JP2004167554A

JP2004167554A - 鍛造プレス装置

Info

Publication number: JP2004167554A
Application number: JP2002336708A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 寛之小林; Shinji Ayaki; 伸二綾木; Hideo Mine; 英生峯
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】鍛造物の加工材料として厚さにばらつきのあるものを使用しても、成形加工時に、高い位置精度で金型及びダイセットを保持することができる鍛造プレス装置を提供する。
【解決手段】下金型（第１金型）３を取付けた下ダイセット（第１ダイセット）１と、上金型（第２金型）４を取付けた上ダイセット（第２ダイセット）２と備え、プレス装置により上金型４及び下金型３との間で加工材料５を配置して鍛造プレスを行うことにより、加工材料から鍛造物を成形する鍛造プレス装置であって、下ダイセット１は開口したスライド穴１Ａを有する有底略筒状のもので構成するとともに、上ダイセット２は、スライド穴１Ａにスライド自在に嵌合する略柱状のものから構成し、プレス装置で上ダイセット２が下ダイセット１のスライド穴１Ａに押し込むことにより、上金型４及び下金型３との間で加工材料５を鍛造するように構成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工材料に精密鍛造プレスを行うことにより、鍛造物を精密に成形することができる鍛造プレス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造プレス装置としては、例えば図２に示すように、主に、下ダイセット１０１、上ダイセット１０２及び図示しないプレス装置で構成されているとともに、この下ダイセット１０１及び上ダイセット１０２には、それぞれ下金型１０３及び上金型１０４が図示外のクランパを介して着脱可能な状態で固定されているものが知られている。
【０００３】
また、通常、下ダイセット１０１は、図示しない鍛造用のプレス装置のベッドに固定されているとともに、この下ダイセット１０１にはガイドポスト１０５が固定されている。一方、上ダイセット１０２には、ガイドポスト１０５を貫通するガイドブッシュ１０６が固定されており、図示しない鍛造用のプレス装置のラムとともにガイドポスト１０５に沿って昇降するように構成されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
そして、このような鍛造プレス装置によれば、下金型１０３と上金型１０４との間に加熱した加工材料１０７を挟んで押圧し、金型に合わせた鍛造物を成形するように構成されている。
【０００４】
次に、従来の鍛造プレスによる部品の鍛造プレス加工方法について説明する。
▲１▼初めに、下金型１０３に鍛造しようとする加工材料１０７をセットしておく。
▲２▼次に、プレス装置のラムとともに上ダイセット１０２を、ガイドポスト１０５に沿って降下させる。
▲３▼そして、必要に応じて所要の温度に加熱した状態で、この加工材料１０７を上金型１０４と下金型１０３とによって挟んで押圧し、鍛造プレスを行う。
▲４▼この鍛造プレスにより、加工材料１０７を所望の形状に鍛造加工する。
【０００５】
なお、部品によっては、複数の鍛造加工を経てはじめて完成するものもあり、この場合には、各加工毎にクランパを操作し、その加工段階に応じた固有の金型を上下の各ダイセットに取付け直し、異なる金型を用いて鍛造加工を行うこともある。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−２３６３８号公報（第５頁、図３）
【特許文献２】
特開平７−３１４０５７号公報（第２頁右欄、図６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような鍛造プレス装置にあっては、例えば鍛造すべき加工材料１０７として、図２に示すような厚さにばらつきのあるものを使用すると、鍛造プレス加工の際、プレス装置によって上ダイセット１０２を下降させていき、上金型１０４と下金型１０３とで加工材料１０７を挟み込むと、上金型１０４が加工材料１０７の最も厚い部分を支点として、厚さの薄い脆弱な部分へ向けて傾こうとする力が発生する。
そして、これに伴い、上金型１０４を固定している上ダイセット１０２にも、同様に上金型１０４の傾き方向と同じ方向へ傾こうとする力が発生する。
【０００８】
ところで、上ダイセット１０２は、プレス加工時の位置或いは姿勢の精度を、ガイドブッシュ１０６を介してガイドポスト１０５により保っているが、上ダイセット１０２が傾斜するとガイドブッシュ１０６も傾き、最終的には、図３のように、ガイドポスト１０５が曲がってしまう恐れがある。その結果、上金型１０４と下金型１０３との双方について、所要の位置精度を確保できなくなるため、目的の形状に鍛造加工することができなくなる、といった不都合をもたらしている。
【０００９】
本発明は、上記した事情に鑑み、鍛造物の加工材料として厚さにばらつきのあるものを使用しても、成形加工時に、高い位置精度で金型及びダイセットを保持することができる鍛造プレス装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の鍛造プレス装置は、第１金型を取付けた第１ダイセットと、第２金型を取付けた第２ダイセットと備え、プレス装置により前記第１金型及び第２金型との間で加工材料を配置して鍛造プレスを行うことにより、前記加工材料から鍛造物を成形する鍛造プレス装置であって、
前記第１ダイセットは、開口したスライド穴を有する有底略筒状のもので構成されるとともに、前記第２ダイセットは、前記スライド穴にスライド自在に嵌合する略柱状のもので構成され、
前記プレス装置で前記第２ダイセットを前記第１ダイセットの前記スライド穴に押し込むことにより、前記第１金型及び第２金型との間で前記加工材料を鍛造するように構成したことを特徴としている。
【００１１】
これにより、鍛造物の加工材料として厚さにばらつきのあるものを使用しても、成形加工時に、高い位置精度で金型及びダイセットを保持することができる。
【００１２】
また、この発明の鍛造プレス装置は、前記スライド穴は、円筒状を有するとともに、
前記第２ダイセットは、前記円筒状の前記スライド穴にスライド自在に嵌合する円柱状を有することを特徴としている。
【００１３】
これにより、第２ダイセットを外挿する第１ダイセットには、半径方向の全周に亙り強度的に脆弱な部分が発生し難いので、常時安定した状態で第２ダイセットをガイドすることができ、高品質の鍛造プレスを行うことができる。
【００１４】
また、この発明の鍛造プレス装置は、前記第１ダイセットとこれに嵌合する前記第２ダイセットとの嵌合長さは、前記第１ダイセットの外径寸法よりも大きいことを特徴としている。
【００１５】
これにより、第２ダイセットのスライド（軸）方向について十分な強度が確保できるので、スライド方向についても、常時安定した状態で第２ダイセットをガイドすることができ、高品質の鍛造プレスを行うことができる。
【００１６】
また、この発明の鍛造プレス装置は、前記第１ダイセットは、少なくとも、前記第２ダイセットよりも高剛性を有することを特徴としている。
【００１７】
これにより、第１ダイセットは、半径方向及びスライド（軸）方向について十分な強度が得られるので、さらに一層安定した状態で第２ダイセットをガイドすることができ、高品質の鍛造プレスを行うことができる。
【００１８】
また、この発明の鍛造プレス装置は、前記加工材料は、前記鍛造プレスを行うべき被加工面若しくは前記被加工面とは反対面に段差或いは凹凸を有することを特徴としている。
【００１９】
これにより、第１ダイセットが第２ダイセットを安定した状態でガイドすることができるので、加工材料に厚さにムラを生じているものを用いる場合であっても、厚さの薄い方向に第２ダイセットが傾斜したり、折れ曲がったりするのを確実に防止できる。その結果、被加工面若しくは被加工面とは反対面に段差或いは凹凸を有する加工材料であっても、高品質の鍛造プレスを行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る鍛造プレス装置を示すものであり、この鍛造プレス装置は、大略構成として、下ダイセット（第１ダイセットを構成する）１及び上ダイセット（第２ダイセットを構成する）２と、下金型（第１金型を構成する）３及び上金型（第２金型を構成する）４と、図示外の鍛造用のプレス装置とを備えている。
【００２１】
下ダイセット１は、従来のものと同様に、前述した図示外のプレス装置のベッドに固定されており、図示外のクランパにより適宜の下金型３を着脱自在に取付けているが、従来の下ダイセットとは異なり、本発明の下ダイセット１にはガイドポストが突設されておらず、自分自身がこのガイドポストとしての機能を備えている。
即ち、この下ダイセット１は、中央部に上面から開口したスライド穴１Ａを有する有底略筒状のもので構成されており、特に本実施の形態では、スライド穴１Ａが円筒状に形成され、このスライド穴１Ａ自身が上ダイセット２のスライド動作をガイドするように構成されている。
【００２２】
上ダイセット２は、従来のものと同様に、前述した図示外のプレス装置のラムに固定されており、油圧シリンダの油圧力（或はメカニカルな適宜の加圧手段などでもよい）により下ダイセット１に向けて昇降しながらスライド穴１Ａにスライド自在に入り込んで嵌合するようになっている。
この上ダイセット２は、下ダイセット１の略円筒状のスライド穴１Ａに対応して略円柱状に形成されているが、特に、本実施の形態では、特にスライド方向に沿ってより精度の高い昇降動作を確保するために、下ダイセット１と上ダイセット２との嵌合部分の長さ（Ｌ）は、少なくとも上ダイセット２の外径寸法（Ｄ）よりも長くなるように、つまり次式
Ｌ＞Ｄ
を満たすように構成されている。
【００２３】
また、本実施の形態の下ダイセット１は、従来のものと同様に、図示外のクランパにより適宜の下金型３を着脱自在に取付けているが、従来の上ダイセット２とは異なり、ガイドポストを嵌挿させるガイドブッシュを必要としない構成となっているため、簡易な構造に形成されている。
即ち、この下ダイセット１は、従来は下ダイセットに付設していたガイドポストとしても機能するようになっており、スライド穴１Ａの全周に亙る内面部分がガイドポストとして機能するので、従来のガイドポストに比べて強度が格段に高まり、ガイドポストが折曲するといったトラブルの発生が防止できるようになっている。
なお、この下ダイセット１は、少なくとも、上ダイセット２と同一若しくはこれよりも高い剛性を有する適宜の超硬材料、セラミック、或は焼き入れなどによって形成されている。
【００２４】
下金型３及び上金型４は、それぞれ、図示外のクランパを介して着脱可能な状態で固定されており、必要に応じて上下のダイセット２、１から適宜交換可能になっている。また、これら上下の金型４、３は、例えば、ピンを用いて位置決めしたり、溝に嵌めこんで位置決めするなど、従来のものと同様に、公知の各種手段によって正確な位置決めが行えるようになっている。
【００２５】
なお、この下金型３及び上金型４は、鍛造物（加工材料５に鍛造プレス加工を行って成形させた完成品）の形状などに応じて、例えば鍛造物の形状が単純な形状などであれば、上下１組のものを用いて付け替えずに形成してもよいが、鍛造物の形状が複雑な形状などであれば、複数の異なる組のものを用いて、従来と同様に、クランパを操作し、上下のダイセット２、１から上下の金型４、３を着脱して異なる別の上下の金型と適宜交換しながら、最終的に所望の形状の鍛造物を形成できるように構成してもよい。
【００２６】
加工材料５としては、軟質の金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）ばかりでなく比較的硬質の金属、例えば鉄や銅などであっても精密鍛造が可能となっており、本実施の形態では、鍛造物としてＦＤＤやＤＶＤなどに用いる流体軸受け等を形成するようになっている。
例えば、本実施形態では、鍛造物を形成するために用いる加工材料５としては、鍛造プレス加工する前の材料の段階から被加工面（鍛造プレスを行うべき面）がフラットな形状を呈しておらず、段差５１や傾斜面を有しているものを用いているが、加工前はフラットな面形状を有するものに対して鍛造プレスを行うことで、プレス後（加工後の鍛造物）に段差や傾斜面を呈するようになるものであってもよい。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る鍛造プレス装置による鍛造プレス方法について説明する。
▲１▼初めに、下金型３に鍛造しようとする加工材料５をセットするとともに、所望の下金型３及び上金型４をそれぞれ下ダイセット１及び上ダイセット２に取付ける。なお、このとき用いる加工材料５には、鍛造プレスを行うべき被加工面である上面５Ａ（若しくは被加工面とは反対面である下面５Ｂでもよい）にある程度大きな段差５１（或いは凹凸でもよい）を有するものが用いられている。
【００２８】
▲２▼次に、下ダイセット１のスライド穴１Ａに内挿された上ダイセット２を、プレス装置のラムによってスライド穴１Ａの奥部（底部）に向けて降下させていく。これにより、上ダイセット２は、外周面２Ａが下ダイセット１のスライド穴１Ａの内周面にガイドされながら、滑らかに降下していくことができる。
【００２９】
▲３▼そして、必要に応じて所要の温度に加熱した状態で、この加工材料５を上金型４と下金型３とによって挟んで押圧し、鍛造プレスを行う。
【００３０】
▲４▼この鍛造プレスにより、加工材料５を所望の形状に鍛造プレス加工して、精密な鍛造物を成形することができる。また、この鍛造プレスの際に、加工材料５は段差５１部分を境界として厚さが異なるが、上ダイセット２は、外周面２Ａが下ダイセット１のスライド穴１Ａの内周面に堅固に拘束された状態にある。従って、中心軸Ｏから振れることがないので、従来のガイドポストの折れ曲がり現象が発生した場合のように、上ダイセット２が傾いて加工材料５がいびつに加工されたりするなどの加工不良を起こすことが防止されている。
【００３１】
従って、本実施の形態によれば、加工材料５の加工面に初めから段差や傾斜があるために厚さにある程度大きなムラがある場合であっても、下ダイセット１の半径方向全周に亙って上ダイセット２を取り囲むような状態で設けてある外周縁側の部分が上ダイセット２を側方に変移するのを高剛性力で抑止しているので、加工材料５の厚さムラに起因して上ダイセット２が傾いたり折れ曲がるといったトラブルが発生するのを、全方向から確実に阻止できる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、構造が非常にシンプルであるので、鍛造プレス装置自体の製造が容易であるとともに鍛造プレス装置自体の製造コストを削減することができ、かつ、鍛造加工する部品の製造コストの削減にもつながり、しかも故障などの発生も少なくなるとともに保守管理も容易となるので、便宜である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明では、第１金型を取付けた第１ダイセットと、第２金型を取付けた第２ダイセットと備え、プレス装置により第１金型及び第２金型との間で加工材料を配置して鍛造プレスを行うことにより、加工材料から鍛造物を形成する鍛造プレス装置であって、第１ダイセットは、開口したスライド穴を有する有底略筒状のもので構成されるとともに、第２ダイセットは、スライド穴にスライド自在に嵌合する略柱状のもので構成され、プレス装置で第２ダイセットを第１ダイセットのスライド穴に押し込むことにより、第１金型及び第２金型との間で加工材料を鍛造するように構成している。
【００３４】
従って、鍛造物の加工材料として厚さにばらつきのあるものを使用しても、成形加工時に、高い位置精度で金型及びダイセットを保持することができる鍛造プレス装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鍛造プレス装置を示すものであり、（Ａ）は概略縦断面図、（Ｂ）は概略横断面図である。
【図２】従来の鍛造プレス装置を示す概略断面図である。
【図３】図２に示す従来の鍛造プレス装置によって発生するガイドポストの折れ曲がり現象などの欠点を示す説明図である。
【符号の説明】
１下ダイセット（第１ダイセット）
１Ａスライド穴
２上ダイセット（第２ダイセット）
３下金型（第１金型）
４上金型（第２金型）
５加工材料
５Ａ上面（加工面）
５Ｂ下面
５１段差
Ｏ中心軸

Claims

第１金型を取付けた第１ダイセットと、第２金型を取付けた第２ダイセットと備え、プレス装置により前記第１金型及び第２金型との間で加工材料を配置して鍛造プレスを行うことにより、前記加工材料から鍛造物を成形する鍛造プレス装置であって、
前記第１ダイセットは、開口したスライド穴を有する有底略筒状のもので構成されるとともに、前記第２ダイセットは、前記スライド穴にスライド自在に嵌合する略柱状のもので構成され、
前記プレス装置で前記第２ダイセットを前記第１ダイセットの前記スライド穴に押し込むことにより、前記第１金型及び第２金型との間で前記加工材料を鍛造するように構成した
ことを特徴とする鍛造プレス装置。
前記スライド穴は、円筒状を有するとともに、
前記第２ダイセットは、前記円筒状の前記スライド穴にスライド自在に嵌合する円柱状を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の鍛造プレス装置。
前記第１ダイセットとこれに嵌合する前記第２ダイセットとの嵌合長さは、前記第１ダイセットの外径寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の鍛造プレス装置。
前記第１ダイセットは、少なくとも、前記第２ダイセットよりも高剛性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鍛造プレス装置。
前記加工材料は、前記鍛造プレスを行うべき被加工面若しくは前記被加工面とは反対面に段差或いは凹凸を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鍛造プレス装置。