JP4824191B2 - Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method. - Google Patents

Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method. Download PDF

Info

Publication number
JP4824191B2
JP4824191B2 JP2001125238A JP2001125238A JP4824191B2 JP 4824191 B2 JP4824191 B2 JP 4824191B2 JP 2001125238 A JP2001125238 A JP 2001125238A JP 2001125238 A JP2001125238 A JP 2001125238A JP 4824191 B2 JP4824191 B2 JP 4824191B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricant
nozzle
compressed air
discharge port
spraying
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001125238A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002321033A (en
Inventor
正広 佐藤
英実 山田
長之 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko KK
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2001125238A priority Critical patent/JP4824191B2/en
Publication of JP2002321033A publication Critical patent/JP2002321033A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4824191B2 publication Critical patent/JP4824191B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/061Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with several liquid outlets discharging one or several liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet
    • B05B7/067Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet the liquid outlet being annular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/12Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B7/1254Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling means being fluid actuated
    • B05B7/1263Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling means being fluid actuated pneumatically actuated

Landscapes

  • Forging (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム合金鍛造用金型への潤滑剤の塗布用ノズル、塗布装置、塗布方法およびそれを用いた鍛造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウム合金を鍛造用素材とする熱間鍛造は、あらかじめ所定の温度まで上型、下型からなる金型を加熱し、各々の金型の鍛造用素材と接する表面に潤滑剤を塗布し乾燥させた後に、素材を適度な温度まで加熱した状態で下型内に挿入して、上型に加重して素材を挟み込み鍛造製品を成形製造するものである。
【0003】
潤滑剤は金型に素材が焼き付き凝着するのを防止させることまたは製品を金型から容易に離型させることを目的として塗布される。
【0004】
潤滑剤を塗布する時、前回に鍛造した際の潤滑剤の残分(例えば黒鉛成分箔または塊)が金型表面に存在することにより、今回、潤滑剤を塗布した際に潤滑剤の塗布状態にムラを生じ、その結果鍛造製品に欠肉、かじりといった不具合を起こすことがあった。このため潤滑剤残分の除去が必要となり潤滑剤塗布に先立ち、圧縮空気の吹き付けによる吹き飛ばしが必要となった。また、潤滑剤塗布後に未乾燥の潤滑剤が存在すると鍛造製品に欠肉などの品質不具合が発生するため、圧縮空気の吹き付けによる乾燥が必要となった。
【0005】
例えば、図20に示した鍛造製品を鍛造する場合、リブ部201、スカート部202に対応する金型の部位に未乾燥の潤滑剤が存在すると欠肉などの品質不具合が発生するおそれがあるからである。
【0006】
また潤滑剤をムラ無く塗布するために、アルミニウム合金の熱間鍛造において、金型への潤滑剤の塗布は水性黒鉛系潤滑剤を圧縮空気にて噴霧状にして塗布する、もしくは油性の黒鉛系潤滑剤を圧縮空気にて噴霧状にして塗布することが一般的におこなわれてきた。
【0007】
またこれらの作業は、従来は人間の手作業によりエアーガンを金型上方で回して圧縮空気を吹き付けたり、スプレーガンを金型上方で回して潤滑剤を塗布したりしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から用いられてきた手作業による圧縮空気の吹き付けや潤滑剤の塗布作業では、潤滑剤塗布と圧縮空気の吹き付けを別々に人手で作業するために、塗布範囲と圧縮空気の吹き付け範囲が一致しないことが発生するので潤滑剤の塗布状態や乾燥状態のムラを充分に抑えることが困難であった。また従来のスプレーガンでは塗布量、塗布時間ともに不安定となりがちであるために潤滑剤の塗布状態のムラを充分に抑えることが困難であった。
【0009】
一方、圧縮空気の吹き付けによる吹き飛ばしおよび潤滑剤の塗布が自動化された従来の潤滑剤塗布装置において、そこに用いるノズルは図17に示したように潤滑剤用ノズル171と圧縮空気用ノズル172が各々並列に配置されているだけであった。そのため、そのまま金型上方で回転させた場合、図19に示したように潤滑剤塗布の回転中心196と圧縮空気吹き付けの回転中心197が符号195に示すようにズレており、潤滑剤を塗布しその塗布した潤滑剤を乾燥するための圧縮空気の吹き付けを連続して実施することは不可能であり、また均一な塗布が困難であった。図18に示したように、潤滑剤塗布範囲183が乾燥用圧縮空気吹き付け範囲184と不一致となるので、潤滑剤の塗布されない範囲、潤滑剤は塗布されるが乾燥用圧縮空気の吹き付けが不充分で未乾燥となり塗布ムラとなってしまう範囲が発生するおそれがあった。これらを解決するためにはそれぞれのノズルの位置に対応して回転軌跡を切り替える装置が必要となるため装置が複雑になり塗布装置全体が大きくなってしまう。そのため設置スペースの問題などにより実現できていないのが現状である。
【0010】
多種類の潤滑剤を各々塗布する場合、従来は良好な塗布状態が得られなかった。例えば、潤滑剤溶媒が油性のものと溶媒が水性のものとのように親和性のない場合には、単に水性のものを用いれば、高温の金型への塗布は濡れ性が悪く良好な塗布状態をえることができず、また単に油性のものを用いると油だまりが発生して鍛造時に金属が金型内に充分に回り込まない欠肉状態が発生してしまうおそれがあった。
【0011】
そのため、親和性を持たせるために界面活性剤を用いてコロイド状にすることも考えられるが、この場合主成分である溶媒による影響が強くなってしまう。また、油性溶媒を用いてコロイド状にした場合では油性潤滑剤での油だまりの問題が解決されず、その油だまりの油分による欠肉を生じる。水溶媒では金型面ではじかれ均一な塗布はできない。よって水性の潤滑剤と油性の潤滑剤は別々に塗布することが求められてきた。しかし、従来の潤滑剤塗布装置では、油性潤滑剤用ノズル、水性潤滑剤用ノズル、圧縮空気用ノズルが並列されて配置されているだけなので、回転して塗布する場合これらのノズルの回転の中心のズレにより、2種類の潤滑剤を均一に塗布することは出来なかった。
【0012】
本発明は以上の状況を鑑みなされたもので、良好な噴霧状態で潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布用ノズル、潤滑剤塗布範囲と乾燥用圧縮空気吹き付け範囲のズレによる潤滑不具合(例えば未乾燥部、皮膜未形成部、潤滑剤たまりなどの発生。)を防止する潤滑剤塗布装置およびそれを用いた鍛造方法、鍛造装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、噴霧用圧縮空気と潤滑剤との吐出状態と吐出口の関係について鋭意研究をおこないその知見に基づいて本発明を完成するに至った。
1)上記課題を解決するための第1の発明は、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型へ潤滑剤を塗布するに用いられる潤滑剤塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルである。
2)上記課題を解決するための第2の発明は、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤の塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルである。
3)上記課題を解決するための第3の発明は、噴霧用圧縮空気吐出口の内側に潤滑剤吐出口を配置することを特徴とする1)または2)に記載の潤滑剤塗布用ノズルである。
4)上記課題を解決するための第4の発明は、1)乃至3)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布用ノズルと、ノズル回転装置と、ノズル移動装置と、潤滑剤貯留タンクと、圧縮気体供給装置と、流路開閉器と、流路開閉器の制御装置とを含む、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤塗布装置である。
5)上記課題を解決するための第5の発明は、ノズル移動装置がエアーシリンダーにて前進後退する仕組みを有することを特徴とする4)に記載の潤滑剤塗布装置である。
6)上記課題を解決するための第6の発明は、ノズル回転装置がノズルを金型中心軸上にて回転する仕組みを有することを特徴とする4)または5)に記載の潤滑剤塗布装置である。
7)上記課題を解決するための第7の発明は、潤滑剤貯留タンクが圧縮気体によって加圧されており、その加圧力により潤滑剤をノズルに供給する仕組みを有することを特徴とする4)乃至6)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置である。
8)上記課題を解決するための第8の発明は、制御装置がノズルに噴霧用圧縮空気のみ、噴霧状潤滑剤、噴霧用圧縮空気のみの順に一定時間供給する制御装置であることを特徴とする4)乃至7)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置である。
9)上記課題を解決するための第9の発明は、潤滑剤の供給において2種類以上の潤滑剤を順次供給する4)乃至8)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置である。
10)上記課題を解決するための第10の発明は、アルミニウム合金の鍛造において鍛造金型へ噴霧用圧縮空気のみまたは噴霧状潤滑剤を吹き付けるにあたり、1)乃至3)のいずれか1項に記載のノズルを用いて、金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法である。
11)上記課題を解決するための第11の発明は、アルミニウム合金の鍛造において鍛造金型へ噴霧用圧縮空気のみまたは噴霧状潤滑剤を吹き付けるにあたり、4)乃至9)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を用いて、金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法である。
12)上記課題を解決するための第12の発明は、噴霧用圧縮空気のみ、噴霧状潤滑剤、噴霧用圧縮空気のみの順に吹き付けることを特徴とする10)または11)に記載の潤滑剤塗布方法である。
13)上記課題を解決するための第13の発明は、噴霧状潤滑剤の吹き付けを、油性潤滑剤、水性潤滑剤の順序の吹きつけとすることを特徴とする10)乃至12)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布方法である。
14)上記課題を解決するための第14の発明は、油性潤滑剤、水性潤滑剤の吹きつけの間に噴霧用圧縮空気のみを吹き付けることを特徴とする13)に記載の潤滑剤塗布方法である。
15)上記課題を解決するための第15の発明は、プレス装置と、鍛造用金型と、潤滑剤塗布装置とを含む鍛造装置において、潤滑剤塗布装置が4)乃至9)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布制御装置であることを特徴とする鍛造装置である。
16)上記課題を解決するための第16の発明は、金型への潤滑剤塗布工程と、金型の潤滑剤乾燥工程と、鍛造成形工程と、金型からの製品排出工程とを含む鍛造品製造方法において、潤滑剤塗布工程が10)乃至14)のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布方法を用いることを特徴とする鍛造品製造方法である。
【0014】
なお、本明細書中での金型とは上型、下型からなるものである。また下型は、分割された部位の組み合わせたもの、鍛造製品取出しのためにノックアウト機構を有下ものを含む。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の一例を図2を用いて説明する。図2は本発明のノズルの潤滑剤の吐出口と噴霧用圧縮空気の吐出口との配置をノズルを吐出口の外側、すなわち潤滑剤を塗布する金型側からノズルを見た図である。
【0016】
ノズルは2つの吐出口を有している。その吐出口の配置は、同心的に配置したものになっている、いわゆる2重芯管構造となっている。ひとつの吐出口を噴霧用圧縮空気吐出口とし、他の吐出口を潤滑剤の吐出口としている。図2は、2重芯管の内側の管を潤滑剤吐出口21、外側の管を噴霧用圧縮空気吐出口22とした例である。
【0017】
ここで、噴霧用圧縮空気と潤滑剤の吐出口が同心的に配置されているので噴霧用圧縮空気吹き付け中心と潤滑剤吹き付け中心がほぼ同一となる。その結果潤滑剤の塗布範囲と乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲がほぼ同一となるので潤滑剤の乾燥がより充分におこなわれるので好ましい。ここで同心円的とは潤滑剤吐出口中心と噴霧用圧縮空気吐出口中心が同一であることを意味する。前述の例以外に、例えば、複数の潤滑剤吐出口を噴霧用圧縮空気吐出口の外側に配置し、複数の潤滑剤吐出口の配置の中心が噴霧用圧縮空気吐出口の中心と同一であるものも潤滑剤の塗布範囲と噴霧用圧縮空気吹き付け範囲がほぼ同一となる効果があるので、本発明の同心円的な配置となる。
【0018】
中心が同一であるとは、それぞれの中心位置の距離が5mm未満(より好ましくは2mm以下。)であるものをいう。中心位置の距離が5mm未満であるものは、潤滑剤塗布範囲と噴霧用圧縮空気吹き付け範囲がほぼ同一となる効果があるからである。
【0019】
また、本例では、その吐出口の配置は、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置したものになっている。噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置しているので潤滑剤塗布範囲が噴霧用圧縮空気により拡散され、乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲と同一となる。その結果潤滑剤塗布範囲が拡散され均一で薄い皮膜となるので、広範囲への均一塗布ができるので好ましい。
【0020】
また、その吐出口の配置は、噴霧用圧縮空気吐出口の内側に潤滑剤吐出口を配置したものになっている。圧縮空気吐出口の内側に潤滑剤吐出口を配置しているので噴霧用圧縮空気が潤滑剤を巻き込む。その結果潤滑剤塗布範囲が広く拡散されるので広範囲への均一塗布ができるので好ましい。
【0021】
図2に見られる各吐出口の形状は、円形状であることが好ましい。形状としては、円、楕円だけでなく四角形、六角形、多角形などの形状が挙げられる。多角形の角を滑らかにしたものは、潤滑剤、圧縮空気の流れが均一で安定するので好ましい。噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口は相似な形状であるのが潤滑剤塗布範囲と噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲の同一性の点から好ましい。
【0022】
各吐出口を隔てている壁面は、厚さが0.1〜1mm(好ましくは0.2〜0.8mm。)であるのが強度、軽量化、コンパクト化の点から好ましい。潤滑剤と接する壁面の表面はその平均表面粗さ(Ra)が50μm以下(好ましくは25μm以下。)であるのが壁面に潤滑剤が付着するのを防止する点から好ましい。噴霧用圧縮空気と接する壁面の表面はその平均表面粗さ(Ra)が50μm以下(好ましくは25μm以下。)であるのが、壁面に圧縮空気中に含まれる水分の付着を防止する点から好ましい。
【0023】
噴霧用圧縮空気と接する壁面の表面には、図4に示したように、例えば、ナットの内面に設けられている雌ねじのように、圧縮空気の吐出方向にスパイラル状の凹部または凸部41が設けられているのが好ましい。凹部または凸部を設けるのは、圧縮空気が接する壁面であれば良く、図4とは逆に潤滑剤吐出口との間の壁面の圧縮空気に接する側の面に設けることもできる。このスパイラル状の凹部または凸部によって噴霧用圧縮空気がスパイラル状に吐出され、その結果潤滑剤を充分に巻き込むので潤滑剤がより良好な噴霧状態になるからである。凹部の深さは0.05〜2mm(深さは好ましくは0.1〜0.5mm。)であるのが良好な噴霧状態の点から好ましい。凸部の高さは0.05〜2mm(高さは、好ましくは0.1〜1mm。)であるのが良好な噴霧状態の点から好ましい。凹部または凸部の密度は3〜12ヶ所/周であるのが巻き込み効果を高める点から好ましい。吐出方向に対するスパイラルの角度は噴霧状態を評価しながら最適にすることができる。
【0024】
また、噴霧用圧縮空気吐出口の面積(SS)と潤滑剤吐出口の面積(SL)との比(SS/SL)が0.01〜100(より好ましくは0.1〜50)であるのが安定噴霧の点から好ましい。
【0025】
ノズルの吐出口全体の形状の内接円の最大径はできるだけ小さいものが設置する装置スペースの点から好ましい。吐出口の内接円の内直径については、例えば図2のような2重芯管構造の場合、内側の管の内直径は0.3〜5mm(好ましくは、0.6〜3mm。)、外側の管の内直径は1〜8mm(好ましくは2〜6mm)とすることが出来る。外側の管の内直径は、8mmを超えると噴霧状態が不安定となり塗布状態にムラが生じやすくなる。内管内にさらに内管を設ける3重芯管の場合は、たとえば、内側の管の内直径は0.3〜2mm(好ましくは、0.6〜1mm。)、中間の管の内直径は1〜5mm(好ましくは、0.6〜3mm。)、外側の管の内直径は3〜8mm(好ましくは2〜6mm)とすることが出来る。
【0026】
図1は本発明のノズルの一例である図2に示したノズルの中心を通って潤滑剤の吐出方向に平行な断面の図である。噴霧用圧縮空気供給路11、潤滑剤供給路12、潤滑剤供給路を開閉するニードル弁13、ニードル弁を作動させるシリンダー駆動用圧縮空気14、ばね15を含んで構成されている。潤滑剤吐出口を同心円的に配置するために支持部16を設けることもできる。
【0027】
ここで潤滑剤吐出口が噴霧用圧縮空気吐出口より引っ込んでいるのが好ましい。例えば、各吐出口を隔てている壁面が、潤滑剤吐出口が噴霧用圧縮空気吐出口より引っ込んでいるように設けられている。噴霧用圧縮空気によって吐出された潤滑剤がより良好な噴霧状態となるので塗布ムラをより抑えることができるので好ましい。たとえば図2の例において、図3のように潤滑剤吐出口31が噴霧用圧縮空気吐出口32より引っ込んでいるように壁面が設けられているが好ましい。
【0028】
本発明のノズルの実施例の一例の動作を図1を用いて説明する。
潤滑剤貯留タンクから圧縮空気により加圧された潤滑剤は潤滑剤供給路まで供給されている。潤滑剤供給路から吐出口の間の流路にはニードル弁が配設されておりその先端により潤滑剤供給路から吐出口の間を開閉できるようになっている。ニードル弁は、シリンダー駆動用圧縮空気が供給されると後退しシリンダー駆動用圧縮空気が閉じられるとバネにより前進する。ニードル弁の後退により潤滑剤供給路は吐出口に接続され、潤滑剤は吐出口へ供給される。噴霧用圧縮空気供給路を経て供給される噴霧用圧縮空気は吐出口の外側に配置した噴霧用圧縮空気吐出口から吐出され、潤滑剤吐出口から吐出された潤滑剤はその噴霧用圧縮空気によって噴霧状にされて金型(図示せず)に吹き付けられて潤滑剤が塗布される。ここで、潤滑剤の供給を止めた場合は、噴霧用圧縮空気のみが吹き付けられることになる。ニードル弁は装置の配置を考慮して供給路の外側すなわちノズルの外側に設けることもできる。ここではニードル弁が微調整可能な点で好ましいが、吐出口との間を開閉することが可能であればよく、ニードル弁以外に電磁弁、機械式開閉弁等を用いる事ができる。
【0029】
本例のノズルは、アルミニウム合金の押し出し品を切断した後に穴加工などの機械加工を施したものをノズル本体部品として、ニードル弁、ばね、所定の管を取り付けることにより作製できる。また、所定の直径の管を本発明のように組み合わせて配置することで本発明のノズルを作製することができる。
【0030】
本発明の潤滑剤塗布用ノズルは、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤の塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルであるので、潤滑剤塗布範囲と乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲がほぼ同一範囲となるので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0031】
本発明の潤滑剤塗布用ノズルは、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤の塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルであるので潤滑剤塗布範囲が噴霧用圧縮空気により拡散状態となるので、広範囲に渡り噴霧可能となり、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0032】
本発明の潤滑剤塗布装置の実施例の一例を図5、図6、図7に示した潤滑剤塗布用ノズルの図と図8に示した塗布装置構成図を用いて説明する。
【0033】
図5、図6、図7に示した潤滑剤塗布用ノズルは本発明の別の例である。ノズルは3つの吐出口を有している。その吐出口の配置は、同心的に配置したものになっている。いわゆる3重芯管構造となっている。ひとつの吐出口を噴霧用圧縮空気吐出口51とし、他の吐出口を2種類の潤滑剤(潤滑剤A、B)のそれぞれの吐出口(潤滑剤A用吐出口52、潤滑剤B用吐出口53)としている。ここで、噴霧用圧縮空気と潤滑剤の吐出口が同心的に配置されている。
【0034】
また、その吐出口の配置は、噴霧用圧縮空気吐出口が潤滑剤吐出口の外側に配置されたものになっている。その吐出口の配置は、噴霧用圧縮空気吐出口の内側に潤滑剤吐出口が配置されたものになっている。
【0035】
図6は図5に示したノズルの中心を通って潤滑剤の吐出方向に平行な断面の図である。噴霧用圧縮空気供給路61、潤滑剤A供給路62、潤滑剤B供給路63、各潤滑剤供給路を開閉するニードル弁64、65、各ニードル弁を作動させるシリンダー駆動用圧縮空気供給路66、67、各ニードル弁に接続されたばね68、69を含んで構成されている。潤滑剤吐出口を同心円的に配置するために支持部(図示せず)を設けることもできる。
【0036】
本発明の塗布装置の一例を、図8に示す。潤滑剤塗布用ノズル81、ノズル回転装置82、ノズル移動装置83、潤滑剤貯留タンク84、圧縮気体供給装置85、流路開閉器86、流路開閉器の制御装置87を含んで構成されている。必要に応じて圧力調整器813、例えば減圧弁を含ませることができる。圧縮気体供給装置としては空気コンプレッサーをあげることができる。流路開閉器として電磁弁を用いるのは、制御が容易なので好ましい。
【0037】
圧縮気体たとえば空気コンプレッサーから圧力調整器813、圧縮気体配管89を経由して供給される圧縮空気によって液面が加圧されている潤滑剤貯留タンクから潤滑剤用配管810が潤滑剤塗布用ノズルの供給路に配管されている。潤滑剤貯留タンクは攪拌用のプロペラシャフト88を有しているのが好ましい。潤滑剤を常時攪拌することができるので潤滑剤の固形分の沈降を防止することができるからである。圧縮気体の種類としては、不活性ガス、乾燥空気、それらの混合気体などが挙げられる。
【0038】
噴霧用圧縮空気は空気コンプレッサーから圧力調整器813、圧縮気体配管89を経由して電磁弁を経てさらに噴霧用圧縮空気配管812を経由して潤滑剤塗布用ノズルの圧縮空気供給路に配管されている。電磁弁の開閉は電磁弁開閉の制御装置内に備え付けられたタイマーにより制御されており、目的の時間だけ開かれて噴霧用圧縮空気を供給する。
【0039】
シリンダー駆動用圧縮空気は空気コンプレッサーから圧力調整器813、圧縮空気配管89を経由して内圧開放可能な電磁弁を経てさらにシリンダー駆動用圧縮空気配管811を経由して潤滑剤塗布用ノズルの潤滑剤供給路の途中に設けられたニードル弁へ配管されている。電磁弁の開閉は電磁弁開閉の制御装置内に備え付けられたタイマーにより制御されている。
【0040】
ニードル弁はシリンダー駆動用圧縮空気が供給されると後退する機構になっている。ニードル弁の後退により潤滑剤供給路と潤滑剤吐出口が接続される。電磁弁が閉じられ電磁弁内の圧縮空気圧も開放されると、ニードル弁はバネにより前進する機構となっている。ニードル弁の前進により潤滑剤供給路と潤滑剤吐出口が閉じられる。
【0041】
ここで図5、図6、図7に示した潤滑剤塗布用ノズルを用いて2種類の潤滑剤を供給する場合、その塗布装置は上記と同様の構成を2系統有する。例えば、1種類目の潤滑剤は空気コンプレッサーからの圧縮空気により液面を加圧され、潤滑剤の流路は潤滑剤貯留タンクから潤滑剤塗布用ノズルの潤滑剤供給路へ配管されている。2種類目の潤滑剤は、空気コンプレッサーからの圧縮空気により液面を加圧された1種類目の潤滑剤とは別の潤滑剤貯留タンクから潤滑剤塗布用ノズルの潤滑剤供給路へ配管されている。1種類目の潤滑剤用のシリンダー駆動用圧縮空気の流路は空気コンプレッサーより内圧開放可能な電磁弁を経て潤滑剤塗布用ノズルのシリンダー駆動用圧縮空気供給路へ配管されている。2種類目の潤滑剤用シリンダー駆動用圧縮空気の流路は空気コンプレッサーより内圧開放可能な1種類目の潤滑剤用シリンダー駆動用圧縮空気用とは別の電磁弁を経て潤滑剤塗布用ノズルの1種類目とは別のシリンダー駆動用圧縮空気供給路へ配管されている。
【0042】
潤滑剤塗布用ノズルはノズル回転装置に接続されており、ノズル回転装置によって潤滑剤塗布用ノズルは金型上方で回転しながら潤滑剤を塗布する。ノズル回転装置はノズルを金型中心軸上にて回転するのが広範囲で均一に噴霧用圧縮空気、潤滑剤を塗布できるので好ましい。シャフトを介してノズル回転装置に接続することもできる。ノズル回転装置はノズル移動装置により金型上方へ移動または金型上方から退避する機能を有している。たとえば成形時には潤滑剤塗布用ノズルが金型上方から退避し、潤滑剤塗布時には潤滑剤塗布用ノズルが金型上方に移動する。ノズル移動装置はエアーシリンダーにて前進後退する仕組みであることが駆動エネルギーを他の駆動装置と共有化できるので好ましい。また、動作が安定しているので好ましい。
【0043】
塗布の対象の金型が上型または下型である場合はノズルは対象の金型へ向かって吐出するようにノズル回転装置に接続する。塗布の対象の金型が上型および下型である場合はノズルはそれぞれの対象金型へ向かって吐出するように2組のノズルを配置した状態でノズル回転装置に接続することで効率良く塗布することができる。
【0044】
つぎに本発明の潤滑剤塗布装置を用いて潤滑剤を塗布する動作を説明する。
実際に、金型へ潤滑剤を塗布する時は、まず最初に金型表面の付着物を除去する目的で噴霧用圧縮空気供給路の電磁弁を開いて噴霧用圧縮空気のみを供給し金型に噴霧用圧縮空気を吹き付ける。この後、シリンダー駆動用圧縮空気の流路の電磁弁を開きニードル弁を後退させると、潤滑剤が吐出口へ供給される。潤滑剤を噴霧状にするために、この間、噴霧用圧縮空気の流路の電磁弁は開放されており、噴霧用圧縮空気も同時に供給されている。潤滑剤供給時間が終了するとシリンダー駆動用圧縮空気の流路の電磁弁は閉じられ電磁弁内の内圧は開放される。これによりニードル弁はバネにより前進し、潤滑剤の流路は閉となり潤滑剤の供給が止まる。この後、金型に塗布した潤滑剤を乾燥させるために、噴霧用圧縮空気のみを金型に吹き付ける。以上で金型への潤滑塗布工程が完了する。
【0045】
本発明の潤滑剤塗布装置は、回転径が金型径に合せて調整が可能なようにしておくのが好ましい。たとえばシャフトの交換などにより調整できる。また、吹き付け角度も噴霧用圧縮空気の供給圧力にて調整可能である。たとえば、供給圧力を高くすると吐出角度が広くなり広範囲への塗布が可能になる。たとえば、供給圧力を0.4×106Paとすると垂直に対して±約20度以内の角度の広がりで塗布することができる。特に深いカップ形状製品を鍛造する金型に良好な状態で潤滑剤を塗布するのに適している。例えば、深いカップ形状製品を鍛造する金型としては、深さ30mm以上、幅10mm以下の立ち壁を有したものが挙げられる。
【0046】
圧力調整器の圧力を制御装置から制御できるようにすると、例えば噴霧用圧縮空気のみの吐出時と噴霧状潤滑剤の吐出時とで吐出量を変えることができるのでより良好な塗布、乾燥状態を得ることができるのので好ましい。
【0047】
本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤塗布用ノズルが、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤の塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルであるので、潤滑剤塗布範囲と乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲がほぼ同一範囲となるので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0048】
本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤塗布用ノズルが、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤の塗布用ノズルであって、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルであるので潤滑剤塗布範囲が拡散され広範囲となるので、均一で薄い皮膜を広範囲に形成される潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0049】
本発明の潤滑剤塗布方法は、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルまたは噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルを用いて、金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法であるので、本方法を用いることにより、鍛造製品に対して均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または潤滑剤溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができるので、鍛造製品にかじり、焼き付き、欠肉、ダレといった鍛造欠陥が発生するのを抑えることができ、また成形性が向上するので安定して製造することができる。
【0050】
本発明の鍛造方法を実施例の一例を図5、図6、図7で示した2種類の潤滑剤の塗布用ノズル、図8に示した潤滑剤塗布装置構成図および図9の鍛造装置の概略図を用いて説明する。
【0051】
本発明の鍛造装置は、例えば、図9に示すように、プレス装置91と、上型93、下型94からなる鍛造用金型と、潤滑剤塗布用ノズル96、シャフト97、ノズル回転装置98、ノズル移動装置99からなる潤滑剤塗布装置とを含んで構成される。必要に応じて上受板92、下受板95を設けることができる。また、潤滑剤塗布装置は、潤滑装置単体として設置しその動作をプレス装置と連動させたものでも良い。
【0052】
ここで潤滑剤塗布用ノズルは2組の潤滑剤供給路、シリンダー駆動用圧縮空気供給路およびニードル弁を備えている。各吐出口の配置は、潤滑剤塗布用ノズルの吐出口は潤滑剤吐出口が噴霧用噴霧用圧縮空気吐出口の内側としている3重芯管構造のものを例示している。
【0053】
潤滑剤塗布用ノズルはシャフトを介してノズル回転装置に接続されており、ノズル回転装置によって潤滑剤塗布用ノズルは金型上方で回転しながら潤滑剤を塗布する。ノズル回転装置はノズル移動装置により金型上方へ移動、金型上方から退避する機能を有している。成形時には金型上方から退避し、潤滑剤塗布時には潤滑剤塗布用ノズルが金型上方に移動する。
【0054】
本発明の鍛造方法を前記鍛造装置を用いて2種類の潤滑剤を金型に塗布する場合について説明する。
まず、鍛造装置の金型の上型が上に上がった待機状態において、潤滑剤塗布装置のノズル移動装置によって潤滑剤塗布用ノズルが金型上方に移動する。この時、潤滑剤塗布用ノズルが金型のほぼ中心に位置するのが均一塗布の点から好ましい。また円形以外の異型形状である場合は製品重心の位置であるのが全体への均一塗布の点から好ましい。また高さの位置は、待機状態での金型の上型と金型の下型との間の中心位置であるのが上型、下型に同時に塗布する場合には、上型、下型への均一塗布の点から好ましい。
【0055】
本装置をもちいて良好な潤滑剤の塗布状態、乾燥状態を得るためには、金型の温度は、150〜450℃とするのが好ましい。この温度にすることによって、潤滑剤の乾燥が良好になるからである。このとき、鍛造用素材から金型への抜熱により鍛造用素材の温度が低下し、成形性が低下するので、金型の温度は鍛造成形性を考慮して鍛造用素材の温度から50〜250℃引いた温度とするのが、複雑な形状の鍛造品などの難しい加工をする場合、潤滑剤の塗布が良好であって鍛造成形性の低下を防止することができるので好ましい。
【0056】
次に、ノズル回転装置によって潤滑剤塗布用ノズルを回転させながら、圧縮空気を圧縮空気吐出口から吐出する。回転させる速度は速いほど(具体的には1回/秒以上、望ましくは6回/秒以上)残固形分などを効率良く除去できるので好ましい。また回転の軌跡は、ノズルから見た製品形状の外郭形状であるのが全体へ吹き付けることができるので好ましい。ノズルから見た製品形状が円形である場合は、回転の軌跡は円形であるのが吹き付けを均一にできるので好ましい。吐出条件は圧力調整器を調整することにより、その圧力を0.1〜1×106Pa(好ましくは0.3〜0.7×106Pa。)とすることができる。吐出時間は0.1秒〜10秒であるのがタクトタイムの点から生産性を高めることができるので好ましい。
【0057】
続いて1種類目の潤滑剤用のシリンダー駆動用圧縮空気電磁弁を開いてのニードル弁を後退させ、1種類目の潤滑剤を吐出口から吐出する。このとき噴霧用圧縮空気は引き続き吹き付け潤滑剤を霧状にする。潤滑剤の吐出する量は製品形状にあわせて、最適な量を決めることができる。潤滑剤の量と製品重量との比(潤滑剤重量/製品重量)を0.001〜0.1とすることができる。均一な潤滑剤の皮膜を形成することができるからである。製品形状が複雑な形状の場合は、0.003〜0.08とするのが製品品質を安定させるので好ましい。
【0058】
潤滑剤を噴霧状にするために吐出させる圧縮空気の量は1〜3000cm3/秒であるのが充分な拡散した噴霧を得られるので好ましい。噴霧時間は1回の鍛造サイクルにおいて、金型への塗布回数が1回以上(好ましくは3回以上)となるように設定するのが均一な皮膜を形成する点から好ましい。例えば、タイマーにより0.1秒から10秒とするのが生産効率および均一な皮膜を形成する点から好ましい。
【0059】
次に1種類目の潤滑剤用のシリンダー駆動用圧縮空気電磁弁を閉じてニードル弁を前進させ潤滑剤の供給を止めて、2種類目の潤滑剤用のシリンダー駆動用圧縮空気電磁弁を開いてニードル弁を後退させ、2種類目の潤滑剤を吐出口への供給を開始する。この間も噴霧用圧縮空気は引き続き吹き付け潤滑剤を霧状とする。噴霧時間は第1種類目の潤滑剤膜上に第2種類目の潤滑剤皮膜が均一に塗布されるように設定するのが2種類の潤滑剤の潤滑効果を最大限に引き出せる点から好ましい。例えば、タイマーにより0.1秒から10秒とするのが生産効率および均一な2層からなる皮膜を形成する点から好ましい。
【0060】
潤滑剤塗布終了後に潤滑剤を乾燥させるために圧縮空気の吹き付け行う。吹きつけ時間は未乾燥な潤滑剤が発生しないように乾燥させるように設定するのが、潤滑剤液の溜りによる欠肉の発生を防止する点から好ましい。例えば、タイマーにより0.1秒から10秒とするのが生産効率を高め、充分な乾燥を得られるので好ましい。
【0061】
潤滑剤貯留タンクの内圧は圧力調整器を用いて、0.01×106Pa〜1×106Paに調整されている。潤滑剤を安定して供給するためには好ましくは0.05〜0.5×106Pa(更に好ましくは0.1×106Pa。)である。
【0062】
これらの2種類の潤滑剤および噴霧用圧縮空気は、時間制御により開閉する電磁弁を用いて供給を制御することができる。ここで噴霧用圧縮空気のみの吐出工程、次に噴霧状潤滑剤の塗布工程、最後に噴霧用圧縮空気のみの吐出工程という一連の工程を鍛造金型への潤滑剤塗布工程の1サイクルと考えることができる。この場合この塗布サイクルを複数回繰り返すことは、後工程の鍛造条件から要求される任意の膜厚に潤滑剤皮膜を形成することができるので好ましい。また1サイクルにおいて、鍛造する条件によって使用する潤滑剤の種類は任意に組み合わせることが可能である。また1サイクルにおいて、使用する潤滑剤の種類などにより噴霧用圧縮空気のみの吐出、潤滑剤の吐出の順番を任意に組み合わせることが可能である。例えば鍛造品形状が複雑でより高い潤滑性が必要で、例えば潤滑剤皮膜を厚くする必要がある場合は、「噴霧用圧縮空気のみ」→「噴霧状潤滑剤」→「噴霧用圧縮空気のみ」→「噴霧状潤滑剤」→「噴霧用圧縮空気のみ」の組み合わせが成形性を向上できるので好ましい。例えば金型温度が高く、水性潤滑剤がはじかれてしまう場合は、「噴霧用圧縮空気のみ」→「噴霧状油性潤滑剤」→「噴霧状水性潤滑剤」→「噴霧用圧縮空気のみ」の組み合わせが水性潤滑剤の皮膜を安定して形成できるので好ましい。また、「噴霧用圧縮空気のみ」→「噴霧状油性潤滑剤」→「噴霧用圧縮空気のみ」→「噴霧状水性潤滑剤」→「噴霧用圧縮空気のみ」の組み合わせが水性潤滑剤の皮膜をより安定して形成できるので好ましい。
【0063】
上記塗布工程が終了後に、ノズルは回転を停止してノズル移動装置により金型上方から退避する。その後、金型の上型が下降して成形が開始される。
【0064】
3種類以上の潤滑剤を塗布する場合、各々の潤滑剤に対応した潤滑剤貯留タンクとシリンダー駆動用圧縮空気開閉用の電磁弁、潤滑剤塗布用ノズルを追加して備えることで可能である。
【0065】
本発明の鍛造装置は、潤滑剤塗布装置が噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルまたは噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルを有したものであるので、本装置を用いることにより、鍛造製品に対して均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または潤滑剤溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができるので、鍛造製品にかじり、焼き付き、欠肉、ダレといった鍛造欠陥が発生するのを抑えることができ、また成形性が向上するので安定して製造することができる。
【0066】
本発明の鍛造方法は、潤滑剤塗布工程において、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルまたは噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルを用いているので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または潤滑剤溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができるので、鍛造製品にかじり、焼き付き、欠肉、ダレといった鍛造欠陥が発生するのを抑えることができ、また成形性が向上するので製造が安定する。
【0067】
本発明の潤滑剤塗布用ノズルの他の実施例を図10乃至16で説明する。
【0068】
図10は、噴霧用圧縮空気吐出口103と潤滑剤A用吐出口101と潤滑剤B用吐出口102とが同心的に配置された実施例である。
【0069】
図11は、噴霧用圧縮空気吐出口112と潤滑剤A用吐出口111と潤滑剤B用吐出口113とが同心的に配置された実施例である。
【0070】
図12のノズルにおいては、潤滑剤A用吐出口122を6つに分岐させて潤滑剤B用吐出口123の外周上に配置した実施例である。2種類の各潤滑剤吐出口は噴霧用圧縮空気吐出口121内に位置しており、噴霧用圧縮空気により霧状に金型へ塗布される。
【0071】
図13のノズルにおいては、潤滑剤A用吐出口132と潤滑剤B用吐出口133を交互に円形に配置した実施例である。2種類の各潤滑剤吐出口は噴霧用圧縮空気吐出口131の内側に位置しており、噴霧用圧縮空気により霧状に金型へ塗布される。
【0072】
図14は、噴霧用圧縮空気吐出口141と潤滑剤吐出口142が同心的に配置されて、噴霧用圧縮空気吐出口が潤滑剤吐出口の外側に配置された実施例である。
【0073】
図15は、噴霧用圧縮空気吐出口151と潤滑剤A用吐出口152と潤滑剤B用吐出口153とが同心的に配置された実施例である。
【0074】
図16のノズルは、複数の潤滑剤吐出口162を隣接させて、それらの潤滑剤吐出口の中心と噴霧用圧縮空気吐出口161の中心とのズレが5mm未満(好ましくは2mm以下。)としてある。そのようなズレとしてあるので、噴霧範囲のズレが成形性に影響を与えない。噴霧用圧縮空気配管内に吐出口を配置することで噴霧範囲と塗布範囲は完全に一致し、均一な潤滑剤皮膜形成がなされる。
【0075】
次に、多種類の潤滑剤を使用する例を説明する。
本装置を用いることにより、潤滑剤塗布装置を小型化し重量も増すことなく、また回転中心のズレを抑えて回転して塗布することにより、2種類の潤滑剤の塗布、噴霧用圧縮空気のみの吹き付けを任意に組み合わせて実施することができるので、本装置は特に多種類の潤滑剤を塗布するのに好適である。以下具体的な例を説明する。
【0076】
潤滑剤は溶媒(例えば水、灯油、鉱物油)に、潤滑剤素材(例えば黒鉛、水ガラス、ステアリン酸亜鉛)を溶解、または分散させたものである。その濃度は、質量%で1〜20%(より好ましくは3〜10%。)とすることが、均一で安定した乾燥状態を得ることができるので好ましい。また、分散の点から添加物を加えるのが好ましい。
【0077】
潤滑剤の塗布順序の組み合わせは次のようなもの((1)〜(10))が挙げられる。
(1)水性黒鉛、油性黒鉛、(2)油性黒鉛、水性黒鉛、(3)水ガラス系、水性黒鉛、(4)水性黒鉛(黒鉛粒子粗い)、水性黒鉛(黒鉛粒子微細)、(5)油のみ+水性黒鉛、(6)油のみ、水ガラス系、(7)水ガラス系、別の水ガラス系、(8)二硫化モリブデン、油性黒鉛、(9)二硫化モリブデン、水性黒鉛、(10)エマルジョン、油性黒鉛。
【0078】
本発明によれば多種類の潤滑剤を良好な塗布状態で各々塗布することができるので、潤滑剤溶媒が油のものと溶媒が水のものとのように親和性のない場合に有効である。水性潤滑剤と油性潤滑剤をを組み合わせた場合には次のような効果が得られる。
【0079】
一般に、素材を複雑な鍛造製品形状に鍛造する場合は、素材の加熱温度付近まで金型を加熱した状態で鍛造する手法により良好な鍛造製品を得ることができる。素材から金型への抜熱を防止できるので素材の高い成形性が保持できるからと考えられる。
【0080】
本発明の鍛造方法では、例えば、複数の潤滑剤の供給が可能である潤滑剤塗布用ノズルを有する潤滑剤塗布装置を用いて、まず金型温度を下げることなく(好ましくは金型温度は200℃以下にならない状態。)、高温の金型表面に油性潤滑剤(例えば、高温状態の鉄製の金型の場合は、良好な濡れ性を得るために鉱物油が好ましい。)を塗布し、続いてこの潤滑剤の皮膜上に黒鉛を含む水性潤滑剤を塗布して黒鉛固形成分を吸着させた後に、鍛造を実施する。さらに、潤滑剤の塗布に先だって「噴霧用圧縮空気のみ」の吹き付けをすることにより前回の潤滑剤の残分を充分に除去でき、また塗布後に「噴霧用圧縮空気のみ」を吹き付けることにより潤滑剤の乾燥状態を良好にすることができるので好ましい。本発明では、複数の潤滑剤の塗布が可能である潤滑剤塗布用ノズルを有する潤滑剤塗布装置を用いているので、金型の温度が高くてもぬれ性が低下することなくすなわち潤滑剤がはじかれることなく良好な塗布状態を得ることができ、続いてこの皮膜上に水性潤滑剤を塗布して黒鉛固形成分を吸着させることにより油溜りのない、均一な潤滑皮膜を得ることができる。その結果、潤滑剤溜まりが金型の凹部に発生せず、鍛造品において欠肉が生じるといった不具合を抑えることができる。
【0081】
噴霧用圧縮空気として用いる圧縮空気としては乾燥圧縮空気が好ましい。また、潤滑剤皮膜の主要成分である黒鉛層の酸化防止の観点から不活性ガスを用いることも考えられる。
【0082】
潤滑剤塗布用ノズルの材質としては装置の軽量化の観点からアルミニウム合金が望ましい。耐食性材料が好ましく5000系合金、6000系合金などが挙げられる。使用温度での耐熱性が満たされれば軽量化の点から樹脂製が好ましい。強度、耐摩耗性、剛性の点から鉄製のものを用いる場合は、潤滑剤塗布用ノズルの重量が大きくなるので回転モーターの能力、ノズル移動装置の駆動系の能力をそれに適したものとするのが好ましい。軽量化の点からマグネシウム系合金製のものを使用する場合は、潤滑剤に対する耐食性を考慮して用いることができる。
【0083】
ニードル弁の摺動部については耐摩耗性を上げるため表面処理を施したものが好ましく、例えばNiメッキを実施することが望ましい。
【0084】
本発明の潤滑剤塗布装置は、コンパクトな装置であるので、リンクプレス、クランクプレスなどの機械式プレスをはじめ、スクリュープレス、液圧プレスなど金型を用いる加工工程を含むアルミニウム合金の塑性加工方法にも適している。
【0085】
また、本発明の鍛造方法に用いる素材であるアルミニウム合金は、アルミニウム合金であれば塑性加工に適しているのでいずれのものでも用いることができる。たとえば、Al−Si系合金、Al−Mg−Si系合金、JIS6061合金等を用いることができる。また、素材の製法は、連続鋳造、押出、圧延等いずれであっても良い。アルミニウム合金の場合、連造鋳造された丸棒材が安価で好ましい。アルミニウム合金においては、気体加圧式ホットトップ鋳造法(例えば、SHOTIC材)で連続鋳造された丸棒材が、優れた内部健全性を持ち、結晶粒が微細であり、かつ、塑性加工による結晶粒の異方性がない為、本発明の効果をよりよく発現できるので好ましい。
【0086】
また、本発明の対象の金型は、素材としてアルミニウム合金を用いる鍛造用金型だけでなく、素材として他の金属材料を用いる鍛造用金型とすることができる。他の金属材料としては、例えば、鉄、マグネシウム、およびこれらを主成分とする合金、真鍮を挙げることができる。
【0087】
【実施例】
以下、実施例に従って具体的に説明するが、本発明の範囲を限定するものではない。
なお、以下の実施例において、実施例1〜12、実施例24〜25は参考例として示す。
[潤滑剤塗布試験]
(実施例1)図21に塗布試験に供した金型の下型の断面図を示した。下型は内直径がφ70mmであって、深さ50mm、幅3mmの立ち壁を有する。この鍛造用金型の下型に表1に示した潤滑剤塗布用ノズルを用いて塗布状態の確認をおこなった。ノズルの位置は、金型から50mm上方の位置とした。ノズルの回転数は180rpmとした。ノズルの回転半径は32mmとした。ノズルの内管の内直径は1mm、外管の内直径は2.4mmのものを用いた。管の壁面の表面は、平均粗さRaが5μmであった。潤滑剤は水性黒鉛潤滑剤(潤滑素材:黒鉛。溶媒:水。濃度:5質量%)を用いた。潤滑剤の吐出時間、吐出量、加圧力、潤滑剤塗布前の噴霧用圧縮空気のみの吐出時間、加圧力、乾燥のための噴霧用圧縮空気のみの吐出時間、加圧力は表1に示した条件とした。これらの条件で噴霧用圧縮空気のみの吐出工程、次に潤滑剤の塗布工程、最後に噴霧用圧縮空気のみの吐出工程を一連として潤滑剤の塗布を実施した。
【0088】
塗布状態のムラを拡大鏡を用いて目視で観察し、塗布状態の良/不良を判定した。同様の塗布サイクルを試験数として100回繰り返したときの不具合率(不良数/試験数)および塗布状態の主な観察結果を表1に併記した。金型への潤滑剤塗布範囲と圧縮空気吹き付け範囲が一致しており、潤滑剤の塗布状態が均一であった。また乾燥状態も完全に乾燥した濡れや溜りのない状態となった。特に金型の薄肉な立ち壁の内側部においても均一な潤滑剤皮膜状態であった。
【0089】
【表1】

Figure 0004824191
【0090】
(実施例2〜12)
表1に示したノズル、各条件で実施した以外は、実施例1と同様に潤滑剤の塗布を実施した。結果を表1に併記した。
【0091】
(比較例1、2)
図17に示した従来のノズルをシャフトに取り付けたこと、表1に示した条件としたこと以外は、先の実施例1と同様にして塗布を実施した。従来のノズルはスプレー吐出口と圧縮空気吐出口が並列的に5mm離れて配置されており、これらの中心線上にノズルの回転の中心がある。その結果を表1に併記した。金型への潤滑剤塗布範囲と圧縮空気吹き付け範囲が一致しなかったために、潤滑剤の塗布状態が偏り一部ムラが見られる状態であった。また乾燥状態も一部未乾燥の潤滑溜りとなった。特に金型の立ち壁部において未乾燥または無潤滑状態が顕著に見られた。
【0092】
(比較例3)
また、手作業による圧縮空気の吹き付け、スプレーガンにより潤滑剤の塗布の操作をしたこと以外は実施例1と同様にして塗布を実施した。結果を表1に併記した。
【0093】
(実施例13〜16)
2種類の潤滑剤の塗布試験を実施した。表2に示したノズル、条件で実施した以外は、実施例1と同様にして潤滑剤の塗布を実施した。ノズルは3重芯構造で一番内側の管の内直径は1mm、中間の管の内直径は2mm、外側の管の内直径は5mmであった。潤滑剤は水性潤滑剤(潤滑素材:黒鉛。溶媒:水。濃度:5質量%)と油性潤滑剤(潤滑素材:黒鉛。溶媒:鉱物油。濃度:3質量%)を用いた。結果を表2に併記した。
【0094】
【表2】
Figure 0004824191
【0095】
[鍛造試験]
(実施例17〜25、比較例11、12)
次に、アルミニウム合金(Al−Si系合金)の連続鋳造棒を300gに切断したものを加工用素材として、前述した塗布装置を用いて潤滑剤の塗布を実施した後、図20に示した鍛造製品を熱間鍛造より製造した。鍛造する加工する際の金型の温度、加工用素材の温度、成形荷重は表3に示した。
【0096】
ノズルは前記した実施例で用いたものの内から表3に示したものを用いた。潤滑剤は前記した実施例で用いたものの内から表3に示した組み合わせを用いた。ただし、金型への塗布サイクルは「噴霧用圧縮空気のみ」の吹き付け1秒間→「噴霧状油性潤滑剤」の吹き付け0.5秒間→「噴霧状水溶性潤滑剤」の吹き付け1.2秒間→「噴霧用圧縮空気のみ」の吹き付け2秒間を1サイクルとした。潤滑剤の種類が油性のみ、水性のみの場合はそれぞれの工程を省略した。その他の条件は、前記の実施例1と同じ条件とした。
【0097】
それぞれ鍛造を10000回試験したときの、鍛造した製品のかじりの発生、鍛造した製品のダレ、欠肉の発生を判定した結果を表3に示した。本発明の実施例においては比較例に比べ、かじりの発生による不良およびダレ、欠肉の発生による不良ともに減った。また、成形荷重についても比較例より低減した。成形荷重を低減できることにより金型の寿命を向上させることができるので、金型を更新するためのコスト、交換のための生産効率の低下を抑えることができる。
【0098】
【表3】
Figure 0004824191
【0099】
【発明の効果】
本発明の潤滑剤塗布用ノズルは、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルであるので、潤滑剤塗布範囲と乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲がほぼ同一範囲となるので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0100】
本発明の潤滑剤塗布用ノズルは、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルであるので潤滑剤塗布範囲が噴霧用圧縮空気により拡散状態となるので、広範囲に渡り噴霧可能となり、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0101】
本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤塗布用ノズルが、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルであるので、潤滑剤塗布範囲と乾燥に用いられる噴霧用圧縮空気の吹き付け範囲がほぼ同一範囲となるので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0102】
本発明の潤滑剤塗布装置は、潤滑剤塗布用ノズルが、噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルであるので潤滑剤塗布範囲が拡散され広範囲となるので、均一で薄い皮膜を広範囲に形成される潤滑剤の塗布状態、または未乾燥な潤滑剤の溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。
【0103】
本発明の潤滑剤塗布方法は、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルまたは噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルを用いて、金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法であるので、本方法を用いることにより、鍛造製品に対して均一でい皮膜である潤滑剤の塗布状態、または潤滑剤溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができる。その結果、鍛造製品にかじり、焼き付き、欠肉、ダレといった鍛造欠陥が発生するのを抑えることができ、また成形性が向上するので安定して製造することができる。
【0104】
本発明の鍛造方法は、潤滑剤塗布工程において、噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口が同心的に配置された潤滑剤塗布用ノズルまたは噴霧用圧縮空気吐出口を潤滑剤吐出口の外側に配置することを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルを用いているので、均一で薄い皮膜である潤滑剤の塗布状態、または潤滑剤溜りのない潤滑剤の乾燥状態を得ることができるので、鍛造製品にかじり、焼き付き、欠肉、ダレといった鍛造欠陥が発生するのを抑えることができ、また成形性が向上するので製造が安定する。
【0105】
その結果、複雑形状の鍛造製品(たとえば内燃機関ピストン、ワーブルプレート、コンプレッサーピストン、ブレーキピストン、コンプレッサー斜板)が安定して生産可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の1例である潤滑剤塗布用ノズルの断面の概略図である。
【図2】図1の潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図3】図2の潤滑剤塗布用ノズルの変化例の吐出口付近の断面の概略図である。
【図4】図2の潤滑剤塗布用ノズルの壁面にスパイラル状の凹部凸部を設けた一例の図である。
【図5】本発明の実施形態の別の一例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図6】図5の潤滑剤塗布用ノズルの断面の概略図である。
【図7】図6の潤滑剤塗布用ノズルの吐出口付近の断面の概略図である。
【図8】本発明の実施形態の一例である塗布装置構成図である。
【図9】本発明の実施形態の一例である鍛造装置の構成の概略図である。
【図10】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図11】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図12】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図13】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図14】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図15】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図16】本発明の実施形態の別の例である潤滑剤塗布用ノズルの吐出口配置の概略図である。
【図17】従来のノズル断面図
【図18】従来のノズルを取りつけた潤滑剤塗布装置の塗布範囲の模式図
【図19】従来のノズルを取りつけた潤滑剤塗布装置を用いた場合の塗布、圧縮空気の吹き付けの回転の軌跡を示した図。
【図20】鍛造製品の例の図
【図21】実施例に用いた金型の下型の断面図
【符号の説明】
11:噴霧用圧縮空気供給路、12:潤滑剤供給路、13:ニードル弁、14:シリンダー駆動用圧縮空気、15:ばね、16:支持部、17:噴霧用圧縮空気吐出口、18:潤滑剤吐出口
21:潤滑剤吐出口、22:噴霧用圧縮空気吐出口
31:潤滑剤吐出口、32:噴霧用圧縮空気吐出口
41:スパイラル状の凹部または凸部、42:潤滑剤吐出口、43:噴霧用圧縮空気吐出口
51:噴霧用圧縮空気吐出口、52:潤滑剤A用吐出口、53:潤滑剤B用吐出口
61:噴霧用圧縮空気供給路、62:潤滑剤A供給路、63:潤滑剤B供給路、64:ニードル弁、65:ニードル弁、66:シリンダー駆動用圧縮空気供給路、67:シリンダー駆動用圧縮空気供給路、68:ばね、69:ばね
71:噴霧用圧縮空気吐出口、72:潤滑剤A用吐出口、73:潤滑剤B用吐出口
81:潤滑剤塗布用ノズル、82:ノズル回転装置、83:ノズル移動装置、84:潤滑剤貯留タンク、85:圧縮気体供給装置、86:流路開閉器、87:流路開閉器開閉の制御装置、88:プロペラシャフト、89:圧縮気体配管、810:潤滑剤配管、811:シリンダー駆動用圧縮空気配管、812:噴霧用圧縮空気配管、813:圧力調整器
91:プレス装置、92:上受板、93:上型、94:下型、95:下受板、96:潤滑剤塗布用ノズル、97:シャフト、98:ノズル回転装置、99:ノズル移動装置
101:潤滑剤A用吐出口、102:潤滑剤B用吐出口、103:噴霧用圧縮空気吐出口
111:潤滑剤A用吐出口、112:噴霧用圧縮空気吐出口、113:潤滑剤B用吐出口
121:噴霧用圧縮空気吐出口、122:潤滑剤A用吐出口、123:潤滑剤B用吐出口
131:噴霧用圧縮空気吐出口、132:潤滑剤A用吐出口、133:潤滑剤B用吐出口
141:噴霧用圧縮空気吐出口、142:潤滑剤吐出口
151:噴霧用圧縮空気吐出口、152:潤滑剤A用吐出口、153:潤滑剤B用吐出口
161:噴霧用圧縮空気吐出口、162:潤滑剤吐出口
171:潤滑剤用ノズル、172:圧縮空気用ノズル、173:潤滑剤供給路、174:噴霧用圧縮空気供給路
181:噴霧用圧縮空気吐出口、182:潤滑剤吐出口、183:潤滑剤塗布範囲、184:乾燥用圧縮空気吹き付け範囲、185:金型
191:噴霧用圧縮空気吐出口、192:潤滑剤吐出口、193:潤滑剤塗布の回転の軌跡、194:圧縮空気吹き付けの回転の軌跡、195:回転中心のズレ、196:潤滑剤塗布の回転中心、197:圧縮空気吹き付けの回転中心、198:ノズルの回転軌跡
201:リブ部、202:スカート部、203:ヘッド面、204:ピンボス部、205:バルブリセス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle for applying a lubricant to an aluminum alloy forging die, a coating apparatus, a coating method, and a forging method using the same.
[0002]
[Prior art]
In hot forging using an aluminum alloy as a forging material, the upper and lower molds are heated to a predetermined temperature in advance, and a lubricant is applied to the surface in contact with the forging material of each mold and dried. After that, the raw material is heated to an appropriate temperature and inserted into the lower die, and the upper die is weighted and the raw material is sandwiched to form and manufacture a forged product.
[0003]
The lubricant is applied for the purpose of preventing the material from sticking and sticking to the mold or for easily releasing the product from the mold.
[0004]
When the lubricant is applied, the remaining lubricant (for example, graphite component foil or lump) from the previous forging is present on the mold surface. As a result, the forged product may suffer from defects such as lack of thickness and galling. For this reason, it is necessary to remove the residual lubricant, and prior to the application of the lubricant, it is necessary to blow off by blowing compressed air. In addition, if there is an undried lubricant after applying the lubricant, quality defects such as lack of thickness occur in the forged product, and thus drying by blowing compressed air is necessary.
[0005]
For example, when the forged product shown in FIG. 20 is forged, there is a risk that quality defects such as lack of thickness may occur if an undried lubricant is present in the mold part corresponding to the rib part 201 and the skirt part 202. It is.
[0006]
In order to apply the lubricant evenly, in hot forging of aluminum alloy, the lubricant is applied to the mold by spraying a water-based graphite lubricant with compressed air, or an oil-based graphite system. It has been common practice to apply a lubricant in the form of a spray with compressed air.
[0007]
In addition, these operations have been conventionally performed manually by a human operator by rotating the air gun over the mold to spray compressed air, or rotating the spray gun above the mold to apply the lubricant.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional manual spraying of compressed air and lubricant application work, since the lubricant application and the compressed air spraying are separately performed manually, the application range and the compressed air spray range are different. Since mismatching occurs, it is difficult to sufficiently suppress unevenness in the applied state and the dried state of the lubricant. In addition, since the conventional spray gun tends to be unstable in both the application amount and the application time, it has been difficult to sufficiently suppress unevenness in the application state of the lubricant.
[0009]
On the other hand, in the conventional lubricant application device in which the blowing by compressed air and the application of the lubricant are automated, the nozzles used therein are the lubricant nozzle 171 and the compressed air nozzle 172 as shown in FIG. It was only arranged in parallel. Therefore, when the mold is rotated as it is, the rotation center 196 for lubricant application and the rotation center 197 for spraying compressed air are misaligned as indicated by reference numeral 195 as shown in FIG. It was impossible to continuously apply compressed air to dry the applied lubricant, and uniform application was difficult. As shown in FIG. 18, since the lubricant application range 183 is inconsistent with the dry compressed air spray range 184, the lubricant is applied in a range where the lubricant is not applied, but the dry compressed air is insufficiently sprayed. In such a case, there is a possibility that a range where the coating becomes undried and uneven coating occurs. In order to solve these problems, an apparatus for switching the rotation locus corresponding to the position of each nozzle is required, so that the apparatus becomes complicated and the entire coating apparatus becomes large. Therefore, the current situation is that it cannot be realized due to the problem of installation space.
[0010]
In the case of applying various types of lubricants, a good application state has not been obtained conventionally. For example, if the lubricant solvent is oily and the solvent is not compatible, such as an aqueous solvent, simply using an aqueous solvent can be applied to a high-temperature mold with good wettability. The state cannot be obtained, and when an oil-based one is used, an oil puddle is generated, and there is a risk that a thin wall state in which the metal does not sufficiently enter the mold during forging may occur.
[0011]
For this reason, it is conceivable to use a surfactant to make it colloidal in order to have affinity, but in this case, the influence of the solvent as the main component becomes strong. Further, when the oily solvent is used in a colloidal form, the problem of the oil puddle with the oil-based lubricant is not solved, and the lack of the oil puddle due to the oil content occurs. A water solvent cannot be applied uniformly by repelling the mold surface. Therefore, it has been required to apply a water-based lubricant and an oil-based lubricant separately. However, in the conventional lubricant application apparatus, the oil-based lubricant nozzle, the water-based lubricant nozzle, and the compressed air nozzle are simply arranged in parallel. The two types of lubricant could not be applied uniformly due to the deviation.
[0012]
The present invention has been made in view of the above situation, a lubricant application nozzle for applying a lubricant in a good spray state, and a lubrication failure (for example, an undried part) due to a deviation between the lubricant application range and the compressed air spray range for drying. And a forging method and a forging device using the same, which prevent occurrence of uncoated portions, lubricant puddles, etc.).
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has intensively studied the relationship between the discharge state of compressed air for spraying and a lubricant and the discharge port, and has completed the present invention based on the knowledge.
1) A first invention for solving the above problem is a nozzle for applying a lubricant used to apply a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, the compressed air discharge port for spraying and the lubricant This is a lubricant application nozzle in which the discharge ports are arranged concentrically.
2) A second invention for solving the above-mentioned problems is a nozzle for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, and the compressed air discharge port for spraying is disposed outside the lubricant discharge port. This is a lubricant application nozzle.
3) A third invention for solving the above problem is the lubricant application nozzle according to 1) or 2), characterized in that a lubricant discharge port is arranged inside the compressed air discharge port for spraying. is there.
4) A fourth invention for solving the above-described problem is the lubricant application nozzle according to any one of 1) to 3), a nozzle rotating device, a nozzle moving device, a lubricant storage tank, A device for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, which includes a compressed gas supply device, a flow path switch, and a control device for the flow path switch.
5) A fifth invention for solving the above-mentioned problems is the lubricant application device according to 4), wherein the nozzle moving device has a mechanism for moving forward and backward by an air cylinder.
6) A sixth aspect of the invention for solving the above-described problem is that the nozzle rotating device has a mechanism for rotating the nozzle on the center axis of the mold. The lubricant applying device according to 4) or 5) It is.
7) A seventh invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that the lubricant storage tank is pressurized by compressed gas and has a mechanism for supplying the lubricant to the nozzle by the applied pressure 4) Thru | or 6) It is a lubricant application apparatus of any one of.
8) An eighth invention for solving the above-described problem is characterized in that the control device is a control device that supplies only the compressed air for spraying, only the sprayed lubricant, and only the compressed air for spraying to the nozzle for a certain period of time. The lubricant application device according to any one of 4) to 7).
9) A ninth invention for solving the above problem is the lubricant application apparatus according to any one of 4) to 8), wherein two or more kinds of lubricants are sequentially supplied in supplying the lubricant.
10) A tenth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is as described in any one of 1) to 3), in which only the compressed air for spraying or the sprayed lubricant is sprayed onto the forging die in forging an aluminum alloy. The lubricant application method is characterized in that the nozzle is sprayed so as to have substantially the same locus on the mold.
11) An eleventh invention for solving the above-mentioned problems is described in any one of 4) to 9) in spraying only compressed air for spraying or spray-like lubricant onto a forging die in forging an aluminum alloy. The lubricant application method is characterized in that the lubricant is applied to the mold so as to have substantially the same locus.
12) A twelfth invention for solving the above-mentioned problem is that the lubricant application according to 10) or 11), wherein only the compressed air for spraying, sprayed lubricant, and only the compressed air for spraying are sprayed in this order. Is the method.
13) According to a thirteenth invention for solving the above-mentioned problems, any one of 10) to 12) is characterized in that the sprayed lubricant is sprayed in the order of oil-based lubricant and water-based lubricant. The lubricant application method according to Item 1.
14) A fourteenth aspect of the invention for solving the above problem is the method of applying a lubricant according to 13), wherein only the compressed air for spraying is sprayed during the spraying of the oily lubricant and the aqueous lubricant. is there.
15) A fifteenth invention for solving the above-mentioned problems is a forging device including a press device, a forging die, and a lubricant applying device, wherein the lubricant applying device is any one of 4) to 9). A forging device, characterized in that it is the lubricant application control device according to the item.
16) A sixteenth invention for solving the above-mentioned problem is a forging process including a lubricant application process to a mold, a mold lubricant drying process, a forging process, and a product discharging process from the mold. In the product manufacturing method, the lubricant application process uses the lubricant application method described in any one of 10) to 14).
[0014]
In addition, the metal mold | die in this specification consists of an upper mold and a lower mold. The lower die includes a combination of divided parts and a lower die having a knockout mechanism for taking out the forged product.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view of the arrangement of the lubricant discharge port and the spray compressed air discharge port of the nozzle according to the present invention when the nozzle is viewed from the outside of the discharge port, that is, from the mold side where the lubricant is applied.
[0016]
The nozzle has two discharge ports. The arrangement of the discharge ports is a so-called double-core tube structure that is concentrically arranged. One discharge port is a sprayed compressed air discharge port, and the other discharge port is a lubricant discharge port. FIG. 2 shows an example in which the inner pipe of the double core pipe is the lubricant outlet 21 and the outer pipe is the compressed air outlet 22 for spraying.
[0017]
Here, since the spray air for spraying and the discharge port for the lubricant are arranged concentrically, the center for spraying compressed air and the center for spraying lubricant are substantially the same. As a result, the application range of the lubricant and the spraying range of the compressed air for spraying used for drying become substantially the same, so that the lubricant is more sufficiently dried, which is preferable. Here, concentric means that the center of the lubricant outlet and the center of the compressed air outlet for spraying are the same. In addition to the above example, for example, a plurality of lubricant discharge ports are arranged outside the spray compressed air discharge port, and the center of the plurality of lubricant discharge ports is the same as the center of the spray compressed air discharge port. Since there is an effect that the range in which the lubricant is applied and the range in which the compressed air is sprayed are substantially the same, the arrangement is a concentric arrangement according to the present invention.
[0018]
The center being the same means that the distance between the center positions is less than 5 mm (more preferably 2 mm or less). The reason why the distance of the center position is less than 5 mm is that there is an effect that the lubricant application range and the compressed air spray range for spraying are substantially the same.
[0019]
Moreover, in this example, the arrangement of the discharge port is such that the compressed air discharge port for spraying is disposed outside the lubricant discharge port. Since the spray compressed air discharge port is arranged outside the lubricant discharge port, the lubricant application range is diffused by the spray compressed air, and is the same as the spray range of the spray compressed air used for drying. As a result, the lubricant application range is diffused to form a uniform and thin film, which is preferable because uniform application over a wide range is possible.
[0020]
Moreover, the arrangement of the discharge port is such that the lubricant discharge port is arranged inside the compressed air discharge port for spraying. Since the lubricant outlet is disposed inside the compressed air outlet, the compressed air for spraying entrains the lubricant. As a result, since the lubricant application range is widely diffused, uniform application over a wide range is preferable.
[0021]
The shape of each discharge port seen in FIG. 2 is preferably circular. Examples of the shape include not only a circle and an ellipse but also a shape such as a rectangle, a hexagon, and a polygon. A smoothed polygon corner is preferred because the flow of lubricant and compressed air is uniform and stable. It is preferable that the compressed air discharge port for spraying and the lubricant discharge port have similar shapes from the viewpoint of the identity of the lubricant application range and the sprayed spray air spraying range.
[0022]
The wall surfaces separating the discharge ports are preferably 0.1 to 1 mm (preferably 0.2 to 0.8 mm) in terms of strength, weight reduction, and compactness. The surface of the wall surface in contact with the lubricant preferably has an average surface roughness (Ra) of 50 μm or less (preferably 25 μm or less) from the viewpoint of preventing the lubricant from adhering to the wall surface. The surface of the wall surface in contact with the compressed air for spraying preferably has an average surface roughness (Ra) of 50 μm or less (preferably 25 μm or less) from the viewpoint of preventing adhesion of moisture contained in the compressed air to the wall surface. .
[0023]
As shown in FIG. 4, the surface of the wall surface in contact with the compressed air for spraying has, for example, a spiral recess or projection 41 in the discharge direction of the compressed air, such as a female screw provided on the inner surface of the nut. Preferably it is provided. The concave portion or the convex portion may be provided on the wall surface in contact with the compressed air, and may be provided on the surface of the wall surface between the lubricant outlet and the side in contact with the compressed air, contrary to FIG. This is because the sprayed compressed air is discharged in a spiral shape by the spiral concave or convex portions, and as a result, the lubricant is sufficiently entrained, so that the lubricant is in a better spray state. The depth of the concave portion is preferably 0.05 to 2 mm (the depth is preferably 0.1 to 0.5 mm) from the viewpoint of a good spray state. The height of the convex portion is preferably 0.05 to 2 mm (height is preferably 0.1 to 1 mm) from the viewpoint of a good spray state. The density of the concave portions or convex portions is preferably 3 to 12 places / periphery from the viewpoint of enhancing the entrainment effect. The angle of the spiral with respect to the discharge direction can be optimized while evaluating the spray state.
[0024]
Further, the area of the compressed air outlet for spraying (SS) And area of lubricant outlet (SL) (S)S/ SL) Is preferably 0.01 to 100 (more preferably 0.1 to 50) from the viewpoint of stable spraying.
[0025]
The maximum diameter of the inscribed circle of the shape of the entire nozzle outlet is preferably as small as possible from the viewpoint of the installation space. Regarding the inner diameter of the inscribed circle of the discharge port, for example, in the case of a double-core tube structure as shown in FIG. 2, the inner diameter of the inner tube is 0.3 to 5 mm (preferably 0.6 to 3 mm). The inner diameter of the outer tube can be 1-8 mm (preferably 2-6 mm). If the inner diameter of the outer tube exceeds 8 mm, the sprayed state becomes unstable and unevenness is likely to occur in the coated state. In the case of a triple core tube in which an inner tube is further provided in the inner tube, for example, the inner diameter of the inner tube is 0.3 to 2 mm (preferably 0.6 to 1 mm), and the inner diameter of the intermediate tube is 1. -5 mm (preferably 0.6-3 mm), and the inner diameter of the outer tube can be 3-8 mm (preferably 2-6 mm).
[0026]
FIG. 1 is a sectional view parallel to the discharge direction of the lubricant through the center of the nozzle shown in FIG. 2 as an example of the nozzle of the present invention. A spray compressed air supply path 11, a lubricant supply path 12, a needle valve 13 for opening and closing the lubricant supply path, a cylinder drive compressed air 14 for operating the needle valve, and a spring 15 are configured. In order to arrange the lubricant outlets concentrically, a support portion 16 may be provided.
[0027]
Here, it is preferable that the lubricant discharge port is retracted from the compressed air discharge port for spraying. For example, the wall surface separating each discharge port is provided such that the lubricant discharge port is recessed from the compressed air discharge port for spraying. Since the lubricant discharged by the compressed air for spraying is in a better sprayed state, uneven coating can be further suppressed, which is preferable. For example, in the example of FIG. 2, it is preferable that the wall surface is provided so that the lubricant discharge port 31 is retracted from the compressed air discharge port 32 for spraying as shown in FIG.
[0028]
The operation of an example of the embodiment of the nozzle of the present invention will be described with reference to FIG.
The lubricant pressurized by compressed air from the lubricant storage tank is supplied to the lubricant supply path. A needle valve is disposed in the flow path between the lubricant supply path and the discharge port, and the tip of the needle valve can be opened and closed between the lubricant supply path and the discharge port. The needle valve moves backward when the compressed air for driving the cylinder is supplied, and moves forward by the spring when the compressed air for driving the cylinder is closed. The lubricant supply path is connected to the discharge port by retreating the needle valve, and the lubricant is supplied to the discharge port. The compressed air for spray supplied through the compressed air supply path for spray is discharged from the compressed air discharge port for spray arranged outside the discharge port, and the lubricant discharged from the lubricant discharge port is caused by the compressed air for spraying. It is sprayed and sprayed onto a mold (not shown) to apply a lubricant. Here, when the supply of the lubricant is stopped, only the compressed air for spraying is blown. The needle valve may be provided outside the supply path, that is, outside the nozzle in consideration of the arrangement of the device. Here, the needle valve is preferable in that it can be finely adjusted. However, it is only necessary that the needle valve can be opened and closed, and an electromagnetic valve, a mechanical on-off valve, or the like can be used in addition to the needle valve.
[0029]
The nozzle of this example can be manufactured by attaching a needle valve, a spring, and a predetermined tube, using a nozzle body part that has been subjected to machining such as drilling after cutting an extruded product of an aluminum alloy. Moreover, the nozzle of this invention can be produced by arrange | positioning and arrange | positioning the pipe | tube of a predetermined diameter like this invention.
[0030]
The nozzle for applying a lubricant according to the present invention is a nozzle for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, and is a lubricant in which a compressed air discharge port for spraying and a lubricant discharge port are arranged concentrically. Because it is a nozzle for application, the range of application of lubricant and the range of sprayed compressed air used for drying are almost the same range, so the application state of lubricant, which is a uniform and thin film, or of undried lubricant A dry state of the lubricant without accumulation can be obtained.
[0031]
The nozzle for applying a lubricant according to the present invention is a nozzle for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, characterized in that a compressed air discharge port for spraying is disposed outside the lubricant discharge port. Since the lubricant application range is diffused by the compressed air for spraying, it can be sprayed over a wide range, and the lubricant is applied in a uniform and thin film, or an undried lubricant. It is possible to obtain a dry state of the lubricant without any accumulation of water.
[0032]
An example of an embodiment of the lubricant application device of the present invention will be described with reference to the drawings of the lubricant application nozzles shown in FIGS. 5, 6, and 7 and the application device configuration diagram shown in FIG.
[0033]
The lubricant application nozzle shown in FIGS. 5, 6, and 7 is another example of the present invention. The nozzle has three discharge ports. The discharge ports are arranged concentrically. It has a so-called triple core tube structure. One discharge port is a compressed air discharge port 51 for spraying, and the other discharge ports are discharge ports (lubricant A discharge port 52, lubricant B discharge port) for two types of lubricants (lubricants A and B). Exit 53). Here, the compressed air for spraying and the discharge port of the lubricant are arranged concentrically.
[0034]
In addition, the arrangement of the discharge port is such that the compressed air discharge port for spraying is disposed outside the lubricant discharge port. The arrangement of the discharge ports is such that the lubricant discharge ports are disposed inside the compressed air discharge ports for spraying.
[0035]
6 is a cross-sectional view parallel to the lubricant discharge direction through the center of the nozzle shown in FIG. Sprayed compressed air supply path 61, lubricant A supply path 62, lubricant B supply path 63, needle valves 64 and 65 for opening and closing each lubricant supply path, and cylinder drive compressed air supply path 66 for operating each needle valve 67, and springs 68 and 69 connected to the needle valves. In order to arrange the lubricant outlets concentrically, a support portion (not shown) may be provided.
[0036]
An example of the coating apparatus of the present invention is shown in FIG. It includes a lubricant application nozzle 81, a nozzle rotating device 82, a nozzle moving device 83, a lubricant storage tank 84, a compressed gas supply device 85, a flow path switch 86, and a flow path switch control device 87. . A pressure regulator 813, such as a pressure reducing valve, can be included as needed. An example of the compressed gas supply device is an air compressor. It is preferable to use an electromagnetic valve as the flow path switch because control is easy.
[0037]
Lubricant pipe 810 is a lubricant application nozzle from a lubricant storage tank whose liquid surface is pressurized by compressed air supplied from compressed air, for example, an air compressor via pressure regulator 813 and compressed gas pipe 89. Piped in the supply path. The lubricant storage tank preferably has a propeller shaft 88 for stirring. This is because the lubricant can be constantly stirred, so that the solid content of the lubricant can be prevented from settling. Examples of the compressed gas include inert gas, dry air, and mixed gas thereof.
[0038]
The compressed air for spraying is piped from the air compressor via the pressure regulator 813 and the compressed gas pipe 89 to the compressed air supply path of the lubricant application nozzle via the solenoid valve and further via the compressed air pipe 812 for spraying. Yes. The opening and closing of the solenoid valve is controlled by a timer provided in the solenoid valve opening and closing control device, and is opened for a target time to supply the compressed compressed air.
[0039]
The compressed air for driving the cylinder is supplied from the air compressor via the pressure regulator 813 and the compressed air pipe 89, through a solenoid valve capable of releasing the internal pressure, and further via the compressed air pipe 811 for driving the cylinder to the lubricant for the lubricant application nozzle. It is piped to a needle valve provided in the middle of the supply path. The opening and closing of the solenoid valve is controlled by a timer provided in the solenoid valve opening and closing control device.
[0040]
The needle valve has a mechanism for retreating when compressed air for driving the cylinder is supplied. The lubricant supply path and the lubricant discharge port are connected by the retraction of the needle valve. When the solenoid valve is closed and the compressed air pressure in the solenoid valve is released, the needle valve is advanced by a spring. The advance of the needle valve closes the lubricant supply path and the lubricant discharge port.
[0041]
Here, when supplying two types of lubricants using the lubricant application nozzles shown in FIGS. 5, 6, and 7, the application apparatus has two systems similar to the above. For example, the liquid surface of the first type of lubricant is pressurized by compressed air from an air compressor, and the flow path of the lubricant is piped from the lubricant storage tank to the lubricant supply path of the lubricant application nozzle. The second type of lubricant is piped from a lubricant storage tank different from the first type of lubricant whose pressure has been pressurized by compressed air from an air compressor to the lubricant supply passage of the lubricant application nozzle. ing. The flow path of the first cylinder drive compressed air for the lubricant is piped to the cylinder drive compressed air supply path of the lubricant application nozzle through an electromagnetic valve capable of releasing the internal pressure from the air compressor. The flow path of the compressed air for driving the cylinder of the second type of lubricant passes through the solenoid valve different from that for the compressed air for driving the cylinder of the first type of lubricant that can release the internal pressure from the air compressor. It is piped to a compressed air supply path for driving the cylinder different from the first type.
[0042]
The lubricant application nozzle is connected to a nozzle rotation device, and the lubricant application nozzle is applied by the nozzle rotation device while rotating over the mold. In the nozzle rotating device, it is preferable to rotate the nozzle on the mold central axis because the sprayed compressed air and lubricant can be uniformly applied over a wide range. It can also be connected to a nozzle rotating device via a shaft. The nozzle rotating device has a function of moving upward or retreating from above the mold by the nozzle moving device. For example, the lubricant application nozzle is retracted from above the mold during molding, and the lubricant application nozzle moves above the mold during lubricant application. It is preferable that the nozzle moving device has a mechanism that moves forward and backward with an air cylinder because driving energy can be shared with other driving devices. Moreover, since operation | movement is stable, it is preferable.
[0043]
When the coating target mold is an upper mold or a lower mold, the nozzle is connected to the nozzle rotating device so as to discharge toward the target mold. When the application target molds are an upper mold and a lower mold, the nozzles can be efficiently applied by connecting to a nozzle rotating device with two nozzles arranged so as to discharge toward the respective target molds. can do.
[0044]
Next, the operation of applying the lubricant using the lubricant application device of the present invention will be described.
Actually, when applying a lubricant to the mold, first, in order to remove deposits on the mold surface, the solenoid valve of the spray compressed air supply path is opened and only the compressed compressed air is supplied. Spray with compressed air for spraying. Thereafter, when the solenoid valve of the compressed air flow for driving the cylinder is opened and the needle valve is retracted, the lubricant is supplied to the discharge port. In order to atomize the lubricant, the electromagnetic valve in the flow path of the compressed air for spraying is opened during this time, and the compressed air for spraying is also supplied at the same time. When the lubricant supply time ends, the solenoid valve in the flow path of the cylinder drive compressed air is closed and the internal pressure in the solenoid valve is released. As a result, the needle valve is advanced by the spring, the flow path of the lubricant is closed, and the supply of the lubricant is stopped. Thereafter, in order to dry the lubricant applied to the mold, only the compressed air for spraying is sprayed on the mold. This completes the lubrication application process to the mold.
[0045]
In the lubricant application device of the present invention, it is preferable that the rotation diameter can be adjusted in accordance with the mold diameter. For example, it can be adjusted by changing the shaft. The spray angle can also be adjusted by the supply pressure of the compressed air for spraying. For example, if the supply pressure is increased, the discharge angle becomes wider and application over a wide range becomes possible. For example, the supply pressure is 0.4 × 106When it is assumed that it is Pa, it can be applied with a spread of an angle within ± 20 degrees with respect to the vertical. It is particularly suitable for applying a lubricant in a good state to a mold for forging a deep cup-shaped product. For example, as a mold for forging a deep cup-shaped product, one having a standing wall with a depth of 30 mm or more and a width of 10 mm or less can be mentioned.
[0046]
If the pressure of the pressure regulator can be controlled from the control device, for example, the discharge amount can be changed between when only the compressed air for spraying is discharged and when the spray-like lubricant is discharged. Since it can obtain, it is preferable.
[0047]
In the lubricant application device of the present invention, the lubricant application nozzle is a nozzle for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, and the compressed air discharge port for spraying and the lubricant discharge port are concentric. Since the lubricant application range and the spraying range of the compressed air for spraying used for drying are almost the same range, the application state of the lubricant that is a uniform and thin film, or It is possible to obtain a dry state of the lubricant without accumulation of undried lubricant.
[0048]
In the lubricant application apparatus of the present invention, the lubricant application nozzle is a nozzle for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, and the compressed air discharge port for spraying is disposed outside the lubricant discharge port. Since it is a nozzle for lubricant application characterized by being arranged, the lubricant application range is diffused and widened, so that a uniform and thin film is formed over a wide area, or the dried lubricant A dry state of the lubricant without accumulation can be obtained.
[0049]
In the lubricant application method of the present invention, the lubricant application nozzle in which the compressed air discharge port for spraying and the lubricant discharge port are arranged concentrically or the compressed air discharge port for spraying are arranged outside the lubricant discharge port. The lubricant application method is characterized in that the lubricant application nozzle is characterized in that it is sprayed so that it takes almost the same locus to the mold. It is possible to obtain a coated state of a lubricant that is a uniform and thin film, or a dried state of a lubricant that does not retain a lubricant, so that forging defects such as galling, seizing, undercutting, and sagging occur in a forged product. In addition, since the moldability is improved, it can be stably produced.
[0050]
An example of an embodiment of the forging method of the present invention is shown in FIGS. 5, 6 and 7, two kinds of lubricant application nozzles, the lubricant application device configuration diagram shown in FIG. 8, and the forging device shown in FIG. This will be described with reference to a schematic diagram.
[0051]
For example, as shown in FIG. 9, the forging device of the present invention includes a press device 91, a forging die including an upper die 93 and a lower die 94, a lubricant coating nozzle 96, a shaft 97, and a nozzle rotating device 98. And a lubricant applying device comprising a nozzle moving device 99. If necessary, an upper receiving plate 92 and a lower receiving plate 95 can be provided. Further, the lubricant application device may be installed as a single lubrication device and its operation is linked with the press device.
[0052]
Here, the lubricant application nozzle includes two sets of lubricant supply paths, a compressed air supply path for driving the cylinder, and a needle valve. The arrangement of each discharge port exemplifies a triple-core tube structure in which the discharge port of the lubricant application nozzle is the inside of the sprayed compressed air discharge port for spraying.
[0053]
The lubricant application nozzle is connected to a nozzle rotation device via a shaft, and the lubricant application nozzle applies the lubricant while rotating above the mold by the nozzle rotation device. The nozzle rotating device has a function of moving upward from the mold by the nozzle moving device and retracting from above the mold. During molding, the mold is retracted from above the mold, and at the time of applying lubricant, the lubricant application nozzle moves upward from the mold.
[0054]
The forging method of the present invention will be described in the case where two types of lubricants are applied to a mold using the forging device.
First, in a standby state in which the upper die of the forging device mold is raised, the nozzle for lubricant application is moved above the die by the nozzle moving device of the lubricant application device. At this time, it is preferable from the point of uniform application that the lubricant application nozzle is located at substantially the center of the mold. In the case of an irregular shape other than a circle, the position of the product center of gravity is preferable from the viewpoint of uniform application to the whole. The height position is the center position between the upper mold and the lower mold in the standby state. When applying simultaneously to the upper mold and lower mold, the upper mold and lower mold It is preferable from the viewpoint of uniform application.
[0055]
In order to obtain a good lubricant application state and dry state using this apparatus, the temperature of the mold is preferably 150 to 450 ° C. This is because the lubricant can be dried well at this temperature. At this time, the temperature of the forging material is lowered due to heat removal from the forging material to the mold, and the formability is lowered. It is preferable to set the temperature to 250 ° C. when difficult processing such as a forged product having a complicated shape is performed because the lubricant can be satisfactorily applied and the deterioration of forging formability can be prevented.
[0056]
Next, compressed air is discharged from the compressed air discharge port while rotating the lubricant application nozzle by the nozzle rotating device. The faster the rotation speed (specifically, 1 time / second or more, preferably 6 times / second or more), the more preferable it is because the remaining solids can be efficiently removed. Also, the rotation trajectory is preferably the outer shape of the product shape seen from the nozzle, since it can be sprayed to the whole. When the shape of the product viewed from the nozzle is a circle, it is preferable that the rotation trajectory is a circle because the spray can be made uniform. The discharge condition is adjusted to 0.1-1 × 106Pa (preferably 0.3 to 0.7 × 106Pa. ). The discharge time is preferably 0.1 seconds to 10 seconds because productivity can be improved in terms of tact time.
[0057]
Subsequently, the needle valve that opens the cylinder-driven compressed air solenoid valve for the first type of lubricant is opened, and the first type of lubricant is discharged from the discharge port. At this time, the compressed air for spraying continues to spray the lubricant. The amount of lubricant discharged can be determined in accordance with the product shape. The ratio of the amount of lubricant to the product weight (lubricant weight / product weight) can be 0.001 to 0.1. This is because a uniform lubricant film can be formed. When the product shape is complicated, 0.003 to 0.08 is preferable because the product quality is stabilized.
[0058]
The amount of compressed air discharged to spray the lubricant is 1 to 3000 cm.Three/ Second is preferable because a sufficiently diffused spray can be obtained. The spraying time is preferably set so that the number of times of application to the mold is 1 or more (preferably 3 or more) in one forging cycle from the viewpoint of forming a uniform film. For example, the timer is preferably set to 0.1 to 10 seconds from the viewpoint of production efficiency and formation of a uniform film.
[0059]
Next, the cylinder drive compressed air solenoid valve for the first type of lubricant is closed, the needle valve is advanced to stop supplying the lubricant, and the cylinder drive compressed air solenoid valve for the second type of lubricant is opened. The needle valve is moved backward to start supplying the second type of lubricant to the discharge port. During this time, the compressed air for spraying continues to spray the lubricant. The spraying time is preferably set so that the second type lubricant film is uniformly applied on the first type lubricant film from the viewpoint of maximizing the lubricating effect of the two types of lubricants. For example, the timer is preferably set to 0.1 to 10 seconds from the viewpoint of production efficiency and the formation of a uniform two-layer film.
[0060]
After the lubricant application is completed, compressed air is sprayed to dry the lubricant. It is preferable to set the spraying time so as to prevent the generation of undried lubricant from the viewpoint of preventing the occurrence of thinning due to the accumulation of the lubricant liquid. For example, it is preferable to set the time from 0.1 seconds to 10 seconds with a timer because the production efficiency is improved and sufficient drying can be obtained.
[0061]
The internal pressure of the lubricant storage tank is 0.01 × 10 using a pressure regulator.6Pa ~ 1 × 106It is adjusted to Pa. In order to supply the lubricant stably, it is preferably 0.05 to 0.5 × 106Pa (more preferably 0.1 × 106Pa. ).
[0062]
Supply of these two kinds of lubricants and compressed compressed air can be controlled using an electromagnetic valve that opens and closes by time control. Here, a series of steps including a spraying process of only the compressed air for spraying, a coating process of the sprayed lubricant, and finally a discharging process of only the compressed air for spraying is considered as one cycle of the lubricant coating process to the forging die. be able to. In this case, it is preferable to repeat this coating cycle a plurality of times because the lubricant film can be formed in any film thickness required from the forging conditions in the subsequent process. Moreover, in 1 cycle, the kind of lubricant to be used can be arbitrarily combined depending on the forging conditions. Further, in one cycle, it is possible to arbitrarily combine the discharge order of compressed air for spraying and the discharge order of lubricant depending on the type of lubricant used. For example, if the shape of the forged product is complicated and higher lubricity is required, for example, if it is necessary to increase the thickness of the lubricant film, “only spray compressed air” → “sprayed lubricant” → “only spray compressed air” → A combination of “sprayed lubricant” → “only compressed air for spraying” is preferable because the moldability can be improved. For example, if the mold temperature is high and the water-based lubricant is repelled, “only sprayed compressed air” → “sprayed oily lubricant” → “sprayed aqueous lubricant” → “only sprayed compressed air” The combination is preferable because a film of the aqueous lubricant can be stably formed. In addition, the combination of “compressed compressed air only” → “sprayed oil lubricant” → “compressed compressed air only” → “sprayed aqueous lubricant” → “compressed compressed air only” forms a coating of aqueous lubricant. Since it can form more stably, it is preferable.
[0063]
After the application step is completed, the nozzle stops rotating and is retreated from above the mold by the nozzle moving device. Thereafter, the upper mold of the mold is lowered and molding is started.
[0064]
When three or more kinds of lubricants are applied, a lubricant storage tank corresponding to each lubricant, a solenoid valve for opening / closing a cylinder driving compressed air, and a nozzle for applying lubricant can be additionally provided.
[0065]
In the forging device of the present invention, the lubricant application device has a spray nozzle for compressed air and a spray nozzle for spraying in which the lubricant discharge port is arranged concentrically or a compressed air discharge port for spray outside the lubricant discharge port. Since it has a nozzle for applying a lubricant characterized by being arranged, by using this apparatus, there is no lubricant applied state or a lubricant pool that is a uniform and thin film on a forged product. Since the dry state of the lubricant can be obtained, it is possible to suppress the occurrence of forging defects such as galling, seizure, undercutting and sagging in the forged product, and the formability is improved, so that it can be stably manufactured it can.
[0066]
According to the forging method of the present invention, in the lubricant application step, the sprayed compressed air discharge port and the lubricant discharge port are arranged concentrically, and the sprayed compressed air discharge port is arranged outside the lubricant discharge port. Since a lubricant application nozzle characterized by being arranged in the above is used, it is possible to obtain a lubricant application state that is a uniform and thin film, or a dry state of a lubricant that does not retain a lubricant. Forging defects such as galling, seizure, chipping, and sagging can be prevented from occurring in the product, and the moldability is improved, so that the production is stable.
[0067]
Another embodiment of the lubricant application nozzle of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0068]
FIG. 10 is an embodiment in which the compressed air discharge port 103 for spraying, the discharge port 101 for the lubricant A, and the discharge port 102 for the lubricant B are arranged concentrically.
[0069]
FIG. 11 shows an embodiment in which the compressed air discharge port 112 for spraying, the discharge port 111 for the lubricant A, and the discharge port 113 for the lubricant B are arranged concentrically.
[0070]
The nozzle of FIG. 12 is an embodiment in which the lubricant A discharge port 122 is branched into six and arranged on the outer periphery of the lubricant B discharge port 123. Each of the two types of lubricant discharge ports is located in the spray compressed air discharge port 121, and is applied to the mold in the form of a mist by the spray compressed air.
[0071]
The nozzle of FIG. 13 is an embodiment in which the lubricant A discharge ports 132 and the lubricant B discharge ports 133 are alternately arranged in a circle. Each of the two types of lubricant discharge ports is located inside the compressed air discharge port 131 for spraying, and is applied to the mold in the form of a mist by the compressed air for spraying.
[0072]
FIG. 14 shows an embodiment in which the compressed air discharge port 141 for spraying and the lubricant discharge port 142 are arranged concentrically, and the compressed air discharge port for spraying is arranged outside the lubricant discharge port.
[0073]
FIG. 15 shows an embodiment in which the spray compressed air discharge port 151, the lubricant A discharge port 152, and the lubricant B discharge port 153 are arranged concentrically.
[0074]
The nozzle of FIG. 16 has a plurality of lubricant discharge ports 162 adjacent to each other, and a deviation between the center of the lubricant discharge ports and the center of the compressed air discharge port 161 for spraying is less than 5 mm (preferably 2 mm or less). is there. Since there is such a deviation, the deviation of the spray range does not affect the moldability. By arranging the discharge port in the compressed air piping for spraying, the spraying range and the coating range are completely matched, and a uniform lubricant film is formed.
[0075]
Next, an example in which many types of lubricants are used will be described.
By using this device, the lubricant application device is downsized and does not increase in weight, and is rotated and applied while suppressing misalignment of the rotation center. Since the spraying can be carried out in any combination, the apparatus is particularly suitable for applying various kinds of lubricants. A specific example will be described below.
[0076]
The lubricant is obtained by dissolving or dispersing a lubricant material (for example, graphite, water glass, zinc stearate) in a solvent (for example, water, kerosene, mineral oil). The concentration is preferably 1 to 20% (more preferably 3 to 10%) in terms of mass% because a uniform and stable dry state can be obtained. Moreover, it is preferable to add an additive from the viewpoint of dispersion.
[0077]
The following combinations ((1) to (10)) of the application order of the lubricants can be mentioned.
(1) water-based graphite, oil-based graphite, (2) oil-based graphite, water-based graphite, (3) water glass system, water-based graphite, (4) water-based graphite (graphite particle coarse), water-based graphite (graphite particle fine), (5) Oil only + Water graphite, (6) Oil only, Water glass, (7) Water glass, Another water glass, (8) Molybdenum disulfide, Oily graphite, (9) Molybdenum disulfide, Water graphite, ( 10) Emulsion, oily graphite.
[0078]
According to the present invention, since various types of lubricants can be applied in a good application state, it is effective when the lubricant solvent has no affinity, such as oil and solvent. . When a water-based lubricant and an oil-based lubricant are combined, the following effects can be obtained.
[0079]
In general, when forging a material into a complicated forged product shape, a good forged product can be obtained by a method of forging in a state in which a mold is heated to a temperature near the heating temperature of the material. This is thought to be because high heat formability of the material can be maintained because heat removal from the material to the mold can be prevented.
[0080]
In the forging method of the present invention, for example, a lubricant application device having a lubricant application nozzle capable of supplying a plurality of lubricants is used, and without first lowering the mold temperature (preferably the mold temperature is 200). ), An oil lubricant (for example, in the case of a high temperature iron mold, mineral oil is preferable to obtain good wettability) is applied to the surface of the high temperature mold, and then An aqueous lubricant containing graphite is applied onto the lubricant film to adsorb the graphite solid component, and then forging is performed. Furthermore, by spraying only “compressed air for spraying” prior to application of the lubricant, the remainder of the previous lubricant can be sufficiently removed, and by applying “only compressed air for spraying” after application, the lubricant Since the dry state of this can be made favorable, it is preferable. In the present invention, since a lubricant application device having a lubricant application nozzle capable of applying a plurality of lubricants is used, the wettability does not decrease even when the mold temperature is high, that is, the lubricant is used. A good coating state can be obtained without being repelled, and a uniform lubricating film free from oil accumulation can be obtained by subsequently applying an aqueous lubricant onto this film to adsorb the graphite solid component. As a result, it is possible to suppress the problem that the lubricant pool does not occur in the concave portion of the mold and the forged product is thinned.
[0081]
As compressed air used as the compressed air for spraying, dry compressed air is preferable. It is also conceivable to use an inert gas from the viewpoint of preventing oxidation of the graphite layer which is the main component of the lubricant film.
[0082]
The material for the nozzle for applying the lubricant is preferably an aluminum alloy from the viewpoint of reducing the weight of the apparatus. A corrosion-resistant material is preferable, and 5000 series alloy, 6000 series alloy, etc. are mentioned. If the heat resistance at the operating temperature is satisfied, resin is preferable from the viewpoint of weight reduction. If iron is used in terms of strength, wear resistance and rigidity, the weight of the nozzle for lubricant application will increase, so the ability of the rotary motor and the drive system of the nozzle moving device will be suitable for it. Is preferred. In the case of using a magnesium-based alloy from the viewpoint of weight reduction, it can be used in consideration of corrosion resistance to the lubricant.
[0083]
The sliding portion of the needle valve is preferably subjected to a surface treatment in order to increase wear resistance. For example, it is desirable to perform Ni plating.
[0084]
Since the lubricant application device of the present invention is a compact device, it includes a mechanical press such as a link press, a crank press, a screw press, a hydraulic press, and a plastic working method of an aluminum alloy including a working process using a die. Also suitable for.
[0085]
Moreover, since the aluminum alloy which is a raw material used for the forging method of this invention is suitable for plastic working if it is an aluminum alloy, any thing can be used. For example, an Al—Si alloy, an Al—Mg—Si alloy, a JIS6061 alloy, or the like can be used. Moreover, the manufacturing method of a raw material may be any of continuous casting, extrusion, rolling and the like. In the case of an aluminum alloy, a continuously cast round bar is inexpensive and preferable. In an aluminum alloy, a round bar material continuously cast by a gas pressure hot top casting method (for example, SHOTTIC material) has excellent internal soundness, fine crystal grains, and crystal grains obtained by plastic working. This is preferable because the effect of the present invention can be expressed more effectively.
[0086]
Moreover, the metal mold | die of the object of this invention can be used as the metal mold | die for forging which uses not only the metal mold | die for forging which uses an aluminum alloy as a raw material but another metal material as a raw material. As other metal materials, for example, iron, magnesium, alloys containing these as main components, and brass can be cited.
[0087]
【Example】
  Hereinafter, although it demonstrates concretely according to an Example, the scope of the present invention is not limited.
  In the following examples, Examples 1 to 12 and Examples 24 to 25 are shown as reference examples.
  [Lubricant application test]
  (Example 1) FIG. 21 shows a sectional view of a lower mold of a mold subjected to a coating test. The lower mold has an inner diameter of 70 mm, and has a standing wall having a depth of 50 mm and a width of 3 mm. The application state of the forging die was confirmed using the lubricant application nozzle shown in Table 1. The position of the nozzle was 50 mm above the mold. The number of rotations of the nozzle was 180 rpm. The rotation radius of the nozzle was 32 mm. The inner diameter of the inner tube of the nozzle was 1 mm, and the inner diameter of the outer tube was 2.4 mm. The surface of the wall surface of the tube had an average roughness Ra of 5 μm. As the lubricant, an aqueous graphite lubricant (lubricating material: graphite, solvent: water, concentration: 5% by mass) was used. Table 1 shows the lubricant discharge time, discharge amount, pressure, discharge time of compressed air for spraying before applying the lubricant, pressurization time, discharge time of compressed air for spraying only for drying, and pressure. Condition. Under these conditions, the lubricant was applied in a series of a discharge process of only the compressed air for spraying, a process of applying the lubricant, and finally a discharge process of only the compressed air for spraying.
[0088]
The unevenness of the coating state was visually observed using a magnifying glass to determine whether the coating state was good or bad. Table 1 shows the failure rate (number of defects / number of tests) and the main observation results of the coating state when the same coating cycle was repeated 100 times as the number of tests. The lubricant application range on the mold coincided with the compressed air spray range, and the application state of the lubricant was uniform. Also, the dry state was completely dry and free from accumulation. In particular, even in the inner part of the thin standing wall of the mold, a uniform lubricant film state was obtained.
[0089]
[Table 1]
Figure 0004824191
[0090]
(Examples 2 to 12)
A lubricant was applied in the same manner as in Example 1 except that the nozzles shown in Table 1 were used under the respective conditions. The results are also shown in Table 1.
[0091]
(Comparative Examples 1 and 2)
Application was carried out in the same manner as in Example 1 except that the conventional nozzle shown in FIG. 17 was attached to the shaft and the conditions shown in Table 1 were used. In the conventional nozzle, the spray outlet and the compressed air outlet are arranged in parallel at a distance of 5 mm, and the center of rotation of the nozzle is on the center line. The results are also shown in Table 1. Since the range of application of the lubricant to the mold did not match the range of sprayed compressed air, the application state of the lubricant was uneven and some unevenness was observed. Also, the dry state was a partly undried lubrication pool. In particular, an undried or non-lubricated state was remarkably observed in the standing wall of the mold.
[0092]
(Comparative Example 3)
Moreover, application | coating was implemented like Example 1 except having operated the operation of spraying of compressed air by manual labor, and application | coating of the lubricant with the spray gun. The results are also shown in Table 1.
[0093]
(Examples 13 to 16)
Two types of lubricant application tests were conducted. The lubricant was applied in the same manner as in Example 1 except that the nozzles and conditions shown in Table 2 were used. The nozzle had a triple core structure, the inner diameter of the innermost tube was 1 mm, the inner diameter of the middle tube was 2 mm, and the inner diameter of the outer tube was 5 mm. As the lubricant, an aqueous lubricant (lubricating material: graphite, solvent: water, concentration: 5% by mass) and an oily lubricant (lubricating material: graphite, solvent: mineral oil, concentration: 3% by mass) were used. The results are shown in Table 2.
[0094]
[Table 2]
Figure 0004824191
[0095]
[Forging test]
(Examples 17 to 25, Comparative Examples 11 and 12)
Next, the forging shown in FIG. 20 was performed after applying the lubricant using the above-described coating apparatus using a continuous casting rod of an aluminum alloy (Al—Si alloy) cut to 300 g as a processing material. The product was manufactured by hot forging. Table 3 shows the temperature of the mold, the temperature of the material for processing, and the molding load when forging.
[0096]
The nozzles shown in Table 3 were used from those used in the above-described examples. As the lubricant, combinations shown in Table 3 were used from those used in the above-described Examples. However, the application cycle to the mold is 1 second spraying of “compressed compressed air only” → 0.5 seconds spraying “sprayed oily lubricant” → 1.2 seconds spraying “sprayable water-soluble lubricant” → The spraying of “compressed compressed air only” for 2 seconds was defined as one cycle. When the type of lubricant was oil-based only or water-based only, each step was omitted. Other conditions were the same as those in Example 1.
[0097]
Table 3 shows the results of determining the occurrence of galling of the forged product, the sagging of the forged product, and the occurrence of undercut when each forging was tested 10,000 times. In the examples of the present invention, both the defects due to the occurrence of galling and the defects due to the occurrence of sagging and thinning were reduced compared to the comparative example. Further, the molding load was also reduced as compared with the comparative example. Since the molding load can be reduced and the life of the mold can be improved, the cost for renewing the mold and the decrease in production efficiency for replacement can be suppressed.
[0098]
[Table 3]
Figure 0004824191
[0099]
【The invention's effect】
Since the lubricant application nozzle of the present invention is a lubricant application nozzle in which the spray compressed air discharge port and the lubricant discharge port are arranged concentrically, the lubricant application range and the compressed compressed air used for drying are used. Therefore, it is possible to obtain a uniform and thin coating state of the lubricant, or a dry state of the lubricant with no undried lubricant remaining.
[0100]
The lubricant application nozzle of the present invention is a lubricant application nozzle in which the spray compressed air discharge port is arranged outside the lubricant discharge port, so that the lubricant application range is diffused by the spray compressed air. Therefore, spraying is possible over a wide range, and it is possible to obtain a coated state of the lubricant that is a uniform and thin film, or a dried state of the lubricant without accumulation of undried lubricant.
[0101]
In the lubricant application apparatus according to the present invention, the lubricant application nozzle is a lubricant application nozzle in which the spray compressed air discharge port and the lubricant discharge port are arranged concentrically. Since the spraying range of the compressed air used for spraying is almost the same range, it is possible to obtain a coated state of the lubricant that is a uniform and thin film, or a dried state of the lubricant without accumulation of undried lubricant.
[0102]
In the lubricant application device of the present invention, the lubricant application nozzle is a lubricant application nozzle in which the compressed air discharge port for spraying is arranged outside the lubricant discharge port, so that the lubricant application range is Since it diffuses and becomes a wide range, it is possible to obtain a coated state of the lubricant that forms a uniform and thin film over a wide range, or a dry state of the lubricant without accumulation of undried lubricant.
[0103]
In the lubricant application method of the present invention, the lubricant application nozzle in which the compressed air discharge port for spraying and the lubricant discharge port are arranged concentrically or the compressed air discharge port for spraying are arranged outside the lubricant discharge port. The lubricant application method is characterized in that the lubricant application nozzle is characterized in that it is sprayed so that it takes almost the same locus to the mold. It is possible to obtain a coated state of the lubricant, which is a thin and non-uniform film, or a dried state of the lubricant without a lubricant pool. As a result, it is possible to suppress the occurrence of forging defects such as galling, seizure, chipping and sagging in the forged product, and the moldability is improved, so that stable production can be achieved.
[0104]
According to the forging method of the present invention, in the lubricant application step, the sprayed compressed air discharge port and the lubricant discharge port are arranged concentrically, and the sprayed compressed air discharge port is arranged outside the lubricant discharge port. Since a lubricant application nozzle characterized by being arranged in the above is used, it is possible to obtain a lubricant application state that is a uniform and thin film, or a dry state of a lubricant that does not retain a lubricant. Forging defects such as galling, seizure, chipping, and sagging can be prevented from occurring in the product, and the moldability is improved, so that the production is stable.
[0105]
As a result, a forged product having a complicated shape (for example, an internal combustion engine piston, a wobble plate, a compressor piston, a brake piston, and a compressor swash plate) can be stably produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lubricant application nozzle as an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of the discharge port arrangement of the lubricant application nozzle of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic view of a cross section in the vicinity of a discharge port in a variation of the lubricant application nozzle of FIG.
4 is a diagram of an example in which spiral concave portions are provided on the wall surface of the lubricant application nozzle of FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of a cross section of the lubricant application nozzle of FIG. 5;
7 is a schematic view of a cross section near the discharge port of the lubricant application nozzle of FIG. 6;
FIG. 8 is a configuration diagram of a coating apparatus as an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view of a configuration of a forging device that is an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic view of a discharge port arrangement of a lubricant application nozzle which is another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of a conventional nozzle.
FIG. 18 is a schematic view of a coating range of a lubricant coating apparatus with a conventional nozzle attached.
FIG. 19 is a diagram showing a rotation trajectory of application and compressed air blowing when using a conventional lubricant application apparatus equipped with a nozzle.
FIG. 20 shows an example of a forged product.
FIG. 21 is a cross-sectional view of the lower mold of the mold used in the example.
[Explanation of symbols]
11: Sprayed compressed air supply path, 12: Lubricant supply path, 13: Needle valve, 14: Compressed air for cylinder drive, 15: Spring, 16: Support, 17: Compressed air discharge port for spraying, 18: Lubrication Agent outlet
21: Lubricant discharge port, 22: Compressed air discharge port for spraying
31: Lubricant discharge port, 32: Compressed air discharge port for spraying
41: Spiral concave or convex portion, 42: Lubricant discharge port, 43: Compressed air discharge port for spraying
51: Sprayed compressed air discharge port, 52: Lubricant A discharge port, 53: Lubricant B discharge port
61: Compressed air supply path for spraying, 62: Lubricant A supply path, 63: Lubricant B supply path, 64: Needle valve, 65: Needle valve, 66: Compressed air supply path for cylinder driving, 67: For cylinder driving Compressed air supply path, 68: spring, 69: spring
71: Compressed air discharge port for spraying, 72: Discharge port for lubricant A, 73: Discharge port for lubricant B
81: Nozzle for lubricant application, 82: Nozzle rotating device, 83: Nozzle moving device, 84: Lubricant storage tank, 85: Compressed gas supply device, 86: Channel switch, 87: Control of channel switch opening / closing Device: 88: Propeller shaft, 89: Compressed gas piping, 810: Lubricant piping, 811: Compressed air piping for cylinder drive, 812: Compressed air piping for spraying, 813: Pressure regulator
91: Pressing device, 92: Upper receiving plate, 93: Upper die, 94: Lower die, 95: Lower receiving plate, 96: Nozzle for lubricant application, 97: Shaft, 98: Nozzle rotating device, 99: Nozzle moving device
101: discharge port for lubricant A, 102: discharge port for lubricant B, 103: compressed air discharge port for spraying
111: Discharge port for lubricant A, 112: Compressed air discharge port for spraying, 113: Discharge port for lubricant B
121: Sprayed compressed air discharge port, 122: Lubricant A discharge port, 123: Lubricant B discharge port
131: Compressed air discharge port for spraying, 132: Discharge port for lubricant A, 133: Discharge port for lubricant B
141: Compressed air outlet for spraying, 142: Lubricant outlet
151: Sprayed compressed air outlet, 152: Lubricant A outlet, 153: Lubricant B outlet
161: Compressed air outlet for spraying 162: Lubricant outlet
171: Nozzle for lubricant, 172: Nozzle for compressed air, 173: Lubricant supply path, 174: Compressed air supply path for spraying
181: Compressed air outlet for spraying, 182: Lubricant outlet, 183: Lubricant application range, 184: Compressed air spraying range for drying, 185: Mold
191: Compressed air outlet for spraying, 192: Lubricant outlet, 193: Trajectory of rotation of lubricant application, 194: Trajectory of rotation of compressed air spray, 195: Deviation of rotation center, 196: Rotation of lubricant application Center, 197: Rotation center of compressed air blowing, 198: Nozzle rotation locus
201: rib part, 202: skirt part, 203: head surface, 204: pin boss part, 205: valve recess

Claims (18)

アルミニウム合金の鍛造に用いる金型へ潤滑剤を塗布するに用いられる潤滑剤塗布用ノズルであって、ノズルが、中心に潤滑剤Bの吐出口53、その周囲に潤滑剤Aの吐出口52、その周囲に噴霧用圧縮空気吐出口51とを備え、それらの吐出口の合計が3個であり、かつそれらが同心的に配置したものであることを特徴とする潤滑剤塗布用ノズルA lubricant application nozzle used to apply a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, wherein the nozzle has a discharge port 53 for the lubricant B at the center and a discharge port 52 for the lubricant A around the nozzle. A nozzle for applying a lubricant, comprising a compressed air discharge port 51 for spraying therearound, a total of three of these discharge ports, and a concentric arrangement thereof アルミニウム合金の鍛造に用いる金型へ潤滑剤を塗布するに用いられる潤滑剤塗布用ノズルであって、ノズルが、中心に噴霧用圧縮空気吐出口103、その周囲に潤滑剤Bの吐出口102、その周囲に潤滑剤Aの吐出口101とを備え、それらの吐出口の合計が3個であり、かつそれらが同心的に配置したものであることを特徴とする潤滑剤塗布用ノズル。A lubricant application nozzle used to apply a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, the nozzle having a compressed air outlet 103 for spraying at the center and an outlet 102 for the lubricant B around the nozzle, A lubricant application nozzle comprising a discharge port 101 for the lubricant A around it, a total of three of these discharge ports, and a concentric arrangement of them. アルミニウム合金の鍛造に用いる金型へ潤滑剤を塗布するに用いられる潤滑剤塗布用ノズルであって、ノズルが、中心に潤滑剤Bの吐出口113、その周囲に噴霧用圧縮空気吐出口112、その周囲に潤滑剤Aの吐出口111とを備え、それらの吐出口の合計が3個であり、かつそれらが同心的に配置したものであることを特徴とする潤滑剤塗布用ノズル。A lubricant application nozzle used to apply a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, the nozzle having a discharge port 113 for the lubricant B at the center and a compressed air discharge port 112 for spraying around the nozzle, A lubricant application nozzle comprising a discharge port 111 for the lubricant A around it, a total of three of these discharge ports, and a concentric arrangement of them. 噴霧用圧縮空気吐出口の内側に引っ込んで潤滑剤吐出口を配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布用ノズル。  The lubricant application nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the lubricant discharge port is disposed inside the sprayed compressed air discharge port. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布用ノズルと、ノズル回転装置と、ノズル移動装置と、潤滑剤貯留タンクと、圧縮気体供給装置と、流路開閉器と、流路開閉器の制御装置とを含む、アルミニウム合金の鍛造に用いる金型への潤滑剤塗布装置。  5. The lubricant application nozzle according to claim 1, a nozzle rotating device, a nozzle moving device, a lubricant storage tank, a compressed gas supply device, a channel switch, and a channel A device for applying a lubricant to a mold used for forging an aluminum alloy, including a control device for a switch. ノズル移動装置がエアーシリンダーにて前進後退する仕組みを有することを特徴とする請求項5に記載の潤滑剤塗布装置。  The lubricant application device according to claim 5, wherein the nozzle moving device has a mechanism for moving forward and backward by an air cylinder. ノズル回転装置がノズルを金型中心軸上にて回転する仕組みを有することを特徴とする請求項5または6に記載の潤滑剤塗布装置。  The lubricant application device according to claim 5 or 6, wherein the nozzle rotating device has a mechanism for rotating the nozzle on the mold central axis. 潤滑剤貯留タンクが圧縮気体によって加圧されており、その加圧力により潤滑剤をノズルに供給する仕組みを有することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。  The lubricant application device according to any one of claims 5 to 7, wherein the lubricant storage tank is pressurized by compressed gas and has a mechanism for supplying the lubricant to the nozzle by the applied pressure. . 制御装置がノズルに噴霧用圧縮空気のみ、噴霧状潤滑剤、噴霧用圧縮空気のみの順に一定時間供給する制御装置であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。  The lubrication according to any one of claims 5 to 8, wherein the control device is a control device that supplies only the compressed air for spraying, only the spray-like lubricant, and only the compressed air for spraying to the nozzle for a certain period of time. Agent applicator. 潤滑剤の供給において2種類以上の潤滑剤を順次供給する請求項5乃至9のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置。  The lubricant application device according to any one of claims 5 to 9, wherein two or more kinds of lubricants are sequentially supplied in supplying the lubricant. アルミニウム合金の鍛造における鍛造金型へ噴霧状潤滑剤を吹き付ける潤滑剤塗布方法において、吹き付けに用いるノズルが噴霧用圧縮空気吐出口と潤滑剤吐出口とを備え、それらの吐出口の合計が3〜10個であり、かつそれらが同心的に配置したものであり、該潤滑剤塗布用ノズルを用い、噴霧状潤滑剤を、油性潤滑剤、水性潤滑剤の順序に吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法。In a lubricant application method of spraying a spray lubricant onto a forging die in forging of an aluminum alloy, a nozzle used for spraying includes a compressed air discharge port for spraying and a lubricant discharge port, and the total of these discharge ports is 3 to 3. 10 and these are arranged concentrically, and using the lubricant application nozzle, spray lubricant is sprayed in the order of oil-based lubricant and water-based lubricant. Agent coating method. 潤滑剤塗布用ノズルが、上記請求項1乃至4のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布用ノズであることを特徴とする請求項11に記載の潤滑剤塗布方法。  The lubricant application method according to claim 11, wherein the lubricant application nozzle is the lubricant application nozzle according to any one of claims 1 to 4. 噴霧用圧縮空気のみまたは噴霧状潤滑剤を金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする請求項11または12に記載の潤滑剤塗布方法。  13. The method of applying a lubricant according to claim 11 or 12, wherein only the compressed air for spraying or the spray-like lubricant is sprayed on the mold so as to have substantially the same locus. 噴霧用圧縮空気のみまたは噴霧状潤滑剤を、請求項5乃至10のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置を用いて、金型に対しほぼ同一軌跡をとるように吹きつけることを特徴とする潤滑剤塗布方法。  Spraying compressed air alone or sprayed lubricant is sprayed on the mold so as to have substantially the same trajectory using the lubricant application device according to any one of claims 5 to 10. Lubricant application method. 噴霧用圧縮空気のみ、噴霧状潤滑剤、噴霧用圧縮空気のみの順に吹き付けることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布方法。  The method of applying a lubricant according to any one of claims 11 to 14, wherein only the compressed air for spraying, the spray-like lubricant, and only the compressed air for spraying are sprayed in this order. 油性潤滑剤、水性潤滑剤の吹きつけの間に噴霧用圧縮空気のみを吹き付けることを特徴とする請求項15に記載の潤滑剤塗布方法。  16. The method for applying a lubricant according to claim 15, wherein only the compressed air for spraying is sprayed between the oil-based lubricant and the aqueous lubricant. プレス装置と、鍛造用金型と、潤滑剤塗布装置とを含む鍛造装置において、潤滑剤塗布装置が請求項5乃至10のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布装置であることを特徴とする鍛造装置。  11. A forging device including a press device, a forging die, and a lubricant applying device, wherein the lubricant applying device is the lubricant applying device according to any one of claims 5 to 10. Forging equipment. 金型への潤滑剤塗布工程と、金型の潤滑剤乾燥工程と、鍛造成形工程と、金型からの製品排出工程とを含む鍛造品製造方法において、潤滑剤塗布工程に請求項11乃至16のいずれか1項に記載の潤滑剤塗布方法を用いることを特徴とする鍛造品製造方法。  17. A method for manufacturing a forged product including a step of applying a lubricant to a die, a step of drying a lubricant of the die, a forging step, and a step of discharging a product from the die. A method for producing a forged product, comprising using the lubricant application method according to any one of the above.
JP2001125238A 2001-04-24 2001-04-24 Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method. Expired - Fee Related JP4824191B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125238A JP4824191B2 (en) 2001-04-24 2001-04-24 Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125238A JP4824191B2 (en) 2001-04-24 2001-04-24 Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002321033A JP2002321033A (en) 2002-11-05
JP4824191B2 true JP4824191B2 (en) 2011-11-30

Family

ID=18974491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001125238A Expired - Fee Related JP4824191B2 (en) 2001-04-24 2001-04-24 Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4824191B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007245186A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Tdk Corp Apparatus and method for compacting powder
EP2135700B1 (en) * 2008-06-18 2013-05-22 Henkel AG & Co. KGaA Method and apparatus for automated servicing of a welding torch head
WO2011078133A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 昭和電工株式会社 Forging method, and forging device
JP5867560B2 (en) * 2014-09-08 2016-02-24 日本軽金属株式会社 Hot forging method
DE102015114202A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-19 Sms Group Gmbh Spray head for the cooling lubrication of at least one die of a forming machine and method for producing such a spray head
JPWO2017018365A1 (en) * 2015-07-24 2018-05-17 株式会社青木科学研究所 Mold lubricant for producing high-density sintered body, spray application device for mold lubricant, green compact forming device equipped with spray applicator, green compact forming method using the same, and method thereof Sintered body obtained by

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002321033A (en) 2002-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2860537B2 (en) Cylinder liner made of hypereutectic aluminum-silicon alloy for casting into a crankcase of a reciprocating piston engine and a method for manufacturing such a cylinder liner
JP4773322B2 (en) Forging method
JP4824191B2 (en) Nozzle for applying lubricant to forging die, lubricant applying device, lubricant applying method, forging device, and forging method.
US8651083B2 (en) Cylinder block and thermally sprayed coating forming method
US6719847B2 (en) Masking apparatus
JP4871864B2 (en) Non-homogeneous engine components molded by powder metallurgy
DE10328120A1 (en) sliding component
GB2266483A (en) Die-casting involving spraying solid lubricant on spool bushing and injection sleeve
DE102007011698A1 (en) Connecting rod with oil spray device
JP2003053468A (en) Method of manufacturing forged product, forging device and blank for forging
CN109396402A (en) Mechanical arm for molding
DE10160555A1 (en) Compressor and its sliding component
DE69824275T2 (en) SWASHPLATE COMPRESSOR
JP5616384B2 (en) Oblique shaft type hydraulic rotating machine and manufacturing method of oblique axis type hydraulic rotating machine
WO2002060599A1 (en) Method of forming film on cylindrical base material surface, and covering layer forming machine
JP5616947B2 (en) Manufacturing method of aluminum alloy forged products
DE10252304A1 (en) Method of manufacturing an aluminum ball, method of manufacturing a compressor shoe, and compressor shoe made by this method
JP2007152376A (en) Method for producing rough-shaped material with forging
CN1382907A (en) Rotary oblique disk-shape compressor and slipper for same
JP4136485B2 (en) Forging method, forging die and forging product
CN216027982U (en) Nozzle for die-casting spraying
DE102008053641B3 (en) Thermally sprayed cylinder bore coating useful in an internal combustion engine, comprises copper alloy containing manganese content and aluminum content or tin content
US20020092151A1 (en) Cast spherical crown shoe of compressor
CN112570669A (en) Spray gun and automatic spraying device
WO1999006723A1 (en) Connecting rod with a composite bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100729

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110906

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110908

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4824191

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees