JP2007260778A - Hot forging equipment, method for manufacturing forged product and forged product - Google Patents

Hot forging equipment, method for manufacturing forged product and forged product Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot forging equipment which has a higher degree of freedom in profile design than ever and enables manufacture of a forged product less susceptible to such troubles as mechanical strength degradation and stress corrosion cracking at a low cost. <P>SOLUTION: The hot forging equipment 11 comprises a forging machine detachably provided with two or more process units 13 in the same, a plurality of heaters to heat metal dies of each process unit 13, a plurality of thermocouples to detect temperature of each process unit 13, a non-contact type thermometer to detect temperature of the forged product, and a die temperature control unit to control the plurality of heaters based on output of the non-contact type thermometer and the plurality of thermocouples. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造、熱間穴あけ鍛造、熱間複動鍛造から同種を含んで選ばれた2つ以上を同一鍛造装置(鍛造手段)内で実施して鍛造製品を鍛造する熱間鍛造装置、鍛造製品製造方法および鍛造製品に関するものである。   In this invention, two or more selected including the same kind from hot closed forging, hot closed forging, hot drilling forging, and hot double acting forging are carried out in the same forging apparatus (forging means) and forged products. The present invention relates to a hot forging device, a forged product manufacturing method, and a forged product.

従来、非鉄金属における鍛造機械(クランクプレス、ナックルプレス、油圧プレス、サーボプレス等)を使用した熱間鍛造では、素材(鍛造用材料)が、例えば、アルミニウム(Al)合金であれば、アルミニウム合金を350℃〜550℃に加熱して鍛造することにより、鍛造製品を製造している。   Conventionally, in hot forging using a non-ferrous metal forging machine (crank press, knuckle press, hydraulic press, servo press, etc.), if the material (forging material) is an aluminum (Al) alloy, for example, an aluminum alloy Is forged by heating to 350 ° C. to 550 ° C. forging.

前述した熱間鍛造の場合、熱間鍛造後に鍛造製品の周囲に鍛造製品形状以外の余分なバリが鍛造製品形状外周に一緒に排出される熱間バリ出し鍛造と、素材が全て鍛造製品となる熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造、熱間複動鍛造とに分けられる。   In the case of hot forging described above, after hot forging, extra burrs other than the forged product shape are discharged around the forged product shape together with the forged product shape, and all the materials become forged products. It can be divided into hot closed forging, hot closed forging, and hot double acting forging.

そして、従来の熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造、熱間穴あけ鍛造、熱間複動鍛造においては、1台の鍛造機械内(例えば、加圧能力1000tf以下)で単独(一対の上下金型)の工程ユニットにより、鍛造製品を製造している(例えば、特許文献1参照)。
また、素材を複雑な形状に成形する場合、熱間複動鍛造成形が行われるが、この熱間複動鍛造成形の場合、単動式プレス機にスライダー機構やリンク機構等の補助機構を設けることにより、1工程で2つ以上の動作を実施することができるようにしているが、1台の鍛造機械内に1つの工程ユニットを配置している(例えば、特許文献2参照)。
また、上下金型を加熱する場合、各金型にヒーターと熱電対とを設置し、各熱電対の出力に基づいて各々の制御部が各々の金型を独立して温度調節している。
In the conventional hot closed forging, hot closed forging, hot drilling forging, and hot double acting forging, a single forging machine (for example, a pressurizing capacity of 1000 tf or less) alone (a pair of upper and lower molds) Forged products are manufactured by the process unit (see, for example, Patent Document 1).
In addition, when forming a material into a complicated shape, hot double-action forging is performed. In this hot double-action forging, an auxiliary mechanism such as a slider mechanism or a link mechanism is provided in a single-action press. Thus, two or more operations can be performed in one process, but one process unit is arranged in one forging machine (see, for example, Patent Document 2).
When heating the upper and lower molds, a heater and a thermocouple are installed in each mold, and each control unit independently adjusts the temperature of each mold based on the output of each thermocouple.

特許第2518658号公報Japanese Patent No. 2518658 特開2005−103629号公報JP 2005-103629 A

最近、車両部品開発は、環境問題や燃費規制により、軽量化を目的として従来の鉄材料に代えて、例えば、アルミニウム合金ダイキャストで生産された部品、例えば、ハウジングやカバー等が増加してきている。
しかし、自動車部品として使用されるハウジングやカバー等は、従来の鍛造技術に不向きな複雑な製品形状であるため、熱間鍛造によって安価に製造することができなかった。
In recent years, vehicle parts development has been increasing due to environmental problems and fuel efficiency regulations, for example, parts produced by aluminum alloy die casting, such as housings and covers, instead of conventional iron materials for weight reduction. .
However, since housings, covers and the like used as automobile parts have complicated product shapes that are unsuitable for conventional forging techniques, they cannot be manufactured at low cost by hot forging.

なお、自動車部品としてのハウジングやカバー等の複雑な製品を鍛造によって製造する熱間バリ出し鍛造の場合、特許文献1に記載されているように、同一鍛造装置内に1組(一対の上下金型)以上の金型を配置して鍛造を実施するが、熱間バリ出し鍛造後に鍛造製品の周囲の余分なバリをトリムする工程が必要になるため、作業工程が増え、また、材料歩留まりが悪くなるため、鍛造製品の製造コストが高くなるという問題があった。
また、鍛造製品にトリム痕(せん断面、破断面)が残るため、材料組成により、応力腐食割れ等の品質不良が発生する場合があった。
さらに、鍛造製品においてバリを排出するためのパーティングライン付近では、鍛造時に材料の塑性流動量が大きく、結晶粒粗大化が発生し、機械的強度が低下する場合があった。
In addition, in the case of hot deburring forging in which complicated products such as housings and covers as automobile parts are manufactured by forging, as described in Patent Document 1, one set (a pair of upper and lower metal plates in the same forging device). Die) Forging is performed with the above molds placed, but since a process of trimming excess burrs around the forged product after hot forging is required, the work process is increased and the material yield is increased. Since it worsened, there existed a problem that the manufacturing cost of a forged product became high.
In addition, since trim marks (shear surface, fracture surface) remain in the forged product, quality defects such as stress corrosion cracking may occur depending on the material composition.
Further, in the vicinity of the parting line for discharging burrs in the forged product, the plastic flow amount of the material is large during forging, crystal grain coarsening occurs, and mechanical strength may be reduced.

一方、従来の熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造では、図13(b)のフローチャート図に示すように、1台の鍛造機械内(例えば、加圧能力1000tf以下)に単独(上下1組の成形金型を配置する)の工程ユニットを配置した後に素材または粗材を加熱して熱間鍛造することを複数回繰り返して鍛造製品を得るため、加熱回数が多くなり、また、金型を複数回交換しなければならないため、生産コストが高くなるという問題を生じていた。   On the other hand, in the conventional hot closed forging and hot closed forging, as shown in the flow chart of FIG. 13 (b), one set (upper and lower pair) in one forging machine (for example, pressurizing capacity 1000tf or less). After placing the process unit of (forming mold), heating the material or rough material and hot forging multiple times to obtain a forged product, the number of heating increases, and multiple molds Since it has to be replaced once, there is a problem that the production cost becomes high.

また、各金型にヒーターと熱電対とを設置し、各熱電対の出力に基づいて各々の制御部が各々の金型を独立して温度調節しているので、鍛造開始から鍛造安定時までの途中や、鍛造トラブルによる停止からの復帰時に各金型の温度のばらつきが大きく、また、鍛造製品の仕上がり温度ばらつきも大きくなるため、寸法精度が安定しなかったり、鍛造潤滑性能が安定せず、製品にかじりや焼きつき等の鍛造欠陥が発生する場合があった。   In addition, heaters and thermocouples are installed in each die, and each control unit independently controls the temperature of each die based on the output of each thermocouple, so from the start of forging to when forging is stable During the process, or when returning from a stop due to forging trouble, the temperature variation of each die is large, and the variation in the finished temperature of the forged product is also large, so the dimensional accuracy is not stable and the forging lubrication performance is not stable. In some cases, forging defects such as galling and seizure occurred in the product.

また、自動車部品としてのハウジングやカバー等の複雑な形状の製品を製造するために各工程専用の鍛造機械を備えて多量生産する手法がある。
しかし、近年の自動車のモデルチェンジは従来と比較してライフサイクルが短くなる傾向にあるため、製品も多量生産から多品種少量生産に変わってきており、工程専用の鍛造機械を個別に揃えると、設備費の回収が難しくなる。
また、専用の鍛造機械間で粗材を運搬する場合、粗材の温度低下が著しく、また、粗材温度もばらつくため、鍛造の途中で粗材を加熱炉によって再加熱しなければならないという問題があった。
In addition, there is a method of mass production with a forging machine dedicated to each process in order to manufacture products having complicated shapes such as housings and covers as automobile parts.
However, the recent car model changes tend to have a shorter life cycle than before, so the products have also changed from mass production to high-mix low-volume production. Recovering equipment costs becomes difficult.
In addition, when transporting coarse materials between dedicated forging machines, the temperature of the coarse materials decreases significantly, and the temperature of the coarse materials also varies, so the coarse materials must be reheated by a heating furnace during forging. was there.

また、従来の、1台の鍛造機械内(例えば、加圧能力1000tf以下)に1つの工程ユニットを配置した複動鍛造では、素材に1度の複動鍛造を施すことによって所定の鍛造製品を得なければならず、素材に上下左右方向から同時に成形を実施するため、成形途中のメタルフローが複雑となり、ひけやしわやかぶり等の鍛造欠陥が発生したり、鍛造製品外周にバリ等が発生するという問題があった。
また、鍛造製品が複雑になればなる程、スライダー機構やリンク機構に大きな偏荷重がかかる場合があり、補助機構の耐久性の面でも問題が発生していた。
Further, in the conventional double-action forging in which one process unit is arranged in one forging machine (for example, a pressure capacity of 1000 tf or less), a predetermined forged product is obtained by subjecting the material to one double-action forging. Since the material must be molded simultaneously from the top, bottom, left, and right directions, the metal flow during molding becomes complicated, forging defects such as sink marks, wrinkles, and fogging occur, and burrs and the like occur on the outer periphery of the forged product There was a problem to do.
In addition, as the forged product becomes more complicated, a larger offset load may be applied to the slider mechanism and the link mechanism, which causes a problem in terms of durability of the auxiliary mechanism.

この発明は、上述した状況に鑑みてなされたもので、図13(a)のフローチャート図に示すように、素材を一度加熱した後、熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造、熱間穴あけ鍛造、熱間複動鍛造から同種を含んで選ばれた2つ以上を同一鍛造機械内で実施することにより、従来よりも設計形状自由度が高く、また、機械的強度低下や応力腐食割れ等の問題の生じにくい鍛造製品を安価に製造することが可能な熱間鍛造装置、鍛造製品製造方法、その製造方法によって製造した鍛造製品を提供するものである。   This invention was made in view of the above-mentioned situation, and as shown in the flowchart of FIG. 13 (a), after heating the material once, hot sealed forging, hot closed forging, hot drilling forging, By implementing two or more selected from the hot double-acting forging in the same forging machine, the design shape is more flexible than before, and there are problems such as mechanical strength degradation and stress corrosion cracking. The present invention provides a hot forging device, a forged product manufacturing method, and a forged product manufactured by the manufacturing method capable of manufacturing a forged product that is less prone to generation.

この明細書中で「熱間密閉鍛造」とは、工程ユニット内で素材または粗材を加圧する工具による製品空間が成形途中で変化しない(上下金型部品は固定されたまま動作しない)鍛造方法を意味する。
そして、「熱間閉塞鍛造」とは、工程ユニット内で素材または粗材を加圧する途中で一度金型空間に素材または粗材が充満した後、金型内の製品空間が鍛造途中に変化する(上下金型部品がエアや油圧やバネによって鍛造加圧方向と同じ方向へ動作したり、素材または粗材の加圧力を受けた金型が鍛造加圧方向と同じ方向へ移動する)鍛造方法を意味する。
また、「熱間穴あけ鍛造」とは、素材または粗材に貫通した孔をあける鍛造方法を意味する。
さらに、「熱間複動鍛造」とは、素材または粗材を複雑な形状に成形する場合、単動式プレス機(例えば、加圧能力1000tf以下)にスライダー機構やリンク機構等の補助機構を設けることにより、1工程(鍛造機械の1サイクル稼動)で2つ以上の動作(鍛造機械加圧方向と異なる方向)を実施することができる鍛造方法を意味する。
また、「待機」とは、素材または粗材または鍛造製品を鍛造せず、待機させることを意味する。
次に、「素材」とは、鍛造加工が施されていない鍛造用素材を意味する。
そして、「粗材」とは、素材に1回以上の鍛造加工を施してはいるが、成形予定の鍛造製品になっていない中間製品を意味する。
また、「鍛造製品」とは、成形予定の形状が鍛造加工によって得られた最終製品を意味する。
In this specification, “hot sealed forging” is a forging method in which the product space of the tool for pressing the raw material or the rough material in the process unit does not change during the molding (the upper and lower mold parts do not operate while being fixed). Means.
And "hot closed forging" means that the product space in the mold changes during forging after the material space or the rough material is once filled in the mold space while pressing the material or the rough material in the process unit. Forging method (Upper and lower mold parts move in the same direction as the forging pressurization direction by air, hydraulic pressure, and spring, or the mold that receives the pressure of the raw material or rough material moves in the same direction as the forging pressurization direction) Means.
Further, “hot drilling forging” means a forging method in which a hole penetrating a material or a rough material is formed.
Furthermore, “hot double-action forging” means that when a material or a rough material is formed into a complicated shape, an auxiliary mechanism such as a slider mechanism or a link mechanism is provided in a single-action press (for example, a pressurizing capacity of 1000 tf or less). By providing, it means a forging method in which two or more operations (directions different from the forging machine pressurizing direction) can be performed in one step (one cycle operation of the forging machine).
Further, “standby” means that a raw material, a rough material, or a forged product is not forged and is kept on standby.
Next, the “material” means a forging material that has not been forged.
The “coarse material” means an intermediate product that has been subjected to at least one forging process, but is not a forged product to be formed.
Further, the “forged product” means a final product in which the shape to be formed is obtained by forging.

この発明は、以下のような発明である。
(1)熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニットを、または、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニット、および、1つの待機工程ユニットを同一鍛造機械内に着脱可能に組み込んだ鍛造手段と、各工程ユニットの金型を加熱する複数の金型加熱手段と、各工程ユニットの金型の温度を検出する複数の金型温度検出手段と、鍛造製品の温度を検出する鍛造製品温度検出手段と、この鍛造製品温度検出手段および複数の金型温度検出手段の出力に基づいて複数の金型加熱手段を制御する金型温度制御手段と、を備えていることを特徴とする熱間鍛造装置。
(2)上流の工程ユニットから下流の工程ユニットへ粗材または鍛造製品を搬送して鍛造するサイクルが10秒以内である、ことを特徴とする(1)に記載の熱間鍛造装置。
(3)上流の工程ユニットから粗材または鍛造製品を取り出して下流の工程ユニットにセットする移送手段を設けた、ことを特徴とする(1)または(2)に記載の熱間鍛造装置。
(4)工程ユニットの金型表面に設定量の潤滑剤を噴霧する潤滑剤噴霧手段を設けた、ことを特徴とする(1)から(3)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置。
(5)素材がアルミニウムまたはアルミニウム合金である、ことを特徴とする(1)から(4)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置。
(6)熱間穴あけ鍛造工程ユニットから発生する金属片を鍛造手段外へ排出する排出手段を設けた、ことを特徴とする(1)から(5)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置。
(7)成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニット、この各工程ユニットの金型温度制御手段にセットする温度制御条件を鍛造製品に対応した組み合わせ情報の一部として予め記憶する記憶手段と、各工程ユニットを予め備えて置く工程ユニットストック手段と、この工程ユニットストック手段から工程ユニットを取り出し、各工程ユニットの取付位置へ移動して工程ユニットをセットする工程ユニット移載手段と、記憶手段が記憶した組み合わせ情報に基づいて工程ユニット移載手段を制御する工程ユニット移載制御手段と、を設けたことを特徴とする(1)から(6)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置。
(8)(1)から(7)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置を用い、成形予定の鍛造製品形状に合わせて工程ユニットを選択し、組み合わせて鍛造製品を製造する、ことを特徴とする鍛造製品製造方法。
(9)(8)に記載の鍛造製品製造方法で製造した、ことを特徴とする鍛造製品。
The present invention is as follows.
(1) Corresponding to the forging products to be formed, selected from the hot sealed forging process unit, the hot closed forging process unit, the hot drilling forging process unit, and the hot double-acting forging process unit. Forgings to be formed, including one or more process units, or the same type selected from hot sealed forging process units, hot closed forging process units, hot drilling forging process units, and hot double-acting forging process units Two or more process units corresponding to the product, a forging means in which one standby process unit is detachably incorporated in the same forging machine, and a plurality of mold heating means for heating the molds of each process unit; A plurality of mold temperature detecting means for detecting the temperature of the mold of each process unit, a forged product temperature detecting means for detecting the temperature of the forged product, the forged product temperature detecting means and the plurality of molds Hot forging apparatus characterized by based on the output of the time detection means comprises a mold temperature control means for controlling a plurality of mold heating means.
(2) The hot forging device according to (1), wherein a cycle in which a rough material or a forged product is conveyed from an upstream process unit to a downstream process unit and forged is within 10 seconds.
(3) The hot forging device as set forth in (1) or (2), wherein a transfer means for taking out the rough material or the forged product from the upstream process unit and setting it in the downstream process unit is provided.
(4) The hot forging device according to any one of (1) to (3), wherein a lubricant spraying means for spraying a set amount of lubricant is provided on the mold surface of the process unit. .
(5) The hot forging device according to any one of (1) to (4), wherein the material is aluminum or an aluminum alloy.
(6) Hot forging according to any one of (1) to (5), characterized in that a discharge means for discharging the metal pieces generated from the hot drilling forging process unit to the outside of the forging means is provided. apparatus.
(7) storage means for preliminarily storing as a part of combination information corresponding to the forged product the temperature control conditions set in the mold temperature control means of each process unit corresponding to the forged product to be formed; , Process unit stocking means for preliminarily providing each process unit, process unit transfer means for taking out the process unit from the process unit stock means, moving to the mounting position of each process unit and setting the process unit, and storage means The hot forging according to any one of (1) to (6), further comprising: a process unit transfer control unit that controls the process unit transfer unit based on the combination information stored by apparatus.
(8) Using the hot forging device according to any one of (1) to (7), selecting a process unit according to the shape of the forged product to be formed, and manufacturing the forged product in combination A forged product manufacturing method characterized.
(9) A forged product manufactured by the forged product manufacturing method according to (8).

(1)の発明によれば、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニットを、または、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニット、および、1つの待機工程ユニットを同一鍛造機械内に着脱可能に組み込んだ鍛造手段と、各工程ユニットの金型を加熱する複数の金型加熱手段と、各工程ユニットの金型の温度を検出する複数の金型温度検出手段と、鍛造製品の温度を検出する鍛造製品温度検出手段と、この鍛造製品温度検出手段および複数の金型温度検出手段の出力に基づいて複数の金型加熱手段を制御する金型温度制御手段とを備えているので、同一鍛造手段内に2つ以上の工程ユニットを組み合わせて取り付けることにより、1回加熱した素材から複雑な形状の鍛造製品を安価に得ることが可能となるとともに、トリム工程を経ずに鍛造製品が得られるため、材料歩留まりが高く、複雑な形状の鍛造製品を安価に得ることができる。
また、鍛造製品は応力腐食割れや粗大結晶粒が発生しないため、応力腐食割れや機械的強度の低下が発生せず、内部品質が良好で複雑な鍛造製品を得ることができる。
また、少量多品種の生産時に専用機を必要とせず、複雑な形状の鍛造製品に合わせて工程ユニットを交換できるため、効率よく安価な鍛造製品を得ることができる。
また、複雑な形状の鍛造製品に合わせて工程ユニットを交換でき、メタルフローを制御しながら逐次鍛造成形が実施できるため、ひけやかぶり等が発生しない複雑な形状の鍛造製品を得ることができる。
また、従来では実施できなかった製造工程中の鍛造製品の温度を監視できるため、鍛造製品の温度異常による品質不具合を早期に発見することができる。
また、鍛造製品の温度を測定しながら各工程ユニットの金型温度を、連携するようにパターン制御しながら調節することができるため、鍛造製品の寸法精度が安定し、鍛造製品のかじり、焼きつき等の外観不良や、内部品質不良発生を早期に防ぐことができる。
また、素材から1回の鍛造で鍛造製品を成形する場合、鍛造製品形状によって金型寿命が著しく短くなる場合があるが、鍛造工程を複数回に分けて鍛造製品を成形しているので、金型寿命を長くすることができる。
(2)の発明によれば、上流の工程ユニットから下流の工程ユニットへ粗材または鍛造製品を搬送して鍛造するサイクルを10秒以内にしたので、最終工程の鍛造時の鍛造製品温度低下や温度ばらつきを小さくすることができるため、鍛造製品の寸法精度や孔(穴)あけ寸法精度が向上するとともに、金型加熱手段による温度制御をより確実に実現することができる。
(3)の発明によれば、上流の工程ユニットから粗材または鍛造製品を取り出して下流の工程ユニットにセットする移送手段を設けたので、安全性を向上させて省力化をはかることができるため、安価な鍛造製品を得ることができる。
また、鍛造機械が1サイクル稼動する時、一度に工程ユニット数の鍛造成形が実施できるため、安価な鍛造製品を得ることができる。
(4)の発明によれば、工程ユニットの金型の表面に設定量の潤滑剤を噴霧する潤滑剤噴霧手段を設けたので、省力化をはかることができるため、安価な鍛造製品を得ることができる。
また、素材の表面積と鍛造製品の表面積との比があまりに大きすぎる場合、素材を大変形させる鍛造によって現れる新生面と金型との間で焼きつきが発生するため、各工程ユニットに潤滑剤を噴霧しながら鍛造することにより、鍛造製品表面にかじり等が発生しにくくなる。
(5)の発明によれば、素材がアルミニウムまたはアルミニウム合金であるので、アルミニウムまたはアルミニウム合金の鍛造製品を得ることができる。
(6)の発明によれば、熱間穴あけ鍛造工程ユニットから発生する金属片(廃材)を鍛造手段(鍛造装置、鍛造機械)外へ排出する排出手段を設けたので、排出手段から排出される金属片を一個所に集めることにより、金属片(廃材)の再利用がはかれることにより、安価な鍛造製品を得ることができる。
(7)の発明によれば、成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニット、この各工程ユニットの金型温度制御手段にセットする温度制御条件を鍛造製品に対応した組み合わせ情報の一部として予め記憶する記憶手段と、各工程ユニットを予め備えて置く工程ユニットストック手段と、この工程ユニットストック手段から工程ユニットを取り出し、各工程ユニットの取付位置へ移動して工程ユニットをセットする工程ユニット移載手段と、記憶手段が記憶した組み合わせ情報に基づいて工程ユニット移載手段を制御する工程ユニット移載制御手段とを設けたので、生産する鍛造製品の変更時における工程ユニット(金型)交換にかかる時間を減らすことができ、少量多品種生産によって工程ユニット(金型)交換頻度が増えた場合、工程ユニット(金型)交換頻度に迅速に対応することができる。
また、工程ユニット(金型)交換にかかる時間を減らすことができることにより、単位時間あたりの製造数量に及ぼす影響を少なくすることができ、生産する品種と製造数量とが増大し、製造コストを安価にすることができる。
(8)の発明によれば、(1)から(7)のいずれか1つに記載の熱間鍛造装置を用い、成形予定の鍛造製品形状に合わせて工程ユニットを選択し、組み合わせて鍛造製品を製造するので、複雑な形状の鍛造製品を安価に得ることができる。
(9)(8)に記載の鍛造製品製造方法で鍛造製品を製造したので、複雑な形状の鍛造製品を得ることができる。
According to the invention of (1), the forging to be formed is selected including the same kind from a hot sealed forging process unit, a hot closed forging process unit, a hot drilling forging process unit, and a hot double-acting forging process unit. Two or more process units corresponding to the product are selected, or the same type is selected from the hot sealed forging process unit, the hot closed forging process unit, the hot drilling forging process unit, and the hot double action forging process unit. In addition, two or more process units corresponding to the forged products to be formed, a forging means in which one standby process unit is detachably incorporated in the same forging machine, and a plurality of molds for heating the molds of each process unit Mold heating means, a plurality of mold temperature detecting means for detecting the temperature of the mold of each process unit, a forged product temperature detecting means for detecting the temperature of the forged product, and the forged product temperature detecting means And a mold temperature control means for controlling the plurality of mold heating means based on the outputs of the plurality of mold temperature detection means, so that two or more process units are attached in combination in the same forging means. As a result, a forged product with a complicated shape can be obtained at low cost from a material heated once, and a forged product can be obtained without going through a trim process. It can be obtained inexpensively.
Further, since the forged product does not generate stress corrosion cracking or coarse crystal grains, stress corrosion cracking and mechanical strength are not reduced, and a complicated forged product with good internal quality can be obtained.
Moreover, since a process unit can be exchanged according to a forged product having a complicated shape without requiring a dedicated machine when producing a small variety of products, an inexpensive forged product can be obtained efficiently.
In addition, since the process unit can be exchanged according to a forged product having a complicated shape, and forging can be performed sequentially while controlling the metal flow, a forged product having a complicated shape that does not cause sink marks or fogging can be obtained.
Moreover, since the temperature of the forged product in the manufacturing process which could not be performed conventionally can be monitored, a quality defect due to a temperature abnormality of the forged product can be detected early.
In addition, the mold temperature of each process unit can be adjusted while controlling the pattern while measuring the temperature of the forged product, so the dimensional accuracy of the forged product is stable, and the forged product is galvanized and seized. It is possible to prevent appearance defects such as the above and internal quality defects early.
In addition, when a forged product is formed from a raw material by one forging, the die life may be significantly shortened depending on the shape of the forged product. However, since the forged product is formed by dividing the forging process into multiple times, The mold life can be extended.
According to the invention of (2), since the cycle of forging the rough material or the forged product from the upstream process unit to the downstream process unit is within 10 seconds, the forged product temperature drop during forging in the final process is reduced. Since the temperature variation can be reduced, the dimensional accuracy and hole (hole) dimensional accuracy of the forged product can be improved, and the temperature control by the mold heating means can be more reliably realized.
According to the invention of (3), since the transfer means for taking out the rough material or the forged product from the upstream process unit and setting it in the downstream process unit is provided, safety can be improved and labor can be saved. An inexpensive forged product can be obtained.
In addition, when the forging machine operates for one cycle, forging can be performed for the number of process units at a time, so that an inexpensive forged product can be obtained.
According to the invention of (4), since the lubricant spraying means for spraying a set amount of lubricant is provided on the surface of the mold of the process unit, labor saving can be achieved, and therefore an inexpensive forged product can be obtained. Can do.
In addition, if the ratio of the surface area of the material to the surface area of the forged product is too large, seizure occurs between the new surface that appears due to forging that greatly deforms the material and the mold, and therefore a lubricant is sprayed on each process unit. By forging while, galling or the like hardly occurs on the surface of the forged product.
According to the invention of (5), since the material is aluminum or an aluminum alloy, a forged product of aluminum or an aluminum alloy can be obtained.
According to the invention of (6), since the discharge means for discharging the metal piece (waste material) generated from the hot hole forging process unit to the outside of the forging means (forging device, forging machine) is provided, it is discharged from the discharging means. By collecting the metal pieces in one place, the metal pieces (waste materials) can be reused, and an inexpensive forged product can be obtained.
According to the invention of (7), each process unit corresponding to the forging product to be molded and the temperature control conditions set in the mold temperature control means of each process unit are part of the combination information corresponding to the forging product. Storage means for storing in advance, process unit stock means for storing each process unit in advance, process unit transfer for taking out the process unit from the process unit stock means, moving to the mounting position of each process unit, and setting the process unit Since the mounting means and the process unit transfer control means for controlling the process unit transfer means based on the combination information stored in the storage means are provided, the process unit (die) can be replaced when the forged product to be produced is changed. If this process time can be reduced and the frequency of replacement of process units (die) is increased due to low-volume, high-mix production, process unit It is possible to respond quickly to the door (mold) replacement frequency.
In addition, by reducing the time required to replace process units (molds), it is possible to reduce the impact on the production quantity per unit time, increase the variety and production quantity to be produced, and lower production costs. Can be.
According to the invention of (8), the hot forging device according to any one of (1) to (7) is used, the process unit is selected according to the shape of the forged product to be formed, and the forged product is combined. Therefore, a forged product having a complicated shape can be obtained at a low cost.
(9) Since the forged product is manufactured by the forged product manufacturing method described in (8), a forged product having a complicated shape can be obtained.

この発明に用いる素材(鍛造用素材)は、公知の鋳造法によって鋳造された鋳造塊素材、鋳造ビレット素材、昭和プロセス(SHOWA PROCESS)法によって製造された素材(鍛造用連続鋳造丸棒用素材)、または、前記素材(鋳造塊素材、鋳造ビレット素材、鍛造用連続鋳造丸棒用素材)を押し出すことによって得られた素材(鍛造用押出素材)等を、鍛造製品の体積、または、鍛造製品と、穴あけ工程によって除かれる金属片との合計体積と同一の体積に切断した切断品を一例として使用する。   The material used for this invention (forging material) is a cast ingot material cast by a known casting method, a cast billet material, a material manufactured by the SHOWA PROCESS method (for continuous casting round bar material for forging) Or a material obtained by extruding the material (cast ingot material, cast billet material, continuous casting round bar material for forging), etc., and the volume of the forged product or the forged product A cut product cut into the same volume as the total volume of the metal pieces removed by the drilling step is used as an example.

この発明における熱間密閉鍛造、熱間閉塞鍛造、熱間穴あけ鍛造、熱間複動鍛造の工程に用いる金属材料としては、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)およびこれらを主成分とする合金を挙げることができる。
そして、アルミニウム合金であれば、Al−Mg−Si系合金、Al−Cu系合金、Al−Si系合金、Al−Zn−Mg系合金等を挙げることができる。
As the metal material used in the processes of hot closed forging, hot closed forging, hot drilling forging, and hot double acting forging in this invention, aluminum (Al), iron (Fe), magnesium (Mg), and these are mainly used. Mention may be made of alloys as components.
As an aluminum alloy, an Al—Mg—Si alloy, an Al—Cu alloy, an Al—Si alloy, an Al—Zn—Mg alloy, and the like can be given.

この発明で用いるアルミニウム合金は、気体加圧式ホットトップ鋳造法で連続鋳造された丸棒素材(例えば、ショウティック(SHOTIC)材)を切断した切断品で、優れた内部健全性を持ち、結晶粒が微細であり、かつ、塑性加工による結晶粒の異方性がないため、より好ましい。
また、素材としてアルミニウム合金を鋳造した鋳造ビレットの押出素材や、引抜材の切断品、鋳造塊からの切削材等も用いることができる。
The aluminum alloy used in the present invention is a cut product obtained by cutting a round bar material (for example, a SHOTIC material) continuously cast by a gas pressure hot top casting method, and has excellent internal soundness and crystal grains. Is fine, and there is no crystal grain anisotropy due to plastic working, which is more preferable.
Moreover, the extrusion raw material of the cast billet which casted the aluminum alloy as a raw material, the cutting material of a drawing material, the cutting material from a cast lump, etc. can be used.

この発明では、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニットを、または、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニット、および、1つの待機工程ユニットを同一鍛造機械内に着脱可能に組み込んだ鍛造手段と、各工程ユニットの金型を加熱する複数の金型加熱手段と、各工程ユニットの金型の温度を検出する複数の金型温度検出手段と、鍛造製品の温度を検出する鍛造製品温度検出手段と、この鍛造製品温度検出手段および複数の金型温度検出手段の出力に基づいて複数の金型加熱手段を制御する金型温度制御手段とを備えた熱間鍛造装置で、上記した素材を少なくとも2回鍛造することにより、成形予定の鍛造製品を得ることができる。   In this invention, it is made to correspond to the forging product to be formed selected including the same kind from the hot sealed forging process unit, the hot closed forging process unit, the hot drilling forging process unit, and the hot double action forging process unit. Two or more process units, or selected from hot sealed forging process units, hot closed forging process units, hot drilling forging process units, hot double-acting forging process units, including the same type, Two or more process units corresponding to forged products, forging means in which one standby process unit is detachably incorporated in the same forging machine, and a plurality of mold heating means for heating the molds of each process unit A plurality of mold temperature detecting means for detecting the temperature of the mold of each process unit; a forged product temperature detecting means for detecting the temperature of the forged product; In the hot forging device provided with the mold temperature control means for controlling the plurality of mold heating means based on the output of the mold temperature detection means, the above-mentioned material is forged at least twice, A forged product can be obtained.

この発明における熱間密閉鍛造または熱間閉塞鍛造での鍛造加圧方向は、材料切断面と直角である。
鍛造加圧方向が材料切断面と平行である場合、熱間密閉鍛造または熱間閉塞鍛造中に素材または粗材の塑性流動速度や塑性流動方向が原因となってかぶり等の鍛造欠陥が生じるため、好ましくない。
この発明における熱間穴あけ鍛造では、鍛造加圧方向と平行の孔をあけた後の金属片を鍛造手段(鍛造装置)外へ排出経路(排出手段)で排出する。
この発明における熱間複動鍛造では、鍛造加圧方向と垂直となる加圧方向は1工程ユニット内に1機構とする。
そして、鍛造加圧方向と垂直となる加工がn箇所以上の場合、n工程ユニットで加圧することとする。
また、鍛造加圧と同時に鍛造加圧方向と垂直な方向に加圧せず、鍛造加圧方向と垂直な方向のみ加圧してもよい。
なお、鍛造加圧方向と垂直となる加圧方向の金型は、リンク機構やスライダー機構、油圧機構等により、制御することとする。
ただし、リンク機構やスライダー機構を用いた熱間複動鍛造を実施する場合、必ず工程ユニットを2個以上用い、リンク機構やスライダー機構、油圧機構に過負荷のかからない鍛造工程設計を実施する。
この発明における待機工程は、素材または粗材または鍛造製品の温度が低下しにくいこととする。
The forging pressurization direction in the hot closed forging or hot closed forging in this invention is perpendicular to the material cut surface.
When the forging pressurization direction is parallel to the material cut surface, forging defects such as fogging occur due to the plastic flow speed and plastic flow direction of the raw material or crude material during hot closed forging or hot closed forging. Is not preferable.
In the hot drilling forging according to the present invention, the metal pieces after the holes parallel to the forging pressurization direction are discharged out of the forging means (forging apparatus) through the discharge path (discharge means).
In the hot double-action forging according to the present invention, the pressing direction perpendicular to the forging pressing direction is one mechanism in one process unit.
And when the process perpendicular | vertical to a forge pressurization direction is n or more places, suppose that it pressurizes with an n process unit.
Further, simultaneously with the forging pressurization, the pressurization may be performed only in the direction perpendicular to the forging pressurization direction without being pressurized in the direction perpendicular to the forge pressurization direction.
Note that the mold in the pressing direction perpendicular to the forging pressing direction is controlled by a link mechanism, a slider mechanism, a hydraulic mechanism, or the like.
However, when carrying out hot double-action forging using a link mechanism or slider mechanism, always use at least two process units, and implement a forging process design that does not overload the link mechanism, slider mechanism, and hydraulic mechanism.
In the standby process in the present invention, the temperature of the raw material, the rough material, or the forged product is hardly lowered.

図1はこの発明の一実施例である熱間鍛造装置の概略構成を示す説明図である。
図1において、熱間鍛造装置(鍛造手段)11を構成する、図示を省略した1台の鍛造機械内にクランプされるロアプレート12aとアッパプレート12bとの間には、少なくとも2本以上のガイドポスト12cを設ける。
このロアプレート12aとアッパプレー12bとには、前述した5種類の工程ユニット13から同種を含んで選んだ少なくとも2つ以上の工程ユニット13を取り付け、取り外しができる構造とする。
図1に示す熱間鍛造装置11では、3つの工程ユニット13を設置できる構成とした。
なお、工程ユニット13が2つの場合は、前述した待機工程ユニットを選択から除外する。
FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic configuration of a hot forging device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, at least two or more guides are provided between a lower plate 12a and an upper plate 12b that are clamped in one forging machine (not shown) constituting the hot forging device (forging means) 11. A post 12c is provided.
The lower plate 12a and the upper plate 12b are structured such that at least two or more process units 13 selected from the above-mentioned five kinds of process units 13 can be attached and detached.
The hot forging device 11 shown in FIG. 1 has a configuration in which three process units 13 can be installed.
If there are two process units 13, the above-described standby process unit is excluded from the selection.

各工程ユニット13の鍛造金型に潤滑剤を噴霧するための潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)14をロアプレート12aおよび/またはアッパプレート12bに取り付ける。
また、サーボモータによって3次元位置制御が可能なトランスファー(移送機構、移送手段)15に補助的な潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)14Aを固定する。
トランスファー15は、素材をクランプして熱間鍛造装置11内へ運搬したり、素材または粗材または鍛造製品をクランプして工程ユニット13間を運搬したり、鍛造製品を熱間鍛造装置11外へ運搬する。
また、複雑な鍛造製品等を運搬する場合、各工程ユニット13に産業用汎用ロボット(移送手段)を設置し、この産業用汎用ロボットで鍛造製品等を移動させてもよい。
また、粗材や鍛造製品は、鍛造機械のノックアウト機構によって金型から排出される。
A lubricant spraying device (lubricant spraying means) 14 for spraying the lubricant onto the forging die of each process unit 13 is attached to the lower plate 12a and / or the upper plate 12b.
Further, an auxiliary lubricant spraying device (lubricant spraying means) 14A is fixed to a transfer (transfer mechanism, transfer means) 15 capable of three-dimensional position control by a servo motor.
The transfer 15 clamps the material and transports it into the hot forging device 11, clamps the material, rough material or forged product and transports it between the process units 13, or transfers the forged product outside the hot forging device 11. Carry.
Moreover, when conveying a complicated forged product etc., an industrial general purpose robot (transfer means) may be installed in each process unit 13, and a forged product etc. may be moved with this industrial general purpose robot.
Further, the rough material and the forged product are discharged from the mold by the knockout mechanism of the forging machine.

各工程ユニット13には、上下金型を加熱することができるヒーター(金型加熱手段)(図示省略)が取り付けられている。
そして、各ヒーターは、各工程ユニット13に取り付けられた金型の温度を検出する複数のサーモカップル(金型温度検出手段)の出力、および、例えば、最終の工程ユニット13から排出(取り出)された鍛造製品の温度を検出する非接触式温度計(鍛造製品温度検出手段)の検出温度結果に基づき、金型温度制御装置(金型温度制御手段)で加熱制御される。
Each process unit 13 is provided with a heater (mold heating means) (not shown) that can heat the upper and lower molds.
Each heater outputs the outputs of a plurality of thermocouples (mold temperature detecting means) for detecting the temperature of the mold attached to each process unit 13 and, for example, discharges (takes out) from the final process unit 13. Heating control is performed by a mold temperature control device (die temperature control means) based on a detection temperature result of a non-contact thermometer (forging product temperature detection means) that detects the temperature of the forged product.

なお、図1において、潤滑剤噴霧装置14,14Aは、中央の工程ユニット13に対応するもののみが図示され、左右の工程ユニット13に対応するもののが図示を省略されている。
また、最後の工程ユニット13から排出される鍛造製品の温度測定をする非接触式温度計も図示を省略されている。
In FIG. 1, only the lubricant sprayers 14 and 14A corresponding to the central process unit 13 are illustrated, and those corresponding to the left and right process units 13 are not illustrated.
Also, a non-contact thermometer that measures the temperature of the forged product discharged from the last process unit 13 is not shown.

図2はヒーターの概略構成を示す説明図である。
なお、図2には、左側と右側とに別々のヒーターが図示されている。
図2において、ヒーター(金型加熱手段)17は、鍛造製品の大きさによって決定されるダイス31の外周に巻かれるリングヒーター17aや、鍛造加圧される素材または粗材の近くに位置するように、ダイス31に埋設する棒状ヒーター17b等を使用する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the heater.
In FIG. 2, separate heaters are shown on the left side and the right side.
In FIG. 2, the heater (die heating means) 17 is located near the ring heater 17 a wound around the outer periphery of the die 31 determined by the size of the forged product, the material to be forged and pressed, or the rough material. In addition, a rod heater 17b or the like embedded in the die 31 is used.

図3(a)は素材または粗材または鍛造製品をトランスファーのホルダーでクランプした状態を示す説明図、図3(b)はホルダーでクランプした素材または粗材または鍛造製品を工程ユニット間へ移動させて停止した状態を示す説明図である。
図3において、トランスファー15は、素材または粗材または鍛造製品42をクランプして搬送するホルダー15aを備えている。
FIG. 3A is an explanatory view showing a state in which a material, a rough material, or a forged product is clamped by a transfer holder, and FIG. 3B is a diagram in which the material, the rough material, or the forged product clamped by a holder is moved between process units. It is explanatory drawing which shows the state stopped by.
In FIG. 3, the transfer 15 includes a holder 15 a that clamps and conveys a raw material, a rough material, or a forged product 42.

素材または粗材または鍛造製品42をトランスファー15のホルダー15aでクランプし、鍛造機械が上死点であることを確認すると、各潤滑剤噴霧装置14Aから各々設定された鍛造用潤滑剤を各工程ユニット13の上下の金型に噴霧する。   When the raw material, the rough material or the forged product 42 is clamped by the holder 15a of the transfer 15 and it is confirmed that the forging machine is at the top dead center, the forging lubricant set from each lubricant spraying device 14A is supplied to each process unit. Spray to 13 upper and lower molds.

図4は上金型の側面に潤滑剤を噴霧することが可能な潤滑剤噴霧装置の一例を示す説明図である。
図4に示す潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)14Bは、鍛造製品形状がカップ状で、かつ、カップの内面を上金型(パンチ)32で成形する場合に、上金型32側面に潤滑剤を噴霧する。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a lubricant spraying apparatus capable of spraying a lubricant onto the side surface of the upper mold.
The lubricant spraying device (lubricant spraying means) 14B shown in FIG. 4 is formed on the side surface of the upper mold 32 when the forged product has a cup shape and the inner surface of the cup is molded by the upper mold (punch) 32. Spray the lubricant.

潤滑剤が金型に噴霧された後、工程ユニット間へ移動した素材または粗材または鍛造製品が、トランスファーによって次の工程ユニットの下型へ投入される。   After the lubricant is sprayed on the mold, the raw material, the rough material, or the forged product moved between the process units is put into the lower mold of the next process unit by transfer.

素材または粗材または鍛造製品が金型から取り出され、潤滑剤を噴霧し、粗材を次の工程ユニットへ投入して鍛造し、粗材または鍛造製品が金型から取り出される鍛造1サイクルの時間を10秒以内とし、10秒以内で運搬が可能であるトランスファーを使用する。
なお、移送手段として、10秒以内の1サイクルで素材または粗材または鍛造製品を工程ユニットから工程ユニットへと搬送可能な産業用汎用ロボットを配置してもよい。
A forging cycle time in which a raw material, a rough material, or a forged product is taken out of a mold, sprayed with a lubricant, the rough material is put into the next process unit, forged, and the rough material or the forged product is taken out from the die. Use a transfer that can be transported within 10 seconds.
In addition, you may arrange | position the industrial general purpose robot which can convey a raw material, a rough material, or a forged product from a process unit to a process unit in 1 cycle within 10 seconds as a transfer means.

図5は熱間密閉鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。
図5において、熱間密閉鍛造ユニット13Aは、パンチ51と、ダイス52と、ブッシュ53と、ノック54と、ノックピン55とが図示を省略した付属部品とともに図示を省略したホルダーに組み付けられている。
この熱間密閉鍛造ユニット13Aの下金型を構成するダイス52、ブッシュ53は、鍛造中に移動せず、固定されている。
そして、素材または粗材41は、パンチ51によって鍛造され、ノックピン55で押されるノック54によってダイス52から排出され、トランスファーによってクランプされる。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a process unit that performs hot hermetic forging.
In FIG. 5, in the hot sealed forging unit 13A, a punch 51, a die 52, a bush 53, a knock 54, and a knock pin 55 are assembled to a holder (not shown) together with accessory parts (not shown).
The die 52 and the bush 53 constituting the lower mold of the hot sealed forging unit 13A are fixed without moving during forging.
The raw material or the rough material 41 is forged by the punch 51, discharged from the die 52 by the knock 54 pushed by the knock pin 55, and clamped by transfer.

図6(a),(b)は熱間閉塞鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。
図6において、熱間閉塞鍛造工程ユニット13Bは、パンチ61と、ダイス62と、ブッシュ63と、閉塞機構64と、ノック65と、ノックピン66とが図示を省略した付属部品とともに図示を省略したホルダーに組み付けられている。
この熱間閉塞鍛造ユニット13Bの下金型を構成するダイス62、ブッシュ63は、鍛造中に移動せず、固定されている。
そして、閉塞機構64は、バネやガスや油圧により、鍛造加圧とは逆方向に力が加わっている。
すなわち、閉塞機構64は、鍛造加圧方向と逆方向の力(背圧力)を発するようにバネ機構やガス圧機構や油圧機構などを配置し、受圧板などを介して背圧力を金型または、素材または粗材41へ付勢する機構のことである。
上下金型による鍛造成形途中で、図6(a)に示すように、上下金型内に素材または粗材41が充満した後、素材または粗材41がさらに鍛造加圧され、閉塞機構64の鍛造加圧と逆方向の鍛造加圧力が閉塞機構64の鍛造加圧よりも大きくなると、素材または粗材41を介して閉塞機構64が鍛造加圧方向に移動する。
すなわち、閉塞機構64の背圧力が鍛造加圧より大きい間は、閉塞機構64は所定の位置に保持された状態で素材または粗材41が充満され、閉塞機構64の背圧力より鍛造加圧が大きくなると、鍛造加圧力により閉塞機構64全体が図6(b)では下方に押されて移動しながら素材または粗材41が充満することになる。
この熱間閉塞鍛造ユニット13Bをこの発明の温度パターン制御と併用することで、複数の成形工程中に熱間閉塞鍛造ユニット13Bを配置しても、欠肉等の成形不良の発生を抑えることができる。
鍛造機械の下死点において鍛造終了した粗材または鍛造製品41は、ノックピン66で押されるノック65によってダイス62から排出され、トランスファーによってクランプされる。
6 (a) and 6 (b) are schematic configuration diagrams of a process unit that performs hot closed forging.
In FIG. 6, the hot closed forging process unit 13B includes a punch 61, a die 62, a bush 63, a closing mechanism 64, a knock 65, and a knock pin 66 together with accessory parts not shown. It is assembled to.
The die 62 and the bush 63 constituting the lower mold of the hot closed forging unit 13B are fixed without moving during forging.
The closing mechanism 64 is applied with a force in the direction opposite to the forging pressurization by a spring, gas, or hydraulic pressure.
That is, the closing mechanism 64 is provided with a spring mechanism, a gas pressure mechanism, a hydraulic mechanism, or the like so as to generate a force (back pressure) in a direction opposite to the forging pressurization direction, and the back pressure is transferred to the mold or It is a mechanism for urging the material or the rough material 41.
In the middle of forging by the upper and lower molds, as shown in FIG. 6A, after the raw material or the rough material 41 is filled in the upper and lower molds, the raw material or the rough material 41 is further forged and pressurized, When the forging pressure in the direction opposite to the forging pressure becomes larger than the forging pressure of the closing mechanism 64, the closing mechanism 64 moves in the forging pressure direction via the material or the rough material 41.
That is, while the back pressure of the closing mechanism 64 is larger than the forging pressurization, the closing mechanism 64 is filled with the raw material or the rough material 41 while being held at a predetermined position, and the forging pressurization is performed by the back pressure of the closing mechanism 64. When it becomes larger, the entire closing mechanism 64 is pushed downward in FIG. 6B by the forging pressure, and the raw material or the rough material 41 is filled while moving.
By using this hot closed forging unit 13B in combination with the temperature pattern control of the present invention, even if the hot closed forging unit 13B is arranged during a plurality of forming steps, it is possible to suppress the occurrence of molding defects such as undercutting. it can.
The rough material or the forged product 41 which has been forged at the bottom dead center of the forging machine is discharged from the die 62 by the knock 65 pushed by the knock pin 66 and clamped by transfer.

図7は熱間穴あけ鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。
図7において、熱間穴あけ鍛造工程ユニット13Cは、パンチ71と、ダイス72と、ノック73と、ノックピン74とが図示を省略した付属部品とともに図示を省略したホルダーに組み付けられ、孔あけで発生する金属片(廃材)を鍛造機械外へ排出する排出経路(排出手段)76とで構成されている。
この熱間穴あけ鍛造工程ユニット13Cで孔あけを実施することによって発生する金属片(廃材)は、排出経路76と、この排出経路76に連なるように鍛造機械に設けられた排出経路(排出手段)とによって熱間鍛造装置外へ排出される。
鍛造機械が下死点において鍛造終了した素材または粗材41は、ノックピン74で押されるノック73によってダイス72から排出され、トランスファーによってクランプされる。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a process unit for carrying out hot hole forging.
In FIG. 7, the hot drilling forging process unit 13 </ b> C has a punch 71, a die 72, a knock 73, and a knock pin 74 assembled to a holder (not shown) together with an accessory (not shown) to generate holes. It comprises a discharge path (discharge means) 76 for discharging a metal piece (waste material) to the outside of the forging machine.
A metal piece (waste material) generated by drilling in the hot hole forging process unit 13 </ b> C is a discharge path 76 and a discharge path (discharge means) provided in the forging machine so as to be connected to the discharge path 76. And discharged to the outside of the hot forging device.
The raw material or the rough material 41 that has been forged at the bottom dead center of the forging machine is discharged from the die 72 by the knock 73 pushed by the knock pin 74 and clamped by transfer.

図8は熱間複動鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。
図8において、熱間複動鍛造工程ユニット13Dは、パンチ81と、ダイス82と、ブッシュ83と、ノック84と、ノックピン85と、複動パンチ86と、緩衝機構87とが図示を省略した付属部品とともに図示を省略したホルダーに組み付けられている。
この熱間閉塞鍛造ユニット13Dの下金型を構成するダイス82、ブッシュ83は、鍛造中に移動せず、固定されている。
そして、パンチ81は、バネやガス圧機構や油圧機構などやそれらの組み合わせで構成される緩衝機構87を介して下金型に押さえつけられる。
そして、油圧機構やリンク機構やスライダー機構によって鍛造加圧方向と直角方向に作動する複動パンチ86により、鍛造加圧方向と垂直方向の素材または粗材41の塑性流動を制御することができる。
この熱間複動鍛造ユニット13Dをこの発明の温度パターン制御と併用することで、複数の成形工程中に熱間複動鍛造ユニット13Dを配置しても、欠肉等の成形不良の発生を抑えることができる。
鍛造機械が下死点において鍛造終了した素材または粗材41は、ノックピン85で押されるノック84によってダイス82から排出され、トランスファーによってクランプされる。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a process unit that performs hot double-action forging.
In FIG. 8, the hot double-action forging process unit 13D includes a punch 81, a die 82, a bush 83, a knock 84, a knock pin 85, a double-action punch 86, and a buffer mechanism 87, which are not shown. It is assembled together with the parts to a holder (not shown).
The die 82 and the bush 83 constituting the lower mold of the hot-closed forging unit 13D are fixed without moving during forging.
The punch 81 is pressed against the lower mold via a buffer mechanism 87 configured by a spring, a gas pressure mechanism, a hydraulic mechanism, or the like, or a combination thereof.
The plastic flow of the material or the rough material 41 in the direction perpendicular to the forging pressure direction can be controlled by the double-action punch 86 that operates in a direction perpendicular to the forging pressure direction by a hydraulic mechanism, a link mechanism, or a slider mechanism.
By using this hot double-action forging unit 13D in combination with the temperature pattern control of the present invention, even if the hot double-action forging unit 13D is arranged during a plurality of forming steps, the occurrence of molding defects such as undercutting is suppressed. be able to.
The raw material or the rough material 41 forged by the forging machine at the bottom dead center is discharged from the die 82 by the knock 84 pushed by the knock pin 85 and clamped by the transfer.

図9(a),(b),(c)は熱間複動鍛造を実施する他の工程ユニットの概略構成図である。
図9において、熱間複動鍛造工程ユニット13Eは、パンチ91と、ダイス92と、このダイス92の上下動を案内するハウジング93と、このハウジング93内の下側に設置されたシリンダ94と、ハウジング93内のシリンダ94上に載置された受圧板95と、この受圧板95の上側に取り付けられ、または、受圧板95の上側に一体的に設けられ、ダイス92の成形空間内へ突入するピン96と、シリンダ94によって上下動を案内される油圧板97と、この油圧板97を、油圧による鍛造方向と逆方向の背圧力で支持する閉塞機構98と、受圧板95に設けられた複数の孔を貫通し、油圧板97上にダイス92を支持する複数のダイスピン99とが図示を省略した付属部品とともに図示を省略したホルダーに組み付けられている。
この熱間複動鍛造ユニット13Eを構成するハウジング93、シリンダ94、受圧板95およびピン96は、鍛造中に移動せず、固定されている。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are schematic configuration diagrams of other process units that perform hot double-action forging.
In FIG. 9, a hot double-action forging process unit 13E includes a punch 91, a die 92, a housing 93 for guiding the vertical movement of the die 92, and a cylinder 94 installed on the lower side of the housing 93. A pressure receiving plate 95 placed on a cylinder 94 in the housing 93 and attached to the upper side of the pressure receiving plate 95 or integrally provided on the upper side of the pressure receiving plate 95, and enters the molding space of the die 92. A pin 96, a hydraulic plate 97 guided by the cylinder 94 in the vertical direction, a closing mechanism 98 for supporting the hydraulic plate 97 with a back pressure in a direction opposite to the forging direction by hydraulic pressure, and a plurality of pressure receiving plates 95. A plurality of die pins 99 that pass through the holes and support the dice 92 on the hydraulic plate 97 are assembled to a holder (not shown) together with accessory parts (not shown).
The housing 93, the cylinder 94, the pressure receiving plate 95, and the pin 96 constituting the hot double-action forging unit 13E are fixed without moving during forging.

図9(a)に示すように、閉塞機構98が動作することにより、油圧板97およびダイスピン99を介してダイス92を鍛造開始位置(例えば、プレス下死点でのダイス位置より上方の定位置)に保持する。
そして、ダイス92内に素材または粗材41を投入すると、素材または粗材41は、ダイス92の位置によって位置決めされる。
このとき、閉塞機構98の背圧力がダイス92、ダイスピン99、素材または粗材41を支持するのに充分な場合、素材または粗材41は、ピン96から離れた上方にダイス92で支持される。
そして、鍛造機械が動作することにより、パンチ91が素材または粗材41を介してダイス92を押し、油圧板97を支持する力よりもパンチ91が押す力の方が大きくなると、図9(a)から図9(b)に示すように、ダイス92がダイスピン99を介して油圧板97を押し下げるとともに、ダイス92が受圧板95に当接するパンチ91の下死点になる状態までダイス92が下側へ移動する。
その結果、パンチ91、ダイス92、受圧板95およびピン96で形成される成形空間内に素材または粗材41が成形を進行させながら流動し、穴あき製品を安定して成形することができる。
鍛造機械が下死点において鍛造終了した素材または粗材41は、図示を省略したノックピンで押されるノックによってダイス92から排出され、トランスファーによってクランプされる。
As shown in FIG. 9A, when the closing mechanism 98 operates, the die 92 is moved to the forging start position (for example, a fixed position above the die position at the press bottom dead center via the hydraulic plate 97 and the die spin 99. ).
Then, when the raw material or coarse material 41 is put into the die 92, the raw material or coarse material 41 is positioned by the position of the die 92.
At this time, when the back pressure of the closing mechanism 98 is sufficient to support the die 92, the die spin 99, the material or the rough material 41, the material or the rough material 41 is supported by the die 92 above the pin 96. .
Then, when the forging machine is operated, the punch 91 presses the die 92 through the raw material or the rough material 41, and the pressing force of the punch 91 becomes larger than the force of supporting the hydraulic plate 97. FIG. 9 (b) to 9 (b), the die 92 pushes down the hydraulic plate 97 via the die spin 99, and the die 92 is lowered until the die 92 reaches the bottom dead center of the punch 91 that contacts the pressure receiving plate 95. Move to the side.
As a result, the raw material or the rough material 41 flows in the forming space formed by the punch 91, the die 92, the pressure receiving plate 95, and the pin 96 while the forming proceeds, and the perforated product can be stably formed.
The raw material or rough material 41 forged by the forging machine at the bottom dead center is discharged from the die 92 by a knock pushed by a knock pin (not shown) and clamped by transfer.

なお、ダイス92内に素材または粗材41を投入したとき、閉塞機構98の背圧力がダイス92、ダイスピン99、素材または粗材41を支持するのに不充分な場合、図9(c)に示すように、素材または粗材41はピン96で直接支持される。
この状態で鍛造を実施すると、ピン96に鍛造荷重がかかり、ピン96が折れる可能性があるので、図9(c)のセット状態で穴あき製品を成形することは困難であり、穴あき製品を成形するのは好ましくない。
If the back pressure of the closing mechanism 98 is insufficient to support the die 92, the die spin 99, the material or the rough material 41 when the material or the rough material 41 is put into the die 92, FIG. As shown, the material or coarse material 41 is directly supported by pins 96.
If forging is performed in this state, a forging load is applied to the pin 96 and the pin 96 may be broken. Therefore, it is difficult to form a perforated product in the set state of FIG. It is not preferable to mold.

この熱間複動鍛造工程ユニット13Eは、閉塞機構98の油圧力の一部を利用し、ダイス92を鍛造開始前は上方で保持し(例えば、プレス下死点でのダイス位置より上方の定位置にダイス92の位置をピン等で制御する)、鍛造時に鍛造加圧方向と同じ方向にダイス92をプレス下死点でのダイス位置に移動させることにより、鍛造用素材の位置や鍛造製品の塑性流動を複雑に制御することも可能である。
また、鍛造製品の形状や用途に合わせ、例えば、油圧の大きさを変更することにより、ダイス92の下方への移動速度を変更したり、例えば、プレスのクランク角度に連動させて(すなわち、上金型の下降位置に連動させて、成形過程に連動させて)油圧の大きさを変化させることにより、ダイス92の下方への移動速度を変更したりすることにより、より複雑な素材の塑性流動を制御でき、複雑な形状の鍛造製品を成形することが可能である。
この熱間複動鍛造ユニット13Eをこの発明の温度パターン制御と併用することで、複数の成形工程中に熱間複動鍛造ユニット13Eを配置しても、欠肉等の成形不良の発生を抑えることができる。
This hot double-acting forging process unit 13E utilizes a part of the hydraulic pressure of the closing mechanism 98 and holds the die 92 upward before forging starts (for example, a constant above the die position at the press bottom dead center). The position of the die 92 is controlled by a pin or the like at the position), and by moving the die 92 to the die position at the press bottom dead center in the same direction as the forging pressurizing direction during forging, the position of the forging material and the forged product It is also possible to control the plastic flow in a complicated manner.
Further, according to the shape and application of the forged product, for example, by changing the hydraulic pressure, the downward movement speed of the die 92 is changed, for example, in conjunction with the crank angle of the press (that is, By changing the movement speed of the die 92 by changing the hydraulic pressure (in conjunction with the lowering position of the mold and in conjunction with the molding process), plastic flow of more complex materials It is possible to form a forged product with a complicated shape.
By using this hot double-action forging unit 13E together with the temperature pattern control of the present invention, even if the hot double-action forging unit 13E is arranged during a plurality of molding steps, the occurrence of molding defects such as undercutting is suppressed. be able to.

図10は待機を実施する工程ユニットの概略構成図である。
この待機工程ユニット13Fは、素材または粗材または鍛造製品42を鍛造せずに待機させるため、固定ダイス101の上に素材または粗材または鍛造製品42がトランスファーによって載せられ、固定ダイス101の上から素材または粗材または鍛造製品42がトランスファーによって移動させられる。
また、素材または粗材または鍛造製品42の温度低下を防ぐため、待機させる固定ダイス101にヒーター17を埋設させてもよい。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a process unit for performing standby.
The standby process unit 13 </ b> F causes the raw material, the rough material, or the forged product 42 to stand by without forging, so that the raw material, the rough material, or the forged product 42 is placed on the fixed die 101 by transfer, and from above the fixed die 101. The blank or rough or forged product 42 is moved by transfer.
Further, in order to prevent the temperature of the raw material, the rough material, or the forged product 42 from decreasing, the heater 17 may be embedded in the stationary die 101 that is on standby.

図11(a)〜(c)は金型温度制御装置(金型温度制御手段)の概略構成、各下金型の温度調整パターンを示す説明図である。
なお、各上金型も同様の温度制御を実施してもよい。
図11(a)において、第1工程ユニット131には、金型を加熱する第1ヒーター(金型加熱手段)171と、下金型の温度を検出する第1サーモカップル(金型温度検出手段)181とが設けられている。
また、第2工程ユニット132には、金型を加熱する第2ヒーター(金型加熱手段)172と、下金型の温度を検出する第2サーモカップル(金型温度検出手段)182とが設けられている。
また、第3工程ユニット133には、金型を加熱する第3ヒーター(金型加熱手段)173と、下金型の温度を検出する第3サーモカップル(金型温度検出手段)183とが設けられている。
そして、非接触式温度計(鍛造製品温度検出手段)16は、最終の工程ユニットである第3工程ユニット133から取り出した鍛造終了後の鍛造製品43の温度を検出するものである。
FIGS. 11A to 11C are explanatory views showing a schematic configuration of a mold temperature control device (mold temperature control means) and a temperature adjustment pattern of each lower mold.
Each upper mold may be subjected to the same temperature control.
In FIG. 11A, the first process unit 13 1 includes a first heater (die heating means) 17 1 for heating the die and a first thermocouple (die temperature) for detecting the temperature of the lower die. Detection means) 18 1 is provided.
The second step unit 13 2, the second heater (mold heating means) for heating the mold and 17 2, a second thermocouple (mold temperature detecting means) for detecting the temperature of the lower mold 18 2 And are provided.
The third process unit 13 3 includes a third heater (die heating means) 17 3 for heating the mold and a third thermocouple (die temperature detecting means) 18 3 for detecting the temperature of the lower mold. And are provided.
The non-contact thermometer (forged product temperature detecting means) 16 is for detecting the temperature of the forged product 43 after completion of forging taken out from the third step unit 13 3 is the final step unit.

図11(b)において、金型温度制御装置(金型温度制御手段)19は、第1制御部201と、第2制御部202と、第3制御部203と、シーケンサ21とで構成されている。
そして、第1制御部201は、第1サーモカップル181で測定した第1検出温度値PV1に基づき、第1ヒーター171の温度を制御する第1温度設定値SP1を、第1ヒーター171へ出力する。
また、第2制御部202は、第2サーモカップル182で測定した第2検出温度値PV2に基づき、第2ヒーター172の温度を制御する第2温度設定値SP2を、第2ヒーター172へ出力する。
また、第3制御部203は、第3サーモカップル183で測定した第3検出温度値PV3に基づき、第3ヒーター173の温度を制御する第3温度設定値SP3を、第3ヒーター173へ出力する。
また、シーケンサ21は、非接触式温度計16で検出した鍛造製品43の鍛造製品検出温度値Tが設定値Sを上回ると、第1〜第3ヒーター171〜173で金型を加熱するのを停止させる、すなわち、第1〜第3ヒーター171〜173への通電をオフにする。
また、シーケンサ21は、第1〜第3ヒーター171〜173で各金型を加熱する、図11(c)に示す複数の加熱パターンP1〜P5を記憶しており、経時変化から加熱パターンP1〜P5を自動的に選択したり、タッチパネル等の入力部から加熱パターンP1〜P5を手動で選択することができる。
In FIG. 11 (b), the mold temperature control unit (mold temperature control means) 19, in the first control unit 20 1, the second control unit 20 2, and the third control unit 20 3, a sequencer 21 It is configured.
The first control unit 20 1, based on the first detected temperature value PV 1 measured by the first thermocouple 18 1, the first temperature setpoint SP 1 for controlling the first temperature of the heater 17 1, the first Output to heater 17 1 .
Further, the second control unit 20 2 sets the second temperature set value SP 2 for controlling the temperature of the second heater 17 2 based on the second detected temperature value PV 2 measured by the second thermocouple 18 2 to the second temperature. Output to heater 17 2 .
The third control unit 20 3, based on the third detection temperature value PV 3 measured by the third thermocouple 18 3, the third temperature set point SP 3 for controlling the third temperature of the heater 17 3, 3 and outputs it to the heater 17 3.
Further, when the forged product detection temperature value T of the forged product 43 detected by the non-contact thermometer 16 exceeds the set value S, the sequencer 21 heats the mold with the first to third heaters 17 1 to 17 3. That is, that is, the energization to the first to third heaters 17 1 to 17 3 is turned off.
Further, the sequencer 21 stores a plurality of heating patterns P1 to P5 shown in FIG. 11C, in which the respective molds are heated by the first to third heaters 17 1 to 17 3 . P1 to P5 can be automatically selected, or the heating patterns P1 to P5 can be manually selected from an input unit such as a touch panel.

図11(c)において、加熱パターンP1は、各工程ユニット131〜133の金型が同一温度となるように、各ヒーター171〜173の各温度設定値SP1〜SP3を同一にする。
また、加熱パターンP2では、第1工程ユニット131から第3工程ユニット133へと金型の温度が順次高くなるように、第1ヒーター171の第1温度設定値SP1から第3ヒーター173の第3温度設定値SP3へと順次高くする。
また、加熱パターンP3では、第2工程ユニット132の金型の温度を第1および第3工程ユニット131,133の金型の温度よりも高くなるように、第2ヒーター172の第2温度設定値SP2を第1および第3ヒーター171,173の各温度設定値SP1,SP3よりも高くする。
また、加熱パターンP4では、第1および第2工程ユニット131,132の金型の温度を第3工程ユニット133の金型の温度よりも高くなるように、第1および第2ヒーター171,172の各温度設定値SP1,SP2を第3ヒーター173の第3温度設定値SP3よりも高くする。
また、加熱パターンP5では、第2工程ユニット132の金型の温度を第1および第2工程ユニット131,132の金型の温度よりも低くなるように、第2ヒーター172の第2温度設定値SP2を第1および第3ヒーター171,173の各温度設定値SP1,SP3よりも低くする。
なお、図11(c)の縦軸は設定温度値SPを示し、図11(c)の横軸は各工程ユニット131〜133の位置を示している。
In FIG. 11C, the heating pattern P1 has the same temperature setting values SP 1 to SP 3 of the heaters 17 1 to 17 3 so that the molds of the process units 13 1 to 13 3 have the same temperature. To.
Further, the heating pattern P2, so as from the first step unit 13 1 to the third step unit 13 3 temperature of the mold is sequentially increased, first to third heaters from the first temperature set point SP 1 of the heater 17 1 The temperature is gradually increased to the third temperature set value SP 3 of 17 3 .
Further, in the heating pattern P3, the second heater 17 2 of the second heater 17 2 is set so that the temperature of the mold of the second process unit 13 2 is higher than the temperature of the molds of the first and third process units 13 1 and 13 3 . (2) The temperature set value SP 2 is set higher than the temperature set values SP 1 and SP 3 of the first and third heaters 17 1 and 17 3 .
Further, in the heating pattern P4, the first and second heaters 17 are set so that the mold temperature of the first and second process units 13 1 and 13 2 is higher than the temperature of the mold of the third process unit 13 3. The temperature set values SP 1 and SP 2 of 1 and 17 2 are set higher than the third temperature set value SP 3 of the third heater 17 3 .
Further, the heating pattern P5, as the temperature of the second step unit 13 2 of the mold is lower than the temperature of the first and second step unit 13 1, 13 2 of the mold, the two second heater 17 first 2. The temperature set value SP 2 is set lower than the temperature set values SP 1 and SP 3 of the first and third heaters 17 1 and 17 3 .
The vertical axis of FIG. 11 (c) shows the set temperature value SP, the horizontal axis of FIG. 11 (c) shows the position of each process unit 131-134 3.

以下に各加熱パターンP1〜P5の具体的な設定組合せを例示しながら説明する。
加熱パターンP1は、各温度設定値SP1〜SP3を同じに設定した。
この加熱パターンP1は、素材の加工率が第1工程から第3工程までほぼ同等である場合や、鍛造安定期(鍛造開始からある程度の時間が経過し、金型温度が一定になった場合)に設定するのに好適なパターンである。
加熱パターンP2は、SP1<SP2=1.1SP1〜1.5SP1で、SP1<SP3=1.3SP1〜2SP1で、かつ、SP2<SP3に設定した。
この加熱パターンP2は、鍛造前後の製品部表面積が第1工程から第3工程まで徐々に大きくなる場合に設定するのに好適なパターンである。
加熱パターンP3は、第1、第2工程で鍛造成形を実施し、第3工程で穴明け加工等や第2工程からの加工率が小さい仕上げ加工等を行う場合に好適である。
加熱パターンP4は、鍛造安定期前の金型表面温度が一定になる前(鍛造開始時)に好適なパターンである。
加熱パターンP5は、第1、第3工程で使用する潤滑剤と第2工程で使用する潤滑剤が異なる場合に好適なパターンの一例である。
この加熱パターンP5は、潤滑剤の種類別に金型設定温度を変更することにより、第1〜第3工程まで、鍛造加工率に応じた最適な潤滑剤を使用することができる。
Below, it demonstrates, demonstrating the specific setting combination of each heating pattern P1-P5.
In the heating pattern P1, the temperature set values SP 1 to SP 3 were set to be the same.
This heating pattern P1 is when the processing rate of the material is substantially the same from the first step to the third step, or when the forging is stable (when a certain amount of time has elapsed from the start of forging and the mold temperature becomes constant). This is a pattern suitable for setting.
Heating pattern P2 is a SP 1 <SP 2 = 1.1SP 1 ~1.5SP 1, in SP 1 <SP 3 = 1.3SP 1 ~2SP 1, and was set to SP 2 <SP 3.
This heating pattern P2 is a pattern suitable for setting when the product surface area before and after forging gradually increases from the first step to the third step.
The heating pattern P3 is suitable when forging is performed in the first and second steps, and drilling or the like in the third step or finishing processing with a low processing rate from the second step is performed.
The heating pattern P4 is a suitable pattern before the die surface temperature before the forging stabilization period becomes constant (at the start of forging).
The heating pattern P5 is an example of a pattern suitable when the lubricant used in the first and third steps is different from the lubricant used in the second step.
This heating pattern P5 can use the optimal lubricant according to a forge processing rate to the 1st-3rd process by changing die setting temperature according to the kind of lubricant.

この加熱パターンP1〜P5は、少量多品種のいろいろな形状の鍛造製品や、鍛造製品の大きさ、鍛造する前の素材温度が異なったり、鍛造途中で何らかの理由によって鍛造を中断した後に鍛造を再開するときに各工程ユニット131〜133の金型温度が変化する場合を考慮して、シーケンサー21の入力部を操作することにより、予め最適と思われるものを選択したり、または、鍛造製品の成形不良状況を検出しながら成形の温度条件パターンを鍛造の途中で最適と思われるものに変更することができる。
また、シーケンサー21の入力部を操作することにより、加熱パターンを新たなものに変更したり、新たな加熱パターンを追加することもできる。
このように各工程ユニット131〜133の金型温度を調整することにより、例えば、鍛造開始から金型温度がある一定温度に安定するまでの間や、鍛造トラブルによって鍛造を中断した後に鍛造を再開して金型温度がある一定温度に定定するまでの鍛造製品温度のばらつき範囲を小さくすることができ、従来の鍛造製品よりも寸法精度のばらつきが小さく、また、鍛造製品への孔あけを実施する場合、孔あけ精度のばらつきの小さな鍛造製品を得ることが可能になる。
These heating patterns P1 to P5 are forged products of various shapes in small quantities, various sizes of forged products, different raw material temperatures before forging, or forging is resumed after forging is interrupted for some reason during forging In consideration of the case where the mold temperature of each of the process units 13 1 to 13 3 changes, the input unit of the sequencer 21 is operated to select the one that seems to be optimal in advance, or the forged product It is possible to change the molding temperature condition pattern to what seems to be optimal during forging while detecting the molding failure condition.
Also, by operating the input unit of the sequencer 21, the heating pattern can be changed to a new one, or a new heating pattern can be added.
Thus, by adjusting the mold temperature of each of the process units 13 1 to 13 3 , forging, for example, from the start of forging until the mold temperature is stabilized at a certain temperature, or after forging is interrupted due to forging trouble The forged product temperature variation range until the mold temperature is fixed at a certain temperature can be reduced, and the variation in dimensional accuracy is smaller than that of conventional forged products. When drilling is performed, it becomes possible to obtain a forged product with small variations in drilling accuracy.

この発明の、複数の成形工程の途中の各成形においての温度管理が必要であるが、この発明で用いる各工程ユニット131〜133においては、排出する鍛造製品(最終製品)43の温度を所定の範囲内に制御することが重要である。
例えば、まず、鍛造製品(最終製品)43の温度管理範囲を所定の範囲に設定し、次に、それを満たすように途中の成形品の温度管理を任意に設定することができ、これらを実現できように温度パターンを各工程ユニット131〜133に設定することが好ましい。
このように温度を管理する場合、例えば、鍛造製品温度検出手段により鍛造製品温度を検出し、所定の温度範囲から外れたと判定したとき、その結果が金型温度制御装置(金型温度制御手段)へフィードバックされ、金型温度制御装置(金型温度制御手段)に予め設定された温度パターン変化シーケンスが作動し、各金型の金型加熱手段への制御が切り替わり、その結果、鍛造製品温度を所定の範囲内に制御することができる。
または、金型温度検出手段により各金型温度を検出し、所定の温度パターンから外れたと判定したとき(例えば、経時的に熱が蓄積されるなどの要因で金型の温度が上昇した場合)、その結果が金型温度制御装置(金型温度制御手段)へフィードバックされ、金型温度制御装置(金型温度制御手段)に予め設定された温度パターン変化シーケンスが作動し、各金型の金型加熱手段への制御が切り替わり、その結果、鍛造製品温度を所定の範囲内に制御することができる。
上記のように、温度パターンを設定することで、鍛造製品は、ダレ等の鍛造欠陥が抑止され、鍛造製品の寸法安定性が確保され、機械的特性が鍛造製品の用途として十分な特性を有するものが容易に得られる。
Although temperature control is required in each molding in the middle of a plurality of molding processes of the present invention, in each of the process units 13 1 to 13 3 used in the present invention, the temperature of the forged product (final product) 43 to be discharged is set. It is important to control within a predetermined range.
For example, first, the temperature control range of the forged product (final product) 43 can be set to a predetermined range, and then the temperature control of the molded product on the way can be arbitrarily set so as to satisfy it. It is preferable to set the temperature pattern in each of the process units 13 1 to 13 3 as possible.
When managing the temperature in this way, for example, when the forged product temperature is detected by the forged product temperature detecting means and it is determined that the temperature is out of the predetermined temperature range, the result is a mold temperature control device (die temperature control means). , The temperature pattern change sequence set in advance in the mold temperature control device (mold temperature control means) is activated, and the control of each mold to the mold heating means is switched. It can be controlled within a predetermined range.
Alternatively, when each mold temperature is detected by the mold temperature detection means and it is determined that the temperature has deviated from a predetermined temperature pattern (for example, when the mold temperature rises due to factors such as the accumulation of heat over time) The result is fed back to the mold temperature control device (mold temperature control means), and the temperature pattern change sequence set in advance in the mold temperature control device (mold temperature control means) is activated, and the mold of each mold is operated. Control to the die heating means is switched, and as a result, the forged product temperature can be controlled within a predetermined range.
As described above, by setting the temperature pattern, the forged product suppresses forging defects such as sagging, ensures the dimensional stability of the forged product, and has sufficient mechanical properties for the use of the forged product. Things are easily obtained.

次に、動作について説明する。
まず、所定の温度まで加熱した素材をトランスファーで熱間鍛造装置の第1工程ユニットへの途中まで搬送し、停止させる。
そして、潤滑剤の噴霧が完了すると、第1工程ユニットへの途中で停止していた素材がトランスファーによって第1工程ユニットの下金型まで搬送され、下金型に投入されて熱間鍛造が行われる。
なお、トランスファーは、下金型に素材を投入した後、元の位置へ戻る。
次に、熱間鍛造が施され、ベッドノックアウトで押されたノックアウトピンによって排出される粗材は、金型から無理なく排出できる位置まで上下金型に接触しないようにノックで最低量がリフトアップされる。
この状態でパンチが上死点で停止(熱間鍛造装置が上死点で停止)し、リフトアップされた粗材はトランスファーによって第2工程ユニットへの中間位置まで搬送されて停止する。
上述した動作が順次第3工程ユニットまで行われた後、第3工程ユニットから取り出された鍛造製品は、トランスファーによって熱間鍛造装置外へ搬送される。
なお、第3工程ユニットから取り出された鍛造製品の温度が非接触式温度計(鍛造製品温度検出手段)によって検出され、この検出温度に基づいて各工程ユニットの金型の温度が制御される。
そして、上死点から鍛造を開始し、次の鍛造が開始されるまでの所要時間は10秒以内とする。
また、鍛造製品の搬送はトランスファーではなく産業用ロボットによる搬送でもよい。
Next, the operation will be described.
First, the material heated to a predetermined temperature is transferred to the middle of the first process unit of the hot forging device by transfer and stopped.
When spraying of the lubricant is completed, the material that has been stopped on the way to the first process unit is transferred to the lower mold of the first process unit by transfer, and is put into the lower mold for hot forging. Is called.
The transfer returns to the original position after the material is put into the lower mold.
Next, the minimum amount of the rough material discharged by the knockout pin that has been hot forged and pushed by the bed knockout is lifted up by knocking so that it does not come into contact with the upper and lower molds to a position where it can be discharged without difficulty. Is done.
In this state, the punch stops at the top dead center (the hot forging device stops at the top dead center), and the lifted up rough material is transported to the intermediate position to the second process unit and stopped.
After the above-described operation is sequentially performed up to the third process unit, the forged product taken out from the third process unit is transferred to the outside of the hot forging device by transfer.
The temperature of the forged product taken out from the third process unit is detected by a non-contact thermometer (forged product temperature detecting means), and the temperature of the mold of each process unit is controlled based on this detected temperature.
Then, forging is started from the top dead center, and the time required until the next forging is started is set to be within 10 seconds.
Further, the forged product may be conveyed not by transfer but by an industrial robot.

鍛造後に粗材または鍛造製品をトランスファーや産業用ロボットで取り出した後、各々の上下金型の鍛造成形部位に水溶性黒鉛潤滑剤あるいは油性潤滑剤を潤滑剤噴霧装置から噴霧する。
上金型の側面が鍛造製品の表面となる場合、上金型側面に潤滑剤を噴霧することができるように、図4の潤滑剤噴霧装置14Bを設置する。
このように熱間鍛造装置、トランスファー、潤滑剤噴霧装置を動作させて熱間鍛造を行わせる制御は、制御装置(制御手段)によって行われる。
After forging, the rough material or the forged product is taken out by transfer or an industrial robot, and then a water-soluble graphite lubricant or an oil-based lubricant is sprayed from a lubricant spraying device to the forging portions of the upper and lower molds.
When the side surface of the upper mold is the surface of the forged product, the lubricant spraying device 14B of FIG. 4 is installed so that the lubricant can be sprayed on the side surface of the upper mold.
Thus, the control for operating the hot forging device, the transfer, and the lubricant spraying device to perform the hot forging is performed by a control device (control means).

上記した鍛造は、素材切断面が鍛造加圧方向に直角となるように工程ユニットに素材投入し、鍛造成形を行う。
この素材は、鍛造加圧中に素材が座屈しない最小径にするのが望ましい。
熱間鍛造装置の中央部では、プレスの加圧能力を最も必要とする成形が好ましい。
また、鍛造製品精度を最も必要とする成形も好ましい。
鍛造製品に孔をあける場合、温度によって孔あけ基準面の寸法が変化するため、孔あけ精度を必要とする場合、孔あけ前の温度をある温度範囲に保つことが好ましい。
熱間複動鍛造工程ユニットでは、素材または粗材に鍛造加圧方向と直角となる方向から成形を行う。
素材を第1工程で熱間複動鍛造するよりも、1回以上熱間密閉鍛造あるいは熱間閉塞鍛造を実施した粗材に複動鍛造を実施する方が、メタルフローの制御をはかったり、リンク機構やスライダー機構の損傷防止をはかる上でより好ましい。
各工程ユニットで発生する鍛造加圧を全て加えた鍛造荷重が、鍛造機械の許容加圧荷重よりも小さい場合、各工程ユニット全てに素材もしくは粗材を投入してもよい。
In the forging described above, the material is put into the process unit so that the material cut surface is perpendicular to the forging pressure direction, and forging is performed.
It is desirable that this material has a minimum diameter that prevents the material from buckling during forging pressurization.
In the central part of the hot forging device, the molding that requires the most pressing capability of the press is preferable.
Further, molding that requires the most precision of forged products is also preferable.
When drilling a forged product, the size of the drilling reference surface changes depending on the temperature. Therefore, when drilling accuracy is required, it is preferable to keep the temperature before drilling within a certain temperature range.
In the hot double-action forging process unit, the raw material or the rough material is molded from a direction perpendicular to the forging pressure direction.
Rather than hot double-action forging of the material in the first step, it is better to carry out double-action forging on a rough material that has been subjected to hot closed forging or hot closed forging at least once, to control the metal flow, This is more preferable for preventing damage to the link mechanism and the slider mechanism.
When the forging load to which all the forging pressure generated in each process unit is applied is smaller than the allowable pressurizing load of the forging machine, a raw material or a rough material may be added to all the process units.

Figure 2007260778
Figure 2007260778

表1に、図1に示した熱間鍛造装置11で製造する鍛造製品と、選定した工程ユニットの配置とを示す。
素材として、連続鋳造法の一種である昭和プロセス(SHOWA PROCESS)で製造されたAl−Si系合金(アルミニウム合金)の連続鋳造棒を円柱状に切断した切断品を使用した。
そして、素材は、鍛造前に素材加熱炉で指定した設定温度に加熱した。
また、素材は、素材と粗材との表面積比から鍛造前に水溶性黒鉛潤滑剤を素材に塗布した方が好ましいと判断した場合に限って潤滑剤を塗布した。
Table 1 shows the forged products manufactured by the hot forging device 11 shown in FIG. 1 and the arrangement of the selected process units.
As a raw material, a cut product obtained by cutting a continuous cast rod of an Al—Si alloy (aluminum alloy) manufactured by Showa Process, which is a kind of continuous casting method, into a cylindrical shape was used.
And the raw material was heated to the preset temperature designated with the raw material heating furnace before forging.
Further, the lubricant was applied to the material only when it was determined that it was preferable to apply the water-soluble graphite lubricant to the material before forging from the surface area ratio between the material and the rough material.

表1における鍛造製品形状Aは、中心に孔のあるドーナツ状で、上面に放射状のリブ状部があり、そのリブ状部外周部に異形のフランジ状部のある形状である。
また、鍛造製品形状Bは、円柱状部分の下側中心に下側へ窄む円錐状柱が連なり、リブ状部または溝、フランジ状部および孔のない形状である。
この鍛造製品形状Bを鍛造する場合、第3工程ユニットを待機工程ユニットとしたが、待機工程ユニットを第1工程ニットとし、他の工程ユニットを順次繰り下げてもよい。
また、鍛造製品形状Cは、カップ状で、カップ下側外周に周方向へ肉盛り部が一定間隔であり、カップ内周面に周方向へリブ状部が一定間隔であるものの、フランジ状部および孔のない形状である。
また、鍛造製品形状Dは、円柱の外周に周方向へ肉盛り部が一定間隔であり、上面に開放する溝、この溝の内側に位置して上面に開放する複数のリブ状があり、上側外周にフランジ状部があるものの、孔のない形状である。
また、鍛造製品形状Eは、フランジ付カップ状で、下側外周にフランジ状部があり、底の中心に孔があるものの、リブ状部または溝のない形状である。
この鍛造製品形状Eの場合、表1に工程ユニットを4つにした場合も記載した。
The forged product shape A in Table 1 is a donut shape with a hole in the center, a radial rib-like portion on the upper surface, and a shape with an irregular flange-like portion on the outer periphery of the rib-like portion.
Further, the forged product shape B is a shape without a rib-like portion or a groove, a flange-like portion and a hole, in which a conical column narrowing downward is connected to the lower center of the cylindrical portion.
When forging this forged product shape B, the third process unit is a standby process unit, but the standby process unit may be a first process knit and the other process units may be sequentially lowered.
Further, the forged product shape C is cup-shaped, and the build-up portions in the circumferential direction are arranged at regular intervals on the lower outer periphery of the cup, and the rib-shaped portions are arranged at regular intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cup. And a shape without holes.
Further, the forged product shape D has a circumferentially extending portion on the outer circumference of the cylinder at a constant interval, a groove opened on the upper surface, and a plurality of ribs located inside the groove and opened on the upper surface. Although it has a flange-like portion on the outer periphery, it has a shape without holes.
The forged product shape E is a cup shape with a flange, a flange-like portion on the lower outer periphery, and a hole in the center of the bottom, but without a rib-like portion or groove.
In the case of this forged product shape E, Table 1 also shows the case where the number of process units is four.

表1に示すように、同一鍛造装置内に2組以上の工程ユニットを組み込み、各工程ユニットに対応する鍛造工程が5種類の鍛造工法から選ばれる組み合わせで、1回の加熱した素材から複雑な形状の鍛造製品を安価に得ることが可能となった。
また、鍛造製品は応力腐食割れや粗大結晶粒が発生しないため、機械的特性が良好な鍛造製品を得ることができた。
また、従来、鋳造やダイキャストで発生を抑制することが困難な材料欠陥である鋳巣が鍛造製品内部にないため、構造部材、耐圧部材としての能力向上が得られた鍛造製品を製造することができた。
As shown in Table 1, two or more sets of process units are incorporated in the same forging apparatus, and the forging process corresponding to each process unit is a combination selected from five types of forging methods and is complicated from a single heated material. Shaped forged products can be obtained at low cost.
In addition, since the forged product does not generate stress corrosion cracking or coarse crystal grains, a forged product having good mechanical properties can be obtained.
In addition, forging products with improved performance as structural members and pressure-resistant members have been manufactured because there are no defects in the forged products that have been difficult to suppress by casting or die casting. I was able to.

鍛造製品の温度を非接触式温度計で検出し、鍛造製品の設定温度範囲から鍛造製品の温度が下側へ外れないように、各工程ユニットに配置したヒーターによって鍛造後の粗材または鍛造製品をある温度設定範囲に収めるよう、ヒーターの加熱パターンを制御する。
鍛造製品の温度設定は、ダレ等の鍛造欠陥の抑止、鍛造製品の寸法安定性、鍛造製品の機械的特性等に影響を及ぼすため、鍛造製品として十分な特性が得られる所定の温度範囲とすることが望ましい。
Forging products or forged products after forging by heaters arranged in each process unit so that the temperature of the forged products is detected with a non-contact thermometer and the temperature of the forged products does not deviate downward from the set temperature range of the forged products. The heating pattern of the heater is controlled so that is within a certain temperature setting range.
The temperature setting of the forged product affects the suppression of forging defects such as sagging, the dimensional stability of the forged product, the mechanical properties of the forged product, etc., and therefore the temperature setting is within a predetermined temperature range that provides sufficient characteristics as a forged product. It is desirable.

図12はこの発明の他の実施例である熱間鍛造装置の概略構成を示す説明図であり、図1〜図11と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図12において、工程ユニットストック装置(工程ユニットストック手段)23は、同種の工程ユニットを含めて各工程の工程ユニットを予め備えて置く部分である。
工程ユニット移載装置(工程ユニット移載手段と)25は、工程ユニットストック装置23から所定の工程ユニットを取り出し、その工程ユニットの取付位置へ移動して工程ユニットを鍛造機械(熱間鍛造装置11)にセットしたり、鍛造機械(熱間鍛造装置11)から工程ユニットを取り出し、工程ユニットストック装置23へ返却するものである。
制御装置(制御手段)26は、内蔵した記憶装置(記憶手段)27が記憶している組み合わせ情報に基づいて工程ユニット移載装置25を制御する工程ユニット移載制御装置(工程ユニット移載制御手段)、熱間鍛造装置11を制御する制御装置(制御手段)、トランスファーを制御する移送制御装置(移送制御手段)、潤滑剤噴霧装置を制御する潤滑剤噴霧制御装置(潤滑剤噴霧制御手段)、金型温度制御装置(金型温度制御手段)などを兼ねている。
そして、記憶装置27は、成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニット、成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニットの金型温度制御装置にセットする温度制御条件を鍛造製品に対応した組み合わせ情報の一部として予め記憶するものである。
なお、潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)、トランスファー(移送機構、移送手段)、非接触式温度計(鍛造製品温度検出手段)は、先の実施例と同じなので、図示が省略されている。
FIG. 12 is an explanatory view showing a schematic configuration of a hot forging device according to another embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in FIGS.
In FIG. 12, a process unit stock device (process unit stock means) 23 is a part that includes a process unit for each process in advance including the same type of process unit.
The process unit transfer device (process unit transfer means) 25 takes out a predetermined process unit from the process unit stock device 23, moves to the mounting position of the process unit, and moves the process unit to the forging machine (hot forging device 11). Or a process unit is taken out from the forging machine (hot forging device 11) and returned to the process unit stock device 23.
The control device (control means) 26 is a process unit transfer control device (process unit transfer control means) that controls the process unit transfer device 25 based on the combination information stored in the built-in storage device (storage means) 27. ), A control device (control means) for controlling the hot forging device 11, a transfer control device (transfer control means) for controlling the transfer, a lubricant spray control device (lubricant spray control means) for controlling the lubricant spray device, Also serves as a mold temperature control device (mold temperature control means).
And the memory | storage device 27 respond | corresponded to the forging product the temperature control conditions set to the die temperature control apparatus of each process unit corresponding to the forging product which is due to form, corresponding to the forging product which is due to be formed. It is stored in advance as part of the combination information.
The lubricant spraying device (lubricant spraying means), transfer (transfer mechanism, transfer means), and non-contact type thermometer (forged product temperature detecting means) are the same as in the previous embodiment, and are not shown in the figure. .

成形予定の鍛造製品が決まると、その形状の特徴、複雑さに対応する鍛造製品の形状を得るため、必要な複数に分割した成形工程、成形順序、各成形工程における成形条件(鍛造荷重条件、金型温度条件、潤滑剤噴霧条件)が設計される。
その結果、各成形工程ではその工程での成形内容に応じて金型の種類が決まり、それに対応した工程ユニットが取り付けられる。
すなわち、成形予定の鍛造製品に対応させた工程ユニット位置に取り付ける工程ユニットが決まることになる。
一方、各成形工程ではその工程での成形内容に応じて金型の温度条件が決まり、それに対応して金型温度条件を各工程ユニットに設定することになる。
すなわち、成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニットのヒーターにセットする温度条件が予め決まることになる。
Once the forged product to be formed is determined, to obtain the shape of the forged product corresponding to the characteristics and complexity of the shape, the required multiple molding processes, molding sequence, molding conditions in each molding process (forging load conditions, Mold temperature conditions, lubricant spray conditions) are designed.
As a result, in each molding step, the type of mold is determined according to the molding content in that step, and a corresponding process unit is attached.
That is, the process unit attached to the process unit position corresponding to the forging product to be formed is determined.
On the other hand, in each molding process, the mold temperature condition is determined according to the molding content in the process, and the mold temperature condition is set in each process unit correspondingly.
That is, the temperature condition set in the heater of each process unit is determined in advance corresponding to the forged product to be formed.

図12の実施例について説明する。
なお、図示を省略した潤滑剤噴霧装置、トランスファー、非接触式温度計は、先の実施の動作と同じなので、必要な部分においてのみ説明する。
この実施例では、制御装置26に設けられた記憶装置27に、成形予定の鍛造製品に対応させた各工程ユニット、成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニットの金型温度制御条件を少なくとも含んだものを組み合わせ情報として鍛造製品に対応させて予め記憶させることができる。
制御装置26への組み合わせ情報は、制御装置26に設けられた入力部から直接キー操作によって入力することができ、または、制御装置26に設けられた通信手段を介して遠隔に設置された集中管理装置等から入力することができる。
記憶装置27内の組み合わせ情報は、鍛造製品をキーとして識別できるデータベースの形で記憶されている。
なお、同一形状の鍛造製品に対して組み合わせ情報を複数の変化パターンを識別して記憶することができる。
記憶装置27の組み合わせ情報は、鍛造製品の情報を制御装置26に入力することで呼び出すことができる。
そして、呼び出された組み合わせ情報は記憶装置27から制御装置26のメモリ上に移される。
ここで、組み合わせ上の内容の一部を修正し、記憶装置27内の組み合わせ情報の内容を更新することができる。
呼び出された組み合わせ情報は、制御装置26の表示画面に各工程ユニットに取り付けた金型の種類、各金型に設定されるべき温度条件の書式で表示される。
The embodiment of FIG. 12 will be described.
Note that the lubricant spray device, transfer, and non-contact thermometer not shown are the same as those in the previous implementation, and will be described only in necessary portions.
In this embodiment, the storage device 27 provided in the control device 26 stores at least the mold temperature control conditions of each process unit corresponding to the forged product scheduled for molding and the forged product scheduled for molding. The inclusion can be stored in advance as combination information corresponding to the forged product.
The combination information to the control device 26 can be directly input from the input unit provided in the control device 26 by key operation, or centralized management installed remotely via the communication means provided in the control device 26. It can be input from a device or the like.
The combination information in the storage device 27 is stored in the form of a database that can identify the forged product as a key.
In addition, a combination information can be memorize | stored by identifying a some change pattern with respect to the forged product of the same shape.
The combination information in the storage device 27 can be called up by inputting forged product information to the control device 26.
The called combination information is transferred from the storage device 27 to the memory of the control device 26.
Here, a part of the content on the combination can be corrected, and the content of the combination information in the storage device 27 can be updated.
The called combination information is displayed on the display screen of the control device 26 in the format of the type of mold attached to each process unit and the temperature condition to be set for each mold.

制御装置26はメモリ上の組み合わせ情報に基づき、工程ユニット移載装置25へ各工程ユニット(金型の種類)の指示情報を転送する。
工程ユニット移載装置25は指示情報に基づき、工程ユニットストック装置23へ工程ユニット(金型)の在庫を問い合わせ、工程ユニットストック装置23は問い合わせに応答して指示の工程ユニット(金型)を工程ユニット移載装置25に渡す。
工程ユニット移載装置25は、指定の工程ユニットを受け取り、指定の工程ユニットの位置へ移動して取り付ける。
なお、工程ユニットの取付方法は、その構造に適した公知の方法を用いることができる。
Based on the combination information on the memory, the control device 26 transfers the instruction information of each process unit (mold type) to the process unit transfer device 25.
The process unit transfer device 25 inquires the process unit stock device 23 about the stock of the process unit (die) based on the instruction information, and the process unit stock device 23 processes the instructed process unit (die) in response to the inquiry. The unit is transferred to the unit transfer device 25.
The process unit transfer device 25 receives the specified process unit, moves to the position of the specified process unit, and attaches it.
In addition, the well-known method suitable for the structure can be used for the attachment method of a process unit.

工程ユニットストック装置23は、工程ユニットが番地毎にその在庫配置、在庫状況を、内蔵した工程ユニットストック記憶装置(工程ユニットストック記憶手段)24に記憶している。
そして、番地位置からの工程ユニットの取り出しは、ロボット、移載コンベアなど公知の在庫管理システムを用いることができる。
The process unit stock device 23 stores the stock arrangement and stock status of each process unit for each address in a built-in process unit stock storage device (process unit stock storage means) 24.
A process unit can be taken out from the address position by using a known stock management system such as a robot or a transfer conveyor.

工程ユニット移載装置25は、ロボット、移載コンベア、クレーンなど公知の搬送システムを用いることができる。
また、工程ユニット移載装置25は、各工程ユニット毎に設けることもできるし、全体で1つとすることもできる。
As the process unit transfer device 25, a known transfer system such as a robot, a transfer conveyor, or a crane can be used.
Moreover, the process unit transfer apparatus 25 can also be provided for every process unit, and can also be made into one as a whole.

制御装置26はメモリ上の組み合わせ情報に基づき、各ヒーター171〜173を制御し、金型の加熱温度を制御する。 Based on the combination information on the memory, the control device 26 controls the heaters 17 1 to 17 3 to control the heating temperature of the mold.

鍛造製品を変更する場合、制御装置26に鍛造製品の品種を入力する。
制御装置26は、入力情報に基づき、記憶装置27からそ鍛造製品に対応した新たな組み合わせ情報をメモリに呼び出す。
工程ユニット移載装置25は、制御装置26から指示された新たな組み合わせ情報と先の組み合わせ情報とを比較し、不要となった工程ユニットの取り付けられた位置へ移動して取り出し、工程ユニットストック装置23に渡す。
工程ユニットストック装置23では、戻された工程ユニットを受け取り、在庫状況を確認し、空いている番地位置に収納し、工程ユニットストック記憶装置24上の在庫情報を更新する。
When changing the forged product, the type of the forged product is input to the control device 26.
Based on the input information, the control device 26 calls new combination information corresponding to the forged product from the storage device 27 to the memory.
The process unit transfer device 25 compares the new combination information instructed from the control device 26 with the previous combination information, moves to the position where the process unit is no longer needed, and takes it out. The process unit stock device 23.
The process unit stock device 23 receives the returned process unit, checks the stock status, stores it at an available address position, and updates the stock information on the process unit stock storage device 24.

さらに、制御装置26は、各工程ユニットが取り付けられたことを確認し、各工程ユニットに対応した各ヒーター171〜173を金型温度条件で制御する。
制御装置26は、鍛造製品が入力されたとき、工程ユニットストック装置23に在庫状況を問い合わせてその結果から、同一形状の鍛造製品に対して組み合わせ情報の複数の変化パターンが使用可能であると判断した場合、組み合わせ情報に含まれる優先順位データに基づいて組み合わせ情報を呼び出す。
制御装置26は、鍛造製品が入力されたとき、工程ユニットストック装置23に在庫状況を問い合わせてその回答結果から、組み合わせ情報に基づいた金型取付が実現できない場合は、その旨の警告を発する。
このように、この発明では、製品仕様をキーワードとして、使用工程ユニット組み合わせ情報、温度パターン情報、さらに、優先順位データ情報がセットになって記憶されている情報を用いることが好ましい。
Further, the control device 26 confirms that each process unit is attached, and controls each heater 17 1 to 17 3 corresponding to each process unit under the mold temperature condition.
When the forged product is input, the control device 26 inquires the process unit stock device 23 about the stock status and determines from the result that a plurality of change patterns of combination information can be used for the forged product of the same shape. In such a case, the combination information is called based on the priority order data included in the combination information.
When the forged product is input, the control device 26 inquires the process unit stock device 23 about the stock status, and if the die attachment based on the combination information cannot be realized from the answer result, the control device 26 issues a warning to that effect.
As described above, in the present invention, it is preferable to use information in which the use process unit combination information, the temperature pattern information, and the priority order data information are stored as a set, using the product specification as a keyword.

この発明を用いて成形製品を製造した例を以下に具体的に説明する。
発明した工法による実施例として、Al−Si系合金である『AHS』の連続鋳造丸棒切断品(直径80mm)を用い、外接円径約160mm、重量837gの中央部に貫通孔のある円盤状の鍛造製品である耐圧用カバーを製造した条件を下記に示す。
The example which manufactured the molded product using this invention is demonstrated concretely below.
As an example according to the invented method, a disc-like shape having a circumscribed circle diameter of about 160 mm and a weight of 837 g in the center using a continuous cast round bar (diameter 80 mm) of “AHS” which is an Al—Si alloy. The conditions for manufacturing the pressure-resistant cover, which is a forged product, are shown below.

第1、第2工程には熱間密閉鍛造工程ユニットを用い、第3工程には熱間穴あけ鍛造工程ユニットを用いた。   A hot sealed forging process unit was used for the first and second processes, and a hot drilling forging process unit was used for the third process.

直径80mmの連続鋳造丸棒切断品は、第1工程の熱間密閉鍛造工程ユニットに切断した面がダイス上面と平行になるように設置した。
そして、第1工程により切断品は、次工程用鍛造粗材として外接円径約160mmまでつぶされ、第2工程の熱間密閉鍛造工程用ユニットにより中央部に貫通孔のない鍛造製品となり、第3工程の熱間穴あけ鍛造工程ユニットにより中央部に貫通孔のある円盤状の鍛造製品を得た。
もちろん、直径80mmの連続鋳造丸棒切断品以外にビレット切断品や押出棒切断品を使用してもよい。
A continuous cast round bar cut product having a diameter of 80 mm was placed in the first hot closed forging process unit so that the cut surface was parallel to the upper surface of the die.
Then, in the first step, the cut product is crushed to a circumscribed circle diameter of about 160 mm as a forged rough material for the next step, and becomes a forged product having no through hole in the central portion by the unit for hot sealed forging step in the second step. A disc-shaped forged product having a through hole in the center was obtained by a three-step hot drilling forging process unit.
Of course, in addition to a continuous cast round bar cut product having a diameter of 80 mm, a billet cut product or an extruded bar cut product may be used.

この連続鋳造丸棒切断品には、従来公知である水溶性黒鉛潤滑剤の塗布処理を施し、また、鍛造金型に従来公知の水溶性黒鉛潤滑剤を噴霧し、パンチで加重して熱間鍛造を実施した。
鍛造はH&F社製2500tナックルプレス装置を用い、このプレス装置内に第1〜第3工程ユニットを組み込んだ。
このとき、鍛造前の素材加熱温度は、400℃〜450℃のある温度範囲である素材を使用した。
第1〜第3工程の上下金型には外周部から均等に加熱できるようにリング状のヒーターを配置し、第1〜第3工程の上下金型温度を熱電対により測定できるように設置した。
また、鍛造後の製品温度を非接触式温度測定機で測定を行った。
これら温度測定装置を用い、耐圧用カバーの鍛造後の製品仕上がり温度が目標値±10℃になるように、また、複数工程を経ても欠肉、カブリなどの成形不良が発生しないように加熱パターンを設定して、鍛造開始から鍛造終了までリング状のヒーターの温度制御を行った。
このとき、温度パターンとして鍛造開始からある一定時間経過するまでの鍛造初期期間は、図11(c)の加熱パターンP4を使用し、SP1=SP2=180℃〜200℃とし、SP3を150℃〜190℃とした。
また、鍛造安定期間には図11(c)の加熱パターンP1を使用し、SP1=SP2=SP3=100℃〜200℃とした。
このとき、上流工程から鍛造品を取り出した後、潤滑剤を一定量噴霧し、下流工程へ前工程の鍛造品を投入するまでに要する時間を『各工程ユニット間を9秒で一定』とすることで、鍛造製品の仕上がり温度を制御しやすい条件とした状態で製造を行った。
このとき、上流工程から下流工程に要する時間(前工程から次工程へ投入する時間)が各工程ユニット間で一定でなくまちまちであると、金型表面温度や素材や鍛造製品温度が安定せず、寸法精度が悪くなったり、潤滑不良等の発生による製品焼きつき等が生じる。
その結果として、素材や金型の温度が変動すると、加熱パターン制御による安定運転の実現が困難となる場合がある。
このときの鍛造加圧力は、第1工程ユニット〜第3工程ユニットの合計が、プレス機能力内の1916tであった。
This continuously cast round bar cut product is subjected to a conventionally known water-soluble graphite lubricant coating treatment, and the forged mold is sprayed with a conventionally known water-soluble graphite lubricant and hot-loaded by punching. Forging was performed.
Forging was performed using a 2500-t knuckle press device manufactured by H & F, and the first to third process units were incorporated in the press device.
At this time, the raw material heating temperature before forging used the raw material which is a certain temperature range of 400 to 450 degreeC.
The upper and lower molds of the first to third steps are provided with ring heaters so that they can be heated uniformly from the outer periphery, and the upper and lower mold temperatures of the first to third steps are installed so that they can be measured with a thermocouple .
Further, the product temperature after forging was measured with a non-contact temperature measuring machine.
Using these temperature measuring devices, the heating pattern is set so that the finished product temperature after forging of the pressure-resistant cover will be the target value ± 10 ° C, and so that molding defects such as thinning and fogging will not occur even after multiple steps. The temperature of the ring-shaped heater was controlled from the start of forging to the end of forging.
At this time, for the initial period of forging until a certain period of time elapses from the start of forging as a temperature pattern, the heating pattern P4 of FIG. 11C is used, SP 1 = SP 2 = 180 ° C. to 200 ° C., and SP 3 is set. The temperature was set to 150 ° C to 190 ° C.
Further, the forged stable period using a heating pattern P 1 in FIG. 11 (c), the was a SP 1 = SP 2 = SP 3 = 100 ℃ ~200 ℃.
At this time, after the forged product is taken out from the upstream process, a certain amount of lubricant is sprayed, and the time required to put the forged product of the previous process into the downstream process is set to “constant between each process unit in 9 seconds”. Thus, the production was performed under conditions where the finished temperature of the forged product was easily controlled.
At this time, if the time required from the upstream process to the downstream process (the time required to input from the previous process to the next process) is not constant between the process units, the mold surface temperature, the material and the forged product temperature will not be stable. Dimensional accuracy is deteriorated, and product seizure occurs due to occurrence of poor lubrication.
As a result, when the temperature of the material or the mold fluctuates, it may be difficult to realize stable operation by heating pattern control.
As for the forging pressure at this time, the total of the first process unit to the third process unit was 1916t within the press functional force.

また、鍛造製品は従来製法である鋳造やダイキャストで生産された耐圧用カバーよりも機械的特性が向上し、耐圧部品として優れている。
また、従来製法である鋳造やダイキャストと内部品質を比較した場合、鋳巣等の欠陥がなく、均一微細な組織であるため、内部健全性にも優れている。
また、製品部以外にバリが発生しない鍛造製品であるため、得られた粗形材にはトリム痕がなく、材料歩留りの点から好ましいものになった。
In addition, forged products have improved mechanical characteristics and are superior as pressure-resistant parts compared to pressure-resistant covers produced by conventional casting and die casting.
In addition, when the internal quality is compared with conventional casting and die casting, the internal soundness is excellent because there is no defect such as a cast hole and the structure is uniform and fine.
Moreover, since it is a forged product which does not generate burrs other than the product part, the obtained rough profile has no trim marks and is preferable from the viewpoint of material yield.

また、他の実施例として、Al−Si系合金である『AHS』の連続鋳造丸棒切断品(直径80mm)を用い、外接円径約200mm、重量2000gの円盤状の鍛造製品であるコンプレッサー用部品を上記と同様に製造した。   As another example, for a compressor, which is a disc-shaped forged product having a circumscribed circle diameter of about 200 mm and a weight of 2000 g, using a continuous cast round bar (diameter 80 mm) of “AHS” which is an Al—Si alloy. Parts were produced as described above.

第1工程には熱間密閉鍛造工程ユニットを用い、第2工程には熱間閉塞鍛造工程ユニットを用い、第3工程は、待機工程ユニットとした。   A hot sealed forging process unit was used for the first process, a hot closed forging process unit was used for the second process, and a standby process unit was used for the third process.

直径80mmの連続鋳造丸棒切断品は、第1工程の熱間密閉鍛造工程ユニットにより、鍛造製品用粗材として外接円径約200mmまでつぶされ、次工程用鍛造粗材となり、第2工程の熱間閉塞鍛造工程ユニットにより、中央部に貫通孔のないコンプレッサー用鍛造製品(高さ130mm)を得た。
もちろん、直径80mmの連続鋳造丸棒切断品以外に、ビレット切断品や押出棒切断品を使用してもよい。
A continuous cast round bar cut product with a diameter of 80 mm is crushed to a circumscribed circle diameter of about 200 mm as a rough material for forged products by a hot sealed forging process unit in the first step, and becomes a forged rough material for the next step. A forged product (height 130 mm) for a compressor having no through-hole in the center was obtained by a hot closed forging process unit.
Of course, in addition to a continuous cast round bar cut product having a diameter of 80 mm, a billet cut product or an extruded bar cut product may be used.

この連続鋳造丸棒切断品には、従来公知である水溶性黒鉛潤滑剤の塗布処理を施し、また、鍛造金型に従来公知の油性潤滑剤を噴霧し、パンチで加重して熱間鍛造を実施した。
鍛造装置は、H&F社製2500tナックルプレス装置を用いた。
このとき、鍛造前の素材加熱温度は、400℃〜450℃のある温度範囲である素材を使用した。
第1、第2工程の上下金型には外周部から均等に加熱できるようにリング状のヒーターを配置し、第1、第2工程の上下金型温度を熱電対により測定できるように設置した。
また、鍛造後の製品温度を非接触式温度測定機で測定を行った。
これら温度測定装置を用い、コンプレッサー用鍛造製品の鍛造後の仕上がり温度が目標値±10℃になるように、また、複数工程を経ても欠肉、カブリなどの成形不良が発生しないように加熱パターンを設定して、鍛造開始から鍛造終了までリング状のヒーターの温度制御を行った。
このとき、上流工程から鍛造品を取り出した後、潤滑剤を一定量噴霧し、下流工程へ前工程の鍛造品を投入するまでに要する時間を『各工程ユニット間を10秒で一定』とすることで鍛造製品の仕上がり温度を制御しやすい条件により製造を行った。
このときの鍛造加圧力は、第1工程ユニットと第2工程ユニットとの合計が、2300tであった。
This continuously cast round bar cut product is subjected to a conventionally known water-soluble graphite lubricant coating treatment, and a forged mold is sprayed with a conventionally known oil-based lubricant, and is subjected to hot forging by applying a weight with a punch. Carried out.
As the forging device, a 2500 t knuckle press device manufactured by H & F was used.
At this time, the raw material heating temperature before forging used the raw material which is a certain temperature range of 400 to 450 degreeC.
The upper and lower molds of the first and second steps are provided with ring heaters so that they can be heated evenly from the outer periphery, and the upper and lower mold temperatures of the first and second steps are installed so that they can be measured by a thermocouple. .
Further, the product temperature after forging was measured with a non-contact temperature measuring machine.
Using these temperature measuring devices, the heating pattern so that the finished temperature after forging of the forged product for compressors becomes the target value ± 10 ° C, and molding defects such as undercut and fog do not occur even after multiple steps. The temperature of the ring-shaped heater was controlled from the start of forging to the end of forging.
At this time, after the forged product is taken out from the upstream process, a certain amount of lubricant is sprayed, and the time required to put the forged product of the previous process into the downstream process is set to “constant between each process unit in 10 seconds”. Thus, the production was performed under conditions that make it easy to control the finished temperature of the forged product.
As for the forging pressure at this time, the total of the first process unit and the second process unit was 2300 t.

また、上記により得られた鍛造製品は従来製法である鋳造やダイキャストで生産されたコンプレッサー用部品よりも機械的特性が優れている。
また、従来製法である鋳造やダイキャストと内部品質を比較した場合、鋳巣等の欠陥がなく、均一微細な組織であるため、内部健全性にも優れている。また、製品部以外にバリが発生しない鍛造製品であるため、得られた粗形材にはトリム痕がなく、材料歩留りの点から好ましいものになった。
なお、φ80の連続鋳造丸棒切断品からφ200の鍛造品を得ることができるため、例えば、φ200のビレットや押し出し棒から鍛造品を得る場合と比較しても、鍛造品寸法精度がよく、かつ、内部品質に優れた鍛造製品を得ることができた。
Moreover, the forged product obtained by the above is superior in mechanical characteristics to compressor parts produced by conventional casting or die casting.
In addition, when the internal quality is compared with conventional casting and die casting, the internal soundness is excellent because there is no defect such as a cast hole and the structure is uniform and fine. Moreover, since it is a forged product which does not generate burrs other than the product part, the obtained rough profile has no trim marks and is preferable from the viewpoint of material yield.
Since a forged product of φ200 can be obtained from a φ80 continuous cast round bar cut product, for example, compared with the case of obtaining a forged product from a φ200 billet or an extruded bar, the forged product has a good dimensional accuracy, and Forged products with excellent internal quality were obtained.

なお、上記鍛造製品を製造するのに使用した油圧装置は、鍛造品にあわせて圧力を可変できる装置であり、かつ、プレス角度によって油圧の大きさを変化させることのできる装置を使用した。   The hydraulic device used to manufacture the forged product was a device that can vary the pressure according to the forged product, and a device that can change the hydraulic pressure depending on the press angle.

この発明の一実施例である熱間鍛造装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the hot forging apparatus which is one Example of this invention. ヒーターの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of a heater. (a)は素材または粗材または鍛造製品をトランスファーのホルダーでクランプした状態を示す説明図、(b)はホルダーでクランプした素材または粗材または鍛造製品を工程ユニット間へ移動させて停止した状態を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the state which clamped the raw material, the rough material, or the forged product with the holder of the transfer, (b) The state which moved the raw material, the rough material, or the forged product clamped with the holder between process units, and stopped It is explanatory drawing which shows. 上金型の側面に潤滑剤を噴霧することが可能な潤滑剤噴霧装置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the lubricant spraying apparatus which can spray a lubricant on the side surface of an upper mold. 熱間密閉鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the process unit which implements hot hermetic forging. (a),(b)は熱間閉塞鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。(A), (b) is a schematic block diagram of the process unit which implements hot closed forging. 熱間穴あけ鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the process unit which implements hot hole forging. 熱間複動鍛造を実施する工程ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the process unit which implements hot double action forging. (a),(b),(c)は熱間複動鍛造を実施する他の工程ユニットの概略構成図である。(A), (b), (c) is a schematic block diagram of the other process unit which implements hot double action forging. 待機を実施する工程ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the process unit which implements standby. (a)〜(c)は金型温度制御装置(金型温度制御手段)の概略構成、各金型の温度調整パターンを示す説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing which shows schematic structure of a metal mold | die temperature control apparatus (metal mold temperature control means), and the temperature control pattern of each metal mold | die. この発明の他の実施例である熱間鍛造装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the hot forging apparatus which is another Example of this invention. (a),(b)はこの発明の熱間鍛造装置と、従来の熱間鍛造装置との工程を示すフローチャート図である。(A), (b) is a flowchart figure which shows the process of the hot forging apparatus of this invention, and the conventional hot forging apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

11 熱間鍛造装置(鍛造手段)
12a ロアプレート
12b アッパプレート
12c ガイドポスト
13 工程ユニット
131 第1工程ユニット
132 第2工程ユニット
133 第3工程ユニット
13A 熱間密閉鍛造工程ユニット
13B 熱間閉塞鍛造工程ユニット
13C 熱間密穴あけ工程ユニット
13D 熱間密複動造工程ユニット
13E 熱間密複動造工程ユニット
13F 待機工程ユニット
14 潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)
14A 潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)
14B 潤滑剤噴霧装置(潤滑剤噴霧手段)
15 トランスファー(移送機構、移送手段)
15a ホルダー
16 非接触式温度計(鍛造製品温度検出手段)
17 ヒーター(金型加熱手段)
171 第1ヒーター(金型加熱手段)
172 第2ヒーター(金型加熱手段)
173 第3ヒーター(金型加熱手段)
17a リングヒーター
17b 棒状ヒーター
181 第1サーモカップル(金型温度検出手段)
182 第2サーモカップル(金型温度検出手段)
183 第3サーモカップル(金型温度検出手段)
19 金型温度制御装置(金型温度制御手段)
201 第1制御部
202 第2制御部
203 第3制御部
21 シーケンサ
23 工程ユニットストック装置(工程ユニットストック手段)
24 工程ユニットストック記憶装置(工程ユニットストック記憶手段)
25 工程ユニット移載装置(工程ユニット移載手段)
26 制御装置(制御手段、工程ユニット移載制御装置:工程ユニット移載制御手段、金型温度制御装置:金型温度制御手段)
27 記憶装置(記憶手段)
31 ダイス
32 上金型(パンチ)
41 素材または粗材
42 素材または粗材または鍛造製品
43 鍛造製品
51 パンチ
52 ダイス
53 ブッシュ
54 ノック
55 ノックピン
61 パンチ
62 ダイス
63 ブッシュ
64 閉塞機構
65 ノック
66 ノックピン
71 パンチ
72 ダイス
73 ノック
74 ノックピン
76 排出経路(排出手段)
81 パンチ
82 ダイス
83 ブッシュ
84 ノック
85 ノックピン
86 複動パンチ
87 緩衝機構
91 パンチ
92 ダイス
93 ハウジング
94 シリンダ
95 受圧板
96 ピン
97 油圧板
98 閉塞機構
99 ダイスピン
101 固定ダイス
PV1 第1検出温度値
PV2 第2検出温度値
PV3 第3検出温度値
SP 温度設定値
SP1 第1温度設定値
SP2 第2温度設定値
SP3 第3温度設定値
S 設定値
T 鍛造製品検出温度値
P1 加熱パターン
P2 加熱パターン
P3 加熱パターン
P4 加熱パターン
P5 加熱パターン
11 Hot forging equipment (forging means)
12a Lower plate 12b Upper plate 12c Guide post 13 Process unit 13 1 1st process unit 13 2 2nd process unit 13 3 3rd process unit 13A Hot sealed forging process unit 13B Hot closed forging process unit 13C Hot close drilling process Unit 13D Hot dense double acting process unit 13E Hot dense double action process unit 13F Standby process unit 14 Lubricant spraying device (lubricant spraying means)
14A Lubricant spraying device (lubricant spraying means)
14B Lubricant spraying device (lubricant spraying means)
15 Transfer (transfer mechanism, transfer means)
15a Holder 16 Non-contact thermometer (forging product temperature detection means)
17 Heater (Die heating means)
17 1 1st heater (die heating means)
17 2 Second heater (die heating means)
17 3 3rd heater (die heating means)
17a Ring heater 17b Rod heater 18 1 1st thermocouple (mold temperature detection means)
18 2 2nd thermocouple (mold temperature detection means)
18 3 3rd thermocouple (mold temperature detection means)
19 Mold temperature control device (Die temperature control means)
20 1 1st control part 20 2 2nd control part 20 3 3rd control part 21 Sequencer 23 Process unit stock device (process unit stock means)
24 process unit stock storage device (process unit stock storage means)
25 process unit transfer device (process unit transfer means)
26 control device (control means, process unit transfer control device: process unit transfer control means, mold temperature control device: mold temperature control means)
27 Storage device (storage means)
31 dies 32 upper mold (punch)
41 Material or rough material 42 Material or rough material or forged product 43 Forged product 51 Punch 52 Die 53 Bush 54 Knock 55 Knock pin 61 Punch 62 Die 63 Bush 64 Closure mechanism 65 Knock 66 Knock pin 71 Punch 72 Die 73 Knock 74 Discharge pin 76 (Discharge means)
81 Punch 82 Dies 83 Bush 84 Knock 85 Knock Pin 86 Double Action Punch 87 Buffering Mechanism 91 Punch 92 Die 93 Housing 94 Cylinder 95 Pressure Plate 96 Pin 97 Hydraulic Plate 98 Closure Mechanism 99 Die Spin 101 Fixed Die PV 1 First Detection Temperature Value PV 2 second detection temperature value PV 3 third detection temperature value SP temperature set point SP 1 first temperature setpoint SP 2 second temperature set point SP 3 third temperature setpoint S set value T forged product detection temperature value P1 heating pattern P2 Heating pattern P3 Heating pattern P4 Heating pattern P5 Heating pattern

Claims (9)

熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニットを、または、熱間密閉鍛造工程ユニット、熱間閉塞鍛造工程ユニット、熱間穴あけ鍛造工程ユニット、熱間複動鍛造工程ユニットから同種を含んで選ばれた、成形予定の鍛造製品に対応させた2つ以上の工程ユニット、および、1つの待機工程ユニットを同一鍛造機械内に着脱可能に組み込んだ鍛造手段と、
各工程ユニットの金型を加熱する複数の金型加熱手段と、
各工程ユニットの金型の温度を検出する複数の金型温度検出手段と、
鍛造製品の温度を検出する鍛造製品温度検出手段と、
この鍛造製品温度検出手段および複数の金型温度検出手段の出力に基づいて複数の金型加熱手段を制御する金型温度制御手段と、
を備えていることを特徴とする熱間鍛造装置。
Two or more corresponding to the forging products to be formed, selected from the hot sealed forging process unit, hot closed forging process unit, hot drilling forging process unit, and hot double-acting forging process unit. Corresponds to the forging products that are planned to be formed, including the same types of process units or hot sealed forging process units, hot closed forging process units, hot drilling forging process units, hot double-acting forging process units Two or more process units, and a forging means in which one standby process unit is detachably incorporated in the same forging machine;
A plurality of mold heating means for heating the mold of each process unit;
A plurality of mold temperature detecting means for detecting the temperature of the mold of each process unit;
Forging product temperature detecting means for detecting the temperature of the forging product;
Mold temperature control means for controlling a plurality of mold heating means based on outputs of the forged product temperature detection means and the plurality of mold temperature detection means;
A hot forging device comprising:
上流の工程ユニットから下流の工程ユニットへ粗材または鍛造製品を搬送して鍛造するサイクルが10秒以内である、
ことを特徴とする請求項1に記載の熱間鍛造装置。
A cycle in which a rough material or a forged product is conveyed from an upstream process unit to a downstream process unit and forged is within 10 seconds.
The hot forging device according to claim 1.
上流の工程ユニットから粗材または鍛造製品を取り出して下流の工程ユニットにセットする移送手段を設けた、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱間鍛造装置。
Provided with transfer means to take the rough material or forged product from the upstream process unit and set it in the downstream process unit,
The hot forging device according to claim 1 or 2, characterized by the above.
工程ユニットの金型表面に設定量の潤滑剤を噴霧する潤滑剤噴霧手段を設けた、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の熱間鍛造装置。
Provided with a lubricant spraying means for spraying a set amount of lubricant on the mold surface of the process unit,
The hot forging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the hot forging device is provided.
素材がアルミニウムまたはアルミニウム合金である、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱間鍛造装置。
The material is aluminum or aluminum alloy,
The hot forging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the hot forging device is provided.
熱間穴あけ鍛造工程ユニットから発生する金属片を鍛造手段外へ排出する排出手段を設けた、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の熱間鍛造装置。
A discharging means for discharging the metal pieces generated from the hot drilling forging process unit out of the forging means,
The hot forging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the hot forging device is provided.
成形予定の鍛造製品に対応させて各工程ユニット、この各工程ユニットの金型温度制御手段にセットする温度制御条件を鍛造製品に対応した組み合わせ情報の一部として予め記憶する記憶手段と、
各工程ユニットを予め備えて置く工程ユニットストック手段と、
この工程ユニットストック手段から工程ユニットを取り出し、各工程ユニットの取付位置へ移動して工程ユニットをセットする工程ユニット移載手段と、
記憶手段が記憶した組み合わせ情報に基づいて工程ユニット移載手段を制御する工程ユニット移載制御手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の熱間鍛造装置。
Storage means for preliminarily storing, as part of the combination information corresponding to the forged product, the temperature control conditions set in the mold temperature control means of each process unit corresponding to the forged product to be formed;
Process unit stock means for pre-installing each process unit;
A process unit transfer means for taking out the process unit from the process unit stock means, moving to the mounting position of each process unit, and setting the process unit;
A process unit transfer control means for controlling the process unit transfer means based on the combination information stored in the storage means;
The hot forging device according to any one of claims 1 to 6, wherein a forging device is provided.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の熱間鍛造装置を用い、成形予定の鍛造製品形状に合わせて工程ユニットを選択し、組み合わせて鍛造製品を製造する、
ことを特徴とする鍛造製品製造方法。
Using the hot forging device according to any one of claims 1 to 7, a process unit is selected in accordance with a forged product shape to be formed and combined to produce a forged product.
A forged product manufacturing method characterized by that.
請求項8に記載の鍛造製品製造方法で製造した、
ことを特徴とする鍛造製品。
It was manufactured by the forged product manufacturing method according to claim 8,
Forging products characterized by that.
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