(57)【要約】【課題】工程数の増加および削り代の増大を防止できる鍛造加工装置を提供する。【解決手段】本発明は、ダイス１に設置された鍛造素材にパンチ６を打ち込んで鍛造加工製品９を成形するようにした鍛造加工装置を対象とする。ダイス１は、鍛造素材が収容される成形孔２１を有し、かつその成形孔２１の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面２２が設けられたダイス本体２と、成形孔２１の下端を閉塞するようにダイス本体２の下面側に配置され、かつ上面における成形孔２１に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面３２が設けられたアンビル３とを備える。アンビル３の上面にガス逃がし溝７が形成され、ガス逃がし溝７における上側開口部７０のうち一端７１がガス逃がし口７２として底部拘束面３２に開口されるとともに、そのガス逃がし口７２を除いて、ガス逃がし溝７の上側開口部７０がダイス本体２の下端面によって閉塞されている。【選択図】図１
2018020329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスに設置された鍛造素材にパンチを打ち込んで鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工装置であって、
前記ダイスは、鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、
前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成され、
前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されていることを特徴とする鍛造加工装置。
【請求項２】
前記ダイス本体および前記アンビルの外周側面を拘束するダイセットを備え、
前記ガス逃がし溝の他端が前記アンビルの外周側面において開口されるとともに、その他端開口部が前記ダイセットの内周側面によって閉塞されている請求項１に記載の鍛造加工装置。
【請求項３】
前記ダイス内に中空構造の拡張中空部が設けられ、
前記ガス逃がし溝が前記拡張中空部に連通されている請求項１または２に記載の鍛造加工装置。
【請求項４】
前記ダイス本体および前記アンビルの外周側面を拘束するダイセットを備え、
前記アンビルの外周上面側に外周段部が形成されるとともに、
前記外周段部と、前記ダイス本体の下端面と、前記ダイセットの内周側面とによって拡張中空部が形成され、
前記ガス逃がし溝の他端が前記拡張中空部に連通されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【請求項５】
前記ダイス本体の成形孔内周面に軸心方向に沿って延びる溝部成形用羽根部が形成され、
前記溝部成形用羽根部の外周側面と、前記ダイス本体の側部拘束面と、前記アンビルの底部拘束面とが交わる位置である入隅部に、前記ガス逃がし溝におけるガス逃がし口が配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【請求項６】
前記ガス逃がし溝の底面は、一端側から他端側に向かうに従って下り傾斜する傾斜面によって形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【請求項７】
前記鍛造加工製品は、円柱状のロータ本体の外周面に軸心方向に延びる溝部が形成されたロータ素材によって構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工方法であって、
前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
【請求項９】
鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成される一方、前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されている鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造成形方法であって、
前記成形工程において、前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工製品の製造方法であって、
前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
【請求項１１】
鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成される一方、前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されている鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工製品の製造方法であって、
前記成形工程において、前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、密閉鍛造によって鍛造加工製品を製造するようにした鍛造加工装置、鍛造加工方法および鍛造加工製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１等に示すようにアルミニウム合金製のロータ素材を製作するような場合、密閉式の型鍛造が多く用いられている。密閉鍛造においては、パンチ（上金型）をダイス（下金型）に打ち込んで鍛造素材を加圧した際に、ダイスの入隅部等にガス溜まりが生じて、鍛造加工製品におけるガス溜まりに対応する位置に欠肉が生じて、いわゆるダレが発生する。
【０００３】
このような状況下において従来より鍛造加工技術の分野において、ガス溜まりに起因する欠肉の発生を防止するための技術が種々提案されている。例えば特許文献２，３には、ダイスのキャビティ内におけるガス溜まりが生じ易い部分にガス逃がし孔を穿設した鍛造加工装置等が提案されている。この鍛造加工装置においては、ダイス内に設置した鍛造素材をパンチにより加圧した際に、キャビティ内に残留しようとするガス（圧縮ガス）を上記ガス逃がし孔を介して排出することによって、ガス溜まりを消失させて、ガス溜まりによる欠肉の発生を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１７３８１号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８７３４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２，３等に示すようにダイスにガス逃がし孔を形成した鍛造加工装置においては、ガス逃がし孔が小さいと、金型内に供給される潤滑剤によってガス逃がし孔が閉塞されてしまい、成形時に発生するガス溜まりのガスをガス逃がし孔から排出することができない場合がある。そうすると欠肉の発生を防止できないため、ガス逃がし孔の孔径を所定の大きさに形成する必要がある。このようにガス逃がし孔が大きくなると、成形時に鍛造素材を構成する金属材料（メタル）がガス逃がし孔にも充填されてしまい、その充填されたメタルによって鍛造加工品（成形品）の表面に不要なピン状のバリが成形されてしまう。従って後工程でこの不要なピン状バリを除去する必要があり、ピン状バリの除去工程が別途必要となったり、あるいは後工程の切削工程でピン状バリの部分も余計に切削する必要がある。そうすると、工程数が増加したり、切削時の削り代が増大するため、生産効率の低下およびコストの増大を来すという課題があった。
【０００６】
また上記従来の鍛造加工装置においては、ダイスにガス逃がし孔を穿孔するという面倒な作業が必要であるため、ダイス自体の製作が困難になり、より一層コストの増大を来すという課題も抱えている。
【０００７】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、工程数の増加および削り代の増大を防止できて、生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる鍛造加工装置、鍛造加工方法および鍛造加工製品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を備えている。
【０００９】
［１］ダイスに設置された鍛造素材にパンチを打ち込んで鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工装置であって、
前記ダイスは、鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、
前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成され、
前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されていることを特徴とする鍛造加工装置。
【００１０】
［２］前記ダイス本体および前記アンビルの外周側面を拘束するダイセットを備え、
前記ガス逃がし溝の他端が前記アンビルの外周側面において開口されるとともに、その他端開口部が前記ダイセットの内周側面によって閉塞されている前項１に記載の鍛造加工装置。
【００１１】
［３］前記ダイス内に中空構造の拡張中空部が設けられ、
前記ガス逃がし溝が前記拡張中空部に連通されている前項１または２に記載の鍛造加工装置。
【００１２】
［４］前記ダイス本体および前記アンビルの外周側面を拘束するダイセットを備え、
前記アンビルの外周上面側に外周段部が形成されるとともに、
前記外周段部と、前記ダイス本体の下端面と、前記ダイセットの内周側面とによって拡張中空部が形成され、
前記ガス逃がし溝の他端が前記拡張中空部に連通されている前項１〜３のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【００１３】
［５］前記ダイス本体の成形孔内周面に軸心方向に沿って延びる溝部成形用羽根部が形成され、
前記溝部成形用羽根部の外周側面と、前記ダイス本体の側部拘束面と、前記アンビルの底部拘束面とが交わる位置である入隅部に、前記ガス逃がし溝におけるガス逃がし口が配置されている前項１〜４のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【００１４】
［６］前記ガス逃がし溝の底面は、一端側から他端側に向かうに従って下り傾斜する傾斜面によって形成されている前項１〜５のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【００１５】
［７］前記鍛造加工製品は、円柱状のロータ本体の外周面に軸心方向に延びる溝部が形成されたロータ素材によって構成されている前項１〜６のいずれか１項に記載の鍛造加工装置。
【００１６】
［８］前項１〜７のいずれか１項に記載の鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工方法であって、
前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
【００１７】
［９］鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成される一方、前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されている鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造成形方法であって、
前記成形工程において、前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工方法。
【００１８】
［１０］前項１〜７のいずれか１項に記載の鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工製品の製造方法であって、
前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
【００１９】
［１１］鍛造素材が収容される成形孔を有し、かつその成形孔の内周側面に鍛造素材の外周側面を拘束する側部拘束面が設けられたダイス本体と、前記成形孔の下端を閉塞するように前記ダイス本体の下面側に配置され、かつ上面における前記成形孔に対応する位置に鍛造素材の底面を拘束する底部拘束面が設けられたアンビルとを備え、前記アンビルの上面にガス逃がし溝が形成される一方、前記ガス逃がし溝における上側開口部のうち一端がガス逃がし口として前記底部拘束面に開口されるとともに、そのガス逃がし口を除いて、前記ガス逃がし溝の上側開口部が前記ダイス本体の下端面によって閉塞されている鍛造加工装置を用いて鍛造加工製品を成形するようにした鍛造加工製品の製造方法であって、
前記成形工程において、前記成形孔に設置された鍛造素材をパンチの打ち込みにより加圧して塑性加工する際に、前記成形孔内に発生するガスを前記ガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出するようにしたことを特徴とする鍛造加工製品の製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
発明［１］［２］の鍛造加工装置によれば、アンビルの上面に形成したガス逃がし溝のガス逃がし口をキャビティ内に配置しているため、成形時に発生するガス溜まりのガスがガス逃がし口を介してガス逃がし溝内に排出される。このためガス溜まりによるメタルの充填不足の発生を抑制することができ、鍛造加工製品に欠肉によるダレが発生する抑制することができる。従って後工程においてダレを簡単に除去できて、生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。さらに本発明の鍛造加工装置においては、アンビルにガス逃がし溝を刻設するだけで簡単に実現できるため、金型自体の製作を簡単に行えて、より一層コストを削減できるとともに、装置構造の複雑化も確実に防止することができる。
【００２１】
発明［３］の鍛造加工装置によれば、ダイスに拡張中空部を形成してその拡張中空部にガス逃がし溝を連通接続しているため、ガス逃がし溝および拡張中空部によって構成されるガス逃がし用空間の容量を多くすることができる。このためガス溜まりによって発生するガスの排出量を多くすることができ、ガス溜まりのガス量が多いような鍛造加工であっても、鍛造加工製品９における欠肉の発生を十分に抑制することができる。
【００２２】
発明［４］の鍛造加工装置によれば、十分な容量の拡張中空部を簡単かつ確実に形成することができる。
【００２３】
発明［５］の鍛造加工装置によれば、ダイスにおける最終充填部としての入隅部にガス逃がし口を配置しているため、最終充填部に発生するガス溜まりのガスを効率良く排出することができ、欠肉によるダレの発生をより一層抑制することができる。
【００２４】
発明［６］［７］の鍛造加工装置によれば、上記の効果をより一層確実に得ることができる。
【００２５】
発明［８］［９］の鍛造加工方法によれば、上記と同様に生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。
【００２６】
発明［１０］［１１］の鍛造加工製品の製造方法によれば、上記と同様に生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１はこの発明の実施形態である鍛造加工装置を概略的に示す正面断面図である。
【図２】図２は実施形態の鍛造加工装置のダイスを示す斜視図である。
【図３】図３は実施形態のダイスを示す平面図である。
【図４】図４は実施形態であるダイスの溝部成形用羽根部周辺を拡大して示す平面図である。
【図５】図５は実施形態のダイスにおけるアンビルを示す斜視図である。
【図６】図６は実施形態の鍛造加工装置によって製造された鍛造加工製品を示す斜視図である。
【図７】図７はこの発明の変形例である鍛造加工装置を概略的に示す正面断面図である。
【図８】図８は変形例の鍛造加工装置のアンビルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１はこの発明の実施形態である鍛造加工装置を示す正面断面図、図２および図３は実施形態の鍛造加工装置のダイスを示す斜視図および平面図である。
【００２９】
本実施形態においてはこれらの図に示す鍛造加工装置を用いて、鍛造素材に対し密閉式で型鍛造加工を行って鍛造加工製品を成形する。
【００３０】
図６に示すようにこの鍛造加工製品９は、円柱状のロータ本体９１を備え、そのロータ本体９１の外周に軸心方向に沿って延びる溝部９２が形成されている。溝部９２は、その一端がロータ本体９１の一端面において開口されるとともに、他端がロータ本体９１の他端面まで至らずに閉塞されている。
【００３１】
なお本実施形態においては、鍛造加工装置の上下の向きを基準にして、上下方向を決定するようにしている。このため図６の鍛造加工製品９は、上下を反転させた状態で表示されている。すなわち同図において上側に向いているロータ本体９１の一端面側は「下面側」であり、同図において下側に向いているロータ本体９１の他端面側は「上面側」となる。
【００３２】
本実施形態の鍛造加工製品９は例えば、自動車に搭載する空調用ロータリー式コンプレッサのロータや、ブレーキ制御用のロータリー式真空ポンプのロータに用いられるロータ素材を想定したものである。言うまでもなく、実際のロータ素材の場合には、軸心方向に延びる溝部（ベーン溝）９２が周方向に所定間隔おきに複数形成されるのが通例であるが、本実施形態では本発明の理解を容易にするため、ロータ本体９１に１本の溝部９２を有する鍛造加工製品９を成形する場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
図１〜図３に示すように本実施形態の鍛造加工装置は、ベース５と、ベース５上に設けられるダイス（下金型、雌型）１と、ダイス１の外周に配置されるダイセット４と、ダイス１の上側に配置されるパンチ（上金型、雄型）６とを備えている。
【００３４】
ダイス１は、軸心方向に沿って上下方向に貫通する成形孔２１を有する略円筒状のダイス本体２と、ダイス本体２の下端面に配置される略円板状のアンビル３とを備えている。
【００３５】
ダイス本体２の成形孔２１の内周面には、鍛造素材の周側面を拘束して鍛造加工製品９の周側面を成形する側部拘束面２２が設けられている。ダイス本体２の成形孔内周面には、鍛造加工製品９の溝部９２を成形する溝部成形用羽根部２３が形成されている。この溝部成形用羽根部２３は、成形孔内周面から内径方向に突出し、かつ軸心方向（上下方向）に延びるように形成されている。さらにこの溝部成形用羽根部２３は、その下端位置が成形孔２１の下端位置に配置されるとともに、上端位置がキャビティの上端位置までには至らず途中の高さ位置に配置されている。
【００３６】
本実施形態においてアンビル３は、ダイス本体２の径寸法と同じ径寸法に形成されており、ダイス本体２の下端面に成形孔２１の下端を閉塞する態様に配置される。ダイス本体２の上面における成形孔２１に対応する部分には、鍛造素材の底面を拘束して鍛造加工製品９の底面（他端面）を成形する底部拘束面３２が設けられている。本実施形態においては、ダイス本体２の成形孔２１内における側部拘束面２２と、アンビル３の底部拘束面３２とによってキャビティが構成されている。
【００３７】
図４は実施形態のダイス１の溝部成形用羽根部周辺を拡大して示す平面図、図５は実施形態のアンビル３を示す斜視図である。図１〜図５に示すようにアンビル３の上面には、ガス逃がし溝７が形成されている。このガス逃がし溝７は、アンビル３の上面において上方に開放されており、その上側の開放部全域が上側開口部７０として構成されている。ガス逃がし溝７は、一端（内端）７１が底部拘束面３２の内側に配置されて、他端（外端）７５が外側に配置され、径方向に延びるように配置されている。ガス逃がし溝７の一端４１は閉塞される一方、他端７５は開放されており、その他端開口部７６がアンビル３の外周端面において開口されている。
【００３８】
さらにガス逃がし溝７は、底面が内端側から外端側に向かって下り傾斜するような傾斜面によって形成されるとともに、巾寸法がダイス本体２における溝部成形用羽根部２３の巾寸法よりも僅かに大きく形成されている。
【００３９】
このガス逃がし溝７の一端７１がダイス本体２における溝部成形用羽根部２３の外端（根元部）に対応して配置されている。これによりガス逃がし溝７の上側開口部７０のうち一端の両コーナ部が、底部拘束面３２における溝部成形用羽根部２３の外端両側位置に配置されている。この配置位置は、側部拘束面２２と、底部拘束面３２と、溝部成形用羽根部２３の側面（両側面）とが交わる入隅部の位置に対応している。従って、この入隅部において、ガス逃がし溝７における上側開口部７０の一端両コーナ部を介してキャビティ内に開放している。
【００４０】
ここで本実施形態においては、ガス逃がし溝７の上側開口部７０のうちキャビティ内に開放される部分（一端両コーナ部）によって、ガス逃がし口７２が構成されている。
【００４１】
なお本実施形態において、側部拘束面２２と底部拘束面３２と溝部成形用羽根部２３の側面との３つの面が交わる入隅部は、最終充填部として構成されるものである。この最終充填部は、成形時において金属材料（メタル）が最後に充填される部分であり、ガス溜まりが生じ易い部分となっている。つまりこのガス溜まりが発生し易い入隅部に、ガス逃がし溝７のガス逃がし口７２が配置されている。
【００４２】
既述したように、アンビル３上にダイス本体２が配置されてダイス１が構成されており、これによりアンビル３のガス逃がし溝７の上側開口部７０は、その一端両コーナ部のガス逃がし口７２を除いて、ダイス本体２の下面によって閉塞されている。
【００４３】
ダイス１はベース５上に配置されるとともに、ベース５上には、ダイス１を外周側から拘束するようにして円筒状のダイセット４が配置されている。これによりアンビル３の外周端面に配置されたガス逃がし溝７の他端開口部７６がダイセット４の内周面によって閉塞されている。こうしてガス逃がし溝７は、上側開口部７０のガス逃がし口７２を除いて閉塞されている。
【００４４】
なおダイス本体２、アンビル３、ダイセット４およびベース５の各間は僅かではあるが隙間が形成されているため、ガス逃がし溝７のガス逃がし口７２を除いた部分は、厳密には大気に開放されるものの、ほぼ密閉状態に近い半密閉状態となっている。
【００４５】
パンチ３は、水平断面形状がダイス１の成形孔２１の水平断面形状に対応して円形に形成されている。さらにパンチ３は、ダイス１の成形孔２１に対し軸心を一致させた状態で昇降駆動できるようになっており、ダイス１の成形孔２１内に所定の荷重で打ち込むことができるようになっている。
【００４６】
以上のように構成された本実施形態の鍛造加工装置を用いて鍛造加工を行う場合にはダイス１の成形孔２１内の上部に鍛造素材を投入する。
【００４７】
鍛造素材としては、特に限定されるものではないが、アルミニウム合金製、銅合金製、鉄製のもの等が好適に用いられる。本実施形態においては、鍛造素材としてアルミニウム合金製の円柱状材（円板状材）を使用している。この円柱状材は例えば、棒状の圧延材からトリミングや機械加工によって切り出して製作するようにしても良いし、円形の押出形材を切断したり、円形の連続鋳造棒を切断して製作するようにしても良い。
【００４８】
投入する鍛造素材は必要に応じて潤滑処理を行って所定の温度に加熱するとともに、ダイス１やパンチ６等の金型も必要に応じて潤滑処理を行って加熱しておく。言うまでもなく冷間鍛造の場合には、鍛造素材や金型の加熱は行わない。
【００４９】
成形孔２１に鍛造素材をセットした後は、パンチ６を降下させて鍛造素材を所定の荷重で加圧する。これにより鍛造素材を構成する金属材料（メタル）が塑性変形しつつ成形孔２１の下部（キャビティ）に圧縮充填されて、成形孔内周面の側部拘束面２２、アンビル３の底部拘束面３２およびパンチ６の先端によって鍛造加工製品９の外周側面、底面および上面が成形されるとともに、溝部成形用羽根部２３によって溝部９２が成形されるようにして鍛造加工製品９が成形される。
【００５０】
この成形課程ではキャビティ内における側部拘束面２２と底部拘束面３２と溝部成形用羽根部２３の側面との３つの面が交わる入隅部がメタルの最終充填部となるため、成形完了直前や完了時点でその入隅部にガス溜まりが発生する。しかしながら本実施形態においては、その入隅部に対応する位置に、ガス逃がし溝７のガス逃がし口７２を開口させているため、入隅部に発生するガス溜まりの圧縮ガスはそのほとんどがガス逃がし口７２を介してガス逃がし溝７に流入してガス逃がし溝７内を拡散することにより、キャビティ内の入隅部に残留するガスの量が十分に低減される。このためガス溜まりによるメタルの充填不足の発生を抑制することができ、鍛造加工製品９に欠肉によるダレが発生するのを抑制することができる。
【００５１】
例えば図６に示すように本実施形態により成形された鍛造加工製品９においては、キャビティの上記入隅部に対応する部分に形成されるダレ９５を非常に小さくすることができる。その結果、後工程としてのトリミングや切削等の仕上げ工程においてダレ９５を簡単に除去できて、生産効率を向上させることができ、コストも削減することができる。
【００５２】
ここで本実施形態においては、成形時にメタルがガス逃がし溝７内に充填されて成形品にピン状のバリが成形されるのを防止することができる。すなわち本実施形態において、ガス逃がし溝７はアンビル３の上面に形成されるものであるが、アンビル３の上面は水平面であり、パンチ６の加圧方向（垂直方向、軸心方向）に対し直交しているため、ガス逃がし溝７はパンチ６の加圧方向に対し直交する方向に延びるように配置されている。これに対して成形中のメタルは加圧方向へ移動が促進されるため、ガス逃がし溝７内に充填されるのが回避され、その充填によるピン状のバリが成形品に成形されるのが防止される。従って後工程においてピン状のバリを削除する工程を増やす必要はなく、また後工程の切削工程でピン状のバリを除去する必要もない。その結果、工程数の増加や、削り代の増大を防止できるため、より確実に生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。
【００５３】
参考までに従来の鍛造加工装置のようにダイスのキャビティ底面に形成されるガス逃がし孔は、パンチ加圧方向に対応して鉛直に形成されるため、成形時にメタルがガス逃がし孔に充填され易く、成形品にピン状のバリが形成されてしまうことになる。
【００５４】
以上のように本実施形態の鍛造加工装置によれば既述した通り、成形品に生じるダレを十分に抑制できるとともに、成形品にピン状のバリが発生するのも防止できるため、生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。
【００５５】
また本実施形態の鍛造加工装置においては、アンビル３にガス逃がし溝７を刻設するだけで簡単に実現できるため、従来のようにダイスの底壁に、細長く垂直に延びるガス逃がし孔を形成する鍛造加工装置と比較した場合、金型自体の製作を簡単に行うことができて、より一層コストを削減できるとともに、装置構造の複雑化も確実に防止することができる。
【００５６】
図７はこの発明の変形例である鍛造加工装置を示す正面断面図、図８はその変形例の鍛造加工装置のダイスを示す斜視図である。両図に示すようにこの変形例の鍛造加工装置においては、アンビル３の外周縁部の上面側に周方向に沿って連続して凹段部３５が形成されている。そしてその凹段部３５の壁面にガス逃がし溝７の他端開口部７６が形成されている。さらに凹段部３５の上面側の開口面はダイス本体２の下端面外周部によって閉塞されるとともに、凹段部３５の外周側の開口面はダイセット４の内周面によって閉塞されている。これにより凹段部３５の内周面と、ダイス本体２の下端面と、ダイセット４の内周面とによって環状の拡張中空部３６が形成されるとともに、この拡張中空部３６とガス逃がし溝７とが他端開口部７６を介して連通接続されている。この拡張中空部３６およびガス逃がし溝７は、ガス逃がし溝７のガス逃がし口（一端両コーナ部）７２を除いて、厳密には大気に開放されるものの、ほぼ密閉状態に近い半密閉状態となっている。
【００５７】
この変形例の鍛造加工装置において他の構成は、上記実施形態の鍛造加工装置の構成と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。
【００５８】
この変形例の鍛造加工装置においても、上記実施形態と同様に生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。
【００５９】
さらにこの変形例の鍛造加工装置においては、拡張中空部３６を形成してその拡張中空部３６にガス逃がし溝７の他端側を連通接続しているため、ガス逃がし溝７および拡張中空部３６によって構成されるガスを逃がすための空間（ガス逃がし用空間）の容量が多くなる。このためガス溜まりによって発生するガスの排出量を多くすることができ、ガス溜まりのガス量が多いような鍛造加工であっても、鍛造加工製品９における欠肉（ダレ）の発生を十分に抑制することができる。
【００６０】
なお上記実施形態においては、アンビル２にガス逃がし溝７を１本形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はそれだけに限られず、ガス逃がし溝７を２本以上形成するようにしても良い。さらにガス逃がし溝７の形状も直線状に限られず、途中で曲がったり、枝分かれするような形状に形成しても良い。
【００６１】
また上記実施形態においては、ガス逃がし口７２を２つ形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はそれだけに限られず、１つまたは３つ以上形成するようにしても良い。さらにガス逃がし口７２の形状も点状に限られず、どのような形状に形成しても良く、例えば線状に形成するようにしても良い。さらにガス逃がし口７２の位置も限定されるものではないが、上記実施形態のように空気溜まりが生じ易い入隅部に形成するのが良い。
【００６２】
また上記変形例においては、拡張中空部３６をアンビル３の外周部に形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明においては拡張中空部３６の位置や形状が限定されるものではない。アンビル上面における成形孔近傍に溝を掘って拡張中空部とし、その拡張中空部とガス逃がし溝とを連通するようにしても良い。さらに拡張中空部も数も限定されるものではなく、拡張中空部を２つ以上形成するようにしても良い。
【００６３】
また上記実施形態においては、空調用ロータリー式コンプレッサのロータや、ロータリー式真空ポンプのロータに用いられるロータ素材を成形する鍛造加工装置を例に挙げて説明したが、本発明においては、製作される鍛造加工製品（成形品）は限定されるものではなく、密閉式の型鍛造で製造できる鍛造加工装置であればどのような鍛造加工装置にも適用することができる。
【００６４】
また上記実施形態においては、鍛造加工品９としてのロータ本体９１に溝部９２が１本形成される場合を例に挙げて説明したが言うまでもなく、本発明において溝部の本数は限定されず、溝部を周方向に間隔をおいて２本以上形成するようにしても良い。
【００６５】
また上記実施形態においては、発明の理解を容易にするため、パンチの可動方向（軸心方向）を上下方向として説明したものであり、鍛造加工装置の上下方向（パンチの軸心方向）が重力方向に必ずしも一致するとは限らない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明の鍛造加工装置は、バリが発生するのを極力抑制することができる密閉型鍛造によって鍛造加工製品を製造する際に好適に採用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１：ダイス
２：ダイス本体
２１：成形孔
２２：側部拘束面
２３：溝部成形用羽根部
３：アンビル
３２：底部拘束面
３５：凹段部
３６：拡張中空部
４：ダイセット
６：パンチ
７：ガス逃がし溝
７０：上側開口部
７１：一端
７２：ガス逃がし口
７５：他端
７６：他端開口部
９：鍛造加工製品（ロータ素材）
９１：ロータ本体
９２：溝部（ベーン溝）
【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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