JP4771048B2 - Roll type - Google Patents
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Description
本発明は、ロール型に関し、特に、アルミニウム系棒状素材を複数工程により所定形状に予備成形するロール型群のうちの所定の工程を行うロール型に関するものである。 The present invention relates to a roll type, and in particular relates to aluminum-based stick-shaped material in a roll type to perform a predetermined process of the roll-type group of pre-formed into a predetermined shape by a plurality of steps.
例えば、自動車部品のステアリングナックルやコネクティングロッドのように軸方向に大きな径差のある部品を型打鍛造により製造する場合は、通常、ロール鍛造により異形の棒状粗形材を予備成形し、この粗形材を型打鍛造に供するようにしている(例えば、特許文献1参照)。また、このような型打鍛造により製造される自動車部品では、軽量化などの目的から、アルミニウム系の素材を使用して、例えば410〜460℃程度に加熱した状態でロール鍛造を行う熱間ロール鍛造により粗形材を予備成形するようになっている。 For example, when manufacturing parts with a large diameter difference in the axial direction, such as steering knuckles and connecting rods for automobile parts, by stamping forging, a deformed rod-shaped rough material is usually preformed by roll forging, and this roughing is performed. The shape material is subjected to die forging (see, for example, Patent Document 1). Moreover, in the automotive parts manufactured by such stamping forging, the hot roll which performs roll forging in the state heated, for example to about 410-460 degreeC, using the aluminum-type raw material for the objective of weight reduction etc. A rough shape is preformed by forging.
図6は、ステアリングナックルの型打鍛造に供する最終的な形状の粗形材Wを示したもので、一端側に大径部2を、中間に小径部3を、他端側に段付き中径部4をそれぞれ有すると共に、大径部2と小径部3との間並びに小径部3と中径部4との間をテーパ部5、6により連接した形状となっている。鍛造型に対して粗形材Wを位置決め載置して型打鍛造することにより、インプレッション内に材料が十分にフィルアップして、製品Aとして例えば図7に示したような所望形状のステアリングナックルが得られるようになる。
FIG. 6 shows the final shape of the rough material W used for the steering forging of the steering knuckle. The large-
ここで、上記粗形材Wを成形するためのロール鍛造は、図8に示されるように、外周面の一部に孔型部10を有する一対のロール型11’、12’を相互に逆方向に回転させ、この回転するロール型11’、12’の孔型部10にマニプレータ13により一端部が支持された加熱状態の棒状素材W0を通して行われる。
この場合、棒状素材W0から1回で最終的な形状の粗形材Wを成形することは困難である。そのため、一般に例えば、各段階の粗形材W1〜Wを成形するためのロール型を軸方向に所定のピッチで複数の孔型部10を配列するなど、複数のロール型群を用意する。そして、各ロール型に対してそれぞれマニプレータ13により各粗形材W1〜W3を90度回転させながら所定のピッチずつ横送する。
図9に示すように、従来の一般的なロール鍛造においては、断面円形形状の棒状素材W0(a)を楕円(オーバル)形状の粗形材W1に成形する工程(b)を行い(1パス目)、かかる粗形材W1をその軸廻りに90度変位させて断面矩形または菱形(スクエア)形状の粗形材W2’を成形する工程(c)を行い(2パス目)、かかる粗形材W2’をその軸廻りに90度変位させて断面オーバル形状の粗形材W3を成形する工程(d)を行い(3パス目)、次いで、かかる粗形材W3をその軸廻りに90度変位させて断面円形形状の最終的な形状の粗形材Wを予備成形する工程(e)を行う(4パス目)など、複数の工程により所望形状の粗形材Wを成形するようにしている。なお、棒状素材W0のマニプレータ13により把持された部分は未成形部として残るが、この未成形部は、そのまま前記粗形材Wの大径部2となる。
Here, in the roll forging for forming the rough shaped material W, as shown in FIG. 8, a pair of roll dies 11 ′ and 12 ′ having a
In this case, it is difficult to mold the rough profile W of final shape in a single rod-shaped material W 0. Therefore, in general, for example, a plurality of roll mold groups are prepared, such as arranging a plurality of
As shown in FIG. 9, in the conventional general role forging, carried rod-like material W 0 (a) the ellipses of circular cross-section shape shaping the rough profile W 1 of the (oval) shape (b) (First pass), a step (c) is performed in which the rough shaped material W 1 is displaced 90 degrees around its axis to form a rough shaped material W 2 ′ having a rectangular or rhombus (square) shape (second pass). ), such a coarse profile W 2 'is 90 degrees displaced in its axial around perform step (d) of forming the coarse profile W 3 cross-sectional oval shape (the third pass), then such a coarse profile W A rough shape of a desired shape is obtained by a plurality of processes, such as performing a step (e) of preliminarily forming a rough shaped material W having a circular cross section by displacing 3 around its axis 90 degrees (fourth pass). The material W is formed. Note that the portion of the rod-shaped material W 0 gripped by the
ところで、図9に示した従来のロール鍛造において、上記2パス目で断面オーバル形状の粗形材W1からスクエア形状の粗形材W2’に成形する工程(c)のロール型11’、12’の孔型部10’の形状は、図10の(a)〜(c)に示すように、粗形材W2’の断面スクエア形状の頂点が溝底10a’に位置するよう配置されたスクエア孔型とされている。
そして、スクエア孔型の孔型部10’は、その溝底10a’から両ロール型の互いの見切り面10c’に向かって直線状に広がる傾斜面10b’となるよう型彫りされている。このように構成されたロール型11’、12’では、断面オーバル形状に成形されて加熱状態の粗形材W1をその軸廻りに90度変位させた状態でマニプレータ13によって一端を保持して両ロール型11’、12’間に配置する(図10の(a))。
そして、両ロール型11’、12’を互いに反対方向に回転させながら粗形材W1を両ロール型11’、12’の孔型部10’の間に通して、粗形材W1の断面長手方向端部Lを押圧する(図10の(b))。この工程のロール鍛造当初においては粗形材W1の断面長手方向端部Lが孔型部10’の溝底10a’付近によって押圧され、次いで、ロール型11’、12’の溝底10a’と傾斜面10b’によって拘束されて次第に横方向に広がり(矢印を参照)、粗形材W1の材料が軸方向に流動するよう塑性変形されて、孔型部10’の形状と対応して断面スクエア形状の粗形材W2’が成形される(図10の(c))。
By the way, in the conventional roll forging shown in FIG. 9, in the second pass, the roll die 11 ′ in the step (c) of forming the coarse shaped material W 1 having an oval cross section into a square shaped material W 2 ′, the shape of 12 'grooved portion 10', as shown in (a) ~ (c) of FIG. 10, Sokatachizai W 2 'apex cross-sectional square shape of the
Then, the square hole
Then, the rolls type 11 ', 12' of both rolled 11 Sokatachizai W 1 while rotating in opposite directions to each other ', 12' through between the grooved portion 10 ', the Sokatachizai W 1 The end portion L in the longitudinal direction of the cross section is pressed (FIG. 10B). At the beginning of roll forging in this step, the end portion L in the longitudinal direction of the cross section W 1 is pressed by the vicinity of the
しかしながら、図10に示したように、スクエア孔型のロール型11’、12’により断面オーバル形状の粗形材W1から断面スクエア形状の粗形材W2’に成形する当初においては、W1の断面長手方向端部Lと孔型部10’の溝底10a’との間に隙間Kが生じている。ロール型11’、12’の孔型部10’によってW1が押圧されるとき、上記隙間Kに粗形材W1の断面長手方向端部Lの材料が流動する一方で、粗形材W1の断面中央部の材料は軸方向に流動して端面が張り出すこととなる。そのため、成形された粗形材W2’の端面W2a’は、図11に写真で示すように、中央部が張り出すのに対して、特にロール型11’、12’の孔型部10’の溝底10a’と対応する位置が張出すことなく引けることとなる。
そして、このように成形された粗形材W2’を3パス目(図9の(d)を参照)で軸廻りに90度変位させて断面オーバル形状の粗形材W3を成形すると、引けが生じた部分の材料が軸方向に流動せず横方向に広がるように流動することによって、図12に写真で示すように、端面W2a’の引けた部分と対応する部分がさらに引けた端部W3a’の粗形材W3’が成形されることとなる。その後、かかる粗形材W3’を4パス目でその軸廻りに90度変位させて最終的な断面円形形状の粗形材Wを成形すると、図13に写真で示すように、粗形材W’の端部Wa’の引けた部分と側面との間に明瞭な稜線Jが形成される。図14に示すように稜線Jが形成された粗形材W’は、その後の型打鍛造で製品Aとしてステアリングナックのような所定形状に成形されると、図15に示すように、稜線Jが製品Aの形状を構成する部分にキズJ’として残り、品質上問題となる。なお、このような問題は、アルミニウム系の素材をロール鍛造する場合に顕著に発生する。
However, as shown in FIG. 10, at the beginning of forming a rough shaped material W 2 ′ having a cross-sectional square shape from a rough shape material W 1 having a cross-sectional shape into a square-
When such third pass of the crude shaped product W 2 'which is formed (in FIG. 9 (d) is the reference) around the axis by 90 ° displaced in forming the crude profile W 3 cross-sectional oval shape, As the material of the portion where the shrinkage occurs flows so as not to flow in the axial direction but spread in the lateral direction, as shown in the photograph in FIG. 12, the portion corresponding to the closed portion of the end face W 2 a ′ further shrinks. The rough shape W 3 ′ at the end W 3 a ′ is formed. Thereafter, the rough shaped material W 3 ′ is displaced 90 degrees around its axis in the fourth pass to form a final rough shape W having a circular cross section. As shown in FIG. A clear ridge line J is formed between the closed portion of the end portion Wa ′ of W ′ and the side surface. 14 is formed into a predetermined shape such as a steering nack as a product A by subsequent stamping forging, as shown in FIG. 15, the ridge line J is formed. Remains in the part constituting the shape of the product A as a scratch J ', which causes a quality problem. Such a problem occurs remarkably when roll forging an aluminum-based material.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、アルミニウム系棒状素材をロール鍛造により所定形状に予備成形する際に、簡単な構成で、端部に引けた部分が生じて稜線となり製品にキズとして残ることがないようなロール型を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the problem is that when an aluminum-based rod-shaped material is preformed into a predetermined shape by roll forging, it has a simple structure and is attached to the end portion. An object of the present invention is to provide a roll mold in which a closed portion is generated and becomes a ridgeline and does not remain as a scratch on a product.
上記課題を解決するため、請求項1のロール型に係る発明は、アルミニウム系棒状素材を断面オーバル形状の前粗形材を成形する前工程のロール型と、
前記前粗形材を変位させてその断面長手方向端部を押圧して断面円形の粗形材を成形する工程のロール型と、
該粗形材を変位させて断面オーバル形状の後粗形材を成形する後工程のロール型とを備え前記棒状素材を所定形状に予備成形するロ−ル型群のうちの、前記前粗形材の断面長手方向端部を押圧して断面円形の粗形材を成形する工程のロール型であって、
外周面に孔型部を有しており、該孔型部は、前記オーバル形状の前粗形材の断面長手方向の端部との間に隙間が生じることなく押圧して、前記前粗形材の材料をその断面における横方向と、前記棒状素材の軸方向に流動させて断面円形の粗形材を成形するよう型彫されており、
前記ロール型が、その孔型部の溝底に、前工程で断面オーバル形状に成形された前粗形材の断面長手方向端部の幅と同じ幅で凹設され、前記断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向端部との間に隙間が生じることなく該断面長手方向の端部を保持し押圧する保持部を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the roll mold of claim 1 is a roll mold in a pre-process for forming a pre-rough shape material having an oval cross section in an aluminum-based rod-shaped material,
A roll mold of the step of forming the rough profile having a circular cross section by displacing the front rough profile and pressing the longitudinal end of the cross section;
A pre-rough shape in a group of roll molds, which includes a roll mold in a post-process for forming a post-rough shape member having a cross-sectional oval shape by displacing the rough shape member, and preforming the rod-shaped material into a predetermined shape A roll mold of a step of forming a rough cross-sectional material by pressing a cross-sectional longitudinal end of the material,
There is a hole mold part on the outer peripheral surface, and the hole mold part is pressed without causing a gap between the end part in the cross-sectional longitudinal direction of the oval-shaped pre-rough shape material, The material of the material is engraved so as to flow in the transverse direction in the cross section and in the axial direction of the rod-shaped material to form a rough shaped material with a circular cross section ,
The roll mold is recessed at the groove bottom of the hole mold portion with the same width as the width of the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the previous rough shape formed in the previous step, and the front of the cross section oval shape is formed. It has a holding part which hold | maintains and presses the edge part of this cross-sectional longitudinal direction, without producing a clearance gap between cross-sectional longitudinal direction edge parts of a rough shaped material .
請求項1の発明では、アルミニウム系棒状素材からロール鍛造により断面オーバル形状の前粗形材を成形し、前粗形材をその軸廻りに変位させてその断面長手方向端部を押圧するようロール鍛造して断面円形の粗形材を成形する。ロール型の孔型部の溝底には、断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向端部を保持する保持部を有しており、保持部は、断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向端部との間に隙間が生じることなく保持し押圧するよう、前粗形材の断面長手方向端部の幅と同じ幅で凹設されている。そのため、断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向の端部を保持部が隙間なく当接し位置決め保持した状態で押圧を開始して、前粗形材の材料をその断面における横方向と、前記棒状素材の軸方向へ均一に流動させることができ、その結果、粗形材の端面が部分的に引けることなく均一に張り出すため、予備成形された最終的な粗形材の端部に稜線が発生することがなく、従って、後の例えば型打鍛造などの工程で、製品にキズが発生することがない。そして、前粗形材の断面長手方向端部が孔型部の保持部に保持されすわりがよくなることから、押圧力によって前粗形材が座屈しにくくなり1パス目で成形する断面オーバル形状の厚さを薄くすることができるために成形効率がよく、また、押圧力によって前粗形材が逃げることがない。 According to the first aspect of the present invention, a roll is formed so as to form a pre-rough shape with a cross-sectional oval shape by roll forging from an aluminum rod-shaped material, and to displace the front rough shape around its axis and press the end in the longitudinal direction of the cross-section. Forging to form a rough section with a circular cross section. At the groove bottom of the roll-type hole portion, there is a holding portion that holds the end portion in the longitudinal direction of the cross-section oval-shaped pre-rough shape material. It is recessed with the same width as the width of the cross-sectional longitudinal end of the front rough profile so as to be held and pressed without any gap between it and the cross-sectional longitudinal end. Therefore, in the state where the holding portion abuts the end portion in the longitudinal direction of the cross-sectional oval shape of the cross-section oval shape without gaps and starts positioning, the material of the pre-rough shape material in the lateral direction in the cross-section, The rod-shaped material can be made to flow uniformly in the axial direction, and as a result, the end face of the rough shaped material is uniformly stretched without being partially pulled, so that the end of the preformed final rough shaped material is A ridgeline is not generated, and therefore a product is not damaged in a subsequent process such as stamping and forging. And since the cross-sectional longitudinal direction edge part of a front rough shape material is hold | maintained at the holding | maintenance part of a hole mold | type part, it becomes easy to sit down, and a cross-section oval shape which a front rough shape material becomes difficult to buckle by pressing force and shape | molds in the 1st pass. Since the thickness can be reduced, the molding efficiency is good, and the pre-rough shape does not escape due to the pressing force.
請求項1の発明によれば、ロール型が、その孔型部の溝底に、前工程で断面がオーバル形状に成形され変位された前粗形材の断面長手方向端部を保持するための保持部を有しており、保持部は、前記断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向端部との間に隙間が生じることなく前粗形材の断面長手方向端部の幅と同じ幅で凹設されているため、粗形材の断面長手方向端部が確実に位置決め保持され押圧されるので、押圧力によって前粗形材が逃げることがなく、また、押圧力によって前粗形材が座屈しにくくなり1パス目で成形する断面オーバル形状の厚さを薄くすることができるために成形効率がよく、さらに、ロール型の孔型部が、前記オーバル形状の前粗形材の断面長手方向の端部と隙間が生じることなく押圧して、前記前粗形材の材料をその厚さ方向と軸方向に均一に流動させて無理なくロール型の孔型部の形状と対応して断面円形の粗形材を成形する。そして、最終的な形状の粗形材の端部に稜線が発生することがないため、後の型打鍛造などの工程で成形される製品にキズが発生することがないロール型を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the roll die holds the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the previous rough profile which has been deformed and formed into an oval cross section in the previous step at the groove bottom of the hole mold portion. The holding portion has the same width as the end of the cross-section longitudinal direction of the front rough profile without a gap between the end of the cross-section oval shape of the cross-section oval shape and the end of the cross-section longitudinal direction. Since the end of the cross section in the longitudinal direction of the rough profile is reliably positioned and pressed because it is recessed with a width, the pre-rough profile does not escape due to the pressing force. Since the material is less likely to buckle and the thickness of the cross-sectional oval shape formed in the first pass can be reduced, the molding efficiency is good. presses without cross longitudinal end and a gap is generated, the previous coarse profile Fee shaping the thickness direction and the axial direction uniformly without force by flow vortex type grooved portion shape with the corresponding rough profile of circular section shape with the. And, since a ridgeline does not occur at the end of the final shaped rough material, a roll mold that does not cause scratches in a product formed in a subsequent process such as stamping and forging is provided. Can do.
最初に、本発明のロール型11、12の実施の一形態を主に図1に基づいて説明する。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。なお、この実施の形態においては、製品Aとして図7に示したような形状のステアリングナックルを型打鍛造により製造するための最終的な粗形材Wを、図9に参照されるように4工程(パス)のロール鍛造によってアルミニウム系棒状素材W0から予備成形するためのものであり、この最終的に予備成形された粗形材Wが図6に示したような形状であり、本発明のロール型11、12が図9の(c)に参照されるように2パス目の工程を行うためのものである場合により説明する。
本発明のロール型11、12は、概略、アルミニウム系棒状素材W0を複数工程により所定形状に予備成形するロール型群のうちの所定の工程を行うもので、前工程(この実施の形態の場合は1パス目)で断面がオーバル形状に成形された前粗形材W1を変位させてその断面長手方向端部を押圧し、後工程(3パス目)でオーバル形状の後粗形材W3に成形されるための粗形材W2を成形する工程(2パス目)のロール型11、12が、断面ランド形状の粗形材W2を成形するものである。
First, an embodiment of the roll dies 11, 12 of the present invention will be described mainly based on FIG. In the drawings, the same reference numerals are given to similar or corresponding parts. In this embodiment, as shown in FIG. 9, a final rough shape W for manufacturing a steering knuckle having a shape as shown in FIG. is intended process for preforming an aluminum-based stick-shaped material W 0 by roll forging (path), the final preformed coarse profile W is shaped as shown in FIG. 6, the present invention A case will be described in which the roll dies 11 and 12 are for performing the second pass step as shown in FIG. 9C.
The roll dies 11 and 12 of the present invention generally perform a predetermined process of a roll mold group for preforming an aluminum-based rod-shaped material W 0 into a predetermined shape by a plurality of processes. In the case of the first pass), the pre-rough shaped material W 1 whose cross section is formed into an oval shape is displaced and the end in the longitudinal direction of the cross section is pressed. It rolled 11 step (second pass) of molding the crude profile W 2 for being molded into W 3 is intended for molding the rough profile W 2 of cross land shape.
この実施の形態におけるロール型11、12の全体的な構造は、図8に示したものと同様であるので、ここでは、同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。図1に示すように、この実施の形態におけるロール型11、12は、その各孔型部10が、断面オーバル形状に成形された粗形材W1から半径Rの断面ランド(円形)形状の粗形材W2に成形するように、円弧状に成形されている。
そして、孔型部10と見切り面10cとの境界部10eは、断面オーバル形状に成形された粗形材W1をロール鍛造により塑性変形させる際にかじることがないよう、滑らかに連続する所定の半径の所謂アール形状に形成されている。
なお、本発明のロール型11、12によって断面ランド形状に成形される粗形材W2の断面積Sは、図4に示すように、従来のスクエア孔型11’、12’により断面スクエア形状に成形された粗形材W2’の断面積sと同じとなるように設定されている。
Since the overall structure of the roll dies 11 and 12 in this embodiment is the same as that shown in FIG. 8, the same reference numerals are given to the same parts, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 1, in the roll dies 11 and 12 in this embodiment, each
The
In addition, the cross-sectional area S of the rough shaped material W 2 formed into a cross-sectional land shape by the roll dies 11 and 12 of the present invention has a square cross-sectional shape by the conventional square hole dies 11 ′ and 12 ′ as shown in FIG. It is set to be the same as the cross-sectional area s of the rough shaped material W 2 ′ formed into the above.
このように構成されたロール型11、12では、図9の(b)に示したように1パス目で断面オーバル形状に成形された所定の温度の粗形材W1をマニプレータ13(図8)によりその軸廻りに90度変位させた状態で把持し、両ロール型11、12を互いに反対方向に回転させることによって断面長手方向端部Lを孔型部10によって押圧し、粗形材W1の断面が横方向に広がって、断面ランド形状となるように成形する。
ここで、本発明のロール型11、12と、従来の技術(図10)で説明したように断面スクエア形状の粗形材W2’に成形するロール型11’、12’とを比較する。従来の断面スクエア形状の粗形材W2’を成形するロール型11’、12’では、上述したように(図10(b)を参照)粗形材W1の断面長手方向端部Lと孔型部10’の溝底10a’との間に生じた隙間Kに材料が流動するため、断面長手方向端部Lの軸方向への流動が少なくなり、断面長手方向端部Lと対応する端面W2a’の張出しが中央部と比較して少なくなって引けが生じることとなる。
これに対して、本発明のロール型11、12では、孔型部10が円弧状に型彫りされており、粗形材W1の断面長手方向端部Lとの間に隙間が生じることがないため、粗形材W1の材料が軸方向に均等に流動し、その結果として、成形された粗形材W2の端面W2aの張出しが均等となって引けが生じることがなくなった。従って、従来の技術のように最終的に予備成形された粗形材Wに稜線J(図14を参照)が形成されることがないため、後に型打鍛造により製造されるステアリングナックルなどの製品Aに傷J’(図15を参照)が残ることもなくなった。
In the
Here, compared with the roll-
In contrast, in the roll-
次に、本発明のロール型の別の実施の形態を主に図2に基づいて詳細に説明する。上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
本発明のロール型11、12は、上記実施の形態の構成に加えて、前工程でオーバル形状に成形され軸廻りに90度変位された前粗形材W1の断面長手方向端部Lをロール鍛造時に保持する保持部10aが孔型部10に形成されている。
Next, another embodiment of the roll type of the present invention will be described in detail mainly based on FIG. Portions that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
In addition to the configuration of the above-described embodiment, the roll dies 11 and 12 of the present invention have the longitudinal section L in the longitudinal direction of the front rough shape W 1 formed into an oval shape and displaced 90 degrees around the axis in the previous step. A holding
保持部10aは、ロール型11、12の孔型部10の底面(頂点)に凹設されたもので、図2に示すように、1パス目で断面オーバル形状に成形された粗形材W1の長手方向端部Lの幅T1(図3を参照)を中心線Yの左右に振り分けた仮想線F、Gと孔型部10の半径Rの円弧面10bとの交点M、Nと、半径Rの円弧面10bの延長線上に対して中心線Y上に所定量Hをオフセットさせた点Pと、を通る円弧状に形成されている。孔型部10の半径Rの円弧面10bに対する保持部10aの深さ(オフセット量)、あるいは、点M、P、Nを通る円弧の径などを含む断面形状は、粗形材W1の断面長手方向端部Lの形状に応じて設定することができる。孔型部10の保持部10aと半径Rの円弧面10bとの境界部は、所定半径を有する所謂アール形状とされている。また、孔型部10の円弧面10bから見切り面10cに向かう部分は、粗形材W1をかじることがないように、断面が見切面10cに対して所定角度αを有する直線状となるような直線状の面10dが形成されており、この直線状の面10dと見切面10cとの間が、所定半径を有する所謂アール形状で滑らかに連続するよう形成されている。なお、本発明のロール型11、12によって断面ランド形状に成形される粗形材W2の断面積Sは、上述した実施の形態と同様に、図4に示すように、従来の断面スクエア形状に成形された粗形材W2’の断面積sと同じとなるように設定されている。
The holding
このように成形されたロール型11、12では、図9の(b)に示したように1パス目で断面オーバル形状に成形された所定温度の粗形材W1をマニプレータ13(図8)によりその軸廻りに90度変位させた状態で把持し、断面長手方向端部を孔型部10の保持部10aと対応するように配置する。そして、両ロール型11、12を互いに反対方向に回転させることによって、粗形材W1は、その断面長手方向端部Lが両ロール型11、12の保持部10aに保持され、押圧されて横方向に広がり、ロール型11、12の孔型部10の形状に応じて断面がほぼランド状となるように成形される。両ロール型11、12の保持部10aによって粗形材W1の断面長手方向端部Lが保持されるため、特に断面長手方向に押圧される当初において、粗形材W1の所謂すわりがよい。
In the
本発明のこの実施の形態におけるロール型11、12では、粗形材W1の断面長手方向端部Lが孔型部10の保持部10aに保持されすわりがよくなることから、押圧力によって粗形材W1が座屈しにくくなり1パス目で成形する断面オーバル形状の厚さT2を薄くすることができるために成形効率がよく、また、押圧力によって粗形材W1が逃げることがない。そして、粗形材W1の断面長手方向端部Lは、その幅T1などの形状と対応して形成された保持部10aによって最初に押圧されるため、従来の技術(図10)で説明した断面スクエア形状に成形するロール型11’、12’のように、粗形材W1の断面長手方向端部Lと孔型部10の溝底10a’との間に隙間Kが生じることがなく、したがって、粗形材W1の保持部10aと対応する部分の材料が押圧によって軸方向に流動するために、図5に写真で示すように、粗形材W2の端面W2aが引けを生じることなく他の部分と同様に均一に張り出した。その結果、製品Aとしてステアリングナックルを型打鍛造により製造するためなどの最終的な粗形材Wは、キズJ’(図15)の原因となるような稜線J(図14)の発生がなくなった。
In rolled 11 in this embodiment of the present invention, since the cross-sectional longitudinal end L of Sokatachizai W 1 is improved sit held by the holding
次に、本発明のロール鍛造方法を、上述したように構成されたロール型11、12を用いて、ステアリングナックルを型打鍛造により製造するなどのための所定形状の粗形材Wを4パスの工程によって成形する場合によって詳細に説明する。
本発明のロール鍛造方法は、概略、アルミニウム系棒状素材W0からロール鍛造により断面オーバル形状の前粗形材W1を成形する工程(この実施の形態では1パス目)と、この前粗形材W1を変位させてその断面長手方向端部Lを押圧して断面ランド形状の粗形材W2を成形する工程(2パス目)と、この粗形材W2を変位させて断面オーバル形状の後粗形材W3を成形する工程(3パス目)と、を行うものである。
Next, in the roll forging method of the present invention, a rough shape material W having a predetermined shape for manufacturing a steering knuckle by stamping forging using the roll dies 11 and 12 configured as described above is used in 4 passes. This will be described in detail depending on the case of molding by the above process.
The roll forging method of the present invention generally includes a step of forming a pre-rough shaped material W 1 having an oval cross-section from an aluminum-based rod-shaped material W 0 by roll forging (the first pass in this embodiment), and this pre-rough shape. a step of forming a rough profile W 2 of cross land shape by pressing the cross-sectional longitudinal ends L by displacing the wood W 1 (2 pass), by displacing the crude profile W 2 cross Oval And a step (third pass) of forming the rough post-shaped material W 3 after the shape.
アルミニウム系棒状素材W0から型打鍛造などに供される所定形状の粗形材Wを成形するにあたっては、最初に、断面円形形状の棒状素材W0(図9の(a)を参照)を加熱するなど所定温度の状態でマニプレータ13により保持し、ロール型間の所定位置に配置して、ロール型を互いに反対方向に回転させて粗形材W0を通す工程を行う(1パス目)。断面円形形状の粗形材W0は、両ロール型の孔型部により押圧されて楕円(オーバル)形状の粗形材W1(図9の(b)を参照)に成形される。
In forming the rough profile W having a predetermined shape is subjected an aluminum-based stick-shaped material W 0 in such stamping forging is first rod-shaped material W 0 of a circular cross-section shape (see (a) of FIG. 9) A process of holding the
次いで、粗形材W1を加熱するなどして例えば410〜460度の状態、好ましくは420〜450度の状態でその軸廻りに90度変位させてマニプレータ13により保持し、ロール型11、12間の所定位置に配置して、ロール型11、12を互いに反対方向に回転させて粗形材W1を通す工程(2パス目)を行う。ロール型11、12が図1に示したように構成されている場合には、粗形材W1は断面長手方向端部Lが孔型部10の底面に対して隙間を生じることなく押圧されて、材料が横方向に広がるよう流動し、その後、材料が軸方向に均等に流動して、図1に示した孔型部10の形状と対応して断面ランド状の粗形材W2が成形されることとなる。また、ロール型11、12が図2に示したように構成されている場合には、粗形材W1は断面長手方向端部Lが孔型部10の保持部10aに対して隙間を生じることなく保持された状態で押圧されて、材料が横方向に広がるよう流動し、その後、材料が軸方向に均等に流動して、図2に示した孔型部10の形状と対応して断面がほぼランド状の粗形材W2が成形されることとなる。本発明ではロール鍛造によって粗形材W2を断面ランド形状に成形することにより、軸方向への材料の流動が均等となるため、粗形材W2の端面W2aが均一に張出す。
Then, Sokatachizai W 1, such as to for example 410-460 ° heats state, preferably by displacing 90 degrees in the axis around at 420 to 450 degrees in the state held by the
続いて、断面ランド状に成形された粗形材W2を加熱するなど所定温度の状態でマニプレータ13により保持し、ロール型間の所定位置に配置して、ロール型を互いに反対方向に回転させて粗形材W2を通す工程を行う(3パス目)。断面ランド形状の粗形材W2は、両ロール型の孔型部により押圧されて断面楕円(オーバル)形状の粗形材W3(図9の(d)を参照)に成形される。端面が均等に張出した粗形材W2を3パス目でロール鍛造するため、その成形された粗形材W3に引けが生じることがなく、さらに軸方向に材料が均等に流動して張り出すこととなる。
Subsequently, held by the
その後、断面オーバル状に成形された粗形材W3を加熱するなど所定温度の状態でマニプレータ13により保持し、ロール型間の所定位置に配置して、ロール型を互いに反対方向に回転させて粗形材W3を通す工程を行う(4パス目)。断面オーバル形状の粗形材W3は、両ロール型の孔型部により押圧されて断面円形形状の最終的な粗形材W(図9の(e)を参照)に成形される。端面が均等に張出した粗形材W3を4パス目でさらにロール鍛造するため、その成形された粗形材Wに引けによる稜線J(図13を参照)が生じることがなく、さらに軸方向に材料が均等に流動して張り出すこととなる。したがって、粗形材Wを型打鍛造して、図7に示したように、製品Aとしてステアリングナックルを成形した場合であっても、かかるステアリングナックルにキズJ’(図15を参照)が発生することがない。
Then, hold the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、4パスにより成形する場合に限定されることはない。さらに、本発明は、例えば、前工程と後工程との間で断面ランド形状の粗形材をロール鍛造により成形する工程が2パス目ではなく、3パス目以降の工程である場合にも適用することができる。また、最終的に成形される粗形材Wの形状は製品として型打鍛造によって成形されるステアリングナックルに限定されることはなく、他の手法によって他の形状の製品を成形する場合にも適用することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It is not limited to the case where it shape | molds by 4 passes. Furthermore, the present invention is also applicable to the case where the step of forming a cross-sectional land-shaped rough material by roll forging between the previous step and the subsequent step is not the second pass but the third pass or later. can do. In addition, the shape of the rough material W to be finally formed is not limited to a steering knuckle formed by stamping forging as a product, and is also applicable when a product of another shape is formed by other methods. can do.
10 孔型部、 10a:保持部、 11、12:ロール型、 W0:棒状素材、 W1:粗形材(前粗形材)、 W2:粗形材、 W3:粗形材(後粗形材)、 W:最終的な形状の粗形材
10 caliber portion, 10a: holding portion, 11, 12: roller type, W 0: rod-like material, W 1: Sokatachizai (front rough profile), W 2: Sokatachizai, W 3: Sokatachizai ( Post-rough profile), W: final profile
Claims (1)
前記前粗形材を変位させてその断面長手方向端部を押圧して断面円形の粗形材を成形する工程のロール型と、
該粗形材を変位させて断面オーバル形状の後粗形材を成形する後工程のロール型とを備え前記棒状素材を所定形状に予備成形するロ−ル型群のうちの、前記前粗形材の断面長手方向端部を押圧して断面円形の粗形材を成形する工程のロール型であって、
外周面に孔型部を有しており、該孔型部は、前記オーバル形状の前粗形材の断面長手方向の端部との間に隙間が生じることなく押圧して、前記前粗形材の材料をその断面における横方向と、前記棒状素材の軸方向に流動させて断面円形の粗形材を成形するよう型彫されており、
前記ロール型が、その孔型部の溝底に、前工程で断面オーバル形状に成形された前粗形材の断面長手方向端部の幅と同じ幅で凹設され、前記断面オーバル形状の前粗形材の断面長手方向端部との間に隙間が生じることなく該断面長手方向の端部を保持し押圧する保持部を有することを特徴とするロール型。 A roll mold in the previous process for forming a pre-rough shaped material with an oval cross section from an aluminum rod-shaped material,
A roll mold of the step of forming the rough profile having a circular cross section by displacing the front rough profile and pressing the longitudinal end of the cross section;
A pre-rough shape in a group of roll molds, which includes a roll mold in a post-process for forming a post-rough shape member having a cross-sectional oval shape by displacing the rough shape member, and preforming the rod-shaped material into a predetermined shape A roll mold of a step of forming a rough cross-sectional material by pressing a cross-sectional longitudinal end of the material,
There is a hole mold part on the outer peripheral surface, and the hole mold part is pressed without causing a gap between the end part in the cross-sectional longitudinal direction of the oval-shaped pre-rough shape material, The material of the material is engraved so as to flow in the transverse direction in the cross section and in the axial direction of the rod-shaped material to form a rough shaped material with a circular cross section ,
The roll mold is recessed at the groove bottom of the hole mold portion with the same width as the width of the end portion in the longitudinal direction of the cross section of the previous rough shape formed in the previous step, and the front of the cross section oval shape is formed. A roll type characterized by having a holding part that holds and presses the end in the longitudinal direction of the cross-section without causing a gap between the end of the rough profile in the longitudinal direction of the cross-section .
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