JPH08132171A - リング形状品の鍛造成形方法 - Google Patents
リング形状品の鍛造成形方法Info
- Publication number
- JPH08132171A JPH08132171A JP6276786A JP27678694A JPH08132171A JP H08132171 A JPH08132171 A JP H08132171A JP 6276786 A JP6276786 A JP 6276786A JP 27678694 A JP27678694 A JP 27678694A JP H08132171 A JPH08132171 A JP H08132171A
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- JP
- Japan
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- die
- ring
- shaped product
- mold
- upper mold
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】外周部への肉移動成形性を改善するとともに、
歩留まりの向上と内周バリ発生の抑制を実現するリング
形状品の回転鍛造成形方法の提供。 【構成】回転鍛造によりリング形状品の外周部へ肉を移
動させて形状成形を行うに際して、上型回転軸と下型中
心軸との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄの値を
0.01〜 0.3として成形型をセッティングし成形すること
を特徴とするリング形状品の鍛造成形方法。但し、δ：
材料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸からの
「上型圧下面方向」へのずれ量（mm）、ｄ：リング形状
品の内径（mm）である。
歩留まりの向上と内周バリ発生の抑制を実現するリング
形状品の回転鍛造成形方法の提供。 【構成】回転鍛造によりリング形状品の外周部へ肉を移
動させて形状成形を行うに際して、上型回転軸と下型中
心軸との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄの値を
0.01〜 0.3として成形型をセッティングし成形すること
を特徴とするリング形状品の鍛造成形方法。但し、δ：
材料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸からの
「上型圧下面方向」へのずれ量（mm）、ｄ：リング形状
品の内径（mm）である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リング形状品、例え
ば、リングギヤ素材などの鍛造成形方法に関する。
ば、リングギヤ素材などの鍛造成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、加工力が小さく機械や型構造の小
型化が図れ、振動や騒音が少なく、更に型面摩擦が小さ
くて加工限界が向上するなどの長所により、ディスク形
状品の生産に対して回転鍛造法が用いられる例が増えて
きた。この回転鍛造法には上型の転動形式から図１に示
すような揺動ダイ形式（図１（ａ））と下型回転形式
（図１（ｂ））の２通りの方式が用いられており、上型
４と下型３の位置関係については、揺動ダイ形式の回転
鍛造プレスでは上型回転軸２と上型の公転軸１（これは
下型中心軸に一致する）が被成形材料（以下、単に材料
という）５の上面で交わるようにセッティングされ、ま
た下型回転形式の回転鍛造プレスでは、上型回転軸２と
下型中心軸１が材料５の上面で交わるようにセッティン
グされる。
型化が図れ、振動や騒音が少なく、更に型面摩擦が小さ
くて加工限界が向上するなどの長所により、ディスク形
状品の生産に対して回転鍛造法が用いられる例が増えて
きた。この回転鍛造法には上型の転動形式から図１に示
すような揺動ダイ形式（図１（ａ））と下型回転形式
（図１（ｂ））の２通りの方式が用いられており、上型
４と下型３の位置関係については、揺動ダイ形式の回転
鍛造プレスでは上型回転軸２と上型の公転軸１（これは
下型中心軸に一致する）が被成形材料（以下、単に材料
という）５の上面で交わるようにセッティングされ、ま
た下型回転形式の回転鍛造プレスでは、上型回転軸２と
下型中心軸１が材料５の上面で交わるようにセッティン
グされる。
【０００３】上型４の転動形式こそ異なるが、いずれの
形式の回転鍛造プレスにおいても材料５と上型４および
下型３の相対運動は同じであり、上記のようにセッティ
ングする目的は上型４と材料５のすべりを最小にするこ
とにある。
形式の回転鍛造プレスにおいても材料５と上型４および
下型３の相対運動は同じであり、上記のようにセッティ
ングする目的は上型４と材料５のすべりを最小にするこ
とにある。
【０００４】ところで、最近、ディスク形状品の成形に
用いられていた回転鍛造法をリング形状品の成形に用い
る試みがなされているが、リング形状品を回転鍛造成形
する場合の上型と下型の位置関係についても、図２に示
すように前記のディスク形状品を回転鍛造成形する場合
と同様であるため、種々の問題が生じていた。
用いられていた回転鍛造法をリング形状品の成形に用い
る試みがなされているが、リング形状品を回転鍛造成形
する場合の上型と下型の位置関係についても、図２に示
すように前記のディスク形状品を回転鍛造成形する場合
と同様であるため、種々の問題が生じていた。
【０００５】すなわち、リング形状品の成形において、
外周部へ肉（材料）を移動させて形状成形を行う場合、
外周部に材料がある程度充満するようになると、金型に
よる材料拘束の度合いが増大して逆に内周部に材料が流
れることとなり、成形品の外周部は欠肉となりまた内周
部にはバリが発生することとなる。このため、歩留ま
りの低下をきたし、更に内周バリを除去しなければな
らない、というような問題があった。
外周部へ肉（材料）を移動させて形状成形を行う場合、
外周部に材料がある程度充満するようになると、金型に
よる材料拘束の度合いが増大して逆に内周部に材料が流
れることとなり、成形品の外周部は欠肉となりまた内周
部にはバリが発生することとなる。このため、歩留ま
りの低下をきたし、更に内周バリを除去しなければな
らない、というような問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、回転
鍛造法によりリング形状品を成形する場合に、外周部へ
の肉移動成形性を改善するとともに、歩留まりの向上と
内周バリ発生の抑制を実現するリング形状品の回転鍛造
成形方法を提供することにある。
鍛造法によりリング形状品を成形する場合に、外周部へ
の肉移動成形性を改善するとともに、歩留まりの向上と
内周バリ発生の抑制を実現するリング形状品の回転鍛造
成形方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記の知見を得
た。なお回転鍛造プレスには揺動ダイ形式のものと下型
回転形式のものがあるが、既に記したようにいずれの形
式の回転鍛造プレスでも材料と下型および上型の相対運
動は同じであるので、以下の説明は下型回転形式で代表
させて行うこととする。
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記の知見を得
た。なお回転鍛造プレスには揺動ダイ形式のものと下型
回転形式のものがあるが、既に記したようにいずれの形
式の回転鍛造プレスでも材料と下型および上型の相対運
動は同じであるので、以下の説明は下型回転形式で代表
させて行うこととする。
【０００８】リング形状品を回転鍛造法で成形する場
合、従来法では、既に図２で示したように上型回転軸２
は上型４と材料５とのすべりが最も小さくなる位置に、
すなわち上型回転軸２と下型中心軸１が材料５の上面で
交わるようにセッティングされる。この場合の材料５の
接線方向速度と上型４の接線方向速度を比較して図３に
示すが、圧下による材料の伸びを無視すると、上型と材
料の相対速度はほとんどない。従って、材料には外向き
の力が作用することはほとんどない。
合、従来法では、既に図２で示したように上型回転軸２
は上型４と材料５とのすべりが最も小さくなる位置に、
すなわち上型回転軸２と下型中心軸１が材料５の上面で
交わるようにセッティングされる。この場合の材料５の
接線方向速度と上型４の接線方向速度を比較して図３に
示すが、圧下による材料の伸びを無視すると、上型と材
料の相対速度はほとんどない。従って、材料には外向き
の力が作用することはほとんどない。
【０００９】これに対し、上型回転軸と材料上面の交点
を後で詳しく説明する下型中心軸から「上型圧下面方
向」へずらすことにより、下記の知見を得たのである。
を後で詳しく説明する下型中心軸から「上型圧下面方
向」へずらすことにより、下記の知見を得たのである。
【００１０】すなわち、上型回転軸と材料上面の交点を
下型中心軸から「上型圧下面方向」へずらすことによ
り、材料には外向きの力が作用して外向きのメタルフロ
ーが促進されるため、外周部への肉移動成形性が改善さ
れ、また逆に内周方向のメタルフローが抑制されるの
で、内周バリの発生が抑制できること。
下型中心軸から「上型圧下面方向」へずらすことによ
り、材料には外向きの力が作用して外向きのメタルフロ
ーが促進されるため、外周部への肉移動成形性が改善さ
れ、また逆に内周方向のメタルフローが抑制されるの
で、内周バリの発生が抑制できること。
【００１１】上記知見に基づく本発明は下記に示すリン
グ形状品の鍛造成形方法を要旨とする。
グ形状品の鍛造成形方法を要旨とする。
【００１２】回転鍛造によりリング形状品の外周部へ肉
を移動させて形状成形を行うに際して、上型回転軸と下
型中心軸との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄの
値を0.01〜 0.3として成形型をセッティングし成形する
ことを特徴とするリング形状品の鍛造成形方法。
を移動させて形状成形を行うに際して、上型回転軸と下
型中心軸との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄの
値を0.01〜 0.3として成形型をセッティングし成形する
ことを特徴とするリング形状品の鍛造成形方法。
【００１３】但し、δ：材料上面と上型回転軸との交点
の、下型中心軸からの「上型圧下面方向」へのずれ量(m
m) ｄ：リング形状品の内径(mm)
の、下型中心軸からの「上型圧下面方向」へのずれ量(m
m) ｄ：リング形状品の内径(mm)
【００１４】
【作用】以下、本発明について、下型回転形式で代表さ
せて、その作用効果とともに詳細に説明する。
せて、その作用効果とともに詳細に説明する。
【００１５】先ず、図４に示すように（上型は図示せ
ず）、『上型回転軸２と材料上面Ｐ２との交点Ｂを下型
中心軸１から「上型圧下面方向」へずらす』と言うこと
を、『交点Ｂを下型中心軸１と上型回転軸２を含む平面
である面Ｐ１上を下型中心軸１に直角で、かつ下型中心
軸１に対して上型回転軸２が傾いている方向であるＤ１
の方向へずらす』ということと定義する。
ず）、『上型回転軸２と材料上面Ｐ２との交点Ｂを下型
中心軸１から「上型圧下面方向」へずらす』と言うこと
を、『交点Ｂを下型中心軸１と上型回転軸２を含む平面
である面Ｐ１上を下型中心軸１に直角で、かつ下型中心
軸１に対して上型回転軸２が傾いている方向であるＤ１
の方向へずらす』ということと定義する。
【００１６】上記の定義に従って上型回転軸と材料上面
との交点を下型中心軸から「上型圧下面方向」に移動さ
せると、図５に示すように材料の接線方向速度と上型の
接線方向速度に差があるため相対的な速度が生じ、この
ため材料に外向きの力が作用する。このため材料の外向
きのメタルフローが促進されるので、外周部への肉移動
成形性が改善される。一方、内周方向のメタルフローは
逆に抑制されるので、内周バリの発生が抑制されること
となる。
との交点を下型中心軸から「上型圧下面方向」に移動さ
せると、図５に示すように材料の接線方向速度と上型の
接線方向速度に差があるため相対的な速度が生じ、この
ため材料に外向きの力が作用する。このため材料の外向
きのメタルフローが促進されるので、外周部への肉移動
成形性が改善される。一方、内周方向のメタルフローは
逆に抑制されるので、内周バリの発生が抑制されること
となる。
【００１７】但し、この場合、上型回転軸と下型中心軸
との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄ（ここで、
δ：材料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸から
の「上型圧下面方向」へのずれ量(mm)、ｄ：リング形状
品の内径(mm)）の値が0.01を下回る場合には、上型の回
転中心を移動した効果はほとんど生じず、また 0.3より
大きい場合には材料と上型との速度不一致が大きくなり
すぎるため、材料が圧下初期に下型から移動して浮き上
がってしまい正常な加工が不可能となる。従って、上型
回転軸偏心比δ／ｄの値は、0.01〜 0.3の範囲に制限し
た。
との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄ（ここで、
δ：材料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸から
の「上型圧下面方向」へのずれ量(mm)、ｄ：リング形状
品の内径(mm)）の値が0.01を下回る場合には、上型の回
転中心を移動した効果はほとんど生じず、また 0.3より
大きい場合には材料と上型との速度不一致が大きくなり
すぎるため、材料が圧下初期に下型から移動して浮き上
がってしまい正常な加工が不可能となる。従って、上型
回転軸偏心比δ／ｄの値は、0.01〜 0.3の範囲に制限し
た。
【００１８】
【実施例】Ｓ４５Ｃ（JIS G 4051(1979)）の外径がφ４
００ｍｍ、内径がφ２４０ｍｍの鋼片を１２００℃に加
熱後スケール除去し、その後種々の条件で、図６に示す
ような外周部を盛り上げた形状の鋼製リング形状品を回
転鍛造成形し、成形の状況を調査した。なおこの成形
は、図６に破線で示すリング状の素材の内周部の肉を圧
下してそれを外径側へ移動させ、ハッチングで示した仕
上げ形状に加工するものである。回転鍛造法の成形試験
条件と結果を表１に示す。
００ｍｍ、内径がφ２４０ｍｍの鋼片を１２００℃に加
熱後スケール除去し、その後種々の条件で、図６に示す
ような外周部を盛り上げた形状の鋼製リング形状品を回
転鍛造成形し、成形の状況を調査した。なおこの成形
は、図６に破線で示すリング状の素材の内周部の肉を圧
下してそれを外径側へ移動させ、ハッチングで示した仕
上げ形状に加工するものである。回転鍛造法の成形試験
条件と結果を表１に示す。
【００１９】表１に示される結果からも、上型回転軸偏
心比δ／ｄが本発明で規定する範囲内であれば、外周部
の盛り上げ成形性が良好でありまた内周バリの発生も殆
どなく良好な成形性を示すことが明らかである。
心比δ／ｄが本発明で規定する範囲内であれば、外周部
の盛り上げ成形性が良好でありまた内周バリの発生も殆
どなく良好な成形性を示すことが明らかである。
【００２０】一方、上型回転軸偏心比δ／ｄが本発明の
範囲を下回る場合には、内周バリが発生するとともに外
周部には欠肉が生じるし（試験番号２）、また上型回転
軸偏心比δ／ｄが本発明の範囲を上回る場合には、回転
鍛造の初期に材料が型からはみ出して鍛造不可の状態と
なった（試験番号６）。
範囲を下回る場合には、内周バリが発生するとともに外
周部には欠肉が生じるし（試験番号２）、また上型回転
軸偏心比δ／ｄが本発明の範囲を上回る場合には、回転
鍛造の初期に材料が型からはみ出して鍛造不可の状態と
なった（試験番号６）。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明方法によれば、外周部の欠肉を抑
えて外周部への肉移動を促進し、成形性（例えば盛り上
げ成形性）を改善するとともに、内周バリの発生を抑え
つつ健全な形状のリング形状品を歩留まり良く安定成形
できるので、リング形状品成形法として産業上の効果は
極めて大きい。
えて外周部への肉移動を促進し、成形性（例えば盛り上
げ成形性）を改善するとともに、内周バリの発生を抑え
つつ健全な形状のリング形状品を歩留まり良く安定成形
できるので、リング形状品成形法として産業上の効果は
極めて大きい。
【図１】回転鍛造法における上型と下型の位置関係を示
す図である。上型の転動形式が、（ａ）は揺動ダイ形
式、（ｂ）は下型回転形式の場合である。
す図である。上型の転動形式が、（ａ）は揺動ダイ形
式、（ｂ）は下型回転形式の場合である。
【図２】リング形状品の従来の回転鍛造法における上型
と下型の位置関係を示す図である。
と下型の位置関係を示す図である。
【図３】上型回転軸と下型中心軸が材料上面で交わるよ
うにセッティングした場合の、材料の接線方向速度と上
型の接線方向速度を比較して示す図である。
うにセッティングした場合の、材料の接線方向速度と上
型の接線方向速度を比較して示す図である。
【図４】上型回転軸と材料上面との交点を下型中心軸か
ら「上型圧下面方向」へずらすことの説明図である。
ら「上型圧下面方向」へずらすことの説明図である。
【図５】上型回転軸と材料上面との交点を下型中心軸か
ら「上型圧下面方向」へずらしてセッティングした場合
の、材料の接線方向速度と上型の接線方向速度を比較し
て示す図である。
ら「上型圧下面方向」へずらしてセッティングした場合
の、材料の接線方向速度と上型の接線方向速度を比較し
て示す図である。
【図６】実施例において製造が試みられたリング形状品
の説明図である。
の説明図である。
１：下型中心軸、２：上型回転軸、３：下型、４：上
型、５：材料、Ｂ：上型回転軸と材料上面との交点、Ｐ
１：下型中心軸および上型回転軸を含む平面、Ｐ２：材
料上面、Ｐ３：上型の材料圧下面、Ｄ１：上型回転軸と
材料上面との交点を下型中心軸からずらす方向、δ：材
料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸からのずれ
量（ｍｍ）、ｄ：リング形状品の内径（ｍｍ）、
型、５：材料、Ｂ：上型回転軸と材料上面との交点、Ｐ
１：下型中心軸および上型回転軸を含む平面、Ｐ２：材
料上面、Ｐ３：上型の材料圧下面、Ｄ１：上型回転軸と
材料上面との交点を下型中心軸からずらす方向、δ：材
料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸からのずれ
量（ｍｍ）、ｄ：リング形状品の内径（ｍｍ）、
Claims (1)
- 【請求項１】回転鍛造によりリング形状品の外周部へ肉
を移動させて形状成形を行うに際して、上型回転軸と下
型中心軸との位置関係を示す上型回転軸偏心比δ／ｄの
値を0.01〜 0.3として成形型をセッティングし成形する
ことを特徴とするリング形状品の鍛造成形方法。但し、
δ：材料上面と上型回転軸との交点の、下型中心軸から
の「上型圧下面方向」へのずれ量(mm) ｄ：リング形状品の内径(mm)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276786A JPH08132171A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | リング形状品の鍛造成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276786A JPH08132171A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | リング形状品の鍛造成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132171A true JPH08132171A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17574360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6276786A Pending JPH08132171A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | リング形状品の鍛造成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08132171A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1743720A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-17 | CDP Bharat Forge GmbH | Verfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer Werkstücke mit oder ohne Verzahnungsprofil |
| CN121267075A (zh) * | 2025-12-10 | 2026-01-06 | 大连金雕铸锻工业有限公司 | 一种驱动轮的锻造装置 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276786A patent/JPH08132171A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1743720A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-17 | CDP Bharat Forge GmbH | Verfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer Werkstücke mit oder ohne Verzahnungsprofil |
| WO2007006340A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Cdp Bharat Forge Gmbh | Verfahren zur herstellung rotationssymmetrischer werkstücke mit oder ohne verzahnungsprofil |
| CN121267075A (zh) * | 2025-12-10 | 2026-01-06 | 大连金雕铸锻工业有限公司 | 一种驱动轮的锻造装置 |
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