JP3190764U - 多段式圧造成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】素材姿勢変更用ステーションの位置を任意の工程位置に取付変更でき、姿勢変更の角度も任意に調節できる多段式圧造成形機を提供する。【解決手段】複数の圧造ステーション間に素材姿勢変更用のステーションが備えられると共に、素材姿勢変更用ステーションにおける回転ユニットがダイブロックに対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に設けられ、かつ、回転ユニットの下部に一対の回転体３２を回転させるシリンダ駆動装置４１が配設され、シリンダ駆動装置の昇降ロッド４２に回転体を９０度回転させる一対のラック３７が一体的に設けられている。【選択図】図６

Description

本考案は、それぞれがダイとパンチを備えている複数の圧造ステーションにわたって素材を段階的に移送して、素材を粗から精に成形する多段式圧造成形機に関する。詳しくは粗から精への成形途中において素材の姿勢を変えて圧造加工を加えるものに関する。

従来、たとえばボルトやナット或いはその他の各種のパーツ類を成形する多段式圧造成形機としては、複数の圧造ステーション間に素材姿勢変更用のステーションが備えられて、この素材姿勢変更用ステーションにおけるダイ側前面に前段までの圧造ステーションで成形加工された中間素材をその軸方向がパンチによる素材打ち込み方向と同方向でかつ軸部側からダイ側に押し込む押込手段が設けられていると共に、素材姿勢変更用ステーションのダイ側に押込手段によって押し込まれた中間素材を両側から挟みつけて保持する一対の回転体と、押し込み後に両回転体を９０度回転させて中間素材をその軸部がパンチによる素材打ち込み方向に対し直交するように起立させる駆動手段と、中間素材の押し込み後の押込手段の後退に伴って起立された中間素材をその起立姿勢のまま両回転体の間からダイ前面側に突き出す突出手段とが設けられた構成のものが知られている。

そして、上記した両回転体を９０度回転させる駆動手段としては、ラムを進退動させるためのクランク軸に連動手段を介して連動連結された駆動軸（素材移送用チャックの開閉用カムを駆動する駆動軸）と、該駆動軸の一端部に設けられたラック駆動用カムと、このラック駆動用カムからベルクランク及び連結アームを介して回転される回転軸と、この回転軸に設けられ、回転体を回転させる各ラックを昇降させる昇降用レバーが設けられた構成となっている。これにより、ラック体がラムの前後動作に同期して昇降され、つまり、両回転体がラムの前後動作に同期して回転され、パンチによる素材打ち込み後のタイミングで両回転体が回転されるように構成されている。

特開平８−１９２２４１号公報

ところが、上記した多段式圧造成形機にあっては、９０度回転させる駆動手段をラムからの駆動系に連動連結してラック体の昇降を行う構成であるため、多段式圧造成形機に配置する素材姿勢変更用ステーションの位置が特定化されてしまい、素材姿勢変更用ステーションの位置を任意の工程の位置に自由に変更することが困難となる問題があった。また、成形品の形状によっては必ずしも９０度の姿勢変更がよいとは限らず、例えば１００度に合わせて角度調節をしたいといった場合に、その調整についても上記した駆動系の構造上困難となる問題を有していた。

そこで本考案は、多段式圧造成形機に配置する素材姿勢変更用ステーションの位置を任意の工程に取付変更することができ、また、姿勢変更の角度も簡単容易に調節できる多段式圧造成形機の提供を課題とする。

上記した問題を解決するため、本願の請求項１記載の考案は、それぞれがダイとパンチを備えている複数の圧造ステーションにわたって素材を段階的に移送して、軸部とこれの一端に頭部が形成された中間素材を成形し、かつ、この中間素材の長さ方向に対しほぼ垂直方向から加工を施す多段式圧造成形機であって、複数の圧造ステーション間に素材姿勢変更用のステーションが備えられ、この素材姿勢変更用ステーションにおけるダイ側前面に前段までの圧造ステーションで成形加工された中間素材をその軸方向がパンチによる素材打ち込み方向と同方向でかつ軸部側からダイ側に押し込む押込手段が設けられていると共に、素材姿勢変更用ステーションのダイ側に押込手段によって押し込まれた中間素材を両側から挟みつけて保持する一対の回転体と、押し込み後に両回転体をほぼ９０度回転させて中間素材をその軸部がパンチによる素材打ち込み方向に対し直交するように起立させる駆動手段と、中間素材の押し込み後の押込手段の後退に伴って起立された中間素材をその起立姿勢のまま両回転体の間からダイ前面側に突き出す突出手段とが設けられた構成となっている一方、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイがダイブロックに対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に設けられていると共に、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイの下部に上記両回転体を回転させるエアーシリンダ又は油圧シリンダからなるシリンダ駆動装置が配設され、かつ、シリンダ駆動装置の昇降ロッドに上記両回転体をほぼ９０度回転させる一対のラックが一体的に設けられていることを特徴とする。

また、本願の請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成において、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイに、両回転体の回転角度を９０度に限らず任意の回転角度に調節して中間素材の姿勢変更角度を、その軸部に対する頭部の傾斜角度θに合わせて調節変更し得る調節機構を備えていることを特徴とする。

上記した多段式圧造成形機によれば、素材姿勢変更用ダイがダイブロックに対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に設けられていると共に、素材姿勢変更用ダイの下部に上記両回転体を回転させるエアーシリンダ又は油圧シリンダからなるシリンダ駆動装置が配設され、かつ、シリンダ駆動装置の昇降ロッドに上記両回転体をほぼ９０度回転させる一対のラックが一体的に設けられているので、従来のように多段式圧造成形機に配置する素材姿勢変更用ステーションが固定化されることがなく、素材姿勢変更用ステーションを任意の工程に自由に選択して取付変更することができる。

また、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイに、両回転体の回転角度を９０度に限らず任意の回転角度に調節して中間素材の姿勢変更角度を、その軸部に対する頭部の傾斜角度θに合わせて調節変更し得る調節機構を備えている構成とすれば、中間素材の軸部に対するリング状頭部の傾斜角度θに応じて姿勢変更角度を９０度に限らず、求める任意角度に自由に調整できるので製造し得る成形品の適用範囲がより一層広くなり、このましい。

本考案の実施例に係る多段式圧造成形機の一部省略横断面図である。 同圧造成形機の概略横断面図である。 素材姿勢を変えるステーションの正面図である。 同縦断正面図である。 同横断面図である。 同回転体の駆動手段の説明図である。 同回転体の動作を説明する縦断側面図である。 製造すべき製品の一例を示す斜視図である。 別のリング状頭部を備えた軸体の縦断面図である。 さらに、軸部に対して傾斜したリング状頭部を備えた軸体の縦断面図である。 回転角度の調節機構を示す説明図である。

以下本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１及び図２は、図８に示す軸部ａとこれの一端にリング状頭部ｂを有する軸体Ｘを製造する多段式圧造成形機であって、この圧造成形機１は、図２に示すように機台２の所定位置にダイブロック３が設けられ、ダイブロック３には、複数個のダイ１１〜１６が所定間隔をおいて並設されている。また、ダイブロック３の前方における機台２に装備され、ダイブロック３に対し前後動されるラム４の前面に、それぞれのダイ１１〜１６に対応する複数のパンチ２１〜２６が取り付けられることにより、図１に示すそれぞれが各ダイ１１〜１６とパンチ２１〜２６とからなる複数の圧造ステーションＳ１〜Ｓ６が構成され、上記ラム４によるパンチ６…６の進退動によってそれぞれの圧造ステーションＳ１〜Ｓ６において素材が各ダイ内に順次打ち込まれて圧造加工がなされる。ラム４の後端には、該圧造成形機１の駆動モータ５により回転されるフライホイール６に一体に設けられたクランク７が連結部材８を介してラム４がダイブロック側に向って前後動するようになっている。また、これらの圧造ステーションＳ１〜Ｓ６間にわたる素材の移送は、素材移送チャック９によって行われる。

そして、図１に示すように１段目の圧造ステーションＳ１においては、所定の長さに切断された棒状素材にダイ１１とパンチ２１により打撃が加えられて、この素材から軸部ａとその一端に径大部ｃを形成した中間素材Ｘ１が成形され、次の２段目の圧造ステーションＳ２において、この径大部ｃにダイ１２とパンチ２２とにより打撃が加えられて径大部ｃをさらに整形した中間素材Ｘ２が成形される。これらの１、２段目の圧造ステーションＳ１，Ｓ２による加工は、棒状の素材から次の圧造ステーションＳ３に示すように軸部ａと該軸部ａの一端部に球状頭部ｄを設けてなる中間素材Ｘ３を成形するための予備成形であって、３段目の圧造ステーションＳ３においてダイ１３とパンチ２３とにより径大部ｃにさらに打撃が加えられて球状頭部ｄが形成された中間素材Ｘ３が成形される。

４段目の圧造ステーションＳ４は中間素材Ｘ３の成形加工に寄与するものではなく、パンチ４によって打ち込まれた中間素材Ｘ３をその球状頭部ｄが上で軸部ａがパンチの素材打ち込み方向に対し直交する起立姿勢に９０度変更させる素材姿勢変更用ステーションであって、この素材姿勢変更用ステーションＳ４には、素材姿勢変更用ダイ１４としてのダイブロック３に回転ユニット３０が脱着自在に備えられている。

この回転ユニット３０は、図３〜図７に示すようにパンチ２４による素材打ち込み方向に対し垂直で水平方向の軸心周りに回転可能な一対の回転体３２，３２をユニットケース３１に備えるものであって、これらの回転体３２，３２の対向面側には、保持板３３，３３が支持されこれら保持板３３，３３の間に球状頭部ｄを備えた中間素材Ｘ３が水平姿勢のままパンチ２４によって水平方向から打ち込まれるようになっている。その場合、図５に示すように回転体３２，３２に対し保持板３３，３３が回転体３２，３２の軸方向に所定の範囲で移動可能にボルト３４，３４を介して取り付けられると共に、各回転体３２，３２の保持板３３，３３との対向面におけるボルト３４，３４の支持周りに３個の凹所３２ａ…３２ａが１２０度ずつの間隔をおいて形成され、これら各凹所３２ａ…３２ａにスプリング３５…３５が介装されて、これらのスプリング３５…３５によって各保持板３３，３３が互いに相手方向に近接するように付勢され、パンチ２４によって中間素材Ｘ３が打ち込まれた場合に、この中間素材Ｘ３がこれらのスプリング３５…３５の力によって保持板３３，３３の間に保持されるように構成されている。その場合、ボルト３４，３４の支持周りで各凹所３２ａ…３２ａ間の中間位置にそれぞれ３個の凹所３２ｂ…３２ｂが１２０度の間隔をおいて形成され、これら各凹所３２ｂ…３２ｂと保持板３３，３３に形成された位置合わせ穴３３ａ…３３ａ入り込んで、両者の相対回転を阻止する回り止めピン３６…３６とが介装されている。

また、各回転体３２，３２の周面には、図５及び図６に示すようにギヤ３２ｃ，３２ｃが形成されて、これらギヤ３２ｃ，３２ｃにラック３７，３７が噛み合わされ、これら一対のラック３７，３７はユニットケース３１に上下移動可能に支持される。そして、これらラック３７，３７には、図６に示すようにこれらラック３７，３７を上下移動させる駆動手段４０が連結され、この駆動手段４０でラック３７，３７を上下移動させることにより、回転体３２，３２を介して保持板３３，３３が９０度往復回転されるものであって、この回転によって保持板３３，３３の間に打ち込まれた中間素材Ｘ３が、図７において仮想線で示す球状頭部ｄが上で、軸部ａがパンチ２４による素材打ち込み方向に対し直交する起立姿勢となるように構成されている。

また、上記ユニットケース３１はダイブロック３に対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に配設できるようにダイブロック３の各工程の嵌合孔の大きさに合わせた大きさに設定されている。

上記駆動手段４０は、図６に示すようにユニットケース３１の下部に上記両回転体３２，３２を回転させるエアーシリンダ又は油圧シリンダからなるシリンダ駆動装置４１が配設され、かつ、シリンダ駆動装置４１の昇降ロッド４２の上部支持体４３に一対のラック３７，３７が一体的に設けられ、昇降ロッド４２の昇降により一対のラック３７，３７を昇降させ、上記両回転体３２，３２をほぼ９０度回転させるように構成されている。シリンダ駆動装置４１は、ラム４の前後動作を検出するセンサー（図示せず）などによりラム４の前後動作に同期して駆動され、パンチ２４による中間素材Ｘ３の打ち込み後に所定のタイミングで両回転体３２，３２を回転させるようになっている。

また、図に示す実施例では、各保持板３３，３３の相対向する面に、パンチ２４により打ち込まれた中間素材Ｘ３における球状頭部ｄの一部を受け止めて保持する保持部３３ｂと、保持部３３ｂに連続し、かつ中間素材Ｘ３を保持板３３，３３から回転ユニット３０外に突き出すときに中間素材Ｘ３の球状頭部ｄを案内する案内溝部３３ｃ，３３ｃとが設けられている。そして、保持板３３，３３への保持部３３ｂ，３３ｂの形成位置は、図７に示すように、パンチ２４により押し込まれて保持板３３，３３間に保持されたときの中間素材Ｘ３における球状頭部ｄの回転体３２，３２の回転中心に対する高さ位置と、上記回転体３２，３２をほぼ９０度回転させて中間素材Ｘ３を起立姿勢に変更させたときの球状頭部ｄの回転体３２，３２の回転中心に対する高さ位置とが同一高さ位置となる位置に設けられている。

つまり、３段目の圧造ステーションＳ３において球状頭部ｄが形成された中間素材Ｘ３がこの素材姿勢変更用ステーションＳ４における保持板３３，３３の間に打ち込まれると、図７において実線で示すように中間素材Ｘ３が保持板３３，３３の間に水平姿勢のまま保持され、次に、上記駆動手段４０によりラック３７，３を介して回転体３２，３２が回転され、図７において仮想線で示すように中間素材Ｘ３がその球状頭部ｄが上で、軸部ａがパンチ２４による打ち込み方向に対し直交する起立姿勢に姿勢変更されることになる。

さらに、この素材姿勢変更用ステーションＳ４においては、姿勢変更後の中間素材Ｘ３を回転ユニット３０の外に突き出すためのノックアウトピン３８が備えられている。このノックアウトピン３８は図７に示すように姿勢変更後の中間素材Ｘ３を起立状態のまま突き出すことができるように中間素材Ｘ３の形状に合わせた段付状の突き出し面３８ａを備え、中間素材Ｘ３の姿勢変更後、パンチ２４が後退した状態のもとで保持板３３，３３の間に進入し、中間素材Ｘ３を案内溝３３ｃ，３３ｃにガイドさせながら回転ユニット３０の外へ突き出すようになっている。これにより、この４段目のステーションＳ４において中間素材Ｘ３は球状頭部ｄを上にした起立状態で、かつ球状頭部ｄの中心がパンチ２４の中心と一致するように突き出されることになる。突き出された中間素材Ｘ３は回転ユニット３０の前方側にて待機する短軸ストッパー９ａにその軸部ａが当接して保持され、かつ、その保持された起立姿勢で素材移送チャック９により掴まれて次の５段目のステーションＳ５に搬送されることになる。

そして、図１に示すように５段目の圧造ステーションＳ５で、ダイ１５とパンチ２５とによって中間素材Ｘ３の球状頭部ｄに圧造加工が加えられて、球状頭部ｄが偏平化された中間素材Ｘ４が成形される。さらに、その状態で最終段の圧造ステーションＳ６に送られ、パンチ２６が内蔵する打ち抜きパンチ２６ａにより偏平化された頭部の中心部に穴が打ち抜かれて、図８に示すように軸部ａの一端にリング状頭部ｂを有する軸体Ｘが製造されるようになっている。また、その場合打ち抜き片ｆはダイ１６内の排出通路１６ａを通って外部へと排出される。

なお、１〜３段目及び５段目の圧造ステーションＳ１〜Ｓ３，Ｓ５におけるダイ１１〜１３，１５には、加工後のパンチ２１〜２３，２５の後退にともなって素材をこれらのダイから打ち出すノックアウトピン１１ａ〜１３ａ，１５ａが設けられると共に、同様にパンチ２１，２２，２５にもノックアウトピン２１ａ〜２２ａ，２５ａが設けられている。

このように、１〜３段目の圧造ステーションＳ１〜Ｓ３においてダイ１１〜１３とパンチ２１，２２，２３によって素材に水平方向から打撃が加えられて、軸部ａと、その一端に球状頭部ｄが形成された中間素材Ｘ３が成形されたのち、素材姿勢変更用ステーションＳ４においてその球状頭部ｄが上になるよう中間素材Ｘ３の姿勢を水平状態から起立状態に姿勢変更し、それ以後の圧造ステーションＳ５，Ｓ６において連続して球状頭部ｄに圧造加工を加えて偏平化し、その偏平化した頭部ｅをリング状に打ち抜くようにしたからリング状頭部ｂを備えた軸体Ｘが圧造成形機によって一貫製造できることになって、該軸体Ｘの大量生産が可能となる。

特に、本考案の多段式圧造成形機によれば、素材姿勢変更用ダイがダイブロックに対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に設けられていると共に、素材姿勢変更用ダイの下部に上記両回転体を回転させるエアーシリンダ又は油圧シリンダからなるシリンダ駆動装置が配設され、かつ、シリンダ駆動装置の昇降ロッドに上記両回転体をほぼ９０度回転させる一対のラックが一体的に設けられているので、従来のように多段式圧造成形機に配置する素材姿勢変更用ステーションが固定化されることがなく、素材姿勢変更用ステーションを任意の工程に自由に選択して取付変更することができる。

また、軸体Ｘとしては、図８に示すリング状頭部ｂを備えたＩボルト形状に何ら限定されるものではなく、例えば、図９に示すような軸部ａと頭部ｂを備えた軸体Ｘや、図１０に示すような軸部ａに対してθ角度傾斜した頭部ｂを備えた軸体Ｘであってもよい。

その場合、図１０に示すような軸部ａに対して傾斜した頭部ｂを備えた軸体Ｘを製造する際には、素材姿勢変更用ステーションＳ４における回転ユニット３０に、両回転体３２，３２の回転角度を９０度に限らず任意の回転角度に調節可能な調節機構５０を設けて、調節機構５０により中間素材Ｘ３の姿勢変更角度を９０度にその軸部ａに対する頭部ｂの傾斜角度θだけ加えて調節するのがこのましい。

調節機構５０の具体例としては、例えば図１１に示すように、各保持体３３，３３の外周に突設された当り片３３ｄ，３３ｄと、ユニットケース３１の各保持体３３，３３と相対向する上部位置に進退可能に螺設されかつ上記当り片３３ｄ，３３ｄと当接して各保持体３３，３３（両回転体３２，３２）の回転角度を９０度に限らず任意の回転角度に変更調節できる調節ボルト５１とを備えたネジ式の調節ネジ機構５０を設ければよい。これにより、中間素材Ｘ３の姿勢変更角度を９０度に限らず、求める軸体Ｘの軸部ａに対する頭部ｂの傾斜角度θに合わせて自由に調整でき、その結果、製造し得る成形品の適用範囲がより一層広くなる。なお、調節機構５０としてはネジ式の調節機構５０に限定されるものではなく、別の調節手段であってもよい。

１ 多段式圧造成形機
１１〜１３ ダイ
１５〜１６ ダイ
２１〜２６ パンチ
３０ 回転ユニット（ダイ）
３２，３２ 回転体
３７，３７ ラック
４０ 駆動手段
４１ シリンダ駆動装置
４２ 昇降ロッド
Ｓ４ 素材姿勢変更用ステーション
Ｘ 軸体
Ｘ３ 中間素材
ａ 軸部
ｂ リング状頭部
ｄ 頭部

Claims (2)

1. それぞれがダイとパンチを備えている複数の圧造ステーションにわたって素材を段階的に移送して、軸部とこれの一端に頭部が形成された中間素材を成形し、かつ、この中間素材の長さ方向に対しほぼ垂直方向から加工を施す多段式圧造成形機であって、複数の圧造ステーション間に素材姿勢変更用のステーションが備えられ、この素材姿勢変更用ステーションにおけるダイ側前面に前段までの圧造ステーションで成形加工された中間素材をその軸方向がパンチによる素材打ち込み方向と同方向でかつ軸部側からダイ側に押し込む押込手段が設けられていると共に、素材姿勢変更用ステーションのダイ側に押込手段によって押し込まれた中間素材を両側から挟みつけて保持する一対の回転体と、押し込み後に両回転体をほぼ９０度回転させて中間素材をその軸部がパンチによる素材打ち込み方向に対し直交するように起立させる駆動手段と、中間素材の押し込み後の押込手段の後退に伴って起立された中間素材をその起立姿勢のまま両回転体の間からダイ前面側に突き出す突出手段とが設けられた構成となっている一方、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイがダイブロックに対し任意の工程位置に選択的に着脱可能に設けられていると共に、素材姿勢変更用ステーションにおけるダイの下部に上記両回転体を回転させるエアーシリンダ又は油圧シリンダからなるシリンダ駆動装置が配設され、かつ、シリンダ駆動装置の昇降ロッドに上記両回転体をほぼ９０度回転させる一対のラックが一体的に設けられていることを特徴とする多段式圧造成形機。
2. 素材姿勢変更用ステーションにおけるダイに、両回転体の回転角度を９０度に限らず任意の回転角度に調節して中間素材の姿勢変更角度を、その軸部に対する頭部の傾斜角度θに合わせて調節変更し得る調節機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の多段式圧造成形機。

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