JP2000334537A - 閉塞鍛造成形方法および閉塞鍛造成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要最小限の成形力で精度よく型およびパン
チに多大な負荷をかけることなく閉塞鍛造をおこなう方
法および閉塞鍛造装置を提供すること。 【解決手段】 閉空間内部に配置された材料を該閉空間
の内壁の一部により加圧して、前記閉空間内に充填する
ようにした閉塞鍛造方法において、前記材料の体積が第
１の体積以下である場合には、前記内壁の一部を第１の
位置まで進出させることにより前記閉空間容積を前記第
１の体積と同等にし、前記材料の体積が前記第１の体積
より大きい場合には、前記内壁の一部を第１の位置まで
進出させると共に、前記閉空間の内壁の他の部分を後退
させ、前記閉空間容積を前記材料の体積と同等にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閉塞鍛造成形方法
および閉塞鍛造成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、閉塞鍛造成形方法においては、素
材の体積が目標とする鍛造完成品の体積より小さいと、
材料の未充填が生じて寸法精度が出ないため、素材の体
積を、目標とする鍛造完成品の体積より大きくすること
が行われていた。

【０００３】一方、このように鍛造素材の体積を大きく
した場合、鍛造工程終了前に、成形キャビティ内が閉塞
状態となり、型やパンチに多大な負荷がかかるので、型
やパンチの耐久性に問題があった。

【０００４】この問題に対処するため、特公昭５８−８
４６３２に超塑性金属による密閉型鍛造方法が記載され
ている。この鍛造法においては、鍛造成形途中に成形力
がある値になったところで、型の一部に設けられた可動
部分の移動により、型内部に充填空隙部を形成させ、そ
こへ余剰の金属を流入させ、後にこの余剰部分を除去す
ることにより寸法精度を高めるとの記載がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の公報に記載の鍛
造法においては、鍛造完了時に閉空間内に空隙が生じて
いるため、捨て代３ａ側に材料が余剰に流れ、成形品本
体側に未充填部分が生じていた。

【０００６】また、余剰の金属が空隙部へ流入する際
に、金属の流動方向に対して拘束がないため、金属が空
隙部へ流入する際に、成型キャビティと空隙部の間の摩
擦に起因する割れ欠陥を発生する可能性がある。

【０００７】本発明の目的は、素材の体積が目標とする
鍛造完成品の体積より大きくても、型やパンチに過剰な
負荷がかかることなく、かつ鍛造完了時における材料の
未充填を可及的に低減する閉塞鍛造方法を提供すること
にある。

【０００８】本発明の他の目的は、素材の体積が目標と
する鍛造完成品の体積より大きくても、型やパンチに過
剰な負荷がかかることなく、かつ鍛造完了時における材
料の割れ欠陥を可及的に低減する閉塞鍛造装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１においては、閉
空間内部に配置された材料を該閉空間の内壁の一部によ
り加圧して、前記閉空間内に充填するようにした閉塞鍛
造方法において、前記材料の体積が第１の体積以下であ
る場合には、前記内壁の一部を第１の位置まで進出させ
ることにより前記閉空間容積を前記第１の体積と同等に
し、前記材料の体積が前記第１の体積より大きい場合に
は、前記内壁の一部を第１の位置まで進出させると共
に、前記閉空間の内壁の他の部分を後退させ、前記閉空
間容積を前記材料の体積と同等にする閉塞鍛造方法を提
供することにより、例えば型内に配置した材料の体積が
当初狙いの製品の体積を超えていたとしても、型内の閉
空間の体積を材料の体積の方に合わせることができるの
で、型やパンチに不要な力がかかることなく且つ充填不
良も起すこと無く鍛造成形することができる。

【００１０】請求項２においては、請求項１記載の閉塞
鍛造方法において、前記閉空間容積を前記材料の体積と
同等にして成形した場合に、その成形物の体積が前記第
１の体積と同等になるように余剰部分を除去する工程を
有する閉塞鍛造方法を提供することにより、請求項１で
の効果に加えて、型内に配置した材料の体積が当初狙い
の製品の体積を超えていたとしても、その超えた部分を
除去することで所望の製品形状とすることが容易にな
る。

【００１１】請求項３においては、 閉空間内部に配置
された材料を該閉空間の内壁の一部により加圧して、前
記閉空間内に充填するようにした閉塞鍛造方法におい
て、前記内壁の一部を第１の位置まで進出させることに
より前記閉空間内への材料の充填が完了すると共に、前
記第１の位置まで前記内壁の一部を進出していく際の前
記閉空間の内圧が、第１の圧力よりも大きい場合には、
前記閉空間の内壁の他の部分を後退させ、前記第１の位
置まで前記内壁の一部を進出していく際の前記閉空間の
内圧が、第１の圧力以下である場合には、前記閉空間の
内壁の他の部分を後退させない閉塞鍛造方法を提供する
ことにより、例えば型内に配置した材料の体積が当初狙
いの製品の体積を超えていたとしても、型内の閉空間の
体積を材料の体積の方に合わせることができるので、型
やパンチに不要な力がかかることなく且つ充填不良も起
すこと無く鍛造成形することができる。又、内圧に応じ
て型内の閉空間の体積を可変にしているので、設定する
第１の圧力以上に内圧が上昇しないので、型の損傷等の
低減を図ることもできる。

【００１２】請求項４においては、前記内壁の一部を前
記第１の位置まで進出させる過程において、前記閉空間
の内圧変動が過渡状態の場合には、前記閉空間の内圧が
前記第１の圧力よりも大きい場合でも、前記閉空間の内
壁の他の部分を後退させず、前記閉空間の内圧変動が定
常状態の場合には、前記閉空間の内圧が前記第１の圧力
よりも大きい場合、前記閉空間の内壁の他の部分を後退
させてなる請求項３記載の閉塞鍛造方法を提供すること
により、例えば鍛造工程の初期において、集中的に圧力
が上昇するような場合であって内壁の他の部分を後退さ
せない方がよい場合に正常に成形ができるようにするこ
とができる。

【００１３】請求項５においては、前記閉空間の内壁の
他の部分が後退するのを妨げる方向に付勢する付勢手段
を設けると共に、前記内圧変動が過渡状態から定常状態
に移行した場合、前記付勢手段の付勢力を小さくしてな
る請求項４記載の閉塞鍛造方法を提供することにより、
例えば鍛造工程の初期において、集中的に圧力が上昇す
るような場合であって内壁の他の部分を後退させない方
がよい場合には、前記付勢力により前記内壁の他の部分
が後退するのを妨げることができ、鍛造工程の後期にお
いて前記内壁の他の部分を後退させるべき時には、前記
付勢手段の付勢力を小さくすることにより該部分を後退
させることができ、正常に成形ができるようにすること
ができる。

【００１４】請求項６においては、前記内圧変動が過渡
状態であるか定常状態であるかの判別は、前記閉空間の
内壁の一部の位置検出に基づき行う請求項４又は５記載
の閉塞鍛造方法を提供することにより、鍛造工程の進行
状況を正確に把握でき、請求項４又は５記載の効果を更
に高めることができる。

【００１５】請求項７においては、前記内圧変動が過渡
状態であるか定常状態であるかの判別は、前記閉空間の
内壁の一部を移動させた後の経過時間に基づき行う請求
項４又は５記載の閉塞鍛造方法を提供することにより、
圧力測定が困難な状況であったり、前記内壁の一部の位
置検出が困難な状況であっても、前記内壁の他の部分の
移動が的確に把握でき、請求項４又は５記載の効果を更
に高めることができる。

【００１６】請求項８においては、内壁の他の部分は、
内壁の一部が第１の位置に進出する前に、材料を加圧し
ながら第２の位置まで進出してきたものである請求項１
〜７の何れか記載の閉塞鍛造方法を提供することによ
り、内壁の他の部分で加圧した後、内壁の一部で加圧す
ることになるため、素材形状等によらずに材料の充填を
より確実にすることができる。

【００１７】請求項９においては、閉空間を有し、該閉
空間内部に配置された材料を該閉空間の内壁の一部によ
り加圧する鍛造型において、前記閉空間の内壁の他の部
分を後退可能にしてなる鍛造型を提供することにより、
例えば型内に配置した材料の体積が当初狙いの製品の体
積を超えていたとしても、型内の閉空間の体積を材料の
体積の方に合わせることができるので、型やパンチに不
要な力がかかることなく且つ充填不良も起すこと無く鍛
造成形することができる。

【００１８】請求項１０においては、前記後退可能にし
た部分は、所定の付勢力により保持されてなる請求項９
記載の鍛造型を提供することにより、内圧に応じて前記
後退可能にした部分をコントロールできるので、例えば
型内に配置した材料の体積が当初狙いの製品の体積を超
えていたとしても、型内の閉空間の体積を材料の体積の
方に合わせることができるので、型やパンチに不要な力
がかかることなく且つ充填不良も起すこと無く鍛造成形
することができる。又、内圧に応じて型内の閉空間の体
積を可変にしているので、設定する第１の圧力以上に内
圧が上昇しないので、型の損傷等の低減を図ることもで
きる。

【００１９】請求項１１においては、前記付勢力は可変
である請求項１０記載の鍛造型を提供することにより、
例えば鍛造工程の初期において、集中的に圧力が上昇す
るような場合であって内壁の他の部分を後退させない方
がよい場合には、前記付勢力により前記内壁の他の部分
が後退するのを妨げることができ、鍛造工程の後期にお
いて前記内壁の他の部分を後退させるべき時には、前記
付勢手段の付勢力を小さくすることにより該部分を交代
させることができ、正常に成形ができるようにすること
ができる。

【００２０】請求項１２においては、前記内壁の他の部
分は前記内壁の一部と連動して後退可能である請求項９
乃至１１いずれか1項記載の鍛造型を提供することによ
り、鍛造工程の進行に合わせた的確な鍛造を実現でき、
請求項９乃至１１の効果を更に高めることができる。

【００２１】請求項１４においては、前記内壁の一部は
油圧にて付勢されている請求項８乃至１２いずれか１項
記載の鍛造型を提供することにより、請求項９乃至１３
の内壁の一部の移動のコントロールが容易になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本願の閉塞鍛造方法と閉塞
鍛造装置の実施の形態について図１〜図３，図６を参照
して説明する。

【００２３】この閉塞鍛造装置は、図示しない本体フレ
ームと、この本体フレームに設けた下型２、この下型に
対向させて本体フレームに設けた上型３とを有する。下
型２は下ダイス４と、ダイスピン５と、ダイスピン５を
保持し且つ昇降駆動可能な第１油圧シリンダ１９とを有
する。下ダイス４は固定的に配置され、下ダイス４の上
面１１は水平な面に形成され、この下ダイス４の中央部
には縦向きの円形断面のピン挿通穴６であって余剰素材
を流入させるためのピン挿通穴６が形成されている。ダ
イスピン５はピン挿通穴６に上下摺動自在に装着されて
いる。

【００２４】前記ピン挿入穴６に対応する部位におい
て、下ダイス４の上面付近には下成形孔７がピン挿通穴
６の上端に連通状に成形されている。第１油圧シリンダ
１９は、ダイスピン５の下方に縦向きに配設され、第１
油圧シリンダー１９のピストンロッド１９ａの上端部が
ダイスピン５に当接されている。第１油圧シリンダ１９
によりダイスピン５を図１，図２に図示の位置に保持し
たり、ダイスピン５に保持力を付加しつつ降下させた
り、成型後の成型物をエジェクトするためにダイスピン
５を上昇動作させたりすることが可能である。

【００２５】上型３は、上ダイス８と、上アウターパン
チ９と、上ダイス８を昇降駆動するメイン油圧シリンダ
２０（昇降駆動手段に相当し、第２油圧シリンダに相当
する）とを有する。上ダイス８は、本体フレームに形成
されたガイド部に摺動自在に係合する被ガイド部を介し
て鉛直に昇降可能に案内され、メイン油圧シリンダ２０
により昇降駆動できるようになっている。

【００２６】上ダイス８の下面１０は、下ダイス４の上
面１１に当接する水平面に形成され、この上ダイス８の
中央部には、上アウターパンチ９が上ダイス８と一体的
に下方突出状に形成されている。また、上アウターパン
チ９の中央下部付近には成形孔１２が形成されている。

【００２７】次に、この閉塞鍛造装置１の油圧制御装置
１８について説明する。第６図に示すように、この油圧
制御装置１８（油圧制御手段に相当する）には、１つ又
は複数のメイン油圧シリンダ２０と第１油圧シリンダ１
９と第３油圧シリンダ２１に油圧を給排する油圧供給装
置２２（油圧ポンプとポンプ駆動モータとオイルタンク
等を有する）と、電磁方向切換弁２３〜２５および電磁
比例リリーフ弁２６、２７とを含む油圧回路と、複数の
検出スイッチ類２８と、油圧供給装置２２と電磁弁類
（２３〜２５，２６，２７）を制御する制御ユニット２
９とが設けられている。

【００２８】複動型のメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａは上ダイス８に連結され、複動型の第１
油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａはダイスピン
５に当接されている。電磁方向切換弁２３はメイン油圧
シリンダ２０へ油圧を給排する油路に介設され、電磁方
向切換弁２４は第１油圧シリンダ１９へ油圧を給排する
油路に介設され、これら電磁方向切換弁２３，２４は制
御ユニット２９により制御される。

【００２９】電磁比例リリーフ弁２６は、第１油圧シリ
ンダ１９へ供給油路に接続され、第１油圧シリンダ１９
には電磁比例リリーフ弁２６で設定された油圧が供給さ
れる。この電磁比例リリーフ弁２６は制御ユニット２９
で制御される。

【００３０】複数の検出スイッチ類２８は、上ダイス８
の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチ等を含
む。尚、制御ユニット２９は、マイクロコンピュータと
入出力インターフェースを有し、マイクロコンピュータ
のＲＯＭには、検出スイッチ類２８からの検出信号に基
づいて油圧供給装置２２と電磁弁類（２３〜２５，２
６，２７）を制御する制御プラグラムが予め入力格納さ
れている。

【００３１】前記構成にて鍛造素材１３を鍛造する方法
について、第１図〜第６図を参照して説明する。

【００３２】最初、第１図に示すように上ダイス８を上
限位置に保持し、下ダイス４の成型孔７に鍛造素材１３
をセットする。

【００３３】次に、ダイスピン５に、鍛造素材１３が成
型キャビティＣ１に充満するときにダイスピン５にかか
る荷重よりも大きな保持力をダイスピン５に付加し、第
１図に示す所定位置に保持する。この場合、電磁比例リ
リーフ弁２６の設定圧を所定の圧力に設定し、電磁方向
切換弁２４と第１油圧シリンダ１９を介して、ダイスピ
ン５の上端が第１図に示すように、成型孔７の下端と同
一面となるようにダイスピン５の高さ位置を設定してか
ら電磁方向切換弁２４をブロック位置ａに切り換える。

【００３４】次に、電磁比例リリーフ弁２６の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２３を切
り換え、メイン油圧シリンダ２０のピストンロッド２０
ａを下降駆動する事により上ダイス８を下降駆動し鍛造
素材１３を鍛造加工する。

【００３５】第２図は、鍛造途中に、ダイスピン５にか
かる荷重がダイスピン５の保持力と等しくなった状態を
示す。さらに上ダイス８が下降駆動し、ダイスピン５に
かかる荷重が、ダイスピン５の保持力よりも大きくなる
と、第３図のように、余剰の鍛造素材１３ａは、ダイス
ピン５に当接し、ダイスピン５の保持力にうち勝ち、ダ
イスピン５を後退させピン挿通穴６に流入し捨て代１３
ａを形成する。そして、上ダイス８が所定の位置へ移動
したところで加工は終わり鍛造素材１３は所定の寸法に
加工される。なお、ダイスピン５を後退させることによ
り形成されたピン挿通穴部にできた鍛造素材１３の捨て
代１３ａは後で除去すればよい。

【００３６】この成形中において、ダイスピン５に、鍛
造素材１３が成型キャビティＣ１に充満するときにダイ
スピン５にかかる荷重よりも大きな保持力を付加してい
る。なお、ダイスピン５を保持する保持手段として第１
油圧シリンダ１９を用い、その油圧シリンダ１９の油圧
を様々に設定することができるので、鍛造素材１３が成
形キャビティＣ１に充満するとき、ダイスピン５にかか
る荷重は、簡単に把握できる。よって、必要最小限の成
形力で鍛造がおこなえる。

【００３７】前記の鍛造成形終了後に、上型３を上限位
置に復帰させ、ダイスピン５を上限位置まで上昇させる
ことにより、鍛造素材１３を下型２から取り出すものと
する。

【００３８】第４図は以上のようにして鍛造された製品
の斜視図及び断面図であり、第５図は、成形後に切削等
の後加工により捨て代１３ａを除去して完成した製品の
斜視図及び断面図である。

【００３９】以上の鍛造法によれば、鍛造素材１３が成
型キャビティＣ１に充満するときにダイスピン５にかか
る荷重よりも大きな保持力をダイスピン５に付加してい
るので、鍛造素材１３は成形キャビティＣ１の細部まで
確実に充満し、余剰鍛造素材はピン挿通穴６に流入す
る。よって、欠肉が発生しない。

【００４０】鍛造途中に、充満状態になった場合でも余
剰鍛造素材１３ａは、ダイスピン５に当接し、ダイスピ
ン５の保持力にうち勝ち、ダイスピン５を移動させなが
ら第３図のようにピン挿通穴６へ流入するので、密閉高
圧状態に起因する鍛造の中断は発生せず、型への負荷も
低減できる。

【００４１】また、鍛造の中断は発生せず最終工程まで
完了するので、鍛造後に余剰部分（捨て代１３ａ）を除
去することにより寸法精度のよい鍛造品を得ることがで
きる。

【００４２】前もって、鍛造素材１３の厳密な重量管理
をする必要がなく、しかも後加工に都合のよいように捨
て代を設定できるのできわめて作業性の向上に寄与す
る。

【００４３】ダイスピン５に保持力を持たせることで、
余剰鍛造素材１３ａの流動方向に対し逆方向の圧力を付
加することになるので、成型孔７とピン挿通穴６の入口
付近の間に作用する摩擦力に起因する割れ欠陥も発生し
にくい。

【００４４】ダイスピン５を保持する保持手段として第
１油圧シリンダ１９を用い、その第１油圧シリンダ１９
の圧力を変化させてダイスピン５の保持力を変化させる
ので、ダイスピン５の保持力を適宜調節することができ
る。

【００４５】図７〜図１２は第２実施例を示している。
第２実施例について図６、図７〜図１２を参照して説明
する。

【００４６】この閉塞鍛造装置３０は、図示しない本体
フレームと、この本体フレームに設けた下型３１、この
下型３１に対向させて本体フレームに設けた上型３２と
を有する。下型３１は、下ダイス３３と、ダイスピン３
４と、ダイスピン３４を保持し且つ昇降駆動可能な第１
油圧シリンダ１９とを有する。下ダイス３３は固定的に
配置され、下ダイス３３の上面４２は水平な面に形成さ
れ、この下ダイス３３の中央部には縦向きの円形断面の
ピン挿通穴３５であって余剰素材を流入させるためのピ
ン挿通穴３５が形成されている。ダイスピン３４はピン
挿通穴３５に上下摺動自在に装着されている。

【００４７】前記ピン挿入穴３５に対応する部位におい
て、下ダイス３３の上面付近には下成形孔３６がピン挿
通穴３５の上端に連通状に形成されている。第１油圧シ
リンダ１９は、ダイスピン３４の下方に縦向きに配設さ
れ、第１油圧シリンダー１９のピストンロッド１９ａの
上端部がダイスピン３４に当接されている。第１油圧シ
リンダ１９によりダイスピン３４を図７，図８，図９に
図示の位置に保持したり、ダイスピン３４に保持力を付
加しつつ降下させたり、成型後の成型物をエジェクトす
るためにダイスピン３４を上昇動作させたりすることが
可能である。

【００４８】上型３２は、上ダイス３７と、パンチ３８
と、上ダイス３７を昇降駆動するメイン油圧シリンダ２
０（昇降駆動手段に相当し、第２油圧シリンダに相当す
る）と、パンチ３８を昇降駆動する第３油圧シリンダ２
１とを有する。上ダイス３７は、本体フレームに成型さ
れたガイド部に摺動自在に係合する被ガイド部を介して
鉛直に昇降可能に案内され、メイン油圧シリンダ２０に
より昇降駆動できるようになっている。

【００４９】上ダイス３７の下面４１は、下ダイス３３
の上面４２に当接する水平面に形成され、この上ダイス
３７の中央部には円形断面のパンチ挿通穴３９が形成さ
れている。

【００５０】前記パンチ挿入穴３９に対応する部位にお
いて、上ダイス３７の下面付近には上成型孔４０がパン
チ挿通穴３９の下端に連通状に形成されている。上ダイ
ス３７を型締めした状態では、上成型４０が下成型孔３
６に連通する（第８図参照）。

【００５１】パンチ３８は、加工力を素材４３に伝える
ためのもので、円形断面状に形成され、このパンチ３８
は上ダイス中心部のパンチ挿通穴３９に昇降自在に挿通
させて配置してある。パンチ３８ははその上方に配設さ
れた第３油圧シリンダ２１のピストンロッド２１ａに連
結され、第３油圧シリンダ２１で昇降駆動される。

【００５２】次に、この閉塞鍛造装置３０の油圧制御装
置１８について説明する。第６図に示すように、この油
圧制御装置１８（油圧制御手段に相当する）には、１つ
又は複数のメイン油圧シリンダ２９と第１油圧シリンダ
１９と第３油圧シリンダ２１に油圧を給排する油圧供給
装置２２（油圧ポンプとポンプ駆動モータとオイルタン
ク等を有する）と、電磁方向切換弁２３〜２５および電
磁比例リリーフ弁２６、２７とを含む油圧回路と、複数
の検出スイッチ類２８と、油圧供給装置２２と電磁弁類
（２３〜２５，２６，２７）を制御する制御ユニット２
９とが設けられている。

【００５３】複動型のメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａは上ダイス３７に連結され、複動型の第
１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａはダイスピ
ン３４に当接され、複動型の第３油圧シリンダ２１のピ
ストンロッド２１ａはパンチ３８に連結されている。電
磁方向切換弁２３はメイン油圧シリンダ２０へ油圧を給
排する油路に介設され、電磁方向切換弁２４は第１油圧
シリンダ１９へ油圧を給排する油路に介設され、電磁方
向切換弁２５は第３油圧シリンダ２１へ油圧を給排する
油路に介設され、これら電磁方向切換弁２３〜２５は制
御ユニット２９により制御される。

【００５４】電磁比例リリーフ弁２６は、第１油圧シリ
ンダ１９へ供給油路に接続され、第１油圧シリンダ１９
には電磁比例リリーフ弁２６で設定された油圧が供給さ
れる。この電磁比例リリーフ弁２６は制御ユニット２９
で制御される。同様に、電磁比例リリーフ弁２７は、第
３油圧シリンダ２１への供給油路に接続され、第３油圧
シリンダ２１には電磁比例リリーフ弁２７で設定された
油圧が供給される。この電磁比例リリーフ弁２７は制御
ユニット２９で制御される。

【００５５】複数の検出スイッチ類２８は、上ダイス３
７の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチや、パ
ンチ３８の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチ
等を含む。尚、制御ユニット２９は、マイクロコンピュ
ータと入出力インターフェースを有し、マイクロコンピ
ュータのＲＯＭには、検出スイッチ類２８からの検出信
号に基づいて油圧供給装置２２と電磁弁類（２３〜２
５，２６，２７）を制御する制御プラグラムが予め入力
格納されている。

【００５６】前記構成にて鍛造素材４３を鍛造する方法
について、第６図、第７図〜第１２図を参照して説明す
る。

【００５７】最初、第７図に示すように上ダイス３７，
パンチ３８を上限位置に保持し、下ダイス３３の成型孔
３６に鍛造素材４３をセットする。

【００５８】次に、第８図に示すように、電磁方向切換
弁２３を切り換えてメイン油圧シリンダ２０のピストン
ロッド２０ａを伸長させて上ダイス３７を下降させて、
下型３１に対して上型３２を型締めするとともに、上ダ
イス３７に対してパンチ３８を所定の位置関係にする。

【００５９】次に、ダイスピン３４に所定の保持力を設
定し、第２図に示す所定位置に保持する。この場合、電
磁比例リリーフ弁２６の設定圧を所定の圧力に設定し、
電磁方向切換弁２４と第１油圧シリンダ１９を介して、
ダイスピン３４の上端が第８図に示すように、成型孔３
６の下端と同一面となるようにダイスピン３４の高さ位
置を設定してから電磁方向切換弁２４をブロック位置ａ
に切り換える。

【００６０】次に、電磁比例リリーフ弁２６の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２５を切
り換え、第３油圧シリンダ２１のピストンロッド２１ａ
を下降駆動することにより第９図に示すようにパンチ３
８を下降駆動し鍛造素材４３を加工する。すると、鍛造
素材４３が塑性変形される。第９図は、鍛造途中にダイ
スピン３４にかかる荷重がダイスピン３４の保持力と等
しくなった状態を示す。さらにパンチ３８が下降駆動
し、ダイスピン３４にかかる荷重が、ダイスピン３４の
保持力よりも大きくなると、第１０図のように、余剰の
鍛造素材４３ａはダイスピン３４に当接し、ダイスピン
３４の保持力にうち勝ち、ダイスピン３４を後退させ、
ピン挿通穴３５に流入して、捨て代４３ａが形成され
る。そして、パンチ３８が所定の位置へ移動したところ
で加工は終わり鍛造素材４３は所定の寸法に加工され
る。なお、ダイスピン３４を後退させることにより形成
されたピン挿通穴部にできた鍛造素材４３の捨て代４３
ａは後で除去すればよい。

【００６１】この成形中において、ダイスピン３４の保
持力は、鍛造素材４３が成形キャビティＣに充満する時
にダイスピン３４にかかる荷重よりも大きめに設定され
ている。なお、ダイスピン３４を保持する保持手段とし
て第１油圧シリンダ１９を用い、その油圧シリンダ１９
の油圧を様々に設定することができるので、鍛造素材４
３が成形キャビティＣ２に充満するとき、ダイスピン３
４にかかる荷重は、簡単に把握できる。よって、必要最
小限の成形力で鍛造がおこなえる。

【００６２】前記の鍛造成形終了後に、上型３２を上限
位置に復帰させ、ダイスピン３４を上限位置まで上昇さ
せることにより、鍛造素材４３を下型３１から取り出す
ものとする。

【００６３】第１１は以上のようにして鍛造された製品
の斜視図及び断面図であり、第１２図は、成形後に切削
等の後加工により捨て代４３ａを除去して完成した製品
の斜視図及び断面図である。

【００６４】次に、以上の鍛造法によれば、鍛造素材４
３が成型キャビティＣ２に充満するときにダイスピン３
４にかかる荷重よりも大きな保持力をダイスピン３４に
付加しているので、鍛造素材４３は成形キャビティＣ２
の細部まで確実に充満し、余剰鍛造素材４３ａはピン挿
通穴３５に流入する。よって、欠肉が発生しない。

【００６５】鍛造途中に、充満状態になった場合でも余
剰鍛造素材４３ａは、ダイスピン３４に当接し、ダイス
ピン３４の保持力にうち勝ち、ダイスピン３４を移動さ
せながら第１０図のようにピン挿通穴３５へ流入するの
で、密閉高圧状態に起因する鍛造の中断は発生せず、型
への負荷も低減できる。

【００６６】また、鍛造の中断は発生せず最終工程まで
完了するので、鍛造後に余剰部分（捨て代４３ａ）を除
去することにより寸法精度のよい鍛造品を得ることがで
きる。

【００６７】前もって、鍛造素材４３の厳密な重量管理
をする必要がなく、しかも後加工に都合のよいように捨
て代を設定できるのできわめて作業性の向上に寄与す
る。

【００６８】ダイスピン３４に保持力を持たせること
で、余剰鍛造素材４３ａの流動方向に対し逆方向の圧力
を付加することになるので、成型孔３６とピン挿通穴３
５の入口付近の間に作用する摩擦力に起因する割れ欠陥
も発生しにくい。

【００６９】ダイスピン３４を保持する保持手段として
第１油圧シリンダ１９を用い、その第１油圧シリンダ１
９の圧力を変化させてダイスピン３４の保持力を変化さ
せるので、ダイスピン３４の保持力を適宜調節すること
ができる。

【００７０】図１３〜図１７は第３実施例を示してい
る。第３実施例について図６、図１３〜図１７を参照し
て説明する。

【００７１】この閉塞鍛造装置は、図示しない本体フレ
ームと、この本体フレームに設けた下型４５、この下型
に対向させて本体フレームに設けた上型４６とを有す
る。下型４５は下ダイスＡ４７と下ダイスＢ４８、リン
グダイスピン４９と、リングダイスピン４９を保持し且
つ昇降駆動可能な第１油圧シリンダ１９とを有する。下
ダイスＡ４７と下ダイスＢ４８は固定的に配置され、下
ダイスＡ４７の上面５４は水平な面に形成され、この下
ダイスＡ４７および下ダイスＢ４８により縦向きのリン
グ状断面のリング状ピン挿通穴５０であって余剰素材を
流入させるためのリング状ピン挿通穴５０が形成されて
いる。リングダイスピン４９はリング状ピン挿通穴５０
に上下摺動自在に装着されている。

【００７２】前記リング状ピン挿入穴５０に対応する部
位において、下ダイスＡ４７および下ダイスＢ４８によ
り下成形孔５１がリング状ピン挿通穴５０の上端に連通
状に成形されている。第１油圧シリンダ１９は、リング
ダイスピン４９の下方に縦向きに配設され、第１油圧シ
リンダー１９のピストンロッド１９ａの上端部がリング
ダイスピン４９に当接されている。第１油圧シリンダ１
９によりリングダイスピン４９を図１３，図１４に図示
の位置に保持したり、リングダイスピン４９に保持力を
付加しつつ降下させたり、成型後の成型物をエジェクト
するためにリングダイスピン４９を上昇動作させたりす
ることが可能である。

【００７３】上型４６は、上ダイス５２と、上アウター
パンチ５５と、上ダイス５２を昇降駆動するメイン油圧
シリンダ２０（昇降駆動手段に相当し、第２油圧シリン
ダに相当する）とを有する。上ダイス５２は、本体フレ
ームに形成されたガイド部に摺動自在に係合する被ガイ
ド部を介して鉛直に昇降可能に案内され、メイン油圧シ
リンダ２０により昇降駆動できるようになっている。

【００７４】上ダイス５２の下面５３は、下ダイスＡ４
７の上面５４に当接する水平面に形成され、この上ダイ
ス５２の中央部には、上アウターパンチ５５が上ダイス
５２と一体的に下方突出状に形成されている。また、上
アウターパンチ５５の中央下部付近には成形孔５６が形
成されている。

【００７５】次に、この閉塞鍛造装置４４の油圧制御装
置１８について説明する。第６図に示すように、この油
圧制御装置１８（油圧制御手段に相当する）には、１つ
又は複数のメイン油圧シリンダ２０と第１油圧シリンダ
１９と第３油圧シリンダ２１に油圧を給排する油圧供給
装置２２（油圧ポンプとポンプ駆動モータとオイルタン
ク等を有する）と、電磁方向切換弁２３〜２５および電
磁比例リリーフ弁２６、２７とを含む油圧回路と、複数
の検出スイッチ類２８と、油圧供給装置２２と電磁弁類
（２３〜２５，２６，２７）を制御する制御ユニット２
９とが設けられている。

【００７６】複動型のメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａは上ダイス５２に連結され、複動型の第
１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａはリングダ
イスピン４９に当接されている。電磁方向切換弁２３は
メイン油圧シリンダ２０へ油圧を給排する油路に介設さ
れ、電磁方向切換弁２４は第１油圧シリンダ１９へ油圧
を給排する油路に介設され、これら電磁方向切換弁２
３，２４は制御ユニット２９により制御される。

【００７７】電磁比例リリーフ弁２６は、第１油圧シリ
ンダ１９へ供給油路に接続され、第１油圧シリンダ１９
には電磁比例リリーフ弁２６で設定された油圧が供給さ
れる。この電磁比例リリーフ弁２６は制御ユニット２９
で制御される。

【００７８】複数の検出スイッチ類２８は、上ダイス８
の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチ等を含
む。尚、制御ユニット２９は、マイクロコンピュータと
入出力インターフェースを有し、マイクロコンピュータ
のＲＯＭには、検出スイッチ類２８からの検出信号に基
づいて油圧供給装置２２と電磁弁類（２３〜２５，２
６，２７）を制御する制御プラグラムが予め入力格納さ
れている。

【００７９】前記構成にて鍛造素材５７を鍛造する方法
について、第６図、第１３図〜第１７図を参照して説明
する。

【００８０】最初、第１３図に示すように上ダイス５２
を上限位置に保持し、下ダイスＡ４７および下ダイスＢ
４８よりなる成型孔５１に鍛造素材５７をセットする。

【００８１】次に、リングダイスピン４９に、鍛造素材
５７が成型キャビティＣ３に充満するときにリングダイ
スピン４９にかかる荷重よりも大きな保持力をリングダ
イスピン４９に付加し、第１３図に示す所定位置５８に
保持する。この場合、電磁比例リリーフ弁２６の設定圧
を所定の圧力に設定し、電磁方向切換弁２４と第１油圧
シリンダ１９を介して、リングダイスピン４９の上端が
第１図に示す所定位置５８の高さ位置に設定してから電
磁方向切換弁２４をブロック位置ａに切り換える。

【００８２】次に、電磁比例リリーフ弁２６の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２３を切
り換え、メイン油圧シリンダ２０のピストンロッド２０
ａを下降駆動する事により上ダイス５２を下降駆動し鍛
造素材５７を鍛造加工する。

【００８３】第１４図は、鍛造途中に、リングダイスピ
ン４９にかかる荷重がリングダイスピン４９の保持力と
等しくなった状態を示す。さらに上ダイス５２が下降駆
動し、リングダイスピン５２にかかる荷重が、リングダ
イスピン４９の保持力よりも大きくなると、第１５図の
ように、余剰の鍛造素材５７ａは、リングダイスピン４
９に当接し、リングダイスピン４９の保持力にうち勝
ち、リングダイスピン４９を後退させリング状ピン挿通
穴５０に流入し捨て代５７ａを形成する。そして、上ダ
イス５２が所定の位置へ移動したところで加工は終わり
鍛造素材５７は所定の寸法に加工される。なお、リング
ダイスピン４９を後退させることにより形成されたリン
グ状ピン挿通穴部にできた鍛造素材５７の捨て代５７ａ
は後で除去すればよい。

【００８４】この成形中において、リングダイスピン４
９に、鍛造素材５７が成型キャビティＣ３に充満すると
きにリングダイスピン４９にかかる荷重よりも大きな保
持力を付加している。

【００８５】なお、リングダイスピン４９を保持する保
持手段として第１油圧シリンダ１９を用い、その油圧シ
リンダ１９の油圧を様々に設定することができるので、
鍛造素材５７が成形キャビティＣ３に充満するとき、リ
ングダイスピン４９にかかる荷重は、簡単に把握でき
る。よって、必要最小限の成形力で鍛造がおこなえる。

【００８６】前記の鍛造成形終了後に、上型４６を上限
位置に復帰させ、リングダイスピン４９を上限位置まで
上昇させることにより、鍛造素材５７を下型４５から取
り出すものとする。

【００８７】第１６図は以上のようにして鍛造された製
品の斜視図及び断面図であり、第１７図は、成形後に切
削等の後加工により捨て代５７ａを除去して完成した製
品の斜視図及び断面図である。

【００８８】以上の鍛造法によれば、鍛造素材５７が成
型キャビティＣ３に充満するときにリングダイスピン４
９にかかる荷重よりも大きな保持力をリングダイスピン
４９に付加しているので、鍛造素材５７は成形キャビテ
ィＣ３の細部まで確実に充満し、余剰鍛造素材はリング
状ピン挿通穴５０に流入する。よって、欠肉が発生しな
い。

【００８９】鍛造途中に、充満状態になった場合でも余
剰鍛造素材５７ａは、リングダイスピン４９に当接し、
リングダイスピン４９の保持力にうち勝ち、リングダイ
スピン４９を移動させながら第１５図のようにリング状
ピン挿通穴５０へ流入するので、密閉高圧状態に起因す
る鍛造の中断は発生せず、型への負荷も低減できる。

【００９０】また、鍛造の中断は発生せず最終工程まで
完了するので、鍛造後に余剰部分（捨て代５７ａ）を除
去することにより寸法精度のよい鍛造品を得ることがで
きる。

【００９１】前もって、鍛造素材５７の厳密な重量管理
をする必要がなく、しかも後加工に都合のよいように捨
て代を設定できるのできわめて作業性の向上に寄与す
る。

【００９２】リングダイスピン４９に保持力を持たせる
ことで、余剰鍛造素材５７ａの流動方向に対し逆方向の
圧力を付加することになるので、成型孔５１とリング状
ピン挿通穴５０の入口付近の間に作用する摩擦力に起因
する割れ欠陥も発生しにくい。

【００９３】リングダイスピン４９を保持する保持手段
として第１油圧シリンダ１９を用い、その第１油圧シリ
ンダ１９の圧力を変化させてリングダイスピン４９の保
持力を変化させるので、リングダイスピン４９の保持力
を適宜調節することができる。

【００９４】次に、前記実施形態を部分的に変更する変
更形態について説明する。

【００９５】１］前記閉塞鍛造装置１及び３０におい
て、第１油圧シリンダ１９に油圧を供給する油圧供給手
段として、空気圧で駆動されるエアシリンダで油圧を発
生させるブースタを適用し、空気圧を高低切り換えるこ
とで、ダイスピン５及びダイススピン３４の保持力を高
低切り換えるように構成してもよい。尚、リリーフ弁２
６，２７の代わりに、設定圧を調節可能なレギュレータ
ーを適用してもよい。

【００９６】２］前記閉塞鍛造装置１及び３０をクラン
クプレス又はフリクションプレスに組み込み、上ダイス
８及び上ダイス３７をクランクプレスで昇降駆動するよ
うに構成してもよい。

【００９７】さらに、前記の実施形態は一例を示すもの
に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々
の変更を付加した形態で実施可能であることは無論であ
る。

【００９８】図１８〜図２４は第４実施例を示してい
る。第４実施例について図６、図１８〜図２４を参照し
て説明する。

【００９９】この閉塞鍛造装置１００は、図示しない本
体フレームと、この本体フレームに設けた下型１０１、
この下型１０１に対向させて本体フレームに設けた上型
１０２とを有する。下型１０１は、下ダイス１０３と、
ダイスピン１０４と、ダイスピン１０４を保持し且つ昇
降駆動可能な第１油圧シリンダ１９とを有する。下ダイ
ス１０３は固定的に配置され、下ダイス１０３の上面１
１２は水平な面に形成され、この下ダイス１０３の中央
部には縦向きの円形断面のピン挿通穴１０５であって余
剰素材を流入させるためのピン挿通穴１０５が形成され
ている。ダイスピン１０４はピン挿通穴１０５に上下摺
動自在に装着されている。

【０１００】前記ピン挿入穴１０５に対応する部位にお
いて、下ダイス１０３の上面付近には下成形孔１０６が
ピン挿通穴１０５の上端に連通状に形成されている。第
１油圧シリンダ１９は、ダイスピン１０４の下方に縦向
きに配設され、第１油圧シリンダー１９のピストンロッ
ド１９ａの上端部がダイスピン１０４に当接されてい
る。第１油圧シリンダ１９によりダイスピン１０４を図
１８，図１９，図２０に図示の位置に保持したり、ダイ
スピン１０４に保持力を付加しつつ降下させたり、成型
後の成型物をエジェクトするためにダイスピン１０４を
上昇動作させたりすることが可能である。

【０１０１】上型１０２は、上ダイス１０７と、パンチ
１０８と、上ダイス１０７を昇降駆動するメイン油圧シ
リンダ２０（昇降駆動手段に相当し、第２油圧シリンダ
に相当する）と、パンチ１０８を昇降駆動する第３油圧
シリンダ２１とを有する。上ダイス１０７は、本体フレ
ームに成型されたガイド部に摺動自在に係合する被ガイ
ド部を介して鉛直に昇降可能に案内され、メイン油圧シ
リンダ２０により昇降駆動できるようになっている。

【０１０２】上ダイス１０７の下面１１１は、下ダイス
１０３の上面１１２に当接する水平面に形成され、この
上ダイス１０７の中央部には円形断面のパンチ挿通穴１
０９が形成されている。

【０１０３】前記パンチ挿入穴１０９に対応する部位に
おいて、上ダイス１０７の下面付近には上成型孔１１０
がパンチ挿通穴１０９の下端に連通状に形成されてい
る。上ダイス１０７を型締めした状態では、上成型１１
０が下成型孔１０６に連通する（第１９図参照）。

【０１０４】パンチ１０８は、加工力を素材１１３に伝
えるためのもので、円形断面状に形成され、このパンチ
１０８は上ダイス中心部のパンチ挿通穴１０９に昇降自
在に挿通させて配置してある。パンチ１０８ははその上
方に配設された第３油圧シリンダ２１のピストンロッド
２１ａに連結され、第３油圧シリンダ２１で昇降駆動さ
れる。

【０１０５】次に、この閉塞鍛造装置１００の油圧制御
装置１８について説明する。第６図に示すように、この
油圧制御装置１８（油圧制御手段に相当する）には、１
つ又は複数のメイン油圧シリンダ２９と第１油圧シリン
ダ１９と第３油圧シリンダ２１に油圧を給排する油圧供
給装置２２（油圧ポンプとポンプ駆動モータとオイルタ
ンク等を有する）と、電磁方向切換弁２３〜２５および
電磁比例リリーフ弁２６、２７とを含む油圧回路と、複
数の検出スイッチ類２８と、油圧供給装置２２と電磁弁
類（２３〜２５，２６，２７）を制御する制御ユニット
２９とが設けられている。

【０１０６】複動型のメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａは上ダイス１０７に連結され、複動型の
第１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａはダイス
ピン１０４に当接され、複動型の第３油圧シリンダ２１
のピストンロッド２１ａはパンチ１０８に連結されてい
る。電磁方向切換弁２３はメイン油圧シリンダ２０へ油
圧を給排する油路に介設され、電磁方向切換弁２４は第
１油圧シリンダ１９へ油圧を給排する油路に介設され、
電磁方向切換弁２５は第３油圧シリンダ２１へ油圧を給
排する油路に介設され、これら電磁方向切換弁２３〜２
５は制御ユニット２９により制御される。

【０１０７】電磁比例リリーフ弁２６は、第１油圧シリ
ンダ１９へ供給油路に接続され、第１油圧シリンダ１９
には電磁比例リリーフ弁２６で設定された油圧が供給さ
れる。この電磁比例リリーフ弁２６は制御ユニット２９
で制御される。同様に、電磁比例リリーフ弁２７は、第
３油圧シリンダ２１への供給油路に接続され、第３油圧
シリンダ２１には電磁比例リリーフ弁２７で設定された
油圧が供給される。この電磁比例リリーフ弁２７は制御
ユニット２９で制御される。

【０１０８】複数の検出スイッチ類２８は、上ダイス１
０７の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチや、
パンチ１０８の上限位置と下限位置を検出する検出スイ
ッチ等を含む。尚、制御ユニット２９は、マイクロコン
ピュータと入出力インターフェースを有し、マイクロコ
ンピュータのＲＯＭには、検出スイッチ類２８からの検
出信号に基づいて油圧供給装置２２と電磁弁類（２３〜
２５，２６，２７）を制御する制御プラグラムが予め入
力格納されている。

【０１０９】前記構成にて鍛造素材１１３を鍛造する方
法について、第６図、第１８図〜第２４図を参照して説
明する。

【０１１０】最初、第１８図に示すように上ダイス１０
７，パンチ１０８を上限位置に保持し、下ダイス１０３
の成型孔１０６に鍛造素材１１３をセットする。

【０１１１】次に、第１９図に示すように、電磁方向切
換弁２３を切り換えてメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａを伸長させて上ダイス１０７を下降させ
て、下型１０１に対して上型１０２を型締めするととも
に、上ダイス１０７に対してパンチ１０８を所定の位置
関係にする。

【０１１２】次に、パンチ１０８に所定の保持力を設定
し、第１９図に示す所定位置に保持する。この場合、電
磁比例リリーフ弁２７の設定圧を所定の圧力に設定し、
電磁方向切換弁２５と第３油圧シリンダ２１を介して、
パンチ１０８の下端が第１９図に示すような位置になる
ようにパンチ１０８の高さ位置を設定してから電磁方向
切換弁２５をブロック位置ａに切り換える。

【０１１３】次に、電磁比例リリーフ弁２７の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２４を切
り換え、第１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａ
を上昇駆動することにより第２０図に示すようにダイス
ピン１０４を所定の位置まで上昇駆動し鍛造素材１１３
を加工する。すると、鍛造素材１１３が塑性変形され
る。

【０１１４】このとき、パンチ１０８の保持力を、パン
チ１０８にかかる荷重よりも大きく設定するか、パンチ
１０８の上方向への移動を型などで規制することによ
り、パンチ１０８の上方向への移動を防止することがで
きる。

【０１１５】次に、ダイスピン１０４に所定の保持力を
設定し、第２０図に示す所定位置に保持する。この場
合、電磁比例リリーフ弁２６の設定圧を所定の圧力に設
定し、電磁方向切換弁２４と第１油圧シリンダ１９を介
して、ダイスピン１０４を所定の位置に設定してから電
磁方向切換弁２４をブロック位置ａに切り換える。

【０１１６】次に、電磁比例リリーフ弁２６の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２５を切
り換え、第３油圧シリンダ２１のピストンロッド２１ａ
を下降駆動することにより第２１図に示すようにパンチ
１０８を下降駆動し鍛造素材１１３を加工する。する
と、鍛造素材１１３が塑性変形される。第２１図は、鍛
造途中にダイスピン１０４にかかる荷重がダイスピン１
０４の保持力と等しくなった状態を示す。さらにパンチ
１０８が下降駆動し、ダイスピン１０４にかかる荷重
が、ダイスピン１０４の保持力よりも大きくなると、第
２２図のように、余剰の鍛造素材１１３ａはダイスピン
１０４に当接し、ダイスピン１０４の保持力にうち勝
ち、ダイスピン１０４を後退させ、ピン挿通穴１０５に
流入して、捨て代１１３ａが形成される。そして、パン
チ１０８が所定の位置へ移動したところで加工は終わり
鍛造素材１１３は所定の寸法に加工される。なお、ダイ
スピン１０４を後退させることにより形成されたピン挿
通穴部にできた鍛造素材１１３の捨て代１１３ａは後で
除去すればよい。

【０１１７】この成形中において、ダイスピン１０４の
保持力は、鍛造素材１１３が成形キャビティＣに充満す
る時にダイスピン１０４にかかる荷重よりも大きめに設
定されている。なお、ダイスピン１０４を保持する保持
手段として第１油圧シリンダ１９を用い、その油圧シリ
ンダ１９の油圧を様々に設定することができるので、鍛
造素材１１３が成形キャビティＣ２に充満するとき、ダ
イスピン１０４にかかる荷重は、簡単に把握できる。よ
って、必要最小限の成形力で鍛造がおこなえる。

【０１１８】前記の鍛造成形終了後に、上型１０２を上
限位置に復帰させ、ダイスピン１０４を上限位置まで上
昇させることにより、鍛造素材１１３を下型１０１から
取り出すものとする。

【０１１９】第２３図は以上のようにして鍛造された製
品の斜視図及び断面図であり、第２４図は、成形後に切
削等の後加工により捨て代１１３ａを除去して完成した
製品の斜視図及び断面図である。

【０１２０】次に、以上の鍛造法によれば、鍛造素材１
１３が成型キャビティＣ２に充満するときにダイスピン
１０４にかかる荷重よりも大きな保持力をダイスピン１
０４に付加しているので、鍛造素材１１３は成形キャビ
ティＣ２の細部まで確実に充満し、余剰鍛造素材１１３
ａはピン挿通穴１０５に流入する。よって、欠肉が発生
しない。

【０１２１】鍛造途中に、充満状態になった場合でも余
剰鍛造素材１１３ａは、ダイスピン１０４に当接し、ダ
イスピン１０４の保持力にうち勝ち、ダイスピン１０４
を移動させながら第２２図のようにピン挿通穴１０５へ
流入するので、密閉高圧状態に起因する鍛造の中断は発
生せず、型への負荷も低減できる。

【０１２２】また、鍛造の中断は発生せず最終工程まで
完了するので、鍛造後に余剰部分（捨て代１１３ａ）を
除去することにより寸法精度のよい鍛造品を得ることが
できる。

【０１２３】前もって、鍛造素材１１３の厳密な重量管
理をする必要がなく、しかも後加工に都合のよいように
捨て代を設定できるのできわめて作業性の向上に寄与す
る。

【０１２４】ダイスピン１０４に保持力を持たせること
で、余剰鍛造素材１１３ａの流動方向に対し逆方向の圧
力を付加することになるので、成型孔１０６とピン挿通
穴１０５の入口付近の間に作用する摩擦力に起因する割
れ欠陥も発生しにくい。

【０１２５】ダイスピン１０４を保持する保持手段とし
て第１油圧シリンダ１９を用い、その第１油圧シリンダ
１９の圧力を変化させてダイスピン１０４の保持力を変
化させるので、ダイスピン１０４の保持力を適宜調節す
ることができる。

【０１２６】図２５〜図３１は第５実施例を示してい
る。第５実施例について図６、図２５〜図３１を参照し
て説明する。

【０１２７】この閉塞鍛造装置２００は、図示しない本
体フレームと、この本体フレームに設けた下型２０１、
この下型２０１に対向させて本体フレームに設けた上型
２０２とを有する。下型２０１は、下ダイス２０３と、
ダイスピン２０４と、ダイスピン２０４を保持し且つ昇
降駆動可能な第１油圧シリンダ１９とを有する。下ダイ
ス２０３は固定的に配置され、下ダイス２０３の上面２
１２は水平な面に形成され、この下ダイス２０３の中央
部には縦向きの円形断面のピン挿通穴２０５であって余
剰素材を流入させるためのピン挿通穴２０５が形成され
ている。ダイスピン２０４はピン挿通穴２０５に上下摺
動自在に装着されている。

【０１２８】前記ピン挿入穴２０５に対応する部位にお
いて、下ダイス２０３の上面付近には下成形孔２０６が
ピン挿通穴２０５の上端に連通状に形成されている。第
１油圧シリンダ１９は、ダイスピン２０４の下方に縦向
きに配設され、第１油圧シリンダー１９のピストンロッ
ド１９ａの上端部がダイスピン２０４に当接されてい
る。第１油圧シリンダ１９によりダイスピン２０４を図
２５，図２６，図２７に図示の位置に保持したり、ダイ
スピン２０４に保持力を付加しつつ降下させたり、成型
後の成型物をエジェクトするためにダイスピン２０４を
上昇動作させたりすることが可能である。

【０１２９】上型２０２は、上ダイス２０７と、パンチ
２０８と、上ダイス２０７を昇降駆動するメイン油圧シ
リンダ２０（昇降駆動手段に相当し、第２油圧シリンダ
に相当する）と、パンチ２０８を昇降駆動する第３油圧
シリンダ２１とを有する。上ダイス２０７は、本体フレ
ームに成型されたガイド部に摺動自在に係合する被ガイ
ド部を介して鉛直に昇降可能に案内され、メイン油圧シ
リンダ２０により昇降駆動できるようになっている。

【０１３０】上ダイス２０７の下面２１１は、下ダイス
２０３の上面２１２に当接する水平面に形成され、この
上ダイス２０７の中央部には円形断面のパンチ挿通穴２
０９が形成されている。

【０１３１】前記パンチ挿入穴２０９に対応する部位に
おいて、上ダイス２０７の下面付近には上成型孔２１０
がパンチ挿通穴２０９の下端に連通状に形成されてい
る。上ダイス２０７を型締めした状態では、上成型２１
０が下成型孔２０６に連通する（第２６図参照）。

【０１３２】パンチ２０８は、加工力を素材２１３に伝
えるためのもので、円形断面状に形成され、このパンチ
２０８は上ダイス中心部のパンチ挿通穴２０９に昇降自
在に挿通させて配置してある。パンチ２０８ははその上
方に配設された第３油圧シリンダ２１のピストンロッド
２１ａに連結され、第３油圧シリンダ２１で昇降駆動さ
れる。

【０１３３】次に、この閉塞鍛造装置２００の油圧制御
装置１８について説明する。第６図に示すように、この
油圧制御装置１８（油圧制御手段に相当する）には、１
つ又は複数のメイン油圧シリンダ２９と第１油圧シリン
ダ１９と第３油圧シリンダ２１に油圧を給排する油圧供
給装置２２（油圧ポンプとポンプ駆動モータとオイルタ
ンク等を有する）と、電磁方向切換弁２３〜２５および
電磁比例リリーフ弁２６、２７とを含む油圧回路と、複
数の検出スイッチ類２８と、油圧供給装置２２と電磁弁
類（２３〜２５，２６，２７）を制御する制御ユニット
２９とが設けられている。

【０１３４】複動型のメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａは上ダイス２０７に連結され、複動型の
第１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａはダイス
ピン２０４に当接され、複動型の第３油圧シリンダ２１
のピストンロッド２１ａはパンチ２０８に連結されてい
る。電磁方向切換弁２３はメイン油圧シリンダ２０へ油
圧を給排する油路に介設され、電磁方向切換弁２４は第
１油圧シリンダ１９へ油圧を給排する油路に介設され、
電磁方向切換弁２５は第３油圧シリンダ２１へ油圧を給
排する油路に介設され、これら電磁方向切換弁２３〜２
５は制御ユニット２９により制御される。

【０１３５】電磁比例リリーフ弁２６は、第１油圧シリ
ンダ１９へ供給油路に接続され、第１油圧シリンダ１９
には電磁比例リリーフ弁２６で設定された油圧が供給さ
れる。この電磁比例リリーフ弁２６は制御ユニット２９
で制御される。同様に、電磁比例リリーフ弁２７は、第
３油圧シリンダ２１への供給油路に接続され、第３油圧
シリンダ２１には電磁比例リリーフ弁２７で設定された
油圧が供給される。この電磁比例リリーフ弁２７は制御
ユニット２９で制御される。

【０１３６】複数の検出スイッチ類２８は、上ダイス２
０７の上限位置と下限位置を検出する検出スイッチや、
パンチ２０８の上限位置と下限位置を検出する検出スイ
ッチ等を含む。尚、制御ユニット２９は、マイクロコン
ピュータと入出力インターフェースを有し、マイクロコ
ンピュータのＲＯＭには、検出スイッチ類２８からの検
出信号に基づいて油圧供給装置２２と電磁弁類（２３〜
２５，２６，２７）を制御する制御プラグラムが予め入
力格納されている。

【０１３７】前記構成にて鍛造素材２１３を鍛造する方
法について、第６図、第２５図〜第３１図を参照して説
明する。

【０１３８】最初、第２５図に示すように上ダイス２０
７，パンチ２０８を上限位置に保持し、下ダイス２０３
の成型孔２０６に鍛造素材２１３をセットする。

【０１３９】次に、第２６図に示すように、電磁方向切
換弁２３を切り換えてメイン油圧シリンダ２０のピスト
ンロッド２０ａを伸長させて上ダイス２０７を下降させ
て、下型２０１に対して上型２０２を型締めするととも
に、上ダイス２０７に対してパンチ２０８を所定の位置
関係にする。

【０１４０】次に、パンチ２０８に所定の保持力を設定
し、第２６図に示す所定位置に保持する。この場合、電
磁比例リリーフ弁２７の設定圧を所定の圧力に設定し、
電磁方向切換弁２５と第３油圧シリンダ２１を介して、
パンチ２０８の下端が第２６図に示すような位置になる
ようにパンチ２０８の高さ位置を設定してから電磁方向
切換弁２５をブロック位置ａに切り換える。

【０１４１】次に、電磁比例リリーフ弁２７の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２４を切
り換え、第１油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａ
を上昇駆動することにより第２７図に示すようにダイス
ピン２０４を所定の位置まで上昇駆動し鍛造素材２１３
を加工する。すると、鍛造素材２１３が塑性変形され
る。

【０１４２】このとき、パンチ２０８の保持力を、パン
チ２０８にかかる荷重よりも大きく設定するか、パンチ
２０８の上方向への移動を型などで規制することによ
り、パンチ２０８の上方向への移動を防止することがで
きる。

【０１４３】次に、ダイスピン２０４に所定の保持力を
設定し、第２７図に示す所定位置に保持する。この場
合、電磁比例リリーフ弁２６の設定圧を所定の圧力に設
定し、電磁方向切換弁２４と第１油圧シリンダ１９を介
して、ダイスピン２０４を所定の位置に設定してから電
磁方向切換弁２４をブロック位置ａに切り換える。

【０１４４】次に、電磁比例リリーフ弁２６の設定を所
定の圧力にした状態において、電磁方向切換弁２５を切
り換え、第３油圧シリンダ２１のピストンロッド２１ａ
を下降駆動することにより第２８図に示すようにパンチ
２０８を下降駆動し鍛造素材２１３を加工する。する
と、鍛造素材２１３が塑性変形される。第２８図は、鍛
造途中にダイスピン２０４にかかる荷重がダイスピン２
０４の保持力と等しくなった状態を示す。さらにパンチ
２０８が下降駆動し、ダイスピン２０４にかかる荷重
が、ダイスピン２０４の保持力よりも大きくなると、第
２９図のように、余剰の鍛造素材２１３ａはダイスピン
２０４に当接し、ダイスピン２０４の保持力にうち勝
ち、ダイスピン２０４を後退させ、ピン挿通穴２０５に
流入して、捨て代２１３ａが形成される。そして、パン
チ２０８が所定の位置へ移動したところで加工は終わり
鍛造素材２１３は成形キャビティＣ２内に充満し、所定
の寸法に加工される。なお、ダイスピン２０４を後退さ
せることにより形成されたピン挿通穴部にできた鍛造素
材２１３の捨て代２１３ａは後で除去すればよい。

【０１４５】この成形中において、ダイスピン２０４の
保持力は、鍛造素材２１３が成形キャビティＣに充満す
ると同時に、余剰の鍛造素材２１３がピン挿通穴２０５
に流入するように設定されている。なお、ダイスピン２
０４を保持する保持手段として第１油圧シリンダ１９を
用い、その油圧シリンダ１９の油圧を様々に設定するこ
とができるので、鍛造素材２１３が成形キャビティＣ２
に充満するとき、ダイスピン２０４にかかる荷重は、簡
単に把握できる。よって、必要最小限の成形力で鍛造が
おこなえる。

【０１４６】前記の鍛造成形終了後に、上型２０２を上
限位置に復帰させ、ダイスピン２０４を上限位置まで上
昇させることにより、鍛造素材２１３を下型２０１から
取り出すものとする。

【０１４７】第３０図は以上のようにして鍛造された製
品の斜視図及び断面図であり、第３１図は、成形後に切
削等の後加工により捨て代２１３ａを除去して完成した
製品の斜視図及び断面図である。

【０１４８】次に、以上の鍛造法によれば、鍛造素材２
１３が成型キャビティＣ２に充満するときにダイスピン
２０４にかかる荷重よりも大きな保持力をダイスピン２
０４に付加しているので、鍛造素材２１３は成形キャビ
ティＣ２の細部まで確実に充満し、余剰鍛造素材２１３
ａはピン挿通穴２０５に流入する。よって、欠肉が発生
しない。

【０１４９】鍛造途中に、充満状態になった場合でも余
剰鍛造素材２１３ａは、ダイスピン２０４に当接し、ダ
イスピン２０４の保持力にうち勝ち、ダイスピン２０４
を移動させながら第２９図のようにピン挿通穴２０５へ
流入するので、密閉高圧状態に起因する鍛造の中断は発
生せず、型への負荷も低減できる。

【０１５０】また、鍛造の中断は発生せず最終工程まで
完了するので、鍛造後に余剰部分（捨て代２１３ａ）を
除去することにより寸法精度のよい鍛造品を得ることが
できる。

【０１５１】前もって、鍛造素材２１３の厳密な重量管
理をする必要がなく、しかも後加工に都合のよいように
捨て代を設定できるのできわめて作業性の向上に寄与す
る。

【０１５２】ダイスピン２０４に保持力を持たせること
で、余剰鍛造素材２１３ａの流動方向に対し逆方向の圧
力を付加することになるので、成型孔２０６とピン挿通
穴２０５の入口付近の間に作用する摩擦力に起因する割
れ欠陥も発生しにくい。

【０１５３】ダイスピン２０４を保持する保持手段とし
て第１油圧シリンダ１９を用い、その第１油圧シリンダ
１９の圧力を変化させてダイスピン２０４の保持力を変
化させるので、ダイスピン２０４の保持力を適宜調節す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（初期状態）
の縦断面図である。

【図２】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形途中状
態）の縦断面図である。

【図３】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形完了状
態）の縦断面図である。

【図４】本発明による閉塞鍛造方法で作成した製品（捨
て代あり）の斜視図及び断面図

【図５】本発明による閉塞鍛造方法で作成し捨て代を除
去した製品の斜視図及び断面図

【図６】閉塞鍛造装置の油圧制御装置の構成図

【図７】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（初期状態）
の縦断面図である。

【図８】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（型締め状
態）の縦断面図である。

【図９】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形途中状
態）の縦断面図である。

【図１０】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形完了
状態）の縦断面図である。

【図１１】本発明による閉塞鍛造方法で作成した製品
（捨て代あり）の斜視図及び断面図

【図１２】本発明による閉塞鍛造方法で作成し捨て代を
除去した製品の斜視図及び断面図

【図１３】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（初期状
態）の縦断面図である。

【図１４】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形途中
状態）の縦断面図である。

【図１５】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形完了
状態）の縦断面図である。

【図１６】本発明による閉塞鍛造方法で作成した製品
（捨て代あり）の斜視図及び断面図

【図１７】本発明による閉塞鍛造方法で作成し捨て代を
除去した製品の斜視図及び断面図

【図１８】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（初期状
態）の縦断面図である。

【図１９】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（型締め状
態）の縦断面図である。

【図２０】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形開始
状態）の縦断面図である。

【図２１】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形途中
状態）の縦断面図である。

【図２２】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形完了
状態）の縦断面図である。

【図２３】本発明による閉塞鍛造方法で作成した製品
（捨て代あり）の斜視図及び断面図

【図２４】本発明による閉塞鍛造方法で作成し捨て代を
除去した製品の斜視図及び断面図

【図２５】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（初期状
態）の縦断面図である。

【図２６】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（型締め状
態）の縦断面図である。

【図２７】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形開始
状態）の縦断面図である。

【図２８】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形途中
状態）の縦断面図である。

【図２９】閉塞鍛造装置の下型と上型の要部（成形完了
状態）の縦断面図である。

【図３０】本発明による閉塞鍛造方法で作成した製品
（捨て代あり）の斜視図及び断面図

【図３１】本発明による閉塞鍛造方法で作成し捨て代を
除去した製品の斜視図及び断面図

【符号の説明】

１ 鍛造装置 ２ 下型 ３ 上型 ４ 下ダイス ５ ダイスピン ８ 上ダイス ９ 上アウターパンチ １８ 油圧制御装置 １９ 第１油圧シリンダ ２０ メイン油圧シリンダ ２１ 第３油圧シリンダ ２２ 油圧供給装置 ２３〜２５ 電磁方向切換弁 ２６，２７ 電磁比例リリーフ弁 ２８ 検出スイッチ類 ２９ 制御ユニット ３０ 鍛造装置 ３１ 下型 ３２ 上型 ３３ 下ダイス ３４ ダイスピン ３７ 上ダイス ３８ パンチ ４４ 鍛造装置 ４５ 下型 ４６ 上型 ４７ 下ダイスＡ ４８ 下ダイスＢ ４９ リングダイスピン ５２ 上ダイス ５５ 上アウターパンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E087 AA03 AA05 AA08 AA09 CA14 DB03 DB24 EA12 EC13 EC50 GA02 GA03 GB02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉空間内部に配置された材料を該閉空間
   の内壁の一部により加圧して、前記閉空間内に充填する
   ようにした閉塞鍛造方法において、 前記材料の体積が第１の体積以下である場合には、前記
   内壁の一部を第１の位置まで進出させることにより前記
   閉空間容積を前記第１の体積と同等にし、 前記材料の体積が前記第１の体積より大きい場合には、
   前記内壁の一部を第１の位置まで進出させると共に、前
   記閉空間の内壁の他の部分を後退させ、前記閉空間容積
   を前記材料の体積と同等にする閉塞鍛造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の閉塞鍛造方法において、 前記閉空間容積を前記材料の体積と同等にして成形した
   場合に、その成形物の体積が前記第１の体積と同等にな
   るように余剰部分を除去する工程を有する閉塞鍛造方
   法。
3. 【請求項３】 閉空間内部に配置された材料を該閉空間
   の内壁の一部により加圧して、前記閉空間内に充填する
   ようにした閉塞鍛造方法において、 前記内壁の一部を第１の位置まで進出させることにより
   前記閉空間内への材料の充填が完了すると共に、 前記第１の位置まで前記内壁の一部を進出していく際の
   前記閉空間の内圧が、第１の圧力よりも大きい場合に
   は、前記閉空間の内壁の他の部分を後退させ、 前記第１の位置まで前記内壁の一部を進出していく際の
   前記閉空間の内圧が、第１の圧力以下である場合には、
   前記閉空間の内壁の他の部分を後退させない閉塞鍛造方
   法。
4. 【請求項４】 前記内壁の一部を前記第１の位置まで進
   出させる過程において、 前記閉空間の内圧変動が過渡状態の場合には、前記閉空
   間の内圧が前記第１の圧力よりも大きい場合でも、前記
   閉空間の内壁の他の部分を後退させず、 前記閉空間の内圧変動が定常状態の場合には、前記閉空
   間の内圧が前記第１の圧力よりも大きい場合、前記閉空
   間の内壁の他の部分を後退させてなる請求項３記載の閉
   塞鍛造方法。
5. 【請求項５】 前記閉空間の内壁の他の部分が後退する
   のを妨げる方向に付勢する付勢手段を設けると共に、 前記内圧変動が過渡状態から定常状態に移行した場合、
   前記付勢手段の付勢力を小さくしてなる請求項４記載の
   閉塞鍛造方法。
6. 【請求項６】 前記内圧変動が過渡状態であるか定常状
   態であるかの判別は、前記閉空間の内壁の一部の位置検
   出に基づき行う請求項４又は５記載の閉塞鍛造方法。
7. 【請求項７】 前記内圧変動が過渡状態であるか定常状
   態であるかの判別は、前記閉空間の内壁の一部を移動さ
   せた後の経過時間に基づき行う請求項４又は５記載の閉
   塞鍛造方法。
8. 【請求項８】 前記内壁の他の部分は、前記内壁の一部
   が前記第１の位置に進出する前に、前記材料を加圧しな
   がら第２の位置まで進出してきたものである請求項１〜
   ７の何れか記載の閉塞鍛造方法。
9. 【請求項９】 閉空間を有し、該閉空間内部に配置され
   た材料を該閉空間の内壁の一部により加圧する鍛造型に
   おいて、 前記閉空間の内壁の他の部分を前記閉空間内部に配置さ
   れた材料が張り出すのに応じて後退させるよう構成して
   なる鍛造型。
10. 【請求項１０】 前記後退可能にした部分は、所定の付
    勢力により保持されてなる請求項９記載の鍛造型。
11. 【請求項１１】 前記付勢力は可変である請求項１０記
    載の鍛造型。
12. 【請求項１２】 前記内壁の他の部分は前記内壁の一部
    と連動して後退可能である請求項９乃至１１いずれか1
    項記載の鍛造型。
13. 【請求項１３】 前記内壁の一部はパンチである請求項
    ９乃至１２いずれか１項記載の鍛造型。
14. 【請求項１４】 前記内壁の一部は油圧にて付勢されて
    いる請求項９乃至１３いずれか１項記載の鍛造型。