JPS59133927A - 閉塞鍛造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、閉塞鍛造工法及びその装置に係り、詳しくは
、棒状のスラグから側方に突起を形成する側方押出し加
工を行なう鍛造工法に関するものである。

一対の金型を接触させて得た空洞内で素材を成形するよ
うにした閉塞鍛造は、材料の歩留りが高く、しかも、形
状か複雑な製品をも高精度に製造できるので近年多用さ
れるようになった。

しかしながら、従来では複雑な構造の専用機を必要とし
、あるいは、所期の製品精度を得るのが困ｌイ［である
と共に、金型の）１命が短いという欠点があった。

第１図及び第２　＋１に示すような形状の自動車用ｌ・
リポ−］・を等速ジヨイントのスパイク等て代表される
成形品１を閉塞鍛造で製造する場合は、第３図に示すよ
うな円柱状のスラグ２を第４図の左側に示すように上ダ
イス３と下ダイス４とで形成した空洞部５，６〒孕に挿
入して上下のパン、チ８．９を第４図の右側に示すよう
に相互に接近移動させる。ところで、前記した成形品１
のように１−１的とする成形品の形状が最大面積の断面
１０に対して面対称である場合は、前記した両りイス３
．４を接触させて閉塞力を加えた状態をＭ１持させつつ
、各ダイス３．４の中心部に設けているパンチ８，９を
空洞部５，６．７の最大面積の断面１１に対して面対称
に作動させる必要がある。

このために従来では、第１０図に示すような閉塞鍛造装
置を使用していた。この第１０図は、油圧式又は機械式
の複動プレスを例示したものであって、左半分が成形前
の状態を、右半分が成形後の状態をそれぞれ示している
。図中、■は成形品、２はスラグ、３は上ダイス、４は
下ダイス、８は一１ニハンチ、９は下パンチ、１２はフ
０レスのスライド、１３はボルスタ、１４はベッド、１
５は」ニフレンシャピン、１６は下プレッシャピンであ
る。

第１０図に示す装置においては、まず、下ダイス４の空
洞部内に手又は送り装置でスラグ２を投入する。次に、
プレスのスライド１２が下降すると］二下のダイス３，
４が接触し、油圧プレスでは油圧装置でスライド１２が
下方に付勢さ−れ、機械プレスてはスライド１２が下死
点で停止して」−下のダイス３．４間に閉塞力を与える
。

続いて、油圧プレスではスライド側及びベッド側に設け
たスライド駆動用とは別系統の油圧装置を作動させ、機
械プレスの場合においても油圧プレスの場合と同様に、
スライド駆動用とは別に設けた駆動装置を作動させて上
下のプレッシャピン１５．１６を動作させ、更に、上下
のパンチ８゜９を前記断面１１に向って移動させてスラ
グ２をダイス３，４て形成した空ｉ同部５，６．７に向
けて押出し加工をする。そして、゛成形後はスライド１
２か上昇して上下のダイス３，４を＋＊　ｆ７ｊｉさせ
、その」−昇速中で、あるいは、上昇上限で油圧装置に
より」−下のパンチ８，９が動作して成形品１をダイス
内から抽出する。

ところが、このような装置を油圧プレスｔこ適用するた
めには、複動プレスを使用する必要があるので成形品に
対する１、坪用機となって汎用性が損なわれるど共に、
上下のパンチを作動させる圧油の温度変化、圧油への気
泡の４ｆ’Ｌ人などが生じた場合は、パンチの速度が変
化して製品精度か確保できなくなり、これを回避するた
めに流量調整を常時性なう補正機構を付加する必質があ
った。

又、機械プレスに適用する場合は、パンチを駆動する駆
動装置をスライド側に設けたうえで、′＼ラットにも加
圧駆動装置を設けた専用機となり、しかも、ダイスを下
死点で富着させるので閉塞力が安定しないために必要以
上の閉塞力がプレス及びダイスに加わる。この結果、金
型の寿命か旬くなるという欠点があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであっ
て、対向する一対の金型に閉塞力を与える流体シリンダ
を設けると共に、スライドと少なくとも一方の金型との
間にカムを介在させることにより、スライドの下降にと
もなう上パンチの一下降速度より遅い速度で前記金型を
下降させて上下のパンチをそれぞれ金型に対して突入移
動させて所期の成形を行なうことができるようにした簡
潔構成で安定した閉塞成形をすることができる汎用性の
高い閉塞成形装置を提供することを目的としてい〜る。

以下、図示された一実施例に基づいて本発明の詳細な説
１ｊＪする。

第６図は本発明に係る工法を実施する装置の一具体例の
断面図であり、左半分は閉塞が開始された状態を示し、
右半分は下死点で成形が終了した状態を示している。

図において、プレスのスライド２０にはＪ−側ダイセッ
トプレート２１を固定してあり、このプレート２１には
インサートプレート２２をノックピン２３で位置決めし
て挿入している。前記スライド２０内には圧力流体で下
方に伺勢されたクッションロッド２４を荷降自在に装置
してクンジョンピン２５を下方に付勢しており、同様に
スライド２０にはノックアウトロッド２６を昇降自在に
設けている。

一ヒ側ダイセフ）プレート２１には上側グイホルダ２７
を固定し、このグイホルダ２７にカムホルタ２８を固定
しており、このカムボルタ２８には第１カム２９を固定
している。尚、この第１カム２９は、後述する第２．第
３．第４カムを介して下ダイスを駆動する。

上側タイホルダ２７の内側には上クイズ３０を昇降自在
に嵌合させている。そして、この上ダイス３０の内側に
はパンチブロック３１及び上パンチ３２を昇降自在に嵌
合させている。

一方、ボルスタ３３には下（１ｔｌｉダイセットプレー
ト３４を固定し、このダイヤ・ントプレート３４にイン
サートプレート３５を挿入している。又、ボルスタ３３
内にはノックアウトロッド３６を設け、圧力流体又は機
械的装置による押上げ力を受けてノックアウトピン３７
を−・定のタイミングで押上げるようにしている。同様
に、ボルスタ３３内にはクッションリング３８を設けて
インサートプレート 勢している。

下側タイセットプレート３４には下側ダイホル′夕４０
をノックピン４１で位置決め固定し、このグイホルタ４
０にノックピン４２を介してプレート４３を位置決め装
着している。又、下側グイホーシダ４０内にはバンド４
４．４５を組込み、このパッド４４．４５間にスプリン
グ４６を圧縮した状態で張設している。尚、このスプリ
ング４６は、プレート４３を貫通している圧力ピン４７
及び前記パッド４４を介して後述する下ダイスを上方に
付勢している。

前記スプリング４６の内側にはクッションリング４８を
昇降自在に配設し、このリング４８を介してクッション
ピン３９の付勢力を圧力ピン４９から下ダイス５０に伝
達するように構成している。又、前記インサートプレー
ト３５の」−面中央にはバンチブロンク５１を昇軽自在
にＳＴ挿したグイアンヒル５２を設け、パンチプロ・ン
ク５１の」二部に下パンチ５３を装着することにより、
ノックアウトピン３７の突き七げ作用を受けて下パンチ
５３か所定のタイミングて押」二けられるようにしてい
る。

他方、前記下側グイホルダ４０には、第２カム５４等を
案内するガイド５５を固定している。この第２カム５４
は、円形状をなすガイド５５の内径部に慴動自在に嵌合
保持されており、このカム５４の内径部をドダイス５０
に嵌合させている。

そして、カム５４の段部５　４　ａを下クイズ５０の段
部に係合させたうえでダイス５０の中心に沿う案内溝５
６にカム５４を上下方向にの．７１Ｉ摺動自在に係合保
朽させている。

又、第１カム２９と第２カム５４との間には、前記下タ
イ矢５０どガイド５５とで周方向にのみ摺動自在に保持
された第３，第４カム５７．５８を介装することにより
、第１カム２９が第２カム５４に接近すると、第３，第
４カム５７　、５８を介して第２カム５４がｈ下方向に
移動するように　″している。

第６図，第７図，第８図はカムの配置と作用状？＆ｘを
示す図であり、これらの図から解るように、第１カム２
９はカムホルダ２８の対角位置に２偏設けられ、その下
端を楔状に形成したうえで、この第１カム２９の下端を
隣接する第３，第４カム５７　、５８の）、（端傾斜面
間に上方から臨ませている。そして、」二輪を楔状に形
成した第２カム５４の一ト端を前記第３，第４カム５７
　、５８の先端傾斜面間に下方から臨ませることにより
、第１カム２９が下降すると、′：ｉｒ；３，第４カム
５７　、５８が接近移動して第２カムを押下げるように
している。尚、第３，第４カム５．７．５８の基端は上
方に向う傾斜面となっており、先端は下方に向う傾斜面
となっている。

Ｌ記の構成において、下ダイス５０の空洞部に挿入され
たスラグは、−上下のダイス３０，５０が閉塞した状態
で成形され、ノックアウトピン３７等の作用で取り出さ
れる。

ここに本発明では、−上下のダイス３０．５０が接触す
ると同時に第７図に示すように第３．第４カム５７．５
８と第１カム２９とが接触する。このために、スライド
２０が下降して第１カム２９か下降すると、隣接する第
３カム５７の間隔及び第４カム５８の間隔が押し広げら
れるのて、両カム５７．５８の先端部間に挟まれている
第２カム５４か押下げられる。この結果、第２カム５４
に係合している下ダイス５０が下降するか、各カム面の
角度をα、βとすると、第１カム２９に対する第２カム
５４の下降速度比は、 ｔａｎα　Ｘ　　ｔａｎβ で与えられる。

従って、カムが接触した後は、パンチ３２が下降するに
伴って下夕゛イス５０がパンチ３２より遅い速度で下降
し、上下のパンチは上下のダイスに対して相対的に移動
する。つまり、上下のダイス３０．５０は、上パンチ３
２の下降速度より遅い速度で下降するにも拘らず下パン
チ５３は移動しないので、８スライドを下降させれば上
下のパンチ３２．５３が−Ｌ下のダイス３０．５０にそ
れぞれ突入して接近移動するので所期の成形が行なわれ
る。

囚に、両ダイス３０．５０が接触した後にこれらをスラ
イドの下降速度の２分の１の速度で下降させるとき、つ
まり、成形品が最大面積の断面に対して面対称であると
きには、理論的にはカムの角度α、βをいずれも３５°
１６　’　５２　″とすれは良いか、必すしもダイスの
下降速度を厳密な意味で２分の１にしなくとも面対称の
成形品の成形精度を実用上支障のない程度にすることが
できる。

尚、実施例では、上下のダ・イスに加える閉塞力を同一
にするために上下のシリンダの寸法を同一として共通の
圧力発生装誼から圧力流体を供給するようにし、各カム
の作動を確実にするためにスプリング４６を設けている
が、必ずしも実施例に限定されない。又、第９図に示す
ように最大面積の断面に対して対称でない形状の成形品
に対しては、カムの角度α、βを適宜選゛択して接触後
におけるダイスの下降速度を調整することで対地できる
ことはＪＴ述するまでもない。更に、実施例のようにカ
ムを円形に１配列した場合は、装置をコンパクト化でき
るので自動化装置に要求される部品等の装着性を向五で
きる。

以り説明したように本発明によれは、−１−下のダ・イ
スの位１δ制御をカムで行っているため、雷名したダイ
スへの閉塞付勢力を位置制御の必要のない常圧の流体シ
リンダで与えることができる。このために、経時変化の
ない安定した閉塞成形を行うことかできる。又、通常の
プレス又はダイセントに常圧の流体シリンダを付加する
のみで所期の運動をさせることがてきるため、従来のよ
うに複動プレスを用意する必要がなく、プレスの汎用性
を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１閲は閉塞鍛造された成形品の具体例の平面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は素材の具体例の正
面図、第４図は金型の状態を示す説明図、第５図は本発
明に係る閉塞鍛造工法を実施できる装置の一具体例の縦
断面図、第６図はカムの配置状態を示す平面図、第７図
は閉塞開始時のカムの状態を示す展開図、第８図は同上
下死点での状態を示す展開図、第９図は最大面積の断面
に夕４して対称でない形状を有する成形品の具体例を示
す断面図、第１０図は従来の閉塞鍛造装置の一例を示す
断面図である。 ２０・・・スライド　　２１・・・」−側ダイセットプ
レート３３・・・ボルスタ　　３４・・・下側グイセッ
トプレート３０．５０・・・ダイス　３２　、５３・・
・パンチ２９．５４，５７．５８・・・カム 特許出願人　アイダエンジニアリング株式会社代理人　
弁理士　　　中　　　山　　　　　清（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１］　　対向する一対の金型を直接又は間接的に接触
   させて所期の成形品の形状と＋Ｎ］等の空洞を形成し、
   該空洞内で素材を成形するようにした閉塞鍛造工法にお
   いて、前記一対の金型を閉塞付勢して成形途中で接触維
   持させた状態で前記金型に摺動自在に貫挿した一対のパ
   ンチの一方を他方に対してプレスで接近移動させつつ、
   このパンチの移動を利用して前記接触維持された一対の
   金型を固定側のパンチに向って移動側のパンチの移動速
   度よりゲい速度で移動させて両パンチをそれぞれ金型に
   突入作動させることを特徴とする閉塞鍛造工法。 （２）　　対向する一対の金型を直接又は間接的に接触
   させて所期の成形品の形状と同等の空洞を形成し、該空
   洞内で素材を成形するようにした閉塞鍛造装置において
   、前記金型をそれぞれ閉塞付勢して成形途中で接Ｉ′ｌ
   ！ｌ！維持させる流体シリンダを設け、各金型に摺動自
   在に貫挿した一対のパンチの−・方を他方に向って接離
   移動させるプレスのスライドを設けると共に、該スライ
   ドの移動に伴なって前記接触維持された金型を固定側の
   パンチに向ってスライドの移動速度より遅い速度で移動
   させて両パンチをそれぞれ金型に突入作動゛させるカム
   を設けてなる閉塞鍛造装置。 （３）　　前記カムが、円形状に配設されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の閉塞鍛造袋、Ｈ
   胃。