JPH01258839A - 鍛造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチタン合金や超合金等の難加工材の大型部品を
、比較的小容量の鍛造機をもって加工可能ならしめる部
品な鍛造方法に関するものである。

（従来の技術〕 近年、ジェットエンジン、工業用ガスタービン、蒸気タ
ービンの需要が増大している。これら機器の　タービン
ブレードやタービンディスクは　Ｆｅ−Ｎ　ｉ−Ｃｒ基
、　Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃｏ基、Ｎｉ基、Ｃｏ基などの
いわゆる超合金やチタン合金をＩＪｌ鍛造して製造され
る０例えば第３図（イ）（ロ）（ハ）にそれぞれ正面図
、縦断面図、横断面図を示すタービンブレードを製造す
るには、８００℃ないし９００℃に加熱された被加工物
を必要に応じて部分成形金型をもって部分的に加圧成形
した後、タービンブレードの仕上形状を一体に彫込んだ
金型をもって加圧成形した後、熱処理、ショツトブラス
ト、酸洗等の工程を経て製品を完成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから、上記超合金やチタン合金は高温における変
形抵抗が極めて大きい、いわゆる難加工材であって、前
記機器の大型化に伴う前記部品の大型化は鍛造機ならび
に鍛造用金型の大型化が必要となり、従来の鍛造機をも
ってしては容量が不足する。従って製造者は、上記部品
を製造するに際して新規大型鍛造機の４人を余儀な（さ
れ、また多数の部分成形金型を必要とするから製造コス
トが著増するという問題があった。本発明はこのような
問題を解決することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するための手段を提供するもの
であって加圧時の偏心荷重が許容値以下となるように加
工面を複数個のブロックに分割し、該分割されたブロッ
クに対応する形状を有し、加工温度よりも８０℃ないし
１２０℃低い温度に加熱された板体を金型と被加工物と
の間に介在せしめて加圧した後に、前記板体を除去して
、前記金型をもって加圧する工程を１回または複数回繰
返して所定の形状に仕上げることを特徴とする鍛造方法
をその要旨とする。

ここに、許容値とは、加圧時に鍛造機に負荷し得る偏心
荷重の最大値をいい、該許容値以下になるように加工面
を複数個のブロックに分割したのは、前記許容値を超え
る場合は鍛造機が破壊される恐れがあることによる。ま
た板体を加工温度よりも８０℃ないし１２０℃低い温度
に加熱するのは、８０℃以下にすると、前記板体に当接
する被加工物の加工面の［？を低下せしめて被加工物の
変形能が低下し、１２０℃以上にすると前記板体自身の
変形能が増大するので、該板体を介して被加工物を変形
せしめることが困難になることによる。

以下、図にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明方法の第一の実施の態様の説明図であっ
て、同図（イ）は第１工程において土部金型を除去した
拭態の平面図、同図（ロ）はｍ１工程における縦断面図
、同図（ハ）は第２工程における縦断面図である。加圧
時に鍛造機（図示せず）に負荷される偏心荷重が許容値
以下になるように加工面を複数個（図では２個）のブロ
ック、即ち中央のブロックＯＤと、中央以外のブロック
０δに分割し、中央のブロック００に対応する形状を有
する板体（３）を準備する。また被加工物（１）を８０
０℃ないし９００℃の加工温度に加熱し、下部金型（２
１）に戦士し、該α止された被加工物（１）の加工面の
中央のブロック００上に前記板体（３）を戦士した後、
上部金型（２２）を下降せしめる。該下降により上部金
型（２２）は板体（３）を介して被加工物（１）を加圧
し、板体（３）に当接する加工面のみが加圧され、該加
工面はｍ１図（ロ）中に破線で示す形状に変形される。

以上をもって第１工程を終る。次いで板体（３）を除去
して上部金′！Ｊ！、（２２）を下降せしめる。該下降
により上部金型（２２）は被加工物（１）を加圧し、被
加工物（１）は第１図（ハ）中に破線で示す形状に変形
され、第２工程を終る。上記第１工程ならびに第２工程
をもって一体に構成される工程を必要に応じて１回もし
くは複数回繰り返すことによって所定の形状に仕上げる
。

上記の実施の態様においては加工面のブロックの分割を
中央ブロックｑＯと中央以外のブロック０りの２個とし
たが３個以上のブロックに分割してもよい。第２図は本
発明方法の第２の実施の態様を示す図であって、同図（
イ）はｍ１工程において上部金型を除去した吠通の平面
図、同図（ｔｌＯはｍｌ工程はおける横断面図である。

前記第１の実施の態様においては、被加工物（１）の加
工面の長平方向を、中央のブロックＯＤと中央以外のブ
ロック０２５に分割するのに対して、第２の実施の態様
においては、被加工物ａＤの加工面の中方向を中央のブ
ロック（１１！＞と中央以外のブロック（１２１＞とに
分割し、中央のブロック（１１１）に対応する形状を育
する板体（３１）を用いる点が第１の実施の態様と異な
る以外は原理において第１の実施の態様と同一である。

〔作　　　用〕

加圧時の偏心荷重が許容値以下になるように加工面を複
数個のブロックに分割し、該分割されたブロックに対応
する形状を存する板体（３）もしくは（３１）を上部金
型（２２）と被加工物との間に介在せしめて加圧する場
合は、板体■もしくは（３υに当接する中央のブロック
ＯＤもしくは（１１１）の加工面のるが加工されるから
、前記第１工程においてａ造機には許容値以上の偏心荷
重が負荷されることはない。また板体（３）もしくは（
３１）を除去した後においても、上部金型（２２）が当
接する加工面は前記分割された中央以外のブロックＧＥ
もしくは（１２１）の加工面のみが加工されるから、前
記第２工程においても鍛造機には許容値以上の偏心荷重
が負荷されることはない。更に、板体（３）もしくは（
３貫）は被加工物（１）よりも８０℃ないし１２０°Ｃ
低い温度に加熱されるから、板体（３）もしくは（３１
）が被加工物０）の加工面の変形能を減少させ、もしく
は板体（３）もしくは（３１）を介して被加工物（１）
を変形せしめることが困難になることがない。

〔実　施　例〕

第１表の製造設備をもって第２表のタービンブレードを
製造した。即ち材質がＴｉ　−ＢＡＡ　−４Ｖである被
加工物を８５０℃に加熱し、加工面を２ブロツクに分割
して鍛造し、熱処理をして大型のタービングレードを製
造した。該製造により第３表の寸法精度の製品を得た。

第　　１　　表 第　　２　　表 第　　３　　表 上記の結果から３５トンメータハンマをもってしては従
来＠造不可能であったＴｉ−６Ａ４−４Ｖの（長さ）１
２００ｍｓＸ　（中）３０ｓｍ〜３５０闘Ｘ　（厚さ）
１０ｍｍ〜３０ｍｍの大型タービンブレードを本発明方
法を用いることによって製造可能ならしめ、良好な精度
をもった製品が得られることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の方法を用いればチタン合金や超合金等の難加工
材の大型部品を鍛造するに際して新規大型ｍ造機を導入
することなく鍛造することができ、また多数の部分成形
金型を必要としないから製造コストを低減することがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の第一の実施の聾様の説明図であっ
て、同図（イ）は第１工程において上部金型を除去した
状態の平面図、同図（ロ）は第１工程における縦断面図
、同図（ハ）は第２工程における縦断面図である。第２
図は本発明方法の第２の実施の白樺を示す図であって、
同図（イ）は第１工程において上部金型を除去した吠囮
の平面図、同図（ロ）は第１工程における横断面図であ
る。第３図はタービンブレードを示す図であって同図（
イ）はその正面図、同図（ロ）はその縦断面図、同図（
ハ）はその横断面図である。 ！・・・被加工物　　　　　１１・・・ブロック１２・
・・ブロック　　　　　１１１・・・ブロック１２１・
・・ブロック　　　　２１・・・下部金型２２・・・上
部金型　　　　　３・・・板体３１・・・板体 序１　因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加圧時の偏心荷重が許容値以下となるように加工面を複
   数個のブロックに分割し、該分割されたブロックに対応
   する形状を有し、加工温度よりも８０℃ないし１２０℃
   低い温度に加熱された板体を金型と被加工物との間に介
   在せしめて加圧した後に、前記板体を除去して、前記金
   型をもって加圧する工程を１回または複数回繰返して所
   定の形状に仕上げることを特徴とする鍛造方法。