JP2005262296A - Die set for forging and forging facility using this die set - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鍛造製品を成形する際に使用される鍛造用金型装置と、それを用いた鍛造設備に関する。 The present invention relates to a forging die apparatus used when forming a forged product and a forging facility using the same.
鍛造によって金属製品等を成形する場合、金型装置の形態に応じて、フリー鍛造と、型鍛造と、中間鍛造との3種類が知られている。(例えば下記特許文献1の図1,図7,図9等参照)
フリー鍛造では、図12に示す鍛造用金型装置1のように、ワークWの外周を拘束することなく、下据込み型2と上据込み型3との間で成形が行われる。
型鍛造では、図13に示す鍛造用金型装置4のように、下据込み型5と上据込み型6との間でワークWが密閉された状態で成形が行われる。
When forming a metal product or the like by forging, three types of free forging, die forging, and intermediate forging are known depending on the form of the mold apparatus. (For example, refer to FIG. 1, FIG. 7, FIG. 9 etc. of
In the free forging, molding is performed between the lower
In die forging, molding is performed in a state in which the workpiece W is sealed between the lower upsetting die 5 and the
中間鍛造では、図14に示す鍛造用金型装置7のように、ワークWの中央部が下据込み型8と上据込み型9とによって拘束され、ワークWの外周は拘束されることなく成形が行われる。
図12に示すフリー鍛造では、ワークWの外周が拘束されていない状態で成形が行われるため、厚みが均一の製品を得ることができるが、製品の外径が不均一になりやすいという問題がある。特に、成形前のワークWに加熱むらが生じていたり、型2,3の成形面の摩耗による成形抵抗のばらつきが生じたり、成形前のワークW自体が歪んでいる等の要因が加わると、成形された製品の外径がさらに不均一になってしまう。
In the free forging shown in FIG. 12, since the molding is performed in a state where the outer periphery of the workpiece W is not constrained, a product with a uniform thickness can be obtained, but there is a problem that the outer diameter of the product tends to be non-uniform. is there. In particular, when unevenness of heating occurs in the workpiece W before molding, variation in molding resistance due to wear of the molding surfaces of the
図13に示す型鍛造の場合には、ワークWの外周が据込み型5,6によって拘束された状態で成形が行われるため、製品の外周を均一(真円形)にすることができる。しかしその反面、型鍛造は、成形中にワークWや型5,6に生じるストレスが大きく、型5,6が摩耗しやすい。また、成形された製品の厚みが不均一になりやすいという欠点がある。
In the case of die forging shown in FIG. 13, since the molding is performed in a state where the outer periphery of the workpiece W is constrained by the
図14に示す中間鍛造の場合、ワークWの中央部が上下の据込み型8,9によって拘束されるため、ワークWの中央部は正確な形状に成形できる。しかしワークWの外周が拘束されていないために、成形された製品の外周が不均一になりやすいという問題がある。
In the case of intermediate forging shown in FIG. 14, since the central portion of the workpiece W is restrained by the upper and lower upsetting
以上述べたように、成形された製品の外径や厚さが不均一であると、その後に仕上げ成形や機械加工が行われても、外径や厚さの不均一の影響が残り、最終製品が形状不良となることがある。また、製品の外面を機械加工する際に、所定の仕上げ代を確保できない箇所が生じ、いわゆる黒皮残り等の不良品が発生する原因となる。 As described above, if the outer diameter and thickness of the molded product are non-uniform, the influence of non-uniform outer diameter and thickness will remain even if finish molding or machining is performed thereafter. The product may be defective. Further, when machining the outer surface of the product, a portion where a predetermined finishing allowance cannot be secured occurs, which causes a defective product such as a so-called black skin residue.
また1台のプレス機によって、複数の工程、例えば据込み工程(第1ステージ)、荒成形工程(第2ステージ)、仕上げ成形工程(第3ステージ)、ばり抜き工程(第4ステージ)を順次行なう鍛造設備において、第1ステージで成形される製品の厚さがばらつくという問題が生じることがあった。 Also, a plurality of processes such as upsetting process (first stage), rough forming process (second stage), finish forming process (third stage), and deburring process (fourth stage) are sequentially performed by one press machine. In the forging equipment to be performed, there has been a problem that the thickness of the product formed in the first stage varies.
その原因は、1台のプレス機によって得られるプレス荷重が限られているため、例えば第3ステージにワークが存在しない状態で第1ステージのみで成形を行なうと、第3ステージにワークが存在する場合と比較して、ワークが過剰に打圧される。これに対し、第3ステージにワークが存在している状態で第1ステージで成形を行なうと、プレス機の荷重が2つのステージに分散するため、第1ステージにおいてワークの厚さが薄くなる。こうして、製品の厚さがばらつくことがあった。 The cause is that the press load obtained by one press machine is limited. For example, when molding is performed only with the first stage in a state where there is no workpiece on the third stage, the workpiece exists on the third stage. Compared to the case, the workpiece is excessively pressed. On the other hand, when the molding is performed in the first stage in a state where the workpiece is present in the third stage, the load of the press machine is distributed to the two stages, so that the thickness of the workpiece is reduced in the first stage. Thus, the thickness of the product may vary.
従ってこの発明の目的は、ワークを所定形状に正確に成形することができ、かつ、ワークを一定の厚さに成形することができる鍛造用金型装置と、それを用いた鍛造設備を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a forging die device capable of accurately forming a workpiece into a predetermined shape and forming the workpiece into a certain thickness, and a forging facility using the same. There is.
第1の観点に基く本発明の鍛造用金型装置は、ワークを載置する成形面を有する下据込み型と、前記下据込み型に対し昇降可能に設けられかつ上下方向に延びる雌ねじ部を有する上取付台と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させることによって前記上取付台に保持される高さ調整台と、前記高さ調整台を垂直方向に延びる軸線まわりに回動させることによって前記上取付台に対する前記高さ調整台の高さを変化させることが可能なる高さ調整機構と、前記高さ調整台に固定され、前記下据込み型の成形面と対向する成形面を有し、前記下据込み型に向かって降下したときに前記下据込み型の成形面との間で前記ワークを成形する上据込み型と、前記下据込み型に対し水平な姿勢で配置されかつ水平方向に移動自在な可動式リング型とを備えている。 The forging die device of the present invention based on the first aspect includes a lower upset mold having a molding surface on which a workpiece is placed, and an internal thread portion provided so as to be movable up and down relative to the lower upset mold and extending in the vertical direction. An upper mounting base, a male threaded portion that engages with the female threaded portion, and a height adjusting base that is held by the upper mounting base by screwing the male threaded portion into the female threaded portion, and the height A height adjustment mechanism capable of changing the height of the height adjustment table relative to the upper mounting table by rotating the adjustment table around an axis extending in the vertical direction, and is fixed to the height adjustment table, An upper upsetting mold having a forming surface facing the forming surface of the lower upsetting mold and forming the workpiece with the forming surface of the lower upsetting mold when lowered toward the lower upsetting mold Arranged in a horizontal posture with respect to the lower upsetting mold and horizontal And a movable mobile ring type direction.
前記可動式リング型は、上方から見て円形の内周面を有し、その内側に前記ワークが配置され、前記下据込み型と前記上据込み型との間で前記ワークが成形される途中において該ワークの一部が前記内周面に当接することによって水平方向に移動し、前記上据込み型が下降端に至った状態において該ワークの外周が前記内周面によって拘束された状態で成形が完了するようにしたものである。 The movable ring mold has a circular inner peripheral surface as viewed from above, the work is disposed inside the movable ring mold, and the work is molded between the lower upsetting mold and the upper upsetting mold. A part of the workpiece moves in the horizontal direction by being in contact with the inner peripheral surface in the middle, and the outer periphery of the workpiece is constrained by the inner peripheral surface in a state where the upper upset mold reaches the descending end. In this way, the molding is completed.
本発明の好ましい形態では、前記可動式リング型を上方に付勢し、前記上据込み型の下面が前記可動式リング型の上面に当接した状態において該可動式リング型が下方に移動することを許容するクッション機構と、前記可動式リング型の内周面と前記下据込み型の外周面との間に形成されたギャップ部であって、前記ワークが成形される際に該ワークの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部とを有している。 In a preferred embodiment of the present invention, the movable ring mold is biased upward, and the movable ring mold moves downward in a state where the lower surface of the upper upsetting mold is in contact with the upper surface of the movable ring mold. A gap mechanism formed between the cushioning mechanism that permits this and the outer peripheral surface of the movable ring mold and the outer peripheral surface of the lower upset mold, and when the workpiece is molded, And a gap portion that allows the excess of the outer peripheral portion to protrude downward.
本発明において、前記高さ調整機構の一例は、前記高さ調整台の周方向に形成された円形または円弧状の第1のギヤ部と、前記第1のギヤ部に噛合う第2のギヤ部と、前記第2のギヤ部を駆動することにより前記第1のギヤ部を介して前記高さ調整台を回動させるアクチュエータとを有している。 In the present invention, an example of the height adjusting mechanism includes a circular or arc-shaped first gear portion formed in a circumferential direction of the height adjusting table, and a second gear meshing with the first gear portion. And an actuator for rotating the height adjusting table via the first gear portion by driving the second gear portion.
第2の観点に基く本発明の鍛造設備は、前記鍛造用金型装置と、該鍛造用金型装置によって成形されたワークをさらに成形する下流側金型装置と、前記鍛造用金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するとともに前記下流側金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するワーク検出手段と、前記鍛造用金型装置の前記高さ調整機構を制御する制御手段とを具備している。 The forging equipment of the present invention based on the second aspect includes the forging die device, a downstream die device for further forming a workpiece formed by the forging die device, and the forging die device. Controls a workpiece detecting means for detecting whether or not the workpiece has been supplied and detecting whether or not the workpiece has been supplied to the downstream mold apparatus, and a height adjusting mechanism of the forging mold apparatus. Control means.
前記制御手段は、前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されていない状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を第1の高さに変位させ、前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されている状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を前記第1の高さよりも低い第2の高さに変位させるものである。 In the state where the workpiece is supplied to the forging die device and the workpiece is not supplied to the downstream mold device, the control means moves the height adjustment table to the first height adjustment mechanism by the height adjustment mechanism. In the state where the workpiece is supplied to the forging die device and the workpiece is supplied to the downstream die device, the height adjusting base is moved by the height adjusting mechanism. It is displaced to a second height lower than the height.
本発明の鍛造用金型装置によれば、外径や厚さが均一の製品を得ることができ、必要に応じて製品の厚さを微調整することができる。本発明の鍛造設備によれば、1台のプレス機によって複数の金型装置を同時に駆動する鍛造設備において、下流側の金型装置にワークが存在するか否かにかかわらず、上流側の金型装置によって成形される製品の厚さを均一化することができる。 According to the forging die device of the present invention, a product having a uniform outer diameter and thickness can be obtained, and the thickness of the product can be finely adjusted as necessary. According to the forging facility of the present invention, in a forging facility in which a plurality of mold devices are simultaneously driven by a single press, regardless of whether a workpiece is present in the downstream mold device, the upstream mold The thickness of the product molded by the mold apparatus can be made uniform.
以下に本発明の一実施形態について、図1から図11を参照して説明する。
図2に鍛造設備100の概要を模式的に示す。この鍛造設備100は、下型ベース101と、上型ベース102と、トランスファーチャック等の搬送装置103と、上型ベース102を駆動するプレス機104などを備えている。上型ベース102は、ガイド部材105に沿って上下方向に移動することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 schematically shows an outline of the
この鍛造設備100は、第1工程(据込み工程)を行なう第1ステージST1と、第2工程(荒成形工程)を行なう第2ステージST2と、第3工程(仕上げ成形工程)を行なう第3ステージST3と、第4工程(ばり抜き工程)を行なう第4ステージST4とを備えている。これらの工程は、1台のプレス機104によって行なわれる。
The
第1ステージST1には、後述する鍛造用金型装置10を構成する下型ユニット11と上型ユニット12が配置されている。第2ステージST2には、荒成形用の下型ユニット110と上型ユニット111を有する金型装置112が配置されている。第3ステージST3には、仕上げ成形用の下型ユニット113と上型ユニット114を有する金型装置115が配置されている。第4ステージST4には、ばり抜き用の下型ユニット116と上型ユニット117を有する金型装置118が配置されている。
On the first stage ST1, a
1台のプレス機104によって得られるプレス荷重は限られているため、この鍛造設備100では、第1ステージST1と第3ステージST3において2個のワークWを同時に成形する際に、第2ステージST2と第4ステージST4は空打ちとする。第2ステージST2と第4ステージST4でワークWを同時に成形する際には、第1ステージST1と第3ステージST3を空打ちするようになっている。このように、各ステージST1〜ST4間に2個のワークWが搬送装置103によって順に送られるようになっている。
Since the press load obtained by one
図1は第1工程用の金型装置10を示している。この金型装置10は、下型ユニット11と上型ユニット12とを備えている。下型ユニット11は、下型クランパー15と、下取付台16と、ノックアウトピン17と、スペーサ18と、下据込み型19と、押え金具20と、取付リング21と、可動式リング型(フローティングリング型)22と、クッション機構23などを備えている。
FIG. 1 shows a
下据込み型19は、下取付台16の上にスペーサ18を介して配置されている。下据込み型19の上面側に、ワーク(材料)Wを載置する平坦な成形面25が形成されている。成形面25は上方から見て円形である。下据込み型19は、取付リング21を介して、押え金具20によって所定位置に保持されている。
The lower
押え金具20は、ボルト26によって下型クランパー15に固定されている。成形前のワーク(材料)Wは円柱形をなし、予め切断装置によって所定の長さに切断されている。このワークWは、下据込み型19の成形面25の上に、ワークWの軸線を垂直に立てた姿勢で載置される。
The presser fitting 20 is fixed to the
上型ユニット12は、上型クランパー30と、上取付台31と、略円柱形の高さ調整台32と、高さ調整台32に設けたノックアウトピン33と、上据込み型34と、取付リング35と、後述する高さ調整機構50などを備えている。高さ調整台32の軸線Zは上下方向に延びている。
The
上据込み型34は、下据込み型19の成形面25の上方に離間した状態で昇降可能に設けられ、図2に模式的に示すプレス機104によって、図1に示す上昇端S1と、図4に示す下降端S2とにわたって上下方向に駆動されるようになっている。
The upper upsetting die 34 is provided so as to be movable up and down in a state of being separated above the
上据込み型34は、下据込み型19の成形面25と対向する位置に平坦な成形面36を有している。この成形面36は、下方から見て円形をなしている。上据込み型34が下据込み型19に向かって降下したとき、下据込み型19の成形面25と上据込み型34の成形面36との間でワークWが円板状に成形される。上据込み型34は、取付リング35とボルト37によって、高さ調整台32に固定されている。ノックアウトピン33は、ばね38によって下方に向かって付勢されている。
The upper upsetting die 34 has a flat forming
上取付台31に、上下方向(軸線Z方向)に延びる雌ねじ部31aが形成されている。高さ調整台32の外周に雄ねじ部32aが形成されている。これら雌ねじ部31aと雄ねじ部32aが互いに螺合することにより、高さ調整台32が上取付台31に保持されている。
A
可動式リング型22は、下据込み型19に対して水平な姿勢で配置されている。この可動式リング型22は、下据込み型19の成形面25に対して水平方向に相対移動することができる。すなわちこの可動式リング型22は、水平な平面内にて全方向(図1では矢印Yで示す方向)に移動することが可能である。
The
可動式リング型22は、上方から見て円形の内周面40を有し、内周面40の内側に前記ワークWが配置されるようになっている。図1と図4に示すように、可動式リング型22の内周面40は、上部側の内径が下部側の内径よりも僅かに大となるようにテーパ状に傾斜している。
The
この可動式リング型22は、下据込み型19と上据込み型34との間でワークWが成形される途中において、ワークWの一部が内周面40に当接したときに、水平方向すなわち径方向に移動することができる。そして、上据込み型34が前記下降端S2に至った状態において、ワークWの外周全体が可動式リング型22の内周面40によって拘束された状態で、成形(密閉鍛造)が完了するようになっている。
This
クッション機構23は、複数のばね部材24(例えばコイルばねあるいはガスばね等の弾性部材)を、可動式リング型22の周方向に沿って複数個所に配置したものである。このクッション機構23は、可動式リング型22を常時上方に付勢している。
The
図1に示すように上型ユニット12が上昇した状態において、可動式リング型22は、上昇側のストッパとして機能する取付リング21によって、所定高さの位置で保持されるようになっている。
As shown in FIG. 1, when the
図4に示すように上型ユニット12が降下した状態において、上据込み型34の下面が可動式リング型22の上面に当接し、ばね部材24が下方に押されることにより、可動式リング型22が下方に変位する。これらばね部材24を有するクッション機構23によって、プレス時に可動式リング型22が下方に移動することが許容される。
As shown in FIG. 4, in a state where the
可動式リング型22の内周面40と下据込み型19の外周面との間には、上型ユニット12が降下した状態(図4に示す状態)すなわちワークWの成形時に、ワークWの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部Gが形成されている。このギャップ部Gは、下据込み型19の全周にわたって形成されている。
When the
高さ調整機構50は、高さ調整台32の周方向に形成された円形の第1のギヤ部51と、第1のギヤ部51に噛合う第2のギヤ部(例えばラック)52と、第2のギヤ部52を水平方向に駆動することにより第1のギヤ部51を介して高さ調整台32を回転させるアクチュエータ53とを備えている。第1のギヤ部51は、例えば取付リング35の外周に形成されている。第1のギヤ部51は、高さ調整台32の全周に設ける代りに、円周の一部(円弧状)に形成してもよい。
The
アクチュエータ53は、圧縮空気によって駆動されるスライダ部材60を有している。スライダ部材60の下端部に前記第2のギヤ部52が設けられている。スライダ部材60は、水平方向に延びるガイド部材61に沿って、図3に示す第1の位置P1と第2の位置P2とにわたって、水平方向に往復移動することができるようになっている。スライダ部材60の位置P1,P2に応じて、第1のギヤ部51が、角度θの範囲で往復移動することになる。ガイド部材61は、支持部材62,63によって、例えば上型ベース102に固定されている。
The
前記アクチュエータ53によって、高さ調整台32を前記軸線Z(垂直軸)まわりに回動させることにより、その回転量すなわち雌ねじ部31aに対する雄ねじ部32aの螺進量に応じて、高さ調整台32の高さ、すなわち上取付台31に対する上据込み型34の高さを微調整することができる。高さ調整台32の高さに応じて、上据込み型34の下降端S2(図4に示す)の位置が調整される。
By rotating the
本実施形態の鍛造設備100(図2に示す)は、各ステージST1〜ST4にワークWが供給されたか否かを検出するセンサ120,121と、制御手段として機能するコントローラ122を備えている。センサ120,121は、少なくとも第1ステージST1と第3ステージST3に設けられている。
The forging facility 100 (shown in FIG. 2) of the present embodiment includes
コントローラ122は、センサ120,121が出力するワーク有無信号に基いて、前記高さ調整機構50のアクチュエータ53を制御するようになっている。すなわち、第1ステージST1にワークWが供給され、第3ステージST3にワークWが供給されていない状態においては、高さ調整機構50のアクチュエータ53を第1の位置P1(図3に示す)に駆動することによって、高さ調整台32を第1の高さ(ハイポジション)に変位させる。
The
また、第1ステージST1にワークWが供給され、第3ステージST3にもワークWが供給されている状態においては、高さ調整機構50のアクチュエータ53を第2の位置P2(図3に示す)に駆動することによって、高さ調整台32を、前記ハイポジションよりも低い(例えば0.5mm程度低い)第2の高さ(ローポジション)に変位させる。
Further, when the workpiece W is supplied to the first stage ST1 and the workpiece W is also supplied to the third stage ST3, the
次に、本実施形態の鍛造設備100の動作について説明する。
図5(A)(B)に示すように、下据込み型19の成形面25のほぼ中央にワークWを置く。ワークWを置く位置は、型19,34の型中心C1から多少ずれていてもよい。成形面25上にワークWを乗せたのち、プレス機104によって上据込み型34を下据込み型19に向かって降下させる。
Next, the operation of the forging
As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the workpiece W is placed in the approximate center of the
図6(A)(B)に示すように、上据込み型34が降下することにより、ワークWが軸線方向に押し潰されつつ、外径が広がる方向に変形してゆく。このときワークWの外周は未だ可動式リング型22の内周面40に接していない。
As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), when the upper upsetting die 34 is lowered, the workpiece W is crushed in the axial direction and deformed in the direction in which the outer diameter increases. At this time, the outer periphery of the workpiece W is not yet in contact with the inner
上据込み型34がさらに降下し、成形が進むと、図7(A)(B)に示すように、ワークWがさらに偏平に押し潰され、外径が広がることにより、ワークWの外周の一部W1が可動式リング型22の内周面40に当接する。このため可動式リング型22が矢印F方向に押されて移動しつつ、成形が進む。すなわち、可動式リング型22がワークWの成形中心C2に向かって水平方向に移動する。
When the upper upsetting die 34 is further lowered and the forming proceeds, as shown in FIGS. 7A and 7B, the work W is further flattened and the outer diameter is expanded, so that the outer circumference of the work W is increased. A part W <b> 1 abuts on the inner
上据込み型34がさらに降下すると、図8(A)(B)に示すように、それまで可動式リング型22に接していたワークWの一部W1とは反対側の部分W2が、可動式リング型22の内周面40に当接することによって、可動式リング型22の前記矢印F方向の移動が止まる。この状態で成形が進むため、可動式リング型22の内側にワークWが満たされてゆく。
When the upper upsetting die 34 is further lowered, as shown in FIGS. 8A and 8B, the portion W2 opposite to the portion W1 of the workpiece W that has been in contact with the movable ring die 22 so far is movable. By abutting on the inner
上据込み型34が下降端S2に至る途中で、上据込み型34の下面が可動式リング型22の上面に当接するため、ワークWの余肉が上方にはみ出ることが阻止される。このためワークWの上面形状は平坦となる。上据込み型34の下面が可動式リング型22に当接すると、クッション機構23によって、可動式リング型22の下方への変位が吸収される。
Since the lower surface of the upper upsetting die 34 comes into contact with the upper surface of the movable ring die 22 while the upper upsetting die 34 reaches the descending end S2, the surplus wall of the workpiece W is prevented from protruding upward. For this reason, the upper surface shape of the workpiece W is flat. When the lower surface of the upper upsetting
図9(A)(B)に示すように上据込み型34が下降端S2に至ると、ワークWの外周全体が可動式リング型22の内周面40によって拘束された状態で成形が完了する。ワークWの下面側では、ワークWの余肉がギャップ部Gにおいて下方にはみ出すため、ワークWの外周部に、下方に突出する凸部W3が形成される。
As shown in FIGS. 9A and 9B, when the upsetting
以上説明した一連では、型中心C1と成形中心C2とが、ΔCだけずれた位置にて成形が完了する。しかし場合によっては、型中心C1と成形中心C2とがほぼ一致した状態で成形が完了することも有り得る。 In the series described above, molding is completed at a position where the mold center C1 and the molding center C2 are shifted by ΔC. However, in some cases, the molding may be completed in a state where the mold center C1 and the molding center C2 are substantially coincident.
成形後にノックアウトピン17を上昇させることにより、成形後のワークWを取出す。本実施形態の可動式リング型22は、その内周面40の上部側の内径が下部側の内径よりも大きいため、ワークWを可動式リング型22から容易に取出すことができる。
The molded workpiece W is taken out by raising the
前記金型装置10は、ワークWが成形される途中で、ワークWの塑性流動に応じて可動式リング型22が自動的に成形中心C2に向かって移動するため、ワークWと型19,34に与えるストレスが少ない。つまり、予め所定寸法に切断されているワークWの形状不良(例えば斜め切れ)や加熱むら、型19,34の摩耗による成形抵抗の変動等の要因によるワークWの不均一な変形が、可動式リング型22の移動によって吸収され、偏荷重による過剰なストレスの発生を回避できる。
Since the
このため型トラブルの発生が減少し、型寿命が向上するという副次的効果もある。この鍛造用金型装置10は、ワークWが成形される途中で可動式リング型22が成形中心C2に向かって自動的に移動するため、成形前のワークWが下据込み型19の型中心C1上に正確に置かれていなくても、問題無く成形を行なうことができる。このため、下据込み型19上にワークWを置く作業が容易である。
For this reason, the occurrence of mold troubles is reduced and there is a secondary effect that the mold life is improved. In this forging
このように本実施形態の鍛造用金型装置10によれば、可動式リング型22を用いることにより、実質的に厚みと外径が均一な円板形のワーク(中間製品)Wを得ることができる。このため、下流側の工程(第2ステージST2や第3ステージST3)において欠肉等の形状不良が生じたり、ワークWの外面の機械加工を行なう際に問題となる黒皮残り等の加工不良の発生を防止することができる。
As described above, according to the forging
鍛造設備100の稼動開始直後のように、一個目のワークWが第1ステージST1に供給され、第3ステージST3にワークWが供給されていない状態では、高さ調整台32は高さ調整機構50によってハイポジション側に変位させられている。この状態で、第1ステージST1にて成形が行なわれる。
In the state where the first workpiece W is supplied to the first stage ST1 and the workpiece W is not supplied to the third stage ST3, just after the forging
この場合、第1ステージST1においてのみワークWが成形されるため、プレス荷重が過剰になる傾向となるが、高さ調整台32がハイポジションに変位しているため、上据込み型34が下がり過ぎることを回避でき、所定の厚さの製品を得ることができる。
In this case, since the workpiece W is formed only in the first stage ST1, the press load tends to be excessive. However, since the
第1ステージST1で成形されたワークWは、下流側の第2ステージST2に送られ、図10に示す金型装置112によって荒成形が行なわれる。この金型装置112は、第1の成形用凹部130を有する下型131と、第2の成形用凹部132を有する上型133と、ワークWの外周を規制するリング型134などを有している。凹部130,132は、下型131と上型133の全周にわたって形成されている。第2の成形用凹部132は第1の成形用凹部130と対応した位置に形成されている。
The workpiece W formed in the first stage ST1 is sent to the second stage ST2 on the downstream side, and rough forming is performed by the
第1の成形用凹部130にワークの凸部W3が収容され、プレス機104によって上型133を降下させたときに、下型131と上型133とリング型134とによってワークが成形される。
The workpiece convex portion W3 is accommodated in the
すなわち、プレス時に上型133が降下すると、第1の成形用凹部130において、ワークの肉の一部が前方押し出し側に流れることにより、凹部130に応じた形状に成形される。第2の成形用凹部132では、ワークの肉の一部が後方押し出し側に流れることにより、凹部132に応じた形状に成形される。こうして、図11に示すような形状のワーク(製品)Wが得られる。
That is, when the
前記金型装置112に供給されるワーク(中間製品)Wは、塑性流動を生じにくい前方押し出し側に予め凸部W3が形成され、塑性流動を生じやすい後方押し出し側は、おおむね平坦な形状となっている。このため、図10に示す金型装置112によって成形される際に、凹部130,132内において、ワークの肉の一部が前方押し出し側と後方押し出し側におおむね均等に流れることができ、図11に示すような良好なファイバーフロー(f)を形成することができる。
The workpiece (intermediate product) W supplied to the
第2ステージST2で成形されたワーク(中間製品)Wは、第3ステージST3に送られるとともに、新たなワーク(材料)Wが第1ステージST1に搬入される。そして第3ステージST3では、仕上げ成形用の金型装置(下流側金型装置)115によって仕上げ成形が行なわれる。これと同時に、第1ステージST1では、金型装置10によって前記の据込み成形が行なわれる。
The workpiece (intermediate product) W formed in the second stage ST2 is sent to the third stage ST3, and a new workpiece (material) W is carried into the first stage ST1. In the third stage ST3, finish molding is performed by a mold apparatus (downstream mold apparatus) 115 for finish molding. At the same time, in the first stage ST1, the upsetting is performed by the
このように、第1ステージST1にワークWが供給され、第3ステージST3にもワークWが供給されている状態においては、第1ステージST1と第3ステージST3の双方においてワークWが同時に成形されるため、プレス荷重が分散する。 As described above, in a state where the workpiece W is supplied to the first stage ST1 and the workpiece W is also supplied to the third stage ST3, the workpiece W is simultaneously formed in both the first stage ST1 and the third stage ST3. Therefore, the press load is dispersed.
このため、予め高さ調整機構50によって、高さ調整台32を前記ハイポジションよりも例えば0.5mm程度低いローポジションに変位させておく。高さ調整台32をローポジションに下げておくことにより、プレス時に上据込み型34を所定の下降端S2(図4に示す)まで降下させることができ、所定の厚さの製品を得ることができる。
For this reason, the
このように、この実施形態の鍛造設備100によれば、下流側の第3ステージST3におけるワークWの有無にかかわらず、第1ステージST1の金型装置10において、一定の厚さのワークWを成形することができる。
Thus, according to the forging
なお本発明を実施するに当たって、前記実施形態以外にも、下据込み型、上取付台、高さ調整台、高さ調整機構、上据込み型、可動式リング型等の具体的な構成や形状をはじめとして、本発明の構成要素を、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言うまでもない。 In carrying out the present invention, in addition to the above-described embodiments, there are specific configurations such as a lower upright type, an upper mounting base, a height adjusting base, a height adjusting mechanism, an upper upright type, a movable ring type, and the like. It goes without saying that the components of the present invention including the shape can be appropriately modified without departing from the gist of the invention.
10…鍛造用金型装置
19…下据込み型
22…可動式リング型
25…成形面
31…上取付台
32…高さ調整台
34…上据込み型
36…成形面
40…内周面
50…高さ調整機構
51…第1のギヤ部
52…第2のギヤ部
53…アクチュエータ
100…鍛造設備
W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記下据込み型に対し昇降可能に設けられかつ上下方向に延びる雌ねじ部を有する上取付台と、
前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させることによって前記上取付台に保持される高さ調整台と、
前記高さ調整台を回動させることによって前記上取付台に対する前記高さ調整台の高さを変化させることが可能なる高さ調整機構と、
前記高さ調整台に固定され、前記下据込み型の成形面と対向する成形面を有し、前記下据込み型に向かって降下したときに前記下据込み型の成形面との間で前記ワークを成形する上据込み型と、
前記下据込み型に対し水平な姿勢で配置されかつ水平方向に移動自在な可動式リング型であって、上方から見て円形の内周面を有し、その内側に前記ワークが配置され、前記下据込み型と前記上据込み型との間で前記ワークが成形される途中において該ワークの一部が前記内周面に当接することによって水平方向に移動し、前記上据込み型が下降端に至った状態において該ワークの外周が前記内周面によって拘束された状態で成形が完了するようにした可動式リング型と、
を具備したことを特徴とする鍛造用金型装置。 A lower upset mold having a molding surface on which the workpiece is placed;
An upper mounting base having a female thread portion provided so as to be movable up and down with respect to the lower upset mold and extending in the vertical direction;
A height adjustment base that has a male screw part that is screwed into the female screw part, and is held by the upper mounting base by screwing the male screw part into the female screw part;
A height adjustment mechanism capable of changing the height of the height adjustment table relative to the upper mounting table by rotating the height adjustment table;
A molding surface fixed to the height adjustment table and facing the molding surface of the lower upsetting mold, and between the molding surface of the lower upsetting mold when lowered toward the lower upsetting mold An upsetting mold for forming the workpiece;
It is a movable ring type that is arranged in a horizontal posture with respect to the lower upsetting type and is movable in the horizontal direction, has a circular inner peripheral surface when viewed from above, and the workpiece is arranged on the inside thereof, While the work is being formed between the lower upsetting mold and the upper upsetting mold, a part of the work moves in the horizontal direction by contacting the inner peripheral surface, and the upper upsetting mold A movable ring mold in which molding is completed in a state where the outer periphery of the workpiece is constrained by the inner peripheral surface in a state of reaching the descending end;
A forging die apparatus characterized by comprising:
前記可動式リング型の内周面と前記下据込み型の外周面との間に形成されたギャップ部であって、前記ワークが成形される際に該ワークの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の鍛造用金型装置。 A cushion mechanism that urges the movable ring mold upward, and allows the movable ring mold to move downward in a state where the lower surface of the upsetting mold is in contact with the upper surface of the movable ring mold; ,
A gap formed between the inner peripheral surface of the movable ring mold and the outer peripheral surface of the lower upset mold, and when the workpiece is molded, the surplus thickness of the outer peripheral portion of the workpiece is downward A gap that allows it to protrude, and
The forging die apparatus according to claim 1, wherein:
前記第1のギヤ部に噛合う第2のギヤ部と、
前記第2のギヤ部を駆動することにより前記第1のギヤ部を介して前記高さ調整台を回動させるアクチュエータと、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の鍛造用金型装置。 The height adjustment mechanism includes a circular or arc-shaped first gear portion formed in a circumferential direction of the height adjustment table,
A second gear portion meshing with the first gear portion;
An actuator for rotating the height adjustment base via the first gear portion by driving the second gear portion;
The forging die device according to claim 1, wherein the forging die device is provided.
該鍛造用金型装置によって成形されたワークをさらに成形する下流側金型装置と、
前記鍛造用金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するとともに前記下流側金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するワーク検出手段と、
前記鍛造用金型装置の前記高さ調整機構を制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、
前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されていない状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を第1の高さに変位させ、
前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されている状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を前記第1の高さよりも低い第2の高さに変位させることを特徴とする鍛造設備。 A forging die device according to claim 1;
A downstream mold apparatus for further forming a workpiece formed by the forging mold apparatus;
A workpiece detection means for detecting whether or not the workpiece is supplied to the forging die device and detecting whether or not the workpiece is supplied to the downstream mold device;
Control means for controlling the height adjusting mechanism of the forging die device,
The control means includes
In a state where the workpiece is supplied to the forging die device and the workpiece is not supplied to the downstream die device, the height adjusting base is displaced to the first height by the height adjusting mechanism,
In a state where the workpiece is supplied to the forging die device and the workpiece is supplied to the downstream die device, the height adjusting table is moved to a height lower than the first height by the height adjusting mechanism. Forging equipment characterized by being displaced to a height of 2.
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