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多軸鍛造用圧縮治具 コモンズ

国内特許コード P110004816
整理番号 04-034JP00
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2004-309822
公開番号 特開2006-116592
登録番号 特許第4362589号
出願日 平成16年10月25日(2004.10.25)
公開日 平成18年5月11日(2006.5.11)
登録日 平成21年8月28日(2009.8.28)
発明者
  • 三浦 博己
出願人
  • 国立大学法人 電気通信大学
発明の名称 多軸鍛造用圧縮治具 コモンズ
発明の概要 【課題】
多軸鍛造法に基づいて簡易に超微細粒を作る。
【解決手段】
下部治具部に対して上部治具部を装脱できるように圧縮加工動作をさせる際に鍛造試料を挿入する圧縮室を形成し、1治具について圧縮加工をするごとに上部治具部を下部治具部から移管させることにより圧縮室内の鍛造試料の圧縮軸を回転させるようにしたことにより、バレリングを生じさせることなく超微細粒に対する多軸圧縮加工をすることができる。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


金属材料において、サブミクロンオーダの結晶粒を得るための微細化技術として、重ね圧延(ARB)法や多軸鍛造法のように、強ひずみ加工手法を用いたものがある。



これらの強ひずみ加工手法によって加工すれば、直径0.2〔μm〕前後の超微細結晶粒からなる金属材料を生成できる。この超微細粒金属材料は、機械的性質、強度、加工性などの点において、優れた性質をもつので、工業的に有用であると考えられる。



ところが、ARB法は薄板製造には向いているが、薄板にはできないバルク材の製造には原理的に適していない。



これに対して、多軸鍛造法は、極端に大きい金属材料の製造には不適であるが、バルク材の結晶粒を超微細化するに適している。



多軸鍛造法は、図13に示すように、加工前の鍛造試料1Aとして、縦寸法、横寸法及び奥行寸法の比が1.5:1.22:1のものを用意し、当該鍛造試料1Aの縦軸方向に対して、矢印a1で示すように、圧縮加工をすることにより、縦寸法、横寸法、奥行寸法が1:1.5:1.22になるような第1の中間鍛造試料1Bを得る。この軸比は1回の圧縮で40%のひずみを得るものであり、軸比を変えることにより各パスごとのひずみ量を変えることができる。この場合、圧縮鍛造治具の圧縮室と圧縮凹部の比を変える。



続いてこの第1の中間鍛造試料1Bに対して、第2の圧縮加工工程として、矢印a2で示すように、横軸方向に圧縮加工をすることにより、縦寸法、横寸法、奥行寸法の比が1.22:1:1.5の第2の中間鍛造試料1Cを得る。



この第2の中間鍛造試料1Cに対して、第3の加工工程として、矢印a3で示すように、奥行き方向に縦寸法、横寸法及び奥行寸法の比が1.5:1.22:1の加工後の鍛造試料1Dを得る。



この加工後の鍛造試料1Dの縦寸法、横寸法及び奥行寸法の比は、加工前の鍛造試料1Aと同じであり、かくして加工前の鍛造試料1Aの縦方向軸、横方向軸及び奥行方向軸についての多軸の鍛造サイクルが1サイクル分終了したことになる。

産業上の利用分野


本発明は、多軸鍛造用圧縮治具に関し、特に複数の圧縮加工工程の間に余分な加工工程が入る必要性をなくすようにしたものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
下部治具部に対して上部治具部を上下方向に移動させることによって圧縮室内の鍛造試料を圧縮加工する多軸鍛造用圧縮治具であって、
上記下部治具部は、上記上部治具部の上部アンビルを上方から挿脱動作される上記圧縮室と、上記圧縮室の下面に連通する位置から前端面に至るまでの間に形成された通路と、上記通路に挿脱される下部アンビルとを具え、
上記通路に上記下部アンビルを挿入することにより上記下部アンビルの上面によって上記圧縮室の下面を閉塞し、かつ上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部アンビルを上記圧縮室から引き抜いた状態において、上記圧縮室に上記鍛造試料を入れた後上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより上記圧縮室に挿入された上記上部アンビル上記下部アンビルと上記圧縮室の壁面との間に上記鍛造試料を第1の圧縮軸方向に圧縮加工し、
次に上記下部アンビルを上記通路から引き出した後、上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより上記上部アンビルによって上記加工後の鍛造試料を上記通路に突き落し、
次に当該加工後の鍛造試料を上記通路を介して外部に取り出した後当該通路に上記下部アンビルを挿入すると共に、上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部アンビルを上記圧縮室から引き抜いた状態にし、これにより上記圧縮室に上記加工後の鍛造試料を入れることにより当該加工後の鍛造試料を上記第1の圧縮軸方向とは異なる第2の圧縮軸方向に圧縮加工できるようにする
ことを特徴とする多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項2】
上記上部治具部及び上記下部治具部間に挿脱される圧縮高さ調節板を具え、
該圧縮高さ調節板は、上記上部アンビルによって上記鍛造試料を圧縮加工する際には上記上部治具部及び上記下部治具部間位置に挿入されると共に、当該圧縮加工された上記鍛造試料を上記圧縮室から上記通路に突き落す際には上記上部治具部及び上記下部治具部間位置から引き抜かれる
ことを特徴とする請求項1に記載の多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項3】
下部治具部に対して上部治具部を移動させることによって圧縮室内の鍛造試料を圧縮加工する多軸鍛造用圧縮治具であって、
上記上部治具部は、第1の底面部の一端縁部に、圧縮上面と該圧縮上面に連接する圧縮側面とでなる圧縮凹所を有し、
上記下部治具部は、上記上部治具部の上記第1の底面部に対応する第2の底面部をもつ案内凹所を有し、
上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部治具部を上記案内凹所から引き抜いた状態において、上記案内凹所のうち上記圧縮凹所に対応する位置に上記鍛造試料を入れた後、上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより、上記圧縮凹所の上記圧縮上面及び上記圧縮側面と、上記案内凹所の上記第2の底面部及び当該第2の底面部に連接する側面部とによって上記圧縮室を形成すると共に、上記圧縮凹所の上記圧縮上面によって上記下部治具部の上記第2の底面部との間に上記鍛造試料を第1の圧縮軸方向に圧縮加工し、
次に上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させた後上記上部治具部を上記案内凹所から引き抜いた状態において、上記鍛造試料を上記案内凹所から外部に取り出して入れ直すことにより当該鍛造試料を上記第1の圧縮軸方向とは異なる第2の圧縮軸方向に圧縮加工できるようにする
ことを特徴とする多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項4】
上記案内凹所は、横断面がほぼ多角形形状になるように形成されると共に、上記第2の底面部は上記多角形形状の突出角部の方向に行くに従って深くなるように傾斜することにより、上記案内凹所に入れられる上記鍛造試料を上記突出角部の位置に位置決めし易くする
ことを特徴とする請求項3に記載の多軸鍛造用圧縮治具。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004309822thum.jpg
出願権利状態 登録


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