JP3706994B2 - Rolling equipment in multi-stage forging machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチとそれに対応するダイとで金属素材を粗から精に連続多段式に鍛造して軸部品やカラー或いはブッシュ等を圧造成形する多段式圧造成形機を利用して、その圧造工程中に、マーキング圧印や溝切り或いはねじ転造等の加工を転造にて連続かつ全自動で行えるようにした転造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属素材を複数の圧造工程を経て適当な形状寸法のブッシュやカラーとなす多段式圧造成形機に板転造装置を組み込んで圧造から板転造を連続的に行えるようにした装置は、例えば特公昭63−31292号公報に記載されている。この公報に記載の装置は、圧造部にそれと同期に作動する板転造装置を併設して圧造から転造を一貫して流れの行程において連続かつ全自動で行えるようにした構成とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した公知の装置は、相対向する平面部にねじ歯を有し、駆動装置からクランク運動で相対的に直進摺動して転造を行う一組の板転造ダイスを備えた板転造装置を用いるものであるが、板転造装置では、クランク運動で一組の板転造ダイスを相対的に直進摺動して転造を行う構造であるため、そのストロークに限定される欠点がある。例えば圧造材の直径が5mmの場合、約15mmのストロークが必要で上記板転造装置では圧造材を1回転させるのが限度である。そのため、圧造材に高い精度のマーキング圧印や溝切り或いはねじ転造等の加工を施すことが困難となっていた。
【0004】
そこで本発明の主たる目的は、圧造から転造を連続的に行うことができながら、ローラー転造機構の採用によって圧造材に高い精度のマーキング圧印や溝切り或いはねじ転造等の加工を施すことが可能な多段式圧造成形機における転造装置を提供することであり、他の目的は、ローラー転造機構をユニット化し、圧造、ピアシング、トリミング、サイジングなどの加工用ダイケースと互換性をもたせることが可能な転造装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項1に記載の発明は、連続した金属素材をクイルの先端口へ間歇的に送り出してそれをクイルの先端口を横切るように進退移動するカッターで所定長さに切断する装置と、切断された素材を順次に素材移送装置で移送しつつパンチとダイで粗から精へと鍛造して、所定形状の圧造材を圧造成形する圧造部とによりなる多段式圧造成形機において、上記圧造部におけるダイブロックに転造用ベース部材を設けると共に、該ベース部材に固定側ローラーと、該ローラーと対をなし、このローラーとの間にて圧造材に転造加工を施す転造ローラーと、該転造ローラーを駆動回転するための駆動モータを有する駆動機構と、上記転造ローラーを固定側ローラーに対し圧造ラムの動きに連動させて転造位置と後退位置とに揺動させる揺動機構とを設ける一方、この揺動機構が、転造用ベース部材に回転可能に支持された揺動軸と、該揺動軸の前部と後部に固定される一対の揺動リンクを備え、前側揺動リンクの遊端部に、一端に転造ローラーが他端に駆動ギヤが固設された駆動軸を回転自在に支持し、かつ、後側揺動リンクの遊端部に圧造ラムの動きに連動回転して該リンクを所定角度揺動させるカム作動機構を当接させていることを特徴とする。
【0007】
また、本願の請求項2の発明は、請求項1の発明における転造ローラーの駆動ギヤが、転造時該ギヤの揺動軌跡と直角に交わった線上に設けられた出力側のギヤにより駆動されることを特徴する。
【0008】
また、本願の請求項3の発明は、請求項2の発明における駆動モータの回転速度が任意に変更可能とされており、該モータにより転造ローラーはその回転数が転造加工条件に応じて変更されると共に、転造位置と後退位置のいずれにおいても駆動回転されることを特徴とする。
【0009】
また、本願の請求項4の発明は、請求項1の発明におけるベース部材をケース状とし、このベース部材内に駆動モータを支持させると共に、該ベース部材に固定側ローラー、転造ローラー、駆動機構及び揺動機構を一体的に組み付けてユニット化し、かつ、該転造ユニットをダイケースと互換性をもたせる構成としたことを特徴とする。
【0010】
さらに、本願の請求項5の発明は、請求項1の発明において固定側ローラーを2個用い、これらローラーと転造ローラーとで3点支持のローラー式転造構造を構成したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のローラ転造装置を備えた多段式圧造成形機を示すもので、一側に切断装置10を備え、中間に圧造3段からなる圧造部20、該圧造部20の他側でダイブロック20aのダイ最終位置にローラ転造装置30を備えている。
切断装置10は、連続した線材よりなる金属素材1を送り装置12によりクイル11の先端口より一定長さづつ突出するように間歇的に送り出して、それクイル11の先端口を横切るように進退移動するカッター13で一定長さに切断する
【0012】
圧造部20は、所定間隔を置いて並設するように設けられた複数のダイ21,22,23と、その夫々に対向するように圧造ラム24に設けられたパンチ25,26,27とによりなり、各ダイの直前位置には、圧造された素材(以下圧造材という)1aを順次にチャッキングして圧造ラムの一動作毎に次の送り込む移送用チャックをもつ素材移送機構(図示せず)が設けられている。
【0013】
ローラー転造装置30は、図2,3に示されているように上記ダイブロック20aのダイの最終側位置に着脱可能に取り付けられるベース部材31と、該ベース部材31に支持される固定側ローラー32と、該ローラー32と対をなし、このローラー32との間にて圧造材に転造によるマーキング圧印加工を施す転造ローラー33と、該転造ローラー33を駆動する駆動モータ34を有する駆動機構35と、この転造ローラー33を固定側ローラー32に対し圧造ラム24の動きに連動させて図3に示す転造位置と図4に示す退避位置とに揺動させる揺動機構36とを備えている。
【0014】
上記揺動機構36は、ベース部材31に回転可能に支持された揺動軸37と、該揺動軸37の前部と後部に固定される一対の揺動リンク38,39を備え、前側揺動リンク38の遊端部に、一端に転造ローラー33を他端に駆動ギヤ40を固設した駆動軸41が回転自在に支持されている一方、後側揺動リンク39の遊端部に、圧造ラム24の動きに連動回転して該リンク39を所定角度揺動させるカム作動機構のカム体42が当接されている。また、揺動軸37には、後側揺動リンク39をカム体42側に付勢させるためのばね37aが設けられている。
そして、このカム揺動機構のカム体42により圧造ラム24の動きに同期して両揺動リンク38,39を揺動させ、該前側揺動リンク38の時計方向の揺動によりパンチのダイへの突入タイミングで転造ローラー33を固定側ローラー32に近接させて図3に示す転造位置に位置させ、圧造材1aの転造を可能にし、転造加工終了後に転造ローラー33を反時計方向に揺動させて固定側ローラー32から離反した図4に示す退避位置に位置させ、加工品の排出を可能にするようになされている。
【0015】
また、上記駆動機構35は、転造ローラー33の駆動軸41に設けられた駆動ギヤ40と、ベース部材31に支持された出力ギヤ43をもつ駆動モータ34と、出力ギヤ43と駆動ギヤ40とに噛み合う連動ギヤ44とを備え、連動ギヤ44は転造ローラー33が転造位置に位置するとき、駆動ギヤ40の揺動軌跡と直角に交わった線上に設けられ、転造ローラー33の退避時には、駆動ギヤ40と連動ギヤ44との噛み合いが外れない程度に駆動ギヤ40を連動ギヤ44に対し離反揺動させる構成、つまり転造ローラー33を固定側ローラー32から離反させて加工品の排出を可能にする構成となされている。
【0016】
また、駆動モータ34はその回転速度が任意に変更可能とされており、転造ローラー33は駆動モータ34により転造加工条件に応じてその回転数が変更可能とされ、また該ローラー33は転造位置と退避位置のいずれにおいても、つまり常時回転駆動されるようになされている。
【0017】
さらに、ベース部材31をケース状とし、このベース部材31内に駆動モータ34を支持させると共に、該ベース部材31に固定側ローラー32、転造ローラー33、駆動機構35及び揺動機構36を一体的に組み付けてユニット化し、かつ、この転造ユニットAを圧造、ピアシング、トリミング、サイジングなどの加工用ダイケースと互換性をもたせる構成としている。
【0018】
次に以上のように構成される転造装置の作用について説明する。
まず、圧造部の3段目のダイ23によって例えば軸部品或いはカラー等の圧造材1aが形成されると、該圧造材1aは3段目のダイ23から押し出され、素材移送用チャック(図示せず)に掴持されてローラー転造装置30へ運ばれる。そして、圧造ラム24の前進でチャック内の圧造材1aはパンチ45で突き出されて固定側ローラー32と転造ローラー33間に臨む転造位置へ押し込まれる。次いで、押し込まれたタイミングとほぼ同時に圧造ラム24の動きに連動するカム揺動機構のカム体42を介して揺動機構36が揺動し、転造ローラー33が固定側ローラー32側に近接して転造位置に移動され、両ローラー32,33で転造加工が施される。つまり、カム体42により後側揺動リンク39を図3に示すように下向き(時計方向)に揺動させるのであり、これにより揺動軸37を介して前側揺動リンク38が図3において時計方向に揺動され、転造ローラー33が固定ローラー32側に近接して転造位置に移動される。また、転造ローラー33は駆動モータ34により連動ギヤ44を介して常に回転駆動されており、両ローラー32,33の間にて圧造材1aに転造加工を行い、圧造材1aの外周面にマーキング圧印加工を施すことになる。
【0019】
また、マーキング圧印加工が終了すると、上記カム体42による後側揺動リンク39の押し下げが解除され、その瞬間にばね37aの押力で後側揺動リンク39の遊端が上向き(反時計方向)に所定角度揺動される。これにより揺動軸37を介して前側揺動リンク38が反時計方向に揺動され、転造ローラー33が固定側ローラー32側から離反した退避位置に移動される。この移動により圧造材1aは開放されて落下し、下位に臨むシュート(図示せず)を経て所定の場所にカラー製品として回収される。その場合、転造ローラー33の揺動角度は、圧造材1aを開放する程度であり、転造ローラー33が退避位置に移動したとき、駆動ギヤ40と連動ギヤ44との噛み合いが外れることはない。したがって、転造ローラー33は常に駆動モータ34により回転駆動され、転造ローラー33が転造位置に移動したとき、転造ローラー33により圧造材1aを直ちに高速回転のもとで複数回転させて転造加工でき、これにより、圧造材1aに高い精度のマーキング圧印の加工を施すことができる。
【0020】
また、上記のように圧造材1aを複数回転させて転造加工できるので、例えば高い精度の溝切りやねじ転造加工にも適用できることは勿論であるし、さらに、固定側ローラー32と転造ローラー33を利用して図5に示すように長軸の圧造材1aの軸曲がり矯正にも用いることができる。
【0021】
既述の実施の形態では、1個の固定側ローラー31を用いた2点支持のローラー転造装置としたものについて説明したけれども、図6に示すように固定側ローラー32を2個にした3点支持のローラー転造装置としてもよい。このように構成すれば、中空圧造材のフォームローリングを良好に行うことが可能となる。
【0022】
さらに、ローラー転造装置によれば、圧造材1aを回転させることから同軸度や芯振れの検出も可能となる。
【0023】
また、上記した実施の形態のように固定側ローラ32ーと転造ローラー33を水平に設ける他、例えば45度に傾斜させて配置すれば、大きな径のローラーを採用することができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明は以上のように、多段上記圧造成形機の圧造部で圧造材が圧造成形されると、それをローラー転造装置に供給して、圧造から転造を連続的に行うことができ、かつ、駆動モータによる駆動機構で回転駆動される転造ローラーにより圧造材を複数回転させて転造加工できるので、圧造材に高い精度の溝切りやねじ転造或いはマーキング圧印等の加工を施すことができる。しかも、上記転造ローラーを固定側ローラーに対し圧造ラムの動きに連動させて転造位置と後退位置とに揺動させる揺動機構とを設ける一方、この揺動機構として、特に転造用ベース部材に回転可能に支持された揺動軸と、該揺動軸の前部と後部に固定される一対の揺動リンクを備えると共に、前側揺動リンクの遊端部に、一端に転造ローラーが他端に駆動ギヤが固設された駆動軸を回転自在に支持し、かつ、後側揺動リンクの遊端部に圧造ラムの動きに連動回転して該リンクを所定角度揺動させるカム作動機構を当接させるようにしたから、このカム作動機構により圧造ラムの動きに同期して上記両揺動リンク部材を揺動させ、パンチのダイへの突入タイミング時には転造ローラーを固定側ローラーに近接させて転造位置に位置させ、圧造材の転造を可能にし、また、転造加工の終了後には転造ローラーを固定側ローラーから離反する方向に移動させて退避位置に位置させ、加工品の排出を可能にすることができる。その結果、圧造から転造までの一貫した製造作業を行うことができながら、その製造作業が圧造ラムの動きに同期して連続的にかつ円滑に行うことができる。
【0025】
また、ベース部材をケース状とし、このベース部材内にモータを支持させると共に、該ベース部材に固定側ローラー、転造ローラー、駆動機構及び揺動機構を一体的に組み付けてユニット化し、かつ、ローラー転造装置をダイケースと互換性をもたせる構成としたから、該転造ユニットを圧造、ピアシング、トリミング、サイジングなどの加工用ダイケースと交換することができる。
【0026】
さらに、固定側ローラーを2個用い、これらローラーと転造ローラーとで3点支持のローラー転造構造を構成した場合には、中空圧造材のフォームローリングを良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る転造装置を備えた多段式圧造成形機の概略平面図である。
【図2】 転造装置部分の一部横断面図である。
【図3】 同転造装置の正面図である。
【図4】 転造ローラーを退避位置に揺動させた転造装置の正面図である。
【図5】 転造ローラーによる軸曲がりの矯正を状態を示す説明図である。
【図6】 ローラー転造装置の別の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
10 切断装置
20 圧造部
24 圧造ラム
30 ローラー転造装置
31 ベース部材
32 固定側ローラー
33 転造ローラー
34 駆動モータ
35 駆動機構
36 揺動機構
37 揺動軸
38 前側揺動リンク
39 後側揺動リンク
40 駆動ギヤ
41 駆動軸
42 カム体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention utilizes a multi-stage forging machine that forges a metal material from a rough to fine continuous multi-stage with a punch and a die corresponding thereto to forge-mold shaft parts, collars, bushes, etc. In particular, the present invention relates to a rolling device that can perform processing such as marking coining, grooving or thread rolling continuously and fully automatically by rolling.
[0002]
[Prior art]
An apparatus that incorporates a sheet rolling device into a multi-stage forging machine that forms a bush or collar of an appropriate shape and size through a plurality of forging processes, and enables continuous rolling from forging to for example a special feature. This is described in JP-A-63-131292. The apparatus described in this publication has a structure in which a plate rolling device that operates in synchronism with the forging portion is provided in the forging section so that rolling from rolling to rolling can be performed continuously and fully automatically in the flow process. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned known device has a screw tooth on the opposed flat surface portion, and a plate provided with a set of plate rolling dies that perform rolling by sliding relatively straight from the drive device by crank motion. Although a rolling device is used, the plate rolling device has a structure in which a set of plate rolling dies is relatively slid linearly in a crank motion to perform rolling, and is limited to its stroke. There are drawbacks. For example, when the diameter of the forging material is 5 mm, a stroke of about 15 mm is necessary, and the above-mentioned plate rolling apparatus is limited to rotating the forging material once. For this reason, it has been difficult to perform highly accurate marking stamping, grooving or thread rolling on the forged material.
[0004]
Therefore, the main object of the present invention is to perform processing such as marking stamping, grooving or thread rolling with high accuracy on the forging material by adopting a roller rolling mechanism while being able to continuously perform rolling from forging. It is to provide a rolling device in a multi-stage forging machine that can be used, and another object is to unitize the roller rolling mechanism so that it is compatible with die cases for processing such as forging, piercing, trimming, and sizing. It is to provide a rolling device that can be used.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 of the present application is a cutter having a predetermined length using a cutter that intermittently feeds a continuous metal material to the tip end of the quill and moves it back and forth across the tip end of the quill. A multi-stage type consisting of a device for cutting and a forging part for forging from rough to fine with a punch and a die while sequentially transferring the cut material with a material transfer device In the forging machine, a base member for rolling is provided on the die block in the forging portion, and the base member is paired with a fixed side roller and the roller. A rolling roller for applying a roller, a drive mechanism having a drive motor for driving and rotating the rolling roller, and a rolling position and a retracted position in conjunction with the movement of the pressing ram with respect to the fixed roller. While Ru is provided a swinging mechanism for swinging the bets, the swinging mechanism includes a swinging shaft which is rotatably supported on rolling for the base member, it is fixed to the front and rear shaft swinging A pair of oscillating links is provided, and a free oscillating end portion of the front oscillating link rotatably supports a driving shaft having a rolling roller at one end and a driving gear fixed at the other end, and a rear oscillating link. A cam actuating mechanism that rotates in conjunction with the movement of the forging ram and swings the link at a predetermined angle is brought into contact with the free end portion of the cam .
[0007]
Further, the invention according to
[0008]
In the invention of claim 3 of the present application, the rotational speed of the drive motor in the invention of
[0009]
Further, in the invention of claim 4 of the present application, the base member in the invention of claim 1 is formed in a case shape, and a drive motor is supported in the base member, and a fixed side roller, a rolling roller, and a drive mechanism are supported on the base member. The swing mechanism is integrally assembled into a unit, and the rolling unit is configured to be compatible with the die case.
[0010]
Furthermore, the invention of claim 5 of the present application is characterized in that, in the invention of claim 1, two fixed-side rollers are used, and a roller-type rolling structure of three-point support is constituted by these rollers and the rolling roller. .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a multi-stage forging machine equipped with a roller rolling device of the present invention, comprising a
The
The forging
[0013]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0014]
The
The
[0015]
The
[0016]
The rotation speed of the
[0017]
Further, the
[0018]
Next, the operation of the rolling device configured as described above will be described.
First, when a forging material 1a such as a shaft part or a collar is formed by the third stage die 23 of the forging part, the forging material 1a is pushed out from the third stage die 23, and a material transfer chuck (not shown). 2) and is carried to the
[0019]
Further, when the marking coining process is finished, the pushing down of the
[0020]
In addition, since the forging material 1a can be rolled by rotating a plurality of the forging materials 1a as described above, it can be applied to, for example, high-precision grooving or thread rolling, and further, the fixed
[0021]
In the above-described embodiment, the two-point roller rolling device using one fixed
[0022]
Furthermore, according to the roller rolling device, since the forging material 1a is rotated, it is possible to detect the coaxiality and the runout.
[0023]
In addition to providing the fixed
[0024]
【The invention's effect】
As described above, when the forging material is forged in the forging portion of the multi-stage forging molding machine as described above, it can be supplied to a roller rolling device to continuously perform rolling from forging, In addition, since the rolling material can be rolled by rotating a plurality of forging materials with a rolling roller that is driven to rotate by a drive mechanism by a drive motor, high-precision grooving, screw rolling, marking stamping, etc. are applied to the forging material. Can do. In addition, there is provided a swinging mechanism that swings the rolling roller to the rolling position and the retracted position in conjunction with the movement of the pressing ram with respect to the fixed side roller. A swing shaft rotatably supported by the member, and a pair of swing links fixed to the front and rear portions of the swing shaft, and a rolling roller at one end at the free end of the front swing link Is a cam that rotatably supports a drive shaft having a drive gear fixed to the other end, and rotates the link at a free angle at the free end portion of the rear swing link to swing the link at a predetermined angle. Since the actuating mechanism is brought into contact, the cam actuating mechanism causes the two oscillating link members to oscillate in synchronism with the movement of the forging ram. When the punch enters the die, the rolling roller is fixed to the fixed roller. Is positioned in the rolling position close to To enable rolling of, also, after completion of the rolling process is positioned in the retracted position is moved in the direction away the rolling roller from the fixed side roller, it is possible to allow the discharge of the workpiece. As a result, a consistent manufacturing operation from forging to rolling can be performed, and the manufacturing operation can be performed continuously and smoothly in synchronization with the movement of the forging ram.
[0025]
Further, the base member is shaped like a case, and the motor is supported in the base member, and a fixed side roller, a rolling roller, a drive mechanism and a swing mechanism are integrally assembled with the base member to form a unit, and the roller Since the rolling device is configured to be compatible with the die case, the rolling unit can be replaced with a die case for processing such as forging, piercing, trimming, and sizing.
[0026]
Further, when two fixed-side rollers are used and a three-point supported roller rolling structure is constituted by these rollers and the rolling roller, the foam rolling of the hollow forged material can be performed satisfactorily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a multistage forging machine equipped with a rolling device according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a rolling device portion.
FIG. 3 is a front view of the rolling device.
FIG. 4 is a front view of a rolling device in which a rolling roller is swung to a retracted position.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state of correction of shaft bending by a rolling roller.
FIG. 6 is a front view showing another embodiment of the roller rolling device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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