(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法において、
細径部より細い径の棒材を素材として用いて、上金型と下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、
上金型と下金型を接触させ金型が開かないように加圧させるとともに、その上金型と下金型とが接触したとき棒材は金型内を自由に移動できる状態でその細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスとして棒材の外径の０．２％〜３０％を確保し、
続いて上金型および／または下金型に設けた貫通穴に嵌合しながら、金型の空間内に配置されている棒材の方向にパンチを進行させてその棒材方向に進むパンチにより成形位置を決め、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位および細径部を成形する、
ことを特徴とする鍛造製品の製造方法。
【請求項２】
垂直な断面積が細径部より大きい部位に凹みを成形することを特徴とする請求項１に記載の鍛造製品の製造方法。
【請求項３】
細径部が据え込み成形されることを特徴とする請求項１または２に記載の鍛造製品の製造方法。
【請求項４】
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる鍛造金型において、
接触したときに素材としての棒材より大きい径を有する細径部相当部位を形成する上金型と下金型との組み合わせ金型と、
細径部相当部位に続く垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられていて、かつ、金型内に配置される棒材の長手方向に金型の外から空間内に貫通する横穴と、
その横穴に嵌合しながら金型内の空間の棒材に向かって進行する手段を有する横パンチと、を有し、
上金型と下金型とが接触したとき棒材は金型内を自由に移動できる状態であって細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスとして棒材の外径の０．２％〜３０％が確保され、
棒材方向に進む横パンチにより成形位置が決まる、
ことを特徴とする鍛造金型。
【請求項５】
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる鍛造金型において、
素材としての棒材より大きい径を有する細径部相当部位を形成するとともに、その棒材が配置され細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスが棒材の外径の０．２％〜３０％となる上金型と下金型との組み合わせ金型と、
上金型および／または下金型をクッション機能部を介して取りつけるホルダーと、
上金型と下金型により形成される垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられていて、かつ、金型の外から空間内に貫通する穴に侵入するようにホルダーに取りつけたカウンターパンチと、を有し、
上記カウンターパンチは、上金型下金型が接触した状態でクッション機能部が縮むことにより、相対的に貫通する穴から金型内に進入してくる、
ことを特徴とする鍛造金型。
【請求項６】
一次成形用金型として請求項４または５に記載の金型で一次成形品を製造する工程、
上記一次成形品を仕上成形用金型により鍛造成形する工程、
上記仕上成形用金型により鍛造成形されたバリ付きの鍛造製品のバリをバリ取り用金型によりトリミングして鍛造製品とする工程を、順送りすることにより細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品を製造する鍛造製品の製造方法。
【請求項７】
鍛造製品を製造する鍛造製品製造装置において、
単一プレス機内に、一次成形用金型としての請求項４または５に記載の鍛造金型、その一次成形用金型で製造された一次成形品を鍛造成形する仕上成形用金型、およびその仕上成形用金型により鍛造成形されたバリ付きの鍛造製品のバリをトリミングして鍛造製品とするバリ取り用金型が配置されて構成されている、
ことを特徴とする鍛造製品製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鍛造製品の鍛造方法、鍛造金型および鍛造製品製造装置に関するもので、詳しくは、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法、鍛造金型および鍛造製品製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品として、例えば、コンロッド（コネクティングロッド）、自転車用クランク、サスペンションリンクがある。図８に内燃機関用コンロッドの概略図を示す。エンジンピストンピンとの接続穴とクランク軸との接続穴を有しており、エンジンピストンとクランク軸とを接続する軸として用いられている。図９に自転車用クランクの概略図を、図１０にサスペンションリンクの概略図を示した。これらを鍛造する方法として太い径の丸棒素材を中央部を細め、端部を太くした一次成形品をバリ出し鍛造法により成形し、さらに仕上げのバリ出し鍛造により製品形状に成形する方法が一般的である。必要に応じて一次成形および仕上げ工程後にトリミングでバリ抜きをおこなっている。
【０００３】
こうした一次成形品を成形する他の手法としては、フォージングロールと呼ばれる成形機によって太い径の素材の中央部を絞ることにより一次成形品を成形した後、製品形状にさらに成形する方法も用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
バリ出し鍛造法による一次成形では、太い径部にメタルを充満させるためには太い素材を使用した鍛造成形が必要となり、その為に中央部の主軸などの細い部位からバリを多く出すことが必要になり、材料歩留まりが悪くなる。またメタルバランスが悪いことに起因して細径部の主軸まわりの金型にかかる負荷が大きく、その結果、金型寿命も短くなる。よって、この手法は現実的ではなかった。
【０００５】
フォージングロールの手法においては中央部を絞り込む操作による成形方法であるため、太い径部に凹みなどの形状部を付加することが出来なかった。また、主軸と太い径部の重心線が偏芯している場合の成形ができなかった。さらに太い材料からの一次成形品となるため、長尺棒材を所要の長さの素材に切り出す時のノコ切断作業で発生する切りくずの量が多く、材料歩留まりの観点から好ましくなかった。
【０００６】
特開平１−２３７０３８号公報に示されている閉塞鍛造方法は、素材の丸棒材を上下方向に投入して横から金型で素材を成形して挟み込んでから据え込み加工する方法である。この方法では、ストロークの長いプレスが必要となり、さらに素材の投入、製品の排出に長いストロークの搬送機が必要となり、単一プレス内での一次成形工程、鍛造成形工程、バリ取りトリミング工程を連続して順次おこなうことは困難である。金型を設置するダイセット構造もこれに伴って大型となるため、一次成形工程と本成形（鍛造）工程を同一プレス内へ配置できない。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑み、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きく、かつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品を、材料歩留まりを低下させずに生産性が高い方法で製造することができる鍛造製品の製造方法、鍛造金型および鍛造製品製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鍛造工程と製品形状の関係について鋭意研究をおこないその知見に基づいて本発明を完成するに至った。
１）上記課題を解決するための第１の発明は、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法において、細径部より細い径の棒材を素材として用いて、上金型と下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、上金型と下金型を接触させ金型が開かないように加圧させるとともに、その上金型と下金型とが接触したとき棒材は金型内を自由に移動できる状態でその細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスとして棒材の外径の０．２％〜３０％を確保し、続いて上金型および／または下金型に設けた貫通穴に嵌合しながら、金型の空間内に配置されている棒材の方向にパンチを進行させてその棒材方向に進むパンチにより成形位置を決め、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位および細径部を成形する、ことを特徴とする鍛造製品の製造方法である。
２）上記課題を解決するための第２の発明は、垂直な断面積が細径部より大きい部位に凹みを成形することを特徴とする１）の製造方法である。
３）上記課題を解決するための第３の発明は、細径部が据え込み成形されることを特徴とする１）または２）に記載の鍛造製品の製造方法である。
４）上記課題を解決するための第４の発明は、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる鍛造金型において、接触したときに素材としての棒材より大きい径を有する細径部相当部位を形成する上金型と下金型との組み合わせ金型と、細径部相当部位に続く垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられていて、かつ、金型内に配置される棒材の長手方向に金型の外から空間内に貫通する横穴と、その横穴に嵌合しながら金型内の空間の棒材に向かって進行する手段を有する横パンチと、を有し、上金型と下金型とが接触したとき棒材は金型内を自由に移動できる状態であって細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスとして棒材の外径の０．２％〜３０％が確保され、棒材方向に進む横パンチにより成形位置が決まる、ことを特徴とする鍛造金型である。
５）上記課題を解決するための第５の発明は、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる鍛造金型において、素材としての棒材より大きい径を有する細径部相当部位を形成するとともに、その棒材が配置され細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスが棒材の外径の０．２％〜３０％となる上金型と下金型との組み合わせ金型と、上金型および／または下金型をクッション機能部を介して取りつけるホルダーと、上金型と下金型により形成される垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられていて、かつ、金型の外から空間内に貫通する穴に侵入するようにホルダーに取りつけたカウンターパンチと、を有し、上記カウンターパンチは、上金型下金型が接触した状態でクッション機能部が縮むことにより、相対的に貫通する穴から金型内に進入してくる、ことを特徴とする鍛造金型である。
６）上記課題を解決するための第６の発明は、一次成形用金型として４）または５）に記載の金型で一次成形品を製造する工程、上記一次成形品を仕上成形用金型により鍛造成形する工程、上記仕上成形用金型により鍛造成形されたバリ付きの鍛造製品のバリをバリ取り用金型によりトリミングして鍛造製品とする工程を、順送りすることにより細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品を製造する鍛造製品の製造方法である。
７）上記課題を解決するための第７の発明は、鍛造製品を製造する鍛造製品製造装置において、単一プレス機内に、一次成形用金型として請求項４または５に記載の鍛造金型、その一次成形用金型で製造された一次成形品を鍛造成形する仕上成形用金型、およびその仕上成形用金型により鍛造成形されたバリ付きの鍛造製品のバリをトリミングして鍛造製品とするバリ取り用金型が配置されて構成されている、ことを特徴とする鍛造製品製造装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２に本発明の鍛造製品に関する概略見取り図の一例を示した。鍛造製品は、細径部（１）とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位（２ａ、２ｂ）を有する。垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位としては、例えば、断面形状が円状でありその中心線が細径部断面中心と同軸もの、断面形状が多角形形状であり中心線が細径部断面中心と同軸のもの、端部断面形状が円状であり中心線が細部断面中心と同軸でなく細径部外周と外周が連続的に繋がっているもの、これらの組み合わせたものを挙げることができる。
【００１０】
本発明の鍛造製品は、たとえばコンロッド、自転車用クランク、サスペンションリンクなどの細径部である主軸の両端に主軸に比べ大きな体積の部位を有する鍛造製品を製造する際の一次成形品として用いることもできる。この場合、コンロッド、自転車用クランク、サスペンションリンクの主軸と一次成形品の細径部の体積とをほぼ一致させ、例えばコンロッドの場合、主軸の両端に有るピストンピン接続部およびクランク軸接続部の各々の体積と、一次成形品の細径部の両端の垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位の体積とをほぼ一致させる。このようにすることにより、一次成形品を本成形する時に金型への負荷が小さくなり金型寿命を長くすることが期待でき、バリ出し量も少ないので材料歩留まりも好ましくなる。
【００１１】
鍛造用一次成形品として用いる場合は、この後に本成形される製品の形状に基づいて主軸や太径部、太い径部に設ける凹みの体積が設計されるのが好ましい。例えば、コンロッドの場合、細径部である主軸部の体積は、本成形される製品の主軸部の１．０５〜１．５倍の体積となるような外径に設計される。細径部よりも大きな断面積を有する部位である太い径部すなわちピストンピンへの接続部の体積は製品の１．０５〜１．５倍の体積で設計される。また、太い径部の中央部に本成形後に機械加工により開けられるピン穴用の凹みに相当する凹みを付加した形に設計される。このように設計することにより完成したピストンピン部の塑性加工率が一次成形品においても高くなるので機械的特性の一つである素材伸び特性が高くなり好ましいからである。主軸部については一次成形に続いて行なわれるバリ出し鍛造工程によってより塑性加工率を高め、伸びは高くなる。一次成形品の細径部である主軸部は、製品の主軸部の１．０５倍以上の体積であると本成形のバリ出し鍛造工程によって機械的特性の伸びが改善されるので好ましい。細径部である主軸部は製品の主軸部の１．５倍を超える体積では、材料歩留まりが悪く、好ましくない。
【００１２】
本発明の鍛造製品を一次成形品としてその後にバリ出し鍛造により製品とする工程において、一次成形品の体積バランスをその後のバリ出し鍛造製品の相似形状とするので材料歩留まりがよく、金型への負担も軽く、メタル未充満部位のない製品を得ることができる。特に主軸部の材料歩留まりは従来の歩留まりが６０〜７０％であったことよりも大幅に改善され、８０〜９５％となった。さらに鍛造ストロークが短く、良好な生産効率（例えば縦鍛造比２００％。）を得ることができるので好ましい。
【００１３】
図１に、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる金型において、
素材より大きい径を有する細径部相当部位を形成する上金型と下金型との組み合わせ金型と、上金型と下金型により形成される垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられ、金型内に配置される棒状の素材の長手方向に金型の外から空間内に貫通する横穴と、その横穴に嵌合しながら金型内の空間の素材に向かって進行する手段を有する横パンチとを有することを特徴とする鍛造金型の一例を示した。
【００１４】
図１に従って詳しく説明する。
金型は、上ボルスター（２１）、下ボルスター（２７）に取りつけられた、上金型（３０）、下金型（２８）、カムスライダー（２５ａ、２５ｂ）、カム押し下げ棒（２３ａ、２３ｂ）、油圧シリンダー（３２）、ダイスホルダー（２２、２６）と、主成形方向に対して直行する方向から進入する機構を有する横パンチ（２４ａ、２４ｂ）とを含んで構成される。
【００１５】
成形の完了した鍛造用一次成形品を金型外に排出できるようにノックアウトピン（３１、２９）を上金型および下金型に配設している。
【００１６】
細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）は上金型と下金型で囲まれて形成されている。形状は、円柱状、角柱状、円錐台形状、角柱台形状などとすることができる。上金型下金型により形成される細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）は鍛造製品の細形部に等しい径を有する空間を形成している。上金型下金型により形成される細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）は素材より大きい径を有する空間を形成している。本発明の金型では細径部より細い径の棒材を素材として用いて、棒状の素材（３５）は、下金型の細径部相当部位に配置される。
【００１７】
細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）に続いて、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位が成形されるの空間（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられている。この空間の形状は、鍛造製品形状にあわせて決めることができ、たとえば円柱形、四角柱形、楕円柱形とすることができる。また細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）と繋がる部位の形状も任意に鍛造製品形状にあわせて設計することができる。
【００１８】
横穴（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）は、上金型と下金型で囲まれて形成されている。横穴（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）は、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に、金型内に配置される棒状の素材の長手方向に金型の外から空間内に貫通するように設けられている。
【００１９】
太径部を成形する垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位には凹みを形成する凸部が付加することができ、この例の場合は、上金型、下金型に凸部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）が設けられている。凹みは、位置、個数、向き、形状、深さを最終製品の形状に合わせて任意に選んで穿設することができる。その場合、例えば、凹みを形成する凸部は、上金型、下金型の凸が対抗する位置に配設されて、鍛造によって太径部の凹の底が薄肉化するような形状を配置すしても良いし、或いは、凸部が上金型、下金型の一方だけに配設されていても良い。
【００２０】
細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）は素材より大きい径を有する空間を形成しているので、上金型と下金型を接触させた場合にも、素材を塑性加工することなく、素材は金型内を自由に移動できる状態となっている。その結果、素材投入時の位置決めがずれていても、上金型、下金型に囲まれた空間に外部より空間内に配置されている素材の方向にパンチを進行させることによって、適切な位置に配置されて塑性加工が開始される。その結果、例えば、単一プレス機内で後工程を一緒に処理する場合など、素材の搬送が容易になる。
【００２１】
細径部相当部位（３６ａ、３６ｂ）は素材より大きい径を有する空間を形成しているので、上金型、下金型に囲まれた空間に外部より空間内に配置されている素材の方向にパンチを進行させて成形させた場合に、素材は細径部において据え込み加工される。その結果、バリ出しすることなく、所望の機械的な強度を得るために充分な加工率を得ることができるので好ましい。据え込み加工されるので、連続鋳造棒を素材とした場合、連続鋳造棒の断面の中心から放射状の組織の特徴を生かすことができる。
【００２２】
主成形方向と直交する方向に前後する横パンチを金型内の空間の素材に向かって進行させる手段の一例として、カムスライダー（２５ａ、２５ｂ）による方法を採用している。この動きを説明する。上金型は外径を上型ホルダー（２２）に拘束された状態で上受圧板（３３）に固定された油圧シリンダー（３２）によって押し下げられた位置、上受圧板との間に空間をもって固定されている。上金型の外側に配置したカム押し下げバー（２３ａ、２３ｂ）はプレス作動方向（主成形方向）に下降し、カムスライダー斜面（３９ａ、３９ｂ）に接触する。カム押し下げバーにも斜面（４０ａ、４０ｂ）が付加されており、その結果、カムスライダーは台の上を横方向に移動する。カムスライダーの先端には横パンチ（２４ａ、２４ｂ）が備えられており、下金型および上金型に設けられた横穴（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）にガイドされて閉塞状態の金型空間に挿入される。横パンチは細径素材を加圧して鍛造用一次成形品の太径部へ素材を塑性流動させて充満させる。カムスライダーには下金型との間にバネ（４１ａ、４１ｂ）が設けられており、バネの反力によって待機位置まで押し戻される。
【００２３】
続いてこの金型の、成形動作について図３、４を用いて説明する。
主成形動作により上金型が下金型に向かって下降する。下降した上金型は下金型と接触する。図３は上金型と下金型が接触した状態を示している。すなわち、素材を配置した金型内の空間以外の金型の面（図３における手前側と奥側の金型の面）が接触している。細径部より細い径の棒材を素材として用いているので、この時点では素材（３５）は金型細径部相当部よりも細いので素材は塑性加工を受けていない。上金型はさらに下降を続け、上金型を介して油圧シリンダーが縮み、カム押し下げバーがカムスライダー斜面と接触して、金型が接触して開かないように加圧された状態で横パンチが上金型と下金型により形成される貫通穴を移動して素材を据え込み成形する。横パンチは下金型に形成された貫通穴面に載置された状態で待機しても良いし、貫通穴外部にて待機しても良い。図４はプレス機が下死点の状態を示し、横パンチが進行を完了して製品成形が完了した状態を示している。
【００２４】
素材は細径部では据え込み加工されて、さらに細径部より大きな断面積かつ細径部直径が含まれる断面を有する部位にも充満して成形が完了する。
製品はノックアウトピンにより持ち上げられ金型から系外へ排出される。
【００２５】
図５に、本発明の、別の金型の例を示す。
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法に用いる金型において、
素材より大きい径を有する細径部相当部位を形成する上金型と下金型との組み合わせ金型と、上金型および／または下金型を、クッション機能部を介して取りつけるホルダーと、上金型と下金型により形成される垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に設けられた金型の外から空間内に貫通する穴に侵入するようにホルダーに取りつけたカウンターパンチとを有することを特徴とする鍛造金型の一例を示す。
【００２６】
クッション機能を発する機構のクッション機能部としては、油圧シリンダー、ガスシリンダー、スプリングなどが挙げられる。
【００２７】
図５では上金型および下金型に油圧シリンダー、カウンターパンチの機構を設けているがどちらかの金型にのみ設けることも可能である。また、一つの金型に複数設けることも可能である。
【００２８】
図５に従って詳しく説明する。
上金型（５５）は上金型ホルダー（５４）に外径を拘束されており、上金型上部に配置した油圧シリンダー（５１ａ）により押し下げられており、受圧板（５３）との間に空間がある。カウンターパンチ（５７ａ、５７ｂ）は受圧板に固定されており、上金型に設けられた貫通穴（６３ａ、６３ｂ）と嵌合している。油圧シリンダーも受圧板に固定されている。
【００２９】
下金型（６０）は下金型ホルダー（５６）に外径を拘束されており、下金型下部に配置した油圧シリンダー（５１ｂ）により押し上げられており、受圧板（５９）との間に空間がある。カウンターパンチ（５７ｃ、５７ｄ）は受圧板に固定されており、下金型に設けられた穴（６５ａ、６５ｂ）と嵌合している。油圧シリンダーも受圧板に固定されている。
【００３０】
成形の完了した鍛造用一次成形品を金型外に排出できるようにノックアウトピン（６１、６２）を上金型および下金型に配設している。
【００３１】
これらの構成要素が、上ボルスター（５２）、下ボルスター（５８）に取りつけられている。
【００３２】
本発明の金型では細径部より細い径の棒材を素材として用いて、棒状の素材（６４）は、下金型の細径部相当部位に配置される。
【００３３】
細径部相当部位（６６ａ、６６ｂ）は上金型と下金型で囲まれて形成されている。形状は、円柱状、角柱状、円錐台形状、角柱台形状などとすることができる。上金型下金型により形成される細径部相当部位（６６ａ、６６ｂ）は鍛造製品の細形部に等しい径を有する空間を形成している。上金型下金型により形成される細径部相当部位（６６ａ、６６ｂ）は素材より大きい径を有する空間を形成している。
【００３４】
細径部相当部位（６６ａ、６６ｂ）に続いて、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位が成形されるの空間（６７）が設けられている。この空間の形状は鍛造製品にあわせて決めることができ、たとえば円柱形、四角柱形、楕円柱形とすることができる。また細径部相当部位（３６）と繋がる部位の形状も任意に鍛造製品形状にあわせて設計することができる。
【００３５】
続いてこの金型の、成形動作について図６，７を用いて説明する。
下金型の細径部相当部位に素材（６４）を投入する。上金型は鍛造機の主成形動作によって下金型に向かって下降する。図６に上金型と下金型が接触した状態を示した。上金型下面と下金型上面が接触した状態で油圧シリンダーの圧力により金型が開かないように加圧される。この時点では素材は金型細径部よりも細いので素材は塑性加工を受けていない。
【００３６】
主成形力が油圧シリンダーの圧力よりも勝っているので上金型下金型が接触した状態で油圧シリンダーが縮み、受圧板に固定されているカウンターパンチが上金型、下金型に設けた穴（６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂ）に嵌合しながら相対的に貫通穴から金型内に進入してくる。カウンターパンチにより、素材は据え込み加工されて細径部に充満し、細径部より大きな断面積かつ細径部直径が含まれる断面を有する部位にメタルが充満して成形が完了する。
【００３７】
上金型下金型に備えられたノックアウトピンにより製品は金型からはずされ、金型外へ排出される。
【００３８】
カウンターパンチを用いているので、上下方向からパンチを進入させることができ、その結果深い凹部の形状が付加できるので好ましい。
【００３９】
本発明の金型では、細径部相当部位と棒材の外径とのクリアランスが棒材の外径の０．２％〜３０％（より好ましくは、０．５％〜１０％。）であるのが好ましい。例えば、２０〜５００ｍｍの直径を有する場合、クリアランスが０．０４〜１５０ｍｍ（より好ましくは０．１〜５０ｍｍ。）であることが好ましい。金型が接触後も素材が素材長手方向に移動可能なので横パンチにより材料位置を決めることができるため素材長手方向の位置決めが不要で好ましい。クリアランスが０．２％以上であると素材の長手方向の動きが良好であるので好ましい。クリアランスが３０％を超えるとと素材が成形時に座屈して巻き込みなどの鍛造欠陥を生じることがあるので好ましくない。
【００４０】
棒材外径と金型細径部の長さとの比と、材料の鍛造時の温度条件（冷間、温間）とその時の棒材の機械的特性と、座屈を起こさない条件と、からこの範囲でクリアランスを設定することができる。
【００４１】
クリアランスとは、細径部相当部位と棒材の外径との間の、隙間の平均値のことである。
【００４２】
本発明の金型を用いた、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法は、
細径部より細い径の棒材を素材として用いて、上金型下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、上金型と下金型を接触させ金型が開かないように加圧させた後、上金型および／または下金型に設けた貫通穴に嵌合しながら、金型の空間内に配置されている棒材の方向にパンチを進行させて、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位および細径部を成形することを特徴とする鍛造製品の製造方法となる。
【００４３】
本発明の製造方法は、上金型下金型が完全に閉塞状態で開かないように加圧された状態から素材を塑性変形流動させ、細径棒素材を素材長手方向に垂直方向から成形するため、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品を材料歩留まりを低下させずに生産性が高い製造方法となる。
【００４４】
本発発明の製造方法は、細径部より細い径の棒材を素材として用いて、細径部を囲む空間が上金型下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、上金型と下金型を接触させ、金型が開かないように加圧させた後、パンチを進行させているので金型の隙間が存在する状態で素材を塑性変形流動させることがなく、上金型下金型が完全に閉じた状態から塑性変形流動が起こるので完全な閉塞鍛造となり製品外周部にバリが生じないので材料歩留まりがよく好ましい。
【００４５】
本発明の金型を用いた製造方法では、水平方向に素材を置くので素材の配置が安定しており、また素材方向に進むパンチにより成形位置が決まるので、投入した素材と金型の長手方向の中心位置との関係を厳密に管理する必要はない。パンチの移動とともに素材は移動して鍛造製品で求められる位置に修正されるので、長手方向の素材位置決め精度を要求されないので好ましい。金型が接触して開かないように加圧した後に据え込み成形するので製品の外周にバリが発生せず好ましい。
【００４６】
本発明の製造方法は、本発明の金型を用いることにより、垂直な断面積が細径部より大きい部位に凹みを好ましく成形することができる。
【００４７】
本発明の製造方法は、本発明の金型を用いることにより、細径部を据え込んで好ましく成形することができる。
【００４８】
従来の金型に上記の構成品（油圧シリンダー、カムスライダー、横パンチ、カウンターパンチなど）を設置することで、本発明の金型構造を構成することができる。その結果、コンパクトな金型構成が可能であり、生産設備が安価になり好ましい。
【００４９】
本発明では、例えばＡ２０１４，Ａ２０１７，Ａ２６１８といったＡｌ−Ｃｕ系アルミ合金を素材とすることが、鍛造製品において高温強度に優れるのでコンロッドのような高温で高負荷にさらされる部品を鍛造製品とする場合の材質としては好ましい。例えばＡ６０６１，Ａ６０８２といったＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金を素材とすることが、鍛造製品において中程度の強度を持ち靭性および耐食性に優れるのでサスペンションリンクのような水濡れ環境で繰返し荷重下で使用される部品を鍛造製品とする場合の材質としては好ましい。
【００５０】
例えば、コンロッドにおいて必要とされる高温強度および耐摩耗性を得るため、ＣｕおよびＳｉを含むアルミニウム合金が好ましい。Ａｌ−５〜２０質量％Ｓｉ−１〜７質量％Ｃｕ−０．１〜１．０質量％Ｍｇを含むアルミニウム合金を素材とすることが好ましい。鍛造製品が、高温強度、耐摩耗性に優れるので好ましい。アルミニウム合金であるので鉄部品に比べ密度が低く、軽量化できるので好ましい。Ｓｉが５％未満であると十分な耐摩耗性が得られず、２０％を超えると初晶ケイ素粒子数過剰による強度低下が予想される。Ｃｕが１％未満であると充分な強度が得られない。７％を超えると粗大な金属間化合物を生じ、疲労破壊の起点となるため好ましくない。０．１％未満のＭｇでは充分な強度が得られない。１．０％を超えると効果を発揮せず、過剰となる。
【００５１】
本発明の金型は、金型構造が鍛造製品成形部を長手方向で軸線を含む平面で上下方向に分割した金型であるので、金型設計の自由度が高くなる。その結果、金型において、細径部と垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位の中心線を一致させる必要はない。その結果、最終製品形状が細径部と垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位との重心線が一致していない場合に用いる製品の成形可能となる。
【００５２】
図１１に、細径部の軸方向の中心線（１３１）と垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位の軸方向の重心線（１３２ａ、１３２ｂ）とが同一直線上でないことを特徴とする鍛造製品の一例を示した。
【００５３】
このような形状の鍛造製品は、本発明の金型、製造方法を用いて製造することができる。上金型と下金型により形成される細径部成形相当部位中心線を細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位の重心線と前後方向にずらして配置している金型を用いることで、同一直線上でないものを製造することができる。
【００５４】
鍛造製品の細径部の中心線と細径部より大きな断面積かつ細径部直径が含まれる断面の重心線が同一直線上でないので細径部の中心線と細径部より大きな断面積かつ細径部直径が含まれる断面の重心線が同一直線上でない鍛造製品の予備成形品として好ましい。
【００５５】
従来のフォージングロールを用いた場合では、素材を上下のロールで挟み込んで中央部を絞りこんで成形するため、絞りこまない太径部と絞りこんだ細径部の中心線が一致することになる。そのため偏芯した鍛造製品を成形することが不可である。一方バリ出し鍛造では、中心線が一致しない偏芯した鍛造製品形状を彫り込んだ金型を用いることで成形が可能だが、製品の外周にバリを発生させることになり材料歩留まりが悪く、金型にかかる負担も大きく実用的でない。
【００５６】
本発明の鍛造方法は、バリのない偏芯した鍛造製品を容易に成形することができるので好ましい。
【００５７】
また、一次成形品として偏芯した本発明の鍛造製品を用いて、仕上げ鍛造により偏芯した鍛造製品を成形する場合には、材料歩留まりがよく、仕上げ金型の鍛造成形時の負荷が小さく金型寿命が長くなるので好ましい。
【００５８】
図２に、垂直な断面積が細径部より大きく、かつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位が一方よりも他方が大きく、更に、凹部の形状もそれに合わせて大きく成形した鍛造製品の一例を示した。これらの部位は、それぞれに異なっていても良いし、同じでも良く、最終製品形状を得るための鍛造形状に合わせられる。
【００５９】
このような形状の鍛造製品は、本発明の金型、製造方法を用いて製造することができる。上金型および下金型の細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を成形する部位に製品の凹みに相当する突起（凸部）が設けてある金型を用いることで、細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に凹みを有する鍛造製品を製造することができる。突起部は所望の凹みの形状に合わせて設けることができる。たとえば図１に示した金型では、符号３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄがその突起である。
【００６０】
カウンターパンチを突起とすることが可能である。カウンターパンチを押し込むことで、細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位に凹みを形成することが可能である。たとえば図５にしめした金型では、符号５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄがそのカウンターパンチである。カウンターパンチにより形成される凹みは深く形成することができるので好ましい。
【００６１】
凹みを有している製品を一次成形品として用いる場合、その後の本成形において凹みのある製品を鍛造成形する場合に一次成形品において本成形製品形状の凹みの大きさに応じて凹みを付加することにより材料歩留まりを向上させ、金型にかかる負荷を低減させることができるので好ましい。
【００６２】
本製品を一次成形品として用いることにより、例えばコンロッドのピストンピン接続部穴が一次成形品において凹みを付加した部位となるので、本成形において生じるバリの量が少なくでき、材料歩留まりが改善され、また本成形型のピストンピン接続部穴成形部である金型凸部の負担を小さくできる。
【００６３】
次ぎに本発明の鍛造製品を一次成形品として用いる場合の鍛造製品の製造方法を説明する。
一次成形用金型として前述したいずれかの金型、仕上成形用金型、バリ取り用金型を配置して、
一次成形用の金型で一次成形品を製造する工程、一次成形品を仕上成形用金型により鍛造成形する工程、発生するバリをトリミングして鍛造製品とする工程を、順送りすることによって
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品を製造する。各金型は、並列に配列してあるのが搬送装置が容易になるので好ましい。
【００６４】
単一プレス機内に、各金型を配列するのが好ましい。装置をコンパクトにして生産効率を上げることができるからである。また、単一装置内に配列すると、素材の搬送時間が短くなるので、素材の加熱を効率良く実施できるので好ましい。
【００６５】
製造方法に用いる鍛造製品製造装置を正面から見た図１２に従って説明する。単一プレス機（１２１）内に、一次成形用金型（１２２ａ、１２２ｂ）、仕上成形用金型（１２３ａ、１２３ｂ）、バリ取り用金型（トリミング金型）（１２４ａ、１２４ｂ）を配置してある。配置は一次成型用金型、仕上成形金型、バリ取り用金型の順番で並列に配置されているのが好ましい。一次成形用金型には前述した本発明の金型の何れかを用いる。各金型間の加工対象物を搬送する手段（図示せず。）が設けられている。搬送する手段として、たとえばフィードバーにワークつかみ用の爪を具備した搬送機、ロボットを用いることができる。搬送する手段により、細径棒素材を一次成形金型へ投入し、一次成形が完了した一次成形品を本成形金型へ送り、本成形が完了したバリ付き製品をバリ取り用金型へ送り、バリ取り用金型からバリを除去した製品を排出する。
【００６６】
次ぎに動作を説明する。各工程で成形、加工して得られる製品の形状を図１２の各金型に対応して示した。
【００６７】
一次成形用金型では、細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する一次成形品（１２５）を、細径部より細い径の棒材を素材として用いて、細径部を囲む空間が上金型下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、上金型と下金型を接触させ、金型が開かないように加圧させた後、上金型および／または下金型に設けた貫通穴に嵌合しながら上金型下金型に囲まれた空間に外部より空間内に配置されている素材の方向にパンチを進行させて垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位および細径部を据え込み成形する。
【００６８】
成形された一次成形品は仕上げ鍛造金型によりバリ付きの鍛造製品（１２６）となる。バリ付きの鍛造製品はトリミング金型によりバリ（１２８）を取り、鍛造製品（１２７）となる。
【００６９】
素材の加熱は、例えば、最初に４００〜４５０℃まで加熱して２工程の成形をすることができる。または必要に応じて、工程間で加熱することができる。金型温度は、２５０℃〜４００℃程度に加熱するのが好ましい。トリミング金型は加熱を必ずしも必要とはしない。潤滑剤は油性の黒鉛系潤滑剤を固定スプレーで噴霧状にして塗布するのが好ましい。
【００７０】
これらの金型を配置しているので順次工程により生産性の高い製造方法となるので好ましい。横置き金型であるので縦鍛造に比べ、プレスストロークが短いので生産タクトタイムが短く、生産性が高くできるので好ましい。順次送りを実施する手段を自動搬送装置にすることによりプレス連続運転（上死点での待機時間がなく、１サイクル完了と同時に次のサイクルが開始される。）が可能となり、生産性の高い順次工程を自動的に運転することが可能で省力の面でも好ましい。
【００７１】
以上述べてきた各本発明の製造方法は、素材として細径の連続鋳造により製造されるものを用いるのが好ましい。連続鋳造棒は、凝固速度が速く、素材外径から中心に向けての凝固組織となっているので繊維状の組織の押出し棒に比べ、遷移金属元素が微細分散しているので再結晶しにくく、機械的特性が良好で、高温強度に優れる。
【００７２】
さらに、負荷の高い主軸についてはより強度を高めるために繊維状の組織である方が好ましい。鍛造本成形においてバリ出し鍛造とすることにより、バリ出しの方向へのメタルフローが得られ、機械的特性の伸び特性が向上するため、製品強度と靭性のバランスの良い製品とすることができる。なお、用途によっては繊維組織による強度の向上を求めることが無い場合は、バリ出し鍛造ではなく閉塞鍛造とすることができる。より発生するバリ量を削減することができるので好ましい。
【００７３】
鍛造潤滑剤として油性黒鉛潤滑剤を用いることが好ましい。金型温度を高い場合でも金型表面に均一な皮膜が形成でき、噴霧状にして塗布することで広範囲に短時間で塗布可能であるからである。
【００７４】
以上述べてきた各本発明の製造方法では、以下のような熱処理を施すことが好ましい。
鍛造用素材は鍛造する前に予備加熱処理を施す。予備加熱処理の温度条件は３５０℃〜（アルミニウム合金の固相温度−１０）℃での範囲とする。処理時間は鍛造用素材全体の温度が予備加熱温度範囲に到達するまでとし、その後鍛造工程に入る。３５０℃未満では鍛造用素材を熱間鍛造した時に充分な塑性流動が得られず、又（アルミニウム合金の固相温度−１０）℃を超えると鍛造用素材にバーニング（局所溶解）が発生するおそれがある。バーニングが発生すると鍛造製品の強度が激しく劣化するか、製品がフクレ、ミクロシュリンケージなどの局所溶解による欠陥を生じるので好ましくない。
【００７５】
鍛造は通常、熱間にて行われるので、素材に予備加熱を行うだけでなく、金型も加熱する。加熱温度は１００〜４００℃とすることができる。加熱温度は、鍛造する形状、鍛造設備の種類、使用される素材の合金の種類、その他鍛造上の要因によって選択される。温度が低すぎると素材からの抜熱が大きくなり、加工性が劣って素材の塑性流動が不十分となる。温度が高すぎると、金型の強度が低下し、摩耗、欠けなどの破損が起こりやすく、金型寿命の観点から好ましくない。鍛造に際しては金型に潤滑剤を塗布してから実施するのが好ましい。
【００７６】
鍛造によって得られた鍛造製品は、そのまま使用することも出来るが、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ａｇなどが添加された合金では、熱処理によって材料の機械的特性が向上するので、熱処理として人工時効処理を施すのが好ましい。人工時効処理は、たとえば、加熱温度が４００〜５５０℃で保持時間を０．２〜１０時間行った後に直ちに鍛造製品を水中に没して行う溶体化処理処理と、その後１２０〜２５０℃で０．２〜２０時間の焼き戻しを行うことが好ましい。また、焼戻し処理を温度条件を変えて何段階かに分けて行なっても良い。これにより、硬度を始めとして、機械的特性（例えば引張強度、０．２％耐力、伸び）や疲労強度を高めることが出来る。
【００７７】
熱間鍛造に供する前に、鍛造性と、鍛造後の人工時効処理性をより改善する場合は、素材を均質化処理するのが好ましい。均質化処理とは、鍛造製品の機械的強度や高温使用時の強度を高めるために添加されているＣｕやＭｇ等の添加金属が鋳造時に生じたミクロ偏析した状態を高温で加熱処理することで、アルミ基地内に均一に分散させることである。それにより鍛造時の加工性と、後工程の人工時効処理後の機械的特性の均一性を確保することができる。均質化処理条件の条件としては、４００℃〜（使用する合金の固相温度−１０）℃の温度範囲、保持時間１〜３０時間を挙げることができる。
【００７８】
一方、使用される合金成分、あるいは鍛造製品の形状によっては、鍛造前に施される素材への予備加熱を利用して均質化処理と同じ効果を得ることが可能であり、その場合は、鍛造前の予加熱工程の保持時間を１時間以上と長くすることで素材の均質化処理と同等の効果を得ることができる。また、使用される合金成分、あるいは鍛造製品の形状によっては鍛造後に施される熱処理工程を利用して均質化処理と同じ効果を得ることが可能であり、この場合は人工時効処理工程の溶体化処理時の保持時間を長くすることで素材の均質化処理と同等の効果を得ることができる。
【００７９】
【実施例】
[実施例１]
φ２８ｍｍ（直径２８ｍｍ）のＡ２０１４アルミ合金長尺材を長さ１８０ｍｍにノコ切断機により切断し、鍛造用素材とした。図１と同様な構成の金型で、細径部相当部の外径がφ２９ｍｍ、長さ５０ｍｍであり、細径部相当部の両端にφ３５ｍｍ、長さ４０ｍｍの円柱形状の太径部と１０ｍｍの４５°の斜面で細径部と接続している図２と同様な細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の形状を彫り込んだ金型を準備した。太径部には縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ１０ｍｍの凸形状が上金型および下金型に２ヵ所づつ付加されている。この金型を用いて、以下の製造条件にて鍛造製品を鍛造成形した。
【００８０】
素材は４２０℃に加熱し、金型に油性の黒鉛系潤滑剤を１ｇスプレー塗布した。金型温度は上金型、下金型ともに成形部表面を３００℃に加熱した。
【００８１】
６３０ｔリンクモーション鍛造機に金型を配置して、素材を細径部相当位置に置き、成形した。バリのない鍛造製品が得られた。
【００８２】
得られた鍛造製品を一次成形品としてコンロッド成形金型を用いて図８に示した内燃機関用コンロッド部品を鍛造成形した。素材温度は４２０℃まで加熱し、金型に油性黒鉛系潤滑剤を２ｇスプレー塗布した。金型温度は、上金型、下金型ともに成形部表面温度が３００℃となるように加熱した。
【００８３】
鍛造した製品外周にバリを生じたのでバリ取り型でバリを打ち抜き除去した。高温強度に優れる良好なコンロッド鍛造製品が得られた。
【００８４】
[実施例２]
φ２８ｍｍのＡｌ−１２質量％Ｓｉ−４質量％Ｃｕ−０．５質量％Ｍｇおよびその他微量の不純物元素からなるアルミ合金長尺材を長さ１８０ｍｍにノコ切断機により切断し、鍛造用素材とした。図１と同様な構成の金型にて細径部の外径がφ２９ｍｍ、長さ５０ｍｍであり、細径部の両端にφ３５ｍｍ、長さ４０ｍｍの円柱形状の太径部と１０ｍｍの４５°の斜面で細径部と接続している図２に示したような形状を彫り込んだ金型を準備した。太径部には縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ１０ｍｍの凸形状が上金型および下金型に２ヵ所づつ付加されている。この金型を用いて、以下の製造条件にて鍛造製品を鍛造成形した。
【００８５】
素材は４２０℃に加熱し、金型に油性の黒鉛系潤滑剤を１ｇスプレー塗布した。金型温度は上金型、下金型ともに成形部表面を３００℃に加熱した。
【００８６】
６３０ｔリンクモーション鍛造機に金型を配置して、素材を細径部相当位置に置き、成形した。バリのない鍛造製品が得られた。
【００８７】
得られた鍛造製品を一次成形品としてコンロッド成形金型を用いて図８に示すような内燃機関用コンロッド部品を鍛造成形した。素材温度は４２０℃まで加熱し、金型に油性黒鉛系潤滑剤を２ｇスプレー塗布した。金型温度は、上金型、下金型ともに成形部表面温度が３００℃となるように加熱した。
【００８８】
鍛造した製品外周にバリを生じたのでバリ取り型でバリを打ち抜き除去した。耐摩耗性および高温強度に優れる良好なコンロッド鍛造製品が得られた。
【００８９】
[実施例３]
φ３２ｍｍのＡ６０６１アルミ合金長尺材を長さ１８０ｍｍにノコ切断機により切断し、鍛造用素材とした。図５と同様な構成の金型を用いて、細径部の外径がφ３５ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、細径部の両端にφ３５ｍｍ、長さ３０ｍｍの円柱形状の太径部と１０ｍｍの４５°の斜面で細径部と接続している図２に示すような形状を彫り込んだ金型を準備した。太径部長手方向中央にはφ１５ｍｍ、高さ１０ｍｍの凸形状が上金型および下金型に２ヵ所づつ付加されている。この金型を用いて、以下の製造条件にて鍛造製品を鍛造成形した。
素材は４２０℃に加熱し、金型に油性の黒鉛系潤滑剤を１ｇスプレー塗布した。金型温度は上金型、下金型ともに成形部表面を３００℃に加熱した。
６３０ｔリンクモーション鍛造機に金型を配置して、素材を細径部相当位置に置き、成形した。バリのない良好な鍛造製品が得られた。
得られた鍛造製品を一次成形品としてサスペンションリンク成形金型を用いて図１０に示すようなサスペンションリンク部品を鍛造成形した。
【００９０】
素材温度は４６０℃まで加熱し、金型成形部全体に油性黒鉛系潤滑剤を２ｇスプレー塗布した。金型温度は、上金型、下金型ともに成形部表面温度が３００℃となるように加熱した。サスペンションリンク外周にはバリを生じていたのでバリ取り型を用いてバリを除去して製品を得た。耐食性に優れる良好なサスペンションリンク鍛造製品が得られた。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の製造方法は、
細径部とその軸方向の片端もしくは両端に垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位を有する鍛造製品の製造方法において、細径部より細い径の棒材を素材として用いて、上金型と下金型により形成される細径部相当部位内に棒材を配置した後、上金型と下金型を接触させ金型が開かないように加圧させた後、上金型および／または下金型に設けた貫通穴に嵌合しながら、金型の空間内に配置されている棒材の方向にパンチを進行させて、垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位と細径部を成形することを特徴とする鍛造製品の製造方法であるので、材料歩留まりを低下させずに生産性が高い製造方法となる。
【００９２】
本成形の金型に与える負荷が小さく、欠肉または未充満な箇所を抑えて成形することができるので、切削加工代の少ないニアネット形状のコンロッド部品やサスペンションリング部品、自転車クランク部品等を、材料歩留まりを向上させ工数低減した高い生産性のもとに製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鍛造金型の一例の概略構成の断面図である。
【図２】本発明の鍛造製品の一例の概略見取り図である。
【図３】本発明の鍛造金型の一例の上下型接触時の概略構成の断面図である。
【図４】本発明の鍛造製品の一例の下死点の状態を説明する図である。
【図５】本発明の鍛造金型の別の一例の概略構成の断面図である。
【図６】本発明の鍛造金型の別の一例の上下型接触時の状態を説明する図である。
【図７】本発明の鍛造金型の別の一例の下死点の状態を説明する図である。
【図８】内燃機関用コンロッド鍛造製品の概略見取り図である。
【図９】自転車用クランク鍛造製品の概略見取り図である。
【図１０】サスペンションリンク鍛造製品の概略見取り図である。
【図１１】本発明の鍛造製品の一例の概略断面図である。
【図１２】  本発明の製造方法に用いる鍛造製品製造装置の概略見取り図である。
【符号の説明】
１：細径部
２ａ、２ｂ：垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位
３ａ、３ｂ：凹み
２２：ダイスホルダー
２３ａ、２３ｂ：カム押し下げ棒
２４ａ、２４ｂ：横パンチ
２５ａ、２５ｂ：カムスライダー
３０：上金型
３１：ノックアウトピン
３２：油圧シリンダー
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ：横穴
３５：棒状の素材
３６ａ、３６ｂ：細径部相当部位
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ：垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位が成形される空間
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ：凸部
３９ａ、３９ｂ：カムスライダー斜面
４０ａ、４０ｂ：カム押し下げ棒斜面
４１ａ、４１ｂ：バネ
５１ａ、５１ｂ：油圧シリンダー
５３：受圧板
５４：上金型ホルダー
５５：上金型
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ：カウンターパンチ
５９：受圧板
６０：下金型
６３ａ、６３ｂ：上金型に設けられた穴
６５ａ、６５ｂ：下金型に設けられた穴
６６ａ、６６ｂ：細径部相当部位
６７：垂直な断面積が細径部より大きくかつその断面の投影面に細径部断面の投影が含まれる部位が成形される空間
１２１：鍛造機
１２２ａ、１２２ｂ：一次成形用金型
１２３ａ、１２３ｂ：仕上成形用金型
１２４ａ、１２４ｂ：バリ取り用金型
【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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