JPH0716688A - 鍛造機の鍛造状態計測装置 - Google Patents
鍛造機の鍛造状態計測装置Info
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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
(57)【要約】
【目的】 目的鍛造品の良品、不良品の判定を勘に頼る
ことなく容易且つ正確に行い得る鍛造状態計測装置を提
供する。 【構成】 下側の金型は、底面鍛造部材13と下側金型
本体15と中子部材16からなっている。上側の金型
は、上側金型本体23とパンチピン24からなってい
る。下側の金型上に一次鍛造品を載せ、上側の金型を可
動本体部20、剛体保持部材21、起歪体25、中心圧
力伝達部材26を介して油圧手段によって急激に所定量
下降させることにより、半製品53が形成される。この
鍛造の際に上側の金型13,15,16が目的鍛造品か
ら受ける各部位の圧力(応力)は、上側金型本体23を
介して起歪体25に伝達される。この起歪体25の各部
に添着された複数のひずみゲージ27の出力の組み合わ
せから、鍛造状態を計測する。
ことなく容易且つ正確に行い得る鍛造状態計測装置を提
供する。 【構成】 下側の金型は、底面鍛造部材13と下側金型
本体15と中子部材16からなっている。上側の金型
は、上側金型本体23とパンチピン24からなってい
る。下側の金型上に一次鍛造品を載せ、上側の金型を可
動本体部20、剛体保持部材21、起歪体25、中心圧
力伝達部材26を介して油圧手段によって急激に所定量
下降させることにより、半製品53が形成される。この
鍛造の際に上側の金型13,15,16が目的鍛造品か
ら受ける各部位の圧力(応力)は、上側金型本体23を
介して起歪体25に伝達される。この起歪体25の各部
に添着された複数のひずみゲージ27の出力の組み合わ
せから、鍛造状態を計測する。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
測装置の主要部の模式的構成を示す縦断面図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
部の構成を示す縦断面図である。
【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。
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。
【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。
す縦断面図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
鍛造品の一例を説明するための斜視図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
る概略平面図である。
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
圧
Claims (2)
- 【請求項1】 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
徴とする鍛造機の鍛造状態計測装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載された鍛造機の鍛造状態
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190932A JP2566191B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 鍛造機の鍛造状態計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190932A JP2566191B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 鍛造機の鍛造状態計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0716688A true JPH0716688A (ja) | 1995-01-20 |
JP2566191B2 JP2566191B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=16266087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5190932A Expired - Fee Related JP2566191B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 鍛造機の鍛造状態計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2566191B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8863324B2 (en) | 2008-03-31 | 2014-10-21 | Kohler Co. | Bathtub rim assembly |
CN109351798A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-02-19 | 中北大学 | 一种轻合金壳体复杂内环筋的整体挤压成形方法 |
JP2022022722A (ja) * | 2020-07-02 | 2022-02-07 | 株式会社デンソー | 圧力検出装置 |
WO2022239260A1 (ja) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | 株式会社ニチダイ | ロードセル |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107052210B (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-20 | 天津市天锻压力机有限公司 | 超塑性等温锻造液压机的恒应变控制***及控制方法 |
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JPS6286941U (ja) * | 1985-11-15 | 1987-06-03 | ||
JPS6471528A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Brother Ind Ltd | Plastic working device |
JPH02151337A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Brother Ind Ltd | 鍛造機械 |
JPH04190942A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-09 | Nissan Motor Co Ltd | 鍛造シミュレータ |
JPH05348A (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-08 | Aichi Steel Works Ltd | 鍛造装置 |
JPH0716687A (ja) * | 1993-07-05 | 1995-01-20 | Tetsuaki Nishimura | 鍛造機の鍛造状態自動検査装置 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP5190932A patent/JP2566191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2022174445A (ja) * | 2021-05-11 | 2022-11-24 | 株式会社ニチダイ | ロードセル |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2566191B2 (ja) | 1996-12-25 |
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