JPS63313624A - 温間閉塞鍛造方法 - 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、金属材料の温間閉塞鍛造方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

温間閉塞鍛造は冷間鍛造に匹敵する材料歩留り、寸法公
差が得られることより、冷間鍛造の困難な寸法ないしは
材質の金属材料についての高速・精密鍛造方法として、
近来、その適用が拡大されている。

第２図ａおよび第２図すは、従来の閉塞鍛造に用いられ
る金型の基本的な構成を例示した金型の正断面図である
。

第２図ａおよび第２図すにおいて、ＯＤは上金型、０２
１は下金型であって、該上金型００および下金型０りは
両者間に製品形状に対応する空洞部分、すなわちインプ
レッションを有すものである。

側はポンチであって、該ポンチθつは前記上金型（１０
に上下動自由に設けられ、その下端部が前記のインプレ
ッション内に進入可能とされである。

０４は被鍛造材料であって、第２図ａは該被鍛造材料（
ロ）が上下金型ＯＤ面間のインプレッション内に閉塞さ
れた状態を示し、第２図すは該被鍛造材料（２）がポン
チＱ３１の圧入によりインプレッション内に充満させら
れた、すなわち製品形状に成形された状態を示すもので
ある。

なお、前記上金型（ＩＩ）、下金型Ｑ２１およびポンチ
０３１は、それぞれ図示外の加圧手段にて複動的に上下
動可能とされている。

従来の閉塞鍛造方法は、第２図ａに示すように被鍛造材
料（ロ）を一対の金型（Ｉｔ）Ｑ２）間のインプレッシ
ョン内に、場合によっては予備成形的な加圧を行いなが
ら完全に閉塞し、つづいて第２図すに示すようにその中
にポンチ側を複動的に圧入させ、被鍛造材料（ロ）を該
ポンチ０りの外周に押し出し、複雑な金型のインプレッ
ション内に充満させて所定形状に成形するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、従来の温間閉塞鍛造方法における基本的
な成形手順は、■被鍛造材料を一対の金型の間に配置し
て加圧閉塞する、■加圧閉塞状態を維持しつつ、閉塞さ
れた被鍛造材料にポンチを圧入させることにより、被鍛
造材料を一対の金型間のインプレッション内に充満させ
て所定製品形状に成形することよりなる。

しかし、このような従来の温間閉寒鍛造方法においては
被鍛造材料の最終的な成形は閉塞が完了した後のポンチ
の圧入によって行われるもので、その最終段階において
ポンチ側面に立パリの発生することが避は難い欠点があ
る。

これは、従来の温間閉塞鍛造方法においては複雑な形状
の製品形状に対応した金型のインプレッション内に材料
を欠肉部なしに充満させるために、予め準備した被鍛造
材料、いわゆる荒地の体積を製品の体積よりやや太き（
し、ポンチの圧入による材料の充満を確実なものとし、
かつ、その余剰分はポンチの圧入深さを調整することに
て吸収するものとされているが、これは荒地価々の体積
および加熱温度変動、連続鍛造による金型およびポンチ
の温度変動と温度変動による寸法変化、連続鍛造による
金型およびポンチの摩損・変形等々の変動因子に対応す
るを要し、この調整は技術的には非常に困難なものとな
り、反面ポンチの圧入深さが不足するときは欠肉により
製品不良となるため、実作業においては材料の充満を確
実なものとぜんがためポンチの進入深さがやや過剰気味
に設定され、このため余剰的に押し込まれた材料が金型
とポンチの摺動クリアランス、すなわち両者間の間隙に
侵入して立パリを形成する結果となるからである。

そして、この過剰押込みの傾向は連続鍛造により充分な
実績データの集積および解析がなされ、材料が確実に充
満され、かつ立パリの発生しない荒地寸法・形状とポン
チの圧入条件が確立されて定常作業に移行できるまで続
く結果となる。

すなわち、この従来の温間閉塞鍛造方法は、その初期連
続鍛造において、ポンチ側面に立パリの発生することが
避は難い欠点がある。

そしてまた、この立パリは、通常の型打鍛造に用いられ
る横パリのトリミング方法のように、鍛造ラインに設け
られた付帯設備にて連続的に効率良（除去することが困
難なものであり、かつポンチと金型間の摺動部の摩耗・
損傷の原因となって、立パリの発生を助長するものであ
る。

本発明は、上記問題点に鑑み立パリの発生を防止し得、
かつ定常作業への移行を容易とし得る温間閉塞鍛造方法
の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明に係る温間閉塞鍛造
方法は、上下金型間のインプレッション内に被鍛造材料
を閉塞すると共に、該上下金型の一方ないし双方に設け
られたポンチを圧入させ、被鍛造材料を上下金型間のイ
ンプレッション内に充満させて成形する温間閉塞鍛造方
法において、前記被鍛造材料を前記下金型上に配置し、
続いて前記上金型を圧下させると共に、前記下金型の外
周部に配された間隔保持手段を介して前記下金型との合
わせ面間に所定間隙を隔てて保持させた後、前記ポンチ
を圧入させて被鍛造材料を前記インプレッション内に充
満させ、しかる後に下金型を上昇させて最終加圧するこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係る温間閉塞鍛造方法は、上下金型間のインプ
レッション内に閉塞された被鍛造材料をポンチの圧入に
て、該上下金型間のインプレッション内に充満させて成
形するものであるが、ポンチの圧入時には上金型が間隔
保持手段を介して下金型との合わせ面間に所定間隙を隔
てて保持されてあり、前記ポンチがやや過剰に圧入され
た場合においても、この過剰圧入による余剰材料は、金
型とポンチの間隙に侵入して立パリを形成することなく
前記上下金型の合わせ面間の間隙に進入することで吸収
される。

そして、前記ポンチを圧入させて被鍛造材料を前記イン
プレッション内に充満させた後に下金型を上昇させて最
終加圧することで、被鍛造材料のインプレッション内充
満を確実なものとし得、また、前記ポンチがやや過剰に
進入した場合においても、この過剰圧入による余剰材料
は、最終加圧の過程で上下金型の合わせ面間にて圧縮さ
れて、効率的に除去可能な横パリとなる。

上述のように、本発明に係る温間閉塞鍛造方法は、その
鍛造過程において、ポンチが過剰に圧入された場合にお
いても立パリの発生を防止し得、かつ、この過剰圧入に
よる余剰材料を効率的に除去可能な横パリとすることで
、その除去および余剰量の把握を容易なものとし、連続
する鍛造の定常作業への移行を迅速かつ容易とする効果
を得るものである。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は、本実施例に用いた金型の主要構成を示す金型
の正断面図である。

第１図において、（１）は上金型、（２）は下金型であ
って、該上金型（１）および下金型（２）は両者間に製
品形状に対応する空洞部を構成するインプレッションを
設けたものである。（３）はポンチであって、該ポンチ
（３）は前記上金型（１）に上下動自由に設け、かつ、
その下端部が前記のインプレッション内に進入可能とし
たものである。

（４）は間隔保持部材であって、該間隔保持部材（４）
は下金型（２）の外周部に設け、上金型（１）を圧下さ
せたとき、上金型（１）と下金型（２）間に所定間隔を
保持させるものである。

なお、前記上金型（１）、下金型（２）およびポンチ（
３）は、それぞれ図示外の加圧手段にて複動的に上下動
可能としたものである。

上記構成を具備する金型について、上金型（１）とポン
チ（３）間のクリアランスを８／１００閣、間隔保持部
材（４）による上下金型（１１（２１間の保持間隔をｔ
ｏ／１００瞳に設定し、温間閉塞鍛造を行った。

まず、製品の計算体積に対し２％増した体積の荒地、す
なわち被鍛造材料を準備し、該荒地を下金型（２）上に
配置して上金型（１）を圧下させた。

この上金型（１）の圧下終了時点においては、上下金型
（１）　（２）間の間隔は間隔保持部材（４）により１
０／１００舗に保たれた。

なお、この上下金型（１）（２１間の間隔は本実施例に
適用した一例であって、該間隔は被鍛造材料の塑性変形
特性によって選定されるものである。

そして、上金型（１）を前記圧下状態に維持しつつ、ポ
ンチ（３）をインプレッション内に加圧進入させた。な
おポンチ（３）の圧入深さは設計最大深さに対し１■浅
いものとし、該寸法、すなわちＩＩＩＩｌｌを加減調整
代とした。

続いて、ポンチ（３）を前記圧入状態に維持しつつ、下
金型（２）を加圧上昇させた。

上記温間閉塞鍛造にて得られた製品を観察したところ、
上下金型間の合せ部に軽微な横パリの発生が認められた
ものの、立パリの発生はなく、また欠肉も認められなか
った。

次に、この製品をトリミイングプレスに移送して予め準
備したパリ抜き型にてトリミングし、そして該トリミン
グにて除去した横パリの重量を測定して、次に鍛造され
る荒地の体積および次の鍛造におけるポンチの圧入深さ
を調整した。

本実施“例においては、上述の繰り返しにて、立パリお
よび欠肉による製品不良を発生させることなく、適正な
る荒地の体積設定およびポンチの圧入条件を把握し得、
早期に定常作業に移行することが出来た。

本実施例においては、前記上下金型（１）（２）の合わ
せ面部を製品上下面間のほぼ中央部に位置するものとし
たが、これは−例を示すものであって、該合わせ面部は
適用される製品それぞれの形状に対応して、横パリが発
生したときそのトリミングが最も容易となるように設定
されるならば製品上下面間におけるどの部位が選定され
ても良い。

なお、第３図は上下ポンチを用い、該上下ポンチをイン
プレッシゴン内に上下より複動的に圧入させる閉塞鍛造
を示す概念図である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る温間閉塞鍛造方法は、その
鍛造過程における立パリの発生を防止し得て生産効率の
向上と金型の摩耗・損傷の軽減効果を得、かつ、最適鍛
造条件の把握を迅速とし得て１、連続する鍛造の定常作
業への移行を容易とする効果を得るもので、その実用効
果極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の金型を示す正断面図である。 第２図ａは従来技術の金型を示す正断面図であ第２図す
は従来技術の金型を示す正断面図である。 第３図は上下ポンチを用いる閉塞鍛造を示す概念図であ
る。 （１）−一−−−・・上金型、（２）・−・−下金型、
（３）・−・・・・−ポンチ。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所 代　理　人　　弁理士　　金丸　章− 第１図 第２図ａ 第２図ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下金型間のインプレッション内に被鍛造材料を閉塞す
   ると共に、該上下金型の一方ないし双方に設けられたポ
   ンチを圧入させ、被鍛造材料を上下金型間のインプレッ
   ション内に充満させて成形する温間閉塞鍛造方法におい
   て、前記被鍛造材料を前記下金型上に配置し、続いて前
   記上金型を圧下させると共に、前記下金型の外周部に配
   された間隔保持手段を介して前記下金型との合わせ面間
   に所定間隙を隔てて保持させた後、前記ポンチを圧入さ
   せて被鍛造材料を前記インプレッション内に充満させ、
   しかる後に下金型を上昇させて最終加圧することを特徴
   とする温間閉塞鍛造方法。