JPS62170414A - 鍛造品焼入冷却装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、各種機械部品・自動車部品等の鍛造品を焼
入れする冷却装置に関する。

（従来の技術） 鍛造品は油冷方式、水冷方式による焼入れがなされ、水
冷方式によるときは水槽内金体をスクリュープロペラや
噴流装置を用いて全体攪拌をしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし従来の技術には、以下のごとき問題点がある。

すなわち油冷方式は理想的な冷却曲線を得やすいが高温
の鍛造品と浦が接触して工場内に炭化した油の油煙が充
満し、危険である。また、油は高価であるため経費の増
加を招（。

一方、水冷方式はそのような危険も無く、極めて低コス
トであるが鍛造品を急冷しすぎること、また、冷却ムラ
が激しく発生ずるため、鍛造品の表面に亀裂が生じて良
好な製品とはなり難いという重大な欠点を有する。これ
は、高温の金属に水が接触すると、水の蒸発時に急激に
蒸発潜熱が奪われ、金属表面のある部分は水、ある部分
は泡、蒸気などとなるため熱ムラが生じることによる。

また、鍛造品は内部に大きなストレスが溜っており、複
雑な熱ムラに伴って一層亀裂が生じ易いという特殊な事
情が加わっている。

本発明はかかる問題点を解決するもので、急速冷却であ
りながら焼割れや不均一な冷却という問題を一挙に解決
できる鍛造品焼入冷却装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る鍛造品焼入冷却装置は、以上の問題点を解
決するため、次の構成を備えてなる。

第１図において、鍛造品を落下する水槽１０に、水槽１
０内の冷却水を落下途中の鍛造品に向けて多数かつ鍛造
品に集中して噴出する冷却水噴出ノズル１２を有する直
立した角形筒体状の冷却水噴出ノズル部１４を設け、水
槽１０底部において鍛造品を設けて外部に冷却しながら
搬送する搬送・取出部（チェーンコンベヤ２０）を設け
たことを特徴とする。

（作用） 作用について述べる。

冷却水噴出ノズル部１４において高速の冷却水、好まし
くは水溶性エマルジョン含有冷却水をジェット状に吹き
つけられた鍛造品表面からはすみやかに泡、蒸気が取り
去られて均一な冷却・焼入が行われる。その後に、搬送
・取出部（チェーンコンベヤ２０）上において、例えば
内部までマルテンサイトとなるまで冷却し、その後に水
槽１０円から取出す。

（実施例） 以下には本発明を具体化した好適な実施例を挙げ、図面
を参照して詳述する。

第１図は鍛造品焼入冷却装置１８の正面断面図、第２図
に平面図を示す。そして、第１図に示すように、左右方
向に長い長方形の水槽１０右端近傍に、角形筒体１２か
らなる冷却水噴出ノズル部１４を立設する。角形筒体１
２は上面と下面が抜けており、この上面から鍛造品が落
下し、角形筒体１２下方の水平な全網製の搬送・取出部
としてのチェーンコンベヤ２０上に載置される。

前記角形筒体１２上端は２本のアングル２２によって、
水槽ｌＯ上端縁に懸吊されており、角形筒体上部には、
水槽１０の冷却水液面位置に相等する個所の左右に水平
のスリット２４．２４が設けられている。

また角形筒体１２体の中途部左右にはジャケット２６ａ
、２６ｂが設けられ、ジャケット２６ａ、２６ｂの角形
筒体１２内側面には水平方向に延びる数本の短アングル
２８．２８に斜め４５°上方を向いて対向する冷却水噴
出ノズル１３を設ける。

右方のジャケラ）２６ａの下方の２本の短アングル２８
には斜め４５°上方を向く冷却水噴出ノズル１２の他に
斜め４５°下方を向く冷却水噴出ノズル３０を設ける（
第４図参照）。ジャケラ）２６ａ、２６ｂの外方側面の
中央は、冷却水噴射用ポンプ３２から噴射量調節バルブ
３４を介して配管される冷却水パイプ３６を接続するた
めのソケット３８．３８を設ける。

前記チェーンコンベヤ２０は水槽１０内の右端底部から
左方に水平に延び水槽１０左中央において斜め４５°上
方に起き上がり水槽１０左上方に存在する水平搬送コン
ベヤ４０上において終端する循環路をなす（第３図参照
）。チェーンコンベヤ２０の角形筒体１２下方よりも若
干左方に位置する５本の水平管によって上向きに冷却水
を噴出する冷却水噴出ノズル４２を形成し、槽内循環ポ
ンプ４４からバイブ３５を介して配管して連結する。

鍛造品焼入装置の作用について述べる。

冷却水噴射用ポンプ３２から出た冷却水は冷却水パイプ
３６を介して噴射量関節バルブ３４を通すことによって
鍛造品の大きさ等に応じた噴射量に調節して、鍛造品に
適合した冷却スピードとし、冷却水噴出ノズル１２から
斜め上方に中央に向けて噴出する。この冷却水の噴出に
よって鍛造品表面は極めて均一な冷却が行われ、同時に
この上方への冷却水の流れが角形筒体内を攪拌し、かつ
上方への水流を形成し、温度上昇した冷却水４６はスリ
ット２４からオーバーフローして水槽１０に戻る。また
、槽内循環ポンプ４４から出た冷却水は噴出ノズル４２
から噴出してチェーンコンベヤ２０の網目を通って網目
上の鍛造品に噴出する。

また、冷却水噴出ノズル４２から噴出する流速は４ｍ／
秒程度とし、鍛造品表面に泡が生じないようにして水槽
ＩＯ上にあられれた鍛造品についてはほぼ焼入れが完了
しているようにする。すなわち理想的には焼割れを防止
するため鍛造品は臨界区域ではできるだけすみやかに水
槽中に入れ早く均一に冷却し、その後処理の膨張率の大
きな冷却区域（いわゆる危険区域）ではゆっくり水槽１
０中で冷却しつつ、チェーンコンベヤ２０で水槽１０中
から引き上げる。

また、冷却水が７４℃程度の高温で分離する水溶性エマ
ルジョン、例えばポリアルキレンゲリコールを有する水
溶性焼入剤である場合には、角形筒体１２内において鍛
造品表面に有機物の膜が形成されては次の瞬間にジェッ
ト水流で飛ばされることによって、水を使用しながら油
冷したのと同様の均一ですばやく、かつあまり急すぎな
い冷却が行える。

なお、ノズルやソケット３８等は角形筒体１２の左右の
面のみでなく前後面に設けても良く、冷却水噴出ノズル
４２の分布やチェーンコンベヤ２０の配置とその各運転
速度・水温等を被冷却物やその冷却曲線に応じて変更す
ることが好ましい。

（発明の効果） このように本発明によるときは鍛造品表面に泡等を生じ
ることがないように最初に鍛造品が冷却水に触れる際に
高速の冷却水流を加える構造としたため、鍛造品の上下
の温度差、泡による熱ムラなどがなく全表面が均一にす
ばやく冷却され、かつ焼割れ等の品質低下なしに水溶性
焼入剤あるいは冷却水のみを使用しての冷却速度を調節
した鍛造品焼入れが行え、両方の条件を満たすことがで
きるうえに油冷のごとき公害や危険も無く、極めて安全
かつローコストでの優れた焼入れ処理が行える。また、
装置も極めて簡易であり自動オーバーフロ一手段によっ
て、製品の品質の均一化が図れるという著効を奏する。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は水槽正面断面図、第２図は同平面図、第３図は
鍛造品焼入冷却装置の正面図、第４図は冷却水噴出ノズ
ルの背面断面図、第５図は同左側面図である。 １０・・・水槽、　　１２・・・角形筒体、１４・・・
冷却水噴出ノズル、 ′１６・・・搬送・取出部、 Ｉ８・・・鍛造品焼入冷却装置、　２０・・・チェーン
コンベヤ、　　２２・・・アングル、２４・・・スリッ
ト、　２６ａ、２６ｂ・・・ジャケット、　　２８・・
・短アングル、３０・・・冷却水噴出ノズル、　３２・
・・冷却水噴射用ポンプ、　３４・・・噴射量調節パル
プ、３６・・・冷却水パイプ、　３８・・・ソケット、
４０・・・水平搬送コンベヤ、　　４２・・・冷却水噴
出ノズル、　４４・・・槽内循環ポンプ、４６・・・冷
却水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鍛造品を落下する焼入用の水槽に、水槽内を落下中
   の鍛造品に向けて冷却水を噴出する多数かつ鍛造品に集
   中する冷却水噴出ノズルを有する冷却水噴出ノズル部を
   設け、前記水槽の底部において鍛造品を受けて外部に取
   出す搬送・取出部を設けたことを特徴とする鍛造品焼入
   冷却装置。 ２、前記冷却水噴出ノズル部が筒状であり、水槽の底部
   の搬送取出部途中において、鍛造品に向かう上向きの冷
   却吹噴出ノズルを設けてなる特許請求の範囲第１項記載
   の鍛造品焼入冷却装置。 ３、前記冷却水噴出ノズル部が斜め上向きの冷却水噴出
   ノズルを有する特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の鍛造品焼入冷却装置。