JP3780839B2 - Hot forging method for billets - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼または高合金製で、断面形状が多角形または円形の素材から、断面形状が円形または多角形の鋼片に鍛造する鋼片の熱間鍛造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、熱間鍛造によって丸鋼片を製造するには、次に述べる3通りの方法が用いられる。
【0003】
第1の方法は、平金敷を用いて粗成形する方法である。すなわち、断面形状が正方形または長方形の矩形の素材(鋼塊やブルームなど)の対向面を、1対の平金敷を用いて交互に圧下して寸法の小さい、例えば、断面形状がほぼ正四角形の中間素材に成形する。次いで、上記と同様に、中間素材のコーナ部を1対の平金敷を用いて交互に圧下して断面形状をほぼ正八角形に成形する工程を経て、断面形状がほぼ正十六角形またはそれ以上の多角形の粗丸材に粗成形する。その後、丸溝が形成された金敷(以下、丸溝金敷という)1対を用いて所定の外径を有する断面形状が円形の丸鋼片にスパイラル鍛造により仕上成形する。
【0004】
第2の方法は、V溝が形成された金敷(以下、V溝金敷という)を用いて粗成形する方法である。具体的には、上記第1の方法において断面形状がほぼ正四角形または正八角形に成形された中間素材に対して、1対のV溝金敷を用いて断面形状がほぼ正十六角形またはそれ以上の多角形の粗丸材に粗成形するスパイラル鍛造を施した後、上記と同様に、丸溝金敷を用いて所定の外径を有する断面形状が円形の丸鋼片にスパイラル鍛造により仕上成形する。
【0005】
第3の方法は、連続鋳造で製造された断面形状が円形の太丸鋳片を素材とし、この素材に1対のV溝金敷もしくは平金敷を用いて、断面形状がほぼ正十六角形またはそれ以上の多角形の粗丸材に粗成形するスパイラル鍛造を施した後、上記と同様に、丸溝金敷を用いて所定の外径を有する断面形状が円形の丸鋼片にスパイラル鍛造により仕上成形する。
【0006】
なお、上記の方法において、スパイラル鍛造とは、開閉作動する1対の金敷の開作動時に、素材を軸長方向に送り込むとともに、その軸心周りに所定の角度だけ回転させ、前記金敷の閉作動時に前記素材を圧下する鍛造を複数回行う鍛造方法のことである。以下の説明において、上述の複数回の鍛造におけるそれぞれの鍛造をショットという。
【0007】
上記のような工程を経る熱間鍛造方法にあっては、第1〜第3の方法のいずれの方法を採る場合にも、仕上成形には、次に述べるような丸溝金敷が用いられる。
【0008】
図1は、慣用される丸溝金敷の一例を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は(a)図のイ−イ線矢視断面図、同図(c)は(a)図のロ−ロ線矢視断面図である。
【0009】
同図に示すように、丸溝金敷1は、溝底中央での深さがDになるようにオフセット量Gをもって形成された曲率半径Rg、幅Hの溝底部1aと、この溝底部1aの両側に曲率半径Rcをもって形成された逃げ部1bとからなる半円形孔型で、金敷の長手方向の両端部を除き、深さDが一定の丸溝を有している。また、金敷の長手方向の両端部には曲率半径Rbの面取り部1c、幅方向の両側にはパーチ面1fが形成されている。そして、得るべき丸鋼片の熱間仕上げ外径は、オフセット量Gを調整することにより設定される。
【0010】
また、上記の第2および第3の方法におけるスパイラル鍛造による粗成形には、次に述べるようなV溝金敷が用いられる。
【0011】
図2は、慣用されるV溝金敷の一例を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は(a)図のイ−イ線矢視断面図、同図(c)は(a)図のローロ線矢視断面図である。
【0012】
同図に示すように、V溝金敷2は、溝底中央での深さがDになるようにオフセット量Gをもって形成された曲率半径Rgの溝底部2aと、この溝底部2aの両側に形成された頂角αの傾斜部2dと、傾斜部の両側に形成された曲率半径Rcの逃げ部2bとからなるV状の孔型で、金敷の長手方向の両端部を除き、深さDが一定のV溝を有している。また、金敷の長手方向の両端部には曲率半径Rbの面取り部2c、幅方向の両側にはパーチ面2fが形成されている。そして、得るべき多角形の粗丸材の対角距離は、オフセット量Gを調整することにより設定される。
【0013】
図3は、丸溝金敷を用いてスパイラル鍛造により仕上成形する方法を説明する図で、同図(a)は、1ショット目の鍛造後の状態を示す断面図、同図(b)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す断面図、同図(c)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す断面図である。
【0014】
同図(a)では、前記図1に示す形状の丸溝金敷1を用いている。この丸溝金敷1は、図示を省略したプレスに1対が対向配置され、プレスの駆動により開閉動作する。断面形状が例えばほぼ正十六角形の素材3は、この1対の丸溝金敷1の閉動作によりその入側で1ショット目の鍛造が行われる。この鍛造により、素材3は丸溝金敷1の溝底部1aに充満されるとともに、その一部が丸溝金敷1の逃げ部1b間に噛み出して、噛み出し部3aが生じる。
【0015】
1ショット目の鍛造が終わり、丸溝金敷1が開くと、図示を省略した搬送部は、素材3を軸方向に所定量送るとともに、素材3をその軸心周りに例えば回転角度θ=40度だけ回転させて、同図(b)に示すように、素材3の噛み出し部3aを丸溝金敷1の溝底部1a側まで回転させる。
【0016】
その後、丸溝金敷1の閉動作により、2ショット目の鍛造が行われる。2ショット目の鍛造では、1ショット目の鍛造で生じた噛み出し部3aが溝底部1aにより圧下されるため、噛み出し部3aは溝底部1aに沿って流動して消滅する。このとき、噛み出し部3aが形成されていた部分の近傍には、凹み3cが生じるとともに新たな噛み出し部3bが生じる。この状態を同図(c)に示す。
【0017】
このように2ショット目の鍛造により生じた凹み3cは、その後のスパイラル鍛造の終了まで残存し、仕上成形された丸鋼片の真円度を悪化させるという問題がある。特に、前工程である粗成形の時に、平金敷やV溝金敷の摩耗および摩擦係数の変化などにより、粗丸材の断面寸法が所定の寸法よりも大きくなった場合は、1ショット目の鍛造で生じる噛み出し部3aが大きくなって、2ショット目に生じる凹み3cも大きくなり、鍛造後の真円度がより悪くなる。
【0018】
上記の大きな噛み出し部3aが発生するのを避けるために、粗丸材の寸法変動を見越して若干アンダーフィル状態、すなわち仕上成形での圧下代を小さくし、溝底部1aに対して材料が完全に充満しない状態で鍛造を行った場合は、仕上成形後の丸鋼片には、円周方向および軸長方向に局所的なフラット面が残り、満足できる真円度の丸鋼片が得られないという問題があった。この問題は、圧下時の幅広がり量が大きいフェライト系ステンレス鋼や2相ステンレス鋼などを鍛造する場合、特に顕著になる。
また、上記の問題は、断面形状が多角形または円形の素材を、V溝金敷を用いて断面形状がほぼ正十六角形またはそれ以上の多角形の粗丸材に粗成形するスパイラル鍛造の際にも生じる。
【0019】
なお、上記の図1に示す丸溝金敷1または図2に示すV溝金敷を用いたスパイラル鍛造方法以外に、溝を備える金敷を用いたスパイラル鍛造方法が、特開平6−71377号公報および特開平11−57924号公報に開示されている。
【0020】
特開平6−71377号公報に開示された鍛造方法は、入側から出側に向かって連続的に溝の径が小さくなるテーパ状の丸溝を有する金敷を用い、回転角度45度/ショットのスパイラル鍛造により、断面形状が四角形の素材を断面形状が円形の丸鋼片に直接仕上成形する鍛造方法である。
【0021】
また、特開平11−57924号公報に開示された鍛造方法は、入側にV溝で構成される導入部、出側に丸溝で構成される仕上部、中間にV溝から丸溝に変化する形状の溝で構成された連結部が形成された金敷を用い、回転角度45度/ショットのスパイラル鍛造により仕上成形する鍛造方法である。
【0022】
しかし、これらいずれの鍛造方法の場合も、鍛造の際には、金敷にオフセット量G(前記図1(b)参照)が設定されるため、1対の金敷の間には隙間が存在し、1ショット目の鍛造により噛み出し部が発生することは避けられない。また、その後、素材をその軸心周りに45度回転させた後、2ショット目の鍛造を行うため、大きな凹みの発生を防ぐことはできない。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、粗成形および仕上成形のいずれの場合にも局部的に生じる凹みの深さを、極力小さくすることのできる鋼片の熱間鍛造方法を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、開閉作動する1対の金敷の開作動時に断面形状が多角形または円形の素材を軸長方向に送り込むとともにその軸心周りに回転させ、前記金敷の閉作動時に前記素材を圧下する鍛造を複数回行って、断面形状が円形または多角形の鋼片に鍛造する熱間鍛造方法において、平金敷またはV溝金敷を用いて粗成形した後、仕上成形での丸溝金敷を用いた各開作動時における素材の軸心周りの回転角度を50度以上、75度以下とすることを特徴とする鋼片の熱間鍛造方法である。
【0025】
なお、本発明において、開作動時とは、開閉作動する金敷が素材と接触していないときをいう。
【0026】
本発明者らは、断面形状がほぼ正十六角形の素材を、丸溝金敷を用いたスパイラル鍛造により、断面が円形の丸鋼片に仕上成形するする際の、前記金敷の開作動時における素材の軸周りの回転角度の影響を調査して次の知見を得た。本発明は、この知見に基づき成された発明である。
【0027】
1)素材をスパイラル鍛造する際、素材が丸溝金敷の入側で最初に鍛造されるときに生じる噛み出し部が最も大きく、次の鍛造により噛み出し部が圧下されるときに、この噛み出し部の近傍に局部的な凹みが生じる。
【0028】
2)この凹みは、スパイラル鍛造の終了まで残存して鍛造された丸鋼片の真円度に大きく影響する。
【0029】
3)また、この凹みは、素材の回転角度の如何に拘わらず発生するが、凹みの深さは、素材の軸心周りの回転角度によって異なり、回転角度が45度を超え75度以下の場合は小さい。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる鋼片の熱間鍛造方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
【0031】
本発明の熱間鍛造方法は、例えば、前記図3により説明したように、丸溝金敷を用いたスパイラル鍛造により仕上成形する方法を前提とする熱間鍛造方法である。
【0032】
すなわち、同図(a)に示すように、図示を省略したプレスに対向配置され、プレスの駆動により開閉動作する1対の丸溝金敷1により、断面形状がほぼ正十六角形の素材3の1ショット目の鍛造が行われる。
【0033】
1ショット目の鍛造が終わり、丸溝金敷1が開くと、同図(b)に示すように、図示を省略した搬送部は、素材3を軸方向に所定量送るとともに、素材3をその軸心周りに回転角度θだけ回転させ、同図(c)に示すように、2ショット目の鍛造が行われる。上記の鍛造を複数回繰り返すことにより、断面形状がほぼ正十六角形の素材が丸鋼片に仕上成形される。
【0034】
上記の2ショット目の鍛造の際に、凹み3cが生じるのは前述の通りであるが、その理由を図4および図5に基づいて説明する。
【0035】
図4は、素材の軸心周りの回転角度が40度の場合の、2ショット目の鍛造により生じる凹みを説明する上半分断面図で、同図(a)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す図、同図(b)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す図である。また、図5は、素材の軸心周りの回転角度が90度の場合の、2ショット目の鍛造により生じる凹みを説明する上半分断面図で、同図(a)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す図、同図(b)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す図である。
【0036】
図4に示すように、素材3の軸心周りの回転角度が40度程度と小さい場合は、同図(a)に示す噛み出し部3aが、2ショット目の鍛造により逃げ部1b方向へ流動するのに伴って、噛み出し部3aの溝底部1a側の付け根3dの部分に同図(b)に示すような凹み3cが生じる。
【0037】
一方、図5に示すように、素材3の軸心周りの回転角度が90度と大きい場合は、同図(a)に示す噛み出し部3aが、2ショット目の鍛造により素材3内に押し込まれて、噛み出し部3aの両側の付け根3d、3dの部分に同図(b)に示すような凹み3c、3cが生じる。
【0038】
このように、素材3の軸心周りの回転角度が40度の場合は、噛み出し部3aの溝底部1a側の付け根3dに、回転角度が90度の場合は、噛み出し部3aの両側の付け根3d、3dに凹み3cが生じる。この凹み3cは、素材の軸心周りの回転角度が、40度を超え90度未満の場合にも、噛み出し部3aの一方の付け根3dまたは両側の付け根3d、3dに生じる。
【0039】
図6は、丸溝金敷を用いて仕上成形する場合の、1ショット目と2ショット目の間の素材3の軸心周りの回転角度と、2ショット目の鍛造終了後の凹みの深さとの関係を示す図である。同図に示すように、回転角度が30度から45度では、凹みの深さは最も大きい。しかし、回転角度が45度を超えると凹みの深さは急激に小さくなり、回転角度が50度では凹みの深さは最も小さくなる。回転角度が50度より大きくなると、凹みの深さは若干大きくなるがほぼ安定し、75度を超えると凹みの深さは再び大きくなる。
【0040】
このように、凹みの深さは、素材3の軸心周りの回転角度に影響され、素材の回転角度を50度以上とし75度以下とすれば、凹みの深さを小さくすることができる。したがって、本発明の鍛造方法では、素材3の軸心周りの回転角度を50度以上とし、75度以下とする必要がある。
【0041】
2ショット目の鍛造により、1ショット目の鍛造で生じた噛み出し部が消滅した素材3には、前記図3(c)に示す小さな凹み3cと、2ショット目の鍛造による噛み出し部3bが生じる。この素材3を前記と同様に軸方向に所定量送るとともにその軸心周りに45度を超え、75度以下回転させた後、3ショット目の鍛造を行う。2ショット目の鍛造により生じた噛み出し部3bは、1ショット目の鍛造で生じた噛み出し部3aに比べ小さい。したがって、3ショット目の鍛造により生じる凹みの深さも小さい。
【0042】
このようにして、素材3は連続してスパイラル鍛造され、断面形状がほぼ真円の丸鋼片に仕上成形される。
【0044】
【実施例】
SUS316製で、長さ約2000mm、一辺の平均寸法が490mmの断面形状が矩形の鋼塊40本を素材とし、この素材を1290℃に加熱して1ヒートで外径178mmの丸鋼片に鍛造するに当たり、平金敷を用いて対辺寸法が184mmの断面形状が正十六角形の粗丸材に粗成形し、丸溝金敷を用いて丸鋼片に仕上成形した。
【0045】
丸溝金敷は、熱間仕上げ径172〜184mm共用の図1に示す形状で、G=11mm、D=81mm、Rg=92mm、H=159.3mm、Rc=70mm、Rb=40mm、全長が300mmのものを用い、圧下時のパーチ面1f間距離を19.5mmにセットした。仕上成形は、送り込み量23mm/ショットの条件によるスパイラル鍛造とし、熱間仕上げ外径181.5mm、長さ15000mmの丸鋼片に仕上成形した。
【0046】
前記の仕上成形において、スパイラル鍛造における回転角度を、本発明例として50度/ショットおよび75度/ショットに設定し、比較例では、45度/ショットおよび80度/ショットに設定して、各10本の丸鋼片に仕上成形した。これらの丸鋼片を室温まで大気放冷した後、丸鋼片の長手方向の中央部と端部から4000mm離間した位置において、周方向に30度ピッチで外径を測定し、各位置における真円度を測定した。また、各丸鋼片の全長を目視観察し、凹みの最も著しい部分の凹み量を測定した。なお、真円度は、長手方向各位置における最大外径と最小外径の差とした。
【0047】
その結果、回転角度が50度/ショットの本発明例では、真円度2.0〜0.6mm、凹みの深さ1.0〜0.3mm、回転角度が75度/ショットの本発明例では、真円度2.6〜1.0mm、凹みの深さ1.3〜0.5mmであった。これに対し、回転角度が45度/ショットの比較例では、真円度4.1〜3.0mm、凹みの深さ2.1〜1.5mm、回転角度が80度/ショットの比較例では、真円度3.6〜2.8mm、凹みの深さ1.8〜1.4mmであった。以上のように本発明例では、比較例に比べて真円度に優れ、また凹みの深さも小さい。
【0048】
【発明の効果】
本発明の熱間鍛造方法によれば、凹みの深さの小さい鋼片を製造することができるので、丸鋼片の仕上成形に採用すれば真円度に優れた丸鋼片を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】慣用される丸溝金敷の一例を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は(a)図のイ−イ線矢視断面図、同図(c)は(a)図のロ−ロ線矢視断面図である。
【図2】慣用されるV溝金敷の一例を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は(a)図のイ−イ線矢視断面図、同図(c)は(a)図のロ−ロ線矢視断面図である。
【図3】丸溝金敷を用いてスパイラル鍛造により仕上成形する方法を説明する図で、同図(a)は、1ショット目の鍛造後の状態を示す断面図、同図(b)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す断面図、同図(c)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す断面図である。
【図4】素材の軸心周りの回転角度が40度の場合の、2ショット目の鍛造により生じる凹みを説明する上半分断面図で、同図(a)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す図、同図(b)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す図である。
【図5】素材の軸心周りの回転角度が90度の場合の、2ショット目の鍛造により生じる凹みを説明する上半分断面図で、同図(a)は、2ショット目の鍛造開始前の状態を示す図、同図(b)は、2ショット目の鍛造後の状態を示す図である。
【図6】 丸溝金敷を用いて仕上成形する場合の、1ショット目と2ショット目の間の素材の軸心周りの回転角度と、2ショット目の鍛造終了後の凹みの深さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 :丸溝金敷、
1a:溝底部、
1b:逃げ部、
1c:面取り部、
1f:パーチ面、
2 :V溝金敷、
2a:溝底部、
2b:逃げ部、
2c:面取り部、
2d:傾斜部、
2f:パーチ面、
3 :素材、
3a:噛み出し部、
3b:噛み出し部、
3c:凹み、
3d:付け根。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for hot forging a steel slab that is made of carbon steel, alloy steel, stainless steel or high alloy and has a cross-sectional shape of a polygon or a circle and is forged into a circular or polygonal steel slab. .
[0002]
[Prior art]
Usually, the following three methods are used to produce round steel pieces by hot forging.
[0003]
The first method is a method of rough forming using a flat metal mat. That is, the opposing surface of a rectangular or rectangular material (steel ingot, bloom, etc.) having a small cross-sectional shape is alternately squeezed using a pair of flat metal lays and has a small size. Mold into an intermediate material. Next, in the same manner as described above, the cross-sectional shape is substantially a regular hexagonal shape or more through a process of forming the cross-sectional shape into a substantially regular octagon by alternately reducing the corner portions of the intermediate material using a pair of flat metal mats. Roughly molded into a polygonal round material. Thereafter, a pair of anvils (hereinafter referred to as “circular groove anvil”) in which round grooves are formed is finished by spiral forging into round steel pieces having a predetermined outer diameter and a circular cross section.
[0004]
The second method is a method of rough forming using an anvil having a V-groove (hereinafter referred to as a V-groove anvil). Specifically, the cross-sectional shape is approximately a regular hexagon or more using a pair of V-groove anvils with respect to the intermediate material formed into a substantially square or regular octagonal cross-section in the first method. After the rough forging of the polygonal round material is spirally forged, as in the above, it is finish-formed by spiral forging into a round steel piece having a predetermined outer diameter using a round groove anvil.
[0005]
In the third method, a round slab having a circular cross-sectional shape manufactured by continuous casting is used as a raw material, and a pair of V-groove or flat anvils is used as the raw material. After applying spiral forging to coarsely round more polygonal round material, as above, finish forming by round forging into round steel pieces with a predetermined outer diameter using round groove anvil To do.
[0006]
In the above method, spiral forging means that when a pair of anvils that open and close is opened, the material is fed in the axial direction and rotated by a predetermined angle around the axis to close the anvil. It is a forging method in which forging is sometimes performed a plurality of times to reduce the material. In the following description, each forging in the above multiple forgings is called a shot.
[0007]
In the hot forging method that undergoes the above-described steps, the round groove anvil as described below is used for finish forming, regardless of which of the first to third methods is employed.
[0008]
1A and 1B are diagrams showing an example of a commonly used round groove anvil, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1A, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line of FIG.
[0009]
As shown in the figure, the
[0010]
In addition, a V-groove anvil as described below is used for rough forming by spiral forging in the second and third methods.
[0011]
2A and 2B are diagrams showing an example of a commonly used V-groove anvil, in which FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the arrow line in FIG.
[0012]
As shown in the figure, the V-groove anvil 2 is formed on the
[0013]
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of finish forming by spiral forging using a round groove anvil. FIG. 3 (a) is a cross-sectional view showing a state after forging of the first shot, and FIG. Sectional drawing which shows the state before the forging start of the 2nd shot, The same figure (c) is sectional drawing which shows the state after the forging of the 2nd shot.
[0014]
In FIG. 2A, the
[0015]
When the forging of the first shot is completed and the
[0016]
Thereafter, forging of the second shot is performed by the closing operation of the
[0017]
Thus, the
[0018]
In order to avoid the occurrence of the large
In addition, the above problem is caused by spiral forging, in which a material having a polygonal or circular cross-sectional shape is roughly formed into a rough round material having a cross-sectional shape of approximately a regular hexagon or more using a V-groove anvil. Also occurs.
[0019]
In addition to the spiral forging method using the
[0020]
The forging method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-71377 uses an anvil with a tapered round groove in which the diameter of the groove continuously decreases from the entry side to the exit side, with a rotation angle of 45 degrees / shot. This is a forging method in which a material having a square cross-sectional shape is directly finish-formed into a round steel piece having a circular cross-sectional shape by spiral forging.
[0021]
In addition, the forging method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-57924 is changed from an introduction portion constituted by a V groove on the inlet side, a finish portion constituted by a round groove on the outlet side, and a V groove to a round groove in the middle. This is a forging method in which finish forming is performed by spiral forging at a rotation angle of 45 degrees / shot, using an anvil formed with a connecting portion constituted by a groove having a shape to be formed.
[0022]
However, in any of these forging methods, an offset amount G (see FIG. 1B) is set in the anvil at the time of forging, so there is a gap between the pair of anvils, It is inevitable that a biting portion will occur due to the forging of the first shot. In addition, after the material is rotated 45 degrees around its axis, forging for the second shot is performed, generation of a large dent cannot be prevented.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the hot forging method of the steel piece which can make the depth of the dent which arises locally in any case of rough shaping | molding and finishing shaping | molding as much as possible.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
Gist of the present invention, the material of the cross-sectional shape when the opening operation is polygonal or circular pair of gold insole which opened and closed by rotating its axis around with feed in the axial direction, during closing operation of the front Kikin insole In the hot forging method in which forging to reduce the material is performed a plurality of times and forging into a steel piece having a circular or polygonal cross-sectional shape , rough forming is performed using a flat metal or V-groove metal, and then rounding in finish molding It is a hot forging method of a steel slab characterized in that the rotation angle around the axis of the material at the time of each opening operation using a grooved metal is not less than 50 degrees and not more than 75 degrees.
[0025]
In the present invention, the time of opening operation means the time when the anvil that opens and closes is not in contact with the material.
[0026]
The inventors of the present invention at the time of opening operation of the anvil when a material having a substantially regular hexagonal cross-sectional shape is finish-formed into a round steel piece having a circular cross section by spiral forging using a round groove anvil. The following knowledge was obtained by investigating the influence of the rotation angle around the axis of the material. The present invention is based on this finding.
[0027]
1) When spirally forging a material, the biting portion that occurs when the material is first forged on the entry side of the round groove anvil is the largest, and this biting occurs when the biting portion is reduced by the next forging. A local dent occurs in the vicinity of the part.
[0028]
2) This dent greatly affects the roundness of the round steel slab that remains until the end of spiral forging.
[0029]
3) Although this dent occurs regardless of the rotation angle of the material, the depth of the dent varies depending on the rotation angle around the axis of the material, and the rotation angle is greater than 45 degrees and less than 75 degrees. Is small.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the hot forging method of the steel piece concerning this invention is demonstrated in detail based on drawing.
[0031]
The hot forging method of the present invention is a hot forging method premised on a method of finish forming by spiral forging using a round groove anvil as described with reference to FIG.
[0032]
That is, as shown in FIG. 5 (a), a pair of
[0033]
When the forging of the first shot is completed and the
[0034]
As described above, the
[0035]
FIG. 4 is an upper half sectional view for explaining a dent generated by forging the second shot when the rotation angle around the axis of the material is 40 degrees, and FIG. The figure which shows the state of this, The figure (b) is a figure which shows the state after the forge of the 2nd shot. FIG. 5 is an upper half sectional view for explaining a dent generated by forging the second shot when the rotation angle around the axis of the material is 90 degrees. FIG. 5A shows the forging of the second shot. The figure which shows the state before a start and the figure (b) are figures which show the state after the forge of the 2nd shot.
[0036]
As shown in FIG. 4, when the rotation angle around the axis of the
[0037]
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the rotation angle around the axis of the
[0038]
Thus, when the rotation angle around the axis of the
[0039]
FIG. 6 shows the rotation angle around the axis of the
[0040]
Thus, the depth of the dent is influenced by the rotation angle around the axis of the
[0041]
The
[0042]
In this way, the
[0044]
【Example】
Made of SUS316, with a steel ingot with a length of about 2000 mm and an average dimension of 490 mm on one side and a rectangular cross section, the material is forged into round steel pieces with an outer diameter of 178 mm by heating to 1290 ° C. In this case, a flat metal was used to roughly form a rough round bar having a cross-sectional dimension of 184 mm and a hexagonal cross section, and a round grooved metal was used to finish to round steel pieces.
[0045]
The round groove anvil has the shape shown in FIG. 1 which is used for hot finish diameters of 172 to 184 mm, G = 11 mm, D = 81 mm, Rg = 92 mm, H = 159.3 mm, Rc = 70 mm, Rb = 40 mm, and the total length is 300 mm. The distance between the
[0046]
In the above finish forming, the rotation angle in spiral forging is set to 50 degrees / shot and 75 degrees / shot as an example of the present invention, and in the comparative example, the rotation angle is set to 45 degrees / shot and 80 degrees / shot. Finished into round steel pieces. After these round steel pieces were allowed to cool to room temperature, the outer diameter was measured at a pitch of 30 degrees in the circumferential direction at positions spaced 4000 mm from the center and end portions in the longitudinal direction of the round steel pieces. Circularity was measured. Moreover, the full length of each round steel piece was observed visually, and the amount of dents at the most marked portion was measured. The roundness was defined as the difference between the maximum outer diameter and the minimum outer diameter at each position in the longitudinal direction.
[0047]
As a result, in the present invention example with a rotation angle of 50 degrees / shot, the present invention example with a roundness of 2.0 to 0.6 mm, a dent depth of 1.0 to 0.3 mm, and a rotation angle of 75 degrees / shot. Then, the roundness was 2.6 to 1.0 mm, and the depth of the dent was 1.3 to 0.5 mm. On the other hand, in the comparative example in which the rotation angle is 45 degrees / shot, in the comparative example in which the roundness is 4.1 to 3.0 mm, the depth of the recess is 2.1 to 1.5 mm, and the rotation angle is 80 degrees / shot. The roundness was 3.6 to 2.8 mm, and the depth of the recess was 1.8 to 1.4 mm. As described above, the inventive example is superior in roundness compared to the comparative example, and the depth of the recess is small.
[0048]
【The invention's effect】
According to hot forging method of the present invention, it is possible to produce a small slab depths of the recess, producing a good round steel piece roundness by adopting the Finish shaping of round steel piece be able to.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing an example of a commonly used round groove anvil, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1A, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line of FIG.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an example of a commonly used V-groove anvil, in which FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line of FIG.
FIG. 3 is a view for explaining a method of finish forming by spiral forging using a round groove anvil. FIG. 3 (a) is a cross-sectional view showing a state after forging of the first shot, and FIG. Sectional drawing which shows the state before the forging start of the 2nd shot, The same figure (c) is sectional drawing which shows the state after the forging of the 2nd shot.
FIG. 4 is an upper half sectional view for explaining a dent generated by forging the second shot when the rotation angle around the axis of the material is 40 degrees, and FIG. The figure which shows the state of this, The figure (b) is a figure which shows the state after the forge of the 2nd shot.
FIG. 5 is an upper half sectional view for explaining a dent generated by forging the second shot when the rotation angle around the axis of the material is 90 degrees, and FIG. The figure which shows the state of this, The figure (b) is a figure which shows the state after the forge of the 2nd shot.
FIG. 6 shows the relationship between the rotation angle around the axis of the material between the first shot and the second shot and the depth of the dent after completion of the forging of the second shot when performing finish forming using a round groove anvil . FIG.
[Explanation of symbols]
1: Round groove anvil,
1a: groove bottom,
1b: escape part,
1c: chamfered portion,
1f: Perch surface,
2: V groove anvil,
2a: groove bottom,
2b: escape part,
2c: chamfered part,
2d: inclined part,
2f: Perch surface
3: Material,
3a: biting part,
3b: biting part,
3c: dent,
3d: Root.
Claims (1)
平金敷またはV溝金敷を用いて粗成形した後、仕上成形での丸溝金敷を用いた各開作動時における素材の軸心周りの回転角度を50度以上、75度以下とすることを特徴とする鋼片の熱間鍛造方法。Sectional shape when the opening operation of a pair of gold insole for opening and closing rotates on its axis around with feeding a polygonal or circular material in the axial direction, for rolling the material during the closing operation of the front Kikin insole forging In a hot forging method in which the cross-sectional shape is forged into a round or polygonal steel slab,
After rough forming using flat anvil or V-groove anvil, the rotation angle around the axis of the material at the time of each opening operation using round groove anvil in finish forming is set to 50 degrees or more and 75 degrees or less A hot forging method for steel slabs.
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