特開 2018-202456 鍛造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-202456(P2018-202456A)

(43)【公開日】2018年12月27日

(54)【発明の名称】鍛造装置

(51)【国際特許分類】

   B21J 13/02 20060101AFI20181130BHJP

   B21J 13/04 20060101ALI20181130BHJP

【ＦＩ】

   B21J13/02 Z

   B21J13/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-111016(P2017-111016)

(22)【出願日】2017年6月5日

(71)【出願人】

【識別番号】000238360

【氏名又は名称】武蔵精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉村 光彦

【テーマコード（参考）】

4E087

【Ｆターム（参考）】

4E087AA09

4E087EC11

4E087ED33

(57)【要約】

【課題】第２金型に対し第１金型をセンタリングできるように第１金型を支持体に移動可能に支持する鍛造装置において、第１，第２金型相互の直接係合を回避してセンタリング精度を高める。
【解決手段】第２金型Ｄ２が嵌入し得るガイド面Ｇｆを有して第１金型Ｄ１及び支持体Ｂ間に配設されるガイド部材Ｇが、第１金型の外周面Ｄ１ｏに摺動可能に嵌合、支持され、ガイド部材Ｇと支持孔Ｂｈとの間に、ガイド部材Ｇが支持体Ｂに対し金型配列方向と直交する方向に移動するのを許容する第１の隙間Ｃ１が設けられ、ガイド部材Ｇと支持面Ｂｔとの間に、ガイド部材が第１金型に対し金型配列方向で摺動するのを許容する第２の隙間Ｃ２が設けられ、第１，第２金型相互を接近させたときに第２金型Ｄ２がガイド面Ｇｆに嵌入することで、ガイド部材Ｇが第１の隙間Ｃ１の範囲内で支持体Ｂに対し移動すると共に第１金型Ｄ１もガイド部材Ｇに追従移動してセンタリングが行われる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の配列方向に配列されて相対向面に成形面（２１，２２）を各々有する第１，第２金型（Ｄ１，Ｄ２）と、前記第１，第２金型（Ｄ１，Ｄ２）のうちの少なくとも一方を他方に対し前記配列方向で接近・離間するよう駆動可能な駆動手段（７Ｖ）と、前記第１金型（Ｄ１）を前記配列方向と直交する方向で移動可能に支持する支持孔（Ｂｈ）を有する支持体（Ｂ）とを備える鍛造装置において、
前記第２金型（Ｄ２）が摺動可能に嵌入し得るガイド面（Ｇｆ）を有して前記第１金型（Ｄ１）及び前記支持体（Ｂ）間に配設されるガイド部材（Ｇ）が、該第１金型（Ｄ１）の外周面（Ｄ１ｏ）に前記配列方向で摺動可能に嵌合、支持され、
前記ガイド部材（Ｇ）と前記支持孔（Ｂｈ）の内周面（Ｂｈｓ）との間には、該ガイド部材（Ｇ）が前記支持体（Ｂ）に対し前記配列方向と直交する方向に移動するのを許容する第１の隙間（Ｃ１）が設けられ、
前記ガイド部材（Ｇ）と、前記支持体（Ｂ）に設けられて該ガイド部材（Ｇ）に前記配列方向で対向する支持面（Ｂｔ）との間には、該ガイド部材（Ｇ）が前記第１金型（Ｄ１）に対し前記配列方向で摺動するのを許容する第２の隙間（Ｃ２）が設けられ、
前記第１，第２金型（Ｄ１，Ｄ２）のうちの何れか一方を他方に対し前記配列方向で接近させたときに、該第２金型（Ｄ２）が前記ガイド面（Ｇｆ）に嵌入することで、前記ガイド部材（Ｇ）が前記第１の隙間（Ｃ１）の範囲内で前記支持体（Ｂ）に対し前記配列方向と直交する方向に移動すると共に、前記第１金型（Ｄ１）が該ガイド部材（Ｇ）に追従移動して、該第２金型（Ｄ２）に対し該第１金型（Ｄ１）がセンタリングされることを特徴とする、鍛造装置。

【請求項2】

前記第１の隙間（Ｃ１）に第１弾性体（Ｒ１）が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の鍛造装置。

【請求項3】

前記第２の隙間（Ｃ２）に第２弾性体（Ｒ２）が配設されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の鍛造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鍛造装置、特に所定の配列方向に配列された第１，第２金型のうちの何れか一方を他方に対し前記配列方向で接近・離間するようにした鍛造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記鍛造装置として、例えば下記特許文献１には、下型支持体に下型（第１金型）を水平移動可能に支持させ、上型（第２金型）の下降時に上型のピンを下型のブッシュに嵌挿させることで、上型に対し下型を水平移動させてセンタリングする技術が示されており、また下記特許文献２には、昇降駆動可能な上型支持体に上型（第１金型）を水平移動可能に支持させ、上型支持体の下降時に上型及び下型（第２金型）相互の合わせ面を係合させることで、下型に対し上型を水平移動させてセンタリングする技術が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平１−６８１３５号公報

【特許文献2】特許第３５８０１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように従来構造では、上型及び下型相互をセンタリング時に直接係合させることで、支持体に対し水平移動可能な（即ちフローティング機能を持つ）上下一方の金型（第１金型）を、他方の金型（第２金型）に対しセンタリング方向に水平移動させる。そのため、上型及び下型相互が直接係合する際に、その係合部に働くこじり力が、フローティング機能を持つ第１金型に直接伝達されて、第１金型のセンタリング方向へのスムーズな移動（即ちフローティング動作）を阻害して、センタリングの精度を低下させるという問題がある。

【0005】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、従来構造の上記課題を解決することができる鍛造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、所定の配列方向に配列されて相対向面に成形面を各々有する第１，第２金型と、前記第１，第２金型のうちの少なくとも一方を他方に対し前記配列方向で接近・離間するよう駆動可能な駆動手段と、前記第１金型を前記配列方向と直交する方向で移動可能に支持する支持孔を有する支持体とを備える鍛造装置において、前記第２金型が摺動可能に嵌入し得るガイド面を有して前記第１金型及び前記支持体間に配設されるガイド部材が、該第１金型の外周面に前記配列方向で摺動可能に嵌合、支持され、前記ガイド部材と前記支持孔の内周面との間には、該ガイド部材が前記支持体に対し前記配列方向と直交する方向に移動するのを許容する第１の隙間が設けられ、前記ガイド部材と、前記支持体に設けられて該ガイド部材に前記配列方向で対向する支持面との間には、該ガイド部材が前記第１金型に対し前記配列方向で摺動するのを許容する第２の隙間が設けられ、前記第１，第２金型のうちの何れか一方を他方に対し前記配列方向で接近させたときに、該第２金型が前記ガイド面に嵌入することで、前記ガイド部材が前記第１の隙間の範囲内で前記支持体に対し前記配列方向と直交する方向に移動すると共に、前記第１金型が該ガイド部材に追従移動して、該第２金型に対し該第１金型がセンタリングされることを第１の特徴とする。

【0007】

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記第１の隙間に第１弾性体が配設されることを第２の特徴とする。

【0008】

また本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記第２の隙間に第２弾性体が配設されることを第３の特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の特徴によれば、第１，第２金型が両金型の配列方向で互いに接近・離間可能である鍛造装置であって、第１金型を両金型の配列方向と直交する方向に移動可能に支持する支持孔を有する支持体を備えるものにおいて、第２金型が摺動可能に嵌入し得るガイド面を有して第１金型及び支持体間に配設されるガイド部材が、第１金型の外周面に両金型の配列方向で摺動可能に嵌合、支持され、第１，第２金型相互を接近させたときに、第２金型がガイド部材のガイド面に嵌入することで、ガイド部材が、ガイド部材と支持孔内周面との間の第１の隙間の範囲内で支持体に対し両金型の配列方向と直交する方向に移動すると共に、第１金型がガイド部材に追従移動して、第２金型に対する第１金型のセンタリングが行われる。

【0010】

これにより、センタリング時には、第１，第２金型に対し各々摺動可能なガイド部材を介して第１，第２金型相互が係合して、第１金型を第２金型に対しセンタリング方向にスムーズに移動させることができる。即ち、センタリングの際に従来装置のように第１，第２金型を相互に直接係合させる場合は、その係合部に働くこじり力が、フローティング機能を持つ第１金型に直接伝達されてスムーズなフローティング動作を損なう虞れがあるが、本発明によれば、センタリングの際に第１，第２金型の相互間を、その両金型に対し各々摺動可能なガイド部材を介して連係させることで、第２金型が第１金型に及ぼすこじり力を効果的に低減できるから、第１金型を支持体に対しセンタリング方向にスムーズに移動（即ちフローティング動作）させることができ、これにより、第２金型に対し第１金型を精度よくセンタリングすることができる。

【0011】

また第２の特徴によれば、ガイド部材と支持孔内周面との間に設けられる第１の隙間に第１弾性体が配設されるので、センタリング前には、第１弾性体の弾性力を利用してガイド部材を支持孔内方空間の中央側に弾発保持することができる。これにより、センタリング時には、第２金型のガイド部材への嵌入により、ガイド部材（従って第１金型）を支持孔の中心軸線から見て何れの方向にもスムーズに移動させることができて、センタリングを的確に行うことができる。また、鍛造装置が、例えば横型の鍛造装置である場合でも、センタリング前にはガイド部材を重力方向に偏ることなく支持孔内方空間の中央側に弾発保持できるから、センタリングを的確に行うことができる。

【0012】

また第３の特徴によれば、ガイド部材と、支持体に設けられてガイド部材に両金型の配列方向で対向する支持面との間に設けた第２の隙間に第２弾性体が配設されるので、第１，第２金型相互が接近して第２金型がガイド部材に接触する際に、ガイド部材が第２の隙間の範囲内で第１金型に対し摺動することが許容されるばかりか、その接触の際の衝撃を第２弾性体の弾性力で効果的に吸収でき、その衝撃に因る各部の破損、損傷を未然に効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る鍛造装置の型開き状態を示す要部縦断面図（図２の１−１線断面図）

【図2】前記鍛造装置のガイド部材を示す平面図（図１の２矢視図）

【図3】図１の３矢視部拡大断面図

【図4】前記鍛造装置の型締め状態を示す要部縦断面図（図１対応図）

【図5】第２実施形態に係る鍛造装置のガイド部材を示す平面図（図２対応図）

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の第１実施形態を図１〜図４に基づいて以下に説明する。

【0015】

本実施形態の鍛造装置Ａは、所謂縦型の鍛造装置であって、固定のベース面（例えば工場のフロア等）上に設置、固定される下型支持台Ｂと、下型支持台Ｂに設けた上面開放且つ有底の支持孔Ｂｈに支持される下型Ｄ１と、下型Ｄ１の真上に配列される上型Ｄ２と、上型Ｄ２を昇降可能に支持する上型支持体Ｕと、上型Ｄ２を下型Ｄ１に対し上下方向（即ち両金型Ｄ１，Ｄ２の配列方向）及び水平方向（即ち上記配列方向と直交する方向）に駆動可能な駆動装置７とを備える。

【0016】

駆動装置７は、本実施形態では上型支持体Ｕに対し上型Ｄ２を昇降駆動し得る昇降駆動手段７Ｖと、上型支持体Ｕを水平面内で何れの方向にも駆動し得る水平駆動手段７Ｈとを有する。水平駆動手段７Ｈ及び昇降駆動手段７Ｖの構造は、鍛造装置において従来周知であるため、説明を省略する。

【0017】

下型Ｄ１及び上型Ｄ２の相対向面（即ち型締め時における互いの当接面）には、鍛造用成形面２１，２２がそれぞれ形成される。また下型Ｄ１及び上型Ｄ２には、各々の鍛造用成形面２１，２２に開口するパンチ孔ｈ１，ｈ２が設けられ、その両パンチ孔ｈ１，ｈ２には、鍛造時に金属素材３０を加圧するための下部パンチＰ１及び上部パンチＰ２がそれぞれ上下摺動可能に嵌挿される。下部パンチＰ１及び上部パンチＰ２には、その各々を下型Ｄ１及び上型Ｄ２に対し昇降駆動し得るパンチ駆動手段８Ｖ，９Ｖが連結される。尚、パンチ駆動手段８Ｖ，９Ｖの構造も、鍛造装置において従来周知であるため、説明を省略する。

【0018】

下型Ｄ２は、下型支持台Ｂにおける支持孔Ｂｈの水平な底面部Ｂｈｂ上に、支持孔Ｂｈの中心軸線から見て何れの方向にも所定範囲で摺動し得るように載置、支持される。即ち、下型Ｄ１は、後述するように、上型Ｄ２に対するセンタリングのために下型支持台Ｂに対し水平移動し得る所謂フローティング機能を有している。

【0019】

尚、本実施形態では、下型Ｄ１の底面を摺動可能に載置、支持する支持孔Ｂｈの底面部Ｂｈｂが、下型支持台Ｂと実質的に一体の（即ち相対移動不能に固定した）底面形成部材２４で構成されるものを示したが、例えば、下型支持台Ｂとは別個独立した底面形成部材２４を下型支持台Ｂに上下摺動可能に支持させ、図示しない昇降駆動手段で底面形成部材２４（従って下型Ｄ１）を下型支持台Ｂに対し昇降駆動できるようにしてもよい。但し、その場合の底面形成部材２４の上限位置は、その上限位置でも下型Ｄ１及び上型Ｄ２相互の型合わせ面が後述するガイド部材Ｇ内に収まるように設定される。

【0020】

而して、下型Ｄ２は第１金型の一例であり、上型Ｄ２は第２金型の一例である。また下型支持台Ｂは支持体の一例であり、昇降駆動手段７Ｖは駆動手段の一例である。

【0021】

また本実施形態の鍛造装置Ａは、下型Ｄ１及び下型支持台Ｂ間に配設されて上型Ｄ２に対する下型Ｄ１のセンタリングに用いるガイド部材Ｇを更に備える。

【0022】

ガイド部材Ｇは、これを上下に貫通する円形孔状のガイド孔１１ｉを中心部に有していて、例えば平面視で矩形状に形成される。即ち、ガイド部材Ｇは、ガイド孔１１ｉの周壁を構成する部材本体部１１と、部材本体部１１を下型支持台Ｂ上に所定の移動範囲で移動可能に支持する一対の支持腕部１２，１２とを備える。各支持腕部１２は部材本体部１１（より具体的には上記周壁の上部分１１ｕ）と一体に形成される。

【0023】

部材本体部１１、特に上記周壁の下部分は、支持腕部１２の下面１２ｆよりも下方に円筒状に延出する下側筒部１１ｄを構成しており、その下側筒部１１ｄの内側を上記ガイド孔１１ｉが同心状に通っている。下側筒部１１ｄは、下型支持台Ｂの支持孔Ｂｈに遊隙（即ち後述する第１の隙間Ｃ１に相当）を介して嵌挿され、これにより、下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏは、支持孔Ｂｈの内周面Ｂｈｓに同心状に囲繞される。また支持腕部１２の下面１２ｆは、下型支持台Ｂの上面（特に支持孔Ｂｈ周辺部のガイド部材支持面Ｂｔ）に上方から係合し得るように対面する。

【0024】

またガイド孔１１ｉは、上部が本発明のガイド面Ｇｆとして機能するものであり、そのガイド面Ｇｆには、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ（即ち下端部）外周が摺動可能に嵌入可能である。またガイド部材Ｇは、ガイド孔１１ｉの少なくとも下部（本実施形態では中間部及び下部）において、下型Ｄ１の外周面Ｄ１ｏ上部に摺動可能に嵌合、支持される。即ち、本実施形態のガイド孔１１ｉは、これの上部が上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周を摺動可能に嵌入させるガイド面Ｇｆとして機能する他、少なくとも下部が、下型Ｄ１の外周面Ｄ１ｏに対する摺動支持孔としても機能する。尚、本実施形態では、ガイド孔１１ｉの、ガイド面Ｇｆとして機能する部分の内径と、上記摺動支持孔として機能する部分の内径を同径としているが、異径としてもよい。

【0025】

そして、ガイド面Ｇｆの上方開口縁部には、上型Ｄ２のガイド面Ｇｆへの嵌入を案内する上向きテーパ状の面取りＧｆａが設けられる。一方、この面取りＧｆａに対応して上型Ｄ２の先端部外周縁にも面取りｒ（本実施形態では横断面円弧状のアール）が設けられる。従って、それら面取りＧｆａ，ｒにより、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周をガイド面Ｇｆに容易且つスムーズに嵌入させることができる。

【0026】

ガイド部材Ｇの各支持腕部１２は、これを上下に貫通する複数の貫通支持孔１２ｈを有しており、各貫通支持孔１２ｈの内周面には上向きの中間段部が形成される。そして、各支持腕部１２は、貫通支持孔１２ｈを通して下型支持台Ｂに螺挿した複数のボルト１４により下型支持台Ｂ上に保持される。

【0027】

各ボルト１４の頭部下面と下型支持台Ｂの上面（より具体的にはガイド部材支持面Ｂｔ）との間には、フランジ部１５ｆを上端に有する円筒状のカラー１５と、カラー１５上面に隣接するワッシャ１６とが挟着される。カラー１５は、貫通支持孔１２ｈに緩く挿通されると共に、フランジ部１５ｆを貫通支持孔１２ｈの上記中間段部に係合させる。またカラー１５の中心孔にはボルト１４の軸部が貫通する。そして、下型支持台Ｂには、カラー１５及びワッシャ１６を介してボルト１４が所定の螺合位置に締結される。

【0028】

このようなボルト１４の下型支持台Ｂへの締結状態では、支持腕部１２の貫通支持孔１２ｈとカラー１５との間に径方向遊隙ｓ１及び軸方向遊隙ｓ２が設けられる。そして、径方向遊隙ｓ１に対応して、部材本体部１１の下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏと支持孔Ｂｈの内周面Ｂｈｓとの対向面間には、ガイド部材Ｇが下型支持台Ｂに対し水平移動するのを許容する、径方向の第１の隙間Ｃ１が環状に設けられる。また軸方向遊隙ｓ２に対応して、ガイド部材Ｇの支持腕部１２の下面１２ｆと、下型支持台Ｂの上面（即ちガイド部材支持面Ｂｔ）との対向面間には、ガイド部材Ｇが下型支持台Ｂに対し下方に所定量移動するのを許容する、上下方向の第２の隙間Ｃ２が環状に設けられる。

【0029】

第１の隙間Ｃ１には、第１の隙間Ｃ１を維持すべく、環状をなす第１弾性体としての第１のＯリングＲ１が設けられる。第１のＯリングＲ１は、本実施形態では部材本体部１１の下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏに凹設した例えば２か所の第１環状リング溝ｇ１にそれぞれ嵌着される。従って、ガイド部材Ｇは、ガイド部材Ｇへの上型Ｄ２の未嵌入状態（図１，図３参照）では、第１のＯリングＲ１の弾発力により、支持孔Ｂｈの内方空間の中央側（即ち、支持孔Ｂｈの中心軸線から見て何れの方向にも偏りのない適正な待機位置側）に弾発保持可能である。そして、その弾発保持状態では、第１の隙間Ｃ１がガイド部材Ｇの全周領域に亘って略均等に確保される。尚、第１のＯリングＲ１の設置個数は、１個だけでもよく、或いは３個以上でもよい。

【0030】

一方、第２の隙間Ｃ２には、第２の隙間Ｃ２を維持すべく、環状をなす第２弾性体としての第２のＯリングＲ２が設けられる。第２のＯリングＲ２は、本実施形態ではガイド部材Ｇの支持腕部１２の下面１２ｆに凹設した第２環状リング溝ｇ２に嵌着される。従って、ガイド部材Ｇは、上型Ｄ２のガイド部材Ｇへの未嵌入状態では、第２のＯリングＲ２の弾発力により、支持腕部１２の下面１２ｆがガイド部材支持面Ｂｔより上方に第２の隙間Ｃ２だけ浮き上がった待機状態に弾発保持可能である。尚、第２のＯリングＲ２は、第２の隙間Ｃ２に径方向に間隔おいて２個以上、設けてもよい。

【0031】

また、第１環状リング溝ｇ１は、これを下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏに設ける代わりに、第１の隙間Ｃ１を挟んでその反対面（即ち支持孔Ｂｈの内周面Ｂｈｓ）に設けてもよい。また第２環状リング溝ｇ２は、これを支持腕部１２の下面１２ｆに設ける代わりに、第２の隙間Ｃ２を挟んでその反対面（即ち下型支持台Ｂのガイド部材支持面Ｂｔ）に設けてもよい。

【0032】

かくして、本実施形態のガイド部材Ｇは、これのガイド面Ｇｆで下型Ｄ１を軸方向摺動可能に嵌合、支持しながら、下型支持台Ｂに第１，第２のＯリングＲ１，Ｒ２を介してフローティング支持される。そして、そのフローティング支持により、ガイド部材Ｇは、第１，第２のＯリングＲ１，Ｒ２を弾性変形させつつ第１，第２の隙間Ｃ１，Ｃ２の範囲で径方向にも軸方向にも移動可能であり、特にその径方向の移動に追従して下型Ｄ１を下型支持台Ｂに対し水平移動させることができ、その水平移動により上型Ｄ２に対し下型Ｄ１をセンタリング可能である。

【0033】

ところで第１の隙間Ｃ１は、上型Ｄ２に対し下型Ｄ１をセンタリングする際に許容される、下型Ｄ１の下型支持台Ｂに対する最大水平移動量に相当するものであって、例えば本実施形態では０．１ｍｍに設定される。また第２の隙間Ｃ２は、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周をガイド部材Ｇのガイド孔Ｇｆに嵌入させるときに許容される、ガイド部材Ｇの下型支持台Ｂに対する最大下方移動量に相当するものであって、例えば本実施形態では０．０５ｍｍに設定される。尚、各図面においては、理解し易くするために、上記隙間Ｃ１，Ｃ２や面取りＧｆａ，ｒを多少、誇張して描いている。

【0034】

一方、下型Ｄ１の外周面Ｄ１ｏと、その外周面Ｄ１ｏに上下摺動可能に嵌合、支持されるガイド孔１１ｉとの相互間の径方向間隙は、その相互間がガタなくスムーズに相対摺動するのを許容する摺動クリアランス（例えば、本実施形態では０．０１ｍｍ）に設定される。また、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周と、その先部Ｄ２ａ外周を摺動可能に嵌入させるガイド部材Ｇのガイド面Ｇｆ（即ちガイド孔１１ｉ）との相互間の径方向間隙もまた、その相互間がガタなくスムーズに相対摺動するのを許容する摺動クリアランス（例えば、本実施形態では０．０１ｍｍ）に設定される。

【0035】

そして、これらの各摺動クリアランスは、ガイド部材Ｇにセンタリング機能を発揮させるための上記した第１，第２の隙間Ｃ１，Ｃ２よりも十分に小さい（即ち微小な）間隙量である。しかも、本実施形態では、下型Ｄ１と上型Ｄ２とが型締めされた状態（図４参照）での鍛造用成形面２１，２２相互の、型合わせ面に沿う方向（即ち水平方向）の寸法公差以下、即ち、型締め時における鍛造用成形面２１，２２相互の芯ずれ許容量以下に、各摺動クリアランスが設定されている。

【0036】

従って、ガイド部材Ｇに対し下型Ｄ１及び上型Ｄ２が各摺動クリアランス分だけ極く僅かに水平移動したとしても、その摺動クリアランスに因る、下型Ｄ１及び上型Ｄ２の鍛造用成形面２１，２２相互の芯ずれ量は、微小であって実用上問題とはならず、即ち、鍛造過程で高い成形精度を確保可能である。

【0037】

次に前記第１実施形態の作用を説明する。

【0038】

鍛造装置Ａの型開き状態（鍛造成形前）においては、例えば、図１に示すように上型Ｄ２が、下型Ｄ１の真上で且つ下型Ｄ１より十分離間した初期位置に置かれるように、昇降駆動手段７Ｖ及び水平駆動手段７Ｈが作動制御されて上型Ｄ２の昇降位置および上型支持体Ｕの水平位置が設定される。但し、このようにして上型Ｄ２の初期位置を規定しても、種々の要因（例えば、上型支持体Ｕ及び／又は下型支持台Ｂの熱変形等）により、上型Ｄ２の中心軸線Ｌ２と下型Ｄ１の中心軸線Ｌ１との間に、成形精度上許容できない芯ずれε（図１参照）が生じる場合がある。

【0039】

そこで、このような芯ずれεにも対応可能な本実施形態の鍛造成形工程の一例を、次に説明する。

【0040】

先ず、図１の型開き状態より、下型Ｄ１の鍛造用成形面２１内に、常温状態又は予め加熱された状態のビレット即ち金属素材３０をセットし、その後、上型Ｄ２が下型Ｄ１に接近するように上型Ｄ２を上型支持体Ｕに対し昇降駆動手段７Ｖで下降させる。その下降により、上型Ｄ２に対する下型Ｄ１のセンタリング（より具体的には上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周の、ガイド部材Ｇへの嵌入）が開始される。

【0041】

即ち、上型Ｄ２を徐々に下降させて下型Ｄ１に接近させたときに、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周が面取りＧｆａ，ｒにより摺接、案内されてガイド面Ｇｆに嵌入すると、ガイド部材Ｇは、部材本体部１１の下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏと下型支持台Ｂの支持孔Ｂｈとの間の径方向の第１の隙間Ｃ１の範囲内で下型支持台Ｂに対し水平移動する。それと同時に、このガイド部材Ｇの水平移動に追従して、下型Ｄ１が下型支持台Ｂに対し同方向に水平移動（より具体的には支持孔Ｂｈの底面部Ｂｈｂ上を摺動）する。かくして、センタリング前の上型Ｄ２及び下型Ｄ１相互に前述の如く芯ずれεが生じていた場合でも、本実施形態ではガイド部材Ｇを介して上型Ｄ２に対し下型Ｄ１が精度よくセンタリングされるため、センタリング後は、上型Ｄ２及び下型Ｄ１相互の芯ずれεがゼロ、乃至は成形精度上問題とならない程度の微小量に抑えられる。

【0042】

そして、そのセンタリング状態で上型Ｄ２が更に下降すると、遂には上型Ｄ２及び下型Ｄ１の相対向面が互いに密着した型締め状態となる。従って、この型締め状態では、上型Ｄ２及び下型Ｄ１の相対向する鍛造用成形面２１，２２が、相互の芯ずれεをゼロ乃至は上記微小量に抑制された状態で、単一のキャビティを形成する。

【0043】

しかる後に、下部パンチＰ１及び上部パンチＰ２をキャビティ側に各々駆動して、その両パンチＰ１，Ｐ２で金属素材３０をキャビティ内方に強く押し込むようにする。これにより、キャビティ内の金属素材３０が極めて高い加圧力で加圧されて、キャビティ形状に対応した製品３１が鍛造成形される。

【0044】

鍛造成形の終了後は、上型Ｄ２を下型Ｄ１に対し上昇させて型開きを行い、キャビティ内より製品３１を取り出す。この場合、必要に応じて、下部パンチＰ１及び上部パンチＰ２の少なくとも一方を製品取出し用のノックアウトピンとして兼用可能である。

【0045】

上記したように本実施形態の鍛造装置Ａは、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周が摺動可能に嵌入し得るガイド面Ｇｆを内周に有して下型Ｄ１及び下型支持台Ｂ間に介設されるガイド部材Ｇが、下型Ｄ１の外周面Ｄ１ｏに摺動可能に嵌合、支持されている。そして、下型Ｄ１に対し上型Ｄ２を接近させたときに、上型Ｄ２の先部Ｄ２ａ外周がガイド部材Ｇのガイド面Ｇｆに係合、嵌入することで、部材本体部１１の下側筒部１１ｄの外周面１１ｄｏと下型支持台Ｂの支持孔Ｂｈとの径方向間隙（第１の隙間Ｃ１）の範囲内でガイド部材Ｇが下型支持台Ｂに対し水平移動すると共に、ガイド部材Ｇに追従して下型Ｄ１も同方向に水平移動する。これにより、上型Ｄ２に対する下型Ｄ１のセンタリングが行われる。そして、そのセンタリングの際に、上型Ｄ２に対し相対摺動するガイド部材Ｇは、下型Ｄ１に対しても、ガイド部材Ｇとガイド部材支持面Ｂｔとの対向面間の上下方向の隙間（即ち第２の隙間Ｃ２）の範囲内で下方へ摺動可能である。

【0046】

このようにセンタリングの際に、上型Ｄ２及び下型Ｄ１相互が、その両者と各々摺動可能なガイド部材Ｇを介して間接的に係合するため、このガイド部材Ｇを介して下型Ｄ１を上型Ｄ２に対しセンタリング方向にスムーズに水平移動させることができる。即ち、特許文献１，２等に示される従来装置のようにセンタリング時に上型Ｄ２及び下型Ｄ１相互を仮に直接係合させる場合は、その係合部に働くこじり力がフローティング機能付きの第１金型（本実施形態で言えば下型Ｄ１）に直接伝達されてスムーズなフローティング動作を損なう虞れがあるが、本実施形態の鍛造装置Ａでは、上型Ｄ２及び下型Ｄ１に対し各々摺動可能であって上型Ｄ２及び下型Ｄ１相互を連係させるガイド部材Ｇが、センタリングの際にフローティング機能付きの下型Ｄ１に対し多少とも下方（即ち第２の隙間Ｃ２を詰める方向）へ摺動することで、下型Ｄ１に作用するこじり力を効果的に低減することができる。

【0047】

これにより、下型Ｄ１がガイド部材Ｇに追従してセンタリング方向にスムーズに移動（即ちフローティング動作）できることから、センタリングを精度よく実行可能となる。その上、本実施形態のガイド部材Ｇは、上型Ｄ２及び下型Ｄ１とは別部品であり且つ両金型Ｄ１，Ｄ２と比べ比較的小型の部品であるため、摩耗時には比較的低コストで容易に交換可能である。

【0048】

また本実施形態では、ガイド部材Ｇと支持孔Ｂｈの内周面Ｂｈｓとの間に設けられる径方向の第１の隙間Ｃ１に第１のＯリングＲ１が配設されている。従って、センタリング前には、この第１のＯリングＲ１の弾性力を利用してガイド部材Ｇを、支持孔Ｂｈの内方空間の中央側（即ち、支持孔Ｂｈの中心軸線から見て何れの方向にも偏りのない適正な待機位置）に弾発保持することができる。

【0049】

これにより、センタリング時には、第２金型（上型Ｄ２）の先部Ｄ２ａ外周のガイド部材Ｇへの嵌入により、ガイド部材Ｇ、従って第１金型（下型Ｄ１）を何れの方向にもスムーズに移動させることができるため、センタリングを的確に行うことができる。また、鍛造装置Ａを、例えば横型の鍛造装置に転用した場合でも、センタリング前にはガイド部材Ｇを重力方向に偏ることなく支持孔Ｂｈの内方空間の中央側に弾発保持できて、センタリングが的確に行われる。

【0050】

更に本実施形態では、ガイド部材Ｇと、ガイド部材Ｇに対し上下方向で係合し得るように下型支持台Ｂに設けたガイド部材支持面Ｂｔとの対向面間に上下方向の第２の隙間Ｃ２が設けられ、その第２の隙間Ｃ２に第２のＯリングＲ２が配設されている。従って、上型Ｄ２が下型Ｄ１に接近してガイド部材Ｇに接触する際に、ガイド部材Ｇが第２のＯリングＲ２を弾性変形させつつ第２の隙間Ｃ２の範囲内で下型Ｄ１に対し下方へ摺動することが許容される。しかもその接触の際の衝撃が、第２のＯリングＲ２の弾性力で効果的に吸収緩和されるため、その衝撃に因る各部（例えばガイド部材Ｇの各部分や、上型Ｄ２の先端部の面取りｒ、下型支持台Ｂのガイド部材支持面Ｂｔ等）の破損、損傷を未然に効果的に防止可能である。

【0051】

尚、第２のＯリングＲ２は、上記衝撃が無くなると自己の弾性により迅速に復元して、ガイド部材Ｇとガイド部材支持面Ｂｔとの間に第２の隙間Ｃ２を再び形成する。

【0052】

また図５には、第２実施形態に係る鍛造装置に用いるガイド部材Ｇの一例が示される。第１実施形態では、ガイド部材Ｇを構成する部材本体部１１および支持腕部１２，１２が同幅で一体に形成されるものを示したが、第２実施形態のガイド部材Ｇは、全体が円筒状をなす部材本体部１１′に対し比較的小幅の支持腕部１２′，１２′が別々に形成されて後付けされる点で第１実施形態と相違する。尚、部材本体部１１′及び支持腕部１２′，１２′相互の結合手段としては、溶接、ねじ止め、接着、カシメ等の結合手段が適宜採用可能である。

【0053】

また、第２実施形態の変形例として、部材本体部１１′及び支持腕部１２′，１２′を一体に形成するようにしてもよい。

【0054】

第２実施形態の鍛造装置のその他の構成は、第１実施形態と同様であるので、それ以上の構造説明は省略する。そして、第２実施形態及びその変形例においても、第１実施形態の前記した作用効果と同等の作用効果を発揮可能である。

【0055】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

【0056】

例えば、前記実施形態では、下型Ｄ１及び上型Ｄ２の相互接近に連動して上型Ｄ２に対し下型Ｄ１をセンタリングするために、下型Ｄ１にフローティング機能を持たせる（即ち下型Ｄ１を下型支持台Ｂに対し水平移動可能とする）ものを示したが、本発明は、前記実施形態に限定されない。例えば、下型Ｄ１に対し上型Ｄ２をセンタリングするために、上型Ｄ２にフローティング機能を持たせる（即ち上型Ｄ２を上型支持体Ｕに対し水平移動可能とする）ようにしてもよく、この場合は、上型Ｄ２が第１金型に、また下型Ｄ１が第２金型に、また上型支持体Ｕが支持体になる。

【0057】

また前記実施形態では、下型Ｄ１及び上型Ｄ２に、金属素材加圧用の下部パンチＰ１及び上部パンチＰ２をそれぞれ昇降駆動可能に付設して両パンチＰ１，Ｐ２でキャビティ内の金属素材３０を加圧するものを示したが、本発明は、前記実施形態に限定されない。例えば、下型Ｄ１及び上型Ｄ２のうちの何れか一方にだけ金属素材加圧用パンチを設けてもよく、或いは、下型Ｄ１及び上型Ｄ２の何れにも金属素材加圧用パンチを設けないでキャビティ内の金属素材３０を下型Ｄ１及び上型Ｄ２で直接加圧するようにしてもよい。

【0058】

また前記実施形態では、第１金型（下型Ｄ１）及び第２金型（上型Ｄ２）を上下方向に配列し且つその配列方向に相互に接近・離間し得るようにした縦型の鍛造装置に本発明を適用したものを示したが、本発明は、斯かる縦型の鍛造装置に限定されない。例えば、第１金型及び第２金型を水平方向に配列し且つその配列方向に相互に接近・離間し得るようにした横型の鍛造装置（即ちフォーマー）に適用してもよい。

【0059】

また前記実施形態では、第１，第２の隙間Ｃ１，Ｃ２、並びにガイド部材Ｇと上型Ｄ２間、及びガイド部材Ｇと下型Ｄ１間の各摺動クリアランスに関して、設定値の一例を数値で示したが、本発明は、これらの数値に限定されるものではない。即ち、第１，第２の隙間Ｃ１，Ｃ２及び各摺動クリアランスは、本発明の所期の作用効果を達成可能な範囲で適宜に設定変更可能である。

【0060】

また前記実施形態では、ガイド部材Ｇを下型支持台Ｂに第１，第２のＯリングＲ１，Ｒ２を介してフローティング支持するものを示したが、第１，第２のＯリング（弾性体）Ｒ１，Ｒ２を省略することも可能である。この場合、例えば、図示しない適当な治具を用いることでガイド部材Ｇ及び下型Ｄ１の支持孔Ｂｈに対する初期位置を規定することができ、その初期位置は、例えばガイド部材Ｇ及び下型Ｄ１相互の嵌合面間に作用する摩擦力や、下型Ｄ１及び支持孔Ｂｈ（底面部Ｂｈｂ）相互の当接面間に作用する摩擦力により保持可能である。なお、摩擦力が不足する場合は、上記嵌合面間や当接面間にグリスを塗布するなど、摩擦力を増加させる手段を講じてもよい。

【符号の説明】

【0061】

Ａ・・・・・・鍛造装置
Ｂ・・・・・・下型支持台（支持体）
Ｂｈ・・・・・支持孔
Ｂｈｓ・・・・支持孔の内周面
Ｂｔ・・・・・ガイド部材支持面（支持面）
Ｃ１，Ｃ２・・第１，第２の隙間
Ｄ１・・・・・下型（第１金型）
Ｄ１ｏ・・・・下型（第１金型）の外周面
Ｄ２・・・・・上型（第２金型）
Ｇ・・・・・・ガイド部材
Ｇｆ・・・・・ガイド面
Ｒ１，Ｒ２・・第１，第２のＯリング（第１，第２弾性体）
７Ｖ・・・・・昇降駆動手段（駆動手段）
２１，２２・・鍛造用成形面（成形面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】