JP2014079801A - Hot forging device - Google Patents
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Description
本発明は、熱間鍛造において、鍛造型の熱膨張による成形品の精度の低下を防止するようにした熱間鍛造装置に関する。 The present invention relates to a hot forging apparatus that prevents a reduction in accuracy of a molded product due to thermal expansion of a forging die in hot forging.
熱間鍛造成形は、再結晶温度以上で加熱された熱間ワークをプレス機で加圧することにより成形品を得る。熱間鍛造用の鍛造装置は、一般的に、鍛造用金型(上型及び下型)をボルスタを介してプレス機に取付け、この上型と下型との間に熱間ワークをセットして挟圧することで鍛造成形品を成形する。 In hot forging, a molded product is obtained by pressurizing a hot work heated above the recrystallization temperature with a press. A forging device for hot forging generally attaches a forging die (upper die and lower die) to a press machine through a bolster, and sets a hot work between the upper die and the lower die. A forged molded product is formed by clamping.
上述の熱間鍛造用の鍛造装置では、熱間ワークを連続的に型打ちすると、熱間ワークからの熱伝導により、鍛造用金型及びボルスタの温度が上昇し、また、型打ちを中断すると、鍛造用金型及びボルスタの温度が低下する。これらの鍛造用金型及びボルスタの温度変動によって、熱膨張及び収縮が起こり、ボルスタ間の距離、及び、上型と下型との間の距離が変化して、鍛造成形品の厚さ(型打ち方向の寸法)精度が低下するという問題が生じる。 In the forging device for hot forging described above, when a hot work is continuously stamped, the temperature of the forging die and the bolster rises due to heat conduction from the hot work, and when the punching is interrupted. The temperature of the forging die and the bolster is lowered. The temperature fluctuations of these forging dies and bolsters cause thermal expansion and contraction, and the distance between the bolsters and the distance between the upper die and the lower die change to change the thickness of the forged product (die There is a problem that the accuracy of the striking direction is reduced.
従来、鍛造成形品の厚さ精度の低下を防止する方法として、例えば、ダイキス方式が知られている(特許文献1参照)。このダイキス方式は、ボルスタ又は鍛造用金型等に予め調整したダイキスプレートを取付け、型打ち時にダイキスプレートを互いに当接させることで、鍛造成形品の厚さを所定の厚さに調整する。 Conventionally, as a method for preventing a decrease in thickness accuracy of a forged molded product, for example, a dikis method is known (see Patent Document 1). In this die kiss method, a pre-adjusted die kiss plate is attached to a bolster or a forging die or the like, and the die kiss plates are brought into contact with each other at the time of stamping, thereby adjusting the thickness of the forged molded product to a predetermined thickness. .
しかしながら、上述のダイキス方式では、鍛造用金型及びボルスタの温度変動が大きい場合、充分に対応できない場合がある。 However, in the above-described dikis method, there are cases where the forging die and the bolster cannot sufficiently cope with a large temperature fluctuation.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、金型及びボルスタ等の温度変動に伴う熱膨張による鍛造成形品の厚さ精度の低下を防止する熱間鍛造装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of said point, and provides the hot forging apparatus which prevents the fall of the thickness precision of the forging molded product by the thermal expansion accompanying temperature fluctuations, such as a metal mold | die and a bolster. Objective.
プレス機械によって駆動される上ボルスタ及び下ボルスタと、
前記上ボルスタ及び下ボルスタにそれぞれ取付けられた上プレート及び下プレートと、
前記上プレート及び下プレートにそれぞれ取付けられた上型及び下型とを備え、
前記上ボルスタ及び下ボルスタには、テーパ状の凹部が形成され、前記上プレート及び下プレートには、前記上ボルスタ及び下ボルスタのテーパ状の凹部にそれぞれ係合するテーパ状の係合部が形成され、前記上プレート及び下プレートの熱膨張係数は、前記上ボルスタ及び下ボルスタの熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする。
An upper bolster and a lower bolster driven by a press machine;
An upper plate and a lower plate respectively attached to the upper bolster and the lower bolster;
An upper mold and a lower mold respectively attached to the upper plate and the lower plate;
The upper bolster and the lower bolster are formed with tapered concave portions, and the upper plate and the lower plate are formed with tapered engaging portions that engage with the tapered concave portions of the upper bolster and the lower bolster, respectively. The thermal expansion coefficients of the upper plate and the lower plate are smaller than the thermal expansion coefficients of the upper bolster and the lower bolster.
本発明に係る熱間鍛造装置によれば、金型及びボルスタ等の温度変動に伴う熱膨張による鍛造成形品の厚さ精度の低下を防止することができる。 According to the hot forging device according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in thickness accuracy of a forged molded product due to thermal expansion accompanying temperature fluctuations of a mold, a bolster, and the like.
以下、本発明の一実施形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1に、本発明の一実施形態に係る熱間鍛造装置1の概略断面図を示す。図1に示すように、熱間鍛造装置1は、上ボルスタ3と、下ボルスタ4と、上ボルスタ3及び下ボルスタ4のそれぞれに係合された上プレート5及び下プレート6と、上プレート5及び下プレート6のそれぞれに取付けられた上型7及び下型8と、上ボルスタ3を駆動して型打ちを行うプレス機(図示せず)とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, the schematic sectional drawing of the hot forging apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention is shown. As shown in FIG. 1, the hot forging device 1 includes an
上ボルスタ3は、プレス機のラム(図示せず)に取付けられており、このラムの往復運動によって上下方向に移動して型開き及び型打ちを行う。また、上ボルスタ3の下部には、テーパ状の凹部9が形成されている。上ボルスタ3の凹部9には、上プレート5が係合されている。
The
下ボルスタ4は、プレス機のベッド(図示せず)に取付けられ、下ボルスタ4の上部には、テーパ状の凹部10が形成されている。この凹部10は、上ボルスタ3の凹部9に対向するように配置されている。また、下ボルスタ4の凹部10には、下プレート6が係合されている。
The
上プレート5及び下プレート6は、上ボルスタ3の凹部9、及び、下ボルスタ4の凹部10に係合できるようにテーパ状の係合部11,12が形成されている。上ボルスタ3の凹部9及び下ボルスタ4の凹部10の底部と、この凹部9,10のそれぞれに係合された上プレート5及び下プレート6との間には、隙間Cが設けられている。また、上プレート5及び下プレート6は、上ボルスタ3及び下ボルスタ4よりも熱膨張係数が小さい材料で形成されている。
The
型打ち時に熱間ワーク2の熱によって加熱された上型7及び下型8から熱伝導により、上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4は、温度が上昇して熱膨張する。このとき、図4を参照して、上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4の熱膨張率が同じであるとした場合、これらの熱膨張量は同じになるので、上ボルスタ3の凹部9及び下ボルスタ4の凹部10と、上プレート5及び下プレート6との係合位置は、図4(a)に示す熱膨張前と図4(b)に示す熱膨張時とで変化しない。従って、熱膨張時の上プレート5及び下プレート6の取付位置は、熱膨張前に対して高さH2だけ高くなる。なお、図4には、下ボルスタ4側のみを図示する。
The
本実施形態の熱間鍛造装置1では、上プレート5及び下プレート6の熱膨張係数を上ボルスタ3及び下ボルスタ4よりも小さくしているので、熱膨張時の上ボルスタ3の凹部9及び下ボルスタ4の凹部10の幅の増大量は、上プレート5の係合部11及び下プレート6の係合部12の幅の増大量よりも大きくなる。これにより、上プレート5及び下プレート6の上ボルスタ3の凹部9及び下ボルスタ4の凹部10との係合位置は、図2(a)に示す熱膨張前の位置から、図2(b)に示す熱膨張時の位置へ、凹部9,10の底部側に移動する(隙間Cが小さくなる)。そして、この上プレート5及び下プレート6の凹部9,10の底部側への移動量と、上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4の高さ方向の熱膨張量とが相殺されて、熱膨張前と熱膨張時とで上型7及び下型8の上プレート5及び下プレート6のそれぞれへの取付高さHが一定に維持されるようにする。なお、図2には、下ボルスタ4側のみを図示する。
In the hot forging device 1 of the present embodiment, the coefficients of thermal expansion of the
上ボルスタ3の凹部9、下ボルスタ4の凹部10、上プレート5の係合部11及び下プレート6の係合部12のテーパ角度、並びに、上ボルスタ3、下ボルスタ、上プレート5及び下プレート6の熱膨張係数は、これらの温度変化量等に基づき、これらに生じる熱膨張に対して、上型7及び下型8の上プレート5及び下プレート6への取付高さHが一定に維持されるように設定する。
The
上型7は、上プレート5に取付けられ、下面に鍛造成形品であるクランクシャフト形状のインプレッション部7Aが形成されている。また、上型7は、ラムの往復運動によって上プレート5を介して上ボルスタ3と共に昇降して、下型8に対して型開き及び型打ちを行う。
The
下型8は、下プレート6に取付けられ、上面に鍛造成形品であるクランクシャフト形状のインプレッション部8Aが形成されている。下型8のインプレッション部8Aは、上型7のインプレッション部7Aと対向するように配置されている。
The
以上のように構成した熱間鍛造装置1を用いて鍛造成形品を成形する工程について次に説明する。
まず、上型6及び下型7を開き、熱間ワーク2を下型8のインプレッション部8Aにセットする(図2a参照)。そして、上ボルスタ3及び上型7を下降させ、熱間ワーク2を上型7と下型8とで挟み込んで加圧する(型打ち)。これにより、熱間ワーク2は、上型7のインプレッション部7A及び下型8のインプレッション部8A内に充満される(図3参照)。そして、上ボルスタ3及び上型7を上昇させて、鍛造成形品を離型する。
Next, a process of forming a forged product using the hot forging device 1 configured as described above will be described.
First, the
このとき、熱間ワーク2を連続的に型打ちすることにより、熱間ワーク2の熱が、上型7及び下型8を介して上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4に伝導して、これらの温度は上昇し、また、型打ちの中断により、これらの温度は低下する。このような上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4の温度の変動による熱膨張及び収縮に対して、図2(a)及び(b)に示すように、上ボルスタ3及び下ボルスタ4と、上プレート5及び下プレート6との熱膨張係数差、及び、テーパ状の凹部9,10と、上プレート5及び下プレート6のテーパ状の係合部11,12との係合により、上型7及び下型8の上プレート5及び下プレート6への取付高さHを一定に維持することができる。その結果、図3に示すように、型打ち時に、上プレート5、下プレート6、上ボルスタ3及び下ボルスタ4の温度の変動にかかわらず、上型7及び下型8の間の距離Dを一定に維持することができ、鍛造成形品の厚さの精度の低下を防止することができる。
At this time, by continuously stamping the
本発明に係る熱間鍛造装置1によれば、上ボルスタ3、下ボルスタ4、上プレート5及び下プレート6の熱膨張に対して、これらの熱膨張係数の差によって上ボルスタ3及び下ボルスタ4のテーパ状の凹部9,10と、上プレート5及び下プレート6のテーパ状の係合部11,12との係合位置が変化することにより、上型7と下型8との間の距離を一定に維持することができる。その結果、熱膨張による鍛造成形品の厚さの精度の低下を防止することができる。
According to the hot forging device 1 according to the present invention, the upper bolster 3 and the lower bolster 4 with respect to the thermal expansion of the upper bolster 3, the lower bolster 4, the
1…熱間鍛造装置、2…熱間ワーク、3…上ボルスタ、4…下ボルスタ、5…上プレート、6…下プレート、7…上型、8…下型、9,10…凹部、11,12…係合部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hot forging device, 2 ... Hot work, 3 ... Upper bolster, 4 ... Lower bolster, 5 ... Upper plate, 6 ... Lower plate, 7 ... Upper die, 8 ... Lower die, 9, 10 ... Recess, 11 , 12 ... engaging portion
Claims (1)
前記上ボルスタ及び下ボルスタにそれぞれ取付けられた上プレート及び下プレートと、
前記上プレート及び下プレートにそれぞれ取付けられた上型及び下型とを備え、
前記上ボルスタ及び下ボルスタには、テーパ状の凹部が形成され、前記上プレート及び下プレートには、前記上ボルスタ及び下ボルスタのテーパ状の凹部にそれぞれ係合するテーパ状の係合部が形成され、前記上プレート及び下プレートの熱膨張係数は、前記上ボルスタ及び下ボルスタの熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする熱間鍛造装置。 An upper bolster and a lower bolster driven by a press machine;
An upper plate and a lower plate respectively attached to the upper bolster and the lower bolster;
An upper mold and a lower mold respectively attached to the upper plate and the lower plate;
The upper bolster and the lower bolster are formed with tapered concave portions, and the upper plate and the lower plate are formed with tapered engaging portions that engage with the tapered concave portions of the upper bolster and the lower bolster, respectively. A hot forging device, wherein the thermal expansion coefficients of the upper plate and the lower plate are smaller than the thermal expansion coefficients of the upper bolster and the lower bolster.
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JP2016124027A (en) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | マツダ株式会社 | Forcing mold structure |
JP2017024070A (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | Forging device |
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2012
- 2012-10-18 JP JP2012230841A patent/JP2014079801A/en active Pending
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