JP2007508945A - 4ハンマ型鍛造装置 - Google Patents

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ヴィクトール アンドレーヴィッチ ラツォルキン
スヴェトラーナ アレクサンドロフナ ラツォルキナ
アナトリイ フランツェヴィッチ ロシツキイ
イゴール ヴィクトロヴィッチ ノッツドリン
ウラディミル ボリソヴィッチ フィリポフ
ゲンナディイ セルゲーヴィッチ チェレムニッチ
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Abstract

本発明は、金属成形に関し、水圧鍛造プレスによってビレット及びブランクを鍛造するために利用できる。本発明の装置は、上ハンマ及び下ハンマのための2つのホルダと、これに運動力学的に連結された2つの側ハンマのための2つのホルダとを有する。上下のハンマは各々、凹部によって分離された2つの作業面を備え、側ハンマの作業面がこの凹部内に入り込んでいる。少なくとも1つの調節板が、下ハンマとそのホルダとの間に配置されている。下ハンマは、2つのL字形クランプによってホルダに固定され、これらL字形クランプは、これら傾斜面によって下ハンマホルダの傾斜面に押し付けられ、これらの波形面によって2つの摩擦板に押し付けられ、これら摩擦板は、例えば銅で作られていて、下ハンマの側面に固定されている。下ハンマ内に固定されたピンが、調節板の穴を貫通し、下ハンマホルダの穴内へ入り込んでいる。

Description

本発明は、金属成形に関し、特に4ハンマ型鍛造装置に関し、本発明は、インゴット及びブランクを油圧鍛造プレスで鍛造するのに利用できる。
本発明は、構造用鋼、工具鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼並びに他の変形しにくい鋼及び合金から、断面が円形、丸形及び矩形の鍛造品及び細長い製品を作るために機械工学業界及び冶金学業界で利用できる。
4つのハンマを有する棒状ブランクの半径方向鍛造のための成形用具が知られており、4つのハンマのうち2つは、各々2つの作業部分を有し、これら作業部分は、切欠きによって分離され、他方の2つのハンマは、各々2つの作業部分を有し、この作業部分は、第1の対をなすハンマに設けられた切欠きに入っている。(ブイ・エー・チューリン(Ed.V.A. Tyurin)編,ブイ・エー・チューリン(V.A. Tyurin)、ブイ・エー・ラゾルキン(V.A. Laxorkin)、ポスペロフ(I.A. Pospelov)他著,「フォーギング・オン・ラジアル・スクイージング・マシーンズ(Forging on Radial Squeezing Machines)」,マシノストロイエニン・パブリッシャーズ(Mashinostroyenie Publishers),モスクワ(Moscow),1990年,p.13−16(非特許文献1)を参照されたい。)
上記の成形用具により、半径方向鍛造機械を用いて広い寸法範囲の矩形断面の高品質鍛造品を製造することができ、かかる半径方向鍛造機械は、ハンマの密着高さを調節することができる。
上述の成形用具の欠点は、半径方向鍛造機械で達成される効果とほぼ同じ効果を奏するようには、この成形用具を水圧鍛造プレスに取り付けられている公知の4ハンマ型鍛造機械で使用できないことにある。これは、水圧鍛造プレスで用いられる4ハンマ型鍛造装置が全てのハンマ対について、ハンマ密着高さの別々の調整を行うことができないということに起因している。したがって、上述の成形用具をかかる4ハンマ型鍛造装置に用いても、作れる鍛造品の矩形断面は、狭い寸法範囲のものであるに過ぎない。
また、傾斜面を備えた上ハンマ及び下ハンマの2つのホルダと、側ハンマの2つのホルダとを有し、ホルダが、第1の2つのホルダに運動力学的に連結され、側ハンマが、上ハンマ及び下ハンマのホルダの傾斜面に対応した傾斜面を有し、4つのハンマが、クランプ及び締め付けスタッドでハンマホルダに締結されている4ハンマ型鍛造装置が、当該技術分野において知られている。(これについては、発明ガゼット公報第2/2001号において公開されたウクライナ国特許第34978号明細書(#34978A,B2 J 1/04,B2 J 13/02 )(特許文献1)を参照されたい)。
(特許文献のリスト)
発明ガゼット公報第2/2001号において公開されたウクライナ国特許第34978号明細書 (ブイ・エー・チューリン(Ed.V.A. Tyurin)編,ブイ・エー・チューリン(V.A. Tyurin)、ブイ・エー・ラゾルキン(V.A. Laxorkin)、ポスペロフ(I.A. Pospelov)他著,「フォーギング・オン・ラジアル・スクイージング・マシーンズ(Forging on Radial Squeezing Machines)」,マシノストロイエニン・パブリッシャーズ(Mashinostroyenie Publishers),モスクワ(Moscow),1990年,p.13−16
この装置の欠点は、ハンマ密着高さを調節することができず、したがって、1組のハンマで広い寸法範囲の矩形断面の鍛造品を製造するようには使用できないということにある。
本発明は、たった1組のハンマを用いることにより、広い寸法範囲の鍛造品を製造することができるという課題を解決し、たった1組のハンマの使用の結果として、必要な工具を製造する費用が軽減すると共に、その再調整に必要な時間が短くなる。
上述の課題は、傾斜面を備えた上ハンマ及び下ハンマの2つのホルダと、側ハンマの2つのホルダとを有する4ハンマ型鍛造装置であって、前記ホルダが、第1の2つのホルダに運動力学的に連結され、前記側ハンマが、前記上ハンマ及び前記下ハンマの前記ホルダの前記傾斜面に対応した傾斜面を有し、前記4ハンマ型鍛造装置が、クランプ及び締め付けスタッドで前記ハンマホルダに締結された4つのハンマを更に有し、前記ハンマのうち第1の2つ、即ち、上ハンマ及び下ハンマが、各々2つの作業部分を有し、該作業部分が、切欠きによって分離され、他の2つのハンマ、即ち、側ハンマが、各々1つの作業部分を有し、該作業部分が、上ハンマ及び下ハンマの前記切欠きに入るようになっている4ハンマ型鍛造装置において、1枚又は2枚以上の調節板が、前記下ハンマホルダと前記下ハンマそれ自体との間に取り付けられ、前記下ハンマは、2つのL字形クランプにより前記下ハンマに締結され、前記L字形クランプは、一方の側において、これらの傾斜面によって前記下ハンマの前記傾斜面に押し付けられ、他方の側において、前記下ハンマの前記側面に締結された2枚の摩擦板に押し付けられる、4ハンマ型鍛造装置によって解決できる。下ハンマ内に締結されたピンが、前記調節板に設けられた穴を貫通して、前記下ハンマホルダに設けられた穴に入っている。
摩擦板を銅で作ることは、上述の課題の解決に寄与する。
4ハンマ型鍛造装置は、上ハンマホルダ1と、下ハンマホルダ2と、側ハンマホルダ3,4と、上ハンマ5と、下ハンマ6と、側ハンマ7,8と、ガイド9〜12とを有している(図1)。ハンマは、クランプ13及び締め付けスタッド14によってハンマホルダに締結されている。少なくとも1つの調節板15が、下ハンマホルダ2と下ハンマ6との間に取り付けられている(図2)。下ハンマ6を保持したクランプ13は、L字形である(図2)。一方の側から、クランプ13は、これらの傾斜面により下ハンマホルダ2の傾斜面に押し付けられ、これらクランプは、他方の側からこれらの波形面により摩擦板16に押し付けられ、これら摩擦板は、ねじにより下ハンマ6の側面に締結されている(図2)。ピン17は、下ハンマ6内に固定され、調節板15に設けられた穴を貫通して、調節板15(図2)を心出しするために下ハンマホルダの穴の中に入っている(滑り嵌めにより)。加うるに、ピン17は、下ハンマが鍛造中に下ハンマホルダに対して長手方向軸線に向かって動くのを阻止する。クランプ及びスタッドによりハンマホルダ1〜4に締結された4つのハンマ5〜8のうち、2つのハンマ、即ち、上ハンマ及び下ハンマは、各々2つの作業部分を有し、他の2つのハンマ、即ち、側ハンマは、各々1つの作業面を有し、この作業面は、上ハンマ及び下ハンマの切欠き(図1及び図2)に入り込んでいる。
4ハンマ型鍛造装置は、次のように作動する。
4ハンマ型鍛造装置は、一定の寸法及び矩形断面の鍛造品を製造するために組み立てられた状態でプレスの作業領域内に据え付けられており、プレスをオンに切り換える。可動クロスバーが上板と一緒に上方に移動すると、プレスの上板に締結された上ハンマホルダ1も又、上ハンマ5と一緒に上方に動く。それと同時に、ガイド9〜12を用いた状態で、上ハンマホルダ1は、側ハンマ7,8と一緒に側ハンマホルダ3,4を互いに引き離し、かくして装置の作業領域を開く(図1及び図3)。次に、マニプレータ(図示せず)により、ブランクをハンマ5,6,7,8相互間の空間に送り込む。この後、プレス作業行程をオンに切り換え、このプレス作業行程では、プレスの可動クロスバーが、上ハンマホルダ1をハンマ5と一緒にブランクに近づけ(これは、断面の網掛けされた領域によって示されている)、そして、ハンマ6と共に、このブランクをその垂直平面(図3)で押し潰す。それと同時に、上ハンマホルダ1は、その傾斜面を用いて、側ハンマ7,8のホルダ3,4をブランクに近づけ、それにより、ブランクを半径方向及び接線方向に押し潰す。ブランクの押し潰しが完了すると、プレスのクロスバーは、上方に移動し、かくして、装置を開き、押し潰しサイクルを繰り返す。
他の寸法の矩形鍛造品を製造することが必要な場合、鍛造装置を制御盤(コントロールパネル)から、それぞれの指令を出すことにより、プレスの上クロスバーから切り離す。工具台を用いて鍛造装置をプレス作業領域から持ち出す。次に、締め付けスタッド14を取り外した後、下ハンマ6を保持しているL字形クランプを取り外し、下ハンマを持ち上げ、調節板15を交換する(図1及び図2)。
その後、ハンマ6を調節板15上に下降させ、締め付けスタッド14を用いてL字形クランプ13を取り付け、クランプ13の傾斜面が下ハンマホルダ2の傾斜面に圧接され、他方の側において、これらの波形面が摩擦板16に押し付けられるようにする(図1及び図2)。摩擦板16を下ハンマ6の側面に設けられたスロット内に取り付け、そして、ねじを用いて固定する(図2)。調節板15を心出しするため、下ハンマ6に固定され(この中に押し込まれる)案内ピン17が設けられる。
必要な調節板15を取り付けた後、ハンマ6をこれが調節板に接触するまで下降させる。その時点で、案内ピン17は、調節板15に設けられたそれぞれの穴に入り、かくして、これらの心出しが行われ、次に、案内ピン17は、下ハンマホルダ2に設けられたそれぞれの穴に入る。ピン17は又、下ハンマ6が大きな軸方向荷重の場合に下ハンマホルダ2に対して動くのを阻止するためにも用いられる(図2)。摩擦板は、軟質金属、例えば銅で作られている。L字形クランプ13を保持しているスタッドを締め付けると、L字形クランプは、これらの波形面が軟質摩擦板に食い込み、かくして、これらとしっかりとした係合状態を生じさせ、下ハンマ6の垂直運動を阻止する(図2)。
1組のハンマを用いることにより、下ハンマの上昇高さを調節しないで、図4に示すように、断面寸法がA=f(B)関数のプロット上に位置する鍛造品を製造することが可能である。バーの厚さは、A1の寸法からA′の寸法まで様々であってよく、その幅は、B0の寸法からB1まで様々であってよい(図4)。
調節板を用いて下ハンマの上昇高さが調節される特許請求の範囲に記載された鍛造装置を用いることにより、断面寸法が網掛け領域中のA=f(B)及びA=f′(B)関数のプロット相互間にある鍛造品を製造することが可能である(図5)。寸法Δ=A2−A1は、調節板を用いて達成される下ハンマの最大上昇高さに相当している。
かくして、ハンマの密着高さの変更に起因して、特許請求の範囲に記載された発明は、プロトタイプとして取り上げた4ハンマ型鍛造装置と比較して、1組のハンマを用いることにより、広い寸法範囲の矩形断面の鍛造品を製造することができるようになる。これにより、成形用具の製造費用を減少させると共に、一寸法のバーから別のバーに切り換えるとき、その再調整に必要な時間を30パーセントから40パーセント短くすることができる。
本発明は、矩形断面が矩形の鍛造品の製造に最適利用できる。
本発明の4ハンマ型鍛造装置の概略正面図である。 図1に示す4ハンマ型鍛造装置のA−A線における断面図である。 鍛造断面が網掛けされている矩形断面の鍛造品の成形に用いられる4ハンマ型鍛造装置を示す図である。 下ハンマの上昇高さを調節しない状態の一組のハンマに関するA=f(B)(Aは棒の長さ、Bは棒の幅である)という関数のプロット図である。 下ハンマの上昇高さが調節可能な1組のハンマについてのA=f(B)及びA=f′(B)のプロット図である。

Claims (2)

  1. 傾斜面を備えた上ハンマ及び下ハンマの2つのホルダと、側ハンマの2つのホルダとを有する4ハンマ型鍛造装置であって、前記ホルダが、第1の2つのホルダに運動力学的に連結され、前記側ハンマが、前記上ハンマ及び前記下ハンマの前記ホルダの前記傾斜面に対応した傾斜面を有し、前記4ハンマ型鍛造装置が、クランプ及び締め付けスタッドで前記ハンマホルダに締結された4つのハンマを更に有し、前記ハンマのうち第1の2つ、即ち、上ハンマ及び下ハンマが、各々2つの作業部分を有し、該作業部分が、切欠きによって分離されており、他の2つのハンマ、即ち、側ハンマが、各々1つの作業部分を有しており、該作業部分が、上ハンマ及び下ハンマの前記切欠きに入るようになっている4ハンマ型鍛造装置において、1枚又は2枚以上の調節板が、前記下ハンマホルダと前記下ハンマそれ自体との間に取り付けられ、前記下ハンマは、2つのL字形クランプにより前記下ハンマに締結されており、前記L字形クランプは、一方の側において、これらの傾斜面によって前記下ハンマの前記傾斜面に押し付けられ、他方の側において、前記下ハンマの前記側面に締結された2枚の摩擦板に押し付けられており、下ハンマ内に締結されたピンが、前記調節板に設けられた穴を貫通して、前記下ハンマホルダに設けられた穴に入っていることを特徴とする、4ハンマ型鍛造装置。
  2. 前記摩擦板は、銅で作られていることを特徴とする、請求項1記載の4ハンマ型鍛造装置。
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