JPS606727B2

JPS606727B2 - 逐次型鍛造装置

Info

Publication number: JPS606727B2
Application number: JP1527880A
Authority: JP
Inventors: 良仁酒井
Original assignee: Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1985-02-20
Also published as: JPS56111536A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は逐次型鍛造装置、とくに大型製品を製造する
のに適した逐次型鍛造装置に関する。

型鍛造品の大型化を図るためには、鍛造装置および金型
を大型化する必要があるが、そうすると非常に高価なも
のとなり、大型鍛造品の生産数量が少ないこともあって
、その設備投資が困難であるから、多種少量の大型製品
を鍛造により生産することはむずかしくなる。この発明
は、種々の大型鍛造製品の鍛造に用いることができて、
大型鍛造製品の多種少量生産を安価かつ容易に行いうる
とともに、クラックなどの欠陥を発生させずに鍛造する
ことが可能であり、しかも、加工硬化の著しい材料およ
び延・性に乏しい脆性材料なども容易に加工することが
できる逐次型鍛造装置を提供することを目的とする。

この明細書において、前後および左右は第１図を基準と
し、前とは同図下側を、後とは同図上側を、左とは同図
左側を、右とは同図右側をそれぞれいうものとする。以
下、この発明を、実施例を示す図面に基づいて説明する
。

図面において、この発明による型鍛造装置は、クラウン
川こ固定された上部ボルスタ２の下面に横断面正六角形
の主ポンチ３が設けられ「その周囲に、主ポンチ３との
間および相互間に一定の鷹隙をおいて６つの上下動自在
の穣断面正六角形の副ポンチ４が横断面において亀甲繋
ぎ模様状に記され〜油圧により上下動する下部ボルスタ
６上に、回転自在でかつ左右にスライドしうる金型富が
設置され「金型６上に、金型６を回転あるいは左右にス
ライドさせることによりへ主ポンチ３および副ポンチ４
に対する金型６の位置を変更しうる金型位置決め装置７
がし取りはずし自在に敦層されたものである。

上部ボルスタ２はボルト８等によりクラウン富の下面に
取付けられている。

上部ボルス夕２の下面には６個の穴を有する円筒状のス
テムシリンダ９が取付けられており「その下端面の中央
部に下方にのびる主ポンチ３が取付けられ、ステムシリ
ンダ９内のステムー亀の下端に下方にのびる副ポンチ４
が取付けられている。ステム１０６ま、ステムシリンダ
９に設けられた上下部両油圧ボート亀１，亀２により上
下動しうるようになされており、副ポンチ４もステム竃
８とともに上下動する。また、クラウン】の下面にはプ
ラケット１３が取付けられている。油圧で上下動しうる
下部ボルスタ５上には前緑、後緑および右緑に立上り壁
１４が蓮設された基礎板１５が固定され、右縁立上り壁
１４の外面に油圧シリンダー６が取付けられ、そのピス
トン・ロッド１７の先端がト基礎板１５上に載せられ左
右にのみスライドしうるスライド板１８！こピン１９に
より取付けられている。スライド板亀８には、一端がス
ライド板色８の下面に閉口し、池端が圧力油源に接続さ
れた油路２いおよび一端がスライド板１８の上面に閉口
し、他端が圧力油娘に接続された油路２１，２２が設け
られている。また、スライド板１８の上面周緑部には環
状立上り壁亀８ａが蓮設され、この環状立上り壁竃８ａ
内に円盤状回転板２３が回転自在に入れられ円筒状ピン
２４により位置決めされており「環状立上り壁１８ａの
上端に取付けられた内方突出押え板２５により押えられ
ている。回転板２３の中心には簾通孔２３ａが設けられ
ており、油路２２〜ピン２４および蓮通孔２３ａが蓮適
している。回転板２３上面には金型６がボルト等により
固定され、金型６内には受圧板２６が入れられている。
金型６‘ま「回転板２３とともに回転し、スライド板亀
８とともに左右にスライドする。また、金型６の周面に
は、円周方向に所定間隔をおいて３個のブラケット２７
がボルト等により取付けられており、このブラケット２
７にＬ後述する金型６と金型位置決め装置７との連結用
シーｊンダ２８のピストン。ロッドの先端がピン２９に
より取りはずし自在に取付けられる。また金型６の上面
橋綾部には、円周方向に所定間隔をおいて位置決めピン
３鰭を挿入するための３個の穴３亀があげられている。
金型位置決め装置７は、副ポンチ奪のまわりに、副ポン
チ４が上下動しうるように固定された内輪３２と、内輪
３２のまわりに欧められ、かつ内輪３２をこ対して所定
距離軍だけ偏心し、この距離１を半径として偏心運動す
る第１偏心輪３３と〜第１偏心論３３のまわりに嫉めう
れ〜かつ第１側０輪３３に対して距離量だけ偏○し「こ
の距離１を半径として偏心運動する第２偏心輪３４と、
第２偏心輪３４のまわりに回転自在に麻められかつ金型
６‘こ分離自在に連結された外輪３５とを含む。

内輪３２、第１偏○輪３３および第２偏心論３亀の外周
面には、それぞれ歯３６，３７，３８が形成されている
。内輪３２は後半体３２ａと前半体３２ｂとがボルト３
９により固定されて構成されたものである。第１欄○論
３３の内周面の所定箇所には凹所４０が設けられトこの
凹所４８内にト歯３６と噛合い第１偏心輪３３を内輪３
２のまわりに偏心運動させるためのウオーム４２を備え
たウオーム装置４１が装着されている。またへ第１偏０
輪３３は、内輪３２下端にねじ込まれたフランジ４３に
より、脱落が防止される。第２偏心論３４の内周面の所
定箇所にも凹所４４が形成され、この凹所４４内にｔ歯
３Ｔと噛合い第２偏心輪３４を第１偏心論３３のまわり
に偏心距離１を半径として偏○運動させるゥオーム４６
を備えたウオーム装置４５が装着されている。また「第
２偏心輪３４は金型６上に載っている。外輪３５の内周
面の所定箇所にも凹所４７が形成され、この凹所４７内
に、歯３８と噛合い外輪３５を第２偏Ｄ論３４のまわり
に回転させるゥオーム亀９を備えたウオーム装置母８が
装着されている。ゥオーム装置４８‘ま「別途に用意さ
れた駆動装置により回転させられる垂直軸５０と、この
垂直軸５川こ取付けられた傘歯車５１と、この傘歯車５
１と噛合っている傘歯車５２と、この傘歯車５２が取付
けられた水平軸５３とを含み、ウオーム４９はこの水平
軸５３に取付けられて歯３８と噛合うようになされてい
る。駆動装置の駆動力は垂直軸５０、傘歯車５１？５
２、水平軸５３を経てゥオーム４９に伝えられ、ウオー
ム４９の作動により、外輪３５が第２偏心輪３４のまわ
りを回転する。ウオーム装置４１，４５はウオーム装置
４８と同じ構造であり、ウオーム装置４１の作動により
第１偏心論３３が内輪３２のまわりを半径１で偏０運動
し、ゥオーム装置４５の作動により第２偏０輪３４が第
１個Ｄ論３３のまわりを半径１で偏Ｄ運動する。また、
外輪３５には、円周方向に所定間隔をおいて、金型６上
面にあげられた穴３１と対応する位置に上下方向の貫通
孔５４が形成されている。さらに、外輪３５の外周面に
は円周方向に所定間隔をおいて、３個のブラケット５５
がボルト等により取付けられている。このブラケット５
５には、金型６と外輪３５とを連結するための連結シリ
ンダ２８が、その一端部にて髄５６により枢着されてい
る。そして、貫通孔５４を貫通した位置決めピン３０の
下端部を穴３１１こ挿入するとともに、連結シリンダ２
８のピストン・ロッドの先端をブラケット２７にピン２
９で取りはずし自在に接続することにより、外輪３５は
金型６上に位置決めされ、分離自在に連結される。この
ような金型位置決め装置７により金型６を移動させて、
金型６の主ポンチ３および副ポンチ４に対する位置決め
を行うには、金型６の主ポンチ３のまわりの回転、金型
６の左右方向へのスライド、およびスライドした状態で
の金型６の回転を適宜組合わせて行う。

金型６を主ポンチ３のまわりもこ回転させる場合、まず
、油路２１から回転板２３とスライド板１８との間に油
を導入して回転板２３を少し浮かせた状態にしておく。
そして、ウオーム装置４５，４８を固定して第１偏心輪
３３と第２偏心輪３４と外輪３５とを連結しておき、ゥ
オーム装置４１を駆動させる。すると、第１偏心輪３３
、第２偏心論３４および外輪３５が、内輪３２のまわり
を一体的に回転し、外輪３５と連結されている金型６も
主ポンチ３のまわりを回転することになる。ついで、金
型６を左右方向に移動させる場合には、まず「油路２０
，２１から基礎板１５とスライド板１８との間およびス
ライド板１８と回転板２３との間に油を導入し、スライ
ド板１８および回転板２３を少し浮かした状態にしてお
く。そして、ゥオーム装置４１を開放し「ウオーム装
置４８を固定してウオーム装置４５を駆動させる。する
と、第１偏心輪３３および第２偏心輪３４が相互に逆方
向に偏心運動を行い、第２偏心輪３４に固定された外輪
３５も偏心運動を行なって、外輪３５に連結された金型
６は左右方向にスライドする。たとえば、図面に示す状
態から、第１偏心論３３が反時計方向（第１図に矢印Ａ
で示す方向）に偏０運動し、第２個Ｄ輪３４が時計方向
（第１図に矢印Ｂで示す方向）に偏心運動する場合は、
第２偏心論３４および外輪３５は右方向に移動していく
ので、金型６も右方向にスライドしていさ、第１偏心輪
３３と第２偏心論３４とが相対的に１８００運動したと
きに、最も右側に来る。そして、第１偏心輪３３および
第２偏○輪３４が偏○運動を続けると、外輪３５も第２
偏○輪３４とともに偏０運動を続け、外輪３５に連結さ
れた金型６は左方向にスライドする。さらに、金型６を
スライドさせた位置で回転させる場合は、油路２０から
回転板２３とスライド板１８との間に油を導入しておく
。そして「ゥオーム装置４１，４５を固定し、ウオー
ム装置４８を駆動させると、外輪３５だけが回転し、こ
れに連結された金型６も左右方向にスライドした位置で
回転する。上述した金型６の３つの移動を適宜組合わせ
ることにより、主ポンチ３および副ポンチ４に対する金
型６の位置を任意に変えることができる。上述したよう
な逐次型鍛造装置を用いた大型製品の鍛造方法は次のと
おりである。

金型６内に被加工材Ｓを入れた後、副ポンチ４を下降さ
せて、副ポンチ４の下端の高さ位置と主ポンチ３の下端
の高さ位置とを一致させ、ついで、下部ボルスタ５を上
昇させると、主ポンチ３および副ポンチ４の下端面が被
加工材Ｓの上面に当接し、さらに下部ボルスタ５を上昇
させると、被加工材Ｓは主ポンチ３に押し込まれて、へ
こみ７が形成される（第４図イ参照）。このとき、上部
油圧ボート１１からステムシリンダ９内に所定量の油を
導入して副ポンチ４を下方に付勢しておき、へこみ５７
の周辺部を副ポンチ４で降伏点近くの圧力で加圧しなが
ら行う。所定深さのへこみ５７を形成した後、下部ボル
スタ５を下降させて元の位置に戻し、金型６の回転、ス
ライド、およびスライドさせた位置での回転を適宜組合
わせて金型６を移動させ、主ポンチ３および副ポンチ４
に対する金型６の位置を変更し、１つの副ポンチ４がへ
こみ５７と相対向する位置に到ったときに、金型６の移
動を停止する。その後、下部ボルスタ５を上昇させると
ともにへこみ５７と相対向する副ポンチ４を下降させて
へこみ５７内に挿入して被加工材Ｓを降伏点近くの圧力
で押えるとともに、他の副ポンチ４で被加工材Ｓの上面
を降伏点近くの圧力で押える（第４図口参照）。さらに
、下部ボルスタ５を上昇させて、主ポンチ３でへこみ５
８を形成する（第４図ハ参照）。そして、上き己のよう
な動作を繰り返して被加工材Ｓ全体に加工を施す。加工
終了後は、連結シリンダ２８のピストン。ロッド先端部
を、ブラケツト２７からはずし、シリンダ２８を上方に
回転させて、ピストン。ロッド先端部をクラウンーに取
付けられたブラケット１３にピンにより取付けて（第３
図に斜線Ｃで示す）、下部ボルスタ５を下降させると、
位置決めピン３０‘ま、穴３１から抜け、金型６と金型
位置決め装置７とが分離する。そこで、シリンダー６を
進出させて金型６を左方に押し出し、油路２２からピン
２４および蓮通孔２３ａを経て受圧板２６下面に油を導
入し、受圧板２６を押し上げて被加工材Ｓを取り出す。
上記において、主ポンチ３で被加工材Ｓにへこみを形成
するさし、に、被加工材Ｓの加工部周辺を副ポンチ４に
より降伏点近くまで加圧すると、加工中に被加工材Ｓに
発生する微小クラックの進展を防止することができ、被
加工材Ｓ中の内部欠陥の閉鎖および圧着が容易になる。

また、主ポンチ３と副ポンチ４との間および副ポンチ４
の相互間に一定の間隙が設けられているから、副ポンチ
４で被加工材Ｓを押えへ主ポンチ３で加工を施した場合
に、上記間隙中に被加工材Ｓが流れてクラックの発生が
防止される。さらに、主ポンチ３または副ポンチ４の一
部を、加工済の被加工材Ｓに押しつけ、金型６を回転さ
せることにより、表面を平滑に仕上げることも可能とな
る。前記実施例においては、主ポンチおよび副ポンチは
横断面正六角形であるが、この形状に限るものではない
。

さらに、前記実施例では下部ボルスタのみが上下動しう
るようになされているが、これに限るものではなく、上
部ポルスタあるいは上下部両ボルスタを上下動しうるよ
うにしておいてもよい。以上のように、この発明にかか
る逐次型鍛造装置によれば、専用の金型および鍛造装置
を用いなくても１つのもので種々の大型鍛造品を生産す
ることができるので〜大型鍛造製品の多種少量生産を安
価かつ容易に行うことができる。

また、加工部周辺を加圧した状態でその中央部に加工を
施すものであるから、加工時の微小クラックの進展を防
止することができ、材料中の内部欠陥の閉鎖および圧着
が容易になる。また、主ポンチと副ポンチとの間および
隣りあう副ポンチどうしの間の間隙を最適なものにすれ
ば、クラックは発生することがない。この結果、加工硬
化が著しいために、素材が大きく流動する加工を施すこ
とは不可能といわれている１８−８系統のステンレス鋼
、延性に乏しく型鍛造に不向きといわれている脆性材料
なども容易に加工することができる。さらに「粉末鍛造
による素材形成においてもより高密度の材料を容易に得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鍛造装置を示す水平断面図、第２図
は第１図のロー０線にそう断面図、第３図は第１図のｍ
−ｍ線にそう断面図、第４図はこの発明の鍛造装置を用
いた鍛造方法の工程を示す概略図である。２・・…・上部ボルスタ、３…・・。主ポンチ、４・・・…副ポンチ、５…・・・下部ボルス
夕、６・・・・・・金型、７…・・・金型位置決め装置
、２８……連結用シリンダ、３０・・・・・・位置決め
ピン、３２・・…・内輪、３３……第１偏心輪、３４・
…Ｗ第２偏心輪、３５・…・・外輪、３６，３７，３
８・・・・・０歯、４１，４５，４８……ウオーム装置
。第１図第４図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１上部ボルスタ２の下面に、多角形の加工用主ポンチ
３が取付けられ、この主ポンチ３のまわりに、主ポンチ
３との間および相互間に一定の間隙をおいて近接して主
ポンチ３の辺の数以上の上下動自在の副ポンチ４が設け
られ、上部ボルスタ２と所定間隔をおいて対向する下部
ボルスタ５上に、回転自在でかつ左右にのみスライドし
うる金型６が設置され、金型６上に主ポンチ３および副
ポンチ４に対する金型６の位置を変更しうる金型位置決
め装置７が設けられ、金型６と金型位置決め装置７とが
連結用シリンダ２８および位置決めピン３０によって着
脱自在に連結され、上部ボルスタ２および下部ボルスタ
５のうち少なくともいずれか一方が上下動しうるもので
あって、上記金型位置決め装置７が、副ポンチ４のまわ
りを囲んで固定された内輪３２と、内輪３２のまわりに
嵌められ、かつ内輪３２に対して所定距離偏心し、この
距離を半径として偏心運動する第１偏心輪３３と、第１
偏心輪３３のまわりに嵌められ、かつ第１偏心輪３３に
対して所定距離偏心し、この距離を半径として偏心運動
する第２偏心輪３４と、第２偏心輪３４のまわりに回転
自在に嵌められ、かつ金型６と分離自在に連結された外
輪３５とを含み、内輪３２、第１偏心輪３３および第２
偏心輪３４の外周面には歯３６，３７，３８が形成され
、第１偏心輪３３には歯３６と噛合うウオーム４２を含
むウオーム装置４１、第２偏心輪３４には歯３７と噛合
うウオーム４６を含むウオーム装置４５、外輪３５には
歯３８と噛合うウオーム４９を含むウオーム装置４８が
それぞれ設けられており、ウオーム装置４１，４５，４
８が駆動されることにより第１偏心輪３３、および第２
偏心輪３４が偏心運動し、外輪３５が回転するようにな
された、逐次型鍛造装置。