成されている。また、上記
段付き穴１２の底部中央に未充填部１２ａが形成されて
いる。

段付き形成した上ワークＷの深さＬの部分の体積Ｖ′と
、予備成形したワークＷの深さ（１−ｌ′〉の部分の体
積Ｖとが同体積に設定されており、１１部分の体積Ｖ　
１１が、段付き形成工程中、ワークの求心流動にて上記
体ｔｉ　ｖ　″の部分に流れ込むワーク材料の体積より
大きい場合、上記未充填部１２ａが形成される。

第２図に予備成形用＠造装置■の構成を示す。

この予備成形用鍛造装ｆｆ１Ｉの受圧板２１上に補強リ
ング２２が載置され、この補強リング２２にダイ２４が
装着されている。なお、符号２５は受任板を兼用するエ
ゼクタピンである。

また、上記ダイ２４の上方に、先端が半球形のポンチ２
６が対設され、このポンチ２６が受圧板２７を介してポ
ンチホルダ２８に垂設されている。

また、上記予備成形用鍛造装置工が半密閉型で、上記ポ
ンチ２６の先端部２６ａで上記ワークＷの軸方向端面に
穴１１を形成する。さらに、上記ダイ２４に装着したワ
ークＷの軸方向端面Ａが非拘束面になっている。

第３図に段付き成形用ｆＲ造＠置■の構成を示す。

この段付き成形用鍛造装置■の固定側の受圧板３１上に
載置された補強リング３２にダイ３３が装着され、この
ダイ３３の中央にカウンタポンチ３４が底部から突出さ
れ、このカウンタポンチ３４のＵ端が図示しないエゼク
タビンに３！Ｉ！設されている。

また、上記ダイ３３に対向する可動側のポンチ３５がボ
ンデブツシュ３６、受圧板３７を介して、昇降自在なポ
ンチホルダ３８に垂設されている。

上記段付き成形用鍛造装［Ｉ［は完全密閉型で、上記ダ
イ３３に装着したワークＷの軸方向端面Ａが拘束面とな
り、また、上記カウンタポンチ３４の先端段部３４ａに
て、上記ワークＷに段付き穴１２を形成する。

（作　用）次に、上記構成による実施例の作用について説明する。

（予備成形〉所定ナイスに切断したワークＷを予備成形用鍛造装置ｉ
ｆＩのダイ２４にセットし、次いで、このダイ２４の上
方に対設するポンチホルダ２８を図示しない昇降装置を
駆動して下降させる。

すると、上記ポンチホルダ２８に重設するポンチ２６の
先端部２６ａが上記ワークＷの軸方向端面Ａを押圧し、
この軸方向端面Ａに、底部が半球状の穴１１を形成する
。

このとき、上記ワークＷの軸方向端面Ａが非掬束面にな
っているので、成形荷重が軽くなり、上記昇降装置など
にかかる負担が軽減される。

（段付き成形〉次いで、上記予備成形したワークＷを段付き成形用鍛造
装置■のダイ３３にセットする。

そして、図示しない昇降装置を下降させて、ポンチホル
ダ３８に垂設したポンチ３５を下降させると、このポン
チ３５が上記ワークＷの背面を押圧し、このワークＷの
軸方向端面Ａをカウンタポンチ３４側へ押圧する。

すると、上記ワークＷの上記軸方向端面Ａに形成された
穴１１が上記カウンタポンチ３４の先端部３４ａに係入
し、次いで、この先端部３４ａの段部にて上記穴１１を
拡げる。

その結果、上記ワークＷの上記穴１１の周囲の素材が遠
心流動、および、求心流動して、上記カウンタポンチ３
４の先端部３４ａに沿う形状の段付き穴１２を形成する
。

ところで、前述のように、体積Ｖ′と体積■とは同体積
であるが、上記カウンタポンチ３４の先端部３４ａにて
段付き穴１２を形成する際、体積Ｖ′部以外の材料の求
心流動が、体積Ｖ　ＩＩを減少させる方向に作用する。

すなわち、上記穴１２の底部に形成される未充填部１２
ａの方向へ発生ずる。

その結果、上記段付き成形用鍛造装置■が上記ワークＷ
の軸方向端面Ａを拘束面とする完全密閉型であっても、
上記未充填部１２ａに求心流動を発生させることにより
成形荷重を軽減することができ、金型の寿命を延ばすこ
とができる。

また、予備成形時に上記ワークＷの穴１１の底部を半球
状にしたので、本成形の際に生じる求心流動が連続的に
なり、ひけなどのａ造欠陥が発生づること虹ない。

また、第４図に、上述した鍛造技術を応用して差動歯車
装置のサイドギヤ４１を成形する手順を示す。

切断工程（ａ）、予備成形工程（ｂ〉、段付き成形工程
（ＣＭよ上述した各工程の通りであり、据込加工工程（
ｄ）では、段付き成形したワークＷの軸方向端面Ａの反
対側の端面を据込加工して歯面４１ａ、および、穴４１
ｂを形成する。

そして、穴抜き加工工程（ｅ）において、据込加工した
り−クＷの上記穴１２．４１ｂの間の肉厚部分を打ち抜
いて中空部４１Ｃを形成して、サイドギヤ４１の＠造を
完了する。

なお、本発明は上記実施例に限るものではなく、鍛造は
熱間鍛造、冷間鍛造のいずれでもよい。

［発明の効果Ｊ以上、説明したように本発明によれば、所定サイズに切
断したワークの軸方向端面に、底部が半球形の穴を上記
軸方向端面を非拘束状態で予備成形し、次いで上記ワー
クの上記穴の部分に、底部に未充填部を残したまま段付
き穴を形成するので、密閉状態であるにもかかわらず成
形荷重の軽減が図れ、昇降装置などにかかる負担が少な
くなるばかりか、金型の寿命が延び、その上、巻き込み
、しわ、ひけなどの鍛造欠陥の発生を未然に防止して常
に安定した品質を得ることができるなど優れた効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の一実施例を示し、第１図は
ワークの鍛造手順を示す工程図、第２図は予備成形用冷
間鍛造装置の要部拡大図、第３図は本成形用冷間鍛造装
置の要部拡大図、第４図はサイドギヤの成形手順を示す
工程図、第５図、第６図は従来の鍛造手順を示す工程図
である。Ｗ・・・ワーク、Ａ・・・軸方向端面、１・・・穴、ａ・・・未充填部、２・・・段付き穴。

Claims

【特許請求の範囲】　所定サイズに切断したワークの軸方向端面に、底部が
半球形の穴を上記軸方向端面を非拘束状態で予備成形し
、次いで上記ワークの上記穴の部分に、底部に未充填部を
残したまま段付き穴を密閉状態で形成することを特徴と
するワークの鍛造方法。