JP3709327B2

JP3709327B2 - Forging equipment

Info

Publication number: JP3709327B2
Application number: JP2000153527A
Authority: JP
Inventors: 貴司木原; 洋一上原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: JP2001334340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを鍛造成形するための鍛造装置に関し、特に、パンチを移動させるプレス速度とワークに対する成形速度との比率を変化させることにより、該成形速度を調節可能とする鍛造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、鍛造装置によってワークを鍛造成形する場合、金型にワークを載置し、該ワークの上面をパンチによって押圧することにより所定の形状に鍛造成形する。その際、例えば、油圧機構を用いてパンチを移動させる速度（プレス速度）と、パンチがワークを押圧する速度（成形速度）とは略同一速度である。また、熱間鍛造によってワークを成形しようとする場合と、冷間鍛造によってワークを成形しようとする場合とでは、ワークに対する成形速度が異なる。熱間鍛造のパンチの成形速度は、冷間鍛造のパンチの成形速度と比較して略２倍の速度となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来の鍛造装置では、プレス速度と成形速度とが略同一速度のため、熱間鍛造と冷間鍛造とを１台の鍛造装置で行うことができず、そのため、ワークの成形条件（熱間鍛造又は冷間鍛造）に適合する鍛造装置を複数台設置する必要がある。これにより、設備投資の増大と鍛造装置の設置スペースの拡大化とを招き、装置自体の効率的な運用が困難になるとともに成形品の製造コストの低廉化が達成されない懸念を生じている。
【０００４】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、プレス速度と成形速度との比率を変化させることにより、熱間鍛造と冷間鍛造とを１台の鍛造装置で行うことが可能であり、設備費用の削減と設置スペースの縮小化、さらには鍛造装置の運用効率が飛躍的に向上し、成形品に対する製造コストの低廉化を図ることができる鍛造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１と第２の金型間に載置したワークを、前記第１と第２の金型のいずれか一方に臨むパンチによって押圧して前記ワークを鍛造成形する鍛造装置において、前記第１の金型を備えたダイセットにシリンダ室が形成され、前記シリンダ室内に、前記パンチが固着された第１のピストンと、前記第１のピストンの受圧面積とは異なる受圧面積を有し、前記第１のピストンとの間に油が充填された第２のピストンとがそれぞれ配設され、前記第１のピストンの受圧面積をＳ１、前記第２のピストンの受圧面積をＳ２としたとき、Ｓ１／Ｓ２＞１の関係を満足することを特徴とする。さらに、前記第１のピストンの受圧面積Ｓ１と前記第２のピストンの受圧面積Ｓ２との比率が、Ｓ１／Ｓ２≧２の関係を満足すると一層好適である。
【０００６】
また、本発明は、第１と第２の金型間に載置したワークを、前記第１と第２の金型のいずれか一方に臨むパンチによって押圧して前記ワークを鍛造成形する鍛造装置において、前記第１の金型を備えたダイセットにシリンダ室が形成され、前記シリンダ室内に、前記パンチが固着された第１のピストンと、前記第１のピストンの受圧面積とは異なる受圧面積を有し、前記第１のピストンとの間に油が充填された第２のピストンとがそれぞれ配設され、前記第１のピストンの受圧面積をＳ１、前記第２のピストンの受圧面積をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１＞１の関係を満足することを特徴とする。さらに、前記第１のピストンの受圧面積Ｓ１と前記第２のピストンの受圧面積Ｓ２との比率が、Ｓ２／Ｓ１≧２の関係を満足するとよい。
【０００７】
これにより、予め設定するプレス速度を、例えば、熱間鍛造用又は冷間鍛造用の速度に設定した場合でも、第１のピストンの受圧面積と第２のピストンの受圧面積との比率を所望の比率に変化させることにより、それと略同率で該プレス速度とワークに対する成形速度との比率が変化し、該成形速度を所望の速度に調節することができる。従って、ワークの成形条件（熱間鍛造又は冷間鍛造）に適合する成形速度で該ワークを成形できるため、例えば、１台の鍛造装置で熱間鍛造及び冷間鍛造を行うことが可能となる。しかも、複数台の鍛造装置を設置する必要がないため、設備費用の削減並びに設置スペースの縮小化が可能となるとともに、鍛造装置の運用効率が飛躍的に向上し、さらには製造コストの低廉化を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る鍛造装置につき、好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図７を参照しながら以下詳細に説明する。
【０００９】
第１の実施の形態に係る鍛造装置１０は、固定部１２と可動部１４とを有する。固定部１２は、図１に示すように、略中央部に凹部１８が形成された環状の下ダイセット１６と、該凹部１８内に固着された基台２０とを備えている。前記凹部１８内にあって前記基台２０の上面の略中心部には、スペ−サ２２が固定されており、該スペーサ２２の外周面には環状の保持部材２４が外嵌し、該スペーサ２２と該保持部材２４の芯だしをするための環状のリング２６が該保持部材２４に嵌合している。
【００１０】
このスペーサ２２上に爪部２８ａを有する固定金型２８が固着され、該爪部２８ａには、該固定金型２８を鉛直下方向に押止する固定ホルダ３０の屈曲部３０ａが係合している。また、この固定ホルダ３０は、前記保持部材２４と前記リング２６との接合面上を含むように該保持部材２４及び該リング２６上に固着されている。
【００１１】
前記下ダイセット１６、前記基台２０、前記スペーサ２２及び前記固定金型２８のそれぞれの略中心部に貫通してノックアウトパンチ３２が設けられている。このノックアウトパンチ３２は油圧機構（図示せず）に連結されており、この油圧機構の作用下に該ノックアウトパンチ３２は、固定部１２において鉛直方向に上下動自在である。
【００１２】
可動部１４は、図１に示すように、略中央部にシリンダ室３６が形成された上ダイセット３４と、該シリンダ室３６内に変位自在に配設された第１のピストン３８及び第２のピストン４０を有している。
【００１３】
このシリンダ室３６は、実際、大径な第１のシリンダ室３６ａと、それよりも小径な第２のシリンダ室３６ｂとが相互に連通するように形成され、該第１のシリンダ室３６ａに第１のピストン３８が、また、該第２のシリンダ室３６ｂに該第１のピストン３８よりも小径の第２のピストン４０が配設されている。前記シリンダ室３６内には、油４２が充填されている。
【００１４】
前記第１のピストン３８から前記上ダイセット３４の底面方向へロッド３８ａが延在し、前記第２のピストン４０から該上ダイセット３４の上面を貫通してロッド４０ａが延在している。なお、図１中、参照符号４４及び４６は、油４２が漏洩することを阻止するためのシールリングを示す。
【００１５】
前記上ダイセット３４は駆動機構（図示せず）に接続されており、該駆動機構の作用下に該上ダイセット３４は、図１において鉛直方向に上下動自在である。また、同様に、前記第２のピストン４０のロッド４０ａは、前記駆動機構に接続されており、前記上ダイセット３４に形成された第２のシリンダ室３６ｂ内において、該駆動機構の作用下に該第２のピストン４０は鉛直方向に上下動自在である。この場合、前記上ダイセット３４と前記第２のピストン４０とは、それぞれ独立して可動する。
【００１６】
ここで、第１のピストン３８の受圧面積をＳ１、第２のピストン４０の受圧面積をＳ２としたとき、この第１の実施の形態においては、図２に示すように、Ｓ１／Ｓ２≒２の関係を満足するように形成されている。
【００１７】
前記第１のピストン３８のロッド３８ａの端面の略中央部には、パンチ４８が固着され、該パンチ４８のロッド３８ａ側には、スペーサ５０が外装され、このスペーサ５０の一端面には前記パンチ４８に外嵌したスリーブ５２が固着されている。前記スリーブ５２は、図１において上方が肉厚部５２ａとして形成され、テーパ部を介して下方が該肉薄部５２ｂとして形成されている。
【００１８】
また、前記スリーブ５２を囲繞するようにセットプレート５４が前記スペーサ５０に係合している。このセットプレート５４は、前記パンチ４８の軸方向と直交する方向と、該パンチ４８の軸方向と直交する方向から所定角度傾斜する方向に連続して形成される第１の空気通路５３を有する。そして、前記スリーブ５２と前記セットプレート５４との間に、該スリーブ５２を周回して前記第１の空気通路５３と連通する間隙部５５が設けられる。
【００１９】
さらに、内方へと突出した爪部５６ａを有するホルダ５６が、前記パンチ４８、前記スペーサ５０及び前記セットプレート５４を囲繞するように前記ロッド３８ａの端面に固着されている。前記爪部５６ａには、前記スリーブ５２の肉薄部５２ｂの先端外周面に当接し、前記セットプレート５４の先端面に固定される可動金型５８が係合している。これにより、前記スペーサ５０、前記セットプレート５４及び前記可動金型５８が、鉛直上方向へと押止された状態となる。
【００２０】
前記ホルダ５６には、前記パンチ４８の軸方向と、該パンチ４８の軸方向と直交する方向に連続して形成される第２の空気通路５７が設けられ、該第２の空気通路５７は圧縮空気供給源（図示せず）に連結されるとともに、前記スペーサ５０、前記セットプレート５４及び前記ホルダ５６の間に設けられる環状の空隙部５９に連通する。従って、前記圧縮空気供給源の作用下に、前記第２の空気通路５７、前記空隙部５９及び前記第１の空気通路５３を介して前記間隙部５５に圧縮空気が供給され、それにより、前記スリーブ５２が鉛直上方向に押圧される。
【００２１】
また、前記固定金型２８の先端部、前記パンチ４８の先端部及び前記可動金型５８の間で、ワークＷを該パンチ４８によって押圧したときに、該ワークＷが塑性変化するためのキャビティ６０が形成される。
【００２２】
第１の実施の形態に係る鍛造装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用及び効果について説明する。
【００２３】
先ず、図３に示すように、固定金型２８にワークＷを載置し、上ダイセット３４に接続した駆動機構（図示せず）の作用下に可動部１４を鉛直下方向に可動させ、固定金型２８に接近させる。その際、パンチ４８に外嵌するスリーブ５２に周回する間隙部５５には圧縮空気供給源（図示せず）から圧縮空気が供給されているため、該スリーブ５２は鉛直上方向に押圧され該間隙部５５が保持される状態となる。
【００２４】
次いで、前記駆動機構の作用下に、前記上ダイセット３４に形成された第２のシリンダ室３６ｂ内において第２のピストン４０を鉛直下方向に移動させる。これにより、前記シリンダ室３６内で前記第１のピストン３８と前記第２のピストン４０との間に充填されている油４２が押圧され、その押圧力により第１のピストン３８が鉛直下方向に変位する。その際、前記第２のピストン４０を下動させる速度（プレス速度）は、予め熱間鍛造用速度に設定されている。
【００２５】
ここで、第１の実施の形態では、第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と第２のピストン４０の受圧面積Ｓ２は、Ｓ１／Ｓ２≒２の関係を満足するように構成されている。従って、前記第２のピストン４０の下動したストロークの半分のストローク分だけ、前記第１のピストン３８が鉛直下方向に変位する。これにより、前記第１のピストン３８が変位する速度（成形速度）は、前記第２のピストン４０の下動する速度（プレス速度）の略半分の速度となる。
【００２６】
前記第１のピストン３８が鉛直下方向に変位することにより、該第１のピストン３８のロッド３８ａに固着したパンチ４８が前記ワークＷの上面を押圧することになる。これにより、前記固定金型２８、前記パンチ４８及び前記可動金型５８との間に形成されたキャビティ６０に、前記ワークＷの肉が流動して該ワークＷが鍛造成形される（図４参照）。
【００２７】
その後、図５に示すように、駆動機構（図示せず）の作用下に可動部１４を鉛直上方向に移動させ、該可動部１４を固定金型２８から離間させる。そして、油圧機構（図示せず）の作用下にノックアウトパンチ３２を鉛直上方向に変位させ、ワークＷを固定金型２８より離型させる。前記固定金型２８より離型したワークＷは、次工程に搬送されて所定の寸法及び形状になるように最終的に機械加工が施され、製品として完成する。
【００２８】
ここで、第１の実施の形態においては、第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と第２のピストン４０の受圧面積Ｓ２との比率が、Ｓ１／Ｓ２≒２の関係を満足するように構成されているため、該第１のピストン３８が変位する速度（成形速度）が、該第２のピストン４０の下動速度（プレス速度）の略半分の速度となる。その際、前記プレス速度は予め熱間鍛造用の速度に設定されているため、前記第１のピストン３８の成形速度は熱間鍛造用の該プレス速度の略半分の速度となる。この場合の成形速度は、冷間鍛造用の成形速度と略同一である。従って、第１の実施の形態に係る鍛造装置１０を用いれば、プレス速度を熱間鍛造用の速度に設定した場合であっても冷間鍛造用のワークＷを鍛造成形することが可能となる。
【００２９】
さらに、第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と第２のピストン４０の受圧面積Ｓ２との比率を所望の値に変化させることにより、熱間鍛造用のワークＷを鍛造成形することもできる。具体的には、前記第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と該第２のピストンの受圧面積Ｓ２との比率を、Ｓ１／Ｓ２≒１の関係を満足するようにする。これにより、前記第２のピストン４０の下動したストローク分だけ、前記第１のピストン３８が鉛直下方向に変位する。従って、前記第１のピストン３８が変位する速度（成形速度）と、前記第２のピストン４０の下動する速度（プレス速度）とが略同一速度となる。その際、プレス速度は予め熱間鍛造用に設定されているため、ワークＷは熱間鍛造用の成形速度で成形されるに至る。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る鍛造装置１００について、図６及び図７を参照しながら説明する。この第２の実施の形態に係る鍛造装置１００において、第１の実施の形態に係る鍛造装置１０における構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
この第２の実施の形態に係る鍛造装置１００は、第１の実施の形態に係る鍛造装置１０と略同様の構成を有するが、シリンダ室３６の形状、第１のピストン３８の受圧面積と第２のピストン４０の受圧面積との比率及び該第２のピストン４０の下動速度（プレス速度）が異なる。
【００３２】
この第２の実施の形態に係る鍛造装置１００におけるシリンダ室３６は、図６に示すように、小径な第１のシリンダ室３６ａと、それよりも大径な第２のシリンダ室３６ｂとが相互に連通するように形成され、該第１のシリンダ室３６ａに第１のピストン３８が、また、該第２のシリンダ室３６ｂに該第１のピストン３８よりも大径の第２のピストン４０が配設されている。そして、第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と第２のピストン４０の受圧面積Ｓ２との比率は、Ｓ２／Ｓ１≒２の関係を満足するように形成されている（図７参照）。このため、前記第１のピストン３８が変位する速度（成形速度）は、前記第２のピストン４０の下動速度（プレス速度）の略２倍の速度となる。
【００３３】
この鍛造装置１００によってワークＷを成形する場合、前記第２のピストン４０の下動速度（プレス速度）は、予め冷間鍛造用の速度に設定されている。従って、前記第１のピストン３８の成形速度は、冷間鍛造用の前記プレス速度の略２倍の速度となる。この場合の成形速度は、熱間鍛造用の成形速度と略同一である。従って、第２の実施の形態に係る鍛造装置１００を用いれば、プレス速度を冷間鍛造用の速度に設定した場合であっても熱間鍛造用のワークＷを鍛造成形することが可能となる。
【００３４】
なお、前記第１の実施の形態に係る鍛造装置１０と同様に、この第２の実施の形態に係る鍛造装置１００においても、前記第１のピストン３８の受圧面積Ｓ１と該第２のピストン４０の受圧面積Ｓ２との比率を、Ｓ２／Ｓ１≒１の関係を満足させることにより、成形速度とプレス速度とが略同一速度となり、冷間鍛造用のワークＷも成形可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１のピストンの受圧面積と第２のピストンの受圧面積との比率を所望の比率にすることにより、プレス速度と成形速度との比率を変化させることができる。これにより、プレス速度が熱間鍛造用又は冷間鍛造用の速度に設定されている場合であっても、ワークの成形条件（熱間鍛造又は冷間鍛造）に適合する成形速度で該ワークを成形できるため、１台の鍛造装置で熱間鍛造及び冷間鍛造を行うことが可能となる。従って、熱間鍛造用又は冷間鍛造用としてそれぞれの専用の鍛造装置を設置する必要がないため設備費用の削減並びに設置スペースの縮小化が達成されるとともに、装置自体の運用効率が飛躍的に向上し、さらには成形品に対する製造コストの低廉化を図ることができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る鍛造装置を示す一部省略縦断面図である。
【図２】図１における矢印Ａ方向からの一部省略矢視説明図である。
【図３】固定金型に可動部が接近した状態を示す説明図である。
【図４】ワークにパンチを押圧した直後の状態を示す説明図である。
【図５】前記固定金型から前記可動金型が離間した状態を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態に係る鍛造装置を示す一部省略縦断面図である。
【図７】図６における矢印Ｂ方向からの一部省略矢視説明図である。
【符号の説明】
１０、１００…鍛造装置１４…可動部
１６…下ダイセット２８…固定金型
３４…上ダイセット３６…シリンダ室
３６ａ…第１のシリンダ室３６ｂ…第２のシリンダ室
３８…第１のピストン４０…第２のピストン
４２…油４８…パンチ
５８…可動金型Ｗ…ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a forging device for forging a workpiece, and more particularly to a forging device that can adjust the molding speed by changing a ratio of a pressing speed for moving a punch and a molding speed for the workpiece.
[0002]
[Prior art]
Usually, when forging a workpiece by a forging device, the workpiece is placed on a mold and the upper surface of the workpiece is forged into a predetermined shape by pressing with a punch. In this case, for example, the speed at which the punch is moved using a hydraulic mechanism (press speed) and the speed at which the punch presses the workpiece (molding speed) are substantially the same speed. Further, the forming speed for the workpiece is different between the case where the workpiece is formed by hot forging and the case where the workpiece is formed by cold forging. The forming speed of the hot forging punch is approximately twice as high as the forming speed of the cold forging punch.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the conventional forging apparatus, the press speed and the forming speed are substantially the same, so that the hot forging and the cold forging cannot be performed by one forging apparatus. It is necessary to install a plurality of forging devices suitable for cold forging or cold forging. This leads to an increase in capital investment and an increase in the installation space of the forging device, which makes it difficult to efficiently operate the device itself and raises concerns that the manufacturing cost of the molded product cannot be reduced.
[0004]
The present invention has been made in consideration of such problems, and it is possible to perform hot forging and cold forging with a single forging device by changing the ratio between the press speed and the forming speed. It is an object of the present invention to provide a forging device that can reduce equipment costs, reduce installation space, further improve the operational efficiency of the forging device, and reduce the manufacturing cost of molded products. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, the workpiece being placed between the first and second mold in forging apparatus for forging the workpiece is pressed by said first and second mold either punch facing one, A cylinder chamber is formed in a die set including the first mold, and the first piston to which the punch is fixed and a pressure receiving area different from the pressure receiving area of the first piston are provided in the cylinder chamber. And a second piston filled with oil between the first piston and the first piston, the pressure receiving area of the first piston is S1, and the pressure receiving area of the second piston is S2. In this case, the relationship of S1 / S2> 1 is satisfied. Furthermore, it is more preferable that the ratio between the pressure receiving area S1 of the first piston and the pressure receiving area S2 of the second piston satisfies the relationship of S1 / S2 ≧ 2.
[0006]
Moreover, this invention presses the workpiece | work mounted between the 1st and 2nd metal mold | die with the punch which faces either one of the said 1st and 2nd metal mold | die, and forge-molds the said workpiece | work. In the above, a cylinder chamber is formed in a die set having the first mold, and a first piston to which the punch is fixed and a pressure receiving area different from the pressure receiving area of the first piston are formed in the cylinder chamber. And a second piston filled with oil between the first piston and the first piston. The pressure receiving area of the first piston is S1, and the pressure receiving area of the second piston is S2. In this case, the relationship of S2 / S1> 1 is satisfied. Furthermore, it is preferable that the ratio between the pressure receiving area S1 of the first piston and the pressure receiving area S2 of the second piston satisfies a relationship of S2 / S1 ≧ 2.
[0007]
Thereby, even when the preset press speed is set to a speed for hot forging or cold forging, for example, the ratio between the pressure receiving area of the first piston and the pressure receiving area of the second piston is set to a desired value. By changing the ratio, the ratio between the press speed and the molding speed for the workpiece changes at substantially the same ratio, and the molding speed can be adjusted to a desired speed. Therefore, since the workpiece can be molded at a molding speed suitable for the workpiece molding conditions (hot forging or cold forging), for example, it becomes possible to perform hot forging and cold forging with one forging device. . Moreover, since it is not necessary to install multiple forging devices, it is possible to reduce equipment costs and installation space, dramatically improve the operational efficiency of the forging device, and further reduce manufacturing costs. Can be achieved.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The forging apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying FIGS.
[0009]
The forging device 10 according to the first embodiment includes a fixed portion 12 and a movable portion 14. As shown in FIG. 1, the fixing portion 12 includes an annular lower die set 16 in which a recess 18 is formed in a substantially central portion, and a base 20 fixed in the recess 18. A spacer 22 is fixed to a substantially central portion of the upper surface of the base 20 in the recess 18, and an annular holding member 24 is fitted on the outer peripheral surface of the spacer 22. An annular ring 26 for centering 22 and the holding member 24 is fitted to the holding member 24.
[0010]
A fixed die 28 having a claw portion 28a is fixed on the spacer 22, and a bent portion 30a of a fixing holder 30 for holding the fixed die 28 in a vertically downward direction is engaged with the claw portion 28a. Yes. Further, the fixed holder 30 is fixed on the holding member 24 and the ring 26 so as to include the joint surface between the holding member 24 and the ring 26.
[0011]
A knockout punch 32 is provided through substantially the center of each of the lower die set 16, the base 20, the spacer 22, and the fixed mold 28. The knockout punch 32 is connected to a hydraulic mechanism (not shown). Under the action of the hydraulic mechanism, the knockout punch 32 can move vertically in the fixing portion 12.
[0012]
As shown in FIG. 1, the movable portion 14 includes an upper die set 34 having a cylinder chamber 36 formed at a substantially central portion thereof, and a first piston 38 and a second piston movably disposed in the cylinder chamber 36. The piston 40 is provided.
[0013]
The cylinder chamber 36 is actually formed so that a first cylinder chamber 36a having a large diameter and a second cylinder chamber 36b having a smaller diameter communicate with each other, and the first cylinder chamber 36a is connected to the first cylinder chamber 36a. One piston 38 and a second piston 40 having a smaller diameter than that of the first piston 38 are disposed in the second cylinder chamber 36b. The cylinder chamber 36 is filled with oil 42.
[0014]
A rod 38 a extends from the first piston 38 toward the bottom surface of the upper die set 34, and a rod 40 a extends from the second piston 40 through the upper surface of the upper die set 34. In FIG. 1, reference numerals 44 and 46 denote seal rings for preventing the oil 42 from leaking.
[0015]
The upper die set 34 is connected to a drive mechanism (not shown). Under the action of the drive mechanism, the upper die set 34 is movable up and down in the vertical direction in FIG. Similarly, the rod 40a of the second piston 40 is connected to the drive mechanism, and in the second cylinder chamber 36b formed in the upper die set 34, under the action of the drive mechanism. The second piston 40 is movable up and down in the vertical direction. In this case, the upper die set 34 and the second piston 40 are independently movable.
[0016]
Here, assuming that the pressure receiving area of the first piston 38 is S1 and the pressure receiving area of the second piston 40 is S2, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, S1 / S2≈2. It is formed to satisfy the relationship.
[0017]
A punch 48 is fixed to a substantially central portion of the end surface of the rod 38 a of the first piston 38, and a spacer 50 is externally provided on the rod 38 a side of the punch 48. A sleeve 52 fitted around 48 is fixed. In FIG. 1, the sleeve 52 has an upper portion formed as a thick portion 52a and a lower portion formed as a thin portion 52b through a tapered portion.
[0018]
A set plate 54 is engaged with the spacer 50 so as to surround the sleeve 52. The set plate 54 has a first air passage 53 formed continuously in a direction orthogonal to the axial direction of the punch 48 and in a direction inclined by a predetermined angle from the direction orthogonal to the axial direction of the punch 48. A gap 55 is provided between the sleeve 52 and the set plate 54 so as to go around the sleeve 52 and communicate with the first air passage 53.
[0019]
Further, a holder 56 having a claw 56a protruding inward is fixed to the end face of the rod 38a so as to surround the punch 48, the spacer 50 and the set plate 54. The claw portion 56 a is engaged with a movable mold 58 that contacts the outer peripheral surface of the thin portion 52 b of the sleeve 52 and is fixed to the front end surface of the set plate 54. As a result, the spacer 50, the set plate 54, and the movable mold 58 are held in a vertically upward direction.
[0020]
The holder 56 is provided with a second air passage 57 formed continuously in the axial direction of the punch 48 and in a direction perpendicular to the axial direction of the punch 48, and the second air passage 57 is compressed. It is connected to an air supply source (not shown), and communicates with an annular gap 59 provided between the spacer 50, the set plate 54 and the holder 56. Therefore, under the action of the compressed air supply source, compressed air is supplied to the gap portion 55 through the second air passage 57, the gap portion 59, and the first air passage 53. The sleeve 52 is pressed vertically upward.
[0021]
Further, when the workpiece W is pressed by the punch 48 between the distal end portion of the fixed mold 28, the distal end portion of the punch 48, and the movable mold 58, the cavity 60 for plastically changing the workpiece W. Is formed.
[0022]
The forging device 10 according to the first embodiment is basically configured as described above, and the operation and effect thereof will be described next.
[0023]
First, as shown in FIG. 3, the workpiece W is placed on the fixed mold 28, and the movable portion 14 is moved vertically downward under the action of a drive mechanism (not shown) connected to the upper die set 34. Approach the fixed mold 28. At that time, since the compressed air is supplied from the compressed air supply source (not shown) to the gap portion 55 that circulates around the sleeve 52 that is fitted around the punch 48, the sleeve 52 is pressed vertically upward. The part 55 is held.
[0024]
Next, the second piston 40 is moved vertically downward in the second cylinder chamber 36b formed in the upper die set 34 under the action of the drive mechanism. As a result, the oil 42 filled between the first piston 38 and the second piston 40 in the cylinder chamber 36 is pressed, and the first piston 38 is moved vertically downward by the pressing force. Displace. At that time, the speed (press speed) for lowering the second piston 40 is set in advance to the hot forging speed.
[0025]
Here, in the first embodiment, the pressure receiving area S1 of the first piston 38 and the pressure receiving area S2 of the second piston 40 are configured to satisfy the relationship of S1 / S2≈2. Therefore, the first piston 38 is displaced vertically downward by a half stroke of the downward stroke of the second piston 40. As a result, the speed at which the first piston 38 is displaced (molding speed) is approximately half the speed at which the second piston 40 moves downward (press speed).
[0026]
When the first piston 38 is displaced vertically downward, the punch 48 fixed to the rod 38a of the first piston 38 presses the upper surface of the workpiece W. Thereby, the meat of the workpiece W flows into the cavity 60 formed between the fixed die 28, the punch 48 and the movable die 58, and the workpiece W is forged (see FIG. 4). ).
[0027]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the movable portion 14 is moved vertically upward under the action of a drive mechanism (not shown), and the movable portion 14 is separated from the fixed mold 28. Then, the knockout punch 32 is displaced vertically upward under the action of a hydraulic mechanism (not shown), and the workpiece W is released from the fixed mold 28. The workpiece W released from the fixed mold 28 is transported to the next process and finally machined so as to have a predetermined size and shape, thereby completing a product.
[0028]
Here, in the first embodiment, the ratio between the pressure receiving area S1 of the first piston 38 and the pressure receiving area S2 of the second piston 40 satisfies the relationship of S1 / S2≈2. Therefore, the speed at which the first piston 38 is displaced (molding speed) is approximately half of the downward movement speed (press speed) of the second piston 40. At this time, since the press speed is set in advance to the speed for hot forging, the molding speed of the first piston 38 is approximately half of the press speed for hot forging. The forming speed in this case is substantially the same as the forming speed for cold forging. Therefore, if the forging device 10 according to the first embodiment is used, it is possible to forge the workpiece W for cold forging even when the press speed is set to the speed for hot forging. .
[0029]
Furthermore, the workpiece W for hot forging can be forged by changing the ratio between the pressure receiving area S1 of the first piston 38 and the pressure receiving area S2 of the second piston 40 to a desired value. Specifically, the ratio of the pressure receiving area S1 of the first piston 38 to the pressure receiving area S2 of the second piston is set to satisfy the relationship of S1 / S2≈1. As a result, the first piston 38 is displaced vertically downward by an amount corresponding to the downward movement of the second piston 40. Accordingly, the speed at which the first piston 38 is displaced (molding speed) and the speed at which the second piston 40 moves downward (press speed) are substantially the same speed. At that time, since the press speed is set in advance for hot forging, the workpiece W is formed at the forming speed for hot forging.
[0030]
Next, a forging device 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the forging device 100 according to the second embodiment, the same components as those in the forging device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. .
[0031]
The forging device 100 according to the second embodiment has substantially the same configuration as the forging device 10 according to the first embodiment, but the shape of the cylinder chamber 36, the pressure receiving area of the first piston 38, and the first The ratio of the second piston 40 to the pressure receiving area and the downward movement speed (pressing speed) of the second piston 40 are different.
[0032]
As shown in FIG. 6, the cylinder chamber 36 in the forging device 100 according to the second embodiment includes a first cylinder chamber 36a having a small diameter and a second cylinder chamber 36b having a larger diameter. The first piston 38 is formed in the first cylinder chamber 36a, and the second piston 40 having a larger diameter than the first piston 38 is formed in the second cylinder chamber 36b. It is arranged. The ratio between the pressure receiving area S1 of the first piston 38 and the pressure receiving area S2 of the second piston 40 is formed so as to satisfy the relationship of S2 / S1≈2 (see FIG. 7). For this reason, the speed at which the first piston 38 is displaced (molding speed) is approximately twice as fast as the downward movement speed (pressing speed) of the second piston 40.
[0033]
When the workpiece W is formed by the forging apparatus 100, the downward movement speed (press speed) of the second piston 40 is set in advance to a cold forging speed. Therefore, the molding speed of the first piston 38 is approximately twice the press speed for cold forging. The forming speed in this case is substantially the same as the forming speed for hot forging. Therefore, if the forging device 100 according to the second embodiment is used, it is possible to forge the workpiece W for hot forging even when the press speed is set to the speed for cold forging. .
[0034]
Note that, similarly to the forging device 10 according to the first embodiment, also in the forging device 100 according to the second embodiment, the pressure receiving area S1 of the first piston 38 and the second piston 40. By satisfying the relationship of S2 / S1≈1 with the ratio of the pressure receiving area S2, the forming speed and the pressing speed become substantially the same, and the work W for cold forging can be formed.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the ratio between the press speed and the molding speed is changed by setting the ratio between the pressure receiving area of the first piston and the pressure receiving area of the second piston to a desired ratio. be able to. Thereby, even if the press speed is set to the speed for hot forging or cold forging, the workpiece is formed at a molding speed suitable for the molding conditions (hot forging or cold forging) of the workpiece. Since it can be formed, it is possible to perform hot forging and cold forging with a single forging device. Therefore, it is not necessary to install a dedicated forging device for hot forging or cold forging, so that the equipment cost can be reduced and the installation space can be reduced, and the operation efficiency of the device itself can be dramatically improved. It is possible to obtain a specific effect that the manufacturing cost for the molded product can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted longitudinal sectional view showing a forging device according to a first embodiment.
2 is a partially omitted arrow explanatory view from the direction of arrow A in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a movable part approaches the fixed mold.
FIG. 4 is an explanatory view showing a state immediately after a punch is pressed against a workpiece.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state where the movable mold is separated from the fixed mold.
FIG. 6 is a partially omitted longitudinal sectional view showing a forging device according to a second embodiment.
7 is a partially omitted arrow explanatory view from the direction of arrow B in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ... Forging device 14 ... Movable part 16 ... Lower die set 28 ... Fixed die 34 ... Upper die set 36 ... Cylinder chamber 36a ... 1st cylinder chamber 36b ... 2nd cylinder chamber 38 ... 1st piston 40 ... second piston 42 ... oil 48 ... punch 58 ... movable mold W ... workpiece

Claims

The workpiece is placed between the first and second mold in forging apparatus for forging the workpiece is pressed by said first and second mold either punch facing one,
A cylinder chamber is formed in a die set including the first mold, and the first piston to which the punch is fixed and a pressure receiving area different from the pressure receiving area of the first piston are provided in the cylinder chamber. And a second piston filled with oil between the first piston and the first piston, the pressure receiving area of the first piston is S1, and the pressure receiving area of the second piston is S2. When the forging device satisfies the relationship of S1 / S2> 1.

The forging device according to claim 1, wherein
A forging device, wherein a ratio of a pressure receiving area S1 of the first piston and a pressure receiving area S2 of the second piston satisfies a relationship of S1 / S2 ≧ 2.

The workpiece is placed between the first and second mold in forging apparatus for forging the workpiece is pressed by said first and second mold either punch facing one,
A cylinder chamber is formed in a die set including the first mold, and the first piston to which the punch is fixed and a pressure receiving area different from the pressure receiving area of the first piston are provided in the cylinder chamber. And a second piston filled with oil between the first piston and the first piston, the pressure receiving area of the first piston is S1, and the pressure receiving area of the second piston is S2. When the forging device satisfies the relationship of S2 / S1> 1.

The forging device according to claim 3, wherein
The forging device, wherein the ratio of the pressure receiving area S1 of the first piston and the pressure receiving area S2 of the second piston satisfies a relationship of S2 / S1 ≧ 2.