JP3120004B2 - Method and apparatus for forming metal profile by forging - Google Patents

Method and apparatus for forming metal profile by forging

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JP3120004B2
JP3120004B2 JP22847294A JP22847294A JP3120004B2 JP 3120004 B2 JP3120004 B2 JP 3120004B2 JP 22847294 A JP22847294 A JP 22847294A JP 22847294 A JP22847294 A JP 22847294A JP 3120004 B2 JP3120004 B2 JP 3120004B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、鍛造による金属形材
の造形方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a metal profile by forging.

【0002】この発明は、鋼、アルミニウム合金、銅合
金その他金属材料よりなるH形材、軌条などの金属形材
の粗造形または中間造形に利用される。
[0002] The present invention is used for rough molding or intermediate molding of metal profiles such as steel, aluminum alloys, copper alloys and other metal materials, such as H-profiles and rails.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、金属形材たとえば形鋼の粗圧延で
は、長方形断面の素材から、複数のカリバーを有する水
平ロール対を持つ、1台の圧延機で、複数パスのリバー
ス圧延により、断面長辺側の長さ(ウェブ高さ)を圧下
し、短辺側の長さ(フランジ幅)を広げ、短辺側中央部
の厚さ(ウェブ厚み)を圧下する加工をしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the rough rolling of a metal section, for example, a section steel, a section having a horizontal roll pair having a plurality of calipers is rolled from a material having a rectangular cross section by reverse rolling in a plurality of passes using a single rolling mill. The length of the long side (web height) is reduced, the length of the short side (flange width) is widened, and the thickness (web thickness) of the central portion on the short side is reduced.

【0004】鍛造による金属粗形片の製造方法として、
特開昭56−1236号公報には、長方形断面の素材を
垂直方向と水平方向から同時に圧下する方法が開示され
ている。この加工により、素材厚みにより大きなフラン
ジ幅の粗形鋼片を得ることができる。また、第118回
日本鉄鋼協会講演大会Vol.2(1989)、1571頁
に開示されているように長方形断面の素材の長辺側を上
下の金敷により拘束し、短辺側を左右の金敷で所定の寸
法まで圧下して、素材厚よりも大きなフランジ幅を製造
する鍛造加工法が開示されている。
[0004] As a method for producing a metal rough piece by forging,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1236 discloses a method in which a material having a rectangular cross section is simultaneously reduced in vertical and horizontal directions. By this processing, it is possible to obtain a coarse shaped steel piece having a larger flange width depending on the material thickness. Also, as disclosed in the 118th Iron and Steel Institute of Japan Conference Vol. 2 (1989), p. 1571, the long side of the rectangular cross section material is restrained by upper and lower anvils, and the shorter side is left and right anvils. A forging method for manufacturing a flange width larger than the material thickness by rolling down to a predetermined dimension is disclosed.

【0005】さらに、熱延板を製造する際、スラブの幅
を圧下する方法として、特開平2−52104号公報に
はスラブ短辺側を左右の金型により圧下と送りを同時に
作用させて加工する方法が示されている。また、特開昭
60−127002号公報には、スラブ短辺側に左右の
金型により圧下する方法が示されている。
Further, as a method of reducing the width of a slab when manufacturing a hot-rolled sheet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-52104 discloses a method in which the short side of the slab is processed by simultaneously pressing and feeding the left and right dies by using left and right dies. How to do is shown. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-127002 discloses a method of reducing the slab short side by using left and right dies.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の形鋼の粗圧延に
よる方法で、各種製品サイズに応じて多数のウェブ高
さ、フランジ幅を粗造形するには、一般に、素材断面と
して、長辺長さが10種類以上、粗造形の圧延パス数も
20前後必要であり、素材集約と圧延能率の点から効率
的ではない。鍛造による粗形鋼片の製造方法として、特
開昭56−1236号公報に開示されている方法では、
ウェブ高さとウェブ厚を所定の寸法にした場合、フラン
ジ幅はほぼ一定の値に限定され、各種の製品サイズに対
応する粗造形鋼片の各種のフランジ幅をサイズフリーに
製造することは困難である。また、第118回日本鉄鋼
協会講演大会Vol.2(1989)、1571頁に開示さ
れている方法で、鍛造により、ウェブ高さを所定の寸法
に圧下した場合も、同様に、各種のフランジ幅をサイズ
フリーに製造することは困難である。さらに、特開平2
−52104号公報あるいは特開昭60−127002
号公報にあるように、鍛造により熱延板の幅方向の圧下
と材料送りを同時に作用させて、あるいは圧延により幅
方向の圧下を作用させて、熱延板を所定のスラブ幅寸法
に圧下した場合、幅広がり(ドッグボーンとよぶ)形状
はほぼ一定の寸法になる。
In order to roughly form a large number of web heights and flange widths according to various product sizes by a conventional method of rough rolling of a shaped steel, generally, a long side length is used as a material cross section. 10 or more, and the number of rolling passes for rough molding is also required to be around 20, which is not efficient in terms of material concentration and rolling efficiency. As a method for producing a crude steel slab by forging, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1236,
When the web height and web thickness are set to predetermined dimensions, the flange width is limited to a substantially constant value, and it is difficult to manufacture various flange widths of rough shaped steel slabs corresponding to various product sizes in a size-free manner. is there. Similarly, when the web height is reduced to a predetermined size by forging according to the method disclosed in the 118th Iron and Steel Institute of Japan Conference Vol. 2 (1989), p. It is difficult to produce the size free. Further, Japanese Unexamined Patent Application Publication
-52104 or JP-A-60-127002
As described in the publication, the width reduction of the hot-rolled sheet and the material feed were simultaneously applied by forging, or the reduction in the width direction was applied by rolling to reduce the hot-rolled sheet to a predetermined slab width dimension. In this case, the widened (called dog bone) shape has a substantially constant size.

【0007】すなわち、従来の形鋼の粗圧延法、鍛造に
よる形鋼の粗加工法、あるいは熱延板のスラブ幅圧下法
では、長方形断面の素材から粗造形工程におけるウェブ
高さ、およびフランジ幅を数パス以下で効率的にサイズ
フリーに製造することは困難である。
That is, in the conventional rough rolling method of a shaped steel, the rough processing of a shaped steel by forging, or the slab width reduction method of a hot-rolled sheet, a web height and a flange width in a rough shaping process from a material having a rectangular cross section. It is difficult to efficiently produce a size-free product in a few passes or less.

【0008】この発明は、1〜数パスで、所定のウェブ
厚さおよびウェブ高さに対し、フランジ幅の大きい大形
H形材や軌条の造形加工することができる、あるいはフ
ランジ幅の調整範囲が大きな金属形材をサイズフリーに
加工することができる鍛造による金属形材の造形方法お
よびその装置を提供することを目的としている。
According to the present invention, it is possible to form a large H-shaped member or a rail having a large flange width for a predetermined web thickness and web height in one to several passes, or to adjust the flange width. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for forming a metal profile by forging, which can process a metal profile having a large size in a size-free manner.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の鍛造による金
属形材の造形方法は、四角形 (正方形または長方形)断
面の素材をパスラインに沿って送りながら、上下に対向
する上下ダイスおよび左右に対向する左右ダイスで素材
を圧下する鍛造によりウエブおよびフランジからなる
属形材を造形する方法において、パスラインに平行な垂
直面内で一定の閉曲線を描くように上下ダイスを周期的
に駆動するとともに、水平面内で一定の閉曲線を描くよ
うに左右ダイスを周期的に駆動し、素材および鍛造後の
金属形材の形状および寸法に基づいて、ウエブ厚を上下
ダイスの圧下率で調整し、ウエブ高さを左右ダイスの圧
下率で調整し、フランジ幅を上下ダイスおよび左右ダイ
スの圧下率ならびに上下ダイスのパスライン方向の速度
と左右ダイスのパスライン方向の速度との速度差により
調整する。
The method of forming a metal profile by forging according to the present invention is directed to a method of forming a square (square or rectangular) cross-section material while feeding the material along a pass line while forming a vertically opposed die and a left and right opposed die. In the method of forming a metal profile consisting of a web and a flange by forging by rolling down the material with left and right dies, the upper and lower dies are periodically cycled so as to draw a constant closed curve in a vertical plane parallel to the pass line. driven in with the left and right die so as to draw a predetermined closed curve in the horizontal plane cyclically driven, material and after forging
Based on the shape and dimensions of the metal profile, the web thickness is adjusted by the reduction rate of the upper and lower dies, the web height is adjusted by the reduction rate of the left and right dies, and the flange width is reduced by the reduction rates of the upper and lower dies and the left and right dies and the upper and lower dies. And the speed in the pass line direction of the left and right dies and the speed in the pass line direction of the dice are adjusted.

【0010】上下ダイスおよび左右ダイスが描く閉曲線
は、それぞれ圧下方向および材料送り方向の運動成分を
含んでいる。これら閉曲線の形状は、ダイス駆動1周期
での圧下率、送り量、およダイス駆動周期を考慮して、
理論的にあるいは実験によって決める。上下ダイスおよ
び左右ダイスの圧下率は、素材および鍛造後の金属形材
の形状、寸法によって決める。上下ダイス駆動周期と左
右ダイス駆動周期は同じであってもよく、あるいは異な
っていてもよい。
The closed curves drawn by the upper and lower dies and the left and right dies include motion components in the rolling direction and the material feeding direction, respectively. The shapes of these closed curves are determined in consideration of the rolling reduction, feed amount, and die driving cycle in one cycle of die driving.
Determined theoretically or by experiment. The rolling reduction of the upper and lower dies and the left and right dies is determined by the shape and dimensions of the raw material and the metal profile after forging. The driving cycle of the upper and lower dies and the driving cycle of the left and right dies may be the same or may be different.

【0011】上下ダイスのパスライン方向の速度(材料
送り速度)と左右ダイスのパスライン方向の速度(材料
送り速度)との速度差を調整するには、上下ダイス駆動
周期と左右ダイス駆動周期とが等しい場合、ダイス駆動
1周期当たりの送り量(以下、送り変位振幅という)を
互いに独立して調整する。送り変位振幅が等しい場合、
上下ダイス駆動周期と左右ダイス駆動周期とを互いに独
立して調整する。
In order to adjust the speed difference between the speed of the upper and lower dies in the direction of the pass line (material feed speed) and the speed of the left and right dies in the direction of the pass line (material feed speed), the upper and lower dies drive cycle and the left and right dies drive cycle are adjusted. Are equal, the feed amount per one cycle of the die driving (hereinafter referred to as feed displacement amplitude) is adjusted independently of each other. If the feed displacement amplitudes are equal,
The driving cycle of the upper and lower dies and the driving cycle of the left and right dies are adjusted independently of each other.

【0012】材料を複数パスで造形する場合、パスごと
に上下ダイスおよび左右ダイスが描く閉曲線を設定す
る。このとき必要に応じて、上下ダイス駆動周期および
左右ダイス駆動周期も設定する。
When a material is formed in a plurality of passes, a closed curve drawn by upper and lower dies and left and right dies is set for each pass. At this time, the driving cycle of the upper and lower dies and the driving cycle of the left and right dies are set as necessary.

【0013】この発明の金属形材の鍛造造形装置は、上
下に対向する上下ダイスと、左右に対向する左右ダイス
とを備えた金属形材の鍛造造形装置において、パスライ
ンに平行な垂直面内で一定の閉曲線を描くように上下ダ
イスを駆動するとともに、水平面内で一定の閉曲線を描
くように左右ダイスを駆動するダイス駆動装置と、上下
ダイスのパスライン方向の速度および左右ダイスのパス
ライン方向の速度をそれぞれ独立して調整可能なダイス
速度調整装置とを備えている。
According to the present invention, there is provided an apparatus for forging and shaping a metal profile, comprising: an upper and lower opposing die and an opposing left and right die; A die driving device that drives the upper and lower dies so as to draw a constant closed curve in a horizontal plane while driving the upper and lower dies so as to draw a constant closed curve with the speed of the pass line direction of the upper and lower dies and the pass line direction of the left and right dies And a dice speed adjusting device capable of adjusting the speed of each die independently.

【0014】ダイス駆動装置では、駆動源として電動モ
ータ、油圧または空気圧アクチュエータを用いる。ダイ
スを一定の閉曲線を描くように駆動する装置として、偏
心軸、偏心カム、偏心リングあるいはリンク機構などの
組合せを用いる。
In the die driving device, an electric motor, a hydraulic or pneumatic actuator is used as a driving source. An eccentric shaft, an eccentric cam, an eccentric ring, a combination of a link mechanism and the like are used as a device for driving the die so as to draw a constant closed curve.

【0015】上下ダイスと左右ダイスの材料送り速度の
差(相対速度)を調整するには、ダイス速度調整装置と
して、 上下ダイスおよび左右ダイスのダイス駆動装置に設
けた減速機の減速比調整装置、 偏心カムのカム形状切替え機構、偏心軸または偏心
リングの偏心率調整機構、リンク長さ調整機構、 上下ダイスおよび左右ダイスにそれぞれ独立して設
けたダイス駆動用モータの回転数調整装置、 などを用いる。
In order to adjust the difference (relative speed) between the material feed speeds of the upper and lower dies and the left and right dies, as a die speed adjusting device, a reduction ratio adjusting device of a speed reducer provided in a die driving device for the upper and lower dies and the left and right dies. A cam shape switching mechanism of the eccentric cam, an eccentricity adjusting mechanism of the eccentric shaft or the eccentric ring, a link length adjusting mechanism, a rotational speed adjusting device of a die driving motor provided independently for the upper and lower dies and the left and right dies, etc. are used. .

【0016】上記鍛造造形装置を、ハウジングと、ハウ
ジングに取り付けられた、パスライン方向に延びる上下
ダイス送り案内手段と、上下ダイス送り案内手段に案内
されて移動可能な上下ダイス送りブロックと、上下ダイ
ス送りブロックの案内手段に上下動可能にはめ合った上
下ダイス圧下ブロックと、上下ダイス圧下ブロックに取
り付けられた上下ダイスと、ハウジングに取り付けられ
た、パスライン方向に延びる左右ダイス送り案内手段
と、左右ダイス送り案内手段に案内されて移動可能な左
右ダイス送りブロックと、左右ダイス送りブロックの案
内手段に左右動可能にはめ合った左右ダイス圧下ブロッ
クと、左右ダイス圧下ブロックに取り付けられた左右ダ
イスと、前記上下ダイス送りブロックに連結され、上下
ダイス送りブロ ックをパスライン方向に沿って進退さ
せる上下ダイス送り偏心機構と、前記上下ダイス圧下ブ
ロックに連結され、上下ダイス圧下ブロックを上下動さ
せる上下ダイス圧下偏心機構と、前記左右ダイス送りブ
ロックに連結され、左右ダイス送りブロックをパスライ
ン方向に沿って進退させる左右ダイス送り偏心機構と、
左右ダイス圧下ブロックに連結され、左右ダイス圧下ブ
ロックを左右動させるダイス圧下偏心機構と、上下ダイ
ス送り偏心機構、上下ダイス圧下偏心機構、左右ダイス
送り偏心機構、および左右ダイス圧下偏心機構を駆動す
るダイス駆動装置とにより構成するようにしてもよい。
The forging device is provided with a housing, upper and lower dies feeding guide means attached to the housing and extending in the direction of the pass line, an upper and lower die feeding block movable by being guided by the upper and lower die feeding guide means, An upper and lower die lowering block fitted to the feed block guide means so as to be able to move up and down, an upper and lower die mounted on the upper and lower die lowering block, a left and right die feeding guide means extending in the pass line direction mounted on the housing; A left and right dice feed block movable by being guided by the dice feed guide means, a left and right dice pressure down block fitted to the left and right dice feed block guide means so as to be movable left and right, and a left and right dice attached to the left and right dice pressure down block. Connected to the upper and lower die feed block,
Move the die feed block back and forth along the direction of the pass line.
The upper and lower die feed eccentric mechanism is connected to the upper and lower die lowering block, and the upper and lower die lowering block is moved up and down.
The upper and lower die lowering eccentric mechanism is connected to the left and right die feed block.
Right and left die feed eccentric mechanism to advance and retreat along the
Connected to the left and right die reduction blocks,
It may be constituted by a die reduction eccentric mechanism for moving the lock left and right, and a die driving device for driving the vertical die feeding eccentric mechanism, the vertical die reduction eccentric mechanism, the left and right die feeding eccentric mechanism, and the left and right die reduction eccentric mechanism. .

【0017】上記ダイス送りブロックおよびダイス圧下
ブロックの案内手段として、案内板、案内溝、案内穴な
どが用いられる。
A guide plate, a guide groove, a guide hole, and the like are used as guide means for the die feeding block and the die pressing block.

【0018】また、上記ダイス駆動装置を、モータと、
モータと前記上下ダイス送り偏心機構および上下ダイス
圧下偏心機構とを連結する上下ダイス駆動伝動装置と、
モータと前記左右ダイス送り偏心機構および左右ダイス
圧下偏心機構とを連結された左右ダイス駆動伝動装置と
により構成するようにしてもよい。
Further, the above-mentioned die driving device is provided with a motor,
An upper and lower die drive transmission device that connects a motor and the upper and lower die feeding eccentric mechanism and the upper and lower die lowering eccentric mechanism,
The motor and the left and right dice feed eccentric mechanism and the left and right die lowering eccentric mechanism may be constituted by a left and right die drive transmission device connected thereto.

【0019】上記ダイス駆動伝動装置として、歯車伝動
機構、ベルト伝動機構、チェーン伝動機構などが用いら
れる。
As the die drive transmission device, a gear transmission mechanism, a belt transmission mechanism, a chain transmission mechanism and the like are used.

【0020】[0020]

【作用】この発明では、上下ダイスおよび左右ダイスに
より、四角形断面の材料は、垂直および水平方向から鍛
造加工され、所要形状の金属形材に造形される。材料
は、ダイスの動きにより垂直方向および水平方向から同
時に周期的に連続して鍛造され、かつ、ダイスの送り方
向の動きにより材料の長手方向に周期的に連続して送ら
れる。その際、左右ダイスの間隙を調整することにより
ウェブ高さが調整され、上下ダイスの間隙を調整するこ
とによりウェブ厚さが調整される。さらに、上下ダイス
と左右ダイスの間隙の調整および上下ダイスと左右ダイ
スの材料送り速度の差(相対速度)の調整により、フラ
ンジ幅が調整される。
According to the present invention, the material having a rectangular cross section is forged from the vertical and horizontal directions by the upper and lower dies and the left and right dies, and formed into a metal shape having a required shape. The material is forged simultaneously and continuously from the vertical and horizontal directions by the movement of the die, and is continuously and periodically fed in the longitudinal direction of the material by the movement of the die in the feed direction. At that time, the web height is adjusted by adjusting the gap between the left and right dies, and the web thickness is adjusted by adjusting the gap between the upper and lower dies. Further, the flange width is adjusted by adjusting the gap between the upper and lower dies and the left and right dies and adjusting the difference (relative speed) between the material feeding speeds of the upper and lower dies and the left and right dies.

【0021】左右ダイスの圧下により、フランジ部の材
料は左右ダイスと上下ダイスとの間隙に沿って上下に伸
びる。上下ダイスの圧下によってもフランジは上下に伸
びるが、左右ダイスによる伸びよりも小さい。
Due to the reduction of the left and right dies, the material of the flange portion extends vertically along the gap between the left and right dies and the upper and lower dies. The flange extends vertically by the reduction of the upper and lower dies, but is smaller than the extension by the right and left dies.

【0022】上下ダイスの材料送り速度が左右ダイスの
材料送り速度より大きい場合は、上下ダイスおよび左右
ダイスの材料送り速度が等しい場合に比較して、フラン
ジに作用する材料進行方向応力が引張側に増加し、フラ
ンジ幅は減少する。反対に、上下ダイスの材料送り速度
が左右ダイスの材料送り速度より小さい場合は、上下ダ
イスおよび左右ダイスの材料送り速度が等しい時に比較
して、フランジに作用する材料進行方向応力が圧縮側に
増加して、フランジ幅は増加する。これにより、左右ダ
イスの圧下率が一定、すなわちウェブ高さが一定で、か
つ上下ダイスの圧下率が一定、すなわちウェブ厚さが一
定の場合でも、上下ダイスと左右ダイスの材料送りの相
対速度の調整により、フランジ幅が調整される。
When the material feeding speed of the upper and lower dies is higher than the material feeding speed of the left and right dies, the stress in the material advancing direction acting on the flange on the tension side is larger than when the material feeding speeds of the upper and lower dies and the left and right dies are equal. Increases and the flange width decreases. Conversely, when the material feed speed of the upper and lower dies is smaller than the material feed speed of the left and right dies, the stress in the material advancing direction acting on the flange increases to the compression side compared to when the material feed speeds of the upper and lower dies and the left and right dies are equal. Thus, the flange width increases. Thus, even when the reduction rate of the left and right dies is constant, that is, the web height is constant, and the reduction rate of the upper and lower dies is constant, that is, the web thickness is constant, the relative speed of the material feeding between the upper and lower dies and the left and right dies is determined. The adjustment adjusts the flange width.

【0023】この結果、1〜数パスで、所定のウェブ厚
さ、ウェブ高さに対し、フランジ幅の大きい大形H形材
の粗造形加工あるいはフランジ幅の調整範囲が大きな金
属形材をサイズフリーに加工することが可能となる。
As a result, in one to several passes, for a given web thickness and web height, rough shaping of a large H-shape having a large flange width or a metal profile having a large flange width adjustment range is performed. It can be processed freely.

【0024】[0024]

【実施例】金属形材がH形鋼片である場合を例として、
この発明の実施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which the metal profile is an H-shaped billet will be described.
An embodiment of the present invention will be described.

【0025】図1および図2は、この発明の造形方法を
実施する形鋼鍛造装置の一例を示すもので、図1は上記
鍛造装置の正面図、および図2は側面図である。
FIGS. 1 and 2 show an example of a section steel forging apparatus for carrying out the molding method of the present invention. FIG. 1 is a front view of the forging apparatus, and FIG. 2 is a side view.

【0026】形鋼鍛造装置は、主としてハウジング1
0、ダイス保持装置20、ダイス40およびダイス駆動
装置50とからなっている。
The section steel forging apparatus mainly includes a housing 1
0, a die holding device 20, a die 40, and a die driving device 50.

【0027】ハウジング10は、全体として箱形に構成
されている。すなわち、ハウジング10は四角形フレー
ム状の架台11の4隅にそれぞれ支柱12が設けられて
いる。4本の支柱12は頂部に頂部フレーム14が取り
付けられており、また上側中間フレーム15および下側
中間フレーム16が上下に間隔をおいて取り付けられて
いる。
The housing 10 has a box shape as a whole. That is, the housing 10 is provided with the columns 12 at the four corners of the frame 11 having a rectangular frame shape. The four pillars 12 have a top frame 14 attached to the top thereof, and an upper intermediate frame 15 and a lower intermediate frame 16 attached to each other at an interval above and below.

【0028】ダイス保持装置20は、上ダイス保持装置
21、下ダイス保持装置、左ダイス保持装置31および
右ダイス保持装置とからなっている。下ダイス保持装置
は、上ダイス保持装置21と同様に構成され、作用す
る。また、右ダイス保持装置も左ダイス保持装置31と
同様に構成され、作用する。したがって以下、上ダイス
保持装置21について説明し、下ダイス保持装置は図面
で上ダイス保持装置21と同一の参照符号を付け、その
説明は省略する。同様に、左ダイス保持装置31につい
て説明し、右ダイス保持装置は図面で左ダイス保持装置
31と同一の参照符号を付け、その説明は省略する。
The die holding device 20 includes an upper die holding device 21, a lower die holding device, a left die holding device 31, and a right die holding device. The lower die holding device is configured and operates similarly to the upper die holding device 21. In addition, the right die holding device is configured and operates similarly to the left die holding device 31. Therefore, hereinafter, the upper die holding device 21 will be described, and the lower die holding device will be denoted by the same reference numeral as the upper die holding device 21 in the drawings, and the description thereof will be omitted. Similarly, the left dice holding device 31 will be described, and the right dice holding device will be denoted by the same reference numeral as the left dice holding device 31 in the drawings, and description thereof will be omitted.

【0029】上ダイス保持装置21は上側中間フレーム
15の上面に、下ダイス保持装置21は下側中間フレー
ム16の上面にそれぞれ支持されている。また、左ダイ
ス保持装置31および右ダイス保持装置31は、上側中
間フレーム15と下側中間フレーム16上の支持ビーム
17とによりそれぞれ支持されている。
The upper die holding device 21 is supported on the upper surface of the upper intermediate frame 15, and the lower die holding device 21 is supported on the upper surface of the lower intermediate frame 16. The left die holding device 31 and the right die holding device 31 are supported by the support beams 17 on the upper intermediate frame 15 and the lower intermediate frame 16, respectively.

【0030】上ダイス保持装置21は、上ダイス送り案
内板22がパスラインP(図6参照)の方向に沿って水
平に延びており、またパスラインPの両側にあって互い
に向かい合い、対となっている。上ダイス送りブロック
23の案内溝24が上ダイス送り案内板22にはめ合っ
ており、上ダイス送りブロック23はパスラインPの方
向に沿って進退可能である。上ダイス送りブロック23
には、後述の上ダイス送り偏心機構91が上ダイス送り
アーム93を介して連結されている。上ダイス送りブロ
ック23に設けられた案内穴25に、円筒状の上ダイス
圧下ブロック26が上下動可能にはめ合っている。上ダ
イス圧下ブロック26の先端部(下端部)に上ダイス保
持部材28が取り付けられており、後端部に後述の上ダ
イス圧下偏心機構95が上ダイス圧下アーム97を介し
て連結されている。また、上ダイス41が上ダイス保持
部材28の下端に着脱可能に取り付けられている。
In the upper die holding device 21, the upper die feed guide plate 22 extends horizontally along the direction of the pass line P (see FIG. 6). Has become. The guide groove 24 of the upper die feed block 23 is fitted to the upper die feed guide plate 22, and the upper die feed block 23 can move forward and backward along the direction of the pass line P. Upper die feed block 23
, An upper die feeding eccentric mechanism 91 described later is connected via an upper die feeding arm 93. A cylindrical upper die lowering block 26 is fitted in a guide hole 25 provided in the upper die feed block 23 so as to be vertically movable. An upper die holding member 28 is attached to a front end (lower end) of the upper die lowering block 26, and an upper die lowering eccentric mechanism 95 described later is connected to the rear end via an upper die lowering arm 97. An upper die 41 is detachably attached to a lower end of the upper die holding member 28.

【0031】上側中間フレーム15の下面および支持フ
レーム17の上面にそれぞれ、左ダイス送り案内板32
が固定されている。左ダイス送り案内板32は、パスラ
インPの方向に沿って水平に延びており、またパスライ
ンPの両側にあって互いに向かい合い、対となってい
る。左ダイス送りブロック33の溝部34が左ダイス送
り案内板32にはめ合っており、左ダイス送りブロック
33はパスラインPの方向に沿って進退可能である。左
ダイス送りブロック33には、後述の左ダイス送り偏心
機構137が連結されている。左ダイス送りブロック3
3に設けられた案内穴35に、円筒状の左ダイス圧下ブ
ロック36がパスラインPに対し直角方向に進退可能に
はめ合っている。左ダイス圧下ブロック36の先端部
(右端部)に左ダイス保持部材38が取り付けられてお
り、後端部に後述の左ダイス圧下偏心機構141が左ダ
イス圧下アーム143を介して連結されている。左ダイ
ス45が、左ダイス保持部材38の先端に着脱可能に取
り付けられている。
A left die feed guide plate 32 is provided on the lower surface of the upper intermediate frame 15 and the upper surface of the support frame 17, respectively.
Has been fixed. The left die feed guide plates 32 extend horizontally in the direction of the pass line P, and are opposed to each other on both sides of the pass line P to form a pair. The groove 34 of the left die feed block 33 is fitted to the left die feed guide plate 32, and the left die feed block 33 can move forward and backward along the direction of the pass line P. The left die feed block 33 includes a left die feed eccentric described later.
The mechanism 137 is connected. Left die feed block 3
A cylindrical left die lowering block 36 is fitted in the guide hole 35 provided in the base 3 so as to be able to advance and retreat in a direction perpendicular to the pass line P. A left die holding member 38 is attached to a front end (right end) of the left die pressing block 36, and a left die pressing eccentric mechanism 141 described later is connected to a rear end via a left die pressing arm 143. A left die 45 is detachably attached to the tip of the left die holding member 38.

【0032】図3〜図5は、H形鋼の造形に用いられる
ダイス40を示している。ダイス40は、上ダイス、下
ダイス、左ダイス、および右ダイスからなっている。
上、下ダイス41の作業面42はダイス幅方向の中央部
が高くなっており、また材料進行方向にダイス間隙が減
少するように勾配がつけられている。左、右ダイス45
の作業面46は平らになっており、また材料進行方向に
ダイス間隙が減少するように勾配がつけられている。
左、右ダイス45の作業面46は、上、下ダイス41の
作業面42よりも材料入り口側(上流側)に長く延びて
いる。したがって、ダイス40で形成されるカリバーの
断面形状は前半が長方形で、後半がH形となっている。
材料が進行するにつれて圧下率が増加し、初め左、右ダ
イス45のみで長方形断面に造形され、造形途中で上下
ダイス41と左右ダイス46との両者によりH形に造形
される。なお、この実施例ではダイスが形成するカリバ
ーの断面はH形であるが、製品の形状および寸法に対応
したカリバー形状とする。この発明の方法によれば、ウ
ェブ高さ、ウェブ厚さおよびフランジ幅をサイズフリー
に粗造形できるが、鍛造造形装置で粗造形したのち、後
段の圧延で所定の製品形状を製造するためには、粗造形
における所定のフランジ厚さを確保する必要がある。し
たがって、種々のサイズの幅を持った上下ダイスが必要
となる。このような場合に対応するには、ウェブ高さの
ある範囲ごとに、上下ダイスの幅、すなわち図4の上下
ダイス41の寸法bを変更すればよい。
FIGS. 3 to 5 show a die 40 used for shaping an H-section steel. The die 40 includes an upper die, a lower die, a left die, and a right die.
The work surface 42 of the upper and lower dies 41 is high at the center in the die width direction, and is inclined so as to reduce the die gap in the material advancing direction. Left and right dice 45
The working surface 46 is flat and is beveled so as to reduce the die gap in the direction of material movement.
The working surfaces 46 of the left and right dies 45 extend longer toward the material entrance side (upstream side) than the working surfaces 42 of the upper and lower dies 41. Therefore, the cross-sectional shape of the caliber formed by the die 40 is rectangular in the first half and H-shaped in the second half.
As the material progresses, the rolling reduction increases, and the shape is first formed into a rectangular cross section only by the left and right dies 45, and is formed into an H shape by both the upper and lower dies 41 and the left and right dies 46 during the forming. Although the cross section of the caliber formed by the dice is H-shaped in this embodiment, the caliber has a shape corresponding to the shape and dimensions of the product. According to the method of the present invention, web height, web thickness and flange width can be roughly molded in a size-free manner.However, after rough molding with a forging molding device, in order to produce a predetermined product shape by rolling at a subsequent stage, In addition, it is necessary to secure a predetermined flange thickness in the rough molding. Therefore, upper and lower dies having widths of various sizes are required. To cope with such a case, the width of the upper and lower dies, that is, the dimension b of the upper and lower dies 41 in FIG. 4 may be changed for each range of the web height.

【0033】図1、図2および図6に基づいて、ダイス
駆動装置50について説明する。なお、ダイス駆動装置
50で、下ダイス送り装置および下ダイス圧下装置の装
置・部材は、上ダイスのものと同じである。したがっ
て、下ダイス送り装置および下ダイス圧下装置の装置・
部材については、上ダイスのものと同一の参照符号を付
け、その説明は省略する。同様に、右ダイス送り装置お
よび右ダイス圧下装置についての説明も省略する。
The die driving device 50 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 6. In the die driving device 50, the devices and members of the lower die feeding device and the lower die pressing device are the same as those of the upper die. Therefore, the lower die feeder and lower die lowering device
The members are denoted by the same reference numerals as those of the upper die, and description thereof is omitted. Similarly, description of the right die feeding device and the right die pressing device is omitted.

【0034】無段変速機付きのモータ51が、ハウジン
グ10の架台11に固定されている。上下ダイス原動ベ
ルト車61および左右ダイス原動マイタ歯車101が、
モータ51の出力軸52に取り付けられている。一方、
上下ダイス原動軸62が、ハウジング10の支柱12に
軸受63を介してモータ出力軸52に平行に取り付けら
れている。また、左右ダイス原動軸102が、ハウジン
グ10の支柱12に軸受103を介してモータ出力軸5
2に直角に取り付けられている。上下ダイス原動軸62
に上下ダイス従動ベルト車65、上ダイス原動歯車6
7、および下ダイス原動ベルト車68が取り付けられて
いる。前記上下ダイス原動ベルト車61と上下ダイス従
動ベルト車65との間に、タイミングベルト66が懸け
渡されている。
A motor 51 with a continuously variable transmission is fixed to the gantry 11 of the housing 10. The upper and lower dies driving belt wheel 61 and the left and right dies driving miter gear 101
It is attached to the output shaft 52 of the motor 51. on the other hand,
An upper and lower die driving shaft 62 is mounted on the support 12 of the housing 10 via a bearing 63 in parallel with the motor output shaft 52. Further, the left and right die driving shafts 102 are connected to the support columns 12 of the housing 10 through
2 is mounted at right angles. Vertical die drive shaft 62
Upper and lower dies driven belt wheel 65, upper dies driving gear 6
7 and a lower die driving belt wheel 68 are attached. A timing belt 66 is suspended between the upper and lower die driving belt wheels 61 and the upper and lower die driven belt wheels 65.

【0035】ダイス駆動装置50は、上下ダイス駆動装
置60および左右ダイス駆動装置100を備えている。
まず、上下ダイス駆動装置60について説明する。
The die driving device 50 includes a vertical die driving device 60 and a left and right die driving device 100.
First, the upper and lower die driving device 60 will be described.

【0036】上ダイス原動軸70が、ハウジング10の
支柱12に軸受71を介してモータ出力軸52に平行に
取り付けられている。上ダイス原動歯車67にかみ合う
上ダイス従動歯車73および上ダイス原動ベルト車74
が、上ダイス原動軸70に固着されている。上ダイス従
動軸76が、軸受77を介してハウジング10の頂部フ
レーム14に取り付けられている。上ダイス従動ベルト
車78、および上ダイス送り原動ベルト車80が、上ダ
イス従動軸76に固着されている。
An upper die driving shaft 70 is mounted on the column 12 of the housing 10 via a bearing 71 in parallel with the motor output shaft 52. Upper die driven gear 73 and upper die driving belt wheel 74 meshing with upper die driving gear 67
Are fixed to the upper die driving shaft 70. An upper die driven shaft 76 is attached to the top frame 14 of the housing 10 via a bearing 77. An upper die driven belt wheel 78 and an upper die feed driving belt wheel 80 are fixed to an upper die driven shaft 76.

【0037】上ダイス原動ベルト車74と上ダイス従動
ベルト車78との間に、タイミングベルト79が懸け渡
されている。上ダイス中間軸82がハウジング10の頂
部フレーム14に軸受83を介して取り付けられてい
る。上ダイス中間軸82に上ダイス送り従動ベルト車8
4および上ダイス送り原動マイタ歯車86が固着されて
いる。上ダイス送り原動ベルト車80と上ダイス送り従
動ベルト車84との間に、タイミングベルト85が懸け
渡されている。上ダイス送り駆動軸88がハウジング1
0に軸受89を介して垂直に支持されている。上ダイス
送り駆動軸88に上ダイス送り従動マイタ歯車90およ
び上ダイス送り偏心機構91が設けられている。上ダイ
ス送り偏心機構91は偏心カム(図示しない)を備えて
いる。偏心カムの形状は、圧下と送りにより材料を加工
する際に、ダイス入口側より出口側で送り速度が大きく
なるように、指数曲線にしてある。これにより、圧延加
工と同様に、ダイスと材料接触領域における材料送り方
向のダイス速度と材料速度の差を小さくして、滑りを減
らすことにより摩擦力を減らして滑らかな加工が可能に
なっている。上ダイス送り従動マイタ歯車90は上記上
ダイス送り原動マイタ歯車86にかみ合っている。上ダ
イス送り偏心機構91には上ダイス送りアーム93が連
結されており、上ダイス送りアーム93は前記上ダイス
送りブロック23が連結されている(図7参照)。
A timing belt 79 is suspended between the upper die driving belt wheel 74 and the upper die driven belt wheel 78. An upper die intermediate shaft 82 is attached to the top frame 14 of the housing 10 via a bearing 83. The upper die feed driven belt wheel 8 is mounted on the upper die intermediate shaft 82.
4 and the upper die feed driving miter gear 86 are fixed. A timing belt 85 is suspended between the upper die feeding driving belt wheel 80 and the upper die feeding driven belt wheel 84. Upper die feed drive shaft 88 is housing 1
0 is vertically supported via a bearing 89. An upper die feed driven miter gear 90 and an upper die feed eccentric mechanism 91 are provided on the upper die feed drive shaft 88. The upper die feeding eccentric mechanism 91 has an eccentric cam (not shown). The shape of the eccentric cam is set to an exponential curve so that when the material is processed by rolling down and feeding, the feeding speed is higher on the outlet side than on the die inlet side. As a result, as in the case of the rolling process, the difference between the die speed and the material speed in the material feeding direction in the material contact region with the die is reduced, and the frictional force is reduced by reducing slip, thereby enabling smooth processing. . The upper die feed driven miter gear 90 meshes with the upper die feed driving miter gear 86. An upper die feed arm 93 is connected to the upper die feed eccentric mechanism 91. The upper die feed arm 93 is connected to the upper die feed block 23 (see FIG. 7).

【0038】上ダイス圧下偏心機構95が、上ダイス従
動軸76に固着されている。上ダイス圧下偏心機構95
は、偏心リング(図示しない)を備えている。上記上ダ
イス圧下偏心機構95には上ダイス圧下アーム97が連
結されており、上ダイス圧下アーム97の下端は、前記
上ダイス圧下ブロック26が連結されている。
The upper die lowering eccentric mechanism 95 is fixed to the upper die driven shaft 76. Upper die lowering eccentric mechanism 95
Has an eccentric ring (not shown). An upper die lowering arm 97 is connected to the upper die lowering eccentric mechanism 95, and the lower end of the upper die lowering arm 97 is connected to the upper die lowering block 26.

【0039】なお、上ダイス41側の上ダイス従動軸7
6と同様の下ダイス従動軸76が架台11に軸受77を
介して取り付けられている。下ダイス従動ベルト車78
が下ダイス従動軸76に取り付けられている。前記上下
ダイス原動軸62に固着された下ダイス原動ベルト車6
8と下ダイス従動ベルト車78との間に、タイミングベ
ルト79が懸け渡されている。
The upper die driven shaft 7 on the upper die 41 side
A lower die driven shaft 76 similar to 6 is attached to the gantry 11 via a bearing 77. Lower die driven belt wheel 78
Are attached to the lower die driven shaft 76. Lower die driving belt wheel 6 fixed to the upper and lower die driving shafts 62
A timing belt 79 is suspended between the lower die 8 and the lower die driven belt wheel 78.

【0040】つぎに、左右ダイス駆動装置100につい
て説明する。
Next, the left and right die driving device 100 will be described.

【0041】ハウジング10の支柱12に軸受103を
介して支持された前記左右ダイス原動軸102の上端
に、左右ダイス従動マイタ歯車104が、下端に左右ダ
イス原動ベルト車105がそれぞれ取り付けられてい
る。左右ダイス従動マイタ歯車104は、前記左右ダイ
ス原動マイタ歯車101にかみ合っている。また、左右
ダイス従動軸107が、ハウジング10の支柱12に軸
受(図示しない)を介して左右ダイス原動軸102に平
行に取り付けられている。左右ダイス従動軸107の下
端部に左右ダイス従動ベルト車110が、また上端部に
左ダイス原動歯車112がそれぞれ固着されている。左
右ダイス原動ベルト車105と左右ダイス従動ベルト車
110との間に、タイミングベルト111が懸け渡され
ている。
A left and right dice driven miter gear 104 is mounted on an upper end of the left and right dice driving shaft 102 supported on a support 12 of the housing 10 through a bearing 103, and a left and right dice driving belt wheel 105 is mounted on a lower end. The left and right dice driven miter gears 104 mesh with the left and right dice driving miter gears 101. A left and right die driven shaft 107 is attached to the column 12 of the housing 10 in parallel with the left and right die driving shaft 102 via a bearing (not shown). A left and right dice driven belt wheel 110 is fixed to the lower end of the left and right dice driven shaft 107, and a left dice driving gear 112 is fixed to the upper end. A timing belt 111 is suspended between the left and right dice driving belt wheels 105 and the left and right dice driven belt wheels 110.

【0042】左ダイス原動軸115が、ハウジング10
の支柱12に軸受(図示しない)を介して左右ダイス原
動軸102に平行に取り付けられている。左ダイス原動
軸115の上端部に左ダイス従動歯車118が、また下
端部に左ダイス原動ベルト車119がそれぞれ固着され
ている。左ダイス従動歯車118は、上記左ダイス原動
歯車112にかみ合っている。左ダイス従動軸121
が、ハウジング10の支柱12に軸受122を介して左
右ダイス原動軸102に平行に取り付けられている。左
ダイス従動軸121の下端部に左ダイス従動ベルト車1
23が、中間部に左ダイス送り原動ベルト車125がそ
れぞれ取り付けられている。また、左ダイス中間軸12
6が、ハウジング10の支柱12に軸受127を介して
左右ダイス原動軸102に平行に取り付けられている。
The left die driving shaft 115 is connected to the housing 10
Are mounted in parallel with the left and right die driving shafts 102 via bearings (not shown). A left die driven gear 118 is fixed to the upper end of the left die driving shaft 115, and a left die driving belt wheel 119 is fixed to the lower end. The left die driven gear 118 meshes with the left die driving gear 112. Left die driven shaft 121
Are mounted on the support 12 of the housing 10 via bearings 122 in parallel with the left and right die driving shafts 102. The left die driven belt wheel 1 is attached to the lower end of the left die driven shaft 121.
Reference numeral 23 denotes a left die feed driving belt wheel 125 attached to an intermediate portion. Also, the left die intermediate shaft 12
6 is attached to the column 12 of the housing 10 via a bearing 127 in parallel with the left and right die driving shafts 102.

【0043】左ダイス中間軸126に左ダイス送り従動
ベルト車128および左ダイス送り原動マイタ歯車13
0が固着されている。左ダイス送り原動ベルト車125
と左ダイス送り従動ベルト車128との間に、タイミン
グベルト129が懸け渡されている。左ダイス送り駆動
軸132がハウジング10に軸受(図示しない)を介し
て垂直に支持されている。左ダイス送り駆動軸132に
左ダイス送り従動マイタ歯車135および左ダイス送り
偏心機構137が設けられている。左ダイス送り偏心機
構137は偏心カム(図示しない)を備えている。上ダ
イス送り偏心機構91と同様に偏心カムの形状を指数曲
線とし、滑らかに加工できるようにしている。左ダイス
送り従動マイタ歯車135は上記左ダイス原動マイタ歯
車130にかみ合っている。左ダイス送り偏心機構13
7には左ダイス送りアーム139が連結されており、左
ダイス送りアーム139は前記左ダイス送りブロック3
3が連結されている。
A left die feed driven driven belt wheel 128 and a left die feed driving miter gear 13 are mounted on a left die intermediate shaft 126.
0 is fixed. Left die feed drive belt wheel 125
A timing belt 129 is suspended between and the left die feed driven driven belt wheel 128. The left die feed drive shaft 132 is vertically supported by the housing 10 via a bearing (not shown). A left die feed driven miter gear 135 and a left die feed eccentric mechanism 137 are provided on the left die feed drive shaft 132. The left die feed eccentric mechanism 137 has an eccentric cam (not shown). Similarly to the upper die feeding eccentric mechanism 91, the shape of the eccentric cam is set to an exponential curve so as to enable smooth machining. The left die feed driven miter gear 135 meshes with the left die driving miter gear 130. Left die feed eccentric mechanism 13
7, a left die feed arm 139 is connected to the left die feed arm 139.
3 are connected.

【0044】左ダイス従動軸121の上端部に左ダイス
圧下偏心機構141が取り付けられている。左ダイス圧
下偏心機構141は、偏心リング(図示しない)を備え
ている。左ダイス圧下偏心機構141には左ダイス圧下
アーム143が連結されており、左ダイス圧下アーム1
43の先端に、前記左ダイス圧下ブロック36が連結さ
れている。
The left die driven eccentricity mechanism 141 is attached to the upper end of the left die driven shaft 121. The left die lowering eccentric mechanism 141 includes an eccentric ring (not shown). A left die lowering arm 143 is connected to the left die lowering eccentric mechanism 141.
The left die lowering block 36 is connected to the tip of 43.

【0045】なお、前記左右ダイス従動軸107の中間
部に、右ダイス原動ベルト車113が固着されている。
右ダイス従動ベルト車123が、右ダイス従動軸121
に取り付けられている。上記右ダイス原動ベルト車11
3と右ダイス従動ベルト車123との間に、タイミング
ベルト124が懸け渡されている。
A right die driving belt wheel 113 is fixed to an intermediate portion of the left and right dice driven shafts 107.
The right die driven belt wheel 123 is driven by the right die driven shaft 121.
Attached to. Right Dice Drive Belt Wheel 11
A timing belt 124 is stretched between the third driven wheel 3 and the right driven wheel 123.

【0046】上記のように構成された形鋼鍛造装置によ
りH形鋼を鍛造粗造形する方法を、図6を参照して説明
する。
A method of forging and roughly forming an H-section steel by the section steel forging apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.

【0047】長方形断面の素材1の寸法および造形する
製品(H形鋼)3の寸法に基づいて、上、下ダイス41
および左、右ダイス46の送り変位振幅、ダイス駆動1
周期当りの圧下量およびダイス駆動周期をあらかじめ設
定する。送り変位振幅は、上下および左右ダイス送り偏
心機構91、137の偏心カムの形状により調整する。
偏心カムは複数の形状のものを準備しておき、送り変位
振幅に応じて適当なものを選択する。ダイス駆動1周期
当りの圧下量は、上下および左右ダイス圧下偏心機構9
5、141の偏心リングの偏心量により調整する。ダイ
ス駆動周期は、ダイス駆動装置50の歯車伝動装置ある
いはベルト伝動装置の減速比により調整する。この実施
例では、上下ダイス送り偏心機構91の偏心カムの形状
と左右ダイス送り偏心機構137の偏心カムの形状とを
適当に選択して、上下ダイス41の送り速度と左右ダイ
ス45の送り速度との間の速度差を調整している。
The upper and lower dies 41 are formed based on the dimensions of the material 1 having a rectangular cross section and the dimensions of the product (H-section steel) 3 to be formed.
And the feed displacement amplitude of the left and right dies 46, the die drive 1
The rolling amount per cycle and the die driving cycle are set in advance. The feed displacement amplitude is adjusted by the shape of the eccentric cams of the vertical and horizontal die feed eccentric mechanisms 91 and 137.
A plurality of eccentric cams are prepared in advance, and an appropriate eccentric cam is selected according to the amplitude of the feed displacement. The amount of reduction per one cycle of the die driving is determined by the vertical and horizontal die reduction eccentric mechanism 9.
Adjustment is made according to the amount of eccentricity of the eccentric rings 5 and 141. The die driving cycle is adjusted by the gear ratio of the die driving device 50 or the reduction ratio of the belt transmission. In this embodiment, the shape of the eccentric cam of the vertical die feed eccentric mechanism 91 and the shape of the eccentric cam of the right and left die feed eccentric mechanism 137 are appropriately selected, and the feed speed of the upper and lower dies 41 and the feed speed of the left and right dies 45 are selected. The speed difference between is adjusted.

【0048】モータ51を駆動すると、上下ダイス原動
ベルト車61および同従動ベルト車65、上ダイス原動
歯車67および同従動歯車73、ならびに上ダイス原動
ベルト車74および同従動ベルト車78を介して上ダイ
ス従動軸76が回転する。上ダイス従動軸76の回転に
より、上ダイス送り原動ベルト車74および同従動ベル
ト車78、ならびに上ダイス送り原動マイタ歯車86お
よび同従動マイタ歯車90を介して上ダイス送り偏心機
構91が駆動される。上ダイス送り偏心機構91の駆動
により、上ダイス41が送り方向に往復動する。また、
上ダイス圧下偏心機構95が駆動され、上ダイス41が
上下動する。上ダイス41の送り方向の往復動と上下動
とにより、上ダイス41は閉曲線を描くように運動す
る。一方、下ダイス原動ベルト車68および同従動ベル
ト車78を介して下ダイス従動軸76が回転駆動され
る。これにより、上ダイス41と同様にして、下ダイス
45がダイス送り方向に往復動するとともに、上下動
し、上ダイス41と同じ閉曲線を描くように運動する。
When the motor 51 is driven, the upper and lower dies drive belt wheel 61 and the driven belt wheel 65, the upper die drive gear 67 and the driven gear 73, and the upper die drive belt wheel 74 and the driven belt wheel 78 The die driven shaft 76 rotates. The rotation of the upper die driven shaft 76 drives the upper die feed eccentric mechanism 91 via the upper die feed drive belt wheel 74 and the driven belt wheel 78, and the upper die feed drive miter gear 86 and the driven miter gear 90. . By driving the upper die feed eccentric mechanism 91, the upper die 41 reciprocates in the feed direction. Also,
The upper die lowering eccentric mechanism 95 is driven, and the upper die 41 moves up and down. Due to the reciprocating movement and the vertical movement of the upper die 41 in the feed direction, the upper die 41 moves so as to draw a closed curve. On the other hand, the lower die driven shaft 76 is rotationally driven via the lower die driving belt wheel 68 and the driven belt wheel 78. Thus, similarly to the upper die 41, the lower die 45 reciprocates in the die feeding direction, moves up and down, and moves so as to draw the same closed curve as the upper die 41.

【0049】モータ51の駆動により、左右ダイス原動
マイタ歯車101および同従動マイタ歯車104、左右
ダイス原動ベルト車105および同従動ベルト車110
を介して左右ダイス従動軸107が回転する。そして、
上、下ダイス41と同様に左、右ダイス45が閉曲線を
描くように運動する。上、下ダイス41および左、右ダ
イス45は1台のモータ51で、上下ダイス駆動装置6
0および左右ダイス駆動装置100により駆動されるの
で、すべてのダイス41、45は同調して所定の閉曲線
を描くように運動する。
By driving the motor 51, the left and right dice driving miter gear 101 and the driven miter gear 104, the left and right dice driving belt wheel 105 and the driven belt wheel 110
The right and left dice driven shafts 107 rotate through the shaft. And
Similarly to the upper and lower dies 41, the left and right dies 45 move so as to draw a closed curve. The upper and lower dies 41 and the left and right dies 45 are driven by a single motor 51,
Since the dies are driven by the zero and left and right die driving devices 100, all the dies 41 and 45 move in synchronization to draw a predetermined closed curve.

【0050】運動する上、下ダイス41、および左、右
ダイス45が形成するカリバーに、長方形断面の素材1
がローラテーブル145により供給される。素材1は
上、下ダイス41および左右ダイス45で送られなが
ら、繰り返し圧下され、H形形状に造形される。
The caliber formed by the upper and lower dies 41 and the left and right dies 45 that move is provided with a material 1 having a rectangular cross section.
Is supplied by the roller table 145. The material 1 is repeatedly reduced while being sent by the upper and lower dies 41 and the left and right dies 45, and is shaped into an H shape.

【0051】2パス以上で造形する場合、H形に成形さ
れカリバーを通過した材料3をローラテーブル145で
後退させる。また、上、下ダイス41および左、右ダイ
ス45の送り量および圧下量を設定しなおす。そして、
上、下ダイス41、および左、右ダイス45が形成する
カリバーに、前パスでH形に成形した材料3をローラテ
ーブル145で送り込み、鍛造造形する。
When the molding is performed in two or more passes, the material 3 formed into the H shape and having passed through the caliber is retracted by the roller table 145. Further, the feed amount and the reduction amount of the upper and lower dies 41 and the left and right dies 45 are reset. And
The material 3 formed into the H shape in the previous pass is fed into the caliber formed by the upper and lower dies 41 and the left and right dies 45 by the roller table 145 and forged.

【0052】図1の形鋼鍛造装置を用いた形鋼粗造形工
程における鍛造加工例について説明する。
An example of a forging process in a section steel rough forming process using the section steel forging apparatus of FIG. 1 will be described.

【0053】表1に鍛造条件を示す。入側材料温度11
00℃で、幅1200mm×厚さ250mm×長さ1000
0mmの熱間鋼の素材から2パスでウェブ厚さ110mm、
ウェブ高さ650〜865mmに圧下して、所定のウェブ
厚さ、ウェブ高さ、フランジ幅に加工した。圧下振幅
は、上下ダイスで±33mm、左右ダイスで±16.5mm
である。送り変位振幅は、上下ダイス、左右ダイスとも
±16.5〜49.5mmである。鍛造の際の上下ダイス
および左右ダイスの変位の周波数は1.63Hzである。
Table 1 shows the forging conditions. Inlet material temperature 11
At 00 ° C, width 1200mm x thickness 250mm x length 1000
110mm web thickness in 2 passes from 0mm hot steel
The web height was reduced to 650 to 865 mm, and the web was processed to a predetermined web thickness, web height, and flange width. The rolling amplitude is ± 33mm for upper and lower dies, ± 16.5mm for left and right dies.
It is. The feed displacement amplitude is ± 16.5 to 49.5 mm for both the upper and lower dies and the left and right dies. The frequency of displacement of the upper and lower dies and the left and right dies during forging is 1.63 Hz.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】図8に実施例の上下ダイスの圧下振幅±3
3mmと送り変位振幅±16.5mmの場合の上下ダイスの
2次元の変位の軌跡を示す。左右ダイスの変位の軌跡は
圧下変位が上下ダイスの1/2になる以外は同様であ
る。図中の角度は、偏心軸の回転角度である。
FIG. 8 shows the rolling amplitude ± 3 of the upper and lower dies of the embodiment.
The trajectory of the two-dimensional displacement of the upper and lower dies when the feed displacement amplitude is 3 mm and the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm is shown. The trajectory of the displacement of the left and right dies is the same except that the rolling displacement is 1 / of that of the upper and lower dies. The angle in the figure is the rotation angle of the eccentric shaft.

【0056】図9に実施例の上下ダイスの圧下振幅±3
3mmと送り変位振幅±49.5mmの場合の上下ダイスの
2次元の変位の軌跡を示す。なお、左右ダイスの変位の
軌跡は圧下変位が上下ダイスの1/2になる以外は同様
である。図中の角度は、偏心軸の回転角度である。
FIG. 9 shows the rolling amplitude ± 3 of the upper and lower dies of the embodiment.
The trajectory of the two-dimensional displacement of the upper and lower dies when the feed displacement amplitude is 3 mm and the feed displacement amplitude is ± 49.5 mm is shown. The trajectory of the displacement of the left and right dies is the same except that the rolling displacement is 1 / of that of the upper and lower dies. The angle in the figure is the rotation angle of the eccentric shaft.

【0057】それぞれの場合について、この発明の効果
を把握するため、この実施例では幅の異なる3種類の上
下ダイスを使用した。
In each case, three types of upper and lower dies having different widths were used in order to grasp the effect of the present invention.

【0058】また、粗造形に必要なパス数は、1〜数パ
スである。1パスの場合、造形可能であるが、鍛造荷重
が大きくなり、大規模の鍛造設備が必要になる。また、
3パス以上の多パスにした場合、負荷は小さくなり、小
規模の鍛造設備で加工できるが、生産能率が低下する。
したがって、この実施例では、生産能率と設備規模が適
切な2パスで所定の形状を造形する例について、以下に
説明する。
The number of passes required for rough molding is one to several passes. In the case of one pass, modeling is possible, but the forging load is large and large-scale forging equipment is required. Also,
If the number of passes is three or more, the load is small and processing can be performed with a small-scale forging facility, but the production efficiency decreases.
Therefore, in this embodiment, an example in which a predetermined shape is formed in two passes with appropriate production efficiency and equipment scale will be described below.

【0059】なお、いずれの上下ダイスを用いた場合で
も、ウェブ厚さ圧下率は、第1パスでは25%、第2パ
スでは42%、全圧下率は57%の同じ条件とし、ウェ
ブ高さ圧下率およびその全圧下率は、ダイスの幅に応じ
て以下の3水準の条件とした。
In any of the upper and lower dies, the web thickness reduction rate was 25% in the first pass, 42% in the second pass, and the total reduction rate was 57%. The rolling reduction and the total rolling reduction were set to the following three conditions according to the width of the die.

【0060】(1)幅b=364mm(図4の上下ダイス
の幅b)の上下ダイスを用いた場合、ウェブ高さ圧下率
は、第1パスで21%、第2パスで31%、全圧下率は
46%である。
(1) When upper and lower dies having a width b = 364 mm (width b of the upper and lower dies in FIG. 4) are used, the web height reduction ratio is 21% in the first pass, 31% in the second pass, and The rolling reduction is 46%.

【0061】(2)幅b=466mmの上下ダイスを用い
た場合、ウェブ高さ圧下率は、第1パスで18%、第2
パスで23%、全圧下率は37%である。
(2) When using upper and lower dies having a width b = 466 mm, the web height reduction rate is 18% in the first pass, and
The pass is 23% and the total reduction is 37%.

【0062】(3)幅b=586mmの上下ダイスを用い
た場合、ウェブ高さ圧下率は、第1パスで13%、第2
パスで17%、全圧下率は27%である。
(3) When upper and lower dies having a width b = 586 mm are used, the web height reduction rate is 13% in the first pass, and
The pass is 17% and the total reduction is 27%.

【0063】なお、上記の3種類の幅の上下ダイスに対
し、左右ダイスは、1種類で同じものを用いた。上下ダ
イス、左右ダイスの送り変位振幅は、3種類の幅の上下
ダイスおよび1種類の左右ダイスに対し、第1パスで
は、±16.5mmである。第2パスでは、±16.5〜
49.5mmの範囲で上下ダイスと左右ダイスの送り変位
振幅を調整して、上下ダイスにより圧下されるウェブと
左右ダイスで圧下されるフランジの間で相互に作用する
応力を調整することにより、フランジ幅を制御した。
In addition, as for the upper and lower dies having the above three widths, one type of the left and right dies was the same. The feed displacement amplitude of the upper and lower dies and the left and right dies is ± 16.5 mm in the first pass with respect to the three types of upper and lower dies and one type of left and right dies. In the second pass, ± 16.5-
By adjusting the feed displacement amplitude of the upper and lower dies and the right and left dies within a range of 49.5 mm, the stress acting between the web pressed by the upper and lower dies and the flange pressed by the right and left dies is adjusted, whereby the flange is adjusted. Width controlled.

【0064】図10に、幅b=364mmの凸型カリバー
をもつ上下ダイスとフラットカリバー(カリバーレス)
をもつ左右ダイスを用いて、鍛造した場合の材料断面形
状を示す。
FIG. 10 shows upper and lower dies and a flat caliber (caliberless) having a convex caliber with a width b = 364 mm.
3 shows a material cross-sectional shape when forged using left and right dies having.

【0065】図10(a)に素材断面形状を示す。素材
幅B0 は1200 mm 、素材高さH0 は250 mm であ
る。図10(b)に上下ダイスと左右ダイスの送り速度
が等しく、送り変位振幅±16.5mmで、ウェブ高さB
w1940mmに鍛造した場合の第1パス出側の材料断面形
状を示す。フランジ幅さBf1は290 mm であり、ウエ
ブ厚tw1は190 mm である。図10(c)に第1パス
出側の図10(b)の断面の材料を素材として上下ダイ
スと左右ダイスの送り速度を等しくし、送り変位振幅を
±16.5mmとして、ウェブ高さBw2650mmに鍛造し
た場合の第2パス出側の材料断面形状である。フランジ
幅Bf2は360 mm であり、ウエブ厚tw2は110 mm
である。図10(d)に第1パス出側の図10(b)の
断面の材料を素材として上下ダイスの送り速度を左右ダ
イスの送り速度より大きくし、上下ダイスと左右ダイス
の送り変位振幅を各々±49.5mm,±16.5mmとし
て、ウェブ高さBw2650mmに鍛造した場合の第2パス
出側の材料断面形状を示す。フランジ幅Bf2は320 m
m であり、ウエブ厚tw2は120 mm である。図10
(e)に第1パス出側の図10(b)の断面の材料を素
材として上下ダイスの送り速度を左右ダイスの送り速度
より小さく、上下ダイスと左右ダイスの送り変位振幅を
各々±16.5mm,±49.5mmとして、ウェブ高さB
w2650mmに鍛造した場合の第2パス出側の材料断面形
状を示す。フランジ幅Bf2は420 mmであり、ウエブ
厚tw2は110 mm である。上下ダイスと左右ダイスの
送り速度に差を付けながら圧下することにより出側フラ
ンジ幅Bf2を変化させることがわかる。
FIG. 10A shows a cross-sectional shape of the material. The material width B 0 is 1200 mm and the material height H 0 is 250 mm. In FIG. 10B, the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies are equal, the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm, and the web height B
This shows the material cross-sectional shape on the exit side of the first pass when forged to w1 940 mm. The flange width B f1 is 290 mm and the web thickness t w1 is 190 mm. In FIG. 10 (c), using the material of the cross section of FIG. 10 (b) on the exit side of the first pass as a material, the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is made equal, the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm, and the web height B w2 This is the material cross-sectional shape on the exit side of the second pass when forged to 650 mm. The flange width B f2 is 360 mm and the web thickness t w2 is 110 mm
It is. In FIG. 10D, the feed speed of the upper and lower dies is made larger than the feed speed of the left and right dies by using the material of the cross section of FIG. ± 49.5 mm, as ± 16.5 mm, showing a second path outlet side of the material cross section in the case of forging the web height B w2 650 mm. Flange width B f2 is 320 m
m and the web thickness t w2 is 120 mm. FIG.
10E, the feed speed of the upper and lower dies is smaller than the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement amplitude of each of the upper and lower dies and the right and left dies is ± 16. 5mm, ± 49.5mm, web height B
This shows the material cross-sectional shape on the exit side of the second pass when forged to w2 650 mm. The flange width B f2 is 420 mm and the web thickness t w2 is 110 mm. It can be seen that the outlet flange width Bf2 is changed by reducing the feed speed while making the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies different.

【0066】図11に、幅b=364mm,466mm,5
86mmの凸型カリバーをもつ上下ダイスとフラットカリ
バー(カリバーレス)をもつ左右ダイスを用いて、12
00×250×10,000の素材を先の(1)〜
(3)の圧下率の条件で、上下ダイスおよび左右ダイス
の送り速度を等しくし、上下ダイスの送り変位振幅
1 、左右ダイスの送り変位振幅a2 を±16.5mmと
して鍛造した場合の第1パス出側のウェブ高さBw1とフ
ランジ幅Bf1の関係を示す。
FIG. 11 shows that the width b = 364 mm, 466 mm, 5
Using upper and lower dies with 86 mm convex calipers and left and right dies with flat calipers (calibreless), 12
The material of 00 × 250 × 10,000 is used for (1) ~
At a reduction rate conditions (3), equal to the feeding speed of the upper and lower dies and lateral die, in the case of forged feed displacement amplitude a 1 of the upper and lower dies, the left and right die feed displacement amplitude a 2 as ± 16.5 mm No. The relationship between the web height B w1 and the flange width B f1 on the one-pass exit side is shown.

【0067】(1)幅b=364mmの上下ダイスを用
い、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しく、送り
変位振幅±16.5mmの場合、第1パス出側のウェブ厚
さは200mm、ウェブ高さは944mm、フランジ幅は2
84mmである。 (2)幅b=466mmの上下ダイスを用い、上下ダイス
と左右ダイスの送り速度が等しく、送り変位振幅±1
6.5mmの場合、第1パス出側のウェブ厚さは200m
m、ウェブ高さは977mm、フランジ幅は277mmであ
る。 (3)幅b=586mmの上下ダイスを用い、上下ダイス
と左右ダイスの送り速度が等しく、送り変位振幅±1
6.5mmの場合、第1パス出側のウェブ厚さは200m
m、ウェブ高さは1042mm、フランジ幅は270mmで
ある。
(1) When upper and lower dies having a width b of 364 mm are used, the feed speed of the upper and lower dies is equal to the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm, the web thickness on the exit side of the first pass is 200 mm, and Height is 944mm, flange width is 2
84 mm. (2) Using upper and lower dies having a width of b = 466 mm, the feed speeds of the upper and lower dies and the left and right dies are equal, and the feed displacement amplitude is ± 1.
In the case of 6.5 mm, the web thickness on the exit side of the first pass is 200 m
m, web height is 977 mm, flange width is 277 mm. (3) Using upper and lower dies having a width of b = 586 mm, the feed speeds of the upper and lower dies and the left and right dies are equal, and the feed displacement amplitude is ± 1.
In the case of 6.5 mm, the web thickness on the exit side of the first pass is 200 m
m, web height is 1042 mm and flange width is 270 mm.

【0068】図12に、幅b=364mm,466mm,5
86mmの凸型カリバーをもつ上下ダイスとフラットカリ
バー(カリバーレス)をもつ左右ダイスを用いて、鍛造
した場合の第2パス出側のウェブ高さBw2とフランジ幅
f2の関係を示す。
FIG. 12 shows that the width b = 364 mm, 466 mm, 5
The relationship between the web height B w2 and the flange width B f2 on the exit side of the second pass when forging is performed using upper and lower dies having a convex caliber of 86 mm and left and right dies having a flat caliber (caliberless) is shown.

【0069】(1)幅b=364mmの上下ダイスを用い
ると、 上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しく、送り変
位振幅±16.5mmの場合(図12の破線で示す)、第
2パス出側のウェブ厚さは110mm、ウェブ高さは65
0mm、フランジ幅は360mmである。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より大
きく、各々の送り変位振幅が±49.5mm,±16.5
mmの場合(図12の一点鎖線で示す)、第2パス出側の
ウェブ高さは650mmである。フランジに作用する材料
進行方向応力は、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が
著しい場合に比較して、引張側に増加し、フランジ幅は
320mmに減少する。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より小
さく、上下ダイスの送り振幅および左右ダイスの送り変
位振幅が±16.5mm,±49.5mmの場合(図12の
二点鎖線で示す)、第2パス出側のウェブ高さは640
mmである。フランジに作用する材料進行方向応力は、上
下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しい場合に比較し
て、圧縮側に増加し、フランジ幅は420mmに増加す
る。
(1) When upper and lower dies having a width b = 364 mm are used, when the feed speed of the upper and lower dies is equal to the feed speed of the left and right dies and the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm (shown by a broken line in FIG. 12), the second pass Side web thickness is 110mm, web height is 65
0 mm and the flange width is 360 mm. The feed speed of the upper and lower dies is higher than the feed speed of the left and right dies, and the amplitude of each feed displacement is ± 49.5 mm and ± 16.5.
In the case of mm (shown by the dashed line in FIG. 12), the web height on the exit side of the second pass is 650 mm. The stress in the material movement direction acting on the flange increases toward the tension side and the flange width decreases to 320 mm as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is remarkable. When the feed speed of the upper and lower dies is lower than the feed speed of the right and left dies, and the feed amplitude of the upper and lower dies and the feed displacement amplitude of the right and left dies are ± 16.5 mm and ± 49.5 mm (shown by a two-dot chain line in FIG. 12), The height of the web on the exit side of 2 passes is 640
mm. The stress in the material advancing direction acting on the flange increases to the compression side and the flange width increases to 420 mm as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is equal.

【0070】(2)幅b=466mmの上下ダイスを用い
ると、 上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しく、送り変
位振幅±16.5mmの場合(図12の破線で示す)、第
2パス出側のウェブ厚さは110mm、ウェブ高さは74
5mm、フランジ幅は330mmである。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より大
きく、上下ダイスの送り変位および左右ダイスの送り変
位振幅が各々±49.5mm,±16.5mmの場合(図1
2の一点鎖線で示す)、第2パス出側のウェブ高さは7
50mmである。フランジに作用する材料進行方向応力
は、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が著しい場合に
比較して、引張側に増加し、フランジ幅は270mmに減
少する。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より小
さく、上下ダイスの送り変位および左右ダイスの送り変
位振幅が各々±16.5mm,±49.5mmの場合(図1
2の二点鎖線で示す)、第2パス出側のウェブ高さは7
40mmである。フランジに作用する材料進行方向応力
は、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しい場合に
比較して、圧縮側に増加し、フランジ幅は390mmに増
加する。
(2) When upper and lower dies having a width b = 466 mm are used, when the feed speed of the upper and lower dies is equal to the feed speed of the left and right dies and the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm (shown by a broken line in FIG. 12), the second pass Side web thickness is 110mm, web height is 74
5 mm and the flange width is 330 mm. When the feed speed of the upper and lower dies is higher than the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement of the upper and lower dies and the feed displacement amplitude of the left and right dies are ± 49.5 mm and ± 16.5 mm, respectively (FIG. 1).
2 is indicated by a dashed line), and the web height at the exit side of the second pass is 7
50 mm. The stress in the material advancing direction acting on the flange increases toward the tension side and the flange width decreases to 270 mm as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is remarkable. When the feed speed of the upper and lower dies is lower than the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement of the upper and lower dies and the feed displacement amplitude of the left and right dies are ± 16.5 mm and ± 49.5 mm, respectively (FIG. 1).
The height of the web at the exit side of the second pass is 7
40 mm. The stress in the material advancing direction acting on the flange increases toward the compression side and the flange width increases to 390 mm as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is equal.

【0071】(3)幅b=586mmの上下ダイスを用い
ると、 上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しく、送り変
位振幅±16.5mmの場合(図12の破線で示す)、第
2パス出側のウェブ厚さは110mm、ウェブ高さは86
5mm、フランジ幅は300mmである。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より大
きく、上下ダイスの送り変位振幅および左右ダイスの送
り変位振幅が各々±49.5mm,±16.5mmの場合
(図12の一点鎖線で示す)、第2パス出側のウェブ高
さは870mmである。フランジに作用する材料進行方向
応力は、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しい場
合に比較して、引張側に増加し、フランジ幅は240mm
に減少する。 上下ダイスの送り速度が左右ダイスの送り速度より小
さく、上下ダイスの送り変位振幅および左右ダイスの送
り変位振幅が各々±16.5mm,±49.5mmの場合
(図12の二点鎖線で示す)、第2パス出側のウェブ高
さは850mmである。フランジに作用する材料進行方向
応力は、上下ダイスと左右ダイスの送り速度が等しい場
合に比較して、圧縮側に増加し、フランジ幅は360mm
に増加する。
(3) When upper and lower dies having a width b = 586 mm are used, when the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is equal and the feed displacement amplitude is ± 16.5 mm (shown by a broken line in FIG. 12), the second pass Side web thickness is 110mm, web height is 86
5 mm, flange width 300 mm. When the feed speed of the upper and lower dies is higher than the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement amplitude of the upper and lower dies and the feed displacement amplitude of the left and right dies are ± 49.5 mm and ± 16.5 mm, respectively (shown by a dashed line in FIG. 12). The web height on the exit side of the second pass is 870 mm. The stress in the material movement direction acting on the flange increases to the tension side as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and the left and right dies is equal, and the flange width is 240 mm.
To decrease. When the feed speed of the upper and lower dies is lower than the feed speed of the left and right dies, and the feed displacement amplitude of the upper and lower dies and the feed displacement amplitude of the left and right dies are ± 16.5 mm and ± 49.5 mm, respectively (shown by a two-dot chain line in FIG. 12). The web height at the exit side of the second pass is 850 mm. The stress in the material movement direction acting on the flange increases to the compression side as compared with the case where the feed speed of the upper and lower dies and that of the left and right dies are equal, and the flange width is 360 mm.
To increase.

【0072】このように、上下ダイスの送り速度と左右
ダイスの送り速度の相対値を変化することによって、フ
ランジ幅を変化させることが可能であることがわかる。
As described above, it can be seen that the flange width can be changed by changing the relative value of the feed speed of the upper and lower dies and the feed speed of the left and right dies.

【0073】この実施例では、送り変位振幅が±16.
5〜49.5mm、周波数が1.63Hzで、比較的小さい
ため、材料送り速度も小さく、2パス加工での生産能率
(時間当たりの加工材料重量)は、100ton/hで、従
来の圧延加工の1/2程度であるが、例えば、送り変位
振幅を5倍、周波数を2倍にすれば、生産能率は、10
00ton/hで、圧延加工の5倍に向上し、高能率加工が
可能になる。
In this embodiment, the amplitude of the feed displacement is ± 16.
5-49.5mm, frequency 1.63Hz, relatively small, so the material feed rate is small, the production efficiency (working material weight per hour) in 2-pass processing is 100ton / h, and the conventional rolling processing For example, if the feed displacement amplitude is increased five times and the frequency is doubled, the production efficiency becomes 10%.
At 00 ton / h, the efficiency is improved to 5 times that of the rolling process, and high-efficiency processing can be performed.

【0074】以上のように、この実施例では、1種類の
長方形断面の素材から、幅が3種類の上下ダイスと1種
類の左右ダイスを用いて、9種類のウェブ厚さ、ウェブ
高さ、フランジ幅の組み合わせのサイズフリー加工が可
能である。
As described above, in this embodiment, nine types of web thicknesses, web heights and nine types of webs are formed from one type of material having a rectangular cross section using three types of upper and lower dies and one type of left and right dies. Size-free processing of combinations of flange widths is possible.

【0075】言うまでもなく、上下ダイスの幅の種類
を、必要に応じて多く揃えればよい。
Needless to say, the types of widths of the upper and lower dies may be adjusted as many as necessary.

【0076】一方、従来の水平ロールによる粗造形の圧
延法は、数種類の断面寸法の素材を用いて、10種類以
上の粗造形用ロールを用いて、前半のパスでは、素材断
面の長辺側を垂直方向にして不安定な姿勢で長辺側を圧
下して、ウェブ高さとフランジ幅の調整をした後、後半
のパスでウェブ厚さを調整して合計約20パスで造形す
る。したがって、この方法では、従来の圧延法に比較し
て、少ない工具でサイズフリー加工および大形形鋼の粗
造形加工が実現され、さらにダイスの送り変位振幅と周
波数を増加することにより容易に高能率加工が可能であ
る。また、素材断面の長手方向を水平にした安定な姿勢
で加工されるため、寸法精度を目標値に調整することも
操業上、容易である。
On the other hand, the conventional rough forming rolling method using horizontal rolls uses a material having several types of cross-sectional dimensions, uses ten or more types of rough-forming rolls, and uses the long side of the material cross section in the first half pass. The vertical direction is set in the vertical direction, the long side is lowered in an unstable posture, the web height and the flange width are adjusted, and then the web thickness is adjusted in the latter half of the pass to form a total of about 20 passes. Therefore, in this method, compared with the conventional rolling method, size-free machining and rough shaping of large-sized steel can be realized with a small number of tools, and easily increased by increasing the feed displacement amplitude and frequency of the die. Efficient machining is possible. Further, since the material is processed in a stable posture in which the longitudinal direction of the material cross section is horizontal, it is easy in operation to adjust the dimensional accuracy to a target value.

【0077】[0077]

【発明の効果】この発明により、一般に、1〜2の少な
い種類の長方形断面の素材から、幅が数種類の上下ダイ
スと1種類の左右ダイスの少ない工具を用いて、圧下と
送りの2次元の周期的変位をする4ダイスを用いた1〜
数パスの連続鍛造加工により、約10種類のウェブ厚
さ、ウェブ高さ、フランジ幅の組み合わせの金属形材の
粗造形のサイズフリー加工が実現される。また、圧下振
幅と周波数の調整により高速高能率加工が可能である。
したがって、素材の集約による上流側の材料鍛造工程で
の経済的効果もある。
According to the present invention, in general, two-dimensional rolling and feeding can be performed by using a tool having a few types of upper and lower dies and a type of a tool having a small number of left and right dies from a material having a small number of rectangular cross sections of 1 to 2 types. 1 to 4 using four dies that perform periodic displacement
Through several passes of continuous forging, size-free processing of rough shaping of a metal profile having about 10 different combinations of web thickness, web height and flange width is realized. Further, high-speed and high-efficiency processing can be performed by adjusting the rolling amplitude and the frequency.
Therefore, there is also an economic effect in the material forging process on the upstream side due to the aggregation of the materials.

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

【図1】この発明の造形方法を実施する形鋼鍛造装置の
一例を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an example of a section steel forging apparatus for implementing a molding method of the present invention.

【図2】図1に示す形鋼鍛造装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the section steel forging device shown in FIG.

【図3】上記形鋼鍛造装置に装着された上、下ダイスお
よび左、右ダイスの一例を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an example of upper and lower dies and left and right dies mounted on the section steel forging apparatus.

【図4】上記上、下ダイスおよび左、右ダイスの正面図
である。
FIG. 4 is a front view of the upper and lower dies and the left and right dies.

【図5】上記上、下ダイスの側面図である。FIG. 5 is a side view of the upper and lower dies.

【図6】上記形鋼鍛造装置のダイス駆動装置を模式的に
示す図面である。
FIG. 6 is a drawing schematically showing a die driving device of the section steel forging device.

【図7】上、下ダイスの保持部材および駆動部を示す平
断面図である。
FIG. 7 is a plan sectional view showing a holding member and a driving unit of the upper and lower dies.

【図8】圧下振幅が±33mm、送り変位振幅が±16.
5mmである場合の上下ダイス(左右ダイス)の軌跡図で
ある。
FIG. 8: A rolling reduction amplitude of ± 33 mm and a feed displacement amplitude of ± 16.
FIG. 5 is a trajectory diagram of upper and lower dies (left and right dies) when the distance is 5 mm.

【図9】圧下振幅が±33mm、送り変位振幅が±49.
5mmである場合の上下ダイス(左右ダイス)の軌跡図で
ある。
FIG. 9 shows a reduction amplitude of ± 33 mm and a feed displacement amplitude of ± 49.
FIG. 5 is a trajectory diagram of upper and lower dies (left and right dies) when the distance is 5 mm.

【図10】素材、第1パス出側の粗造形材、および第2
パス出側の粗造形材の断面図である。
FIG. 10 shows the raw material, the roughly shaped material on the exit side of the first pass, and the second shape.
It is sectional drawing of the rough shaping | molding material of a pass exit side.

【図11】上下ダイス幅をパラメータとした、第1パス
出側におけるウエブ高さとフランジ幅との関係を示す線
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a web height and a flange width on the exit side of the first pass, using the upper and lower die widths as parameters.

【図12】上下ダイス幅およびダイスの送り変位振幅を
パラメータとした、第2パス出側におけるウエブ高さと
フランジ幅との関係を示す線図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a web height and a flange width on the exit side of a second pass, using a vertical die width and a die feed displacement amplitude as parameters;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 長方形断面素材 3 加工された粗形鋼片材料 10 ハウジング 11 架台 12 支柱 20 ダイス保持部材 21 上(下)ダイス保持装置 22 上(下)ダイス送り案内板 23 上(下)ダイス送りブロック 26 上(下)ダイス圧下ブロック 28 上(下)ダイス保持部材 31 左(右)ダイス保持装置 32 左(右)ダイス送り案内板 33 左(右)ダイス送りブロック 36 左(右)ダイス圧下ブロック 28 左(右)ダイス保持部材 40 ダイス 41 上下ダイス 45 左右ダイス 50 ダイス駆動装置 51 モータ 60 上下ダイス駆動装置 62 上下ダイス原動軸 70 上(下)ダイス原動軸 76 上(下)ダイス従動軸 82 上(下)ダイス中間軸 88 上(下)ダイス送り駆動軸 91 上(下)ダイス送り偏心機構 93 上(下)ダイス送りアーム 95 上(下)ダイス圧下偏心機構 97 上(下)ダイス圧下アーム 100 左右ダイス駆動装置 102 左右ダイス原動軸 107 左(右)ダイス従動軸 126 左(右)ダイス中間軸 132 左(右)ダイス送り駆動軸 137 左(右)ダイス送り偏心機構 139 左(右)ダイス送りアーム 141 左(右)ダイス圧下偏心機構 143 左(右)ダイス圧下アーム 145 ローラテーブル P パスライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rectangular cross-section material 3 Processed crude billet material 10 Housing 11 Stand 12 Support 20 Dice holding member 21 Upper (lower) die holding device 22 Upper (lower) die feed guide plate 23 Upper (lower) die feed block 26 upper (Lower) die lowering block 28 Upper (lower) die holding member 31 Left (right) die holder 32 Left (right) die feed guide plate 33 Left (right) die feed block 36 Left (right) die lowering block 28 left ( Right) dice holding member 40 dice 41 upper and lower dice 45 left and right dice 50 dice driving device 51 motor 60 upper and lower dice driving device 62 upper and lower dice driving shaft 70 upper (lower) die driving shaft 76 upper (lower) die driven shaft 82 upper (lower) Die intermediate shaft 88 Upper (lower) die feed drive shaft 91 Upper (lower) die feed eccentric mechanism 93 Upper (lower) die feed Arm 95 Upper (lower) die lowering eccentric mechanism 97 Upper (lower) die lowering arm 100 left and right dice driving device 102 left and right dice driving shaft 107 left (right) dice driven shaft 126 left (right) dice intermediate shaft 132 left (right) Dice feed drive shaft 137 Left (right) die feed eccentric mechanism 139 Left (right) die feed arm 141 Left (right) die pressure eccentric mechanism 143 Left (right) die pressure 145 Arm roller table P Pass line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−90131(JP,A) 特開 昭61−140304(JP,A) 特開 平5−123701(JP,A) 特公 昭61−37020(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21J 1/04,13/02 B21B 1/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-8-90131 (JP, A) JP-A-61-140304 (JP, A) JP-A-5-123701 (JP, A) 37020 (JP, B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B21J 1 / 04,13 / 02 B21B 1/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 四角形断面の素材をパスラインに沿って
送りながら、上下に対向する上下ダイスおよび左右に対
向する左右ダイスで素材を圧下する鍛造によりウエブお
よびフランジからなる金属形材を造形する方法におい
て、パスラインに平行な垂直面内で一定の閉曲線を描く
ように上下ダイスを周期的に駆動するとともに、水平面
内で一定の閉曲線を描くように左右ダイスを周期的に駆
動し、素材および鍛造後の金属形材の形状および寸法に
基づいて、ウエブ厚を上下ダイスの圧下率で調整し、
エブ高さを左右ダイスの圧下率で調整し、フランジ幅を
上下ダイスおよび左右ダイスの圧下率ならびに上下ダイ
スのパスライン方向の速度と左右ダイスのパスライン方
向の速度との速度差により調整することを特徴とする鍛
造による金属形材の造形方法。
1. While forging a material having a rectangular cross-section along a pass line, the web is formed by forging in which the material is pressed down by upper and lower dies facing vertically and left and right dies facing left and right .
In the method of forming a metal profile consisting of a flange and a flange , the upper and lower dies are periodically driven to draw a constant closed curve in a vertical plane parallel to the pass line, and the right and left dies are drawn to draw a constant closed curve in a horizontal plane. The die is driven periodically to adjust the shape and dimensions of the material and the forged metal profile.
Based on, and adjust the web thickness at a reduction rate of the upper and lower dies, cormorant
The height of the eb is adjusted by the reduction rate of the left and right dies, and the flange width is adjusted. <br/> The reduction rate of the reduction rate of the upper and lower dies and the left and right dies, and the difference between the speed in the pass line direction of the upper and lower dies and the speed in the pass line direction of the left and right dies. A method for forming a metal profile by forging, characterized in that the method is adjusted by:
【請求項2】 上下に対向する上下ダイスと、左右に対
向する左右ダイスとを備えた金属形材の鍛造造形装置に
おいて、パスラインに平行な垂直面内で一定の閉曲線を
描くように上下ダイスを周期的に駆動するとともに、水
平面内で一定の閉曲線を描くように左右ダイスを周期的
に駆動するダイス駆動装置と、上下ダイスのパスライン
方向の速度および左右ダイスのパスライン方向の速度を
それぞれ独立して調整可能なダイス速度調整装置とを備
えたことを特徴とする金属形材の鍛造造形装置。
2. A forging apparatus for a metal profile comprising upper and lower dies facing vertically and left and right dies facing left and right, wherein the upper and lower dies are drawn so as to draw a constant closed curve in a vertical plane parallel to the pass line. And a die driving device that drives the left and right dies periodically so as to draw a constant closed curve in the horizontal plane, and the speed in the pass line direction of the upper and lower dies and the speed in the pass line direction of the left and right dies, respectively. A forging device for a metal profile, comprising a die speed adjusting device that can be adjusted independently.
【請求項3】 ハウジングと、ハウジングに取り付けら
れた、パスライン方向に延びる上下ダイス送り案内手段
と、上下ダイス送り案内手段に案内されて移動可能な上
下ダイス送りブロックと、上下ダイス送りブロックの案
内手段に上下動可能にはめ合った上下ダイス圧下ブロッ
クと、上下ダイス圧下ブロックに取り付けられた上下ダ
イスと、ハウジングに取り付けられた、パスライン方向
に延びる左右ダイス送り案内手段と、左右ダイス送り案
内手段に案内されて移動可能な左右ダイス送りブロック
と、左右ダイス送りブロックの案内手段に左右動可能に
はめ合った左右ダイス圧下ブロックと、左右ダイス圧下
ブロックに取り付けられた左右ダイスと、前記上下ダイ
ス送りブロックに連結され、上下ダイス送りブロ ックを
パスライン方向に沿って進退させる上下ダイス送り偏心
機構と、前記上下ダイス圧下ブロックに連結され、上下
ダイス圧下ブロックを上下動させる上下ダイス圧下偏心
機構と、前記左右ダイス送りブロックに連結され、左右
ダイス送りブロックをパスライン方向に沿って進退させ
左右ダイス送り偏心機構と、左右ダイス圧下ブロック
に連結され、左右ダイス圧下ブロックを左右動させる
イス圧下偏心機構と、上下ダイス送り偏心機構、上下ダ
イス圧下偏心機構、左右ダイス送り偏心機構、および左
右ダイス圧下偏心機構を駆動するダイス駆動装置とを備
えた請求項2記載の金属形材の鍛造造形装置。
3. A housing, upper and lower dice feed guide means attached to the housing and extending in the direction of the pass line, an upper and lower dice feed block movable by being guided by the upper and lower dice feed guide means, and a guide for the upper and lower dice feed blocks. An upper and lower die lowering block fitted to the means so as to be vertically movable, an upper and lower dice attached to the upper and lower die lowering block, a left and right dice feed guiding means extending in the pass line direction, and a left and right dice feeding guide means mounted on the housing. A left and right die feed block movable by being guided by the left and right die feed block, a left and right die lowering block fitted to be able to move left and right to the guide means of the left and right die feed block; is connected to the block, the upper and lower die feed block
An upper and lower die feed eccentric mechanism for moving forward and backward along the pass line direction, and connected to the upper and lower die lowering block,
An upper and lower die lowering eccentric mechanism for moving the die lowering block up and down, and the left and right die feeding blocks are connected to each other.
Move the die feed block back and forth along the pass line direction
Left and right die feed eccentric mechanism that is coupled to the left and right die pressure block, and Dialog <br/> chair pressure eccentric mechanism for horizontal movement of the left and right die pressure block, the upper and lower dies feed eccentric mechanism, the upper and lower dies pressure eccentric, feeding right and left dies 3. The forging apparatus according to claim 2, further comprising: an eccentric mechanism; and a die driving device for driving the left and right die pressure eccentric mechanism.
【請求項4】 前記ダイス駆動装置がモータと、モータ
と前記上下ダイス送り偏心機構および上下ダイス圧下偏
心機構とを連結する上下ダイス駆動伝動装置と、モータ
と前記左右ダイス送り偏心機構および左右ダイス圧下偏
心機構とを連結する左右ダイス駆動伝動装置とからなる
請求項3記載の金属形材の鍛造造形装置。
4. An upper and lower die drive transmission device for connecting the motor with the motor, the upper and lower die feed eccentric mechanism and the upper and lower die lowering eccentric mechanism, a motor, the left and right die feed eccentric mechanism and the lower left and right die lowering device. 4. The apparatus for forging and forming a metal profile according to claim 3, comprising a left and right die drive transmission device connected to the eccentric mechanism.
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