JP2000176594A - クランク軸用プレス成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 捩り精度のバラツキを生じさせるガタを殺し
た状態で捩り成形を可能にし、捩り精度を高めたクラン
ク軸用プレス成形機を提供する。 【解決手段】 捩り鍛造部と整形鍛造部を１台のプレス
内に設けたクランク軸用プレス成形機であって、上下ダ
イホルダーの間に上下のキスプレートを取付け、ベッド
ハードプレート１にクッションシリンダ６０を取付け、
このクッションシリンダ６０で下回転ガイド９を保持さ
せる。このクッションプレス６０のヘッド側油室は、方
向切換弁７３を介して油圧源７０に接続され、ヘッド側
油圧室と方向切換弁７３の間にはアキュームレータ７１
が接続されている。そして、上下キスプレート３５、３
６が互いに当接した後、さらに下降ストロークしたとき
クッションシリンダ６０で捩り型１０への加圧力を支持
するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランク軸用プレ
ス成形機に関する。一体型クランク軸は、鋼片の型打ち
−捩り−整形の順で加工される。このうち、型打ちは、
荒地成形、荒型打ち、仕上型打ち、ばり抜きの各工程が
あるものの加圧方向が上下方向のみであるため、１台の
鍛送プレスで行われている。しかし、捩り工程と整形工
程は加圧の仕方が異なるため別個の鍛造プレスで分けて
行われていた。しかし、２台の鍛造プレスを用いると設
備費や工数の点で不利なので、近年、捩り工程と整形工
程を１台の設備で行える成形プレスが開発されている。
本発明は、このような捩りと整形を１台で行うクランク
軸用プレス成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のクランク軸用プレス成形機とし
て、特公平７−４６４０号公報に記載されたものがあ
る。この従来例を図６に基づき説明する。クラウンに取
付けられたラムシリンダー108 のピストンロッド先端に
スライド106 を吊持し、このスライド106 の下面に上部
ダイホルダー151 を取着し、この上部ダイホルダー151
に捩り型101 の上型と整形型102 の上型を取着してい
る。一方、基台上に固定した下部ダイホルダー152 に捩
り型101 の下型と整形型102の下型を取着している。そ
して、上記スライド106 が下降して捩り型101 および整
形型102 のそれぞれの上型と下型が組合わされた際、両
者のパスラインが同じ高さとなるように、各上下金型が
組込まれており、スライド106 の下降時に捩り型101 内
の被加工材が金型により保持されると同時に、整形型10
2 の被加工材が加圧され整形加工を受けるように構成さ
れている。そして、図７に示すように、スライド106 が
下降した状態で、引き続きスライド106 内に設けた捩り
シリンダー109 とスライド106 内を貫通した押し杆171
が下降して捩り加工が行われ、その後、図８に示すよう
に、型開きされるように構成されている。したがって、
整形型102 によりクランク軸の形状修正をするための整
形加工を行うと同時に、捩り型101 により被加工材を保
持し、引き続き捩りシリンダー109 を作動して押し杆17
1 を下向きに押し動かし、捩り型101 の一方を反時計方
向に、他方を時計方向に回動して捩り成形することがで
きる。

【０００３】上記従来例において、図８に示すように、
捩り型101 の可動型保持構造は、ツイスト可能とするた
めに半円弧状の回転面を備えた上下リテーナ111 のそれ
ぞれに捩り型101 の上型と下型が嵌着され、このリテー
ナ111 を上下回転ガイド112のローラで回転自在に支持
しているため剛性が乏しく過負荷を防止する必要があ
る。そこでスライド106 の傾き等による異常負荷がこの
回転ガイド112 に作用させないようにするために整形型
102 での成形終了位置かその少し手前でスライド106 の
動作を制限するキスプレートを上下ボルスターの左右に
設け、かつその時点で捩り型101 や上下回転ガイド112
等の可動型保持構造に荷重が作用しないように捩り型10
1 の上下型間にスキマを設けておき、その後、捩り型10
1 は、捩り用シリンダー109 により捩られ、クランク軸
が成形されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このとき、
図９に示すように、上型１１と下型１２間にはスキマδ
が数mm位あり型締め力が作用していないため、可動保持
構造のガタが殺されない状態で捩り成形されることにな
り、捩り精度にバラツキを生む原因となっている。した
がって、捩り精度確保のためには、上下キスプレートで
ダイキス状態になったときの上下捩り型スキマδ及び上
下整形型のスキマの調整が非常に重要になる。しかしな
がら、クランク軸材料Ｗが熱間鍛造材であることを考え
ればその鍛造精度バラツキのために上下捩り型のスキマ
を厳密に設定し調整することは不可能で捩り精度を犠牲
にしているのが現状である。

【０００５】本発明は上記事情に鑑み、捩り精度のバラ
ツキを生じさせるガタを殺した状態で捩り成形を可能に
し、捩り精度を高めたクランク軸用プレス成形機を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のクランク軸用
プレス成形機は、捩り鍛造部と整形鍛造部を１台のプレ
ス内に設けたクランク軸用プレス成形機であって、上下
ダイホルダーの間に上下のキスプレートを取付け、捩り
鍛造部における上下いずれか一方の金型を保持する部材
にクッションシリンダーを取付け、前記上下金型が成形
材料を介して当接した後、前記上下キスプレートが互い
に当接するまで、さらに下降ストロークしたとき前記ク
ッションシリンダで加圧力を支持するようにしたことを
特徴とする。請求項２のクランク軸用プレス成形機は、
請求項１記載の発明において、前記クッションプレスの
ヘッド側油室は、方向切換弁を介して油圧源に接続さ
れ、前記ヘッド側油圧室と前記方向切換弁の間にはアキ
ュームレータが接続されていることを特徴とする。

【０００７】請求項１のクランク軸用プレス成形機によ
れば、スライドが降下を継続し上下キスプレートがキス
した状態で捩りシリンダで押し杆を降下させクランク軸
材料を捩り成形するが、このとき、クッションシリンダ
のクッション力により型締めされ「ガタ」が殺された状
態で捩り成形されるため、上下型とクランク軸材料の間
の遊びがなくなり、精度の良い捩り成形が実現できる。
請求項２のクランク軸用プレス成形機によれば、クッシ
ョンシリンダによる型締め力をアキュムレータの蓄圧力
で一定に保持でき、過大な圧力をリリーフ弁で逃せるの
で、適正な型締め力を実現できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
クランク軸用プレス成形機の要部断面正面図、図２は同
クランク軸用プレス成形機におけるダイキス前の状態の
説明図、図３は同クランク軸用プレス成形機におけるダ
イキス状態の説明図、図４は同クランク軸用プレス成形
機における捩り成形作業の説明図、図５は本発明の一実
施形態に係るクランク軸用プレス成形機の基本構成図で
ある。

【０００９】まず、図５に基づきプレス成形機の基本構
成を説明する。１はベッドハードプレート、２はクラウ
ン、３はそれらを結ぶコラムである。４はスライドであ
り、５Ａ、５Ｂはクラウン２に取付けたスライドシリン
ダと吊り上げシリンダである。スライド４の下降は、大
径大出力のスライドシリンダ５Ａで行い、スライド４の
上昇は小径高速の吊り上げシリンダ５Ｂで行われる。２
０は捩りシリンダであり、そのピストンロッド２１の下
端には連結ブロック２３が結合され、この連結ブロック
２３の四隅には、押し杆３１がそれぞれ連結されてい
る。また、図１に示すように、この４本の押し杆３１は
捩り型１０の右側と左側において、それぞれスライド４
の前後に配置され、前後の押し杆３１同士は、その下端
同士が捩り下げビーム３２と捩り戻しビーム３３で連結
されている。

【００１０】再び図５に示すように、前記スライド４の
下面には上部ダイホルダー６が取付けられている。前記
ベース１の上面には、下部ダイホルダー７が取付けられ
ている。前記上部ダイホルダー６の下面には上部回転ガ
イド８、整形型１７の上型１８が取付けられている。前
記下部ダイホルダー７の上面には、下部回転ガイド９と
整形型１７の下型１９が取付けられている。前記捩り型
１０は上型１１と下型１２とからなり、上型１１は上リ
テーナ１３に入れられて、上部回転ガイド８で回転自在
に保持されており、下型には下リテーナ１４に入れられ
て、下部回転ガイド９で回転自在に保持されている。

【００１１】前記上リテーナ１３には、押し下げ腕１５
が取付けられていて、この押し下げ腕１５を前記捩り下
げビーム３２を介して押し杆３１で押し下げ、捩り型１
０を上下リテーナ１３、１４ごと、上下回転ガイド８、
９間で回転させると、上下金型１１、１２間に挟まれた
材料を捩り加工することができる。前記整形型１７は、
上型１８と下型１９の間に捩り加工を終えた材料を置
き、上下方向に加圧して、クランク軸の形状を修正する
整形加工を行う。

【００１２】つぎに、図１に基づき本発明の特徴部分を
説明する。前記下ダイホルダー７の上部に下ガイド支持
台６５を介して一対のガイドローラ９ａをもつ下回転ガ
イド９が設置されている。上部ダイホルダー６の下面に
は一対のガイドローラ８ａをもつ上回転ガイド８が取り
付けられ、これらの上下回転ガイド８、９に、上下金型
１１、１２を保持して回動する上リテーナ１３および下
リテーナ１４が支持されている。なお上リテーナ１３お
よび下リテーナ１４は上下に対となってクランク軸材料
Ｗの軸方向に複数組並んで配置される。前記各上リテー
ナ１３にはアーム１５、１５がそれぞれそれぞれ１本づ
つ半径方向外方へ伸長しており、その先端にはローラが
軸支されている。アーム１５、１５は隣接する上リテー
ナ１３の外周部にその垂直中心線に対して正面視対称と
なるように配置されている。なお図示状態でみて一方の
アーム１５は上リテーナ１３と軸方向に隣接する他の上
リテーナ（図示せず）のアームである。

【００１３】前記上部ダイホルダー６の下面には一方の
押し杆３１の側方と整形型１７の側方において、下向き
に突出した上キスプレート３５、３５が垂設されてい
る。また、前記下部ダイホルダー７の上面には、前記上
キスプレート３５、３５に対向して下キスプレート３
６、３６が立設されている。これらの上下キスプレート
３５、３６は整形型１７での成形終了かその直前で、互
いにダイキスしそれ以上の降下加圧を制限する長さに設
定されている。

【００１４】つぎに、クッションシリンダ６０を説明す
る。前記下ダイホルダー７には凹部６６が形成され、前
記下ガイド支持台６５が昇降自在に収容されている。ま
た、ベッドハードプレート１にはクッションシリンダ６
０を構成するシリンダ室６１が形成されている。このシ
リンダ室６１にはピストン６２が収容されている。６７
はガイド支持台６５の上昇位置を規制するストッパであ
る。そして、前記クッションシリンダ６０のシリンダ室
６１のヘッド側には、油圧源７０とアキュームレータ７
１とリリーフ弁７２が接続され、油圧源７０からは方向
制御弁７３を介して油圧の給排が可能とされている。７
４は方向制御弁７３の中立時に圧油の排出を阻止する逆
止弁である。７５はシリンダ室６１内の油圧力を検出し
かつ一定圧力（過負荷）以上でツイスターの作動停止信
号を出力する過負荷検出器、例えばプレッシャスイッチ
等の油圧力検出器である。前記方向制御弁７３を切替え
操作することによって、シリンダ室６１とアキュムレー
タ７１へ高圧油を供給でき、また排出することができ
る。方向制御弁７３の中立時においては、ピストン６２
はアキュムレータ７１の蓄圧力で保持されている。しか
し、成形時の負荷によってシリンダ室６１が過負荷にな
ると、リリーフ弁７２から圧力が逃げるので、ピストン
６２には常に適正クッション力が発揮できるようになっ
ている。

【００１５】つぎに、本実施形態のプレス成形作業を説
明する。 （１）まず、図２に示すようにスライド降下前にこのク
ッションシリンダ６０を上昇させる。このとき、捩り型
１０の下型１２を上昇させようとするクッション力は、
ストッパー６７によって保持されている。捩り鍛造部で
は、下型１２にクランク軸材Ｗ料が設置され、上下キス
プレート３５、３６は未だキスしていない状態である。 （２）つぎに、図３に示すように、更に数ミリ、下降ス
トロークすると下ガイド支持台６５はストッパ６７から
寸法ｄだけ下方に押し離され、同時に上下キスプレート
３５、３６がキスする。このため下型１２を押し上げる
クッション力が型締め力として作用する。すなわち下キ
スプレート３６の上端から数ミリ上の処から上下金型１
１、１２はクランク軸材料Ｗを介して接触することにな
り上下金型１１、１２にはクッション力が作用し「ガ
タ」が殺された状態となる。 （３）そして、スライドが降下を継続し上下キスプレー
ト３５、３６がキスした状態（このときに、コイニング
成形は完了する）で、図４に示すように捩りシリンダ２
０が押し杆３１を降下させクランク軸材料を捩り成形す
るが、このとき、クッション力により型締めされ「ガ
タ」が殺された状態で捩り成形される。よって、本実施
形態によると、上下金型とクランク軸材料の間の遊びが
なく精度の良い捩り成形が実現できる。

【００１６】つぎに、本発明の他の実施形態を説明す
る。上記実施形態では、クッションシリンダ６０を下回
転ガイド９に取付けたが、この代りに上回転ガイド８に
取付けてもよい。この場合でも上型１１と下型１２の間
の「ガタ」を殺すようにクッション力を加えることがで
き、前記実施形態と同様の効果を達成することができ
る。

【００１７】

【発明の効果】請求項１のクランク軸用プレス成形機に
よれば、スライドが降下を継続し上下キスプレートがキ
スした状態で捩りシリンダで押し杆を降下させクランク
軸材料を捩り成形するが、このとき、クッションシリン
ダのクッション力により型締めされ「ガタ」が殺された
状態で捩り成形されるため、上下型とクランク軸材料の
間の遊びがなくなり、精度の良い捩り成形が実現でき
る。請求項２のクランク軸用プレス成形機によれば、ク
ッションシリンダによる型締め力をアキュムレータの蓄
圧力で一定に保持でき、過大な圧力をリリーフ弁で逃せ
るので、適正な型締め力を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係るクランク軸用
プレス成形機の要部断面正面図である。

【図２】図２は同クランク軸用プレス成形機におけるダ
イキス前の状態の説明図である。

【図３】図３は同クランク軸用プレス成形機におけるダ
イキス状態の説明図である。

【図４】図４は同クランク軸用プレス成形機における捩
り成形作業の説明図である。

【図５】図５は本発明の一実施形態に係るクランク軸用
プレス成形機の基本構成図である。

【図６】従来のプレス成形機の要部断面正面図である。

【図７】従来のプレス成形機の捩り作業の説明図であ
る。

【図８】従来のプレス成形機の型開き作業の説明図であ
る。

【図９】上下型１１、１２とクランク軸材料Ｗ間のガタ
の説明図である。

【符号の説明】

８ 上部回転ガイド ９ 下部回転ガイド １０ 捩り型 １１ 上型 １２ 下型 ３５ 上下キスプレート ３６ 下キスプレート ６０ クッションシリンダ ６１ シリンダ室 ６２ ピストン ７１ アキュームレータ ７２ リリーフ弁

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E087 AA08 AA10 CA01 CA17 CA32 CB01 DA01 DA04 DA05 DB01 DB02 DB03 DB15 DB16 DB22 DB23 EA11 EB03 EB04 EB10 EC01 EC22 ED22 HA32

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】捩り鍛造部と整形鍛造部を１台のプレス内
   に設けたクランク軸用プレス成形機であって、上下ダイ
   ホルダーの間に上下のキスプレートを取付け、捩り鍛造
   部における上下いずれか一方の金型を保持する部材にク
   ッションシリンダーを取付け、前記上下金型が成形材料
   を介して当接した後、前記上下キスプレートが互いに当
   接するまで、さらに下降ストロークしたとき前記クッシ
   ョンシリンダで加圧力を支持するようにしたことを特徴
   とするクランク軸用プレス成形機。
2. 【請求項２】前記クッションシリンダのヘッド側油室
   は、方向切換弁を介して油圧源に接続され、前記ヘッド
   側油圧室と前記方向切換弁の間にはアキュームレータが
   接続されていることを特徴とする請求項１記載のクラン
   ク軸用プレス成形機。