JPH0716688A - Instrument for measuring forging condition of forging machine - Google Patents
Instrument for measuring forging condition of forging machineInfo
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- JPH0716688A JPH0716688A JP19093293A JP19093293A JPH0716688A JP H0716688 A JPH0716688 A JP H0716688A JP 19093293 A JP19093293 A JP 19093293A JP 19093293 A JP19093293 A JP 19093293A JP H0716688 A JPH0716688 A JP H0716688A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばローラベアリン
グのレース等の部品を製作する際の機械加工前の半製品
としての鍛造部品を成形する場合に使用される鍛造機の
鍛造状態計測装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forging condition measuring device for a forging machine used for forming forged parts as a semi-finished product before machining when manufacturing parts such as roller bearing races. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、ローラベアリングのレース等の
部品を製作するときには、精密機械加工に先立って、先
ず素材である金属インゴットを鍛造して一次鍛造品を作
り、この一次鍛造品を型鍛造工法を用いて所望の形状に
型鍛造することにより機械加工前の半製品を製作する。2. Description of the Related Art For example, when manufacturing parts such as roller bearing races, prior to precision machining, a metal ingot as a raw material is first forged to make a primary forged product, and this primary forged product is subjected to a die forging method. A semi-finished product before machining is manufactured by die forging into a desired shape using.
【０００３】この場合、機械加工における加工時間ない
し工数を軽減するために、機械加工時の切削代ないし研
削代を極力少なくするように機械加工前の半製品を設計
し、且つ、製作するようにしているのが普通である。In this case, in order to reduce the machining time or man-hour in machining, the semi-finished product before machining is designed and manufactured so as to minimize the cutting stock or grinding stock during machining. It is normal that
【０００４】しかしながら、鍛造に適する程度にまで柔
らかく加熱された一次鍛造品を、鍛造機にセットされた
下側金型内に挿入し、それを上側金型で急激に押圧する
ことにより所望の形状を得るという型鍛造作業では、多
量生産のために型鍛造を連続的に行う場合には、下側金
型内への一次鍛造品の挿入（あるいは載置）に際して、
一次鍛造品を下側金型内の所定位置に正確に位置させる
ことが極めて難しくなる。However, the primary forged product, which has been heated to a degree suitable for forging, is inserted into the lower mold set in the forging machine, and is rapidly pressed by the upper mold to obtain a desired shape. In the die forging work to obtain, when performing die forging continuously for mass production, when inserting (or placing) the primary forged product in the lower die,
It becomes extremely difficult to accurately position the primary forged product in the predetermined position in the lower die.
【０００５】一方、連続的な型鍛造作業では、その作業
の間中、少なくとも下側金型を冷却するのが普通である
が、このときの冷却が常に均等に且つ正確に行われると
の保証はないから、冷却状態によっては下側金型内での
一次鍛造品の温度分布が部分的に偏るということも生じ
勝ちとなる。On the other hand, in a continuous die forging operation, at least the lower die is usually cooled during the operation, but it is guaranteed that the cooling at this time is always performed uniformly and accurately. Therefore, depending on the cooling state, the temperature distribution of the primary forged product in the lower die may be partially deviated, which is likely to occur.
【０００６】そのため、一次鍛造品の挿入位置が所定位
置から著しく外れたようなときや、また、一次鍛造品の
温度分布が部分的に偏ったようなときには、上側金型に
より急激に押圧されたときの一次鍛造品の各方向への展
伸作用が設計値通りに均等に行われない場合が生じるこ
とになる。Therefore, when the insertion position of the primary forged product is significantly deviated from the predetermined position, or when the temperature distribution of the primary forged product is partially deviated, it is rapidly pressed by the upper die. At this time, the expansion action of the primary forged product in each direction may not be performed uniformly as designed.
【０００７】そして、或る方向への展伸作用が不足する
と材料が設計上の位置まで展伸しなくなり、それが大き
くなると所謂欠肉現象が生じる。また、或る方向への展
伸作用が過剰になればオーバーした材料が下側金型と上
側金型との間からはみ出して所謂バリを発生させること
になる。[0007] If the expanding action in a certain direction is insufficient, the material cannot be expanded to the designed position, and if it becomes large, a so-called wall thinning phenomenon occurs. Further, if the spreading action in a certain direction becomes excessive, the overfilled material will stick out from between the lower die and the upper die to generate a so-called burr.
【０００８】例えば、図１７および図１８に示すよう
に、機械加工前の半製品５３を型鍛造する場合、設計上
（予定）では、周辺部上端が角張るような形状に作られ
るべきところ、周辺部上端に丸みや欠肉部分５３ａが生
じたり、或いは、周辺部上端からバリが発生することに
なる。For example, as shown in FIGS. 17 and 18, when die-forging the semi-finished product 53 before machining, by design (planned), the upper end of the peripheral portion should be formed into a square shape. A roundness or a thinned portion 53a may occur at the upper end of the peripheral portion, or burrs may occur at the upper end of the peripheral portion.
【０００９】この場合、周辺部上端の丸みに偏りがあり
且つ大きければ直ちに不良品として処置するとしても、
周辺部上端の全面に亘っているような状態で且つ小さけ
れば鍛造後に修正加工を加えて良品とすることが可能で
ある。また、バリが発生したときでもその程度によって
は鍛造後の修正加工で救済することも出来る。In this case, if the roundness of the upper end of the peripheral portion is uneven and large, even if it is immediately treated as a defective product,
If the entire upper edge of the peripheral portion is covered and the size is small, it is possible to add a correction process after forging to obtain a good product. Further, even when burrs are generated, depending on the degree of burr, it is possible to relieve them by a correction process after forging.
【００１０】そのため、従来は、（イ）鍛造面が比較的
平坦である半製品であってバリが０．５mm程度以下のも
の、（ロ）鍛造面が丸みを帯びている半製品であってそ
の丸みが全面に亘っているもの、（ハ）鍛造面にバリが
出ているもの、（ニ）目視して明らかに不良品であると
判定出来るもの、という比較的大まかな目安ないし基準
に則って、半製品が良品であるか否かの目視判定を行っ
ていた。Therefore, conventionally, (a) a semi-finished product having a relatively flat forged surface and having a burr of about 0.5 mm or less, and (b) a semi-finished product having a rounded forged surface. According to a relatively rough guideline or standard that the roundness is over the entire surface, (c) there is burr on the forged surface, and (d) that it can be visually judged to be defective. Then, the semi-finished product was visually judged whether it was a non-defective product.
【００１１】すなわち、例えば（イ）項に該当する半製
品については、そのまま無条件に良品であると判定し、
また、（ロ）項および（ハ）に該当する半製品について
は、その丸みの状態やバリの状態が簡単な修正加工を加
えれば良品化が可能であるかどうかという観点で再判定
をするようにしていた。That is, for example, a semi-finished product corresponding to the item (a) is unconditionally determined to be a good product,
In addition, for semi-finished products that fall under items (b) and (c), the roundness and burrs should be re-determined from the viewpoint of whether they can be made into non-defective products if they are easily modified. I was doing.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、型鍛造
による機械加工前の半製品の製作は、連続的に行われる
関係で、製作される半製品の数は、多量にのぼるのが普
通である。However, since the production of the semi-finished products before machining by die forging is performed continuously, the number of semi-finished products produced is usually large.
【００１３】そのため、従来の方法に従って一つ一つの
半製品に対してこのような目視判定を行うことは、一方
において極めて煩雑な作業となるため手間もその分だけ
多く掛ることになり、また、他方では多量の不良品を発
生させてしまうという結果を招くことになる。Therefore, performing such a visual determination for each semi-finished product according to the conventional method is extremely complicated work on the one hand, and accordingly, it takes much time and labor. On the other hand, this results in a large amount of defective products.
【００１４】従って、このような半製品の良品、不良品
の判定作業を自動的に且つ正確に行えるような鍛造機の
鍛造状態計測装置の出現が久しく要望されていた。Therefore, there has been a long-felt demand for the appearance of a forged state measuring device for a forging machine that can automatically and accurately determine such a semi-finished product as a good product or a defective product.
【００１５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、目的鍛造物の良
品、不良品の判定を自動的に且つ正確に行い得る新規な
鍛造機の鍛造状態計測装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel forging machine capable of automatically and accurately determining whether a target forged product is good or defective. It is to provide a forged state measuring device.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、下側金型と上側金型とが鍛造軸芯上に
おいて互いに対向的に且つ相対移動可能に設置された鍛
造機において、前記下側金型と前記下側金型の受ける鍛
造力が伝達される力伝達経路中に設けられた中間部材と
を含む下側鍛造力受け部材と、前記上側金型と前記上側
金型の受ける鍛造力が伝達される力伝達経路中に設けら
れた中間部材を含む上側鍛造力受け部材と、且つ、前記
下側鍛造力受け部材および／または前記上側鍛造力受け
部材の所定領域に加わる目的鍛造物からの鍛造圧力を前
記所定領域毎の変形量として検出し得るように、前記下
側鍛造力受け部材および前記上側鍛造力受け部材のいず
れか一方または双方に添着された複数のひずみゲージに
よりなる変形量検出手段と、この変形量検出手段から出
力される前記所定領域毎の検出量を電気量的に処理し
て、目的鍛造物から前記下側鍛造力受け部材または前記
上側鍛造力受け部材の前記所定領域に加わる鍛造圧力を
それぞれの所定領域毎に計測する電気的計測手段と、を
有するように構成したことを特徴としたものである。In order to achieve the above object, the present invention is a forging in which a lower die and an upper die are installed so as to be opposed to each other and relatively movable on a forging axis. In the machine, a lower forging force receiving member including the lower die and an intermediate member provided in a force transmission path for transmitting the forging force received by the lower die, the upper die and the upper side. An upper forging force receiving member including an intermediate member provided in a force transmission path through which a forging force received by a die is transmitted, and a predetermined region of the lower forging force receiving member and / or the upper forging force receiving member. In order to be able to detect the forging pressure from the target forging added to the deformation amount for each of the predetermined regions, a plurality of the lower forging force receiving member and the upper forging force receiving member are attached to one or both of them. Deformation amount inspection consisting of strain gauge And a predetermined area of the lower forging force receiving member or the upper forging force receiving member from the target forging by electrically processing the detection amount output from the deformation amount detecting means for each predetermined area. Electrical measuring means for measuring the forging pressure applied to each predetermined area.
【００１７】[0017]
【作用】上記のように構成された鍛造機の鍛造状態計測
装置は、下側金型と上側金型とが鍛造軸芯上において互
いに対向的に且つ相対移動可能に設置された鍛造機に適
用される。The forging state measuring device for a forging machine configured as described above is applied to a forging machine in which a lower die and an upper die are installed on the forging shaft center so as to be opposed to each other and relatively movable. To be done.
【００１８】このような鍛造機には、前記下側金型と前
記下側金型の受ける鍛造力が伝達される力伝達経路中に
設けられた中間部材とを含む下側鍛造力受け部材と、前
記上側金型と且つ前記上側金型の受ける鍛造力が伝達さ
れる力伝達経路中に設けられた中間部材を含む上側鍛造
力受け部材とを設けてある。Such a forging machine includes a lower forging force receiving member including the lower die and an intermediate member provided in a force transmission path for transmitting the forging force received by the lower die. , An upper die and an upper forging force receiving member including an intermediate member provided in a force transmission path through which the forging force received by the upper die is transmitted.
【００１９】そして、下側鍛造力受け部材および上側鍛
造力受け部材のいずれか一方または双方に複数個のひず
みゲージから成る変形量検出手段を装着してあり、鍛造
時に目的鍛造物から鍛造力受け部材の所定領域に加わる
鍛造圧力を所定領域毎の変形量として検出することがで
きる。Further, one or both of the lower forging force receiving member and the upper forging force receiving member is equipped with a deformation amount detecting means composed of a plurality of strain gauges, and the forging force receiving is performed from the target forging at the time of forging. The forging pressure applied to the predetermined region of the member can be detected as the deformation amount for each predetermined region.
【００２０】そして、変形量検出手段から出力された所
定領域毎の複数の検出量を電気量的に処理して、目的鍛
造物鍛造時に両方の鍛造力受け部材の所定領域に加わる
鍛造圧力をそれぞれの所定領域毎に計測して、この結果
に基づいて目的鍛造物の製品適格性を判断し得るように
なしてある。Then, a plurality of detected amounts for each predetermined region output from the deformation amount detecting means are processed in an electrical quantity, and the forging pressure applied to the predetermined regions of both forging force receiving members at the time of forging the target forging is respectively processed. Is measured for each predetermined area and the product qualification of the target forged product can be judged based on this result.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、例えば図１に示すような断面形状を有
する円形皿状の機械加工前の半製品（以下、単に「半製
品」という）５３を目的鍛造物として型鍛造する場合を
実施例として、本発明に係る鍛造機の鍛造状態計測装置
の構成を詳細に説明する。EXAMPLE A case where a circular plate-shaped semi-finished product (hereinafter simply referred to as “semi-finished product”) 53 having a cross-sectional shape as shown in FIG. As described above, the configuration of the forging state measuring device of the forging machine according to the present invention will be described in detail.
【００２２】図１は、本発明に係る鍛造機の鍛造状態計
測装置の主要部の模式的構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic structure of a main part of a forging state measuring device for a forging machine according to the present invention.
【００２３】図１において、１０は例えば工場の床面に
据え付けられた縦型鍛造機の固定構造物を構成する固定
本体部で、その鍛造軸芯Ｏ上の部位には大径孔１０ａと
この大径孔１０ａに連通した小径孔１０ｂとが形成され
ている。In FIG. 1, reference numeral 10 is a fixed main body which constitutes a fixed structure of a vertical forging machine installed on the floor of a factory, for example, and a large-diameter hole 10a and a large-diameter hole 10a are formed in a portion on the forging axis O thereof. A small diameter hole 10b communicating with the large diameter hole 10a is formed.
【００２４】１１および１１′は、それ自体公知である
アリ嵌合機構の一方の機構部を構成する一対の雌アリ部
で、この固定本体部１０の上部に鍛造軸芯Ｏを挟んで対
向的に形成されている。なお、この雌アリ部１１，１
１′は、固定本体部１０と一体的なものとして、或いは
固定本体部１０とは別体の部材として設けられている。Numerals 11 and 11 'are a pair of female dovetails which constitute one mechanical portion of a dovetail fitting mechanism which is known per se, and are opposed to each other with the forged shaft core O sandwiched above the fixed main body 10. Is formed in. In addition, this female ant part 11, 1
1'is provided integrally with the fixed main body 10 or as a member separate from the fixed main body 10.
【００２５】１２は固定本体部１０の大径孔１０ａ内に
精密に且つ着脱可能に設置された突き上げ台で、その鍛
造軸芯Ｏ上には、大径遊嵌孔１２ａと、この大径遊嵌孔
１２ａに連通した下部内周円錐面１２ｂと、この下部内
周円錐面１２ｂを介して大径遊嵌孔１２ａに連通した小
径案内孔１２ｃとが形成されている。Numeral 12 is a push-up base precisely and removably installed in the large-diameter hole 10a of the fixed main body portion 10. The forging shaft O has a large-diameter loose fitting hole 12a and a large-diameter loose fitting hole 12a. A lower inner peripheral conical surface 12b communicating with the fitting hole 12a and a small diameter guide hole 12c communicating with the large diameter loose fitting hole 12a via the lower inner peripheral conical surface 12b are formed.
【００２６】なお、この突き上げ台１２は、その上端面
と下部内周円錐面１２ｂとで鍛造時の急激加圧力を受け
得るように剛体構造の部材として構成されている。The push-up table 12 is constructed as a rigid member so that its upper end surface and the lower inner peripheral conical surface 12b can receive a sudden pressing force during forging.
【００２７】１３は下側金型の一つの部材を構成する、
例えば円柱形状の底面鍛造部材で、突き上げ台１２の大
径遊嵌孔１２ａ内に着脱可能に且つ遊嵌的に挿入されて
いる。この底面鍛造部材１３の上端面は、半製品５３の
底面を形成するための鍛造面１３ａとして形成され、ま
た、下端部には、突き上げ台１２の下部内周円錐面１２
ｂと嵌合する鍛造軸芯Ｏを円錐軸とする円錐面１３ｂが
形成されている。Reference numeral 13 constitutes one member of the lower mold,
For example, a cylindrical bottom-shaped forged member is detachably and loosely inserted into the large diameter loosely fitting hole 12 a of the push-up base 12. An upper end surface of the bottom surface forged member 13 is formed as a forged surface 13a for forming a bottom surface of the semi-finished product 53, and a lower inner peripheral conical surface 12 of the push-up table 12 is formed at a lower end portion.
A conical surface 13b whose conical axis is the forged shaft core O which is fitted with b is formed.
【００２８】１４は後述する下側金型本体１５および中
子部材１６を保持するアダプタで、その両側面に、前述
したアリ嵌合機構の他方の機構部を構成する一対の雄ア
リ部１４ａ，１４ｂを有するように構成されている。Reference numeral 14 denotes an adapter for holding a lower mold body 15 and a core member 16 which will be described later, and a pair of male dovetail portions 14a, which constitute the other mechanical portion of the above-mentioned dovetail fitting mechanism, on both side surfaces thereof. 14b.
【００２９】このアダプタ１４は、その雄アリ部１４
ａ、１４ｂと雌アリ部１１，１１′とのアリ嵌合作用に
より固定本体部１０に対して紙面と直交する方向に精密
に摺動し得るように設けられ、鍛造作業に先立って、下
側金型本体１５の中心軸および中子部材１６の中心軸を
鍛造軸芯Ｏ上に設定し得るように構成されている。This adapter 14 has a male dovetail portion 14
a, 14b and the female dovetails 11, 11 'are provided so as to be able to precisely slide in the direction orthogonal to the paper surface with respect to the fixed main body portion 10 by the dovetail fitting action, and prior to the forging work, the lower side The center axis of the die body 15 and the center axis of the core member 16 can be set on the forging axis O.
【００３０】なお、このアダプタ１４は、雌アリ部１
１，１１′および雄アリ部１４ａ，１４ｂからなるアリ
嵌合機構を利用して固定本体部１０から取り外し可能に
構成されており、他の半製品を型鍛造するときに、アダ
プタ１４を固定本体部１０から取り外して今迄装着して
いた下側金型を他の半製品用の下側金型と交換し得るよ
うにも構成されている。The adapter 14 has a female dovetail portion 1
1 and 11 'and male dovetails 14a and 14b are used to remove the fixed body 10 from the fixed body 10, and the adapter 14 is fixed to the fixed body when die-forging another semi-finished product. It is also constructed so that the lower mold that has been mounted until now can be replaced with the lower mold for other semi-finished products by removing it from the part 10.
【００３１】１５は下側金型の主要部材を構成する、例
えばリング形状の下側金型本体で、アダプタ１４と共に
着脱可能に取り付けられ、さらに、その内周面が半製品
５３の大径外周面を形成するための鍛造面１５ａとして
形成されている。そして、この下側金型本体１５の中心
軸は、アダプタ１４の摺動によって鍛造軸芯Ｏ上に設定
されるように構成されている。Reference numeral 15 denotes a main member of the lower mold, for example, a ring-shaped lower mold main body, which is detachably attached together with the adapter 14 and has an inner peripheral surface having a large diameter outer periphery of the semi-finished product 53. It is formed as a forged surface 15a for forming a surface. The center axis of the lower die body 15 is configured to be set on the forged shaft core O by sliding the adapter 14.
【００３２】１６は下側金型の一つの部材を構成する、
例えばリング形状の中子部材で、下側金型本体１５の内
周面（鍛造面１５ａ）と底面鍛造部材１３の外周面との
間に精密に着脱可能に介在設置され、さらに、その上端
部分が半製品５３の小径外周面を形成するための鍛造面
１６ａとして形成されている。Reference numeral 16 constitutes one member of the lower mold,
For example, a ring-shaped core member, which is precisely and detachably interposed between the inner peripheral surface (forged surface 15a) of the lower mold body 15 and the outer peripheral surface of the bottom forged member 13, and further has its upper end portion. Is formed as a forged surface 16a for forming a small-diameter outer peripheral surface of the semi-finished product 53.
【００３３】そして、この中子部材１６の中心軸は、下
側金型本体１５の場合と同様に、アダプタ１４の摺動に
よって鍛造軸芯Ｏ上に設定されるように構成されてい
る。The central axis of the core member 16 is set on the forged shaft core O by sliding the adapter 14, as in the case of the lower mold body 15.
【００３４】そして、半製品５３の下半部の形状を内部
空間とする下側金型は、それぞれ鍛造軸芯Ｏ上に位置す
る底面鍛造部材１３、下側金型本体１５および中子部材
１６の３部材から成る組み合せ金型として構成されるこ
とになる。The lower dies having the shape of the lower half of the semi-finished product 53 as the internal space are the bottom forging member 13, the lower die main body 15 and the core member 16 located on the forging axis O, respectively. It will be configured as a combination mold composed of three members.
【００３５】１７は固定本体部１０の小径孔１０ｂを貫
通して突き上げ台１２の小径案内孔１２ｃ内に上下動可
能に嵌合している突き上げピンで、装置休止時および鍛
造中には底面鍛造部材１３の底面に当接するように構成
されている。Reference numeral 17 denotes a push-up pin penetrating through the small-diameter hole 10b of the fixed main body 10 and fitted in the small-diameter guide hole 12c of the push-up base 12 so as to be vertically movable. It is configured to abut the bottom surface of the member 13.
【００３６】そして、半製品５３の１個毎の鍛造後に
は、鍛造機に設けられたそれ自体公知の図示なき動力手
段（例えば、油圧手段）により所定高さまで強制的に上
昇させられ、この上昇動作により、底面鍛造部材１３を
介して半製品５３を下側金型から取り出し位置まで強制
的に浮き上がらせ得るように構成されている。After each semi-finished product 53 is forged, it is forcibly raised to a predetermined height by unillustrated power means (for example, hydraulic means) provided in the forging machine and known per se. By the operation, the semi-finished product 53 can be forcibly lifted from the lower die to the take-out position via the bottom forging member 13.
【００３７】２０は縦型鍛造機における上部可動構造物
を構成する可動本体部で、それ自体公知の図示なき加圧
動力手段（例えば、油圧手段）により、固定本体部１０
に対して鍛造軸芯Ｏ上を所定のストロークだけ上下動可
能に設けられ、鍛造時には出発位置からこのストローク
だけ急激に下降させられ、下降後は、適宜の復帰速度で
出発位置に上昇させられるように構成されている。Reference numeral 20 denotes a movable main body which constitutes an upper movable structure in the vertical forging machine, and is fixed by a known pressurizing power means (for example, hydraulic means) known per se.
On the other hand, the forging shaft O is provided so as to be movable up and down by a predetermined stroke, and during forging, the stroke is rapidly lowered from the starting position, and after the lowering, it can be raised to the starting position at an appropriate return speed. Is configured.
【００３８】２１は適宜のクランプ手段で可動本体部２
０に後述するパンチホルダー２２と共に固定された剛体
保持部材で、その下部に保持用外周面２１ａを有するよ
うに構成されている。Reference numeral 21 denotes an appropriate clamping means, which is the movable main body 2
0 is a rigid body holding member fixed together with a punch holder 22, which will be described later, and has a holding outer peripheral surface 21a at its lower portion.
【００３９】２２は剛体保持部材２１の保持用外周面２
１ａに着脱可能に且つ精密に嵌合したパンチホルダー
で、その下端部の内周面に、鍛造軸芯Ｏを円錐軸とする
上部内周円錐面２２ａが形成されている。この上部内周
円錐面２２ａは、後述する上側金型本体２３とパンチピ
ン２４とを鍛造軸芯Ｏ上に強固に保持するための保持面
として形成されている。Reference numeral 22 denotes an outer peripheral surface 2 for holding the rigid body holding member 21.
The punch holder removably and precisely fitted to the la 1a has an upper inner conical surface 22a having a forged shaft core O as a conical shaft on the inner peripheral surface of the lower end thereof. The upper inner peripheral conical surface 22a is formed as a holding surface for firmly holding the upper die body 23 and the punch pin 24, which will be described later, on the forged shaft core O.
【００４０】このパンチホルダー２２は、その内部に上
側金型本体２３およびパンチピン２４を装着した後、中
間に起歪体２５および中心圧力伝達部材２６を介挿した
状態でそれ自体公知のクランプ機構などの迅速着脱機構
手段（図示せず）により、可動本体部２０または剛体保
持部材２１に着脱可能に且つ締め付け可能に固定される
ようにも構成されている。The punch holder 22 has an upper mold body 23 and punch pins 24 mounted therein, and then a strain-generating body 25 and a central pressure transmitting member 26 interposed therebetween, which is a known clamping mechanism or the like. It is also configured to be detachably and tightly fixed to the movable body portion 20 or the rigid body holding member 21 by the quick attachment / detachment mechanism means (not shown).
【００４１】２３は上側金型の主要部を構成する、例え
ば円筒形状の上側金型本体で、その下端部は、半製品５
３の上面を形成するための鍛造面２３ａとして形成さ
れ、また、その上部外周には、パンチホルダー２２の上
部内周円錐面２２ａと精密に嵌合する円錐面２３ｂが形
成されている。さらに、上部の内周には、後述のパンチ
ピン２４の顎部２４ｂと当接してパンチピン２４を保持
するための所定深さの係止段部２３ｃが形成されてい
る。Reference numeral 23 denotes a main part of the upper mold, for example, a cylindrical upper mold body, the lower end of which is a semi-finished product 5.
3 is formed as a forged surface 23a for forming the upper surface of No. 3, and a conical surface 23b is formed on the outer circumference of the upper part of the conical surface 23a for precisely fitting the conical surface 22a of the upper inner peripheral surface of the punch holder 22. Further, a locking step portion 23c having a predetermined depth for contacting a jaw portion 24b of a punch pin 24, which will be described later, and holding the punch pin 24 is formed on the inner periphery of the upper portion.
【００４２】２４は上側金型の一つの部材を構成する、
例えば円柱形状のパンチピンで、上側金型本体２３の内
部に着脱可能に且つ精密に嵌合するように構成されてい
る。Reference numeral 24 constitutes one member of the upper mold,
For example, a cylindrical punch pin is configured to be removably and precisely fitted inside the upper mold body 23.
【００４３】このパンチピン２４の下端部は、半製品５
３の内周面および内側底面を形成するための鍛造面２４
ａとして形成され、また、その上部外周には、上側金型
本体２３の係止段部２３ｃに当接してパンチピン２４を
上側金型本体２３内に保持するための顎部２４ｂが形成
されている。The lower end of the punch pin 24 is a semi-finished product 5
Forged surface 24 for forming inner peripheral surface and inner bottom surface of 3
Further, a jaw portion 24b for holding the punch pin 24 in the upper mold body 23 by contacting the locking step 23c of the upper mold body 23 is formed on the outer periphery of the upper mold body 23. .
【００４４】なお、パンチピン２４を上側金型本体２３
内に挿入したときに上側金型本体２３の上端面とパンチ
ピン２４の上端面とが実質的に同一面になるように、パ
ンチピン２４の上端面と顎部２３ｂまでの長さは係止段
部２３ｃの所定深さと一致するように設定されている。The punch pin 24 is connected to the upper mold body 23.
The length between the upper end surface of the punch pin 24 and the jaw 23b is such that the upper end surface of the upper die body 23 and the upper end surface of the punch pin 24 are substantially flush with each other when inserted into the inside. It is set to match a predetermined depth of 23c.
【００４５】そして、半製品５３の上半部の形状を内部
空間として形成する上側金型は、それぞれ鍛造軸芯Ｏ上
に位置する上側金型本体２３およびパンチピン２４の３
部材から成る組み合せ金型として構成されることにな
る。The upper mold for forming the shape of the upper half of the semi-finished product 53 as an internal space is composed of the upper mold body 23 and the punch pin 24 which are located on the forging axis O, respectively.
It will be configured as a combination mold composed of members.
【００４６】２５は本発明の特徴部分を構成する、例え
ばリング形状（あるいはワッシャ形状）に形成された起
歪体で、剛体保持部材２１と上側金型本体２３との間に
設けられている。Reference numeral 25 denotes a strain-generating body, which is a feature of the present invention and is formed in, for example, a ring shape (or a washer shape), and is provided between the rigid body holding member 21 and the upper mold body 23.
【００４７】この起歪体２５は、その詳細を図２および
図３に示すように、荷重導入部としての上部領域２５ａ
と荷重支持部としての下部領域２５ｂとがそれぞれ大径
部（剛体部）として形成され、この上下両領域２５ａ，
２５ｂの間の外周面および内周面に、それぞれの周面か
ら所定深さだけ凹んだ（削成された）外周凹部溝２５ｃ
と内周凹部溝２５ｄとを有するような構造の起歪体とし
て形成されている。As shown in FIG. 2 and FIG. 3, details of the flexure element 25 are shown in FIG. 2 and FIG.
And a lower region 25b as a load supporting portion are respectively formed as a large diameter portion (rigid body portion).
Outer peripheral recessed groove 25c recessed (cut) by a predetermined depth from each peripheral surface on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface between 25b.
And the inner peripheral recessed groove 25d.
【００４８】すなわち、中間領域（２５ｃ，２５ｄの位
置する領域）の肉厚が、上部領域２５ａおよび下部領域
２５ｂの肉厚よりも薄くなるように形成されている。That is, the intermediate region (the region where 25c and 25d are located) is formed so as to be thinner than the upper region 25a and the lower region 25b.
【００４９】また、起歪体２５の中間領域の内、後述す
る組み合せひずみゲージ２７の添着位置から外れた位置
には、例えば２個所のリード線（図示せず）の取り出し
孔２５ｅおよび２５ｆが形成されてもいる。Further, in the middle region of the flexure element 25, for example, two lead wire (not shown) take-out holes 25e and 25f are formed at a position deviated from the attachment position of the combined strain gauge 27 described later. It has been done.
【００５０】２６は起歪体２５の内部空間における剛体
保持部材２１とパンチピン２４との間に設けられた円柱
形状の中心圧力伝達部材で、この中心圧力伝達部材２６
が起歪体２５の内部空間に挿入されたときに、中心圧力
伝達部材２６の上面が起歪体２５の上面と実質的に一致
するようにその高さ寸法が設定されている。Reference numeral 26 is a cylindrical central pressure transmitting member provided between the rigid body holding member 21 and the punch pin 24 in the internal space of the strain generating body 25.
The height dimension of the central pressure transmitting member 26 is set so that the upper surface of the central pressure transmitting member 26 substantially coincides with the upper surface of the strain generating body 25 when the element is inserted into the internal space of the strain generating body 25.
【００５１】２７1 〜２７8 は、起歪体２５に生じる軸
方向およびこれに直交する方向の微少変形量（ひずみ）
を検出するための８個の組み合せひずみゲージで、図２
に示すように、例えば起歪体２５の外周凹部溝２５ｃの
外周面における等間隔（例えば９０度間隔）の４個所
と、この外周面の４個所に対応する内周凹部溝２５ｄの
内周面の４個所との合計８個所に、それぞれ１個づつ添
着されるように構成されている。[0051] 27 1-27 8, slight deformation amount in the direction orthogonal to the axial direction and which occurs in the strain body 25 (strain)
2 combined strain gauges for detecting
As shown in FIG. 4, for example, four locations on the outer circumferential surface of the outer circumferential recessed groove 25c of the flexure element 25 at equal intervals (for example, 90 degree spacing) and the inner circumferential surface of the inner circumferential recessed groove 25d corresponding to the four locations on the outer circumferential surface. It is configured such that one is attached to each of the eight locations in total including the four locations.
【００５２】そして、各々の組み合せひずみゲージ２７
1 〜２７8 は、外周凹部溝２５ｃおよび内周凹部溝２５
ｄに添着された後、それぞれのリード線（図示せず）を
起歪体２５に穿設した取り出し孔２５ｅ、２５ｆを介し
て起歪体２５外に導き出すように構成されている。Then, each combined strain gauge 27
1-27 8 outer peripheral recesses groove 25c and an inner circumferential recess grooves 25
After being attached to d, the respective lead wires (not shown) are led out to the outside of the strain generating body 25 via the extraction holes 25e and 25f formed in the strain generating body 25.
【００５３】ところで、これらの組み合せひずみゲージ
２７1 〜２７8 は、例えば図４に示すように、起歪体２
５の縦方向の微少変形量を検出する縦方向ひずみゲージ
２７ａ1 〜２７ａ8 と、横方向の微少変形量を検出する
横方向ひずみゲージ２７ｂ1〜２７ｂ8 とから構成され
ている。By the way, these combinations strain gauge 27 1-27 8, for example, as shown in FIG. 4, the flexure element 2
The vertical strain gauges 27a 1 to 27a 8 for detecting the minute deformation amount in the vertical direction and the horizontal strain gauges 27b 1 to 27b 8 for detecting the minute deformation amount in the horizontal direction.
【００５４】そして、これら８個の組み合せひずみゲー
ジ２７1 〜２７8 は、 （ａ）外周凹部溝２５ｃに添着された第一番目の組み合
せひずみゲージ２７1 と、これに対応する内周凹部溝２
５ｄの組み合せひずみゲージ２７5 から成る第一グルー
プ。 （ｂ）外周凹部溝２５ｃに添着された第二番目の組み合
せひずみゲージ２７2 と、これに対応する内周凹部溝２
５ｄの組み合せひずみゲージ２７6 から成る第二グルー
プ。 （ｃ）外周凹部溝２５ｃに添着された第三番目の組み合
せひずみゲージ２７3 と、これに対応する内周凹部溝２
５ｄの組み合せひずみゲージ２７7 から成る第三グルー
プ。 （ｄ）外周凹部溝２５ｃに添着された第三番目の組み合
せひずみゲージ２７4 と、これに対応する内周凹部溝２
５ｄの組み合せひずみゲージ２７8 から成る第四グルー
プ。 の４つのグループに分けられるように構成され、さら
に、各々のグループに属する各２個の組み合せひずみゲ
ージは、それぞれが各個のホィートストンブリッジ回路
を構成するように接続されている。[0054] Then, the eight combinations strain gauges 27 1-27 8, (a) first and one second combination strain gauge 27 1 which is affixed to the outer peripheral recess groove 25c, the inner peripheral recess groove corresponding thereto 2
First group consisting of 5d combination strain gauges 27 5 . (B) The second combination strain gauge 27 2 attached to the outer peripheral recessed groove 25c and the corresponding inner peripheral recessed groove 2
A second group of 5d combination strain gauges 27 6 . (C) and the third combination strain gauge 27 3 which is affixed to the outer peripheral recess groove 25c, the inner peripheral recess groove corresponding thereto 2
A third group consisting of 5d combination strain gauges 27 7 . (D) and the third combination strain gauge 27 4 which is affixed to the outer peripheral recess groove 25c, the inner peripheral recess groove corresponding thereto 2
Fourth group consisting of 5d combination strain gauges 27 8 . The two combined strain gauges belonging to each group are connected to each other so as to form each Wheatstone bridge circuit.
【００５５】以下、例えば第一グループを代表例として
２個の組み合せひずみゲージ２７1および２７5 の接続
状態を説明する。The connection state of the two combined strain gauges 27 1 and 27 5 will be described below by taking the first group as a typical example.
【００５６】図５にその回路を示すように、外周凹部溝
２５ｃに添着された組み合せひずみゲージ２７1 の縦方
向ひずみゲージ２７ａ1 とこれに対応する内周凹部溝２
５ｄの組み合せひずみゲージ２７5 の縦方向ひずみゲー
ジ２７ａ5 とが、ホィートストンブリッジ回路の一方の
対辺に位置するように、また、外周凹部溝２５ｃに添着
された組み合せひずみゲージ２７1 の横方向ひずみゲー
ジ２７ｂ1 とこれに対応する内周凹部溝２５ｄの組み合
せひずみゲージ２７5 の横方向ひずみゲージ２７ｂ5 と
が、ホィートストンブリッジ回路の他方の対辺に位置す
るようにそれぞれ接続されるように構成されている。As shown in the circuit in FIG. 5, the longitudinal strain gauge 27a 1 of the combined strain gauge 27 1 attached to the outer circumferential recessed groove 25c and the inner circumferential recessed groove 2 corresponding thereto are formed.
The vertical strain gauge 27a 5 of the 5d combination strain gauge 27 5 is positioned on one opposite side of the Wheatstone bridge circuit, and the horizontal direction of the combination strain gauge 27 1 attached to the outer peripheral groove 25c. The strain gauge 27b 1 and the lateral strain gauge 27b 5 of the combination strain gauge 27 5 corresponding to the corresponding inner circumferential groove 25d are connected so as to be located on the other opposite side of the Wheatstone bridge circuit. It is configured.
【００５７】なお、図５において、ＢＶは、各々のグル
ープのホィートストンブリッジ回路にそれぞれ印加され
るブリッジ電源電圧を示し、ｅ1 〜ｅ4 は各々のホィー
トストンブリッジ回路から出力される微弱な検出出力の
電圧（ｍＶレベル）を示す。In FIG. 5, BV indicates the bridge power supply voltage applied to the Wheatstone bridge circuits of each group, and e 1 to e 4 are the weak voltage output from each Wheatstone bridge circuit. Shows the voltage (mV level) of the various detection outputs.
【００５８】図６は、図示実施例に係る鍛造機の鍛造状
態計測装置の電気的処理システムの一例を説明するため
のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining an example of the electrical processing system of the forging condition measuring device of the forging machine according to the illustrated embodiment.
【００５９】図において、３１は４組のホィートストン
ブリッジ回路からの各検出出力ｅ1〜ｅ4 を増幅するた
めの増幅器、３２は増幅器３１からのアナログ出力をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器である。In the figure, 31 is an amplifier for amplifying the respective detection outputs e 1 to e 4 from the four sets of Wheatstone bridge circuits, and 32 is an analog output from the amplifier 31.
It is an A / D converter that performs / D conversion.
【００６０】３３はＡ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換され
た４組のホィートストンブリッジ回路の検出出力を演
算、解析処理するためのＣＰＵで、起歪体２５の所定個
所（図示実施例では４個所）に生じる鍛造中の変形量を
それぞれ時系列的に演算および解析し、且つ、その４系
列の演算、解析結果を線形出力として連続出力し得るよ
うに構成されている。Reference numeral 33 denotes a CPU for calculating and analyzing the detection outputs of the four Wheatstone bridge circuits A / D converted by the A / D converter 32. The deformation amount during forging that occurs at four places in the example) is calculated and analyzed in time series, and the calculation and analysis results of the four series can be continuously output as a linear output.
【００６１】なお、このＣＰＵ３３は、４系列の演算解
析結果が予め定めた標準値（または、許容範囲）から所
定値以上に外れたときに、その状態を検知し且つその状
態検知信号を出力し得るようにも構成されている。The CPU 33 detects the state and outputs a state detection signal when the results of the four series of arithmetic analysis deviate from a predetermined standard value (or an allowable range) by a predetermined value or more. It is also configured to get.
【００６２】３４はＣＰＵ３３の４系列の演算解析結果
を映像表示するためのディスプレイで、図７に示すよう
に、連続出力された４系列の演算解析結果を同時に同一
画面上に表示し得るように構成されている。Reference numeral 34 designates a display for displaying the 4 series of operation analysis results of the CPU 33 so that the 4 series of operation analysis results continuously output can be simultaneously displayed on the same screen as shown in FIG. It is configured.
【００６３】３５は、例えば視覚的または聴覚的に警告
し得る構造を有する警告手段で、４系列の演算解析結果
が予め定めた標準値から所定値以上外れたときに、ＣＰ
Ｕ３３からの状態検知信号に基づいて作動し得るように
構成されている。３６はＣＰＵ３３の演算解析結果をプ
リントするためのプリンタである。Reference numeral 35 is a warning means having a structure capable of giving a visual or auditory warning, for example, when the result of calculation analysis of four series deviates from a predetermined standard value by a predetermined value or more, CP
It is configured to operate based on the state detection signal from U33. Reference numeral 36 is a printer for printing the calculation analysis result of the CPU 33.
【００６４】なお、これら電気的処理システムに使用す
る電気的機器は、それ自体公知の構成から成る適宜の機
器を用いるものとする。As the electric equipment used in these electric processing systems, an appropriate equipment having a known structure is used.
【００６５】次に、このように構成された図示実施例に
係る鍛造機の鍛造状態計測装置の作用ないし動作を説明
する。Next, the operation or operation of the forging state measuring device of the forging machine according to the illustrated embodiment thus constructed will be described.
【００６６】先ず、下側金型本体１５と中子部材１６と
を固定本体部１０上のアダプタ１４の所定位置に装着し
た後、アリ嵌合機構としての雌アリ部１１，１１′およ
び雄アリ部１４ａ，１４ｂを利用して両部材１５，１６
を鍛造軸芯Ｏ上に設定し、その後、下側金型本体１５の
内部空間を通して、底面鍛造部材１３を突き上げ台１２
の大径遊嵌孔１２ａ内に挿入して、目的鍛造物である円
形皿状の半製品５３の下半部形状を型鍛造するための下
側金型（組み合せ金型）１３，１５，１６を完成させ
る。First, after mounting the lower die main body 15 and the core member 16 at predetermined positions of the adapter 14 on the fixed main body 10, the female dovetail portions 11 and 11 'as a dovetail fitting mechanism and the male dovetail are attached. Both members 15, 16 using the parts 14a, 14b
Is set on the forging axis O, and then the bottom forging member 13 is pushed up through the internal space of the lower mold body 15 to push up the platform 12.
Lower die (combination die) 13, 15 and 16 for inserting into the large diameter loose fitting hole 12a of the above and forging the lower half of the circular plate-shaped semi-finished product 53 which is a target forging. To complete.
【００６７】この場合、底面鍛造部材１３の円錐面１３
ｂが突き上げ台１２の下部内周円錐面１２ｂに当接して
底面鍛造部材１３を鍛造軸芯Ｏ上に設定することにな
る。In this case, the conical surface 13 of the bottom forging member 13
b contacts the lower inner peripheral conical surface 12b of the push-up base 12 to set the bottom face forged member 13 on the forging axis O.
【００６８】一方、パンチピン２４を内部空間内に挿入
した上側金型本体２３をパンチホルダー２２内に挿入す
ると共に、上側金型本体２３の円錐面２３ｂをパンチホ
ルダー２２の上部内周円錐面２２ａに当接させて、上側
金型２３，２４を鍛造軸芯Ｏ上に設定する。On the other hand, the upper die main body 23 having the punch pins 24 inserted in the inner space is inserted into the punch holder 22, and the conical surface 23b of the upper die main body 23 becomes the upper inner peripheral conical surface 22a of the punch holder 22. The upper molds 23, 24 are brought into contact with each other and set on the forged shaft core O.
【００６９】その後、上側金型本体２３の上面に起歪体
２５を載せると共に、起歪体２５の内部空間内に中心圧
力伝達部材２６を挿入した状態で、パンチホルダー２２
の上方開口を剛体保持部材２１の保持用外周面２１ａに
嵌合させながらパンチホルダー２２を剛体保持部材２１
に取り付け、且つ、迅速着脱機構手段（図示せず）を利
用して迅速に固定して、目的鍛造物である円形皿状の半
製品５３の上半部形状を型鍛造するための上側金型２
３，２４を完成させる。After that, the flexure element 25 is placed on the upper surface of the upper die body 23, and the central pressure transmitting member 26 is inserted into the internal space of the flexure element 25, and the punch holder 22 is inserted.
While the upper opening of the punch holder 22 is fitted to the holding outer peripheral surface 21a of the rigid body holding member 21, the punch holder 22 is moved to the rigid body holding member 21.
Upper mold for forging the upper half of the circular plate-shaped semi-finished product 53, which is the target forging, by quickly attaching the same to a die and quickly fixing it using a quick attachment / detachment mechanism means (not shown). Two
Complete 3, 24.
【００７０】この状態では、起歪体２５が上側金型本体
２３の上面と剛体保持部材２１の下面との間に密着的に
挟持され、さらに、中心圧力伝達部材２６がパンチピン
２４の上面と剛体保持部材２１の下面との間に密着的に
挟持されることになる。In this state, the strain-flexing body 25 is closely sandwiched between the upper surface of the upper mold body 23 and the lower surface of the rigid body holding member 21, and the central pressure transmitting member 26 is rigidly bonded to the upper surface of the punch pin 24. It is tightly held between the lower surface of the holding member 21.
【００７１】なお、予め起歪体２５と中心圧力伝達部材
２６とを適宜の固定手段を用いて剛体保持部材２１の下
面に取り付けておき、この状態でパンチホルダー２２を
剛体保持部材２１に取り付けるようにしてもよい。The flexure body 25 and the central pressure transmitting member 26 are previously attached to the lower surface of the rigid body holding member 21 by using appropriate fixing means, and the punch holder 22 is attached to the rigid body holding member 21 in this state. You may
【００７２】さて、円形皿状の半製品５３を得るのに必
要な容積を有する図８に示すような円柱形状（または方
形板状）の金属インゴット５１を用意し、この金属イン
ゴット５１を簡易鍛造して図９に示すような小判形状の
一次鍛造品５２を必要数だけ製作する。A cylindrical (or rectangular plate) metal ingot 51 having a volume necessary to obtain a circular dish-shaped semi-finished product 53 as shown in FIG. 8 is prepared, and the metal ingot 51 is simply forged. Then, a required number of small-sized primary forgings 52 as shown in FIG. 9 are manufactured.
【００７３】そして、型鍛造作業に際しては、必要数の
一次鍛造品５２を、例えば高周波加熱炉内で所定温度に
まで加熱して型鍛造に適する程度まで柔らかい状態にす
る。Then, in the die forging operation, the required number of primary forgings 52 are heated to a predetermined temperature in, for example, a high frequency heating furnace to be in a soft state suitable for die forging.
【００７４】このような諸準備が終了したならば、図１
０に示すように、加熱された一次鍛造品５２を高周波加
熱炉から取り出して固定本体部１０に装着した下側金型
１３，１５，１６内にセットし、その後、加圧動力手段
を始動して出発位置にある可動本体部２０を所定のスト
ロークだけ急激に下降させる。この場合、可動本体部２
０が下降すると、その途中の時点で、上側金型２３，２
４が、例えば図１１に示すように一次鍛造品５２を変形
させながら押し下げる。When the above preparations are completed, FIG.
As shown in 0, the heated primary forged product 52 is taken out of the high-frequency heating furnace and set in the lower molds 13, 15, 16 mounted on the fixed main body 10, and then the pressurizing power means is started. Then, the movable main body 20 at the starting position is rapidly lowered by a predetermined stroke. In this case, the movable main body 2
When 0 falls, the upper molds 23, 2
4 presses down while deforming the primary forged product 52 as shown in FIG. 11, for example.
【００７５】そして、可動本体部２０が所定のストロー
クだけ下降すると、押し下げられた一次鍛造品５２が、
下側金型１３，１５，１６の各鍛造面１３ａ，１５ａ，
１６ａと上側金型２３，２４の各鍛造面２３ａ，２４ａ
との間で押圧されて、図１２に示すような円形皿状の半
製品５３に変形させられることになる。Then, when the movable main body portion 20 descends by a predetermined stroke, the depressed primary forged product 52 is
Forging surfaces 13a, 15a of the lower molds 13, 15, 16
16a and forging surfaces 23a, 24a of the upper molds 23, 24
Thus, the semi-finished product 53 having a circular dish shape as shown in FIG.
【００７６】このとき、一次鍛造品５２が円形皿状の半
製品５３に変形する過程で、若し下側金型１３，１５，
１６内および上側金型２３，２４内で一次鍛造品５２の
展伸作用に差が生じたとすると、その展伸作用の差が、
変形中の一次鍛造品５２と下側金型および上側金型の各
鍛造面との間の変形抵抗力の差となって現れる。At this time, in the process in which the primary forged product 52 is transformed into the circular dish-shaped semi-finished product 53, if the lower molds 13, 15,
If there is a difference in the expansion action of the primary forged product 52 in 16 and in the upper molds 23, 24, the difference in the expansion action is
It appears as a difference in deformation resistance between the primary forged product 52 being deformed and the respective forged surfaces of the lower die and the upper die.
【００７７】この場合、経験則から考えると、一次鍛造
品５２の展伸作用の差は、鍛造軸芯Ｏから離れれば離れ
るほど著しくなるものと考えられるから、半製品５３の
周辺部分では変形抵抗力の差がより大きな差となって現
れることになり、しかも、この変形抵抗力の差は、下側
金型１３，１５，１６および上側金型２３，２４を部分
的に変形させようとする力（以下、「部分的変形力」と
いう）の差となって下側金型および上側金型に対して加
わることになる。In this case, from an empirical rule, it is considered that the difference in the spreading action of the primary forged product 52 becomes more significant as the distance from the forging axis O increases, so that the deformation resistance at the peripheral portion of the semi-finished product 53. The difference in force will appear as a larger difference, and this difference in deformation resistance force tends to partially deform the lower molds 13, 15, 16 and the upper molds 23, 24. The difference between the forces (hereinafter, referred to as “partial deformation force”) is applied to the lower mold and the upper mold.
【００７８】説明の都合上、変形中の一次鍛造品５２と
上側金型２３，２４の各鍛造面２３ａ，２４ａとの間に
変形抵抗力の差が生じたものとして説明すると、このと
きの変形抵抗力の差は、上側金型２３，２４に加わる部
分的変形力の差として、そのまま上側金型本体２３の鍛
造面２３ａから上側金型本体２３に剛体結合している起
歪体２５に伝達される。For convenience of explanation, it is assumed that there is a difference in deformation resistance between the deformed primary forged product 52 and the forged surfaces 23a, 24a of the upper molds 23, 24. The difference in the resistance force is directly transmitted from the forged surface 23a of the upper mold body 23 to the strain body 25 rigidly coupled to the upper mold body 23 as the difference in the partial deformation force applied to the upper molds 23 and 24. To be done.
【００７９】そのため、起歪体２５の外周凹部溝２５ｃ
の外周面および内周凹部溝２５ｄの内周面にそれぞれ等
間隔で添着された第一〜第四グループの組み合せひずみ
ゲージ（２７1 ，２７5 ）、（２７2 ，２７6 ）、（２
７3 ，２７7 ）、（２７4 ，２７8 ）からは、この部分
的変形力の差に応じた検出出力がそれぞれのホィートス
トンブリッジ回路に対して出力されることになり、各ホ
ィートストンブリッジ回路からの検出出力ｅ1 〜ｅ4 が
増幅器３１およびＡ／Ｄ変換器３２を経てＣＰＵ３３に
それぞれ入力されることになる。Therefore, the outer peripheral recessed groove 25c of the flexure element 25 is formed.
Combinations strain gauge of the first to fourth group (27 1, 27 5) which are impregnated with equal intervals on the inner peripheral surface of the outer peripheral surface and inner peripheral recess groove 25d of, (27 2, 27 6), (2
From 7 3 , 27 7 ) and (27 4 , 27 8 ), the detection output corresponding to the difference in the partial deformation forces is output to each Wheatstone bridge circuit, and each Wheatstone bridge circuit is output. The detection outputs e 1 to e 4 from the stone bridge circuit are input to the CPU 33 via the amplifier 31 and the A / D converter 32, respectively.
【００８０】ＣＰＵ３３内では、これらの検出出力ｅ1
〜ｅ4 に基づいて上側金型２３，２４の４個所の領域に
加わった部分的変形力を演算、解析して、その結果をデ
ィスプレイ３４またはプリンタ３６に連続出力する。こ
の場合、ディスプレイ３４の画面上に現れるＣＰＵ３３
からの演算、解析結果は、例えば図１３に示すような４
つの変形量波形として現れるから、判定作業がし易いよ
うに、予め、ＣＰＵ３３内において、この変形量波形
を、例えば図１４、図１６に示すような単純な一本のモ
デル線形（正常時のモデル線形と異常時のモデル線形）
に変換し得るように構成しておく。In the CPU 33, these detection outputs e 1
Calculating the added partial deformation force to four locations in the region of the upper die 23 and 24 on the basis of the to e 4, analyzes, continuously outputs the result to the display 34 or printer 36. In this case, the CPU 33 appearing on the screen of the display 34
The calculation and analysis results from 4 are as shown in FIG.
Since it appears as two deformation amount waveforms, this deformation amount waveform is previously stored in the CPU 33 in advance in the CPU 33 in order to facilitate the determination work, for example, as shown in FIG. 14 and FIG. (Linear and abnormal model line)
It is configured so that it can be converted to.
【００８１】さて、作業関係者は、ディスプレイ３４の
画面上に現れるＣＰＵ３３からの変形量波形またはモデ
ル線形をモニターしていて、４個所の領域に対する演算
解析結果が、例えば図１３に示すような４つの変形量波
形または図１４に示すような正常時のモデル線形として
現れたときには、「鍛造作業が正常に行われている」と
判定するようにする。Now, the persons involved in the work monitor the deformation amount waveform or the model line shape from the CPU 33 appearing on the screen of the display 34, and the operation analysis result for the four regions is, for example, 4 as shown in FIG. When one of the deformation amount waveforms or a model line shape in a normal state as shown in FIG. 14 appears, it is determined that “the forging work is normally performed”.
【００８２】一方、４個所の領域に対する演算解析結果
が、例えば図１５に示すような４つの変形量波形または
図１６に示すような異常時のモデル線形として画面に現
れたときには、「鍛造作業が異常である」と判定するよ
うにする。On the other hand, when the operation analysis result for the four regions appears on the screen as, for example, four deformation amount waveforms as shown in FIG. 15 or a model line at the time of abnormality as shown in FIG. It is abnormal ”.
【００８３】そして、「鍛造作業が正常に行われてい
る」と判定されている間は、目的鍛造物である円形皿状
の半製品５３が鍛造される度毎に、油圧手段のような動
力手段（図示せず）を作動させて突き上げピン１７を所
定量だけ上昇させ、この動作を利用して突き上げピン１
７を所定量だけ上昇させて出来上がった半製品５３を下
側金型１３，１５，１６内から浮き上がらせ、さらに、
浮き上がった半製品５３を適宜の手段を用いて鍛造機か
ら取り外すようにして、次の一次鍛造品５２に対する型
鍛造作業を連続して行うようにする。While it is determined that "forging work is normally performed", the power like hydraulic means is used every time the circular plate-shaped semi-finished product 53, which is the target forging, is forged. A means (not shown) is operated to raise the push-up pin 17 by a predetermined amount, and this action is utilized to push the push-up pin 1.
The semi-finished product 53 obtained by raising 7 by a predetermined amount is lifted from the inside of the lower molds 13, 15, 16 and further,
The lifted semi-finished product 53 is removed from the forging machine by using an appropriate means, and the die forging operation for the next primary forged product 52 is continuously performed.
【００８４】しかし、型鍛造作業が「鍛造作業が異常で
ある」と判定されたときには、直ちに鍛造機を停止して
その後の連続鍛造を一時的に中止するようにする。な
お、ＣＰＵ３３での４系列の演算、解析結果が予め定め
た標準値（または、許容範囲）から所定値以上に外れた
ときには、ＣＰＵ３３がその状態検知信号を警告手段３
５に対し出力して異常状態であることを作業関係者に警
告報知するから、この場合にも、直ちに鍛造機を停止し
てその後の連続鍛造を一時的に中止する。However, when it is judged that the die forging work is "abnormal forging work", the forging machine is immediately stopped and the subsequent continuous forging is temporarily stopped. When the result of the four series of calculations and analysis by the CPU 33 deviates from a predetermined standard value (or an allowable range) by a predetermined value or more, the CPU 33 sends the state detection signal to the warning means 3.
Since it is output to 5 to warn a person concerned with the work that it is in an abnormal state, in this case as well, the forging machine is immediately stopped and the subsequent continuous forging is temporarily stopped.
【００８５】以上、一実施例について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲内で種々に変形実施することが可能である。Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【００８６】例えば、図示実施例では、下側金型および
上側金型がいずれも組み合せ金型として構成されている
が、本発明は、普通の単体構造の下側金型および上側金
型に対しても適用することが出来るのは云うまでもな
い。For example, in the illustrated embodiment, the lower mold and the upper mold are both constructed as a combination mold, but the present invention is different from the lower mold and the upper mold of a normal unitary structure. However, it goes without saying that it can be applied.
【００８７】また、図示実施例では、下側金型を使って
円形皿状の半製品の底面、大径外周面および小径外周面
を形成し、上側金型で目的鍛造物の上面、内周面および
内側底面を形成するようにしているが、本発明はこれに
限定されるものではない。In the illustrated embodiment, the lower die is used to form the bottom surface, the large diameter outer peripheral surface and the small diameter outer peripheral surface of the circular dish-shaped semi-finished product, and the upper die is used to form the upper surface and the inner periphery of the target forging. Although the surface and the inner bottom surface are formed, the present invention is not limited thereto.
【００８８】また、図示実施例では、起歪体に８個の組
み合せひずみゲージを添着しているが、組み合せひずみ
ゲージの設置数および設置個所は、必要に応じて選定す
ることが出来る。Further, in the illustrated embodiment, eight combined strain gauges are attached to the flexure element, but the number and the installation location of the combined strain gauges can be selected as necessary.
【００８９】また、図示実施例では、起歪体を上側金型
の側にのみ設けているが、下側金型の側にのみ設けるよ
うにしても、或いは、上側金型と下側金型の両方の側に
設けるようにしてもよい。Further, in the illustrated embodiment, the flexure element is provided only on the side of the upper mold, but it may be provided only on the side of the lower mold, or alternatively, the upper mold and the lower mold may be provided. It may be provided on both sides of.
【００９０】また、図示実施例では、起歪体を上側金型
の上面に直接接触するような状態で設置しているが、上
側または下側金型からの部分的変形力が起歪体に正確に
伝達されるならば、上側または下側金型と起歪体との間
に他の剛体部材を介在させるように構成することも可能
である。Further, in the illustrated embodiment, the flexure element is installed so as to be in direct contact with the upper surface of the upper mold, but a partial deformation force from the upper or lower mold causes the flexure element to come into contact with the flexure element. It is also possible to interpose another rigid member between the upper and lower molds and the flexure element as long as the transmission is accurate.
【００９１】[0091]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、複数個
のひずみゲージから成る変形量検出手段を、鍛造力を伝
達する目的でそれぞれの金型に連結した部材を含む上側
金型および下側金型のいずれか一方または双方に装着し
て、鍛造時に生じる上側金型または／および下側金型の
部分的変形量を目的鍛造物の所定領域毎に検出し得るよ
うに構成し、さらに、このときに上側金型および下側金
型の一方または双方に発生する所定領域毎の部分的変形
量を利用して、目的鍛造物の良品、不良品の判定を自動
的に且つ正確に行い得るように構成したので、良品、不
良品の判定を自動的且つ客観的に行うことの出来る新し
い鍛造機の鍛造状態計測装置を得ることがが可能になっ
た。As described above, according to the present invention, the upper die and the lower die including the members in which the deformation amount detecting means composed of a plurality of strain gauges are connected to each die for the purpose of transmitting the forging force. It is attached to either one or both of the side molds, and is configured so that the partial deformation amount of the upper mold and / or the lower mold that occurs during forging can be detected for each predetermined region of the target forging, and , At this time, the amount of partial deformation of each of the upper mold and the lower mold that occurs in each predetermined region is used to automatically and accurately determine whether the target forged product is good or defective. Since it is configured so as to obtain, it is possible to obtain a new forging condition measuring device for a forging machine that can automatically and objectively judge whether the product is a good product or a defective product.
【００９２】そのため、熟練した判定者が目視判定で行
っていた従来の判定方法に比べて格段に判定作業が能率
化され、しかも、高い熟練度を保持していない者でも容
易に判定することが出来るという効果を得ることが出来
た。Therefore, the judgment work is remarkably streamlined as compared with the conventional judgment method which a skilled judge judges by visual judgment, and even a person who does not have a high degree of skill can judge easily. I was able to get the effect that I could.
【００９３】さらに、鍛造作業途中でも不良品であると
の判定が可能になるため、判定した時点で鍛造機を停止
させることが出来るようになり、この結果、従来のよう
な不良品の大量発生という無駄をなくすことが出来ると
いう効果も奏する。Furthermore, since it is possible to determine that the product is defective even during the forging operation, it is possible to stop the forging machine at the time of the determination, and as a result, a large number of defective products as in the conventional case are generated. There is also an effect that the waste can be eliminated.
【図１】本発明に係る鍛造機の鍛造状態計測装置の主要
部の構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a configuration of a main part of a forged state measuring device of a forging machine according to the present invention.
【図２】図１に示す鍛造機の鍛造状態計測装置に使用さ
れる起歪体の一例である起歪体の構造を説明するための
平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining the structure of a flexure element which is an example of the flexure element used in the forging state measuring device of the forging machine shown in FIG.
【図３】図２に示す起歪体の構造を図２の矢視断面で示
す縦断面図である。3 is a longitudinal sectional view showing the structure of the flexure element shown in FIG. 2 in a sectional view taken in the direction of the arrow in FIG.
【図４】図３に示す起歪体の内外周面に添着される組み
合せひずみゲージ群の構成を説明するための説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the configuration of a combined strain gauge group attached to the inner and outer peripheral surfaces of the flexure element shown in FIG.
【図５】図４に示す組み合せひずみゲージ群の電気的接
続状態を説明するためのホィートストンブリッジ回路で
ある。5 is a Wheatstone bridge circuit for explaining an electrical connection state of the combined strain gauge group shown in FIG.
【図６】図１に示す鍛造機の鍛造状態計測装置における
電気的処理システムの一例を説明するためのブロック図
である。6 is a block diagram for explaining an example of an electrical processing system in the forging state measuring device of the forging machine shown in FIG.
【図７】図１に示す鍛造機の鍛造状態計測装置に装着さ
れたの起歪体の４個所に生じる鍛造中の変形量を、同時
に同一画面上に表示した正常鍛造時の場合の一例を説明
するための説明図である。7 is an example of a case of normal forging in which deformation amounts during forging occurring at four positions of the flexure element mounted on the forging state measuring device of the forging machine shown in FIG. 1 are simultaneously displayed on the same screen. It is an explanatory view for explaining.
【図８】図１に示す鍛造機を用いて型鍛造する目的鍛造
物（円形皿状の半製品）の素材となる金属インゴットの
一例を説明するための斜視図である。FIG. 8 is a perspective view for explaining an example of a metal ingot which is a material of a target forged product (circular dish-shaped semi-finished product) to be die-forged by using the forging machine shown in FIG. 1.
【図９】図８に示す金属インゴットから作製される一次
鍛造品の一例を説明するための斜視図である。9 is a perspective view for explaining an example of a primary forged product manufactured from the metal ingot shown in FIG.
【図１０】図１に示す鍛造機を用いて円形皿状の半製品
を型鍛造する段階を説明するための説明図のうち、一次
鍛造品を下側金型内にセットするときの状態を示す説明
図である。10 is an explanatory view for explaining a step of die-forging a circular dish-shaped semi-finished product using the forging machine shown in FIG. 1, showing a state when the primary forged product is set in the lower die. It is an explanatory view shown.
【図１１】図１に示す鍛造機を用いて円形皿状の半製品
を型鍛造する段階を説明するための説明図のうち、上側
金型が一次鍛造品を変形させながら押し下げる途中の状
態を示す説明図である。11 is an explanatory view for explaining a step of die-forging a circular dish-shaped semi-finished product by using the forging machine shown in FIG. 1, showing a state in which the upper die is pushing down while deforming the primary forged product; It is an explanatory view shown.
【図１２】図１に示す鍛造機を用いて円形皿状の半製品
を型鍛造する段階を説明するための説明図のうち、一次
鍛造品が上側金型と下側金型とにより押圧されて円形皿
状の半製品に変形するときの状態を示す説明図である。12 is an explanatory view for explaining a step of die-forging a circular dish-shaped semi-finished product by using the forging machine shown in FIG. 1, in which a primary forged product is pressed by an upper die and a lower die. It is explanatory drawing which shows the state at the time of transforming into a circular dish-shaped semi-finished product.
【図１３】図１に示す鍛造機を用いて円形皿状の半製品
を型鍛造する際に、鍛造状態計測装置のディスプレイの
画面に現れる４つの変形量波形を示す表示図のうち、鍛
造作業が正常に行われているときの状態を示す表示図で
ある。13 is a diagram showing four deformation amount waveforms appearing on the screen of the display of the forging state measuring device when die-forging a circular dish-shaped semi-finished product using the forging machine shown in FIG. 1; FIG. 6 is a display diagram showing a state when is normally performed.
【図１４】図１３に示す正常時の４つの変形量波形を単
純な一本のモデル線形に変え且つ拡大して画面上に表示
したときの表示図である。FIG. 14 is a display diagram when the four deformation amount waveforms in the normal state shown in FIG. 13 are changed into a simple one model linear shape and enlarged and displayed on the screen.
【図１５】図１に示す鍛造機を用いて円形皿状の半製品
を型鍛造する際に、鍛造状態計測装置のディスプレイの
画面に現れる４つの変形量波形を示す表示図のうち、鍛
造作業が異常であるときの状態を示す表示図である。FIG. 15 is a diagram showing four deformation amount waveforms appearing on the screen of the display of the forging condition measuring device when die-forging a circular dish-shaped semi-finished product using the forging machine shown in FIG. 1; FIG. 6 is a display diagram showing a state when is abnormal.
【図１６】図１５に示す異常時の４つの変形量波形を単
純な一本のモデル線形に変えて画面上に表示したときの
表示図である。16 is a display diagram when the four deformation amount waveforms at the time of abnormality shown in FIG. 15 are changed into a simple one model linear shape and displayed on the screen. FIG.
【図１７】型鍛造の際に生じる好ましからざる現象を説
明するための機械加工前半製品の構成例に係る概略断面
構成図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional configuration diagram according to a configuration example of a first half product for machining for explaining an undesirable phenomenon that occurs during die forging.
【図１８】図１７に示す機械加工前半製品の構成例に係
る概略平面図である。FIG. 18 is a schematic plan view relating to a configuration example of the first half product for machining shown in FIG. 17;
５１ 金属インゴット ５２ 一次鍛造品 ５３ 円形皿状の機械加工前の半製品（目的鍛造物） １０ 固定本体部 Ｏ 鍛造軸芯 １５ａ 大径孔 １０ｂ 小径孔 １１，１１′ 一対の雌アリ部 １２ 突き上げ台 １２ａ 大径遊嵌孔 １２ｃ 小径案内孔 １３ 底面鍛造部材 １３ａ 鍛造面 １４ アダプタ １４ａ，１４ｂ 一対の雄アリ部 １５ 下側金型本体 １５ａ 鍛造面 １６ 中子部材 １６ａ 鍛造面 １７ 突き上げピン ２０ 可動本体部 ２１ 剛体保持部材 ２１ａ 保持用外周面 ２２ パンチホルダー ２３ 上側金型本体 ２３ａ 鍛造面 ２３ｃ 係止段部 ２４ パンチピン ２４ａ 鍛造面 ２３ｂ 顎部 ２５ 起歪体 ２５ａ 上部領域 ２５ｂ 下部領域 ２５ｃ 外周凹部溝 ２５ｄ 内周凹部溝 ２５ｅ，２５ｆ リード線の取り出し孔 ２６ 中心圧力伝達部材 ２７1 〜２７8 組み合せひずみゲージ ２７1 ，２７5 第一グループの組み合せひずみゲージ ２７2 ，２７6 第二グループの組み合せひずみゲージ ２７3 ，２７7 第三グループの組み合せひずみゲージ ２７4 ，２７8 第四グループの組み合せひずみゲージ ２７ａ1 〜２７ａ8 縦方向ひずみゲージ ２７ｂ1 〜２７ｂ8 横方向ひずみゲージ ３１ 増幅器 ３２ Ａ／Ｄ変換器 ３３ ＣＰＵ ３４ ディスプレイ ３５ 警告手段 ３６ プリンタ ＢＶ 電源電圧 ｅ1 〜ｅ4 ホィートストンブリッジ回路の検出出力電
圧51 Metal Ingot 52 Primary Forged Product 53 Round Plate-shaped Semi-finished Product Before Machining (Object Forging) 10 Fixed Main Body O Forging Shaft Core 15a Large Diameter Hole 10b Small Diameter Hole 11, 11 'Pair of Female Dovetails 12 Push-up Platform 12a Large diameter loose fitting hole 12c Small diameter guide hole 13 Bottom forging member 13a Forging surface 14 Adapters 14a, 14b A pair of male dovetail parts 15 Lower mold body 15a Forging surface 16 Core member 16a Forging surface 17 Push-up pin 20 Movable body part 21 Rigid Body Holding Member 21a Holding Outer Surface 22 Punch Holder 23 Upper Die Main Body 23a Forging Surface 23c Locking Step 24 Punch Pin 24a Forging Surface 23b Jaw 25 Strain Body 25a Upper Area 25b Lower Area 25c Outer Circumferential Groove 25d Inner Circumference Recessed groove 25e, 25f Lead wire take-out hole 26 Center pressure transmitting member 27 1 to 27 8 sets Combination strain gauges 27 1 , 27 5 Combination of first group Strain gauges 27 2 , 27 6 Combination of second group Strain gauges 27 3 , 27 7 Combination of third group Strain gauges 27 4 , 27 8 Combination of 4th group Strain gauge 27a 1 to 27a 8 Longitudinal strain gauge 27b 1 to 27b 8 Lateral strain gauge 31 Amplifier 32 A / D converter 33 CPU 34 Display 35 Warning means 36 Printer BV power supply voltage e 1 to e 4 Wheatstone bridge circuit Detection output voltage of
Claims (2)
いて互いに対向的に且つ相対移動可能に設置された鍛造
機において、 前記下側金型と前記下側金型の受ける鍛造力が伝達され
る力伝達経路中に設けられた中間部材とを含む下側鍛造
力受け部材と、 前記上側金型と前記上側金型の受ける鍛造力が伝達され
る力伝達経路中に設けられた中間部材を含む上側鍛造力
受け部材と、 且つ、前記下側鍛造力受け部材および／または前記上側
鍛造力受け部材の所定領域に加わる目的鍛造物からの鍛
造圧力を前記所定領域毎の変形量として検出し得るよう
に、前記下側鍛造力受け部材および前記上側鍛造力受け
部材のいずれか一方または双方に添着された複数のひず
みゲージによりなる変形量検出手段と、 この変形量検出手段から出力される前記所定領域毎の検
出量を電気量的に処理して、目的鍛造物から前記下側鍛
造力受け部材または前記上側鍛造力受け部材の前記所定
領域に加わる鍛造圧力をそれぞれの所定領域毎に計測す
る電気的計測手段と、を有するように構成したことを特
徴とする鍛造機の鍛造状態計測装置。1. A forging machine in which a lower die and an upper die are installed on a forging shaft so as to be opposed to each other and relatively movable, and forging received by the lower die and the lower die. A lower forging force receiving member including an intermediate member provided in a force transmitting path for transmitting a force, and a force transmitting path for transmitting a forging force received by the upper die and the upper die. And an upper forging force receiving member including an intermediate member, and the amount of deformation of each of the predetermined regions of the forging pressure from the target forging applied to the predetermined region of the lower forging force receiving member and / or the upper forging force receiving member. So that it can be detected as, the deformation amount detecting means comprising a plurality of strain gauges attached to one or both of the lower forging force receiving member and the upper forging force receiving member, and the output from this deformation amount detecting means. The predetermined Electricity for electrically processing the detected amount for each zone to measure the forging pressure applied to the predetermined region of the lower forging force receiving member or the upper forging force receiving member from the target forging for each predetermined region. Forging state measuring apparatus for a forging machine, characterized by comprising:
計測装置において、少なくとも電気的計測手段の計測結
果を表示する表示手段と、前記計測結果を記憶する記録
手段と、前記計測結果が所定範囲内の結果であるときに
それを視覚的または聴覚的に警告する警告手段とから構
成された製品適格判断手段を有することを特徴とする鍛
造機の鍛造状態計測装置。2. The forging condition measuring device for a forging machine according to claim 1, wherein at least a display means for displaying a measurement result of the electrical measuring means, a recording means for storing the measurement result, and the measurement result are A forging state measuring device for a forging machine, comprising: a product eligibility determining means configured by a warning means that visually or audibly warns when a result is within a predetermined range.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190932A JP2566191B2 (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Forging condition measuring device of forging machine |
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