(57)【要約】      （修正有）【課題】鍛造用ダイにおいて、個別の材料層から組み立てることができ、従来の鍛造用ダイと比較して時間と費用を節約する。【解決手段】切削される個別層１５は各々が通常ダイハーフ体の全体の厚みと比較して相対的に薄いため、鍛造用ダイ内にキャビティを切削するより速く切削される。【選択図】図２
2020015093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（９８）を鍛造するための鍛造用ダイ（１２）の作製方法（２００）であって：
第１の層（２４）を切削して第１のダイキャビティ（１８）の第１の部分（２６）を形成すること（２０６）；
第２の層（２８）を切削して前記第１のダイキャビティ（１８）の第２の部分（３０）を形成すること（２０８）；
前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第１の部分（２６）と前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第２の部分（３０）が互いに対して位置合わせされて前記第１のダイキャビティ（１８）を形成するように、前記第１の層（２４）と前記第２の層（２８）をまとめて積層すること（２１０）；及び
第１のダイハーフ体（１４）を形成するために前記第１の層（２４）と前記第２の層（２８）をまとめて締結すること（２１２）
を含む、前記第１のダイハーフ体（１４）を形成すること（２０２）と；
前記第１のダイキャビティ（１８）が前記第２のダイハーフ体（１６）に対向するように前記第１のダイハーフ体（１４）と第２のダイハーフ体（１６）を係合させること（２０４）であって、前記第１のダイキャビティ（１８）が、プリフォーム（２２）の少なくとも一部分を受容するように構成されており、前記鍛造用ダイ（１２）が、前記第１のダイハーフ体（１４）と前記第２のダイハーフ体（１６）がまとめてプレスされると前記プリフォーム（２２）から前記部品（９８）を鍛造するように構成されている、前記第１のダイハーフ体（１４）と前記第２のダイハーフ体（１６）を係合させることと
を含む方法。
【請求項２】
第３の層（４４）を切削して第２のダイキャビティ（２０）の第１の部分（４８）を形成すること（２１８）；
第４の層（４６）を切削して前記第２のダイキャビティ（２０）の第２の部分（５０）を形成すること（２２０）；
前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第１の部分（４８）と前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第２の部分（５０）が互いに対して位置合わせされて前記第２のダイキャビティ（２０）を形成するように、前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）をまとめて積層すること（２２２）；及び
前記第２のダイハーフ体（１６）を形成するために前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）をまとめて締結すること（２２４）
を含む、第２のダイハーフ体（１６）を形成すること（２１６）
を更に含み；
前記第２のダイハーフ体（１６）と前記第１のダイハーフ体（１４）が、前記第１のダイキャビティ（１８）が前記第２のダイキャビティ（２０）に対向するように、且つ前記第１のダイキャビティ（１８）及び前記第２のダイキャビティ（２０）が各々前記プリフォーム（２２）の個別の部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、鍛造用ダイ（１２）が、前記第１のダイハーフ体（１４）と前記第２のダイハーフ体（１６）がまとめてプレスされると前記プリフォーム（９８）から前記部品（９８）を鍛造するように構成されている、
請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項３】
前記第１のダイハーフ体（１４）を形成すること（２０２）が：
複数の追加の第１のダイの層を切削して前記第１のダイキャビティ（１８）の追加の個別の部分を形成すること（２１４）；
前記第１のダイキャビティ（１８）を形成するために、前記第１のダイキャビティ（１８）の追加の個別の部分が前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第１の部分（２６）及び前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第２の部分（３０）に対して位置決めされるように、前記第１の層（２４）と前記第２の層（２８）の間に前記追加の第１のダイの層を積層すること（２１０）；並びに
前記追加の第１のダイの層を前記第１の層（２４）と前記第２の層（２８）に締結して前記第１のダイハーフ体（１４）を形成すること（２１２）
を含み、前記第２のダイハーフ体（１６）を形成することが：
複数の追加の第２のダイの層を切削して前記第２のダイキャビティ（２０）の追加の個別の部分を形成すること（２２６）；
前記第２のダイキャビティ（２０）を形成するために、前記第２のダイキャビティ（２０）の前記追加の個別の部分が前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第１の部分（４８）及び前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第２の部分（５０）に対して位置決めされるように、前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）の間に前記追加の第２のダイの層を積層すること（２２２）；並びに
前記第２のダイハーフ体（１６）を形成するために前記追加の第２のダイの層を前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）に締結すること（２２４）
を含む、請求項１又は２に記載の方法（２００）。
【請求項４】
前記第１のダイハーフ体（１４）を形成すること（２０２）が、第１のベースプレート（６０）を前記第２の層（２８）に固定すること（２２８）を更に含み、前記第１のベースプレート（６０）が前記第１の層（２４）及び前記第２の層（２８）より厚く、前記第１のベースプレート（６０）は前記第１のダイキャビティ（１８）の一部分を形成せず、前記第２のダイハーフ体（１６）を形成すること（２１６）が、第２のベースプレート（６２）を前記第４の層（４６）に固定すること（２３０）を更に含み、前記第２のベースプレート（６２）が前記第３の層（４４）及び前記第４の層（４６）より厚く、前記第２のベースプレート（６２）は前記第２のダイキャビティ（２０）の一部分を形成せず、前記方法（２００）が、前記第１のダイキャビティ（１８）が前記第２のダイキャビティ（２０）に対向するように、且つ前記第１のダイハーフ体（１４）の前記第１のベースプレート（６０）と前記第２のダイハーフ体（１６）の前記第２のベースプレート（６２）が、前記第１のダイキャビティ（１８）及び前記第２のダイキャビティ（２０）がそれらの間に位置決めされた状態で互いの反対側に位置するように、前記第１のダイハーフ体（１４）を前記第２のダイハーフ体（１６）に対して位置決めすること（２０４）を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項５】
前記第１の層（２４）を前記第２の層（２８）に締結すること（２１２）が、各個別層（１５）の少なくとも一部分を通って延びる第１の複数のファスナ（３２）を用いて、前記第１の層（２４）、前記第２の層（２８）、前記追加の第１のダイの層、及び前記第１のベースプレート（６０）をまとめて結合し、それにより前記第１のダイハーフ体（１４）を形成すること（２０２）を含み、前記第３の層（４４）を前記第４の層（４６）に締結すること（２２４）が、各個別層（１５）の少なくとも一部分を通って延びる第２の複数のファスナ（５８）を用いて、前記第３の層（４４）、前記第４の層（４６）、前記追加の第２のダイの層、及び前記第２のベースプレート（６２）をまとめて結合し、それにより前記第２のダイハーフ体（１６）を形成すること（２１６）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の前記方法（２００）。
【請求項６】
プリフォーム（２２）から部品（９８）を鍛造するための鍛造用ダイで（１２）あって：
切削されて第１のダイキャビティ（１８）の第１の部分（２６）を形成する第１の層（２４）；
切削されて前記第１のダイキャビティ（１８）の第２の部分（３０）を形成する第２の層（２８）であって、前記第１のダイキャビティ（１８）を形成するために前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第１の部分（２６）と前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第２の部分（３０）が互いに対して位置合わせされるように、前記第１の層（２４）と積層されるように構成されている第２の層（２８）；及び
第１のダイハーフ体（１４）を形成するために前記第１の層（２４）と前記第２の層を（２８）まとめて締結する第１の複数のファスナ（３２）
を含む前記第１のダイハーフ体と（１４）；
第２のダイハーフ体（１６）と
を含み、前記第２のダイハーフ体（１６）と前記第１のダイハーフ体（１４）が、前記第１のダイキャビティ（１８）が前記第２のダイハーフ体（１６）に対向するように、且つ前記第１のダイキャビティ（１８）が前記プリフォーム（２２）の少なくとも一部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、前記鍛造用ダイ（１２）が、前記第１のダイハーフ体（１４）と前記第２のダイハーフ体（１６）がまとめてプレスされると前記プリフォーム（２２）から前記部品（９８）を鍛造するように構成されている、鍛造用ダイ（１２）。
【請求項７】
前記第２のダイハーフ体（１６）が：
切削されて第２のダイキャビティ（２０）の第１の部分（２６）を形成する第３の層（４４）；
切削されて前記第２のダイキャビティ（２０）の第２の部分（５０）を形成する第４の層（４６）であって、前記第２のダイキャビティ（２０）を形成するために前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第１の部分（４８）と前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第２の部分（５０）が互いに対して位置合わせされるように、前記第３の層（４４）と積層されるように構成されている第４の層（４６）；及び
前記第２のダイハーフ体（１６）を形成するために前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）をまとめて締結する第２の複数のファスナ（５８）
を含み；
前記第２のダイハーフ体（１６）と前記第１のダイハーフ体（１４）が、前記第１のダイキャビティ（１８）が前記第２のダイキャビティ（２０）に対向するように、且つ前記第１のダイキャビティ（１８）及び前記第２のダイキャビティ（２０）が各々前記プリフォーム（２２）の個別の部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、前記鍛造用ダイ（１２）が、前記第１のダイハーフ体（１４）と前記第２のダイハーフ体（１６）がまとめてプレスされると前記プリフォーム（９８）から前記部品（９８）を鍛造するように構成されている、
請求項６に記載の鍛造用ダイ（１２）。
【請求項８】
前記第１のダイハーフ体（１４）が、各々が切削されて前記第１のダイキャビティ（１８）の追加の個別の部分を形成する一又は複数の追加の第１のダイの層を含み、各追加の第１のダイの層は、前記第１のダイキャビティの追加の個別の部分（１８）が前記第１のダイキャビティ（１８）を形成するために前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第１の部分（２６）と前記第１のダイキャビティ（１８）の前記第２の部分（３０）に対して位置決めされるように、前記第１の層（２４）と前記第２の層（２８）の間に積層されるように構成されており、前記第２のダイハーフ体（１６）が、各々が切削されて前記第２のダイキャビティ（２０）の追加の個別の部分を形成する一又は複数の追加の第２のダイの層を含み、各追加の第２のダイの層が、前記第２のダイキャビティ（２０）の前記追加の個別の部分が前記第２のダイキャビティ（２０）を形成するために前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第１の部分（４８）と前記第２のダイキャビティ（２０）の前記第２の部分（５０）に対して位置決めされるように、前記第３の層（４４）と前記第４の層（４６）の間に積層されるように構成されている、請求項６又は７に記載の鍛造用ダイ（１２）。
【請求項９】
前記第１のダイハーフ体（１４）が前記第２の層（２８）に固定された第１のベースプレート（６０）を含み、前記第１のベースプレート（６０）が前記第１の層（２４）及び前記第２の層（２８）より厚く、前記第１のベースプレート（６０）は前記第１のダイキャビティ（１８）の一部分を形成せず、前記第２のダイハーフ体（１６）が前記第４の層（４６）に固定された第２のベースプレート（６２）を含み、前記第２のベースプレート（６２）が前記第３の層（４４）及び前記第４の層（４６）より厚く、前記第２のベースプレート（６２）は前記第２のダイキャビティ（２０）の一部分を形成せず、前記第１のダイハーフ体（１４）の前記第１のベースプレート（６０）と前記第２のダイハーフ体（１６）の前記第２のベースプレート（６２）が、前記第１のダイキャビティ（１８）及び前記第２のダイキャビティ（２０）がそれらの間に位置決めされた状態で互いの反対側に位置している、請求項６から８のいずれか一項に記載の前記鍛造用ダイ（１２）。
【請求項１０】
前記第１のダイハーフ体（１４）内及び／又は前記第２のダイハーフ体（１６）内に封入されたセンサ（６６）を更に含み、前記センサ（６６）が、前記部品（９８）の鍛造の間に前記第１のダイハーフ体（１４）及び／又は前記第２のダイハーフ体（１６）からのデータを監視及び測定するように構成されている、請求項６から９のいずれか一項に記載の前記鍛造用ダイ（１２）。
【請求項１１】
前記第１のダイハーフ体（１４）内及び／又は前記第２のダイハーフ体（１６）内に冷却チャネル（６８）を更に含み、前記冷却チャネル（６８）が前記第１のダイハーフ体（１４）の一又は複数の層（１５）及び／又は前記第２のダイハーフ体（１６）の一又は複数の層（１５）を通って延び、前記冷却チャネル（６８）が、前記部品（９８）の鍛造の間に前記第１のダイハーフ体（１４）及び／又は前記第２のダイハーフ体（１６）に冷却流体を送達するように構成されている、請求項６から１０のいずれか一項に記載の前記鍛造用ダイ（１２）。
【請求項１２】
前記第１のダイハーフ体（１４）内の第１のスロット（７２）；及び
前記第１のスロット（７２）内部に位置決めされた第１の歪みゲージ
を更に含み、前記第１の歪みゲージが、前記第１のダイハーフ体（１４）の一又は複数の層（１５）内部の歪みを測定及び／又は監視するように構成されている、請求項６から１１のいずれか一項に記載の前記鍛造用ダイ（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を製造するための装置とその関連方法、即ち、部品を鍛造するための鍛造用ダイ、前記鍛造用ダイの作製方法、及び前記鍛造用ダイを用いた部品の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品は、局所的な圧縮力を用いて及び／又はダイ及び／又は金属を加熱して金属を鍛造用ダイ内で成形する鍛造プロセスによって製造することができる。鍛造用ダイは、一般的には、高価な鋼種の固体ブロック（工具鋼とも呼ばれる）から材料を除去してその中にキャビティを形成することにより作製される。キャビティを形成するために工具鋼を切削及び除去することが困難であることから、鍛造用ダイの作製プロセスは進行が遅く長時間を要することが多い。鍛造用ダイ内にキャビティを切削するために使用されるツールは、切削される工具鋼の特性に起因して、切削工具の寿命が短いという欠点を有することがある。加えて、鍛造用ダイを作成するための材料は、通常高価で且つ調達が困難である。更に、鍛造用ダイは使用するたびに貯蔵及び／又は再切削、ドレッシング、及び／又は鍛造後作業といったリファービッシュを要するため、鍛造用ダイの貯蔵及び維持費は往々にして高い。いくつかの部品は、完成品に到達するために複数の異なる鍛造用ダイを要することがあり、これは更に費用を増大させる。このように、鍛造部品は多くの場合所望の機械特性を有するが、そのような部品を得るプロセスは、高コストで長時間を要し、望ましくない場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
ここに開示される鍛造用ダイは、鍛造用ダイの製造に関連付けられる時間及び／又は費用を低減することができる。ここに開示される鍛造用ダイは、有利には、その速度及び費用効率性により本質的に使い捨て可能に構成することができるので、貯蔵費用を回避することができる。このような鍛造用ダイは、更に、いくつかの実施例では、リファービッシュの必要性を回避することができる。ここに開示される鍛造用ダイは更に、摩耗又は損傷した鍛造用ダイの修理に関連付けられる維持費用と困難性を軽減することができる、及び／又は鍛造用ダイの作製に関連付けられる機械加工の時間と費用を減らすことができる。通常、ここに開示される鍛造用ダイは、材料の固体ブロックへとダイキャビティを切削することとは反対に、個別の材料層を切削してダイキャビティセクションを形成し、次いで切削された層を積層してダイキャビティを形成することにより作製される。
【０００４】
ここに開示されるこのような鍛造用ダイは、通常、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体とを含み、第２のダイハーフ体及び第１のダイハーフ体は、第１のダイハーフ体中に形成された第１のダイキャビティが第２のダイハーフ体に対向するように、互いに協働するように構成される。第１のダイキャビティは、プリフォーム（例えば、ビレット、バー、ブランク、又は他のいずれかのプリフォーム）の少なくとも一部を受容するように構成され、鍛造用ダイは、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされると、プリフォームから部品を鍛造するように構成される。第１のダイハーフ体は、第１のダイキャビティの第１の部分を形成するために切削された第１の層と、第１のダイキャビティの第２の部分を形成するために切削された第２の層とを少なくとも含み、また、第１の層と第２の層の間に積層される、第１のダイキャビティの追加層を形成するために切削された追加層を含むことができる。第１の層と第２の層（及び第１のダイハーフ体のすべての追加層）は、第１のダイキャビティの第１の部分と第１のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置合わせされて第１のダイキャビティを形成するように、まとめて積層されるように構成される。第１の複数のファスナが、第１の層と第２の層（及び第１のダイハーフ体のすべての追加層）をまとめて締結して第１のダイハーフ体を形成するために位置決めされる。いくつかの実施例では、第２のダイハーフ体は、第１のダイハーフ体と係合する平坦面を有する中実のダイハーフ体である。他の実施例では、第２のダイハーフ体も複数の層から形成され、各層は第２のダイハーフ体内において第２のダイキャビティの一のセクション又は部分を形成するために切削される。このような場合、第２の複数のファスナが、第２のダイハーフ体の層をまとめて締結するために位置決めされる。第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体はまとめてプレスされ（例えば鍛造プレスにおいて）、ビレット、ブランク、バー、又は他のプリフォームを鍛造部品へと成形する。
【０００５】
プリフォームから部品を鍛造するための鍛造用ダイの作製方法は通常、第１のダイハーフ体を形成すること、及び第１のダイキャビティが第２のダイハーフ体に対向するように第１のダイハーフ体を第２のダイハーフ体に係合させることを含む。第１のダイキャビティは、プリフォームの少なくとも一部分を受容するように構成され、鍛造用ダイは、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされると、プリフォームから部品を鍛造するように構成される。第１のダイハーフ体を形成することは通常、第１の層を切削して第１のダイキャビティの第１の部分を形成すること、第２の層を切削して第１のダイキャビティの第２の部分を形成すること、第１のダイキャビティを形成するために第１のダイキャビティの第１の部分と第１のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置決めされるように、第１の層と第２の層をまとめて積層すること、及び第１のダイハーフ体を形成するために第１の層と第２の層をまとめて締結することを含む。方法は、第２のダイハーフ体内に第２のダイキャビティを同様に形成することも含むことができるが、いくつかの実施例では、第２のダイハーフ体は材料の固体ブロック又は平坦面でもよい。本開示によるこのような鍛造用ダイを用いる部品の作製方法も開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明による鍛造用ダイを含むシステムの実施例を表す回路図ブラックボックスである。
【図２】本発明による鍛造用ダイの一実施例の斜視図である。
【図３】本発明による鍛造用ダイ内で成形され得るプリフォームの一実施例の斜視図である。
【図４】本発明による鍛造用ダイ内で成形され得るプリフォームの別の実施例の斜視図である。
【図５】本発明による鍛造用ダイ内で成形され得るプリフォームの別の実施例の斜視図である。
【図６】ここに開示される鍛造用ダイ内において、プリフォームから鍛造され得る部品の一実施例の斜視図である。
【図７】本発明による鍛造用ダイの第１のダイハーフ体の一実施例の部分切開図である。
【図８】本発明による鍛造用ダイの一実施例の部分切開分解図であり、鍛造用ダイ内で成形され得るプリフォームを示している。
【図９】本発明による鍛造用ダイの第１のダイハーフ体の一部分の分解切開図である。
【図１０】図９の第１のダイハーフ体の第１の層の部分切開図である。
【図１１】図９の第１のダイハーフ体の別の層の部分切開図である。
【図１２】図９の第１のダイハーフ体のまた別の層の部分切開図である。
【図１３】本発明による鍛造用ダイの作製方法を模式的に表すフロー図である。
【図１４】本発明による鍛造用ダイを用いた部品の作製方法を模式的に表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
材料の固体ブロックからフライス加工される従来の鍛造用ダイとは対照的に、ここに開示される鍛造用ダイは、個別の材料層から組み立てることができ、これにより、後述するように、従来の鍛造用ダイと比較して時間と費用を節約することができる。図１は、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６から形成される鍛造用ダイ１２を一般的に含むシステム１０の実施例を模式的に示している。第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６は、プリフォーム２２の少なくとも一部分を受容するように構成されたダイキャビティ（例えば、第１のダイハーフ体１４内に形成される第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイハーフ体１６内に形成される第２のダイキャビティ２０）を含むことができる。そのように構成されるとき、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６はまとめてプレスされ、それによりプリフォーム２２は鍛造プロセスにおいて所望の部品へと成形される。概括的に、図では、所与の実施例に含まれる可能性が高い要素は実線で示され、所与の実施例において任意選択的な要素は破線で示されている。しかしながら、実線で示される要素が本開示のすべての実施例に必須というわけではなく、本開示の範囲を逸脱せずに、実線で示される要素が特定の例から省かれることもある。
【０００８】
第１のダイハーフ体１４は、第１のダイハーフ体１４を形成するためにまとめて組み立てられる複数の個別層１５から形成される。例えば、第１のダイハーフ体１４は少なくとも、切削されて第１のダイキャビティ１８の第１の部分２６を形成する第１の層２４と、切削されて第１のダイキャビティ１８の第２の部分３０を形成する第２の層２８とを含む。個別層１５は、まとめて積層されると、切削部分（例えば、第１のダイキャビティ１８の第１の部分２６と第２の部分３０）がまとめて第１のダイキャビティ１８を形成するように、各々を別々に切削することができる。換言すれば、第１の層２４と第２の層２８は、第１のダイキャビティ１８を形成するために、第１のダイキャビティ１８の第１の部分２６と第１のダイキャビティ１８の第２の部分３０が互いに対して位置合わせ及び位置決めされるように、まとめて積層されるように構成される。第１の複数のファスナ３２は、第１のダイハーフ体１４の個別層１５をまとめて締結するように構成することができる。例えば、第１の複数のファスナ３２は、第１の層２４、第２の層２８、及び任意の中間層３６（例えば、各々が層１５の実施例である層３６ａ、３６ｂ、及び３６ｃ）をまとめて固定して、第１のダイハーフ体１４を形成する。第１の複数のファスナ３２の各個別ファスナは、第１のダイハーフ体１４の一又は複数の層１５のうちの一部又は全部を貫通してよいが、まとまって層１５を互いに対して組み立て、且つ個別層１５の互いに対する移動に耐える又はそのような移動を防止するように機能することができ、それにより、切削部分の所望の位置合わせが維持されるように個別層１５が互いに対して位置決めされて、第１のダイキャビティ１８が形成される。追加的に又は代替的に、第１のダイハーフ体１４の個別層は、他の適切な手段により、例えば接着剤を使用することにより、まとめて固定され得る。いくつかの実施例では、充填材は、層の表面が平坦でない又は滑らかでない場合などに、層間に含まれる。第１のダイハーフ体１４及び第２のダイハーフ体１６の層は、通常はまとめて溶接又はろう付けされないが、いくつかの実施例では溶接（例えば、エッジ溶接又はプラグ溶接）又はろう付けを使用してもよい。例えば、一又は複数の層１５又は層の部分は、所与の層１５の応力を低減するために、及び／又は局所的こじり力に起因する隣接する個別層１５の局所的分離を防止するために、まとめて溶接することができる。第１のダイキャビティ１８は、一般に、鍛造用ダイ１２内で鍛造される所望の完成品の所望のサイズ、形状、及び輪郭に応じて成形され、プリフォーム２２の少なくとも一部分を受容するように構成される。
【０００９】
第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６は、部品を鍛造するために第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６がまとめてプレスされるとき、第１のダイキャビティ１８が第２のダイハーフ体１６に対向するように、互いに係合及び／又は協働するように構成される。鍛造用ダイ１２のいくつかの実施例は、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６との適切な位置合わせを保証するように構成された一又は複数の位置合わせピン又はその他の位置合わせ構造を含む。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４は、鍛造の間に、第２のダイハーフ体１６がプリフォーム２２を第１のダイキャビティ１８内に押し込み、それによりプリフォーム２２を成形するように、実質的にプリフォーム２２の全体を第１のダイキャビティ１８内部に受容するように構成される。このような場合、第２のダイハーフ体１６は、実質的に中実とすることができる、及び／又は部品を鍛造するために二つのダイハーフ体１４、１６がまとめてプレスされるときに第１のダイハーフ体１４に係合するための、実質的に平坦な又は隆起している第２の係合面３４を有することができる。他の実施例では、第２のダイハーフ体１６は、プリフォーム２２の一部分を受容するように構成され得る第２のダイキャビティ２０を含み、ダイハーフ体１４、１６は、第１のダイキャビティ１８が第２のダイキャビティ２０に対向し且つ第２のダイキャビティと位置合わせされるように互いに対して配置され、プリフォーム２２の個別の部分は、鍛造の間に第１のダイキャビティ１８と第２のダイキャビティ２０の内部に位置決めされる。このような構成では、第２のダイハーフ体１６の第２の係合面３４は、第１のダイハーフ体１４の第１の係合面３５に対向し、第１の係合面３５に隣接して位置決めされ得る、及び／又は第１の係合面３５と接触し得る。いくつかの実施例では、第１の係合面３５は、第１のダイハーフ体１４の第１の層２４の上面であり、第２の係合面３４は第２のダイハーフ体１６の第３の層４４の下面である。いくつかの実施例では、第１の係合面３５の一部分は、例えば第１のダイキャビティ１８を囲むエリアにおいて、第１の係合面３５の他のエリアに対して隆起していてもよい。追加的に又は代替的に、第２の係合面３４の一部分は、例えば第２のダイキャビティ２０を囲むエリアにおいて、第２の係合面３４の他のエリアに対して隆起していてもよい。
【００１０】
第１のダイハーフ体１４は、任意の適切な数の層１５を含むことができる。ここでの説明を明確にするために、第１の層２４は、第１のダイハーフ体１４の「上側の」（図中の方向、但しダイハーフ体の配向に関して限定されない）層を形成する個別層１５と定義され、第２の層２８は、第１のダイハーフ体１４の「下側の」（図中）層を形成する個別層１５と定義される。このような規定は本開示を通じて一貫し、概して、互いに係合するように配置されるときの個別のダイハーフ体の配向に言及する。
【００１１】
第１の層２４は、第２の層２８の反対側に位置し、第１のダイハーフ体１４は、任意選択的に、第１の層２４と第２の層２８の間に位置決めされる一又は複数の追加又は中間層３６（層１５の実施例である）を含むことができる。例えば、図１は、三つのこのような中間層３６、即ち層３６ａ、層３６ｂ、及び層３６ｃを破線で示している。第１のダイハーフ体１４の他の実施例は、第１の層２４と第２の層２８の間に位置決めされる、それよりも多い又は少ない中間層３６を含み得る。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４は、間に位置決めされる中間層３６なしで、第１の層２４及び第２の層２８のみを含む。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４は、第１の層２４と第２の層２８の間に位置決めされた中間層３６（例えば層３６ａ）を一つだけ含む。他の実施例では、第１のダイハーフ体１４は、少なくとも２の中間層３６、少なくとも３の中間層３６、少なくとも４の中間層３６、少なくとも５の中間層３６、少なくとも６の中間層３６、少なくとも７の中間層３６、少なくとも８の中間層３６、少なくとも９の中間層３６、少なくとも１０の中間層３６、少なくとも１２の中間層３６、少なくとも１５の中間層３６、少なくとも２０の中間層３６、及び／又は少なくとも２５の中間層３６を含む。また他の実施例では、もっと多くの中間層３６が含まれてよい。鍛造用ダイ１２の第１のダイハーフ体１４は、層１５の数、異なる個別層１５の厚み、及び／又は異なる個別層１５（又は異なる第１のダイハーフ体１４）を形成するために使用される材料が、例えば、鍛造される部品の幾何形状、輪郭、又はその他特性に応じて可変であるように、選択的にカスタマイズすることができる。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４の個別層の数及び厚みは、薄いプレートセクション及び／又は個別層の個別の切削部分の小半径の存在を最小化するために、部品の幾何形状に従って変更可能である。
【００１２】
各中間層３６は、第１のダイキャビティ１８の追加の個別の部分を形成するために切削することができ、第１のダイキャビティ１８の追加の個別の部分が第１のダイキャビティ１８を形成するために第１の部分２６及び第２の部分３０に対して位置決めされるように、第１の層２４と第２の層２８の間に積層されるように構成することができる。例えば、中間層３６ａは、第１のダイキャビティ１８の第３の部分３８を形成するために切削することができ、中間層３６ｂは、第１のダイキャビティ１８の第４の部分４０を形成するために切削することができ、中間層３６ｃは、第１のダイキャビティ１８の第５の部分４２を形成するために切削することができるなどである。
【００１３】
いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６の両方が、複数の個別層１５から組み立てられる。例えば、第２のダイハーフ体１６は、第３の層４４と、第３の層４４の反対側の第４の層４６とを含み、第３の層４４は、第２のダイキャビティ２０の第１の部分４８を形成するために切削されており、第４の層４６は、第２のダイキャビティ２０の第２の部分５０を形成するために切削されている。第３の層４４と第４の層４６は、第２のダイキャビティ２０の第１の部分４８と第２のダイキャビティ２０の第２の部分５０とが、第２のダイキャビティ２０を形成するために互いに対して位置合わせされるように、まとめて積層されるように構成される。第１のダイハーフ体１４と同様に、第２のダイハーフ体１６は、第３の層４４と第４の層４６のみを含んでもよく、又は第３の層４４と第４の層４６の間に位置決めされる、各々が第２のダイキャビティ２０の一部分を形成する一又は複数の追加の中間層３６を含んでもよい。
【００１４】
図１には、中間層３６ｄ、中間層３６ｅ、及び中間層３６ｆが示されているが、第２のダイハーフ体１６の他の実施例は、第３の層４４と第４の層４６の間に位置決めされたこれよりも多い又は少ない中間層３６を含んでもよい。いくつかの実施例では、第２のダイハーフ体１６は、第３の層４４と第４の層４６の間に位置決めされた中間層３６（例えば層３６ｄ）を一つだけ含む。他の実施例では、第２のダイハーフ体１６は、少なくとも２の中間層３６、少なくとも３の中間層３６、少なくとも４の中間層３６、少なくとも５の中間層３６、少なくとも６の中間層３６、少なくとも７の中間層３６、少なくとも８の中間層３６、少なくとも９の中間層３６、少なくとも１０の中間層３６、少なくとも１２の中間層３６、少なくとも１５の中間層３６、少なくとも２０の中間層３６、及び／又は少なくとも２５の中間層３６を含む。また他の実施例では、もっと多くの中間層３６が含まれてよい。鍛造用ダイ１２の第２のダイハーフ体１６は、層１５の数、異なる個別層１５の厚み、及び／又は異なる個別層１５（又は異なる個別の第２のダイハーフ体１６）を形成するために使用される材料が、例えば、鍛造される部品の幾何形状、輪郭、又はその他特性に応じて可変であるように、選択的にカスタマイズすることができる。第１のダイハーフ体１４と同じように、第２のダイハーフ体１６の個別層の数及び厚みは、薄いプレートセクション及び／又は個別層の個別の切削部分の小半径の存在を最小化するために、部品の幾何形状に従って変更可能である。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６の層１５の数は、個別のダイハーフ体の製造を容易にするために及び／又は費用効率のために、最適化することができる。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６は、例えば所与の層１５における幾何形状又は応力の変動に対応するために、交互に厚みの異なる層１５を含み得る。
【００１５】
第２のダイハーフ体１６の各中間層３６は、第２のダイキャビティ２０の一部分を形成するために切削することができる。例えば、中間層３６ｄは、第２のダイキャビティ２０の第３の部分５２を形成するために切削することができ、中間層３６ｅは、第２のダイキャビティ２０の第４の部分５４を形成するために切削することができ、中間層３６ｆは、第２のダイキャビティ２０の第５の部分５６を形成するために切削することができる。第２のダイハーフ体１６が第２のダイキャビティ２０を含む実施例では、第２のダイハーフ体１６及び第１のダイハーフ体１４は、第１のダイキャビティ１８が第２のダイキャビティ２０に対向し、且つ第１のダイキャビティ１８及び第２のダイキャビティ２０の各々がプリフォーム２２の対応する部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成される。このようにして、鍛造用ダイ１２は、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６がまとめてプレスされると、プリフォーム２２から部品を鍛造するように構成される。
【００１６】
第２の複数のファスナ５８は、第２のダイハーフ体１６の層をまとめて締結するように構成することができる。例えば、第２の複数のファスナ５８は、第３の層４４、第４の層４６、及びすべての中間層３６（例えば、各々が層１５の実施例である層３６ｄ、３６ｅ、及び３６ｆ）をまとめて固定して第２のダイハーフ体１６を形成する。第２の複数のファスナ５８の各個別ファスナは、第２のダイハーフ体１６の一又は複数の層１５のうちの一部又は全部を貫通してよいが、まとまって層１５を互いに対して組み立て、位置合わせし、且つ個別層１５の互いに対する移動に耐える又はそのような移動を防止するように機能することができ、それにより切削部分の所望の位置合わせが維持されるように個別層１５が互いに対して位置決めされて、第２のダイキャビティ２０が形成される。追加的に又は代替的に、第２のダイハーフ体１６の個別層は、他の適切な手段により、例えば接着剤を使用することにより、まとめて固定され得る。第２のダイキャビティ２０は、一般に、鍛造用ダイ１２内で鍛造される所望の完成品の所望のサイズ、形状、及び輪郭に応じて成形され、プリフォーム２２の少なくとも一部分を受容するように構成される。
【００１７】
いくつかのシステム１０では、第１のダイハーフ体１４は第１のベースプレート６０を含み、及び／又は第２のダイハーフ体１６は第２のベースプレート６２を含む。第１のベースプレート６０が含まれるとき、それは第２の層２８に固定することができ、第２のベースプレート６２が含まれるとき、それは第４の層４６（又は第２のダイハーフ体１６が複数の層１５から形成されていない実施例では第２の係合面３４の反対側の上面６４）に固定することができる。したがって、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６が部品を鍛造するために互いに対して配置されるとき（例えば、第１のダイキャビティ１８が第２のダイハーフ体１６に対向する状態で）、第１のベースプレート６０と第２のベースプレート６２は互いの反対側に位置決めされ、第１のダイハーフ体１４の個別層１５と第２のダイハーフ体１６の個別層１５は、二つのベースプレート６０、６２の間に位置決めされる。第１のベースプレート６０は、第１のダイハーフ体１４のいずれの層１５よりも厚くすることができる。同様に、第２のベースプレート６２は、第２のダイハーフ体１６のいずれの層１５よりも厚くすることができる。第１のベースプレート６０及び第２のベースプレート６２は、それぞれ第１のダイキャビティ１８又は第２のダイキャビティ２０の一部分を形成しない、実質的に中実のプレートとすることができる。第１のベースプレート６０は、第１のダイハーフ体１４を支持及び／又は強化する、及び／又は第１のダイハーフ体１４の層インターフェースの数を減らす（例えば、層１５の数を減らす）ように構成され得る。同様に、第２のベースプレート６２は、第２のダイハーフ体１６を支持及び／又は強化する、及び／又は第２のダイハーフ体１６の層インターフェースの数を減らすように構成され得る。いくつかの実施例では、第１のベースプレート６０及び／又は第２のベースプレート６２は、複数組のダイの間で共有され、これは開示される鍛造用ダイ１２の作製の費用削減及び／又は効率上昇を可能にする。
【００１８】
いくつかの特定の実施例では、第１のダイハーフ体１４の第１の層２４は、第２の層２８より厚い。例えば、第１の層２４は、第２の層２８の少なくとも二倍の厚みを有する。同様に、いくつかの実施例では、第２のダイハーフ体１６の第３の層４４は第４の層４６より厚い。例えば、第３の層４４は、第４の層４６の少なくとも二倍の厚みを有する。第１のダイハーフ体１４の第１の層２４と第２のダイハーフ体１６の第３の層４４は、通常鍛造用ダイ１２の最も中心に近い層であり、それに隣接する位置で、鍛造の間に第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６が互いに係合する。いくつかの実施例では、第１の層２４は、第１のダイハーフ体１４の他の層１５より大きな第１のダイキャビティ１８の個別の部分を形成する（例えば、第１のダイキャビティ１８の第１の部分２６は、第１のダイキャビティ１８の他の個別層１５から切削された他の個別の部分より大きい）。同様に、第３の層４４は、いくつかの実施例において、第２のダイキャビティ２０の他の層１５より大きな第２のダイキャビティ２０の個別の部分を形成する（例えば、第２のダイキャビティ２０の第１の部分４８は、第２のダイキャビティ２０の他の個別層１５から切削された他の個別の部分より大きい）。したがって、第１の層２４及び第３の層４４は、第１のダイハーフ体１４及び第２のダイハーフ体１６の第１の層及び第３の層がそれぞれ受ける追加の応力に対処するために、他の個別層１５より厚くすることができる。いくつかの実施例では、第１のベースプレート６０は、第１のダイハーフ体１４の他のいずれの層よりも厚く、例えば他のあらゆる層１５の少なくとも二倍の厚みを有する。同様に、第２のベースプレート６２は、第２のダイハーフ体１６の他のいずれの層よりも厚くすることができ、例えば他のあらゆる層１５の少なくとも二倍の厚みを有する。特定の一実施例では、第１の層２４及び第３の層４４は各々が２０〜４０ｍｍの厚みを有し、第２の層２８及び第４の層４６は各々が１０〜２０ｍｍの厚みを有し、第１のベースプレート６０及び第２のベースプレート６２は各々が５０〜９０ｍｍの厚みを有する。
【００１９】
層１５は通常、積層され且つまとめて締結されてそれぞれダイハーフ体１４、１６を形成する前に切削されるように構成される。例えば、第１の層２４、第２の層２８、第３の層４４、第４の層４６、及び／又はすべての中間層３６の各々は、それぞれ第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０を形成するためにウォータージェット切削されるように構成される。前記層１５は、レーザ切断、ウォータージェット切削、バンドソー（又は他のソー）切断、機械加工、フライス加工、及び／又はプラズマ切断を含むがこれらに限定されないいずれかの適切な技術を用いてダイキャビティのセクションを形成するために切削され得る。
【００２０】
第１の複数のファスナ３２及び第２の複数のファスナ５８は、いずれかの適切なファスナとすることができ、一又は複数の層１５が個別のダイハーフ体から除去可能であるように、選択的に取り外し可能に構成することができる。いくつかの実施例では、第１の複数のファスナ３２は、第１のダイハーフ体１４の層をまとめて固定する複数のボルトを含み、第２の複数のファスナ５８は同様に第２のダイハーフ体１６の層をまとめて固定する複数のボルトを含み得る。他の実施例では、ファスナ３２、５８は、ねじ、ナット、リベット、インサート、クランプ、クリップ、ブラケット、釘、支柱、スタッド、アンカー、及び／又は他のいずれかの適切なファスナを含む。第１の複数のファスナ３２の各個別ファスナは、第１のダイハーフ体１４の一又は複数の層の少なくとも一部分を貫通してよい。いくつかの実施例では、第１の複数のファスナ３２の少なくともいくつかの個別ファスナが第１のダイハーフ体１４のすべての層を貫通する。いくつかの実施例では、第１の複数のファスナ３２の少なくともいくつかの個別ファスナは、第１のダイハーフ体１４の層の一部のみ、例えば第１のダイハーフ体１４の少なくとも二つの個別層１５を貫通する。同様に、第２の複数のファスナ５８の各個別ファスナは、第２のダイハーフ体１６の一又は複数の層１５の少なくとも一部分を貫通し得る。いくつかの実施例では、第２の複数のファスナ５８の少なくともいくつかの個別ファスナが第２のダイハーフ体１６のすべての層を貫通する。いくつかの実施例では、第２の複数のファスナ５８の少なくともいくつかの個別ファスナは、第２のダイハーフ体１６の層の一部のみ、例えば第２のダイハーフ体１６の少なくとも二つの個別層を貫通する。
【００２１】
いくつかの実施例では、第１の複数のファスナ３２の各ファスナは、第１のダイキャビティ１８に入らないように、第１のダイキャビティ１８から間隔を空けて配置される。同様に、いくつかの実施例では、第２の複数のファスナ５８の各ファスナは、第２のダイキャビティ２０に入らないように、第２のダイキャビティ２０から間隔を空けて配置される。ファスナ３２は、第１のダイハーフ体１４の層１５が組み立てられてまとめて固定されるとき、隣接する個別層１５が互いに接触するように構成することができる。同様に、ファスナ５８は、第２のダイハーフ体１６の層１５が組み立てられてまとめて固定されるとき、隣接する個別層１５が互いに接触するように構成することができる。いくつかの実施例では、個別層１５は各々が、ファスナ３２の一又は複数を取り外すことにより第１のダイハーフ体１４から選択的に除去可能であり、個別層１５は各々が、ファスナ５８の一又は複数を取り外すことにより、第２のダイハーフ体１６から選択的に除去可能である。このようにして、所与の層１５が摩耗するか、又は交換を要するとき（例えば、鍛造、移送、その他の間に生じる摩耗に起因して）、摩耗した層を組み立てられた第１のダイハーフ体１４又は第２のダイハーフ体１６から選択的に除去し、除去された層と同じ個別のダイキャビティの個別の部分を形成するために切削された新しい層と交換することができる。このようにして、本発明による鍛造用ダイ１２は、ダイハーフ体全体の交換を必要とするより、個々の層を交換することにより修理を実行することができるので、従来の鍛造用ダイより維持及び修理を容易に行うことができる。
【００２２】
鍛造用ダイ１２の異なる個別層１５は、いくつかの実施例では、他の個別層１５とは異なる材料から作製され得る。例えば、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６の、第１の層２４、第２の層２８、第３の層４４、第４の層４６、第１のベースプレート６０、第２のベースプレート６２、及び／又はすべての追加層３６の少なくとも一つは、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６の、第１の層２４、第２の層２８、第３の層４４、第４の層４６、第１のベースプレート６０、第２のベースプレート６２、及び／又はすべての追加層３６の少なくとも一つとは異なる材料又は異なるグレードの材料から作製される。いくつかの実施例では、第１の層２４は、第１のダイハーフ体１４の第２の層２８及び／又はいずれかの中間層３６とは異なる材料又は異なるグレードの材料から形成される。例えば、第１の層２４は、第１のダイハーフ体１４の第２の層２８及び／又は追加層３６より厚い。追加的に又は代替的に、第１の層２４は、第１のダイハーフ体１４の第２の層２８及び他の層３６より強度の高い材料から形成することができる。特定の一実施例では、第１の層２４は工具鋼から形成され、第１のダイハーフ体１４の第２の層２８及びいずれかの中間層３６は、ストリップ鋼、又は別の材料若しくは鋼種から形成される。「工具鋼」は、ツールの製造における使用のために構成された様々な炭素鋼及び合金鋼を指す。例えば、適切な工具鋼材料は、特有の硬度、摩耗及び変形に対する耐性、及び／又は高温で切削端を保持する特有の能力を有する。いくつかの実施例では、工具鋼は、０．５％から１．５％の炭素含有量を有する。工具鋼は、タングステン、クロム、バナジウム、及び／又はモリブデンも含み得る。本明細書において使用されるとき、材料は、他の材料より耐摩耗性が高い場合、硬度が高い場合、引張力及び／又は圧縮力が高い場合、並びに／或いは高い靭性を有する場合、別の材料より強度が高いと考慮される。いくつかの実施例では、より強度の高い材料は、鍛造用ダイ１２に強度を付加するために、特定の個別層１５（又は複数の個別層１５）のために使用され、すべての層により強度の高い材料を使用する必要はない。追加的に又は代替的に、より強度の高い材料が一又は複数の個別層１５に使用され、より延性の高い材料が一又は複数の他の個別層１５に使用されることにより、ダイの良好な全体強度と延性とを有する鍛造用ダイ１２を提供する。いくつかの実施例では、異なる個別層１５は、他の個別層１５より耐酸化性であるように構成される。
【００２３】
同様に、いくつかの実施例では、第３の層４４は、第２のダイハーフ体１６の第４の層４６及び／又はすべての中間層３６とは異なる材料又は異なるグレードの材料から形成される。例えば、第３の層４４は第２のダイハーフ体１６の第４の層４６及び他の層３６より強度の高い材料から形成することができる。特定の一実施例では、第３の層４４は、工具鋼から形成され、第２のダイハーフ体１６の第４の層４６及びいずれかの中間層３６は、ストリップ鋼、又は異なる材料若しくは鋼種から形成される。追加的に又は代替的に、第３の層４４は、第２のダイハーフ体１６の第４の層４６及び／又は追加層３６より厚くてよい。
【００２４】
いくつかの実施例では、鍛造用ダイ１２は、第１のダイハーフ体１４に封入された一又は複数のセンサ６６及び／又は第２のダイハーフ体１６に封入された一又は複数のセンサ６６を含む。例えば、センサ６６は、部品の鍛造の間、及び／又は鍛造用ダイ１２の加熱の間、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６からのデータを監視及び／又は測定するように構成される。例えば、センサ６６は、鍛造用ダイ１２内部における第１のダイハーフ体１４の温度、第２のダイハーフ体１６の温度、鍛造される部品の温度、及び／又は鍛造用潤滑剤の量を測定するように構成される。
【００２５】
鍛造用ダイ１２のいくつかの実施例は、一又は複数の冷却チャネル６８及び／又は一又は複数の加熱チャネル７０を含む。冷却チャネル６８は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６内に形成され、ダイハーフ体の一又は複数の個別層１５を通って延びることができる。冷却チャネル６８は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６内部の異なる内部位置に冷却流体を送達するように構成され、それにより第１のダイハーフ体１４、第２のダイハーフ体１６、及び／又は第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部に位置する任意のプリフォーム２２又は部品を冷却することができる。同様に、加熱チャネル７０は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６内に形成され、ダイハーフ体の一又は複数の個別層１５を通って延びることができる。加熱チャネル７０は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６内部の異なる内部位置に加熱流体を送達するように構成され、それにより第１のダイハーフ体１４、第２のダイハーフ体１６、及び／又は第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部に位置する任意のプリフォーム２２又は部品を加熱することができる。いくつかの実施例では、同じチャネルが加熱チャネル７０及び冷却チャネル６８の両方として機能する。例えば、チャネルは、鍛造プロセスの間の第１の期間に鍛造用ダイ１２に冷却流体を送達し、鍛造プロセスの間の第２の期間に鍛造用ダイ１２に加熱流体を到達する。追加的に又は代替的に、冷却チャネル６８及び／又は加熱チャネル７０を使用して、鍛造用ダイ１２に保護雰囲気ガス及び／又は潤滑剤を提供することができる。追加的に又は代替的に、電気カートリッジヒーター等の加熱エレメントを冷却チャネル６８及び／又は加熱チャネル７０内部に位置決めして鍛造用ダイ１２を加熱することができる。
【００２６】
鍛造用ダイ１２は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６内に形成された一又は複数のスロット７２を含むことができる。このようなスロット７２は、第１のダイハーフ体１４の一又は複数の層１５内部及び／又は第２のダイハーフ体１６の一又は複数の層１５内部の歪みを監視及び／又は測定するように構成された歪みゲージを収容することができる。追加的に又は代替的に、いくつかの実施例では、鍛造用ダイ１２は、第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６の中に組み込まれたドラフト及び／又はフィレットを含むことができ、このドラフト及び／又はフィレットは、鍛造後の第１のダイハーフ体１４及び／又は第２のダイハーフ体１６からの部品の取り出しを容易にするように構成されている。追加的に又は代替的に、このようなドラフト及び／又はフィレットは、鍛造の間の第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部の金属の流れを促進するように構成することができる。いくつかの実施例では、本発明による鍛造用ダイ１２を使用して、完成品に近い鍛造品を作成することができる。追加的に又は代替的に、鍛造用ダイ１２を使用して、完成した部品をつくり出すために、事前成形する鍛造品及び／又は鍛造後に更に機械加工されるドラフト又はフィレットを有する鍛造品（例えば部品）を作製することができる。いくつかの実施例では、一連のブロッカー及び仕上げ型が使用される。これらは、本発明の方法により作製されていても又は従来の方法により作製されていてもよい。
【００２７】
追加的に又は代替的に、鍛造用ダイ１２は、個別のダイハーフ体を強化するように、及び／又は所与のダイハーフ体１４、１６内部で個別層１５の互いに対する移動に抵抗するように構成された一又は複数の強化エレメント（本明細書では、補強エレメント又は補強バーとも呼ぶ）を含み得る。例えば、第１のダイハーフ体１４は、第１のダイハーフ体１４の第１の外面７８及び／又は第１のベースプレート６０に固定することのできる第１の補強エレメント７４を含む。いくつかの実施例では、第１の外面７８は、第２の層２８の外面である。追加的に又は代替的に、第２のダイハーフ体１６は、第２のダイハーフ体１６の上面６４及び／又は第２のベースプレート６２に固定することのできる第２の補強エレメント７６を含むことができる。補強エレメント  ７４、７６は、個別のダイハーフ体１４、１６に溶接することができるか、又は他のいずれかの適切な方式でダイハーフ体に固定することができる。いくつかの実施例では、補強エレメント  ７４、７６は角棒の形態をとることができるが、それに限定されない。
【００２８】
鍛造用ダイ１２は、金属部品、ガラス部品、複合材部品、セラミック部品、及び／又はプラスチック部品といった様々な部品を形成するために使用することができる。いくつかの実施例では、複合材若しくはプラスチック用の圧縮成形に使用するため、又はガラス若しくはセラミック用のダイを形成するために、本発明により積層ダイを作製することができる。いくつかの場合では、ここに開示される鍛造用ダイ内で鍛造される部品は、大型の部品、例えば少なくとも１フィートの長さ又は半径を有する部品である。鍛造部品は、多くの異なる用途に使用することができ、これには航空機、ビークル，ビッグフレーム生産、及び／又はマリンクラフトの部品が含まれるがこれらに限定されない。いずれかの適切なプリフォーム２２を、ビレット、バー、ブランク、インゴット、ブルーム、スラブ又は他の半完成鋳造製品といった鍛造用ダイ１２と共に使用することができる。プリフォーム２２は、いずれかの適切な材料から形成することができ、このような材料には金属、合金、セラミック、及びプラスチックが含まれるがこれらに限定されない。
【００２９】
使用時には、プリフォーム２２の少なくとも一部分を第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部に位置決めし、次いで第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６を互いに係合させて接合させ（例えば、矢印２５に沿って）、まとめてプレスすることにより、第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０の形状に従ってプリフォーム２２が成形される。鍛造の間に、プリフォーム２２の余剰材料は強制的にプリフォームから排出される。鍛造用ダイ１２は、このような余剰材料が第１のダイハーフ体１４又は第２のダイハーフ体１６の個別層の間に入り込むことを実質的に防止するように構成することができる。例えば、第１のダイハーフ体１４は、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体１４の隣接する個別層１５の間のスペース又はエリアにプリフォーム２２から余剰材料が入り込むことを十分に防止するように位置決めされる十分な数のファスナ３２を含む。第１のファスナ３２は、鍛造の間の、第１のダイハーフ体１４の個別の隣接層１５の互いに対する移動（例えば横滑り）を実質的に防止するように構成することもできる。このようにして、第１のファスナ３２は、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体１４の一体性を維持するように構成することができる。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４は、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、及び／又は少なくとも５０のファスナ３２を含む。いくつかの特定の実施例では第１のファスナ３２はＭ２０ねじであるが、いずれの適切なファスナも第１のファスナ３２に使用することができる。いくつかの実施例では、第１のファスナ３２は、個別層１５が互いに対してスライドすること又は側方に移動することを防止するように構成された一又は複数のキーみぞを含む。
【００３０】
同様に、第２のダイハーフ体１６は、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体１６の隣接する個別層１５の間のスペース又はエリアにプリフォーム２２から余剰材料が入り込むことを十分に防止するように位置決めされる複数のファスナ５８を含むことができる。第２のファスナ５８は、鍛造の間の、第２のダイハーフ体１６の個別の隣接層１５の互いに対する移動（例えば横滑り）を実質的に防止するように構成することもできる。このようにして、第２のファスナ５８は、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体１６の一体性を維持するように構成することができる。いくつかの実施例では、第２のダイハーフ体１６は、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、及び／又は少なくとも５０のファスナ５８を含む。いくつかの特定の実施例では第２のファスナ５８はＭ２０ねじであるが、いずれの適切なファスナも第２のファスナ５８に使用することができる。いくつかの実施例では、第２のファスナ５８は、個別層１５が互いに対してスライドすること又は側方に移動することを防止するように構成された一又は複数のキーみぞを含む。
【００３１】
鍛造用ダイ１２内で部品を鍛造するとき、第１のダイハーフ体１４及び第２のダイハーフ体１６は、それらダイハーフ体１４、１６をまとめてプレスし、ダイハーフ体に圧力を掛けることにより、第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部で部品を鍛造するように構成された鍛造プレス７７の中にローディングされ得る。鍛造プレス７７は、いずれの適切な種類のプレスでもよいが、いくつかの実施例では液圧プレスである。いくつかの実施例では、鍛造プレス７７は、少なくとも５ｍｍ／秒のラム速度を有し、少なくとも５０ＭｅｇａＰａｓｃａｌ（ＭＰａ）の力を鍛造用ダイ１２に掛けるように構成される。これに限定されないが、いくつかの実施例では、鍛造プレス７７は、５５〜１，０００ＭＰａ（８０−１４０キロポンド／インチ２（ＫＳＩ））の力を鍛造用ダイ１２に掛けるように構成される。いくつかのシステム１０は、部品を鍛造する前及び／又は間に、プリフォーム２２及び／又は鍛造用ダイ１２を加熱するように構成された炉８０及び／又は他の加熱エレメントを含む。いくつかの実施例では、鍛造用ダイ１２の第１の使用は第１の層２４及び／又は第３の層４４を変形させ、これにより第１のダイキャビティ１８の第１の外周部７９（図２）の周りに第１の外周部隆起７１が形成される、及び／又は第２のダイキャビティ２０の第２の外周部８１（図２）の周りに第２の外周部隆起７３が形成される。追加的に又は代替的に、鍛造用ダイ１２の第１の使用は、隣接する個別層１５に対する第１の層２４及び／又は第１のダイキャビティ１８の第１の部分２６の移動、及び／又は隣接する個別層に対する第３の層４４及び／又は第２のダイキャビティ２０の第１の部分４８の移動という形で変形を生じさせ得る。
【００３２】
鍛造が完了した後は、例えば第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６を分離することにより、得られた鍛造部品を鍛造用ダイ１２から取り出す。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６は、一方の個別のダイハーフ体を他方のダイハーフ体から動かすことにより、又は両方のダイハーフ体を互いから引き離すことにより、分離される。他の実施例では、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６は、ダイハーフ体の分離が、一方又は両方のダイハーフ体を他方から引き離すように枢動させることにより行えるように、まとめてヒンジ留めされる。
【００３３】
開示される鍛造用ダイ１２は、従来の鍛造用ダイを作製できるより迅速に、このような鍛造用ダイの製造を容易にすることができる。例えば、切削される個別層１５は各々が通常ダイハーフ体の全体の厚みと比較して相対的に薄いため、各層１５は、材料の固体ブロックの中にダイキャビティを機械加工するために一般的であるより速く切削される。このような鍛造用ダイを作製する本開示の方法は、古い部品のために新規の鍛造用ダイを容易に作製することができる。いくつかの実施例では、鍛造用ダイ１２は、本開示の鍛造用ダイ１２を作製するための費用及び消費時間が従来の鍛造用ダイと比べて低い／短いことから、比較的少数の部品を作製するために使用され、次いで使い捨て可能に処理される。
【００３４】
次に、鍛造用ダイ１２、鍛造用ダイ１２を形成するための層１５、プリフォーム２２、及び鍛造部品の例示的で非排他的な実施例を示す図２〜１２を参照する。適切である場合、図１の回路図の参照番号が、図２〜１２の対応する部品を指すために使用されているが、図２〜１２の実施例は非排他的であり、鍛造用ダイ１２、鍛造用ダイ１２を形成するための層１５、プリフォーム２２、又は鍛造部品は、図２〜１２に示される実施形態に限定されない。即ち、鍛造用ダイ１２、鍛造用ダイ１２を形成するための層１５、プリフォーム２２、及び鍛造部品は、図示の特定の実施形態に限定されず、図１の回路図に示されて同図を参照して説明された任意の数の様々な態様、構成、特徴、特性等、及び／又は図２〜１２の実施形態とその変形例を包含し得るが、そのような態様、構成、特徴、特性等のすべてを含む必要はない。簡潔に説明すると、前述の各構成要素、部品、部分、態様、領域など、又はそれらの変形例は、図２〜１２の一つ一つにおいて再度説明、図示、及び／又は表示されないものもあるが、前述の特徴、変形例などがこれら実施形態に利用され得ることは、本発明の範囲内である。
【００３５】
図２は鍛造用ダイ８２を示しており、これは、部品を鍛造するために使用される前又は使用された後の、鍛造用ダイ１２の一実施例である。鍛造用ダイ８２は、第１のダイハーフ体８４（第１のダイハーフ体１４の一実施例）及び第２のダイハーフ体８６（第２のダイハーフ体１６の一実施例）を含む。第１のダイハーフ体８４は、図示のように積層されて第１のダイハーフ体８４を形成する複数の層１５を通って延びる第１のダイキャビティ１８を含む。この実施例では、第１の層２４は、第１のダイハーフ体８４の他の個別層の上に位置決めされ、したがって、部品を鍛造するために二つのダイハーフ体を互いに係合させると、第１の層２４の第１の係合面３５は第２のダイハーフ体８６に対向する。図２に示すように、第１の係合面３５の一部分（例えば第１の外周部隆起７１）は、第１の係合面３５の残りの部分に対して、例えば第１のダイキャビティ１８の第１の外周部７９に隣接するエリアにおいて隆起している。第１のダイハーフ体８４は、第１の層２４と第２の層２８の間に位置決めされた第２の層２８及び四つの中間層３６も含んでいる。第１のベースプレート６０は、この実施例では第２の層２８に固定されている。複数のファスナ３２が、層１５をまとめて且つ互いに対して固定して第１のダイハーフ体８４を形成するために、第１のダイキャビティ１８の周りに位置決めされている。この実施例の変形例には、これよりも多い又は少ないファスナ３２が含まれてもよい。同様に、これよりも多い又は少ない中間層３６が異なる変形例に含まれてもよい。図２の実施例では、層１５のすべては実質的に均一の厚みを有し（第１のダイキャビティ１８を形成するために切削される個別層の部分以外に）、第１のベースプレート６０は第１のダイハーフ体８４の個別層１５の各々より厚いが、他の実施例では、層１５は変化する厚みを有する。
【００３６】
図２の実施例では、第２のダイハーフ体８６は、本質的に第１のダイハーフ体８４の鏡像であり、第２のダイハーフ体８６は、第３の層４４及び第４の層４６と、それらの間に位置決めされた四つの中間層３６を含む。第２のベースプレート６２は第４の層４６に固定されており、複数のファスナ５８は、第２のダイハーフ体８６の層１５をまとめて且つ互いに対して固定するために、第２のダイキャビティ２０の周りに位置決めされている。第３の層４４は、二つのダイハーフ体が互いに係合されるとき第１のダイハーフ体８４に対向する第２の係合面３４を含む。図２に示すように、第２の係合面３４の一部分（例えば第２の外周部隆起７３）は、第２の係合面３４の残りの部分に対して、例えば第２のダイキャビティ２０の第２の外周部８１に隣接するエリアにおいて隆起している。第１のダイハーフ体８４と第２のダイハーフ体８６が互いに係合するとき、ダイハーフ体がまとめてプレスされると所望の部品が鍛造用ダイ８２内で鍛造されるように、第１のダイキャビティ１８と第２のダイキャビティ２０は互いに対して位置合わせされる。他の実施例では、第２のダイハーフ体８６は異なって構成され、第１のダイハーフ体８４の鏡像ではない（例えば、鍛造用ダイ８２は非対称でもよい）。使用時には、プリフォーム（例えばプリフォーム２２）を第１のダイキャビティ１８及び／又は第２のダイキャビティ２０内部に位置決めし、次いで第１のダイハーフ体８４と第２のダイハーフ体８６を接合して互いに係合させ、それによりプリフォームの一部分を第１のダイキャビティ１８及び第２のダイキャビティ２０の各々の内部に位置決めする。したがって、鍛造用ダイ８２がまとめてプレスされるとき、ダイキャビティに従ってプリフォームが成形される。
【００３７】
図３〜５は、適切なプリフォーム２２の代表的な実施例を示すが、適切なプリフォームはこれら実施例に限定されず、様々な形状及びサイズとすることができ、適切なプリフォームは、鍛造される部品の幾何形状に応じて選択される。図３は、円筒形のプリフォーム８８を示している。図４は、楕円形上の断面エリアを有する長形のプリフォーム９０を示している。図５は、実質的に円筒形であるが、第１の長い直径部分９４と、第２の短い直径部分９６とを含むビレット９２を示している。他の実施例では、プリフォームは、実質的に四角形の、正方形の、多角形の及び／又は不規則な断面エリアを有する。いくつかの実施例では、プリフォーム２２は、テーパー加工されている、及び／又はフィレットを含む。いくつかの実施例では、プリフォームの幾何形状はプレス負荷に基づいて選択され、鍛造の間の鍛造用ダイ内の応力が最小となるプリフォームの幾何形状が部品を鍛造するために使用される。図６は、ここに開示される鍛造用ダイで鍛造され得る代表的な部品９８を示し、この部品９８は、部品９８を作製するために使用される鍛造用ダイの第１のダイキャビティ１８及び第２のダイキャビティ２０の形状により得られる特徴を有している。
【００３８】
図７は、図２の第１のダイハーフ体８４の一部分の切開図であり、第１のダイキャビティ１８を形成するために各層１５を切削する方法のバリエーションを示している。図７に示すように、各層１５は、第１のダイキャビティ１８を形成するために切削され、個別層は、層が積層されてまとめて組み立てられると切削部分が位置合わせされて第１のダイキャビティ１８を形成するように、互いに対して位置決めされている。第１のベースプレート６０は、第１のダイキャビティ１８の一部分を形成するために切削されている。図示のように、ファスナ３２が第１のダイハーフ体８４の層１５をまとめて固定するように、ファスナ３２を受容する複数の穴１００が第１のダイハーフ体８４を通して形成されている。図７に示すように、いくつかの実施例では、穴１００は第１のダイハーフ体８４全体を通って延びる（第１のベースプレート６０も含めて）。穴１００は、第１のダイキャビティ１８にぶつからないように位置決めされる。
【００３９】
図８は、鍛造用ダイ１２の一実施例である鍛造用ダイ１０２の分解切開図である。第１のダイハーフ体１０４（第１のダイハーフ体１４の一実施例）は、第１のダイキャビティ１８と第２のダイキャビティ２０が互いに位置合わせされ、例えばプリフォーム２２から、その中で部品を鍛造するために互いに対向するように、第２のダイハーフ体１０６（第２のダイハーフ体１６の一実施例）と係合するように構成されている。鍛造用ダイ１２及びプリフォーム２２は、第１のダイキャビティ１８及び第２のダイキャビティ２０が見えるように切開図に示されているが、通常ダイキャビティは、図２に最もよく示されるようにダイハーフ体の外縁から間隔を空けて配置されている。この実施例では、第１のダイハーフ体１０４は、本明細書に記載される複数の層から形成されており、第２のダイハーフ体１０６は、中に第２のダイキャビティ２０が形成された単一の層から形成されている。他の実施例では、第２のダイハーフ体１０６は、材料の単一の層から形成される、及び／又は第２のダイキャビティ２０を含まず、鍛造の間にはプリフォーム２２の実質的にすべてが第１のダイキャビティ１８の内部に位置決めされる。鍛造用ダイ１０２は、第２のダイハーフ体１０６に対する第１のダイハーフ体１０４の位置合わせを容易にするための（例えば、第１のダイキャビティ１８と第２のダイキャビティ２０の位置合わせを容易にするための）、一又は複数の位置合わせピン又はその他の位置合わせ構造を含んでもよい。
【００４０】
図９は、図８の第１のダイハーフ体１０４の分解切開図であり、説明のために層１５を互いから分離した状態で示している。第１のダイキャビティ１８の様々なセクションと、第１のダイハーフ体１０４の層１５がまとまってキャビティを形成する様子とを更に明瞭に示すために、第１のダイハーフ体１０４の実質的に半分しか示さない、第１のダイハーフ体１０４の切開図である。第１の層２４、第２の層２８、中間層３６ａ、中間層３６ｂ、中間層３６ｃ、及び中間層３６ｄの各々は、第１のダイキャビティ１８の個別の部分を形成するために切削されている。例えば、第１の層２４は、第１のダイキャビティ１８の第１の部分１０８を形成するために切削されており、第２の層２８は、第１のダイキャビティ１８の第２の部分１１０を形成するために切削されており、中間層３６ａは、第１のダイキャビティ１８の第３の部分１１２を形成するために切削されており、中間層３６ｂは、第１のダイキャビティ１８の第４の部分１１４を形成するために切削されており、中間層３６ｃは、第１のダイキャビティ１８の第５の部分１１６を形成するために切削されており、中間層３６ｄは、第１のダイキャビティ１８の第６の部分１１８を形成するために切削されている。第１のダイハーフ体１０４の層１５が規定された順序で積層されると、個別層の中に切削された個別の部分が位置合わせされて所望の第１のダイキャビティ１８を形成する。
【００４１】
第１のダイキャビティ１０４の個別層１５の一つのセクションが、明瞭に示すために分離した状態で示されている。図１０は、第１のダイハーフ体１０４の第１の層２４と、その中に形成された第１のダイキャビティ１８の第１の部分１０８を示している。図１１は、中間層３６ａと、第１のダイキャビティ１８の第３の部分１１２を示している。図１２は、中間層３６ｃと、第１のダイキャビティ１８の第５の部分１１６を示している。図示のように、この実施例では、第１のダイキャビティ１８の個別の部分は各々異なっており、個別層１５の一つ一つが互いに別個である。したがって、層１５は、第１のダイキャビティ１８をつくり出すために切削部分が互いに対して位置決めされるように、第１のダイハーフ体１０４を形成するために特定の順序で積層される。他の実施例では、所与のダイハーフ体の一又は複数の層は、実質的に互いに同一である。
【００４２】
図１３〜１４は、本開示による方法の例示的且つ非排他的な実施例を示すフロー図を概略的に示している。図１３〜１４では、一部のステップを点線で囲むことで、このようなステップが、任意選択的なものであり得るか、又は本開示による方法の任意選択的バージョンに対応し得ることを示している。とはいえ、本開示によるすべての方法が、実線で囲まれたステップを含む必要はない。本明細書の記載から理解されるように、図１３〜１４に示す方法及びステップは限定的ではなく、図示したステップの数よりも多い又は少ないステップを有する方法を含む他の方法及びステップも、本開示の範囲に含まれる。
【００４３】
図１３は、バー、ブランク、及び／又はビレットといったプリフォーム（例えばプリフォーム２２）から、部品を鍛造するための鍛造用ダイ（例えば鍛造用ダイ１２）を作製する方法２００を示している。方法２００は、通常、２０２において、第１のダイハーフ体（例えば第１のダイハーフ体１４）を形成すること、及び２０４において、第１のダイキャビティ（例えば第１のダイキャビティ１８）が第２のダイハーフ体（及び／又は第２のダイハーフ体の第２のダイキャビティ、例えば第２のダイキャビティ２０）に対向するように、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体（例えば第２のダイハーフ体１６）を係合させることを含む。２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、通常、２０６において第１の層（例えば第１の層２４）を切削して第１のダイキャビティの第１の部分（例えば第１の部分２６）を形成すること、２０８において第２の層（例えば第２の層２８）を切削して第１のダイキャビティの第２の部分（例えば第２の部分３０）を形成すること、２１０において第１の層と第２の層をまとめて積層すること、及び２１２において第１の層と第２の層をまとめて締結することを含む。２１０で第１の層と第２の層をまとめて積層することは、第１の部分と第２の部分を互いに対して位置決めして第１のダイキャビティを形成するように、第２の層に対して第１の層を位置決めしてアセンブリ又は積層板を形成することを含む。２１２で第１の層と第２の層をまとめて締結することは、層をまとめて締結すること（例えば、第１の複数のファスナ３２を介して）及び／又はそれ以外の方法で、例えば接着若しくはその他の締結手段を介して、層をまとめて結合することを含み得る。いくつかの実施例では、２１２で第１の層と第２の層をまとめて締結することは、鍛造用ダイの層の位置合わせを維持するために、鍛造用ダイの中に一又は複数のキーみぞを挿入することを含む。追加的に又は代替的に、２１０で第１の層と第２の層をまとめて積層すること及び／又は２１２で第１の層と第２の層を締結することは、層間の一又は複数のインターフェースをドレッシングして、滑らかで連続する層インターフェース及び／又はダイキャビティをつくり出すことを含み得る。
【００４４】
いくつかの方法２００では、２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、２１４において一又は複数の追加層（例えば一又は複数の中間層３６）を切削することを含む。これら実施例では、各追加層を切削して第１のダイキャビティの個別の部分を形成し、２１０において積層することが、所望の第１のダイキャビティを形成するために切削部分が位置合わせされ且つ層が適切な順序に配置されるように、第１の層と第２の層の間に追加層を積層することを含む。２１２で層を締結することは、ファスナの一又は複数を取り外すことにより、組み立てられた第１のダイハーフ体から任意の個別層を除去することができるように、選択的に且つ除去可能に層をまとめて締結（例えばボルト留め）することを含み得る。このような方法では、ダイハーフ体全体を交換する必要なしに、第１のダイハーフ体のメンテナンスのために、摩耗層を除去して代替層で交換することができる。
【００４５】
２０６で第１の層を切削すること、２０８で第２の層を切削すること、及び２１４で任意の追加層を切削することは、通常、２１２で層をまとめて締結すること及び２１０で層を積層することの前に実施される。このようにして、個別層は各々個別に切削することができ、これにより、材料の固体ブロックから形成される従来の鍛造用ダイと比較して、開示される鍛造用ダイの作製の間の切削ツールの摩耗が低減し得る。２０６、２０８、及び／又は２１４で層を切削することは、通常、ウォーター切削を介して実施されるが、レーザ切断、バンドソー切断（又はあらゆるソー切断）、機械加工、フライス加工、及び／又はプラズマ切断といったあらゆる切削技術が本発明の範囲に含まれる。ここに開示される鍛造用ダイを作製する方法２００は、通常、機械加工による外面を有するようにプレートを成形する必要がなく、単純にダイキャビティを個別層に切削するだけなので、鍛造用ダイを形成する従来の方法より速く又は容易に実施されるように構成され得る。
【００４６】
いくつかの方法２００では、第２のダイハーフ体は、第１のダイハーフ体内の第１のダイキャビティがプリフォームの実質的に全体を受容するような、固体の及び／又は平坦なダイハーフ体である（例えば、第１のダイキャビティは、鍛造される所望の部品の全体に応じたサイズ及び形状を有する）。他の方法では、第１のダイハーフ体内の第１のダイキャビティは、プリフォームの一部分のみを受容し、第２のダイハーフ体は、第２のダイキャビティ（例えば第２のダイキャビティ２０）を含み、第１のダイキャビティと第２のダイキャビティはまとめてプリフォームを受容して鍛造部品を形成する。このような方法２００は、２１６において第２のダイハーフ体を形成することを含むことができ、それは２０２での第１のダイハーフ体を形成することと同じでよい。例えば、２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、通常、２１８において、第２のダイハーフ体の第３の層（例えば第３の層４４）を切削して第２のダイキャビティの第１の部分（例えば第１の部分４８）を形成すること、及び２２０において、第２のダイハーフ体の第４の層（例えば第４の層４６）を切削し、第２のダイキャビティの第２の部分（例えば第２の部分５０）を形成することを含む。
【００４７】
２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、２２２において、第２のダイキャビティを形成するために第２のダイキャビティの第１の部分と第２の部分が互いに対して位置決め及び位置合わせされるように（例えば、それによりアセンブリ又は積層板を形成する）、第３の層と第４の層をまとめて積層すること、並びに２２４において、第３の層と第４の層をまとめて締結して第２のダイハーフ体を組み立てることも含み得る。２２４で第３の層と第４の層をまとめて締結することは、層をまとめて締結すること（例えば、第２の複数のファスナ５８を介して）及び／又はそれ以外の方法で、例えば接着若しくはその他の締結手段を介して、層をまとめて結合することを含み得る。いくつかの実施例では、２２４で第３の層と第４の層をまとめて締結することは、鍛造用ダイの層の位置合わせを維持するために、鍛造用ダイの中に一又は複数のキーみぞを挿入することを含む。追加的に又は代替的に、２２２で第３の層と第４の層をまとめて積層すること及び／又は２２４で第３の層と第４の層を締結することは、層間の一又は複数のインターフェースをドレッシングして、滑らかで連続する層インターフェース及び／又はダイキャビティをつくり出すことを含み得る。
【００４８】
この場合も、いくつかの方法２００は、２２６において一又は複数の追加層（例えば、一又は複数の中間層３６）を切削することを含む。これら実施例では、各追加層を切削して第２のダイキャビティの個別の部分を形成し、２２２で積層することが、所望の第２のダイキャビティを形成するために切削部分が位置合わせされ且つ層が適切な順序に配置されるように、第３の層と第４の層の間に追加層を積層することを含む。２２４で層を締結することは、ファスナの一又は複数を取り外すことにより、組み立てられた第２のダイハーフ体から任意の個別層を除去することができるように、選択的に且つ取り外し可能に層をまとめて締結（例えばボルト留め）することを含み得る。このような方法では、ダイハーフ体全体を交換する必要なしに、第２のダイハーフ体のメンテナンスのために、摩耗層を取り外し、代替層で交換することができる。２１８で第３の層を切削すること、２２０で第４の層を切削すること、及び２２６で任意の追加層を切削することは、通常、２２４で層をまとめて締結すること及び２２２で層を積層することの前に実施される。２１８、２２０、及び／又は２２６で層を切削することは、通常、ウォーター切削を介して実施されるが、レーザ切断、機械加工、フライス加工、バンドソー切断（又はあらゆる種類のソー切断）、及び／又はプラズマ切断といったあらゆる切削技術が本発明の範囲に含まれる。
【００４９】
いくつかの方法２００では、２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、２２８において、第１のベースプレート（例えば第１のベースプレート６０）を第１のダイハーフ体の第１の層又は第２の層に固定することを含む。追加的に又は代替的に、２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、２３０において、第２のベースプレート（例えば第２のベースプレート６２）を、第２のダイハーフ体の第３の層又は第４の層に固定することを含み得る。このようなベースプレートは、固定される個別のダイハーフ体を強化するように、２２８及び／又は２３０において固定することができるが、ベースプレートは通常、ダイキャビティの一  部分を形成するために切削されることはない。２２８及び／又は２３０で一又は複数のベースプレートを鍛造用ダイに固定することを含む方法２００では、２０４で第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体を係合させることは、第１のベースプレートと第２のベースプレートが互いの反対側に位置し、それらの間に第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティが位置決めされるように、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体を位置決めすることを含み得る。
【００５０】
追加的に又は代替的に、方法２００は、２３２及び／又は２３４において一又は複数の補強エレメントを固定することを含み得る。例えば、方法２００は、２３２において第１の補強エレメント（例えば第１の補強エレメント７４）を第１のダイハーフ体に固定すること及び／又は２３４において第２の補強エレメント（例えば第２の補強エレメント７６）を第２のダイハーフ体に固定することを含み得る。いくつかの方法では、２３２において第１の補強エレメントを固定すること及び／又は２３４において第２の補強エレメントを固定することは、個別の補強エレメントを個別のダイハーフ体に溶接することを含み得る。２３２で第１の補強エレメントを固定することは、第１の補強エレメントを第１のダイハーフ体の第１のベースプレートに固定すること、及び／又は第１の補強エレメントを第１のダイハーフ体の外面（例えば第１の外面７８）に固定することを含み得る。同様に、２３４で第２の補強エレメントを固定することは、第２の補強エレメントを第２のダイハーフ体の第２のベースプレートに固定すること、及び／又は第２の補強エレメントを第２のダイハーフ体の外面（例えば上面６４）に固定することを含み得る。補強エレメントは、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体を強化するように、２３２、２３４において、溶接、締結、接着、又は他のいずれかの適切な技術により固定され得る。いくつかの実施例では、補強エレメントは、鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の一体性を維持するように構成される。
【００５１】
いくつかの方法２００は、２３６において、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体のための、望ましい層の数、厚み及び／又は材料を決定することを含む。２３６でのこのような決定することは、鍛造用ダイで鍛造される所与の部品の幾何形状及び／又は輪郭を分析して、部品の鍛造の間の負荷及び応力に対応するための層の数、厚み及び／又は材料を決定することを含み得る。いくつかの実施例では、上述のように、各ダイハーフ体の異なる個別層は、異なる個別の厚みを有する、及び／又はダイハーフ体の他の個別層とは異なる材料から形成される。追加的に又は代替的に、方法２００は、２３８において、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体のための、望ましいファスナの数、サイズ、及び／又は配置を決定することを含み得る。このようなファスナは、２３８において、部品の鍛造の間にダイハーフ体がその一体性を保持するように、個別のダイハーフ体の個別層をまとめて保持するために十分な圧縮力を加えるために決定され得る。例えば、ファスナの数、サイズ及び／又は配置は、２３８において、鍛造の間に層が互いに対して横滑りすることを防止する又はそれに抵抗するため、及び／又は鍛造の間に隣接する個別層の間のスペースにプリフォームから材料が入り込むことを防止する又はそれに抵抗するために、決定される。
【００５２】
いくつかの方法では、２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、２４０において、第１のダイハーフ体内に一又は複数のセンサ（例えばセンサ６６）を封入すること、及び／又は２４２において、一又は複数の加熱チャネル（例えば加熱チャネル７０）及び／又は冷却チャネル（例えば冷却チャネル６８）を形成することを含み得る。同様に、２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、２４４において第２のダイハーフ体内に一又は複数のセンサを封入すること、及び／又は２４６において第２のダイハーフ体内に一又は複数の加熱チャネル及び／又は冷却チャネルを形成することを含み得る。追加的に又は代替的に、２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、２４８において、第１のダイハーフ体内に一又は複数のスロット（例えばスロット７２）を形成し、その中に歪みゲージを位置決めすることを含むことができ、及び／又は２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、２５０において、第２のダイハーフ体内に一又は複数のスロットを形成し、その中に歪みゲージを位置決めすることを含むことができる。したがって、いくつかの方法２００では、鍛造の間に、第１のダイハーフ体の一又は複数の層内部及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層内部の歪みを監視することが容易になり得る。このような監視により、摩耗の可能性があるために取り外し及び交換が必要となった第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の特定の個別層を識別可能となり得る。
【００５３】
いくつかの方法２００では、２０２で第１のダイハーフ体を形成することは、２５２において第１のダイハーフ体の一又は複数の層をコーティングすることを含む、及び／又は２１６で第２のダイハーフ体を形成することは、２５４において第２のダイハーフ体の一又は複数の層をコーティングすることを含み得る。２５２及び／又は２５４でのこのようなコーティングすることは、個別のダイハーフ体の層を滑らかにする及び／又は摩耗を防止するように構成された金属及び／又はセラミックコーティングで一又は複数の層をコーティングすることを含み得る。２５２及び／又は２５４でのこのようなコーティングは、任意のコーティング技術により塗布することができ、それには、限定されないが、フレーム溶射、プラズマ溶射、メッキ層の形成、拡散接合及び／又はろう付けが含まれる。いくつかの特定の実施例では、２５２及び／又は２５４でコーティングすることは、一又は複数の層を、アルミニウム合金の部品を鍛造するために特に有用であり得る、オイル中グラファイトの懸濁溶液（例えば、Ｈｏｕｇｈｔｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍｅｘ  Ｇｏ／Ｆｅｎｅｌｌａ  ｏｉｌ  Ｆ  Ｇ）又はグラファイトを含まなくともよい水ベースの製品（例えば、Ｈｏｕｇｈｔｏｎ  Ｔｈｅｒｍｅｘ  ＷＧ／Ｆｅｎｅｌｌａ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆ  Ｇ）でコーティングすることを含む。いくつかの特定の実施例では、２５２及び／又は２５４でコーティングすることは、一又は複数の層を、例えばチタニウム、ジルコニウム、及び／又はニッケル合金の部品を鍛造するために有用であり得る、Ｈｏｕｇｈｔｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍｅｘ  ８１９１でコーティングすること、又はガラスコーティングすることを含む。
【００５４】
図１４は、ここに開示される鍛造用ダイ１２を用いて部品を作製する方法３００を示している。方法３００は、通常、３０２において鍛造用ダイ（例えば鍛造用ダイ１２）を提供すること、３０４において鍛造用ダイ内部にプリフォーム（例えばプリフォーム２２）を位置決めすること、及び３０６において鍛造用ダイの第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体（例えば、第１のダイハーフ体１４と第２のダイハーフ体１６）をまとめてプレスすることを含む。いくつかの方法３００では、３０２で鍛造用ダイを提供することは、２０２（図１３）において第１のダイハーフ体を形成すること、及び／又は２１６（図１３）において第２のダイハーフ体を形成することを含む。３０４で鍛造用ダイ内部にプリフォームを位置決めすることは、通常、第１のダイハーフ体の第１のダイキャビティ（例えば第１のダイキャビティ１８）の内部にプリフォームの少なくとも一部分を位置決めすることを含む。いくつかの実施例では、プリフォームの実質的に全体が、第１のダイキャビティ内部に位置決めされる。いくつかの実施例では、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体が互いに係合するとき、プリフォームの第１の部分は第１のダイキャビティ内部に位置決めされ、プリフォームの第２の部分は第２のダイハーフ体の第２のダイキャビティ（例えば第２のダイキャビティ２０）内部に位置決めされる。３０６で第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体をまとめてプレスすることは、３０８において、ダイハーフ体をまとめてプレスして部品を鍛造するために鍛造用ダイを鍛造プレス（例えば鍛造プレス７７）の中にローディングすることを含み得る。
【００５５】
方法３００は、３１０において鍛造用ダイ及び／又はプリフォームを加熱すること（例えば、鍛造用ダイ内部に位置決めする前、又は鍛造用ダイ内部に位置決めされている間に）を含むことができ、これは、鍛造用ダイ及び／又はプリフォームを、少なくとも１００℃、少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、及び／又は少なくとも５００℃の最低温度に加熱することを含み得る。３０６で、プリフォームを所望の鍛造部品へと成形するために十分な時間にわたって且つ十分な力でダイハーフ体がまとめてプレスされた後、３１２において、得られた鍛造部品を鍛造用ダイから取り出す。例えば、３１２で部品を取り出すことは、鍛造プレスから鍛造用ダイを取り出すこと及び／又は第１のダイハーフ体を第２のダイハーフ体から分離して第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティから鍛造部品を取り出すことを含む。鍛造部品を鍛造用ダイから取り出したら、３０４において新しいプリフォームを鍛造用ダイ内部に位置決めすることができ、３０６において鍛造用ダイを再びプレスして別の鍛造部品を形成することができ、これは３１２において再び鍛造用ダイから取り出される。このシーケンスは、本開示の鍛造用ダイ内部で所望の数の部品を鍛造するために、必要なだけ繰り返すことができる。いくつかの方法３００では、鍛造用ダイは、完成品又は完成品に近いものを生成するように構成される。他の方法３００では、鍛造用ダイは、鍛造用ダイから取り出された後で更に機械加工されるドラフト及び／又はフィレットを有する部品を生成するように構成され、したがっていくつかの実施例では、３１２で部品を取り出すことは、取り出した後で部品を機械加工して鍛造部品の仕上げを行うことを含む。
【００５６】
いくつかの方法３００は、３１４において、鍛造用ダイの層を監視することを含む。例えば、３１４で鍛造用ダイを監視することは、例えば鍛造用ダイを監視するために位置決めされた一又は複数の歪みゲージからのデータを測定及び分析することにより、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体内部の歪みを監視及び／又は測定することを含む。このような歪みゲージは、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の個別層に埋設することができるか、又は監視対象の鍛造用ダイに対してそれ以外の方法で位置決めすることができる。追加的に又は代替的に、３１４で鍛造用ダイを監視することは、例えばデータを測定するために鍛造用ダイ内部に封入され得る及び／又はそれ以外の方法で鍛造用ダイに固定され得る及び／又はそれ以外の方法で鍛造用ダイに対して位置決めされる一又は複数のセンサ（例えばセンサ６６）を介して、鍛造される部品及び／又は鍛造用ダイの温度を監視することを含み得る。いくつかの方法では、３１４で鍛造用ダイを監視することは、３０６において部品の鍛造の間に実施され得る。追加的に又は代替的に、３１４で鍛造用ダイを監視することは、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体内部において摩耗又は過剰な応力が所定の閾値を超えている可能性のあるエリアを特定するために、使用されていない間に鍛造用ダイを検査すること（例えば、連続する個別の鍛造の間に）を含み得る。３１４で鍛造用ダイを監視することは、鍛造用ダイの一又は複数の個別の個別層に及び／又は鍛造用ダイ全体に実施することができる。
【００５７】
いくつかの場合では、３１４で鍛造用ダイを監視することにより、摩耗又は過剰な応力の可能性のあるエリアを有する第１のダイハーフ体の一又は複数の個別層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の個別層が特定され得る。このような場合、特定された個別層を個別のダイハーフ体から除去し、除去された層の代わりに、３１６において代替層を挿入することにより交換することができる。代替層は、通常、サイズ及び形状が除去された層と同じであり、除去された層と同じ個別のダイキャビティの同じ個別の部分を形成するために切削される。例えば、第１のダイハーフ体の第１の層（第１のダイキャビティの第１の部分を形成する）が除去される場合、その代替層は、第１のダイキャビティの第１の部分を形成するために切削されるであろう。同様に、第１のダイハーフ体の第２の層（第１のダイハーフ体の第２の部分を形成する）が除去される場合、その代替層は第１のダイハーフ体の第２の部分を形成するために除去されて、第１のダイハーフ体の、第２の層が除去された位置と同じ個別の位置に挿入されるであろう。このような代替層は、いくつかの方法３００では、要求に応じて形成（例えば切削）され、例えば代替層は、必要が生じた後で形成される。追加的に又は代替的に、このような代替層は、前もって形成することができ、例えば事前に切削して必要が生じたときに個別の鍛造用ダイハーフ体に挿入する準備ができていてもよい。例えば、所与の鍛造用ダイの一又は複数の個別層が受ける応力又は摩耗の可能性が他の個別層より大きいことが分かっている場合、このような層の代替層は、便利性のために、鍛造の前に準備して手元に置いておくことができる。
【００５８】
方法３００は、３１８において鍛造プレスに加熱流体及び／又は冷却流体を流入させることを含み得る。例えば、冷却流体は、３１８において、例えば３１４で鍛造用ダイを監視する間の温度の読み取りに応じて、第１のダイハーフ体内に形成された一又は複数の冷却チャネル（例えば冷却チャネル６８）に及び／又は第２のダイハーフ体内に形成された一又は複数の冷却チャネルに流入させることができる。追加的に又は代替的に、加熱流体は、３１８において、例えば３１４で鍛造用ダイを監視する間の温度の読み取りに応じて、第１のダイハーフ体内に形成された一又は複数の加熱チャネル（例えば加熱チャネル７０）に及び／又は第２のダイハーフ体内に形成された一又は複数の加熱チャネルに流入させることができる。いずれの適切な加熱流体及び／又は冷却流体も使用することができる。特定の一実施例では、３１８において、鍛造の間にプリフォームを加熱するため及び／又は鍛造用ダイを加熱するために、加熱チャネルに過熱水を流す。追加的に又は代替的に、鍛造用ダイは、鍛造用ダイの周りに、鍛造の間に鍛造用ダイの温度を維持するように構成されたガスリングを含むことができる、及び／又は鍛造用ダイは鍛造用ダイの中及び／又は周りに位置決めされて、鍛造用ダイに熱を提供するように構成された一又は複数の加熱カートリッジを含むことができる。
【００５９】
本明細書による発明の主題の例示的且つ非排他的な実施例を、以下に列挙される段落に記載する。
【００６０】
Ａ１．  プリフォームから部品を鍛造するための鍛造用ダイを作製する方法であって：
第１の層を切削して第１のダイキャビティの第１の部分を形成すること；
第２の層を切削して第１のダイキャビティの第２の部分を形成すること；
第１のダイキャビティを形成するために第１のダイキャビティの第１の部分と第１のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置合わせされるように、第１の層と第２の層をまとめて積層すること；及び
第１の層と第２の層をまとめて締結して第１のダイハーフ体を形成すること
を含む第１のダイハーフ体を形成することと；
第１のダイキャビティが第２のダイハーフ体に対向するように第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体を係合させることであって、第１のダイハーフ体が、プリフォームの少なくとも一部分を受容するように構成されており、鍛造用ダイが、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされるとプリフォームから部品を鍛造するように構成されている、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体を係合させることと
を含む方法。
Ａ１．１．  第１の層を切削すること及び第２の層を切削することが、第１の層と第２の層をまとめて締結することの前に実施される、段落Ａ１の方法。
Ａ１．２．  第１の層を切削すること及び第２の層を切削することが、第１の層と第２の層をまとめて積層することの前に実施される、段落Ａ１又はＡ１．１の方法。
Ａ１．３．  第３の層を切削して第２のダイキャビティの第１の部分を形成すること；
第４の層を切削して第２のダイキャビティの第２の部分を形成すること；
第２のダイキャビティを形成するために第２のダイキャビティの第１の部分と第２のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置合わせされるように、第３の層と第４の層をまとめて積層すること；及び
第３の層と第４の層をまとめて締結して第２のダイハーフ体を形成すること
を含む第２のダイハーフ体を形成することを更に含み；
第２のダイハーフ体と第１のダイハーフ体が、第１のダイキャビティが第２のダイキャビティに対向するように、且つ第１のダイキャビティ及び第２のダイキャビティが各々プリフォームの個別の部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、鍛造用ダイが、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされるとプリフォームから部品を鍛造するように構成されている、
段落Ａ１からＡ１．２のいずれかの方法。
Ａ１．４．  第３の層を切削すること及び第４の層を切削することが、第３の層と第４の層をまとめて締結することの前に実施される、段落Ａ１．３の方法。
Ａ１．５．  第３の層を切削すること及び第４の層を切削することが、第３の層と第４の層をまとめて積層することの前に実施される、段落Ａ１．３又はＡ１．４の方法。
Ａ２．  第１のダイハーフ体を形成することが：
一又は複数の追加の第１のダイの層を切削して第１のダイキャビティの追加の個別の部分を形成すること；
第１のダイキャビティを形成するために、第１のダイキャビティの追加の個別の部分が第１のダイキャビティの第１の部分及び第１のダイキャビティの第２の部分に対して位置決めされるように、第１の層と第２の層の間に追加の第１のダイの層を積層すること；並びに
追加の第１のダイの層を第１の層と第２の層に締結して第１のダイハーフ体を形成すること
を含む、段落Ａ１−Ａ１．５のいずれかの方法。
Ａ２．１．  追加の第１のダイの層を締結することが、追加の第１のダイの層を第１の層と第２の層にボルト締めすることを含む、段落Ａ２の方法。
Ａ３．  追加の第１のダイの層を切削することが、少なくとも１の追加の第１のダイの層、少なくとも２の追加の第１のダイの層、少なくとも３の追加の第１のダイの層、少なくとも４の追加の第１のダイの層、少なくとも５の追加の第１のダイの層、少なくとも６の追加の第１のダイの層、少なくとも７の追加の第１のダイの層、少なくとも８の追加の第１のダイの層、少なくとも９の追加の第１のダイの層、少なくとも１０の追加の第１のダイの層、少なくとも１５の追加の第１のダイの層、少なくとも２０の追加の第１のダイの層、及び／又は少なくとも２５の追加の第１のダイの層を切削することを含む、段落Ａ２又はＡ２．１の方法。
Ａ４．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第２のダイハーフ体を形成することが：
一又は複数の追加の第２のダイの層を切削して第２のダイキャビティの追加の個別の部分を形成すること；
第２のダイキャビティを形成するために、第２のダイキャビティの追加の個別の部分が第２のダイキャビティの第１の部分及び第２のダイキャビティの第２の部分に対して位置決めされるように、第３の層と第４の層の間に追加の第２のダイの層を積層すること；並びに
追加の第２のダイの層を第３の層と第４の層に締結して第２のダイハーフ体を形成すること
を含む、段落Ａ１−Ａ３のいずれかの方法。
Ａ４．１  追加の第２のダイの層を締結することが、追加の第２のダイの層を第３の層と第４の層にボルト締めすることを含む、段落Ａ４の方法。
Ａ５．  追加の第１のダイの層を切削することが、少なくとも１の追加の第２のダイの層、少なくとも２の追加の第２のダイの層、少なくとも３の追加の第２のダイの層、少なくとも４の追加の第２のダイの層、少なくとも５の追加の第２のダイの層、少なくとも６の追加の第２のダイの層、少なくとも７の追加の第２のダイの層、少なくとも８の追加の第２のダイの層、少なくとも９の追加の第２のダイの層、少なくとも１０の追加の第２のダイの層、少なくとも１５の追加の第２のダイの層、少なくとも２０の追加の第２のダイの層、及び／又は少なくとも２５の追加の第２のダイの層を切削することを含む、段落Ａ４又はＡ４．１の方法。
Ａ６．  第１のダイハーフ体を形成することが、第１のベースプレートを第１の層及び第２の層の一つに固定することを含む、段落Ａ１−Ａ５のいずれかの方法。
Ａ７．  第１のベースプレートが第１の層及び／又は第２の層より厚い、段落Ａ６の方法。
Ａ８．  第１のベースプレートが第１のダイキャビティの一部分を形成しない、段落Ａ６又はＡ７の方法。
Ａ８．１．  第１のダイハーフ体から第１のベースプレートを除去すること、及び第１のベースプレートを異なる個別のダイハーフ体に固定することを更に含む、段落Ａ６−Ａ８のいずれかの方法。
Ａ８．２．  第１のベースプレートを固定することが、異なる個別のダイハーフ体から除去された第１のベースプレートを固定して再利用することを含む、段落Ａ６−Ａ８．１のいずれかの方法。
Ａ９．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第２のダイハーフ体を形成することが、第２のベースプレートを第３の層及び第４の層の一つに固定することを更に含む、段落Ａ１−Ａ８．２のいずれかの方法。
Ａ１０．  第２のベースプレートが第３の層及び／又は第４の層より厚い、段落Ａ９の方法。
Ａ１１．  第２のベースプレートが第２のダイキャビティの一部分を形成しない、段落Ａ９又はＡ１０の方法。
Ａ１１．１．  第２のダイハーフ体から第２のベースプレートを除去すること、及び第２のベースプレートを異なる個別のダイハーフ体に固定することを更に含む、段落Ａ９−Ａ１１のいずれかの方法。
Ａ１１．２．  第２のベースプレートを固定することが、異なる個別のダイハーフ体から除去された第２のベースプレートを固定して再利用することを含む、段落Ａ９−Ａ１１．１のいずれかの方法。
Ａ１２．  第１の層を第２の層に締結することが、第１の層を第２の層にボルト締めすることを含む、段落Ａ１−Ａ１１．２のいずれかの方法。
Ａ１２．１．  第１の層を第２の層に締結することが、個別の隣接層の間のいずれの不規則なギャップも充填するように構成された充填材を挿入又は適用することを含む、段落Ａ１−Ａ１１のいずれかの方法。
Ａ１３．  第１の層を第２の層に締結することが、個別層各々の少なくとも一部分を通って延びる第１の複数のファスナを用いて第１の層、第２の層、及び／又は任意の追加の第１のダイの層をまとめて結合することにより、第１のダイハーフ体の第１の積層板を形成することを含む、段落Ａ１−Ａ１２．１のいずれかの方法。
Ａ１３．１．  第１の複数のファスナの各々が第１のダイキャビティから間隔を空けて配置される、段落Ａ１３の方法。
Ａ１４．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第３の層を第４の層に締結することが、第３の層を第４の層にボルト締めすることを含む、段落Ａ１−Ａ１３．１のいずれかの方法。
Ａ１５．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第３の層を第４の層に締結することが、個別層各々の少なくとも一部分を通って延びる第２の複数のファスナを用いて第３の層、第４の層、及び／又は任意の追加の第２のダイの層をまとめて結合することにより、第２のダイハーフ体の第２の積層板を形成することを含む、段落Ａ１−Ａ１４のいずれかの方法。
Ａ１５．１．  第２の複数のファスナの各々が第２のダイキャビティから間隔を空けて配置される、段落Ａ１５の方法。
Ａ１５．２．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第３の層を第４の層に締結することが、個別の隣接層の間のいずれの不規則なギャップも充填するように構成された充填材を挿入又は適用することを含む、段落Ａ１−Ａ１５．１のいずれかの方法。
Ａ１６．  第１のダイキャビティが第２のダイキャビティに対向するように、第２のダイハーフ体に対して第１のダイハーフ体を位置決めすることを更に含む、段落Ａ１−Ａ１５．２のいずれかの方法。
Ａ１７．  第２のダイハーフ体に対して第１のダイハーフ体を位置決めすることが、第１のダイハーフ体の第１のベースプレート及び第２のダイハーフ体の第２のベースプレートが第１のダイキャビティと第２のダイキャビティがそれらの間に位置決めされた状態で互いの反対側に位置するように、第１のダイハーフ体を位置決めすることを含む、段落Ａ１６の方法。
Ａ１８．  第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第１のベースプレート、第２のベースプレート、第１のダイハーフ体の任意の追加の第１のダイの層、及び／又は第２のダイハーフ体の任意の追加の第２のダイの層の少なくとも一つが、第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第１のベースプレート、第２のベースプレート、第１のダイハーフ体の任意の追加の第１のダイの層、及び／又は第２のダイハーフ体の任意の追加の第２のダイの層の他の少なくとも一つとは異なる材料又は異なるグレードの材料から形成される、段落Ａ１−Ａ１７のいずれかの方法。
Ａ１９．  第１の層が、第２の層とは異なる材料から形成される、段落Ａ１−Ａ１８のいずれかの方法。
Ａ２０．  第１の層が、第２の層より強い材料から形成される、段落Ａ１−Ａ１９のいずれかの方法。
Ａ２０．１．  第１のダイハーフ体の少なくとも一つの個別層がストリップ鋼を含む、段落Ａ１−Ａ２０のいずれかの方法。
Ａ２０．２．  第１のダイハーフ体の個別層すべてがストリップ鋼を含む、段落Ａ１−Ａ２０．１のいずれかの方法。
Ａ２１．  第３の層が、第４の層とは異なる材料から形成される、段落Ａ１−Ａ２０．２のいずれかの方法。
Ａ２２．  第３の層が、第４の層より強い材料から形成される、段落Ａ１−Ａ２１のいずれかの方法。
Ａ２２．１．  第２のダイハーフ体の少なくとも一つの個別層がストリップ鋼を含む、段落Ａ１−Ａ２２のいずれかの方法。
Ａ２２．２．  第２のダイハーフ体の個別層すべてがストリップ鋼を含む、段落Ａ１−Ａ２２．１のいずれかの方法。
Ａ２３．  第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体が、第１のダイハーフ体の第１の層が第２のダイハーフ体の第３の層に対向するように、互いに協働するように構成される、段落Ａ１−Ａ２２．２のいずれかの方法。
Ａ２４．  部品の鍛造の間の負荷及び応力に対応するための、第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体の各々にとって所望の層厚及び／又は層数を決定するために、所与の部品の幾何形状及び／又は輪郭を分析することを更に含む、段落Ａ１−Ａ２３のいずれかの方法。
Ａ２４．１．  部品が金属部品である、段落Ａ１−Ａ２４のいずれかの方法。
Ａ２５．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内にセンサを封入することを更に含み、センサが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体からのデータを監視及び／又は測定するように構成されている、段落Ａ１−Ａ２４．１のいずれかの方法。
Ａ２６．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内に冷却チャネルを形成することを更に含み、冷却チャネルが、第１のダイハーフ体の一又は複数の層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層を通って延び、且つ部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体に冷却流体を送達するように構成される、段落Ａ１−Ａ２５のいずれかの方法。
Ａ２６．１．  第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体を冷却するために、冷却チャネルに冷却流体及び／又は冷却ガスを流すことを更に含む、段落Ａ２６の方法。
Ａ２６．２．  冷却チャネルに保護雰囲気ガス及び／又は潤滑剤を流すことを更に含む、段落Ａ２６又はＡ２６．１の方法。
Ａ２７．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内に加熱チャネルを形成することを更に含み、加熱チャネルが、第１のダイハーフ体の一又は複数の層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層を通って延び、且つ部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体に加熱エレメントを送達するように構成される、段落Ａ１−Ａ２６．２のいずれかの方法。
Ａ２７．１．  第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体を加熱するために、加熱チャネルに加熱流体及び／又は加熱ガスを流すことを更に含む、段落Ａ２７の方法。
Ａ２７．２．  加熱チャネル内部に、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体に熱を提供するように構成された加熱カートリッジを位置決めすることを更に含む、段落Ａ２７又はＡ２７．１の方法。
Ａ２７．３．  加熱チャネルに保護雰囲気ガス及び／又は潤滑剤を流すことを更に含む、段落Ａ２７−Ａ２７．２のいずれかの方法。
Ａ２８．  第１の層を切削すること及び第２の層を切削することがウォータージェット切削を含む、段落Ａ１−Ａ２７．３のいずれかの方法。
Ａ２９．  方法が第２のダイハーフ体を形成することを含むとき、第３の層を切削すること及び第４の層を切削することがウォータージェット切削を含む、段落Ａ１−Ａ２８のいずれかの方法。
Ａ３０．  第１のダイハーフ体内に第１のスロットを形成すること、及び第１のスロット内部に第１の歪みゲージを位置決めすることを更に含み、第１の歪みゲージが、第１のダイハーフ体の一又は複数の層内部の歪みを測定及び／又は監視するように構成されている、段落Ａ１−Ａ２９のいずれかの方法。
Ａ３１．  第１のスロットを形成することが、第１のダイハーフ体の第２の層内に第１のスロットを形成することを含む、段落Ａ３０の方法。
Ａ３２．  第２のダイハーフ体内に第２のスロットを形成すること、及び第２のスロット内部に第２の歪みゲージを位置決めすることを更に含み、第２の歪みゲージが、第２のダイハーフ体の一又は複数の層内部の歪みを測定及び／又は監視するように構成されている、段落Ａ１−Ａ３１のいずれかの方法。
Ａ３３．  第２のスロットを形成することが、第２のダイハーフ体の第４の層内に第２のスロットを形成することを含む、段落Ａ３２の方法。
Ａ３４．  第１のダイハーフ体の層をまとめて締結するための、ファスナの数、サイズ及び／又は配置を計算することを更に含む、段落Ａ１−Ａ３３のいずれかの方法。
Ａ３４．１．  前記計算することが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体の隣接する個別層の間のスペースにプリフォームから材料が入り込むことを防止するために十分なファスナの数、サイズ及び／又は配置を決定することを含む、段落Ａ３４の方法。
Ａ３４．２．  前記計算することが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体の一体性を維持するために十分なファスナの数、サイズ及び／又は配置を決定することを含む、段落Ａ３４−Ａ３４．１の方法。
Ａ３５．  第２のダイハーフ体の層をまとめて締結するための、ファスナの数、サイズ及び／又は配置を計算することを更に含む、段落Ａ１−Ａ３４．２のいずれかの方法。
Ａ３５．１．  前記計算することが、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体の隣接する個別層の間のスペースにプリフォームから材料が入り込むことを防止するために十分なファスナの数、サイズ及び／又は配置を決定することを含む、段落Ａ３５の方法。
Ａ３５．２．  前記計算することが、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体の一体性を維持するために十分なファスナの数、サイズ及び／又は配置を決定することを含む、段落Ａ３５又はＡ３５．１の方法。
Ａ３６．  第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の中にドラフト及び／又はフィレットを組み込むことを更に含み、ドラフト及び／又はフィレットは、鍛造後の第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体からの部品の取り出しを容易にするように及び／又は鍛造の間の第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティ内部の金属の流れを促進するように構成されている、段落Ａ１−Ａ３５．２のいずれかの方法。
Ａ３６．１．  滑らかで連続する層インターフェース及び／又はダイキャビティをつくり出すために、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の、隣接する個別層の間の一又は複数のインターフェースをドレッシングすることを更に含む、段落Ａ１−Ａ３６のいずれかの方法。
Ａ３７．  第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体が、薄いプレートセクション及び小半径の存在を最小化するように構成される、段落Ａ１−Ａ３６．１のいずれかの方法。
Ａ３８．  第１の補強エレメントを第１のダイハーフ体の第１の外面に固定することを更に含み、第１の補強エレメントが第１のダイハーフ体を強化する及び／又は第１のダイハーフ体の個別層が互いに対して動くことに抵抗するように構成されている、段落Ａ１−Ａ３７のいずれかの方法。
Ａ３９．  第１の補強エレメントが角棒を含む、段落Ａ３８の方法。
Ａ４０．  第１の補強エレメントを固定することが、第１の補強エレメントを第１のダイハーフ体に溶接することを含む、段落Ａ３８又はＡ３９の方法。
Ａ４１．  第１の外面が第１のダイハーフ体の第２の層により形成される、段落Ａ３８−Ａ４０のいずれかの方法。
Ａ４２．  第１の外面が第１のダイハーフ体の第１のベースプレートにより形成される、段落Ａ３８−Ａ４０のいずれかの方法。
Ａ４３．  第２の補強エレメントを第２のダイハーフ体の第２の外面に固定することを更に含み、第２の補強エレメントが第２のダイハーフ体を強化する及び／又は第２のダイハーフ体の個別層が互いに対して動くことに抵抗するように構成されている、段落Ａ１−Ａ４２のいずれかの方法。
Ａ４４．  第２の補強エレメントが角棒を含む、段落Ａ４３の方法。
Ａ４５．  第２の補強エレメントを固定することが、第２の補強エレメントを第２のダイハーフ体に溶接することを含む、段落Ａ４３又はＡ４４の方法。
Ａ４６．  第２の外面が第２のダイハーフ体の第４の層により形成される、段落Ａ４３−Ａ４５のいずれかの方法。
Ａ４７．  第２の外面が第２のダイハーフ体の第２のベースプレートにより形成される、段落Ａ４３−Ａ４５のいずれかの方法。
Ａ４８．  第１のダイハーフ体の一又は複数の層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層を金属及び／又はセラミックコーティングでコーティングすることを更に含み、コーティングが、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体を滑らかにする及び／又はその摩耗を防止するように構成されている、段落Ａ１−Ａ４７のいずれかの方法。
Ａ４９．  一又は複数の層をコーティングすることが、フレーム溶射、プラズマ溶射、メッキ層の形成、拡散接合及び／又はろう付けを含む、段落Ａ４８の方法。
【００６１】
Ｂ１．  プリフォームから部品を鍛造するための鍛造用ダイであって：
切削されて第１のダイキャビティの第１の部分を形成する第１の層；
切削されて第１のダイキャビティの第２の部分を形成する第２の層であって、第１のダイキャビティを形成するために第１のダイキャビティの第１の部分と第１のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置合わせされるように、第１の層と積層されるように構成されている第２の層；及び
第１の層と第２の層をまとめて締結して第１のダイハーフ体を形成する第１の複数のファスナ
を含む第１のダイハーフ体と；
第２のダイハーフ体と
を含み、第２のダイハーフ体と第１のダイハーフ体が、第１のダイキャビティが第２のダイハーフ体に対向するように且つプリフォームの少なくとも一部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、鍛造用ダイが、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされるとプリフォームから部品を鍛造するように構成されている、鍛造用ダイ。
Ｂ１．１．  第１の層及び第２の層が、まとめて積層及び締結される前に切削されるように構成されている、段落Ｂ１の鍛造用ダイ。
Ｂ２．  第１のダイハーフ体が、各々が切削されて第１のダイキャビティの追加の個別の部分を形成する一又は複数の追加の第１のダイの層を含み、各追加の第１のダイの層が、第１のダイキャビティを形成するために第１のダイキャビティの追加の個別の部分が第１のダイキャビティの第１の部分と第１のダイキャビティの第２の部分に対して位置決めされるように、第１の層と第２の層の間に積層されるように構成されている、段落Ｂ１又はＢ１．１の鍛造用ダイ。
Ｂ３．  一又は複数の追加の第１のダイの層が、第１の層と第２の層に締結されて第１のダイハーフ体を形成する、段落Ｂ２の鍛造用ダイ。
Ｂ４．  一又は複数の追加の第１のダイの層が、第１の複数のボルトを介して第１の層と第２の層に締結される、段落Ｂ２又はＢ３の鍛造用ダイ。
Ｂ５．  一又は複数の追加の第１のダイの層が、少なくとも１の追加の第１のダイの層、少なくとも２の追加の第１のダイの層、少なくとも３の追加の第１のダイの層、少なくとも４の追加の第１のダイの層、少なくとも５の追加の第１のダイの層、少なくとも６の追加の第１のダイの層、少なくとも７の追加の第１のダイの層、少なくとも８の追加の第１のダイの層、少なくとも９の追加の第１のダイの層、少なくとも１０の追加の第１のダイの層、少なくとも１５の追加の第１のダイの層、少なくとも２０の追加の第１のダイの層、及び／又は少なくとも２５の追加の第１のダイの層を含む、段落Ｂ２−Ｂ４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６．  第２のダイハーフ体が：
切削されて第２のダイキャビティの第１の部分を形成する第３の層；
切削されて第２のダイキャビティの第２の部分を形成する第４の層であって、第２のダイキャビティを形成するために第２のダイキャビティの第１の部分と第２のダイキャビティの第２の部分が互いに対して位置合わせされるように、第３の層と積層されるように構成されている第４の層；及び
第３の層と第４の層をまとめて締結して第２のダイハーフ体を形成する第２の複数のファスナ
を含み；
第２のダイハーフ体と第１のダイハーフ体が、第１のダイキャビティが第２のダイキャビティに対向するように、且つ第１のダイキャビティ及び第２のダイキャビティの各々がプリフォームの個別の部分を受容するように構成されるように、互いに協働するように構成されており、鍛造用ダイが、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体がまとめてプレスされるとプリフォームから部品を鍛造するように構成されている、
段落Ｂ１−Ｂ５のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ７．  第３の層及び第４の層が、まとめて積層及び締結される前に切削されるように構成されている、段落Ｂ６の鍛造用ダイ。
Ｂ８．  第２のダイハーフ体が、各々が切削されて第２のダイキャビティの追加の個別の部分を形成する一又は複数の追加の第２のダイの層を含み、各追加の第２のダイの層が、第２のダイキャビティの追加の個別の部分が、第２のダイキャビティを形成するために第２のダイキャビティの第１の部分と第２のダイキャビティの第２の部分に対して位置決めされるように、第３の層と第４の層の間に積層されるように構成されている、段落Ｂ６又はＢ７の鍛造用ダイ。
Ｂ８．１．  一又は複数の追加の第２のダイの層が、第３の層と第４の層に締結されて第２のダイハーフ体を形成する、段落Ｂ８の鍛造用ダイ。
Ｂ９．  一又は複数の追加の第２のダイの層が、第２の複数のボルトを介して第３の層と第４の層に締結される、段落Ｂ８又はＢ８．１の鍛造用ダイ。
Ｂ１０．  一又は複数の追加の第２のダイの層が、少なくとも１の追加の第２のダイの層、少なくとも２の追加の第２のダイの層、少なくとも３の追加の第２のダイの層、少なくとも４の追加の第２のダイの層、少なくとも５の追加の第２のダイの層、少なくとも６の追加の第２のダイの層、少なくとも７の追加の第２のダイの層、少なくとも８の追加の第２のダイの層、少なくとも９の追加の第２のダイの層、少なくとも１０の追加の第２のダイの層、少なくとも１５の追加の第２のダイの層、少なくとも２０の追加の第２のダイの層、及び／又は少なくとも２５の追加の第２のダイの層を含む、段落Ｂ８−Ｂ９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１１．  第１のダイハーフ体が、第１の層及び第２の層の一方に固定された第１のベースプレートを含む、段落Ｂ１−Ｂ１０のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１２．  第１のベースプレートが第１の層及び／又は第２の層より厚い、段落Ｂ１１の鍛造用ダイ。
Ｂ１３．  第１のベースプレートが第１のダイキャビティの一部分を形成しない、段落Ｂ１１又はＢ１２の鍛造用ダイ。
Ｂ１３．１．  第１のベースプレートが、第１のダイハーフ体を支持するように、及び／又は第１のダイハーフ体の層インターフェースの数を低減するように構成されている、段落Ｂ１１−Ｂ１３のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１４．  第２のダイハーフ体が、第３の層及び第４の層の一方に固定された第２のベースプレートを含む、段落Ｂ１−Ｂ１３．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１５．  第２のベースプレートが第３の層及び／又は第４の層より厚い、段落Ｂ１４の鍛造用ダイ。
Ｂ１６．  第２のベースプレートが第２のダイキャビティの一部分を形成しない、段落Ｂ１４又はＢ１５の鍛造用ダイ。
Ｂ１６．１．  第２のベースプレートが、第２のダイハーフ体を支持するように、及び／又は第２のダイハーフ体の層インターフェースの数を低減するように構成されている、段落Ｂ１４−Ｂ１６のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１７．  第１の複数のファスナが、第１のダイハーフ体を形成するために第１の層と第２の層をまとめて締結する第１の複数のボルトを含む、段落Ｂ１−Ｂ１６．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１８．  第１の複数のファスナの一又は複数の個別ファスナが、第１のダイハーフ体の個別層の各々の少なくとも一部分を通って延びている、段落Ｂ１−Ｂ１７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ１９．  第１の複数のファスナの一又は複数の個別ファスナが、第１のダイハーフ体の少なくとも二つの個別層を通って延びている、段落Ｂ１−Ｂ１８のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２０．  第１の複数のファスナの各個別ファスナが第１のダイキャビティから間隔を空けて配置されている、段落Ｂ１−Ｂ１９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２１．  第２のダイハーフ体の第２の複数のファスナが、第２のダイハーフ体を形成するために、第３の層と第４の層をまとめて締結する第２の複数のボルトを含む、段落Ｂ１−Ｂ２０のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２２．  第２の複数のファスナの一又は複数の個別ファスナが、第２のダイハーフ体の個別層の各々の少なくとも一部分を通って延びている、段落Ｂ１−Ｂ２１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２３．  第２の複数のファスナの一又は複数の個別ファスナが、第２のダイハーフ体の少なくとも二つの個別層を通って延びている、段落Ｂ１−Ｂ２２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２４．  第２の複数のファスナの各個別ファスナが第２のダイキャビティから間隔を空けて配置されている、段落Ｂ１−Ｂ２３のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２５．  第１のダイハーフ体の第１のベースプレートと第２のダイハーフ体の第２のベースプレートが、第１のダイキャビティと第２のダイキャビティが間に位置決めされた状態で、互いの反対側に位置決めされている、段落Ｂ１−Ｂ２４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２６．  第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第１のベースプレート、第２のベースプレート、第１のダイハーフ体の任意の追加の第１のダイの層、及び／又は第２のダイハーフ体の任意の追加の第２のダイの層のうちの少なくとも一つが、第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第１のベースプレート、第２のベースプレート、第１のダイハーフ体の任意の追加の第１のダイの層、及び／又は第２のダイハーフ体の任意の追加の第２のダイの層のうちの他の少なくとも一つとは異なる材料又は異なるグレードの材料から形成されている、段落Ｂ１−Ｂ２５のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２７．  第１の層が、第２の層とは異なる材料から形成されている、段落Ｂ１−Ｂ２６のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２８．  第１の層が、第２の層より強い材料から形成されている、段落Ｂ１−Ｂ２７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ２９．  第１のダイハーフ体の少なくとも一つの個別層がストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ２８のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３０．  第１のダイハーフ体の個別層すべてがストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ２９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３１．  第２のダイハーフ体の第３の層が、第２のダイハーフ体の第４の層とは異なる材料から作製されている、段落Ｂ１−Ｂ３０のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３２．  第２のダイハーフ体の第３の層が、第２のダイハーフ体の第４の層より強い材料から形成されている、段落Ｂ１−Ｂ３１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３３．  第２のダイハーフ体の少なくとも一つの個別層がストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ３２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３４．  第２のダイハーフ体の個別層すべてがストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ３３のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３５．  第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体が、第１のダイハーフ体の第１の層が第２のダイハーフ体の第３の層に対向するように、互いに対して配置されている、段落Ｂ１−Ｂ３４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３６．  部品の幾何形状及び／又は輪郭に応じてカスタマイズ可能な層数、層厚、及び／又は層材料を有するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ３５のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３６．１．  部品が金属部品である、段落Ｂ１−Ｂ３６のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３７．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内に封入されたセンサを更に含み、センサが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体からのデータを監視及び／又は測定するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ３６．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３８．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内の冷却チャネルを更に含み、冷却チャネルが第１のダイハーフ体の一又は複数の層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層を通って延びており、冷却チャネルが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体に冷却流体を送達するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ３７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ３９．  第１のダイハーフ体内及び／又は第２のダイハーフ体内の加熱チャネルを更に含み、加熱チャネルが第１のダイハーフ体の一又は複数の層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の層を通って延びており、加熱チャネルが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体に加熱エレメントを送達するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ３８のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４０．  第１の層、第２の層、第３の層、及び第４の層の各々が、第１のダイキャビティ及び第２のダイキャビティをそれぞれ形成するために、ウォータージェット切削されるように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ３９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４１．  第１のダイハーフ体内の第１のスロット；及び
第１のスロット内部に位置決めされた第１の歪みゲージ
を更に含み、第１の歪みゲージが、第１のダイハーフ体の一又は複数の層内部の歪みを測定及び／又は監視するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４０のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４２．  第１のスロットが第１のダイハーフ体の第２の層内に形成されている、段落Ｂ４１の鍛造用ダイ。
Ｂ４３．  第２のダイハーフ体内の第２のスロット；及び
第２のスロット内部に位置決めされた第２の歪みゲージ
を更に含み、第２の歪みゲージが、第２のダイハーフ体の一又は複数の層内部の歪みを測定及び／又は監視するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４４．  第２のスロットが第２のダイハーフ体の第４の層内に形成されている、段落Ｂ４３の鍛造用ダイ。
Ｂ４５．  第１の複数のファスナが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体の隣接する個別層の間のスペースにプリフォームから材料が入り込むことを防止するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４６．  第１の複数のファスナが、部品の鍛造の間に第１のダイハーフ体の一体性を維持するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４５のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４７．  第２の複数のファスナが、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体の隣接する個別層の間のスペースにプリフォームから材料が入り込むことを防止するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４６のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４８．  第２の複数のファスナが、部品の鍛造の間に第２のダイハーフ体の一体性を維持するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ４９．  第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の中に組み込まれたドラフト及び／又はフィレットを更に含み、ドラフト及び／又はフィレットは、鍛造後の第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体からの部品の取り出しを容易にするように及び／又は鍛造の間の第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティ内部の金属の流れを促進するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４８のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５０．  第１のダイハーフ体の第１の外面に固定された第１の補強エレメントを更に含み、第１の補強エレメントが第１のダイハーフ体を強化する及び／又は第１のダイハーフ体の個別層が互いに対して動くことに抵抗するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ４９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５１．  第１の補強エレメントが第１の角棒を含む、段落Ｂ５０の鍛造用ダイ。
Ｂ５２．  第１の補強エレメントが第１のダイハーフ体に溶接されている、段落Ｂ５０又はＢ５１の鍛造用ダイ。
Ｂ５３．  第１の外面が第１のダイハーフ体の第２の層により形成されている、段落Ｂ５０−Ｂ５２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５４．  第１の外面が第１のダイハーフ体の第１のベースプレートにより形成されている、段落Ｂ５０−Ｂ５２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５５．  第２のダイハーフ体の第２の外面に固定された第２の補強エレメントを更に含み、第２の補強エレメントが第２のダイハーフ体を強化する及び／又は第２のダイハーフ体の個別層が互いに対して動くことに抵抗するように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ５４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５６．  第２の補強エレメントが第２の角棒を含む、段落Ｂ５０の鍛造用ダイ。
Ｂ５７．  第２の補強エレメントが第２のダイハーフ体に溶接されている、段落Ｂ５５又はＢ５６の鍛造用ダイ。
Ｂ５８．  第２の外面が第２のダイハーフ体の第４の層により形成される、段落Ｂ５５−Ｂ５７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ５９．  第２の外面が第２のダイハーフ体の第２のベースプレートにより形成される、段落Ｂ５５−Ｂ５７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６０．  第１の複数のファスナが、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、及び／又は少なくとも５０のファスナを含む、段落Ｂ１−Ｂ５９のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６１．      第２の複数のファスナが、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、及び／又は少なくとも５０のファスナを含む、段落Ｂ１−Ｂ６０のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６２．  第１のダイハーフ体の第１の層が工具鋼を含み、第２の層及び任意の追加層がストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ６１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６３．  第２のダイハーフ体の第３の層が工具鋼を含み、第２のダイハーフ体の第４の層及び第２のダイハーフ体の任意の追加層がストリップ鋼を含む、段落Ｂ１−Ｂ６２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６４．  第１のダイハーフ体が組み立てられると、第１のダイハーフ体の隣接する個別層が互いに接触する、段落Ｂ１−Ｂ６３のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６５．  第２のダイハーフ体が組み立てられると、第２のダイハーフ体の隣接する個別層が互いに接触する、段落Ｂ１−Ｂ６４のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６６．  第１のダイハーフ体の個別層は各々が第１のダイハーフ体から選択的に除去可能である、段落Ｂ１−Ｂ６５のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６７．  第２のダイハーフ体の個別層は各々が第２のダイハーフ体から選択的に除去可能である、段落Ｂ１−Ｂ６６のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６８．  鍛造用ダイの第１の使用により、第２のダイハーフ体の第１の層と第３の層に変形が生じて、第１の外周部隆起が第１のダイキャビティの第１の外周部の周りに形成され、且つ第２の外周部隆起が第２のダイキャビティの第２の外周部の周りに形成されるように構成されている、段落Ｂ１−Ｂ６７のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６９．  第１の層が第２の層より厚い、段落Ｂ１−Ｂ６８のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ６９．１．  第１の層が第２の層の少なくとも二倍の厚みを有している、段落Ｂ６９の鍛造用ダイ。
Ｂ７０．  第２のダイハーフ体の第３の層が、第２のダイハーフ体の第４の層より厚い、段落Ｂ１−Ｂ６９．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ７０．１．  第３の層が第４の層の少なくとも二倍の厚みを有している、段落Ｂ７０の鍛造用ダイ。
Ｂ７１．  第１のベースプレートが第１のダイハーフ体の他の個別層より厚い、段落Ｂ１−Ｂ７０．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ７１．１．  第１のベースプレートが、第１のダイハーフ体の他の個別層の少なくとも二倍の厚みを有している、段落Ｂ７１の鍛造用ダイ。
Ｂ７２．  第２のベースプレートが第２のダイハーフ体の他の個別層より厚い、段落Ｂ１−Ｂ７１．１のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ７２．１．  第２のベースプレートが、第２のダイハーフ体の他の個別層の少なくとも二倍の厚みを有している、段落Ｂ７２の鍛造用ダイ。
Ｂ７３．  第２のダイハーフ体の第１の層及び第３の層が２０−４０ｍｍの厚みを有し、第２のダイハーフ体の第２の層及び第４の層が１０−２０ｍｍの厚みを有する、段落Ｂ１−Ｂ７２のいずれかの鍛造用ダイ。
Ｂ７４．  第１のダイハーフ体の第１のベースプレート及び第２のダイハーフ体の第２のベースプレートが５０−９０ｍｍの厚みを有する、段落Ｂ１−Ｂ７３のいずれかの鍛造用ダイ。
【００６２】
Ｃ１．  部品を製造する方法であって、
段落Ｂ１−Ｂ７４のいずれかによる鍛造用ダイを提供すること；
第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティ内部にプリフォームを位置決めすること；
第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体をまとめてプレスすることにより、第１のダイキャビティ及び／又は第２のダイキャビティ内でプリフォームを部品へと鍛造すること
を含む方法。
Ｃ２．  第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体をまとめてプレスすることが、第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体を鍛造プレスの中へローディングすること、並びに鍛造プレスを用いてダイハーフ体をまとめてプレスすることを含む、段落Ｃ１の方法。
Ｃ２．１．  鍛造プレスが液圧プレスである、段落Ｃ２の方法。
Ｃ２．２．  鍛造プレスを用いてダイハーフ体をまとめてプレスすることが、鍛造プレスに少なくとも５ｍｍ／秒のラム速度を持たせること、並びに鍛造プレスに第１のダイハーフ体及び第２のダイハーフ体に対して少なくとも５０ＭＰａの力を掛けさせることを含む、段落Ｃ２又はＣ２．１の方法。
Ｃ３．  鍛造用ダイを加熱することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ２．２のいずれかの方法。
Ｃ４．  プリフォームを加熱することを更に含み、プリフォームを加熱することが、第１のダイキャビティ及び第２のダイキャビティ内部にプリフォームを位置決めすることの前に実行される、段落Ｃ１−Ｃ３のいずれかの方法。
Ｃ５．  プリフォームが金属合金を含む、段落Ｃ１−Ｃ４のいずれかの方法。
Ｃ６．  第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体をまとめてプレスしてプリフォームを部品へと十分に形成した後で、鍛造用ダイから部品を取り出すことを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ５のいずれかの方法。
Ｃ７．  プリフォームを位置決めすること、第１のダイハーフ体と第２のダイハーフ体をまとめてプレスすること、及び鍛造用ダイから部品を取り出すことの各々を複数回繰り返すことにより、鍛造用ダイ内で複数の部品を形成することを更に含む、段落Ｃ６の方法。
Ｃ８．  鍛造用ダイを提供することが、段落Ａ１−Ａ４９のいずれかの方法を実施することを含む、段落Ｃ１−Ｃ７のいずれかの方法。
Ｃ９．  鍛造用ダイを、少なくとも１００℃、少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、及び／又は少なくとも５００℃の最低温度に加熱するように構成された炉内に鍛造用ダイを位置決めすることを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ８のいずれかの方法。
Ｃ１０．  部品の鍛造の間に、第１のダイハーフ体内部に埋設された第１の歪みゲージを用いて第１のダイハーフ体内部の歪みを監視及び／又は測定することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ９のいずれかの方法。
Ｃ１１．  部品の鍛造の間に、第２のダイハーフ体内部に埋設された第２の歪みゲージを用いて第２のダイハーフ体内部の歪みを監視及び／又は測定することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１０のいずれかの方法。
Ｃ１２．  第１のダイハーフ体内に形成された第１の冷却チャネル及び／又は第２のダイハーフ体内に形成された第２の冷却チャネルに冷却流体を流入させることを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１１のいずれかの方法。
Ｃ１３．  第１のダイハーフ体内に形成された第１の加熱チャネル及び／又は第２のダイハーフ体内に形成された第２の加熱チャネルに加熱流体を流入させることを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１２のいずれかの方法。
Ｃ１３．１．  加熱流体が過熱水を含む、段落Ｃ１３の方法。
Ｃ１４．  第１のダイハーフ体の一又は複数の個別層及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の個別層を検査及び／又は監視することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１３．１の方法。
Ｃ１５．  検査及び／又は監視することが、鍛造用ダイにより実施される連続する鍛造の間に実施される、段落Ｃ１４の方法。
Ｃ１６．  検査及び／又は監視することが、部品の鍛造の間に実施される、段落Ｃ１４又はＣ１５の方法。
Ｃ１７．  検査及び／又は監視することが、第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体内部の所定の閾値を超えた過剰な応力又は摩耗のエリアを検出及び／又は特定することを含む、段落Ｃ１４−Ｃ１６のいずれかの方法。
Ｃ１８．  検出及び／又は特定することが、摩耗しているか又は過剰な応力に露出している可能性のある第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の個別層を特定することを含む、段落Ｃ１７の方法。
Ｃ１９．  第１のダイハーフ体から一又は複数の個別層を除去することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１８のいずれかの方法。
Ｃ１９．１．  除去された層を交換するために、第１のダイハーフ体の中に一又は複数の新しい個別層を位置決めすることを更に含む、段落Ｃ１９の方法。
Ｃ２０．  第２のダイハーフ体から一又は複数の個別層を除去することを更に含む、段落Ｃ１−Ｃ１９．１のいずれかの方法。
Ｃ２０．１．  除去された層を交換するために、第２のダイハーフ体の中に一又は複数の新しい個別層を位置決めすることを更に含む、段落Ｃ２０の方法。     
Ｃ２１．  第１のダイハーフ体及び／又は第２のダイハーフ体の一又は複数の個別層内部の摩耗エリアを特定すること；
摩耗エリアを有する一又は複数の個別層を鍛造用ダイから除去すること；並びに
鍛造用ダイの中に代替層を挿入することであって、鍛造用ダイから除去された個別層に対応するように代替層が切削される、挿入すること
を更に含む、段落Ｃ１−Ｃ２０．１のいずれかの方法。
【００６３】
Ｄ１．  段落Ｃ１−Ｃ２１のいずれかの方法により作製された部品。
Ｄ２．  金属合金を含む、段落Ｄ１の部品。
Ｄ３．  段落Ｂ１−Ｂ７４のいずれかの鍛造用ダイを用いて作製された部品。
Ｄ４．  航空機のための、段落Ｄ１−Ｄ３のいずれかによる部品。
【００６４】
Ｅ１．  金属部品を鍛造するための、段落Ｂ１−Ｂ７４のいずれかの鍛造用ダイの使用。
Ｅ２．  航空機の部品を鍛造するための、段落Ｂ１−Ｂ７４のいずれかの鍛造用ダイの使用。
【００６５】
本明細書において、「適合された」及び「構成された」という用語は、要素、構成要素、又はその他の対象が、所与の機能を果たすよう設計及び／又は意図されていることを意味する。したがって、「適合された」及び「構成された」という用語の使用は、所与の要素、構成要素、又は他の対象物が、単に所与の機能を果たすことが「可能である」ことを意味すると解釈すべきではなく、これらの要素、構成要素、及び／又は他の対象物が、その機能を果たすという目的のために、特に選択、創出、実装、利用、プログラミング、及び／又は設計されていることを意味すると解釈すべきである。特定の機能を果たすよう適合されていると記載されている要素、構成要素、及び／又は他の記載対象物が、追加的に又は代替的に、その機能を果たすように構成されていると説明され得ること、及びその逆も、本開示の範囲に含まれる。同様に、特定の機能を果たすよう構成されると記載されている対象物は、追加的に又は代替的に、その機能を果たすよう動作可能であるとも説明され得る。
【００６６】
本書において、「選択的な」及び「選択的に」という用語は、装置の一又は複数の構成要素の動作、動き、構成、又は他の作動、或いは特徴を改変するとき、その特定の動作、動き、構成又は他の作動が、装置の一態様或いは一又は複数の構成要素をユーザが操作した直接的又は間接的な結果であることを意味する。
【００６７】
本明細書において使用される、第１の実体と第２の実体の間に置かれた用語「及び／又は」は、（１）第１の実体，（２）第２の実体、及び（３）第１の実体と第２の実体のうちの一つを意味する。「及び／又は」を伴って列挙される複数の項目は、同じように、即ちそのように結合された実体の「一又は複数」と解釈されるべきである。任意選択的に、「及び／又は」節により具体的に特定される実体以外に、それら具体的に特定される実体に関連しているか否かを問わず、他の実体が存在してもよい。したがって、非限定的実施例として、「含む」などの無制限の言い回しと共に使用されるとき、「Ａ及び／又はＢ」への言及は、一実施例ではＡのみ（任意選択的にＢ以外の実体を含む）を；別の実施例ではＢのみ（任意選択的にＡ以外の実体を含む）；また別の実施例では、Ａ及びＢ両方（任意選択的に他の実体を含む）を指す。これら実体は、要素、動作、構造、ステップ、操作、値等を指し得る。
【００６８】
本明細書で開示される装置及び方法のステップの様々な開示要素は、本開示によるすべての装置及び方法に必要であるわけではなく、本開示は、本明細書で開示される様々な要素及びステップのすべての新規且つ非自明の組み合わせ並びに部分的組み合わせを含む。更に、本書で開示される様々な要素及びステップのうちの一又は複数は、開示される装置又は方法の全体とは別個の、独立した発明主題を規定し得る。したがって、このような発明主題は、本明細書で明示的に開示される特定の装置及び方法に関連する必要はなく、本明細書で明示的に開示されていない装置及び／又は方法に有用性を見出すことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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2020015093000002.pdf
2020015093000003.pdf
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