JP2570812B2 - 鍛造プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鍛造プレス装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の鍛造プレス装置の一例は、第13図に示す如く、
Ｃ型フレームａの上部にシリンダｂを下向きに取付け、
該シリンダｂのピストンｃに、略水平に配したレバーｄ
の中間部をピンｅにより枢着し、該レバーｄの一端に、
ピンｆを介してリンクｇの上端を枢着し、該リングｇの
下端に、Ｃ型フレームａに対して上下方向に摺動できる
ようにしたスライド部材ｈをピンｉを介して連結し、該
スライド部材ｈの下端には、Ｃ型フレームａに取付けた
下金敷ｋと協働して材料を鍛造する上金敷ｊが取付けて
ある。更に、上記レバーｄの他端には、コネクティング
ロッドｌの先端をピンｍにより連結すると共に、該コネ
クティングロッドｌの基端を、Ｃ型フレームａに支持さ
せたクランク軸ｎのクランク部に上下動可能に嵌合し、
又、上記クランク軸ｎにはギヤｏを固着し、該ギヤｏに
は、駆動装置により駆動されるようにしたピニオンｐを
噛合させた構成としてある。

したがって、ピニオンｐの回転によりギヤｏを回転さ
せると、クランク軸ｎが回転してコネクティングロッド
ｌが上下動させられるため、レバーｄがピンｅを中心と
して上下に揺動させられ、このレバーｄの揺動によりリ
ンクｇ及びスライド部材ｈを介して上金敷ｊが昇降させ
られるので、上下金敷j,kにより材料の鍛造が行われ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来の鍛造プレス装置の場合には、Ｃ
型フレーム構造であるため、プレス時の反力によりＣ型
フレームａが開き、したがって、上下金敷j,kが斜めに
なって鍛造された製品も斜めになり、寸法精度や形状の
よい良好な品質の製品を得ることができず、又、荷重が
大きくなるとＣ型フレームａも大型化して高価になり、
更にＣ型フレームａの大型化に伴い、大きなスペースが
必要で作業もやりにくく、補助装置も取付けにくい、等
の問題があった。

そこで、本発明は、小型、軽量で、しかも品質の良好
な製品が得られるような鍛造プレス装置を提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、基礎に固定し
たベッドの両端部に、それぞれコラムを上下方向に移動
自在に貫通させて、該各コラムの上端部をトップフレー
ムを、又下端部にボトムフレームをそれぞれ固設し、且
つ上記ベッドとボトムフレームの間に、ベッドに対して
ボトムフレームを昇降させるためのリフティングシリン
ダを介装すると共に、ベッドの中央部とボトムフレーム
との間に偏心軸機構と、圧下シリンダを配置し、該圧下
シリンダ内摺動体を、上記ボトムフレームに設けた球面
座に当接させ、更に、上記トップフレームの下面とベッ
ドの上面に、それぞれ鍛造工具を対向させて固定してな
る構成とする。

［作用］ リフティングシリンダを収縮させるように圧力を作用
させると、ボトムフレームに上向きの力が与えられるた
め圧下シリンダは上向きの力を受ける。圧下シリンダ内
の作動圧をブロックした状態で、偏心軸機構により圧下
シリンダを昇降させると、該昇降運動がボトムフレー
ム、コラム、トップフレームを介して上金敷に伝えら
れ、上下の金敷間で材料のプレスが行われる。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、
基礎に固定したベッド１の左右両端部に、貫通孔２を上
下方向に穿設し、該各貫通孔２に、ガイドブッシュ３を
介してコラム４をそれぞれ上下動自在に挿通させ、該両
コラム４間には、上端にトップフレーム５を、又、下端
にボトムフレーム６をそれぞれ固設して、上記コラム
４、トップフレーム５、ボトムフレーム６により可動フ
レームを形成し、且つ上記トップフレーム５の下面に上
金敷（鍛造工具）７を、又、ベッド１の上面に、下金敷
（鍛造工具）８をそれぞれ対向させて取付ける。

上記ベッド１には、その中央部分から下方へ切欠いた
凹部を形成し、該凹部の上方位置に駆動装置（図示せ
ず）により回転駆動されるようにした偏心軸９を、その
軸線が前後方向に延びるように支持させて、該偏心軸９
の偏心部9aに、ブッシュ10を介してピットマン11を嵌合
させ、且つ上記ピットマン11の下方位置にベッド１の下
部に形成されたガイド部1aを沿うように配した圧下シリ
ンダ12の下向きにして位置させて、該圧下シリンダ12を
前後左右に設けたライナー14,15を介して昇降自在に支
持させ、更に、上記ベッド１の下端部における昇降ガイ
ド部1aの下端と圧下シリンダ12の下端との間に、引上シ
リンダ16を介装させると共に、上記圧下シリンダ12のヘ
ッド側端部に形成した球面状（又は円筒状）の凹部12a
に、上記ピットマン11の下端球部（又は円筒部）をブッ
シュ17を介して押接した状態で嵌合させる。

又、上記圧下シリンダ12にはガイドブッシュ18を介し
て摺動可能にラム19を収納し、該ラム19には、軸心部に
下方へ開口する所要深さの筒穴19aを設けて、該筒穴19a
内に、上下端を凹球面としたプッシュロッド20を挿入
し、該プッシュロッド20の上端を筒穴19a端面に取付け
た球面座21に、又、プッシュロッド20の下端をボトムフ
レーム６上に取付けた球面座22にそれぞれ当接させ、且
つ上記ラム19の下端にプッシュロッド20がラム19から離
れないように押える押えリング23を、又、ボトムフレー
ム６の上面部に、プッシュロッド20がボトムフレーム６
から離れないように押える押えリング24をそれぞれ取付
け、更に上記ベッド１の左右両側部にヘッド端を取付け
た各リフティングシリンダ25のピストンロッド25aの先
端（下端）をボトムフレーム６の両端部に取付け、該リ
フティングシリンダ25を短縮させると、ボトムフレーム
６が上方へ作用させられてプッシュロッド20、ラム19、
圧下シリンダ12が上方へ押されるようにする。

更に、上記圧下シリンダ12には、第３図に示す如く、
油圧駆動源26によって蓄えられたアキュムレータ27内の
圧油を供給できるように管路28を圧下シリンダ12の圧力
室に接続し、上記管路28には、その途中にソレノイドバ
ルブ29を設けると共に、該ソレノイドバルブ29より口径
の大きいソレノイドバルブ30を備えた管13を接続する。

又、上記圧下シリンダ12と管路28の接続部には、ピッ
トマン11の作動による圧下シリンダ12とベッド１との上
下方向の相対変位を吸収させるために、圧下シリンダ12
側に固定したアウターチューブ31aとベッド１側に支持
させたインナーチューブ31bとからなるテレスコープ接
続具31が設けてある。32はタンクである。

更に、上記リフティングシリンダ25のロッド側圧力室
には、第１図に示す如く、途中にソレノイドバルブ34a
を備えた管路33を接続すると共に、上記引上シリンダ16
のロッド側圧力室には、途中にソレノイドバルブ34bを
備えた管路35を接続し、上記両管路33と35にはアキュム
レータ37を接続し、油圧駆動源36によって蓄えられたア
キュムレータ37内の圧油が、各管路33、35を通してリフ
ティングシリンダ25、引上シリンダ16に各々作用させら
れるようにしてある。38はタンクである。

上述した如き構成とした鍛造プレス装置において、
今、第３図に示すソレノイドバルブ29を図示の位置に切
換えることにより閉止させて、圧下シリンダ12内の油を
封じ込め、次いで、ソレノイドバルブ32によりリフティ
ングシリンダ25のロッド側圧力室とアキュムレータ37と
を連通させると、リフティングシリンダ25に収縮力が与
えられて、ボトムフレーム６に上向きの力が付与される
ため、ラム19はプッシュロッド20を介して上向きの力を
受け、圧下シリンダ12内に封じ込まれた油に圧力を加え
た状態となる。

かかる状態で、図示しない駆動装置により偏心軸９を
回転駆動させると、ピットマン11が昇降運動させられ、
この昇降運動が圧下シリンダ12へ上下方向の往復運動と
して伝えられる。さらにこの往復運動が、圧下シリンダ
12内に封じ込まれた油を介し、ラム19、プッシュロッド
20、ボトムフレーム６、両コラム４、トップフレーム５
へと伝えられることになり、上金敷７が昇降させられる
ことになる。したがって、上金敷７とベッド１上に固定
された下金敷８とによって、材料の鍛造プレス加工が行
われる。

上記鍛造プレス作業において、圧下量を変更しようと
する場合、たとえば、ソレノイドバルブ29を切換えて管
路28を連通状態にすると、アキュムレータ27内の圧油が
圧下シリンダ12内に送り込まれるので、ラム19が押下げ
られ、このラム19の下降により上金敷７が下降させられ
る。なお、この際、ピットマン11による昇降運動は続行
されているため、上金敷７は上下方向に往復運動しなが
ら下降させられることになる。逆に、ソレノイドバルブ
29を切換えて管路28をタンク32に連通させると、圧下シ
リンダ12内の圧油がタンク32に戻されるので、上金敷７
は偏心軸９により往復運動を続行しながら上昇させられ
ることになる。

次に、材料を変換する等の理由で待機状態にする場合
には、ソレノイドバルブ34aの操作によりリフティング
シリンダ25内の油をブロックし、且つソレノイドバルブ
30を開いて圧下シリンダ12内の油をタンク32へ戻すよう
にする。このように操作すると、ピットマン11により圧
下シリンダ12の昇降運動は続行されるが、圧下シリンダ
12内の油には圧力が発生しないため、圧下シリンダの動
作はラム19には伝わらない。したがって、駆動装置を停
止することなく上金敷７の位置を停止させて待機させる
ことができる。又、この場合、ソレノイドバルブ34aを
切換えて、アキュムレータ37内の圧油をリフティングシ
リンダ25に送ると、上金敷７が上昇させられるため、上
金敷７の待機位置を調整することができる。

更に、完全に作業を中止する場合には、偏心軸９の駆
動装置を停止してピットマン11の昇降運動を停止させ、
且つソレノイドバルブ34aを切換えてリフティングシリ
ンダ25内の油をタンク38へ戻すようにする。これによ
り、リフティングシリンダ25が荷重で伸長させられて上
金敷７は下金敷８上まで下降させられることになる。

上述した本発明の鍛造プレス装置においては、コラム
４とガイドブッシュ３の隙間及び偏心荷重等によるコラ
ム４の曲りにより、ボトムフレーム６がベッド１に対し
て横方向に移動したり、傾斜したりすることが考えられ
るが、この場合、ボトムフレーム６が横方向に移動する
と、プッシュロッド20の上下端と球面座21,22の間でス
リップを起し、プッシュロッド20が傾斜させられること
により、上記横方向の移動を逃がすことができる。又、
ボトムフレーム６が傾斜した場合には、球面座22がプッ
シュロッド20の下端面に対してスリップさせられること
で逃げることができる。

したがって、コラム４のガイドブッシュ３が摩耗して
隙間が大きくなりボトムフレーム６の横方向の移動量が
大きくなっても、ラム19や圧下シリンダ12には無理な力
が伝わることはなく、このため、ラム19や圧下シリンダ
12はベッド１にガイドされて常に垂直方向にだけ移動す
ればよいことになる。又、圧下シリンダ12に油を出入さ
せるテレスコープ接続具31も、垂直方向にだけ移動すれ
ばよいので、無理な力によるトラブルが発生する虞はな
い。

次に、第４図は本発明の他の実施例を示すもので、ラ
ム19の下端面を球面座22に直接当接させ、且つ該ラム19
の下端部を押えリング24により所要の隙間をもたせてボ
トムフレーム６に取付けたものである。

この方式の場合、ボトムフレーム６の傾斜は、ラム19
の下端面と球面座22との間のスリップで逃げることがで
きる。一方、圧下シリンダ12はベッド１にガイドされ垂
直方向にしか移動できないため、ボトムフレーム６が横
方向に移動すると、ラム19とボトムフレーム６の間で相
対的な移動が起ることになるが、荷重が掛かりながら移
動するときには、横方向の摩擦力がラム19や圧下シリン
ダ12に作用するため、このような使用条件の場合には好
ましくない。しかし、ボトムフレーム６の移動量が少な
い場合には、押えリング24とラム19との隙間の範囲で、
ボトムフレーム６の上面に対して球面座22を摺動させる
ことで対処可能であり、又、ボトムフレーム６の横方向
の移動量がない場合には、何ら問題はなく、上記実施例
により構造が簡単であるため安価な装置とすることがで
きる。

第５図は本発明の更に他の実施例を示すもので、圧下
シリンダ12とベッド１の間に配置したライナー14と15の
間の隙間を多少大きく設定したものである。

この方式の場合には、ボトムフレーム６の傾斜は上記
第４図の実施例の場合と同様に、球面座22で逃げること
ができ、一方、ボトムフレーム６の横方向の移動はライ
ナー14,15間の隙間で逃げることができる。但し、荷重
が作用しているときにボトムフレーム６が横方向に移動
した場合、ラム19や圧下シリンダ12には無理な力が作用
しないが、圧下シリンダ12は傾斜するので、テレスコー
プ接続具31の取付けに、傾斜に対処した工夫を施す必要
がある。

更に、第６図は上記第５図の実施例に改良を加えた本
発明の更に別の実施例を示すもので、ピットマン11の下
端球部の中心をその半径中心とする円筒ライナー14a,14
bの組合せを、ライナー14に代えて設けたものである。

この方式の場合には、圧下シリンダ12が傾斜しても、
ライナー14a,14b,15の全面で力を受けることができる。

なお、上記各実施例におけるベッド１とコラム４との
関係は、第７図及び第８図に示す如き方式を採用するこ
とができる。第７図の場合にはコラム４を４本用いた場
合、第８図の場合にはコラム４を２本用いた場合である
が、更に特殊な場合には、コラム４を３本とすることも
できる。

次に、第９図は本発明の更に別の例を示すもので、コ
ラム４、トップフレーム５、ボトムフレーム６からなる
可動フレームを予め一体フレーム型に構成したものであ
り、又、この場合、第10図に示す如く、コラム４の断面
として角断面を選定することができ、鋳鋼又は鋼板溶接
コラム構造となる。なお、第９図では、偏心軸機構や圧
下シリンダ12、リフティングシリンダ25等は図示省略し
てある。

ところで、通常、ピットマン11は第12図に示す如く、
往復運動を与える部分がピン39により回転自在に連結さ
れるが、強度面圧等を考慮すると、この部分は相当大き
なものとなり長さも長くなる。しかし、本発明では、前
述した如く、ピットマン11の下端球部（又は円筒部）を
球面状（又は円筒状）の凹部12aに嵌合させる方式を採
用し、上向き力付与装置として、シリンダ16、あるい
は、スプリング等により圧下シリンダ12に常に上向きの
力を与え、上記嵌合部分を離反させないようにしたの
で、所期の目的機能は充分に満足できるものであり、ピ
ットマン11の長さが短くなってプレス全体の高さを低く
できること、構造が小型化され且つ大きな力が伝達され
ること、等の効果がある。

更に、第11図は、上記ピットマン11と圧下シリンダ12
との係合を平面接触とした場合を示すものである。この
場合、平面接触部の摺動抵抗によるエネルギー損失は多
少増えると思われるが、構造、加工が簡単となり、安価
に製作できる利点がある。

なお、本発明は実施例にのみ限定されるものではな
く、圧下シリンダ12を作動させる偏心機構としては、偏
心軸９に代えてクランク軸を使用してもよく、その他本
発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得るこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の鍛造プレス装置によれば、
次の如き優れた効果を発揮する。

（ｉ） 従来のＣ型フレームを使用したもののようなフ
レームの口開きがなく、又、鍛造プレスを油圧で行うも
ののように、加圧力の変化による油の圧縮率の変化がな
いため、たとえば、3000トン位の荷重を掛けることがで
きると共に、形状や寸法精度のよい良好な品質の製品を
得ることができる。

（ii） Ｃ型フレームのような大きなフレームや金敷作
動用の油圧装置が不要であるため、装置全体を小型、軽
量にできて価格も安価になる。

（iii） 駆動部が床下配置となるため、地上で使用す
る空間スペースを小さくすることができて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鍛造プレス装置の一実施例を示す切断
正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ矢視図、第４図乃至第６図はいずれも本発明
の他の実施例を示す部分図、第７図は第１図のＣ−Ｃ矢
視図、第８図は第７図の他の実施例図、第９図は可動フ
レームを一体フレームとした場合の例図、第10図は第９
図のＤ−Ｄ矢視図、第11図は偏心軸機構と圧下シリンダ
との関係を示す他の実施例図、第12図は従来の偏心軸機
構の一例を示す図、第13図は従来の鍛造プレス装置の一
例を示す概略図である。 １……ベッド、４……コラム、５……トップフレーム、
６……ボトムフレーム、７……上金敷、８……下金敷、
９……偏心軸、11……ピットマン、12……圧下シリン
ダ、19……ラム、22……球面座、25……リフティングシ
リンダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−81757（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57728（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−60236（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−148839（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−28170（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−19660（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基礎に固定したベッドに、コラム、ボトム
   フレーム、トップフレームからなる可動フレームを上下
   方向に移動自在にガイドさせ、且つ上記ベッドと可動フ
   レームの間に、ベッドに対して可動フレームを昇降させ
   るためのリフティングシリンダを介装すると共に、ベッ
   ドの中央部とボトムフレームとの間に偏心軸機構と、圧
   下シリンダを配置し、該圧下シリンダ内摺動体を、上記
   ボトムフレームに設けた球面座に当接させ、更に、上記
   トップフレームの下面とベッドの上面に、それぞれ鍛造
   工具を対向させて設けたことを特徴とする鍛造プレス装
   置。
2. 【請求項２】圧下シリンダ内摺動体を、ラムと該ラム内
   に下側から挿入したプッシュロッドとより構成し、且つ
   上記プッシュロッドの上端をラムに設けた球面座に当接
   させると共に、上記プッシュロッドの下端をボトムフレ
   ームに設けた球面座に当接させた請求項（１）に記載の
   鍛造プレス装置。
3. 【請求項３】偏心軸機構と圧下シリンダとを球面座を用
   いて係合させ、且つ圧下シリンダに作用する偏心軸機構
   側からの水平分力を受けるためのガイド部を、ベッドの
   下部に設けた請求項（１）に記載の鍛造プレス装置。
4. 【請求項４】偏心軸機構の下部と圧下シリンダの上部と
   を球面座又は円筒座を用いて係合させ、且つ圧下シリン
   ダとベッドとの間に、常に圧下シリンダに上向きの力を
   付与して上記偏心軸機構と圧下シリンダとを離反させな
   いようにするための圧下シリンダ上向き力付与装置を設
   けた請求項（１）に記載の鍛造プレス装置。