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PRECISION FORGING METHOD, PRECISION FORGING DEVICE, AND PRECISION FORGING PRODUCT

Foreign code F210010279
File No. (S2019-0411-N0)
Posted date Jan 27, 2021
Country WIPO
International application number 2020JP017392
International publication number WO 2020218377
Date of international filing Apr 22, 2020
Date of international publication Oct 29, 2020
Priority data
  • P2019-082093 (Apr 23, 2019) JP
Title PRECISION FORGING METHOD, PRECISION FORGING DEVICE, AND PRECISION FORGING PRODUCT
Abstract This precision forging method includes disposing a metal material (10) in a die hole 22 so that the tip surface of a peripheral wall (14) of the metal material (10) faces a stopper (24) and a bottom section (12) of the metal material (10) faces a punch (30). In addition, this precision forging method includes moving the punch 30 having a cutting edge (32) on an edge section of a processing end surface (31) inside the die hole (22), thereby cuts a portion of a wall part (14) in a thickness direction by the cutting edge (32), and generates shear deformation in the cut portion.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Reference) to (Patent Document 1 and Patent Document 2, which are widely used for manufacturing small precision parts used in automobiles, electric and electronic devices, because precision forging, which is cold forging, can manufacture high precision parts at low cost. Precision forging is carried out by a combination of upsetting and extrusion which are basic methods, and in the final stage of the forming process, a large tool pressure is required to push a workpiece into an unfilled part of a die.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 パンチ(30)の移動方向に沿って延びる壁部(14,60,114)と、該壁部(14,60,114)から前記移動方向と交差する方向に延出された加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)と、を有する金属材料(10)を、ダイ(20)のダイ孔(22)内に配置して前記パンチ(30)の移動により、前記金属材料(10)を鍛造することを含む精密鍛造法であって、
 加工端面(31)と前記加工端面の縁部に形成された切刃(32)とを有する前記パンチ(30)を、前記金属材料(10)の前記壁部(14,60,114)の厚さ方向の一部及び前記加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)に対向するように、前記ダイ孔(22)に配置する第1ステップと、
 前記金属材料(10)を前記パンチ(30)の移動方向において保持し、かつ、前記加工前突出壁の前記交差方向の長さを保持した状態で、前記パンチ(30)を前記壁部(14,60,114)の高さの範囲内で移動させ、それによって、前記壁部(14,60,114)の厚さ方向の一部を前記パンチ(30)の移動経路上において前記切刃(32)によって切り込むとともに、その切り込まれた部分を前記加工前突出壁の方向へ移動させるように前記切り込まれた部分に剪断変形を起こさせる第2ステップと、を含む
精密鍛造法。

[請求項2]
 請求項1に記載の精密鍛造法において、
 前記第1ステップは、
 前記壁部(14,60,114)が前記ダイ孔(22)の内面に少なくとも一部が面接触するはめあい領域を有し、かつ、前記加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)は前記はめあい領域の反対側に有する前記金属材料(10)を、前記ダイ孔(22)内に配置すること、および
 前記パンチ(30)の切刃(32)が前記ダイ孔(22)の内面から少なくとも前記壁部の厚さより小さく離間して配置されること、を含み、
 前記第2ステップは、前記壁部(14,60,114)のはめあい領域が残存するように前記金属材料を前記切刃(32)によって切り込むことを含む精密鍛造法。

[請求項3]
 請求項1に記載の精密鍛造法において、
 前記第1ステップは、
 前記壁部(14,60,114)が前記ダイ孔(22)の内面から離間し、かつ、前記加工前突出壁(17A)が前記ダイ孔(22)の内面に少なくとも一部が面接触するように、前記金属材料(10)を前記ダイ孔(22)内に配置すること、および、前記切刃(32)が前記面接触する側より内側に形成されていること、を含む精密鍛造法。

[請求項4]
 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の精密鍛造法において、
 前記パンチ(30)は第1パンチであり、
 前記第1ステップは、第2パンチ(40)を、前記加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)を挟んで前記第1パンチとは反対側に配置することを含み、
 第2ステップは、前記第2パンチ(40)を、第1パンチ(30)の前記移動方向への移動に追従して移動させることを含む精密鍛造法。

[請求項5]
 前記壁部は周壁であり、
 前記パンチの前記周壁に対する切り込み量をt 0としたとき、前記パンチの前記交差方向における長さは、前記周壁の内径よりも2t 0mm大きく、
 前記加工前突出壁の厚さt c0は0.1mm≦t c0≦20mmを満たし、
 前記周壁と前記加工前突出壁との間の接合線(B)であって、前記加工前突出壁を挟んで前記パンチとは反対側に位置する接合線(B)における曲率半径をr cpとしたとき、r cp/t c0<2.0が成立し、
 t 0/t c0が下記不等式(1)を満たすように前記金属材料が加工される請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の精密鍛造法。
 t 0/t c0≧0.052r cp/t c0+0.23 ……(1)

[請求項6]
 前記壁部は周壁であり、
 前記パンチの前記周壁に対する切り込み量をt 0としたとき、前記パンチの前記交差方向における長さは、前記周壁の内径よりも2t 0mm大きく、
 前記加工前突出壁の厚さt c0は0.1mm≦t c0≦20mmを満たし、
 前記周壁と前記加工前突出壁との間の接合線(B)であって、前記加工前突出壁を挟んで前記パンチとは反対側に位置する接合線(B)における曲率半径をr cpとしたとき、r cp/t c0≧2.0が成立し、
 t 0/t c0が下記不等式(2)を満たすように前記金属材料が加工される請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の精密鍛造法。
 t 0/t c0≧3.0r cp/t c0-5.7 ……(2)

[請求項7]
 請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の精密鍛造法において、
 前記第2ステップは、前記金属材料(10)を前記パンチ(30)の移動方向において保持すべく、ストッパ(24)を前記壁部(14,60,114)の先端面に当接させることを含む精密鍛造法。

[請求項8]
 金属材料(10)を鍛造する精密鍛造装置であって、前記精密鍛造装置は、
 前記金属材料(10)が配置されるように構成されたダイ孔(22)を有するダイ(20)と、
 前記金属材料(10)を鍛造するべく、前記ダイ孔(22)内を移動するように構成されたパンチ(30)と、を備え、
 前記金属材料(10)は、前記パンチ(30)の移動方向に沿って延びる壁部(14,60,114)と、該壁部(14,60,114)から前記移動方向とは交差する方向に延出された加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)とを有し、
 前記パンチ(30)は、前記金属材料(10)が前記ダイ孔(22)内に配置されたとき、前記壁部(14,60,114)の厚さ方向の一部及び前記加工前突出壁(12A,17A,64A,112A,120A)に対して対向して配置され、
 前記パンチ(30)は、加工端面と、前記加工端面の縁部に形成された切刃(32)と、を有しており、
 前記切刃(32)は、前記パンチ(30)が前記壁部(14,60,114)の高さの範囲内で移動された際、前記壁部(14,60,114)の厚さ方向の一部を前記パンチ(30)の移動経路上において切り込むとともに、その切り込まれた部分に剪断変形を起こさせるように構成される精密鍛造装置。

[請求項9]
 前記パンチ(30)が移動する際、前記壁部(14,60,114)の先端面に当接して、前記金属材料(10)を前記パンチ(30)の移動方向において保持するように構成されたストッパ(24)をさらに備える請求項8に記載の精密鍛造装置。

[請求項10]
 第1方向に延設された壁部と、
 前記壁部から前記第1方向と交差する第2方向に延設された加工後の突出壁であって、前記壁部と前記加工後の突出壁との間の接合線(A)が存在する側にある第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有する加工後の突出壁と、
 前記接合線(A)から前記第2面の接合線(B)まで延びる鍛流線(W)と、を有する精密鍛造品。

[請求項11]
 前記壁部が、周回するように延びる周壁であって、
 前記加工後の突出壁が、前記周壁の内面に形成された内向きフランジまたは底部、或いは周壁の外面に形成された外向きフランジである請求項10に記載の精密鍛造品。

[請求項12]
 前記壁部は、平板形状であるか、または前記第1方向と直交する横断面で見た場合、湾曲または屈曲している請求項10に記載の精密鍛造品。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKAI NATIONAL HIGHER EDUCATION AND RESEARCH SYSTEM
  • Inventor
  • WANG Zhigang
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN WS ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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