2軸回転鍛造法の開発研究

• 研究課題/領域番号: 61550507
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属加工
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 葉山 益次郎 横国大, 工学部, 教授 (90017864)
• 研究分担者: 工藤 洋明 横浜国立大学, 工学部, 助手 (80017912)
• 研究期間 (年度): 1986
• 研究課題ステータス: 完了 (1986年度)
• 配分額: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 1986年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 素材回転 / 側面ロール / 回転すえ込み / ロッキングプレス / すえ込み鍛造 / 回転鍛造

研究概要

2軸回転鍛造法の例として、高さと直径の比の大きい円柱の回転すえ込み加工を取り上げて研究した。素材は下型にそう入され、下型と共に回転する。上ロールが圧下しはじめると、通常は偏心を起こし座屈が生じてほとんどの場合、アスペクト比が大きければすえ込み加工ができない。
そこで、回転する素材軸に直交する方向から一個の側面ロールによって素材を支持し、回転すえ込み中にロールの位置制御を行う装置を考案して合理的にすえ込みできるような2軸回転鍛造機を開発した。この方法はロッキングプレスの様に素材を回転しない場合は適用することができないので、本加工機のように素材回転するものの一つの特徴ということができる。
側面ロールが素材軸と直角の方向から素材を支える位置は、圧下用円すいロールの圧下量に呼応して決定される。本研究ではこの圧下ロールストロークと側面ロールのストロークとの関係を種々の加工条件について明らかにしたものである。すなわち、両者の間にはある特定範囲の関係を保つ必要があり、その範囲を逸脱すれば製品に欠陥が生ずることが判明し、その範囲を加工条件に対して明確に特定することができた。例えば圧下用円すいロールの圧下速度が早ければ、上記の成功領域がせまくなり、ある限られた範囲の側面ストロークと圧下ロールストロークの関係をとらなければならなくなってくることが明示できた。このような範囲を圧下速度の関連において定めればきわめて大きいアスペクト比のものまですえ込みが可能となり、頭部体積の大きいすえ込みができることになる。しかも、その加工力は小さく従来法に比し有利である。例えば、直径の大きい熱間ボルトのように加熱を用いなくても、その圧造は可能であろうかと考えられる。
以上、主軸回転,第2軸従動機構により新しい鍛造を考案した。