特許 7123447 鍛造装置及び鍛造品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-15

(45)【発行日】2022-08-23

(54)【発明の名称】鍛造装置及び鍛造品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21J 5/06 20060101AFI20220816BHJP

   B21J 5/02 20060101ALI20220816BHJP

   B21J 13/02 20060101ALI20220816BHJP

【ＦＩ】

B21J5/06 C

B21J5/02 A

B21J13/02 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021165437

(22)【出願日】2021-10-07

【審査請求日】2021-10-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390020606

【氏名又は名称】名古屋技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 健次

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１２５７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６６０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－５１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２１３３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９９０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｊ ５／０６

Ｂ２１Ｊ ５／０２

Ｂ２１Ｊ １３／０２

Ｂ２１Ｋ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

型締めにより閉塞鍛造のキャビティを形成する上型及び下型と、前記上型内を通って前記キャビティ内に押し込まれる上パンチと、前記下型内を通って前記キャビティ内に押し込まれる下パンチと、を備え、前記上パンチと前記下パンチとで前記キャビティ内のワークを押し出して冷間鍛造する鍛造装置であって、
前記下型が、前記上パンチを受け入れて前記ワークを前記上パンチの周囲に沿って後方押し出しすることが可能な凹状の成形面を有し、
前記上型が、前記ワークの後方押し出しされた押し出し片を受け入れて後方押し出しの進行により前記押し出し片の先端を当接させて前記ワークの径方向の外側へと摺動させる径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面を備えた凹状の受入面を有し、
前記ガイド面に沿った摺動により、前記押し出し片を前記ワークの前記上パンチと前記下パンチとの間に押し挟まれる基部に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する鍛造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の鍛造装置であって、
前記下型の前記成形面が、矩形容器状の凹面とされ、
前記上パンチが、前記成形面に対して該成形面の対向する２つの内側面との間でのみ前記ワークを後方押し出しするための隙間を空けて嵌合する角柱体から成り、
前記上型の前記ガイド面が、前記成形面の２つの前記内側面と前記上パンチとの間の各前記隙間から後方押し出しされる２つの前記押し出し片を互いに相反する径方向に摺動させる一対の構成とされる鍛造装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の鍛造装置であって、
前記上型の前記受入面が、前記ガイド面の傾斜した先の縁から下方に寸胴状に落ち込む凹面とされる鍛造装置。

【請求項4】

型締めにより閉塞鍛造のキャビティを形成する上型及び下型と、前記上型内を通って前記キャビティ内に押し込まれる上パンチと、前記下型内を通って前記キャビティ内に押し込まれる下パンチと、を備え、前記上パンチと前記下パンチとで前記キャビティ内のワークを押し出して冷間鍛造する鍛造装置を用いて行う鍛造品の製造方法であって、
前記上パンチを前記下型に形成された凹状の成形面に向けて押し込むことで前記ワークを前記上パンチと前記成形面との間に沿って後方押し出しする後方押し出し工程と、
後方押し出しされた前記ワークの押し出し片を前記上型に形成された凹状の受入面の天板面を成す径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面に当接させて後方押し出しの進行により前記ガイド面に沿って前記ワークの径方向の外側へと摺動させる摺動変形工程と、を有し、
前記摺動変形工程により、前記押し出し片を前記ワークの前記上パンチと前記下パンチとの間に押し挟まれる基部に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する鍛造品の製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の鍛造品の製造方法であって、
前記下型の前記成形面が、矩形容器状の凹面とされ、
前記上パンチが、前記成形面に対して前記ワークを後方押し出しするための隙間を空けて嵌合する角柱体から成り、
前記ワークが、前記成形面の矩形容器の横断面内に収まる円形断面を備えた円柱体から成る鍛造品の製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載の鍛造品の製造方法であって、
前記後方押し出し工程が、前記ワークを前記成形面の対向する２つの内側面と前記上パンチの各対向面との間の２箇所からのみ後方押し出しして２つの前記押し出し片を互いに相反する径方向に傾いた対称形状に成形する鍛造品の製造方法。

【請求項7】

請求項４から請求項６のいずれかに記載の鍛造品の製造方法であって、
更に、前記鍛造装置を用いて冷間鍛造した前記ワークの前記押し出し片を、プレス装置を用いて前記基部に対して径方向の外側に直角に折り曲げられる形に加工する曲げ工程を有する鍛造品の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載の鍛造品の製造方法であって、
前記ワークが、前記基部の両サイドに一対の前記押し出し片を有する断面ハット型のブラケットとされる鍛造品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鍛造装置及び鍛造品の製造方法に関する。詳しくは、型締めにより閉塞鍛造のキャビティを形成する上型及び下型を備え、上型内を通ってキャビティ内に押し込まれる上パンチと下型内を通ってキャビティ内に押し込まれる下パンチとでキャビティ内のワークを押し出して冷間鍛造する鍛造装置及びこの鍛造装置を用いて行う鍛造品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自動車に搭載される油圧配管を車体に固定するためのブラケットが開示されている。このブラケットは、金属板のプレス加工品から成り、車体にボルト締結されて固定される構成とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平３－５６７８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ブラケットを構造強度の確保のため冷間鍛造で成形する場合、ブラケットを斜めの方向に突き出るような複雑な形状に成形しにくいという問題がある。そこで、本発明は、冷間鍛造であってもワークを斜めの方向に突き出る形に適切に成形することが可能な鍛造装置及び鍛造品の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の鍛造装置及び鍛造品の製造方法は次の手段をとる。

【0006】

すなわち、本発明の鍛造装置は、型締めにより閉塞鍛造のキャビティを形成する上型及び下型と、上型内を通ってキャビティ内に押し込まれる上パンチと、下型内を通ってキャビティ内に押し込まれる下パンチと、を備え、上パンチと下パンチとでキャビティ内のワークを押し出して冷間鍛造する鍛造装置である。下型が、上パンチを受け入れてワークを上パンチの周囲に沿って後方押し出しすることが可能な凹状の成形面を有する。

【0007】

上型が、ワークの後方押し出しされた押し出し片を受け入れて後方押し出しの進行により押し出し片の先端を当接させてワークの径方向の外側へと摺動させる径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面を備えた凹状の受入面を有する。鍛造装置は、ガイド面に沿った摺動により、押し出し片をワークの上パンチと下パンチとの間に押し挟まれる基部に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する。

【0008】

上記構成によれば、ワークの後方押し出しした押し出し片を、上型のガイド面との当接により、径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形することができる。したがって、冷間鍛造であっても、ワークを上下方向や径方向に対して角度の付いた斜めの方向に突き出させる形に適切に形成することができる。

【0009】

また、本発明の鍛造装置は、更に次のように構成されていても良い。下型の成形面が、矩形容器状の凹面とされる。上パンチが、成形面に対して成形面の対向する２つの内側面との間でのみワークを後方押し出しするための隙間を空けて嵌合する角柱体から成る。上型のガイド面が、成形面の２つの内側面と上パンチとの間の各隙間から後方押し出しされる２つの押し出し片を互いに相反する径方向に摺動させる一対の構成とされる。

【0010】

上記構成によれば、ワークを基部から互いに相反する径方向に斜めに立ち上がる２つの押し出し片を有する形に適切に形成することができる。

【0011】

また、本発明の鍛造装置は、更に次のように構成されていても良い。上型の受入面が、ガイド面の傾斜した先の縁から下方に寸胴状に落ち込む凹面とされる。

【0012】

上記構成によれば、上型の受入面を、アンダーカットのない形状とすることができると共に、押し出し片の径方向の外側への摺動を阻害しない形状とすることができる。

【0013】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、型締めにより閉塞鍛造のキャビティを形成する上型及び下型と、上型内を通ってキャビティ内に押し込まれる上パンチと、下型内を通ってキャビティ内に押し込まれる下パンチと、を備え、上パンチと下パンチとでキャビティ内のワークを押し出して冷間鍛造する鍛造装置を用いて行う鍛造品の製造方法である。この鍛造品の製造方法は、後方押し出し工程と、摺動変形工程と、を有する。

【0014】

後方押し出し工程は、上パンチを下型に形成された凹状の成形面に向けて押し込むことでワークを上パンチと成形面との間に沿って後方押し出しする。摺動変形工程は、後方押し出しされたワークの押し出し片を上型に形成された凹状の受入面の天板面を成す径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面に当接させて後方押し出しの進行によりガイド面に沿ってワークの径方向の外側へと摺動させる。この鍛造品の製造方法は、摺動変形工程により、押し出し片をワークの上パンチと下パンチとの間に押し挟まれる基部に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する。

【0015】

上記構成によれば、ワークの後方押し出しした押し出し片を、上型のガイド面との当接により、径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形することができる。したがって、冷間鍛造であっても、ワークを上下方向や径方向に対して角度の付いた斜めの方向に突き出させる形に適切に形成することができる。

【0016】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、更に次のように構成されていても良い。下型の成形面が、矩形容器状の凹面とされる。上パンチが、成形面に対してワークを後方押し出しするための隙間を空けて嵌合する角柱体から成る。ワークが、成形面の矩形容器の横断面内に収まる円形断面を備えた円柱体から成る。

【0017】

上記構成によれば、上パンチの押し込みに伴い、円柱体から成るワークを下型内の矩形容器状の成形面との間に形成される隙間内で適切に塑性流動させて、成形面に沿った形に形成することができる。

【0018】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、更に次のように構成されていても良い。後方押し出し工程が、ワークを成形面の対向する２つの内側面と上パンチの各対向面との間の２箇所からのみ後方押し出しして２つの押し出し片を互いに相反する径方向に傾いた対称形状に成形する。

【0019】

上記構成によれば、ワークを基部から互いに相反する径方向に斜めに立ち上がる２つの押し出し片を有する形に適切に形成することができる。

【0020】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、更に、鍛造装置を用いて冷間鍛造したワークの押し出し片を、プレス装置を用いて基部に対して径方向の外側に直角に折り曲げられる形に加工する曲げ工程を有する。

【0021】

上記構成によれば、鍛造装置によりワークの押し出し片が基部から斜めに立ち上がる途中形状に成形されることから、プレス装置により押し出し片を基部から直角に開く形に簡便に曲げ加工することができる。したがって、上記のような直角な開き形状を備えるワークを、冷間鍛造した鍛造品から高い構造強度を持たせた形に適切に形成することができる。

【0022】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、更に次のように構成されていても良い。ワークが、基部の両サイドに一対の押し出し片を有する断面ハット型のブラケットとされる。

【0023】

上記構成によれば、断面ハット型のブラケットを、冷間鍛造した高い構造強度を備える鍛造品により適切に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】鍛造装置の断面図である。

【図2】鍛造装置がワークを加工する前後の状態を表す要部拡大図である。

【図3】鍛造加工により成形されたワークの正面図である。

【図4】鍛造加工により成形されたワークの平面図である。

【図5】プレス加工により成形されたワークの正面図である。

【図6】プレス加工により成形されたワークの平面図である。

【図7】穴開け加工により成形されたワークの正面図である。

【図8】穴開け加工により成形されたワークの平面図である。

【図9】穴開け加工により成形されたワークの側面図である。

【図10】プレス装置がワークを加工する前後の状態を表す断面図である。

【図11】他の実施形態に係るワークの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を実施するための形態を、図１－１１を用いて説明する。以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。

【0026】

＜第１の実施形態＞
始めに、本発明の第１の実施形態に係る鍛造装置１について説明する。本実施形態に係る鍛造装置１は、図１－２に示すように、円柱状の金属製のワークＷを、冷間鍛造により断面ハット型のブラケットとして成形する装置である。ワークＷは、上記成形により、図３－４に示すように、後方押し出しされる各押し出し片ｗ２を有する断面ハット型に形成される。ワークＷは、上記成形後に更なる別のプレス装置２（図１０参照）によりプレス加工される。これにより、ワークＷは、図５－６に示すように各押し出し片ｗ２が直角に曲がる形に成形される。更にワークＷは、パンチ加工や切削加工されることで、図７－９に示すように、所々に取付孔ｗ３や差込孔ｗ４等の貫通孔を有するように成形される。これらの加工により、ワークＷは、自動車の油圧式サスペンションの油圧ホースを差し込まれて車体に固定するためのブラケットとして成形される。

【0027】

鍛造装置１は、図１に示すように、上方に配置された上型１１と、上型１１と対向する形で下方に配置された下型１４と、を有する。上型１１は、上下方向に移動可能な構成とされている。下型１４は、各リフトピン１７により所定高さに押し上げられた状態にセットされている。上型１１は、その下面中央に凹面１２を有する。下型１４は、その上面中央に凹面１５を有する。上型１１と下型１４とが型締めされることで、凹面１２と凹面１５とから成るキャビティ１Ｃが形成される。

【0028】

鍛造装置１は、上型１１の中央部に一体的に組み付けられた上パンチ１３と、下型１４の中央部に下型１４に対して摺動可能に設けられた下パンチ１６と、を有する。上パンチ１３は、上型１１の下面よりも下方に突き出している。これにより、上パンチ１３は、上型１１と下型１４とが型締めされた状態では、キャビティ１Ｃ内に突き出しており、下型１４の上面よりも更に下方に延び出す。下パンチ１６は、下型１４が押し上げられた状態では、その上面がキャビティ１Ｃよりも下方に位置するように配置される。下パンチ１６は、上型１１が下型１４を下方に押し下げることで、キャビティ１Ｃに向かって相対的に上昇する。

【0029】

鍛造装置１は、図２に示すように、ワークＷを次のように鍛造加工する。まず、ワークＷを下パンチ１６上に載置する。これにより、ワークＷの上部が下型１４の凹面１５に下方から突き出すように配置される。次に、下型１４を押し下げるように上型１１を下降させる。これにより、上パンチ１３が、下パンチ１６に下支えされたワークＷを上方から押圧する。この押圧により、上パンチ１３は、凹面１５の形に沿ってワークＷの上部を横方向に押し広げる。そして、上パンチ１３は、横方向に押し広げられたワークＷを、上パンチ１３と凹面１５との間の各隙間１Ｇから、上パンチ１３の周囲に沿って更に上方に向かって押し出す（後方押し出し工程）。

【0030】

次に、鍛造装置１は、上方に押し出されたワークＷの各押し出し片ｗ２を、キャビティ１Ｃの形状に沿って左右に開く形に変形させる。詳しくは、後方押し出しの進行により上型１１の凹面１２内に押し出された各押し出し片ｗ２を、凹面１２の傾斜した各天板面（ガイド面１２ａ）に沿って摺動させる（摺動変形工程）。この摺動変形により、ワークＷの各押し出し片ｗ２を、左右方向の外側に斜めに立ち上がる形に成形する。

【0031】

そして、鍛造装置１は、下型１４が最低位置に押し下げられるまで上型１１を下降させる。これにより、下パンチ１６の上面が下型１４の凹面１５の下面と略面一状になる。それにより、鍛造装置１は、ワークＷの下部を凹面１５に沿う形に押し込める。この押し込めにより、鍛造装置１は、ワークＷの基部ｗ１を成形する。

【0032】

以下、鍛造装置１の各部の具体的な構成について図１－２を用いて説明する。鍛造装置１は、不図示のプレス機械に取り付けられて使用される。鍛造装置１は、プレス機械の上側の上下可動部を成すスライド（不図示）に取り付けられる上型ホルダ１８と、プレス機械の下側の固定部を成すボルスタ（不図示）に取り付けられる油圧シリンダ１９と、を有する。上型ホルダ１８は、スライド（不図示）の動作に伴って上下方向に往復移動するようになっている。

【0033】

＜上型１１＞
上型１１は、図１に示すように、上型ホルダ１８の下部に一体的に組み付けられる。上型１１は、その中央部を上下に貫通する角柱状の貫通孔１１ａと、貫通孔１１ａの下端から左右方向に広がる形で下方に向かって開口する凹面１２と、を有する。凹面１２は、その天板面を成す各ガイド面１２ａと、左右方向の側面を成す各垂下面１２ｂと、を有する。各ガイド面１２ａは、貫通孔１１ａからそれぞれ左右方向の外側に向かって斜め上がりに直線状に延びる傾斜面形状とされる。なお、凹面１２の前後方向の幅は、貫通孔１１ａの前後方向の幅と略同一とされる。

【0034】

各ガイド面１２ａの傾斜により、後方押し出しされて各ガイド面１２ａに当接した各押し出し片ｗ２は、押し出しの進行に伴って傾斜に沿って摺動する。この摺動により、各押し出し片ｗ２は、左右方向の外側に向かって斜めの角度に突き出すようにガイドされる。ここで、凹面１２は、本発明の「受入面」に相当する。

【0035】

凹面１２の各垂下面１２ｂは、図２に示すように、各ガイド面１２ａの延び出た各縁から下方に向かって鉛直に落ち込む形状とされる。それにより、凹面１２は、傾斜した各ガイド面１２ａから寸胴状に落ち込む凹形状となっている。これにより、凹面１２が、鍛造加工後にワークＷを離型しやすいアンダーカットのない形状とすることができる。また、各垂下面１２ｂは、後方押し出しされた各押し出し片ｗ２の先端が当接しない位置に配置される。これにより、各垂下面１２ｂは、各押し出し片ｗ２の左右方向の外側への摺動を妨げないようになっている。

【0036】

＜下型１４＞
下型１４は、図１に示すように、油圧シリンダ１９の上部に上下方向に摺動可能に組み付けられる。下型１４は、油圧シリンダ１９の下部に配置された各リフトピン１７に下方から支持される。下型１４は、各リフトピン１７により上下自在に移動又は保持されるようになっている。下型１４は、その中央部を上下に貫通する円柱状の貫通孔１４ａと、貫通孔１４ａの上端から上方に向かって矩形容器状に開口する凹面１５を有する。下型１４の貫通孔１４ａは、上型１１の貫通孔１１ａと、互いの中心軸が同一軸線上の位置に形成されている。貫通孔１４ａの直径は、図２に示すように、加工前のワークＷの直径と略同じ長さとされる。

【0037】

凹面１５は、貫通孔１４ａよりも左右方向に広く開口する構成とされる。鍛造加工されたワークＷが下型１４の凹面１５に沿った形に変形することで、図３－４に示すように、矩形状の基部ｗ１が成形されるようになっている。ここで、凹面１５は、本発明の「成形面」に相当する。

【0038】

＜上パンチ１３＞
上パンチ１３は、図１に示すように、上型１１の貫通孔１１ａに嵌合する形に一体的に組み付けられる角柱状の金属部材である。上パンチ１３は、上型１１の上下移動に伴って一体的に動作する。上パンチ１３は、凹面１２の前後面と略隙間なく嵌合する構成とされる。上パンチ１３は、その下部が凹面１２を越えて上型１１の下面よりも更に下方に突き出るように構成される。このため、上型１１と下型１４とが上下に重ね合わされると、上パンチ１３は、下型１４の凹面１５の内部に突き出すようになっている。

【0039】

凹面１５内に突き出した上パンチ１３は、凹面１５の左右方向の各内側面１５ａとの間に隙間１Ｇをそれぞれ形成する。また、上パンチ１３は、凹面１５の前後方向（紙面表裏方向）の内側面とは隙間を形成しないように嵌合する構成とされる。それにより、ワークＷの各押し出し片ｗ２が、基部ｗ１の上辺の左右方向に対向する２箇所から各隙間１Ｇに沿って押し出されて形成されるようになっている。ここで、上パンチ１３は、本発明の「角柱体」に相当する。

【0040】

＜下パンチ１６＞
また、鍛造装置１は、図１に示すように、下型１４の貫通孔１４ａに嵌合して下型１４に対して摺動可能に組み付けられる円柱状の下パンチ１６を有する。下パンチ１６は、油圧シリンダ１９に対して上下移動しないように固定されている。それにより、下パンチ１６は、下型１４が上下方向に移動することで、下型１４に対して相対的に上下に摺動するようになっている。

【0041】

下パンチ１６は、図１に示すように、下型１４が最も高い位置に押し上げられたときには、その上面が凹面１５よりも下方に配置される。また、図２に示すように、下型１４が最も低い位置まで押し下げられたときには、下パンチ１６の上面が貫通孔１４ａの上端、すなわち凹面１５の下面と略面一になるように構成される。それにより、ワークＷが、上パンチ１３と下パンチ１６とに押し挟まれることで、凹面１５の形状に沿った矩形容器状の基部ｗ１が適切に形成される。

【0042】

＜鍛造加工＞
以下では、上述した鍛造装置１の構成に基づいて、ワークＷを冷間鍛造する鍛造装置１の一連の動作について説明する。なお、初期状態として、下型１４は、図１に示すように、各リフトピン１７により最大高さに持ち上げられて保持された状態となっているものとする。また、上型１１は、下型１４から遠ざけられるように、図１に示す位置よりも更に上方に引き上げられた状態となっているものとする。また、ワークＷは、下型１４の貫通孔１４ａに差し込まれて、下パンチ１６に載置されているものとする。差し込まれたワークＷは、貫通孔１４ａに嵌合しており、その上部が下型１４の凹面１５内に突き出すようになっている。

【0043】

鍛造装置１は、上記初期状態から不図示のプレス機械が作動することで、先ず、スライドに組み付けられた上型ホルダ１８が下降する。それにより、上型ホルダ１８に組み付けられた上型１１と上パンチ１３とが一体的に下方に移動される。この下降により、図２の左半分に示すように、上型１１が下型１４に対して上方から当接する。この当接により、上型１１と下型１４との間に閉塞されたキャビティ１Ｃが形成される。また、上パンチ１３は、キャビティ１Ｃの凹面１５内に向かって突き出す。この状態では、上パンチ１３は、ワークＷに対して当接しないようになっている。

【0044】

下型１４に当接した上型１１は、そのまま下型１４を押し下げるように更に下方に移動される。これにより、キャビティ１Ｃが形成された状態で、上型１１、下型１４及び上パンチ１３が一体的に下方に移動される。なお、下型１４を支持する各リフトピン１７は、下型１４の上型１１との当接及び下降の際に、上型１１との当接面が開かないように下型１４に任意の圧力を掛けている。この下型１４の下降に対して、下パンチ１６は、上記下降を逃がすように貫通孔１４ａ内を摺動する。すなわち、下パンチ１６及びワークＷは、上下移動せずにその場に保持される。それにより、下降してきた上パンチ１３が、下パンチ１６に下支えされたワークＷに当接してワークＷを上方から押圧する。また、下パンチ１６は、ワークＷを介して上パンチ１３に押圧される力の反力によりワークＷを下方から押圧する。これにより、ワークＷは、上パンチ１３と下パンチ１６とにより、上下方向から押し挟まれるように押圧される。

【0045】

上パンチ１３と下パンチ１６とに押し挟まれることで、下型１４の凹面１５に突き出したワークＷの上部が横方向に押し広げられる。上パンチ１３と凹面１５とは、更に、上型１１の下降の進行に伴い、横方向に押し広げられたワークＷを上パンチ１３の周囲に沿って上方向に押し出す。詳しくは、図２に示すように、上パンチ１３は、上パンチ１３と凹面１５の左右方向に対向する各内側面１５ａとの間の各隙間１Ｇに沿って、ワークＷを上方向に押し出す。この押し出しにより、鍛造装置１は、ワークＷの左右方向に対向する２箇所から上方に延び出る各押し出し片ｗ２を形成する（後方押し出し工程）。なお、ワークＷの下部が貫通孔１４ａに対して略隙間なく嵌合することで、貫通孔１４ａに差し込まれたワークＷの下部は横方向に広がらないようになっている。これにより、凹面１５に突き出したワークＷの上部が上方向に押し出されやすくなっている。各押し出し片ｗ２の厚さは、各隙間１Ｇの各幅に基づいて決定されるようになっている。

【0046】

後方押し出しされた各押し出し片ｗ２は、各隙間１Ｇを通って凹面１２内に延び出る形に形成される。形成された各押し出し片ｗ２は、上型１１及び下型１４の下降の進行に伴い、更に上方に向かって押し出される。その際、各押し出し片ｗ２は、それらの内周面が上パンチ１３の下降に伴って上方に大きく押し出される力を受ける一方で、それらの外周面は凹面１５の各内側面１５ａとの当接から外れて径方向の外側からの支持、すなわち後方押し出しのための拘束力を受けない状態となる。上記理由から、各押し出し片ｗ２は、後方押し出しの進行に伴い内周面と外周面との間に周長差が生じ、径方向の外側に僅かに湾曲しながら上方へと延びていく形に成形される。

【0047】

各押し出し片ｗ２の押し出された各先端は、凹面１２の各ガイド面１２ａの左右方向の内側部にそれぞれ下方から当接する。そして、各ガイド面１２ａに当接された各押し出し片ｗ２は、後方押し出しの更なる進行に伴い、各ガイド面１２ａの傾斜に沿って摺動する。各押し出し片ｗ２が、左右方向の外側に湾曲しながら各ガイド面１２ａに当接することで、各ガイド面１２ａの傾斜に沿って左右方向の外側に適切に摺動することができる。このようにして、各押し出し片ｗ２は、互いに相反するように左右方向の外側に向かって斜めに立ち上がる対称形状に成形される（摺動変形工程）。

【0048】

ワークＷの貫通孔１４ａに差し込まれた下部は、上型１１及び下型１４の下降に伴って下型１４の凹面１５内に押し出される。上型１１及び下型１４が最低位置まで押し下げられることで、ワークＷの下面まで凹面１５内に押し出されるようになっている。これにより、ワークＷの下部は、凹面１５の形状に沿った矩形状の基部ｗ１に成形される。なお、加工前のワークＷが円柱状となっていることで、ワークＷに対して径方向に均等な圧力がかかるようになっている。このため、ワークＷが凹面１５内で適切に塑性流動する。

【0049】

＜プレス加工＞
次に、鍛造加工されたワークＷをプレス装置２を用いてプレス加工する。このプレス加工により、ワークＷは、図５－６に示すように、各押し出し片ｗ２が基部ｗ１から上方に延び出た後、左右方向の外側に直角に開く形に折り曲げられる。プレス装置２は、図１０に示すように、スライド（不図示）に取り付けられる上型２１と、上型２１に一体的に組み付けられた上パンチ２３と、ボルスタ（不図示）に固定される下型２４と、を有する。上型２１は、その下面に凹状の成形面２２を有する。下型２４は、その上面に凹状の支持面２５を有する。成形面２２と支持面２５とは、上型２１と下型２４とが上下に重ね合わされることで閉塞されたキャビティ２Ｃを形成する。プレス装置２は、図１０に示すように、ワークＷの基部ｗ１を支持面２５に嵌合させてセットさせた状態で、上型２１を下方に移動させる。そして、プレス装置２は、キャビティ２Ｃに嵌め込ませるようにワークＷをプレス加工する。それにより、成形面２２と下型２４との間に押し挟まれた各押し出し片ｗ２は、左右方向の外側に向かって直角に開く形に折り曲げられる（曲げ工程）。また、基部ｗ１の上面は、上パンチ２３に上方から押圧されて水平状に成形される。

【0050】

＜穴開け加工＞
次に、プレス加工されたワークＷに別のプレス装置（不図示）によるパンチ加工や切削加工を行う。これにより、ワークＷは、図７－９に示すように、各押し出し片ｗ２の中央部に上下に貫通した円状の各取付孔ｗ３と、基部ｗ１内を貫通する円筒状の差込孔ｗ４と、基部ｗ１の角部を斜めにカットしたトリミング面ｗ５と、を有する。差込孔ｗ４は、基部ｗ１の上面から下方に向かって開口し、内部で直角に折り曲げられてトリミング面ｗ５に向かって開口するようになっている。各取付孔ｗ３は、自動車の車体に取り付けるための各取付孔ｗ３として機能する。また、差込孔ｗ４には、油圧ホースが通されるようになっている。トリミング面ｗ５により、油圧ホースが基部ｗ１の角部に干渉することなく、適切に組み付けられるようになっている。

【0051】

＜まとめ＞
以上をまとめると、第１の実施形態に係る鍛造装置１は、次のような構成とされている。なお、以下において、括弧書きで示す符号は、上記実施形態で示した各構成に対応する符号である。

【0052】

すなわち、鍛造装置（１）は、型締めにより閉塞鍛造のキャビティ（１Ｃ）を形成する上型（１１）及び下型（１４）と、上型（１１）内を通ってキャビティ（１Ｃ）内に押し込まれる上パンチ（１３）及び下型（１４）内を通ってキャビティ（１Ｃ）内に押し込まれる下パンチ（１６）と、を備え、上パンチ（１３）と下パンチ（１６）とでキャビティ（１Ｃ）内のワーク（Ｗ）を押し出して冷間鍛造する鍛造装置（１）である。下型（１４）が、上パンチ（１３）を受け入れてワーク（Ｗ）を上パンチ（１３）の周囲に沿って後方押し出しすることが可能な凹状の成形面（１５）を有する。上型（１１）が、ワーク（Ｗ）の後方押し出しされた押し出し片（ｗ２）を受け入れて後方押し出しの進行により押し出し片（ｗ２）の先端を当接させてワーク（Ｗ）の径方向の外側へと摺動させる径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面（１２ａ）を備えた凹状の受入面（１２）を有する。鍛造装置（１）は、ガイド面（１２ａ）に沿った摺動により、押し出し片（ｗ２）をワーク（Ｗ）の上パンチ（１３）と下パンチ（１６）との間に押し挟まれる基部（ｗ１）に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する。

【0053】

このような構成となっていることにより、ワーク（Ｗ）の後方押し出しした押し出し片（ｗ２）を、上型（１１）のガイド面（１２ａ）との当接により、径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形することができる。したがって、冷間鍛造であっても、ワーク（Ｗ）を上下方向や径方向に対して角度の付いた斜めの方向に突き出させる形に適切に形成することができる。

【0054】

また、下型（１４）の成形面（１５）が、矩形容器状の凹面（１５）とされる。上パンチ（１３）が、成形面（１５）に対して成形面（１５）の対向する２つの内側面（１５ａ）との間でのみワーク（Ｗ）を後方押し出しするための隙間（１Ｇ）を空けて嵌合する角柱体（１３）から成る。上型（１１）のガイド面（１２ａ）が、成形面（１５）の２つの内側面（１５ａ）と上パンチ（１３）との間の各隙間（１Ｇ）から後方押し出しされる２つの押し出し片（ｗ２）を互いに相反する径方向に摺動させる一対の構成とされる。

【0055】

このような構成となっていることにより、ワーク（Ｗ）を基部（ｗ１）から互いに相反する径方向に斜めに立ち上がる２つの押し出し片（ｗ２）を有する形に適切に形成することができる。

【0056】

また、上型（１１）の受入面（１２）が、ガイド面（１２ａ）の傾斜した先の縁から下方に寸胴状に落ち込む凹面（１２）とされる。

【0057】

このような構成となっていることにより、上型（１１）の受入面（１２）を、アンダーカットのない形状とすることができると共に、押し出し片（ｗ２）の径方向の外側への摺動を阻害しない形状とすることができる。

【0058】

また、本発明の鍛造品の製造方法は、型締めにより閉塞鍛造のキャビティ（１Ｃ）を形成する上型（１１）及び下型（１４）と、上型（１１）内を通ってキャビティ（１Ｃ）内に押し込まれる上パンチ（１３）及び下型（１４）内を通ってキャビティ（１Ｃ）内に押し込まれる下パンチ（１６）と、を備え、上パンチ（１３）と下パンチ（１６）とでキャビティ（１Ｃ）内のワーク（Ｗ）を押し出して冷間鍛造する鍛造装置（１）を用いて行う鍛造品の製造方法である。この鍛造品の製造方法は、後方押し出し工程と、摺動変形工程と、を有する。後方押し出し工程は、上パンチ（１３）を下型（１４）に形成された凹状の成形面（１５）に向けて押し込むことでワーク（Ｗ）を上パンチ（１３）と成形面（１５）との間に沿って後方押し出しする。摺動変形工程は、後方押し出しされたワーク（Ｗ）の押し出し片（ｗ２）を上型（１１）に形成された凹状の受入面（１２）の天板面を成す径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面（１２ａ）に当接させて後方押し出しの進行によりガイド面（１２ａ）に沿ってワーク（Ｗ）の径方向の外側へと摺動させる。この鍛造品の製造方法は、摺動変形工程により、押し出し片（ｗ２）をワーク（Ｗ）の上パンチ（１３）と下パンチ（１６）との間に押し挟まれる基部（ｗ１）に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する。

【0059】

このような構成となっていることにより、ワーク（Ｗ）の後方押し出しした押し出し片（ｗ２）を、上型（１１）のガイド面（１２ａ）との当接により、径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形することができる。したがって、冷間鍛造であっても、ワーク（Ｗ）を上下方向や径方向に対して角度の付いた斜めの方向に突き出させる形に適切に形成することができる。

【0060】

また、下型（１４）の成形面（１５）が、矩形容器状の凹面（１５）とされる。上パンチ（１３）が、成形面（１５）に対してワーク（Ｗ）を後方押し出しするための隙間（１Ｇ）を空けて嵌合する角柱体（１３）から成る。ワーク（Ｗ）が、成形面（１５）の矩形容器の横断面内に収まる円形断面を備えた円柱体から成る。

【0061】

このような構成となっていることにより、上パンチ（１３）の押し込みに伴い、円柱体から成るワーク（Ｗ）を下型（１４）内の矩形容器状の成形面（１５）との間に形成される隙間（１Ｇ）内で適切に塑性流動させて、成形面（１５）に沿った形に形成することができる。

【0062】

また、後方押し出し工程が、ワーク（Ｗ）を成形面（１５）の対向する２つの内側面（１５ａ）と上パンチ（１３）の各対向面との間の２箇所からのみ後方押し出しして２つの押し出し片（ｗ２）を互いに相反する径方向に傾いた対称形状に成形する。

【0063】

このような構成となっていることにより、ワーク（Ｗ）を基部（ｗ１）から互いに相反する径方向に斜めに立ち上がる２つの押し出し片（ｗ２）を有する形に適切に形成することができる。

【0064】

また、鍛造装置（１）を用いて冷間鍛造したワーク（Ｗ）の押し出し片（ｗ２）を、プレス装置を用いて基部（ｗ１）に対して径方向の外側に直角に折り曲げられる形に加工する曲げ工程を有する。

【0065】

このような構成となっていることにより、鍛造装置（１）によりワーク（Ｗ）の押し出し片（ｗ２）が基部（ｗ１）から斜めに立ち上がる途中形状に成形されることから、プレス装置により押し出し片（ｗ２）を基部（ｗ１）から直角に開く形に簡便に曲げ加工することができる。したがって、上記のような直角な開き形状を備えるワーク（Ｗ）を、冷間鍛造した鍛造品から高い構造強度を持たせた形に適切に形成することができる。

【0066】

また、ワーク（Ｗ）が、基部（ｗ１）の両サイドに一対の押し出し片（ｗ２）を有する断面ハット型のブラケットとされる。

【0067】

このような構成となっていることにより、断面ハット型のブラケットを、冷間鍛造した高い構造強度を備える鍛造品により適切に形成することができる。

【0068】

＜その他の実施形態＞
以上、本発明を１つの実施形態を用いて説明したが、本発明は上記実施形態の他に各種の形態で実施することができるものである。

【0069】

１．ワークは、 はじめ円柱状の素材ではなく、角柱状の素材から成るものでもよい。

【0070】

２．鍛造装置は、ワークの基部を角柱状ではなく、円柱状に形成するものであっても良い。鍛造装置は、図１１に示すように、ワークを後方押し出しすると共に前方押し出し及び／又は側方押し出しもする構成であっても良い。鍛造装置は、ワークの押し出し片を基部の両サイドから一対で押し出すものの他、基部の周方向の１箇所、或いは３箇所以上から押し出すものであっても良い。

【0071】

３．ガイド面は、左右方向の外側に向かって斜め上がりに直線状に延びる傾斜面形状としたが、左右方向の外側に向かって斜め上がりに凹湾曲面状や凸湾曲面状に延びる傾斜面形状であっても良い。

【符号の説明】

【0072】

１ 鍛造装置
１１ 上型
１１ａ 貫通孔
１２ 凹面（受入面）
１２ａ ガイド面
１２ｂ 垂下面
１３ 上パンチ（角柱体）
１４ 下型
１４ａ 貫通孔
１５ 凹面（成形面）
１５ａ 内側面
１６ 下パンチ
１７ リフトピン
１８ 上型ホルダ
１９ 油圧シリンダ
１Ｃ キャビティ
１Ｇ 隙間
２ プレス装置
２１ 上型
２２ 成形面
２３ 上パンチ
２４ 下型
２５ 支持面
２Ｃ キャビティ
Ｗ ワーク
ｗ１ 基部
ｗ２ 押し出し片
ｗ３ 取付孔
ｗ４ 差込孔
ｗ５ トリミング面

【要約】

【課題】冷間鍛造であってもワークを斜めの方向に突き出る形に適切に成形することが可能な鍛造装置及び鍛造品の製造方法を提供すること。
【解決手段】鍛造装置１は、閉塞鍛造のキャビティ１Ｃを形成する上型１１及び下型１４と、キャビティ１Ｃ内に押し込まれる上パンチ１３及び下パンチ１６と、を備え、上パンチ１３と下パンチ１６とでキャビティ１Ｃ内のワークＷを押し出して冷間鍛造する。下型１４が、ワークＷを上パンチ１３の周囲に沿って後方押し出しすることが可能な凹状の凹面１５を有する。上型１１が、ワークＷの後方押し出しされた押し出し片ｗ２を径方向の外側へと摺動させる径方向の外側に斜め上がりに傾斜するガイド面１２ａを備えた凹状の凹面１２を有する。ガイド面１２ａに沿った摺動により、押し出し片ｗ２をワークＷの基部ｗ１に対して径方向の外側に斜めに立ち上がらせる形に成形する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】