JPS62134129A - 材料を鍛造プレス中で高められた鍛造温度の際にハンマ−鍛造する方法および装置 - 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、材料を鍛造プレス中で高められた鍛造温度の
際に、殊に鉄ブロックないしは鉄合金ブロックを約８０
口０Ｃ〜１２５０°Ｃの範囲内の鍛造温度の際に・・ン
マー鍛造する方法および装置に関する。

従来の技術： 材料、すなわち鍛造１旨度に加熱された金属ブロックを
鍛造プレス中で・・ンマー鍛造する際、鍛練または据込
みの場合に材料の自由側部に亀裂形成を伴なって部分的
に著しい膨らみが生じる。この望ましくない膨らみを再
び真直ぐにするために、材料は旋盤加工し、かつ監ｖｒ
再び下方に圧縮しなげればならない。この方法は、部分
的に悪化された表面特性とともになかんずく時間がかか
る。時間的損失は、屡々鍛造温度が許容される下限を下
廻り、したがって材料を再び加熱しなげればならないと
いう結果をまねく。それによって与えられる高いエネル
ギー費は、費用が上昇することと結び付く。ハンマー鍛
造の際に潤滑させることは、公知技術水準ではこれまで
に知られていない。

これとは異なり、押出および圧縮成形の場合、ガラスを
潤滑剤として使用することは、既に知られている。この
ことは、約１１０口〜１２５００Ｃの範囲内の高い変形
温度の場合にも熱成形の範囲にも当てはまる。すなわち
、例えば定期刊行物゛ブレツヒ（ＢＬＥＣＨ）”１１（
１９６４）、第９号には、鋼を押出機およびパイプ成形
機中で変形するための保護剤および潤滑剤としてのガラ
スまたはガラス類似の材料が記載されている。この場合
、塑性変形しうる熱い圧縮成形用金属と、工具の冷たい
鋼との間に存在する保護剤および潤滑剤のガラスは、多
少とも薄い皮膜を形成し、かつ塑性変形された鋼と一緒
に成形工具に接して滑る。潤滑剤を使用することは、摩
擦およびエネルギー消費を減少させる。

ガラス皮膜の粘性ないしは塑性は、摩擦係数を、塑性鋼
をガラス潤滑なしに圧縮成形する場合に得られる約０．
１２の値に比して＜　０．０５の値に減少させる。熱損
失は減少され、工具は、ガラス潤滑の際に熱量が圧縮成
形用金型上に移行することを本質的に減少させることに
よって同時に保護される。それというのも、粘性または
塑性ガラス皮膜の熱伝導性は、塑性鋼からの同じ厚さの
層の熱伝導性よりも約１０〜６０倍減少されているから
である。

更に、西ドイツ国特許出願公開第２５１５２２２号明細
書には、高められた温度で粗鉄材の表面上にガラス潤滑
剤を２５μ以下の厚さで設ける圧縮成形法が記載されて
いる。押出の際の公知技術水準により知られたガラス皮
膜は、極めて薄（、シたがって容易に剥ぎ取られ、この
場合には、十分に潤滑させることはもはや保証されてい
ない。

発明が解決しようとする問題点： 本発明の課題は、・・ンマー鍛造の際に物質流を材料中
で再現可能に作業を確実にするように調節し、かつ材料
を変形しならびに加熱するかないしは繰り返し加熱する
ために全部のエネル生は阻止されるはずである。本発明
のもう１つの課題は、作業条沖下で最適な物質流柔性に
対する本質的なパラメータを示すことにもある。

問題点を解決するだめの手段： この課された課題は、本発明によれば、材料に鍛造温度
の際に有効に潤滑させることを鍛造過程の間に行なうこ
とによって解決される。こうして、工具の滑り面と、材
料との間の金１寓的鋭利な端縁および滑らかな表面は、
変形過程の際に殆んど完全に保持されたままである。同
時に、膨らみが僅かにすぎない場合に拡開挙動は、流れ
がハンマー鍛造の際に材料中で有利になることにより改
善される。更に、潤滑剤を使用することにより、例えば
機械によシネ可避的に力の限界が存在する場所でも１回
の変形（ｓｔｉｃｈ）を減少させることを増大すること
ができる。更に、潤滑剤は、それによって工具の端縁で
伸展しすぎること（この場合、この端縁で亀裂形成の危
険を伴なう。）が阻止されるという利点を有する。

本発明の１つの特に好ましい実施態様には、鍛造温度の
際に液状のガラス皮膜を潤滑させることが設けられてい
る。金属を変形する他の領域において、殊に押出機の場
合にこの技術を用いて既に粘性の範囲でも塑性の範囲で
も良好な成果が収められた。意図的にこの経験に頼るこ
とにより、結果を同様に保証することによってさらに方
法を最適化するために時間が短縮された。また、全体で
鍛造ブロックの表面特性は、スケーリング層なしに殆ん
ど金属性の表面を形成することによって著しく改善され
る。

本発明の他の実施態様には、材料と工具との間の全ての
接触面での潤滑は有効であることが設けられている。こ
うして、潤滑剤を使用することは最適化される。それと
いうのも、表面のみに負荷にも暴露される潤滑皮膜が設
けられているからである。

更に、潤滑剤が鍛造過程を開始する直前に材料上に設け
られることは有利である。それによって、潤滑皮膜と材
料との接触時間は、場合によっては不利な化学的表面反
応を排除するために最小にすることができる。

本発明のもう１つの好ましい実施態様には、潤滑剤を粉
末状で表面被覆して設けることが設けられている。この
場合、ガラス粉末は、例えば散布するか、吹込むか、ま
たは吹付けることができる。この種の分布は、特に比較
的厚い層を設けるのに適当である。潤滑剤として使用さ
れるガラス粉末の粒度は、８０μ未満、特に４０μ未満
でちるのが殊に有利である。約１００μ〜３００μの範
囲内の潤滑剤の層厚を用いて最高の結果が達成された。

更に、潤滑剤は、水溶液で材料上に設けることもできる
。こうして、極めて薄い層を得ることができる。

更に、潤滑剤を多層で塗布することも有利である。この
方法によれば、潤滑挙動は、有利に最適に調節すること
ができる。

本発明の他の実施態様の場合、凝固した潤滑剤は砂吹付
けによって除去される。凝固したガラス層は、多くの場
合それ自体爆裂するかまたは遅くとも平らにのす場合に
爆裂し、この場合意外なことにブロックの殆んど金属性
の表面が得られる。僅かな残分け、砂吹付けにより極め
て簡単に安価に除去することができる。

装置に関しては、本発明の課題は、潤滑剤層を材料上に
均一に表面被覆するように設けるための装置がプレス台
架の開口部の範囲内だ配置されていることによって解決
される。この場合、この装置は、例えばスリット状の漏
斗開口を有する漏斗であり、この漏斗は、材料の幅を覆
い、かつ上部サドルと結合している。この場合、材料は
、少しずつ送りの間に、場合によっては材料を回転させ
ることによって被覆するのが有利である。

本発明の他の実施態様には、有利に潤滑剤層を材料上に
設けるための装置が上部ノズルおよび下部ノズルからな
り、該ノズルが垂直に摺動可能であるように構成されて
いることが設けられている。こうして、材料は、意図的
に多数の側から同時に短時間で表面を覆うように被覆す
ることができる。

実施例： 次に、さらに本発明の詳細、特徴および利点を図面に略
示した実施例につき詳説する。この場合、図面は、例示
的に他のプレスに対しても床上の駆動装置を有する走行
胴桁なしに鍛造プレスを略示する。

プレス台架１０中には、周知のようにシリンダ１１が垂
直に可動するように案内されている。

シリンダ１１てより、上部サドル支持体は、上部サドル
１２と、解除できるように形状閉鎖的に結合されている
。上部サドル１２は、下部サドル支持体および下部サド
ル１３との有効結合状態に置かれている。その間には、
鍛造すべき材料２０が存在し、この材料は、図示されて
ないマニプレーターによってプレス台架中に運び込まれ
、かつ保持される。金属ブロック２０がマニプレータ−
によって上部サドル１２と、下部サドル１３との間で上
部ノズル２１．２２および下部ノズル２３．２４の有効
範囲内に達したならば直ちに、適当なガラス粉末は、表
面被覆するように材料２０上に吹付けられる。ガラス粉
末は、例えば次の分析結果を有することができる：　Ｓ
ｊ、０２少なくとも７０係；ｋｌ　２０３０　、５〜２
％；ＣａＯ８ｔ！６ｒ　Ｍｇｏ　３〜５　％　＋　Ｆｅ
２０ｖ最大で０．１　％　；　Ｎａ２Ｏ＋に２０１３〜
１５％。極めて微粒状の粉末を、例えば０．０４〜０．
０８ｍｍの粒度範囲内またはそれ未満で使用するのが有
利である。

材料２０の表面温度よりも低い、ガラス粉末の低い溶融
温度のだめに、材料２０上には両側で０．１〜０．３ｍ
ｍの層厚を有する液状潤滑皮膜３０．３１が形成される
（潤滑皮膜の層厚は、図面には寸法通りに図示されてい
ない）。こうして被覆された材料２０は、下部サドル１
３上に置かれ、その後に上部サドル１２は、鍛造のだめ
に降下される。潤滑させることによって材料２０中の物
質流は、工具１２．１３に対する接触面内で改善され、
側面内での反りは十分に抑制され、かつ均一な鍛造が達
成される。同様に観察すべき拡開の増大によって、本発
明方法は、殊に平らな材料（所謂板）を製造するのにも
好適である。

更に、潤滑皮膜３０．３１のために、材料２０はとにか
く比較的迅速に冷却され、ならびに摩擦係数、ひいては
入力は減少される。必要に応じて、個々の変形過程（１
回の変形）の間に潤滑剤層３０．３１は、ノズル２１，
２２゜２３．２４を介して変えるかまたは新しくするこ
とができる。更に、他の潤滑剤層は、２つの既に存在す
る層３０．３１上にかまたは個々に層上に垂直に走行し
うるノズル２１，２２゜２３．２４’を用いて設けるこ
とができる。また、潤滑皮膜およびその厚さを光学的に
制御するとともに、自動的に監視するのに適当なセンサ
ーを使用することは、本発明の範囲内にある。

まだ、本発明による方法および装置は、他の金属および
金属合金、例えばアルミニウム、チタンまたはニッケル
合金を・・ンマー鍛造するために使用することができる
。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による装置の１実施例を示す略図である
。 １０・・・プレス台架、２０・・・材料、２１．２２・
・・上部ノズル、２３．２４・・・下部ノズル、３０゜
３１・・・潤滑剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、材料を鍛造プレス中で高められた鍛造温度の際にハ
   ンマー鍛造する方法において、材料に鍛造温度の際に有
   効に潤滑させることを鍛造過程の間に行なうことを特徴
   とする、材料を鍛造プレス中で高められた鍛造温度の際
   にハンマー鍛造する方法。 ２、鍛造温度の際に液状のガラス皮膜を用いて潤滑させ
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、潤滑させることが材料と工具との間の全ての接触面
   で有効である、特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の方法。 ４、潤滑剤を鍛造過程を開始する直前に材料上に施こす
   、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
   に記載の方法。 ５、潤滑剤を粉末状で表面被覆するように施こす、特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載
   の方法。 ６、潤滑剤として使用されるガラス粉末の粒度が８０μ
   未満、特に４０μ未満である、特許請求の範囲第５項記
   載の方法。 ７、潤滑剤の層厚が約１００μ〜３００μの間にある、
   特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に
   記載の方法。 ８、潤滑剤を水溶液で材料上に施こす、特許請求の範囲
   第１項から第７項までのいずれか１項に記載の方法。 ９、潤滑剤を多層で塗布する、特許請求の範囲第１項か
   ら第８項までのいずれか１項に記載の方法。 １０、鍛造過程後に凝固した潤滑剤を砂吹付けによつて
   除去する、特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
   れか１項に記載の方法。 １１、材料に鍛造温度の際に有効に潤滑させることを鍛
   造過程の間に行なう場合に材料を鍛造プレス中で高めら
   れた鍛造温度の際にハンマー鍛造する装置において、潤
   滑剤層（３０、３１）を材料（２０）上に均一に表面被
   覆するように設けるための装置がプレス台架（１０）の
   開口部の範囲内に配置されていることを特徴とする、材
   料を鍛造プレス中で高められた鍛造温度の際にハンマー
   鍛造する装置。 １２、潤滑剤層（３０、３１）を材料（２０）上に設け
   るための装置が上部ノズル（２１、 ２２）および下部ノズル（２３、２４）からなり、該ノ
   ズルが垂直に摺動可能であるように構成されている、特
   許請求の範囲第１１項記載の装置。