JPH1076343A - 鍛造機械 - Google Patents

鍛造機械

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Publication number
JPH1076343A
JPH1076343A JP8230231A JP23023196A JPH1076343A JP H1076343 A JPH1076343 A JP H1076343A JP 8230231 A JP8230231 A JP 8230231A JP 23023196 A JP23023196 A JP 23023196A JP H1076343 A JPH1076343 A JP H1076343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cycle
short
forging machine
long
forging
Prior art date
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Pending
Application number
JP8230231A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Mori
和弘 森
Toshitoki Inoue
利勅 井上
Osamu Watanabe
修 渡辺
Hideyuki Ema
秀行 江間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな駆動力で動作し、高速で高精度な鍛造
加工を行う鍛造機械を提供する。 【解決手段】 短サイクル加圧部2により進退駆動され
る上金型15と、長サイクル加圧部3により進退駆動さ
れる下金型17との間に、被加工物44を配設し、短サ
イクル加圧部2の運動サイクルを長サイクル加圧部3の
運動サイクルの10倍以上の高速で作動させる。加工は
短サイクル加圧部2による上金型15によって主として
行われ、長サイクル加圧部3による下金型17は短サイ
クル加圧部2による加工が進行した量だけ上金型17側
に進むことになり、小さい力で鍛造機械を作動させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の金型の相
対運動により、金型の間に配設した被加工物を鍛造加工
する鍛造機械に関し、特に、短い運動サイクルの進退運
動に長い運動サイクルの進退運動を加えることにより、
小さな動力での鍛造加工を可能とした鍛造機械に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】鍛造機械は、古くから様々な形態のもの
が実用化されている。その駆動方式により、機械方式と
油圧方式とに大別されるが、いずれも複数個の金型を相
対運動させ、金型の間に配設した被加工物を加圧加工す
るものである。図3に要部構成として示すものは、所謂
エキセンプレスと呼ばれる形式の鍛造機械であり、2個
の金型61、62を相対運動させることにより、この金
型61、62の間に配設した被加工物が鍛造加工され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の鍛造機械
は、金型を正弦波形のような単一モードの相対運動で駆
動するため、加圧のために大きな動力が必要になり、機
械が大型化してしまうという課題を有していた。また、
大きな力で一気に加圧するため、金型及び鍛造機械その
ものに歪みが発生しやすく、高精度の加工が困難になる
課題もあった。
【0004】本発明は、従来の鍛造機械の課題を解決す
べく創案されたもので、小さな動力で鍛造加工を可能に
した鍛造機械を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の鍛造機械は、上
記目的を達成するため、短い運動サイクルで上金型を進
退駆動させる短サイクル加圧部と、長い運動サイクルで
下金型を進退駆動させる長サイクル加圧部と、前記短サ
イクル加圧部及び前記長サイクル加圧部の動作を制御す
る制御部とを具備してなることを特徴とする。
【0006】この構成により、被加工物は短サイクル加
圧部と長サイクル加圧部とにより、異なる運動サイクル
で駆動される上金型と下金型との合成運動により鍛造加
工されることになり、小さな駆動力で鍛造加工を行うこ
とができる。
【0007】上記短サイクル加圧部による上金型の運動
サイクルは、長サイクル加圧部による下金型の運動サイ
クルの10倍以上となるように構成される。
【0008】この構成により、鍛造加工は短サイクル加
圧部による上金型の作用が主となって行われ、長サイク
ル加圧部による下金型は短サイクル加圧部による加工が
進行した量だけ下金型側に進むことになり、小さい力で
鍛造機械を作動させることができる。
【0009】また、短サイクル加圧部により上金型を正
弦波形振動で進退駆動させることにより、短サイクル加
圧部は進退ストロークの下死点近傍で鍛造加工を行うこ
とになり、被加工物を加工する駆動エネルギーを小さく
することができる。
【0010】更に、長サイクル加圧部により下金型を正
弦波形振動で進退駆動させることにより、加工工程の終
盤で加工負荷圧力が増加するとき、短サイクル加圧部に
よる1サイクル当たりの加工量を小さくして、駆動エネ
ルギーを小さくすることができる。
【0011】更に、短サイクル加圧部により上金型が1
サイクル動作する間に、長サイクル加圧部により下金型
が進退移動する距離が、短サイクル加圧部による全スト
ローク量の1/4以下に設定して構成することにより、
短サイクル加圧部による鍛造加工が進行するに従って長
サイクル加圧部による下金型の移動速度が遅くなり、両
加圧部をより小さい動力で駆動することができる。
【0012】更に、短サイクル加圧部の負荷の大きさを
検出し、この負荷の大きさに適応させて長サイクル加圧
部による下金型の移動速度を制御するように構成するこ
とができ、この構成は、短サイクル加圧部を駆動するモ
ータの駆動電流を検出し、検出された駆動電流値に適応
させて長サイクル加圧部の駆動モータの回転数を制御す
る構成を採用することができる。
【0013】この構成により、短サイクル加圧部の負荷
を一定値以下に抑えることが可能となり、最短時間で最
適の鍛造加工を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0015】図1は、本実施形態に係る鍛造機械の構成
を示す側面図である。鍛造機械1は、短サイクル加圧部
2と、長サイクル加圧部3と、位置決め部4とを備えて
構成されている。
【0016】前記短サイクル加圧部2は、次のように構
成されている。本体フレーム45に固定された短サイク
ル加圧用モータ5にカップリング7を介して連結された
クランク軸6がベアリング19、19を介して本体フレ
ーム45に支持されている。
【0017】このクランク軸3には2個のバランスウェ
イト16、16が装着されると共にコネクティングロッ
ド8が装着されている。このコネクティングロッド8に
は、ピストン10がピン9により連結され、このピスト
ン10は、本体フレーム45に固定されたベースプレー
ト12に装着された軸受け11により、垂直方向に直線
運動できるようガイドされている。前記ピストン10の
下端には金型プレート14が固定され、この金型プレー
ト14に上金型15が装着される。
【0018】また、前記長サイクル加圧部3は、次のよ
うに構成されている。前記本体フレーム45には2本の
ガイドレール42、42が固定されており、このガイド
レール42、42上を加振台22が鉛直方向に直線運動
できるように装着されている。前記加振台22にピン3
3により上リンク29、本体フレーム45にピン31に
より下リンク30が連結され、上リンク29と下リンク
30とはピン32によりクランクロッド36に連結さ
れ、このクランクロッド36はピン34によりクランク
円板35に連結されているので、クランク円板35が回
転するとき、前記加振台22は鉛直方向に進退運動す
る。前記クランク円板35は、長サイクル加圧用モータ
40によりプーリ38、ベルト41を介して回転駆動さ
れる。前記加振台22上にはスライドレール21が固定
され、このスライドレール21上を水平方向に移動でき
るように構成されたスライドベース20が配設され、こ
のスライドベース20上に下金型17が搭載されてい
る。
【0019】更に、前記位置決め部4は、次のように構
成されている。前記加振台22上に配設されたスライド
ベース20の一端には、プレート23を介してボールネ
ジ24のナット39が連結されている。このボールネジ
24は、前記加振台22に固定されたアーム28に取り
付けられた位置決めモータ25により駆動される。前記
位置決めモータ25はサーボモータが採用されており、
この回転によりボールネジ24のナット39が直線移動
し、これに連結されたプレート23を介してスライドベ
ース20が水平方向に移動する。この動作によりスライ
ドベース20を水平方向に移動させたとき、スライドベ
ース20に搭載された下金型17上に被加工物44をセ
ットすることができる。再び位置決めモータ25を動作
させ、スライドベース20を移動させて下金型17を前
記上金型15の下に位置決めすると、加工を開始でき
る。
【0020】前記短サイクル加圧部2に搭載された上金
型15と、前記長サイクル加圧部3に搭載された下金型
17とは、前記ベースプレート12に固定された2本の
ガイドポスト13、13が金型プレート14、上金型1
5を貫通して前記下金型17に形成されたガイド穴1
8、18に出入りできるように構成されているので、上
金型15と下金型17とは相対位置が確保できる。
【0021】前記上金型15の下面には被加工物44の
上部を所定の形状に加工するための凹凸形状が、前記下
金型17の上面には被加工物44の下部を所定の形状に
加工するための凹凸形状が形成されているので、前記位
置決め部4により下金型17を上金型15の下から水平
方向に移動させ、下金型17上に被加工物44をセット
し、下金型17を上金型15の下に戻して鍛造加工を開
始すると、被加工物44は上金型15及び下金型17の
凹凸形状に加工される。加工完了後は、再び位置決め装
置4により下金型17を水平方向に移動させ、下金型1
7から被加工物44を取り出すことができる。
【0022】この鍛造加工は、短サイクル加圧部2によ
る上金型15の進退移動のサイクルと、長サイクル加圧
部3による下金型17の進退移動のサイクルとが異なっ
て駆動され、上下両金型15、17の合成運動により加
圧加工される。
【0023】前記短サイクル加圧部2は、上金型15を
前記長サイクル加圧部3に搭載された下金型17の運動
サイクルより10倍以上の高速で垂直方向に進退運動さ
せる。従って、被加工物44に対する加工は、上金型1
5による加圧が主となって行われる。長サイクル加圧部
3による下金型17の進退移動は、短サイクル加圧部2
による加工が進行した量だけ上金型15側に進むことに
なり、小さな力で加工動作を行わせることができる。
【0024】前記短サイクル加圧部2及び長サイクル加
圧部3による上金型15及び下金型17の動きは、クラ
ンク機構により発生させる正弦波形状に運動する。特
に、短サイクル加圧部2により上金型15が1サイクル
の動作をする間に、長サイクル加圧部3により下金型1
7が進退移動する距離が、短サイクル加圧部2の全スト
ロークの1/4以下に設定している。これにより、短サ
イクル加圧部2により駆動される上金型15は、全スト
ロークの下死点近傍で被加工物44に対する鍛造加工を
行うことになるため、小さい力で上金型15を駆動でき
ることになる。また、長サイクル加圧部3は、鍛造加工
が進行するに従って移動速度が遅くなるため、結果とし
て短サイクル加圧部2による鍛造加工の加工量が進行す
るに従って少なくなることになり、短サイクル加圧部2
及び長サイクル加圧部3をより少ない動力で駆動するこ
とができる。
【0025】短サイクル加圧部2による上金型15の運
動サイクルと、長サイクル加圧部3による下金型17の
運動サイクルとは異なるので、上金型15と下金型17
とによる被加工物44に対して鍛造加工する上金型15
と下金型17との間のギャップΔHは変化する。前記ギ
ャップΔHは、下に示す数式(1)に示される。
【0026】 ΔH=H1 (cosθ1 +1)+H2 sinθ2 ……(1) ここで、H1 :下金型17のストローク長の1/2 H2 :上金型15のストローク長の1/2 θ1 :クランク円板35の位相角 θ2 :クランク軸6の位相角 前記θ1 =0ラジアン、θ2 =π/2ラジアンのとき、
ギャップΔHは最大値(2H1 +H2 )をとり、θ1
πラジアン、θ2 =3π/2ラジアンのとき、ギャップ
ΔHは最小値0となる。
【0027】上記短サイクル加圧部2、長サイクル加圧
部3、位置決め部4の動作は、図2に示す制御構成によ
りなされる。
【0028】短サイクル加圧部2を駆動する短サイクル
加圧用モータ5には、モータードライバ55、回転制御
装置52が接続され、長サイクル加圧用モータ40に
は、モータードライバ56、回転制御装置53が接続さ
れ、位置決めモータ25には、モータードライバ57、
位置制御装置57が接続されている。これらの回転制御
装置52、53及び位置制御装置54は、鍛造機械1全
体の制御を司る主制御装置51に接続されている。この
主制御装置51による鍛造機械1の操作は、操作パネル
50から入力することができる。
【0029】前記短サイクル加圧用モータ5のモーター
ドライバ55には、駆動電流検出装置49が接続されて
短サイクル加圧用モータ5の駆動電流が主制御装置51
にフィードバックされ、検出された短サイクル加圧用モ
ータ5の駆動電流値に適応させて、長サイクル加圧用モ
ータ40の回転数が制御され、短サイクル加圧部2の負
荷を最適値に制御する。この制御により、短サイクル加
圧部2の負荷を一定値以下に抑えることが可能となり、
最短時間で鍛造加工を行うことができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、被加
工物は短サイクル加圧部と長サイクル加圧部とにより上
金型と下金型とが異なる運動サイクルで駆動されること
による上金型と下金型との合成運動により鍛造加工され
ることになり、小さな駆動力で鍛造加工を行うことがで
きる。
【0031】上記短サイクル加圧部による上金型の運動
サイクルは、長サイクル加圧部による下金型の運動サイ
クルの10倍以上となるように構成され、鍛造加工は短
サイクル加圧部による上金型の作用が主となって行わ
れ、長サイクル加圧部による下金型は短サイクル加圧部
による加工が進行した量だけ上金型側に進むことにな
り、小さい力で鍛造機械を作動させることができる。
【0032】また、短サイクル加圧部により上金型を正
弦波形振動で進退駆動させることにより、短サイクル加
圧部による上金型は進退ストロークの下死点近傍で鍛造
加工を行うことになり、被加工物を加工する駆動エネル
ギーを小さくすることができる。
【0033】更に、長ストローク加圧部により下金型を
正弦波形振動で進退駆動させることにより、加工工程の
終盤で加工負荷圧力が増加するとき、短サイクル加圧部
による1サイクル当たりの加工量を小さくして、駆動エ
ネルギーを小さくすることができる。
【0034】更に、短サイクル加圧部による上金型の1
サイクル動作の間に、長サイクル加圧部による下金型の
進退移動距離が、短サイクル加圧部による全ストローク
量の1/4以下に設定して構成することにより、短サイ
クル加圧部による鍛造加工が進行するに従って長サイク
ル加圧部の移動速度が遅くなり、両加圧部をより小さい
動力で駆動することができる。
【0035】更に、短サイクル加圧部による上金型の負
荷の大きさを検出し、この負荷の大きさに適応させて長
サイクル加圧部による下金型の移動速度を制御するよう
に構成することができ、この構成は、短サイクル加圧部
を駆動するモータの駆動電流を検出し、検出された駆動
電流値に適応させて長サイクル加圧部の駆動モータの回
転数を制御する構成を採用することができ、短サイクル
加圧部の負荷を一定値以下に抑えることが可能となり、
最短時間で最適の鍛造加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る鍛造機械の構成を示
す側面図である。
【図2】上記鍛造機械を制御する制御構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】従来の鍛造機械の構成を示す要部側面図であ
る。
【符号の説明】
1 鍛造機械 2 短サイクル加圧部 3 長サイクル加圧部 4 位置決め部 5 短サイクル加圧用モータ 6 クランク軸 15 上金型 17 下金型 22 加振台 35 クランク円板 40 長サイクル加圧用モータ 44 被加工物 49 駆動電力検出装置 51 主制御装置(制御部) 52、53 回転制御装置(制御部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江間 秀行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 短い運動サイクルで上金型を進退駆動さ
    せる短サイクル加圧部と、長い運動サイクルで下金型を
    進退駆動させる長サイクル加圧部と、前記短サイクル加
    圧部及び前記長サイクル加圧部の動作を制御する制御部
    とを具備してなることを特徴とする鍛造機械。
  2. 【請求項2】 短サイクル加圧部による上金型の運動サ
    イクルが、長サイクル加圧部による下金型の運動サイク
    ルの10倍以上となるように構成されてなることを特徴
    とする請求項1記載の鍛造機械。
  3. 【請求項3】 短サイクル加圧部により上金型を正弦波
    形振動で進退駆動させることを特徴とする請求項1記載
    の鍛造機械。
  4. 【請求項4】 長サイクル加圧部により下金型を正弦波
    形振動で進退駆動させることを特徴とする請求項1記載
    の鍛造機械。
  5. 【請求項5】 短サイクル加圧部により上金型が1サイ
    クル動作する間に、長サイクル加圧部により下金型が進
    退移動する距離が、前記短サイクル加圧部による全スト
    ローク量の1/4以下に設定されてなることを特徴とす
    る請求項1記載の鍛造機械。
  6. 【請求項6】 短サイクル加圧部の負荷の大きさを検出
    し、この負荷の大きさに適応させて長サイクル加圧部に
    よる下金型の移動速度を制御するように構成されてなる
    ことを特徴とする請求項1記載の鍛造機械。
  7. 【請求項7】 短サイクル加圧部を駆動するモータの駆
    動電流を検出し、検出された駆動電流値に適応させて長
    サイクル加圧部の駆動モータの回転数を制御するように
    構成されてなることを特徴とする請求項6記載の鍛造機
    械。
JP8230231A 1996-08-30 1996-08-30 鍛造機械 Pending JPH1076343A (ja)

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JP8230231A JPH1076343A (ja) 1996-08-30 1996-08-30 鍛造機械

Applications Claiming Priority (1)

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JP8230231A JPH1076343A (ja) 1996-08-30 1996-08-30 鍛造機械

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Family

ID=16904600

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JP8230231A Pending JPH1076343A (ja) 1996-08-30 1996-08-30 鍛造機械

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264283A (zh) * 2013-05-17 2013-08-28 佛山市日丰企业有限公司 热锻复合加工装置及热锻复合加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264283A (zh) * 2013-05-17 2013-08-28 佛山市日丰企业有限公司 热锻复合加工装置及热锻复合加工方法

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