(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローティング機能を備えた可動型が設置された可動型ブロックと、該可動型に対応する固定型を備えた固定型ブロックとを備え、対応する可動型と固定型は共通の中心軸を有している鍛造プレスであって、
前記鍛造プレスは、
パンチと、前記パンチをガイドするガイド部材と、前記ガイド部材の上端面に設けられたスペーサと、を有する可動型と、
前記ガイド部材の上端面に形成された環状溝と、前記スペーサの前記環状溝と対向する位置に設けられた縦穴内に上下方向に摺動自在に挿入され、前記環状溝と係合する位置決め用駒と、を有し、前記可動型側のフローティング機構をフローティング範囲の中心に位置決めできる位置決め機構と、
を備え、
前記位置決め機構は、稼働中に可動型と固定型の中心軸間に所定の位置ずれが生じたときには、前記位置決めが解除される構成を備えることを特徴とする鍛造プレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造プレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造プレスは知られている。通常、例えば特許文献１に記載されるように、可動型が可動型ブロックに設置され、該可動型に対応する固定型が固定型ブロックに設置されており、対応する可動型と固定型は共通の中心軸を有している。鍛造プレスが多段鍛造プレスの場合には、ワークの流れ方向上流側の可動型と固定型の間で１の工程の鍛造プレス処理をされた中間鍛造品が、下流側の可動型と固定型の間に順次送られ、次段以降の鍛造プレス処理が施されていき、最終鍛造品とされる。単段あるいは多段の鍛造プレスにおいて、鍛造の過程で、可動型と固定型との間に位置ずれ（中心軸線のズレ）が生じると鍛造品にバリが多く生じたり形状にひずみが生じたりして、製品精度が低下する。それを回避できるようにした鍛造プレスとして、特許文献２に記載されるような、フローティング機能を備えた鍛造プレスが知られている。そこでは、可動型にフローティング機構を備えることで、可動型と固定型との位置合わせ、すなわち自動芯出しを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９６６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フローティング機能を備えた鍛造プレスにおいて、量産の開始時に、フローティング機能を備えた可動型がフローティング範囲の中心に位置していないと、フローティング範囲が狭くなり、量産中に可動型と固定型とがスムースに嵌合しなくなることが起こりうる。また、特に多段鍛造プレスにおいては、それが、フローティング機能を備えた２以上の可動型が設置された可動型ブロックと、該２以上の可動型に対応する２以上の固定型が設置された固定型ブロックとで構成される場合、固定型ブロックは可動型ブロックと比較して、熱膨張が生じやすい。その理由は、通常、可動型ブロックが工程毎に独立しているのに対して、固定型ブロックは全工程で一体であること、また、一般に、固定型は可動型と比較して鍛造品との接触面積が大きく接触時間も長いこと、等から、比較して固定型ブロックの温度上昇が大きいことによる。この温度上昇により、固定型ブロックは、可動型ブロックに比較して、より多く熱膨張する。この熱膨張により、固定型は、量産中に、固定型ブロックの基準と反対方向にずれることが生じる。それにより、可動型と固定型との間に中心軸の位置ずれが生じると、可動型がフローティング機能を備えている場合でも、フローティング機能が十分に発揮されなくなり、製品精度の悪化が生じる場合がある。そのために、作業者による量産中の芯出し調整が必要となることが起こる。なお、このことは、単段の鍛造プレスでも同様に生じる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、単段鍛造プレスであるか多段鍛造プレスであるかを問わず、連続稼働中にフローティング範囲が狭くなるのを回避することができ、かつ、量産中に、可動型と固定型との間に中心軸の位置ずれが生じた場合にもフローティングの範囲を有効に活用できるようにした、鍛造プレスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による鍛造プレスは、フローティング機能を備えた可動型が設置された可動型ブロックと、該可動型に対応する固定型を備えた固定型ブロックとを備え、対応する可動型と固定型は共通の中心軸を有している鍛造プレスであって、前記鍛造プレスは、前記可動型側のフローティング機構をフローティング範囲の中心に位置決めできる位置決め機構を備え、前記位置決め機構は、稼働中に可動型と固定型の中心軸間に所定の位置ずれが生じたときには、前記位置決めが解除される構成を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による鍛造プレスでは、例えば量産の開始時に、あるいは段替え時に、前記位置決め機構により、可動型をフローティング範囲の中心に位置決めすることができる。そのために、各可動型に備えられたフローティング機構におけるフローティング範囲を広くかつ有効に活用することができ、作業者による芯出し調整を大きく回避することが可能となる。また、固定型ブロックの熱膨張等により、稼働中に可動型と固定型の間に中心軸の位置ずれが生じたときには、前記位置決めが解除されるようにすることで、やはり、フローティング範囲を有効に活用することができようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による鍛造プレスの一例である多段鍛造プレスの概略図。
【図２】可動型と固定型を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では多段鍛造プレスを例として説明するが、本発明はこれに限らず、単段の鍛造プレスにおいても、同様に適用可能である。
【００１０】
図１は鍛造プレスの一例としての多段鍛造プレスの概略図であり、図２は可動型と固定型の一例を説明する断面図である。図示の多段鍛造プレス１は、フレーム２の下部に固定型ブロック３を備え、該固定型ブロック３には適数（図では５個）の固定型４ａ〜４ｅが一体に組み付けられている。フレーム２の上部には可動型ブロック５が備えられ、該可動型ブロック５における前記固定型４ａ〜４ｅに対向する位置には、共通の中心軸Ｌを持ちかつ図示しないプレス機械にそれぞれ接続した５個の可動型６ａ〜６ｅが、それぞれ独立した形で取り付けられている。また、多段鍛造プレス１は、制御ユニット１０を備えている。
【００１１】
ワークＷは、図で左端の固定型４ａと可動型６ａの間に図示しない自動搬送装置によって搬入され、制御ユニット１０からの指令により、第１段の鍛造プレス処理が行われる。以下、各固定型と可動型の間でそれぞれ異なった鍛造プレス処理が順次行われ、最後に右端の固定型４ｅと可動型６ｅの間から、処理後の鍛造品Ｗが取り出される。
【００１２】
図２は、図１に示す多段鍛造プレス１でワークＷとしてコンロッドボルトを鍛造するときの固定型４と可動型６の一例を示している。固定型４はワークＷを支持する円筒状のダイス４１と、該ダイス４１を保持するダイスケース４２とを備える。ダイス４１は中心軸Ｌを有し、かつダイス４１の中央に形成された縦孔４３内にワークＷを支持している。
【００１３】
可動型６は、ダイス４１の外径寸法と同じ外径寸法である円筒状のパンチ６１を有し、該パンチ６１は、ダイス４１と共通の中心軸Ｌを持ち得るようにして、ダイス４１の上位に位置している。パンチ６１は中央に縦孔６２を有し、該縦孔６２内にワークＷの一部が位置している。パンチ６１の上端面６３は平坦面であり、かつパンチ６１の上端部６４は、本体部６５よりもわずかに大径とされている。
【００１４】
パンチ６１を内嵌合するようにして円筒状のガイド部材６６が位置しており、その上端部の内周面には径大な環状の段差部６７が形成され、そこに対応する外周面には円盤状の突出部６８が形成されている。ガイド部材６６の上方からパンチ６１を落とし込むと、パンチ６１に形成した前記上端部６４がガイド部材６６に形成された段差部６７に乗ることで、両者は位置決めされる。また、ガイド部材６６の上端面には、本発明による位置決め機構を構成する部材の一部としての一例である、中心軸Ｌを同じくする断面Ｖ字状の環状溝６９が形成されている。
【００１５】
パンチ６１およびガイド部材６６は、円筒状のパンチケース７０内に収納されている。パンチケース７０は円筒状の周囲壁７１と、該周囲壁７１の下端に形成された円形の開口部７２を有し、該開口部７２の直径は、前記ガイド部材６６の外径よりも少し大きく、周囲壁７１の内径よりも少し小さい。それにより、開口部７２の上端面は段差部７３となっている。また、周囲壁７１の内径は、ガイド部材６６の上端部に形成した前記円盤状の突出部６８の外径よりも少し大きくされている。開口部７２の内周面には凹溝７４が形成されており、該凹溝７４内にはＯリング７５が挿入されている。該Ｏリング７５は、ガイド部材６６の外周面とパンチケース７０の開口部７２の内周面との間の隙間を埋めることのできる寸法とされている。
【００１６】
パンチケース７０の内部には、面一とされたパンチ６１とガイド部材６６の上端面に乗るようにして円筒状の第１のスペーサ８０が収納されている。該第１のスペーサ８０における、前記ガイド部材６６の上端面６３に形成した断面Ｖ字状の環状溝６９に対向する位置には、中心軸Ｌと平行な軸心線を持つ適数個の縦穴８１が、周方向に等間隔で形成されている。該縦穴８１の下端部は小径部８２とされており、該小径部８２内には、先端８４が前記環状溝６９内に浸入できる先細の形状とされた位置決め用駒８３が上下方向に摺動自在に挿入されている。また、縦穴８１における前記位置決め用駒８３の上方にはスプリング８５が挿入されている。なお、前記位置決め用駒８３も、本発明による位置決め機構を構成する部材の一部であるが、環状溝６９が断面Ｖ字状でなく半円形等の形状の場合には、その先端８４はそれと同じ先端形状とされる。
【００１７】
パンチケース７０の内部には、さらに、前記第１のスペーサ８０の上端面と接するようにして円筒状の第２のスペーサ９０が挿入されている。図示しないに押下手段により前記第２のスペーサ９０を下方に向けて押し付けることにより、スプリング８５は押し下げられ、その圧力で位置決め用駒８３の先端８４は、ガイド部材６６の上端面に形成した断面Ｖ字状の環状溝６９内に圧入される。なお、後記するように、フローティング機構によりガイド部材６６が中心軸Ｌに直交する方向（横方向）に移動するときには、位置決め用駒８３の先端８４に上方向の分力が作用することとなり、その力によりスプリング８５が縮む方向の圧縮を受け、結果として、位置決め用駒８３の先端８４と前記環状溝６９との係合は解除され、位置決め機構による位置決めがキャンセルされる。この機構が、本発明でいう「位置決めが解除される構成」に相当する。
【００１８】
換言すれば、前記位置決め用駒８３は、その先端８４が断面Ｖ字状の環状溝６９内に入り込んだ係合位置と、先端８４が縦穴８１内に収容された非係合位置との２位置を選択的に取れるようになっている。
【００１９】
なお、図示したダイス４１の上端部側の形状やパンチ６１の下端部側の形状は、多段鍛造プレス１の各段ごとに相違する。すなわち、可動型６ａ〜６ｅと対応する固定型４ａ〜４ｅのそれぞれにおいて、異なっている。また、当然にワークＷの形状も異なっている。したがって、図２に示したものは、それらの点においては、例示である。
【００２０】
上記の固定型４と可動型６を用いて鍛造プレス処理を行うに当たり、可動型ブロック５を固定型ブロック３に向けて押し下げる。あるいは可動型ブロック５におけるいずれかの可動型６を固定型ブロック３に取り付けた固定型４に向けて押し下げる。それにより、固定型４側の円筒状のダイス４１に、可動型６のガイド部材６６が外嵌合する。固定型４に取り付けられたダイス４１の中心軸Ｌと、可動型６およびそこに取り付けられたガイド部材６６の中心軸Ｌとが完全に一致している場合には、そのままで鍛造処理が進行する。中心軸にわずかなずれがある場合には、外嵌合時にガイド部材６６が、ガイド部材６６の外周面とパンチケース７０の開口部７２の内周面との間に形成されている隙間の範囲で面方向に移動することで、固定型４のダイス４１と可動型６のガイド部材６６は、確実に嵌合できるようになる。この機構は、「フローティング機構」と呼ばれているものであり、従来知られた機構である。
【００２１】
「フローティング機構」が作動することで、可動型６におけるパンチケース７０の中心軸とガイド部材６６の中心軸とが一致しない状態となり、その状態が残った状態で、次回の鍛造処理が始まる場合が起こりうる。その場合は、両者の中心軸のずれ量に応じて、フローティングの範囲が狭まる方向に制限され、フローティング機能が十分には生かされない。それを回避するために、本発明による多段鍛造プレス１では、前記した位置決め用駒８３とガイド部材６６の上端面に形成した断面Ｖ字状の環状溝６９とからなる位置決め機構を採用している。
【００２２】
すなわち、本発明による多段鍛造プレス１において、必要となったときに、例えば段替え時に、可動型６におけるガイド部材６６の上端面に形成した前記断面Ｖ字状の環状溝６９内に位置決め用駒８３を挿入した状態、すなわち位置決め機構を動作させた状態で、可動型６と固定型４との芯合わせを行う。すなわち、位置決め用駒８３の先端８４が環状溝６９の断面Ｖ字状の面に接した状態で下降することで、ガイド部材６６は当初のフローティング範囲の中心位置、すなわちその中心軸がガイド部材６６の中心軸と一致した位置に戻され、そこで位置決めされる。したがって、段替え後の鍛造工程では、常に、フローティング範囲を十分に活用できる状態で鍛造処理を継続することが可能となる。
【００２３】
一方、図１に示したような多段鍛造プレス１では、前記したように、固定型ブロック３は、可動型ブロック５に比較して、より多く熱膨張する。その熱膨張が原因で、量産中に固定型４と可動型６との共通の中心軸にずれが生じる。この状態で、例えば段替え時に、前記位置決め機構を作動してガイド部材６６の位置決め、すなわち、フローティング範囲の中心位置にガイド部材６６を位置決めする操作を行うと、固定型４と可動型６と中心軸がずれている分だけ、固定型４におけるダイス４１の中心軸と、可動型６のガイド部材６６の中心軸とがずれることとなり、そのずれ量だけ、本来のフローティングの範囲が制限を受けることとなる。本発明による多段鍛造プレス１では、量産中に、固定型４と可動型６の共通の軸心線にずれ（フローティング範囲内でのずれ）が生じた場合には、フローティング機構によって前記ガイド部材６６がそのずれ量に応じて中心軸Ｌに直交する方向（横方向）に移動するときに、前記位置決め用駒８３の先端８４に上方向の分力が作用し、その力によりスプリング８５が縮む方向の圧縮を受け、位置決め用駒８３の先端８４と前記環状溝６９との係合は解除される。それにより、前記した位置決め機構による位置決めが解除される。それにより、固定型ブロック３の熱膨張等により、固定型４と可動型６との間に中心軸のずれが生じた場合でも、所望のフローティングの範囲を有効に活用することが可能となる。
【符号の説明】
【００２４】
Ｗ…ワーク、
Ｌ…中心軸、
１…多段鍛造プレス、
２…フレーム、
３…固定型ブロック、
４ａ〜４ｅ…固定型、
５…可動型ブロック、
６ａ〜６ｅ…可動型、
１０…制御ユニット、
４１…ダイス、
４２…ダイスケース、
６１…パンチ、
６６…ガイド部材、
６９…断面Ｖ字状の環状溝、
７０…パンチケース、
７１…周囲壁、
７２…開口部、
７４…凹溝、
７５…Ｏリング、
８０…第１のスペーサ、
８１…縦穴、
８３…位置決め用駒、
８４…位置決め用駒の先端、
８５…スプリング、
９０…第２のスペーサ。
【図１】
0006520703.tif 000002
【図２】
0006520703.tif 000003