JPS611436A - 型鍛造によつて工作物を成形するための方法と装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は型鍛造によって工作物を成形するための方法と
装置であって、例えば鋼から成る素材のような材料の所
与の容積が製作すべき工作物の容積に少なくともほぼ相
応し、互いに協働する鍛造型の型区分の長さが工作物の
長さに少なくともほぼ相応していて、素材をあらゆる側
から同時に又は対角線方向で部分的に同時に、かつ周方
向で順番に有利には型鍛造する形式のものに関する。

従来の技術 例えばアメリカ合衆国特許第３２４６５０２号明細書と
同じく第３９４５２３７号明細書により公知のＰロッジ
鍛造機械もしくは高速ハンマ式型鍛造機械においては所
与の長さにおいて型部分に導入された型材が成形されて
型部分を外したときには工作物が鍛造し上げられている
ようになっていて、型部分の型区分は、長手方向で見て
型区分の序列において製作すべき工作物のそのつどの形
に相応しているように構成配置されている。素材は鍛造
型の一方の側から供給されて、仕上がった鍛造品はこの
供給側へ取出されるか又は鍛造型を長手方向で完全に通
り抜けて案内される。

型鍛造機械のこのような作業形式においては、工作物を
十分に保持・案内できるようにするために、工作物をは
さみ工具又はその他の適当な工具によってっがめるよう
に工作物に剰余の材料範囲を設けておかねばならないと
いう欠点がある。はさみ工具によってつかむ工作物端部
は鍛造加工することができない。

発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、冒頭に述べた形式の
型鍛造によって工作物を成形するための方法と装置とを
改良して、材料という観点では実地にお℃・て損失なし
に作業し、質的には工作物の長さにわたって均等に分配
された高い同質性が得られるようにすることである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決する本発明の方法の特徴は、素材の長
さの所定の部分を鍛造型において鍛造した後に、素材の
残りの部分を前記鍛造型のもう一方の側で鍛造すること
と、引続いて行なう鍛造過程への素材の供給を前記素材
の既に鍛造された工作物区分によって行なうことである
本発明による加工形式によって工作物の両方の範囲が時
間的に前後して同じ鍛造形における種々様々な作業タク
トにおいて鍛造される。その結果、素材に該素材をつか
み保持するための剰余材料を与える必要がもはやなくな
った。工作物はくずを出さずに鍛造することができる。

又、未加工のつかみ端部も省略され、材料費と作業費を
節約することができる。さらに加えて、鍛造後の工作物
は均等に分配された高℃・同質性を有し、ばつのないも
のが確実に得られる。

又、前述の課題を解決する本発明の装置の構成は、型鍛
造機械が製作すべき工作物の全長に相応し、対を成して
互いに向かい合わせに運動可能な少なくとも２つの型部
分を有している形式のものにおいて、鍛造型の型区分が
長手軸線方向で型区分を有していて、核型区分が所定の
横平面を中心として鍛造型もしくは工作物の長さの範囲
全体のうちで、横平面の手前にある鍛造型の一方の型区
分は横平面の後ろ側の工作物区分の形状に相応し、横平
面の後ろ側にある型区分は横平面の手前にある工作物区
分の形状に相応していることである。つまり、鍛造型の
型区分は素材の貫流方向で見て例えば型部分の長さの前
側の区分では後側の工作物区分の形状に相応して、かつ
型部分の長さの後側の区分では前側の工作物区分の形状
に相応して構成されている。一方の型区分が既に先行し
て鍛造し上げられた素材は同じ鍛造型のもう一方の側へ
搬入されるために鍛造された部分をつかまれて鍛造型に
搬入される。こうして鍛造し上げられた鍛造品は搬出す
ることができる。

実施態様 工作物の横断面形状は、個々の横断面範囲が周方向にお
ける形状に関して円形又は種々異なる角数を有する多角
形であったり、縦中実軸線に関して左右対称であったり
ながったり、及び（又は）寸法に関して変わることが何
回あろうとかつどれほどの程度であろ５と関係なく、あ
らゆる任意の形に形成することができる。工作物は長さ
にわたって多くの段階の横断面形状の変化を得ることが
できる。

形区分の長さを鍛造型もしくは工作物上に分配すること
は工作物の全体的な形状に応じて行なうことができ、方
法技術的な問題を提起している。型区分を長手方向で分
配するために定められる横平面は特殊なケースでのみ中
央にあるが、たいていの場合には偏心して位置して℃・
る。鍛造技術的観点から見て、この横平面は工作物の最
大直径の部分かもしくは鍛造型の最小直径の部分に配置
することになる。

本発明のさらに有利な実施態様にもとづいて、鍛造型の
各端面に鍛造型に沿って移動可能な工作物のためのガイ
ドキャリッジが設けられていることができる。未加工の
素材を受容するためのこのガイＰキャリッジは、受容孔
の端部に素材のための軸線上のストッパを有していると
有利である。部分的に鍛造された素材を受容するための
ガイＰキャリッジは受容孔の始端部のところにストツパ
を有していると有利である。

つかみ装置を有する別の搬送キャリッジが、ガイＰキャ
リッジに平行に、型鍛造機械から間隔をおいて配置され
ていることができる。この搬送キャリッジは鍛造型の一
方の側から他方の側へ移動可能に支承されているように
したい。さらに、この搬送キャリッジは直角方向にも移
動可能に構成することができる。有利にはつかみ方向を
取っている支持アームが搬送キャリッジの移動方向に対
して直角に位置調節可能に設けられている。このように
して、部分的に鍛造された工作物の一方の側から他方の
側への搬送を簡単にかつ確実に行なうことができる。こ
のときの運動はタクトをもって行なわれると有利である
。

実施例 第１図と第２図とに示した高速ハンマ式型鍛造機械工は
直立したケーシンク゛２を有しており、該ケーシング２
の内部には例えば電動機のような４つの駆動モータ３が
保持合手に設けられている。駆動モータ３は、シャフト
６．７．８゜９．１０とかさ歯車対１１，１２，１３．
１４とから成る共通のかさ歯車伝動装置５に作用してい
る。シャフト６．７，８，９．１０は伝達機構１５によ
って駆動モータ３の駆動シャフトに結合されているので
駆動は同期化されている駆動はシャフト６．７，８，９
．１０を介して偏心体１６に作用し、該偏心体１６を介
してハンマ１７が駆動される。これらのハンマ１７自体
は模形脅スライダ１８を介して鍛造型２０が取付けられ
た型保持体１９に連結している。偏心体１６の位置に応
じてすべての鍛造型２００部分が同時に又は対角線上に
ある２つの型部分が同時に、次いで別の対角線上にある
２つの型部分が時間的な順序で、つまり対角線方向に交
互に作用させられる。

楔形スライダ１８は支持部２２を介して液力式シリンダ
２３によって操作することができるので、型保持体１９
の位置は鍛造型２０の型部分と一緒に適当な形式で調節
することができる。この楔形スライダ１８は自縛作用を
可能にする例えば１０％のテーノξ部分を有していると
有利ｆある。楔形スライダの長さは少なくとも型部分の
長さに加えて鍛造型の最大差込深さの数倍の長さに相応
していると有利であり、これによって型部分の確かな位
置が得られる。ハンマ１７は型保持体１９と協働して該
型保持体１９内で滑動しており、ハンマ１７が偏心体１
６の揺動に応じて高速ハンマ式型鍛造機械１のケーシン
グ２内に位置を占めることができるように支承されてい
る。型部分２０の型区分はそのっど隣り合う型部分の型
区分と若干型なり合うような大きさに周方向でそれぞれ
寸法法めされている。

第６図と第７図とに示したように、工作物２７．２８は
複数の種々異なる横断面範囲に分割して製作することが
できる。この場合は、方形の横断面部分と、円形の横断
面部分と、長手軸線２９に対して左右対称な部分と非対
称な部分とを有する横断面とがある。

第４図に示した互いに協働する型部分２０は本発明の思
想としては互いに異なる２つの型区分に分割されている
。これらの型区分の境界は破線で示した横平面３０上に
ある。この横平面３０は第４図の型部分と同じ第６図に
おいて、工作物２７の端部にある横平面３０に相応して
いる。第４図にもとづいて協働する型部分２０において
は横平面３０を中心として型区分３３．３４が形成され
ている。第６図に示した対応する工作物においては、横
平面３０に関連して工作物区分３３８．３４ａが形成さ
れる。互いに協働し合う型部分２０の、長さの範囲全体
のうちで所定の横平面３０に関して横平面３０の手前の
型区分３３においては横平面３１の後ろ側の工作物区分
３３ａの形状に相応し、横平面３０の後側の型区分３４
は横平面３１の手前の工作物区分３４ａの形状に相応し
ている。型区分３３．３４は工作物区分３３８．３４ａ
とは異なって長手軸線上で互いに向かい合わせで押し合
わされて℃・る。横平面３０の位置は製作すべき工作物
の形状に応じて配置されている。軸線方向で減少しなが
ら鍛造できるようにするためには、型における分割のた
めに工作物の最大直径もしくは最大横断面から出発して
いると有利である。第７図は別の鍛造形状の工作物２８
を示している。

第５図の加工過程を示す図においては比較的に単純な形
状を有する工作物３９を製作するための型部分２０が示
されている。本発明において鍛造型に与えられた横平面
３０は型区分３３．３４を形成しており、これらの型区
分３３゜３４は工作物３９において横平面３１に関して
工作物区分３３ａ、３４ａと対応している。

鍛造型２０の各端面には加工すべき材料のための、鍛造
型に沿って移動可能なガイＰキャリッジ４５．４６が設
けられている。これらのガイＰキャリッジ４５．４６は
例えばスピンＰル駆動装置４４によって滑動軌道４７．
４８に沿って二重矢印で図示したように往復動できるよ
うになって℃・る。ガイドキャリッジ４５は素材４９を
受容するだめのものであり、緊定リング５０によって対
応する孔５１内にストッパ５２のところまで挿入するこ
とができる。挿入した後でガイドキャリッジ４５の運動
が制御されて工作物区分３３ａが型区分３３によって鍛
造されるようになっている。素材４９の供給は装置５４
によって行なわれる。台５５につかみ装置５７を有する
アーム５６が旋回可能に支承されている。旋回された位
置において素材４９がつかまれると、次いでガイドキャ
リッジ牛５を前進させることによって素材４９はガイド
キャリッジ４５のストツパ５２まで挿入される。さらに
、素材４９と一緒にガイドキャリッジ４５が前進運動を
行なって工作物区分３３ａを鍛造加工する。こうして部
分的に鍛造された工作物はガイＰキャリツ、ジ４５によ
って再び引き戻される。

部分的に鍛造された工作物を鍛造型のも５一方の側へ転
送するためには別の搬送キャリッジ６０が用（・られる
。この搬送キャリッジ６０のところではつかみ装置６２
を有する支持アーム６１を搬送キャリッジ６００案内軌
道６３に対して直角に移動させることができる。つかみ
装置６２を有する支持アーム６１によって、部分的に加
工された素材の未加工部分がつかまれたならば、ガイド
キャリッジ４５が引き戻されて素材が自由になる。それ
から搬送キャリッジ６０が引き戻された支持アーム６１
と一緒に型鍛造機械のもう一方の側へ移動させられて、
部分的に加工された工作物が支持アーム６１の予備移動
の後に緊定スリーブ６４の手前まで来る位置へ達する。

次いで、ガイドキャリッジ４６がさらに前進させられて
、工作物は緊定スリーブ６４に設けられたストツパ５３
に向かって挿入される。この後でガイドキャリッジ４６
は、スピンドル駆動装置４４によって鍛造型の方向に前
進させられて、鍛造機械により工作物区分３４ａにおけ
る工作物の仕上げが型区分３４によって実施される。加
工し上がった工作物を有する戻し移動されたキャリッジ
の前までつかみ装置６８を有するアーム６７を前進させ
ることのできるもう１つの装置６６によって、工作物が
最大直径を有する部分でもってつかみ装置６８によって
つかまれる。ガイ１キヤリツジ４６は、工作物が保持部
とキャリッジのところとから離れるまでさらに引き戻さ
れる。次いで、アーム６７が引き戻されるとつかみ装置
６８が開かれて工作物３９を手又は自動装置によって取
出すことができる。素材の、鍛造されていないままの部
分の鍛造は新たに供給される素材の第１の部分を鍛造し
ている間に同じ鍛造型のもう一方の側で行なわれると有
利である。

型鍛造機械は高速・・ンマ機械であると有利である。鍛
造過程の経過においては、喫形スライダ１８が型部分に
生じる形状の変化もしくは容積の変化に応じて縦中実軸
線を中心とする対向し合う型部分の間隔が所期の量だけ
減少できるようにあとから調節される。鍛造過程中には
本来の作業行程は変化しないままである。模形スライダ
によって作用された行程の変化によって工作物を後退運
動させることができる。素材は機械に導入される前に例
えば誘導加熱によって必要な鍛造温度にもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高速ハンマ式型鍛造機械を概略的に示した平面
図、第２図は第１図の■−■線に沿って断面した断面図
、第３図は対を成して協働する型部分の拡大概略図、第
４図は第３図の■−■線に沿って横断面した型の概略図
、第５図は本発明により鍛造しようとする素材のための
鍛造方法の１実施例の概略図、第６図と第７図とは本発
明により工作物の形状を鍛造するための２つの実施例を
示した図である。 ｌ・・・高速ハンマ式型鍛造機械、２・・・ケーシング
、３・・・駆動モータ、４・・・保持台、５・・・かさ
歯車伝動装置、６，７，８，９．１０・・・シャフト、
１１，１２．：Ｌ３，１４・・・かさ歯車対、１５・・
・伝達機構、１６・・・偏心体、１７・・・ハンマ、１
８・・・喫形スライダ、１９・・・型保持体、２０・・
・鍛造型（型部分）、２２・・・支持部、２３・・・液
力式シリンダ、２７．２８・・・工作物、２９・・・長
手軸線、３０．３１・・・横平面、３３・・・型区分、
３３ａ・・・工作物区分、３４・・・型区分、３４ａ・
・・工作物区分、３９・・・工作物、４４・・・スピン
Ｐル駆動装置、４５．４６・・・ガイｒキャリツノ１．
４７゜４８・・・滑、動軌道、４９・・・素材、５０・
・・緊定リング、５１・・・孔、５２．５３・・・スト
ツパ、５４・・・装置、５５・・・台、５６・・・アー
ム、５７・・・つかみ装置、５８・・・矢印、６０・・
・搬送キャリッジ、６１・・・支持アーム、６２・・・
つかみ装置、６３・・・案内軌道、６４・・・緊定スリ
ーブ、６６・・・装置、６７・・・アーム、６８・・・
つかみ装置。 Ｆｌ（３，２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、型鍛造によつて工作物を成形するための方法であつ
   て、材料の所与の容積が製作すべき工作物の容積に少な
   くともほぼ相応し、互いに協働する鍛造型の型区分の長
   さが工作物の長さに少なくともほぼ相応していて、素材
   をあらゆる側から同時に又は対角線方向で部分的に同時
   に、かつ周方向で順番に型鍛造する形式のものにおいて
   、素材の長さの所定の部分を鍛造型において鍛造した後
   に、素材の残りの部分を前記鍛造型のもう一方の側で鍛
   造することと、引続いて行なう鍛造過程への素材の供給
   を前記素材の既に鍛造された工作物区分によつて行なう
   こととを特徴とする、型鍛造によつて工作物を成形する
   ための方法。 ２、新たに供給される素材の第１の部分を鍛造加工する
   間に素材の、未鍛造のままの部分の鍛造を行なう特許請
   求の範囲第１項記載の方法、 ３、型鍛造によつて工作物を成形するための装置であつ
   て、材料の所与の容積が製作すべき工作物の容積に少な
   くともほぼ相応し、互いに協働する鍛造型の型区分の長
   さが工作物の長さに少なくともほぼ相応していて、型鍛
   造機械が、製作すべき工作物の全長に相応し対を成して
   互いに向かい合わせに運動可能な少なくとも２つの型部
   分を有している形式のものにおいて、鍛造型の型区分（
   ２０）が長手軸線方向で型区分（３３、３４）を有して
   いて、該型区分（３３、３４）が所定の横平面（３０、
   ３１）を中心として鍛造型（２０）もしくは工作物（２
   ７、３９）の長さの範囲全体のうちで、横平面の手前に
   ある鍛造型（２０）の一方の型区分（３３）は横平面（
   δ１）の後ろ側の工作物区分（３３ａ）の形状に相応し
   、横平面（３０）の後ろ側にある型区分（３４）は横平
   面（３１）の手前にある工作物区分（３４ａ）の形状に
   相応していることを特徴とする、型鍛造によつて工作物
   を鍛造するための装置。 ４、工作物（２７、３９）の最大直径又は最大横断面の
   区分のところに、もしくは鍛造型（２０）の最大直径も
   しくは最小横断面のところに横平面（３１）が配置され
   ている、特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、鍛造型（２０）の各端面に鍛造型（２０）に沿つて
   移動可能な工作物のためのガイドキヤリツジ（４５、４
   ６）が設けられていて、この、素材（４９）を受容する
   ためのガイドキヤリツジ（４５）が受容孔（５１）の端
   部に素材（４９）のための軸線上のストツパ（５２）を
   有していて、ガイドキヤリツジ（４６）は部分的に鍛造
   された素材を受容するために受容孔の始端部にストツパ
   （５３）を有している、特許請求の範囲第３項又は第４
   項記載の装置。 ６、ガイドキヤリツジ（４５、４６）に平行に、型鍛造
   機械（１）から間隔をおいて、つかみ装置（６２）を有
   する搬送キヤリツジ（６０）が配置されていて、該搬送
   キヤリツジ（６０）が鍛造型（２０）の一方の側から他
   方の側へ移動可能に支承されていて、搬送キヤリツジ（
   ６０）の、つかみ装置（６２）を受容している支持アー
   ム（６１）が搬送キヤリツジ（６０）の移動方向に対し
   て直角に位置調節可能に設けられている、特許請求の範
   囲第３項から第５項までのいずれか１つの項に記載の装
   置。 ７、鍛造型（２０）の型区分が周方向でそれぞれ互いに
   隣り合つている型区分によつて若干重ね合わされている
   、特許請求の範囲第３項から第６項までのいずれか１つ
   の項に記載の装置。