JPS623843A - 鍛造プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、金属素材を、プレス鍛造にて、熱交換器のチ
ューブシート（プレート）などに使用される金属製ディ
スク（円盤）を製造する際に使用される鍛造プレス装置
に関し、特に、アーハー鍛造を自動制御しつつ行うこと
ができる制御機構・システムを備えた鍛造プレス装置に
関する。

〔従来の技術］ 鍛造は、一般に、金属の素材を金型などの間に置き、当
該素材を圧縮し、目的の形状に成、形すると同時に、素
材の機械的性質を改善する加工法である。

第３図に、鍛造の一態様を一般的な模式図で示した。第
３図にて、１は上金敷、２は金属素材、３は下金数であ
る。

ところで、従来、かかる鍛造により、円盤状のディスク
を製造することが行われている。

この方法の一例を第４図により説明するに、鋼塊（六角
形状などになっている）から製せられた鍛造前ディスク
４Ａを、回転台５の上に載置し、この回転台５を回転し
つつ、ディスク４Ｂを上金敷６により、順次、部分的に
圧縮鍛造を行ない１次いで、反転、仕上げを行なってデ
ィスク鍛造品４Ｃを得るものである。

すなわち、この方法は、第５図に示すように、斜線部分
７が新たに圧下される面となるように、順次プレス鍛造
を実施する方法である。

しかるに、かかる鍛造法によるディスクの製造方法では
、ディスク中央部に引張応力が生じ、キャビティ（空隙
）欠陥を生じ、ディスク品質上好ましいものではなかっ
た。そこで、かかる問題を生じ易いディスク中央部を凸
形状に残し、最後に、該凸部を圧下するという方法が提
案された。

この方法の概略を第６図〜第８図により説明するに、鍛
造工程前ディスク８Ａを回転台９上に載置し、上金敷１
０により、１パス当りの新庄下面が、斜線部分１１とな
るように（第７図）、かつ、第６図および第８図にしめ
すように、ディスク中央部１２を凸形状に残すようにし
て、鍛造を行ない、ディスク鍛造品８Ｃを得んとするも
のである。

しかしながら、このように、ディスク中央部を凸形状に
残し、最後に当該凸部１２を圧下する方法によっても、
ディスク中央部には引張応力がかかり、キャビティ欠陥
を生じ、その解決策には至らなかった。

そこで、本発明者らの一人は、その中央部に欠陥が生じ
易くその欠陥の解消は重要な解決課題とされているディ
スク鍛造において、かかる従来技術の有する欠陥を解消
し、ディスク中央部に引張応力が生ぜず、キャビティ不
具合を生ぜず、優れた品質を有するディスクを提供すべ
く、鋭意検討したところ、従来にあっては、第５図に示
すように、新庄下面を斜線部分にとどまらせたり、ある
いは第７図および第８図に示すように新庄下面を斜線部
分にとどまらせ、かつ、中央部を凸形状に残し、最後に
当該凸部を圧下するようにして鍛造を行なっていたが。

すなわち、キャビティ欠陥を生じ易いディスク中央部を
できるだけ避けるように鍛造を行っていたが、むしろ、
これがキャビティ中央部に引張応力をかけ、キャビティ
欠陥を生むことになることを突きとめ、上金敷により中
央部を抑えこむようにして鍛造を行えば、中央部の引張
応力を小さくすることができ、キャビティ欠陥を低減で
きることを知見し、金属素材から、鍛造によりディスク
状物を得るディスクの製造方法において、順次、上金敷
により、前記素材の中央部を抑えつつテーパー状に鍛造
を行ないディスク状物を得ることを特徴とするディスク
の製造方法を、先に、特願昭５９−２５０５３を号を以
って提案した。

次に、このディスクの製造方法を、第９図〜第１１図に
従い説明するに、第１０図に示すように、鍛造前ディス
ク１３を１１回転台１４の上に載置し、上金敷１５によ
りプレス鍛造を行なうが、従来例とは異なり、第１１図
に示すように、その斜線部分■６が、下金！ａ１５の、
ｌパス昌りの新庄下面となるように、ディスク１７の鍛
造を実施する。

すなわち、第１１図に示すように、ディスク１７の切線
方向に第１段の上金敷１５（１５Ａ）による圧下後に、
第２段の上金敷１５（１５Ｂ）による圧下を行なう場合
、同図斜線部分１６で示されるように、ディスクの中央
部（中心部）を抑えこむようにして鍛造を行なう。

この中央部の抑えこみは、中央部の抑え面積ができるだ
け広くとれるように行なうことがよい。

上記した第１１図は、第１段と第２段との圧下との関係
を例示したもので、第３段以降の圧下に際しても、ｌパ
ス当りの新庄下面が同図斜線部分１６で例示されるよう
に、中央部を抑えこむようにして、好ましくは中央部の
抑え面積ができるだけ広くとれるようにして、鍛造が実
施される。

その為には、上金敷の１バスごとに、圧下面が順次その
圧下に従い、下っていくようにテーパー状に鍛造を実施
する。

第９図は第１０図中央部の鍛造工程により製せられたデ
ィスクの一順した鍛造（圧下）後の様子を図示したもの
で、−順した圧下により、最後段の圧下面１８は最も高
さの低い面となっていることが示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、かかる技術的背景の下、上記のごとき
テーパー鍛造を自動制御システムにより好適に実施する
ことのできる鍛造プレス装置を提、供することにある。

そして、本発明のその他の目的及び新規な特徴は以下の
本明細書の記述及び添附図面からも明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、金属素材を、プレス鍛造により、初期寸法か
らプレスサイクルごとに圧下ピッチ分だけ押込深さを変
化させ、一定のストロークで、最終鍛造寸法までテーパ
ー鍛造する鍛造プレス装置であって、初期寸法設定部、
最終鍛造寸法設定部、およびプレスサイクルにおける押
込深さの変化量設定部により当えられる設定値と検出器
で検出される現在値とを比較しつつ自動的にテーパー鍛
造を行うようになしたことを特徴とする鍛造プレス装置
に存する。

本発明による作用をその代表例と共に説明すると、各種
設定機構（設定器）を備えることにより、これら設定器
に、所望の鍛造データ（設定値）が設定され、当該設定
器により与えられる鍛造データとパルス発信器により検
出されるプレス位置（現在値）とを比較しつつテーパー
鍛造を行なう制御システムが実現され、同時に、自動ス
タートボタン゛を押すと、プレスは初期寸法（ＦＤＳ）
よりプレスサイクル（ｎ）ごとに圧下ピッチ（Ｄｒ）分
だけ押込深さを変化し、一定のストロークで、ならし寸
法までテーパー鍛造を行なうことができる。

［実施例１ 次に、本発明を、実施例を示す図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明におけるテーパー鍛造制御系統図を示す
。

第１図にて、その符合１９で示される初期寸法設定部で
は、プレスサイクル１回目の鍛造寸法を、当該設定器に
設けたテンキースイ・ンチにより設定する。

なお、初期寸法の設定方法としては前記テンキースイッ
チの他に、プレス現在値を初期寸法として設定できる押
ボタンを上記設定器に備設しており、これにより、設定
時間を短縮できる。

第１図にて、符合２０はかかるプレス現在値設定部を示
す。

ならし寸法（ＦＤ　ｅ）設定部２１ではテーパー最終＃
９造寸法をテンキースイッチにて設定する。

圧下ピッチ（Ｄ　Ｐ）設定部２２ではプレスサイクルに
おける押込深さの変化量をデジスイッチにて設定する。

ストローク（ＲＳ）設定部２３ではプレスサイクルにお
ける上昇量をデジスイッチにて設定する。

オーバーラン補正（ＱＲＣ）部２４では、プレスサイク
ル１回目のオーバーラン補正量を鍛造実績より判断し、
デジスイッチにて設定する。

制御システムは、第１図に示すように、また、上記で説
明したような各種設定部（器）１９〜２３により与えら
れる鍛造データ（設定値）とパルス発信器２５により検
出されるプレス位置（現在値）２６とを比較してテーパ
ー鍛造を行う。

第２図は本発明におけるテーパー鍛造プレスサイクルを
説明する図で、同図にて、波形線２７はテーパー鍛造プ
レスサイクルを示し、また、図中の符合Ｘは圧下ピッチ
（ＤＰ）量を、Ｙはストローク（Ｒ３）：ｉ：を示す。

また、同図にて、２８はテーパー鍛造エリアを、２９は
フラット鍛造エリアをそれぞれ示す。

テーパー鍛造エリア２８におけるテーパー鍛造は、自動
スタートボタンを押すと、プレスは初期寸法（ＦＤＳ）
より、プレスサイクル（ｎ）ごとに圧下ピッチ（Ｄ　Ｐ
）十分だけ押込深さを変化し、一定のストロークＹで、
ならし寸法（ＦＤ　ｅ）になるまで行う。

当該テーパー鍛造中の各プレスサイクルにおける鍛造寸
法（ＦＤ）３０は、 Ｆ　Ｄ　＝　Ｆ　Ｄ　Ｓ　−Ｄ　Ｐ　Ｘ　（ｎ　−１）
となる。

第１図に示すように各設定器により与えられる設定値と
現在値とを自動制御機構により比較しつつ、かつ、適宜
オーへ−ラン補正を行いつつ、同図に示すように、プレ
スに上昇指令３１及び下降指令３２を与えつつ、テーパ
ー鍛造を実施する。

次に、フラット鍛造への移行について説明する。

すなわち、ならし寸法（Ｆ　Ｄｅ）に達すると、プレス
は鍛造寸法（ＦＤ）をＦＤ＝ＦＤｅとし、フラット鍛造
へと移行する。

テーパー鍛造からフラット鍛造への移行は、テーパー鍛
造中各プレスサイクルごとに、実際の鍛造寸法［プレス
最下限値（ＬＬ）３３］　とＦＤｅ＋ＤＰ値との比較監
視を行ないＬＬ≦ＦＤｅ＋ＤＰとなった時、そのサイク
ルにより鍛造寸法（ＦＤ）をならし寸法（Ｆ　Ｄｅ）と
する。

上記監視機能によりプレスはならし寸法以下に押込むこ
となく、テーパー鍛造からフラット鍛造へ移行する。

フラット鍛造中は鍛造寸法（ＦＤ＝ＦＤｅ）とプレス最
下限値（ＬＬ）との差（Ｄ）を′検出し、第１図フロー
でも示すように、ＦＤ＜ＬＬの時はＤ／２を、また、−
Ｆ　Ｄ　＞　Ｌ　Ｌの時はＤ／４をすでに検出したオー
バーラン量に加えて次のサイクルのオーバーラン補正値
とし、ＬＬをＦＤへと収束させ製品を±１ｍｍの精度で
鍛造する。

本発明のかかる制御装置を備えつけるプレス装置本体は
、油圧プレス、水圧プレス等如何なる態様のものでもよ
い。

〔発明の効果Ｊ （１）本発明のプレス装置によれば、圧下ピッチ分だけ
の押込深さを変化させ、一定のストロークで自動制御し
つつ、所望のテーパー鍛造を行なうことができ、人手に
よりコントロールする場合に比して、格段に、その作業
能率を向上させることができた。

（２）本発明プレス装置のより、ディスク中央部を抑え
ながら上記のごときテーパー鍛造を行なうと、ディスク
中央部に常時大きな圧縮歪をかけることができ、ディス
ク中央部の引張応力を小さく抑えることができ、キャビ
ティ欠陥の発生を防止することができ、キャビティ欠陥
のないディスクを得ることができた。

（３）本発明装置のよれば、上記から、従来ディスク品
に比して、外周部の偏延びが少ないという利点を有する
ディスク状物を得ることができた。

（４）本発明装置によれば、従来ディスク品に比して超
音波底面エコー（Ｂ）値が大なる優れた品質のディスク
を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すテーパー鍛造制御系統図
、第２図は本発明の実施例を示すテーパー鍛造プレスサ
イクル図、第３図は鍛造の一般的模式図、第４図〜第７
図は従来法による鍛造工程の説明図、第８図は従来例を
示す鍛造品の斜視図、第９図は本発明に係るテーパー鍛
造ディスクの斜視図、第１０図〜第１１図は゛三菱長崎
機工株式会社 代理人弁理士　　佐　藤　良　博 第６図 ｓ８図 第９図 第１Ｏ肉 ４ＪＩＩ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属素材をプレス鍛造により、初期寸法からプレス
   サイクイクルごとに圧下ピッチ分だけ押込深さを変化さ
   せ、一定のストローク で、最終鍛造寸法までテーパー状に鍛造（以下テーパー
   鍛造という）する鍛造プレス装置であって、初期寸法設
   定部と最終鍛造寸法設定部とプレスサイクルにおける押
   込深さの変化量設定部と一定のストローク設定部とを備
   え、これら設定部により与えられる設定値と検出器で検
   出される現在値とを比較しつつ自動的にテーパー鍛造を
   行うようになしたことを特徴とする鍛造プレス装置。 ２、テーパー鍛造が、金属素材の中央部を抑えつつ行う
   、特許請求の範囲第１項記載の鍛造プレス装置。