(57)【要約】【課題】転造装置において、一対のダイスと被加工部材との芯間距離の調整を必要とせず、高精度の転造加工を可能にする。【解決手段】被加工部材２を一対のダイス３，３に挟んで転造加工を行う。一対のダイス３，３を被加工部材２に押圧する油圧シリンダ７，７の油室７Ａ，７Ａ間を連通管路８によって互いに連通する。ポンプ９により、連通管路８に作動油を供給し、定圧弁１０により、転造加工中の連通管路８の圧力を一定に保持する。これにより、油圧シリンダ７，７の圧力が一定に保持され、互いに等しくなるので、一対のダイス３，３による転造力を常に一定で均等に保持することができ、転造加工精度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のダイス間にセットされた被加工部材に一対の前記ダイスを押圧して転造加工を行う転造装置において、
一対の前記ダイスを油圧によって前記被加工部材に押圧する一対の油圧手段と、一対の前記油圧手段を互いに連通する連通管路と、前記連通管路に作動油を供給し、その圧力を所定の圧力に保持する圧力保持手段とを備えていることを特徴とする転造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度の転造加工を行う転造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転造装置は、例えば、一対の転造ダイスの間に被加工部材を挟み込んで、被加工部材を押圧しながら一方又は両方の転造ダイスを移動させ、被加工部材を転動させることで、被加工部材を塑性変形させて、ダイスの形状を被加工部材に転写することにより、ネジ、ギヤ、スプライン、セレーション等を形成する転造加工を行う。
【０００３】
従来、転造装置として、例えば、特許文献１には、固定ダイスと移動ダイスとの対向面間に被加工物を挟持した後に、電動機を正逆回転駆動させてボールスクリューシャフト及びボールスクリューナットを介して移動ダイスを数回往復運動させることにより、被加工物を固定ダイスと移動ダイスとの間で繰返し往復転動させて、圧造ねじ切りする平ダイス転造盤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１４６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された平ダイス転造盤のような従来の転造装置では次のような問題がある。転造加工の加工精度を高めるためには、被加工物と固定ダイス及び移動ダイスとの芯間距離、すなわち、被加工物の中心と固定ダイス及び移動ダイスとの距離を正確に調整する必要がある。そこで、従来の転造装置では、芯間距離を直接又は間接的に測定し、固定ダイス及び移動ダイスのそれぞれの高さをくさび状のプレート、シム等を用いて調整している。しかしながら、芯間距離を正確に測定して、固定ダイス及び移動ダイスの高さを正確に調整するためには、作業者の熟練が必要であり、時間がかかり、加工コストも高くなる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、一対のダイスと被加工部材との芯間距離の調整を必要とせず、高精度の転造を可能にする転造装置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】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、一対のダイス間にセットされた被加工部材に一対の前記ダイスを押圧して転造加工を行う転造装置において、
一対の前記ダイスを油圧によって前記被加工部材に押圧する一対の油圧手段と、一対の前記油圧手段を互いに連通する連通管路と、前記連通管路に作動油を供給し、その圧力を所定圧力に保持する圧力保持手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一対のダイスと被加工部材との芯間距離の調整を必要とせず、高精度の転造を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る転造装置の概略図である。
【図２】図１の転造装置において、定圧弁の設定圧力範囲を定めるためのグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１及び２に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る転造装置の概略図を図１に示し、その定圧弁の設定圧力範囲を定めるためのグラフ図を図２に示す。図１に示すように、本実施形態に係る転造装置１は、一対のダイス３，３の間に被加工部材２を挟み込んで転動させ転造加工を行うものである。転造装置１は、被加工部材２を挟む一対のダイス３，３と、一対のダイス３，３をそれぞれ保持する一対の刃物台４，４と、一対の刃物台４，４を案内して一対のダイス３，３の送り方向に平行移動させるスライド５，５と、一対の刃物台４，４に設けられて、一対のダイス３，３を被加工部材２に対して進退動可能に支持するダイススライド６，６と、一対のダイス３，３を被加工部材２に押圧する一対の油圧シリンダ７，７（油圧手段）と、一対の油圧シリンダ７，７の油室７Ａ，７Ａを互いに連通する連通管路８と、一対の油圧シリンダ７，７に連通管路８を介して作動油を供給するポンプ９（圧力保持手段）と、連通管路８の油圧を調整する定圧弁１０（圧力保持手段）と、作動油を貯留するリザーブ１１とを備えている。
【００１１】
被加工部材２は、断面が略円形の丸棒状であり、転造装置１の支持部（図示せず）によって回転可能に支持され、一対のダイス３，３の間に配置される。
【００１２】
ダイス３は、刃物台４の凹部１２内に配置され、ダイススライド６に案内されて、被加工部材２に対して進退動可能に支持されている。更に、ダイス３は、被加工部材２に対向する表面に転造歯３Ａが形成されている。
【００１３】
一対の刃物台４，４は、スライド５，５によって一対のダイス３，３を送り方向に沿って平行移動可能に案内されており、図１に矢印で示すように互いに反対方向に移動、又は、往復動して、一対のダイス３，３間で被加工部材２を転動させる。
【００１４】
油圧シリンダ７は、刃物台４の凹部１２内の底部とダイス３との間に設けられ、油室７Ａに作動油を供給することによって、ダイス３を被加工部材２に押圧することができる。一対の油圧シリンダ７，７の受圧面積は互いに等しくなっている。一対の油圧シリンダ７，７の油室７Ａ，７Ａは、連通管路８によって互いに連通されており、油室７Ａ，７Ａに作用する圧力が常に互いに等しくなるようになっている。連通管路８には、定圧弁１０が設けられ、また、連通管路８は、管路１３によってポンプ９及びリザーブ１１に接続されている。
【００１５】
ポンプ９は、管路１３によって、定圧弁１０を介して連通管路８に接続され、リザーブ１１から連通管路８及び油圧シリンダ７に作動油を供給する。
【００１６】
定圧弁１０は、連通管路８に設けられ、通常は閉弁して連通管路８内の圧力を保持し、連通管路８内の油圧が設定圧力に達したとき、開弁して作動油をリザーブ１１に逃がすものである。定圧弁１０は、設定圧力が調整可能となっている。
【００１７】
以上のように構成した本実施形態の動作について次に説明する。
まず、転造加工する前に、一対のダイス３，３が被加工部材２に接解しない位置に一対の刃物台４，４を移動させ、被加工部材２に応じて、ポンプ９から連通管路８及び一対の油圧シリンダ７，７に適当量の作動油を供給して、一対のダイス４，４を被加工部材２側に前進させておく。
【００１８】
次に、被加工部材２を一対のダイス３，３の間にセットする。このとき、一対のダイス３，３の芯間距離ＯＬ，ＯＲは等しくなくてもよい。そして、一対の刃物台４，４を互いに反対方向に移動させ、一対のダイス３，３を転造方向に送って転造を開始する。
【００１９】
一対のダイス３，３の芯間距離ＯＬ，ＯＲが等しくない場合、一方のダイス３が先に被加工部材２に当接する。そして、当接した一方のダイス３が後退し、その油圧シリンダ７が押圧されて、作動油が連通管路８を通って他方のダイス３の油圧シリンダ７に送られ、他方のダイス３を前進させる。このとき、連通管路８によって互いに連通された一対の油圧シリンダ７，７の圧力は等しく、一対の油圧シリンダ７，７の受圧面積は互いに等しいので、一対のダイス３，３は、同じ力で被加工部材２に押圧され、芯間距離ＯＬ，ＯＲが自動的に等しく調整される。これにより、一対のダイス３，３の両方が被加工部材２に当接するまで転造歯３Ａの被加工部材２への食い付きは起こらない。
【００２０】
ここで、左右の油圧シリンダ７，７の転造圧ＰＬ，ＰＲ（転造時の圧力）は、次式で表すことができる（添字Ｌ及びＲは、それぞれ左側及び右側の部材を示す。以下、同じ。）。
ＰＬ＝ＰＬＯ＋ｄＰＬ＝ＦＬ／Ａ…（１）
ＰＲ＝ＰＲＯ＋ｄＰＲ＝ＦＲ／Ａ…（２）
但し、ＰＬＯ，ＰＲＯは、左右の油圧シリンダ７の初期圧力、ｄＰＬ，ｄＰＲは、芯間距離ＯＬ，ＯＲの変位による左右の油圧シリンダ７，７の圧力変化、ＦＬ，ＦＲは、転造時に左右のダイス３，３に作用する転造力（転造加工反力）、Ａは、油圧シリンダ７，７の受圧面積である。
左右の油圧シリンダ７，７は、連通管路８により互いに接続されているので、左右の転造圧は、ＰＬ＝ＰＲとなる。したがって、
ＦＬ＝ＦＲ…（３）
となり、左右の転造力ＦＬ，ＦＲが常に等しくなる。
【００２１】
その後、両方のダイス３，３が被加工部材２に当接し、被加工部材２に押圧されて、ダイス３の転造歯３Ａの被加工部材２への食い付きが起きる。このとき、一対のダイス３，３の芯間距離ＯＬ，ＯＲは、略等しく調整されている（図１参照）。
【００２２】
そして、一対のダイス３，３の転造歯３Ａ，３Ａが被加工部材２に食い込むことにより、一対の油圧シリンダ７，７及び連通管路８の圧力が上昇し、この圧力が定圧弁１０の設定圧を超えると定圧弁１０が開き、作動油をリザーブ１１に逃がす。これにより、転造加工時の一対の油圧シリンダ７，７の圧力が一定に調整され、一対のダイス３，３による転造力が一定に調整される。
【００２３】
この状態で、スライド５，５により一対の刃物台４，４と共に一対のダイス３，３を移動させ、一対のダイス３，３間で被加工部材２を転動させながら、ダイス３の転造歯３Ａの形状を被加工部材２に転写する。
【００２４】
そして、一対のダイス３，３による被加工部材２の転造加工が終了し、一対のダイス３，３が被加工部材２から離れた後、ポンプ９を作動させ、一対の油圧シリンダ７，７に作動油を供給して、定圧弁１０の開弁による連通管路８内の作動油の逃しにより後退した一対のダイス３，３を初期位置まで前進させ、転造加工サイクルを完了する。
【００２５】
このようにして、芯間距離ＯＬ，ＯＲを測定及び調整することなく、一対のダイス３，３による転造力を一定に調整することができ、転造加工精度を高めることができる。
転造装置１において、一例として、平歯車を転造加工した場合の定圧弁１０の設定圧力Ｐと転造品である平歯車の加工寸法ＯＰＤ（オーバーピン径）との関係を図２に示す。図２に示されるように、定圧弁１０の設定圧力Ｐと加工寸法ＯＰＤとの間には、一定の範囲（図２の太線枠参照）において相関関係（設定圧力Ｐと加工寸法ＯＰＤとが略比例する）があるので、定圧弁１０の設定圧力を適当な範囲で調整することにより、所望の加工寸法ＯＰＤ（加工狙い値）を得ることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…転造装置、２…被加工部材、３…ダイス、７…油圧シリンダ（油圧手段）、８…連通管路、９…ポンプ（油圧保持手段）、１０…定圧弁（油圧保持手段）
【図１】
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【図２】
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