JP2002263772A - 加熱手段を内蔵した圧造機により製造した圧造部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱手段を内蔵した圧造機により、圧造に同
期させてワークを加熱し、熱処理した圧造部品。 【解決手段】 固定されたダイスホルダ１３にダイス１
１、１２とワークＷを誘導加熱する加熱手段２０とが設
けられ、可動のパンチホルダ３３にパンチ３１、３２が
装着された圧造機を用いて、パンチとダイスにより圧造
されたワークＷを加熱手段２０により加熱焼なましし
て、圧造機内で焼なまし熱処理までされた圧造部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧造機内部に加熱
手段を内蔵した圧造機により、例えば頭付ピンなどのワ
ークを圧造機内部で加熱して温間または熱間加工した
り、圧造の粗加工と仕上加工の間で加熱軟化させたり、
あるいは圧造後に歪取りや焼なまし、または焼入れ、焼
もどしなどの熱処理を行ったりして、工程を短縮しコス
トを低減した圧造部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧造機により圧造部品を製造する
際には、温間または熱間加工する場合は、圧造機の前工
程でワークを加熱した後、温間または熱間加工された。
また、冷間加工の場合には、加工中あるいは加工後にワ
ークの加工硬化を除去するための歪取りや焼なましが行
われる。さらに、加工されたワークは通常焼入れ、焼も
どしの熱処理が施される。従来、これらの熱処理は、ワ
ークを圧造機から取り出した後、圧造機の外部で炉など
により加熱処理が行われた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
加熱方法では、小径のワークなどの温間や熱間加工の際
場合には、加熱したワークをダイス位置に装入するまで
にワークの温度が下がり加工が困難になる。また、加工
中または加工後の加熱処理では、別途に熱処理炉の設備
が必要であり、連続操業ができず工数が増し部品のコス
トが高くなるという問題点があった。

【０００４】そこで本発明は、加熱手段を内蔵した圧造
機によって圧造機内で加熱処理を行い、温間や熱間加工
の場合にはワークの温度低下を防止し、冷間加工の場合
には中間加熱または後加熱処理を圧造工程中に行うこと
により、コストを低減した圧造部品を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の加熱手段を内蔵した圧造機による圧造部品
は、ダイスホルダまたはパンチホルダのいずれか一方ま
たは双方にワークを誘導加熱する高周波による加熱手段
が１個以上設けられた圧造機を用いて圧造され、圧造機
内で加熱処理されたことを特徴とするものである。

【０００６】すなわち、本発明の圧造部品は、ダイスホ
ルダまたは／及びパンチホルダにワーク加熱手段が設け
られた圧造機を使用して圧造されるので、圧造機内部の
金型の近傍でワークが加熱され、移送中の温度低下が減
少されて精度の高い温間または熱間加工の圧造品が得ら
れる。また冷間加工の加工中または加工後のワークは、
圧造機内部で加熱されるので、焼なましなどの熱処理の
ために加工工程が中断されることがなく、また、圧造機
から排出した後に焼なましなどの熱処理をする工程を省
略することができる。これにより、圧造部品のコストが
低減され、量産性が向上する。

【０００７】そのために、ワークを切断後、加工前に加
熱して温間または熱間圧造する場合には、前記加熱手段
が前記ダイスホルダまたはパンチホルダの前段の金型取
付部に設けられた圧造機を使用すればよい。

【０００８】また、ワークを圧造工程の中間で加熱処理
する場合には、前記加熱手段は前記ダイスホルダまたは
パンチホルダの中段の金型取付部に設けられた圧造機を
使用すればよい。

【０００９】また、ワークを加工後に焼入れ、焼もどし
または焼なましの熱処理をする場合には、前記加熱手段
は前記ダイスホルダまたはパンチホルダの終段の金型取
付部に設けられた圧造機を使用すればよい。

【００１０】これらの加熱手段は、固定されたダイスホ
ルダに設けられることが簡易であるが、パンチホルダに
設けてもよく、また双方に設けてもよい。また加熱手段
は高周波誘導加熱によることが容易に急速加熱が行える
ので望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の１実施形態
について具体的に説明する。図１は本発明の圧造部品を
製造する加熱手段を内蔵した圧造機のライン構成を示す
図、図２はその圧造機のパンチ部と金型部の断面図、図
３は加熱手段の詳細断面図、図４は本実施形態の圧造部
品の形状の一例を示す図である。

【００１２】本発明実施形態の圧造部品は、一例を図４
に示すように、軸部Ｗ１に頭部（ワークヘッド）Ｗ２を
圧造により形成させた頭付ピンなどを、圧造後に歪取り
焼なましを行ったものである。

【００１３】まず図１により本発明の圧造部品（ワー
ク）の製造工程のラインを説明すると、巻出機１から巻
出される鋼線のワークＷは、ピンチロール２により矯正
機３に送り込まれて直線に矯正される。そして、ピンチ
ローラ４により切断機５に送られて所定の長さに切断さ
れる。切断されたワークＷは圧造機６の粗ダイス１１に
送られ、頭部Ｗ２が粗加工された後、仕上ダイス１２に
送られて仕上加工される。

【００１４】その後、加熱手段２０に送られて誘導加熱
により焼なまし温度に加熱され、排出機３４から排出さ
れて空冷される。これによりワークは圧造機内部で歪取
り焼なましが行われ、圧造による加工硬化が除去された
圧造部品（ワーク）が得られる。

【００１５】圧造機６は、図２に示すような金型部１０
とパンチ部３０とを有する。パンチ部３０は、粗パンチ
３１と仕上パンチ３２が図示しないねじなどにより固定
された可動のパンチホルダ３３からなり、パンチホルダ
３３が図示しないクランク機構により図の矢印のダイス
方向に往復移動されるようになっている。

【００１６】金型部１０は、固定されたダイスホルダ１
３にダイス取付孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられ、
各ダイス取付孔に粗ダイス１１と仕上ダイス１２および
加熱手段２０が設けられ、各ダイス取付孔にワークを突
出させる突出ピン１４、１５、１６が装着されている。

【００１７】加熱手段２０は、図３に詳細を示すよう
に、最終段のダイス取付用のダイス取付孔１３ｃに埋設
された誘導加熱コイル２２からなる。誘導加熱コイル２
２は、内側にワークＷを挿入する耐熱セラミックの保護
管２５が挿入され上下は硬質エポキシ樹脂の底板２１と
上板２４により保持されている。誘導加熱コイル２２の
外側は非磁性導電体である銅製リングのシールドリング
２３で囲われている。

【００１８】これにより、保護管２５に挿入されたワー
クを誘導加熱コイル２２により加熱しても、磁束がシー
ルドリング２３によりシールドされるので、ダイスホル
ダ１３が加熱されることがない。

【００１９】以下、本発明の圧造部品の製造方法の詳細
について圧造機の動作から説明する。前述した切断機５
により所定長さに切断されたワークＷは、図示しない移
送手段により前段の粗ダイス１１に挿入され、パンチホ
ルダ１３が駆動されて粗パンチ３１によりワークヘッド
Ｗ２が粗加工される。粗加工されたワークは突出ピン１
４により突出され、図示しない移送手段により移送され
て中段の仕上ダイス１２に挿入され、粗加工と同様にし
て仕上パンチ３２によりワークヘッドＷ２が仕上加工さ
れる。仕上加工された頭付ピンのワークＷは、同様に突
出ピン１５により突出され、図示しない移送手段により
移送されて、挿入パンチ３５により最終段のダイス取付
孔に設けられた加熱手段２０の保護管２５内に挿入され
る。そして、ここで焼なまし温度まで高周波誘導加熱さ
れて、前記同様に突出ピン１６により突出され、図示し
ない移送手段により排出される。これにより、圧造され
たワークＷは焼なましされた後、圧造機から排出される
ので、後工程でさらに熱処理炉などで焼なましする必要
がなく、工程が短縮されコストが低減される。

【００２０】［実施例］図４に示すφ８×２−φ５×１
５の寸法形状の頭付ピンについて以下の条件で試験し
た。

【００２１】その結果、仕上ダイス１２により加工され
たワークヘッドＷ２の硬さはＨｖ（０．１）２２０であ
ったが、焼なまし後硬さはＨｖ（０．１）８７になって
おり、ワークは完全に歪取り焼なましが行われていた。
これにより、後工程で再度焼なましを行うことを要せ
ず、焼なましのための炉設備が不要で、本発明の圧造部
品のコストが大幅低減されることが分かった。

【００２２】以上、本実施形態では、ダイスホルダの最
終段に加熱手段を設けて、圧造後に歪取り焼なましした
圧造部品について示したが、熱間加工するワークの場合
は第１段に加熱手段を設けた圧造機を用いてワークを加
熱した後圧造するようにすればよい。また、加工の中間
工程で焼なまししたい場合には粗ダイスと仕上ダイスの
間に加熱手段を設けた圧造機を用いてもよい。

【００２３】本発明の対象となる圧造部品は、本実施例
に示した頭付ピンだけでなく、圧造機で加工されるあら
ゆる対象品に適用できる。さらに圧造機だけでなくボル
トフォーマ、ナットフォーマ、パーツフォーマなど同様
のプレス加工機で製造される部品にも応用できる。

【００２４】以上説明したように、本発明の加熱手段を
内蔵した圧造機により製造した圧造部品によれば、温間
または熱間加工による部品の場合にはワークの移送中の
温度低下が少なく、効率のよい温間または熱間加工がさ
れる。また加工中または加工後の焼なましなどの加熱も
圧造機の圧造工程中にできるので、焼なましのために圧
造工程を中断したり、圧造機から取り出した後に焼なま
しするなどの工程を要しないので安価に圧造品が提供で
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の加熱手段を内
蔵した圧造機により製造した圧造部品は、別の独立した
加熱手段を設けることなく、圧造機内部でワークの加工
と同期させてワークの加熱がされるので、精度の高い温
間あるいは熱間加工部品が得られる。また加工を中断す
ることなく焼なましなどができるので、設備費が省略さ
れて加工コストが低減され、安価な部品が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の圧造部品を製造する加熱手段
を内蔵した圧造機のライン構成を示す図である。

【図２】本発明実施形態の圧造部品の製造に使用した圧
造機のパンチ部と金型部の断面を示す図である。

【図３】本発明実施形態の圧造部品の製造に使用した圧
造機の加熱手段の一例を示す断面図である。

【図４】本発明実施例の圧造部品の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 巻出機、２ ピンチローラ、３ 矯正機、４ ピン
チローラ、５ 切断機、６ 圧造機、１０ 金型部、１
１ 粗ダイス、１２ 仕上ダイス、１３ ダイスホル
ダ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ ダイス取付孔（金型取付
部）、１４、１５、１６ 突出ピン、２０ 加熱手段、
２１ 底板、２２ 加熱コイル、２３ シールドリン
グ、２４ 上板、２５ 保護管、３０ パンチ部、３１
粗パンチ、３２ 仕上パンチ、３３ パンチホルダ、
３４ 排出機、３５ 挿入パンチ、Ｗワーク（圧造部
品）、Ｗ１ 軸部、Ｗ２ ワークヘッド（頭部）

フロントページの続き (72)発明者 村田 善一 京都市山科区東野狐藪町16番地 株式会社 山科精工所内 (72)発明者 下田 城毅 熊本県山鹿市大字杉1110 オムロン熊本株 式会社内 Ｆターム(参考） 4E087 AA10 CB01 CB02 ED13 HA93

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイスホルダまたはパンチホルダのいず
   れか一方または双方にワークを誘導加熱する高周波によ
   る加熱手段が１個以上設けられた圧造機を用いて圧造さ
   れ、圧造機内で加熱処理されたことを特徴とする加熱手
   段を内蔵した圧造機により製造した圧造部品。
2. 【請求項２】 前記加熱手段がダイスホルダまたはパン
   チホルダの前段の金型取付部に設けられた圧造機を用い
   て、ワークを切断後、加工前に加熱して温間または熱間
   圧造することを特徴とする請求項１に記載の加熱手段を
   内蔵した圧造機により製造した圧造部品。
3. 【請求項３】 前記加熱手段がダイスホルダまたはパン
   チホルダの中段の金型取付部に設けられた圧造機を用い
   て、ワークを圧造工程の中間で加熱処理することを特徴
   とする請求項１に記載の加熱手段を内蔵した圧造機によ
   り製造した圧造部品。
4. 【請求項４】 前記加熱手段がダイスホルダまたはパン
   チホルダの終段の金型取付部に設けられた圧造機を用い
   て、ワークを加工後に焼入れ、焼もどしまたは焼なまし
   の熱処理をすることを特徴とする請求項１に記載の加熱
   手段を内蔵した圧造機により製造した圧造部品。