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Abstract
Description
本発明は圧入装置に関する。 The present invention relates to a press-fitting device.
ワークの開口部にボールを圧入する圧入装置が知られている。例えば、自動車のミッションケースには油路を形成するための多数の開口部が形成されている。そして、この開口部にボールを圧入して開口部を閉塞することで、ミッションケースを形成している。特許文献1には、支持台に固定したワークの開口部にボールを圧入して固定する圧入装置が開示されている。 A press-fitting device for press-fitting a ball into an opening of a work is known. For example, a large number of openings for forming an oil passage are formed in an automobile mission case. A mission case is formed by press-fitting a ball into the opening to close the opening. Patent Document 1 discloses a press-fitting device that press-fits and fixes a ball into an opening of a work fixed to a support base.
従来技術では、鋼材(ワーク)の開口部に圧入部品(ボール)を圧入する場合、図6に示すように、鋼材の浸炭焼入・焼戻処理(ステップS101)の後、鋼材の開口部が圧入部品の圧入によって割れることを抑制するために開口部の周囲の側壁を焼戻して硬度を低下させていた(ステップS102)。その後、開口部の寸法を調整するための仕上げ加工を行い(ステップS103)、この仕上げ加工をした後、鋼材の開口部に圧入部品を圧入していた(ステップS104)。このように、従来技術では、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する際の工程数が多くなり、製造工程が煩雑になるという問題があった。 In the prior art, when press-fitting parts (balls) into an opening of a steel material (work), as shown in FIG. 6, after the carburizing quenching and tempering process of the steel material (step S101), the opening of the steel material is In order to suppress cracking due to the press-fitting of the press-fitted parts, the side walls around the opening are tempered to reduce the hardness (step S102). Thereafter, a finishing process for adjusting the dimensions of the opening was performed (step S103), and after this finishing process, a press-fitting part was press-fitted into the opening of the steel material (step S104). Thus, in the prior art, there is a problem that the number of processes when press-fitting a press-fit component into the opening of the steel material increases, and the manufacturing process becomes complicated.
上記課題に鑑み本発明の目的は、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することが可能な圧入装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a press-fitting device capable of simplifying the manufacturing process of press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material.
本発明にかかる圧入装置は、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する圧入装置であって、前記鋼材の開口部の周囲の側壁を加熱し、前記開口部の周囲の側壁の硬度を低下させるための熱処理を行う第1の加熱手段と、前記第1の加熱手段による熱処理の後に、前記鋼材の前記開口部に前記圧入部品を圧入する圧入手段と、を備える。前記圧入手段は、前記第1の加熱手段による前記熱処理の熱によって常温よりも高い所定温度条件下で前記鋼材の前記開口部の開口幅が常温時の開口幅よりも拡大した状態において、前記圧入部品を前記開口部に圧入する。前記所定温度条件は、前記熱処理後に温度が低下して常温状態にある前記鋼材の前記開口部の開口幅の加工公差に対応して想定される最小開口幅を有する前記鋼材の開口幅が、前記開口部に前記圧入部品を圧入するために求められる開口幅の最小値にまで拡大するよう前記鋼材の前記開口部が変形するために必要な温度以上の温度である。 The press-fitting device according to the present invention is a press-fitting device for press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material, and heats the side wall around the opening of the steel material to reduce the hardness of the side wall around the opening. First heating means for performing the heat treatment, and press-fitting means for press-fitting the press-fitting component into the opening of the steel material after the heat treatment by the first heating means. In the state where the opening width of the opening of the steel material is larger than the opening width at normal temperature under a predetermined temperature condition higher than normal temperature by the heat of the heat treatment by the first heating means, The part is press-fitted into the opening. The predetermined temperature condition is that the opening width of the steel material having a minimum opening width assumed to correspond to a processing tolerance of the opening width of the opening portion of the steel material that is in a room temperature state after the heat treatment is reduced. The temperature is equal to or higher than a temperature necessary for the opening of the steel material to be deformed so as to expand to the minimum value of the opening width required for press-fitting the press-fitting part into the opening.
本発明では、鋼材の開口部の周囲の側壁の硬度を低下させるための熱処理を行った後、常温よりも高い所定温度条件下で鋼材の開口部の開口幅が常温時の開口幅よりも拡大した状態において、圧入部品を開口部に圧入している。ここで、所定温度条件は、常温状態における鋼材の開口部の加工公差に対応して想定される最小開口幅を有する鋼材の開口幅が、開口部に圧入部品を圧入するために求められる開口幅の最小値にまで拡大するよう開口部が変形するために必要な温度以上の温度である。このように、本発明では、鋼材の開口部の周囲の側壁が加熱されて鋼材の開口部の開口幅が常温時の開口幅よりも拡大した状態において、圧入部品を開口部に圧入している。よって、従来技術で必要であった開口部の寸法を調整するための仕上げ加工(図6のステップS103)を省略することができ、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することができる。 In the present invention, after performing a heat treatment to reduce the hardness of the side wall around the opening of the steel material, the opening width of the steel material opening is larger than the opening width at the normal temperature under a predetermined temperature condition higher than the normal temperature. In this state, the press-fitting component is press-fitted into the opening. Here, the predetermined temperature condition is that the opening width of the steel material having the minimum opening width assumed to correspond to the processing tolerance of the opening portion of the steel material at normal temperature is the opening width required for press-fitting the press-fitting component into the opening portion. The temperature is equal to or higher than the temperature necessary for the opening to be deformed so as to expand to the minimum value. Thus, in the present invention, the press-fitting component is press-fitted into the opening in a state where the side wall around the opening of the steel material is heated and the opening width of the opening of the steel material is larger than the opening width at normal temperature. . Therefore, the finishing process (step S103 in FIG. 6) for adjusting the dimension of the opening required in the prior art can be omitted, and the manufacturing process for press-fitting the press-fitting parts into the opening of the steel material is simplified. be able to.
また、本発明にかかる圧入装置は、圧入部品を加熱する第2の加熱手段を更に備えていてもよく、前記所定温度条件が前記鋼材のA1点よりも高い場合、前記圧入手段は、前記第2の加熱手段が前記圧入部品を前記鋼材のMs点よりも高い温度に加熱した後、前記開口部に前記圧入部品を圧入するようにしてもよい。 The press-fitting device according to the present invention may further include a second heating unit that heats the press-fitting component. When the predetermined temperature condition is higher than the point A1 of the steel material, the press-fitting unit After the heating means 2 heats the press-fitting part to a temperature higher than the Ms point of the steel material, the press-fitting part may be press-fitted into the opening.
所定温度条件が鋼材のA1点よりも高い場合は、鋼材の開口部に圧入部品を圧入した際に開口部の周囲の側壁が急冷されてマルテンサイト(遅れ破壊の原因となる)が生成されるおそれがある。しかし、予め圧入部品を鋼材のMs点よりも高い温度に加熱しておくことで、鋼材の開口部に圧入部品を圧入した際に開口部の周囲の側壁が急冷されることを抑制することができ、マルテンサイトの生成を抑制することができる。 When the predetermined temperature condition is higher than the point A1 of the steel material, when the press-fitting part is press-fitted into the opening of the steel material, the side wall around the opening is rapidly cooled to generate martensite (causing delayed fracture). There is a fear. However, by pre-heating the press-fitted part to a temperature higher than the Ms point of the steel material, it is possible to prevent the side wall around the opening from being rapidly cooled when the press-fitted part is press-fitted into the steel part opening. And the generation of martensite can be suppressed.
また、本発明にかかる圧入装置は、圧入部品を加熱する第2の加熱手段を更に備えていてもよく、前記圧入手段が前記鋼材の前記開口部に前記圧入部品を圧入する際、前記第2の加熱手段は前記圧入部品を加熱して軟化させるようにしてもよい。 The press-fitting device according to the present invention may further include a second heating unit that heats the press-fitting component, and when the press-fitting unit press-fits the press-fitting component into the opening of the steel material, The heating means may heat and soften the press-fitted parts.
このように、圧入部品を加熱して軟化させることで、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する際に圧入部品を変形させることができる。よって、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する際に必要な圧入荷重を小さくすることができる。 Thus, by press-fitting and press-fitting the press-fitting component, the press-fitting component can be deformed when the press-fitting component is press-fitted into the opening of the steel material. Therefore, the press-fit load required when press-fitting a press-fit component into the opening of the steel material can be reduced.
また、本発明にかかる圧入装置は、前記開口部に前記圧入部品を圧入する際に前記開口部の周囲の側壁と前記圧入部品との間に働く圧入荷重を測定する圧入荷重測定手段を更に備えていてもよく、前記第2の加熱手段は、前記圧入荷重測定手段で測定された圧入荷重が所定の値よりも小さくなるように前記圧入部品を加熱してもよい。 The press-fitting device according to the present invention further includes press-fitting load measuring means for measuring a press-fitting load acting between the press-fitting component and a side wall around the opening when the press-fitting component is press-fitted into the opening. The second heating means may heat the press-fitting component so that the press-fit load measured by the press-fit load measuring means is smaller than a predetermined value.
このように、圧入荷重測定手段を用いて圧入荷重を測定し、測定された圧入荷重が所定の値以上の場合に圧入部品を加熱して圧入部品の変形量を大きくすることで、圧入部品を圧入する際の圧入荷重を所定の値よりも小さくすることができる。よって、圧入部品を圧入する際に開口部の周囲の側壁に大きな圧入荷重が働くことを抑制することができ、開口部の周囲の側壁が破損することを抑制することができる。 In this way, the press-fitting load is measured using the press-fitting load measuring means, and when the measured press-fitting load is a predetermined value or more, the press-fitting part is heated to increase the deformation amount of the press-fitting part. The press-fitting load during press-fitting can be made smaller than a predetermined value. Therefore, when press-fitting a press-fitting component, it is possible to suppress a large press-fitting load from acting on the side wall around the opening, and it is possible to prevent the side wall around the opening from being damaged.
本発明にかかる圧入装置は、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する圧入装置であって、前記圧入部品が前記開口部の周囲の側壁に当接している状態で前記圧入部品を加熱し、当該圧入部品を介して前記鋼材の開口部の周囲の側壁を加熱して前記開口部の周囲の側壁の硬度を低下させるための熱処理と、前記圧入部品を軟化させるための熱処理とを行う第1の加熱手段と、前記軟化のための熱処理によって前記圧入部品が軟化している状態で前記圧入部品を前記開口部に圧入する圧入手段と、を備える。 A press-fitting device according to the present invention is a press-fitting device for press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material, and heats the press-fitting component in a state where the press-fitting component is in contact with a side wall around the opening. A first heat treatment is performed to heat the side wall around the opening of the steel material through the press-fitting component to reduce the hardness of the side wall around the opening, and to perform a heat treatment to soften the press-fitting component. Heating means, and press-fitting means for press-fitting the press-fitting part into the opening in a state where the press-fitting part is softened by the heat treatment for softening.
本発明では、軟化のための熱処理によって圧入部品が軟化している状態で圧入部品を開口部に圧入している。よって、開口部に圧入部品を圧入する際に圧入部品を変形させることができ、開口部に求められる加工精度を低減することができる。したがって、従来技術で必要であった開口部の寸法を調整するための仕上げ加工(図6のステップS103)を省略することができ、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することができる。また、本発明では、圧入部品が開口部の周囲の側壁に当接している状態で圧入部品を加熱し、この圧入部品を介して開口部の周囲の側壁に熱処理を行っているので、例えばレーザユニット等の複雑な装置を設ける必要がなく圧入装置の装置構成を簡略化することができる。 In the present invention, the press-fitted component is press-fitted into the opening in a state where the press-fitted component is softened by the heat treatment for softening. Therefore, the press-fitting part can be deformed when the press-fitting part is press-fitted into the opening, and the processing accuracy required for the opening can be reduced. Therefore, the finishing process (step S103 in FIG. 6) for adjusting the dimension of the opening required in the prior art can be omitted, and the manufacturing process for press-fitting the press-fitting component into the opening of the steel material is simplified. be able to. In the present invention, the press-fitting component is heated in a state where the press-fitting component is in contact with the side wall around the opening, and the side wall around the opening is heat-treated through the press-fitting component. It is not necessary to provide a complicated device such as a unit, and the device configuration of the press-fitting device can be simplified.
本発明により、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することが可能な圧入装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a press-fitting device capable of simplifying a manufacturing process of press-fitting a press-fitting part into an opening of a steel material.
<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施の形態1にかかる圧入装置の一例を示す斜視図である。図2は、実施の形態1にかかる圧入装置の一例を示す拡大断面図である。図1、図2に示すように、圧入装置1は、サーボプレスユニット11、イケール12、ラム13(圧入手段)、スペーサ14、チャック15、回転ユニット16、及びレーザユニット17(第1の加熱手段)を備える。なお、図1ではレーザユニット17の図示を省略している。
<Embodiment 1>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a press-fitting device according to the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a press-fitting device according to the first embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the press-fitting device 1 includes a
スペーサ14は、ワーク(鋼材)21を着脱可能に構成されている。例えば、スペーサ14の上端部には凹部18(図4A参照)が形成されており、ワーク21はこの凹部18に配置される。ワーク21はボルト等を用いて凹部18に固定される。スペーサ14の下端部は、チャック15に固定されている。チャック15は回転ユニット16を用いて回転可能に構成されている。例えば、回転ユニット16はモータを用いて回転可能に構成されており、回転ユニット16が回転することで、スペーサ14の上端部に取り付けられているワーク21が回転軸31を中心に回転する。
The
図2に示すレーザユニット17は、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23(図4A参照)にレーザ光28を照射する。このとき、回転ユニット16を回転させてワーク21を回転軸31を中心に回転させることで、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を均一に照射することができ、開口部22の周囲の側壁23を均一に加熱することができる。レーザユニット17は、レーザ光28の照射エネルギーを調整可能に構成されている。これにより、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度を調整することができる。
The
ラム13は、ボール25(圧入部品)を着脱可能に構成されている。例えば、ラム13の先端部は着磁されており、磁力を用いてラム13にボール25を固定することができる。また、ラム13の先端部に吸引機構を設け、吸引機構で吸引することでボール25をラム13に固定してもよい。
The
ラム13は、イケール12に固定されている。イケール12は、ラム13を着脱可能に構成されており、例えば、ラム13が破損した場合や異なる形状を有するラム13を用いる場合にラム13を交換する。
The
サーボプレスユニット11は、イケール12(ラム13を含む)を昇降可能に構成されている。サーボプレスユニット11は、モータとスクリューとを備えており(不図示)、モータが回転してスクリューを回転させることでイケール12が上下に変位する。これにより、ラム13を上下に変位させることができる。
The
次に、本実施の形態にかかる圧入装置の動作について、図3に示すフローチャートおよび図4A〜図4Dに示す断面図を用いて説明する。ワーク21の開口部22にボール25を圧入する場合は、まず、図4Aに示すように、ワーク21をスペーサ14の凹部18に取り付ける(ステップS1)。また、ボール25をラム13の先端部に取り付ける(ステップS2)。
Next, operation | movement of the press injection apparatus concerning this Embodiment is demonstrated using the flowchart shown in FIG. 3, and sectional drawing shown to FIG. 4A-FIG. 4D. When the
次に、図4Bに示すように、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を照射して、側壁23を加熱する(ステップS3)。具体的には、回転ユニット16を回転させてワーク21を回転軸31を中心に回転させた後、レーザユニット17からワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を照射する。これにより、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の硬度を低下させるための熱処理(焼戻)を行うことができる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
このときの側壁23の熱処理温度および熱処理時間は任意に設定することができる。例えば、側壁23の硬度が、所定の硬度以下となるような熱処理温度および熱処理時間とする。ここで、所定の硬度とは、圧入部品の圧入によって開口部22の周囲の側壁23が割れることを抑制することができる程度の硬度である。なお、熱処理条件はワーク21を構成する鋼材の組成に依存するため、鋼材の組成に応じて予め熱処理条件を求めておくことが好ましい。開口部22の周囲の側壁23の熱処理が終了した後、レーザ光28の照射を停止し、回転ユニット16の回転を停止する。
At this time, the heat treatment temperature and heat treatment time of the
次に、図4Cに示すように、ワーク21の開口部22にボール25を圧入する(ステップS4)。具体的には、サーボプレスユニット11のモータを回転させてイケール12を下降させる。これにより、ラム13が下降してボール25をワーク21の開口部22に圧入することができる。
Next, as shown in FIG. 4C, the
本実施の形態にかかる圧入装置1では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の温度が所定温度条件のときに、ワーク21の開口部22にボール25を圧入するようにしている。ここで、所定温度条件とは、熱処理後に温度が低下して常温状態にあるワーク21の開口部22の開口幅の加工公差に対応して想定される最小開口幅を有するワーク21の開口幅が、開口部22にボール25を圧入するために求められる開口幅の最小値にまで拡大するようワーク21の開口部22が変形するために必要な温度以上の温度である。つまり、開口部22の周囲の側壁23の温度を所定温度以上とすることで、開口部22の開口幅を広げることができ、開口部22にボール25を圧入することができる。
In the press-fitting device 1 according to the present embodiment, the
例えば、図6に示す従来技術の仕上げ加工(ステップS103)後のワーク21の開口部22の加工公差T1を0.03mmとする。また、仕上げ加工(ステップS103)を行わない場合のワーク21の開口部22の加工公差T2を0.2mmとする。この加工公差T2はワーク21に開口部22を形成した際の加工公差に対応しており、上記の「熱処理後に温度が低下して常温状態にあるワーク21の開口部22の開口幅の加工公差」に対応している。また、仕上げ加工を省略することにより拡大した開口部22の加工公差をΔTとすると、拡大した加工公差ΔTは、仕上げ加工を行わない場合の開口部22の加工公差T2と仕上げ加工を行った場合の開口部22の加工公差T1との差であるので、ΔT=T2−T1=0.17mmとなる。
For example, the processing tolerance T1 of the
そして、本実施の形態では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の温度を所定温度以上とすることで、ワーク21の開口部22の加工公差T2に対応して想定されるワーク21の開口幅(最小開口幅)が、開口部22にボールを圧入するために求められる開口幅の最小値にまで拡大するようワーク21の開口部22を変形させている。換言すると、開口部22の開口幅の広がり量(図5の鋼材の伸び量に対応している)を、拡大した加工公差ΔT(0.17mm)よりも大きくしている。
And in this Embodiment, the temperature of the
具体的には、開口部22の直径をφ6mmとした場合、加工公差T2(0.2mm)を考慮すると開口部22の直径はφ6±0.2mmとなる。よって、開口部22の開口幅の加工公差(常温状態)に対応して想定される最小開口幅はφ5.8mm(=6mm−0.2mm)となる。また、開口部22にボール25を圧入するために求められる開口幅の最小値は、仕上げ加工(ステップS103)を実施した場合のワーク21の開口部22の加工公差T1が0.03mmであるので、φ5.97(=6mm−0.03mm)となる。よって、開口幅がφ5.8mmからφ5.97まで拡大するようにワーク21を加熱することで、開口部22にボール25を圧入することができる。
Specifically, when the diameter of the
拡大した加工公差ΔTを用いて説明すると、開口部22の直径をφ6mmとした場合、拡大した加工公差ΔTが0.17mmであるので開口部22の直径はφ6±0.17mmとなる。例えば、開口部22の直径がφ5.83mm(=6mm−0.17mm)の場合、ボール25(φ6mmとする)を圧入するためには、(6π−5.83π)÷6π×100=2.8%の伸び率が必要になる。図5は、ワーク21を構成している鋼材(SCR40)の温度と伸びとの関係を示す図である。図5に示すように、ワーク21が2.8%以上伸びるためには、ワーク21を550℃以上の温度に加熱すればよい。
To explain using the enlarged machining tolerance ΔT, when the diameter of the
このとき、加熱工程(ステップS3)後、圧入工程(ステップS4)の開始までに開口部22の周囲の側壁23が冷却されることを考慮し、加熱工程(ステップS3)において側壁23を加熱する際の温度は高めに設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、ボール25の加工公差はワーク25の加工公差と比べて無視できるほど小さいものとする(例えば、±1μm程度)。
At this time, the
上記で説明したように、本実施の形態にかかる圧入装置1では、圧入工程(ステップS4)において、開口部22の周囲の側壁23の温度を所定温度以上としているので、開口部22の開口幅の広がり量を、仕上げ加工を省略することにより拡大した開口部22の加工公差ΔTよりも大きくすることができ、開口部22にボール25を圧入することができる。よって、従来技術で必要であった仕上げ加工(図6のステップS103)が不要となる。また、開口部22の周囲の側壁23を加熱することで開口部22の周囲の側壁23の塑性変形能が向上する。よって、開口部22にボール25を圧入する際に開口部22が変形するので、ボール25を圧入する際に開口部22の周囲の側壁23が割れることを抑制することができる。
As described above, in the press-fitting device 1 according to the present embodiment, the temperature of the
なお、熱処理(ステップS3)をした後における開口部22の加工公差は上記の加工公差T2に対応しており、本実施の形態では、開口部22の開口幅の広がり量が、開口部22の加工公差T2(T2>ΔT)よりも大きくなる温度以上のときに、ワーク21の開口部22にボール25を圧入するようにしてもよい。上記例を用いて説明すると、開口部22の開口幅の広がり量が加工公差T2(0.2mm)よりも大きくなる温度以上のときに、ワーク21の開口部22にボール25を圧入するようにしてもよい。熱処理をした後における開口部22の加工公差T2よりも開口部22の開口幅の広がり量が大きい状態は、仕上げ加工による公差が0の場合に相当する。
Note that the processing tolerance of the
ステップS4においてワーク21の開口部22の所定の位置にボール25を圧入した後、図4Dに示すようにラム13を上昇させる。その後、ボール25が圧入されたワーク21をハンドリングのために冷却する(ステップS5)。このとき、ワーク25が冷却されることでワーク25の開口部22が収縮し、開口部22にボール25が強固に固定される。つまり、焼嵌めの効果が得られる。
In step S4, after the
なお、上記で説明した工程において、ラム13の降下を開始するタイミングとレーザ光28の照射を停止するタイミングと、回転ユニット16の回転を停止するタイミングはそれぞれオーバーラップしてもよい。
In the steps described above, the timing for starting the lowering of the
従来技術では、ワークの開口部にボールを圧入する場合、図6に示すように、ワークの浸炭焼入・焼戻処理(ステップS101)の後、ワークの開口部の周囲の側壁がボールの圧入によって割れることを抑制するために開口部の周囲の側壁を焼戻して硬度を低下させていた(ステップS102)。その後、開口部の寸法を調整するための仕上げ加工を行い(ステップS103)、この仕上げ加工をした後、ワークの開口部にボールを圧入していた(ステップS104)。このように、従来技術では、ワークの開口部にボールを圧入する際の工程数が多くなり、製造工程が煩雑になるという問題があった。また、従来技術では、レーザ焼戻工程(ステップS102)と圧入工程(ステップS104)とをそれぞれ別の機械で行っていたため、設備数が多くなるという問題があった。 In the prior art, when the ball is press-fitted into the opening of the workpiece, as shown in FIG. 6, after the carburizing and tempering process (step S101) of the workpiece, the side wall around the opening of the workpiece is pressed into the ball. In order to suppress cracking due to, the side walls around the opening were tempered to reduce the hardness (step S102). Thereafter, a finishing process for adjusting the size of the opening is performed (step S103). After the finishing process, the ball is press-fitted into the opening of the work (step S104). Thus, in the prior art, there is a problem that the number of processes when the ball is press-fitted into the opening of the work increases, and the manufacturing process becomes complicated. Further, in the prior art, since the laser tempering process (step S102) and the press-fitting process (step S104) are performed by different machines, there is a problem that the number of facilities increases.
一方、本実施の形態にかかる圧入装置1では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を照射して開口部22の周囲の側壁23を加熱し(ステップS3)、その後、開口部22の周囲の側壁23の温度が所定温度条件のときに、ワーク21の開口部22にボール25を圧入するようにしている。このように、本実施の形態にかかる圧入装置1では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23が加熱されてワーク21の開口部22の開口幅が常温時の開口幅よりも拡大した状態において、ボール25を開口部22に圧入している。よって、従来技術で必要であった開口部の寸法を調整するための仕上げ加工(図6のステップS103)を省略することができ、ワーク21の開口部22にボール25を圧入する製造工程を簡略化することができる。換言すると、仕上げ加工工程を省略することによって拡大した開口部22の加工公差を、温度上昇による開口部22の開口幅の広がり量の増加によって補償することができる。また、従来技術では、レーザ焼戻工程(ステップS102)と圧入工程(ステップS104)とをそれぞれ別の機械で行っていた。しかし、本実施の形態にかかる圧入装置1では、これらの工程を1台の装置で行うことができる。よって、従来技術と比べて設備数を少なくすることができる。
On the other hand, in the press-fitting device 1 according to the present embodiment, the
また、本実施の形態にかかる圧入装置1では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23を加熱する際にレーザ光28を用いているので、開口部22の周囲の側壁23の加熱終了後、迅速にボール25を開口部22に圧入することができる。例えば、開口部22の周囲の側壁23の加熱に高周波加熱装置を用いた場合は、開口部22の周囲の側壁23にコイルを近づけて加熱する。この場合は、開口部22の周囲の側壁23の加熱終了後、ボール25を開口部22に圧入する前にコイルを移動する必要があるため、コイルを移動している間に開口部22の周囲の側壁23の温度が低下する。しかし、本実施の形態のようにレーザ光28を用いて開口部22を加熱した場合は、レーザ光28を停止後、すぐにボール25を開口部22に圧入することができる。よって、開口部22の周囲の側壁23の温度が低下する前にボール25を開口部22に圧入することができる。
Further, in the press-fitting device 1 according to the present embodiment, since the
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することが可能な圧入装置を提供することができる。 With the invention according to the present embodiment described above, it is possible to provide a press-fitting device that can simplify the manufacturing process of press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material.
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図7は、実施の形態2にかかる圧入装置の一例を示す断面図である。図7に示すように、本実施の形態にかかる圧入装置は、ボール25を加熱するための加熱手段35(第2の加熱手段)を備えている点が実施の形態1にかかる圧入装置1と異なる。これ以外は、実施の形態1で説明した圧入装置1と同様であるので、重複した説明は適宜省略する。
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a press-fitting device according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the press-fitting device according to the present embodiment is different from the press-fitting device 1 according to the first embodiment in that it includes a heating unit 35 (second heating unit) for heating the
ワーク21は鋼材を用いて形成されているので、ワーク21を熱処理する際の温度条件が不適切である場合は、遅れ破壊の原因となるマルテンサイトが生成される。このマルテンサイトは、鋼材をA1点(A1変態温度)以上に加熱することで発生したオーステナイトが急冷されることで生成される。マルテンサイトは体心正方格子の鉄の結晶中に炭素が侵入した固溶体であり、硬くて脆いという性質がある。このため、ワーク21の開口部22にマルテンサイトが形成されないようにする必要がある。
Since the
しかしながら、実施の形態1において、図3のステップS3におけるワーク21の開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度がA1点以上である場合、その後、ワーク21の開口部22にボール25(室温)を圧入すると、開口部22の周囲の側壁23が急冷される。このため、開口部22の周囲の側壁23にマルテンサイトが形成されるという問題がある。
However, in the first embodiment, when the heat treatment temperature of the
そこで本実施の形態にかかる圧入装置では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度がA1点以上である場合、ボール25を鋼材のMs点よりも高い温度に加熱した後で、ワーク21の開口部22にボール25を圧入するようにしている。
Therefore, in the press-fitting device according to the present embodiment, when the heat treatment temperature of the
図7に示すように、加熱手段35は、ラム13の周囲を取り囲むように設けられている。加熱手段35は、例えば電熱線を用いて構成することができる。加熱手段35を用いてラム13を加熱することで、ラム13の先端部に取り付けられたボール25にラム13から熱が伝わり、ボール25が加熱される。なお、開口部22の周囲の側壁23の温度やボール25の温度は、例えば放射温度計(不図示)を用いて測定することができる。
As shown in FIG. 7, the heating means 35 is provided so as to surround the
次に、図8のフローチャートを用いて本実施の形態にかかる圧入装置の動作について説明する。まず、ワーク21をスペーサ14に取り付ける(ステップS11)。また、ボール25をラム13の先端部に取り付ける(ステップS12)。
Next, operation | movement of the press injection apparatus concerning this Embodiment is demonstrated using the flowchart of FIG. First, the
次に、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を照射して、側壁23を加熱する(ステップS13)。これにより、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の硬度を低下させるための熱処理(焼戻)を行うことができる。なお、本実施の形態では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度はA1点以上であるものとする。
Next, the
次に、加熱手段35を用いてボール25を加熱する(ステップS14)。このとき、ワーク21を構成する鋼材のMs点よりも高い温度になるようにボール25を加熱する。ここで、Ms点は鋼材を構成する各元素の組成に応じて変化する。例えば、Ms点は次の式を用いて求めることができる(非特許文献1参照)。
Next, the
Ms(K)=812−423C−30.4Mn−17.7Ni−12.1Cr−7.5Mo+(10Co−7.5Si) ・・・式1 Ms (K) = 812-423C-30.4Mn-17.7Ni-12. 1Cr-7.5Mo + (10Co-7.5Si) Formula 1
ここで、CはCの質量%、MnはMnの質量%、NiはNiの質量%、CrはCrの質量%、MoはMoの質量%、CoはCoの質量%、SiはSiの質量%である。 Here, C is mass% of C, Mn is mass% of Mn, Ni is mass% of Ni, Cr is mass% of Cr, Mo is mass% of Mo, Co is mass% of Co, Si is mass of Si. %.
そして、ボール25を鋼材のMs点よりも高い温度に加熱した後、ワーク21の開口部22にボール25を圧入する(ステップS15)。具体的には、サーボプレスユニット11のモータを回転させてイケール12を下降させる。これにより、ラム13が下降してボール25をワーク21の開口部22に圧入することができる。
And after heating the ball |
ボール25が開口部22に向けて下降している間、ボール25の温度が低下する。よって、ボール25の温度は、ボール25が開口部22に到達したタイミングで、鋼材のMs点よりも高い温度になるように予め高めに設定しておいてもよい。または、ボール25が開口部22に向けて下降している間、加熱手段35を用いて鋼材のMs点よりも高い温度になるようにボール25を加熱し続けてもよい。
While the
その後、ボール25が圧入されたワーク21をハンドリングのために冷却する(ステップS16)。このとき、ワーク25が冷却されることでワーク25の開口部22が収縮し、開口部22にボール25が強固に固定される。
Thereafter, the
図9は、開口部22にボール25を圧入する際のボール25の温度と、ボール25を圧入した後の開口部25の周囲の側壁23の硬さとの関係を示す図である。図9に示す例では、鋼材の開口部22の周囲の側壁23の表面付近の組成として、炭素が0.2%、Siが0.25%、Mnが0.73%、Crが1.05%、Niが0.13%、Moが0%、Coが0%含まれている鋼材を用いた場合を示している。この場合は、上記式1から開口部22の表面付近のMs点は162℃となる。また、鋼材のA1点は727℃とする。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the temperature of the
ワーク21の開口部22の周囲の側壁23を850℃(A1点以上の温度)に加熱して熱処理をした後、室温のボール25を圧入した場合は、開口部22の周囲の側壁23が急冷される。このとき、鋼材中のオーステナイトが急冷されてマルテンサイトが生成されるため、図9に示すように、開口部22の周囲の側壁23の表面付近の硬さは780(Hv)となり硬くなる。
When the
一方、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23を850℃(A1点以上の温度)に加熱して熱処理をした後、400℃に加熱したボール25を圧入した場合は、開口部22の周囲の側壁23が急冷されないため、マルテンサイトの生成を抑制することができる。このため、図9に示すように、開口部22の周囲の側壁23の表面付近の硬さを400(Hv)程度とすることができ、硬さの目標値である440(Hv)よりも低くすることができる。
On the other hand, if the
上記で説明したように、開口部22の周囲の側壁23を熱処理(ステップS13)する際の温度が鋼材のA1点よりも高い場合は、開口部22にボール25を圧入した際に開口部22の周囲の側壁23が急冷されてマルテンサイト(遅れ破壊の原因となる)が生成されるおそれがあった。しかし、本実施の形態にかかる圧入装置では、予めボール25を鋼材のMs点よりも高い温度に加熱しておくことで(ステップS14)、鋼材の開口部22にボール25を圧入した際に開口部22の周囲の側壁23が急冷されることを抑制することができ、マルテンサイトの生成を抑制することができる。
As described above, when the temperature when the
なお、上記ではボール25をラム13に取り付けた後にボール25を加熱する構成について説明した。しかし本実施の形態にかかる圧入装置では、予め加熱してあるボール25をラム13に取り付け、その後、ボール25を開口部22に圧入するようにしてもよい。この場合は、ボール25をラム13に取り付ける時間およびボール25を開口部22に搬送する時間を考慮して、ボール25の温度を高めに設定する必要がある。
In the above description, the configuration in which the
<実施の形態3>
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図10は、実施の形態3にかかる圧入装置の一例を示す断面図である。図10に示すように、本実施の形態にかかる圧入装置は、ボール25を加熱するための加熱手段35(第2の加熱手段)と、ボール25を開口部22に圧入する際に開口部22の周囲の側壁23とボール25との間に働く圧入荷重を測定するための圧入荷重測定手段37とを備えている点が、実施の形態1にかかる圧入装置1と異なる。これ以外は、実施の形態1で説明した圧入装置と同様であるので、重複した説明は適宜省略する。
<
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a press-fitting device according to the third embodiment. As shown in FIG. 10, the press-fitting device according to the present embodiment includes a heating unit 35 (second heating unit) for heating the
本実施の形態にかかる圧入装置では、ボール25を開口部22に圧入する際に、加熱手段35を用いてボール25を加熱して軟化させている。このように、ボール25を加熱して軟化させることで、開口部22にボール25を圧入する際にボール25を変形(塑性変形)させることができる。よって、開口部22にボール25を圧入する際に必要な圧入荷重を小さくすることができる。
In the press-fitting device according to the present embodiment, when the
このとき、開口部22にボール25を圧入する際に開口部22の周囲の側壁23とボール25との間に働く圧入荷重を測定する圧入荷重測定手段37を設け、圧入荷重測定手段37で測定された圧入荷重が所定の値よりも小さくなるようにボール25を加熱してもよい。
At this time, a press-fitting load measuring means 37 for measuring a press-fitting load acting between the
このように、圧入荷重測定手段37を用いて圧入荷重を測定し、測定された圧入荷重が所定の値以上の場合にボール25を加熱してボール25の変形量を大きくすることで、ボール25を圧入する際の圧入荷重を所定の値よりも小さくすることができる。よって、ボール25を圧入する際に開口部22の周囲の側壁23に大きな圧入荷重が働くことを抑制することができ、開口部22の周囲の側壁23が破損することを抑制することができる。
As described above, the press-fitting load is measured using the press-fitting load measuring means 37, and when the measured press-fitting load is equal to or greater than a predetermined value, the
図10に示すように、加熱手段35は、ラム13の周囲を取り囲むように設けられている。加熱手段35は、例えば電熱線を用いて構成することができる。加熱手段35を用いてラム13を加熱することで、ラム13の先端部に取り付けられたボール25にラム13から熱が伝わり、ボール25が加熱される。
As shown in FIG. 10, the heating means 35 is provided so as to surround the periphery of the
圧入荷重測定手段37は、ラム13とイケール12との間に設けられている。ボール25を開口部22に圧入する際、ボール25は開口部22の周囲の側壁23から反力を受ける。この反力はラム13からイケール12に伝わる。圧入荷重測定手段37は、このラム13からイケール12に伝わる力を測定することで、開口部22の周囲の側壁23とボール25との間に働く圧入荷重を測定することができる。圧入荷重測定手段37は、例えば圧力センサを用いて構成することができる。
The press-fit load measuring means 37 is provided between the
次に、図11のフローチャートを用いて本実施の形態にかかる圧入装置の動作について説明する。まず、ワーク21をスペーサ14に取り付ける(ステップS21)。また、ボール25をラム13の先端部に取り付ける(ステップS22)。次に、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にレーザ光28を照射して、開口部22の周囲の側壁23を加熱する(ステップS23)。これにより、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の硬度を低下させるための熱処理(焼戻)を行うことができる。
Next, operation | movement of the press injection apparatus concerning this Embodiment is demonstrated using the flowchart of FIG. First, the
次に、ボール25を加熱しながらワーク21の開口部22にボール25を圧入する(ステップS24)。具体的には、加熱手段35を用いてボール25を加熱する。また、サーボプレスユニット11のモータを回転させてイケール12を下降させる。これにより、ボール25を加熱しながら、ボール25をワーク21の開口部22に圧入することができる。
Next, the
そして、圧入装置1は、圧入荷重測定手段37で開口部22の周囲の側壁23とボール25との間に働く圧入荷重をモニタしながら、加熱手段35を用いてボール25の温度を制御する(ステップS25)。具体的には、加熱手段35は、圧入荷重測定手段37で測定された圧入荷重が所定の値よりも小さくなるようにボール25を加熱する。換言すると、加熱手段35は、圧入荷重測定手段37で測定された圧入荷重が所定の値よりも大きい場合、ボール25の温度を上昇させる。これによりボールが軟化して、ボール25を開口部22に圧入する際の圧入荷重を低減させることができる。
The press-fitting device 1 controls the temperature of the
その後、ボールの圧入が終了するまで(ボール25が開口部22の所定の位置に達するまで)、ステップS24〜S25の動作を繰り返す(ステップS26:No)。そして、ボールの圧入が終了した後(ステップS26:Yes)、ボール25が圧入されたワーク21をハンドリングのために冷却する(ステップS27)。このとき、ワーク25が冷却されることでワーク25の開口部22が収縮し、開口部22にボール25が強固に固定される。
Thereafter, until the press-fitting of the ball is completed (until the
図12は、ボール25の温度と硬さとの関係を示す図である。図12では、ボール25の材料にSUJ2(高炭素クロム軸受鋼鋼材)を用いた場合を示している。図12に示すように、ボール25の温度が上昇するにつれて、ボール25の硬さが低下する。本実施の形態では、図12に示すようなデータを参考にして、ボール25の温度の条件出しを実施してもよい。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the temperature and hardness of the
このように、圧入荷重測定手段37を用いて圧入荷重を測定し、測定された圧入荷重が所定の値以上の場合にボール25を加熱してボール25の変形量を大きくすることで、ボール25を圧入する際の圧入荷重を所定の値よりも小さくすることができる。よって、ボール25を圧入する際に開口部22の周囲の側壁23に大きな圧入荷重が働くことを抑制することができ、開口部22の周囲の側壁23が破損することを抑制することができる。
As described above, the press-fitting load is measured using the press-fitting load measuring means 37, and when the measured press-fitting load is equal to or greater than a predetermined value, the
なお、上記ではボール25をラム13に取り付けた後にボール25を加熱する構成について説明した。しかし本実施の形態にかかる圧入装置では、予め加熱してあるボール25をラム13に取り付けるようにしてもよい。このように、ボール25を予め加熱しておくことで、ボール25をラム13に取り付けた後、ボール25が軟化する温度までの加熱時間を短くすることができる。
In the above description, the configuration in which the
また、ボール25を加熱することでボール25の体積も膨張するが、本実施の形態ではボール25の軟化の影響のほうが大きいといえる。また、開口部22に関しては、開口部22の周囲の側壁23を加熱することによる軟化の影響よりも、開口部22の広がり量の増加の影響のほうが大きいといえる。よって、本実施の形態では、開口部22の周囲の側壁23およびボール25を加熱することで、ボール25を圧入する際の圧入荷重を小さくすることができる。
Moreover, although the volume of the ball |
また、本実施の形態にかかる圧入装置においても、実施の形態2にかかる圧入装置で得られた効果と同様の効果を得ることができる場合がある。すなわち、開口部22の周囲の側壁23を熱処理(ステップS23)する際の温度が鋼材のA1点よりも高い場合は、開口部22にボール25を圧入した際に開口部22の周囲の側壁23が急冷されてマルテンサイト(遅れ破壊の原因となる)が生成されるおそれがある。しかし、本実施の形態にかかる圧入装置では、ボール25を加熱しながらワーク21の開口部22にボール25を圧入する際に(ステップS24)、予めボール25を鋼材のMs点よりも高い温度に加熱しておくことで、鋼材の開口部22にボール25を圧入した際に開口部22の周囲の側壁23が急冷されることを抑制することができ、マルテンサイトの生成を抑制することができる。この場合、ステップS25において制御するボール25の制御温度が鋼材のMs点よりも高い温度であることが前提となる。
Also, in the press-fitting device according to the present embodiment, the same effect as that obtained by the press-fitting device according to the second embodiment may be obtained. That is, when the temperature at the time of heat-treating the
<実施の形態4>
次に、本発明の実施の形態4について説明する。図13は、本実施の形態にかかる圧入装置の一例を示す断面図である。実施の形態1〜3で説明した圧入装置では、レーザ光28を照射してワーク21の開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施していた(図4B参照)。しかしながら本実施の形態にかかる圧入装置では、レーザ光を用いる代わりにボール25を用いてワーク21の開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施している。図13に示すように、本実施の形態にかかる圧入装置は、レーザユニット17(図2参照)を備えていない点、及びボール25を加熱するための加熱手段35(本実施の形態では第1の加熱手段)を備えている点が実施の形態1にかかる圧入装置と異なる。これ以外は、実施の形態1で説明した圧入装置1と同様であるので、重複した説明は適宜省略する。
<
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a press-fitting device according to the present embodiment. In the press-fitting apparatus described in the first to third embodiments, the heat treatment is performed on the
図13に示すように、加熱手段35は、ラム13の周囲を取り囲むように設けられている。加熱手段35は、例えば電熱線を用いて構成することができる。加熱手段35を用いてラム13を加熱することで、ラム13の先端部に取り付けられたボール25にラム13から熱が伝わり、ボール25が加熱される。そして、加熱手段35は、ボール25が開口部22の周囲の側壁23に当接している状態でボール25を加熱し、このボール25を介して開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施す。つまり、本実施の形態にかかる圧入装置では、加熱されたボール25から開口部22の周囲の側壁23に熱伝導によって熱が伝わることで、開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施すことができる。
As shown in FIG. 13, the heating means 35 is provided so as to surround the
次に、図14のフローチャートを用いて本実施の形態にかかる圧入装置の動作について説明する。まず、ワーク21をスペーサ14に取り付ける(ステップS31)。また、ボール25をラム13の先端部に取り付ける(ステップS32)。次に、ボール25を加熱する(ステップS33)。そして、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にボール25を当接させて保持し、開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施す(ステップS34:図13参照)。これにより、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23の硬度を低下させるための熱処理(焼戻)を行うことができる。なお、本実施の形態では、ワーク21の開口部22の周囲の側壁23にボール25を当接させた後に、ボール25の加熱を開始してもよい。つまり、ステップS33はステップS34に含まれていてもよい。
Next, operation | movement of the press injection apparatus concerning this Embodiment is demonstrated using the flowchart of FIG. First, the
このときの開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度および熱処理時間は任意に設定することができる。例えば、開口部22の周囲の側壁23の硬度が、所定の硬度以下となるような熱処理温度および熱処理時間とする。ここで、所定の硬度とは、圧入部品の圧入によって開口部22の周囲の側壁23が割れることを抑制することができる程度の硬度である。
At this time, the heat treatment temperature and heat treatment time of the
上記の熱処理が終了した後、ワーク21の開口部22に、加熱された状態のボール25(つまり、ボール25を軟化させるための熱処理が施されたボール)を圧入する(ステップS35)。その後、ボール25が圧入されたワーク21をハンドリングのために冷却する(ステップS36)。このとき、ワーク25が冷却されることでワーク25の開口部22が収縮し、開口部22にボール25が強固に固定される。つまり、焼嵌めの効果が得られる。
After the above heat treatment is completed, the heated ball 25 (that is, a heat-treated ball for softening the ball 25) is press-fitted into the
本実施の形態にかかる圧入装置では、軟化のための熱処理によってボール25が軟化している状態でボール25を開口部22に圧入している(ステップS35)。よって、開口部22にボール25を圧入する際にボール25を変形させることができ、開口部22に求められる加工精度を低減することができる。したがって、従来技術で必要であった開口部の寸法を調整するための仕上げ加工(図6のステップS103)を省略することができ、鋼材の開口部に圧入部品を圧入する製造工程を簡略化することができる。また、本実施の形態にかかる圧入装置では、ボール25が開口部22の周囲の側壁23に当接している状態でボール25を加熱し、このボール25を介して開口部22の周囲の側壁23に熱処理を施している。よって、実施の形態1にかかる圧入装置と比べてレーザユニット17(図2参照)を省略することができるので、圧入装置の装置構成を簡略化することができる。
In the press-fitting device according to the present embodiment, the
特に本実施の形態にかかる圧入装置は、開口部22の周囲の側壁23の熱処理温度が比較的低い場合、つまり、開口部22の周囲の側壁の硬さの低下代(硬さの低下幅)が低い場合に有効である。
In particular, in the press-fitting device according to the present embodiment, when the heat treatment temperature of the
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited only to the configuration of the above embodiment, and within the scope of the invention of the claims of the present application. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations that can be made by those skilled in the art are included.
1 圧入装置
11 サーボプレスユニット
12 イケール
13 ラム(圧入手段)
14 スペーサ
15 チャック
16 回転ユニット
17 レーザユニット
21 ワーク(鋼材)
22 開口部
23 側壁
25 ボール(圧入部品)
28 レーザ光
31 回転軸
35 加熱手段
37 圧入荷重測定手段
1 Press-fitting
14
22
28
Claims (5)
前記鋼材の開口部の周囲の側壁を加熱し、前記開口部の周囲の側壁の硬度を低下させるための熱処理を行う第1の加熱手段と、
前記第1の加熱手段による熱処理の後に、前記鋼材の前記開口部に前記圧入部品を圧入する圧入手段と、を備え、
前記圧入手段は、前記第1の加熱手段による前記熱処理の熱によって常温よりも高い所定温度条件下で前記鋼材の前記開口部の開口幅が常温時の開口幅よりも拡大した状態において、前記圧入部品を前記開口部に圧入し、
前記所定温度条件は、前記熱処理後に温度が低下して常温状態にある前記鋼材の前記開口部の開口幅の加工公差に対応して想定される最小開口幅を有する前記鋼材の開口幅が、前記開口部に前記圧入部品を圧入するために求められる開口幅の最小値にまで拡大するよう前記鋼材の前記開口部が変形するために必要な温度以上の温度である、
圧入装置。 A press-fitting device for press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material,
First heating means for heating a side wall around the opening of the steel material and performing a heat treatment for reducing the hardness of the side wall around the opening;
Press-fitting means for press-fitting the press-fitting component into the opening of the steel after the heat treatment by the first heating means,
In the state where the opening width of the opening of the steel material is larger than the opening width at normal temperature under a predetermined temperature condition higher than normal temperature by the heat of the heat treatment by the first heating means, Press fit the part into the opening,
The predetermined temperature condition is that the opening width of the steel material having a minimum opening width assumed to correspond to a processing tolerance of the opening width of the opening portion of the steel material that is in a room temperature state after the heat treatment is reduced. The temperature is equal to or higher than the temperature required for the opening of the steel material to deform so as to expand to the minimum value of the opening width required for press-fitting the press-fitting component into the opening.
Press-fitting device.
前記所定温度条件が前記鋼材のA1点よりも高い場合、前記圧入手段は、前記第2の加熱手段が前記圧入部品を前記鋼材のMs点よりも高い温度に加熱した後、前記開口部に前記圧入部品を圧入する、
請求項1に記載の圧入装置。 A second heating means for heating the press-fitting component;
When the predetermined temperature condition is higher than the A1 point of the steel material, the press-fitting means is configured such that after the second heating means heats the press-fitted part to a temperature higher than the Ms point of the steel material, Press-fitting press-fit parts,
The press-fitting device according to claim 1.
前記圧入手段が前記鋼材の前記開口部に前記圧入部品を圧入する際、前記第2の加熱手段は前記圧入部品を加熱して軟化させる、
請求項1に記載の圧入装置。 A second heating means for heating the press-fitting component;
When the press-fitting means press-fits the press-fit component into the opening of the steel material, the second heating means heats and softens the press-fit component,
The press-fitting device according to claim 1.
前記第2の加熱手段は、前記圧入荷重測定手段で測定された圧入荷重が所定の値よりも小さくなるように前記圧入部品を加熱する、
請求項3に記載の圧入装置。 A press-fitting load measuring means for measuring a press-fitting load acting between the press-fitting component and a side wall around the opening when the press-fitting component is press-fitted into the opening;
The second heating means heats the press-fitting component so that the press-fit load measured by the press-fit load measuring means is smaller than a predetermined value.
The press-fitting device according to claim 3.
前記圧入部品が前記開口部の周囲の側壁に当接している状態で前記圧入部品を加熱し、当該圧入部品を介して前記鋼材の開口部の周囲の側壁を加熱して前記開口部の周囲の側壁の硬度を低下させるための熱処理と、前記圧入部品を軟化させるための熱処理とを行う第1の加熱手段と、
前記軟化のための熱処理によって前記圧入部品が軟化している状態で前記圧入部品を前記開口部に圧入する圧入手段と、を備える、
圧入装置。 A press-fitting device for press-fitting a press-fitting component into an opening of a steel material,
The press-fitting component is heated in a state where the press-fitting component is in contact with the side wall around the opening, and the side wall around the opening of the steel material is heated through the press-fitting component to surround the opening. A first heating means for performing a heat treatment for reducing the hardness of the side wall and a heat treatment for softening the press-fit component;
Press-fitting means for press-fitting the press-fit component into the opening in a state where the press-fit component is softened by the heat treatment for softening,
Press-fitting device.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1148007A (en) * | 1997-08-11 | 1999-02-23 | Mst Corp | Shrinkage fit type tool holder |
JP2003227964A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-15 | Seiko Instruments Inc | Method for manufacturing ferrule |
JP2004205971A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Kyocera Corp | Optical fiber fixing tool and its manufacturing method |
JP2007170672A (en) * | 2006-12-27 | 2007-07-05 | Victor Co Of Japan Ltd | Method of manufacturing shaft with flange and shaft inserting device |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1148007A (en) * | 1997-08-11 | 1999-02-23 | Mst Corp | Shrinkage fit type tool holder |
JP2003227964A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-15 | Seiko Instruments Inc | Method for manufacturing ferrule |
JP2004205971A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Kyocera Corp | Optical fiber fixing tool and its manufacturing method |
JP2007170672A (en) * | 2006-12-27 | 2007-07-05 | Victor Co Of Japan Ltd | Method of manufacturing shaft with flange and shaft inserting device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102450225B1 (en) * | 2021-12-28 | 2022-10-06 | 비엠에스엔지니어링 주식회사 | Lifting assembly and storage tank manufacturing method using the same |
KR20230100588A (en) * | 2021-12-28 | 2023-07-05 | 비엠에스엔지니어링 주식회사 | Lifting assembly provided to support nipple as it engages dome and storage tank manufacturing method using the same |
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