(57)【要約】      （修正有）【課題】  横型鍛造装置において、オペレーターの経験と熟練による不正確さを排除した、トランスファーチャックの定量的な移動量の設定方法を提供する。【解決手段】  鍛造時にパンチＰ、ダイＤ、ワークＷの各中心のずれにより生じるワーク内径の中心Ｉｃと外径の中心Ｏｃの偏心を、アプセットされたワークＷの外径と同じ径をもつ円柱ｂとダイＤによる成型品の外径と同じ径を持つ円柱ａの平面部同士を重ね合わせて２つの円柱ａと円柱ｂの中心を偏心させて固定してなる図７に示すゲージｇを用いてトランスファーチャックＴＣとダイＤの中心Ｄｃの位置を意図的にずらして位置設定した後、このゲージｇを除去して、パンチＰの中心ＤｃおよびダイＤの中心ＤｃとワークＷの中心Ｗｃの位置を合わせることによりワークＷの外径の中心Ｏｃと内径の中心Ｉｃの偏心を防止する。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状ワークを搬送するトランスファーチャックの位置をダイに対して上下方向およびトランスファーチャックのワーク搬送方向に調整可能な横型鍛造機の鍛造において、鍛造時にパンチの中心およびダイの中心とワークの中心のずれにより生じるワークの内径中心と外径中心の偏心を修正するために、アプセットされたワークの外径と同じ大きさの外径の小径の円柱とダイの穴径と同じ大きさの外径の大径の円柱のそれぞれの中心を偏心した状態で重ね合わせてゲージとし、ゲージの小径の円柱をトランスファーチャックで把持し、かつ、大径の円柱をダイに挿着してトランスファーチャックとダイの各中心を意図的に偏心した状態とし、この偏心した状態の偏心方向に基づき、この偏心方向と逆向きとなるようにゲージを１８０度回転して把持可能にトランスファーチャックの位置を設定した後、ゲージを除去することによりパンチおよびダイとワークの各中心を合わせることを特徴とするリング状ワークの内外径の偏心防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は横型鍛造機により、リング状の製品もしくは円形くぼみのある円形製品を鍛造する際に、製品であるリング状ワークの内径の中心とリング外径の中心の振れすなわち偏心の発生を防止する方法に関し、特に２つの円柱の中心を偏心させて製作したゲージを用いて、トランスファーチャックとダイの中心位置を意図的にずらしてずれの方向および量を知り、これによりずれを調整することでパンチおよびダイとリング状ワークの内外径の中心の位置を合わせる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型鍛造機はアプセットされたワークＷをトランスファーチャックＴＣで掴んでダイＤの前まで搬送する。続いてダイＤの前まで搬送されたワークＷはパンチＰでダイＤに打ち込まれる。
【０００３】
鍛造を実施する際には、先ず、鍛造機の現状の設定で、外径寸法、内径寸法、高さおよび偏心の少ない正しいリング状製品が製造可能であるかどうかを試し鍛造を行う。その際には、図１に示すように、はじめにダイＤとトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃを同じ位置に合わせた後、鍛造を行う。
【０００４】
製品の外径寸法、内径寸法、高さの精度については、鋼材の切断長さ、金型の精度などがそれらに影響する大きな要因である。しかし、リング状製品の内外径の偏心については、パンチＰおよびダイＤとワークＷの位置関係がそれらに影響する大きな要因である。この偏心をなくすためには、ダイＤの中心ＤｃとワークＷの中心Ｗｃの位置が、図２に見られるように、一致することが最善であるが、上記のようにダイＤの中心Ｄｃの位置とトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃの位置を合わせても、実際の鍛造時には設備の振れなどのために、図３に見られるように、ダイＤの中心Ｄｃの位置とダイＤに入るワークＷの中心Ｗｃの位置の振れが発生する。この振れがある状態のまま鍛造した場合、ワークＷの中心Ｗｃに穴をあけることが出来ずに、結果として、図４に示すように、内径の中心Ｉｃと外径の中心Ｏｃが異なることとなる。このために偏心が発生する。ところで、この偏心の発生傾向はパンチＰ、ダイＤおよびトランスファーチャックＴＣを一度セットした後は、ほぼ同じ傾向を示す。
【０００５】
このような偏心を防止する手段として、図５に示すように、従来よりダイＤの中心Ｄｃの位置とトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃの位置とをずらす方法が取られている。この場合のずらす量は、試作の時点で、図６の模式図に示すように、得られた製品の肉厚の最大値ｄ１および製品の肉厚の最小値ｄ２を測定し、ワークＷの中心Ｗｃがダイの中心Ｄｃからずれている量を（ｄ１−ｄ２）／２として修正する。また、この場合、上下左右のどの方向に中心を移動させるかについては、製品に影響がない程度の浅い鍛造痕を意図的にパンチＰにより、このパンチＰの打痕跡を上になるようにしてワークＷに付け、その打痕跡との位置関係よりワークＷの中心ＷｃがダイＤのどの方向に偏っているかを判別し、ワークＷの中心Ｗｃを移動させている。すなわち、ダイＤの中心Ｄｃの位置とワークＷの中心Ｗｃの位置のずれの量および方向を加味して、ワークＷのずれ方向に対して反対方向へずれている量だけトランスファーチャックＴＣを移動させる。
【０００６】
そのトランスファーチャックＴＣの移動させる最適量および方向は上記方法により分かる。しかし、実際のトランスファーチャックＴＣの移動調整はオペレーターが実際の移動量の決定を行っており、この場合は客観的な数値的判断によるものではなく、オペレーターの経験および熟練に基づく主観的な判断で行っている。このために正確な移動量を設定することは困難である。
【０００７】
さらに、このような従来のトランスファーチャック位置の確認方法としては、原点位置からのトランスファーチャックの移動量を電子的電磁的なセンサーを利用して確認する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この方法はトランスファーチャックとダイとの位置を設定するものではなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２５０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術では、横型鍛造装置におけるダイとトランスファーチャックの各中心の相対位置の確認はオペレーターの経験による判断で行っているため、中心のずれを解消するために狙ったトランスファーチャックの移動量に応じた最適の大きさの移動を行うことは困難である。そこで、本発明が解決しようとする課題は、オペレーターの熟練度、技術格差という経験と熟練による不正確さを排除してトランスファーチャックの定量的な移動量を設定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の課題を解決するための手段は、先ず、ダイＤとトランスファーチャックＴＣの位置関係が明確に出来るような、図７に示すような、トランスファーチャックＴＣにアプセットされたリング状のワークＷの外径と同じ径をもつ小径の円柱ａと、ダイＤによる成型品の外径と同じ径を持つ大径の円柱ｂとから、それらの平面部同士を重ね合わせてずれの測定用のゲージｇに形成する。この場合、円柱ａは円柱ｂ内にあるものとし、円柱ａと円柱ｂの各中心を偏心させて重ね合わせて偏心量Ｃを有するゲージｇとする。
【００１１】
一方、予備的にリング状のワークＷにパンチＰにより浅い鍛造痕をリング面に形成し、この鍛造痕である打痕跡によりワークＷとダイＤの偏心量を確認する。すなわち、リング状のワークＷの径方向の肉厚の最大値を測定してｄ１とし、またワークＷの径方向の肉厚の最小値を測定してｄ２とする。これらの肉厚の最大値ｄ１と肉厚の最小値ｄ２から偏心量を（ｄ１−ｄ２）／２として求める。さらに、上記のゲージｇの円柱ａと円柱ｂの各中心の偏心量のうち最も近値する大きさの偏心量となる方向にゲージｇを回転して、その回転位置に固定したゲージｇの円柱ａをトランスファーチャックＴＣで把持し直しトランスファーチャックＴＣを移動した後、円柱ｂをダイＤへセットするものとする。
【００１２】
この場合、偏心量を調整するためのトランスファーチャックＴＣの移動方向は、ゲージｇに偏心方向を示すマークｍを入れ、マークｍの向きで移動方向が分かるようにしている。一方、上記の予備的に求めた（ｄ１−ｄ２）／２の偏心量の大きさに基づき、ゲージｇの偏心方向と逆方向にトランスファーチャックＴＣの位置を移動して調整する。このトランスファーチャックＴＣの位置の調整を終えると、ゲージｇをトランスファーチャックＴＣおよびダイＤから除去した後、ワークＷをトランスファーチャックＴＣに把持して鍛造を開始するものとする。
【００１３】
すなわち、鍛造時にパンチＰの中心およびダイＤの中心とワークＷの中心のずれにより生じるワークＷの内径の中心Ｉｃと外径の中心Ｏｃの振れ、すなわち偏心を、アプセットされたワークＷの外径と同じ外径の円柱ａとダイＤによる成型品の外径と同じ外径の円柱ｂからなり、かつ、これらの２つの円柱ａと円柱ｂの平面部同士を重ね合わせて２つの円柱ａと円柱ｂの中心を偏心させて固定して形成したゲージｇを用い、トランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃとダイＤの中心Ｄｃを意図的にずらしてずれの方向を求め、その上で逆方向にトランスファーチャックＴＣの位置設定した後、このゲージｇを除去することにより、パンチＰの中心ＰｃおよびダイＤの中心ＤｃとワークＷの中心Ｗｃの位置を一致させることによりワークＷの外径の中心Ｏｃと内径の中心Ｉｃの偏心を防止するリング状製品の鍛造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のアプセットされたワークの外径と同じ外径の円柱とダイによる成型品の外径と同じ外径を持つ円柱からなり、これら２つの円柱の平面部同士を重ね合わせた部分の２つの円柱の中心を偏心させて製作したゲージを使用し、予め、トランスファーチャックとダイの偏心を調整することとしたので、ダイとトランスファーチャックの位置関係をオペレーターの熟練による主観で捕らえる方法ではなく、ゲージの偏心量という定量的な数値で容易に正確に調整が実施でき、したがってリング状製品の偏心が的確に防止でき、さらに調整時間の短縮が図れるなど、本発明は従来にない優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の最良の実施の形態について説明する。横型鍛造装置で鍛造を実施する際に、先ず、横型鍛造装置の現状の設定により、リング状体の外径寸法、内径寸法、高さおよび少ない偏心からなる正しい製品が製造可能であるかどうかを試し鍛造により試すものとする。その際に、図１に示すように、はじめにダイＤの中心ＤｃとトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃを同じ位置に合わせした後、試し鍛造を行う。図２は、ダイＤの中心ＤｃとワークＷの中心Ｗｃが一致している場合を示している。
【００１６】
このようにダイＤの中心ＤｃとワークＷの中心Ｗｃが一致するように、ダイＤの中心ＤｃとトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃの位置を合わせても、実際の鍛造時には、設備の振れなどのため、ダイＤの中心ＤｃとダイＤに入るワークＷの中心Ｗｃの位置に、図３に示すように、ずれ、すなわち、偏心が発生する。その結果、図４に示すように、得られたリング状製品であるワークＷの外径の中心Ｏｃと内径の中心Ｉｃにずれすなわち偏心が生じる。
【００１７】
この偏心を防止するため、図５に示すように、ダイＤの中心Ｄｃの位置とトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃの位置をずらす方法を採用する。そのずらす大きさは、試し鍛造の時点で得られた、図６に示す、リング状製品であるワークＷの外径Ｏｄおよび内径Ｉｄの間の肉厚の最大値ｄ１および最小値ｄ２を測定し、ワークＷの中心ＷｃがダイＤの中心Ｄｃからずれている量を（ｄ１−ｄ２）／２として求める。さらに、ずれを解消するためにトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃの位置を上下左右のどちらに移動するかを知るために、上記の試し鍛造において、製品に影響がない程度の浅い鍛造痕を形成する。この場合、鍛造痕である打痕跡が上になるようにパンチＰにより意図的に設け、その打痕跡との位置関係により、ワークＷの中心ＷｃがダイＤのどちらの方向に偏っているかを判別する。
【００１８】
次いで、ダイＤの中心Ｄｃの位置とワークＷの中心Ｗｃの位置のずれの量および方向を見出して、ワークＷのずれ方向と反対方向へトランスファーチャックＴＣをずれている量だけ移動するものとする。この場合、先ず、アプセットされたワークＷの外径Ｏｄと同じ外径をもつ円柱ａと、ダイＤの穴径と同じ外径を持つ円柱ｂからなり、かつ、円柱ａと円柱ｂを偏心した状態として平面部で重ね合わせて、図７に示す、ゲージｇを製作した。予めゲージｇに偏心されている方向を示すマークｍを形成した。次いで、横型鍛造装置のトランスファーチャックＴｃでゲージｇの円柱ａの部分を挟持し、ゲージｇの円柱ｂの部分をダイＤへセットする。このセットにおいては、ゲージｇを回転してズレの位置合わせをしてゲージｇがトランスファーチャックＴｃで保持してダイＤに挿入できるものとする。上記のように、ゲージｇは偏心されている方向を示すマークｍを有するので、この方向確認することで偏心方向を知り、次いで、上記の試作の時点で測定したワークＷのずれの量の（ｄ１−ｄ２）／２だけ偏心方向と逆方向へ、トランスファーチャックＴｃを移動して調整する。このように調整することでトランスファーチャックＴｃの移動方向の調整は容易に実施できた。すなわち、偏心量Ｃの大きさだけトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃとダイＤの中心Ｄｃの相対移動が可能となった。これらの調整をした後に、鍛造装置からゲージｇを除去し、その後に本番の鍛造を行うものとする。
【実施例１】
【００１９】
外径５５ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ１５ｍｍのリング状製品を製造するために、２つの円柱ａおよび円柱ｂからゲージｇを形成した。この場合、これらの２つの円柱ａの中心および円柱ｂの中心をずらして平面部で重ね合わせてゲージｇとした。このゲージｇの寸法は、アプセットされたワークＷの外径が５３．８ｍｍ、ダイＤの外径が５５ｍｍであることから、円柱ａの径ｄａを５３．８ｍｍとし、その高さｈａを１０ｍｍとし、さらに円柱ｂの径ｄｂを５５ｍｍとし、その高さｈｂを１２ｍｍとした。
【００２０】
ダイＤの中心ＤｃとトランスファーチャックＴＣの中心ＴＣｃを合わせた状態で、ダイＤによりリング状製品を予備的に鍛造した。この予備的に鍛造したリング状製品における外径と内径の中心の偏心量Ｃの最大値は１．０ｍｍであった。また、この時の偏心の方向は、時計の１２時方向を上とした場合、４時３０分の方向であった。そこで、ダイＤを基準としてトランスファーチャックＴＣの相対位置の偏心量Ｃが最小になるように、ゲージｇを回転して１０時３０分の方向にゲージｇに形成の偏心方向を示すマークｍを合わせた。さらに、ダイＤの中心Ｄｃを基準としてトランスファーチャックＴＣを１．０ｍｍだけ移動してトランスファーチャックＴＣでゲージｇの円柱ａを把持し得るように調整した。その後、ゲージｇを除去して、ワークＷをトランスファーチャックＴＣで把持してダイＤにより鍛造した。その結果、得られたリング状製品の偏心量Ｃは最大で０．４ｍｍで、偏心は満足できる範囲に改善できた。ダイＤに対するトランスファーチャックＴＣを移動するために要した設定時間は、ゲージｇを使用しない場合は３０分であったが、本発明におけるゲージｇの使用により１５分となった。このように、本発明のゲージｇを使用する方法は設定時間の短縮においても大いに改善できた。
【００２１】
さらに、ダイＤの穴径が５５ｍｍであるものに対し、ゲージｇの円柱ｂの外径ｄｂが５４ｍｍであり、この円柱ｂの径ｄｂのみが異なるゲージｇを使用して偏心量の調整の設定を行った。しかし、ゲージｇの円柱ｂの外径ｄｂとダイＤの穴径の間に１ｍｍの差があるため、セットした時にずれを生じ、このゲージｇを使用して調整して鍛造したリング状製品の偏心量Ｃの最大値は０．８ｍｍとあり、偏心の改善は不十分であった。そこで本発明では、ダイＤの１種類に対してその穴径と同じ大きさの円柱ｂの外径ｄｂを有する１個のゲージｇを製作して専用として使用するものとした。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】パンチおよびダイとトランスファーチャックの各中心を同じとする位置関係にあるパンチ、ダイ、トランスファーチャックおよびワークを示す図である。
【図２】ダイとワークの最適な位置関係を示す図である。
【図３】ダイの中心とトランスファーチャックの中心が同じで、かつ、ダイの中心とワークの中心が異なる位置関係を示す図である。
【図４】ワークの外径の中心と内径の中心の偏位を示す図である。
【図５】ダイの中心とトランスファーチャックの中心が偏位している位置関係を示す図である。
【図６】リング状製品の偏心の概念を示す図である。
【図７】２つの円柱で構成し、２つの円柱の中心をずらして平面部で重ね合わせて形成のゲージを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
ＴＣ  トランスファーチャック
Ｗ  ワーク
Ｗｃ  ワークの中心
Ｉｃ  ワークの内径の中心
Ｏｃ  ワークの外径の中心
ＴＣｃ  トランスファーチャックの中心
Ｄｃ  ダイの中心
ｄ１  ワークの肉厚の最大値
ｄ２  ワークの肉厚の最小値
ａ  ゲージのトランスファーチャック側の円柱
ｂ  ゲージのダイセット側の円柱
Ｃ  偏心量
ｄａ  円柱ａの外径
ｄｂ  円柱ｂの外径
ｍ  偏心方向を示すマーク
ａｃ  円柱ａの中心
ｂｃ  円柱ｂの中心
【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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