JP3712524B2 - Disc forged product manufacturing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状鍛造品の製造装置に関する。例えば、インペラカバー等のディスク状鍛造品の製造に適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
インペラーカバー等のディスク状鍛造品の、従来の鍛造工程を図6を参照しつつ説明する。
従来の方法では、図6(a)のように成形した素材01を、図6(b)に示すように、素材01の内径寸法を決定する穴拡げ作業を行う(なお、穴拡げ作業の完了した材料を符号02で示している)。
【0003】
次に、図6(c)に示すように、クサビ状工具04を用いて、鍔部の肉を押し出すための背切り作業を行う(なお、背切り作業の完了した材料を符号03で示している。)。
引き続き、図6(d)に示すように、平型工具06を用いて鍔部の荒加工を行う(なお、荒加工の完了した材料を符号05で示している。)。
その後、図6(e)に示すように、鍛造の仕上工程では、材料05を上下反転させて型07に載せて、材料05の外周部を型07に沿わせるための加工を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の技術加工方法では、材料の主要部形状の稜線(外周部の形状)は型07に沿わせて成形するが、材料の内周部は型成形によらないため、仕上寸法に対して、余肉が多く寸法精度が悪いという欠点がある。
【0005】
また、鍛造品のボス部05aの成形は型成形によるため、多種にわたる仕様に対応するには多くの型07が必要になりコストも嵩んでいた。
尚、本願にいう「仕上」とは、鍛造品としての仕上を意味し、加工代込みの寸法をいう。
【0006】
本発明は、上記従来技術に鑑み、寸法精度・加工代の低減が可能になり、加工コストの低減に大きく貢献することのできるディスク状鍛造品の製造装置を提供することを目的とする。
【0007】
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項1に係るディスク状鍛造品の製造装置は、底面に車輪を備えると共に上面に湾曲したスライド面を備える装置ベースと、前記スライド面上に摺動自在に載置されるスライド架台と、前記スライド架台に旋回自在に支持される上軸と、該上軸に装着されるダイと、前記上軸に対して屈曲自在に連結される下軸とを備え、前記下軸を軸方向に移動させること及び前記装置ベースを移動することの組み合わせにより、前記ダイに取り付けられたリング状素材へのポンチによる鍛造角度及び位置を変化させ、前記素材のボス部を主に鍛造し、又は、前記素材の鍔部を主に鍛造して、鍛造の偏りを微修正することにより適正な成形を行うことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
本実施の形態にかかるディスク状鍛造品の製造装置を図1〜図4に示す。
同図に示すように、装置ベース1はその底面に車輪1aが備えられており、矢印A方向に沿い移動することができるようになっている。
この装置ベース1の上面は、湾曲したスライド面1bとなっており、このスライド面1bは、矢印A方向に沿って湾曲する形状となっている。
【0010】
スライド架台2はその底面に車輪2aが備えられており、前記スライド面1b上に摺動自在に配置されている。
このため、スライド架台2は、車輪2aがスライド面1b上で滑動して、スライド面1bに沿い、図中矢印で示す方向に曲線的に移動できるようになっている。
スライド架台2には、リング状をなす旋回ベース2bが、約45°傾けて溶接又はボルト締結により取り付けられている。
【0011】
ユニバーサルジョイント機構3は、上軸3aと下軸3bとをユニバーサルジョイント3cにより連結して構成されている。
上軸3aは、スライド架台2の旋回ベース2bに挿入されて旋回自在に支持されている。
しかも、上軸3aは水平面に対して傾斜した状態で配置されており、且つ、下軸3bは、その軸方向がA方向に一致し、水平面に対して平行になる状態で配置されている。
【0012】
従って、上記ユニバーサルジョイント機構3では、下軸3bが軸周りに旋回すると、この旋回力はユニバーサルジョイント3cを介して上軸3aに伝達して、上軸3aが軸周りに旋回することになる。
【0013】
また、下軸3bがその軸方向(矢印B方向)に移動すると、上軸3aを旋回自在に支持しているスライド架台2もB方向に移動してスライド面1b上でスライド移動する。
このようにして、スライド架台2がスライド面1b上でスライド移動すると、上軸3aの軸傾斜角が変化してくる。
【0014】
図1では軸傾斜角はα、図3では軸傾斜角はβ、図4では軸傾斜角はγとなっている。
なお、軸傾斜角はγ>α>βの関係になっている。
つまり、図1,3,4において、スライド架台2がスライド面1bの右側に位置しているときの軸傾斜角が大きく、スライド架台2がスライド面1bの右側から左側にスライド移動するにつれて軸傾斜角が小さくなるようになっている。
つまり、ユニバーサルジョイント機構3の下軸3bの位置を変化させることにより、ユニバーサルジョイント機構3の上軸3aの傾斜角度が決定されるのである。
【0015】
フランジ4は、ユニバーサルジョイント機構3の上軸3aに、溶接または機械的に取り付けられている。
また上軸3aにはダイ5が装着され、ダイ5はフランジ4に当接することにより位置決めされてる。このダイ5は上軸3aと共に旋回する。
鍛造材10の外周面の鍛造加工をする際には、後述するように、稜線が仕上り形状に類似するポンチ11が使用される。
【0016】
上記構成を有する本実施例のディスク状鍛造品の製造装置は、図5に示す製造工程において使用される。
先ず、図5(a)に示すように、棒状の鍛造用素材6から、1個毎の素材を適切な寸法に切断する。
【0017】
次に、図5(b)に示すように、穴あけを行い、リング状素材7を造る。
引き続き、以下に示す方法により、リング状素材7からディスク状鍛造品を製造する。
この工程は、図1を参照して説明する。
先ず、ユニバーサルジョイント機構3の上軸1aにダイ5を装着し、加熱したリング状素材7をダイ5に取り付け、ポンチ11とダイ6の隙間で鍛造材10の円周方向の一部を成形する。
【0018】
次に、ポンチ11とダイ5との間隙を開いて、ユニバーサルジョイント機構3の下軸3bを旋回させてフランジ4及びダイ6を旋回させ、鍛造材10もダイ5との摩擦力により連れ回りさせ、所定の位置で止めて再びポンチ11とダイ5との間隙を閉じることにより、隣接する未成形部を逐次鍛造してゆく。
引き続き、周方向に1周鍛造終了後は、ポンチ11を更に下降させて同様に周方向に逐次鍛造を行う。
【0019】
鍛造品の目標形状に対してリング素材7の形状が最適の場合には、そのまま最終段階、即ち、これを必要回数繰り返し、ポンチ11とダイ5の隙間が目標形状の寸法と等しくなるまで鍛造を行い、製品を仕上げる。
ポンチ11の稜線がほぼ類似の別の製品の場合で、最終段階までポンチ11を押し込んでも、鍛造材10の鍔部10bの外形寸法が、目標形状に対して不足している場合には、装置ベース1ごとダイ5をポンチ11が鍛造材10のボス部11aから離れる方向、即ち、図中では左方向へ適量移動させ、鍛造材10の鍔部10bを主に成形して、目標寸法へ近づけてゆく。
【0020】
同一の製品で、若干の寸法不足を生じた場合も、同様の方法で微修正が可能である。
また、鍛造工程の途中段階で、ボス部或いは鍔部に偏りが生じた場合には、図3に示すように、ユニバーサルジョイント機構3の下軸3bを移動させて、軸傾斜角βを小さくしたり(α>β)、図4に示すように、逆に軸傾斜角γを大きくすることにより(γ>α)、鍛造材10のボス部10a周辺を主に鍛造したり、鍔部10b周辺を主に鍛造することにより、修正できる。
【0021】
このように、本発明は、成形点の移動、つまり、装置ベース1の移動と軸傾斜各の変化を適切に組み合わせて成形することにより、形状の修正成形が可能となるため、寸法精度・加工代の低減が可能になり、加工コストの低減に大きく貢献する。
更に、本発明は、総型の金型でなくても、ある範囲類似形状のものも複数に一対のポンチとダイスで加工が可能になるので、この面によるコスト低減に大きく貢献する。
【0022】
【0023】
【0024】
【発明の効果】
更に、本発明の請求項1に係るディスク状鍛造品の製造装置は、底面に車輪を備えると共に上面に湾曲したスライド面を備える装置ベースと、前記スライド面上に摺動自在に載置されるスライド架台と、前記スライド架台に旋回自在に支持される上軸と、該上軸に装着されるダイと、前記上軸に対して屈曲自在に連結される下軸とを備え、前記下軸を軸方向に移動させること及び前記装置ベースを移動することの組み合わせにより、前記ダイに取り付けられたリング状素材へのポンチによる鍛造角度及び位置を変化させることができるので、前記素材のボス部を主に鍛造し、又は、前記素材の鍔部を主に鍛造して、鍛造の偏りを微修正することにより適正な成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るディスク状鍛造品の製造装置を示す構造図である。
【図2】 図1中のII方向矢視図である。
【図3】 軸傾斜角が変化したディスク状鍛造品の製造装置を示す説明図である。
【図4】 軸傾斜角が変化したディスク状鍛造品の製造装置を示す説明図である。
【図5】 本発明の一実施例に係るディスク状鍛造品の製造方法を示す工程図である。
【図6】 従来のディスク状鍛造品の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
1 装置ベース
1b 車輪
2 スライド架台
2a 車輪
2b 旋回ベース
3 ユニバーサルジョイント機構
3a 上軸
3b 下軸
3c ユニバーサルジョイント
4 フランジ
5 ダイ
6 鍛造用素材
7 リング状素材
10 鍛造品
11 ポンチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to manufacturing apparatus for disc-shaped forging. For example, the present invention is applied to the manufacture of a disk-shaped forged product such as an impeller cover.
[0002]
[Prior art]
A conventional forging process of a disk-shaped forged product such as an impeller cover will be described with reference to FIG.
In the conventional method, the material 01 molded as shown in FIG. 6A is subjected to a hole expanding operation for determining the inner diameter of the material 01 as shown in FIG. 6B (in addition, the hole expanding operation is completed). The material thus obtained is indicated by reference numeral 02).
[0003]
Next, as shown in FIG. 6 (c), a wedge-shaped tool 04 is used to perform a back-cutting operation for extruding the meat of the buttocks (note that the material for which the back-cutting operation has been completed is indicated by reference numeral 03). Yes.)
Subsequently, as shown in FIG. 6 (d), rough machining of the heel portion is performed using a flat tool 06 (note that the material after the rough machining is indicated by reference numeral 05).
Thereafter, as shown in FIG. 6E, in the forging finishing process, the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional technical processing method, the ridgeline (the shape of the outer peripheral portion) of the main part shape of the material is formed along the mold 07, but the inner peripheral portion of the material is not formed by molding, so that the finishing dimension is set. On the other hand, there is a drawback that there is a lot of extra material and the dimensional accuracy is poor.
[0005]
In addition, since the boss portion 05a of the forged product is formed by die forming, a large number of dies 07 are required to meet various specifications, and the cost is increased.
In addition, “finish” in the present application means finishing as a forged product, and means a dimension including machining allowance.
[0006]
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a disk-shaped forged product that can reduce dimensional accuracy and machining allowance and can greatly contribute to the reduction of machining costs.
[0007]
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Disc-shaped forging manufacturing apparatus according to
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
An apparatus for manufacturing a disk-shaped forged product according to the present embodiment is shown in FIGS.
As shown in the figure, the
The upper surface of the
[0010]
The
Therefore, the
A ring-shaped swivel base 2b is attached to the
[0011]
The universal joint mechanism 3 is configured by connecting an upper shaft 3a and a lower shaft 3b by a universal joint 3c.
The upper shaft 3a is inserted into the turning base 2b of the
In addition, the upper shaft 3a is disposed in an inclined state with respect to the horizontal plane, and the lower shaft 3b is disposed in a state in which the axial direction coincides with the A direction and is parallel to the horizontal plane.
[0012]
Therefore, in the universal joint mechanism 3, when the lower shaft 3b turns around the axis, this turning force is transmitted to the upper shaft 3a via the universal joint 3c, and the upper shaft 3a turns around the axis.
[0013]
Further, when the lower shaft 3b moves in the axial direction (arrow B direction), the
In this way, when the
[0014]
In FIG. 1, the axis inclination angle is α, in FIG. 3, the axis inclination angle is β, and in FIG. 4, the axis inclination angle is γ.
The axis inclination angle has a relationship of γ>α> β.
That is, in FIGS. 1, 3 and 4, the shaft inclination angle when the
That is, the inclination angle of the upper shaft 3a of the universal joint mechanism 3 is determined by changing the position of the lower shaft 3b of the universal joint mechanism 3.
[0015]
The flange 4 is welded or mechanically attached to the upper shaft 3 a of the universal joint mechanism 3.
A
When forging the outer peripheral surface of the forged
[0016]
The disk forged product manufacturing apparatus of the present embodiment having the above-described configuration is used in the manufacturing process shown in FIG.
First, as shown in FIG. 5A, each material is cut into an appropriate size from the bar-shaped forging material 6.
[0017]
Next, as shown in FIG.5 (b), a hole is drilled and the ring-shaped raw material 7 is made.
Subsequently, a disk-shaped forged product is manufactured from the ring-shaped material 7 by the method described below.
This process will be described with reference to FIG.
First, the
[0018]
Next, the gap between the
Subsequently, after the end of one round forging in the circumferential direction, the
[0019]
When the shape of the ring material 7 is optimal with respect to the target shape of the forged product, the final stage, that is, this is repeated as many times as necessary, and forging is performed until the gap between the
In the case of another product in which the ridgeline of the
[0020]
Even if the same product has a slight dimension shortage, it can be finely corrected by the same method.
In addition, when the boss part or the flange part is biased in the middle of the forging process, the lower shaft 3b of the universal joint mechanism 3 is moved to reduce the shaft inclination angle β as shown in FIG. 4 (α> β), as shown in FIG. 4, by conversely increasing the axis inclination angle γ (γ> α), the boss portion 10a periphery of the forged
[0021]
Thus, according to the present invention, the shape can be corrected and formed by appropriately combining the movement of the molding point, that is, the movement of the
Furthermore, the present invention can be processed with a plurality of pairs of punches and dies even if the shape is similar to a certain range, even if it is not an all-type mold, and thus greatly contributes to cost reduction by this aspect.
[0022]
[0023]
[0024]
【The invention's effect】
Furthermore, the disc-shaped forgings manufacturing apparatus according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram showing an apparatus for producing a disk-shaped forged product according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow II in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an apparatus for producing a disk-shaped forged product with a changed shaft inclination angle.
FIG. 4 is an explanatory view showing an apparatus for producing a disk-shaped forged product with a changed shaft inclination angle.
FIG. 5 is a process diagram showing a manufacturing method of a disk-shaped forged product according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process diagram showing a conventional method for manufacturing a disk-shaped forged product.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
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JP10239698A JP3712524B2 (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Disc forged product manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH11290982A JPH11290982A (en) | 1999-10-26 |
JP3712524B2 true JP3712524B2 (en) | 2005-11-02 |
Family
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Family Applications (1)
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JP10239698A Expired - Lifetime JP3712524B2 (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Disc forged product manufacturing equipment |
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1998
- 1998-04-14 JP JP10239698A patent/JP3712524B2/en not_active Expired - Lifetime
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