(57)【要約】【課題】  金属材料の熱間鍛造における操業上のばらつきによる不良発生を抑えることを目的とする。【解決手段】金型で素材を加圧する鍛造方法であって、前記素材をプレス装置まで搬送する時間を測定する工程と、前記素材の温度を測定する工程を有し、 前記素材をプレス装置まで搬送する時間を測定する工程にて測定した搬送時間と、前記素材の温度を測定する工程にて測定した素材温度を用いて加工パスを選択することを特徴とする鍛造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型で素材をプレス装置で加圧して成形する鍛造方法であって、 
炉で加熱した素材を該炉から前記プレス装置まで搬送する時間と前記プレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された前記素材の表面温度との情報とを用いて前記上下１対のプレス金型のうちの一方の金型の前記素材に対する加圧速度とストロークとの関係を含む加工パスを作成し、
該作成した加工パスに基づいて前記プレス装置で前記素材を鍛造する
ことを特徴とする鍛造方法。
【請求項２】
請求項１記載の鍛造方法であって、前記加工パスを複数作成し、該複数作成した加工パスの中から選択した加工パスに基づいて前記プレス装置で前記素材を鍛造することを特徴とする鍛造方法。
【請求項３】
請求項１記載の鍛造方法であって、前記加工パスを複数作成して該複数の加工パスを画面上に表示し、該画面上に表示された複数の加工パスの中から選択された加工パスに基づいて前記プレス装置で前記素材を鍛造することを特徴とする鍛造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の鍛造方法であって、前記加工パスを選択することは、前記加熱した素材を前記プレス装置まで搬送する時間と、前記プレス装置に搬送された前記素材の温度との情報とを用いて前記素材と空気との熱伝達係数を同定し、該同定した熱伝達係数の情報を用いて、前記上下１対の金型のうちの一方の金型のストロークを順次増加させて該順次増加させたストロークごとの前記素材内部の温度を算出し、該算出した前記素材内部の温度が予め設定した許容範囲を超えないように前記上下１対の金型のうちの一方の金型の前記素材に対する加圧速度を設定することにより作成する加工パスの中から、加工パスを選択することを特徴とする鍛造方法。
【請求項５】
金型で素材を加圧して成形する鍛造装置であって、 
炉で加熱した素材を該炉からプレス装置まで搬送する時間とプレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された前記素材の表面温度との情報を入力する入力部と、
該入力部に入力された前記炉で加熱した素材を該炉からプレス装置まで搬送する時間とプレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された前記素材の表面温度との情報とを用いて前記上下１対のプレス金型のうちの一方の金型の前記素材に対する加圧速度とストロークとの関係を含む加工パスを生成する加工パス生成部と、
該加工パス生成部で生成した加工パスに基づいて前記プレス装置を制御して前記素材を鍛造する制御部と
を備えたことを特徴とする鍛造装置。
【請求項６】
請求項５記載の鍛造装置であって、表示画面を更に備え、前記加工パス生成部は加工パスを複数生成し、該複数生成した加工パスの情報を前記表示画面上に表示することを特徴とする鍛造装置。
【請求項７】
請求項６記載の鍛造装置であって、前記制御部は、前記画面上に表示された複数の加工パスの中から選択された加工パスに基づいて前記プレス装置を制御して前記素材を鍛造することを特徴とする鍛造装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかに記載の鍛造装置であって、前記加工パス生成部は、前記入力部に入力された前記炉で加熱した素材を前記炉から前記プレス装置まで搬送する時間の情報と前記プレス装置に設置された前記素材の温度の情報とを用いて前記素材と空気との熱伝達係数を同定し、該同定した熱伝達係数の情報を用いて、前記上下１対の金型のうちの一方の金型のストロークを順次増加させて該順次増加させたストロークごとの前記素材内部の温度を算出し、該算出した前記素材内部の温度が予め設定した許容範囲を超えないように前記上下１対の金型のうちの一方の金型の前記素材に対する加圧速度を設定することにより作成する加工パスの中から、加工パスを選択することを特徴とする鍛造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を加熱して金型によって鍛造する鍛造方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属材料を加工する際、その材料の機械的特性を良くするためには、結晶粒径をはじめとする結晶組織の状態を最適なものにすることが重要である。熱間鍛造は、金属材料を再結晶温度以上に加熱してプレスによって加圧することによって所定の形状に成形し、結晶組織の変化を利用して機械的特性を向上させる。材料内の所定の位置における結晶組織の状態は、その位置における温度によって大きく変わる。例えば、ニッケル基耐熱合金の場合、変形によってひずみが十分に導入される位置において、950℃以上で再結晶によって組織が微細化するが、当該位置において温度が高すぎる場合、例えば瞬間的に1050℃まで発熱が生じた場合は結晶粒の成長によって鍛造後の組織は粗大となる。一方で、温度が低すぎる場合は再結晶の進行が遅くなるため、微細な結晶粒と粗大な結晶粒が混在する混粒組織となる。
【０００３】
金属材料の不均一変形により、局所的な発熱が生じることで結晶組織の状態が悪化することを抑えるため、加工途中で加圧を止め、材料を再加熱することで内部の温度を均一化する手段がある。しかし、前記した手段を用いた場合、鍛造品の品質を確保することは可能であるものの、製造工程の追加により製造コストは増大する。したがって、高い品質と低い製造コストを両立するには、再加熱の工程を少なくしつつ、金属材料内部の温度を適正にする加工が必要である。また、安定した生産を実現するには、金属材料の内部の温度をプロセス中に管理する必要がある。現行の技術では、放射温度計などにより、材料の表面の温度測定は可能である。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特開平５−２３７５０７号公報（特許文献１）がある。この特許文献１には、「圧延パス間毎に前もって設定した圧延温度となるように鋼材を加熱または冷却し、さらに圧延温度と圧下率の所定の関係式にしたがって圧下率を計算により求め、この圧下率で鋼材を圧延することを１回以上繰り返す」と記載されている。また、特開２０１１−８３７９０号公報（特許文献２）がある。この特許文献２には、「上金型と下金型との間に加熱した素材を装入した上で、上金型及び下金型の少なくとも一方を移動させ所定のプレス内圧で前記素材をプレスすることで、前記素材の鍛造を行う鍛造方法であって、前記素材のプレス時において、前記上金型と下金型との間の金型隙間を実測し、前記金型隙間の実測値が金型隙間の目標値となるように、前記プレス内圧を変化させながら鍛造を行う。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３７５０７号公報
【特許文献２】特開２０１１−８３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱間鍛造によって加工される金属材料は、加熱炉で加熱されたのちにプレスまで搬送され、金型によって加圧される。また、加工される金属材料には、潤滑剤や離型剤などが塗布される。作業環境の温度、塗布物の膜厚、および加熱炉からプレスまでの搬送時間などの操業条件はばらつきを持つ。これらにより、加圧開始時の金属材料表面の温度は製造品ごとに変化するため、材料内部の変形量と温度は製造品ごとに変化する。変形中の材料内部の温度は、加工後の結晶組織、すなわち製造品の品質に直結するため、前記した操業条件がばらついた場合に加工パスを適切に修正しない場合、不良が発生する可能性がある。
【０００７】
特許文献１では、所定の金属組織を得るために表面温度の測定値に応じて圧延パスを修正して加工を行うことが示されているが、加熱してから加工が開始するまでの時間経過のばらつきの補正についての記述はない。したがって、加熱炉が加工設備から離れていて、加熱後、加工開始までに材料を搬送する工程を有する熱間鍛造では、特許文献１よりも高度な制御が必要となる。  
特許文献２では、金型の隙間を実測してプレスの内圧を変化させる制御方法が示されているが、素材の温度測定結果を用いた制御に関する記述はない。
【０００８】
本発明は、熱間鍛造時における操業上のばらつき、すなわち作業環境の温度、金属材料の塗布物の膜厚、加熱炉からプレスまでの搬送時間のばらつきによる不良発生や品質のばらつきを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明では、金型で素材をプレス装置で加圧して成形する鍛造方法において、炉で加熱した素材を炉からプレス装置まで搬送する時間とプレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された素材の表面温度との情報とを用いて上下１対のプレス金型のうちの一方の金型の素材に対する加圧速度とストロークとの関係を含む加工パスを作成し、作成した加工パスに基づいてプレス装置で素材を鍛造するようにした。
【００１０】
また、上記した課題を解決するために、金型で素材を加圧して成形する鍛造装置を、炉で加熱した素材を該炉からプレス装置まで搬送する時間とプレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された素材の表面温度との情報を入力する入力部と、入力部に入力された炉で加熱した素材を炉からプレス装置まで搬送する時間とプレス装置の上下１対のプレス金型の間に設置された素材の表面温度との情報とを用いて上下１対のプレス金型のうちの一方の金型の素材に対する加圧速度とストロークとの関係を含む加工パスを生成する加工パス生成部と、加工パス生成部で生成した加工パスに基づいてプレス装置を制御して素材を鍛造する制御部とを備えて構成した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、金属材料の熱間鍛造時の操業上のばらつきに強く、高品質な鍛造品を安定して製造する鍛造方法及びその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る鍛造システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係わる鍛造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係わる素材の搬送時間とプレスに設置時の表面温度の実測値から適正な加工パスを選択する方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例１に係わる温度波形図である。
【図５】本発明の実施例１に係わる基準の加工パスの操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）と前記基準条件周辺で予め作成された加工パスを具備する操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）を示したマップを作成するための方法を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係わる基準の加工パスの操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）と前記基準条件周辺で予め作成された加工パスを具備する操業条件（熱伝達係数、搬送時間）を示したマップの一例である。
【図７】本発明の実施例１に係わる基準の操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）と異なる操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）で加工パスを作成する方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例１に係わる温度波形図である。
【図９】本発明の実施例１に係わる鍛造時の素材内部の最高温度とストロークの関係を示す温度波形図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例１に係わる複数の加工パスをマップ状に表示した入出力ユニットの表示画面の正面図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例１に係わる複数の加工パスをグラフ状に表示した入出力ユニットの表示画面の正面図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る鍛造システムの概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１４】
図１に、本実施例にかかわる鍛造システム１００の概略の構成を示す。本実施例に係る鍛造システム１００は、素材８０をプレス加工する鍛造装置であるプレス装置１０、素材８０を加熱する加熱炉２０、素材８０を加熱炉２０からプレス装置１０まで搬送するための搬送手段３０、プレス装置１０を制御する制御装置１１０を備えて構成される。本実施例においては、プレス装置１０と制御装置１１０とを組み合わせて、鍛造装置１５０と称する。
【００１５】
また、プレス装置１０は、素材８０を載置する下金型１２、この下金型１２に載置された素材８０を加圧して成形する上金型１１、下金型１２に載置された素材８０の表面温度を測定する表面温度測定機６０を備えている。
【００１６】
制御装置１１０は、入出力ユニット１１１、加工パス計算ユニット１１２、制御部１１３を備えている。  
入出力ユニット１１１には、表面温度測定器６０で測定した下金型１２に載置された状態の素材８０の表面温度情報、搬送手段３０で加熱炉２０からプレス装置１０まで搬送するときの環境温度を温度計５０で測定した環境温度情報、搬送手段３０で加熱炉２０からプレス装置１０まで搬送する時間を時計４０で計測して得た搬送時間情報が入力される。更に、入出力ユニット１１１には、加工パス計算部１１２でプレス装置１０の加工パスを計算するために必要に情報を入力するための入力部１２１と、加工パス計算部１１２で計算した結果を出力するための表示画面を備えた出力部１２２を備えている。
【００１７】
加工パス計算ユニット１１２は、入出力ユニット１１１に入力された表面温度測定機６０で測定した下金型１２に載置された状態の素材８０の表面温度情報、搬送手段３０で加熱炉２０からプレス装置１０まで搬送するときの環境温度を温度計５０で測定した環境温度情報、搬送手段３０で加熱炉２０からプレス装置１０まで搬送する時間を時計４０で計測して得た搬送時間情報、及び入出力ユニット１１１の入力部１２１から入力された素材８０の物性値に関する情報、素材８０を加工するための加工形状情報などを用いてプレス装置１０の加工パスを計算する。この計算して求められたプレス装置１０の加工パスに関する情報は、入出力ユニット１１１の出力部１２２の画面上に表示される。
【００１８】
次に、図１で説明した鍛造システム１００を用いて素材８０を鍛造する工程について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１９】
ステップＳ１０１では、作業環境の温度を測定する手段(温度計)５０、例えば気温温度計で鍛造作業が行われる環境の温度を測定し、入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力する。ステップＳ１０２では、素材８０を加熱炉２０によって加熱し、素材８０が加熱炉２０から出てから搬送手段３０、例えばマニピュレータによってプレス装置１０まで搬送される。ステップＳ１０３では、素材８０が加熱炉２０から出てからプレス装置１０まで搬送されるまでの時間（以下の説明では搬送時間と称する）を、作業時間を測定する手段(時計)４０、例えばストップウォッチを用いて測定し、入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力する。ステップＳ１０４では、プレス装置１０に設置された瞬間の素材の表面温度を、温度測定手段６０、例えば放射温度計を用いて測定し、入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力する。
【００２０】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４で得られた作業環境温度、搬送時間および素材の表面温度の実測値から加工パス計算ユニット１１２で適正な加工パスを選択する工程である。ステップＳ１０５の処理の詳細については後述する。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で選択した加工パスを用いて制御部１１３でプレス装置１０を制御して素材８０を鍛造（以下の説明では加工とも称する）し、ステップＳ１０７、Ｓ１０８ではそれぞれ鍛造後の素材８０を冷却し、検査（形状、品質）を行う。
【００２１】
次に、ステップＳ１０５の詳細について説明する。このステップの詳細は図２に示してある。すなわち、図３は実測して入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力された操業条件（作業環境温度、搬送時間、素材の表面温度）をもとに、加工パス計算ユニット１１２で適正な加工パスを選択する処理を示すフローチャート図である。  
図３において、ステップＳ１００１では、ステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４で測定された作業環境の温度、搬送時間、素材の表面温度の実測値をそれぞれ入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力する。
【００２２】
図４は搬送時間と側面温度の関係を示した温度波形図であり、所定の環境温度における素材の同じ位置での温度の低下を示している。曲線７１、７２、７３はそれぞれ熱伝達係数を番号の順に低く設定した時の、素材の同じ位置での温度の経時変化を示している。熱伝達係数が低下すると、同じ経過時間における素材と大気との熱伝達による温度の低下量が減少するため、曲線７１、７２、７３は図４のように変化する。すなわち、熱伝達係数の大小によって同じ時間が経過した時の温度は変化する。したがって、搬送時間と側面温度の関係から、図４のような温度波形図を用いることで素材と大気の熱伝達係数の同定が可能である。なお、図４に示すような温度波形図は、例えば同じ素材を用いて熱伝達係数のみを振った熱解析によって作成する。
【００２３】
ステップＳ１００２では、ステップＳ１００１で入出力ユニット１１１の入力部１２１に入力された作業環境温度、搬送時間および素材の表面温度の情報を用い、加工パス計算ユニット１１２において予め作成した熱伝達係数毎の素材の特定位置における表面温度と搬送時間の関係を示す温度波形図を用いて熱伝達係数を同定する。
【００２４】
ステップＳ１００３では、ステップＳ１００１で入力部１２１に入力された作業環境温度、搬送時間とステップＳ１００２で同定した熱伝達係数から，加工パス計算ユニット１１２において予め設定した加工パスの中から最も近いパスを選択する。
次に、加工パス計算ユニット１１２において実行するステップＳ１００３の処理について説明する。図５は、基準の加工パスの操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）と前記基準条件周辺で予め作成された加工パスを具備する条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）を示したマップを作成するための方法を示したフローチャート図である。ここで、基準の加工パスとは、プレス装置１０の上金型１１もしくは下金型１２が移動する時の速度（以下の説明では、加圧速度と称する）と、上金型１１もしくは下金型１２が移動し、素材と接触してからの変位量（以下の説明では、ストロークと称する）の関係であり、予め設計されたデータである。また、前記した基準の加工パスは、予め設定された操業条件、すなわち作業環境温度、熱伝達係数と搬送時間（以下の説明では、基準の操業条件と称する）で設計されている。この基準の加工パスのデータは、加工パス計算ユニット１１２に記憶されている。
【００２５】
ステップＳ２００１では、基準の加工パスと基準の操業条件を取得する。ステップＳ２００２では操業条件の作業環境温度、熱伝達係数と搬送時間の最小値と最大値をそれぞれ設定する。例えば、基準の操業条件で作業環境温度を２０℃とし、作業環境の冬の気温が５℃で夏の気温が３５℃であった場合、作業環境温度の最小値を５℃に、最大値を３５℃に設定することが妥当である。ステップＳ２００３では、ステップＳ２００２で設定した作業環境温度、熱伝達係数と搬送時間の最小値と最大値の領域内で、基準の操業条件とは異なる操業条件を設定し、当該条件で加工パスを作成する。なお、ステップＳ２００３の加工パス作成の処理については後述する。
【００２６】
ステップＳ２００４では、ステップＳ２００３で設定した操業条件（作業環境温度、熱伝達係数、搬送時間）を、作業環境温度毎の熱伝達係数と搬送時間の関係を示したマップ上（以下の説明では、マップと称する）にプロットする。前記したマップは、例えば横軸を熱伝達係数、縦軸を搬送時間にし、縦軸と横軸の値を、例えば基準の操業条件の縦軸と横軸の値で割ることで、無次元化する（以下の説明では、無次元化マップと称する）。図６にステップＳ２００４で作成する無次元化マップの一例を示す。図６に示す各プロットは各々の条件における加工パスの情報を具備する。
【００２７】
図３のステップＳ１００３では、同図のステップＳ１００１で取得した作業環境の温度の実測値から、図５のステップＳ２００３で設定された作業環境温度の中で、実測値に最も近い作業環境温度を取得し、図５のステップＳ２００４で作成されたマップの中から、当該温度におけるマップを取得する。図３のステップＳ１００１で取得した搬送時間とステップＳ１００２で同定した熱伝達係数の値を、ステップＳ２００４で作成した無次元化マップと同じ方法で無次元化し、前記した無次元化マップにプロットする。前記した無次元化マップ上にある点のうち、無次元化したプロット点との距離が最小の点を探し、その点が持つ加工パスを読み込む。
【００２８】
ここで、ステップＳ２００３の加工パス作成の処理について説明する。この処理の詳細が図７に示してある。ステップＳ２０００１では、図４のステップＳ２００３で設定した操業条件（作業時間、搬送時間、熱伝達係数）の中から加工パスを作成する条件を取得する。ステップＳ２０００２では、ステップＳ２０００１で取得した条件下で基準の加工パスすなわち、予め設計した基準の加工パスで加工を行ったケースを熱-変形解析(数値解析）によって評価し、その時の素材内部温度とストロークの関係を抽出する。素材内部の温度は、素材内の評価位置によって異なるため、具体的な評価指標が必要となる。前記した内部温度の評価指標として、例えば素材内部の最高温度を用いる。
【００２９】
ステップＳ２０００３では、加工パスの作成で用いるストロークのインクリメントΔzと加圧速度のインクリメントΔvの値を設定する。例えば、加工パス作成時に、ストローク0.1mm間隔でパスを作成し、加圧速度修正時の変化を0.1mm/ｓとした場合、Δz=0.1、Δv=0.1とする。ステップＳ２０００４では、ストロークの初期値と加圧速度の初期値を設定する。ここでは、z=0mm、vは基準の加工パスのz=0mmの時の加圧速度v0とする。
図８は、ストロークと内部温度の関係を示す温度波形図である。曲線８００は基準の操業条件下で、基準の加工パスで加工を行った場合のストロークと素材８０の内部温度の関係を示す。曲線８０１と曲線８０２はそれぞれ素材８０の内部温度の許容される下限値、許容される上限値とストロークの関係を示す。
【００３０】
ステップＳ２０００５では、ステップＳ２０００２で抽出した素材８０の内部温度とストロークの関係から、現ストローク（ステップＳ２０００４の直後であれば、ストロークの初期値）における素材８０の内部温度を算出する。ステップＳ２０００６において、取得した値を用いて、図８の曲線８０１と曲線８０２の現ストロークにおける素材８０の内部温度の値との比較により、現加圧速度（ステップＳ２０００４の直後であれば、加圧速度の初期値）で加工した場合に現ストロークにおいて素材８０の内部温度が許容範囲内であるかを判定する。
【００３１】
ステップＳ２０００６の判定の結果、素材８０の内部温度が許容範囲内ではないと判定された場合（Ｓ２０００６の判定でＮｏの場合）にはステップＳ２０００７へ進み、素材８０の内部温度が許容範囲よりも高いのか低いのかが判断される。ステップＳ２０００７で素材８０の内部温度が高すぎると判断された場合（Ｓ２０００７でＹｅｓの場合）は、ステップＳ２０００８に進み、素材８０の内部温度が低すぎると判断された場合（Ｓ２０００７でＮｏの場合）は、ステップＳ２０００９に進む。
【００３２】
図９は、加圧速度と素材の内部温度の関係を示す温度波形図である。曲線９０は、所定のストロークまで上金型１１または下金型１２を移動した時の加圧速度と素材の内部温度の関係を示す。加圧速度の増加に伴い、加工発熱によって、素材の内部温度は高くなる。一方で、加圧速度の低下に伴い加工時間は長くなるため、大気との熱伝達によって表面温度が低下し、表面付近の材料が変形しにくくなる。そのため、加圧速度が低下しすぎると、素材内部の変形量が増加するため、素材８０に塑性歪が発生し、それにより熱が発生する。この加工による発熱（加工発熱）によって、素材の内部温度は高くなる。上記した理由により、曲線９０は加圧速度が低い領域と、加圧速度が高い領域（以下の説明では、領域Ａと称する）で異なる傾向を示す。領域Ａにおいては、加圧速度の増加とともに素材の内部温度が高くなるため、同領域において加圧速度を変化させることによって素材の内部温度を制御することができる。
【００３３】
Ｓ２０００７で素材８０の内部温度が高すぎると判断された場合には、ステップＳ２０００８に進んで、現加圧速度ｖからステップＳ２０００３で設定した加圧速度のインクリメントΔvを差し引くことで加圧速度ｖを低速化する。次に、ステップＳ２００１０に進んで、Ｓ２０００８において加圧速度を低下させたことによって素材８０の内部温度が低下するかを確認する。すなわち、ステップＳ２００１０では、現ストロークまで押し込み時にＳ２０００８で低下させた加圧速度ｖが図９で定義した領域Ａ内に位置するかを確認する。
【００３４】
ステップＳ２０００８で修正した加圧速度ｖが前記した図９の領域Ａ内に位置する場合（Ｓ２００１０でＹｅｓの場合）は、ステップＳ２０００５に戻って修正した加圧速度ｖを用いて素材８０の内部温度を計算し、ステップＳ２０００６に進んで素材８０の内部温度が許容範囲内であるか否かを判定する。一方、ステップＳ２０００８で低下させた加圧速度ｖが前記した図９の領域Ａ内に位置しない場合（Ｓ２００１０でＮｏの場合）は、本処理による解はないため処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ２０００７で素材８０の内部温度が低すぎると判断された場合（Ｓ２０００７でＮｏの場合）はステップＳ２０００９に進み、現加圧速度ｖにステップＳ２０００３で設定した加圧速度のインクリメントΔvを足すことで加圧速度を高速化し、ステップＳ２０００５に戻る。  
ステップＳ２０００５では、ステップＳ２０００９で修正した加圧速度ｖを用いて素材８０の内部温度を計算し、ステップＳ２０００６に進んで素材８０の内部温度が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００３６】
ステップＳ２０００６において素材８０の内部温度が許容範囲内であると判定した場合（Ｓ２０００６でＹｅｓの場合）には、ステップＳ２００１１に進んでストロークｚが予め設定した限界値ｚｆに達して加工が終了したか否かを判定し、ｚ＝ｚｆ：即ちストロークｚが予め設定した限界値ｚｆに達して加工が終了したと判定した場合(Ｓ２００１１でＹｅｓの場合)には加工を終了する。
【００３７】
一方、ストロークｚが予め設定した限界値ｚｆに達しておらず、加工がまだ終了していないと判定した場合(Ｓ２００１１でＮｏの場合)には、ステップＳ２００１２に進んでステップＳ２０００３で設定したストロークのインクリメントΔｚを足すことでストロークｚを微小な距離だけ更新してＳ２０００５に戻って修正したストロークｚを用いて素材８０の内部温度を計算し、ステップＳ２０００６に進んで素材８０の内部温度が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００３８】
以上のように図７で説明したような処理フローに沿って作成した加工パスの情報を、加工パス計算ユニット１１２に記憶しておく。この処理を、ステップＳ２０００１で搬送時間と熱伝達係数を順次所定の量ずつ変化させて図７に示した処理フローを繰り返し実行することにより、基準の加工パスに対して搬送時間と熱伝達係数とがそれぞれ異なる複数の加工パスのデータとして、図６に示したような特徴を持つ加工パスデータのマップが得られる(ステップＳ２００４)。
【００３９】
図１０Ａに、ステップＳ２００４で作成した加工パスデータのマップ１２２１と操業条件１２２２とを画面１２２上に表示した状態を示す。図１０Ａには、加工パスのデータマップ１２２１上で、「加工パス８」が選択された状態（図２のフローに示したステップＳ１０５を実行した状態）を示している。この画面上で、「詳細」ボタン１２２３をクリックすると、図１０Ｂに示すような加工パスデータ１２２５とその情報１２２６が表示され、オペレータは、加工パスデータを確認することができる。図１０Ｂの画面上で『戻る』ボタン１２２７をクリックすると、図１０Ａの画面に戻る。一方、図１０Ａの画面１２２上で、「実行」ボタン１２２４をクリックすると、制御部１１３は、選択された加工パスデータに基づいてプレス装置１０を制御して、素材８０を図２のフローに示したステップＳ１０６の鍛造を実行する。
【００４０】
上記した実施例においては、プレス装置１０の下金型１２を固定して上金型１１を上下に駆動することにより素材８０を鍛造する構成について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、プレス装置１０を、上金型１１に素材を固定した状態で下金型１２を上下に駆動して素材８０を鍛造するように構成してもよい。
【００４１】
以上の処理をストロークｚが加工終了時のストロークｚｆになるまで繰り返すことでストローク毎の修正された加圧速度とストロークの関係を定義され、ステップＳ２０００１で設定した操業条件での加工パスが作成される。
【００４２】
本実施例によれば、鍛造における各ストロークごとに内部温度をチェックして加圧速度を調整することができるので、内部温度を許容範囲内に維持した状態で鍛造を行うことができ、所望の結晶状態の高品質な鍛造品を得ることが可能になった。
【実施例２】
【００４３】
本実施例は、実施例１と同様の効果を得るため、鍛造装置１５１のプレス装置１０に設置された瞬間の上金型１１、下金型１２のいずれかの表面温度を測定し、素材表面の温度を推定する構成とした。前記した、素材表面の温度は、例えば金型表面の温度と素材表面の関係を素材と金型および大気との熱伝達解析を予め実施することで推定する。  
図１１は、実施例２における鍛造システム２００を示す構成図の例である。
既に説明した図１〜図８に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【００４４】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・プレス装置    １１・・・上金型    １２・・・下金型    ２０・・・加熱炉    ３０・・・搬送手段    ４０・・・時計    ５０・・・温度計    ６０・・・表面温度測定器    ８０・・・素材    １００・・・鍛造システム    １１０・・・制御装置    １１１・・・入出力ユニット    １１２・・・加工パス計算ユニット    １１３・・・制御部    １５０・・・鍛造装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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