JP5572477B2 - Cam device, drilling device and closed forging device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、カム装置とこれを備えた孔明け装置および閉塞鍛造装置に関するものである。 The present invention relates to a cam device, a drilling device including the cam device, and a closed forging device.
従来、クランクシャフトやコネクチングロッドなどの複雑な形状の鍛造品の加工に用いられるカム装置は、成形品用のワークをある程度加熱した状態で素早く孔明け等の加工をして、所望の形状に成形しなければならない。そのために鍛造品用のワークの周囲に密集してカム装置が配設され、極力少ない工程で鍛造品を完成させようとしている。このような鍛造装置としては、特許文献1に記載の閉塞鍛造装置が知られている。 Conventionally, cam devices that are used to process forged products with complex shapes such as crankshafts and connecting rods can be quickly drilled while the workpiece for molded products is heated to some extent, and then formed into the desired shape. Must. For this purpose, cam devices are densely arranged around the work for the forged product, and the forged product is being completed with as few steps as possible. As such a forging device, a closed forging device described in Patent Document 1 is known.
しかし、前記ワークの加工において、カム装置のパンチ加工では加工力が高くピアスパンチには強度が必要であり、更にワークの加工部分に対してその両側から対称にして加工するように設定する制約があり、1ショットで加工を完了させるという制限があったりして、ワークの形状が複雑になるとこれまでの通常のカム装置の配設では、高密度に配設できないという不都合があり、パンチ同士の干渉があったりして、対応することが不可能となっている。そこで、1ショットで必要な加工が完了し高密度配置にも対応するカム装置が求められている。本発明に係るカム装置とこれを備えた孔明け装置および閉塞鍛造装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。 However, in the processing of the workpiece, the punching of the cam device has a high processing force, and the piercing punch needs strength, and there is a restriction that the workpiece is set to be processed symmetrically from both sides thereof. Yes, there is a limitation that machining can be completed in one shot, and if the shape of the workpiece becomes complicated, there is a disadvantage that the conventional cam device cannot be arranged at high density. It is impossible to respond due to interference. Therefore, there is a need for a cam device that completes the necessary processing in one shot and can handle high-density arrangement. The cam device according to the present invention, the drilling device and the closed forging device provided with the cam device are proposed in order to solve such problems.
本発明に係るカム装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、 下型と該下型に対して上下移動可能に設けられた上型とからなる金型との間に備えられて、
前記上型に取付固定されるとともに金型の内部に移動させるカム面を有するカムドライバーと、
前記カムドライバーのカム面に摺接するカム面を有し前記上型の上下移動により前記金型の内部へ移動するように摺動自在に支持されるカムスライダーと、
前記カムスライダーの工具取付面に取付固定されワークの一部を所望形状に加工する工具と、
前記カムスライダーを加工位置から元の初期状態へと付勢手段により金型の外部へ移動させる復帰装置と、
前記カムスライダーを摺動自在に支持するとともに前記下型に固定されるカムベースとからなるカム装置において、
前記カムドライバーのカム面と前記カムスライダーのカム面とは、前記上型の上死点から下死点に至る間で、前記両カム面が摺接してカム作用すると共にその摺接後にカムドライバーのカム面が更に下降することで前記両カム面同士が係合解除される状態となり、
上型が下死点から上死点に戻る際に、カムドライバーのカム面とカムスライダーのカム面とは、互いに衝突しないように、いずれか一方のカム面が衝突範囲から退避するようにカム面を退避させるべく、カムスライダーのカム面が、当該カムスライダー本体とは別体にして所要範囲で揺動自在に片側をカムスライダー本体に連結された棒状体であるカムローラの一端部側に設けられてなる退避装置が設けられているとともに、
前記カムローラは、カムドライバーのカム面で下死点から上死点に移動する際に跳ね上げられた後に、その自重で揺動して元の位置に復帰することである。
The gist for solving the above-mentioned problems of the cam device according to the present invention is to provide between a lower mold and a mold composed of an upper mold that can be moved up and down with respect to the lower mold. Being
A cam driver having a cam surface that is fixedly attached to the upper mold and moved into the mold;
A cam slider that has a cam surface that is in sliding contact with the cam surface of the cam driver, and is slidably supported so as to move into the mold by the vertical movement of the upper mold;
A tool that is fixedly attached to the tool mounting surface of the cam slider and that processes a part of the workpiece into a desired shape;
A return device for moving the cam slider from the processing position to the original initial state to the outside of the mold by the biasing means;
In a cam device comprising a cam base that slidably supports the cam slider and is fixed to the lower mold,
The cam surface of the cam driver and the cam surface of the cam slider are cam-operated by sliding the cam surfaces between the upper die from the top dead center to the bottom dead center. When the cam surface further descends, the cam surfaces are disengaged from each other,
When the upper mold returns from the bottom dead center to the top dead center, the cam surface of the cam driver and the cam surface of the cam slider do not collide with each other so that either one of the cam surfaces is retracted from the collision range. In order to retract the surface, the cam surface of the cam slider is provided on one end side of the cam roller which is a rod-like body connected to the cam slider body so that it can swing within a required range separately from the cam slider body. A retracting device is provided, and
The cam roller is swung up when moving from the bottom dead center to the top dead center on the cam surface of the cam driver, and then swings by its own weight to return to the original position.
前記カムスライダーのカム面が形成されたカム部の下面にテーパ部が設けられ、カムドライバーのカム面が形成されたカム部の上面にテーパ部が設けられ、前記両テーパ部はテーパ角度が同じで摺接可能に形成されているとともに、前記両テーパ部が摺接するようになるとき強制戻しが確実に行われるように強制戻し部材のテーパ面と戻しピンの側面との間には当接しないように若干の隙間が設けられていることである。 A taper portion is provided on the lower surface of the cam portion on which the cam surface of the cam slider is formed, and a taper portion is provided on the upper surface of the cam portion on which the cam surface of the cam driver is formed. Both taper portions have the same taper angle. The taper surface of the forcible return member and the side surface of the return pin are not in contact with each other so that the forcible return is surely performed when both the tapered portions come into slidable contact with each other. That is, a slight gap is provided.
カムドライバーにおける取付基部と該取付基部から延設される支持部と該支持部の端部に形成されるカム面とにおいて、前記支持部は、カムスライダーのカム面が金型の外部に移動して初期位置に復帰する際の衝突を避けて、当該カムドライバーのカム面の位置よりも金型の外側に後退させてあることである。 In the mounting base portion of the cam driver, the supporting portion extending from the mounting base portion, and the cam surface formed at the end portion of the supporting portion, the cam portion of the cam slider moves to the outside of the mold. In other words, it avoids a collision when returning to the initial position, and is retracted to the outside of the mold from the position of the cam surface of the cam driver.
前記両カム面が係合解除された際に、カムスライダーを金型の外部へ戻す強制戻し装置は、当該カムスライダーの側面に突設した戻しピンと、該戻しピンの側面に当接して金型の外部へ前記カムスライダーを移動させるテーパ面を有すると共に上型に取付固定される強制戻し部材とでなることである。 A forced return device for returning the cam slider to the outside of the mold when the both cam surfaces are disengaged is provided with a return pin projecting on the side surface of the cam slider, and a mold in contact with the side surface of the return pin. And a forcible return member that has a tapered surface for moving the cam slider to the outside and is attached and fixed to the upper die.
カムスライダーのカム面が形成されたカム部の下面にテーパ部が設けられ、カムドライバーのカム面が形成されたカム部の上面にテーパ部が設けられ、前記両テーパ部はテーパ角度が同じで摺接可能に形成されているとともに、前記両テーパ部が摺接するようになるとき強制戻しが確実に行われるように強制戻し部材のテーパ面と戻しピンの側面との間には当接しないように若干の隙間が設けられていることである。 A tapered portion is provided on the lower surface of the cam portion on which the cam surface of the cam slider is formed, and a tapered portion is provided on the upper surface of the cam portion on which the cam surface of the cam driver is formed. Both the tapered portions have the same taper angle. It is formed so as to be slidable, and it does not contact between the taper surface of the forcible return member and the side surface of the return pin so that the forced return is surely performed when both the taper portions come into slidable contact. Is provided with a slight gap.
前記上型に取付固定される第2カムドライバーと該第2カムドライバーにより金型の内部へ移動され工具でワークを加工するとともにカムベースに摺動自在に支持される第2カムスライダーとを並設されて成る複動式カム装置であり、カムスライダーの工具による加工時期と前記第2カムスライダーの工具による加工時期とが異なるように設定されていることを含むものである。 A second cam driver that is mounted and fixed to the upper mold and a second cam slider that is moved into the mold by the second cam driver to process the workpiece with a tool and are slidably supported by the cam base are provided side by side. The double-acting cam device is configured so that the machining time of the cam slider by the tool and the machining time of the second cam slider by the tool are set to be different.
前記カムスライダーと第2カムスライダーとが互いの片側の側面を接して並設され、その接する前記両側面の間に側圧を受ける中間プレートが介装されていることを含むものである。 The cam slider and the second cam slider are arranged side by side in contact with each other side surface, and an intermediate plate receiving a side pressure is interposed between the both side surfaces in contact with each other.
本発明に係る孔明け装置の要旨は、上記本発明に係るカム装置を上型と下型との間に任意の組合せで複数個設置して、加工用の工具を孔明け用のパンチとしてなることである。 The gist of the drilling device according to the present invention is that a plurality of cam devices according to the present invention are installed in any combination between the upper mold and the lower mold, and the machining tool is used as a punch for drilling. That is.
また、本発明に係る閉塞鍛造装置の要旨は、クランクシャフトを閉塞鍛造する装置で、下型と該下型に対して上下移動可能に設けられた上型とからなる金型と、前記金型に備えられる上記本発明に係る複数のカム装置とでなり、前記クランクシャフトを閉塞鍛造成形する際に前記カム装置の工具が前記クランクシャフトのピン部に複数の孔部を一工程で成形する閉塞鍛造装置であって、上型が下型に相対接近した際に、前記カム装置のカムスライダーの工具を前記金型の内部に移動させ、前記クランクシャフトの一方の孔部を成形する第一カム機構と、前記カムスライダーの工具が進行した状態よりも上型と下型とを相対接近させることで、第2カムスライダーの工具を前記金型の内部に移動させ、前記クランクシャフトの他方の孔部を成形する第二カム機構とを備え、前記第一カム機構は前記カムスライダーが前記金型の内部に移動し一方の孔部を成形した状態よりも上型と下型とを相対接近させると、第一カム機構の係合が解除され内部の弾性体により前記カムスライダーが前記金型の外部に移動することで、前記カムスライダーの工具と、該カムスライダーの工具と交差する他のカム装置の第2カムスライダーの工具とが加工時期がずれることで干渉しない退避機構を備え、前記カム装置がクランクシャフトに対称に複数設けられることである。 Moreover, the gist of the closed forging device according to the present invention is a device for closing and forging a crankshaft, which is a die comprising a lower die and an upper die provided to be movable up and down with respect to the lower die, and the die A plurality of cam devices according to the present invention provided in the above-mentioned , and when the crankshaft is closed and forged, the tool of the cam device forms a plurality of holes in the pin portion of the crankshaft in one step. A forging device, wherein when the upper die relatively approaches the lower die, a cam slider tool of the cam device is moved into the die to form one hole of the crankshaft. By moving the upper mold and the lower mold relatively closer to each other than the state in which the mechanism of the cam slider tool is advanced, the second cam slider tool is moved into the mold, and the other hole of the crankshaft is moved. Molding part A first cam mechanism, wherein the first cam mechanism moves the cam slider into the mold and moves the upper mold and the lower mold relatively closer to each other than when the one hole is molded. One cam mechanism is disengaged, and the cam slider moves to the outside of the mold by an internal elastic body, so that the tool of the cam slider and the other cam device crossing the tool of the cam slider A two-cam slider tool is provided with a retracting mechanism that does not interfere with a shift in processing time, and a plurality of the cam devices are provided symmetrically on the crankshaft.
前記第一カム機構は曲面を備えるカムドライバと、曲面を備えリンク部材により構成されるカムスライダーにより構成されることを含むものである。 The first cam mechanism includes a cam driver having a curved surface and a cam slider having a curved surface and including a link member.
本発明のカム装置によれば、複雑な形状のワークに孔明け等する際に、金型の1工程において、パンチ等の加工具同士が、所望個所を加工する際の加工軸が同じ平面内で交差する場合でも、時間差で2モーションが施工されて衝突しないようになされ、ワークの短期閉塞鍛造を可能にする。 According to the cam device of the present invention, when drilling a workpiece having a complicated shape, in one step of the mold, the processing tools such as punches are in the same plane when processing a desired portion. Even in the case of crossing, the two motions are applied with a time difference so that they do not collide, enabling short-term closed forging of the workpiece.
カム装置に設けられた退避装置により、上型の上死点から下死点に降下する際にはカムとして作用するが、上型の下死点から上死点に戻る際には、衝突を回避するように退避させられるので、上型1工程におけるカム装置の2モーションが可能となる。
また、退避装置において、揺動して退避するカムローラがその自重で元の位置に復帰するようにされているので、構造が簡易になり部品点数も削減できる。
The retraction device provided in the cam device acts as a cam when descending from the top dead center of the upper mold to the bottom dead center, but when returning from the bottom dead center of the upper mold to the top dead center, Since it is retracted so as to avoid it, two motions of the cam device in one upper mold process are possible.
Further, in the retracting device, the cam roller that swings and retracts is returned to its original position by its own weight, so that the structure is simplified and the number of parts can be reduced.
カムドライバーにおける取付基部と該取付基部から延設される支持部は、カムスライダーのカム面が金型の外部に移動して初期位置に復帰する際に、衝突を避けて当該カムドライバーのカム面の位置よりも金型の外側に後退させてあるので、確実にカムスライダーを元の位置に復帰させることができる。 The mounting base portion of the cam driver and the support portion extending from the mounting base are configured so that the cam surface of the cam driver avoids a collision when the cam surface of the cam slider moves outside the mold and returns to the initial position. The cam slider can be reliably returned to the original position because the cam slider is retracted to the outside of the mold rather than the position.
前記両カム面が係合解除された際に、カムスライダーを金型の外部へ戻す強制戻し装置は、当該カムスライダーの側面に突設した戻しピンと、該戻しピンの側面に当接して金型の外部へ前記カムスライダーを移動させるテーパ面を有すると共に上型に取付固定される強制戻し部材とでなるので、復帰装置が確実に作用するようになり、加工具の衝突が避けられ安全性が向上する。 A forced return device for returning the cam slider to the outside of the mold when the both cam surfaces are disengaged is provided with a return pin projecting on the side surface of the cam slider, and a mold in contact with the side surface of the return pin. And a forcible return member that has a taper surface for moving the cam slider to the outside and is attached and fixed to the upper mold, so that the return device acts reliably, and collision of the processing tool is avoided and safety is improved. improves.
上型に取付固定される第2カムドライバーと該第2カムドライバーにより金型の内部へ移動され工具でワークを加工するとともにカムベースに摺動自在に支持される第2カムスライダーとを並設されて成る複動式カム装置であり、カムスライダーの工具による加工時期と前記第2カムスライダーの工具による加工時期とが異なるように設定されているので、複雑な形状のワークであってもカムの高密度配置によって複数個所の同時加工が可能となり、閉塞鍛造が可能となる。 A second cam driver that is attached and fixed to the upper mold and a second cam slider that is moved into the mold by the second cam driver to process the workpiece with a tool and are slidably supported by the cam base are provided side by side. This is a double-acting cam device, and the machining time of the cam slider tool and the machining time of the second cam slider tool are set to be different. The high-density arrangement enables simultaneous machining at a plurality of locations and enables closed forging.
前記カムスライダーと第2カムスライダーとが互いの片側の側面を接して並設され、その接する前記両側面の間に側圧を受ける中間プレートが介装されているので、側圧に対してカムスライダーのスムーズな摺動性が保障される。 The cam slider and the second cam slider are juxtaposed in contact with each other on one side surface, and an intermediate plate that receives side pressure is interposed between the both side surfaces in contact with each other. Smooth slidability is guaranteed.
本発明に係る孔明け装置は、上記カム装置を上型と下型との間に任意の組合せで複数個設置して、加工用の工具を孔明け用のパンチとしてなるので、工具の加工時期をずらすなどして1工程の中で複雑な加工が可能となる。 In the drilling device according to the present invention, a plurality of cam devices are installed in any combination between the upper mold and the lower mold, and the machining tool is used as a punch for drilling. It is possible to perform complicated processing in one process by shifting the position.
本発明に係る閉塞鍛造装置によれば、金型に備えられる前記複数のカム装置とでなり、クランクシャフトを閉塞鍛造成形する際に前記カム装置の工具が前記クランクシャフトのピン部に複数の孔部を一工程で成形する閉塞鍛造装置であって、クランクシャフトの一方の孔部を成形する第一カム機構と、前記カムスライダーの工具が進行した状態よりも上型と下型とを相対接近させることで、前記クランクシャフトの他方の孔部を成形する第二カム機構とを備え、第一カム機構の係合が解除され内部の弾性体により前記カムスライダーが前記金型の外部に移動することで、前記カムスライダーの工具と、該カムスライダーの工具と交差する他のカム装置の第2カムスライダーの工具とが加工時期がずれることで干渉しない退避機構を備え、前記カム装置がクランクシャフトに対称に複数設けられるので、複雑な形状のクランクシャフトを閉塞鍛造することが可能となる。
また、前記第一カム機構は曲面を備えるカムドライバと、曲面を備えリンク部材により構成されるカムスライダーにより構成されるので、前記退避機構を容易に且つ低コストにて構成することができる。以上のような数々の優れた効果を奏するものである。
According to the closed forging device according to the present invention, the cam device is provided with the plurality of cam devices provided in the mold, and when the crankshaft is closed forged, the tool of the cam device has a plurality of holes in the pin portion of the crankshaft. This is a closed forging device that forms a part in a single step, and the first cam mechanism that forms one hole of the crankshaft and the upper die and the lower die are relatively closer to each other than the advanced state of the cam slider tool. A second cam mechanism that molds the other hole of the crankshaft, the engagement of the first cam mechanism is released, and the cam slider moves to the outside of the mold by an internal elastic body. Thus, the cam slider tool and a second cam slider tool of another cam device that intersects the cam slider tool are provided with a retracting mechanism that does not interfere due to a shift in processing time, Since beam device is provided with a plurality symmetrically to the crankshaft, it is possible to closed forging a crankshaft of complex shape.
In addition, since the first cam mechanism is configured by a cam driver having a curved surface and a cam slider having a curved surface and configured by a link member, the retracting mechanism can be configured easily and at low cost. There are many excellent effects as described above.
本発明に係るカム装置1は、図1−Aに示すように、金型の上型が上死点位置から下死点位置に至る間に、孔明け若しくは曲げ加工用の工具を備えたカムスライダーが加工方向に前進移動して加工を終了し、その後、戻り用の復帰装置により後方に戻されて元の位置に復帰し、同時に、前記工具の加工用軸線に交差する他の工具の加工方向への前進移動を可能にして、1工程中で2モーションを可能としている。孔明け装置または閉塞鍛造装置は、このようなカム装置1を複数個備えることで、従来では困難であった複雑な加工を複数の工程に分けて施工するのではなく、1工程中で施工できるようにするものである。 As shown in FIG. 1-A, a cam device 1 according to the present invention includes a cam provided with a tool for drilling or bending while an upper mold of a mold reaches from a top dead center position to a bottom dead center position. The slider moves forward in the machining direction and finishes machining, and then is returned to the original position by the return device for return, and at the same time, machining of another tool that intersects the machining axis of the tool. The forward movement in the direction is possible, and two motions are possible in one process. By providing a plurality of such cam devices 1, the drilling device or the closed forging device can be constructed in a single process, rather than being divided into a plurality of processes, which has been difficult in the past. It is what you want to do.
前記カム装置1の構成について、図1−A乃至図3を参照して説明する。このカム装置1は、例えば閉塞鍛造用金型における下型(図示せず)と該下型に対して上下移動可能に設けられた上型(図示せず)とからなる金型との間に備えられるもので、第一カム機構として、前記上型にボルトなどで取付固定されるとともに前記金型の内部に移動させるカム面2cを有するカムドライバーである第1カムドライバー2がある。前記カム面2cは、半径rで円弧状の曲面形状になっている。勿論、この形状に限らず、平面的なカム面であっても良い。
The configuration of the cam device 1 will be described with reference to FIGS. This cam device 1 is, for example, between a lower die (not shown) in a closed forging die and an upper die (not shown) provided to be movable up and down with respect to the lower die. As a first cam mechanism, there is a
前記第1カムドライバー2のカム面2cに摺接するカム面9aを有したカムローラ9をリンク機構で保持して前記上型の上下移動により前記金型の内部へ移動するように摺動自在に支持されるカムスライダーである第1カムスライダー3がある。前記カムローラ9のカム面9aは、円弧状になっており、前記カム面2cと摺接してカム作用するものである。尚、前記カムドライバーとカムスライダーとをそれぞれ第1としているのは、この実施例にかかるカム装置1には、複数の第一カム機構と第二カム機構とがあるので、各々区別するために付けている。
A
前記第一カム機構の第1カムスライダー3の工具取付面に取付固定されワークの一部を所望形状に加工する第1工具6aと、前記第1カムスライダー3を加工位置から元の初期状態へと、ガススプリングやコイルスプリングなどの付勢手段13により金型の外部へ移動させる復帰装置と、前記第1カムスライダー3を加工方向へ摺動自在に支持するとともに前記下型に固定される共有のカムベース4とからなる。
A
そして、前記第1カムドライバー2のカム面2cと前記第1カムスライダー3のカム面9aとは、前記上型の上死点から下死点に至る間で、前記両カム面2c,9aが摺接して第1カムスライダー3を金型の内部へ移動させるカム作用すると共に、その摺接後に前記第1カムドライバー2のカム面2cが更に下降することで、前記両カム面2c,9a同士が係合解除される状態となる(図4に示す状態から更に下降する)。前記第1カムスライダー3は、前記両カム面2c,9a同士が係合解除された後に、直ちに前記復帰装置の付勢手段13により初期状態に復帰されるものである。
The
そして、上型が下死点から上死点に戻る際に、第1カムドライバー2のカム面2cと第1カムスライダー3のカム面9aとは、互いに衝突し破損しないように、いずれか一方のカム面が、この第1実施例ではカムローラ9が、衝突範囲から退避するように、リンク機構によりカム面9aを退避させる待避装置が設けられている。
Then, when the upper mold returns from the bottom dead center to the top dead center, either the
前記待避装置は、第1カムスライダー3のカム面9aが、当該カムスライダー本体3aとは別体にして所要範囲(水平状態から略90°上方向)で揺動自在に片側をピン結合などにより連結された棒状体であるカムローラ9の一端部側に設けられてなるものである。
In the retracting device, the
前記カムローラ9は、第1カムドライバー2のカム面2cで、この第1カムドライバー2が上型によって下死点位置から上死点位置に移動する際に、水平状態から上に向けて跳ね上げられた後に、その自重で揺動して元の水平状態の位置に復帰する。このカムローラ9は、金型にカム装置1が取り付けられた状態で、水平状態から略垂直状態の範囲で揺動するので、図1−B(C)に示すように、水平状態に戻ったときにおける、カムスライダー本体3aとの衝突の衝撃を緩和させるために、緩衝材14cが設けられている。
The
更に、図1−Aまたは図2に示すように、前記第1カムドライバー2における、上型への取付基部2dと該取付基部2dから延設される支持部2aと該支持部2aの端部に形成されるカム面2cとにおいて、前記支持部は2a、第1カムスライダー3のカム面9aが金型の外部に移動して初期位置に復帰する際の衝突を避けて、当該第1カムドライバー2のカム面2cの位置よりも金型の外側の位置に後退させてある。尚、この他の実施例として、カム部材2bを支持する支持部2aに強度的に問題なければ、当該支持部2aを、金型の外側の位置ではなく外側方向に直交する横位置に退避させても良い。
Further, as shown in FIG. 1-A or FIG. 2, in the
前記両カム面2c,9aが係合解除された際(上死点から下死点への経路の中間当たり)に、第1カムスライダー3を金型の外部へ戻す強制戻し装置は、図1−Aに示すように、当該第1カムスライダー本体3aの側面に突設した戻しピン10と、該戻しピン10の側面に当接して金型の外部へ前記第1カムスライダー3を移動させるテーパ面5aを有すると共に上型に取付固定される第1強制戻し部材5とでなる。これにより、ワークに第1工具6aで加工した第1カムスライダー3を、前記第1工具6aを強制的にワークから引き抜くことで、スムーズに金型の外側に戻すことができる。
FIG. 1 shows a forcible return device for returning the
上記強制戻し作用の際には、図4(A)〜(C)に示すように、第一カム機構の第1カムスライダー3のカム面9aが形成されたカム部の下面にテーパ部9bが設けられ、カムドライバーである第1カムドライバー2のカム面2cが形成されたカム部の上面にテーパ部2eが設けられ、前記両テーパ部2e,9bはテーパ角度が同じで摺接可能に形成されている。
4A to 4C, the
この両テーパ部2e,9bが摺接するようになるとき、第1強制戻し部材5のテーパ面5aは、戻しピン10の側面に対して若干の隙間があって当接していない。強制戻しが確実に行われるように余裕を持たせているのである。なお、前記隙間が余分に有りすぎると工具同士の衝突を招くので、適宜に設定されるのは勿論である。
When both the
前記両テーパ部2e,9bは、第1カムドライバー2のカム面2cと第1カムスライダー3のカム面9aとがカム作用後に係合解除されて離隔するので、水平面でもよいのであるが、カム面による押圧作用が最大となる状態から、急に解除される衝撃を緩和させ円滑に戻り作用させるために設けているものである。
Both the
このカム装置1には、図1−A乃至図3に示すように、前記第1カムドライバー2と第1カムスライダー3の他に、第二カム機構として、金型の上型に取付固定される第2カムドライバー7と該第2カムドライバー7により金型の内部へ移動され第2工具6bでワークを加工するとともにカムベースである共有カムベース4に摺動自在に支持される第2カムスライダー8とが並設されている。ワークに対する孔加工などの位置が接近しているので、高密度にカム装置を配設するものである。
As shown in FIGS. 1A to 3, the cam device 1 is attached and fixed to an upper mold of a mold as a second cam mechanism in addition to the
このようにしてカム装置1は複動式カム装置であり、第一カム機構におけるカムスライダーである第1カムスライダー3の第1工具6aによる加工時期と、第二カム機構における前記第2カムスライダー8の第2工具6bによる加工時期とが、異なるように設定されているのである。即ち、第1カムスライダー3がワークに第1工具6aで加工して元の位置に復帰した後に、第2カムドライバー7によって第2カムスライダー8が移動を開始して第2工具6bでワークに加工するようになっている。
In this way, the cam device 1 is a double-acting cam device, the machining timing of the
前記カムスライダーである第1カムスライダー3と第2カムスライダー8とが互いの片側の側面を接して並設され、図3(B),(C)に示すように、その接する前記両側面の間に側圧を受ける中間プレート11が介装されている。また、共有カムベース4には、前記第1カムスライダー3と第2カムスライダー8とが加工方向に摺動する際にガイドする
ガイドプレート4a,4bが設けられている。
The
以上のようにして構成されるカム装置1によって、カム装置1の加工動作を図5乃至図10を参照して説明する。図5(A)〜(C)に示すように、上型が上死点の位置にある初期状態である。次に、図6に示すように、金型の上型が降下すると、第1カムドライバー2のカム面2cに押されて第1カムスライダー3が金型の内側へと移動してその第1工具(ピアスパンチなど)6aで孔加工等を行う。このとき、第1強制戻し部材5は未だ戻しピン10の当接しておらず、更に、第2カムドライバー7は降下中であり、まだ第2カムスライダー8に当接していない。
With the cam device 1 configured as described above, the machining operation of the cam device 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5A to 5C, the upper die is in the initial state at the position of the top dead center. Next, as shown in FIG. 6, when the upper mold of the mold is lowered, the
次に、図4(A)〜(C)に示す、カム部材2b,カムローラ9の係合が解除されて、第1強制戻し部材5のテーパ面5aによって戻しピン10が後方に押圧されて、テーパ部2e,9bが摺接して、第1カムスライダー3および第1工具6aが金型の外側(後方)に移動される。
Next, the engagement of the
そして、図7(A)〜(C)に示すように、前記第1カムドライバー2が下死点に向かい、第1カムスライダー3が金型の外に移動する。そして、この図7に示す状態が二段目のカム装置の初期状態であり、第2カムドライバー7のカム面7aが第2カムスライダー8のカム面に当接して、このカム作用により前記第2カムスライダー8がワークに向かって前進する。
Then, as shown in FIGS. 7A to 7C, the
図7〜図8に示す状態において、前記第2カムスライダー8の第2工具6bがワークに孔明け等の加工を行う。図8に示す状態が上型の下死点位置である。ここから、前記上型が上死点に向かって上昇する。すると、図9乃至図10に示すように、前記第2カムドライバー7が同時に上昇して、第2強制戻し部材12によって第2カムスライダー8の側壁の戻し用溝8aの上側壁面に係合して、強制的に第2カムスライダー8が金型の外側(後方)へ移動される。
7 to 8, the
そして、第1カムドライバー2のカム部材2bは、上昇途中でカムローラ9に衝突して、このカムローラ9を連結用ピン結合部を中心に回転させて上に押し上げる。これにより、カムローラ9がカム部材2bの上昇経路から逃げて退避されるので、カム作用が回避されて二度打ちが防止される。
The
このように動作するカム装置1により、例えば、クランクシャッフトなどのワークを閉塞鍛造する場合に、複数個所の孔明け加工を迅速に1工程で完了させるには、図11のような配置にして行うことができる。下型15のワーク16において、狭い間隔で孔明け部17,18がある場合に、図中のカム装置1a,1bにおける工具であるピアスパンチa,b,c,dにおいて、先にピアスパンチa,cをペアにして打ち、次に、ピアスパンチb,dをペアにして打つようにするものである。
When the cam device 1 operating in this way, for example, forging a workpiece such as a crankshaft, for example, in order to quickly complete drilling at a plurality of locations in one process, the arrangement shown in FIG. It can be carried out. In the
図12(A)〜(D)に示すように、前記ピアスパンチa,cは、カム装置1a,1bにおいて、上死点から下死点までの工程の中間で孔加工が終了して元の初期位置に復帰する(図12(A),(B)参照)。その後に、前記ピアスパンチb,dが、上型の中間位置から下死点までの工程において、ワーク15に孔加工する(図12(C),(D)参照)。こうすることで、1対のカム装置1a,1bにおけるピアスポンチb,cが、時期をずらして加工作用するので、その軸線が交差していても、互いに衝突することがないのである。
As shown in FIGS. 12 (A) to 12 (D), the piercing punches a and c are formed in the
本発明に係るカム装置は、加工具の軸線が互いに交差するような複雑な形状のワークに対して適用することができる。閉塞鍛造装置に限らず、通常の孔明け装置や曲げ加工装置に適用できるものである。 The cam apparatus according to the present invention can be applied to a workpiece having a complicated shape such that the axes of the processing tools intersect each other. The present invention is not limited to the closed forging device but can be applied to a normal drilling device and a bending device.
1 カム装置、
2 第1カムドライバー、 2a 支持部、
2b カム部材、 2c カム面、
2d 取付基部、 2e テーパ部、
3 第1カムスライダー、 3a カムスライダー本体、
4 共有カムベース、 4a ガイドプレート、
4b ガイドプレート、 4c ストッパー、
5 第1強制戻し部材、 5a テーパ面、
6a 第1工具、 6b 第2工具、
7 第2カムドライバー、 7a カム面、
8 第2カムスライダー、 8a 戻し用溝、
9 カムローラ、 9a カム面、
9b テーパ部、
10 戻しピン、
11 中間プレート、
12 第2強制戻し部材、
13 ガススプリング等の付勢手段、
14a,14b,14c 緩衝材、
15 下型、
16 ワーク(クランクシャフトなど)、
17、18 孔明け部、
19 閉塞鍛造装置。
1 cam device,
2 1st cam driver, 2a support part,
2b cam member, 2c cam surface,
2d mounting base, 2e taper,
3 first cam slider, 3a cam slider body,
4 shared cam base, 4a guide plate,
4b guide plate, 4c stopper,
5 1st forced return member, 5a taper surface,
6a 1st tool, 6b 2nd tool,
7 Second cam driver, 7a Cam surface,
8 Second cam slider, 8a Return groove,
9 Cam roller, 9a Cam surface,
9b taper part,
10 Return pin,
11 Intermediate plate,
12 Second forced return member,
13 Energizing means such as a gas spring,
14a, 14b, 14c cushioning material,
15 Lower mold,
16 Workpiece (crankshaft etc.),
17, 18 perforated part,
19 Closed forging device.
Claims (9)
前記上型に取付固定されるとともに金型の内部に移動させるカム面を有するカムドライバーと、
前記カムドライバーのカム面に摺接するカム面を有し前記上型の上下移動により前記金型の内部へ移動するように摺動自在に支持されるカムスライダーと、
前記カムスライダーの工具取付面に取付固定されワークの一部を所望形状に加工する工具と、
前記カムスライダーを加工位置から元の初期状態へと付勢手段により金型の外部へ移動させる復帰装置と、
前記カムスライダーを摺動自在に支持するとともに前記下型に固定されるカムベースとからなるカム装置において、
前記カムドライバーのカム面と前記カムスライダーのカム面とは、前記上型の上死点から下死点に至る間で、前記両カム面が摺接してカム作用すると共にその摺接後にカムドライバーのカム面が更に下降することで前記両カム面同士が係合解除される状態となり、
上型が下死点から上死点に戻る際に、カムドライバーのカム面とカムスライダーのカム面とは、互いに衝突しないように、いずれか一方のカム面が衝突範囲から退避するようにカム面を退避させるべく、カムスライダーのカム面が、当該カムスライダー本体とは別体にして所要範囲で揺動自在に片側をカムスライダー本体に連結された棒状体であるカムローラの一端部側に設けられてなる退避装置が設けられているとともに、
前記カムローラは、カムドライバーのカム面で下死点から上死点に移動する際に跳ね上げられた後に、その自重で揺動して元の位置に復帰すること、
を特徴とするカム装置。 Provided between a lower mold and a mold composed of an upper mold that can be moved up and down relative to the lower mold,
A cam driver having a cam surface that is fixedly attached to the upper mold and moved into the mold;
A cam slider that has a cam surface that is in sliding contact with the cam surface of the cam driver, and is slidably supported so as to move into the mold by the vertical movement of the upper mold;
A tool that is fixedly attached to the tool mounting surface of the cam slider and that processes a part of the workpiece into a desired shape;
A return device for moving the cam slider from the processing position to the original initial state to the outside of the mold by the biasing means;
In a cam device comprising a cam base that slidably supports the cam slider and is fixed to the lower mold,
The cam surface of the cam driver and the cam surface of the cam slider are cam-operated by sliding the cam surfaces between the upper die from the top dead center to the bottom dead center. When the cam surface further descends, the cam surfaces are disengaged from each other,
When the upper mold returns from the bottom dead center to the top dead center, the cam surface of the cam driver and the cam surface of the cam slider do not collide with each other so that either one of the cam surfaces is retracted from the collision range. In order to retract the surface, the cam surface of the cam slider is provided on one end side of the cam roller which is a rod-like body connected to the cam slider body so that it can swing within a required range separately from the cam slider body. A retracting device is provided, and
The cam roller is swung up when moving from the bottom dead center to the top dead center on the cam surface of the cam driver, and then swings with its own weight to return to the original position.
A cam device characterized by the above.
を特徴とする請求項1に記載のカム装置。 In the mounting base portion of the cam driver, the supporting portion extending from the mounting base portion, and the cam surface formed at the end portion of the supporting portion, the cam portion of the cam slider moves to the outside of the mold. When returning to the initial position, it must be retracted to the outside of the mold from the position of the cam surface of the cam driver to avoid a collision,
The cam apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項1または2に記載のカム装置。 When both cam surfaces are disengaged, a forced return device for returning the cam slider to the outside of the mold is provided with a return pin protruding from the side surface of the cam slider and a side surface of the return pin in contact with the mold. A forcible return member that has a tapered surface for moving the cam slider to the outside and is fixed to the upper mold;
The cam device according to claim 1 or 2, wherein
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカム装置。 The cam device according to any one of claims 1 to 3, wherein
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカム装置。 A second cam driver that is attached and fixed to the upper mold and a second cam slider that is moved into the mold by the second cam driver to process the workpiece with a tool and are slidably supported by the cam base are provided side by side. A double-acting cam device, wherein the machining time of the cam slider tool is set to be different from the machining time of the second cam slider tool,
The cam device according to any one of claims 1 to 4, wherein
を特徴とする請求項5に記載のカム装置。 The cam slider and the second cam slider are arranged side by side in contact with each other side surface, and an intermediate plate receiving a side pressure is interposed between the both side surfaces in contact with each other,
The cam apparatus according to claim 5 .
を特徴とする孔明け装置。 Drilling device characterized by.
下型と該下型に対して上下移動可能に設けられた上型とからなる金型と、
前記金型に備えられる前記請求項1乃至6のいずれか1項に記載された複数のカム装置とでなり、
前記クランクシャフトを閉塞鍛造成形する際に前記カム装置の工具が前記クランクシャフトのピン部に複数の孔部を一工程で成形する閉塞鍛造装置であって、
上型が下型に相対接近した際に、前記カム装置のカムスライダーの工具を前記金型の内部に移動させ、前記クランクシャフトの一方の孔部を成形する第一カム機構と、
前記カムスライダーの工具が進行した状態よりも上型と下型とを相対接近させることで、第2カムスライダーの工具を前記金型の内部に移動させ、前記クランクシャフトの他方の孔部を成形する第二カム機構とを備え、
前記第一カム機構は前記カムスライダーが前記金型の内部に移動し一方の孔部を成形した状態よりも上型と下型とを相対接近させると、第一カム機構の係合が解除され内部の弾性体により前記カムスライダーが前記金型の外部に移動することで、前記カムスライダーの工具と、該カムスライダーの工具と交差する他のカム装置の第2カムスライダーの工具とが加工時期がずれることで干渉しない退避機構を備え、
前記カム装置がクランクシャフトに対称に複数設けられること、
を特徴とする閉塞鍛造装置。 A device that closes and forges the crankshaft.
A mold composed of a lower mold and an upper mold provided to be movable up and down with respect to the lower mold;
A plurality of cam devices according to any one of claims 1 to 6 provided in the mold,
The closed forging device in which the cam device tool forms a plurality of holes in a pin portion of the crankshaft in a single step when the crankshaft is closed forged.
A first cam mechanism that moves a tool of a cam slider of the cam device into the mold when the upper mold relatively approaches the lower mold, and molds one hole of the crankshaft;
By moving the upper die and the lower die relatively closer than the advanced state of the tool of the cam slider, the tool of the second cam slider is moved into the mold and the other hole of the crankshaft is formed. A second cam mechanism
In the first cam mechanism, the engagement of the first cam mechanism is released when the cam slider moves into the mold and the upper die and the lower die are brought closer to each other than the state where one hole is formed. When the cam slider is moved to the outside of the mold by an internal elastic body, the tool of the cam slider and the tool of the second cam slider of another cam device that intersects the tool of the cam slider are processed. Equipped with a retracting mechanism that does not interfere by slipping,
A plurality of cam devices are provided symmetrically on the crankshaft;
Closed forging device characterized by.
を特徴とする請求項8に記載の閉塞鍛造装置。 The first cam mechanism is constituted by a cam driver having a curved surface and a cam slider having a curved surface and constituted by a link member;
The closed forging device according to claim 8 .
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