JPH09276971A - 金型セットと鍛造品の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鍛造品の仕上げ成形工程後あるいはその後の
搬送工程において、打痕傷の発生を抑えることが可能な
金型セットと鍛造品の冷却方法を提供する。 【解決手段】 複数段の金型セットを備え、鍛造品に仕
上げ成形加工や打ち抜き加工を施す鍛造機の仕上げ成形
加工又は打ち抜き加工を施す金型セット１と鍛造品の冷
却方法。金型セット１は、仕上げ成形加工後又は打ち抜
き加工が施された後の鍛造品５を、後工程の打ち抜き加
工、熱処理仕様あるいは鍛造品の素材に応じて冷却する
冷却媒体の噴出部３ａが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型セットとこの
金型セットを用いて加工される鍛造品の冷却方法とに関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】鋳造品
に比べて金属組織が均等で、ねばり強さが大きい鍛造品
を成形できる鍛造加工は、１対の金型セット間に加熱さ
れた金属材料（地金）を挟んで強圧することによって所
望形状に成形するもので、種々の製品の鍛造に使用され
ている。鍛造加工は、一般に、加熱した地金を塑性加工
することから、金型を冷却することはあっても、地金を
冷却することはなかった。

【０００３】しかし、鍛造直後の製品は、それが有する
熱によって常温時に比べると軟質のため、鍛造機からの
排出及びその後の搬送工程において、周囲の部材と衝突
したときに種々の打痕傷が発生し、製品価値が減殺され
てしまうという問題があった。本発明は上記の点に鑑み
てなされたもので、鍛造品の仕上げ成形工程後あるいは
その後の搬送工程において、打痕傷の発生を抑えること
が可能な金型セットと鍛造品の冷却方法を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の金型セットによれば、複数段の金型セットを備
え、鍛造品に仕上げ成形加工や打ち抜き加工を施す鍛造
機の前記仕上げ成形加工又は打ち抜き加工を施す金型セ
ットに、仕上げ成形加工後又は打ち抜き加工が施された
後の鍛造品を、後工程の打ち抜き加工、熱処理仕様ある
いは鍛造品の素材に応じて冷却する冷却媒体の噴出部を
設けた構成としたのである。

【０００５】また、上記目的を達成するため本発明の鍛
造品の冷却方法によれば、仕上げ成形工程又は打ち抜き
工程後の鍛造品を、前記仕上げ成形工程後の打ち抜き工
程、熱処理仕様あるいは鍛造品の素材に応じ、前記仕上
げ成形工程後あるいはその後の搬送工程で冷却する構成
としたのである。本発明の鍛造品の冷却方法において
は、好ましくは、仕上げ成形工程後に前記鍛造品を冷却
する場合には、被打抜加工部位以外を冷却する。

【０００６】仕上げ成形加工又は打ち抜き加工が施され
た後の鍛造品を、後工程の打ち抜き加工、熱処理仕様あ
るいは鍛造品の素材に応じて冷却すると、その後の加工
に影響を与えることなく、また、鍛造品内部の硬さや結
晶組織を変えずに表面温度が下がる結果、表面の硬さが
打痕傷が発生しない程度に向上する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
及び図２に基づいて説明する。図１は本発明の金型セッ
ト１の断面図で、金型セット１は、例えば、第一工程
（荒地加工工程）、第二工程（仕上げ加工工程）及び第
三工程（ワークを保持するホールディング工程）の複数
段の金型セットを備えて鍛造品を加工する横型の高速鍛
造機において、前記ホールディング工程で使用され、互
いに対向配置されるスリーブ２と保持筒３とを有してい
る。

【０００８】スリーブ２は、図示しない駆動手段によっ
て１〜２回／秒の頻度で駆動されるホールディングピン
２ａを有しており、図示のように保持筒３との間でワー
ク５を保持する。保持筒３は、前面に冷却水の噴出孔３
ａ（図２参照）が周方向に多数設けられると共に、側壁
に導入孔３ｂが形成された中空の有底円筒状部材で、内
部に配置されたブッシュ４との間に冷却水用のチャンバ
ーＣが形成されている。多数の噴出孔３ａは、噴出する
冷却水がワーク５の非加工面であるテーパ面５ａに噴射
されるよう、図１に示したように中心に向けて斜めに形
成され、直径は６〜12ｍｍ程度に設定されている。ま
た、噴出孔３ａから噴出させる冷却水は、２〜６kg／cm
² 程度の圧力に設定する。

【０００９】以上のように構成される金型セット１にお
いては、スリーブ２が駆動され、図１に示すように、前
段の金型セットで仕上げ成形加工が施された後のワーク
５を保持筒３との間で保持する。このとき、保持筒３に
おいては、多数の噴出孔３ａから仕上げ成形加工が施さ
れたワーク５のテーパ面５ａに冷却水が噴出され、テー
パ面５ａが強制的に冷却される。これにより、ワーク５
は、内部硬さや結晶組成を変えることなく、テーパ面５
ａの表面温度を下げることができる。従って、ワーク５
は、テーパ面５ａの硬さが打痕傷が発生しない程度に向
上する。

【００１０】ここで、冷却水によって冷却するワーク５
の表面温度は、後工程の打ち抜き加工、熱処理仕様ある
いはワーク５の素材に応じて異なるが、材料割れを生じ
ない範囲で冷却する。この場合、ワーク５が割れ易い素
材の場合には、結晶組織がマルテンサイト状態となる途
中まで、材料割れを生じない場合には常温まで、それぞ
れ冷却する等、種々検討する必要がある。また、ワーク
５は、金型セット１外部の搬送経路において冷却しても
よい。

【００１１】しかる後、ワーク５は、図示しない搬送手
段によって機外へと排出される。このとき、本発明の金
型セット１においては、テーパ面５ａを冷却して表面硬
さが向上しているので、機外へ排出したときに周辺の搬
送手段等と干渉して表面に打痕傷が発生することはな
い。以上のようにして鍛造加工した１０００個／ロット
のワーク５について打痕傷の発生数を調べたところ１ロ
ット当たり平均１０個であった。一方、金型セットから
冷却水を噴出することなくテーパ面５ａを冷却せずに鍛
造加工した同数のワーク５について調べたところ、同様
に平均５０個と本発明の場合に比べて５倍と格段に打痕
傷の発生数が多かった。

【００１２】尚、上記実施形態においては、仕上げ成形
加工後のホールディング工程においてワークを冷却する
場合について説明した。しかし、本発明の金型セットと
鍛造品の冷却方法は、仕上げ成形工程後あるいはその後
の搬送工程において、鍛造品に打痕傷の発生を抑えるこ
とができれば上記の場合に限定されるものでないことは
言うまでもない。

【００１３】また、上記実施形態では、ワーク５のテー
パ面５ａを冷却する場合について説明したが、冷却部分
は必ずしもテーパ面５ａに限定されるものではなく、ワ
ーク５において打痕傷の発生を避けたい部分であればよ
い。更に、ワークの冷却媒体は、水に限定されるもので
なく、例えば、潤滑剤等を使用することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
金型セットと鍛造品の冷却方法によれば、従来の鍛造加
工と逆の発想の下に、鍛造品を冷却するので、内部硬さ
や結晶組成を変えることなく表面硬さが向上し、鍛造品
の仕上げ成形工程後あるいはその後の搬送工程におい
て、打痕傷の発生を抑えることができるという優れた効
果を奏する。

【００１５】このとき、仕上げ成形工程後に鍛造品を冷
却する場合には、被打抜加工部位以外を冷却するので、
打ち抜き加工には何ら悪影響を及ぼすことなく、被打抜
加工部位の表面硬さを増して打痕傷の発生を抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鍛造品の冷却方法を適用した金型セッ
トの断面図である。

【図２】図１の金型セットをII−II線に付した矢印方向
から見た矢視図である。

【符号の説明】

１ 金型セット ２ スリーブ ２ａ ホールディングピン ３ 保持筒 ３ａ 噴出孔 ３ｂ 導入孔 ４ ブッシュ ５ ワーク ５ａ テーパ面 Ｃ チャンバー（冷却水の）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数段の金型セットを備え、鍛造品に仕
   上げ成形加工や打ち抜き加工を施す鍛造機の前記仕上げ
   成形加工又は打ち抜き加工を施す金型セットに、仕上げ
   成形加工後又は打ち抜き加工が施された後の鍛造品を、
   後工程の打ち抜き加工、熱処理仕様あるいは鍛造品の素
   材に応じて冷却する冷却媒体の噴出部を設けたことを特
   徴とする金型セット。
2. 【請求項２】 仕上げ成形工程後の鍛造品を、前記仕上
   げ成形工程後の打ち抜き工程、熱処理仕様あるいは鍛造
   品の素材に応じ、前記仕上げ成形工程後あるいはその後
   の搬送工程で冷却することを特徴とする鍛造品の冷却方
   法。
3. 【請求項３】 仕上げ成形工程後に前記鍛造品を冷却す
   る場合には、被打抜加工部位以外を冷却する、請求項２
   の鍛造品の冷却方法。