JPH0245798Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、熱間加工試験機の試料保持装置に関
する。

従来の熱間加工試験機においては、片持ちのマ
ニユプレータによつて試料の一端側を把持して所
定の加工位置に設定した後、油圧シリンダーのラ
ム等の先端に取着せられた下金型により試料を押
圧して所要の加工試験を行なつている。従つて、
試料の保持はマニユプレータによる片持ち保持で
あるので、試料に対し高速加圧を与えることは難
しい。その理由は高速加圧によつて試料が上下、
左右の複雑な運動を行なつて変形するも、その変
形による運動エネルギーを有効に逃がせないため
である。このため片持ちのマニユプレータを用い
たものは試験スケジユールが制御され、また多段
加工の場合には加工部分の中心がずれて適切な加
工を行なえない不具合がある。また、片持ちであ
るために試料の形状および重量が制限されるなど
の問題がある。

また、従来のもう１つの試料保持手段として
は、上金型または下金型の何れか一方の金型の両
側に架台を設け、この架台により上記一方の金型
に試料を固定し、他方の金型を用いて試料を加圧
し加工するものがある。しかし、このような試料
保持手段を持つた熱間加工試験機では、試料を上
記試料保持手段によつて保持した後、最適な加工
温度となるように加熱または冷却するが、このと
き試料が一方の金型に接しているためにその金型
によつて熱影響を受けて所要の熱りれきを得るこ
とができない。つまり、試料の加工時には加工部
内温度の均一化が不可欠であるが、加熱または冷
却時の試料加工部内の温度が金型にとられて温度
の均一化は難しく、試料全体にわたつて均一な温
度となるには長時間を要する。従つて、試験スケ
ジユールが時間的に制限される問題がある。

本考案は以上のような点に着目してなされたも
ので、試験スケジユールを広範囲に自在かつ円滑
に実施し得、また上死点で試料に不必要な応力が
かからないようにする熱間加工試験機の試料保持
装置を提供することにある。

以下、本考案の一実施例として例えば下側から
の突上げ方式による加工試験機に適用した例につ
いて第１図および第２図を参照して説明する。な
お、第１図は試料非加工時の状態を示し、第２図
は試料加工時の状態を示す。図において１Ａ，１
Ｂは主シリンダーであつて、これらはそれぞれ基
台２Ａ，２Ｂ上に立設され、その上側端部よりロ
ツド３Ａ，３Ｂが突出されている。この主シリン
ダー１Ａ，１Ｂは例えば空気式のものが用いられ
る。そして、前記ロツド３Ａ，３Ｂ上には両ロツ
ド３Ａ，３Ｂに跨がつて試料保持枠４が載置され
ている。この試料保持枠４は、例えば正面側（紙
面側）と背面側にそれぞれ開口部４ａを設けて筒
体に形成され、さらにその下板および上板の中央
部にそれぞれ金型を出入れできる孔部４ｂ，４ｃ
が穿けられている。この孔部４ｂ，４ｃの口径は
非加工時の試料５の長さよりも小なるように設け
られており、これによつて正面側開口部４ａより
収納せられた試料５が孔部４ｂに跨がつてセツト
されるようになつている。なお、図示されていな
いが保持枠４の下板内側で試料両端の接触面側に
スキツドまたはコロが配置され、加工時に試料５
が左右へスムーズに伸びるようにしている。さら
に、主シリンダー１Ａ，１Ｂとは反対側に反力機
構６Ａ，６Ｂが配置されている。この反力機構６
Ａ，６Ｂは、例えば油圧式または空気式のシリン
ダーが用いられ、試料５の加工時に第２図に示す
ように試料保持枠４の主シリンダ１Ａ，１Ｂとは
反対面側へ反力を与えて試料を含む試料保持枠両
端部の曲りを阻止する機能を持つている。図中、
７は上金型、８は下金型であり、下側からの突上
げ方式であるので下金型８は例えば油圧シリンダ
ーのラム９先端部に固定されている。なお、試料
保持枠４内部には金型７，８と干渉しない上下、
左右に分けて冷却用ミストノズル（図示せず）が
取り付けられ、冷媒の斜め噴射によつて試料５を
冷却するようになつている。また保持枠４の背面
側または保持枠内部には例えばワニ口型の高周波
コイル（図示せず）が設置されている。このコイ
ルは試料５の加熱時に前方に移動して試料５を挟
んで加熱するものである。

次に、以上のように構成された装置の作用を説
明する。試料保持枠４に試料５を収納してなる中
立位置（第１図参照）では、試料５は上・下金型
７，８からフリーの状態にある。従つて、この状
態においては、ラム９の変位（下金型変位）は第
３図Ａに示すように下死点Ｄに位置している。ま
た、このとき試料保持枠４は第３図Ｃに示す如く
中立点Ｃに位置している。しかして、試料保持枠
４が中立点Ｃに存ずるとき、試料５にセツトされ
た熱電対などによつて試料５の温度が検出され、
第３図Ｂに示すように加工最適温度T₁よりも高
いときには空冷される。ミストノズルを用いて冷
却してもよい。このとき、試料５は中立位置にあ
つて上金型７と接触していないので全体に均一性
を維持して空冷される。

この空冷によつて試料５の温度がT₁に達する
と、主シリンダー１Ａ，１Ｂによつて試料保持枠
４を上方へ速やかに移動させて試料上面が上金型
７に接触させるようにする。このとき、主シリン
ダー１Ａ，１Ｂの押圧力で試料５に不必要な応力
が加わらないように反力機構６Ａ，６Ｂを用いて
反力を与えながら受けるものである。なお、加工
前に試料５と上金型７とを接触させるのは、加工
時に下金型８の突上げによつて試料５が飛ばされ
ないようにし、また上金型７に余計な衝撃が加わ
らないようにするためである。以上のようにして
試料上面が上金型７に接触すると殆んど同時にま
たはその後ラム９は下死点Ｄから上昇して所要の
加圧力で試料５を加工する。このとき試料保持枠
４は試料加工量の半分だけ加工とともに上昇す
る。第３図Ａのイは加工状態を示す。

加工が終了すると、ラム９は下死点Ｄへ移動
し、試料保持枠４は中立点Ｃにもどる。ここで、
直ちに試料後部に存ずる高周波コイルが試料５に
セツトされ、第３図Ｂのように高周波加熱によつ
て恒温保持サイクルに入る。そして、所定の恒温
保持サイクルが終了すると、試料５から高周波コ
イルがはずされ、試料保持枠４は再度主シリンダ
ー１Ａ，１Ｂによつて上昇せられる。その後、試
料５を所定の加工条件の下にラム９によつて加工
するが、この加工後極めて短時間（例えば0.2S以
下）のうちに再度ラム９を上昇させて加工する。
このとき試料保持枠４は、常に試料５が上金型７
に接触させるように上部位置に設定されている。
試料加工中、試料５の厚さ中心位置は下金型８の
変位量の半分ずつずれてくる。このくずれは主シ
リンダ１Ａ，１Ｂの押圧力と反力機構６Ａ，６Ｂ
の反力とでバランスさせる。また、加工にともな
つて、試料５は第２図点線口の初期位置から左右
へ伸びるが、スキツドまたはコロ上にあるので小
さい摩擦抵抗ですべるようにして伸びていく。

以上のようにして断続加工終了後、直ちに試料
保持枠４に設置するミストノズルによつて急冷を
行なう。この急冷の開始は加工後の遅れ時間をな
くすため試料保持枠４が中立点Ｃに戻る前に行な
うのが望しい。

従つて、以上のような構成によれば、中立位置
では試料５は両金型７，８からフリーの状態にあ
るので、空冷または冷却、加熱処理を行なうと試
料全体にわたつて均一性を維持しながら速やかに
加工最適温度に設定することができる。また、試
料５は大型のものでも十分保持できるので、種々
の試料の加工試験に利用できる。また、加工によ
つて試料５が左右に伸びるが、スキツドまたはコ
ロによつてスムーズに伸ばすことができ、よつて
高精度な加工を行なうことができる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば下金型８による突上げ方式とした
が、上金型７による突下げ方式のものでもよい。
また、主シリンダー１Ａ，１Ｂは空気シリンダー
のほかに油圧シリンダーであつてもよい。また、
反力機構６Ａ，６Ｂはシリンダーまたはばねとし
たが、同時の機能を有するものであれば特に限定
しないものである。

以上詳記したように本考案によれば、試験スケ
ジユール（加工−熱処理の組合せ）を広範囲に自
在かつ円滑に行なうことができ、加工時の試料両
端の伸びを阻害することがないので高精度な加工
試験を行なうことができる熱間加工試験機の試料
保持装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案装置の一実施例を
示すためのもので、第１図は非加工時の状態を示
す正面図、第２図は加工時の状態を示す正面図、
第３図は試料の加工動作を説明する図である。 １Ａ，１Ｂ……主シリンダー、４……試料保持
枠、４ｂ，４ｃ……孔部、５……試料、６Ａ，６
Ｂ……反力機構、７……上金型、８……下金型、
９……ラム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上金型と下金型のうち何れか一方の金型によ
   り試料を加圧して加工試験を行なう熱間加工試
   験機において、前記一方の金型の両側に設けら
   れた主シリンダーと、この主シリンダーによつ
   て保持され、内部にスキツドまたはコロを介し
   て試料が収納され、かつ前記上金型および下金
   型の通路となる部分に孔部が形成された試料保
   持枠と、他方の金型の両側に設けられ、前記試
   料の加工時に試料保持枠の前記主シリンダとは
   反対面側へ反力を与える反力機構とを備えたこ
   とを特徴とする熱間加工試験機の試料保持装
   置。 (2) 主シリンダーは、油圧式または空気式のシリ
   ンダーであることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の熱間加工試験機の試料保
   持装置。 (3) 反力機構は、油圧式または空気式のシリンダ
   ーであることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の熱間加工試験機の試料保持装
   置。 (4) 反力機構は、ばねを使用してなることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱
   間加工試験機の試料保持装置。