JP2012228707A - Forging method and system - Google Patents

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勇司 大友
Masamoto Saito
雅基 斉藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forging method that can carry out forging such as closed forging superior in productivity and stable in quality.SOLUTION: The forging method is characterized in that a die is replaceably set in a forging press machine to manufacture a connecting rod by closed forging, and the die is removed from the press machine each time after one forging molding process and replaced with another die. The die includes a pair of closed dies 12 horizontally movable close to and away from each other, and a die case 11 for housing the closed dies 12. The die case 11 is configured to drive the pair of closed dies 12 together in a mold clamping direction based on the roll-separating force of the forging press machine, and the closed dies 12 are removed from the forging press machine with a forged product each time after one forging molding process and replaced with another pair of closed dies 12.

Description

本発明は、閉塞鍛造等のいわゆる型鍛造を目的とした鍛造加工方法および鍛造加工システムに関する。   The present invention relates to a forging method and a forging system for so-called die forging such as closed forging.

内燃機関のコネクティングロッドの閉塞鍛造方法として特許文献1に記載のものが提案されている。   As a closed forging method for a connecting rod of an internal combustion engine, a method described in Patent Document 1 has been proposed.

この特許文献1に記載の閉塞鍛造方法では、金型として下型が4分割されたものを採用した上で、予めコネクティングロッドの各構成部分に対応した体積配分がなされた予備成形体を用い、3方向(前後、左右方向および上下方向)からの押圧の時期を変時させた閉塞鍛造により、いわゆる一個取り方式にてコネクティングロッドを製造するようにしたものである。   In the closed forging method described in Patent Document 1, after adopting a lower die divided into four as a die, using a preform formed in advance with a volume distribution corresponding to each component of the connecting rod, A connecting rod is manufactured by a so-called single-cut method by closed forging in which the timing of pressing from three directions (front and rear, left and right and up and down) is changed.

特開平4−197546号公報JP-A-4-197546

しかしながら、特許文献1に記載の閉塞鍛造方法では、いわゆる一個取り(打ち)方式の閉塞鍛造方式であるだけでなく、当然のことながら1成形サイクル毎にスケールの除去等を目的とした清掃(または洗浄)や潤滑剤の塗布作業が必須であることから、サイクルタイムが長くなることによって生産性の向上に限界がある。また、他の仕様の製品の閉塞鍛造に際しては金型全体を交換する必要があり、その金型交換には長時間を要するため、いわゆる他品種少量生産に対応することが困難となる。   However, the closed forging method described in Patent Document 1 is not only a so-called single take (punching) closed forging method, but of course, cleaning for the purpose of removing scales or the like every molding cycle (or Cleaning) and a lubricant application work are essential, and the improvement in productivity is limited due to the long cycle time. In addition, when closed forging of products of other specifications, it is necessary to replace the entire mold, and it takes a long time to replace the mold, making it difficult to cope with so-called small-quantity production of other products.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、特に生産性に優れ、しかも品質の安定した閉塞鍛造等を行えるようにした鍛造加工方法および鍛造加工システムを提供するものである。   The present invention has been made by paying attention to such problems, and provides a forging method and a forging system that are particularly excellent in productivity and capable of performing closed forging with stable quality.

本発明に係る鍛造加工方法は、鍛造プレス機に金型を脱着可能にセットして型鍛造を行い、一回の鍛造成形毎に金型を鍛造プレス機からその都度取り出して、別の金型と交換することを基本とするものである。   In the forging method according to the present invention, a die is set in a forging press machine so as to be detachable and die forging is performed, and the die is taken out from the forging press machine each time forging is performed, and another die is formed. It is based on the exchange.

この場合、望ましくは、鍛造プレス機に隣接する待機エリアに次に投入すべき金型を待機させておくものとする。また、上記金型としては、例えば水平方向に接近離間可能な一対の内型とこの内型を収容する外型とを有しているものとし、鍛造プレス機の圧下力に基づいて外型は一対の内型同士を型締め方向に駆動するようになっていて、一回の鍛造成形毎に内型を鍛造成形後のワークとともに鍛造プレス機から取り出して、別の内型と交換するものとする。   In this case, it is desirable to wait for the next mold to be put into a standby area adjacent to the forging press. Further, as the mold, for example, it has a pair of inner molds that can approach and separate in the horizontal direction and an outer mold that accommodates the inner mold, and the outer mold is based on the rolling force of the forging press machine. A pair of inner dies are driven in the clamping direction, and the inner die is taken out of the forging press with the work after forging and replaced with another inner die for each forging process. To do.

本発明によれば、一回の鍛造成形毎に金型を交換することで直ちに次の鍛造成形サイクルに移行できるので、サイクルタイムが短く、生産性が高いものとなるほか、いわゆる他品種少量生産にも柔軟に対応できる。また、その都度新規な金型で鍛造を行うことになるので、鍛造成形品の品質の向上と安定化が図れる。   According to the present invention, since the mold can be changed for each forging process, it is possible to immediately shift to the next forging molding cycle, so that the cycle time is short and the productivity is high. Can respond flexibly. In addition, since forging is performed with a new die each time, the quality and stability of the forged molded product can be improved.

さらに、スケールの除去等を目的とした清掃(または洗浄)や潤滑剤の塗布作業は鍛造プレス機外で行えるので、これらの付帯作業がサイクルタイムに影響することがなく、一段と生産性が高いものとなる。   In addition, cleaning (or washing) for removing scales and applying lubricants can be performed outside the forging press, so these incidental operations do not affect the cycle time and are much more productive. It becomes.

本発明の製造対象となるコネクティングロッドの鍛造後の形状を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the shape after the forge of the connecting rod used as the manufacture object of this invention. 図1のA−A線に沿う拡大断面図。The expanded sectional view which follows the AA line of FIG. 本発明の実施の形態を示す図で、図1に示したコネクティングロッドの鍛造に用いられる閉塞鍛造用金型の概略説明図。It is a figure which shows embodiment of this invention, and is schematic explanatory drawing of the metal mold | die for closure forging used for the forging of the connecting rod shown in FIG. 図3に示した閉塞鍛造用金型の閉塞ダイが下死点に達した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which the closure die of the metal mold | die for closure forging shown in FIG. 3 reached the bottom dead center. 図3,4に示した閉塞鍛造用金型の大端部用パンチが下死点に達した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which the punch for large ends of the metal mold | die for closed forging shown in FIG.3, 4 reached the bottom dead center. 図5のB−B線に沿う断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which follows the BB line of FIG. 図6の拡大図であって、大端部用パンチの成形面が平坦面である場合の説明図。It is an enlarged view of FIG. 6, Comprising: Explanatory drawing when the shaping | molding surface of the punch for large ends is a flat surface. 図7の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 図8での素材肉流動方向の説明図。Explanatory drawing of the raw material meat flow direction in FIG. 図3〜5に示した閉塞鍛造用金型の採用とその交換を目的とした鍛造加工システムの概略平面図。6 is a schematic plan view of a forging system for the purpose of adopting and replacing the closed forging die shown in FIGS. 図10の正面説明図。Front explanatory drawing of FIG.

図1〜6は本発明を実施するためのより具体的な形態としてコネクティングロッドの閉塞鍛造方法の一例を示している。特に図1,2は製造対象となるコネクティングロッド1の概略形状を、図3〜6は上記コネクティングロッド1の製造に用いられる閉塞鍛造装置としての温間鍛造のための金型構造とその挙動をそれぞれ示している。   FIGS. 1-6 has shown an example of the closing forging method of a connecting rod as a more concrete form for implementing this invention. In particular, FIGS. 1 and 2 show the schematic shape of the connecting rod 1 to be manufactured, and FIGS. 3 to 6 show the mold structure and its behavior for warm forging as a closed forging device used for manufacturing the connecting rod 1. Each is shown.

コネクティングロッド1は、大端部2と小端部3のほかそれらの両者をつなぐ棒状または軸状の連接ロッド部4を有している。大端部2には半割状で且つ半円状の軸受凹部5が形成されていて、その大端部2の端面2aであるところの突き合わせ面(分割面)に突き合わされる図示外の半円状のベアリングキャップと軸受メタルとを介して、同じく図示外のクランクシャフトのクランクピン部に回転可能に連結される。他方、小端部3にはピン穴4が形成されていて、このピン穴4に挿入される図示外のピストンピンを介してピストンに連結される。   The connecting rod 1 has a large end portion 2 and a small end portion 3 as well as a rod-like or shaft-like connecting rod portion 4 that connects both of them. The large end 2 is formed with a half-divided and semicircular bearing recess 5, which is not shown in the drawing and is abutted against the butting surface (divided surface) which is the end surface 2 a of the large end 2. It is rotatably connected to a crankpin portion of a crankshaft (not shown) via a circular bearing cap and a bearing metal. On the other hand, a pin hole 4 is formed in the small end portion 3 and is connected to the piston via a piston pin (not shown) inserted into the pin hole 4.

なお、上記軸受凹部5が半円状であるとは、当該軸受凹部5を軸心方向(コネクティングロッド1が組み付けられるクランクピン部の軸心方向)から見たときの形状を言う。また、図1に示したピン穴4は鍛造後であって機械加工前の不完全な形状のものである。   The bearing recess 5 having a semicircular shape means a shape when the bearing recess 5 is viewed from the axial direction (axial direction of the crank pin portion to which the connecting rod 1 is assembled). Further, the pin hole 4 shown in FIG. 1 has an incomplete shape after forging and before machining.

図1,2に示すように、連接ロッド部4の表裏両面にはその幅方向両端部を含むようにリブ6が閉ループ状に突出形成されている。これにより連接ロッド部4自体は断面略H形状のものとして形成されていて、それらのリブ6,6同士の間に形成される溝7の幅寸法Wは大端部2寄りの部分で最大となっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, ribs 6 are formed in a closed loop shape so as to include both ends in the width direction on both the front and back surfaces of the connecting rod portion 4. As a result, the connecting rod portion 4 itself is formed to have a substantially H-shaped cross section, and the width dimension W of the groove 7 formed between the ribs 6 and 6 is maximum at the portion near the large end portion 2. It has become.

図3〜6は上記コネクティングロッド1の製造に用いられる閉塞鍛造装置としての温間鍛造のための金型構造とその挙動を示している。図3に示すように、この金型10は、大別して、四角形の外枠として機能するダイケース11と、このダイケース11に挿入される左右一対の閉塞ダイ(分割型)12と、これらの閉塞ダイ12にダイケース11への圧下力(押し込み力)を付与するパンチホルダー13と、このパンチホルダー13に相対移動可能(上下動可能)に支持された大端部用パンチ14とを備える。   3 to 6 show a mold structure for warm forging as a closed forging device used for manufacturing the connecting rod 1 and its behavior. As shown in FIG. 3, the mold 10 is roughly divided into a die case 11 that functions as a rectangular outer frame, a pair of left and right closing dies (divided molds) 12 inserted into the die case 11, and A punch holder 13 that applies a pressing force (pushing force) to the die case 11 to the closing die 12 and a large end punch 14 that is supported by the punch holder 13 so as to be relatively movable (movable up and down) are provided.

ダイケース11はその中央の四角孔状のダイ受容部15のうち正対する二面が傾斜カム面(テーパ面)15aとなっていて、他方、ダイ受容部15に収容または挿入されることになる左右一対の閉塞ダイ12はダイケース11側の傾斜カム面15aに対応する背面側がそれぞれ傾斜カム面(テーパ面)12aとなっている。これにより、実質的にダイケース11が外型として、そのダイケース11に収容される一対の閉塞ダイ12が内型としてそれぞれ機能することになる。   The die case 11 has two inclined surfaces (tapered surfaces) 15a in the central square hole-shaped die receiving portion 15 and is accommodated or inserted into the die receiving portion 15. The pair of left and right closing dies 12 have inclined cam surfaces (taper surfaces) 12a on the back side corresponding to the inclined cam surface 15a on the die case 11 side. Thereby, the die case 11 substantially functions as an outer mold, and the pair of closing dies 12 accommodated in the die case 11 function as inner molds.

そして、鍛造プレス機がパンチホルダー13に及ぼす圧下力をもって、一対の閉塞ダイ12がダイケース11内に押し込まれると、図4に示すように傾斜カム面12a,15a同士の摺接により一対の閉塞ダイ12,12同士が互いに接近動作することになる。なお、ダイケース11の機能よりして、外型としてのダイケース11は内型としての左右一対の閉塞ダイ12よりも硬質の材料で形成されていることが望ましい。   Then, when the pair of closing dies 12 is pushed into the die case 11 with the rolling force exerted on the punch holder 13 by the forging press machine, the pair of closings are caused by sliding contact between the inclined cam surfaces 12a and 15a as shown in FIG. The dies 12 and 12 move toward each other. In addition, from the function of the die case 11, it is desirable that the die case 11 as the outer mold is formed of a material harder than the pair of left and right closing dies 12 as the inner mold.

左右一対の閉塞ダイ12の突き合わせ面(型割面)には製品であるコネクティングロッド1の形状に対応した半割状のインプレッション部が彫り込み形成されていて、それらのインプレッション部に予め加熱された例えば段付き棒状の素材(ブランク)16が挿入された状態で一対の閉塞ダイ12がダイケース11に収容または挿入される。なお、棒状の素材16は前工程にて段付き状に予備成形されていることから、いわゆるプリフォーム(予備成形体)とも言うべきものである。   The abutment surfaces (die-parting surfaces) of the pair of left and right closing dies 12 are engraved with halved impression portions corresponding to the shape of the connecting rod 1 that is a product, and these impression portions are preheated, for example. A pair of closing dies 12 is accommodated or inserted into the die case 11 in a state where the stepped rod-shaped material (blank) 16 is inserted. In addition, since the rod-shaped raw material 16 is preformed in a stepped shape in the previous step, it should be called a so-called preform (preliminary molded body).

そして、上記のように傾斜カム面12a,15a同士の摺接により一対の閉塞ダイ12,12同士が互いに接近動作すると、やがては双方の閉塞ダイ12,12同士が突き合わされて、図4のようにいわゆる型締め状態となる。この時点で初めてダイケース11に対して閉塞ダイ12が下死点に到達したことになり、以降のダイケース11に対する閉塞ダイ12の押し込みが不能となる。   Then, as described above, when the pair of closing dies 12, 12 are moved closer to each other by sliding contact between the inclined cam surfaces 12a, 15a, the closing dies 12, 12 are eventually brought into contact with each other, as shown in FIG. The so-called mold clamping state is obtained. At this point in time, the closing die 12 reaches the bottom dead center for the die case 11 for the first time, and the pushing of the closing die 12 into the subsequent die case 11 becomes impossible.

この型締め状態に至る過程で素材16がコネクティングロッド1の粗形状に鍛造成形され、型締め状態では上記インプレッション部が不完全ながら密閉状態となって素材肉が充満することになる。なお、双方の閉塞ダイ12が下死点に到達して型締め状態となっても、双方の閉塞ダイ12の上面には大端部用パンチ14を挿入可能な開口部が確保されている。   In the process of reaching the clamped state, the material 16 is forged into the rough shape of the connecting rod 1, and in the clamped state, the impression portion is incomplete but hermetically sealed and the material meat is filled. Even when both of the closing dies 12 reach the bottom dead center and are in a mold-clamping state, an opening through which the large end punch 14 can be inserted is secured on the upper surface of both of the closing dies 12.

上記のように双方の閉塞ダイ12が下死点に到達して型締め状態となると、図5,6に示すように、やがてはパンチホルダー13に支持されている大端部用パンチ14が鍛造プレス機の圧下力を受けて下降して、インプレッション部内に押し込まれる。これにより、素材16、特に素材16のうちでも比較的ボリュームの大きな大端部2(図1参照)近傍を長手方向に据え込んで、軸受凹部5(図1参照)を含む当該大端部2近傍を据え込み成形する。   As described above, when both the closing dies 12 reach the bottom dead center and are in the clamping state, the large end punch 14 supported by the punch holder 13 is eventually forged as shown in FIGS. Under the pressing force of the press machine, it descends and is pushed into the impression part. As a result, the large end portion 2 including the bearing recess 5 (see FIG. 1) is installed in the longitudinal direction in the vicinity of the large end portion 2 (see FIG. 1) having a relatively large volume among the raw materials 16, particularly the raw material 16. The neighborhood is upset.

以上の説明から明らかなように、大端部用パンチ14は、上記のような据え込み機能とともに、軸受凹部5のほか大端部2の端面2a(図1参照)である突き合わせ面(分割面)を所定形状に仕上げる機能を有している。このような大端部用パンチ14による据え込みにより、いわゆる閉塞鍛造のかたちでコネクティングロッド1の形状精度が高められ、これをもってコネクティングロッド1の粗形状の鍛造成形が完了することになる。なお、本実施の形態では、閉塞鍛造ではあっても密閉された閉塞空間内での一部の「ばり」の発生は許容される。   As is clear from the above description, the large end punch 14 has an abutment surface (divided surface) which is the end surface 2a (see FIG. 1) of the large end 2 in addition to the bearing recess 5 in addition to the above-described upsetting function. ) Is finished into a predetermined shape. By such upsetting by the large end punch 14, the shape accuracy of the connecting rod 1 is enhanced in the form of so-called closed forging, and the rough forging of the connecting rod 1 is completed. In the present embodiment, even if it is closed forging, the occurrence of a part of “burr” in the closed closed space is allowed.

ここで、先に述べたように大端部2の据え込み機能とともに軸受凹部5のほか大端部2の端面2aである突き合わせ面(分割面)の成形を司っている大端部用パンチ14について、図7,8に示すように大端部用パンチ14のうちでも軸受凹部5の最深部の成形を司っている部分について平坦な加圧拘束面18としてある。なお、図7,8では、軸受凹部5に駄肉17を付けた形状で鍛造成形する場合の例を示している。   Here, as described above, the punch for the large end portion which is responsible for forming the butting surface (divided surface) which is the end surface 2a of the large end portion 2 in addition to the bearing concave portion 5 together with the upsetting function of the large end portion 2. As shown in FIGS. 7 and 8, the portion that is responsible for forming the deepest portion of the bearing recess 5 in the large-end punch 14 is a flat pressure restraining surface 18. 7 and 8 show an example in which forging is performed in a shape in which the bearing recess 5 is provided with the fillet 17.

さらに、図1,2に基づいて先に述べたように、コネクティングロッド1における連接ロッド部4の表裏両面にはリブ6が突出形成されていることにより、連接ロッド部4自体は断面略H形状のものとして形成されていて、それらのリブ6,6同士の間に形成される溝7の幅寸法Wは大端部2寄りの部分で最大となっている。そこで、図8に示した平坦な底部加圧拘束面18の幅寸法Pとこの溝7の幅寸法Wの最大寸法W1との関係として、底部加圧拘束面18の幅寸法Pが溝7の最大幅寸法W1よりも大きくなるように予め設定してある。   Further, as described above with reference to FIGS. 1 and 2, the connecting rod portion 4 itself has a substantially H-shaped cross section because ribs 6 protrude from both the front and back surfaces of the connecting rod portion 4 of the connecting rod 1. The width dimension W of the groove 7 formed between the ribs 6 and 6 is the largest in the portion near the large end portion 2. Therefore, as the relationship between the width dimension P of the flat bottom pressure restraint surface 18 shown in FIG. 8 and the maximum dimension W1 of the width dimension W of the groove 7, the width dimension P of the bottom pressure restraint surface 18 is It is preset so as to be larger than the maximum width dimension W1.

したがって、このような大端部用パンチ14を用いて、図7および図8に示すように大端部2の据え込みを行うと、上記底部加圧拘束面18の形状が転写されることによって整形される平坦面5aを含む半割状の軸受凹部5の内周面全面および軸受凹部5の分割面となる大端部2の端面2aを加圧拘束した状態で据え込み成形を完了することになるものの、平坦面5aを含む故に軸受凹部5は図1のような半円状のものとはならずに、軸受凹部5をその軸心方向から見たときに当該軸受凹部5の最深部側が平坦面5aとなる不完全な凹部形状のままで据え込み成形を完了することにほかならない。   Accordingly, when the large end 2 is installed using such a large end punch 14 as shown in FIGS. 7 and 8, the shape of the bottom pressure restraining surface 18 is transferred. The upsetting is completed in a state in which the entire inner peripheral surface of the half-shaped bearing recess 5 including the flat surface 5a to be shaped and the end surface 2a of the large end 2 serving as the split surface of the bearing recess 5 are pressure restrained. However, the bearing recess 5 does not have a semicircular shape as shown in FIG. 1 because it includes the flat surface 5a, but the deepest portion of the bearing recess 5 when the bearing recess 5 is viewed from its axial direction. It is nothing but to complete the upsetting while maintaining the incomplete recess shape whose side becomes the flat surface 5a.

そのため、図9に示すように、大端部用パンチ14による据え込みの際の素材肉の流れ方向m1が連接ロッド部4側に向かって底部加圧拘束面18(その底部加圧拘束面18によって成形される平坦面5a)と面直角方向を指向するようになり、比較的ボリュームの大きな大端部2と連接ロッド部4とのつなぎ部分の段差がある部分に積極的に充満させることができるようになる。そのため、当該つなぎ部分での欠肉等の鍛造欠陥の発生を未然に防止することが可能となる。この傾向は、図8に示した平坦な底部加圧拘束面18の幅寸法Pとリブ6,6同士の間の溝7の最大幅寸法W1との関係としてP>W1に予め設定してあることで一段と顕著となる。   Therefore, as shown in FIG. 9, the flow direction m <b> 1 of the raw material meat during the upsetting by the large end punch 14 is directed to the bottom pressure restraint surface 18 (the bottom pressure restraint surface 18. The flat surface 5a) formed by the step is oriented in a direction perpendicular to the surface, and a portion having a step in the connecting portion between the large end portion 2 and the connecting rod portion 4 having a relatively large volume is positively filled. become able to. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of forging defects such as a lack of thickness at the joint portion. This tendency is preset as P> W1 as the relationship between the width P of the flat bottom pressure restraint surface 18 shown in FIG. 8 and the maximum width W1 of the groove 7 between the ribs 6 and 6. This becomes even more noticeable.

その上、図3〜6に示したように、インプレション部を有する左右一対の閉塞ダイ12をダイケース11に押し込んで鍛造成形する方式であるため、閉塞ダイ12,12同士の位置合わせが容易となるとともに、閉塞ダイ12,12同士を合わせたときに狙いとする形状が精度良く得られるようになり、ひいてはそれぞれの閉塞ダイ12のインプレッション部の型彫り加工も容易となる。   In addition, as shown in FIGS. 3 to 6, the pair of left and right closing dies 12 having an impression portion is pushed into the die case 11 and forged, so that the closing dies 12, 12 can be easily aligned. At the same time, a target shape can be obtained with high accuracy when the closing dies 12, 12 are put together, and as a result, the impression processing of the impression portion of each closing die 12 is facilitated.

ここで、軸受凹部5をその軸心方向から見たときに当該軸受凹部5の最深部側が平坦面5aとなる不完全な凹部形状のままで据え込み成形を完了することは、軸受凹部5の形状が正規な半円状のものとならずに軸受凹部5として不完全な形状のままであることを意味する。そこで、閉塞鍛造にて成形されたコネクティングロッド1に後工程にて機械加工を施すにあたり、上記平坦面5aよりも最深部側を駄肉17とともに略三日月状に切除するようにすれば、図1のように正規な半円状の軸受凹部5として仕上げることができる。   Here, when the bearing recess 5 is viewed from its axial direction, the upsetting is completed with the incomplete recess shape in which the deepest side of the bearing recess 5 becomes the flat surface 5a. This means that the shape does not become a regular semicircular shape but remains as an incomplete shape as the bearing recess 5. Therefore, when the connecting rod 1 formed by closed forging is machined in a subsequent process, the deepest side than the flat surface 5a is cut out in a substantially crescent shape together with the meat 17 as shown in FIG. Thus, it can be finished as a regular semicircular bearing recess 5.

図10,11は先に図3〜6に示した金型構造の採用を前提とした鍛造加工システムの概略を示し、特に図10はその平面図を、図11は正面図をそれぞれ示している。   10 and 11 show an outline of a forging system premised on the use of the mold structure shown in FIGS. 3 to 6, in particular FIG. 10 shows a plan view thereof and FIG. 11 shows a front view thereof. .

このシステムでは、いわゆる一個取り(打ち)方式のコネクティングロッド1の閉塞鍛造に際してその生産性向上のために、先に述べた外型としてのダイケース11を鍛造プレス機8に対して定位置固定式のものとする一方、そのダイケース11に対して脱着可能な内型としての左右一対の閉塞ダイ12を1セットとしてその都度ダイケース11にセットして閉塞鍛造を行うものとする。そして、一回の鍛造成形毎に閉塞ダイ12を鍛造後のコネクティングロッド1とともにダイケース11から取り出して、別の左右一対の閉塞ダイ12と交換する方式としてある。なお、以降の図10,11に関する説明にあたっては、上記左右一対の閉塞ダイ12が1セットとなったものを便宜上内型112と称するものとする。   In this system, the die case 11 as the outer die described above is fixed to the forging press 8 in a fixed position in order to improve the productivity in the closed forging of the so-called single-piece (strike) type connecting rod 1. On the other hand, a pair of left and right closed dies 12 as inner molds that can be attached to and detached from the die case 11 are set as one set in the die case 11 and closed forging is performed. Then, the closing die 12 is taken out of the die case 11 together with the connecting rod 1 after forging for each forging, and replaced with another pair of left and right closing dies 12. In the following description regarding FIGS. 10 and 11, a set of the pair of left and right closing dies 12 is referred to as an inner mold 112 for convenience.

図10,11に示すように、鍛造プレス機8の近傍にはその鍛造プレス機8に隣接して、ロータリーテーブル20を主要素とするロータリーインデックスタイプであって且つマルチステーションタイプのストレージ装置21を配置してあるとともに、鍛造プレス機8とストレージ装置21との間には搬送手段としてのハンドリングロボット22を配置してある。ロータリーテーブル20は鍛造プレス機8の鍛造成形サイクルに同期して図示外の割り出し駆動機構によって所定角度毎に図10の矢印M方向に割り出し回転駆動される。   As shown in FIGS. 10 and 11, a rotary index type and multi-station type storage device 21 having a rotary table 20 as a main element is adjacent to the forging press 8 in the vicinity of the forging press 8. In addition, a handling robot 22 as a conveying means is arranged between the forging press 8 and the storage device 21. The rotary table 20 is indexed and rotated in the direction of arrow M in FIG. 10 by a predetermined index driving mechanism (not shown) in synchronism with the forging molding cycle of the forging press 8.

このストレージ装置21は、先に述べたように一回の鍛造成形毎にその都度内型112を交換するにあたり、複数の内型112を待機させておくための待機エリアまたは循環型のストレージエリアとして機能することになる。同時に、内型112のスケール除去や潤滑剤塗布等のために定期的なメンテナンスを行うステージとしても機能する。   As described above, the storage device 21 is used as a standby area or a circulation type storage area for waiting for a plurality of inner dies 112 to be kept in standby every time forging is performed. Will work. At the same time, it also functions as a stage for performing regular maintenance for removing the scale of the inner mold 112, applying a lubricant, and the like.

上記ロータリーテーブル20上には、金型予熱ステーションS1、金型潤滑ステーションS2、ブランク金型セットステーションS3、金型投入/取出しステーションS4、ワーク取出しステーションS5、金型洗浄ステーションS6および金型損傷確認ステーションS7の各ステーション(ステージ)が設定されている。   On the rotary table 20, a mold preheating station S1, a mold lubrication station S2, a blank mold setting station S3, a mold loading / unloading station S4, a workpiece unloading station S5, a mold cleaning station S6, and a mold damage check Each station (stage) of the station S7 is set.

金型予熱ステーションS1には金型予熱装置23が用意されており、内型112が例えば60℃〜100℃程度に加熱されている。ロータリーテーブル20が金型予熱ステーションS1に割り出されると、前ステーションから送られてきた内型112を金型予熱装置23に取り込む一方、金型予熱装置23で既に加熱されている内型112をロータリーテーブル20上に移載する。なお、この金型予熱装置23には、当該金型予熱装置23で予熱されている内型112とは別に予熱完了後の内型112が少なくとも一つは待機しているものとする。   A mold preheating device 23 is prepared at the mold preheating station S1, and the inner mold 112 is heated to about 60 ° C. to 100 ° C., for example. When the rotary table 20 is indexed to the mold preheating station S1, the inner mold 112 sent from the previous station is taken into the mold preheating apparatus 23, while the inner mold 112 already heated by the mold preheating apparatus 23 is taken. Transfer on the rotary table 20. In this mold preheating device 23, it is assumed that at least one of the inner molds 112 after completion of preheating is waiting separately from the inner mold 112 preheated by the mold preheating apparatus 23.

金型潤滑ステーションS2では当該金型潤滑ステーションS2に割り出された内型112に対してそのインプレション部に潤滑剤を塗布する。この潤滑剤塗布作業は自動化機器による作業でも手作業でも良い。   In the mold lubrication station S2, a lubricant is applied to the impression portion of the inner mold 112 indexed to the mold lubrication station S2. This lubricant application operation may be performed by an automated device or manually.

ブランク金型投入ステーションS3では先に潤滑剤が塗布されている内型112のインプレッション部に素材16であるブランク(プリフォーム)を投入する。なお、ブランクは温感鍛造に適した温度に予め加熱されている。このブランクの投入は、内型112、すなわち左右一対でセットとなった閉塞ダイ12,12同士の対向間隙であるインプレッション部にブランクを投入した上で、そのブランクが位置ずれしないように突き合わせておくものとする。   In the blank mold charging station S3, a blank (preform) as the material 16 is loaded into the impression part of the inner mold 112 to which the lubricant has been previously applied. The blank is preheated to a temperature suitable for warm forging. The blank is inserted into the inner mold 112, that is, the impression part which is a gap between the closing dies 12 and 12 set as a pair on the left and right sides, and the blank is abutted so as not to be displaced. Shall.

金型投入/取出しステーションS4では、鍛造プレス機8側での1サイクル毎の鍛造成形サイクルが終わるのを待って、図3〜5に示したダイケース11から内型112(内型112が左右一対でセットとなった閉塞ダイ12を指すものであることは先に述べたとおりである。)をハンドリングロボット22にて取り出し、ロータリーテーブル20に移載する。なお、内型112には鍛造成形された鍛造品としてのコネクティングロッド1が収められたままである。そして、ロータリーテーブル20が割り出し回転するのを待って、前ステーションにてブランクが予めセットされている内型112をハンドリングロボット22にて鍛造プレス機8側のダイケース11にセットする。   In the mold loading / unloading station S4, after the forging molding cycle for each cycle on the forging press 8 side is finished, the inner mold 112 (the inner mold 112 is moved to the left and right) from the die case 11 shown in FIGS. As described above, the paired closing dies 12 are taken out by the handling robot 22 and transferred to the rotary table 20. The inner die 112 still contains the connecting rod 1 as a forged product formed by forging. Then, after the rotary table 20 has been indexed and rotated, the inner die 112 on which a blank has been set in advance is set in the die case 11 on the forging press 8 side by the handling robot 22.

ここで、図11に示すように、鍛造プレス機8側には可動式の潤滑剤塗布装置24が付帯していることから、ダイケース11から内型112を取り出した後であって且つ次の内型112がセットされる前に、ダイケース11のうち内型112との摺動面を中心として潤滑剤を例えばスプレー方式にて塗布する。ダイケース11に新たな内型112がセットされた鍛造プレス機8側では、直ちに次の鍛造成形サイクルに移行することができる。   Here, as shown in FIG. 11, since the movable lubricant application device 24 is attached to the forging press 8 side, the inner mold 112 is taken out from the die case 11 and the next Before the inner mold 112 is set, a lubricant is applied by, for example, a spray method around the sliding surface of the die case 11 with the inner mold 112. On the forging press 8 side where the new inner die 112 is set in the die case 11, the next forging molding cycle can be immediately started.

ワーク取出しステーションS5では、内型112を開いて、鍛造成形されたコネクティングロッド1を取り出す。   At the workpiece take-out station S5, the inner die 112 is opened and the forging-formed connecting rod 1 is taken out.

また、金型洗浄ステーションS6には金型洗浄機25が用意されており、例えばエアノズルやワイヤブラシ等を用いて特に内型112のコンプレッション部に付着しているスケール等の除去を目的とした洗浄が行われる。ロータリーテーブル20が金型洗浄ステーションS6に割り出されると、前ステーションから送られてきた内型112をハンドリングロボット26にて金型洗浄機25に取り込む一方、金型洗浄機25で既に洗浄された内型112をロータリーテーブル20上に移載する。なお、この金型洗浄機25には、当該金型洗浄機25で洗浄されている内型112とは別に洗浄完了後の内型112が少なくとも一つは待機しているものとする。   In addition, a mold cleaning machine 25 is prepared at the mold cleaning station S6. For example, cleaning using an air nozzle, a wire brush, or the like, particularly for the purpose of removing scales or the like adhering to the compression portion of the inner mold 112. Is done. When the rotary table 20 is indexed to the mold cleaning station S6, the inner mold 112 sent from the previous station is taken into the mold cleaning machine 25 by the handling robot 26, while being already cleaned by the mold cleaning machine 25. The inner mold 112 is transferred onto the rotary table 20. It is assumed that at least one of the inner molds 112 after completion of cleaning is waiting in the mold cleaning machine 25 separately from the inner mold 112 cleaned by the mold cleaning machine 25.

金型損傷確認ステーション7では、作業者による外観の目視検査や打音検査のほか、例えばAE(アコースティック・エミッション)式の探傷機器を用いて内型112の割れ(クラック)等の異常の有無の検査を行う。異常が発見された場合には、該当する内型112をロータリーテーブル20から抜き出す一方、代わって新しい内型やメンテナンス済みの予備の内型をロータリーテーブル20に投入する。   In the mold damage confirmation station 7, in addition to visual inspection and hammering inspection by an operator, there is an abnormality such as cracking of the inner mold 112 using, for example, an AE (acoustic emission) type flaw detection device. Perform an inspection. When an abnormality is found, the corresponding inner mold 112 is extracted from the rotary table 20, while a new inner mold or a spare internal mold that has been maintained is put in the rotary table 20 instead.

このようなストレージ装置21における各ステーションS1〜S7での作業を鍛造プレス機8側での鍛造成形サイクルに同期して行うことにより、鍛造プレス機8側では所定の鍛造成形サイクルを繰り返すだけとなり、いわゆる一個取り方式のコネクティングロッド1の鍛造ではあっても、鍛造プレス機8側での休止時間が大幅に短くなることから、生産性の高い効率的な閉塞鍛造を行うことができる。   By performing the operations at the stations S1 to S7 in the storage device 21 in synchronization with the forging molding cycle on the forging press 8 side, the forging press 8 side only repeats a predetermined forging molding cycle, Even in the forging of the so-called single-piece connecting rod 1, since the downtime on the forging press 8 side is significantly shortened, efficient closed forging with high productivity can be performed.

言い換えるならば、ブランクの投入や鍛造後のコネクティングロッド1の取り出しのほか、内型112の洗浄および潤滑剤塗布等の付帯的な補助作業は、いずれも鍛造プレス機8外で行われることになるので、これらの補助作業に要する時間が鍛造プレス機8側での鍛造成形サイクルに影響を及ぼすことがなくなり、鍛造成形サイクルタイムの短縮化によって生産性の向上を図ることができる。   In other words, in addition to blank insertion and removal of the connecting rod 1 after forging, all auxiliary work such as cleaning of the inner mold 112 and application of lubricant are performed outside the forging press 8. Therefore, the time required for these auxiliary operations does not affect the forging molding cycle on the forging press 8 side, and productivity can be improved by shortening the forging molding cycle time.

また、鍛造プレス機8のスライドの圧下ストロークが一定であって、ダイケース11および内型112の外形状が共通化されていれば、他品種少量生産にも容易且つ柔軟に対応することができる。   Further, if the slide down stroke of the forging press 8 is constant and the outer shapes of the die case 11 and the inner mold 112 are made common, it is possible to easily and flexibly cope with small-quantity production of other types. .

ここで、上記以外の個々の効果を列挙するならば次のとおりである。   Here, individual effects other than those described above are listed as follows.

(1)外型であるダイケース11を残して内型112(左右一対の閉塞ダイ12)のみをその都度交換する方式であるので、ダイケース11を含んだ金型全体を交換する方式と比べて、設備の小型化が図れる。   (1) Since this is a system in which only the inner mold 112 (a pair of left and right closed dies 12) is replaced each time, leaving the die case 11 as an outer mold, compared with a system in which the entire mold including the die case 11 is replaced. The equipment can be downsized.

(2)毎回洗浄済みの新鮮な内型112で鍛造を行うので、鍛造品の品質の向上と安定化が図れる。   (2) Forging is performed with the fresh inner mold 112 that has been cleaned each time, so that the quality and stability of the forged product can be improved.

(3)内型112を予め予熱しておくことで、上記と同様に鍛造品の品質の向上と安定化が図れる。   (3) By preheating the inner mold 112 in advance, it is possible to improve and stabilize the quality of the forged product as described above.

(4)内型112の損傷の有無の確認をその都度行い、必要に応じて内型112の入れ換えを行うことで、万が一内型112の損傷が発生した場合でも鍛造プレス機8を止めることなく対応することができ、生産を継続することができる。これによってもまた生産性が向上する。   (4) The inner die 112 is checked for damage each time, and the inner die 112 is replaced as necessary, so that even if the inner die 112 is damaged, the forging press 8 is not stopped. It can respond and production can be continued. This also improves productivity.

1…コネクティングロッド(鍛造品)
8…鍛造プレス機
11…ダイケース(外型)
12…閉塞ダイ(内型)
16…素材
20…ロータリーテーブル
21…ストレージ装置(待機エリア、循環型のストレージエリア)
22…ハンドリングロボット(搬送手段)
S1…金型予熱ステーション
S2…金型潤滑ステーション
S3…ブランク金型セットステーション
S4…金型投入/取出しステーション
S5…ワーク取出しステーション
S6…金型洗浄ステーション
S7…金型損傷確認ステーション
1 ... Connecting rod (forged product)
8 ... Forging press 11 ... Die case (outer mold)
12 ... Blocking die (inner mold)
16 ... Material 20 ... Rotary table 21 ... Storage device (standby area, circulation type storage area)
22 ... Handling robot (conveying means)
S1 ... Mold preheating station S2 ... Mold lubrication station S3 ... Blank mold setting station S4 ... Mold loading / unloading station S5 ... Work removal station S6 ... Mold cleaning station S7 ... Mold damage confirmation station

Claims (11)

鍛造プレス機に金型を脱着可能にセットして型鍛造を行い、一回の鍛造成形毎に金型を鍛造プレス機から取り出して、別の金型と交換することを特徴とする鍛造加工方法。   A forging method characterized in that a die is set in a forging press machine so that the die can be attached and detached, the die is forged, and the die is removed from the forging press machine and replaced with another die for each forging process. . 鍛造プレス機に隣接する待機エリアに次に投入すべき金型を待機させておくことを特徴とする請求項1に記載の鍛造加工方法。   2. The forging method according to claim 1, wherein a die to be charged next is made to wait in a waiting area adjacent to the forging press. 上記金型は、水平方向に接近離間可能な一対の内型とこの内型を収容する外型とを有していて、鍛造プレス機の圧下力に基づいて外型は一対の内型同士を型締め方向に駆動するようになっていて、
一回の鍛造成形毎に内型を鍛造成形後の鍛造品とともに鍛造プレス機から取り出して、別の内型と交換することを特徴とする請求項2に記載の鍛造加工方法。
The mold has a pair of inner molds that can approach and separate in the horizontal direction and an outer mold that accommodates the inner molds, and the outer molds are separated from each other based on the rolling force of the forging press. It is designed to drive in the mold clamping direction
3. The forging method according to claim 2, wherein the inner die is taken out of the forging press together with the forged product after forging and replaced with another inner die for each forging.
請求項3に記載の鍛造加工方法に用いる鍛造加工システムであって、
上記待機エリアは複数のステーションを有する循環型のストレージエリアとなっていて、
このストレージエリアは内型のメンテナンスを司るステーションを含んでいることを特徴とする鍛造加工システム。
A forging system for use in the forging method according to claim 3,
The standby area is a circular storage area having a plurality of stations,
This storage area includes a station that manages the maintenance of the inner mold.
上記メンテナンスを司るステーションとして、内型の洗浄および潤滑剤塗布を司るそれぞれのステーションを含んでいることを特徴とする請求項4に記載の鍛造加工システム。   The forging system according to claim 4, wherein each of the stations that manages the cleaning of the inner mold and the application of the lubricant is included as the station that manages the maintenance. 上記ストレージエリアは、内型からの鍛造成形後の鍛造品の取り出しおよび内型への素材の投入を司るそれぞれのステーションを含んでいることを特徴とする請求項5に記載の鍛造加工システム。   6. The forging system according to claim 5, wherein the storage area includes respective stations for taking out a forged product after forging from the inner die and feeding the material into the inner die. 上記ストレージエリアは内型の予熱を司るステーションを含んでいることを特徴とする請求項6に記載の鍛造加工システム。   The forging system according to claim 6, wherein the storage area includes a station for preheating the inner mold. 上記鍛造プレス機とストレージエリアとの間での内型の搬出入を司る搬送手段を設けてあることを特徴とする請求項7に記載の鍛造加工システム。   8. The forging system according to claim 7, further comprising conveying means for carrying in and out of the inner mold between the forging press and the storage area. 上記ストレージエリアはロータリーテーブルを主要素とするマルチステーションタイプのものとして構成してあることを特徴とする請求項8に記載の鍛造加工システム。   9. The forging system according to claim 8, wherein the storage area is configured as a multi-station type having a rotary table as a main element. 上記型鍛造は閉塞鍛造であって、且つ内型は閉塞鍛造用のものであることを特徴とする請求項4〜9のいずれか一つに記載の鍛造加工システム。   The forging system according to any one of claims 4 to 9, wherein the die forging is closed forging, and the inner die is for closed forging. 上記外型は内型よりも硬質の材料で形成されていることを特徴とする請求項4〜10のいずれか一つに記載の鍛造加工システム。   The forging system according to any one of claims 4 to 10, wherein the outer mold is made of a material harder than the inner mold.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103100624A (en) * 2013-01-03 2013-05-15 浙江黄岩江鑫锻造有限公司 Landscape engineering machinery connecting rod precision forging method
CN107234199A (en) * 2017-07-03 2017-10-10 河池桂嘉知识产权服务有限公司 Engineering machinery connecting rod precision forging method
CN107717484A (en) * 2017-11-27 2018-02-23 二十二冶集团精密锻造有限公司 Multi-ram forging production line
CN107999681A (en) * 2017-12-11 2018-05-08 李永萍 A kind of forging mold for being conveniently replaceable punch
KR102099956B1 (en) * 2019-03-21 2020-04-10 아신유니텍 (주) A Press Fitting System for Manufacturing a Parking Shaft Spline of an Electrical Vehicle
CN114603078A (en) * 2022-03-25 2022-06-10 钱黎鑫 Steel continuous forging heating furnace

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103100624A (en) * 2013-01-03 2013-05-15 浙江黄岩江鑫锻造有限公司 Landscape engineering machinery connecting rod precision forging method
CN107234199A (en) * 2017-07-03 2017-10-10 河池桂嘉知识产权服务有限公司 Engineering machinery connecting rod precision forging method
CN107717484A (en) * 2017-11-27 2018-02-23 二十二冶集团精密锻造有限公司 Multi-ram forging production line
CN107999681A (en) * 2017-12-11 2018-05-08 李永萍 A kind of forging mold for being conveniently replaceable punch
KR102099956B1 (en) * 2019-03-21 2020-04-10 아신유니텍 (주) A Press Fitting System for Manufacturing a Parking Shaft Spline of an Electrical Vehicle
CN114603078A (en) * 2022-03-25 2022-06-10 钱黎鑫 Steel continuous forging heating furnace
CN114603078B (en) * 2022-03-25 2024-04-16 深圳跃海节能技术有限公司 Continuous forging heating furnace for steel

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