KR101523863B1

KR101523863B1 - 단조 장치, 단조 제품의 제조 방법, 및 단조 방법

Info

Publication number: KR101523863B1
Application number: KR1020137015921A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 엔도; 도모오 우치다
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2015-05-28
Also published as: EP2656941A1; EP2656941A4; KR20130087577A; US20140007640A1; US8857236B2; JPWO2012086638A1; WO2012086638A1

Abstract

본 발명은, 구조의 간소화를 도모하면서, 고품질의 단조 형재를 제조할 수 있는 단조 장치를 제공한다. 본 발명의 단조 장치는 펀치(1)와, 성형 구멍(22)을 갖고, 또한 그 성형 구멍 내주면에 나선 형상의 블레이드부(23)가 형성된 다이스(2)와, 배압 발생 수단(15)과, 배압 전달 기구를 구비한다. 배압 전달 기구는 배압판(40)을 갖는 회전측 전달 부재와, 비회전측 전달 부재를 구비하고, 배압판(40)이 성형 구멍(22) 내에 적합 상태로 배치된다. 단조 소재(W1)가 성형 구멍(22)에 타입되어서 금속 재료에 의해 배압판(40)이 하방으로 압입될 때, 배압판(40)이 성형 구멍(22)의 블레이드부(23)에 가이드됨으로써 축심 주위로 회전하면서 강하하는 것과 함께, 배압 발생 수단(15)에 의한 배압이 배압 전달 기구를 통해서 금속 재료에 부여된다.

Description

단조 장치, 단조 제품의 제조 방법, 및 단조 방법 {FORGING DEVICE, PRODUCTION METHOD OF FORGED PRODUCT AND FORGING METHOD}

본 발명은 금형을 사용해서 워크를 단조 가공하도록 한 단조 장치 및 그 관련 기술에 관한 것이다.

형 단조용 단조 장치는 예를 들어, 하부 금형(다이스)에 형성된 성형 구멍에 대응시켜서 단조 소재(워크)를 설치해 두고, 상부 금형(펀치)에 의해, 단조 소재를 성형 구멍 내에 타입함으로써, 단조 소재를 가압 가공해서 단조 형재를 얻도록 하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에 나타내는 단조 장치는, 외주면에 축심 방향과 평행한 홈이 둘레 방향으로 등간격으로 형성된 대략 원통체 형상의 단조 형재를 얻는 것이다. 이 단조 장치는, 다이스의 성형 구멍의 내주측면에는 축심 방향으로 연장되는 홈 성형용 돌조부가 형성되면서, 또한 성형 구멍 내에 배압판이 배치된다. 그리고 다이스에 세트한 단조 소재를 펀치로 성형 구멍에 타입할 때, 단조 소재를 구성하는 금속 재료(메탈)에 대하여 배압판을 개재해서 배압을 부여함으로써, 금속 재료의 유동성을 향상시키고, 치수 정밀도가 우수한 단조 형재를 얻도록 하고 있다.

한편, 외주면에 나선 형상의 홈을 갖는 비틀림 형상의 단조 형재를 성형하는 단조 장치에서는, 내주측면에 나선 형상의 돌조부(블레이드부)가 형성된 성형 구멍 내에, 단조 소재를 비틀어 넣듯이 타입해서 단조 형재를 성형하도록 하고 있다.

일본 특허 공개 제2007-75884호

그러나, 비틀림 형상의 단조 형재를 성형하는 단조 장치에 있어서는, 특히 성형 구멍의 형상이 복잡하기 때문에, 금속 재료에 대하여 배압을 부여하지 않고 단조 가공을 행하면, 성형 구멍 내에 금속 재료의 미충전부가 발생할 가능성이 높아, 고품질의 단조 형재를 얻는 것이 곤란하다는 과제가 발생한다.

또한 이러한 단조 장치에 있어서, 금속 재료에 대하여 적당한 배압을 부여하고자 하면, 복잡한 구조의 배압 부여 기구를 채용해야만 하여, 구조의 복잡화 및 비용의 증대를 초래한다는 과제가 발생한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태는, 관련 기술에 있어서의 상술한 및／또는 다른 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 바람직한 실시 형태는, 기존의 방법 및／또는 장치를 현저하게 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모하면서, 고품질의 비틀림 형상의 단조 형재를 확실하게 얻을 수 있는 단조 장치 및 그 관련 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 그 밖의 목적 및 이점은, 이하의 바람직한 실시 형태로부터 명확할 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 구비하는 것이다.

[1] 상하가 개방된 성형 구멍을 갖고, 또한 그 성형 구멍의 내주면에 나선 형상의 블레이드부가 형성된 다이스와, 상기 성형 구멍의 상측에 성형 구멍과 축심을 일치시켜서 설치된 펀치를 구비하고, 상기 펀치에 의해 단조 소재가 상기 성형 구멍에 상방으로부터 타입됨으로써, 외주측면에 상기 블레이드부에 대응하는 나선 형상의 홈부를 갖는 단조 형재가 성형되도록 한 단조 장치이며,

상기 성형 구멍의 하방에, 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치된 배압 발생 수단과,

상기 배압 발생 수단에 의한 배압을, 상기 성형 구멍에 타입되는 단조 소재로서의 금속 재료에 전달하기 위한 배압 전달 기구를 구비하고,

상기 배압 전달 기구는 축심 주위로 회전 가능한 상태로 설치되는 회전측 전달 부재와, 상기 회전측 전달 부재의 하측에 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치되는 비회전측 전달 부재를 구비하고,

상기 회전측 전달 부재의 하단부가 상기 비회전측 전달 부재의 상단부에 대하여 축심 주위로 회전할 수 있게 접촉 가능하도록 배치되고,

상기 회전측 전달 부재는 성형 시에 금속 재료의 하단부를 구속하는 배압판을 갖고,

상기 배압판의 외주부에, 상기 블레이드부에 대응해서 끼워 맞춤 오목부가 형성되고,

상기 배압판이 그 끼워 맞춤 오목부를 상기 블레이드부에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 끼워 맞춘 상태로 상기 성형 구멍 내에 배치되고,

단조 소재가 상기 성형 구멍에 타입되어서 금속 재료에 의해 상기 배압판이 하방으로 압입될 때, 상기 배압판이 그 끼워 맞춤 오목부가 상기 블레이드부에 가이드됨으로써 축심 주위로 회전하면서 강하되는 것과 함께, 상기 배압 발생 수단에 의한 배압이 상기 배압 전달 기구를 통해서 금속 재료에 부여되도록 한 것을 특징으로 하는, 단조 장치.

[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 회전측 전달 부재를 상방으로 밀어 올리는 밀어 올림 수단이 설치되고,

상기 성형 구멍 내의 단조 형재를 상방으로 배출할 때는 상기 밀어 올림 수단에 의해 상기 회전측 전달 부재가 밀어 올려짐으로써, 상기 회전측 전달 부재가 단조 형재와 함께, 상기 블레이드부에 가이드되어서 축심 주위로 회전하면서 상승하도록 한, 단조 장치.

[3] 상기 [2]에 있어서, 상기 회전측 전달 부재는 상기 성형 구멍의 하측 개구부에 삽입 관통 배치된 배압 전달 막대를 구비하고,

상기 배압 전달 막대의 상단부가 상기 배압판의 하면에 축심 주위로 상대적으로 회전하지 않는 상태로 고정되는, 단조 장치.

[4] 상기 [3]에 있어서, 상기 배압 전달 막대의 하단부 외주에 빠짐 방지부가 설치되고,

상기 빠짐 방지부가 상기 다이스에 있어서의 상기 성형 구멍의 하측 개구부 주연에 걸림 지지됨으로써, 상기 배압판 및 상기 배압 전달 막대가 상방으로 빠져나가는 것이 방지되도록 되어 있는, 단조 장치.

[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배압판의 외주측면에, 상기 성형 구멍 내에 공급하는 윤활제를 저류하는 오일 홈이 형성되는, 단조 장치.

[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배압판의 상면 내측에, 성형 구멍 외주연부로의 금속 재료의 흐름을 증가시키기 위한 융기부가 형성되는, 단조 장치.

[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펀치의 강하가 완료된 상태에서는 상기 배압 발생 수단에 의한 배압에 의해 상기 성형 구멍 내에서 상기 배압판의 높이 위치가 유지되도록 되어 있는, 단조 장치.

[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 단조 장치를 사용해서 단조 형재를 얻는 공정과,

단조 형재의 잉여분을 절제하여 단조 제품을 얻는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단조 제품의 제조 방법.

[9] 상하가 개방된 성형 구멍을 갖고, 또한 그 성형 구멍의 내주면에 나선 형상의 블레이드부가 형성된 다이스를 설치하고, 상기 성형 구멍의 상측에 성형 구멍과 축심을 일치시켜서 설치된 펀치에 의해 단조 소재를 상기 성형 구멍에 상방으로부터 타입함으로써, 외주측면에 상기 블레이드부에 대응하는 나선 형상의 홈부를 갖는 단조 형재를 성형하도록 한 단조 방법이며,

외주부에 상기 블레이드부에 대응해서 끼워 맞춤 오목부가 설치되고, 또한 성형 시에 단조 소재로서의 금속 재료의 하단부를 구속하는 배압판을 준비해 두고,

상기 배압판을 그 끼워 맞춤 오목부를 상기 블레이드부에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 끼워 맞춘 상태로 상기 성형 구멍 내에 배치하고,

상기 성형 구멍의 하방에, 배압 발생 수단을 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치하고,

상기 배압판을 포함하는 회전측 전달 부재를, 축심 주위로 회전 가능한 상태로 설치하고,

상기 회전측 전달 부재와 상기 배압 발생 수단과의 사이에, 비회전측 전달 부재를 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치하고,

상기 회전측 전달 부재의 하단부를, 상기 비회전측 전달 부재의 상단부에 대하여 축심 주위로 회전할 수 있게 접촉 가능하도록 배치하고,

단조 소재를 상기 성형 구멍에 타입해서 금속 재료에 의해 상기 배압판이 하방으로 압입될 때, 상기 배압판을 그 끼워 맞춤 오목부가 상기 블레이드부에 가이드됨으로써 축심 주위로 회전하면서 강하시키는 것과 함께 상기 배압 발생 수단에 의한 배압을 상기 비회전측 전달 부재 및 상기 회전측 전달 부재를 통해서 금속 재료에 부여하도록 한 것을 특징으로 하는, 단조 방법.

발명 [1]의 단조 장치에 의하면, 금속 재료에 대하여 배압을 부여하면서, 비틀림 형상의 단조 형재를 성형하는 것이기 때문에, 성형 중에 있어서의 금속 재료의 유동 특성이 양호해지고, 언더필 등이 없는 고품질의 단조 형재를 얻을 수 있다. 또한 배압판은 승강시에 성형 구멍의 블레이드부에 가이드되어서 회전하기 때문에, 배압판을 회전시키기 위한 기구나 동력을 필요로 하지 않고, 그만큼 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한 배압 발생 수단이나, 배압 전달 기구의 비회전측 전달 부재는, 회전하지 않는 상태로 설치되기 때문에, 이들을 회전하기 위한 기구나 동력도 필요로 하지 않고, 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 한층 도모할 수 있다.

발명 [2]의 단조 장치에 의하면, 밀어 올림 수단을 사용해서 단조 형재를 확실하게 배출할 수 있다.

발명 [3]의 단조 장치에 의하면, 배압판에 배압 전달 막대가 연결 고정되어 있기 때문에, 단조 형재를 배출시에 배압 전달 막대의 자중에 의해, 배압판을 단조 형재로부터 원활하게 이격시킬 수 있다.

발명 [4]의 단조 장치에 의하면, 배압 전달 막대의 하단부 외주로 빠짐 방지부가 설치되기 때문에, 배압판 및 배압 전달 막대가 성형 구멍으로부터 상방으로 빠져나가는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

발명 [5]의 단조 장치에 의하면, 배압판의 외주측면에 윤활제 저류용 오일 홈을 형성하고 있기 때문에, 오일 홈 내로부터 윤활제가 적절하게 성형 구멍 내로 공급되어, 오일 부족 등의 문제를 방지할 수 있다.

발명 [6]의 단조 장치에 의하면, 배압판의 상면에 금속 재료의 유동성을 향상시키기 위한 융기부를 형성하고 있기 때문에, 성형 시에 금속 재료가 외주연부에 확실하게 퍼져나간다. 따라서 언더필 등이 없는 고품질의 단조 형재를 보다 확실하게 얻을 수 있다.

발명 [7]의 단조 장치에 의하면, 배압 발생 수단에 의한 배압에 의해, 성형 완료시의 배압판의 높이 위치가 유지되도록 되어 있기 때문에, 펀치의 강하 완료 직전의 하중을 무리없이 흡수할 수 있고, 펀치 강하 완료시에 충격의 발생 등의 문제를 유효하게 방지할 수 있다.

발명 [8]의 단조 제품의 제조 방법에 의하면, 고품질의 단조 제품을 확실하게 얻을 수 있다.

발명 [9]의 단조 방법에 의하면, 상기와 마찬가지로, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태인 단조 장치를 성형 개시 직전의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.
도 1b는 실시 형태의 단조 장치를 성형 도중의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.
도 1c는 실시 형태의 단조 장치를 성형 완료 직후의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.
도 1d는 실시 형태의 단조 장치를 워크 배출 중의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.
도 2는 도 1c의 단조 장치에 있어서의 성형 구멍 주변을 확대해서 도시하는 정면 단면도이다.
도 3a는 실시 형태의 형 단조 가공에 의해 제조되는 단조 제품을 도시하는 사시도이다.
도 3b는 실시 형태의 단조 제품을 도시하는 정면도이다.
도 3c는 실시 형태의 단조 제품을 도시하는 평면도이다.
도 4a는 실시 형태의 단조 장치에 의해 제조되는 단조 형재를 도시하는 사시도이다.
도 4b는 실시 형태의 단조 형재를 도시하는 정면도이다.
도 5는 실시 형태의 단조 장치에 의해 가공되는 단조 소재를 도시하는 사시도이다.
도 6a는 실시 형태의 단조 장치에 적용되는 배압판을 도시하는 사시도이다.
도 6b는 실시 형태의 배압판의 편측 절반을 도시하는 정면도이다.
도 7a는 본 발명의 요지를 벗어난 참고예의 단조 형재를 도시하는 사시도이다.
도 7b는 참고예의 단조 형재를 도시하는 정면도이다.
도 8a는 본 발명의 변형예인 단조 장치를 성형 개시 직전의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.
도 8b는 변형예의 단조 장치를 워크 배출 중의 상태로 도시하는 정면 단면도이다.

이하, 도면을 사용해서 본 발명의 일례를 설명한다.

<워크>

본 발명의 일례로서의 실시 형태에 있어서는, 단조 소재에 대하여 형 단조 가공을 행해서 단조 형재를 얻으면서, 또한 필요에 따라, 그 단조 형재의 잉여부를 절제함으로써 단조 제품을 얻는 것이다.

도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 의해 제조되는 단조 제품(W3)은, 자동차 등의 과급기(슈퍼차저)에 있어서의 로터 부품에 의해 구성되어 있다. 이 로터 부품으로서 단조 제품(W3)은 4엽식 트위스트 로브를 구비하고 있다. 즉, 이 단조 제품(W3)은 외주에 설치된 4개의 로브(91)가, 축심 방향의 일단부측(상단부측)으로부터 타단부측(하단부측)을 향하고, 나선 형상(용수철형)으로 비틀린 형상을 갖고 있다. 따라서, 4개의 로브(91)의 각 사이에는 축심 방향의 일단부측(상단부측)으로부터 타단부측(하단부측)을 향하여, 나선 형상의 4개의 홈부(92)가 형성되어 있다. 또한, 로브(91)는 나선 형상의 돌조부에 의해 형성되어 있다.

본 실시 형태의 단조 제품(W3)은 축심 방향의 길이(제품 높이)(L1)가 107㎜로 설정되면서, 또한 비틀림 각도가 120°로 설정되고, 각 홈부(92)가 상단부면과 하단부면에 있어 120°의 위상차가 형성되어 있다.

또한, 비틀림 각도란, 각 홈부(92)가 상단부면으로부터 하단부면에 도달했을 때의 축심에 대한 각도의 어긋남(위상차)이다. 예를 들어, 상단부면에 있어서 하나의 홈부(92)의 최심부와 축심을 연결한 선과, 그 홈부가 하단부면에 도달했을 때의 최심부와 축심을 연결한 선을 평면에 투영했을 때에 축심을 중심으로 상기 2개의 선이 이루는 각도로서 구할 수 있다. 비틀림 각도는 홈부(92)의 최심부 대신 로브(91)의 정점을 기초로 구해도 좋다.

본 실시 형태의 단조 제품(W3)은 제품의 외접원 직경(C2)이 100㎜로 설정되어 있다.

본 발명에 있어서는 제품의 외접원 직경(C2)이 50㎜ 내지 120㎜로 설정된 것을 적절하게 사용할 수 있다.

특히 본 발명을 적절하게 적용할 수 있는 제품은 제품의 높이(L1)가 제품의 외접원 직경(C2)보다 큰 것, 예를 들어 L1/C2가 1.2 내지 2.2, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.0이다.

본 발명의 단조 방법은 성형에 의해 소재가 주로 가로 방향으로 퍼지는 버 형성 공법이 아니고, 소재가 주로 전방 방향으로 퍼지는 전방 압출 밀폐 공법이기 때문에, 제품의 높이(L1)가 제품의 외접원 직경(C2)보다 큰 형상의 제품에 적절하게 적용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 단조 제품(W3)으로서는 비틀림 각도가 60° 내지 120°로 형성된 것을 적절하게 채용할 수 있다. 또한 제품 높이(L1)가 60㎜ 내지 110㎜로 설정된 것을 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 통상의 단조 제품(W3)에서는, 높이(L1)가 80㎜인 경우, 비틀림 각도가 60°로 조정되고, 높이(L1)가 107㎜인 경우, 비틀림 각도가 120°로 조정된다.

도 3c의 평면도에 도시한 바와 같이, 수평 단면에 있어서, 단조 제품(W3)에 있어서의 각 홈부(92)의 최심부를 통과하는 가상의 내접원(C1)과, 각 로브(91)의 정점을 통과하는 외주 윤곽선(C2) 사이의 직경 방향의 치수(홈 깊이)(L2)는 10㎜ 내지 30㎜로 설정하는 것이 좋다. 본 실시 형태의 단조 제품(W3)에서는 홈 깊이(L2)는 20㎜로 설정되어 있다.

또한, 단조 제품(W3)에 있어서, 수평 단면으로 나타나는 영역 중, 가상의 내접원(C1)의 내측의 부분을 중심부(93)로 하고, 중심부(93) 이외의 부분(로브(91)의 부분)을 외주 나선부(94)로 했을 때, 중심부(93)와 외주 나선부(94)와의 체적비(중심부 체적: 외주 나선부 체적)를 1:0.5 내지 2로 조정하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는 이 체적비가 1:1로 설정되어 있다.

또한, 가상 내접원(C1)과 외주 윤곽선(C2)과의 직경비(내접원 직경:외주 윤곽선 직경)를 1:1.5 내지 3으로 조정하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 이 직경비가 1:2로 설정되어 있다.

도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이, 후술하는 단조 장치에 의해 얻어지는 단조 형재(W2)는 그 상하 양단부에 잉여부(95)가 형성되어 있다. 그리고 상술한 바와 같이 단조 형재(W2)로부터 필요에 따라서 잉여부(95)를 절제함으로써, 상기 단조 제품(W3)이 얻어진다.

또한, 단조 형재(W2)의 성형 재료로서의 단조 소재(W1)는, 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니나, 도 5에 도시하는 바와 같이 원기둥 형상인 것이 적절하게 사용된다.

단조 소재(W1)로서는 주조품, 압출품, 단조품, 업세팅 가공품, 기계 가공품 등을 사용할 수 있지만, 비용면을 고려하면, 연속 주조재의 절단품을 사용하는 것이 바람직하다.

단조 소재(W1)로서의 연속 주조재의 절단품을 얻기 위해서는, 예를 들어 연속 주조에 의해 얻어진 주조봉재에 대하여, 열처리, 필링 처리, 초음파 검사를 행한 후, 절단함으로써 얻을 수 있다.

또한, 단조 소재(W1)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 구성되어 있고, 예를 들어 Al-Si-Mg 합금(6000계 합금)이나, Al-Si 합금(4000계 합금) 등을 적절하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 6000계 합금은 신장하기 쉽고, 유동성도 좋기 때문에 본 실시 형태의 단조 가공에 적합하다. 또는 제품(W3)의 내마모성, 기계적 강도 특성이 좋은 4000계 합금을 사용할 수도 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서, 워크라고 하는 경우, 단조 소재(W1), 단조 형재(W2) 및 단조 제품(W3)을 포함하는 의미로 사용된다.

본 발명은 과급기(슈퍼차저)의 로터 부품 이외의 제품에도 적절하게 적용할 수 있다. 예를 들어 본 발명은 나선축의 길이 방향(축 방향, 제품의 높이 방향)의 적어도 중도 부위에 있어서, 축 방향에 수직인 단면 형상이 축 방향의 위치에 관계 없이 동일한 제품에 적절하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 축 방향의 적어도 중도 부위에 있어서, 축 방향에 수직인 단면 형상이 압출 방향(하방)을 향함에 따라서 단조 축소된 닮은꼴인 제품에도 적절하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 단면 형상이 축을 중심으로 원활하게 회전하고 있는 제품에 적용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 축을 중심으로 회전하고 있는 부재(제품)로서는 에어 또는 가스의 압축기용 로터, 공조기용 로터를 들 수 있다.

<단조 장치>

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 형태인 단조 장치를 도시하는 정면 단면도이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 단조 장치는 베이스대(10)와, 베이스대(10) 상에 고정되는 다이스 수용 부재(12)와, 다이스 수용 부재(12)에 고정되는 하부 금형으로서의 다이스(2)와, 다이스(2)의 상측에 설치되는 상부 금형으로서의 펀치(1)를 구비하고 있다.

다이스(2)는 다이스 본체(20)와, 다이스 본체(20)의 하단부에 설치되는 앤빌(30)을 구비하고 있다.

다이스 본체(20)에는 상단부 중앙에 상방으로 개방되고, 또한 수평 단면이 원형인 워크 설치 구멍(21)이 형성된다. 이 워크 설치 구멍(21)에는 단조 소재(W1)를 삽입해서 배치할 수 있게 되어 있다.

다이스 본체(20)에 있어서의 워크 설치 구멍(21)의 하측에는 성형 구멍(22)이 형성되어 있다. 성형 구멍(22)의 상단부는 워크 설치 구멍(21)으로 개방되고, 또한 하단부는 다이스 본체(20)의 하방으로 개방되어 있다. 성형 구멍(22)은 워크 설치 구멍(21)과 축심이 일치하도록 형성되어 있다.

성형 구멍(22)의 내주측면에는 단조 형재(W2)의 홈부(92)를 성형하기 위한 4개의 블레이드부(23)가 나선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 말할 필요도 없이, 성형 구멍(22)의 내주 형상은 단조 형재(W2)의 외주 형상에 대응해서 형성되어 있다. 따라서, 블레이드부(23)의 돌출 치수나, 비틀림 각도 등은, 상기 단조 제품(W3)(단조 형재(W2))의 항에서 설명한 것과 실질적으로 동일하게 되어 있다.

앤빌(30)은 다이스 본체(20)의 하면에, 성형 구멍(22)의 하단부 개구부를 폐색하도록 배치되어 있다. 이 앤빌(30)의 중앙에는 성형 구멍(22)과 축심이 일치하도록 관통 구멍(31)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(31)은 원형으로 형성되어 있고, 성형 구멍(22)의 외접원보다도 직경 치수가 작게 형성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는 성형 구멍(22)의 상단부 개구부(워크 설치 구멍(21)과의 연통부)가 상측 개구부로서 구성되면서, 또한 앤빌(30)의 관통 구멍(31)이 성형 구멍(22)의 하측 개구부로서 구성되어 있다.

펀치(1)는 다이스(2)의 성형 구멍(22)의 상방에, 다이스(2)의 축심(성형 구멍(22)의 축심)에 대하여 일치하도록 설치되어 있다. 펀치(1)는 수평 단면 형상이 워크 설치 구멍(21)의 수평 단면 형상에 대응해서 형성되어 있고, 워크 설치 구멍(21) 내에 적합 상태로 삽입 가능하게 구성되어 있다.

또한 펀치(1)는 도시하지 않은 구동 수단에 의해, 상하 방향(축심 방향)으로 승강 구동할 수 있게 되어 있다. 그리고 도 1a에 도시한 바와 같이 펀치(1)는 상승 위치에서는 다이스(2)의 상방으로 워크 설치 구멍(21)에 대향하도록 배치되면서, 또한 도 1c에 도시한 바와 같이 상승 위치로부터 강하했을 때에는, 펀치(1)는 워크 설치 구멍(21) 내에 있어서의 성형 구멍(22)의 상단부보다도 조금 상방 위치까지 타입되도록 되어 있다.

다이스(2)의 성형 구멍(22)에는 금속 재료의 하단부를 구속하는 배압판(40)이 배치되어 있다. 도 6a, 도 6b에 도시한 바와 같이 배압판(40)은, 수평 단면 형상이 성형 구멍(22)의 수평 단면 형상, 다시 말해 단조 제품(W3)의 수평 단면 형상에 대응해서 형성되어 있다. 즉 배압판(40)에는 외주연부에 성형 구멍(22)의 4개의 블레이드부(23) 및 단조 제품(W3)의 4개의 홈부(92)에 대응하여, 둘레 방향으로 등간격으로 4개의 끼워 맞춤 오목부(41)가 형성되어 있다. 각 끼워 맞춤 오목부(41)는 배압판(40)의 두께 방향(축심 방향)을 향함에 따라서 둘레 방향(축심 둘레 방향)으로 위상을 비켜 놓을 수 있도록 비틀림 형상(나선 형상)으로 형성되어 있다. 각 끼워 맞춤 오목부(41)의 비틀림 각도는, 성형 구멍(22)의 블레이드부(23) 및 단조 제품(W3)의 홈부(92)의 비틀림 각도에 대응하고 있어, 성형 구멍(22)의 블레이드부(23)에 적합 상태로 끼워 맞춤 가능하게 되어 있다.

그리고 배압판(40)은 성형 구멍(22)에 서로의 축심을 일치시키면서, 적합 상태로 배치되어 있다. 이에 의해 배압판(40)은, 하향의 힘이 작용했을 때에는 각 끼워 맞춤 오목부(41)가 각 블레이드부(23)에 가이드됨으로써, 축심 주위로 회전하면서, 성형 구멍(22)을 강하하는 한편, 상향의 힘이 작용했을 때에는 각 끼워 맞춤 오목부(41)가 각 블레이드부(23)에 가이드됨으로써, 축심 주위로 역회전하면서, 상승하게 되어 있다.

이렇게 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)의 승강 시에 배압판(40)에 회전을 발생시키기 위해서 배압판(40)의 외주측면을 가이드하는 미끄럼 접합부를, 성형 구멍(22)의 내주측면으로 하고 있다. 즉, 성형 구멍(22)에 설치되고, 또한 제품에 비틀어짐 형상을 부여하는 부위(제품 비틀림용 부위)를, 배압판(40)을 가이드하기 위한 미끄럼 접합부로서도 이용하고 있다. 그로 인해, 배압판 가이드용 미끄럼 접합부를 성형 구멍(22)의 내주측면 이외에 별도로 독립해서 설치할 필요가 없다.

여기에서 가령, 배압판 가이드용 인쇄 맞춤부를 제품 비틀림용 부위 이외에 별도 설치한 경우, 제품 비틀림용 부위와, 미끄럼 접합부와의 충분한 정밀도 맞춤이 필요해져서, 금형 조립 시의 조정이 곤란해진다.

이에 반해 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 배압판 전용 인쇄 맞춤부가 없기 때문에, 금형조립 시에 제품 비틀림용 부위와, 배압판 전용 미끄럼 접합부와의 끼움이 불필요하게 되어, 금형의 조립이 용이해진다.

또한 배압판(40)에는 상면의 외주연부를 제외한 영역(내측 영역)에, 그 영역이 상방으로 불룩하게 하여 융기부(42)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 융기부(42)에 의해 배압판(40)을 승강시에 보다 확실하게 회전시킬 수 있다. 융기부(42)는 배압 전달 막대(45)와 배압판(40)과의 당접면 보다도 넓은 범위에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 이 융기부(42)는 후술하는 바와 같이, 성형 구멍(22) 내에서 외측으로의 금속 재료의 흐름(메탈 플로우)을 증가시키는 기능도 구비하고 있다.

또한 배압판(40)의 외주 단부면(외주측면)에는 오일 홈(43)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는 이 오일 홈(43)은 배압판(40)의 외주면에 둘레 방향을 따라 연속되고, 또한 두께 방향(축심 방향)으로 소정의 간격으로 복수 형성되어 있다. 이 오일 홈(43) 내에는 윤활제를 저류할 수 있게 되어 있고, 후술하는 바와 같이 그 윤활제를 성형 구멍(22) 내에 적절히 공급할 수 있게 되어 있다.

본 발명에 있어서, 오일 홈(43)의 수는 한정되는 것이 아니고, 단수이어도 복수이어도 좋다. 또한, 오일 홈(43)의 방향도 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 오일 홈(43)의 방향을, 배압판(40)의 세로 방향(두께 방향, 주 성형 방향)에 일치시켜도 좋고, 배압판(40)의 가로 방향(둘레 방향)에 일치시켜도 좋다.

또한, 오일 홈(43)을, 배압판(40)의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성하는 경우, 오일 홈(43)을 수평면에 대하여 경사진 변형 나선 형상으로 형성하는 것이 좋다. 오일 홈(43)을 변형 나선 형상으로 형성할 때, 예를 들어 평면에서 보아, 배압판(40)이 하강시에 시계 방향으로 회전할 경우, 오일 홈(43)을, 배압판(40)의 외주면을 따라 반시계 방향으로 진행함에 따라서 점차 하방으로 위치하도록 형성하는 것이 좋다. 예를 들면, 하강하는 배압판(40)이 오른나사에 상당하는 거동을 취할 경우, 오일 홈(43)을 왼나사의 나사 홈을 따르도록 형성하는 것이 좋다. 반대로 배압판(40)이 하강시에 반시계 방향으로 회전할 경우, 오일 홈(43)을, 배압판(40)의 외주면을 따라 시계 방향으로 진행함에 따라서 점차 하방에 위치하도록 형성하는 것이 좋다. 예를 들면, 하강하는 배압판(40)이 왼나사에 상당하는 거동을 취할 경우, 오일 홈(43)을 오른나사의 나사 홈을 따르도록 형성하는 것이 좋다.

이렇게 오일 홈(43)의 형상을 형성함으로써, 배압판(40)이 상승할 때 오일 홈(43)으로부터 필요 이상의 윤활제가 유출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서 배압판 상승시의 오일 부족을 억제할 수 있고, 윤활제의 저류 효과를 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서, 배압판(40)은 성형 시에 금속 재료의 하단부면을 구속하는 것이기 때문에, 구속판으로서 포착하는 것도 가능하다.

또한 다이스(2)의 하측에 설치되는 다이스 수용 부재(12)는 내부에 축심 방향을 따라 연장하는 중공부가 형성되어 있다. 이 다이스 수용 부재(12)의 내부에는 배압 전달 막대(45), 배압 전달판(50), 연결 부재(55), 유압 실린더(15) 및 녹아웃 핀(6) 등이 설치되어 있다.

배압 전달 막대(45)는, 배압판(40)에 대하여 축심을 일치시킨 상태로, 앤빌(30)의 관통 구멍(31)에 삽입 배치되어 있다. 배압 전달 막대(45)의 상단부는 배압판(40)에 대하여 상대적인 회전이 규제된 상태로 연결 고정되어 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 배압판(40)이 회전하면서 승강했을 때에는, 배압 전달 막대(45)는 배압판(40)과 함께 회전하면서 상하로 슬라이드하도록 되어 있다.

또한, 배압 전달 막대(45)의 하단부 외주에는, 빠짐 방지부를 구성하는 빠짐 방지 플랜지(46)가 외경 방향으로 돌출되도록 설치되어 있다. 그리고 배압 전달 막대(45)가, 그 하단부가 앤빌(30)의 하면에 도달하는 위치까지 상승했을 때에는, 빠짐 방지 플랜지(46)가 앤빌(30)의 하면에 있어서의 관통 구멍(31)의 주연부에 접촉 걸림 지지하고, 배압 전달 막대(45)의 상방으로의 빠짐 방지가 확실하게 도모되도록 되어 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서, 배압 전달 막대(45)의 상단부에 수나사를 깎아 마련하는 동시에, 그 수나사에 대응하여, 배압판(40)의 하면 중심으로 암나사를 깎아 마련하고, 수나사가 암나사에 비틀어 넣어짐으로써 배압 전달 막대(45)가 배압판(40)에 고정되어 있다. 그리고 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)을 배압 전달 막대(45)에 대하여 나사를 죌 때 회전시키는 방향과, 배압판(40)이 상승할 때 회전하는 방향이 동일해지도록 설정되어 있다. 반대로 배압판(40)을 배압 전달 막대(45)에 대하여 나사를 풀 때 회전시키는 방향과, 배압판(40)이 강하할 때 회전하는 방향은 동일해지도록 설정되어 있다. 즉, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 상승할 때 양자의 연결이 견고해지도록 나사가 잘려 있다.

무엇보다 본 발명에 있어서, 배압 전달 막대(45)와 배압판(40)과의 연결 방법은 나사 고정에 한정되지 않고, 양자가 상대적으로 회전이 규제된 상태로 연결되는 방법이면, 어떤 연결 방법이어도 채용할 수 있다.

배압 전달판(50)은, 배압 전달 막대(45)의 하방에, 배압 전달 막대(45)에 대하여 축심을 일치시킨 상태로 배치되어 있다. 이 배압 전달판(50)은 다이스 수용 부재(12) 내에서, 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 상하 방향(축심 방향)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.

이 배압 전달판(50)의 중심부에는 관통 구멍(51)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(51)은 배압 전달 막대(45)에 대하여 축심이 일치하고 있고, 내경 치수가 배압 전달 막대(45)의 외경 치수보다도 작게 형성되어 있다. 그리고 배압 전달판(50)의 상면에 있어서의 관통 구멍(51)의 주연부에, 배압 전달 막대(45)의 하단부 주연부가 적재 가능하게 되어 있다. 이 적재 상태(접촉 상태)에서는 배압 전달 막대(45)가 배압 전달판(50)에 대하여 회전할 수 있게 되어 있다. 그리고, 배압 전달 막대(45)가 배압판(40)과 함께 회전하면서 강하했을 때에는, 배압 전달 막대(45)에 눌려, 배압 전달판(50)은 회전하지 않고 강하하게 되어 있다. 또한 배압 전달판(50)이 회전하지 않고 상승했을 때에는 배압 전달판(50)에 의해 들어 올려져, 배압 전달 막대(45)가 배압판(40)과 함께 회전하면서 상승하도록 되어 있다.

또한, 녹아웃 핀(6)에 의해, 후술하는 바와 같이 단조 형재(W2)가 배출될 때에는 배압 전달 막대(45)가 배압 전달판(50)으로부터 이격하도록 되어 있다. 따라서 본 실시 형태에 있어서는 배압 전달 막대(45)의 하단부가 배압 전달판(50)의 상면에 대하여 축심 주위로 회전할 수 있게 접촉 가능하도록 배치되어 있다.

배압 전달판(50)의 하측에 설치되는 연결 부재(55)는, 대략 통 형상의 형상을 갖고 있다. 이 연결 부재(55)가 배압 전달판(50)에 대하여 축심을 일치시킨 상태로, 상단부가 배압 전달판(50)의 하단부 외주부에 고정되어 있다. 그리고, 연결 부재(55)는 배압 전달판(50)과 함께 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 상하 방향(축심 방향)을 따라 이동할 수 있도록 되어 있다.

연결 부재(55)의 하측에는, 상향 상태로 복수의 유압 실린더(15)가 고정되어 있다. 복수의 유압 실린더(15)는 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 각 유압 실린더(15)의 로드 상단부가, 원통 형상의 연결 부재(55)의 하단부에 대응해서 배치되어 있다. 또한 각 유압 실린더(15)는 상향으로 가압되고 있고, 연결 부재(55)가 하방으로 압입되었을 때, 그 가압력에 저항해서 로드가 강하(수축)되어, 축세되도록 되어 있다. 그리고 후술하는 바와 같이, 펀치(1)에 의해 단조 소재(W1)가 성형 구멍(22)에 타입될 때의 하향 하중에 의해, 배압판(40), 배압 전달 막대(45), 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)가 하방으로 압입되면, 유압 실린더(15)가 가압력에 저항하면서 수축한다. 이 가압력에 의한 상향의 저항력이 배압으로서 기능하고, 그 배압이 연결 부재(55), 배압 전달판(50), 배압 전달 막대(45) 및 배압판(40)을 개재해서 성형 구멍(22) 내의 금속 재료에 전달해서 부여되도록 되어 있다.

베이스대(10)의 저벽 중앙에는 관통 구멍(11)이 형성되어 있고, 이 관통 구멍(11) 내에 상하 방향으로 슬라이드 가능하도록 녹아웃 핀(6)이 설치되어 있다. 또한 녹아웃 핀(6)은 다이스 수용 부재(12)의 내부에 있어서 다이스 수용 부재(12)에 대하여 축심을 일치시키도록 배치되어 있다. 이 녹아웃 핀(6)은 외경이 배압 전달판(50)의 관통 구멍(51)의 내경보다도 작게 형성되어 있고, 그 관통 구멍(51)에 삽입 관통 가능하게 되어 있다.

또한, 녹아웃 핀(6)은 도시하지 않은 승강 구동 수단에 의해, 상하 방향으로 승강 구동할 수 있게 되어 있다. 그리고, 도 1a 내지 도 1c에 도시한 바와 같이 녹아웃 핀(6)이 강하한 상태에서는, 녹아웃 핀(6)은 복수의 유압 실린더(15)에 의해 둘러싸이는 공간부 내 및 통 형상 연결 부재(55)의 내측에 배치되어 있다. 또한 녹아웃 핀(6)의 상단부는 배압 전달판(50)의 관통 구멍(51)을 통하여, 배압 전달 막대(45)의 하단부에 대향해서 배치되어 있다. 또한 그 상태에서 상승하면, 도 1d에 도시한 바와 같이 녹아웃 핀(6)이 배압 전달판(50)의 관통 구멍(51)을 통하여, 배압 전달 막대(45)의 하단부에 접촉하고, 배압 전달 막대(45)를 상방으로 밀어 올린다. 이때 녹아웃 핀(6)은 축 둘레 방향으로 회전하지 않고 상승하면서, 또한 배압 전달 막대(45)는 배압판(40)과 함께 축 주위로 회전하면서 상승하도록 되어 있다. 또한 상승 위치의 녹아웃 핀(6)이 강하했을 때에는, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)는 자중에 의해 도 1a에 도시하는 초기 상태까지 강하하도록 되어 있다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40), 배압 전달 막대(45), 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)에 의해 배압 전달 기구가 구성되어 있다. 또한 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)에 의해 회전측 전달 부재가 구성되면서, 또한 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)에 의해 비회전측 전달 부재가 구성되어 있다.

또한 배압 전달 막대(45)의 하단부가, 회전측 전달 부재의 하단부로서 구성된다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 축심 주위에 등간격으로 배치된 복수의 유압 실린더(15)에 의해 배압 발생 수단이 구성되어 있다. 또한 이 배압 발생 수단은, 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치되어 있다.

또한 배압 발생 수단에 있어서의 복수의 유압 실린더(15)에 의해 둘러싸인 공간이, 축심을 따르는 녹아웃 핀(6)을 삽입 관통 배치 가능한 관통부로서 구성되어 있다.

또한 배압 전달판(50)의 관통 구멍(51)이 녹아웃 핀을 삽입 관통 배치 가능한 관통부로서 구성되어 있다.

또한 통 형상 연결 부재(55)의 통 구멍이 녹아웃 핀을 삽입 관통 배치 가능한 관통부로서 구성되어 있다.

또한 녹아웃 핀(6)에 의해, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)를 포함하여 이루어지는 회전측 전달부를 상방으로 밀어 올리는 밀어 올림 수단이 구성되어 있다.

<단조 가공>

다음으로 본 실시 형태의 단조 장치에 있어서, 단조 제품(W3)을 제조할 때의 단조 가공에 대해서 설명한다.

도 1a에 도시한 바와 같이 초기 상태(성형 직전 상태)에 있어서는 배압판(40)이 성형 구멍(22) 내에 있어서의 하단부 위치보다도 조금 상방에 배치되도록, 배압 전달 막대(45)가 배압 전달판(50) 상에 적재되어 있다. 또한 펀치(1)는 상승한 위치에 있고, 워크 설치 구멍(21)에는 워크로서의 단조 소재(W1)가 설치되어 있다. 또한 배압판(40)의 오일 홈(43) 내에는 윤활제가 충전되어 있다.

또한 단조 조건에 있어서, 펀치(1) 및 다이스(2)는 수용성 윤활제에 의해 윤활 처리가 행해진다. 또한 본 실시 형태에서는, 단조 소재(W1)의 윤활 처리는 행하지 않고 있지만, 단조 소재(W1)의 윤활 처리를 행해도 전혀 지장은 없다.

단조 소재(W1)의 예비 가열 온도는 400℃ 내지 450℃로 설정하는 것이 좋다. 펀치(1) 및 다이스(2)의 온도(금형 온도)는, 바람직하게는 100℃ 내지 300℃로 설정하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 150℃ 내지 250℃로 설정하는 것이 좋다.

또한 펀치(1)의 하중은 1.5×10⁶N 내지 2.5×10⁶N(150t 내지 250t 정도)으로 설정하는 것이 좋다.

이 상태로부터 펀치(1)를 강하시켜서, 펀치(1)를 워크 설치 구멍(21) 내에 타입한다. 이에 의해 도 1b에 도시한 바와 같이, 워크 설치 구멍(21) 내의 단조 소재(W1)가 성형 구멍(22) 내로 소성 유동하면서, 비틀어 넣어지도록 압입되어 가고, 단조 소재(W1)가 성형 구멍(22)의 내주면 형상에 대응하도록 가압 가공되어 간다.

또한 펀치(1)가 강하해 가면, 단조 소재(W1)의 하단부가 배압판(40)에 접촉하고, 단조 소재(W1)를 구성하는 금속 재료(메탈)는 배압판(40)과 함께 하방으로 압입되면서 단조 가공되어 간다. 이 가공중에 금속 재료에 대하여 배압이 부여된다. 즉, 금속 재료에 눌려서, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 축 주위로 회전하면서 하방으로 압입되고, 또한 그 배압 전달 막대(45)에 의해, 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)가 하방으로 압입되어서, 유압 실린더(15)가 수축한다. 이 수축시 상향의 저항력이 배압이 되고, 연결 부재(55), 배압 전달판(50), 배압 전달 막대(45) 및 배압판(40) 등의 배압 전달 기구를 통해서 금속 재료에 부여된다.

이렇게 금속 재료가 배압을 받으면서 단조 가공되기 때문에, 금속 재료는 축심 방향에 대하여 직교하는 외경 방향(외주연부)으로도 두루 원활하게 넓어져 가서, 성형 구멍(22) 내에 간극 없이 충전되어 간다. 이로 인해, 언더필 등의 문제가 없이, 또한 후술하는 늘어짐이 작은 양호한 단조 형재(W2)를 성형할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 단조 소재(W1)의 하면은 회전측 전달 부재인 배압판(40)에 접한 상태로, 배압판(40)이 회전하면서 하강하므로, 거기에 유도되어서 단조 소재(W1)가 유동해서 나선 형상의 돌조부가 성형된다.

그 결과, 로브(91)로서의 나선 형상의 돌조부의 메탈 플로우가 연속적으로 되므로, 로브(91)의 강도의 관점에서 바람직한 단조 제품이 된다.

또한 성형 시에 단조 소재(W1)는 배압판(40)에 접한 상태로 되기 때문에, 단조 소재(W1)는 넓은 접촉면으로 구속되면서 가공된다. 따라서, 단조 소재(W1)가 다이스(2)에 충분히 밀착한 상태로 가공되기 때문에, 치수 정밀도가 향상되고, 단조 결함의 늘어짐을 해소하는 점에서 바람직하다.

한편, 펀치(1)가 최하단부 위치까지 강하한 성형 직후의 상태에서는, 도 1c 및 도 2에 도시한 바와 같이 배압판(40)이 성형 구멍(22)의 최하단부 위치까지 강하하지 않고, 앤빌(30)의 상면으로부터 조금 부상한 상태로 되어 있다. 즉, 성형 완료 직전의 하측 방향으로의 하중은, 유압 실린더(15)의 가압력(배압)에 의해 받아 들여진다. 이로 인해, 펀치(1)의 강하 완료 직전의 하중을 무리없이 흡수할 수 있고, 펀치 강하 완료시의 충격의 발생 등을 방지할 수 있다. 예를 들어, 펀치 강하 완료 시에, 배압판(40)을 앤빌(30)에 충돌시키는 경우와는 상이하게, 그 충돌 시의 충격에 의해, 배압판(40)이나 단조 형재(W2)에 악영향이 미치는 것을 피할 수 있다.

성형 완료 후, 도 1d에 도시한 바와 같이 펀치(1)가 상승하고, 계속해서 녹아웃 핀(6)이 상승한다. 이에 의해, 배압 전달 막대(45), 배압판(40) 및 단조 형재(W2)가 녹아웃 핀(6)에 의해 들어 올려져, 성형시와는 역방향으로 회전하면서 상승해 간다. 이렇게 해서 단조 형재(W2)가 성형 구멍(22)으로부터 배출되어서, 워크 설치 구멍(21)에 배치된다.

본 실시 형태에서는, 성형된 단조 형재(W2)의 하면의 전체가 배압판(40)에 접한 상태로, 배압판(40)이 회전하면서 상승한다. 이 상승 시에 배압판(40)과 단조 형재(W2)를 넓은 접촉면으로 접촉시킬 수 있고, 단조 형재(W2)에 충분한 토크를 부여할 수 있다. 그 결과, 단조 형재(W2)에 있어서의 나선 형상의 홈부(92)가 깊은 형상이어도, 나선 형상의 돌출형부(로브(91))가 변형되거나, 절단되는 일 없이, 간단하면서 확실하게 단조 형재(W2)를 배출할 수 있다.

성형 구멍(22)의 상방으로 배출된 단조 형재(W2)는, 도시하지 않은 워크 반송 수단 등에 의해 들어 올려져 단조 장치의 외측으로 반출된다.

이 반출 시에 있어서, 배압판(40)이 단조 형재(W2)에 밀착하고 있었다고 하더라도, 배압판(40)이 단조 형재(W2)와 함께 워크 반송 수단에 의해 들어 올려져 반출되는 등의 반송 불량의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)의 하면에 배압 전달 막대(45)가 고정되어 있기 때문에, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)에 의해 어느 정도의 중량이 확보되어 있다. 이로 인해, 단조 형재(W2)가 워크 반송 수단에 의해 들어 올려졌을 때, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 그 중량에 의해 단조 형재(W2)로부터 원활하게 이탈하여, 반송 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 자중만으로 단조 형재(W2)로부터 이탈하지 않는 경우에도, 배압판(40)을 단조 형재(W2)로부터 보다 확실하게 분리할 수 있다. 즉 배압 전달 막대(45)의 하단부에 빠짐 방지 플랜지(46)를 설치하고 있기 때문에, 워크 반송 수단에 의해 단조 형재(W2)가 들어 올려졌을 때, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 단조 형재(W2)로부터 이탈하지 않고 들어 올려졌다고 하더라도, 배압 전달 막대(45)의 빠짐 방지 플랜지(46)가 앤빌(30)의 하면에 닿아서 걸림 지지됨으로써, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 단조 형재(W2)로부터 이탈해서 빠짐이 방지된다. 따라서 반송 불량의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 단조 형재(W2)가 반출된 후에는 초기 상태로 복귀된다. 즉 녹아웃 핀(6)이 강하하며, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)가 자중에 의해 회전하면서 강하하고, 배압 전달 막대(45)가 배압 전달판(50) 상에 적재된 초기 상태로 복귀된다.

또한, 녹아웃 핀(6)에 의해 단조 형재(W2)가 배출되어 있는 사이에, 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55) 등의 비회전측 전달 부재는, 유압 실린더(15)의 가압력에 의해 조금 상승해서 초기 위치로 복귀된다.

이렇게 해서 도 4a, 도 4b에 도시하는 단조 형재(W2)가 얻어진다. 또한 그 단조 형재(W2)의 잉여부(95)가 절제됨으로써, 도 3a 내지 도 3c에 도시하는 단조 제품(W3)이 얻어지는 것이다.

또한 단조 형재(W2)의 잉여부(95)는 반드시 삭제할 필요는 없다. 예를 들어 단조 형재(W2)를 기계 가공할 때, 잉여부(95)를 척부로서 이용해도 좋다.

<효과>

이상과 같이, 본 실시 형태의 단조 장치에 의하면, 비틀림 형상의 단조 형재(W2)를 형 단조에 의해 성형할 때, 배압을 부여하는 것이기 때문에, 성형 중에 있어서의 금속 재료의 유동 특성이 양호해져, 금속 재료가 성형 구멍(22)의 외주연부(외측)로도 충분히 퍼져서 확실하게 충전된다. 따라서, 언더필 등의 문제가 없는 고품질의 단조 형재(W2)를 성형할 수 있다.

게다가 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)에 있어서의 단조 소재(W1)와의 대향면(상면)의 중앙 영역(내측 영역)에 융기부(42)를 형성하고 있기 때문에, 그 융기부(42)에 의해서도 성형 중에 있어서의 외주연부로의 금속 재료의 흐름이 촉진되어 증가한다. 따라서, 금속 재료를 한층 더 확실하게 성형 구멍(22) 내에 구석구석까지 충전시킬 수 있어, 고품질의 단조 형재(W2)를 확실하게 성형할 수 있다.

여기서, 도 7a, 도 7b에 도시하는 비틀림 형상의 단조 형재(W2)를 형 단조할 때에, 배압을 부여하지 않을 경우에는, 성형 중에 있어서의 금속 재료의 외주연부로의 퍼져나감이 불충분해진다. 특히 성형 구멍(22)의 블레이드부(23)가 비틀어져 있기 때문에, 단조 형재(W2)의 선단부(하단부)에 대응하는 부분에서의 금속 재료의 퍼져나감이 불충분해지고, 선단부 외주에 금속 재료가 충전되지 않는 부분(늘어짐)(96)의 축 방향 치수(D)가 커져버린다. 늘어짐(96)에 대응하는 부분은 잉여부(95)로서 절제되는 것이기 때문에, 이 늘어짐 치수(D)가 큰 단조 형재(W2)에서는 불필요하게 금속 재료(단조 소재(W1))를 낭비하게 되어, 재료의 유효한 이용을 도모할 수 없으며, 비용의 증대를 초래하게 된다.

이에 반해, 본 실시 형태의 단조 장치는 상술한 바와 같이 배압을 부여하면서 단조 가공을 행하는 데다가, 또한 배압판(40)에 금속 재료의 유동성을 향상시키기 위한 융기부(42)를 형성하고 있기 때문에, 성형 시에 단조 형재(W2)의 선단부(하단부)에 상당하는 부분에 있어서도, 금속 재료가 외주연부로 확실하게 퍼져나간다. 이 때문에 도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이, 늘어짐(96)이 거의 발생하지 않고, 늘어짐 치수(D)도 매우 작게 억제할 수 있다. 따라서, 늘어짐(96)에 상당하는 잉여부(95)가 매우 적어지고, 금속 재료의 유효한 이용을 도모할 수 있으며, 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태의 단조 장치에 있어서는 배압판(40)을 성형 구멍(22)에 적합한 형상으로 형성하고, 배압판(40)을 축 방향(상하 방향)으로 이동시켰을 때, 배압판(40)은 성형 구멍(22)의 내주면에 가이드되어서 자연히 회전하도록 되어 있다. 즉 배압판(40)을 회전시키기 위한 동력이나, 그 동력을 전달하기 위한 기구를 필요로 하지 않는다. 이로 인해, 구조의 간소화, 장치의 소형 경량화 및 비용의 삭감을 한층 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)에 고정한 배압 전달 막대(45)를 배압 전달판(50)에 회전 가능하게 접촉 배치시킴으로써, 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)나, 유압 실린더(15) 등의 배압 발생 수단을 축심 주위로 회전시키지 않더라도 괜찮은 구조로 하고 있다. 이로 인해, 이것들의 비회전측 전달 부재(50, 55)나 배압 발생 수단(15)을 회전시키기 위한 기구나 동력을 필요로 하지 않아, 그만큼, 구조의 간소화, 장치의 소형 경량화 및 비용의 삭감을 한층 더 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 성형 후의 단조 형재(W2)를 밀어 올릴 때, 녹아웃 핀(6)의 상단부를, 배압 전달 막대(45)에 미끄럼 접촉시킴으로써, 자신은 비회전 상태로 되어 있다. 이로 인해, 이 점에 있어서도 녹아웃 핀(6)을 회전시키기 위한 기구나 동력을 필요로 하지 않고, 구조의 간소화, 장치의 소형 경량화 및 비용의 삭감을, 보다 확실하게 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)에 있어서의 외주측면에 오일 홈(43)을 형성하고, 그 홈(43) 내에 윤활제를 저류하고 있기 때문에, 성형 시에 배압판(40)이 회전하면서 상하할 때 오일 홈(43) 내로부터 윤활제가 적절하게 성형 구멍(22)의 내주면에 공급된다. 이로 인해, 오일 부족을 방지할 수 있고, 눌어 붙는 현상 등의 문제가 발생하는 것을 유효하게 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 배압판(40)을 배압 전달 막대(45)에 대하여 나사 멈춤하여 고정하면서, 또한 배압판(40)이 상승할 때 회전하는 방향을, 나사를 고정하는 방향으로 설정하고 있기 때문에, 나사 고정부에 느슨함이 발생하기 어렵고, 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45) 사이의 연결 상태를 장기간 양호하게 유지할 수 있다.

<변형예>

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 배압판(40) 및 배압 전달 막대(45)에 의해 회전측 전달 부재를 구성하면서, 또한 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)에 의해 비회전측 전달 부재를 구성하도록 하고 있지만, 그것에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 본 발명에 있어서는 배압 전달 막대(45)를 비회전측 전달 부재에 포함하는 것도 가능하다. 즉, 배압 전달 막대(45)의 하단부를 배압 전달판(50)에 상대적인 회전을 규제한 상태로 고정하고, 배압 전달 막대(45)를 회전하지 않는 상태로 한다. 또한 배압판(40)의 하면을 배압 전달 막대(45)의 상단부에 축심 주위로 회전 가능하게 접촉 배치 가능하게 한다. 이 경우, 배압판(40)의 하면이 회전측 전달 부재의 하단부로서 구성된다. 그리고 이 구성에 있어서는 배압판(40)만이 상하 이동할 때 회전하면서, 또한 배압 전달 막대(45), 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)는 상하 이동할 때 회전하지 않도록 되어 있다. 따라서, 배압판(40)에 의해 회전측 전달 부재가 구성되면서, 또한 배압 전달 막대(45), 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)에 의해 비회전측 전달 부재가 구성된다.

또한, 배압 전달판(50)을 회전측 전달 부재에 포함하는 것도 가능하다. 즉, 배압 전달판(50)의 상면을 배압 전달 막대(45)의 하단부에 상대적인 회전을 규제한 상태로 고정하고, 배압 전달판(50)의 하면을 연결 부재(55)의 상단부에 축심 주위로 회전 가능하게 접촉 배치 가능하게 한다. 이 경우, 배압 전달판(50)의 하면이 회전측 전달 부재의 하단부로서 구성된다. 그리고 이 구성에 있어서는 배압판(40), 배압 전달 막대(45) 및 배압 전달판(50)이 상하 이동할 때 회전하면서, 또한 연결 부재(55)는 상하 이동할 때 회전하지 않도록 되어있다. 따라서, 배압판(40), 배압 전달 막대(45) 및 배압 전달판(50)에 의해 회전측 전달 부재가 구성되면서, 또한 연결 부재(55)에 의해 비회전측 전달 부재가 구성된다.

또한 본 발명에 있어서는 연결 부재(55) 등을 생략하고, 배압 전달판(50)을 유압 실린더 등의 배압 발생 수단에 직결하도록 해도 좋다.

또한 상기 실시 형태에 있어서는 녹아웃 핀(6)이 상승한 상태로 녹아웃 핀(6)이 비회전측 전달 부재로서의 배압 전달판(50) 및 연결 부재(55)를 관통할 경우를 예로 들어 설명했지만, 그것에만 한정되지 않고, 본 발명은 녹아웃 핀(6)을 반드시 배압 전달판(50)에 관통시킬 필요는 없다.

예를 들어 도 8a에 도시하는 변형예의 단조 장치는, 연결 부재(55) 상에 설치되는 배압 전달판(50)에, 관통 구멍(도 1d의 관통 구멍(51) 참조)이 형성되어 있지 않다. 또한 초기 상태에서 녹아웃 핀(6)은 배압 전달판(50)의 하방에 대응해서 배치된다.

그리고 성형 후, 단조 형재(W2)를 배출하는 경우에는, 도 8b에 도시한 바와 같이, 녹아웃 핀(6)이 상승하여, 배압 전달판(50)이 들어 올려지고, 그 배압 전달판(50)을 통하여, 배압 전달 막대(45) 및 배압판(40)이 밀어 올려진다. 이에 의해, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 회전측 전달 부재 및 단조 형재(W2)가 회전하면서 상승하고, 상방으로 배출되도록 되어 있다.

이 변형예에서는, 상기 실시 형태와는 상이하게, 녹아웃 핀(6)이 배압 전달판(50) 등의 비회전측 전달 부재에 관통하지 않게 되어 있다.

여기서, 이 변형예에 있어서는 녹아웃 핀(6) 및 배압 전달판(50)이 밀어 올림 수단으로서 구성된다.

또한 이 변형예의 단조 장치에 있어서는 녹아웃 핀(6)이 배압 전달판(50)에 대하여 회전 자유롭게 접촉하도록 해도 좋고, 배압 전달판(50)이 회전측 전달 부재에 대하여 회전 자유롭게 접촉하도록 해도 좋다. 또한 녹아웃 핀(6) 및 배압 전달판(50) 사이와, 배압 전달판(50) 및 회전측 전달 부재간의 양쪽을 각각 회전 자유롭게 접촉시키도록 해도 좋다.

상기 실시 형태에 있어서는 녹아웃 핀(6)이 축심 주위로 회전하지 않을 경우를 예로 들어 설명했지만, 그것에만 한정되지 않고, 본 발명에 있어서는 녹아웃 핀(6)의 회전을 반드시 규제할 필요는 없다.

예를 들어, 녹아웃 핀의 하단부에 접촉시킨 캠을 회전시킴으로써, 녹아웃 핀의 회전을 구속하지 않고, 상하 방향으로 이동시키도록 한다. 이에 의해, 녹아웃 핀을 상승시에 회전 가능하게 구성할 수 있다. 그리고 녹아웃 핀을 회전시키는 경우에는, 녹아웃 핀을 회전측 전달 부재에 대하여 동기시켜서 회전시키면서, 또한 녹아웃 핀을 캠에 대하여 회전 가능하게 접촉시키도록 한다. 또는 녹아웃 핀 및 회전측 전달 부재 사이를 미끄러지게 함으로써, 녹아웃 핀을 회전측 전달 부재에 대하여 천천히 회전시키면서, 또한 녹아웃 핀 및 캠 사이를 미끄러지게 함으로써, 녹아웃 핀을 캠에 대하여 천천히 회전시키도록 해도 좋다.

또한 캠으로 녹아웃 핀을 상하하는 경우에도, 상기 실시 형태와 같이 녹아웃 핀을 회전시키지 않고, 녹아웃 핀을 회전측 전달 부재에 대하여 회전 가능하게 접촉시키도록 해도 좋다.

또한 본 발명에 있어서는 다이스(2)를 다이스 본체(20)만으로 구성하고, 앤빌(30) 등의 저벽 부재를 생략하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 성형 구멍(22)의 하단부 개구부가 하측 개구부로서 구성된다.

상기 실시 형태에 있어서는 단조 제품으로서, 4엽식 트위스트 로브가 부착된 로터 부품을 제작하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 그것에만 한정되지 않고, 본 발명은 다른 형상의 부품을, 예를 들어 2엽식이나 3엽식 트위스트 로브가 부착된 롤러 부품을 제작하도록 해도 좋다.

상기 실시 형태에서는 단조 제품(W3)의 축 방향 전체 길이에 걸쳐 비틀림 형상의 홈부(92)를 형성하도록 하고 있지만, 그것에만 한정되지 않고, 본 발명에 있어서는 비틀림 형상의 홈부(92)를 단조 제품의 일부에만 형성하도록 해도 좋다.

상기 실시 형태에서는, 배압 발생 수단으로서 유압 실린더를 사용하고 있지만, 그것에만 한정되지 않고, 본 발명에 있어서는 배압 발생 수단으로서, 가스 실린더 등의 다른 유체압 실린더나, 고무 부재, 코일 스프링 등을 사용해도 좋다.

또한 본 발명에 있어서, 배압 전달 막대는 중실 형상인 것이어도 좋고, 파이프 형상과 같은 중공 형상인 것이어도 좋다.

본원은, 2010년 12월 21일자로 출원된 일본 특허 출원의 일본 특허 출원 제 2010-284453호의 우선권 주장을 수반하는 것이며, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

여기에 사용된 용어 및 표현은, 설명을 위해서 사용된 것으로서 한정적으로 해석하기 위해서 사용된 것이 아니고, 여기에 나타내고 또한 설명된 특징 사항이 어떠한 균등물도 배제하는 것이 아니며, 본 발명의 청구된 범위 내에 있어서의 각종 변형도 허용하는 것이라고 인식되어야만 한다.

본 발명은 많은 상이한 형태로 구현화될 수 있는 것인데, 이 개시는 본 발명의 원리의 실시예를 제공하는 것으로 간주되어야 하며, 그들 실시예는 본 발명을 여기에 기재하고 또한/또는 도시한 바람직한 실시 형태에 한정하는 것을 의도하는 것이 아니라는 이해 하에, 많은 도시한 실시 형태가 여기에 기재되어 있다.

본 발명의 도시한 실시 형태 몇 가지를 여기에 기재했지만, 본 발명은 여기에 기재한 각종 바람직한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 이 개시에 기초하여 소위 당업자에 의해 인식될 수 있는, 균등한 요소, 수정, 삭제, 조합(예를 들어, 각종 실시 형태에 걸친 특징의 조합), 개량 및／또는 변경을 갖는 모든 실시 형태도 포함하는 것이다. 클레임의 한정 사항은 그 클레임에서 사용된 용어에 기초하여 넓게 해석되어야 하고, 본 명세서 혹은 본원의 프로시큐션 중에 기재된 실시예에 한정되어서는 안되며, 그러한 실시예는 비배타적이라고 해석되어야 한다.

본 발명의 단조 장치는, 금형을 사용해서 워크를 단조 가공하도록 한 형 단조 기술에 적용 가능하다.

1: 펀치(상부 금형)
15: 유압 실린더(배압 발생 수단)
2: 다이스(하부 금형)
22: 성형 구멍
23: 블레이드부
40: 배압판(회전측 전달 부재)
41: 끼워 맞춤 오목부
42: 융기부
43: 오일 홈
45: 배압 전달 막대(회전측 전달 부재)
46: 빠짐 방지 플랜지(빠짐 방지부)
50: 배압 전달판(비회전측 전달 부재)
51: 관통 구멍(관통부)
55: 연결 부재(비회전측 전달 부재)
6: 녹아웃 핀(밀어 올림 수단)
W1: 단조 소재
W2: 단조 형재
W3: 단조 제품
92: 홈부
95: 잉여부

Claims

상하가 개방된 성형 구멍을 갖고, 또한 그 성형 구멍의 내주면에 나선 형상의 블레이드부가 형성된 다이스와, 상기 성형 구멍의 상측에 성형 구멍과 축심을 일치시켜서 설치된 펀치를 구비하고, 상기 펀치에 의해 단조 소재가 상기 성형 구멍에 상방으로부터 타입됨으로써, 외주측면에 상기 블레이드부에 대응하는 나선 형상의 홈부를 갖는 단조 형재가 성형되도록 한 단조 장치이며,
상기 성형 구멍의 하방에, 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치된 배압 발생 수단과,
상기 배압 발생 수단에 의한 배압을, 상기 성형 구멍에 타입되는 단조 소재로서의 금속 재료에 전달하기 위한 배압 전달 기구를 구비하고,
상기 배압 전달 기구는 축심 주위로 회전 가능한 상태로 설치되는 회전측 전달 부재와, 상기 회전측 전달 부재의 하측에 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치되는 비회전측 전달 부재를 구비하며,
상기 회전측 전달 부재의 하단부가 상기 비회전측 전달 부재의 상단부에 대하여 축심 주위로 회전할 수 있게 접촉 가능하도록 배치되고,
상기 회전측 전달 부재는 성형 시에 금속 재료의 하단부를 구속하는 배압판을 가지며,
상기 배압판의 외주부에, 상기 블레이드부에 대응해서 끼워 맞춤 오목부가 형성되고,
상기 배압판이 그 끼워 맞춤 오목부를 상기 블레이드부에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 끼워 맞춘 상태로 상기 성형 구멍 내에 배치되고,
단조 소재가 상기 성형 구멍에 타입되어서 금속 재료에 의해 상기 배압판이 하방으로 압입될 때, 상기 배압판이 그 끼워 맞춤 오목부가 상기 블레이드부에 가이드됨으로써 축심 주위로 회전하면서 강하하는 것과 함께, 상기 배압 발생 수단에 의한 배압이 상기 배압 전달 기구를 통해서 금속 재료에 부여되도록 한 것을 특징으로 하는, 단조 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전측 전달 부재를 상방으로 밀어 올리는 밀어 올림 수단이 설치되고,
상기 성형 구멍 내의 단조 형재를 상방으로 배출할 때는 상기 밀어 올림 수단에 의해 상기 회전측 전달 부재가 밀어 올려짐으로써, 상기 회전측 전달 부재가 단조 형재와 함께, 상기 블레이드부에 가이드되어서 축심 주위로 회전하면서 상승하도록 한, 단조 장치.
제2항에 있어서, 상기 회전측 전달 부재는 상기 성형 구멍의 하측 개구부에 삽입 관통 배치된 배압 전달 막대를 구비하고,
상기 배압 전달 막대의 상단부가 상기 배압판의 하면에 축심 주위로 상대적으로 회전하지 않는 상태로 고정되는, 단조 장치.
제3항에 있어서, 상기 배압 전달 막대의 하단부 외주에 빠짐 방지부가 설치되고,
상기 빠짐 방지부가 상기 다이스에 있어서의 상기 성형 구멍의 하측 개구부 주연에 걸림 지지됨으로써, 상기 배압판 및 상기 배압 전달 막대가 상방으로 빠져나가는 것이 방지되도록 되어 있는, 단조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배압판의 외주측면에, 상기 성형 구멍 내에 공급하는 윤활제를 저류하는 오일 홈이 형성되는, 단조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배압판의 상면 내측에, 성형 구멍 외주연부로의 금속 재료의 흐름을 증가시키기 위한 융기부가 형성되는, 단조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펀치의 강하가 완료된 상태에서는 상기 배압 발생 수단에 의한 배압에 의해 상기 성형 구멍 내에서 상기 배압판의 높이 위치가 유지되도록 되어 있는, 단조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 단조 장치를 사용해서 단조 형재를 얻는 공정과,
단조 형재의 잉여분을 절제하여 단조 제품을 얻는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단조 제품의 제조 방법.
상하가 개방된 성형 구멍을 갖고, 또한 그 성형 구멍의 내주면에 나선 형상의 블레이드부가 형성된 다이스를 설치하고, 상기 성형 구멍의 상측에 성형 구멍과 축심을 일치시켜서 설치된 펀치에 의해 단조 소재를 상기 성형 구멍에 상방으로부터 타입함으로써, 외주측면에 상기 블레이드부에 대응하는 나선 형상의 홈부를 갖는 단조 형재를 성형하도록 한 단조 방법이며,
외주부에 상기 블레이드부에 대응해서 끼워 맞춤 오목부가 설치되고, 또한 성형 시에 단조 소재로서의 금속 재료의 하단부를 구속하는 배압판을 준비해 두고,
상기 배압판을 그 끼워 맞춤 오목부를 상기 블레이드부에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 끼워 맞춘 상태로 상기 성형 구멍 내에 배치하고,
상기 성형 구멍의 하방에, 배압 발생 수단을 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치하고,
상기 배압판을 포함하는 회전측 전달 부재를, 축심 주위로 회전 가능한 상태로 설치하고,
상기 회전측 전달 부재와 상기 배압 발생 수단 사이에, 비회전측 전달 부재를 축심 주위로 회전하지 않는 상태로 설치하고,
상기 회전측 전달 부재의 하단부를, 상기 비회전측 전달 부재의 상단부에 대하여 축심 주위로 회전할 수 있게 접촉 가능하도록 배치하고,
단조 소재를 상기 성형 구멍에 타입해서 금속 재료에 의해 상기 배압판이 하방으로 압입될 때, 상기 배압판을 그 끼워 맞춤 오목부가 상기 블레이드부에 가이드됨으로써 축심 주위로 회전시키면서 강하시키는 것과 함께, 상기 배압 발생 수단에 의한 배압을 상기 비회전측 전달 부재 및 상기 회전측 전달 부재를 통해서 금속 재료에 부여하도록 한 것을 특징으로 하는, 단조 방법.