JPH069717Y2 - 電気アプセッタ用アンビル電極 - Google Patents
電気アプセッタ用アンビル電極Info
- Publication number
- JPH069717Y2 JPH069717Y2 JP13178188U JP13178188U JPH069717Y2 JP H069717 Y2 JPH069717 Y2 JP H069717Y2 JP 13178188 U JP13178188 U JP 13178188U JP 13178188 U JP13178188 U JP 13178188U JP H069717 Y2 JPH069717 Y2 JP H069717Y2
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- Japan
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- heat
- electrode
- anvil
- anvil electrode
- electric upsetter
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、棒状の素材を電気加熱してアプセット加工す
るためのアンビル電極に関する。
るためのアンビル電極に関する。
（従来の技術） 従来、電気アプセッタ用アンビル電極としては、銅合
金、ダイス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼等の導電
性材料が使用されている。このようなアンビル電極にあ
っては、素材が最初に当接する部分が最も高温になり摩
耗が激しいため、耐久性を向上させる目的で、金型にお
ける一般的手段であるイオン窒化やその他の表面処理を
施して硬度を上昇させることが試みられていた。
金、ダイス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼等の導電
性材料が使用されている。このようなアンビル電極にあ
っては、素材が最初に当接する部分が最も高温になり摩
耗が激しいため、耐久性を向上させる目的で、金型にお
ける一般的手段であるイオン窒化やその他の表面処理を
施して硬度を上昇させることが試みられていた。
しかるに、電気アプセッタにおいては、通電加熱成形を
行なうから、通常の金型とは異なり、導電性をもち、か
つ素材からの熱移動を阻止する保温性をもつことが要求
される。単純なCu系又はFe系の電極では、電気抵抗が小
さいのでアンビル自体の発熱量が少ない上に熱伝導率が
高く、このため保温性に欠けて素材からの熱引きが大き
く、特に素材の中心から離れた部分ではアンビル側に熱
が移動し製品にしわ、偏肉、座屈等の欠陥が生じる場合
ある。
行なうから、通常の金型とは異なり、導電性をもち、か
つ素材からの熱移動を阻止する保温性をもつことが要求
される。単純なCu系又はFe系の電極では、電気抵抗が小
さいのでアンビル自体の発熱量が少ない上に熱伝導率が
高く、このため保温性に欠けて素材からの熱引きが大き
く、特に素材の中心から離れた部分ではアンビル側に熱
が移動し製品にしわ、偏肉、座屈等の欠陥が生じる場合
ある。
特にエンジンの吸排気弁を成形する場合は、吸排気効率
を上げる必要上、傘径と軸径の比、すなわち据込率を大
きくとらなければならないため、インコネルの如き成形
性の悪い耐熱合金を使用する排気弁をアプセット加工す
るときは、前記の欠陥が生じ易くなる。
を上げる必要上、傘径と軸径の比、すなわち据込率を大
きくとらなければならないため、インコネルの如き成形
性の悪い耐熱合金を使用する排気弁をアプセット加工す
るときは、前記の欠陥が生じ易くなる。
そこで、本考案者等は、インコネル材の加工に好適なも
のとして、特開昭64-57940号によりNi基又はCo基耐熱超
合金からなるアンビル電極を提案した。
のとして、特開昭64-57940号によりNi基又はCo基耐熱超
合金からなるアンビル電極を提案した。
また、保温性を考慮したものとしては、特開昭62-22023
9のように導電性セラミック板（サイアン）を表面に固
着したものや、実開昭56-122532のように製品外周面を
規制するダイの内周面に耐熱性絶縁層を内張りしたもの
がある。
9のように導電性セラミック板（サイアン）を表面に固
着したものや、実開昭56-122532のように製品外周面を
規制するダイの内周面に耐熱性絶縁層を内張りしたもの
がある。
（考案が解決しようとする課題） 前記の従来例において、導電性セラミック板を用いたも
のは、該セラミック板を堅固に固着することが困難であ
り、成形荷重に耐えるためにはある程度の厚さが必要と
なる。しかし、導電性があるとはいえセラミック板の電
気抵抗は高いから、アンビルの抵抗値を所望の範囲に納
めることは容易でないと考えられる。
のは、該セラミック板を堅固に固着することが困難であ
り、成形荷重に耐えるためにはある程度の厚さが必要と
なる。しかし、導電性があるとはいえセラミック板の電
気抵抗は高いから、アンビルの抵抗値を所望の範囲に納
めることは容易でないと考えられる。
また、前者の耐熱超合金を用いたものも同様な難点があ
り、その上、排気弁の成形に好適であっても、同一のア
ンビル電極を吸気弁のアプセットに用いると、吸気弁に
は排気弁より耐熱性が低い材料が使われ、該材料は電気
抵抗も低いため電流量は増加するが、素材の発熱量は少
なくなり、反対にアンビル電極の発熱量は増加する。こ
のため素材の加熱量が不足して製品不良になり、電極は
過熱されて早期摩耗や破損が生じ易く、電力の損失も大
きい。
り、その上、排気弁の成形に好適であっても、同一のア
ンビル電極を吸気弁のアプセットに用いると、吸気弁に
は排気弁より耐熱性が低い材料が使われ、該材料は電気
抵抗も低いため電流量は増加するが、素材の発熱量は少
なくなり、反対にアンビル電極の発熱量は増加する。こ
のため素材の加熱量が不足して製品不良になり、電極は
過熱されて早期摩耗や破損が生じ易く、電力の損失も大
きい。
このように、排気弁に対しては好適であっても吸気弁に
対しては不都合が生じ、その対応が困難であった。
対しては不都合が生じ、その対応が困難であった。
また、前記のダイ内周面に絶縁層を内張りしたものは、
素材の直径を増大させて円筒面を形成させる加工には適
するが、吸排気弁のようにダイを用いない加工には適用
できない。
素材の直径を増大させて円筒面を形成させる加工には適
するが、吸排気弁のようにダイを用いない加工には適用
できない。
（課題を解決するための手段） 本考案は、以上の点に鑑みてなされたもので、耐熱超合
金からなる棒状素材の端面を電極に押当てて通電加熱
し、素材をアプセット加工する電気アプセッタのアンビ
ル電極において、該電極の棒状素材が当接する部分に、
TiAl、Ni3Al、Ni3（AlTi）の少なくとも一つからなる金
属間化合物を用いたことを特徴とする。
金からなる棒状素材の端面を電極に押当てて通電加熱
し、素材をアプセット加工する電気アプセッタのアンビ
ル電極において、該電極の棒状素材が当接する部分に、
TiAl、Ni3Al、Ni3（AlTi）の少なくとも一つからなる金
属間化合物を用いたことを特徴とする。
（作用） アンビル電極に前記の材料を用いることにより、適度の
発熱量及び保温性が得られ、素材からの熱引きがないた
め素材の変形が阻害されない。
発熱量及び保温性が得られ、素材からの熱引きがないた
め素材の変形が阻害されない。
（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。第１
図において１はアンビル電極、Ｗは加工すべき素材で、
エンジンの吸排気弁成形用の耐熱超合金からなり、２は
電源で、素材Ｗをアンビル電極１に加圧しながら通電す
ることによって両者の内部及び接触面において発熱して
アプセット加工が行なわれる。アンビル電極１に対する
素材Ｗの接触位置は順次変更され、摩耗が平均化される
ように使用する。
図において１はアンビル電極、Ｗは加工すべき素材で、
エンジンの吸排気弁成形用の耐熱超合金からなり、２は
電源で、素材Ｗをアンビル電極１に加圧しながら通電す
ることによって両者の内部及び接触面において発熱して
アプセット加工が行なわれる。アンビル電極１に対する
素材Ｗの接触位置は順次変更され、摩耗が平均化される
ように使用する。
アンビル電極１の材料には、TiAl、Ni3Al、Ni3（AlTi）
の少なくとも一つからなる金属間化合物が用いられる。
該材料は、一定の永久歪が生じる際の応力すなわち耐
力、例えばTiAlにおいては、０．２％の永久歪に対する
耐力は第３図に示すとおりである。素材は例えば略1000
℃で軟化し始めてもアンビル電極１は熱容量が大きいた
めこれより低温でその表面は600℃程度に保たれて最高
の耐力を示し、それ以外の温度では耐力は減少するが、
素材の軟化及び大径化によって圧力が低減されるため摩
耗は生じ難い。また、電気抵抗、伝熱抵抗も適当に高い
ので、発熱性、保温性とも良好である。また、Ni3（AlT
i）は略800〜1000℃、Ni3Alは略1000℃で最高の耐力を
示し、TiAlより高温域で使用されるのに適し、このよう
な性質は従来知られている。
の少なくとも一つからなる金属間化合物が用いられる。
該材料は、一定の永久歪が生じる際の応力すなわち耐
力、例えばTiAlにおいては、０．２％の永久歪に対する
耐力は第３図に示すとおりである。素材は例えば略1000
℃で軟化し始めてもアンビル電極１は熱容量が大きいた
めこれより低温でその表面は600℃程度に保たれて最高
の耐力を示し、それ以外の温度では耐力は減少するが、
素材の軟化及び大径化によって圧力が低減されるため摩
耗は生じ難い。また、電気抵抗、伝熱抵抗も適当に高い
ので、発熱性、保温性とも良好である。また、Ni3（AlT
i）は略800〜1000℃、Ni3Alは略1000℃で最高の耐力を
示し、TiAlより高温域で使用されるのに適し、このよう
な性質は従来知られている。
次に第２図の実施例におけるアンビル電極５は、炭素鋼
からなる基部６に作業部７がボルト８で着脱可能に固定
され、該作業部７のみに前記金属間化合物が用いられ
る。このようにすることによって、性能を落すことなく
高価な材料の使用量を減らすことができる。
からなる基部６に作業部７がボルト８で着脱可能に固定
され、該作業部７のみに前記金属間化合物が用いられ
る。このようにすることによって、性能を落すことなく
高価な材料の使用量を減らすことができる。
従来の保温性の低いアンビルを用いるとワークＷは、接
触部分の熱引きにより変形が阻害され第４図(a)のよう
にしわａが生じるが、本考案のアンビルを用いると同図
(b)のようにしわのない膨大部が形成され、傷のない製
品が得られる。
触部分の熱引きにより変形が阻害され第４図(a)のよう
にしわａが生じるが、本考案のアンビルを用いると同図
(b)のようにしわのない膨大部が形成され、傷のない製
品が得られる。
次に、金属の窒化物、炭化物、硼化物、酸化物等のセラ
ミックスの保温性を利用しながら素材に対する通電量を
増加して加工速度を上昇させるようにした実施例を説明
する。
ミックスの保温性を利用しながら素材に対する通電量を
増加して加工速度を上昇させるようにした実施例を説明
する。
第５図のアンビル電極10は、金属間化合物の基部の表面
に複数個のリング溝を点在させ、中心に導電部12を残
し、リング溝に保温リング13を埋設したものである。こ
の保温リング13には、前記セラミックスが溶射、圧入、
ろう付け等で取付けられる。
に複数個のリング溝を点在させ、中心に導電部12を残
し、リング溝に保温リング13を埋設したものである。こ
の保温リング13には、前記セラミックスが溶射、圧入、
ろう付け等で取付けられる。
このアンビル電極10においては、棒状ワークＷの先端が
導電部12に圧接されて通電され、圧接部の発熱によりワ
ーク先端がアプセットされる。作業時アンビル電極も昇
温するがワークより低温であり、このためワークは冷却
されようとするが、拡径部分は伝熱抵抗の大きい保温リ
ング13に接するため、冷却されず拡径作用が滞りなく進
行する。また、アプセット開始直後においては受圧面積
が小さいため保温リングに対する面圧も大きいが、前記
の保温材は耐摩耗性大のため摩耗量は少ない。
導電部12に圧接されて通電され、圧接部の発熱によりワ
ーク先端がアプセットされる。作業時アンビル電極も昇
温するがワークより低温であり、このためワークは冷却
されようとするが、拡径部分は伝熱抵抗の大きい保温リ
ング13に接するため、冷却されず拡径作用が滞りなく進
行する。また、アプセット開始直後においては受圧面積
が小さいため保温リングに対する面圧も大きいが、前記
の保温材は耐摩耗性大のため摩耗量は少ない。
第６図のアンビル電極15は、該電極15と同心円の導電部
17と、その内外に設けた同心の環状溝に埋設した保温リ
ング18、19を備えるもので、これらの材質は第５図のも
のと等しい。この実施例においては、素材Ｗの拡径部の
一部が保温リング18、19から外れるため、保温作用は減
ずるが、導電部17の面積が大きくリング状のいずれの部
分に接触させてもよいため、その摩耗が少ない。
17と、その内外に設けた同心の環状溝に埋設した保温リ
ング18、19を備えるもので、これらの材質は第５図のも
のと等しい。この実施例においては、素材Ｗの拡径部の
一部が保温リング18、19から外れるため、保温作用は減
ずるが、導電部17の面積が大きくリング状のいずれの部
分に接触させてもよいため、その摩耗が少ない。
第７図のアンビル電極20は、導電部21から複数個の柱状
部22が上向きに伸び、全柱状部22の外周を包む円板状の
保温材23が取付けられている。この電極10における作用
は、第５図のものと等しい。
部22が上向きに伸び、全柱状部22の外周を包む円板状の
保温材23が取付けられている。この電極10における作用
は、第５図のものと等しい。
前記第５図ないし第７図の実施例において、素材Ｗに加
わる圧力の大部分は、拡径部分から保温部に伝わり、導
電部の圧力は漸次軽減される。そして、保温部は耐熱性
及び耐摩耗性のある材料からなっているから該保温部の
摩耗は少なく、導電部の圧力は低いから、該部の摩耗も
低減される。第８図は第６図のアンビル電極15の基部に
金属間化合物を用いないステンレス鋼SUS303のみの電極
とを比較したもので、製品表面に生じる段差を縦軸、生
産個数すなわちショット数を横軸に示してある。
わる圧力の大部分は、拡径部分から保温部に伝わり、導
電部の圧力は漸次軽減される。そして、保温部は耐熱性
及び耐摩耗性のある材料からなっているから該保温部の
摩耗は少なく、導電部の圧力は低いから、該部の摩耗も
低減される。第８図は第６図のアンビル電極15の基部に
金属間化合物を用いないステンレス鋼SUS303のみの電極
とを比較したもので、製品表面に生じる段差を縦軸、生
産個数すなわちショット数を横軸に示してある。
第８図において曲線Ａは、本考案のアンビル電極15を用
いた製品Ｗのショット数と段差ｈの変化を示し、曲線Ｂ
はSUS303のアンビル電極によるものを示し、品質限界を
ｈ＝０．９mmとすると、前者は約3500個であるのに対し
て後者は約400個にすぎない。
いた製品Ｗのショット数と段差ｈの変化を示し、曲線Ｂ
はSUS303のアンビル電極によるものを示し、品質限界を
ｈ＝０．９mmとすると、前者は約3500個であるのに対し
て後者は約400個にすぎない。
（考案の効果） 以上のように、アンビル電極の作業面に耐熱性及び耐摩
性の大きい金属間化合物を用いてアプセット加工をする
ようにしたから、電極の摩耗が少なく、高品質の製品を
連続生産することができる。
性の大きい金属間化合物を用いてアプセット加工をする
ようにしたから、電極の摩耗が少なく、高品質の製品を
連続生産することができる。
第１図(a)(b)は本考案の実施例の平面図及び縦断面図、
第２図(a)(b)は別の実施例を示し、第３図はアンビル材
の耐力温度曲線、第４図(a)(b)は従来技術及び本考案に
よる製品の縦断面図、第５図、第６図、第７図は夫々異
る実施例を示し、第８図はアンビル寿命の比較図表であ
る。 1,5,10,15,20……アンビル電極、Ｗ……素材
第２図(a)(b)は別の実施例を示し、第３図はアンビル材
の耐力温度曲線、第４図(a)(b)は従来技術及び本考案に
よる製品の縦断面図、第５図、第６図、第７図は夫々異
る実施例を示し、第８図はアンビル寿命の比較図表であ
る。 1,5,10,15,20……アンビル電極、Ｗ……素材
Claims (1)
- 【請求項１】耐熱超合金からなる棒状素材の端面を電極
に押当てて通電加熱し、素材をアプセット加工する電気
アプセッタのアンビル電極において、該電極の棒状素材
が当接する部分に、TiAl、Ni3Al、Ni3（AlTi）の少なく
とも一つからなる金属間化合物を用いたことを特徴とす
る電気アプセッタ用アンビル電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178188U JPH069717Y2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 電気アプセッタ用アンビル電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178188U JPH069717Y2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 電気アプセッタ用アンビル電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253837U JPH0253837U (ja) | 1990-04-18 |
| JPH069717Y2 true JPH069717Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31388161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13178188U Expired - Lifetime JPH069717Y2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 電気アプセッタ用アンビル電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069717Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101157734B1 (ko) * | 2010-02-11 | 2012-06-25 | 신사문 | 엔진 밸브의 예비성형장치 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP13178188U patent/JPH069717Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0253837U (ja) | 1990-04-18 |
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