JPS5854900B2 - フランジ付軸材の成形方法及び成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフランジ付軸材の成形方法、及び成形装置に
関するものである。

従来、軸材のフランジ部を成形するには、第１図イ、口
、ハ、二、ホに順次示す如く、予め円柱状に形成した鍛
造材１を用意し、大略断面３角形の直線の背切金具２を
上記鍛造材１の外周に圧力をかけて押込み、鍛造材１の
一側外周に切込みを入れて切溝を成形後、ついで背切金
具２を引き上げ鍛造材１を回転し、再び背切金具２を先
に成形した切溝と連続するように位置を合わせて鍛造材
１の外周に押込み、該作業を繰返して鍛造材１の全周に
背切り作業を行った後、金敷３で鍛造材１の軸部１ａを
鍛伸して成形している。

上記した従来の方法による場合、下記に列挙する種々の
不具合が生じていた。

即ち、（１）背切金具をフランジ端部となる背切予定位
置に常に正しく保持することがむずかしい。

（の 背切金具を押込む時に生じる圧力が鍛造材を曲げ
るように作用するため背切金具を所定の位置に保持しに
くい等の理由でフランジを精度よく成形することが困難
である。

（３）上記匂の理由によりフランジの精度が悪い場合に
は再加工する必要があり、該場合には切削部分が多くな
ってフランジが小さなものとなると共に作業に手数がか
かる。

（４）背切金具を鍛造材に対して近接後退作動し、かつ
、鍛造材を回転作動して背切作業を行うために時間がか
かり、かつ位置決め等に注意を必要とした。

（５）成形するフランジ付軸材の種類に応じて背切金具
を取換える必要があり、かつ、上記方法によって成形す
る場合、フランジの端に背切金具を入れた後軸部のフラ
ンジ付根付近を鍛造するには背の高い金敷を取替使用し
なければならず、またフランジが２ヶ以上あってその間
隔が狭いときは、背が高く巾が狭い金敷を使用しなけれ
ばならず、そのため上記背切金具及び金敷の取替による
作業能率の低下はさけられないものである。

この発明は、上記した不具合を解消し、特に背切作業が
迅速、正確に行えると共に、複数のフランジを近接して
設ける場合に好適に使用できるフランジ付軸材の成形方
法、及び成形装置を提供するとのを目的とするものであ
る。

詳しくは、半円弧状の切刃を間隔をあけて複数個夫々凹
設した上下二対の背切上金具と背切下金具を用いて鍛造
材の上下両側より押込みを行い、ついで鍛造材を例えば
４５°づつ回転させて上記と同様に上下一対の背切金具
で押込みを行って鍛造材の全周に迅速かつ正確にフラン
ジ付根部を成形することを主要な特徴とするものである
。

また、この発明は、上記上下一対の背切金具に位置決め
用嵌合手段を設けて位置決めを容易とすると共に、プレ
ス装置の支柱に退避位置から成形位置へと回動可に取り
付け、該背切金具の取換等を簡単迅速にしたことを特徴
とするものである。

さらに、円柱体成形治工具、背切成形治工具および軸数
形治工具を、それぞれ圧下機構を装架する支柱に回動自
在にとりつけ、圧下機構の圧下刃により、それらの成形
治工具を成形機能するようにし、迅速にして、かつ、機
械加工の少ないフランジ付軸材を製造することを特徴と
するものである。

以下、この発明を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第２図に示す成形装置に釦いて、４ａｔ４ｂｔ４ｃ、４
ｄは四隅に立設した支柱、５は上記支柱４ａ〜４ｄの上
部に装架した圧下用駆動機構、６は駆動機構５の作動棒
５ａに吊設した中盤６の下面に取り付けた上金物台、８
は上金物台７の下方に取り出し自在に配置する下金物置
、２８，２９は上金物台７と下金物置８との間に設置す
る一対の背切上金具、背切下金具、１１は円柱状の鍛造
材である。

上記背切上金具２８の下面中央及び背切下金具２９の上
面中央には、図示の如く相対して配置すると円形となる
ような半円弧状の凹部２８ａ。

２９ａを設けている。

これら凹部２８ａ 、２９ａの弧面に沿って、夫々、第
６図に示す如く、所定間隔をあけて４個の切刃取付用の
溝２８ｆ。

２９ｆを設け、断面三角形の切刃１２（１２ａ〜’ｆ２
ｄ）、１３（１３ａ 〜１３ｄ）を突設し、大略半円形
背切刃を形成している。

上記切刃は鍛造材１１のフランジの大きさに応じ切り込
み量に適した大きさのものが取り付けられる。

また、上記背切下金具２９の上面側縁部２９ｂには２個
の孔１４を対角線方向に穿設し、絞孔１４に位置決め用
のピン等の棒１５を突設すると共に該孔１４内にバネ１
６を縮装し、かつ上面側縁部２９ｂの左右両側に凸部１
７を設けている。

一方、背切上金具２８の下面側縁部２８ｂには上記位置
決め棒１５が嵌入する孔１８を穿設すると共に上記凸部
１６と嵌合する孔１８を穿設すると共に上記凸部１６と
嵌合する凹部１９を設けて、背切上金具２８と背切下金
具２９との位置合せが正確容易に行えるようにしている
。

上記一対の背切上金具２８及び下金具２９は、それらの
一側壁２８ｃ、２９ｃを上記支柱４ａ〜４ｄのうち、一
本の支柱４ａに回転自在でかつ上下方向に摺動自在に取
り付けた上下一対の腕２０゜２１にそれぞれ固着してい
る。

伺、支柱４ａの下部には腕２１を支持する下限位置を規
制する金具４０を取り付けている。

また上記背切上金具２８゜２９の他側壁２８ｄ、２９ｄ
に腕２２，２３を突設しており、上記背切上金具２８に
固着した左右両側の腕２０．２２には上記中盤６に吊設
する上吊環２４を取り外し自在に掛止するようにし、か
つ鉄腕２０，２２に下金環２５を吊設し、該下金環２５
を背切下金具２９に固着した腕２１，２３に取り外し自
在に掛止するようにしている。

また、上記支柱４ａ〜４ｄのうち、一本の支柱４ｂには
、上記支柱４ａと同様に、上下一対の腕２６．２７を回
動及び摺動自在に取り付け、鉄腕２６．２７にそれぞれ
背切成形後の軸部鍛伸加工に使用するための大略半円弧
状金具を鍛造材との当接面に所定間隔をあけて凹設した
上下一対の軸数形治工具３２．３３を固着すると共に、
該軸数形治工具３２，３３に上記背切金具と同様に吊環
掛は用の腕及び下金腕を取り付け、上記中盤６で該治工
具３２．３３を吊設するようにしている。

捷た、他の支柱４ｄＫは、鍛造材１１と当接する面に大
略半楕円状の凹部を有する上下一対の円柱体成形治工具
９，１０を腕３４，３５を介して取付けている。

残りの支柱４ｃは上記背切金具２８．２９とはサイズの
異なる治工具３０，３１を腕３６，３７を介して取付け
ている。

上記構成よりなる成形装置により鋼塊よりフランジ付軸
材を鍛造する方法について説明する。

１ず、円柱体成形治工具９，１０を固着した腕２０．２
１を第３図中実線で示す退避位置から鎖線で示す成形位
置へ移動し、土倉吻合７の直下に配置する。

この時、腕２０，２１は吊環２４゜２５と掛止されて督
らず、金具４０により規制された下限位置に保持されて
いる。

上記の如く、土倉吻合７に円柱体成形治工具の上下金具
９，１０を配置後、駆動機構５を作動して中盤６を下降
させ、上吊環２４を主金具９の腕２０，２２と掛止し、
ついで主金具９に取り付けた下金＠２５を下金具１０の
腕２１，２３と掛止し、中盤６に上下金具９，１０を吊
る。

該状態で駆動機構５により中盤６を上昇させ、上下金具
９，１０を吊り上げ、前記取り出した下金吻合８を下金
具１０の直下に移動させる。

この状態で、再度中盤６を下降させ、下金具１０を下金
吻合８上にち−いて下金環２５を外す。

該操作により、下金具１０は、下金吻合８上におかれる
一方、主金具９は上吊環２４を介して中盤６から吊り下
げられて中盤の上下動と合わせて昇降する。

このようにして、上下に配置した上下金具９，１０は、
主金具９を下降し、第４図、第５図でいえば該金具９の
孔１８を下金具１０の棒１５に挿入すると共に凹部１９
を凸部１１と嵌合し、正確に上下の位置合せを行う。

このように、上下金具９，１００位置合せを終った後、
半円筒状上下金具の中心部に鋼塊の鍛造材１１を挿入す
る。

尚、鍛造材１１の挿入時は、主金具９がバネ１６により
持ち上げられるために、上下金具９゜１０を位置合せし
た状態で挿入することができるものである。

上記の如く、鍛造材１１を円柱体成形治工具の上下金具
９，１０間に挿入して、駆動機構５により、中盤６、土
倉吻合７を介して主金具９を圧下する。

該主金具９の圧下により、鍛造材１１は、上下方向から
円形状に加工される。

ついで、駆動機構５により金具９を一旦持ち上げ、鍛造
材１１を適当な位置に回転させ、再び主金具９を圧下す
る。

同様な操作を鍛造材１１の全周および全長にわたって、
同様の操作を繰返し鍛造材１１を円柱状に鍛伸成形する
。

その後、鍛造材１１を鍛造装置により取り出し、金具９
，１０を腕２０，２１を回動させて退避位置へ移動し、
ついで背切成形治工具２８，２９を腕２６，２７を回動
させて、前記と同様に土倉吻合７の真下に配置する。

ついで前記上下金具９゜１０と同様にして上下金物台７
，８間に配置し、円柱状とした鍛造材１１を背切上下金
具２８゜２９間に挿入して所定の背切位置に保持した状
態で、ついで駆動機構５により中盤６、土倉吻合７を介
して背切上金具２８を圧下する。

該背切上金具２８の圧下により、該金具２８の切刃１２
が鍛造材１１の上側外周面に押込まれると同時に、背切
下金具２９の切刃１３が鍛造材１１の下側外周面に押込
まれ、鍛造材１１は上下２方向から押込加工がなされフ
ランジ付根部となる溝５０が成形される。

ついで、駆動機構５によシ背切上金具２８を一旦持ち上
げ、鍛造材１１を約４５度回転させ、切刃１２．１３と
先に成形した溝５０の位置を合わせて、再び背切上金具
２８を圧下する。

同様な操作を更に４５°回転させて行うことにより、鍛
造材１１の全周に溝５０が成形され背切作業が終了する
。

その後、鍛造材１１を鍛造装置より取り出し、背切上下
金具２８，２９を腕２０，２１を回動させて退避位置へ
移動し、ついで軸数形治工具３２゜３３を腕２６，２７
を回動させて、前記と同様に土倉吻合７の真下に配置す
る。

ついで、前記背切上下金具２８．２９と同様にして上下
金物台７゜８間に配置する前回と同様の治工具取かえ操
作を行う。

しかるのち、該治工具３２．３３間に上記溝５０を成形
した鍛造材１１を挿入し、上側の金具２８を駆動機構５
で圧下することにより、上下金具３２．３３で鍛造材１
１のフランジ部以外の部分の上下両側を同時に鍛伸し軸
部を成形する。

その際、第７図に示す如く、３個のフランジ６１．６２
．６３を近接して有する軸部６０を形成する場合には、
中央の切刃１２ａ、１２ｂ。

１３ａ 、 １３ｂを外し両側端の切刃１２ｃ。

１２ｄ 、１３ｃ 、１３ｄで前以って鋼塊を背切加工
部６４を残して両側に軸部６５．６６を成形して釦く。

その時、被加工部６４の長さｔｌ は成形後の長さｔ２
より背切り押込み分だけ短かくしている。

その後、中央の切刃１２ａ、１２ｂ。１３ａ 、 １３
ｂをつけて中央の被加工部６４の背切りを行う。

背切りが進行して被加工部６４の全長が伸び、その端面
が切刃１２ｃ、１２ｄ。

１３ｃ、１３ｄに当接し、中央の切刃１２ａ。

１２ｂ、１３ａ、１３ｂによる背切りによって生じる被
加工部６４を延伸させようとする力Ｆは切刃１２ ｃ
、１２ ｄ ｔ １３ ｃ ｔ １３ ｄによって受止
められる。

ついで、切刃１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ。１３ｄによ−て
所定深さ１で切溝を入れた後、切刃１２ ｃ ＊ １２
ｄ 、１３ ｃ ｔ １３ ｄの取付方向を変えて再
度背切り加工を行なう。

この時も両端の切刃１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ、１３ｄに
よって延伸力は受は止められる。

よって、上記加工方法により形成された背切り部の加工
精度は高く、フランジ部及び軸部の形状寸法精度は高く
、鍛造による成形終了時に釦いて、すでに最終製品に近
い寸法の軸部を成形することが出来、機械仕上加工が極
めて容易にしかも短時間に出来る。

以上説明したように、この発明に係る成形装置を用いて
フランジ付軸材を成形する場合、上下一対の複数個の半
円弧状の切刃を用いて上下両側より同時に押込んで背切
するため、該背切作業が迅速に行えると共に、該上下切
刃を備えた背切上下金具の位置合せが簡単正確に行える
ため、精度のよい背切が行え、近接して成形するフラン
ジの精度が良いものとなる。

同様に軸部鍛伸の場合も該治工具を使用して寸法精度の
良い軸部が成形出来る。

昔た、該背切上下金具よりなる背切成形治工具、及び円
柱体成形用治工具及び軸部成形用治工具が圧下機構を有
する成形装置の支柱に退避位置から成形作業位置へ移動
可に取り付けているため、取換が簡単に行え成形作業の
能率が向上する等の従来の欠点を除去した種々の利点を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図イ、口、ハ、二、ホは従来の鍛造方法を示す説明
図、第２図はこの発明に係る成形装置の正面図、第３図
は第２図の平面図、第４図は第２図の要部拡大一部所面
図、第５図は背切上下金具の斜視図、第６図は第４図ｅ
−ｅ断面の土倉具部を示す断面図、第７図は背切加工の
工程を示す断面図である。 ４ａ〜４ｄ・・・支柱、５・・・駆動機構、６・・・中
盤、γ・・・土倉吻合、８・・・下金吻合、２８・・・
背切上金具、２９・・・背切下金Ａ、１１・・・鍛造材
、１２，１３・・・切刃、２０．２１・・・腕、２４．
２５・・・吊環。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧下機構を装架する支柱の一つに退避位置と成形位
   置の間を回動自在に取付けられた大略半楕円状の凹部を
   有する上下一対の円柱体成形治工具を上記成形位置にお
   いて上下対向する凹部に鋼塊を挿入し、上記圧下機構の
   圧下刃により円柱状鍛造材に加圧成形し、ついで、上記
   支柱の他の１つに退避位置と成形位置の間を回動自在に
   取付けられた大略円弧状切刃を夫々複数個設けた上下一
   対の背切上金具と背切下金具とよりなる背切成形治工具
   を、上記成形位置にむいて、上記圧下機構による圧下刃
   で円柱状鍛造材の外周より押込んで切溝を設け、つづい
   て鍛造材を１８００の範囲内で回動させて上記上下一対
   の背切成形治工具による押込みの切溝を設けて鍛造材の
   全周にフランジ部を成形し、その後、上記支柱の他の１
   つに退避位置と成形位置の間を回動自在に取付けられた
   大略半弧円状金具を凹設した上下一対の軸成形治工具を
   、上記成形位置に３いて、上記圧下機構による圧下刃で
   、鍛造材のフランジ部以外の部分に押込み、該部分を鍛
   伸して軸部を成形することを特徴とするフランジ付軸材
   の成形方法。 ２ 大略半楕円状の凹部を有する上下一対の円柱体成形
   治工具と、大略円弧状切刃を夫々複数個設けた上下一対
   の背切上金具と背切下金具とよりなる背切成形治工具と
   、大略半円弧状金具を凹設した上下一対の軸成形治工具
   を、それぞれ、圧下機構を装架する複数本の支柱のいず
   れかに、退避位置と成形位置の間を回動自在に取付け、
   かつ、上記各成形治工具は成形位置にむいて圧下機構の
   圧下刃が加わり成形機能する構成とし、かつ、上記背切
   成形治工具は背切上下両金具を相互に位置決めする嵌合
   手段として、背切上下金具のいずれか一方に外方へ突出
   した位置合せ棒を設けると共に他方の金具に上記枠の嵌
   入孔を設け、かつ、上記両金具の間に両金具を互に離間
   させるバネを介在させたことを特徴とするフランジ付軸
   材の成形装置。