JPH1060539A - 矯正焼戻し装置 - Google Patents
矯正焼戻し装置Info
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- JPH1060539A JPH1060539A JP21575296A JP21575296A JPH1060539A JP H1060539 A JPH1060539 A JP H1060539A JP 21575296 A JP21575296 A JP 21575296A JP 21575296 A JP21575296 A JP 21575296A JP H1060539 A JPH1060539 A JP H1060539A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削ロスを大幅に低減でき、一度に複数個の
処理ができ、品質を均等にでき、低コストの矯正型で大
物や長尺なワークの矯正処理ができ、矯正型へのワーク
の脱着をスムーズにできる矯正焼戻し装置を提供する。 【解決手段】 焼入れ後のワークＲを焼戻し温度に加熱
する加熱炉２と、ワークＲの外周面に沿って放射状に複
数配置されて基端部が炉２を貫通して炉外不動部１３に
固定される矯正腕１２、及び腕１２の先端部に設けられ
てワークＲの外周形状に対応する形状を有する型部１４
を備えた矯正型１１と、型１１へのワークＲの挿入・取
り出しの際に、型１１を冷却する冷却液バルブスタンド
１６とを具備し、型１１は、ワークＲが焼戻し温度に達
した時、型１１及びワークＲの熱膨張によって型部１４
がワークＲの外周面と接触してワークＲを所定の加工率
で変形矯正するように不動部１３から型部１４までの距
離が定められている。
処理ができ、品質を均等にでき、低コストの矯正型で大
物や長尺なワークの矯正処理ができ、矯正型へのワーク
の脱着をスムーズにできる矯正焼戻し装置を提供する。 【解決手段】 焼入れ後のワークＲを焼戻し温度に加熱
する加熱炉２と、ワークＲの外周面に沿って放射状に複
数配置されて基端部が炉２を貫通して炉外不動部１３に
固定される矯正腕１２、及び腕１２の先端部に設けられ
てワークＲの外周形状に対応する形状を有する型部１４
を備えた矯正型１１と、型１１へのワークＲの挿入・取
り出しの際に、型１１を冷却する冷却液バルブスタンド
１６とを具備し、型１１は、ワークＲが焼戻し温度に達
した時、型１１及びワークＲの熱膨張によって型部１４
がワークＲの外周面と接触してワークＲを所定の加工率
で変形矯正するように不動部１３から型部１４までの距
離が定められている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、矯正焼戻し装置の
改良に関する。
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の矯正焼戻し装置として
は、ワークが例えばリング状部材の場合に、リングの外
径、或いは内径に適当な治具をセットし、逆楕円を与え
た状態で通常の熱風テンパー炉に９０〜１２０分間保持
して矯正を行うものや、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９６／
０６１９４に示すように、伝熱加熱、誘導加熱等の加熱
手段を用い、ワークに加圧若しくは円筒状の矯正型内に
て該ワークの熱膨張と焼戻し進行を利用することによ
り、短時間で矯正を行うものが知られている。
は、ワークが例えばリング状部材の場合に、リングの外
径、或いは内径に適当な治具をセットし、逆楕円を与え
た状態で通常の熱風テンパー炉に９０〜１２０分間保持
して矯正を行うものや、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９６／
０６１９４に示すように、伝熱加熱、誘導加熱等の加熱
手段を用い、ワークに加圧若しくは円筒状の矯正型内に
て該ワークの熱膨張と焼戻し進行を利用することによ
り、短時間で矯正を行うものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
矯正焼戻し装置においては、治具のセットに多大な時間
を要し、しかも、十分な矯正効果が得られないという不
都合がある。
矯正焼戻し装置においては、治具のセットに多大な時間
を要し、しかも、十分な矯正効果が得られないという不
都合がある。
【０００４】一方、後者の矯正焼戻し装置においては、
特に大物やリニアガイドのレール等のような長尺なワー
クに対応する円筒状の矯正型の製造が難しく、それらの
ワークの矯正が困難であるという不都合がある。
特に大物やリニアガイドのレール等のような長尺なワー
クに対応する円筒状の矯正型の製造が難しく、それらの
ワークの矯正が困難であるという不都合がある。
【０００５】また、複数個のワークの処理の対応が難し
く、したがって、一個当たりの処理時間の短縮化を狙い
としている本装置では、複数個処理の場合には品質にば
らつきが生じて質の低下を招くという不都合がある。
く、したがって、一個当たりの処理時間の短縮化を狙い
としている本装置では、複数個処理の場合には品質にば
らつきが生じて質の低下を招くという不都合がある。
【０００６】更に、プレス圧入による矯正型へのワーク
の脱着を必要とするため、装置的にも複雑になりやすい
等の不都合がある。本発明はかかる不都合を解消するた
めになされたものであり、高寸法精度の熱処理を行うこ
とができるようにして次工程の研削工程における研削ロ
スを大幅に低減することができるのは勿論のこと、一度
に複数個の処理を可能にして量産に対応することができ
ると共に、品質を均等にすることができ、しかも、低コ
ストの矯正型で大物やリニアガイドのレール等のような
長尺なワークの矯正処理を行うことができ、更にはプレ
ス等の圧入工程を経なくても矯正型へのワークの脱着を
スムーズに行うことができるようにして装置の簡略化を
可能にした矯正焼戻し装置を提供することを目的とす
る。
の脱着を必要とするため、装置的にも複雑になりやすい
等の不都合がある。本発明はかかる不都合を解消するた
めになされたものであり、高寸法精度の熱処理を行うこ
とができるようにして次工程の研削工程における研削ロ
スを大幅に低減することができるのは勿論のこと、一度
に複数個の処理を可能にして量産に対応することができ
ると共に、品質を均等にすることができ、しかも、低コ
ストの矯正型で大物やリニアガイドのレール等のような
長尺なワークの矯正処理を行うことができ、更にはプレ
ス等の圧入工程を経なくても矯正型へのワークの脱着を
スムーズに行うことができるようにして装置の簡略化を
可能にした矯正焼戻し装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る矯正焼戻し装置は、焼入れ後のワー
クを焼戻し温度に加熱する加熱炉と、前記ワークの外周
面に沿って放射状に複数配置されて該ワークから離間す
る側の端部が前記加熱炉を貫通して該加熱炉の外部に配
置された固定部に固定される矯正腕、及び該矯正腕の前
記ワークを向く端部に設けられて該ワークの外周形状に
対応する形状を有する型部を備えた矯正型と、前記矯正
型に前記ワークを挿入する際及び該矯正型から該ワーク
を取り出す際に、該矯正型を冷却する冷却手段とを具備
し、前記矯正型は、前記ワークが焼戻し温度に達した
時、該矯正型及び該ワークの熱膨張によって前記型部が
前記ワークの外周面と接触して該ワークを所定の加工率
で変形矯正するように前記固定部から前記型部までの距
離が定められていることを特徴とする。
めに、本発明に係る矯正焼戻し装置は、焼入れ後のワー
クを焼戻し温度に加熱する加熱炉と、前記ワークの外周
面に沿って放射状に複数配置されて該ワークから離間す
る側の端部が前記加熱炉を貫通して該加熱炉の外部に配
置された固定部に固定される矯正腕、及び該矯正腕の前
記ワークを向く端部に設けられて該ワークの外周形状に
対応する形状を有する型部を備えた矯正型と、前記矯正
型に前記ワークを挿入する際及び該矯正型から該ワーク
を取り出す際に、該矯正型を冷却する冷却手段とを具備
し、前記矯正型は、前記ワークが焼戻し温度に達した
時、該矯正型及び該ワークの熱膨張によって前記型部が
前記ワークの外周面と接触して該ワークを所定の加工率
で変形矯正するように前記固定部から前記型部までの距
離が定められていることを特徴とする。
【０００８】この場合、次工程の研削工程の効率化を確
実に行うには矯正率が５０％以上必要であるが、５０％
以上の矯正率を得るためには０〜１．５％の範囲の加工
率を付与する必要がある。加工率０％は全く変形矯正し
ないように見えるが、変形矯正前のワーク（例えばリン
グ状部材）は有限の真円度を有しているので、それを加
工率０％とすることでも既有の真円度を矯正できる。加
工率の上限を１．５％としたのは、図４を参照して、加
工率０．５％以上の領域から既に矯正率は９０％と飽和
しているので、変形矯正の改善効果に乏しく、しかも、
大きな加工率を与えると、焼戻し温度を高くしなければ
ならず、該焼戻し温度を必要以上に高くすることは焼戻
し後の硬さを低下させるからである。
実に行うには矯正率が５０％以上必要であるが、５０％
以上の矯正率を得るためには０〜１．５％の範囲の加工
率を付与する必要がある。加工率０％は全く変形矯正し
ないように見えるが、変形矯正前のワーク（例えばリン
グ状部材）は有限の真円度を有しているので、それを加
工率０％とすることでも既有の真円度を矯正できる。加
工率の上限を１．５％としたのは、図４を参照して、加
工率０．５％以上の領域から既に矯正率は９０％と飽和
しているので、変形矯正の改善効果に乏しく、しかも、
大きな加工率を与えると、焼戻し温度を高くしなければ
ならず、該焼戻し温度を必要以上に高くすることは焼戻
し後の硬さを低下させるからである。
【０００９】また、焼戻し温度は１５０〜６００°Ｃ、
好ましくは１７０〜５５０°Ｃとする。焼戻し温度が１
５０°Ｃ未満では必要な加工率（０％以上）を付与でき
ず、一方、６００°Ｃを越えると焼戻し後の製品の硬さ
が低下（ＨＲＣ５８未満）してしまう。
好ましくは１７０〜５５０°Ｃとする。焼戻し温度が１
５０°Ｃ未満では必要な加工率（０％以上）を付与でき
ず、一方、６００°Ｃを越えると焼戻し後の製品の硬さ
が低下（ＨＲＣ５８未満）してしまう。
【００１０】更に、矯正型の前記固定部から前記型部ま
での距離を調整できる距離調整手段を備えると、複数の
ワークに多少の寸法差があっても該距離調整により対応
できるので好ましい。
での距離を調整できる距離調整手段を備えると、複数の
ワークに多少の寸法差があっても該距離調整により対応
できるので好ましい。
【００１１】更に、矯正腕は、矯正型温度が５０°Ｃに
おいて加工率が−０．６５％以下になるように選択す
る。これにより、矯正型へのワークの脱着をスムーズに
行うことができる。
おいて加工率が−０．６５％以下になるように選択す
る。これにより、矯正型へのワークの脱着をスムーズに
行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図１〜図５を参照して説明する。図１は本発明の実施
の形態の一例である矯正焼戻し装置を説明するための説
明的断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は
ワーク、炉内、型における温度と時間との関係を示すグ
ラフ図、図４は加工率と矯正率との関係を示すグラフ
図、図５は温度と加工率との関係を示すグラフ図であ
る。なお、この実施の形態では、ワークとしてリング状
部材Ｒを例に採る。
を図１〜図５を参照して説明する。図１は本発明の実施
の形態の一例である矯正焼戻し装置を説明するための説
明的断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は
ワーク、炉内、型における温度と時間との関係を示すグ
ラフ図、図４は加工率と矯正率との関係を示すグラフ
図、図５は温度と加工率との関係を示すグラフ図であ
る。なお、この実施の形態では、ワークとしてリング状
部材Ｒを例に採る。
【００１３】図１において符号１は固定台であり、固定
台１には加熱炉２が取り付けられている。加熱炉２は、
円筒状の炉壁３と、該炉壁３の内周面及び上下開口端に
一体に装着された断熱材４とを備える。炉壁３の上下開
口端に装着された断熱材４の略中央部にはそれぞれリン
グ状部材Ｒより大径の円形開口部５ａ，５ｂが同心に形
成されており、下側の開口部５ｂは固定台１の略中央部
に突設された円柱状の突部７に外嵌固定され、上側の開
口部５ａは蓋６によって開閉自在に閉塞されている。加
熱炉２の内部には、ワーク吊るし治具８が配設されてい
る。
台１には加熱炉２が取り付けられている。加熱炉２は、
円筒状の炉壁３と、該炉壁３の内周面及び上下開口端に
一体に装着された断熱材４とを備える。炉壁３の上下開
口端に装着された断熱材４の略中央部にはそれぞれリン
グ状部材Ｒより大径の円形開口部５ａ，５ｂが同心に形
成されており、下側の開口部５ｂは固定台１の略中央部
に突設された円柱状の突部７に外嵌固定され、上側の開
口部５ａは蓋６によって開閉自在に閉塞されている。加
熱炉２の内部には、ワーク吊るし治具８が配設されてい
る。
【００１４】ワーク吊るし治具８は、加熱炉２の軸心に
沿って上下方向に延びる棒部９と、該棒部９の下端部に
固定された円形の載置板１０とを備える。棒部９はその
上端部が蓋６を挿脱自在に貫通して外部に突出してお
り、また、載置板１０はリング状部材Ｒより若干大径に
形成されて固定台１の突部７の上端面に載置されてい
る。載置板１０には複数個（図では１６個）のリング状
部材Ｒが上下方向に略同心に積み重ねられており、積み
重ねられたリング状部材Ｒの周囲には矯正型１１が配置
されている。
沿って上下方向に延びる棒部９と、該棒部９の下端部に
固定された円形の載置板１０とを備える。棒部９はその
上端部が蓋６を挿脱自在に貫通して外部に突出してお
り、また、載置板１０はリング状部材Ｒより若干大径に
形成されて固定台１の突部７の上端面に載置されてい
る。載置板１０には複数個（図では１６個）のリング状
部材Ｒが上下方向に略同心に積み重ねられており、積み
重ねられたリング状部材Ｒの周囲には矯正型１１が配置
されている。
【００１５】矯正型１１は、加熱炉２内で上下方向に積
み重ねられた１６個のリング状部材Ｒに対して、上下方
向に互いに隣り合う２個のリング状部材Ｒ毎に該２個の
リング状部材Ｒの外周面に沿って放射状に８個（合計６
４個）配置されている（図２参照）。矯正型１１は矯正
腕１２を備えており、矯正腕１２はその軸線延長線がリ
ング状部材Ｒの中心と交差するよう配置されている。ま
た、矯正腕１２は、リング状部材Ｒの外周面から離間す
る側の端部が加熱炉２及び該加熱炉２の周囲に所定の間
隔を存して外挿されて下端部が固定台１の上面に嵌合固
定された円筒状の炉外不動部（固定部）１３の各側壁を
貫通して該炉外不動部１３から突出している。矯正腕１
２の加熱炉２と炉外不動部１３との間の部分には、ステ
ンレス鋼やセラミックス等の断熱材１２ａが介在されて
いる。
み重ねられた１６個のリング状部材Ｒに対して、上下方
向に互いに隣り合う２個のリング状部材Ｒ毎に該２個の
リング状部材Ｒの外周面に沿って放射状に８個（合計６
４個）配置されている（図２参照）。矯正型１１は矯正
腕１２を備えており、矯正腕１２はその軸線延長線がリ
ング状部材Ｒの中心と交差するよう配置されている。ま
た、矯正腕１２は、リング状部材Ｒの外周面から離間す
る側の端部が加熱炉２及び該加熱炉２の周囲に所定の間
隔を存して外挿されて下端部が固定台１の上面に嵌合固
定された円筒状の炉外不動部（固定部）１３の各側壁を
貫通して該炉外不動部１３から突出している。矯正腕１
２の加熱炉２と炉外不動部１３との間の部分には、ステ
ンレス鋼やセラミックス等の断熱材１２ａが介在されて
いる。
【００１６】矯正腕１２のリング状部材Ｒの外周面を向
く端部は上下方向に二つに分岐されており、各分岐端に
はＳｉ3 Ｎ4 、ハイス（ＳＫＨ）又はダイス鋼（ＳＫ
Ｄ）等を素材とする型部１４が上下方向に互いに隣り合
う２個のリング状部材Ｒの外周面を臨むように取り付け
られている。型部１４はリング状部材Ｒの外周面に対応
する形状を有しており、また、摩耗を考慮して着脱自在
とされている。矯正腕１２の炉外不動部１３の側壁から
突出する部分には締代調整ダイヤル（締代調整ダイヤ
ル）１５が取り付けられており、該ダイヤル１５を正逆
方向に回すことにより矯正腕１２が軸方向（加熱炉２の
半径方向）に進退して矯正型１１の炉外不動部１３から
型部１４までの寸法が調整できるようになっている。こ
れにより、複数個のリング状部材Ｒに多少の寸法差があ
っても締代調整ダイヤル１５による寸法調整により対応
できるようにして、寸法が異なるリング状部材Ｒ毎にセ
ラミック等の高価な型を用意しなくても済むようにして
いる。
く端部は上下方向に二つに分岐されており、各分岐端に
はＳｉ3 Ｎ4 、ハイス（ＳＫＨ）又はダイス鋼（ＳＫ
Ｄ）等を素材とする型部１４が上下方向に互いに隣り合
う２個のリング状部材Ｒの外周面を臨むように取り付け
られている。型部１４はリング状部材Ｒの外周面に対応
する形状を有しており、また、摩耗を考慮して着脱自在
とされている。矯正腕１２の炉外不動部１３の側壁から
突出する部分には締代調整ダイヤル（締代調整ダイヤ
ル）１５が取り付けられており、該ダイヤル１５を正逆
方向に回すことにより矯正腕１２が軸方向（加熱炉２の
半径方向）に進退して矯正型１１の炉外不動部１３から
型部１４までの寸法が調整できるようになっている。こ
れにより、複数個のリング状部材Ｒに多少の寸法差があ
っても締代調整ダイヤル１５による寸法調整により対応
できるようにして、寸法が異なるリング状部材Ｒ毎にセ
ラミック等の高価な型を用意しなくても済むようにして
いる。
【００１７】ここで、矯正型１１は、リング状部材Ｒが
焼戻し温度に達した時、矯正腕１２及び該リング状部材
Ｒの熱膨張によって型部１４がリング状部材Ｒの外周面
と接触して該リング状部材Ｒを所定の加工率で変形矯正
するように炉外不動部１３から型部１４までの距離が定
められている。
焼戻し温度に達した時、矯正腕１２及び該リング状部材
Ｒの熱膨張によって型部１４がリング状部材Ｒの外周面
と接触して該リング状部材Ｒを所定の加工率で変形矯正
するように炉外不動部１３から型部１４までの距離が定
められている。
【００１８】この場合、次工程の研削工程の効率化を確
実に行うには矯正率が５０％以上必要であるが、５０％
以上の矯正率を得るためには０〜１．５％の範囲の加工
率を付与する必要がある。加工率０％は全く変形矯正し
ないように見えるが、変形矯正前のリング状部材Ｒは有
限の真円度を有しているので、それを加工率０％とする
ことでも既有の真円度を矯正できる。加工率の上限を
１．５％としたのは、図４を参照して、加工率０．５％
以上の領域から既に矯正率は９０％と飽和しているの
で、変形矯正の改善効果に乏しく、しかも、大きな加工
率を与えると、焼戻し温度を高くしなければならず、該
焼戻し温度を必要以上に高くすることは焼戻し後の硬さ
を低下させるからである。
実に行うには矯正率が５０％以上必要であるが、５０％
以上の矯正率を得るためには０〜１．５％の範囲の加工
率を付与する必要がある。加工率０％は全く変形矯正し
ないように見えるが、変形矯正前のリング状部材Ｒは有
限の真円度を有しているので、それを加工率０％とする
ことでも既有の真円度を矯正できる。加工率の上限を
１．５％としたのは、図４を参照して、加工率０．５％
以上の領域から既に矯正率は９０％と飽和しているの
で、変形矯正の改善効果に乏しく、しかも、大きな加工
率を与えると、焼戻し温度を高くしなければならず、該
焼戻し温度を必要以上に高くすることは焼戻し後の硬さ
を低下させるからである。
【００１９】矯正腕１２の炉外不動部１３の側壁から突
出する部分には冷却液バルブスタンド（冷却手段）１６
の冷却液供給部１７が接続されており、リング状部材Ｒ
を矯正型１１から脱着する際に該供給部１７から矯正腕
１２の内部に形成された冷却液通路１２ｂに冷却液が所
定時間循環供給されて矯正型１１が約５０°Ｃに冷却さ
れるようになっている。ここで、矯正腕１２の軸方向の
長さは、矯正型１１の温度が５０°Ｃにおいて加工率が
−０．６５％以下になるように選択される。なお、図１
では左側の矯正腕１２のみ冷却液を供給するようにして
いるが、実際には全ての矯正腕１２に冷却液を供給す
る。
出する部分には冷却液バルブスタンド（冷却手段）１６
の冷却液供給部１７が接続されており、リング状部材Ｒ
を矯正型１１から脱着する際に該供給部１７から矯正腕
１２の内部に形成された冷却液通路１２ｂに冷却液が所
定時間循環供給されて矯正型１１が約５０°Ｃに冷却さ
れるようになっている。ここで、矯正腕１２の軸方向の
長さは、矯正型１１の温度が５０°Ｃにおいて加工率が
−０．６５％以下になるように選択される。なお、図１
では左側の矯正腕１２のみ冷却液を供給するようにして
いるが、実際には全ての矯正腕１２に冷却液を供給す
る。
【００２０】炉外不動部１３の側壁には、冷却液流通路
１８が固定台１に形成された冷却液供給路１９に連通し
て形成されている。冷却液供給路１９から冷却液流通路
１８に冷却液を常時循環供給することにより、炉外不動
部１３を一定温度に保持して該炉外不動部１３が径方向
に変化しないように、換言すれば、各矯正型１１の炉外
不動部１３から型部１４までの寸法が不用意に変化しな
いようにしている。なお、図１の下側に加熱中の炉内中
心から炉外までの温度勾配を示す。このように加熱炉２
の外部に冷却液を常時流した一定温度の炉外不動部１３
を設けて該炉外不動部１３に矯正腕１２のリング状部材
Ｒの外周面から離間する側の端部を固定することで、加
熱炉２内のリング状部材Ｒと矯正型１１との熱膨張の方
向性を異にする同一円周域を設けることが可能になり、
加熱時に自然矯正が行える構造となっている。
１８が固定台１に形成された冷却液供給路１９に連通し
て形成されている。冷却液供給路１９から冷却液流通路
１８に冷却液を常時循環供給することにより、炉外不動
部１３を一定温度に保持して該炉外不動部１３が径方向
に変化しないように、換言すれば、各矯正型１１の炉外
不動部１３から型部１４までの寸法が不用意に変化しな
いようにしている。なお、図１の下側に加熱中の炉内中
心から炉外までの温度勾配を示す。このように加熱炉２
の外部に冷却液を常時流した一定温度の炉外不動部１３
を設けて該炉外不動部１３に矯正腕１２のリング状部材
Ｒの外周面から離間する側の端部を固定することで、加
熱炉２内のリング状部材Ｒと矯正型１１との熱膨張の方
向性を異にする同一円周域を設けることが可能になり、
加熱時に自然矯正が行える構造となっている。
【００２１】加熱炉２の内部には、該加熱炉２の軸方向
に延びる棒状のヒータ２０が周方向に互いに隣り合う矯
正型１１の間に位置して複数配置されている。ヒータ２
０は、加熱炉２内の上部に設けられた熱電対２１の検知
温度に応じて図示しない制御装置に制御され、加熱炉２
内を１５０〜６００°Ｃ（好ましくは１７０〜５５０°
Ｃ）の焼戻し温度に保持するようになっている。焼戻し
温度が１５０°Ｃ未満では必要な加工率（０％以上）を
付与できず、一方、６００°Ｃを越えると焼戻し後の製
品の硬さが低下（ＨＲＣ５８未満）してしまう。このよ
うに加熱手段としてヒータ２０を用いることにより、製
品の品質を均等にすることができる。なお、図において
符号２２は、処理温度が３００°Ｃ以上で製品の酸化に
よる着色を嫌う場合や、リング状部材Ｒへの熱伝達を効
率よく行いたい場合に、加熱炉２内へ窒素を供給するた
めのＮ2 パージ弁である。
に延びる棒状のヒータ２０が周方向に互いに隣り合う矯
正型１１の間に位置して複数配置されている。ヒータ２
０は、加熱炉２内の上部に設けられた熱電対２１の検知
温度に応じて図示しない制御装置に制御され、加熱炉２
内を１５０〜６００°Ｃ（好ましくは１７０〜５５０°
Ｃ）の焼戻し温度に保持するようになっている。焼戻し
温度が１５０°Ｃ未満では必要な加工率（０％以上）を
付与できず、一方、６００°Ｃを越えると焼戻し後の製
品の硬さが低下（ＨＲＣ５８未満）してしまう。このよ
うに加熱手段としてヒータ２０を用いることにより、製
品の品質を均等にすることができる。なお、図において
符号２２は、処理温度が３００°Ｃ以上で製品の酸化に
よる着色を嫌う場合や、リング状部材Ｒへの熱伝達を効
率よく行いたい場合に、加熱炉２内へ窒素を供給するた
めのＮ2 パージ弁である。
【００２２】次に、かかる矯正焼戻し装置の作動を説明
する。まず、焼入れが完了した複数個（図では１６個）
のリング状部材Ｒをワーク吊るし治具８の載置板１０に
上下方向に略同心に積み重ねてセットする。次いで、ヒ
ータ２０によって１５０〜６００°Ｃ（好ましくは１７
０〜５５０°Ｃ）の焼戻し温度に保持された加熱炉２の
蓋６を開け、この状態で冷却液バルブスタンド１６から
矯正腕１２内に冷却液を循環供給する。これにより、矯
正型１１が加熱炉２内の温度より低温（５０°Ｃ近く）
にされて炉内中心から径方向外方に熱収縮して型径が大
きくなり、この結果、ワーク吊るし治具８にセットされ
た複数個のリング状部材Ｒをプレス等の圧入工程を経ず
に加熱炉２の上端開口部５ａから該矯正型１１へスムー
ズに挿入することができる。
する。まず、焼入れが完了した複数個（図では１６個）
のリング状部材Ｒをワーク吊るし治具８の載置板１０に
上下方向に略同心に積み重ねてセットする。次いで、ヒ
ータ２０によって１５０〜６００°Ｃ（好ましくは１７
０〜５５０°Ｃ）の焼戻し温度に保持された加熱炉２の
蓋６を開け、この状態で冷却液バルブスタンド１６から
矯正腕１２内に冷却液を循環供給する。これにより、矯
正型１１が加熱炉２内の温度より低温（５０°Ｃ近く）
にされて炉内中心から径方向外方に熱収縮して型径が大
きくなり、この結果、ワーク吊るし治具８にセットされ
た複数個のリング状部材Ｒをプレス等の圧入工程を経ず
に加熱炉２の上端開口部５ａから該矯正型１１へスムー
ズに挿入することができる。
【００２３】ワーク吊るし治具８の矯正型１１への挿入
が完了すると、矯正腕１２内への冷却液の供給を終了し
て加熱炉２の蓋６を閉める。蓋６が閉められると加熱炉
２内の加熱が進行し、該加熱進行に伴ってリング状部材
Ｒは炉内中心から径方向外方に熱膨張を開始し、一方、
矯正型１１はリング状部材Ｒの外周面から離間する側の
端部が炉外不動部１３に固定されているため、炉内中心
方向に熱膨張を開始する。そして、所定の温度に達する
とリング状部材Ｒの最大径と矯正型１１の型部１４とが
接触し、更に加熱が進むと、最終的には、リング状部材
Ｒは矯正型１１の熱膨張量によって定まる真円状態に保
持される。これにより、高寸法精度の熱処理品が完成さ
れ、次工程の研削工程における研削ロスを大幅に低減す
ることが可能になる。
が完了すると、矯正腕１２内への冷却液の供給を終了し
て加熱炉２の蓋６を閉める。蓋６が閉められると加熱炉
２内の加熱が進行し、該加熱進行に伴ってリング状部材
Ｒは炉内中心から径方向外方に熱膨張を開始し、一方、
矯正型１１はリング状部材Ｒの外周面から離間する側の
端部が炉外不動部１３に固定されているため、炉内中心
方向に熱膨張を開始する。そして、所定の温度に達する
とリング状部材Ｒの最大径と矯正型１１の型部１４とが
接触し、更に加熱が進むと、最終的には、リング状部材
Ｒは矯正型１１の熱膨張量によって定まる真円状態に保
持される。これにより、高寸法精度の熱処理品が完成さ
れ、次工程の研削工程における研削ロスを大幅に低減す
ることが可能になる。
【００２４】この真円状態のリング状部材Ｒは、矯正型
１１の型部１４との密着開始時は、弾性変形が主体であ
るが、焼戻しの進行に伴って塑性変形に移り変わり、最
終的に真円近くの製品が完成する。
１１の型部１４との密着開始時は、弾性変形が主体であ
るが、焼戻しの進行に伴って塑性変形に移り変わり、最
終的に真円近くの製品が完成する。
【００２５】変形矯正が終了した後、蓋６を開けて加熱
炉２内からワーク吊るし治具８を引き抜いてリング状部
材Ｒを矯正型１１から取り出す。取り出す直前には、冷
却液バルブスタンド１６から矯正腕１２内に冷却液を循
環供給する。これにより、矯正型１１が加熱炉２内の温
度より低温（５０°Ｃ近く）にされて炉内中心から径方
向外方に熱収縮して型径が大きくなり、この結果、ワー
ク吊るし治具８にセットされた矯正完了後の複数個のリ
ング状部材Ｒを矯正型１１からスムーズに取り出すこと
ができる。
炉２内からワーク吊るし治具８を引き抜いてリング状部
材Ｒを矯正型１１から取り出す。取り出す直前には、冷
却液バルブスタンド１６から矯正腕１２内に冷却液を循
環供給する。これにより、矯正型１１が加熱炉２内の温
度より低温（５０°Ｃ近く）にされて炉内中心から径方
向外方に熱収縮して型径が大きくなり、この結果、ワー
ク吊るし治具８にセットされた矯正完了後の複数個のリ
ング状部材Ｒを矯正型１１からスムーズに取り出すこと
ができる。
【００２６】なお、上記実施の形態では、一度に複数個
の処理を可能にして量産に対応するため、ワークとして
比較的小さいリング状部材Ｒを採用しているが、これに
限定されず、ワークとして例えば大物のリング状部材
や、リニアガイドのレールのような長尺物を採用するこ
ともできる。
の処理を可能にして量産に対応するため、ワークとして
比較的小さいリング状部材Ｒを採用しているが、これに
限定されず、ワークとして例えば大物のリング状部材
や、リニアガイドのレールのような長尺物を採用するこ
ともできる。
【００２７】
【実施例】表１の記号及び加工率等について図２を参照
して説明する。
して説明する。
【００２８】
【表１】
【００２９】Δｄ(t) ：ｔ°Ｃ加熱時のワークと矯正型
のしめ代（ｍｍ） Ｄ：ワーク外径（ｍｍ） ｈ：矯正型高さ（炉の半径方向のｔ°Ｃに曝される長
さ）（ｍｍ） Ｄ’：外径不動部の内径（ｍｍ） α：ワーク線膨張係数 β：矯正型線膨張係数 とすると、式（１）の関係が成立する。
のしめ代（ｍｍ） Ｄ：ワーク外径（ｍｍ） ｈ：矯正型高さ（炉の半径方向のｔ°Ｃに曝される長
さ）（ｍｍ） Ｄ’：外径不動部の内径（ｍｍ） α：ワーク線膨張係数 β：矯正型線膨張係数 とすると、式（１）の関係が成立する。
【００３０】 Δｄ(t) ＝Ｄ（１＋αｔ）＋２ｈ（１＋βｔ）−Ｄ’ …（１） 即ち、 加工率＝｛Δｄ(t) ／Ｄ｝×１００＝１００（１＋αｔ）＋２００ｈ（１＋β ｔ）／Ｄ−（Ｄ’／Ｄ）×１００（％） …（２） となる（α＝β＝１２×１０-6で算出した。）。
【００３１】また、表１の矯正率とは、 矯正率（％）＝（矯正前値−矯正後値）／矯正前値×１００） …（３） を意味し、ワークがリング状部材であれば（３）式のそ
れぞれの値は外径真円度、リニアガイドのレールのよう
に長尺物であれば（３）式のそれぞれの値は反り量にて
算出した。
れぞれの値は外径真円度、リニアガイドのレールのよう
に長尺物であれば（３）式のそれぞれの値は反り量にて
算出した。
【００３２】加熱条件は、材質、目標熱処理により選択
されるが、ここでは焼戻し温度域である１５０〜６００
°Ｃの設定温度にワークが上昇した後、４０〜１２０分
の保持を行う。
されるが、ここでは焼戻し温度域である１５０〜６００
°Ｃの設定温度にワークが上昇した後、４０〜１２０分
の保持を行う。
【００３３】図３は例えばワーク１７０°Ｃ加熱時の矯
正型、ワーク、炉内の温度のサイクルの一例である。表
１では加熱温度中、比較的矯正効果の得にくいｔ＝１７
０を主体に実施例及び比較例を示した。
正型、ワーク、炉内の温度のサイクルの一例である。表
１では加熱温度中、比較的矯正効果の得にくいｔ＝１７
０を主体に実施例及び比較例を示した。
【００３４】図４は加工率と矯正率との関係を示すが、
加工率（２）式がΔｄ(t) ／Ｄ×１００≧０で５０％以
上の矯正率が得られることが判る。矯正率５０％以上で
あれば、次工程の研削工程の効率化は確実に達成できる
と予測される。
加工率（２）式がΔｄ(t) ／Ｄ×１００≧０で５０％以
上の矯正率が得られることが判る。矯正率５０％以上で
あれば、次工程の研削工程の効率化は確実に達成できる
と予測される。
【００３５】図５は処理温度と加工率の関係を表１の実
施例のワークＡについて示したもので、図中の斜線部は
適用焼戻し温度域且つ矯正可能な領域を示す。低温側は
例えば軸受等のような低合金製のワーク（ＳＵＪズブ焼
又は浸炭若しくは浸炭窒化を行うワーク）のマルテンサ
イト歪みを除去する温度領域、高温側は例えば転動部品
等のような二次析出硬化型鋼（ＳＫＨ、ＳＫＤ）を用い
たワークの焼戻し温度域である。
施例のワークＡについて示したもので、図中の斜線部は
適用焼戻し温度域且つ矯正可能な領域を示す。低温側は
例えば軸受等のような低合金製のワーク（ＳＵＪズブ焼
又は浸炭若しくは浸炭窒化を行うワーク）のマルテンサ
イト歪みを除去する温度領域、高温側は例えば転動部品
等のような二次析出硬化型鋼（ＳＫＨ、ＳＫＤ）を用い
たワークの焼戻し温度域である。
【００３６】そして、焼戻し温度域であるｔ＝１５０〜
６００°Ｃにて加工率（２）式が ｛Δｄ(t) ／Ｄ｝×１００≧０ …（４） であれば矯正効果が得られる。
６００°Ｃにて加工率（２）式が ｛Δｄ(t) ／Ｄ｝×１００≧０ …（４） であれば矯正効果が得られる。
【００３７】また、矯正焼戻し終了時ｔ＝５０にて
（２）式が Δｄ(50)／Ｄ×１００≦−０．６５％ …（５） であれば表１の実施例Ａ〜Ｄに示すワークの矯正型への
脱着がプレス等による圧入工程を経なくてもスムーズに
行える条件となる（但し、ワークのサイズが異なると、
−０．６５％の値は若干異なると思われるが、矯正腕の
長さ等を変えることで対処可能である。）。
（２）式が Δｄ(50)／Ｄ×１００≦−０．６５％ …（５） であれば表１の実施例Ａ〜Ｄに示すワークの矯正型への
脱着がプレス等による圧入工程を経なくてもスムーズに
行える条件となる（但し、ワークのサイズが異なると、
−０．６５％の値は若干異なると思われるが、矯正腕の
長さ等を変えることで対処可能である。）。
【００３８】式（４）及び（５）を共に満足するものが
実施例Ａ〜Ｄとし、いずれか一方でも満たさないものは
比較例Ｅ，Ｆとする。
実施例Ａ〜Ｄとし、いずれか一方でも満たさないものは
比較例Ｅ，Ｆとする。
【００３９】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、高寸法精度の熱処理品を完成できるようにし
て次工程の研削工程における研削ロスを大幅に低減する
ことができるのは勿論のこと、一度に複数個の処理を可
能にして量産に対応することができると共に、品質を均
等にすることができ、しかも、低コストの矯正型で大物
やリニアガイドのレール等のような長尺なワークの矯正
処理を行うことができ、更にはプレス等の圧入工程を経
なくても矯正型へのワークの脱着をスムーズに行うこと
ができるようにして装置の簡略化を可能にした矯正焼戻
し装置を提供することができる。
によれば、高寸法精度の熱処理品を完成できるようにし
て次工程の研削工程における研削ロスを大幅に低減する
ことができるのは勿論のこと、一度に複数個の処理を可
能にして量産に対応することができると共に、品質を均
等にすることができ、しかも、低コストの矯正型で大物
やリニアガイドのレール等のような長尺なワークの矯正
処理を行うことができ、更にはプレス等の圧入工程を経
なくても矯正型へのワークの脱着をスムーズに行うこと
ができるようにして装置の簡略化を可能にした矯正焼戻
し装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例である矯正焼戻し装
置を説明するための説明的断面図である。
置を説明するための説明的断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】ワーク、炉内、型の温度と時間との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図４】加工率と矯正率との関係を示すグラフ図であ
る。
る。
【図５】処理温度と加工率との関係を示すグラフ図であ
る。
る。
Ｒ…リング状部材（ワーク） ２…加熱炉 １１…矯正型 １２…矯正腕 １３…炉外不動部（固定部） １４…型部 １６…冷却液バルブスタンド（冷却手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 焼入れ後のワークを焼戻し温度に加熱す
る加熱炉と、 前記ワークの外周面に沿って放射状に複数配置されて該
ワークから離間する側の端部が前記加熱炉を貫通して該
加熱炉の外部に配置された固定部に固定される矯正腕、
及び該矯正腕の前記ワークを向く端部に設けられて該ワ
ークの外周形状に対応する形状を有する型部を備えた矯
正型と、 前記矯正型に前記ワークを挿入する際及び該矯正型から
該ワークを取り出す際に、該矯正型を冷却する冷却手段
とを具備し、 前記矯正型は、前記ワークが焼戻し温度に達した時、該
矯正腕及び該ワークの熱膨張によって前記型部が前記ワ
ークの外周面と接触して該ワークを所定の加工率で変形
矯正するように前記固定部から前記型部までの距離が定
められていることを特徴とする矯正焼戻し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21575296A JP3763168B2 (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 矯正焼戻し装置及び矯正焼戻し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21575296A JP3763168B2 (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 矯正焼戻し装置及び矯正焼戻し方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060539A true JPH1060539A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3763168B2 JP3763168B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=16677643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21575296A Expired - Fee Related JP3763168B2 (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 矯正焼戻し装置及び矯正焼戻し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3763168B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103643024A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-19 | 上海振华重工集团(南通)传动机械有限公司 | 一种大型环形零件渗碳淬火变形控制工艺装备 |
| CN104120240B (zh) * | 2014-08-01 | 2016-06-01 | 武汉华夏精冲技术有限公司 | 薄圆环件热处理夹具和弹簧钢薄齿片的加工方法 |
| CN106702109A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-24 | 王小明 | 一种预应力矫直装置、淬火设备及长轴类工件热处理方法 |
| CN107435090A (zh) * | 2016-05-25 | 2017-12-05 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种用于加热炉的节能减震装置及加热炉 |
| CN107436613A (zh) * | 2016-05-25 | 2017-12-05 | 新疆金风科技股份有限公司 | 用于至少两个以上环形件同时加热的控制方法及控制系统 |
| CN108018406A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-05-11 | 沧州巨擎汽车配件有限公司 | 一种膛内加压井式回火校平炉 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107435095B (zh) * | 2016-05-25 | 2019-01-01 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种加热炉及其环形被加热件的支撑装置 |
-
1996
- 1996-08-15 JP JP21575296A patent/JP3763168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3763168B2 (ja) | 2006-04-05 |
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