KR20150103187A - Forging device and forging method - Google Patents

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KR20150103187A
KR20150103187A KR1020157020584A KR20157020584A KR20150103187A KR 20150103187 A KR20150103187 A KR 20150103187A KR 1020157020584 A KR1020157020584 A KR 1020157020584A KR 20157020584 A KR20157020584 A KR 20157020584A KR 20150103187 A KR20150103187 A KR 20150103187A
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KR
South Korea
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forging
work
roller
mandrel
central axis
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Application number
KR1020157020584A
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Korean (ko)
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다쿠야 스케다
히로후미 이노시타
나오키 히라이
요시노리 이시카와
히데지 나이토
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

회전대(10)와, 성형 롤러(14)를 갖고, 상기 회전대에 의해 소재(W)를 회전시키면서, 상기 성형 롤러의 외주면(14a)을 상기 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면(Wb)에 압박함으로써, 상기 소재의 단조를 행하는 단조 장치에 있어서, 상기 성형 롤러는 회전축(L1)으로부터 이격되어 배치되고, 상기 성형 롤러의 외주면에 있어서의 상기 성형 롤러의 중심축(L2) 방향의 상기 회전축 측과는 반대측의 단부(14c)의 위치는 단조를 행한 후의 상기 소재의 외주면(Wd)의 위치보다도 상기 소재의 직경 방향의 외측이다.The outer peripheral surface 14a of the shaping roller is formed into an end surface in the center axis direction of the material in the material Wb) of the shaping roller, the shaping roller is disposed apart from the rotation axis (L1), and the shaping roller is arranged on the outer peripheral surface of the shaping roller in the direction of the center axis (L2) of the shaping roller The position of the end portion 14c on the side opposite to the rotation axis side is the outer side in the radial direction of the workpiece than the position of the outer peripheral surface Wd of the workpiece after forging.

Figure P1020157020584
Figure P1020157020584

Description

단조 장치 및 단조 방법 {FORGING DEVICE AND FORGING METHOD}[0001] FORGING DEVICE AND FORGING METHOD [0002]

본 발명은 소재에 성형 롤러를 압박하여, 소재를 당해 소재의 직경 방향 및 중심축 방향으로 넓히는 성형을 행하는 단조 장치 및 단조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a forging apparatus and a forging method for forming a material by pressing a forming roller against a material and widening the material in the radial direction and the central axis direction of the material.

특허문헌 1에는 원통 형상의 금속제의 소재를 당해 소재의 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형을 행하는 단조 방법이 개시되어 있다. 이 특허문헌 1의 단조 방법은 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 하여 회전시키고, 회전시킨 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 한쪽의 단부면에 원통 형상의 성형 롤러를 압박한다. 그리고, 이와 같이 하여 성형 롤러를 소재에 접촉시키고, 성형 롤러를 소재와 동반 회전시키면서 하강시킨다. 이에 의해, 성형 롤러로부터 소재에 압력이 가해져, 소재를 직경 방향으로 넓힐 수 있다.Patent Document 1 discloses a forging method of performing a diameter expansion molding in which the cylindrical metal material is widened in the radial direction of the material. In the forging method of Patent Document 1, the material is rotated around the center axis of the material, and a cylindrical forming roller is pressed against one end surface of the material in the center axis direction of the material. Then, the forming roller is brought into contact with the material in this manner, and the forming roller is lowered while being rotated together with the material. Thereby, pressure is applied to the work from the shaping roller, and the work can be widened in the diameter direction.

일본 특허 출원 공개 제2011-224605호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-224605

그러나, 특허문헌 1의 단조 방법은 소재를 당해 소재의 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형을 행할 수 있지만, 소재의 중심 부분을 당해 소재의 중심축 방향으로 돌출된 보스부를 형성하는 보스 내기 성형을 행할 수 없다. 그로 인해, 우선, 특허문헌 1의 단조 방법에 의해 직경 확장 성형을 행하는 공정을 행한 후에, 별도로 보스 내기 성형을 행하는 공정을 행할 필요가 있다. 따라서, 보스부를 갖는 단조물을 제조할 때, 공정마다 다른 단조 장치가 필요해지므로, 비용이 높아져 버린다.However, in the forging method of Patent Document 1, it is possible to perform the diameter expansion molding to widen the material in the radial direction of the material, but it is also possible to perform the boss insert molding that forms the boss portion protruding in the center axis direction of the material none. Therefore, it is first necessary to carry out a step of separately performing boss insert forming after the step of performing the diameter expansion molding by the forging method of Patent Document 1. Therefore, when a forged product having a boss portion is manufactured, a different forging device is required for each process, so that the cost is increased.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 비용의 저감을 도모하면서 보스부를 갖는 단조물을 제조할 수 있는 단조 장치 및 단조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a forging apparatus and a forging method capable of producing a forged article having a boss portion while reducing the cost.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 일 형태는 회전축을 중심으로 회전하는 회전대와, 원통 형상의 성형 롤러를 갖고, 상기 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 상기 성형 롤러의 외주면을 상기 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 상기 소재의 단조를 행하는 단조 장치에 있어서, 상기 성형 롤러는 상기 회전축으로부터 이격되어 배치되고, 상기 성형 롤러의 외주면에 있어서의 상기 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는 단조를 행한 후의 상기 소재의 외주면의 위치보다도 상기 소재의 직경 방향의 외측인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal mold, comprising the steps of: rotating the metal mold around a central axis of the metal mold; A forging apparatus for forging a material by pressing an outer circumferential surface of a forming roller against an end surface of the material in a central axial direction of the material, wherein the forming roller is disposed apart from the rotating shaft, The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side in the central axis direction of the shaping roller is the outer side in the radial direction of the material than the position of the outer peripheral surface of the material after forging.

이 형태에 의하면, 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 성형 롤러의 외주면을 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 소재를 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형을 행할 수 있다. 또한, 성형 롤러는 회전대의 회전축으로부터 이격되어 배치되어 있으므로, 소재의 재료가 성형 롤러에 대해 회전축 측으로 유동하고, 소재의 중앙 부분을 소재의 중심축 방향으로 돌출된 보스부를 형성하는 보스 내기 성형을 행할 수 있다. 이와 같이, 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 동시에 행할 수 있다. 그로 인해, 비용의 저감을 도모하면서 보스부를 갖는 단조물을 제조할 수 있다.According to this configuration, the outer peripheral surface of the forming roller is pressed against the end surface in the direction of the central axis of the material by rotating the cylindrical material around the central axis of the material by the rotating table, Diameter expansion molding can be performed. Further, since the forming roller is disposed apart from the rotation axis of the rotating table, boss forming is performed in which the material of the blank flows toward the rotating shaft with respect to the forming roller and forms a boss portion protruding in the central axis direction of the blank . Thus, the diameter expansion molding and the boss insert molding can be performed at the same time. Therefore, it is possible to manufacture a forged product having a boss portion while reducing the cost.

또한, 성형 롤러의 외주면에 있어서의 성형 롤러의 중심축 방향의 회전대의 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는 단조를 행한 후의 소재의 외주면의 위치보다도 소재의 직경 방향의 외측이다. 이에 의해, 소재의 단조를 행하고 있는 동안은, 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 의해 광범위에 걸쳐서 성형 롤러의 외주면이 압박된 상태로 된다. 그로 인해, 단조 후의 소재의 상기 단부면의 정밀도를 성형 롤러의 외주면에 의해 보증할 수 있다. 따라서, 단조 후의 소재의 상기 단부면의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side of the rotation axis in the center axis direction of the shaping roller is the outer side in the diameter direction of the material than the position of the outer circumferential surface of the material after forging. Thereby, while the forging of the blank is performed, the outer circumferential face of the forming roller is pressed over a wide range by the end face in the central axis direction of the blank in the blank. As a result, the accuracy of the end face of the material after forging can be assured by the outer circumferential surface of the forming roller. Therefore, the accuracy of the end face of the material after forging can be improved.

상기의 단조 장치에 있어서는, 원통 형상의 맨드럴을 갖고, 상기 맨드럴의 중심축은 상기 회전축과 일치하고 있고, 상기 성형 롤러는 당해 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측에 있는 내측 단부면을 구비하고, 상기 맨드럴의 중심축과 상기 내측 단부면의 거리는 상기 맨드럴의 반경보다도 크고, 또한 상기 소재의 반경보다도 작은 것이 바람직하다.In the forging apparatus, the mandrel has a cylindrical mandrel, the central axis of the mandrel coincides with the rotation axis, and the forming roller has an inner end face on the rotation axis side in the central axis direction of the forming roller And the distance between the central axis of the mandrel and the inner end face is larger than the radius of the mandrel and smaller than the radius of the work.

이 형태에 의하면, 맨드럴의 외주면과 성형 롤러의 내측 단부면 사이에 소재의 재료를 유동시킴으로써, 소재의 중심 부분에서 중공 원통 형상의 보스부를 형성할 수 있다. 그리고, 소재의 재료는 맨드럴의 외주면에 밀착하면서 유동하므로, 맨드럴의 외주면의 정밀도를 관리함으로써, 보스부의 내주면에서 원하는 정밀도를 확보할 수 있다.According to this configuration, the material of the work material flows between the outer circumferential surface of the mandrel and the inner end surface of the forming roller, so that the hollow cylindrical boss portion can be formed at the center portion of the work. Since the material of the material flows in close contact with the outer circumferential surface of the mandrel, the accuracy of the outer circumferential surface of the mandrel is controlled, thereby ensuring the desired accuracy in the inner circumferential surface of the boss portion.

상기의 단조 장치에 있어서는, 상기 성형 롤러를 2개 갖는 것이 바람직하다.In the forging apparatus described above, it is preferable to have two forming rollers.

이 형태에 의하면, 소재의 단조를 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 소재의 단부면의 정밀도가 향상된다.According to this aspect, it is possible to shorten the time for forging the blank. In addition, the accuracy of the end face of the blank is improved.

상기의 단조 장치에 있어서는, 상기 성형 롤러의 중심축은 상기 회전축과 대략 직교하는 것이 바람직하다.In the forging apparatus, it is preferable that the central axis of the forming roller is substantially perpendicular to the rotational axis.

이 형태에 의하면, 성형 롤러를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다. 특히, 성형 롤러를 2개 가질 때에는, 2개의 성형 롤러의 중심축을 일치시키면서, 2개의 성형 롤러를 1개의 축 부재로 일체화할 수 있다. 그로 인해, 2개의 성형 롤러를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다.According to this aspect, the mechanism for supporting the forming roller can be simplified. Particularly, when two forming rollers are provided, the two forming rollers can be integrated into one shaft member while the central axes of the two forming rollers coincide with each other. As a result, the mechanism for supporting the two forming rollers can be simplified.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 다른 형태는 회전축을 중심으로 회전하는 회전대와, 원통 형상의 성형 롤러를 사용하여, 상기 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 상기 성형 롤러의 외주면을 상기 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 상기 소재의 단조를 행하는 단조 방법에 있어서, 상기 성형 롤러는 상기 회전축으로부터 이격되어 배치되고, 상기 성형 롤러의 외주면에 있어서의 상기 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는 단조를 행한 후의 상기 소재의 외주면의 위치보다도 상기 소재의 직경 방향의 외측인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal mold, comprising the steps of rotating a cylindrical material around a center axis of the material by using a rotating table, Wherein the shaping roller is disposed so as to be spaced apart from the rotary shaft, and the shaping roller is disposed so as to be spaced apart from the rotary shaft, The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side in the direction of the center axis of the forming roller is the outer side in the radial direction of the workpiece than the position of the outer circumferential surface of the workpiece after forging.

이 형태에 의하면, 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 성형 롤러의 외주면을 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 소재를 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형을 행할 수 있다. 또한, 성형 롤러는 회전대의 회전축으로부터 이격되어 배치되어 있으므로, 소재의 재료가 성형 롤러에 대해 회전축 측으로 유동하고, 소재의 중앙 부분을 소재의 중심축 방향으로 돌출된 보스부를 형성하는 보스 내기 성형을 행할 수 있다. 이와 같이, 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 동시에 행할 수 있다. 그로 인해, 비용의 저감을 도모하면서 보스부를 갖는 단조물을 제조할 수 있다.According to this configuration, the outer peripheral surface of the forming roller is pressed against the end surface in the direction of the central axis of the material by rotating the cylindrical material around the central axis of the material by the rotating table, Diameter expansion molding can be performed. Further, since the forming roller is disposed apart from the rotation axis of the rotating table, boss forming is performed in which the material of the blank flows toward the rotating shaft with respect to the forming roller and forms a boss portion protruding in the central axis direction of the blank . Thus, the diameter expansion molding and the boss insert molding can be performed at the same time. Therefore, it is possible to manufacture a forged product having a boss portion while reducing the cost.

또한, 성형 롤러의 외주면에 있어서의 성형 롤러의 중심축 방향의 회전대의 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는 단조를 행한 후의 소재의 외주면의 위치보다도 소재의 직경 방향의 외측이다. 이에 의해, 소재의 단조를 행하고 있는 동안은, 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 의해 광범위에 걸쳐서 성형 롤러의 외주면이 압박된 상태로 된다. 그로 인해, 단조 후의 소재의 상기 단부면의 정밀도를 성형 롤러의 외주면에 의해 보증할 수 있다. 따라서, 단조 후의 소재의 상기 단부면의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side of the rotation axis in the center axis direction of the shaping roller is the outer side in the diameter direction of the material than the position of the outer circumferential surface of the material after forging. Thereby, while the forging of the blank is performed, the outer circumferential face of the forming roller is pressed over a wide range by the end face in the central axis direction of the blank in the blank. As a result, the accuracy of the end face of the material after forging can be assured by the outer circumferential surface of the forming roller. Therefore, the accuracy of the end face of the material after forging can be improved.

상기의 단조 방법에 있어서는, 원통 형상의 맨드럴을 사용하고, 상기 맨드럴의 중심축은 상기 회전축과 일치하고 있고, 상기 성형 롤러는 당해 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측에 있는 내측 단부면을 구비하고, 상기 맨드럴의 중심축과 상기 내측 단부면의 거리는 상기 맨드럴의 반경보다도 크고, 또한 상기 소재의 반경보다도 작은 것이 바람직하다.In the forging method, a cylindrical mandrel is used, the central axis of the mandrel coincides with the rotation axis, and the forming roller has an inner end face on the rotation axis side in the center axis direction of the forming roller And the distance between the central axis of the mandrel and the inner end face is larger than the radius of the mandrel and smaller than the radius of the work.

이 형태에 의하면, 맨드럴의 외주면과 성형 롤러의 내측 단부면 사이에 소재의 재료를 유동시킴으로써, 소재의 중심 부분에서 중공 원통 형상의 보스부를 형성할 수 있다. 그리고, 소재의 재료는 맨드럴의 외주면에 밀착하면서 유동하므로, 맨드럴의 외주면의 정밀도를 관리함으로써, 보스부의 내주면에서 원하는 정밀도를 확보할 수 있다.According to this configuration, the material of the work material flows between the outer circumferential surface of the mandrel and the inner end surface of the forming roller, so that the hollow cylindrical boss portion can be formed at the center portion of the work. Since the material of the material flows in close contact with the outer circumferential surface of the mandrel, the accuracy of the outer circumferential surface of the mandrel is controlled, thereby ensuring the desired accuracy in the inner circumferential surface of the boss portion.

상기의 단조 방법에 있어서는, 상기 성형 롤러를 2개 사용하는 것이 바람직하다.In the above forging method, it is preferable to use two forming rollers.

이 형태에 의하면, 소재의 단조를 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 소재의 단부면의 정밀도가 향상된다.According to this aspect, it is possible to shorten the time for forging the blank. In addition, the accuracy of the end face of the blank is improved.

상기의 단조 방법에 있어서는, 상기 성형 롤러의 중심축은 상기 회전축과 대략 직교하는 것이 바람직하다.In the forging method, it is preferable that the central axis of the forming roller is substantially perpendicular to the rotational axis.

이 형태에 의하면, 성형 롤러를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다. 특히, 성형 롤러를 2개 가질 때에는, 2개의 성형 롤러의 중심축을 일치시키면서, 2개의 성형 롤러를 1개의 축 부재로 일체화할 수 있다. 그로 인해, 2개의 성형 롤러를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다.According to this aspect, the mechanism for supporting the forming roller can be simplified. Particularly, when two forming rollers are provided, the two forming rollers can be integrated into one shaft member while the central axes of the two forming rollers coincide with each other. As a result, the mechanism for supporting the two forming rollers can be simplified.

본 발명에 관한 단조 장치 및 단조 방법에 의하면, 비용의 저감을 도모하면서 보스부를 갖는 단조물을 제조할 수 있다.According to the forging apparatus and forging method of the present invention, it is possible to manufacture a forged article having a boss portion while reducing the cost.

도 1은 본 실시예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도로, 소재의 단조를 행하기 전의 상태를 도시하고 있다.
도 2는 본 실시예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도로, 소재의 단조를 행한 후의 상태를 도시하고 있다.
도 3은 소재에 대해 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 행하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.
도 5는 종래 기술을 설명하는 도면이다.
도 6은 변형예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도이다.
도 7은 변형예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도이다.
도 8은 변형예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시하는 변형예의 단조 장치에 있어서의 맨드럴의 상면도이다.
도 10은 변형예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도이다.
도 11은 변형예의 단조 장치의 구성 개요를 도시하는 단면도이다.
Fig. 1 is a sectional view showing the outline of the construction of a forging apparatus of this embodiment, showing a state before forging a blank.
Fig. 2 is a sectional view showing the outline of the configuration of the forging apparatus of the present embodiment, and shows a state after forging of a blank.
Fig. 3 is a view for explaining the principle of performing the diameter expansion molding and the boss insertion molding for the blank.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA of Fig.
5 is a view for explaining a conventional technique.
Fig. 6 is a cross-sectional view showing a configuration outline of a forging apparatus according to a modified example.
Fig. 7 is a cross-sectional view showing a configuration outline of a forging apparatus according to a modified example.
Fig. 8 is a cross-sectional view showing a configuration outline of a forging apparatus according to a modified example.
Fig. 9 is a top view of the mandrel in the forging apparatus of the modification shown in Fig. 8; Fig.
Fig. 10 is a sectional view showing a configuration outline of a forging apparatus according to a modified example.
Fig. 11 is a cross-sectional view showing a configuration outline of a forging apparatus according to a modified example.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<단조 장치의 설명><Description of Forging Apparatus>

먼저, 단조 장치(1)의 구성에 대해 설명한다. 여기서, 도 1과 도 2는 본 실시예의 단조 장치(1)의 구성 개요를 도시하는 단면도이다. 그리고, 도 1은 소재(W)의 단조를 행하기 전의 상태를 도시하고, 도 2는 소재(W)의 단조를 행한 후의 상태를 도시하고 있다. 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 단조 장치(1)는 회전대(10)와, 맨드럴(12)과, 성형 롤러(14)와, 롤러 이동 수단(도시하지 않음) 등을 갖는다.First, the configuration of the forging apparatus 1 will be described. Here, Figs. 1 and 2 are sectional views showing a configuration outline of the forging apparatus 1 of the present embodiment. Fig. 1 shows a state before forging the work W, and Fig. 2 shows a state after the work W is forged. 1 and 2, the forging apparatus 1 has a rotating table 10, a mandrel 12, a forming roller 14, a roller moving means (not shown), and the like.

회전대(10)는 회전축(L1)을 중심으로 회전한다. 그리고, 회전대(10)는 면(10a)에 배치된 소재(W)를 당해 소재(W)의 중심축을 중심으로 회전시킨다.The turntable 10 rotates about the rotation axis L1. The rotating table 10 rotates the work W disposed on the surface 10a about the central axis of the work W.

맨드럴(12)은 원통 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 맨드럴(12)은 회전대(10)의 면(10a)에 의해, 맨드럴(12)의 중심축이 회전대(10)의 회전축(L1)과 일치하도록 하여 배치되어 있다. 그리고, 소재(W)를 회전대(10)의 면(10a)에 배치할 때에는, 맨드럴(12)을 소재(W)의 내주면(Wa)의 내측에 삽입하고, 맨드럴(12)의 외주면(12a)과 소재(W)의 내주면(Wa)을 접촉시키면서 소재(W)를 회전대(10)의 면(10a)에 배치한다. 이에 의해, 소재(W)의 중심축을, 회전축(L1)과 맨드럴(12)의 중심축에 일치시킬 수 있다.The mandrel 12 is formed in a cylindrical shape. The mandrel 12 is disposed on the surface 10a of the turntable 10 such that the central axis of the mandrel 12 coincides with the rotation axis L1 of the turntable 10. When the work W is placed on the surface 10a of the swivel 10, the mandrel 12 is inserted into the inner peripheral surface Wa of the work W and the outer peripheral surface of the mandrel 12 The workpiece W is placed on the surface 10a of the turntable 10 while the inner surface Wa of the workpiece W is brought into contact with the inner surface Wa of the workpiece W. Thereby, the center axis of the work W can be aligned with the center axis of the rotation axis L1 and the mandrel 12.

성형 롤러(14)는 원통 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 성형 롤러(14)는 외주면(14a)과 내측 단부면(14b) 등을 구비한다. 여기서, 내측 단부면(14b)은 성형 롤러(14)의 중심축(L2) 방향의 회전축(L1)측에 있는 단부면이다.The forming roller 14 is formed in a cylindrical shape. The forming roller 14 has an outer circumferential surface 14a, an inner end surface 14b, and the like. The inner end face 14b is an end face on the side of the rotation axis L1 in the direction of the central axis L2 of the forming roller 14. [

도 1에 도시하는 예에 있어서는, 성형 롤러(14)는 2개 설치되어 있다. 그리고, 2개의 성형 롤러(14)는 회전대(10)의 회전 방향에 대해, 서로 위상을 180° 어긋나게 한 위치에 배치되어 있다. 그리고, 2개의 성형 롤러(14)는 서로 중심축(L2)을 일치시키고, 샤프트(20)에 의해 일체화되어 있다. 그리고, 샤프트(20)는 회전 가능한 상태로 하우징(22)에 설치되어 있다. 그로 인해, 샤프트(20)에 의해 일체화된 2개의 성형 롤러(14)는 당해 성형 롤러(14)의 중심축(L2)을 중심으로 하여, 일체적으로 회전한다.In the example shown in Fig. 1, two forming rollers 14 are provided. The two shaping rollers 14 are arranged at positions shifted from each other by 180 degrees with respect to the rotating direction of the turntable 10. The two shaping rollers 14 are integrated by the shaft 20 so that the center axes L2 are aligned with each other. The shaft 20 is installed in the housing 22 in a rotatable state. As a result, the two shaping rollers 14 integrated by the shaft 20 are integrally rotated about the center axis L2 of the shaping roller 14 concerned.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 성형 롤러(14)는 회전축(L1)으로부터 이격되어 배치되어 있다. 즉, 회전축(L1)과 성형 롤러(14)의 내측 단부면(14b)[상세하게는, 내측 단부면(14b)에 있어서의 중심축(L2)과의 교점] 사이에, 간극이 형성되어 있다. 그리고, 회전축(L1)과 내측 단부면(14b)의 거리(δ0)는 맨드럴(12)의 반경(r)보다도 크고, 또한 소재(W)의 반경(R0)보다도 작다.Further, as shown in Fig. 1, the forming roller 14 is disposed apart from the rotation axis L1. That is, a gap is formed between the rotation axis L1 and the inner end face 14b of the forming roller 14 (in particular, the intersection with the central axis L2 on the inner end face 14b) . The distance? 0 between the rotation axis L1 and the inner end face 14b is larger than the radius r of the mandrel 12 and smaller than the radius R0 of the work W.

또한, 성형 롤러(14)의 중심축(L2)은 회전축(L1)에 대략 직교한다. 구체적으로는, 예를 들어 중심축(L2)은 회전축(L1)에 대해, 90±10°(즉, 80°∼100°)의 각도에서 교차한다.The center axis L2 of the forming roller 14 is substantially perpendicular to the rotation axis L1. Specifically, for example, the central axis L2 intersects the rotation axis L1 at an angle of 90 ± 10 ° (that is, 80 ° to 100 °).

또한, 회전대(10)나 맨드럴(12)이나 성형 롤러(14)의 재질은, 예를 들어 냉간 공구강(SKD11, SKH), 초경합금 등을 생각할 수 있다. 또한, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)은, 후술하는 바와 같이 소재(W)에 접촉하는 부분이다. 그로 인해, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)은 표면 상태를 유지하기 위한 코팅이 실시되어 있는 것이 바람직하다.The material of the rotating table 10, the mandrel 12 and the forming roller 14 may be, for example, a cold tool steel (SKD11, SKH), a cemented carbide, or the like. The outer peripheral surface 14a of the forming roller 14 is a portion that contacts the work W as described later. Therefore, it is preferable that the outer circumferential surface 14a of the forming roller 14 be coated to maintain the surface state.

또한, 롤러 이동 수단은 상기한 하우징(22)에 설치되어 있다. 이 롤러 이동 수단은 하우징(22)을 회전대(10)의 회전축(L1) 방향으로 평행하게 이동시킴으로써, 2개의 성형 롤러(14)를 회전축(L1)에 대해 평행하게 이동시킨다. 또한, 롤러 이동 수단은, 예를 들어 볼 나사나 유압 기구 등이다.Further, the roller moving means is provided in the housing 22 described above. The roller moving means moves the two forming rollers 14 in parallel to the rotation axis L1 by moving the housing 22 in parallel to the rotation axis L1 of the rotation table 10. The roller moving means is, for example, a ball screw or a hydraulic mechanism.

또한, 단조 장치(1)는 도시하지 않은 제어부를 갖는다. 이 제어부는, 예를 들어 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 회전대(10)나 롤러 이동 수단 등의 구동을 제어한다.Further, the forging apparatus 1 has a control section (not shown). This control unit is constituted by, for example, a microcomputer, and controls the driving of the rotating table 10, the roller moving means, and the like.

<단조 방법의 설명><Description of forging method>

다음에, 이상과 같은 구성의 단조 장치(1)의 작용으로서, 단조 장치(1)를 사용하여 소재(W)의 단조를 행하는 단조 방법에 대해 설명한다.Next, a forging method for forging the work W using the forging apparatus 1 will be described as an operation of the forging apparatus 1 having the above-described structure.

본 실시예에서는, 먼저, 중공 원통 형상의 소재(W)를 회전대(10)의 면(10a) 상에 배치한다. 이때, 소재(W)의 내주면(Wa)의 내측에 맨드럴(12)을 삽입하고, 소재(W)의 중심축을 회전대(10)의 회전축(L1)에 일치시킨다. 또한, 맨드럴(12)의 높이(H)[회전축(L1) 방향의 길이]는 소재(W)의 높이(h)[회전축(L1) 방향의 길이]보다도 크다.In this embodiment, a hollow cylindrical workpiece W is first placed on the surface 10a of the swivel 10. At this time, the mandrel 12 is inserted into the inner peripheral surface Wa of the work W and the center axis of the work W is aligned with the rotation axis L1 of the rotation table 10. The height H (the length in the direction of the rotation axis L1) of the mandrel 12 is larger than the height h (the length in the direction of the rotation axis L1) of the work W.

다음에, 회전축(L1)[맨드럴(12)의 중심축, 소재(W)의 중심축]을 중심으로, 회전대(10)와 맨드럴(12)을 회전시킨다. 그리고, 이에 의해, 소재(W)를, 회전축(L1)을 중심으로 회전시킨다.Next, the turntable 10 and the mandrel 12 are rotated about the rotation axis L1 (the central axis of the mandrel 12, the center axis of the work W). Thereby, the work W is rotated about the rotation axis L1.

다음에, 롤러 이동 수단에 의해, 성형 롤러(14)를 소재(W)를 향해 이동시킨다. 그리고, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)을 소재(W)의 단부면(Wb)[소재(W)의 중심축 방향의 성형 롤러(14)측의 단부면]에 압박하고, 성형 롤러(14)를 소재(W)에 접촉시킨다. 여기서, 상기와 같이, 소재(W)를, 회전축(L1)을 중심으로 회전시키고 있다. 그로 인해, 성형 롤러(14)를 상기와 같이 소재(W)에 접촉시킴으로써, 성형 롤러(14)는 소재(W)와 함께 동반 회전한다. 즉, 성형 롤러(14)는 중심축(L2)을 중심으로 회전한다.Next, the forming roller 14 is moved toward the work W by the roller moving means. The outer peripheral surface 14a of the forming roller 14 is pressed against the end face Wb of the work W (the end face on the side of the forming roller 14 in the central axis direction of the work W) 14 are brought into contact with the work W. Here, as described above, the work W is rotated around the rotation axis L1. Therefore, by bringing the forming roller 14 into contact with the work W as described above, the forming roller 14 rotates together with the work W. That is, the forming roller 14 rotates about the central axis L2.

그리고, 롤러 이동 수단에 의해, 성형 롤러(14)를 소재(W)를 향해 이동시켜 간다. 그러면, 성형 롤러(14)로부터 소재(W)의 단부면(Wb)에 압력이 가해지므로, 소재(W)가 당해 소재(W)의 직경 방향의 외측을 향해 넓어진다. 이와 같이 하여, 소재(W)에 대해 직경 확장 성형이 행해진다.Then, the forming roller 14 is moved toward the work W by the roller moving means. As a result, a pressure is applied to the end face Wb of the work W from the shaping roller 14, so that the work W is widened toward the outside in the radial direction of the work W. In this way, diameter expansion molding is performed on the work W.

또한, 본 실시예에서는 회전대(10)의 회전축(L1)[소재(W)의 중심축]과 성형 롤러(14)의 내측 단부면(14b) 사이의 거리(δ0)는 맨드럴(12)의 반경(r)보다도 크고, 또한 소재(W)의 단조를 행하기 전의 소재(W)의 반경(R0)(도 1 참조) 및 소재(W)의 단조를 행한 후의 소재(W)의 반경(R1)(도 2 참조)보다도 작다. 이에 의해, 소재(W)의 단조를 행하고 있을 때 및 소재(W)의 단조를 행한 후에, 도 2에 도시한 바와 같이, 성형 롤러(14)는 맨드럴(12)로부터 이격되어 있다. 상세하게는, 맨드럴(12)의 외주면(12a)과 성형 롤러(14)의 내측 단부면(14b) 사이는 거리(δ1)로 이격되어 있고, 맨드럴(12)의 외주면(12a)과 성형 롤러(14)의 내측 단부면(14b) 사이에 간극이 형성되어 있다. 그로 인해, 상기와 같이 성형 롤러(14)로부터 소재(W)의 단부면(Wb)에 압력이 가해지면, 도 2에 도시한 바와 같이, 소재(W)의 직경 방향의 내측의 부분이, 회전축(L1) 방향에 대해 성형 롤러(14)측을 향해 돌출된다. 이에 의해, 소재(W)의 중심 부분에, 소재(W)의 중심축 방향으로 돌출한 보스부(Wc)가 형성된다. 이와 같이 하여, 소재(W)에 대해, 보스 내기 성형이 행해진다.In this embodiment, the distance? 0 between the rotation axis L1 (central axis of the work W) of the turntable 10 and the inner end face 14b of the shaping roller 14 is smaller than the distance? The radius R0 of the work W before the work W is forged and the radius R1 of the work W after forging the work W is larger than the radius r, (See Fig. 2). Thereby, the forming roller 14 is separated from the mandrel 12, as shown in Fig. 2, when the blank W is forged and the blank W is forged. Specifically, the outer peripheral surface 12a of the mandrel 12 and the inner end surface 14b of the forming roller 14 are spaced apart by a distance delta 1, And a gap is formed between the inner end faces 14b of the rollers 14. [ As a result, when a pressure is applied to the end face Wb of the work W from the shaping roller 14 as described above, the portion in the radial direction of the work W, as shown in Fig. 2, And protrudes toward the forming roller 14 side with respect to the direction L1. Thus, a boss portion Wc protruding in the center axis direction of the work W is formed at the center portion of the work W. In this way, boss insert molding is performed on the work W.

여기서, 더욱 상세하게, 소재(W)에 대해 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 행하는 상태를 설명한다. 그러면, 소재(W)의 단조를 행하고 있을 때에는, 소재(W)로부터 보면, 도 3에 도시한 바와 같이, 성형 롤러(14)가 회전대(10)의 회전축(L1)을 중심으로 공전하고 있게 된다. 그리고, 이때, 소재(W)와 성형 롤러(14)의 교점의 움직임에 의해, 소재(W)의 재료는, 도 4에 도시한 바와 같이, 깎여 제거되도록 하여 소재(W)의 외주면(Wd)측으로 유동하고, 또한 회전축(L1)측[맨드럴(12)측]으로 유동한다. 그리고, 소재(W)의 재료가 소재(W)의 외주면(Wd)측으로 유동함으로써, 소재(W)를 당해 소재(W)의 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형이 행해진다. 또한, 소재(W)의 재료가 회전축(L1)측[맨드럴(12)측]으로 유동함으로써, 소재(W)의 재료가 맨드럴(12)의 외주면(12a)을 따라 소재(W)의 중심축 방향으로 유동한다. 이에 의해, 보스부(Wc)를 형성하는 보스 내기 성형이 행해진다. 이상과 같이, 본 실시예는 소재(W)에 대해 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 동시에 행할 수 있다.Hereinafter, a state in which diameter expansion molding and boss insertion molding are performed on the work W will be described in more detail. 3, the forming roller 14 revolves about the rotation axis L1 of the rotating table 10 when the work W is forging, as shown in Fig. 3 . At this time, the material of the work W is scraped off by the movement of the intersection point of the work W and the shaping roller 14, so that the outer circumferential surface Wd of the work W, And flows to the side of the rotation axis L1 (toward the mandrel 12). Then, the material of the work W flows toward the outer peripheral surface Wd side of the work W, thereby performing the diameter expansion molding to widen the work W in the radial direction of the work W. When the material of the work W flows along the outer peripheral surface 12a of the mandrel 12 by flowing the material W to the side of the rotation axis L1 And flows in the direction of the central axis. Thereby, the bosses forming the boss portion Wc are performed. As described above, in the present embodiment, the diameter expansion molding and the boss insert forming can be simultaneously performed on the work W.

여기서, 종래 기술(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 소61-144232호 공보)에 있어서, 소재(W0)의 단조를 행하고 있을 때 및 소재(W0)의 단조를 행한 후에 있어서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 성형 롤러(100)의 성형면(102)에 있어서의 외측 단부(104)의 위치는 소재(W0)의 외주(W0b)의 위치보다도 소재(W)의 직경 방향의 내측으로 되어 있다. 그러면, 소재(W0)의 직경 방향에 대해 소재(W0)의 단부면(W0a)의 일부만큼 성형 롤러(100)의 성형면(102)이 압박된 상태로 되므로, 단조를 행한 후의 소재(W0)의 단부면(W0a)의 정밀도가 저하될 우려가 있다.Here, in the conventional technique (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-144232), when forging the work W0 and forging the work W0, The position of the outer end portion 104 of the forming surface 102 of the shaping roller 100 is set to be inward in the radial direction of the work W than the position of the outer periphery W0b of the work W0. The forming surface 102 of the forming roller 100 is pressed by a part of the end face W0a of the work W0 with respect to the radial direction of the work W0. There is a possibility that the accuracy of the end face W0a of the end face W0a is lowered.

이에 비해, 본 실시예의 단조 장치(1)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 성형 롤러(14)의 외주면(14a)에 있어서의 중심축(L2) 방향의 회전축(L1)측과는 반대측의 외측 단부(14c)의 위치는 단조를 행한 후의 소재(W)의 외주면(Wd)의 위치보다도 소재(W)의 직경 방향의 외측이다. 이에 의해, 소재(W)의 단조를 개시하고 나서 종료될 때까지, 소재(W)의 직경 방향에 대해 소재(W)의 단부면(Wb)에 의해 광범위에 걸쳐서 성형 롤러(14)의 외주면(14a)이 압박된 상태로 된다. 그로 인해, 단조를 행한 후의 소재(W)의 단부면(Wb)의 정밀도를, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)에 의해 보증할 수 있다. 따라서, 단조를 행한 후의 소재(W)의 단부면(Wb)의 정밀도가 향상된다.On the other hand, in the forging apparatus 1 of the present embodiment, as shown in Fig. 2, the outer peripheral surface 14a of the forming roller 14 is located on the outer side of the rotation shaft L1 in the direction of the central axis L2 The position of the end portion 14c is the outer side in the radial direction of the work W than the position of the outer peripheral surface Wd of the work W after forging. Thereby, until the end of the forging of the work W is started, the end face Wb of the work W with respect to the radial direction of the work W has a large area 14a are pressed. The accuracy of the end face Wb of the work W after forging can be guaranteed by the outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14. [ Therefore, the accuracy of the end face Wb of the work W after forging is improved.

또한, 단조 장치(1)는 종래의 형단조(성형형을 사용한 단조)에 비해, 저하중으로 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 행할 수 있다.Further, the forging apparatus 1 can perform the diameter expansion molding and the boss insert molding while the mold is lowered as compared with the conventional mold forging (forging using the molding die).

또한, 본 실시예는 성형 개시 시부터 소재(W)의 재료가 맨드럴(12)에 밀착하면서 유동하므로, 단조를 행한 후의 소재(W)의 내경의 정밀도가 확보되기 쉬워진다.Further, in this embodiment, since the material of the work W flows from the start of the molding while closely contacting the mandrel 12, the accuracy of the inside diameter of the work W after forging is easy to be ensured.

또한, 변형예로서, 성형 롤러(14)를 1개만 설치하는 예도 생각할 수 있다.As a modification, an example in which only one shaping roller 14 is provided is also conceivable.

또한, 그 밖의 변형예로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 맨드럴(12)이 회전대(10)와 별체인 예도 생각할 수 있다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 회전대(10)의 면(10a)을 경사면으로 하고, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)을 중심축(L2)에 대해 기울여서 형성한 예도 생각할 수 있다. 또한, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 맨드럴(12)의 외주면(12a)에 스플라인을 형성해도 된다. 이에 의해, 소재(W)의 내주면(Wa)에 스플라인을 형성하면서 보스부(Wc)를 형성할 수 있다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 회전대(10)의 면(10a)을 파형 형상으로 하는 예도 생각할 수 있다.As another modified example, an example in which the mandrel 12 is separate from the turntable 10 is also conceivable as shown in Fig. It is also conceivable that the surface 10a of the turntable 10 is an inclined surface and the outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14 is inclined with respect to the central axis L2 as shown in Fig. 8 and 9, a spline may be formed on the outer circumferential surface 12a of the mandrel 12. Thereby, the boss portion Wc can be formed while forming the spline on the inner peripheral surface Wa of the work W. It is also conceivable that the surface 10a of the turntable 10 has a corrugated shape as shown in Fig.

또한, 변형예로서, 도 11에 도시한 바와 같이, 맨드럴(12)을 갖지 않는 단조 장치도 생각할 수 있다. 이때, 단조를 행하기 전의 소재(W)를, 중실 원통 형상으로 형성해 둔다. 또한, 도 6∼도 8이나 도 10이나 도 11은 단조 장치의 일부를 도시하고 있다.As a modified example, it is also possible to consider a forging apparatus having no mandrel 12, as shown in Fig. At this time, the work W before the forging is formed into a solid cylindrical shape. 6 to 8, 10 and 11 show a part of the forging apparatus.

또한, 변형예로서, 성형 롤러(14)의 중심축(L2)이, 회전대(10)의 회전축(L1)에 대해 45°∼90°의 각도에서 교차하는 예도 생각할 수 있다.It is also contemplated that the center axis L2 of the shaping roller 14 intersects at an angle of 45 to 90 with respect to the rotation axis L1 of the turntable 10 as a modification.

<본 실시예의 효과> &Lt; Effect of this embodiment >

본 실시예는 회전축(L1)을 중심으로 회전하는 회전대(10)와, 원통 형상의 성형 롤러(14)를 갖고, 회전대(10)에 의해 원통 형상의 소재(W)를 당해 소재(W)의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)을 소재(W)에 있어서의 당해 소재(W)의 중심축 방향의 단부면(Wb)에 압박함으로써, 소재(W)의 단조를 행하는 단조 장치(1)에 있어서, 성형 롤러(14)는 회전축(L1)으로부터 이격되어 배치되고, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)에 있어서의 성형 롤러(14)의 중심축(L2) 방향의 회전축(L1)측과는 반대측의 외측 단부(14c)의 위치는, 단조를 행한 후의 소재(W)의 외주면(Wd)의 위치보다도 소재(W)의 직경 방향의 외측이다.The present embodiment has a rotating table 10 that rotates around a rotation axis L1 and a cylindrical shaping roller 14. The rotating table 10 rotatably supports a cylindrical workpiece W by a rotating table 10, The outer peripheral surface 14a of the forming roller 14 is pressed against the end face Wb of the work W in the direction of the central axis of the work W while the work W is rotated about the central axis, The shaping roller 14 is disposed apart from the rotation axis L1 and rotates about the center axis L2 of the shaping roller 14 on the outer circumferential surface 14a of the shaping roller 14, The position of the outer end 14c on the side opposite to the rotation axis L1 side is the outer side in the radial direction of the work W than the position of the outer circumferential surface Wd of the work W after forging.

이와 같이, 회전대(10)에 의해 원통 형상의 소재(W)를 당해 소재(W)의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)을 소재(W)에 있어서의 당해 소재(W)의 중심축(L2) 방향의 단부면(Wb)으로 누름으로써, 소재(W)를 직경 방향으로 넓히는 직경 확장 성형을 행할 수 있다. 또한, 성형 롤러(14)는 회전대(10)의 회전축(L1)으로부터 이격되어 배치되어 있으므로, 소재(W)의 재료가 성형 롤러(14)에 대해 회전축(L1)측으로 유동하고, 소재(W)의 중앙 부분을 소재(W)의 중심축 방향으로 돌출된 보스부(Wc)를 형성하는 보스 내기 성형을 행할 수 있다. 이와 같이, 직경 확장 성형과 보스 내기 성형을 동시에 행할 수 있다. 그로 인해, 비용의 저감을 도모하면서 보스부(Wc)를 갖는 단조물을 제조할 수 있다.The outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14 is positioned on the surface of the material W in the work W while the cylindrical work W is rotated around the center axis of the work W by the rotation table 10, It is possible to perform the diameter expansion molding by widening the work W in the radial direction by pressing the end face Wb of the work W in the direction of the central axis L2. The material of the work W flows toward the rotation axis L1 with respect to the shaping roller 14 and the work W moves in the direction of the rotation axis L1, The boss portion Wc protruding in the central axis direction of the work W is formed at the central portion of the work W. [ Thus, the diameter expansion molding and the boss insert molding can be performed at the same time. Therefore, it is possible to manufacture the forged product having the boss portion Wc while reducing the cost.

또한, 성형 롤러(14)의 외주면(14a)에 있어서의 성형 롤러(14)의 중심축(L2) 방향의 회전대(10)의 회전축(L1)측과는 반대측의 외측 단부(14c)의 위치는 단조를 행한 후의 소재(W)의 외주면(Wd)의 위치보다도 소재(W)의 직경 방향의 외측이다. 이에 의해, 소재(W)의 단조를 행하고 있는 동안은 소재(W)에 있어서의 당해 소재(W)의 중심축 방향의 단부면(Wb)에 의해 광범위에 걸쳐서 성형 롤러(14)의 외주면(14a)이 압박된 상태로 된다. 그로 인해, 단조 후의 소재(W)의 단부면(Wb)의 정밀도를 성형 롤러(14)의 외주면(14a)에 의해 보증할 수 있다. 따라서, 단조 후의 소재(W)의 단부면(Wb)의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The position of the outer end 14c on the opposite side of the rotation axis L1 of the rotation table 10 in the direction of the central axis L2 of the shaping roller 14 on the outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14 is Is the outer side in the radial direction of the work W than the position of the outer peripheral face Wd of the work W after forging. Thus, during the forging of the work W, the outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14 over a wide range is formed by the end surface Wb in the center axis direction of the work W in the work W, ) Is in a pressed state. As a result, the accuracy of the end face Wb of the work W after forging can be assured by the outer peripheral surface 14a of the shaping roller 14. Therefore, the accuracy of the end face Wb of the work W after forging can be improved.

또한, 단조 장치(1)는 원통 형상의 맨드럴(12)을 갖고, 맨드럴(12)의 중심축은 회전대(10)의 회전축(L1)과 일치하고 있고, 성형 롤러(14)는 당해 성형 롤러(14)의 중심축(L2) 방향의 회전축(L1)측에 있는 내측 단부면(14b)을 구비하고, 맨드럴(12)의 중심축과 내측 단부면(14b)의 거리(δ1)는 맨드럴(12)의 반경보다도 크고, 또한 소재의 반경보다도 작은 것이 바람직하다.The forging apparatus 1 has a mandrel 12 having a cylindrical shape and the central axis of the mandrel 12 coincides with the rotation axis L1 of the rotating table 10, And an inner end face 14b on the side of the rotation axis L1 in the direction of the center axis L2 of the mandrel 12. The distance delta 1 between the central axis of the mandrel 12 and the inner end face 14b is, Is preferably larger than the radius of the barrel 12 and smaller than the radius of the blank.

이에 의해, 맨드럴(12)의 외주면(12a)과 성형 롤러(14)의 내측 단부면(14b) 사이에 소재(W)의 재료를 유동시킴으로써, 소재(W)의 중심 부분에서 중공 원통 형상의 보스부(Wc)를 형성할 수 있다. 그리고, 소재(W)의 재료는 맨드럴(12)의 외주면(12a)에 밀착하면서 유동하므로, 맨드럴(12)의 외주면(12a)의 정밀도를 관리함으로써, 보스부(Wc)의 내주면에서 원하는 정밀도를 확보할 수 있다.This allows the material W to flow between the outer peripheral surface 12a of the mandrel 12 and the inner end surface 14b of the forming roller 14, The boss portion Wc can be formed. Since the material of the work W flows in close contact with the outer peripheral surface 12a of the mandrel 12, the accuracy of the outer peripheral surface 12a of the mandrel 12 is controlled, Precision can be ensured.

또한, 단조 장치(1)는 성형 롤러(14)를 2개 가짐으로써, 소재(W)의 단조를 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 소재(W)의 단부면(Wb)의 정밀도가 향상된다.Further, the forging apparatus 1 has two shaping rollers 14, so that it is possible to shorten the time for forging the work W. In addition, the accuracy of the end face Wb of the work W is improved.

또한, 단조 장치(1)는, 성형 롤러(14)의 중심축(L2)은 회전대(10)의 회전축(L1)과 대략 직교한다. 이에 의해, 성형 롤러(14)를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다. 특히, 성형 롤러(14)를 2개 가질 때에는, 2개의 성형 롤러(14)의 중심축을 일치시키면서, 2개의 성형 롤러(14)를 1개의 샤프트(20)로 일체화할 수 있다. 그로 인해, 2개의 성형 롤러(14)를 지지하는 기구를 간소화할 수 있다. 따라서, 2개의 성형 롤러(14)의 취급이 용이해진다. 또한, 성형 롤러(14)에 의해 소재(W)에 가할 수 있는 힘을 증대시킬 수 있다. 또한, 성형 롤러(14)의 강성을 얻을 수 있다.In the forging apparatus 1, the center axis L2 of the shaping roller 14 is substantially orthogonal to the rotation axis L1 of the swivel base 10. Thereby, the mechanism for supporting the forming roller 14 can be simplified. Particularly, when two forming rollers 14 are provided, the two forming rollers 14 can be integrated into one shaft 20 while the center axes of the two forming rollers 14 coincide with each other. As a result, the mechanism for supporting the two forming rollers 14 can be simplified. Therefore, handling of the two forming rollers 14 is facilitated. In addition, the force that can be applied to the work W can be increased by the forming roller 14. [ Further, the rigidity of the forming roller 14 can be obtained.

또한, 상기한 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 한정하는 것은 전혀 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능한 것은 물론이다.It goes without saying that the above-described embodiment is merely an example and that the present invention is not limited at all, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명의 단조 장치(1) 및 단조 방법에 의해 제조되는 단조물은 동력 전달 부품에 적합하다. 예를 들어, 자동차, 건설 차량, 건설 기계 등에 사용되는 기어나 샤프트 등의 동력 전달에 사용되는 강 부품이며, 특히 자동차의 트랜스미션 기어나 CVT의 시브 등에 최적이다.The forging device (1) of the present invention and the forgings produced by the forging method are suitable for power transmitting parts. For example, it is a steel part used for transmission of power such as gears and shafts used in automobiles, construction vehicles, construction machines, etc., and is particularly suitable for a transmission gear of an automobile or a sheave of a CVT.

1 : 단조 장치
10 : 회전대
10a : 면
12 : 맨드럴
12a : 외주면
14 : 성형 롤러
14a : 외주면
14b : 내측 단부면
14c : 외측 단부
20 : 샤프트
22 : 하우징
L1 : 회전축
L2 : 중심축
W : 소재
Wa : 내주면
Wb : 단부면
Wc : 보스부
Wd : 외주면
H : (맨드럴의) 높이
h : (소재의) 높이
r : (맨드럴의) 반경
R0 : (소재의 단조를 행하기 전의) 반경
R1 : (소재의 단조를 행한 후의) 반경
δ0 : 거리
δ1 : 거리
1: Forging device
10: Swivel
10a: cotton
12: mandrel
12a: outer peripheral surface
14: forming roller
14a:
14b: Inner end face
14c: outer end
20: Shaft
22: Housing
L1:
L2: center axis
W: Material
Wa: inner circumference
Wb: End face
Wc: Boss Department
Wd: outer circumferential surface
H: height of (mandrel)
h: height of material
r: radius of (mandrel)
R0: Radius (before material forging)
R1: Radius (after material forging)
δ0: Distance
δ1: Distance

Claims (8)

회전축을 중심으로 회전하는 회전대와, 원통 형상의 성형 롤러를 갖고, 상기 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 상기 성형 롤러의 외주면을 상기 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 상기 소재의 단조를 행하는 단조 장치에 있어서,
상기 성형 롤러는 상기 회전축으로부터 이격되어 배치되고,
상기 성형 롤러의 외주면에 있어서의 상기 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는, 단조를 행한 후의 상기 소재의 외주면의 위치보다도 상기 소재의 직경 방향의 외측인 것을 특징으로 하는, 단조 장치.
And a rotating roller rotatable around the rotating shaft and having a cylindrical shaping roller, the outer periphery of the shaping roller being rotated about the center axis of the material by the rotating table, In a forging device for forging the work by pressing against an end face in the central axial direction,
Wherein the shaping roller is disposed apart from the rotation shaft,
The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side in the direction of the central axis of the forming roller is the outer side in the radial direction of the workpiece than the position of the outer peripheral surface of the workpiece after forging, Forging device.
제1항에 있어서, 원통 형상의 맨드럴을 갖고,
상기 맨드럴의 중심축은 상기 회전축과 일치하고 있고,
상기 성형 롤러는 당해 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측에 있는 내측 단부면을 구비하고,
상기 맨드럴의 중심축과 상기 내측 단부면의 거리는 상기 맨드럴의 반경보다도 크고, 또한 상기 소재의 반경보다도 작은 것을 특징으로 하는, 단조 장치.
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a cylindrical mandrel,
The central axis of the mandrel coincides with the rotation axis,
Wherein the shaping roller has an inner end surface on the side of the rotation axis in the center axis direction of the shaping roller,
Wherein a distance between the central axis of the mandrel and the inner end face is larger than a radius of the mandrel and smaller than a radius of the work.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형 롤러를 2개 갖는 것을 특징으로 하는, 단조 장치.The forging device according to claim 1 or 2, characterized in that it has two shaping rollers. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 롤러의 중심축은 상기 회전축과 대략 직교하는 것을 특징으로 하는, 단조 장치. The forging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the central axis of the shaping roller is substantially orthogonal to the rotational axis. 회전축을 중심으로 회전하는 회전대와, 원통 형상의 성형 롤러를 사용하여, 상기 회전대에 의해 원통 형상의 소재를 당해 소재의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 상기 성형 롤러의 외주면을 상기 소재에 있어서의 당해 소재의 중심축 방향의 단부면에 압박함으로써, 상기 소재의 단조를 행하는 단조 방법에 있어서,
상기 성형 롤러는 상기 회전축으로부터 이격되어 배치되고,
상기 성형 롤러의 외주면에 있어서의 상기 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측과는 반대측의 단부의 위치는, 단조를 행한 후의 상기 소재의 외주면의 위치보다도 상기 소재의 직경 방향의 외측인 것을 특징으로 하는, 단조 방법.
A rotating table rotatable around a rotating shaft and a cylindrical shaping roller are used to rotate the cylindrical material about the central axis of the material by the rotating table so that the outer peripheral surface of the shaping roller is rotated around the central axis of the material, To the end surface in the central axial direction of the workpiece, thereby forging the workpiece,
Wherein the shaping roller is disposed apart from the rotation shaft,
The position of the end portion of the forming roller on the opposite side of the rotation axis side in the direction of the central axis of the forming roller is the outer side in the radial direction of the workpiece than the position of the outer peripheral surface of the workpiece after forging, Forging method.
제5항에 있어서, 원통 형상의 맨드럴을 사용하고,
상기 맨드럴의 중심축은 상기 회전축과 일치하고 있고,
상기 성형 롤러는 당해 성형 롤러의 중심축 방향의 상기 회전축 측에 있는 내측 단부면을 구비하고,
상기 맨드럴의 중심축과 상기 내측 단부면의 거리는 상기 맨드럴의 반경보다도 크고, 또한 상기 소재의 반경보다도 작은 것을 특징으로 하는, 단조 방법.
6. The method according to claim 5, wherein a cylindrical mandrel is used,
The central axis of the mandrel coincides with the rotation axis,
Wherein the shaping roller has an inner end surface on the side of the rotation axis in the center axis direction of the shaping roller,
Wherein the distance between the central axis of the mandrel and the inner end face is larger than the radius of the mandrel and smaller than the radius of the blank.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 성형 롤러를 2개 사용하는 것을 특징으로 하는, 단조 방법. The forging method according to claim 5 or 6, characterized in that two forming rollers are used. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 롤러의 중심축은 상기 회전축과 대략 직교하는 것을 특징으로 하는, 단조 방법. The forging method according to any one of claims 5 to 7, wherein the central axis of the forming roller is substantially orthogonal to the rotational axis.
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