JPH06344074A - 閉塞鍛造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】成形荷重を有効に低減することができるととも
に、品質に優れた部品を得ることを可能にする。 【構成】上型２２と下型２４とを備え、この上型２２
は、予備成形体２６を軸方向に成形するためのパンチ２
８を有し、図示しない昇降機構を介して前記軸方向に進
退自在に構成される。下型２４は、予備成形体２６を軸
方向に交差する横方向に成形するための第１および第２
分割型３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂと、前記第１お
よび第２分割型３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂを前記
軸方向に交差する方向に進退させる第１および第２シリ
ンダ機構３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの側方を少なく
とも二対の分割型で押圧規制した状態で、パンチの押圧
作用下に前記ワークを所望の形状に成形する閉塞鍛造方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】側部にアンダーカットを有するワーク、
例えばコネクティング・ロッド（以下、コンロッドとい
う）を製造するために、閉塞鍛造方法が一般的に採用さ
れている。この種の閉塞鍛造方法では、複数の分割型で
ワークを側方から加圧あるいは規制しつつ、パンチを挿
入して該パンチの押圧作用下に前記ワークの成形を行っ
ている。

【０００３】この場合、コンロッド素材等の成形では、
通常、１サイクルの所要時間が長くなり、再加熱が必要
となる等の不具合があった。そこで、本出願人は、１サ
イクルの所要時間を短くして精度のよい複合成形を可能
にすべく、予め軸方向の長さと部分毎の体積配分が製品
と略等しくなるように成形されたコンロッドの予備成形
体を使用する閉塞鍛造方法を提案し、特許出願している
（特開平２−１３７６３６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術では、上型の下降動作によりカム機構を利用して分
割型でコンロッド素材の桿部と小端部とが成形され、さ
らにこの上型のパンチにより大端部の据え込み加工が行
われている。このため、上型の下降動作によって複数の
分割型による加工とパンチによる加工とが略同時に行わ
れており、成形荷重が相当に増大して前記上型の昇降機
構が大型化するという問題がある。

【０００５】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであり、成形荷重を有効に低減することができると
ともに、品質に優れた部品を得ることが可能な閉塞鍛造
方法および装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、成形すべき部品に対応した予備成形体
の側方を、第１型に設けられた少なくとも二対の分割型
で押圧規制した状態で、第１型に設けられたパンチの押
圧作用下に前記予備成形体を所望の形状に成形する閉塞
鍛造方法であって、互いに対向するいずれか一対の分割
型を、前記予備成形体を仮保持すべく所定の間隔だけ離
間させる工程と、前記予備成形体を、前記所定の間隔離
間する一対の分割型の間に配置させて該予備成形体を仮
保持する工程と、前記第１型に設けられたアクチュエー
タの作用下に、他の対をなす分割型を、前記予備成形体
に向かって移動させるとともに、前記他の対をなす分割
型と前記所定の間隔離間する一対の分割型とで前記予備
成形体の下端部の成形を略同時に行う工程と、前記全て
の分割型で前記予備成形体の下端部の成形が終了した
後、前記第２型を第１型側に移動させて前記パンチによ
り該予備成形体の上端部の成形を行う工程と、を有する
ことを特徴とする。

【０００７】また、前記成形すべき部品が、コンロッド
であり、前記全ての分割型で前記コンロッドの小端部と
桿部を成形しる一方、前記パンチで該コンロッドの大端
部を成形することが好ましい。

【０００８】さらに、本発明は、第１型と、第２型とを
備え、前記第１型は、成形すべき部品に対応した予備成
形体を軸方向に成形するためのパンチを有して前記軸方
向に進退自在に構成され、前記第２型は、前記予備成形
体を前記軸方向に交差する方向に成形するための少なく
とも二対の分割型と、前記軸方向に進退自在なピストン
を有するシリンダ機構と、前記ピストンの軸方向の移動
を前記分割型の該軸方向に交差する方向への移動に変更
させるリンク機構と、を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明に係る閉塞鍛造方法および装置で
は、第１型に配設されている複数の対をなす分割型が、
この第１型に設けられたアクチュエータ、例えばシリン
ダ機構とリンク機構の作用下に互いに近接する方向に移
動して予備成形体の下端部、例えばコンロッドの小端部
と桿部に対応する部分の成形が行われる。そして、全て
の分割型で予備成形体の下端部の成形が終了した後、第
２型が第１型側に移動してパンチによりコンロッドの大
端部の成形が遂行される。このため、第２型は、パンチ
にコンロッドの大端部に対応する部分の成形に必要な成
形荷重を付与するだけでよく、該第２型の成形荷重が一
挙に軽減される。

【００１０】しかも、予備成形体が、互いに所定の間隔
離間するいずれか一対の分割型の間に配置されることに
より、この予備成形体を容易かつ確実に仮保持すること
ができ、成形作業を精度よく行うことが可能になる。

【００１１】

【実施例】本発明に係る閉塞鍛造方法および装置につい
て実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説明す
る。

【００１２】本実施例に係る閉塞鍛造方法により成形さ
れる部品であるコンロッド１０は、図６に示すように、
小端部１２と連桿部１４と大端部１６とから一体的に構
成されており、この連桿部１４の一方の側部に開口部１
８ａが設けられるとともに、他方の側部に前記大端部１
６から続く凹部１８ｂが形成されている。

【００１３】図１において、参照符号２０は、本実施例
に係る閉塞鍛造方法を実施するための装置を示す。この
閉塞鍛造装置２０は、上型（第１型）２２と、下型（第
２型）２４とを備え、この上型２２は、予備成形体２６
を軸方向（図中、上下方向）に成形するためのパンチ２
８を有し、図示しない昇降機構を介して前記軸方向に進
退自在に構成される。この予備成形体２６は、コンロッ
ド１０の形状に対応して予め所定の形状に成形されてい
る。

【００１４】下型２４は、予備成形体２６を軸方向に交
差する横方向に成形するための第１分割型３０ａ、３０
ｂおよび第２分割型３２ａ、３２ｂと、前記軸方向に進
退自在なピストン３４を有する第１シリンダ機構（アク
チュエータ）３６ａ、３６ｂおよび第２シリンダ機構
（アクチュエータ）３８ａ、３８ｂと、各ピストン３４
の軸方向の移動を前記第１分割型３０ａ、３０ｂおよび
第２分割型３２ａ、３２ｂの前記横方向への移動に変更
させる第１リンク機構４０ａ、４０ｂおよび第２リンク
機構（図示せず）とを備える（図１および図２参照）。

【００１５】第１分割型３０ａ、３０ｂは、下型２４に
設けられたレール４４ａ、４４ｂに沿って互いに対向し
て移動する第１型ホルダ４６ａ、４６ｂに交換自在に装
着される。この第１型ホルダ４６ａには、第１分割型３
０ａと反対側に１８０°以上の範囲にわたる断面円弧状
の開口部４８が形成され、この開口部４８と第１シリン
ダ機構３６ａのピストン３４とに第１リンク機構４０ａ
が配設される。

【００１６】この第１リンク機構４０ａは、ピストン３
４に揺動自在に係合する第１円柱状リンク５０と、この
第１円柱状リンク５０の外周面に摺接し下型２４に回動
自在に配設される第２円柱状リンク５２と、前記第１円
柱状リンク５０の外周面に摺接し第１型ホルダ４６ａの
開口部４８に回動自在に配設される第３円柱状リンク５
４とを備える。

【００１７】図３に示すように、ピストン３４の端部に
押圧体５６が固着され、この押圧体５６の下端に円弧状
面５８が形成されるとともに、前記押圧体５６の両端に
支軸６０が設けられる。第１円柱状リンク５０は、押圧
体５６の円弧状面５８に摺接自在な断面円弧状の凹状部
６２を有し、その両端に設けられた支軸６４と前記押圧
体５６の支軸６０とが支持板６６に保持される。

【００１８】第２円柱状リンク５２は、下型２４に形成
された１８０°以上の範囲にわたる断面円弧状の開口部
６８に配設されており、その外周面に第１円柱状リンク
５０の外周面に摺接自在な断面円弧状の凹状部７０が形
成される。この第２円柱状リンク５２の両端に設けられ
た支軸７２と第１円柱状リンク５０の支軸６４とが支持
板７４に保持される。第３円柱状リンク５４は、第１円
柱状リンク５０の外周面に摺接自在な断面円弧状の凹状
部７６を有するとともに、その支軸７８と第１円柱状リ
ンク５０の支軸６４とが支持板８０に保持される。

【００１９】第１リンク機構４０ｂは、上記第１リンク
機構４０ａと同様に構成されており、同一の構成要素に
は同一の参照数字を付してその詳細な説明は省略する。
第２分割型３２ａ、３２ｂは、図２に示すように、矢印
方向に進退自在な第２型ホルダ８２ａ、８２ｂに交換可
能に装着されており、図示しない第２リンク機構に係合
している。

【００２０】次に、このように構成される閉塞鍛造装置
２０の動作について、本実施例に係る閉塞鍛造方法との
関連で説明する。

【００２１】まず、サブパンチである第２分割型３２
ａ、３２ｂが予備成形体２６の寸法に対応して予め所定
の距離だけ離間されるとともに、メインパンチである第
１分割型３０ａ、３０ｂが大きく離間されている。そこ
で、予備成形体２６が、第２分割型３２ａ、３２ｂ間に
配設されて仮保持された状態で、第１シリンダ機構３６
ａ、３６ｂが駆動されてそれぞれのピストン３４が下降
する。

【００２２】以下、第１シリンダ機構３６ａ側について
説明すると、ピストン３４の下降によってこのピストン
３４に固着された押圧体５６がその円弧状面５８で第１
円柱状リンク５０の凹状部６２を下方に押圧する。この
ため、第１円柱状リンク５０が下降してその外周面に摺
接する凹状部７０、７６を介して第２および第３円柱状
リンク５２、５４が回転する。

【００２３】ここで、第２円柱状リンク５２は、固定型
である下型２４の開口部６８に嵌合されており、回動動
作のみ可能であって第１分割型３０ａから離間する方向
（図１および図４中、矢印Ｂ方向）に移動することがで
きない。従って、第１円柱状リンク５０の下降に伴って
この第１円柱状リンク５０が第１分割型３０ａ側（矢印
Ａ方向）に揺動変位し、第３円柱状リンク５４は、それ
自体の回動と前記第１円柱状リンク５０の変位とを介し
て予備成形体２６側（矢印Ａ方向）に所定の距離だけ、
すなわち、図４中、二点鎖線の位置から実線の位置まで
距離Ｌだけ移動する。

【００２４】このように、第１分割型３０ａ、３０ｂ
は、互いに近接する方向に移動して予備成形体２６の一
方の下端側部に係合し（図５Ａおよび図５Ｂ参照）、さ
らに第１シリンダ機構３６ａ、３６ｂの作用下にこの予
備成形体２６の一方の下端側部を開口部１８ａ（図６参
照）を含みプレス成形する（図５Ｃおよび図５Ｄ参
照）。その際、図５Ｅに示すように、第１分割型３０
ａ、３０ｂにより予備成形体２６の一方の下端側部の成
形が開始されると同時に、第２シリンダ機構３８ａ、３
８ｂが駆動され、第２分割型３２ａ、３２ｂが互いに近
接する方向に移動する。従って、図５Ｆおよび図５Ｇに
示すように、第２分割型３２ａ、３２ｂは、第１分割型
３０ａ、３０ｂと同期して予備成形体２６の他方の下端
側部を凹部１８ｂ（図６参照）を含みプレス成形する。

【００２５】第１分割型３０ａ、３０ｂおよび第２分割
型３２ａ、３２ｂにより、予備成形体２６の下端側部の
成形が終了した後、図示しない昇降機構を介して上型２
２が下降する。これにより、上型２２に設けられている
パンチ２８が予備成形体２６の上端部に据え込み成形を
行い、閉塞成形作業が遂行されてコンロッド１０が得ら
れる（図５Ｈ参照）。

【００２６】次いで、上型２２が上昇されるとともに、
第１シリンダ機構３６ａ、３６ｂおよび第２シリンダ機
構３８ａ、３８ｂが駆動されて第１分割型３０ａ、３０
ｂおよび第２分割型３２ａ、３２ｂが退動する。そし
て、成形終了後のコンロッド１０が閉塞鍛造装置２０か
ら取り出される。

【００２７】この場合、本実施例では、下型２４が、第
１分割型３０ａ、３０ｂおよび第２分割型３２ａ、３２
ｂとこれらを水平方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）
に移動させるための第１シリンダ機構３６ａ、３６ｂお
よび第２シリンダ機構３８ａ、３８ｂとを備えている。
このため、第１分割型３０ａ、３０ｂおよび第２分割型
３２ａ、３２ｂにより予備成形体２６の下端側部に成形
作業を行う際に、上型２２からの成形荷重が不要とな
る。これにより、上型２２は、パンチ２８に予備成形体
２６の大端部の成形に必要な成形荷重を付与するだけで
よく、前記上型２２の成形荷重が一挙に軽減されて該上
型２２の昇降機構の小型化が図られるという効果が得ら
れる。

【００２８】しかも、本実施例では、予備成形体２６
が、予め互いに所定の間隔離間された一対の第２分割型
３２ａ、３２ｂの間に配設されることによりこの第２分
割型３２ａ、３２ｂで仮保持される。従って、略棒状を
有して位置決めが困難な予備成形体２６を、下型２４内
の所定の位置に容易かつ確実に保持することが可能にな
り、品質に優れたコンロッドを効率的に成形することが
できるという利点がある。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る閉塞鍛造方法および装置に
よれば、以下の効果が得られる。

【００３０】第１型に設けられたアクチュエータの作用
下に複数の対をなす分割型が互いに近接する方向に移動
して予備成形体の下端部の成形が行われた後、第２型が
前記第１型側に移動してこの第２型に設けられたパンチ
により大端部の成形が行われる。このため、第２型は、
予備成形体の大端部の成形に必要な成形荷重を付与する
だけでよく、該第２型の成形荷重が一挙に軽減される。

【００３１】しかも、予備成形体が、互いに所定の間隔
離間するいずれか一対の分割型の間に配置されることに
より、この予備成形体を容易かつ確実に仮保持すること
ができ、成形作業を精度よく行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る閉塞鍛造方法を実施する
ための装置の要部を示す、図２中のＩ−Ｉ線断面図であ
る。

【図２】前記閉塞鍛造装置の一部断面概略平面図であ
る。

【図３】前記閉塞鍛造装置を構成するリンク機構の要部
分解斜視図である。

【図４】前記リンク機構の動作を説明する縦断面図であ
る。

【図５】前記閉塞鍛造方法の成形タイミング説明図であ
り、図５Ａ乃至図５Ｄは、第１分割型の動作説明図であ
り、図５Ｅ乃至図５Ｇは、第２分割型の動作説明図であ
り、図５Ｈは、成形後のコンロッドの説明図である。

【図６】前記閉塞鍛造方法によって成形されるコンロッ
ドの斜視説明図である。

【符号の説明】

１０…コンロッド １２…小端部 １４…連桿部 １６…大端部 ２０…閉塞鍛造装置 ２２…上型 ２４…下型 ２６…予備成形体 ２８…パンチ ３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ…分割型 ３４…ピストン ３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ…シリンダ機構 ４０ａ、４０ｂ…リンク機構 ４６ａ、４６ｂ…型ホルダ ４８…開口部 ５０、５２、５４…円柱状リンク ５６…押圧体 ６２…凹状部 ６８…開口部 ７０、７６…凹状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木原 貴司 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 杉田 浩 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形すべき部品に対応した予備成形体の側
   方を、第１型に設けられた少なくとも二対の分割型で押
   圧規制した状態で、第１型に設けられたパンチの押圧作
   用下に前記予備成形体を所望の形状に成形する閉塞鍛造
   方法であって、 互いに対向するいずれか一対の分割型を、前記予備成形
   体を仮保持すべく所定の間隔だけ離間させる工程と、 前記予備成形体を、前記所定の間隔離間する一対の分割
   型の間に配置させて該予備成形体を仮保持する工程と、 前記第１型に設けられたアクチュエータの作用下に、他
   の対をなす分割型を、前記予備成形体に向かって移動さ
   せるとともに、前記他の対をなす分割型と前記所定の間
   隔離間する一対の分割型とで前記予備成形体の下端部の
   成形を略同時に行う工程と、 前記全ての分割型で前記予備成形体の下端部の成形が終
   了した後、前記第２型を第１型側に移動させて前記パン
   チにより該予備成形体の上端部の成形を行う工程と、 を有することを特徴とする閉塞鍛造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記成形す
   べき部品は、コンロッドであり、前記全ての分割型で前
   記コンロッドの小端部と桿部を成形する一方、前記パン
   チで該コンロッドの大端部を成形することを特徴とする
   閉塞鍛造方法。
3. 【請求項３】第１型と、第２型とを備え、 前記第１型は、成形すべき部品に対応した予備成形体を
   軸方向に成形するためのパンチを有して前記軸方向に進
   退自在に構成され、 前記第２型は、前記予備成形体を前記軸方向に交差する
   方向に成形するための少なくとも二対の分割型と、 前記軸方向に進退自在なピストンを有するシリンダ機構
   と、 前記ピストンの軸方向の移動を前記分割型の該軸方向に
   交差する方向への移動に変更させるリンク機構と、 を備えることを特徴とする閉塞鍛造装置。