TWI458574B - Multi - stage transverse die forging device - Google Patents

Description

多段式橫模鍛造裝置

本發明是關於具有複數加工段所成的多段式橫模鍛造裝置。

自以往，多段式橫模裝置是使用作為高效率地量產比較小型的斷造成品用的鍛造裝置。該種鍛造裝置是在強固的框體內部，設置保持活動模具的活動體(滑塊)，及驅動滑塊的驅動手段，並具有與滑塊相對將固定模具固定在框體的構造。又，該多段式橫模鍛造裝置具有在複數加工段(步驟)中，將僅擔任1步驟的固定模具及活動模具，依加工步驟順序校正於橫向的構造。並且，被加工體(工件)是藉著工件移送裝置使各固定模具依序移動，緩緩進行成形，最終獲得所需要的成品形狀(例如，參閱專利文獻1、2)。

專利文獻1所揭示的鍛造裝置是在單一的滑塊並排設置複數個活動模具，並在各個活動模具的對向位置設置與活動模具同數的固定模具所構成的多段式橫模鍛造裝置。並且，驅動滑塊的驅動手段是以和飛輪一體化的曲柄軸連結的單一的連結桿所構成，藉曲柄軸的旋轉來驅動滑塊，可同時形成工件。

並且，專利文獻2所揭示的鍛造裝置為複數設定以活動模具與固定模具所構成加工段的多段式鍛造裝置。保持各活動模具的滑塊為分割成複數個的分割滑塊，分別連結各分割滑塊的連結桿是形成使各分割滑塊獨立驅動的構成。並且，驅動各分割滑塊的驅動手段是以設置在凸輪軸的複數個偏心凸輪所構成，藉凸輪軸的旋轉使卡合在偏心凸輪的各連結桿驅動各分割滑塊。又，使複數個偏心凸輪的各個偏心角相位不同，可依序使工件的加工時間錯開而可進行加工之依序成形的多段式橫模鍛造裝置。

專利文獻1所揭示同時成形的鍛造裝置中，大的加工負荷(衝擊負荷)會一下子作用於框體，為確保對此一衝擊負荷的剛性而使得框體大型化，因此，會導致有設備昂貴的問題。解決此問題的解決手段的其中之一有藉依序成形的鍛造加工方法。專利文獻2所揭示依序成形的鍛造裝置是可時間性分散加工負荷來大幅降低衝擊負荷，並可抑制設備尺寸及設備成本。但是存在有為降低加工負荷增加滑塊的分割時使得分割滑塊扁平化而降低其剛性，並會增加各分割滑塊間的間隙量，加工精度的確保困難等問題。

又，依序成形是使時間錯開時間性地分散加工負荷，使其不致一次作用其上，依序成形的加工負荷對各固定模具不致均衡作用。即，藉著各個分割滑塊的動作從第1步驟依序開始到最終步驟結束的場合，加工負荷的作用點是從固定各固定模具的框體的負荷支撐部一方側朝向另一方側移動。此時，加工負荷是作為偏負荷作用於框體，在框體的負荷支撐部產生對應自加工負荷的作用點與框體中心軸的距離的彎曲力矩。該彎曲力矩在框體一方側的第1步驟與另一方側的最終步驟的負荷時形成最大，在框體中央部的中間步驟的負荷時形成最小。

一旦產生大的彎曲力矩時，在隨著加工負荷的降低而小型化的框體上，會產生因彎曲力矩的彎曲變形，並對分割滑塊產生偏負荷的反向力。其結果，會產生活動模具及固定模具軸心的偏移(偏心)，導致加工精度的降低。又，因彎曲變形會促進框體與分割滑塊的滑動面(通常，透過稱為導向滑輪的滑動構件)或分割滑塊的彼此接觸面的偏磨損，會產生對分割滑塊的移動方向成正交方向的振顫，以致使得加工精度降低。

另外，該種鍛造裝置配合製造的製品形狀進行活動模具及固定模具的隨時更換。此時，收容於框體內的活動模具及固定模具，一般，在縱模鍛造裝置的場合，使用吊車等的搬運移動裝置從形成框體開放側的框體的前面更換，在橫模鍛造裝置的場合，使用吊車等的搬運移動裝置從形成框體開放側的框體的上面更換，會有更換時間耗費的同時，使更換裝置變得大規模的問題。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2000-102839號公報

[專利文獻2]日本特開平5-77092號公報

為此，本發明是有鑒於上述問題所研創而成，其目的是提供謀求運轉動作時之加工負荷的降低與均衡，可提升加工精度的小型且廉價的多段式橫模鍛造裝置。

根據申請專利範圍第1項記載的發明，多段式橫模鍛造裝置，框體內具有被加工體鍛造加工用的複數加工段，將被加工體在各個加工段加工鍛造成形為預定的成品形狀，其特徵為：各個加工段，具備：固定於框體的固定模具；朝固定模具移動的活動體；及安裝在活動體前端的活動模具，藉驅動手段驅動移動活動體，並以固定模具和活動模具夾緊被加工體，施以鍛造加工，複數的加工段是將所有的固定模具排列成左右橫向一列地並排，並左右排列使得所有的活動模具朝著同一方向移動，且所有的活動體彼此成平行，設加工段的個數為n，從左端的加工段相對於右端的加工段，依序分配從1到n為止的編號的場合，驅動手段是根據以下的條件依序驅動n個加工段的各個活動體。

[n為2以上的偶數的場合]

條件1-1：0以上且設由(n/2-1)以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動(n/2-k)編號的加工段的活動體與(n/2+1+k)編號的加工段的活動體。

條件1-2：根據條件1-1驅動2個活動體之後，設由整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據條件1-1驅動2個不同的活動體。

條件1-3：根據條件1-1及條件1-2，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於整數群的所有整數，依序驅動所有的活動體。

[n為3以上的奇數的場合]

條件2-1：0以上且設由(n-1)/2以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動[(n+1)/2-k]編號的加工段的活動體與[(n+1)/2+k]編號的加工段的活動體。並且，k=0時，僅驅動(n+1)/2編號的加工段的活動體。

條件2-2：根據條件2-1驅動2個活動體之後，設由整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據條件2-1驅動1個或2個不同的活動體。

條件2-3：根據條件2-1及條件2-2，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於整數群的所有整數，使所有的活動體依序驅動。

藉此，加工段的個數即使為偶數或奇數，仍將其複數個活動體相對於左右對稱以同數分成兩部份的分配量之中心線成2個活動體彼此成組地構成複數組，各個組的2個活動體彼此是同時且各組是將加工時間錯開被依序驅動。所以，在與安裝於各個活動體的各活動模具成對之各固定模具所構成各步驟中產生的加工負荷是相對於支撐其加工負荷之框體的中心軸成對稱作用且均衡。因此，不會產生框體之中心軸相關的彎曲力矩，也不會產生該彎曲力矩造成框體的彎曲變形，也不會產生因加工負荷的反向力造成活動體的偏負荷。

再者，加工段僅為奇數個的場合，雖是構成位於分配量的中心線上的加工段僅為1個單獨動作的中間步驟，但是該中間步驟的加工負荷是作用於框體的中心軸上，所以不會產生框體的中心軸的有關彎曲力矩。其結果，可抑制與各活動模具成對之各固定模具的偏心，防止加工精度的降低。又，複數個加工段是分別錯開加工時間依序進行加工，所以會分散負荷，不會一次作用，可大幅降低衝擊負荷。因此，可使得框體與活動體變小而可以使設備尺寸小型化。

根據申請專利範圍第2項記載的發明，其特徵為：各個活動體是藉著將活動體僅朝著移動方向引導的引導構件，被夾設於框體。

藉此，即使活動體為扁平化仍可透過僅引導活動體朝著移動方向的引導構件夾緊於框體，因此可提升剛性，獲得不會振顫的穩定動作，可大幅提升動作時的動態精度。又，由於採用以扁平化活動體的上下方向夾緊著引導構件而可移動支撐的構造，所以需要僅複數個活動體數量的引導構件，不須放大各活動體的排列間隔而可以最小限的間隔排列，可使複數活動體的整體形狀小巧化。

根據申請專利範圍第3項記載的發明，其特徵為：在活動模具與活動體之間設置分割活動塊，分割活動塊是藉連結手段連結各個相鄰彼此間，連結手段容許活動塊朝著移動方向的移動，將分割活動塊連結在與移動方向成正交的方向。

藉此，更換模具時，將各活動模具彙整成一體，可1次進行取放而可大幅減少更換時間。

根據申請專利範圍第4項記載的發明，其特徵為：在框體的側壁至少設置1個活動模具及固定模具可取放用的貫穿孔。

藉此，不須如以往從框體的上面使用吊車等的搬運移動裝置來進行模具的更換作業，單從框體側壁的貫穿孔，例如以手動朝著水平方向進行活動及固定模具的取放，即可簡單且短時間地更換。

根據申請專利範圍第5項記載的發明，其特徵為：以各個加工段或相鄰的2個加工段為1組，在其每1組加工段的固定模具與框體之間設置分割固定塊，各個分割固定塊是被安裝和相對於固定模具的模具中心之活動模具的模中心大致一致。

藉此，可以減少鍛造加工時所產生加工熱之分割固定塊的熱膨脹量，且安裝各分割塊使其彼此具有間隙，所以不會累積熱膨脹量。藉著安裝各分割固定塊使活動模具及固定模具的各模具中心一致，可抑制因熱膨脹量的偏心，防止加工精度的降低。

根據申請專利範圍第6項記載的發明，其特徵為：分割固定塊是以連結手段連結各個相鄰彼此，連結手段容許分割固定塊在活動模具側的移動，將分割固定塊結合在與活動模具側移動的方向成正交的方向。

藉此，更換模具時，將各固定模具彙整成一體，可1次進行取放而可大幅減少更換時間。

根據申請專利範圍第7項記載的發明，其特徵為：在固定模具與框體之間設置固定塊，固定塊在運轉開始前被預先加熱調整至預定的溫度。

藉此，由於預先加熱調整至預定的溫度，消除因加工熱之熱膨脹的影響，不會使得活動模具與固定模具偏心而可在運轉開始的同時實施穩定的動作。因此，不須進行加工初期時大量的多餘衝壓。

本發明的最佳實施形態和圖示的實施例1一起說明。

[實施例1的構成]

根據第1圖說明本發明多段式橫模鍛造裝置的概略構成。本實施例的多段式橫模鍛造裝置，作為被加工物(工件)，例如以汽車用的點火插塞的外殼或啟動器的離合器外殼等為對象，運用作為每1步驟的加工負荷小，生經濟單位比較大的高速型成形機。

本實施例的多段式橫模鍛造裝置1在廂型的殼體2內具備工件緞造加工用的複數加工段，將工件以各個加工段依序加工鍛造成形為預定成品形狀的構成。如第1圖表示，各個加工段，係由：固定在框體2的固定模具3；朝著該固定模具3移動的長方體型的活動體(分割滑塊)5；及安裝在該分割滑塊5前端的活動模具6所構成。並且，分割滑塊5為後述驅動手段所驅動，使分割滑塊5朝著分割滑塊5的移動移動動作，夾入供應於固定模具3與活動模具6之間的工件，進行鍛造加工。

複數加工段是將所有的固定模具3朝橫向排列成1列，並使所有的活動模具6朝同一方向移動，且所有的分割滑塊5彼此平行的方式朝橫向排列收容於框體2內。又，朝橫向排列的複數分割滑塊5是分別將長方形體的上下端部可滑動地保持在框體2上。並從固定模具3與框體2的結合(夾緊)及實施活動模具6與分割滑塊5夾緊的油壓夾緊裝置8和依序朝著橫向移送在各個加工段的活動模具6及固定模具3之間進行鍛造加工的工件的工件移送裝置9等，構成成形加工部份。

並且，可移動驅動各個分割滑塊5的驅動手段是如第1圖表示，作為動力源是由附帶減速機的電動馬達10；傳達電動馬達10的旋轉輸出的帶式的滑輪11；與滑輪11連結的凸輪軸12；及與配設在凸輪軸12的偏心凸輪13卡合，將隨凸輪軸12旋轉的推力傳達於分割滑塊5的連結桿14所構成。

此外，多段式橫模鍛造裝置1是如第1圖表示，將框體2的長方向成水平配置，使成對的活動模具6與固定模具3的各中心軸，及分割滑塊5和連結桿14的各中心軸分別形成朝平行方向，使得加工負荷作用於水平方向的橫模鍛造裝置。

橫模鍛造裝置的框體是與縱模鍛造裝置的框體不同，一般朝上方開放。本實施例的多段式橫模鍛造裝置1的框體2的上方為副框體15所覆蓋，副框體15是形成和框體2一起可移動支撐複數分割滑塊5的構成。又，多段式橫模鍛造裝置1的橫面，即在框體2的側壁，如第1(b)圖表示，在框體2長方向的預定位置(配置有活動模具6與固定模具3的位置)設有可取放活動模具6與固定模具3的貫穿孔Y。

以下，針對多段式橫模鍛造裝置1的各構成，參照第1圖~第6圖詳細說明。再者，以下的說明是將加工段稱為加工步驟，或僅稱步驟。

針對本實施例採用的驅動手段說明。本實施例中，針對上述的工件以6個加工段，即全6步驟完成為成品的場合加以說明。因此，如第2圖表示，各步驟#1~#6是朝橫向排列所構成。各步驟#1~#6是將6組的活動模具6及固定模具3朝著橫向排列的同時，並藉著6個連結桿14使6個分割滑塊5獨立驅動，進行工件加工的構成。因此，在凸輪軸12設有6個偏心凸輪13，將各個連結桿14自由滑動地卡合於各個偏心凸輪13，產生相當於隨凸輪軸的旋轉之偏心凸輪13偏心量的行程及推力。

此時，本實施例採用的偏心凸輪13並非以相同的偏心角度(相位)設置在凸輪軸12，而是使各偏心凸輪13a~13f的偏心角度(相位)不同。即如第2圖表示，相對於使6個分割滑塊6成對稱同數分配的分配器中心線P，以成對稱的2個分割滑塊5彼此，即成對稱的2個步驟彼此成組，例如設第1步驟#1與第6步驟#6的第1組、第2步驟#2與第5步驟#5的第2組、第3步驟#3與第4步驟#4的第3組時，各個組的偏心凸輪13是以相同偏心角度(相位)設置在凸輪軸12，第1組~第3組分別的偏心角度(相位)是僅預定的角度(相位)不同設置在凸輪軸12。即換言之，成對稱的步驟是彼此同時動作，使3組的加工時間錯開動作。

藉此，在凸輪軸12進行1旋轉時，可進行分別以時間差的3次動作所成之依序成形，所以在各活動模具6及固定模具3產生的加工負荷不致因1次作用而過大，可分散而大幅地降低各個組的各加工負荷。又，關於6個分割滑塊5的中心線P成對稱的各2步驟為1組而構成3組，所以各3組的2個步驟所產生的加工負荷可相對於中心線P成對稱地均衡。其結果，如第2圖表示，使得將6個分割滑塊5的中心線P和框體2的橫向分割為二的中心線Q大致呈一致組合所成，所以可抑制支撐著呈橫向1列固定之固定模具3所產生加工負荷之框體2的負荷支撐部的彎曲力矩的產生。因此，不會產生因該彎曲力矩造成框體2的彎曲變形或作為加工負荷的反向力而作用之分割滑塊5的偏負荷。

再者，本發明不限於以全6步驟完成成品的場合，也可運用於較全6步驟多的全8步驟，或比全6步驟少的全4步驟之偶數個的複數步驟所成的場合。亦即，設步驟的個數為n，n為2以上的偶數的場合，從第1步驟對最終步驟，依序分配從1到n為止的編號時，驅動手段是根據以下的條件依序驅動n個步驟的各個分割滑塊5。

條件1：0以上且設由(n/2-1)以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動(n/2-k)編號的加工段的分割滑塊5與(n/2+1+k)編號的加工段的分割滑塊5。

條件2：根據條件1驅動2個分割滑塊5之後，設由整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據條件1驅動2個不同的分割滑塊5。

條件3：根據條件1及條件2，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於整數群的所有整數，依序驅動所有的分割滑塊5。

在此，以全6步驟完成上述工件作為成品的場合是相當於步驟的個數n=6，且以成對稱的2步驟為組的全組數為3組，有選擇加工順序的整數k為2、1、0的順序逐一減小的場合。

再者，本實施例中，各步驟的稱謂如第2圖表示，以圖示下方為第1步驟#1、圖示上方為第6步驟#6，但是不限於此，相反地也可以圖示下方為第6步驟#6、圖示上方為第1步驟#1。

又，藉著具備複數個偏心凸輪13的凸輪軸12的旋轉來實施各個分割滑塊5的行程及推力的產生，但是不限於此，也可以藉著具備曲柄臂的曲柄軸的旋轉來實施。並且，本實施例中，推力的產生的動力源雖是藉電動馬達10的皮帶驅動來實施，但是不限於此，也可以電動馬達10的直接連結驅動(直動)。或者不限於電動驅動，也可以鈾壓驅動。

接著，針對分割滑塊5的構成說明。在此，「分割滑塊」是與通常之一體滑塊所安裝的複數個活動模具6及固定模具3的同時成形方式的多段式橫模鍛造裝置不同，將一體滑塊配合步驟數分割成小型扁平化的長方形體的活動體，而可藉著獨立的複數加工步驟依序成形。

分割滑塊5是如第2圖~第4圖表示，具有上下方向較橫向尺寸大的矩形剖面，長方向的長尺寸更大的長方型體的金屬製構件。並且，和步驟數同樣於橫向排列6個，使長方向成水平而上下方向成垂直地配設在框體2內。此時，複數個分割滑塊5是使複數個分割滑塊5的中心線P與框體2的中心線Q大致一致而均等地配設在框體2內。即，複數個分割滑塊5的配置是相對於框體2的中心線Q不偏向其中的任一方。因此，各個分割滑塊5是形成相對於中心線P，當然也相對於框體2的中心線Q，被分配成對稱排列著同數分割滑塊5的構成。

另外，各分割滑塊5在內部設有空間，可收容將活動模具6結合(夾緊)在預定位置的夾緊機構(未圖示)或定心的調心機構(未圖示)。並且，如第3圖及第4圖表示，各個分割滑塊5是透過設置在其上下方向之上下端部的引導構件夾設於框體2及副框體15，支撐使其可在各分割滑塊5的長方向移動。

在此，引導構件G具備與支撐通常之滑塊與框體滑動的滑動構件(導向滑輪)相同的功能。分割滑塊5會有因分割使得產生偏負荷困難的藉分割變薄而扁平化導致之剛性降低的疑慮。引導構件G是為謀求分割滑塊5本身剛性的提升及完全防止隨此變形所導致之偏磨損，並抑制各分割滑塊5振顫的產生而可穩定地滑動。

本實施例採用的引導構件G是使用線性軸承(未圖示)。該線性軸承是稱為在長方向滑動，並在與長方向成正交的方向不動作(位移)的鋼球(滾珠)與軌道溝槽機構所成的「LM導件」。該線性軸承具有將複數個滾珠保持在滾珠保持器，在軌道溝槽機構的負載滾動溝槽部與無負載滾珠循環部循環的構造，因此，可消除滾珠彼此間的相互摩擦，使滾珠均一地整齊排列，可環狀運動而具有高抗磨損性與動態精度。該線性軸承的寬度尺寸為扁平化後之分割滑塊5的寬度(厚度)以下，長方向的長度尺寸是至少比分割滑塊5可自由往返移動的行程還長，並以和分割滑塊5長方向的尺寸值同等以上為佳。

本實施例中，配置在各分割滑塊5與上下端部的引導構件G的組裝是由於框體2為橫模構造所以如以下說明非常簡單，並可確實地實施。首先，在框體2內組合引導構件G與各分割滑塊5而插設在框體2內的底面。隨後，在各分割滑塊5的上端部配置相同形狀的引導構件G，從其上方覆蓋副框體15，將引導構件G嵌合於副框體15的導溝槽內加以定位，藉固定螺栓固定於框體2。即，可從橫模的框體2的上方開口部採用單方向安裝，並藉著最終的組裝構件的副框體15朝上下方向僅夾入引導構件G即可不振顫地保持著各分割滑塊5。

藉此，引導構件G支撐著各分割滑塊5的上下端部，僅引導各分割滑塊5朝著長方向的移動而無需擴大各分割滑塊5的排列間隔，即可以最小限的間隔配設，使複數個分割滑塊5的整體形狀成小巧化。並且分割滑塊5可提高剛性，不會產生與長方向成正交之方向的位移(振顫)或變形，不致使彼此的分割滑塊5接觸而可獲得穩定的移動。此外，藉著以副框體15為蓋而固定支撐各模具的加工負荷之框體2的上方開口部，因此即使在框體2的側壁設置貫穿孔Y，仍可提升框體2的剛性及強度使框體2小型化。即或產生大的加工負荷或彎曲力矩時，也不致在框體2產生造成問題的變形等。

接著，說明活動模具6與固定模具3。本實施例中，如第3圖表示，固定模具3為可更換地安裝於設置在框體2的脫模裝置20，且活動模具6是透過滑塊19可更換地安裝於分割滑塊5的前端部。並且，在成對的活動模具6與固定模具3之間，夾緊工件進行鍛造加工，成形為預定的成品形狀。

本實施例的由複數加工步驟所成的多段式橫模鍛造裝置1是透過分割活動塊7及分割固定塊4安裝各個活動模具6及固定模具3，使模具更換不在狹窄的框體2內而是在作業性良好的框體2進行。即，在框體2外將活動模具6組裝於分割活動塊7後，在框體2內使分割活動塊7與分割滑塊5結合，並在框體2外將固定模具3組裝於分割固定塊4之後，在框體2內使分割固定塊4透過脫模裝置20與框體2結合的構成。此時，各分割塊4、7具有分別簡單結合(夾緊)於框體2及分割滑塊5的夾緊機構而可簡單進行隨時的更換。

由於本實施例是藉著各步驟獨立的各分割滑塊5的動作所執行的依序成形方式，所以分割活動塊7具有可分別安裝於各分割滑塊5大小的外形形狀。因此，分割活動塊7的寬度至少比分割滑塊5的寬度更小，且分割活動塊7的高度具有至少比分割滑塊5的高度還小的長方形體的外形形狀。

並且，長方形體的各分割活動塊7為六面體，正面組裝著活動模具6，與正面相對的背面，即與分割滑塊5的結合面，僅有與活動模具6的移動方向成正交的方向容許分割活動塊7的移動，將2條限制朝著活動模具6的移動方向之分割活動塊7移動的構造的袋狀軌道溝槽21平行配設於水平方向。藉此，可容易藉滑動操作進行模具更換時之分割活動塊7的取放。並在各分割活動塊7的兩側面設有連結互相相鄰彼此的連結手段R。

連結手段R是如第5圖表示，在分割活動塊7的相鄰側面的一方，設有：連續於活動模具6的移動方向的至少2個袋狀軌道溝槽17，及在相鄰兩側面的另一方，嵌合於袋狀軌道溝槽17，可在溝槽內滑動移動的至少2個附突緣銷18。並且，藉此連結手段R各分割活動塊7的相鄰彼此雖容許活動模具6之移動方向的相對移動，但是限制與活動模具6的移動方向成正交方向的移動。即，相對於正交方向的作用力可使分割活動塊7的相鄰彼此結合而一體地動作。

藉此，並非逐一多次取出分割活動塊7，而是成連結的狀態1次取出。又，分割活動塊7的寬度尺寸小，可減少因加工熱的溫度變化產生時的熱膨脹量，也具有降低活動模具6及固定模具3之偏心影響的效果。

又，模具更換時，更換之活動模具的取出在以往的橫模鍛造裝置的場合，由於是從橫模框體的上方開口部抵抗重力進行，因此必須使用吊車等的搬運移動裝置進行。為此，必須要有吊車等搬運移動裝置的配備，且活動模具的取放也費時，一般會耗費極大的工時。

本實施例是如第3圖表示，在框體2的側壁設有活動模具6及固定模具3取放用的貫穿孔Y，因此從該貫穿孔Y不需使用吊車等的搬運移動裝置，例如可以手動將複數個活動模具6的全部朝水平方向拉出。藉此一手段的拉出，可以使分割活動塊7的結合(夾緊)藉著油壓夾緊裝置8油壓的開放而解除與分割滑塊的結合，以連結著解除後的分割活動塊7的狀態從貫穿孔Y一體地取出。

此時，連結後的分割活動塊7被引導至活動塊支撐台22或袋狀軌道溝槽21，在與配備於框體2外之貫穿孔Y相同高度的移動台車上滑動進行移載。取出則是使連結後的分割活動塊7可滑動地移動可降低摩擦係數而可充分進行輕鬆的操作。

另一方面，本實施例是如第6圖表示，固定模具3側也是透過分割成預定數的分割固定塊4將各固定模具3固定在框體2。以往的多段式橫模鍛造裝置的固定模具一般是裝設於一體固定塊兒固定在框體。即，在一體固定塊的橫向形成一列的插設孔，插入有複數個固定模具並構成複數個步驟。

因此，以往的多段式橫模鍛造裝置中，運轉開始時與穩態運轉時煙加工熱產生固定模具側的溫度變化，在運轉開始前進行定心調整也會有使得模具溫度上升而因模具，即一體固定塊的熱膨脹產生活動模具與固定模具偏心的場合。因此，在以往為了維持穩態運轉後的精度，一般是運轉開始時的定心調整是以預定溫度膨脹量的偏心來實施，此外並上升至穩態運轉時的溫度為止重複數千次鍛造加工的多餘衝壓以獲得穩定精度的成品。因此，工件的廢棄損失非常大。

本實施例採用的分割固定塊4被分割成與分割活動塊7同數，即與步驟數相同6個，且以相鄰的2步驟為1組的3個。第6圖是記載以相鄰2步驟為1組分割成3個的分割固定塊4的場合。該3個或6個分割固定塊是藉分割，來消除以往一體固定塊因熱膨脹所致一體固定塊朝著長方向偏移的累積，進行多分割，即分割固定塊4的每1個全長小即可減小各個熱膨脹，並使其彼此分開成橫向1列配置，使各熱膨脹不會彼此干涉或累積，可儘可能降低因熱膨脹造成偏心的影響。

此時，分割固定塊4使得與複數固定模具3的模中心相對的複數活動模具6的模中心一致，可將熱膨脹量分配到模具中心的兩側，所以可更減少熱膨脹的影響。因此，將分割固定塊4分割成3個或6個是可根據溫度上升的程度與效果的程度來分開使用。

此外，在分割成3個或6個後的分割固定塊4與分割活動塊7同樣地，在各個分割固定塊4的側面，附設有袋狀軌道溝槽17與附突緣銷18所成的連結手段R。藉此，更換模具時，可連結著3個或6個一體取出固定模具3及分割固定塊4。並且，與分割活動塊7同樣，從貫穿孔Y朝著橫向滑動，例如可以手動簡單地取出。

另外，更換模具之後，以和上述取出的順序相反的順序組裝完成模具更換。並且，在每次更換，進行使各活動模具6及各固定模具3軸心一致的定心調整與活動模具6移動方向的行程調整。定心及行程的調整方法多是採用自動調整手段的場合，尤其和以往並無大的變化而省略詳細的說明。藉此，可獲得模具之更換設備的簡便化與更換工時的大幅降低。

[實施例1的作用]

接著，說明本實施例的多段式橫模鍛造裝置1的作用。首先，針對通常的成品加工作業時的作用說明時，使驅動馬達10動作時，透過皮帶轉動滑輪11，使得與滑輪11直接連結的凸輪軸12旋轉。隨著凸輪軸12的旋轉而轉動偏心凸輪13，並隨著偏心凸輪13的旋轉對連結桿14產生行程及推力。分割滑塊5受到此行程及推力，使分割滑塊5朝向固定模具3移動，進行供應裝設於分割滑塊5的活動模具6與固定模具3之間的工件的加工。此時，在固定模具3產生加工負荷，框體2支撐著此加工負荷。

此時，本實施例中，成對稱的步驟彼此同時且成對稱的步驟的各組是構成以不同的時間依序形成，因此首先使第1步驟#1與第6步驟#6的第1組同時動作，仿造活動模具6及固定模具3的模形狀進行工件的加工。接著，以預定的時差使第2步驟#2與第5步驟#5的第2組同時動作，仿造活動模具6及固定模具3的模形狀進行工件的加工。並以預定的時差使第3步驟#3與第4步驟#4的第3組同時動作，仿造活動模具6及固定模具3的模形狀進行工件的加工。藉此，以凸輪軸12的1旋轉來實施鍛造成形的1循環，將工件鍛造成形成預定的成品形狀。

此時，朝著各步驟的工件的移送是在第1組~第3組的動作時間的時差內與各步驟連動迅速地實施。即，第1組的動作結束在第2組的動作開始之前，第1步驟#1的工件是朝著第2步驟#2，且第6步驟#6的工件是朝著取出步驟移送。並在第2組的動作結束第3組的動作開始之前，第2步驟#2的工件是朝著第3步驟#3，且第5步驟#5的工件是朝著第6步驟#6移送。又，第3組的動作結束在下一循環的第1組的動作開始之前，第3步驟#3的工件是朝著第4步驟#4，且第4步驟#4的工件是朝著第5步驟#5移送。並且，鍛造成形的每一循環如上述重複進行，藉下一循環的第1組~第3組的動作依序進行所移送工件的加工。再者，第1步驟#1之工件的供應在下一循環的第1組的動作開始之前作為供應第1步驟#1之用。此時，對框體2不會產生彎曲力矩也不會產生偏負荷地進行高精度鍛造加工。

接著，針對模具更換作業時的作用說明。對象製品的成品形狀變更時的模具的更換是在多段式橫模鍛造裝置1的動作停止之後，例如開放油壓曲柄裝置8的油壓，來解除模具的夾緊。此外，並以夾緊的解除將各分割活動塊7及分割固定塊4從貫穿孔Y朝著水平方向取出。

此時，各分割活動塊7及各分割固定塊4是彼此以連結手段R連結於橫向(水平方向)，所以可在袋狀軌道溝槽21或活動塊支撐台22上成一體滑動而可以一次取出。

另外，在移動台車上移載各分割活動塊7及各分割固定塊4，於台車上更換新的模具之後，以和取出順序相反的順序，在連結著各分割活動塊7各分割固定塊4的狀態一體地從貫穿孔Y朝著水平方向一次壓入。如此一來，被引導於袋狀軌道溝槽21或活動塊支撐台22上並組裝於預定的位置。並且，各分割活動塊7及各分割固定塊4分別被夾緊於預定的位置，並經由定心調心操作而被固定。

藉此，可實施形狀不同之製品成形加工的作業。此時，本實施例的模具更換可大幅度簡單且迅速地實施。

[實施例1的效果]

本實施例是藉以上的構成與作用，將加工時間錯開來分散鍛造作業時產生於多段式橫模鍛造裝置1的加工負荷，可大幅度降低的同時，並同時進行成對稱之步驟彼此的加工以獲得加工負荷的均衡，可抑制支撐加工負荷的框體2之彎曲力矩的產生。藉此，不會產生因彎曲力矩造成框體2的彎曲變形，也不會產生因加工負荷的反向力造成分割滑塊5的偏負荷。因此，可抑制活動模具6與固定模具3的偏心，可防止加工精度的降低，並可使設備尺寸小型化。

又，活動模具6及固定模具3是透過各步驟或依預定的各步驟組所分割的分割活動塊7及分割固定塊4分別結合於分割滑塊5及框體2，各個分割塊4、7配設有彼此橫向連結的連結手段R。因此，各個分割塊4、7可形成小的溫度變化之熱膨脹量，可抑制偏心維持著高的加工精度。又，各分割塊4、7可以連結的狀態從設置在框體2的貫穿孔Y朝著水平方向1次地取放，因此可獲得模具之更換設備的簡便化與更換工時的大幅降低。

根據上述，可提供抑制設備費用，並抑制加工成本之廉價的多段式橫模鍛造裝置1。

[變形例1]

實施例1是將各個活動模具6透過分割活動塊7結合於各個分割滑塊5，並將固定模具3透過複數個(3個或6個)分割固定塊4結合於框體2，設置獨立的複數個加工步驟。設定小的分割固定塊4並使得各個分割固定塊4彼此分開成橫向1列配置，藉此減小至運轉開始後的穩態運轉為止的溫度上升所產生各個分割固定塊4之熱膨脹量的絕對量，消除各分割固定塊4之熱膨脹的累積，而可抑制各活動模具6與固定模具3的偏心導致的精度降低。

本變形例不限於上述，即使不採用分割固定塊而是採一體固定塊，仍可減少在一體固定塊產生的溫度變化而抑制熱膨脹，也不會引起導致精度降低的偏心。為此，預先將運轉開始時的模溫度加熱調整到穩態運轉時的模溫度，並考慮其上升溫度之熱膨脹量而進行定心，解以使模溫度上升不須進行多餘衝壓，即可從運轉開始，製造精度佳的良品。

因此，固定塊之中，例如也可附設電氣式加熱器或流體式加熱器，藉電路或流體迴路控制在預定的溫度，或藉加熱元件本身的自溫度控制功能控制在一定的溫度。並且，實施例1採用的分割固定塊4的分割數不能採多數時，也可以在分割後的各分割固定塊4併用本變形例的加熱調整。

[變形例2]

實施例1是以全6步驟完成工件作為成品的場合，即偶數個步驟的場合，以分配使左右同數排列的步驟分別成對稱的2步驟彼此為1組，構成全步驟之半數的3組，使得1組的成對稱的2步驟彼此同時動作，3組是以不同的加工時間從第1組至第3組依序動作，鍛造成形為預定的成品形狀。

不限於上述的實施例1，以全5步驟或7步驟完成工件作為成品的場合，即奇數個步驟的場合，也可以成對稱的2步驟彼此為1組，構成複數組時，使各組成對稱的2步驟彼此同時動作，並以任意的順序使複數組的分別動作鍛造成形為預定的成品形狀。

例如，藉n=5的奇數個全5步驟完成成品的場合，有關將奇數個分割滑塊5成左右對稱同數分配的分配中心線P，以成對稱的2個分割滑塊5彼此，即成對稱的2個步驟彼此為1組，形成從奇數個(5個)減去1的個數(4個)的半數的組(2組)與1個中間步驟所成的組。該1個中間步驟是形成經常與奇數個(5個)分割滑塊的分配中心線P一致的位置的加工步驟。

該中間步驟是在奇數個分割滑塊5的中心線P上動作的步驟，加工負荷的作用點是在中心線P上。因此，在該中間步驟產生的加工負荷不會產生對框體2之負荷支撐部的彎曲力矩。亦即，雖不是將加工負荷的作用點分配於對稱位置來獲得均衡，但是使加工負荷的作用點在中心線P上動作以獲得均衡，可獲得與偶數個步驟的場合相同的作用效果。

本變形例採用的多段式橫模鍛造裝置1是和實施例1同樣，在框體2內具備工件鍛造加工用的複數個加工段，將工件以各個加工段依序加工鍛造成形為預定成品形狀的構成。不同的是複數個加工段為奇數個的場合。在此，加工段的個數為n，n為3以上的奇數的場合，由形成第1步驟的加工段相對於形成最終步驟的加工段，依序分配從1到n為止的編號時，驅動手段是依據以下的條件依序驅動n個加工段的各個分割滑塊5使其動作。

條件4：從0以上且(n-1)/2以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動[(n+1)/2-k]編號的加工段的分割滑塊5與[(n+1)/2+k]編號的加工段的分割滑塊5。並且，k=0時，僅驅動(n+1)/2編號的加工段的分割滑塊5。

條件5：根據條件4驅動1個或2個分割滑塊5之後，設由整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據條件4驅動1個或2個不同的分割滑塊5。

條件6：根據條件4及條件5，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於整數群的所有整數，依序驅動所有的分割滑塊5。

藉此，即使為奇數個加工段所成的複數步驟的鍛造成型，仍可構成分別成對稱的2步驟彼此的組，及1個中間步驟的組的複數組。並且，其相同組的2步驟彼此被同時作動而使得加工負荷均衡，1個中間步驟的組是作用於中心線P上使加工負荷均衡，可達成與實施例1相同的作用效果。此外，成此對稱的2步驟彼此的組與中間步驟的組的複數組是以任意的順序依序進行具有加工時差的動作，所以容易進行1加工循環中的加工負荷之變動的調整與加工時間縮短化的調整，其結果，容易獲得適當的高速式成形機。

1．．．多段式橫模鍛造裝置

2．．．框體

3．．．固定模具(模具)

4．．．分割固定塊

5．．．分割滑塊(活動體、滑塊)

6．．．活動模具(模具)

7．．．分割活動塊

G．．．引導構件

R．．．連結手段

Y．．．貫穿孔

第1圖是表示本發明實施例1的多段式橫模鍛造裝置的概觀圖，(a)為上視圖，(b)為立視圖。

第2圖為本發明實施例1的多段式橫模鍛造裝置的主要部的詳細剖視圖。

第3圖為第2圖的A-A縱剖視圖。

第4圖為第2圖的B-B橫剖視圖。

第5圖為第3圖的C-C的箭頭方向視圖。

第6圖為第3圖的D-D的箭頭方向視圖。

1．．．多段式橫模鍛造裝置

2．．．框體

3．．．固定模具(模具)

5．．．分割滑塊(活動體、滑塊)

6．．．活動模具(模具)

12．．．凸輪軸

13．．．偏心凸輪

13a~13f．．．偏心凸輪

14．．．連結桿

19．．．滑塊

Y．．．貫穿孔

#1~#6．．．步驟

Claims (7)

1. 一種多段式橫模鍛造裝置，係於框體內具有被加工體鍛造加工用的複數加工段，將上述被加工體在各個加工段加工鍛造成形為預定的成品形狀，其特徵為：各個上述加工段，具備：固定模具，固定於上述框體；活動體，朝著該固定模具移動；及活動模具，安裝在該活動體的前端，藉驅動手段驅動移動上述活動體，並以上述固定模具和上述活動模具夾緊上述被加工體，施以鍛造加工，複數的上述加工段是將所有的上述固定模具排列成左右橫向一列並排，並左右排列使得所有的上述活動模具朝著同一方向移動，且所有的上述活動體彼此成平行，設上述加工段的個數為n，從左端的上述加工段相對於右端的上述加工段，依序分配從1到n為止的編號的場合，上述驅動手段是根據以下的條件依序驅動n個上述加工段的各個上述活動體，(1)n為2以上的偶數的場合條件1-1：0以上且設由(n/2-1)以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動(n/2-k)編號的上述加工段的上述活動體與(n/2+1+k)編號的上述加工段的上述活動體；條件1-2：根據上述條件1-1驅動2個上述活動體之後，設由上述整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據上述條件1-1驅動2個不同的上述活動體；及條件1-3：根據上述條件1-1及上述條件1-2，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於上述整數群的所有整數，依序驅動所有的上述活動體，(2)n為3以上的奇數的場合條件2-1：0以上且設由(n-1)/2以下的整數群選擇1個整數為k時，同時驅動[(n+1)/2-k]編號的上述加工段的上述活動體與[(n+1)/2+k]編號的上述加工段的上述活動體，並且，k=0時，僅驅動(n+1)/2編號的上述加工段的上述活動體；條件2-2：根據上述條件2-1驅動1個或2個上述活動體之後，設由上述整數群選擇與之前所選擇整數不同的整數為k，根據上述條件2-1驅動1個或2個不同的上述活動體；及條件2-3：根據上述條件2-1及上述條件2-2，藉此以任意的順序僅選擇1次包含於上述整數群的所有整數，使所有的上述活動體依序驅動。
2. 如申請專利範圍第1項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，各個上述活動體是藉著將上述活動體僅朝著移動方向引導的引導構件，被夾設於上述框體。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，在上述活動模具與上述活動體之間設置分割活動塊，上述分割活動塊是藉連結手段連結各個相鄰彼此間，上述連結手段容許上述分割活動塊朝著移動方向的移動，將上述分割活動塊連結在與上述移動方向成正交的方向。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，在上述框體的側壁至少設置1個上述活動模具及上述固定模具可取放用的貫穿孔。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，以各個上述加工段或相鄰的2個加工段為1組，在其每1組的上述加工段的上述固定模具與上述框體之間設置分割固定塊，各個上述分割固定塊是被安裝和相對於上述固定模具的模具中心之上述活動模具的模中心大致一致。
6. 如申請專利範圍第5項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，上述分割固定塊是以連結手段連結各個相鄰彼此，上述連結手段容許上述分割固定塊在上述活動模具側的移動，將上述分割固定塊結合在與上述活動模具側移動的方向成正交的方向。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的多段式橫模鍛造裝置，其中，在上述固定模具與上述框體之間設置固定塊，上述固定塊是在運轉開始前被預先加熱調整至預定的溫度。