JPH0760392A - アーム部を有する部品の鍛造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ヘッド部と該ヘッド部から伸びる屈曲したアー
ム部とからなる部品の鍛造方法において、出口方向がア
ーム部先端に向けられた略アーム部形状の素材押出口３
を有するダイス１，２およびインナーパンチ５，６を用
いて、切断・加熱された素材からヘッド部８を閉塞鍛造
で成形するとともに、素材押出口３より粗形アーム部９
を押出し、該粗形アーム部９からアーム部を開放型で鍛
造して所定形状に成形する。 【効果】種々の凸部を有するカップ状のヘッド部と湾曲
または曲折したアーム部とからなる複雑な形状の部品
（ステアリングナックル，クランクシャフト等）であっ
ても、バリが少なくて歩留りが高く、容易な操作で得ら
れ、しかも得られた鍛造品の機械的強度は十分に高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアーム部を有する部品の
鍛造方法に関し、より詳しくはステアリングナックルや
クランクシャフト等のヘッド部と屈曲したアーム部とか
らなる部品の鍛造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘッド部と該ヘッド部から伸びるオフセ
ット曲がり等の屈曲部を有するアーム部からなるステア
リングナックル等の部品の鍛造による製造は、通常、ロ
ール工程−成形工程−芯バリ抜き工程−外バリ抜き工程
からなる一連の段階を経て行われる。この中で、最初の
ロール工程において、ロール鍛造によって得られる粗形
材の形状は通常ストレートであるため、鍛造成形される
アーム部がストレートである部品の場合に問題はないも
のの、オフセット曲がり等の屈曲部を有するアーム部の
成形に対しては、ロール工程後に得られる粗形材のロー
ル径を目的とするアーム部の径よりも大きくする必要が
あり、歩留りが非常に低かった。これを克服するため
に、ロール工程後にアーム部を曲げることが考えられる
が、鍛造型のインプレッション形状に合わせて精度よく
曲げることは困難であり、成形プレスが自動搬送機を備
えている場合はさらに困難であって、実用的ではない。
また、上記の成形工程は開放鍛造型を用いて２〜３工程
で行われるが、図６に示すように、鍛造部品のヘッド部
およびアーム部のそれぞれのインプレッション１８，１
９が一体となったインプレッション２０を有する型１
６，１７により、ヘッド部とアーム部が同時に成形され
る。この成形の際に用いられるロール鍛造された粗形材
は成形後の製品形状に比べかなり大きいので、フラッシ
ュランド部で素材の外バリへの流出を抑える前に、すな
わちフラッシュランド部の間隔が大きい間に、外バリ部
分に素材が大量に流出し、結果として、図７に示すよう
に成形された部品２１はバリ２２が非常に大きくなり、
歩留りが低下する。例えば、中実丸棒状の鋼材を素材と
して図７に示すような形状のステアリングナックルを成
形する場合の歩留りは４０〜５０％とかなり低かった。
しかも、カップ状のヘッド部は様々な凸部を有し、複雑
な形状となっているため、ヘッド部周囲のバリの除去に
は特に手間がかかり、生産性の低下を来していた。

【０００３】これに対し、成形部品のバリを減らし、歩
留りを向上させる鍛造方法として、特開昭５５−９２２
４５号公報には、軸部とその端部にフランジ部を有する
部品の鍛造方法において、閉塞鍛造で軸出しして軸部を
成形し、次いでフランジ部を閉塞鍛造で成形する方法が
開示されている。しかしながら、該公報の方法はフラン
ジから軸部がストレート状に伸びる形状の部品には有効
であるが、屈曲したアーム部を有する部品の鍛造にはそ
のまま適用することはできない。

【０００４】また、特開平１−１６６８４２号公報に
は、複数の放射状枝を有する鍛造荒地を閉塞鍛造により
成形し、次いでバリ出し鍛造により仕上げることからな
る、成形部品のバリを減らし、歩留りを高める鍛造方法
が開示されている。このようにこの方法は閉塞鍛造によ
り成形した予備成形品にさらにバリ出し鍛造を施すもの
である。しかし、該公報の方法は放射状枝付き鍛造品の
ような平板状の物品の製造には適用できるものの、ヘッ
ド部と屈曲したアーム部を有する部品の鍛造にそのまま
応用することはできず、ヘッド部およびアーム部の形状
が複雑であればあるほど、前記公報の方法の利用可能性
は低くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況を考慮してなされたものであり、ヘッド部と該ヘッド
部から伸びる屈曲したアーム部とからなる部品、特にカ
ップ状のヘッド部と湾曲または曲折したアーム部とから
なる複雑な形状の部品であっても、バリが少なくて歩留
りが高く、かつ操作が容易で、しかも得られた鍛造品の
機械的強度を損なうことのない、部品の鍛造方法を提供
することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ヘ
ッド部と該ヘッド部から伸びる屈曲したアーム部とから
なる部品の鍛造方法であって、出口方向が前記アーム部
先端に向けられた素材押出口を有するダイスを用いて前
記ヘッド部を閉塞鍛造で成形するとともに前記素材押出
口より素材を押出して粗形アーム部を形成せしめ、次に
この成形素材の粗形アーム部を開放型で鍛造して所定形
状に成形することを特徴とするアーム部を有する部品の
鍛造方法に関する。

【０００７】本発明の鍛造方法において、部品のヘッド
部の成形は、該ヘッド部自身のインプレッションの他
に、出口方向が部品のアーム部先端に向けられた素材押
出口を有するダイスを用いて行われる。このヘッド部の
成形の際に、前記素材押出口から素材が押出され粗形ア
ーム部も同時に形成されるが、ヘッド部の形成が確実に
行われたうえで、粗形アーム部が押出されるように、例
えば素材押出口の入口部に屈曲部等を設ける等して素材
押出口にあまりに早く成形素材が進入しないようにする
ことが好ましい。また、部品のヘッド部の所望形状に応
じてインナーパンチが用いられてもよい。ヘッド部の形
状は閉塞鍛造が可能であれば、特に制限されることはな
いが、各種形体の塊状もしくは板状、カップ状または断
面Ｈ字型のもの、上記形状のものにさらに各種取付け部
等の凹凸部を有するもの、およびその他複雑な形状を有
するものであっても適応可能である。この段階は、閉塞
鍛造で行われ、バリが出ることがないので、従来の開放
型での鍛造の場合バリ取りが困難だった凹凸が激しい複
雑な形状のヘッド部を有する部品であっても、バリ取り
の操作が不要であり、生産性の向上に寄与する。

【０００８】上記閉塞鍛造において使用されるダイスに
は出口方向がアーム部先端に向けられた素材押出口が設
けられているため、閉塞鍛造の際に、素材の一部が該押
出口からアーム部のおおよその形状（粗形アーム部）に
押し出される。これにより、閉塞鍛造によるヘッド部の
成形に続く、アーム部の開放型鍛造はより容易に行わ
れ、しかも発生するバリは左右に均等で、極めて少なく
できる。従って、本発明において、ダイスの素材押出口
はその全体の形状が部品のアーム部の形状に概略相当す
るように設定されていることが好ましい。

【０００９】また、本明細書において、「ヘッド部から
伸びる屈曲したアーム部」とは、アーム部のヘッド部へ
の結合部分の軸線とそれ以外のアーム部の軸線とがずれ
ているもの、例えば両方の軸線が平行にずれている、い
わゆるオフセット曲がりを有するものや、前記軸線のず
れがアーム部において複数あるもの、全体が弓状に湾曲
したアーム、または該湾曲部を少なくとも１ヶ所有する
アームの他、上記軸線のずれと湾曲部を共に有するアー
ム等を意味する。

【００１０】本発明の鍛造方法においてアーム部の成形
の際に用いられる開放型は、アーム部のインプレッショ
ンを有するものであれば、ヘッド部に相当する部分は開
放されていてもよいが、アーム部成形時の部品の曲がり
等を防止するために、前記ヘッド部を押さえる構造を有
することが好ましい。また、このヘッド部を押さえる構
造はアーム部成形型と分離したものであってもよい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。図１ないし５は本発明の鍛造方法に従って、ステア
リングナックルを製造する例を示すものである。以下順
を追って説明する。まず、ヘッド部および粗形アーム部
の成形は図１に示されるように、上下のダイス１，２を
閉塞した際に素材押出口３を１ヶ所にのみ有する形状の
ダイスおよび該ダイス内に挿入されて、ヘッド部にカッ
プ形状を付与する上下のインナーパンチ５，６を用いて
行われる。所定の長さに切断された所定体積の中実円柱
状の鋼素材７を適当な温度まで加熱し、該素材７を縦置
きにし、その上面および下面以外の部分を、前記素材押
出口３を有するダイス１，２で閉塞した後、インナーパ
ンチ５，６をそれぞれ前記素材７の上面および下面に挿
入することにより、部品のヘッド部を閉塞鍛造すると同
時に粗形アーム部を素材押出口３から押し出す。ダイス
１，２のインプレッション部分にはヘッド部の凸部を形
成するような凹部４が設けられ、また、このダイス１，
２のアーム部接合部に設けられた素材押出口３は、前記
アーム部先端方向にその出口が向けられ、その形状がア
ーム部に概略相当するように、ヘッド部側面のアーム部
接合部から前記出口に向けて下方に傾斜した構造となっ
ている。図２は、図１に示すようにしてヘッド部８を閉
塞鍛造し、同時に粗形アーム部９を素材押出口３から押
し出した後の状態を示す断面図である。また、図３は図
２と同じ状態をダイス１およびインナーパンチ５を除い
て示す平面図である。ヘッド部８の外周にバリの発生は
なく、粗形アーム部９は後の湾曲したアーム部に容易に
成形され得るように、屈折し、その先端が成形後のアー
ム部先端に方向づけられている。

【００１２】このようにして得られたヘッド部８と粗形
アーム部９とからなる粗形部品は次に図４に示すような
開放型１０，１１にて型鍛造される。該開放型１０，１
１はアーム部の成形すべきインプレッション１２を有
し、ヘッド部８に相当する部分は完全に開放されている
が、各開放型１０，１１のそれぞれただ１ヶ所でヘッド
部８を抑え、アーム部鍛造時の部品の曲がりを防いでい
る。この開放型１０，１１での鍛造後の部品１４を図５
に示すが、図からわかるようにカップ状のヘッド部８の
周囲にバリは全くなく、そして湾曲したアーム部１３に
生ずるバリは極めて少なく、しかもほぼ左右均等となっ
ている。このため、部品１４は次いで芯バリ抜きおよび
外バリ抜き工程に供されたが、これらバリ抜きは非常に
容易で短時間で完了した。上記のようにして得られた部
品（ステアリングナックル）１４の歩留りは７５〜８５
％と極めて高かった。また、上記のようにして得られた
部品１４はかなり複雑な形状のヘッド部から湾曲したア
ーム部が伸びた形状をしているにもかかわらず、成形の
際に無理な力が作用していないため、機械的強度は十分
であり、高い負荷がかかるステアリングナックルとして
使用に耐え得るものだった。これに対し、ヘッド部およ
びアーム部のインプレッションが一体となった開放型を
用いる従来の鍛造方法による場合、歩留りは上記したよ
うに４０ないし５０％であり、本発明の方法に比べかな
り低かった。

【００１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のア
ーム部を有する部品の鍛造方法は、ヘッド部の成形を閉
塞鍛造で行うと共に粗形アーム部を押し出し成形し、次
にこの粗形アーム部から屈曲したアーム部の成形を開放
型鍛造で行うものであるため、ヘッド部の外周にバリが
発生せず、アーム部に発生するバリは極めて少なく、し
かも左右均等であるので、鍛造歩留りが高く、バリ抜き
作業が非常に容易である。また、アーム部の成形は、そ
の先端方向に向けられて押し出された粗形アーム部から
行われるため、非常に容易に、かつ正確に行われ、屈曲
部やヘッド部との接合部で機械的強度が低下することは
ない。従って、本発明の鍛造方法によれば、屈曲したア
ーム部を有する複雑形状の部品を高い歩留りおよび高い
機械的強度で得ることができる。このように、本発明
は、ステアリングナックル、クランクシャフト、サスペ
ンションアーム等のヘッド部と屈曲したアーム部とから
なる高い機械的強度が要求される各種部品を高い歩留
り、かつ容易な操作で正確に製造することを可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における閉塞鍛造型での部品
のヘッド部の成形前の状態を示す断面図である。

【図２】図１に示す閉塞鍛造型での部品のヘッド部の成
形および粗形アーム部の押出を示す断面図である。

【図３】図２に示す閉塞鍛造型での部品のヘッド部の成
形および粗形アーム部の押出後の状態を上側のダイスお
よびインナーパンチを除去して示す平面図である。

【図４】本発明の一実施例における開放型での部品のア
ーム部の成形を示す断面図である。

【図５】図４に示す成形後に得られた鍛造部品の平面図
である。

【図６】ステアリングナックルの従来の鍛造方法に用い
られる鍛造型の断面図である。

【図７】図６に示す従来の方法により得られたステアリ
ングナックルの平面図である。

【符号の説明】

１，２ ダイス ３ 素材押出口 ４ ヘッド凸部形成用ダイス凹部 ５，６ インナーパンチ ７ 素材 ８ ヘッド部 ９ 粗形アーム部 １０，１１ 開放型 １２ 開放型インプレッション １３ アーム部 １４ 鍛造部品 １５ バリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド部と該ヘッド部から伸びる屈曲し
   たアーム部とからなる部品の鍛造方法であって、出口方
   向が前記アーム部先端に向けられた素材押出口を有する
   ダイスを用いて前記ヘッド部を閉塞鍛造で成形するとと
   もに前記素材押出口より素材を押出して粗形アーム部を
   形成せしめ、次にこの成形素材の粗形アーム部を開放型
   で鍛造して所定形状に成形することを特徴とするアーム
   部を有する部品の鍛造方法。