JPH01166841A

JPH01166841A - 冷間連続成形方法

Info

Publication number: JPH01166841A
Application number: JP32451587A
Authority: JP
Inventors: Shohachi Nishiuchi; 西内　正八; Shigeo Noda; 野田　成男; Shigeo Ota; 太田　薫雄; Hitoshi Imai; 今井　仁司
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-06-30

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）本発明は素材を変態点（再結晶温度）・以下の温度で連
続的に鍛造成形する方法に関する。

（従来の技術）素材に対し複数の鍛造（圧造）工程を連続的に施すこと
で製品とする従来技術として特開昭６０−１１５３４３
号に開示されるものが知られている。

この方法は、複数の鍛造用金型を並設したトランスファ
ブレスマシンにて、素材（ビレット）を順次成形してア
ンカーボルトとするものである。

（発明が解決しようとする問題点）上述した従来方法にあっては潤滑と時効硬化（加工硬化
）の問題がある。

先ず鍛造を行うには素材表面に潤滑膜を形成した状態で
行わないと焼付き等を生じるため、素材表面にボンデ処
理等によって化成被膜を形成するか、各鍛造工程毎に素
材又は金型に向けて潤滑オイルを吹き付けるようにして
いる。

しかしながら、ボンデ処理によって形成した潤滑被膜は
成形率の大小にかかわらず１回の成形で被膜厚さが激減
し、連続的に成形することができず、成形率が大きい場
合には成形の際に発生する熱によって潤滑効果が失われ
る不利がある。また、潤滑オイルを使用する場合には素
材及び金型の全面に均一に塗布することが困難で、塗布
後のオイルの処理も面倒で、化成被膜と異なり単に素材
表面に油膜が介在しているだけなので、成形圧を高める
と油膜切れを起こし、焼付きが発生する。

一方、変態点（再結晶温度）以下で成形を行うと時効硬
化を起こす。この時効硬化は成形後に一定時間経過して
から顕著となることを本発明者は見出したが、従来の方
法では、各成形工程の前に潤滑被膜を形成しているため
、時効硬化が顕著となる前に次の成形を行うことができ
ず、このため焼鈍を成形前に施す必要があり、生産効率
の面において極めて不利となっている。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決すべく本発明は、前工程の成形にて昇
温した素材と接触することで、素材表面に固体潤滑膜を
形成する液体潤滑剤を２番目以降の金型キャビティ内に
充填してお籾、且つ各鍛造後から次の鍛造へ移るまでの
時間を時効硬化が顕著にならないうちに行うようにした
。

（作用）金型キャビティ内に予め熱反応性の液体潤滑剤を充填し
ておくことで、素材をキャビティ内に入れるだけで潤滑
被膜を形成でき、したがって短時間のうちに連続して鍛
造することができる。

（実施例）以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明方法を実施するための縦打ち成形プレス
マシンの断面図、第２図（Ａ）乃至（Ｄ）はビレット（
素材）から製品としてのカウンターシャフトとなるまで
の過程を示した図であり、実施例としては３回の鍛造工
程を連続的に行うものを示す。

縦打ち成形プレスマシンは最初の鍛造を行う金型装置１
０を図において左側に、この鍛造に続く鍛造を行う金型
装置２０を右側に、最後の鍛造を行う金型装置３０を中
央に配置し、更に金型装置２０の側方には金型装置２０
．３０に潤滑剤を給排する給排装置４０を設けている。

各金型装置１０，２０．３０は複数の金型１１・・・、
２１・・・、３１・・・とバンチ１２，２２．３２によ
って構成され、各金型１１，２１．３１を貫通するよう
にキャビティ１３，２３．３３が形成され、キャビティ
１３．２３．３３を形成する金型１１．２１．３１の内
周面には素材を小径に絞る段部１４，２４．３４を設け
、特に最終の鍛造を行う金型装置３０の金型内周面には
スプラインを形成するための刃部３５を設けている。

また、金型装置２０．３０の上部にはキャビティ２３．
３３の上部に開口する潤滑剤の供給路２６．３６を形成
し、金型装置２０．３０の中間部乃至下部にかけてはキ
ャビティ２３．３３の最下端に開口する潤滑剤の排出路
２７．３７を形成している。

一方、潤滑剤の給排装置４０は潤滑油タンク４１内に前
記供給路２６．３６につながる供給バイブ４２と、前記
排出路２７．３７につながる排出バイブ４３を臨ませ、
モータ４４によって駆動するポンプ４５にて汲み上げた
潤滑剤をチエツクバルブ４６及びソレノイドバルブ４７
を介して供給路２６．３６に送り込むようにしている。

またタンク４１と排出路２７．３７とをつなぐ排出バイ
ブ４３の途中にはリリーフバルブ４８を設けている。こ
のリリーフバルブ４８はバイパス路４９からの圧力でも
ってスプリング５０に抗してＢ勤（第１図右方）して流
路を開成し、バイパス路４９内の圧力が低下すると流路
を閉じる構造となっている。

尚、供給バイブ４２と排出バイブ４３間は分岐管５１．
５２でつながっており、これら分岐管５１．５２にも前
記同様のリリーフバルブ５３゜５４を設け、供給バイブ
４２内の圧力が所定値を超えた場合に排出パイプ４３内
へ潤滑剤を逃がすようにしている。

ところで本発明にあっては加熱されることで素材表面に
固体潤滑被膜を形成する熱反応性の液体潤滑剤を用いる
。液体潤滑剤としてはナフテン系ベースオイルにカルシ
ウム系添加剤（１５，０冑を零〜２５、Ｏｗｔ！ｋ）及
び活性又は不活性の硫化油脂（イオウ分４．Ｏｗｔｋ〜
７．Ｏｗｔ！ｋ）を添加し、更に必要に応じてＣｕ、Ｚ
ｎ等の非遷移金属の粒径１００μｍ以下の微細粉末（１
，Ｏｗｔｋ　〜５．Ｏｗｔ！ｋ）、塩素化パラフィン（
２，Ｏｗｔｔ〜３０ｗｔ９６）を添加したものを用いる
。

ここで潤滑剤を以上の如き物質にて構成したのは以下の
理由による。

先ず、活性或いは不活性硫化油脂は、通常の状態では反
応しないが、油性剤による油膜が破断した後、つまり摩
擦熱及び鍛造熱によって素材温度が上昇すると、化学的
に分解し、金型及び素材と反応して硫化鉄になり第３図
に示すように耐圧性に優れた固体潤滑被膜を形成する。

そして、第４図に示すように、活性硫化油脂と不活性硫
化油脂とはその使用温度範囲が異なり、前者にあっては
１５０〜３００℃、後者にあっては２５０〜４００℃が
適当であるので、成形率等に応じて使い分けるのが好ま
しい。

また、カルシウム系添加剤（１μｍ以下の極微細粉末）
を添加することで潤滑膜の保持性が向上し且つ摩擦係数
が上昇するまでの時間を遅らせることができ、ナフテン
系ベースオイルとすることでパラフィン系ベースオイル
に比べて添加剤の溶解性に優れ、更にＣｕ、　Ｚｎ等の
非遷移金属粉末を添加することで耐摩耗性が改善される
。

次に縦打ち成形プレスマシンを用いた冷間連続成形方法
について述べる。

先ず第２図（Ａ）に示すように素材としてのビレットＷ
１を用意する。このビレットＷ１表面にはボンデ処・埋
による化成被膜を予め形成しておく。

上記のビレットＷ１を金型装置１０のキャビティ１３に
セットし、上方からバンチ１２によって鍛造成形し、第
２図（Ｂ）に示す中間品Ｗ２を得る。

そして、上記中間品Ｗ２を金型装置１０から払い出し、
金型装置２０のキャビティ２３内に投入する。ここで、
金型装置１０による鍛造終了から金型装置２０による鍛
造開始までの時間は、成形後の時効硬化が始まるまでの
時間内に行う。具体的には第５図に示すように、成形後
の素材硬度がＨＲＢ８５となるのが１８秒後であるので
、１８秒以内に金型装置２０による鍛造を開始するのが
好ましい。

また、金型装置２０による鍛造にあっては、予めキャビ
ティ２３内に前記液体潤滑剤を充填しておく。そして斯
かる状態のキャビティ２３内に金型装置１０によっであ
る程度絞り成形された中間品Ｗ２を挿入する。このとき
中間品Ｗ２は前工程での成形により２００℃以上に昇温
しているため、中間品Ｗ２をキャビティ２３内に充填し
た潤滑剤中に浸漬すると、前記したように潤滑剤が反応
し、中間品Ｗ２表面に固体潤滑被膜が生成される。この
ように固体潤滑被膜を表面に生成した中間品Ｗ２をバン
チ２２によってキャビティ２３内に押込み、第２図（Ｃ
）に示すような中間品Ｗ３を絞り成形する。

尚、上記金型装置２０による成形において、キャピテイ
２３内に供給された潤滑剤はキャビティ２３上端が中間
品Ｗ２の大径部によって塞がれることでキャビティ２３
内に密閉され、中間品Ｗ２がバンチ２２によって下方へ
８勤せしめられることでキャビティ２３内の潤滑剤の圧
力が高くなる。そして潤滑剤の圧力が一定値を超えると
、前記リリーフバルブ４８が開となり、キャビティ２３
内の潤滑剤は一定圧を維持したまま排出路２７１．排出
バイブ４３を介してタンク４１内に戻される。

ここで、鍛造の際に潤滑剤は一定圧を超えるまでキャビ
ティ内に閉じ込められるため静水圧効果により中筒品Ｗ
２の全面に潤滑剤が充分に行き渡る。

このようにして、金型装置２０による鍛造が終了したな
らば、前記同様成形後の時効硬化が顕著となる前に金型
装置３０による鍛造を開始する。

尚、金型装置３０による成形にあっては絞り成形と同時
にスプラインをも成形し′、第２図（Ｄ）に示すカウン
ターシャフトＷ４を得る。

尚、実施例にあってはカウンターシャフトの成形につい
て説明したが、第６図に示すような工程を経て等速ジヨ
イントを製作する場合等にも本発明は適用できる。

（発明の効果）以上に説明した如く本発明によれば、複数の冷間鍛造工
程を連続的に施すにあたり、２番目以降の鍛造において
は金型キャビティ内に熱反応性の潤滑剤を充填しておく
ようにしたので、素材をキャビティ内に投入するだけで
その表面に潤滑被膜が形成され、したがって成形後の時
効硬化が始まる前に次の成形を行うことができる。

したがって従来の如く各成形工程毎に潤滑膜を形成した
り焼鈍を行う等の中間ＩＡ埋を省くことができ、作業効
率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する縦打ち成形プレスマシン
の断面図、第２図（Ａ）乃至（Ｄ）はビレットから製品
までの形状変化の過程を示す図、第３図は面圧と摩擦係
数との関係を示すグラフ、第４図は温度と摩擦係数との
関係を示すグラフ、第５図は成形後の経過時間と素材の
温度及び硬度との関係を示すグラフ、第６図は別実施例
を示す図である。尚、図面中、１０，２０．３０は金型装置、１３．２３
．３３はキャビティ、２６．３６は潤滑剤の供給路、２
７．３７は潤滑剤の排出路、４０は潤滑剤の給排装置で
ある。特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容一部間　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　部同　　　　゛弁理士　　　
　小　　山　　　　　　右同　　　弁理士　　　野　　
１）　　　茂第２図（Ａ）　　　　　　　（Ｂ）（ｃ）（Ｄ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の鍛造工程からなる冷間連続成形方法におい
て、最初の鍛造工程では表面に化成被膜を形成した素材
を成形し、これに続く鍛造工程では金型キャビティ内に
予め熱反応性の液体潤滑剤を充填しておき、この液体潤
滑剤に前の成形によって温度上昇した素材を接触させて
素材表面に潤滑膜を生成した状態で成形し、更に２番目
以降の鍛造工程は前工程における成形後の時効硬化が始
まる前に行うようにしたことを特徴とする冷間連続成形
方法。
（２）前記熱反応性の液体潤滑剤はナフテン系ベースオ
イルにカルシウム系添加剤と硫化油脂とを添加してなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷間連続
成形方法。（３）前記２番目以降の鍛造工程と前工程と
の間の時間は１８秒以内としたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の冷間連続成形方法。