JPS5835778B2 - アプセツタのクランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼材等の長尺素材の頭部を据込加工するアプ
セツタに係り、特に、鍛造時に受けるアブセット力およ
び鍛造後に受けるパンチ引抜力による素材の軸方向への
すべりを確実に防止するとともに併せて複数本の素材を
同時鍛造する場合において素材の外径差（公差等）があ
っても各別に確実、強固にクランプ可能なりランプ装置
に関する。

長尺素材の頭部を据込加工するアブセツタとしては第１
図、第２図に示す所謂金型を縦割した縦形アプセツタと
、第３図に示す所謂金型を横割した横形アブセックとが
あることは周知である。

縦形アプセツタは、第１図、第２図に示す如く、金型１
，２が垂直方向に分割されて、ｎ金型が水平方向に開閉
され、かつ該金型の駆動部７が側部に設けられ、そのフ
レーム３は、Ｕ字形の上方開口部を有する構造で、その
内部に上記金型１，２を設けている。

さらに、素材４のグリップ時に、フレーム開口部でのフ
レーム３の口開きを防止するために、開口部上方に該フ
レーム３に対して直角方向にクロスタイロッド５を設け
ている。

そのため、この縦型アプセツタにおいては、金型１，２
が第２図中央印出方向からみて、上、下、左、右の全周
が囲まれた構造になるため、加工時には、素材４をアプ
セツタ前面から大きく移動させてアプセツタ内に挿入し
、加工終了後には、逆に、大きく移動させて引き出す必
要がある。

すなわち、第１．２図に示す如く、あらかじめ加熱炉６
で端部を加熱された素材４を、まず、矢印Ｉで示す如く
、アプセツタの加工位置まで大きく横方向に移動させ、
次いで、矢印Ｈに示す如く縦方向でアプセツタ内に大き
く挿入し、次いで、矢印Ｉに示す如く、下方向に搬送し
ながら、途中において各金型１，２：１，２で一次力旺
、二次加工以下、順次加工を進めて素材の加工を完了し
、次いで、矢印■に示す如く、縦方向に製品をアプセツ
タから大きく引き出し、次いで、矢印■で示す如く上方
向に最初の位置まで持ち上げ、次いで矢印■で示す如く
、横方向へ次工程に移動させる必要があった。

その結果、縦型アプセツタの成形では、加熱素材４を短
時間に矢印Ｉ、ＶＩに示す如く大きく横方向に送ると共
に、矢印１．ＩＶに示す如く前後方向に大きく出し入れ
し、かつ矢印■、■に示す如く、上、下方向にも搬送し
なければならず、すなわち、２方向に搬送する必要があ
るために、その搬送機構が非常に複雑、高価になるとい
う欠点がある。

また、この搬送経路は、上記駆動部７が側部に設けられ
るためにアプセツタの巾が広くなることと、上記三方向
への搬送が必要であることが相まってその長さが長くな
るために、加工を終了するまでの所要時間がどうしても
長くなって、生差性が低下するとともに、生差コストが
上昇するという欠点があった。

とくに、熱間加工の場合には、加熱素材が冷却されるた
め製品に欠陥が生じたり、必要加工力や必要加工エネル
ギが大きくなり、さらに、−回の加熱で連続して加工可
能な工程が限られる結果、−回の加熱では、加工を完了
できず、金型を交換したうえ、再加熱、再加工が必要と
なる欠点がある。

これらの欠点を除去するものとして、第３図に示す如く
、第２形式である横型アプセツタ、すなわち、金型８，
９が水平方向に分割されて、同金型の開閉が上、下方向
に行なわれるようにして、駆動部１０を上方に設けてア
プセツタの巾を小さくしたものが開発されている。

この横型アプセツタにおいては、第３図に示す如く、金
型８，９のグリップ力を保持する対のプルロッド１１と
、素材との干渉をさけるように上下方向に移動できるよ
うにして、上記素材を金型８．９の一部を通過させて、
該素材を水平方向に搬送させる。

このため、上記素材の押込時に、上記プルロッド１１と
の干渉を避けた分のみ、該素材をわずかに前方に押し込
み、次いで、後方に順次、搬送しながら、金型８，９：
８，９により途中で一次、二次以下の加工を行ない、次
いで、素材の加工が完了すると、上記プルロッド１１と
の干渉を避けるに足るだけ、わずかに後退させ、次いで
、製品を次工程へ横送りして、搬送が行なわれる。

したがって、この横型アプセツタは、縦型アプセツタと
比較してその巾が小さいので、搬送経路が短縮されて、
加工に対する所要時間が短かくなり、生産性が上がると
共に、主要搬送がすべてｎ−水平面内で行なわれるため
、搬送機構が簡単となる利点がある。

また、この横型アプセツタは、縦型アプセツタの加工部
の四方が囲まれているのに対して、金型が開いている間
は、製造品の状況がつねに三方向から確認できるため、
監視が十分に行なえ、欠陥品に対する対策等をいち早く
とることができる利点もある。

しかしながら、この横型アプセツタの搬送経路は目一平
面内すなわち二次元的ではあるが、プルロッド１１，１
１の前後移動量が少ないため、素材とプルロッド１１と
の衝突をさけるために、どうしても、前後方向の搬送経
路をなくすことができなかった。

すなわち、横型アプセツタにおいて、素材及び製品を一
直線状に搬送することができず、搬送機構が複雑になる
という問題が未だ残されていた。

また、前記いずれの型式でも素材をクランプする装置は
、第１６図で横形アプセツタで例示するように、並設さ
れたクランプダイ１２，１３が上下とも一体構造のホル
ダ１４ 、１５、ダイプレート１６，１７に設けられ、
トングヘッド１８に内蔵した油圧シリンダ１９で一体的
に作動するようになっており、従って、本図示例では２
本のパイプ素材４を同時にクランプするとき、該パイプ
間に外径変動があれば小さい方の素材は確実にクランプ
できず、第３図で示すアプセットパンチ２０でアプセッ
トするとき、素材４がすべり２本同時に鍛造できなかっ
たのである。

特に、油井管の鍛造プレスのときはその外径公差が鋼材
のそれに比しかなり大きいことから品質低下を招くシ、
又、対象素材径が３０ｍ／ｍ〜２７０ｍ／ｍのものとい
うように範囲が大であるときは、最早、アブセット不可
能となっていたのである。

更に、従来のアブセラタフランプ装置では、油圧シリン
ダ１９の力量は所定のものであり、従って、クランプ力
量を増大することは不可能であり、従って大きなりラン
プ力を必要とするアプセツタには変更困難であった。

本発明は、前述の不具合点、特に、素材のクランプ装置
の不具合点を全面的に解消したものである。

即ち、本発明は、素材外径差に変動があっても各素材を
確実強固にクランプ可能であるとともに、大きなりラン
プ力量を必要とする場合にはこれに簡単かつ容易に対処
できる処のアプセツタのクランプ装置を提供することを
目的とする。

更に本発明では管端鍛造の場合、パイープ素材は鍛造時
に受けるアブセット力および鍛造後に受けるパンチ引抜
力による軸方向へのすべりを防止するために、これらの
力に十分対抗し得るクランプ装置を提供することを目的
とし、特に、ローラウェッジ機構を介した流体圧クッシ
ョン機構を採用し、素管外径寸法が変動してもパイプサ
イズに合せて流体圧力を調整しておけば、常にパイプを
安定して最適の力でグリップすることができる処のクラ
ンプ装置を提供することである。

又、本発明の他の目的はクランプダイとウェッジ機構と
の間に円筒面をもったスライドブロックを設けることに
より、対のクランプダイは素材に対して平行に安定して
クランプできる装置を提供することである。

以下、第４図以下を参照して本発明の実施例を詳述する
。

なお、第４図、第１３図、第１４図に示すアプセツタに
は前述した縦形、横形のアプセツタの不具合点である搬
送上の問題点を併せて解消したものを例示し、更に、第
４図は外径公差とともに肉厚公差がかなり大きい油井管
の同一仕様のものでも各パイプ間の重量公差による欠肉
、横パリ等の発生を防止する手段、つまり、体積変動を
吸収するアプセットスライドクッション機構を具備した
ものを例示している。

第４図を参照してアブセツタの概要を説明し、クランプ
装置の詳細を説明する。

第４図において、３０はベッド、３１はグリップトング
であり、両者は第１２図で示す軸３２を介して開閉自在
に連結されている。

ベッド３０とトング３１の対向面には第１３゜１４図で
示すアプセットダイ３３Ａ、３３Ｂとクランプダイ３４
Ａ、３４Ｂを並設した金型３５゜３６が横方向に配列さ
れている。

ベッド３０とトング３１はグリップ駆動装置３７を介し
て相対運動として開閉自在であり、本実施例ではグリッ
プ駆動装置３７は軸３８を介して一端をトングヘッドに
枢支した一対のプルロッド３９と、一端が軸４０を介し
てベッド３０に枢支された一対のグリップリンク４１と
、各プルロッド３９と各リンク４１を軸４２でそれぞれ
枢支するとともに、各リンク４１の中間にグリップドラ
イブ４３を軸４４を介して枢支してなる。

４５はアプセット機構であり、パンチ４６と、これが着
脱自在に設けられたシリンダチューブ４７と、このチュ
ーブに嵌合されたピストン４８、およびクロスヘッド４
９並びに駆動装置５０等からなり、これらをスライド５
０に設けてパンチ４６を金型３５，３６間に挿抜自在と
している。

なお、プレッシャロッドとアプセットスライド間にＩＪ
ＩＪ−フ機構、つまり、素材の体積変動を吸収する油
圧クッション機構を設けている。

５１が本発明に係るクランプ装置であり、トングヘッド
１こ設けてあり、実施例では可動クランプダイ３４Ａを
ダイホルダを介してスライドブロック５２に装設し、更
にウェッジブロック５３、クランプレバ−による作動体
５４を介して油圧クッション機能をもつ油圧シリンダ装
置５５に連動連結したものを示している〇 第５図乃至第８図を参照して詳述すると、横方向に配列
された複数、本例では２個の可動クランプダイ３４Ａは
外周面を球座５６Ａとしたダイプレート５６に装着され
ているとともに、このダイプレート５６に円筒面を有す
るスライドブロック５２が嵌合されている。

スライドブロック５２とウエジ上部プレート５７との間
１こアプセットパンチの軸方向に関して外周が楔部５３
Ａとされたウェッジブロック５３がローラ又はブシュ等
の軸受体５８を介してパンチ軸方向に摺動自在に嵌合さ
れている。

一方、各ウェッジブロック５３と対応してクランプレバ
−作動体５４がトングヘッド５９（ζ、その中間をアプ
セットパンチの軸方向と直角方向の軸６０を介して枢支
されており、各作動体５４の一端にシリンダ装置５５の
ピストン５５Ａが連結され、そのチューブ５５Ｂはトン
グヘッド５９に嵌着固定されている。

又、各クランプレバ−作動体５４の他端にはブツシュロ
ッド６１が球接手を介して各ウェッジブロック５３に連
動連結され、従って、複数Ｎ個のシリンダ装置５５の力
量を各レバー作動体５４、ブツシュロッド６１を介して
ウェッジブロック５３に第６図示人方向の力を伝達せし
め、第５図矢示Ｂの如く各クランプダイ３４Ａを個別に
作動可能としている。

即ち、ウェッジブロック５３の第６図矢示Ａ方向の摺動
で素管（図示せず）を強力に個別にクランプ可能として
いる。

６２は係脱体であり、本例では一方のレバー作動体５４
に油圧シリンダチューブ６２Ａを上下にそれぞれ設け、
これに嵌合したピストンに連結した係合ブロック６２Ａ
を各レバー作動体５４の上下重合部にわたって形成した
被係合部６３に係脱自在としてなる。

即ち、上下の係脱体６２をいずれも非ロツク状態にした
とき、つまり、第５図、第６図のときには油圧シリンダ
装置５５の力量を個別に矢印Ｂで示す如くクランプダイ
３４Ａに伝達するとともにウェッジブロック５３の楔作
用でそのクランプ力を大きくするのであり、上下の係脱
体５２の双方をシリンダ装置の伸長を介して保合ブロッ
ク６２Ｂを被係合部６３に係合することにより、対の作
動体５４が一体となり第７図の矢印Ｃの如＜Ｎ−１のク
ランプダイ、本例では単一の第７図中右側のクランプダ
イ３４Ａに２個の油圧シリンダ装置５５の力量を付加せ
しめ強力な力量を作用可能にしているのである。

第９図乃至第１２図は本発明の第２実施例であり、第５
図乃至第８図に示した実施例の係脱体６２をクランプレ
バ−作動体５４の上下に形成した孔で示す被係合部６３
に挿脱自在に設けたものであり、その余の構成は第１実
施例と目しである。

なお、第２実施例における係脱体６２は図示の配置より
、各クランプレバ−作動体５４に各別に設けることが重
量バランス上望ましい。

第１３図乃至第１５図に示す本発明の第３実施例は複数
Ｎ個、本例では２個の油圧シリンダ装置５５をトングヘ
ッドに並設内蔵するとともに、上部クランプダイ３４Ａ
を分割ホルダ１３４Ａ。

１３４Ｂにそれぞれ設けるとともに、分割ホルダ１３４
Ａ、１３４Ｂをこれ又分割した吊持ブロック２３４Ａ、
２３４Ｂに各別に位置決めボルト６４を介して設け、前
記吊持ブロック２３４Ａ。

２３４Ｂのそれぞれを復帰弾性体６５を有する吊持ボル
ト６６を介してトングヘッドに吊持ボルト６６をガイド
として昇降自在に設け、更に、前記吊持ブロック２３４
Ａ、２３４Ｂに対して油圧シリンダ装置５５を各別に設
けたものである。

従って、この第３実施例によっても、アプセットダイ３
３Ａ、３３Ｂとクランプダイ３４Ａ。

３４Ｂを立設した金型３５，３６を複数Ｎ個、本例では
横方向に２個並べ、クランプダイ３４Ａ。

３４Ｂで素管Ｐをそれぞれクランプするが、その素管が
外径変動があっても２本一時に各別にクランプできるの
である。

更に、トングヘッド側には係脱体、本例ではコツタ６７
を有するシリンダ装置６８を設け、このシリンダ装置６
８の伸長動作を介して第１５図に示す如く分割ホルダ１
３４Ａ、１３４Ｂの分割面に形成した被係合溝６９にコ
ツタ６７を挿嵌することにより、本実施例では横方向に
並設した金型３５．３６のいずれか一方の金型３５，３
６に素管を挿入せしめ、この本例では１本の素管Ｐを本
例では２個の油圧シリンダ装置５５の力量をもって強力
にクランプ可能としているのである。

なお、第３実施例におけるその余の構成は第４図に示し
た第１実施例と概ね同じであり、ただ、グリップ駆動装
置３７の駆動源として伸縮油圧シリンダ装置４３Ａを採
用している点が異り、該シリンダ装置４３馴まベッド３
０に軸７０で枢支され、その他の共通部材、部品はｎ＝
符号で示している。

次に、本発明のクランプ装置の作動を概説する。

クランプ手段は、管端鍛造の場合、素管Ｐは鍛造時に受
けるアプセット機構４５によるアブセット力および鍛造
後におけるパンチ引抜力による軸方向へのすべりを防止
する一方、素管Ｐの外径公差、異径素管を複数本即時鍛
造する場合でも常に必要な力でグリップしなければ、変
形、品質低下を招くのである。

そこで、本発明の第１．２実施例ではウェッジ機構つま
り、ウェッジブロック５３を介した油圧シリンダ５５に
よる油圧クッションを採用しているのである。

つまり、素管Ｐが金型３５，３６の所定位置に供給され
、トング３１が下死点まで下降すると、金型３５，３６
は所定グリップ力で閉じられる。

一方、本例の上部クランプダイ３４Ａは下死点直前から
素管Ｐをクランプするが、その外径寸法の変動に応じて
ウェッジブロック５３を含むローラーウェッジ機構が油
圧シリンダ５５でクッションし、その結果、素管外径寸
法が変動しても油圧力を調整しておけば、常に素管Ｐを
安定した力でグリップできるのである。

又、本紀１・２例のローラーウェッジ機構は両クランプ
ダイ３４Ａ、３４Ｂの上方に設置され、しかも広い面積
でクランプ力を受けるため、クッション時には滑らかに
スライドし、必要クランプ力が安定して確保できるので
ある。

又、ローラーウェッジ機構とクランプダイ３４Ａ間にス
ライドブロック５２を設け、該ブロックが円筒面を有す
るので上下クランプダイ３４Ａ。

３４Ｂは素管Ｐを常に平行に安定してクランプできるの
である。

更に、第１・２実施例では複数Ｎ個の油圧シリンダ５５
の力量をクランプレバ−作動体５４によるリンク機構を
介して個別にそれと対応するクランプダイ３４Ａに伝達
しているので、リンク比により力量中であっても事済む
ことになる。

また、第１乃至第３実夙例のいずれにおいても、複数Ｎ
個（本例では２個）ｏ）クランプダイ３４Ａが並設され
、このクランプダイ３４Ａに対応して油圧シリンダ装置
５５が設けられ、該シリンダ装置５５にて個別に複数Ｎ
個の素管Ｐをクランプでき、従って、複数Ｎ個の素管Ｐ
が外径変動、異径素管であっても確実にクランプできる
し、生産性の向上が図れるし、このクランプ装置で複数
Ｎ個の素管Ｐ（本例では２本）をパンチ４６を含むアプ
セット機構４５でアプセットするとき、偏心荷重が作用
せず、製品の品質が向上するとともに機械の軸受部の寿
命も延びるのである。

又、第１〜３実施例のいずれの場合においても、大きな
りランプ力が必要なときは、係脱体６２により、第１・
２実施例では２本のクランプレバ−作動体５４を一体と
なし、又、第３実施例ではコツクロアにより分割ホルダ
１３４Ａ、１３４Ｂを一体化せしめ、双方の油圧シリン
ダ装置５５を作動することにより、本例では１本の素管
Ｐを強力かつ安定した下でクランプできるのである。

なお、グリップ機構におけるプルロッド３９は、金型３
５，３６が開型されたとき、第１３図で示す如く揺動し
、素管Ｐとの衝突がさけられるから、−直線状に素管／
製品を搬送することもできるのである。

本発明は以上の通りであり、ここに、所期目的を有効に
達成でき、鋼材等の長尺材は勿論のこと、特に、油井管
のアプセツタとして著効である。

なお、以上の各実施例では、クランプダイ３４Ａは２個
で、油圧シリンダ装置５５も２個であるが、クランプダ
イ３４Ａは３個以上の複数Ｎ個で、これと対応して油圧
シリンダ５５も３個以上の複数Ｎ個であり、各クランプ
ダイ３４Ａを個別に作動可能であるとともに、必要に応
じて各シリンダ装置５５の力量をクランプダイ３４Ａに
作用させるべく、Ｎ−１の係脱体６２を設けることも含
むのであり、又、シリンダ装置として各実施例では最も
優位性のある油圧シリンダ装置で例示したが、空気圧等
の流体圧シリンダ装置も含むのであり、要は加圧シリン
ダ装置あればよく、さらに、アプセツタの形式は横形の
みでなく、縦形であっても適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来縦形アブセックの平面図、第２図は目側断
面図、第３図は従来横形アプセツタの側断面図、第４図
は本発明によるアプセツタの概略側面図、第５図は第４
図■矢示の正面図、第６図は第５図の側断面図、第７図
は第５図と対応する係脱体係合時の正面図、第３図は第
７図の側断面図、第９図は第２実施例の第５図と対応す
る正面図、第１０図は第９図の側断面図、第１１図は第
７図と対応する第２実施例の正面図、第１２図は第１１
図の側断面図、第１３図は第３実施例のクランプ装置を
備えたアプセツタの型開時の側断面図、第１４図は目型
締め時の側断面図、第１５図は目クランプ装置の断面図
、第１６図は第１５図と対応する従来例の断面図である
。 ３０・・・ベース、３１・・・グリップトング、３３Ａ
。 ３３Ｂ・・・アプセットダイ、３４Ａ、３４Ｂ・・・ク
ランプダイ、３５，３６・・・金型、４５・・・アプセ
ット機構、４６・・・パンチ、５１・・・クランプ装置
、５２・・・スライドブロック、５３・・・ウェッジブ
ロック、５４・・・クランプレバ−作動体、５５・・・
油圧シリンダ装置、５６・・・ダイプレート、５６Ａ・
・・球座、６２・・・係脱体、６３，６９・・・被係合
部、６７・・・コック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アプセットダイおよびクランプダイとからなる複数
   Ｎ個の金型が並設されているとともに、前記各金型を相
   対運動として開閉するクリップ機構および前記金型に挿
   抜自在のパンチを含むアプセット機構を備えたアプセッ
   トにおいて、前記金型のクランプダイにそれぞれ対応し
   て複数Ｎ個の加圧シリンダ装置を設け、該加圧シリンダ
   装置を介して各クランプダイを個別に作動するよう構成
   するとともに、複数Ｎ個の加圧シリンダ装置の力量をク
   ランプダイに伝達するＮ−１の係脱体を設けたことを特
   徴とするアプセツタのクランプ装置。 ２ 複数Ｎ個の加圧シリンダ装置の各力量をそれと対応
   する各クランプダイに個別に作動する作動体が、一端に
   加圧シリンダ装置を連動連結し、他端にブツシュロッド
   を介して連動連結されたアプセットパンチの軸方向に関
   して楔部を有するウェッジブロックをそれぞれ備えたク
   ランプレバ−であり、該クランプレバ−の中間をアプセ
   ットパンチの軸方向と直交する軸で枢支するとともに、
   前記ウェッジブロックをアプセットパンチの軸方向に移
   動自在として各クランプダイの外周側に嵌合して構成さ
   れ、更に、複数Ｎ個の加圧シリンダ装置の力量をクラン
   プダイに伝達するＮ−１の係脱体が、前記クランプレバ
   −の加圧シリンダ装置側およびブツシュロッド側に設け
   られて各クランプレバ−を係脱する係合部を備えた加圧
   シリンダであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のアプセツタのクランプ装置。 ３ 複数Ｎ個の加圧シリンダ装置の力量をクランプダイ
   に係脱するＮ−１の係脱体が、隣接するクランプダイの
   割面に形成した被保合部に対して係脱自在なコックであ
   り、該コックを進退する加圧シリンダであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のアプセツタのクラッ
   プ装置。 ４ アプセットダイおよびクラップダイとからなる複数
   Ｎ個の金型が並設されているとともに、前記各金型を相
   対運動として開業するグリップ機構および前記金型に挿
   脱自在のパンチを含むアプセット機構を備えたアブセツ
   タにおいて、前記金型のクランプダイにそれぞれ対応し
   て複数Ｎ個の加圧シリンダ装置を設け、該加圧シリンダ
   装置を介して各クラップダイの外周に嵌合され、アプセ
   ットパンチの軸方向に関して楔部を有するウェッジブロ
   ックをアプセットパンチの軸方向に移動自在とするクラ
   ンプレバ−リンク作動体を設け、複数Ｎ個の加圧シリン
   ダ装置の力量をクランプダイに伝達するＮ−ｉの係脱体
   を前記クランプレバ−リンク作動体に設けるとともに、
   更に、前記ウェッジブロックとクランプダイ間に円筒面
   を有するスライドブ田ツクを設けたことを特徴とするア
   ブセツタのクランプ装置。