JPH09262629A - 恒温処理用金型 - Google Patents

恒温処理用金型

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JPH09262629A
JPH09262629A JP8074811A JP7481196A JPH09262629A JP H09262629 A JPH09262629 A JP H09262629A JP 8074811 A JP8074811 A JP 8074811A JP 7481196 A JP7481196 A JP 7481196A JP H09262629 A JPH09262629 A JP H09262629A
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JP
Japan
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mold
constant temperature
heater
molded
insert member
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Pending
Application number
JP8074811A
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English (en)
Inventor
Toshiki Hiromura
村 敏 樹 廣
Norio Kamiya
谷 典 男 神
Mareto Kato
藤 希 人 加
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可及的に金型の温度を均一にすることが可能
な恒温変態処理用金型を提供すること。 【解決手段】 ヒータ15により温度を一定に保つこと
で被成形材16を変態させる恒温変態処理に用いられ、
被成形材16を成形する成形面を有し、鉄鋼よりなる成
形ダイス13と、ヒータ15が発生する熱を可及的に伝
達すべく成形ダイス13内に形成されるとともに、成形
ダイス13より熱伝導率の大きな金属よりなるインサー
ト部材14と、を備える恒温変態処理用金型10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金型内部にヒータを備
え、このヒータが発生する熱により金型の温度を一定に
することにより被成形材を変態させる恒温処理に用いる
恒温処理用金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、特開平4−74823
号に開示される技術がある。この技術は、ダイアフラム
スプリングの成形熱処理方法において、薄鋼板をオース
テナイト化し、その後ベイナイト変態させ、ベイナイト
変態中にダイアフラムスプリングを成形するものであ
る。これによると、強さと靭性を兼ね備えたベイナイト
組織の薄鋼板を成形することができる。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、被成
形材の殆どは鉄鋼から形成されている。金型は被成形材
以上の強度を備えることが必須要件であるので、従来技
術においては金型は鉄鋼のみから形成されることが一般
的であった。しかし、鉄鋼の熱伝導率では、ヒータから
発生される熱を金型全体に伝達して金型の任意の箇所の
温度を均一に保つことは困難である。つまり、金型のヒ
ータ付近とヒータから離れた位置とでは温度差が大きく
なり、被成形材が不均一組織となって歪みや強度劣化の
原因となり得る。そのため、金型の温度を均一化するた
めに金型内部のヒータの数を増やすことが考えられる。
しかし、ヒータの数を増やすとヒータへの電流制御が複
雑になるなど、製造コストや制御の点では好ましくな
い。
【0004】そこで本発明は、ヒータに関する制御及び
コストを増加させることなく、可及的に金型の任意の箇
所の温度を均一にすることが可能な恒温処理用金型を提
供することを技術的課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1は、ヒータにより温度を一定に保つことで被
成形材を変態させる恒温処理に用いる恒温処理用金型に
おいて、被成形材を成形する成形面を有し、鉄鋼よりな
る成形ダイスと、ヒータが発生する熱を可及的に伝達す
べく成形ダイス内に形成されるとともに、成形ダイスよ
り熱伝導率の大きな金属よりなるインサート部材と、を
備えるようにした。
【0006】温度を一定にするためには金型全体を熱伝
導率の大きな金属で形成することが考えられるが、鉄鋼
より熱伝導率の大きな金属は鉄鋼より強度が低い。した
がって、金型全体を熱伝導率の大きな金属で形成する
と、被成形材を鉄鋼から成形する場合には、被成形材の
成形ができなくなる可能性がある。そこで、請求項1に
よると、成形ダイスの内部に成形ダイスより熱伝導率の
大きな金属よりなるインサート部材を用いたことで、イ
ンサート部材内において熱が伝導がされやすくなり、イ
ンサート部材内ほどではないが、結果的に金型全体にも
ヒータが発生する熱が伝達され易くなる。ヒータの数を
増加させることなく金型内の温度を可及的に均一化でき
る。したがって、被成形材の組織を均一にすることがで
き、歪みが少なくなる。更に、インサート部材は成形ダ
イス内に形成されているので、鉄鋼よりなる被成形材の
成形を行った場合でも、確実に成形することが可能にな
る。
【0007】請求項2の発明は、請求項1において、イ
ンサート部材を金、銀、或いは銅のうち少なくとも一つ
の金属を含む金属により形成するようにした。
【0008】請求項2によると、インサート部材を金、
銀、或いは銅のうち少なくとも一つの金属を含む金属に
より形成したことで、金型全体における熱の伝達が向上
する。
【0009】請求項3の発明は、請求項1或いは請求項
2のいずれかの恒温処理用金型において、少なくともイ
ンサート部材を介してヒータを恒温処理用金型内に配設
するようにした。
【0010】請求項3の発明によると、ヒータの一部は
成形ダイスより熱伝導率の大きなインサート部材内に形
成されているので、金型全体においても熱が伝達されや
すくなる。
【0011】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は本発明の一実施の形態である恒温
処理用金型10の断面図であり、図2は図1のA−A断
面図である。
【0012】本実施の形態では、恒温処理用金型10を
自動車のダイアフラムスプリングの成形に用いた場合に
ついて説明する。図3は本実施の形態により成形される
ダイアフラムスプリング20の平面図、図4はダイアフ
ラムスプリング20を成形する際のヒートサイクルを示
すグラフである。
【0013】ダイアフラムスプリング20の成形熱処理
について図4を用いて説明する。先ず、被成形材16を
ベイナイト変態させるために850℃のオーステナイト
域まで10分間加熱する。次に、被成形材16を恒温処
理用金型10内に入れて400℃の温度にて260秒間
恒温変態処理すると、ベイナイト変態が始まる。またそ
れと同時に恒温処理用金型10のプレスにより被成形材
16がダイアフラムスプリング20の形状に成形され
る。また、図4には示していないが、恒温変態処理と同
時に硬度が必要な部位については40℃の温度にて焼き
入れを行う。そして、恒温変態処理によって被成形材1
6がベイナイト変態してから、大気中にて放冷する。
尚、ダイアフラムスプリング20を成形する際の被成形
材16としてはS70CM、t=2.0(mm)を用い
た。
【0014】次に、本発明の主要部である恒温変態処理
について詳細に説明する。ダイアフラムスプリング20
は、スプリング作用を奏するレバー部21と、レバー部
21の先端に形成され、レリーズベアリングと摺接する
摺接部22を備える。摺接部22はレリーズベアリング
と摺接するために、レバー部21の硬度以上の硬度を要
する。そこで、本実施の形態における恒温処理用金型1
0は、レバー部21を成形する恒温変態処理部11と、
摺接部22を成形する焼き入れ部12とを備え、レバー
部21と摺接部22とを同時に成形可能となるように構
成されている。
【0015】恒温変態処理部11は、SKD61より成
る成形ダイス13と、成形ダイス13内に形成され銅よ
り成るインサート部材14とから構成され、レバー部2
1を400℃にて恒温変態処理するように、インサート
部材14中にはヒータとしてのヒータパイプ15が配設
されている。本実施の形態ではSKD61の熱伝導率は
46(kcal/mh℃)、銅の熱伝導率は332(k
cal/mh℃)である。ヒータパイプ15はニクロム
線15aを鉄鋼よりなるパイプ内15bに有し、図示し
ない電源からニクロム線15aに電流を流すことにより
熱を発生させるものである。銅はSKD61よりも硬度
が低いので、被成形材16を確実に成形するために、イ
ンサート部材14は被成形材16の成形面には当接にな
いようになっている。更に、被成形材16のプレス方向
の強度も必要であるので、成形ダイス13はヒータパイ
プ15をそれぞれ囲み、インサート部材14を成形ダイ
ス13内に形成するようになっている。尚、恒温変態処
理部11の温度を一定にするためにニクロム線に流す電
流はPID制御により制御している。
【0016】焼き入れ部12は、恒温変態処理部11の
成形ダイス13と共通のSKD61より構成され、恒温
変態処理部11とは断熱板12aにより仕切ることで恒
温変態処理部11の熱が焼き入れ部12に伝達されにく
くなっている。また、摺接部を焼き入れするために孔部
12bから水を入れて焼き入れ部12の温度を20〜3
0℃程度になるように調整している。
【0017】図5は、恒温変態処理部11と、インサー
ト部材14を備えない場合の金型、及びそれぞれにおけ
るヒータパイプのピッチを変えたときの恒温処理金型1
0の各位置における温度のばらつきを比較したグラフで
ある。図5から分かるように、成形ダイス13内にイン
サート部材14を備えたことによって、金型の温度のば
らつきが少なくなった。これによって恒温変態処理部1
1内の温度が均一化され、レバー部21の組織を均一に
することができ、歪みを少なくすることができる。
【0018】本実施の形態ではインサート部材14のコ
ストを比較的低く抑えるために銅を用いたが、特にこれ
に限定する意図はなく、金や銀等の、熱伝導率が鉄鋼よ
り大きな金属であればどのような金属を用いてもよい。
【0019】また、ヒータパイプの配置について、本実
施の形態に示す配置に限定する意図はなく、金型の中心
に対して放射状にヒータパイプを配設するなど、ヒータ
パイプの配設位置は任意に設定されるものである。
【0020】
【効果】請求項1の発明によると、成形ダイスの内部に
成形ダイスより熱伝導率の大きな金属よりなるインサー
ト部材を用いたことで、インサート部材内において熱が
伝導がされやすくなり、インサート部材内ほどではない
が、結果的に金型全体にもヒータが発生する熱が伝達さ
れ易くなる。ヒータの数を増加させることなく金型内の
温度を可及的に均一化できる。したがって、被成形材の
組織を均一にすることができ、歪みが少なくなる。更
に、インサート部材は成形ダイス内に形成されているの
で、鉄鋼よりなる被成形材の成形を行った場合でも、確
実に成形することが可能になる。
【0021】請求項2の発明によると、インサート部材
を金、銀、或いは銅のうち少なくとも一つの金属を含む
金属により形成したことで、金型全体における熱の伝達
が向上する。
【0022】請求項3の発明によると、ヒータの一部は
成形ダイスより熱伝導率の大きなインサート部材内に形
成されているので、金型全体においても熱が伝達されや
すくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】本実施の形態により成形されたダイアフラムス
プリングの平面図である。
【図4】ダイアフラムスプリングを成形する際のヒート
サイクルを示すグラフである。
【図5】本発明の一実施の形態の金型の温度のばらつき
を示すグラフである。
【符号の説明】
10・・・恒温変態処理用金型 11・・・恒温変態処理部 12・・・焼き入れ部 13・・・成形ダイス 14・・・インサート部材 15・・・ヒータパイプ(ヒータ) 16・・・被成形材 20・・・ダイアフラムスプリング 21・・・レバー部 22・・・摺接部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒータにより温度を一定に保つことで被
    成形材を変態させる恒温処理に用いる恒温処理用金型で
    あって、 前記被成形材を成形する成形面を有し、鉄鋼よりなる成
    形ダイスと、 前記ヒータが発生する熱を可及的に伝達すべく前記成形
    ダイス内に形成されるとともに、前記成形ダイスより熱
    伝導率の大きな金属よりなるインサート部材と、 を備えることを特徴とする恒温処理用金型。
  2. 【請求項2】 請求項1の恒温処理用金型において、 前記インサート部材を金、銀、或いは銅のうち少なくと
    も一つの金属を含む金属により形成されることを特徴と
    する恒温処理用金型。
  3. 【請求項3】 請求項1或いは請求項2のいずれかの恒
    温処理用金型において、 前記ヒータは、少なくとも前記インサート部材を介して
    配設されることを特徴とする恒温処理用金型。
JP8074811A 1996-03-28 1996-03-28 恒温処理用金型 Pending JPH09262629A (ja)

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