(57)【要約】      （修正有）【課題】薄板部品の塑性加工において、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能である。【解決手段】完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形するタブレット鍛造方法であり、幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材１を得るせん断加工工程Ａ１と、タブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品２を成形するタブレット鍛造工程Ａ２とを含む。【選択図】図１
2015226914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形する鍛造金型であり、
前記鍛造品を成形するためのパンチを有する上型と、
前記上型に対向して配置される前記鍛造品を成形するためのカウンターパンチを有する下型とを備え、
前記パンチと前記カウンターパンチの間で、前記タブレット状素材の板厚面に正対する方向から前記タブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形することを特徴とするタブレット鍛造金型。
【請求項２】
前記上型は、上型ケースの空洞部にパンチホルダーと前記パンチを配置し、
前記下型は、カウンターパンチホルダーを補助リングの空洞部に圧入後、前記カウンターパンチホルダーの空洞部に前記カウンターパンチを動作可能に配置した上で前記補助リングを下型ケースに配置し、
前記パンチと前記カウンターパンチの間で前記タブレット素材を圧縮加工する時に、前記カウンターパンチホルダーに前記タブレット状素材の周囲が囲まれて密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造金型。
【請求項３】
前記パンチと前記カウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、前記パンチまたは前記カウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、前記突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時に前記パンチと前記カウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタブレット鍛造金型。
【請求項４】
前記圧縮加工終了後に前記パンチを上昇させて前記上型と前記下型を開き、
前記カウンターパンチをノックアウトして前記鍛造品を離型可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタブレット鍛造金型。
【請求項５】
タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程とを含むことを特徴とするタブレット鍛造方法。
【請求項６】
タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、
タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含むことを特徴とするタブレット鍛造方法。
【請求項７】
前記タブレット状素材は、金型空洞と比較して前記金型空洞へ挿入するためのクリアランス分だけ板厚が小さい金属材料であり、前記板厚面以外の平面の形状が長方形、円形、楕円形、多角形、非対称形など多様な形状であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のタブレット鍛造方法。
【請求項８】
前記タブレット鍛造工程において、
請求項１乃至請求項４に記載のタブレット鍛造金型を用いて鍛造品を成形することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか1項に記載のタブレット鍛造方法。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか1項に記載のタブレット鍛造方法を用いて製造されたことを特徴とする鍛造品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造金型及びタブレット鍛造方法並びに鍛造品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から機械・自動車部品などを製造するための加工方法として、板金プレス加工によって製品を得る加工方法（特許文献１）や、鍛造加工によって製品を得る加工方法（特許文献２）などが用いられている。
【０００３】
この板金プレス加工方法は、例えば図１５に示すように、幅広の薄板コイル鋼材１００を引き出してプレス機械１１０によりファインブランキング加工などで精密打ち抜き加工を行い、同時に複数個の製品１２０を得ている。
【０００４】
また、鍛造加工方法は、例えば図１６に示すように、円柱のコイル鋼材２００を引き出して所定長さにせん断し、所定長さにせん断された円柱の素材２０１を用い、この円柱の素材２０１をつぶし鍛造、密閉鍛造し、さらに打ち抜き・バリ取り鍛造し、製品２２０を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５４７３５号公報
【特許文献２】特開２０００−２４７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような板金プレス加工方法では、一般に材料のさん幅（材料長手方向の打ち抜いた隣り合う加工品間の材料余白および打ち抜いた加工品と材料幅方向端部間の材料余白）は、材料長手方向に対して材料板厚の１．５倍以上、材料幅方向に対して材料板厚の１．０倍以上を必要とする。もし、必要なさん幅を確保できない場合は、製品の破断面が著しくなり、割れが発生するなど良品を得ることができないためある程度の余白を確保する必要があり、材料歩留まりが低下する。このように、高精度で、高い品質の製品を作るためには、「さん幅」がどうしても必要であり、材料歩留まりを上げることができず、ファインブランキング加工で廃棄する材料が多く、加工コストを下げることが困難であった。また、鍛造加工方法では、通常、円柱素材から加工を始めるのが常識であり、工程数が多く、しかもバリが多く生じ廃棄材料も多くなるなどの問題がある。
【０００７】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能なタブレット鍛造金型及びタブレット鍛造方法並びに鍛造品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】
かかる課題を解決するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形する鍛造金型であり、
前記鍛造品を成形するためのパンチを有する上型と、
前記上型に対向して配置される前記鍛造品を成形するためのカウンターパンチを有する下型とを備え、
前記パンチと前記カウンターパンチの間で、前記タブレット状素材の板厚面に正対する方向から前記タブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形することを特徴とするタブレット鍛造金型である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記上型は、上型ケースの空洞部にパンチホルダーと前記パンチを配置し、
前記下型は、カウンターパンチホルダーを補助リングの空洞部に圧入後、前記カウンターパンチホルダーの空洞部に前記カウンターパンチを動作可能に配置した上で前記補助リングを下型ケースに配置し、
前記パンチと前記カウンターパンチの間で前記タブレット素材を圧縮加工する時に、前記カウンターパンチホルダーに前記タブレット状素材の周囲が囲まれて密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造金型である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記パンチと前記カウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、前記パンチまたは前記カウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、前記突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時に前記パンチと前記カウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタブレット鍛造金型である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記圧縮加工終了後に前記パンチを上昇させて前記上型と前記下型を開き、
前記カウンターパンチをノックアウトして前記鍛造品を離型可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタブレット鍛造金型である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程とを含むことを特徴とするタブレット鍛造方法である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、
タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含むことを特徴とするタブレット鍛造方法である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記タブレット状素材は、金型空洞と比較して前記金型空洞へ挿入するためのクリアランス分だけ板厚が小さい金属材料であり、前記板厚面以外の平面の形状が長方形、円形、楕円形、多角形、非対称形など多様な形状であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のタブレット鍛造方法である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、前記タブレット鍛造工程において、
請求項１乃至請求項４に記載のタブレット鍛造金型を用いて鍛造品を成形することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか1項に記載のタブレット鍛造方法である。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか1項に記載のタブレット鍛造方法を用いて製造されたことを特徴とする鍛造品である。
【発明の効果】
【００１８】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１９】
請求項１に記載の発明では、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形する鍛造金型であり、パンチとカウンターパンチの間で、タブレット状素材の板厚面に正対する方向からタブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形することで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能である。
【００２０】
請求項２に記載の発明では、パンチとカウンターパンチの間でタブレット素材を圧縮加工する時に、カウンターパンチホルダーにタブレット状素材の周囲が囲まれて密閉状態であるため、バリ（廃棄物）が少ない低コストな鍛造品を成形することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明では、パンチとカウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、パンチまたはカウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時にパンチとカウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することで完全密閉状態を避け、金型破壊を回避することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明では、圧縮加工終了後にパンチを上昇させて上型と下型を開き、カウンターパンチをノックアウトして鍛造品を離型可能であることで、円滑に鍛造品を離型することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明では、幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程とを含むことで、タブレット状素材を用いて、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、抜き孔がない製品の加工コストを軽減することが可能である。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、タブレット状素材の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含むことで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、抜き孔がある製品の加工コストを軽減することが可能である。
【００２５】
請求項７に記載の発明では、タブレット状素材が板厚面以外の平面の形状が長方形、円形、楕円形、多角形、非対称形など多様な形状であることから、完成品が非対称部あるいは歯形部を有していても密閉金型に完全充満しやすく、高精度に成形することが可能である。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、タブレット鍛造工程において、請求項１乃至請求項４に記載のタブレット鍛造金型を用いて鍛造品を成形することで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能である。
【００２７】
請求項９に記載の発明では、請求項５乃至請求項８のいずれか1項に記載のタブレット鍛造方法を用いて製造された高精度で安価な鍛造品である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】タブレット鍛造の製造工程全体を説明する図である。
【図２】タブレット鍛造とシェービング加工の組合せ製造工程全体を説明する図である。
【図３】タブレット鍛造工程の上型と下型の斜視図である。
【図４】パンチとカウンターパンチを示す斜視図である。
【図５】パンチとカウンターパンチ及びカウンターパンチホルダーの組み付けを示す斜視図である。
【図６】タブレット鍛造金型の動作を示す断面図である。
【図７】シェービング工程の上型と下型の斜視図である。
【図８】シェービングパンチとシェービングダイス及びシェービングカウンターパンチの配置を示す斜視図である。
【図９】シェービングパンチとシェービングダイス及びカウンターパンチの組み付けを示す断面図である。
【図１０】シェービング金型の動作を示す断面図である。
【図１１】タブレット鍛造方法の被加工材料の向きと支持機構の例を示す工程図である。
【図１２】タブレット鍛造の応用例を示す図である。
【図１３】タブレット鍛造の他の応用例を示す図である。
【図１４】加工コストの軽減を説明する図である。
【図１５】従来の板金プレス加工方法を示す図である。
【図１６】従来の鍛造加工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明のタブレット鍛造金型及びタブレット鍛造方法並びに鍛造品の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。この実施の形態では、鍛造品として、自動車に用いられる部品であるが、これに限定されず産業機械などに用いられる部品も同様である。
【００３０】
（第１発明のタブレット鍛造方法）
この実施の形態のタブレット鍛造方法を、図１に基づいて説明する。図１はタブレット鍛造の製造工程全体を説明する図である。このタブレット鍛造方法は、タブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形する鍛造方法であり、タブレット状素材１は、完成品の板厚に対応した厚さを有する長方形の鋼材素材を用いている。完成品の板厚に対応した厚さは、完成品の板厚とほぼ同じ厚さであり、金型へ挿入するためのクリアランス分だけタブレット状素材１の板厚が小さいと言う意味である。また、長方形の鋼材素材を用いているが、長方形に限定されず、完成品の板厚とほぼ同じ厚さを有する鋼材素材でさえあれば円形、楕円形、多角形など多様な形状であってもよい。この発明のタブレット鍛造方法は、タブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形する鍛造方法である。
【００３１】
このタブレット鍛造方法は、せん断加工工程Ａ１と、タブレット鍛造工程Ａ２とを含む。せん断加工工程Ａ１は、幅狭の薄板コイル鋼材９をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有する長方形のタブレット状素材１を得る。タブレット鍛造工程Ａ２は、タブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、完成品としての鍛造品２を成形する。
【００３２】
このタブレット鍛造方法では、抜き孔が無く、完成品の輪郭に対する寸法公差が精度を要求しないものに対して適用可能で、せん断加工工程Ａ１と、タブレット鍛造工程Ａ２とを含むことで、せん断加工工程Ａ１によってタブレット状素材１を得て、このタブレット状素材１を用いてタブレット鍛造工程Ａ２で鍛造品２を成形する構成であり、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、加工コストを軽減することが可能である。このように、タブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形するタブレット鍛造方法を用いることで、製造された鍛造品２は安価となる。
【００３３】
（第２発明のタブレット鍛造方法）
この実施の形態のタブレット鍛造方法を、図２に基づいて説明する。図２はタブレット鍛造とシェービング加工の組合せ製造工程全体を説明する図である。このタブレット鍛造方法は、第１発明のタブレット鍛造方法と同様に、タブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形する鍛造方法であり、同様に幅狭の薄板コイル鋼材９をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有する長方形のタブレット状素材１を得るせん断加工工程Ａ１と、タブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品２を成形するタブレット鍛造工程Ａ２とを含み、さらにタブレット鍛造工程Ａ２で成形された鍛造品２の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程Ａ３とを含み、シェービング加工することによって完成品３を得る。
【００３４】
シェービング加工とは、通常、プレス機械により薄板鋼材をせん断（打ち抜き）した切り口面を薄く削り、非常に精度の高い切り口面を得る方法であり、削り量は材料板厚の３〜１０％程度である。１回のシェービング加工では良好な面が得られず、この場合には２回加工することがあり、断面をわずかに削って滑らかにする。
【００３５】
この実施の形態のタブレット鍛造方法では、完成品の輪郭に対する寸法公差が高精度を要求するものに対して適用可能で、せん断加工工程Ａ１と、タブレット鍛造工程Ａ２と、シェービング加工工程Ａ３とを含むことで、せん断加工工程Ａ１によってタブレット状素材１を得て、このタブレット状素材１を用いてタブレット鍛造工程Ａ２で鍛造品２を成形し、シェービング加工工程Ａ３により抜き孔がある製品にする構成であり、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、抜き孔がある製品の加工コストを軽減することが可能である。このように、タブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形するタブレット鍛造方法とシェービング加工を併用することで、抜き孔がある完成品３の製品を高精度で、かつ安価に製造できる。
【００３６】
第１発明及び第２発明のタブレット鍛造方法のタブレット鍛造工程Ａ１において、タブレット鍛造金型を用いて鍛造品を成形し、第２発明のタブレット鍛造方法のシェービング加工工程Ａ３において、シェービング金型を用いて鍛造品の完成品を成形する。以下、タブレット鍛造金型及びシェービング金型について説明する。
【００３７】
（タブレット鍛造金型）
この実施の形態のタブレット鍛造金型を、図３乃至図６に基づいて説明する。図３はタブレット鍛造工程の上型と下型の斜視図、図４はパンチとカウンターパンチを示す斜視図、図５はパンチとカウンターパンチ及びカウンターパンチホルダーの組み付けを示す斜視図、図６はタブレット鍛造金型の動作を示す断面図である。
【００３８】
この実施の形態のタブレット鍛造金型１０は、図３に示すように、完成品の板厚に対応した厚さを有する長方形のタブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形する鍛造金型であり、上型２０と下型３０とを備えている。上型２０は、タブレット鍛造の上型ケース２１の空洞部にパンチホルダー２２とパンチ２３を配置した構成であり、下型３０は、カウンターパンチホルダー３３を補助リング３２の空洞部に圧入し、カウンターパンチホルダー３３の空洞部にカウンターパンチ３４を摺動可能に配置した上でそれらをケース３１の空洞部に配置した構成であり、図６に示すように、加圧、離型を行う。
【００３９】
図６において、タブレット鍛造金型１０の加圧、離型の動作を説明する。カウンターパンチ３４の成形部３４ａにタブレット状素材１を設置し、プレス機械によりパンチ２３を降下するように動作させて加圧可能な状態にし、カウンターパンチ３４の成形部３４ａとパンチ２３の成形部２３ａにより加圧する。加圧後は、パンチ２３を離脱させ、その後カウンターパンチ３４をプレス機械のノックアウト機構（図示せず）によりプレス加圧方向とは逆方向へノックアウトすることにより鍛造品２の離型を行う。タブレット状素材１は、カウンターパンチホルダー３３、カウンターパンチ３４の成形部３４ａ及びパンチ２３の成形部２３ａにより形成される閉空洞内で加圧され、この空洞の形状を変えることで種々の部品へも展開が可能である。カウンターパンチ３４（またはパンチ２３）の被加工材料と接触する側の端面であり、パンチ２３（またはカウンターパンチ３４）との突き合わせ面の一方において、同体端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くすることでパンチ２３とカウンターパンチ３４の突き合わせ時（タブレット鍛造の終了時）に隙間Ｋが成形され、この隙間Ｋによって完全密閉状態を避けて金型破壊を回避する。
【００４０】
このタブレット鍛造金型１０では、図３及び図４に示すように、タブレット鍛造の上型２０は、鍛造品２を成形するためのパンチ２３を有し、タブレット鍛造の下型３０は、上型２０に対向して配置される鍛造品２を成形するためのカウンターパンチ３４を有し、カウンターパンチホルダー３３、パンチ２３の成形部２３ａ及びカウンターパンチ３４の成形部３４ａにより形成される閉空間中でプレス機械のスライド（図示せず）に取り付けたパンチ２３をスライドを降下させることでタブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品２を成形する。
【００４１】
このように、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材１を用いて鍛造品２を成形する鍛造金型であり、パンチ２３の成形部２３ａとカウンターパンチ３４の成形部３４ａの間で、タブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工し、鍛造品２を成形することで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能である。
【００４２】
（シェービング金型）
この実施の形態のシェービング金型を、図７乃至図１０に基づいて説明する。図７はシェービング工程の上型と下型の斜視図、図８はシェービングパンチ５２とシェービングダイス６２及びシェービングカウンターパンチ６３の配置を示す斜視図、図９はシェービングパンチ５２とシェービングダイス６２及びカウンターパンチ６３の組み付けを示す断面図、図１０はシェービング金型の動作を示す断面図である。この実施の形態のシェービング金型４０は、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材１を用いて成形された鍛造品２に静水圧応力下でシェービング加工を行う金型であり、上型５０と下型６０とを備えている。上型５０は、図７及び図８に示すように、ケース５１にシェービングパンチパンチ５２を配置した構成であり、下型６０は、ケース６１にシェービングダイス６２及びシェービングカウンターパンチ６３を配置し、シェービングカウンターパンチ６３をシェービングダイス６２の空洞部で摺動可能にした構成であり、図１０に示すように、シェービングのための加圧と、完成品３の離型を行う。
【００４３】
図９及び図１０において、シェービング金型４０の加圧、離型の動作を説明する。シェービングカウンターパンチ６３の下方にはノックアウト（図示せず）が設けられ、シェービングカウンターパンチ６３上に鍛造品２を設置し、プレス機械のスライドに取り付けたシェービングパンチ５２を、スライドを降下させることで動作させて加圧可能な状態にし、シェービングパンチ５２と下方から背圧を付加したシェービングダイス６３とで鍛造品２を挟んだまま同時に降下することで加圧し、静水圧応力下でシェービング加工を行う。加圧後は、シェービングパンチ５２を離脱させ、その後プレス機械のノックアウト機能（図示せず）によりシェービングダイス６３を上方にノックアウトしてシェービング加工された完成品３の離型を行う。
【００４４】
このシェービング金型４０では、図９に示すように、シェービングダイス６２の成形孔６２ａとシェービングパンチ５２の外周との間に、クリアランスＰが設けられている。このクリアランスＰは５μｍに設定され、このクリアランスＰはできる限り小さいことが好ましい。シェービングダイス６２には、成形孔６２ａの周りに凹み部６２ｂが形成されており、この凹み部６２ｂに静水圧応力下でシェービング加工を行うことによって生じるスクラップＳが収納され、高精度の加工ができ、かつ加工コストを軽減することが可能である。なお、シェービング量Ｑは、０．２ｍｍ程度である。
【００４５】
（タブレット鍛造方法の実施例）
このタブレット鍛造方法の実施例を、図１１乃至図１４に基づいて説明する。図１１はタブレット鍛造方法の被加工材料の向きと支持機構の例の概略を示す工程図、図１２及び図１３はタブレット鍛造の応用例を示す図、図１４は加工コストの軽減を説明する図である。
【００４６】
このタブレット鍛造方法は、まず、図１１に示すように、幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材１を得る。次に、パーツフィーダーＡ７０及びパーツフィーダーＢ７１を用いてこのタブレット状素材１の姿勢を９０度回転させ、タブレット状素材１の板厚面に正対する方向から圧縮加工できるようにする。次に、タブレット鍛造によってタブレット状素材１を圧縮加工し、鍛造品２を成形する。最後に、パーツフィーダーＣ８０及びパーツフィーダーＤ８１を用いてこの鍛造品２の姿勢を９０度回転させ、タブレット鍛造で成形された鍛造品２の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工することで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、抜き孔がある高精度な完成品３の加工コストを軽減することが可能である。
【００４７】
このように、タブレット鍛造方法を用いて製造された鍛造品は、高精度で、かつ安価であり、図１２に示すように、自動車の可変容積型ターボチャージャーの部品Ｂであるアーム９０に適用される。アーム９０は、耐熱ステンレス製であり、揺動中心の孔部９０ａと、摺動部９０ｂを有し、孔部９０ａを揺動中心とし、摺動部９０bで揺動する。
【００４８】
また、タブレット鍛造方法を用いて製造された鍛造品は、図１３に示すように、自動車の座席背もたれ角度調整機構Ｃの部品であるポール１００に適用される。ポール１００は、噛み合い、固定する歯部１００ａと、スライド面の摺動部１００ｂと、固定、開放機能を有するカム部１００ｃを有し、歯部１００ａの噛み合い位置によって座席背もたれの角度を調整する。
【００４９】
このタブレット鍛造方法を用いて、例えば自動車の可変容積型ターボチャージャーの部品Ｂであるアーム９０を製造するには、図１４に示すように、生産コストとして、加工費・管理費と材料費が必要となる。従来の鍛造方法では、材料費の内スクラップの部分が大半を占めているが、この発明のタブレット鍛造方法では、材料費の内スクラップの部分を大幅に削減でき、結果として加工コストの大幅な削減が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明は、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造金型及びタブレット鍛造方法並びに鍛造品に適用でき、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし高精度な加工品を低コストで製造することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ１  せん断加工工程
Ａ２  タブレット鍛造工程
Ａ３  シェービング加工工程
Ｐ  クリアランス
Ｋ  隙間
１  タブレット状素材
２  鍛造品
３  完成品
９  幅狭の薄板コイル鋼材
１０  タブレット鍛造金型
２０  タブレット鍛造の上型
２１  タブレット鍛造の上型ケース
２２  パンチホルダー
２３  パンチ
２３ａ  パンチの成形部
３０  タブレット鍛造の下型
３１  タブレット鍛造の下型ケース
３２  補助リング
３３  カウンターパンチホルダー
３４  カウンターパンチ
３４ａ  カウンターパンチの成形部
４０  シェービング金型
５０  シェービング加工の上型
５１  シェービング加工の上型ケース
５２  シェービングパンチ
６０  シェービング加工の下型
６１  シェービング加工の下型ケース
６２  シェービングダイス
６３  シェービングカウンターパンチ
７０  パーツフィーダーＡ
７１  パーツフィーダーＢ
８０  パーツフィーダーＣ
８１  パーツフィーダーＤ
Ｓ  シェービングスクラップ
９０  アーム
９０ａ  アームの孔部
９０ｂ  アームの摺動部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月20日(2015.2.20)
【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】
タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さで、角部を有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
鍛造品を成形するためのパンチを有する上型と、前記上型に対向して配置される前記鍛造品を成形するためのカウンターパンチを有する下型との間で、前記タブレット状素材の板厚面に正対する方向から前記タブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、
タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含み、
前記タブレット鍛造工程では、
前記パンチと前記カウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、  前記パンチまたは前記カウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、  前記突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時に前記パンチと前記カウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することで前記隙間により前記成形された鍛造品に出っ張り部を成形し、
かつ前記タブレット鍛造工程では、前記成形された鍛造品に前記タブレット状素材の角部が線状残痕として残存し、
前記シェービング加工工程では、
前記成形された鍛造品の出っ張り部と、前記鍛造品に残存する前記タブレット状素材の角部に相当する線状残痕を、鍛造品の板厚側の曲面と共にシェービング加工することを特徴とするタブレット鍛造方法。
【請求項２】
前記上型は、上型ケースの空洞部にパンチホルダーと前記パンチを配置し、
前記下型は、カウンターパンチホルダーを補助リングの空洞部に配置後、前記カウンターパンチホルダーの空洞部に前記カウンターパンチを動作可能に配置した上で前記補助リングを下型ケースに配置し、
前記隙間が形成される様に前記パンチと前記カウンターパンチの間で前記タブレット素材を圧縮加工する時に、前記カウンターパンチホルダーに前記タブレット状素材の周囲が囲まれて密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造方法。
【請求項３】
前記タブレット状素材は、前記板厚面以外の平面の形状が、角部を少なくとも３つ以上有する形状であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のタブレット鍛造方法を用いて製造されたことを特徴とする鍛造品。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、所定の厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法に関するものである。
【手続補正４】
【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】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし加工コストを軽減することが可能なタブレット鍛造方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、タブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法であり、
幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さで、角部を有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、
鍛造品を成形するためのパンチを有する上型と、前記上型に対向して配置される前記鍛造品を成形するためのカウンターパンチを有する下型との間で、前記タブレット状素材の板厚面に正対する方向から前記タブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、
タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含み、
前記タブレット鍛造工程では、
前記パンチと前記カウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、前記パンチまたは前記カウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、前記突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時に前記パンチと前記カウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することで前記隙間により前記成形された鍛造品に出っ張り部を成形し、かつ前記タブレット鍛造工程では、前記成形された鍛造品に前記タブレット状素材の角部が線状残痕として残存し、
前記シェービング加工工程では、
前記成形された鍛造品の出っ張り部と、前記鍛造品に残存する前記タブレット状素材の角部に相当する線状残痕を、鍛造品の板厚側の曲面と共にシェービング加工することを特徴とするタブレット鍛造方法である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記上型は、上型ケースの空洞部にパンチホルダーと前記パンチを配置し、
前記下型は、カウンターパンチホルダーを補助リングの空洞部に配置後、前記カウンターパンチホルダーの空洞部に前記カウンターパンチを動作可能に配置した上で前記補助リングを下型ケースに配置し、
前記隙間が形成される様に前記パンチと前記カウンターパンチの間で前記タブレット素材を圧縮加工する時に、前記カウンターパンチホルダーに前記タブレット状素材の周囲が囲まれて密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造方法である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【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】
請求項３に記載の発明は、前記タブレット状素材は、
前記板厚面以外の平面の形状が、角部を少なくとも３つ以上有する形状であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のタブレット鍛造方法である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のタブレット鍛造方法を用いて製造されたことを特徴とする鍛造品である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１乃至請求項４に記載の発明では、幅狭の薄板コイル鋼材をせん断して完成品の板厚に対応した厚さで、角部を有するタブレット状素材を得るせん断加工工程と、鍛造品を成形するためのパンチを有する上型と、上型に対向して配置される鍛造品を成形するためのカウンターパンチを有する下型との間で、タブレット状素材の板厚面に正対する方向からタブレット状素材を圧縮加工し、鍛造品を成形するタブレット鍛造工程と、タブレット鍛造工程で成形された鍛造品の平面に正対する方向から静水圧応力下でシェービング加工するシェービング加工工程とを含み、タブレット鍛造工程では、パンチとカウンターパンチの被加工材料と接触する側の端面であり、パンチまたはカウンターパンチとの突き合わせ端面の一方において、突き合わせ端面からの高さを０．５〜１ｍｍ程度だけ短くし、圧縮加工終了時にパンチとカウンターパンチの突き合わせ面に隙間を形成することで隙間により成形された鍛造品に出っ張り部を成形し、かつタブレット鍛造工程では、成形された鍛造品にタブレット状素材の角部が線状残痕として残存し、シェービング加工工程では、成形された鍛造品の出っ張り部と、鍛造品に残存するタブレット状素材の角部に相当する線状残痕を、鍛造品の板厚側の曲面と共にシェービング加工することで、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし、抜き孔がある製品の加工コストを軽減することが可能である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
以下、この発明のタブレット鍛造方法の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。この実施の形態では、鍛造品として、自動車に用いられる部品であるが、これに限定されず産業機械などに用いられる部品も同様である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
この発明は、完成品の板厚に対応した厚さを有するタブレット状素材を用いて鍛造品を成形するタブレット鍛造方法に適用でき、少ない工程数で、しかも廃棄材料を減らし高精度な加工品を低コストで製造することが可能である。