(57)【要約】【課題】鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形するときに、金型の特定位置に特定方向の荷重が集中することを抑制して、金型の破損のリスクを低減する鍛造方法を提供する。【解決手段】鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部２１と、中央凹部２１の周りの凸部２２と、凸部２２の周りの周囲凹部２３とを有する予備金型２を用いることにより、中央凹部２１、凸部２２、および周囲凹部２３にそれぞれ対応する中央凸部８１、凹部８２、および周囲凸部８３を鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、所定の突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型４を用いることにより、周囲凸部８３を凹部８２よりもへこませて、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備えた。【選択図】図４
2018047494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、
前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、
前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、
を備えた鍛造方法。
【請求項２】
前記予備金型は、その中心に前記中央凹部を有し、かつ前記中央凹部が円形であり、前記凸部が円環形であり、前記周囲凹部が円環形である請求項１に記載の鍛造方法。
【請求項３】
前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置する請求項１または２に記載の鍛造方法。
【請求項４】
前記突出形状は半球形状である請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍛造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載された鍛造方法に用いる鍛造金型セットであって、請求項１〜４のいずれか一項に記載された前記予備金型および前記仕上げ金型を含む鍛造金型セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法、および、この鍛造方法に用いる鍛造金型セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
荷重を加えることにより鍛造素材に塑性流動を発生させて、所定形状に成形する鍛造方法が知られている。例えば、特許文献１のセンサー用シャフトの製造方法は、第１素材穴およびこれにつながる絞り穴を備えた絞りダイスと、内側に向かって凸条部が形成された第２素材穴を備えた上ダイスと、異形断面を先端に備えたパンチと、を用いて段付き丸棒を鍛造する。この製造方法によれば、段付き丸棒の前側の小径円筒部は、絞り穴に据え込まれて突出形状の小径部に成形される。また、段付き丸棒の後側の大径円筒部は、外側に軸方向溝が成形され、内側に異形の止まり穴が成形される。これにより、低コストで高精度なセンサー用シャフトを量産できる、とされている。
【０００３】
特許文献１に限らず、一般的な鍛造方法では、製品形状に対応する金型を用いて成形を行う。このとき、必要な荷重が大きいと、金型の内部応力が大きくなって破損しやすくなり、かつ金型の寿命も短くなる。特に、特許文献１に例示されるような突出形状の成形では、大きな荷重が必要となるため、金型が破損しやすい。このため、荷重が過大になる場合や１回の鍛造で最終形状までの成形が困難な場合に、複数セットの金型を用いて複数の鍛造工程により最終形状に仕上げる技術が普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１において、段付き丸棒の前側の小径円筒部を絞り穴に据え込むために、段付き丸棒の後方から大きな荷重を加える必要が有る。このため、必要となる鍛造設備が大型化して、イニシャルコストが高くなる。また、絞り穴の入口を拡げる方向に荷重が集中して作用するので、絞りダイスは、大きな内部応力が発生して破損しやすくなるとともに、その寿命も短くなる。したがって、金型に要するランニングコストが高くなる。
【０００６】
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形するときに、金型の内部応力を抑制して、金型の破損のリスクを低減する鍛造方法を提供することを解決すべき課題とする。また、この鍛造方法に用いる鍛造金型セットを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の鍛造方法は、鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記所定の突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備えた。
【０００８】
また、前記予備金型は、その中心に前記中央凹部を有し、かつ前記中央凹部が円形であり、前記凸部が円環形であり、前記周囲凹部が円環形であってもよい。
【０００９】
さらに、前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置することが好ましい。
【００１０】
また、前記突出形状は半球形状であってもよい。
【００１１】
本発明の鍛造金型セットは、上記した本発明の鍛造方法に用いる鍛造金型セットであって、前記した予備金型および仕上げ金型を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の鍛造方法では、中央凹部、その周りの凸部、さらにその周りの周囲凹部を有する予備金型を用いる予備成形工程と、所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いる仕上げ成形工程とにより、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する。ここで、予備金型の凸部は、鍛造素材の前面に最初に接触するため、比較的荷重が集中しやすい。それでも、鍛造素材の中央方向から作用する荷重と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重とが一部相殺されるので、凸部に発生する内部応力は比較的小さくて済む。この結果、特許文献１において絞り穴の入口を拡げる方向に荷重が集中する場合と比較して、予備金型の内部応力が抑制され、予備金型の破損のリスクが低減される。
【００１３】
また、予備成形工程において、突出頂部に近い形状の中央凸部および凹部が鍛造素材の前面に予め成形される。そして、仕上げ成形工程において、中央凸部および凹部が成形された前面を所定の突出形状に成形すればよく、平らな前面を１回で所定の突出形状に成形する必要がない。したがって、仕上げ成形工程において、所定の突出形状を成形するために要する塑性流動は比較的小規模となり、小さな荷重で済む。これにより、仕上げ金型に発生する内部応力が抑制され、仕上げ金型の破損のリスクが低減される。
【００１４】
また、予備金型の中心に円形の中央凹部があり、凸部および周囲凹部が円環形である態様では、予備成形工程で鍛造素材の前面を回転対称の予備形状に成形できる。したがって、回転対称の突出形状を成形するのに好適である。
【００１５】
さらに、予備金型の中央凹部および周囲凹部が同一平面上に位置する態様では、鍛造素材の中央方向から作用する荷重と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重との径方向の相殺効果が顕著になる。したがって、予備金型の凸部に発生する内部応力は、さらに一層抑制される。
【００１６】
また、所定の突出形状が半球形状である態様では、先端が半球形状の丸棒を製造できる。さらに、鍛造素材の前面および後面に同様の成形を行うことにより、低廉なコストで球体を量産できる。
【００１７】
本発明の鍛造金型セットによれば、本発明の鍛造方法と同様に、予備金型および仕上げ金型の破損のリスクが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の鍛造方法で製造する成形品の斜視図である。
【図２】予備成形工程で成形を実施した直後の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。
【図３】予備成形品の前面の形状を示した図である。
【図４】仕上げ成形工程で成形を実施する直前の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。
【図５】仕上げ成形工程で成形を実施した直後の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態の鍛造方法について、図１〜図５を参考にして説明する。実施形態の鍛造方法では、直径Ｄ１の円柱形状の鍛造素材から図１に示される成形品９を製造する。図１は、実施形態の鍛造方法で製造する成形品９の斜視図である。成形品９は、回転対称であり、直径Ｄ１の円柱状の基体部９１の前側に所定の突出形状が成形されている。所定の突出形状は、テーパ状縮径部９２、小径部９３、および前側平面部９４からなる。テーパ状縮径部９２は、基体部９１から前側に突出しつつ、その直径がＤ１からＤ２まで徐々に減少している。小径部９３は、テーパ状縮径部９２から前側に突出しつつ一定の直径Ｄ２を保つ円柱状となっている。前側平面部９４は、小径部９３の前面である。小径部９３の外周面と前側平面部９４の境界には、面取りに相当する丸みが成形される。小径部９３および前側平面部９４は、突出形状の突出頂部に相当する。
【００２０】
実施形態の鍛造方法では、予備成形工程および仕上げ成形工程を実施することによって、成形品９を成形する。図２は、予備成形工程で成形を実施した直後の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。予備成形工程で使用する鍛造金型セットは、ダイス１、予備金型２、および押圧パンチ３の組合せからなる。ダイス１は、直径Ｄ１の成形孔１１を有する固定金型である。予備金型２および押圧パンチ３は、ダイス１の成形孔１１に挿入されて使用され、成形孔１１の内部を移動できるように構成されている。
【００２１】
予備金型２は、外径が概ねＤ１の円柱形状の固定金型である。予備金型２は、鍛造素材と対向する面に、中央凹部２１、凸部２２、および周囲凹部２３を有する。中央凹部２１は、成形品９の小径部９３および前側平面部９４に対応する箇所が円形にへこんでいる。中央凹部２１の直径Ｄ３は、小径部９３の直径Ｄ２に近似していることが好ましく、厳密に一致する必要は無い。凸部２２は、中央凹部２１の周りに円環形に突出している。凸部２２の突出部分の断面は、図２に示されるように、丸みを有する山状の形状となっており、これに限定されない。周囲凹部２３は、凸部２２の周りに円環形にへこんでおり、外周に達している。周囲凹部２３は、中央凹部２１と同一平面上に位置する。
【００２２】
押圧パンチ３は、外径が概ねＤ１の円柱形状の可動金型である。押圧パンチ３は、図略の駆動部に駆動され、予備金型２の方向に向かって移動しながら、鍛造素材の後面に荷重を加える。
【００２３】
予備成形工程において、まず、ダイス１の成形孔１１の内部に予備金型２が固定される。２番目に、成形孔１１の内部に鍛造素材が挿入される。鍛造素材は、前面が予備金型２に対向し、後面が押圧可能な状況となる。３番目に、押圧パンチ３が駆動される。押圧パンチ３は、鍛造素材の後面を押圧して荷重を加える。鍛造素材は、予備金型２に圧接され、前面に塑性流動が発生して予備成形品８に成形される。この後、押圧パンチ３が成形孔１１から退出され、図略の押し出し駆動部により予備金型２が押圧パンチ３の方向に向かって駆動される。これにより、予備成形品８は、成形孔１１から押し出される。
【００２４】
図３は、予備成形品８の前面の形状を示した図である。予備成形品８の前面には、回転対称の中央凸部８１、凹部８２、および周囲凸部８３が成形されている。中央凸部８１は、予備金型２の中央凹部２１に対して凹凸関係が反転して形成され、突出した直径Ｄ３の円形となっている。同様に、凹部８２は、凸部２２に対して凹凸関係が反転して形成され、へこんだ円環形となっている。周囲凸部８３は、周囲凹部２３に対して凹凸関係が反転して形成され、突出した円環形となって外周に達している。
【００２５】
仕上げ成形工程の説明に移る。図４は、仕上げ成形工程で成形を実施する直前の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。また、図５は、仕上げ成形工程で成形を実施した直後の状況を示す鍛造金型セットの断面図である。仕上げ成形工程で使用する鍛造金型セットは、仕上げ金型４、押し出しロッド５、および押圧パンチ３の組合せからなる。押し出しロッド５は、仕上げ金型４の一部となり、かつ、成形品９を押し出す機能を有する。押圧パンチ３は、予備成形工程で使用したものと同一形状の可動金型であり、予備成形工程の場合と同様に駆動される。
【００２６】
仕上げ金型４は、内径が概ねＤ１の成形穴４１を有する固定金型である。仕上げ金型４は、成形品９の所定の突出形状に対応した所定凹部形状を成形穴４１の底部に有する。所定凹部形状は、テーパ状縮径成形部４２、小径成形部４３、および前側平面成形部４４からなる。テーパ状縮径成形部４２、小径成形部４３、および前側平面成形部４４の形状は、それぞれ成形品９のテーパ状縮径部９２、小径部９３、および前側平面部９４の形状に対して凹凸関係が反転している。小径成形部４３の内周面と前側平面成形部４４の境界には、面取りに相当する丸みが設けられている。仕上げ金型４の中央には、前側平面形成部４４の中央に開口するロッド挿入穴４５が穿設されている。
【００２７】
押し出しロッド５は、ロッド挿入穴４５の内部に配設され、図略の押し出し駆動部により移動可能とされている。押し出しロッド５の平らな端面５１は、成形時に前側平面成形部４４と繋がって、成形品９の前側平面部９４を成形する。
【００２８】
仕上げ成形工程において、まず、仕上げ金型４の中央に押し出しロッド５が固定される。２番目に、成形穴４１の内部に予備成形品８が挿入される。予備成形品８は、前面が成形穴４１の底部に対向し、後面が押圧可能な状況となる。３番目に、押圧パンチ３が駆動され、図４に示された状況となる。押圧パンチ３は、予備成形品８の後面を押圧して荷重を加える。これにより、図５に示されるとおり、予備成形品８は、成形穴４１の底部に圧接され、前面に塑性流動が発生して成形品９に成形される。このとき、予備成形品８の周囲凸部８３は、凹部８２よりもへこんで所定の突出形状に成形される。この後、押圧パンチ３が成形穴４１から退出され、押し出しロッド５が押圧パンチ３の方向に向かって駆動される。これにより、成形品９は、成形穴４１から押し出される。
【００２９】
次に、実施形態の鍛造方法の作用について説明する。予備成形工程において、鍛造素材の前面は、予備金型２の凸部２２に最初に接触するので、凸部２２に荷重が集中する。図２に示されるように、凸部２２は、鍛造素材の中央方向から作用する荷重Ｆ１と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重Ｆ２とを受けて、内部応力が発生する。このとき、荷重Ｆ１および荷重Ｆ２の径方向成分が向かい合って相殺されるので、凸部２２に発生する内部応力は比較的小さくて済む。さらに、鍛造素材が塑性流動によって押し込まれる中央凹部２１および周囲凹部２３が同一平面上に位置するので、荷重Ｆ１および荷重Ｆ２の径方向成分は、大きさが近似した逆向きとなって相殺効果が顕著になる。この結果、凸部２２に発生する内部応力は、さらに一層抑制される。
【００３０】
また、仕上げ成形工程において、予備成形品８の前面のうち周囲凸部８３の外縁がテーパ状縮径成形部４２の外縁に最初に接触して、塑性流動が始まる。このとき、図５に示されるように、テーパ状縮径成形部４２の外縁付近に、内径を拡げる方向の荷重Ｆ３が集中する。ここで、予備成形工程において、凹部８２が予備成形品８に予め成形されている。したがって、周囲凸部８３が凹部８２よりもへこむのに要する塑性流動は、鍛造素材の平らな前面を１回で所定の突出形状に成形する場合よりも小規模で済む。これにより、荷重Ｆ３が小さくて済み、テーパ状縮径成形部４２に発生する内部応力が抑制される。
【００３１】
さらに、テーパ状縮径部９２の成形が進んでゆくと、小径部９３の成形が始まる。このとき、図５に示されるように、テーパ状縮径成形部４２と小径成形部４３との境界付近に、内径を拡げる方向の荷重Ｆ４が集中する。ここで、予備成形工程において、小径部９３に近い形状の中央凸部８１が予備成形品８に予め成形されている。したがって、小径部９３を成形するために要する塑性流動は、鍛造素材の平らな前面を１回で所定の突出形状に成形する場合よりも小規模で済む。これにより、荷重Ｆ４が小さくて済み、テーパ状縮径成形部４２と小径成形部４３との境界付近に発生する内部応力が抑制される。
【００３２】
実施形態の鍛造方法は、所定の突出形状を半球形状として実施することもできる。この場合、先端が半球形状の丸棒を製造できる。さらに、鍛造素材の前面および後面に同様の成形を行うことにより、球体を製造できる。このとき、鍛造素材の前面および後面を２回に分けて成形してもよく、あるいは、鍛造素材の前面および後面をまとめて成形してもよい。前者の場合、鍛造素材の後面を成形するときの押圧パンチ３の前面は、鍛造素材の半球形状を押圧できる形状とする。後者の場合、予備成形工程に使用する押圧パンチ３の前面に中央凹部２１、凸部２２、および周囲凹部２３を設け、仕上げ成形工程に使用する押圧パンチ３の前面にテーパ状縮径成形部４２、小径成形部４３、および前側平面成形部４４を設ける。
【００３３】
実施形態の鍛造方法は、鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、突出形状の突出頂部（小径部９３および前側平面部９４）に対応する箇所がへこんだ中央凹部２１と、中央凹部２１の周りの凸部２２と、凸部２２の周りの周囲凹部２３とを有する予備金型２を用いることにより、中央凹部２１、凸部２２、および周囲凹部２３にそれぞれ対応する中央凸部８１、凹部８２、および周囲凸部８３を鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、所定の突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型４を用いることにより、周囲凸部８３を凹部８２よりもへこませて、鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備えた。
【００３４】
ここで、予備金型２の凸部２２は、鍛造素材の前面に最初に接触するため、比較的荷重が集中しやすい。それでも、鍛造素材の中央方向から作用する荷重Ｆ１と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重Ｆ２とが一部相殺されるので、凸部２２に発生する内部応力は比較的小さくて済む。この結果、特許文献１において絞り穴の入口を拡げる方向に荷重が集中する場合と比較して、予備金型２の内部応力が抑制され、予備金型２の破損のリスクが低減される。
【００３５】
また、予備成形工程において、突出頂部に近い形状の中央凸部８１および凹部８２が鍛造素材の前面に予め成形される。そして、仕上げ成形工程において、中央凸部８１および凹部８２が成形された前面を所定の突出形状に成形すればよく、平らな前面を１回で所定の突出形状に成形する必要がない。したがって、仕上げ成形工程において、所定の突出形状を成形するために要する塑性流動は比較的小規模となり、小さな荷重で済む。これにより、仕上げ金型４に発生する内部応力が抑制され、仕上げ金型４の破損のリスクが低減される。
【００３６】
さらに、予備金型２および仕上げ金型４の長寿命化が可能となり、ランニングコストが低廉化される。加えて、押圧パンチ３に必要とされる荷重が小さくてよいので、小型の鍛造設備で済み、イニシャルコストが低廉化される。
【００３７】
また、予備金型２は、その中心に中央凹部２１を有し、かつ中央凹部２１が円形であり、凸部２２が円環形であり、周囲凹部２３が円環形であってもよい。これによれば、予備成形工程で鍛造素材の前面を回転対称の予備形状に成形できる。したがって、回転対称の突出形状を成形するのに好適である。
【００３８】
さらに、予備金型２は、中央凹部２１および周囲凹部２３が同一平面上に位置することが好ましい。これによれば、鍛造素材の中央方向から作用する荷重Ｆ１と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重Ｆ２との径方向の相殺効果が顕著になる。したがって、予備金型２の凸部２２に発生する内部応力は、さらに一層抑制される。
【００３９】
また、前記所定の突出形状は半球形状であってもよい。これによれば、先端が半球形状の丸棒を製造できる。さらに、鍛造素材の前面および後面に同様の成形を行うことにより、低廉なコストで球体を量産できる。
【００４０】
さらに、本発明は、予備金型２および仕上げ金型４を含む鍛造金型セットとして実施することもできる。これによれば、実施形態の鍛造方法と同様に、予備金型２および仕上げ金型４の破損のリスクが低減される。加えて、予備金型２および仕上げ金型４の長寿命化によるランニングコストの低廉化や、小型の鍛造設備で済むことによるイニシャルコストの低廉化も同様に発生する。
【００４１】
なお、予備成形工程や仕上げ成形工程で使用する金型セットは、適宜の変形が可能である。また、実施形態で説明した成形品９の形状や半球形状は、突出形状の例であり、本発明は、様々な別の突出形状の成形に適用できる。本発明は、実施形態で説明した方法および構成に限定されるものではなく、上述した以外にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１：ダイス    １１：成形孔
２：予備金型    ２１：中央凹部    ２２：凸部    ２３：周囲凹部
３：押圧パンチ
４：仕上げ金型    ４１：成形穴
４２：テーパ状縮径成形部    ４３：小径成形部    ４４：前側平面成形部
５：押し出しロッド
８：予備成形品    ８１：中央凸部    ８２：凹部    ８３：周囲凸部
９：成形品    ９１：基体部    ９２：テーパ状縮径部
９３：小径部    ９４：前側平面部
【図１】
2018047494.tif 000003
【図２】
2018047494.tif 000004
【図３】
2018047494.tif 000005
【図４】
2018047494.tif 000006
【図５】
2018047494.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月13日(2017.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、
前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、
前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、
前記予備金型の前記中央凹部の直径は、前記突出頂部の直径に一致または近似する鍛造方法。
【請求項２】
鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、
前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、
前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、
前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置する鍛造方法。
【請求項３】
前記予備金型は、その中心に前記中央凹部を有し、かつ前記中央凹部が円形であり、前記凸部が円環形であり、前記周囲凹部が円環形である請求項１または２に記載の鍛造方法。
【請求項４】
前記突出形状は半球形状である請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍛造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載された鍛造方法に用いる鍛造金型セットであって、請求項１〜４のいずれか一項に記載された前記予備金型および前記仕上げ金型を含む鍛造金型セット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の鍛造方法は、鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、前記予備金型の前記中央凹部の直径は、前記突出頂部の直径に一致または近似する。
また、本発明の鍛造方法は、鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
仕上げ金型４は、内径が概ねＤ１の成形穴４１を有する固定金型である。仕上げ金型４は、成形品９の所定の突出形状に対応した所定凹部形状を成形穴４１の底部に有する。所定凹部形状は、テーパ状縮径成形部４２、小径成形部４３、および前側平面成形部４４からなる。テーパ状縮径成形部４２、小径成形部４３、および前側平面成形部４４の形状は、それぞれ成形品９のテーパ状縮径部９２、小径部９３、および前側平面部９４の形状に対して凹凸関係が反転している。小径成形部４３の内周面と前側平面成形部４４の境界には、面取りに相当する丸みが設けられている。仕上げ金型４の中央には、前側平面成形部４４の中央に開口するロッド挿入穴４５が穿設されている。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月18日(2017.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、
前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、
前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、
前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置する鍛造方法。
【請求項２】
前記予備金型は、その中心に前記中央凹部を有し、かつ前記中央凹部が円形であり、前記凸部が円環形であり、前記周囲凹部が円環形である請求項１に記載の鍛造方法。
【請求項３】
前記突出形状は半球形状である請求項１または２に記載の鍛造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載された鍛造方法に用いる鍛造金型セットであって、請求項１〜３のいずれか一項に記載された前記予備金型および前記仕上げ金型を含む鍛造金型セット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の鍛造方法は、鍛造素材に荷重を加えることにより塑性流動を発生させ、前記鍛造素材の前面を所定の突出形状に成形する鍛造方法であって、前記突出形状の突出頂部に対応する箇所がへこんだ中央凹部と、前記中央凹部の周りの凸部と、前記凸部の周りの周囲凹部とを有する予備金型を用いることにより、前記中央凹部、前記凸部、および前記周囲凹部にそれぞれ対応する中央凸部、凹部、および周囲凸部を前記鍛造素材の前面に成形する予備成形工程と、前記突出形状に対応した所定凹部形状を有する仕上げ金型を用いることにより、前記周囲凸部を前記凹部よりもへこませて、前記鍛造素材の前面を前記突出形状に成形する仕上げ成形工程と、を備え、前記予備金型は、前記中央凹部および前記周囲凹部が同一平面上に位置する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、予備金型の中央凹部および周囲凹部が同一平面上に位置するので、鍛造素材の中央方向から作用する荷重と、鍛造素材の周囲方向から作用する荷重との径方向の相殺効果が顕著になる。したがって、予備金型の凸部に発生する内部応力は、さらに一層抑制される。