JPH0663679A - ワークの潰し工程を要する部品の鍛造プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの一部を他の部分よりも拡径するなど
のアップセットを施して加工する必要のある部品を、ト
ランスファプレスによって加工できるようにした鍛造プ
レス装置を提供する。 【構成】 トランスファプレスの潰し工程の、下型10に
該トランスファプレスの搬送方向と交差する水平方向に
摺動自在に移動ブロック13を設け、該移動ブロック13と
一体に被動側クサビ部14a を設け、他方、上型20に、該
上型20の下降によって該被動側クサビ部14aに当接し
て、該被動側クサビ部14aを押動させる駆動側クサビ部2
3を設ける。駆動側クサビ部23による被動側クサビ部14a
の押動される方向を、移動ブロック13が下型10に設け
られた下型用インサート型12に接近していく方向とし、
アップセットを施すべきワーク4bをこれら移動ブロック
13と下型用インサート型12との間に収容させる。すなわ
ち、潰し工程においてワークを圧潰する方向を、以後の
工程におけるワークの載置方向と等しくできるから、潰
し工程から次工程にワークを平行に移動すればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の車軸に連結さ
れるナックルのように、鍛造によって製作される部品で
あって、材料を潰して該材料の一部を他の部分よりも拡
径したりするアップセットを要する部品の鍛造プレス装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両の車軸の先端部に連結され
て車輪を支持するナックルは、フロントアクスルの端部
にキングピンを介して連結するフォーク部と、車輪のハ
ブを取り付ける車軸部とが一体となった構造をしてお
り、丸棒を素材として鍛造により製造している。ところ
で、フォーク部の質量と車軸部の質量とを比較すると、
フォーク部の方が大きい。そして、ナックルを鍛造する
場合に用いられる素材の径は、フォーク部の径に等しく
すると車軸部を形成する部分から生じる材料の無駄が多
くなってしまうので、車軸部の径にほぼ等しいものとさ
れている。このため、ナックルを製造する工程の初期に
おいて、素材である丸棒の一部を拡径させるための潰し
工程、いわゆるアップセットが行われる。

【０００３】従来、上記潰し工程においては、丸棒の長
手方向を垂直方向にしてワークを供し、該ワークを鍛造
プレス装置の上型と下型とによって上下方向に圧潰して
該丸棒の一部を拡径させている。そして以後の工程で、
この拡径した部分がフォーク部に形成され、拡径されな
い部分が車軸部に形成される。これらの部分を形成する
工程、すなわち荒打工程と仕上打工程、バリ抜き工程に
は、ワークは上型と下型の型抜きを行う構造上、その長
手方向を水平方向にして供されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のナック
ルなどの鍛造工程では、ワークの長手方向を、潰し工程
では垂直方向にし、以後の工程では水平方向にしなけれ
ばならない。このワークの方向を変更する作業は、人手
によって行っており、またこの作業はプレス装置の上型
と下型との間にワークを挾持する治具などを挿し込んで
行うために、作業の能率が悪い。

【０００５】また、マニピュレータなどを用いてこの方
向変更作業を行うようにすると、マニピュレータの動作
時間のために、作業時間を要することになってしまい、
生産性が低下してしてしまうことになる。

【０００６】ところで、鍛造プレス装置による生産性を
向上させるために、トランスファ送り装置によりワーク
を順次、次の工程に送るようにしたトランスファプレス
の導入が図られている。しかし、上述したように、ワー
クの長手方向の位置を変更させる作業を必要としている
から、トランスファプレスの導入は潰し工程を経たワー
クについてなされているにすぎず、生産性の向上は十分
なものではない。

【０００７】そこで、この発明は、ナックルのように素
材をアップセットする潰し工程が設定されている鍛造プ
レスであって、潰し工程も含めてトランスファ送り装置
を導入して生産性の向上を図ることができるようにした
ワークの潰し工程を要する部品の鍛造プレス装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの技術的手段として、この発明に係る鍛造プレス装置
は、材料の一部を拡径などするための潰し工程を有する
鍛造プレス装置において、上記鍛造プレス装置にワーク
を次の工程に搬送するトランスファ送り装置を具備さ
せ、上記潰し工程の下型にワークの搬送方向と交差する
方向であってほぼ水平方向に摺動自在な圧潰部材を設
け、潰し工程の上型に、上記圧潰部材を、ワークを圧潰
する方向に摺動させる圧潰駆動部材を設け、ワークを、
該ワークの長手方向を上記圧潰部材の摺動方向として、
上記潰し工程の下型に収納させて、上型の下降により圧
潰部材を摺動させてワークを潰すことにより該ワークの
一部を拡径することを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記潰し工程では、ワークは長手方向を搬送方
向と交差する方向であってほぼ水平な方向にして供され
てアップセットされる。そして、次の工程である荒打工
程には、該ワークを平行に移動させる。すなわち、ワー
クの方向を変更させることなく次工程に搬送できるか
ら、潰し工程からトランスファ送り装置を具備させて、
バリ抜き工程までワークをトランスファ送り装置によっ
て搬送することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、この鍛造
プレス装置を具体的に説明する。なお、この実施例では
車両のナックルの製造を行うものについて説明する。

【００１１】ナックル１は、図１に概略図で示すよう
に、一対のフォーク2a、2bからなるフォーク部２と車軸
部３とが一体となった構造をしている。そして、フォー
ク部２の一対のフォーク2a、2b間に図示しないアクスル
の端部が位置し、フォーク2a、2bとアクスルの該端部と
に図示しないキングピンを貫通させて、ナックル１がア
クスルの端部に支持される。また、車軸部３の先端部に
車輪のハブが支持される。

【００１２】上記ナックル１は鍛造によって製造され、
その製造工程を図５（ａ）〜（ｆ）に示す。図５（ａ）
は材料を適宜長さに切断してワーク4aを形成する切断工
程を示し、（ｂ）は以後の工程で円滑な加工が行えるよ
うに、適宜長さに切断されたワーク4aの一部を鍛造ロー
ルによって縮径してワーク4bを形成する工程を示してい
る。そして、鍛造ロールによって一部が縮径されたワー
ク4bを図５（ｃ）〜（ｆ）に示す工程を備えた鍛造プレ
ス装置に供する。図５（ｃ）は潰し工程でワーク4bをそ
の長手方向に圧潰して適宜に拡径したワーク4cを形成す
る工程を示し、（ｄ）はワーク4cを荒打してワーク4dを
形成する荒打工程を示し、（ｅ）は荒打されたワーク4d
をさらに所定の形状に仕上げてワーク4eを形成する仕上
打工程を示す。そして、図５（ｆ）に示す工程では、仕
上打工程で形成されたワーク4eからバリを抜いてナック
ル１の形状にワーク4fを仕上げる。次いで、このワーク
4fに機械加工を施してナックル１として完成する。

【００１３】上記図５（ｃ）〜（ｆ）は鍛造プレス装置
に供されるワーク4c〜4fの方向と各工程への搬送方向も
示しており、潰し工程では、鍛造ロールで縮径加工され
たワーク4bを、その長手方向を搬送方向に対して交差す
る方向であってほぼ水平な方向に位置させてあり、該ワ
ーク4bを圧潰する方向が該ワーク4bの長手方向としてあ
る。

【００１４】上記潰し工程に用いられる上型と下型を図
２〜図４を参照して説明する。図４は下型10の平面図で
あり、下型本体11の一端部には中央部に凹部12a が形成
された下型用インサート型12が固定されており、該下型
用インサート型12の左右側面下部には凹状に窪んだガイ
ド溝12b が形成されている。また、下型本体11の他端部
には後述する移動ブロックを収容するブロック収容部11
a が形成されている。そして、上記下型用インサート型
12とブロック収容部11a との間に、圧潰部材である移動
ブロック13が図４上矢標Ｐ方向に摺動自在に設けられて
いる。

【００１５】上記移動ブロック13の左右両側には、図２
および図３に示すように、適宜な肉厚を有した断面ほぼ
直角三角形をし、該直角三角形の斜辺を上記ブロック収
容部11a に臨ませた被動側クサビ部14aと、該被動側ク
サビ部14aの下端部から前記ガイド溝12b内に伸長して先
端部がガイド溝12bの高さとほぼ等しい高さに形成され
ているロッド部14b とが一体に形成された入力部14が、
該移動ブロック13と一体となって設けられている。さら
に、図３および図４に示すように、入力部14の被動側ク
サビ部14aの下部には、これら被動側クサビ部14aの間の
底面を適宜形状に形成したサドル部14cが設けられてい
る。また、上記ブロック収容部11aの側壁の下型用イン
サート型12を臨んだ側の下部には、上記被動側クサビ部
14a の斜辺下部に合致する斜面11b が形成されており、
移動ブロック13が下型用インサート型12から離隔した状
態で、図２に示すように、該斜面11b の下側に形成され
た空間部に被動側クサビ部14a の一部が収容されるよう
にしてある。

【００１６】上記移動ブロック13のほぼ中央下部には、
図３および図４に示すように、下型本体11に止着された
戻しシリンダ15に摺動自在に支持されたピストンロッド
15aの先端部が止着されている。

【００１７】なお、下型本体11の下面から突出した状態
に、ノックアウトピン16や図示しないワーク押出用油圧
シリンダに連繋したノックアウトピン17、鍛造プレス装
置本体に下型本体11を取り付けるための型本体取付ボル
ト18などが、下型本体11の適宜位置に配設されている。
なお、上記ノックピン17の上端部は前記サドル部14cに
連繋されており、ワーク押出用油圧シリンダにより該ノ
ックアウトピン17を介してサドル部14c を押し上げるこ
とにより、成形されたワークを下型10から離脱させる。

【００１８】そして、図３に示すように上型20の上型本
体21のほぼ中央部には上型用インサート型22が固定され
ている。この上型用インサート型22の左右両側には、圧
潰駆動部材として、ほぼ直角三角形をした一対の駆動側
クサビ部23が設けられている。そして、上型20を下型10
に被せた状態で、この駆動側クサビ部23の斜面が前記被
動側クサビ部14a の斜面と合致する位置に、該駆動側ク
サビ部23が設けられている。

【００１９】なお、上型本体21の上面から突出した状態
に、該上型本体21を鍛造プレス装置に取り付けるための
取付ボルト24が、該上型本体21の適宜位置に配設されて
いる。

【００２０】また、図１はトランスファ送り装置の原理
を説明する図で、前記ワーク4c〜4fを搬送するものを示
してある。ワーク4c〜4fは、該ワーク4c〜4fの搬送方向
を長手方向とした一対のフィーダロッド30の間位置に供
される。このフィーダロッド30は、図１上矢標Ｑ、Ｒ、
Ｓに沿った方向に往復移動自在に設けられており、図示
しない駆動装置によって所定の手順で所定の方向に移動
するようにしてある。このフィーダロッド30には内側に
向って突出した状態に、等間隔に、フィンガー31a〜31d
が取り付けられている。そして、これらのフィンガー31
a〜31dは、それぞれワーク4c〜4dを把持するのに適した
形状をしている。

【００２１】以上により構成したこの発明に係る鍛造プ
レス装置の実施例の動作を、以下に説明する。

【００２２】先ず、切断工程において材料を切断して、
図５（ａ）に示すワーク4aを製造する。このワーク4aの
寸法は、完成されるナックル１の形状や寸法などを考慮
したもので、材料の歩留りが最良となる寸法とする。な
お、本実施例では、ワーク4aは外径約130mm、長さ約315
mmの丸棒とした。次いで、鍛造ロールによって上記ワー
ク4aの一部を縮径して図５（ｂ）に示すワーク4bを成形
する。本実施例でこの鍛造ロールによって成形されたワ
ーク4bは、小径部の外径が約79mm、大径部の外径が約13
0mm、小径部の長さが約128mm、大径部の長さが約256m
m、全長約384mmとなるように、一部を縮径させながら適
宜伸長させて加工した。

【００２３】鍛造プレスで一部が縮径されたワーク4bを
適宜手段で搬送して、トランスファプレスの最初の工程
である潰し工程に供する。この潰し工程においては、図
２上想像線で示すように、ワーク4bを、前記下型10の下
型用インサート型12と移動ブロック13との間に、該ワー
ク4bの縮径部側を下型用インサート型12の側にして載置
する。

【００２４】そして、鍛造プレス装置が駆動されて上型
20が下降すると、該上型20の前記駆動側クサビ部23も下
降する。この駆動側クサビ部23の下方には下型10に配設
された被動側クサビ部14a が位置しており、駆動側クサ
ビ部23の斜面が被動側クサビ部14a の斜面に当接する。
そして、さらに上型20が下降すると、被動側クサビ部14
a が駆動側クサビ部23の押されて、図４上矢標Ｐ方向、
すなわち下型用インサート型12に指向して前進して、図
３上想像線で示す位置から実線で示す位置まで摺動す
る。また、被動側クサビ部14a は入力部14の前記移動ブ
ロック13と一体に設けられているから、該移動ブロック
13も同方向に前進する。したがって、該移動ブロック13
と下型用インサート型12との間に載置されたワーク4bは
これらによって長手方向に圧潰されて全長が圧縮される
ことになる。このとき、ワーク4bは、図４に示すよう
に、下型用インサート型12の凹部12a の内側面と底面、
被動側クサビ部14aの内側面、これら被動側クサビ部14a
の間の底面を形成したサドル部14c の上面、移動ブロッ
ク13の内側面、上型用インサート型22の下面によって拘
束されて圧潰されることになる。なお、入力部14は前記
ロッド部14b が前記ガイド溝12b に案内されているか
ら、一定の方向にのみ摺動することになる。また、移動
ブロック13に連繋した前記ピストンロッド15a は、該移
動ブロック13の前進によって前記戻しシリンダ15から引
き出されて突出する。

【００２５】したがって、ワーク4bの、下型用インサー
ト型12の凹部12a 収容された縮径部は該凹部12a の幅員
とほぼ等しい径まで拡径され、縮径部以外の部分は左右
の被動側クサビ部14a の内側間距離とほぼ等しい径まで
拡径されることになる。このため、図５（ｃ）に示すワ
ーク4cが成形される。また、上型20が最下位まで下降し
た状態において、下型10の下型用インサート型12および
移動ブロック13の上面と、上型20の上型用インサート型
22の周縁面との間に適宜な間隙が形成されて、ワーク4c
が形成される際に該間隙によってワーク4cの上端部に適
宜形状のバリが形成される。そして、本実施例では、こ
の潰し工程で完成されるワーク4cが、小径部の外径が約
96mm、大径部の外径が約190mm、小径部の長さが約106.4
mm、大径部の長さが約147.8mm、全長約254.2mmとなるよ
うに下型10と上型20の形状を設定した。

【００２６】ワーク4cの成形が終了したならば、上型20
が上昇するとともに、戻しシリンダ15が作動して突出し
たピストンロッド15a を引き戻して入力部14が後退す
る。このため、下型用インサート型12と移動ブロック13
との間で形成されたワーク4cが解放される。また、前記
図示しないワーク押出用油圧シリンダが作動して下型10
のサドル部14c を介してワーク4cを下型10から押し上
げ、ワーク4cの上端部に形成されたバリと下型10の上端
面との間に適宜な間隙を形成する。

【００２７】そして、トランスファ送り装置が作動し、
図示しない駆動装置が作動して前記フィーダロッド30が
移動する。先ず、フィーダロッド30は、図１上矢標Ｒで
示す方向に移動して一対のフィーダロッド30の間隔を短
くし、フィンガー31a をワーク4cの上端に形成された図
示しないバリの下側に挿入する。このとき、鍛造プレス
装置の荒打工程にワーク4dが、仕上打工程にワーク4e
が、バリ抜き工程にワーク4fがそれぞれ存している場合
には、フィーダロッド30の矢標Ｒ方向への移動によっ
て、フィンガー31b、31c、31d のそれぞれがワーク4d、
4e、4fのそれぞれのバリの下側に挿入される。次いで、
フィーダロッド30が図１上矢標Ｓ方向に上昇しながら矢
標Ｑ方向に前進して、ワーク4cを荒打工程に供すること
ができる位置で停止する。そして、該フィーダロッド30
が下降してワーク4cを荒打工程の下型に載置させた後、
該フィーダロッド30が反矢標Ｒ方向に移動してフィンガ
ー31aをワーク4cから離隔させる。次いで、フィーダロ
ッド30は反矢標Ｑ方向に後退して次の搬送に備えること
になる。そして、鍛造プレス装置が作動して荒打工程に
供されたワーク4cを圧潰して、図１に示すように、ワー
ク4dを形成する。

【００２８】また、上記フィンガー31a〜31dは等間隔で
配設されているから、上記フィーダロッド30の作動によ
ってそれぞれの工程において完成されたワーク4c〜4fも
次工程に供することができる位置まで搬送されることに
なる。したがって、ワーク4c〜4fは順次、次工程に搬送
されてそれぞれ工程において所定の形状に加工されるこ
とになる。なお、バリ抜き工程では、搬送されたワーク
4eのバリからワーク4fが取り出されて鍛造プレス装置に
は該バリが残存し、このバリがフィンガー31dによって
装置の外部に排出される。

【００２９】本実施例では、鍛造ロールによってワーク
4bを加工する工程を含むものについて説明したが、この
鍛造ロールによる加工工程は潰し工程における加工を円
滑に行えるようにするものであって必ずしも必要ではな
い。切断工程によって切断加工されたワークが、潰し工
程に直接供することができる寸法であれば、この鍛造ロ
ールによる加工工程を経由させる必要がない。

【００３０】また、本実施例では、入力部14を駆動させ
る機構を、該入力部14に設けた被動側クサビ部14a と上
型20に設けた駆動側クサビ部23との組み合わせによる構
造について説明したが、上型20の下降動作に連動して圧
潰部材が水平方向に摺動する構造であれば、他の構造で
あっても構わない。

【００３１】さらに、本実施例では、被動側クサビ部14
a を下型用インサート型12と移動ブロック13の間位置に
配設した構造を説明したが、該被動側クサビ部14a は下
型本体11の外側に外れた位置に配設する構造であっても
構わない。なお、本実施例のように、下型本体11の内部
に被動側クサビ部14a を配設した構造とすれば、ワーク
をアップセット加工するユニットを小型にできるととも
に、ワークの側方にアップセットを施すための力の作用
点が位置することになって好ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るワ
ークの潰し工程を要する部品の鍛造プレス装置によれ
ば、潰し工程において上型の下降によってワークの搬送
方向と交差する水平な方向に摺動する圧潰部材を設けた
から、アップセットされるワークを、潰し工程以後の工
程におけるワークの方向と同じ方向にして該潰し工程に
供することができる。このため、ワークを潰し工程から
トランスファ送り装置を備えた鍛造プレス装置に供する
ことができる。

【００３３】しかも、ワークの方向を人手によって変更
する作業を要することがないから、鍛造プレス装置にお
ける生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワークの潰し工程を要する部品の
鍛造プレス装置の加工工程を示す概略図で、トランスフ
ァ送り装置の原理を説明する図である。

【図２】本発明に係るワークの潰し工程を要する部品の
鍛造プレス装置を実現するために、ワークの潰し工程に
用いられるアップセット用のユニットの概略斜視図であ
る。

【図３】ワークの潰し工程に用いられるアップセット用
のユニットの概略の側面図である。

【図４】ワークの潰し工程に用いられるアップセット用
のユニットの下型の概略平面図である。

【図５】この発明に係るワークの潰し工程を要する部品
の鍛造プレス装置によってナックルを製造する場合の製
造工程を説明する図である。

【符号の説明】

１ ナックル ２ フォーク部 ３ 車軸部 4a〜4f ワーク 10 下型 11 下型本体 12 下型用インサート型 12a 凹部 12b ガイド溝 13 移動ブロック（圧潰部材） 14 入力部 14a 被動側クサビ部 15 戻しシリンダ 15a ピストンロッド 20 上型 21 上型本体 22 上型用インサート型 23 駆動側クサビ部（圧潰駆動部材） 30 フィーダロッド 31a〜31d フィンガー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 幸 治 福島県二本松市高田100番地 東北三菱自 動車部品株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料の一部を拡径などするための潰し工
   程を有する鍛造プレス装置において、 上記鍛造プレス装置にワークを次の工程に搬送するトラ
   ンスファ送り装置を具備させ、 上記潰し工程の下型にワークの搬送方向と交差する方向
   であってほぼ水平方向に摺動自在な圧潰部材を設け、 潰し工程の上型に、上記圧潰部材を、ワークを圧潰する
   方向に摺動させる圧潰駆動部材を設け、 ワークを、該ワークの長手方向を上記圧潰部材の摺動方
   向として、上記潰し工程の下型に収納させて、上型の下
   降により圧潰部材を摺動させてワークを潰すことにより
   該ワークの一部を拡径することを特徴とするワークの潰
   し工程を要する部品の鍛造プレス装置。