JPH06134521A - 金属物品の矯正治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的小さい金属物品を従来に比べて低い押
圧力で高精度に矯正治具を提供する。 【構成】 被処理材を押圧して矯正する金属物品の矯正
治具であって、前記被処理材の押圧面に対向する矯正治
具面に、縦横に適宜の相互間隔を保って、小突起または
凹凸あるいは突条を設けたことを特徴とする金属物品の
矯正治具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理材を押圧して矯
正する金属物品の矯正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に金属材料は高温から冷却される途
中で、その金属物品の表層部と内部、あるいは肉厚差な
ど冷却速度の違いにより変形が生じる。この場合、冷却
途中で変態点を通過すると変形量はさらに増加する傾向
がある。通常、金属物品を製造するうえで高温に加熱さ
れる工程には、熱間加工や熱処理の他、鋳造品を鋳込む
際やその後の熱処理などがある。そのため、高精度が要
求される製品の場合には機械的矯正手段を用いて矯正さ
れている。金属物品が単純形状で長尺の場合にはレベラ
等により矯正できるが、金属物品が精密鋳造品のような
小物あるいは複雑形状の場合には、矯正すべき形状に合
わせた治具を用いこれを押圧して矯正していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の鋳造品の矯正方
法のうち、矯正すべき形状に合わせた治具を用いて押圧
する方法は、従来この矯正治具の当たり面が平滑であっ
たため高圧で押圧するにもかかわらず除圧するとスプリ
ングバックなどにより形状が若干回復して高精度な矯正
ができない問題があった。このため、回復量を予め予測
したうえで過度の矯正によって精度を高める方法もある
が、作業ロット毎に矯正前の金属物品の変形量が若干異
なると矯正治具の調整や押圧条件の変更を必要とするな
ど多くの欠点があった。特に、金属物品が小物の精密鋳
造品のような場合、矯正押圧面に湯口部が残存すると湯
口部の高さが一定しないため、矯正精度が安定せず、湯
口を機械加工等で高精度に仕上げる必要があった。本発
明の目的は、比較的小さい金属物品を従来に比べて低い
押圧力で高精度に矯正できる治具を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理材を押
圧して矯正する金属物品の矯正治具であって、前記被処
理材の押圧面に対向する矯正治具面に、突起または凹凸
あるいは突条を設けたことを特徴とする金属物品の矯正
治具である。押圧は通常はプレスを用いれば十分である
が、押圧手段には限定されない。

【０００５】

【作用】本発明によれば、金属物品の変形度が大きい場
合には、被処理材の押圧面に対向する矯正治具によって
金属物品の弾性限以上の変形はほぼ矯正される。さらに
弾性限度内の変形に対しては、前記矯正すべき形状に合
わせた矯正治具面に設けた突起または凹凸あるいは突条
によって矯正できる。より詳しくは図１，２に一例を示
すように被処理材２の押圧面は矯正治具１の突起３の先
端部だけが当接するため、比較的低い押圧にもかかわら
ず被処理材表面の当接部に高い応力が負荷されて局部的
な塑性流動部４が生じる。その結果、被処理材の表層部
は塑性変形した部分が引張ないし圧縮応力が付与された
状態でバランスするため矯正後の弾性回復すなわちスプ
リングバックが生じないで高精度な矯正ができるのであ
る。

【０００６】突起、凹凸の凸部の形状は半円状、円錐
状、角錐状などいずれの形状でも効果があり、突条の頂
部の形状は突起の断面が三角形や台形などの山形、ある
いは蒲鉾形の山形など適宜選択することができ、格子状
あるいは不連続状に設けてもよい。突起、凹凸、突条の
高さや分布密度は、矯正される金属物品の押圧面に若干
の押込キズが生じるため金属物品の用途に応じて許容さ
れる範囲内で適宜選ぶことができる。例えば鋳造時の歪
を有する面積６０cm2位の寸法の鋳物を本発明の矯正治
具を用いて矯正する場合につき、適正な突起や凹凸の大
きさについて以下に解説する。 被処理材の形状は、た
て６cm、よこ１０cm、厚さ０．３cmの長方形材である。
被処理材の厚さ方向の一面は鋳肌で使用し、他の一面が
切削加工されるものの場合は、鋳肌面側が基準面となる
ように、矯正治具を平滑な形状とする。切削加工面側
は、１cm2当たり３〜４ケの半球状突起を設ける、半球状
突起の寸法は半径１mmであり、突起と突起の間隔は、３
mm以下とした。この様に、凸比率を１０％程度にすると
矯正面のキズは大きくなるが、矯正寸法の程度が著しく
向上するので、加工後肉厚の寸法公差レンジで、０．０
８以下を満足することが可能となった。また、表面粗さ
が特に厳しい被処理材で矯正が必要な場合は、突起面と
平滑面を組合わせた治具を用いると効果的である。

【０００７】さらに鋳造品のように、矯正する面に湯口
の残存部である堰部の除去が不十分で多少の凸状段差が
生じることがある。このような場合、矯正時に治具の突
起先端部が被処理材の凸状段差部へ最初に当接し、押圧
力によってこの部分の突起が深く圧入されるため他の面
には比較的平均した押圧力で矯正できる利点もある。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）ＪＩＳ規格ＳＮＣＭ４３９相当の５mm厚さ
の板から直径が９５mmの円盤を打抜により得た後、深絞
り成形を行って曲面体とした。次いでこの曲面体を焼入
れ、焼きもどし処理を施したところ熱処理変形が発生し
た。熱処理後の曲面体を無作為に２０ケずつ２グループ
抜きとり１グループは本発明の矯正治具を用い、他のグ
ループは従来の平滑面からなる矯正治具を用いて矯正し
た。なお、本発明の矯正治具は、矯正すべき形状に合わ
せた形状面に高さが０．５mmの半円状の突起を頂点間隔
が１．５mmとなるように格子状に多数設けたものを片面
だけ使用し、一方の治具は従来法である平滑面のものを
用いた。図３は、本発明の矯正に用いた治具の断面模式
図を示す。本発明の治具を用いて曲面体を矯正した後、
ゲージにより検査したところ全数の２０ケが最大隙間量
が０．５mm以下に矯正された。一方従来治具を用いた曲
面体は１５ケが合格し、５ケが最大隙間量が０．５mmを越
えたため不良になった。

【０００９】（実施例２）Ｓ４５Ｃ相当の炭素鋼を溶解
し、セラミック・シェルモールド鋳型に鋳造して短冊状
（６０mm×１００mm×３mm）の鋳造品を得た。鋳造時に
発生した反りを矯正するために湯口の残存部である堰部
を除去した後、底辺が２mm、高さが１mmのピラミッド形
の小突起で、頂点が３mm間隔の井桁状に並ぶよう配置し
た平面治具２ケを用い、鋳造品を両面から挟んで押圧し
て矯正した。一方、従来治具である平滑面からなる治具
を用いた矯正も実施した。

【００１０】上述の本発明治具を用い無作為に取り出し
た上記鋳造品１５ケについて、５ケずつ２５ＴＯＮ、３５
ＴＯＮ、５０ＴＯＮの押圧力で矯正した後に歪量を測定
した。また従来治具を用いた矯正は５ケずつ５０ＴＯ
Ｎ、１００ＴＯＮの押圧力で矯正した後に歪量を測定
し、本発明治具を用いた矯正後の歪量と比較して図４に
示す。図４から解るように本発明治具を用いた場合は押
圧力が３５ＴＯＮで、いずれも歪量が０．１mm以下にな
ったのに対して、従来治具を用いた場合には押圧力が１
００ＴＯＮでもわずかに１ケだけが歪量０．１mmであっ
た。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、熱処理後、あるいは鋳
造後など比較的小物の金属物品の変形を高精度に、かつ
低圧力で矯正できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の矯正治具を用いて被処理材を矯正する
際の一例を示す断面図である。

【図２】図１の拡大図であって、突起先端部が当接する
際に発生する被処理材表面部の塑性流動を表したもので
ある。

【図３】曲面体状の金属物品を矯正する一実施例を示す
矯正治具の断面模式図である。

【図４】本発明の治具を用いた場合と、従来治具を用い
た場合の矯正時の押圧力と矯正後の歪量を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 矯正治具 ２ 被処理材 ３ 突起 ４ 塑性流動部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理材を押圧して矯正する金属物品の
   矯正治具であって、前記被処理材の押圧面に対向する矯
   正治具面に突起または凹凸あるいは突条を設けたことを
   特徴とする金属物品の矯正治具。