鍛造方法、鍛造產品以及鍛造裝置的製作方法
2023-06-01 21:45:11
專利名稱：鍛造方法、鍛造產品以及鍛造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鍛造方法、鍛造產品以及鍛造裝置。更具體地，本發明涉及例如用於通過對條形原材料的指定部分進行模鍛加工而在該原材料的指定部分內形成直徑擴大部分的鍛造方法，通過該鍛造方法獲得的鍛造產品以及用於執行該鍛造方法的鍛造裝置。
背景技術：
通常，模鍛是用於通過沿原材料的軸向擠壓原材料而在原材料的指定部分形成直徑擴大部分的加工。在模鍛加工中，如果原材料在模鍛加工過程中翹曲(buckle)，則所得產品的形狀變差(起皺或疊痕)，使產品的價值降低。為了防止發生這種翹曲，常規地，已知下面的模鍛方法(見日本未審查的公開專利出版物No.S48-62646，第1-2頁，圖1-4)。
在該方法中，將壓模配合在陰模的成形凹陷部分內，並經由在壓膜內形成的貫穿孔將原材料插入成形凹陷部分內。然後，將陽模插入貫穿孔內以用力朝成形凹陷部分擠壓原材料，從而在向後移動壓模的同時利用原材料填充成形凹陷部分，以得到具有指定形狀的產品。
根據上述常規加工方法，在加工期間被壓入陰模的成形凹陷部分內的原材料的周向表面被陰模限制。因此，該常規加工方法可歸類為限制模鍛方法。然而，這種限制模鍛方法具有通常需要較高成形壓力的缺點。因此，在該常規加工方法中，需要製備能夠產生較高成形壓力的鍛造裝置，導致採用這種鍛造裝置的成本較高。此外，由於在模鍛加工時將向陰模的成形凹陷部分施加較大的負荷，導致陰模的壽命變短。
此處對其它出版物中所公開的各種特徵、實施例、方法及裝置的優點和缺點的說明決不會限制本發明。實際上，本發明的某些特徵能夠克服某些缺陷，同時仍保留一些或全部文中公開的特徵、實施例、方法及裝置。
發明內容
已鑑於相關技術中的上述和/或其它問題開發了本發明的優選實施例。本發明的優選實施例可顯著改進現有方法和/或裝置。
除了其它可能的優點之外，一些實施例可提供能夠在較低成形壓力下執行模鍛加工並且可防止發生有時可能在模鍛加工期間產生的原材料翹曲的鍛造方法。
除了其它可能的優點之外，一些實施例可提供通過該鍛造方法得到的鍛造產品和優選地用於執行該鍛造方法的鍛造裝置。
本發明提供以下方法及裝置。
一種使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置的鍛造方法，其中，將固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，
然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動衝頭而利用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
項[1]中所述的鍛造方法，其中，在衝頭開始移動之前在導向件與固定件模之間設置具有一定距離的初始間隙，所述距離設定為與暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
項[2]中所述的鍛造方法，其中，在衝頭開始移動與導向件開始移動之間設置時間間隔。
項[3]中所述的鍛造方法，其中，所述時間間隔設定為使得在衝頭開始移動之前暴露於初始間隙的範圍內的原材料的暴露部分的體積與在該時間間隔期間在初始間隙的範圍內將增加的原材料的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛加工形成的原材料的直徑擴大部分的預定形狀內存在於初始間隙的範圍內的原材料的體積。
一種使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置的鍛造方法，其中，將固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動衝頭而利用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，在設定如下參數的情況下
「P」是從衝頭開始移動時起衝頭的平均移動速度；「G」是從導向件開始移動時起導向件的平均速度；「X0」是與在模鍛加工之前原材料的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X1」是與在模鍛加工之後原材料的直徑擴大部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X」是導向件與固定模之間的初始間隙(0≤X≤X0)；「t0」是從衝頭開始移動到導向件開始移動的時間間隔(0≤t0)；「L」是在模鍛加工之後原材料的直徑擴大部分的長度；「l0」是直徑擴大部分所需的處於模鍛加工之前狀態的原材料的長度；「T」是從衝頭開始移動時起的模鍛加工時間，如果t0＜T，則「G」滿足以下關係式(L-X)/[(l0-L)/P-t0]≤G≤P(X1-X)/(l0-X1-Pt0)。
項[5]中所述的鍛造方法，其中，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的端部。
項[5]中所述的鍛造方法，其中，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的軸向中央部分。
項[5]中所述的鍛造方法，其中，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的一個端部及其另一個端部，將固定到固定模且其一個端部和另一個端部突出的原材料的所述一個端部和另一個端部插入對應導向件的插入通道，並對所述一個端部和另一個端部同時進行模鍛加工。
項[1]至[8]中任一項所述的鍛造方法，其中，導向件的前端表面在插入通道一側的邊緣部分和/或在固定模內形成的原材料固定和裝配孔的開口邊緣部分被斜切。
項[1]至[9]中任一項所述的鍛造方法，其中，在用具有成形凹陷部分的限制模部分限制原材料的周向表面的一部分的同時對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，然後通過設置在所述限制模部分的第二衝頭擠壓原材料的直徑擴大部分，以通過使該直徑擴大部分在限制模部分的成形凹陷部分內塑性變形而用該直徑擴大部分的材料填充該成形凹陷部分。
項[10]中所述的鍛造方法，其中，所述固定模設置有從限制模部分的成形凹陷部分延續的飛邊(flash)成形凹陷部分，並且通過使直徑擴大部分在限制模部分的成形凹陷部分內塑性變形而將該直徑擴大部分的材料填入該成形凹陷部分和所述飛邊成形凹陷部分。
項[10]中所述的鍛造方法，其中，所述成形凹陷部分是封閉的凹陷部分。
通過項[1]至[12]中任一項所述的鍛造方法獲得的鍛造產品。
一種包括模鍛裝置的鍛造裝置，其中，所述模鍛裝置包括用於固定條形原材料的固定模；具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件；用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭，以及導向件驅動裝置，該導向件驅動裝置用於沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件，使得暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
項[14]中所述的鍛造裝置，其中，所述模鍛裝置在原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下執行模鍛加工。
項[14]或[15]中所述的鍛造裝置，其中，所述模鍛裝置還包括用於限制原材料的暴露部分的周向表面的一部分的限制模部分。
項[16]中所述的鍛造裝置，其中，所述限制模部分設置有用於擠壓通過模鍛裝置形成的原材料的直徑擴大部分的第二衝頭和成形凹陷部分，通過用所述第二衝頭擠壓所述直徑擴大部分而將該直徑擴大部分的材料填入所述成形凹陷部分。
項[17]中所述的鍛造裝置，其中，所述固定模設置有從所述限制模部分的成形凹陷部分延續的飛邊成形凹陷部分。
項[17]中所述的鍛造裝置，其中，所述成形凹陷部分是封閉的凹陷部分。
在項[1]中所述的發明中，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下，對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。即，根據項[1]中所述的發明的鍛造方法的模鍛方法可歸類為自由模鍛方法或部分受限模鍛方法。從而，在項[1]中所述的發明中，可在較低的成形壓力下對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。在具體的示例中，根據項[1]中所述的鍛造方法，成形壓力可減小到大約為上述常規鍛造方法的成形壓力的1/4。此外，可對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工而不必使用模具，從而減小製造成本。
此外，由於在通過移動衝頭而用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件來對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工以使原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度，所以可防止原材料發生在模鍛加工期間有時可能發生的翹曲。
在項[2]中所述的發明中，由於在導向件與固定模之間設置具有一定距離的初始間隙，所以可以防止在衝頭開始移動之後不久(即，在模鍛加工開始之後不久)暴露於導向件與固定模之間的初始間隙內的原材料的暴露部分發生翹曲的問題。此外，可縮短導向件的移動長度(衝程)。
在項[3]中所述的發明中，通過在衝頭開始移動和導向件開始移動之間設置時間間隔，在衝頭開始移動之後不久(即，在模鍛加工開始之後不久)，暴露於導向件與固定模之間的初始間隙內的原材料的暴露部分的橫截面面積增大。從而，可增大原材料的暴露部分的翹曲限制長度，這可確保防止發生翹曲。
在項[4]中所述的發明中，由於該時間間隔設定為使得在衝頭開始移動之前暴露於初始間隙的範圍內的原材料的暴露部分的體積與在時間間隔期間在該初始間隙的範圍內將增加的原材料的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛加工形成的原材料的直徑擴大部分的預定形狀內存在於初始間隙的範圍內的原材料的體積，所以可確保原材料的預定的直徑擴大部分的直徑增大以形成預定形狀。
在項[5]中所述的發明中，以與項[1]中所述的發明相同的方式，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。從而，在項[5]中所述的發明中，可在較小的成形壓力下對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。此外，可對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工而不必使用模具，從而減小製造成本。
此外，由於在t0＜T的情況下從導向件開始移動時起導向件的平均移動速度G滿足預定關係式，所以可以防止在衝頭的移動結束時(即，在模鍛加工結束時)在原材料的預定的直徑擴大部分中殘留直徑未擴大的部分的問題，使得原材料的預定的直徑擴大部分可以可靠地擴大。還可確保防止原材料發生在模鍛加工期間有時可能發生的翹曲。
在項[6]中所述的發明中，由於原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的端部，所以原材料的端部的直徑可擴大以形成預定的形狀。
在項[7]中所述的發明中，由於原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的軸向中央部分，所以原材料的軸向中央部分的直徑可擴大以形成預定的形狀。
在項[8]中所述的發明中，由於對原材料的一個端部及其另一端部同時進行模鍛加工，所以可提高模鍛加工的加工效率。
在項[9]中所述的發明中，由於導向件的前端表面在插入通道一側的邊緣部分被斜切，所以在模鍛加工時導向件可有效地接收來自原材料的暴露部分的背壓。結果，在用於沿特定方向移動導向件的導向件驅動裝置中，可減小移動導向件所需的驅動力。從而，可通過具有較小驅動力的導向件驅動裝置移動導向件。此外，由於固定模的原材料固定和裝配孔的開口邊緣部分被斜切，所以可防止例如有時在後加工期間會產生的疊痕的問題。
在項[10]中所述的發明中，通過在用具有成形凹陷部分的限制模部分限制原材料的周向表面的一部分的同時對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，可得到預定設計形狀的鍛造產品的預型件。然後，通過在限制模部分設置的第二衝頭擠壓原材料的預定的直徑擴大部分，從而通過使該直徑擴大部分在該限制模部分的成形凹陷部分內塑性變形而用該直徑擴大部分的材料填充該成形凹陷部分，可得到預定設計形狀的鍛造產品或其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品(具有飛邊的鍛造產品)。
因此，在項[10]中所述的發明中，可得到預定設計形狀的鍛造產品或其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品，而不需要在對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛操作之後從固定模上取下原材料或重新安裝模具。因此，可減小模具或步驟的數量，使得製造成本降低。
在項[11]中所述的發明中，由於直徑擴大部分的材料填入成形凹陷部分和飛邊成形凹陷部分，所以可在較小的成形壓力下進行原材料的直徑擴大部分的成形，這繼而可延長成形凹陷部分的壽命。此外，在這種情況下，可得到作為其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品的預型件，從而可大大增加產量。
在項[12]中所述的發明中，由於成形凹陷部分是封閉的凹陷部分，所以可通過使原材料的直徑擴大部分在該成形凹陷部分內塑性變形從而用該直徑擴大部分的材料填充該成形凹陷部分而得到預定設計形狀的鍛造產品。因此，在項[12]中所述的發明中，不需要除去飛邊，從而可減小加工步驟並提高產品產量。
在項[13]中所述的發明中，可以以低成本提供高品質的鍛造產品。
在項[14]中所述的發明中，由於鍛造裝置包括配備固定模、導向件、衝頭和導向件驅動裝置的模鍛裝置，所以可優選地使用該裝置執行上述鍛造方法。
在項[15]中所述的發明中，鍛造裝置的模鍛裝置在原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下執行模鍛加工，通過使用包括該模鍛裝置的鍛造裝置，可以可靠地執行本發明的上述鍛造方法。
在項[16]中所述的發明中，由於模鍛裝置還配備特定的限制模部分，通過使用包括該模鍛裝置的鍛造裝置，可以更可靠地執行本發明的上述鍛造方法。
在項[17]中所述的發明中，由於模鍛裝置的限制模部分設置有特定的第二衝頭和特定的成形凹陷部分，通過使用包括該模鍛裝置的鍛造裝置，可以可靠地執行項[10]中所述的本發明的鍛造方法。
在項[18]中所述的發明中，由於固定模設置有從限制模部分的成形凹陷部分延續的飛邊成形凹陷部分，通過使用包括該模鍛裝置的鍛造裝置，可以可靠地執行項[11]中所述的本發明的鍛造方法。
在項[19]中所述的發明中，由於成形凹陷部分是封閉的部分，通過使用包括該模鍛裝置的鍛造裝置，可以可靠地執行項[12]中所述的本發明的鍛造方法。
本發明的效果可總結如下。
根據項[1]中所述的發明，可在較低的成形壓力下對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。此外，可對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工而不必使用模具，從而減小製造成本。此外，可防止原材料發生在模鍛加工期間有時可能發生的翹曲。因此，根據項[1]中所述的發明，可以以低成本獲得高品質的鍛造產品。
根據項[2]中所述的發明，可以防止在衝頭開始移動之後不久(即，在模鍛加工開始之後不久)原材料的暴露部分發生翹曲的問題。此外，可減小導向件的移動長度(衝程)。
根據項[3]中所述的發明，可以在衝頭開始移動之後不久增大原材料的暴露部分的翹曲限制長度，從而可確保防止發生翹曲。
根據項[4]中所述的發明，可確保將原材料的預定的直徑擴大部分擴大成預定形狀。
根據項[5]中所述的發明，可在較低的成形壓力下對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工。此外，可確保原材料的預定的直徑擴大部分擴大成預定形狀，並且還可確保防止原材料發生在模鍛加工期間有時可能發生的翹曲。
根據項[6]中所述的發明，可將原材料的端部擴大成預定的形狀。
根據項[7]中所述的發明，可將原材料的軸向中央部分擴大成預定的形狀。
根據項[8]中所述的發明，可提高模鍛加工的工作效率。
根據項[9]中所述的發明，由於導向件的前端表面在插入通道一側的邊緣部分被斜切，所以在模鍛加工時導向件可有效地接收來自原材料的暴露部分的背壓。結果，在用於沿特定方向移動導向件的導向件驅動裝置中，可減小移動導向件所需的驅動力。從而，可通過具有較小驅動力的導向件驅動裝置移動導向件。此外，由於固定模的原材料固定和裝配孔的開口邊緣部分被斜切，所以可防止例如有時在後加工期間會產生的疊痕的問題。
根據項[10]中所述的發明，可得到預定設計形狀的鍛造產品或其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品，而不需要在對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛操作之後從固定模上取下原材料或重新安裝模具。因此，可減小模具或步驟的數量，使得製造成本降低。
根據項[11]中所述的發明，可在較小的成形壓力下進行原材料的直徑擴大部分的成形，這繼而可延長成形凹陷部分的壽命。此外，在這種情況下，可得到作為其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品的預型件，從而可大大增加產量。
根據項[12]中所述的發明，不需要除去飛邊，從而可減少加工步驟並提高產品產量。
根據項[13]中所述的發明，可以以低成本提供高品質的鍛造產品。
根據項[14]中所述的發明，可優選地使用該裝置執行上述鍛造方法。
根據項[15]中所述的發明，可提供一種能夠可靠地執行本發明的上述鍛造方法的鍛造裝置。
根據項[16]中所述的發明，可提供一種能夠更可靠地執行本發明的上述鍛造方法的鍛造裝置。
根據項[17]中所述的發明，可提供一種能夠可靠地執行項[10]中所述的本發明的鍛造方法的鍛造裝置。
根據項[18]中所述的發明，可提供一種能夠可靠地執行項[11]中所述的本發明的鍛造方法的鍛造裝置。
根據項[19]中所述的發明，可提供一種能夠可靠地執行項[12]中所述的本發明的鍛造方法的鍛造裝置。
從下文結合附圖的說明中可進一步理解各個實施例的上述和/或其它方面、特徵和/或優點。各個實施例在可應用時可包括和/或排除不同方面、特徵和/或優點。另外，各種實施例在可應用時可包括其它實施例的一個或多個方面或特徵。對特定實施例的方面、特徵和/或優點的說明不應被認為限制其它實施例或權利要求。
附圖中作為示例而不是限制示出本發明的優選實施例，其中圖1是示出在通過根據本發明的第一實施例的鍛造裝置對原材料的端部進行模鍛之前的狀態的示意圖；圖2是沿圖1中的線A-A的橫截面視圖；圖3是示出在通過鍛造裝置對原材料的端部進行模鍛加工之後的狀態的示意圖；圖4是沿圖3中的線B-B的橫截面視圖；圖5是示出通過根據本發明的第二實施例的鍛造裝置製造的鍛造產品的示意圖；圖6是示出該鍛造裝置的分解視圖；圖7是示出在通過鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛之前的狀態的示意圖；圖8A是沿圖7中的線C-C的橫截面視圖，圖8B是沿圖7中的線D-D的橫截面視圖，圖8C是沿圖7中的線E-E的橫截面視圖；
圖9是示出在其中兩個分開的固定模中的上部固定模被除去的狀態下圖7中所示的鍛造裝置的示意圖；圖10是示出其中通過鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛加工的狀態的示意圖；圖11是示出其中通過鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛加工的另一個狀態的示意圖；圖12是示出在通過鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛之後的狀態的示意圖；圖13是示出在通過鍛造裝置擠壓原材料的直徑擴大部分之後的狀態的示意圖；圖14是根據本發明的第三實施例的鍛造裝置的分解示意圖；圖15是與圖13對應的示意圖，示出通過鍛造裝置擠壓原材料的直徑擴大部分之後的狀態；圖16是示出在通過根據第一實施例的鍛造裝置對原材料的軸向中央部分進行模鍛之後的狀態的示意圖；圖17是沿圖16中的線F-F的橫截面視圖；圖18A是示出在通過根據第二實施例的鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛加工之前的狀態的示意圖；圖18B是示出在通過根據第二實施例的鍛造裝置對原材料的兩個端部進行模鍛加工之後的狀態的示意圖；圖19是與圖2對應的橫截面視圖，示出在通過根據第一實施例的鍛造裝置對原材料的端部進行模鍛加工之前的狀態。
具體實施例方式
在下面的段落中，將作為示例而不是限制說明本發明的一些優選實施例。基於此公開應理解，本領域內的技術人員可根據這些所示的實施例做出各種其它的修改。
圖1至4是示出使用根據本發明的第一實施例的鍛造裝置的鍛造方法的示意圖。在圖1中，附圖標記「1A」指示第一實施例的鍛造裝置，「5」指示原材料。
如圖1和2中所示，原材料5是具有圓形橫截面形狀的直的條形件。原材料5的橫截面面積沿其軸向是恆定的。原材料5由鋁或鋁合金製成。在第一實施例中，直徑將被擴大的原材料5的預定的直徑擴大部分6是其一個端部(在圖1和2中為上端部)。在模鍛加工之後，如圖3和4中所示，原材料5的這一端部的整個周向的直徑將擴大。詳細地，原材料5的這一端部將擴大成球形。在這些附圖中，附圖標記「7」指示通過鍛造加工形成的原材料5的直徑擴大部分。
在本發明中，原材料5的橫截面形狀並不局限於圓形，而可以是例如多邊形或橢圓形。原材料5的材料並不局限於鋁或其合金，而可以是例如諸如銅的金屬或塑料。具體地，鍛造方法和鍛造裝置可優選地應用於其中原材料的材料為鋁或其合金的情況。
鍛造裝置1A具有模鍛裝置2。該模鍛裝置2配備固定模10、導向件20、導向件驅動裝置40以及衝頭30。模鍛裝置2是自由模鍛裝置，從而沒有配備用於在模鍛加工期間形成原材料5的直徑擴大部分7的模具。
固定模10用於固定原材料5，即，用於固定原材料5以便在模鍛加工期間原材料不會沿軸向移動。固定模10具有原材料固定和裝配孔12，原材料5被不可移動地裝配在該孔中。在該第一實施例中，原材料5的一端突出，通過將原材料5的另一端(圖1中的下端)裝配在原材料固定和裝配孔12內而固定原材料5。
導向件20具有用於以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道22。即，導向件20保持插入該插入通道22中的原材料5，從而防止原材料5翹曲。插入通道22形成為沿導向件20的軸向以貫穿的方式通過該導向件20。插入通道22的直徑被設定為其尺寸使得能夠以配合和可滑動的方式插入原材料5。在第一實施例中，導向件20是空心柱狀件，而導向件20的插入通道22是插孔。
如圖2中所示，導向件20的前端表面在插入通道22一側的邊緣部分繞其整個周邊被斜切，從而該邊緣部分的橫截面形狀形成為圓形。在圖2中，附圖標記「23」指示在邊緣部分處形成的斜切部分。
衝頭30用於沿軸向擠壓(施加壓力)以防止原材料5翹曲的方式保持在導向件20的插入通道22內的原材料5。在圖2中，箭頭50示出在利用衝頭30擠壓原材料5時衝頭30的移動方向。
此外，模鍛裝置2配備用於向衝頭30施加壓力的擠壓裝置(未示出)。該擠壓裝置連接到衝頭30，從而通過靜壓(例如油壓、氣壓)等向衝頭30施加壓力。此外，該擠壓裝置配備用於控制衝頭30的移動速度即衝頭30對原材料5的擠壓速度的控制裝置(未示出)。
導向件驅動裝置40是用於使導向件20沿與衝頭移動方向50相反的方向移動的裝置，並且連接到導向件20。在圖2中，箭頭51示出被導向件驅動裝置40移動的導向件20的移動方向。導向件驅動裝置40通過靜壓(例如油壓、氣壓)、電動機、彈簧等(未示出)嚮導向件20施加驅動力。此外，導向件驅動裝置40配備用於控制導向件20的移動速度的控制裝置(未示出)。
下面，將如下說明使用根據第一實施例的鍛造裝置1A的鍛造方法。
最初，如圖1和2所示，通過在原材料5的一個端部(即，直徑將擴大的端部)向上突出的狀態下，將原材料5的下端部分裝配在固定模10的原材料固定和裝配孔12內，將原材料5固定到固定模10上。通過如上所述固定原材料5，原材料5變為在其軸向上不可移動。然後，將原材料5的這一端部插入導向件20的插入通道22，從而以防止原材料5翹曲的方式保持原材料5的這一端部。
此外，在導向件20與固定模10之間設置初始間隙X。初始間隙X的距離設定為在衝頭30開始移動之前(即，在通過衝頭30擠壓原材料5之前)的狀態下與暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。在本發明中，翹曲限制長度指示針對衝頭擠壓力的翹曲限制長度。
然後，在暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的整個周邊未被限制的狀態下，在通過移動衝頭30而用衝頭30沿軸向擠壓原材料5的同時，通過導向件驅動裝置40沿與衝頭移動方向50相反的方向移動導向件20，使得原材料5的暴露部分8的長度變為與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。此時，在第一實施例中，在衝頭30開始移動與導向件20開始移動之間設定時間間隔。即，在通過衝頭30擠壓原材料5時，導向件20的位置固定，然後推進衝頭30以沿軸向擠壓原材料5。在經過該時間間隔之後，在通過衝頭30擠壓原材料5的同時，沿與衝頭移動方向50相反的方向51移動導向件20。通過導向件驅動裝置40控制導向件20的移動速度，使得原材料5的暴露部分8的長度變為與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
在本發明中，衝頭30的移動速度可以是不變或可變的。同樣，導向件20的移動速度可以是不變或可變的。
時間間隔設定為使得在衝頭30開始移動之前暴露於初始間隙X的範圍內的原材料5的暴露部分8的體積與在時間間隔期間在初始間隙X的範圍內將增加的原材料5的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛形成的原材料5的直徑擴大部分7的指定形狀(見圖4)內存在於初始間隙X的範圍內的原材料5的體積(即，直徑擴大部分7的交叉影線部分Z的體積)。
時間間隔t0表示為t0＝V0/(SP)，其中「V0」是在時間間隔t0期間在初始間隙「X」的範圍內將增加的原材料5的增加體積，「P」是從開始移動時起衝頭30的平均移動速度，「S」是在模鍛之前原材料5的橫截面面積。
根據衝頭30和導向件20的移動，原材料5的所述一個端部的直徑逐漸增大。如圖3和4所示，當衝頭30的前端已到達導向件20的前端位置時，原材料5的這一個端部的直徑增加成預定的形狀，並且對原材料5的這一個端部的模鍛加工完成。然後，從固定模10取下原材料5。從而可得到預定的鍛造產品。
在第一實施例中，在暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的整個周向未被限制的情況下，對原材料5的一個端部進行模鍛加工。因此，該模鍛方法被歸類為自由模鍛方法。從而，可在較低的成形壓力下對原材料5的這一個端部進行模鍛加工。
此外，在該模鍛方法中，可執行模鍛加工而不使用用於使原材料5的一個端部形成預定形狀的昂貴的模具，從而可減小製造成本。
此外，在通過沿與衝頭移動方向50相反的方向51移動導向件20來擠壓原材料5的同時執行對原材料5的這一個端部的模鍛加工，從而原材料5的暴露部分8的長度變為與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。因此，可防止原材料5發生有時可能因衝頭30作用在原材料5上的擠壓力而發生翹曲。
此外，在導向件20與固定模10之間設置具有預定距離的初始間隙X。因此，可防止在衝頭30開始移動之後不久暴露於導向件20與固定模10之間的初始間隙X的範圍內的原材料5的暴露部分8的翹曲，還可縮短導向件20的移動長度(衝程)。
此外，從衝頭30開始移動到導向件20開始移動的時間間隔被設定為使得在衝頭30開始移動之前暴露於初始間隙X的範圍內的原材料5的暴露部分8的體積與在該時間間隔期間在初始間隙X的範圍內將增加的原材料5的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛形成的原材料5的直徑擴大部分7的指定形狀內存在於初始間隙X的範圍內的原材料5的體積。因此，可確保原材料5的所述一個端部的直徑增大以形成預定形狀。
因此，在根據第一實施例的鍛造方法中，可以低成本獲得高品質的鍛造產品(模鍛產品)。
此外，由於導向件20的前端表面在插入通道20一側的邊緣部分被斜切，所以在模鍛時導向件20可有效地接收來自原材料5的暴露部分8的背壓。因此，在用於移動導向件20的導向件驅動裝置40中，可減小移動導向件20所需的驅動力，從而可利用具有較小驅動力的導向件驅動裝置40移動導向件20。
接下來，將說明用於該實施例的鍛造方法的優選加工條件。在下面的說明中，P、G、X0、X1、X、t0以及T的指示如下
「P」是從開始移動時起衝頭30的平均移動速度；「G」是從開始移動時起導向件20的平均移動速度；「X0」是與在模鍛加工之前原材料5的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X1」是與在模鍛加工之後原材料5的直徑擴大部分7的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X」是導向件20與固定模10之間的初始間隙(0≤X≤X0)；「t0」是從衝頭30開始移動到導向件20開始移動的時間間隔(0≤t0)；「L」是在模鍛加工之後原材料5的直徑擴大部分7的長度；「l0」是直徑擴大部分7所需的在模鍛加工之前的原材料5的長度；「T」是從衝頭30開始移動時的模鍛加工時間。
在該實施例的鍛造方法中，如果t0＜T，則優選地「G」滿足以下關係式(L-X)/[(l0-L)/P-t0]≤G≤P(X1-X)/(l0-X1-Pt0)(i)當「G」滿足上述關係式(i)時，可防止出現當衝頭30的移動完成時(即，當模鍛加工完成時)在原材料5的一端仍存在直徑未被擴大的部分的問題，這繼而可確保原材料5的這一個端部的直徑被擴大以形成預定形狀。還可以確保防止原材料發生在模鍛加工期間有時可能發生的翹曲。
下面將說明設定G滿足上述關係式的原因。
「G」的下限
如果在衝頭30的移動完成時導向件20的前端位於低於衝頭30的前端的位置的部位，則在原材料5的所述一個端部會殘留未被加工的部分。在這種情況下，原材料5的這一個端部的直徑不能擴大成預定形狀。為了解決這種問題，在衝頭30的移動完成時導向件20的前端的位置與衝頭30的前端的位置必須相互一致。即，在「G」的下限，衝頭30從l0的高度位置移動到「L」的高度位置所需的時間(l0-L)/P必須等於由於導向件20的移動而使導向件20與固定模10之間的距離從X變為L所需的時間。因此，「G」需要滿足以下關係式
(L-X)/[(l0-L)/P-t0]≤G(i-a)「G」的上限
「G」的上限條件是當導向件20的前端位置和衝頭30的前端位置相互一致時，原材料5的暴露部分8的長度是與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
當導向件20的前端位置和衝頭30的前端位置一致時，滿足以下等式(i-b)。
l0-PT＝X+G(T-t0) (i-b)由上述等式(i-b)，T可由以下等式(i-c)表示。
T＝[l0-X+Gt0]/(G+P)(i-c)此外，為了防止原材料5發生翹曲，要求當導向件20的前端與衝頭30的前端一致時原材料5的暴露部分8的長度X+G(T-t0)是與在模鍛加工完成時(即，在衝頭30的移動完成時)原材料5的直徑擴大部分7的橫截面面積對應的翹曲限制長度X1或更小長度。因此，滿足以下方程式(i-d)。
X+G(T-t0)≤X1(i-d)通過將上述等式(i-c)代入上述不等式(i-d)，可得到以下關係式(i-e)。
G≤P(X1-X)/(l0-X1-Pt0) (i-e)從上述不等式(i-a)和(i-e)，可得到上述關係式(i)。
在上述關係式(i)中，如果「G」小於下限，則會產生在衝頭30的移動完成時(即，在模鍛加工完成時)原材料5的所述一個端部的一部分的直徑保持未擴大的問題。結果，原材料5的這一端部的直徑不能擴大成預定形狀。相反，如果「G」超過上限，則會出現在模鍛加工時原材料5的暴露部分8翹曲的問題。因此，優選地「G」滿足上述關係式(i)。
在0≤T≤t0的情況下，G為0(G＝0)。
在本發明中，尤其優選地，時間間隔t0大於0，0＜t0。原因如下。即，在0＜t0的情況下，在衝頭30開始移動之後不久(即，在模鍛加工開始之後不久)，暴露於導向件20與固定模10之間的初始間隙X的範圍內的原材料5的暴露部分8的直徑增大。這使原材料5的暴露部分8的翹曲限制長度增大，從而可確保防止發生翹曲。
然而，在本發明中，不必設定時間間隔t0，換句話說，時間間隔t0可以為0，即，t0＝0。
此外，在本發明中，如果在模鍛加工之後原材料5的直徑擴大部分7的橫截面沿其軸向不恆定，則優選地，採用考慮到直徑擴大部分7的形狀的橫截面面積作為在模鍛加工完成時原材料5的直徑擴大部分7的橫截面面積。例如，優選地使用直徑擴大部分7的平均橫截面直徑。除了上述之外，可使用直徑擴大部分7的最小或最大橫截面面積。
圖5至13是示出用於說明使用根據本發明的第二實施例的鍛造裝置的鍛造方法的示意圖。在圖6中，附圖標記「1B」指示第二實施例的鍛造裝置，「5」指示原材料。在圖5中，附圖標記「3」指示通過鍛造裝置1B製造的鍛造產品。
如圖6中所示，原材料5是與上述第一實施例中的原材料類似的直的條形件。原材料5的橫截面為正方形。在該原材料5中，原材料5的預定的直徑擴大部分6是原材料5的一個端部及其另一個端部。在圖9中，「l0」指示直徑擴大部分7所需的未模鍛的原材料5的長度。原材料5的其它結構與第一實施例中相同。
鍛造產品3是將用作如圖5中所示的扳手(扳鉗)(具體地，雙頭扳手(扳鉗))，並且是通過分別將原材料5的一個端部及其另一個端部擴大成具有指定厚度的扁平形的直徑擴大部分7然後對每個直徑擴大部分7進行二次鍛造加工製造的。即，該鍛造產品3是在兩端具有直徑擴大部分7和7的條形產品。在鍛造產品3的一個端部形成的直徑擴大部分7和在另一個端部形成的直徑擴大部分7的大小不同。
如圖6中所示，在鍛造裝置1B中，固定模10具有原材料固定和裝配凹入部分12，原材料5以固定的方式裝配在該部分內。此外，固定模10由在沿原材料固定和裝配凹入部分12的長度分割該部分的分割面分開的多個分開的模構成。在第二實施例中，固定模10被分成上部固定模11和下部固定模11。這兩個固定模11和11的結構相同。
在圖9至13中，為了說明，省略了固定模11和11中的上部固定模11。
在固定模10中，原材料5的軸向中央部分裝配在原材料固定和裝配凹入部分12內，原材料5的兩端部沿相反方向突出。在原材料5裝配在原材料固定和裝配凹入部分12內的狀態下，對原材料5的一個端部及其另一個端部同時進行模鍛加工，將原材料5固定到固定模10以便不會在模鍛加工時沿軸向移動。在固定模10的一個端部及其另一個端部，分別一體地形成限制模部分15。稍後將說明限制模部分15的結構。
鍛造裝置1B配備用於模鍛兩個部分，即原材料5的一個端部及其另一個端部的兩個導向件20和20以及兩個衝頭30和30。
如圖6所示，每個導向件20具有用於以防止翹曲狀態保持原材料5的通道22。在第二實施例中，導向件20由在插入通道22的兩側相距一定間隔地設置的一對導向元件21和21構成。
導向件20的前端表面的邊緣部分在通道22一側被斜切，從而該邊緣部分為圓形。在第二實施例中，導向件20的整個前緣表面形成凹面。在圖6中，附圖標記「23」指示被斜切部分。導向件20的其它結構與第一實施例中相同。
每個導向件20均連接有導向件驅動裝置40。導向件驅動裝置40的結構與上述第一實施例中的結構相同。
每個衝頭30均連接有用於向衝頭30施加擠壓力的擠壓裝置(未示出)。衝頭30的結構以及擠壓裝置的結構與上述第一實施例中的結構相同。
如圖6和9中所示，構成固定模10的上部固定模和下部固定模11和11的限制模部分15和15用於限制暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的周邊的一部分。在該第二實施例中，限制模部分15通過與暴露部分8的厚度方向的側面相接觸來限制暴露部分8。
限制模部分15具有成形凹陷部分17。在該第二實施例中，成形凹陷部分17的成形表面的一部分(更具體地，成形凹陷部分17的側表面)構成限制模部分15的限制作用表面。該成形凹陷部分17被封閉，即限制模部分15的成形凹陷部分17不具有飛邊成形凹陷部分。
此外，如圖6中所示，每個限制模部分15具有第二衝頭裝配孔16。第二衝頭32裝配在該第二衝頭裝配孔16內。在第二衝頭32裝配在裝配孔16內的狀態下，第二衝頭32的前端表面與限制模部分15的限制作用表面平齊。第二衝頭32朝成形凹陷部分17移動以擠壓原材料5的直徑擴大部分7(見圖13)。通過第二衝頭32對原材料5的直徑擴大部分7的擠壓使得利用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。用於向第二衝頭32施加擠壓力的第二擠壓裝置(未示出)連接到第二衝頭32。該第二擠壓裝置可被例如流體壓力(油壓或氣壓)驅動以向第二衝頭32施加擠壓力。
在圖9至13中，為了說明，右側第二衝頭32示出為其位置向上移動。
下面，將說明使用第二實施例的鍛造裝置1B的鍛造方法。
如圖7至9所示，將原材料5的軸向中央部分裝在固定模10的原材料固定和裝配凹入部分12內，並將原材料5固定到固定模10使其作為預定的直徑擴大部分6的兩個端部突出。分別將原材料5的一個端部及其另一個端部插入導向件20的各個對應的通道22內，從而以防止翹曲狀態保持原材料的一個端部及其另一個端部。在該狀態下，第二衝頭32的前端表面與限制模部分15的限制作用表面平齊(見圖8C)。
然後，如圖9中所示，在導向件20與固定模10之間設置初始間隙X。以與上述第一實施例中相同的方式，該初始間隙X的距離(範圍)被設定為在衝頭30開始移動(即，開始通過衝頭30擠壓原材料5)之前的狀態下與暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
然後，在原材料5的暴露部分8的周邊的一部分被限制模部分15限制在導向件20與固定模10之間的狀態下，在通過同時移動兩個衝頭30和30而用衝頭30沿軸向擠壓原材料5的同時，使兩個導向件20和20沿與對應的衝頭移動方向50相反的方向51移動，使得原材料5的暴露部分8的長度變成與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小。此時，在每個衝頭30開始移動與每個導向件20開始移動之間設定時間間隔。具體地，在開始通過衝頭30擠壓原材料5時，每個導向件20的位置固定，然後通過移動衝頭30用各個衝頭30沿軸向擠壓原材料5。這使得暴露於導向件20與固定模10之間(即，在初始間隙X的範圍內)的原材料5的暴露部分8的直徑擴大。
在經過該時間間隔之後，在利用各個衝頭30連續擠壓原材料5的同時，沿與衝頭移動方向50相反的方向51移動各個導向件20。在移動導向件20的情況下，通過導向件驅動裝置40控制各個導向件20的移動速度使得原材料5的暴露部分8的長度變為與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
時間間隔設定為使得在衝頭30開始移動之前(即，在模鍛加工之前)暴露於初始間隙X的範圍內的原材料5的暴露部分8的體積與在該時間間隔期間在初始間隙X的範圍內將增加的原材料5的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛加工形成的原材料5的直徑擴大部分7的指定形狀(見圖12)內存在於初始間隙X的範圍內的原材料5的體積。
根據衝頭30以及導向件20和20的移動，如圖11中所示，原材料5的一個端部及其另一個端部的直徑同時逐漸擴大。如圖12中所示，當每個衝頭30的前端已達到對應導向件20的前端位置時，原材料5的一個端部及其另一個端部的直徑同時擴大以分別形成預定的基本為圓盤的形狀(直徑擴大部分7)，從而對原材料5的一個端部及其另一個端部的模鍛加工完成。附圖標記「L」指示在模鍛加工之後原材料5的直徑擴大部分7的長度。圖12中所示的所得的原材料5是圖5中所示的預定設計形狀的鍛造產品3的預型件。
然後，如圖13中所示，利用兩個第二衝頭32和32沿厚度方向同時擠壓原材料5的兩個直徑擴大部分7和7，從而通過分別使直徑擴大部分7在成形凹陷部分17內變形，分別用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。每個第二衝頭32還用作成形突出部分。因此，通過用第二衝頭32擠壓直徑擴大部分7，在直徑擴大部分7沿厚度方向的兩個表面的每一個上形成對應於第二衝頭32的凹陷部分9。在第二實施例中，凹陷部分9形成為沿厚度方向貫穿直徑擴大部分7。
通過上述加工，製造出圖5中所示的預定設計形狀的鍛造產品3。
第二實施例的鍛造方法除了具有第一實施例的優點之外還具有以下優點。
由於同時對原材料5的一個端部及其另一各端部進行模鍛加工，所以可提高模鍛加工的加工效率。
此外，可得到預定設計形狀的鍛造產品3，而無需在對原材料5的一個端部以及另一個端部進行模鍛加工之後從固定模10上除去原材料5或安裝另一個模具。因此，可減少模具或加工步驟的數量，使得製造成本降低。
此外，由於成形凹陷部分17被封閉，所以不需要在成形加工完成之後執行飛邊去除加工。因此，可進一步減少加工步驟，並可提高產品產量。
在第二實施例的鍛造方法中，以與上述第一實施例中相同的方式，在t0＜T的情況下，優選地導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
在本發明中，不必設定時間間隔t0，換句話說，時間間隔可以為0，即，t0＝0。
圖14和15是用於說明使用根據本發明的第三實施例的鍛造裝置的鍛造方法的示意圖。在圖14中，附圖標記「1C」指示第三實施例的鍛造裝置，「5」指示原材料。
第三實施例的鍛造裝置1C是用於製造圖5中所示的鍛造產品3的裝置。在該鍛造裝置1C中，在固定模10及限制模部分15中，設置從成形凹陷部分17延續的飛邊成形凹陷部分18。即，成形凹陷部分17是半封閉的(半密封的)。鍛造裝置1C的其它結構與第二實施例的結構相同。
在圖15中，為了說明，省去構成固定模10的上部固定模11和下部固定模12中的上部固定模11。此外，在該圖中，第二衝頭32示出為移動到右上側。
在鍛造裝置1C中，如圖15中所示，在同時對原材料5的一個端部及其另一個端部進行模鍛加工之後，用兩個第二衝頭32和32同時擠壓原材料5的兩個直徑擴大部分7和7，從而通過使直徑擴大部分7和7在對應的成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7和7的材料填充成形凹陷部分17和17以及飛邊成形凹陷部分18。因此，可製造具有飛邊4的鍛造產品作為其形狀接近預定設計形狀的鍛造產品。然後，通過除去飛邊4，可得到圖5中所示的預定設計形狀的鍛造產品3。
根據第三實施例的鍛造方法，由於通過用第二衝頭32和32擠壓原材料5的直徑擴大部分7而使原材料5的直徑擴大部分7的材料填入成形凹陷部分17和17以及飛邊成形凹陷部分18，可在較低的成形壓力下執行對原材料5的直徑擴大部分7的加工。此外，可減小在加工時施加在成形凹陷部分17的負荷，從而延長成形凹陷部分17的壽命。
在第三實施例的鍛造方法中，以與上述第一實施例中相同的方式，在t0＜T的情況下，優選地導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
圖16和17示出在通過根據第一實施例的鍛造裝置1A對原材料5的軸向中央部分執行模鍛加工之後的狀態。原材料5的預定的直徑擴大部分6是原材料5的軸向中央部分。在這種情況下，如下所述進行鍛造方法。
首先，將原材料5的下端部分裝在固定模10的原材料固定和裝配孔12內，從而將原材料5固定到固定模10，且從原材料5的軸向中央部分(預定的直徑擴大部分6)到其上端的區域向上突出。然後，將從原材料5的軸向中央部分(預定的直徑擴大部分6)到其上端的區域插入導向件20的插入通道22，從而以防止翹曲的方式通過導向件20保持原材料5的軸向中央部分。
然後，在導向件20與固定模10之間形成初始間隙X(見圖1和2)。以與第一實施例中相同的方式，該間隙X被設定為在衝頭30開始移動(即，通過衝頭30擠壓原材料5)之前的狀態下與暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
然後，在暴露於導向件20與固定模10之間的原材料5的暴露部分8的整個周邊未被限制的狀態下，在通過移動衝頭30沿軸向利用衝頭30擠壓原材料5的同時，利用導向件驅動裝置40沿與衝頭移動方向相反的方向移動導向件20，使得原材料5的暴露部分8的長度變為與原材料5的暴露部分8的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。此時，在衝頭30開始移動與導向件20開始移動之間設定時間間隔。
根據衝頭30和導向件20的移動，原材料5的一個端部的直徑逐漸增大。如圖16和17中所示，當衝頭30的前端已達到預定的高度位置時，原材料5的軸向中央部分的直徑擴大以形成預定的紡錘形(直徑擴大部分7)。從而，對原材料5的軸向中央部分的模鍛加工完成。通過從固定模10上取下原材料5，可得到希望的鍛造產品。
在該實施例的鍛造方法中，以與上述第一實施例中相同的方式，在t0＜T的情況下，優選地導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
儘管已說明了本發明的多個優選實施例，但是應指出，本發明並不局限於這些實施例。
例如，在本發明中，可在將原材料5加熱到預定溫度或不加熱的情況下，對原材料5的預定的直徑擴大部分6進行模鍛加工。換句話說，本發明的鍛造方法可以是熱鍛方法或冷鍛方法。
此外，如果在鍛造產品的兩端部形成直徑擴大部分7和7，則所述直徑擴大部分的形狀可以相同或不同，大小可以相同或不同。
在本發明中，如果原材料5的預定的直徑擴大部分6是原材料5的端部(即一個端部或另一個端部)，並且通過對該預定的直徑擴大部分6進行模鍛加工而在原材料5的端部形成直徑擴大部分7來獲得鍛造產品3，則如圖18B所示，可在鍛造產品3的端部形成直徑擴大部分7並在鍛造產品3的該端部處形成的直徑擴大部分7之外的部分殘留未被模鍛的部分5a，或者直徑擴大部分7可形成為在鍛造產品3的端部沒有殘留未被模鍛的部分。
根據前者的鍛造產品3，如果對鍛造產品3的預定部分例如直徑擴大部分7進行後加工，則可通過卡盤(未示出)卡住未被模鍛的部分5a，使得容易進行後加工。
另一方面，根據後者的鍛造產品3，由於在鍛造產品3的端部沒有殘留未被模鍛的部分，所以不必對未被模鍛的部分進行加工，從而減少製造步驟。
此外，在本發明中，如圖19中所示，原材料固定和裝配孔12的開口邊緣部分可以被斜切。附圖標記「13」指示在該開口邊緣部分形成的斜切部分。在該圖中，對開口邊緣部分的整個周邊進行了斜切加工，從而開口邊緣部分的橫截面形狀為圓形。
在本發明中，鍛造產品3並不局限於條形產品。
此外，通過本發明的鍛造方法獲得的鍛造產品3並不局限於上述實施例中所示的那些，還可以是例如用於汽車中的臂狀件、軸件或連杆，或用於壓縮機中的雙頭活塞。
在通過本發明的鍛造方法獲得的鍛造產品3是汽車臂狀件(例如懸架臂或發動機支承件)的情況下，可如下限定本發明的鍛造方法。
即，用於製造汽車臂狀件的鍛造方法的特徵在於，該方法使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置，其中固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動衝頭而使用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
在這種情況下，原材料的預定的直徑擴大部分可以是例如用於形成將連接到另一部件的聯接部的預定部分。該聯接部具有例如襯套將安裝於其上的襯套安裝部分。該襯套安裝部分例如可以是圓柱形。
在通過本發明的鍛造方法獲得的鍛造產品3是汽車軸件(例如傳動軸)的情況下，可如下限定本發明的鍛造方法。
即，用於製造用於汽車中的軸件的鍛造方法的特徵在於，該鍛造方法使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置，其中固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動衝頭而使用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
在這種情況下，原材料的預定的直徑擴大部分可以是例如用於形成將連接到另一部件的聯接部的預定部分。
在通過本發明的鍛造方法獲得的鍛造產品3是汽車連杆的情況下，可如下限定本發明的鍛造方法。
即，用於製造用於汽車連杆的鍛造方法的特徵在於，該鍛造方法使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置，其中固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下，通過移動衝頭而使用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
在這種情況下，原材料的預定的直徑擴大部分將是例如用於形成將連接到另一部件(例如曲柄、活塞)的聯接部的預定部分。
在通過本發明的鍛造方法獲得的鍛造產品3是雙頭活塞的情況下，可如下限定本發明的鍛造方法。
即，製造用於壓縮機中的雙頭活塞的鍛造方法的特徵在於，該方法使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置，其中固定到固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動衝頭而使用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
在這種情況下，原材料的預定的直徑擴大部分可以是例如用於形成雙頭活塞的頭部的預定部分。
示例示例1
製備橫截面為圓形且直徑為18mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，並根據第一實施例的鍛造方法對原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部形成紡錘形的直徑擴大部分7。該直徑擴大部分7的平均直徑為30mm，長度L為60mm。表1中示出該鍛造方法中採用的加工條件。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
在表1中，「V0」指示在時間間隔t0期間在初始間隙X的範圍內增加的原材料5的增加體積。「S」指示在模鍛加工之前原材料5的橫截面面積。因此，時間間隔t0可表示為t0＝V0/(SP)。
比較示例1
以與示例1中相同的方式，製備橫截面為圓形且直徑為18mm的條形原材料5(材料鋁合金)。此外，以與示例1中相同的方式，根據第一實施例的鍛造方法對原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)進行模鍛加工，使得紡錘形的直徑擴大部分7變為該直徑擴大部分7的平均直徑為30mm並且長度L為60mm。在這種情況下，導向件20的平均移動速度G超過上述關係式(i)的上限。其它條件與示例1中相同。表1中示出該鍛造方法應用的加工條件。
示例2
製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15保持原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部形成扁平的直徑擴大部分7。該直徑擴大部分7的厚度為10mm，平均寬度為18mm，長度L為62mm。表1中示出該鍛造方法中採用的加工條件。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
比較示例2
以與示例2中相同的方式，製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。此外，以與示例2中相同的方式，對原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)進行模鍛加工，使得直徑擴大部分7的平均寬度變為18mm而長度L變為62mm。在這種情況下，導向件20的平均移動速度G超過上述關係式(i)的上限。其它條件與示例2中相同。表1中示出該鍛造方法中應用的加工條件。
示例3
製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15保持原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15具有封閉的成形凹陷部分17。表1中示出該鍛造方法中採用的加工條件。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
然後，通過第二衝頭32擠壓原材料5的直徑擴大部分7，從而通過使直徑擴大部分7在成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。通過該鍛造方法，得到無飛邊，即具有預定設計形狀的鍛造產品。在該鍛造產品中，沒有觀察到諸如起皺或不足(lack)的加工缺陷。
示例4
製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15保持原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15的成形凹陷部分17具有從成形凹陷部分17延續的飛邊成形凹陷部分18。表1中示出該鍛造方法中採用的加工條件。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
然後，通過第二衝頭32擠壓原材料5的直徑擴大部分7，從而通過使直徑擴大部分7在成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17和飛邊成形凹陷部分18。通過該鍛造方法，得到形狀與預定設計形狀類似的具有飛邊的鍛造產品。
在上述示例1-4以及比較示例1和2的鍛造方法中，觀察原材料5是否翹曲。其結果在表1中示出。
如表1中所示，當導向件的平均移動速度G滿足上述關係式(i)時(即，
表1
示例1至4)，沒有發生翹曲，從而得到高品質的鍛造產品。
示例5
製備橫截面為圓形且直徑為20mm的條形原材料5(材料鋁合金)。在導向件20的前端表面位於插入通道22一側的邊緣部分，執行直徑R＝5mm的斜切加工。通過使用該導向件20，在將原材料5加熱到350℃的情況下，根據第一實施例的鍛造方法對原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)進行模鍛加工。在該鍛造方法中，移動導向件20所需的驅動力為1.02MPa(4噸)。
示例6
以與示例5中相同的方式，製備橫截面為圓形且直徑為20mm的條形原材料5。另一方面，在導向件20的前端表面位於插入通道22一側的邊緣部分，沒有進行斜切加工。通過使用該導向件20，在與示例5中相同的加工條件下，對原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)進行模鍛加工。在該鍛造方法中，移動導向件20所需的驅動力為1.274MPa(5噸)。
從示例5的鍛造方法中與示例6的鍛造方法中移動導向件20所需的驅動力之間的比較可以理解，在示例5的鍛造方法中，可用比示例6的鍛造方法中的驅動力小的驅動力移動導向件20。
示例7
為了製造用於汽車中的直的條形臂狀件，製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15僅限制原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面並通過限制模部分15僅限制原材料5的另一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部及其另一端部同時進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部及其另一個端部分別形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15的成形凹陷部分17具有封閉的成形凹陷部分17。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
然後，通過第二衝頭32擠壓原材料5的每個直徑擴大部分7的中央部位，從而通過使每個直徑擴大部分7在對應的成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。通過在直徑擴大部分7的中央部位用第二衝頭32擠壓直徑擴大部分7，形成用於安裝襯套的襯套安裝孔，並且直徑擴大部分7形成為圓筒形。該圓筒形直徑擴大部分將用作具有用於安裝襯套的襯套安裝部分的聯接部。這樣，通過該鍛造方法，可得到預定設計形狀的直的條形臂狀件，在該臂狀件的兩個端部一體地形成圓筒形聯接部，每個聯接部具有用於安裝襯套的襯套安裝部分。在該臂狀件中，沒有發現諸如起皺或不足的加工缺陷。
示例8
為了製造用於汽車中的軸件，製備橫截面為圓形且直徑為20mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15僅限制原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面並通過限制模部分15僅限制原材料5的另一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部及其另一端部同時進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部及其另一個端部分別形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15的成形凹陷部分17具有封閉的成形凹陷部分17。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
然後，通過第二衝頭32擠壓原材料5的每個直徑擴大部分7的一部分，從而通過使每個直徑擴大部分7在對應的成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。通過該鍛造方法，得到預定設計形狀的軸件，在該軸件的兩個端部一體地形成將連接到另一個部件的聯接部。在該軸件中，沒有發現諸如起皺或不足的加工缺陷。
示例9
為了製造用於汽車中的連杆，製備橫截面為四邊形且邊長為10mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15僅限制原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面並通過限制模部分15僅限制原材料5的另一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部及其另一端部同時進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部及其另一個端部分別形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15的成形凹陷部分17具有封閉的成形凹陷部分17。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。
然後，通過第二衝頭32擠壓原材料5的每個直徑擴大部分7的一部分，從而通過使每個直徑擴大部分7在對應的成形凹陷部分17內塑性變形，用直徑擴大部分7的材料填充成形凹陷部分17。通過在直徑擴大部分7的中央部位用第二衝頭32擠壓直徑擴大部分7，形成聯接孔，並且直徑擴大部分7形成為圓筒形。該圓筒形直徑擴大部分將用作將連接到另一部件(例如曲柄或活塞)的聯接部。即，通過該鍛造方法，得到預定設計形狀的連杆，在連杆的兩個端部一體地形成將連接到另一部件的聯接部。在該連杆中，沒有發現諸如起皺或不足的加工缺陷。
示例10
為了製造用於壓縮機中的雙頭活塞，製備橫截面為圓形且直徑為20mm的條形原材料5(材料鋁合金)。將原材料5加熱到350℃，在通過限制模部分15僅限制原材料5的一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面並通過限制模部分15限制原材料5的另一個端部(預定的直徑擴大部分6)沿厚度方向的側表面的同時，根據第二實施例的鍛造方法對原材料5的這一個端部及其另一端部同時進行模鍛加工。通過該模鍛加工，在原材料5的這一個端部及其另一個端部分別形成扁平的直徑擴大部分7。採用的限制模部分15的成形凹陷部分17具有封閉的成形凹陷部分17。導向件20的平均移動速度G滿足上述關係式(i)。通過該鍛造方法，得到預定設計形狀的雙頭活塞，在該雙頭活塞的兩個端部一體地形成頭部(即活塞主體)。在該雙頭活塞中，沒有發現諸如起皺或不足的加工缺陷。
儘管本發明可表現為許多不同的形式，在文中說明了多個示例性實施例，但是應當理解，本公開應被認為是提供本發明的原理的示例，並且這種示例不會將本發明限制成文中所述和/或說明的優選實施例。
儘管文中已說明了本發明的說明性實施例，但是本發明並不局限於文中所述的各種優選實施例，本領域內的技術人員根據本公開應當理解，本發明包括具有等效件、變型、省略、組合(例如各種實施例中的方面的組合)、適應和/或修改的任何和所有實施例。權利要求中的特徵應根據權利要求中使用的語言被廣泛的解釋，並不局限於本說明書中或在本申請審查期間所述的示例，所述示例不是排他的。例如，在本公開中，術語「優選」不是排他的而是指「優選地但不局限於」。在本公開中以及在本申請審查期間，僅針對這樣的特定權利要求特徵使用方法加功能或步驟加功能限制，即該特定權利要求特徵中存在所有下面的條件a)「所用裝置」或「所用步驟」被清楚地描述；b)對應的功能被清楚地描述；以及c)結構、支持該結構的材料或行為(act)未被描述。在本公開中以及本申請審查期間，術語「本發明」或「發明」可用作對本公開內的一個或多個方面的參考。本發明或發明的語言不應被不正確地解釋成關鍵的標識，不應被不正確地解釋為在所有方面或實施例中應用(即，應理解本發明具有多個方面或實施例)，並且不應被不正確地解釋為限制本申請或權利要求的範圍。在本公開中以及本申請審查期間，術語「實施例」可用於說明任何方面、特徵、過程或步驟、其任何組合和/或其任何部分等。在一些示例中，各個實施例可包括部分相同的特徵。在本公開中以及本申請審查期間，可使用以下縮略術語意思為「例如」的「e.g」，以及意思為「注意」的「NB」。
工業應用根據本發明的鍛造方法及鍛造裝置可優選地用於製造具有一個或多個直徑較大的部分的部件，例如用於汽車中的臂狀件、軸件、連杆或用於壓縮機中的雙頭活塞。
權利要求
1.一種使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置的鍛造方法，其中，將固定到所述固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入所述導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動所述衝頭而利用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動所述導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，使得原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
2.根據權利要求1所述的鍛造方法，其特徵在於，在衝頭開始移動之前在導向件與固定件模之間設置具有一定距離的初始間隙，所述距離設定為與暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
3.根據權利要求2所述的鍛造方法，其特徵在於，在衝頭開始移動與導向件開始移動之間設置時間間隔。
4.根據權利要求3所述的鍛造方法，其特徵在於，所述時間間隔設定為使得在衝頭開始移動之前暴露於初始間隙的範圍內的原材料的暴露部分的體積與在該時間間隔期間在初始間隙的範圍內將增加的原材料的增加體積的總體積不會超過在將通過模鍛加工形成的原材料的直徑擴大部分的預定形狀內存在於初始間隙的範圍內的原材料的體積。
5.一種使用配備用於固定條形原材料的固定模、具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件、以及用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭的模鍛裝置的鍛造方法，其中，將固定到所述固定模且其預定的直徑擴大部分突出的原材料的該預定的直徑擴大部分插入所述導向件的插入通道，然後，在暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下通過移動所述衝頭而利用該衝頭擠壓原材料的同時，通過沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，在設定如下參數的情況下「P」是從衝頭開始移動時起衝頭的平均移動速度；「G」是從導向件開始移動時起導向件的平均速度；「X0」是與在模鍛加工之前原材料的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X1」是與在模鍛加工之後原材料的直徑擴大部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度；「X」是導向件與固定模之間的初始間隙(0≤X≤X0)；「t0」是從衝頭開始移動到導向件開始移動的時間間隔(0≤t0)；「L」是在模鍛加工之後原材料的直徑擴大部分的長度；「I0」是直徑擴大部分所需的在模鍛加工之前狀態的原材料的長度；「T」是從衝頭開始移動時起的模鍛加工時間，如果t0＜T，則「G」滿足以下關係式(L-X)/[(I0-L)/P-t0]≤G≤P(X1-X)/(I0-X1-Pt0)。
6.根據權利要求5所述的鍛造方法，其特徵在於，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的端部。
7.根據權利要求5所述的鍛造方法，其特徵在於，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的軸向中央部分。
8.根據權利要求5所述的鍛造方法，其特徵在於，原材料的預定的直徑擴大部分是原材料的一個端部及其另一個端部，將固定到固定模且其一個端部和另一個端部突出的原材料的所述一個端部和另一個端部插入對應導向件的插入通道，並對所述一個端部和另一個端部同時進行模鍛加工。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的鍛造方法，其特徵在於，所述導向件的前端表面在插入通道一側的邊緣部分和/或在所述固定模內形成的原材料固定和裝配孔的開口邊緣部分被斜切。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的鍛造方法，其特徵在於，在用具有成形凹陷部分的限制模部分限制原材料的周向表面的一部分的同時對原材料的預定的直徑擴大部分進行模鍛加工，然後通過設置在所述限制模部分的第二衝頭擠壓原材料的直徑擴大部分，以通過使該直徑擴大部分在限制模部分的成形凹陷部分內塑性變形而用該直徑擴大部分的材料填充該成形凹陷部分。
11.根據權利要求10所述的鍛造方法，其特徵在於，所述固定模設置有從限制模部分的成形凹陷部分延續的飛邊成形凹陷部分，並且通過使直徑擴大部分在限制模部分的成形凹陷部分內塑性變形而將該直徑擴大部分的材料填入該成形凹陷部分和所述飛邊成形凹陷部分。
12.根據權利要求10所述的鍛造方法，其特徵在於，所述成形凹陷部分是封閉的凹陷部分。
13.通過根據權利要求1至12中任一項所述的鍛造方法獲得的鍛造產品。
14.一種包括模鍛裝置的鍛造裝置，其中，所述模鍛裝置包括用於固定條形原材料的固定模；具有用於插入原材料並以防止翹曲狀態保持原材料的插入通道的導向件；用於沿原材料的軸向擠壓插入導向件的插入通道並被該插入通道保持的原材料的衝頭，以及導向件驅動裝置，該導向件驅動裝置用於沿與衝頭的移動方向相反的方向移動導向件，使得暴露於導向件與固定模之間的原材料的暴露部分的長度變為與原材料的暴露部分的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。
15.根據權利要求14所述的鍛造裝置，其特徵在於，所述模鍛裝置在原材料的暴露部分的周向表面的一部分被限制或者原材料的暴露部分的整個周向表面未被限制的狀態下執行模鍛加工。
16.根據權利要求14或15所述的鍛造裝置，其特徵在於，所述模鍛裝置還包括用於限制原材料的暴露部分的周向表面的一部分的限制模部分。
17.根據權利要求16所述的鍛造裝置，其特徵在於，所述限制模部分設置有用於擠壓通過模鍛裝置形成的原材料的直徑擴大部分的第二衝頭和成形凹陷部分，通過用所述第二衝頭擠壓所述直徑擴大部分而將該直徑擴大部分的材料填入所述成形凹陷部分。
18.根據權利要求17所述的鍛造裝置，其特徵在於，所述固定模設置有從所述限制模部分的成形凹陷部分延續的飛邊成形凹陷部分。
19.根據權利要求17所述的鍛造裝置，其特徵在於，所述成形凹陷部分是封閉的凹陷部分。
全文摘要
一種鍛造裝置(1A)包括模鍛裝置(2)，該模鍛裝置(2)配備固定模(10)、具有用於插入條形原材料(5)並以防止翹曲狀態保持原材料(5)的插入通道(22)的導向件(20)、以及衝頭(30)。原材料(5)固定到固定模(10)且原材料的一個端部突出。原材料(5)的這一個端部插入導向件(20)的插入通道(22)。然後，在暴露於導向件(20)與固定模(10)之間的原材料(5)的暴露部分(8)的整個周向表面未被限制的狀態下利用衝頭(30)沿軸向擠壓原材料(5)的同時，沿與衝頭(30)的移動方向相反的方向移動導向件(20)，使得原材料(5)的暴露部分(8)的長度變為與原材料(5)的暴露部分(8)的橫截面面積對應的翹曲限制長度或更小長度。這樣，對原材料(5)的所述一個端部進行模鍛加工。
文檔編號B21K1/14GK1849185SQ200480026129
公開日2006年10月18日 申請日期2004年7月30日 優先權日2003年7月31日
發明者大瀧篤史, 濱野秀光 申請人:昭和電工株式會社