JPH0890141A - 金属成形物の製造方法 - Google Patents
金属成形物の製造方法Info
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- JPH0890141A JPH0890141A JP25138294A JP25138294A JPH0890141A JP H0890141 A JPH0890141 A JP H0890141A JP 25138294 A JP25138294 A JP 25138294A JP 25138294 A JP25138294 A JP 25138294A JP H0890141 A JPH0890141 A JP H0890141A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鋳造工程と鍛造工程とを、相互に作業時間のロ
スが発生しないように結合させることにより、高性能な
金属成形物製品を、短時間で且つ低コストで製造する方
法を開示する。 【構成】鋳造工程の単位加工時間を鍛造工程の単位加工
時間で除して得られる値に近い数のn基の同一予備成形
物用鋳造機1a〜hを準備し、その鋳造機を順番に用い
て連続してn個の予備成形物を鋳造する鋳造時間と、得
られたn個の予備成形物を順次鍛造する鍛造時間とをほ
ぼ等しくなるようにし、鋳造工程によって得られた予備
成形物は、鋳型から取り出した後、湯口部等の目的とす
る金属成形物にとって不要な部分の除去処理を行うこと
なく直ちに温度調整炉に収納して鍛造最適温度に調整し
てから鍛造工程に付すようにした金属成形物の製造方
法。
スが発生しないように結合させることにより、高性能な
金属成形物製品を、短時間で且つ低コストで製造する方
法を開示する。 【構成】鋳造工程の単位加工時間を鍛造工程の単位加工
時間で除して得られる値に近い数のn基の同一予備成形
物用鋳造機1a〜hを準備し、その鋳造機を順番に用い
て連続してn個の予備成形物を鋳造する鋳造時間と、得
られたn個の予備成形物を順次鍛造する鍛造時間とをほ
ぼ等しくなるようにし、鋳造工程によって得られた予備
成形物は、鋳型から取り出した後、湯口部等の目的とす
る金属成形物にとって不要な部分の除去処理を行うこと
なく直ちに温度調整炉に収納して鍛造最適温度に調整し
てから鍛造工程に付すようにした金属成形物の製造方
法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非鉄金属を素材とする
金属成形物の製造方法に関するものであり、更に詳細に
は、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽金属
合金、銅合金等の素材を用い、先ず金型鋳造によって予
備成形物を作り、次いでその予備成形物を鍛造加工によ
って、高性能、高機能を備えた目的製品とする金属成形
物の製法の改良に関するものである。
金属成形物の製造方法に関するものであり、更に詳細に
は、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽金属
合金、銅合金等の素材を用い、先ず金型鋳造によって予
備成形物を作り、次いでその予備成形物を鍛造加工によ
って、高性能、高機能を備えた目的製品とする金属成形
物の製法の改良に関するものである。
【0002】
【従来技術】この種の方法は、目的製品に近い形状の予
備成形物を鋳造方法によって作り、この予備成形物に鍛
造加工を施すことにより、高品質な最終製品に仕上げる
ものであり、できるだけ目的製品に近い形状で、しか
も、鍛造加工を容易に施し得るような形状に設計された
予備成形物を鋳造することにより、鍛造工程の短縮、押
出し、圧延、切断等の加工費を軽減若しくは無くするこ
とにより、高品質な製品を短時間で安価に製造できるこ
とを特徴とするものである。
備成形物を鋳造方法によって作り、この予備成形物に鍛
造加工を施すことにより、高品質な最終製品に仕上げる
ものであり、できるだけ目的製品に近い形状で、しか
も、鍛造加工を容易に施し得るような形状に設計された
予備成形物を鋳造することにより、鍛造工程の短縮、押
出し、圧延、切断等の加工費を軽減若しくは無くするこ
とにより、高品質な製品を短時間で安価に製造できるこ
とを特徴とするものである。
【0003】現在一般に行われている方法は、鋳造工程
と鍛造工程とが、作業の流れ等の時間的な面において
も、又これらの工程を行う工場設備等の空間的な面にお
いても、全く分断されて独立しており、従って、又、こ
れらの工程に携わる技術者の観念においても、両者は夫
々別個に扱われている。従って、鋳造工程においては、
効率を上げるために、1つの金型から、1回の鋳込み操
作によって出来るだけ多数の同一予備成形物が得られる
ように、図6に示すような、多数の同種鋳物91、…
(図6においては4個)が同時に得られる、多数個取り
の金型90(図5参照)とし、受注した製品の種類に応
じた数(図7の場合4種類)だけの、多数個取り金型
(90a〜d)を作り、これを夫々鋳造機に装着して、
これら複数の鋳造機(95a〜d)をロータリーテーブ
ル等に設置して、注湯ロボット97、溶湯保持炉99と
共に、鋳造ラインを構成することによって、数種類(図
7の場合4種類)の鍛造加工用予備成形物を作ってい
る。
と鍛造工程とが、作業の流れ等の時間的な面において
も、又これらの工程を行う工場設備等の空間的な面にお
いても、全く分断されて独立しており、従って、又、こ
れらの工程に携わる技術者の観念においても、両者は夫
々別個に扱われている。従って、鋳造工程においては、
効率を上げるために、1つの金型から、1回の鋳込み操
作によって出来るだけ多数の同一予備成形物が得られる
ように、図6に示すような、多数の同種鋳物91、…
(図6においては4個)が同時に得られる、多数個取り
の金型90(図5参照)とし、受注した製品の種類に応
じた数(図7の場合4種類)だけの、多数個取り金型
(90a〜d)を作り、これを夫々鋳造機に装着して、
これら複数の鋳造機(95a〜d)をロータリーテーブ
ル等に設置して、注湯ロボット97、溶湯保持炉99と
共に、鋳造ラインを構成することによって、数種類(図
7の場合4種類)の鍛造加工用予備成形物を作ってい
る。
【0004】このようにして得られた予備成形物は、鍛
造加工設備を備えた工場に運ばれ、その種類に応じて、
鍛造加工の順番がくるまで、適宜な貯蔵庫に一時的に貯
蔵される。この種の方法における鍛造加工は、素材が展
伸材等に比べて靭性が低いので、熱間鍛造が一般的に行
われる。鍛造にあたっては、鋳造された予備成形物を室
温から鍛造温度まで上昇させる必要があるが、鍛造作業
の作業ロスをできるだけ小さくするためには、この加熱
に要する時間を鍛造サイクルタイム(鍛造工程の単位加
工時間)に合わせて、できるだけ短くすることが必要と
なる。
造加工設備を備えた工場に運ばれ、その種類に応じて、
鍛造加工の順番がくるまで、適宜な貯蔵庫に一時的に貯
蔵される。この種の方法における鍛造加工は、素材が展
伸材等に比べて靭性が低いので、熱間鍛造が一般的に行
われる。鍛造にあたっては、鋳造された予備成形物を室
温から鍛造温度まで上昇させる必要があるが、鍛造作業
の作業ロスをできるだけ小さくするためには、この加熱
に要する時間を鍛造サイクルタイム(鍛造工程の単位加
工時間)に合わせて、できるだけ短くすることが必要と
なる。
【0005】例えば、最終目的製品が、自転車のペダル
を取り付けるクランク程度の大きさの部材の場合、予備
成形物の鋳造サイクルタイムは、およそ150秒前後で
あるが、これは、鋳造工場において別個に作られる。図
6に示すように、湯口92や湯道93を点線94の部位
で切除するなど適宜な後処理が施された後、鍛造用予備
成形物(91)として鍛造工場に運ばれる。この予備成
形物の鍛造サイクルタイムは、多くても18秒間程度で
ある。鍛造作業ロスをできるだけなくするには、鍛造機
械の待ち時間がなくなるように、昇温時間を出来るだけ
短くすることが必要である。従って、予備成形物を昇温
させるための加熱炉は、加熱速度が早くなるように、大
型で熱容量が大きい炉を用いている。加熱時間を鍛造サ
イクルタイムに合わせるために、加熱炉の設定温度をな
るべく高くするため、ともすれば加熱が行き過ぎて、予
備成形物の鋳造組織が、部分的に熔融状態になってしま
う虞れがあった。
を取り付けるクランク程度の大きさの部材の場合、予備
成形物の鋳造サイクルタイムは、およそ150秒前後で
あるが、これは、鋳造工場において別個に作られる。図
6に示すように、湯口92や湯道93を点線94の部位
で切除するなど適宜な後処理が施された後、鍛造用予備
成形物(91)として鍛造工場に運ばれる。この予備成
形物の鍛造サイクルタイムは、多くても18秒間程度で
ある。鍛造作業ロスをできるだけなくするには、鍛造機
械の待ち時間がなくなるように、昇温時間を出来るだけ
短くすることが必要である。従って、予備成形物を昇温
させるための加熱炉は、加熱速度が早くなるように、大
型で熱容量が大きい炉を用いている。加熱時間を鍛造サ
イクルタイムに合わせるために、加熱炉の設定温度をな
るべく高くするため、ともすれば加熱が行き過ぎて、予
備成形物の鋳造組織が、部分的に熔融状態になってしま
う虞れがあった。
【0006】
【問題点】このような従来の方法には、以下のような問
題点がある。即ち、多品種少量生産が主流となっている
昨今では、1種類の製品に対応する予備成形物の鋳型
は、鋳造工程を合理化して採算をとる必要性から、多数
個取り型の金型90として、これを1型だけ準備し、そ
れで予備成形物の鋳造を行わざるを得ない。 一般に、
この種の多数個取りの金型は、製品部の位置精度を高く
しなければならず、従って、金型相互の位置決め用ガイ
ド(90g)なども、高精度のものが必要とされるの
で、鍛造処理用の素材を鋳造する型でありながら、NC
加工や放電加工など高コストの精密加工が必要となる。
また、一度に出来るだけ多数の製品を鋳造するために、
金型は大型化するので、熱歪みや変形を防止するべく難
加工材であるダイス鋼を金型素材とする必要があり、金
型製作費用は、極めて高額なものとなる。
題点がある。即ち、多品種少量生産が主流となっている
昨今では、1種類の製品に対応する予備成形物の鋳型
は、鋳造工程を合理化して採算をとる必要性から、多数
個取り型の金型90として、これを1型だけ準備し、そ
れで予備成形物の鋳造を行わざるを得ない。 一般に、
この種の多数個取りの金型は、製品部の位置精度を高く
しなければならず、従って、金型相互の位置決め用ガイ
ド(90g)なども、高精度のものが必要とされるの
で、鍛造処理用の素材を鋳造する型でありながら、NC
加工や放電加工など高コストの精密加工が必要となる。
また、一度に出来るだけ多数の製品を鋳造するために、
金型は大型化するので、熱歪みや変形を防止するべく難
加工材であるダイス鋼を金型素材とする必要があり、金
型製作費用は、極めて高額なものとなる。
【0007】このような状況において、受注数量が増加
した場合、これに応じるには、高価な鋳型を新たに準備
しなければならず、従って、一時的な受注量の増加に
は、金型費の負担が大きいため、注文に応じ切れない欠
点がある。一方、新しい金型を増やすことなく、一つの
種類の製品の受注増を消化しようとすると、受注してい
る他の製品の納期を考慮しつつ、当該製品の鍛造処理を
出来るだけ優先して行う必要が生じてくるので、鍛造機
の金型交換などの作業が頻繁になって、段取り作業に多
くの時間が必要となり、実質的に作業能率が低下する欠
点が生じる。 反対に、受注数が減少すると、鋳造機の
稼働に偏りが生じ、極端な場合は、鋳造ラインを構成す
る複数台の鋳造機のうち、1台だけが稼働するといった
事態となり、採算割れを生じる。
した場合、これに応じるには、高価な鋳型を新たに準備
しなければならず、従って、一時的な受注量の増加に
は、金型費の負担が大きいため、注文に応じ切れない欠
点がある。一方、新しい金型を増やすことなく、一つの
種類の製品の受注増を消化しようとすると、受注してい
る他の製品の納期を考慮しつつ、当該製品の鍛造処理を
出来るだけ優先して行う必要が生じてくるので、鍛造機
の金型交換などの作業が頻繁になって、段取り作業に多
くの時間が必要となり、実質的に作業能率が低下する欠
点が生じる。 反対に、受注数が減少すると、鋳造機の
稼働に偏りが生じ、極端な場合は、鋳造ラインを構成す
る複数台の鋳造機のうち、1台だけが稼働するといった
事態となり、採算割れを生じる。
【0008】又、従来の方法は、多種類の予備成形物
を、同時に鋳造するため、鋳造工程のサイクルタイムと
鍛造工程のサイクルタイムとを一致させて、作業ロスが
生じないようにすることは、不可能であるので、前述の
ように、鍛造処理の順番がくるまでの間は、多数の予備
成形物を仕掛り在庫品として保管しなければならず、多
種類の仕掛品を保管することは財務負担が大きく、コス
ト上昇の要因となる。
を、同時に鋳造するため、鋳造工程のサイクルタイムと
鍛造工程のサイクルタイムとを一致させて、作業ロスが
生じないようにすることは、不可能であるので、前述の
ように、鍛造処理の順番がくるまでの間は、多数の予備
成形物を仕掛り在庫品として保管しなければならず、多
種類の仕掛品を保管することは財務負担が大きく、コス
ト上昇の要因となる。
【0009】更に、鋳造ラインを合理化して鋳造コスト
を下げる為に、大きさや形状が異なる多種類の鋳物(予
備成形物)を同じ鋳造ラインによって、同じサイクルタ
イムで鋳造するため、品質の劣るものが発生しがちで、
歩留まりが低下する。
を下げる為に、大きさや形状が異なる多種類の鋳物(予
備成形物)を同じ鋳造ラインによって、同じサイクルタ
イムで鋳造するため、品質の劣るものが発生しがちで、
歩留まりが低下する。
【0010】又、鍛造処理において、鍛造作業の能率を
上げるために、大型の加熱炉を用いて、基本的には、室
温に保管されていた予備成形物を、鍛造サイクルタイム
(例えば前記予備成形物91の場合であれば、十数秒と
いった短時間)に合わせて、出来るだけ短い時間内に鍛
造最適温度まで加熱するようにするため、温度管理が極
めて難しく、ともすれば、加熱の行きすぎや目的温度へ
の未到達が生じ、これが、最終製品の寸法精度を低下さ
せる原因になる。
上げるために、大型の加熱炉を用いて、基本的には、室
温に保管されていた予備成形物を、鍛造サイクルタイム
(例えば前記予備成形物91の場合であれば、十数秒と
いった短時間)に合わせて、出来るだけ短い時間内に鍛
造最適温度まで加熱するようにするため、温度管理が極
めて難しく、ともすれば、加熱の行きすぎや目的温度へ
の未到達が生じ、これが、最終製品の寸法精度を低下さ
せる原因になる。
【0011】
【発明の目的】本願発明者は、上述のような、受注量の
変動などに柔軟に対処できない、設備費が過大となる、
大量の仕掛品をもたざるを得ない等の従来の製造方法に
見られる問題点が、従来、鋳造工程と鍛造工程とを、全
く別個の工程として捉え、両工程の関連性を無視してい
た点にあることに着目し、これを改良することにより、
前述の問題点を解消できる新たな金属成形物の製造シス
テムを提供することに成功したものである。
変動などに柔軟に対処できない、設備費が過大となる、
大量の仕掛品をもたざるを得ない等の従来の製造方法に
見られる問題点が、従来、鋳造工程と鍛造工程とを、全
く別個の工程として捉え、両工程の関連性を無視してい
た点にあることに着目し、これを改良することにより、
前述の問題点を解消できる新たな金属成形物の製造シス
テムを提供することに成功したものである。
【0012】
【発明の構成】本発明の第一の要旨は、目的とする金属
成形物の予備成形物を鋳造工程によって成形し、該予備
成形物を鍛造工程に付した後不要部分を除去して所望の
金属成形物を得る方法において、1台の鍛造加工装置に
対して、該鍛造加工装置が処理すべき予備成形物の鋳型
を複数台あて用いて、予備成形物の鋳造装置と鋳造され
た予備成形物の温度調整を行う温度調整炉と及び温度調
整された予備成形物の鍛造装置とから成る加工ラインを
構成することにより、所定数の予備成形物を前記複数の
鋳型を順次用いて鋳造時間と、前記所定数の予備成形物
を順次鍛造する鍛造時間とをほぼ等しくなるようにした
ことを特徴とする金属成形物の製造方法にある。
成形物の予備成形物を鋳造工程によって成形し、該予備
成形物を鍛造工程に付した後不要部分を除去して所望の
金属成形物を得る方法において、1台の鍛造加工装置に
対して、該鍛造加工装置が処理すべき予備成形物の鋳型
を複数台あて用いて、予備成形物の鋳造装置と鋳造され
た予備成形物の温度調整を行う温度調整炉と及び温度調
整された予備成形物の鍛造装置とから成る加工ラインを
構成することにより、所定数の予備成形物を前記複数の
鋳型を順次用いて鋳造時間と、前記所定数の予備成形物
を順次鍛造する鍛造時間とをほぼ等しくなるようにした
ことを特徴とする金属成形物の製造方法にある。
【0013】本発明の第二の要旨は、目的とする金属成
形物の予備成形物を鋳造工程によって成形し、該予備成
形物を鍛造工程に付した後不要部分を除去して所望の金
属成形物を得る方法において、鋳造工程の単位加工時間
を鍛造工程の単位加工時間で除して得られる値に近似し
た整数であるn基の予備成形物用鋳型を準備し、該n基
の鋳型を順次使用して連続してn個の予備成形物を順次
鋳造する鋳造時間と、n個の予備成形物を順次連続して
鍛造処理する鍛造時間とをほぼ等しくすると共に、鋳造
工程によって得られた予備成形物は、鋳型から取り出し
た後、湯口部、押湯部等の目的とする金属成形物にとっ
て不要な部分の除去処理を行うことなく直ちに温度調整
炉に収納して鍛造最適温度に調整してから鍛造工程に付
すことを特徴とする金属成形物の製造方法にある。
形物の予備成形物を鋳造工程によって成形し、該予備成
形物を鍛造工程に付した後不要部分を除去して所望の金
属成形物を得る方法において、鋳造工程の単位加工時間
を鍛造工程の単位加工時間で除して得られる値に近似し
た整数であるn基の予備成形物用鋳型を準備し、該n基
の鋳型を順次使用して連続してn個の予備成形物を順次
鋳造する鋳造時間と、n個の予備成形物を順次連続して
鍛造処理する鍛造時間とをほぼ等しくすると共に、鋳造
工程によって得られた予備成形物は、鋳型から取り出し
た後、湯口部、押湯部等の目的とする金属成形物にとっ
て不要な部分の除去処理を行うことなく直ちに温度調整
炉に収納して鍛造最適温度に調整してから鍛造工程に付
すことを特徴とする金属成形物の製造方法にある。
【0014】これらの方法は、従来別の場所で行われて
いる鋳造工程と鍛造工程とを結合して、鋳造装置、温度
調整炉、鍛造装置、及び、トリミング装置を一連の製造
ラインとして構成し、鍛造加工のサイクルタイムと、鋳
造工程のサイクルタイムとを、一致若しくは出来るだけ
近接させるために、鋳造装置として、複数の鋳造機をラ
イン構成して、夫々に、同一予備成形物を鋳造するため
の鋳型を装着して、連続的に予備成形物を作る。各鋳造
機の鋳型から、順次取り出された予備成形物は、通常は
そのまま、例外的に、ごく短時間の剪断加工が施され、
直ちに温度調整炉に収容することにより、わずかな時間
で鍛造温度に調整される。予備成形物は、鍛造サイクル
に合わせて、温度調整炉から、鍛造装置に供給され、時
間的な損失がほとんど無くなる。鍛造処理された被加工
品は、従来方法と同様にトリミング装置によって不要部
分を剪断除去されて製品となる。
いる鋳造工程と鍛造工程とを結合して、鋳造装置、温度
調整炉、鍛造装置、及び、トリミング装置を一連の製造
ラインとして構成し、鍛造加工のサイクルタイムと、鋳
造工程のサイクルタイムとを、一致若しくは出来るだけ
近接させるために、鋳造装置として、複数の鋳造機をラ
イン構成して、夫々に、同一予備成形物を鋳造するため
の鋳型を装着して、連続的に予備成形物を作る。各鋳造
機の鋳型から、順次取り出された予備成形物は、通常は
そのまま、例外的に、ごく短時間の剪断加工が施され、
直ちに温度調整炉に収容することにより、わずかな時間
で鍛造温度に調整される。予備成形物は、鍛造サイクル
に合わせて、温度調整炉から、鍛造装置に供給され、時
間的な損失がほとんど無くなる。鍛造処理された被加工
品は、従来方法と同様にトリミング装置によって不要部
分を剪断除去されて製品となる。
【0015】前記鋳型によって鋳造される予備成形物
は、後工程の鍛造金型に合わせて、目的製品が、1個含
まれる場合もあれば2以上の場合もある。但し、複数の
鋳造機に装着される鋳型は、皆同じで、すべて同一形状
の予備成形物を作るように、構成される必要がある。そ
して、複数の予備成形物が湯口の鋳塊や湯道の鋳塊によ
って結合している場合、これを鍛造加工する鍛造金型
も、これら複数の予備成形物が結合した状態の予備成形
物を、鍛造プレス処理できる形状に構成されていること
は言うまでもない。換言すれば、本願方法においては、
鋳造工程において、順次連続生産される予備成形物と同
じ形状の調温された予備成形物が、同時に連続して鍛造
処理されていることになる。
は、後工程の鍛造金型に合わせて、目的製品が、1個含
まれる場合もあれば2以上の場合もある。但し、複数の
鋳造機に装着される鋳型は、皆同じで、すべて同一形状
の予備成形物を作るように、構成される必要がある。そ
して、複数の予備成形物が湯口の鋳塊や湯道の鋳塊によ
って結合している場合、これを鍛造加工する鍛造金型
も、これら複数の予備成形物が結合した状態の予備成形
物を、鍛造プレス処理できる形状に構成されていること
は言うまでもない。換言すれば、本願方法においては、
鋳造工程において、順次連続生産される予備成形物と同
じ形状の調温された予備成形物が、同時に連続して鍛造
処理されていることになる。
【0016】鋳型から取り出された予備成形物は、押湯
部分や湯口部分は原則として取り除かないで、直ちに、
温度調整炉に入れられる。かくして、熱の損失が極めて
少なくて済み、また、目的の鍛造温度に極めて近い状態
で、炉に収容されるので、短時間で目的温度に到達す
る。従って、温度調整炉は、発熱量が小さな小型のもの
で十分となり、設備費は、従来方法に比して大幅に軽減
されると共に、加熱の行き過ぎによって、予備成形物が
過熱され、鍛造加工時における予備成形物の温度にバラ
ツキが生じて、最終目的製品の寸法が均一にならないと
いったことが皆無になる。
部分や湯口部分は原則として取り除かないで、直ちに、
温度調整炉に入れられる。かくして、熱の損失が極めて
少なくて済み、また、目的の鍛造温度に極めて近い状態
で、炉に収容されるので、短時間で目的温度に到達す
る。従って、温度調整炉は、発熱量が小さな小型のもの
で十分となり、設備費は、従来方法に比して大幅に軽減
されると共に、加熱の行き過ぎによって、予備成形物が
過熱され、鍛造加工時における予備成形物の温度にバラ
ツキが生じて、最終目的製品の寸法が均一にならないと
いったことが皆無になる。
【0017】特に、本願方法においては、一つの製品に
ついて、多数の予備成形物用鋳型を必要とする。従っ
て、これを、従来のような金型を用いた場合、たとえ金
型自体は、従来の多数個取りの大きな金型に比べれば、
十分に小型化されているとしても、従来と同じ製法の金
型を用いると、金型費用が莫大なものになってしまう虞
れがある。この点を解決する一つの方法としては、鉄の
鋳物で金型を製作することが挙げられる。このような鋳
造金型の鋳型表面に発生するチル層は、アルミニウム合
金やマグネシウム合金を用いての鋳造時のヒートショッ
クに対して保護層となり、鋳型の劣化を防止するので、
鋳型寿命が長い。
ついて、多数の予備成形物用鋳型を必要とする。従っ
て、これを、従来のような金型を用いた場合、たとえ金
型自体は、従来の多数個取りの大きな金型に比べれば、
十分に小型化されているとしても、従来と同じ製法の金
型を用いると、金型費用が莫大なものになってしまう虞
れがある。この点を解決する一つの方法としては、鉄の
鋳物で金型を製作することが挙げられる。このような鋳
造金型の鋳型表面に発生するチル層は、アルミニウム合
金やマグネシウム合金を用いての鋳造時のヒートショッ
クに対して保護層となり、鋳型の劣化を防止するので、
鋳型寿命が長い。
【0018】又、鋳造金型は、木型模型があれば、複製
は容易で、金型製作費用も、複製数が増すほど、単価は
安くなる。機械加工、放電加工等で製作されたダイス鋼
製金型と比較した場合、その1型分の費用の数分の1以
下で、鋳造金型を10型製造することも可能となる。本
願方法に用いる鋳造金型は、鍛造加工に付すことを前提
とする予備成形物を鋳造するためのものであるから、鋳
型には、薄肉部やコーナー部を鋳出しする部分がないの
で、その点でも、鋳型寿命は、最終製品寿命と同じと考
えてよい。
は容易で、金型製作費用も、複製数が増すほど、単価は
安くなる。機械加工、放電加工等で製作されたダイス鋼
製金型と比較した場合、その1型分の費用の数分の1以
下で、鋳造金型を10型製造することも可能となる。本
願方法に用いる鋳造金型は、鍛造加工に付すことを前提
とする予備成形物を鋳造するためのものであるから、鋳
型には、薄肉部やコーナー部を鋳出しする部分がないの
で、その点でも、鋳型寿命は、最終製品寿命と同じと考
えてよい。
【0019】本願方法の典型的な例は、1個の鍛造素材
を1個だけ鋳造する金型を複数型用いることを特徴とす
るものであるから、鋳型は従来のものに比べて、著しく
小型化され、従って、鋳造機も小型で安価なもので済
み、鋳型の鋳造機への固定機構も簡略化できる。更に、
予熱した鋳型の装着も素早くでき、従来のように段取り
作業に多くの時間を費やすこともない。但し、2〜4個
取りといった複数取りの金型を用い、得られた予備成形
物(この場合、最終目的製品となるべき部分が湯口鋳塊
等を介して一体化している)を鍛造処理する場合も、最
終目的製品の形状によっては有り得る。
を1個だけ鋳造する金型を複数型用いることを特徴とす
るものであるから、鋳型は従来のものに比べて、著しく
小型化され、従って、鋳造機も小型で安価なもので済
み、鋳型の鋳造機への固定機構も簡略化できる。更に、
予熱した鋳型の装着も素早くでき、従来のように段取り
作業に多くの時間を費やすこともない。但し、2〜4個
取りといった複数取りの金型を用い、得られた予備成形
物(この場合、最終目的製品となるべき部分が湯口鋳塊
等を介して一体化している)を鍛造処理する場合も、最
終目的製品の形状によっては有り得る。
【0020】本願方法においては、鋳型から取り出され
た予備成形物の湯口部や押湯部を取り除かずに、直ち
に、温度調整炉に収納することが特徴の一つとなってい
る。従来は、湯口部や押湯部を切断したものを予備成形
物として鍛造工程に回したが、本願においては、湯口や
押湯部分を取り除かなくてもよいように湯口方案を工夫
して、これらを除去しなくても鍛造加工に支障が生じな
い位置に設けるようにする。このことにより、湯口等を
切断するときに刃物によって予備成形物が部分的に冷却
されたり、変形したり或いはキズになったりして、鍛造
後も欠陥として残り、不良品となるのを避けることがで
きる。この場合も、最終目的製品の形状によっては、例
外的に、押湯部等を除去処理する場合がある。
た予備成形物の湯口部や押湯部を取り除かずに、直ち
に、温度調整炉に収納することが特徴の一つとなってい
る。従来は、湯口部や押湯部を切断したものを予備成形
物として鍛造工程に回したが、本願においては、湯口や
押湯部分を取り除かなくてもよいように湯口方案を工夫
して、これらを除去しなくても鍛造加工に支障が生じな
い位置に設けるようにする。このことにより、湯口等を
切断するときに刃物によって予備成形物が部分的に冷却
されたり、変形したり或いはキズになったりして、鍛造
後も欠陥として残り、不良品となるのを避けることがで
きる。この場合も、最終目的製品の形状によっては、例
外的に、押湯部等を除去処理する場合がある。
【0021】更に、鋳型から取り出された際の湯口や押
湯部は、他の部分と同様に十分な熱量を持っているの
で、これらの保温効果も手伝って、温度調整炉に入れて
も、予備成形物を目的温度まで加熱するのに、エネルギ
ー消費量は、ごくわずかで済む。かくして、温度調整炉
における加熱の温度勾配は、従来の場合に比べて極めて
小さく設定することが出来るので、予備成形物の温度
を、短時間の間に、正確に、目的の鍛造温度に達っせし
めることができる。
湯部は、他の部分と同様に十分な熱量を持っているの
で、これらの保温効果も手伝って、温度調整炉に入れて
も、予備成形物を目的温度まで加熱するのに、エネルギ
ー消費量は、ごくわずかで済む。かくして、温度調整炉
における加熱の温度勾配は、従来の場合に比べて極めて
小さく設定することが出来るので、予備成形物の温度
を、短時間の間に、正確に、目的の鍛造温度に達っせし
めることができる。
【0022】
【実施例】以下に本願発明の一実施例を掲げ、より具体
的に説明する。図1は、本願発明の鋳造工程を実施する
鋳造機1の一例を示すものである。鋳造機1は、左右一
対の金型2、3を、固定金型装着部4と可動金型装着部
5に、夫々の金型2、3に夫々設けた型取付溝2a、2
a(図3)によって、取り付け固定されて、保持されて
いる。2bは、金型3側に穿設されているガイド孔3b
に嵌入する位置決め軸である。固定金型装着部4の下端
は、基台6の一端側に固設されており、基台1の他端側
には、固定金型装着部4と対面状態で、シリンダ保持部
7が立設固定されている。
的に説明する。図1は、本願発明の鋳造工程を実施する
鋳造機1の一例を示すものである。鋳造機1は、左右一
対の金型2、3を、固定金型装着部4と可動金型装着部
5に、夫々の金型2、3に夫々設けた型取付溝2a、2
a(図3)によって、取り付け固定されて、保持されて
いる。2bは、金型3側に穿設されているガイド孔3b
に嵌入する位置決め軸である。固定金型装着部4の下端
は、基台6の一端側に固設されており、基台1の他端側
には、固定金型装着部4と対面状態で、シリンダ保持部
7が立設固定されている。
【0023】シリンダ保持部7と固定金型装着部4との
間には、対向する周辺部に、案内ロッド8、8が架設さ
れている。この案内ロッド8、8は、可動金型装着部5
に設けられたガイド孔(図示せず)を挿通することによ
り、可動金型装着部5を摺動自在に案内する。シリンダ
保持部7の側面の中央部付近には、エアシリンダ9が跨
設されており、このエアシリンダ9のピストンロッド1
0は、シリンダ保持部7を貫通して、可動金型装着部5
の側面中央部付近に固着している。エアシリンダは、油
圧シリンダでもよく、又他の往復駆動手段でもよい。
間には、対向する周辺部に、案内ロッド8、8が架設さ
れている。この案内ロッド8、8は、可動金型装着部5
に設けられたガイド孔(図示せず)を挿通することによ
り、可動金型装着部5を摺動自在に案内する。シリンダ
保持部7の側面の中央部付近には、エアシリンダ9が跨
設されており、このエアシリンダ9のピストンロッド1
0は、シリンダ保持部7を貫通して、可動金型装着部5
の側面中央部付近に固着している。エアシリンダは、油
圧シリンダでもよく、又他の往復駆動手段でもよい。
【0024】このような構成から成る鋳造機1と全く同
じ仕様の複数(実施例では8台)の鋳造機1a〜hを、
ロータリーテーブル81上に設置する。鋳造機の設置数
は、目的とする予備成形物70(図3参照)を1個鋳造
する時間(鋳造サイクルタイム)を、該予備成形物70
を鍛造して鍛造処理物71を得るのに要する時間(鍛造
サイクルタイム)で除して得られる数値を基本として定
める。
じ仕様の複数(実施例では8台)の鋳造機1a〜hを、
ロータリーテーブル81上に設置する。鋳造機の設置数
は、目的とする予備成形物70(図3参照)を1個鋳造
する時間(鋳造サイクルタイム)を、該予備成形物70
を鍛造して鍛造処理物71を得るのに要する時間(鍛造
サイクルタイム)で除して得られる数値を基本として定
める。
【0025】実施例における最終目的成形物72は、自
転車のクランク程度の大きさの部品であり、この予備成
形物70の鋳造サイクルタイムは、およそ150秒程度
である。一方、鍛造温度に調整された予備成形物70
を、鍛造機械により処理して、鍛造処理物71に加工す
るまでの時間は、およそ、18秒前後である。したがっ
て、左右一対の金型2、3から成る鋳型を、鋳鉄を用い
た鋳造加工によって、全く同じ鉄製金型を8基作り、ロ
ータリーテーブル81上に設置された鋳造機に装着され
ている。
転車のクランク程度の大きさの部品であり、この予備成
形物70の鋳造サイクルタイムは、およそ150秒程度
である。一方、鍛造温度に調整された予備成形物70
を、鍛造機械により処理して、鍛造処理物71に加工す
るまでの時間は、およそ、18秒前後である。したがっ
て、左右一対の金型2、3から成る鋳型を、鋳鉄を用い
た鋳造加工によって、全く同じ鉄製金型を8基作り、ロ
ータリーテーブル81上に設置された鋳造機に装着され
ている。
【0026】図2は、その状態を示すもので、ロータリ
ーテーブル81上の鋳造機1a〜hは、すべて同一種類
の1個取りの金型が装着されており、矢印X方向にテー
ブル81は間歇駆動される。図2において、鋳造機1a
の位置で、鋳型の開閉が行われて、予備成形物が取り出
され、鋳造機1hの位置で、給湯ロボット87で、金型
に注湯する。88は、溶湯保持炉である。 図4は、上
記保持炉88、給湯ロボット87及びロータリーテーブ
ル81上に設置された鋳造機から成る鋳造装置と、温度
調整炉50、鍛造装置52及びトリミング装置53とを
作業工程に沿って、ライン構成した状態を示すものであ
る。
ーテーブル81上の鋳造機1a〜hは、すべて同一種類
の1個取りの金型が装着されており、矢印X方向にテー
ブル81は間歇駆動される。図2において、鋳造機1a
の位置で、鋳型の開閉が行われて、予備成形物が取り出
され、鋳造機1hの位置で、給湯ロボット87で、金型
に注湯する。88は、溶湯保持炉である。 図4は、上
記保持炉88、給湯ロボット87及びロータリーテーブ
ル81上に設置された鋳造機から成る鋳造装置と、温度
調整炉50、鍛造装置52及びトリミング装置53とを
作業工程に沿って、ライン構成した状態を示すものであ
る。
【0027】
【作用】上記装置により本願方法の各工程を説明する
と、先ず、ロータリーテーブル81上の鋳造機1aは、
図2の位置で型閉じされ、1ステップ送られて、溶湯が
注湯ロボット87により注入される。このようにして、
順次、間欠送りされて、各鋳造機において、同様の操作
が加えられ、一回りして再び元の位置に戻ったところ
で、鋳物が取り出される。このロータリーテーブルの1
回転の時間は、およそ、150秒である。かくして、図
2の型開閉位置において、約18秒毎に、連続して、予
備成形物70が取り出されることになる。
と、先ず、ロータリーテーブル81上の鋳造機1aは、
図2の位置で型閉じされ、1ステップ送られて、溶湯が
注湯ロボット87により注入される。このようにして、
順次、間欠送りされて、各鋳造機において、同様の操作
が加えられ、一回りして再び元の位置に戻ったところ
で、鋳物が取り出される。このロータリーテーブルの1
回転の時間は、およそ、150秒である。かくして、図
2の型開閉位置において、約18秒毎に、連続して、予
備成形物70が取り出されることになる。
【0028】このようにして連続的に鋳造される予備成
形物は、湯口70aやその他の不要部分を、鋸刃やプレ
ス機により取り除く処理を行うことなく、直ちに、鍛造
至適温度に調整されている温度調整炉50に収納され
る。かくして、予備成形物70は、鋳型から取り出され
たときの温度に近い温度を保って温度調整炉に入るの
で、極めて短時間(15秒前後)に、正確に鍛造至適温
度に到達する。これを、炉から取出し、鍛造装置52に
おいてプレス加工されて、鍛造処理物71が得られる。
この処理物71には、湯口の部分71aやバリ72bが
付着しているので、これをトリミング装置53によっ
て、プレス切断することにより、最終目的製品72が得
られる。このようにして、鍛造工程のサイクルタイム
(およそ18秒)毎に目的とする最終製品72が、連続
的に製造される。
形物は、湯口70aやその他の不要部分を、鋸刃やプレ
ス機により取り除く処理を行うことなく、直ちに、鍛造
至適温度に調整されている温度調整炉50に収納され
る。かくして、予備成形物70は、鋳型から取り出され
たときの温度に近い温度を保って温度調整炉に入るの
で、極めて短時間(15秒前後)に、正確に鍛造至適温
度に到達する。これを、炉から取出し、鍛造装置52に
おいてプレス加工されて、鍛造処理物71が得られる。
この処理物71には、湯口の部分71aやバリ72bが
付着しているので、これをトリミング装置53によっ
て、プレス切断することにより、最終目的製品72が得
られる。このようにして、鍛造工程のサイクルタイム
(およそ18秒)毎に目的とする最終製品72が、連続
的に製造される。
【0029】
【効果】本願方法により以下のような優れた効果を奏す
る。 従来の予備成形物用鋳型は、多数個取りで、製品部の
位置精度を高くしなければならず、高精度で高額な金型
を必要としたが、本願方法によれば、金型が小型化し、
鉄の鋳造金型でも十分に用が足りるので、極めて金型費
用が安くなり、又、鋳造金型は、作る数が増えれば、金
型単価はかえって低くなるので、設備費が従来の数分の
1程度となり、大幅なコストダウンが実現する。
る。 従来の予備成形物用鋳型は、多数個取りで、製品部の
位置精度を高くしなければならず、高精度で高額な金型
を必要としたが、本願方法によれば、金型が小型化し、
鉄の鋳造金型でも十分に用が足りるので、極めて金型費
用が安くなり、又、鋳造金型は、作る数が増えれば、金
型単価はかえって低くなるので、設備費が従来の数分の
1程度となり、大幅なコストダウンが実現する。
【0030】製品は、鋳造工程のサイクルタイムに比
べて、極端に短い鍛造工程のサイクルタイムを基準にし
て、連続生産が可能なので、製造時間が著しく短縮さ
れ、受注数量の増減にも、余裕をもって対応できる。
べて、極端に短い鍛造工程のサイクルタイムを基準にし
て、連続生産が可能なので、製造時間が著しく短縮さ
れ、受注数量の増減にも、余裕をもって対応できる。
【0031】従来の方法は、鋳造コスト削減の為に、
多種類の予備成形物を、同時に鋳造して、鍛造処理の順
番がくるまでの間は、多数の予備成形物を仕掛り在庫品
として保管しなければならず、多種類で、多数の仕掛品
を保管することは財務負担が大きく、コストアップの要
因となっていたが、本願方法によれば、仕掛品の在庫を
もつ必要がなくなり、在庫管理、金利負担、輸送費用等
の原価上昇要因が皆無となる。
多種類の予備成形物を、同時に鋳造して、鍛造処理の順
番がくるまでの間は、多数の予備成形物を仕掛り在庫品
として保管しなければならず、多種類で、多数の仕掛品
を保管することは財務負担が大きく、コストアップの要
因となっていたが、本願方法によれば、仕掛品の在庫を
もつ必要がなくなり、在庫管理、金利負担、輸送費用等
の原価上昇要因が皆無となる。
【0032】従来は、大きさ、形状等が異なる多種類
の予備成形物を同一の時間で一括鋳造するため、品質の
劣るものが発生し、歩留まりが悪かったが、本願方法に
よれば、同一種の予備成形物を、その予備成形物に適し
た同一の時間で鋳造するので、予備成形物の品質が均一
で、不良品の発生が無い。
の予備成形物を同一の時間で一括鋳造するため、品質の
劣るものが発生し、歩留まりが悪かったが、本願方法に
よれば、同一種の予備成形物を、その予備成形物に適し
た同一の時間で鋳造するので、予備成形物の品質が均一
で、不良品の発生が無い。
【0033】従来方法における鍛造処理においては、
鍛造作業の能率を上げるために、大型の加熱炉を用い
て、予備成形物を、鍛造機械の単位操作時間に合わせ
て、その時間内に鍛造最適温度まで昇温させていたた
め、加熱の過不足が生じ、最終製品の寸法精度を低下さ
せ原因となっていたが、本願方法では、鋳型から取り出
した予備成形物を刃物等で湯口や押湯部を切断処理する
ことなく、直ちに、温度調整炉に入れるので、切断工具
に熱を奪われたり、切断処理の間に放冷したりすること
がなく、また押湯部等の鋳塊は、熱保持機能も果たすの
で、鍛造至適温度に近い状態で、温度調整炉に入る。し
たがって、炉は従来に比べて、大幅に小型化でき、しか
も温度調節の精度は、格段に向上するので、寸法精度の
高い製品が得られる。
鍛造作業の能率を上げるために、大型の加熱炉を用い
て、予備成形物を、鍛造機械の単位操作時間に合わせ
て、その時間内に鍛造最適温度まで昇温させていたた
め、加熱の過不足が生じ、最終製品の寸法精度を低下さ
せ原因となっていたが、本願方法では、鋳型から取り出
した予備成形物を刃物等で湯口や押湯部を切断処理する
ことなく、直ちに、温度調整炉に入れるので、切断工具
に熱を奪われたり、切断処理の間に放冷したりすること
がなく、また押湯部等の鋳塊は、熱保持機能も果たすの
で、鍛造至適温度に近い状態で、温度調整炉に入る。し
たがって、炉は従来に比べて、大幅に小型化でき、しか
も温度調節の精度は、格段に向上するので、寸法精度の
高い製品が得られる。
【図1】本願方法を実施するための鋳造機の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図2】図1の鋳造機を用いた連続鋳造設備の配置を示
す説明図である。
す説明図である。
【図3】鋳塊から製品に至る各工程における被加工品の
態様を示す説明図である。
態様を示す説明図である。
【図4】本願方法を実施する装置全体の配置を示す説明
図である。
図である。
【図5】従来方法における鋳造金型の一例を示す説明図
である。
である。
【図6】図5に示す金型から取り出された鋳造成形物を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図7】従来方法における鋳造設備の一例を示す説明図
である。
である。
1、1a〜h 鋳造機 2、3 金型 2a 取付溝 2b 位置決め軸 4 固定金型装着部 5 可動金型装着部 6 基台 7 シリンダ保持部 9 エアシリンダ 50 温度調整炉 52 鍛造装置 53 トリミング装置 70 予備成形物 71 鍛造処理物 72 最終目的製品 87 注湯ロボット 88 溶湯保持炉
Claims (3)
- 【請求項1】目的とする金属成形物の予備成形物を鋳造
工程によって成形し、該予備成形物を鍛造工程に付した
後不要部分を除去して所望の目的金属成形物を得る方法
において、1台の鍛造加工装置に該鍛造加工装置が処理
すべき予備成形物の鋳型を複数台あて組み合わせて、予
備成形物の鋳造装置と鋳造された予備成形物の温度調整
を行う温度調整炉と及び温度調整された予備成形物の鍛
造装置とから成る加工ラインを構成することにより、所
定数の予備成形物を前記複数の鋳型を用いて順次連続し
て鋳造する鋳造時間と、前記所定数の予備成形物を順次
に連続して鍛造する鍛造時間とをほぼ等しくなるように
したことを特徴とする金属成形物の製造方法。 - 【請求項2】目的とする金属成形物の予備成形物を鋳造
工程によって成形し、該予備成形物を鍛造工程に付した
後不要部分を除去して所望の目的金属成形物を得る方法
において、鋳造工程の単位加工時間を鍛造工程の単位加
工時間で除して得られる値に近似した整数であるn基の
予備成形物用鋳型を準備し、該n基の鋳型を順次用いて
連続して予備成形物を鋳造する際に、n個の予備成形物
を鋳造する鋳造時間とn個の予備成形物の鍛造時間とを
ほぼ等しくすると共に、鋳造工程によって得られた予備
成形物は、鋳型から取り出した後、湯口部、押湯部等の
目的とする金属成形物にとって不要な部分の除去処理を
行うことなく直ちに温度調整炉に収納して鍛造最適温度
に調整してから鍛造工程に付すことを特徴とする金属成
形物の製造方法。 - 【請求項3】予備成形物を鋳造する金型が、鋳造によっ
て作られた鉄製金型である請求項1又は2の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25138294A JPH0890141A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 金属成形物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25138294A JPH0890141A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 金属成形物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890141A true JPH0890141A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17222010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25138294A Pending JPH0890141A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 金属成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0890141A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1297915A1 (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | Asahi Tec Corporation | Method for manufacturing forged product, and apparatus for manufacturing forged product |
| JP2016207429A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | ダイヘンヒューズ株式会社 | ヒューズエレメントの製造方法 |
| CN119259979A (zh) * | 2024-12-09 | 2025-01-07 | 赣州金环浇铸设备有限公司 | 一种有色金属圆盘立模浇铸装备 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP25138294A patent/JPH0890141A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1297915A1 (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | Asahi Tec Corporation | Method for manufacturing forged product, and apparatus for manufacturing forged product |
| JP2016207429A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | ダイヘンヒューズ株式会社 | ヒューズエレメントの製造方法 |
| CN119259979A (zh) * | 2024-12-09 | 2025-01-07 | 赣州金环浇铸设备有限公司 | 一种有色金属圆盘立模浇铸装备 |
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