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JP2024164297A - Forged products - Google Patents

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JP2024164297A
JP2024164297A JP2024152957A JP2024152957A JP2024164297A JP 2024164297 A JP2024164297 A JP 2024164297A JP 2024152957 A JP2024152957 A JP 2024152957A JP 2024152957 A JP2024152957 A JP 2024152957A JP 2024164297 A JP2024164297 A JP 2024164297A
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JP
Japan
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die
protrusion
billet
forging
cavity
Prior art date
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Application number
JP2024152957A
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Japanese (ja)
Inventor
健志 ▲高▼野
Kenji Takano
浩信 伊藤
Hironobu Ito
正樹 三澤
Masaki Misawa
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02Dies or mountings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

To improve the durability of a forged molding.SOLUTION: A forged molding 60 comprises: an outer peripheral part 62 formed into a cylindrical shape; a flange part 64 formed at the upper end of the outer peripheral part 62 and swelling to the radial outside of the outer peripheral part 62; a center part 66 formed inside the outer peripheral part 62; a recessed part 68A formed by a forging molding in the bottom surface of the center part 66; and a projected part 69 formed above the recessed part 68A in the center part 66 and larger in diameter than the recessed part 68A. The projected part 69 is provided with a free molding surface 69A formed not in contact with the forging molding.SELECTED DRAWING: Figure 3B

Description

本発明は、鍛造成型品に関する。 The present invention relates to forged products.

下記特許文献1には、ロータハブの鍛造型が記載されている。この鍛造型においてロータハブのフランジ部を成形する部分には、開口部が形成されている。この開口部からは、鍛造加工の際に、被加工材の一部が外側に逃げることができる。これにより、鍛造型から被加工材のフランジ部となる部分に加えられる負荷を低減し、当該部分に残留ひずみが生じることを抑えることができる。 The following Patent Document 1 describes a forging die for a rotor hub. An opening is formed in the part of this forging die where the flange portion of the rotor hub is formed. This opening allows a portion of the workpiece to escape to the outside during the forging process. This reduces the load applied from the forging die to the part of the workpiece that will become the flange portion, and suppresses the occurrence of residual strain in that part.

特開2019-147172号公報JP 2019-147172 A

上記特許文献1のロータハブの鍛造型によると、ロータハブのフランジ部に残留ひずみが生じることを抑制できる。フランジ部の残留ひずみを抑制することにより、特に高い加工精度が求められるディスク載置面の平滑度を高めることができる。 The rotor hub forging die of the above-mentioned Patent Document 1 can suppress the occurrence of residual strain in the flange portion of the rotor hub. By suppressing the residual strain in the flange portion, it is possible to increase the smoothness of the disk mounting surface, which requires particularly high machining accuracy.

このように、鍛造成型品においては、その用途に応じて適切な箇所の残留ひずみを抑制することが好ましい。一方で、鍛造加工の際には、鍛造型にも、被加工材からの反力によって負荷が掛かる。このため、成型品の残留ひずみを抑制することに加えて、金型の耐久性を向上させることも求められている。 In this way, in forged products, it is preferable to suppress residual strain in appropriate locations depending on the application. On the other hand, during the forging process, the forging die is also subjected to a load due to a reaction force from the workpiece. For this reason, in addition to suppressing residual strain in the molded product, it is also necessary to improve the durability of the die.

本発明は、上記事実を考慮して、鍛造用金型の耐久性を向上させることを目的とする。 Taking the above facts into consideration, the present invention aims to improve the durability of forging dies.

第一態様の鍛造成型品は、円筒状に形成された外周部と、前記外周部の上端部に形成され、前記外周部の径方向外側へ張り出すフランジ部と、前記外周部の内側に形成された中央部と、前記中央部の底面に鍛造用金型により形成された凹部と、前記中央部において前記凹部の上方に形成され前記凹部より大径の凸部と、を有し、前記凸部は前記鍛造用金型が当接せずに形成された自由成形面を備えている。
第二態様の鍛造成型品は、第一態様の鍛造成型品において、前記フランジ部における径方向外側の端面の平滑度は、前記自由成形面より高く、前記自由成形面以外の部分と等しい。
第三態様の鍛造成型品は、第一態様の鍛造成型品において、前記フランジ部における径方向外側の端面に自由成形面が形成されている。
第四態様の鍛造成型品は、第一態様の鍛造成型品において、前記凸部の側面と前記自由成形面との間には曲面が形成されている。
第五態様の鍛造成型品は、第一態様又は第二態様の鍛造成型品において、前記凹部から前記自由成形面を貫通する貫通孔が形成されている。
The forged product of the first embodiment has an outer circumferential portion formed in a cylindrical shape, a flange portion formed at the upper end of the outer circumferential portion and extending radially outward from the outer circumferential portion, a central portion formed inside the outer circumferential portion, a recess formed on the bottom surface of the central portion by a forging die, and a convex portion formed above the recess in the central portion and having a larger diameter than the recess, and the convex portion has a free forming surface formed without contacting the forging die.
In the second aspect of the forged product, the smoothness of the radially outer end face of the flange portion is higher than that of the free-form surface and is equal to that of the portion other than the free-form surface in the forged product of the first aspect.
A forged product of a third aspect is the forged product of the first aspect, in which a free forming surface is formed on a radially outer end face of the flange portion.
The forged product of the fourth aspect is the forged product of the first aspect, wherein a curved surface is formed between the side surface of the convex portion and the free forming surface.
A forged product of a fifth aspect is the forged product of the first or second aspect, wherein a through hole is formed from the recess through the free forming surface.

第一態様の鍛造用金型は、キャビティを備えた第一型と、前記第一型に向けて相対的に移動することで、前記キャビティとの間で被加工材を挟んで押圧可能なコアを備えた第二型と、前記キャビティの底面に形成され、前記コアへ向けて前記第一型又は前記第二型の移動方向に沿って突出した突起と、前記コアにおいて前記突起と対向する部分に前記移動方向に向けて設けられ、前記第一型と前記第二型とを型締めした状態で前記被加工材と前記コアとの間に間隙を形成する開口部と、を有する。 The forging die of the first embodiment has a first die with a cavity, a second die with a core that can sandwich and press a workpiece between the first die and the core by moving relatively toward the first die, a protrusion formed on the bottom surface of the cavity and protruding toward the core in the direction of movement of the first die or the second die, and an opening that is provided in the core in the direction of movement opposite the protrusion and forms a gap between the workpiece and the core when the first die and the second die are clamped together.

第一態様の鍛造用金型は、キャビティの底面に、コアへ向けて第一型又は第二型の移動方向に沿って突出した突起が形成されている。このため、キャビティとコアとで被加工材を挟んで押圧した際に、被加工材は、突起から局部的な圧力を受ける。これにより被加工材は、コアへ向かって変形する。 In the forging die of the first embodiment, a protrusion is formed on the bottom surface of the cavity, protruding toward the core in the direction of movement of the first or second die. Therefore, when the workpiece is sandwiched and pressed between the cavity and the core, the workpiece receives localized pressure from the protrusion. This causes the workpiece to deform toward the core.

一方で、コアにおいてキャビティの突起と対向する部分には、第一型又は第二型の移動方向に向けて開口部が設けられている。この開口部は、第一型と第二型とを型締めした状態で、被加工材との間に間隙を形成する部分である。すなわち、被加工材において、キャビティの突起から押圧されて変形した部分の少なくとも一部は、コアと接触しない。これにより、突起から被加工材を介してコアに作用する押圧力が低減される。また、コアから被加工材を介してキャビティに作用する押圧力が低減される。このため、鍛造用金型の耐久性を向上できる。 On the other hand, an opening is provided in the portion of the core facing the protrusion of the cavity, facing the direction of movement of the first or second die. This opening is a portion that forms a gap between the workpiece when the first and second dies are clamped together. In other words, at least a portion of the portion of the workpiece that is pressed and deformed by the protrusion of the cavity does not come into contact with the core. This reduces the pressing force acting from the protrusion to the core via the workpiece. Also, the pressing force acting from the core to the cavity via the workpiece is reduced. This improves the durability of the forging die.

第二態様の鍛造用金型は、第一態様の鍛造用金型において、前記キャビティの側面には、前記移動方向と交わる方向に沿う段差面が設けられており、前記コアには、前記段差面との間で前記被加工材を押圧する押圧面が形成されている。 The second aspect of the forging die is the forging die of the first aspect, in which a step surface is provided on the side surface of the cavity along a direction intersecting the direction of movement, and the core is formed with a pressing surface that presses the workpiece between the step surface and the core.

第二態様の鍛造用金型では、第一型又は第二型の移動方向と交わる方向の段差面及び押圧面によって、被加工材が押圧される。このため被加工材の外周部が据え込み鍛造される。これにより、被加工材の外周部における金属の組織を緻密にして、強度を大きくできる。 In the forging die of the second embodiment, the workpiece is pressed by the step surface and pressing surface in the direction intersecting the movement direction of the first or second die. This causes the outer periphery of the workpiece to be upset forged. This makes it possible to make the metal structure in the outer periphery of the workpiece denser and increase its strength.

また、被加工材の外周部に、第一型又は第二型の移動方向と交わる方向へ張り出すフランジを形成できる。このため、削り出しのみによってフランジを形成する場合と比較して、材料の歩留まりがよい。 In addition, a flange can be formed on the outer periphery of the workpiece, projecting in a direction intersecting the direction of movement of the first or second die. This results in a higher material yield than when the flange is formed by machining alone.

第三態様の鍛造方法は、キャビティを備えた第一型と、前記キャビティとの間で被加工材を挟んで押圧可能なコアを備えた第二型と、を用いた鍛造方法であって、前記コアへ向けて前記第一型又は前記第二型の移動方向に沿って突出した突起が底面に形成された前記キャビティへ、前記被加工材を配置する工程と、前記第一型と、前記コアにおいて前記突起と対向する部分に前記移動方向に向けて設けられた開口部を有する前記第二型とを型締めして前記被加工材を成型すると共に、前記被加工材と前記コアとの間に形成される間隙により自由成形面を形成する工程と、を有する。 The forging method of the third aspect is a forging method using a first die having a cavity and a second die having a core capable of pressing a workpiece between the cavity and the first die, and includes the steps of placing the workpiece in the cavity having a protrusion formed on the bottom surface thereof that protrudes in the direction of movement of the first die or the second die toward the core, and clamping the first die and the second die, which has an opening provided in the part of the core facing the protrusion and facing the direction of movement, to mold the workpiece, and forming a free forming surface by the gap formed between the workpiece and the core.

第三態様の鍛造方法に用いる鍛造用金型は、キャビティの底面に、コアへ向かって突出した突起が形成されている。このため、キャビティとコアとで被加工材を挟んで押圧した際に、被加工材は、突起から局部的な圧力を受ける。これにより被加工材は、コアへ向かって変形する。 The forging die used in the forging method of the third embodiment has a protrusion formed on the bottom surface of the cavity that protrudes toward the core. Therefore, when the workpiece is sandwiched and pressed between the cavity and the core, the workpiece receives localized pressure from the protrusion. This causes the workpiece to deform toward the core.

また、被加工材には、第一型の突起の上方に、自由成形面が形成される。すなわち、キャビティの突起から押圧されて変形した部分の少なくとも一部は、コアと接触しない。これにより、突起から被加工材を介してコアに作用する押圧力が低減される。また、コアから被加工材を介してキャビティに作用する押圧力が低減される。このため、鍛造用金型の耐久性を向上できる。 In addition, a free forming surface is formed on the workpiece above the protrusion of the first die. In other words, at least a part of the part of the cavity that is pressed and deformed by the protrusion does not come into contact with the core. This reduces the pressing force acting from the protrusion to the core via the workpiece. Also, the pressing force acting from the core to the cavity via the workpiece is reduced. This improves the durability of the forging die.

第四態様の鍛造成型品は、円筒状に形成された外周部と、前記外周部の上端部に形成され、前記外周部の径方向外側へ張り出すフランジ部と、前記外周部の内側に形成された中央部と、前記中央部の底面に形成された凹部と、前記中央部において前記凹部の上方に形成された凸部と、を有し、前記凸部は自由成形面を備えている。 The forged product of the fourth embodiment has an outer periphery formed in a cylindrical shape, a flange portion formed at the upper end of the outer periphery and extending radially outward from the outer periphery, a central portion formed inside the outer periphery, a recess formed on the bottom surface of the central portion, and a protrusion formed above the recess in the central portion, and the protrusion has a free forming surface.

第四態様の鍛造成型品は、中央部の底面に凹部が形成されている。すなわち、中央部の底面は、鍛造用金型によって押圧されて変形している。 In the fourth embodiment, the forged product has a recess formed in the bottom surface of the center. In other words, the bottom surface of the center is deformed by being pressed by the forging die.

一方で、中心部における凹部の上方には、自由成形面とされた凸部が形成されている。すなわち、鍛造用金型によって押圧された底面の反対側の部分は、鍛造用金型によって押圧されない。つまりこの部分は、鍛造用金型から押圧されないで自由変形して形成されている。これにより、鍛造加工の際に、成型品から鍛造用金型に作用する押圧力が低減される。このため、鍛造用金型の耐久性を向上できる。 On the other hand, above the recess in the center, a convex portion is formed as a free forming surface. In other words, the portion opposite the bottom surface pressed by the forging die is not pressed by the forging die. In other words, this portion is formed by free deformation without being pressed by the forging die. This reduces the pressing force acting from the molded product on the forging die during the forging process. This improves the durability of the forging die.

本発明によると、鍛造用金型の耐久性を向上させることができる。 This invention makes it possible to improve the durability of forging dies.

本発明の実施形態に係る鍛造用金型を示す立面図である。FIG. 1 is an elevational view showing a forging die according to an embodiment of the present invention. 図1AにおけるB-B線断面図である。1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A. 本発明の実施形態に係る鍛造用金型のキャビティにビレットを配置した状態を示す立断面図である。1 is a cross-sectional elevation view showing a state in which a billet is placed in a cavity of a forging die according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る鍛造用金型を型締めしてビレットを変形させている状態を示す立断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional elevation view showing a state in which the forging die according to the embodiment of the present invention is clamped to deform a billet. 本発明の実施形態に係る鍛造用金型をさらに型締めしてビレットを変形させている状態を示す立断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional elevation view showing a state in which the forging die according to the embodiment of the present invention is further clamped to deform the billet. 本発明の実施形態に係る鍛造成型品を示す立面図である。FIG. 2 is an elevational view showing a forged product according to an embodiment of the present invention. 図3AにおけるB-B線断面図である。This is a cross-sectional view of line BB in Figure 3A. 本発明の実施形態に係る鍛造成型品における自由成形面の形状の一例を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing an example of the shape of a free forming surface in a forged product according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る鍛造成型品における自由成形面の形状の別の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the shape of a free forming surface in a forged product according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る鍛造成型品を切削して形成されるロータハブを示す立面図である。1 is an elevational view showing a rotor hub formed by cutting a forged product according to an embodiment of the present invention; 図5AにおけるB-B線断面図である。This is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5A.

以下、本発明の実施形態に係る鍛造用金型、鍛造方法及び鍛造成型品について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。 The following describes the forging die, forging method, and forged product according to the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Components indicated with the same reference numerals in each drawing are the same components. However, unless otherwise specified in the specification, each component is not limited to one, and may exist in multiples. Also, explanations of configurations and reference numerals that are duplicated in each drawing may be omitted. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications, such as omitting configurations or replacing them with different configurations, within the scope of the purpose of the present invention.

まず、本発明の実施形態に係る「鍛造用金型」、「鍛造方法」及び「鍛造成型品」の概略を説明する。 First, we will provide an overview of the "forging die," "forging method," and "forged product" according to an embodiment of the present invention.

図1A、図1Bには、本発明の実施形態に係る「鍛造用金型20(以下、金型20と称す)」が示されている。この金型20を用いて、被加工材であるビレット50を図2A~図2Cに示す「鍛造方法」によって鍛造する。これにより、図3A、図3Bに示す「鍛造成型品60(以下、成型品60と称す)」が成形される。成型品60は、図5に示す最終成型品としてのロータハブ10の中間材である。ロータハブ10は、成型品60を切削加工することで成形される。 Figures 1A and 1B show a "forging die 20 (hereinafter referred to as die 20)" according to an embodiment of the present invention. Using this die 20, a billet 50, which is the workpiece, is forged by the "forging method" shown in Figures 2A to 2C. This results in a "forged molded product 60 (hereinafter referred to as molded product 60)" shown in Figures 3A and 3B. The molded product 60 is an intermediate material for the rotor hub 10, which is the final molded product shown in Figure 5. The rotor hub 10 is formed by cutting the molded product 60.

<ロータハブ>
本発明の実施形態に係る金型20、鍛造方法及び成型品60に関する説明に先立って、ロータハブ10の構成について説明する。図5A、図5Bに示すロータハブ10は、図示しないアウターロータ式のスピンドルモータを構成する筒状の回転子である。ロータハブ10は、例えばステンレス鋼等の金属材料によって形成されている。
<Rotor hub>
Prior to describing the die 20, the forging method, and the molded product 60 according to the embodiment of the present invention, the configuration of the rotor hub 10 will be described. The rotor hub 10 shown in Figures 5A and 5B is a cylindrical rotor that constitutes an outer rotor type spindle motor (not shown). The rotor hub 10 is made of a metal material such as stainless steel.

なお、以下の説明において、ロータハブ10の回転軸Oに沿う方向を軸方向という。また、回転軸Oと直交する方向を径方向といい、回転軸O回りに周回する方向を周方向という。 In the following description, the direction along the rotation axis O of the rotor hub 10 is referred to as the axial direction. The direction perpendicular to the rotation axis O is referred to as the radial direction, and the direction rotating around the rotation axis O is referred to as the circumferential direction.

ロータハブ10は、円筒状に形成された外周部12と、外周部12の上端部に形成され、外周部12の径方向外側へ張り出したフランジ部14と、外周部12の内側に形成された中央部16と、を備えている。 The rotor hub 10 has an outer circumferential portion 12 formed in a cylindrical shape, a flange portion 14 formed at the upper end of the outer circumferential portion 12 and extending radially outward from the outer circumferential portion 12, and a central portion 16 formed on the inside of the outer circumferential portion 12.

なお「上端部」とは、図5Bの紙面上方向の端部のことを示している。この「紙面上方向」は、ロータハブ10の使用状態における上下方向とは必ずしも一致しない。後述する「下端部」(図5Bの紙面下方向の端部)についても同様である。 Note that the "upper end" refers to the end at the top of the paper in FIG. 5B. This "upper end" does not necessarily coincide with the up-down direction of the rotor hub 10 when in use. The same applies to the "lower end" (the end at the bottom of the paper in FIG. 5B) described below.

フランジ部14は、外周部12の上端部の全周に亘って径方向外側へ張り出し、円環状に形成されている。中央部16は、外周部12の上端部と下端部との間において、外周部12の径方向内側に形成されている。中央部16には、フランジ部14側に突出した凸部19が形成されている。また、中央部16には、貫通孔18が形成されている。貫通孔18は、回転軸Oを中心軸とする丸孔であり、中央部16の底面から凸部19の頂面まで貫通している。 The flange portion 14 is formed in a circular ring shape, projecting radially outward around the entire circumference of the upper end of the outer periphery portion 12. The central portion 16 is formed radially inward of the outer periphery portion 12, between the upper and lower ends of the outer periphery portion 12. The central portion 16 is formed with a protrusion 19 that protrudes toward the flange portion 14. The central portion 16 is also formed with a through hole 18. The through hole 18 is a round hole with the rotation axis O as its central axis, and penetrates from the bottom surface of the central portion 16 to the top surface of the protrusion 19.

なお、ロータハブ10は、例えば情報記録再生装置に用いられる。また、ロータハブ10は、円盤状のディスク(磁気記録媒体)Dにおける中央の孔Dhに外周部12が嵌合された状態で使用される。このとき、フランジ部14に、ディスクDにおける孔Dhの縁部が載置される(載置面14A)。情報記録再生装置の駆動時、ロータハブ10は、周方向に回転自在に支持された状態で、図示しないスピンドルモータの駆動により周方向に回転する。 The rotor hub 10 is used, for example, in an information recording and reproducing device. The rotor hub 10 is used with its outer periphery 12 fitted into a central hole Dh in a circular disk (magnetic recording medium) D. At this time, the edge of the hole Dh in the disk D is placed on the flange portion 14 (mounting surface 14A). When the information recording and reproducing device is operating, the rotor hub 10 is supported so as to be freely rotatable in the circumferential direction and rotates in the circumferential direction by the drive of a spindle motor (not shown).

<鍛造用金型>
図1A、図1Bに示すように、金型20は、第一型30と、第二型40と、を備えて構成されている。
<Forging dies>
As shown in FIGS. 1A and 1B , the mold 20 is configured to include a first mold 30 and a second mold 40 .

(第一型)
第一型30は、鍛造時に固定した状態で使用される固定型である。第一型30には、ビレット50(図2A参照)を配置する凹部であるキャビティ30Cが形成されている。また、第一型30は、キャビティ30Cの底面36を形成する底面型30Aと、キャビティ30Cの側面32を形成する側面型30Bと、を備えて形成されている。
(Type 1)
The first die 30 is a fixed die that is used in a fixed state during forging. The first die 30 is formed with a cavity 30C, which is a recess in which a billet 50 (see FIG. 2A) is placed. The first die 30 is also formed with a bottom die 30A that forms a bottom surface 36 of the cavity 30C, and a side die 30B that forms a side surface 32 of the cavity 30C.

キャビティ30Cの底面36は、第二型40の移動方向(以下、移動方向Vと称す)に沿う軸Oを中心とする円形状に形成されている。これに対応して、底面型30Aの頂面は軸Oを中心とする円形状に形成され、底面型30Aは、軸Oを中心軸とする円筒状に形成されている。 The bottom surface 36 of the cavity 30C is formed in a circular shape centered on an axis O along the movement direction of the second mold 40 (hereinafter referred to as the movement direction V). Correspondingly, the top surface of the bottom mold 30A is formed in a circular shape centered on the axis O, and the bottom mold 30A is formed in a cylindrical shape centered on the axis O.

また、キャビティ30Cの底面36には、第二型40へ向けて移動方向Vに沿って突出した突起36A、36Bが形成されている。突起36Aは、軸Oを中心軸とする円錐台形の突起である。突起36Bは、突起36Aを取り囲む円環状に形成された突起である。突起36Aの高さ(移動方向Vに沿う寸法)は、突起36Bの高さより高い。換言すると、突起36Aは、底面36に形成された複数の突起のうち、最も高さが高い突起である。 In addition, protrusions 36A and 36B are formed on the bottom surface 36 of the cavity 30C, protruding along the movement direction V toward the second die 40. Protrusion 36A is a truncated cone-shaped protrusion with axis O as its central axis. Protrusion 36B is an annular protrusion that surrounds protrusion 36A. The height of protrusion 36A (the dimension along the movement direction V) is higher than the height of protrusion 36B. In other words, protrusion 36A is the tallest protrusion among the multiple protrusions formed on the bottom surface 36.

キャビティ30Cの側面32は、第一側面32A及び第二側面32Bを備えている。第一側面32Aは、キャビティ30Cの底面36寄りの側面であり、移動方向Vに沿う方向から見た形状が、底面36と略一致する形状とされている。第二側面32Bは、第一側面32Aから見て第二型40側に形成されている。また、第二側面32Bは、移動方向Vに沿う方向から見た形状が、第一側面32Aの同心円に沿い、かつ、第一側面32Aより大径の円形状とされている。 The side surface 32 of the cavity 30C has a first side surface 32A and a second side surface 32B. The first side surface 32A is the side surface closer to the bottom surface 36 of the cavity 30C, and its shape when viewed from a direction along the movement direction V is approximately the same as that of the bottom surface 36. The second side surface 32B is formed on the second mold 40 side when viewed from the first side surface 32A. Furthermore, the shape of the second side surface 32B when viewed from a direction along the movement direction V is a circle that is concentric with the first side surface 32A and has a larger diameter than the first side surface 32A.

また、キャビティ30Cにおいては、第一側面32A及び第二側面32Bの間に、段差面34が形成されている。段差面34は、移動方向Vと略直交する面内に沿って形成された平坦面である。 In addition, in the cavity 30C, a step surface 34 is formed between the first side surface 32A and the second side surface 32B. The step surface 34 is a flat surface formed along a plane that is approximately perpendicular to the movement direction V.

(第二型)
第二型40は、鍛造時(型締め時)に第一型30に対して接近する方向(移動方向V)に動かして使用される可動型である。なお、第二型40は第一型30の上方に配置されるため、第二型40及び第一型30を、それぞれ上型及び下型と称す場合がある。また、第二型40は第一型30のキャビティ30Cに挿入されるため、この第二型40をコア型又はコアと称す場合もある。
(Type 2)
The second die 40 is a movable die that is used by being moved in a direction (movement direction V) approaching the first die 30 during forging (when clamping the die). Since the second die 40 is disposed above the first die 30, the second die 40 and the first die 30 may be referred to as the upper die and the lower die, respectively. Since the second die 40 is inserted into the cavity 30C of the first die 30, the second die 40 may be referred to as a core die or a core.

第二型40は、側面42、押圧面44、頂面46及び貫通孔48を備えて形成されている。 The second mold 40 is formed with a side surface 42, a pressing surface 44, a top surface 46, and a through hole 48.

側面42は、第一側面42A及び第二側面42Bを備えている。第一側面42Aは、移動方向Vに沿う方向から見た形状が、第一型30における第一側面32Aの同心円に沿い、かつ、第一側面32Aより小径の円形状とされている。第一側面42Aは、第二側面42Bよりキャビティ30Cの底面36側に形成されている。第二側面42Bは、移動方向Vに沿う方向から見た形状が、第一型30における第二側面32Bと略一致する形状とされている。 The side surface 42 has a first side surface 42A and a second side surface 42B. The shape of the first side surface 42A when viewed from a direction along the movement direction V is a circle that is concentric with the first side surface 32A of the first die 30 and has a smaller diameter than the first side surface 32A. The first side surface 42A is formed closer to the bottom surface 36 of the cavity 30C than the second side surface 42B. The shape of the second side surface 42B when viewed from a direction along the movement direction V is substantially the same as the shape of the second side surface 32B of the first die 30.

これにより、第二型40は、第一側面42Aがキャビティ30Cの第一側面32Aと離間した状態で、かつ、第二側面42Bが、キャビティ30Cの第二側面32Bと接した状態で動かされる。 As a result, the second mold 40 is moved with the first side 42A spaced apart from the first side 32A of the cavity 30C and the second side 42B in contact with the second side 32B of the cavity 30C.

押圧面44は、第一側面42A及び第二側面42Bの間において、移動方向Vと略直交する面内に沿って形成された平坦面である。押圧面44は、キャビティ30Cの段差面34と対向して配置される。 The pressing surface 44 is a flat surface formed between the first side surface 42A and the second side surface 42B along a plane that is approximately perpendicular to the moving direction V. The pressing surface 44 is disposed opposite the step surface 34 of the cavity 30C.

頂面46は、第一側面42Aと交わる面であり、キャビティ30Cの底面36と対向して配置される。 The top surface 46 is a surface that intersects with the first side surface 42A and is positioned opposite the bottom surface 36 of the cavity 30C.

貫通孔48は、頂面46に開口部を形成する円形の孔であり、軸Oを中心軸として、移動方向Vに沿って設けられている。つまり貫通孔48は、突起36Aと対向する位置に設けられている。また、移動方向に沿う方向からみて、貫通孔48の内径は、突起36Aの外径より大きい。 The through hole 48 is a circular hole that forms an opening in the top surface 46, and is provided along the movement direction V with the axis O as the central axis. In other words, the through hole 48 is provided at a position opposite the protrusion 36A. Also, when viewed from the direction along the movement direction, the inner diameter of the through hole 48 is larger than the outer diameter of the protrusion 36A.

<鍛造方法>
上述した金型20を用いて、図3A、図3Bに示す成型品60を鍛造する。成型品60は、熱間鍛造によって成型することもできるが、本明細書においては冷間鍛造によって成形する場合について説明する。
<Forging method>
3A and 3B is forged using the above-described die 20. The molded product 60 can also be formed by hot forging, but in this specification, the case where the molded product 60 is formed by cold forging will be described.

成型品60を鍛造するには、まず図2Aに示すように、キャビティ30Cに、被加工材であるビレット50を配置する。ビレット50は、ステンレス鋼等の金属材料によって形成されている。ビレット50は円柱形状とされており、外周面50Aがキャビティ30Cにおける第一側面32Aと接して配置される。なお「接して」とは、外周面50Aと第一側面32Aとの間に、ビレット50を着脱可能な程度の隙間が形成されている状態を含むものとする。 To forge the molded product 60, first, as shown in FIG. 2A, a billet 50, which is the workpiece, is placed in the cavity 30C. The billet 50 is made of a metal material such as stainless steel. The billet 50 has a cylindrical shape, and the outer peripheral surface 50A is placed in contact with the first side surface 32A of the cavity 30C. Note that "in contact" includes a state in which a gap is formed between the outer peripheral surface 50A and the first side surface 32A large enough to allow the billet 50 to be attached and detached.

ビレット50がキャビティ30Cに配置された状態では、ビレット50の底面50Bが、キャビティ30Cの底面36に形成された突起36Aの頂面と接して配置される。この状態で第二型40を第一型30に近づく方向へ動かすことにより、まずビレット50の頂面50Cに、第二型40の頂面46が接触する。これにより、第二型40と第一型30とで、ビレット50が挟み込まれる。 When the billet 50 is placed in the cavity 30C, the bottom surface 50B of the billet 50 is placed in contact with the top surface of the protrusion 36A formed on the bottom surface 36 of the cavity 30C. In this state, by moving the second die 40 in a direction approaching the first die 30, the top surface 46 of the second die 40 first comes into contact with the top surface 50C of the billet 50. As a result, the billet 50 is sandwiched between the second die 40 and the first die 30.

次に図2Bに示すように、第二型40と第一型30とで、ビレット50を押圧する(型締めする)。これにより、ビレット50の底面50Bが、第一型30の突起36A、36Bから押圧されて変形する。この結果、ビレット50の底面50Bには、凹部58が形成される。なお、凹部58のうち、突起36A、36Bから押圧されて形成されるものを、それぞれ凹部58A、58Bとする。 Next, as shown in FIG. 2B, the billet 50 is pressed (clamped) between the second die 40 and the first die 30. As a result, the bottom surface 50B of the billet 50 is deformed by being pressed by the protrusions 36A and 36B of the first die 30. As a result, a recess 58 is formed in the bottom surface 50B of the billet 50. The recesses 58 formed by being pressed by the protrusions 36A and 36B are referred to as recesses 58A and 58B, respectively.

一方、ビレット50の頂面50Cも、第二型40の頂面46から押圧されて変形する。これによりビレット50には、第一型30の第一側面32Aと第二型40の第一側面42Aとで挟まれた部分である外周部52が形成される。 Meanwhile, the top surface 50C of the billet 50 is also pressed by the top surface 46 of the second die 40 and deformed. This forms an outer periphery 52 in the billet 50, which is the portion sandwiched between the first side surface 32A of the first die 30 and the first side surface 42A of the second die 40.

また、ビレット50の頂面50Cが、第二型40において貫通孔48を備えた頂面46から押圧されることにより、ビレット50には、貫通孔48に陥入した凸部59が形成される。凸部59は、凹部58Aの上方に形成される。また、凸部59は、側面が貫通孔48の内周面に接する一方、頂面(ビレット50の頂面50Cにおいて、貫通孔48の内側に配置される部分)は第二型40と接触しない。換言すると、凸部59の頂面は、自由成形面とされている(自由成形面については後述する)。 In addition, the top surface 50C of the billet 50 is pressed from the top surface 46 of the second die 40, which has a through hole 48, and a convex portion 59 is formed in the billet 50, which is recessed into the through hole 48. The convex portion 59 is formed above the concave portion 58A. In addition, the side surface of the convex portion 59 contacts the inner peripheral surface of the through hole 48, while the top surface (the portion of the top surface 50C of the billet 50 that is located inside the through hole 48) does not contact the second die 40. In other words, the top surface of the convex portion 59 is a free forming surface (the free forming surface will be described later).

なお、本発明における「被加工材とコアとの間に形成される間隙」とは、本実施形態においては、被加工材であるビレット50の凸部59と、コアである第二型40と、の間に形成される隙間のことである。具体的には、凸部59と、第二型40に形成された貫通孔48の内壁のうち凸部59と接触しない部分と、で囲まれる空間を指す。 In this embodiment, the "gap formed between the workpiece and the core" in this invention refers to the gap formed between the convex portion 59 of the billet 50, which is the workpiece, and the second die 40, which is the core. Specifically, it refers to the space surrounded by the convex portion 59 and the portion of the inner wall of the through hole 48 formed in the second die 40 that does not come into contact with the convex portion 59.

第二型40と第一型30とで、ビレット50の押圧を続けると、外周部52の上端部が、第二型40の押圧面44と接触し、押圧面44から押圧される。これにより、外周部52の上端部は、外周部52の径方向外側へ向かって変形する。 As the second die 40 and the first die 30 continue to press the billet 50, the upper end of the outer periphery 52 comes into contact with the pressing surface 44 of the second die 40 and is pressed from the pressing surface 44. As a result, the upper end of the outer periphery 52 is deformed toward the outside in the radial direction of the outer periphery 52.

この変形した部分が、押圧面44及び第一型30の段差面34とで押圧されることにより、図2Cに示すようにフランジ部54が形成される。フランジ部54は、外周部52の上端部において、外周部52の径方向外側へ張り出した部分である。 This deformed portion is pressed by the pressing surface 44 and the step surface 34 of the first die 30, forming a flange portion 54 as shown in FIG. 2C. The flange portion 54 is a portion that protrudes radially outward from the upper end of the outer periphery 52.

以上の工程により、図3A、図3Bに示す成型品60が得らえる。 Through the above steps, a molded product 60 shown in Figures 3A and 3B is obtained.

<鍛造成型品>
成型品60は、外周部62と、フランジ部64と、中央部66と、凹部68と、凸部69と、を備えて形成される。
<Forged products>
The molded product 60 is formed to include an outer periphery 62 , a flange portion 64 , a central portion 66 , a recessed portion 68 , and a protruding portion 69 .

外周部62は、成形されたビレット50における外周部52に相当する部分であり、円筒状に形成されている。なお、図3A、図3Bに示した例においては、外周部62の外周面及び内周面が筒軸方向に対して傾斜して形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。使用する金型の形状に応じて、また、スピンドルモータの仕様に合わせて、これらの外周面及び内周面は、何れもまたはどちらか一方を、傾斜しない(筒軸方向に沿う)形状としてもよい。 The outer peripheral portion 62 corresponds to the outer peripheral portion 52 in the molded billet 50, and is formed in a cylindrical shape. In the example shown in Figures 3A and 3B, the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the outer peripheral portion 62 are formed to be inclined with respect to the cylindrical axis direction, but the embodiment of the present invention is not limited to this. Depending on the shape of the mold used and the specifications of the spindle motor, either or both of these outer peripheral surfaces and inner peripheral surfaces may be shaped to be non-inclined (along the cylindrical axis direction).

フランジ部64は、成形されたビレット50におけるフランジ部54に相当する部分であり、外周部62の上端部に形成され、外周部62の径方向外側へ張り出して形成されている。 The flange portion 64 corresponds to the flange portion 54 in the molded billet 50, and is formed at the upper end of the outer periphery 62 and extends radially outward from the outer periphery 62.

中央部66は、成形されたビレット50における外周部52の内側の部分に相当する部分、すなわち外周部62の内側部分である。 The central portion 66 corresponds to the inner portion of the outer periphery 52 in the formed billet 50, i.e., the inner portion of the outer periphery 62.

凹部68は、成形されたビレット50における凹部58に相当する部分であり、中央部66の底面に形成されている。なお、凹部68における凹部68A、68Bはそれぞれ、凹部58における凹部58A、58Bに相当する。 The recess 68 corresponds to the recess 58 in the molded billet 50, and is formed on the bottom surface of the central portion 66. Note that the recesses 68A and 68B in the recess 68 correspond to the recesses 58A and 58B in the recess 58, respectively.

凸部69は、成形されたビレット50における凸部59に相当する部分であり、中央部66において凹部68の上方に形成されている。この凸部69は、自由成形面69Aを備えている。 The protrusion 69 corresponds to the protrusion 59 in the formed billet 50, and is formed above the recess 68 in the central portion 66. This protrusion 69 has a free forming surface 69A.

「自由成形面」とは、鍛造成型の過程において、金型20と接触しないで形成された面である。本実施形態においては、ビレット50において、貫通孔48の内部に陥入して形成された凸部59の頂面に相当する。 The "free forming surface" is a surface that is formed during the forging process without contacting the die 20. In this embodiment, it corresponds to the top surface of the protrusion 59 that is formed by recessing into the through hole 48 in the billet 50.

自由成形面69Aは、金型20と接触して形成される部分と比較して、表面が粗く、梨地状に成形される。一方で、金型20と接触して形成される部分は、自由成形面69Aと比較して、平滑度が高い。また、金型20と接触して形成される部分は、自由成形面69Aと比較して、表面硬度が高い。 The free forming surface 69A has a rougher surface and is molded in a matte finish compared to the portion formed in contact with the mold 20. On the other hand, the portion formed in contact with the mold 20 has a higher smoothness compared to the free forming surface 69A. Also, the portion formed in contact with the mold 20 has a higher surface hardness compared to the free forming surface 69A.

これは、鍛造用金型が、一般的に、焼き入れした鋼や超硬合金を、機械加工や放電加工によって製作されることに由来する。これらの加工により、金型の表面は、研削仕上げ面や遊離砥粒によるラップ仕上げ面となり、平滑度が高く形成される。成型品60における自由成形面69A以外の部分には、この金型20の表面の平滑度が転写される。 This is because forging dies are generally made from hardened steel or cemented carbide by machining or electric discharge machining. Through these processes, the surface of the die is ground or lapped with free abrasive grains, resulting in a high degree of smoothness. The smoothness of the surface of this die 20 is transferred to the parts of the molded product 60 other than the free forming surface 69A.

成型品60における凸部69の自由成形面69Aと側面69Bとの間には、金型20と接触しない曲面69Cが形成されている。曲面69Cは、0.01mm以上の半径を有している。 Between the free forming surface 69A and the side surface 69B of the protrusion 69 in the molded product 60, a curved surface 69C that does not come into contact with the mold 20 is formed. The curved surface 69C has a radius of 0.01 mm or more.

自由成形面69Aは、金型20によって押圧されないため、成型時に形状が安定しない。このため、自由成形面69Aは、図3Bに示すように平坦に形成される場合や、図4A、図4Bに示すように曲面状に形成される場合がある。 Because the free-forming surface 69A is not pressed by the mold 20, the shape is not stable during molding. For this reason, the free-forming surface 69A may be formed flat as shown in FIG. 3B, or curved as shown in FIGS. 4A and 4B.

一例として、図4Aに示す自由成形面69Aは、凸部59から上側に突出した球面R1に沿う形状とされている。また、別の一例として、図4Bに示す自由成形面69Aは、凸部59から下側に陥入した球面R2に沿う形状とされている。球面R1、R2の直径は特に限定されるものではないが、少なくとも凸部69の側面69Bの上端部の半径r1より大きく形成される。 As one example, the free-forming surface 69A shown in FIG. 4A is shaped to follow the spherical surface R1 that protrudes upward from the convex portion 59. As another example, the free-forming surface 69A shown in FIG. 4B is shaped to follow the spherical surface R2 that recesses downward from the convex portion 59. The diameters of the spherical surfaces R1 and R2 are not particularly limited, but are formed to be at least larger than the radius r1 of the upper end of the side surface 69B of the convex portion 69.

<切削>
成型品60を切削することで、図5A、図5Bに示したロータハブ10が得られる。ロータハブ10における外周部12、フランジ部14、中央部16及び凸部19は、成型品60における外周部62、フランジ部64、中央部66及び凸部69を切削して形成される。また、ロータハブ10における貫通孔18は、成型品60における凹部68Aを切削し、自由成形面69Aまで貫通した貫通孔とすることで形成される。
<Cutting>
5A and 5B is obtained by cutting the molded product 60. The outer periphery 12, flange portions 14, central portion 16, and protruding portions 19 of the rotor hub 10 are formed by cutting the outer periphery 62, flange portions 64, central portion 66, and protruding portions 69 of the molded product 60. The through holes 18 of the rotor hub 10 are formed by cutting the recesses 68A of the molded product 60 to form through holes that penetrate to the free forming surface 69A.

<作用及び効果> <Action and Effects>

図1A、図1Bに示すように、本発明の実施形態に係る金型20は、キャビティ30Cの底面36に、コアである第二型40へ向けて、第二型40の移動方向Vに沿って突出した突起36Aが形成されている。このため、図2Bに示すように、キャビティ30Cと第二型40とで被加工材としてのビレット50を挟んで押圧した際に、ビレット50は、突起36Aから局部的な圧力を受ける。これによりビレット50は、第二型40へ向かって変形する。 As shown in Figures 1A and 1B, in the mold 20 according to the embodiment of the present invention, a protrusion 36A is formed on the bottom surface 36 of the cavity 30C, protruding along the movement direction V of the second die 40 toward the second die 40, which is the core. Therefore, as shown in Figure 2B, when a billet 50 as the workpiece is sandwiched and pressed between the cavity 30C and the second die 40, the billet 50 receives localized pressure from the protrusion 36A. This causes the billet 50 to deform toward the second die 40.

一方で、第二型40においてキャビティ30Cの突起36Aと対向する部分には、第二型40の移動方向Vに向けて開口部としての貫通孔48が設けられている。この貫通孔48は、第一型30と第二型40とを型締めした状態で、ビレット50との間に間隙を形成する部分である。すなわち、ビレット50において、キャビティ30Cの突起36Aから押圧されて変形した部分の少なくとも一部(すなわち、成型品60における自由成形面69A)は、第二型40と接触しない。 On the other hand, a through hole 48 is provided as an opening in the moving direction V of the second die 40 in the portion of the second die 40 facing the protrusion 36A of the cavity 30C. This through hole 48 is a portion that forms a gap between the billet 50 when the first die 30 and the second die 40 are clamped together. In other words, at least a portion of the portion of the billet 50 that is deformed by being pressed by the protrusion 36A of the cavity 30C (i.e., the free forming surface 69A of the molded product 60) does not come into contact with the second die 40.

これにより、突起36Aからビレット50を介して第二型に作用する押圧力が低減される。また、第二型40からビレット50を介して第一型30に作用する押圧力が低減される。このため、金型20の耐久性を向上し、金型20を長寿命化できる。 This reduces the pressing force acting on the second die from the protrusion 36A via the billet 50. Also, the pressing force acting on the first die 30 from the second die 40 via the billet 50 is reduced. This improves the durability of the die 20 and extends its lifespan.

また、本発明の実施形態に係る金型20では、図2Cに示すように、第二型40の移動方向Vと交わる方向(略直交する方向)の段差面34及び押圧面44によって、ビレット50が押圧される。このためビレット50の外周部52が据え込み鍛造される。これにより、ビレット50の外周部52における金属の組織を緻密にして、強度を大きくできる。 In addition, in the die 20 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2C, the billet 50 is pressed by the step surface 34 and the pressing surface 44 in a direction intersecting (substantially perpendicular to) the moving direction V of the second die 40. As a result, the outer periphery 52 of the billet 50 is upset forged. This makes it possible to make the metal structure in the outer periphery 52 of the billet 50 denser and increase its strength.

ここで、ビレット50の外周部52には、段差面34及び押圧面44に押圧されることによりフランジ部54が形成される。このフランジ部54は、最終成型品であるロータハブ10におけるフランジ部14に相当する部分である。上述したように、このフランジ部14にはディスクDが載置されるため、高精度の加工が必要とされる。 Here, a flange portion 54 is formed on the outer periphery 52 of the billet 50 by pressing it against the step surface 34 and the pressing surface 44. This flange portion 54 corresponds to the flange portion 14 in the rotor hub 10, which is the final molded product. As mentioned above, the disk D is placed on this flange portion 14, so high-precision machining is required.

一方、ビレット50の中央部分は、第二型40と接触しない部分が設けられ、自由変形が許容されている。これにより、フランジ部54(すなわち成型品のフランジ部64及びロータハブ10のフランジ部14)を高精度に加工できる一方で、ビレット50の体積のバラツキを、成型品60の自由成形面69Aによって吸収することができる。 On the other hand, the central portion of the billet 50 is provided with a portion that does not come into contact with the second die 40, and is allowed to deform freely. This allows the flange portion 54 (i.e., the flange portion 64 of the molded product and the flange portion 14 of the rotor hub 10) to be machined with high precision, while allowing the free forming surface 69A of the molded product 60 to absorb any variation in the volume of the billet 50.

また、ビレット50の外周部52に、第二型40の移動方向Vと交わる方向へ張り出すフランジ部54を形成できる。このため、削り出しのみによってフランジ部54を形成する場合と比較して、材料の歩留まりがよい。 In addition, a flange portion 54 that protrudes in a direction intersecting the moving direction V of the second die 40 can be formed on the outer periphery 52 of the billet 50. This results in a higher material yield than when the flange portion 54 is formed by machining alone.

なお、フランジ部54は、段差面34及び押圧面44によって押圧されたビレット50が、第二型40の移動方向Vと交わる方向(略直交する方向)へ変形して形成される。すなわちビレット50の外周部52は、移動方向Vと交わる方向に対して変形することにより、発生する内部応力が低減される。このため、金型20へ与える押圧力が大きくなり難い。 The flange portion 54 is formed by the billet 50 being pressed by the step surface 34 and the pressing surface 44, and being deformed in a direction intersecting (approximately perpendicular to) the moving direction V of the second die 40. That is, the outer peripheral portion 52 of the billet 50 is deformed in a direction intersecting the moving direction V, thereby reducing the internal stress that occurs. Therefore, the pressing force applied to the die 20 is unlikely to become large.

これに対して、外周部52の内側部分である中央部分は、移動方向Vと交わる方向に対して変形し難い。このため、もし第二型40に貫通孔48が形成されていなかったならば、ビレット50の中央部における凹部58の上方部分には、大きな内部応力が発生する。この場合、金型20へ大きな押圧力が作用する可能性がある。 In contrast, the central portion, which is the inner portion of the outer periphery 52, is less likely to deform in a direction intersecting the moving direction V. For this reason, if the through hole 48 were not formed in the second die 40, a large internal stress would be generated in the portion above the recess 58 in the center of the billet 50. In this case, a large pressing force may be applied to the die 20.

<その他の実施形態>
本実施形態においては、第一型30を固定型とし、第二型40を可動型としているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば第一型30を可動型とし、第二型40を固定型としてもよい。この場合、上述した「第二型40の移動方向V」及び「移動方向V」は、第一型30の移動方向Vと読み替えるものとする。
<Other embodiments>
In this embodiment, the first mold 30 is a fixed type and the second mold 40 is a movable type, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the first mold 30 may be a movable type and the second mold 40 may be a fixed type. In this case, the above-mentioned "movement direction V of the second mold 40" and "movement direction V" should be read as the movement direction V of the first mold 30.

また、本実施形態においては、第二型40の頂面46に貫通孔48が形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。頂面46に開口部を形成するものであれば、貫通孔48に代えて、有底の穴を形成することもできる。この場合、本発明における「被加工材とコアとの間に形成される間隙」とは、凸部59と、第二型40に形成された穴の底と、で挟まれる空間を指す。 In addition, in this embodiment, the through hole 48 is formed in the top surface 46 of the second die 40, but the embodiment of the present invention is not limited to this. As long as an opening is formed in the top surface 46, a bottomed hole can be formed instead of the through hole 48. In this case, the "gap formed between the workpiece and the core" in this invention refers to the space sandwiched between the convex portion 59 and the bottom of the hole formed in the second die 40.

また、第二型40は、頂面46を備えた部分と押圧面44を備えた部分とが一体的に形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば第二型40は、図1Bに二点鎖線S1で示すように、頂面46を備えた部分と押圧面44を備えた部分とを分割して形成し、それぞれの部分を独立して動かしてもよい。 In addition, the second mold 40 has a portion with a top surface 46 and a portion with a pressing surface 44 formed integrally, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the second mold 40 may be formed by dividing the portion with the top surface 46 and the portion with the pressing surface 44, as shown by the two-dot chain line S1 in FIG. 1B, and each portion may be moved independently.

すなわち、鍛造工程は1回に限定されるものではなく、成型品60の部分ごとに複数回に分けて鍛造してもよい。例えば成型品60の外周部62とフランジ部64とは、分けて鍛造することができる。 In other words, the forging process is not limited to a single step, but each part of the molded product 60 may be forged in multiple steps. For example, the outer periphery 62 and the flange portion 64 of the molded product 60 may be forged separately.

また、図1Bに図示された第二型40は、全体がコアとされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、本発明における第二型は、図示された第二型40を保持する保持機構等を備えていてもよい。 Although the second mold 40 shown in FIG. 1B is entirely a core, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the second mold in the present invention may include a holding mechanism for holding the illustrated second mold 40.

また、本実施形態においては、第一型30における側面型30Bに、第二側面32Bを形成したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図1Bに二点鎖線S2で示すように、段差面34を側面型30Bの上面として形成してもよい。この場合、第二側面32Bが形成されない。このため、段差面34及び押圧面44によって押圧されたビレット50は、第二型40の移動方向Vと交わる方向(略直交する方向)へ向かって自由に変形する。これにより形成されるフランジ部54は、側面型30Bを押圧しない。これにより、フランジ部54から第二型40へ作用する押圧力を低減できる。 In addition, in this embodiment, the second side 32B is formed on the side mold 30B of the first mold 30, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, as shown by the two-dot chain line S2 in FIG. 1B, the step surface 34 may be formed as the upper surface of the side mold 30B. In this case, the second side surface 32B is not formed. Therefore, the billet 50 pressed by the step surface 34 and the pressing surface 44 is freely deformed in a direction intersecting (approximately perpendicular to) the moving direction V of the second mold 40. The flange portion 54 formed in this way does not press the side mold 30B. This makes it possible to reduce the pressing force acting from the flange portion 54 to the second mold 40.

20 鍛造用金型
30 第一型
30C キャビティ
34 段差面
36 底面
36A 突起
40 第二型(コア)
44 押圧面
48 貫通孔(開口部)
50 ビレット(被加工材)
62 外周部
64 フランジ部
66 中央部
68A 凹部
69 凸部
69A 自由成形面
V 移動方向
20 Forging die 30 First die 30C Cavity 34 Step surface 36 Bottom surface 36A Protrusion 40 Second die (core)
44 Pressing surface 48 Through hole (opening)
50 Billet (workpiece)
62 Outer periphery 64 Flange portion 66 Central portion 68A Concave portion 69 Convex portion 69A Free forming surface V Movement direction

Claims (5)

円筒状に形成された外周部と、
前記外周部の上端部に形成され、前記外周部の径方向外側へ張り出すフランジ部と、
前記外周部の内側に形成された中央部と、
前記中央部の底面に鍛造用金型により形成された凹部と、
前記中央部において前記凹部の上方に形成され前記凹部より大径の凸部と、
を有し、
前記凸部は前記鍛造用金型が当接せずに形成された自由成形面を備えている、鍛造成型品。
An outer periphery formed in a cylindrical shape;
a flange portion formed at an upper end of the outer circumferential portion and extending radially outward from the outer circumferential portion;
A central portion formed inside the outer periphery;
a recess formed on a bottom surface of the central portion by a forging die;
a protrusion formed above the recess in the central portion and having a diameter larger than that of the recess;
having
The protrusion has a free forming surface formed without contact with the forging die.
前記フランジ部における径方向外側の端面の平滑度は、前記自由成形面より高く、前記自由成形面以外の部分と等しい、
請求項1に記載の鍛造成型品。
The smoothness of the radially outer end surface of the flange portion is higher than that of the free forming surface and is equal to that of the portion other than the free forming surface.
The forged product according to claim 1.
前記フランジ部における径方向外側の端面に自由成形面が形成されている、
請求項1に記載の鍛造成型品。
A free forming surface is formed on the radially outer end surface of the flange portion.
The forged product according to claim 1.
前記凸部の側面と前記自由成形面との間には曲面が形成されている、
請求項1に記載の鍛造成型品。
A curved surface is formed between the side surface of the protrusion and the free forming surface.
The forged product according to claim 1.
前記凹部から前記自由成形面を貫通する貫通孔が形成されている、
請求項1又は2に記載の鍛造成型品。
A through hole is formed from the recess through the free forming surface.
The forged product according to claim 1 or 2.
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