(57)【要約】【課題】  鍛造製品を均一な外径と厚さに成形することができる金型装置を提供する。【解決手段】  鍛造用金型装置１０は、下据込み型１９と、可動式リング型２２と、高さ調整台３２に設けられた上据込み型３４と、高さ調整機構５０などを備えている。可動式リング型２２は、下据込み型１９に対して水平方向に移動可能である。高さ調整機構５０は、第１のギヤ部５１と第２のギヤ部５２とアクチュエータ５３を含み、高さ調整台３２を垂直方向の軸線Ｚまわりに回動させることによって、上取付台３１に対する高さ調整台３２の高さを変化させる。下据込み型１９と上据込み型３４との間でワークＷが成形される途中で、ワークＷの一部が可動式リング型２２の内周面４０の一部に当接することによって、可動式リング型２２が水平方向に移動する。【選択図】    図１
2005262296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置する成形面を有する下据込み型と、
前記下据込み型に対し昇降可能に設けられかつ上下方向に延びる雌ねじ部を有する上取付台と、
前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させることによって前記上取付台に保持される高さ調整台と、
前記高さ調整台を回動させることによって前記上取付台に対する前記高さ調整台の高さを変化させることが可能なる高さ調整機構と、
前記高さ調整台に固定され、前記下据込み型の成形面と対向する成形面を有し、前記下据込み型に向かって降下したときに前記下据込み型の成形面との間で前記ワークを成形する上据込み型と、
前記下据込み型に対し水平な姿勢で配置されかつ水平方向に移動自在な可動式リング型であって、上方から見て円形の内周面を有し、その内側に前記ワークが配置され、前記下据込み型と前記上据込み型との間で前記ワークが成形される途中において該ワークの一部が前記内周面に当接することによって水平方向に移動し、前記上据込み型が下降端に至った状態において該ワークの外周が前記内周面によって拘束された状態で成形が完了するようにした可動式リング型と、
を具備したことを特徴とする鍛造用金型装置。
【請求項２】
前記可動式リング型を上方に付勢し、前記上据込み型の下面が前記可動式リング型の上面に当接した状態において該可動式リング型が下方に移動することを許容するクッション機構と、
前記可動式リング型の内周面と前記下据込み型の外周面との間に形成されたギャップ部であって、前記ワークが成形される際に該ワークの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の鍛造用金型装置。
【請求項３】
前記高さ調整機構は、前記高さ調整台の周方向に形成された円形または円弧状の第１のギヤ部と、
前記第１のギヤ部に噛合う第２のギヤ部と、
前記第２のギヤ部を駆動することにより前記第１のギヤ部を介して前記高さ調整台を回動させるアクチュエータと、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の鍛造用金型装置。
【請求項４】
請求項１に記載された鍛造用金型装置と、
該鍛造用金型装置によって成形されたワークをさらに成形する下流側金型装置と、
前記鍛造用金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するとともに前記下流側金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するワーク検出手段と、
前記鍛造用金型装置の前記高さ調整機構を制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、
前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されていない状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を第１の高さに変位させ、
前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されている状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を前記第１の高さよりも低い第２の高さに変位させることを特徴とする鍛造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鍛造製品を成形する際に使用される鍛造用金型装置と、それを用いた鍛造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造によって金属製品等を成形する場合、金型装置の形態に応じて、フリー鍛造と、型鍛造と、中間鍛造との３種類が知られている。（例えば下記特許文献１の図１，図７，図９等参照）
フリー鍛造では、図１２に示す鍛造用金型装置１のように、ワークＷの外周を拘束することなく、下据込み型２と上据込み型３との間で成形が行われる。  
型鍛造では、図１３に示す鍛造用金型装置４のように、下据込み型５と上据込み型６との間でワークＷが密閉された状態で成形が行われる。
【０００３】
中間鍛造では、図１４に示す鍛造用金型装置７のように、ワークＷの中央部が下据込み型８と上据込み型９とによって拘束され、ワークＷの外周は拘束されることなく成形が行われる。
【特許文献１】特開平１１−２５４０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２に示すフリー鍛造では、ワークＷの外周が拘束されていない状態で成形が行われるため、厚みが均一の製品を得ることができるが、製品の外径が不均一になりやすいという問題がある。特に、成形前のワークＷに加熱むらが生じていたり、型２，３の成形面の摩耗による成形抵抗のばらつきが生じたり、成形前のワークＷ自体が歪んでいる等の要因が加わると、成形された製品の外径がさらに不均一になってしまう。
【０００５】
図１３に示す型鍛造の場合には、ワークＷの外周が据込み型５，６によって拘束された状態で成形が行われるため、製品の外周を均一（真円形）にすることができる。しかしその反面、型鍛造は、成形中にワークＷや型５，６に生じるストレスが大きく、型５，６が摩耗しやすい。また、成形された製品の厚みが不均一になりやすいという欠点がある。
【０００６】
図１４に示す中間鍛造の場合、ワークＷの中央部が上下の据込み型８，９によって拘束されるため、ワークＷの中央部は正確な形状に成形できる。しかしワークＷの外周が拘束されていないために、成形された製品の外周が不均一になりやすいという問題がある。
【０００７】
以上述べたように、成形された製品の外径や厚さが不均一であると、その後に仕上げ成形や機械加工が行われても、外径や厚さの不均一の影響が残り、最終製品が形状不良となることがある。また、製品の外面を機械加工する際に、所定の仕上げ代を確保できない箇所が生じ、いわゆる黒皮残り等の不良品が発生する原因となる。
【０００８】
また１台のプレス機によって、複数の工程、例えば据込み工程（第１ステージ）、荒成形工程（第２ステージ）、仕上げ成形工程（第３ステージ）、ばり抜き工程（第４ステージ）を順次行なう鍛造設備において、第１ステージで成形される製品の厚さがばらつくという問題が生じることがあった。
【０００９】
その原因は、１台のプレス機によって得られるプレス荷重が限られているため、例えば第３ステージにワークが存在しない状態で第１ステージのみで成形を行なうと、第３ステージにワークが存在する場合と比較して、ワークが過剰に打圧される。これに対し、第３ステージにワークが存在している状態で第１ステージで成形を行なうと、プレス機の荷重が２つのステージに分散するため、第１ステージにおいてワークの厚さが薄くなる。こうして、製品の厚さがばらつくことがあった。
【００１０】
従ってこの発明の目的は、ワークを所定形状に正確に成形することができ、かつ、ワークを一定の厚さに成形することができる鍛造用金型装置と、それを用いた鍛造設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の観点に基く本発明の鍛造用金型装置は、ワークを載置する成形面を有する下据込み型と、前記下据込み型に対し昇降可能に設けられかつ上下方向に延びる雌ねじ部を有する上取付台と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させることによって前記上取付台に保持される高さ調整台と、前記高さ調整台を垂直方向に延びる軸線まわりに回動させることによって前記上取付台に対する前記高さ調整台の高さを変化させることが可能なる高さ調整機構と、前記高さ調整台に固定され、前記下据込み型の成形面と対向する成形面を有し、前記下据込み型に向かって降下したときに前記下据込み型の成形面との間で前記ワークを成形する上据込み型と、前記下据込み型に対し水平な姿勢で配置されかつ水平方向に移動自在な可動式リング型とを備えている。
【００１２】
前記可動式リング型は、上方から見て円形の内周面を有し、その内側に前記ワークが配置され、前記下据込み型と前記上据込み型との間で前記ワークが成形される途中において該ワークの一部が前記内周面に当接することによって水平方向に移動し、前記上据込み型が下降端に至った状態において該ワークの外周が前記内周面によって拘束された状態で成形が完了するようにしたものである。
【００１３】
本発明の好ましい形態では、前記可動式リング型を上方に付勢し、前記上据込み型の下面が前記可動式リング型の上面に当接した状態において該可動式リング型が下方に移動することを許容するクッション機構と、前記可動式リング型の内周面と前記下据込み型の外周面との間に形成されたギャップ部であって、前記ワークが成形される際に該ワークの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部とを有している。
【００１４】
本発明において、前記高さ調整機構の一例は、前記高さ調整台の周方向に形成された円形または円弧状の第１のギヤ部と、前記第１のギヤ部に噛合う第２のギヤ部と、前記第２のギヤ部を駆動することにより前記第１のギヤ部を介して前記高さ調整台を回動させるアクチュエータとを有している。
【００１５】
第２の観点に基く本発明の鍛造設備は、前記鍛造用金型装置と、該鍛造用金型装置によって成形されたワークをさらに成形する下流側金型装置と、前記鍛造用金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するとともに前記下流側金型装置に前記ワークが供給されたか否かを検出するワーク検出手段と、前記鍛造用金型装置の前記高さ調整機構を制御する制御手段とを具備している。
【００１６】
前記制御手段は、前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されていない状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を第１の高さに変位させ、前記鍛造用金型装置にワークが供給されかつ前記下流側金型装置にワークが供給されている状態においては、前記高さ調整機構によって前記高さ調整台を前記第１の高さよりも低い第２の高さに変位させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鍛造用金型装置によれば、外径や厚さが均一の製品を得ることができ、必要に応じて製品の厚さを微調整することができる。本発明の鍛造設備によれば、１台のプレス機によって複数の金型装置を同時に駆動する鍛造設備において、下流側の金型装置にワークが存在するか否かにかかわらず、上流側の金型装置によって成形される製品の厚さを均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図１１を参照して説明する。  
図２に鍛造設備１００の概要を模式的に示す。この鍛造設備１００は、下型ベース１０１と、上型ベース１０２と、トランスファーチャック等の搬送装置１０３と、上型ベース１０２を駆動するプレス機１０４などを備えている。上型ベース１０２は、ガイド部材１０５に沿って上下方向に移動することができる。
【００１９】
この鍛造設備１００は、第１工程（据込み工程）を行なう第１ステージＳＴ１と、第２工程（荒成形工程）を行なう第２ステージＳＴ２と、第３工程（仕上げ成形工程）を行なう第３ステージＳＴ３と、第４工程（ばり抜き工程）を行なう第４ステージＳＴ４とを備えている。これらの工程は、１台のプレス機１０４によって行なわれる。
【００２０】
第１ステージＳＴ１には、後述する鍛造用金型装置１０を構成する下型ユニット１１と上型ユニット１２が配置されている。第２ステージＳＴ２には、荒成形用の下型ユニット１１０と上型ユニット１１１を有する金型装置１１２が配置されている。第３ステージＳＴ３には、仕上げ成形用の下型ユニット１１３と上型ユニット１１４を有する金型装置１１５が配置されている。第４ステージＳＴ４には、ばり抜き用の下型ユニット１１６と上型ユニット１１７を有する金型装置１１８が配置されている。
【００２１】
１台のプレス機１０４によって得られるプレス荷重は限られているため、この鍛造設備１００では、第１ステージＳＴ１と第３ステージＳＴ３において２個のワークＷを同時に成形する際に、第２ステージＳＴ２と第４ステージＳＴ４は空打ちとする。第２ステージＳＴ２と第４ステージＳＴ４でワークＷを同時に成形する際には、第１ステージＳＴ１と第３ステージＳＴ３を空打ちするようになっている。このように、各ステージＳＴ１〜ＳＴ４間に２個のワークＷが搬送装置１０３によって順に送られるようになっている。
【００２２】
図１は第１工程用の金型装置１０を示している。この金型装置１０は、下型ユニット１１と上型ユニット１２とを備えている。下型ユニット１１は、下型クランパー１５と、下取付台１６と、ノックアウトピン１７と、スペーサ１８と、下据込み型１９と、押え金具２０と、取付リング２１と、可動式リング型（フローティングリング型）２２と、クッション機構２３などを備えている。
【００２３】
下据込み型１９は、下取付台１６の上にスペーサ１８を介して配置されている。下据込み型１９の上面側に、ワーク（材料）Ｗを載置する平坦な成形面２５が形成されている。成形面２５は上方から見て円形である。下据込み型１９は、取付リング２１を介して、押え金具２０によって所定位置に保持されている。
【００２４】
押え金具２０は、ボルト２６によって下型クランパー１５に固定されている。成形前のワーク（材料）Ｗは円柱形をなし、予め切断装置によって所定の長さに切断されている。このワークＷは、下据込み型１９の成形面２５の上に、ワークＷの軸線を垂直に立てた姿勢で載置される。
【００２５】
上型ユニット１２は、上型クランパー３０と、上取付台３１と、略円柱形の高さ調整台３２と、高さ調整台３２に設けたノックアウトピン３３と、上据込み型３４と、取付リング３５と、後述する高さ調整機構５０などを備えている。高さ調整台３２の軸線Ｚは上下方向に延びている。
【００２６】
上据込み型３４は、下据込み型１９の成形面２５の上方に離間した状態で昇降可能に設けられ、図２に模式的に示すプレス機１０４によって、図１に示す上昇端Ｓ１と、図４に示す下降端Ｓ２とにわたって上下方向に駆動されるようになっている。
【００２７】
上据込み型３４は、下据込み型１９の成形面２５と対向する位置に平坦な成形面３６を有している。この成形面３６は、下方から見て円形をなしている。上据込み型３４が下据込み型１９に向かって降下したとき、下据込み型１９の成形面２５と上据込み型３４の成形面３６との間でワークＷが円板状に成形される。上据込み型３４は、取付リング３５とボルト３７によって、高さ調整台３２に固定されている。ノックアウトピン３３は、ばね３８によって下方に向かって付勢されている。
【００２８】
上取付台３１に、上下方向（軸線Ｚ方向）に延びる雌ねじ部３１ａが形成されている。高さ調整台３２の外周に雄ねじ部３２ａが形成されている。これら雌ねじ部３１ａと雄ねじ部３２ａが互いに螺合することにより、高さ調整台３２が上取付台３１に保持されている。
【００２９】
可動式リング型２２は、下据込み型１９に対して水平な姿勢で配置されている。この可動式リング型２２は、下据込み型１９の成形面２５に対して水平方向に相対移動することができる。すなわちこの可動式リング型２２は、水平な平面内にて全方向（図１では矢印Ｙで示す方向）に移動することが可能である。
【００３０】
可動式リング型２２は、上方から見て円形の内周面４０を有し、内周面４０の内側に前記ワークＷが配置されるようになっている。図１と図４に示すように、可動式リング型２２の内周面４０は、上部側の内径が下部側の内径よりも僅かに大となるようにテーパ状に傾斜している。
【００３１】
この可動式リング型２２は、下据込み型１９と上据込み型３４との間でワークＷが成形される途中において、ワークＷの一部が内周面４０に当接したときに、水平方向すなわち径方向に移動することができる。そして、上据込み型３４が前記下降端Ｓ２に至った状態において、ワークＷの外周全体が可動式リング型２２の内周面４０によって拘束された状態で、成形（密閉鍛造）が完了するようになっている。
【００３２】
クッション機構２３は、複数のばね部材２４（例えばコイルばねあるいはガスばね等の弾性部材）を、可動式リング型２２の周方向に沿って複数個所に配置したものである。このクッション機構２３は、可動式リング型２２を常時上方に付勢している。
【００３３】
図１に示すように上型ユニット１２が上昇した状態において、可動式リング型２２は、上昇側のストッパとして機能する取付リング２１によって、所定高さの位置で保持されるようになっている。
【００３４】
図４に示すように上型ユニット１２が降下した状態において、上据込み型３４の下面が可動式リング型２２の上面に当接し、ばね部材２４が下方に押されることにより、可動式リング型２２が下方に変位する。これらばね部材２４を有するクッション機構２３によって、プレス時に可動式リング型２２が下方に移動することが許容される。
【００３５】
可動式リング型２２の内周面４０と下据込み型１９の外周面との間には、上型ユニット１２が降下した状態（図４に示す状態）すなわちワークＷの成形時に、ワークＷの外周部の余肉が下方にはみ出ることを許容するギャップ部Ｇが形成されている。このギャップ部Ｇは、下据込み型１９の全周にわたって形成されている。
【００３６】
高さ調整機構５０は、高さ調整台３２の周方向に形成された円形の第１のギヤ部５１と、第１のギヤ部５１に噛合う第２のギヤ部（例えばラック）５２と、第２のギヤ部５２を水平方向に駆動することにより第１のギヤ部５１を介して高さ調整台３２を回転させるアクチュエータ５３とを備えている。第１のギヤ部５１は、例えば取付リング３５の外周に形成されている。第１のギヤ部５１は、高さ調整台３２の全周に設ける代りに、円周の一部（円弧状）に形成してもよい。
【００３７】
アクチュエータ５３は、圧縮空気によって駆動されるスライダ部材６０を有している。スライダ部材６０の下端部に前記第２のギヤ部５２が設けられている。スライダ部材６０は、水平方向に延びるガイド部材６１に沿って、図３に示す第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とにわたって、水平方向に往復移動することができるようになっている。スライダ部材６０の位置Ｐ１，Ｐ２に応じて、第１のギヤ部５１が、角度θの範囲で往復移動することになる。ガイド部材６１は、支持部材６２，６３によって、例えば上型ベース１０２に固定されている。
【００３８】
前記アクチュエータ５３によって、高さ調整台３２を前記軸線Ｚ（垂直軸）まわりに回動させることにより、その回転量すなわち雌ねじ部３１ａに対する雄ねじ部３２ａの螺進量に応じて、高さ調整台３２の高さ、すなわち上取付台３１に対する上据込み型３４の高さを微調整することができる。高さ調整台３２の高さに応じて、上据込み型３４の下降端Ｓ２（図４に示す）の位置が調整される。
【００３９】
本実施形態の鍛造設備１００（図２に示す）は、各ステージＳＴ１〜ＳＴ４にワークＷが供給されたか否かを検出するセンサ１２０，１２１と、制御手段として機能するコントローラ１２２を備えている。センサ１２０，１２１は、少なくとも第１ステージＳＴ１と第３ステージＳＴ３に設けられている。
【００４０】
コントローラ１２２は、センサ１２０，１２１が出力するワーク有無信号に基いて、前記高さ調整機構５０のアクチュエータ５３を制御するようになっている。すなわち、第１ステージＳＴ１にワークＷが供給され、第３ステージＳＴ３にワークＷが供給されていない状態においては、高さ調整機構５０のアクチュエータ５３を第１の位置Ｐ１（図３に示す）に駆動することによって、高さ調整台３２を第１の高さ（ハイポジション）に変位させる。
【００４１】
また、第１ステージＳＴ１にワークＷが供給され、第３ステージＳＴ３にもワークＷが供給されている状態においては、高さ調整機構５０のアクチュエータ５３を第２の位置Ｐ２（図３に示す）に駆動することによって、高さ調整台３２を、前記ハイポジションよりも低い（例えば０．５ｍｍ程度低い）第２の高さ（ローポジション）に変位させる。
【００４２】
次に、本実施形態の鍛造設備１００の動作について説明する。  
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、下据込み型１９の成形面２５のほぼ中央にワークＷを置く。ワークＷを置く位置は、型１９，３４の型中心Ｃ１から多少ずれていてもよい。成形面２５上にワークＷを乗せたのち、プレス機１０４によって上据込み型３４を下据込み型１９に向かって降下させる。
【００４３】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、上据込み型３４が降下することにより、ワークＷが軸線方向に押し潰されつつ、外径が広がる方向に変形してゆく。このときワークＷの外周は未だ可動式リング型２２の内周面４０に接していない。
【００４４】
上据込み型３４がさらに降下し、成形が進むと、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ワークＷがさらに偏平に押し潰され、外径が広がることにより、ワークＷの外周の一部Ｗ１が可動式リング型２２の内周面４０に当接する。このため可動式リング型２２が矢印Ｆ方向に押されて移動しつつ、成形が進む。すなわち、可動式リング型２２がワークＷの成形中心Ｃ２に向かって水平方向に移動する。
【００４５】
上据込み型３４がさらに降下すると、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、それまで可動式リング型２２に接していたワークＷの一部Ｗ１とは反対側の部分Ｗ２が、可動式リング型２２の内周面４０に当接することによって、可動式リング型２２の前記矢印Ｆ方向の移動が止まる。この状態で成形が進むため、可動式リング型２２の内側にワークＷが満たされてゆく。
【００４６】
上据込み型３４が下降端Ｓ２に至る途中で、上据込み型３４の下面が可動式リング型２２の上面に当接するため、ワークＷの余肉が上方にはみ出ることが阻止される。このためワークＷの上面形状は平坦となる。上据込み型３４の下面が可動式リング型２２に当接すると、クッション機構２３によって、可動式リング型２２の下方への変位が吸収される。
【００４７】
図９（Ａ）（Ｂ）に示すように上据込み型３４が下降端Ｓ２に至ると、ワークＷの外周全体が可動式リング型２２の内周面４０によって拘束された状態で成形が完了する。ワークＷの下面側では、ワークＷの余肉がギャップ部Ｇにおいて下方にはみ出すため、ワークＷの外周部に、下方に突出する凸部Ｗ３が形成される。
【００４８】
以上説明した一連では、型中心Ｃ１と成形中心Ｃ２とが、ΔＣだけずれた位置にて成形が完了する。しかし場合によっては、型中心Ｃ１と成形中心Ｃ２とがほぼ一致した状態で成形が完了することも有り得る。
【００４９】
成形後にノックアウトピン１７を上昇させることにより、成形後のワークＷを取出す。本実施形態の可動式リング型２２は、その内周面４０の上部側の内径が下部側の内径よりも大きいため、ワークＷを可動式リング型２２から容易に取出すことができる。
【００５０】
前記金型装置１０は、ワークＷが成形される途中で、ワークＷの塑性流動に応じて可動式リング型２２が自動的に成形中心Ｃ２に向かって移動するため、ワークＷと型１９，３４に与えるストレスが少ない。つまり、予め所定寸法に切断されているワークＷの形状不良（例えば斜め切れ）や加熱むら、型１９，３４の摩耗による成形抵抗の変動等の要因によるワークＷの不均一な変形が、可動式リング型２２の移動によって吸収され、偏荷重による過剰なストレスの発生を回避できる。
【００５１】
このため型トラブルの発生が減少し、型寿命が向上するという副次的効果もある。この鍛造用金型装置１０は、ワークＷが成形される途中で可動式リング型２２が成形中心Ｃ２に向かって自動的に移動するため、成形前のワークＷが下据込み型１９の型中心Ｃ１上に正確に置かれていなくても、問題無く成形を行なうことができる。このため、下据込み型１９上にワークＷを置く作業が容易である。
【００５２】
このように本実施形態の鍛造用金型装置１０によれば、可動式リング型２２を用いることにより、実質的に厚みと外径が均一な円板形のワーク（中間製品）Ｗを得ることができる。このため、下流側の工程（第２ステージＳＴ２や第３ステージＳＴ３）において欠肉等の形状不良が生じたり、ワークＷの外面の機械加工を行なう際に問題となる黒皮残り等の加工不良の発生を防止することができる。
【００５３】
鍛造設備１００の稼動開始直後のように、一個目のワークＷが第１ステージＳＴ１に供給され、第３ステージＳＴ３にワークＷが供給されていない状態では、高さ調整台３２は高さ調整機構５０によってハイポジション側に変位させられている。この状態で、第１ステージＳＴ１にて成形が行なわれる。
【００５４】
この場合、第１ステージＳＴ１においてのみワークＷが成形されるため、プレス荷重が過剰になる傾向となるが、高さ調整台３２がハイポジションに変位しているため、上据込み型３４が下がり過ぎることを回避でき、所定の厚さの製品を得ることができる。
【００５５】
第１ステージＳＴ１で成形されたワークＷは、下流側の第２ステージＳＴ２に送られ、図１０に示す金型装置１１２によって荒成形が行なわれる。この金型装置１１２は、第１の成形用凹部１３０を有する下型１３１と、第２の成形用凹部１３２を有する上型１３３と、ワークＷの外周を規制するリング型１３４などを有している。凹部１３０，１３２は、下型１３１と上型１３３の全周にわたって形成されている。第２の成形用凹部１３２は第１の成形用凹部１３０と対応した位置に形成されている。
【００５６】
第１の成形用凹部１３０にワークの凸部Ｗ３が収容され、プレス機１０４によって上型１３３を降下させたときに、下型１３１と上型１３３とリング型１３４とによってワークが成形される。
【００５７】
すなわち、プレス時に上型１３３が降下すると、第１の成形用凹部１３０において、ワークの肉の一部が前方押し出し側に流れることにより、凹部１３０に応じた形状に成形される。第２の成形用凹部１３２では、ワークの肉の一部が後方押し出し側に流れることにより、凹部１３２に応じた形状に成形される。こうして、図１１に示すような形状のワーク（製品）Ｗが得られる。
【００５８】
前記金型装置１１２に供給されるワーク（中間製品）Ｗは、塑性流動を生じにくい前方押し出し側に予め凸部Ｗ３が形成され、塑性流動を生じやすい後方押し出し側は、おおむね平坦な形状となっている。このため、図１０に示す金型装置１１２によって成形される際に、凹部１３０，１３２内において、ワークの肉の一部が前方押し出し側と後方押し出し側におおむね均等に流れることができ、図１１に示すような良好なファイバーフロー（ｆ）を形成することができる。
【００５９】
第２ステージＳＴ２で成形されたワーク（中間製品）Ｗは、第３ステージＳＴ３に送られるとともに、新たなワーク（材料）Ｗが第１ステージＳＴ１に搬入される。そして第３ステージＳＴ３では、仕上げ成形用の金型装置（下流側金型装置）１１５によって仕上げ成形が行なわれる。これと同時に、第１ステージＳＴ１では、金型装置１０によって前記の据込み成形が行なわれる。
【００６０】
このように、第１ステージＳＴ１にワークＷが供給され、第３ステージＳＴ３にもワークＷが供給されている状態においては、第１ステージＳＴ１と第３ステージＳＴ３の双方においてワークＷが同時に成形されるため、プレス荷重が分散する。
【００６１】
このため、予め高さ調整機構５０によって、高さ調整台３２を前記ハイポジションよりも例えば０．５ｍｍ程度低いローポジションに変位させておく。高さ調整台３２をローポジションに下げておくことにより、プレス時に上据込み型３４を所定の下降端Ｓ２（図４に示す）まで降下させることができ、所定の厚さの製品を得ることができる。
【００６２】
このように、この実施形態の鍛造設備１００によれば、下流側の第３ステージＳＴ３におけるワークＷの有無にかかわらず、第１ステージＳＴ１の金型装置１０において、一定の厚さのワークＷを成形することができる。
【００６３】
なお本発明を実施するに当たって、前記実施形態以外にも、下据込み型、上取付台、高さ調整台、高さ調整機構、上据込み型、可動式リング型等の具体的な構成や形状をはじめとして、本発明の構成要素を、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態の鍛造用金型装置の縦断面図。
【図２】図１に示された金型装置を有する鍛造設備の斜視図。
【図３】図１に示された金型装置の高さ調整機構を下方から見た底面図。
【図４】図１に示された金型装置の上型ユニットが降下した状態の縦断面図。
【図５】（Ａ）は上据込み型が下降する前の状態を模式的に示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図。
【図６】（Ａ）は上据込み型が下降する途中の状態を模式的に示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図。
【図７】（Ａ）は上据込み型がさらに下降した状態を模式的に示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図。
【図８】（Ａ）は上据込み型が下降端に達する直前の状態を模式的に示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図。
【図９】（Ａ）は上据込み型が下降端に達した状態を模式的に示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図。
【図１０】ワークをさらに成形するための金型装置の一部を示す断面図。
【図１１】図１０に示す金型装置によって成形された製品のファイバーフローを示す断面図。
【図１２】従来のフリー鍛造用金型装置の断面図。
【図１３】従来の型鍛造用金型装置の断面図。
【図１４】従来の中間鍛造用金型装置の断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…鍛造用金型装置
１９…下据込み型
２２…可動式リング型
２５…成形面
３１…上取付台
３２…高さ調整台
３４…上据込み型
３６…成形面
４０…内周面
５０…高さ調整機構
５１…第１のギヤ部
５２…第２のギヤ部
５３…アクチュエータ
１００…鍛造設備
Ｗ…ワーク
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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