专利名称：在模锻机上的加工方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及模锻加工中以控制锻模的加压位置为目的的在模锻机上的加工方法及装置。
过去，在模锻加工中为了控制锻模的加压位置，如图8所示，在与锤辊3相接的背衬垫块17、17的内壁和锻模18、18的外壁之间插装有楔片19、19(日本国特许公告公报，昭和57年第4418号)。
按照上述公知装置，在锤辊的压力传递系统上由于插装着楔片，对一组锻模来说，形成必须经过六个部件(2个背衬垫块、2个楔片、2个锻模)的状态，于是因为这些部件便加大了缓冲作用，对提高加工精度造成困难。
即，部件数量越多，由于相互间的间隙及部件的变形使加压力被缓冲，也存在噪音进一步加大的问题。
本发明就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的，由于是通过移动背衬垫块去控制锻模的加压位置，所以解决了上述以往装置所存在的问题。
即，本发明涉及的一种模锻机上的加工方法是通过锤辊的自转和公转经由背衬垫块给锻模加压的对金属材料进行加工的方法，其特征在于，通过使背衬垫块向与金属材料平行的方向移动，来控制锻模的加压位置。移动背衬垫块可使用机械驱动或液压驱动。
其次，本发明涉及一种模锻机上的加工装置，在套内壁和锻模座的外壁之间，等间距地插装着锤辊，在锻模座上顺次地装配着背衬垫块和锻模，其特征在于，背衬垫块是以锻模侧面的倾斜面为准形成楔状，使锻模的外壁和背衬垫块的内壁在倾斜面接触的同时，在上述的背衬垫块上连接上与金属材料的进行方向平行的能够往复移动的装置。另一发明是往复移动装置使用液压缸及螺杆和与之拧合的螺母。
在上述的液压缸，其导杆的连接端是与一组背衬垫块的端部自如地连接着，以分别控制其前进或后退。于是通过切换液压缸送油管上的阀门使上述导杆前进或后退，从而可以使背衬垫块前进或后退。
还有，作为机械式往返移动装置，是在和背衬垫块自由连接的螺杆上装上螺母，这个螺母有时可使之旋转。例如将齿轮的轮毂作为螺母，将齿轮用固定在脉冲马达的轴上的齿轮带动旋转并编入程序，则可以全自动地加工出复杂的花样管或杆。
总之，只要与需要加工的金属材料的进行方向相对应地使背衬垫块往返移动即可，所以对背衬垫块的往复移动可以采用通常的装置。
此外，关于使锻模座旋转的结构，也与上述一样，只要能够将背衬垫块移动就可以达到目的。
这个发明是将背衬垫块使之与金属材料的进行方向平行地往返移动，所以不必使用楔片就可以控制锻模的加压位置。同时，在传递压力时因为通过的部件数量少，所以由间隙及变形发生的缓冲作用也少，是可以提高加工精度的。
以下，参照附图对本发明专利申请的比较理想的实施例加以说明。
图1是将这个发明的实施例省略掉一部分，将一部分切开的正面图;
图2是省略掉一部分、而将一部分切开的侧面图;
图3是表示背衬垫块和导杆的连接状态的放大斜视图;
图4是表示背衬垫块和导杆连接的局部平面图;
图5(a)是背衬垫块和锤辊相连接部的说明图，图5(b)是相连接部的应力分布图;
图6是按实施例2加工的锥形管的局部的正面图;
图7(a)是花样管用锻模的局部断面图，图7(b)是用图7(a)的锻模成形的花样管的正面图;
图8是过去的模锻机械的省略掉一部分的正面图。
实施例1锤辊3的公转直径250mm、锤辊3的直径150mm、锻模座2的外径200mm，用具有6个锤辊3和1组锻模(图7a的断面形状)的模锻机，将直径30mm金属管以20mm/Sec的速度前进加工成大径20a和小径20b的花样管20(图7b)。
如前述的由导杆9对背衬垫块5施加牵引或推压力时(图3)，背衬垫块5则在锤辊3未加压时(锤辊3从背衬垫块5离开时)按所定距离前进或后退。在锤辊3与背衬垫块5相接加压时，背衬垫块5虽然不移动，但承受着移动力，所以在锤辊3的加压力消失的同时，可以瞬时间地使之移动。
按照这个实施例的方法，可得到过去要很多工序，使用很多台模锻机加工的同样精度的产品。
实施例2在套1的内壁和锻模座2之间，等间距地架设着可以自转和公转的锤辊3、3(图1、2)。
向在上述锻模座2的与直径对称地设置的沟4，从外侧顺次地设置背衬垫块5、5和锻模6、6。上述背衬垫块5和锻模6的接触面，是与需要加工的金属材料7的进行方向(箭头11)的平行方向，且使之倾斜(例如4～5度)。上述背衬垫块5、5的1组的基端部是被同一接头8的一端向轴向及旋转方向锁定着，和轴向成直角的方向自如地连接着，接头8的另一端和液压缸25(图1)的导杆9连结着。图中10是锻模6、6的轴向挡盖(图1、2、3)。
在上述实施例中，将金属材料7使之按图1中箭头所示11的方向前进的同时，图2中套1则按箭头所示12的方向旋转(或者使锻模座2旋转)。在这种情况下，背衬垫块5、5的外壁部用锤辊3、3加压时，锻模6、6则如图1中箭头13、14所示互相接近，可以按所定外径进行加工。其次使金属材料再次前进时，就能用锻模6、6进行所定的加工。例如，按图1的锻模，则可以加工出锥体管24(图6)。
如上述，在与金属材料7前进的同时，使背衬垫块5、5向图1中箭头15所示的方向前进，由于背衬垫块5、5的加压使锻模6、6向中心方向接近，金属材料7则被加工成小径。与上述相反，将背衬垫块5、5向图1中的箭头16所示的方向使之后退时，则背衬垫块5、5的加压位置后退，所以形成在锻模6、6后退的位置上进行加工，金属材料7则被加工成大径。
即，通过背衬垫块的前进或后退，可以使金属材料7的加工外径成为小径或大径。于是将背衬垫块5、5的前进或后退编入程序进行自动控制时，则可自动地得到同一产品。
例如使用如图7(a)所示锻模22时，则可以做成如图7(b)所示的花样管20。
其次说明一下在本发明的锤辊3和背衬垫块5的接触部的状态。
本发明的背衬垫块5的断面弧状部如图5(a)所示是被锻模座2的沟4容纳的，同时，其外壁是与锻模座2的外壁形成连续曲面(所以锤辊3能够顺畅地移动)。但是，背衬垫块的外壁中央部比锻模座2突出一些(即曲率不同)，通过锤辊3的加压，在图5(a)中S的范围内多少有些扁平的变形(背衬垫块5的加压力向锻模6传递时会有加压变形)。
在这种情况下的应力分布如图5所示，平均应力为P，最大应力为Pm。即，材料是用最大应力Pm，通过锻模6被加工。
如上所述，背衬垫块5被加压变形的结果，使在背衬垫块5的内壁和锻模6的外壁的接触部由于锥体发生的轴向移动力(图1中箭头所示23方向)被挡住，所以在液压缸25的导杆9上没有必要考虑设置轴向挡盖，背衬垫块5也不会发生轴向移动，所以不用担心降低加工精度。
给上述液压缸25的一侧26a送入加压油时，导杆9向图1中箭头所示15的方向移动，给液压缸25的另一侧26b送入加压油时，导杆9则向图1中箭头所示16的方向移动。
即通过送回系统(图未示出)阀门的切换，可以控制加压油的送入，通过加压油的送入量还可以控制背衬垫块的移动量。
根据本发明，通过使背衬垫块的前进或后退可对锻模进行接合或脱离的控制，由此确定加工件的尺寸和形状，所以从锤辊到锻模的中间部件便可减少，可以得到过去需要使用很多工序、几台模锻机械加工的同样精度的产品的效果。
还有，通常模锻机的背衬垫块由于磨损或其它原因比其它部件的使用年限少，但在本发明中，背衬垫块的使用面积必然增大，所以有延长使用寿命的效果。
其次，与过去使用楔片的模锻机械(图8)比较，使用的部件数量少，且振动小，噪音也少，冲击作用小等，有得到提高精度等许多效果。
并且，按照本发明，因为锤辊和背衬垫块的接触部发生弹性变形(面接触)会产生很大的摩擦力，所以在背衬垫块和锻模的斜面即使产生推力，由于上述的比较大的摩擦力，也能充分克服上述的推力。因此实际上在背衬垫块上由于推力发生的轴向移动力是没有的，也不存在由此而引起的振动、噪音等。
权利要求
1.一种在模锻机上的加工方法，由锤辊的自转和公转通过背衬垫块给锻模加压对金属材料进行加工，其特征在于通过使背衬垫块向与金属材料平行的方向移动来控制锻模的加压位置。
2.根据权利要求1记载的在模锻机上的加工方法，其特征在于;背衬垫块的移动是使用机械驱动或液压驱动。
3.一种在模锻机上的加工装置，在套内壁和锻模座的外壁之间，等间距地插装着锤辊，在锻模座上顺次地装配着背衬垫块和锻模，其特征在于背衬垫块是以锻模侧面的倾斜面为准形成楔状，使锻模的外壁和背衬垫块的内壁在倾斜面接触的同时，在上述的背衬垫块上连接上与金属材料的进行方向平行的能够往复移动的装置。
4.根据权利要求3记载的模锻机上的加工装置，其特征在于往返移动装置为液压缸。
5.根据权利要求3记载的模锻机上的加工装置，其特征在于往复移动装置为螺杆和与之拧合的螺母。
全文摘要
本发明的加工方法是通过锤辊的自转和公转经由背衬垫块对锻模加压的对金属材料进行加工，其特征在于是将背衬垫块向与金属材料平行的方向移动，从而控制锻模的加压位置。本发明的加工装置是在套内壁和锻模座的外壁之间，将锤辊等间距地插装上，在锻模座上顺次装配着背衬垫块和锻模，其特征在于，背衬垫块是以锻模侧面的倾斜面为准形成楔状，将锻模的外壁和背衬垫块的内壁在倾斜面接触的同时，在上述背衬垫块上连接上与金属材料的进行方向平行的能够往返移动的装置。
文档编号B21J7/16GK1089193SQ93105660
公开日1994年7月13日 申请日期1993年5月6日 优先权日1992年12月26日
发明者吉田桂一郎 申请人:吉田桂一郎