JPH0377741A - 鍛造金型の加熱装置 - 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） 本発明は恒温鍛造法において用いる鍛造金型、特には矩
形等の非軸対称形状の金型に対して好適にその加熱を行
なうための加熱装置の提供に関する。

（従来の技術） ＴｉおよびＮｉ基合金等の難加工性材料を、その鍛造金
型温度と鍛造素材温度とを略同程度に維持しながら鍛造
する超塑性鍛造法あるいは恒温鍛造法はいうまでもなく
公知の技術であり、このさい鍛造金型を加熱するに当っ
て、金型外周をめぐって加熱コイルを配設する誘導加熱
装置を用いることも既知であり、以下第５図および第６
図について従来技術における基本的な構造概要を説示す
る。

上部支持金型１０７に断熱盤１０４を介して鍛造用上金
型１０２が設けられるとともに、下部支持金型１０６に
断熱盤１０５を介して鍛造用下金型１０１が設けられ、
また園側では下金型１０１内には製品取出用ノックアウ
ト棒１０９を介してインサート金型１０３が設けられる
ことによって、鍛造品１１０を成形するようにしである
。金型加熱のための誘導加熱装置１０Ｂにおける加熱コ
イル１１１は、図示のように金型外周をめぐって包囲状
に配置され、金型温度を鍛造素材温度と略同程度に加熱
維持しながら、その鍛造成形動作が進行するのであり、
このさい加熱コイル１１１の有効加熱帯の幅と位置とを
、独立して動的に可調整とし、金型温度分布の均一を期
するのである。

（発明が解決しようとする課Ｈ） 上記した誘導加熱方式については、次の点において問題
点がある。即ち、誘導加熱方式においては、その加熱原
理の制約から、対象とする金型は軸対称形状の金型にし
か使用できないのである。

従って例えば矩形、長尺製品鍛造のための、矩形形状を
呈する金型の加熱には適用不可能である。

またこの加熱方式では、構造上、金型外周にのみ加熱が
集中し、その金型内部へは、金型材料の熱伝導性により
昇温する方法をとるので、熱伝導率の小さなＮｉ基合金
等を金型材として使用する場合、内外周部の温度差が大
きくなり、熱応力の発生や、甚だしい場合には金型破損
にもつながるのである。

上記した欠陥を回避するために、金型を体熱する手段を
とると、所期温度、例えば９００°Ｃ等の温度にまで到
達させるためには長時間の加熱が必要とされる。更にま
たこの方式では、熱の供給が常に外周部に限定されるの
で、金型温度を実質的に均一制御することは困難であり
、このような誘導加熱方式における均熱制御の困難に対
処するには、複数の加熱ゾーンを有する加熱構造の開発
が必要である。

（課題を解決するための手段） 前記した誘導加熱による金型加熱が円形金型に限定され
、かつその均一加熱制御が困難である原因は、同方式の
加熱原理に由来するものであり、かかる制約と困難とを
克服するためには、誘導加熱原理と異なる加熱原理を用
い、また複数の加熱源を用いて、個々の加熱源を独立し
て個別に、あるいはゾーン毎に温度制御可能である金型
加熱方式が必要であり、本発明はこのような要求に応え
ることにより、鍛造品分野において多数を占める非軸対
称形状の矩形長尺品を対象とする恒温鍛造用金型の均一
加熱の実現を可能としたものであり、具体的には、恒温
鍛造用の、かつ矩形等の非軸対称形状の鍛造金型におけ
る各側面および上下底面に、抵抗線加熱体を内蔵する板
状のヒータプレートを、それぞれ独立した加熱源として
かつその加熱温度を、個別あるいはゾーン毎の制御可能
に配設することにある。

（作　用） 本発明の上記した技術的手段によれば、矩形形状等を始
めとして、非軸対称形状の恒温鍛造用金型において、そ
の各側面、上下底面毎に、それぞれ抵抗線加熱体を内蔵
した板状のヒータプレートを独立状に配設し、各ヒータ
プレートへの通電を介し、対応する各側面および上下底
面の加熱を行わせるとともに、各ヒータプレートの個別
あるいはゾーン毎の温度制御可能としたことによって、
かかる非軸対称形状の金型の加熱保持および金型内外部
の均一な温度分布が確実かつ容易に得られることになる
。

（実施例） 本発明装置の適切な実施例を第１図乃至第４図に亘って
説示する。

第１．２図に亘って示した実施例は、Ｔｉ合金製（Ｔｉ
　−６Ａｆ　−４ν合金材）ブレードのような長尺品を
恒温鍛造するための矩形形状をなす金型に設けた加熱装
置例を示しており、その翼長約２００１１ＩＴＩｌのＴ
ｉ−６／Ｖ−４Ｖ製ブレード（鍛造材）ｌを恒温鍛造す
るために、２００ｈｌＸ　３５（Ｈ！　Ｘ−＋５０ｈの
寸法形状をもつＮｉ合金製の矩形下金型２および矩形上
金型３を用い、両金型２．３を約９００’Ｃに加熱保持
するものとして、両金型２．３の各底面部に下金型底面
用ヒータプレート８、上金型底面用ヒータプレート９を
配設するとともに、各側面にもそれぞれ下金型側面用ヒ
ータプレー１−１１および上金型側面用ヒータプレート
１２を配設するのであり、このさい各ヒータプレートは
それぞれ分離、独立したものである。また底面用ヒータ
プレート８．９においてはシース型抵抗線ヒータ１０を
用い、また側面用ヒータプレート１１．１２においては
パッド型抵抗線ヒータ１３を用い、何れもヒータ１０．
１３をプレート側に内蔵状に設ける。このさい底面用の
ヒータプレート８．９においては鍛造負荷が掛かるため
、そのプレート材質は９００″Ｃの温度下においても強
度を有する部材でなければならず、このため実施例では
Ｎｉ基会合金製耐熱材料を用いた。また全体構造として
は、底面用ヒータプレート８．９の各下部には、加熱効
率を高めるとともにプレス側への伝熱を抑えるために、
セラくツク製等の断面盤４．５を付設し、更に全体を支
承する下部支持金型６、上部支持金型７が設けられるこ
とにより、金型全体が構成されたものであり、各ヒータ
プレート８，９および１１．１２は各プレート毎に分離
、独立したものであって、個別あるいは複数のプレート
毎のゾーン制御によって温度調整可能とされたものであ
る。

この温度調整に当っては、図示省略しであるが、金型内
部の各点の温度をモニターしながら、その個別、ゾーン
毎の制御を行い、例えば２５０トン程度の鍛造負荷中に
おいても、９００’Ｃの均一温度で維持しながら、目的
ブレードの恒温鍛造を支障なく完了させることができた
ものである。

また、第３．４図に例示した実施例は、側面用ヒータブ
レー）　１１．１２に用いるヒータとして、第１．２図
実゛施例におけるパッド型抵抗線ヒータ１３の代わりに
、シース型抵抗線ヒータ１４を用いたものであり、その
他は第１．２図実施例と同一構造のものであり、シース
型、パッド型の何れでも時宜に応じて使用可能である。

（発明の効果） 本発明の加熱装置によれば、恒温鍛造において用いる鍛
造金型の加熱手段として、誘導加熱方式のように円形金
型のみに制約されることなく、鍛造品分野において多数
を占める矩形長尺品等を対象とする矩形金型等の非軸対
称形状の金型の加熱保持が、容易に可能化される点にお
いてきわめて有利であり、金型製作上の制約から解放さ
れるとともに、複数の加熱源を金型の上下並びに周側全
面に分離状に配置することにより、金型に対する加熱も
全面に分散され、内外部間の均一加熱、温度分布の均一
化の上でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置実施例の縦断正面図、第２図は同横
断平面図、第３図は同変形実施例の縦断正面図、第４図
は同横断平面図、第５図は従来の誘導加熱装置の縦断正
面図、第６図は同横断平面図である。 ｌ・−・鍛造材、２−・−下金型、３−上金型、４．５
・断熱盤、６．７・・・上、下支持金型、８．９−・・
上、下金型底面用ヒータプレート、ｉｏ−シースヒータ
、１３、・・バッドヒータ、１１．１２・・・−・上、
下金型側面用ヒータプレート。 許 出 願 人 工業技術院長 杆部 Ｉ尤 − Ｚ ３ 第 図 第 し１ 第 第 し １！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）恒温鍛造用の、かつ矩形等の非軸対称形状の鍛造
   金型における各側面および上下底面に、抵抗線加熱体を
   内蔵する板状のヒータプレートを、それぞれ独立した加
   熱源としてかつその加熱温度を、個別あるいはゾーン毎
   の制御可能に配設することを特徴とする鍛造金型の加熱
   装置。