JP3202328B2

JP3202328B2 - 金属の塑性加工機

Info

Publication number: JP3202328B2
Application number: JP15283792A
Authority: JP
Inventors: 泰夫杉浦; 清二才川
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JPH05318015A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は軽合金その他の塑性材
料をダイスとパンチとの間で強圧し金型に形成したキャ
ビティ内へ流動させ充填するようにした冷間鍛造機や、
そこに使用される素材を半溶融状態に加熱して行う半溶
融金属加工機として使用する塑性加工機に関するもの
で、特に、素材の供給装置を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に軽合金や軟鋼など塑性変形性のす
ぐれた金属をダイスとパンチとの間で強圧して金型に形
成したキャビティ内へ流動させる塑性加工方法は前記し
た冷間鍛造機や半溶融金属加工機などで具現化されてお
り、既に公知に属する。従来、この種の塑性加工機に対
する金属材料の供給は人の手によって行われるのが一般
的であった。また、近年の機械オペレータが不足する中
にあって自動化が進んではいるが、単純に人による材料
供給を工業ロボットに置換する水準に止まっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の塑性加工機は機械全体に強大な力が作用するので、高
い剛性を要求され機械自体が大きく作られているため、
必然的に素材の搬送距離が長くなっている。他方、工業
ロボットは屈曲したり伸縮する腕を備え、その腕を屈伸
させたり、回動させることによって搬送を行うので、屈
伸する腕の及ぶ範囲への立ち入りは危険防止の立場から
ロボットの運転中は行うことが出来ない。よって、工業
ロボットによる材料供給は搬送距離が長くなると、それ
に伴って装置全体の占める据え付け面積が極端に大きく
なり、工場の空間を無用に消費する不具合がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記した課題
を解消し、大きな据え付け面積を要せず、しかも、複数
の素材を同時に搬送できる素材供給装置を備えた金属の
塑性加工機を得ることを目的とするもので、複数の素材
を線状に配してダイスへ向け給送する搬送手段と、その
搬送手段に素材を加熱する加熱手段を設けた金属の塑性
加工機において、前記搬送手段上に載置して前記素材を
移送し、その搬送手段の移送方向を水平方向とし、さら
に、この移送方向の前方にこれと交差して設けられたダ
イスとパンチとからなる成形手段を設けると共に前記搬
送手段に落下孔を設け、この落下孔を介して前記搬送手
段上から前記素材を自重により落下させることによって
前記ダイスに前記素材を供給するようにしたことを特徴
とするものである。

【０００５】

【作用】搬送手段の上には人手により、あるいは工業ロ
ボットにより複数の素材が直線や円弧その他の曲線上に
並べられ、その線の形を崩すことなく順次に一側から他
側へとパンチの進退動作に同期して移送される。その移
送の途中で加熱手段によって素材が加熱される。素材が
搬送台上をダイスとパンチとで構成した成形手段の間に
至ると素材はダイス内へ供給され、パンチが降下して塑
性加工が行われる。

【０００６】

【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１において、１は金属を半溶融状態で塑性加工
する塑性加工機である。塑性加工機１はプレス機２に支
持されたダイス３とパンチ４とからなる成形手段と、そ
の成形手段へ素材たるビレットＢを供給する搬送手段、
および、搬送手段によって支持されている素材を加熱す
るための加熱手段とを備えている。

【０００７】成形手段の要部をなすプレス機２は、図
１、図２で示すように、ダイス３を支持するベッド２ａ
上に４本の支柱２ｂを立設し、その頂部に頂板２ｃを支
持している。頂板２ｃの中央には油圧シリンダ装置２ｄ
が支持されている。油圧シリンダ装置２ｄの昇降ラムに
はパンチ４が取付けられており、パンチ４は実線で示す
位置と仮想線で示す位置との間で昇降する。ダイス３は
図３で示すように、パンチ４の進行方向前方に位置して
設置されている。ダイス３にはビレットＢの外径よりや
ゝ大径のダイス孔３ａが形成されており、そのダイス孔
３ａの中央部には金型に設けられたキャビティ（図示し
てない）に通じるランナ３ｂが開口している。前記パン
チ４とダイス孔３ａとは同軸に配置されており、それら
の間には素材たるビレットＢを支持する搬送手段とそれ
に支持されたビレットＢを高周波誘導加熱するための加
熱手段をなす加熱コイル７とが配されている。

【０００８】搬送手段は押圧円板５と回動円板６とで構
成されている。押圧円板５は前記４本の支柱２ｂのうち
の一本に回転自在に支持されており、回動円板６は前記
押圧円板５に回動可能に支持され且つロッド５ａを介し
て油圧シリンダ５ｂに連結されて僅かの角度だけ回動で
きるようになっている。押圧円板５の駆動は以下のよう
に行われる。すなわち、押圧円板５は中央のボス部５ｃ
によって前記支柱２ｂのうちの一本に回転可能に軸受け
されており、電動機５ｄにより減速歯車列５ｅを介して
間欠的に駆動される。なお、電動機５ｄはインバータに
よって回動角度を精密に制御される誘導電動機が使用さ
れる。回動円板６は押圧円板５のボス部５ｃに回転可能
に軸受けされ、スラスト受クリップ５ｆによって軸方向
の移動を阻止されている。６ａはダイス３とパンチ４と
の間で開口するビレットＢの通過孔であり、ビレットＢ
がこの通過孔の上部に至ると自重でそこを通過して前述
したダイス孔３ａ内へ落下する。

【０００９】前記押圧円板５にはビレットＢを移送する
ための６個の円孔５ｈが同一のピッチ円上に等配に設け
られている。円孔５ｈは図３で示すように、ビレットＢ
よりやゝ大径に形成されており、これにビレットＢを入
れると下側の回動円板６によって支持される。よって、
通過孔６ａに先立つ数個の円孔５ｈにビレットＢが挿入
されると、それらは弧状の線をなして配列され後述する
成形手段へ送られる。押圧円板５がパンチ４の昇降に同
期して間欠的に回動、すなわち、その上昇中に所定角度
だけ回動すると、それに従ってビレットＢは回動円板６
上を滑って前記弧状の線上を一側から他側へ移動する。
回動円板６には前記弧状の線をなす移送方向の前方にビ
レットＢの通過孔６ａが１個穿設されている。通過孔６
ａは前記円孔５ｈと略同径に形成され、回動円板６が油
圧シリンダ５ｂによって図示の円孔５ｈを閉じる位置と
通過孔６ａが円孔５ｈと重なる進出位置との２位置が選
択される。円孔５ｈと通過孔６ａとが重なる位置はダイ
ス孔３ａの直上に位置し、この位置では回動円板６によ
って支えられてきたビレットＢが通過孔６ａを通って自
重でダイス孔３ａの中へ落下する。円孔５ｈと通過孔６
ａとで、本発明の落下孔を構成する。

【００１０】加熱手段は高周波電流で励磁される複数の
加熱コイル７からなり、前記通過孔６ａに先立つ１箇所
に、または数箇所に連設され、搬送手段による移送が休
止している間に素材を加熱する。加熱コイル７は前記図
３から明らかなように、セラミック製のボビン７ａの外
周に巻回されている。加熱コイル７の数はこの例では各
円孔５ｈの停止する位置と、それに先立つ３個の各円孔
５ｈに合計４個が設けられている。そして、それは昇降
手段（図示してない）によってパンチ４の昇降に連動し
て所定の時間的関係をもって昇降し、少なくとも加熱コ
イル７を上昇させたときビレットＢがその下方を通過し
て次の工程へ進む。そして、パンチ４の降下に先立って
加熱コイル７が下降し、それと同時に高周波電流が通電
されビレットＢは渦電流によるジュール熱で急速に昇温
する。

【００１１】よって、押圧円板５の６個の円孔５ｈには
素材たるビレットＢが供給され、押圧円板５が回転し
て、その内の一個がダイス孔３ａの直上へ来たとき、押
圧円板５が停止し、加熱コイル７が上方から降下して、
ビレットＢを周囲から誘電加熱する。なお、ボビン７ａ
はコイル自体を外部の障害物から保護すると共にビレッ
トＢの加熱中に周囲の空気との接触を最少にして酸化の
進行を少なくしようとするものであり、その内側へ炭酸
ガスや窒素ガスのような不活性ガスを供給するのが好ま
しい。

【００１２】加熱が開始されダイス孔３ａの直上にある
ビレットＢが半溶融状態になると、その加熱コイル７へ
の通電が断たれ（他の加熱コイル７への通電は引き続き
行われる）、次いで、油圧シリンダ５ｂにより回動円板
６が回動して通過孔６ａが円孔５ｈと一致し、加熱を終
えたビレットＢは下方のダイス孔３ａ内へ落下する。そ
の直後に油圧シリンダ装置２ｄによりパンチ４が下降
し、加熱コイル７を貫通してダイス孔３ａに進入する。
そして、先にダイス孔３ａ内に落下したビレットＢを強
圧してランナ３ｂを通して金型へ流動させる。

【００１３】成形が終えると、次のビレットＢを加熱す
べく、パンチ４の上昇と同時に全ての加熱コイル７を上
昇させ、回動円板６を元の位置に戻し、且つ次のビレッ
トＢをダイス孔３ａの直上に移送するため押圧円板５を
回動させる。

【００１４】なお、上記実施例では、搬送手段として回
転テーブル式の例を示したが、これをベルト式の例に適
用できるのは勿論のこと、その他の種々の搬送手段が適
用できる。また、ビレットＢを通過孔６ａから落下させ
る手段も押圧円板５と回動円板６とによるもの以外にも
適用可能である。そのような変形例を図４で示す。すな
わち、押圧円板５と同様に複数の円孔１１を備えた回転
板１２と、ダイス孔３ａの上方に支持したストッパ１３
とを設け、前記円孔１１に対して回転方向前方にビレッ
トＢを載せ回転板１２を矢印方向へ回転させると、やが
てビレットＢがストッパ１３に突き当たって進行を阻止
され、その間に回転板１２が回転してビレットＢを円孔
１１へ、換言すれはダイス孔３ａへ落下させるものであ
る。この変形例では、前記円孔１１が本発明の落下孔を
構成する。また、この変形例ではダイス孔３ａ上方には
加熱コイル７を設けておらず、ダイス孔３ａに至る３工
程ほど前から３個の加熱コイル７を設けて予熱するよう
にしている。このようにパンチの部分の加熱コイル７を
省略することにより機械の高さを低く抑えている。

【００１５】また、前記実施例は素材を線状に配列する
手段としてターンテーブルの例を示したが、それ以外の
場合を排除する趣旨ではなく、この発明がコンベアによ
るものも含む概念であることは勿論である。

【００１６】更に、この発明は実施例で示した半溶融金
属加工機以外にも、例えば冷間鍛造機にも適用できるこ
とも明らかであろう。

【００１７】

【発明の効果】この発明に係る金属の塑性加工機は以上
のように、搬送手段の上に線状に載置された複数の素材
を、その配列に従って比較的狭い空間内を一側から他側
へ移送する。よって、搬送距離が比較的大きい場合でも
大型の搬送ロボットを用いる場合に比して搬送手段の据
え付け面積が小さくて足りる。素材は移送される間に加
熱手段により半溶融状態に加熱されるから、加熱のため
の工程を要せず、しかも、搬送される前方にそれと交差
して成形手段が位置するから、素材の加熱位置とダイス
孔との距離が短く、素材の冷却が少なくエネルギー損失
が少ないなどの効果がある。また、搬送手段に落下孔を
設け、この落下孔を介して素材を自重により落下させる
ことによってダイスに素材を供給するようにしたので、
ダイスに素材を供給するための構造を単純化することが
でき、塑性加工機を安価に提供することができる。さら
にまた、搬送手段上で素材を成形するのではなく、搬送
手段に設けた落下孔を介して搬送手段上から素材を落下
させることによってダイスに前記素材を供給し、その
後、成形手段によって前記素材を成形するようにしたの
で、成形による過大な荷重が搬送手段に加わることはな
く、その分、低強度の部材で搬送手段を構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】上記実施例の変形例を示す、図３相当の断面図
である。

【符号の説明】

３・・・ダイス（成形手段）４・・・パンチ（成形手段）５・・・押圧円板（搬送手段）５ｄ・・電動機５ｈ・・円孔（落下孔）６・・・回動円板６ａ・・素材の通過孔（落下孔）７・・・加熱コイル（加熱手段）１１・・・円孔（落下孔）Ｂ・・・ビレット（素材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21K 27/00 B21J 1/06,13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の素材を線状に配してダイスへ向け給
送する搬送手段と、その搬送手段に素材を加熱する加熱
手段を設けた金属の塑性加工機において、前記搬送手段
上に載置して前記素材を移送し、その搬送手段の移送方
向を水平方向とし、さらに、この移送方向の前方にこれ
と交差して設けられたダイスとパンチとからなる成形手
段を設けると共に前記搬送手段に落下孔を設け、この落
下孔を介して前記搬送手段上から前記素材を自重により
落下させることによって前記ダイスに前記素材を供給す
るようにしたことを特徴とする金属の塑性加工機。