JPS5853340A - 塑性加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属材料を温間あるいは熱間において塑性加
工する方法に関する。

金属材料が相変態を起こすとき、超塑性現象を呈し著し
く大きな塑性変形が可能となることはよく知られており
、新しい塑性加工法として工業的な利用が始まりつつあ
る。

いっばう金属材料が上記相変態を起こす温度祉構成元素
の変動によって微妙に異なるとともに、熱処理履歴や加
工履歴によっても変動し、さらにその温度へ到達するま
での加熱あるいは冷却速度の大小によっても左右される
。従って、被加工物の温度の測定によってでは、それが
最適加工状態即ち上記のように著しく大きな塑性変形が
可能となる状態になったことの検出には必然的に誤差を
伴ない、被加工物が最適加工状態となった時点とその被
加工物に塑性加工手段を施す時点とのタイミングを正確
に合致させることが困難となって、工業的規模での応用
が困難となる問題があった。

本発明はこのような技術上の困難にたいし被加工物の化
学組成や材料履歴などによる内的要因や測定上の外的要
因に左右されることなく、きわめて高精度に被加工物が
上記のような最適加工状態になった時点と塑性加工手段
を施す時点とを合致させることができて、その加工能率
を極めて向上させることができるようにした塑性加工方
法を提供しようとするものである。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

塑性加工の態様の一例を暗示する第１図において、ｌは
被加工物で、鋼材その他の種々の磁性金属材料である。

２けチャックで、固定物３に固定されており、またこの
チャック２は被加工物１の一端を固定すると共にその被
加工物１に対する通電を行ない得るように構成されてい
る。４Ｆｉチヤツクで、被加工物１の他端を引張ると共
にその被加工物に対する通電を行ない得るように構成さ
れている。５け加工装置の一例としての引張装置を示し
、そのピストン６はチャック４に連結されており、ボー
ト７から圧力油が注入されることによってピストン６が
矢印方向に移動し、チャック４を矢印方向に引張り得る
ように寿っている。８は加熱用電源で、上記両チャック
２，４を介して被加工物１に直接通電し、その被加工物
１を加熱する為のものである。９は電力制御回路で、電
源８から被加工物１に加えられる電力を制御する為のも
のである。１０け磁気センサーで、被加工物１の透磁率
を計測するものである。

次に上記構成のものによる被加工物１の塑性加工方法の
一例（引張加工）を説明する。

（１）　　被加工物１を加工するに先だって実験的測定
を行なう。先ず被加工物ｌと同種類の材質の材料複数個
を用意する。本件明細書中において上記同種類の材料と
け、その材料に温度変化を与える過程で示される透磁率
の極大値に対して、その材料の最適加工状態での透磁率
の値の低下の割合がほぼ等しくなるような材料のことを
言う。尚ＪＩＳの種類記号によって分類されている材料
の多くは、その分類中において上記割合がはげ等しくな
る。

上記各々の材料の大きさは加工が可能な程度の小片であ
ればよい。次に各材料を加熱しその加熱の過程に於て透
磁率を測定する。そして上記各材料のうち成る物につい
てはその材料の透磁率が第２図に示されるように極大値
、ｕｐとなったならばそこで加熱を終了して加工を行な
う。又他の材料に（ｒ５） ついてはその透磁率が極大値を過ぎて極大値μ。

よりもわずかに低下した値１１となったならばそこで加
熱を終了して同様の加工を行なう。又更に他の材料につ
いては同様に透磁率を測定しながら加熱を行ない、その
透磁率が前記Ｐ１よりも更に減少したｐｇとなった点で
加熱を終了して加工を行逢う。この様にして上記複数の
材料を夫々異なる透磁’ｙ”ｐ１／ｌ１ｌＳ）Ｉｓ、ｐ
ｇ　−−−を示す状態まで加熱し、その状態に於て各々
の加工を行ない、それらの加工の難易度を測定する。そ
してそれらの材となる時（最適加工状態）での透磁率の
値を得、上記極大値声、に対するその最適加工状態での
透磁率の値の低下の割合を知る。尚上記実験的な測定の
場合には第１図に示された装置を用いてその測定を行な
うことができるのけ熱論のこと、他の構成の装置を用い
てそれ等についての透磁率と加工の難易度を測定しても
よい。

（２）次に被加工物１の加工を行なう。その加工け（４
） 次のような順序で行なう。先ずその被加工物ｌに対し電
源８からチャック２，４を介して直接通電し、その被加
工物１を加熱する。この加熱の場合、磁気センサー１０
によってその被加工物１の透磁率を随時又は連続的に測
定する。そしてその加熱の過程に於て計測された透磁率
の値が極大を過ぎて、その極大での値から前記実験で求
められた割合だけ低下した値となったならば、その被加
工物１に対する通電を停止し加熱を停止する。そして次
に引張装置５を作動させて被加工物１を引張り加工する
。又被加工物ｌが多数ある場合において上記加工を行な
った被加工物１とは異なる他の被加工物（同種類の材料
で形成された被加工物）を塑性加工する場合にも、上記
の場合と同様にして透磁率を測定し、その透磁率が極大
値を過ぎて前記実験で求められた割合だけ低下した値と
なった時点で加工を行なう。

上記の様にして加工を行なう場合には、夫々の被加工物
１についてその透磁率が極大値を過ぎ前記実験で求めら
れた割合だけ低下した値となった時点で加工を行なうも
のであるから、何れの被加工物１についてもそれが最適
加工状態となった時点でその加工を行なうことが出来、
従って何れの被加工物も極めて容易な状態で作業性良く
加工を行なうことが出来る。

次に、上記のような加工に際しての種々の態様を示せば
次のようなものがある。

（ａ）　　被加工材に前述の如き操作を適用する温度変
化の過程としては、前述の如き加熱による昇温過程の他
に加熱された被加工材の冷却による降濡過稈がある。

（ｂ）　　被加工材を加熱する場合、その方法としては
前記直接通電加熱の他に炉による加熱（雰囲気加熱、誘
導加熱など）など周知め方法の適用が可能である。

以上のようにこの発明にあっては、被加工物１を塑性加
工する場合、その被加工物ｌの透磁率が予め実験によっ
て求められた最適加工状態での透磁率の値と対応する値
となった時点において塑性加工を行なうものであるから
、被加工物１を非常（７） Ｋ塑性加工され易くなった状態で塑性加工することがで
き、加工能率を極めて向」：させる上に大きな効果があ
る。

しかも上記の対応する値となったことは、実験によって
透磁率の極大値に対する最適加工状態での透磁率の値の
低下の割合を予め求めておき、実際の被加工物を塑性加
工するにあたっては、その被加工物の透磁率の計測値が
極大を過ぎて上記の割合だけ低下した値となることによ
って知るようにしているから、 （１）複数の被加工物を夫々加工する場合、それらの被
加工物の形状、嵩に変化があったり、それらの被加工物
に温度変化を与える状態（温度の上昇率その他）が各被
加工物について夫々異なっていても、それらの被加工物
の各々について夫々が最適加工状態となったことを正確
にとらえることができ、 （２）同じく複数の被加工物を夫々加工する場合におい
て、それらの被加工物の材質にばらつきがあっても、そ
のばらつきのある各被加工物の各々に（８） ついて夫々最適加工状態となったことを正確にとらえる
ことができ、 いずれの場合も、上記高加工能率状態での加工を各々の
被加工物について適正になし得る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は加工装置の
暗示図、第２図は被加工物を加熱する過程での透磁率の
変化の一例を示す図。 ｌ・・・被加工物、１０・・・磁気センサー、５・・・
引張装置。 第１図 第２図 温度 ２０６−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物と同種類の材質の材料について、それに湿度変
   化を与える過程で示される透磁率の極大値を実験的に測
   定し、更に上記材料についてそれの最適加工状態での透
   磁率の値を実験的に測定し、上記透磁率の極大値に対す
   る上記最適加工状態での透磁率の値の低下の割合を予め
   得ておき、被加工物に温度変化を与えて温間あるいは熱
   間で塑性加工するにあたっては、上記温度変化を与えら
   れている被加工物の透磁率を計測し、その計測値が極大
   を過ぎて上記予め得られた低下の割合だけ低下した値と
   かった時点において上記被加工物を塑性加工することを
   特徴とする塑性加工方法。