CN103831385A

CN103831385A - 锻造用模具

Info

Publication number: CN103831385A
Application number: CN201310571408.XA
Authority: CN
Inventors: 外园保治; 大岛骏介
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-13
Also published as: CN103831385B; JP5647211B2; JP2014104474A

Abstract

一种锻造用模具，使用了陶瓷制的嵌入件，即使对模具预热后进行锻造，嵌入件也不会破裂。模具（1）具备：具有在锻造时按压被加工部件的成形面（24）的陶瓷制的嵌入件（2）；将嵌入件（2）保持于内侧且对嵌入件（2）作用压缩应力的金属制的保持模具（3）；至少覆盖保持模具（3）的上面（31）（配置有煤气燃烧器5侧的面）的隔热部件（4）。

Description

锻造用模具

技术领域

本发明涉及使用了陶瓷制的嵌入件的锻造用模具。

背景技术

在热锻造工序中，为了将加热至高温的被加工材料通过高压按压到模具而将被加工材料成形为规定的形状，对模具要求耐热性、耐磨损性。

虽然作为耐热性、耐磨损性优异的材料有陶瓷，但陶瓷具有延展性低、当作用拉伸应力时易于破裂的特性。

因此，在专利文献1、2中有如下的技术，即，准备具有在锻造时按压被加工材料的成形面的陶瓷制的嵌入件，通过将其按压或热装于金属制的保持模具内并自保持模具对嵌入件作用压缩应力，抑制锻造时作用于嵌入件的拉伸应力，防止嵌入件破裂。

专利文献1：（日本）特开平8－118111号公报

专利文献2：（日本）特开平10－272532号公报

在热锻造中，为了提高成形品的脱模性，通常在成形面上涂布脱模剂。于是，在向成形面涂布脱模剂时，为了使脱模剂附着在成形面上，通常利用煤气燃烧器等预先将模具加热至150℃～250℃左右。

但是，当嵌入件使用陶瓷时，由于陶瓷和金属之间的热膨胀系数相差较大（陶瓷的热膨胀系数远远小于金属的热膨胀系数），当对模具进行加热时，保持模具会比嵌入件更大地向外侧膨胀，保持模具对嵌入件的紧固力下降。而且，若在该状态下进行锻造时，由于作用于嵌入件的拉伸应力，嵌入件会变得容易破裂。

发明内容

本发明是鉴于这种技术课题而提出的，其目的在于，提供一种锻造用模具，其使用了陶瓷制的嵌入件，即使将模具预热后进行锻造，嵌入件也难以破裂。

根据本发明的方式，提供一种锻造用模具，使用离开模具而配置的热源在锻造前进行加热，其特征在于，具备：具有在锻造时按压被加工部件的成形面的陶瓷制的嵌入件；将所述嵌入件保持于内侧且对所述嵌入件作用压缩应力的金属制的保持模具；至少覆盖所述保持模具的配置有所述热源侧的面的隔热部件。

根据上述方式，在利用煤气燃烧器等热源对模具进行加热时，抑制了来自保持模具的配置有热源的一侧的表面的热量的进入，可以抑制保持模具的热膨胀。

其结果是，抑制了保持模具对嵌入件的紧固力的减少，在锻造中，可以从保持模具向嵌入件作用充分的压缩应力，因此，可以使嵌入件难以破裂。

附图说明

图1是本发明实施方式的锻造用模具的剖面图；

图2是本发明实施方式的锻造用模具的局部变形例；

图3是本发明实施方式的锻造用模具的局部变形例。

符号说明

1锻造用模具

2嵌入件

3保持模具

4隔热部件

5煤气燃烧器（热源）

43凹部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明实施方式的锻造用模具1（下称“模具1”）的剖面图。模具1具备嵌入件2、保持模具3及隔热部件4。

嵌入件2为陶瓷制的圆筒形状，被分割为上部嵌入件21和下部嵌入件22。之所以采用这种分割结构，是因为陶瓷为烧结体，因此，对可制作的形状有限制。另外，虽然在此将上部嵌入件21及下部嵌入件22双方设定为陶瓷制，但下部嵌入件22与上部嵌入件21相比，由于所要求的耐热性、耐磨损性较低，而且陶瓷价格昂贵，因此，下部嵌入件22也可以设定为SKD61钢等金属制。

嵌入件2在内部具有形状与产品形状相对应的模腔23（贯通孔）。模腔23的内表面成为在成形时按压被加工材料的成形面24。

保持模具3为SKD61钢等金属制的环状部件，具有比嵌入件2的外径略小的内径。

嵌入件2通过按压、热装等插入、保持在保持模具3内。由此，嵌入件2被保持模具3紧固，从保持模具3向嵌入件2总是作用压缩应力。

隔热部件4为陶瓷制或金属制的板状部件。隔热部件4覆盖嵌入件2的上面25及保持模具3的上面31，用无图示的螺栓等固定于保持模具3的上面31。另外，隔热部件4在与模腔23相对应的位置具有开口41。开口41的内周面42倾斜，在将被加工材料插入模腔23时发挥导向作用。

下面，对使用了上述模具1的锻造工序进行说明。

首先，如图1所示，煤气燃烧器5离开模具1而配置于模具1的上方。于是，将煤气燃烧器5的火焰口朝向模腔23使煤气燃烧器5工作，将模具1暴露在煤气燃烧器5的火焰下，由此，将模具1加热至150℃～250℃左右。

接着，在成形面24上涂布有水溶性石墨等脱模剂。由于模具1已被预热，因此，脱模剂会良好地附着在成形面24上。

然后，将另行加热的被加工材料插入模腔23，利用冲压机将被加工材料按压到成形面24，进行被加工材料的锻造。

这样，在本实施方式中，虽然模具1在锻造前通过煤气燃烧器5被加热，但由于保持模具3的上面31（配置有煤气燃烧器5侧的面）被隔热部件覆盖，因此，抑制了来自保持模具3的上面31的热量的进入，可以抑制保持模具3发生热膨胀。

其结果是，抑制了保持模具3对嵌入件2的紧固力的减少，在锻造中，可以自保持模具3向嵌入件2作用充分的压缩应力，因此，可以使嵌入件2难以破裂（与本发明第一方面对应的效果）。

另外，在本实施方式中，隔热部件4由实心板构成，但也可以将隔热部件4制成内部具有空隙的形状或下面具有凹部的形状。空隙或凹部以至少配置于保持模具3的上面31的上方且沿着嵌入件2与保持模具3的边界而配置的方式形成。图2是将隔热部件4制成了在下面具有凹部43的形状的例子。

只要将隔热部件4制成这种形状，由于在隔热部件4和保持模具3之间就会形成隔热层，因此，进一步抑制了来自保持模具3的上面31的热量的进入，可以进一步抑制保持模具3的热膨胀（与本发明第二方面对应的效果）。为了进一步提高隔热效果，也可以在隔热层中填充隔热材料或使冷却水流过。

另外，隔热部件4只要至少覆盖保持模具3的上面31即可，也可以如图3所示，设定为仅覆盖保持模具3的上面31的形状。即使将隔热部件4制成这种形状，也可以抑制保持模具3的热膨胀，使嵌入件2难以破裂（与本发明第三方面对应的效果）。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的技术的范围限定于上述实施方式的具体构成。

例如，在上述实施方式中，用隔热部件4覆盖保持模具3的上面31，但当将煤气燃烧器5的火焰对着模具1的下侧而加热模具1时，则要用隔热部件4覆盖保持模具3的下面。

另外，在上述实施方式中，通过将模具1暴露在煤气燃烧器5的火焰中而对模具1进行加热，但只要向模具1提供加热的热源与模具1分开配置即可，例如，也可以是将用加热器等加热过的空气从离开模具1的位置朝向模具1进行喷射的构成。在采用这种加热方法的情况下，根据上述实施方式，也能通过隔热部件4抑制来自保持模具3的上面31的热量的进入，也能起到上述作用效果。

Claims

1.一种锻造用模具，使用离开模具而配置的热源在锻造前进行加热，其特征在于，具备：

具有在锻造时按压被加工部件的成形面的陶瓷制的嵌入件；

将所述嵌入件保持于内侧且对所述嵌入件作用压缩应力的金属制的保持模具；

至少覆盖所述保持模具的配置有所述热源侧的面的隔热部件。

2.如权利要求1所述的锻造用模具，其特征在于，

所述隔热部件在内部具有空隙或在所述保持模具侧的面具有凹部。

3.如权利要求1或2所述的锻造用模具，其特征在于，

所述隔热部件仅覆盖所述保持模具的配置有所述热源侧的面。