JPH0831557A - 金型およびそれに用いる高周波熱処理方法並びに熱処理装置 - Google Patents

金型およびそれに用いる高周波熱処理方法並びに熱処理装置

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JPH0831557A
JPH0831557A JP19094294A JP19094294A JPH0831557A JP H0831557 A JPH0831557 A JP H0831557A JP 19094294 A JP19094294 A JP 19094294A JP 19094294 A JP19094294 A JP 19094294A JP H0831557 A JPH0831557 A JP H0831557A
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JP
Japan
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heat treatment
heating
mold
hole
heating unit
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Pending
Application number
JP19094294A
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English (en)
Inventor
Masashi Mizuno
正志 水野
Toshio Endo
敏夫 遠藤
Kunio Takahashi
国男 高橋
Hanichi Ishikawa
坂一 石川
Kiyohide Hayashi
清英 林
Yoshiyuki Kakeyama
吉行 掛山
Takehiro Hase
武弘 長谷
Yoshihiro Oribe
好博 織部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DAIDO TECHNO METAL KK
Honda Motor Co Ltd
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
DAIDO TECHNO METAL KK
Honda Motor Co Ltd
Daido Steel Co Ltd
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  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型の成形面側の反対面側に設けられている
孔部の表面層に焼鈍等の軟化熱処理する方法およびそれ
に用いる熱処理装置を提供する。 【構成】 金型Wの成形部が形成された面Waの反対面
Wb側に設けられている冷却水用の孔4に加熱部本体1
1、例えば誘導加熱コイルを挿入し、その加熱部本体1
1に高周波電源2から高周波電力を供給して孔4表面層
を所定温度に加熱して焼鈍等の軟化熱処理するものであ
る。この際、所望により加熱部本体11は、駆動装置5
により孔4の内部で回転あるいは進退させられる。これ
により、孔4の表面層全域が均一に加熱される。なお、
加熱部本体11は加熱中の焼損を避けるために適当な冷
却がなされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金型およびそれに用いる
高周波熱処理方法並びに熱処理装置に関する。さらに詳
しくは、孔部が局部的に焼鈍等の軟化熱処理がなされた
金型およびそれに用いる高周波熱処理方法並びに熱処理
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工具鋼で作られた金型の成形部を含む面
側(以下、単に成形面という)は所望の硬度を確保する
ために、全体を硬度がHRCで値が43〜45程度になる
ように焼入れがなされている。一方、この金型の成形部
の反対面側(以下、単に反対面という)には、金型の過
熱防止のための冷却水を通す冷却水通路(冷却孔)が複
数設けられている。この孔部の表面層は、通常、適度の
靭性を与えて金型使用中の応力による割れが生じないよ
うにするために、硬度がHRCで値が25〜30程度にな
るよう焼戻しがなされている。
【0003】しかしながら、現状においてはこの孔部の
表面層に対する適切な熱処理方法や熱処理装置が存在し
ないために、この孔部が形成されている反対面をソルト
バスに浸漬して焼戻しがなされている。そのため、焼戻
しに時間がかかり効率的でないという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、孔部の表面層
が焼鈍等の軟化熱処理がなされた金型およびこの孔部の
表面層に焼鈍等の軟化熱処理ができる熱処理方法並びに
熱処理装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波熱処理
装置を用いて、局部を焼鈍等の軟化熱処理する方法であ
って、該熱処理装置の加熱部を金型等の被加熱処理材に
設けられている孔部に挿入して、その孔部の表層部の軟
化熱処理をなすことを特徴とする。
【0006】本発明の高周波熱処理方法の好ましい態様
においては、前記加熱部が孔の内部で回転および/また
は進退させられる。
【0007】一方、本発明の焼鈍等の軟化熱処理を行う
高周波熱処理装置は、加熱部と高周波電源設備と冷却装
置とを備え、前記加熱部が被加熱処理材に設けられてい
る孔部より小さな、中空の導体からなる誘導加熱コイル
を有し、前記中空の導体の内部に前記冷却装置からの冷
却媒体が供給されてなることを特徴とする。
【0008】本発明の焼鈍等の軟化熱処理を行う高周波
熱処理装置の好ましい態様においては、前記加熱部が回
転および/または進退可能とされる。
【0009】また、本発明の焼鈍等の軟化熱処理を行う
高周波熱処理装置の別の好ましい態様においては、前記
誘導加熱コイルの先端部が円形状に成形されている。
【0010】さらに、本発明の焼鈍等の軟化熱処理を行
う高周波熱処理装置の別の好ましい態様は、加熱部と高
周波電源設備と冷却装置とを備え、前記加熱部が導体か
らなる有底筒体とされ、前記筒体が、該筒体に挾み込ま
れてその底部近傍まで延伸している絶縁体からなる仕切
り部材によりほぼ2分割され、前記冷却装置からの冷却
媒体が、前記2分割された一方に供給されるとともに、
他方から排出されることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明においては、まず金型等の被加熱処理材
の孔部に加熱部が挿入される。ついで高周波電力が高周
波電源設備から供給されて孔部の表層部が加熱される。
加熱部は所望により回転あるいは進退されて孔部の表層
部全域を加熱する。しかるのち、加熱部が引き出されて
徐冷されることにより焼鈍が完了する。また、過熱部は
加熱中に焼損するのを防止するために、冷却装置から冷
却媒体が供給されて冷却がなされている。
【0012】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【0013】実施例1 本発明の高周波熱処理方法に用いる実施例1の熱処理装
置を図1に示し、同熱処理装置Aは、加熱部1と高周波
電源設備2と冷却装置3と加熱部1を回転および孔4の
軸線に沿って進退させる駆動部5とを主要部としてな
る。
【0014】加熱部1は、図1に示すように、銅パイプ
を略四角形に成形してコイルとした加熱部本体11と、
この銅パイプを本体11の下部から下方に延伸させてな
る接続部12とからなる。この接続部12は、図1にブ
ロック図的に示すように、連絡部材13により高周波電
源設備2および冷却装置3に接続されて、高周波電力お
よび冷却水が供給されるようにされている。当然のこと
ながら、高周波電力は銅からなるパイプ本体に供給さ
れ、冷却水はパイプの中空部に供給される。この銅パイ
プは、例えば外径が3mmφで内径が2mmφのものと
される。また、加熱部本体11の外寸法は孔部4の表面
層を効率よく加熱するために、挿入される孔4の内径よ
り若干小さな寸法とされている。
【0015】また、この接続部12の基端部12aは、
図1に概略的に示すように、駆動装置5に保持されて孔
4の軸線方向に進退可能とされるとともに、回動角が約
180度の回動が反復してなし得るようにされている。
この駆動装置5としては、図2に示すように、例えば、
ターンテーブルTの裏面Taに、金型Wに設けられてい
る孔4に対応させてターンテーブルTに設けられている
孔Thと同心円状に、しかもその孔Thを覆うように配
設されているシルクハット状のハウジング部材Hと、こ
のハウジング部材Hの底面Hb中央部に、直動軸7aが
前記孔Thに臨ませて設けられている直動モータ7と、
この直動軸7aの先端部に接合部材7bを介して、回動
軸6aを前記孔Thに臨ませて接合されているパルスモ
ータ6と、この回動軸6aの先端部に設けられている絶
縁性保持部材8とからなるものが用いられる。なお、こ
の直動軸7aの後端部7bは、底面Hbに設けられた透
孔Haを通って底部より突出させられている。そして、
この保持部材8には、前記接続部12の基端部12a
が、その先端部を貫通させて保持されている。この保持
部材8から貫通している前記接続部12の基端部12a
には、連絡配管CPの一端が接続されている。この連絡
配管CPの他端は、ハウジング部材Hの側面に設けられ
ている透孔H1,H1を通ってハウジング部材Hの外部に
突出させられている。こ連絡配管CPの一方には、図示
はされていないが、冷却水供給配管が接続され、他方に
は、同じく図示はされていないが、冷却水排水配管が接
続されている。これにより、加熱部本体11に所要の冷
却水が供給可能とされる。また、前記接続部12の前記
ターンテーブルTと前記保持部材8との中間部にある部
分12bには、つば部Htの近傍に設けられた透孔
2,H2を通って導かれている給電ケーブルC,Cの接
続端子Ca,Caが接続されている。これにより、加熱
部本体11に所要の高周波電力が供給可能とされてい
る。ここで、この連絡配管CPおよび給電ケーブルC
は、パルスモータの回動軸6aの回動により加熱部本体
11が回動可能となるように、また直動モータ7の直動
軸7aの進退により孔4の軸方向に進退可能となるよう
に、可撓かつ進退の自在なものとされている。この駆動
装置5により、加熱部本体11が回動および進退させら
れることにより、孔4の表面層全域の加熱が可能とされ
る。
【0016】加熱部本体11としては前記の他に、図3
に示す先端部を折り返したものや、図4に示すスパイラ
ル型のものも好適に用いられる。あるいは、図5の先端
部を円形状に形成したものを用いて加熱部1Aを構成す
ることもできる。
【0017】高周波電源設備2としては、従来より、高
周波誘導加熱に用いられている電源設備を用いることが
できる。また、供給する高周波電力は、被加熱処理材W
の材質およびサイズにより適宜選択されるが、通常は、
周波数100〜400KHzにおいて数KW〜数10K
Wの範囲とされる。
【0018】冷却装置3としては、加熱部本体11が加
熱中に溶けるのを防止するに足る冷却水を供給できる吐
出圧および吐出量を有するものが用いられる。例えば、
吐出圧が10Kg/cm2で、吐出量が10リットル/
分の冷却水ポンプを備えてなるものが用いられる。
【0019】次に、このように構成された熱処理装置A
により、図6に示すような成形面Waを有するととも
に、その成形面Waの表面層が硬化熱処理がなされてい
る、磁性材からなる円柱状の金型Wの反対面Wbに設け
られている孔部4の表面層について、高周波加熱電源2
の周波数を200KHz、加熱電力を10KWとした条
件で1時間加熱し、ついで徐冷した。すなわち、金型W
の局所的焼鈍を行った。しかるのち、その孔部4の表面
層の硬度測定を行い、その結果を図7に示す。図7から
孔4に近いほど焼戻しが顕著であり、したがって所望の
昇温がなされているのがわかる。なお、この局部的焼鈍
が適用される金型Wとしては、例えばダイカスト金型、
プレス用金型、鍛造用金型などがある。
【0020】実施例2 本発明の実施例2にかかわる熱処理装置の加熱部を図8
に示し、同熱処理装置Aは、加熱部1Bと高周波電源設
備2と冷却装置3とを主要部としてなる。
【0021】加熱部1Bは、図8に示すように、先端部
が閉止された有底の銅製の円筒形のパイプ14の中央部
に、例えばフェライトなどのような磁性絶縁材からなる
仕切り板15を先端部近傍まで挾み込んで、ほぼ2分割
してなるものである。また、その基端部14aは、図9
に示すように、セラミックスからなる蓋18で閉じられ
ている。また、パイプ14の基端部14a近傍の所定位
置には、冷却水の出入口16A,16Bと給電ケーブル
C,Cが設けられている。これにより、必要な高周波電
力と冷却水の供給がなされる。なお、実施例2において
は加熱部1Bを円筒体としているので、全ての電流が被
加熱処理材Wに近くなり、電力効率を高くできるという
実施例1では得られない効果も得られる。
【0022】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもので
はなく、種々の改変が可能である。例えば、加熱部本体
は図示以外の形状であっても、同様の加熱効果が得られ
るものなら如何なる形状のものとすることもできる。ま
た、金型の成形面の形状も、図示のものに限定されるも
のではなく、種々の形状とすることができる。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、金型の反対面に設けられている孔部の表面層に焼鈍
等の軟化熱処理をなすことにより孔部表面層の靭性を確
保するようにしているので、金型の製造工程が簡素化さ
れるとともに、その製造コストの低減が図られるという
優れた効果が得られる。
【0024】また、本発明においては、加熱部を被加熱
処理材の孔部に挿入して加熱するようにしてるので、金
型を局部的に効率よくしかも確実に熱処理がなし得ると
いう優れた効果が得られる。さらに、加熱部を円筒形と
した本発明の好ましい態様によれば、電力効率の向上も
図れるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱処理方法に用いる実施例1の熱処理
装置の概略図である。
【図2】実施例1に用いられる駆動装置の断面図であ
る。
【図3】実施例1に用いられる加熱部本体の他の例の概
略図である。
【図4】実施例1に用いられる加熱部本体のさらに他の
例の概略図である。
【図5】実施例1に用いられる加熱部本体のさらに他の
例の概略図である。
【図6】実施例1の熱処理装置を用いて孔部表面層の熱
処理を行った金型の断面図である。
【図7】同熱処理による熱処理結果のグラフである。
【図8】本発明の熱処理方法に用いる実施例2の熱処理
装置の加熱部の斜視図である。
【図9】同加熱部の基端部の斜視図である。
【符号の説明】
1 加熱部 11 加熱部本体 12 接続部 13 連絡部材 14 円筒体 15 仕切り板 16A 冷却水入口 16B 冷却水出口 18 蓋 2 高周波電源設備 3 冷却装置 4 孔(孔部) 5 駆動装置 6 パルスモータ 7 直動モータ 8 絶縁性保持部材 A 高周波熱処理装置 H ハウジング部材 C 給電ケーブル CP 連絡配管 T ターンテーブル W 被加熱処理材、金型
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 敏夫 愛知県西加茂郡三好町大字福谷字狐洞58ー 1 (72)発明者 高橋 国男 愛知県知多市旭桃台401ー6 (72)発明者 石川 坂一 愛知県知多市にしの台3丁目14ー10 (72)発明者 林 清英 愛知県名古屋市天白区西入町65番地の1 (72)発明者 掛山 吉行 三重県鈴鹿市平田町1907番地 本田技研工 業株式会社鈴鹿製作所内 (72)発明者 長谷 武弘 三重県鈴鹿市平田町1907番地 本田技研工 業株式会社鈴鹿製作所内 (72)発明者 織部 好博 三重県鈴鹿市平田町1907番地 本田技研工 業株式会社鈴鹿製作所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波熱処理装置を用いて、局部を焼鈍
    等の軟化熱処理する方法であって、該熱処理装置の加熱
    部を金型等の被加熱処理材に設けられている孔部に挿入
    して、その孔部の表層部の軟化熱処理をなすことを特徴
    とする高周波熱処理方法。
  2. 【請求項2】 前記加熱部を孔の内部で回転および/ま
    たは進退させることを特徴とする請求項1記載の高周波
    熱処理方法。
  3. 【請求項3】 加熱部と高周波電源設備と冷却装置とを
    備え、前記加熱部が金型等の被加熱処理材に設けられて
    いる孔部より小さな、中空の導体からなる誘導加熱コイ
    ルを有し、前記中空の導体の内部に前記冷却装置からの
    冷却媒体が供給されてなる焼鈍等の軟化熱処理を行うこ
    とを特徴とする高周波熱処理装置。
  4. 【請求項4】 前記加熱部が回転および/または進退可
    能とされてなることを特徴とする請求項3記載の高周波
    熱処理装置。
  5. 【請求項5】 前記誘導加熱コイルの先端部が円形状に
    成形されていることを特徴とする請求項3または4記載
    の高周波熱処理装置。
  6. 【請求項6】 加熱部と高周波電源設備と冷却装置とを
    備え、前記加熱部が導体からなる有底筒体とされ、前記
    筒体が、該筒体に挾み込まれてその底部近傍まで延伸し
    ている絶縁体からなる仕切り部材によりほぼ2分割さ
    れ、前記冷却装置からの冷却媒体が、前記2分割された
    一方に供給されるとともに、他方から排出される焼鈍等
    の軟化熱処理を行うことを特徴とする高周波熱処理装
    置。
  7. 【請求項7】 上面または下面に成形部を有する金型本
    体と、前記成形部を含む面側に硬化処理が施されている
    とともに、前記成形部の反対面側に設けた孔の付近を焼
    鈍等の軟化熱処理を施してなることを特徴とする金型。
JP19094294A 1994-07-20 1994-07-20 金型およびそれに用いる高周波熱処理方法並びに熱処理装置 Pending JPH0831557A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110072650A (zh) * 2016-11-22 2019-07-30 小山钢材株式会社 压铸模具的制造方法及压铸模具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110072650A (zh) * 2016-11-22 2019-07-30 小山钢材株式会社 压铸模具的制造方法及压铸模具

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