JPH0531600A - 型割れ防止装置 - Google Patents
型割れ防止装置Info
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- JPH0531600A JPH0531600A JP3187535A JP18753591A JPH0531600A JP H0531600 A JPH0531600 A JP H0531600A JP 3187535 A JP3187535 A JP 3187535A JP 18753591 A JP18753591 A JP 18753591A JP H0531600 A JPH0531600 A JP H0531600A
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- forging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は鍛造加工により製品内部に製品割れ
が発生したときには、これを検出し得るようにすること
を目的とする。 【構成】 本発明の型割れ防止装置は、鍛造型より加工
される製品素材が塑性変形するときの歪エネルギーに起
因して発生する弾性波を検出するＡＥセンサーと、前記
製品素材が適性な加工状態となっているか製品割れを発
生しているか否かを前記ＡＥセンサーからの信号に基づ
いて判別する判別手段を有している。したがって、ＡＥ
センサーからの信号により、製品内部に製品割れが発生
した場合には、それを自動的に検出することができる。
が発生したときには、これを検出し得るようにすること
を目的とする。 【構成】 本発明の型割れ防止装置は、鍛造型より加工
される製品素材が塑性変形するときの歪エネルギーに起
因して発生する弾性波を検出するＡＥセンサーと、前記
製品素材が適性な加工状態となっているか製品割れを発
生しているか否かを前記ＡＥセンサーからの信号に基づ
いて判別する判別手段を有している。したがって、ＡＥ
センサーからの信号により、製品内部に製品割れが発生
した場合には、それを自動的に検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷間鍛造型等の成形用の
金型の割れを防止するようにした型割れ防止装置に関す
る。
金型の割れを防止するようにした型割れ防止装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】量産品の機械部品を高い制動で能率良く
製造するために、冷間鍛造プレスが使用される。このプ
レスは、それぞれ製品の最終形状に対応した形状の凹部
を有する下型と上型とを備えており、製品素材を下型の
中に据え付けた状態で上型を下降移動させ、両型の共働
により製品素材を塑性変形することにより、所定の形状
となった製品が塑性加工される。
製造するために、冷間鍛造プレスが使用される。このプ
レスは、それぞれ製品の最終形状に対応した形状の凹部
を有する下型と上型とを備えており、製品素材を下型の
中に据え付けた状態で上型を下降移動させ、両型の共働
により製品素材を塑性変形することにより、所定の形状
となった製品が塑性加工される。
【０００３】このような冷間鍛造プレスにおいては、上
下の両型は鍛造加工時にきめて大きな負荷を受けること
なるので、所定の材質の所定の形状となった製品素材以
外の高硬度の異常材が鍛造加工されると、鍛造型自体が
型割れを発生するおそれがある。このような事態の発生
を防止するために、従来では、上下両型の一方に歪みゲ
ージを有する荷重検出器を備え、鍛造加工時に発生する
型の内部歪を検出するようにしている。そして、常に荷
重検出器からのデータをモニタリングし、鍛造型に加わ
る最大荷重が所定の値を越えたならば、鍛造プレスの作
動を停止させることにより、鍛造プレスの型割れの発生
を防止するようにしている。
下の両型は鍛造加工時にきめて大きな負荷を受けること
なるので、所定の材質の所定の形状となった製品素材以
外の高硬度の異常材が鍛造加工されると、鍛造型自体が
型割れを発生するおそれがある。このような事態の発生
を防止するために、従来では、上下両型の一方に歪みゲ
ージを有する荷重検出器を備え、鍛造加工時に発生する
型の内部歪を検出するようにしている。そして、常に荷
重検出器からのデータをモニタリングし、鍛造型に加わ
る最大荷重が所定の値を越えたならば、鍛造プレスの作
動を停止させることにより、鍛造プレスの型割れの発生
を防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな歪ゲージを使用した方式では、型自体が所定の内部
歪とならなければ、その情況を検出することができず、
鍛造型に高荷重が加わると型割れを誘発させる可能性の
ある高硬度の異常材が加工されるのを検出するのみであ
った。したがって、製品素材に対しては、適正な負荷を
加えた場合であっても、その負荷により製品製品割れを
発生させるような材料、例えば異材質の製品素材が加工
される場合には、その発生を検出することができなかっ
た。本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、製品割れが発生するような異材質の素材が加工され
た場合にはそれを検出し、加工ライン内で不良製品を検
出し得るようにすることを目的とする。
うな歪ゲージを使用した方式では、型自体が所定の内部
歪とならなければ、その情況を検出することができず、
鍛造型に高荷重が加わると型割れを誘発させる可能性の
ある高硬度の異常材が加工されるのを検出するのみであ
った。したがって、製品素材に対しては、適正な負荷を
加えた場合であっても、その負荷により製品製品割れを
発生させるような材料、例えば異材質の製品素材が加工
される場合には、その発生を検出することができなかっ
た。本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、製品割れが発生するような異材質の素材が加工され
た場合にはそれを検出し、加工ライン内で不良製品を検
出し得るようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、鍛造型に取付けられ、当形鍛造型より加工
される製品素材が塑性変形するときの歪エネルギーに起
因して発生する弾性波を検出するＡＥセンサーと、前記
製品素材が適性な加工状態となっているか製品割れを発
生しているか否かを、前記ＡＥセンサーからの信号に基
づいて判別する判別手段と、当該判別手段の判別結果に
基づいて外部機器に出力信号を発する出力手段とを有す
る型割れ防止装置である。
の本発明は、鍛造型に取付けられ、当形鍛造型より加工
される製品素材が塑性変形するときの歪エネルギーに起
因して発生する弾性波を検出するＡＥセンサーと、前記
製品素材が適性な加工状態となっているか製品割れを発
生しているか否かを、前記ＡＥセンサーからの信号に基
づいて判別する判別手段と、当該判別手段の判別結果に
基づいて外部機器に出力信号を発する出力手段とを有す
る型割れ防止装置である。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明においては、ＡＥセンサーが
検出する弾性波の事象数と、素材に発生する製品割れと
の関係が予め測定されデータ化されている。このデータ
に基づいて、鍛造型を用いた素材の鍛造加工の過程で、
事象数が所定の数以上となった場合には、製品の内部に
製品割れが発生しているものであると判断し、それを生
産ラインから排除する。
検出する弾性波の事象数と、素材に発生する製品割れと
の関係が予め測定されデータ化されている。このデータ
に基づいて、鍛造型を用いた素材の鍛造加工の過程で、
事象数が所定の数以上となった場合には、製品の内部に
製品割れが発生しているものであると判断し、それを生
産ラインから排除する。
【０００７】
【実施例】以下、図示する実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の型割れ防止装置を示す図
であり、図にはボルスター１０に取付けられた鍛造型の
うち下型１１が示されている。この下型１１の上方には
図示しない上型が上下動自在に設けられており、下型１
１に製品の形状に対応した形状となった凹部１２内に製
品素材Ｗが据え付けられた状態で、上型を下降移動する
ことにより、両型の共働により製品素材Ｗは塑性加工さ
れる。図示する場合には、鍛造加工により、ピニオンシ
ャフトが製造される。
細に説明する。図１は本発明の型割れ防止装置を示す図
であり、図にはボルスター１０に取付けられた鍛造型の
うち下型１１が示されている。この下型１１の上方には
図示しない上型が上下動自在に設けられており、下型１
１に製品の形状に対応した形状となった凹部１２内に製
品素材Ｗが据え付けられた状態で、上型を下降移動する
ことにより、両型の共働により製品素材Ｗは塑性加工さ
れる。図示する場合には、鍛造加工により、ピニオンシ
ャフトが製造される。
【０００８】下型１１には、ＡＥ（アコースティクエミ
ッション）センサー１３が取付けられている。このＡＥ
センサー１３は、素材Ｗの塑性変形のときに素材内部に
発生する歪みエネルギー及び下型１１に加工時に発生す
る歪みエネルギーに起因した弾性波、実際には超音波を
検出するためのセンサーである。このセンサー１３が検
出する弾性波は、鍛造型１１及び素材Ｗに加わる荷重が
大きければ大きい程、発生する数つまり事象数が多くな
ると共に、振幅も大きくなる。このＡＥセンサー１３か
らの信号はプリアンプ１４、多段フィルター１５、及び
メインアンプ１６を経てパラメータ処理部１７に送られ
て、この処理部１７において信号処理がなされる。ここ
で処理された信号はＡＥ信号解析部１８において信号解
析がなされる。
ッション）センサー１３が取付けられている。このＡＥ
センサー１３は、素材Ｗの塑性変形のときに素材内部に
発生する歪みエネルギー及び下型１１に加工時に発生す
る歪みエネルギーに起因した弾性波、実際には超音波を
検出するためのセンサーである。このセンサー１３が検
出する弾性波は、鍛造型１１及び素材Ｗに加わる荷重が
大きければ大きい程、発生する数つまり事象数が多くな
ると共に、振幅も大きくなる。このＡＥセンサー１３か
らの信号はプリアンプ１４、多段フィルター１５、及び
メインアンプ１６を経てパラメータ処理部１７に送られ
て、この処理部１７において信号処理がなされる。ここ
で処理された信号はＡＥ信号解析部１８において信号解
析がなされる。
【０００９】ＡＥ信号解析部１８において解析されたＡ
Ｅ事象数と、鍛造製品及び鍛造型の情況との関係を測定
した実験結果を示すと、図２の通りである。尚、この実
験では、多段フィルター１５を用いて特定の周波数帯域
（２００ＫHz帯域）の弾性波を抽出して事象数をカウン
トした。
Ｅ事象数と、鍛造製品及び鍛造型の情況との関係を測定
した実験結果を示すと、図２の通りである。尚、この実
験では、多段フィルター１５を用いて特定の周波数帯域
（２００ＫHz帯域）の弾性波を抽出して事象数をカウン
トした。
【００１０】この実験によれば、事象数が200 を越える
た場合には、鍛造製品の内部に製品割れが発生している
ことが検出され、240 を越えた場合には、鍛造型の内部
に型割れが発生していることが検出された。そして、最
適な製品が得られるのは、事象数が120 〜140 程度の範
囲であることが判明した。そこで、加工すべき製品のサ
イズや種類に応じて、例えば事象数の閾値を200 に設定
すれば、ＡＥセンサー１３により得られた事象数が、こ
の閾値を越えたならば、その製品は不良品であると判断
し、それを製造ラインから排除する。また、事象数が24
0 を越えると、鍛造型の型割れが発生するおそれがある
ので、例えば、事象数が220 を越えた段階で型割れの発
生を防止するために、鍛造ラインを停止すると共に、そ
の情況を表示部等に表示したり、警報ブザーや警報ラン
プを作動させるようにする。
た場合には、鍛造製品の内部に製品割れが発生している
ことが検出され、240 を越えた場合には、鍛造型の内部
に型割れが発生していることが検出された。そして、最
適な製品が得られるのは、事象数が120 〜140 程度の範
囲であることが判明した。そこで、加工すべき製品のサ
イズや種類に応じて、例えば事象数の閾値を200 に設定
すれば、ＡＥセンサー１３により得られた事象数が、こ
の閾値を越えたならば、その製品は不良品であると判断
し、それを製造ラインから排除する。また、事象数が24
0 を越えると、鍛造型の型割れが発生するおそれがある
ので、例えば、事象数が220 を越えた段階で型割れの発
生を防止するために、鍛造ラインを停止すると共に、そ
の情況を表示部等に表示したり、警報ブザーや警報ラン
プを作動させるようにする。
【００１１】次に、本発明の型割れ防止装置を有する鍛
造プレスによる鍛造作業について、図３に示すフローチ
ャートを参照して説明する。所定の形状に予備成形され
た製品素材Ｗを、まず、図示しない搬送装置により下型
１１に据え付け、この状態のもとで、鍛造プレスを起動
させて上型を下型１１に向けて下降移動させる。これと
同時に、ＡＥセンサー１３による弾性波の検出を図３に
おけるステップＳ１で開始し、ＡＥ信号解析部１８では
弾性波の事象数をカウントする。例えば鍛造加工がなさ
れる過程で事象数が製品割れ閾値である200 に達した段
階で、その製品素材を異材質つまり不良品であると、ス
テップＳ２で判断し、ステップＳ３を経てステップＳ４
で加工された製品が不良品であることを表示部等に表示
すると共に、ステップＳ５でその不良品を加工ラインか
ら排除する。不良であると判断される場合としては、素
材の硬度が不良となっている場合や、硬度は適正なもの
であっても、サイズ等が所定のサイズとなっていない異
材質等が使用された場合である。
造プレスによる鍛造作業について、図３に示すフローチ
ャートを参照して説明する。所定の形状に予備成形され
た製品素材Ｗを、まず、図示しない搬送装置により下型
１１に据え付け、この状態のもとで、鍛造プレスを起動
させて上型を下型１１に向けて下降移動させる。これと
同時に、ＡＥセンサー１３による弾性波の検出を図３に
おけるステップＳ１で開始し、ＡＥ信号解析部１８では
弾性波の事象数をカウントする。例えば鍛造加工がなさ
れる過程で事象数が製品割れ閾値である200 に達した段
階で、その製品素材を異材質つまり不良品であると、ス
テップＳ２で判断し、ステップＳ３を経てステップＳ４
で加工された製品が不良品であることを表示部等に表示
すると共に、ステップＳ５でその不良品を加工ラインか
ら排除する。不良であると判断される場合としては、素
材の硬度が不良となっている場合や、硬度は適正なもの
であっても、サイズ等が所定のサイズとなっていない異
材質等が使用された場合である。
【００１２】一方、ステップＳ３では、事象数が型割れ
防止閾値以上となっているか否かが判断される。この閾
値としては、例えば220 に設定しておき、この値にまで
達したならば、型割れを防止するために、ステップＳ６
でラインを停止すると共にステップＳ７でその情況を表
示部に表示したり、警報ブザーや警報ランプに出力信号
を供給する。製品割れ閾値や型割れ防止閾値は、加工す
べき製品素材のサイズや材質で相違することになるの
で、予め実験によりそのデータを収集して、製品に応じ
てそれぞれの閾値を設定しておく。このように、本発明
によれば、型割れが発生する前に予めその危険を予測し
て型割れを防止すべく、鍛造プレスの作動を停止させる
ことができるので、型割れが発生してから加工ラインを
停止する場合に比して、製造設備の稼動率が大幅に向上
し、生産能率が向上することになった。また、本発明は
型割れの発生を予め防止することができるだけでなく、
所定のサイズ等となっていない異材質の素材や、硬度が
所定の硬度となっていない硬度不良の素材が加工された
場合には、それを加工しながら検出することができるの
で、鍛造加工した段階でその不良品をラインから排除す
ることができ、不要な素材をその後の加工装置にまで搬
送して、そこで加工するという余分な加工が防止され、
製品品質保証能力が大幅に向上することになった。ま
た、図示する実施例においては、自動車部品としてのピ
ニオンシャフトの鍛造加工のために本発明を適用してい
るが、金型を用いた鍛造加工であれば、どのような製品
であっても適用することができる。
防止閾値以上となっているか否かが判断される。この閾
値としては、例えば220 に設定しておき、この値にまで
達したならば、型割れを防止するために、ステップＳ６
でラインを停止すると共にステップＳ７でその情況を表
示部に表示したり、警報ブザーや警報ランプに出力信号
を供給する。製品割れ閾値や型割れ防止閾値は、加工す
べき製品素材のサイズや材質で相違することになるの
で、予め実験によりそのデータを収集して、製品に応じ
てそれぞれの閾値を設定しておく。このように、本発明
によれば、型割れが発生する前に予めその危険を予測し
て型割れを防止すべく、鍛造プレスの作動を停止させる
ことができるので、型割れが発生してから加工ラインを
停止する場合に比して、製造設備の稼動率が大幅に向上
し、生産能率が向上することになった。また、本発明は
型割れの発生を予め防止することができるだけでなく、
所定のサイズ等となっていない異材質の素材や、硬度が
所定の硬度となっていない硬度不良の素材が加工された
場合には、それを加工しながら検出することができるの
で、鍛造加工した段階でその不良品をラインから排除す
ることができ、不要な素材をその後の加工装置にまで搬
送して、そこで加工するという余分な加工が防止され、
製品品質保証能力が大幅に向上することになった。ま
た、図示する実施例においては、自動車部品としてのピ
ニオンシャフトの鍛造加工のために本発明を適用してい
るが、金型を用いた鍛造加工であれば、どのような製品
であっても適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、適正な
素材が鍛造加工のために使用されなかった場合には、そ
れを自動的に検出することができ、生産能率が大幅に向
上すると共に、製品の品質保証能力が向上した。
素材が鍛造加工のために使用されなかった場合には、そ
れを自動的に検出することができ、生産能率が大幅に向
上すると共に、製品の品質保証能力が向上した。
【図１】は本発明の型割れ防止装置の全体構造を示す概
略図、
略図、
【図２】はＡＥ事象数と製品割れ及び型割れとの関係を
示すグラフ、
示すグラフ、
【図３】は型割れ防止装置の作動状態を示すフローチャ
ートである。
ートである。
１１…鍛造型、１３…ＡＥ…センサー、１８…ＡＥ信号
解析部（判別手段、出力手段）、Ｗ…素材。
解析部（判別手段、出力手段）、Ｗ…素材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 鍛造型に取付けられ、当形鍛造型より加
工される製品素材が塑性変形するときの歪エネルギーに
起因して発生する弾性波を検出するＡＥセンサーと、 前記製品素材が適性な加工状態となっているか製品割れ
を発生しているか否かを、前記ＡＥセンサーからの信号
に基づいて判別する判別手段と、 当該判別手段の判別結果に基づいて外部機器に出力信号
を発する出力手段とを有する型割れ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187535A JP2806087B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 型割れ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187535A JP2806087B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 型割れ防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531600A true JPH0531600A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2806087B2 JP2806087B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=16207792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187535A Expired - Lifetime JP2806087B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 型割れ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806087B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004358487A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Denso Corp | 塑性加工品の異常判別評価方法及びその異常判別評価装置 |
| JP2022081203A (ja) * | 2020-11-19 | 2022-05-31 | 株式会社ケイエステック | 鍛造プレス及びその異常監視方法 |
| JP2024094606A (ja) * | 2022-12-28 | 2024-07-10 | 住友重機械工業株式会社 | 成形装置、成形品の状態表示方法及びプログラム |
| CN118847899A (zh) * | 2024-09-18 | 2024-10-29 | 阀阅智能装备有限公司 | 一种模锻液压机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247500A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Toyota Motor Corp | プレス成形品の割れ防止装置 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187535A patent/JP2806087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247500A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Toyota Motor Corp | プレス成形品の割れ防止装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004358487A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Denso Corp | 塑性加工品の異常判別評価方法及びその異常判別評価装置 |
| JP2022081203A (ja) * | 2020-11-19 | 2022-05-31 | 株式会社ケイエステック | 鍛造プレス及びその異常監視方法 |
| JP2024094606A (ja) * | 2022-12-28 | 2024-07-10 | 住友重機械工業株式会社 | 成形装置、成形品の状態表示方法及びプログラム |
| CN118847899A (zh) * | 2024-09-18 | 2024-10-29 | 阀阅智能装备有限公司 | 一种模锻液压机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2806087B2 (ja) | 1998-09-30 |
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