JP5161292B2

JP5161292B2 - Forging roll

Info

Publication number: JP5161292B2
Application number: JP2010262507A
Authority: JP
Inventors: 秀司西原
Original assignee: 住友重機械テクノフォート株式会社
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2011045932A

Description

本発明は、フォージングロールに関する。 The present invention relates to a forging roll.

フォージングロールは、対向した上下一対のロール軸と、この上下一対のロール軸にそれぞれ取り付けられた上下一対の金型を有する装置であり、上下一対のロール軸の円周方向における所定の角度範囲には、同一円周上に一つの金型が取り付けられている。そして、上下一対の金型は、上下一対のロール軸を回転させたときに、上下一対の金型によって一対のロール軸間に被成形材料を噛み込むことができるようにロール軸に取り付けられている（例えば、特許文献１）。 The forging roll is a device having a pair of upper and lower roll shafts opposed to each other and a pair of upper and lower molds respectively attached to the pair of upper and lower roll shafts, and a predetermined angular range in the circumferential direction of the pair of upper and lower roll shafts Are attached with one mold on the same circumference. The pair of upper and lower molds are attached to the roll shaft so that when the pair of upper and lower roll shafts are rotated, the molding material can be caught between the pair of roll shafts by the pair of upper and lower molds. (For example, Patent Document 1).

かかるフォージングロールでは、上下一対のロール軸間に被成形材料を配設して、上下一対のロール軸を回転させることにより、一対のロール軸間において、上下一対の金型によって被成形材料を成形する。成形作業は以下の手順で行われる。 In such a forging roll, a molding material is disposed between a pair of upper and lower roll shafts, and the pair of upper and lower roll shafts is rotated, whereby the molding material is placed between the pair of roll shafts by a pair of upper and lower molds. Mold. The molding operation is performed according to the following procedure.

まず、図６（Ａ）に示すように、成形時において、被成形材料Ｓは、一対のロール軸101間を挿通され、マニプレータＭと反対側の待機位置に配置される。この待機位置への配置は、一対のロール軸101間に上下一対の金型102が存在しない状態で行われる。
ついで、ロール軸101の回転に合わせて、被成形材料ＳはマニプレータＭと一緒に移動させると、上下一対の金型102によって一対のロール軸101間に被成形材料Ｓが噛み込まれる。すると、被成形材料Ｓは、上下一対の金型102に挟まれながらロール軸101の半径方向に移動されるので、その軸方向に沿って連続して成形される（図６（Ｂ）〜（Ｃ））。
したがって、フォージングロールを利用すれば、被成形材料をその軸方向に沿って所定の断面や所定の軸径に成形することができる。 First, as shown in FIG. 6A, during molding, the molding material S is inserted between the pair of roll shafts 101 and placed at a standby position opposite to the manipulator M. The arrangement at the standby position is performed in a state where there is no pair of upper and lower molds 102 between the pair of roll shafts 101.
Next, when the molding material S is moved together with the manipulator M in accordance with the rotation of the roll shaft 101, the molding material S is caught between the pair of roll shafts 101 by the pair of upper and lower molds 102. Then, since the molding material S is moved in the radial direction of the roll shaft 101 while being sandwiched between the pair of upper and lower molds 102, it is continuously molded along the axial direction (FIGS. 6B to 6B). C)).
Therefore, if the forging roll is used, the material to be molded can be formed into a predetermined cross section or a predetermined shaft diameter along the axial direction thereof.

そして、かかるフォージングロールは、通常、ロール軸101の軸方向に沿って複数工程の金型対が並んで取り付けられており、この複数工程の金型対によって被成形材料は順次成形される。 Such forging rolls are usually provided with a plurality of mold pairs arranged side by side along the axial direction of the roll shaft 101, and the molding material is sequentially molded by the plurality of mold pairs.

しかるに、従来のフォージングロールでは、一つの金型ではそのロール軸の円周方向に沿った長さだけしか成形することができない。しかも、ロール軸は、その軸間距離を一定に保ったまま同一の方向に連続して回転しているので、一つの金型では一回しか成形を行うことができない。このため、成形量が大きい製品や長尺の製品では、ロール軸に設けられる金型数を増やして、成形工数を増やさなければならない。しかし、金型が増えると、金型を取り付ける領域を広くするためにロール軸を長くしなければならず、必然的に装置も大型化してしまうという問題があった。
また、一つの金型で成形できる長さを長くすれば金型数の増加は防ぐことができるが、そのためには金型の長さを長くしなければならない。すると、ロールの円周方向の長さも長くしなければならないから、ロール軸の直径を大きくせざるを得ず、この場合も装置の大型化は避けられない。 However, in the conventional forging roll, only one length along the circumferential direction of the roll axis can be formed with one mold. Moreover, since the roll shaft is continuously rotated in the same direction while keeping the distance between the axes constant, one roll can be formed only once. For this reason, in a product with a large molding amount or a long product, the number of molds provided on the roll shaft must be increased to increase the number of molding steps. However, as the number of molds increases, there is a problem that the roll shaft must be lengthened in order to widen the area where the molds are attached, and the apparatus is inevitably enlarged.
In addition, if the length that can be molded by one mold is increased, the number of molds can be prevented from increasing, but for this purpose, the length of the mold must be increased. Then, since the length of the roll in the circumferential direction must be increased, the diameter of the roll shaft must be increased, and in this case as well, an increase in the size of the apparatus is inevitable.

特開平１０−２７２５３３号JP-A-10-272533

本発明は上記事情に鑑み、装置を大型化することなく、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造ができるフォージングロールを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a forging roll capable of manufacturing a product with a large molding amount or a long product without increasing the size of the apparatus.

第１発明のフォージングロールにおける成形方法は、一対のロール軸と、該一対のロール軸の外周面に設けられた一対の金型とを備え、該一対のロール軸間において前記一対の金型によって被成形材料を成形するフォージングロールにおける成形方法であって、前記一対の金型における前記被成形材料を成形する成形領域において、該成形領域内における軽負荷領域において前記被成形材料を成形する際には、該成形領域内の他の部分において前記被成形材料を成形する場合に比べて前記一対のロール軸の回転速度を速くすることを特徴とする。
第２発明のフォージングロールにおける成形方法は、一対のロール軸と、該一対のロール軸の外周面に設けられた一対の金型とを備え、該一対のロール軸間において前記一対の金型によって被成形材料を成形するフォージングロールにおける成形方法であって、前記一対の金型における前記被成形材料を成形する成形領域において、該成形領域内における重負荷領域において前記被成形材料を成形する際には、該成形領域内の他の部分において前記被成形材料を成形する場合に比べて前記一対のロール軸の回転速度を遅くすることを特徴とする。 A forming method for a forging roll according to a first aspect of the present invention includes a pair of roll shafts and a pair of molds provided on an outer peripheral surface of the pair of roll shafts, and the pair of molds between the pair of roll shafts. a molding method in forging rolls for molding to be molded material by, in the molding area for molding the the molded material prior Symbol pair of molds, molding the the molded material in the low load region in the molding area In this case, the rotational speed of the pair of roll shafts is increased as compared with the case where the molding material is molded in the other part of the molding region .
The forming method for the forging roll of the second invention comprises a pair of roll shafts and a pair of molds provided on the outer peripheral surface of the pair of roll shafts, and the pair of molds between the pair of roll shafts. A forming method in a forging roll for forming a material to be molded by: forming a material in a heavy load region in the molding region in a molding region for molding the material to be molded in the pair of molds. In this case, the rotational speed of the pair of roll shafts is reduced as compared with the case where the material to be molded is molded in the other part in the molding region .

第１発明によれば、金型対によって被成形材料を成形するときに、軽負荷領域において被成形材料を成形するときにロール軸の回転速度を他の部分よりも速くすれば、駆動手段に加わる負荷を抑えつつ、成形時間を短縮させることができるから、作業効率を向上させることができる。
第２発明によれば、成形負荷に合わせてロール軸の回転速度を調整するので、駆動手段に加わる負荷を抑えつつ、成形時間を短縮させることができるから、作業効率を向上させることができる。金型対によって被成形材料を成形するときに、重負荷領域において被成形材料を成形するときにロール軸の回転速度を他の部分よりも遅くすれば、過大な性能を有する駆動手段を使用する必要がなくなるので、駆動手段を小型化することができ、装置も小型化することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the molding material is molded by the mold pair, when the molding material is molded in the light load region, if the rotational speed of the roll shaft is made faster than the other parts , the driving means Since the molding time can be shortened while suppressing the applied load, the working efficiency can be improved.
According to the second invention, since the rotation speed of the roll shaft is adjusted according to the molding load, the molding time can be shortened while suppressing the load applied to the driving means, so that the working efficiency can be improved. When molding the molding material with the mold pair, if the rotational speed of the roll shaft is made slower than other parts when molding the molding material in the heavy load region, driving means having excessive performance is used. Since it becomes unnecessary, the driving means can be reduced in size, and the apparatus can also be reduced in size.

本実施形態のフォージングロール１の概略側面図である。It is a schematic side view of the forging roll 1 of this embodiment. 本実施形態のフォージングロール１の概略平面図である。It is a schematic plan view of the forging roll 1 of this embodiment. （Ａ）は図１のIII−III線概略断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。(A) is the III-III line schematic sectional drawing of FIG. 1, (B) is the BB sectional view taken on the arrow of (A). 本実施形態のフォージングロール１による成形作業の説明図である。It is explanatory drawing of the shaping | molding operation | work by the forging roll 1 of this embodiment. 他の実施形態のフォージングロール１の概略側面図である。It is a schematic side view of the forging roll 1 of other embodiment. 従来のフォージングロールによる成形作業の説明図である。It is explanatory drawing of the shaping | molding operation | work by the conventional forging roll.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のフォージングロール１の概略側面図である。図２は本実施形態のフォージングロール１の概略平面図である。図３（Ａ）は図１のIII−III線概略断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a forging roll 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view of the forging roll 1 of the present embodiment. 3A is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図１および図２において符号１は、本実施形態のフォージングロールを示している。このフォージングロール１は、上下一対のロール軸２，２を備えている。この上下一対のロール軸２，２は、中心軸同士が互いに平行となるように配設されており、その基端がフォージングロール１のフレーム５に回転可能に取り付けられている。 1 and 2, reference numeral 1 indicates the forging roll of the present embodiment. The forging roll 1 includes a pair of upper and lower roll shafts 2 and 2. The pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 are disposed so that the central axes are parallel to each other, and the base ends thereof are rotatably attached to the frame 5 of the forging roll 1.

図３に示すように、この上下一対のロール軸２，２の基端にはそれぞれ歯車２ａが設けられており、各歯車２ａは、上下一対のサーボモータ３，３の主軸に取り付けられている歯車とそれぞれ噛み合っている。つまり、上下一対のサーボモータ３，３によって、上下一対のロール軸２，２は、それぞれ独立して駆動できるように構成されているのである。 As shown in FIG. 3, gears 2 a are provided at the base ends of the pair of upper and lower roll shafts 2, 2, and each gear 2 a is attached to the main shaft of the pair of upper and lower servomotors 3, 3. It meshes with each gear. That is, the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 can be independently driven by the pair of upper and lower servomotors 3 and 3.

なお、上下一対のロール軸２，２を、上下一対のサーボモータ３，３の主軸に直接連結して駆動してもよい。
さらになお、上下一対のサーボモータ３は、通常、同時に作動停止するように制御されており、しかも、上下一対のロール軸２，２が互いに逆方向に同じ回転速度で回転するように制御されているが、上下一対のサーボモータ３は必ずしも同時に作動停止させたり同じ回転速度で作動させたりする必要はなく、異なるタイミングで作動停止させたり異なる回転速度で作動させることも可能である。 Note that the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 may be driven by being directly connected to the main shafts of the pair of upper and lower servomotors 3 and 3.
Furthermore, the pair of upper and lower servo motors 3 are normally controlled to be stopped simultaneously, and the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 are controlled to rotate in the opposite directions at the same rotational speed. However, the pair of upper and lower servo motors 3 do not necessarily have to be deactivated at the same time or operated at the same rotational speed, and can be deactivated at different timings or operated at different rotational speeds.

図１に示すように、上下一対のロール軸２，２の外周面には、金型対Ｍの上方の金型Ｍａおよび下方の金型Ｍｂが取り付けられている。そして、上下の金型Ｍａ，Ｍｂは、一対のロール軸２が回転したときに、上下の金型Ｍａ，Ｍｂ同士の間に被成形材料を噛み込むように上下一対のロール軸２，２に取り付けられている As shown in FIG. 1, the upper mold Ma and the lower mold Mb of the mold pair M are attached to the outer peripheral surfaces of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2. The upper and lower molds Ma and Mb are formed on the pair of upper and lower roll axes 2 and 2 so that when the pair of roll axes 2 rotate, the material to be molded is bitten between the upper and lower molds Ma and Mb. Attached

図３に示すように、上下一対のロール軸２，２は、それぞれ２つの軸受部５ａを介してフレーム５に回転可能に保持されている。そして、上下一対のロール軸２，２のうち、下方のロール軸２と各軸受部５ａとの間には、軸間調整機構２０の偏心部材２１がそれぞれ設けられている。各偏心部材２１は、略円筒状であって前記軸受部５ａに取り付けられる軸状部を有する部材であり、その軸方向（図３（Ａ）では左右方向）を貫通する貫通孔２１ｈを有している。この貫通孔２１ｈは、その中心Ｏ_２が偏心部材２１の中心Ｏ_１から偏心した状態となるように形成されている（図３（Ｂ））。 As shown in FIG. 3, the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 are rotatably held by the frame 5 through two bearing portions 5a. Of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2, an eccentric member 21 of the inter-axis adjustment mechanism 20 is provided between the lower roll shaft 2 and each bearing portion 5 a. Each eccentric member 21 is a member that has a substantially cylindrical shape and has a shaft-shaped portion that is attached to the bearing portion 5a, and has a through-hole 21h that passes through its axial direction (left-right direction in FIG. 3A). ing. The through hole 21h is formed such that its center O ₂ is eccentric from the center O ₁ of the eccentric member 21 (FIG. 3B).

各偏心部材２１における軸方向の一端部の外周面には、歯車部２１ｂが設けられている。各偏心部材２１の歯車部２１ｂには、それぞれピニオン２２ａが噛み合っており、各ピニオン２２ａは、回転軸２２ｂに取り付けられており、この回転軸２２ｂがサーボモータ等の偏心部材回転手段２２の主軸に取り付けられている。
このため、偏心部材回転手段２２を作動させれば、各ピニオン２２ａを介して、各偏心部材２１の歯車部２１ｂに回転力が伝達され、各偏心部材２１は同じだけ回転する。すると、偏心部材２１の貫通孔２１ｈに取り付けられているロール軸２は、偏心部材２１の回転にともなって、上方のロール軸２と平行に上下に移動するから、上下一対のロール軸２，２間の距離を変化させることができる。 A gear portion 21 b is provided on the outer peripheral surface of one end portion in the axial direction of each eccentric member 21. A pinion 22a is engaged with the gear portion 21b of each eccentric member 21, and each pinion 22a is attached to a rotary shaft 22b. It is attached.
For this reason, if the eccentric member rotating means 22 is operated, a rotational force is transmitted to the gear portion 21b of each eccentric member 21 through each pinion 22a, and each eccentric member 21 rotates by the same amount. Then, since the roll shaft 2 attached to the through hole 21h of the eccentric member 21 moves up and down in parallel with the upper roll shaft 2 as the eccentric member 21 rotates, the pair of upper and lower roll shafts 2, 2 The distance between can be changed.

なお、上下一対のロール軸２，２の軸間距離を調節する機構は上記のごとき機構に限られない。例えば、シリンダ機構やウエッジ機構などによって軸受部５ａとともにロール軸２を昇降させる構成としてもよく、上下一対のロール軸２，２が互いに平行に保たれたまま昇降できる機構であればよく、とくに限定されない。 The mechanism for adjusting the distance between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is not limited to the mechanism described above. For example, the roll shaft 2 may be moved up and down together with the bearing portion 5a by a cylinder mechanism, a wedge mechanism, or the like, as long as the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 can be moved up and down while being kept parallel to each other. Not.

また、図１に示すように、本実施形態のフォージングロール１は、被成形材料を供給する材料移動手段１０を備えている。この材料移動手段１０は、先端に被成形材料を把持する把持部１１ａを有する移動部材１１を備えており、この移動部材１１は、上下一対のロール軸２，２間の空間に向かって直線的に進退するように設けられている。 Moreover, as shown in FIG. 1, the forging roll 1 of this embodiment is provided with the material moving means 10 which supplies a molding material. The material moving means 10 includes a moving member 11 having a gripping portion 11a for gripping a material to be molded at the tip, and the moving member 11 is linear toward the space between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2. It is provided to advance and retreat.

上記のごとき構成を有する本実施形態のフォージングロール１による成形作業を説明する。
図４は本実施形態のフォージングロール１による成形作業の説明図である。同図（Ａ）に示すように、成形を開始するときには、被成形材料Ｓは、材料移動手段１０に支持された状態で一対のロール軸２を挟んで材料移動手段１０と反対側の位置（以下、待機位置という）に配置される。そして、この状態から上下一対のサーボモータ３を作動すれば、一対のロール軸２は図中矢印に示す方向に所望の回転速度で回転する。
このとき、材料移動手段１０によって、被成形材料Ｓを材料移動手段１０に向かって（図４では右方に向かって）、一対のロール軸２に設けられている上下の金型Ｍａ１，Ｍｂ１による成形速度に対応した速度で移動させる。すると、被成形材料Ｓは上下の金型Ｍａ，Ｍｂに挟まれて、所望の断面形状に成形される（図４（Ｂ））。 A forming operation by the forging roll 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a forming operation by the forging roll 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, when molding is started, the molding material S is supported by the material moving means 10 and is positioned opposite to the material moving means 10 with the pair of roll shafts 2 interposed therebetween ( (Hereinafter referred to as a standby position). When the pair of upper and lower servo motors 3 are operated from this state, the pair of roll shafts 2 rotate at a desired rotational speed in the direction indicated by the arrows in the figure.
At this time, the material moving means 10 causes the molding material S to move toward the material moving means 10 (to the right in FIG. 4) by the upper and lower molds Ma1, Mb1 provided on the pair of roll shafts 2. Move at a speed corresponding to the molding speed. Then, the molding material S is sandwiched between the upper and lower molds Ma and Mb and molded into a desired cross-sectional shape (FIG. 4B).

やがて成形が終了し、被成形材料Ｓは上下一対のロール軸２，２間から離脱する。そして、上下一対のロール軸２，２に対して材料移動手段１０側の位置（以下、成形終了位置という）まで被成形材料Ｓが移動すると、材料移動手段１０による被成形材料Ｓの移動が停止される。同時に、上下一対のサーボモータ３も停止し上下一対のロール軸２，２の回転も停止する（図４（Ｃ））。 Soon, the molding is completed, and the molding material S is separated from the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2. Then, when the molding material S moves to a position on the material moving means 10 side (hereinafter referred to as a molding end position) with respect to the pair of upper and lower roll shafts 2, 2, the movement of the molding material S by the material moving means 10 stops. Is done. At the same time, the pair of upper and lower servo motors 3 are also stopped, and the rotation of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is also stopped (FIG. 4C).

上下一対のロール軸２，２の回転が停止すると、軸間調節機構２０が作動して偏心部材２１が回転して、下方のロール軸２が上方に移動され（図４（Ｃ）の矢印の方向）、上下一対のロール軸２，２間の距離Ｄが短くなるように調整される。 When the rotation of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is stopped, the inter-axis adjusting mechanism 20 is operated, the eccentric member 21 is rotated, and the lower roll shaft 2 is moved upward (indicated by the arrow in FIG. 4C). Direction), the distance D between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is adjusted to be shorter.

そして、上下一対のロール軸２，２間の軸間距離調整が終了すると、上下一対のサーボモータ３が作動する。このとき、図４（Ｄ）に示すように、上下一対のサーボモータ３は、一対のロール軸２が図中矢印に示す方向、つまり、前回の成形時と逆方向に回転する。
材料移動手段１０も、前回の成形時とは逆方向、つまり、成形終了位置から待機位置に向かって（図４では左方に向かって）、一対のロール軸２，２に設けられている上下の金型Ｍａ１，Ｍｂ１による成形速度に対応した速度で移動させる。すると、被成形材料Ｓは、再び上下の金型Ｍａ，Ｍｂに挟まれ成形される（図４（Ｅ））。
このとき、軸間調節機構２０によって上下一対のロール軸２，２の距離Ｄが短くなっているから、被成形材料Ｓは、その断面がさらに小さくなるように成形される。 When the inter-axis distance adjustment between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is completed, the pair of upper and lower servo motors 3 are operated. At this time, as shown in FIG. 4D, in the pair of upper and lower servo motors 3, the pair of roll shafts 2 rotate in the direction indicated by the arrows in the drawing, that is, in the direction opposite to the previous molding.
The material moving means 10 is also provided in the up and down directions provided in the pair of roll shafts 2 and 2 in the reverse direction from the previous molding, that is, from the molding end position toward the standby position (to the left in FIG. 4). The molds Ma1, Mb1 are moved at a speed corresponding to the molding speed. Then, the molding material S is again sandwiched between the upper and lower molds Ma and Mb (FIG. 4E).
At this time, since the distance D between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is shortened by the inter-axis adjusting mechanism 20, the molding material S is molded such that its cross section is further reduced.

再び成形が終了して、被成形材料Ｓが上下一対のロール軸２，２間から離脱し、待機位置まで移動すると、材料移動手段１０による被成形材料Ｓの移動が停止され、上下一対のサーボモータ３も停止し上下一対のロール軸２，２の回転も停止する（図４（Ｆ））。 When the molding is finished again and the molding material S is separated from the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 and moves to the standby position, the movement of the molding material S by the material moving means 10 is stopped, and the pair of upper and lower servos. The motor 3 is also stopped, and the rotation of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is also stopped (FIG. 4F).

上下一対のロール軸２，２の回転も停止すると、再び軸間調節機構２０が作動して偏心部材２１が回転し、下方のロール軸２がさらに上方向に移動され、上下一対のロール軸２，２間の距離Ｄがさらに短くなるように調整される。 When the rotation of the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is also stopped, the inter-axis adjusting mechanism 20 is actuated again, the eccentric member 21 is rotated, the lower roll shaft 2 is further moved upward, and the pair of upper and lower roll shafts 2 is moved. , 2 is adjusted to be further shortened.

そして、上下一対のロール軸２，２の軸間距離調整が終了すると、再び上下一対のサーボモータ３が作動する。このときには、上下一対のサーボモータ３は、一対のロール軸２が前回の成形時と逆方向に回転し、被成形材料Ｓは、上下の金型Ｍａ１，Ｍｂ１による成形速度に対応した速度で、材料移動手段１０によって待機位置から成形終了位置に向かって移動され、さらに被成形材料Ｓが成形される（図４（Ａ）、（Ｂ））。 When the adjustment of the distance between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is completed, the pair of upper and lower servo motors 3 are operated again. At this time, the pair of upper and lower servomotors 3 rotate the pair of roll shafts 2 in the opposite direction to the previous molding, and the molding material S is at a speed corresponding to the molding speed of the upper and lower molds Ma1, Mb1, The material moving means 10 moves from the standby position toward the molding end position, and the molding material S is further molded (FIGS. 4A and 4B).

上記工程を繰り返すことによって、同一の金型対Ｍによって被成形材料Ｓを複数回成形することができ、被成形材料Ｓを所望の形状まで成形することができる。 By repeating the above steps, the molding material S can be molded a plurality of times with the same mold pair M, and the molding material S can be molded to a desired shape.

以上のごとく、本実施形態のフォージングロール１では、被成形材料Ｓに一対のロール軸２，２間を往復させ、かつ、被成形材料Ｓの移動方向に合わせて一対のロール軸２，２の回転方向を変化させている。しかも、一対のロール軸２，２の回転方向を変える前にロール軸間距離Ｄを調整しているから、一つの金型対Ｍで複数工程分の成形を行うことができる。
すると、被成形材料Ｓの成形工数が増えても、一対のロール軸２，２に取り付ける金型対Ｍの増加を抑えることができるから、成形量の大きい製品や長尺な製品の製造する場合でも、一対のロール軸２，２の大型化を防ぐことができ、装置の大型化を防ぐことができる。 As described above, in the forging roll 1 of the present embodiment, the pair of roll shafts 2, 2 is reciprocated between the pair of roll shafts 2, 2 in the molding material S and in accordance with the moving direction of the molding material S. The direction of rotation is changed. In addition, since the roll axis distance D is adjusted before the rotation direction of the pair of roll shafts 2 and 2 is changed, the molding for a plurality of steps can be performed with one mold pair M.
Then, even if the molding man-hours of the molding material S increase, an increase in the pair of molds M attached to the pair of roll shafts 2 and 2 can be suppressed, so that a product with a large molding amount or a long product is manufactured. However, an increase in the size of the pair of roll shafts 2 and 2 can be prevented, and an increase in the size of the apparatus can be prevented.

また、サーボモータ３によってロール軸２を駆動しているので、ロール軸２の回転速度を容易に変更することができる。すると、成形工程ごとにロール軸２の回転速度を変化させたり、金型対Ｍが成形を行っている途中でロール軸２の回転速度を変化させたりすることもできる。そして、成形負荷に応じて成形速度を変えることも可能である。 Further, since the roll shaft 2 is driven by the servo motor 3, the rotation speed of the roll shaft 2 can be easily changed. Then, the rotational speed of the roll axis | shaft 2 can be changed for every shaping | molding process, and the rotational speed of the roll axis | shaft 2 can also be changed in the middle of the metal mold | die pair M shaping | molding. It is also possible to change the molding speed in accordance with the molding load.

通常、一つの金型対Ｍによって被成形材料Ｓを成形するときに、その成形領域全体で成形負荷が同一であることは稀であり、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて、成形負荷が小さい部分（軽負荷領域）や成形負荷が大きい部分（重負荷領域）が存在する。 Normally, when the molding material S is molded by one mold pair M, the molding load is rarely the same in the entire molding region, and the molding load is larger than the molding load averaged over the entire molding region. There is a portion with a small (light load region) and a portion with a large molding load (heavy load region).

すると、成形領域において、軽負荷領域では、サーボモータ３に加わる負荷が小さくなるので、成形負荷が小さい軽負荷領域においてロール軸２の回転速度を速くして成形速度を速くしても、サーボモータ３に加わる成形負荷の増加を抑えることができる。
したがって、金型対Ｍによって被成形材料Ｓを成形するときに、成形領域内において軽負荷領域におけるロール軸２の回転速度を速くすれば、サーボモータ３に加わる負荷を抑えつつ、成形時間を短縮させることができるから、作業効率を向上させることができる。 Then, in the molding region, the load applied to the servo motor 3 is small in the light load region. Therefore, even if the rotational speed of the roll shaft 2 is increased and the molding speed is increased in the light load region where the molding load is small, the servo motor The increase in molding load applied to 3 can be suppressed.
Therefore, when the molding material S is molded by the mold pair M, if the rotational speed of the roll shaft 2 in the light load region is increased in the molding region, the load applied to the servo motor 3 is suppressed and the molding time is shortened. Therefore, working efficiency can be improved.

逆に、成形領域において、重負荷領域では、サーボモータ３に加わる負荷が大きくなるので、成形負荷が大きい重負荷領域においてロール軸２の回転速度を遅くして成形速度を遅くすると、サーボモータ３に加わる成形負荷の増加を抑えることができる。
したがって、金型対Ｍによって被成形材料Ｓを成形するときに、成形領域内において重負荷領域におけるロール軸２の回転速度を遅くすれば、サーボモータ３に加わる負荷を抑えることができる。すると、重負荷領域以外の成形、例えば、軽負荷領域の成形に必要な能力に比べて、必要以上に過大な性能を有するサーボモータ３を使用しなくてよいので、サーボモータ３を小型化することができ、装置も小型化することができる。 On the contrary, in the forming region, the load applied to the servo motor 3 becomes large in the heavy load region. Therefore, if the rotational speed of the roll shaft 2 is slowed down in the heavy load region where the forming load is large, the servo motor 3 is slowed down. It is possible to suppress an increase in the molding load applied to.
Therefore, when the molding material S is molded by the mold pair M, if the rotational speed of the roll shaft 2 in the heavy load region is reduced in the molding region, the load applied to the servomotor 3 can be suppressed. Then, it is not necessary to use the servomotor 3 having a performance that is excessively higher than necessary as compared with the capacity required for molding in a region other than the heavy load region, for example, in the light load region. And the device can be miniaturized.

つまり、成形負荷に応じて成形速度を変化させるようにしておけば、サーボモータ３に加わる負荷を抑えつつ成形時間を短縮させることによって作業効率を向上させることができ、また、過大な性能を有するサーボモータ３を使用する必要がなくなりサーボモータ３を小型化でき装置も小型化することができるのである。 In other words, if the molding speed is changed according to the molding load, the working efficiency can be improved by reducing the molding time while suppressing the load applied to the servo motor 3, and the performance is excessive. It is not necessary to use the servo motor 3, and the servo motor 3 can be miniaturized and the apparatus can be miniaturized.

なお、軽負荷領域は、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて成形負荷が小さい部分に限られず、成形負荷が所定の値よりも小さい領域をも含む概念である。同様に、重負荷領域は、成形領域全体を平均した成形負荷に比べて成形負荷が大きい部分に限られず、成形負荷が所定の値よりも大きい領域をも含む概念である。 The light load region is not limited to a portion where the molding load is smaller than the molding load obtained by averaging the entire molding region, and is a concept including a region where the molding load is smaller than a predetermined value. Similarly, the heavy load region is a concept including not only a portion where the molding load is larger than the molding load obtained by averaging the entire molding region but also a region where the molding load is larger than a predetermined value.

また、金型対Ｍが被成形材料Ｓを成形するときに、被成形材料Ｓを成形しながら軸間調整機構２０によってロール軸間距離Ｄを変化させることも可能である。
具体的には、一対のロール軸２，２が回転しながら被成形材料Ｓを成形するのであるが、一対のロール軸２，２の回転に合わせて軸間調整機構２０の偏心部材２１を回転させる。つまり、一対のロール軸２，２の駆動源であるサーボモータ３の回転と同期させて、軸間調整機構２０の偏心部材回転手段２２を、ロール軸間距離Ｄが短くなるように作動させる。すると、一対のロール軸２，２の回転に合わせてロール軸間距離Ｄが短くなるので、被成形材料Ｓを、徐々にその軸径が細くなるように成形することができる。
かかる成形方法は、断面変化の大きい成形に適しており、かかる成形に適用すれば、断面変化の大きい成形を行う場合でも成形工程を削減できるという利点がある。 Further, when the mold pair M molds the molding material S, it is possible to change the roll axis distance D by the inter-axis adjusting mechanism 20 while molding the molding material S.
Specifically, the molding material S is formed while the pair of roll shafts 2 and 2 are rotated, but the eccentric member 21 of the inter-axis adjusting mechanism 20 is rotated in accordance with the rotation of the pair of roll shafts 2 and 2. Let That is, in synchronization with the rotation of the servo motor 3 that is the drive source of the pair of roll shafts 2, 2, the eccentric member rotating means 22 of the inter-axis adjusting mechanism 20 is operated so that the roll axis distance D is shortened. Then, since the distance D between roll axes becomes short according to rotation of a pair of roll shafts 2 and 2, the to-be-molded material S can be shape | molded so that the shaft diameter may become thin gradually.
Such a molding method is suitable for molding with a large change in cross section, and if applied to such molding, there is an advantage that the molding process can be reduced even when molding with a large cross section change is performed.

なお、駆動源はサーボモータ３に限られないが、回転方向や回転速度、回転停止タイミングを自由に制御できるものが好ましい。 The drive source is not limited to the servo motor 3, but a drive source that can freely control the rotation direction, rotation speed, and rotation stop timing is preferable.

さらになお、上記の例では上下一対のロール軸２，２に１組の金型対Ｍを設けた場合を例示しているが、上下一対のロール軸２，２に取り付ける金型対Ｍの数は２組以上でもよい。そして、複数の金型対Ｍを設ける場合には、各金型対Ｍにおける上下の金型Ｍａ，Ｍｂを、ロール軸２の軸方向に沿って並べて配設してもよいし、各ロール軸２において同一の円周上に沿って配設してもよい。 Furthermore, in the above example, the case where a pair of mold pairs M is provided on the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is illustrated, but the number of mold pairs M attached to the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 is illustrated. May be two or more sets. When a plurality of mold pairs M are provided, the upper and lower molds Ma and Mb in each mold pair M may be arranged side by side along the axial direction of the roll shaft 2 or each roll shaft. 2 may be arranged along the same circumference.

図５に示すように、各金型対Ｍにおける上下の金型Ｍａ，Ｍｂを各ロール軸２において同一の円周上に沿って配設した場合、金型対Ｍ１，Ｍ２は、一対のロール軸２，２が回転したときに、対になる上下の金型Ｍａ，Ｍｂ同士の間に被成形材料を噛み込むように上下一対のロール軸２，２に取り付けられる。 As shown in FIG. 5, when the upper and lower molds Ma, Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference in each roll shaft 2, the mold pair M1, M2 is a pair of rolls. When the shafts 2 and 2 are rotated, they are attached to the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2 so that the material to be molded is caught between the upper and lower molds Ma and Mb which are paired.

かかる構成の場合、以下の方法によって金型対Ｍ１，Ｍ２にて成形することができる。
まず、図５において、ロール軸１の中心よりも右方に位置する金型対Ｍ１のみで被成形材料を成形する。このときには、被成形材料を往復移動させながら、金型対Ｍ１のみが被成形材料を挟み込むように一対のロール軸２，２を、所定の角度（例えば、約１８０度）だけ正転逆転させる。
ついで、金型対Ｍ１による成形が終了すると、金型対Ｍ２をロール軸１の中心よりも右方に配置する。つまり、図５の状態から１８０度ロール軸２を回転させる。
そして、金型対Ｍ２のみが被成形材料を挟み込むように一対のロール軸２，２を、所定の角度だけ正転逆転させれば、金型対Ｍ２のみで被成形材料を成形することできる。 In the case of such a configuration, the mold pair M1, M2 can be molded by the following method.
First, in FIG. 5, the molding material is molded only by the mold pair M <b> 1 positioned to the right of the center of the roll shaft 1. At this time, while reciprocating the molding material, the pair of roll shafts 2 and 2 are rotated forward and reverse by a predetermined angle (for example, about 180 degrees) so that only the mold pair M1 sandwiches the molding material.
Next, when the molding by the mold pair M1 is completed, the mold pair M2 is arranged on the right side of the center of the roll shaft 1. That is, the roll shaft 2 is rotated 180 degrees from the state shown in FIG.
If the pair of roll shafts 2 and 2 are rotated forward and reverse by a predetermined angle so that only the mold pair M2 sandwiches the molding material, the molding material can be molded only by the mold pair M2.

以上のごとく、被成形材料を異なる断面形状に成形する工程を連続して行う場合には、図５に示すように各金型対Ｍにおける上下の金型Ｍａ，Ｍｂを各ロール軸２において同一の円周上に沿って配設しておけば、金型対Ｍの交換を行わなくても、複数の金型対Ｍによって連続して成形作業を行うことができる。すると、金型対Ｍの交換に要する時間が不要または短縮できるので、成形作業全体の作業時間を短くすることができる。 As described above, when the process of forming the material to be molded into different cross-sectional shapes is continuously performed, the upper and lower molds Ma and Mb in each mold pair M are identical in each roll shaft 2 as shown in FIG. If it arrange | positions along the circumference | surroundings of this, even if it does not replace | exchange the mold pair M, a shaping | molding operation | work can be continuously performed by the some mold pair M. FIG. Then, since the time required for exchanging the mold pair M is unnecessary or shortened, the working time of the entire molding operation can be shortened.

そして、各金型対Ｍにおける上下の金型Ｍａ，Ｍｂを各ロール軸２において同一の円周上に沿って配設した場合には、両ロール軸２に複数の金型を取り付ける場合であっても、両ロール軸２は金型の幅程度の長さがあればよい。すると、両ロール軸２の軸方向の長さを短くできるから、両ロール軸２が短くなれば装置の幅（図３では左右方向の長さ）も短くでき、装置をコンパクトにすることができる。
しかも、各ロール軸２は、どの工程の金型対Ｍが成形する場合でも、その軸方向における同じ位置で成形荷重を受けることになる。すると、各ロール軸２の軸方向において、成形荷重の加わる位置、つまり、上下の金型Ｍａ，Ｍｂが取り付けられる位置と、各ロール軸２がフレーム５によって支持される位置とを近づけることができる。そして、各ロール軸２に対し成形荷重が加わったときにおいて、各ロール軸２に撓み等が発生することを抑えることができるから、各ロール軸２の耐久性を向上させることができ、各ロール軸２を片持ち支持とすることも可能になる。 When the upper and lower molds Ma and Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference on each roll shaft 2, a plurality of molds are attached to both roll shafts 2. However, both roll shafts 2 should just have the length about the width of a metal mold | die. Then, since the length in the axial direction of both roll shafts 2 can be shortened, if both the roll shafts 2 are shortened, the width of the device (the length in the left-right direction in FIG. 3) can be shortened, and the device can be made compact. .
In addition, each roll shaft 2 receives a molding load at the same position in the axial direction regardless of which mold pair M is molded. Then, in the axial direction of each roll shaft 2, the position where the molding load is applied, that is, the position where the upper and lower molds Ma and Mb are attached can be brought closer to the position where each roll shaft 2 is supported by the frame 5. . And since a bending etc. generate | occur | produce in each roll axis | shaft 2 when a forming load is added with respect to each roll axis | shaft 2, durability of each roll axis | shaft 2 can be improved, and each roll The shaft 2 can be cantilevered.

また、図２および図３に示すように、各ロール軸２を片持ち支持すれば、各ロール軸２における先端を支持する構造物が不要となるから、装置をよりコンパクトな構成とすることができる。
そして、上記のごとき構造物がなくなれば、各ロール軸２に取り付けられている上下の金型Ｍａ，Ｍｂへの接近性も向上するので、複数の金型対Ｍを取り付けても上下の金型Ｍａ，Ｍｂの交換作業を容易にすることができる。
とくに、図３に示すように、フレーム５においてロール軸２の基端部を２つの軸受部５ａで支持するような構成とすれば、その２つの軸受部５ａ間の距離Ｌ１よりも、先端側の軸受部５ａからロール軸２の軸方向における金型Ｍの中心までの距離Ｌ２を短くできる。すると、片持ち支持構造とした場合でも、ロール軸２の剛性を確保しやすくなり、ロール軸２の耐久性や安定性をより高くすることができる。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, if each roll shaft 2 is cantilevered, a structure for supporting the tip of each roll shaft 2 is not required, and thus the apparatus can be configured more compactly. it can.
If the structure as described above is eliminated, the accessibility to the upper and lower molds Ma, Mb attached to each roll shaft 2 is also improved. Therefore, even if a plurality of mold pairs M are attached, the upper and lower molds are attached. The replacement work of Ma and Mb can be facilitated.
In particular, as shown in FIG. 3, if the base end portion of the roll shaft 2 is supported by the two bearing portions 5a in the frame 5, the tip side is more than the distance L1 between the two bearing portions 5a. The distance L2 from the bearing portion 5a to the center of the mold M in the axial direction of the roll shaft 2 can be shortened. Then, even when the cantilever support structure is adopted, the rigidity of the roll shaft 2 can be easily secured, and the durability and stability of the roll shaft 2 can be further increased.

さらに、各金型対Ｍにおける上下の金型Ｍａ，Ｍｂを各ロール軸２において同一の円周上に沿って配設した場合、複数の金型対Ｍがあっても、材料移動手段１０は上下一対のロール軸２，２間に被成形材料Ｓを直線的に移動させる機能だけを有していればよくなる。すると、従来のフォージングロールのように、成形終了位置から待機位置に被成形材料Ｓを移動させるときにロール軸２の軸方向に被成形材料Ｓを移動させる必要がない。
よって、材料移動手段１０の構成を簡単にすることができ、しかも、被成形材料Ｓの移動時間も短縮できるから、作業時間を短縮することができ、サイクルタイムを短くすることができる。
そして、材料移動手段１０は成形材料を直線的に移動させればよいので、従来のようにフォージングロール専用の装置を設けなくてもよく、一般的な産業用ロボットを材料移動手段１０として採用することができる。すると、材料移動手段１０の構成を簡単かつコンパクトな構成とすることができ、フォージングロール１全体の構成を簡単かつコンパクトな構成とすることもできる。 Further, when the upper and lower molds Ma, Mb in each mold pair M are arranged along the same circumference in each roll shaft 2, the material moving means 10 is provided even if there are a plurality of mold pairs M. It only needs to have the function of moving the molding material S linearly between the pair of upper and lower roll shafts 2 and 2. Then, unlike the conventional forging roll, it is not necessary to move the molding material S in the axial direction of the roll shaft 2 when the molding material S is moved from the molding end position to the standby position.
Therefore, the configuration of the material moving means 10 can be simplified, and the moving time of the molding material S can be shortened, so that the working time can be shortened and the cycle time can be shortened.
Since the material moving means 10 only needs to move the molding material linearly, it is not necessary to provide a dedicated device for the forging roll as in the prior art, and a general industrial robot is adopted as the material moving means 10. can do. Then, the structure of the material moving means 10 can be made into a simple and compact structure, and the structure of the whole forging roll 1 can also be made into a simple and compact structure.

そして、上記の実施例のように、ロール軸２の同一円周上に複数の金型を設ける場合であれば、各ロール軸２はその直径を大きくすれば円周が長くなるから、各ロール軸２の直径を大きくするだけで、各ロール軸２に取り付けることができる金型対Ｍの数を増やすことができる。 And if it is a case where a some metal mold | die is provided on the same periphery of the roll axis | shaft 2 like said Example, since each roll axis | shaft 2 will increase a circumference, if each diameter is enlarged, each roll will become long. Only by increasing the diameter of the shaft 2, the number of mold pairs M that can be attached to each roll shaft 2 can be increased.

本発明のフォージングロールは、成形負荷が小さい部分や成形負荷が大きい部分が存在する成形を行う装置に適している。 The forging roll of the present invention is suitable for an apparatus that performs molding in which a part having a small molding load or a part having a large molding load exists.

１フォージングロール
２ロール軸
３サーボモータ
１０材料移動手段
Ｍ金型対
Ｍａ上方の金型
Ｍｂ下方の金型
Ｓ被成形材料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forging roll 2 Roll axis | shaft 3 Servo motor 10 Material moving means M Mold pair Ma Upper mold Mb Lower mold S Mold material

Claims

Forming in a forging roll comprising a pair of roll shafts and a pair of molds provided on the outer peripheral surfaces of the pair of roll shafts, and molding a material to be molded by the pair of molds between the pair of roll shafts A method,
In a molding region for molding the molding material in the pair of molds,
When the molding material is molded in the light load region in the molding region, the rotational speed of the pair of roll shafts is increased compared to the case where the molding material is molded in other portions in the molding region. A forming method in a forging roll characterized by:

Forming in a forging roll comprising a pair of roll shafts and a pair of molds provided on the outer peripheral surfaces of the pair of roll shafts, and molding a material to be molded by the pair of molds between the pair of roll shafts A method,
In a molding region for molding the molding material in the pair of molds,
When molding the material to be molded in the heavy load region in the molding region, the rotational speeds of the pair of roll shafts are slower than in the case of molding the material to be molded in other portions in the molding region. molding method in full O over managing role you characterized by.