專利名稱：鍛件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用熱鐓鍛的鍛件的制造方法。
背景技術：
以往，以產(chǎn)品的機械性質的提高與內縮孔的壓接這種內部特性的提高為目的，對鋼或合金等毛坯施加熱鐓鍛，使晶粒微細化并使組織均勻化。在該鐓鍛中，若毛坯的長度設為L、直徑設為D時的L/D比大，即、相對于D而言L較長的話，在進行鐓鍛的時候，從軸向被加壓的毛坯的中央部分或其附近就會產(chǎn)生壓屈。因此，經(jīng)驗上已被人們所知作為不產(chǎn)生壓屈的毛坯形狀的條件，L/D應在3以下。為了抑制鐓鍛該長條材料時產(chǎn)生的壓屈，例如在專利文獻I中，設法使自由變形部分的L/D在3以下。具體而言，為了阻止軸形毛坯的軸向的一部分向徑向外側方向發(fā)生 變形，提出了使用阻止向徑向外側方向變形用的圓筒形模具進行鐓粗壓下，接著反轉軸形毛坯并沿軸向進行壓縮來對阻止變形的部分進行自由鍛的方案。專利文獻I所公開的鐓鍛方法在如下的方面是較為有效的技術，即、對于L/D超過3的細長的長條毛坯，通過盡可能地抑制向徑向外側方向的變形，能夠不產(chǎn)生壓屈地進行鍛造，從而能夠抑制壓屈和皺疵的產(chǎn)生。專利文獻I :日本特開平7-171650號公報上述專利文獻I公開的鐓鍛方法，在即使使用L/D超過3的細長的毛坯，也能夠不產(chǎn)生壓屈地進行鍛造這點上有利。然而，專利文獻I公開的鐓鍛方法是限制毛坯的一側而從另一側亦即從單側進行成形的方法。為了穩(wěn)定地配置毛坯，該鐓鍛方法中需要使用與毛坯尺寸相配合的模具。為此，根據(jù)情況，需要準備與鐓粗量相應的多個阻止向徑向外側變形用的模具，并且伴隨著換模還需要進行毛坯的再加熱。另外，在上述鐓鍛方法中，使用阻止向徑向外側方向變形用的模具按照規(guī)定的高度對毛坯的一側進行限制。所以，未被模具限制的部分，成為所謂的自由鍛。因此，在自由鍛部分，存在軸向的任意一部分向徑向外側方向發(fā)生變形，或在阻止向徑向外側方向變形用模具和上模之間產(chǎn)生毛刺的情況。如此，如果鍛造毛坯的一部分自由地變形，則為了在下道工序中進行模鍛，需要在下道工序中對鍛造毛坯的變形的部分按需要的規(guī)定的形狀重新進行鍛造，并需要切削毛刺，因此有導致降低鍛件的合格率和增加工時之虞。

發(fā)明內容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供鍛件的制造方法，該鍛件的制造方法通過從毛坯長度方向的兩側調整鐓鍛時的變形量來解決壓屈的問題，并且能夠提高合格率、減少工時。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下的情況完成了本發(fā)明，S卩、通過使用規(guī)定的按壓模和中間模并采用從上下兩方向進行壓下的方法，來抑制壓屈的產(chǎn)生，能夠提高合格率和減少工時。
即，本發(fā)明是利用模具組來進行鐓鍛的鍛件的制造方法，該模具組具備第I按壓模、第2按壓模以及中間模，第I按壓模為柱形毛坯的一端的模按壓部，第2按壓模為所述柱形毛坯的另一端的模按壓部，中間模位于這兩個按壓模之間且具有柱形的模腔，其中，將已加熱的柱形毛坯插入到所述中間模的模腔，將所述第I按壓模配置于下方，并將所述第2按壓模配置于上方，來進行從所述第2按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第I鐓鍛工序，接著，連同所述柱形毛坯一起使所述模具組的上下反轉，將所述第2按壓模配置于下方，并將所述第I按壓模配置于上方，來進行從所述第I按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第2鐓鍛工序。另外，本發(fā)明是如下的鍛件的制造方法，在所述第2鐓鍛工序之后具備模鍛工序，在該模鍛工序中，將所述鍛件進一步插入由一對成型模構成的空間，利用所述成型模進行壓下來獲得鍛件。另外，本發(fā)明優(yōu)選在所述鐓鍛工序和所述模鍛工序之間具備對被鍛件進行再加熱 的再加熱工序。根據(jù)本發(fā)明，即使使用長條毛坯也不產(chǎn)生壓屈，能夠高效地提供鍛件，對于鍛造品的制造而言是一種有用的技術。


圖I是表示本發(fā)明涉及的鍛件的制造方法中的鐓鍛工序的示意圖。圖2是表示本發(fā)明涉及的鍛件的制造方法中的模鍛工序的示意圖。附圖標記說明I…第I按壓模；2…第2按壓模；3…中間模；4…柱形毛還；5…被鍛件；6…成型模；>··成型模；8…鍛件；9…模腔。
具體實施例方式如同上述，本發(fā)明的重要的特征是，采用沿軸向以規(guī)定長度對柱形毛坯進行鐓粗壓下的第I鐓鍛工序和第2鐓鍛工序這兩個的鐓鍛工序。由此，例如即使使用L/D超過3的細長毛坯，也能夠一邊抑制壓屈的產(chǎn)生一邊進行鍛造。以下，結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。圖I是示意地表示本發(fā)明的鍛件的制造方法的圖。圖I所示的第I按壓模I和第2按壓模2均具有兩個方面的作用，即、作為限制柱形毛坯4的端部的鐵砧的作用；以及作為對柱形毛坯4沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的模具按壓部的作用。第I按壓模I和第2按壓模2，為了限制柱形毛坯4的各個端部，優(yōu)選為形成與柱形毛坯4的橫截面近似的刻模面。另外，如果預先將形成于第I按壓模I和第2按壓模2的刻模面設為與模鍛工序中所成形的鍛件的端部橫截面近似的形狀，就不需要將鍛造毛坯重新鍛造、或者切削成模鍛工序中所需的規(guī)定的形狀，因此能夠獲得提高鍛件的合格率的與縮短工時的效果。本發(fā)明在第I按壓模I和第2按壓模2之間設有具有柱形的模腔的中間模3。中間模3的柱形的模腔9成為如下空間，即具有鐓粗余量，且即便柱形毛坯4發(fā)生變形該空間也會抑制壓屈與毛刺的產(chǎn)生，并根據(jù)材料的性狀來調整空間形狀。
優(yōu)選地，該模腔9形成具有柱形毛坯4的直徑的I. 2倍以上的直徑的空間。由此，能夠確保鐓粗余量，并能夠不產(chǎn)生壓屈地進行鐓粗壓下。另一方面，優(yōu)選地，模腔9形成具有柱形毛坯4的直徑的I. 5倍以下的直徑的空間。由此，能夠不產(chǎn)生壓屈地進行鐓粗壓下。適用于本發(fā)明的第I按壓模I和第2按壓模2，優(yōu)選配置于以混凝土等實施基礎的地面上。由此，能夠對柱形毛坯4可靠地施加壓下力進行鐓粗壓下。如圖I (a)所示，在本發(fā)明中，首先準備由上述說明的第I按壓模I和第2按壓模2、以及存在于這兩個按壓模之間并具有柱形的模腔的中間模3構成的模具組。接著，打開第2按壓模2，將已加熱的柱形毛坯4插入到中間模3，并將第2按壓模2配置于柱形毛坯4的上部。接下來，作為本發(fā)明的第I鐓鍛工序，如圖I (b)所示，設為將第I按壓模I配置于下方、并將第2按壓模2配置于上方的狀態(tài)。然后，從第2按壓模2側對柱形毛坯4沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下。這里，規(guī)定長度是指，在柱形毛坯4的直徑不超過模腔9的 直徑的范圍內進行鐓粗壓下，并能夠留下以第2按壓模2和中間模3形成的預備空間的長度。由此，能夠不產(chǎn)生毛刺地對柱形毛坯5進行鐓粗壓下。接下來，作為本發(fā)明的第2鐓鍛工序，如圖I (C)所示，設為以下狀態(tài)在將柱形毛坯4放入模具組的狀態(tài)下，使模具組上下反轉，而將第2按壓模2配置于下方，第I按壓模I配置于上方的狀態(tài)。此時，柱形毛坯4在中間模3中向第I按壓模I的方向滑動，由第2按壓模2和中間模3所形成的預備空間消失，其結果，在第I按壓模I和中間模3之間形成新的預備空間。然后，從第I按壓模I側對柱形毛坯4沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下。這里的規(guī)定長度是指，能夠充滿模腔9的長度。由此，獲得如圖I (d)所示的規(guī)定形狀的被鍛件5。根據(jù)本發(fā)明，對被認為容易產(chǎn)生壓屈的L/D超過3的細長的毛坯進行鐓粗的時候，將鐓粗壓下量分為2次、而且反轉模具進行鍛造，由此能夠減小因從單一方向進行的鐓粗壓下而產(chǎn)生的、集中于軸向的一部分的向徑向外側方向的變形量。由此，能夠一邊抑制柱形毛坯4的壓屈與變形，一邊抑制向徑向外側方向的變形量。另外，本發(fā)明，僅使用具有柱形的模腔的一組模具組來進行鐓鍛，因此不需要根據(jù)鐓粗量而另外準備多個模具，并且也不需要進行在鐓鍛工序中伴隨換模所進行的毛坯的再加熱，從而能夠實現(xiàn)削減費用以及減少工時。在本發(fā)明中，作為進行鐓粗壓下的驅動裝置，例如，能夠使用油壓驅動、水壓驅動以及馬達驅動等。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用能夠獲得高負載，并且容易地進行第I按壓模I和第2按壓模2的軸向的位置控制的油壓驅動。另外，在本發(fā)明中，作為連同柱形毛坯4 一起使模具組上下反轉的方法，例如，能夠適用如下方法，即、利用螺栓、鍵或者銷對第I按壓模I、第2按壓模2以及中間模3進行固定，形成一體的模具組，并且用機械手(manipulator)抓住上述模具組使其反轉。接下來，對能夠附加于本發(fā)明的加工方式進行說明。在本發(fā)明中，進行上述鐓鍛后，為了獲得規(guī)定形狀的鍛件，可以追加模鍛。例如，如圖2 (a)所示，首先，使成型模7位于下方，打開成型模6并將上述所獲得的被鍛件5插入到由一對成型模6、7所構成的空間，并將成型模6配置于被鍛件5的上部。接著，如圖2 (b)所示，經(jīng)過從成型模6側對被鍛件5按照規(guī)定長度進行壓下的模鍛工序，能夠獲得規(guī)定形狀的鍛件8。
作為成型模6、7的形狀，例如，可以選擇單純的柱形形狀、或者長度方向的中央部鼓起的形狀等各種形狀。例如，在長度方向的中央部具有鼓起的鍛件，能夠如下地進行制造。如圖2 (a)所示，首先，在第I鐓粗工序以及第2鐓粗工序中預先對被鍛件5的端部成形成，使其能夠插入成型模6、7的刻模面。接下來，如圖2 (b)所示，將被鍛件5插入由在被鍛件5的長度方向的中央部具有鼓起的上下一對成型模6、7所構成的空間，并壓下被鍛件5以充滿模腔。由此，本發(fā)明在模鍛工序中也能夠抑制壓屈與毛刺的產(chǎn)生，并獲得在長度方向的中央部具有鼓起的鍛件8。另外，本發(fā)明，優(yōu)選為在鐓鍛工序和鍛造工序之間，設置將被鍛件再加熱到鍛造溫度的再加熱工序。由此，本發(fā)明，從上述說明的鐓粗工序向鍛造工序轉移時，能夠抑制由被鍛件的溫度降低引起的加工時的疵的產(chǎn)生。

能夠適用于本發(fā)明的柱形毛坯，能夠采用所有尺寸，特別優(yōu)選為直徑D=5(T200mm、長度L= 150 IOOOmm的大小。另外，本發(fā)明適合于不產(chǎn)生壓屈與毛刺地對上述柱形毛坯的長度進行鐓粗壓下到1/2L 1/4L的范圍的加工。另外，本發(fā)明適合于用一對成型模將上述中已進行鐓粗壓下的被鍛件進一步加工成直徑D=10(T250mm、長度L=10(T800mm的鍛件的加工。
權利要求
1.一種鍛件的制造方法， 該鍛件的制造方法利用模具組來進行鐓鍛，該模具組具備第I按壓模、第2按壓模以及中間模，所述第I按壓模為柱形毛坯的一端的模按壓部，所述第2按壓模為所述柱形毛坯的另一端的模按壓部，所述中間模位于這兩個按壓模之間且具有柱形的模腔， 其特征在于， 將已加熱的柱形毛坯插入到所述中間模的模腔，將所述第I按壓模配置于下方，并將所述第2按壓模配置于上方，來進行從所述第2按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第I鐓鍛工序， 接著，連同所述柱形毛坯一起使所述模具組的上下反轉，將所述第2按壓模配置于下方，并將所述第I按壓模配置于上方，來進行從所述第I按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第2鐓鍛工序。
2.根據(jù)權利要求I所述的鍛件的制造方法，其特征在于， 在所述第2鐓鍛工序之后具備模鍛工序，在該模鍛工具中，將所述鍛件進一步插入由一對成型模構成的空間，利用所述成型模進行壓下來獲得鍛件。
3.根據(jù)權利要求2所述的鍛件的制造方法，其特征在于， 在所述第2鐓鍛工序和所述模鍛工序之間，具備對被鍛件進行再加熱的再加熱工序。
全文摘要
本發(fā)明提供鍛件的制造方法，通過從毛坯長度方向的兩側調整鐓鍛時的變形量能夠解決壓屈的問題，并且提高合格率、減少工時。該鍛件的制造方法利用模具組來進行鐓鍛，該模具組具備第1按壓模、第2按壓模以及中間模，中間模位于這兩個按壓模之間，將已加熱的柱形毛坯插入到所述中間模的模腔，將所述第1按壓模配置于下方，并將所述第2按壓模配置于上方，來進行從第2按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第1鐓鍛工序，接著，連同所述柱形毛坯一起使所述模具組的上下反轉，將所述第2按壓模配置于下方，并將所述第1按壓模配置于上方，來進行從所述第1按壓模側對所述柱形毛坯沿軸向按照規(guī)定長度進行鐓粗壓下的第2鐓鍛工序。
文檔編號B21J13/02GK102836941SQ20121020544
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權日2011年6月20日
發(fā)明者松本英樹, 栂貴志, 鴫原祐介, 福井毅 申請人:日立金屬株式會社