JPS5831369B2 - 環状物品の内径矯正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、環状物品の内径矯正装置、特に無芯焼入及
び浸炭焼入等を行う環状処理物品のプレスクエンチ（型
焼入れ）に関するものである。

一般に熱処理に伴って発生する部品の歪は避けられない
ものであるが、特に焼入工程に於いては急冷作業を必要
とする関係で、これに因る所謂焼入歪が問題となる。

高精度の部品の焼入の場合には以後の加工代が全くない
が、或は僅かな研磨代しか残されていないため、部品の
歪を最小に抑え所要の精度を保持する必要がある。

一般に鋼の焼入歪は２種類ある。

第一は、焼入という目的達成の為の加熱冷却による鋼の
組織変化によって必然的に発生する歪であり、（変態応
力による歪）、第二は、加熱冷却の操作過程に起因した
物質単体内での温度の不均一分布により熱膨張量が違う
ことに起因する歪である（熱応力による歪）。

勿論現象としての歪に対しては、上記二つの事項が互に
影響し合うものであるが、焼入の操作過程に於で適当な
手段を講ずればその減少に相当大きな効果を得ることが
可能である。

この発明は、上記問題点に鑑み、研究開発したもので、
特に１つの装置で所定寸法範囲の数種類の環状物品の内
径矯正を可能とし、且つ型のセットと寸法微調整の容易
なプレスクエンチのための装置を提供せんとするもので
ある。

更に一般に、鋼の焼入れに際して、鋼は第１図に示す如
き膨張収縮の寸法変化を起す。

図中、縦軸は寸法、横軸は温度である。

またａ−＋ ｌ）は型に添わせて冷却、ｌ）−＋Ｃは予
め合わせられた型寸法にプレスによりセットした状態、
Ｃ→は矯正中を示す。

そこ、で、この発明は、か＼る鋼の焼入れに於ける寸法
変化の現象を利用して、環状物品の内径の矯正をせんと
するものである。

以下、この発明の構成を第１図乃至第３図に示す代表的
な実施例に従って説明すると次の通りである。

この発明に係る装置は、第２図に示す如く第一と第二の
２つの型Ａ、Ｂと、定盤Ｃとで構成されている。

而して、第一の型Ａは、上部プレスヘッド１と下部プレ
スヘッド２からなり、上部プレスヘッド１内の中心部に
は複数の冷却剤通孔４１を設けた内径テーパコーン４を
一体に垂設してあり、下部プレスヘッド２の内周面には
複数の噴射ノズル３′を設けた筒体３を装設しである。

第二の型Ｂは、第一の型Ａの内径テーパコーン４と密接
に係合する６〜８ケの型片からなる割型５である。

定盤Ｃには、冷却剤調整ナツト６と冷却剤通路７とが設
けられている。

尚、８は、第一の型Ａの内径テーパコーン４内に一体に
結合された冷却剤分散枠である。

９は上部プレスヘッド１と下部プレスヘッド２の微調整
用ネジ、１０は上部プレスヘッド１に設けられた冷却剤
排出路である。

更に１１は処理されるべき環状物品である。

Ｐはプレス方向、Ｑは冷却剤の供給方向であり他の矢印
は冷却剤の流れる方向を示す。

この発明に係る装置の作動順序は次の通りである。

最初第一の型Ａは上昇した位置にあり、割型５は、テー
パコーン４によって引き上げられており、その径寸法は
小さくなっている。

加熱された環状物品１１が定盤Ｃ上に来ると第一の型Ａ
が下降し、プレス上方より３〜１０ｔのプレスが加えら
れ、これによって５の割型が内径テーパコーン４によっ
て予めセットされた型寸法に、押し広げられ固定される
。

同時に冷却剤は、第２図の定盤Ｃの中央部より噴出し、
矢印方向に流れて環状物品１１を冷却する。

その際の物品１１の冷却は、第１図のように進み、ｂ点
からＣ点の間で物品１１は割型５によって矯正されてプ
レスクエンチは完了し、冷却剤の噴出は止まり、Ｃ点を
過ぎると第一の型Ａは上昇し、この第一の型Ａの上昇に
伴って割型５がテーパコーン４によって持ち上げられて
、型寸法が小さくなるため、物品１１が定盤Ｃ上に残る
。

型寸法の調整は、上部プレスヘッド１と下部プレスヘッ
ド２がネジ結合されており、下部プレスヘッド２に対し
て上部プレスヘッド１が回転されれは、定盤Ｃに対して
上部プレスヘッド１が上下したことになり、内径テーパ
コーン４も上部プレスヘッド１と同時に上下する。

従って、微小間隔で割型５の寸法を変えることができる
。

冷却剤噴出の方法は、第３図イ２口に示すように、筒体
３に設けた噴射ノズル３１の夫々がセンターより５〜１
５°の方向に向けられ冷却剤が渦巻き状に噴出し且つ上
方ノズルと下方ノズルの冷却剤量が均一になるように外
周部に突起部３“か設けられている。

また、内径噴射については、冷却剤分散枠８を設けるこ
とによって上下段の噴出液を均一分散させている。

また、内径、外径からの液量の配分は冷却剤調整ナツト
６によって行うようになっている。

以上説明したように、この発明は複数の冷却剤通孔を設
けた内径テーパコーンを中心部に一体的に垂設した上部
プレスヘッド及び複数の外径面噴射ノズルを備え、該上
部プレスヘッドに、上記内径テーパコーンと共軸的で該
内径テーパコーンの外側に所定の環状空間を確保して進
退可能に螺合される下部プレスヘッドを有する昇降自在
な第一の型と、上記環状空間内で内径テーパコーンの外
周に当接するテーパ部を有し、かつ、径方向にスライド
可能に設置された複数の割型からなる第二の型と、上記
内径テーパコーン内及び下部プレスヘッドの外径面噴射
ノズルへ冷却剤を供給するための冷却剤供給路を備えた
定盤とからなり、第一の型の下降時に、上部プレスヘッ
ドの内径テーパコーンにて第二の型の割型を半径方向外
径に押圧することにより、所定の真円度を具備する一つ
の連続した内径拘束用の外周面を形成するようにしたか
ら、小型化した装置として現状の作業工程中に容易に組
込むことが出来、環状物品の焼入のすべてに適用できる
。

更に、焼入部品の表面部に大きな圧縮応力を生起させ疲
労強度を上昇せしめ、焼入時の適当な時期に加工を行う
ことによって強じん性を付与せしめることができる。

また、この発明の装置は、型寸法のセットが容易であり
、焼入品内径寸法に対する微調整が容易である。

即ち、上部プレスヘッド１を下部プレスヘッド２に対し
て、上下方向に移動させるだけで、内径テーパコーン４
と割型５の相対関係が変化し、調整できる。

更に冷却剤の噴射にムラがなく、従来のズブ漬より冷却
効果が大きい。

また、型からの処理物品の取外しは全く不要で、ポンチ
アウト等の装置は一切必要としないため、自動化が計り
やすい。

更に定盤に冷却剤供給手段を設けることにより、冷却剤
の噴出をムラなく行うことができ、その結果より効果的
な内径矯正が可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明に応用される一般的な鋼の焼入曲線
を示す図面である。 第２図は、この発明に係る代表的な装置の実施例を示す
断面図である。 そして第３図イ９口は、第２図に示す噴射ノズルを備え
た筒体の詳細図である。 Ａ・・・・・・第一の型、Ｂ・・−・・・第二の型、Ｃ
・・・・・・定盤、１・・・・・・上部プレスヘッド、
２・・・・・・下部フレスヘッド、３・・・・・・噴射
ノズルを有する筒体、４・・・・・・内径テーパコーン
、５・・・・・・割型、６・・・・・・冷却剤調整ナツ
ト、７・・・・・・冷却剤通路、８・・・・・・冷却剤
分散棒、１１・・・・・・処理されるべき環状物品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の冷却剤通孔を設けた内径テーパコーンを中心
   部に一体的に垂設した上部プレスヘッド及び複数の外径
   面噴射ノズルを備え、該上部プレスヘッドに、上記内径
   テーパコーンと共軸的で該内径テーパコーンの外側に所
   定の環状空間を確保して進退可能に螺合される下部プレ
   スヘッドを有する昇降自在な第一の型と、上記環状空間
   内で内径テーパコーンの外周に当接するテーパ部を有し
   、かつ、径方向にスライド可能に設置された複数の割型
   からなる第二の型と、上記内径テーパコーン内及び下部
   プレスヘッドの外径面噴射ノズルへ冷却剤を供給するた
   めの冷却剤供給路を備えた定盤とからなり、第一の型の
   下降時に、上部プレスヘッドの内径テーパコーンにて第
   二の型の割型を半径方向外径に押圧することにより、所
   定の真円度を具備する一つの連続した内径拘束用の外周
   面を形成するようにしたことを特徴とする環状物品の内
   径矯正装置。 ２ 定盤に冷却剤供給手段を設けたことを特徴とする特
   許 の内径矯正装置。