KR0177003B1 - 다단식 단조 성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각 다이와 펀치를 구비하고 있는 압축 조형 스테이션에 걸쳐 소재를 단계적으로 이송하고, 거칠은 소재를 정밀한 소재로 성형하는 다단식 압축 조형 성형기에 관한 것으로서, 도중에 소재의 자세를 변경함으로써 예를 들면 링형상 꼭대기부를 가지는 축 본체를 제조할 수 있도록 한 것이며, 다이블록에 다이를 대신해서 회전 유닛(30)을 장치하고, 이 회전 유닛(30)에 한쌍의 회전체(32)를 설치하고 동시에 회전체(32)의 기어(32b)에 크랭크축(7)의 구동에 연동하여 회전되는 락 본체(37)를 끼워 맞춰 축부(a)의 한 단부에 구형상 꼭대기부(d)를 가지는 중간소재(X3)가 회전체(32)사이에 진입되었을 때, 이들 회전체(32)를 회전시켜 중간소재(X3)를 그 축부(a)가 펀치에 의한 진입 방향과 직교하도록 기립시키고, 그 상태에서 중간소재(X3)를 녹아웃핀(38)에 의해 밀어내도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

다단식 단조 성형기

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 단조 성형기의 일부 생략 횡단면도.

제2도는 동 단조 성형기의 개략 횡단면도.

제3도는 소재의 자세를 변화하는 스테이션의 확대 정면도.

제4도는 동 종단정면도.

제5도는 동 종단측면도.

제6도는 동 횡단면도.

제7도는 제6도의 A-A선 단면도.

제8도는 협지수단을 나타내는 측면도.

제9도는 전체의 구동수단의 설명도.

제10도는 협지수단의 구동계의 설명도.

제11도는 소재 이송용 척의 개략 정면도.

제12도는 나사 전조 가공을 조합한 경우의 단조 성형기의 일부 생략 횡단면도

제13도는 제2자세 변경용 스테이션에서의 최종 성형품의 회전체로의 압입 동작을 나타내는 설명도.

제14도는 동 제2자세 변경용 스테이션에서의 최종 성형품의 회전 동작을 나타내는 설명도.

제15도는 회전체의 다른 실시예를 나타내는 종단면도.

제16도는 동 회전체의 횡단평면도.

제17도는 동 회전체에 있어서 중간소재의 방출상태를 나타내는 설명도.

제18도는 아이 볼트(eye bolt)를 제조하는 단조 성형기의 다른 실시예를 나타내는 개략 횡단면도.

제19도는 동 주요부의 개략 정면도.

제20도는 일반적인 단조 성형기의 일부 생략 정면도.

제21도는 제조할 제품의 한 예를 나타내는 사시도.

제22도는 상기 제품의 성형중에 있어서 중간소재의 형상을 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11∼16 : 다이 21∼26 : 펀치

30,69 : 회전 유닛(다이) 32,66,72 : 회전체

33,67 : 유지판 40 : 구동수단

38 : 녹아웃핀 X : 최종 성형품

X3 : 중간소재 a : 축부

b : 링형상 헤드부 d : 구형상 헤드부

S1∼S3 : 단조 성형 스테이션 S4,T2 : 제1소재 자세 변경용 스테이션

S5∼S6 : 단조 성형 스테이션 S7,T5 : 제2소재 자세 변경용 스테이션

S8 : 전조 스테이션

본 발명은 각각 다이와 펀치를 구비하고 있는 복수의 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여, 상기 소재를 정밀하게 성형하는 단조 성형기에 관한 것이며, 자세하게는 거칠은 소재를 정밀한 소재로 성형하는중에 있어서, 상기 소재의 자세를 변하게 하여 단조 성형 가공을 하는 것에 관한 것이다.

볼트와 너트 또는 그밖의 다른 각종 부품류를 성형하는 단조 성형기는 통상 제20도에 도시한 바와 같이, 기계대(2)의 소정 위치에 다이블록(3)을 설치하고, 상기 다이블록(3)에 복수개의 다이(81∼84)를 장치함과 동시에 이들 다이(81∼84)를 향해서 전후 운동하는 램(도시하지 않음)에 다이(81∼84)와 같은 갯수의 펀치를 대향하여 배치함으로써 각각 다이와 펀치로 이루어진 복수의 단조 성형 스테이션을 구성하고, 소정 길이로 절단된 막대기 형상 소재를 각 단조 성형 스테이션에 있어서, 펀치에 의해 다이내로 넣어 가공함과 동시에 소재 이송용 척(90∼95)에 의해 전단계의 단조 성형 스테이션에 있어서 가공된 소재를 후단의 단조 성형 스테이션애 보내도록 이루어져 있다. 따라서, 이와같은 단조 성형기를 사용하면 상기 부품류의 대량 생산이 가능하게 된다.

따라서, 제21도와 같이 축부(shank)(a)와 상기 축부(a)의 한 단부에 링형상 헤드부(ring-saped head)(b)를 가지는 최종 성형품(X)을 제조하는 경우, 우선 막대기 형상의 소재로부터 제22도에 도시한 바와 같이 축부(a)와 상기 축부(a)의 한 단부에 구형상 헤드부(d)가 형성된 중간소재(X3)를 성형하고, 동시에 그 구형상 헤드부(d)를 편평화한 후, 상기 헤드부(d)를 링형상으로 구멍을 뚫음으로써 제조하게 되지만 이와같은 링형상 헤드부(b)를 가지는 최종 성형품(X)을 앞에서 설명한 단조 성형기에 의해서 소재로부터 일관되게 제조하는 것은 곤란하게 되어 있었다. 즉, 펀치에 의해서 다이에 소재를 넣는 방향이 제22도의 화살표 방향(수평 방향), 즉 소재의 축방향이기 때문에 압축 조형 성형으로 구형상 헤드부(d)를 성형할 수는 있어도 상기 구형상 헤드부(d)를 펀치와 다이에 의해서 편평하게 변형시켜 그 후에 링형상으로 구멍을 뚫기 위해서는 예를 들면 상기 구형상 헤드부(d)가 위로, 그 축부(a)가 펀치에 의한 소재진입 방향에 대해 직교하는 중간소재(X3)의 자세 변경이 필요하게 되기 때문이며, 이것을 종래의 단조 성형기로는 할 수 없었기 때문에 상기 구형상 헤드부(d)의 편평화와 링형상으로 구멍을 뚫는 것은 프레스 가공에 의지하지 않을 수 없어 대량생산의 저해가 되고 있다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여 거친 소재를 정밀한 소재로 성형할 때, 그 성형중에 중간소재의 자세를 변경할 수 있도록 하여 소재로부터 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부를 가지는 중간소재를 성형함과 동시에 상기 중간소재의 자세를 수평상태에서 기립 상태로 변경하고, 그 자세 변경된 중간소재의 헤드부에 대해서 연속하여 단조 성형 가공을 할 수 있는 다단식 단조 성형기를 제공하는데 있다.

또한, 다른 목적은 기립 자세로 변경되어 다이밖으로 돌출된 중간소재를 그 자세 변경 그대로 유지할 수 있고, 소재 이송용 척에 의해 자세 변경된 중간소재를 그 다음 단계의 단조 성형 스테이션에 정확하게 보낼 수 있는 다단식 단조 성형기를 제공하는 것이며, 또한 다른 목적은 자세 변경전과 자세 변경후에 있어서 중간소재의 헤드부의 높이를 동일 높이가 되도록 중간소재를 기립 상태로 자세 변경하는 구조를 구비함으로써 단조 성형기 전체의 구조가 복잡화되는 것을 억제할 수 있는 다단식 단조 성형기를 제공하는데 있다.

또한, 또 다른 목적은 복수의 단조 성형 스테이션에 의한 성형중에 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부를 가지는 중간소재의 자세를 수평상태에서 기립 상태로 변경할 수 있고, 그 자세 변경된 중간소재의 헤드부에 대해 연속하여 단조 성형 가공을 하여 원하는 형상의 최종 성형품을 성형할 수 있으면서 기립 상태에 있는 최종 성형품을 다시 수평상태로 자세 변경할 수 있고, 수평상태로 자세 변경된 최종 성형품의 축부의 외부 둘레에 나사 홈을 연속하여 형성할 수 있는 다단식 단조 성형기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같이 구성한 것을 특징으로 한다. 즉, 본원의 특허청구범위 제1항에 관련된 발명(이하, 제1발명이라고 함)은 각각 다이와 펀치를 구비하고 있는 복수의 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 성형하고, 동시에 이 중간소재의 헤드부에 상기 중간소재의 길이 방향에 대해 수직방향으로 가공을 실시하는 다단식 단조 성형기에 있어서, 상기 복수의 단조 성형 스테이션사이에 소재 자세 변경용의 스테이션을 구비하고; 이 소재 자세 변경용 스테이션의 다이측 전면에 전단계까지의 단조 성형 스테이션에서 성형 가공된 상기 중간소재를 그 축방향이 상기 펀치에 의한 진입 방향과 같은 방향으로 축부측으로부터 다이측으로 압입하는 압입 수단(thrusting means); 상기 소재 자세 변경용 스테이션의 다이측에 상기 압입 수단에 의해서 압입된 중간소재의 축부를 양측으로부터 끼워 부착하여 유지하는 한쌍의 회전체; 압입후에 양 회전체를 90도 회전시켜 중간소재를 그 축부가 상기 펀치에 의한 소재 진입 방향에 대해 직교하도록 기립시키는 구동수단; 및 중간소재 압입후의 압입 수단의 후퇴에 따라서 기립된 중간소재를 그 기립 자세 그대로 양 회전체 사이로부터 다이 전면측으로 밀어내는 방출 수단(pushing means)을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 특허청구범위 제2항에 따른 발명(이하, 제2발명이라고 함)은 상기 제1발명의 구성에 더해 자세 변경용 스테이션의 다이 전면측에 방출 수단에 의해 한쌍의 회전체 사이로부터 방출된 중간소재를 수용하는 수용면을 가지며, 상기 수용면과 방출 수단의 방출면에서 중간소재를 기립 자세를 유지한 채 끼워유지하는 협지 수단(grasping means)을 구비함과 동시에 상기 협지 수단이 상기 다이의 전면 위치와 상기 다이의 전면 측방향의 대기위치사이에 왕복 운동이 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 특허청구범위 제3항에 따른 발명(이하, 제3발명이라고 함)은 상기 제1발명 또는 제2발명의 구성에 더해 중간소재가 압입 수단에 의해 한쌍의 회전체 사이에 압입 유지되었을 때의 상기 중간소재에 있어서의 헤드부의 양 회전체의 회전 중심에 대한 유지 위치를, 양 회전체를 90도 회전시켜 중간소재를 기립 자세로 변경시켰을때의 상기 중간소재에 있어서의 헤드부의 양 회전체의 회전 중심에 대한 위치와 동일 높이가 되는 관계 위치에 설치한 것을 특징으로 한다.

단조 성형기 또한, 특허청구범위 제4항에 따른 발명(이하, 제4발명이라고 함)은 각각 다이와 펀치를 구비하고 있는 복수의 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 성형하고, 동시에 이 중간소재의 헤드부에 상기 중간소재의 길이 방향에 대해 수직이 되는 수평 방향으로 가공을 실시하는 다단식 단조 성형기에 있어서, 상기 복수의 단조 성형 스테이션 사이에 전단계측의 단조 성형 스테이션에서 성형 가공된 상기 중간소재의 자세를 수평 상태에서 기립 상태로 변경하고, 동시에 기립 자세로 변경된 중간소재를 기립 상태 그대로 다이전면측으로 밀어내는 제1소재 자세 변경용 스테이션을 구비하고, 또 이 제1소재 자세 변경용 스테이션의 그다음 단계측에 기립 자세로 변경된 상기 중간소재의 헤드부에 상기 중간소재의 길이 방향에 대해 수직방향으로 가공을 실시하는 단조 성형 스테이션을 설치하는 한편, 최종 단조 성형 스테이션의 그다음 단계측에 최종 단조 성형 스테이션에서 성형된 최종 성형품의 자세를 기립 상태에서 수평 상태로 변경하고, 동시에 수평 자세로 변경된 최종 성형품을 수평 자세 그대로 다이 전면측으로 방출하는 제2소재 자세 변경용 스테이션과, 이 제2소재 자세 변경용 스테이션의 그 다음 단계측에 수평 자세로 자세 변경된 최종 성형품의 축부의 외부둘레에 나사홈을 형성하는 나사 전조 다이스를 구비한 전조 스테이션을 연결하여 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 특허 청구 범위 제5항에 관련된 발명(이하, 제5발명이라고 함)은 상기 제4발명의 구성에 더해, 제1소재 자세 변경용 스테이션이 상기 제1소재 자세 변경용 스테이션에 있어서의 다이측 전면에 설치되며 중간소재를 펀치에 의한 소재를 넣는 방향과 같은 수평 상태로 축부로부터 다이측으로 압입하는 압입 수단, 상기 제1소재 자세 변경용 스테이션의 다이측에 설치되며 상기 압입 수단에 의해서 압입된 중간소재를 양측으로 끼워붙여 유지하는 한쌍의 회전체, 압입후에 양 회전체를 90도 회전시켜 중간소재를 그 축부가 상기 펀치에 의한 소재를 넣는 방향에 대해 직교하도록 기립시키는 구동수단, 및 중간소재 압입후의 압입수단의 후퇴에 따라서 기립된 중간소재를 그 기립 자세 그대로 양 회전체 사이로부터 다이 전면측으로 밀어내는 방출 수단을 구비하고 있으며, 제2소재 자세 변경용 스테이션이 상기 제2소재 자세 변경용 스테이션에 있어서의 다이측 전면에 설치되며 최종 단조 성형 스테이션에서 성형 가공된 최종 성형품을 기립 상태 그대로 다이측으로 압입하는 압입 수단, 상기 제2소재 자세 변경용 스테이션의 다이측에 설치되며 상기 압입 수단에 의해서 압입된 최종 성형품을 양측에서 끼워 유지하는 한쌍의 회전체, 압입후에 양 회전체를 90도 회전시켜 최종 성형품을 그 축부가 상기 펀치에 의한 소재 압입 방향과 동일 방향이 되도록 수평방향으로 위치이동시키는 구동 수단 및 최종 성형품 압입후의 압입 수단의 후퇴에 따라서 최종 성형품을 그 수평 자세 그대로 양 회전체의 사이로부터 다이측면으로 밀어내는 방출수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 다음과 같은 작용이 얻어진다.

우선, 제1발명에 의하면, 예를 들면 축부와 상기 축부의 한 단부에 링형상 헤드부를 가지는 최종 성형품을 제조하는 경우, 상기 소재 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 있어서 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 성형한 후, 이 소재 자세 변경용 스테이션에 있어서, 압입 수단에 의해 중간소재를 그 축방향이 펀치에 의한 진입 방향과 같은 방향으로 축부측으로부터 다이측으로 압입하고, 이 압입된 중간소재를 한쌍의 회전체에 의해서 양측으로부터 끼워 유지한 다음에 그 유지 상태에서 양 회전체를 구동 수단에 의해 90도 회전시켜 중간소재를 그 축부가 펀치에 의한 소재 진입 방향에 대해 직교하도록 기립시킨후, 방출 수단에 의해 양 회전판의 사이로부터 중간소재를 다이외부로 밀어내는 것이 가능하게 된다. 이렇게 해서 중간소재는 기립 자세로 자세 변경된 상태로 다음 단조 성형 스테이션에 이송되고, 이후의 단조 성형 스테이션에 있어서는 헤드부에 단조 성형 가공을 가해 편평하게 병형시키고, 그 이후 링형상으로 구멍 뚫기에 의해 상기 최종 성형품을 일관되게 제조할 수 있다.

또한, 제2발명에 의하면 방출 수단에 의해 양 회전체 사이에서 방출된 중간소재가 자세 변경용 스테이션 전면측에 위치한 협지 수단의 수용면과, 상기 방출 수단의 방출면에 기립 자세 그대로 끼워져, 기립 자세 형태로 끼워진 중간소재는 소재 이송용 척에 의해 다음 단계의 단조 성형 스테이션에 정확히 이송된다.

또한, 제3발명에 의하면, 소재 자세 변경용 스테이션에 있어서 중간소재의 자세를 변경시킨 경우, 중간소재의 축부가 압입 수단에 의해 한쌍의 양 회전체 사이에 압입되어 유지되었을때의 상기 소재에 대한 헤드부의 양 회전체의 회전 중심에 대한 높이와, 이들 양 회전체를 90도 회전시켜 중간소재를 기립 자세로 변경시켰을때의 상기 소재에 대한 헤드부의 양 회전체의 회전 중심에 대한 높이가 동일 높이가 되고, 이렇게 해서 방출 수단에 의해 다이내로부터 방출된 기립 자세의 중간소재 헤드부의 중심과, 소재 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치의 중심을 동일 높이로 일치시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이 소재 자세 변경용 스테이션에 의해 자세 변경한 후, 그 이후의 단조 성형 스테이션에서 중간소재의 헤드부를 편평화하거나 편평화된 헤드부에 구멍을 뚫는 경우에 자세 변경용 스테이션 이후의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치 및 다이의 중심을 소재 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 있어서의 펀치 및 다이의 중심과 동일 높이로 통일하는 것이 가능하게 되며, 그 결과, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)을 구비하는 구조이면서 단조 성형기 전체의 구조가 복잡하게 되는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제4 및 제5발명에 의하면, 예를 들면 축부와 상기 축부의 한 단부에 링형상 헤드부를 구비하고, 동시에 축부의 외부둘레에 나사홈을 구비한 아이볼트등의 최종 성형품을 제조하는 경우, 상기 제1소재 자세 변경용 스테이션에 의해 상기한 제1발명의 작용과 마찬가지로 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 있어서의 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 압입 수단, 한쌍의 회전체, 회전체의 구동 수단 및 방출 수단에 의해 수평 상태에서 기립상태가 되도록 90도 회전시키고, 그후 중간소재를 다이 외부로 밀어내는 것이 가능하게 된다. 이렇게 해서 중간소재는 기립 자세로 자세 변경된 상태에서 그 이후의 단조 성형 스테이션에 이송되고, 이후의 단조 성형 스테이션에 있어서, 헤드부에 단조 성형 가공이 실시되어 편평하게 변형하고, 그 후에 링형상으로 구멍을 뚫게 되어 상기 최종 성형품을 성형할 수 있다.

그 다음, 제2자세 변경용 스테이션에 의해 제1자세 변경용 스테이션과는 역의 동작으로 기립 상태에 있는 최종 성형품을 압입 수단, 한쌍의 회전체, 회전체의 구동 수단 및 방출 수단에 의해 기립 상태에서 수평 상태가 되도록 90도 회전시키고, 최종 성형품을 다시 수평 상태로 자세 변경하고, 수평 상태로 자세 변경된 최종 성형품의 축부의 외부 둘레 나사홈을 로터리식의 나사 전조 다이스에 의해 연속하여 형성하는 것이 가능하게 된다. 이렇게 해서 링형상 헤드부를 구비하고, 동시에 축부의 외부 둘레에 나사홈을 구비한 아이볼트등의 최종 성형품을 1대의 단조 성형기에 의해서 일관되게 제조할 수 있고, 상기 최종 성형품의 대량 생산이 가능하게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도 및 제2도는 제21도에 도시한 축부(a)와 상기 축부의 한 단부에 링형상 헤드부(b)를 가지는 최종 성형품(X)을 제조하는 다단식 단조 성형기이며, 이 단조 성형기(1)는 기계대(2)의 소정 위치에 다이블록(3)이 배치되어 있으며, 상기 다이블록(3)에는 제1도에 나타낸 바와 같이 다이(11∼16)가 소정 간격을 두고 나란히 설치되어 있다. 또한, 상기 다이블록(10)의 앞쪽의 기계대(2)에 장치되며, 다이블록(3)에 대해 전후 운동되는 램(4)의 전면에 각각의 다이(11∼16)에 대응하는 복수의 펀치(21∼26)가 장치됨으로써 각각이 각 다이(11∼16)와 펀치(21∼26)로 이루어진 복수의 단조 성형 스테이션(S1∼S6)이 구성되며, 상기 램(4)의 전진에 의해 각각의 단조 성형 스테이션(S1∼S6)에 있어서 소재가 각 다이내에 차례로 진입되어 단조 성형 가공이 이루어진다. 상기 램(4)의 후단에는 상기 단조 성형기(1)의 구동용 모터(5)에 의해 회전되는 플라이휘일(6)에 일체적으로 설치된 크랭크축(7)이 연결 부재(8)를 통하여 연결되어 있으며, 구동 모터(5)의 구동에 의해 연결 부재(8)를 통하여 램(4)이 상기 다이블록(3)측을 향해서 전후 운동하도록 되어 있다. 또한, 이들 단조 성형 스테이션(S1,S2,S3,S4,S5,S6)사이를 지나는 소재의 이송은 제11도에 개략적으로 나타내는 소재 이송용 척(9a∼9f)에 의해서 차례로 실시된다.

그리고, 제1도에 도시한 바와 같이, 1단째의 단조 성형 스테이션(S1)에 있어서는 소정의 길이로 절단되어 있는 막대기 형상의 소재에 다이(11)와 펀치(21)에 의해 타격이 가해져 이 소재로부터 축부(a)와 그 한 단부에 대직경부(헤드부)(c)를 형성한 중간소재(X3)가 성형되며, 다음 2단째의 단조 성형 스테이션(S2)에 있어서, 이 대직경부(c)에 다이(12)와 펀치(22)에 의해 타격이 가해져 상기 대직경부(c)를 더욱 정교한 중간소재(X2)가 성형된다. 이들 1단째와 2단째의 단조 성형 스테이션(S1,S2)에 의한 가공은 막대기 형상의 소재로부터 제11도에 도시한 바와 같이 축부(a)와 상기 축부(a)의 한 단부에 구형상 헤드부(d)를 설치하여 이루어진 중간소재(X3)를 성형하기 위한 예비 성형이고, 다음 3단째의 단조 성형 스테이션(S3)에 있어서 다이(13)와 펀치(23)에 의해 상기 대직경부(P)에 더욱 타격이 가해져 상기 구형상 헤드부(d)가 형성된 중간소재(X3)가 성형된다.

4단째의 스테이션(S4)은 중간소재(X3)의 성형 가공에 기여하는 것이 아니라 펀치(24)에 의해서 진입된 중간소재(X3)를 그 구형상 헤드부(d)가 위로, 축부(a)가 펀치(24)의 소재 진입 방향에 대해 직교하는 기립 자세로 변경시키는 소재 자세 변경용 스테이션이며, 이 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에는 소재 자세 변경용 다이(14)로써 다이블록(3)에 회전 유닛(30)이 착탈 자유롭게 구비되어 있다.

이 회전 유닛(30)은 제3도∼제8도에 도시한 바와 같이 펀치(24)에 의한 소재 진입 방향에 대해 수직인 수평 방향의 축심 주위에 회전 가능한 한쌍의 회전체(32)를 유닛 케이스(31)에 구비한 것이며, 이들 회전체(32)의 대향면측에는 유지판(33)이 지지되며, 이들 유지판(33)사이에 상기 구형상 헤드부(d)를 구비한 중간소재(X3)가 수평 자세 그대로 펀치(24)에 의해서 수평 방향으로 진입되도록 되어 있다. 그 경우, 제4도에 도시한 바와 같이 회전체(32)에 대해 유지판(33)이 회전체(32)의 축방향에 소정 범위로 이동 가능하게 볼트(34)를 통하여 장치됨과 동시에 각 회전체(32)와 유지판(33)의 대향면에 있어서의 상기 볼트(34)의 상하 위치에 각각 오목부(32a,33a)가 서로 대향하는 형상으로 형성되며, 이들 각 오목부(32a,33a)사이에 슬리브(35)와 상기 슬리브(35)를 관통하는 스프링(36)이 끼워져 이들 스프링(36)의해서 각 유지판(33)이 서로 상대쪽 방향으로 근접하도록 힘이 가해지며, 상기 펀치(24)에 의해서 중간소재(X2)가 진입된 경우에 이 소재(X3)가 이들 스프링(36)의 힘에 의해서 유지판(33)사이에 유지되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 각 회전체(32)의 둘레면에는 기어(32b)가 형성되며, 이들 기어(32b)에 랙(rack)(37)이 서로 맞물려져 있다. 즉, 제6도, 제7도에 도시한 바와 같이 유닛 케이스(31)에 한쌍의 랙 본체(37)가 상하 이동 가능하게 지지됨과 동시에 이들 랙 본체(37)에는 이들 랙 본체(37)를 상하 이동시키는 구동 수단(40)이 연결되며, 상기 구동수단(40)으로 랙 본체(37)를 상하 이동시킴으로써 회전체(32)를 통하여 유지판(33)사이에 진입되는 중간소재(X3)가 제5도에 있어서 실선으로 나타낸 수평 자세로부터 제5도에 있어서 가상선으로 나타내는 구형상 헤드부(d)가 위로, 축부(a)가 펀치(24)에 의한 소재 진입 방향에 대해 직교하는 기립 자세가 되도록 구성되어 있다.

상기 구동수단(40)으로서는 제7도 및 제9도에 도시한 바와 같이, 기계대(2)상에 설치되는 소재 이송용 척의 개폐용 캠(41a)을 구비한 구동축(41)의 한단측에 설치된 랙 구동용 캠(42)으로부터 벨크랭크(bell crank)(43) 및 연결 암(44)을 통하여 회전축(45)에 연동 연결되며, 상기 회전축(45)에는 각 랙 본체(37)를 승상시키는 승강용 레버(46)가 고정되어 설치되어 있다. 그리고, 상기 구동축(41)에는 제2도에 나타내는 바와 같이 상기 램(4)을 진퇴 운동시키는 크랭크축(7)에 연동하는 전동축(47)이 베벨 기어등의 연동 수단을 통하여 연동 연결되며, 상기 구동축(41)은 상기 크랭크축(7)에 연동하여 회전되도록 되어 있다. 이렇게 해서 상기 랙 본체(37)가 램(4)의 전후 동작에 동기하여 승강되며, 즉 회전체(32)가 램(4)의 전후 동작에 동기하여 회전되며, 펀치(24)에 의한 소재 진입후에 회전체(32)가 소정의 타이밍으로 회전되도록 되어 있다.

또한, 도면에 도시한 실시예에서는 각 유지판(33)의 대향면에 펀치(24)에 의해 진입된 중간소재(X3)에 대한 구형상 헤드부(d)의 일부를 유지하는 유지부(33b)와, 상기 유지부(33b)에 연속하고 동시에 중간소재(X3)를 유지판(33)으로부터 회전유닛(30)외부로 밀어낼 때 중간소재(X3)의 구형상 헤드부(d)를 안내하는 안내홈부(33c)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 유지판(33)으로의 유지부(33b)의 형성 위치는 제5도에 도시한 바와 같이 펀치(24)에 의해 압입되어 유지판(33)사이에 유지되었을때의 중간소재(X3)에 대한 구형상 헤드부(d)의 회전체(32)의 회전중심에 대한 높이 위치와, 상기 회전체(32)를 90도 회전시켜 중간소재(X3)를 기립 자세로 변경시켰을때의 구형상 헤드부(d)의 회전체(32)의 회전중심에 대한 높이 위치가 동일 높이 위치가되는 위치에 설치되어 있다. 즉, 제5도에 있어서 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 회전체(32)의 회전 중심으로부터 램측으로 향하는 수평선에 대해서 45도의 연장선상에 상기 구형상 헤드부(d)의 중심이 위치하도록 설정되어 있다. 다라서, 3단째의 단조 성형 스테이션(S3)에 있어서 구형상 헤드부가 형성된 중간소재(X3)가 이 자세 변경용 스테이션(S4)에 대한 유지판(33)사이에 진입되면 제5도, 제6도에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이 상기 소재(X3)가 유지판(33)사이에 수평 자세로 유지되며, 다음에 상기 구동수단(40)에 의해 랙 본체(37)를 통하여 회전체(32)가 회전되며, 제5도에 있어서 가상선으로 나타낸 바와 같이 중간소재(X3)가 그 구형상 헤드부(d)가 위에서, 축부(a)가 펀치(24)에 의한 진입 방향에 대해 직교하는 기립 자세로 자세 변경되게 된다.

또한, 이 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 있어서는 자세 변경후의 중간소재(X3)를 회전 유닛(30)의 외부로 밀어내기 위한 녹아웃핀(38)이 구비되어 있다. 이 녹아웃핀(38)은 제8도에 도시한 바와 같이 자세 변경후의 중간소재(X3)를 기립 상태로 밀어낼 수 있도록 중간소재(X3)의 형상에 맞춘 단층 형상의 방출면(38a)을 구비하고, 중간소재(X3)의 자세 변경후, 펀치(24)가 후퇴한 상태에서 유지판(33)사이에 진입하고, 중간소재(X3)를 상기 안내홈(33c)에 가이드시키면서 회전 유닛(30)의 외부로 밀어내도록 되어 있다. 이렇게 해서 이 4단째의 스테이션(S4)에 있어서 중간소재(X3)는 구형상 헤드부(d)를 위로 한 기립 상태로 동시에 상기 구형상 헤드부(d)의 중심이 펀치(24)의 중심과 일치하도록 밀어냄으로써 이 기립 자세에서 소재 이송용 척(9d)에 잡혀 다음 5단째의 단조 성형 스테이션(S5)으로 반입되게 딘다.

그리고, 제1도에 도시한 바와 같이 5단째의 단조 성형 스테이션(S5)에서 다이(15)와 펀치(25)에 의해서 중간소재(X3)의 구형상 헤드부(d)에 단조 성형 가공이 실시되어 상기 구형상 헤드부(d)가 편평화된 중간소재(X4)가 성형되며, 그 상태에서 최종 단계의 단조 성형 스테이션(S6)에 보내지며, 펀치(26)에 내장된 펀칭(punching) 펀치(26a)에 의해 편평화된 헤드부부터 구멍이 뚫어져서 제21도에 도시한 바와 같이 축부(a)의 한 단부에 링형상 헤드부(b)를 가지는 최종 성형품(X)가 제조되게 되어 있다. 또한, 그 경우의 펀칭 조각(f)은 다이(16)내의 배출통로(16a)를 통해서 배출된다.

또한, 제1∼3단째 및 5단째의 단조 성형 스테이션(S1∼3,S5)에 대한 다이(11∼13,15)에는 가공후의 펀치(21∼23,25)의 후퇴에 수반하여 소재를 이들 다이로부터 밀어내는 녹아웃핀(11a,12a,13a,15a)이 설치됨과 동시에 마찬가지로 펀치(21,22,25)에도 녹아웃핀(21a,22a,25a)이 설치되어 있다.

이와같이, 1∼3단계째의 단조 성형 스테이션(S1∼S3)에 있어서 다이(11,12,13)와 펀치(21,22,23)에 의해서 소재에 수평방향으로부터 타격이 가해져 축부(a)와 상기 축부(a)에 구형 헤드부(d)가 형성된 중간소재(X3)가 성형된 후, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 있어서 그 구형상 헤드부(d)가 위가 되도록 중간소재(X3)의 자세를 수평 상태에서 기립 상태로 자세 변경하고, 그 이후의 단조 성형 스테이션(S5,S6)에 있어서 연속하여 구형상 헤드부(d)에 단조 성형 가공을 하여 편평화하고, 그 편평화된 헤드부(e)를 링형상으로 구멍을 뚫기 때문에 링형상 헤드부(b)를 구비한 최종 성형품(X)을 단조 성형기에 의해 일관작업함으로써 상기 본체(X)의 대량 생산이 가능하게 된다.

또한, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 있어서 중간소재(X3)를 자세 변경시키는 경우, 상기 유지판(33)에 대한 유지부(33b)의 형성 위치가 중간소재(X3)의 축부(a)가 펀치(24)에 의해 한쌍의 유지판(33)사이에 압입되어 유지되었을때의 상기 소재(X3)에 대한 구형상 헤드부(d)의 회전체(32)의 중심에 대한 높이와, 이들 회전체(32)를 90도 회전시켜 중간소재(X3)를 기립 자세로 변경시켰을때의 상기 소재(X3)에 대한 구형상 헤드부(d)의 회전체(32)에 대한 높이가 동일 높이가 되는 위치에 설치되어 있기 때문에 녹아웃핀(38)에 의해 회전 유닛(30)내로부터 방출된 기립 자세의 중간소재(X3)의 구형상 헤드부(d)의 중심과, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치의 중심을 동일 높이로 일치시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이 소재 자세 변경용 스테이션(4S)에 의해 자세 변경된 후의 단조 성형 스테이션(S5,S6)에서 중간소재의 헤드부를 편평화하거나 편평화된 헤드부(e)에 구멍을 뚫거나 하는 경우에 소재 자세 변경용 스테이션(S4) 이후의 단조 성형 스테이션(S5,S6)에 대한 펀치(25,26) 및 다이(15,16)의 중심을 소재 자세 변경용 스테이션(S4)의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치(21,22,23) 및 다이(11,12,13)의 중심과 동일 높이로 설정하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)을 구비하는 구조이면서 전체 단조 성형 스테이션에 대한 펀치 및 다이의 중심을 동일 높이로 통일할 수 있어 단조 성형기 전체의 구조가 복잡해지는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제8도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 자세 변경용 스테이션(S4)의 회전체(32)의 앞쪽 위치에 녹아웃핀(38)에 의해 회전체(32,32)사이로부터 방출된 중간소재(X3)를 그 자세 변경 상태를 유지한채 끼우는 협지 수단(grasping means)(50)이 설치되어 있다.

이 협지 수단(50)은 제8도에 도시한 바와 같이, 중간소재(X3)의 구형상 헤드부(d)와 축부(a)를 받아내는 수용면(51a)을 가지는 협지체(51), 상기 협지체(51)의 본체부를 지지하는 지지체(52), 상기 지지체(52)를 전후 방향으로 미끄럼이동 가능하게 지지하는 지지부(53a)를 구비한 평면시 U자형의 이동체(53) 및 상기 이동체(53)를 그 앞부분측에 있어서 좌우 방향에 미끄럼이동 자유롭게 지지하고, 상기 지지체(52)의 걸어 맞추는 구멍(52a)에 맞추는 스윙 암(54)을 가지는 기본축(55)과, 상기 기본축(55)과 평행하게 이동체(53)의 뒷부분을 좌우 방향에 대해 미끄럼이동 자유롭게 지지하는 가이드 로드(56)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 기본축(55)은 제10도에 도시한 바와 같이 다이블록(3)의 앞쪽 하부에 좌우 방향으로 왕복 운동 가능하게 횡방향으로 설치되어 있으며, 그 한단부에는 기계대(2)측에 지지된 지지 브라켓(57)을 통하여 벨 크랭크(bell crank)(58)의 하단부와 연결되어 있는 동시에 상기 벨 크랭크(58)의 상단부가 상기 전동축(47)의 소정 부분에 고정된 기본축 구동용 캠(59)에 맞닿아 있다. 이렇게 해서 상기 크랭크축(7)에 연동하는 전동축(47)의 회전에 따라서 기본축 구동용 캠(59)이 회전함으로써 벨 크랭크(58)가 미끄러져 움직이고, 기본축(55)이 소정 간격으로 왕복운동됨으로써 기본축(55)에 설치된 스윙 암(54)을 통하여 이동체(53) 및 지지체(52)가 좌우 방향으로 왕복 운동되어 상기 지지체(52)에 지지된 협지체(51)가 자세 변경 스테이션(4)의 회전유닛(30)의 전면 위치와 제10도에 도시한 회전 유닛측의 특징 위치사이를 왕복운동되도록 되어 있다. 한편, 기본축(55)의 다른 단부의 외부 둘레에는 스플라인이 형성되어 있는 동시에 상기 스플라인에 기본축 회전운동 레버(60)가 끼워맞춰져 상기 레버(60)는 상기 구동축(41)의 단부에 설치된 기본축 회전운동용 캠(60)에 의해 스윙되는 스윙 레버(62)에 연결되어 있으며, 상기 구동축(41)에 의한 기본축 회전운동용 캠(61)이 회전함으로써 기본축 회전운동용 레버(60)가 스윙 레버(62)를 통하여 회전운동하고, 이렇게 해서 상기 협지체(51)가 회전 유닛(30)의 전면에 위치했을 때 기본축(55)이 소정 각도 회전운동됨으로써 협지체(51)가 회전 유닛(30)의 전면에 대해 소정 타이밍으로 탈,부착 방향으로 스윙되어, 중간소재(X3)의 협지 동작이 실시되도록 되어 있다.

따라서, 녹아웃핀(38)에 의해 회전 유닛(30)의 외부로 방출된 중간소재(X3)가 회전 유닛(30)의 전면에 위치하는 협지체(51)의 수용면(51a)과, 상기 녹아웃핀(38)의 방출면(38a)에서 그 기립 자세를 유지한채 끼워지게 되고, 이 끼워진 상태에서 중간소재(X3)가 소재 이송용 척(9d)에 의해 확실하게 잡혀 다음 단계의 단조 성형 스테이션(S6)에 정확하게 보내지게 된다.

상기 실시예에서는 최종 성형품(X)에 링형상 헤드부(b)의 구멍을 뚫는 경우를 설명하고 있지만 5단계째의 단조 성형 스테이션에 있어서의 구형상 헤드부(d)의 평탄화공정으로 제품의 제조를 종료하도록 해도 좋고, 이외에 구형상 헤드부(d)와 축부(a)에 다른 단조 성형 가공 등을 해도 좋다.

또한, 링형상 헤드부(b)를 구비하고, 동시에 축부(a)의 외부둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트 등의 최종 성형품(X)을 1대의 단조 성형기(1)에 의해서 일관되게 제조하기 위하여, 제12도에 도시한 바와 같이 상기한 실시예에서 나타낸 6단계째의 단조 성형 스테이션(S6)의 이후에 7단계째의 스테이션(S7)으로서 기립 자세의 최종 성형품(X)을 수평 자세로 변경하는 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)을, 또한 8단계째의 스테이션(S8)으로서, 상기 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)에서 수평 자세로 자세 변경된 최종 성형품(X)의 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)을 형성하는 로터리식의 나사 전조 다이스(65)를 구비한 전조 스테이션을 각각 일련하게 연결하여 설치해도 좋다.

그 경우, 제12도에 도시한 바와 같이 6단계째의 단조 성형 스테이션(S6)에는 상술한 실시예의 6단계째의 단조 성형 스테이션(S6)에 있어서, 다이(16)내의 펀칭조각(f)을 아래쪽을 배출하는 배출 통로(16a)를 개구시킴과 동시에 성형된 최종 성형품(X)을 다이(16)의 바깥으로 밀어내는 녹아웃핀(16b)을 설치한다. 또한, 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)로서는 상술한 실시예의 제3도∼제8도에 도시한 소재 자세 변경용 스테이션(S4)과 유사한 구조를 이용함과 동시에 상술한 실시예의 구동 수단(40)과 같은 구동 수단(도시하지 않음)을 이용하여 기립 자세의 최종 성형품(X)을 수평 자세로 변경하도록 회전체(66)의 회전 방향과 타이밍을 설정 변경한 것 뿐이며 그 구체적인 구성에 대해서는 생략한다.

이렇게 하여 6단계째의 단조 성형 스테이션(S6)에 있어서 링형상 헤드부(b)가 형성된 최종 성형품(X)은 녹아웃핀(16b)에 의해 수평 자세로 다이(16)의 외부로 방출되게 되며, 그 수평 자세로 소재 이송용 척(도시하지 않음)에 의해 다음 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)에 반송된다. 그리고, 그 최종 성형품(X)은 제13도에 도시한 바와 같이 기립 자세로 램측에 설치되는 펀치(28)에 의해 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)의 유지판(67)사이에 진입되게 된다. 그 경우, 제13도에 도시하는 바와 같이 기립 자세의 최종 성형품(X)을 기립 자세로 유지판(67)사이에 진입할 수 있도록 하기 위하여, 최종 성형품의 형상에 대응하는 단층부를 갖는 방출면을 구비하고, 동시에 유지판(67)사이의 간격과 거의 같은 폭을 가진 펀치(28)을 이용하고, 상기 펀치(28)에 의해 링형상 헤드부(b)가 위로, 축부(a)가 펀치(28)의 진입 방향에 대해 직교하는 기립 자세로 최종 성형품(X)을 회전체(66)측에 진입시킨다. 그리고, 최종 성형품(X)은 상기 펀치(28)에 의해 유지판(67)사이에 진입하면 제13도에 있어서 가상선으로 도시한 바와 같이, 상기 최종 성형품(X)이 유지판(67)사이의 내부에 기립 자세로 유지된다.

그 후, 상기한 실시예의 구동수단(40)과 유사한 구동수단(도시하지 않음)에 의해 회전체(66)와 함께 유지판(67)이 제14도에 있어서 가상선 위치로부터 실선으로 나타낸 바와 같이 90도 회전되며, 최종 성형품(X)은 그 축부(a)가 펀치(28)에 의한 진입 방향과 같은 방향으로, 링형상 헤드부(b)가 앞쪽에 위치하는 수평 상태로 자세 변경되게 된다.

그 후, 그 수평 자세 최종 성형품(X)은 녹아웃핀(68)으로 회전 유닛(69)의 외부로 밀어내지게 된다.

그리고, 수평자세하에서 최종 성형품(X)은 소재 이송용 척(도시하지 않음)에 의해 다음 8단계째의 전조 스테이션(S8)에 반입된다. 이 최종 성형품(X)은 수평 자세 그대로 램측에 설치된 펀치(29)에 의해 전조 스테이션(S8)의 협지 부재(65a,65b)사이에 진입되면 로터리식의 나사 전조 다이스(65)에 의해 최종 성형품(X)의 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)이 형성되며, 링형상 헤드부(b)를 구비함과 동시에 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트가 제조되게 된다.

따라서, 링형상 헤드부(b)를 구비하고, 동시에 축부(a)의 외부둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트 등의 최종 성형품(X)을 1대의 단조 성형기에 의해서 일관되게 제조할 수 있어 상기 최종 성형품(X)의 대량 생산이 가능하게 된다.

또한, 이상의 실시예에서는 회전체(32 또는 66)에 유지판(33 또는 67)를 설치하고, 상기 유지판(33 또는 67)을 통하여 중간소재(X3) 또는 최종 성형품(X)을 유지하도록 했지만 상기 유지판(33 또는 67)을 이용하지 않고 회전체(32 또는 66)에 의해 직접 중간소재(X3) 또는 최종 성형품(X)을 유지하도록 해도 좋다.

그 경우, 예를 들면 제15도∼제17도에 도시한 바와 같이, 유닛 케이스(71)에 펀치에 의한 소재 진입 방향에 대해 수직인 가로 방향의 축심 주위에 회전 가능하고 또 축심 방향에 소정 간격 이동 가능한 한쌍의 회전체(72)를 설치하는 한편, 이들 회전체(72)가 서로 마주보는 면과는 반대측 면에 상기 축심을 중심으로 하는 둘레 홈(72a)을 각각 형성하고, 상기 유닛 케이스(71)로부터 돌출시킨 복수개의 가이드 슬리브(guide sleeve)(73)을 이들 둘레 홈(72a)에 끼워 맞춤으로써 각각의 회전이 가이드되도록 하고, 또한 상기 각 가이드 슬리브(74)와 둘레 홈(72a)사이의 가이드 슬리브에 한 단부가 내장된 스프링(74)을 가지며, 이들 스프링(74)에 의해서 각 회전체(72)를 항상 상대 방향으로 돌출하도록 힘을 가하고 상기 펀치(24)에 의해 회전체(72)사이에 중간소재(X3)가 진입된 경우에 중간소재(X3)를 이들 스프링(74)의 힘에 의해서 회전체(72)사이에 유지하도록 구성하면 좋다.

또한, 회전체(72)의 구동수단으로서는 상기한 실시예의 구동수단(40)과 마찬가지로 회전체(72)의 둘레면에 기어(72b)를 배치하고, 이들 기어(72a)에 랙 본체(37)를 끼워맞춰 이들 랙 본체(37)를 상하 운동시켜서 양 회전체(72,72)를 90도 왕복회전시키도록 구성하면 좋다.

또한, 이상의 실시예에서는 어떤 경우도 한쌍의 유지판(33) 또는 회전체(72) 사이에 압입되어 유지되었을때의 중간소재(X3)에 대한 구형상 헤드부(d)의 회전체(32 또는 72)의 회전 중심에 대한 높이와, 이들 회전체(32 또는 72)를 90도 회전시켜 중간소재를 기립 자세로 변경시켰을때의 중간소재(X)에 대한 구형상 헤드부(d)의 회전체(32 또는 72)의 회전 중심에 대한 높이가 동일 높이가 되도록 설치하고, 각 스테이션의 펀치 및 다이의 중심을 동일 높이로 통일할 수 있도록 했지만 반드시 상기와 같이 중간소재(X3)의 회전체(32 또는 72)의 회전 중심에 대한 높이가 동일 높이가 되도록 설정하지 않아도 좋다. 또한, 상기 협지 수단(50)을 이용하는 경우, 상기 협지 수단(50)의 협지체(51)를 이용하여 중간소재(X3)를 상기 유지판(33) 또는 회전체(32)사이에 압입하는 펀치로 겸용하도록 해도 좋다. 이렇게 구성하면 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 있어서 램(4)측에 설치하는 펀치를 생략할 수 있다.

또한, 제18도∼제19도는 상기란 링형상 헤드부(b)를 구비하고, 동시에 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트 등의 최종 성형품(X)을 1대의 단조 성형기에 의해서 일관되게 제조하는 경우의 다른 실시예를 나타내는 것이며, 이 실시예에서는 상기한 실시예의 1단계째의 단조 성형 스테이션(s1)과 2단계째의 단조 성형 스테이션(S2)을 없애 압축 조형 공정의 생략화를 도모하고, 단조 성형기 전체의 구조를 소형화하여 설치 공간을 적게한 것이다.

즉, 제18도에 도시한 바와 같이, 1단계째의 단조 성형 스테이션(T1)에 있어서는 소재 공급 퀼(quill)(100)의 선단 개구부로부터 일정 길이씩 송출되며, 이동 커터(101)에 의해 소정의 길이로 절단된 막대기 형상의 소재에 타격을 가해 축부(a)의 한 단부에 구형상 헤드부(d)가 형성된 중간소재(X3)를 일정한 공정으로 성형하는 다이(102)와 펀치(103)가 구비되어 있다.

2단계째의 스테이션(T2)에는 펀치(105)에 의해서 회전 유닛(104)내에 진입된 수평 자세의 중간소재(X3)를, 그 구형상 헤드부(d)가 위로, 축부(a)가 펀치(24)의 소재 진입 방향에 대해 직교하는 기립 자세로 변경시키는 제1소재 자세 변경용 스테이션이 설치된다. 이 제1소재 자세 변경용 스테이션(T2)은 상기한 제1실시예에서 이용한 제12도∼제14도에 도시한 소재 자세 변경용 스테이션(S7)과 같은 구조로 그 작용도 같다. 따라서, 이 2단계째의 제1소재 자세 변경용 스테이션(T2)에 있어서 중간소재(X3)는 구형상 헤드부(d)를 위로 한 기립 상태로 자세 변경되고, 동시에 상기 구형상 헤드부(d)의 중심이 펀치(105)의 중심과 일치하도록 회전 유닛(104)으로부터 방출됨으로써 이 기립 자세로 소재 이송용 척(도시하지 않음)에 의해 다음 3단계째의 단조 성형 스테이션(T3)에 반입되게 된다.

그리고, 3단계째의 단조 성형 스테이션(T3)은 상기한 실시예에서 이용한 5단계째의 단조 성형 스테이션(S5)과 같은 구조로 그 작용도 같다. 따라서, 다이(106)와 펀치(107)에 의해서 기립 자세의 상태에서 중간소재(X3)의 구형상 헤드부(d)에 단조 성형 가공이 실시되어 상기 구형상 헤드부(d)가 편평화된 중간소재(X4)가 성형되어 기립 상태의 다이(106)로부터 4단계째의 단조 성형 스테이션(T4)에 보내진다.

4단계째의 단조 성형 스테이션(T4)은 상기한 실시예에서 이용한 6단계째의 단조 성형 스테이션(S5)과 같은 구조로 그 작용도 동일하다. 따라서, 펀치(109)에 내장된 구멍뚫기 펀치(109a)에 의해 편평화된 헤드부로부터 구멍이 뚫어져 제21도에 도시한 바와 같이 축부(a)의 한 단부에 링형상 헤드부(b)를 가지는 최종 성형품(X)가 성형되어 다이(108)로부터 기립 상태 5단계째의 제2소재 자세 변경용 스테이션(T5)에 보내진다.

5단계째의 제2소재 자세 변경용 스테이션(T5)은 상기한 실시예에 있어서 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)에서 이용한 것과 같은 구조로 그 작용도 동일하다. 따라서, 펀치(111)에 의해 최종 성형품(X)은 기립 자세 회전체(66)측에 진입하여 회전체(66)에 설치한 유지판(67)사이의 내부에 유지되며, 그후 양 회전체(66)의 회전에 의해 최종 성형품(X)은 기립 상태에서 수평 상태로 자세 변경되어 그 수평자세 최종 성형품(X)을 녹아웃핀(112)으로 회전 유닛(110)의 외부로 방출되어 수평자세 6단계째의 전조 스테이션(T6)에 보내진다.

그리고, 최종 성형품(X)은 수평자세 펀치(113)에 의해 전조 스테이션(T6)의 협지부재(114a,114b)사이에 진입됨과 동시에 로터리식의 나사 전조 다이스(114)에 의해 최종 성형품(X)의 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)이 형성되며, 링형상 헤드부(b)를 구비하고, 또 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트가 제조되게 된다.

이렇게 구성하면, 링형상 헤드부(b)를 구비하고, 동시에 축부(a)의 외부 둘레에 나사홈(g)을 구비한 아이볼트 등의 최종 성형품(X)가 1대의 단조 성형기에 의해서 일관되게 제조할 수 있고, 상기 최종 성형품(X)의 대량 생산을 가능하게 하면서 압축 조형 공정의 생략화를 도모하고, 단조 성형기 전체의 구조를 소형화하여 설치 공간도 적게할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 상기 각 소재 자세 변경용 스테이션(S4,S7,T2,T5)을 구성하는 각 회전 유닛은 다이 블록(3)에 대해 개별적으로 부착 가능한 개별 다이블록식으로 되어 있으며, 이렇게 해서 필요에 따라서 상기 회전 유닛을 떼어내고, 이 회전 유닛을 대신해서 통상의 다이를 구비한 개별식 다이 블록을 다이블록(3)에 조립할 수 있도록 되어 있으며, 소재 자세 변경용 스테이션 또는 단조 성형 스테이션의 선택을 임의로 실시할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 제1발명에 의하면, 소재 자세 변경용 스테이션에 있어서, 전단계까지의 단조 성형 스테이션에서 성형 가공된 축부와 상기 축부의 한단부에 헤드부가 형성된 중간소재가 압입 수단에 의해 그 축심 방향이 펀치에 의한 소재 진입 방향과 같은 방향 또한 축부측으로부터 다이측으로 압입되고, 이 압입된 중간소재의 축부가 한쌍의 회전판에 의해서 양측으로부터 끼워 유지되며, 그 유지 상태에서 양 회전판을 구동 수단에 의해 90도 회전시켜 중간소재를 그 축부가 펀치의 소재 진입 방향에 대해 직교하도록 기립시키고, 그 자세 변경후, 방출 수단에 의해 중간소재를 양 회전판사이로부터 다이 외부로 밀어내기 때문에 상기 중간소재는 기립 자세로 자세 변경된 상태에서 이후 단조 성형 가공을 실시할 수 있게 된다. 따라서, 예를 들면 축부와 상기 축부의 한 단부에 링형상 헤드부가 형성된 최종 성형품을 제조하는 경우, 상기 소재 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 있어서, 소재로부터 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부를 형성한 중간소재를 성형한 후, 이 소재 자세 변경용 스테이션에서 소재를 기립시키도록 자세 변경하고, 그 이후의 단조 성형 스테이션에 있어서, 구형상 헤드부에 단조 성형 가공을 실시하여 편평하게 변형하고, 그 후에 링형상으로 구멍을 뚫어 상기 최종 성형품을 제조할 수 있다. 이 때문에 상기 링형상 헤드부를 가지는 최종 성형품의 제조가 단조 성형기에 의해 소재로부터 일관되게 실시할 수 있어 대량 생산이 가능하게 됨과 동시에 저비용으로 제조할 수 있다.

또한, 제2발명에 의하면 자세 변경용 스테이션의 회전판의 앞쪽위치에, 방출수단에 의해 회전체의 사이로부터 방출된 중간소재를 받아내는 수용면을 가지며, 상기 수용면과 상기 방출 수단의 방출면에서 중간소재를 기립자세를 유지한채 유지하는 협지수단이 설치되어 있기 때문에 방출 수단에 의해 양 회전체의 사이로부터 밀어내어진 중간소재가 자세 변경용 스테이션의 다이전면측에 위치하는 협지 수단의 수용면과, 상기 방출 수단의 방출면에서 기립 자세를 유지한채 끼워지게 되어 끼워진 상태에서 중간소재는 소재 이송용 척에 의해 다음 단계의 단조 성형 스테이션에 정확하게 보내지게 된다.

또한, 제3발명에 의하면, 소재 자세 변경용 스테이션에 있어서 중간소재의 자세를 변경시키는 경우, 중간소재의 축부가 압입 수단에 의해 한쌍의 회전체사이에 압입되어 유지되었을때의 상기 소재에 대한 헤드부의 회전체의 회전 중심에 대한 높이와, 이들 회전체를 90도 회전시켜 중간소재를 기립자세로 변경시켰을때의 상기 소재에 대한 헤드부의 회전체의 회전 중심에 대한 높이가 동일하게 되어, 이렇게 해서 방출 수단에 의해 다이 내부로부터 방출된 기립 자세의 중간 소재 헤드부의 중심을, 소재 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치의 중심과 동일 높이로 일치시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이 소재 자세 변경용 스테이션에 의해 자세 변경한 후, 단조 성형 스테이션에서 중간소재의 헤드부를 편평화하거나 편평화된 헤드부에 구멍을 뚫거나 하는 경우에 자세 변경용 스테이션의 전단계까지의 단조 성형 스테이션에 대한 펀치 및 다이의 중심과 동일 높이로 설정하는 것이 가능하게 되며, 그 결과 소재 자세 변경용 스테이션(S4)을 구비하는 구조이면서 전체 단조 성형 스테이션에 대한 펀치 및 다이의 중심을 동일 높이로 통일할 수 있어 단조 성형기 전체의 구조가 복잡화하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제4 및 제5발명에 의하면, 제1자세 변경용 스테이션에 의해 복수의 단조 성형 스테이션에 의한 성형도중에 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부를 가지는 중간소재의 자세를 수평상태에서 기립 상태로 변경할 수 있고, 그 자세 변경된 중간소재의 헤드부에 대해 연속적으로 단조 성형 가공을 하여 원하는 형태의 최종 성형품을 성형하는 것이 가능하고, 제2자세 변경용 스테이션에 의해 그 기립 상태에 있는 최종 성형품을 다시 수평상태로 자세 변경할 수 있고, 수평상태로 자세 변경된 최종 성형품의 축부의 외부 둘레에 나사홈을 연속하여 형성할 수 있다. 따라서, 링형상 헤드부를 구비하며, 동시에 축부의 외부 둘레에 나사홈을 구비한 아이볼트 등의 최종 성형품을 1대의 단조 성형기에 의해서 일관되게 제조할 수 있어 상기 최종 성형품의 대량 생산이 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 각각 다이와 펀치를 구비하고 있는 복수의 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여 축부와 이 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 성형하고, 동시에 이 중간소재의 헤드부에 상기 중간소재의 길이 방향에 대해 수직방향으로 가공을 실시하는 다단식 단조 성형기(1)에 있어서, 상기 복수의 단조 성형 스테이션(S1∼S6)사이에 소재 자세 변경용의 스테이션(S4)이 위치하고, 소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 대한 다이(14(30))측 전면에 전단계까지의 단조 성형 스테이션(S1∼S3)에서 성형 가공된 상기 중간소재(X3)를 그 축방향이 상기 펀치(21∼26)에 의한 소재 진입 방향과 동일 방향으로 축부측으로부터 다이(14(30))측으로 압입하는 압입 수단(24); 상기 소재 자세 변경용 스테이션(S4)의 다이(14(30))측에 상기 압입 수단(24)에 의해서 압입된 중간소재(X3)를 양측으로부터 끼워 유지하는 한쌍의 회전체(32) 및 유지판(33); 압입후에 양 회전체(32) 및 유지판(33)을 90도 회전시켜 중간소재(X3)를 그 축부(a)가 상기 펀치(21∼26)에 의한 소재 진입 방향에 대해 직교하도록 기립시키는 구동수단(40); 및 중간소재(X3) 압입후의 압입 수단(24)의 후퇴에 따라서 기립된 중간소재(X3)를 그 기립 자세로 양 회전체(32) 및 유지판(33)의 사이로부터 다이(14(30)) 전면측으로 밀어내는 방출 수단(38)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다단식 단조 성형기.
2. 제1항에 있어서, 자세 변경용 스테이션(S4)에 대한 다이(14)(30)) 전면측에 방출 수단(38)에 의해 한쌍의 회전체(32) 및 유지판(33)의 사이로부터 방출된 중간소재(X3)를 받아내는 수용면(51a)을 가지며, 상기 수용면(51a)과 상기 방출 수단(38)의 방출면(38a)에서 중간소재(X3)를 기립 자세를 유지한채 끼워 유지하는 협지수단(51)을 구비하고; 상기 협지 수단(51)이 상기 다이(14(20))의 전면위치와 이 다이(14(30))의 전면 측방의 후퇴위치로 왕복운동 가능하게 설치되어 있는 있는 것을 특징으로 하는 다단식 단조 성형기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중간소재(X3)가 압입수단(24)에 의해 한쌍의 회전체(32) 및 유지판(33)사이에 압입되어 유지되었을때의 상기 중간소재(X3)에 대한 헤드부(d)의 양 회전체(32) 및 유지판(33)의 회전 중심에 대한 유지 위치가, 이들 양 회전체(32) 및 유지판(33)을 90도 회전시켜 중간소재(X3)를 기립 자세로 변경시켰을때의 상기 중간소재(X3)에 대한 헤드부(d)의 양 회전체(32) 및 유지판(33)의 회전 중심에 대한 높이위치와 동일 높이가 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다단식 단조 성형기.
4. 각 다이와 펀치를 구비하고 있는 복수의 단조 성형 스테이션에 걸쳐서 소재를 단계적으로 이송하여 축부와 상기 축부의 한 단부에 헤드부가 형성된 중간소재를 성형하고, 동시에 이 중간소재의 헤드부에 상기 중간소재의 길이 방향에 대해 수직이 되는 수평 방향으로 가공을 실시하는 다단식 단조 성형기(1)에 있어서, 상기 복수의 단조 성형 스테이션(S1∼S8) 사이에 전단계측의 단조 성형 스테이션(S1∼S3)에서 성형 가공된 상기 중간소재(X3)의 자세를 수평 상태에서 기립 상태로 변경하고, 동시에 기립 자세로 변경된 중간소재(X3)를 기립 상태로 다이(14(30) 전면측으로 밀어내는 제1소재 자세 변경용 스테이션(S4); 이 제1소재 자세 변경용 스테이션(S4)의 그다음 단계측에 기립 자세로 변경된 상기 중간소재(X3,X4)의 헤드부(d,e)에 상기 중간소재(X3,X4)의 길이 방향에 대해 수직방향으로 가공을 실시하는 단조 성형 스테이션(S5,S6); 최종 단조 성형 스테이션(S6)의 그다음 단계측에 최종 단조 성형 스테이션(S6)에서 성형된 최종 성형품(X)의 자세를 기립 상태에서 수평 상태로 변경하고, 동시에 수평 자세로 변경된 최종 성형품(X)을 수평 자세로 다이(69) 전면측으로 밀어내는 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7); 및 이 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)의 그 다음 단계측에 수평 자세로 자세 변경된 최종 성형품(X)의 축부(a)의 외부둘레에 나사홈(g)을 형성하는 나사 전조 다이스(65)를 구비한 전조 스테이션(S8)을 연결되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다단식 단조 성형기.
5. 제4항에 있어서, 제1소재 자세 변경용 스테이션(S4)에는 상기 제1소재 자세 변경용 스테이션(S4)에 있어서의 다이(14(30))측 전면에 설치되며, 중간소재(X3)를 펀치(21∼28)에 의한 소재 진입 방향과 같은 수평상태로 축부(a)에서 다이(14)(30))측으로 압입하는 압입 수단(24); 상기 제1소재 자세 변경용 스테이션(S4)의 다이(14(30))측에 설치되고, 상기 압입 수단(24)에 의해서 압입된 중간소재(X3)를 양측에서 끼워 붙여 유지하는 한쌍의 회전체(32) 및 유지판(33); 압입후에 양 회전체(32) 및 유지판(33)을 90도 회전시켜 중간소재(X3)를 그 축부(a)가 상기 펀치(21∼28)에 의한 소재 진입 방향에 대해 직교하도록 기립시키는 구동수단(40); 중간소재(X3) 압입후의 압입수단(24)의 후퇴에 따라서 기립된 중간소재(X3)를 그 기립 자세로 양 회전체(32) 및 유지판(33)의 사이로부터 다이(14)(30)) 전면측으로 밀어내는 방출 수단(38)이 구비되어 있으며, 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)에는 상기 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)에 대한 다이(69)측 전면에 설치되며, 최종 단조 성형 스테이션(S6)에서 성형가공된 최종 성형품(X)을 기립 상태로 다이측으로 압입하는 압입수단(28); 상기 제2소재 자세 변경용 스테이션(S7)의 다이(69)측에 설치되며, 상기 압입수단(28)에 의해서 압입된 최종 성형품(X)을 양측에서 끼워붙여 유지하는 한쌍의 회전체(66) 및 유지판(67); 압입후에 양 회전체(66) 및 유지판(67)을 90도 회전시켜 최종 성형품(X)을 그 축부(a)가 상기 펀치(21∼28)에 의한 소재 진입 방향과 동일 방향이 되도록 기울게 하는 구동수단(40); 및 최종 성형품(X) 압입후의 압입 수단(28)의 후퇴에 따라서 기립된 최종 성형품(X)을 그 수평자세로 양 회전체(66) 및 유지판(67) 사이로부터 다이(69) 전면측으로 밀어내는 방출 수단(68)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 다단식 단조 성형기.