JP2000237836A

JP2000237836A - 閉塞鍛造装置

Info

Publication number: JP2000237836A
Application number: JP11039319A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ozaki; 豊尾崎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-09-05
Anticipated expiration: 2019-02-18
Also published as: JP3455461B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中バリ抜きをパンチ穴成形に引き続いて一動
作で行えるようにし、生産性を向上させた閉塞鍛造装置
を提供する。【解決手段】上ダイプレート３と上金型７を貫いて設
けられた上パンチ１１と、上ダイホルダ１に昇降自在に
取付けられ、スライド１０の加圧力を受けて上パンチ１
１を降下させる上ピストン１３と、下ダイプレートと下
金型８を貫いて設けられた下パンチ１２と、下ダイホル
ダ２に形成された支持シリンダ室６内に挿入され、下パ
ンチ１２を昇降させる下ピストン１４と、上ピストン１
３の降下速度に対し型締め状態にある上下ダイプレート
３、４の降下速度を半分にするための下シリンダ室６と
上シリンダ室５を連通する回路に挿入された絞り弁３６
と、支持シリンダ室６の圧油の排出を許容したり阻止す
るため支持シリンダ室１６に接続された排出回路２５に
挿入されたパイロット逆止弁３９からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閉塞鍛造装置に関
する。さらに詳しくは、材料に貫通孔をパンチ加工する
閉塞鍛造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】閉塞鍛造装置の従来例として、特公平３
−３７８０６号公報に記載されたものがある。この従来
例は、スライドに装着された上ダイホルダ本体に上部シ
リンダを形成し、該上部シリンダにより上金型を上下動
可能に支持し、前記上金型内に嵌入可能な上パンチを前
記上ダイホルダ本体に一体となるように設けると共に、
ベッド上に装着された下ダイホルダ本体に、上部シリン
ダと同じ受圧面積をもつ下部シリンダを形成し、該下部
シリンダにより下金型を上下動可能に支持し、前記下金
型内に嵌入可能な下パンチを前記下ダイホルダ本体に一
体となるように設け、前記上下シリンダを、ピストンが
連結ロッドで連結され、かつ同一受圧面をもつ油室にそ
れぞれ対応させて接続したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、図６
のに示すように、上下金型で型締めした後、に示す
ように上下パンチを材料Ｗに突入させると、材料Ｗに上
方からの穴と下方からの穴が形成され、略Ｈ字状の穴の
ある中間材Ｗａが成形される（参照）。しかし、閉塞
鍛造装置の作業はここまでで、材料には中バリｂが残っ
ている。この中バリｂは、同図に示すように別の装置
によって抜きバリするか、あるいはドリル等で切削除去
しなければならない。

【０００４】したがって、前記従来例では、中バリ抜が
別工程となることから作業効率が悪く生産性が低いとい
う問題がある。本発明はかかる事情に鑑み、中バリ抜き
をパンチ穴成形に引き続いて一動作で行えるようにし、
生産性を向上させた閉塞鍛造装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の閉塞鍛造装置
は、上ダイホルダに上ダイプレートを介して取付けられ
た上金型と、下ダイホルダに下ダイプレートを介して取
付けられた下金型と、前記上ダイホルダと前記下ダイホ
ルダとの間に取付けられた型締めシリンダとを備えた閉
塞鍛造装置であって、前記上ダイプレートと前記上金型
を貫いて設けられた上パンチと、前記上ダイホルダに昇
降自在に取付けられ、スライドの加圧力を受けて前記上
パンチを降下させる上ピストンと、前記下ダイプレート
と前記下金型を貫いて設けられた下パンチと、前記下ダ
イホルダに形成された支持シリンダ室内に挿入され、前
記下パンチを昇降させる下ピストンと、前記スライドで
降下される前記上ピストンの降下速度に対し半分の速度
で前記上下ダイプレートを降下させる降下手段と、前記
下ピストンを支持する前記支持シリンダ室の圧油の排出
を許容したり阻止する排出手段とからなることを特徴と
する。請求項２の閉塞鍛造装置は、請求項１記載の発明
において、前記降下手段が、前記上ダイホルダに形成さ
れ、前記上ダイプレートが液密かつ昇降自在に挿入され
た上シリンダ室と、前記下ダイホルダに形成され、前記
下ダイプレートが液密かつ昇降自在に挿入された下シリ
ンダ室と、前記上シリンダ室と前記下シリンダ室を連通
する連通回路と、前記下シリンダ室から前記上シリンダ
室への圧油流入を許容したり阻止する開閉手段とからな
り、前記上ダイプレートの前記上シリンダ室内での受圧
面積が、前記下ダイプレートの前記下シリンダ室内での
受圧面積より大きいことを特徴とする。請求項３の閉塞
鍛造装置は、請求項２記載の発明において、前記降下手
段が、前記連通回路に、前記下シリンダ室から前記上シ
リンダ室へ流入する圧油の流入量を調整する流量調整手
段を設けたものであることを特徴とする。請求項４の閉
塞鍛造装置は、請求項２記載の発明において、前記開閉
手段が、前記連通回路に介装された第１パイロット逆止
弁および第２パイロット逆止弁と、前記第１パイロット
逆止弁と第２パイロット逆止弁のパイロット圧を制御す
るパイロット制御弁とからなり、前記第１パイロット逆
止弁は、パイロット圧が作用していない状態で前記上シ
リンダへの圧油流入を阻止する方向に介装され、前記第
２パイロット逆止弁は、パイロット圧が作用していない
状態で前記下シリンダからの圧油排出を阻止する方向に
介装されていることを特徴とする。請求項５の閉塞鍛造
装置は、請求項１記載の発明において、前記排出手段
が、前記支持シリンダ室に接続された排出回路にリリー
フ弁とタンクへの連通をパイロット圧が作用したとき許
容するパイロット逆止弁を介装したものであることを特
徴とする。

【０００６】請求項１の発明によれば、上下金型で材料
を型締めした状態で、上パンチをスライドで降下させ、
上下ダイプレートを降下手段によって上パンチの半分の
速度で降下させ、下パンチを停止させておくと、材料の
上下に穴が形成され、かつ肉の充満性が良くなる。つづ
いて下ピストンを降下させるとスライドの降下によって
上下パンチが共に降下するので、中バリ抜きがワンモー
ションで行える。請求項２の発明によれば、連通回路中
の開閉手段により下シリンダ室から上シリンダ室へ圧油
が流入するので、上下ダイプレートの降下を上パンチの
降下と別に行えるので、ワンモーション動作が円滑とな
る。請求項３の発明によれば、流量調整手段によって下
シリンダ室から上シリンダ室への圧油の流入量を調節で
きるので、上下ダイプレートの降下速度を上パンチの降
下速度の半分に調整できる。請求項４の発明によれば、
下シリンダ室から上シリンダ室への圧油の流入が常時は
第１、第２パイロット逆止弁で阻止されているが、パイ
ロット制御弁の操作によってパイロット圧をかけると流
入が許容される。このようにパイロット制御弁の操作に
のみによって、上下ダイプレートの降下を制御できるの
で、操作が容易である。請求項５の発明によれば、排出
回路中のパイロット逆止弁の開閉だけで下ピストンを降
下開始できるので、中バリ抜き工程がワンモーションで
円滑に行える。

【０００７】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係る閉
塞鍛造装置の構成説明図、図２は同閉塞鍛造装置におい
て上ピストン１３と上パンチ１１が接触した状態の要部
拡大図、図３はパイロット制御弁の他の例を示す説明
図、図４は本発明の閉塞鍛造装置における鍛造工程の説
明図、図５は同鍛造工程のタイムチャートである。

【０００８】図１において、１は上ダイホルダ、２は下
ダイホルダ、３は上ダイプレート、４は下ダイプレート
である。上ダイプレート３は上ダイホルダ１に形成され
た上シリンダ室５に液密かつ昇降自在に挿入されてい
る。下ダイプレート４は下ダイホルダ２に形成された下
シリンダ室６に液密かつ昇降自在に挿入されている。前
記上ダイプレート３の下面には上金型７が取付けられ、
前記下ダイプレート４の上面には下金型８が取付けられ
る。前記上金型７と下金型８の間には材料Ｗが置かれ
る。

【０００９】前記上ダイプレート３と上金型７を貫い
て、上パンチ１１が昇降自在に挿入され、前記下ダイプ
レート４と下金型８を貫いて下パンチ１２が昇降自在に
挿入されている。前記上ダイホルダ１にはその上面から
前記上シリンダ室５にかけて、円筒状凹所１５が形成さ
れ、そこに上ピストン１３が昇降自在に挿入されてい
る。この上ピストン１３の下面は前記上パンチ１１に当
り、上パンチ１１を押し下げることができる。前記下ダ
イホルダ２には、支持シリンダ室１６が形成され、下ピ
ストン１４が昇降自在に挿入されている。この下ピスト
ン１４の上面は前記下パンチ１２に当り、下パンチ１２
を昇降させることができる。１０はスライドで、前記上
ピストン１３に下向きの加圧力を加える。

【００１０】上記構造の詳細を、さらに図２に基づき説
明する。Ａは上シリンダ室５内で上ピストン１３が油圧
力を受ける受圧面積、Ａ3 は上シリンダ室５内で上ダイ
プレート３が油圧力を受ける受圧面積、Ａ4 は下シリン
ダ室６で下ダイプレート４が油圧力を受ける受圧面積で
ある。後述するパンチ成形工程では、上下金型７、８は
互いに締め付けられた状態で、下方に押し下げられるの
で、そうするため上ダイプレート３の押下げ力が下ダイ
プレート４の押上げ力より大きくなければならない。そ
のため、上ダイプレート３の受圧面積Ａ3 は下ダイプレ
ート４の受圧面積Ａ4 より少し大きくされている。

【００１１】再び図１に基づき説明すると、上ダイホル
ダ１と下ダイホルダ２の間には、型締めシリンダ１８が
取付けられている。この型締めシリンダ１８のピストン
18aは上ダイホルダ１に形成されたシリンダ室18b 内に
入れられ、ピストンロッド18c は下ダイホルダ２に連結
されている。なお、この型締めシリンダ１８は図では１
本しか示していないが、上下金型７、８間の型締めをバ
ランスよく行うため、上下ダイホルダ１、２間の左右、
あるいは左右前後に設けられている。

【００１２】つぎに、降下手段を説明する。前記上ダイ
ホルダ１内の上シリンダ室５と前記下ダイホルダ２内の
下シリンダ室６との間には、それらを互いに連通させる
連通回路２０が接続されている。この連通回路２０の途
中には、アキュムレータ３０と圧抜弁３１が介装されて
いる。この圧抜弁３１はいったんアキュムレータ３０に
吸収された油量を後工程で放出するためのものである。
前記アキュムレータ３０と上シリンダ室５との間の連通
回路２０には、リリーフ弁３２と、上シリンダ室６から
の流出を阻止する逆止弁３３が介装されている。このリ
リーフ弁３２と逆止弁３３は、上シリンダ室５内の型締
め時の圧力を規定する保持手段を構成している。

【００１３】前記逆止弁３３と前記アキュムレータ３０
間には、上シリンダ室５への流入を阻止する第１パイロ
ット逆止弁３４が介装されている。この第１パイロット
逆止弁３４はパイロット圧をかけると開弁して、上シリ
ンダ室５への圧油流入を許容する。前記下シリンダ室６
と前記アキュムレータ３０との間には、シリンダ室６か
らの圧油排出を阻止する第２パイロット逆止弁３５が介
装されている。この第２パイロット逆止弁３５にパイロ
ット圧をかけると開弁して、下シリンダ室６から上シリ
ンダ室５への圧油流入を許容する。前記第１パイロット
逆止弁３４と前記第２パイロット逆止弁３５には、パイ
ロット回路２１が接続されており、パイロット制御弁２
２によって、パイロット圧をかけることができる。これ
ら第１、第２パイロット逆止弁３４、３５およびパイロ
ット制御弁２２によって開閉手段が構成されている。

【００１４】前記第２パイロット逆止弁３５と前記アキ
ュムレータ３０との間には、逆止弁付流量絞り弁３６が
介装されている。この流量絞り弁３６の絞り量は可変で
あり、下シリンダ室６から上シリンダ室５への圧油流入
量を可変に調整することができる。この流量絞り弁３６
によって、特許請求の範囲にいう流量調整手段が構成さ
れている。前記絞り弁３６より下シリンダ室６側で連通
回路２０に接続された油路２３、開閉弁２４、パイロッ
ト付逆止弁３８はプリロード用であり、開閉弁２４を切
換えて油路２０とポンプをつなげると、下ダイプレート
４を上限位置に保持させることができる。

【００１５】前記支持シリンダ室１６には、排出回路２
５が接続され、この排出回路２５にはリリーフ弁３７と
パイロット付逆止弁３９が介装されている。このパイロ
ット付逆止弁３９のパイロットはパイロット制御弁２６
によって供給され、パイロット圧がかけられたとき逆止
弁３９は開弁する。

【００１６】図１のパイロット制御弁２２はソレノイド
式であり、スライドの下降タイミングに合わせた信号の
出力によって励磁されるものである。なお、このパイロ
ット制御弁２２はスライド１０とタイミングを合わせて
開閉すればよいので、ソレノイド式に限らず、図３に示
すようなスライド連動して昇降するカム２７で開閉する
ものであってもよい。

【００１７】前記連通回路２０は、パンチ成形時に上下
ダイプレート３、４を型締め状態で降下させるため下シ
リンダ室６の圧油を上シリンダ室５へ流入させるもので
あるが、このパンチ成形時に、上シリンダ室５へ補給が
必要な補給油量Ｖは、下記式で求められる。Ｖ＝Ａ3 ×｛Ｓ4 −（Ａ／Ａ3 ×Ｓ）｝ただし、Ａ：上ピストン１３の受圧面積Ａ3 ：上ダイプレート３の受圧面積Ｓ4 ：下ダイプレート４の下降ストロークＳ：上ピストン１３の下降ストロークこの補給油量Ｖは、下シリンダ室６より放出される油量
の一部でまかなわれ、余った圧油はアキュムレータ３０
に吸収される。

【００１８】つぎに、上記閉塞鍛造装置による鍛造作業
を図４〜５を参照しながら説明する。Ｉ待機位置図４のＩに示す状態であり、上下金型７、８および上下
パンチ１１、１２は離間している。材料Ｗは下金型８の
上に載せられている。

【００１９】II プリフォーム成形および型締め工程前記Ｉの状態からスライドを降下させて、上ピストン１
３を降下させる。装置全体の動作は図１に示すとおりで
あり、金型部分は図４のIIに示すとおりである。スライ
ドは、図５に示すように、下死点に近い領域IIを下降し
ている。このとき、上シリンダ室５はリリーフ弁３２と
逆止弁３３により閉止されている。上ピストン１３が下
降すると、上シリンダ室５内の圧力は、リリーフ弁３２
の設定圧まで上昇し、この高圧油を介して上ダイプレー
ト３を押し下げる。一方、下ダイプレート４は下シリン
ダ室６の油圧力によって支えられ、下金型８は下降しな
いので、上金型７が下金型８に圧接して材料Ｗをプリフ
ォーム成形し型締めする。この状態では、上パンチ１１
に上ピストン１３の押下げ力は直接加わっていない。こ
の工程中、上パンチ１１にかかる力は、図２に示すよう
に上パンチ１１の鍔部11a が上ダイプレート３の受座３
ａに当ることによって、上ダイプレート３が受け持ち、
上シリンダ室５内の上向きの力は型締めシリンダ１８の
シリンダ室18b の油圧力が受け持つことになる。

【００２０】III パンチ成形工程前記IIの型締め工程が完了し、図５に示すようにさらに
スライドが下降してパンチ成形工程III に入ると、図２
に示すように、上ピストン１３が上パンチ１１に接触
し、パンチ成形が始まる。同時に、スライド位置を検知
したパイロット制御弁２２が作動してパイロット逆止弁
３４、３５を開弁する。この結果、下シリンダ室６が連
通回路２０を介して上シリンダ室５に連通し、下シリン
ダ室６内の圧油が上シリンダ室５へ供給される。この場
合の下シリンダ室６から上シリンダ室５への作動油流量
は流量絞り弁３６で絞られ、下ダイプレート４の下降速
度は上ピストン１３に対し1/2 となるように調整され
る。すなわち、上パンチ１３のストローク量Ｓに対し、
下ダイプレート４の下降ストロークＳ4 は、1/2 ・Ｓと
される。

【００２１】既述のごとく、下ダイプレート４の受圧面
積Ａ4 は上ダイプレート３の受圧面積Ａ3 よりも大き
く、上シリンダ室５へは上下ダイプレート３、４が型締
めできるだけの油量Ｖが補給されるので、上下ダイプレ
ート３、４が離間することはない。そして、支持シリン
ダ室１６はリリーフ弁３７とパイロット逆止弁３９で閉
止されているので、下ピストン１４が下がることはな
い。この状態で、スライドの降下によって上ピストン１
３が降下し、その降下速度の半分の速度で上下ダイプレ
ート３、４が降下すると、図４のIII に示すように、材
料Ｗの上下から上パンチ１１と下パンチ１２が押し込ま
れ、材料Ｗに上下のパンチ穴が形成される。このときの
上下パンチ１１、１２の押込み量は同じであるため、肉
の充満性も向上する。

【００２２】IV 中バリ抜き工程前記III のパンチ成形工程が終ると、引き続いて中バリ
抜き工程IVに入る。この工程は図５に示すように、パン
チ成形完了時点から装置下死点Ｄまでのスライド降下に
よって行われる。つまりパンチ成形工程III の終了と同
時にパイロット制御弁２２を位置に切換え、第１、第
２パイロット逆止弁３４、３５を閉止状態に戻し、同時
にパイロット制御弁２６を位置に切換え、逆止弁３９
を開放する。これにより下ピストン１４が降下可能な状
態となるので、スライドの降下にしたがって上パンチ１
１が降下し、下パンチ１２も降下する。このときの上パ
ンチ１１の下降ストロークＴによって、図４のIVに示す
ように、中バリｂが下方に中抜きされる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上パンチをス
ライドで降下させ、上下ダイプレートを上パンチの半分
の速度で降下させ、下パンチを停止させておくと、材料
の上下に穴が形成され、つづいて下ピストンを降下させ
るとスライドの降下によって上下パンチが共に降下する
ので、中バリ抜きがワンモーションで行える。請求項２
の発明によれば、連通回路中の開閉手段により下シリン
ダ室から上シリンダ室へ圧油が流入するので、上下ダイ
ホルダの降下を上パンチの降下と別に行えるので、ワン
モーション動作が円滑となる。請求項３の発明によれ
ば、流量調整手段によって下シリンダ室から上シリンダ
室への圧油の流入量を調節できるので、上下ダイホルダ
の降下速度を上パンチの降下速度の半分に調整できる。
請求項４の発明によれば、下シリンダ室から上シリンダ
室への圧油の流入を、第１、第２パイロット逆止弁を開
弁するパイロット制御弁の操作にのみによって、上下ダ
イプレートの降下を制御できるので、操作が容易であ
る。請求項５の発明によれば、排出回路中のパイロット
逆止弁の開閉だけで下ピストンを降下開始できるので、
中バリ抜き工程がワンモーションで円滑に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る閉塞鍛造装置の構成
説明図である。

【図２】同閉塞鍛造装置において上ピストン１３と上パ
ンチ１１が接触した状態要部拡大図である。

【図３】パイロット制御弁の他の例を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の閉塞鍛造装置における鍛造工程の説明
図である。

【図５】同鍛造工程のタイムチャートである。

【図６】従来の閉塞鍛造装置における工程図である。

【符号の説明】

１上ダイホルダ２下ダイホルダ３上ダイプレート４下ダイプレート５上シリンダ室６下シリンダ室７上金型８下金型１０スライド１１上パンチ１２下パンチ１３上ピストン１４下ピストン２０連通回路２２パイロット制御弁３０アキュムレータ３４パイロット付逆止弁３５パイロット付逆止弁３６流量絞り弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上ダイホルダに上ダイプレートを介して取
付けられた上金型と、下ダイホルダに下ダイプレートを
介して取付けられた下金型と、前記上ダイホルダと前記
下ダイホルダとの間に取付けられた型締めシリンダとを
備えた閉塞鍛造装置であって、前記上ダイプレートと前
記上金型を貫いて設けられた上パンチと、前記上ダイホ
ルダに昇降自在に取付けられ、スライドの加圧力を受け
て前記上パンチを降下させる上ピストンと、前記下ダイ
プレートと前記下金型を貫いて設けられた下パンチと、
前記下ダイホルダに形成された支持シリンダ室内に挿入
され、前記下パンチを昇降させる下ピストンと、前記ス
ライドで降下される前記上ピストンの降下速度に対し半
分の速度で前記上下ダイプレートを降下させる降下手段
と、前記下ピストンを支持する前記支持シリンダ室の圧
油の排出を許容したり阻止する排出手段とからなること
を特徴とする閉塞鍛造装置。
【請求項２】前記降下手段が、前記上ダイホルダに形成
され、前記上ダイプレートが液密かつ昇降自在に挿入さ
れた上シリンダ室と、前記下ダイホルダに形成され、前
記下ダイプレートが液密かつ昇降自在に挿入された下シ
リンダ室と、前記上シリンダ室と前記下シリンダ室を連
通する連通回路と、前記下シリンダ室から前記上シリン
ダ室への圧油流入を許容したり阻止する開閉手段とから
なり、前記上ダイプレートの前記上シリンダ室内での受
圧面積が、前記下ダイプレートの前記下シリンダ室内で
の受圧面積より大きいことを特徴とする請求項１記載の
閉塞鍛造装置。
【請求項３】前記降下手段が、前記連通回路に、前記下
シリンダ室から前記上シリンダ室へ流入する圧油の流入
量を調整する流量調整手段を設けたものであることを特
徴とする請求項２記載の閉塞鍛造装置。
【請求項４】前記開閉手段が、前記連通回路に介装され
た第１パイロット逆止弁および第２パイロット逆止弁
と、前記第１パイロット逆止弁と第２パイロット逆止弁
のパイロット圧を制御するパイロット制御弁とからな
り、前記第１パイロット逆止弁は、パイロット圧が作用
していない状態で前記上シリンダへの圧油流入を阻止す
る方向に介装され、前記第２パイロット逆止弁は、パイ
ロット圧が作用していない状態で前記下シリンダからの
圧油排出を阻止する方向に介装されていることを特徴と
する請求項２記載の閉塞鍛造装置。
【請求項５】前記排出手段が、前記支持シリンダ室に接
続された排出回路に、リリーフ弁と、タンクへの連通を
パイロット圧が作用したとき許容するパイロット逆止弁
を介装したものであることを特徴とする請求項１記載の
閉塞鍛造装置。