JP4036449B2 - 熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス分野における熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複雑な形状で量産される金属製品は、熱間鍛造プレス成形されるものが多い。この熱間鍛造プレス成形では、加熱炉で加熱されて取り出されたビレットがコンベア等の搬送装置で熱間鍛造プレス装置に供給され、プレス成形される。
【０００３】
しかし、加熱されたビレットの表面は酸化されてスケールが固着しており、このままプレス成形すると、ビレットの金型非接触面のスケールは加圧による変形で除去されるが、金型接触面のスケールは除去されずに成形品の内部に入り込んで成形品に悪影響を及ぼし、歩留りを悪化することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、加熱されたビレットの端面を人手によりハンマー等で打撃してスケールを除去しているが、高熱下の人手作業のため重労働であり、また能率が上がらないものであった。
【０００５】
また、加熱されたビレットの端面に高圧水を噴射するデスケーリング装置も知られているが、非常に高価であるとともに、作業環境も悪くなる。さらに、高圧水でビレットを冷却するものであった。そのため、安価で、簡単に、かつビレットを冷却せずに自動的にスケールを除去することが課題であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、加熱して取り出したビレットの熱間鍛造する端面にハンマーを対向し、ハンマーに取り付けたチゼルの先端の尖鋭部を短周期でビレットの端面に打撃するようにハンマーを配設して、ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として短周期で打撃するように形成したことを特徴とする熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置を提供するにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置は、加熱して取り出したビレットの熱間鍛造する端面にハンマーを対向し、ハンマーに取り付けたチゼルの先端の尖鋭部を短周期でビレットの端面に打撃するようにハンマーを配設して、ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として短周期で打撃するように形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
熱間鍛造プレス装置１で鍛造するビレット２は、一般に図１のように円柱状等の端面を鍛造されるため、その側面のスケールは自然に除去されるが、鍛造する端面のスケールが除去されにくいので成形品に悪影響を生じる。
【０００９】
そのため、スケール除去装置３は、図２、図３のようにビレット２を加熱炉から取り出して搬送するスラットコンベア等の搬送装置４の端部等の適宜の位置に配設して、装置本体５からストッパー６を突き出し自在に配設してビレット２を突き当てるようにし、搬送装置４の駆動によってビレット２をその場所で所定の速度で回転させ、エアーハンマー等のハンマー７でビレット２の両端面を打撃してスケールを除去するものである。
【００１０】
上記スケール除去装置３は、図３のように搬送装置４に陸橋のように架設していて、その両側にビレット２の端面に対向してエアーハンマー等のハンマー７をそれぞれ配設し、ハンマー７に装着したたがね等のチゼル８でビレット２の端面に固着したスケールを突き刺すように打撃してスケールを剥離するようにしているものである。
【００１１】
上記したハンマー７の一方側は、図３のように搬送装置４の搬送基準線に合わせて装置本体５の一側方に固定状態とし、他方を手動や自動の幅調整具９で位置調整可能として押当シリンダー１０に固着してビレット２の端面を打撃可能としている。
【００１２】
そして、上記ハンマー７のチゼル８は、工具鋼等で形成していて、図４（ａ）、（ｂ）のように首下部１１をハンマー７に挿脱可能所定形状の棒状にして、その先端側を図（ａ）〜（ｃ）のようにやや広幅状の先が６０〜９０度の角度で尖った尖鋭部１２としてビレット２の端面に突き当ててスケールを剥落するようにして除去できるようにしている。
【００１３】
このチゼル８は、その尖鋭部１２の幅を図５（ａ）のように熱間鍛造するビレット２の半径より広くするのが好ましく、また２列に並べたり、さらに図５（ｂ）、（ｃ）のようにビレット２の端面にほぼ１８０度間隔や１２０度間隔で複数個をほぼ放射状に配設して能率よくスケール除去するようにできる。また、これらのチゼル８は、その尖鋭部１２をビレット２の端面に垂直（９０度）に打撃するほかに、６０〜８０度の傾斜角度でスケールを削り取るように打撃するようにもできる。
【００１４】
またさらに、このように構成したスケール除去装置３の両側には、図６のように、ＣＣＤ等のカメラ１３を配設し、ビレット２の端面を撮影してパソコン等のコンピューター１２で画像処理回路部１３に伝送して画像処理し、表面の処理状態を判別回路部１６で判別して、スケールが十分に除去できていないと、ハンマー駆動装置１７に送信してさらにハンマー７の打撃時間を延長するなど適宜に対処するようにできる。
【００１５】
なお、上記したビレット２としては、従来の鍛造している形状、寸法のものが適用できるものであり、例えば９０〜２００ｍｍ径、１３０〜３００ｍｍ長さのものが適用できる。
【００１６】
上記では、ビレットをコンベアで搬送して、この搬送装置によって旋回してスケールを除去したが、ビレットをクランプ装置でクランプして旋回させることもでき、反対にハンマー側を旋回しながら打撃するようにもできる。
【００１７】
また、必要によりビレットの鍛造面の金型接触面側だけでなく、本発明の趣旨にもとづいて金型非接触面側の側周面側も同様にしてハンマーで打撃してスケール除去するようにできるものである。
【００１８】
【実施例】
図２、図３は、本発明の一実施例を示すもので、１５０ｍｍ径、２６０ｍｍ長さのビレット２をスラットコンベヤーの搬送装置４に搭載してスケール除去を行うようにしたものである。
【００１９】
チゼル８は、上記した図４に示すもので、市販のエアーハンマー７に挿着し、図３のように他方のエアーハンマー７を幅調整可能とした幅調整具９で位置調整するようにし、ストッパーに当接した両側の端面を左右対称状に打撃するようにしたものである。
【００２０】
チゼル８は、ＳＫ７の工具鋼で、その先側の尖鋭部１２の幅を８０ｍｍ、９０度の尖鋭角としたもので、エアーハンマー７によってほぼ１００回／分の速度で搬送装置４によって回転するビレット２の端面を左右同調して打撃した。
【００２１】
このようにしてエアーハンマー７によって約１５秒ずつ打撃した結果、ビレット２の両端面のスケールはほぼ完全に除去でき、後工程の熱間鍛造プレスで鍛造したところ品質良好で、歩留りはほぼ解消できた。
【００２２】
したがって、人手を介することなく、また高価な高圧水のデスケーリング装置を必要とすることなく、自動的に、安価で、簡単なスケール除去装置の実用化がはかれた。
【００２３】
図６は、本発明の他の実施例で、スケール除去装置３の両側にＣＣＤ等のカメラ１３を配設し、ビレット２の端面を撮影してパソコンのコンピューター１４で画像処理回路部１５に伝送して画像処理し、表面の処理状態を判別回路部１６でスケールの除去状態を判別できるようにしたものである。
【００２４】
画像処理回路部１５としては、例えばＣＣＤのカメラ１３から送伝されたビレット２の端面画像を１ｍｍ角位のできるだけ細かい格子状に分割し、分割した格子内に黒影等の有無を判別処理し、その判別回路部１６でその数をカウントしてこれらの合計が所定数以下であるとスケール除去合格として処理完了と判定し、そうでないと、ハンマー駆動装置１７に送信してハンマー７を５〜１０／秒間延長して打撃してスケール除去を行うようにプログラムを作成して行うことができるものである。
【００２５】
本実施例では、ビレット端面のスケール除去を自動的に処理でき、かつそのスケール除去状態も自動的に判定できて、人手なくスケール除去処理ができて品質のよい熱間鍛造プレスを行うようにできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、加熱して取り出したビレットの熱間鍛造する端面にハンマーを対向し、ハンマーに取り付けたチゼルの先端の尖鋭部を短周期でビレットの端面に打撃するので、人手を介することなく、また高圧水のデスケーリング装置を要することなく、自動的に、安価で、簡単にスケール除去することができる。特に、ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として短周期で打撃することによって、端面に固着したスケールを突き刺すように均一状に打撃して剥離することができ、熱間鍛造プレス成形品の品質の向上がはかれ、歩留りの改善がはかれる。
【００２７】
そして、ビレットを搬送装置で搬送してストッパーに突き当てるようにし、このストッパー部のビレットの両端面に対向して先端が尖鋭状となったチゼルを取着したエアーハンマーをそれぞれ配設して、ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として１〜２回／秒の短周期の打撃速度でエアーハンマーのチゼルで打撃するように形成することによって、加熱炉から取り出したビレットを自動的に搬送装置に搭載して上記のようにして順次ビレットの両端面のスケール除去処理を行うことができる。
【００２８】
また、ビレットの端面にチゼルの尖鋭部を均一状に打撃可能に複数のチゼルを配設することによって、ビレットのスケールをより短時間で均一状に除去することができる。
【００２９】
さらに、ビレットの端面をＣＣＤ等のカメラ等を介してコンピューターの画像処理回路部に伝送し、ビレットの端面のスケールの除去状態を判別回路を介して判別してハンマーを操作制御することによって、ビレット端面のスケール除去を自動的に処理でき、かつそのスケール除去状態も自動的に判定できて、人手なくスケール除去処理ができて品質のよい熱間鍛造プレスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱間鍛造のビレットプレス説明図、
【図２】同上のスケール除去装置の一部省略した説明用側断面図、
【図３】同上の一部省略した説明用正断面図、
【図４】同上に使用するチゼルの一実施例の側面図（ａ）平面図（ｂ）および正面図（ｃ）、
【図５】同上のチゼル配置例の説明図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
【図６】同上の他の実施例のビレット端面のスケール除去判別装置の説明用図。
【符号の説明】
２…ビレット ３…スケール除去装置 ４…搬送装置
５…装置本体 ６…ストッパー ７…ハンマー
８…チゼル １２…尖鋭部 １３…カメラ

Claims (4)

1. 加熱して取り出したビレットの熱間鍛造する端面にハンマーを対向し、ハンマーに取り付けたチゼルの先端の尖鋭部を短周期でビレットの端面に打撃するようにハンマーを配設して、ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として短周期で打撃するように形成したことを特徴とする熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置。
2. ビレットを搬送装置で搬送してストッパーに突き当てるようにし、このストッパー部のビレットの両端面に対向して先端が尖鋭状となったチゼルを取着したエアーハンマーをそれぞれ配設し、
   ビレットの端面に均一状にチゼル先端の尖鋭部を相対的に旋回状態として１〜２回／秒の短周期の打撃速度で打撃するように形成した請求項１に記載の熱間鍛造用材料ビレットのスケール除去装置。
3. ビレットの端面にチゼルの尖鋭部を均一状に打撃可能に複数のチゼルを配設した請求項１または２に記載の熱間鍛造用ビレット材料のスケール除去装置。
4. ビレットの端面をＣＣＤ等のカメラを介し、コンピューターの画像処理回路部に取り入れ、ビレットの端面のスケールの除去状態を判別回路部を介して判別してハンマーを操作制御するようにした請求項１ないし３のいずれかに記載の熱間鍛造用ビレット材料のスケール除去装置。

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