(57)【要約】【課題】鍛造品のプレス成形方法は、冷間鍛造品をプレス成形するに際して、種々の仕様の変更が容易で少量生産に迅速に対応できること。【解決手段】本方法は、第１段から第６段の金型をループ状の搬送ルートに沿いかつ間欠的に搬送し、第１段の金型が搬入位置にあるときに、加工素材を第１段の金型にセットし、１台のプレス加工機３０で加工素材または中間の加工品をプレス加工し、プレス加工された中間の加工品または最終の加工品を金型から外して仮置台に移行させ、仮置台に置かれた加工品が第１〜５段の金型によるいずれかのプレス加工を終えているときに、次段の金型へセットし、第６段の金型によるプレス加工を終えたときに、外部へ搬出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工素材に複数のプレス加工を施すことで中間の加工品を経て、最終の加工品を製造する鍛造品のプレス成形方法であって、
プレス加工の順序に対応して配置された第１段から第ｎ段（ｎは２以上の自然数）の金型をループ状の搬送ルートに沿いかつ間欠的に搬送する工程と、
第１段の金型が搬入位置にあるときに、上記加工素材を第１段の金型にセットする工程と、
上記搬送ルートに１台設置されたプレス加工機を用い、該プレス加工機の位置に搬送されかつ金型にセットされている加工素材または中間の加工品をプレス加工する工程と、
上記搬送ルートに設置され、上記プレス加工された中間の加工品または最終の加工品を金型から外して仮置台に移行させる工程と、
仮置台に置かれた加工品が第ｎ−１段までのいずれかの金型によるプレス加工を終えているときに、次段の金型へセットする工程と、
仮置台に置かれた加工品が第ｎ段の金型によるプレス加工を終えて最終の製品へ加工されているときに、該最終の製品を仮置台から搬出する工程と、
を備えたことを特徴とする鍛造品のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工素材に複数のプレス加工を施すことで加工品を製造する鍛造品のプレス成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキホース口金などの冷間鍛造部品は、複数の金型を用いたプレス成形装置により製造されている。プレス成形装置は、ダイ側に設置された複数の固定金型と、複数の固定金型にそれぞれ対向しかつパンチ側に配置された可動金型と、固定金型と可動金型とにより成形された複数の加工品を次工程の固定金型に同時に移送するための搬送装置とを備えている。複数の固定金型および可動金型は、複数の工程の順序に対応して配列されている。そして、パンチをダイに向けてプレスすることで、複数で対になった固定金型および可動金型により複数の加工品を同時にプレス成形し、その後、搬送装置により、複数の加工品を次工程の固定金型に同時に移動することで、順次プレスを施している。しかし、こうしたプレス成形装置は、設備が大がかりであり、しかも個々の金型の交換やプレス条件を変更することが難しいという課題があった。
【０００３】
また、他の従来の技術として、特許文献１の技術が知られている。すなわち、プレス成形装置は、間欠的に回転可能でありかつダイ側である金型回転台と、金型回転台に放射状に設置された複数の固定金型と、複数の固定金型に対向しパンチ側に配置された可動金型とを備えている。このプレス成形装置により、所定の材料投入位置から加工素材を固定金型にセットし金型を間欠的に１ピッチ毎に回転するとともに、パンチ側の可動金型で加工素材をプレス成形して、加工品を製造している。
【０００４】
しかし、他の従来の技術において、複数の可動金型にそれぞれセットされた加工素材の一方の側は、順次加工が施されるが、固定金型側にセットされた加工素材の他方の側は、加工が施されない。このため、加工素材の他方の側に加工を施すために、異なった形状の可動金型を必要し、工程数が増えるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２９４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の技術の課題を踏まえ、設備が簡単であり、種々の仕様の変更が容易で少量生産に迅速に対応できる鍛造品のプレス成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
適用例１は、加工素材に複数のプレス加工を施すことで中間の加工品を経て、最終の加工品を製造する鍛造品のプレス成形方法であって、
プレス加工の順序に対応して配置された第１段から第ｎ段（ｎは２以上の自然数）の金型をループ状の搬送ルートに沿いかつ間欠的に搬送する工程と、
第１段の金型が搬入位置にあるときに、上記加工素材を第１段の金型にセットする工程と、
上記搬送ルートに１台設置されたプレス加工機を用い、該プレス加工機の位置に搬送されかつ金型にセットされている加工素材または中間の加工品をプレス加工する工程と、
上記搬送ルートに設置され、上記プレス加工された中間の加工品または最終の加工品を金型から外して仮置台に移行させる工程と、
仮置台に置かれた加工品が第ｎ−１段までのいずれかの金型によるプレス加工を終えているときに、次段の金型へセットする工程と、
仮置台に置かれた加工品が第ｎ段の金型によるプレス加工を終えて最終の製品へ加工されているときに、該最終の製品を仮置台から搬出する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
適用例１において、複数の金型を１台のプレス加工機に間欠的かつ連続的に搬送しつつ、プレス加工機でプレス加工を施し、プレス加工を終えたときに、加工品を一時的に仮置台に待機させ、加工品を次に搬送されてくる金型にセットすることで、加工品を複数の金型で連続的にプレス成形を行なっている。
【００１０】
このように、１台のプレス加工機を用い、複数の金型を、別々で、順次かつ連続的に交換してプレス加工を行なっているから、上述した背景の技術で説明したような、複数の金型を一体で同時にプレス加工する大がかりなプレス加工機を必要とせず、装置構成を簡単にすることができる。
【００１１】
また、１台のプレス加工機を用いて、個々の金型に対してプレス加工を施しているから、それぞれの金型による成形に対してプレス条件の設定やその監視および個々の金型の交換が容易であり、よって、鍛造品の設計変更に迅速かつ簡単な作業で対応することができ、少量生産にも適している。しかも、１台のプレス加工機には、加工品をセットした金型が順次かつ連続的に搬送されてくる工程をとっているから、少量生産であっても生産性に優れている。
【００１２】
さらに、適用例１の鍛造品のプレス成形方法は、パンチ側の可動金型だけでなく、ダイ側の固定金型でも加工品が同時に成形されるから、上述した背景技術の特許文献１で説明した技術と比べて、工程数が増えることもなく、生産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】加工素材から加工品の最終形状であるホース口金への形状変化を示す説明図である。
【図２】プレス成形装置を説明する説明図である。
【図３】プレス加工機を説明する説明図である。
【図４】プレス成形工程を説明する説明図である。
【図５】図４に続く工程を説明する説明図である。
【図６】図５に続く工程を説明する説明図である。
【図７】図６に続く工程を説明する説明図である。
【図８】図７に続く工程を説明する説明図である。
【図９】図８に続く工程を説明する説明図である。
【図１０】図９に続く工程を説明する説明図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明する説明図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明する説明図である。
【図１３】他の実施例にかかるプレス成形装置を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）  プレス成形装置の概略構成
以下、本発明の実施の形態を実施例にしたがって説明する。本実施例は、鍛造品として、自動車のブレーキホースに使用されるホース口金に適用した例である。図１は加工素材Ｗ０からホース口金への加工品Ｗ６の最終形状への形状変化を示す説明図である。すなわち、図１（Ａ）に示す棒状の加工素材Ｗ０は、６個の金型を用いたプレス加工により、図１（Ｂ）の加工品Ｗ１から図１（Ｇ）の加工品Ｗ６へ加工されている。
【００１５】
こうした１連のプレス加工は、図２のプレス成形装置を用いて行われる。図２はプレス成形装置を説明する説明図である。プレス成形装置は、搬送機構１０と、搬送機構１０に載置されて搬送される金型機構２０と、プレス加工機３０と、ハンド機構４０と、外部搬送路５０と、駆動制御手段６０とを備えている。
【００１６】
搬送機構１０は、内周搬送部１２と、外周搬送部１４と、駆動手段１６と、減速機１８とを備えている。内周搬送部１２は、回転テーブル１２ａを有し、該回転テーブル１２ａを、駆動軸１２ｂを中心に、１ピッチで６０度だけ間欠的に回転するものである。外周搬送部１４は、内周搬送部１２の外周に沿って配置されており、内周搬送部１２に同期して１ピッチで３０度だけ間欠的に回転するものであり、つまり、内周搬送部１２の回転速度に対して１／２の回転速度で回転するものである。この外周搬送部１４には、加工品を一時的に保持するために１２個の仮置台Ｔ（Ｔ１〜Ｔ１２）が３０度の間隔で配置されている。駆動手段１６は、内周搬送部１２および外周搬送部１４を回転駆動するためのモータなどで構成されており、その駆動力は、減速機１８で減速されて、内周搬送部１２および外周搬送部１４を間欠的に回転駆動する。
【００１７】
金型機構２０は、内周搬送部１２の回転テーブル１２ａ上に複数（６個）配置された金型Ｍ（Ｍ１〜Ｍ６）を備えている。金型Ｍは、図１の加工素材Ｗ０を、加工品Ｗ１〜Ｗ６に順次、プレス加工するための型であり、回転方向と逆方向（反時計方向）に１ピッチ、つまり６０度の間隔で加工順に並べられている。
【００１８】
図３はプレス加工機３０を説明する説明図である。プレス加工機３０は、ダイ３１とパンチ３２で構成された汎用の冷間鍛造のための油圧装置であり、回転テーブル１２ａのダイ３１に対してパンチ３２のプレスにより、内周搬送部１２で送られた金型Ｍの加工品をプレスする装置である。
【００１９】
図２において、ハンド機構４０は、外周搬送部１４の外周側にそれぞれ配置されており、搬入部４２と、第１交換部４４と、第２交換部４６と、搬出部４８とを備えている。搬入部４２は、搬入位置Ｐ１に配置されており、加工素材Ｗ０を掴むハンド４２ａを有し、ハンド４２ａで搬入台Ｔａに載置されている加工素材Ｗ０を掴んで、内周搬送部１２で移動してきた金型Ｍ１にセットするための装置である。
第１交換部４４は、交換離型位置Ｐ４に配置されており、加工品Ｗを掴むハンド４４ａを有し、ハンド４４ａで金型Ｍにセットされている加工品Ｗを掴んで、外周搬送部１４の仮置台Ｔに移す装置である。第２交換部４６は、交換装填位置Ｐ６に配置されており、加工品Ｗを掴むハンド４６ａを有し、ハンド４６ａで仮置台Ｔに載置されている加工品Ｗを金型Ｍにセットするための装置である。搬出部４８は、移行／搬出位置Ｐ５に設置されており、加工品Ｗ６を掴むハンド４８ａを有し、ハンド４８ａで仮置台Ｔに置かれている加工品Ｗ６を搬出台Ｔｂに移す装置である。
【００２０】
制御手段６０は、各種のセンサや、制御プログラムにしたがって駆動手段１６の駆動制御、プレス加工機３０のプレス加工、ハンド機構４０による加工素材Ｗ０や加工品Ｗの受け渡しなどの各種の制御を実行する装置である。
【００２１】
（２）  製造工程
次に、加工素材Ｗ０に複数段のプレス加工を施すことで、中間の加工品を経て、最終の加工品Ｗ６を製造するホース口金の製造方法について説明する。図２に示すプレス成形装置は、２秒で１ピッチの駆動により、複数の金型Ｍ１〜Ｍ６を設置した内周搬送部１２を６０度毎に間欠的に駆動すると同時に、外周搬送部１４を３０度毎に内周搬送部１２と同期して間欠的に駆動する。したがって、内周搬送部１２は、６ピッチで１回転するのに対して、外周搬送部１４は、１２ピッチで１回転し、つまり内周搬送部１２の２倍の時間で回転している。
【００２２】
図４ないし図１２はホース口金の製造方法の一連の工程を説明する説明図である。本プレス成形装置において、加工素材Ｗ０が内周搬送部１２の６ピッチ毎に金型Ｍ１に連続的に供給されることから、最終の製品も搬送機構１０の６ピッチの駆動により１２秒毎に連続的に製造されるが、説明を分かり易くするために、１つの加工素材Ｗ０が最終の製品まで加工される順序で説明する。図４において、第１段の金型Ｍ１が搬入位置Ｐ１にあるときに、ハンド機構４０の搬入部４２によって搬入台Ｔａに載置されている加工素材Ｗ０が第１段の金型Ｍ１にセットされる。そして、図５に示すように、搬送機構１０が２ピッチだけ駆動されて内周搬送部１２が１２０度回転すると、金型Ｍ１がプレス位置Ｐ２に達し、この位置にてプレス加工機３０により加工素材Ｗ０が加工品Ｗ１にプレス加工される。
【００２３】
さらに、図６に示すように、搬送機構１０が１ピッチだけ駆動されて内周搬送部１２が６０度回転すると、金型Ｍ１がノックアウト位置Ｐ３に達し、この位置でノックアウトピン（図示省略）により、金型Ｍ１に密着している加工品Ｗ１が外される。さらに、図７に示すように、搬送機構１０が１ピッチだけ駆動されて、内周搬送部１２が６０度回転すると、金型Ｍ１が交換離型位置Ｐ４に達し、この位置で、第１交換部４４により、金型Ｍ１に保持されている加工品Ｗ１が外周搬送部１４の仮置台Ｔ９に移される。
【００２４】
図８に示すように、搬送機構１０がさらに１ピッチだけ駆動されて外周搬送部１４が３０度回転すると、仮置台Ｔ９が移行／搬出位置Ｐ５に移行する。ここで、移行／搬出位置Ｐ５にある仮置台Ｔ９に載置された加工品Ｗ１は、最終段までプレス加工を終えているか否かがセンサなどで検出され、駆動制御手段６０（図２）で検出・判定される。今の加工段階では、加工品Ｗ１は、最初のプレス加工しか終えていないから、仮置台Ｔ９に置かれたままで、搬出部４８により搬出台Ｔｂに搬出されない。このとき、内周搬送部１２は、６０度回転して、金型Ｍ１は交換装填位置Ｐ６に移行しているが、仮置台Ｔ８には、加工品がなく、第２交換部４６により金型Ｍ１に加工品が装填されない。
【００２５】
図９に示すように、搬送機構１０がさらに１ピッチだけ駆動されて、内周搬送部１２が６０度回転すると、金型Ｍ２が交換装填位置Ｐ６に移行する。これと同時に、外周搬送部１４の仮置台Ｔ９は、交換装填位置Ｐ６に移動し、この位置で、第２交換部４６により、仮置台Ｔ９に置かれている加工品Ｗ１が掴まれて、内周搬送部１２の金型Ｍ２にセットされる。すなわち、第１段のプレス加工を終えた加工品Ｗ１は、次段のプレス加工のために金型Ｍ２に装填される。なお、同じタイミングで搬入位置Ｐ１にある金型Ｍ１には、新たな加工素材Ｗ０が装填される。
【００２６】
図１０に示すように、搬送機構１０がさらに３ピッチだけ駆動されると、金型Ｍ２にセットされた加工品Ｗ１は、プレス位置Ｐ２でプレス加工機３０によりプレス加工が施されることで加工品Ｗ２になり、さらに交換離型位置Ｐ４で仮置台Ｔへの一時的に移行した後に、交換装填位置Ｐ６で次段への金型に装填される。このようなプレス加工、加工品の次段の金型への移行を繰り返すことにより、加工品は、金型Ｍ２、金型Ｍ３・・・金型Ｍ６へ順次移行して、プレス加工が順次施される。そして、図１１に示すように、金型Ｍ６により加工を終えた加工品Ｗ６は、交換離型位置Ｐ４にて仮置台Ｔに置かれ、さらに、図１２に示すように移行／搬出位置Ｐ５にて、検出部の判定に基づいて、搬出部４８により、外部搬送路５０の搬出台Ｔｂに移され、次の工程へ送られる。これにより、１つの製品加工が完了する。
【００２７】
（３）  実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（３）−１  １台のプレス加工機３０を用い、複数の金型を、別々で、順次かつ連続的に交換してプレス加工を行なっているから、上述した背景の技術で説明したような、複数の金型を一体で同時にプレス加工する大がかりなプレス加工機を必要とせず、装置構成を簡単にすることができる。
【００２８】
（３）−２  １台のプレス加工機３０を用いて、個々の金型に対してプレス加工を施しているから、それぞれの金型による成形に対してプレス条件の設定やその監視および個々の金型の交換が容易であり、よって、鍛造品の設計変更に迅速かつ簡単な作業で対応することができ、少量生産にも適している。しかも、１台のプレス加工機３０には、加工品をセットした金型が順次かつ連続的に搬送されてくる工程をとっているから、少量生産であっても生産性に優れている。
【００２９】
（３）−３  本実施例のプレス成形は、パンチ側の可動金型だけでなく、ダイ側の固定金型でも加工品が同時に成形されるから、上述した背景技術の特許文献１で説明した技術と比べて、工程数が増えることもなく、生産性に優れている。
【００３０】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３１】
図１３は他の実施例にかかるプレス成形装置を説明する説明図である。本実施例は、複数のピッチでノックアウトを行なう工程に特徴を有する。すなわち、ノックアウト工程は、プレス位置Ｐ２と交換離型位置Ｐ４との間で、上型と下型とでそれぞれ別々のノックアウト位置Ｐ３ａ，Ｐ３ｂで行なっている。そして、こうしたノックアウト工程に対応するために、ハンド機構４０Ｂの配置を変更している。すなわち、ハンド機構４０Ｂは、搬入位置Ｐ１に配置した搬入部４２Ｂから６０度回転した位置（プレス位置Ｐ２）にプレス加工機３０Ｂを配置し、さらにノックアウト工程を２ピッチで行なう配置とし、交換離型位置Ｐ４、移行／搬出位置Ｐ５、交換装填位置Ｐ６を回転方向に６０度ずつ変更している。このように、プレス位置Ｐ２、ノックアウト位置Ｐ３ａ，Ｐ３ｂおよびハンド機構４０Ｂの配置は、工程数や工程の順序に対応して種々変更してもよく、特に限定されない。
【００３２】
上記実施例の金型の個数は、６個の場合について説明したが、これに限らず、加工品の工程数や、加工品を金型で順次搬送できる個数であれば特に限定されない。また、内周搬送部１２は、金型をループ状にプレス加工機３０に搬送できる手段であれば、円形のテーブルに限らず、楕円に配置したコンベヤなどの搬送手段を用いてもよい。さらに、本実施例で成形される鍛造品は、ホース口金に限らず、複数のプレス加工を経て製造されるものであれば、特に限定されない。
【符号の説明】
【００３３】
１０…搬送機構
１２…内周搬送部
１２ａ…回転テーブル
１２ｂ…駆動軸
１４…外周搬送部
１６…駆動手段
１８…減速機
２０…金型機構
３０…プレス加工機
３０Ｂ…プレス加工機
３１…ダイ
３２…パンチ
４０…ハンド機構
４０Ｂ…ハンド機構
４２…搬入部
４２Ｂ…搬入部
４２ａ…ハンド
４４…第１交換部
４４ａ…ハンド
４６…第２交換部
４６ａ…ハンド
４８…搬出部
４８ａ…ハンド
５０…外部搬送路
６０…駆動制御手段
Ｍ…金型
Ｗ…加工品
Ｔ…仮置台
Ｔａ…搬入台
Ｔｂ…搬出台
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011067859.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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