(57)【要約】【課題】複数の金属素材を成形しながら接合する鍛造成形品において、接合強度を高める。【解決手段】鍛造成形品１０は、材質が同一である複数の金属素材１３Ａ，１３Ｂを加圧により塑性変形させるとともに、複数の金属素材１３Ａ，１３Ｂの接合面１４Ａ，１４Ｂ同士を加圧により密着させることによって成形されたものであって、加圧工程では、接合面１４Ａ，１４Ｂ同士が、酸化被膜を除去された状態で接合されている。【選択図】図２
2015058434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記複数の金属素材の接合面同士を加圧により密着させることによって成形された鍛造成形品であって、
加圧工程では、前記接合面同士が、酸化被膜を除去された状態で接合されていることを特徴とする鍛造成形品。
【請求項２】
加圧工程において前記金属素材の一部が前記接合面から遠ざかる方向へ伸展するように変形して形成された伸展部を有しており、
前記伸展部における伸展方向先端が鍛造成形装置のストッパに突き当てられるようになっていることを特徴とする請求項１記載の鍛造成形品。
【請求項３】
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記複数の金属素材の接合面同士を加圧により密着させて鍛造成形品を成形する鍛造成形方法であって、
加圧工程に先立って、前記接合面の酸化被膜を除去し、
加圧工程では、前記酸化被膜が除去された状態の前記接合面同士を接合することを特徴とする鍛造成形方法。
【請求項４】
加圧工程において前記金属素材の一部を前記接合面から遠ざかる方向へ伸展するように変形させることによって伸展部を形成し、
前記伸展部における伸展方向先端を鍛造成形装置のストッパに突き当てることを特徴とする請求項３記載の鍛造成形方法。
【請求項５】
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記金属素材の一部を加圧により前記接合面から遠ざかる方向へ伸展させて伸展部を形成し、前記複数の金属素材の酸化被膜が除去された状態の接合面同士を、加圧により接合することで鍛造成形品を成形する鍛造成形装置であって、
前記伸展部における伸展方向先端を突き当てさせるストッパを備えていることを特徴とする鍛造成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造成形品、鍛造成形方法及び鍛造成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、形状の異なる２つの金属素材を組み合わせ、これに冷間鍛造による加工を施すことにより、所望形状の鍛造成形品を得る技術が開示されている。このように形状の異なる複数の金属素材を組み合わせて冷間鍛造を施す方法を用いれば、１つの金属素材に鍛造を施す場合に比べて、鍛造工程におけるプレス工程と鍛造用金型の数を少なくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、２つの金属素材のうち一方を有底筒状とし、この有底筒状の金属素材の内部に、他方の金属素材を嵌合している。これにより、２つの金属素材が、鍛造工程前から鍛造工程後に至る間、一体化された状態に保たれている。このように、２つの金属素材を嵌め合わせて機械的な係止構造によって一体化したものでは、２つの金属素材の間の接合強度は低い。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、複数の金属素材を成形しながら接合する鍛造成形品において、接合強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明の鍛造成形品は、
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記複数の金属素材の接合面同士を加圧により密着させることによって成形された鍛造成形品であって、
加圧工程では、前記接合面同士が、酸化被膜を除去された状態で接合されているところに特徴を有する。
【０００６】
第２の発明の鍛造成形方法は、
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記複数の金属素材の接合面同士を加圧により密着させて鍛造成形品を成形する鍛造成形方法であって、
加圧工程に先立って、前記接合面の酸化被膜を除去し、
加圧工程では、前記酸化被膜が除去された状態の前記接合面同士を接合するところに特徴を有する。
【０００７】
第３の発明の鍛造成形装置は、
材質が同一である複数の金属素材を加圧により塑性変形させるとともに、前記金属素材の一部を加圧により前記接合面から遠ざかる方向へ伸展させて伸展部を形成し、前記複数の金属素材の酸化被膜が除去された状態の接合面同士を、加圧により接合することで鍛造成形品を成形する鍛造成形装置であって、
前記伸展部における伸展方向先端を突き当てさせるストッパを備えているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
第１及び第２の発明によれば、加圧工程では、複数の金属素材の互いに密着される接合面が、酸化被膜を除去された状態で加圧されるので、接合面同士が強固に接合される。したがって、接合強度に優れた鍛造成形品が得られる。
【０００９】
第３の発明によれば、加圧工程では、複数の金属素材の互いに密着される接合面が、酸化被膜を除去された状態で加圧されるので、接合面同士が強固に接合される。したがって、接合強度に優れた鍛造成形品が得られる。また、伸展部の伸展方向先端をストッパに突き当てさせることによって生じた反力が、接合面に対する加圧力を増強させるので、接合面の接合強度がより高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の鍛造成形装置において金属素材をダイスにセットした状態をあらわす断面図
【図２】パンチの打圧により金属素材を接合するとともに成形した状態をあらわす断面図
【図３】鍛造成形品の断面図
【図４】金属素材の酸化被膜を除去してから金属素材を接合するまでの経過時間の長さと、金属素材の接合状態との関係をあらわすグラフ
【図５】実施例２の鍛造成形装置において金属素材をダイスにセットした状態をあらわす断面図
【図６】金属素材をダイスにセットした状態をあらわす平面図
【図７】パンチの打圧により金属素材を接合するとともに成形した状態をあらわす断面図
【図８】鍛造成形品の断面図
【図９】金属素材の酸化被膜を除去してから金属素材を接合するまでの経過時間の長さと、金属素材の接合状態との関係をあらわすグラフ
【図１０】実施例３の鍛造成形品の断面図
【図１１】鍛造成形品を構成する金属素材の断面図
【図１２】実施例４の金属素材の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）第１の発明の鍛造成形品は、加圧工程において前記金属素材の一部が前記接合面から遠ざかる方向へ伸展するように変形して形成された伸展部を有しており、前記伸展部における伸展方向先端が鍛造成形装置のストッパに突き当てられるようになっていてもよい。この構成によれば、伸展部の伸展方向先端がストッパに突き当たることによって生じた反力が、接合面に対する加圧力を増強させるので、接合面の接合強度がより高くなる。
【００１２】
（２）第２の発明の鍛造成形方法は、加圧工程において前記金属素材の一部を前記接合面から遠ざかる方向へ伸展するように変形させることによって伸展部を形成し、前記伸展部における伸展方向先端を鍛造成形装置のストッパに突き当てるようにしてもよい。この構成によれば、伸展部の伸展方向先端をストッパに突き当てることによって生じた反力が、接合面に対する加圧力を増強させるので、接合面の接合強度がより高くなる。
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。本実施例１の鍛造成形品１０は、図３に示すように、有底筒状をなし、円形の底板部１１と、底板部１１の外周縁から上方（底板部１１の板面と直角な方向）へ立ち上がる円筒部１２とから構成されている。鍛造成形品１０は、図１，２に示すように、第１金属素材１３Ａと、第２金属素材１３Ｂとを用いて鍛造成形装置２０により単一部品として製造されたものである。第１金属素材１３Ａと第２金属素材１３Ｂは、円板形をなし、その厚さは同一の寸法である。両金属素材１３Ａ，１３Ｂの外径寸法は、鍛造成形品１０の外径と同じ寸法である。また、両金属素材１３Ａ，１３Ｂは、組成が同一のアルミニウム合金からなっている。
【００１４】
図１，２に示すように、鍛造成形装置２０は、ダイス２１とパンチ２３とから構成されている。ダイス２１は、上面が開放された成形空間２２を有している。成形空間２２は、軸線を上下方向に向けた円柱状をなしており、内径寸法は、鍛造成形品１０の外径及び両金属素材１３Ａ，１３Ｂの外径と同じ寸法となっている。パンチ２３は、ダイス２１に対し上下方向へ相対移動し得るように設けられている。パンチ２３は、成形空間２２と同軸の円柱形をなす。パンチ２３の外径は、成形空間２２の内径よりも小さく、鍛造成形品１０の円筒部１２の内径と同じ寸法である。パンチ２３は、成形空間２２と同軸の位置関係を保ったまま、下降しながら成形空間２２内に高速で進入するようになっている。
【００１５】
次に、鍛造成形品１０の製造工程を説明する。製造前の両金属素材１３Ａ，１３Ｂの表面全体には、図示しない酸化被膜（酸化アルミニウム）が形成されている。この酸化被膜は、後述する両金属素材１３Ａ，１３Ｂの接合面１４Ａ，１４Ｂにおける接合強度の低下の原因となるため、加圧（鍛造）工程に先立って、除去しておく。除去方法としては、周知の酸化被膜除去液に金属素材１３Ａ，１３Ｂを浸漬させる方法などがある。また、酸化被膜の再生成を防止するために、金属素材１３Ａ，１３Ｂの表面全体に防錆材を塗布してもよい。
【００１６】
酸化被膜を除去した後、まず、成形空間２２に第２金属素材１３Ｂを落とし込むように収容し、次に、第１金属素材１３Ａを成形空間２２内に落とし込むように収容する。これにより、第２金属素材１３Ｂが成形空間２２の底面に載置されるとともに、第２金属素材１３Ｂの外周面が、成形空間２２の内周面下端部に対し、面当たり状態で当接又は僅かなクリアランスを空けて対向する状態となる。この第２金属素材１３Ｂの平坦状の上面は、第２接合面１４Ｂとして機能する。また、第１金属素材１３Ａが第２金属素材１３Ｂの上面に載置されるとともに、第１金属素材１３Ａの外周面が、成形空間２２の内周面下端部に対し、面当たり状態で当接又は僅かなクリアランスを空けて対向する状態となる。第１金属素材１３Ａの平坦状の下面は、第１接合面１４Ａとして機能する。この第１接合面１４Ａは第２接合面１４Ｂに対し面当たり状態で当接する。
【００１７】
このようにして両金属素材１３Ａ，１３Ｂを成形空間２２内にセットした後、パンチ２３を成形空間２２内へ両金属素材１３Ａ，１３Ｂと同軸状に高速で下降させ、第１金属素材１３Ａの上面のうち外周縁部を除いた広い円形範囲を強く打圧する。パンチ２３で打圧されることにより、両金属素材１３Ａ，１３Ｂのうち外周縁部を除いた領域が、パンチ２３の下端面と成形空間２２の底面との間で上下方向に加圧される。この加圧の方向は、両接合面１４Ａ，１４Ｂが当たり合う方向と平行であり、両接合面１４Ａ，１４Ｂに対して直角な方向である。また、パンチ２３による加圧は、常温の環境下、つまり、両金属素材１３Ａ，１３Ｂを加熱することなく冷間で行われる。
【００１８】
このパンチ２３の加圧により、第２金属素材１３Ｂが、その外周縁部を除いた広い範囲に亘り、板厚が薄くなるように潰されるとともに、径方向外側へ拡径するように塑性変形し、その外周縁部が成形空間２２の内周面に沿って少し立ち上がる。これと同時に、第１金属素材１３Ａも、パンチ２３の加圧により全体的に板厚が薄くなるように潰されるとともに、径方向外側へ拡径するように塑性変形し、その外周縁部が成形空間２２の内周面に沿って大きく立ち上がる。上記のように両金属素材１３Ａ，１３Ｂをパンチ２３の衝撃的な加圧によって塑性変形させることにより、底板部１１が成形されるとともに円筒部１２が成形される。底板部１１は、第２金属素材１３Ｂの大部分と第１金属素材１３Ａの略半分の領域によって構成される。円筒部１２は、第２金属素材１３Ｂの一部と第１金属素材１３Ａの略半分の領域によって構成される。
【００１９】
また、パンチ２３の加圧により、２つの金属素材１３Ａ，１３Ｂは、その接合面１４Ａ，１４Ｂ同士を密着させることにより、接合されて一体化される。ここで、両接合面１４Ａ，１４Ｂは、接合強度低下の原因となる酸化被膜が除去された状態で密着されているので、強固に接合される。金属素材１３Ａ，１３Ｂの酸化被膜を除去した後は、除去直後から酸化被膜が再び形成され始め、除去後の経過時間が長いほど、酸化被膜の膜厚が増加していく。
【００２０】
図４のグラフは、酸化被膜を除去してからパンチ２３で両接合面１４Ａ，１４Ｂを加圧するまでの経過時間（つまり、再生される酸化被膜の膜厚）と、接合面１４Ａ，１４Ｂの状態との関係を表している。このグラフにおいて、サンプル１，２の「○」は、パンチ２３の加圧により接合面１４Ａ，１４Ｂが接合して両金属素材１３Ａ，１３Ｂが一体化したことを示し、サンプル３〜５の「×」は、パンチ２３で加圧しても接合面１４Ａ，１４Ｂが接合せずに両金属素材１３Ａ，１３Ｂが分離したことを示す。したがって、このグラフによれば、酸化被膜除去から加圧までの経過時間が短い場合（例えば、５０秒よりも短い場合）は、接合面１４Ａ，１４Ｂが接合するが、経過時間が長くなった場合（例えば、１３０秒よりも長い場合）は、接合面１４Ａ，１４Ｂが接合しなかったことが解る。
【００２１】
また、接合面１４Ａ，１４Ｂの接合方向は、パンチ２３による打圧方向（加圧方向）とほぼ平行であるから、パンチ２３の打圧力が、直接、接合面１４Ａ，１４Ｂに対する接合力として有効に作用するので、この点においても、接合強度が高くなっている。また、双方の接合面１４Ａ，１４Ｂが平坦面であって面当たり状態で加圧されているため、この点も、接合強度の高さに寄与していると考えられる。
【００２２】
上述のように、本実施例１の鍛造成形品１０は、材質が同一である２つの金属素材１３Ａ，１３Ｂを加圧により塑性変形させるとともに、両金属素材１３Ａ，１３Ｂの接合面１４Ａ，１４Ｂ同士を加圧により密着させることによって成形されている。成形の際には、加圧工程に先立って、接合強度低下の原因となる酸化被膜を接合面１４Ａ，１４Ｂから除去し、加圧工程では、酸化被膜が除去された状態の接合面１４Ａ，１４Ｂ同士を接合している。したがって、鍛造成形品１０を構成する２つの金属素材の接合強度に優れている。
【００２３】
＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図５〜図９を参照して説明する。図８に示すように、本実施例２の鍛造成形品３０は、実施例１の鍛造成形品１０と同じく、有底筒状をなし、円形の底板部３１と、底板部３１の外周縁から上方（底板部３１の板面と直角な方向）へ立ち上がる円筒部３２（請求項に記載の伸展部）とから構成されている。図５，６に示すように、鍛造成形品３０は、形状と寸法が同一である一対の金属素材３３を用いて鍛造成形装置４０により単一部品として製造されたものである。
【００２４】
金属素材３３は、平面形状が半円形をなし、厚さ寸法が一定の板状をなす。図６に示すように、金属素材３３の外周面は、半円弧面３４と、半円弧状面の周方向における両端に略直角に連なる平坦状の接合面３５とから構成されている。半円弧面３４の曲率半径は、鍛造成形品３０の外周面の曲率半径よりも小さい寸法に設定されている。また、金属素材３３の材質は、実施例１の両金属素材１３Ａ，１３Ｂと同じアルミニウム合金製である。
【００２５】
図５〜７に示すように、鍛造成形装置４０は、ダイス４１とパンチ４３とから構成されている。ダイス４１は、上面が開放された成形空間４２を有している。成形空間４２は、軸線を上下方向に向けた円柱形をなしている。成形空間４２の内径寸法は、鍛造成形品３０の外径と同じ寸法となっている。成形空間４２の上下方向（軸線方向）の深さ寸法は、鍛造成形品３０の高さと同じ寸法に設定されている。
【００２６】
パンチ４３は、ダイス４１に対し上下方向へ相対移動し得るように設けられている。パンチ４３は、成形部４４と、成形部４４の上端に連なる受け部４５とから構成され、成形部４４が受け部４５の下端面（成形空間４２と対向する面）から下方へ突出した形態となっている。成形部４４は、成形空間４２と同軸の円柱形をなす。成形部４４の外径は、成形空間４２の内径よりも小さく、鍛造成形品３０の円筒部３２の内径と同じ寸法である。成形部４４の軸線方向の寸法は、鍛造成形品３０の高さ寸法から底板部３１の厚さ寸法を減じた寸法に設定されている。
【００２７】
受け部４５は、成形部４４と同軸の円柱形をなす。受け部４５の外径は成形部４４の外径及び成形空間４２の内径よりも大きい寸法に設定されている。図５，７に示すように、受け部４５の下端面のうち成形部４４を包囲する円環状領域は、パンチ４３の軸線と直角なストッパ４６となっている。パンチ４３が下降すると、成形部４４が、成形空間４２と同軸の位置関係を保ったまま、成形空間４２内に高速で進入するようになっている。また、パンチ４３の最下端位置は、ストッパ４６がダイス４１の上面に当接する位置である。
【００２８】
次に、鍛造成形品３０の製造工程を説明する。製造前の両金属素材３３の表面全体には、図示しない酸化被膜（酸化アルミニウム）が形成されている。この酸化被膜は、後述する両金属素材３３の接合面３５における接合強度の低下の原因となるため、加圧（鍛造）工程に先立って、除去しておく。除去方法としては、周知の酸化被膜除去液に金属素材３３を浸漬させる方法などがある。また、酸化被膜の再生成を防止するために、金属素材３３の表面全体に防錆材を塗布してもよい。
【００２９】
酸化被膜を除去した後、一対の金属素材３３を落とし込むように収容し、成形空間４２の底面に載置させる。このとき、図６に示すように、両金属素材３３の接合面３５同士を、互いに平行に間隔を空けて対向させるとともに、両金属素材３３の半円弧面３４の周方向における中央部を、成形空間４２の内周面に当接させる。
【００３０】
このようにして両金属素材３３を成形空間４２内にセットした後、パンチ４３を下降して成形部４４を成形空間４２内へ両金属素材３３と同軸状に高速で下降させ、両金属素材３３の上面のうち半円弧面３４に沿った縁部を除いた広い半円形の範囲を強く打圧する。成形部４４で打圧されることにより、両金属素材３３のうち半円弧面３４に沿った縁部領域を除いた部分が、成形部４４の下端面と成形空間４２の底面との間で上下方向に加圧される。この加圧の方向は、両接合面３５が対向する方向と直角な方向であり、両接合面３５と平行な方向である。また、パンチ４３による加圧は、常温の環境下、つまり、両金属素材３３を加熱することなく冷間で行われる。
【００３１】
このパンチ４３の加圧により、両金属素材３３のうち成形部４４の下端面に接触する領域が、板厚を薄くするように潰される。この潰れ変形に伴い、接合面３５同士が接近して強く密着するとともに、両金属素材３３が、成形空間４２の内周面と成形部４４の外周面との隙間を上方へ立ち上がるように伸展し、その伸展した部分が、全周に亘ってストッパ４６に突き当たる。また、接合面３５の長さ方向両端部は、成形部４４の外周面と成形空間４２の内周面との間を上方へ伸長していく。上記のようにして、両金属素材３３は、パンチ４３の衝撃的な加圧により対称的に塑性変形し、これにより、底板部３１が成形されるとともに円筒部３２が成形される。
【００３２】
また、パンチ４３の加圧により、２つの金属素材３３は、その接合面３５同士を密着させることにより、接合されて一体化される。ここで、両接合面３５は、接合強度低下の原因となる酸化被膜が除去された状態で密着されているので、強固に接合される。金属素材３３の酸化被膜を除去した後は、除去直後から酸化被膜が再び形成され始め、除去後の経過時間が長いほど、酸化被膜の膜厚が増加していく。
【００３３】
図９のグラフは、酸化被膜を除去してからパンチ４３で両接合面３５を加圧するまでの経過時間（つまり、再生される酸化被膜の膜厚）と、接合面３５の状態との関係を表している。このグラフにおいて、サンプル１，２の「○」は、パンチ４３の加圧により接合面３５が接合して両金属素材３３が一体化したことを示し、サンプル３，４の「×」は、パンチ４３で加圧しても接合面３５が接合せずに両金属素材３３が分離したことを示す。したがって、このグラフによれば、酸化被膜除去から加圧までの経過時間が短い場合（例えば、５０秒より短い場合）は、接合面３５が接合するが、経過時間が長くなった場合（例えば、１３０秒より長くなった場合）は、接合面３５が接合しなかったことが解る。
【００３４】
上述のように、本実施例２の鍛造成形品３０は、材質が同一である２つの金属素材３３を加圧により塑性変形させるとともに、両金属素材３３の接合面３５同士を加圧により密着させることによって成形されている。成形の際には、加圧工程に先立って、接合強度低下の原因となる酸化被膜を接合面３５から除去し、加圧工程では、酸化被膜が除去された状態の接合面３５同士を接合している。したがって、鍛造成形品３０を構成する２つの金属素材３３の接合強度に優れている。
【００３５】
また、本実施例２では、接合面３５の接合方向がパンチ４３による打圧方向（加圧方向）と直角な向きであるため、パンチ４３から接合面３５への打圧力の伝達効率は実施例１よりも低い。しかし本実施例２では、鍛造成形品３０が、加圧工程において金属素材３３の一部が、接合面３５のうち底板部３１を構成する領域から遠ざかる方向へ伸展するように変形して形成された円筒部３２を有していることに着眼し、円筒部３２における伸展方向先端面（上端面）を鍛造成形装置４０のストッパ４６に突き当てるようにしている。この構成によれば、円筒部３２の伸展方向先端面がストッパ４６に突き当たることによって生じた反力が、接合面３５のうち底板部３１を構成する領域に対する加圧力を増強させるので、接合面３５の接合強度がより高くなっている。
【００３６】
＜実施例３＞
次に、本発明を具体化した実施例３を図１０〜図１１を参照して説明する。本実施例３の鍛造成形品５０は、図１０に示すように、軸線方向に貫通する円形断面の中心孔５１を有するものであり、中心孔５１と同軸であって外径寸法の異なる複数の円形断面の外周部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄを軸線方向に並べて配置した形態である。この鍛造成形品は、図１１に示す形状の異なる３つの金属素材５３，５４，５５を用いて成形されている。
【００３７】
第１金属素材５３は、円筒形をなし、その円形の第１中空部５６が、鍛造成形品の中心孔５１を構成する。第１金属素材５３の軸線方向における両端面のうち下端面は、第１接合面５７となっている。第２金属素材５４は、円板形をなす。第２金属素材５４の円形をなす第２中空部５８の内径は、第１中空部５６の内径と同じ寸法に設定されている。第２中空部５８は、第１中空部５６とともに中心孔５１を構成する。第２金属素材５４の外径寸法は、第１金属素材５３の外径よりも大きい寸法に設定されている。第２中空部５８の上面のうち第２中空部５８を包囲する円環形領域は、第１接合面５７と対向する第２上部接合面５９となっている。また、第２中空部５８の下面のうち第２中空部５８を包囲する円環形領域は、第２下部接合面６０となっている。
【００３８】
第３金属素材５５は、円板形をなす。第３金属素材５５の円形をなす第３中空部６１の内径寸法は、第１中空部５６及び第２中空部５８の内径と同じ寸法に設定されている。第３中空部６１は、第１中空部５６及び第２中空部５８とともに中心孔５１を構成する。第３金属素材５５の外径は、第１金属素材５３の外径よりも大きいが第２金属素材５４の外径よりも小さい寸法に設定されている。第３中空部６１の上面のうち第３中空部６１を包囲する円環形領域は、第２下部接合面６０と対向する第３接合面６２となっている。
【００３９】
鍛造成形品５０を製造する際には、鍛造成形装置（図示省略）のダイス（図示省略）に３つの金属素材５３，５４，５５をセットする。このとき、第３金属素材５５の上面に第２金属素材５４を同軸状に載置し、第２金属素材５４の上面に第１金属素材５３を同軸状に載置する。そして、この状態から、鍛造成形装置のパンチ（図示省略）で３つの金属素材５３，５４，５５を打圧することにより、これらの金属素材５３，５４，５５を加圧し、第１接合面５７と第２上部接合面５９とを密着させて接合するとともに、第２下部接合面６０と第３接合面６２とを密着させて接合する。同時に、３つの金属素材５３，５４，５５を塑性変形させる。この鍛造成形品の製造においては、実施例１や実施例２の鍛造成形装置２０，４０の構造を応用して用いることができる。
【００４０】
＜実施例４＞
次に、本発明を具体化した実施例４を図１２を参照して説明する。本実施例４では、第１金属素材７１と第２金属素材７２を用いることによって、実施例３と同じ形状の鍛造成形品５０を製造する。
【００４１】
第１金属素材７１は、円筒形をなし、その中空部７３が、鍛造成形品５０の中心孔５１となる。第１金属素材７１の外周面のうち軸線方向における略中央部は、第１接合面７４となっている。第２金属素材７２は、円環形をなす。第２金属素材７２の内径寸法は、第１金属素材７１の外径寸法よりも大きく設定され、第２金属素材７２の軸線方向の寸法は、第１金属素材７１の軸線方向の寸法よりも短い寸法に設定されている。第２金属素材７２の内周面の全領域は、第２接合面７５となっている。
【００４２】
鍛造成形品５０を製造する際には、図示しない鍛造成形装置のダイス（図示省略）に両金属素材７１，７２をセットする。このとき、第１金属素材７１と第２金属素材７２を同軸状に配置するとともに、第１接合面７４と第２接合面７５を径方向に対向させる。そして、この状態から、鍛造成形装置のパンチ（図示省略）で両金属素材７１，７２を打圧することにより、両金属素材７１，７２を加圧して接合面７４，７５同士を密着させて接合するとともに、両金属素材７１，７２を塑性変形させる。この鍛造成形品５０の製造においては、実施例１や実施例２の鍛造成形装置２０，４０の構造を応用して用いることができる。
【００４３】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１，２では、金属素材をアルミニウム合金としたが、金属素材はアルミニウム合金以外の材料であってもよい。
（２）上記実施例１，２では、冷間鍛造によって金属素材を加圧成形したが、本発明は熱間鍛造にも適用できる。
（３）上記実施例１，２では、２つの接合面を平坦面としたが、２つの接合面のうち少なくとも一方が曲面や凹凸面であってもよい。
（４）上記実施例１，２では、鍛造（加圧）工程に先立って、金属素材の表面の全領域において酸化被膜を除去したが、酸化被膜を除去する領域は、互いに接合する領域のみに限定してもよい。
（５）上記実施例１では、接合面の接合方向がパンチの打圧方向と略平行な方向であるが、金属素材は、この接合面に加えて、パンチの打圧方向と交差する方向に接合される接合面を併せ持ったものであってもよい。
（６）上記実施例２では、接合面の接合方向がパンチの打圧方向と略直角な方向であるが、金属素材は、この接合面に加えて、パンチの打圧方向と略平行な方向に接合される接合面や、パンチの打圧方向に対して斜め方向に接合される接合面を併せ持ったものであってもよい。
（７）上記実施例２では、加圧前の状態で平坦な接合面同士が互いに平行に対向するようにダイスにセットしたが、平坦な接合面同士が互いに斜めに対向するようにダイスにセットしてもよい。
（８）上記実施例２では、ストッパをダイスのみに設けたが、ストッパは、ダイスとパンチの両方に設けてもよく、パンチのみに設けてもよい。
（９）上記実施例２では、２つの金属素材のうち一方の金属素材のみが部分的に伸展してストッパに当接するようにしたが、２つの金属素材の両方が部分的に伸展してストッパに当接するようにしてもよい。
（１０）上記実施例２の鍛造成形装置にストッパを設ける構成は、実施例１の鍛造成形装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…鍛造成形品
１３Ａ…第１金属素材（金属素材）
１３Ｂ…第２金属素材（金属素材）
１４Ａ…第１接合面（接合面）
１４Ｂ…第２接合面（接合面）
３０，５０…鍛造成形品
３２…円筒部（伸展部）
３３…金属素材
３５…接合面
４０…鍛造成形装置
４６…ストッパ
５３，７１…第１金属素材
５４，７２…第２金属素材
５５…第３金属素材
５７，７４…第１接合面（接合面）
５９…第２上部接合面（接合面）
６０…第２下部接合面（接合面）
６２…第３接合面（接合面）
７５…第２接合面（接合面）
【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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