JPS5929338B2 - 大型リングの鍛造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鍛造用プレスによって大型リング材を鍛造す
る際、心金とリング材の両軸線とを常に一致させるよう
にするための鍛造方法及びこの方法を実施するだめの装
置に関するものである。

まず、鍛造プレスによる従来のリング鍛造法を添附図面
の第１及び２図によって説明する。

第１及び２図において、１は鍛造されるべきリング材、
２は心金、３は金敷である。

鍛造の際には、リング材１の中心穴に心金２を通し、心
金２の両端部をプレスベッド４の上に対向して固定した
２個の受台５によって支持し金敷３をムービングクロス
ヘッド６の下面に固定し、リング材１が、この金敷３と
心金２との間において鍛造されるようにする。

１回鍛造されると、次ぎにムービングクロスヘッド６を
上昇させ、例えば、心金２の端部にかけられたチェーン
７を介して、鍛造用起重機によってつるした回転装置（
図示されてない）によって、心金２を一定角度だけ回転
させる。

この場合、心金２の上のリング材１は摩擦力によって、
心金２と同一方向に回転する。

そこで再び心金２を受台５の上において支持させ、ムー
ビングクロスヘッド６によって金敷３を介して鍛造を行
う。

この工程をリング材１の全周に渡って繰す返すことによ
ってリング材１は所望の仕上が多直径寸法に鍛造成形さ
れることになる。

しかしながら、この従来の鍛造方法には、次ぎのような
欠点がある。

すなわち、一般にリングの粗材１は、形状、寸法共にそ
の精度が荒く、また、その表面肌も凹凸の多いのが普通
である。

従って、この中心穴に心金２を通して、たとえ一定角度
ずつ心金２を回転しても、リング材１の回転にはかなシ
の回転送シむらが生じることは避は難いところである。

この結果、心金２の軸線２ａとリング材１の軸線１ａと
が第３図に示す関係位置となる場合が多く発生する。

このような状態において先に説明したような鍛造作業を
進めた場合、リング材１の仕上がシ直径寸法の真円精度
は不充分なものとなシ、はなはだしい場合には、円周の
一局部が平板状を呈するに至る。

このことは当然ながら、材料の歩留まシの低下、機械加
工代の増大につながり、加工費用を高騰させる大きな原
因となる。

本発明は、従来の方法におけるこのような欠点、すなわ
ち、仕上がシ直径寸法の真円精度が不充分であることを
改良したリング材の鍛造方法及びこの方法を実施するだ
めの装置を得ることをその目的とするものである。

本発明においては、このために、鍛造用プレスのムービ
ングクロスヘッドにリング材の位置決め装置を設け、心
金とリング材との軸線を一致させることによって、リン
グ材の仕上がシ直径寸法の真円精度を向上させるように
することを特徴とするものである。

以下、本発明をその装置の１実施例を示す添附図面の第
４−１１図に基づいて詳細に説明する。

第４及び５図において、口形状のローラわく１０にピン
ｌｉａ、１１ｂが固着され、これにはめられたころがシ
軸受１２ａ、１２ｂを介して、ローラ１３ａが回転可能
に取付けられている。

このローラわく１０は、２本のピン１４ａ、１４ｂによ
って揺動可能に金敷１５に、それに固着されたブラケッ
ト等を介して取付けられている。

また、金敷１５には、その中心軸に対してローラ１３ａ
とほぼ反対側にピン受１６ａ、１６ｂが取付けられてお
択これらには扇形歯車１７ ａ ＃ １７ ｂがそれぞ
れピン１８ａ、１８ｂによって回転可能に取付けられ、
更に、これらにそれぞれかみ合って回転する同径の扇形
歯車１９ａ、１９ｂを装着したローラわく２０が、金敷
１５上にピン２１ａ。

２１ｂを介して取付けられている。

なお、ローラわ＜１０．２０をそれぞれ金敷に取付ける
ピン１４ａ、１４ｂ及び７１ａ、２１ｂは同じ水平面上
にあって、金敷１５の鉛直中心平面Ｙ−Ｙからの距離も
等しくされている。

すなわち、第４図に記入した寸法ａｍｂについて、ａ
＝ ｂとしである。

また、各ローラわ＜１０．２０に取付けられた各ローラ
１３ａ、１３ｂは金敷１５の鉛直中心平面Ｙ−Ｙに対し
て対称の位置にあるようにする。

すなわち、各ローラ１３ａ、１３ｂの中心と各ピン１４
ａ、２１ａの中心とを連結する直線と、両ピンを連結す
る直線との間に形成される角度θ１ 。

θ２及び各ローラ１３ａ、１３ｂと各ピン１４ａ。

２１ａとの間の距離Ｌ１ ｓ Ｌ２について、θ１＝θ
２゜Ｌ１＝Ｌ２としである。

更に、ローラわぐ１０と扇形歯車１７ａ、１７ｂとは、
金敷１５にあけられた穴を通択必要な上下左右の運動が
可能であるように配置されたロッド２２ａ、２２ｂによ
って、それぞれ、ピン２３ａ、２３ｂ及び２４ａ。

２４ｂによって結合されているが、この場合、各ピン１
４ａと２３ａ及び各ピン１８ａと２４ａとをそれぞれ連
結する直線の長さＬ３ 、Ｌ４及びそれらの直線と鉛直
線との間に形成される角度θ３゜θ４とについて、Ｌ３
＝Ｌ４ 、θ３＝θ４となるようにする。

また、ローラわく１０と金敷１５の間には、液圧駆動装
置（図示されていない）によって操作される液圧シリン
ダー２５が取付けられている。

本発明は上記のような構成を有するが、次ぎにその作用
を説明する。

リング材１をプレス内に装入した後、シリンダー２５に
液圧駆動装置のアキュムレータ（図示されていない）か
ら圧油を導き、ローラ１３ａ。

１３ｂをリング材１に密着させる。

この時、心金２とローラ１３ａ、１３ｂとの位置関係を
前記のとうりにしであるので、心金２とリング材との軸
線は、第４図の上方から見て一致する。

このようにして位置決めした後、ムービングクロスヘッ
ド６（第１及び２図参照）の上下動によって金敷１５を
介して鍛造作業を行なう。

ただしムービングクロスヘッドの上昇ストロークは、ロ
ーラ１３ａ、１３ｂがリング材１から離れないように設
定するものとする。

この場合、ムービングクロスヘッドが一定量上昇して、
金敷１５がリング材１から離れても、液圧シリンダー２
５によってローラ１３ａはピン１４ａ、１４ｂを支点と
して、リング材１に押し付けられ、それと同時に、ロッ
ド２２ａ、２２ｂは第４図で見て左右に引かれるので、
この動きによって扇形歯車１７ａ、１７ｂはピン１８ａ
、１８ｂを中心として回転しこれにかみ合う扇形歯車１
９ａ、１９ｂがピン２１ａ。

２１ｂを中心として回転し従って、これに固着されたロ
ーラわく２０もピン２１ａ、２１ｂを中心として回転ム
ローラ１３ｂは、ローラ１．３ａと等しい量だけピン
２１ａ、２１ｂを支点にして揺動することになる。

また、ムービングクロスヘッドによって金敷１５を押下
げれば、リング材１に接触しているローラ１３ａ、１３
ｂは上方に押上げ力を受け、金敷上昇の時と逆の動きを
一滴圧シリンダー内の圧油をアキュムレータ（図示され
てない）に還流させる。

いずれにしても、鍛造作業中、ローラ１３ａ、１３ｂが
リング材１から離れることはなく、従って、リング材１
の軸線は常に心金２の軸線に一致することになる。

なお、厳密には、鍛造作業中のリング材１は、１回転を
終えた瞬間だけしか真円にならず、従って幾何学的には
リング材１と心金２との軸線が一致している時、２個の
ローラ１３ａ、１３ｂがリング材１に接触するのもこの
瞬間に限られるのであるが、通常リング材１の外径に対
して、プレス量は極めてわずかに過ぎず、実用上は全く
問題にならない。

また、何らかの理由によって、ローラ１３ａ。

１３ｂをリング材１から離す必要が生じた場合には、バ
ルブ２６（第４図）の切換によって簡単にローラ１３ａ
、１３ｂの働きを解除することができる。

以上には、本発明装置を２個の接触子、すなわち、ロー
ラ１３ａ、１３ｂの運動を機械的に同期して揺動させる
ようにした１実施例について説明したものであるが、第
６及び７図には本発明の第二実施例を示しである。

同図において、２は心金、１はリング材、３０は金敷で
ある。

ローラ１３ａ。１３ｂの運動を金敷３０に内蔵したシリ
ンダ３１ａ。

３１ｂによって、直線的に同期した運動に転換し、これ
を液圧駆動装置（図示されていない）によって制御する
ものである。

これによって、第一実施例の場合と同様の効果が得られ
る。

次ぎに、第８及び第９図は本発明の第三実施例を示すも
のである。

これは、金敷４０とフレーム４１との間にシリンダ４２
を設け、液圧駆動装置（図示されていない）によってシ
リンダ４２の作動を制御するものである。

なお、フレーム４１のブツシュ４３は金敷４０に取付け
たガイド４４としゆう動可能になっていて、ガイド４４
の段部４５まで下降可能としである。

第１０及び第１１図に本発明の第四実施例を示すもので
ある。

これはフレーム５０に錘５１を載せて、ローラ１３ａを
直線的に一定圧力で押付けるようにしたものである。

以上説明したように、本発明によると、比較的簡単な構
造によって、心金とリング材との軸線を上方から見て、
常に強制的に一致させた状態において鍛造をすることが
でき、従来のように位置決めすること無しに鍛造してい
た場合に比較して、仕上がりリング材の真円精度を大巾
に向上させることができる。

また、これによって材料の歩留まシが向上−更に、機械
加工代を減少することができ、工業上非常に有益である
。

なお、以上には、本発明を汎用のプレスを利用する場合
について説明したが、本発明によるリング位置決め装置
を直接ムービングクロスヘッドに取り付けて専用機とす
ることもできることは、もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のリング材鍛造法を示す正面図、第２図
は、第１図の側面図、第３図は、従来の鍛造法における
心金とリング材との軸線状態を示す説明図、第４図は、
本発明による装置の一実施例を示す一部切断した正面図
、第５図の上半部及び下半部はそれぞれ第４図の■。 −ｖＵ及び■ゎ−ｖＤ線による断面図、第６図は、本発
明の第二実施例を示す切断正面図、第１図は、第６図の
一部切断平面図、第８図は、本発明の第三実施例を示す
切断正面図、第９図は、第８図の一部切断平面図、第１
０図は、本発明の第四実施例を示す切断正面図、第１１
図は、第１０図の一部切断平面図である。 １・・・・・・リング材、１ａ・・・・・・リング材１
の軸線、２・・・・・・心金、２ａ・・・・・・心金２
の軸線、３・・・・・・金敷、４・・・・・・プレスベ
ッド、５・・・・・・受台、６・・・・・・ムービング
クロスヘッド、７・・・・・・チェイン、１０・・・・
・・ローラわく、１１ａ・、１１ ｉｉｂ＋＊−ｍ
ピン、１２ａ。 １２ｂ・・・・・・ころがり軸受、１３ａ、１３ｂ・・
・・・・ローラ、１４ａ、１４ｂ・・・・・・ピン、１
５・・・・・・金敷、１６ａ、１６ｂ・・・・・・ピン
受、１７ａ、１７ｂ・・・・・・扇形歯車、１８ ａ
、 １８ ｂ＝ピン、１９ａ。 １９ｂ・・・・・・扇形歯車、２０・・・・・・ローラ
わく、２１ａ。 ２１ｂ・・・・・・ピン、２２ａ、２２ｂ・・・・・・
ロッド、２３ａ、２３ｂ・・・・・・ピン、２４ａ、２
４ｂ・・・・・・ピン、２５・・・・・・液圧シリンダ
ー、２６・・・・・・切換エバルブ、３０・・・・・・
金敷、３１ａ、３１ｂ・・・・・・シリンダー、３２ａ
、３２ｂ・・・・・・ガイドブツシュ、３３・・・・・
・ピン、３４・・・・・・ころがシ軸受、４０・・・・
・・金敷、４１・・・・・・フレーム、４２・・・・・
・シリンダー、４３・・・・・・ブツシュ、４４・・・
・・・ガイド、４５・・・・・・段部、４６・・・・・
・ピン、４７・・・・・・ころがシ軸受、５０・・・・
・・フレーム、５１・・・・・・錘、５２・・・・・・
金敷、５３・・・・・・ブツシュ、５４・・・・・・ガ
イド、５５・・・・・・段部、５６・・・・・・ピン、
５７・・・・・・ころがシ軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ムービングクロスヘッド及びプレスベッド等から成
   る鍛造用プレスにおいて、大型リング材を心金とムービ
   ングクロスヘッドに取付けた金敷とによって鍛造するに
   当たって、ムービングクロスヘッド又は金敷に心金の鉛
   直中心平面の左右対称位置に１対の接触子を配置し、こ
   れらをムービングクロスヘッド又は金敷の動きに対応し
   て常にリング材に接触しながら心金の軸線に対して左右
   対称に揺動又は直線運動を行なわせるようにすることに
   よってリング材を正しく心金の軸線上に位置させるよう
   にして鍛造を行なうようにすることを特徴とする大型リ
   ングの鍛造方法。 ２ ムービングクロスヘッド及びプレスベッド等から成
   る鍛造用プレスにおいて、そのムービングクロスヘッド
   又はこれに取付けられるようにした金敷にその鉛直中心
   平面に対して対称的に１対の接触子を配置ムこれらをム
   ービングクロスヘッド又は金敷の鉛直中心平面に対して
   対称的に揺動又は直線運動をするように取付けられたフ
   レームに回転自在に軸承させ、このフレームには常にプ
   レスベッドの方に向くような外力を加えるようにしたこ
   とを特徴とする大型リングの鍛造装置。 ３ ムービングクロスヘッド又はこれに取付けられるよ
   うにした金敷に、その鉛直中心平面に対して対称的にそ
   れぞれ接触子を回転自在に支持するようにした１対のロ
   ーラわくを回転可能にピンを介して取付け、一方のロー
   ラわくにはそのピンと同軸に扇形歯車を取付けると共に
   これにかみ合う扇形歯車をムービングクロスヘッド又は
   金敷に回転可能に取付け、後者の扇形歯車を他方のロー
   ラわくにロッドを介して連結しこのローラわくをムービ
   ングクロスヘッド又は金敷に取付けられたシリンダを介
   して常時その接触子がプレスベッドの方に向くように押
   圧しこれによって、他方のローラわくもロッド及び相互
   にかみ合う扇形歯車を介してその接触子がプレスベッド
   の方に向けられるようにした特許請求の範囲第２項記載
   の鍛造装置。 ４ ムービングクロスヘッド又はこれに取付けられるよ
   うにした金敷にその鉛直中心平面に対して対称的に１対
   のシリンダを鉛直方向に設け、これによって作動される
   各ピストンの下部に接触子を回転自在に軸承した特許請
   求の範囲第２項記載の鍛造装置。 ５ ムービングクロスヘッドに又はこれに取付けられる
   ようにした金敷に壬の鉛直中心平面の両側に１組のガイ
   ドをそれぞれ取付け、各組のガイドによってフレームを
   鉛直方向に移動可能に配置すると共にこれをムービング
   クロスヘッド又は金敷に取付けられたシリンダによって
   駆動するようにしまた、フレームにはムービングクロス
   ヘッド又は金敷の鉛直中心平面に対して対称的に接触子
   を回転自在に軸承するようにした特許請求の範囲第２項
   記載の鍛造装置。 ６ ムービングクロスヘッド又はこれに取付けられるよ
   うにした金敷にその鉛直中心平面の両側に１組のガイド
   をそれぞれ取付け、各組のガイドによってフレームを鉛
   直方向に移動可能に配置しフレームの上面には重錘を設
   置すると共に下面に接触子をムービングクロスヘッド又
   は金敷の鉛直中心平面に対して対称的に回転自在に軸承
   するようにした特許請求の範囲第２項記載の鍛造装置。 Ｉ 接触子をローラによって形成した特許請求の範囲第
   ２−６項めい子れかに記載の鍛造装置。