自由鍛造方法以及鍛造裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供原料的把持部不需要較大的剛性、能夠創(chuàng)建更加詳細、復雜的扭轉形狀的自由鍛造方法。本自由鍛造方法中，由一對模具(2)在z方向上夾持具有長度方向(x方向)的原料(1)的一部分的被加工部(3)，對被加工部(3)的分割為四部分的區(qū)域(A、B、C、D)的第一區(qū)域(A、C)例如施加z正方向的力使之變形，并且相反地對第二區(qū)域(B、D)施加z負方向的力使之變形，從而對被加工部(3)賦予扭轉。
【專利說明】自由鍛造方法以及鍛造裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鍛造的技術，尤其涉及進行對原料賦予扭轉的加工的自由鍛造方法?！颈尘凹夹g】
[0002]作為自由鍛造方法的現(xiàn)有技術例，有日本特公平7-10408號公報(專利文獻I)。專利文獻I中，記載了“一種剖面變化長形物的鍛造成形方法，其特征在于，在通過鍛造成形剖面形狀在長度方向上變化、剖面形狀為上下左右非對稱且整體具有扭轉的長形物產品的方法中，使用對置的模具(55、56)，該模具(55、56)具有與在長形物產品的長度方向上分割為多個的各分區(qū)對應的模具形狀，在長度方向上連續(xù)地按照各分區(qū)進行鍛造，對于長形物產品的原料(11)的兩端的限制而言，將長度方向設為X軸方向、將鍛造加工方向設為y軸方向、并將與X軸方向以及I軸方向垂直的方向設為z軸方向，將一端側限制于y軸方向、繞X軸方向、z軸方向,將另一端側限制于y軸方向、z軸方向，上述一端側的繞X軸的限制通過預先給予進行鍛造的分區(qū)的相對于該一端側的扭轉角來進行”。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特公平7-10408號公報
【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]上述專利文獻I中，記載了通過鍛造成形整體具有扭轉的長形物產品的方法、尤其是限制(把持)原料的兩端而賦予扭轉的方法。
[0008](I)然而，這樣的方法中，原料的兩端的限制(把持)有制約。例如，需要把持原料(兩端)的機構(把持部)，該機構為了對抗用于賦予扭轉的原料的軸向(長度方向)的扭轉力矩。并且，需要提高該機構(把持部)的剛性(把持力)，包括該機構(把持部)的設備(鍛造裝置)存在大型、高成本的情況(問題)。
[0009](2)并且，上述專利文獻I的方法中，能夠加工的扭轉形狀有制約。這樣的方法中，例如，在原料的長度方向的分區(qū)的由模具進行的加工對象部分(被加工部)與原料被把持的部分(被把持部)之間的部分(模具的非加工對象部分)中，也在原料的軸向上產生扭轉力矩，從而有在該部分產生扭轉的情況。即，能夠加工的扭轉形狀有制約，無法整體上進行詳細、復雜的扭轉形狀的設計、控制。
[0010]鑒于以上情況，本發(fā)明的主要的目的在于，關于進行對原料賦予扭轉的加工的自由鍛造方法，提供如下柔性的自由鍛造方法，(I)能夠緩和原料的兩端的限制的制約，原料的把持部不需要較大的剛性，(2)能夠緩和可加工的扭轉形狀的制約，能夠創(chuàng)建更加詳細、復雜的扭轉形狀。
[0011]用于解決課題的方案
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的代表的形態(tài)是進行對原料賦予扭轉的加工的鍛造方法(自由鍛造方法)等，其特征在于，具有以下所示的結構。
[0013]本鍛造方法是如下自由鍛造方法，S卩，以具有棒狀、板狀等任意的剖面形狀的原料的長度方向上的任意部分(分區(qū)單位)為對象(被加工部)，使用一對模具(第一、第二模具)夾持被加工部并對其進行加壓(按壓)成形從而對被加工部賦予扭轉。
[0014]將原料的長度方向設為X軸方向，將一對模具的加壓方向設為z軸方向，將與X以及z正交的方向設為y軸方向。由zx平面和yz平面將原料的長度方向(X)的由一對模具加壓的被加工部的區(qū)域分割為四部分，將X為正且y為正的區(qū)域(Xy平面的第一象限)設為區(qū)域A，將X為負且y為正的區(qū)域(第二象限)設為區(qū)域B，將X為負且y為負的區(qū)域(第三象限)設為區(qū)域C，將X為正且y為負的區(qū)域(第四象限)設為區(qū)域D。將一方對角的區(qū)域A和C合在一起設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域B和D合在一起設為第二區(qū)域。
[0015]本鍛造方法中，例如，在進行原料所具有的一個被加工部的加工(鍛造)時，一對模具(第一、第二模具)夾持被加工部，相對于原料的長度方向(X)分別以具有角度(α、β:0度< α <90度，0度< β <90度)的方式進行配置，并且第一和第二模具以具有角度(Y:0度< Y < 180度)的方式進行配置。將原料的長度方向(X)和第一模具的長度方向所成的角度設為α，將原料的長度方向(X)和第二模具的長度方向所成的角度設為β，將第一和第二模具所成的角度設為Y。
[0016]該狀態(tài)下，相對于被加工部，向ζ負方向壓入第一模具并施加力，向ζ正方向壓入第二模具并施加力。此時，由區(qū)域A和C在ζ軸方向的相同方向(例如ζ正方向)上按壓(加壓)被加工部的第一區(qū)域(A、C)使之變形，并且(同時)，在相反方向上，由區(qū)域B和D在ζ軸方向的相同方向(例如ζ負方向)按壓(加壓)第二區(qū)域使之變形。并且，使向第一區(qū)域(A、C)施加的力和向第二區(qū)域(B、D)施加的力相同。由此，對被加工部(分區(qū)單位)賦予繞X軸的扭轉。
[0017]本鍛造裝置中，具有控制一對模具的至少ζ方向上的移動的驅動裝置。另外，驅動裝置控制一對模具的繞ζ軸的旋轉。本鍛造裝置的機械手例如通過把持部把持原料的一方端部(被把持部)，使原料至少在X方向上移動，控制被加工部相對于一對模具的位置的定位。本鍛造裝置在上述定位的狀態(tài)下，驅動一對模具，例如使第一模具向ζ負方向移動，并且使第二模具向ζ正方向移動，而向被加工部壓入并進行加壓，從而對被加工部賦予扭轉，使第一、第二模具在ζ方向上移動而返回原先的狀態(tài)。另外，本鍛造裝置通過機械手使原料例如在X方向上移動，相對于一對模具的位置來定位原料的加工對象范圍內的下一個被加工部的位置，同樣，通過一對模具的Z方向的驅動，對該下一個被加工部賦予扭轉。通過相同的反復，能夠進行原料的規(guī)定的范圍內的加工(賦予扭轉)。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明中的代表的形態(tài)，關于進行對原料賦予扭轉的加工的自由鍛造方法，能夠提供如下柔性的自由鍛造方法，(I)能夠緩和原料的兩端的限制的制約，原料的把持部不需要較大的剛性，(2)能夠緩和可加工的扭轉形狀的制約，能夠創(chuàng)建更加詳細、復雜的扭轉形狀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1 (a)?圖1 (C)是表示本發(fā)明的各實施方式的共通的概念(原理)的說明圖。[0021]圖2是表示本發(fā)明的概念(原理)的被加工部的分割為四部分的區(qū)域的說明圖。
[0022]圖3(a)?圖3(c)是表示本發(fā)明的實施方式I的鍛造方法的通過一次加工對原料(被加工部)賦予扭轉的例子的圖。
[0023]圖4是表示實施方式I中原料和模具的配置的角度的說明圖。
[0024]圖5(a)、圖5(b)是表示實施方式I中加工因素所產生的影響的例子的說明圖。
[0025]圖6是表示實施方式I中加工位置以及間距等的說明圖。
[0026]圖7是表示實施方式I中作為應用而進行多次加工的例子的說明圖。
[0027]圖8(a)?圖8(c)是表示本發(fā)明的實施方式2的鍛造方法的通過一次加工對原料(被加工部)賦予扭轉的例子的圖。
[0028]圖9(a)?圖9(c)是表示本發(fā)明的實施方式3的鍛造方法的通過一次加工對原料(被加工部)賦予扭轉的例子的圖。
[0029]圖10是表示本發(fā)明的概念(原理)的被加工部的被分割為八部分的區(qū)域的說明圖。
[0030]圖11 (a)?圖11 (C)是表示本發(fā)明的實施方式4的鍛造方法的通過一次加工對原料(被加工部)賦予扭轉的例子的圖。
[0031]圖12(a)?圖12(c)是表示本發(fā)明的實施方式5的鍛造方法的通過一次加工對原料(被加工部)賦予扭轉的例子的圖。
[0032]圖13(a)?圖13(c)是表示本發(fā)明的實施方式6的鍛造方法的在原料(被加工部)上成形剖面形狀并且對原料賦予扭轉的例子的圖。
[0033]圖14是表示具有與實施方式I的鍛造方法對應的安裝結構的本發(fā)明的一個實施方式的鍛造裝置的結構的圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，基于附圖詳細地對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，在用于說明實施方式的全部圖中，原則上對相同部賦予相同符號，省略其重復的說明。
[0035]〈概念(原理)>
[0036]首先使用圖1，對本發(fā)明的各實施方式(后述)的共通的概念(原理)進行說明。圖1(a)?圖1(c)中，表示如下自由鍛造方法(以下為“鍛造方法”)，即，通過使用一對模具2對原料I的一部分(被加工部3)進行加壓并成形，來對該被加工部3賦予扭轉。為方便說明，如圖示，將原料I的長度方向設為X軸方向，將一對模具2的加壓方向(能夠進行加壓控制的上下方向)設為ζ軸方向，將與X軸方向及ζ軸方向垂直的方向設為I軸方向。
[0037]圖1(a)中，概念性表不了一對模具2(2a、2b)與由一對模具2加壓的原料I的被加工部3的位置關系。圖1 (b)、圖1 (C)中，為了容易理解被加工部3地進行表不,未圖不一對模具2。
[0038]圖1(a)中，原料I是棒狀、板狀等具有長度形狀的金屬制的原料I。圖1(a)的例子中，原料I是剖面呈正方形的長方體。
[0039]模具2(2a、2b)是以夾持的方式壓入原料I的一部分(被加工部3)而進行加壓(按壓)的一對模具。具有上側(ζ軸正側)的第一模具2a和下側(ζ軸負側)的第二模具2b。圖1(a)中，模具2(2a、2b)是長方體，配置為模具2的長度方向(y)與原料I的長度方向(X)正交。表示了由一對模具2夾持被加工部3的狀態(tài)。
[0040]被加工部3是原料I的長度方向(X)上的分區(qū)單位，是一次鍛造(加工)的對象部、即賦予扭轉的對象部。
[0041]圖1(b)中，表示了將原料I的被加工部3的區(qū)域(此處是立方體)分割為四部分的概念。并且，圖2中，與圖1(b)對應地表示了被加工部3的分割為四部分后的區(qū)域A?D0
[0042]圖2中，由zx平面和yz平面將被加工部3的區(qū)域分割為四部分，將x為正且y為正的區(qū)域(第一象限)設為A，將X為負且y為正的區(qū)域(第二象限)設為B，將X為負且y為負的區(qū)域(第三象限)設為C，將X為正且y為負的區(qū)域(第四象限)設為D。另外，將區(qū)域A和C合在一起設為第一區(qū)域，將區(qū)域B和D合在一起設為第二區(qū)域。
[0043]本鍛造方法中，如圖2的箭頭所示，利用圖1 (a)的一對模具2，向ζ軸正方向對原料I的被加工部3的區(qū)域A?D中的一方對角的第一區(qū)域(Α和C)進行按壓使之變形，并且向與第一區(qū)域(A、C)的按壓(變形)的方向相反的方向亦即ζ軸負方向對另一方對角的第二區(qū)域(B和D)進行按壓使之變形。作為基本的力的條件，針對區(qū)域A和C的力相同，針對區(qū)域B和D的力相同，針對區(qū)域A、C和區(qū)域B、D的力相同。
[0044]由此，如圖1(c)所示，在原料I的被加工部3，賦予繞X軸的扭轉。區(qū)域A?D中，第一區(qū)域(A、C)側向ζ正方向升高，第二區(qū)域(B、D)側向ζ負方向下降，整體為鞍形。圖1(c)中，9 (91、92)是一次加工時的原料I的被加工部3以外的區(qū)域(非加工部)，不對非加工部9賦予扭轉。
[0045]如圖1(c)所示，作為扭轉的影像(作用)，從被加工部3的中心觀察時，是第一區(qū)域(A、D)以及第一非加工部91側向右繞X軸旋轉、第二區(qū)域(B、D)以及第二非加工部92側向左繞X軸旋轉的影像。另外，例如在把持第一非加工部91側而作為基準的情況下，是第二非加工部92側在X軸負方向向右旋轉地扭轉的影像。在把持第二非加工部92側而作為基準的情況下，是第一非加工部91側在X軸正方向向右旋轉地扭轉的影像。
[0046]此外，與上述例子相反,若使用一對模具2,對第一區(qū)域(A、C)施加朝向ζ軸負方向的力，并且對第二區(qū)域(B、D)施加朝向ζ軸正方向的力，分別使它們變形，則能夠對被加工部3賦予相反(整體向左繞X軸)的扭轉。
[0047]另外，在應用方面，也可以與所希望的加工內容對應地使施加于被加工部3的各區(qū)域A?D的力不同來進行加工。該情況下，除扭轉的作用以外，產生xy平面、zx平面內
的彎曲等。
[0048]這樣，本鍛造方法中，基本上僅通過一對模具2的加壓力(按壓力)，就能夠對原料I的一部分(被加工部3)賦予扭轉，從而不需要賦予遍及原料I的長度方向(X)的整體的扭轉力矩(在非加工部9不產生多余的扭轉力矩)。因此，原理上(圖1 (a)的情況)，不一定必須使用原料I的長度方向(X)的端部等的把持。換言之，一對模具2實現(xiàn)把持部的功能。在一次加工時，(除模具2以外)即使沒有原料I的把持，也正常地實現(xiàn)該加工(扭轉)。并且，在把持(除模具2以外)原料I的一部分(端部等)的情況下，以用于定位的較輕的把持就足夠。從而有不需要鍛造裝置(設備)的把持部等的剛性(把持力)等的優(yōu)點。
[0049]另外，由于在非加工部9不產生扭轉，所以像上述那樣的加工時的扭轉形狀的制約較小，從而有整體能夠進行詳細、復雜的扭轉形狀的設計的優(yōu)點。
[0050]〈實施方式I>
[0051]使用圖3~圖5等，對本發(fā)明的實施方式I的鍛造方法進行說明。圖3是實施方式I的鍛造方法的、使用一對模具21 (21a、21b)而通過一次加工對原料I (被加工部31)賦予扭轉的例子。將一對模具2中的一方(上側)設為第一模具21a，將另一方(下側)設為21b。
[0052]圖3 (a)是立體圖，表示原料I (被加工部31)和模具21 (2la、2Ib)的關系。此外，被加工部31表示簡要的區(qū)域。圖3(b)是從ζ軸正側觀察圖3(a)的xy俯視圖。圖3 (C)是從圖3(b)的狀態(tài)除去模具21(21a、21b)的狀態(tài)的說明圖。
[0053]圖3(a)、圖3(b)中，相對于原料I的被加工部31，在ζ方向上以夾持被加工部31的方式配置的一對模具21(21a、21b)配置為與長度方向(x)分別具有角度，并且模具21(21a、21b)彼此間具有角度。圖4是與圖3(b)對應的、原料I與模具21的配置的角度的說明圖。
[0054]圖3(b)中，將由第一模具21a的長度方向的軸的矢量和ζ軸方向的矢量表現(xiàn)的平面設為P，將由第二模具21b的長度方向的軸的矢量和Z軸方向的矢量表現(xiàn)的平面設為Q。圖3(b)中，當僅在xy平面觀察時，是如下狀態(tài)，即，被加工部31的第一區(qū)域(A、C)被第一模具21a覆蓋得比第二模具21b更多，第二區(qū)域(B、D)被第二模具21b覆蓋得比第一模具21a更多。
[0055]圖3(c)中，表示了被加工部31的根據(jù)模具21所成的角度的、與圖2的分割為四部分的區(qū)域六~0對應的區(qū) 域八’、8’、(:’、0’。實施方式1(圖2(b)的配置)中，例如第一區(qū)域(A’、C’)由第一模具21a較多受到朝向ζ負方向的力，并且第二區(qū)域(B’、D’)由第二模具21b較多受到朝向ζ正方向的力。
[0056]圖4中，M表示在一次加工時對原料I所具有的被加工部31進行加工時的x軸方向的加工位置。圓點表示模具21以及被加工部31的中心點。角度α是平面P(模具21a偵?與X軸所成的較小的一方的角度。角度β是平面Q(模具21b側)與X軸所成的較小的一方的角度。角度Y是平面P與Q所成的角度。
[0057]作為模具21所成的角度的條件(范圍)，是使平面P、Q從X軸(O度)以及y軸(90度)錯開的情況、以及使平面P和Q錯開的情況，除此以外沒有特別限定。即，作為條件，平面P與X軸所成的較小的一方的角度α比O度大且比90度小(0° < α <90° )。平面Q與X軸所成的較小的一方的角度β比O度大且比90度小(0° < β <90° )。平面P與Q所成的角度Y比O度大且比180度小(0° < Y < 180° )。
[0058]在滿足上述的角度(α、β、y)的條件的狀態(tài)下，如圖3 (a)等所示，壓入模具21(21a、21b)以使相對于原料I的被加工部31在ζ軸正負方向上進行夾持。這樣，如圖3(c)所示，第一區(qū)域(A’、C’)因在ζ軸的相同方向(ζ負方向)上按壓而變形，并且第二區(qū)域因在與第一區(qū)域的變形的方向相反的方向(ζ正方向)上按壓而變形，從而能夠對被加工部31賦予繞X軸的扭轉(與圖1 (c)相同)。
[0059]在上述的角度(α、β、Y)的條件的范圍內，考慮產品設計內容、效率性等，設定加工時的實際的角度的條件。例如，避開0°、90°、180°附近，將Y設定為30° ( Y≤150°的范圍內。設定例以下:[0060](!) α = β = 30。 ， Y = 120。
[0061](2) α = β = 45。 ， Y = 90。
[0062]⑶ α = β = 60。，Y = 60。
[0063]⑷α = β = 75。，Y = 30。
[0064](5) α ^ β: α =90。，β =45。，Y = 45°。
[0065]圖4的例子簡要地表示上述(3) α = β = 60°，Y = 60°的情況。此外，也可以如上述(5)那樣，以α Φ β的設定例進行加工。該情況下，產生扭轉，并且產生xy平面、zx平面內的彎曲。
[0066]圖5是表示實施方式I的鍛造方法的、加工因素所產生的影響的例子的說明圖。這是由有限元模擬所得到的結果。圖5(a)是表示滿足圖4的角度(α、β、Y)的條件的狀態(tài)的情況下的、模具21 (2la、2Ib)的壓入量401 (ζ軸方向上的按壓力)與扭轉量402 (對被加工部31賦予的扭轉量)的關系403。隨著壓入量401的增加，扭轉量402增加。
[0067]圖5(b)中表示在滿足圖4的角度(α、β、y)的條件的狀態(tài)下在模具21 (21a、21b)與原料I的相對的X軸方向上的位置(加工位置M)上、以某間距404(K)移動的情況下的、模具21(21a、21b)的每進行一次壓入的扭轉量405的關系406。上述相對的x軸方向的位置以及間距404與圖6所示的加工位置M以及間距K對應。隨著增大間距404 (K)，模具21的每進行一次壓入的扭轉量405增大，超過峰值而恒定。
[0068]圖6中，表示了上述的加工位置M以及間距K。在Xz平面上表示使用圖3(a)的模
具21對原料I進行多次加工的情況下的、各個加工位置M{M1、M2.......}以及間距K{K1、
Κ2.......}、原料I的進給方向、原料I的被把持部8等。表示模具21 (2la、2Ib)例如在
M1、M3的位置從上下進行夾持的狀態(tài)。例如反復在第一加工位置Ml進行第一次加工、在從Ml移動間距Kl量后的第二加工位置M2進行第二次加工。
[0069]此外，若在圖3(b)中例如相對于模具21使原料I成為向y正方向稍微錯開的狀態(tài)進行加工，則針對區(qū)域C的力比針對區(qū)域A的力小,針對區(qū)域D的力比針對區(qū)域B的力小。該情況下，產生扭轉，并且產生xy平面、zx平面內的彎曲。也可以根據(jù)所希望的加工內容而使用這樣的加工。在不想產生彎曲的情況下，作為如上述那樣基本的力的條件，使針對各區(qū)域A、B、C、D的力相同。
[0070][應用(多次加工)]
[0071]圖7是與圖6對應、通過立體圖表示了作為實施方式I的鍛造方法的應用而使用模具21對原料I依次(連續(xù))進行多次加工的情況的例子。如上述圖3所示，是不僅對原料I的一個被加工部31進行一次加工(賦予扭轉)、一邊改變原料I的長度方向(X)上的加工位置M—邊遍及規(guī)定的范圍同樣地反復進行多次加工的方法。
[0072]如上所述，在滿足方向、力、角度(α、β、Y)等條件的狀態(tài)下，通過在所希望的被加工部31的位置M沿X軸方向壓入模具21 (21a、21b)，來賦予扭轉，并使模具21向壓入前的位置返回，從而進行一次加工(賦予扭轉)。通過根據(jù)所希望的加工內容(產品設計)而改變各加工位置M上的模具21的按壓力、角度等，來改變扭轉的狀態(tài)。一邊改變加工位置M—邊以所希望的加工次同樣地反復這樣的加工的動作。由此能夠遍及原料I的長度方向(x)的所希望的范圍而連續(xù)地賦予扭轉。
[0073]例如如圖6所示，為了進行原料I的定位，將原料I的長度方向的一端作為被把持部8，人用所具有的工具、鍛造裝置(設備)的把持部(后述)等輕輕地進行把持。而且，每次加工，通過以間距K沿X軸方向(移動)進給原料I，來對各加工位置M進行調整(定位)。根據(jù)加工內容，間距K可以恒定也可以可變。
[0074]如上所述，根據(jù)實施方式I的鍛造方法，不需要原料I的把持的剛性，能夠賦予詳細、復雜的扭轉形狀。另外，實施方式I的情況下，例如能夠利用與圖3的模具21的形狀對應的簡單的工具、鍛造裝置來賦予扭轉。
[0075]<實施方式2>
[0076]接下來，使用圖8等，對本發(fā)明的實施方式2的鍛造方法進行說明。圖8表示實施方式2的鍛造方法的、使用一對模具22(22a、22b)而通過一次加工對原料I (被加工部32)賦予扭轉的例子。實施方式2是模具2不具有角度、而研究了模具2的形狀的結構。
[0077]圖8 (a)是表示原料I (被加工部32)以及模具22 (22a、22b)的配置關系的立體圖。圖8 (b)是從y軸負側觀察圖8 (a)的狀態(tài)(由模具22夾持被加工部32的狀態(tài))的xz俯視圖。圖8(c)是表示下側的第二模具22b的形狀的立體圖。此外，上側的第一模具22a若也繞X軸旋轉則成為與第二模具22b相同的形狀、狀態(tài)。
[0078]圖8(a)、圖8(b)中，一對模具22 (22a、22b)的上下各個模具22a、22b例如如圖8(c)所示，與原料I (被加工部32)對置的一側是鞍形。實施方式2中，與實施方式I不同，模具22基本上配置為與原料I的長度方向(X)垂直。
[0079]圖8(c)中，第二模具22b的在與被加工部32接觸的一側的上側的曲面(鞍形)中，由符號a、b、c、d表示與圖2的區(qū)域A、B、C、D對應的面。作為第二模具22b的形狀，作為ζ方向的一邊的長度，與第二區(qū)域B、D(面b、d)對應的一邊的長度(Z2)比與第一區(qū)域A、C (面a、c)對應的一邊的長度(Zl)大(Zl < Z2)。
[0080]換言之，第一模具22a的、對原料I的被加工部32的第一區(qū)域(A、C)進行加壓的部分(a、c)比對第二區(qū)域(B、D)進行加壓的部分(b、d)凸出，第二模具22b的、對第二區(qū)域(B、D)進行加壓的部分(b、d)比對第一區(qū)域(A、C)進行加壓的部分(a、c)凸出。
[0081]如圖8(b)所不,在一次加工時,沿ζ軸方向相對于原料I的被加工部32壓入一對模具22 (22a、22b)。由此,與上述相同,第一區(qū)域A、C向ζ軸的相同方向(例如ζ負方向)變形，并且第二區(qū)域(B、D)向ζ軸的相反方向(例如ζ正方向)變形，即能夠對被加工部32賦予繞X軸的扭轉(與圖1 (C)相同)。
[0082]實施方式2中在進行多次加工的情況下也能夠與實施方式I相同。
[0083]如上所述，通過實施方式2的鍛造方法，也得到與實施方式I相同的加工的效果。并且，圖8的實施方式2的情況下，能夠使原料I的加工的長度方向(X)的表面形狀平滑。
[0084]〈實施方式3>
[0085]接下來，使用圖9?圖10等，對本發(fā)明的實施方式3的鍛造方法進行說明。實施方式3是不研究模具2、而研究了原料I的形狀的結構。
[0086]圖9表不實施方式3的鍛造方法的、使用一對模具23(23a、23b)而通過一次加工對原料13 (被加工部33)賦予扭轉的例子。
[0087]圖9(a)中表示在具有作為一次加工的對象的一個被加工部33的情況下的、由一對模具23(23a、23b)加壓前的原料13的形狀。實施方式3中，使用與上述圖1 (a)的一對模具2 (2a、2b)相同的形狀的一對模具23 (23a、23b)，對原料13的被加工部33進行加壓，從而賦予扭轉。此外，圖9(a)中，為了容易理解地表示被加工部33，使模具23錯開地進行表
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[0088]圖9(a)中，由模具23加壓的被加工部33是如a、b那樣具有凹凸的形狀。
[0089]圖10中表示將原料13的被加工部33的區(qū)域(此處為立方體)分割為八部分后的概念。表示了被加工部33的被分割為八部分后的E?L區(qū)域。由xy平面、yz平面以及zx平面將被加工部33的區(qū)域分割為八部分。將X為正、y為正且ζ為正的區(qū)域設為EJfX為負、I為正且Z為正的區(qū)域設為Fdf X為負、y為負且ζ為正的區(qū)域設為G,將X為正、I為負且ζ為正的區(qū)域設為H,將X為正、y為正且ζ為負的區(qū)域設為I,將X為負、y為正且Z為負的區(qū)域設為J，將X為負、y為負且Z為負的區(qū)域設為K,將X為正、y為負且ζ為負的區(qū)域設為L。將區(qū)域E、G、J、L設為第一區(qū)域，將區(qū)域F、H、1、K設為第二區(qū)域。此外，因圖示的角度的影響觀察不到區(qū)域I。
[0090]圖9(a)中，被加工部33是第一區(qū)域(E、G、J、L)比第二區(qū)域(F、H、1、K)凹下的形狀(ζ方向的長度短)。a表不一個凹部，b表不一個凸部。此外，也可以根據(jù)上述圖2的分割為四部分的概念進行考慮下，該情況下，被加工部33是第一區(qū)域(A、C)在ζ方向上的凹下、第二區(qū)域(B、D)在ζ方向上的凸出的形狀。
[0091]與圖1 (a)相同地用一對模具23夾持而按壓(加壓)這樣的形狀的原料13的被加工部33。這樣，例如由于凹凸的關系，由第一模具23a對區(qū)域F、H(相對凸部)向ζ負方向較強地作用力，由第二模具23b對區(qū)域Ι、Κ(相對凸部)向ζ正方向較強地作用力。即產生與上述圖2的情況相同的作用。
[0092]由此，如圖9(b)所示，能夠對原料13的被加工部33賦予繞X軸的扭轉(與圖1(c)相同)。
[0093]并且，相反地，在原料13的被加工部33中，在使用作為第一區(qū)域(E、G、J、L)比第二區(qū)域(F、H、I, K)凸出的形狀的原料13的情況下，通過用相同的模具23進行加壓，能夠賦予與繞圖9 (b)的繞X軸的扭轉相反的扭轉。
[0094]并且，圖9(c)中，表示通過多次加工遍及原料13的長度方向(X)連續(xù)地賦予扭轉的情況下使用的原料13B的形狀的例子。遍及原料13B的加工對象的范圍，與圖9(a)的被加工部33相同，是凹部(a)和凸部(b)交替配置的形狀。
[0095]原料13、13B的凹凸的形狀的形成能夠通過各種方法進行。例如能夠預先通過整個面的沖壓加工等來進行。此外，凹部(a)以及凸部(b)也可以不是圖示的矩形而是曲面
坐寸ο
[0096]實施方式3中在進行多次加工的情況下也能夠與實施方式I相同。
[0097]如上所述，利用實施方式3的鍛造方法，也得到與實施方式I相同的加工的效果。另外，在圖9的實施方式3的情況下，通過對原料I側的研究，例如能夠保持以往的設備(鍛造裝置等)不變地有效利用加工側。
[0098]<實施方式4>
[0099]接下來，使用圖11等，對本發(fā)明的實施方式4的鍛造方法進行說明。實施方式4中，構成為，由模具2(24)控制被加工部3(34)的溫度而改變變形阻力，從而賦予扭轉。
[0100]實施方式4中，當考慮與上述圖10相同地將原料I的被加工部3(34)分割為八部分時，由模具24控制被加工部34的溫度，以便帶來第一區(qū)域(E、G、J、L)的x軸方向的變形比第二區(qū)域(F、H、1、K)的X軸方向的變形大(或者相反地，第一區(qū)域的X軸方向的變形比第二區(qū)域的X軸方向的變形大)的作用(條件)。
[0101]圖11中，表示實施方式4的鍛造方法的、由一對模具24(24a、24b)對原料I的被加工部34賦予扭轉的例子。圖11(a)中，表示一次加工時的一對模具24(24a、24b)與被加工部34的配直關系。
[0102]圖11 (b)中，由符號e?I表示對應于被加工部34的與圖10相同的分割為八部分的區(qū)域E?L的、一對模具24(24a、24b)的對應的各區(qū)域。第一模具24a的區(qū)域e、f、g、h的下側面在加工時分別向被加工部34的區(qū)域E、F、G、H接近或者與該區(qū)域E、F、G、H接觸。第二模具24b的區(qū)域1、j、k、I的上側面在加工時分別向區(qū)域1、J、K、L接近或者與該區(qū)域
1、J、K、L 接觸。
[0103]而且，作為一對模具24 (包括控制模具24的裝置)的結構，與被加工部34的例如第一區(qū)域(E、G、J、L)對應，在第一模具24a的區(qū)域e、g、以及第二模具24b的區(qū)域j、I安裝加熱機構(例如燃燒器、激光器等)。或者也可以相反地，與被加工部34的例如第二區(qū)域(F、H、1、K)對應，在第一模具24a的區(qū)域f、h、以及第二模具24b的區(qū)域1、k安裝冷卻機構。通過由這樣的一對模具24進行被加工部34的局部的過熱或者冷卻，來使第一區(qū)域(E、G、J、L)和第二區(qū)域(F、H、1、K)產生溫度差。例如使第一區(qū)域的溫度比第二區(qū)域的溫度高，使第一區(qū)域(E、G、J、L)的變形阻力比第二區(qū)域(F、H、1、K)的變形阻力小，增大第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L的各個X軸方向的變形，即、使第一區(qū)域的X軸方向的變形比第二區(qū)域的X軸方向的變形大。由此，通過第一區(qū)域和第二區(qū)域的X軸方向的變形的差，能夠對被加工部34賦予繞X軸的扭轉。
[0104]圖11(c)中，示意地表示上述溫度控制的加工所引起的、原料I的被加工部34的加工后的狀態(tài)。這樣，被加工部34大概成為鞍形(一方對角在ζ方向上凹下、另一方對角在ζ方向上凸出的形狀)。
[0105]實施方式4中在進行多次加工的情況下也能夠與實施方式I相同。
[0106]如上所述，通過實施方式4的鍛造方法，也得到與實施方式I相同的加工的效果。另外，圖11的實施方式4的情況下，若除去加熱或者冷卻的機構，則與實施方式I相同，能夠利用與模具21的形狀對應的簡單的工具、鍛造裝置賦予扭轉。
[0107]<實施方式5>
[0108]接下來，使用圖12等，對本發(fā)明的實施方式5的鍛造方法進行說明。實施方式5中，構成為，通過改變被加工部35與模具25接觸的面的摩擦阻力來賦予扭轉。
[0109]圖12中，表示實施方式5的鍛造方法的、使用一對模具25(25a、25b)而通過一次加工對原料I (被加工部35)賦予扭轉的例子。
[0110]圖12(a)(與圖11相同)中，表不了一次加工時的一對模具25 (25a、25b)與被加工部35的配置關系。圖12(b)、圖12(c)中，僅表示模具25。圖12(b)中，由對應的符號1、j、k、l表示尤其第二模具25b的與被加工部35的上述圖10的區(qū)域1、J、K、L接觸的面。同樣，圖12(c)中，表示使圖12(b)繞X軸旋轉180度后的狀態(tài)，由對應的符號e、f、g、h表示尤其第一模具25b的與被加工部35的上述圖10的區(qū)域E、F、G、H接觸的面。例如模具25的區(qū)域(面)e成為對被加工部35的區(qū)域E進行加壓的區(qū)域(面)。模具25的區(qū)域(面)e、g、j、l成為對被加工部15的第一區(qū)域(E、G、J、L)進行加壓的區(qū)域(面)。模具25的區(qū)域(面)f、h、1、k成為對被加工部15的第二區(qū)域(F、H、1、K)進行加壓的區(qū)域(面)。
[0111]而且，構成為，一對模具25(25a、25b)的、對被加工部35的例如第二區(qū)域(F、H、1、K)進行加壓的區(qū)域(面)f、h、1、k的表面粗糙度比對第一區(qū)域(E、G、J、L)進行加壓的區(qū)域(面)e、g、j、l的表面粗糙度粗糙，即X軸方向的摩擦阻力相對較大。由此，通過與第一區(qū)域在X軸方向上的摩擦阻力和與第二區(qū)域在X軸方向上的摩擦阻力的差，一側的區(qū)域的變形變大，從而與實施方式4 (圖11 (C))相同，能夠對原料I的被加工部35賦予繞X軸的扭轉。
[0112]作為使上述模具25的表面粗糙度粗糙的(改變摩擦阻力)方法，例如能夠使用對相對較粗的一方的表面施加滾花等各種方法。
[0113]實施方式5中在進行多次加工的情況下也能夠與實施方式I相同。
[0114]如上所述，通過實施方式5的鍛造方法，也得到與實施方式I (實施方式4)相同的加工的效果。
[0115]<實施方式6>
[0116]接下來，使用圖13等，對本發(fā)明的實施方式6的鍛造方法進行說明。作為實施方式6的鍛造方法，表示在原料I上成形剖面形狀并且賦予扭轉的鍛造方法的例子。實施方式6具有例如基于實施方式I的結構(具有角度地配置模具2的結構)、用于在原料I上成形剖面形狀的模具2的結構。
[0117]圖13(a)中，表示使用一對模具26(26a、26b)通過多次加工對原料I (所希望的范圍的被加工部)進行加工的狀態(tài)的例子。另外，上下的模具26(26a、26b)的形狀不同，第一模具26a是下側的面凸出的形狀，第二模具26b是上側的面凹下的形狀。
[0118]圖13(b)是從ζ軸正側觀察模具26(26a、26b)的xy俯視圖。與上述實施方式I (圖3)相同，一對模具26配置為具有角度。
[0119]圖13(c)是從X軸負側觀察模具26(26a、26b)的yz俯視圖。第一模具26a的下側的面成為具有向ζ軸負方向凸出(橢圓)的形狀的曲面。第二模具26a的上側的面成為具有向ζ軸負方向凹下(橢圓)的形狀的曲面。第二模具26a的曲面(凹)比第一模具26a的曲面深。
[0120]一次加工時，在上側的凸出的模具26a和下側的凹下的模具26b如上述(圖4)那樣滿足角度等條件的狀態(tài)下，向原料I的被加工部36 (所希望的加工位置M)壓入。這樣，能夠成形原料I的該加工位置M的剖面形狀，并且能夠賦予扭轉。該剖面形狀的成形(以及賦予扭轉)與模具26的形狀對應。由此，例如通過準備多個種類的模具26并分開使用，能夠進行與所希望的加工內容對應的更加詳細、復雜的剖面形狀的成形(以及賦予扭轉)。
[0121]另外，根據(jù)所希望的加工內容，變更模具26的配置的角度、或變更模具26的按壓力、或調整進給的間距K，從而能夠成形所希望的形狀。尤其，也可以是如下系統(tǒng)結構，S卩，根據(jù)產品的設計數(shù)據(jù)來作成控制上述的鍛造方法的加工因素的數(shù)據(jù)(加工裝置的數(shù)值控制數(shù)據(jù)等)，而使鍛造(加工)的步驟自動化。
[0122]如上所述，根據(jù)實施方式6的鍛造方法，能夠與實施方式I相同地得到賦予扭轉的效果，并且能夠成形所希望的剖面形狀。
[0123]上述的實施方式中，為方便說明，以剖面形狀為四邊形的棒狀的原料I為例進行了說明，但并不限定于此，原料I的剖面形狀也可以是包括橢圓等任意的閉合曲線，并且也可以是長方形、多邊形等任意的閉合形狀。
[0124]<鍛造裝置>
[0125]接下來，使用圖14，對具有與實施方式I等的鍛造方法對應的安裝結構的本發(fā)明的一個實施方式的鍛造裝置的結構進行說明。本實施方式的鍛造裝置中，尤其表示與實施方式I的鍛造方法(圖3等)對應的構成例。但并不限定于此，在成為與實施方式2?6的鍛造方法對應的鍛造裝置的情況下，根據(jù)該鍛造方法而成為一部分(模具2以及其驅動控制機構等)不同的結構即可，整體能夠大致相同地構成。
[0126]圖14中，本鍛造裝置構成為具有框架50、機械手51、把持部52(夾緊臂等)、驅動裝置53、工作臺54、以及模具21 (與圖3相同)?？蚣?0是容納包括驅動裝置53、工作臺54的各部的箱體。
[0127]機械手51通過把持部52把持并操作原料I。此外，機械手51的主體雖未圖示但能夠由公知技術構成。機械手51至少能夠在與原料I的長度方向對應的X方向(前后)上移動。本結構中，能夠在X方向、y方向(左右)、ζ方向(上下)上分別移動，另外也能夠繞X軸旋轉。即，通過機械手51(其控制)，能夠使原料I向任意的位置移動、并以任意的姿勢進行保持，從而能夠調整被加工部3相對于模具21的位置(加工位置M)。
[0128]把持部52把持原料I的任意的位置。例如如上述圖6所示，把持原料I的一端部(被把持部8)。而且，能夠由機械手51使原料I例如適當?shù)匮豖方向移動并定位。把持部52例如能夠繞X軸進行旋轉動作。本構成例中，尤其表示為了定位而僅把持原料I的單側(長度方向的一端部)的構成例，不提高把持部52的剛性(把持力)就能夠解決。
[0129]在工作臺54 (54a、54b)安裝并保持模具21 (2la、2Ib)。在分開使用多個種類的模具2的結構的情況下，例如構成為能夠相對于工作臺54裝卸模具2的結構。驅動裝置53經由工作臺54(54a、54b)的驅動而對保持于工作臺54(54a、54b)的模具21 (21a、21b)進行驅動。驅動裝置53至少控制工作臺54以及模具21在ζ方向的移動、和相對于原料I的被加工部3的壓入的加壓力(壓入量)。本結構中，構成為能夠將實施方式I的模具21所成的角度U、β、Y)設定為可變的結構。即，驅動裝置53能夠自由控制工作臺54(54a、54b)的繞ζ軸的旋轉，由此能夠控制模具21(21a、21b)的配置而設定為所希望的角度(α、β、
Y ) O
[0130]此外，驅動裝置53對下側的工作臺54b以及模具21b的驅動控制不是必須的，能夠成為僅統(tǒng)一為上側的工作臺54a以及模具21a的驅動控制的形態(tài)(下側固定，相對地控制上側即可)。另外，也可以根據(jù)上位的控制裝置(例如是生成與上述的設計數(shù)據(jù)對應的數(shù)值控制數(shù)據(jù)而施加于驅動裝置53的裝置)等控制驅動裝置53。
[0131]此外，如上述(圖1)，原理上原料I的長度方向的端部等的把持不是必須的，本鍛造裝置(圖14)中，作為能夠自由進行原料I的任意的加工位置的多次加工的原料I的定位方法，表示了具備機械手51等的結構。
[0132]上述鍛造裝置的結構中，通過驅動控制各部(51?54、21)而調整各種加工因素，能夠將原料I柔性地鍛造加工為所希望的各種形狀。
[0133]上述圖14的鍛造裝置的結構中，以下表示遍及原料I的長度方向(X)的所希望的范圍地連續(xù)賦予扭轉的鍛造方法的作業(yè)內容(處理步驟)的例子。此外，本作業(yè)內容的各處理步驟基本上通過自動化(與產品設計數(shù)據(jù)對應的數(shù)值控制等)能夠大致省略人的動作，但也可以通過人的動作實現(xiàn)各步驟。
[0134](I)使機械手51的把持部52把持原料I (金屬制的棒狀)的一端(被把持部8)。
[0135](2)使機械手51移動，把持的原料I的被加工部(分區(qū)單位)3相對于模具21(21a、21b)的位置調整(定位)為所希望的加工位置M。并且，通過驅動裝置53對工作臺54進行的驅動，模具21(21a、21b)相對于被加工部3調整為與加工內容對應的規(guī)定的角度(α、β、y)。例如成為圖3(b)、圖4的狀態(tài)。
[0136](3)通過驅動裝置53對工作臺54進行的ζ方向的驅動，使上側的第一模具21a向ζ負方向驅動(移動)，由一對模具21夾持原料I的被加工部3而以規(guī)定的力將第一模具21a以及第二模具22a壓入被加工部3。由此，如上所述地對被加工部3賦予扭轉。
[0137](4)在以規(guī)定的時間進行了上述壓入后，通過驅動裝置53對工作臺54進行的ζ方向的驅動，來使上側的第一模具21a向ζ正方向驅動(移動)，而使模具21(21a、21b)返回原先(壓入前)的位置。
[0138](5)相對于模具21 (21a、21b)的位置，以使原料I的下一個加工位置M的被加工部(分區(qū)單位)3到達的方式使機械手51在X方向等上以規(guī)定間距K移動(在X方向上進給原料I)。而且，與上述(2)相同，通過驅動裝置53對工作臺54進行的驅動，模具21(21a、21b)相對于被加工部3調整為與加工內容對應的規(guī)定的角度(α、β、Y)。
[0139](6)以后，一邊根據(jù)所希望的加工內容改變加工位置M—邊同樣地反復上述(3)~
(5)的步驟，若結束與 原料I的加工對象的全部范圍對應的加工次數(shù)量的鍛造加工，則使機械手51移動而使原料I從把持部52離開。
[0140]以上，基于實施方式對由本發(fā)明人提出的發(fā)明具體地進行說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，不言而喻，在不脫離其要旨的范圍內能夠進行各種變更。例如也可以是進行如下加工的形態(tài)，即，組合兩個以上上述的各實施方式的鍛造方法來對原料I賦予扭轉。
[0141]作為變形例，也可以基于圖1的原理，使模具2的結構成為更加復雜的結構。例如也可以與圖2的區(qū)域A~D對應，將模具2(2a、2b)分割為兩部分、分割為四部分的結構，能夠分別獨立地驅動分割后的部分，由此能夠在ζ方向上可變地控制施加于各區(qū)域A~D的加壓力。例如是與區(qū)域A、C對應地將第一模具2a分割為兩部分、與區(qū)域B、D對應地將第二模具2b分割為兩部分的結構等。
[0142]工業(yè)上的可利用性
[0143]本發(fā)明例如能夠用于包括渦輪等的各種產品的制造。
【權利要求】
1.一種自由鍛造方法，使用一對模具夾持具有長度方向的原料的被加工部進行加壓成形，其特征在于， 將上述原料的長度方向設為X軸方向，將上述一對模具的加壓方向設為Z軸方向，將與X軸方向以及Z軸方向正交的方向設為y軸方向，由ZX平面和yz平面將上述一對模具所加工的上述原料的被加工部的區(qū)域分割為四部分，將X為正且I為正的區(qū)域設為八，將X為負且I為正的區(qū)域設為B，將X為負且y為負的區(qū)域設為C，將X為正且y為負的區(qū)域設為D，并且將一方對角的區(qū)域A和C設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域B和D設為第二區(qū)域，此時， 由上述一對模具在z軸方向上夾持上述原料的被加工部，對上述第一區(qū)域施加z軸正方向的力使之變形，并且相反地對上述第二區(qū)域施加Z軸負方向的力使之變形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
2.—種自由鍛造方法，使用一對模具夾持具有長度方向的原料的被加工部進行加壓成形，其特征在于， 將上述原料的長度方向設為X軸方向，將上述一對模具的加壓方向設為z軸方向，將與X軸方向以及z軸方向正交的方向設為y軸方向，由xy平面、Zx平面以及yz平面將上述一對模具所加工的上述原料的被加工部的區(qū)域分割為八部分，將X為正、y為正且z為正的區(qū)域設為Ejf X為負、y為正且z為正的區(qū)域設為Fjf X為負、y為負且z為正的區(qū)域設為G,將X為正、y為負且z為正的區(qū)域設為H,將X為正、y為正且z為負的區(qū)域設為I,將x為負、I為正且z為負的區(qū)域設為J,將X為負、y為負且z為負的區(qū)域設為K,將X為正、y為負且z為負的區(qū)域設為L，并且將一方對角的區(qū)域E、G、J以及L設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域F、H、I以及K設為第二區(qū)域，此時， 由上述一對模具在z軸方向上夾持上述原料的被加工部，通過以上述第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L的X軸方向的變形比上述第二區(qū)域的各區(qū)域F、H、1、K的X軸方向的變形大的方式進行加壓，從而對上述被加工部賦予扭轉。
3.根據(jù)權利要求1所述的自由鍛造方法，其特征在于， 將上述一對模具中的一方模具設為第一模具，將另一方模具設為第二模具， 將由上述第一模具的長度方向的軸的矢量和ζ軸方向的矢量表現(xiàn)的平面設為第一平面(P)，將由上述第二模具的長度方向的軸的矢量和ζ軸方向的矢量表現(xiàn)的平面設為第二平面(Q)， 將由上述第一平面(P)和X軸方向所成的角度設為第一角度(α)， 將由上述第二平面(Q)和X軸方向所成的角度設為第二角度(β)， 將由上述第一平面(P)和第二平面(Q)所成的角度設為第三角度(Y)，此時， 作為上述一對模具相對于上述原料的被加工部的配置狀態(tài)，上述第一角度(α)以及第二角度(β)在比O度大且比90度小的范圍內，上述第三角度(Y)在比O度大且比180度小的范圍內，該狀態(tài)下，通過使用上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓成形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
4.根據(jù)權利要求1所述的自由鍛造方法，其特征在于， 將上述一對模具中的一方模具設為第一模具，將另一方模具設為第二模具， 上述第一模具的對上述原料的被加工部的第一區(qū)域進行加壓的第一部分為比對第二區(qū)域進行加壓的第二部分在Z軸方向上凸出的形狀， 上述第二模具的對上述原料的被加工部的第二區(qū)域進行加壓的第一部分為比對第一區(qū)域進行加壓的第二部分在Z軸方向上凸出的形狀， 通過使用上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓成形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
5.根據(jù)權利要求1所述的自由鍛造方法，其特征在于， 由xy平面、zx平面以及yz平面將上述一對模具所加工的上述原料的被加工部的區(qū)域分割為八部分，將X為正、y為正且z為正的區(qū)域設為Ejf X為負、y為正且z為正的區(qū)域設為Fjf X為負、y為負且z為正的區(qū)域設為G,將X為正、y為負且z為正的區(qū)域設為H,將X為正、y為正且Z為負的區(qū)域設為I,將X為負、y為正且Z為負的區(qū)域設為J,將X為負、y為負且z為負的區(qū)域設為K，將X為正、y為負且z為負的區(qū)域設為L，并且將一方對角的區(qū)域E、G、J以及L設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域F、H、I以及K設為第二區(qū)域，此時， 上述第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L在z軸方向上為凹形狀，相對地，上述第二區(qū)域的各區(qū)域F、H、1、K 在z軸方向上為凸形狀， 通過使用上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓成形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
6.根據(jù)權利要求2所述的自由鍛造方法，其特征在于， 使用上述一對模具夾持上述原料的被加工部，使上述第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L的溫度比上述第二區(qū)域的各區(qū)域F、H、1、K的溫度高或低，使上述第一區(qū)域的變形阻力比上述第二變形阻力高或低，從而對上述被加工部賦予扭轉。
7.根據(jù)權利要求2所述的自由鍛造方法，其特征在于， 使上述一對模具的、對上述原料的被加工部的上述第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L進行加壓的第一部分的表面粗糙度比對上述第二區(qū)域的各區(qū)域F、H、1、K進行加壓的第二部分的表面粗糙度粗糙， 通過使用上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓成形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
8.根據(jù)權利要求1所述的自由鍛造方法，其特征在于， 將上述一對模具中的一方模具設為第一模具，將另一方模具設為第二模具， 上述第一模具的在z軸負方向上對上述原料的被加工部進行加壓的第一部分為凸出的曲面， 上述第二模具的在Z軸正方向上對上述原料的被加工部進行加壓的第二部分為凹下的曲面。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的自由鍛造方法，其特征在于，具有: 在由鍛造裝置或者工具的把持部把持上述原料的一方端部的狀態(tài)下，使上述原料移動而定位為相對于上述一對模具之間的位置配置上述原料的第一被加工部的步驟； 在上述狀態(tài)下，通過使用上述一對模具夾持上述第一被加工部進行加壓成形來對該第一被加工部賦予扭轉，并使上述一對模具返回原先的位置的步驟； 使上述原料以規(guī)定的間距移動而定位為相對于上述一對模具之間的位置配置上述原料的第二被加工部的步驟；以及在上述狀態(tài)下，通過使用上述一對模具夾持上述第二被加工部進行加壓成形來對該第二被加工部賦予扭轉，并使上述一對模具返回原先的位置的步驟。
10.一種鍛造裝置，是用于進行自由鍛造的加工的鍛造裝置，該自由鍛造的加工使用一對模具夾持具有長度方向的原料的被加工部進行加壓成形，上述鍛造裝置的特征在于，具有: 機械手，其具有把持上述原料的一方端部的把持部，使上述原料至少在X軸方向上移動并對上述原料進行定位；以及 驅動裝置，其進行如下驅動，即、使上述一對模具至少在z軸方向上移動并由上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓， 將上述原料的長度方向設為X軸方向，將上述一對模具的加壓方向設為z軸方向，將與X軸方向以及Z軸方向正交的方向設為y軸方向，由ZX平面和yz平面將上述一對模具所加工的上述原料的被加工部的區(qū)域分割為四部分，將X為正且I為正的區(qū)域設為八，將X為負且I為正的區(qū)域設為B，將X為負且y為負的區(qū)域設為C，將X為正且y為負的區(qū)域設為D，將一方對角的區(qū)域A和C設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域B和D設為第二區(qū)域，此時，控制如下加工:由上述一對模具在z軸方向上夾持上述原料的被加工部，對上述第一區(qū)域施加z軸正方向的力使之變形，并且相反地對上述第二區(qū)域施加z軸負方向的力使之變形，從而對上述被加工部賦予扭轉。
11.根據(jù)權利要求10所述的鍛造裝置，其特征在于，控制如下步驟: 在由上述把持部 把持上述原料的一方端部的狀態(tài)下，使上述原料移動而定位為相對于上述一對模具之間的位置配置上述原料的第一被加工部的步驟； 在上述狀態(tài)下，通過使用上述一對模具夾持上述第一被加工部進行加壓成形來對該第一被加工部賦予扭轉，并使上述一對模具返回原先的位置的步驟； 使上述原料以規(guī)定的間距移動而定位為相對于上述一對模具之間的位置配置上述原料的第二被加工部的步驟；以及 在上述狀態(tài)下，通過使用上述一對模具夾持上述第二被加工部進行加壓成形來對該第二被加工部賦予扭轉，并使上述一對模具返回原先的位置的步驟。
12.一種鍛造裝置，是用于進行自由鍛造的加工的鍛造裝置，該自由鍛造的加工使用一對模具夾持具有長度方向的原料的被加工部進行加壓成形，上述鍛造裝置的特征在于，具有: 機械手，其具有把持上述原料的一方端部的把持部，使上述原料至少在X軸方向上移動而對上述原料進行定位；以及 驅動裝置，其進行如下驅動，即、使上述一對模具至少在z軸方向上移動并由上述一對模具夾持上述原料的被加工部進行加壓， 將上述原料的長度方向設為X軸方向，將上述一對模具的加壓方向設為z軸方向，將與X軸方向以及Z軸方向正交的方向設為Y軸方向，由xy平面、ZX平面以及yz平面將上述一對模具所加工的上述原料的被加工部的區(qū)域分割為八部分，將X為正、y為正且z為正的區(qū)域設為Ejf X為負、y為正且z為正的區(qū)域設為Fjf X為負、y為負且z為正的區(qū)域設為G,將X為正、y為負且z為正的區(qū)域設為H,將X為正、y為正且z為負的區(qū)域設為I,將x為負、I為正且z為負的區(qū)域設為J,將X為負、y為負且z為負的區(qū)域設為K,將X為正、y為負且Z為負的區(qū)域設為L，并且將一方對角的區(qū)域E、G、J以及L設為第一區(qū)域，將另一方對角的區(qū)域F、H、I以及K設為第二區(qū)域，此時， 控制如下加工:由上述一對模具在z軸方向上夾持上述原料的被加工部，通過以上述第一區(qū)域的各區(qū)域E、G、J、L的X軸方向的變形比上述第二區(qū)域的各區(qū)域F、H、1、K的X軸方向的變形大 的方式進行加壓，從而對上述被加工部賦予扭轉。
【文檔編號】B21J5/00GK103998156SQ201280062365
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權日:2011年12月21日
【發(fā)明者】牧山高大, 寺前俊哉 申請人:株式會社日立制作所