JPH02251333A - 筒体の密閉鍛造装置及びその鍛造方法 - 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、特にブツシュ素材を密閉鍛造により製造する
ようにした筒体の密閉鍛造装置及びその鍛造方法に関す
る。

（従来の技術） 周知のように、回転軸の回転支持部や固定軸の連結支持
部には分割型の他、一体型のブツシュが多用されている
。このようなブツシュのうち後者の一体型のブツシュで
は、−ｍにその使用目的に応じた特性を有する素材にな
る管材を所定長さに切断して、その素材用に供している
。

なお、調査した範囲内にあっては筒体の鍛造方法は見当
たらず、例えば特開昭５８−９３５３９号公報等にて開
示されているように、鍛造すると同時にポンチにより剪
断打抜きをしてリング状製品を密閉鍛造するようにした
ものはある。

【発明が解決しようとする１ｌｌｆｌ）管材を切断して
なる素材により製造したブツシュはその！！造ココスト
の観点からすると未だに以下に説明するような問題点を
持っている。

即ち、ブツシュ用の素材としては日本工業規格（ＪＩＳ
規格）に基づ（サイズの市販の管材が選定されるが、管
材の内径と外径との同心度や偏肉等の問題があることも
あって、設計寸法に最も近いサイズの管材を切断して使
用せざるを得ないのが現状である。従って、管材自体が
中実材に比較して略３倍はども高価であり、さらに余内
部の切削、加工等の加工代も多いのに加えて、これを所
定寸法に切断する際に切粉等が生じることもあって歩留
まりも悪くならざるを得す、経済的に不利になってしま
うという問題点があった。

従って、本発明はブツシュの製造コスト削減に寄与し得
る筒体の密閉鍛造装置及びその鍛造方法の提供を目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した問題点の解決を図る為になされたもの
であって、 従って、本発明の第一発明に係る筒体の密閉鍛造装置が
採用した主たる手段は、金型に設けられた鍛造室に収容
した鍛造材の一端面を押圧するポンチと、該ポンチに摺
動自在に外嵌され、かつ該鍛造室とポンチとの間の筒状
空間に嵌挿される外嵌ポンチと、該外嵌ポンチにｍ記鍛
造材側向きの所定の押圧力を付与する抑圧手段と、！ｉ
ａ造材の他端面を支持、すると共に、前記鍛造室の内寸
に相当する外寸とポンチの外寸に相当する内寸を備えた
往復動自在な押出金具を有してなる端面受けとを設けた
ことを特徴とする。

また、本発明の第二発明に係る筒体の密閉鍛造方法が採
用した主たる手段は、金型に設けられた鍛造室に鍛造材
を収容し、該鍛造材の他端面を鍛造室の内寸に相当する
外寸とポンチの外寸に相当する内寸を備えた往復動自在
な押出金具を有してなる端面受けにより支持する一方、
該ｌｉＢ造材の一端面をポンチにより押圧すると共に、
該ポンチに摺動自在に外嵌した外嵌ポンチを、前記鍛造
室とポンチの間に形成される筒状空間に塑性流動する鍛
造材の塑性流動部の端面に押される外嵌ポンチに押圧手
段により該端面側向きに所定の押圧力を作用させながら
避退させ、前記ポンチの先端と端面受けとの間の間隔が
所定間隔になったときに、前記押出金具に外嵌ポンチの
押圧力よりも大きな押出力を作用させることを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明では筒体の密閉鍛造装置及びその鍛造方法を以上
のようにしたので、鍛造室とポンチの寸法とを任意に設
定することができ、しかも鍛造室に嵌入される外嵌ポン
チによりポンチがガイドされているので、鍛造室とポン
チとの軸心をより近接させることができる。

そして、金型のこのような鍛造室に収容した鍛造材の他
端は押出金具を有してなる端面受けにより支持される一
方、その一端面が前記ポンチにより押圧され、鍛造材は
塑性変形して鍛造室とポンチの間に形成される筒状空間
に塑性流動する。

・方、この塑性流動部の端面にはこの端面に押されて避
退し続ける外嵌ポンチにより押圧力が負荷され続ける６
次いで、前記ポンチの先端と端面受けとの間の間隔が所
定間隔になると、押出金具に外嵌ポンチの押圧力よりも
大きな押出力が付与されるので、筒状に形成された塑性
流動部は鍛造室の内側とポンチの外側にガイドされた状
態で外嵌ポンチの押圧力に抗して移動すると共に、この
移動に際してポンチと端面受けの間の鍛造材の底板状部
が剪断により切り離される。

〔実施例］ 本発明になる実施例を、その構成説明図の第１図と、作
動説明図の第２図乃至第５図とを参照しながら以下に説
明する。

即ち、第１図に示す符号（１）は周知の構成のプレス本
体により昇降自在に支持されてなるラムであリ、このラ
ム（１）の下端面には２ｍ構造になる油圧シリンダ（２
）を固着した。この油圧シリンダ（２）の詳細は、下方
に伸縮自在なポンチ（３）を取付けてなるポンチ作動ピ
ストン（４）を、収容する内側油圧室（５）と、この内
側油圧室（５）の外側の、内部に前記ポンチ（３）に１
８動可能に外嵌した円筒状の外嵌ポンチ（６）を取付け
てなる外嵌ポンチ作動ピストン（７）を収容する環状の
外側油圧室（８）とからなる構成とした。

そして、この内側油圧室（５）と外側油圧室（８）のピ
ストン（４）と（７）とにより各々区切られる上側油圧
室（５ａ）、（８ａ）と下側油圧室（５ｂ）、（８ｂ）
には何れも、図示省略しているが、油圧ユニット等から
圧油を供給し、かつ排出する圧油の給徘管を接続する他
、特に前記外側油圧室（８）の上側油圧室（８ａ）には
前記給徘管の以外に、この上側油圧室（８ａ）内の圧油
の圧力を一定に保持するリリーフ弁を設け、次いで前記
ポンチ（３）と外嵌ポンチ（６）とを共にラム（１）の
上下作動により、所定位置において支持してなる金型（
９）の鍛造室ＯＩに挿入するようにした。

一方、この金型（９）の下部には、鍛造室０１Ｉｌの下
部開口部からその上端付近の所定長さ分を嵌合すること
により、この鍛造室０（Ｄに収容される鍛造材に）の下
面を支持する端面受け００を設けた。

この端面受け０１）の詳細は、上方側に伸長して前記外
嵌ポンチ（６）よりも大きな押圧力を発生し得る、その
外径が鍛造室０（Ｄに対応し、かつその内径が前記ポン
チ（３）の外径と対応する円筒状に形成してなる押出金
具０′ＩＪと、この押出金具θ０の内側の、この金具θ
カの上端面とその頂面が面一になる上端面を有する内部
受金具側とからなる構成とした。

この押出金具０２＋を伸縮作動させる機構としては、図
示省略しているが、例えば前記外嵌ポンチ（６）と同構
成になる油圧作動方式を採用すれば良い。

また、この端面受け０υはプレス本体の下部において支
持してなる構成とした。

以下に、上記した構成になる筒体の密閉鍛造装置の作用
態様を第２図乃至第５図を参照しながら説明すると、先
ず第２図に示すように、押出金具０２）の上面と内部受
金具の頂面とを面一にした状態の端面受け００を金型（
９）の鍛造室Ｏ（Ｄの下部開口部に所定寸法だけ嵌入し
て閉塞し、この鍛造室０ω内に鍛造材（ロ）をセットす
ると共にラム（１）を下降させて鍛造室ＯＩの上部開口
部を外嵌ポンチ（６）により閉塞し、セットした鍛造材
−の上面にポンチ（３）の下端画先当接させると共に、
この位置にてラム（１）の下降を停止させてこれを固定
する０次いで、第３図に示すように、外側油圧室（８）
の上側油圧室（８ａ）の内部に圧油を供給した後にその
供給を停止する一方、内側油圧室（５）の上側油圧室（
５ａ）の内部に圧油を供給して前記ポンチ（３）を下方
に伸長させる。

さすれば、このポンチ（３）の押圧力により鍛造材（財
）は塑性変形を起こし、その塑性流動部が外嵌ポンチ（
６）を押上げようとする。この塑性流動部の押上刃が上
側油圧室（８ａ）内の圧油の圧力に打ち勝つと、上側油
圧室（８ａ）内の圧油がリリーフ弁からリリーフするの
で、前記外嵌ポンチ（６）は塑性流動部が鍛造室Ｏｌの
内壁とポンチ（３）の外周壁の間に形成される筒状空間
（１０ａ）に塑性流動し、それに伴ってこの塑性流動部
の下端面に一定の押圧力を付与しつつ上方に移動する。

このようにして鍛造材（６）の塑性流動が進み、ポンチ
（３）の下端面と端面受け００の上端面との間の間隔が
所定寸法以下になると、ポンチ（３）の押圧力を一定に
保持しながら、押出金具０２１にリリーフ弁により保持
される一定の圧力に基づく外嵌ポンチ（６）の押圧力よ
りも大きな押圧力を付与して、第４図において黒矢印で
示す方向、つまり上方にこれを伸長させる。さすれば、
このポンチ（３）と内部受金具０争の間の底板状部（Ｈ
ａ）は剪断され、筒状の流動部Φ）のみが外嵌ポンチ（
６）と共に上方に移動する。

次いで、前記ラム（１）を縮小作動させてこの筒状の流
動部（ｂ）を鍛造室０ωから抜出すと共に、第５図にお
いて黒矢印で示す方向にこのポンチ（３）を縮小作動さ
せると共に、外嵌ポンチ（６）を伸長させれば、この筒
状の流動部（ｂ）はこのポンチ（３）から外れるので、
内径と外径の同心度の優れた所望の形状の筒体を容易に
鍛造することができる。

一方、剪断された底板状部（Ｗａ）は内部受金具ｃつを
上昇させた後、この底板状部（Ｈａ）に圧縮空気等を吹
付けることにより、これを節単に鍛造室０ωの上部開口
部の外方に排除することができる。

ところで、底板状部０ｊａ）の剪断により、鍛造された
筒体の内壁面の精度が問題になると考えられるが、外嵌
ポンチ（６）により押圧力を作用させつつ剪断するのに
加えて、通常この部位は塵等の侵入防止の為のシール材
の嵌合溝加工が施されたり、あるいは面取り加工等が施
されるので実用上回らの支障が生じることもない。

このように、本発明になる密閉ｍ’ａ装置により鍛造し
た筒体は、その内外径寸法を目的とするブツシュの形状
寸法に極めて近接させ得る結果、筒体の内径と外径の同
心度が良く、ブツシュの機械加工時間を大幅に削減する
ことができる。

しかも、管材に比較して漁かに低コストの中実材を使用
し得るのに加えて、直径が７０ａｍ以丁程度の中実材で
は剪断により所定寸法の鍛造材（ロ）を容易に得ること
ができるので、ブツシュの製造コストを大幅に削減する
ことが可能になった。

因みに、外径６７鴫、内径４５Ｍ１長さ２００−サイズ
の炭素鋼を熱間密閉鍛造して得た筒体がら製造したブツ
シュの製造コストは、その試算結果によれば同成分の炭
素鋼管材から製造した同サイズのブツシュのそれの略６
０％であった。

また、以上では円筒状で、かつ内外径が同心の筒体の製
造に通用した例について説明したが、その形状が円筒状
でない異形断面の筒体の鍛造に対しても、また内外径が
偏心している偏心断面の筒体の鍛造に対してもこの発明
の技術思想を適用することができ、さらに中実材から削
り出す以外に方法のなかった短尺厚肉円筒、つまり溶接
用ボス材等も高歩留まりで安価に製造することもできる
ので経済的に寄与すること大なるものがある。

また、鍛造材の材質によるが、この技術思想を熱間、温
間１．冷間密閉鍛造の全°Ｃに対して適用し得ることは
容易に理解されよう。

なお、上記した実施例は本発明の一具体例にすぎず、従
って上記した実施例によって本発明の技術思想の範囲が
限定されるものでなく、しかもこの技術思想を逸脱しな
い範囲内における設計変更等は自由自在である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、中実材から容易に内径と外径の同心度
の優れた所望のサイズの筒体を容易に鍛造することがで
きるので、その後の製品の製造に係る機械加工代の削減
が可能になるのに加えて、従来の技術のように高価な管
材を使用せず、上記したように安価な中実材を使用すれ
ば良いのでブツシュの製造コストの大幅な削減が可能に
なり、経済的に極めて有利になった。

また、ポンチの下端面と端面受けの上面との間の底板状
部の厚さを薄くすることができるので、素材歩留まりが
向上°するという効果がある。

さらに、この筒体は鍛造製品であるが故に強度的に優れ
ており、故にこの筒体を素材として製造したブツシュが
耐久性において優れるという品質向上効果も生じてきた
のである。

従って、本発明によってブツシュの製造コスト削減に寄
与し得る極めて優れ、°かつ有用な筒体の密閉鍛造装置
及びその鍛造方法を実現することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる実施例の筒体の鍛造装置の構成説
明図、第２図乃至第５図は本発明にな葛実施例の筒体の
鍛造装置の作動説明図である。 （１）−ラム、（２）−油圧シリンダ、（３）−ポンチ
、（４）−ポンチ作動ピストン、（５）−内側油圧室、
（５ａＬ−上側油圧室、（６）−外嵌ポンチ、（７）−
外嵌ポンチ作動ピストン、（８）−外側油圧室、（８ａ
）−上側油圧室、（９）−金型、０Ｑ）−鍛造室、（１
０ａ）−−一筒状空間、０υ一端面受け、０クー押出金
具、ｏ３）−内部受金具、（ｂ）−筒状の流動部、に）
−鍛造材、（−ａ）−底板状部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型に設けられた鍛造室に収容した鍛造材の一端
   面を押圧するポンチと、該ポンチに摺動自在に外嵌され
   、かつ該鍛造室とポンチとの間の筒状空間に嵌挿される
   外嵌ポンチと、該外嵌ポンチに前記鍛造材側向きの所定
   の押圧力を付与する押圧手段と、該鍛造材の他端面を支
   持すると共に、前記鍛造室の内寸に相当する外寸とポン
   チの外寸に相当する内寸を備えた往復動自在な押出金具
   を有してなる端面受けとを設けたことを特徴とする筒体
   の密閉鍛造装置。
2. （２）金型に設けられた鍛造室に鍛造材を収容し、該鍛
   造材の他端面を鍛造室の内寸に相当する外寸とポンチの
   外寸に相当する内寸を備えた往復動自在な押出金具を有
   してなる端面受けにより支持する一方、該鍛造材の一端
   面をポンチにより押圧すると共に、該ポンチに摺動自在
   に外嵌した外嵌ポンチを、前記鍛造室とポンチの間に形
   成される筒状空間に塑性流動する鍛造材の塑性流動部の
   端面に押される外嵌ポンチに押圧手段により該端面側向
   きに所定の押圧力を作用させながら避退させ、前記ポン
   チの先端と端面受けとの間の間隔が所定間隔になったと
   きに、前記押出金具に外嵌ポンチの押圧力よりも大きな
   押出力を作用させることを特徴とする筒体の密閉鍛造方
   法。