JP2559845B2 - Coil spring automatic manufacturing method and device - Google Patents

Coil spring automatic manufacturing method and device

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JP2559845B2
JP2559845B2 JP1096218A JP9621889A JP2559845B2 JP 2559845 B2 JP2559845 B2 JP 2559845B2 JP 1096218 A JP1096218 A JP 1096218A JP 9621889 A JP9621889 A JP 9621889A JP 2559845 B2 JP2559845 B2 JP 2559845B2
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coil spring
steel
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五十六 山本
晃 上仮屋
裕 天野
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、コイルばねの自動製造方法及び装置に関す
るものである。
The present invention relates to an automatic coil spring manufacturing method and apparatus.

【従来の技術】[Prior art]

従来、コイルばねの製造、熱間製造は、一般に、次の
ような過程により行われている。すなわち、所定の横断
面形状及び寸法を有しているコイルばね用鋼材を、一定
の長さに切断し、このコイルばね用鋼材を加熱炉内にお
いて所定温度に加熱した後、これを芯型に巻き付けるこ
とにより所定の形状及び寸法ら巻回し、コイルばね形状
を作り、これを連続的に焼き入れ及び焼き戻しなどの熱
処理を施し、その後、仕上げ工程を経て所望のコイルば
ねを得るようにしている。 このような工程を経て製造されるコイルばねの種類
は、多岐に渡るために、コイルばね用鋼材の長さ及び径
は、無数に上ることは、容易に考えられるところであ
る。このために、コイルばね製造業者としては、これら
の多数の種類のコイルばね用鋼材を、常時、在庫してい
なければならず、また、若しも、在庫している鋼材によ
り製造されるコイルばねに設計変更などがあったり、あ
るいは、新たに発注されたコイルばねが、在庫されてい
るコイルばね用鋼材によっては適合されない時には、在
庫しているコイルばね用鋼材に、その一部に切断加工を
施すなどの必要が生ずるので、このために製品歩留まり
が非常に悪くなるだけでは無く、場合によっては、その
コイルばね用鋼材の全数を廃棄しなければならなくなる
ことさえも、希なことでは無い。 また、このような在庫コイルばね用鋼材の一部の加工
によっては間に合わない場合には、新規に所望の断面形
状及び寸法を有するコイルばね用鋼材を発注しなければ
ならないが、その人手までには、長時間を必要とするの
が普通であり、従って、受注したコイルばねの納期を満
足させることが困難となることも、しばしば経験すると
ころである。
Conventionally, coil spring manufacturing and hot manufacturing are generally performed by the following processes. That is, a steel material for a coil spring having a predetermined cross-sectional shape and dimensions is cut into a certain length, and this steel material for a coil spring is heated to a predetermined temperature in a heating furnace, and then this is made into a core type. The coil spring is wound into a predetermined shape and size by winding to form a coil spring shape, which is continuously subjected to heat treatment such as quenching and tempering, and then a finishing step is performed to obtain a desired coil spring. . Since there are various types of coil springs manufactured through such steps, it is easily conceivable that the length and the diameter of the coil spring steel material are innumerable. For this reason, as a coil spring manufacturer, these many types of steel materials for coil springs must be kept in stock at all times, and if at all, coil springs made from the stocked steel materials. If there is a design change, etc., or if the newly ordered coil spring is not compatible with the stock coil spring steel material, the stock coil spring steel material may be partially cut. It is not uncommon for this not only to cause a very bad product yield, but in some cases even to have to discard all of the steel for coil springs, since it becomes necessary to apply them. Further, if it is not possible to process some of the stock coil spring steel materials in time, it is necessary to order a new coil spring steel material having a desired cross-sectional shape and dimensions, but by the hand However, it is often experienced that it usually takes a long time, and thus it is difficult to satisfy the delivery time of the ordered coil spring.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

そこで、本発明は、従来のコイルばねの製造方法にお
ける上記のような問題点のあることに鑑み、このような
問題点を解決することが可能である新規な、改良された
熱間コイルばねの連続的製造方法及びこの方法を実施す
るための装置を得ることを、その課題とするものであ
る。
Therefore, in view of the above problems in the conventional coil spring manufacturing method, the present invention provides a novel and improved hot coil spring capable of solving such problems. It is an object of the invention to obtain a continuous manufacturing method and a device for carrying out this method.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明によるコイルばねの自動製造方法は、所望の横
断面及び寸法を有するコイルばねを製造するに当たり、
少なくとも、この横断面及び寸法よりも大きな横断面及
び寸法を有している長尺のコイルばね用鋼材を準備する
ことと、この長尺のコイルばね用鋼材を所定速度の下に
連続的に引き出すことと、これを連続的に必要な熱間圧
延温度に加熱した後、これを数種類のキャリバないしダ
イスの径の中心がコイルばね用鋼材の延長上にあるよう
にコイルばね用鋼材に向かって自動的に移動する圧延機
を介して熱間圧延することにより所望のコイルばねの横
断面となるようにするか、あるいは、加熱すること無し
に数種類のキャリバないしダイスの径の中心がコイルば
ね用鋼材の延長上にあるようにコイルばね用鋼材に向か
って自動的に移動する引抜機を介して引抜きすることに
よってかして所望のコイルばねの横断面となるように圧
延、又は、引き抜きをすることと、このようにして、所
望横断面及び寸法とされたコイルばね用鋼材を、端面加
工機を介して所望のコイルばねに成形するために必要な
長さに切断することと、この切断されたコイルばね用鋼
材を、必要に応じて所定の焼き入れ温度に再熱ないしは
加熱することと、再熱ないしは加熱されたコイルばね用
鋼材をコイリングすることにより所望寸法のコイルばね
素材に成形することと、成形されたコイルばね素材に、
引き続いて、焼き入れ及び焼き戻しの熱処理を施すこと
との各工程から成り立つと共に、品種ごとの生産量を予
め集中制御装置に入力しておき、段替え時における加熱
温度を下げ、前記コイルばね用鋼材の過熱を防止するよ
うに制御する方法である。 また、本発明によるコイルばねの自動製造方法は、所
望の横断面及び寸法を有するコイルばねを製造するに当
たり、あらかじめ準備されている、少なくとも、この横
断面及び寸法よりも大きな横断面及び寸法を有している
長尺のコイルばね用鋼材を連続的に引き出すためのピン
チロールと、コイルばね用鋼材を加熱するための加熱炉
と、コイルばね用鋼材を切断及び先端をつぶすための切
断及び先端つぶし機と、前記先端つぶし機の下流に位置
し数種類のキャリバないしダイスの径の中心がコイルば
ね用鋼材の延長上にあるようにコイルばね用鋼材に向か
って自動的に移動する圧延機又は引き抜き機と、前記コ
イルばね用鋼材のだれを防止するための端面加工を含む
切断機と、再熱炉又は加熱炉と、コイリング機と、熱処
理装置と、を直列的に配置して成ると共に、品種ごとの
生産量を予め集中制御系統に入力しておき、段替え時に
おける加熱温度を下げ、前記コイルばね用鋼材の過熱を
防止するように構成した集中制御装置とを有する構成で
ある。
The automatic manufacturing method of the coil spring according to the present invention, in manufacturing the coil spring having a desired cross section and dimensions,
At least, prepare a long coil spring steel material having a cross section and dimensions larger than this cross section and dimensions, and continuously draw this long coil spring steel material at a predetermined speed. After heating it to the required hot rolling temperature continuously, it is automatically moved toward the steel for coil springs so that the center of the diameter of several calibers or dies is on the extension of the steel for coil springs. The desired cross section of the coil spring is obtained by hot rolling through a rolling mill that moves automatically, or the center of the diameter of several calibers or dies is the steel material for coil springs without heating. Of the coil spring by automatically moving it toward the steel for coil springs as shown in the above drawing, and then rolling or drawing to obtain the desired cross section of the coil spring. And cutting the steel material for the coil spring having the desired cross section and dimensions in this manner into a desired coil spring through an end face processing machine, and Reheat or heat the cut steel for coil springs to a predetermined quenching temperature as necessary, and coil the reheated or heated steel for coil springs to form a coil spring material of the desired size. And the molded coil spring material,
Subsequently, it consists of each process of heat treatment such as quenching and tempering, and the production amount for each product type is input to the centralized control device in advance to lower the heating temperature at the stage change, This is a control method to prevent overheating of steel materials. Further, the automatic manufacturing method of the coil spring according to the present invention has a cross section and a dimension which are at least larger than the cross section and the dimension which are prepared in advance in manufacturing the coil spring having the desired cross section and the dimension. Pinch rolls for continuously pulling out long coil spring steel materials, heating furnaces for heating the coil spring steel materials, and cutting and tip crushing for cutting and crushing the coil spring steel materials. And a rolling machine or a drawing machine located downstream of the tip crushing machine and automatically moving toward the coil spring steel so that the center of diameter of several kinds of calibers or dies is on the extension of the coil spring steel. And a cutting machine including end face processing for preventing dripping of the steel material for the coil spring, a reheating furnace or a heating furnace, a coiling machine, and a heat treatment apparatus in series And a centralized control device configured to input the production amount for each product type to a centralized control system in advance and to lower the heating temperature at the time of stage change to prevent overheating of the coil spring steel. It is a structure having.

【実 施 例】【Example】

以下、図面と共に本発明によるコイルばねの自動製造
方法及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。 A. 製造工程の概略説明 まず、第1図は、本発明方法を実施するための装置な
いしは設備の配置の全体を、略図により示すものである
が、この略図においては、上列には、コイルばね用鋼材
を熱間加工により所定横断面及び寸法に圧延した後、コ
イルばねを製造する過程を、また、下列には、同じく引
抜きにより所定輪郭及び寸法に成形した後、コイルばね
を製造する過程が、それぞれ、示されている。 これらの一連の装置ないしは設備によりコイルばねを
製造する過程を説明すると、次のとおりである。 所望の横断面形状及び寸法よりも、少なくとも大き
な横断面及び寸法を有している、ある一定横断面形状及
び寸法を有している長尺のコイルばね用鋼材1を、コイ
ル状に巻いて原素材10として準備して置く。 このように準備されたコイルばね用鋼材1を、ピン
チロール2により加熱炉3へ連続的に装入し、加熱す
る。ただし、引き抜きの場合には、加熱は不要である。 加熱炉3は、誘導加熱、あるいは、油、ガスなどの
燃焼により加熱され、コイルばね用鋼材1を所定温度に
加熱する。 加熱されたコイルばね用鋼材1は、その先端部をつ
ぶすために、先端つぶし機を有する切断機4に送り、先
端部をつぶし、圧延機5のキャリバ、又は、引き抜き機
5′のダイスへの挿入を容易とさせる。 次いで、先端部をつぶされたコイルばね用鋼材1を
次ぎの過程である圧延機5ないしは引き抜き機5′に送
るが、これらの圧延機5ないしは引き抜き機5′には、
数種類のキャリバないしはダイスが設けられているので
(後の説明を、参照のこと)、あにかじめ、圧延機5、
又は、引き抜き機5′を、その所要のキャリバ、又は、
ダイスの径の中心が、コイルばね用鋼材1の延長上にあ
るように、コイルばね用鋼材1に向かって、自動的に移
動させる。 なお、この移動された圧延機5、又は、引抜き機5′
には、それぞれ、挿入機50が付属されており、この挿入
機50を介して、圧延機5ないしは引抜き機5′に、コイ
ルばね用鋼材1が、そのつぶされた先端部から挿入さ
れ、所定の径となるように圧延、又は、引抜きをされ
る。 次いで、コイルばね用鋼材1を、圧延機5ないしは
引き抜き機5′から切断機6へ送り、コイルばね用鋼材
1を、所望のコイルばねが必要とする長さに切断する。
なお、この場合、切断面が、いわゆる、「だれる」こと
があるので、端面加工機60を、この切断機6に付属させ
て置くものとする。 このように所望の横断面、寸法及び長さとされたコ
イルばね用鋼材1は、コンベア7により再加熱炉8(熱
間圧延の場合)、又は、加熱炉8′(引抜き成形の場
合)に送るが、再熱は、コイルばね用鋼材1の温度が、
焼き入れ温度、例えば、720℃以下となる場合にだけ、
全長が焼き入れ温度、例えば、800〜850℃となるように
加熱するものであるが、引き抜きの場合には、コイルば
ね用鋼材1の全長をこの焼き入れ温度まで加熱するもの
とする。 再熱、又は、加熱されたコイルばね用鋼材1は、同
様に、コンベア9によりコイリング機10へ輸送し、それ
を芯金の回りに巻回し、所定のコイルばね素材1′に熱
間成形をする。なお、このコイリング機10の入口部に
は、コイルばね用鋼材1の挿入機(ローダ)100を付属
させるものとする。 このようにして熱間成形加工を施されコイルばね素
材1′は、焼き入れ11及び焼き戻し12の熱処理を施さ
れ、所望のコイルばね100に完成される。 B. 主要工程などの詳細 以上には、本発明方法による各工程ないしは装置や設
備の概略の説明をしたが、次に、その主要工程ないしは
装置などについて、やや詳細に補足説明をする。 ′段替えの時に、連続コイリングの時よりもコイルば
ね用鋼材1が、加熱炉3の中に、より長時間滞在するこ
とが予想されるので、品種ごとの生産量をあらかじめ集
中制御装置(50)(詳細は、後に、説明する)の中に入
力しておき、段替え時における加熱温度を下げ、コイル
ばね用鋼材1の過熱が無いように制御するものとする。 ′及び′先端つぶし機を付属された切断機4及び6
を、圧延機5、又は、引抜き機5′の前後に設けたの
は、1品種のコイルばね用鋼材1の加工が終了した時に
は、の切断機4を使用し、また、連続的に同一品種の
コイルばねを製造ないしは成形する時には、の切断機
6を使用するものである。このようにして、コイルばね
用鋼材1の廃棄量を、出来る限り少なくすることができ
る。(なお、後に説明をするように、生産数量を、あら
かじめ集中制御系統の中に入力して置くことにより、こ
れらの切断作業を自動的に行うことも可能である。) ′圧延機5、又は、引抜き機5′も、段替えの際
に、自動的に次のキャリバ、又は、ダイス位置に来るよ
うにすると共に段替えの終了の信号と同時に集中制御系
統からの信号により、自動的にそれらの機械にコイルば
ね用鋼材1を挿入することができるような挿入機(マニ
ピュレータ)50を備えて置くものとする。 ′圧延機5は、例えば、第2図に示すように、基礎
Gの上に移動自在に配置し、また、その1対のロールR
には、要求される異なった径の多数のキャリバR0を設け
ておき、所望のキャリバR0をバランスに持ち来すことに
より、所望寸法のコイルばね用鋼材1を圧延することが
可能となる。 ′更に、圧延機5は、第3図に示すように、複数の
対のロールR1,R2,R3をパスラインPの方向に配列し、順
次キャリバを小さくすることにより、コイルばね用鋼材
1の径dを、所望の径d′に圧延することができる。 ′また、圧延機5の後に、例えば、第4図に示すよ
うな追加の圧延機51を組み合わせることにより、テーパ
材料の製造を行うこともできる。すなわち、同図に示す
ように、一連のロールの対A,B,C,Dを設置して置き、各
ロールA〜Dの直径は、それぞれ、da,db,dc,ddとする
時に da>db>dc>dd となるようにし且つ各対のロールA〜Dが、相互に接平
面T−T内において触接すると同時にそれらの各ロール
A〜Dの中心が、例えば、同一の各直線X−Xの上に横
たわるようにする時は、それらの共通接線T−Tと、各
対のロールA〜Dの各中心線を連結する直線X−Xとの
間の距離を、コイルばね用鋼材1のパスラインを示す矢
印Pの方向に見て、上流側及び下流側においてa及びb
とする時に、a>bとなるように配列するようにする。
このようにして、これらのロールの対A〜Dを上下させ
ることにより、テーパを作り出すことができる。なお、
このロールの対A〜Dの上下運動は、あらかじめ集中制
御装置(50)の中に入力して置き、製品番号を指定する
ことだけにより、行わせることが出来る。また、同図に
おいて、最後部のロールの対Dは、仕上げロールであ
る。なお、この場合、コイルばね用鋼材1は、多少偏平
となることがあるので、これらのロールの外に、立て型
ロールを組み込むこととする。また、これらのロールの
対A〜Dは、別に設置された測長器Lにより測定された
データを基として、任意の寸法となるように、上下に動
かすように制御することが可能である集中制御装置(50
の制御の下にあるものとする。なお、これらのロールの
対A〜Dを上下に動かすために動力は、モータ、又は、
油圧式駆動手段によるものとする。更に、これらのロー
ルの対A〜Dには、前に説明をしたように、それぞれ、
多数のキャリバを持っているものとすることができるの
で(第3図参照)、それらの適当な選択により、所望寸
法(テーパ寸法)のコイルばね用鋼材1を作ることが可
能である。 ′ 再熱炉8ないしは加熱炉8′は、コイリング後の
コイルばね素材1′の温度が、熱間圧延の場合に、焼き
入れ温度である、例えば、720℃以下となることが予想
される時にだけ行うもので、また、引き抜きの場合に
は、すべて行うものであり、いずれの場合にも、一般的
には、コイルばね素材1′の全長が800℃〜850℃となる
ように、加熱するものとする。 ′ 焼き入れは、コイルばね素材1′の温度が720℃
以下に下がらないようにして行う時は、結晶粒度の微少
化を期待することが可能となり、製造されたコイルばね
の耐久性、高応力にも耐えることが出来、従来の製造工
程により製造されたコイルばねよりも、高品質が期待さ
れる。 C. 集中制御装置 次に、本発明方法を自動的に作動させるための集中制
御装置の1例を説明する。 a. この制御装置は、コイルばね用鋼材1の圧延作業
と、そのコイリング加工作業とを連続的に行うことによ
り、両作業の間における加工速度の差から生ずることの
あるコイルばね用鋼材1のたるみや、工程の遅れを解消
することを、目的とするものである。すなわち、コイリ
ング作業は、同一速度で回転する芯金を使用するので、
芯金の径によりその周速度は、当然相違が生じて来る。
そこで、第5図に示すように、この周速度を基本とし、
圧延機5及びピンチロール2を回転させ、加熱炉3の、
例えば、誘導加熱器30も、加熱温度が、常に一定となる
ように調整を行う。このために、圧延機5の前後に、温
度計T1,T2を設け、これらの温度計T1,T2により測定され
た温度により、誘導加熱機30の加熱温度の調整を行うよ
うにする。このために、これらの温度計T1,T2及び誘導
加熱器30を、集中制御装置50に接続する。また、圧延機
5も、集中制御装置50に接続し、要求されるコイルばね
用鋼材1の径により、集中制御装置50からの指示によ
り、要求されるキャリバの中心が、パスラインPの中心
と合致するように、基礎G(第2図参照)の上を左右に
動くようにする。 b. また、コイルばね用鋼材1のテーパ加工は、前に、
第4図について説明をしたようにして行うことが可能で
あるが、この場合にも、各ロの対A〜Dが、集中制御装
置50からの指示に基づいて、所望のテーパの形状に合わ
せて上下されるようにする。なお、この場合、集中制御
装置50の中には、あらかじめ所要のデータを入力してお
り、これらのデータに基づき、各装置の自動制御を行う
ものとする。 c. 以上のことを、熱間圧延の場合について、第1図及
び第5図を総合的に略図により示すと、第6図のとおり
となる。 d. 更に、第5及び6図に示されている集中制御装置50
を、やや詳細に示すと、第7及び8図に示すとおりとな
る。 すなわち、これらの図に示すように、この集中制御装
置50は、操作盤51と、集中制御器52とから成り立ってお
り、操作盤51から、集中制御器52へ所要のデータを供給
する。集中制御器52の中には、コントローラ61が設置さ
れており、このコントローラ61から、コイルばね用鋼材
1の切断時のタイミング(コイル数が、例えば、100個
の時)が、切断機4に指示される。また、所望のコイル
ばね100の1個の長さに相当するコイルばね用鋼材1の
長さの切断の指示をも行うが、これは別に設置された測
長器Lにより、その都度、切断機4に指示を与えるよう
にする。また、コントローラ61は、そのばねの製品番号
から、コイルばね用鋼材1の径の指示を受け、圧延機5
を所望のキャリバに合わせて左右に動かし、指定の径と
なるように、複数の圧延機ロールを稼働させるように機
械をセットするような指示も与える。更に、コントロー
ラ61は、コイリング機械10を稼働及び停止させるためな
どの一連の指示をも与える。 また、他のコントローラ62が、圧延機5の前後におい
て温度計T1,T2が測定したデータにより、そのデータを
フィードバックし、これらのデータにより、加熱炉3の
加熱器30に指示を与え、コイルばね用鋼材1が、常に一
定の温度において圧延を完了するようにさせる。 更に、別のコントローラ63が、コイリング時の芯金の
周速度を計算し、ピンチローラ2及び圧延機5へ、送り
速度及び圧延速度の指示を与えるようにするものであ
る。 また、他のコントローラ64が、コイリング機械10の前
部に設置した温度計T3によってコイリングが、指定の温
度でコイリングされるように、再熱炉8ないしは加熱炉
8′に指示を与えるものとする。 D. その他 以上には、主として、所望のコイルばね100の横断面
形状が円形である場合を考慮していたが、この横断面
は、必要がある場合には、圧延機5のキャリバの輪郭を
適宜に選択することにより、だ円形状のものとすること
も、容易なところである。
A preferred embodiment of an automatic coil spring manufacturing method and apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. A. Schematic Description of Manufacturing Process First, FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall arrangement of an apparatus or equipment for carrying out the method of the present invention. In this schematic diagram, the upper row shows coils. A process of manufacturing a coil spring after rolling a spring steel material into a predetermined cross section and dimensions by hot working, and a process of manufacturing a coil spring after forming a predetermined contour and dimensions by drawing in the lower row as well. , Respectively, are shown. The process of manufacturing the coil spring by the series of devices or equipment will be described as follows. A long steel material 1 for coil spring having a certain constant cross-sectional shape and dimensions, which has at least a larger cross-sectional shape and dimensions than the desired cross-sectional shape and dimensions, is wound into a coil shape and is used as an original material. put prepared as a material 1 0. The coil spring steel material 1 thus prepared is continuously charged into the heating furnace 3 by the pinch rolls 2 and heated. However, heating is not necessary in the case of drawing. The heating furnace 3 is heated by induction heating or combustion of oil, gas, etc., and heats the coil spring steel material 1 to a predetermined temperature. The heated steel material 1 for coil springs is sent to a cutting machine 4 having a tip crusher to crush the tip, and the tip is crushed to a caliber of a rolling mill 5 or a die of a drawing machine 5 '. Makes insertion easy. Next, the coil spring steel material 1 whose tip is crushed is sent to a rolling mill 5 or a drawing machine 5'in the next step.
Since there are several kinds of calibers or dies (see the explanation below), shavings, rolling mill 5,
Or, the pull-out machine 5'is set to the required caliber, or
The diameter of the die is automatically moved toward the coil spring steel 1 so that the center of the diameter is on the extension of the coil spring steel 1. In addition, the rolling mill 5 or the drawing machine 5'which has been moved.
In each, it is supplied with inserter 5 0, through the inserter 5 0, the mill 5 or withdrawal machine 5 ', steel coil spring 1 is inserted from its collapsed distal portion Then, it is rolled or drawn to have a predetermined diameter. Then, the steel material 1 for coil spring is sent from the rolling mill 5 or the drawing machine 5'to the cutting machine 6, and the steel material 1 for coil spring is cut into a length required by a desired coil spring.
In this case, the cut surface, so-called because it may "languish", the end face processing machine 6 0 shall be appointed by included with the cutting machine 6. The steel material 1 for coil springs having the desired cross-section, size and length is sent to the reheating furnace 8 (in the case of hot rolling) or the heating furnace 8 '(in the case of pultrusion molding) by the conveyor 7. However, reheating causes the temperature of the steel material 1 for coil springs to
Only when the quenching temperature is below 720 ° C,
The heating is performed so that the entire length becomes a quenching temperature, for example, 800 to 850 ° C., but in the case of drawing, the entire length of the coil spring steel material 1 is heated to this quenching temperature. The reheated or heated steel material 1 for coil spring is similarly transported to the coiling machine 10 by the conveyor 9 and wound around the cored bar to be hot-formed into a predetermined coil spring material 1 '. To do. Incidentally, this is the inlet portion of the coiling machine 10, and one which comes with inserter (loader) 10 0 steel coil spring 1. Thus hot forming process is subjected to a coil spring material 1 'is subjected to a heat treatment of quenching 11 and temper 12 is completed to the desired coil spring 1 00. B. Details of Main Steps and the Like Above, the outline of each step or apparatus and equipment according to the method of the present invention has been described. Next, a supplementary explanation will be given to the main step or apparatus and the like in somewhat detail. 'Since it is expected that the coil spring steel material 1 will stay in the heating furnace 3 for a longer period of time when changing stages, than in the case of continuous coiling, the production amount for each product type is controlled in advance by the central control device (50 ) (Details will be described later), the heating temperature at the time of step change is lowered, and control is performed so that the steel material 1 for the coil spring is not overheated. Cutting machines 4 and 6 with'and 'tip crushers attached
Is provided before and after the rolling machine 5 or the drawing machine 5 '. When the processing of the steel material 1 for coil spring of one type is finished, the cutting machine 4 of is used, and the same type is continuously used. The cutting machine 6 is used when manufacturing or molding the coil spring. In this way, the discard amount of the coil spring steel material 1 can be reduced as much as possible. (Note that it is also possible to automatically perform these cutting operations by inputting the production quantity in the central control system in advance, as will be described later.) 1 Rolling mill 5, Alternatively, the pulling machine 5'also automatically comes to the next caliber or the die position at the time of changing the stage and is automatically changed by the signal from the central control system at the same time as the signal of the end of the changing stage. It shall be appointed comprising an insertion machine (manipulators) 5 0 that can be in their mechanical inserting a steel coil spring 1. The ' 2 rolling mill 5 is movably arranged on a foundation G, as shown in FIG.
By providing a large number of calibers R 0 having different required diameters and bringing a desired caliber R 0 in balance, it becomes possible to roll the steel material 1 for coil springs of a desired size. . ′ 3 Furthermore, as shown in FIG. 3 , the rolling mill 5 arranges a plurality of pairs of rolls R 1 , R 2 and R 3 in the direction of the pass line P, and sequentially reduces the caliber to reduce the coil spring. The diameter d of the steel material 1 for use can be rolled to a desired diameter d '. '4 In addition, after the mill 5, for example, by combining the additional rolling mill 5 1 as shown in FIG. 4, it is also possible to manufacture the tapered material. That is, as shown in the figure, a series of roll pairs A, B, C, D are installed and placed, and the diameters of the rolls A to D are da, db, dc, dd, respectively, da>db>dc> dd and the rolls A to D of each pair touch each other in the tangential plane T-T, and at the same time, the centers of the rolls A to D are, for example, the same straight line X. When lying on -X, the distance between their common tangent line TT and the straight line XX connecting the center lines of the rolls A to D of each pair is determined by the steel material for coil springs. When viewed in the direction of the arrow P indicating the pass line 1 of FIG.
Then, the arrangement is such that a> b.
In this way, a taper can be created by raising and lowering these roll pairs A-D. In addition,
The vertical movements of the roll pairs A to D can be performed by inputting them in the central control device (50) in advance and designating the product number. Further, in the figure, the pair D of the rearmost roll is a finishing roll. In this case, since the steel material 1 for coil springs may be flat to some extent, a vertical roll is incorporated outside these rolls. Further, these roll pairs A to D can be controlled to move up and down to have arbitrary dimensions based on data measured by a length measuring device L separately installed. Controller (50
Shall be under the control of. The power for moving the roll pairs A to D up and down is a motor or
Hydraulic drive means shall be used. Further, each of these roll pairs A-D, as described previously,
Since it is possible to have a large number of calibers (see FIG. 3), it is possible to make the coil spring steel material 1 having a desired size (taper size) by appropriately selecting them. ′ The reheating furnace 8 or the heating furnace 8 ′ is used when the temperature of the coil spring material 1 ′ after coiling is the quenching temperature in the case of hot rolling, for example, when it is expected that the temperature will be 720 ° C. or less. In the case of pulling out, the heating is performed so that the total length of the coil spring material 1'is generally 800 ° C to 850 ° C. I shall. 'For quenching, the temperature of coil spring material 1'is 720 ℃
When it is carried out so as not to fall below, it is possible to expect a reduction in grain size, and it is possible to withstand the durability and high stress of the manufactured coil spring. Higher quality is expected than coil springs. C. Centralized Control Device Next, an example of a centralized control device for automatically operating the method of the present invention will be described. a. This control device performs the rolling work of the coil spring steel material 1 and the coiling work operation continuously, so that the coil spring steel material 1 that may be caused by the difference in processing speed between the two works. The purpose is to eliminate slack and process delay. That is, since the coiling work uses the core metal that rotates at the same speed,
Naturally, the peripheral speed of the core metal varies depending on the diameter of the core metal.
Therefore, as shown in FIG. 5, based on this peripheral speed,
By rotating the rolling mill 5 and the pinch roll 2,
For example, the induction heater 30 is also adjusted so that the heating temperature is always constant. For this purpose, thermometers T 1 and T 2 are provided in front of and behind the rolling mill 5, and the heating temperature of the induction heater 30 is adjusted according to the temperatures measured by these thermometers T 1 and T 2. To do. For this purpose, these thermometers T 1 , T 2 and the induction heater 30 are connected to the centralized control device 50. The rolling mill 5 is also connected to the central control device 50, and the required center of the caliber is the center of the pass line P depending on the required diameter of the steel material 1 for coil spring and the instruction from the central control device 50. To match, move left and right on the foundation G (see FIG. 2). b. Also, before tapering the steel material 1 for coil springs,
It is possible to carry out as described with reference to FIG. 4, but in this case as well, the pairs A to D are adjusted to the desired taper shape based on the instruction from the central control device 50. To move up and down. In this case, it is assumed that the centralized control device 50 has been input with required data in advance and that each device is automatically controlled based on these data. c. The above is shown in FIG. 6 as a general schematic view of FIGS. 1 and 5 in the case of hot rolling. d. Further, the centralized control device 50 shown in FIGS.
Is shown in a little more detail as shown in FIGS. 7 and 8. That is, as shown in these figures, the centralized control device 50 comprises an operation panel 51 and a centralized controller 52, and the operation panel 51 supplies required data to the centralized controller 52. A controller 61 is installed in the centralized controller 52, and from this controller 61, the timing (when the number of coils is 100, for example) when cutting the steel material 1 for coil springs is sent to the cutting machine 4. Be instructed. Although also performs an instruction of one of the steel coil springs 1, which corresponds to the length of the length cutting of the desired coil spring 1 00, which is the length measuring device L that is installed separately, each time, cut Give instructions to machine 4. Further, the controller 61 receives an instruction of the diameter of the coil spring steel material 1 from the product number of the spring,
Is also moved to the right or left according to the desired caliber, and an instruction to set the machine to operate a plurality of rolling mill rolls so that the diameter becomes a specified diameter is also given. In addition, the controller 61 also provides a series of instructions such as for starting and stopping the coiling machine 10. The other controller 62 feeds back the data measured by the thermometers T 1 and T 2 before and after the rolling mill 5 and gives an instruction to the heater 30 of the heating furnace 3 based on these data. The steel material 1 for coil springs is allowed to always complete rolling at a constant temperature. Further, another controller 63 calculates the peripheral speed of the core metal at the time of coiling and gives the pinch roller 2 and the rolling mill 5 instructions of the feed speed and the rolling speed. Further, another controller 64 gives an instruction to the reheating furnace 8 or the heating furnace 8 ′ so that the coiling is coiled at a specified temperature by the thermometer T 3 installed in the front part of the coiling machine 10. To do. D. Other than the mainly but the cross sectional shape of the desired coil spring 1 00 had consideration of the case is circular, the cross section may, if necessary, the outline of caliber rolling mill 5 It is also easy to form an elliptical shape by appropriately selecting.

【発明の効果】【The invention's effect】

本発明は、上記のような構成を有し、集中制御装置50
の制御の下に、上記のような工程を自動的に連続的に行
うものであるので、次のような効果を発揮するものであ
る。すなわち (1) 原則として、出発材料としてのコイルばね用鋼
材の径を変えること無しに、一定範囲内の所望寸法のコ
イルばねを連続的に且つ自動的に製造をすることができ
ること (2) 加熱炉の直後に設けた先端つぶし機付き切断機
(A)4により、製品が換わった場合にも、コイルばね
用鋼材1に無駄の生ずること無しに、製品100の切り換
えを行うことが出来ること (3) コイルばね用鋼材の歩留まりが、大きく向上す
ること(従来は、コイルばね用鋼材は、その製造業者に
おいて1回、コイルばね製造業者において1回のよう
に、少なくとも2回の切断を必要としていた) (4) コイルばね製造業者における各種寸法のコイル
ばね用鋼材の必要な在庫量を、最小限とすることが出来
ること (5) 横断面が円形のコイルばねに限定されることが
無く、横断面がだ円形のコイルばねも、連続的に製造す
ることが出来ること などである。
The present invention has a configuration as described above, and the centralized control device 50
Since the above-mentioned steps are automatically and continuously performed under the control of (1), the following effects are exhibited. That is, (1) In principle, a coil spring having a desired size within a certain range can be continuously and automatically manufactured without changing the diameter of a coil spring steel material as a starting material. (2) Heating the provided tip mashed equipped with cutting machine immediately after the furnace by (a) 4, when the product is changed also, without causing the waste in the steel coil spring 1, it can be used to switch the product 1 00 (3) The yield of the coil spring steel material is greatly improved (conventionally, the coil spring steel material needs to be cut at least twice, such as once in the manufacturer and once in the coil spring manufacturer. (4) It is possible to minimize the required stock amount of steel materials for coil springs of various sizes at coil spring manufacturers. (5) Limited to coil springs with a circular cross section. It is not to be, circular coil spring cross section but also, and the like that can be continuously produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明方法を実施するための装置ないしは設
備の全体の配置を示す概略配置図、第2図は、圧延機の
例を示す正面図、第3図は、圧延機のロールの配置を示
す略図、第4図は、コイルばね用鋼材のテーパ加工のた
めのロールの配置の例を示す略図、第5図は、第4図に
示された配置における各種の装置ないしは設備と、それ
らを制御するための集中制御系統との間の関係を示す略
図、第6図は、第1図に示された配置ないしは設備にお
いて、各部におけるコイルばね用鋼材の温度を測定する
ための温度計の配置を示す略図、第7図は、第1図に示
された配置の各種の装置ないしは設備と、それらを制御
するための集中制御装置との間の関係を示す略図、第8
図は、集中制御装置の詳細図である。 1……コイルばね用鋼材、10……コイルばね用鋼材の原
素材、100……コイルばね、2……ピンチロール、3…
…加熱炉、4……先端つぶし機付き切断機、5……圧延
機、5′……引抜き機、6……切断機、7,9……コンベ
ヤ、8……再熱器、8′……加熱器、10……コイリング
機械、11……焼き入れ、12……焼き戻し、50……集中制
御装置、51……操作盤、52……制御器、61〜64……コン
トローラ、A〜D……ロール、L……測長器、R1〜R3
…ロール、T1〜T3……温度計。
FIG. 1 is a schematic layout view showing the overall layout of an apparatus or equipment for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a front view showing an example of a rolling mill, and FIG. 3 is a roll of a rolling mill. FIG. 4 is a schematic view showing the arrangement, FIG. 4 is a schematic view showing an example of the arrangement of rolls for tapering a steel material for coil springs, and FIG. 5 is various devices or equipment in the arrangement shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship with a centralized control system for controlling them, and FIG. 6 is a thermometer for measuring the temperature of the steel material for coil spring in each part in the arrangement or equipment shown in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing the arrangement of FIG. 8 and FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between various devices or equipment of the arrangement shown in FIG. 1 and a centralized control device for controlling them.
The figure is a detailed view of the centralized control device. 1 ...... steel coil springs, 1 0 ...... coil spring of steel for raw materials, 1 00 ...... coil spring, 2 ...... pinch roll, 3 ...
… Heating furnace, 4 …… Cutting machine with tip crusher, 5… Rolling machine, 5 ′… Drawing machine, 6… Cutting machine, 7,9… Conveyor, 8… Reheater, 8 ′… … Heater, 10 …… Coiling machine, 11 …… Quenching, 12 …… Tempering, 50 …… Centralized control unit, 51 …… Control panel, 52 …… Controller, 61 ~ 64 …… Controller, A ~ D: Roll, L: Length measuring device, R 1 to R 3 ...
… Rolls, T 1 to T 3 … thermometers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 裕 東京都江東区東雲1丁目9番31号 三菱 製鋼株式会社東京製作所内 (72)発明者 加賀 実康 東京都江東区東雲1丁目9番31号 三菱 製鋼株式会社東京製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−143567(JP,A) 特開 昭62−137133(JP,A) 特開 昭59−133326(JP,A) 特開 昭55−115926(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yutaka Amano 1-931 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Inside the Tokyo Works, Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. (72) In-house 1-931 Shinonome, Koto-ku, Tokyo No. Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. (56) Reference JP 61-143567 (JP, A) JP 62-137133 (JP, A) JP 59-133326 (JP, A) JP 55 -115926 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所望の横断面及び寸法を有するコイルばね
を製造するに当たり、少なくとも、この横断面及び寸法
よりも大きな横断面及び寸法を有している長尺のコイル
ばね用鋼材を準備することと、この長尺のコイルばね用
鋼材を所定速度の下に連続的に引き出すことと、これを
連続的に必要な熱間圧延温度に加熱した後、これを数種
類のキャリバないしダイスの径の中心がコイルばね用鋼
材の延長上にあるようにコイルばね用鋼材に向かって自
動的に移動する圧延機を介して熱間圧延することにより
所望のコイルばねの横断面となるようにするか、あるい
は、加熱すること無しに数種類のキャリバないしダイス
の径の中心がコイルばね用鋼材の延長上にあるようにコ
イルばね用鋼材に向かって自動的に移動する引抜機を介
して引抜きすることによってかして所望のコイルばねの
横断面となるように圧延、又は、引き抜きをすること
と、このようにして、所望横断面及び寸法とされたコイ
ルばね用鋼材を、端面加工機を介して所望のコイルばね
に成形するために必要な長さに切断することと、この切
断されたコイルばね用鋼材を、必要に応じて所定の焼き
入れ温度に再熱ないしは加熱することと、再熱ないしは
加熱されたコイルばね用鋼材をコイリングすることによ
り所望寸法のコイルばね素材に成形することと、成形さ
れたコイルばね素材に、引き続いて、焼き入れ及び焼き
戻しの熱処理を施すこととの各工程から成り立つと共
に、品種ごとの生産量を予め集中制御装置に入力してお
き、段替え時における加熱温度を下げ、前記コイルばね
用鋼材の過熱を防止するように制御することを特徴とす
るコイルばねの自動製造方法。
1. In manufacturing a coil spring having a desired cross section and dimensions, at least a long coil spring steel material having a cross section and dimensions larger than the cross section and dimensions is prepared. And continuously pulling out this long steel material for coil springs at a predetermined speed, and after continuously heating it to the required hot rolling temperature, it is the center of the diameter of several calibers or dies. To a desired cross section of the coil spring by hot rolling through a rolling mill that automatically moves toward the coil spring steel so that is on the extension of the coil spring steel, or , Without heating, it can be pulled out through a pulling machine that automatically moves toward the coil spring steel so that the center of diameter of several calibers or dies is on the extension of the coil spring steel. By rolling or drawing so that the desired cross section of the coil spring is obtained, and the steel material for the coil spring having the desired cross section and dimensions in this way is passed through the end face processing machine. Cutting to a length necessary for forming a desired coil spring, and reheating or cutting the cut coil spring steel material to a predetermined quenching temperature, if necessary, and reheating or From each process of forming a coil spring material of a desired size by coiling a heated steel material for a coil spring, and subsequently subjecting the formed coil spring material to a heat treatment of quenching and tempering In addition to being established, the production amount for each product type is input to the centralized control device in advance, and the heating temperature at the time of step change is lowered to control so as to prevent overheating of the coil spring steel material. Automatic method for producing a coil spring which is characterized and.
【請求項2】所望の横断面及び寸法を有するコイルばね
を製造するに当たり、あらかじめ準備されている、少な
くとも、この横断面及び寸法よりも大きな横断面及び寸
法を有している長尺のコイルばね用鋼材を連続的に引き
出すためのピンチロールと、コイルばね用鋼材を加熱す
るための加熱炉と、コイルばね用鋼材を切断及び先端を
つぶすための切断及び先端つぶし機と、前記先端つぶし
機の下流に位置し数種類のキャリバないしダイスの径の
中心がコイルばね用鋼材の延長上にあるようにコイルば
ね用鋼材に向かって自動的に移動する圧延機又は引き抜
き機と、前記コイルばね用鋼材のだれを防止するための
端面加工を含む切断機と、再熱炉又は加熱炉と、コイリ
ング機と、熱処理装置と、を直列的に配置して成ると共
に、品種ごとの生産量を予め集中制御系統に入力してお
き、段替え時における加熱温度を下げ、前記コイルばね
用鋼材の過熱を防止するように構成した集中制御装置と
を有することを特徴とするコイルばねの自動製造装置。
2. A coil spring having a desired cross section and dimensions, which is prepared in advance and has a length and a cross section and dimensions at least larger than this cross section and dimensions. Pinch roll for continuously pulling out the steel for steel, a heating furnace for heating the steel for coil spring, a cutting and crushing machine for cutting and crushing the steel for coil spring, and a crusher for the tip, A rolling mill or drawing machine which is located downstream and automatically moves toward the coil spring steel so that the center of the diameter of several calibers or dies is on the extension of the coil spring steel, and the coil spring steel. A cutting machine that includes end face processing to prevent sagging, a reheating furnace or a heating furnace, a coiling machine, and a heat treatment device are arranged in series, and An automatic coil spring characterized by having a central control device configured to input an amount in advance to a centralized control system, reduce the heating temperature at the time of step change, and prevent overheating of the coil spring steel material. Manufacturing equipment.
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