JP5894486B2

JP5894486B2 - 鍛造用金型装置及び金型着脱方法

Info

Publication number: JP5894486B2
Application number: JP2012085320A
Authority: JP
Inventors: 卓長田; 恭英本田; 重臣荒木; 昌吾村上; 小島　壮一郎; 壮一郎小島; 悠介百田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-04-04
Also published as: JP2013212533A

Description

本発明は、チタン合金やＮｉ基合金などの難加工性金属材料の高温鍛造（熱間型鍛造）に用いられる鍛造用金型装置、及び金型着脱方法に関するものである。

近年、金型を用いてチタン合金やＮｉ基合金などの難加工性金属材料の高温鍛造が行われるようになってきている。高温鍛造に用いられる鍛造用金型装置として、金型を加熱するために、従来、例えば、上金型及び下金型のそれぞれに、複数個のヒータ挿入穴が形成され、これらの各ヒータ挿入穴に挿入された棒状のシーズヒータ（「カートリッジヒータ」とも呼ばれる）によって上金型及び下金型を加熱するようにした鍛造用金型装置が知られている。例えば、特許文献１，２には、この種の鍛造用金型装置が開示されている。

特開２００４−３３７９３５号公報（段落［００３２］、図３）特開平１１−７７２１４号公報（段落［００１０］、図２）

前述した従来の鍛造用金型装置では、鍛造用素材の温度と例えば同程度に金型を加熱して高温鍛造を行うに際し、シーズヒータが組み込まれた金型の場合、電気配線が付属しているので予熱のために加熱炉を使用することができず、金型交換時には金型を所定温度にまで昇温させるのに時間がかかり、鍛造製品の生産性が悪いという問題があった。

このため、シーズヒータが組み込まれた金型とはせず、金型とは別個に金型加熱手段を備えた鍛造用金型装置とし、金型交換時には例えば加熱炉によって予熱された金型を鍛造用金型装置のダイホルダーに装着するようにした鍛造用金型装置が考えられる。この場合、高温の金型をダイホルダーに容易に固定できるようにすることが必要となる。

そこで、本発明の課題は、鍛造用素材の高温鍛造に用いられる鍛造用金型装置において、ダイホルダーに対して高温の金型を容易に固定することができ、鍛造製品の生産性に優れた鍛造用金型装置を提供することにある。また、ダイホルダーに対して高温の金型の着脱を容易に行うことができる、鍛造用金型装置における金型着脱方法を提供することにある。

前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

請求項１の発明は、鍛造用素材の高温鍛造に用いられる鍛造用金型装置において、上金型と下金型とを備え、前記上下の少なくとも一方の金型について、金型の外周部を囲繞し、該金型を保持するためのダイホルダーと、前記ダイホルダーと該ダイホルダーに収容された金型との境界の一部分をなすように形成された固定ピン挿入孔と、前記固定ピン挿入孔に挿脱可能に挿入される金型固定ピンと、を備え、前記固定ピン挿入孔は、前記金型の外周部に形成された断面が円弧状の切欠きと、前記ダイホルダーの内側に形成された断面が円弧状の切欠きとを位置合わせしてなることを特徴とする鍛造用金型装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の鍛造用金型装置において、前記金型固定ピンが、前記固定ピン挿入孔に常温でクリアランスのある状態で挿入され、挿入後に金型又はダイホルダーからの受熱による熱膨張により当該固定ピン挿入孔に密接するものであることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の鍛造用金型装置において、前記金型固定ピンを冷却する金型固定ピン冷却手段を備えたことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３記載の鍛造用金型装置において、前記金型固定ピンが中空構造をなし、前記金型固定ピン冷却手段が、該金型固定ピン内に冷却水を供給するものであることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍛造用金型装置において、金型内に設けられていない金型加熱手段であって、前記ダイホルダーに固定された金型を加熱する金型加熱手段を備えたことを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５記載の鍛造用金型装置において、前記金型加熱手段として、金型の製品成形面と反対側の面が当接するように配置され、複数のシーズヒータが組み込まれたヒータプレートを備えたことを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項５又は６記載の鍛造用金型装置において、前記ダイホルダーを加熱するダイホルダー加熱手段を備えたことを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項７記載の鍛造用金型装置において、前記ダイホルダー加熱手段が赤外線ヒータであることを特徴とするものである。

請求項９の発明は、請求項１記載の鍛造用金型装置において、外部加熱源にて予熱された金型を前記ダイホルダーに収容する工程と、前記金型の外周部に形成された断面が円弧状の切欠きと、前記ダイホルダーの内側に形成された断面が円弧状の切欠きとを位置合わせしてなる前記固定ピン挿入孔に常温状態の金型固定ピンを挿入し、該金型固定ピンを前記金型からの受熱による熱膨張により前記固定ピン挿入孔に密接させて、前記金型を前記ダイホルダーに固定する工程と、前記金型の取り外しに際し、金型固定ピンを前記固定ピン挿入孔との間にクリアランスが生じるように冷却し、該金型固定ピンを前記固定ピン挿入孔から抜き取る工程と、を備えたことを特徴とする鍛造用金型装置における金型着脱方法である。

本発明の鍛造用金型装置によれば、上下の少なくとも一方の金型について、予熱が施された高温の金型をダイホルダーに収容し、該ダイホルダーと該金型との境界の一部分をなすように形成された固定ピン挿入孔に金型固定ピンを挿入することにより、ダイホルダーに対して高温の金型を短時間で、かつ容易に固定することができ、上下方向の抜け止め防止を行うことができる。固定ピン挿入孔に挿入された金型固定ピンは、高温の金型からの熱によって熱膨張し、固定ピン挿入孔に密接した状態となり、ダイホルダーに対して金型を強固に固定することができる。

また、金型固定ピン冷却手段を備えたものでは、金型交換のため金型を取り外すに際し、金型固定ピン冷却手段により、固定ピン挿入孔に挿入されている金型固定ピンの温度を短時間で下げることができる。これにより、金型固定ピンが熱膨張のない状態に戻り、固定ピン挿入孔の内周面と金型固定ピンの外周面との間にクリアランスが生じて、固定ピン挿入孔から金型固定ピンを容易に抜き取ることができる。よって、ダイホルダーに対して高温の金型の着脱を短時間で、かつ容易に行うことができ、鍛造製品の生産性の向上を図ることができる。

また、本発明の金型着脱方法によれば、ダイホルダーに対して高温の金型の着脱を短時間で、かつ容易に行うことができ、鍛造製品の生産性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態による鍛造用金型装置の構成の要部を概略的に示す断面図である。図１における固定ピン挿入孔を説明するための製品成形面側から見た平面図であって、その（ａ）は下金型用の固定ピン挿入孔を説明するための平面図、その（ｂ）は上金型用の固定ピン挿入孔を説明するための平面図である。図１に示す鍛造用金型装置の下金型側の金型固定ピン冷却手段の一構成例を示す説明図である。図１に示す鍛造用金型装置の上金型側の金型固定ピン冷却手段の一構成例を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による鍛造用金型装置の構成の要部を概略的に示す断面図である。

図１において、１０は上金型、２０は下金型であり、この上金型１０と下金型２０とにより金型１が構成されている。

まず、下金型２０側について説明する。図１に示すように、この鍛造用金型装置の下金型側は、下金型２０と、下金型２０を支持するダイプレート２４と、下金型２０が外部加熱源にて予熱された状態で収容され、この下金型２０の外周部を囲繞し、該下金型２０を保持するダイホルダー２２と、ダイホルダー２２と該ダイホルダー２０に収容された下金型２０との境界の一部分をなすように形成された複数（本実施形態では２個）の後述する固定ピン挿入孔２７と、固定ピン挿入孔２７に挿脱可能に挿入される棒状の金型固定ピン２８と、ダイホルダー２２に固定された下金型２０を加熱する金型加熱手段としての、下金型２０の製品成形面と反対側の面が当接するように配置され、複数のシーズヒータ２１ａが組み込まれたヒータプレート２１と、ヒータプレート２１と前記ダイプレート２４との間に配置された断熱プレート２３と、前記ダイホルダー２２を加熱（輻射加熱）するダイホルダー加熱手段としての赤外線ヒータ２５と、を備えている。鍛造の際には、前記下金型２０が外部加熱源である加熱炉で予熱された状態で導かれて前記ダイホルダー２２の内側に嵌め入れられ、後述するように金型固定ピン２８を固定ピン挿入孔２７に挿入することでダイホルダー２２に固定される「入れ子構造」となっている。

６０は、図示しないプレス機の固定側部材（ボルスター）に固定されたベースプレートである。タイロッド２６ａ、ナット２６ｂ、座金２６ｃ及び皿ばね２６ｄを用いて、このベースプレート６０に、前記のダイプレート２４、断熱プレート２３、ヒータプレート２１及びダイホルダー２２が一体に取り付けられている。また、前記赤外線ヒータ２５はベースプレート６０に支持されている。

次に、上金型１０側について説明する。この鍛造用金型装置の上金型側は、上金型１０と、上金型１０を支持するダイプレート１４と、上金型１０が外部加熱源にて予熱された状態で収容され、この上金型１０の外周部を囲繞し、該上金型２０を保持するダイホルダー１２と、ダイホルダー１２と該ダイホルダー１２に収容された上金型１０との境界の一部分をなすように形成された複数（本実施形態では２個）の後述する固定ピン挿入孔１７と、固定ピン挿入孔１７に挿脱可能に挿入される棒状の金型固定ピン１８と、ダイホルダー１２に固定された上金型１０を加熱する金型加熱手段としての、上金型１０の製品成形面と反対側の面が当接するように配置され、複数のシーズヒータ１１ａが組み込まれたヒータプレート１１と、ヒータプレート１１とダイプレート１４との間に配置された断熱プレート１３と、ダイホルダー１２を加熱（輻射加熱）するダイホルダー加熱手段としての赤外線ヒータ１５と、を備えている。鍛造の際には、前記上金型１０が前記加熱炉で予熱された状態で導かれて前記ダイホルダー１２の内側に嵌め入れられ、後述するように金型固定ピン１８を固定ピン挿入孔１７に挿入することでダイホルダー１２に固定される「入れ子構造」となっている。

５０は、前記プレス機の昇降側部材（ラムあるいはスライダーと呼ばれる）に固定されたベースプレートである。タイロッド１６ａ、ナット１６ｂ、座金１６ｃ及び皿ばね１６ｄを用いて、このベースプレート５０に、前記のダイプレート１４、断熱プレート１３、ヒータプレート１１及びダイホルダー１２が一体に取り付けられている。また、前記赤外線ヒータ１５はベースプレート５０に支持されている。なお、図１では、鍛造製品を取り出すためのノックアウト機構などは図示省略している。

この実施形態では、前記の上下の金型１０，２０は、例えばＮｉ基耐熱合金からなり、製品成形面を有して円盤状をなしている。また、前記ヒータプレート１１，２１は、例えばＮｉ基耐熱合金からなり、円盤状をなしている。前記ダイホルダー１２，２２は、例えば熱間工具鋼からなり、円環状をなしている。前記断熱プレート１３，２３は、例えば耐火れんがからなり、円盤状をなしている。また、前記ダイプレート１４，２４は、例えば炭素鋼からなり、円盤状をなしている。

図２は図１における固定ピン挿入孔を説明するための製品成形面側から見た平面図であって、その（ａ）は下金型用の固定ピン挿入孔を説明するための平面図、その（ｂ）は上金型用の固定ピン挿入孔を説明するための平面図である。

図１，図２（ａ）に示すように、断面中空円形をなす２個の固定ピン挿入孔２７が、それぞれ、下金型２０用のダイホルダー２２と該ダイホルダー２２に収容された下金型２０との境界の一部分をなすように形成されている。すなわち、直線状の固定ピン挿入孔２７が、ダイホルダー２２の外周部における一方の側から出発し、該ダイホルダー２２と該ダイホルダー２２に収容された下金型２０との境界をなして延び、前記一方の側とは反対の側に達するように形成されている。したがって、下金型２０には、その外周部におけるダイホルダー２２との境界部分の一部に、断面形状が円弧状をなす切欠き（図１参照）が形成されている。

ダイホルダー２２に対して下金型２０を固定し、下金型２０の上下方向の抜け止め防止のため、この２個の固定ピン挿入孔２７に、それぞれ、断面円形をなす中空構造の金属製の金型固定ピン２８が挿入されるようになっている。

同様に、図１，図２（ｂ）に示すように、断面中空円形をなす２個の固定ピン挿入孔１７が、それぞれ、上金型１０用のダイホルダー１２と該ダイホルダー１２に収容された上金型１０との境界の一部分をなすように形成されている。すなわち、直線状の固定ピン挿入孔１７が、ダイホルダー１２の外周部における一方の側から出発し、該ダイホルダー１２と該ダイホルダー１２に収容された上金型１０との境界をなして延び、前記一方の側とは反対の側に達するように形成されている。したがって、上金型１０には、その外周部におけるダイホルダー１２との境界部分の一部に、断面形状が円弧状をなす切欠き（図１参照）が形成されている。

ダイホルダー１２に対して上金型１０を固定し、上金型１０の上下方向の抜け止め防止（上金型１０の脱落防止）のため、この２個の固定ピン挿入孔１７に、それぞれ、断面円形をなす中空構造の金属製の金型固定ピン１８が挿入されるようになっている。

図３は図１に示す鍛造用金型装置の下金型側の金型固定ピン冷却手段の一構成例を示す説明図である。

下金型側の金型固定ピン冷却手段４０は、鍛造終了後に直ちに金型交換のため下金型２０を取り外すに際し、固定ピン挿入孔２７に密接した状態にある金型固定ピン２８の温度を下げ、固定ピン挿入孔２７との間にクリアランスを生じさせるためのものである。

図３に示すように、２個の固定ピン挿入孔２７に、それぞれ、両端に接続片２８ａ_１，２８ａ_２を有する金型固定ピン２８が挿入されることで、下金型２０がダイホルダー２２に固定されている。前記接続片２８ａ_１，２８ａ_２の径寸法は、金型固定ピン２８の径寸法以下の大きさである。４１は供給ホースである。供給ホース４１は、図３に示すように、一端に一方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_１が差し込まれる接続継手（ワンタッチジョイント）４１ａを有し、また、途中に開閉弁４１ｂを有している。供給ホース４１の他端は、図示しない冷却水供給源に連絡している。

また、４３は、図３に示すように、２個の金型固定ピン２８同士を接続するための短尺の連結ホースである。連結ホース４３は、両端に接続継手４３ａを有している。４２は排水ホースである。排水ホース４２は、一端に他方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_１が差し込まれる接続継手４２ａを有している。排水ホース４２の他端は図示しない排水設備（排水槽など）に連絡している。前記の供給ホース４１、排水ホース４２及び連結ホース４３は、金型固定ピン２８を冷却する金型固定ピン冷却手段４０を構成している。

図４は図１に示す鍛造用金型装置の上金型側の金型固定ピン冷却手段の一構成例を示す説明図である。

上金型側の金型固定ピン冷却手段３０は、鍛造終了後に直ちに金型交換のため下金型１０を取り外すに際し、固定ピン挿入孔１７に密接した状態にある金型固定ピン１８の温度を下げ、固定ピン挿入孔１７との間にクリアランスを生じさせるためのものである。

この金型固定ピン冷却手段３０は、前記の金型固定ピン冷却手段４０と同一構成であって、図４に示すように、接続継手３１ａ及び開閉弁３１ｂを有する供給ホース３１と、一端に接続継手３２ａを有する排水ホース３２と、両端に接続継手３３ａを有する連結ホース３３とにより構成されている。

次に、前記のように構成される鍛造用金型装置において、高温鍛造時における上下の金型１０，２０の着脱手順について説明する。

なお、上下の金型１０，２０の装着に先立ち、プレス機のボルスターに固定されたベースプレート６０には、ダイプレート２４、断熱プレート２３、ヒータプレート２１及びダイホルダー２２が一体に取り付けられており、赤外線ヒータ２５がベースプレート６０に支持されている。そして、ヒータプレート２１（シーズヒータ２１ａによって加熱）、及びダイホルダー２２（赤外線ヒータ２５によって加熱）は、所定の温度（例えば、下金型２０の最終目標温度よりも数百度程度低い温度）に加熱されている。

同様に、プレス機のラムに固定されたベースプレート５０には、ダイプレート１４、断熱プレート１３、ヒータプレート１１及びダイホルダー１２が一体に取り付けられており、赤外線ヒータ１５がベースプレート５０に支持されている。そして、ヒータプレート１１（シーズヒータ１１ａによって加熱）、及びダイホルダー１２（赤外線ヒータ１５によって加熱）は、所定の温度（例えば、上金型１０の最終目標温度よりも数百度程度低い温度）に加熱されている。

まず、加熱炉で所定温度に予熱された下金型２０をダイホルダー２２内に収容し、前記固定ピン挿入孔２７が形成されるようにダイホルダー２２に対して該下金型２０の前記切欠きを位置合わせする。次いで、２個の固定ピン挿入孔２７のそれぞれに、常温状態の金型固定ピン２８を挿入する。金型固定ピン２８は、クリアランス（遊び）のある状態で、固定ピン挿入孔２７に挿入される。接続片２８ａ_１，２８ａ_２を有するこの金型固定ピン２８は、固定ピン挿入孔２７を貫通するように挿入される。

固定ピン挿入孔２７に挿入された金型固定ピン２８は、下金型２０やダイホルダー２２に比べてそれ自体の熱容量が小さいので、下金型２０からの受熱によって熱膨張し、固定ピン挿入孔２７に密接した状態となる。その結果、ダイホルダー２２に対して下金型２０を強固に固定することができる。

同様に、加熱炉で所定温度に予熱された上金型１０をダイホルダー１２内に収容し、前記固定ピン挿入孔１７が形成されるようにダイホルダー１２に対して該上金型１０の前記切欠きを位置合わせする。次いで、２個の固定ピン挿入孔１７のそれぞれに、常温状態の金型固定ピン１８を挿入する。接続片１８ａ_１，１８ａ_２を有するこの金型固定ピン１８は、固定ピン挿入孔１７を貫通するように挿入される。

固定ピン挿入孔１７に挿入された金型固定ピン１８は、上金型１０からの受熱によって熱膨張し、固定ピン挿入孔１７に密接した状態となる。その結果、ダイホルダー１２に対して上金型１０を強固に固定することができる。

次いで、シーズヒータ２１ａ及び赤外線ヒータ２５の出力を調整することにより、下金型２０の温度（下金型２０の製品成形面温度）が最終目標温度に保持されるように温度調整するとともに、シーズヒータ１１ａ及び赤外線ヒータ１５の出力を調整することにより、上金型１０の温度（上金型１０の製品成形面温度）が最終目標温度に保持されるように温度調整を行う。なお、赤外線ヒータ１５，２５を用いることで、ダイホルダー１２，２２を非接触にて精度良く温度調整することができる。

加熱炉で所定温度に加熱された鍛造用素材を下金型２０の製品成形面に載置し、この鍛造用素材の高温鍛造を行う。通常、同一の金型を用いて複数回の鍛造が行われる。

上下の金型１０，２０による高温鍛造が終了すると、金型交換のため、直ちに、高温状態の金型固定ピン１８，２８に金型固定ピン冷却手段３０，４０が装着される。

下金型２０側の金型固定ピン２８の冷却について、図３を参照して説明する。固定ピン挿入孔２７に挿入されている一方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_１に、供給ホース４１の接続継手４１ａを外嵌すること（接続継手４１ａに接続片２８ａ_１を差し込むこと）で、一方の金型固定ピン２８に供給ホース４１がワンタッチで接続される。また、他方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_１に、排水ホース４２の接続継手４２ａを外嵌することで、他方の金型固定ピン２８に排水ホース４２がワンタッチで接続される。また、一方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_２側と他方の金型固定ピン２８の接続片２８ａ_２側とが、連結ホース４３によって接続される。

そして、供給ホース４１の開閉弁４１ｂを開き、工業用水などの冷却水を一方の金型固定ピン２８と他方の金型固定ピン２８との内部に流し、所定時間冷却水を流してから開閉弁４１ｂを閉じ、２本の金型固定ピン２８から供給ホース４１、排水ホース４２及び連結ホース４３を、それぞれワンタッチで取り外す。

その結果、これらの金型固定ピン２８の温度が短時間で下がり、金型固定ピン２８が熱膨張のない状態（常温状態）に戻り、固定ピン挿入孔２７の内周面と金型固定ピン２８の外周面との間にクリアランスが生じて、固定ピン挿入孔２７から金型固定ピン２８を容易に抜き取ることができ、ダイホルダー２２に対する下金型２０の取り外しを行うことができる。なお、前記ホース４１，４２，４３を取り外した際に、金型固定ピン２８内に残っている少量の冷却水は、下金型２０上に垂れ落ちないようにするため、小さい容器に受けるなどして適宜取り除くようにすればよい。

また、前記の下金型２０側の場合と同様の手順で、上金型１０側の金型固定ピン１８の冷却、抜き取りが行われることになる（図４参照）。一方の金型固定ピン１８に供給ホース３１がワンタッチで接続される。また、他方の金型固定ピン１８に排水ホース３２がワンタッチで接続される。また、一方の金型固定ピン１８の接続片１８ａ_２側と他方の金型固定ピン１８の接続片１８ａ_２側とが、連結ホース３３によって接続される。

そして、供給ホース３１の開閉弁３１ｂを開き、工業用水などの冷却水を一方の金型固定ピン１８と他方の金型固定ピン１８との内部に流し、所定時間冷却水を流してから開閉弁３１ｂを閉じ、２本の金型固定ピン１８から供給ホース３１、排水ホース３２及び連結ホース３３を、それぞれワンタッチで取り外す。

その結果、これらの金型固定ピン１８の温度が短時間で下がり、金型固定ピン１８が熱膨張のない状態（常温状態）に戻り、固定ピン挿入孔１７の内周面と金型固定ピン１８の外周面との間にクリアランスが生じて、固定ピン挿入孔１７から金型固定ピン１８を容易に抜き取ることができ、ダイホルダー１２に対する上金型１０の取り外しを行うことができる。

このように、本実施形態による鍛造用金型装置は、上下の金型１０，２０の各々について、予熱が施された高温の金型１０（２０）をダイホルダー１２（２２）に収容し、該ダイホルダー１２（２２）と該金型１０（２０）との境界の一部分をなすように形成された固定ピン挿入孔１７（２７）に金型固定ピン１８（２８）を挿入することにより、ダイホルダー１２（２２）に対して高温の金型１０（２０）を容易に固定することができ、上下方向の抜け止め防止を行うことができる。固定ピン挿入孔１７（２７）に挿入された金型固定ピン１８（２８）は、高温の金型１０（２０）からの受熱によって熱膨張し、固定ピン挿入孔１７（２７）に密接した状態となり、ダイホルダー１２（２２）に対して金型１０（２０）を強固に固定することができる。

また、本実施形態による鍛造用金型装置は、上下の金型１０，２０の各々について、金型固定ピン１８（２８）が中空構造をなし、金型固定ピン冷却手段３０（４０）を備えているので、金型交換のため金型１０（２０）を取り外すに際し、金型固定ピン冷却手段３０（４０）により、固定ピン挿入孔１７（２７）に挿入されている金型固定ピン１８（２８）の内部に冷却水を供給して該金型固定ピン１８（２８）の温度を短時間で下げることができる。これにより、金型固定ピン１８（２８）が熱膨張のない状態（常温状態）に戻り、固定ピン挿入孔１７（２７）の内周面と金型固定ピン１８（２８）の外周面との間にクリアランスが生じ、固定ピン挿入孔１７（２７）から金型固定ピン１８（２８）を容易に抜き取ることができる。

よって、本実施形態による鍛造用金型装置によれば、上下の金型１０，２０の各々について、ダイホルダー１２（２２）に対して高温の金型１０（２０）の着脱を短時間で、かつ容易に行うことができ、鍛造製品の生産性の向上を図ることができる。

なお、本発明による鍛造用金型装置は、上金型１０又は下金型２０について、該金型の外周部を囲繞し、該金型を保持するためのダイホルダーと、このダイホルダーと該ダイホルダーに収容された金型との境界の一部分をなすように形成された固定ピン挿入孔と、この固定ピン挿入孔に挿脱可能に挿入される金型固定ピンとを備えるようにしてもよい。

１…金型１０…上金型２０…下金型
１１，２１…ヒータプレート１１ａ，２１ａ…シーズヒータ
１２，２２…ダイホルダー
１３，２３…断熱プレート
１４，２４…ダイプレート
１５，２５…赤外線ヒータ
１７，２７…固定ピン挿入孔
１８，２８…金型固定ピン
３０，４０…金型固定ピン冷却手段
３１，４１…供給ホース３２，４２…排水ホース３３，４３…連結ホース
５０，６０…ベースプレート

Claims

鍛造用素材の高温鍛造に用いられる鍛造用金型装置において、上金型と下金型とを備え、前記上下の少なくとも一方の金型について、金型の外周部を囲繞し、該金型を保持するためのダイホルダーと、前記ダイホルダーと該ダイホルダーに収容された金型との境界の一部分をなすように形成された固定ピン挿入孔と、前記固定ピン挿入孔に挿脱可能に挿入される金型固定ピンと、を備え、前記固定ピン挿入孔は、前記金型の外周部に形成された断面が円弧状の切欠きと、前記ダイホルダーの内側に形成された断面が円弧状の切欠きとを位置合わせしてなることを特徴とする鍛造用金型装置。
前記金型固定ピンが、前記固定ピン挿入孔に常温でクリアランスのある状態で挿入され、挿入後に金型又はダイホルダーからの受熱による熱膨張により当該固定ピン挿入孔に密接するものであることを特徴とする請求項１記載の鍛造用金型装置。
前記金型固定ピンを冷却する金型固定ピン冷却手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の鍛造用金型装置。
前記金型固定ピンが中空構造をなし、前記金型固定ピン冷却手段が、該金型固定ピン内に冷却水を供給するものであることを特徴とする請求項３記載の鍛造用金型装置。
金型内に設けられていない金型加熱手段であって、前記ダイホルダーに固定された金型を加熱する金型加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍛造用金型装置。
前記金型加熱手段として、金型の製品成形面と反対側の面が当接するように配置され、複数のシーズヒータが組み込まれたヒータプレートを備えたことを特徴とする請求項５記載の鍛造用金型装置。
前記ダイホルダーを加熱するダイホルダー加熱手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の鍛造用金型装置。
前記ダイホルダー加熱手段が赤外線ヒータであることを特徴とする請求項７記載の鍛造用金型装置。
請求項１記載の鍛造用金型装置において、外部加熱源にて予熱された金型を前記ダイホルダーに収容する工程と、前記金型の外周部に形成された断面が円弧状の切欠きと、前記ダイホルダーの内側に形成された断面が円弧状の切欠きとを位置合わせしてなる前記固定ピン挿入孔に常温状態の金型固定ピンを挿入し、該金型固定ピンを前記金型からの受熱による熱膨張により前記固定ピン挿入孔に密接させて、前記金型を前記ダイホルダーに固定する工程と、前記金型の取り外しに際し、金型固定ピンを前記固定ピン挿入孔との間にクリアランスが生じるように冷却し、該金型固定ピンを前記固定ピン挿入孔から抜き取る工程と、を備えたことを特徴とする鍛造用金型装置における金型着脱方法。