JP2006026722A

JP2006026722A - Die forging method and forging die

Info

Publication number: JP2006026722A
Application number: JP2004213243A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Nogami; 芳和野上; Naohito Ono; 尚仁大野; Masatoshi Kimura; 雅俊木村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: JP4143857B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly and easily perform the shifting of a work between processes, in a die forging method performing two forging processes of a preform and a finish by shifting the work in the die. SOLUTION: In a hot-forging die 9, a recessed part 10 is formed between an impression 3A of a lower die 3 for preform-forging and an impression 5A of a lower die 5 for finish-forging, and a recessed part 11 is formed in the side part at the outside of the impression 5A. The die preform-forged work W1 is rolling-shifted and turned over from the lower die 3 and set to the lower die 5 for finish-forging. Thereafter, the die finish-forged work W2 is taken out by rolling-shifting and turning over from the lower die 5 to the outside. In this way, since burrs 8, 12 projected from reverse side are not interfered with the upper dies 2, 4 and a bolster 6 by inserting the burrs 8, 12 projected from the preform- and the finish-forged works W1, W2 into the recessed parts 10, 11, the preform- and finish-forged works W1, W2 can smoothly and easily be rolling-shifted and turned over, and a cycle time can be shortened. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金型内でワークを移動させて荒地、仕上等の複数の鍛造工程を行う鍛造方法及び鍛造型に関するものである。 The present invention relates to a forging method and a forging die that perform a plurality of forging processes such as rough ground and finishing by moving a workpiece in a mold.

一般的に、自動車等のエンジンのクランクシャフトは、熱間鍛造によって所定形状に成形された後、バリ抜き、鍛造調質、機械加工及び熱処理が施されて完成される。複雑な形状を有する多気筒エンジン用のクランクシャフトの熱間鍛造においては、切断、加熱されたビレットは、荒地鍛造及び仕上鍛造の２つの鍛造工程を経て、所定形状に成形される。多気筒エンジン用のクランクシャフトの従来の熱間鍛造型の一例について、図２を参照して説明する。 In general, a crankshaft of an engine such as an automobile is formed by hot forging and then subjected to deburring, forging tempering, machining and heat treatment. In the hot forging of a crankshaft for a multi-cylinder engine having a complicated shape, the billet that has been cut and heated is formed into a predetermined shape through two forging processes, a rough ground forging and a finish forging. An example of a conventional hot forging die of a crankshaft for a multi-cylinder engine will be described with reference to FIG.

図２に示すように、熱間鍛造型１の金型は、荒地鍛造用のインプレッション２Ａ、３Ａを有する上型２及び下型３と、仕上鍛造用のインプレッション４Ａ、５Ａを有する上型４及び下型５とからなり、荒地鍛造用の上下型２、３と仕上鍛造用の上下型４、５と互いに隣接して配置されて、プレス機械のボルスター６、７に装着されている。インプレッション２Ａ、４Ａの周囲には、鍛造材料の余肉を逃がすためのフラッシュランド及びガッターが形成されている。 As shown in FIG. 2, the mold of the hot forging die 1 includes an upper die 2 and a lower die 3 having impressions 2A and 3A for rough forging, an upper die 4 having impressions 4A and 5A for finish forging, and The upper die 2 and 3 for wasteland forging and the upper and lower die 4 and 5 for finish forging are arranged adjacent to each other and mounted on bolsters 6 and 7 of a press machine. Around the impressions 2A and 4A, flash lands and gutters are formed for releasing the excess forging material.

そして、切断、加熱されたビレットを荒地鍛造用の下型３にセットし、型打して荒地鍛造品Ｗ１（ワーク）を成形した後、更に、荒地鍛造品Ｗ１を移動して仕上鍛造用の下型５にセットし、型打して仕上鍛造を行う。このようにして、荒地鍛造及び仕上鍛造の２工程を順次実行することによって、所定形状の鍛造品を得る。 Then, the cut and heated billet is set in the lower die 3 for wasteland forging and stamped to form the wasteland forged product W1 (work), and then the wasteland forged product W1 is moved for finishing forging. Set on the lower die 5 and finish forging by stamping. In this way, a forged product having a predetermined shape is obtained by sequentially executing the two steps of wasteland forging and finish forging.

このとき、荒地鍛造用の下型３から仕上鍛造用の下型５への荒地鍛造品Ｗ１の移動は、作業者の手作業によって行われるが、荒地鍛造品Ｗ１は、重量が大きいため、相当の労力を要する。そこで、図２に示すように、仕上鍛造用の上型４と下型５のインプレッション４Ａ、５Ａを反転させて配置し、荒地鍛造品Ｗ１を下型３から下型３、５上で転動、反転させて、仕上鍛造用の下型５にセットすることにより、移動のための労力を大幅に軽減するとともに、サイクルタイムを短縮することができる。 At this time, the movement of the rough forged product W1 from the lower die 3 for wasteland forging to the lower die 5 for finish forging is performed manually by the operator. Requires labor. Therefore, as shown in FIG. 2, the impressions 4 A and 5 A of the upper die 4 and the lower die 5 for finish forging are arranged in an inverted manner, and the waste ground forged product W 1 rolls from the lower die 3 to the lower die 3 and 5. By reversing and setting in the lower die 5 for finish forging, the labor for movement can be greatly reduced and the cycle time can be shortened.

しかしながら、上記従来の熱間鍛造型１では、次のような問題がある。荒地鍛造品Ｗ１の周囲には、鍛造によってバリ８が突出するため、プレス機械のストロークＳの不足によって、バリ８が上型２、４及び下型３，５と干渉して、荒地鍛造品Ｗ１を反転させることができない場合がある。この場合、プレス機械のストロークＳを増大させることによって、荒地鍛造品Ｗ１の反転が可能となるが、設備改修のため多大なコストがかかる。また、反転ピッチ（反転による荒地鍛造品Ｗ１の移動距離）が増大することにより、工程間ピッチ（荒地鍛造用のインプレッション２Ａ、３Ａと仕上鍛造用のインプレッション４Ａ、５Ａとの間の距離）が大きくなるため、装置全体が大型化するという問題を生じる。
なお、特許文献１には、プレス機械において、工程間でワークを移動する際、ワークとツールとの干渉を防止する技術が開示されている。
実公平３−２１７７５号公報 However, the conventional hot forging die 1 has the following problems. Since the burr 8 protrudes around the rough forged product W1 by forging, the burr 8 interferes with the upper dies 2, 4 and the lower dies 3, 5 due to a shortage of the stroke S of the press machine. May not be reversed. In this case, by increasing the stroke S of the press machine, it is possible to reverse the wasteland forged product W1, but it costs a lot of money for equipment repair. Further, the pitch between the processes (distance between the impressions 2A and 3A for wasteland forging and the impressions 4A and 5A for finish forging) is increased by increasing the reversal pitch (movement distance of the wasteland forging product W1 by reversal). Therefore, there arises a problem that the entire apparatus is enlarged.
Patent Document 1 discloses a technique for preventing interference between a workpiece and a tool when the workpiece is moved between processes in a press machine.
Japanese Utility Model Publication No. 3-21775

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、工程間のワークの移動を容易に行うことができる型鍛造方法及び鍛造型を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said point, and it aims at providing the die forging method and forging die which can perform the movement of the workpiece | work between processes easily.

上記の課題を解決するために、本発明は、金型内に複数のインプレッションを形成し、該複数のインプレッション間でワークを移動して、順次、複数の鍛造工程を行う型鍛造方法及び鍛造型において、前記金型の表面の前記インプレッションの側部に凹部を形成し、鍛造後のワークを前記凹部内に挿入しながら転動、反転して次工程へ移動することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a die forging method and a forging die in which a plurality of impressions are formed in a mold, a workpiece is moved between the plurality of impressions, and a plurality of forging steps are sequentially performed. In this embodiment, a concave portion is formed on the side portion of the impression on the surface of the mold, and the forged workpiece is rolled and inverted while being inserted into the concave portion and moved to the next step.

本発明に係る型鍛造方法及び鍛造型によれば、工程間でワークを移動する際、ワークの突出部を凹部内に挿入することにより、ワークを金型に干渉することなく、転動、反転して次工程に移動することができる。その結果、ワークの工程間の移動が容易になり、サイクルタイムを短縮することができる。また、金型のストロークが小さくてすむ。 According to the die forging method and the forging die according to the present invention, when the workpiece is moved between processes, the workpiece is inserted into the concave portion, thereby rolling and reversing without interfering with the die. Then, it can move to the next process. As a result, the movement of the workpiece between processes becomes easy, and the cycle time can be shortened. Also, the mold stroke can be small.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図２に示す従来例に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part with respect to the prior art example shown in FIG. 2, and only a different part is demonstrated in detail.

図１に示すように、本実施形態に係る熱間鍛造型９（鍛造型）では、仕上鍛造用の上型４と下型５のインプレッション４Ａ、５Ａは、荒地鍛造用の上型２及び下型３のインプレッション２Ａ、３Ａに対して、反転した位置に配置されている。下型３、５の金型表面上において、インプレッション３Ａのインプレッション５Ａ側の側部、すなわち、インプレッション３Ａとインプレッション５との間には、凹部１０が形成されている。凹部１０は、型打された荒地鍛造品Ｗ１（ワーク）を下型３から仕上鍛造用の下型５へ向って転動、反転させたとき、荒地鍛造品Ｗ１から突出するバリ８が挿入され、これにより、反対側から突出するバリ８が上型２、４と干渉することがなく、また、転動、反転された荒地鍛造品Ｗ１が仕上鍛造用の下型５にセットされるように、反転ピッチが型ピッチＰと一致すべく、その形状及び寸法が設定されている。本実施形態では、凹部１０は、断面形状が台形とされて両側部に傾斜面が形成されており、また、反転中の荒地鍛造品Ｗ１のバリ８の先端部が凹部１０の底部に当接するようになっている。 As shown in FIG. 1, in the hot forging die 9 (forging die) according to the present embodiment, the upper die 4 for finishing forging and the impressions 4A and 5A of the lower die 5 are the upper die 2 for lowerland forging and the lower die. It is arranged at an inverted position with respect to the impressions 2A and 3A of the mold 3. On the mold surfaces of the lower dies 3 and 5, a recess 10 is formed between the side of the impression 3 A on the impression 5 A side, that is, between the impression 3 A and the impression 5. The recess 10 is inserted with a burr 8 protruding from the waste forging W1 when the stamped waste forging W1 (work) is rolled and inverted from the lower die 3 to the lower die 5 for finish forging. Thus, the burr 8 protruding from the opposite side does not interfere with the upper molds 2 and 4, and the rolled and inverted waste ground forged product W 1 is set in the lower mold 5 for finish forging. The shape and dimensions are set so that the reversal pitch matches the mold pitch P. In the present embodiment, the recess 10 has a trapezoidal cross-sectional shape and is formed with inclined surfaces on both sides, and the tip of the burr 8 of the reversed forged forged product W1 contacts the bottom of the recess 10. It is like that.

仕上鍛造用の下型５及びボルスター７の表面には、インプレッション５Ａの外側の側部に凹部１１が形成されている。凹部１１は、上記凹部１０と同様、型打された仕上鍛造品Ｗ２（ワーク）をインプレッション５Ａから外側へ転動、反転させたとき、仕上鍛造品Ｗ２から突出するバリ１１が凹部１１に挿入されることにより、反対側に突出するバリ１２が上型４及びボルスター６に干渉しないように、その形状及び寸法が設定されており、また、断面形状が台形となっている。 On the surfaces of the lower die 5 and the bolster 7 for finish forging, a recess 11 is formed on the outer side of the impression 5A. As in the case of the concave portion 10, when the finished forged product W 2 (work) is rolled and inverted from the impression 5 A to the outside, the burrs 11 protruding from the finished forged product W 2 are inserted into the concave portion 11. Thus, the shape and dimensions are set so that the burr 12 protruding to the opposite side does not interfere with the upper mold 4 and the bolster 6, and the cross-sectional shape is trapezoidal.

以上のように構成した本実施形態の作用について、次に説明する。
切断、加熱されたビレットを荒地鍛造用の下型３にセットし、型打して荒地鍛造を行う。型打された荒地鍛造品Ｗ１を転動、反転して、仕上鍛造用の下型５にセットする。このとき、反転中の荒地鍛造品Ｗ１から突出するバリ８が凹部１０に挿入されることにより、反対側から突出するバリ８が上型２、４と干渉することなく、荒地鍛造品Ｗ１を円滑に転動、反転させることができる。荒地鍛造品Ｗ１の反転ピッチと型ピッチＰとが一致しており、また、反転中に凹部１０に挿入されたバリ８は、凹部１０の両側部の傾斜面に案内され、凹部１０の底部に当接して安定的に支持されるので、反転された荒地鍛造品Ｗ１を仕上鍛造用の下型５に容易にセットすることができる。 Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The billet that has been cut and heated is set on the lower die 3 for wasteland forging and stamped for wasteland forging. The stamped waste ground forging product W1 is rolled and inverted, and set in the lower die 5 for finish forging. At this time, the burr 8 protruding from the reversed wasteland forged product W1 is inserted into the recess 10 so that the burr 8 protruding from the opposite side does not interfere with the upper molds 2 and 4, and the wasteland forged product W1 is smoothly smoothed. Can be rolled and reversed. The reversal pitch and die pitch P of the waste ground forging product W1 coincide with each other, and the burr 8 inserted into the recess 10 during the reversal is guided by the inclined surfaces on both sides of the recess 10 and Since it abuts and is stably supported, the inverted waste ground forged product W1 can be easily set on the lower die 5 for finish forging.

そして、下型５にセットされた荒地鍛造品Ｗ１を型打して仕上鍛造を行う。その後、型打された仕上鍛造品Ｗ２を外側へ転動、反転して、熱間鍛造型１から取出す。このとき、上記と同様に、仕上鍛造品Ｗ２から突出するバリ１２が凹部１１に挿入されることにより、反対側から突出するバリ１２が上型４及びボルスター６と干渉することないので、仕上鍛造品Ｗ２を円滑に反転して容易に取出すことができる。このようにして、荒地、仕上鍛造工程間のワークの移動を円滑かつ容易に行うことができるので、サイクルタイムを短縮して生産性を向上させることができる。また、プレス機械のストロークＳを増大させる必要がないので、設備コストも安価ですみ、熱間鍛造型９の汎用性を高めることができる。 And the rough forging product W1 set to the lower mold | type 5 is stamped, and finish forging is performed. Thereafter, the finished forged product W2 that has been stamped is rolled and reversed to the outside, and is taken out from the hot forging die 1. At this time, similarly to the above, the burr 12 protruding from the finish forged product W2 is inserted into the recess 11, so that the burr 12 protruding from the opposite side does not interfere with the upper die 4 and the bolster 6, so that the finish forging The product W2 can be smoothly taken out by being reversed smoothly. In this manner, since the workpiece can be moved smoothly and easily between the wasteland and the finish forging process, the cycle time can be shortened and the productivity can be improved. Further, since it is not necessary to increase the stroke S of the press machine, the equipment cost is low and the versatility of the hot forging die 9 can be enhanced.

なお、上記実施形態では、一例として熱間鍛造について説明しているが、本発明は、これに限らず、温間鍛造及び冷間鍛造にも同様に適用することができる。鍛造工程は、荒地及び仕上鍛造の２工程に限らず、他の複数の工程にも同様に適用することができる。また、ワークは、クランクシャフトに限らず、他の鍛造品であってもよい。 In addition, although the said embodiment demonstrated hot forging as an example, this invention can be similarly applied not only to this but to warm forging and cold forging. The forging process is not limited to the two processes of wasteland and finish forging, and can be applied to a plurality of other processes in the same manner. The workpiece is not limited to the crankshaft, and may be another forged product.

本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの熱間鍛造型の要部の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the principal part of the hot forging die of the crankshaft which concerns on one Embodiment of this invention. 従来のクランクシャフトの熱間鍛造型の要部の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the principal part of the hot forging die of the conventional crankshaft.

符号の説明Explanation of symbols

２上型（金型）、２Ａインプレッション、３下型（金型）、３Ａインプレッション、４上型（金型）、４Ａインプレッション、５下型（金型）、５Ａインプレッション、９熱間鍛造型（鍛造型）、１０、１１凹部、Ｗ１荒地鍛造品（ワーク）、Ｗ２仕上鍛造品（ワーク）
2 Upper die (die), 2A impression, 3 Lower die (die), 3A impression, 4 Upper die (die), 4A impression, 5 Lower die (die), 5A impression, 9 Hot forging die ( Forging die) 10, 11 Recess, W1 Wasteland forged product (work), W2 Finished forged product (work)

Claims

金型内に複数のインプレッションを形成し、該複数のインプレッション間でワークを移動して、順次、複数の鍛造工程を行う型鍛造方法において、前記金型の表面の前記インプレッションの側部に凹部を形成し、鍛造後のワークを前記凹部内に挿入しながら転動、反転して次工程へ移動することを特徴とする型鍛造方法。 In a mold forging method in which a plurality of impressions are formed in a mold, a workpiece is moved between the plurality of impressions, and a plurality of forging steps are sequentially performed, a recess is formed on a side portion of the impression on the surface of the mold. A die forging method characterized in that the forged workpiece is rolled and inverted while being inserted into the recess and moved to the next step.

金型内に複数のインプレッションを備え、該複数のインプレッション間でワークを移動して、順次、複数の鍛造工程を行う鍛造型において、前記金型の表面の前記インプレッションの側部に、鍛造後のワークを転動、反転して次工程へ移動する凹部を形成したことを特徴とする鍛造型。
In a forging die that includes a plurality of impressions in a mold, moves a workpiece between the plurality of impressions, and sequentially performs a plurality of forging steps, on the side of the impression on the surface of the mold, after forging A forging die characterized by forming a recess that rolls and reverses a workpiece and moves to the next process.