(57)【要約】【課題】従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程にて、切断跡などのバリを有する素材の成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる鍛造装置及び鍛造方法を提供する。【解決手段】相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設されるパンチ２及びダイス３を備え、これらを近接させることにより、パンチ２及びダイス３間にセットされる切断材５０を、これらパンチ２及びダイス３により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造装置であって、パンチ２及びダイス３が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面３ａの一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備する構成とした。【選択図】図２
2006312190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造装置であって、
前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備することを特徴とする鍛造装置。
【請求項２】
前記表面積拡大手段は、先端部が前記下型または上型の圧縮面から突出可能に前記近接離間方向に移動可能に設けられる突出パンチと、該突出パンチを前記下型または上型に対して移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の鍛造装置。
【請求項３】
前記突出パンチの先端部を、前記上型及び下型間にセットされる素材の突出パンチ配設側端面の周縁形状に沿う形状としたことを特徴とする請求項２記載の鍛造装置。
【請求項４】
相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造方法であって、
前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大することを特徴とする鍛造方法。
【請求項５】
相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる素材を圧縮して荒地形状に成形する荒地成形工程と、
相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる前記荒地形状に成形された素材を仕上げ形状に成形する仕上げ成形工程と、を有する鍛造方法であって、
前記荒地成形工程にて、前記荒地形状に成形される素材に、上型及び下型間にセットされる素材の端面の周縁部であって前記仕上げ形状の溝部に対応する部分を窪ませた凹部を形成し、
前記仕上げ成形工程にて、前記凹部をさらに窪ませて前記溝部を形成することを特徴とする鍛造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素材を鍛造によって所定形状に形成するための鍛造装置及び鍛造方法に関し、特に、切断跡などのバリを持つ素材を鍛造成形する際に用いて好適な鍛造装置及び鍛造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々の金属製品などにおいて、加熱して高温となった金属素材などを一定の型により圧縮することで所定の形状に成形する鍛造が行われている。この鍛造においては、製品の投影形状に近い断面形状をなすように鋳造される鋳造棒などの材料を切断した切断材が鍛造され、最終的な鍛造品を製造する手法を採用するものがある。
【０００３】
このように、鋳造棒などの材料から得られる切断材を鍛造する場合、切断工程において素材の切断面端部に生じる切断跡などのバリや鋳造棒などの材料における黒皮（加工されず、鋳造材料内部と異なる組織が形成される表皮部）が、鍛造工程において素材内に巻き込まれたり、鍛造後の製品の表面や内部に残ったりすることがある。こうしたバリや黒皮は、製品の強度や表面精度を低下させ、鍛造工程における素材の伸びを低下させる原因ともなる。このため、鍛造される素材にバリや黒皮が残存することを防止する技術が種々提案されており、例えば、特許文献１には次のような技術が開示されている。すなわち、本文献においては、反りがあり三次元的に複雑な形状の製品を鍛造する際に、素材端部が跳ね上がり製品内部に黒皮が巻き込まれやすいことに鑑み、最終製品形状とする鍛造の前の鍛造工程で、素材に予め一定以上の反りを与えておくことで、製品内部への黒皮の巻き込みを抑制している。
【０００４】
ところで、前述の如く、切断工程において素材の切断面端部に生じる切断跡であるバリは、例えば、図６に示すように、加熱された金属製などの棒状または線状の材料６０を、固定刃４１及び移動刃４２を用いて所定長さに切断して、鍛造される素材としての切断材５０を得る場合に発生する。この場合、固定刃４１を貫通する材料６０が、固定刃４１の表面４１ａよりも突出するように順次送り出され、この突出部分の長さが定寸ストッパ４３により所定長さとされる。材料６０が所定長さ突出した状態で、移動刃４２が固定刃４１の表面４１ａに沿って移動することにより、前記突出部分が一方向（図６においては下方向）に押圧されるとともに切断される。これにより、鍛造される素材として、所定長さの柱状の切断材５０が得られる。
【０００５】
そして、切断工程で得られた図７（ａ）に示す切断材５０が、例えば、荒地成形工程において同図（ｂ）に示すような荒地形状に成形された後、仕上げ成形工程において同図（ｃ）に示すような仕上げ形状に成形されるように鍛造される。
荒地成形工程においては、図８に示すような鍛造装置１０１により、切断材５０が前記荒地形状に成形されていた。鍛造装置１０１は、相対的に近接離間可能方向に移動可能に対向配設されるパンチ１０２及びダイス１０３を備え、これらを近接させることにより、パンチ１０２及びダイス１０３間にセットされる切断材５０を、これらパンチ１０２及びダイス１０３により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する。すなわち、図８（ａ）に示すように、切断材５０が、その一側の切断面５０ａをダイス１０３の圧縮面１０３ａに接するように該ダイス１０３上にセットされる。この状態から、パンチ１０２が下降することにより、切断材５０がその軸方向に圧縮され荒地形状に成形される。そして、図８（ｂ）に示すパンチ１０２の下降端状態において、パンチ１０２の圧縮面１０２ａ及びダイス１０３の圧縮面１０３ａにより形成される成形空間が前記荒地形状となり、切断材５０が該成形空間内に圧縮されることにより、該切断材５０が図７（ｂ）に示す荒地形状に成形される。
この荒地形状に成形された素材が、仕上げ成形工程において同様にしてパンチ及びダイスにより圧縮され、図７（ｃ）に示すような仕上げ形状に成形される。
【特許文献１】特開２００４−４２１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の如く、切断工程において切断された切断材５０は、鍛造装置１０１により荒地成形工程において荒地形状（図７（ｂ）参照）に成形された後、仕上げ成形工程において仕上げ形状（同図（ｃ）参照）に成形される場合、次のような問題が生じることがあった。
すなわち、図６に示すような切断工程においては、固定刃４１から突出する材料６０に対して、移動刃４２が固定刃４１の表面４１ａに沿って一方向に移動することにより材料６０が切断されるため、加熱されて粘性を有する材料６０に対して切断応力がはたらき、切断面５０ａの端部（周縁部）には切断跡としてバリ５０ｂが残る。
【０００７】
このように、切断面５０ａにバリ５０ｂを有する切断材５０が、その切断面５０ａがダイス１０３の圧縮面１０３ａ上に接するようにセットされた状態から、前述の如く荒地成形工程にて荒地形状に成形されると、荒地形状における底面付近にバリ跡５０ｃが生じることがある。つまり、切断工程において発生したバリ５０ｂが、荒地成形工程におけるパンチ１０２及びダイス１０３による圧縮過程で素材の表面近傍あるいは素材内部に巻き込まれ、成形後にバリ跡５０ｃとして残る。
さらに、この荒地成形工程において生じたバリ跡５０ｃは、仕上げ成形工程においてもそのまま残存する場合がある（図７（ｃ）参照）。
【０００８】
仕上げ成形後において残存するバリ跡５０ｃは、その発生位置が、例えば図７（ｃ）に示すような溝部５０ｄのように切削などの表面加工が施されない部分（黒皮部）である場合、バリ跡５０ｃがそのまま製品に残ることとなる。この製品に残るバリ跡５０ｃは、その発生位置や深さや大きさ等によっては製品強度の低下を招く。
ここで、黒皮部についても切削などの表面加工を行うことが考えられるが、これは旋盤などを追加する必要が生じコストアップとなるため難しい。
一方、切断工程における材料の切断後に、バリを除去するための処理工程を追加することが考えられるが、これもコストアップの問題が生じ、スペース面についても拡大する必要が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程にて、切断跡などのバリを有する素材の成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる鍛造装置及び鍛造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造装置であって、前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備するものである。
【００１２】
請求項２においては、前記表面積拡大手段は、先端部が前記下型または上型の圧縮面から突出可能に前記近接離間方向に移動可能に設けられる突出パンチと、該突出パンチを前記下型または上型に対して移動させる移動手段とを備えるものである。
【００１３】
請求項３においては、前記突出パンチの先端部を、前記上型及び下型間にセットされる素材の突出パンチ配設側端面の周縁形状に沿う形状としたものである。
【００１４】
請求項４においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を備え、これらを近接させることにより、前記上型及び下型間にセットされる素材を、これら上型及び下型により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形する鍛造方法であって、前記上型及び下型が近接する過程で、前記成形空間を形成する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大するものである。
【００１５】
請求項５においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる素材を圧縮して荒地形状に成形する荒地成形工程と、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型及び下型を近接させることにより、上型及び下型間にセットされる前記荒地形状に成形された素材を仕上げ形状に成形する仕上げ成形工程と、を有する鍛造方法であって、前記荒地成形工程にて、前記荒地形状に成形される素材に、上型及び下型間にセットされる素材の端面の周縁部であって前記仕上げ形状の溝部に対応する部分を窪ませた凹部を形成し、前記仕上げ成形工程にて、前記凹部をさらに窪ませて前記溝部を形成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、素材が有するバリを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
【００１８】
請求項２においては、簡単な構成で、かつ上型及び下型間にセットされる素材に対して所望の位置の表面積を拡大することができる。これにより、素材が有するバリを効果的に除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を効果的に除去・抑制することができる。
【００１９】
請求項３においては、鍛造される素材の端面の周縁部に発生するバリの部分の表面積を確実に拡大することができるので、鍛造成形後に残るバリ跡をより効果的に除去・抑制することができる。
【００２０】
請求項４においては、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、素材が有するバリを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
【００２１】
請求項５においては、荒地成形工程及び仕上げ成形工程において、素材の圧縮面の形状を変更することにより、素材のバリの部分あるいは荒地成形後のバリ跡の部分の表面積を拡大することができるので、簡単かつ所望の位置に対応して鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明に係る鍛造装置１について図１を用いて説明する。
鍛造装置１は、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としてのパンチ２及び下型としてのダイス３を備え、これらを近接させることにより、パンチ２及びダイス３間にセットされる素材（切断材５０）を、これらパンチ２及びダイス３により構成される成形空間内に圧縮して所定形状に成形するものである。
すなわち、前述した図６に示すような切断工程において得られた切断材５０が、本発明に係る鍛造装置１が用いられる荒地成形工程や仕上げ成形工程などの鍛造工程を経て、最終製品形状に成形される。
なお、本実施形態においては、下型であるダイス３は、固定状態で配置される固定型に構成され、上型であるパンチ２は、上下移動可能に配置される可動型に構成されている。
【００２３】
前記ダイス３は、図１に示すように断面視略Ｕ字状となるベースプレート４上にスペーサ５及び取付フランジ６を介して設けられ、略水平面を構成する板状部材である基部３１と、該基部３１上に固設され略筒状に構成される側部３２とを有している。そして、基部３１の上面及び側部３２の内面により、前記成形空間を形成する圧縮面３ａが形成される。このダイス３に対して近接離間方向に移動可能に、即ち本実施形態においてはダイス３に対して上下方向に昇降可能にパンチ２が設けられる。
パンチ２は、略円柱状に構成され、その下面が前記成形空間を形成する圧縮面２ａとなり、該圧縮面２ａをダイス３の圧縮面３ａに対向させた状態で設けられる。
すなわち、パンチ２及びダイス３は、それぞれの圧縮面２ａ・３ａが対向した状態で配設され、パンチ２が下降することによりダイス３とともに成形空間を構成し、該成形空間内にて、ダイス３上にセットされる切断材５０が圧縮され所定形状に成形される。
【００２４】
本実施形態においては、パンチ２の下降端状態においてその下端部がダイス３の側部３２の上端部に一部嵌合する構成となっており、この状態でパンチ２の圧縮面２ａ及びダイス３の圧縮面３ａにより成形空間が成形される。
そして、切断工程において得られた切断材５０が、その一側の端面（切断面５０ａ）がダイス３の圧縮面３ａに接するようにダイス３上にセットされ、パンチ２が下降することにより、切断材５０が前記成形空間内に圧縮されて所定形状に成形される。
【００２５】
そして、本発明に係る鍛造装置１は、パンチ２及びダイス３が近接する過程、即ちパンチ２が下降する過程で、前記成形空間を成形する圧縮面の一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する表面積拡大手段を具備している。
すなわち、前述の如く、切断工程において切断材５０に生じるバリ５０ｂが、荒地成形工程や仕上げ成形工程などの鍛造工程を経てもバリ跡５０ｃとして残るのは、この鍛造工程内において、バリ５０ｂを除去するために必要な素材の表面積の拡大率が適切に確保できないことが原因と考えられることから、このバリ５０ｂの部分近傍の表面積を、パンチ２が下降する圧縮過程において一時的に拡大することにより、バリ５０ｂの部分を素材の他の部分と同化させ、バリ５０ｂが鍛造成形後にバリ跡５０ｃとして残るのを防止する。
【００２６】
このように、鍛造装置１に表面積拡大手段を具備させることにより、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、切断跡などのバリを有する素材の成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。以下、表面積拡大手段について具体的に説明する。
【００２７】
本発明に係る鍛造装置１に具備される表面積拡大手段は、先端部がダイス３の圧縮面３ａから突出可能に上下方向に移動可能に設けられる突出パンチ１１と、該突出パンチ１１をダイス３に対して移動させる移動手段とを備える。
【００２８】
突出パンチ１１は、前記ベースプレート４を上下方向に貫通するとともに前記スペーサ５を介してダイス３の圧縮面３ａの一部を構成する搬出器１２に対して上下方向に摺動可能に設けられる。つまり、ダイス３の下方において、断面視略Ｕ字状となるベースプレート４が、スペーサ５とともに突出パンチ１１の収納空間を形成する一方、ダイス３の基部３１には搬出器１２の延設場所を確保するための孔部３１ａが設けられており、前記収納空間内を略柱状に構成される搬出器１２が上下方向に貫通し、該搬出器１２の上面がダイス３の圧縮面３ａの一部を構成する。
そして、略柱状に構成される搬出器１２に対して、略筒状に構成される突出パンチ１１が貫通された状態で摺動可能に設けられる。
【００２９】
すなわち、側面断面視略Ｕ字状のベースプレート４と、スペーサ５と、ダイス３の基部３１に設けられる孔部３１ａとで突出パンチ１１の収納空間が構成され、該収納空間内を上下方向に貫通する搬出器１２に対して突出パンチ１１が貫通されて上下方向に摺動可能に設けられる。この突出パンチ１１は、前記収納空間に収納された状態で、その先端部が前記基部３１の孔部３１ａにおいて搬出器１２と基部３１との間に介装された状態となり、該突出パンチ１１の先端部がダイス３の圧縮面３ａの一部を構成する。
このようにして、突出パンチ１１が、その先端部がダイス３の圧縮面３ａから突出可能に上下方向に移動可能に設けられる。そして、ベースプレート４とスペーサ５とダイス３の基部３１の孔部３１ａとで構成される突出パンチ１１の収納空間は、後述するように作動油が充填される油圧室を構成するため、搬出器１２及び突出パンチ１１とともに略密閉空間を構成する。
【００３０】
前述の如く略密閉空間となる突出パンチ１１の収納空間には、該突出パンチ１１の作動油が充填されており、該収納空間は、突出パンチ１１の側面に形成される拡径部１１ａにより、上油圧室１３ａと下油圧室１３ｂとに区画される。つまり、突出パンチ１１の拡径部１１ａは、ベースプレート４の内面に対して摺接するように形成され、該突出パンチ１１の昇降に伴い、上油圧室１３ａ及び下油圧室１３ｂの容積が変化する。
また、スペーサ５は、前記収納空間においてベースプレート４の内面よりも内側に突出しており、このスペーサ５の突出部の下面５ａに、突出パンチ１１の拡径部１１ａの上面１１ｂが当接することにより、該突出パンチ１１の上昇が規制される。
【００３１】
すなわち、図１等に示すような突出パンチ１１の下降端状態においては、該突出パンチ１１は、その下面１１ｃがベースプレート４の内部空間の底面４ａに当接するとともに、その上端部がダイス３の圧縮面３ａの一部を構成する。また、突出パンチ１１の上昇端状態（図２（ｃ）参照）においては、該突出パンチ１１の拡径部１１ａの上面１１ｂがスペーサ５の突出部の下面５ａに当接した状態となり、その先端部がダイス３の圧縮面３ａから突出した状態となる。
つまり、突出パンチ１１の下降端状態における拡径部１１ａの上面１１ｂとスペーサ５の下面５ａとの間の距離が、突出パンチ１１が上下方向に移動可能な距離となり、この距離分だけ突出パンチ１１の上端部がダイス３の圧縮面３ａから上方に突出する。
【００３２】
そして、前記上油圧室１３ａに対しては上油圧配管１４ａが連通され、前記下油圧室１３ｂに対しては下油圧配管１４ｂが連通されており、これら油圧配管１４ａ・１４ｂを介して、図示せぬ油圧タンクから各油圧室１３ａ・１３ｂに油圧が供給される。本実施形態においては、上油圧配管１４ａは、取付けフランジ６及びスペーサ５を貫通するとともに上油圧室１３ａ内に連通し、下油圧配管１４ｂは、ベースプレート４を貫通するとともに下油圧室１３ｂ内に連通している。
【００３３】
これら油圧配管１４ａ・１４ｂは、図示せぬ油圧バルブ（切換えバルブ）及び油圧ポンプ等を介して油圧タンクに接続されており、該油圧バルブが制御されることにより、上油圧室１３ａ及び下油圧室１３ｂの一方の油圧室に対して選択的に油圧が供給されるとともに、他方の油圧室から油が排出される構成となっている。
つまり、下油圧配管１４ｂから下油圧室１３ｂに油圧が供給されるとともに上油圧室１３ａから上油圧配管１４ａを介して作動油が排出されると、突出パンチ１１は上昇し、逆に、上油圧配管１４ａから上油圧室１３ａに油圧が供給されるとともに下油圧室１３ｂから下油圧配管１４ｂを介して作動油が排出されると、突出パンチ１１は下降する。
【００３４】
このような構成により、突出パンチ１１がダイス３に対して移動可能に設けられる。つまり、突出パンチ１１を移動させるための構成、即ち搬出器１２、上下の油圧室１３ａ・１３ｂ及びこれら油圧室に連通する上下の油圧配管１４ａ・１４ｂを含む図示せぬ油圧ポンプ等の油圧供給構成が、本実施形態における突出パンチ１１の移動手段となる。
なお、突出パンチ１１の移動手段としては、本実施形態に限定するものではなく、例えば、ソレノイド等の各種アクチュエータやバネ等の付勢部材を用いて構成することもできる。
【００３５】
以上のように構成される鍛造装置１を用いて、次のような鍛造方法により鍛造が行われる。すなわち、パンチ２が下降する過程で、突出パンチ１１を一時的に上昇させることで、成形空間を形成するダイス３の圧縮面３ａの一部を一時的に成形空間内へ突出させ、圧縮変形する素材の表面積を一時的に拡大する。以下、図２を用いて具体的に説明する。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示す成形開始前においては、切断工程において得られたバリ５０ｂを有する切断材５０が、該切断材５０下端の周縁部に位置する切断面５０ａがダイス３の圧縮面３ａに接するようにセットされる。この成形開始前においては、パンチ２は上昇端状態にあり、突出パンチ１１は下降端状態にある。
ここで、切断材５０は、その切断面５０ａの端部（周縁部）に生じるバリ５０ｂの部分が、突出パンチ１１の上端部に位置するようにセットされる。
【００３７】
次に、同図（ｂ）に示すように、成形が開始されパンチ２が下降し始めると、切断材５０は圧縮変形を開始する。この過程では、略筒状の切断材５０が軸方向に圧縮されることにより、横方向に膨張変形するとともにバリ５０ｂの部分の位置は突出パンチ１１の上端部の位置を保つ。
【００３８】
そして、同図（ｃ）に示すように、さらにパンチ２が下降して、さらに切断材５０が圧縮されて変形すると、このパンチ２が下降する過程のある時点において、下油圧配管１４ｂを介して下油圧室１３ｂに油圧が供給されるとともに、上油圧配管１４ａを介して上油圧室１３ａ内の作動油が排出されることにより突出パンチ１１が上昇する。
これにより、ダイス３の圧縮面３ａが一時的に突出され、切断材５０のバリ５０ｂの部分が圧縮変形する素材内に押し込まれるとともに、その部分の表面積が拡大され、バリ５０ｂの部分が素材の他の部分と同化して除去される。つまり、突出パンチ１１の先端部が圧縮変形する素材内に押し込まれることにより、図中の素材内の矢印に示すように、素材の表面積が拡大されバリ５０ｂが除去される。
【００３９】
その後、同図（ｄ）に示すように、パンチ２が下降端状態となり、パンチ２の圧縮面２ａ及びダイス３の圧縮面３ａにより成形空間が形成されるとともに、突出パンチ１１が下降する。つまり、前述の如くパンチ２が下降する過程で突出パンチ１１が突出した後、パンチ２が下降端状態になるに伴い、上油圧配管１４ａを介して上油圧室１３ａに油圧が供給されるとともに、下油圧配管１４ｂを介して下油圧室１３ｂ内の作動油が排出されることにより突出パンチ１１が下降する。これにより、前記成形空間内に素材が圧縮されて成形が完了する。
【００４０】
以上のような鍛造装置１を用いた鍛造方法によって切断材５０の鍛造を行うことにより、従来の鍛造工程における成形形状を損なうことなく、鍛造工程における一工程内にて、切断材５０のバリ５０ｂを除去することができる。これにより、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
【００４１】
また、表面積拡大手段を、前述した突出パンチ１１及び移動手段により構成することにより、簡単な構成で、かつパンチ２及びダイス３間にセットされる素材に対して所望の位置の表面積を拡大することができる。これにより、切断材５０のバリ５０ｂを効果的に除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を効果的に除去・抑制することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態のように、突出パンチ１１を略筒状に構成し、その先端部がダイス３の圧縮面３ａ上にセットされる切断材５０の、突出パンチ１１の配設側の切断面５０ａの周縁形状に沿う形状とすることにより、切断材５０において、その切断面５０ａの周縁部に発生するバリ５０ｂの部分の表面積を確実に拡大することができるので、鍛造成形後に残るバリ跡をより効果的に除去・抑制することができる。
ここで、搬出器１２を用いることなく移動手段を構成し、突出パンチ１１を略筒状に構成する必要がない場合であっても、該突出パンチ１１の圧縮面３ａから突出する部分のみを切断材５０の切断面５０ａの周縁部に沿う形状とすることにより、同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、以上説明した鍛造装置１においては、パンチ２及びダイス３が近接する過程で、一時的に成形空間内へ突出させる圧縮面の部分を、突出パンチ１１の先端部により構成される、ダイス３側の圧縮面３ａにおける基部３１の上面の一部としているが、これに限定するものではなく、例えば、パンチ２側に該パンチ２に対して下方に突出する突出パンチを設けたり、あるいは突出パンチをダイス３の圧縮面３ａにおいて側方から突出させる構成としたりすることにより、成形空間を形成する圧縮面の他の部分を突出する構成とすることもできる。つまり、突出パンチは、下型であるダイス３に限らず上型であるパンチ２に対しても、その圧縮面から突出可能に移動可能に設けてもよく、これにより、パンチ２及びダイス３間にセットされる切断材５０の切断面５０ａの位置や形状などに応じて、バリの部分に対応する位置が突出されるように適宜構成することができる。
【００４４】
また、次のような鍛造方法によっても、切断材５０のバリ５０ｂを除去することができ、鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
すなわち、本鍛造方法においては、図３に示すように、同図（ａ）に示すバリ５０ｂを有する切断材５０を、荒地成形工程において同図（ｂ）に示す荒地成形形状に形成した後、仕上げ成形工程において同図（ｃ）に示す仕上げ成形形状に形成する過程において段階的にバリ跡を除去・抑制する。
【００４５】
具体的には、本鍛造方法は、図７に示す従来の鍛造工程の各工程における成形形状から、同図（ｂ）に示す荒地形状を、図３（ｂ）に示す荒地形状へと変更するものであり、図４に示す荒地成形工程及び図５に示す仕上げ成形工程により行われる。
【００４６】
図４に示す荒地成形工程においては、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としての荒地パンチ７２及び下型としての荒地ダイス７３を近接させることにより、荒地パンチ７２及び荒地ダイス７３間にセットされる素材（切断材５０）を圧縮して、図３（ｂ）に示す荒地形状に成形する。
つまり、荒地パンチ７２が、荒地ダイス７３に対して近接離間方向に移動可能に、即ち本実施形態においては荒地ダイス７３に対して上下方向に昇降可能に設けられ、これら荒地パンチ７２及び荒地ダイス７３が、それぞれの圧縮面７２ａ・７３ａが対向した状態で配設され、荒地パンチ７２が下降することにより荒地ダイス７３とともに荒地形状となる成形空間を構成し、該成形空間内にて、荒地ダイス７３上にセットされる切断材５０を圧縮して荒地形状に成形する。
【００４７】
また、図５に示す仕上げ成形工程においても同様にして、相対的に近接離間方向に移動可能に対向配設される上型としての仕上げパンチ８２及び下型としての仕上げダイス８３を近接させることにより、仕上げパンチ８２及び仕上げダイス８３間にセットされる切断材５０を圧縮して、図３（ｃ）に示す仕上げ形状に成形する。
つまり、仕上げパンチ８２が、仕上げダイス８３に対して上下方向に昇降可能に設けられ、これら仕上げパンチ８２及び仕上げダイス８３が、それぞれの圧縮面８２ａ・８３ａが対向した状態で配設され、仕上げパンチ８２が下降することにより仕上げダイス８３とともに仕上げ形状となる成形空間を構成し、該成形空間内にて、仕上げダイス８３上にセットされる荒地形状に成形された素材５０´を圧縮して仕上げ形状に成形する。
【００４８】
そして、本鍛造方法においては、荒地成形工程にて荒地形状に成形される素材に、荒地パンチ７２及び荒地ダイス７３間にセットされる切断材５０の端面（切断面５０ａ）の周縁部であって、仕上げ形状の溝部５０ｄに対応する部分を窪ませた凹部５０ｅを形成する。
具体的には、荒地ダイス７３の圧縮面７３ａ上に、切断材５０の切断面５０ａの周縁部形状に合わせて形成される凸部７３ｂを設けることにより、荒地形状に成形される素材のバリ５０ｂの部分を窪ませ、該荒地形状において凹部５０ｅを形成する。
【００４９】
すなわち、図４（ａ）に示す荒地成形開始前においては、切断工程において得られたバリ５０ｂを有する切断材５０が、荒地ダイス７３の圧縮面７３ａに切断面５０ａが接するようにセットされる。ここで、切断材５０のバリ５０ｂの部分の位置が前記凸部７３ｂの位置となるようにセットされる。
【００５０】
そして、同図（ｂ）に示すように、荒地パンチ７２が下降端状態となり、該荒地パンチ７２の圧縮面７２ａ及び荒地ダイス７３の圧縮面７３ａにより形成される成形空間内に素材が圧縮され荒地成形が完了する。
この状態では、前記凸部７３ｂにより荒地成形された素材５０´に凹部５０ｅが形成され、該凹部５０ｅにバリ５０ｂがバリ跡５０ｃとして残る。
【００５１】
次に、仕上げ成形工程においては、荒地成形工程にて成形された凹部５０ｅをさらに窪ませて仕上げ形状における溝部５０ｄを形成する。
具体的には、仕上げダイス８３の圧縮面８３ａ上に、荒地成形工程において形成される凹部５０ｅの形状に合わせて形成される表面積拡大凸部８３ｂを設けることにより、素材に荒地成形される凹部５０ｅの部分をさらに窪ませ、仕上げ形状における溝部５０ｄを形成する。
【００５２】
すなわち、図５（ａ）に示す仕上げ成形開始前においては、荒地成形工程において得られた荒地形状を有する素材５０´が、仕上げダイス８３の圧縮面８３ａにセットされる。ここで、荒地形状を有する素材５０´は、そのバリ跡５０ｃの部分の位置が前記表面積拡大凸部８３ｂの位置となるようにセットされる。
【００５３】
そして、同図（ｂ）に示すように、仕上げパンチ８２が下降端状態となり、該仕上げパンチ８２の圧縮面８２ａ及び仕上げダイス８３の圧縮面８３ａにより形成される成形空間内に素材が圧縮され仕上げ成形が完了する。
この仕上げ成形工程での素材の圧縮過程においては、荒地成形工程で形成された凹部５０ｅが、仕上げダイス８３に設けられる表面積拡大凸部８３ｂによりさらに窪まされ、バリ跡５０ｃの部分が圧縮変形する素材内に押し込まれるとともに、その部分の表面積が拡大され、バリ跡５０ｃの部分が素材の他の部分と同化して除去される。つまり、表面積拡大凸部８３ｂが圧縮変形する素材内に押し込まれることにより、同図（ｂ）中の素材内の矢印に示すように、素材の表面積が拡大されバリ跡５０ｃが除去される。
【００５４】
このように、本鍛造方法は、荒地成形工程においてバリ跡５０ｃとなる素材の部分を予め窪ませ、この窪ませた部分を、その後の仕上げ成形工程においてさらに局所的に窪ませて仕上げ形状に成形することにより、バリ跡５０ｃの部分の表面積拡大率を確保し、荒地成形工程で残るバリ跡５０ｃを除去する。
【００５５】
すなわち、本鍛造方法を採用することにより、荒地成形工程及び仕上げ成形工程において、素材の圧縮面の形状を変更することにより、切断材５０のバリ５０ｂの部分あるいは荒地成形後の素材５０´のバリ跡５０ｃの部分の表面積を拡大することができるので、簡単かつ所望の位置に対応して鍛造成形後に残るバリ跡を除去・抑制することができる。
つまり、荒地成形工程において素材を窪ませる部分の位置は、素材の圧縮面において仕上げ形状で溝部となる部分に対応する位置であればよく、例えば、荒地パンチ７２側に凸部を設けるとともに仕上げパンチ８２側に表面積拡大凸部を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る鍛造装置の一実施形態の構成を示す縦断面図。
【図２】本発明に係る鍛造装置の圧縮過程を示す図。
【図３】鍛造工程の各工程における成形形状を示す縦断面図。
【図４】荒地成形工程を示す縦断面図。
【図５】仕上げ成形工程を示す縦断面図。
【図６】切断工程における切断構成を示す模式図。
【図７】従来の鍛造工程の各工程における成形形状を示す縦断面図。
【図８】従来の鍛造装置を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１      鍛造装置
２      パンチ
２ａ    圧縮面
３      ダイス
３ａ    圧縮面
１１    突出パンチ
１２    搬出器
１３ａ  上油圧室
１３ｂ  下油圧室
１４ａ  上油圧配管
１４ｂ  下油圧配管
５０    切断材
７２    荒地パンチ
７３    荒地ダイス
７３ｂ  凸部
８２    仕上げパンチ
８３    仕上げダイス
８３ｂ  表面積拡大凸部
【図１】
2006312190.tif 000003
【図２】
2006312190.tif 000004
【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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