JPH01118331A - 逆テーパ部をもつ鍛部品の鍛造方法 - 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］ 本発明は逆テーパ部をもつ鍛造品の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より提供されている逆テーパ部をもつ鍛造品は、金
属素材を鍛造型で荒地鍛造して荒地鍛造品を得、その後
、荒地鍛造品を仕上ａ造して仕上鍛造品を得、その後、
逆テーパ部を切削加工で切出して形成してい７；ｌ：、
、鍛造型の型抜きの関係上、逆テーパ部は従来行われて
いる鍛造工程のみでは事実１１Ｊ造できないからである
。そのため、従来の鍛造品では、連続している鍛流線が
切削加工で切断される。従って、逆テーパ部の強度が要
請される鍛造品では不利であった。しがも逆テーパ部は
切削加工しにくく、コスト高となりがちである。

［発明が解決しようとする問題点〕 本発明は切削加工をしづらい逆テーパ部を切削加工で形
成するためコスト高となりがちな上記した製造方法とは
異なり、逆テーパ部をもつ鍛造品を鍛造で形成する鍛造
方法を提供するにある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明にかかる逆テーパ部をもつ鍛造品の製造方法は、
金属素材を荒地鍛造型で荒地鍛造することにより、本体
と本体と一体をなし荒地鍛造型の型抜き方向に対して非
逆テーパ状の突部と突部から該型抜き方向に部分的に膨
出し突部と一体の余肉部とをもつ荒地鍛造品を得る荒地
鍛造工程と、主キャビティ型面と主キャビティ型面に連
続し型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型面とを
もつ仕上鍛造型と、仕上鍛造型に向けて押圧されるポン
チ型とを用い、 荒地鍛造品の余肉部をもつ突部をポンチ型で強圧して荒
地鍛造品を冷間鍛造することにより、荒地鍛造品の該余
肉部を、ボンデ型にょる押圧方向と交わる逆テーパ型面
方向に流動変形させて逆−１−パ型而で成形し、仕上鍛
造型の型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ部を突
部に形成し、仕上鍛造品を得る仕上げ鍛造工程と、 仕上鍛造品を仕上鍛造型の主キャビティ型面および逆テ
ーパ型面から型抜きする型抜工程と、′を順に実施する
ことを特徴とするものである。

以下、本発明にかかる製造方法について更に説明を加え
る。

荒地鍛造工程では、荒地鍛造型を用いて金属素材を荒地
鍛造することにより、荒地鍛造品を得る。

荒地鍛造品は、本体と、本体と一体をなし荒地鍛造型の
型抜き方向に対して非逆テーパ状の突部と、突部の型抜
き方向に部分的に膨出し突部と一体の余肉部とをもつ。

余肉部の大きさ、余肉部を設ける位置は、非逆テーパ状
の突部の形状、大きさ等に応じて適宜設定される。ここ
で、前述したように突部は非逆テーパ状であるが、非逆
テーパ状とは、荒地鍛造品の型抜きに支障をきたさない
テーパおよびストレート状を意味し、荒地鍛造型から型
抜き可能なテーパである順テーパ状の形態、荒地鍛造型
に対する型抜き勾配がない形態である。

荒地鍛造工程は通常、熱間または〜温間鍛造で行う。

なお、荒地鍛造品を形成する金属素材としては、特にυ
１約を受けず採用できる。

仕上鍛造工程では、仕上鍛造型とポンチ型とを用いる。

仕上鍛造型は、仕上鍛造品の外形のほとんどを規定する
仕上用の主キャビティ型面をもつとともに、仕上鍛造型
の型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型面をもつ
。

仕上鍛造工程では、荒地鍛造品の余肉部をもっ突部を仕
上鍛造型の主キャビティ型面にポンチ型で強圧する。こ
の結果、荒地鍛造品の余肉部は、ポンチ型による抑圧方
向と交わる方向である逆テーパ型面方向に流動変形され
る。これにより仕上ａ造工程で荒地鍛造品の余肉部は逆
テーパ型面で成形される。従って仕上鍛造型の型抜き方
向に対して逆テーパ状の逆テーパ部が突部に形成される
。

なお、仕上鍛造型の逆テーパ型面は、軸芯に対して８〜
１２度傾斜して形成できる。仕上鍛造は前述したように
冷間鍛造で行なわれる。その主たる理由は、逆テーパ部
を切削加工で形成せずに鍛造工程のみで形成する関係上
、仮に逆テーパ部を熱間ａ造で形成すると、鍛造型の熱
膨張の影響で逆テーパ部の厳格な寸法精度を確保できな
いためである。また、熱間鍛造で行うと、仕上鍛造品も
高温となるためノックアウトの際に鍛造品に歪み変形が
発生し、逆テーパ部の厳格な寸法精度を確保できないた
めである。

型抜工程では、仕上鍛造型の主キャビティ型面および逆
テーパ型面から仕上鍛造品を型抜きする。

型抜工程では、後述する実施例のように、ポンチ型と仕
上鍛造品とを分離した状態で、ノックアウトビンを軸芯
と平行に押出すことにより仕上鍛造品を仕上鍛造型の逆
テーパ型面から逃がすことができる。このとき、仕上鍛
造品にこれの軸芯を中心として旋回する力を生じさせ、
旋回力により仕上鍛造品を所定角度旋回させ、仕上鍛造
型の逆テ−バ型面から鍛造品の逆テーパ部を逃がすごと
ができる。

［実１１ｆ１例） 以下、本発明にかかる鍛造品の製造方法の一実施例につ
いて説明する。

金属素材としてのクロムモリブデン鋼からなる粗形品１
を第１図に示す。粗形品１には孔３が形成されている。

本実施例にかかる荒地鍛造工程では、粗形品１を荒１ｔ
！ＩＩ造することにより、荒地鍛造品５を得る。

第２図〜第４図に荒地鍛造品５が示されている。

第２図〜第４図に示すように、荒地鍛造品５は、ｉ　７
をもつ本体９と、本体９と一体をなす３ｇの突部１１と
、突部１１の型抜き方向つまり矢印へ方向に部分的に膨
出し突部１１と一体の余肉部１３とをもつ。第３図にお
いてハツチングで示した部分が余肉部７３である。本体
９の孔７は径の大きな大孔７ａと径の小さな小孔７ｂと
からなる。

突部１１には、荒地鍛造型の型抜き方向に対して非逆テ
ーパ状つまり類テーパ状の類テーパ面１５、垂直面１６
が形成されて１１３す、更に、順テーパ面１５と垂直面
１６とを余肉部１３を含んでつなぐ連接面１９が形成さ
れている。ここで、類テーパ面１５および垂直面１６は
、荒地鍛造型のキＶビティからの型抜きに支障をきたさ
ないテーパ状である。

次に、第１３図を主に参照して仕上鍛造工程で使用する
仕上鍛造型２１について説明する。仕上鍛造型２１は、
第１下圧力板２７と、第２下圧力板２９と、第３下圧力
板３１と、第１鍛造型３３と、第１鍛造型３３の孔３５
に装入された第２！Ｉ２造型３７と、第２鍛造型３７の
孔３９に装入された第３鍛造型４１と、第１鍛造型３３
を保持づるクランプ４３と、第３鍛造型４１の孔４５に
装入されたノックアラ１へビン４７とで構成されている
。

仕上鍛造型２１は、グイホルダー４９を介して下ボルス
タ−５１に保持されている。ここで、第８図４３よび第
９図示すように仕上鍛造型２１の第３鍛造型４１および
第２穀造型３７では、仕上鍛造品の下部を形成する主キ
ャビティ型面５３が形成されているとともに、仕上鍛造
型２１の型抜き方向（第８図に示す矢印Ｂ方向）に対し
て逆テーパ状の逆テーパ型面５５が主キャビティ型面５
３に連続して形成されている。逆テーパ型面５５は、仕
上鍛造型２１の軸芯Ｍ（第８図）に対して角度θ度傾斜
して形成されている。角度θは８〜１２度である。更に
仕上鍛造型２１には、順テーパ型面５６が逆テーパ型面
５５と対向して形成されている。順テーパ型面５６は、
仕上鍛造型２１の軸芯Ｍに対して角度θ１傾斜して形成
される。角度θ１は、前記した傾斜角度θよりも同等以
上に設定する。ボンデ型２３は、第１ポンチ型５７と、
第１ポンチ型５７の孔５９に装入された第２ポンチ型６
１とで構成されている。第１３図に示すように、第１ポ
ンチ型５７と、第２ポンチ型６１は、上圧力板６３とダ
イホルダー６５とを介して上ボルスタ−６７に保持され
ている。

仕上鍛造工程では、第８図および第９図に示すように、
仕上鍛造型２１の主キャビティ型面５３内に荒地＠造品
５をセラ１〜した状態で、主キャビティ型面５３の部位
５３ａに荒地鍛造品５の突部１１を第１ポンチ型５７、
第２ポンチ型６１で上方から下方へ向けて強圧する。こ
のとき第１ポンチ型５７で荒地鍛造品５の本体９の外周
部は包囲されて拘束されている。上記した強圧により荒
地鍛造品５の突部１１が冷間鍛造される。この結果、荒
地＠造品５の余肉部１３は潰れる。即ち、余肉部１３が
潰れる前の状態を示す第８図および余肉部１３が潰れた
状態を示寸第９図の比較から明らかなように、余肉部１
３は、第２ポンチ型６１の押圧方向と交わる逆テーパ型
面５５の方向に、つまり矢印Ｃ方向に流動変形されて逆
テーパ型面５５で成形される。このように余肉部１３が
逆テーパ型面５５で成形されるため、突部１１に逆テー
パ部６９が形成される。逆テーパ部６つは、仕上鍛造型
２１の型抜き方向つまり矢印Ｂ方向に対して逆テーパ状
をな寸。

仕上鍛造品２５を第５図〜第７図に示す。第５図〜第７
図に示すように３個の突部１１には逆子−パ部６９が形
成されている。仕上鍛造品２５の突部１１付近の鍛流線
を第１２図に示す。第１２図に示すように、鍛流線は、
突部１１の順テーパ面７１と逆テーパ部６９の而６９ａ
と連接面７３にそって、順テーパ面７１と逆テーパ部６
９の面６９ａと連接面７３との間で連続している。

仕上鍛造工程を示す第１３図では、図示左側が第１ボン
デ型５７を降下し荒地鍛造品５の本体９を上方から押圧
している状態を示し、第１３図の図示右側が第１ポンチ
型５７を上昇させている状態を示す。第１３図の左側に
示されているように、第１ポンチ型５７の先端部と第２
鍛造型３７との間には隙間ｄが形成されている。このよ
うに隙間ｄが形成されている理由は、荒地鍛造で荒地＠
造品５を成形する際に？：ｙＪさ方向の多少の寸法変動
が避けられぬため、その荒地鍛造品５の高さ方向の寸法
変動はを吸収するためである。

次に型抜工程について説明する。型抜工程では、第１ポ
ンチ型５７及び第２ポンチ型６１を上界させた状態で、
第１３図に示す下ノックアウトビン４８を上向きに押出
す。すると、下ノックアウトビン４８でノックアウトビ
ン４７が押出される。

すると、第１１図に示すようにノックアウトビン４７は
軸芯Ｍと平行に上向きにつまり矢印り方向に押出される
。第１４図警よノックアウトビン４７を押出す前の状態
の要部の斜視図、第１５図はノックアウトビン４７を所
定長押出した要部の斜視図である。

上記のようにノックアウトビン４７が軸芯と平行に上向
きに押出されると、ノックアウトビン４７の押出しによ
り、仕上Ｒｍ品２５が上向きに押出される。したがって
仕上鍛造品２５の逆テーパ部６９の而６９ａが逆テーパ
型面５５に押しつけられ、この結果、仕上鍛造品２５に
矢印Ｘ方向に旋回する力が生じる。従って、矢印Ｘ方向
の旋回力により、仕上鍛造品２５はこれの軸芯を中心と
して矢印Ｘ方向へ微■ぶん旋回し、第１５図に示すよう
に仕上鍛造型２１の逆テーパ型面５５から仕上鍛造品２
５の逆テーパ部６９の面６９ａが逃げるこのとき、第１
５図に示すように仕上鍛造型２１の類テーパ型面５６に
そって仕上鍛造品２５の順テ〜パ面７１は押ち上げられ
る。この結果、仕上鍛造品２５は、仕上げ＠造型２１の
主キャビティ型面５３および逆テーパ型面５５から型抜
きされる。

次に、仕上鍛造品２５の中央孔７７を切削加工で所定の
内径寸法に切削した後、第１７図に示すように内周部に
スプライン溝７９を形成する。なお、仕上げ鍛造品２５
の中央孔７７を所定の内径寸法にする切削加工、内周部
にスプライン溝７９を形成する切削加工は、逆テーパ部
６９を切削加工で形成する場合に比較して簡易であり、
短時間で済ませ得る。更に本実施例では、突部１１の逆
テーパ部６９に浸炭焼入れ処Ｊ１を行ない、逆テーパ部
６つの表面を硬くする。

本発明の別の実施例を第１８図〜第２１図に示す。第１
８図〜第２１図に示す例ともに、前述した荒地鍛造１稈
、仕上鍛造工程、型抜工程を経て製造された鍛造品を示
すものである。第１８図は斜板式コンプレツナや斜板式
カムｍｔＲに用いられる鍛造斜板８１に適用した場合で
ある。第１８図に示すようにボス部８４の周りに突部８
３が周方向に所定の間隔を隔てて多数個形成されている
。

各突部８３には、仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テ
ーパ状の逆テーパ部８５が形成されている。

第１９図はフライス盤で使用されるエンドミルカッタ８
６に適用しｌＣ場合である。第１９図に示すように切削
刃部を形成する突部８７が周方向に所定の間隔を隔てて
多数個形成されている。各突部８７に、仕上鍛造型の型
抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ部８９が形成さ
れている。

第２０図は軸状のラチェット９１に適用した場合である
。第２０図に示すようにラチェット９１にはラヂエット
機能を果す突部９３が形成されている。各突部９３に、
仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ
部９５が形成されている。

第２１図は樹脂等を成形する成形用の型９７に適用した
場合である。第２１図に示すように型９７に突部９９が
形成されている。突部９９に、仕上鍛造型の型抜き方向
に対して逆テーパ状の逆テ−バ部１０１が形成されてい
る。

本発明の他の例の鍛造方法で使用する仕上鍛造型を第２
２図に示す。第２２図に示す例では、仕上ｔＲ造型１１
０は、下数造型１１１と、工数造型１１２と、工数造型
１１３と、ポンチ型１１４とをｂつ。ここで、下数造型
１１１には、荒地鍛造品５を収納するキャビティ１１６
．３個の型成形型部１２０が設けられている。型成形型
部１２０には、逆テーパ型面５５、順テーパ型面５６が
形成されている。工数造型１１２にはキャビティ１１７
が形成されている。工数造型１１２は工数造型１１３の
型孔１１８に挿入される。ポンチ型１１４には、型成形
型部１２０と麻より合う３個の抑圧部１２１が形成され
ている。

この実施例においては、＠１図〜第１７図に示す例と基
本的に同一の鍛造方法で行う。ただし、荒地鍛造品５を
下数造品１１１のキャビティ１１６と工数造型１１２の
キャビティ１１７とにセットし、その状態で油圧シリン
ダ等でポンチ型１１４を上向きに押圧する。すると、ポ
ンチ型１１４の抑圧一部１２１により荒地鍛造品５の突
部１１の余肉部１３は押圧されて潰され、荒地鍛造品５
の余肉部１３は逆テーパ型面５５で成形される。この結
果第１図〜第１７図に示す例の場合と同様に、突部１１
に逆テーパ部６９が形成される。

この例では、突部１１を直接的にポンチ型１１４の押圧
部１２１で押圧するので、突部１１に逆テーパ部６９を
形成するに有利である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明にかかる鍛造品の製造方法で
は、逆テーパ部をもつ鍛造品を得ることができ、逆テー
パ部を切削加工を要せずに形成できるので大幅な切削加
工費の低減が可能となる。

又、突部の逆テーパ部の強度を切削加工で形成したｍ合
に比較して向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１７図は本発明の一実施例を示し、第１図は
粗形品の断面図、第２図〜第４図は荒地鍛造品を示し、
第２図は荒地鍛造品の側面図、第３図は荒地鍛造品の底
面図、第４図は荒地鍛造品の断面図である。第５図〜第
７図は仕上鍛造品を示し、第５図は仕上鍛造品の側面図
、第６図は仕上鍛造品の底面図、第７図は仕上＠造品の
断面図である。第８図は荒地鍛造品を仕上ｗｉ造する直
前の断面図、第９図は荒地鍛造品を仕上鍛造した状態の
断面図、第１０図ポンチ型を外した状態の断面図、第１
１図は突部を型抜きしている状態の断面図、第１２図は
仕上鍛造品の鍛流線を示す側面図である。第１３図は鍛
造型の構造を示す断面図、第１４図ｔよ型抜きする直前
の要部の斜視図、第１５図は型抜きしている状態の要部
の斜視図、第１６図は仕上鍛造品を型抜きした状態の要
部の斜視図、第１７図はスプライン加工した仕上鍛造品
の底面図である。 第１８図、第１９図、第２０図、第２１図はそれぞれ別
個の鍛造品の斜視図である。第２２図は本発明の別の例
の仕上鍛造型の分解斜視図である。 １・・・粗形品　　　　３・・・孔 ５・・・荒地鍛造品 ７・・・孔　大孔７ａ、小孔７ｂ ９・・・本体　　　　　１１・・・突部１３・・・余肉
部　　　１５・・・順テーパ面１６・・・垂直部　　　
１７・・・逆テーパ部１９・・・連接面　　　２１・・
・仕上鍛造型２３・・・ポンチ型　　２５・・・仕上鍛
造品特許出願人　　愛知製鋼株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 第５図 第１７図 第２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属素材を荒地鍛造型で荒地鍛造することにより
   、本体と該本体と一体をなし該荒地鍛造型の型抜き方向
   に対して非逆テーパ状の突部と該突部から該型抜き方向
   に部分的に膨出し該突部と一体の余肉部とをもつ荒地鍛
   造品を得る荒地鍛造工程と、 主キャビティ型面と該主キャビティ型面に連続し型抜き
   方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型面とをもつ仕上鍛
   造型と、該仕上鍛造型に向けて押圧されるポンチ型とを
   用い、 該荒地鍛造品の該余肉部をもつ該突部を該ポンチ型で強
   圧して該荒地鍛造品を冷間鍛造することにより、該荒地
   鍛造品の該余肉部を、該ポンチ型による押圧方向と交わ
   る該逆テーパ型面方向に流動変形させて該逆テーパ型面
   で成形し、該仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テーパ
   状の逆テーパ部を該突部に形成し、仕上鍛造品を得る仕
   上鍛造工程と、 該仕上鍛造品を該仕上鍛造型の該主キャビティ型面およ
   び該逆テーパ型面から型抜きする型抜工程と、 を順に実施することを特徴とする逆テーパ部をもつ鍛造
   品の鍛造方法。