JP3195432U

JP3195432U - 熱間圧造成形機

Info

Publication number: JP3195432U
Application number: JP2014005906U
Authority: JP
Inventors: 谷口　正弘; 正弘谷口; 稔榎本
Original assignee: 株式会社阪村ホットアート
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2024-10-20

Abstract

【課題】パンチを備えたラムの前死点前後と後死点前後とにおけるスライド速度を変更させるようにして、ダイ寿命の延長を図ることができる熱間圧造成形機を提供する。【解決手段】熱間圧造成形機１において、ラム５を進退動させるためのサーボモーター７を用い、このサーボモーター７によりラム５の前死点前後でクランク軸９の回転速度を上昇させ、ラム５の後死点前後でクランク軸９の回転速度を下降させるように制御して、ラム５の前死点前後のスライド速度がラム５の後死点前後のスライド速度よりも速くなるように構成する。【選択図】図１

Description

本考案は、主として素材供給部より供給された金属素材を圧造ステーションで粗から精に順次段階的に圧造成形する熱間圧造成形機に関する。

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の熱間圧造成形機として、機台に複数のダイを並設する一方、これら各ダイに対して接近離反するラムに各ダイにそれぞれ対向するように複数のパンチを配置し、各対向するダイとパンチとにより複数段の圧造ステーションを構成すると共に、所定温度に加熱された金属素材をこれらステーションに順次供給することにより、金属素材を複数段の圧造成形を経て所定形状の製品に形成するようになっている。

そして、この熱間圧造成形機では、ラムを、クランク軸を介して駆動する駆動モーターを備え、この駆動モーターによる回転運動をクランク軸によるクランク機構により直線往復運動に変えてラムをダイに対し進退動させ、パンチとダイとで圧造成形するようにしている。その場合、圧造成形における駆動モーターの回転数は一定でクランク軸が等速回転であるため、上記機械的機構によるラムの前死点前後と後死点前後とにおけるスライド速度は同一の速度曲線を描くようになっている。

ところが、上記した構造の熱間圧造成形機にあっては、所定温度に加熱された金属素材をダイにおいて圧造成形するため、金属素材からダイへの熱伝導によりダイ側が高温となり、この高温化によってダイの耐久性や寿命などに大きな影響が生じるものであった。

そこで、例えば上記駆動モーターによる回転数を高めてラムのスライド速度を速め、ダイと金属素材の接触時間、換言すれば加熱された金属素材のダイ内での滞留時間を短くしてダイへの熱伝導を抑制することが考えられるが、このようにした場合、ラムの往復時間も同時に短縮されることになる。その結果、ダイの冷却水などによる冷却時間が充分に確保できなくなり、高価なダイの寿命が依然として短くなるといった問題を有していた。
なお、ラムの往復ストロークを長く設定すれば、冷却時間を稼ぐことは可能であるが、機体全体が大型化するし、また往復時間が長くかかり作業性も悪くなることから採用しづらいものであった。

そこで本考案は、従来の駆動モーターに代えサーボモーターを用いて、パンチを備えたラムの前死点と後死点とにおけるスライド速度を変更させるようにして、ダイ寿命の延長を図ることができる熱間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、機台に並設された複数のダイと、これらの各ダイに向って進退動するラムの前面に取り付けられて各ダイに対向する複数のパンチと、機台の一側に設けられて加熱された金属素材を供給する素材供給部と、素材供給部より供給された金属素材を各ダイと各パンチとにより構成される複数段の圧造ステーションに移送する複数のチャックを有する素材移送用チャック機構と、ラムを、クランク軸を介して駆動するモーターとを有する熱間圧造成形機において、上記クランク軸を駆動するモーターとしてサーボモーターを用い、このサーボモーターによりラムの前死点前後とラムの後死点前後とにおけるクランク軸の回転速度を制御して、ラムの前死点前後のスライド速度とラムの後死点前後のスライド速度とが異なるように構成したことを特徴とする。

本願の請求項２記載の考案は、サーボモーターによりラムの前死点前後でクランク軸の回転速度を上昇させ、ラムの後死点前後でクランク軸の回転速度を下降させるように制御して、ラムの前死点前後のスライド速度がラムの後死点前後のスライド速度よりも速くなるように構成したことを特徴する。

上記した本考案の熱間圧造成形機によれば、たとえばサーボモーターによりラムの前死点前後でクランク軸の回転速度を上昇させることにより、ダイと加熱された金属素材の接触時間、換言すれば加熱された金属素材のダイ内での滞留時間を短縮することができ、その結果、金属素材からダイへの熱伝導を抑制することができる。しかも、サーボモーターによりラムの後死点前後でクランク軸の回転速度を下降させることにより、ダイへの冷却水の噴射時間が増加でき、これによりダイの冷却時間が充分に確保できる。したがって、これら両作用効果の相乗効果により高価なダイの寿命を効果的に延長することができる。

また、製品の形状や材質などに応じて、逆にサーボモーターによりラムの前死点前後でクランク軸の回転速度を下降させ、ラムの後死点前後でクランク軸の回転速度を上昇させるように構成してもよく、このように構成すれば、成形中のみ低速にしてダイとの焼付きを防ぎ、成形していない後退時には高速で回転させるため、生産効率を向上させることができる。

本考案に係る熱間圧造成形機の一部省略平面図である。

以下本考案の実施例を図に基づいて説明する。

図１は、金属素材を粗から精へと連続的に圧造成形する横型の多段式熱間圧造成形機１を示し、該圧造成形機１には、その機台２の所定位置にダイブロック３が備えられ、ダイブロック３に４個のタイ４〜４が一定の間隔で並設されている。また、機台２におけるダイ４〜４の前方側には、ラム５が摺動自由に嵌合支持されている。ラム５の前面には、ダイ４〜４と同数のパンチ６〜６が各ダイとそれぞれ対向するように配設されていると共に、ラム５の後端が、駆動モーター７により回転されるフライホイール８と一体のクランク軸９に連結部材１０を介して連結されることにより、該ラム５がクランク軸９の回転によるクランク運動によりダイブロック３に向って直線的に往復動するようになされている。そして、ラム５の往復動、つまりダイブロック３に対する進退動によりダイ４〜４とパンチ６〜６との間で金属素材が圧造加工される。その場合に、対向するダイ４〜４とパンチ６〜６との一対ごとがそれぞれ圧造ステーションを構成しているので、この圧造成形機１の場合は５つの圧造ステーションが設けられていることになり、金属素材はこれらの圧造ステーションを素材移送手段により順次移送されながら粗から精に成形されて製品が得られることになる。

また、機台２の一側には、所定温度に加熱された金属素材を圧造ステーション側に供給する素材供給部（図示せず）と、素材供給部より供給された金属素材を各ダイ４〜４と各パンチ６〜６とにより構成される複数段の圧造ステーションに順次移送する複数のチャックを有する素材移送用チャック機構（図示せず）とが備えられ、さらにダイブロック３側には、成形時にダイ４〜４に冷却水を噴射して各ダイを冷却する冷却機構（図示せず）が設けられている。

そして、図１に示す本考案では、上記クランク軸を駆動するモーター７としてサーボモーターを用い、このサーボモーター７によりラムの前死点前後でクランク軸９の回転速度を上昇させ、ラム５の後死点前後でクランク軸９の回転速度を下降させるように制御して、ラム５の前死点前後のスライド速度がラム５の後死点前後のスライド速度よりも速くなるようにしたのである。

次に、以上のように構成した熱間圧造成形機の作用について説明する。

サーボモーター７によりラム５の前死点前後でクランク軸９の回転速度を上昇させ、ラム５の後死点前後でクランク軸９の回転速度を下降させるのである。つまり、サーボモーター７によりラム５の前死点前後で機械的回転速度を上昇させることにより、ダイ４〜４と加熱された金属素材の接触時間、換言すれば加熱された金属素材のダイ４〜４内での滞留時間を短縮することができる。その結果、加熱された金属素材からダイへの熱伝導を抑制することができる。また、サーボモーター７によりラム５の後死点前後で機械的回転速度を下降させることにより、ダイ４〜４への冷却水の噴射時間が増加でき、これによりダイ４〜４の冷却時間が充分に確保でき、高価なダイ４〜４の寿命を延長することができる。

以上の実施例では、サーボモーター７によりラムの前死点前後でクランク軸９の回転速度を上昇させ、ラム５の後死点前後でクランク軸９の回転速度を下降させるようにしたものについて説明したけれども、製品の形状や材質などに応じて、逆にサーボモーター７によりラム５の前死点前後でクランク軸９の回転速度を下降させ、ラム５の後死点前後でクランク軸９の回転速度を上昇させるように構成してもよい。このように構成すれば、成形中のみ低速にしてダイ４〜４との焼付きを防ぎ、成形していない後退時には高速で回転させるため、生産効率を向上させることができる。

また、サーボモーター７としては、製品の形状や材質などに応じて、オペレーターがラム５の前死点前後と後死点前後におけるクランク軸９の回転速度を任意に上昇、下降させて速度制御できる操作部を備えた制御機構付のサーボモーター７を用いるのがこのましい。

１熱間圧造成形機
２機台
３ダイブロック
４ダイ
５ラム
６パンチ
７サーボモーター
９クランク軸

Claims

機台に並設された複数のダイと、これらの各ダイに向って進退動するラムの前面に取り付けられて各ダイに対向する複数のパンチと、機台の一側に設けられて加熱された金属素材を供給する素材供給部と、素材供給部より供給された金属素材を各ダイと各パンチとにより構成される複数段の圧造ステーションに移送する複数のチャックを有する素材移送用チャック機構と、ラムを、クランク軸を介して駆動するモーターとを有する熱間圧造成形機において、上記クランク軸を駆動するモーターとしてサーボモーターを用い、このサーボモーターによりラムの前死点前後とラムの後死点前後とにおけるクランク軸の回転速度を制御して、ラムの前死点前後のスライド速度とラムの後死点前後のスライド速度とが異なるように構成したことを特徴とする熱間圧造成形機。
サーボモーターによりラムの前死点前後でクランク軸の回転速度を上昇させ、ラムの後死点前後でクランク軸の回転速度を下降させるように制御して、ラムの前死点前後のスライド速度がラムの後死点前後のスライド速度よりも速くなるように構成したことを特徴とする請求項１記載の熱間圧造成形機。