本發(fā)明涉及一種鍛造加工用原材料的制造裝置及鍛造加工用原材料的制造方法,用以制造鍛造加工用原材料,所述鍛造加工用原材料是在切斷原材料的棱角部,形成有規(guī)定形狀的面。更詳細(xì)來說,本發(fā)明涉及一種鍛造加工用原材料的制造裝置及鍛造加工用原材料的制造方法,在利用切斷機(jī)將棒狀原材料切斷為規(guī)定長度而成的切斷原材料的棱角部,倒角了規(guī)定形狀的面,從而制造鍛造加工用原材料。
背景技術(shù):
以往,正齒輪、錐齒輪(bevel gear)、等速萬向節(jié)(constant velocity joint)、離合器盤等汽車關(guān)聯(lián)零件,一般是經(jīng)鍛造加工而成的產(chǎn)品。制造這些鍛造產(chǎn)品時(shí)所使用的鍛造加工用原材料,是利用棒材切斷機(jī)將棒狀原材料(例如圓棒鋼)切斷為規(guī)定長度而成的原材料(例如鋼的圓柱體)。在進(jìn)行鍛造加工的情況下,例如在高頻加熱爐中,以規(guī)定溫度(例如1050℃)左右的溫度對所述鍛造加工用原材料進(jìn)行加熱而使其軟化之后,投入至壓機(jī)的模具進(jìn)行壓制加工,而制造所期望的形狀或品質(zhì)的產(chǎn)品。將構(gòu)成獲得所述所期望的產(chǎn)品的一系列工序的設(shè)備稱為鍛造壓制生產(chǎn)線,通常有:熱鍛生產(chǎn)線與冷鍛生產(chǎn)線。熱鍛生產(chǎn)線的設(shè)備結(jié)構(gòu)包含:棒材切斷機(jī)、原材料加熱爐、鍛造壓機(jī)。另外,冷鍛生產(chǎn)線的設(shè)備結(jié)構(gòu)包含:棒材切斷機(jī)、退火磷化機(jī)、鍛造壓機(jī)。
鍛造壓機(jī)是為了將鍛造加工用原材料加壓成形,而對所述鍛造加工用原材料賦予耐沖擊性與高剛性的壓機(jī),在壓機(jī)主體并置地安裝有2組~5組作為加工模具的包含上下一組的模具。鍛造加工用原材料大多為如下型式:從前端模具起依次由自動(dòng)搬送裝置(傳送裝置)搬送,并且經(jīng)壓制成形,在最后的模具成形完成后,被從鍛造壓機(jī)中搬出。即,一般使用多工序成形這一方法,所述多工序成形是指分為多個(gè)工序,使鍛造加工用原材料成為所期望的產(chǎn)品形狀。
關(guān)于所述多工序壓制成形的形態(tài),例如在三工序壓制加工的情況下,大多包含頂鍛工序、成形工序、沖壓工序的各工序。在四工序壓制加工的情況下,大多包含頂鍛工序、預(yù)成形工序、成形工序、沖壓工序的各工序。在五工序壓制加工的情況下,大多包含頂鍛工序、一次預(yù)成形工序、二次預(yù)成形工序、成形工序、沖壓工序的各工序,或頂鍛工序、預(yù)成形工序、成形工序、內(nèi)沖壓工序、外沖壓工序的各工序等。只要配合產(chǎn)品的形狀來選擇這些工序即可,鍛造加工的工序形態(tài)為多種多樣。
另一方面,當(dāng)在熱鍛工序中進(jìn)行鍛造加工時(shí),會(huì)將鍛造加工用原材料加熱至規(guī)定的溫度,因此,鍛造加工用原材料的表面會(huì)產(chǎn)生氧化皮膜(scale)。若在產(chǎn)生了所述氧化皮膜的狀態(tài)下進(jìn)行頂鍛工序,則會(huì)出現(xiàn)與頂鍛工序前的原材料直徑相當(dāng)?shù)难趸つさ膱A形環(huán)。所述圓環(huán)紋理(圓形環(huán))是微細(xì)的氧化鐵聚集而成的紋理,有時(shí)即使在預(yù)成形、成形、沖壓的各工序中進(jìn)行了壓制成形,所述圓環(huán)紋理仍會(huì)殘留于成形后的零件。有時(shí)雖會(huì)在之后的切削加工、磨削加工等機(jī)械加工工序中被削除,但若僅進(jìn)行磨削加工,則會(huì)產(chǎn)生如下問題點(diǎn):氧化鐵層殘留,導(dǎo)致產(chǎn)品成為缺陷產(chǎn)品。另外,近年來為了削減成本,僅利用磨削加工來制造完成品的情況增多,需要不會(huì)殘留所述氧化鐵層的解決方案。
現(xiàn)進(jìn)一步對圓環(huán)花紋的形成過程進(jìn)行說明,切斷后的鍛造加工用原材料在壓制成形之前被加熱至規(guī)定的溫度,然后,赤熱的鍛造加工用原材料與空氣接觸而開始氧化。所述氧化是以固定速度從外表面向內(nèi)部進(jìn)行,但棱角部會(huì)從外周面、端面這兩方受到氧化,結(jié)果最快被氧化。鍛造加工用原材料的棱角部質(zhì)變?yōu)檠趸F而處于易剝離的狀態(tài)。若不去除所述氧化鐵而直接利用鍛造壓機(jī)進(jìn)行頂鍛,則棱角部會(huì)因壓縮而含有高密度的氧化鐵,從而出現(xiàn)圓環(huán)紋理。
作為所述解決方案之一,有對棱角部進(jìn)行倒角的方法。例如已知有與倒角裝置相關(guān)的技術(shù),所述倒角裝置在切斷后,利用位于與工件相同的軸上的位置且旋轉(zhuǎn)的刀具,對工件的端面進(jìn)行倒角(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外,也已知有與去除圓棒狀工件端緣的毛刺的裝置相關(guān)的技術(shù),所述裝置利用卷繞于輥而旋轉(zhuǎn)前行的砂紙狀的研磨帶,來去除圓棒狀工件端緣的毛刺(例如參照專利文獻(xiàn)2)。此外,已知有與熱鍛壓制成形方法及熱鍛壓制成形裝置相關(guān)的技術(shù),在熱鍛工序中的壓制成形生產(chǎn)線的初始工序之前,附加同時(shí)進(jìn)行用以去除氧化皮膜的壓制工序、倒角工序的預(yù)成形工序,以實(shí)現(xiàn)模具壽命的改善與原材料品質(zhì)的提高(例如參照專利文獻(xiàn)3)。
[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開平08-025123號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開平11-114796號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開2012-130953號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
[發(fā)明所要解決的問題]
但是,專利文獻(xiàn)1的技術(shù)產(chǎn)生了如下問題點(diǎn):工件的授受、朝向切削位置的移動(dòng)、利用切削刀進(jìn)行的加工等耗費(fèi)時(shí)間,生產(chǎn)性下降。專利文獻(xiàn)2的技術(shù)產(chǎn)生了如下問題點(diǎn):若倒角量增多,則磨削效率變差。另外,磨削帶的壽命也下降,因頻繁地更換磨削帶而導(dǎo)致生產(chǎn)性下降。即,專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)有可能難以按照與棒狀原材料的切斷作業(yè)相稱的生產(chǎn)性來進(jìn)行倒角作業(yè)。專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)是在加熱后對工件進(jìn)行倒角的技術(shù),其存在如下問題點(diǎn):不僅殘留有氧化皮膜,而且無法用于熱鍛以外的鍛造。
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題點(diǎn)而成的發(fā)明,其實(shí)現(xiàn)如下所述的目的。
本發(fā)明的目的在于提供如下鍛造加工用原材料的制造裝置及鍛造加工用原材料的制造方法,能夠以可短時(shí)間大量生產(chǎn)的方式,對由切斷機(jī)切斷后的切斷原材料的棱角部進(jìn)行倒角。
本發(fā)明的另一目的在于提供如下鍛造加工用原材料的制造裝置及鍛造加工用原材料的制造方法,能夠?qū)纫蛴汕袛鄼C(jī)進(jìn)行的切斷而下降的切斷原材料進(jìn)行修正,使所述切斷原材料成為高精度的鍛造加工用原材料。
[解決問題的技術(shù)手段]
本發(fā)明采用如下方法來實(shí)現(xiàn)所述目的。
本發(fā)明1的鍛造加工用原材料的制造裝置包括倒角裝置,所述倒角裝置設(shè)置在將棒狀原材料切斷為規(guī)定長度而形成切斷原材料的切斷機(jī)的附近,且利用使一對模具的面按壓于所述切斷原材料兩端的棱角部的壓制成形來進(jìn)行倒角,所述鍛造加工用原材料的制造裝置中:
所述一對模具包括:一個(gè)模具,在一側(cè)形成有一個(gè)倒角用模具面,所述一個(gè)倒角用模具面用以按壓所述切斷原材料的一個(gè)棱角部而形成規(guī)定的剖面形狀的面;以及另一個(gè)模具,在另一側(cè)形成有另一個(gè)倒角用模具面,所述另一個(gè)倒角用模具面用以按壓所述切斷原材料的另一個(gè)棱角部而形成規(guī)定的剖面形狀的面。
根據(jù)本發(fā)明1,本發(fā)明2的鍛造加工用原材料的制造裝置中:
所述一對模具為如下結(jié)構(gòu):在進(jìn)行所述倒角時(shí),所述一個(gè)模具的外周部嵌入至所述另一個(gè)模具的引導(dǎo)用內(nèi)周部且受到引導(dǎo)。
根據(jù)本發(fā)明1或2,本發(fā)明3的鍛造加工用原材料的制造裝置中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面為規(guī)定半徑的R狀面。
根據(jù)本發(fā)明1或2,本發(fā)明4的鍛造加工用原材料的制造裝置中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面包含規(guī)定半徑的R狀面、及與所述R狀面相連的規(guī)定角度的斜面。
根據(jù)本發(fā)明1或2,本發(fā)明5的鍛造加工用原材料的制造裝置中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面包含規(guī)定半徑的R狀面、與所述R狀面相連的規(guī)定角度的斜面及與所述斜面相連的規(guī)定半徑的R狀面。
根據(jù)本發(fā)明1至5,本發(fā)明6的鍛造加工用原材料的制造裝置中:
在所述切斷機(jī)與所述倒角裝置之間,設(shè)置有用以將所述切斷原材料依次搬送至所述倒角裝置的搬送裝置。
本發(fā)明7的鍛造加工用原材料的制造方法是包括倒角裝置的鍛造加工用原材料的制造裝置中的制造方法,所述倒角裝置設(shè)置在將棒狀原材料切斷為規(guī)定長度而形成切斷原材料的切斷機(jī)的附近,且利用使一對模具的面按壓于所述切斷原材料兩端的棱角部的壓制成形來進(jìn)行倒角,所述鍛造加工用原材料的制造方法中:
所述一對模具包括:一個(gè)模具,在一側(cè)形成有一個(gè)倒角用模具面,所述一個(gè)倒角用模具面用以按壓所述切斷原材料的一個(gè)棱角部而形成規(guī)定的剖面形狀的面;以及另一個(gè)模具,在另一側(cè)形成有另一個(gè)倒角用模具面,所述另一個(gè)倒角用模具面用以按壓所述切斷原材料的另一個(gè)棱角部而形成規(guī)定的剖面形狀的面,所述鍛造加工用原材料的制造方法包括如下工序:利用所述切斷機(jī)將棒狀原材料切斷為規(guī)定長度的工序;將切斷后的所述切斷原材料依次搬送至所述倒角裝置的工序;以及在所述倒角裝置中,使所述一個(gè)模具與所述另一個(gè)模具向相對地接近的方向移動(dòng),利用壓制成形來對所述切斷原材料兩端的棱角部進(jìn)行倒角的工序。
根據(jù)本發(fā)明7,本發(fā)明8的鍛造加工用原材料的制造方法中:
進(jìn)行所述倒角的工序是在所述一個(gè)模具的外周部嵌入至所述另一個(gè)模具的引導(dǎo)用內(nèi)周部且受到引導(dǎo)的狀態(tài)下進(jìn)行所述倒角的工序。
根據(jù)本發(fā)明7或8,本發(fā)明9的鍛造加工用原材料的制造方法中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面為具有規(guī)定半徑的R狀面。
根據(jù)本發(fā)明7或8,本發(fā)明10的鍛造加工用原材料的制造方法中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面包含規(guī)定半徑的R狀面、及與所述R狀面相連的規(guī)定角度的斜面。
根據(jù)本發(fā)明7或8,本發(fā)明11的鍛造加工用原材料的制造方法中:
所述規(guī)定的剖面形狀的面包含規(guī)定半徑的R狀面、與所述R狀面相連的規(guī)定角度的斜面及與所述斜面相連的規(guī)定半徑的R狀面。
根據(jù)本發(fā)明7至11,本發(fā)明12的鍛造加工用原材料的制造方法中:
進(jìn)行所述倒角的工序包含進(jìn)行加壓直至與所述棱角部鄰接的端面部成為平面狀的工序。
[發(fā)明的效果]
本發(fā)明的鍛造加工用原材料的制造裝置是在切斷機(jī)的附近設(shè)置有倒角裝置的結(jié)構(gòu)的制造裝置,能夠短時(shí)間大量地將由鋸斷機(jī)或剪斷機(jī)等切斷機(jī)切斷后的切斷原材料制造為形成有規(guī)定形狀的面的鍛造加工用原材料。換句話說,切斷原材料在被切斷之后,立即被制造為鍛造加工用原材料。另外,所述鍛造加工用原材料即使進(jìn)行加熱處理,也不會(huì)產(chǎn)生氧化鐵的圓環(huán)花紋,因此,例如即使進(jìn)行熱鍛,也不會(huì)成為殘留有氧化鐵層的缺陷產(chǎn)品。
另外,在利用剪斷機(jī)進(jìn)行切斷的情況下,利用所述制造裝置進(jìn)行倒角,并且使模具內(nèi)充滿切斷原材料,進(jìn)行加壓直至間隙空間消失,由此,能夠消除因剪斷機(jī)利用上下一組切斷刀將棒狀原材料剪斷切斷而產(chǎn)生的直角度(切斷原材料的直立角度)、真圓度等的誤差。因此,不會(huì)使對所述鍛造加工用原材料進(jìn)行鍛造加工而成的鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生由所述直角度、真圓度的誤差引起的鍛造產(chǎn)品的缺陷。
而且,對于由鋸斷機(jī)切斷后的切斷原材料,因?yàn)榍袛嘣牧系睦饨遣孔兊眉怃J,所以若在搬送工序中,切斷原材料彼此、切斷原材料與搬送裝置發(fā)生碰撞,則有可能會(huì)容易產(chǎn)生損傷、故障等,但通過利用所述制造裝置進(jìn)行倒角,而不會(huì)產(chǎn)生因鍛造加工用原材料的棱角部變得尖銳而引起的損傷、故障等。另外,即使對所述鍛造加工用原材料進(jìn)行鍛造加工(例如冷鍛),也不會(huì)使鍛造加工而成的鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生因所述棱角部變得尖銳而引起的缺陷。
本發(fā)明的鍛造加工用原材料的制造方法能夠短時(shí)間大量地將由鋸斷機(jī)或剪斷機(jī)等切斷后的切斷原材料制造為形成有規(guī)定形狀的面的鍛造加工用原材料,因此,生產(chǎn)效率提高,且經(jīng)濟(jì)上的效果也大。另外,所述鍛造加工用原材料成為高品質(zhì)的原材料而從所述制造裝置中被搬出,因此,即使在之后進(jìn)行鍛造加工,也不會(huì)使鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷,就此方面來說,也能夠提高生產(chǎn)效率,并且能夠提高鍛造產(chǎn)品的品質(zhì)。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的鍛造加工用原材料的制造裝置的概要的正視圖。
圖2是放大地表示圖1中的A部分的局部圖。
圖3是圖2的平面圖。
圖4是表示倒角裝置的第二搬送裝置的平面圖。
圖5是正面觀察圖4的第二搬送裝置的局部圖。
圖6是概略地表示倒角裝置的主要部分的局部圖,且是表示利用上模具與下模具進(jìn)行倒角的狀態(tài)的圖。
圖7是概略地表示倒角裝置的主要部分的局部圖,且是表示上模具與下模具分隔的狀態(tài)的圖。
圖8是表示上模具的形狀的一例的剖視圖。
圖9是表示下模具的形狀的一例的剖視圖。
圖10是表示第二搬送裝置的搬送動(dòng)作、撞錘(ram)的升降移動(dòng)動(dòng)作、及脫模(knockout)構(gòu)件的升降移動(dòng)動(dòng)作的關(guān)系的動(dòng)作說明圖。
圖11是表示鍛造加工用原材料的制造裝置所制造出的鍛造加工用原材料的形狀例1的局部圖。
圖12是表示鍛造加工用原材料的制造裝置所制造出的鍛造加工用原材料的形狀例2的局部圖。
圖13是表示鍛造加工用原材料的制造裝置所制造出的鍛造加工用原材料的形狀例3的局部圖。
圖14是表示鍛造加工用原材料的制造裝置所制造出的鍛造加工用原材料的形狀例4的局部圖。
[符號(hào)的說明]
1:鍛造加工用原材料的制造裝置
5、5c、5d、5e:鍛造加工用原材料
5A:棒狀原材料
5B:切斷原材料
5d1、5e1:凹部
10:切斷機(jī)
11:切斷機(jī)主體
12:原材料架臺(tái)
13:夾送輥
14:尺寸確定裝置
20:倒角裝置
20A:一對模具
21:撞錘
22:上模具
23:下模具
24:楔狀固定構(gòu)件
24a、25a、28a:螺栓
25:環(huán)狀固定構(gòu)件
26:倒角裝置主體
27:下模具固定器
27a:脫模構(gòu)件
27b、27c:螺紋孔
28:固定器固定構(gòu)件
29:上模具安裝構(gòu)件
30:第一搬送裝置
31:輸送裝置
32:姿勢改變用搬送構(gòu)件
40:第二搬送裝置
41:搬送裝置基臺(tái)
42、45:直動(dòng)引導(dǎo)件
43:第二移動(dòng)臺(tái)
44:第一移動(dòng)臺(tái)
46:第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
47、51:驅(qū)動(dòng)馬達(dá)
48:一對夾持構(gòu)件(48a:一個(gè)夾持構(gòu)件、48b:另一個(gè)夾持構(gòu)件)
49、50:安裝構(gòu)件
52:第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
220:上側(cè)模具面
221、231:R狀模具面部
222、232:傾斜模具面部
223、237:外周部
224:下端面部
225、236:凹狀底面部
230:下側(cè)模具面
233:第一內(nèi)周部
234:第二內(nèi)周部
235:固定用傾斜面部
238:孔部
311:輸送帶
312:導(dǎo)輥
321:入口部
322:出口部
421、452:滑動(dòng)構(gòu)件
422、451:直線引導(dǎo)構(gòu)件
461:齒輪機(jī)構(gòu)
462:曲柄機(jī)構(gòu)
521:曲柄
522:連桿
523:圓板
524:曲柄銷
A:部分
Da、Db:直徑
La、Lb:長度(高度)
P1:第一位置
P2:第二位置
P3:第三位置
P4:第四位置
P5:第五位置
P6:第六位置
P7:第七位置
P8:第八位置
Ra:半徑
X、Z:箭頭
θa、θb:角度
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖來對本發(fā)明的鍛造加工用原材料的制造裝置及鍛造加工用原材料的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的鍛造加工用原材料的制造裝置的概要的正視圖,圖2是放大地表示圖1中的A部分的局部圖,圖3是圖2的平面圖。圖4是表示倒角裝置的第二搬送裝置的平面圖,圖5是正面觀察圖4的第二搬送裝置的局部圖,圖6是概略地表示倒角裝置的主要部分的局部圖,且是表示利用上模具與下模具進(jìn)行倒角的狀態(tài)的圖,圖7是概略地表示倒角裝置的主要部分的局部圖,且是表示上模具與下模具分隔的狀態(tài)的圖。圖8是表示上模具的形狀的一例的剖視圖,圖9是表示下模具的形狀的一例的剖視圖。圖10是表示第二搬送裝置的一對夾持構(gòu)件的搬送動(dòng)作、撞錘的升降移動(dòng)動(dòng)作及脫模構(gòu)件的升降移動(dòng)動(dòng)作的關(guān)系的動(dòng)作說明圖。
根據(jù)圖1至圖10,來對鍛造加工用原材料的制造裝置(以下記載為制造裝置)1的結(jié)構(gòu)的概要進(jìn)行說明。如圖1所示,所述制造裝置1包含:切斷機(jī)10、倒角裝置20、第一搬送裝置30等,所述切斷機(jī)10用以將棒狀原材料5A切斷為規(guī)定長度,所述倒角裝置20通過壓制成形,在切斷后的切斷原材料5B兩側(cè)的棱角部形成規(guī)定形狀的面,所述第一搬送裝置30用以將由切斷機(jī)10切斷后的切斷原材料5B搬送至倒角裝置20。
[切斷機(jī)]
切斷機(jī)10在切斷機(jī)主體11中具備:一對切斷刀即固定刀(未圖示)與可動(dòng)刀(未圖示),使可動(dòng)刀相對于固定刀而進(jìn)行升降動(dòng)作,通過剪切力來切斷棒狀原材料5A。所述切斷機(jī)10設(shè)置有:載置著棒狀原材料5A的原材料架臺(tái)12、用以向切斷機(jī)主體11側(cè)送出棒狀原材料5A的夾送輥13、確定切斷時(shí)的棒狀原材料5A前端的位置的尺寸確定裝置14等。再者,所述切斷機(jī)10是能夠高速地切斷棒狀原材料5A的眾所周知的切斷機(jī),在本實(shí)施方式的說明中省略詳細(xì)說明。另外,在本說明中,將切斷機(jī)作為剪斷方式的切斷機(jī)來進(jìn)行說明,但也可以是其他方式的切斷機(jī)(例如鋸斷機(jī)等)。切斷后的切斷原材料5B由第一搬送裝置30依次向倒角裝置20側(cè)搬送。
[第一搬送裝置]
如圖2所示,將棒狀原材料5A切斷為規(guī)定尺寸而成的切斷原材料5B由輸送裝置31搬送,并經(jīng)由姿勢改變用搬送構(gòu)件32而被搬送至倒角裝置20側(cè)。輸送裝置31包含:由未圖示的驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的環(huán)狀(endless)的輸送帶311、與以使所述輸送帶311呈環(huán)狀地旋轉(zhuǎn)的方式而在兩端等可旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行支撐的導(dǎo)輥312等。從切斷機(jī)10連續(xù)地排出的切斷后的切斷原材料5B,是載置于輸送帶311而移動(dòng)。所述切斷原材料5B從姿勢改變用搬送構(gòu)件32的入口部321搬入,并且從出口部322搬出。即,在輸送帶311側(cè),以切斷原材料5B的中心軸線朝向水平方向的姿勢搬送所述切斷原材料5B,由于通過所述姿勢改變用搬送構(gòu)件32內(nèi),切斷原材料5B的姿勢改變?yōu)橹行妮S線朝向垂直方向。切斷原材料5B被交接給倒角裝置20側(cè)的第二搬送裝置40。
[第二搬送裝置]
圖4所示的第二搬送裝置40是如下傳送裝置,利用一對夾持構(gòu)件48來夾持切斷原材料5B,并通過每次的搬送動(dòng)作使所述切斷原材料5B移動(dòng)規(guī)定的移動(dòng)行程St。搬送裝置基臺(tái)41上搭載有包含一對夾持構(gòu)件的第一移動(dòng)臺(tái)44。第一移動(dòng)臺(tái)44(參照圖5)包含:一個(gè)夾持構(gòu)件48a與另一個(gè)夾持構(gòu)件48b,夾持構(gòu)件48a與夾持構(gòu)件48b是以可在開閉方向(圖3、圖4中的箭頭X的方向)上移動(dòng)的方式設(shè)置。在搬送裝置基臺(tái)41與第一移動(dòng)臺(tái)44之間設(shè)置有直動(dòng)引導(dǎo)件42、42,所述直動(dòng)引導(dǎo)件42、42包含:固定于搬送裝置基臺(tái)41的直線引導(dǎo)構(gòu)件422、與在所述直線引導(dǎo)構(gòu)件422上移動(dòng)的滑動(dòng)構(gòu)件421(參照圖5)。
在搬送裝置基臺(tái)41中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)47,在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)47與第一移動(dòng)臺(tái)44之間,設(shè)置有用以將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)47的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳遞至第一移動(dòng)臺(tái)44的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)46(由虛線表示)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)46包含:齒輪機(jī)構(gòu)461與曲柄機(jī)構(gòu)462等。第一移動(dòng)臺(tái)44受到兩根直動(dòng)引導(dǎo)件42、42引導(dǎo),經(jīng)由傳遞驅(qū)動(dòng)馬達(dá)47的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)46,一個(gè)夾持構(gòu)件48a在開閉方向(圖3、圖4中的箭頭X的方向)上進(jìn)行開閉運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)夾持構(gòu)件48b也為相同的結(jié)構(gòu),因此,在開閉方向上進(jìn)行開閉運(yùn)動(dòng)。即,一個(gè)夾持構(gòu)件48a與另一個(gè)夾持構(gòu)件48b進(jìn)行向彼此接近的方向移動(dòng)而夾持切斷原材料5B的外周部的動(dòng)作、與向彼此遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)而解除對于切斷原材料5B的夾持的動(dòng)作。所述一個(gè)夾持構(gòu)件48a與另一個(gè)夾持構(gòu)件48b成為一對夾持構(gòu)件48。
在第一移動(dòng)臺(tái)44的上部,以可在切斷原材料5B的搬送方向(箭頭Z的方向)上移動(dòng)的方式,而設(shè)置有第二移動(dòng)臺(tái)43、43。在第一移動(dòng)臺(tái)44與第二移動(dòng)臺(tái)43之間,設(shè)置有包含直線引導(dǎo)構(gòu)件451與滑動(dòng)構(gòu)件452的直動(dòng)引導(dǎo)件45、45(參照圖5)。在第一移動(dòng)臺(tái)44中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51,在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51與第二移動(dòng)臺(tái)43之間,設(shè)置有用以將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51的驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力傳遞至第二移動(dòng)臺(tái)43的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)52。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)52包括曲柄機(jī)構(gòu)等,所述曲柄機(jī)構(gòu)包含:曲柄521、連桿522、圓板523、曲柄銷524等。第二移動(dòng)臺(tái)43受到直動(dòng)引導(dǎo)件45、45引導(dǎo),經(jīng)由傳遞驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51(參照圖5)的驅(qū)動(dòng)力的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)52,在切斷原材料5B的搬送方向(圖3、圖4、圖5中的箭頭Z的方向)上往返移動(dòng)。
所述往返移動(dòng)的移動(dòng)行程St等于一對夾持構(gòu)件48與相鄰的一對夾持構(gòu)件48的間隔(一對夾持構(gòu)件48間的距離),切斷原材料5B依次改換位置地移動(dòng)至前進(jìn)位置側(cè)的一對夾持構(gòu)件。另外,所述搬送動(dòng)作是,如后所述那樣,以與倒角裝置20的撞錘21的升降動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的方式受到控制而進(jìn)行(參照圖10)。安裝構(gòu)件49、50各自利用螺栓固定于第二移動(dòng)臺(tái)43、43。另外,一個(gè)夾持構(gòu)件48a按規(guī)定的間隔(移動(dòng)行程St),利用螺栓固定于一側(cè)的安裝構(gòu)件49、50。同樣地,另一個(gè)夾持構(gòu)件48b按規(guī)定的間隔(St),利用螺栓固定于另一側(cè)的安裝構(gòu)件49、50。
另外,如圖4所示,設(shè)定于制造裝置1的位置即第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3、第四位置P4、第五位置P5、第六位置P6、第七位置P7及第八位置P8是以一致的方式設(shè)置。第一位置P1是從姿勢改變用搬送構(gòu)件32交接切斷原材料5B的位置,第八位置P8是通過未圖示的搬出裝置將鍛造加工用原材料5搬出的位置。在本例中,第五位置P5是利用所述制造裝置1的后述的倒角裝置20進(jìn)行倒角的位置。第二搬送裝置40高速(例如70個(gè)循環(huán)/分鐘)地反復(fù)進(jìn)行一系列的搬送循環(huán),將切斷原材料5B依次供應(yīng)至倒角裝置20側(cè),所述一系列的搬送循環(huán)是指:利用一對夾持構(gòu)件48(一個(gè)夾持構(gòu)件48a、另一個(gè)夾持構(gòu)件48b)來夾持切斷原材料5B的夾持動(dòng)作、一對夾持構(gòu)件48向前進(jìn)位置移動(dòng)的移動(dòng)動(dòng)作、一對夾持構(gòu)件48的夾持解除動(dòng)作及一對夾持構(gòu)件48向后退位置移動(dòng)的移動(dòng)動(dòng)作(參照圖10)。
切斷原材料5B在第一位置P1(參照圖4),經(jīng)由姿勢改變用搬送構(gòu)件32而從切斷機(jī)10側(cè)被交接,且在第二搬送裝置40將所述搬送循環(huán)(及撞錘21的升降動(dòng)作)執(zhí)行一次之后,移動(dòng)至第二位置P2。切斷原材料5B從切斷機(jī)10側(cè)依次被交接,并移動(dòng)至第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3、第四位置P4,當(dāng)移動(dòng)至第五位置P5時(shí),由倒角裝置20實(shí)施倒角加工。然后,移動(dòng)至第六位置P6、第七位置P7,當(dāng)移動(dòng)至第八位置P8時(shí),從所述制造裝置1交接給搬出裝置(未圖示)。再者,在本實(shí)施方式的說明中,利用二維傳送裝置對第二搬送裝置進(jìn)行了說明,但所述第二搬送裝置還可以是也在上下方向上移動(dòng)的三維傳送裝置。
[倒角裝置]
根據(jù)圖1、圖6及圖7,來對倒角裝置20進(jìn)行說明。所述倒角裝置20將切斷原材料5B放入至一對模具20A內(nèi),所述一對模具20A包含:一個(gè)模具即上模具22、與另一個(gè)模具即下模具23,在一對模具20A內(nèi)對切斷原材料5B加壓,用以制造在切斷原材料5B的棱角部形成有面的鍛造加工用原材料5。所述倒角裝置20的基本結(jié)構(gòu)與進(jìn)行壓制成形的機(jī)械等相同或大致相同,在本實(shí)施方式的說明中,以一對模具20A及一對模具20A的附近、撞錘21等的結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說明。
在倒角裝置主體(以下記載為裝置主體)26的上部側(cè),以可相對于裝置主體26升降移動(dòng)的方式設(shè)置有撞錘21。撞錘21受到設(shè)置在裝置主體26側(cè)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)等引導(dǎo),驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過杠桿機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)等傳遞至所述撞錘21,從而相對于裝置主體26升降移動(dòng)。上模具22經(jīng)由上模具安裝構(gòu)件29而固定于撞錘21。下模具固定器27是通過固定器固定構(gòu)件28、螺栓28a等,而固定于裝置主體26。在下模具固定器27的內(nèi)周部插入有下模具23。下模具23經(jīng)由環(huán)狀固定構(gòu)件25、楔狀固定構(gòu)件24等而被固定。
環(huán)狀固定構(gòu)件25的螺栓25a旋入至下模具固定器27中所形成的螺紋孔27b,對楔狀固定構(gòu)件24的外周部側(cè)進(jìn)行緊固。楔狀固定構(gòu)件24的螺栓24a旋入至下模具固定器27中所形成的螺紋孔27c。楔狀固定構(gòu)件24的形成于內(nèi)周部的楔面部對形成于下模具23的固定用傾斜面部235進(jìn)行按壓,從而牢固地固定下模具23。在下模具23的下部,以可通過未圖示的驅(qū)動(dòng)體(例如高速油壓缸)升降移動(dòng)的方式,設(shè)置有脫模構(gòu)件27a。脫模構(gòu)件27a與撞錘21的升降動(dòng)作聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作,用以從下側(cè)將通過一對模具20A(上模具22、下模具23)進(jìn)行了倒角加工后的鍛造加工用原材料5頂起(參照圖10)。
[上模具]
基于圖8來對上模具22進(jìn)行說明。上模具22是外周部223的直徑為Da(例如)、兩端面間的長度(高度)為La(例如75mm)的圓筒形狀的工具鋼(SKD)制的構(gòu)件。上模具22中形成有凹狀的上側(cè)模具面220,所述凹狀的上側(cè)模具面220在一對模具20A各自安裝于倒角裝置20時(shí),向與下模具23相向的一側(cè)開口。上側(cè)模具面220包含:R狀模具面部221、傾斜模具面部222、下端面部224、凹狀底面部225等。傾斜模具面部222在剖視時(shí),是由傾斜了規(guī)定的角度θa度(例如5度)的傾斜面(斜面(圓錐面))構(gòu)成的模具面。R狀模具面部221在剖視時(shí),是凹狀底面部225與傾斜模具面部222的角部,且是形成為規(guī)定的半徑Ra(例如2.5mm)的部位。上模具22的外周部223是嵌合于后述的下模具23的第二內(nèi)周部234的部位。再者,傾斜模具面部232的角度θa及R狀模具面部221的半徑Ra是根據(jù)鍛造加工用原材料的大小、材質(zhì)、后工序的加工方法等而適當(dāng)選擇的數(shù)值的角度及半徑。
[下模具]
基于圖9來對下模具23進(jìn)行說明。下模具23是外周部237的直徑為Db(例如)、兩端面間的長度(高度)為Lb(例如135mm)的圓筒形狀的工具鋼(SKD)制的構(gòu)件。下模具23中形成有凹狀的下側(cè)模具面230,所述凹狀的下側(cè)模具面230在一對模具20A各自安裝于倒角裝置20時(shí),向與上模具22相向的一側(cè)開口。下側(cè)模具面230包含:R狀模具面部231、傾斜模具面部232、凹狀底面部236、第一內(nèi)周部233等。傾斜模具面部232在剖視時(shí),是傾斜了規(guī)定的角度θa度(例如5度)的傾斜面(斜面),且是以大直徑側(cè)與第一內(nèi)周部233相連的方式而形成的模具面。R狀模具面部231在剖視時(shí),是凹狀底面部236與傾斜模具面部232的角部,且是形成為規(guī)定的半徑Ra(例如2.5mm)的模具面部。再者,傾斜模具面部232的角度θa及R狀模具面部231的半徑Ra是根據(jù)鍛造加工用原材料的大小、材質(zhì)、后工序的加工方法等而適當(dāng)選擇的數(shù)值的角度及半徑。
下模具23在上部側(cè)形成有固定用傾斜面部235,所述固定用傾斜面部235以使上部端面?zhèn)鹊闹睆阶冃〉姆绞蕉鴥A斜了規(guī)定的角度θb度。所述固定用傾斜面部235用以將下模具23固定于下模具固定器27。另外,下模具23中形成有供上模具22的外周部223嵌入且引導(dǎo)所述外周部223的第二內(nèi)周部(引導(dǎo)用內(nèi)周部)234。而且,下模具23在下側(cè)形成有用以供脫模構(gòu)件27a升降移動(dòng)的孔部238。
[鍛造加工用原材料的制造方法]
對所述制造裝置1的鍛造加工用原材料的制造方法進(jìn)行說明。圖10是表示第二搬送裝置40的一對夾持構(gòu)件48的搬送動(dòng)作、撞錘21的升降移動(dòng)動(dòng)作、及脫模構(gòu)件27a的升降移動(dòng)動(dòng)作的關(guān)系的動(dòng)作說明圖。棒狀原材料5A由切斷機(jī)10切斷為所期望的尺寸。由切斷機(jī)10切斷后的切斷原材料5B由第一搬送裝置30的輸送裝置31搬送,從切斷機(jī)10被搬出。利用姿勢改變用搬送構(gòu)件32來改變所述切斷原材料5B的姿勢,并交接給第二搬送裝置40。即,切斷原材料5B被以中心軸線從水平方向變?yōu)殂U垂方向的方式改變姿勢后,位于第一位置P1,由一對夾持構(gòu)件48夾持,并被依次搬送至倒角裝置20側(cè)。
在所述切斷原材料5B移動(dòng)的狀態(tài)時(shí),撞錘21及上模具22位于上方,使得切斷原材料5B、鍛造加工用原材料5可移動(dòng)。另外,切斷原材料5B由一對夾持構(gòu)件48夾持,并在比下模具23的上表面高規(guī)定量的上方移動(dòng)。位于第五位置P5的切斷原材料5B在一對夾持構(gòu)件48的夾持解除后,被投入至下模具23內(nèi)。切斷原材料5B被投入至第一內(nèi)周部233內(nèi),切斷原材料5B的下端部與R狀傾斜模具面部231或R狀模具面部231的附近接觸而停止。撞錘21下降,上模具22的外周部223嵌入至下模具23的第二內(nèi)周部234內(nèi)且受到引導(dǎo)。
然后,切斷原材料5B的上部側(cè)插入至傾斜模具面部222內(nèi),凹狀底面部225對切斷原材料5B的上部加壓。切斷原材料5B的上部的外周面由傾斜模具面部222加壓,下部的外周面由傾斜模具面部232加壓,從而逐步塑性變形為沿著傾斜模具面部222、傾斜模具面部232的形狀。上模具22的凹狀底面部225因撞錘21的下降動(dòng)作而進(jìn)一步對切斷原材料5B加壓之后,切斷原材料5B的下方側(cè)的棱角部由R狀模具面部231加壓,切斷原材料5B的上方側(cè)的棱角部由R狀模具面部221加壓,從而塑性變形為沿著R狀模具面部231、R狀模具面部221的形狀。即,切斷原材料5B成為形成有規(guī)定的R角(例如尺寸為直徑的5/100~8/100的R角)等的鍛造加工用原材料5。
然后,撞錘21及上模具22上升,上模具22成為與下模具23分隔的狀態(tài)。此時(shí),以與所述上模具22的上升聯(lián)動(dòng)的方式,脫模構(gòu)件27a通過未圖示的驅(qū)動(dòng)體而上升,將棱角部已經(jīng)過倒角的鍛造加工用原材料5抬起。移動(dòng)至后退位置的一對夾持構(gòu)件48夾持因移動(dòng)至上升位置的脫模構(gòu)件27a而被抬起至比下模具23的上表面高規(guī)定量的上方的鍛造加工用原材料5,并向前進(jìn)位置側(cè)移動(dòng),將鍛造加工用原材料5搬送至第六位置P6。同時(shí),位于第四位置P4的切斷原材料5B被搬送至第五位置P5。在所述一對夾持構(gòu)件48向前進(jìn)位置側(cè)移動(dòng)的過程中,脫模構(gòu)件27a(參照圖7)通過未圖示的驅(qū)動(dòng)體進(jìn)行下降至下降位置的動(dòng)作。如圖10所示,所述倒角裝置20例如以如下方式受到控制:曲柄機(jī)構(gòu)(未圖示)旋轉(zhuǎn)360度,撞錘21從上止點(diǎn)(圖10的0度位置)升降移動(dòng)至下止點(diǎn)(圖10的180度位置)的動(dòng)作、與第二搬送裝置40的搬送動(dòng)作、脫模構(gòu)件27a的升降移動(dòng)動(dòng)作,在各角度位置聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行。
通過反復(fù)地進(jìn)行所述動(dòng)作,對切斷原材料5B實(shí)施倒角加工,依次制造鍛造加工用原材料5。即,從一對夾持構(gòu)件48交接給下模具23的切斷原材料5B因撞錘21的下降動(dòng)作,在上模具22與下模具23之間以規(guī)定的壓力被加壓。結(jié)果是,切斷原材料5B的棱角部由上模具22側(cè)的R狀模具面部221、傾斜模具面部222、下模具23側(cè)的R狀模具面部231、傾斜模具面部232等加壓,制造出形成有R狀等的棱角部的鍛造加工用原材料5(參照圖11)。這樣,在因包括如下工序而提高了棱角部的真圓度后,對棱角部進(jìn)行倒角,從而能夠進(jìn)行精度良好的倒角,所述工序是指:設(shè)置傾斜模具面部222、232,使所述切斷原材料5B壓入通過所述傾斜模具面部222、232,從而擠壓棱角部。
另外,利用制造裝置1對切斷原材料5B進(jìn)行倒角,并且使一對模具20A內(nèi)充滿切斷原材料5B,進(jìn)行加壓直至間隙空間消失,由此,能夠消除切斷原材料5B的真圓度、直角度等的誤差,從而能夠制造高精度的鍛造加工用原材料5。換句話說,所述制造裝置1進(jìn)行加壓直至與切斷原材料5B的棱角部鄰接的兩側(cè)的端面部成為平面狀,由此,能夠制造無真圓度、直角度等的誤差的高精度的鍛造加工用原材料5。
[鍛造加工用原材料的例1]
圖11表示所述制造裝置1所制造出的鍛造加工用原材料5的例1。利用所述一對模具20A進(jìn)行加壓,制造在切斷原材料5B的棱角部形成有面的鍛造加工用原材料之后,成為如圖11所示的形狀,未形成尖銳的棱角部。
[鍛造加工用原材料的例2]
圖12表示所述制造裝置1所制造出的鍛造加工用原材料的例2、即鍛造加工用原材料5c。利用僅形成有R狀模具面部的一對模具進(jìn)行加壓,制造鍛造加工用原材料之后,成為如圖12所示的形狀。所述例2的鍛造加工用原材料5c也未形成尖銳的棱角部,因此不會(huì)產(chǎn)生問題。
[鍛造加工用原材料的例3]
圖13表示所述制造裝置1所制造出的鍛造加工用原材料的例3、即鍛造加工用原材料5d。利用所述一對模具20A,在比制造了例1的鍛造加工用原材料5的加壓條件更低的條件下進(jìn)行加壓,制造鍛造加工用原材料之后,成為如圖13所示的形狀。中央部殘留有未經(jīng)加壓的由切斷機(jī)切斷后的狀態(tài)下的切斷面為凹陷狀態(tài)的凹部5dl,但也不會(huì)因所述形狀而產(chǎn)生問題。
[鍛造加工用原材料的例4]
圖14表示鍛造加工用原材料的制造裝置1所制造出的鍛造加工用原材料的例4、即鍛造加工用原材料5e。利用僅形成有R狀模具面部的一對模具,在比制造了例2的鍛造加工用原材料5c的加壓條件更低的條件下進(jìn)行加壓,制造鍛造加工用原材料之后,成為如圖14所示的形狀。中央部殘留有未經(jīng)加壓的由切斷機(jī)切斷后的切斷面為凹陷狀態(tài)的凹部5e1,但也不會(huì)因所述形狀而產(chǎn)生問題。
所述制造裝置1是在切斷機(jī)10的附近設(shè)置有倒角裝置20的結(jié)構(gòu)的制造裝置,能夠短時(shí)間大量地將由鋸斷機(jī)或剪斷機(jī)等切斷機(jī)10切斷后的切斷原材料5B,制造為在棱角部形成有規(guī)定形狀的面的鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e。換句話說,切斷原材料5B在切斷之后,立即被制造為鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e。另外,所述鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e即使進(jìn)行加熱處理,也不會(huì)產(chǎn)生氧化鐵的圓環(huán)花紋,因此,例如即使進(jìn)行熱鍛,也不會(huì)成為殘留有氧化鐵層的缺陷產(chǎn)品。
另外,在切斷機(jī)10為剪斷機(jī)的情況下,利用所述制造裝置1進(jìn)行倒角,并且使一對模具20A內(nèi)充滿所述切斷原材料5B,進(jìn)行加壓直至間隙空間消失,由此,能夠消除因利用剪斷機(jī)10的上下一組切斷刀將棒狀原材料5A剪斷切斷而產(chǎn)生的直角度(切斷原材料的直立角度)、真圓度等的誤差。因此,不會(huì)使鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生由所述鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e的直角度、真圓度的誤差引起的缺陷。
而且,在切斷機(jī)10為鋸斷機(jī)的情況下,對于切斷后的切斷原材料5B,因?yàn)榍袛嘣牧?B的棱角部變得銳利,所以在搬送工序中,切斷原材料彼此、切斷原材料與搬送裝置有可能會(huì)發(fā)生碰撞,導(dǎo)致切斷原材料受損,搬送裝置發(fā)生故障等,但通過利用所述倒角裝置20進(jìn)行倒角,而不會(huì)產(chǎn)生因鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e的棱角部為銳利的形狀而引起的損傷、故障等。另外,即使對所述鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e進(jìn)行鍛造加工(例如冷鍛),也不會(huì)使鍛造加工而成的鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生因所述棱角部變得尖銳而引起的缺陷。
所述鍛造加工用原材料的制造方法,能夠短時(shí)間大量地將由鋸斷機(jī)或剪斷機(jī)等切斷機(jī)10切斷后的切斷原材料5B,制造為在切斷原材料5B的棱角部形成有規(guī)定形狀的面的鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e,因此,生產(chǎn)效率提高,且經(jīng)濟(jì)上的效果也大。另外,所述鍛造加工用原材料5、5c、5d、5e成為高品質(zhì)的原材料而從所述制造裝置1中被搬出,因此在搬出后,即使進(jìn)行鍛造加工,也不會(huì)使鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷,就此方面來說,也能夠提高生產(chǎn)效率,并且能夠提高鍛造產(chǎn)品的品質(zhì)。
以上,對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明當(dāng)然并不限定于所述實(shí)施方式。例如,形成于一對模具的用以進(jìn)行倒角加工的模具面也可以是以R狀模具面、傾斜模具面、R狀模具面相連的方式而形成的模具面。另外,在所述實(shí)施方式中,利用在倒角加工時(shí),上模具與下模具嵌合的結(jié)構(gòu)的一對模具而對一對模具進(jìn)行了說明,但也可以是上模具與下模具不嵌合的結(jié)構(gòu)的一對模具。而且,一對模具還可以是下模具的外周部嵌合于上模具的內(nèi)周部的結(jié)構(gòu)的一對模具。