JP2008238217A - Forging roll - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォージングロールに関する。 The present invention relates to a forging roll.
フォージングロールは、対向した上下一対のロール軸と、この上下一対のロール軸にそれぞれ取り付けられた上下一対の金型を有する装置であり、上下一対のロール軸の円周方向における所定の角度範囲には、同一円周上に一つの金型が取り付けられている。そして、上下一対の金型は、上下一対のロール軸を回転させたときに、上下一対の金型によって一対のロール軸間に被成形材料を噛み込むことができるようにロール軸に取り付けられている(例えば、特許文献1)。 The forging roll is a device having a pair of upper and lower roll shafts opposed to each other and a pair of upper and lower molds respectively attached to the pair of upper and lower roll shafts, and a predetermined angular range in the circumferential direction of the pair of upper and lower roll shafts Are attached with one mold on the same circumference. The pair of upper and lower molds are attached to the roll shaft so that when the pair of upper and lower roll shafts are rotated, the molding material can be caught between the pair of roll shafts by the pair of upper and lower molds. (For example, Patent Document 1).
かかるフォージングロールでは、上下一対のロール軸間に被成形材料を配設して、上下一対のロール軸を回転させることにより、一対のロール軸間において、上下一対の金型によって被成形材料を成形する。成形作業は以下の手順で行われる。 In such a forging roll, a molding material is disposed between a pair of upper and lower roll shafts, and the pair of upper and lower roll shafts is rotated, whereby the molding material is placed between the pair of roll shafts by a pair of upper and lower molds. Mold. The molding operation is performed according to the following procedure.
まず、図6(A)に示すように、成形時において、被成形材料Sは、一対のロール軸101間を挿通され、マニプレータMと反対側の待機位置に配置される。この待機位置への配置は、一対のロール軸101間に上下一対の金型102が存在しない状態で行われる。
ついで、ロール軸101の回転に合わせて、被成形材料SはマニプレータMと一緒に移動させると、上下一対の金型102によって一対のロール軸101間に被成形材料Sが噛み込まれる。すると、被成形材料Sは、上下一対の金型102に挟まれながらロール軸101の半径方向に移動されるので、その軸方向に沿って連続して成形される(図6(B)〜(C))。
したがって、フォージングロールを利用すれば、被成形材料をその軸方向に沿って所定の断面や所定の軸径に成形することができる。
First, as shown in FIG. 6A, during molding, the molding material S is inserted between the pair of
Next, when the molding material S is moved together with the manipulator M in accordance with the rotation of the
Therefore, if the forging roll is used, the material to be molded can be formed into a predetermined cross section or a predetermined shaft diameter along the axial direction thereof.
そして、かかるフォージングロールは、通常、ロール軸101の軸方向に沿って複数工程の金型対が並んで取り付けられており、この複数工程の金型対によって被成形材料は順次成形される。
Such forging rolls are usually provided with a plurality of mold pairs arranged side by side along the axial direction of the
しかるに、従来のフォージングロールでは、一つの金型ではそのロール軸の円周方向に沿った長さだけしか成形することができない。しかも、ロール軸は、その軸間距離を一定に保ったまま同一の方向に連続して回転しているので、一つの金型では一回しか成形を行うことができない。このため、成形量が大きい製品や長尺の製品では、ロール軸に設けられる金型数を増やして、成形工数を増やさなければならない。しかし、金型が増えると、金型を取り付ける領域を広くするためにロール軸を長くしなければならず、必然的に装置も大型化してしまうという問題があった。
また、一つの金型で成形できる長さを長くすれば金型数の増加は防ぐことができるが、そのためには金型の長さを長くしなければならない。すると、ロールの円周方向の長さも長くしなければならないから、ロール軸の直径を大きくせざるを得ず、この場合も装置の大型化は避けられない。
However, in the conventional forging roll, only one length along the circumferential direction of the roll axis can be formed with one mold. Moreover, since the roll shaft is continuously rotated in the same direction while keeping the distance between the axes constant, one roll can be formed only once. For this reason, in a product with a large molding amount or a long product, the number of molds provided on the roll shaft must be increased to increase the number of molding steps. However, as the number of molds increases, there is a problem that the roll shaft must be lengthened in order to widen the area where the molds are attached, and the apparatus is inevitably enlarged.
In addition, if the length that can be molded by one mold is increased, the number of molds can be prevented from increasing, but for this purpose, the length of the mold must be increased. Then, since the length of the roll in the circumferential direction must be increased, the diameter of the roll shaft must be increased, and in this case as well, an increase in the size of the apparatus is inevitable.
本発明は上記事情に鑑み、装置を大型化することなく、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造ができるフォージングロールを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a forging roll capable of manufacturing a product with a large molding amount or a long product without increasing the size of the apparatus.
第1発明のフォージングロールにおける成形方法は、一対のロール軸と、該一対のロール軸の外周面に設けられた一対の金型とを備え、該一対のロール軸間において前記一対の金型によって被成形材料を成形するフォージングロールにおける成形方法であって、前記一対のロール軸を正転逆転させ、前記被成形材料を、この正転逆転に合わせて前記一対のロール軸間で往復移動させながら成形し、前記一対のロール軸の回転方向を変化させるときに、前記一対のロール軸の軸間距離を変化させることを特徴とする。
第2発明のフォージングロールにおける成形方法は、第1発明において、前記一対の金型における前記被成形材料を成形する成形領域において、該成形領域内における他の部分に比べて成形負荷が小さい部分では、前記一対のロール軸の回転速度を速くし、該成形領域内における他の部分に比べて成形負荷が大きい部分では、前記一対のロール軸の回転速度を遅くすることを特徴とする。
第3発明のフォージングロールは、一対のロール軸と、該一対のロール軸の外周面に設けられた一対の金型とを備え、該一対のロール軸間において前記一対の金型によって被成形材料を成形する装置であって、前記一対のロール軸を、正転逆転させ得る駆動手段と、前記一対のロール軸の正転逆転に合わせて、前記被成形材料を、前記一対のロール軸間で往復移動させる材料移動手段と、前記一対のロール軸の回転方向を変化させるときに、前記一対のロール軸の軸間距離を調節し得る軸間調整機構とを備えていることを特徴とする。
第4発明のフォージングロールは、第3発明において、前記一対のロール軸に複数の金型対が設けられており、各ロール軸の外周面には、前記複数の金型対が、前記一対のロール軸の外周面における同一円周上に沿って配設されていることを特徴とする。
第5発明のフォージングロールは、第3発明において、前記ロール軸を回転させる駆動源がサーボモータであることを特徴とする。
A forming method for a forging roll according to a first aspect of the present invention includes a pair of roll shafts and a pair of molds provided on an outer peripheral surface of the pair of roll shafts, and the pair of molds between the pair of roll shafts. A forming method in a forging roll for forming a material to be formed by rotating the pair of roll shafts forward and backward, and reciprocating the material to be formed between the pair of roll shafts in accordance with the forward and reverse rotation. The distance between the pair of roll shafts is changed when the direction of rotation of the pair of roll shafts is changed.
The forming method of the forging roll of the second invention is the portion of the first invention in which the molding load is smaller in the molding region for molding the material to be molded in the pair of molds than in other portions in the molding region. Then, the rotational speed of the pair of roll shafts is increased, and the rotational speed of the pair of roll shafts is decreased in a portion where the molding load is larger than the other portions in the molding region.
A forging roll according to a third aspect of the present invention includes a pair of roll shafts and a pair of molds provided on an outer peripheral surface of the pair of roll shafts, and is molded by the pair of molds between the pair of roll shafts. An apparatus for molding a material, wherein the pair of roll shafts is rotated between the pair of roll shafts, and a driving unit that can rotate the pair of roll shafts forward and backward. And a material moving means for reciprocating with the shaft, and an inter-axis adjusting mechanism capable of adjusting an inter-axis distance between the pair of roll shafts when changing the rotation direction of the pair of roll shafts. .
A forging roll according to a fourth invention is the forging roll according to the third invention, wherein a plurality of mold pairs are provided on the pair of roll shafts, and the plurality of mold pairs are arranged on the outer peripheral surface of each roll shaft. It arrange | positions along the same periphery in the outer peripheral surface of this roll axis | shaft.
A forging roll of a fifth invention is characterized in that, in the third invention, the drive source for rotating the roll shaft is a servo motor.
第1発明によれば、被成形材料に一対のロール軸間を往復させ、かつ、被成形材料の移動方向に合わせて一対のロール軸の回転方向を変化させる。そして、一対のロール軸の回転方向を変える前にロール軸間距離を調整すれば、一対のロール軸が正転逆転するたびに一対の金型によって被成形材料を成形できるから、一つの金型で複数工程分の成形を行うことができる。すると、成形回数が増えても金型の増加を抑えることができるから、ロール軸の大型化を防ぐことができる。よって、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造しても、装置の大型化を防ぐことができる。
第2発明によれば、成形負荷が小さい状態で成形するときにロール軸の回転速度を速くすれば、駆動手段に加わる負荷を抑えつつ、成形時間を短縮させることができるから、作業効率を向上させることができる。また、成形負荷が大きい状態で成形するときにロール軸の回転速度を遅くすれば、過大な性能を有する駆動手段を使用する必要がなくなるので、駆動手段を小型化することができ、装置も小型化することができる。
第3発明によれば、被成形材料に一対のロール軸間を往復させ、かつ、被成形材料の移動方向に合わせて一対のロール軸の回転方向を変化させる。そして、一対のロール軸の回転方向を変える前にロール軸間距離を調整すれば、一対のロール軸が正転逆転するたびに一対の金型によって被成形材料を成形できるから、一つの金型で複数工程分の成形を行うことができる。すると、成形回数が増えても金型の増加を抑えることができるから、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造しても、ロール軸の大型化を防ぐことができ、装置の大型化も防ぐことができる。
第4発明によれば、同一円周上に複数の金型を設けているので、一対のロール軸を回転させれば、各金型によって、順次、被成形材料を成形することができる。しかも、複数の金型はロール軸の同一円周上に沿って配設されているので、ロール軸の軸方向の長さを短くでき、装置をコンパクトにすることができる。また、ロール軸は、その軸方向における同じ位置で成形荷重を受けるので、ロール軸の剛性が高くなり耐久性を向上させることができる。
第5発明によれば、ロール軸を所望のタイミングで回転停止させることができ、回転方向を自在に切り換えることができる。しかも、ロール軸を所望の速度で回転させることができるので、成形負荷に合わせてロール軸の回転速度を変化させることができ、作業効率を向上させることができる。
According to the first invention, the pair of roll shafts is reciprocated between the pair of roll shafts in the molding material, and the rotation direction of the pair of roll shafts is changed according to the moving direction of the molding material. If the distance between the roll shafts is adjusted before changing the rotation direction of the pair of roll shafts, the molding material can be molded by the pair of dies each time the pair of roll shafts rotate forward and backward. The molding for a plurality of steps can be performed. Then, even if the number of moldings increases, an increase in the number of molds can be suppressed, so that an increase in the size of the roll shaft can be prevented. Therefore, even if a product with a large molding amount or a long product is manufactured, the apparatus can be prevented from being enlarged.
According to the second aspect of the present invention, if the rotational speed of the roll shaft is increased when molding with a small molding load, the molding time can be shortened while suppressing the load applied to the driving means, thereby improving work efficiency. Can be made. In addition, if the roll shaft rotation speed is slowed when molding with a large molding load, it is not necessary to use a driving means having excessive performance, so that the driving means can be reduced in size and the apparatus can be reduced in size. Can be
According to the third invention, the molding material is reciprocated between the pair of roll shafts, and the rotation direction of the pair of roll shafts is changed in accordance with the moving direction of the molding material. If the distance between the roll shafts is adjusted before changing the rotation direction of the pair of roll shafts, the molding material can be molded by the pair of dies each time the pair of roll shafts rotate forward and backward. The molding for a plurality of steps can be performed. Then, even if the number of moldings increases, the increase in the number of molds can be suppressed. Therefore, even if a product with a large molding amount or a long product is manufactured, the roll shaft can be prevented from being enlarged, and the apparatus can be enlarged. Can also prevent.
According to the fourth aspect of the invention, since a plurality of molds are provided on the same circumference, if the pair of roll shafts are rotated, the molding material can be sequentially molded by each mold. Moreover, since the plurality of molds are arranged along the same circumference of the roll shaft, the length of the roll shaft in the axial direction can be shortened, and the apparatus can be made compact. Moreover, since the roll shaft receives the forming load at the same position in the axial direction, the rigidity of the roll shaft is increased and the durability can be improved.
According to the fifth aspect, the roll shaft can be stopped at a desired timing, and the rotation direction can be switched freely. Moreover, since the roll shaft can be rotated at a desired speed, the rotation speed of the roll shaft can be changed according to the molding load, and the working efficiency can be improved.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態のフォージングロール1の概略側面図である。図2は本実施形態のフォージングロール1の概略平面図である。図3(A)は図1のIII−III線概略断面図であり、(B)は(A)のB−B線断面矢視図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a
図1および図2において符号1は、本実施形態のフォージングロールを示している。このフォージングロール1は、上下一対のロール軸2,2を備えている。この上下一対のロール軸2,2は、中心軸同士が互いに平行となるように配設されており、その基端がフォージングロール1のフレーム5に回転可能に取り付けられている。
1 and 2,
図3に示すように、この上下一対のロール軸2,2の基端にはそれぞれ歯車2aが設けられており、各歯車2aは、上下一対のサーボモータ3,3の主軸に取り付けられている歯車とそれぞれ噛み合っている。つまり、上下一対のサーボモータ3,3によって、上下一対のロール軸2,2は、それぞれ独立して駆動できるように構成されているのである。
As shown in FIG. 3,
なお、上下一対のロール軸2,2を、上下一対のサーボモータ3,3の主軸に直接連結して駆動してもよい。
さらになお、上下一対のサーボモータ3は、通常、同時に作動停止するように制御されており、しかも、上下一対のロール軸2,2が互いに逆方向に同じ回転速度で回転するように制御されているが、上下一対のサーボモータ3は必ずしも同時に作動停止させたり同じ回転速度で作動させたりする必要はなく、異なるタイミングで作動停止させたり異なる回転速度で作動させることも可能である。
Note that the pair of upper and
Furthermore, the pair of upper and
図1に示すように、上下一対のロール軸2,2の外周面には、金型対Mの上方の金型Maおよび下方の金型Mbが取り付けられている。そして、上下の金型Ma,Mbは、一対のロール軸2が回転したときに、上下の金型Ma,Mb同士の間に被成形材料を噛み込むように上下一対のロール軸2,2に取り付けられている
As shown in FIG. 1, the upper mold Ma and the lower mold Mb of the mold pair M are attached to the outer peripheral surfaces of the pair of upper and
図3に示すように、上下一対のロール軸2,2は、それぞれ2つの軸受部5aを介してフレーム5に回転可能に保持されている。そして、上下一対のロール軸2,2のうち、下方のロール軸2と各軸受部5aとの間には、軸間調整機構20の偏心部材21がそれぞれ設けられている。各偏心部材21は、略円筒状であって前記軸受部5aに取り付けられる軸状部を有する部材であり、その軸方向(図3(A)では左右方向)を貫通する貫通孔21hを有している。この貫通孔21hは、その中心O2が偏心部材21の中心O1から偏心した状態となるように形成されている(図3(B))。
As shown in FIG. 3, the pair of upper and
各偏心部材21における軸方向の一端部の外周面には、歯車部21bが設けられている。各偏心部材21の歯車部21bには、それぞれピニオン22aが噛み合っており、各ピニオン22aは、回転軸22bに取り付けられており、この回転軸22bがサーボモータ等の偏心部材回転手段22の主軸に取り付けられている。
このため、偏心部材回転手段22を作動させれば、各ピニオン22aを介して、各偏心部材21の歯車部21bに回転力が伝達され、各偏心部材21は同じだけ回転する。すると、偏心部材21の貫通孔21hに取り付けられているロール軸2は、偏心部材21の回転にともなって、上方のロール軸2と平行に上下に移動するから、上下一対のロール軸2,2間の距離を変化させることができる。
A
For this reason, if the eccentric member rotating means 22 is operated, a rotational force is transmitted to the
なお、上下一対のロール軸2,2の軸間距離を調節する機構は上記のごとき機構に限られない。例えば、シリンダ機構やウエッジ機構などによって軸受部5aとともにロール軸2を昇降させる構成としてもよく、上下一対のロール軸2,2が互いに平行に保たれたまま昇降できる機構であればよく、とくに限定されない。
The mechanism for adjusting the distance between the pair of upper and
また、図1に示すように、本実施形態のフォージングロール1は、被成形材料を供給する材料移動手段10を備えている。この材料移動手段10は、先端に被成形材料を把持する把持部11aを有する移動部材11を備えており、この移動部材11は、上下一対のロール軸2,2間の空間に向かって直線的に進退するように設けられている。
Moreover, as shown in FIG. 1, the forging
上記のごとき構成を有する本実施形態のフォージングロール1による成形作業を説明する。
図4は本実施形態のフォージングロール1による成形作業の説明図である。同図(A)に示すように、成形を開始するときには、被成形材料Sは、材料移動手段10に支持された状態で一対のロール軸2を挟んで材料移動手段10と反対側の位置(以下、待機位置という)に配置される。そして、この状態から上下一対のサーボモータ3を作動すれば、一対のロール軸2は図中矢印に示す方向に所望の回転速度で回転する。
このとき、材料移動手段10によって、被成形材料Sを材料移動手段10に向かって(図4では右方に向かって)、一対のロール軸2に設けられている上下の金型Ma1,Mb1による成形速度に対応した速度で移動させる。すると、被成形材料Sは上下の金型Ma,Mbに挟まれて、所望の断面形状に成形される(図4(B))。
A forming operation by the forging
FIG. 4 is an explanatory diagram of a forming operation by the forging
At this time, the material moving means 10 causes the molding material S to move toward the material moving means 10 (to the right in FIG. 4) by the upper and lower molds Ma1, Mb1 provided on the pair of
やがて成形が終了し、被成形材料Sは上下一対のロール軸2,2間から離脱する。そして、上下一対のロール軸2,2に対して材料移動手段10側の位置(以下、成形終了位置という)まで被成形材料Sが移動すると、材料移動手段10による被成形材料Sの移動が停止される。同時に、上下一対のサーボモータ3も停止し上下一対のロール軸2,2の回転も停止する(図4(C))。
Soon, the molding is completed, and the molding material S is separated from the pair of upper and
上下一対のロール軸2,2の回転が停止すると、軸間調節機構20が作動して偏心部材21が回転して、下方のロール軸2が上方に移動され(図4(C)の矢印の方向)、上下一対のロール軸2,2間の距離Dが短くなるように調整される。
When the rotation of the pair of upper and
そして、上下一対のロール軸2,2間の軸間距離調整が終了すると、上下一対のサーボモータ3が作動する。このとき、図4(D)に示すように、上下一対のサーボモータ3は、一対のロール軸2が図中矢印に示す方向、つまり、前回の成形時と逆方向に回転する。
材料移動手段10も、前回の成形時とは逆方向、つまり、成形終了位置から待機位置に向かって(図4では左方に向かって)、一対のロール軸2,2に設けられている上下の金型Ma1,Mb1による成形速度に対応した速度で移動させる。すると、被成形材料Sは、再び上下の金型Ma,Mbに挟まれ成形される(図4(E))。
このとき、軸間調節機構20によって上下一対のロール軸2,2の距離Dが短くなっているから、被成形材料Sは、その断面がさらに小さくなるように成形される。
When the inter-axis distance adjustment between the pair of upper and
The material moving means 10 is also provided in the up and down directions provided in the pair of
At this time, since the distance D between the pair of upper and
再び成形が終了して、被成形材料Sが上下一対のロール軸2,2間から離脱し、待機位置まで移動すると、材料移動手段10による被成形材料Sの移動が停止され、上下一対のサーボモータ3も停止し上下一対のロール軸2,2の回転も停止する(図4(F))。
When the molding is finished again and the molding material S is separated from the pair of upper and
上下一対のロール軸2,2の回転も停止すると、再び軸間調節機構20が作動して偏心部材21が回転し、下方のロール軸2がさらに上方向に移動され、上下一対のロール軸2,2間の距離Dがさらに短くなるように調整される。
When the rotation of the pair of upper and
そして、上下一対のロール軸2,2の軸間距離調整が終了すると、再び上下一対のサーボモータ3が作動する。このときには、上下一対のサーボモータ3は、一対のロール軸2が前回の成形時と逆方向に回転し、被成形材料Sは、上下の金型Ma1,Mb1による成形速度に対応した速度で、材料移動手段10によって待機位置から成形終了位置に向かって移動され、さらに被成形材料Sが成形される(図4(A)、(B))。
When the adjustment of the distance between the pair of upper and
上記工程を繰り返すことによって、同一の金型対Mによって被成形材料Sを複数回成形することができ、被成形材料Sを所望の形状まで成形することができる。 By repeating the above steps, the molding material S can be molded a plurality of times with the same mold pair M, and the molding material S can be molded to a desired shape.
以上のごとく、本実施形態のフォージングロール1では、被成形材料Sに一対のロール軸2,2間を往復させ、かつ、被成形材料Sの移動方向に合わせて一対のロール軸2,2の回転方向を変化させている。しかも、一対のロール軸2,2の回転方向を変える前にロール軸間距離Dを調整しているから、一つの金型対Mで複数工程分の成形を行うことができる。
すると、被成形材料Sの成形工数が増えても、一対のロール軸2,2に取り付ける金型対Mの増加を抑えることができるから、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造する場合でも、一対のロール軸2,2の大型化を防ぐことができ、装置の大型化を防ぐことができる。
As described above, in the forging
Then, even if the molding man-hours of the molding material S increase, an increase in the pair of molds M attached to the pair of
また、サーボモータ3によってロール軸2を駆動しているので、ロール軸2の回転速度を容易に変更することができる。すると、成形工程ごとにロール軸2の回転速度を変化させたり、金型対Mが成形を行っている途中でロール軸2の回転速度を変化させたりすることもできる。そして、成形負荷に応じて成形速度を変えることも可能である。
Further, since the
通常、一つの金型対Mによって被成形材料Sを成形するときに、その成形領域全体で成形負荷が同一であることは稀であり、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて、成形負荷が小さい部分(軽負荷領域)や成形負荷が大きい部分(重負荷領域)が存在する。 Normally, when the molding material S is molded by one mold pair M, the molding load is rarely the same in the entire molding region, and the molding load is larger than the molding load averaged over the entire molding region. There is a portion with a small (light load region) and a portion with a large molding load (heavy load region).
すると、成形領域において、軽負荷領域では、サーボモータ3に加わる負荷が小さくなるので、成形負荷が小さい軽負荷領域においてロール軸2の回転速度を速くして成形速度を速くしても、サーボモータ3に加わる成形負荷の増加を抑えることができる。
したがって、金型対Mによって被成形材料Sを成形するときに、成形領域内において軽負荷領域におけるロール軸2の回転速度を速くすれば、サーボモータ3に加わる負荷を抑えつつ、成形時間を短縮させることができるから、作業効率を向上させることができる。
Then, in the molding region, the load applied to the
Therefore, when the molding material S is molded by the mold pair M, if the rotational speed of the
逆に、成形領域において、重負荷領域では、サーボモータ3に加わる負荷が大きくなるので、成形負荷が大きい重負荷領域においてロール軸2の回転速度を遅くして成形速度を遅くすると、サーボモータ3に加わる成形負荷の増加を抑えることができる。
したがって、金型対Mによって被成形材料Sを成形するときに、成形領域内において重負荷領域におけるロール軸2の回転速度を遅くすれば、サーボモータ3に加わる負荷を抑えることができる。すると、重負荷領域以外の成形、例えば、軽負荷領域の成形に必要な能力に比べて、必要以上に過大な性能を有するサーボモータ3を使用しなくてよいので、サーボモータ3を小型化することができ、装置も小型化することができる。
On the contrary, in the forming region, the load applied to the
Therefore, when the molding material S is molded by the mold pair M, if the rotational speed of the
つまり、成形負荷に応じて成形速度を変化させるようにしておけば、サーボモータ3に加わる負荷を抑えつつ成形時間を短縮させることによって作業効率を向上させることができ、また、過大な性能を有するサーボモータ3を使用する必要がなくなりサーボモータ3を小型化でき装置も小型化することができるのである。
In other words, if the molding speed is changed according to the molding load, the working efficiency can be improved by reducing the molding time while suppressing the load applied to the
なお、軽負荷領域は、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて成形負荷が小さい部分に限られず、成形負荷が所定の値よりも小さい領域をも含む概念である。同様に、重負荷領域は、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて成形負荷が大きい部分に限られず、成形負荷が所定の値よりも大きい領域をも含む概念である。 The light load region is not limited to a portion where the molding load is smaller than the molding load obtained by averaging the entire molding region, and is a concept including a region where the molding load is smaller than a predetermined value. Similarly, the heavy load region is a concept including not only a portion where the molding load is larger than the molding load obtained by averaging the entire molding region but also a region where the molding load is larger than a predetermined value.
また、金型対Mが被成形材料Sを成形するときに、被成形材料Sを成形しながら軸間調整機構20によってロール軸間距離Dを変化させることも可能である。
具体的には、一対のロール軸2,2が回転しながら被成形材料Sを成形するのであるが、一対のロール軸2,2の回転に合わせて軸間調整機構20の偏心部材21を回転させる。つまり、一対のロール軸2,2の駆動源であるサーボモータ3の回転と同期させて、軸間調整機構20の偏心部材回転手段22を、ロール軸間距離Dが短くなるように作動させる。すると、一対のロール軸2,2の回転に合わせてロール軸間距離Dが短くなるので、被成形材料Sを、徐々にその軸径が細くなるように成形することができる。
かかる成形方法は、断面変化の大きい成形に適しており、かかる成形に適用すれば、断面変化の大きい成形を行う場合でも成形工程を削減できるという利点がある。
Further, when the mold pair M molds the molding material S, it is possible to change the roll axis distance D by the inter-axis adjusting mechanism 20 while molding the molding material S.
Specifically, the molding material S is formed while the pair of
Such a molding method is suitable for molding with a large cross-sectional change, and if applied to such molding, there is an advantage that the molding process can be reduced even when molding with a large cross-sectional change is performed.
なお、駆動源はサーボモータ3に限られないが、回転方向や回転速度、回転停止タイミングを自由に制御できるものが好ましい。
The drive source is not limited to the
さらになお、上記の例では上下一対のロール軸2,2に1組の金型対Mを設けた場合を例示しているが、上下一対のロール軸2,2に取り付ける金型対Mの数は2組以上でもよい。そして、複数の金型対Mを設ける場合には、各金型対Mにおける上下の金型Ma,Mbを、ロール軸2の軸方向に沿って並べて配設してもよいし、各ロール軸2において同一の円周上に沿って配設してもよい。
Furthermore, in the above example, the case where a pair of mold pairs M is provided on the pair of upper and
図5に示すように、各金型対Mにおける上下の金型Ma,Mbを各ロール軸2において同一の円周上に沿って配設した場合、金型対M1,M2は、一対のロール軸2,2が回転したときに、対になる上下の金型Ma,Mb同士の間に被成形材料を噛み込むように上下一対のロール軸2,2に取り付けられる。
As shown in FIG. 5, when the upper and lower molds Ma, Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference in each
かかる構成の場合、以下の方法によって金型対M1,M2にて成形することができる。
まず、図5において、ロール軸1の中心よりも右方に位置する金型対M1のみで被成形材料を成形する。このときには、被成形材料を往復移動させながら、金型対M1のみが被成形材料を挟み込むように一対のロール軸2,2を、所定の角度(例えば、約180度)だけ正転逆転させる。
ついで、金型対M1による成形が終了すると、金型対M2をロール軸1の中心よりも右方に配置する。つまり、図5の状態から180度ロール軸2を回転させる。
そして、金型対M2のみが被成形材料を挟み込むように一対のロール軸2,2を、所定の角度だけ正転逆転させれば、金型対M2のみで被成形材料を成形することできる。
In the case of such a configuration, the mold pair M1, M2 can be molded by the following method.
First, in FIG. 5, the molding material is molded only by the mold pair M <b> 1 positioned to the right of the center of the
Next, when the molding by the mold pair M1 is completed, the mold pair M2 is arranged on the right side of the center of the
If the pair of
以上のごとく、被成形材料を異なる断面形状に成形する工程を連続して行う場合には、図5に示すように各金型対Mにおける上下の金型Ma,Mbを各ロール軸2において同一の円周上に沿って配設しておけば、金型対Mの交換を行わなくても、複数の金型対Mによって連続して成形作業を行うことができる。すると、金型対Mの交換に要する時間が不要または短縮できるので、成形作業全体の作業時間を短くすることができる。
As described above, when the process of forming the material to be molded into different cross-sectional shapes is continuously performed, the upper and lower molds Ma and Mb in each mold pair M are identical in each
そして、各金型対Mにおける上下の金型Ma,Mbを各ロール軸2において同一の円周上に沿って配設した場合には、両ロール軸2に複数の金型を取り付ける場合であっても、両ロール軸2は金型の幅程度の長さがあればよい。すると、両ロール軸2の軸方向の長さを短くできるから、両ロール軸2が短くなれば装置の幅(図3では左右方向の長さ)も短くでき、装置をコンパクトにすることができる。
しかも、各ロール軸2は、どの工程の金型対Mが成形する場合でも、その軸方向における同じ位置で成形荷重を受けることになる。すると、各ロール軸2の軸方向において、成形荷重の加わる位置、つまり、上下の金型Ma,Mbが取り付けられる位置と、各ロール軸2がフレーム5によって支持される位置とを近づけることができる。そして、各ロール軸2に対し成形荷重が加わったときにおいて、各ロール軸2に撓み等が発生することを抑えることができるから、各ロール軸2の耐久性を向上させることができ、各ロール軸2を片持ち支持とすることも可能になる。
When the upper and lower molds Ma and Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference on each
In addition, each
また、図2および図3に示すように、各ロール軸2を片持ち支持すれば、各ロール軸2における先端を支持する構造物が不要となるから、装置をよりコンパクトな構成とすることができる。
そして、上記のごとき構造物がなくなれば、各ロール軸2に取り付けられている上下の金型Ma,Mbへの接近性も向上するので、複数の金型対Mを取り付けても上下の金型Ma,Mbの交換作業を容易にすることができる。
とくに、図3に示すように、フレーム5においてロール軸2の基端部を2つの軸受部5aで支持するような構成とすれば、その2つの軸受部5a間の距離L1よりも、先端側の軸受部5aからロール軸2の軸方向における金型Mの中心までの距離L2を短くできる。すると、片持ち支持構造とした場合でも、ロール軸2の剛性を確保しやすくなり、ロール軸2の耐久性や安定性をより高くすることができる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, if each
If the structure as described above is eliminated, the accessibility to the upper and lower molds Ma, Mb attached to each
In particular, as shown in FIG. 3, if the base end portion of the
さらに、各金型対Mにおける上下の金型Ma,Mbを各ロール軸2において同一の円周上に沿って配設した場合、複数の金型対Mがあっても、材料移動手段10は上下一対のロール軸2,2間に被成形材料Sを直線的に移動させる機能だけを有していればよくなる。すると、従来のフォージングロールのように、成形終了位置から待機位置に被成形材料Sを移動させるときにロール軸2の軸方向に被成形材料Sを移動させる必要がない。
よって、材料移動手段10の構成を簡単にすることができ、しかも、被成形材料Sの移動時間も短縮できるから、作業時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
そして、材料移動手段10は成形材料を直線的に移動させればよいので、従来のようにフォージングロール専用の装置を設けなくてもよく、一般的な産業用ロボットを材料移動手段10として採用することができる。すると、材料移動手段10の構成を簡単かつコンパクトな構成とすることができ、フォージングロール1全体の構成を簡単かつコンパクトな構成とすることもできる。
Further, when the upper and lower molds Ma, Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference in each
Therefore, the configuration of the material moving means 10 can be simplified, and the moving time of the molding material S can be shortened, so that the working time can be shortened and the cycle time can be shortened.
Since the material moving means 10 only needs to move the molding material linearly, it is not necessary to provide a dedicated device for the forging roll as in the prior art, and a general industrial robot is adopted as the material moving means 10. can do. Then, the structure of the material moving means 10 can be made into a simple and compact structure, and the structure of the whole forging
そして、上記の実施例のように、ロール軸2の同一円周上に複数の金型を設ける場合であれば、各ロール軸2はその直径を大きくすれば円周が長くなるから、各ロール軸2の直径を大きくするだけで、各ロール軸2に取り付けることができる金型対Mの数を増やすことができる。
And if it is a case where a some metal mold | die is provided on the same periphery of the roll axis |
1 フォージングロール
2 ロール軸
3 サーボモータ
10 材料移動手段
M 金型対
Ma 上方の金型
Mb 下方の金型
S 被成形材料
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一対のロール軸を正転逆転させ、前記被成形材料を、この正転逆転に合わせて前記一対のロール軸間で往復移動させながら成形し、
前記一対のロール軸の回転方向を変化させるときに、前記一対のロール軸の軸間距離を変化させる
ことを特徴とするフォージングロールにおける成形方法。 Forming in a forging roll comprising a pair of roll shafts and a pair of molds provided on the outer peripheral surfaces of the pair of roll shafts, and molding a material to be molded by the pair of molds between the pair of roll shafts A method,
The pair of roll shafts are rotated forward and backward, and the molding material is molded while reciprocating between the pair of roll shafts according to the forward and reverse rotation.
A forming method for a forging roll, wherein the distance between the pair of roll shafts is changed when the rotation direction of the pair of roll shafts is changed.
該成形領域内における他の部分に比べて成形負荷が小さい部分では、前記一対のロール軸の回転速度を速くし、
該成形領域内における他の部分に比べて成形負荷が大きい部分では、前記一対のロール軸の回転速度を遅くする
ことを特徴とする請求項1記載のフォージングロールにおける成形方法。 In a molding region for molding the molding material in the pair of molds,
In the part where the molding load is small compared to other parts in the molding region, the rotational speed of the pair of roll shafts is increased,
2. The forming method for a forging roll according to claim 1, wherein a rotation speed of the pair of roll shafts is decreased in a portion where the forming load is larger than that in other portions in the forming region.
前記一対のロール軸を、正転逆転させ得る駆動手段と、
前記一対のロール軸の正転逆転に合わせて、前記被成形材料を、前記一対のロール軸間で往復移動させる材料移動手段と、
前記一対のロール軸の回転方向を変化させるときに、前記一対のロール軸の軸間距離を調節し得る軸間調整機構とを備えている
ことを特徴とするフォージングロール。 A device comprising a pair of roll shafts and a pair of molds provided on the outer peripheral surfaces of the pair of roll shafts, and molding a molding material by the pair of molds between the pair of roll shafts,
Driving means capable of rotating the pair of roll shafts forward and backward; and
A material moving means for reciprocally moving the molding material between the pair of roll shafts in accordance with forward and reverse rotation of the pair of roll shafts,
A forging roll comprising: an inter-axis adjustment mechanism capable of adjusting an inter-axis distance between the pair of roll shafts when changing the rotation direction of the pair of roll shafts.
各ロール軸の外周面には、前記複数の金型対が、前記一対のロール軸の外周面における同一円周上に沿って配設されている
ことを特徴とする請求項3記載のフォージングロール。 A plurality of mold pairs are provided on the pair of roll shafts,
The forging according to claim 3, wherein the plurality of mold pairs are arranged on the outer circumferential surface of each roll shaft along the same circumference on the outer circumferential surface of the pair of roll shafts. roll.
ことを特徴とする請求項3記載のフォージングロール。 The forging roll according to claim 3, wherein the drive source for rotating the roll shaft is a servo motor.
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- 2007-03-27 JP JP2007082528A patent/JP2008238217A/en active Pending
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