[发明专利]自由锻造方法以及锻造装置

说明书

技术领域

本发明涉及锻造的技术，尤其涉及进行对原料赋予扭转的加工的自由锻造方法。

背景技术

作为自由锻造方法的现有技术例，有日本特公平7-10408号公报(专利文献1)。专利文献1中，记载了“一种剖面变化长形物的锻造成形方法，其特征在于，在通过锻造成形剖面形状在长度方向上变化、剖面形状为上下左右非对称且整体具有扭转的长形物产品的方法中，使用对置的模具(55、56)，该模具(55、56)具有与在长形物产品的长度方向上分割为多个的各分区对应的模具形状，在长度方向上连续地按照各分区进行锻造，对于长形物产品的原料(11)的两端的限制而言，将长度方向设为x轴方向、将锻造加工方向设为y轴方向、并将与x轴方向以及y轴方向垂直的方向设为z轴方向，将一端侧限制于y轴方向、绕x轴方向、z轴方向，将另一端侧限制于y轴方向、z轴方向，上述一端侧的绕x轴的限制通过预先给予进行锻造的分区的相对于该一端侧的扭转角来进行”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平7-10408号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1中，记载了通过锻造成形整体具有扭转的长形物产品的方法、尤其是限制(把持)原料的两端而赋予扭转的方法。

(1)然而，这样的方法中，原料的两端的限制(把持)有制约。例如，需要把持原料(两端)的机构(把持部)，该机构为了对抗用于赋予扭转的原料的轴向(长度方向)的扭转力矩。并且，需要提高该机构(把持部)的刚性(把持力)，包括该机构(把持部)的设备(锻造装置)存在大型、高成本的情况(问题)。

(2)并且，上述专利文献1的方法中，能够加工的扭转形状有制约。这样的方法中，例如，在原料的长度方向的分区的由模具进行的加工对象部分(被加工部)与原料被把持的部分(被把持部)之间的部分(模具的非加工对象部分)中，也在原料的轴向上产生扭转力矩，从而有在该部分产生扭转的情况。即，能够加工的扭转形状有制约，无法整体上进行详细、复杂的扭转形状的设计、控制。

鉴于以上情况，本发明的主要的目的在于，关于进行对原料赋予扭转的加工的自由锻造方法，提供如下柔性的自由锻造方法，(1)能够缓和原料的两端的限制的制约，原料的把持部不需要较大的刚性，(2)能够缓和可加工的扭转形状的制约，能够创建更加详细、复杂的扭转形状。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明的代表的形态是进行对原料赋予扭转的加工的锻造方法(自由锻造方法)等，其特征在于，具有以下所示的结构。

本锻造方法是如下自由锻造方法，即，以具有棒状、板状等任意的剖面形状的原料的长度方向上的任意部分(分区单位)为对象(被加工部)，使用一对模具(第一、第二模具)夹持被加工部并对其进行加压(按压)成形从而对被加工部赋予扭转。

将原料的长度方向设为x轴方向，将一对模具的加压方向设为z轴方向，将与x以及z正交的方向设为y轴方向。由zx平面和yz平面将原料的长度方向(x)的由一对模具加压的被加工部的区域分割为四部分，将x为正且y为正的区域(xy平面的第一象限)设为区域A，将x为负且y为正的区域(第二象限)设为区域B，将x为负且y为负的区域(第三象限)设为区域C，将x为正且y为负的区域(第四象限)设为区域D。将一方对角的区域A和C合在一起设为第一区域，将另一方对角的区域B和D合在一起设为第二区域。

本锻造方法中，例如，在进行原料所具有的一个被加工部的加工(锻造)时，一对模具(第一、第二模具)夹持被加工部，相对于原料的长度方向(x)分别以具有角度(α、β：0度＜α＜90度，0度＜β＜90度)的方式进行配置，并且第一和第二模具以具有角度(γ：0度＜γ＜180度)的方式进行配置。将原料的长度方向(x)和第一模具的长度方向所成的角度设为α，将原料的长度方向(x)和第二模具的长度方向所成的角度设为β，将第一和第二模具所成的角度设为γ。

该状态下，相对于被加工部，向z负方向压入第一模具并施加力，向z正方向压入第二模具并施加力。此时，由区域A和C在z轴方向的相同方向(例如z正方向)上按压(加压)被加工部的第一区域(A、C)使之变形，并且(同时)，在相反方向上，由区域B和D在z轴方向的相同方向(例如z负方向)按压(加压)第二区域使之变形。并且，使向第一区域(A、C)施加的力和向第二区域(B、D)施加的力相同。由此，对被加工部(分区单位)赋予绕x轴的扭转。