JPS61232030A - 油圧式鍛造機 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は鍛造機に係り、特に工作物を加工するに液圧シ
リンダを用いた鍛造機において、シリンダの作動特性を
一定にし、安定した鍛造作業と成品を得るに好適な鍛造
機に関する。

〔発明の背景〕

従来の鍛造機としては、特公昭４７−３２４８９号公報
に液圧シリンダを用いた油圧鍛造機が開示されている。

この公報に記載の油圧鍛造機は流体系に振動等が発生す
るのを防ぐために有効な方法を採用しているが、取扱い
工作物の寸法が大きく変化する様な場合については、液
圧シリンダのシリンダストロークが必然的に大きくなり
、よってシリンダに流入及び、シリンダから流出する油
圧の流量は大きくなる。

従がって上記油圧鍛造機を用いて高速高頻度で工作物を
鍛造する場合には、液圧シリンダに油圧を供給する為に
大きな流体源を必要とすると同時に１工作物の寸法によ
りシリンダ内の流量が変るためにピストンロッドの往復
速度が変化することになる。特に、サーボパルプにより
液圧シリンダを高速往復作動する油圧鍛造機にあっては
、高速流入出する流体とピストンの衝撃に依る騒音や機
械振動が発生するという問題がある。また、液圧シリン
ダ内の油量変化によってピストンロッド往復動作の速度
特性が変ることから、表面粗度が安定した精密な成品を
得るため又は歩留シを向上させるためには、ピストンロ
ッドの往復速度特性変化に応じて材料の送り速度を調整
しなければならないという複雑な制御が必要となる問題
があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、被圧延材の寸法変化に拘わらず成形工
具を有するロッドを往復動作させる油圧シリンダに装着
されたピストンロッド圧下時の速度特性を略一定に保持
可能にしてシリンダ内に発生する衝撃音の抑制並びに表
面粗度が安定した精密な鍛造を可能にする油圧式鍛造機
を提供することにある。

〔発明の概要〕

油圧式鍛造機で加工する取扱い材料及び成品は一般にあ
る寸法範囲をもっている。このことは液圧シリンダを加
工力とする液圧鍛造機についていえば、シリンダのスト
ロークは最大材料を加工するに充分なだけの大きなスト
ロークとすることが要求される。このことは、例えばこ
のシリンダで取扱い最小寸法の材料を加工するには、シ
リンダの鍛造出力側は容積が大となり、反出力側は容積
が小となる。一方最大寸法材料を加工するＫは容積の大
きさはこの逆となることを意味する。実際には材料の寸
法は最大、最小寸法の間で任意のものを取扱うのであっ
て、従来技術で述べた不具合が発生する。

これらの不具合の根源は前記の鍛造力を発生するシリン
ダ内液量が材料の寸法に応じて変化することにあり、し
たがって前記の不具合を解消するには、鍛造シリンダ内
の油量を、取扱い材料の寸法が変っても変化させないよ
うにすることが必要である。

かかる見地から、本発明は鍛造作動するシリンダは所定
ストロークに保持して油量変化を取扱い材料毎に変えな
いものとし、最大材料から最小材料の間の任意の鍛造寸
法を得るために該シリンダを別に設けた移動機構で所望
寸法の材料に合わせてシリンダのストローク方向に移動
することにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例である油圧式の高速鍛造機を第
１図〜第４図により説明する。

第１図は、本発明の一実施例である高速鍛造機の正面図
を示し、第２図は同じく側面図を示す。

第３図は、高速鍛造機の油圧シリンダ部の断面詳細図で
あり、第４図は高速鍛造機の油圧系統図である。

第１図及び第２図において、前記高速鍛造機は材料３を
水平だ移動させながら油圧シリンダ２により操作される
成形具６により圧縮成形加工し、完成品として所望の形
状の角柱を得るようになっている。そして材料３はマニ
プレータ−４により保持され、上記鍛造機で所望形、状
に成形しながら、順次第２図の右方へ移動される。

第３図において、先端に成形具６を備えたロッド５を操
作する油圧シリンダ２，２′は分割構造であるので両者
はボルト２０′にて締結され、油圧シリンダ２の胴部中
央の外周には、オネジ２ａが形成されている。このオネ
ジ２ａの外周にはシリンダ２と同心のギヤー１４が係合
状態で組込まれている。即ち、ギヤー１４はその内径側
に、メネジ１４ａが形成され、外径側には、歯車１４ｂ
が形成された構造となっている。

ギヤー１４は、油圧シリンダ２．２′を収容するよう配
置されたフレームｌと、このフレームｌの上部に取付け
られた押えフレーム１９とにより滑動可能なように保持
される。押えフレーム１９は、ポル）２０１Ｃてフレー
ム１に締結される。

前記油圧シリンダ２．２′の内部には該シリンダ２．２
′内に装着された軸受メタル７．８で支持されるロッド
５が組込まれる。そして油圧シリンダ２′側には油路２
／　ａを通じて圧油が給排される鍛造出力側油室２’ｂ
が形成され、油圧シリンダ２側には油路２ａを通じて圧
油が給排される鍛造反出力側油室２ｂが形成されている
。そしてロッド５の成形側には成形具６が、コツター２
２によって取付けられている。又ロッド５が軸と直角方
向に回転することを防止するため、即ち、成形具６の、
あるべき姿勢の変化を防止するためにロッド５の先端近
傍に締具２３を固定し、該締具２３を案内するロッドガ
イド９を設けることによって成形具６の方向を該ロッド
ガイド９で案内するようにしている。

また、ロッド５の成形具側には、ロッド５のストローク
量を検出するマグネスケール１７がボルト２４により締
結され、シリンダ２′側からブラケット２１を介して取
付られるデテクター１８により、ロッド５の移動信号が
受信される。

材料３を高精度に成形するためには、油圧シリンダ２．
２′内の油量を材料の寸法変化に拘らず略一定に保つ必
要があり、その為にロッド５の往復ストロークの基準位
置を、材料３０寸法に合わせて移動設定する必要がある
。そこでモータ１０にカップリング１１により接続され
たビニオン１２の回転力で前記ギヤー１４を回転するよ
うにして前記ギヤー１４にネジ係合されたシリンダ２゜
２′を軸方向に移動させるものである。またガイドキー
１５は、ピニオン１２、ギヤー１４を介してモータ１０
からシリンダ２．２′に軸方向の移動力を伝達した時、
ロッド５が回転しないようにした係合部材である。

前記ピニオン１２の軸部は、フレーム１及び押えフレー
ム１９とに夫々組込まれた２個のベアリング１３で支持
され、それぞれのベアリング１３はエンドプレート２５
によりフレーム１に、カバー２６により押えフレーム１
９に固定されている。

そしてビニオン１２の一方の軸端は、カップリング１１
を介してモータ１０に連結されておシ、該モータ１０に
よって駆動されるようになっている。

成形具６を備えたロッド５を駆動する油圧シリンダ２．
２′の油圧系統及び指令系統を第４図により説明する。

４組ある油圧シリンダ２．２′の油室２ｂ。

２′ｂに連通する流路２ａ、２’ａには、各々、油圧サ
ーボバルブ３１が設置され、加振信号指令器３０の指示
により各組のサーボバルブ３１は同期動作する。一方マ
グネスケールエ７も、各シリンダに内蔵されたピストン
５の端部に備えられており、基準位置からのピストン５
０ストローク量を該マグネスケール１７からの検知信号
でフィードバックさせながら該ストローク量を、例えば
数鰭の範囲内の所望値に合致するよう指令器３６によっ
て指示する。

各組の油圧シリンダ２，２′に供給される圧油は、モー
タ３３によりポンプ３２を起動し発生される。３７は圧
油ライン、３８は返油ライン、３４はタンク、３５は、
圧油作動時のサージ圧又はポンプ脈動吸収用アキュムレ
ーターである。

以上の構成に於て、第３図に示すロッド５のシリンダ２
，２′内でのストローク量は、数■以内の約２〜３ｍ程
度の小ストロークとなるように指令器３６によって設定
し、圧下即ちストローク基準位置の変化は以下の手段で
達成されるようになっている。

第３図において、モータ１０には３９カツプリングにて
セルシン４０が接続され、位置検出計４１を経てポジシ
ョナ−４３に接続されている。

一方モータ１０は、モータ起動指令器４２により操作さ
れるようになっており、該指令器４２に外部から材料寸
法に基づいて入力される設定信号４４に応じてモータ１
０が起動して位置検出器４１より出力される信号が指令
値と一致する迄モータ１０が回転し、油圧シリンダ２．
２′を軸方向に移動操作して該シリンダの基準位置が確
保されることになる。

尚、これらの設定は４組の油圧シリンダに同時に与えら
れる。

位置検出器４１及び指令器４２は一般に制御盤４３に内
蔵されている。つまり、材料３０寸法（約５０ｍ角〜約
２５０ｆｉ角）の変化に対応させて材料に対するピスト
ンロッド５の先端に設けた成形具６の位置が常に略一定
位置忙位置するよう油圧シリンダ２，２′を軸方向に移
動操作させて該シリンダの基準位置設定を行うものであ
る。

そして油圧シリンダ２．２′の基準位置設定後に材料３
を高速鍛造するのであるが、ピストンロッド５は、第４
図に示す圧油ライン３７の油を、サーボバルブ３１によ
る圧油の方向切換操作により、Ｘから圧油が油室２′ｂ
に入る場合は油室２ｂからＹＫ返油され、Ｙから油室２
ｂに圧油が入る場合は油室２’ｂからＸに返油されるこ
とＫよシ材料の鍛造を行うものである。この圧油の方向
切換は、加振信号指令器３０の指示により制御され、よ
ってピストンロッド５は単位時間当り、指令回数だけ所
定のストロークをくシ返しピストンロッド５の先端に設
けた成形具６により材料３を鍛造するものである。

第２図に示すマニプレータ−４に保持された材料３の送
りと、第３図に示すピストンロッド５の先端に取付た成
形具６とのストローク操作の連動は、以下の通りである
。即ち、第５図において材料３の送りを停止し、成形具
６を所定ストローク操作してΔｈまたけ材料を圧下後、
成形具６の戻り工程で再び材料３が距離１．だけ押込ま
れる。

以上説明した実施例の油圧式鍛造機においては、油圧シ
リンダの位置を材料の寸法変化に合わせて移動設定して
該シリンダ内の油量を略一定にしたことから、油圧シリ
ンダに内蔵されたピストンロッドの往復速度特性の変化
を防止することが出来るため機械系の振動、騒音を、防
ぐことが可能となる。しかも、ロッドの往復速度特性が
一定であることから、材料表面の粗度も安定した精密な
鍛造が可能となるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、成形工具を有するピストンロッドを往
復動作させる油圧シリンダを該シリンダのストローク方
向に移動設定するようにしたことから、被圧延材の寸法
変化に拘わらずピストンロッド圧下時の速度特性を略一
定に保持することが可能となり、よってシリンダ内の衝
撃音の抑制並びに材料表面の粗度が安定した精密な鍛造
が出来る油圧式鍛造機を実現する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である油圧式鍛造機を示す概
略構成図、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の
油圧式鍛造機における油圧シリンダ部の詳細を示す断面
図、第４図は第１図の油圧式鍛造機を駆動する油圧系統
図、第５図は第１図の油圧式鍛造機による材料の圧下状
態図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被成形材料を中心として対称な位置に夫々配置され
   た成形工具をその端部に設けたピストンロッドを備え、
   切換弁により操作されこのピストンロッドを往復動作さ
   せる油圧シリンダを備えた油圧式鍛造機において、前記
   油圧シリンダの外周にネジ係合部を形成し、この油圧シ
   リンダのネジ係合部と係合して該油圧シリンダにストロ
   ーク方向の移動力を伝達する回動部材を設け、更にこの
   回動部材を回転駆動する駆動装置を設け、被成形材料の
   寸法変化に応じて前記駆動装置を操作する制御器を備え
   たことを特徴とする油圧式鍛造機。 ２、前記ピストンロッドに位置検出器を設けると共に前
   記切換弁を開閉操作させる往復動制御器を設け、前記検
   出器の出力に基づいて該往復動制御器からの制御信号を
   調節するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の油圧式鍛造機。