JP2009161785A - Heat treatment equipment for sizing press - Google Patents
Heat treatment equipment for sizing pressInfo
- Publication number
- JP2009161785A JP2009161785A JP2007339197A JP2007339197A JP2009161785A JP 2009161785 A JP2009161785 A JP 2009161785A JP 2007339197 A JP2007339197 A JP 2007339197A JP 2007339197 A JP2007339197 A JP 2007339197A JP 2009161785 A JP2009161785 A JP 2009161785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- quenching
- heat treatment
- take
- oil tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
この発明は、鉄系焼結合金で形成される機械部品の熱処理とサイジングを連続的に円滑に行うためのサイジングプレス用熱処理設備に関する。 The present invention relates to a heat treatment facility for a sizing press for continuously and smoothly performing heat treatment and sizing of a machine part formed of an iron-based sintered alloy.
熱処理して強度や硬度を高める鉄系焼結合金製の機械部品は、サイジングまたはコイニング後に熱処理を行うと、サイジング、コイニングを行ったときの残留応力が熱処理工程で開放されて寸法精度が大きく低下する。そこで、その不具合を無くすために本出願人は、マルテンサイト変態開始点(Ms点)が50〜350℃の温度域にある鉄系焼結体をオーステナイト化温度以上の温度(Ael点)で加熱してオーステナイト化した後、マルテンサイト変態が出現する冷却速度で焼き入れし、焼き入れ体の温度がMs点以上、Ael点以下の温度域に達したときにサイジング又はコイニングを行う方法を下記特許文献1によって提案し、さらに、その方法を実施するための熱処理装置を伴った温間サイジング設備を下記特許文献2で提案した。
Machine parts made of iron-based sintered alloys that increase the strength and hardness by heat treatment, when subjected to heat treatment after sizing or coining, the residual stress during sizing and coining is released in the heat treatment process, resulting in a significant reduction in dimensional accuracy To do. Therefore, in order to eliminate the problem, the present applicant heated an iron-based sintered body having a martensite transformation start point (Ms point) in a temperature range of 50 to 350 ° C. at a temperature (Ael point) higher than the austenitizing temperature. The following patent describes a method of sizing or coining after quenching at a cooling rate at which martensitic transformation appears after austenite formation, and when the temperature of the quenched body reaches a temperature range between the Ms point and the Ael point.
特許文献2で提案したサイジング設備は、供給部と、加熱炉と、冷却部と、排出部を順に通ってサイジングプレスに供給されるワークを前記供給部からプレス投入部に向けて1個ずつ搬送する搬送装置を備えた連続熱処理装置(この発明でいうサイジングプレス用熱処理設備)を有し、前記搬送装置が、サイジング処理に同期してワークを1個ずつ送るものになっている。
The sizing equipment proposed in
この設備の搬送装置は、具体的には、加熱装置内のワークを間欠送りする搬送機構(例えばベルトコンベヤ)と、その搬送機構上の先頭位置のワークを加熱装置の出口に連なる冷却部の焼き入れ油槽中に投入する投入機構と、前記焼き入れ油槽内に設けるワーク受け具と、そのワーク受け具を焼き入れ油槽内でワーク受け部と取り出し部に交番に移動させる回転テーブルと、前記取り出し部に移動したワーク受け具を焼き入れ油槽から取り出す取り出し装置とを組み合わせた焼き入れ搬送装置と、焼き入れ油槽から取り出されたワークを受け取ってプレス投入部に移動させる排出装置とで構成しており、焼き入れ搬送装置を構成する前記投入機構、回転テーブル、取り出し装置の駆動は、いずれも圧搾空気を動力源とするエアーシリンダ、アクチュエータ、エアーチャックなどのエアー機器で行っていた。また、搬送装置の動作は時間制御とし、各部の動きをサイジング処理時間に同期させるものにしていた。
空気は液体に比べると圧縮比が大きい。そのため、エアー機器を駆動源にした投入機構や昇降機構は、引っかかるようなぎこちない動き(所謂しゃくり)が発生し易く、焼き入れ油槽からのワークの取り出しが円滑になされないことがある。 Air has a higher compression ratio than liquid. For this reason, the throwing mechanism and the lifting mechanism using the air device as a drive source are likely to be caught in an awkward movement (so-called squeezing), and the work may not be smoothly taken out from the quenching oil tank.
また、エアー機器は、動作速度を上げると停止動作を、ストッパなどを使って物理的に行う必要が生じ、停止時の衝撃が大きくなってワークの変形、傷つきなどが発生し易くなる。例えば、焼き入れ油槽内の回転テーブルを早い速度で回転させてストッパで急停止させると、ワーク受け具に収納されたワークが慣性で移動して受け具の内壁に衝突する。ワーク受け具とともにワークを昇降機構で焼き入れ油槽から取り出すときも、昇降機構を早い速度で動かして急停止させると、ワークがワーク受け具内で跳ねてそのワークに衝撃が加わり、これが変形、傷つきの原因になる。 In addition, when the operation speed of the air device is increased, it is necessary to physically perform the stop operation using a stopper or the like, and the impact at the time of the stop increases, so that the workpiece is easily deformed or damaged. For example, when the rotary table in the quenching oil tank is rotated at a high speed and suddenly stopped by the stopper, the work stored in the work holder moves by inertia and collides with the inner wall of the holder. Even when the workpiece holder is taken out of the quenching oil tank with the lifting mechanism, if the lifting mechanism is moved at a high speed and stopped suddenly, the workpiece will jump in the workpiece holder and an impact will be applied to the workpiece, which will be deformed or damaged. Cause.
また、エアー機器が作動中にしゃくることによって連動させるべき機器の作動にタイミングずれが生じ、搬送装置の時間制御を行っているために各機器の作動の安定性が損なわれる。そのために、搬送が不安定かつ不確実になって搬送装置を停止せざるを得なくなるなどのトラブルが発生し、熱処理設備の稼働率低下につながる。 In addition, timing of the operation of the devices to be interlocked with each other when the air device is crushed occurs, and since the time control of the transfer device is performed, the stability of the operation of each device is impaired. For this reason, troubles such as the conveyance becoming unstable and uncertain and having to stop the conveyance device occur, leading to a reduction in the operating rate of the heat treatment equipment.
この発明は、上記の問題を解消し、搬送装置の運転が正確かつ円滑になされるようにして熱処理設備の稼働率低下を無くすとともに、ワークにダメージを与えないようにすることを課題としている。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to prevent the operation rate of the heat treatment equipment from being lowered and to prevent damage to the work so that the operation of the transfer device is performed accurately and smoothly.
上記の課題を解決するため、この発明においては、特許文献2に開示された熱処理設備の焼き入れ搬送装置を構成する各機器のうち、投入機構の駆動源を油圧シリンダ(もしくは電動シリンダ)で、回転テーブルの駆動源をサーボモータで、取り出し装置の昇降機構をサーボモータとボールねじでそれぞれ構成する。
In order to solve the above problems, in the present invention, among the devices constituting the quenching and conveying apparatus of the heat treatment facility disclosed in
この熱処理設備の加熱炉の内部は、無酸化雰囲気となるガス(窒素ガスなどの変性ガス)を用いると好ましい。 It is preferable to use a gas (denaturing gas such as nitrogen gas) that becomes a non-oxidizing atmosphere inside the heating furnace of the heat treatment equipment.
焼き入れ搬送装置に含まれる投入機構の駆動源として油圧シリンダ又は電動シリンダを
、回転テーブルの駆動源としてサーボモータをそれぞれ使用し、さらに、取り出し装置の昇降機構をサーボモータとボールねじで構成したので、投入機構、回転テーブル、昇降機構が作動中にしゃくることがない。従って、機器のしゃくりによる動作のタイミングずれが無くなる。そのために、搬送装置全体の動きの調和がとれ、搬送装置が停止することがなくなって熱処理設備の稼働率が向上する。
The hydraulic cylinder or electric cylinder is used as the drive source for the charging mechanism included in the quenching transfer device, the servo motor is used as the drive source for the rotary table, and the lifting mechanism of the take-out device is composed of a servo motor and a ball screw. The feeding mechanism, the rotary table, and the lifting mechanism are not sucked during operation. Accordingly, there is no timing deviation of the operation due to the device scrambling. For this reason, the movement of the entire transfer apparatus is harmonized, the transfer apparatus is not stopped, and the operating rate of the heat treatment equipment is improved.
また、油圧シリンダや電動シリンダやサーボモータは、速度を制御して緩やかに停止させることができるので処理中のワークに衝撃が加わらず、停止時の衝撃によるワークの変形や傷つきの問題も無くすことができる。 In addition, hydraulic cylinders, electric cylinders, and servo motors can be stopped slowly by controlling their speed, so that no impact is applied to the workpiece being processed, and there is no problem of deformation or damage to the workpiece due to impact at the time of stopping. Can do.
以下、この発明のサイジングプレス用熱処理設備の実施の形態を添付図面の図1〜図6
に基づいて説明する。例示の熱処理設備は、加熱炉1と、その加熱炉の出口に連ならせた冷却部2と、加熱炉1内に引き通した搬送機構3と、冷却部2に設けた焼き入れ搬送装置4と、その焼き入れ搬送装置4から受け取ったワーク(鉄系焼結合金で形成された機械部品)Wをプレス投入部6に向けて搬送する排出装置5とを設けて成る。プレス投入部6に移動したワークWは、サイジングプレス7に供給してサイジング処理を施す。
Embodiments of a heat treatment facility for a sizing press according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
Based on An exemplary heat treatment facility includes a
加熱炉1は、内部の温度分布を均一化するための攪拌ファン8と、加熱用の熱源9を有し、内部温度を制御可能となっている。この加熱炉1の熱源9は、電気ヒータや誘導加熱装置などを採用できる。
The
冷却部2は、カバー10に覆われた冷却室2aを有しており、その冷却室2aの内部にガイド11を有する焼き入れ油槽12を設けている。また、冷却室2aの内部は、加熱炉1と同様の雰囲気ガスを用いて無酸化雰囲気にしている。
The
ここで採用した搬送機構3は、金属のメッシュベルトを用いた耐熱性のあるコンベヤであり、供給されるワークWを間欠送りして炉の出口に向けて移動させる。図示の搬送機構3は、ワークWを2列に並べて搬送するが、ワークは1列に並べて搬送することもできる。
The
焼き入れ搬送装置4は、投入機構13、ワーク受け具14、回転テーブル15、取り出し装置16を有している。
The quenching / conveying device 4 includes a
投入機構13は、2列に並べて搬送されるワークに対応させて同じものを2組設けて交番にワーク投入を実施するものにしている。その投入機構13は、駆動源となる水平シリンダ13aと垂直シリンダ13bを有しており、その2つのシリンダで掻き落とし具13cを駆動し、ワークWを掻き落として焼き入れ油槽12中に投入する。この投入機構13に採用した駆動源の水平シリンダ13aは、油圧シリンダ(これに代えて電動シリンダを採用してもよい)であり、コントローラによる速度制御が行え、エアーシリンダの欠点であるしゃくりを生じ難い。垂直シリンダ13bは細かい動きを必要としないので、エアーシリンダでもよい。
The
回転テーブル15はワーク受け具14を支持しており、垂直軸を支点にして所定角度回転してワークを受け取ったワーク受け具14を取り出し部に移動させる。この回転テーブル15は、サーボモータ15aを駆動源にしている。
The rotary table 15 supports the
取り出し装置16は、ワークを焼き入れ油槽から取り出すときに回転テーブル15上のワーク受け具14を掴む保持具17と、その保持具17を昇降させる昇降機構18と、保持具17を傾ける傾動機構19を備えている。保持具17は、ワークに衝撃を与えるものではないので、コスト面で有利なエアーチャックを使用してもよい。昇降機構18は、ボールねじ18aとそのボールねじを回転させるサーボモータ18bを組み合わせ、ボールねじ18aに螺合したスライダ18cに支持部材18dを連結し、その支持部材18dに保持具17を取付けている。スライダ18cは、ボールねじ18aの正逆回転によって昇降し、降下時に保持具17が焼き入れ油槽12内に入り込んでワーク受け具14を掴む。
The take-out
排出装置5は、ベルトコンベヤ(これも金属のメッシュベルトを用いたコンベヤ)で構成しており、この排出装置5で冷却室2aを出たワークWをプレス投入部6に向けて1個ずつ送り出す。この排出装置(ベルトコンベヤ)5は、ワークWの温度維持のために、入口と出口を除く部分がカバー20で覆われている。排出装置5による搬送距離が長いときには、カバー20の内部に、熱風発生装置21で発生させた熱風を導入すると好ましい。熱風発生装置21に代えて電気ヒータやガスバーナ等を用いることもでき、そのようものでもカバー20の内部温度を一定に保ってワークWの温度低下を抑えることができる。
The
サイジングプレス7は、プレス機にサイジング金型を有するダイセットを取り付けた周知の設備である。このサイジングプレス7の金型は、強制冷却機能を有するもの、その強制冷却機能のないものどちらであってもよい。
The
プレス投入部6に移動したワークWは、手作業でサイジングプレス7に移し替えてもよいし、ロボットハンドなどを用いて作業を機械化してもよい。
The workpiece W moved to the press input unit 6 may be transferred to the
また、ワークが落下中に接触するガイド11、ワーク受け具14、シュータ16a、及びプレス投入部6の表面には、ワークの傷つきを防止するために、例えば、シリコン樹脂やフッ素樹脂などの耐熱性のある緩衝材を貼り付けておくのがよい。
Further, in order to prevent the work from being damaged on the surfaces of the
このように構成した熱処理設備は、特許文献2が述べているように、ワーク供給部Sにおいて搬送機構3に載せたワークWを加熱炉1に送り込み、例えば850℃程度の目標温度に加熱する。次に、目標温度に加熱されたワークWが所定の位置に到達したら、投入機構13を作動させ、降下、前進運動する掻き落とし具13cによってコンベヤ上の先頭位置のワークWを焼き入れ油槽12内に掻き落とす。投入機構13は油圧シリンダを駆動源としているので、しゃくりの無い円滑な投入が行える。2組目の投入機構による投入を確認したら搬送機構3を駆動して次ぎのワークWをそのコンベヤの先頭位置に移動させ、復帰した投入機構13とともに次の投入指示を受けるまで待機させる。
As described in
焼き入れ油槽12の中に落としたワークWは、ガイド11に誘導されて油面下のワーク受け具14の中に納まる。そのワークWを所定の焼き入れ時間経過後に焼き入れ油槽12から取り出す。焼き入れの時間はワークの品質を安定させるために管理される。
The workpiece W dropped into the quenching
焼き入れ油槽12からのワークWの取り出しは、ここでは、以下の手順で行われる。即ち、ワーク受け部に待機させたワーク受け具14内にワークWが収納された回転テーブル15を駆動し、保持具17を作動させてワーク受け具14を保持具17で掴む。その後、昇降機構18を作動させ、ワークWをワーク受け具14と一緒に焼き入れ油槽12上に引き上げる。
Here, the work W is taken out from the quenching
この取り出し過程での回転テーブル15の停止と昇降機構18による引き上げは駆動源のサーボモータ15a、18bの回転を制御してなされ、ワークに衝撃が加わらない。
The stop of the rotary table 15 and the lifting by the elevating
焼き入れ油槽12上に引き上げられたワークWは、ワーク受け具14を傾動させて排出装置5の排出用メッシュベルトコンベヤ上に移され、プレス投入部6に送られる。
The work W pulled up onto the quenching
ワークWを供給部からプレス投入部まで移動させる搬送装置の搬送機構3、焼き入れ搬送装置4、及び排出装置5は、サイクルタイムにより制御されるフィードバック制御にしてもよい。
The
プレス投入部6に送り込まれたワークWは、作業者やロボットハンドによりサイジングプレス7にセットされてサイジング処理される。そのサイジング処理は、ワークWが180℃以上の温度を保っている間に行うと好ましいので、特許文献2で提案したように、ワークWが焼き入れ油槽12を出てからサイジングを実施する直前までの時間をタイマーでカウントしてその時間が目標時間をオーバーしたか否かでサイジングの可否を決定するとよい。放射温度計などでサイジングプレスに投入する直前のワーク温度を測定してサイジングの可否を決定してもよく、そのような方法を採ることで、不良発生率が高くて無駄となるサイジング作業をやめさせることができる。
The workpiece W sent to the press input unit 6 is set on the sizing
1 加熱炉
2 冷却部
2a 冷却室
3 搬送機構
4 焼き入れ搬送装置
5 排出装置
6 プレス投入部
7 サイジングプレス
8 攪拌ファン
9 熱源
10 カバー
11 ガイド
12 焼き入れ油槽
13 投入機構
13a 水平シリンダ
13b 垂直シリンダ
13c 掻き落とし具
14 ワーク受け具
15 回転テーブル
15a サーボモータ
16 取り出し装置
16a シュータ
17 保持具
18 昇降機構
18a ボールねじ
18b サーボモータ
18c スライダ
18d 支持部材
19 傾動機構
20 カバー
21 熱風発生装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
その搬送装置が、加熱炉(1)内のワーク(W)を間欠送りする搬送機構(3)と、その搬送機構上の先頭位置のワーク(W)を前記冷却部(2)の焼き入れ油槽(12)中に投入する投入機構(13)と、ワーク受け具(14)を焼き入れ油槽(12)内で取り出し部に移動させる回転テーブル(15)と、前記取り出し部に移動したワーク受け具を焼き入れ油槽(12)から取り出す取り出し装置(16)を組み合わせた焼き入れ搬送装置(4)と、
焼き入れ油槽(12)から取り出されたワーク(W)を受け取ってプレス投入部(6)に移動させる排出装置(5)を組み合わせて構成され、
前記投入機構(13)の駆動源が油圧シリンダもしくは電動シリンダで、回転テーブル(15)の駆動源がサーボモータ(15a)で、前記取り出し装置(16)の昇降機構(18)がサーボモータ(18a)とボールねじ(18b)でそれぞれ構成されるサイジングプレス用熱処理設備。 There is a transport device that transports workpieces (W) supplied to the sizing press (7) from the heating furnace (1) of the continuous heat treatment device through the cooling unit (2) one by one toward the press input unit (6). And
The conveying device (3) intermittently feeds the workpiece (W) in the heating furnace (1), and the workpiece (W) at the head position on the conveying mechanism is a quenching oil tank of the cooling unit (2). (12) An input mechanism (13) to be put into the inside, a rotary table (15) for moving the work holder (14) to the take-out section in the quenching oil tank (12), and a work holder moved to the take-out section A quenching transfer device (4) combined with a take-out device (16) for taking out a quenching oil tank (12),
It is configured by combining a discharge device (5) that receives the workpiece (W) taken out from the quenching oil tank (12) and moves it to the press input section (6),
The drive mechanism of the input mechanism (13) is a hydraulic cylinder or an electric cylinder, the drive source of the rotary table (15) is a servo motor (15a), and the lifting mechanism (18) of the take-out device (16) is a servo motor (18a). ) And a ball screw (18b).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007339197A JP2009161785A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Heat treatment equipment for sizing press |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007339197A JP2009161785A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Heat treatment equipment for sizing press |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009161785A true JP2009161785A (en) | 2009-07-23 |
Family
ID=40964725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007339197A Pending JP2009161785A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Heat treatment equipment for sizing press |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009161785A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104694728A (en) * | 2015-03-27 | 2015-06-10 | 大连新钢液压管件有限公司 | Horizontal rotary ball quenching machine |
CN115992308A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-21 | 山东雷帕得汽车技术股份有限公司 | High-stress lightweight suspension spring heat treatment process |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007339197A patent/JP2009161785A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104694728A (en) * | 2015-03-27 | 2015-06-10 | 大连新钢液压管件有限公司 | Horizontal rotary ball quenching machine |
CN115992308A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-21 | 山东雷帕得汽车技术股份有限公司 | High-stress lightweight suspension spring heat treatment process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102756251B (en) | High-strength steel plate hot-stamping molding production line and production process thereof | |
US8460484B2 (en) | Method of making a shaped object with regions of different ductility | |
US10612108B2 (en) | Method for heating steel sheets and device for carrying out the method | |
CN101879574B (en) | Heating furnace before forging | |
KR20070105076A (en) | Automatic loading and transfer system for forging materials | |
WO2009037982A1 (en) | Process for producing hot briquette iron using high-temperature reduced iron, and method and apparatus for temperature control of reduced iron for hot forming for the process | |
CN109623098A (en) | A kind of compound increasing material method of MIG-TIG | |
JP2013047598A (en) | Furnace for heat-treating workpiece | |
US20160230243A1 (en) | Heat treatment method for ring-shaped member and heat treatment equipment for ring-shaped member | |
US20160208353A1 (en) | Heat treatment method for ring-shaped member and heat treatment equipment for ring-shaped member | |
EP1589120B1 (en) | Method and furnace for heat treatment | |
JP6078000B2 (en) | Cooling system | |
JP2014237886A (en) | Heat processing facility and heat processing method | |
JP2009161787A (en) | Heat treatment equipment for sizing press | |
JP2022064247A (en) | Heat treatment apparatus | |
JP2009161785A (en) | Heat treatment equipment for sizing press | |
JP2018039023A (en) | Hot press device | |
JP4291995B2 (en) | Warm sizing equipment for ferrous sintered alloy parts | |
US10508318B2 (en) | Method for thermally treating ring-shaped member | |
JP2006063363A (en) | Heat treatment facility | |
JP2019112689A (en) | Heat treatment device and heat treatment method | |
WO2019131446A1 (en) | Workpiece heat treatment method and heat treatment device | |
JP2008169436A (en) | Thermal refining device | |
JP2018040026A (en) | Hardening cooling apparatus and heat treatment apparatus | |
JPH08967B2 (en) | Hardening method for charging multiple work materials |