JP2003010940A - 鍛造装置及び鍛造方法 - Google Patents

鍛造装置及び鍛造方法

Info

Publication number
JP2003010940A
JP2003010940A JP2001192552A JP2001192552A JP2003010940A JP 2003010940 A JP2003010940 A JP 2003010940A JP 2001192552 A JP2001192552 A JP 2001192552A JP 2001192552 A JP2001192552 A JP 2001192552A JP 2003010940 A JP2003010940 A JP 2003010940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
forging
pressing force
opposing
pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001192552A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Uchio
健司 内尾
Yoji Azuma
洋司 東
Hiroyuki Nagaiwa
広幸 永岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP2001192552A priority Critical patent/JP2003010940A/ja
Publication of JP2003010940A publication Critical patent/JP2003010940A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 背圧の微少な調整ができ、鍛造時も十分な押
圧力を確保できる鍛造装置を提供する。 【解決手段】 金型が形成するキャビティにセットされ
た鍛造素材Mをパンチ10にて押圧し、孔を有する鍛造
製品を形成するための鍛造装置であって、鍛造素材Mが
セットされるキャビティを形成する金型3と、パンチ1
0を押圧駆動させる第一の駆動手段と、パンチ10に対
向する位置に設けた、鍛造素材Mを介してパンチの押圧
力に抗して後退する対向パンチ5と、対向パンチ5を押
圧駆動可能な第二の駆動手段とを備え、第二の駆動手段
と対向パンチ5との間に、対向パンチ5の押圧力調整手
段を設けたことを特徴とする鍛造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、鍛造装置及び鍛造
方法に関する。
【0002】
【従来技術】図1のように、深い孔1aを有する製品1
を製造する際には、金型により形成されたキャビティ内
に配置された鍛造素材をパンチにて押圧し、鍛造素材を
延伸させ、その素材の延伸による押圧力に抗して対向位
置にある対向パンチを後退させ、対向パンチにパンチの
押し込み方向とは、逆の押圧力、すなわち、背圧付与す
ることで、深孔成形品が製造されている。この背圧を付
与する為に、ばねが利用されることがあるが、ばねは、
比較的低い背圧を付与でき、径の小さな孔を比較的精度
良く成形できる利点はあるものの、深孔を成形する場
合、成形の初期と後期では、ばねの縮み量の違いによ
り、背圧量が異なり、一定の背圧を付与できなく、成形
品に変形を招いたり、また、深孔を形成する場合のよう
に長いストロークになるとそれに応じた長いばねが必要
になることから、設備が大きくなったりする問題を有し
ていた。
【0003】そのため、対向パンチを油圧シリンダーに
接続させ、油圧シリンダーの圧力リリーフにより背圧を
調整することがなされている。鍛造成形には、大きな圧
力を必要とする場合が多く、そのため、油圧シリンダー
は、パンチ側、対向パンチ側とも能力の高い大きいもの
を利用することが多いが、大きい油圧シリンダーでは、
小さな背圧調整が、制御しにくい状況にある。
【0004】本発明は、背圧の微少な調整ができ、鍛造
時も十分な押圧力を確保できる鍛造装置を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明は、上記の課題に基
づきなされたものであって、金型が形成するキャビティ
にセットされた鍛造素材をパンチにて押圧し、孔を有す
る鍛造製品を形成するための鍛造装置であって、前記パ
ンチを押圧駆動させる第一の駆動手段と、前記パンチに
対向する位置に設けた、前記鍛造素材を介してパンチの
押圧力に抗して後退する対向パンチと、該対向パンチを
押圧駆動可能な第二の駆動手段とを備え、第二の駆動手
段と対向パンチとの間に、対向パンチの押圧力調整手段
を設けたことを特徴とする鍛造装置とする。
【0006】本発明によれば、対向パンチの駆動手段
が、大きな油圧シリンダーのような場合にであっても、
ばねのように小さな荷重調整のし易い、押圧力調整手段
を前記駆動手段との間に設けることで、小さな荷重調整
ができ、しかも、対向パンチのストロークは、油圧シリ
ンダーにより確保できるので、深い孔を有する成形品も
精度良く成形できる。
【0007】前記第二の駆動手段は、成形品脱型時、対
向パンチを直接駆動可能とすることで、成形後の製品を
タイミング良く脱型できる。成形時のような精度の高い
押圧力の調整は、あまり必要でない為、押圧力調整手段
を介さないようにすることが望ましい。
【0008】前記押圧力調整手段は、荷重の調整のし易
いばね、耐熱性ゴム、ガスクッションなどの弾性手段
が、好適に利用できる。
【0009】前記押圧力調整手段は、取り替え自在にす
ることで、装置全体で押圧力を設定せずに、装置に設置
する前に、適宜の押圧力に予め圧力調整手段を調整する
ことができるので、段取り時間を短縮できるものであ
る。
【0010】前記弾性手段は、弾性力の異なる複数の弾
性手段をることで、それらを任意に組み合わせより細か
な調整が可能となる。
【0011】前記第一の駆動手段と第二の駆動手段のス
トロークを同期させ、常時、圧力調整手段により対向パ
ンチの押圧力が制御するようにすることで、押圧力調整
手段で設定した成形時の適性荷重を、成形時にも一定に
保つことができ、精度の良い製品ができる。
【0012】また、孔を有する鍛造品の鍛造方法におい
て、鍛造素材を金型にセットする工程と、前記金型を型
締めし、キャビティ内に鍛造素材がセットされる工程
と、前記キャビティ内にセットされた鍛造素材へ向けて
パンチを押圧する工程と、前記パンチによりキャビティ
内に鍛造素材が充填される工程と、前記パンチを更に素
材へ向けて押圧することで、該パンチの対向位置に配置
された対向パンチが後退し、孔を形成始める工程とを備
え、前記対向パンチの後退は、圧力調整手段と駆動手段
との協動により調整されることを特徴とする鍛造方法と
する。
【0013】前記対向パンチの後退時、パンチの押し込
み体積と等しい体積分だけ対向パンチを後退させるか、
パンチの押し込み速度と対向パンチの後退速度の比を一
定にすることで、圧力調整手段により予め調整さられて
いる背圧を成形時に一定に保つことができるので、高精
度の製品を成形できる。
【0014】
【実施の形態】以下、図面に基づき更に、詳細に説明す
る。図2〜図9は、図1の深い孔を有する金属部品を鍛
造する装置、及び鍛造工程を模式的に示す断面図であ
る。
【0015】まず、図2は、金型を開放した初期の状態
を示す図である。図1に示す深い孔を有する金属部品を
鍛造する金型は、図示しない本体フレームと、この本体
フレームに設けた図示しない下ダイス取り付け台に取り
付けられた下ダイスホルダー2、下ダイスホルダー2内
に固定された下ダイス3と、この下ダイス3に対向する
位置には、図示しないスライドに取り付けられた図示し
ない上ダイス取り付け台に固定された上ダイス4を有す
る。
【0016】下ダイス3は、上面に成形空間であるキャ
ビティを構成する成形孔3aを有し、成形孔3aに連通
するピン挿通孔3cを有する。また、ピン挿通孔3c内
に上下移動自在の対向パンチ5を有する。また、下ダイ
スホルダー2の内部には、ばね7が第二の駆動手段とし
ての第一油圧シリンダー8に接続され上下自在であり、
ばね7の上にはばねキャップ6が当接している。初期状
態では、対向パンチ5は、ばねキャップ6に当接してい
る。参照符合9は、第二油圧シリンダーである。
【0017】また、上ダイス4の内部には上下移動自在
のパンチ8を有し、図示しない第一の駆動手段となる油
圧シリンダーに直結され、上下移動可能となっている。
【0018】なお、上記実施例では、押圧力調整手段を
コイル状のばねを用いたが、板ばねなど種々のばねが利
用でき、また、ガスクッション、耐熱性ゴムなど種々の
弾性体が利用できる。この押圧力調整手段は、設計によ
って種々の荷重に調整でき、更に、取り替え自在に取り
付けることで、成形する孔の形状、深さなどにより任意
の背圧に設定するために必要な荷重のものを選択できる
ようにすることができる。押圧力調整手段は、複数の種
類のものを併用して利用したり、同じ種類のもので、荷
重の変えたものを組み合わせたりすることで、細かな荷
重の設定が可能となる。
【0019】次に、図2〜8を用いて、鍛造方法につい
て、説明する。金型は、図示しないヒータにより所定温
度に加熱された状態にある。温度制御は、金型内に埋設
する熱電対などで感知し、マイコンで制御するようにし
ている。パンチ10は、所定の位置に位置決めされてい
る。図2では、パンチ10の先端10aは上ダイス4の
下端4aよりも下方にあるが、同一面でも上方でもよい。
【0020】素材Mは、所定温度に加熱された後、成形
孔3aの内部に載置され、図示しないスライドの移動に
より、上ダイス合わせ面4bと下ダイス合わせ面3bが
当接するまで型締めされる。(図3参照)この時、素材
Mは塑性流動し、その一部が対向パンチの先端部を押圧
し、対向パンチ5は、押圧力調整手段としてのばね7の
予め設定された荷重を前記素材Mの押圧力が勝った時
に、対向パンチ5は、後退する。素材Mは、ピン挿通孔
3cに流入し、対向パンチ5を後退させる。この時、第
一油圧シリンダーは静止しているため、ばね7は、対向
パンチ5が後退した分だけ縮み(第一縮み)、素材Mの
対向パンチ5と当接する面に、ばね7の縮み量に対応す
る圧力(第一圧力)を付与する。(第一成形状態)
【0021】なお、押圧力調整手段の初期の押圧力は、
装置に設置後、第二の駆動手段である第一油圧シリンダ
ーとばねキャップとの間隔、すなわち、ばねの縮み量を
調整することで、設定しても良いものである。
【0022】押圧力調整手段は、成形開始時に、投入素
材の量やパンチの精度により、押出される素材の体積が
ばらつき、パンチの挿入体積が大きくなるとキャビティ
内の内圧が高まり、パンチ、カウンターパンチ、キャビ
ティに負荷がかかるが、その体積変化を吸収する効果も
有する。ばねの微少変動分の内圧の高まりしかなく、金
型への負荷が小さい。
【0023】次に、この状態から、さらに図示しない油
圧シリンダーによりパンチ8を押し込むと同時に、第一
油圧シリンダーを成形の状態に合わせて後退させること
で、対向パンチ5を後退させながら、深孔部を成形す
る。この時、パンチ10の外径とキャビティ内の内径、
パンチの押し込み量を調整し、対向パンチ5の後退量
を、パンチ10の先端部の素材への押し込み体積分とほ
ぼ等しく設定したり、また、パンチ10の挿入速度と対
向パンチ5の後退速度の比を一定に設定することで、深
孔成形時に、ばね7の状態を第一縮みの状態で保つこと
ができ、素材Mの対向パンチ5と当接する面に、第一圧
力に等しいほぼ一定圧力を付与し続けることができるた
め、パンチの曲がりや素材の流れの偏りなどを防止で
き、精度の良い製品を成形することができる。また、パ
ンチの押し込み速度と対向パンチの後退速度に誤差が生
じた場合にも、誤差も吸収でき、後退パンチの後退速度
の遅れによる内圧の高まり、後退パンチの後退速度が速
い場合の素材の必要以上の伸びによる素材の切れなどを
防止できる。従来のラックアンドピニオンやシリンダー
によって、前記ばらつき、誤差を解消させるには、構成
部品の精度や制御の精度を上げなくてはならないため、
コストアップになってしまうが、前記のように押圧力調
整手段が、誤差を吸収なしがら成形ができるので、コス
ト面でも有効である。
【0024】そして、図4に示すようにパンチ10は所
定位置まで挿入され成形が終了する。(第二成形状態)
【0025】次に、成形品の取出し工程であるが、成形
の終了した状態から、ばね7が自然長に戻るまで、第一
油圧シリンダー9を更に、後退させる。(図5参照)次
に、パンチを後退させ(図6参照)、さらに、上ダイス
4を上昇させ型を開く。(図7参照)次に、第二油圧シ
リンダー10を上昇させることにより、ばねキャップ6
を介して対向パンチ5を上昇させ成形品を取り出す。
(図8参照)
【0026】また、第二油圧シリンダーを利用せずに、
第一油圧シリンダーを利用して成形品を取出しても良
い。この際、成形品としたダイスとの摩擦が大きい場合
には、下ダイスを若干開き、ダイスとの摩擦を低減した
のち、対向パンチを駆動することで、押圧力調整手段の
押圧力が、前記摩擦による摩擦力より小さい場合の成形
品が飛び出しを防止できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、背圧の微少な調整がで
き、鍛造時も十分な押圧力を確保できる鍛造装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明により成形される深孔成形品を示す
図。
【図2】 本発明の鍛造装置の主要部を示す図であり、
金型開放状態を示す。
【図3】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、金型
を閉じた状態を示す。
【図4】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、成形
終了状態を示す。
【図5】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、成形
の脱型準備状態を示す。
【図6】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、パン
チを引き抜いた状態を示す。
【図7】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、金型
開放状態を示す。
【図8】 本発明の鍛造成形工程を示す図であり、成形
品の脱型状態を示す。
【符号の説明】
1 製品 1a 孔 2 ダイスホルダー 3 下ダイス 3a 成形孔 3c ピン挿通孔 4 上ダイス 5 対向パンチ 6 ばねキャップ 7 ばね(押圧力調整手段) 8 第一油圧シリンダー 9 第二油圧シリンダー 10 パンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永岩 広幸 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 4E087 AA08 CA23 EC19 EC39 ED26 HB05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金型が形成するキャビティにセットされた
    鍛造素材をパンチにて押圧し、孔を有する鍛造製品を形
    成するための鍛造装置であって、前記鍛造材料がセット
    されるキャビティを形成する金型と、前記パンチを押圧
    駆動させる第一の駆動手段と、前記パンチに対向する位
    置に設けた、前記鍛造素材を介してパンチの押圧力に抗
    して後退する対向パンチと、該対向パンチを押圧駆動可
    能な第二の駆動手段とを備え、第二の駆動手段と対向パ
    ンチとの間に、対向パンチの押圧力調整手段を設けたこ
    とを特徴とする鍛造装置。
  2. 【請求項2】前記第二の駆動手段は、成形品脱型時、対
    向パンチを直接駆動可能とすることを特徴とする請求項
    1記載の鍛造装置。
  3. 【請求項3】前記押圧力調整手段は、弾性手段により形
    成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の鍛
    造装置。
  4. 【請求項4】前記押圧力調整手段は、取り替え自在に配
    置されていることを特徴とする請求項3記載の鍛造装
    置。
  5. 【請求項5】前記弾性手段は、弾性力の異なる複数の弾
    性手段を組み合わせて形成されていることを特徴とする
    3又は4に記載の鍛造装置。
  6. 【請求項6】前記第一の駆動手段と第二の駆動手段のス
    トロークを同期させ、常時、圧力調整手段により対向パ
    ンチの押圧力が制御されていることを特徴とする請求項
    1記載の鍛造装置。
  7. 【請求項7】孔を有する鍛造製品の鍛造方法において、
    鍛造素材を金型にセットする工程と、前記金型を型締め
    し、キャビティ内に鍛造素材がセットされる工程と、前
    記キャビティ内にセットされた鍛造素材へ向けてパンチ
    を押圧する工程と、前記パンチによりキャビティ内に鍛
    造素材が充填される工程と、前記パンチを更に素材へ向
    けて押圧することで、該パンチの対向位置に配置された
    対向パンチが後退し、孔を形成始める工程とを備え、前
    記対向パンチの後退は、圧力調整手段と駆動手段との協
    動により調整されることを特徴とする鍛造方法。
  8. 【請求項8】前記対向パンチの後退時、パンチの押し込
    み体積と等しい体積分だけ対向パンチを後退させること
    を特徴とする請求項7記載の鍛造方法。
  9. 【請求項9】前記対向パンチの後退時、パンチの押し込
    み速度と対向パンチの後退速度の比を一定にすることを
    特徴とする請求項8項記載の鍛造方法。
  10. 【請求項10】前記対向パンチの押圧力は、圧力調整手
    段によって規定される押圧力を維持することを特徴とす
    る請求項8記載の鍛造方法。
JP2001192552A 2001-06-26 2001-06-26 鍛造装置及び鍛造方法 Pending JP2003010940A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001192552A JP2003010940A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 鍛造装置及び鍛造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001192552A JP2003010940A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 鍛造装置及び鍛造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003010940A true JP2003010940A (ja) 2003-01-15

Family

ID=19030989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001192552A Pending JP2003010940A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 鍛造装置及び鍛造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003010940A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010042451A (ja) * 2003-10-30 2010-02-25 Showa Denko Kk 鍛造用金型
JP2010179350A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd クランクシャフトの製造方法
JP2012210644A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Showa Denko Kk 鍛造加工装置
US8627565B2 (en) 2009-02-09 2014-01-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for producing crankshaft and production apparatus therefor
CN105081167A (zh) * 2014-05-13 2015-11-25 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种通孔的锻造成形方法
CN109079076A (zh) * 2018-09-27 2018-12-25 江苏天毅冷镦股份有限公司 一种可变深度冷镦模具
CN113399612A (zh) * 2021-05-10 2021-09-17 江苏全成奥马热工科技有限公司 一种温锻挤深孔模具

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010042451A (ja) * 2003-10-30 2010-02-25 Showa Denko Kk 鍛造用金型
JP2010179350A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd クランクシャフトの製造方法
US8627565B2 (en) 2009-02-09 2014-01-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for producing crankshaft and production apparatus therefor
JP2012210644A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Showa Denko Kk 鍛造加工装置
CN105081167A (zh) * 2014-05-13 2015-11-25 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种通孔的锻造成形方法
CN105081167B (zh) * 2014-05-13 2017-01-25 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种通孔的锻造成形方法
CN109079076A (zh) * 2018-09-27 2018-12-25 江苏天毅冷镦股份有限公司 一种可变深度冷镦模具
CN113399612A (zh) * 2021-05-10 2021-09-17 江苏全成奥马热工科技有限公司 一种温锻挤深孔模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100815463B1 (ko) 스티어링 랙 제조
US11148186B2 (en) Method of manufacturing cup structure
CN104858283A (zh) 一种车用铝板的冲压用装置及冲压方法
JP2003010940A (ja) 鍛造装置及び鍛造方法
US6588244B2 (en) Process for hydroforming sheet metal and device for practicing the same
JP2020514066A (ja) 磁気成形により打ち抜き加工するためのデバイスおよび関連する方法
US8210233B2 (en) Apparatus for manufacturing metal articles, in particular of light alloy
JP2000312945A (ja) 括れ部を有する製品の鍛造装置
JPH11285774A (ja) 高さの異なる突出部を有する製品の鍛造用金型および鍛造方法
JP2011025293A (ja) 閉塞鍛造金型装置
JP2002239675A (ja) 閉塞鍛造金型装置
JP6821476B2 (ja) 閉塞鍛造装置
SU593932A1 (ru) Гидравлический пресс дл прессовани изделий из порошковых материалов
JPH01237038A (ja) 閉塞鍛造方法およびその装置
JP4616173B2 (ja) 筒状金属の成型方法及び筒状金属の成型機及び筒状金属成型体
JP3043277B2 (ja) 粉末成形プレス
JPH0356160B2 (ja)
JP3714597B2 (ja) 鍛造方法及び鍛造装置
JPH039914Y2 (ja)
JPH0243567B2 (ja)
PL79147B1 (ja)
SU806226A1 (ru) Штамп дл поперечного выдавливани
JP3872138B2 (ja) 粉末成形装置
JP2010012490A (ja) 射出シリンダ性能測定装置
JP2003251661A5 (ja)