JP6031007B2 - 鍛造用金型装置及び鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、鍛造用金型装置及び鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法に関するものである。

鍛造プレス機の金型を交換する設備として、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の金型交換設備は、鍛造プレス機と、この鍛造プレス機に対してビレット（鍛造用素材）及び鍛造品の搬送を行う機器を備えたプレスラインにおける金型交換設備であり、前記鍛造プレス機には、上下の金型と、該上下の金型を保持するダイホルダーとからなるダイホルダアッセンブリを交換する金型交換装置が設けられている。

ところが、前記金型交換装置は、金型をダイホルダーに取り付けたままで該ダイホルダーを引き出し、交換用の金型を取り付けたダイホルダーを押し入れることによって、ダイホルダーごと金型を交換するようにしたものである。このため、例えば直径が１ｍにもなるような大型の金型の場合、金型及びダイホルダーともにサイズ及び重量が大きいため、ダイホルダーごと金型を交換することが困難となる。

特開２００８−３０７５７９号公報

そこで、本発明の課題は、鍛造用の下金型と上金型とを、それぞれ、鍛造用プレス機に取り付けられた各金型用の環状のダイホルダーに取り付けるに際し、例えば直径が１ｍにもなるような大型サイズで重量の大きい金型でも容易にダイホルダーに取り付けることができるようにした、鍛造用金型装置及び鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法を提供することにある。

前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明に係る鍛造用金型装置における第１の特徴は、上金型と、外周部に複数の係合部を有する下金型と、前記上金型の外周部を囲繞し、該上金型を保持する上金型用ダイホルダーと、前記下金型の外周部を囲繞し、該下金型を保持する下金型用ダイホルダーと、製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記上金型が載置された前記下金型を、前記複数の係合部を利用して吊り上げ、移動させて、前記下金型用ダイホルダーに嵌め入れるための金型吊り具と、を備えたことである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第２の特徴は、前記下金型が、前記複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出する複数の係合凸部を有し、前記金型吊り具が、金型吊り具本体と、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して備えられ、前記金型吊り具本体に支持されたフック、及び前記係合凸部に対して前記フックを係合・離脱させる操作レバーを有する掛け金具とを備え、前記下金型用ダイホルダーが、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して、その内周部に、前記係合凸部を該係合凸部に対して前記フックが係合・離脱可能なクリアランスを有して収容する係合凹部を有していることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第３の特徴は、前記掛け金具の前記フックは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記操作レバーを係合させていない状態で、前記下金型の前記係合凸部に対して離脱した姿勢となるように当該フックの重心位置が設定された形状に形成されており、前記掛け金具の前記操作レバーは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記フックを回動させて前記係合凸部に係合させた状態で、前記フックに該フックが前記係合凸部より離脱しようとする方向の力が働いても当該操作レバーに対して回転方向の力が作用しないように設けられていることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第４の特徴は、前記下金型が、その製品成形面側の外周部に、該外周部から側方へ突出し、前記下金型用ダイホルダーに対して当該下金型を位置決めするための少なくとも１つの位置決め用凸部を有し、前記下金型用ダイホルダーが、その内周部に、前記下金型の前記位置決め用凸部が嵌合して前記下金型が位置決めされる位置決め用凹部を有していることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第５の特徴は、前記下金型の前記係合凸部と前記位置決め用凸部とが、外周部における同一箇所に合体して形成されていることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第６の特徴は、前記下金型用ダイホルダーの前記係合凹部と前記位置決め用凹部とが兼用し得る形状に形成されていることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第７の特徴は、前記下金型が、前記上金型よりも大径をなし、前記複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に複数の係合溝を有し、前記金型吊り具が、前記複数の係合溝にそれぞれ係合させる複数の係合片を有していることである。

本発明に係る鍛造用金型装置における第８の特徴は、前記下金型の前記係合溝が、断面中空倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字溝であり、前記金型吊り具の前記係合片が、該金型吊り具に回転可能に取り付けられ、倒立Ｔ字形状をなし、前記倒立Ｔ字溝内で９０度回転させて該倒立Ｔ字溝と係合させる倒立Ｔ字型フックであることである。

上金型と下金型とを、それぞれ、鍛造用プレス機に取り付けられた各金型用のダイホルダーに嵌め入れて取り付ける、本発明に係る、鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法における第１の特徴は、製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記下金型の上に前記上金型を載置し、金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する工程と、前記上金型が載置された前記下金型を、前記金型吊り具を介して吊り上げ、前記鍛造用プレス機のボルスターに取り付けられた下金型用ダイホルダーにその上方から下降させて当該ダイホルダーに嵌め入れる工程と、前記金型吊り具と前記上金型が載置されている前記下金型との接続を解除した後、前記金型吊り具を前記鍛造用プレス機のそばから退避させる工程と、前記金型吊り具の退避の後、前記鍛造用プレス機のスライダーを下降させ、該スライダーに取り付けられた上金型用ダイホルダーに前記下金型の上に載置されている前記上金型を嵌め入れる工程と、を備えたことである。

本発明に係る、鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法における第２の特徴は、前記下金型が、複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出する複数の係合凸部を有し、また、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出し、前記下金型用ダイホルダーに対して当該下金型を位置決めするための少なくとも１つの位置決め用凸部を有し、
前記金型吊り具が、金型吊り具本体と、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して備えられ、前記金型吊り具本体に支持されたフック、及び前記係合凸部に対して前記フック部を係合・離脱させる操作レバーを有する掛け金具とを備え、
前記掛け金具の前記フックは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記操作レバーを係合させていない状態で、前記下金型の前記係合凸部に対して離脱する姿勢となるように当該フックの重心位置が設定された形状に形成されており、
前記掛け金具の前記操作レバーは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記フックを回動させて前記係合凸部に係合させた状態で、前記フックに該フックが前記係合凸部より離脱しようとする方向の力が働いても当該操作レバーに対して回転方向の力が作用しないように設けられており、
前記下金型用ダイホルダーが、前記下金型の外周部を囲繞し、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して、その内周部に、前記係合凸部を該係合凸部に対して前記フックが係合・離脱可能なクリアランスを有して収容する係合凹部を有し、また、その内周部に、前記下金型の前記位置決め用凸部が嵌合して前記下金型が位置決めされる位置決め用凹部を有しており、
前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する前記工程では、前記掛け金具の前記操作レバーを操作して前記フックに係合させることで該フックを回動させて前記下金型の前記係合凸部に係合さることにより、前記接続を行い、
前記金型吊り具を用いて吊り上げられている前記上金型が載置された前記下金型を、前記下金型用ダイホルダーに上方から下降させて嵌め入れる前記工程では、前記下金型用ダイホルダーの前記位置決め用凹部に前記下金型の前記位置決め用凸部を嵌合することにより、前記下金型用ダイホルダーに対して前記下金型の位置決めを行い、
前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型との接続の解除は、前記操作レバーを操作して該操作レバーと前記フックとの係合を解除することで、該フックが自ら回動して前記係合凸部に対して離脱することにより行うことである。

本発明に係る、鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法における第３の特徴は、前記下金型が、前記上金型よりも大径をなし、複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に複数の、断面中空倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字溝を有し、
前記金型吊り具が、前記複数の倒立Ｔ字溝にそれぞれ係合させる複数の係合片として、該金型吊り具に回転可能に取り付けられ、倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字型フックを有し、
前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する前記工程では、前記下金型の前記複数の倒立Ｔ字溝のそれぞれに対して、前記倒立Ｔ字型フックを前記倒立Ｔ字溝に入れて該倒立Ｔ字溝内で９０度回転させて該倒立Ｔ字溝に係合させることにより、前記接続を行い、一方、前記接続の解除は、前記倒立Ｔ字型フックと前記倒立Ｔ字溝との前記係合を解除することにより行うことである。

本発明による鍛造用金型装置によれば、下金型は外周部に複数の係合部を有しており、製品成形面を互いに向き合わせた状態で上金型が載置された下金型を、金型吊り具を用いて前記係合部を利用して吊り上げ、移動させて、下金型用ダイホルダーに嵌め入れることができるので、例えば直径が１ｍにもなるような大型サイズで重量の大きい下金型でも、容易に下金型ダイホルダーに取り付けることができる。次いで、鍛造用プレス機のスライダーを下降させて該スライダーに取り付けられている上金型用ダイホルダーに、前記下金型の上に載置されている上金型を嵌め入れることにより、大型サイズで重量の大きい上金型でも容易に上金型用ダイホルダーに取り付けることができる。

本発明による鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法によれば、下金型の上に前記上金型を載置した後、金型吊り具と前記下金型とを接続し、上金型が載置された該下金型を、前記金型吊り具を介して吊り上げ、鍛造用プレス機のボルスターに取り付けられている下金型用ダイホルダーにその上方から下降させて当該ダイホルダーに嵌め入れるようにしたので、例えば直径が１ｍにもなるような大型サイズで重量の大きい下金型でも容易に下金型用ダイホルダーに取り付けることができる。次いで、前記金型吊り具と前記下金型との接続を解除して、前記金型吊り具を前記鍛造用プレス機のそばから退避させた後、前記鍛造用プレス機のスライダーを下降させ、該スライダーに取り付けられている上金型用ダイホルダーに前記下金型の上に載置されている上金型を嵌め入れるようにしたので、大型サイズで重量の大きい上金型でも容易に上金型用ダイホルダーに取り付けることができる。

本発明の第一実施形態による鍛造用金型装置を構成する上下の金型と下金型用ダイホルダーとを示す平面図であって、製品成形面を互いに向き合わせて上金型が載置された下金型が下金型用ダイホルダーに嵌め入れられた状態を示す平面図である。 本発明の第一実施形態による鍛造用金型装置を構成する金型吊り金具を説明するための図である。 図２における金型吊り金具を構成する掛け金具を説明するための図であって、下金型の係合凸部に対してフックが離脱している状態を示す図である。 掛け金具を説明するための図であって、下金型の係合凸部に対してフックが係合している状態を示す図である。 本発明の第一実施形態による取り付け方法を説明するための図である。 本発明の第一実施形態による取り付け方法を説明するための図である。 本発明の第一実施形態による取り付け方法を説明するための図である。 本発明の第二実施形態による鍛造用金型装置の構成を鍛造用プレス機に装着された状態で概略的に示す断面図である。 本発明の第二実施形態による鍛造用金型装置を構成する上下の金型と金型吊り具とを示す斜視図である。 本発明の第二実施形態による取り付け方法を説明するための図である。 本発明の第二実施形態による取り付け方法を説明するための斜視図である。 本発明の第二実施形態による取り付け方法を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第一実施形態による鍛造用金型装置を構成する上下の金型と下金型用ダイホルダーとを示す図であって、製品成形面を互いに向き合わせて上金型が載置された下金型が下金型用ダイホルダーに嵌め入れられた状態を示す平面図であり、図２は、本発明の第一実施形態による鍛造用金型装置を構成する金型吊り金具を説明するための図である。

図１，図２において、７０は円盤状の上金型である。８０は円盤状をなし、本実施形態では上金型７０よりも大径の下金型である。下金型８０の製品成形面側の外周部の外周縁部には、周方向１８０°ピッチで、この実施形態では図１における３時と９時の位置に、外周面から側方へ突出した突出部からなる合計２つの位置決め用凸部８０ｂが形成されている。この位置決め用凸部８０ｂは、広幅で突出長さが短い直方体形状をなしている。

また、この下金型８０の前記外周縁部には、周方向９０°ピッチで、この実施形態では図１における１２時、３時、６時及び９時の位置に、外周面から側方へ突出した突出部からなる係合部としての合計４つの係合凸部８０ａが形成されている。この係合凸部８０ａは、前記位置決め用凸部８０ｂに比べて狭幅で突出長さが長い直方体形状をなしている。そして、前記の３時と９時の位置には、前記位置決め用凸部８０ｂと前記係合凸部８０ａとが合体して平面視「凸形」形状に形成されている。

８２は、前記下金型８０の外周部を囲繞し、該下金型８０を保持する下金型用ダイホルダーである。下金型用ダイホルダー８２は、環状をなし、平面視で外周形状が矩形で、内周形状が円形をなしている。下金型用ダイホルダー８２は、図示しない鍛造用プレス機のボルスターに固定されたベースプレートに取り付けられている。

この下金型用ダイホルダー８２の内周部の内周縁部には、下金型８０の前記２つの位置決め用凸部８０ｂのそれぞれに対して、前記位置決め用凸部８０ｂが嵌合して下金型用ダイホルダー８２に対して下金型８０を位置決めする位置決め用凹部８２ｂが形成されている。この実施形態では、前記の３時と９時の位置には、前記位置決め用凸部８０ｂと前記係合凸部８０ａとが合体して形成されているので、前記２つの位置決め用凹部８２ｂは、後述の係合凹部８２ａと兼用し得る形状に形成されている。

また、下金型用ダイホルダー８２の内周部の内周縁部には、下金型８０の前記係合凸部８０ａをこの係合凸部８０ａに対して後述するフック３１０（より詳しくは、図３，図４に示すフック３１０の先端部３１２）が係合・離脱可能なクリアランスを有して収容する中空直方体形状をなす係合凹部８２ａが形成されている。この実施形態では、前記の３時と９時の位置では、係合凹部８２ａは、前記位置決め用凹部８２ｂと兼用し得る形状で形成されている。

図２において、１００は、製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記上金型７０が載置された前記下金型８０を、前記４つの係合凸部８０ａを利用して吊り上げ、移動させて、前記下金型用ダイホルダー８２に嵌め入れるための金型吊り具である。
この金型吊り具１００は、平面視十字状をなす十字状アームで構成され、中心部にリングシャックル２００ａが溶接接合された金型吊り具本体２００と、この金型吊り具本体２００の各アーム先端部に取り付けられ、前記下金型８０の前記４つの係合凸部８０ａのそれぞれに対して備えられた合計４個の掛け金具３００（図２では４個のうち、２個を図示してある。）とにより構成されている。

図３は、図２における金型吊り金具を構成する掛け金具を説明するための図であって、下金型の係合凸部に対してフックが離脱している状態を示す図であり、図４は、掛け金具を説明するための図であって、下金型の係合凸部に対してフックが係合している状態を示す図である。

図３，図４において、３１０はフックである。３２０は、フック３１０よりも外方側に設けられた操作レバーである。前記掛け金具３００は、前記金型吊り具本体２００に支持されたフック３１０と、下金型８０の前記係合凸部８０ａに対してフック３１０を係合・離脱させる操作レバー３２０とによって構成されている。

前記フック３１０は、ブロック状の基端部３１１とこの基端部３１１から下方へ延びる長方形で板状の先端部３１２とからなっている。そして、フック３１０は、前記金型吊り具本体２００のアーム先端部に固定されたピン軸２０１に、前記基端部３１１に位置する前記ピン軸２０１を中心として回動可能に支持され、図３に示すように、操作レバー３２０を係合させていない状態で、下金型８０の前記係合凸部８０ａに対して離脱した傾斜姿勢となるように当該フック３１０の重心位置が設定された形状に形成されている。

前記基端部３１１の操作レバー３２０側の端部上面には、円弧状の窪み部３１１ａが形成されている。また、前記先端部３１２には、下金型８０の係合凸部８０ａにフック３１０を係合・離脱させる際に係合凸部８０ａに嵌脱するための貫通した係合孔３１２ａが形成されている。

前記操作レバー３２０は、前記金型吊り具本体２００のアーム先端部に回転可能に支持された支点ピン３２１を有し、この支点ピン３２１を支点として回動可能に該支点ピン３２１に固定されている。この操作レバー３２０は、図３，図４に示すように、長辺部３２２と短辺部３２３とを有し、長辺部３２２を握って操作しやすいように前記支点ピン３２１の箇所で屈曲させた屈曲アーム状をなしている。また、前記短辺部３２３の先端には、前記フック３１０の前記窪み部３１１ａに係合可能な形状の係止突起部３２３ａが形成されている。

そして、図４に示すように、操作レバー３２０を時計回りに回動させて係止突起部３２３ａをフック３１０の窪み部３１１ａに嵌め入れることにより、フック３１０を反時計回りに回動させて、係合孔３１２ａに下金型８０の係合凸部８０ａを嵌め入れることができる。

この場合、操作レバー３２０は、フック３１０との位置関係において、フック３１０を回動させて係合凸部８０ａに係合させた状態では、その支点ピン３２１の真下に位置した係止突起部３２３ａの箇所でフック３１０による負荷を受けるように設けられている。
したがって、吊り上げ中においてフック３１０に該フック３１０が下金型８０の係合凸部８０ａより離脱しようとする方向の力が働いても、操作レバー３２０に対して回転方向の力がかからず、操作レバー３２０によってフック３１０の係合凸部８０ａからの離脱を阻止することができる。

この第一実施形態による鍛造用金型装置は、前記上金型７０、前記下金型８０、図示しない上金型用ダイホルダー、前記下金型用ダイホルダー８２、及び、前記金型吊り具本体２００と前記掛け金具３００とを備えた前記金型吊り具１００により構成されている。また、前記上金型７０と前記下金型８０とによって鍛造用金型が構成されている。

このように構成される鍛造用金型装置における鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法について、図５〜図７、及び前記の図１，図３，図４を参照しながら、以下に説明する。図５〜図７は、本発明の第一実施形態による取り付け方法を説明するための図である。

金型交換にあたり、加熱炉で予熱が施され、製品成形面を互いに向き合わせた状態で上金型７０が載置された下金型８０が、置き台４００に載せられている。

（１）まず、図５の（ａ）に示すように、チェーンブロック、クレーン等の金型搬送手段を用いて、下金型８０に重ねられた上金型７０の上に、下金型８０の４つの係合凸部８０ａの位置に４個の掛け金具３００をそれぞれ位置させて、金型吊り具１００を載せ置く。

（２）作業者により、４個の掛け金具３００について、操作レバー３２０を図４における時計回りに回動させて係止突起部３２３ａをフック３１０の窪み部３１１ａに嵌め入れることにより、フック３１０を反時計回りに回動させ、フック３１０の係合孔３１２ａに下金型８０の係合凸部８０ａを嵌め入れる（図３，図４，図５（ｂ）参照）。

この場合、操作レバー３２０によるワンタッチ操作で下金型８０の係合凸部８０ａにフック３１０を係合させることができ、予め予熱が施された高温の鍛造用金型７０，８０に接近した状態での玉掛け作業が短時間ですみ、作業者の負担軽減等を図ることができる。

（３）上金型７０が載置された下金型８０を、前記金型搬送手段により金型吊り具１００を介して吊り上げ（図６（ｃ）参照）、鍛造用プレス機のボルスターに取り付けられた下金型ダイホルダー８２の上方へ移動させる（図６（ｄ）参照）。

（４）金型吊り具１００を用いて吊り上げられている上金型７０が載置された下金型８０を、下金型用ダイホルダー８２の上方から下降させ、下金型用ダイホルダー８０の位置決め用凹部８２ｂに下金型８０の位置決め用凸部８０ｂを嵌合することにより、下金型用ダイホルダー８２に対して下金型８０を位置決めし、下金型用ダイホルダー８２に嵌め入れる（図１，図７（ｅ）参照）。そして、ピン挿入孔（図示せず）に金型固定ピン（図示せず）を挿入し、下金型用ダイホルダー８２に対して下金型８０を固定する。

この場合、下金型８０に位置決め用凸部８０ｂを設け、これに対応して、下金型用ダイホルダー８２に位置決め用凹部８２ｂを設けているので、下金型用ダイホルダー８２に対して下金型８０を容易に位置決めすることができ、予め予熱が施された高温の鍛造用金型７０，８０に接近した状態での下金型用ダイホルダー８２に対する下金型８０の位置決め作業時間を大幅に短縮することができる。

（５）作業者により、４個の掛け金具３００について、操作レバー３２０を図３における反時計回り回動させて係止突起部３２３ａをフック３１０の窪み部３１１ａから離脱させることにより、フック３１０が自ら時計回りに回動して下金型８０の係合凸部８０ａから離脱する（図４，図３，図７（ｆ）参照）。

この場合、操作レバー３２０によるワンタッチ操作で下金型８０の係合凸部８０ａからフック３１０を離脱させることができ、予め予熱が施された高温の鍛造用金型７０，８０に接近した状態での作業が短時間ですみ、作業者の負担軽減等を図ることができる。

（６）金型吊り具１００を退避させた後、鍛造用プレス機のスライダーを下降させ、該スライダーに取り付けられた上金型用ダイホルダー（図示せず）に、下金型８０の上に載置されている上金型７０を嵌め入れる。そして、ピン挿入孔（図示せず）に金型固定ピン（図示せず）を挿入し、前記上金型用ダイホルダー８２に対して上金型７０を固定する。

このように、本第一実施形態による鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法によれば、例えば直径が１ｍにもなるような大型サイズで重量の大きい鍛造用金型７０，８０であっても容易に各ダイホルダーに取り付けることができる。
また、操作レバー３２０によるワンタッチ操作で、下金型８０の係合凸部８０ａに対してフック３１０を係合・離脱させることができる。さらに、下金型８０に設けた位置決め用凸部８０ｂと下金型用ダイホルダー８２に設けた位置決め用凹部８２ｂとにより、下金型用ダイホルダー８２に対して下金型８０を容易に位置決めすることができる。
よって、予め予熱が施された高温の鍛造用金型７０，８０に接近した状態での作業者の負担の軽減や、玉掛けや位置決めの作業時間の短縮による生産性の向上を図ることができる。

図８は本発明の第二実施形態による鍛造用金型装置の構成を鍛造用プレス機に装着された状態で概略的に示す断面図である。

この実施形態では、鍛造用プレス機は、前記の第一実施形態と同様に、鍛造用金型装置を用いて熱間鍛造を行うプレス機である。鍛造用金型装置の鍛造用金型は、上金型１０と下金型２０とにより構成されている。まず、上金型１０側について説明する。図１に示すように、この鍛造用金型装置の上金型側は、製品成形面１０ａを有する円盤状の上金型１０と、上金型１０が加熱炉にて予熱された状態で収容され、この上金型１０の外周部を囲繞し、該上金型１０を保持する環状の上金型用ダイホルダー１２とによって構成されている。
また、１３は、上金型用ダイホルダー１２を貫通し、かつ、途中で上金型用ダイホルダー１２とこれに収容された上金型１０との境界を形成するように設けられた複数（本実施形態では２個）のピン挿入孔であり、１４は、ピン挿入孔１３に挿脱可能に挿入される棒状の金型固定ピンであり、１１は、前記の上金型１０及び上金型用ダイホルダー１２を支持する金型支持部材である。
前記金型支持部材１１には、上金型１０を加熱するための金型加熱手段（図示せず）が組み込まれている。前記上金型用ダイホルダー１２に対して前記上金型１０は、いわゆる「入れ子」となっており、金型交換の際に、後述するように、上金型１０が加熱炉で予熱された状態で運ばれて上金型用ダイホルダー１２の内側に嵌め入れられ、金型固定ピン１４をピン挿入孔１３に挿入することで上金型用ダイホルダー１２に固定されるようになっている。

３０は鍛造用プレス機の上下に昇降するスライダー、１５はスライダー３０に固定されたベースプレートである。このベースプレート１５に、ボルト等からなる締結具（図示せず）を用いて、前記の金型支持部材１１及び上金型用ダイホルダー１２が一体に取り付けられている。

次に、下金型２０側について説明する。図８に示すように、この鍛造用金型装置の下金型側は、前記上金型１０よりも大径で、製品成形面２０ａを有する円盤状の下金型２０と、下金型２０が加熱炉で予熱された状態で収容され、この下金型２０の外周部を囲繞し、該下金型２０を保持する環状の下金型用ダイホルダー２２とによって構成されている。
また、２３は、下金型用ダイホルダー２２を貫通し、かつ、途中でダイホルダー２２とこれに収容された下金型２０との境界を形成するように設けられた複数（本実施形態では２個）のピン挿入孔であり、２４は、ピン挿入孔２３に挿脱可能に挿入される棒状の金型固定ピンであり、２１は、前記の下金型２０及び下金型用ダイホルダー２２を支持する金型支持部材である。
前記金型支持部材２１には、下金型を加熱するための金型加熱手段（図示せず）が組み込まれている。前記下金型用ダイホルダー２２に対して前記下金型２０は、いわゆる「入れ子」となっており、金型交換の際に、後述するように、下金型２０が加熱炉で予熱された状態で運ばれて下金型用ダイホルダー２２の内側に嵌め入れられ、金型固定ピン２４をピン挿入孔２３に挿入することで下金型用ダイホルダー２２に固定されるようになっている。

４０は鍛造用プレス機のボルスター、２５はボルスター４０に固定されたベースプレートである。このベースプレート２５に、ボルト等からなる締結具（図示せず）を用いて、前記の金型支持部材２１及び下金型用ダイホルダー２２が一体に取り付けられている。

そして、図８に示すように、円盤状をなす下金型２０は、同じく円盤状をなす上金型１０よりも大径となされている。また、後述するように、下金型２０の外周部には、複数の係合溝（係合部）として、周方向に９０度ピッチで４つの倒立Ｔ字溝２０ｂが設けられている（図９参照）。

この実施形態では、前記の円盤状の金型１０，２０は、例えばＮｉ基耐熱合金からなっている。また、前記ダイホルダー１２，２２は、例えば熱間工具鋼からなり、内周が円形で外周が矩形の環状をなしている。

図９は、本発明の第二実施形態による鍛造用金型装置を構成する上下の金型と金型吊り具とを示す斜視図である。

図９に示すように、下金型２０の製品成形面２０ａ側の外周部には、周方向に９０度ピッチで４つの係合溝としての倒立Ｔ字溝２０ｂが設けられている。断面中空倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字溝２０ｂは、表面及び外周面に開口し、かつ、半径方向に所要長さで延びている。

金型吊り具５０は、後述するように、上金型１０が載置された下金型２０を、前記倒立Ｔ字溝２０ｂを利用して吊り上げ、移動させて、下金型用ダイホルダー２２に嵌め入れるための吊り具である。金型吊り具５０は、図９に示すように、四角錐を構成する鋼製の四角錐フレーム５１と、四角錐フレーム５１の頂部に起立姿勢で固定された鋼製のＴ字型アーム５２と、四角錐フレーム５１の４つの底辺のコーナー部分に一端が固定された鋼製の鎖チェーン５３と、４本の鎖チェーン５３のそれぞれの他端に取り付けられた係合片としての鋼製厚肉の倒立Ｔ字型フック５４とを備えている。
金型吊り具５０は、前記四角錐フレーム５１、前記Ｔ字型アーム５２及び前記鎖チェーン５３からなる金型吊り具本体と、前記四角錐フレーム５１に前記鎖チェーン５３を介して回転可能に取り付けられた前記倒立Ｔ字型フック５４とによって構成されている。

このように構成される鍛造用金型装置における鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法について、図１０〜図１２、及び前記図９を参照しながら、以下に説明する。図１０は本発明の第二実施形態による取り付け方法を説明するための図、図１１，図１２は、本発明の第二実施形態による取り付け方法を説明するための斜視図である。

金型交換にあたり、予め、上金型１０及び下金型２０は、製品成形面１０ａ，２０ａを互いに向き合わせて下金型２０の上に上金型１０を載置した状態で加熱炉内に収容され、所要の温度になるように予熱される。

（１）まず、前記予熱が施され、下金型２０の上に上金型１０を載置したものを、金型搬送手段としてのフォークリフト車（図示せず）により、このフォークリフト車の一対のフォーク（昇降腕）６０に載せ、前記加熱炉から図示しない鍛造用プレス機のそばへ搬送して床面上に降ろす。なお、前記フォークリフト車は作業者によって運転・操作される。

（２）金型吊り具５０のＴ字型アーム５２にフォークリフト車のフォーク６０を差し入れて金型吊り具５０を吊り下げる。そして、図９に示すように、上金型１０が載置された下金型２０の上方よりこの金型吊り具５０を降下させる。

（３）金型吊り具５０を降下させ、金型吊り具５０に装着されている４個の倒立Ｔ字型フック５４を、それぞれ、図１０（ａ）に示すように、下金型２０の４つの倒立Ｔ字溝２０ｂに入れる。次いで、手鉤あるいは「やっとこ」を用いて、作業者により倒立Ｔ字溝２０ｂ内にある倒立Ｔ字型フック５４を９０度回転させて、図１０（ｂ）に示すように、上金型１０が載置された下金型２０を吊り上げ可能に、倒立Ｔ字溝２０ｂに倒立Ｔ字型フック５４を係合させる。

（４）上金型１０が載置された下金型２０を、フォークリフト車のフォーク６０を上昇させることにより金型吊り具５０で吊り上げた後、鍛造用プレス機の前記ボルスター４０に取り付けられた下金型用の前記ダイホルダー２２の上方へ移動させ、図１１に示すように、フォーク６０を下降させることにより、この下金型用ダイホルダー２２に嵌め入れる。このとき、下金型用ダイホルダー２２と下金型２０との境界部分に位置ずれなく前記ピン挿入孔２３を位置させるように（図８参照）、下金型用ダイホルダー２２に対して下金型２０を位置決めする。

（５）前記ピン挿入孔２３に前記金型固定ピン２４を挿入し（図８参照）、下金型用ダイホルダー２２に対して下金型２０を固定する。

（６）手鉤あるいは「やっとこ」を用いて、倒立Ｔ字溝２０ｂ内にある倒立Ｔ字型フック５４を９０度回転させて、図１０（ａ）に示すように、倒立Ｔ字溝２０ｂと倒立Ｔ字型フック５４との係合を解除する。その後、図１２に示すように、フォーク６０に吊り下げられている金型吊り具５０をフォーク６０とともに鍛造用プレス機のそばから退避させる。

（７）金型吊り具５０を退避させた後、鍛造用プレス機の前記スライダー３０を下降させ、該スライダー３０に取り付けられた上金型用の前記ダイホルダー１２に、下金型２０の上に載置されている上金型１０を嵌め入れる。このとき、前記ピン挿入孔１３（図８照）の位置ずれが生じないように、上金型用ダイホルダー１２に対して上金型１０が位置決めされるようになっている。

（８）前記ピン挿入孔１３に前記金型固定ピン１４を挿入し（図８参照）、上金型用ダイホルダー１２に対して上金型１０を固定する。

このような手順で、まず、下金型２０が下金型用ダイホルダー２２に取り付けられ、次いで上金型１０が上金型用ダイホルダー１２に取り付けられる。そして、加熱炉で所要温度に加熱された鍛造用素材を下金型２０の製品成形面２０ａに載置し、鍛造用プレス機によりこの鍛造用素材の鍛造が行われる。なお、ダイホルダー１２，２２からの金型１０，２０の取り外しは、この取り付け方法に基づいて行うようにすればよい。

このように、本第二実施形態による鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法によれば、下金型２０の上に上金型１０を載置した後、フォークリフト車のフォーク６０に吊り下げられた金型吊り具５０の倒立Ｔ字型フック５４を前記下金型２０の倒立Ｔ字溝２０ｂに係合させ、上金型１０が載置された該下金型２０を、前記フォークリフト車により、前記金型吊り具５０を介して吊り上げ、鍛造用プレス機のボルスター４０に取り付けられている下金型用の環状のダイホルダー２２にその上方から下降させて当該下金型用ダイホルダー２２に嵌め入れるようにしたので、例えば直径が１ｍにもなるような大型サイズで重量の大きい下金型２０でも容易にダイホルダー２２に取り付けることができる。
次いで、前記倒立Ｔ字型フック５４と前記倒立Ｔ字溝２０ｂとの係合を解除した後、前記フォーク６０に吊り下げられている前記金型吊り具５０を鍛造用プレス機のそばから退避させた後、鍛造用プレス機のスライダー３０を下降させ、該スライダー３０に取り付けられている上金型用の環状のダイホルダー１２に、前記下金型２０の上に載置されている上金型１０を嵌め入れるようにしたので、大型サイズで重量の大きい上金型１０でも容易に上金型用ダイホルダー１２に取り付けることができる。

また、本第二実施形態による取り付け方法では、金型搬送手段として、フォークリフト車を用いるようにしており、フォークリフト車は、広範囲に使用されており、大型サイズで重量の大きい金型１０，２０の搬送、昇降などの取扱いに便利である。
なお、本第二実施形態では、金型搬送手段としてフォークリフト車を用いたが、これに限定されず、クレーンや、鍛造用プレス機の上部からのチェーンブロックなどを用いてもよい。

また、本第二実施形態による取り付け方法では、金型吊り具５０と上金型１０が載置された下金型２０との接続・解除は、金型吊り具５０の倒立Ｔ字型フック５４を、上方から下金型２０の倒立Ｔ字溝２０ｂ内に差し込み、倒立Ｔ字溝２０ｂ内で９０度回転させて倒立Ｔ字溝２０ｂに係合させ、一方、これとは逆の手順で、倒立Ｔ字型フック５４と倒立Ｔ字溝２０ｂとの係合を解除するようにしたものであるから、簡易な構成により、容易、かつ確実に接続とその解除を行うことができる。
なお、このように、本第二実施形態では、下金型の係合溝と金型吊り具の係合片とをＴ字型の形状で構成したが、これに限定されず、前記係合溝及び前記係合片として、十字型やＬ字型などの形状で構成して、前記係合溝に対して前記係合片が抜き差しでき、かつ、下金型を吊り上げることができるように前記係合片を所要角度回転させて前記係合溝に係合させるようにしてもよい。

なお、本発明は、前述した第一、第二実施形態では、熱間鍛造に用いられる鍛造用金型の場合について説明したが、これに限定されず、冷間鍛造に用いられる鍛造用金型の場合についても当然ながら適用可能である。

１０…上金型 １０ａ…製品成形面
２０…下金型 ２０ａ…製品成形面 ２０ｂ…倒立Ｔ字溝
１１，２１…金型支持部材
１２…上金型用ダイホルダー ２２…下金型用ダイホルダー
１３，２３…ピン挿入孔
１４，２４…金型固定ピン
１５，２５…ベースプレート
３０…スライダー ４０…ボルスター
５０…金型吊り具 ５１…四角錐フレーム ５２…Ｔ字型アーム
５３…鎖チェーン ５４…倒立Ｔ字型フック
６０…フォークリフト車のフォーク
７０…上金型
８０…下金型 ８０ａ…係合凸部 ８０ｂ…位置決め用凸部
８２…下金型用ダイホルダー ８２ａ…係合凹部 ８２ｂ…位置決め用凹部
１００…金型吊り金具 ２００…金型吊り金具本体 ２０１…ピン軸
３００…掛け金具
３１０…フック ３１１…基端部 ３１１ａ…窪み部
３１２…先端部 ３１２ａ…係合孔
３２０…操作レバー ３２１…支点ピン
３２２…長辺部 ３２３…短辺部 ３２３ａ…係止突起部

Claims (10)

1. 上金型と、
   外周部に複数の係合部を有する下金型と、
   前記上金型の外周部を囲繞し、該上金型を保持する上金型用ダイホルダーと、
   前記下金型の外周部を囲繞し、該下金型を保持する下金型用ダイホルダーと、
   製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記上金型が載置された前記下金型を、前記複数の係合部を利用して吊り上げ、移動させて、前記下金型用ダイホルダーに嵌め入れるための金型吊り具と、
   を備え、
   前記下金型が、前記複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出する複数の係合凸部を有し、
   前記金型吊り具が、金型吊り具本体と、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して備えられ、前記金型吊り具本体に支持されたフック、及び前記係合凸部に対して前記フックを係合・離脱させる操作レバーを有する掛け金具とを備え、
   前記下金型用ダイホルダーが、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して、その内周部に、前記係合凸部を該係合凸部に対して前記フックが係合・離脱可能なクリアランスを有して収容する係合凹部を有していることを特徴とする鍛造用金型装置。
2. 前記掛け金具の前記フックは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記操作レバーを係合させていない状態で、前記下金型の前記係合凸部に対して離脱した姿勢となるように当該フックの重心位置が設定された形状に形成されており、
   前記掛け金具の前記操作レバーは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記フックを回動させて前記係合凸部に係合させた状態で、前記フックに該フックが前記係合凸部より離脱しようとする方向の力が働いても当該操作レバーに対して回転方向の力が作用しないように設けられていることを特徴とする請求項１記載の鍛造用金型装置。
3. 前記下金型が、その製品成形面側の外周部に、該外周部から側方へ突出し、前記下金型用ダイホルダーに対して当該下金型を位置決めするための少なくとも１つの位置決め用凸部を有し、
   前記下金型用ダイホルダーが、その内周部に、前記下金型の前記位置決め用凸部が嵌合して前記下金型が位置決めされる位置決め用凹部を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の鍛造用金型装置。
4. 前記下金型の前記係合凸部と前記位置決め用凸部とが、外周部における同一箇所に合体して形成されていることを特徴とする請求項３記載の鍛造用金型装置。
5. 前記下金型用ダイホルダーの前記係合凹部と前記位置決め用凹部とが兼用し得る形状に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の鍛造用金型装置。
6. 上金型と、
   外周部に複数の係合部を有する下金型と、
   前記上金型の外周部を囲繞し、該上金型を保持する上金型用ダイホルダーと、
   前記下金型の外周部を囲繞し、該下金型を保持する下金型用ダイホルダーと、
   製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記上金型が載置された前記下金型を、前記複数の係合部を利用して吊り上げ、移動させて、前記下金型用ダイホルダーに嵌め入れるための金型吊り具と、
   を備え、
   前記下金型が、前記上金型よりも大径をなし、前記複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に複数の係合溝を有し、前記金型吊り具が、前記複数の係合溝にそれぞれ係合させる複数の係合片を有していることを特徴とする鍛造用金型装置。
7. 前記下金型の前記係合溝が、断面中空倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字溝であり、前記金型吊り具の前記係合片が、該金型吊り具に回転可能に取り付けられ、倒立Ｔ字形状をなし、前記倒立Ｔ字溝内で９０度回転させて該倒立Ｔ字溝と係合させる倒立Ｔ字型フックであることを特徴とする請求項６記載の鍛造用金型装置。
8. 上金型と下金型とを、それぞれ、鍛造用プレス機に取り付けられた各金型用のダイホルダーに嵌め入れて取り付ける、鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法であって、
   製品成形面を互いに向き合わせた状態で前記下金型の上に前記上金型を載置し、金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する工程と、
   前記上金型が載置された前記下金型を、前記金型吊り具を介して吊り上げ、前記鍛造用プレス機のボルスターに取り付けられた下金型用ダイホルダーにその上方から下降させて当該ダイホルダーに嵌め入れる工程と、
   前記金型吊り具と前記上金型が載置されている前記下金型との接続を解除した後、前記金型吊り具を前記鍛造用プレス機のそばから退避させる工程と、
   前記金型吊り具の退避の後、前記鍛造用プレス機のスライダーを下降させ、該スライダーに取り付けられた上金型用ダイホルダーに前記下金型の上に載置されている前記上金型を嵌め入れる工程と、
   を備えたことを特徴とする鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法。
9. 前記下金型が、複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出する複数の係合凸部を有し、また、その製品成形面側の外周部に該外周部から側方へ突出し、前記下金型用ダイホルダーに対して当該下金型を位置決めするための少なくとも１つの位置決め用凸部を有し、
   前記金型吊り具が、金型吊り具本体と、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して備えられ、前記金型吊り具本体に支持されたフック、及び前記係合凸部に対して前記フック部を係合・離脱させる操作レバーを有する掛け金具とを備え、
   前記掛け金具の前記フックは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記操作レバーを係合させていない状態で、前記下金型の前記係合凸部に対して離脱する姿勢となるように当該フックの重心位置が設定された形状に形成されており、
   前記掛け金具の前記操作レバーは、前記金型吊り具本体に回動可能に支持され、前記フックを回動させて前記係合凸部に係合させた状態で、前記フックに該フックが前記係合凸部より離脱しようとする方向の力が働いても当該操作レバーに対して回転方向の力が作用しないように設けられており、
   前記下金型用ダイホルダーが、前記下金型の外周部を囲繞し、前記下金型の前記複数の係合凸部のそれぞれに対して、その内周部に、前記係合凸部を該係合凸部に対して前記フックが係合・離脱可能なクリアランスを有して収容する係合凹部を有し、また、その内周部に、前記下金型の前記位置決め用凸部が嵌合して前記下金型が位置決めされる位置決め用凹部を有しており、
   前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する前記工程では、前記掛け金具の前記操作レバーを操作して前記フックに係合させることで該フックを回動させて前記下金型の前記係合凸部に係合さることにより、前記接続を行い、
   前記金型吊り具を用いて吊り上げられている前記上金型が載置された前記下金型を、前記下金型用ダイホルダーに上方から下降させて嵌め入れる前記工程では、前記下金型用ダイホルダーの前記位置決め用凹部に前記下金型の前記位置決め用凸部を嵌合することにより、前記下金型用ダイホルダーに対して前記下金型の位置決めを行い、
   前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型との接続の解除は、前記操作レバーを操作して該操作レバーと前記フックとの係合を解除することで、該フックが自ら回動して前記係合凸部に対して離脱することにより行うことを特徴とする請求項８記載の鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法。
10. 前記下金型が、前記上金型よりも大径をなし、複数の係合部として、その製品成形面側の外周部に複数の、断面中空倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字溝を有し、
    前記金型吊り具が、前記複数の倒立Ｔ字溝にそれぞれ係合させる複数の係合片として、該金型吊り具に回転可能に取り付けられ、倒立Ｔ字形状をなす倒立Ｔ字型フックを有し、 前記金型吊り具と前記上金型が載置された前記下金型とを接続する前記工程では、前記下金型の前記複数の倒立Ｔ字溝のそれぞれに対して、前記倒立Ｔ字型フックを前記倒立Ｔ字溝に入れて該倒立Ｔ字溝内で９０度回転させて該倒立Ｔ字溝に係合させることにより、前記接続を行い、一方、前記接続の解除は、前記倒立Ｔ字型フックと前記倒立Ｔ字溝との前記係合を解除することにより行うことを特徴とする請求項８記載の鍛造用金型のダイホルダーへの取り付け方法。