(57)【要約】      （修正有）【課題】多段式冷間圧造装置ないしは冷間圧造ライン中において、加工対象物に対し瞬時に適切な焼鈍を施せるようにして、これらの装置ないしはラインによる鍛造を効率的にする。【解決手段】形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物Ｗを加工終了物とする冷間鍛造において一回以上生じる、先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出された加工対象物Ｗが次順位の鍛造型にセットされるまでの搬送過程のうち、少なくとも一回の搬送過程において、この加工対象物にレーザ光を照射して加熱し、又は、この加工対象物Ｗを高周波を用いて加熱し、この加工対象物を焼鈍させるようにしている。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物を加工終了物とする冷間鍛造において一回以上生じる、
先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出された加工対象物が次順位の鍛造型にセットされるまでの搬送過程のうち、
少なくとも一回の搬送過程において、この加工対象物にレーザ光を照射して加熱し、又は、この加工対象物を高周波を用いて加熱し、この加工対象物を焼鈍させるようにしていることを特徴とする冷間鍛造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物を加工終了物とする冷間鍛造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多段式冷間圧造法などと称される鍛造方法がある。これは、形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物を加工終了物とするものである。
【０００３】
しかるに、かかる鍛造方法は、加工対象物の形状を加工終了物の形状に近付けて行く過程で加工対象物の金属組織に少なからず変化を生じさせるものであり、工程が進むに従って加工対象物の硬度は次第に上昇する。こうした硬度変化は、加工対象物の不出来や、鍛造型側の破損の要因となる。こうしたことから、かかる鍛造方法においては、その過程において、加工対象物に対し、必要に応じて焼鈍を施すようにしている。かかる焼鈍には、相応の熱処理装置が必要となるため、従来、かかる焼鈍は、多段式冷間圧造装置ないしは冷間圧造ライン中から、ある段階に達した加工対象物を取り出し、このように取り出した加工対象物を、こうした装置ないしはライン外にある熱処理装置に投入してなす他なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の手法にあっては、焼鈍のために前記多段式冷間圧造装置ないしは冷間圧造ライン中から加工途中の加工対象物を取り出す手間と、焼鈍後に再びこれらの装置などに加工対象物をセットし直す手間とを生じさせる。
【０００５】
こうしたことから、こうした鍛造をより適切かつ効率的に行えるようにする手法の提供が強く求められていた。
【０００６】
そこでこの発明は、多段式冷間圧造装置ないしは冷間圧造ライン中において、加工対象物に対し瞬時に適切な焼鈍を施せるようにして、これらの装置ないしはラインによる鍛造を効率的になさしめるようにすることを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明にあっては、冷間鍛造方法を、  形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物を加工終了物とする冷間鍛造において一回以上生じる、
先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出された加工対象物が次順位の鍛造型にセットされるまでの搬送過程のうち、
少なくとも一回の搬送過程において、この加工対象物にレーザ光を照射して加熱し、又は、この加工対象物を高周波を用いて加熱し、この加工対象物を焼鈍させるようにしていることを特徴とするものとした。
【０００８】
複数の鍛造型に順次に加工対象物をセットして鍛造をなしこの加工対象物の形状を徐々に加工終了物の形状に近づけて行く過程において、加工対象物の塑性変形により、加工対象物の金属組織は変化し、その硬度は上昇するが、かかる構成によれば、前記レーザ光、又は、高周波を用いた加熱による焼鈍によって、上昇した硬度を再び低下させることができ、これにより次順位の鍛造型における鍛造において、加工対象物の不出来や鍛造型側の破損などをできる限り生じさせないようにすることができる。
【０００９】
レーザ光、又は、高周波を用いた加熱によれば、加工対象物を、速やかに焼鈍温度まで加熱させることができ、また、レーザ光の照射ユニット、高周波発生装置は、複数の鍛造型を配した成形ラインや、多段式冷間圧造装置自体に簡単に組み込むことができることから、かかる焼鈍によって加工スピードが低下することはなく、また、支障なくオートメーション化した鍛造加工をなすことができる。
【００１０】
すなわち、この実施の形態にかかる鍛造方法によれば、生産効率を低下させることなく、複雑な形状の鍛造製品や、高精度の鍛造製品を、適切に製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の典型的な実施の形態について説明する。
【００１２】
この実施の形態にかかる冷間鍛造方法は、形状の異なる複数種類の鍛造型を用い、これらの鍛造型に所定の順番で加工対象物をセットして鍛造を重ねることによって、この加工対象物を加工終了物とするものである。（多段式冷間圧造法などと称される。）
【００１３】
典型的には、かかる鍛造方法は、冷間鍛造鋼などからなり、棒状、板状、管状などの粗形状を備えた加工対象物を、所定の最終形状を持った加工終了物のこの最終形状に徐々に近づけるように成形して行くものである。
【００１４】
例えば、棒状をなす加工対象物を、所定の内外径を備えた有底の筒状をなす加工終了物に成形するにあたっては、この加工対象物が納まる雌型と、この加工対象物の納められた雌型内に押し込まれる雄型とからなる鍛造型を複数種類用意する。雄型の外郭形状は、もっとも最後に加工対象物がセットされる鍛造型においては加工終了物の内郭形状に倣ったもっとも太いものとなっており、一方、もっとも最初に加工対象物がセットされる鍛造型においてはもっとも細くなるように用意され、その余の鍛造型においては、これらの中間の太さを持つように用意される。また、雌型の内郭形状は、もっとも最後に加工対象物がセットされる鍛造型においては加工終了物の外郭形状に倣ったもっとも太いものとなっており、一方、もっとも最初に加工対象物がセットされる鍛造型においてはもっとも細くなるように用意され、その余の鍛造型においては、これらの中間の太さを持つように用意される。そして、加工対象物を、これらの鍛造型に対し、順番にセットし、鍛造、つまり、雄型と雌型とによる挟み付けと強圧とを施すことにより、この加工対象物を加工終了物の最終形状に徐々に近づけ、最後に前記加工終了物を得るようにする。
【００１５】
加工対象物は、先順位の鍛造型における鍛造終了後、押し出しピン（ＫＯピンなどと称される。）などにより雌型内から押し出され、フィンガーなどにより挟持されて、次順位の鍛造型まで搬送され、典型的には、雄型（パンチピン）によってセットされる。
【００１６】
この実施の形態にかかる鍛造方法においては、このように先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出された加工対象物が次順位の鍛造型にセットされるまでの搬送過程のうち、
少なくとも一回の搬送過程において、この加工対象物にレーザ光を照射して加熱し、又は、この加工対象物を高周波を用いて加熱し、この加工対象物を焼鈍させるようにしている。
【００１７】
複数の鍛造型に順次に加工対象物をセットして鍛造をなしこの加工対象物の形状を徐々に加工終了物の形状に近づけて行く過程において、加工対象物の塑性変形により、加工対象物の金属組織は変化し、その硬度は上昇するが、前記レーザ光、又は、高周波を用いた加熱による焼鈍によって、上昇した硬度を再び低下させることができ、これにより次順位の鍛造型における鍛造において、加工対象物の不出来や鍛造型側の破損などをできる限り生じさせないようにすることができる。
【００１８】
レーザ光、又は、高周波を用いた加熱によれば、加工対象物を、速やかに焼鈍温度まで加熱させることができ、また、レーザ光の照射ユニット、高周波発生装置は、複数の鍛造型を配した成形ラインや、多段式冷間圧造装置自体に簡単に組み込むことができることから、かかる焼鈍によって加工スピードが低下することはなく、また、支障なくオートメーション化した鍛造加工をなすことができる。
【００１９】
すなわち、この実施の形態にかかる鍛造方法によれば、生産効率を低下させることなく、複雑な形状の鍛造製品や、高精度の鍛造製品を、適切に製造することができる。
【００２０】
レーザ光の照射は、典型的には、レーザ光の焦点より光源に近い位置で、このレーザ光を加工対象物にあてるようにしてなされる。レーザ光は加工対象物の異なる二カ所以上の位置に同時に当てるようにしておくこともある。かかるレーザ光としては、例えば、ＣＯ２  レーザー、ＹＡＧレーザーなどを用いることができる。
【００２１】
また、典型的には、このレーザ光の照射による焼鈍は、加工対象物に対し、  １秒程度このレーザ光を照射させることによりなされる。
【００２２】
また、典型的には、加工対象物を摂氏４００度から摂氏１０００度の範囲に加熱して前記焼鈍をなすようにする。
【００２３】
高周波を用いた加熱は、典型的には、高周波発生装置により発生された高周波電場中に加工対象物を位置づけさせることによりなされる。
【００２４】
かかる焼鈍は、先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出された加工対象物が次順位の鍛造型にセットされるまでの搬送過程のうち、二回以上行うこともある。
【００２５】
また、加工対象物の組成によっては、かかる焼鈍後、かかる加工対象物を次順位の鍛造型に直ちにセットせずに、一定時間、冷ますようにしたほ方が望ましい焼鈍効果を得ることができる場合もある。
【００２６】
こうした場合には、例えば、循環搬送手段を用い、先順位の鍛造型において鍛造がされてこの先順位の鍛造型から取り出され、かつ、前記焼鈍が施された加工対象物を一旦この循環搬送手段を構成する回転搬送体や無端コンベヤなどの荷受け位置にセットし、この加工対象物がかかる回転搬送体や無端コンベヤなどの荷降ろし位置に移送されてきた段階で、この循環搬送手段からその加工対象物を荷降ろし、この後、次順位の鍛造型にその加工対象物をセットするようにして、この加工対象物を冷ます時間を作り出すようにすることができる。このようにすれば、鍛造加工の自動化を妨げることなく、焼鈍後の加工対象物の冷まし時間を作り出すことが可能とされる。
【００２７】
図１ないし  図１１は、この実施の形態にかかる冷間鍛造方法を実施するための装置の一例を示したものである。
【００２８】
ここで、各図はいずれも、かかる装置の構成の概要を示したものである。図１および図６は、かかる装置の要部を上方から見て示している。図２、図３、図７は、かかる装置を構成するダイベース１の側部１０を側方から見て示しており、図２は、フィンガー搬送ユニット４のフィンガー４０が下降した状態を、図３は、かかるフィンガー４０が上昇した状態を、図７は、かかるフィンガー４０が下降した状態において、新しく供給されてきた加工対象物Ｗをもっとも右側に位置されるフィンガー４０が把持した状態を、それぞれ示している。また、図１０は、図７の要部をさらに拡大して示している。また、図４は、ダイベース１とラム２の要部構成を側方から見て表しており、図５は、図４の要部をさらに拡大して示している。図８は、回転搬送マガジン７の取り付け箇所の要部構成を側方から見て表しており、図９は、図８の要部をさらに拡大して示している。図１１は、フィンガー搬送ユニット４を構成する一つのフィンガー４０の一連の動作を理解しやすいように、一つのフィンガー４０のみを取り出して表したものであり、同図の矢印に示される順番で一つのフィンガー４０は周期的に動作する。
【００２９】
この例にかかる装置では、５つの鍛造型３、３…が備えられている。各鍛造型３、３…を構成する雌型３１はダイベース１の側部１０に横方向に並んだ状態で組み込まれており、各鍛造型３、３…を構成する雄型３０（パンチ）は、ダイベース１の側部１０に向き合ったラム２の側部２０に横方向に並んだ状態で取り付けられている。ラム２はダイベース１に対し近接離隔するように動作され、近接動作時に対応する雌型３１に向けて雄型３０が押し込まれ加工対象物Ｗへの鍛造がなされるようになっている。
【００３０】
ダイベース１の直上には、フィンガー搬送ユニット４が配置されている。このフィンガー搬送ユニット４を構成する各フィンガー４０、４０…は、横方向への往復動と、上下方向への往復動を周期的に繰り返すようになっている。ラム２のダイベース１に対する近接動作終了後、この近接動作によって各鍛造型３、３…において鍛造された加工対象物Ｗは、ラム２の離隔動作後、雌型３１内からＫＯピン１１によって押し出され、このように押し出された加工対象物Ｗを下降位置にあるフィンガー４０によって把持する。このように加工対象物Ｗをフィンガー４０によって把持した状態で、各フィンガー４０は横方向（図２における左側）に所定寸法移動され、把持した各加工対象物Ｗをそれぞれ次順位の鍛造型３における雌型３１に入れ込み可能な位置に移動させる。この時、図２においてもっとも左側に位置されるフィンガー４０に把持されていた加工対象物Ｗは加工終了物として装置外に送り出される。この状態から再びラム２の近接動作が開始され、近接されたラム２の雄型３０によって対応する雌型３１内に加工対象物Ｗが押し込まれ、次の鍛造がなされる。この後、各フィンガー４０は再び上昇し、図２における右側に所定寸法移動され、この後、再び下降して、雌型３１内からＫＯピン１１によって押し出された加工対象物Ｗを再び把持する。この時、図２においてもっとも右側に位置されるフィンガー４０が、新たに供給されてきた加工対象物Ｗを把持する。この例では、材料案内パイプ５を通されて送られてくる線材Ｗａを、所定の長さに切断した後、図２における右側に配されたスライダ６によってフィンガー４０による把持位置Ｇに移送するようにしており、このように切断されて移送される線材Ｗａが新たに供給される加工対象物Ｗとなる。
【００３１】
図示の例では、図２における右から三番目の鍛造型３において鍛造が施された加工対象物Ｗが、図２における右から四番目の鍛造型３に搬送される過程において、この加工対象物Ｗにレーザ光の照射による加熱、つまり、焼鈍を施すようにしている。
【００３２】
図示の例では、外周部に複数の加工対象物Ｗの保持部７０、７０…を備えた回転搬送マガジン７が、その外周部を、図２における右から三番目の鍛造型３の雌型３１の入り口と、図２における右から四番目の鍛造型３の雌型３１の入り口とに位置づけさせるようにして、ダイベース１の側部１０に回転可能に組み付けられている。加工対象物Ｗは、ＫＯピン１１による押し出しによって、図２における右から三番目の鍛造型３の雌型３１内から回転搬送マガジン７の保持部７０に保持される。また、かかる回転搬送マガジン７の保持部７０は、ラム２の近接動作に伴って、ラム２側に設けられた材料押し込みピン２１により付勢に抗して押し込まれるプレート７１に設けられており、回転搬送マガジン７によって搬送されてきた加工対象物Ｗは、図２における右から四番目の鍛造型３の雌型３１内に、雄型３０が入り込むことに先立つ前記材料押し込みピン２１による前記プレートの押し込みによってこの雌型３１内に入れ込まれるようになっている。
【００３３】
回転搬送マガジン７の回転軸７２には、前記スライダ６にリンクされて横方向に往復動される上側ラック７５に噛み合うピニオン７３ａを備えた第一ワンウェイクラッチ７３と、前記スライダ６にリンクされて横方向に往復動される下側ラック７６に噛み合うピニオン７４ａを備えた第二ワンウェイクラッチ７４とがはめ付けられており、この第一、第二のワンウェイクラッチ７３、７４の回転によって回転搬送マガジン７が回転されるようになっている。図示の例では、上側ラック７５と下側ラック７６が共に図２における右側に移動された場合には第二ワンウェイクラッチ７４がフリーとなり、これとは逆に、上側ラック７５と下側ラック７６が共に図２における左側に移動された場合には第一ワンウェイクラッチ７３がフリーとなるようになっており、前記スライダ６がいずれの向きに移動しても回転搬送マガジン７は図２における時計回りの向きにのみ回転されるようになっている。
【００３４】
かかる回転搬送マガジン７によって、図２における右から三番目の鍛造型３によって鍛造が施された一つの加工対象物Ｗは、この回転搬送マガジン７がほぼ一回転するまでの間は、図２における右から四番目の鍛造型３にセットされることはない。
【００３５】
図示の例では、この回転搬送マガジン７の下端部の側方に、レーザ光の出射部７７が配されており、この回転搬送マガジン７の下端部に位置された加工対象物Ｗに対して順次にレーザ光を照射し加熱させて焼鈍を施すようにしている。そして、このように焼鈍させた加工対象物Ｗが回転搬送マガジン７の上端部側に移送されてくるまでの間を利用して、この加工対象物Ｗを適度に冷ますようにしている。
【００３６】
【発明の効果】
この発明にかかる冷間鍛造方法によれば、多段式冷間圧造装置ないしは冷間圧造ライン中において、加工対象物に対し速やかに適切な焼鈍を施すことができ、これらの装置ないしはラインによる鍛造を効率的になさしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷間鍛造方法を実施するための装置の平面構成図
【図２】同要部側面構成図
【図３】同要部側面構成図
【図４】同要部構成図
【図５】同要部構成図
【図６】同要部平面構成図
【図７】同要部側面構成図
【図８】同要部構成図
【図９】同要部構成図
【図１０】同要部側面構成図
【図１１】フィンガー搬送ユニット４を構成するフィンガー４０の動作を表した説明図
【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】
2004223552.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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