模具的淬火加热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种模具的淬火加热装置，其能够以简单的装置构造抑制加热中的模具表面的氧化。该模具的淬火加热装置具有用于收纳模具的加热室和用于对收纳于上述加热室内的模具进行加热的加热部件，该模具的淬火加热装置用于将上述模具加热至淬火温度，上述模具的淬火加热装置具有能够使加热中的上述加热室的室内相对于室外密闭的构造，并且，不具有用于使上述加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。优选为，上述模具的淬火加热装置具有用于向上述加热室内导入非氧化性气体的气体导入部件。另外，优选为，上述模具的淬火加热装置具有用于调节上述加热室内的压力的压力调节部件。
【专利说明】模具的淬火加热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于在进行模具的淬火处理时将模具加热至淬火温度的加热装置。
【背景技术】
[0002]对热加工用、冷加工用等各种模具实施以下淬火处理:将该模具加热至奥氏体组织的状态、即加热至淬火温度之后，进行冷却。于是，对于在将上述模具加热至淬火温度时所使用的淬火加热装置，当收纳模具的加热室内的环境为氧化性气氛时，加热中的模具的表面有可能氧化而失去模具表面所具有的机械加工后的精度。因此，上述淬火加热装置通常具有用于使加热室内成为减压气氛或真空的真空泵等减压部件。在收纳有模具时的加热室内残留有含有作为氧化性气体的氧的大气，因此在加热前使上述减压部件工作，将加热室内的上述大气强制地排出至室外(根据情况的不同，有时在上述排出后导入氮等非氧化性(非活性)气体)，然后开始加热(专利文献I)。
[0003]图3为表示以往的模具的淬火加热装置的一例的横剖视图。图3的模具的淬火加热装置具有用于收纳模具I的加热室2和用于对收纳于加热室2内的模具I进行加热的加热部件即加热器3。并且，该淬火加热装置为在将模具I收纳于加热室2内时自加热室2的侧部收纳模具I的卧式方式的装置。开闭通往加热室2的门4，从而将模具I收纳于加热室2内，因此刚收纳模具I后的加热室2内充满了含有氧的大气。因此，在加热室2主体和门4之间设有密封环5，而使加热室2内密闭，在加热前使作为减压部件的真空泵6工作，而将加热室2内的大气强制地排出至室外，然后开始加热。并且，在图3的加热装置的情况下，该加热装置还具有对流加热用的循环风机7，以在真空加热的加热效率差(升温速度慢)的低温时，向加热室2内导入非活性气体等非氧化性气体，也能够应对对流加热。压力调节阀8例如用于在导入上述非氧化性气体时加热室2内的压力太高时，使加热室2内的上述气体排出至室外，而降低上述压力
[0004]专利文献1:日本特开2006 - 342377号公报
[0005]使加热中的上述加热室内成为减压气氛或真空而除去大气对抑制模具表面的氧化有效果。但是，包括真空泵等减压部件的加热装置的价格较高，并且，维护需要时间。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种淬火加热装置，其为具有上述加热室和加热部件的模具的淬火加热装置，具有简单的装置构造，且能够抑制加热中的模具表面的氧化。
[0007]本发明人对在上述加热室内将模具加热至淬火温度的过程中的模具表面的氧化的情形进行了观察。其结果是，发现若加热室内的环境为大气，则构成该大气中的氧化性气氛气体的氧为一部分，因此即使淬火加热装置不具有真空泵等减压部件，而整个加热室内充满一定量的大气，也没有使模具表面明显氧化的程度的氧化能力。另外，发现即使淬火加热装置不具有减压部件，也能够将充满上述加热室内的大气的一部分(或全部)用上述非氧化性气体置换，能够进一步抑制上述模具表面的氧化，从而实现本实用新型。
[0008]S卩，本实用新型是模具的淬火加热装置，其具有用于收纳模具的加热室和用于对收纳于上述加热室内的模具进行加热的加热部件，该模具的淬火加热装置用于将上述模具加热至淬火温度，其特征是，上述模具的淬火加热装置具有能够使加热中的上述加热室的室内相对于室外密闭的构造，并且，不具有用于使上述加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。
[0009]优选为，本实用新型的模具的淬火加热装置具有用于向上述加热室内导入非氧化性气体的气体导入部件。另外，优选为，本实用新型的模具的淬火加热装置具有用于调节上述加热室内的压力的压力调节部件。
[0010]采用本实用新型，对于具有加热室和加热部件的模具的淬火加热装置，即使该装置是不具有减压部件的简单的装置构造，也能够抑制加热中的模具表面的氧化。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为表示本实用新型的模具的淬火加热装置的一例的横剖视图。
[0012]图2为表示本实用新型的模具的淬火加热装置的另一例的横剖视图。
[0013]图3为表示以往的模具的淬火加热装置的一例的横剖视图。
[0014]附图标记说明
[0015]1:模具；2:加热室；3:加热器；4: Π ;5:密封环；6:真空泵；7:对流加热用循环风机；8:压力调节阀；9:气体导入喷嘴(冷却气体吹送喷嘴);10:换热器；11:冷却气体的循环风机；12:格栅。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型的特征是，在具有加热室和加热部件的、例如以往的模具的淬火加热装置的构造的基础上，本实用新型的淬火加热装置具有上述加热室能够维持密闭状态的构造，并且另一方面，不具有用于使上述加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。以下，对本实用新型的各个构成要件进行说明。
[0017](I)本实用新型的模具的淬火加热装置具有用于收纳模具的加热室和用于对收纳于上述加热室内的模具进行加热的加热部件。
[0018]通常，模具的淬火加热装置具有用于收纳模具的加热室和用于对收纳于上述加热室内的模具进行加热的加热部件(参照图3)。于是，在该方面，本实用新型的模具的淬火加热装置能够利用以往的装置构造。加热室可以为自该加热室上部收纳模具的立式方式的加热室，或者，为自该加热室的侧部收纳模具的卧式方式的加热室等，不限定其种类。加热部件可以为电加热、气加热、高频加热、微波加热等，不限定其热源的种类。本实用新型的模具的淬火加热装置除了能够用于冲压、锻造这样的热加工用、冷加工用的模具的淬火加热之夕卜，也能够使用于压铸用、塑料、玻璃、橡胶等的成型用等的各种模具的淬火加热。并且，关于模具的尺寸，本实用新型的模具的淬火加热装置也能够用于长边为Im以上的大型模具的淬火加热。
[0019](2)本实用新型的模具的淬火加热装置具有使加热中的上述加热室的室内相对于室外密闭的构造，并且，不具有用于使上述加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。[0020]本实用新型的模具的淬火加热装置为了简化其构造，并不具有用于使加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。于是，通过不具有上述减压部件，从而本实用新型的模具的淬火加热装置能够将该加热装置整体的设置面积缩小与上述减压部件的设置面积相对应的部分。但是，这样的模具的淬火加热装置排出加热室内的大气的功能较差，因此存在加热中的模具表面氧化这样的上述问题。因此，为了解决该问题，对于本实用新型的模具的淬火加热装置，重要的是，收纳模具后的加热室在加热中能够维持其室内相对于其室外能够密闭的状态。所谓能够密闭的状态是指，在加热中，室外的大气实质上不能流入室内的状态。
[0021]通常，在将模具收纳于加热室内时，打开通往该加热室的门，自该门将模具收纳于加热室内之后，关上上述门。因此，在刚收纳模具后的加热室内充满了含有氧的大气。因此，以往认为:在加热室内充满大气的状态下，若不排出加热室中的大气就开始加热，则模具表面会发生明显的氧化。
[0022]但是，即使加热室内充满大气，若该大气不超过一定量，例如不再从室外等流入新的大气，则上述大气中含有的一定量且少量的氧在加热的初期氧化模具表面，并且，该氧在模具表面的氧化轻微的阶段就减少。于是，加热室内的上述氧减少之后，在加热室中残留的气氛气体实质上只是大气中的氮，因此这样在模具被加热至淬火温度的过程中，模具表面的氧化理论上不会进一步进行。因而，若在加热中使加热室的室内相对于室外密闭，维持室外的大气不能流入室内的状态，则即使模具表面氧化，实际上该氧化程度能够仅为轻微程度就不再进展。于是，对于表面氧化轻微的模具，在淬火后仅实施研磨等简单的处理，就能够将上述表面修整为模具使用前的健全的状态。
[0023]并且，优选为，本实用新型的模具的淬火加热装置具有用于向上述加热室内导入非氧化性气体的气体导入部件。这样，即使不具有减压部件，也能够降低充满上述加热室内的大气中的氧含量。优选为，气体导入部件是能够向加热室内压入非氧化性气体那样的例如喷嘴构造的气体导入部件。于是，例如打开通往加热室的门，收纳模具之后，在关闭上述门之前，若使上述气体导入部件工作，向加热室内压入非氧化性气体，则将占据加热室内的大气自门挤出至室外。于是，在停止上述气体导入部件的工作的前后，若关上上述门，则充满加热室内的大气的一部分(或全部)被上述非氧化性气体置换，因此能够降低在加热室内存在的氧含量。并且，在开始加热时，与能够密闭上述加热室的构造的效果相叠加，能够进一步抑制模具表面的氧化。
[0024]要实现本实用新型的模具的淬火加热装置的使上述室内相对于上述室外密闭的构造，不特别地需要复杂的处理。例如，对于加热室的门构造，只要采用如以往的模具的淬火加热装置那样使用密封环等的密封机构即可。并且，作为本实用新型的一实施方式，若将加热室内充满上述大气等，则加热中的上述大气等膨胀(室内的压力变得比室外的大气压高)，也能起到防止大气自上述门流入的作用，能够进一步抑制室外的大气流入室内。并且，此时，加热室内的温度根据模具的淬火温度能够达到1000°c左右，因此加热室内的压力也可能上升得较高(例如，至5个大气压左右)。因此，优选为采用以下构造:与加热室的耐压强度相对应地设有用于调节加热室内的压力的压力调节部件，当加热室内的压力太高时，能够将加热室内的气体排出至室外。压力调节部件能够应用以往的阀构造的压力调节部件。
[0025]本实用新型的模具的淬火加热装置不具有真空泵等减压部件，从而能简化加热室的构造，进一步提高加热室内的密闭度。并且，加热室的构造也变简单，也能够节省维护时间。也能够缩小加热装置整体的设置面积。若将本实用新型的加热装置使用于要进行淬火的模具的加热，则省略了以往在加热前实施的加热室内的减压工序或抽真空工序，并且，以低成本就能够实现抑制了模具表面的氧化的加热。并且，从加热的初期(即，低温时)到加热的末期的整个期间，加热室内充满了大气等，因此能够实现对流加热的效率较高(升温速度快)的加热。
[0026]在一系列的淬火处理中，接着例如利用非活性气体等的冷却气体的吹送来对利用本实用新型的模具的淬火加热装置加热至淬火温度(淬火温度根据钢材种类的不同而不同，大概为800°C?1250°C左右)的上述模具进行冷却。这种情况下，对于进行上述一系列的淬火处理，本实用新型的模具的淬火加热装置的加热室内也可以具有例如用于吹送上述冷却气体的喷嘴这样的冷却部件。并且，该冷却部件能够利用用于向加热室内导入非氧化性气体的上述气体导入部件。但是，在加热室内进行模具的冷却的情况下，除了上述冷却部件以外，加热室内通常也设置有换热器、冷却气体的循环风机等。因此，在简化加热室的构造的方面，优选为，准备作为与上述加热室相对独立的气体冷却室、淬火液槽等的上述冷却部件，并将该上述冷却部件设于上述加热室外。
[0027]实施例
[0028]图1为表示本实用新型的模具的淬火加热装置的一例的横剖视图。图1的加热装置为在侧部具有上述门4的卧式方式的加热装置。并且，与图3的以往的加热装置相同，图1的加热装置具有用于收纳模具I的加热室2和用于对收纳于加热室2内的模具I进行加热的加热部件即加热器3。另外，图1的加热装置还具有对流加热用的循环风机7和用于降低加热室2内的压力的压力调节阀8。但是，图1的加热装置不具有用于使加热室2内成为减压气氛或真空的真空泵6。因此，本实用新型的加热装置采用不具有减压部件的简单的构造。并且，门4采用利用密封环5的密封机构，加热中的加热室2为能够使其室内相对于室外密闭的构造。采用本实用新型的加热装置，在加热室内充满大气的状态下开始模具的加热，将模具加热至淬火温度，从而充分地发挥了利用上述循环风机7进行的对流加热的效果，并且也抑制了模具表面的氧化。
[0029]并且，图1的加热装置在加热室外设有用于对模具进行淬火处理的冷却部件(未图示)。在这种情况下，通过将冷却部件设在与加热室靠近的位置，从而能够快速地进行淬火冷却。
[0030]图2为表示本实用新型的模具的淬火加热装置的另一例的横剖视图。对于模具的加热工序，图2的模具的淬火加热装置的基本的构造与图1的模具的淬火加热装置相同，具有用于收纳模具I的加热室2、加热器3、门4、对流加热用的循环风机7、压力调节阀8。并且，门4采用利用密封环5的密封机构，加热中的加热室2为能够使其室内相对于室外密闭的构造。并且，图2的加热装置具有用于在加热前向加热室2内导入非氧化性气体的气体导入喷嘴9。对于图2的加热装置，利用不具有真空泵6的简单的构造，能够抑制模具表面的氧化。
[0031]并且，图2的加热装置在加热室内设有上述冷却部件。在这种情况下，在模具的淬火加热结束之后，在保持加热结束时的炉内气氛(即，加热开始时的大气气氛中的氧被消耗后的炉内气氛)的状态下，或者，根据需要一边自上述喷嘴9吹送冷却气体，一边使换热器10和冷却气体的循环风机11工作，从而冷却气体通过格栅12而被整流，并在加热室2内循环，从而能够快速地进行淬火冷却。
【权利要求】
1.一种模具的淬火加热装置，其具有用于收纳模具的加热室和用于对收纳于上述加热室内的模具进行加热的加热部件，该模具的淬火加热装置用于将上述模具加热至淬火温度，其特征在于， 上述模具的淬火加热装置具有能够使加热中的上述加热室的室内相对于室外密闭的构造，并且，不具有用于使上述加热室内成为减压气氛或真空的减压部件。
2.根据权利要求1所述的模具的淬火加热装置，其特征在于， 上述模具的淬火加热装置具有用于向上述加热室内导入非氧化性气体的气体导入部件。
3.根据权利要求1或2所述的模具的淬火加热装置，其特征在于， 上述模具的淬火加热装置具有用于调节上述加热室内的压力的压力调节部件。
【文档编号】C21D1/40GK203513730SQ201320636053
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】西田纯一 申请人:日立金属株式会社