JP2011079034A

JP2011079034A - 鍛造プレス

Info

Publication number: JP2011079034A
Application number: JP2009234824A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Mino; 雅信美濃; Masakazu Bizen; 雅一備前
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】１台で鍛造製品の量産と試作を効率よく行うことができる機械式の鍛造プレスを提供することである。
【解決手段】クランク軸４に、メインモータ６で回転駆動されるフライホイール８の回転と、別途に回転駆動されるサーボモータ１０の回転とを伝達可能とし、フライホイール８とサーボモータ１０のいずれか一方の回転をクランク軸４に伝達して、スライド１を昇降動作させ、回転を伝達しない他方の回転駆動を止めて、鍛造作業を行うものとすることにより、量産するときは、フライホイール８からクランク軸４に回転を伝達して、所定の鍛造速度で効率よく鍛造し、試作するときは、サーボモータ１０からクランク軸４に回転を伝達して、最適な鍛造速度を容易に短時間で選定できるようにし、１台で鍛造製品の量産と試作を効率よく行うことができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランク軸を回転駆動してスライドを昇降動作させる機械式の鍛造プレスに関する。

クランク軸を回転駆動してスライドを昇降動作させる機械式の鍛造プレスには、フライホイールをモータで定速回転させ、このフライホイールの回転をクラッチで入切してクランク軸に伝達するものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。特に、熱間鍛造プレスでは、素材の温度低下と金型の温度上昇を抑制するために、速やかに鍛造することが要求され、素材がクラック等を生じることなく良好に加工される適正な速度の範囲で、フライホイールをできるだけ高速で回転させて、最適な鍛造速度を設定するようにしている。冷間鍛造プレスでは、素材の温度低下や金型の温度上昇の心配はないが、高い生産性を確保できるように、素材が良好に加工される適正な速度の範囲で、フライホイールをできるだけ高速で回転させて、最適な鍛造速度を設定している。

一方、絞り加工、コイニング加工、ブランキング加工等のプレス加工に用いられる機械式プレスには、プレス加工に適した加工速度とエネルギを確保でき、かつ、生産性を最大限に確保できるように、メインモータで回転駆動されるフライホイールをクラッチでクランク軸に入切するとともに、サブモータとしてサーボモータ等をクランク軸に接続し、スライドが昇降する１ストローク内で、フライホイールとサブモータを使い分けてクランク軸を回転駆動するようにしたものもある（例えば、特許文献２、３参照）。

特許文献２に記載されたものでは、比較的低速で大きな加工エネルギを必要とする加工時はフライホイールでクランク軸を駆動し、加工前後の昇降時はサブモータでクランク軸を高速駆動して、生産性を確保するようにしている。また、特許文献３に記載されたものでは、加工時はフライホイールとサブモータの両方でクランク軸を駆動し、昇降時はサブモータでクランク軸を高速駆動するようにしている。

実開昭５８−１７０１４４号公報特開２００４−１１４１１９号公報特開２００４−３４１１１号公報

通常、１台の鍛造プレスでは、ロット毎に金型を交換して、異なるワークが鍛造される。これらのワークの加工形状や大きさは様々であり、素材を良好に加工できる適正な鍛造速度の範囲も異なる。特許文献１に記載された従来の鍛造プレスは、適正な鍛造速度の範囲で、素材の温度低下や金型の温度上昇を抑制したり、高い生産性を確保するための最適な鍛造速度が決まっていれば、フライホイールを所定の速度で回転させて、効率よく鍛造製品を量産することができる。しかしながら、試作品等を鍛造する際は、最適な鍛造速度を選定するために、フライホイールの回転速度を何度も変えて鍛造する必要があり、慣性質量の大きいフライホイールの回転速度を変更するのに手間と時間がかかる問題がある。

そこで、本発明の課題は、１台で鍛造製品の量産と試作を効率よく行うことができる機械式の鍛造プレスを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、クランク軸を回転駆動してスライドを昇降動作させる機械式の鍛造プレスにおいて、前記クランク軸に、メインモータで回転駆動されるフライホイールの回転と、別途に回転駆動されるサーボモータの回転とを伝達可能とし、前記フライホイールとサーボモータのいずれか一方の回転を前記クランク軸に伝達して、前記スライドを昇降動作させ、回転を伝達しない他方の回転駆動を止めて、鍛造作業を行うものとした構成を採用した。

すなわち、クランク軸に、メインモータで回転駆動されるフライホイールの回転と、別途に回転駆動されるサーボモータの回転とを伝達可能とし、フライホイールとサーボモータのいずれか一方の回転をクランク軸に伝達して、スライドを昇降動作させ、回転を伝達しない他方の回転駆動を止めて、鍛造作業を行うものとすることにより、量産するときは、フライホイールからクランク軸に回転を伝達して、所定の鍛造速度で効率よく鍛造し、試作するときは、サーボモータからクランク軸に回転を伝達して、クランク軸の回転速度を容易に変更可能とし、最適な鍛造速度を容易に短時間で選定できるようにして、１台で鍛造製品の量産と試作を効率よく行うことができるようにした。また、この鍛造プレスは、フライホイールやサーボモータの回転駆動を、クランク軸に回転を伝達しないときに止めるので、無駄なエネルギを消費することもない。

前記サーボモータの回転を、歯車減速機構を介して前記クランク軸に伝達することにより、より鍛造荷重の大きい試作品を鍛造することができる。

前記クランク軸にフライホイールの回転とサーボモータの回転を伝達可能とする手段は、前記クランク軸の一端側にクラッチを介して前記フライホイールを接続し、他端側に前記サーボモータを接続するものとすることができる。

前記クランク軸にフライホイールの回転とサーボモータの回転を伝達可能とする手段は、前記クランク軸と平行な回転軸を設け、この回転軸の一端側にクラッチを介して前記フライホイールを接続し、他端側に前記サーボモータを接続して、前記回転軸の回転を前記クランク軸に伝達するものとすることもできる。

本発明に係る鍛造プレスは、クランク軸に、メインモータで回転駆動されるフライホイールの回転と、別途に回転駆動されるサーボモータの回転とを伝達可能とし、フライホイールとサーボモータのいずれか一方の回転をクランク軸に伝達して、スライドを昇降動作させ、回転を伝達しない他方の回転駆動を止めて、鍛造作業を行うものとしたので、１台で鍛造製品の量産と試作を効率よく行うことができる。また、この鍛造プレスは、フライホイールやサーボモータの回転駆動を、クランク軸に回転を伝達しないときに止めるので、無駄なエネルギを消費することもない。

第１の実施形態の鍛造プレスを示す構成概念図第２の実施形態の鍛造プレスを示す構成概念図第３の実施形態の鍛造プレスを示す構成概念図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。この鍛造プレスは、金型（図示省略）が取り付けられるスライド１とボルスタ２がフレーム３内の上下に対向するように設けられ、回転駆動されるクランク軸４にコンロッド５で連結されたスライド１が昇降動作する機械式の熱間鍛造プレスであり、メインモータ６でベルト７によって回転駆動されるフライホイール８が、クランク軸４の一端側にクラッチ９を介して接続され、別途に回転駆動されるサーボモータ１０が、クランク軸４の他端側に歯車減速機構１１ａを介して接続されている。クランク軸４には、ブレーキ１２も取り付けられている。

この鍛造プレスは、製品を量産するときは、サーボモータ１０の駆動を停止して、メインモータ６でフライホイール８を定速で回転駆動し、クラッチ９を入として、フライホイール８の回転をクランク軸４に伝達することによって鍛造する。また、試作品を鍛造するときは、メインモータ６によるフライホイール８の回転駆動を停止するとともに、クラッチ９を切とし、サーボモータ１０を駆動して、その回転をクランク軸４に伝達し、クランク軸４の回転速度を変化させて、種々の鍛造速度で試作品を鍛造する。

図２は、第２の実施形態を示す。この鍛造プレスも、回転駆動されるクランク軸４でスライド１を昇降動作させる機械式の熱間鍛造プレスであり、クランク軸４と平行な回転軸１３が設けられ、この回転軸１３の一端側に、メインモータ６で回転駆動されるフライホイール８がクラッチ９を介して接続されるとともに、回転軸１３の他端側にサーボモータ１０が歯車伝達機構１４を介して接続され、回転軸１３の回転が歯車減速機構１１ｂを介してクランク軸４に伝達されるようになっている。回転軸１３には、ブレーキ１２も取り付けられている。

この鍛造プレスも、製品を量産するときは、サーボモータ１０の駆動を停止して、メインモータ６でフライホイール８を回転駆動し、クラッチ９を入として、フライホイール８の回転を回転軸１３からクランク軸４に伝達する。また、試作品を鍛造するときは、フライホイール８の回転駆動を停止するとともに、クラッチ９を切とし、サーボモータ１０を駆動して、その回転を回転軸１３からクランク軸４に伝達する。

図３は、第３の実施形態を示す。この鍛造プレスも機械式の熱間鍛造プレスであり、クランク軸４と平行な回転軸１３が設けられ、回転軸１３の一端側に、メインモータ６で回転駆動されるフライホイール８がクラッチ９を介して接続されるとともに、回転軸１３の他端側が歯車減速機構１１ｂを介してクランク軸４の一端側に接続され、クランク軸４の他端側にサーボモータ１０が歯車減速機構１１ａを介して接続されている。回転軸１３には、ブレーキ１２も取り付けられている。

この鍛造プレスも、製品を量産するときは、サーボモータ１０の駆動を停止して、メインモータ６でフライホイール８を回転駆動し、クラッチ９を入として、フライホイール８の回転を回転軸１３からクランク軸４に伝達する。また、試作品を鍛造するときは、フライホイール８の回転駆動を停止するとともに、クラッチ９を切とし、サーボモータ１０を駆動して、その回転をクランク軸４に伝達する。

上述した各実施形態では、製品を量産するときはフライホイールを使用し、試作品を鍛造するときにサーボモータを使用するようにしたが、小ロット生産や小物製品の鍛造を行う際等で、鍛造エネルギが比較的少なく、サーボモータを使用した方がフライホイールを使用よりも効率が良い場合等には、サーボモータでこれらの製品を量産することもできる。

また、上述した各実施形態では、熱間鍛造プレスとしたが、本発明に係る鍛造プレスは冷間鍛造プレスとすることもできる。

１スライド
２ボルスタ
３フレーム
４クランク軸
５コンロッド
６メインモータ
７ベルト
８フライホイール
９クラッチ
１０サーボモータ
１１ａ、１１ｂ歯車減速機構
１２ブレーキ
１３回転軸
１４歯車伝達機構

Claims

クランク軸を回転駆動してスライドを昇降動作させる機械式の鍛造プレスにおいて、前記クランク軸に、メインモータで回転駆動されるフライホイールの回転と、別途に回転駆動されるサーボモータの回転とを伝達可能とし、前記フライホイールとサーボモータのいずれか一方の回転を前記クランク軸に伝達して、前記スライドを昇降動作させ、回転を伝達しない他方の回転駆動を止めて、鍛造作業を行うものとしたことを特徴とする鍛造プレス。
前記サーボモータの回転を、歯車減速機構を介して前記クランク軸に伝達するようにした請求項１に記載の鍛造プレス。
前記クランク軸にフライホイールの回転とサーボモータの回転を伝達可能とする手段が、前記クランク軸の一端側にクラッチを介して前記フライホイールを接続し、他端側に前記サーボモータを接続するものである請求項１または２に記載の鍛造プレス。
前記クランク軸にフライホイールの回転とサーボモータの回転を伝達可能とする手段が、前記クランク軸と平行な回転軸を設け、この回転軸の一端側にクラッチを介して前記フライホイールを接続し、他端側に前記サーボモータを接続して、前記回転軸の回転を前記クランク軸に伝達するものである請求項１または２に記載の鍛造プレス。