TWI594820B - 鍛造裝置 - Google Patents

Description

鍛造裝置

本發明為申請號101133187號的分割案。本發明是有關於一種藉由模鍛來製造例如碟狀或環狀的鍛造材的鍛造裝置。

先前，當藉由模鍛來製造例如碟狀或環狀的鍛造材時，通常依次進行搗碎步驟、粗製步驟、精加工步驟等，而需要各步驟中所必需的相對應的多個模具，且於各步驟中分別對上述多個模具進行換模，該換模作業需要極大的工作量。

為了減少此種換模的工作量，例如於專利文獻1中，在將各步驟中所必需的模具安裝於模座上的狀態下，自頭部與滑塊之間將模座上的模具朝側方抽出，然後將安裝有更換用的模具的模座壓入至頭部與滑塊之間，藉此將模具連同模座一起更換。藉此，只要更換模座，便可事先準備下一步驟的模具，因此可縮短換模作業的工作量。

另外，為了獲得上述鍛造材，需要相對於鍛造裝置的模具的位置的素材的定位。該定位於製品形狀、尺寸不同的多品種少量生產的情況下，大多需要利用作業者的手工作業的定位。於熱鍛的情況下，利用手工作業的定位變成重體力高熱作業，作業者的肉體負擔高，而需要熟練地作業。

為了解決此種問題，提出有將被鍛造材機械式地定位於模具的規定位置。

例如，於專利文獻2中有如下的提案：具有鍛造單元與將被鍛造材搬送至模具內的搬送單元，且搬送至測定被鍛造材的重心的單元與被鍛造材的重心與模具的規定位置一致為止，藉此提昇製品與模具的定位精度，從而改善製品的尺寸精度與良率。該提案於如下方面優異：當使用了對應於鍛造方案的各步驟中所必需的多個鍛造裝置時，朝各個鍛造裝置搬送被鍛造材並高精度地進行鍛造。 [現有技術文獻]

[專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2003-181586號公報 [專利文獻2]日本專利特開2005-319506號公報

[發明所要解決的課題]

上述專利文獻2中所揭示的鍛造裝置於如下方面有利：可連續地進行朝鍛造裝置的被鍛造材的搬送、及檢測被鍛造材的重心位置並將其定位於模具的規定位置。

但是，於如專利文獻2般的對被鍛造材進行定位的定位單元、及朝鍛造裝置搬送被鍛造材的移動單元作為一個裝置來構成的情況下，在鍛造裝置的支柱的配置等裝置方面的制約下，只能一面利用相向的機械指夾持被鍛造材，一面利用機械臂進行懸臂支撐來搬送，因此例如當對直徑為1 m以上、質量為1 ton以上之類的大型且重量級的被鍛造材進行搬送或定位時，有時裝置的極限或位置精度的下降成為問題。

本發明的目的在於提供一種鍛造裝置，其大幅度地減少作業量，而且即便是大型且重量級的被鍛造材，亦可進行鍛造加工。 [解決問題的技術手段]

本發明者鑒於上述問題而進行了各種研究，結果發現採用如下的構成，可大幅度改善鍛造材的生產性，從而完成了本發明，上述構成於鍛造裝置中具備模具移載機。模具移載機使模具組朝鍛造位置移動並在鍛造時成為下模的基座。模具移載機具備裝卸自如的夾緊機構，夾緊機構在水平方向上相向移動並夾持被鍛造材來進行定位。

即，本發明是一種鍛造裝置，其包括由上模與下模形成的模具組，並利用上述模具組對被鍛造材進行鍛造加工。上述鍛造裝置具備模具移載機。模具移載機載置上述模具組並朝鍛造位置移動，於鍛造時成為下模的基座。上述模具移載機具備裝卸自如的夾緊機構，在水平方向上相向移動並夾持被鍛造材來進行定位。

較佳為上述模具移載機藉由前進或後退而自鍛造位置朝退避位置移動，所述退避位置是安排上述模具組及上述夾緊機構的位置。

另外，較佳為上述模具移載機為多台，且於鍛造時位於鍛造位置處以外的其他模具移載機在退避位置處待機。

另外，上述被鍛造材朝向鍛造位置的方向為搬入方向，較佳為上述模具移載機在與上述搬入方向呈直角的方向上移動。

另外，較佳為上述夾緊機構緊固於上述模具移載機的上表面所形成的T槽中。

另外，較佳為上述夾緊機構具備成對的指部，所述指部自相向位置以3點以上接觸被鍛造材，更佳為形成分支成兩股的V字狀或U字狀。   [發明的效果]

根據本發明，可大幅度地削減模具組的安排或被鍛造材的定位等的作業量，而且即便於要獲得大型且重量級的鍛造材的情況下，亦可進行鍛造加工，可飛躍性地改善鍛造材的生產性。藉此，成為對於例如飛機的旋轉零件等的製造而言不可或缺的技術。

如上所述，本發明的重要特徵之一在於採用了如下的構成：於在鍛造時成為下模的基座的模具移載機中，配置有將被鍛造材定位於模具的規定位置上的裝卸自如的夾緊機構。

藉由將可進行裝卸的夾緊機構配置於規定的模具移載機中，於鍛造前，除模具組的對位以外，可結合被鍛造材的尺寸或模具組的大小、位置，進行事先選定並設置夾緊機構這一事先安排。另外，因可使夾緊機構接近模具，故與如搬送被鍛造材的機構不同，夾緊機構無需高強度，亦可使定位精度變成高精度。

以下，使用表示本發明的鍛造裝置的一例的圖式來對其進行詳細說明。

圖1是本發明的鍛造裝置的一例的示意圖。另外，圖2是圖1的A-A箭視圖。

如圖1及圖2所示，本發明的鍛造裝置1是具備上模5a與下模5b，並利用上下的模具組5對被鍛造材2進行鍛造加工的鍛造裝置。

圖1中，位於鍛造位置處的下模5b載置於成為基座的模具移載機（A）3的上表面。

另一方面，圖1中，位於鍛造位置處的上模5a設置在位於鍛造時上下驅動的汽缸21的前端的柱塞20上，並對被鍛造材2附加鍛造所需的負荷。再者，圖1中，為了承受大的負荷，汽缸21由設置於四角的支柱22支撐。

首先，對作為本發明的重要特徵之一的模具移載機進行說明。

本發明中所應用的模具移載機（A）於其退避位置7上載置模具組5，並朝鍛造位置移動。藉由該構成，可進行模具組5與夾緊機構6的事先安排。

另外，圖1是配置2台模具移載機的例子。於圖1所示的位於鍛造位置處的模具移載機（A）3及另一模具移載機（B）4各自的上表面，分別搭載有裝卸自如的夾緊機構6。而且，模具移載機（B）4位於其退避位置處。藉由如上述般具備2台模具移載機，當模具移載機（A）3位於鍛造位置處時，可進行另一模具移載機（B）4的模具組5與夾緊機構6的事先安排。因可進行事先安排，故模具更換的時間縮短，另外，可提高夾緊機構的精度。

於本發明中，作為模具移載機自退避位置朝鍛造位置移動，進而朝退避位置移動的方向，可使其只前進，即朝一個方向移動。於此情況下，進行事先安排的退避位置與鍛造後的退避位置隔著鍛造位置而成為相反側。另外，作為移動方向，亦可採用朝鍛造位置的前進與朝退避位置的後退這一動作。於此情況下，進行事先安排的退避位置與鍛造後的退避位置隔著鍛造位置而成為相同側。

於本發明中，模具移載機可應用1台，亦可應用2台以上。但是，台數越多，成本亦越高，因此理想的是台數最少的構成。因此，如圖1般使用2台模具移載機，當一個模具移載機位於鍛造位置處時，進行於退避位置處待機的另一個模具移載機的安排，藉由反覆進行該操作，亦可對3個以上的模具組及夾緊機構進行事先安排。

其次，對作為本發明的另一重要特徵的夾緊機構進行說明。圖3中表示本發明的夾緊機構的一例。再者，圖3中所示的夾緊機構6具體地表示圖1及圖2中所示的夾緊機構6。

於本發明的鍛造裝置中，當進行鍛造時，必須將被鍛造材2搬入至本發明的鍛造裝置1的下模5b的規定位置上並進行對位。以下，使用圖來說明對位的步驟。

首先，使用未圖示的機械手等搬運裝置，將被鍛造材2搬入並暫時放置於下模5b的上表面。其次，使夾緊機構6的夾臂13於水平方向上相向移動，而朝下模5b的規定位置準確地對被鍛造材2進行定位。其後，夾臂13於水平方向上自下模5b上的被鍛造材2退避，藉由模具組5來對被鍛造材2進行鍛造。

本發明的鍛造裝置中所具備的夾緊機構亦具有如下的重要特徵：自模具移載機上裝卸自如。藉此，可藉由夾緊機構的更換來應對各種形狀的被鍛造材。進而，當進行無需利用夾緊機構的定位的鍛造時，亦可拆除夾緊機構6後進行鍛造。如此，藉由將夾緊機構6設為裝卸自如，可針對相同的模具移載機，自如地調整模具空間（鍛造有效面積），從而可提高鍛造的自由度。

圖3所示的裝卸自如的夾緊機構6具有用以與模具移載機緊固的安裝部15，且呈如下的構成：藉由T形螺栓而使安裝部15緊固於未圖示的模具移載機的上表面所形成的T槽中。另外，於夾緊機構6中變成如下的構成，即藉由連結於利用汽缸的驅動部10的桿11，而使夾臂13於軌道12上滑動移動，且於夾臂13的前端設置有分支成兩股的V字狀的指部14。藉由V字狀的指部14，可使被鍛造材接觸其內表面，並可進行定位。再者，就可使被鍛造材接觸其內表面這一觀點而言，指部亦可為U字狀。

另外，就對被鍛造材進行定位這一觀點而言，若為直線狀的指部，則限於單軸方向的定位。因此，針對被鍛造材，較佳為最低3點的接觸，若一個指部為直線狀，則成對的另一個指部較佳為可進行2點接觸的V字狀或U字狀。V字狀或U字狀換言之為指叉狀。更佳為將位於相向位置處的成對的指部均設為V字狀或U字狀。

再者，於驅動部10中，較佳為使用高速應答性優異的氣壓缸、或適合於大負荷搬送的液壓缸。

本發明中所應用的夾緊機構6的夾臂13與指部14較佳為使夾持被鍛造材2的部分的厚度薄於被鍛造材2的厚度。藉此，即便於下模5b的深度淺且下模5b的上表面上水平部少，難以使被鍛造材2穩定靜止的情況下，亦可在利用指部14保持被鍛造材2的狀態下開始鍛造，並在上下的模具組5與被鍛造材2接觸後使夾臂13退避來進行鍛造。

另外，本發明的模具移載機較佳為在與被鍛造材的朝向鍛造位置的搬入方向呈直角的方向上水平移動。其原因在於：若欲利用例如機械手等自與模具移載機的移動方向相同的方向搬入被鍛造材，則有可能會對模具移載機產生干擾。例如，如圖2所示，若於鍛造裝置中存在支柱22，則只要自相對於模具移載機的移動方向（圖式左右方向）變成直角的方向（圖式上下方向）的任一方向搬入被鍛造材，便亦可避免與支柱22的干擾。

1‧‧‧鍛造裝置
2‧‧‧被鍛造材
3‧‧‧模具移載機A
4‧‧‧模具移載機B
5‧‧‧模具組
5a‧‧‧上模
5b‧‧‧下模
6‧‧‧夾緊機構
7‧‧‧退避位置
10‧‧‧驅動部
11‧‧‧桿
12‧‧‧軌道
13‧‧‧夾臂
14‧‧‧指部
15‧‧‧安裝部
20‧‧‧柱塞
21‧‧‧汽缸
22‧‧‧支柱

圖1是表示本發明的鍛造裝置的一例的示意圖。 圖2是圖1的剖面A-A箭視圖。 圖3是表示本發明中所應用的夾緊機構的一例的示意圖。

1‧‧‧鍛造裝置

2‧‧‧被鍛造材

3‧‧‧模具移載機A

4‧‧‧模具移載機B

5‧‧‧模具組

5a‧‧‧上模

5b‧‧‧下模

7‧‧‧退避位置

20‧‧‧柱塞

21‧‧‧汽缸

22‧‧‧支柱

Claims (5)

1. 一種鍛造裝置，包括由上模與下模形成的模具組，並利用一組的上述模具組對被鍛造材進行鍛造加工，其特徵在於，上述鍛造裝置具備: 模具移載機，載置一組的上述模具組並朝鍛造位置移動，上述模具移載機於鍛造時成為上述下模的基座，且上述模具移載機具備裝卸自如夾緊機構，上述夾緊機構在水平方向上相向移動並夾持上述被鍛造材，把上述被鍛造材定位於上述下模的鍛造位置， 其中上述模具移載機藉由前進或後退而在上述鍛造位置、及進行上述模具組與上述夾緊機構的安排的退避位置之間，朝與上述被鍛造材的鍛造位置的搬入方向呈直角的方向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鍛造裝置，其中上述模具移載機為多台，於鍛造時位於上述鍛造位置處以外的其他上述模具移載機在上述退避位置處待機。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鍛造裝置，其中上述夾緊機構緊固於上述模具移載機的上表面所形成的T槽中。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鍛造裝置，其中上述夾緊機構具備成對的指部，上述指部自相向位置以3點以上接觸上述被鍛造材。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鍛造裝置，其中上述指部形成分支成兩股的V字狀或U字狀。