JPH0543963Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は高温度例えば1000℃〜1200℃程度に加
熱された長い棒材を所定の長さの軸部に切断して
熱間鍛造素材を得る熱間鍛造素材の切出し装置の
改良に関する。

本考案は例えばクランクシヤフトを熱間鍛造で
製造するに際して熱間鍛造素材となる軸部を長い
棒材から切出す装置に利用することができる。

［従来の技術］ 従来より、熱間鍛造工程では、長い棒材を例え
ば1000℃〜1200℃程度の高温度に長い棒材のまま
加熱し、加熱された長い棒材を高温状態のままこ
れの長さ方向に所定の長さにプレス切断し、熱間
鍛造素材となる軸部を得る熱間鍛造素材の切出し
装置が用いられている。

この熱間鍛造素材の切出し装置は、長い棒材を
これの長さ方向に走行させつつ棒材を高温度に加
熱する棒材走行加熱装置と、棒材走行加熱装置に
棒材を供給する棒材供給装置と、高温状態の棒材
の長さ方向の先端面が当接する定寸装置と、定寸
装置に当接した高温状態の棒材を所定の長さの軸
部にプレス切断する切断機とで構成されている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記した熱間鍛造素材の切出し装置
では、棒材を搬送走行加熱装置で搬送しつつ棒材
を1200℃前後の高温度に加熱し、そして、加熱し
た棒材Ｗを第２図に示す切断部１００〜１０９で
所定の長さ寸法ｌに切断し、熱間鍛造素材となる
軸部Ｗ１を得ている。切断された軸部Ｗ１は、自
然落下する。ここで、棒材Ｗから寸法ｌに切断さ
れた熱間状態の軸Ｗ１のうち、最後方の部分の軸
部Ｗ１は、第２図に示すように、前方の切断部１
０９のみ切断し、後方は端面Ｗ３であるため切断
しないものである。

そのため第２図に示すように、棒材Ｗの最後の
部分の軸部Ｗ１の後方の端面Ｗ３と、棒材Ｗの次
に搬送加熱された棒材W′の先端面Ｗ２′とが加熱
炉内で圧着して接合される不具合が生じる。この
不具合は以下の理由により生じる。即ち、第１
に、プレス切断時に棒材Ｗに後方に向く力が作用
し棒材Ｗが後方の棒材W′に当ること、第２に、
後方から搬送される棒材W′の走行速度が速いこ
と、第３に、棒材Ｗが1200℃前後と加熱炉内では
高温度状態であり、圧着し易いこと等による。

上記のように棒材Ｗを所定の長さｌに切断した
軸部Ｗ１のうちの最後方の部分の軸部Ｗ１の後端
面Ｗ３と、次に搬送加熱された棒材W′の先端面
Ｗ２′とが加熱炉内で圧着して接合されると、次
の棒材の切断が良好に行ない得ず、切断不良が生
じる。

本考案は、上記した実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、軸部の端面の圧着が生じた場
合であつても、その軸部の端面の分離を確実にす
ることができる熱間鍛造素材の切出し装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案の熱間鍛造素材の切出し装置は、棒材を
所定速度で棒材の長さ方向に走行させる搬送部と
走行する棒材を熱間鍛造に適する温度に加熱する
加熱炉とをもつ棒材走行加熱装置と、 加熱炉の入口側よりも後方に配置され棒材走行
加熱装置の搬送部よりも速い速度で棒材を走行さ
せて搬送部に棒材を供給する棒材供給装置と、 加熱炉の出口より先方に配置され加熱炉で加熱
された熱間状態の棒材の長さ方向の先端面が当接
する当接部をもつ定寸装置と、 定寸装置の当接部に当接して停止した熱間状態
の棒材を前記先端面から所定の長さの軸部に切断
する切断機と、 切断機の近傍に配置され棒材から所定の長さに
切断された熱間状態の軸部のうち少なくとも最後
方の軸部に振動打撃を加える振動打撃部とで構成
されていることを特徴とするものである。

本考案の切出し装置で切出す棒材としては丸棒
材、角棒材のいずれでもよい。棒材の長さ、棒材
から切断した軸部の長さは、鍛造品の種類に応じ
て選択され、棒材の長さは例えば２〜10m程度と
することができ、軸部の長さは例えば200〜600mm
とすることができる。棒材の材質は特に限定され
ないが、通常、鉄鋼材とすることができる。走行
加熱装置の加熱炉として誘導加熱炉を用いるのが
よい。誘導加熱炉は複数個直列状態に配置されて
いることが望ましい。走行加熱装置の搬送部とし
ては搬送ローラを採用でき、例えば、棒材の支持
性に優れたＶローラを直列に並べた搬送ローラ群
を採用できる。前記のごとく誘導加熱炉が複数個
直列状態に配置されている場合には、走行加熱装
置の搬送部は、隣設し合う誘導加熱炉と誘導加熱
炉との間に配置することができる。切断機として
は棒材を切出すことができるものであればよく、
例えば、せん断力により棒材を切断するプレス切
断機を用いることができる。

振動打撃部は、棒材に短いストロークの前進後
退運動を高速度で繰返し作用させ相手材に打撃を
与えるものである。振動打撃部のうち、棒材に振
動打撃を加える部位は、先端にまるみを持つ耐熱
鋼で形勢できるが、場合によつてはアルミナ等の
セラミツクス材で形成してもよい。耐熱性および
耐衝撃性を確保できるからである。振動打撃部の
うち、棒材を打撃する先端部のみを交換自在して
もよい。この場合には損傷しても新しいものと交
換でき、更に、長さの異なる先端部に交換すれ
ば、棒材の径を変更したときに対応しやすい。振
動打撃部のストローク、振動打撃部の１秒間あた
りの打撃数は適宜選択されるが、振動打撃部のス
トロークは例えば20〜200mm程度することができ、
振動打撃部の１秒間あたりの打撃数は例えば１〜
10回程度とすることができる。振動打撃部は、前
進および後退自在のピストンロツドをもつエアシ
リンダ装置と、エアシリンダ装置のピストンロツ
ドの前進作動および後退作動を高速度で繰返すエ
ア制御部とで形成できる。この場合に、ピストン
ロツドの先端部で棒材を打撃する。また、振動打
撃部は、軸状又はパイプ状の打撃部と、打撃部を
保持するホルダと、打撃部の前進作動および後退
作動を高速度で繰返すカム機構とで形成できる。
カム機構は公知の機構を採用でき、例えば板カム
機構、斜板カム機構、円筒カム機構を採用でき
る。

［実施例］ 以下、本考案の熱間鍛造素材の切出し装置の一
実施例について図面を参照して説明する。本実施
例の熱間鍛造素材の切出し装置は、熱間鍛造素材
となる軸部Ｗ１を長い棒材Ｗから切出す装置であ
る。

本実施例の棒材Ｗの熱間鍛造素材の切出し装置
は、第１図に示すように棒材走行加熱装置１と、
棒材供給装置２と、定寸装置３と、切断機４と、
振動打撃部５とで構成されている。

棒材走行加熱装置１は、棒材Ｗを加熱する加熱
炉としての誘導加熱炉１０と、誘導加熱炉１０内
で棒材Ｗをこれの長さ方向に走行させる搬送部と
しての搬送ローラ１１とをもつ。誘導加熱炉１０
は10個直列に配置されている。誘導加熱炉１０は
コイルとコイルを保持する箱部とで形成されてい
る。コイルには１〜3KHZ程度の周波数の電流が
流れる。搬送ローラ１１はＶローラであり、隣設
し合う誘導加熱炉１０間に配置されている。搬送
ローラ１１はモータに接続された駆動タイプであ
り、モータにより回転駆動される。

棒材供給装置２は、誘導加熱炉１０の入口１０
ａ側よりも後方に配置されており、棒材走行加熱
装置１の搬送ローラ１１に棒材Ｗを供給する。棒
材供給装置２はフレーム２０とフレーム２０に回
転自在に設けられた搬送ローラ２１とで形成され
ている。搬送ローラ２１による搬送速度は、棒材
走行加熱装置１の搬送ローラ１１による搬送速度
よりも速く設定てされている。搬送ローラ２１は
Ｖローラであり、モータに接続されており、モー
タにより回転駆動される。

誘導加熱炉１０と搬送ローラ２１との間には光
電管センサ６０が配置されている。光電管センサ
６０は投光器６０ａと受光器６０ｂとからなり、
投光器６０ａから受光器６０ｂに向けて光が照射
されている。ここで、棒材Ｗの搬送中において
は、投光器６０ａからの光は棒材Ｗにより遮光さ
れ、受光器６０ｂに達しない。しかし棒材Ｗの後
方の端面Ｗ３が誘導加熱炉１０の入口１０ａ内に
挿入されて棒材Ｗの搬送が途絶えたときには、光
電管センサ６０の投光器６０ａからの光は受光器
６０ｂにうけられるので、棒材Ｗの後方の端面Ｗ
３が誘導加熱炉１０の入口１０ａに挿入されたこ
とを検知することができる。

定寸装置３は、誘導加熱炉１０の出口１０ｂよ
り先方に配置されており、熱間状態の棒材Ｗの長
さ方向の先端面Ｗ２が当接する当接部３０をも
つ。熱間鍛造品の種類に応じて軸部Ｗ１の長さを
調整すべく、当接部３０は棒材Ｗの長さ方向の移
動自在となつている。

切断機４は、プレス切断タイプであり、誘導加
熱炉１０の出口１０ｂ側に配置されており、定寸
装置３の当接部３０に当接した熱間状態の棒材Ｗ
を所定の長さの軸部Ｗ１に切断するものである。
切断装置４は、固定刃４０と可動刃４１とをも
つ。可動刃４１はモータにより作動するクランク
機構により作動される。

さて本実施例を特色づける振動打撃部５は、誘
導加熱炉１０の出口１０ｂ側に配置されている切
断機４の近傍に配置されており、棒材Ｗから切断
された軸部Ｗ１の外周面に振動打撃を加えるもの
である。第３図に示すように本実施例では振動打
撃部５は、ピストンロツド５０をもつエアシリン
ダ装置５１と、エアシリンダ装置５１のピストン
ロツド５０をこれの長さ方向へ高速度で前進作動
および後退作動を繰返すエア制御部５２とで形成
されている。本実施例では、エアシリンダ装置５
１のピストンロツド５０は、ストローク30mmで、
0.2〜0.5秒ごとに１回往復作動するように設定さ
れている。第３図に示すように、スペースの関係
で、エアシリンダ装置５１は、ピストンロツド５
０の先端部５０ａが誘導加熱炉１０の出口１０ｂ
側に向くように、傾斜して配置されている。ここ
で、前記した光電管センサ６０が棒材Ｗの後方の
端面Ｗ３が誘導加熱炉１０の入口１０ａに挿入さ
れたことを検知してから、所定時間後（端面Ｗ３
が誘導加熱炉１０の出口１０ｂから出てくる時
刻）にエアシリンダ装置５１が作動するように、
タイマが設定されている。

さて、本実施例の熱間鍛造素材の切出し装置の
使用方法について、その作用と共に説明する。ま
ず、棒材供給装置２の搬送ローラ２１に断面円形
の棒材Ｗをセツトする。棒材Ｗの長さＬは6m程
度であり、棒材Ｗの材質は特殊鋼である。

上記のように搬送ローラ２１に棒材Ｗをセツト
すると、棒材Ｗは搬送ローラ２１により棒材Ｗの
長さ方向にそつて20〜60mm／Ｓの走行速度で搬送
される。そして、棒材Ｗは搬送ローラ１１に移
り、搬送ローラ１１により誘導加熱炉１０内を20
〜60mm／Ｓの走行速度で走行する。このとき誘導
加熱炉１０のコイルに電流が流れているので、棒
材Ｗに誘導電流が生じ、誘導電流によるジユール
熱で棒材Ｗは誘導加熱され1200℃前後の高温度に
昇温される。

そして、1200℃前後に昇温された高温状態の棒
材Ｗは、搬送ローラ１１により定寸装置３側に搬
送され、その結果、棒材Ｗの長さ方向の先端面Ｗ
２は定寸装置３の当接部３０に当接する。当接し
た直後、切断機４の可動刃４１が作動して可動刃
４１と固定刃４０とで棒材Ｗは所定の寸法ｌ（400
mm）の軸部Ｗ１にプレス切断される。プレス切断
された軸部Ｗ１は通常自然落下し、シユート６５
を滑つて搬送コンベヤ６６に載せられ、搬送コン
ベヤ６６で鍛造プレス装置６７側に搬送され、更
に軸部Ｗ１は鍛造プレス装置６７の荒地鍛造型６
８で熱間状態で荒地鍛造されて荒地鍛造シヤフト
となり、さらに荒地鍛造シヤフトは仕上げ鍛造型
で1100〜1200℃程度の温度で仕上げ鍛造され、機
械加工後、クランクシヤフトとなる。

本実施例では棒材Ｗから切出した軸部Ｗ１のう
ち、最後方の軸部Ｗ１の後部側つまり後方の端面
Ｗ３側は切断しないものである。

ところで、次に搬送されている棒材W′の先端
面Ｗ２′と、棒材Ｗから切出した軸部Ｗ１のうち
最後方の軸部Ｗ１の後方端面Ｗ３とが、従来と同
様に、圧着して接合されてしまうことがある。こ
の点、本実施例では最後の軸部Ｗ１が定寸装置３
の当接部３０に当接する前に、あたかも削岩棒機
のごとく振動打撃部５が作動し、振動打撃部５の
ピストンロツド５０が最後の軸部Ｗ１の外周部に
0.2〜0.5秒間隔ごとの高速度で振動打撃を加え
る。

そのため、万一、棒材Ｗの最後方の軸部Ｗ１の
後方端面Ｗ３と次の棒材W′の先端面Ｗ２′とが圧
着する現象が生じた場合であつても、振動打撃部
５が最後の軸部Ｗ１に振動打撃を作用させるの
で、振動打撃により、最後の軸部Ｗ１の後方端面
Ｗ３と次の棒材W′の先端端面Ｗ２′とを分離させ
ることができ、その結果、棒材Ｗの最後方の軸部
Ｗ１を確実にシユート６５に落下させることがで
きる。

しかして、棒材Ｗの後方の端面Ｗ３が誘導加熱
炉１０の入口１０ａに挿入し終えた時刻を光電管
センサ６０により検知すれば、棒材Ｗの後方の端
面Ｗ３が何秒後に誘導加熱炉１０の出口１０ｂか
ら出現するかは、搬送ローラ１１の搬送速度から
容易に算出される。

そこで本実施例では、光電管センサ６０により
棒材Ｗの後方の端面Ｗ３が誘導加熱炉１０の入口
１０ａに挿入し終えたことを検知する。検知した
ら図略の前記タイマーを作動させ、所定秒後に振
動打撃部５のエア制御部５２を作動させ、ピスト
ンロツド５０の前進作動及び後退作動を高速度で
繰り返すのである。すると、振動打撃部５により
振動打撃された軸部Ｗ１は確実に落下する。

ところで、切断した軸部Ｗ１に、エアシリンダ
装置５１のピストンロツド５０のストロークＳよ
りもストロークの長い打撃を作用させることも考
えられる。この場合、打撃ストロークが長いの
で、搬送ローラ１１により搬送されている軸部Ｗ
１に「てこの力」が作用する等して軸部Ｗ１の
端、あるいは次に搬送されている後方の棒材
W′が浮き上る等し、軸部Ｗ１の搬送に支障をき
たす不具合の発生が考えられる。この点本実施例
では、ストロークＳが非常に短い振動打撃を軸部
Ｗ１に作用させるので、上記した不具合はない。

［他の実施例］ 上記した実施例では、振動打撃部５を形成する
エアシリンダ装置５１は、その先端が誘導加熱炉
１０側に傾いているが、これに限らず、第４図に
示すように振動打撃部５を形成するエアシリンダ
装置５１は、ピストンロツド５０の先端部５０ａ
が誘導加熱炉１０から遠ざかるように傾いていて
配置されていてもよい。この場合には、第４図に
示す矢印Ｐ方向に振動打撃が作用するので、矢印
Ｐ方向へ向く振動打撃により軸部Ｗ１が定寸装置
３側へ寄せられる。そのため軸部Ｗ１の後方端面
Ｗ３を次の棒材W′の先端面Ｗ２′から分離させる
のに有利である。あるいは第５図に示すように、
振動打撃部５を形成するエアシリンダ装置５１
は、ピストンロツド５０の先端部５０ａが垂直状
に配置されていてもよい。

また、上記した実施例では軸部Ｗ１からクラク
シヤフトを熱間鍛造する場合に適用したものであ
るが、これに限らず他の部品例えばコンロツドを
熱間鍛造かる場合であつてもよいことは勿論であ
る。

［考案の効果］ 本考案の熱間鍛造素材の切出し装置によれば、
軸部の端面が圧着現象により自然落下しない場合
でも、圧着している軸部に振動打撃部が高速度で
振動打撃を加える。そのため、圧着している軸部
の端面を分離させることができ、軸部を確実に落
下させることかできる。

更に本考案の熱間鍛造素材の切出し装置によれ
ば、ストロークの短い振動打撃を高速度で軸部に
作用させるので、ストロークが長い場合に比較し
て軸部の搬送、棒材の搬送を良好に成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱間鍛造素材の切出し装置の全体を示
す側面図、第２図は棒材の切出し部分を示す側面
図である。第３図は要部の側面図である。第４図
および第５図は他の実施例を示し、要部の側面図
である。 図中、１は棒材走行加熱装置、１０は誘導加熱
炉（加熱炉）、１１は搬送ローラ（搬送部）、２は
棒材供給装置、３は定寸装置、３０は当接部、４
は切断機、５は振動打撃部、５０はピストンロツ
ド、５１はエアシリンダ装置を夫々示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 棒材を所定速度で前記棒材の長さ方向に走行さ
   せる搬送部と走行する前記棒材を熱間鍛造に適す
   る温度に加熱する加熱炉とをもつ棒材走行加熱装
   置と、 前記加熱炉の入口側よりも後方に配置され前記
   棒材走行加熱装置の前記搬送部よりも速い速度で
   前記棒材を走行させて前記搬送部に前記棒材を供
   給する棒材供給装置と、 前記加熱炉の出口より先方に配置され前記加熱
   炉で加熱された熱間状態の前記棒材の長さ方向の
   先端面が当接する当接部をもつ定寸装置と、 前記定寸装置の前記当接部に当接して停止した
   熱間状態の前記棒材を前記先端面から所定の長さ
   の軸部に切断する切断機と、 前記切断機の近傍に配置され前記棒材から所定
   の長さに切断された熱間状態の前記軸部のうち少
   なくとも最後方の軸部に振動打撃を加える振動打
   撃部とで構成されていることを特徴とする熱間鍛
   造素材の切出し装置。