专利名称：模锻加工方法以及模锻加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在车辆(汽车、铁道车辆等)用支架、连杆、活塞等具有 扩径部的产品的制作中所使用的模锻(据免込^)加工方法以及模锻加工 装置。
背景技术：
一般来说，模锻加工是通过对棒状的坯材的扩径预定部在其轴向方向 上加压，而对坯材的扩径预定部进行扩径的。在该才莫锻加工中，如果在扩 径时坯材纵弯曲，则所获得的产品(即才莫锻加工品)变得形状不良(褶皱、 夹层等)，其作为产品的价值受损。于是，为了使之不会发生纵弯曲，一 直以来已知下述的模锻加工方法。
即，下述的方法将坯材固定在固定^^具上，并且将坯材的扩径预定 部插通于设置在导向体上的插通孔而将扩径预定部保持成纵弯曲阻止状 态。接着，通过一边用冲头其在轴向方向上对坯材的扩径预定部加压，一 边使导向体在冲头的移动方向的相反方向上移动，从而对在导向体的前端 部和固定模具之间露出的坯材的扩径预定部进行扩径(例如，参照专利文 献1~4)。
在该才莫锻加工方法中，当在封闭模具的空腔部(成形凹部)内对坯材 的扩径预定部进行扩径时，该模锻加工方法属于约束(拘束)模锻加工方 法的范畴。才艮据该约束模锻加工方法，能够制作形状尽可能接近所希望的 产品形状的预塑形坯，其结果，具有能够谋求材料成品率的提高和制造工 序数的减少的优点。
专利文献l:特开平9-253782号公才艮专利文献2:特表平7-506768号公报 专利文献3:特开2005-59097号公才艮 专利文献4:特开2005-144554号公报
发明内容
然而，在模锻加工中，使用例如由挤出件所构成的坯材作为坯材。在 使用该坯材通过上述现有的约束模锻加工方法制作模锻加工品时，首先通 过挤出装置对坯材进行挤出制造，然后将所得到的坯材搬送到约^^莫锻加
工装置并设置在该装置中。然后，对于该设置的坯材实施模4M口工。即，
分别分开进行对坯材进行挤出制造的工序和对坯材进行模锻加工的工序， 才莫锻加工品的生产率较低。
本发明是鉴于上述技术背景而完成的，其目的在于提供一种模锻加工 品的生产率较高的模锻加工方法、通过所述方法所得到的模锻加工品以及 在所述方法中使用的才莫锻加工装置。
本发明的其他的目的以及优点通过以下的优选实施方式可以明确。
本发明提供下面的手段。 一种模锻加工方法，其特征在于，使用具有在前端部设有挤出 口的挤出喷嘴的挤出装置和具有空腔部并且被分割成多个的恶封闭模具；
并且包含夹持工序，其中以在从所述挤出装置的挤出喷嘴的挤出口 挤出挤出坯材的状态下将该挤出喷嘴的前端部配置在所述空腔部内的方式 将多个封闭模具分割片互相组合，从而形成封闭模具，并且用分别设置在 所述多个分割片上的夹持部互相协作夹持挤出坯材；
扩径工序，其中通过一边利用所述挤出装置从所述挤出喷嘴的挤出口 挤出挤出坯材，从而将在该挤出喷嘴的挤出口与所述多个分割片的夹持部 之间露出的挤出坯材的露出部的材料填充在空腔部内， 一边在用所述多个 分割片的夹持部夹持挤出坯材的状态下，使该多个分割片相对于所述挤出 喷嘴的挤出出口向挤出坯材的挤出方向前方以比挤出速度低的速度相对移 动，从而在所述空腔部内将挤出坯材的露出部扩径。[2如前项1所述的模锻加工方法，其中在所述夹持工序中，在挤 出坯材的露出部的长度为该露出部的纵弯曲极限长度以下的位置，用所述
多个分割片的夹持部夹持挤出坯材。如前项1或2所述的才莫锻加工方法，其中在所述扩径工序中， 在从所述夹持工序中的所述多个分割片的夹持部对挤出坯材的夹持开始时 刻到所述多个分割片的移动开始时刻为止的期间设定时间延迟(夕一厶， 力。如前项1~4中的任意一项所述的模锻加工方法，其中在所述多
个分割片中的至少一个分割片的夹持部上施以防滑手段。如前项1 ~6中的任意一项所述的模锻加工方法，其中，包括 夹持解除工序，其中在所述扩径工序之后，解除所述多个分割片的夹
持部的对挤出坯材的夹持；和
复位工序，其中在所述夹持解除工序之后，使所述多个分割片复位到
初始位置；
并且，顺次反复进行所述夹持工序、所述扩径工序、所述夹持解除工 序以及所述复位工序。 一种模锻加工装置，其特征在于，包括
挤出装置，具有在前端部设有挤出口的挤出喷嘴，并且从该挤出喷嘴 的挤出口挤出挤出坯材；
封闭模具，具有空腔部，并且被分割成多个；
分割片组合装置，以形成所述封闭模具的方式将多个封闭模具分割片互相组合；和
驱动装置，在使所述多个分割片互相组合的状态下使该多个分割片相 对于所述挤出喷嘴的挤出口向由所述挤出装置挤出挤出坯材的挤出方向前 方以比挤出速度低的速度相对移动；
在所述多个分割片上，分别设有夹持部；并且
通过利用所述分割片组合装置将所述多个分割片互相组合，从而使得 所述多个分割片上的夹持部互相协作夹持挤出坯材。如前项9所述的模锻加工装置，其中包括将用所述多个分割片
的夹持部所夹持的挤出坯材的被夹持部或者比该被夹持部更靠挤出方向前
方侧的部位切断的切断装置。
11]如前项9或10所述的才莫锻加工装置，其中在所述多个分割片
中的至少一个分割片的夹持部上设置防滑机构。如前项11所述的模4M口工装置，其中在所述至少一个分割片
的夹持部上，作为所述防滑机构，设有啮入挤出坯材的啮入突部。 [13]如前项9~12中的任意一项所述的模锻加工装置，其中 所述分割片组合装置还使互相组合的所述多个分割片分离； 所述驱动装置还使相对于所述挤出喷嘴的挤出口向挤出坯材的挤出方
向前方相对移动的所述多个分割片复位到初始位置。 本发明起到下面的效果。
在[1的发明中，能够连续进行挤出制造挤出坯材的工序和对挤出坯材 进行模锻加工的工序。因此，能够提高才莫锻加工品的生产率。
进而，因为将挤出装置的挤出力，作为用于对挤出坯材的露出部(即 扩径预定部)进4亍扩径而在轴向方向上对挤出坯材加压的力加以利用，所 以不必另行准备以往的才莫锻加工方法中所4吏用的、在轴向方向上对坯材加 压的冲头及其驱动装置。因此，能够谋求模锻加工装置的简化。
进而，因为在封闭模具的空腔部内对挤出坯材的露出部进行扩径，所 以能够制作形状尽可能接近所希望的产品形状的预塑形坯，因此能够实现 材料利用率的提高和制造工序数的减少。进而，通过一边将挤出坯材的露出部的材料填充在空腔部内， 一边在 由多个分割片的夹持部夹持挤出坯材的状态下使该多个分割片以比挤出速 度低的速度向挤出坯材的挤出方向前方移动，由此空腔部内的材料的流动 被^t。因此，即使不使挤出装置的挤出力过大地上升也能够将材料填充 在空腔部的角部。因此，能够防止在空腔部内产生未填充部的不良情况， 由此能够得到没有局部填充不足缺陷的高品质的模锻加工品。
进而，因为即使不使挤出装置的挤出力过大地上升也能够将材料填充 在封闭模具的空腔部内的角部，所以能够降低加工时施加在封闭模具上的 负载。因此，能够延长封闭模具的耐用寿命。
在[2j的发明中，能够可靠地防止挤出坯材的纵弯曲，能够良好地对 挤出坯材的露出部进行扩径。
在[3]的发明中，能够在扩径初始期j吏挤出坯材的露出部的剖面面积 增大。因此，能够使挤出坯材的露出部的纵弯曲极限长度增长，因此能够 更可靠地防止纵弯曲。
在[4的发明中，因为在将挤出坯材的被夹持部或者比该被夹持部更 靠挤出方向前方侧的部分作为切断预定部切断时，挤出坯材的该部分不移 动，所以能够容易地切断挤出坯材的该部分。
进而，因为能够一边通过挤出装置对挤出坯材进行挤出 一边进行挤出 坯材的切断，所以能够谋求模锻加工装置的设置场所的省空间化。
在[5]的发明中，能够牢固地夹持挤出坯材。
在[6]的发明中，能够可靠地牢固夹持挤出坯材。
在[7]的发明中，能够进一步提高才莫锻加工品的生产率。
在[8的发明中，能够提供没有局部填充不均缺陷、褶皱、夹层等形 状不良的高品质的模锻加工品。
在[9~[13的发明中，能够提供适于用于本发明所涉及的模4M口工方 法的模锻加工装置。
图1A是本发明的一个实施方式所涉及的模锻加工装置的局部剖切俯 视图。
图IB是表示将该模斜口工装置的左右一对封闭模具分割片互相组合 的状态的局部剖切俯视图。
图1C是表示通过该模锻加工装置在时间延迟的期间对挤出坯材的露 出部进行扩径的中途的状态的局部剖切俯视图。
图ID是表示通过该才莫锻加工装置对挤出坯材的露出部进行扩径后的 状态的局部剖切俯视图。
图IE是表示将该才莫锻加工装置的两片分割片互相分离的状态的局部 剖切俯视图。
图IF是表示使该模锻加工装置的两片分割片复位到初始位置的状态 的局部剖切俯视图。
图1G是表示将该冲莫锻加工装置的两片分割片再次互相组合的状态的 局部剖切俯视图。
图2A是图1A中的A-A线剖面图。
图2B是从图1A中的B-B线观察的正面图。
图2C是从图1A中的C-C线观察的侧面图。
图3是通过该模锻加工装置所加工的模锻加工品的立体图。
符号说明
1……挤出坯材
2……露出部
3……^皮夹持部
5……模锻力口工 品
6……扩径部
7……啮入痕
10……模锻加工装置
11......挤出装置
13……挤出喷嘴15……挤出口
200……分割片组合装置
20……封闭模具
21......分割片
22……夹持部 23......捏入突部
25……空腔部 29……流体压力缸 30……驱动装置 31……流体压力缸 40……切断装置 41……切断刃 42……切断模具 43……流体压力缸
具体实施例方式
接下来，下面参照附图对本发明的几个优选实施方式进行说明。另夕卜， 在本实施方式中，为了说明的方便，所谓前方意味着挤出坯材的挤出方向 的前方，所谓后方意味着挤出坯材的挤出方向的相反方向。
图1A~图3是用于说明本发明的一个实施方式的图。
在图1A中，(10)是本实施方式中的才莫锻加工装置。该冲莫锻加工装 置(10)如果详细叙述，是约束才莫锻加工装置。另外，(1)是挤出坯材。
在图3中，(5 )是通过模锻加工装置(10 )加工出的才莫锻加工品。该
模锻加工品(5)在其轴向方向的一部分(如果详细叙述端部)上形成了 1
个扩径部(6)。该模锻加工品(5)被用作用于制造车辆(汽车、铁道车
辆等)用支架、连杆、活塞等产品的预塑形坯。另外，作为车辆用支架， 具体可列举具有与其它的构件相连结的连结部(例如衬套(A;/V二 )装
设部)的直线状支架、肘节等。如图1A以及图2A 图2C所示，挤出坯材(1)由实心棒状的铝或铝 合金挤出件构成。挤出坯材(1)的剖面形状为圆形状，挤出坯材(1)的 直径在其轴向方向(即挤出方向)上,皮i殳定为一定。
另外，在本发明中，挤出坯材(1)的材质不仅限于铝、铝合金，也可 以是例如黄铜、铜、不锈钢等金属，也可以是塑料。另外，挤出坯材(l) 的剖面形状不仅限于圆形状，也可以是四边形状、六边形状等多边形状。 另外，挤出坯材(1)不仅限于实心材料，也可以是例如空心材料。
挤出坯材(1)的直径为例如16mm。另外，在模锻加工品(5)中， 例如扩径部(6)的最大直径为60mm，扩径部(6)的长度为45mm。但 是在本发明中，挤出坯材(1)的直径以及模锻加工品(5)的各部位的尺 寸并不限定于上述的尺寸。例如，可以配合车辆用支架、连杆、活塞等产 品的制造以实现本发明的目的的方式，对挤出坯材(1)的直径以及模锻加 工品(5)的各部位的尺寸进行设定。
模4M口工装置(10)如图1A所示，包括挤出装置(11)、封闭模具 (20)和切断装置(40)。
挤出装置(11)是用于挤出制造挤出坯材(1)的。该挤出装置(11) 包括容器部(rny于于)(12)、挤出喷嘴(13)和活塞杆(7亍厶)(16)。 在容器部(12)内，装填有铝或铝合金的金属坯(匕、>、;/卜)(B)。活 塞杆(16)用于从后侧向挤出方向前方对容器部(12)内的金属坯(B) 加压。挤出喷嘴(13)在容器部(12)上向挤出方向前方突出地设置。在 该挤出喷嘴(13)的内部，在该挤出喷嘴(13)的轴向方向(即长度方向) 上延伸地设置有与容器部(12)的内部相连通的成形孔(14)。另外，挤 出喷嘴(13)的外径在其轴向方向上被设定为一定。而且，在该挤出喷嘴 (13)的前端部，设有作为成形孔(14)的出口的挤出口 (15)。挤出口 (15)(即成形孔(14))的剖面形状被形成为与挤出坯材(1)的剖面形 状相对应的形状，即圆形状。
封闭模具(20)具有将挤出坯材(1)的规定部位形成为设计形状的封 闭状空腔部(25)。进而，该封闭模具(20)沿着轴向方向(即挤出坯材(1)的挤出方向)被分割成2分，由左右一对封闭模具分割片(21) (21) 构成。两分割片(21) (21),在挤出装置(11)的挤出喷嘴(13)的左 右两侧互相相对地配置。两分割片(21) (21)为互相相同的结构。在各分割片(21)的前壁部的分割部，设有由夹持挤出坯材(1)的剖 面半圆状(半圆弧状)的凹槽(凹部)构成的夹持部(22)。而且，如图 1B所示，通过以形成封闭模具(20)的方式将两分割片(21) (21)互相 组合，从而使得两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)互相协作夹 持挤出坯材(1)。另外，在这样由两分割片(21) (21)的夹持部(22)(22)夹持挤出坯材(1)的状态下，挤出坯材(1)被嵌入两分割片(21)(21) 的夹持部(22) (22)的内侧。在两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)上，分别设有啮入挤出坯材(1)的啮入突部(23)作为相对 于挤出坯材(1)的防滑机构。因此，将夹持部(22)的直径设定为比挤出 坯材(1)的直径稍小的尺寸。因此，在由两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持挤出坯材(1)时，各分割片(21)的夹持部(22)的啮 入突部(23)啮入挤出坯材(1)的被夹持部(3),由此防止了挤出坯材 (1)的向轴向方向的滑动。另外在本实施方式中，在双方的两分割片(21) (21)的夹持部(22)(22) 上分别设有啮入突部(23)，但在本发明中，也可以仅在两分割片 (21) (21)中的任意一个分割片(21)的夹持部(22)上设有啮入突部(23) 。另外，作为防止挤出坯材(l)的向轴向方向的滑动的机构即防滑 才几构，也可以在夹持部(22)上施以与啮入突部(23)不同的机构。另外，在各分割片(21)的后壁部的分割部，设有与挤出喷嘴(13) 嵌合的凹部(26)。而且，如图1B所示，在使两分割片(21) (21)互 相组合的状态下，挤出喷嘴(13)以合适的状态嵌合在通过两分割片(21) (21)的凹部(26) (26)彼此的合体所形成的嵌合孔内。进而，模锻加工装置(10)包括以形成封闭模具(20)的方式使两 分割片(21) ( 21)互相组合的分割片组合装置(200 ),和驱动装置(30 )。分割片组合装置(200 )具有左右一对流体压力缸(例如液压或者气压缸)(29) (29)作为用于使两分割片(21) (21)向相互接近方向以 及分离方向移动的驱动源。各分割片(21)连接在流体压力缸(29)的连 杆(rod) (29a)上。另外，各分割片(21)固定在可在LM导轨(28 ) 上移动的载物台(27)上(参照图2A以及图2C),所述LM导轨在相对 于挤出坯材(l)的挤出方向垂直的方向上延伸。而且，两分割片(21) (21) 分别经由相对应的栽物台(27)以及导轨(28),设置在同一个移动台(32) 上。该移动台(32)被设置成可向挤出坯材(1)的挤出方向的前方以M方移动。另外，(33) (33)是移动台(32)的导轨。该分割片组合装置(200 )使流体压力缸(29 ) (29)工作从而使两分 割片(21) (21)向相互接近方向移动，由此如图1B所示，使两分割片(21) (21)互相组合从而形成封闭模具(20)。进而，该分割片组合装 置(200 )使流体压力缸(29 ) ( 29 )工作从而使互相组合的两分割片(21)(21)向相互分离方向移动，由此使该两分割片(21) (21)互相分离从 而能将封闭模具(1)分割成2个。驱动装置(30)，在使两分割片(21) (21)互相组合的状态下将该 两分割片(21) (21)向挤出坯材(1)的挤出方向前方以比挤出速度低的 速度移动。作为该驱动装置(30)的驱动源，在所述移动台(32)上连接 有流体压力缸(例如液压或者气压缸)(31) (31)。而且，驱动装置(30)如图1C以及图1D所示，使两流体压力缸(31) (31)工作从而使 其连杆(31a) (31a)缩短，由此在每个移动台(32)使两分割片(21)(21)以规定速度向挤出坯材(1)的挤出方向前方移动。进而，该驱动装 置(30)如图1E以及图1F所示，使两流体压力缸(31) (31)工作从而 使其连杆(31a) (31a)突出，由此使向挤出坯材(1)的挤出方向前方移 动的两分割片(21) (21)复位(移动)到初始位置。另外在本发明中，驱动装置(30)除了上述，也可以是用于使挤出喷 嘴(13)的挤出口 (15)向挤出坯材(1)的挤出方向后方以比挤出速度低 的速度移动的。进而，此时，驱动装置(30)也可以是用于使向挤出坯材(1)的挤出方向后方移动的挤出喷嘴(13)的挤出口 (15)复位(移动)到初始位置的。切断装置(40)，为了将挤出坯材(l)的扩径部(6)从挤出坯材(1) 切离，将被两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持的挤出坯材 (1)的被夹持部(3 )或者比该被夹持部(3)更靠近前方侧的部分切断(如 果详细叙述是剪断)。切断装置(40)具有互相对应的切断刃(如果详细 叙述是剪断刃)(41)以及切断模具(42)。切断刃(41)以及切断模具 (42)，互相相对地配置在两分割片Ul) Ul)(即封闭模具(20)) 的前方侧的挤出坯材(1)的左右两侧。在切断刃(41)以及切断模具(42)上，分别连接有流体压力缸(例 如液压或者气压缸)(43) (43)作为驱动源。而且，如图1G所示， 使流体压力缸(43 )工作从而使其连杆(43a )突出，由此将挤出坯材(1) 的切断预定部夹在切断刃(41)与切断模具(42 )之间从而通过切断刃(41) 将该切断预定部切断(剪断)。另一方面，通过^f吏流体压力缸(43)的连 杆(43a)缩短，使得切断刃(41)以及切断模具(42)分别返回到原来的 位置。切断刃(41 )以及切断模具(42 )分别经由相对应的流体压力缸(43 ) 以固定状态安装在框体(44)上。接下来，在下面对使用了上述模锻加工装置(10)的冲莫锻加工方法进 行说明。首先，如图1A所示，将封闭才莫具(20)的两分割片(21) (21)配 制成互相分离的状态。接下来，通过活塞杆(16)向挤出方向前方对装填 在挤出装置(11)的容器部(12)内的加热状态的金属坯(B)加压，由 此从挤出喷嘴(13)的挤出口 (15)将挤出坯材(1)挤出。另外在本实施 方式中，挤出坯材(1)在例如水平方向被挤出。然后，如图1B所示，以在从挤出喷嘴(13)的前端部的挤出口 (15) 将挤出坯材(1)挤出的状态下将该挤出喷嘴(13 )的前端部配置在空腔部 (25 )内的方式通过分割片组合装置(200 )将两分割片(21 ) (21)互相 组合。由此，形成封闭模具(20)，同时通过两分割片(21) (21)的夹 持部(22) (22)互相协作夹持从挤出喷嘴(13)的挤出口 (1S)挤出的挤出坯材(1)[夹持工序。于是，各两分割片(21)的夹持部(22)的啮 入突部(23)啮入挤出坯材(1)的被夹持部(3)，由此防止了挤出坯材 (1)的向轴向方向的滑动。另一方面，在挤出坯材(1)的被夹持部(3) 上，产生了与啮入突部(23)相对应的啮入痕(7)(参照图1E)。通过继续将挤出坯材(1 )挤出， 一边将在挤出喷嘴(13 )的挤出口 ( 15 ) 与两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)之间露出的挤出坯材(1) 的露出部(2)的材料填充在封闭模具(20)的空腔部(25)内， 一边如图 图1C以及图1D所示，在由两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22) 夹持挤出坯材(1)的状态下，即在使两分割片(21) (21)互相组合的状 态下，通过驱动装置(30)将两分割片(21) (21)向挤出坯材(1)的挤 出方向前方以比挤出速度低的速度移动。由此，在封闭模具(20)的空腔 部(25)内对挤出坯材(1)的露出部(2)进行扩径。这样一来，通过一边将挤出坯材(1)的露出部(2)的材料填充在封 闭模具(20)的空腔部(25)内， 一边将两分割片(21) (21)向挤出坯 材(l)的挤出方向前方以比挤出速度低的速度移动，从而空腔部(25)内 的材料的流动被*。因此，即使不使挤出装置(11)的挤出力过大地上 升也能够将材料填充在空腔部(25)的角部。因此，能够防止在空腔部(25) 内产生未填充部(即没有填充材料的部分)的不良情况。因此，能够防止 局部填充不足缺陷等的形状不良的产生，由此能够得到高品质的模锻加工 品(5)。进而，由于即使不使挤出装置(11)的挤出力过大地上升也能够将材 料填充在封闭模具(20)的空腔部(25)内的角部，所以能够降低加工时 施加在封闭模具(20)上的负载。因此，能够延长封闭模具(20)的耐用 寿命。另外在本发明中，利用驱动装置(30)的两分割片(21) (21)的移 动速度只要比挤出坯材(1 )的挤出速度低即可，即只要相对于挤出坯材(1 ) 的挤出速度小于l倍即可。两分割片(21) (21)的移动速度与挤出坯材 (1)的挤出速度的速度差可以根据扩径部(6)的形状即空腔部(25)的形状确定。另外，速度差可以一定也可以变化。例如，可以在扩径量较大的位置增大速度差，在扩径量较小的位置减小速度差。即，两分割片(21) (21)的移动速度根据封闭模具(20)的空腔部(25)的形状适当设定， 例如，设定为以在空腔部(25)内不产生未填充部的方式可填充材料的速 度。在这里，在夹持工序中，优选在挤出坯材(1)的露出部(2)的长度 为该露出部(2)的纵弯曲极限长度以下的位置，由两分割片(21) (21) 的夹持部(22) (22)互相协作夹持挤出坯材(1)。这样一来，能够可靠 地防止挤出坯材(l)的纵弯曲，能够良好地对挤出坯材(l)的露出部(2) 进行扩径。另外，在扩径工序中，优选，在从夹持工序中的两分割片(21) (21) 的夹持部(22) (22)夹持挤出坯材(l)的夹持开始时刻到两分割片(21)(21)的移动开始时刻为止的期间设定时间延迟。即，首先如图1B所示， 在夹持工序中，通过两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持挤 出坯材(l)。然后，维持该夹持状态，即维持使两分割片(21) (21)互 相组合的状态，不使该两分割片(21) (21)移动地在其位置(即初始位 置)待机规定时间。该待机时间与时间延迟相对应。于是，如图1C所示， 在该时间延迟的期间内，挤出坯材(1)的露出部(2)在空腔部(25)内 被扩径一些。然后，在经过时间延迟后，如图1D所示，使两分割片(21)(21)向挤出坯材(l)的挤出方向以比挤出速度低的速度移动。通过如上 那样设定时间延迟，能够在扩径初始期使挤出坯材(1)的露出部(2)的 剖面面积增大。因此，能够使露出部(2)的纵弯曲极限长度增长，以此能 够更可靠地防止纵弯曲。在扩径工序中，在4吏挤出坯材(1)的露出部(2)的材料完全填充在 封闭模具(20 )的空腔部(25 )内从而将露出部(2 )扩径为设计形状时(参 照如图1D)，使两分割片(21) (21)的移动速度与挤出坯材(1)的挤出速度一致(即同步)，并且如图1E所示，分割片组合装置(200)使两 分割片(21) (21)向相互分离方向移动从而使该两分割片(21) (21)分离。由此，解除两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)对挤出坯 材(1)的夹持[夹持解除工序。于是，挤出坯材(1)的扩径部(6)通过 挤出装置(1)的挤出力而向挤出方向前方移动。另外在本实施方式中，如 图1D所示，在将挤出坯材(1)的露出部(2)扩径为设计形状时，挤出 喷嘴(13)的挤出口 (15)的位置与空腔部(25)的后端的位置一致。但 是在本发明中，在将挤出坯材(1)的露出部(2)扩径为设计形状时，挤 出喷嘴(13)的挤出口 (15)的位置也可以位于比空腔部(25)的后端更 靠前方的位置。在此时，露出部(2)的材料以蔓延到挤出喷嘴(13)的前 端部外侧的形态填充在空腔部(25)内。进而此时，出于容易将挤出喷嘴(13)的前端部从空腔部(25)内的材料中拔出这一点，优选将挤出喷嘴(13)的外周面的前端部设为前端窄的锥形状。接下来，如图1E以及图1F所示，维持相互分离状态地通过驱动装置(30)使两分割片(21) (21)复位(移动)到初始位置[复位工序。然后，如图1G所示，通过利用分割片组合装置(200)将两分割片(21)(21)互相组合，由此再次形成封闭模具(20)，同时用两分割片(21)(21)的夹持部(22) (22)再次夹持挤出坯材(1)夹持工序。接下来， 顺次反复进行上述的扩径工序、夹持解除工序以及复位工序。另外在本实施方式中，在反复进行夹持工序、扩径工序、夹持解除工 序以及复位工序的期间，挤出坯材(1)从挤出喷嘴(13)的挤出口 (15) 以规定速度连续挤出。但是在本发明中，在此期间，也可以使挤出坯材(l) 的挤出暂时停止。另外，挤出坯材(1)的挤出速度可以是一定的，也可以 是变化的。在这样反复进行模锻加工时，第2次以后的扩径工序也还与第1次的 扩径工序相同，在从两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持挤 出坯材(1)的夹持开始时刻到两分割片(21) (21)的移动开始时刻为止 的期间设定时间延迟。于是，在该时间延迟的期间内，如图1G所示，在 比用两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)所夹持的挤出坯材(1) 的被夹持部(3)(现在的被夹持部(3))更靠挤出方向前方侧的部位，通过切断装置(40)将上次的扩径工序时用两分割片(21) (21)的夹持 部(22) (22)所夹持的挤出坯材(1)的被夹持部(3)(即上次的被夹 持部(3))切断(如果详细叙述是剪断)[切断工序。如果对该切断方法 详细叙述，则使切断装置(40)的切断刃(41)以及切断模具(42)向互 相接近方向移动从而将挤出坯材(1 )的切断预定部(即上次的被夹持部(3 )) 夹在切断刃(41)与切断模具(42)之间，通过切断刃(41)将该切断预 定部切断。当在第3次以后的扩径工序中进行该切断工序时，扩径部(6) 从挤出坯材(1)被切离。在本实施方式中，挤出坯材(1)的切断预定部如上所述，是上次的扩 径工序时用两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)所夹持的挤出坯 材(1)的被夹持部(3)。在该被夹持部(3)上形成有啮入痕(7)，因 此将该被夹持部(3)作为切断预定部由切断装置(40)进行切断，从而能 够容易地进行切断。另外在本发明中，防滑机构优选可形成容易进行切断 的形状的啮入痕。作为这样的防滑机构，可以列举，在分割片(21)的夹 持部(22 )设置剖面V字状(例如楔状)突出的啮入突部，以^/或者在两 分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)上设置可在被夹持部(3)上遍 及其整个周长的一半以上的长度形成啮入痕的啮入突部(特别优选为剖面 V字状突出的啮入突部)。通过在每个扩径工序进行该切断工序，能够得到如图3所示的具有1 个扩径部(6)的才莫锻加工品(5)。或者，通过在反复进行的扩径工序中 每隔1次或2次以上进行该切断工序，能够得到具有2个或者3个以上扩 径部(6)的才莫4M口工品(未图示)。这样得到的模锻加工品(5 )被用作形状尽可能接近所希望的产品形状 的预塑形坯。于是，根据上述实施方式的模锻加工方法，能够连续进行挤出制造挤 出坯材(1)的工序和对挤出坯材(1)进行模锻加工的工序。因此，能够 提高模斜口工品(5)的生产率。进而，因为将挤出装置(11)的挤出力作为用于对挤出坯材(1)的露出部(2 )(即扩径预定部)进行扩径而在轴向方向上对挤出坯材(1)加 压的力加以使用，所以不必另行准备在以往的模锻加工方法中所使用的、 在轴向方向上对坯材加压的冲头及其驱动装置。因此，能够i某求才莫锻加工 装置(10)的简化。进而，由于在封闭模具(20)的空腔部(25)内对挤出坯材(1)的露 出部(2)进行扩径，所以能够制作形状尽可能接近所希望的产品形状的预 塑形坯，以此能够实现材料利用率的提高、制造工序数的减少。另外，因为顺次反复进行夹持工序、扩径工序、夹持解除工序以及复 位工序，所以能够进一步提高模锻加工品(5)的生产率。另外，通过在时间延迟的期间内进行挤出坯材(1)的切断，从而起到 下面的效果。即，例如在当切断挤出坯材(1)的切断预定部时该切断预定 部移动的情况下，会产生切口、切断部变形等各种各样的问题。因此，为 了不产生该问题，在本实施方式中，在时间延迟的期间内进行切断。这样 一来，因为在切断挤出坯材(1)的切断预定部时，切断挤出坯材(1)的 切断预定部不移动，所以能够不产生这样的问题地良好地对切断预定部进 行切断，并能够容易地对切断预定部进行切断。进而，因为一边通过挤出装置(ll)挤出坯材对进行挤出(l)一边进 行挤出坯材(1)的切断，所以能够谋求模锻加工装置(10)的设置场所的 省空间化。另外，因为在两分割片(21) Ul)的夹持部(22) (22)上分别设 有啮入挤出坯材(1)的啮入突部(23)作为防滑机构，所以能够防止挤出 坯材(1)的滑动，能够牢固地夹持挤出坯材(1)。进而，因为不产生挤出坯材(1)的纵弯曲，所以能够提供没有褶皱、 夹层等形状不良的高品质的才莫锻加工品。上面对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述 实施方式所示。例如，在本发明中，也可以在两分割片(21) (21)中的至少一个分 割片(21)的夹持部(22)上设置有切断刃作为切断装置(40)，在用两分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持挤出坯材(1)的状态下通 过切断刃将挤出坯材(1)的被夹持部(3)切断。另外，在本发明中，封闭模具(20)的分割数不仅限定于2个，也可 以是3个，也可以是4个以上。另外，在上述实施方式中，通过挤出装置(11)对挤出坯材(1)进行 挤出的方向为水平方向，但在本发明中，挤出坯材(1)的挤出方向也可以 是例如下方向等的垂直方向。另外，在上述实施方式中，在扩径工序中，挤出喷嘴(13)的挤出口 (15)的位置是固定的，在用多个分割片(21) (21)的夹持部(22) (22) 夹持挤出坯材(1)的状态下使该多个分割片(21) (21)向挤出坯材(1) 的挤出方向前方以比挤出速度低的速度移动，从而在空腔部(25)内将挤 出坯材(1)的露出部(2)扩径。然而，在本发明中，除此以外，在扩径 工序中，也可以在用多个分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹 持挤出坯材(1)的状态下将该多个分割片(21) (21)的位置预先固定， 使挤出喷嘴(13)的挤出口 (15)向挤出坯材(1)的挤出方向后方以比挤 出速度低的速度移动，从而在空腔部(25)内将挤出坯材(1)的露出部(2) 扩径。如果对上述的2个模锻加工方法进行总结，如下所述。即，在本发明 中，在扩径工序中，通过一边利用挤出装置(11)从挤出喷嘴(13)的挤 出口 (15)将挤出坯材(1)挤出，从而将在该挤出喷嘴(13)的挤出口 (15) 与多个分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)之间露出的挤出坯材(1) 的露出部(2)的材料填充到封闭模具(20)的空腔部(25)内， 一边在用 多个分割片(21) (21)的夹持部(22) (22)夹持挤出坯材(1)的状态 下，将该多个分割片(21) (21)相对于挤出喷嘴(13)的挤出口 (15) 向挤出坯材(1)的挤出方向前方以比挤出速度低的速度相对地移动，从而 在空腔部(25)内将挤出坯材(1)的露出部(2)扩径。另外，在上述实施方式中，驱动装置(30)，在使两分割片(21) (21) 互相组合的状态下使该两分割片(21) (21)向挤出坯材(1)的挤出方向前方以比挤出速度低的速度移动，另外，该驱动装置(30)，使向挤出坯 材(1)的挤出方向前方移动的两分割片(21) (21)复位(移动)到初始 位置。而且在本发明中，除此之外，驱动装置(30)也可以用于使挤出喷 嘴(13)的挤出口 (15)向挤出坯材(1)的挤出方向后方以比挤出速度低 的速度移动。进而，此时，驱动装置(30)也可以使向挤出坯材(1)的挤 出方向后方移动的挤出喷嘴(13)的挤出口 (15)复位(移动)到初始位 置。如果对上述的2个模锻加工装置进行总结，如下所述。即，在本发明 中，驱动装置(30)可以在使多个分割片(21) (21)互相组合的状态下 使该多个分割片(21) (21)以比挤出速度低的速度相对于挤出喷嘴(13) 的挤出口 (15)向通过挤出装置(11)挤出挤出坯材(1)的挤出方向前方 相对移动；进而，驱动装置(30)也可以使相对于挤出喷嘴(13)的挤出 口 (15)向挤出坯材(1)的挤出方向前方相对移动的多个分割片(21) (21) 复位到初始位置。另外，也可以在两分割片(21) (21)(即封闭模具(20))与切断 装置(40)之间配置有支持挤出坯材(1)的支持构件(未图示)作为防止 由挤出坯材(l)的自重等引起的弯曲(例如挠曲)的机构。此时，优选， 支持构件可与挤出坯材(1) 一起移动。另外，在本发明中，也可以在封闭模具(20)的空腔部(25)的内表 面上附着脱才莫剂、润滑剂然后进行才莫，口工。本发明主张2005年8月3日申请的日本国专利申请的特愿2005-224969号以及2005年8月10日申请的美国临时申请60/706， 783号的优 先权，其公开的内容原封不动地构成本申请的一部分。在这里所使用的用语以M达是为了说明而使用的，并不是为了限定 性地进行解释而使用的，应该认识到，不排除与在这里所示并且叙述的特 征事项相似的任何等同物，也允许进行本发明的权利要求范围内的各种变 形。本发明可以以多种不同的方式具体化而得到，该公开应该被视为提供本发明的原理的实施例，在认识到这些实施例并不意味着将本发明限定为 在这里记载并/或图示的优选实施方式的基础上，在这里记载了多个图示实 施方式。在这里记载了几个本发明的图示实施方式，但本发明并不局限于在这 里所记载的各种优选实施方式，也包括具有所谓本领域技术人员基于该公 开所能够确认的等同的要素、修正、删除、组合(例如跨越各种实施方式的特征的组合)、改良;^/或变更的所有的实施方式。权利要求的限定事项 应该基于在该权利要求中所使用的用语解释得较宽泛，而不应该限定与本 说明书或者本申请的执行(:/口七年工一、>3 y)中所记载的实施例，这 样的实施例应该作非排他的解释。本发明能够用于车辆用支架、连杆、活塞等具有扩径部的产品的制作 中所使用的模锻加工方法以及模锻加工装置。
权利要求
1.一种模锻加工方法，其特征在于，使用具有在前端部设有挤出口的挤出喷嘴的挤出装置和具有空腔部并且被分割成多个的封闭模具；并且包含夹持工序，其中以在从所述挤出装置的挤出喷嘴的挤出口挤出挤出坯材的状态下将该挤出喷嘴的前端部配置在所述空腔部内的方式将多个封闭模具分割片互相组合，从而形成封闭模具，并且用分别设置在所述多个分割片上的夹持部互相协作夹持挤出坯材；扩径工序，其中通过一边利用所述挤出装置从所述挤出喷嘴的挤出口挤出挤出坯材，从而将在该挤出喷嘴的挤出口与所述多个分割片的夹持部之间露出的挤出坯材的露出部的材料填充到空腔部内，一边在用所述多个分割片的夹持部夹持挤出坯材的状态下，使该多个分割片相对于所述挤出喷嘴的挤出口向挤出坯材的挤出方向前方以比挤出速度低的速度相对移动，从而在所述空腔部内将挤出坯材的露出部扩径。
2. 如权利要求l所述的模锻加工方法，其中在所述夹持工序中， 在挤出坯材的露出部的长度为该露出部的纵弯曲极限长度以下的位置，用 所述多个分割片的夹持部夹持挤出坯材。
3. 如权利要求l所述的模锻加工方法，其中在所述扩径工序中， 在从所述夹持工序中的所述多个分割片的夹持部夹持挤出坯材的夹持开始 时刻到所述多个分割片的移动开始时刻为止的期间*没定时间延迟。
4. 如权利要求3所述的模锻加工方法，其中在所述时间延迟的期 间内，在用所述多个分割片的夹持部夹持的挤出坯材的状态下，将挤出坯 材的被夹持部或者比该被夹持部更靠挤出方向前方侧的部位切断。
5. 如权利要求1~4中的任意一项所述的模锻加工方法，其中在 所述多个分割片中的至少一个分割片的夹持部上施以防滑手段。
6. 如权利要求5所述的模锻加工方法，其中在所述至少一个分割 片的夹持部上，作为所述防滑手段，设有啮入挤出坯材的啮入突部。
7. 如权利要求1~4中的任意一项所述的模锻加工方法，其中，包括夹持解除工序，其中在所述扩径工序之后，解除所述多个分割片的夹 持部的对挤出坯材的夹持；和复位工序，其中在所述夹持解除工序之后，使所述多个分割片复位到 初始位置；并且，顺次反复进行所述夹持工序、所述扩径工序、所述夹持解除工 序以及所述复位工序。
8. —种模锻加工品，其特征在于，是通过如权利要求1所述的模锻 加工方法得到的。
9. 一种模锻加工装置，其特征在于，包括挤出装置，具有在前端部设有挤出口的挤出喷嘴，并且从该挤出喷嘴 的挤出口挤出挤出坯材；封闭模具，具有空腔部，并且被分割成多个；分割片组合装置，以形成所述封闭模具的方式将多个封闭模具分割片 互相組合；和驱动装置，在使所述多个分割片互相组合的状态下使该多个分割片相 对于所述挤出喷嘴的挤出口向由所述挤出装置挤出挤出坯材的挤出方向前 方以比挤出速度低的速度相对移动；在所述多个分割片上，分别设有夹持部；并且通过利用所述分割片組合装置将所述多个分割片互相組合，从而使得 所述多个分割片上的夹持部互相协作夹持挤出坯材。
10. 如权利要求9所述的模锻加工装置，其中包括将用所述多个分 割片的夹持部所夹持的挤出坯材的被夹持部或者比该被夹持部更靠挤出方 向前方侧的部位切断的切断装置。
11. 如权利要求9或IO所述的模锻加工装置，其中在所述多个分 割片中的至少一个分割片的夹持部上设置防滑机构。
12. 如权利要求11所述的模锻加工装置，其中在所述至少一个分 割片的夹持部上，作为所述防滑机构，设有啮入挤出坯材的啮入突部。13.如权利要求9或10所述的模锻加工装置，其中 所述分割片组合装置还能够使互相组合的所述多个分割片分离； 所述驱动装置还能够使相对于所述挤出喷嘴的挤出口向挤出坯材的挤 出方向前方相对移动的所述多个分割片复位到初始位置。
全文摘要
提供一种模锻加工品的生产率较高的模锻加工方法。具备挤出装置11和分割为2部分的封闭模具20。以在从挤出装置11的挤出喷嘴13的挤出口15挤出挤出坯材1的状态下将挤出喷嘴13的前端部配置在封闭模具20的空腔部25内的方式使封闭模具的分割片21、21互相组合。由此，形成封闭模具20，并且通过分别设置在两分割片21、21上的夹持部22、22互相协作夹持挤出坯材1。接下来，一边通过挤出装置11从挤出喷嘴13的挤出口15挤出挤出坯材1，一边在用两分割片21、21的夹持部22、22夹持挤出坯材1的状态下，使两分割片21、21向挤出坯材1的挤出方向前方以比挤出速度低的速度移动。由此，在空腔部25内将在挤出喷嘴13的挤出口15与两分割片21、21的夹持部22之间露出的挤出坯材1的露出部2扩径。
文档编号B21J5/08GK101237949SQ200680028730
公开日2008年8月6日 申请日期2006年8月2日 优先权日2005年8月3日
发明者大泷笃史 申请人:昭和电工株式会社