JPS62158544A - 多軸鍛造機 - 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】 産業上の利用分野 この発明は高速鍛造が可能な多軸鍛造機に関する。

従来の技術 従来複数の方向からワークを同時もしくは交互に加圧し
て鍛造を行う多軸鍛造機には、Ｘ軸及びＹ軸方向より同
時にワークを加圧する２軸回時成形法や、Ｘ軸及びＹ軸
方向より交互に加午ナムフ輔卒百箭幾熔　久軸ル伸立弐
訃イ箭竪する各軸独立成形法、Ｘ軸、Ｙ軸にＺ軸方向を
加えた３軸成形法及びワークを回転させながら上記成形
法により成形する回転割出成形法などがある。

発明が解決しようとする問題点 従来の多軸鍛造機では、スライドを駆動するのにクラン
ク機構を採用したものと、油圧シリンダを採用したもの
がある。

クランク機構を採用したものでは、電動機でフライホイ
ールを回転してエネルギーを蓄積μこのエネルギーを歯
車によりリンク機構へ伝達してスライドを駆動するよう
になっており、機構が複雑でかつ大型になると共に、ス
トローク調整や加圧力の均−化及び速度制御ができない
などの不具合があった。

また油圧シリンダを採用したものは、設備が小型で、か
つ構造も簡単であり、加圧力やストロークの可変も容易
であると共に、同一加圧力での成形も可能であるなどの
利点を有する半面、単位時間当りの鍛造回数が少ないこ
とから生産性に劣る不具合がある。

しかも油圧シリンダの制御を制御弁を用いて行っている
ため、高速化する場合、これら制御弁の信頼性や感度特
性等による制約を受けると共に、制御方法もフィードバ
ックによるストローク制御となるため、ストローク長に
より応答性が変化するなどの不具合もあった。

この発明は従来の多軸鍛造機が有する不具合を改善する
目的でなされたものである。

問題点を解決するための手段及び作用 Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも２方の軸方向から、同
時、交互または独立して駆動される金型によりワークを
加圧して、ワークの鍛造を行う多軸鍛造機において、上
記金型を電気−油圧ステッピングシリンダにより駆動す
ることにより高速鍛造を可能にした多軸鍛造機。

実施例 この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は３軸加圧、Ｚ軸順送り方式を採用した多軸鍛造
機を示すもので、図において１は本体、２はＺ軸順送り
機構を示す。Ｚ軸順送り機構２によりＺ軸方向より順送
りされたワーク３は本体１の成形位置に供給され、Ｘ軸
、Ｙ軸長び２軸方向に配置された金型４の間で同時、交
互または独立成形されるようになっている。上記本体１
の成形位置には第２図に示すように角枠状の金型支持部
材５があって、この金型支持部材５にＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸方向忙配置された金型４が中心方向へ移動自在に支承
されていると共に、各金型４には上記金型支持部材５に
取付けられた電気−油圧ステップシリンダ６のピストン
杆６ｃ先端が接続されている。上記電気−油圧ステップ
シリンダ６は第３図に示すように、シリンダ本体６ａ内
に収容されたピストン６ｂにより内部が圧力室６１．６
２に区画されており、ピストン６ａより突設されたピス
トン杆６Ｃの先端側は、シリンダ本体６の一方の端板６
ｄを貫通して、シリンダ本体６の外方へ突出されている
。また上記ピストン６ｂ内に切換え弁７が設けられてい
る。上記切換え弁７はピストン６ｂ内に形成された中空
室６ｅ内にスプール７ａを有していて、中空室６ｅ内に
一端側が開口する３路の油路７１　、７２　、７３を開
閉するようＫなっている。上記各油路７１　、７２　、
７３のうち、油路７１の他端は、ロッド側圧力室６１に
、そして油路７２の他端はボトム側圧力室６２に１さら
に油路７３の他端はスプール７ａが収容された弁室７ｂ
の一端側にそれぞれ開口されている。

上記スプール７ａは両端部に大径部７Ｃが、そしてこれ
ら大径部７Ｃの間で小径部７ｄとなった構造で、中心部
にボールねじよりなるねじ軸８が貫通螺装されていると
共に、一端側はシリンダ本体６のボトム側端板６ｆを貫
通してシリンダ本体６外へ突出され、先端部にステッピ
ングモータ９が接続されている。

そして上記ステッピングモータ９は、制御装置１０によ
り次のように回転が制御されるようになっている。

次に作用を説明すると、制御装置１０はマイクロコンピ
ュータが内蔵されていて、予めプログラムされた内容に
従い動作信号を各軸組に設けられた電気−油圧ステッピ
ングシリンダ６のステッピングモータ９へ出力される。

これにより動作信号の入力されたステッピングモータ９
は回転を開始し、ねじ軸８を回転させる。ねじ軸８の回
転によりスプール７ａが左方へ移動されて、スプール７
ａの小径部７ｄで油路７１　、７２の間が連通されると
、シリンダ本体６の圧力室６１側へ供給されていた油圧
Ｐｓが油路７１．７２を通って圧力室６２側へ流入し、
圧力室６１及び圧力室６２．におけるピストン６ｂの受
圧面積差によりピストン６ｂが左方へ移動し、ピストン
杆６Ｃの先端に取付けられた互に対向する金型４間で成
形位置にあるワーク３を加圧成形する。

またステッピングモータ９はデジタル制御が可能なこと
から、予め設定したパルス数やパルス周波数によりステ
ッピングモータ９０回転を制御することにより、電気−
油圧ステッピングシリンダ６０ストローク制御を行うこ
とができる（ストローク制御、速度制御機能）。

一方圧力室６２の油圧は圧力変換器１１及（２）歪計１
２により電気信号に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１３
によりＡ／Ｄ変換されて制御装置１０へ取込まれる。ま
たステッピングモータ９に取付けられたパルスエンコー
ダＩ４からはスプール変位信号が制御装置１０へ取込ま
れていて、スプール７ａの変位に伴う圧力を第４図に示
すようにサンプリングタイムで検出し、設定圧に達した
ところでステッピングモータ９を停止すると共に、以後
はリアルタイムでステッピングモータ９０回転を制御し
て、設定圧を保持する（荷重制御機能）。

なお圧力室６２内の圧力が設定値に達したら、ステッピ
ングモータ９を逆転させてスプール７ａを第５図に示す
ように強制的に後退させ、成形圧が異常に高くなるのを
防止するようにしてもよい（リリーフパルプ機能）。

一方上記動作により例えばＸ軸方向の成形が完了したら
、ステッピングモータ９を逆転させてピストン６Ｃを後
退させ、次に例えばＹ軸方向に位置させた電気−油圧ス
テッピングシリンダ６のステッピングモータ９へ動作信
号を出力して上記のような動作を繰返し、Ｙ軸方向から
の成形を行う。

その後Ｚ軸方向からも同様に成形を行なうものである。

なお第６図に示すようにＺ軸方向の成形に際して、塑性
変形量ｔにより後退したピストン杆６ｄの変位を圧力が
バランス圧になるまでステッピングモータ９を逆転させ
ることにより、ワーク３の変形を補正しながら成形する
フィードバック制御も可能である。

第７図に塑性変形量とフィードバック量の関係を示す。

また上記実施例では３軸方向からの成形について説明し
たが第８図に示す２軸間時成形、２軸交互成形、各軸独
立成形及び２軸順送り成形や、第９図に示す３軸加圧成
形、第１０図に示す回転割出し成形にも適用できるもの
である。

発明の効果 この発明は以上詳述したように、金型を電気−油圧ステ
ッピングシリンダにより駆動してワークの鍛造を行うよ
うにしたことから、従来の油圧シリンダで駆動していた
ものに比べて単位時間当りの鍛造回数が格段に向上する
ため、高速鍛造による生産性の向上が図れると共に、ス
トローク制御や速度制御、荷重制御及びフィードバック
制御が容易なため、ストローク長さにより応答性が変化
するなどの不具合を解消される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は全体的な正
面図、第２図は成形部の側面図、第３図は電気−油圧ス
テッピングシリンダの断面図、第４図ないし第７図は作
用説明図、第８図ないし第１０図は他の実施例を示す説
明図である。 ３はワーク、４は金属、６は電気−油圧ステッピングシ
リンダ。 第１図 第２図 後退　　　　　　前進 第５図 ｐぐ スプール変位 第６図 第７図 を１−一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも２方の軸方向から、同
   時、交互または独立して駆動される金型４によりワーク
   ３を加工して、ワーク３の鍛造を行う多軸鍛造機におい
   て、上記金型４を電気−油圧ステッピングシリンダ６に
   より駆動するようにしてなる多軸鍛造機。