(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捩り鍛造部と整形鍛造部を１台のプレス内に設けたクランク軸用プレス成形機であって、
スライドとヘッドハートプレートとの間に、
上下ダイホルダーの間に取付けられた上下のキスプレートと、
捩り型の上型と、該上型を収容する上リテーナと、該上リテーナを回転自在に保持する上部回転ガイドと、前記捩り型の下型と、該下型を収容する下リテーナと、該下リテーナを回転自在に保持する下部回転ガイドからなる捩り鍛造部とを備え、
前記上部回転ガイドまたは前記下部回転ガイドを支持するクッションシリンダと、
前記クッションシリンダのクッション力発揮用の高圧油を供給するアキュームレータとを設けて、
前記捩り型がクランク軸材料を挟んだ後から、前記上下キスプレートが互いに当接した状態を経て、さらに捩り成形するときまで、前記クッションシリンダが捩り成形力に対抗して前記捩り鍛造部を支持するようにした
ことを特徴とするクランク軸用プレス成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸用プレス成形機に関する。
一体型クランク軸は、鋼片の型打ち−捩り−整形の順で加工される。このうち、型打ちは、荒地成形、荒型打ち、仕上型打ち、ばり抜きの各工程があるものの加圧方向が上下方向のみであるため、１台の鍛送プレスで行われている。しかし、捩り工程と整形工程は加圧の仕方が異なるため別個の鍛造プレスで分けて行われていた。しかし、２台の鍛造プレスを用いると設備費や工数の点で不利なので、近年、捩り工程と整形工程を１台の設備で行える成形プレスが開発されている。本発明は、このような捩りと整形を１台で行うクランク軸用プレス成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクランク軸用プレス成形機として、特公平７−４６４０号公報に記載されたものがある。
この従来例を図６に基づき説明する。
クラウンに取付けられたラムシリンダー108 のピストンロッド先端にスライド106 を吊持し、このスライド106 の下面に上部ダイホルダー151 を取着し、この上部ダイホルダー151 に捩り型101 の上型と整形型102 の上型を取着している。一方、基台上に固定した下部ダイホルダー152 に捩り型101 の下型と整形型102 の下型を取着している。そして、上記スライド106 が下降して捩り型101 および整形型102 のそれぞれの上型と下型が組合わされた際、両者のパスラインが同じ高さとなるように、各上下金型が組込まれており、スライド106 の下降時に捩り型101 内の被加工材が金型により保持されると同時に、整形型102 の被加工材が加圧され整形加工を受けるように構成されている。そして、図７に示すように、スライド106 が下降した状態で、引き続きスライド106 内に設けた捩りシリンダー109 とスライド106 内を貫通した押し杆171 が下降して捩り加工が行われ、その後、図８に示すように、型開きされるように構成されている。
したがって、整形型102 によりクランク軸の形状修正をするための整形加工を行うと同時に、捩り型101 により被加工材を保持し、引き続き捩りシリンダー109 を作動して押し杆171 を下向きに押し動かし、捩り型101 の一方を反時計方向に、他方を時計方向に回動して捩り成形することができる。
【０００３】
上記従来例において、図８に示すように、捩り型101 の可動型保持構造は、ツイスト可能とするために半円弧状の回転面を備えた上下リテーナ111 のそれぞれに捩り型101 の上型と下型が嵌着され、このリテーナ111 を上下回転ガイド112 のローラで回転自在に支持しているため剛性が乏しく過負荷を防止する必要がある。そこでスライド106 の傾き等による異常負荷がこの回転ガイド112 に作用させないようにするために整形型102 での成形終了位置かその少し手前でスライド106 の動作を制限するキスプレートを上下ボルスターの左右に設け、かつその時点で捩り型101 や上下回転ガイド112 等の可動型保持構造に荷重が作用しないように捩り型101 の上下型間にスキマを設けておき、その後、捩り型101 は、捩り用シリンダー109 により捩られ、クランク軸が成形されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このとき、図９に示すように、上型１１と下型１２間にはスキマδが数mm位あり型締め力が作用していないため、可動保持構造のガタが殺されない状態で捩り成形されることになり、捩り精度にバラツキを生む原因となっている。
したがって、捩り精度確保のためには、上下キスプレートでダイキス状態になったときの上下捩り型スキマδ及び上下整形型のスキマの調整が非常に重要になる。
しかしながら、クランク軸材料Ｗが熱間鍛造材であることを考えれば、その鍛造精度バラツキのために上下捩り型のスキマを厳密に設定し調整することは不可能で、捩り精度を犠牲にしているのが現状である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、捩り精度のバラツキを生じさせるガタを殺した状態で捩り成形を可能にし、捩り精度を高めたクランク軸用プレス成形機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のクランク軸用プレス成形機は、捩り鍛造部と整形鍛造部を１台のプレス内に設けたクランク軸用プレス成形機であって、スライドとヘッドハートプレートとの間に、上下ダイホルダーの間に取付けられた上下のキスプレートと、捩り型の上型と、該上型を収容する上リテーナと、該上リテーナを回転自在に保持する上部回転ガイドと、前記捩り型の下型と、該下型を収容する下リテーナと、該下リテーナを回転自在に保持する下部回転ガイドからなる捩り鍛造部とを備え、前記上部回転ガイドまたは前記下部回転ガイドを支持するクッションシリンダと、前記クッションシリンダのクッション力発揮用の高圧油を供給するアキュームレータとを設けて、前記捩り型がクランク軸材料を挟んだ後から、前記上下キスプレートが互いに当接した状態を経て、さらに捩り成形するときまで、前記クッションシリンダが捩り成形力に対抗して前記捩り鍛造部を支持するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１のクランク軸用プレス成形機によれば、スライドが降下を継続し上下キスプレートがキスした状態で捩り鍛造部でクランク軸材料を捩り成形するが、このとき、クッションシリンダのクッション力により捩り型が型締めされ「ガタ」が殺された状態で捩り成形されるため、捩り型の上下型とクランク軸材料の間の遊びがなくなり、精度の良い捩り成形が実現できる。また、クッションシリンダによる型締め力をアキュムレータの蓄圧力で一定に保持できるので、適正な型締め力で、精度の良い捩り成形を実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るクランク軸用プレス成形機の要部断面正面図、図２は同クランク軸用プレス成形機におけるダイキス前の状態の説明図、図３は同クランク軸用プレス成形機におけるダイキス状態の説明図、図４は同クランク軸用プレス成形機における捩り成形作業の説明図、図５は本発明の一実施形態に係るクランク軸用プレス成形機の基本構成図である。
【０００９】
まず、図５に基づきプレス成形機の基本構成を説明する。
１はベッドハードプレート、２はクラウン、３はそれらを結ぶコラムである。４はスライドであり、５Ａ、５Ｂはクラウン２に取付けたスライドシリンダと吊り上げシリンダである。スライド４の下降は、大径大出力のスライドシリンダ５Ａで行い、スライド４の上昇は小径高速の吊り上げシリンダ５Ｂで行われる。
２０は捩りシリンダであり、そのピストンロッド２１の下端には連結ブロック２３が結合され、この連結ブロック２３の四隅には、押し杆３１がそれぞれ連結されている。また、図１に示すように、この４本の押し杆３１は捩り型１０の右側と左側において、それぞれスライド４の前後に配置され、前後の押し杆３１同士は、その下端同士が捩り下げビーム３２と捩り戻しビーム３３で連結されている。
【００１０】
再び図５に示すように、前記スライド４の下面には上部ダイホルダー６が取付けられている。前記ベース１の上面には、下部ダイホルダー７が取付けられている。前記上部ダイホルダー６の下面には上部回転ガイド８、整形型１７の上型１８が取付けられている。前記下部ダイホルダー７の上面には、下部回転ガイド９と整形型１７の下型１９が取付けられている。
前記捩り型１０は上型１１と下型１２とからなり、上型１１は上リテーナ１３に入れられて、上部回転ガイド８で回転自在に保持されており、下型には下リテーナ１４に入れられて、下部回転ガイド９で回転自在に保持されている。
【００１１】
前記上リテーナ１３には、押し下げ腕１５が取付けられていて、この押し下げ腕１５を前記捩り下げビーム３２を介して押し杆３１で押し下げ、捩り型１０を上下リテーナ１３、１４ごと、上下回転ガイド８、９間で回転させると、上下金型１１、１２間に挟まれた材料を捩り加工することができる。
前記整形型１７は、上型１８と下型１９の間に捩り加工を終えた材料を置き、上下方向に加圧して、クランク軸の形状を修正する整形加工を行う。
【００１２】
つぎに、図１に基づき本発明の特徴部分を説明する。
前記下ダイホルダー７の上部に下ガイド支持台６５を介して一対のガイドローラ９ａをもつ下回転ガイド９が設置され、上部ダイホルダー６の下面には一対のガイドローラ８ａをもつ上回転ガイド８が取り付けられている。これらの上下回転ガイド８、９に、上下金型１１、１２を保持して回動する上リテーナ１３および下リテーナ１４が支持されている。なお上リテーナ１３および下リテーナ１４は上下に対となってクランク軸材料Ｗの軸方向に複数組並んで配置される。
前記各上リテーナ１３にはアーム１５、１５がそれぞれそれぞれ１本づつ半径方向外方へ伸長しており、その先端にはローラが軸支されている。アーム１５、１５は隣接する上リテーナ１３の外周部にその垂直中心線に対して正面視対称となるように配置されている。なお図示状態でみて一方のアーム１５は上リテーナ１３と軸方向に隣接する他の上リテーナ（図示せず）のアームである。
【００１３】
前記上部ダイホルダー６の下面には一方の押し杆３１の側方と整形型１７の側方において、下向きに突出した上キスプレート３５、３５が垂設されている。また、前記下部ダイホルダー７の上面には、前記上キスプレート３５、３５に対向して下キスプレート３６、３６が立設されている。これらの上下キスプレート３５、３６は整形型１７での成形終了かその直前で、互いにダイキスしそれ以上の降下加圧を制限する長さに設定されている。
【００１４】
つぎに、クッションシリンダ６０を説明する。
前記下ダイホルダー７には凹部６６が形成され、前記下ガイド支持台６５が昇降自在に収容されている。また、ベッドハードプレート１にはクッションシリンダ６０を構成するシリンダ室６１が形成されている。このシリンダ室６１にはピストン６２が収容されている。６７はガイド支持台６５の上昇位置を規制するストッパである。
そして、前記クッションシリンダ６０のシリンダ室６１のヘッド側油室には、油圧源７０とアキュームレータ７１とリリーフ弁７２が接続され、油圧源７０からは方向制御弁７３を介して油圧の給排が可能とされている。７４は方向制御弁７３の中立時に圧油の排出を阻止する逆止弁である。７５はシリンダ室６１内の油圧力を検出しかつ一定圧力（過負荷）以上でツイスターの作動停止信号を出力する過負荷検出器、例えばプレッシャスイッチ等の油圧力検出器である。
前記方向制御弁７３を切替え操作することによって、シリンダ室６１とアキュムレータ７１へ高圧油を供給でき、また排出することができる。方向制御弁７３の中立時においては、ピストン６２はアキュムレータ７１の蓄圧力で保持されている。しかし、成形時の負荷によってシリンダ室６１が過負荷になると、リリーフ弁７２から圧力が逃げるので、ピストン６２には常に適正クッション力が発揮できるようになっている。
【００１５】
つぎに、本実施形態のプレス成形作業を説明する。
（１）まず、図２に示すようにスライド降下前にこのクッションシリンダ６０を上昇させる。このとき、捩り型１０の下型１２を上昇させようとするクッション力は、ストッパー６７によって保持されている。捩り鍛造部では、下型１２にクランク軸材Ｗ料が設置され、上下キスプレート３５、３６は未だキスしていない状態である。
（２）つぎに、図３に示すように、更に数ミリ、下降ストロークすると下ガイド支持台６５はストッパ６７から寸法ｄだけ下方に押し離され、同時に上下キスプレート３５、３６がキスする。このため下型１２を押し上げるクッション力が型締め力として作用する。すなわち下キスプレート３６の上端から数ミリ上の処から上下金型１１、１２はクランク軸材料Ｗを介して接触することになり上下金型１１、１２にはクッション力が作用し「ガタ」が殺された状態となる。
（３）そして、スライドが降下を継続し上下キスプレート３５、３６がキスした状態（このときに、コイニング成形は完了する）で、図４に示すように捩りシリンダ２０が押し杆３１を降下させクランク軸材料を捩り成形するが、このとき、クッション力により型締めされ「ガタ」が殺された状態で捩り成形される。
よって、本実施形態によると、上下金型とクランク軸材料の間の遊びがなく精度の良い捩り成形が実現できる。
【００１６】
つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
上記実施形態では、クッションシリンダ６０を下回転ガイド９に取付けたが、この代りに上回転ガイド８に取付けてもよい。この場合でも上型１１と下型１２の間の「ガタ」を殺すようにクッション力を加えることができ、前記実施形態と同様の効果を達成することができる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１のクランク軸用プレス成形機によれば、クッションシリンダのクッション力により型締めされ「ガタ」が殺された状態で捩り成形されるため、上下型とクランク軸材料の間の遊びがなくなり、精度の良い捩り成形が実現できる。また、クッションシリンダによる型締め力をアキュムレータの蓄圧力で一定に保持できるので、適正な型締め力で、精度の良い捩り成形を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るクランク軸用プレス成形機の要部断面正面図
である。
【図２】図２は同クランク軸用プレス成形機におけるダイキス前の状態の説明図である。
【図３】図３は同クランク軸用プレス成形機におけるダイキス状態の説明図である。
【図４】図４は同クランク軸用プレス成形機における捩り成形作業の説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態に係るクランク軸用プレス成形機の基本構成図である。
【図６】従来のプレス成形機の要部断面正面図である。
【図７】従来のプレス成形機の捩り作業の説明図である。
【図８】従来のプレス成形機の型開き作業の説明図である。
【図９】上下型１１、１２とクランク軸材料Ｗ間のガタの説明図である。
【符号の説明】
８  上部回転ガイド
９  下部回転ガイド
１０  捩り型
１１  上型
１２  下型
３５  上下キスプレート
３６  下キスプレート
６０  クッションシリンダ
６１  シリンダ室
６２  ピストン
７１  アキュームレータ
７２  リリーフ弁
【図１】
0003544312.tif 000002
【図２】
0003544312.tif 000003
【図３】
0003544312.tif 000004
【図４】
0003544312.tif 000005
【図５】
0003544312.tif 000006
【図６】
0003544312.tif 000007
【図７】
0003544312.tif 000008
【図８】
0003544312.tif 000009
【図９】
0003544312.tif 000010