JPH06571A - Method forming forging blank for suspension parts - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the forming method of a forging blank for suspension parts by which the forging blank having the similar shape as the suspension parts to be a finished product can easily be manufactured. CONSTITUTION:A cavity 6 formed with dies 4, 5 and a faced mandrel 8 is composed of a main space 33 for forming the part corresponding to the base part of the suspension parts as the finished product and extended spaces 31, 32 for forming the parts corresponding to arm parts in the suspension parts. The boundary part between the main space 33 and the extended spaces 31, 32 is made to be bottleneck parts 34, 35. After filling the blank 40 charged in the main space 33 into the main space 33 by compressing the blank 40 between a punch 7 and am opposing mandrel 8, the compressed blank 40 is fluidized and extended toward the main space 33 and the extended spaces 31, 32 through the bottleneck parts 34, 35.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はサスペンション部品のた
めの鍛造用素材の成形方法に係わり、特に、最終製品と
なるサスペンション部品の形状に近似した形状の鍛造用
素材を容易に作製することのできる、サスペンション部
品のための鍛造用素材の成形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a forging material for a suspension component, and in particular, a forging material having a shape similar to the shape of a suspension component as a final product can be easily manufactured. , A method for forming a forging material for a suspension component.

【０００２】[0002]

【従来の技術】自動車等の車両にあっては、車重を軽減
することが、特に燃費を向上させる上で効果的である。
とりわけ、車両の軽量化にあたっては、いわゆるバネ下
荷重を軽減することが走行性能を向上させる上でも効果
的であることから、従来よりバネ下部材、例えばサスペ
ンション部品の軽量化が求められ、かつ実現してきた。
自動車等のサスペンション部品はまた、大きな荷重を支
えるものであるため、強靭であることを当然要求され
る。アルミニウム（アルミニウム合金）の鍛造加工は、
かかる部品の軽量化および強靭性の確保、さらには高い
耐衝撃性、疲労強度および耐蝕性等の見地から、サスペ
ンション部品の製造方法に採用されるケースが増加して
きている。2. Description of the Related Art In vehicles such as automobiles, reducing the vehicle weight is particularly effective in improving fuel efficiency.
In particular, when reducing the weight of a vehicle, it is effective to reduce the so-called unsprung load to improve running performance. Therefore, it has been required and realized to reduce the weight of unsprung members, such as suspension parts, from the past. I've been
Suspension parts such as automobiles also bear a large load, and thus are naturally required to be strong. Forging of aluminum (aluminum alloy)
From the standpoints of weight saving and toughness of the parts, high impact resistance, fatigue strength, corrosion resistance, etc., the number of cases adopted in the manufacturing method of suspension parts is increasing.

【０００３】アルミニウムの鍛造は、鉄系金属の鍛造に
比しスケールが発生せず、鍛造温度が低い等の有利な条
件が多く、このための鋼の型鍛造よりも複雑な形状の部
材への適用が比較的容易と言える。また、アルミニウム
鍛造の歴史は、軽量化が強く望まれる航空機部品として
始まったことから、複雑形状の精密鍛造が要求されてき
た。そして、この要求に答えるため、従来は多工程を経
て、低い生産性の下で製造されていた。Aluminum forging has many advantageous conditions such as less scale generation than iron-based metal forging and low forging temperature. For this reason, it is necessary to form a member having a more complicated shape than steel die forging. It can be said that the application is relatively easy. Moreover, since the history of aluminum forging began as aircraft parts for which weight reduction is strongly desired, precision forging of complex shapes has been required. And, in order to meet this demand, conventionally, it has been manufactured with low productivity through multiple processes.

【０００４】従来、サスペンション部品をアルミニウム
鍛造加工により製造する場合には一般に熱間鍛造法が採
られ、投入素材としては、連鋳加工または押出し加工に
よる丸棒材あるいは異形材等が目的に応じて使用され
る。Conventionally, when a suspension component is manufactured by aluminum forging, a hot forging method is generally adopted, and as a material to be introduced, a round bar material or a deformed material by continuous casting or extrusion is used according to the purpose. used.

【０００５】上記において、投入素材として例えば押出
し加工による丸棒材を用いた場合について説明すれば、
まず、丸棒を所要長さに切断した後、その切断した丸棒
を、最終的に製造すべきサスペンション部品の全体形状
に概略的に沿う形状に予め曲げ加工等する（一次予備加
工）。In the above description, a case where a round bar material produced by extrusion, for example, is used as an input material will be described.
First, after cutting a round bar into a required length, the cut round bar is preliminarily bent into a shape that roughly conforms to the overall shape of the suspension component to be finally manufactured (primary preliminary processing).

【０００６】次に、その予備加工した素材を所定温度に
加熱し、予備鍛造を行う。この工程はブロッカーと呼ば
れ、最終的なサスペンション部材の例えばアーム部等、
特徴的に突出した部分に対応した部分等を大まかな形状
に形成するものである。このブロッカーの後はその素材
を冷却してバリ取り、すなわちトリムを行う（二次予備
加工）。Next, the pre-processed material is heated to a predetermined temperature and pre-forged. This process is called blocker, and the final suspension member, such as the arm,
A portion corresponding to the characteristically protruding portion is formed in a rough shape. After this blocker, the material is cooled and deburred, that is, trimmed (secondary pre-processing).

【０００７】上記工程の後、前記二次予備加工された素
材を再び加熱し、前記予備鍛造よりも最終製品に近い型
を用いてさらに予備鍛造を行う。この工程はバスタと呼
ばれる。このバスタの後、上記二次予備加工の時と同様
にその素材を冷却し、その後トリムを行う（三次予備加
工）。この三次予備加工が終了した段階がいわゆる予備
成形工程の完了となる。After the above steps, the secondary pre-processed material is heated again, and pre-forging is further performed using a die closer to the final product than the pre-forging. This process is called busta. After this buster, the material is cooled and trimmed as in the case of the secondary pre-processing (third pre-processing). The stage where this third preliminary processing is completed is the completion of the so-called preforming step.

【０００８】そして、上記の如く予備成形された素材を
再度加熱し、最終的に仕上げ型に入れて鍛造（フィニッ
シャ工程）し、該フィニィシャの後、最終的なトリムを
行うことにより所要の鍛造部品、すなわちサスペンショ
ン部品が完成する。Then, the material preformed as described above is heated again, finally put into a finishing die for forging (finisher step), and after the finisher, a final trim is carried out to obtain a desired forged part. That is, the suspension component is completed.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の如き
従来方法によるサスペンション部品の鍛造加工は、上述
の通り、特に素材の予備加工に極めて多くの工程、およ
び数回に及ぶ加熱に伴う多大なエネルギーを要し、ま
た、トリム作業を有するため材料歩留まりも低いものと
なっていた。このように、サスペンション部品の鍛造加
工に係る従来方法が多工程を要するのは、一つに、サス
ペンション部品がいわゆる軸対称形状のように単純な形
状ではなく、非軸対称的な複雑な形状を呈していること
に起因している。かかる複雑な形状の部材を、上記の如
き多工程に及ぶ素材の予備成形工程を省いて、極めて大
きな圧力にて一回で鍛造しようとすれば、欠肉，割れ，
傷等の欠陥が表面あるいは内部に生じ、健全な製品は得
られない。However, as described above, in the forging process of the suspension component by the conventional method as described above, a large amount of energy is required especially in the pre-processing of the material and the heating process repeated several times. In addition, since the trim work is required, the material yield is low. As described above, one of the reasons that the conventional method for forging a suspension component requires many steps is that the suspension component is not a simple shape such as a so-called axisymmetric shape but a complex shape that is not axisymmetric. It is caused by presenting. If a member having such a complicated shape is to be forged at once with an extremely large pressure by omitting the preforming step of the raw material which involves the multi-steps as described above, it is possible that
Defects such as scratches occur on the surface or inside, and a sound product cannot be obtained.

【００１０】また、上記例では丸棒素材より鍛造加工す
る場合について説明したが、例え、投入素材としてある
程度最終製品形状に近い断面形状に形成した異形素材を
用いた場合でも、非軸対称形の複雑な部材を製造するに
は、上記二次予備加工および三次予備加工の少なくとも
２回の予備加工が依然要求される。In the above example, the case where the round bar material is forged is explained. However, even if a deformed material having a cross-sectional shape close to the final product shape is used as the input material, the non-axisymmetric shape is used. In order to manufacture complex parts, at least two pre-treatments of the above-mentioned secondary pre-treatment and tertiary pre-treatment are still required.

【００１１】さらに、素材として、上記押出し材に替え
て連鋳材を使用した場合について言えば、例え上述の如
きブロッカー，バスター，フィニィシャ等、複数回の繰
り返し鍛造を実施した場合でも、鍛造により大きな変形
を受ける比較的表面に近い部分のみに鍛着効果（内蔵さ
れたピンホール，ひけ巣等をなくし、均等な組織となる
効果）が得られ、内部の鋳造組織はそのままの状態で残
存する場合が多い。かかる部材は、表層部の強度こそ高
いかも知れないが、部材全体として加工硬化していると
は言えない。Further, when a continuous cast material is used instead of the extruded material as a raw material, even if the blocker, the buster, the finisher, etc. as described above are repeatedly forged a plurality of times, they are larger by forging. When the forging effect (the effect of eliminating the built-in pinholes, shrinkage cavities, etc. and creating a uniform structure) is obtained only in the part relatively close to the surface subject to deformation, and the internal cast structure remains as it is There are many. Although such a member may have a high surface layer strength, it cannot be said that the entire member is work-hardened.

【００１２】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、非軸対称形の比較的複雑な形状のサスペンション部
品を鍛造成形する際の予備成形品を、簡単かつ安価で形
成でき、しかも最終的に高強度な製品を実現することの
できる、サスペンション部品のための鍛造用素材の成形
方法を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily and inexpensively form a preform for forging a suspension component having a non-axisymmetric and relatively complicated shape, and at the end, It is an object of the present invention to provide a method for forming a forging material for a suspension component, which is capable of realizing a product having high strength.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
略同一平面内で基部から所定方向に突出した少なくとも
一つのアーム部を形成して成る自動車等のサスペンショ
ン部品を鍛造成形する際の鍛造用素材を予め所定の形状
に予備形成する、サスペンション部品のための鍛造用素
材の成形方法であって、一方の金型に棒状素材を投入す
るための通孔を設け、前記通孔に対向し通孔よりも大き
な素材接触面を有した対向マンドレルおよびこの対向マ
ンドレルを備える他方の金型により前記一方の金型との
間にキャビティを形成し、前記キャビティは、最終製品
となる前記サスペンション部品の前記基部に対応した部
分を形成するための主空間と、該主空間と連続し前記ア
ーム部に対応した部分を形成するための延出空間とを形
成することにより前記サスペンション部品と平面視概略
近似形に形成するとともに、前記主空間と前記延出空間
との境界部を両空間よりも断面積が小さい狭窄部とし、
かつ、前記通孔および前記対向マンドレルはそれぞれ、
前記キャビティの前記主空間内に配置し、前記通孔内に
装入された前記素材を、前記一方の金型の背面側から前
記通孔内に装入され第１駆動装置より駆動されるポンチ
と前記対向マンドレル間で圧縮することにより前記キャ
ビティの前記主空間内に満たした後この圧縮された前記
素材を、前記狭窄部を介して、該主空間から前記圧縮方
向と直交する前記延出空間内に向けて流動・延出させる
ことを特徴とするものである。The invention according to claim 1 is
For a suspension component that preforms a forging material into a predetermined shape in advance when forging a suspension component of an automobile or the like that is formed by forming at least one arm portion that projects in a predetermined direction from a base in substantially the same plane And a facing mandrel provided with a through hole for charging a rod-shaped material into one of the molds, the facing mandrel facing the through hole and having a material contact surface larger than the through hole, and the facing mandrel. A cavity is formed between the one die and the other die having a mandrel, and the cavity has a main space for forming a portion corresponding to the base portion of the suspension component as a final product, and By forming an extension space that is continuous with the main space and forms a portion corresponding to the arm portion, the suspension component and the suspension component are formed in a substantially approximate shape in a plan view. Both the boundary portion between the main space and the extended space and constriction is smaller cross-sectional area than both spaces,
And, the through hole and the opposed mandrel, respectively,
A punch that is placed in the main space of the cavity and that is loaded into the through hole is loaded with the material into the through hole from the back side of the one die and is driven by a first drive device. After filling the main space of the cavity by compressing between the opposite mandrel and the opposed mandrel, the compressed space is expanded from the main space through the narrowed portion to the extension space orthogonal to the compression direction. It is characterized by flowing and extending inward.

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１記載の発
明において、前記対向マンドレルが、該対向マンドレル
を前記ポンチと同軸方向に駆動させる第２駆動装置を備
え、前記鍛造用素材の成形に際して対向マンドレルを移
動させて肉厚変化させることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, the opposing mandrel is provided with a second drive device for driving the opposing mandrel coaxially with the punch, and when forming the forging material. It is characterized in that the opposing mandrel is moved to change the wall thickness.

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項２記載の発
明において、前記対向マンドレルを、該対向マンドレル
の駆動方向に沿って複数に分割し、これら分割構成され
た各マンドレルを個別に駆動させることを特徴とするも
のである。According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect, the opposed mandrel is divided into a plurality of parts along the driving direction of the opposed mandrel, and the divided mandrels are individually driven. It is characterized by that.

【００１６】[0016]

【作用】請求項１に係る発明では、圧縮されてキャビテ
ィの主空間内に充満された素材は、延出空間内に向けて
流動し始める。このとき、延出空間に向けて流動する素
材はそれぞれ、狭窄部を必ず通過することとなる。これ
により、延出空間内に向かう素材は狭窄部の断面形状で
延出空間内に順次延びていく。しかもその際、延出空間
の断面が狭窄部の断面より大きいため、延出空間内に延
びていく素材は、基本的に対向マンドレルおよび金型に
接触することなく延出する。In the invention according to the first aspect, the material compressed and filled in the main space of the cavity begins to flow toward the extending space. At this time, each of the materials flowing toward the extending space always passes through the narrowed portion. As a result, the material extending into the extension space sequentially extends into the extension space with the cross-sectional shape of the narrowed portion. Moreover, at that time, since the cross section of the extension space is larger than the cross section of the narrowed portion, the material extending into the extension space basically extends without coming into contact with the opposing mandrel and the mold.

【００１７】請求項２に係る発明では、素材がキャビテ
ィにおける主空間に充満された後、延出空間内に延出す
る延出途中で対向マンドレルの高さを変化させることに
より、狭窄部の断面形状が変化し、形成する鍛造用素材
の延出部（最終的にサスペンション部品のアーム部とな
る部分）の肉厚が変化する。According to the second aspect of the present invention, after the raw material is filled in the main space of the cavity, the height of the opposing mandrel is changed during the extension of the material into the extension space, whereby the cross section of the narrowed portion is changed. The shape changes, and the thickness of the extending portion of the forging material to be formed (the portion that finally becomes the arm portion of the suspension component) changes.

【００１８】請求項３に係る発明では、対向マンドレル
を分割し、分割したマンドレルの高さを別個に制御する
ことにより、鍛造用素材の延出部の肉厚を各延出部ごと
に独立して変化させ得る。In the invention according to claim 3, the opposing mandrels are divided, and the heights of the divided mandrels are separately controlled, so that the wall thickness of the extending portion of the forging material is independent for each extending portion. Can be changed.

【００１９】[0019]

【実施例】以下、本発明の第一実施例を図面を参照しな
がら説明する。図１は、本発明に係るサスペンション部
品の一つでアッパアームの一例を示したものである。こ
のサスペンション部品２０は、図示しない自動車のサス
ペンション機構の一部を構成するものとして用いられ、
アルミニウム（アルミニウム合金）製のものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an upper arm which is one of the suspension components according to the present invention. The suspension component 20 is used as a part of a suspension mechanism of an automobile (not shown),
It is made of aluminum (aluminum alloy).

【００２０】このサスペンション部品２０は、同一平面
内で基部２３からそれぞれ異なる方向に突出した２本の
アーム部２１，２２を有し、全体としては平面視Ｌ字状
またはＹ字状に形成されたものとなっている。前記アー
ム部２１，２２の先端部および前記基部２３の所定部に
は、このサスペンション部品２０を自動車のシャシーの
所定位置に取り付けるための取付部２４，２５，２６が
形成されている。なお、この場合のサスペンション部品
２０は、前記取付部２４を機械加工され、さらに図２に
示す如くブッシュ２７等を取り付けることにより、最終
的なサスペンション部品として使用される。The suspension component 20 has two arm portions 21 and 22 projecting from the base portion 23 in different directions in the same plane, and is formed in an L shape or a Y shape in plan view as a whole. It has become a thing. Mounting portions 24, 25, 26 for mounting the suspension component 20 at predetermined positions of the chassis of the automobile are formed at the front end portions of the arm portions 21, 22 and predetermined portions of the base portion 23. The suspension component 20 in this case is used as a final suspension component by machining the mounting portion 24 and further mounting a bush 27 or the like as shown in FIG.

【００２１】上記のサスペンション部品２０は、以下に
説明する本発明に係る方法により成形された鍛造用素材
４０′を型鍛造することにより最終的に得られるもので
あり、以下、前記サスペンション部品２０のための鍛造
用素材の成形方法の実施例について説明する。The above-mentioned suspension component 20 is finally obtained by die forging a forging material 40 'formed by the method according to the present invention described below. An example of a method of forming a forging material for the following will be described.

【００２２】図３は本発明に係る成形方法を実施するの
に用いる素材加工装置である。この素材加工装置１にお
いて符号２はベース、３はこのベース２上に略門形状に
組まれたフレームである。ベース２の上面略中央部には
下金型４が設置されている。該下金型４の上部には上金
型５が、金型駆動用シリンダ１０に懸吊支持され上下動
可能な状態に設けられている。前記金型駆動用シリンダ
１０は、前記フレーム３の第一の水平部材３ａに設けら
れている。前記下金型４および上金型５はその内部に所
定形状のキャビティ６を形成している。FIG. 3 shows a material processing apparatus used for carrying out the molding method according to the present invention. In the material processing apparatus 1, reference numeral 2 is a base, and 3 is a frame assembled on the base 2 in a substantially gate shape. A lower die 4 is installed in the center of the upper surface of the base 2. An upper die 5 is provided above the lower die 4 so as to be suspended and supported by a die driving cylinder 10 so as to be vertically movable. The mold driving cylinder 10 is provided on the first horizontal member 3 a of the frame 3. The lower mold 4 and the upper mold 5 each have a cavity 6 having a predetermined shape formed therein.

【００２３】前記上金型５の略中央部には該上金型５の
上面から前記キャビティ６に貫通する通孔５ａが形成さ
れている。この通孔５ａには、ポンチ駆動用シリンダ１
１によって上下方向に駆動されるポンチ７が嵌入され
る。前記ポンチ駆動用シリンダ１１は、前記第一の水平
支持部材３ａよりも上方に位置した第二の水平部材３ｂ
に設けられている。A through hole 5a penetrating from the upper surface of the upper mold 5 to the cavity 6 is formed at a substantially central portion of the upper mold 5. The punch driving cylinder 1 is provided in the through hole 5a.
A punch 7 driven vertically by 1 is inserted. The punch driving cylinder 11 includes a second horizontal member 3b located above the first horizontal support member 3a.
It is provided in.

【００２４】さらに、前記下金型４にも該下金型４を上
下方向に貫通して前記キャビティ６内に開口する通孔４
ａが形成され、この通孔４ａ内を、マンドレル駆動用シ
リンダ１２によって駆動される対向マンドレル８が上下
動する。マンドレル駆動用シリンダ１２は前記ベース２
内に設置されている。ここで、対向マンドレル８の上端
面はキャビティ６を構成するものであり、素材接触面８
ａとなっている。Further, the lower die 4 also has a through hole 4 penetrating the lower die 4 in the vertical direction and opening in the cavity 6.
a is formed, and the opposing mandrel 8 driven by the mandrel driving cylinder 12 moves up and down in the through hole 4a. The mandrel driving cylinder 12 is the base 2
It is installed inside. Here, the upper end surface of the opposing mandrel 8 constitutes the cavity 6, and the material contact surface 8
It is a.

【００２５】図４は前記キャビティ６を示すもので、図
３におけるＡ−Ａ矢視図である。このキャビティ６は、
前記サスペンション部品２０に対し、その平面形状の特
徴的な部分において全体的には略近似形に形成されてい
る。すなわち、このキャビティ６は、前記サスペンショ
ン部品２０の前記各アーム部２１，２２にそれぞれ対応
した延出空間３１，３２を有し、これら両延出空間３
１，３２がサスペンション部品２０のアーム部２１，２
２と同方向に延出されている。また、それら延出空間３
１，３２の基端部には、サスペンション部品２０の前記
基部２３に対応した主空間３３が形成されている。FIG. 4 shows the cavity 6 and is a view taken along the line AA in FIG. This cavity 6
With respect to the suspension component 20, the characteristic portion of the plane shape is formed in a substantially approximate shape as a whole. That is, the cavity 6 has the extension spaces 31 and 32 corresponding to the arm portions 21 and 22 of the suspension component 20, respectively.
1, 32 are the arm parts 21, 2 of the suspension component 20.
It is extended in the same direction as 2. Also, the extension space 3
A main space 33 corresponding to the base portion 23 of the suspension component 20 is formed at the base end portions of the reference numerals 1, 32.

【００２６】ここで、主空間３３と延出空間３１，３２
とは連続した一つの空間を形成するものであるが、この
主空間３３の形状を明確にするために、図５に、主空間
３３を前記延出空間３１，３２と便宜上切り離して示
す。図５に示すように、前記延出空間３１，３２が延び
るキャビティ６の略中央部は、両延出空間３１，３２よ
りも広い空間を有するが、両延出空間３１，３２に連続
する部分がそれら延出空間３１，３２に向かって狭めら
れおり、その空間が最小に狭められた部位、すなわち狭
窄部３４，３５までが、この場合の主空間３３である。Here, the main space 33 and the extended spaces 31, 32
Represents one continuous space, but in order to clarify the shape of the main space 33, the main space 33 is shown separately from the extending spaces 31 and 32 in FIG. 5 for convenience. As shown in FIG. 5, the substantially central portion of the cavity 6 in which the extending spaces 31 and 32 extend has a space wider than the extending spaces 31 and 32, but is a portion continuous with the extending spaces 31 and 32. Are narrowed toward the extended spaces 31 and 32, and the region where the space is narrowed to the minimum, that is, the narrowed portions 34 and 35 is the main space 33 in this case.

【００２７】そして、前記上金型５の通孔５ａ、および
前記下金型４の通孔４ａは共に、キャビティ６における
前記主空間３３内に開口したものとなっている。The through hole 5a of the upper mold 5 and the through hole 4a of the lower mold 4 are both opened in the main space 33 in the cavity 6.

【００２８】また、図６に拡大して示すように、前記延
出空間３１，３２と主空間３３との境界部すなわち前記
狭窄部３４，３５には僅かな高さ（例えば０.０１mm 程
度）の段部３６が幅方向および高さ方向に形成されてい
る。もっとも、この段部３６は図示例のように明確な段
差を形成せず、Ｒ（アール）を形成されたものであって
もよい。これによって、両延出空間３１，３２の断面積
（延出空間の長さ方向に直交して切った断面積）は前記
狭窄部３４，３５の断面積よりも僅かに広く設定されて
いる。ただし、先に説明した通り、本実施例の場合で
は、対向マンドレル８の素材接触面８ａがキャビティ６
内に突出しているので、狭窄部３４，３５の下部の段部
については、この対向マンドレル８がキャビティ６内に
突出したことにより形成されたものとなっている。Further, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the boundary between the extending spaces 31 and 32 and the main space 33, that is, the narrowed portions 34 and 35 has a slight height (for example, about 0.01 mm). Is formed in the width direction and the height direction. However, the stepped portion 36 may be formed with R (R) instead of forming a clear step as in the illustrated example. As a result, the cross-sectional areas of the two extension spaces 31 and 32 (the cross-sectional areas taken along the lengthwise direction of the extension spaces) are set to be slightly wider than the cross-sectional areas of the narrowed portions 34 and 35. However, as described above, in the case of the present embodiment, the material contact surface 8a of the facing mandrel 8 has the cavity 6
Since it projects inward, the lower mandrel 8 of the narrowed portions 34, 35 is formed by the opposing mandrel 8 projecting into the cavity 6.

【００２９】また、図４および図７に示す通り、前記対
向マンドレル８の素材接触面８ａは平面視において前記
主空間３３の形状とほぼ一致した形状、すなわち本実施
例の場合では、三方に若干飛び出た突出部８ｂ，８ｃ，
８ｄを形成した形状を成している（図７参照）。これに
より、キャビティ６における主空間３３の下面は、結
局、この対向マンドレル８の素材接触面８ａにより構成
されたものとなっている。Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the material contact surface 8a of the opposed mandrel 8 has a shape which is substantially the same as the shape of the main space 33 in a plan view, that is, in the case of this embodiment, the material contact surface 8a is slightly inclined in three directions. Protruding parts 8b, 8c,
8d is formed (see FIG. 7). As a result, the lower surface of the main space 33 in the cavity 6 is eventually constituted by the material contact surface 8a of the facing mandrel 8.

【００３０】次に、上記の素材加工装置１を用い、前記
サスペンション部品２０のための鍛造用素材を成形する
方法について説明する。まず、図３に示すように、金型
駆動用シリンダ１０によって上金型５を下降駆動して上
金型５と下金型４とを密着させてキャビティ６を区画す
る。その後、アルミニウム合金（例えばＪＩＳ−Ａ６０
６１）より成る棒状の加熱した素材４０（この場合円柱
形）を上金型５の通孔４ａに投入する。投入された素材
４０は、その下面が対向マンドレル８の素材接触面８ａ
に当接した位置で留まる。なお、本実施例では、対向マ
ンドレル８は、マンドレル駆動用シリンダ１２によって
下金型４からキャビティ６内に僅かに突出させた状態と
してある。Next, a method for forming a forging material for the suspension component 20 using the material processing apparatus 1 will be described. First, as shown in FIG. 3, the upper mold 5 is driven downward by the mold driving cylinder 10 to bring the upper mold 5 and the lower mold 4 into close contact with each other to define the cavity 6. After that, an aluminum alloy (for example, JIS-A60
The rod-shaped heated material 40 (in this case, a cylindrical shape) made of 61) is put into the through hole 4a of the upper mold 5. The lower surface of the introduced material 40 is the material contact surface 8a of the opposing mandrel 8
Stays in the position where it abuts. In this embodiment, the opposed mandrel 8 is slightly protruded from the lower mold 4 into the cavity 6 by the mandrel driving cylinder 12.

【００３１】この状態から、前記ポンチ駆動用シリンダ
１１によってポンチ７を下降させ、上金型５の通孔５ａ
に挿入された素材４０をポンチ７と対向マンドレル８と
の間で据え込みする。この据え込みにより素材４０は、
図８に斜線で示すように、まずキャビティ６の主空間３
３内に充満される。From this state, the punch 7 is lowered by the punch driving cylinder 11 and the through hole 5a of the upper die 5 is opened.
The material 40 inserted in the above is set up between the punch 7 and the opposing mandrel 8. By this upsetting, the material 40 is
As shown by the diagonal lines in FIG. 8, first, the main space 3 of the cavity 6
Filled within 3.

【００３２】上記以降ポンチ７の下降操作を続行する
と、圧縮されて主空間３３内に充満された素材４０は、
両延出空間３１，３２に向けて流動し始める（図９）。
このとき、延出空間３１，３２に向けて流動する素材４
０はそれぞれ、前記狭窄部３４，３５を必ず通過するこ
ととなる。これにより、延出空間３１，３２内に向かう
素材４０は、この狭窄部３４，３５の断面形状で延出空
間３１，３２内に順次延びていくわけである。When the lowering operation of the punch 7 is continued thereafter, the material 40 compressed and filled in the main space 33 is
It begins to flow toward both extension spaces 31 and 32 (Fig. 9).
At this time, the material 4 flowing toward the extending spaces 31 and 32
0 always passes through the narrowed portions 34 and 35, respectively. As a result, the material 40 heading into the extending spaces 31 and 32 sequentially extends into the extending spaces 31 and 32 with the cross-sectional shape of the narrowed portions 34 and 35.

【００３３】しかもその際、上述の如く、延出空間３
１，３２の断面が狭窄部３４，３５の断面より大きいた
め、延出空間３１，３２内に延びていく素材４０は、基
本的に、対向マンドレル８の素材接触面８ａは無論のこ
と上金型５および下金型４にも接触しない。Moreover, at that time, as described above, the extension space 3 is formed.
Since the cross sections of 1, 32 are larger than the cross sections of the narrowed portions 34, 35, the material 40 extending into the extending spaces 31, 32 basically has the material contact surface 8a of the facing mandrel 8 as a matter of course. It does not contact the mold 5 and the lower mold 4.

【００３４】そして、延出空間３１，３２内に流動・延
出していった素材４０の延出先端部が延出空間３１，３
２の終端（先端）まで延出したところで、ポンチ駆動用
シリンダ１１駆動を停止させ、ポンチ７による素材４０
の圧縮動作を停止する。延出空間３１，３２内に流動・
延出した素材４０の延出端がアーム部先端部３１，３２
の終端に達したかどうかは、ポンチ駆動用シリンダ１１
にかかるロードを測定しておくことにより容易に判断可
能である。Then, the extending front end portion of the material 40 that has flowed and extended into the extending spaces 31 and 32 is the extending spaces 31 and 3.
When the punch driving cylinder 11 is stopped when the material reaches the terminal end (tip) of the punch 2,
Stop the compression operation of. Flow in the extension spaces 31, 32
The extended end of the extended material 40 has the arm end portions 31, 32.
Cylinder for punch drive 11
It can be easily determined by measuring the load related to.

【００３５】上記作用により、図１０に示す如く延出部
４１，４２を有した鍛造用素材４０′が得られる。以降
は、この鍛造要素材４０′を、図示しない所定の鍛造型
を用いて周知方法により鍛造成形することにより、図１
に示したサスペンション部品２０が得られる。そして、
始めに説明したように、このサスペンション部品２０の
前記取付部２４にブッシュ２７を取り付ける等、所定の
仕上工程を経て、図２に示した如き最終的なサスペンシ
ョン部品が完成する。By the above operation, a forging material 40 'having extending portions 41, 42 as shown in FIG. 10 is obtained. Thereafter, this forging element material 40 'is forged by a well-known method using a predetermined forging die (not shown).
The suspension component 20 shown in is obtained. And
As described at the beginning, the bushing 27 is attached to the attachment portion 24 of the suspension component 20, and the final suspension component as shown in FIG. 2 is completed through a predetermined finishing process.

【００３６】このように本発明は、棒状の素材４０を据
え込んでキャビティ６の主空間３３に満たした後、据え
込まれた素材４０を、主空間３３から延出された延出空
間３１，３２内に、狭窄部３４，３５を介して流動・延
出させるものである。その際、素材４０における延出空
間３１，３２内に流動して延出する部分は狭窄部３４，
３５を通過した後、基本的に金型面には接触せずに流動
・延出するため、素材４０に対する金型の拘束力が著し
く減少され、その結果、成形荷重が非常に小さいもので
済むものとなる。したがって、上記鍛造用素材４０′の
如き非軸対称の複雑形状のものも極めて低荷重で、しか
も１ヒートかつ１ブロー工程（１回の加熱、１回の成
形）で形成可能である。よって、小型の成形装置による
成形が可能であり、かつ能率的な作業となる。As described above, according to the present invention, after the rod-shaped material 40 is installed and filled in the main space 33 of the cavity 6, the installed material 40 is extended from the main space 33 to the extended space 31, It is made to flow and extend into the inside 32 through the narrowed portions 34 and 35. At that time, the portion of the material 40 that flows and extends into the extending spaces 31 and 32 is the narrowed portion 34,
After passing through 35, it basically flows and extends without coming into contact with the mold surface, so that the restraining force of the mold with respect to the material 40 is significantly reduced, and as a result, the molding load is very small. Will be things. Therefore, a non-axisymmetric complex shape such as the forging material 40 'can be formed with an extremely low load and in one heat and one blow process (one heating, one molding). Therefore, molding can be performed with a small molding device, and the work is efficient.

【００３７】表１に、先に説明した従来方法と上記説明
した本発明に係る方法とにより、丸棒状の素材４０から
前記サスペンション部品２０を形成した場合の必要工程
および、各工程に対応する条件等の比較を示す。この表
１において、工程６までが鍛造用予備成形品の成形工程
であり、工程７〜９がその鍛造用予備成形品を最終的な
サスペンション部品を形成する鍛造成形工程である。Table 1 shows the necessary steps and the conditions corresponding to each step when the suspension component 20 is formed from the round bar-shaped material 40 by the conventional method described above and the method according to the present invention described above. Etc. shows a comparison. In Table 1, steps 6 to 6 are forming steps of the forging preform, and steps 7 to 9 are forging forming steps of forming the forging preform into a final suspension component.

【００３８】[0038]

【表１】 [Table 1]

【００３９】表１に示すように、従来方法では予備成形
品の形成（工程１〜工程６）までに少なくとも２回の加
熱・成形・トリム工程の繰り返し工程を必要としている
のに対し、本発明の方法によれば、１回の加熱と１回の
成形のみで予備成形品が得られる。しかも、従来法にあ
っては、予備成形の２回の成形においてそれぞれ６００
０ｔ，５２００ｔという極めて大きな荷重を必要として
いるのに対し、本発明による方法では僅か３００ｔの荷
重で成形が行われる。As shown in Table 1, the conventional method requires at least two heating / molding / trimming steps until the formation of the preform (step 1 to step 6). According to the method (1), a preformed product can be obtained by only one heating and one molding. Moreover, in the conventional method, 600 times each was obtained in the two preforming steps.
While a very large load of 0t and 5200t is required, the method according to the present invention performs molding with a load of only 300t.

【００４０】また、得られた予備成形品を用いてサスペ
ンション部品２０を最終的に鍛造成形する際（工程８）
においても、本発明により成形した予備成形品を用いた
場合には、従来方法により作製した予備成形品を使用し
た場合よりも小さい荷重で成形可能であることが解る。
これは、本発明に係る方法では上述の如く複雑な形状を
容易に形成できるため、前記鍛造用素材４０′を、最終
的な製品であるサスペンション部品２０により近似した
形状とすることができるためである。When the suspension component 20 is finally forged by using the obtained preform (step 8)
Also, it is understood that in the case of using the preformed product molded according to the present invention, it can be molded with a smaller load than in the case of using the preformed product manufactured by the conventional method.
This is because the method according to the present invention can easily form a complicated shape as described above, so that the forging material 40 ′ can have a shape more similar to the suspension component 20 which is the final product. is there.

【００４１】しかも、表の上部にあるように、最終製品
たるサスペンション部品２０の完成重量が比較品どうし
で同じであるにも拘わらず、必要な素材４０の量は本発
明の方法による場合の方が極めて少なく、従来方法によ
る場合の材料歩留りが約４８％であるのに対し、本発明
による場合のそれは約７０％と極めて高いものとなる。
これは、特に、本発明による場合は表中の工程１〜６の
間にバリが発生しないことが大きな要因となっている。Moreover, as shown in the upper part of the table, although the finished weight of the suspension component 20 which is the final product is the same between the comparison products, the required amount of the material 40 is smaller in the case of the method of the present invention. Is very small, and the material yield in the case of the conventional method is about 48%, whereas that in the case of the present invention is extremely high, about 70%.
This is particularly due to the fact that in the case of the present invention, burrs do not occur during steps 1 to 6 in the table.

【００４２】また上記方法による場合は、上記説明した
通り、素材４０はポンチ７と対向マンドレル８間で圧縮
され、据え込まれた後、その一部が狭窄部３４，３５を
通過して延出空間３１，３２に流動するものとなる。素
材４０は、この初期の据え込みによっても無論鍛練され
るが、延出空間３１，３２に流動した部分については、
この狭窄部３４，３５を介した流動により、上記鍛練さ
れた素材４０の鍛練度がさらに増加し、その内部の金属
組織が完全に均一化される。このため、素材４０が鋳造
品である場合でも鋳造組織は完全に消失し、極めて機械
的性質の優れた部材を得ることができる。In the case of the above method, as described above, the material 40 is compressed between the punch 7 and the opposing mandrel 8 and, after being set up, a part of the material 40 extends through the narrowed portions 34 and 35 and extends. It will flow into the spaces 31, 32. The material 40 is of course also trained by this initial upsetting, but regarding the part that has flowed into the extension spaces 31, 32,
The flow through the narrowed portions 34 and 35 further increases the degree of forging of the forged material 40, and the metal structure inside thereof is completely homogenized. Therefore, even if the material 40 is a cast product, the cast structure disappears completely, and a member having extremely excellent mechanical properties can be obtained.

【００４３】加えて、素材４０の延出空間３１，３２内
に流動した部分は、金属組織的に見た場合、そのときの
流動により、流動方向（延出方向）に沿った方向に一種
の鍛流線 (flow line) を形成することになる。周知の
ように、鍛流線の形成された方向はそれと直角方向より
も機械的性質が高くなる。この延出空間３１，３２内に
延出された延出部４１，４２が最終的にサスペンション
部品２０のアーム部２１，２２となることから、最終製
品であるサスペンション部品２０は極めて高剛性、高強
度のものとなる。In addition, the portion of the material 40 that has flowed into the extending spaces 31 and 32 is a kind of metal in a direction along the flowing direction (extending direction) due to the flow at that time in terms of metallographic structure. This will form a flow line. As is well known, the direction in which grain flows are formed has higher mechanical properties than the direction perpendicular thereto. Since the extending portions 41 and 42 extending into the extending spaces 31 and 32 finally become the arm portions 21 and 22 of the suspension component 20, the suspension component 20 as the final product has extremely high rigidity and high rigidity. It will be strong.

【００４４】次に、図１１ないし図１３は本発明の第二
実施例を示すものである。これらの図において、先の実
施例に係る図３に示したものと同じ部材には同一符号を
付してある。本実施例は、上記第一実施例に示した方法
において、前記素材４０を形成する際に前記マンドレル
駆動用シリンダ１２を駆動させることにより前記対向マ
ンドレル８を上下方向に移動させ、それにより、形成す
る鍛造用素材の肉厚を変化させるものである。Next, FIGS. 11 to 13 show a second embodiment of the present invention. In these figures, the same members as those shown in FIG. 3 according to the previous embodiment are designated by the same reference numerals. In this embodiment, in the method shown in the first embodiment, when the material 40 is formed, the mandrel driving cylinder 12 is driven to move the facing mandrel 8 in the vertical direction, thereby forming the material 40. It changes the thickness of the forging material.

【００４５】本実施例では、素材４０の成形初期段階す
なわち素材４０がキャビティ６の前記主空間３３内に充
満する段階においては、図１１に示すように、対向マン
ドレル８の素材接触面８ａがキャビティ６を形成してい
る下金型４の内面レベルと同等かあるいは同レベルより
も僅かに上方に位置するように対向マンドレル８を位置
させておく。いま仮に、この形成初期段階にある対向マ
ンドレル８の素材接触面８ａと上金型５の内面との間隙
の高さを、図１１に示すようにＨ１とする。In this embodiment, in the initial stage of forming the material 40, that is, when the material 40 is filled in the main space 33 of the cavity 6, as shown in FIG. 11, the material contact surface 8a of the facing mandrel 8 is the cavity. The opposing mandrel 8 is positioned so as to be positioned at a level equal to or slightly higher than the inner surface level of the lower mold 4 forming the lower mold 4. Now, suppose that the height of the gap between the material contact surface 8a of the facing mandrel 8 and the inner surface of the upper mold 5 at the initial stage of formation is H1 as shown in FIG.

【００４６】この状態で、上記実施例の場合と同様に、
ポンチ７および対向マンドレル８間で素材４０を圧縮す
る。素材４０はまず、据え込み作用によりキャビティ６
の主空間３３内に充満される。この状態から、充満され
た素材４０にさらに圧縮力を与えると、上記実施例の場
合と同様に、素材４０の一部は狭窄部３４，３５を介し
てキャビティ６の延出空間３１，３２内に流動、延出し
始める（図１２）。この流出部の高さ方向の寸法は、狭
窄部３４，３５の高さ方向の寸法がＨ１であるから、そ
の狭窄部３４，３５の高さと同じＨ１となる。In this state, as in the case of the above embodiment,
The material 40 is compressed between the punch 7 and the opposing mandrel 8. First, the material 40 is moved to the cavity 6 by the upsetting action.
Is filled in the main space 33. When a compressive force is further applied to the filled material 40 from this state, as in the case of the above-mentioned embodiment, a part of the material 40 is inserted into the extending spaces 31, 32 of the cavity 6 through the narrowed portions 34, 35. Begins to flow and begins to extend (Fig. 12). The dimension of the outflow portion in the height direction is H1 which is the same as the height of the narrowed portions 34 and 35 because the dimension of the narrowed portions 34 and 35 in the height direction is H1.

【００４７】そして、前記延出空間３１，３２内に素材
４０が所定長延出されたところで、図１３に示す如く、
対向マンドレル８を上昇させ、素材接触面８ａをキャビ
ティ６内に僅かに突出させた状態とする。すなわち、対
向マンドレル８の素材接触面８ａと上金型５の内面との
間隙の高さをＨ２（＜Ｈ１）とする。この時、ポンチ７
および対向マンドレル８による素材４０の圧縮動作、す
なわち延出空間３１，３２内へ素材４０を流動・延出さ
せる動作は継続していてよい。対向マンドレル８が上昇
したことにより、狭窄部３４，３５の高さ方向の寸法が
Ｈ２に縮小される。これにより、図１３に示すように、
素材４０の延出空間３１，３２内に延びる部分は、その
延出先端部が他の部分に対して厚みの大きいものに形成
される。その結果、この方法による場合には、図１４に
示す如く、延出部４１，４２の先端部分にそれぞれ膨出
部４１ａ，４２ａを有した鍛造用素材４０′を得ること
ができる。Then, when the material 40 is extended for a predetermined length into the extension spaces 31 and 32, as shown in FIG.
The opposing mandrel 8 is raised so that the material contact surface 8a is slightly projected into the cavity 6. That is, the height of the gap between the material contact surface 8a of the facing mandrel 8 and the inner surface of the upper die 5 is H2 (<H1). At this time, punch 7
Also, the operation of compressing the material 40 by the opposing mandrel 8, that is, the operation of flowing and extending the material 40 into the extending spaces 31 and 32 may be continued. As the opposing mandrel 8 rises, the heightwise dimensions of the narrowed portions 34, 35 are reduced to H2. As a result, as shown in FIG.
The extending tip portion of the portion of the material 40 extending into the extending spaces 31 and 32 is formed to be thicker than the other portions. As a result, in the case of this method, as shown in FIG. 14, it is possible to obtain the forging material 40 'having the bulged portions 41a and 42a at the tips of the extended portions 41 and 42, respectively.

【００４８】このように、本実施例による方法によれ
ば、素材４０の成形途中において対向マンドレル８の高
さを調節することにより、狭窄部３４，３５の断面形状
（断面積）を変化させ、これにより、鍛造用素材４０′
における延出部４１，４２の肉厚等を適宜変化させるこ
とができる。従って、上記膨出部４１ａ，４２ａを形成
する等、鍛造用素材４０′を、最終製品となるサスペン
ション部品２０により近い形状に成形することが可能と
なる。そして、これにより、後工程である鍛造加工を、
より能率的にかつ小さいエネルギーにて行うことが可能
となる。As described above, according to the method of this embodiment, by adjusting the height of the opposing mandrel 8 during the formation of the material 40, the cross-sectional shape (cross-sectional area) of the narrowed portions 34, 35 is changed, As a result, the forging material 40 '
It is possible to appropriately change the wall thicknesses of the extending portions 41 and 42 in FIG. Therefore, it becomes possible to form the forging material 40 'into a shape closer to the suspension component 20 which is the final product, such as by forming the bulged portions 41a and 42a. And, by this, the forging process which is the post process,
It becomes possible to perform it more efficiently and with less energy.

【００４９】次に、図１５は本発明の第三実施例を示す
ものである。この実施例では、図１５に示す如く、前記
対向マンドレル８を、該対向マンドレル８を構成してい
る中心円筒部８ｅおよび、該中心円筒部８ｅから三方に
飛び出た各突出部８ｂ，８ｃ，８ｄの各部をそれぞれマ
ンドレル分割体９として分割している。そして、これら
各マンドレル分割体９をそれぞれ上下動可能に構成し、
各マンドレル分割体９に対してマンドレル駆動用シリン
ダ１２を取り付けている。ここで、これらマンドレル分
割体９のうち、前記中心円筒部８ｅが上金型の通孔５ａ
に対向したものとなっている。Next, FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 15, the opposing mandrel 8 is provided with a central cylindrical portion 8e constituting the opposing mandrel 8 and projecting portions 8b, 8c, 8d protruding from the central cylindrical portion 8e in three directions. The respective parts are divided into mandrel divided bodies 9. Then, each of these mandrel divided bodies 9 is configured to be movable up and down,
A mandrel driving cylinder 12 is attached to each mandrel divided body 9. Here, in these mandrel divided bodies 9, the central cylindrical portion 8e is the through hole 5a of the upper die.
It has been opposed to.

【００５０】素材加工装置１において上記構成の対向マ
ンドレル８を用い、その他の構成は先の第一または第二
実施例のものと同じ構成とする。そして、本実施例で
は、素材４０を成形する際に、上記第二実施例のものと
同様にキャビティ６に対するマンドレル８の高さを変化
させることにより、素材４０の延出空間３１，３２内に
流動・延出する部分の肉厚を変化させる。ただし、対向
マンドレル８は、各マンドレル分割体９が独立的に上下
動することができるから、これら各マンドレル分割体９
の上下動を適宜に制御することにより、一方のアーム部
成形部３１内に延出される部分と他方のアーム部成形部
３２内に延出される部分とに対して、肉厚変化を独立的
に付与することができるものとなる。In the material processing apparatus 1, the opposed mandrel 8 having the above construction is used, and the other construction is the same as that of the first or second embodiment. In this embodiment, when the material 40 is molded, the height of the mandrel 8 with respect to the cavity 6 is changed in the same manner as in the second embodiment, so that the extending spaces 31, 32 of the material 40 are formed. Change the wall thickness of the flowing / extending part. However, in the opposing mandrel 8, since each mandrel division body 9 can move up and down independently, each mandrel division body 9
By appropriately controlling the vertical movement of the arm, the change in the wall thickness can be independently performed with respect to the portion extending into the one arm forming portion 31 and the portion extending into the other arm forming portion 32. It can be given.

【００５１】したがって、この第三実施例による方法で
は、最終的な製品すなわちサスペンション部品が図１４
に示したものよりも特にアーム部２１，２２の肉厚の点
において複雑な形状を呈するものであった場合でも、鍛
造用素材をその最終製品により近い形状に容易に形成す
ることができる。Therefore, in the method according to the third embodiment, the final product, that is, the suspension component is shown in FIG.
Even if the arm portions 21 and 22 have a more complicated shape than that shown in FIG. 3, the forging material can be easily formed into a shape closer to the final product.

【００５２】なお、上記各実施例においては、素材４０
として丸棒状のものを使用したものとしたが、本発明に
用いる素材４０は棒状のものであればよく、種々の断面
形状の素材に適用できる。In each of the above embodiments, the material 40
Although a round bar shape is used as the material, the material 40 used in the present invention may be a bar shape and can be applied to materials having various cross-sectional shapes.

【００５３】また、上記実施例においては、キャビティ
６における延出空間３１，３２の延出基端に形成される
狭窄部３４，３５が断面矩形状となる場合について説明
したが、この狭窄部３４，３５の断面形状を適宜設定す
ることにより、前記鍛造用素材４０′の延出部４１，４
２を、その狭窄部３４，３５の断面形状を有したものに
成形することができる。例えば、狭窄部３４，３５の断
面形状を三角形（あるいは円形，Ｈ形）とすれば両延出
部４１，４２は断面三角形状（あるいは円形，Ｈ形）の
ものとなる。勿論、各狭窄部３４，３５の断面形状を異
ならせることも可能であるから、その場合には、鍛造用
素材４０′の両延出部４１，４２が断面形状の異なった
ものとなる。従って、サスペンション部品２０のアーム
部２１，２２がいわゆる異形断面のものであっても狭窄
部３４，３５の断面形状をその形状に合わせて設定する
のみでよく、極めて柔軟な対応が可能である。In the above embodiment, the case where the narrowed portions 34 and 35 formed at the extending base ends of the extended spaces 31 and 32 in the cavity 6 have a rectangular cross section has been described. , 35 by appropriately setting the cross-sectional shape of the forging material 40 ', the extending portions 41, 4
2 can be molded to have the cross-sectional shape of the narrowed portions 34 and 35. For example, if the cross-sectional shape of the narrowed portions 34, 35 is triangular (or circular, H-shaped), both extending portions 41, 42 will have a triangular cross-section (or circular, H-shaped). Of course, it is possible to make the cross-sectional shapes of the narrowed portions 34, 35 different, and in that case, the two extending portions 41, 42 of the forging material 40 'have different cross-sectional shapes. Therefore, even if the arms 21 and 22 of the suspension component 20 have a so-called irregular cross-section, it is only necessary to set the cross-sectional shape of the narrowed portions 34 and 35 according to the shape, and extremely flexible correspondence is possible.

【００５４】さらに、実施例では、サスペンション部品
２０をＹ字形ないしはＬ字形のものとして説明したが、
本発明は、前記アーム部２１，２２の如く基端部から延
びる突出部を有したサスペンション部品のための鍛造用
素材であれば如何なるその他の形状のものにも無論適用
可能である。Further, in the embodiment, the suspension component 20 has been described as being Y-shaped or L-shaped.
The present invention can of course be applied to any other shape as long as it is a material for forging for a suspension component having a protrusion extending from the base end like the arms 21 and 22.

【００５５】例えば図１６は、図１７に示すサスペンシ
ョン部品５０のための鍛造用素材４０″を示している。
この鍛造用素材４０″において前記鍛造用素材４０′に
対応する部位には同一符号を付してある。また、サスペ
ンション部品５０においては、符号５１および５２がア
ーム部、符号５３は基部である。金型等の図示は省略す
るが、この場合も上記同様に、金型のキャビティ形状
を、アーム部５１，５２と同方向に所定長延出させた延
出空間を形成して前記サスペンション部品５０と概略近
似形とし、かつ、素材を投入する通孔および対向マンド
レルを共に、キャビティにおける延出空間が延出される
延出基部空間内に配置すればよい。この場合、キャビテ
ィの主空間は、サスペンション部品５０の前記基部５３
に対応する部分を形成すべき部分となる。そして、通孔
内に装入された素材を、ポンチと対向マンドレル間で圧
縮することにより素材を主空間内に満たした後、この圧
縮された素材を、主空間から圧縮方向と直交する延出空
間内に向けて流動・延出させればよい。For example, FIG. 16 shows a forging blank 40 ″ for the suspension component 50 shown in FIG.
In the forging material 40 ″, the parts corresponding to the forging material 40 ′ are denoted by the same reference numerals. In the suspension component 50, reference numerals 51 and 52 are arm portions, and reference numeral 53 is a base portion. Although illustration of the mold and the like is omitted, in this case as well, in the same manner as above, the cavity shape of the mold is extended to a predetermined length in the same direction as the arm portions 51 and 52 to form an extension space, and the suspension component 50 is formed. It should be roughly approximated, and both the through hole for introducing the material and the opposing mandrel may be arranged in the extension base space where the extension space in the cavity is extended. 50 said base 53
Is a part to be formed. Then, the material charged in the through hole is compressed between the punch and the opposing mandrel to fill the material in the main space, and then the compressed material is extended from the main space in a direction orthogonal to the compression direction. It should flow and extend toward the space.

【００５６】また、上記説明では何れも、サスペンショ
ン部品２０，５０はアーム部を２本有した構成のものと
して説明したが、上述した本発明の作用から明らかなよ
うに、アーム部が１本（この場合、サスペンション部品
はＩ字状のものである）のもの、あるいは３本以上有す
るものにも本発明を適用でき、上記同様の効果が奏され
ることは言うまでもない。In each of the above explanations, the suspension parts 20 and 50 have been described as having two arm portions. However, as is apparent from the operation of the present invention described above, one suspension portion is provided. In this case, it is needless to say that the present invention can be applied to a suspension component having an I shape) or a component having three or more suspension components, and the same effect as described above can be obtained.

【００５７】さらにまた、実施例では、素材４０をアル
ミニウム合金として説明したが、本発明は、その他の非
鉄金属に適用して上記同様の作用・効果を得られるもの
である。Furthermore, although the material 40 is described as an aluminum alloy in the embodiments, the present invention can be applied to other non-ferrous metals to obtain the same operation and effect as above.

【００５８】[0058]

【発明の効果】以上説明した通り、請求項１に係る発明
によれば、棒状の素材を据え込んでキャビティの主空間
に満たした後、据え込まれた素材を、主空間から延出さ
れた延出空間内に狭窄部を介して流動・延出させるもの
である。その際、素材における延出空間内に流動して延
出する部分は狭窄部を通過した後、金型面には接触せず
に流動・延出するため、素材に対する金型の拘束力が著
しく減少され、その結果、成形荷重が非常に小さいもの
で済むものとなる。したがって、非軸対称の複雑形状の
ものも極めて低荷重で、しかも１ヒートかつ１ブロー工
程で形成可能となり、これにより、成形装置の小型化お
よび作業の能率化を実現する。As described above, according to the invention of claim 1, after the rod-shaped material is set up to fill the main space of the cavity, the set up material is extended from the main space. The flow is made to extend in the extension space through the narrowed portion. At that time, the part of the material that flows and extends in the extension space flows and extends without contacting the mold surface after passing through the constriction, so the mold restraint force on the material is significant. It is reduced, so that the forming load is very small. Therefore, a non-axisymmetric complex shape can be formed with an extremely low load and in one heat and one blow process, thereby realizing downsizing of the molding apparatus and efficiency of work.

【００５９】また、複雑な形状も容易に形成できるた
め、鍛造用素材を、最終的な製品であるサスペンション
部品により近似した形状とすることができ、本発明によ
り得られた予備成形品を用いてサスペンション部品を最
終的に鍛造成形する際においても、小さい荷重で成形可
能となる。しかも、成形においては、従来の予備鍛造を
繰り返し行う方法と異なり無駄となるバリが発生しない
ため、材料歩留りが大幅に向上される。Further, since a complicated shape can be easily formed, the material for forging can be made to have a shape more similar to that of the suspension component which is the final product, and the preform obtained by the present invention is used. Even when the suspension component is finally forged, it can be molded with a small load. Moreover, in forming, unlike the conventional method of repeatedly performing preliminary forging, waste burrs do not occur, so that the material yield is significantly improved.

【００６０】また、素材における、ポンチと対向マンド
レル間で据え込まれた後キャビティの延出空間内に流動
した部分については、据え込みにより鍛練された素材が
さらに鍛練度の増加した状態となり、内部金属組織が完
全に均一化される。このため、素材が鋳造品である場合
でも鋳造組織は完全に消失し、極めて機械的性質の優れ
た部材を得ることができる。加えて、素材の延出空間内
に流動した部分は、延出方向に沿った方向に一種の鍛流
線を形成するため、最終製品たるサスペンション部品を
極めて高剛性、高強度のものとする。Regarding the portion of the material that has been installed between the punch and the opposing mandrel and has flowed into the extending space of the cavity, the material that has been wrought by upsetting is in a state in which the degree of exercising is further increased, and The metallographic structure is completely homogenized. Therefore, even if the material is a cast product, the cast structure disappears completely, and a member having extremely excellent mechanical properties can be obtained. In addition, since the part of the material that has flowed into the extending space forms a kind of grain flow in the direction along the extending direction, the suspension component as the final product has extremely high rigidity and high strength.

【００６１】本発明の請求項２に係る発明によれば、素
材の成形途中において対向マンドレルの高さを調節する
ことにより、狭窄部の断面形状（断面積）を変化させ、
これにより、成形する鍛造用素材の延出部の肉厚等を適
宜変化させることができる。従って、最終製品であるサ
スペンション部品において肉厚が大きいことを要求され
る部分については肉厚を大きく形成する等、サスペンシ
ョン部品により近い形状に成形することが容易に可能と
なる。According to the second aspect of the present invention, the cross-sectional shape (cross-sectional area) of the narrowed portion is changed by adjusting the height of the opposing mandrel during the forming of the material,
Thereby, the wall thickness of the extending portion of the forging material to be molded can be changed appropriately. Therefore, it is possible to easily form a shape closer to the suspension component, for example, by forming a large thickness in a portion of the suspension component that is the final product that is required to have a large thickness.

【００６２】請求項３に係る発明によれば、最終製品と
なるサスペンション部品が肉厚に関して複雑な形状を呈
するものであった場合でも、鍛造用素材をその最終製品
により近い形状に容易に形成することができる。According to the third aspect of the invention, even if the suspension component as the final product has a complicated shape in terms of wall thickness, the forging material can be easily formed into a shape closer to the final product. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の一実施例により成形された鍛造用素
材を型鍛造成形することにより得られたサスペンション
部品を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a suspension component obtained by die-forging a forging material formed according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図１に示したサスペンション部品の最終的な
製品形状を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a final product shape of the suspension component shown in FIG.

【図３】 本発明を実施するのに用いる素材加工装置の
一例を示す一部断面立面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional elevational view showing an example of a material processing apparatus used to carry out the present invention.

【図４】 金型により構成されるキャビティを金型と共
に示した平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a cavity formed by a mold together with the mold.

【図５】 キャビティの主空間および延出空間の形状を
便宜上切り離して示した部分斜視図である。FIG. 5 is a partial perspective view in which the shapes of a main space and an extending space of a cavity are separated for convenience.

【図６】 キャビティの狭窄部を示すもので、キャビテ
ィの一部を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a narrowed portion of a cavity and showing a part of the cavity.

【図７】 対向マンドレルを示す全体斜視図である。FIG. 7 is an overall perspective view showing an opposing mandrel.

【図８】 素材の変形状態をキャビティと共に示す平面
図である。FIG. 8 is a plan view showing a deformed state of a material together with a cavity.

【図９】 素材の変形状態を図８に続いて示す平面図で
ある。9 is a plan view showing the deformed state of the material following FIG. 8. FIG.

【図１０】 本発明の一実施例により形成された鍛造用
素材を示す全体斜視図である。FIG. 10 is an overall perspective view showing a forging material formed according to an embodiment of the present invention.

【図１１】 本発明の第二実施例を、それに用いる素材
加工装置の一例と共に示す一部断面立面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional elevational view showing a second embodiment of the present invention together with an example of a material processing apparatus used therein.

【図１２】 本発明の第二実施例の作用を図１１に続い
て示す一部断面立面図である。12 is a partial cross-sectional elevational view showing the operation of the second embodiment of the present invention subsequent to FIG. 11. FIG.

【図１３】 本発明の第二実施例の作用を図１２に続い
て示す一部断面立面図である。FIG. 13 is a partial sectional elevational view showing the operation of the second embodiment of the present invention subsequent to FIG.

【図１４】 第二実施例により形成された鍛造用素材を
示す全体斜視図である。FIG. 14 is an overall perspective view showing a forging material formed according to a second embodiment.

【図１５】 本発明の第三実施例を実施するのに用いる
対向マンドレルの一構成例を示した斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing a configuration example of an opposed mandrel used for carrying out the third embodiment of the present invention.

【図１６】 本発明により形成される鍛造用素材の他の
例を示した平面図である。FIG. 16 is a plan view showing another example of the forging material formed according to the present invention.

【図１７】 図１６に示した鍛造用素材を鍛造成形して
得られたサスペンション部品を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a suspension component obtained by forging the forging material shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ 下金型（他方の金型） ５ 上金型（一方の金型） ５ａ 通孔 ６ キャビティ ７ ポンチ ８ 対向マンドレル ８ａ 素材接触面 ９ マンドレル分割体 １１ ポンチ駆動用シリンダ（第１駆動装置） １２ マンドレル駆動用シリンダ（第２駆動装置） ２０ サスペンション部品 ２１，２２ アーム部 ２３ 基部 ３１，３２ 延出空間 ３３ 主空間 ３４，３５ 狭窄部 ４０ 素材 ４０′，４０″ 鍛造用素材 ４１，４２ 延出部 ５０ サスペンション部品 ５１，５２ アーム部 ５３ 基部 4 Lower mold (other mold) 5 Upper mold (one mold) 5a Through hole 6 Cavity 7 Punch 8 Opposing mandrel 8a Material contact surface 9 Mandrel division body 11 Punch driving cylinder (first driving device) 12 Mandrel drive cylinder (second drive device) 20 Suspension parts 21,22 Arm part 23 Base part 31,32 Extending space 33 Main space 34,35 Constriction part 40 Material 40 ', 40 "Forging material 41,42 Extending part 50 Suspension parts 51, 52 Arm part 53 Base part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 靖 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 岩田 健二 東京都千代田区有楽町一丁目１番２号 株 式会社日本製鋼所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasushi Nakazawa 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Inside the Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Iwata 1-2-2 Yurakucho, Chiyoda-ku, Tokyo Stock Company Japan Steel Works

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 略同一平面内で基部から所定方向に突出
した少なくとも一つのアーム部を形成して成る自動車等
のサスペンション部品を鍛造成形する際の鍛造用素材を
予め所定の形状に予備形成する、サスペンション部品の
ための鍛造用素材の成形方法であって、 一方の金型に棒状素材を投入するための通孔を設け、 前記通孔に対向し通孔よりも大きな素材接触面を有した
対向マンドレルおよびこの対向マンドレルを備える他方
の金型により、前記一方の金型との間にキャビティを形
成し、 前記キャビティは、最終製品となる前記サスペンション
部品の前記基部に対応した部分を形成するための主空間
と、該主空間と連続し前記アーム部に対応した部分を形
成するための延出空間とを形成することにより前記サス
ペンション部品と平面視概略近似形に形成するととも
に、前記主空間と前記延出空間との境界部を両空間より
も断面積が小さい狭窄部とし、 かつ、前記通孔および前記対向マンドレルはそれぞれ、
前記キャビティの前記主空間内に配置し、 前記通孔内に装入された棒状の素材を、前記一方の金型
の背面側から前記通孔内に装入され第１駆動装置より駆
動されるポンチと前記対向マンドレル間で圧縮すること
により前記キャビティの前記主空間内に満たした後、こ
の圧縮された前記素材を、前記狭窄部を介して、該主空
間から前記圧縮方向と直交する前記延出空間内に向けて
流動・延出させることを特徴とする、 サスペンション部品のための鍛造用素材の成形方法。1. A forging material used for forging a suspension component such as an automobile, which is formed by forming at least one arm portion projecting from a base portion in a predetermined direction in substantially the same plane, is preformed into a predetermined shape in advance. A method for forming a forging material for a suspension component, wherein one of the molds is provided with a through hole for introducing a rod-shaped material, and has a material contact surface facing the through hole and larger than the through hole. A cavity is formed between the opposing mandrel and the other mold including the opposing mandrel and the one mold, and the cavity forms a portion corresponding to the base portion of the suspension component to be a final product. Of the suspension component and a general plan view by forming an extension space for forming a portion corresponding to the arm portion, which main space is continuous with the main space. While being formed in an approximate shape, the boundary between the main space and the extension space is a narrowed portion having a cross-sectional area smaller than both spaces, and the through hole and the opposing mandrel are respectively,
A rod-shaped material placed in the main space of the cavity and loaded in the through hole is loaded into the through hole from the back side of the one die and driven by the first drive device. After filling the main space of the cavity by compressing between the punch and the opposing mandrel, the compressed raw material is extended from the main space through the narrowed portion in a direction orthogonal to the compression direction. A method for forming a forging material for suspension parts, characterized by flowing and extending into the exit space. 【請求項２】 前記対向マンドレルが、該対向マンドレ
ルを前記ポンチと同軸方向に駆動させる第２駆動装置を
備え、前記鍛造用素材の成形に際して対向マンドレルを
移動させて肉厚変化させることを特徴とする請求項１記
載のサスペンション部品のための鍛造用素材の成形方
法。2. The opposing mandrel includes a second drive device that drives the opposing mandrel coaxially with the punch, and changes the wall thickness by moving the opposing mandrel when forming the forging material. The method for forming a forging material for a suspension component according to claim 1. 【請求項３】 前記対向マンドレルを、該対向マンドレ
ルの駆動方向に沿って複数に分割し、これら分割構成さ
れた各マンドレルを個別に駆動させることを特徴とする
請求項２記載のサスペンション部品のための鍛造用素材
の成形方法。3. The suspension component according to claim 2, wherein the opposed mandrel is divided into a plurality of parts along a driving direction of the opposed mandrel, and the divided mandrels are individually driven. Method for forming forging material.