JPH02187232A - タービン翼の連続鍛造方法及び装置 - 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、タービン羽根の素材鍛造に係り、特に、小型
のタービン羽根を、短かい加熱サイクルで、複数個連続
して鍛造するのに好適な成形方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、タービン羽根素材の鍛造は、第８図（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）に示すように、単数の素材１を単品加熱
し、予備成形材３１を成形し、次いで再加熱して、第９
図（ａ）に示すように、スクリュウプレス４１を用いて
スライド４３の下面に密閉上型４４をとりつけ、下部に
密閉下型４５を設定し、スライド４３がガイド４２に沿
って移動加圧することにより、第８図（Ｑ）に示す型鍛
造材３２を成形している。その成形過程をタービン羽根
の任意断面について、第９図（ｂ）に示すと共に、その
際のストローク荷重線図を第９図（ｃ　）に示す。

この方法の主な欠点は、加熱が単品加熱で加熱サイクル
タイムが長く、更に、密閉総型を用いて、鍛造するため
、多大の成形力が必要で、鍛造工程が多く小型タービン
羽根の成形には不適当である。

又、別な成形方法は、特公昭５９−１．１３７５号公報
に記載のように、加熱は前述と同じで、素材の絞り加工
を密閉したダイセットの単一空間内で三次元プレスと合
同して、単一工程で処理可能となっているが、成形力は
多大であり、加熱サイクルタイムも長い。

更に、特公昭３９−１４３９７号公報にはローラダイス
型で回転圧延することが示されているが、加熱について
は、単品加熱であり、成形のフレキシビリティはない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記、従来技術は、素材加熱工程において、単品加熱後
、鍛造するというもので、素材の流れ、つなぎの自動化
の点について考慮がされておらず、鍛造加熱サイクルが
長く、材料歩留り９作業効率が低い問題があった。

本発明の目的は、鍛造機に高周波誘導加熱機構を組み入
れ、短い加熱サイクルで素材を連続加熱し、鍛造するこ
とで、タービン羽根の鍛造作業効率の向上と、複数個連
続鍛造し、材料の歩留り向上、鍛造温度降下をミニマム
とし、鍛造品質の向上を図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、多数個鍛造可能な素材を鍛造マニプレータ
より供給し、素材の先端部を高周波誘導加熱コイルを三
次元的に位置決めし、素材を回転させながら短時間で、
鍛造可能温度に加熱し、次いで、刻コイルを待避させ、
鍛造機で金型を連続的に交換しながら所定の形状に鍛造
し、完成タービン翼素材を切断するサイクルを多数回連
続的にくり返すことにより達成される。

〔作用〕

鍛造用マニプレータは、多数個のタービン翼鍛造材を鍛
造可能な素材をハンド部に把握し、コイルポジショナに
よって、マニプレータ軸芯と加熱コイルの軸芯が一致す
るように位置決めし、所要の素材先端部を加熱する。所
要鍛造温度到達後、加熱コイルをコイルポジショナによ
り待避させ金型をもつ鍛造機で所定の形状に鍛造し、単
品切断まで実施する。切断後鍛造マニプレータにより素
材と軸方向に一つの翼素材が鍛造できるだけ送り出す。

次いで、コイルポジショナでコイルを所定の位置にセッ
トし、前述の作業をくり返すことにより、短時間で、か
つ、均一な鍛造性質をもつタービン翼を多数個連続的に
鍛造できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１．２，３．４゜５．６．
７図により説明する。

第７図に１本発明の対象の一例であるタービン羽根２を
示す。タービン羽根２は、翼車端部２１から買入端部に
かけて三次元的に変化している。

材質は、通常、１２Ｃｒ不銹鋼である。

本発明は、このタービン羽根２の素材の鍛造方法および
装置に関する。

装置は、第１図に示すように、多数個のタービン羽根鍛
造品を取ることのできる基本素材１０を加熱する手段と
して加熱コイル５１．加熱コイルを位置決めするコイル
ポジショナ、加熱コイルを発振させる高周波発振器５２
と、その制御盤５３で構成される加熱装置、更に、基本
素材１０を把持・位置決めするワーク送給機能をもつ鍛
造マニプレータ６１、及び、基本素材１０を鍛造する左
右に一対の全型７０をもつ鍛造機６０と全体を操作する
操作盤６２より構成されている。

次いで、その動作・鍛造方法について記述する。

第２図に示すように、多数個取りできる基本素材１０を
鍛造マニプレータ６１にセットし、マニプレータ６１の
ワーククランプ部６５で、第３図に示すように把持し、
次いで基本素材１０の先端部、すなわち、第一次素材１
２加熱するため、加熱コイル５１をコイルポジショナ５
０を用いて、第４図に示すように所定の位置に設定する
。次いで制御盤５３と高周波発振器５２を介して電気エ
ネルギが加熱コイル５１に注がれ、数分程度でタービン
羽根の鍛造温度１０００〜１１００℃程度に加熱される
。本加熱において、第６図（ａ）、（ｂ）。

（Ｃ）に示すように、各種外径をもつ基本素材１０を均
一温度分布に加熱するため、基本素材１０を鍛造マニプ
レータ６１で回転させると共に半割加熱コイル５２を用
いて基本素材１０のサイズに応じて半割加熱コイル５２
の位置を左右に位置決めすることで、コイルの共用化と
加熱の均一化を図る。又、鍛造途中で第二次素材１３に
示す複雑な断面形状の場合、分割加熱コイル５６により
、コイル形状を変化させワーク形状に対応させる。又、
ループ加熱コイル５７を用いて、基本素材１０、及び、
鍛造途中の第二次素材１３の両方の形状を均一に加熱す
る。均一で、十分に鍛造可能な温度に素材を加熱すると
次いで、第４図に示すように。

コイルポジショナ５０を用いて、加熱コイル５１を待避
させ、金型７０をもつ鍛造機６ｏで、まず、加熱部と非
加熱部境界に背切り１５を受け、非加熱部への熱伝導を
おさえ、鍛造温度を均一に保ちながら、所要の形状に鍛
造を進め成形材１１を得る。次いで切断用金型で成形材
１１を背切り１５で単品切断する。

次いで、第５図に示すように、鍛造マニプレータ６１の
マニプレータハンド部６７内にあるワーク供給シリンダ
６Ｇで基本素材を送り出し、素材先端部を加熱コイル５
１．内に設定し加熱をする。

このサイクルを多数回くり返すことにより、連続して成
形材１１を得ることができる。

本実施例によれば、素材の送り込み、加熱＠造工程のコ
ンパクトな自動化が容易であり、インプロセス局部加熱
及び、急速均一加熱ができ、均一な鍛造品質のタービン
羽根を連続的に成形できる効果がある。

例えば、＋側連続成形すると材料歩留りで７３０％向上
、作業タクトタイムで４０％向上が予想されろ。

又、装置の起動・停止容易であり、インプロセス加熱温
度制御が容易で、高品質の２ｇｌ　３１がｉ’＋Ｊ能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多数のタービン羽根の鍛造を連続的に
加熱・鍛造できるので、＠造効串の向上及び材料歩留り
の向」二が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図は、
本発明の一実施例の説明図、第７図は。 本発明の対象品の一例を示す説明図、第８図は、従来鍛
造方法の説明図、第９図は従来鍛造方法の一実施例を示
す装置の正面図（ａ）および成形プロセスを示す模式図
（ｂ）、（Ｑ）である。 １０・・・基本素材、１１・・・成形材、５ｏ・・・コ
イルポジショナ、５１・・・加熱コイル、５２・・・高
周波発振器、５３・・・制御盤、６０・・・鍛造機、６
１・・・鍛造マニプレータ、６２・・・操作盤、６５・
・・ワーククランプ部、６６・・・ワーク送給シリンダ
、６７・・・マニプレータハント部、７０・・・金型。 第２図 第３図 ｔＳ 第６区 （とス、ン （こン 第７図 ？ 訓 第８図 （ｃＬ） （ｂ） ＣＣ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タービン翼の鍛造方法であつて、多数のタービン翼
   に相当する素材を用い、前記素材を長手方向に連続鍛造
   する方法において、 誘導加熱コイルを三次元的に位置決め、鍛造部を局部加
   熱鍛造単品切断をくり返し連続的に行うことを特徴とす
   るタービン翼の連続鍛造方法。 ２、特許請求項第１項記載の方法を実施するためのター
   ビン翼の鍛造装置であつて、前記誘導加熱コイルを三次
   元的に位置決め制御できるコイルポジシヨナと連続的に
   素材を加熱コイル部へ供給する機能をもつ鍛造用マニプ
   レータと水平対向鍛造機で構成し、タービン羽根を多数
   個連続自動鍛造できることを特徴としたタービン翼の連
   続鍛造装置。