JP2909024B2 - 離型剤塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の離型剤貯留
槽から複数の金型に対してそれぞれの金型毎に設定され
た濃度の離型剤を塗布するように構成された離型剤塗布
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱間鍛造成形において、ワー
クの型締めに先立ち離型剤を金型表面に塗布し、該金型
に発生する塑性流動、熱摩耗、アブレッシブ摩耗、凝着
摩耗あるいは型割れ等の不具合を防止している。この場
合、金型の温度が６００〜７００℃に達する場合があ
り、高温の金型の表面に離型剤を均一に被膜化させるこ
とは困難である。そこで、離型剤を金型に塗布する前に
冷却水を金型に散布し、該金型を２００〜２５０℃に冷
却している。

【０００３】一方、特開昭５８−１６７０４７号公報に
は鍛造型冷却潤滑装置が開示されている。この装置で
は、鍛造工程毎に対応して設けられたマニプレータ腕に
それぞれ潤滑剤、冷却水および圧縮空気を供給する供給
ノズルが備えられ、前記マニプレータ腕を型間に進入さ
せる際に型孔に潤滑剤を噴射するようにしている。

【０００４】さらに、特開昭６２−６４４４６号公報に
は、複数の型に対応して設けられた複数のノズルが１つ
の供給管路に接続され、該供給管路にはポンプを介して
離型剤が供給されるタンクが接続され、また、カップリ
ングにより水供給用ホース、エアー供給用ホースが前記
ノズルに接続可能に設けられ、鍛造成形終了後に供給管
路およびノズルに水、エアーを順次供給して前記供給管
路および前記ノズルを清掃するための温熱間鍛造機械の
型潤滑方法及び装置に関する技術的思想が開示されてい
る。

【０００５】さらにまた、特開平６−２７７７８２号公
報には、金型の表面温度を測定する温度センサと、上
型、下型の中間に設けられたノズルヘッドに冷却水の噴
射部と、潤滑剤およびエアーの噴射部とを備え、先ず、
冷却水を噴射して金型の温度を下げ、次に、所定量の潤
滑剤をエアーとともに金型に噴霧する鋼の熱間鍛造時に
おける金型への潤滑剤噴霧方法が開示されている。

【０００６】さらにまた、実開平１−８９８３２号公報
に開示されている金型潤滑剤の吹付量調整装置では、潤
滑剤供給管に複数の吹付ノズルを備え、該潤滑剤供給管
にはそれぞれのノズルの間に流量調整板が回転可能に設
けられ、それぞれの流量調整板を所定の角度に調整する
ことによって、それぞれの吹き付けノズルから金型に吹
き付けられる潤滑剤の量を制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】熱間鍛造成形におい
て、ワークが複数の鍛造成形工程を経て成形される場
合、各鍛造成形工程毎に必要な離型剤の濃度が異なる。
例えば、荒成形では金型にかかる圧力が少なく、離型剤
の濃度は低くてよいが、仕上げ成形では、ワークに形成
される形状が複雑になるため、高い圧力で成形する必要
があり、高い濃度の離型剤が要求される。

【０００８】ところが、前記従来技術によれば、それぞ
れの鍛造成形工程毎に異なる濃度の離型剤を塗布する場
合、それぞれの工程毎に離型剤貯留槽を設けなければな
らず、鍛造成形装置のコストが高騰し、また、離型剤貯
留槽の数だけその設置スペースが必要であった。そこ
で、離型剤貯留槽を一つにするためには、全ての鍛造成
形工程において金型に塗布する離型剤の濃度を一定にす
る必要があり、この場合、最も高い濃度が必要とされる
工程に合わせて離型剤の濃度が決定される。この結果、
低い濃度を使用する場合の工程では離型剤が必要以上に
消費されるため、製造コストが高騰するという問題があ
った。

【０００９】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、一つの離型剤貯留槽から各工程毎に設定
された濃度の離型剤をそれぞれの金型に塗布することが
でき、鍛造成形装置のコストや製造コストを低廉化する
ことが可能であり、また、さほどに設置スペースを必要
としない離型剤塗布装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数の金型に対応して設けられたノズ
ルと、離型剤が貯留される離型剤貯留槽と、冷却水が貯
留される冷却水槽と、圧縮空気が貯留される圧縮空気槽
と、前記離型剤貯留槽、前記冷却水槽および前記圧縮空
気槽に連結され、前記離型剤、前記冷却水、前記圧縮空
気を混合して前記複数のノズルに供給するバルブと、前
記バルブに設けられ、前記離型剤貯留槽からそれぞれの
ノズルに供給される離型剤の量を制御する定量器と、を
備え、各ノズル毎に設定された量の離型剤を前記定量器
を介して前記バルブに供給し、該離型剤を前記バルブで
前記冷却水、前記圧縮空気と混合してそれぞれのノズル
から前記金型に吹き付けることを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、冷却水槽から冷却水が、
圧縮空気槽から圧縮空気がバルブに供給され、また、離
型剤貯留槽から前記バルブに各ノズル毎に設定された量
の離型剤が前記定量器を介して供給され、該離型剤は冷
却水、圧縮空気と混合されて各ノズルから金型に吹き付
けられる。このため、それぞれのノズルから異なる濃度
の離型剤が金型に塗布される。

【００１２】この場合、前記ノズルと前記バルブが一体
的に設けられ、前記ノズルおよび前記バルブが一体的に
前記金型に接近離間可能に構成されると、バルブからノ
ズルまでの間隔が短くなり、バルブを制御してから前記
金型に前記離型剤、冷却水、圧縮空気が噴出されるまで
の時間遅れが少なく、制御が容易になり、且つ生産効率
が向上して好適である。

【００１３】また、この場合、前記ノズルに前記金型の
作動に伴って変位するクランク機構が設けられ、前記金
型が開くと前記クランク機構の変位作用下に前記ノズル
が前記金型に接近すると、簡易な構成で前記ノズルを前
記金型に接近離間させることができ、好適である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る離型剤塗布装置につ
いて、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。

【００１５】図１において、参照符号１０は、本発明の
第１の実施の形態に係る離型剤塗布装置を示す。この離
型剤塗布装置１０は、複数の金型１２ａ〜１２ｃを備え
た熱間鍛造成形装置１４に設けられる。前記離型剤塗布
装置１０は離型剤貯留槽１６と、冷却水槽１８と、圧縮
空気槽２０とを有し、前記離型剤貯留槽１６から前記金
型１２ａ〜１２ｃに向かって供給管２２が接続され、該
供給管２２は前記金型１２ａ〜１２ｃに対応した供給管
２４ａ〜２４ｃに分岐している。該供給管２４ａ〜２４
ｃには定量器２６ａ〜２６ｃが設けられ、該定量器２６
ａ〜２６ｃの下流側には供給管２８ａ〜２８ｃを介して
バルブ３０ａ〜３０ｃの一方の入力端が連結される。該
バルブ３０ａ〜３０ｃの他方の入力端には供給管３２ａ
〜３２ｃが接続され、それぞれの供給管３２ａ〜３２ｃ
は供給管３４によって前記冷却水槽１８に接続される。
前記バルブ３０ａ〜３０ｃには図示しない制御装置が接
続され、該制御装置の制御作用下に前記供給管２８ａ〜
２８ｃ、３２ａ〜３２ｃからそれぞれ供給される離型剤
と冷却水を混合して出力端に接続された供給管３６ａ〜
３６ｃに導出する。また、前記冷却水のみを前記出力端
に導出することもできる。

【００１６】前記供給管３６ａ〜３６ｃはバルブ３８ａ
〜３８ｃの一方の入力端に接続され、該バルブ３８ａ〜
３８ｃの他方の入力端には供給管４０ａ〜４０ｃが設け
られ、それぞれの供給管４０ａ〜４０ｃは供給管４２に
よって前記圧縮空気槽２０に接続される。前記バルブ３
８ａ〜３８ｃには前記制御装置（図示せず）が接続さ
れ、前記離型剤と冷却水および圧縮空気を混合して出力
端に接続された導入管４４ａ〜４４ｃに導出する。前記
導入管４４ａ〜４４ｃには前記金型１２ａ〜１２ｃに臨
むノズル本体４６ａ〜４６ｃが設けられ、前記バルブ３
８ａ〜３８ｃ、導入管４４ａ〜４４ｃおよびノズル本体
４６ａ〜４６ｃはノズル装置４８ａ〜４８ｃに組み込ま
れている。

【００１７】ノズル装置４８ａについて詳細に説明す
る。図２に示すように、該ノズル装置４８ａは金型１２
ａに近接して設けられた基台５０を備え、該基台５０の
上部には柱状部材５２が立設される。該柱状部材５２の
上部には軸部材５４を介して支持部材５６の一端部が回
動自在に設けられる。該支持部材５６には図示しない回
転駆動源が設けられ、該回転駆動源が付勢されると前記
支持部材５６は前記軸部材５４を中心に矢印Ａ、Ｂ方向
に回動する。前記支持部材５６の他端部には前記バルブ
３８ａが固着され、該バルブ３８ａには水平方向に延在
して前記導入管４４ａの一端部が設けられる。前記導入
管４４ａの他端部にはノズル本体４６ａが固着され、該
ノズル本体４６ａは前記金型１２ａに向かって後述する
離型剤を吹き付けるように構成される。前記バルブ３８
ａには冷却水および離型剤が供給される前記供給管３６
ａと、圧縮空気が供給される前記供給管４０ａが接続さ
れている。なお、前記供給管３６ａ、４０ａは前記支持
部材５６が回動可能なように撓曲自在な材料で形成され
ている。

【００１８】このように、ノズル本体４６ａとバルブ３
８ａとを一体的に構成すると、該ノズル本体４６ａとバ
ルブ３８ａとを連結する導入管４４ａを短くすることが
できる。なお、ノズル装置４８ｂ、４８ｃはノズル装置
４８ａと同一の構成であるので、その詳細な説明を省略
する。

【００１９】第１の実施の形態に係る離型剤塗布装置１
０は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作について説明する。

【００２０】熱間鍛造成形装置１４では、図示しない複
数のワークが金型１２ａ〜１２ｃにより鍛造成形され、
図示しない搬送装置により、金型１２ａには未加工のワ
ークが、金型１２ｂには金型１２ａで鍛造成形されたワ
ークが、金型１２ｃには金型１２ｂで鍛造成形されたワ
ークが、そして、金型１２ｃで鍛造成形されたワークは
次の工程に搬送される。この搬送工程の間にそれぞれの
金型１２ａ〜１２ｃに離型剤が塗布される。

【００２１】離型剤を塗布する工程について、詳細に説
明する。先ず、搬送装置によって金型１２ａ〜１２ｃか
らワークが離脱されると、ノズル装置４８ａ〜４８ｃが
矢印Ａ方向に回転してノズル本体４６ａ〜４６ｃが金型
１２ａ〜１２ｃに臨む（図２参照）。次に、図１に示す
ように、バルブ３８ａ〜３８ｃにより圧縮空気が圧縮空
気槽２０からノズル本体４６ａ〜４６ｃに供給され、金
型１２ａ〜１２ｃに圧縮空気が吹き付けられる。このた
め、ワークから離脱し且つ金型１２ａ〜１２ｃのキャビ
ティ面に残留するスケール等が吹き飛ばされる。

【００２２】次いで、バルブ３０ａ〜３０ｃにより冷却
水槽１８から冷却水がバルブ３８ａ〜３８ｃに供給され
ると、該バルブ３８ａ〜３８ｃによって圧縮空気と冷却
水が混合されてノズル本体４６ａ〜４６ｃから霧状の冷
却水が金型１２ａ〜１２ｃに吹き付けられ、鍛造成形に
よって高温になった金型１２ａ〜１２ｃが冷却される。

【００２３】金型１２ａ〜１２ｃが冷却されると、定量
器２６ａ〜２６ｃによって所定量の離型剤がバルブ３０
ａ〜３０ｃに供給される。この場合、例えば、それぞれ
の定量器２６ａ、２６ｂ、２６ｃから導出される離型剤
の割合を、冷却水１００に対し、それぞれ３：５：１０
に設定すると、前記割合に対応した量の離型剤がバルブ
３０ａ〜３０ｃに供給され、該バルブ３０ａ〜３０ｃに
より冷却水と混合されてそれぞれ３％、５％、１０％の
濃度の離型剤が得られる。このようにして得られた離型
剤はバルブ３８ａ〜３８ｃにより圧縮空気と混合され、
ノズル本体４６ａ〜４６ｃにより金型１２ａ〜１２ｃに
吹き付けられる。

【００２４】次に、バルブ３８ａ〜３８ｃによって再び
圧縮空気だけを金型１２ａ〜１２ｃに吹き付け、金型１
２ａ〜１２ｃに塗布された離型剤を乾燥させると、該金
型１２ａ〜１２ｃの表面に被膜が形成される。

【００２５】そして、ノズル装置４８ａ〜４８ｃが矢印
Ｂ方向に回動して金型１２ａ〜１２ｃから離間し、金型
１２ａ〜１２ｃにワークが載置されて鍛造成形される
（図２参照）。

【００２６】離型剤、冷却水、圧縮空気をノズル本体４
６ａ〜４６ｃから金型１２ａ〜１２ｃに吹き付ける際、
バルブ３８ａ〜３８ｃからノズル本体４６ａ〜４６ｃま
での間隔が短いため、離型剤、冷却水、圧縮空気はバル
ブ３８ａ〜３８ｃで混合されてから短い時間でノズル本
体４６ａ〜４６ｃに到達して金型１２ａ〜１２ｃに吹き
付けられる。このため、図示しない制御装置からバルブ
３８ａ〜３８ｃに制御信号を送ってから、金型１２ａ〜
１２ｃに離型剤、冷却水、圧縮空気が塗布されるまでの
時間遅れを考慮して該バルブ３８ａ〜３８ｃを制御する
必要がなくなり、制御が容易になる。

【００２７】次に、第２の実施の形態に係る離型剤塗布
装置について、図３を参照して説明する。この離型剤塗
布装置はノズル装置４８ａ〜４８ｃが金型１２ａ〜１２
ｃの変位に伴って該金型１２ａ〜１２ｃに接近離間可能
に構成されたものである。以下、ノズル装置４８ａにつ
いて詳細に説明する。なお、前記第１の実施の形態と同
一の構成要素並びに、ノズル装置４８ａと同一構成であ
るノズル装置４８ｂ、４８ｃについてはその詳細な説明
を省略する。

【００２８】前記金型１２ａはそれぞれ下型６０および
上型６２を備え、該下型６０は下型取付部材６４に、一
方、上型６２は上型取付部材６６に固着されている。前
記上型取付部材６６は前記下型取付部材６４に対して接
近離間可能に構成されている。前記下型取付部材６４の
一方の壁部には略三角形状の支持部材６８が固着され、
該支持部材６８の上部には軸部材７０ａ、７０ｂを介し
て腕部材７２ａ、７２ｂの一端部が回動自在に設けられ
る。該腕部材７２ａ、７２ｂの他端部には軸部材７４
ａ、７４ｂを介して変位部材７６が回動自在に設けられ
る。従って、前記支持部材６８、腕部材７２ａ、７２ｂ
および変位部材７６によりクランク機構が構成される。
前記変位部材７６の上部にはバルブ３８ａが固着され、
該バルブ３８ａには水平方向に延在して導入管４４ａが
接続される。該導入管４４ａの端部にはノズル本体４６
ａが設けられ、該ノズル本体４６ａは前記下型６０、上
型６２に向かって離型剤を噴霧可能に構成される。

【００２９】前記一方の腕部材７２ａには該腕部材７２
ａに対して所定角度偏位して腕部材７８の一端部が固着
され、それぞれの腕部材７２ａと７８は前記軸部材７０
ａを中心に一体的に回動自在である。前記腕部材７８の
他端部にはシリンダ８２のピストンロッド８４が回動自
在に設けられ、前記シリンダ８２の端部は取付部材８６
に回動自在に設けられる。前記取付部材８６は前記上型
取付部材６６の壁部に固着されており、このため、前記
取付部材８６は該上型取付部材６６と一体的に変位す
る。

【００３０】第２の実施の形態に係る離型剤塗布装置は
基本的には、以上のように構成されるものであり、次に
その動作について説明する。

【００３１】ワークに鍛造成形をすべく、上型取付部材
６６が下降しているとき、ノズル装置４８ａは図３の２
点鎖線に示すように、腕部材７２ａ、７２ｂ、７８が矢
印Ｃ方向に回動し、変位部材７６は金型１２ａから離間
する方向に変位している。

【００３２】上型取付部材６６が上昇すると、シリンダ
８２によって腕部材７８が回動し、変位部材７６が金型
１２ａに向かって変位するが、このとき、シリンダ８２
のピストンロッド８４は伸張しているので、ノズル本体
４６ａは下型６０と上型６２との間隙に到達していな
い。従って、ワークが下型６０から搬送される際に該ワ
ークがノズル本体４６ａと当接することはない。

【００３３】下型６０に載置されているワークが図示し
ない搬送装置によって取り出されると、シリンダ８２が
付勢されてピストンロッド８４が縮退し、図３の実線で
示すように、腕部材７８はさらに矢印Ｄ方向に回動し、
変位部材７６は金型１２ａに向かって変位し、ノズル本
体４６ａは下型６０と上型６２の間隙に到達するに至
る。

【００３４】そして、第１の実施の形態と同様に圧縮空
気、冷却水、離型剤がノズル本体４６ａから下型６０、
上型６２に吹き付けられる。

【００３５】その後、シリンダ８２を付勢してピストン
ロッド８４を伸張させると、変位部材７６は金型１２ａ
から離間する方向に変位し、搬送装置によってワークが
下型６０に載置される。このとき、ノズル本体４６ａは
金型１２ａから離間しているため、該ノズル本体４６ａ
がワークと当接することがない。そして上型取付部材６
６が下降してワークが鍛造成形される。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る離型剤塗布装置によれば、
以下のような効果ならびに利点が得られる。

【００３７】複数の金型に対してそれぞれの金型毎に設
定された濃度の離型剤を塗布することができるため、必
要以上に離型剤を消費することがなくなり、製造コスト
が低廉化される。また、離型剤貯留槽が一つで済むた
め、鍛造成形装置のコストを安くすることが可能で、製
造コストが一層低廉化されるとともに、該鍛造成形装置
の設置スペースが少なくなり、この鍛造成形装置を備え
る工場等のスペースの有効利用が可能となる。

【００３８】さらに、ノズル本体とバルブとを一体的に
設けることにより、バルブの制御が容易になり、クラン
ク機構によって簡易な構成でノズル本体を金型に接近離
間可能に構成されるため、鍛造成形装置のコストを一層
低廉化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る離型剤塗布装
置を示すブロック図である。

【図２】図１の離型剤塗布装置に使用されるノズル装置
の側面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る離型剤塗布装
置に使用されるノズル装置の側面図である。

【符号の説明】

１０…離型剤塗布装置 １２ａ〜１２ｃ…金
型 １６…離型剤貯留槽 １８…冷却水槽 ２０…圧縮空気槽 ２６ａ〜２６ｃ…定
量器 ３０ａ〜３０ｃ、３８ａ〜３８ｃ…バルブ ４６ａ〜４６ｃ…ノズル本体 ４８ａ〜４８ｃ…ノ
ズル装置

フロントページの続き (72)発明者 丸山 邦男 埼玉県和光市本町８−１ 本田技研工業 株式会社 埼玉製作所 和光工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21J 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の金型に対応して設けられたノズル
   と、 離型剤が貯留される離型剤貯留槽と、 冷却水が貯留される冷却水槽と、 圧縮空気が貯留される圧縮空気槽と、 前記離型剤貯留槽、前記冷却水槽および前記圧縮空気槽
   に連結され、前記離型剤、前記冷却水、前記圧縮空気を
   混合して前記複数のノズルに供給するバルブと、 前記バルブに設けられ、前記離型剤貯留槽からそれぞれ
   のノズルに供給される離型剤の量を制御する定量器と、 を備え、各ノズル毎に設定された量の離型剤を前記定量
   器を介して前記バルブに供給し、該離型剤を前記バルブ
   で前記冷却水、前記圧縮空気と混合してそれぞれのノズ
   ルから前記金型に吹き付けることを特徴とする離型剤塗
   布装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の離型剤塗布装置において、 前記ノズルと前記バルブは一体的に設けられ、前記ノズ
   ルおよび前記バルブが一体的に前記金型に接近離間可能
   に構成されることを特徴とする離型剤塗布装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の離型剤塗布装置に
   おいて、 前記ノズルには前記金型の作動に伴って変位するクラン
   ク機構が設けられ、前記金型が開くと前記クランク機構
   の変位作用下に前記ノズルが前記金型に接近することを
   特徴とする離型剤塗布装置。