JP5398290B2 - Crankshaft manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、クランクシャフトの製造方法および製造装置に係り、特に、軽量化のための中空状の複数の孔部をクランクシャフトに形成する技術の改良に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a crankshaft, and more particularly to an improvement in technology for forming a plurality of hollow holes in a crankshaft for weight reduction.
内燃機関のクランクシャフトは、ジャーナル軸部を備えている。ジャーナル軸部には、それと平行なクランクピン部がアームにより連結されている。アーム部にはカウンタウェイト部が形成され、カウンタウェイト部のジャーナル軸部に対する形成位置は、クランクピン部の接続箇所の反対側である。クランクシャフトでは、燃費向上の観点から、クランクピン部に中空状の孔部を形成して軽量化を図ることがある。クランクピン部に孔部を形成した場合でも、クランクシャフトの剛性には影響が少ないので、クランクピン部への孔部の形成は好適である。 A crankshaft of an internal combustion engine includes a journal shaft portion. A crankpin portion parallel to the journal shaft portion is connected by an arm. The arm portion is formed with a counterweight portion, and the formation position of the counterweight portion with respect to the journal shaft portion is on the opposite side of the connecting portion of the crankpin portion. In the crankshaft, from the viewpoint of improving fuel efficiency, a hollow hole may be formed in the crankpin portion to reduce the weight. Even when the hole is formed in the crankpin portion, the rigidity of the crankshaft is hardly affected. Therefore, it is preferable to form the hole in the crankpin portion.
クランクピン部への孔部の形成には、プレスラムの移動方向に対して垂直方向に移動する側方成形用パンチを有する鍛造装置を用いることが考えられる。鍛造装置の側方成形用パンチの駆動源としては、サーボモータや油圧手段に比べて機構が簡単で、ダイセットの外部への設置が不要で、かつプレスのラムの動作にリニアに追従することを可能とするカム機構がよく使用されている。 For the formation of the hole in the crankpin part, it is conceivable to use a forging device having a side forming punch that moves in a direction perpendicular to the moving direction of the press ram. The drive source for the side forming punch of the forging device is simpler than servo motors or hydraulic means, does not require installation outside the die set, and linearly follows the press ram operation. A cam mechanism that enables this is often used.
図6は、カム機構10による側方成形用パンチ20の動作を説明するための概念図である。カム機構10は、カム11、カム11を駆動するカムドライバ12、および、それら部材11,12が摺動自在に支持されるカムホルダ13を備えている。カム11の金型内部側の側面には側方成形用パンチ20が設けられ、カム11の金型外部側の側面は傾斜面であり、カムドライバ12の下面は、初期状態においてカム11の傾斜面から所定間隔をおいて配置され、カム11の作動時にその傾斜面に対して摺動する傾斜面である。カム機構10では、アッパプレート31が、プレスラム(図示略)によって、ロアプレート32へ向けて下方に所定距離移動したとき、カム11とカムドライバ12の互いの傾斜面が接触する。それら傾斜面は、アッパプレート31がさらに下方へ移動すると、互いに摺動し、側方成形用パンチ20が水平方向に沿って金型内部側へ移動する。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the operation of the
しかしながら、上記鍛造装置によりクランクシャフトを成形する場合、クランクシャフトの金型内への配置は、その軸方向がプレスラムの移動方向に対して垂直となるようにしなければならないため、側方形成用パンチ20をクランクシャフトの軸方向からクランクピン部に挿入する必要がある。このため、複数の気筒を有するクランクシャフトの各クランクピン部に孔部を形成する場合、側方形成用パンチ同士が交差してしまう。 However, when the crankshaft is formed by the forging device, the crankshaft is placed in the mold so that its axial direction is perpendicular to the moving direction of the press ram. 20 needs to be inserted into the crankpin portion from the axial direction of the crankshaft. For this reason, when forming a hole in each crankpin portion of a crankshaft having a plurality of cylinders, the side forming punches intersect each other.
具体的には、カム機構10を用いた側方成形では、カム11がプレスラムの移動と連動しているため、カム11に設けられた側方成形用パンチ20は、プレスラムの下死点で、クランクピン部への最大挿入長となり、その後、プレスラムが上死点へ向かって移動するとともに、側方成形用パンチ20は、クランクピン部から引き抜かれる。このため、たとえば図7に示すように、フルカウンタウェイト構造を有する4気筒のクランクシャフト40の各クランクピン部43に孔部44を形成する場合、側方成形用パンチ21,22どうしが交差し、側方成形用パンチ23,24どうしが交差してしまう(図中の破線で囲まれた部分)。このため、プレスラムの上死点から下死点までの1ストローク内で、側方成形用パンチが互いに干渉し合う位置にある複数の孔部の形成を行うことができない。なお、図7の符号41,42は、クランク軸部,クランクアーム部を示している。
Specifically, in the side molding using the
以上のような理由から、カム機構を用いた側方成形は、側方成形用パンチ同士が干渉するような形状を有するクランクシャフトの鍛造に適用することができない。そこで、側方成形用パンチの駆動源として、プレスラムの動作とは独立したサーボモータや油圧手段を使用し、側方成形用パンチに独立制御を行うことにより、上記交差を回避することが考えられる。しかしながら、この技術では、アクチュエータ等の設置のための広いスペースが必要となり作業性・生産性の低下を招くだけでなく、可動範囲がダイセットの外部に拡がるため、プレス設備が大型となってしまう。 For the above reasons, the side molding using the cam mechanism cannot be applied to forging a crankshaft having a shape such that the side molding punches interfere with each other. Therefore, it is conceivable to avoid the above-mentioned intersection by using a servo motor or hydraulic means independent of the operation of the press ram as a drive source of the side forming punch and performing independent control on the side forming punch. . However, this technology requires a large space for installation of actuators and the like, which not only decreases workability and productivity, but also expands the movable range outside the die set, resulting in a large press facility. .
したがって、本発明は、側方成形用パンチの駆動源としてカム機構を用いた場合でも、プレスラムの上死点から下死点までの1ストローク内で、側方成形用パンチが互いに交差し合う位置にある複数の孔部の形成を行うことができるクランクシャフトの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, even when a cam mechanism is used as a drive source for the side molding punch, the positions where the side molding punches intersect each other within one stroke from the top dead center to the bottom dead center of the press ram. It is an object of the present invention to provide a crankshaft manufacturing apparatus and manufacturing method capable of forming a plurality of holes in the above.
本発明のクランクシャフトの製造装置は、下型と、下型に対して移動可能に設けられた上型と、上型の移動方向に対して垂直方向に移動する複数の側方成形用パンチとを有する金型と、上型を下型に対して移動させることにより金型内にクランクシャフトの素材を閉塞して成形するプレスラムと、各側方成形用パンチに設けられ、その側方成形用パンチをプレスラムの移動に連動して金型内部に向けて移動させるカム機構と、側方成形用パンチ同士の干渉を防止するために、側方成形用パンチの少なくとも一方に設けられるとともに、カム機構を介したプレスラムの移動との連動を解除する退避機構とを備え、カム機構は、側方成形用パンチを有するとともに上型の移動方向に対して垂直方向に移動可能に設けられたカムと、プレスラムに固定されてプレスラムと同方向に移動することによりカムを駆動するカムドライバとを有し、退避機構は、その退避機構が設けられた側のカム機構のカムドライバをプレスラムに固定する固定部材と、固定部材によるカムドライバとプレスラムとの固定が解除されたときにカムドライバをプレスラムの移動方向とは逆方向に移動させる退避部材とを有することを特徴としている。 The crankshaft manufacturing apparatus of the present invention includes a lower mold, an upper mold that is movable with respect to the lower mold, and a plurality of side molding punches that move in a direction perpendicular to the movement direction of the upper mold. Provided in each side molding punch, and a press ram for closing and molding the crankshaft material in the mold by moving the upper mold relative to the lower mold. A cam mechanism that moves the punch toward the inside of the mold in conjunction with the movement of the press ram and a cam mechanism that is provided on at least one of the side forming punches to prevent interference between the side forming punches. A retraction mechanism that releases the interlock with the movement of the press ram via the cam mechanism, the cam mechanism has a side forming punch and is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold, Firmly to the press ram And a cam driver that drives the cam by moving in the same direction as the press ram, and the retracting mechanism includes a fixing member that fixes the cam driver of the cam mechanism on the side provided with the retracting mechanism to the press ram, It is characterized by having a retracting member that moves the cam driver in a direction opposite to the moving direction of the press ram when the fixing of the cam driver and the press ram by the member is released .
本発明のクランクシャフトの製造装置では、プレスラムの移動により金型内にクランクシャフトの素材を閉塞して成形するとともに、各側方成形用パンチが、プレスラムの移動に連動したカム機構によって金型の内部方向へ移動することにより、素材の各部位に孔部を形成する。 In the crankshaft manufacturing apparatus of the present invention, the material of the crankshaft is closed and molded in the mold by the movement of the press ram, and each side molding punch is moved to the mold by a cam mechanism linked to the movement of the press ram. By moving in the inner direction, holes are formed in each part of the material.
ここで、側方成形用パンチ同士の干渉を防止するために、側方成形用パンチの少なくとも一方に設けられるとともに、カム機構を介したプレスラムの移動との連動を解除する退避機構を備えているので、一方の側方成形用パンチは、プレスラムの移動に連動したカム機構によって金型内部に向けて移動することにより中空状の孔部を形成した後、退避機構によりプレスラムの移動との連動が解除されて金型の外部方向へ退避して、初期位置へ戻ることができる。そして、他方の側方成形用パンチは、プレスラムの移動に連動したカム機構によって金型の内部方向への移動を開始することができるので、一方の側方成形用パンチと干渉することなく、中空状の孔部を形成することができる。 Here, in order to prevent the side forming punches from interfering with each other, a retraction mechanism is provided that is provided on at least one of the side forming punches and releases the interlock with the movement of the press ram via the cam mechanism. Therefore, after one side forming punch is moved toward the inside of the mold by a cam mechanism linked to the movement of the press ram, a hollow hole is formed, and then the movement of the press ram is linked by the retraction mechanism. It can be released and retracted to the outside of the mold to return to the initial position. The other side molding punch can start moving in the inner direction of the mold by a cam mechanism interlocked with the movement of the press ram. Therefore, the other side molding punch is hollow without interfering with the one side molding punch. Shaped holes can be formed.
具体的には、互いに交差する位置にある側方成形用パンチがN(>2)個ある場合に上記干渉防止手法を適用すると、1番目の側方成形用パンチの金型内部への移動→1番目の側方成形用パンチの金型外部への退避、2番目の側方成形用パンチによる金型内部への移動→2番目の側方成形用パンチによる金型外部への退避、・・・・、N−1番目の側方成形用パンチによる金型内部への移動→N−1番目の側方成形用パンチによる金型外部への退避、N番目の側方成形用パンチによる金型内部への移動を順に実行することができる。 Specifically, when the above-described interference prevention method is applied when there are N (> 2) side forming punches at positions intersecting with each other, the first side forming punch is moved into the mold → Retraction of the first side molding punch to the outside of the mold, movement of the first side molding punch to the inside of the mold → retraction of the first side molding punch to the outside of the mold, ... .., movement into the mold by the (N-1) th side molding punch → retraction to the outside of the mold by the (N-1) th side molding punch, mold by the Nth side molding punch The movement to the inside can be executed in order.
以上のような干渉防止手法を用いることにより、プレスラムの上死点から下死点までの1工程内で、複数の孔部の時間差形成を行うことができるので、複数の孔部を形成するための荷重は、複数の孔部の同時成形を行う場合と比較して、約半分程度に抑制することができる。その結果、プレス設備の小型化を図ることができる。また、以上のように複数の側方成形用パンチの駆動源として、ダイセット内への収納が可能なカム機構を用いることができるので、側方成形用パンチの独立制御を行うアクチュエータ等の外部装置を設置するためのスペースが不要となり、プレス設備の小型化をさらに図ることができ、かつ作業性・生産性の向上を図ることができる。さらに、側方成形用パンチの可動範囲をダイセット内に設定することができるので、作業者の安全性に問題がない。 By using the interference prevention method as described above, a plurality of holes can be formed with a time difference in one process from the top dead center to the bottom dead center of the press ram. This load can be suppressed to about half compared to the case where a plurality of holes are simultaneously formed. As a result, it is possible to reduce the size of the press facility. In addition, as described above, a cam mechanism that can be housed in a die set can be used as a drive source for a plurality of side forming punches. A space for installing the apparatus becomes unnecessary, the press facility can be further downsized, and workability and productivity can be improved. Furthermore, since the movable range of the side forming punch can be set in the die set, there is no problem in the safety of the operator.
本発明のクランクシャフトの製造方法は、以上のようなクランクシャフトの製造装置による複数の孔部の側方成形手法を含む。すなわち、本発明のクランクシャフトの製造方法は、下型と、下型に対して移動可能に設けられた上型と、上型の移動方向に対して垂直方向に移動する複数の側方成形用パンチとを有する金型と、上型を下型に対して移動させるプレスラムと、各側方成形用パンチに設けられたカム機構と、 側方成形用パンチ同士の干渉を防止するために、側方成形用パンチの少なくとも一方に設けられるとともに、カム機構を介したプレスラムの移動との連動を解除する退避機構とを備え、カム機構は、側方成形用パンチを有するとともに上型の移動方向に対して垂直方向に移動可能に設けられたカムと、プレスラムに固定されてプレスラムと同方向に移動するカムドライバとを有し、退避機構は、その退避機構が設けられた側のカム機構のカムドライバをプレスラムに固定する固定部材と、固定部材によるカムドライバとプレスラムとの固定が解除されたときにカムドライバをプレスラムの移動方向とは逆方向に移動させる退避部材とを有し、プレスラムの移動により金型内にクランクシャフトの素材を閉塞して成形するとともに、各側方成形用パンチが、カム機構によってプレスラムの移動に連動して金型の内部方向へ移動することにより、素材の各部位に孔部を形成し、カム機構による側方成形用パンチの移動は、カムドライバがプレスラムの移動方向と同方向に移動して側方成形用パンチが設けられたカムが駆動されることにより行われ、側方成形用パンチによる素材への孔部の形成時、側方成形用パンチ同士が交差するような形状を有する素材を用いる場合、側方成形用パンチ同士が干渉しないように、一方の側方成形用パンチは、孔部の形成終了後、退避機構によりプレスラムの移動との連動が解除されて金型の外部方向へ退避し、他方の側方成形用パンチは、金型の内部方向への移動を開始し、退避機構による一方の側方成形用パンチの退避は、固定部材による固定が解除されたときにカムドライバをプレスラムの移動方向とは逆方向に移動させることにより行われることを特徴としている。
The crankshaft manufacturing method of the present invention includes a method of laterally forming a plurality of holes by the crankshaft manufacturing apparatus as described above. That is, the crankshaft manufacturing method of the present invention includes a lower mold, an upper mold that is movable with respect to the lower mold, and a plurality of side moldings that move in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold. A mold having a punch, a press ram for moving the upper mold relative to the lower mold, a cam mechanism provided in each side molding punch, and a side molding punch to prevent interference between the side molding punches. A retraction mechanism that releases the interlock with the movement of the press ram via the cam mechanism, and the cam mechanism has a side molding punch and moves in the direction of movement of the upper mold. And a cam driver that is fixed to the press ram and moves in the same direction as the press ram. The retraction mechanism is a cam of the cam mechanism on the side where the retraction mechanism is provided. Driver A fixing member for fixing to the press ram, and a retracting member for moving the cam driver in a direction opposite to the moving direction of the press ram when the fixing of the cam driver and the press ram by the fixing member is released. The crankshaft material is closed and molded in the mold, and each side forming punch is moved inward of the mold by the cam mechanism in conjunction with the movement of the press ram. The side molding punch is moved by the cam mechanism when the cam driver is moved in the same direction as the movement direction of the press ram and the cam provided with the side molding punch is driven. When forming a hole in the material with the side forming punch, if using a material having a shape that crosses the side forming punches, the side forming punches In order to prevent the one side molding punch from moving after the hole has been formed, the retraction mechanism releases the interlock with the movement of the press ram and retreats to the outside of the mold. The movement of the mold in the internal direction is started, and the retraction mechanism retracts the one side forming punch. When the fixing member is released, the cam driver moves in the direction opposite to the press ram movement direction. It is characterized by being performed .
本発明のクランクシャフトの製造方法は、干渉防止手法を用いた本発明のクランクシャフトの製造装置と同様な効果を得ることができる。 The crankshaft manufacturing method of the present invention can achieve the same effect as the crankshaft manufacturing apparatus of the present invention using the interference prevention method.
本発明のクランクシャフトの製造装置あるいは製造方法によれば、側方成形用パンチの駆動源としてカム機構を用いた場合でも、プレスラムの上死点から下死点までの1工程内で、複数の孔部の時間差形成を行うことができるので、プレス設備の小型化を図ることができる等の効果を得ることができる。 According to the crankshaft manufacturing apparatus or the manufacturing method of the present invention, even when a cam mechanism is used as a drive source for a side forming punch, a plurality of press rams within a single process from the top dead center to the bottom dead center. Since the hole portion can be formed with a time difference, it is possible to obtain an effect such as miniaturization of the press facility.
(1)実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1,2は、本発明に係る一実施形態のクランクシャフトの製造装置100の概略構成を表している。図1はクランクシャフトの製造装置100の全体構成を表す概略上面図、図2(A)は図1の2A−2A’線の概略側断面図、図2(B)は図1の2B−2B’線の概略側断面図である。図1,2では、図示の便宜上、各部位の図示の省略および図示の簡略を行っている。具体的には、図1ではプレスラム104および荷重調整部105の図示を省略し、図2では金型102の上型103A、下型103B、カムホルダ113h〜116hの図示を簡略化している。図1では、図示の便宜上、側方成形用パンチ111p〜118pおよびカム機構111〜118の相対的位置を厳密に示していない。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a schematic configuration of a
クランクシャフトの製造装置100は、たとえばプレスボルスタ101を備え、プレスボルスタ101上に、プレスラム102が支持されている。 プレスボルスタ101とプレスラム102との間に金型103が配置されている。図1中の符号104は、プレスボルスタ101が載置されるベッドの一面を示している。
The
金型103は、下型103A、上型103B、および、側方成形用パンチ111p〜118pを備えている。金型103内には、予備成形品200が配置される。予備成形品200は、ジャーナル軸部201を備え、ジャーナル軸部201には、アーム部202が設けられている。隣接するアーム部202どうしは、ジャーナル軸部210と平行に配置されたクランクピン部203により連結されている。クランクピン部203はジャーナル軸部201と平行に配置されている。金型103のキャビティ面は、クランクシャフトの予備成形品200に対応する形状を有している。上型103Bは、下型103Aに対して移動可能に設けられている。図2中の符号105は、上型103Bへの初期荷重を調整する荷重調整部(油圧手段やエア圧手段等)である。
The
側方成形用パンチ111p〜118pは、上型103Bの移動方向に対して垂直方向に移動可能に設けられている。側方成形用パンチ111p〜118pは、金型103の側部に形成されたパンチ用孔(図示略)を通じて、金型103の内部に対して挿脱可能となっている。
The
側方成形用パンチ111p〜118pは、プレスラム102の移動に連動して金型103の内部へ移動させるカム機構111〜118を備えている。カム機構111〜118は、カム111c〜118c、カムを駆動するカムドライバ、および、カムおよびカムドライバが摺動自在に支持されるカムホルダ111h〜118hを備えている。
The
カム111c〜118cの金型103内部側の側面には、側方成形用パンチ111p〜118pが設けられている。カム111c〜118cの金型103外部側の側面は傾斜面であり、カムドライバの下面は、カム111c〜118cの傾斜面に対して摺動する傾斜面である。カム機構111〜118では、上型103Bがプレスラム102により下方へ移動したとき、カムドライバとカム111c〜118cの互いの傾斜面が接触する。それら傾斜面は、プレスラム102がさらに下方へ移動すると、互いに摺動し、側方成形用パンチ111p〜118pが水平方向に沿って金型103内部側へ移動する。
カム機構111〜114のカムドライバは、プレスラム102の通過孔102Aで垂直方向に移動可能となるように配置されている。この場合、各カムドライバは、それに対応する側方成形用パンチによる成形完了前まで、下記固定部材により通過孔102A内で固定されている。この場合、カムドライバのカムの傾斜面に対する固定位置は、カム機構111〜114のカムドライバの固定位置よりも、所定距離上方に設定されている。図2(A)では、カム機構113,114のカムドライバ113d,114dおよび固定部材113v,114vを図示しているが、カム機構111,112も、それらと同様な構成のカムドライバおよび固定部材を有している。図2(B)では、カム機構115,116のカムドライバ115d,116dを図示しているが、カム機構117,118も、それらと同様な構成のカムドライバを有している。
The cam drivers of the
カム機構111〜114には、プレスラム102の上死点〜下死点の途中における側方成形完了後に側方成形用パンチ111p〜114pを金型103外部へ退避させるカム退避機構が設けられ、そのカム退避機構は、第1退避部材、第2退避部材、および、上記固定部材を有する。第1退避部材は、たとえばカム111c〜114cの金型103外部側の側面に設けられる弾性部材である。第2退避部材は、たとえばカムドライバの上面に設けられる弾性部材である。固定部材は、側方成形用パンチ111p〜114pの成形完了後、プレスラム102とカム111c〜114cとの連動解除のためにカムドライバの上面からプレスラム102の退避孔102Bへ移動する。固定部材がプレスラム102の退避孔102Bに入ると、カムドライバは第2退避部材により上方へ移動し、カムは第1退避部材により金型103外部側へ退避する。なお、図2(A)では、カム機構113,114の第1弾性部材113s,114および第2弾性部材113t,114tを図示しているが、カム機構111,112も、それらと同様な第1,第2弾性部材を有している。
The
カム機構115〜118には、プレスラム102の下死点で側方成形が完了した後に側方成形用パンチ115p〜118pを金型103外部へ退避させるカム退避機構が設けられ、そのカム退避機構は、第1退避部材を有する。なお、図2(B)では、カム機構115,116の第1退避部材115s,116sを図示しているが、カム機構117,118も、それらと同様な第1退避部材を有している。
The
予備成形品200は、たとえば小〜中排気量のエンジンに設けられる場合、予備成形品200が高温に加熱された状態(たとえば1000〜1200℃)において、孔部形成時の変形を抑制しつつ予備成形品20の保持に必要な金型103への荷重は、たとえば400t程度である。孔部の形成時の荷重は、その形状・断面積にもよるが、鍛造であるため、たとえば100t程度となる。これにより、クランクシャフト製造装置100では、総荷重として1200t程度の成形荷重能力を有するプレスが必要となる。金型103およびカム機構111〜118は、上記のようにプレス用ダイセットに収まるように配置されている。
For example, when the
(2)実施形態の動作
クランクシャフトの製造装置100の動作について、おもに図3〜5を参照して説明する。図4は、図1,2に示すクランクシャフトの製造装置100のプレスラム102のストロークの時間依存性を表し、ストローク変化時における各側方成形用パンチ111p〜118pの動作を説明するためのグラフである。図4,5は、図3に示すプレスラム102のストロークの変化時における各側方成形用パンチ111p〜118pの動作を表す概略上面図である。なお、本実施形態では、カム機構113,114を用いた側方成形用パンチ113p,114pの動作は、カム機構111,112を用いた側方成形用パンチ111p,112pの動作と同様であり、カム機構115,116を用いた側方成形用パンチ115p,116pの動作は、カム機構117,118を用いた側方成形用パンチ117p,118pの動作と同様であるから、以下の説明では、側方成形用パンチ111p,112p,117p,118pの動作をおもに用いている。
(2) Operation | movement of embodiment Operation | movement of the
まず、金型103内にクランクシャフトの予備成形品200を配置する。図4(A)に示すように、側方成形用パンチ111p〜118pは、初期状態において、金型102外部での待機状態にある(図3の状態4A)。続いて、プレスラム102が上死点から下方への移動を開始すると、カム機構111〜118のカムドライバが、それに伴って、下降を開始する。
First, a
すると、カム機構111〜114では、カムドライバ(カム機構113,114では図2(A)の符号113d,114d)の傾斜面が、カム111c〜114cの傾斜面が接触する。そして、それらの傾斜面は、プレスラム102がさらに下降すると、互いに摺動し(図3の点P)、図4(B)に示すように、側方成形用パンチ111p〜114pが水平方向に沿って金型103内部側へ移動する。これにより、側方成形用パンチ111p〜114pは、予備成形品200のクランクピン部203に側方成形を行い、孔部211〜214を形成する(図3の状態4B)。このとき、カム機構115〜118のカムドライバ(カム機構115,116では図2(B)の符号115d,116d)の傾斜面は、カム機構111〜114のカムドライバよりも上方に位置し、カム115c〜118cの傾斜面と接触していない。
Then, in the
次いで、カム111c〜114cのストローク長が最大となり(図3の点Q)、側方成形用パンチ111p〜114pによる孔部211〜214の形成が完了すると、カムドライバの上面を固定していた固定部材(カム機構113,114では図2(A)の符号113v,114v)が、プレスラム102の退避孔102Bへ移動することにより、プレスラム102とカム111c〜114cとの連動が解除される。すると、カムドライバは、第2退避部材(カム機構113,114では図2(A)の符号113t,114t)によりプレスラム102の通過孔102Aを通じて上方へ移動し、カム111c〜114cは、第1退避部材(カム機構113,114では図2(A)の符号113s,114s)により、図4(C)に示すように金型103外部側へ退避する(図3の状態4C)。
Next, when the stroke length of the cams 111c to 114c is maximized (point Q in FIG. 3) and the formation of the
次に、カム111c〜114cが初期位置に戻ると同時に、カム機構115〜118では、カムドライバ(カム機構115,116では図2(B)の符号115d,116d)の傾斜面が、カム115c〜118cの傾斜面が接触する。そして、それらの傾斜面は、プレスラム102がさらに下降すると、互いに摺動し(図3の点R)、図5(A)に示すように、側方成形用パンチ115p〜118pが水平方向に沿って金型103内部側へ移動する。これにより、側方成形用パンチ115p〜118pは、予備成形品200のクランクピン部203に側方成形を行い、孔部215〜218を形成する(図3の状態5A)。
Next, at the same time that the cams 111c to 114c return to the initial positions, the
続いて、プレスラム102が下死点Sに到達したとき、カム115c〜118cのストローク長が最大となり、側方成形用パンチ115p〜118pによる孔部215〜218の形成が完了する。次いで、カムドライバが、プレスラム102の上方への移動に伴って、上昇を開始すると、カム115c〜118cは、第1退避部材(カム機構115,116では図2(B)の符号115s,116s)により、図5(B)に示すように金型103外部側へ退避する(図3の状態5B)。カム115c〜118cが初期位置に戻った後(図3の点T以降、状態5C)、離型ピンが作動することにより(図3の点U)、図5(C)に示すように、孔部211〜218が形成されたクランクシャフト200が離型される。
Subsequently, when the
本実施形態では、以上のような干渉防止手法を用いることにより、プレスラム102の上死点から下死点までの1工程内で、複数の孔部211〜218の時間差形成を行うことができるので、複数の孔部211〜218を形成するための荷重は、複数の孔部211〜218の同時成形を行う場合と比較して、約半分程度に抑制することができる。その結果、プレス設備の小型化を図ることができる。また、以上のように複数の側方成形用パンチ111p〜118pの駆動源として、ダイセット内への収納が可能なカム機構111〜118を用いることができるので、側方成形用パンチ111P〜118Pの独立制御を行うアクチュエータ等の外部装置を設置するためのスペースが不要となり、プレス設備の小型化をさらに図ることができ、かつ作業性・生産性の向上を図ることができる。さらに、側方成形用パンチ111P〜118Pの可動範囲をダイセット内に設定することができるので、作業者の安全性に問題がない。
In the present embodiment, by using the interference prevention method as described above, the time difference formation of the plurality of
100…クランクシャフト製造装置、102…プレスラム、102A…通過孔、102A…退避孔、103…金型、103A…下型、103B…上型、111〜118…カム機構、111c〜118c…カム、113d〜116d…カムドライバ、113s〜116s…第1退避部材(退避機構)、113t,114t…第2退避部材(退避機構)、113v,114v…固定部材(退避機構)、111p〜118p…側方成形用パンチ、200…予備成形品(素材)、201…クランク軸部、202…アーム部、203…クランクピン部、211〜218…孔部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記上型を前記下型に対して移動させることにより前記金型内にクランクシャフトの素材を閉塞して成形するプレスラムと、
各側方成形用パンチに設けられ、その側方成形用パンチを前記プレスラムの移動に連動して金型内部に向けて移動させるカム機構と、
前記側方成形用パンチ同士の干渉を防止するために、前記側方成形用パンチの少なくとも一方に設けられるとともに、前記カム機構を介した前記プレスラムの移動との連動を解除する退避機構とを備え、
前記カム機構は、前記側方成形用パンチを有するとともに前記上型の移動方向に対して垂直方向に移動可能に設けられたカムと、前記プレスラムに固定されて前記プレスラムと同方向に移動することにより前記カムを駆動するカムドライバとを有し、
前記退避機構は、その退避機構が設けられた側の前記カム機構の前記カムドライバを前記プレスラムに固定する固定部材と、前記固定部材による前記カムドライバと前記プレスラムとの固定が解除されたときに前記カムドライバを前記プレスラムの移動方向とは逆方向に移動させる退避部材とを有することを特徴とするクランクシャフトの製造装置。 A mold having a lower mold, an upper mold provided so as to be movable with respect to the lower mold, and a plurality of side molding punches that move in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold;
A press ram that closes and molds the material of the crankshaft in the mold by moving the upper mold relative to the lower mold;
A cam mechanism that is provided on each side molding punch and moves the side molding punch toward the inside of the mold in conjunction with the movement of the press ram;
In order to prevent interference between the side forming punches, a retraction mechanism is provided on at least one of the side forming punches and releases the interlock with the movement of the press ram via the cam mechanism. ,
The cam mechanism includes the side forming punch and is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold, and is fixed to the press ram and moves in the same direction as the press ram. And a cam driver for driving the cam.
The retracting mechanism includes a fixing member that fixes the cam driver of the cam mechanism on the side where the retracting mechanism is provided to the press ram, and when the fixing of the cam driver and the press ram by the fixing member is released. An apparatus for manufacturing a crankshaft , comprising: a retracting member that moves the cam driver in a direction opposite to a direction in which the press ram moves .
前記上型を前記下型に対して移動させるプレスラムと、
各側方成形用パンチに設けられたカム機構と、
前記側方成形用パンチ同士の干渉を防止するために、前記側方成形用パンチの少なくとも一方に設けられるとともに、前記カム機構を介した前記プレスラムの移動との連動を解除する退避機構とを備え、
前記カム機構は、前記側方成形用パンチを有するとともに前記上型の移動方向に対して垂直方向に移動可能に設けられたカムと、前記プレスラムに固定されて前記プレスラムと同方向に移動するカムドライバとを有し、
前記退避機構は、その退避機構が設けられた側の前記カム機構の前記カムドライバを前記プレスラムに固定する固定部材と、前記固定部材による前記カムドライバと前記プレスラムとの固定が解除されたときに前記カムドライバを前記プレスラムの移動方向とは逆方向に移動させる退避部材とを有し、
前記プレスラムの移動により前記金型内にクランクシャフトの素材を閉塞して成形するとともに、各側方成形用パンチが、前記カム機構によって前記プレスラムの移動に連動して前記金型の内部方向へ移動することにより、前記素材の各部位に孔部を形成し、前記カム機構による前記側方成形用パンチの移動は、前記カムドライバが前記プレスラムの移動方向と同方向に移動して前記側方成形用パンチが設けられた前記カムが駆動されることにより行われ、
前記側方成形用パンチによる前記素材への孔部の形成時、前記側方成形用パンチ同士が交差するような形状を有する前記素材を用いる場合、前記側方成形用パンチ同士が干渉しないように、一方の側方成形用パンチは、前記孔部の形成終了後、退避機構により前記プレスラムの移動との連動が解除されて前記金型の外部方向へ退避し、他方の側方成形用パンチは、前記金型の内部方向への移動を開始し、前記退避機構による前記一方の側方成形用パンチの退避は、前記固定部材による前記固定が解除されたときに前記カムドライバを前記プレスラムの移動方向とは逆方向に移動させることにより行われることを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 A mold having a lower mold, an upper mold provided so as to be movable with respect to the lower mold, and a plurality of side molding punches that move in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold ;
A press ram for moving the upper mold relative to the lower mold;
A cam mechanism provided on each side forming punch;
In order to prevent interference between the side forming punches, a retraction mechanism is provided on at least one of the side forming punches and releases the interlock with the movement of the press ram via the cam mechanism. ,
The cam mechanism has the side forming punch and is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the moving direction of the upper mold, and a cam fixed to the press ram and moving in the same direction as the press ram With a driver,
The retracting mechanism includes a fixing member that fixes the cam driver of the cam mechanism on the side where the retracting mechanism is provided to the press ram, and when the fixing of the cam driver and the press ram by the fixing member is released. A retracting member for moving the cam driver in a direction opposite to the moving direction of the press ram,
Moves with molding closes the material crankshaft into the mold by the movement of the press ram, the lateral molding punch, in conjunction with movement of the press ram by the cam mechanism to the inside direction of the mold Thus, a hole is formed in each part of the material, and the lateral molding punch is moved by the cam mechanism when the cam driver is moved in the same direction as the moving direction of the press ram. Is performed by driving the cam provided with a punch for,
When forming the hole in the material by the side molding punch, when using the material having a shape such that the side molding punches intersect, the side molding punches do not interfere with each other. After the formation of the hole, one side forming punch is released from the movement of the press ram by a retracting mechanism and retracted to the outside of the mold, and the other side forming punch is The movement of the press ram is started when the one side forming punch is retreated by the retraction mechanism when the mold is released from the fixing direction. A method for manufacturing a crankshaft, wherein the method is performed by moving in a direction opposite to the direction .
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