(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に車輪を備えると共に上面に湾曲したスライド面を備える装置ベースと、前記スライド面上に摺動自在に載置されるスライド架台と、前記スライド架台に旋回自在に支持される上軸と、該上軸に装着されるダイと、前記上軸に対して屈曲自在に連結される下軸とを備え、前記下軸を軸方向に移動させること及び前記装置ベースを移動することの組み合わせにより、前記ダイに取り付けられたリング状素材へのポンチによる鍛造角度及び位置を変化させ、前記素材のボス部を主に鍛造し、又は、前記素材の鍔部を主に鍛造して、鍛造の偏りを微修正することにより適正な成形を行うことを特徴とするディスク状鍛造品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状鍛造品の製造装置に関する。例えば、インペラカバー等のディスク状鍛造品の製造に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
インペラーカバー等のディスク状鍛造品の、従来の鍛造工程を図６を参照しつつ説明する。
従来の方法では、図６（ａ）のように成形した素材０１を、図６（ｂ）に示すように、素材０１の内径寸法を決定する穴拡げ作業を行う（なお、穴拡げ作業の完了した材料を符号０２で示している）。
【０００３】
次に、図６（ｃ）に示すように、クサビ状工具０４を用いて、鍔部の肉を押し出すための背切り作業を行う（なお、背切り作業の完了した材料を符号０３で示している。）。
引き続き、図６（ｄ）に示すように、平型工具０６を用いて鍔部の荒加工を行う（なお、荒加工の完了した材料を符号０５で示している。）。
その後、図６（ｅ）に示すように、鍛造の仕上工程では、材料０５を上下反転させて型０７に載せて、材料０５の外周部を型０７に沿わせるための加工を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の技術加工方法では、材料の主要部形状の稜線（外周部の形状）は型０７に沿わせて成形するが、材料の内周部は型成形によらないため、仕上寸法に対して、余肉が多く寸法精度が悪いという欠点がある。
【０００５】
また、鍛造品のボス部０５ａの成形は型成形によるため、多種にわたる仕様に対応するには多くの型０７が必要になりコストも嵩んでいた。
尚、本願にいう「仕上」とは、鍛造品としての仕上を意味し、加工代込みの寸法をいう。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、寸法精度・加工代の低減が可能になり、加工コストの低減に大きく貢献することのできるディスク状鍛造品の製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係るディスク状鍛造品の製造装置は、底面に車輪を備えると共に上面に湾曲したスライド面を備える装置ベースと、前記スライド面上に摺動自在に載置されるスライド架台と、前記スライド架台に旋回自在に支持される上軸と、該上軸に装着されるダイと、前記上軸に対して屈曲自在に連結される下軸とを備え、前記下軸を軸方向に移動させること及び前記装置ベースを移動することの組み合わせにより、前記ダイに取り付けられたリング状素材へのポンチによる鍛造角度及び位置を変化させ、前記素材のボス部を主に鍛造し、又は、前記素材の鍔部を主に鍛造して、鍛造の偏りを微修正することにより適正な成形を行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
本実施の形態にかかるディスク状鍛造品の製造装置を図１〜図４に示す。
同図に示すように、装置ベース１はその底面に車輪１ａが備えられており、矢印Ａ方向に沿い移動することができるようになっている。
この装置ベース１の上面は、湾曲したスライド面１ｂとなっており、このスライド面１ｂは、矢印Ａ方向に沿って湾曲する形状となっている。
【００１０】
スライド架台２はその底面に車輪２ａが備えられており、前記スライド面１ｂ上に摺動自在に配置されている。
このため、スライド架台２は、車輪２ａがスライド面１ｂ上で滑動して、スライド面１ｂに沿い、図中矢印で示す方向に曲線的に移動できるようになっている。
スライド架台２には、リング状をなす旋回ベース２ｂが、約４５°傾けて溶接又はボルト締結により取り付けられている。
【００１１】
ユニバーサルジョイント機構３は、上軸３ａと下軸３ｂとをユニバーサルジョイント３ｃにより連結して構成されている。
上軸３ａは、スライド架台２の旋回ベース２ｂに挿入されて旋回自在に支持されている。
しかも、上軸３ａは水平面に対して傾斜した状態で配置されており、且つ、下軸３ｂは、その軸方向がＡ方向に一致し、水平面に対して平行になる状態で配置されている。
【００１２】
従って、上記ユニバーサルジョイント機構３では、下軸３ｂが軸周りに旋回すると、この旋回力はユニバーサルジョイント３ｃを介して上軸３ａに伝達して、上軸３ａが軸周りに旋回することになる。
【００１３】
また、下軸３ｂがその軸方向（矢印Ｂ方向）に移動すると、上軸３ａを旋回自在に支持しているスライド架台２もＢ方向に移動してスライド面１ｂ上でスライド移動する。
このようにして、スライド架台２がスライド面１ｂ上でスライド移動すると、上軸３ａの軸傾斜角が変化してくる。
【００１４】
図１では軸傾斜角はα、図３では軸傾斜角はβ、図４では軸傾斜角はγとなっている。
なお、軸傾斜角はγ＞α＞βの関係になっている。
つまり、図１，３，４において、スライド架台２がスライド面１ｂの右側に位置しているときの軸傾斜角が大きく、スライド架台２がスライド面１ｂの右側から左側にスライド移動するにつれて軸傾斜角が小さくなるようになっている。
つまり、ユニバーサルジョイント機構３の下軸３ｂの位置を変化させることにより、ユニバーサルジョイント機構３の上軸３ａの傾斜角度が決定されるのである。
【００１５】
フランジ４は、ユニバーサルジョイント機構３の上軸３ａに、溶接または機械的に取り付けられている。
また上軸３ａにはダイ５が装着され、ダイ５はフランジ４に当接することにより位置決めされてる。このダイ５は上軸３ａと共に旋回する。
鍛造材１０の外周面の鍛造加工をする際には、後述するように、稜線が仕上り形状に類似するポンチ１１が使用される。
【００１６】
上記構成を有する本実施例のディスク状鍛造品の製造装置は、図５に示す製造工程において使用される。
先ず、図５（ａ）に示すように、棒状の鍛造用素材６から、１個毎の素材を適切な寸法に切断する。
【００１７】
次に、図５（ｂ）に示すように、穴あけを行い、リング状素材７を造る。
引き続き、以下に示す方法により、リング状素材７からディスク状鍛造品を製造する。
この工程は、図１を参照して説明する。
先ず、ユニバーサルジョイント機構３の上軸１ａにダイ５を装着し、加熱したリング状素材７をダイ５に取り付け、ポンチ１１とダイ６の隙間で鍛造材１０の円周方向の一部を成形する。
【００１８】
次に、ポンチ１１とダイ５との間隙を開いて、ユニバーサルジョイント機構３の下軸３ｂを旋回させてフランジ４及びダイ６を旋回させ、鍛造材１０もダイ５との摩擦力により連れ回りさせ、所定の位置で止めて再びポンチ１１とダイ５との間隙を閉じることにより、隣接する未成形部を逐次鍛造してゆく。
引き続き、周方向に１周鍛造終了後は、ポンチ１１を更に下降させて同様に周方向に逐次鍛造を行う。
【００１９】
鍛造品の目標形状に対してリング素材７の形状が最適の場合には、そのまま最終段階、即ち、これを必要回数繰り返し、ポンチ１１とダイ５の隙間が目標形状の寸法と等しくなるまで鍛造を行い、製品を仕上げる。
ポンチ１１の稜線がほぼ類似の別の製品の場合で、最終段階までポンチ１１を押し込んでも、鍛造材１０の鍔部１０ｂの外形寸法が、目標形状に対して不足している場合には、装置ベース１ごとダイ５をポンチ１１が鍛造材１０のボス部１１ａから離れる方向、即ち、図中では左方向へ適量移動させ、鍛造材１０の鍔部１０ｂを主に成形して、目標寸法へ近づけてゆく。
【００２０】
同一の製品で、若干の寸法不足を生じた場合も、同様の方法で微修正が可能である。
また、鍛造工程の途中段階で、ボス部或いは鍔部に偏りが生じた場合には、図３に示すように、ユニバーサルジョイント機構３の下軸３ｂを移動させて、軸傾斜角βを小さくしたり（α＞β）、図４に示すように、逆に軸傾斜角γを大きくすることにより（γ＞α）、鍛造材１０のボス部１０ａ周辺を主に鍛造したり、鍔部１０ｂ周辺を主に鍛造することにより、修正できる。
【００２１】
このように、本発明は、成形点の移動、つまり、装置ベース１の移動と軸傾斜各の変化を適切に組み合わせて成形することにより、形状の修正成形が可能となるため、寸法精度・加工代の低減が可能になり、加工コストの低減に大きく貢献する。
更に、本発明は、総型の金型でなくても、ある範囲類似形状のものも複数に一対のポンチとダイスで加工が可能になるので、この面によるコスト低減に大きく貢献する。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の効果】
更に、本発明の請求項１に係るディスク状鍛造品の製造装置は、底面に車輪を備えると共に上面に湾曲したスライド面を備える装置ベースと、前記スライド面上に摺動自在に載置されるスライド架台と、前記スライド架台に旋回自在に支持される上軸と、該上軸に装着されるダイと、前記上軸に対して屈曲自在に連結される下軸とを備え、前記下軸を軸方向に移動させること及び前記装置ベースを移動することの組み合わせにより、前記ダイに取り付けられたリング状素材へのポンチによる鍛造角度及び位置を変化させることができるので、前記素材のボス部を主に鍛造し、又は、前記素材の鍔部を主に鍛造して、鍛造の偏りを微修正することにより適正な成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係るディスク状鍛造品の製造装置を示す構造図である。
【図２】  図１中のII方向矢視図である。
【図３】  軸傾斜角が変化したディスク状鍛造品の製造装置を示す説明図である。
【図４】  軸傾斜角が変化したディスク状鍛造品の製造装置を示す説明図である。
【図５】  本発明の一実施例に係るディスク状鍛造品の製造方法を示す工程図である。
【図６】  従来のディスク状鍛造品の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１  装置ベース
１ｂ  車輪
２  スライド架台
２ａ  車輪
２ｂ  旋回ベース
３  ユニバーサルジョイント機構
３ａ  上軸
３ｂ  下軸
３ｃ  ユニバーサルジョイント
４  フランジ
５  ダイ
６  鍛造用素材
７  リング状素材
１０  鍛造品
１１  ポンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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