JP2011212733A - Multistage type horizontal forging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工段を複数有してなる多段式横型鍛造装置に関する。 The present invention relates to a multistage horizontal forging device having a plurality of processing stages.
〔従来の技術〕
従来より、多段式横型鍛造装置は、比較的小型の鍛造成品を高効率に量産するための鍛造装置として使用される。この種の鍛造装置は、強固なフレームの内部に、可動金型を保持する可動体(ラム)と、ラムを駆動する駆動手段とを設け、かつ、ラムと対向して固定金型をフレームに固定する構造を有している。また、この多段式横型鍛造装置は、複数の加工段(工程)のうち、1工程のみを担う固定金型および可動金型を、加工工程順に横方向に整列させた構造を有している。そして、被加工体(ワーク)は、ワーク移送装置によって各固定金型を順次移動していくことにより、徐々に成形が進行し、最終的に必要な成品形状を得るものである(例えば、特許文献1、2参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, a multistage horizontal forging device is used as a forging device for mass-producing a relatively small forged product with high efficiency. This type of forging apparatus is provided with a movable body (ram) for holding a movable mold and a driving means for driving the ram inside a strong frame, and a fixed mold is mounted on the frame facing the ram. It has a fixed structure. In addition, this multistage horizontal forging device has a structure in which a fixed mold and a movable mold that perform only one process among a plurality of process stages (processes) are aligned in the horizontal direction in the order of the process steps. Then, the workpiece (work) is formed by gradually moving each fixed mold by a work transfer device, so that the molding progresses gradually, and finally a necessary product shape is obtained (for example, a patent)
特許文献1に開示される鍛造装置は、単一のラムに複数の可動金型を並設し、かつ、各々の可動金型に対向する位置に可動金型と同数の固定金型を設置することにより構成される多段式横型鍛造装置である。そして、ラムを駆動する駆動手段は、フライホイールと一体化したクランク軸に連結する単一の連結ロッドにより構成され、クランク軸の回転によりラムが駆動され、ワークが同時成形されるものである。
The forging device disclosed in
また、特許文献2に開示される鍛造装置は、可動金型と固定金型で構成した加工段を複数セットした多段式鍛造装置である。各可動金型を保持するラムは複数個に分割された分割ラムであり、各分割ラムにそれぞれ連結される連結ロッドが各分割ラムを独立して駆動する構成となっている。そして、各分割ラムを駆動する駆動手段は、カム軸に設けた複数個の偏心カムにより構成され、カム軸の回転により偏心カムに係合される各連結ロッドが各分割ラムを駆動する。また、複数個の偏心カムのそれぞれの偏心角位相を異ならせることで、ワークの加工タイミングを順次ずらして加工する順次成形を可能とする多段式縦型鍛造装置である。
Further, the forging device disclosed in
〔従来技術の不具合〕
特許文献1に開示する同時成形の鍛造装置では、大きな加工荷重(衝撃荷重)が一度にフレームにかかり、この衝撃荷重に対する剛性を確保するためにフレームが大型化し、よって、高価な設備となってしまうという問題があった。この問題の解決手段の一つに順次成形による鍛造加工法がある。特許文献2に開示される順次成形の鍛造装置では、加工荷重を時間的に分散することで衝撃荷重を大幅に低減でき、設備サイズおよび設備コストを抑えることが可能となる。しかしながら、加工荷重を低減するためにラムの分割を増やせば分割ラムが扁平化し剛性が低下するとともに、各分割ラム間の隙間量が増え、加工精度の確保が難しくなるという問題を抱えている。
[Problems with conventional technology]
In the simultaneous forming forging device disclosed in
また、順次成形では加工タイミングをずらすことで加工荷重を時間的に分散して、一度にかからないようにできるものの、順次成形による加工荷重は各固定金型に対し均衡に作用しない。つまり、それぞれの分割ラムによる作動が第1工程から順次始まって最終工程で終了する場合に、加工荷重の作用点は、各固定金型が固定されたフレームの荷重支持部の一方側から他方側へと移動する。このとき、加工荷重はフレームに対して偏荷重として作用し、加工荷重の作用点とフレームの中心軸からの距離に応じた曲げモーメントがフレームの荷重支持部に生じる。この曲げモーメントはフレームの一方側の第1工程と他方側の最終工程の負荷時で最も大きくなり、フレームの中央部の中間工程の負荷時では最も小さくなる。 Further, in sequential molding, the processing load is temporally dispersed by shifting the processing timing so as not to be applied at one time, but the processing load by sequential molding does not act on each fixed mold in a balanced manner. That is, when the operation by each divided ram starts from the first step and ends at the final step, the working point of the processing load is from one side to the other side of the load support portion of the frame to which each fixed mold is fixed. Move to. At this time, the machining load acts as an offset load on the frame, and a bending moment corresponding to the distance between the machining load acting point and the center axis of the frame is generated in the load support portion of the frame. This bending moment becomes the largest when the first process on the one side of the frame is loaded and the final process is loaded on the other side, and becomes the smallest when the middle process is loaded at the center of the frame.
大きな曲げモーメントが生じると、加工荷重の低下に見合って小型化したフレームに、曲げモーメントによる曲げ変形が僅かながら生じるとともに、分割ラムに対して偏荷重の反力が生じる。この結果、可動金型および固定金型の軸心のズレ(芯ズレ)が生じ、加工精度の低下を来たすこととなる。また、曲げ変形によりフレームと分割ラムの摺動面(通常、ライナーと呼ばれる摺動部材を介する)や分割ラム同士の接触面の偏摩耗が促進し、分割ラムの移動方向に対して直交方向のガタが生じ、加工精度の低下を来たすこととなる。 When a large bending moment is generated, a slight deformation of the bending moment due to the bending moment occurs in the frame that has been reduced in size in response to a decrease in the processing load, and a reaction force of an offset load is generated on the divided ram. As a result, misalignment (core misalignment) between the axis of the movable mold and the fixed mold occurs, resulting in a decrease in machining accuracy. Also, the bending deformation promotes uneven wear on the sliding surface of the frame and the divided ram (usually via a sliding member called a liner) and the contact surface between the divided rams, and is orthogonal to the moving direction of the divided ram. A backlash occurs, and the processing accuracy decreases.
さらに、この種の鍛造装置は製造する製品形状に合わせて可動金型および固定金型の随時交換がなされる。このとき、フレーム内に収容される可動金型および固定金型は、縦型鍛造装置の場合、フレームの開放側となるフレームの前面からホイストなどの運搬移動装置を用いて交換され、横型鍛造装置の場合、フレームの開放側となるフレームの上面からホイストなどの運搬移動装置を用いて交換されることが一般的で、交換に時間が掛かるとともに交換装置が大規模となる問題がある。 Further, in this type of forging device, the movable mold and the fixed mold are exchanged as needed according to the shape of the product to be manufactured. At this time, in the case of a vertical forging device, the movable die and the fixed die accommodated in the frame are exchanged from the front surface of the frame on the open side of the frame using a transporting and moving device such as a hoist, and the horizontal die forging device In this case, it is generally exchanged from the upper surface of the frame on the open side of the frame using a transporting and moving device such as a hoist, and there is a problem that the exchange takes time and the exchange device becomes large.
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、運転作動時の加工荷重の低減と均衡を図って、加工精度を向上することができる小型で安価な多段式横型鍛造装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to achieve a small and inexpensive multi-stage horizontal type that can reduce and balance the machining load during operation and improve machining accuracy. It is to provide a forging device.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の手段によれば、被加工体を鍛造加工する複数の加工段をフレーム内に備え、被加工体を各々の加工段で加工して所定の成品形状に鍛造成形する多段式横型鍛造装置において、各々の加工段は、フレームに固定される固定金型と、固定金型に向かって移動する可動体と、可動体の先端に装着される可動金型とを備え、可動体が駆動手段により駆動されて移動することで、固定金型と可動金型とにより被加工体を挟み込んで、鍛造加工を施し、複数の加工段は、全ての固定金型が左右の横一列に並ぶように配列され、全ての可動金型が同一方向に移動するように、かつ、全ての可動体が互いに平行となるように左右に配列され、加工段の個数をnとして、左端の加工段から右端の加工段に対し、順番に1からnまでの番号を割り当てた場合、駆動手段は、以下の条件に従ってn個の加工段のそれぞれの可動体を順次に駆動することを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the means of
〔nが2以上の偶数である場合〕
条件1−1:0以上かつ(n/2−1)以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、(n/2−k)番目の加工段の可動体と、(n/2+1+k)番目の加工段の可動体とを同時に駆動する。
条件1−2:条件1−1に従って2つの可動体を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を整数群から選択してkとし、条件1−1に従って2つの異なる可動体を駆動する。
条件1−3:条件1−1および条件1−2に従うことにより、整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての可動体を順次に駆動する。
[When n is an even number of 2 or more]
Condition 1-1: When an integer selected from 0 to (n / 2-1) is an integer, k is a (n / 2-k) -th movable stage movable body, and (n / The 2 + 1 + k) -th movable stage movable body is driven simultaneously.
Condition 1-2: After driving two movable bodies according to Condition 1-1, an integer different from the integer selected immediately before is selected from the integer group as k, and two different movable bodies are driven according to Condition 1-1 To do.
Condition 1-3: By complying with Condition 1-1 and Condition 1-2, all the movable bodies are sequentially driven so as to select all the integers included in the integer group only once in an arbitrary order.
〔nが3以上の奇数である場合〕
条件2−1:0以上かつ(n−1)/2以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、{(n+1)/2−k}番目の加工段の可動体と、{(n+1)/2+k}番目の加工段の可動体とを同時に駆動する。なお、k=0であるときには、(n+1)/2番目の加工段の可動体のみを駆動する。
条件2−2:条件2−1に従って1つまたは2つの可動体を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を整数群から選択してkとし、条件2−1に従って1つまたは2つの異なる可動体を駆動する。
条件2−3:条件2−1および条件2−2に従うことにより、整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての可動体を順次に駆動する。
[When n is an odd number of 3 or more]
Condition 2-1: When one integer selected from an integer group of 0 or more and (n−1) / 2 or less is k, the {(n + 1) / 2−k} -th movable stage movable body, { The movable body of the (n + 1) / 2 + k} -th processing stage is simultaneously driven. When k = 0, only the movable body of the (n + 1) / 2nd processing stage is driven.
Condition 2-2: After driving one or two movable bodies according to the condition 2-1, an integer different from the integer selected immediately before is selected from the integer group as k, and one or two according to the condition 2-1. Drives two different movable bodies.
Condition 2-3: By following the conditions 2-1 and 2-2, all the movable bodies are sequentially driven so as to select all the integers included in the integer group only once in an arbitrary order.
これにより、加工段の個数が偶数であっても奇数であっても、その複数個の可動体を左右対称に同数に振り分ける振り分の中心線に対し対称となる2つの可動体同士の組が複数組構成され、各々の組の2つの可動体同士は同時に、かつ各組は加工タイミングをずらして順次に駆動される。よって、それぞれの可動体に装着される各可動金型と対をなす各固定金型からなる各工程において生じる加工荷重は、その加工荷重を支えるフレームの中心軸に対し対称に作用し均衡する。従って、フレームの中心軸に関する曲げモーメントは発生せず、この曲げモーメントによるフレームの曲げ変形も、加工荷重の反力による可動体の偏荷重も生じることはない。 Thereby, regardless of whether the number of processing stages is an even number or an odd number, a set of two movable bodies that are symmetric with respect to the center line of the distribution of the plurality of movable bodies symmetrically to the same number is provided. A plurality of sets are configured, and the two movable bodies of each set are driven simultaneously, and each set is sequentially driven at different processing timings. Therefore, the machining load generated in each process consisting of each fixed mold paired with each movable mold mounted on each movable body acts symmetrically with respect to the central axis of the frame that supports the machining load. Therefore, no bending moment is generated with respect to the center axis of the frame, and neither bending deformation of the frame due to this bending moment nor uneven load of the movable body due to the reaction force of the processing load occurs.
なお、加工段が奇数個の場合のみ、振り分の中心線上に位置する加工段が1個だけ単独に作動する中間工程を構成するが、この中間工程での加工荷重はフレームの中心軸上に作用するので、フレームの中心軸に関する曲げモーメントは発生しない。この結果、各可動金型と対をなす各固定金型との芯ズレを抑え、加工精度の低下を防止できる。また、複数の加工段は、それぞれ加工タイミングをずらして順次加工するので加工荷重が分散して、一度にかかることなく、大幅に衝撃荷重を低減できる。よって、フレームや可動体を小さくでき設備サイズを小型化できる。 Only when the number of machining stages is an odd number, an intermediate process in which only one machining stage located on the center line of the distribution is operated independently is configured, but the machining load in this intermediate process is on the central axis of the frame. As a result, a bending moment about the central axis of the frame does not occur. As a result, it is possible to suppress misalignment between each movable mold and each fixed mold, and to prevent a reduction in processing accuracy. Further, since the plurality of processing stages are sequentially processed at different processing timings, the processing load is dispersed and the impact load can be greatly reduced without being applied at once. Therefore, the frame and the movable body can be reduced, and the equipment size can be reduced.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の手段によれば、各々の可動体は、可動体を移動方向にのみ案内するガイド部材を介して、フレームに挟装されていることを特徴としている。
[Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, each movable body is sandwiched between the frames via a guide member that guides the movable body only in the moving direction.
これにより、可動体が扁平化しても可動体を移動方向にのみ案内するガイド部材を介してフレームに挟み込まれるので、剛性がアップして、ガタのない安定した作動が得られ、作動時の動的精度が大幅に向上する。また、扁平化した可動体の上下方向でガイド部材を挟んで移動可能に支持する構造を採用したので、複数の可動体の数だけガイド部材が必要となるものの、各可動体の配列間隔を拡大することなく最小限の間隔にて配列でき、複数の可動体の全体形状をコンパクトにすることができる。 As a result, even if the movable body is flattened, the movable body is sandwiched between the frames via the guide member that guides the movable body only in the moving direction, so that the rigidity is improved and a stable operation without backlash is obtained. Accuracy is greatly improved. In addition, since a structure that supports the movable member with the guide member sandwiched in the vertical direction of the flattened movable member is adopted, the number of guide members required is the same as the number of movable members, but the arrangement interval of each movable member is increased. Therefore, it is possible to arrange at a minimum interval without doing so, and the overall shape of the plurality of movable bodies can be made compact.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の手段によれば、可動金型と可動体との間に、分割可動ブロックを設け、分割可動ブロックは、それぞれ隣同士が連結手段によって連結され、連結手段は、分割可動ブロックが移動方向に移動するのを許容し、分割可動ブロックを移動方向と直交する方向に結合することを特徴としている。
これにより、金型交換時に、各可動金型を一体にまとめて、1回で出し入れすることができ、交換時間を大幅に減少できる。
[Means of claim 3]
According to the means of
Thereby, at the time of a metal mold | die exchange, each movable metal mold | die can be put together and put in and taken out at once, and exchange time can be reduced significantly.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の手段によれば、フレームの側壁には、可動金型および固定金型を出し入れ可能な貫通穴を少なくとも1個設けたことを特徴としている。
[Means of claim 4]
According to the fourth aspect of the present invention, at least one through hole into which the movable mold and the fixed mold can be taken in and out is provided on the side wall of the frame.
これにより、従来のようにフレームの上面からホイスト等の運搬移動装置を用いて金型の交換作業をすることなく、単に、フレームの側壁の貫通穴から、例えば手動で、水平方向に可動および固定金型を出し入れできるので、簡単かつ短時間に交換することができる。 This makes it possible to move and fix in the horizontal direction, for example, manually from the through-hole on the side wall of the frame, without having to replace the mold from the upper surface of the frame using a transport device such as a hoist. Since the mold can be taken in and out, it can be exchanged easily and in a short time.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載の手段によれば、各々の加工段または隣り合う2つの加工段を1組とし、その1組毎の加工段の固定金型とフレームとの間に、分割固定ブロックを設け、各々の分割固定ブロックは、固定金型の型中心と対向する可動金型の型中心とが略一致するように取付けられることを特徴としている。
[Means of claim 5]
According to the means of
これにより、鍛造加工の際に生じる加工熱による分割固定ブロックの熱膨張量が小さくでき、また、各分割固定ブロックは互いに隙間を有して取付けられるので、熱膨張量が累積されることがない。各分割固定ブロックを可動金型および固定金型の各型中心が一致するように取付けることにより、熱膨張量による芯ズレを抑え、加工精度の低下を防止できる。 As a result, the amount of thermal expansion of the divided fixed block due to the processing heat generated during forging can be reduced, and each divided fixed block is attached with a gap therebetween, so that the amount of thermal expansion is not accumulated. . By attaching each divided fixed block so that the mold centers of the movable mold and the fixed mold coincide with each other, misalignment due to the amount of thermal expansion can be suppressed, and deterioration in machining accuracy can be prevented.
〔請求項6の手段〕
請求項6に記載の手段によれば、分割固定ブロックは、それぞれ隣同士が連結手段によって連結され、連結手段は、分割固定ブロックが可動金型側に移動するのを許容し、分割固定ブロックが可動金型側に移動する方向と直交する方向に結合することを特徴としている。
これにより、金型交換時に、各固定金型を一体にまとめて、1回で出し入れすることができ、交換時間を大幅に減少できる。
[Means of claim 6]
According to the means of
Thereby, at the time of metal mold | die exchange, each fixed metal mold | die can be put together and put in and taken out at once, and exchange time can be reduced significantly.
〔請求項7の手段〕
請求項7に記載の手段によれば、固定金型とフレームとの間に、固定ブロックを設け、固定ブロックは、運転開始前に予め所定の温度に加熱調整されることを特徴としている。
[Means of Claim 7]
According to the seventh aspect of the present invention, a fixed block is provided between the fixed mold and the frame, and the fixed block is preliminarily heated and adjusted to a predetermined temperature before the operation is started.
これにより、予め所定の温度に加熱調整されるので、加工熱による熱膨張の影響が解消され、可動金型と固定金型との芯ズレもなく運転開始と同時に安定した作動が実施できる。従って、加工初期の大量の捨て打ちが不要となる。 As a result, since the temperature is adjusted to a predetermined temperature in advance, the influence of thermal expansion due to the processing heat is eliminated, and a stable operation can be performed at the same time as the start of operation without any misalignment between the movable mold and the fixed mold. Therefore, a large amount of discarding at the initial stage of machining becomes unnecessary.
この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。 The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
本発明の多段式横型鍛造装置の概略構成を図1に基づいて説明する。本実施例の多段式横型鍛造装置は、被加工体(ワーク)として、例えば、自動車用の点火プラグのハウジングやスタータのクラッチハウジングなどを対象に、1工程当りの加工荷重が小さく、生産の経済単位が比較的大きい高速型成形機として適用されるものである。
[Configuration of Example 1]
A schematic configuration of the multistage horizontal forging device of the present invention will be described with reference to FIG. The multi-stage horizontal forging device of the present embodiment has a small machining load per process as an object to be processed (work), for example, a housing for an ignition plug for an automobile or a clutch housing for a starter. This is applied as a high-speed molding machine having a relatively large unit.
本実施例の多段式横型鍛造装置1は、ワークを鍛造加工する複数の加工段を箱形状のフレーム2内に備え、ワークをそれぞれの加工段で順次加工して所定の成品形状に鍛造成形する構成である。図1に示すように、各々の加工段は、フレーム2に固定される固定金型3と、この固定金型3に向かって移動する直方体状の可動体(分割ラム)5と、この分割ラム5の先端に装着される可動金型6とから構成されている。そして、分割ラム5が後述する駆動手段により駆動されて、分割ラム5が分割ラム5の移動方向に作動することで、固定金型3と可動金型6との間に供給されるワークを挟み込んで、鍛造加工する。
The multistage horizontal forging
複数の加工段は、全ての固定金型3が横方向に1列に並ぶように配列され、また全ての可動金型6が同一方向に移動するように、かつ全ての分割ラム5が互いに平行となるように横方向に配列されてフレーム2内に収容される。また、横方向に配列される複数の分割ラム5はそれぞれ直方体状の上下端部がフレーム2に摺動可能に保持されている。また、固定金型3のフレーム2との結合(クランプ)、および可動金型6の分割ラム5とのクランプを実施する油圧クランプ装置8と、各々の加工段の可動金型6および固定金型3との間で鍛造加工されるワークを順次横方向に移送するワーク移送装置9などから、成形加工部分が構成されている。
The plurality of processing stages are arranged so that all the fixed
そして、各々の分割ラム5を移動可能に駆動する駆動手段は、図1に示すように、動力源として減速機付きの電動モータ10と、電動モータ10の回転出力を伝達するベルト式のプーリ11と、プーリ11と連結するカム軸12と、カム軸12に配設された偏心カム13と係合して、カム軸12の回転に伴う推力を分割ラム5に伝達する連結ロッド14とから構成されている。
As shown in FIG. 1, driving means for driving each of the divided
そして、多段式横型鍛造装置1は、図1に示すように、フレーム2の長手方向を水平に配置して、対をなす可動金型6と固定金型3の各中心軸、および分割ラム5と連結ロッド14の各中心軸がそれぞれ水平方向となり、水平方向に加工荷重が作用する横型の鍛造装置である。
Then, as shown in FIG. 1, the multistage horizontal forging
横型鍛造装置のフレームでは、縦型鍛造装置のフレームとは異なって、上方に開放するのが一般的である。本実施例の多段式横型鍛造装置1のフレーム2の上方は、サブフレーム15によって蓋がされており、サブフレーム15はフレーム2とともに複数の分割ラム5を移動可能に支持する構成となっている。また、多段式横型鍛造装置1の横面、つまり、フレーム2の側壁には、図1(b)に示すように、フレーム2の長手方向の所定の位置(可動金型6と固定金型3とが配置される位置)に、可動金型6と固定金型3を出し入れ可能な貫通穴Yが設けられている。
以下、多段式横型鍛造装置1の各構成について、図2〜図6を参照して、詳しく説明する。なお、以下の説明では加工段を加工工程、または、単に工程と呼ぶ。
Unlike the frame of a vertical forging device, the frame of a horizontal forging device is generally opened upward. The upper part of the
Hereinafter, each structure of the multistage type horizontal forging
本実施例で採用する駆動手段について説明する。本実施例では、上記するワークを6個の加工段、つまり全6工程で成品として完成する場合について説明する。従って、図2に示すように、各工程#1〜#6は横方向に並んで構成されている。各工程#1〜#6は、6組の可動金型6および固定金型3を横方向に配列するとともに、6個の連結ロッド14により6個の分割ラム5が独立して駆動され、ワークを加工する構成である。このため、カム軸12には6個の偏心カム13が設けられ、それぞれの偏心カム13にそれぞれの連結ロッド14が摺動自在に係合されて、カム軸12の回転に伴い偏心カム13の偏心量に相当するストロークおよび推力が生じる。
The driving means employed in this embodiment will be described. In the present embodiment, a case will be described in which the workpiece described above is completed as a product in six machining stages, that is, all six processes. Therefore, as shown in FIG. 2, each process # 1- # 6 is comprised along with the horizontal direction. In each of the
このとき、本実施例で採用する偏心カム13は、同一の偏心角度(位相)にてカム軸12に設けられるのではなく、各偏心カム13a〜13fの偏心角度(位相)を異ならせたものである。つまり、図2に示すように、6個の分割ラム5を対称に同数に振り分ける振り分けの中心線Pに対し、対称となる2つの分割ラム5同士、つまり、対称となる2つの工程同士を組として、例えば、第1工程#1と第6工程#6の第1組、第2工程#2と第5工程#5の第2組、第3工程#3と第4工程#4の第3組としたときに、各々の組の偏心カム13は同じ偏心角度(位相)にてカム軸12に設けられ、第1組〜第3組それぞれの偏心角度(位相)が所定の角度(位相)だけ異なってカム軸12に設けられたものである。つまり、換言すれば、対称となる工程同士が同時に作動され、3組の加工タイミングがずれて作動されるものである。
At this time, the
これにより、カム軸12の1回転に際し、それぞれ時間差をもつ3回の作動からなる順次成形が可能となるので、各可動金型6および固定金型3に生じる加工荷重が1度に作用して過大となることがなく、分散できて、それぞれの組毎の加工荷重を大幅に低減することができる。また、6個の分割ラム5の中心線Pに関し対称となる2工程ずつを組として3組を構成したので、3組毎の2つの工程に生じる加工荷重は、中心線Pに対し対称に均衡することができる。この結果、図2に示すように、6個の分割ラム5の中心線Pとフレーム2の横方向を2分する中心線Qが略一致して組合せられるので、横1列に固定される固定金型3に生じる加工荷重を支えるフレーム2の荷重支持部の曲げモーメントの発生が抑えられる。従って、この曲げモーメントによるフレーム2の曲げ変形や加工荷重の反力として作用する分割ラム5の偏荷重も生じることがない。
As a result, when the
なお、本発明は、全6工程で成品を完成する場合のみに限定されるものではなく、全6工程より多い全8工程、あるいは全6工程より少ない全4工程といった偶数個の複数の工程からなる場合においても適用できるものである。つまり、工程の個数をnとして、nが2以上の偶数である場合、第1工程から最終工程に対し、順番に1からnまでの番号を割り当てたとき、駆動手段は、以下の条件に従ってn個の工程のそれぞれの分割カム5を順次に駆動するようにしたものである。
The present invention is not limited to the case where a product is completed in all six steps, but from an even number of plural steps such as all eight steps greater than all six steps or all four steps less than all six steps. It can be applied even in such a case. That is, when the number of processes is n, and n is an even number of 2 or more, when the numbers from 1 to n are sequentially assigned from the first process to the final process, the driving means performs n according to the following conditions. The divided
条件1:0以上かつ(n/2−1)以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、(n/2−k)番目の加工段の分割ラム5と、(n/2+1+k)番目の加工段の分割ラム5とを同時に駆動する。
条件2:条件1に従って2つの分割ラム5を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を整数群から選択してkとし、条件1に従って2つの異なる分割ラム5を駆動する。
条件3:条件1および条件2に従うことにより、整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての分割ラム5を順次に駆動する。
Condition 1: When one integer selected from an integer group of 0 or more and (n / 2-1) or less is k, the divided
Condition 2: After driving two divided
Condition 3: By following the
ここで、上述したワークを全6工程で成品として完成する場合とは、工程の個数n=6に該当し、また対称となる2工程を組とした全組数は3組であり、加工順序を選択する整数kが2、1、0と順番に1つずつ小さくした場合のものである。 Here, the case where the above-described workpiece is completed as a product in all six steps corresponds to the number of steps n = 6, and the total number of sets consisting of two symmetrical steps is three, and the processing order This is a case where the integer k for selecting is decreased by one in order of 2, 1, 0.
なお、本実施例では、各工程の呼称を、図2に示すように、図示下方を第1工程#1、図示上方を第6工程#6としているが、これに限ることなく、逆に、図示下方を第6工程#6、図示上方を第1工程#1としてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the names of the respective processes are the
また、各々の分割ラム5のストロークおよび推力の発生を複数の偏心カム13を備えるカム軸12の回転によって実施しているが、これに限ることなく、複数のクランクアームを備えるクランク軸の回転によって実施してもよい。また、本実施例では、推力の発生の動力源を電動モータ10のベルト駆動によって実施しているが、これに限ることなく、電動モータ10の直結駆動(直動)であってもよい。また、電動駆動に限ることなく、油圧駆動であってもよい。
Further, the generation of the stroke and the thrust of each divided
次に、分割ラム5の構成について説明する。ここで、「分割ラム」とは、通常の一体ラムに装着される複数の可動金型6および固定金型3による同時成形方式の多段式横型鍛造装置と異なって、独立した複数の加工工程によって順次成形が可能なように、一体ラムを工程数に合わせて分割し、小型扁平化した直方体状の可動体のことである。
Next, the configuration of the divided
分割ラム5は、図2〜図4に示すように、横方向より上下方向の寸法が大きい矩形状断面を有し、長手方向の長さ寸法がさらに大きな直方体状の金属製部材である。そして、工程数と同じ6個が横方向に並んで、長手方向が水平に、上下方向が垂直となるようにフレーム2内に配設される。このとき、複数の分割ラム5は、複数の分割ラム5の中心線Pとフレーム2の中心線Qとが略一致してフレーム2内に均等に配設されている。つまり、複数の分割ラム5の配置は、フレーム2の中心線Qに対しどちらか一方に片寄るものではない。従って、各々の分割ラム5は、中心線Pに対しては勿論、フレーム2の中心線Qに対しても、振り分けられて同数の分割ラム5が対称に配列される構成となる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
また、各分割ラム5は、内部に空間が設けられ、可動金型6を所定の位置に結合(クランプ)するクランプ機構(図示せず)や芯出しの調芯機構(図示せず)が収容できるようになっている。そして、図3および図4に示すように、それぞれの分割ラム5は、その上下方向の上下端部に設けられたガイド部材Gを介してフレーム2およびサブフレーム15に挟装され、各分割ラム5の長手方向に移動可能に支持されている。
Each divided
ここで、ガイド部材Gは、通常のラムとフレームとの摺動を支える摺動部材(ライナー)と同じ機能を有している。分割ラム5は、分割することによって偏荷重を生じ難くするものの、分割によって薄くなり扁平化することによる剛性の低下が心配される。ガイド部材Gは、分割ラム5自体の剛性をアップして偏荷重による変形と、この変形に伴う偏摩耗を完全に防止して、それぞれの分割ラム5のガタの発生を抑えて安定した摺動を図るものである。
Here, the guide member G has the same function as a sliding member (liner) that supports sliding between a normal ram and a frame. Although the divided
本実施例で採用するガイド部材Gは、リニアベアリング(図示せず)が用いられる。このリニアベアリングは、長手方向に滑動し、長手方向と直交する方向には作動(変位)しない鋼球(ボール)とレール溝機構とからなる「LMガイド」と呼ばれるものである。このリニアベアリングは、複数のボールがボールリテーナに保持され、レール溝機構の負荷転動溝部と無負荷ボール循環部とを循環する構造を有し、このため、ボール同士の相互摩擦がなくなり、ボールは均一に整列され、エンドレスに運動して高い耐摩耗性と動的精度を有する。このリニアベアリングの幅寸法は、扁平化した分割ラム5の幅(厚さ)以下であり、長手方向の長さ寸法は、少なくとも分割ラム5の往復動可能なストロークより長く、好ましくは、分割ラム5の長手方向の寸法値と同等以上である。
As the guide member G employed in this embodiment, a linear bearing (not shown) is used. This linear bearing is called an “LM guide” composed of a steel ball (ball) that slides in the longitudinal direction and does not operate (displace) in a direction orthogonal to the longitudinal direction and a rail groove mechanism. This linear bearing has a structure in which a plurality of balls are held by a ball retainer and circulates between a load rolling groove portion and a no-load ball circulation portion of the rail groove mechanism, so that there is no mutual friction between the balls. Are uniformly aligned and move endlessly with high wear resistance and dynamic accuracy. The width dimension of the linear bearing is equal to or less than the width (thickness) of the flattened divided
本実施例では、各分割ラム5と上下端部に配置されるガイド部材Gの組付けは、フレーム2が横型構造であることから以下に説明するように非常に簡単に、かつ確実に実施できるものである。まず、フレーム2内にガイド部材Gと各分割ラム5を組合せてフレーム2内の底面に挿着する。その後、各分割ラム5の上端部に同じ形状のガイド部材Gを配置して、その上方からサブフレーム15を被せて、サブフレーム15の案内溝にガイド部材Gを嵌合させて位置決めをして、固定ボルトによってフレーム2に固定している。つまり、横型のフレーム2の上方開口部から一方向組付けが採用でき、最終の組付け部材であるサブフレーム15によって上下方向にガイド部材Gを挟み込むだけで各分割ラム5をガタなく保持している。
In this embodiment, the assembly of the divided rams 5 and the guide members G arranged on the upper and lower ends can be performed very easily and reliably as described below since the
これにより、ガイド部材Gは、各分割ラム5の上下端部を支持して、各分割ラム5の長手方向の移動のみを案内するので各分割ラム5の配列間隔を拡大することなく、最小限の間隙にて配設でき、複数の分割ラム5の全体形状をコンパクトにできる。また、分割ラム5は剛性が高まり、長手方向と直交する方向の変位(ガタ)や変形を生じることなく、互いの分割ラム5が接触することなしに安定した移動を得ることが可能となる。さらに、各金型の加工荷重を支持するフレーム2の上方開口部をサブフレーム15によって蓋をして固定するので、フレーム2の側壁に貫通穴Yが設けてあっても、フレーム2の剛性ならびに強度を向上できフレーム2を小型化できる。仮に、大きな加工荷重や曲げモーメントが生じても、フレーム2に問題となる変形等が生じることはない。
As a result, the guide member G supports the upper and lower end portions of each divided
次に、可動金型6と固定金型3について説明する。本実施例では、図3に示すように、固定金型3はフレーム2に設けられたノックアウト装置20に交換可能に装着され、また、可動金型6は分割ラム5の先端部にラムブロック19を介して交換可能に装着される。そして、対をなす可動金型6と固定金型3との間で、ワークを挟み込んで鍛造加工し、所定の成品形状に成形する。
Next, the
本実施例の、複数の加工工程からなる多段式横型鍛造装置1では、金型交換を狭いフレーム2内ではなく作業性の良好なフレーム2外で行えるように、それぞれの可動金型6および固定金型3を分割可動ブロック7および分割固定ブロック4を介して装着している。つまり、フレーム2外で可動金型6を分割可動ブロック7に組付けて後に、フレーム2内で分割可動ブロック7を分割ラム5に結合し、フレーム2外で固定金型3を分割固定ブロック4に組付けて後に、フレーム2内で分割固定ブロック4をノックアウト装置20を介してフレーム2に結合する構成である。このとき、各分割ブロック4、7にはそれぞれフレーム2および分割ラム5に簡単に結合(クランプ)するクランプ機構が具備されて随時の交換を簡単にしている。
In the multi-stage horizontal
本実施例では、各工程が独立した各分割ラム5の作動により実行される順次成形方式であることから、分割可動ブロック7は、各分割ラム5のそれぞれに取付け可能な大きさの外形形状を有している。従って、分割可動ブロック7の幅は少なくとも分割ラム5の幅より小さく、また分割可動ブロック7の高さは少なくとも分割ラム5の高さより小さい直方体状の外形形状を有している。
In the present embodiment, since each process is a sequential forming system that is executed by the operation of each divided
そして、直方体状の各分割可動ブロック7は6面体であり、正面に可動金型6が組付けられ、正面と対向する背面、即ち分割ラム5との結合面には、可動金型6の移動方向と直交する方向のみに分割可動ブロック7の移動を許容し、可動金型6の移動方向への分割可動ブロック7の移動を制限する構造の袋状レール溝21が水平方向に2本平行に配設されている。これにより、金型交換時の分割可動ブロック7をスライド操作にて出し入れすることが容易にできる。さらに、各分割可動ブロック7の両側面には、互いに隣同士を連結する連結手段Rが設けられている。
Each of the rectangular parallelepiped divided
連結手段Rは、図5に示すように、分割可動ブロック7の隣り合う側面の一方に、可動金型6の移動方向に連続する少なくとも2個の袋状レール溝17と、隣り合う側面の他方に、袋状レール溝17に嵌合し、溝内を摺動可能に移動する少なくとも2個の鍔付きピン18が設けられている。そして、この連結手段Rによって各分割可動ブロック7の隣同士は可動金型6の移動方向の相対的移動は許容されるが、可動金型6の移動方向と直交する方向の移動は制限されることとなる。つまり、直交方向の作用力に対して分割可動ブロック7の隣同士は結合されて一体的に動作する。
As shown in FIG. 5, the connecting means R includes at least two bag-
これにより、分割可動ブロック7を1個ずつ多数回に取り出すのでなく、連結したまま1回で取り出すことが可能となる。また、分割可動ブロック7の幅寸法を小さくすることで、加工熱による温度変化が生じたとき熱膨張量を小さくして、可動金型6および固定金型3との芯ズレの影響を低減する効果も有する。
Accordingly, the divided
また、金型交換時において、交換する可動金型の取出しは、従来の横型鍛造装置の場合、横型フレームの上方開口部から重力に逆らって行うため、ホイスト等の運搬移動装置を使用して行う必要があった。このため、ホイスト等の運搬移動装置の配備が必要となるとともに可動金型の出し入れにも時間が必要で、多大の工数がかかることが一般的であった。 In addition, when the mold is replaced, the movable mold to be replaced is taken out against the gravity from the upper opening of the horizontal frame in the case of the conventional horizontal forging apparatus, and therefore is carried out using a transporting and moving device such as a hoist. There was a need. For this reason, it is necessary to arrange a transporting / moving device such as a hoist, and it is also necessary to take in and out the movable mold.
本実施例では、図3に示すように、フレーム2の側壁に、可動金型6および固定金型3を出し入れ可能な貫通穴Yが設けられているので、この貫通穴Yから複数の可動金型6の全部をホイスト等の運搬移動装置を使用することなく、例えば、手動にて水平方向に引き出すことができる。この手動による引き出しは、分割可動ブロック7の結合(クランプ)を、油圧クランプ装置8の油圧を開放することで、分割ラム5との結合を解除し、解除された分割可動ブロック7を連結した状態で貫通穴Yから一体的に取出すことである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a through hole Y through which the
このとき、連結された分割可動ブロック7は、可動ブロック支持台22または袋状レール溝21に案内され、フレーム2外に配備された貫通穴Yと同じ高さの移動台車上にスライドして載せ換えられる。取出しは、連結された分割可動ブロック7が、スライド可能に移動するので摩擦係数を低くすることで軽く操作することが十分可能となる。
At this time, the connected divided
一方、本実施例では、図6に示すように、固定金型3側も所定の数に分割された分割固定ブロック4を介して各固定金型3がフレーム2に固定されている。従来の多段式横型鍛造装置における固定金型は一体固定ブロックに装着されフレームに固定されるのが一般的であった。つまり、一体固定ブロックの横方向に1列に形成された挿着穴に、複数の固定金型が挿入されて複数の工程が構成されていた。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, each fixed
よって、従来の多段式横型鍛造装置では、運転開始時と定常運転時とでは加工熱による固定金型側の温度変化が生じ、運転開始前に芯出し調整を行っても金型温度が上昇することで金型、即ち一体固定ブロックの熱膨張によって可動金型と固定金型との芯ズレが生じる場合がある。このため、従来では、定常運転後の精度を維持するため、運転開始時の芯出し調整は温度膨張分の芯ズレを見込んで実施し、その上で定常運転時の温度になるまで鍛造加工の捨て打ちを何千回と繰り返すことで安定した精度の成品を得ることが一般的であった。従って、ワークの廃棄ロスが非常に大きかった。 Therefore, in the conventional multistage horizontal forging device, the temperature change on the fixed mold side due to the processing heat occurs at the start of operation and at the time of steady operation, and the mold temperature rises even if centering adjustment is performed before the start of operation. As a result, there may be a case where the movable mold and the fixed mold are misaligned due to thermal expansion of the mold, that is, the integrally fixed block. For this reason, conventionally, in order to maintain the accuracy after steady operation, centering adjustment at the start of operation is performed in consideration of misalignment of the temperature expansion, and then forging is performed until the temperature reaches the steady operation. It was common to obtain products with stable accuracy by repeating throwing away thousands of times. Therefore, the work disposal loss was very large.
本実施例で採用する分割固定ブロック4は、分割可動ブロック7と同数、つまり工程数と同じ6個、または隣り合う2工程を1組とした3個に分割されている。図6では、隣り合う2工程を1組として3個に分割した分割固定ブロック4の場合を記載している。この3個または6個の分割固定ブロック4は、分割することによって、従来の一体固定ブロックの熱膨張による一体固定ブロックの長手方向へのズレの累積を解消するものであり、分割を多くする、つまり分割固定ブロック4の1個当りの全長を小さくすることでそれぞれの熱膨張を小さくし、しかも互いに分離して横1列に配置することで、それぞれの熱膨張が干渉し、または累積することがなく、熱膨張による芯ズレの影響を極力低下させるものである。
The divided fixed
このとき、分割固定ブロック4は、複数の固定金型3の型中心と対向する複数の可動金型6の型中心とを一致させることで、熱膨張分を金型中心の両側に振り分けることが可能となるので、熱膨張の影響をさらに減少させることができる。よって、分割固定ブロック4を3個または6個に分割することは、温度上昇の程度と効果の程度に応じて使い分けることができる。
At this time, the divided fixed
そして、3個または6個に分割した分割固定ブロック4には、分割可動ブロック7と同様に、それぞれの分割固定ブロック4の側面に、袋状レール溝17と鍔付きピン18とからなる連結手段Rが付設されている。これにより、金型交換時は、3個または6個が連結して固定金型3および分割固定ブロック4を一体的に取り出すことができる。しかも、分割可動ブロック7と同様に、貫通穴Yから横方向にスライドさせ、例えば、手動にて簡単に取り出すことができる。
Further, in the divided fixed
そして、金型を交換した後は、上記した取出しの手順と逆の手順で組付けて金型交換が完了する。そして、交換の都度、各可動金型6および各固定金型3の軸心を一致させる芯出し調整と可動金型6の移動方向のストローク調整とが行われる。芯出しおよびストロークの調整方法は、自動調整手段を採用する場合が多いので、特に、従来と大きく変わるところはなく詳細な説明は省略する。これにより、金型の交換設備の簡易化と交換工数の大幅な低減を図ることが可能となる。
And after exchanging a metal mold | die, assembly | attachment is performed in the reverse procedure to the above-mentioned extraction procedure, and metal mold | die exchange is completed. Then, each time replacement is performed, centering adjustment for aligning the axis of each
〔実施例1の作用〕
次に、本実施例の多段式横型鍛造装置1の作用について説明する。まず、通常の成品加工作業時の作用について説明すると、駆動モータ10を作動させれば、ベルトを介してプーリ11が回転され、プーリ11と直結するカム軸12が回転する。カム軸12の回転に伴い偏心カム13が回転し、偏心カム13の回転により連結ロッド14にストロークおよび推力が生じる。このストロークおよび推力を分割ラム5が受けて、分割ラム5は固定金型3に向かって移動し、分割ラム5に装着された可動金型6と固定金型3との間に供給されるワークの加工を行う。このとき、固定金型3には加工荷重が生じ、この加工荷重をフレーム2が支える。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the multistage horizontal forging
このとき、本実施例では、対称となる工程同士が同時に、かつ対称となる工程の各組は異なるタイミングにて順次成形されるように構成されているので、まず、第1工程#1と第6工程#6の第1組が同時に作動され、ワークは可動金型6および固定金型3の型形状に倣って加工される。次に、所定の時間差をもって第2工程#2と第5工程#5の第2組が同時に作動され、ワークは可動金型6および固定金型3の型形状に倣って加工される。そして、所定の時間差をもって第3工程#3と第4工程#4の第3組が同時に作動され、ワークは可動金型6および固定金型3の型形状に倣って加工される。これにより、鍛造成形の1サイクルがカム軸12の1回転で実施され、ワークは所定の成品形状に鍛造成形される。
At this time, in the present embodiment, since the symmetrical steps are simultaneously formed and each set of the symmetrical steps is sequentially formed at different timings, first, the
このとき、各工程へのワークの移送は、第1組〜第3組の作動タイミングの時間差内に各工程に連動して迅速に実施される。つまり、第1組の作動を終えて第2組の作動が始まる前に、第1工程#1のワークは第2工程#2へ、そして第6工程#6のワークは取出し工程へ移送される。また、第2組の作動を終えて第3組の作動が始まる前に、第2工程#2のワークは、第3工程#3へ、そして第5工程#5のワークは第6工程#6へ移送される。また、第3組の作動を終えて次サイクルの第1組の作動が始まる前に、第3工程#3のワークは、第4工程#4へ、そして第4工程#4のワークは第5工程#5へ移送される。そして、鍛造成形の1サイクル毎にこれを繰り返すことで、移送されたワークが次サイクルの第1組〜第3組の作動によって順次加工される。なお、第1工程#1のワークの供給は、次サイクルの第1組の作動が始まる前に第1工程#1に供給されるものである。このとき、フレーム2には、曲げモーメントも偏荷重も生じることなく高精度な鍛造加工が行われる。
At this time, the transfer of the workpiece to each process is quickly performed in conjunction with each process within the time difference between the operation timings of the first to third groups. That is, before finishing the operation of the first set and starting the operation of the second set, the workpiece in the
次に、金型交換作業時の作用について説明する。対象製品の成品形状が変わるときの金型の交換は、多段式横型鍛造装置1の作動を停止して後、例えば、油圧クランプ装置8の油圧を開放して、金型のクランプを解除する。その上で、クランプの解除で緩んだ各分割可動ブロック7および分割固定ブロック4を、貫通穴Yより水平方向に取り出す。
Next, the effect | action at the time of metal mold | die replacement | exchange work is demonstrated. For changing the mold when the product shape of the target product changes, after the operation of the multistage horizontal forging
このとき、各分割可動ブロック7および各分割固定ブロック4は互いに連結手段Rによって横方向(水平方向)には連結されているので、袋状レール溝21または可動ブロック支持台22上を一体的にスライドしながら1回で取り出すことができる。
At this time, since each divided
そして、各分割可動ブロック7および各分割固定ブロック4を移動台車上に載せ換え、台車上で新たな金型に交換して後、取出し手順とは逆の手順にて、各分割可動ブロック7および各分割固定ブロック4を連結したまま一体的に貫通穴Yから水平方向に1回で押し込む。すると、袋状レール溝21または可動ブロック支持台22上を案内されて所定の位置に組み込まれる。そして、各分割可動ブロック7および各分割固定ブロック4はそれぞれ所定の位置にクランプされるとともに芯出し調芯操作を経て固定される。
Then, after each divided
これにより、形状の異なる製品の成形加工の作業が実施できる。このとき、本実施例での金型交換は、大幅に簡単、かつ迅速に実施できる。 As a result, it is possible to carry out an operation of molding products having different shapes. At this time, the mold replacement in the present embodiment can be carried out significantly easily and quickly.
〔実施例1の効果〕
本実施例では、以上の構成と作用により、鍛造作業時に多段式横型鍛造装置1に生じる加工荷重を加工タイミングをずらすことで分散し、大幅に低減するとともに、対称となる工程同士を同時に加工するので加工荷重の均衡を図り、加工荷重を支えるフレーム2の曲げモーメントの発生を抑制する。これにより、曲げモーメントによるフレーム2の曲げ変形も、加工荷重の反力による分割ラム5の偏荷重も生じることがない。よって、可動金型6と固定金型3との芯ズレを抑え、加工精度の低下を防止でき、かつ設備サイズを小型化できる。
[Effect of Example 1]
In this embodiment, the processing load generated in the multistage horizontal forging
また、可動金型6および固定金型3は各工程または所定の工程組毎に分割した分割可動ブロック7および分割固定ブロック4を介してそれぞれ分割ラム5およびフレーム2に結合され、各々の分割ブロック4、7は互いに横方向を連結する連結手段Rを配設している。よって、各々の分割ブロック4、7は、温度変化による熱膨張量を小さくできるので、芯ズレを抑制して高い加工精度を保つことができる。また、各分割ブロック4、7は連結した状態でフレーム2に設けた貫通穴Yから水平方向に1回で出し入れできるので、金型の交換設備の簡易化と交換工数の大幅な低減を図ることが可能となる。
以上によって、設備費を抑え、加工コストを抑えた安価な多段式横型鍛造装置1が提供できる。
Further, the
As described above, it is possible to provide an inexpensive multi-stage horizontal forging
〔変形例1〕
実施例1は、各々の分割ラム5に分割可動ブロック7を介して各々の可動金型6を結合し、フレーム2に複数個(3個または6個)の分割固定ブロック4を介して固定金型3を結合して、独立した複数の加工工程を設けたものであった。小さな分割固定ブロック4とすることと、それぞれの分割固定ブロック4同士を分離して横1列に配置することにより、運転開始後の定常運転に至るまでの温度上昇による各々の分割固定ブロック4の熱膨張の絶対量を小さくし、それぞれの分割固定ブロック4の熱膨張の累積を解消して、各可動金型6と固定金型3との芯ズレによる精度低下を抑制するものであった。
[Modification 1]
In the first embodiment, each
本変形例では、これに限ることなく、分割固定ブロックを採用することなく一体固定ブロックであっても、一体固定ブロックに生じる温度変化を少なくして熱膨張を抑え、精度低下を来たす芯ズレを起こさないようにするものである。このために、運転開始時の型温度を定常運転時の型温度に予め加熱調整し、その上昇温度の熱膨張代を考慮して芯合わせを行うことにより、型温度が上昇しているので捨て打ちをすることなく、運転開始から、精度のよい良品が製造できる。 This modification is not limited to this, and even if it is an integrated fixed block without adopting a divided fixed block, the temperature change that occurs in the integrated fixed block is reduced to suppress thermal expansion, and to prevent misalignment that causes a decrease in accuracy. It will prevent it from happening. For this purpose, the mold temperature at the start of operation is preliminarily adjusted to the mold temperature during steady operation, and centering is performed in consideration of the thermal expansion allowance of the increased temperature. Good quality products can be manufactured from the start of operation without hitting.
よって、固定ブロックの中に、例えば、電気式ヒータまたは流体式ヒータを付設して、電気回路または流体回路によって所定の温度に制御しても、また、ヒータ素子自体の自己温度制御機能によって所定の一定温度に制御するようにしてもよい。また、実施例1で採用する分割固定ブロック4の分割数が多く取れないとき、分割した分割固定ブロック4毎に、本変形例の加熱調整を併用してもよい。
Therefore, for example, an electric heater or a fluid heater is provided in the fixed block and controlled to a predetermined temperature by an electric circuit or a fluid circuit, or a predetermined temperature is controlled by a self-temperature control function of the heater element itself. You may make it control to fixed temperature. Moreover, when the division | segmentation fixed
〔変形例2〕
実施例1では、ワークを全6工程で成品として完成する場合、つまり偶数個の工程の場合であって、振り分けて左右同数に配列される工程のそれぞれ対称となる2工程同士を1組として、全工程の半数となる3組を構成し、1組の対称となる2工程同士を同時に作動させ、3組は異なる加工タイミングで第1組から第3組を順番に作動させて、所定の成品形状に鍛造成形した。
[Modification 2]
In Example 1, when a workpiece is completed as a product in all six steps, that is, in the case of an even number of steps, a set of two steps that are symmetrical to each other and are arranged in the same number on the left and right, Three sets, which are half of all the processes, are configured, two sets of symmetrical processes are operated simultaneously, and three sets are operated in sequence from the first set to the third set at different processing timings, and a predetermined product Forged into shape.
上記の実施例1に限ることなく、ワークを、全5工程あるいは全7工程で成品として完成する場合、つまり、奇数個の工程による場合であって、対称となる2工程同士を1組として、複数組を構成したとき、組毎の対称となる2工程同士を同時に作動させ、複数組のそれぞれを任意の順番に作動させて所定の成品形状に鍛造成形してもよい。 Without being limited to the first embodiment, when a workpiece is completed as a product in all five steps or all seven steps, that is, in a case of an odd number of steps, a set of two steps that are symmetrical, When a plurality of sets are configured, two symmetrical processes for each set may be operated at the same time, and each of the plurality of sets may be operated in an arbitrary order to be forged into a predetermined product shape.
例えば、n=5の奇数個の全5工程により成品を完成する場合、奇数個の分割ラム5を左右対称に同数に振り分ける振り分けの中心線Pに関し、対称となる2つの分割ラム5同士、つまり、対称となる2つの工程同士を1組としたとき、奇数個(5個)から1を減じた個数(4個)の半数の組(2組)と、1個の中間工程からなる組が形成される。この1個の中間工程は、常に、奇数個(5個)の分割ラム5の振り分けの中心線Pと一致する位置の加工工程となる。
For example, when a product is completed by an odd number of all 5 steps of n = 5, the two divided
この中間工程は、奇数個の分割ラム5の中心線P上で作動する工程であり、加工荷重の作用点は中心線P上にある。従って、この中間工程に生じる加工荷重はフレーム2の荷重支持部に対する曲げモーメントを生じることがない。つまり、加工荷重の作用点を対称位置に振り分けて均衡を図るものではないが、加工荷重の作用点を中心線P上で作動させて均衡を図るものであり、偶数個の工程の場合と同じ作用効果を得ることができる。
This intermediate step is a step that operates on the center line P of the odd number of divided
本変形例で採用する多段式横型鍛造装置1は、実施例1と同様に、ワークを鍛造加工する複数の加工段をフレーム2内に備え、ワークを各々の加工段で順次加工して所定の成品形状に鍛造成形する構成である。異なるのは複数の加工段が奇数個の場合である。ここで、加工段の個数をnとして、nが3以上の奇数である場合、第1工程をなす加工段から最終工程をなす加工段に対し、順番に1からnまでの番号を割り当てたとき、駆動手段が、以下の条件に従ってn個の加工段のそれぞれの分割ラム5を順次に駆動して作動するものである。
As in the first embodiment, the multistage horizontal forging
条件4:0以上かつ(n−1)/2以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、{(n+1)/2−k}番目の加工段の分割ラム5と、{(n+1)/2+k}番目の加工段の分割ラム5とを同時に駆動する。なお、k=0であるときには、(n+1)/2番目の加工段の分割ラム5のみを駆動する。
条件5:条件4に従って1つまたは2つの分割ラム5を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を整数群から選択してkとし、条件4に従って1つまたは2つの異なる分割ラム5を駆動する。
条件6:条件4および条件5に従うことにより、整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての分割ラム5を順次に駆動する。
Condition 4: When one integer selected from an integer group of 0 or more and (n−1) / 2 or less is k, the {(n + 1) / 2−k} -th machining stage divided
Condition 5: After driving one or two divided
Condition 6: By following the
これにより、奇数個の加工段からなる複数工程の鍛造成形であっても、それぞれ対称となる2工程同士の組と、1個の中間工程の組との複数組が構成される。そして、その同じ組の2工程同士は同時に作動されて加工荷重を均衡させ、1個の中間工程の組は中心線P上に作用して加工荷重を均衡させることができ、実施例1と同じ作用効果を奏することができる。さらに、この対称となる2工程同士の組と中間工程の組との複数組が任意の順番で加工時間差を有して順次に作動できるので、1加工サイクル中の加工荷重の変動の調整や加工タイミングの短縮化の調整がし易くなり、結果として、好適な高速型成形機が得られ易くなる。 Thereby, even if it is forge forming of a plurality of steps consisting of an odd number of processing stages, a plurality of sets of two sets of symmetrical steps and a set of one intermediate step are formed. The two processes in the same group are simultaneously operated to balance the machining load, and one group of intermediate processes can act on the center line P to balance the machining load, which is the same as in the first embodiment. An effect can be produced. In addition, since a plurality of sets of two symmetrical sets and intermediate sets can be operated sequentially with a processing time difference in an arbitrary order, adjustment of processing load fluctuation and processing in one processing cycle It becomes easy to adjust the shortening of the timing, and as a result, a suitable high-speed molding machine is easily obtained.
1 多段式横型鍛造装置
2 フレーム
3 固定金型(金型)
4 分割固定ブロック
5 分割ラム(可動体、ラム)
6 可動金型(金型)
7 分割可動ブロック
G ガイド部材
R 連結手段
Y 貫通穴
1 Multi-stage horizontal
4 Split fixed
6 Movable mold (mold)
7 Dividing movable block G Guide member R Connection means Y Through hole
Claims (7)
各々の前記加工段は、
前記フレームに固定される固定金型と、
該固定金型に向かって移動する可動体と、
該可動体の先端に装着される可動金型とを備え、
前記可動体が駆動手段により駆動されて移動することで、前記固定金型と前記可動金型とにより前記被加工体を挟み込んで、鍛造加工を施し、
複数の前記加工段は、全ての前記固定金型が左右の横一列に並ぶように配列され、全ての前記可動金型が同一方向に移動するように、かつ、全ての前記可動体が互いに平行となるように左右に配列され、
前記加工段の個数をnとして、左端の前記加工段から右端の前記加工段に対し、順番に1からnまでの番号を割り当てた場合、
前記駆動手段は、以下の条件に従ってn個の前記加工段のそれぞれの前記可動体を順次に駆動することを特徴とする多段式横型鍛造装置。
1)nが2以上の偶数である場合、
条件1−1:0以上かつ(n/2−1)以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、(n/2−k)番目の前記加工段の前記可動体と、(n/2+1+k)番目の前記加工段の前記可動体とを同時に駆動する。
条件1−2:前記条件1−1に従って2つの前記可動体を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を前記整数群から選択してkとし、前記条件1−1に従って2つの異なる前記可動体を駆動する。
条件1−3:前記条件1−1および前記条件1−2に従うことにより、前記整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての前記可動体を順次に駆動する。
2)nが3以上の奇数である場合、
条件2−1:0以上かつ(n−1)/2以下の整数群から選択した1つの整数をkとしたとき、{(n+1)/2−k}番目の前記加工段の前記可動体と、{(n+1)/2+k}番目の前記加工段の前記可動体とを同時に駆動する。なお、k=0であるときには、(n+1)/2番目の前記加工段の前記可動体のみを駆動する。
条件2−2:前記条件2−1に従って1つまたは2つの前記可動体を駆動した後、直前に選択した整数とは異なる整数を前記整数群から選択してkとし、前記条件2−1に従って1つまたは2つの異なる前記可動体を駆動する。
条件2−3:前記条件2−1および前記条件2−2に従うことにより、前記整数群に含まれる全ての整数を任意の順番で1度だけ選択するように全ての前記可動体を順次に駆動する。 In a multi-stage horizontal forging device that includes a plurality of processing steps for forging a workpiece in a frame, and forging the workpiece into a predetermined product shape by processing the workpiece in each processing step,
Each said processing stage is
A fixed mold fixed to the frame;
A movable body that moves toward the fixed mold;
A movable mold attached to the tip of the movable body,
The movable body is driven and moved by a driving means, so that the workpiece is sandwiched between the fixed mold and the movable mold, and forged.
The plurality of processing stages are arranged so that all the fixed dies are arranged in a horizontal row on the left and right, all the movable dies move in the same direction, and all the movable bodies are parallel to each other. Are arranged so that
When the number of the processing steps is n, and numbers from 1 to n are sequentially assigned to the processing steps on the right end from the processing steps on the left end,
The multi-stage horizontal forging device, wherein the driving means sequentially drives the movable bodies of the n processing stages according to the following conditions.
1) When n is an even number of 2 or more,
Condition 1-1: where k is one integer selected from an integer group of 0 or more and (n / 2-1) or less, the movable body of the (n / 2-k) -th processing stage; The movable body of the (n / 2 + 1 + k) th processing stage is simultaneously driven.
Condition 1-2: After driving the two movable bodies according to the condition 1-1, an integer different from the integer selected immediately before is selected from the integer group as k, and two different according to the condition 1-1 The movable body is driven.
Condition 1-3: By following the conditions 1-1 and 1-2, all the movable bodies are sequentially driven so as to select all the integers included in the integer group only once in an arbitrary order. To do.
2) When n is an odd number of 3 or more,
Condition 2-1 When k is one integer selected from an integer group of 0 or more and (n−1) / 2 or less, the movable body of the {(n + 1) / 2−k} -th processing stage and , {(N + 1) / 2 + k} and the movable body of the machining stage are simultaneously driven. When k = 0, only the movable body of the (n + 1) / 2nd processing stage is driven.
Condition 2-2: After driving one or two movable bodies according to the condition 2-1, an integer different from the integer selected immediately before is selected from the integer group as k, and according to the condition 2-1. One or two different movable bodies are driven.
Condition 2-3: By following the conditions 2-1 and 2-2, all the movable bodies are sequentially driven so that all the integers included in the integer group are selected only once in an arbitrary order. To do.
各々の前記可動体は、前記可動体を移動方向にのみ案内するガイド部材を介して、前記フレームに挟装されていることを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage horizontal forging device according to claim 1,
Each of the movable bodies is sandwiched between the frames via a guide member that guides the movable bodies only in the moving direction.
前記可動金型と前記可動体との間に、分割可動ブロックを設け、
前記分割可動ブロックは、それぞれ隣同士が連結手段によって連結され、
前記連結手段は、前記分割可動ブロックが移動方向に移動するのを許容し、前記分割可動ブロックを前記移動方向と直交する方向に結合することを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage type horizontal forging device according to claim 1 or 2,
A split movable block is provided between the movable mold and the movable body,
The divided movable blocks are connected to each other by connecting means,
The multi-stage horizontal forging device characterized in that the connecting means allows the divided movable block to move in a moving direction and couples the divided movable block in a direction orthogonal to the moving direction.
前記フレームの側壁には、前記可動金型および前記固定金型を出し入れ可能な貫通穴を少なくとも1個設けたことを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage horizontal forging device according to any one of claims 1 to 3,
A multistage horizontal forging device, wherein at least one through-hole through which the movable mold and the fixed mold can be taken in and out is provided on a side wall of the frame.
各々の前記加工段または隣り合う2つの加工段を1組とし、
その1組毎の前記加工段の前記固定金型と前記フレームとの間に、分割固定ブロックを設け、
各々の前記分割固定ブロックは、前記固定金型の型中心と対向する前記可動金型の型中心とが略一致するように取付けられることを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage horizontal forging device according to any one of claims 1 to 4,
Each processing stage or two adjacent processing stages are set as one set,
A split fixing block is provided between the fixed mold and the frame of the processing stage for each set,
Each of the divided fixed blocks is mounted so that the mold center of the fixed mold and the mold center of the movable mold facing each other substantially coincide with each other.
前記分割固定ブロックは、それぞれ隣同士が連結手段によって連結され、
前記連結手段は、前記分割固定ブロックが前記可動金型側に移動するのを許容し、前記分割固定ブロックを前記可動金型側に移動する方向と直交する方向に結合することを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage horizontal forging device according to claim 5,
The divided fixed blocks are connected to each other by connecting means,
The connecting means allows the divided fixed block to move to the movable mold side, and couples the divided fixed block in a direction orthogonal to a direction to move to the movable mold side. Type horizontal forging equipment.
前記固定金型と前記フレームとの間に、固定ブロックを設け、
前記固定ブロックは、運転開始前に予め所定の温度に加熱調整されることを特徴とする多段式横型鍛造装置。 In the multistage horizontal forging device according to any one of claims 1 to 4,
A fixed block is provided between the fixed mold and the frame,
The multi-stage horizontal forging device is characterized in that the fixed block is heated and adjusted in advance to a predetermined temperature before starting operation.
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